自然環境永續經營關鍵突破-環工所駱尚廉教授發表有害重金屬廢水與污泥處理新技術

2004年研究成果發表會系列(4),追求卓越、關懷社會記者會於5月24日下午3:00-4:00在行政大樓第一會議室舉行,陳校長指出,維護自然環境永續經營,降低業者經濟成本,並且有效處理有害重工業廢水污泥污染,回收重金屬重複使用等...多項新技術研發,為環工所駱尚廉主任多年來研究之重大成果。台灣地區重金屬廢水污泥之每年產生量約為32萬公噸,是危害台灣生態環境的主要殺手之一。大家記憶猶新的桃園農地的鎘污染事件,至今已持續十五年,耗費數十億元以上的成本,尚未能完全清除。台大環境工程所教授駱尚廉今天發表研究成果,指出清除有害重金屬污泥的技術目前已獲致重大突破,其處理效能和經濟效益均大幅提升,並已申請相關專利技術,可望在近兩年內進入市場,有效的減少台灣生態環境的污染。

駱教授指出,清除重金屬廢水污泥的技術主要有三項目標,亦即減少污泥數量、回收重金屬資源、以及將污泥安定化。他的研究成果已達成更高的清除效率、更經濟的成本、並將在近兩年內進入市場。

就第一項目標來看,也就是要減少污泥數量,駱教授研究團隊所發展之「流體化床結晶技術」可將放流水重金屬含量降低至遠低於國家放流水標準,污泥產量可降低至傳統化學沉降處理方法的1/15。目前已提出一項專利申請。這項技術並將大幅降低處理成本。預估其處理成本(每噸廢水20元)雖較傳統方法(每噸廢水18元)稍貴,但傳統處理方式並不包括污泥,因此,若與污泥處理一併考量,總處理成本則從每噸廢水72元降至40元,經濟效益提升許多,當然,最重要的是大幅的減少了污泥的產生。目前即將進行實際重金屬廢水的模廠試驗,以求得設計參數,進行套裝設備的製造生產,以供應工廠處理的需求。

第二項目標是將污泥資源化,浸提與回收其中的重金屬:駱教授發展了新型的「微波浸提」技術,可將舊有的「酸浸提」處理所需的48小時處理時間,大幅縮短為30分鐘至3小時;同時,污泥中銅的浸提效率則從80%左右提升為95%,而溶出的高濃度含銅溶液,也可再冶煉成可利用之資材。此部分研究成果已提出兩項專利申請中。若與傳統重金屬污泥處理技術相比,每公斤的污泥可節省8.34元,若以台灣地區每年產生的32萬公噸重金屬污泥量計算, 每年可節省高達約二十七億的污泥處理費用。

第三項目標是將污泥安定化:駱教授指出,其研究團隊所研發之水泥固化法,配合藥劑固定法可以達到縮小體積、符合法規標準且較為經濟之成效。使低濃度重金屬污泥在較低之水泥添加下,達到安定化無害化效果並符合法定溶出試驗標準(TCLP),目前已提出一項專利申請。

駱教授強調,本研究開發的安定試劑,只需少量添加配合微波程序即可使得銅溶出量由179.4 mg/L減少至接近0 mg/L,遠低於法規標準的15 mg/L(已提出一項專利)。微波安定化技術雖然也會使處理成本昇高,但與土壤污染處理費用動輒數十億,以及在自然環境再擴散影響人體健康與生態系統所造成的損害更無法估計相比較,仍是便宜甚多。

駱教授表示,台灣電子產業蓬勃發展,帶動了相關電子產品表面處理工業,其中尤以印刷電路板業的成長最快,目前僅次於美、日,台灣產能居於世界第三大。但台灣地區重金屬廢水污泥之年產生量約32萬公噸,並將逐漸再增加。有害重金屬污泥之特性為產生源業別多、分布廣、種類複雜且數量龐大。目前處理後的水質雖可符合放流水標準,然而對於同時產生的大量有害重金屬污泥(1 m3廢水約產生75 kg 濕污泥),則仍極度欠缺有效且低廉的技術。

也就是因為目前國內有害重金屬污泥代處理業者所採用的方法,由於處理費用高昂,造成非法清除處理事件頻傳;另外,目前的固化中間處理方法,不僅增加有害重金屬污泥之體積與重量,固化體之長期穩定性亦不佳,且其流向監控不易,常有民眾逕行掩埋,造成仍有滲出有害重金屬之虞。

由於有害重金屬污泥之產源均屬於民生必需工業或高科技產業,未來廢棄量勢將有增無減。因此,如何將有害重金屬污泥減量、減容,並進一步資源化以回收有價重金屬或作為環境融合之綠色資材,為國內目前最迫切需要研發與推廣之技術之一。本項研究係由經濟部技術處支持的學界科專計畫, 並有成功大學資源再生及管理研究中心共同參與。駱教授長期研究水污染以及污泥污染問題,曾獲國科會傑出研究獎四次,目前也是台大環境污染預防與控制研究中心主任。