第 一 章 序 論

如果說人類的歷史是一部能與質轉換應用的歷史，那麼自有人類活動以來，這種能與質的轉換過程便有「廢棄物(Waste)」的產生；只因在往昔的社會裡，廢棄物的量不多且性質單純

然而今天社會高度的工業化，勞力密集，人口過度集中，與都市化的形成，致使每人每日平均產生的廢棄物量逐日遞增，且其性質日益複雜，而焚化處理雖然不是廢棄最佳處理方式，卻也是人口密集，土地難尋地區之廢棄物的最後終結者(Terminator)。

一般而言，人類在歷史演變中，或其生存的環境生態系裡，也就是空氣、土壤、水及生物之間，達到某種程度的平衡。

而物質和能量轉換過程多少也造成環境的不平衡，如人類常不經意加入原本不屬於生態系統中的物質，間接影響物質與能量之傳送，而這個破壞平衡的過程就是種污染(Pollution)，此污染直接或間接為害公眾生存，故吾人稱之為「環境公害」。

既然廢棄物係經由人類生活活動及事業活動而產生，當然它可經由清理系統而回到自然環境（如圖1.1）。

事實上廢棄物和人體疾病之間有直接而明顯的關係，但並不容易證明。 然而，我們可以確定不當的廢棄物處置確實危害人們的健康，因為我們知道至少有二十二種人體疾病與廢棄物有關聯。

這些廢棄物造成環境的污染可粗分成以下二種來源： 一、天然污染 此種污染係指本身之廢物或屍體所造成的污染。

在池塘或溪流中，秋天的落葉可阻礙光線射入，影響水內氧氣的交換，更導致溶氧減少，同時也改變水中的 pH 值。森林起火及水旱災也是自然的污染。

二、人為污染 人為的污染種類極為繁多，如都市垃圾或事業廢棄物所造成的蚊蟲細菌滋生，或是掩埋時所造成的地下水污染；而工業廢棄物的排放常因中間處理不當造成空氣污染或河川污染 ，其它事業廢棄物如醫院感染性廢棄物等皆是人為之污染物。

廢棄物管理原則之治本方法在於減少廢棄物產生（減廢）與回收再利用（資源化），而治標方法才為廢棄物清除與處理（清理）：

廢棄物清理即是指包括廢棄物之分類收集、貯存、清運等處理前工作，與各種中間處理，包括焚化、熱裂解、固化等，以及最終處置，如掩埋、海洋棄置等方法，將廢棄物分離、減積、去除、固化或安全之行為。

一、廢棄物清理之宗旨 我國廢棄物清理法第一條即闡明廢棄物清理之宗旨一「為有效清除、處理廢棄物，改善環境衛生，維護國民健康，特制定本法」。因此清理廢棄物之最終目的即是務期建立全民之環保共識，共同攜手創造未來之美好生活環境。

二、廢棄物清理之原則 在最短的暫存時間內，將廢棄物於合乎衛生狀態下，進行無二次公害之清除與處理行為為原則。

三、廢棄物清理之目標 (一) 減量化 一般廢棄物多為膨鬆體積大，不單造成清運不方便，且增加運輸成本，且對處理系統容量亦相對要求加大，因此將廢棄物予以壓縮，

或廢液（如化學藥品）予以濃縮，或以焚化處理將廢棄物燃燒減積，通常廢棄物經焚化後之灰渣可減小至原體積的1/10～2/10，如此以利爾後的處理。

(二) 安定化 廢棄物中常含具有化學反應性的物質，這些物質常因混合或外來的催化因素 ，使廢棄物發生額外的反應，以致產生臭味氣體或衍生其它有害微生物之生成。故廢棄物處理之最終目標之一即要使此等廢棄物能安定化，而不再繼續發生變化。

(三) 安全化 或稱之為無害化，廢棄物內常含有許多生物性（如感染性醫院廢棄物）或化學性的有害物質，廢棄物清理目標之一即在以各種方法將此等廢棄物的有害物質變成安全無害性。

(四) 資源化 若解決廢棄物的最佳途徑一減廢後，仍無法避免廢棄物產生時，資源回收再利用是廢棄物清理最優先選擇方法。 而所謂「清理」簡單的說就是清除與處理；但廣義而言係指從廢棄物產出後一直至最終安定化處置，其中間所使用的各種方法。

根據我國法規，「事業廢棄物貯存清除處理方法及設施標準」定義： 清理：指貯存、清除或處理事業廢棄物之行為。 貯存：指事業廢棄物於清除、處理前，放置於特定地點或容器內之行為。 清除：指事業廢棄物之收集、運輸行為。

處理：指下列行為 : 1.中間處理 指事業廢棄物在最終處置前，經物理、化學、生物、焚化或其它處理方法，將有害成份分離、減積、去毒、固化或安定之行為。

2.最終處置 指衛生掩埋、封閉掩埋、安定掩埋或海洋棄置事業廢棄物之行為。

一、處理前工作 1.分類收集 為廢棄物產源之第一線作業，將廢棄物按其性質（可燃性、化學性或毒性）分類收集於可分別的容器內。 2.包裝

3.貯存 廢棄物以隔天清除為原則，若需貯存則貯存空間以能容納2－3天的量為最佳，而為了避免蠅蟲或鼠類之侵擾，貯存仍以封閉性為原則。 4.清運

二、前處理（如圖1.4所示）

1.破碎 2.分選 按廢棄物性質（如可燃性）以人工或機械分離或選出不同的廢棄物，以利資源回收或配合各種不同的處理方法，因而提高處理效率與降低處理成本。

3.壓縮 4.乾燥 5.其它

三、中間處理 1.焚化 是指於高溫的氧化燃燒過程中，將廢棄物內成份由有機體變成無機 物，或不安定成份變成安定物質，以達到滅積與無害之目的。其為目前 廢棄物處理方法中較適合人口密集都市採用的方法。

2.熱裂解 指在缺氧(Starved-oxygen)的高溫燃燒狀態下，利用熱能裂解廢棄物使其分解成為氣體、液體或殘渣之處理方法。

3.酸酵 先將廢棄物分類、粉碎後，藉以獲得細小之有機物，再經微生物（或細菌）之醱酵作用以產生甲院等類氣體。

4.堆肥 廢棄物中之有機物藉微生物（或細菌）之分解合成作用後其產物即成類似腐植土物，再將其堆置於農林地作為肥料。

5.固化 指利用水泥或其它固化劑與廢棄物混合固定成型，俾利掩埋或棄置（如海洋棄置）之處理方法。

四、最終處置 1.安定掩埋 指將廢棄物置於掩埋場，覆以土壞之處理方法。 2.衛生掩埋 指將一般事業廢棄物掩埋於不透水材質或低滲水性土壤所構築，並設有滲出水收集或處理設施及地下水監測裝置之掩埋場之處理方法。

3.封閉掩埋 指將有害事業廢棄物掩埋於抗壓及雙層不透水材質所構築，並設有阻止污染物外洩及地下水監測裝置之掩埋場之處理方法。 4.海洋棄置

五、資源回收與再利用 以上的廢棄物清理方法皆屬於消極的治標方法，若基於環境保護觀點，則最佳的積極治本方法是儘量避免廢棄物的產生，或於清理過程中回收此廢棄物，使之再回歸大自然，此意念亦是世界環保意識之共同的趨向。

1.物質回收 2.能源回收 3.土地回收 「焚化處理雖不是現行最佳的廢棄物處理方法，卻也是國內現況中最適合的廢棄物終結者(Terminator)」。

一、國內概況 (一) 一般廢棄物 如果全台灣地區兩萬四千多位廢棄物清運人員都在今天罷工，可以想像昔日荷蘭人眼中的「福爾摩莎」美麗之島，在一夕間將變為「垃圾島」

而該焚化廠主要特徵： 1.與過邊環境之調和 2.較新穎公害防治 使用當時最先進之公害防治設備，以去除於垃圾處理過程中所可能產生之各項污染物質，以免再度造成環境污染。

台灣土地面積僅三萬六千平方公里，稠密的人口，加上人們製造的垃圾也在爭奪擁擠的空間，想為垃圾尋找出路，勢必得走向多元化處理，不能再仰賴需要大片土地的傳統掩埋方式。

先進國家處理垃圾的方法不外乎掩埋、焚化、填海、堆肥四種，其中焚化處理量大，焚化後的灰燼，體積只有原來垃圾的十分之一，垃圾經焚化後再掩埋，可延長掩埋場十倍的壽命，也不用擔心臭味、滲出污水等二次公害。

(二) 事業廢棄物 事業廢棄物的處理現況

二、國外焚化技術概況 國外先進國家焚化技術開發約始於六○年代，在亞洲以日本、新加坡起步得較早，尤其日本的都市垃圾焚化爐在亞洲市場佔有率極高，雖然日本並沒有極強的研發能力，但行銷能力卻不差。 日本因掩埋土地難求，因此垃圾處理以焚化為主

美國現存的焚化爐主要有三種型式，分別為混燒式、模其式及垃圾衍生燃料式

歐洲的焚化技術可以說是世界其它地區的「導師」不只技術進步，同時開發也比其地區早。以德國為例，早在1893年即於漢堡市興建第一座焚化爐，經過多年的發展使德國無論在焚化技術、能源回收、廢氣處理等方面，皆有相當的成就

台灣地區由於人口不斷增加，以及經濟活動日趨頻繁，使得廢棄物產量不僅與日俱增，各色各樣的廢棄物更增加了處理的困難，在環境保護意識日漸高漲的今天，廢棄物處理已成為政府施政的重要課題。

在考量垃圾處理必須達到安定化、減量化與資源化等目的，使得焚化處理成為解決台灣都會地區垃圾問題之最佳方案。且以台灣環保政策：

1.配合都會區之發展，未來垃圾處理應以焚化為主。垃圾焚化廠之處理能量，應考量經濟規模及能源利用等問題，並以設置中、大型垃圾焚化廠為原則。

2.焚化廠之建設費，由中央政府負擔；其操作管理費，由地方政府負擔。 3.焚化廠之操作營運應視為公共事業，並鼓勵公民營機構辦理，及配合近年來國家建設計畫，環保署曾提出垃圾處理之二期計畫

(1)台灣地區垃圾妥善處理率達到85%之目標，確保國民環境品質。 (2)台灣地區垃圾焚化處理率應達到50%以上。 (3)台灣地區之大型垃圾焚化廠委託公民營處理機構辦理之比率應達到25%以上。

一、製程的分析與設計 而展望未來國內發展焚化技術市場，應首重下述工程問題，方能落實技術的本土化： 1.整座焚化廠熱量與質量平衡 (1)焚化系統 (2)熱回收系統

2.廢氣處理的選擇與效率評估 (1)除塵系統 (2)除酸系統

二、基礎設計、細部設計與分析 1.一般性方面 (1)整廠流程、設備配置。 (2)整廠儀控流程之設計。 (3)各設備流程園、配置圖、基礎設計圖、細 部設計圖、控制系統、進度表等資料。

(4)整廠公用設施如水、電、空氣、輔助燃 料、化學品、廢水等之計算。 (5)詳細計畫執行進度表、安裝監督進度表。

2.焚化爐方面 (1)爐型及尺寸之決定資料。 (2)廢棄物特性分析技術。 (3)燃燒性能圖。 (4)火格子形狀尺寸的決定與排列。 (5)火格子傳動系統之設計。

(6)燃燒空氣於各點之流量與分配之設計。 (7)進料系統及灰渣落料系統之設計。 (8)燃燒控制系統（包括回饋控制）的設計及 儀控流程圖。 (9)爐體結構之設計。 (10) 火格子及其他耐高溫材料之選用。

3.熱回收系統 鍋爐、過熱器、節熱器等設備之溫度分佈、熱傳、廢氣流速、尺寸 之決定與排列、鍋爐吹灰器之設計等。

4.空氣污染防治設備 包括除塵、除酸、祛水等。 以國內現況而言，可預估我國台灣地區的焚化市場 由於事業廢棄物的產量遠比都市垃圾量大，因此預估未來每年的事業廢棄物焚化市場約有百億元以上。

然而廢棄物焚化爐興建時，最大的阻力在於「人的意願」，近年來由於環保意識高漲，使得大多數民眾具有「不要蓋在我家後院」(Not In MyBackyard, NIMB)的情結，因此，土地的取得是當前發展焚化技術所需面臨的主要問題，如何改變民眾的意願，化解居民對建廠的阻力，應是未來焚化技術走向的最大變數。

而國內短期內欲建立自主性或本土化焚化技術，仍有賴完整的技術轉移，據評估結果顯示，如表1 而國內短期內欲建立自主性或本土化焚化技術，仍有賴完整的技術轉移，據評估結果顯示，如表1.14所示，國內對大型焚化廠建造技術層次仍多屬中低者，因此從國外先進國家移轉技術之內容主要有：

總之，不論焚化技術由國內自行研發或國外技術引進，尤應留意以下所列舉的焚化系統之核心技術：

1.爐床設計 在焚化爐燃燒過程中，最重要的是爐床，但主要的重點是，如何使含水份高的廢棄物有效率地燃燒，及如何順利的移送廢棄物，又為使廢棄物在爐床上移動時能有攪拌及轉動的功能，使其易乾燥及著火，並應設置搖動或回轉的設施。

廢棄物燃燒與爐子的形式關係非常密切，廢棄物在爐內焚化的機構主要為其可供燃燒之成分，先分解揮發成氣體，然後再進行燃燒，由此可見廢棄物可燃成份之燃燒反應，大部份是以氣相進行。因此，亦需考慮燃料燃燒之控制及焚化爐內廢棄物與空氣之相對流向。

2.耐火材料 耐火材料之選用是決定焚化效果好壞之重要因素之一，因為焚化爐內之燃燒作用均在高溫下進行

3.廢棄處理設備 空氣污染控制設備(Air Pollution Control Device)需能將焚化廢氣中污染物降至「空氣污染物排放標準」所規定之排放標準以內。一般咸認為，靜電集塵器(ESP)及洗滌器(Scrubber)是關鍵技術所在，並應具備足夠之容量及考慮其耐腐蝕性、耐熱性。

三、戴奧辛管制 焚化後煙氣中戴奧辛的排放已漸成為焚化技術發展的重要議題，因此目前世界各國在發展焚化管制策略上無不將此問題列為最重要的項目，以日本戴奧辛的形成與焚化爐燃燒效率之高低有直接且密切的關係，一般而言，與控制戴奧辛生成有關之焚化爐操作條件包括：

燃燒溫度、滯留時間及燃燒室出口氧含量。高燃燒溫度及較長滯留可保證燃燒的完全，另一方面，燃燒在氧氣不充足情形下較易生成戴奧辛。

除管制及排放標準外，環保署另於87.1.6公告了煙道中戴奧辛濃度之採樣與檢驗方法，採樣方法主要參考美國之Method 23，以同位素稀釋法進行品管，檢驗儀器則以高解析度之GC/MS為之。

袋濾式集塵器較靜電集塵器對戴奧辛之去除效果優良，其主要原因為於濾袋表面的飛灰層能協助吸附去除廢氣中之戴奧辛，且理論上廢氣通過濾袋之溫度愈低、速度愈慢則效果愈佳。