沼氣利用新契機
綜觀生質能源的發展,料源是瓶頸。台灣受限於土地面積而無法有規模的生產生質料源,故如何善用現有的生質廢棄物進而轉化為能源是一重要問題,而「在地利用」則為一種較好的解決方案。以沼氣利用為例,之前解決方案為利用沼氣燃燒進而發電。然因沼氣量不足或是發電機設備因硫化物產生損害,造成效果不佳,導致發電機組停擺,最後則閒置廢棄。然而最近污泥處理的問題極為嚴重,由於台灣每年產生200多萬噸污泥,大部分仍採掩埋方式處置,但現面臨掩埋場空間不足的窘境,且也無空地可再新設掩埋場,導致污泥清運費逐年增加(近年污泥清運費已從新台幣3,500元/噸增漲至7,000元/噸)。因應於此,若能將污水處理廠所產生的沼氣加以利用來乾燥污泥,因沼氣燃燒為成熟技術,且燃燒機限制較小,將可大幅提高業者的投資意願。
污泥是廢水處理過程產生的固體廢棄物,隨著國內經濟的快速發展和環保法規的加嚴,污水廠之處理水量和處理深度將不斷擴大和提高,產生的污泥量也將日益增加;目前在一般污水廠中污泥之處置費用約占污水廠總支出的 20 ~50%。污泥具有下列特點:水分較難蒸發、污泥易黏結及在乾燥過程中存在膠黏相、濕污泥有細菌孳生與臭味問題。污泥乾燥技術主要有熱乾燥、太陽能乾燥、微波加熱乾燥、超聲波乾燥以及熱泵乾燥等,目前應用最廣泛也是最成熟的是熱乾燥技術,但是熱源的提供及熱能的損耗是最重要的一環,約佔操作成本的40%。燃燒污泥消化所產生之甲烷氣來乾燥污泥,較同業在熱源取得上有更大的優勢,操作成本降低40%。鑏詳科技有限公司於雲林縣斗六市設置污泥乾燥再利用廠(照片一),即是以此概念,目前正試車中,希望將來能成為利用沼氣來乾燥污泥之示範廠。
台灣地區可生產沼氣之廢棄生質物來源包括畜牧業、垃圾掩埋場、食品業、農產廢棄物、生活廢水及部份有機工業廢水等,潛能相當豐富,據估算達6-9 x 108 m3/年。沼氣若末善加利用而任其排放,不但造成能源之浪費(沼氣熱值約5,000-5,500 Kcal/m3),亦會對環境產生破壞(沼氣主要成份為甲烷,是造成地球臭氧層破洞兇手之一),因此值得加以重視並設法利用。以臺中福田水資源回收中心為例,每日產生之甲烷氣約有500立方米,如將其利用於污泥乾燥系統每年將節省37,800度電,以每度電3.5元計算即可省下132,300元。且甲烷氣是溫室氣體,對溫室效應的危害是二氧化碳的21倍。因此將甲烷燃燒後,等於每年減少6,540噸 CO2的危害,相當於需種植130萬棵樹木(約17座大安森林公園)的固碳。若推展到全國則有7.86 x1010公噸的固碳效應,這對努力推動低碳城市的臺灣來說,無疑是一項大利多。
照片一 利用甲烷的污泥乾燥機組 (鑏詳科技公司)