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根據環保署統計資料^1,2顯示，109年國內產業產生的廢棄有機污泥量高達46萬噸(含有機污泥、食品污泥與下水污泥等)，這些廢棄污泥，按照以往處理方式，將會送往焚化爐焚化或掩埋場掩埋。然而，國內現有的焚化爐剛好面臨須要重大維護或更換重要元件的時間點，可接受的污泥處理量大幅降低；至於掩埋場的問題更嚴重，國內目前無法設置新的掩埋場，只好將現有的掩埋場進行活化更新，可接受的污泥量也大幅縮小，況且，歐洲也早已公告有機污泥是一種資源物，不能進入掩埋場掩埋，需要進行合適的再利用處置。因此，將有機污泥進行合理的處理，使其可再利用，不管是能源化或資源化的再利用，皆符合國際趨勢-循環經濟、再生能源與淨零減碳的目標。

有機污泥的再利用，需要考慮合適的前處理技術，一般而言，在破壞污泥的細胞結構，皆認為細胞壁的破壞(稱為污泥水解)是速率限制步驟，也就是最花時間與能量的階段，因此，選擇合適的污泥水解技術為污泥再利用的成敗關鍵。文獻³上探討的污泥水解技術很多，大致可分為三大類，即物理、化學與生物方法等，各種方法各有優劣，需根據各自產業的需求及限制選擇合適的技術，才能達到最大效率。工研院針對廢棄污泥的問題，從10年前即開始投入相關技術研發，經過5年的實驗室研發與實際場域測試，開發出一套超音波污泥水解技術，全部硬體皆由國內廠商自製生產，因此，後續維護與服務皆可在國內完成。

超音波的應用範圍很廣泛，我們選擇利用其高效率的固體物破壞效果，達成污泥水解的目的。超音波以頻率來分類，聲音頻率高於20 kHz皆屬於超音波的範圍，超音波可藉由水中與微小氣泡的作用，產生在極小區域範圍的爆破效果(稱為氣穴現象Cavitation)⁴，因此會出現包括：固體物破壞的物理現象與氫氧自由基產生的化學反應等，繼而達成污泥水解的效果。由於超音波效率高，其所需空間不像傳統處理單元那麼大，非常適合國內空間有限的環境，同時，超音波無須加入任何藥劑，可說是一種綠色技術，處理後溶液的導電度不會變化太大，很適合回收再利用的考量。

工研院開發的超音波污泥水解技術已應用在實際場域，並已獲致優異的處理結果，包括：石化業、化工業、科技業、光電業、食品業等，並持續擴大其應用範圍，對於有污泥減量的需求業者，皆可與我們聯絡。超音波污泥水解技術，可與厭氧生物單元結合，除了達成污泥減量效果外，尚可增加沼氣產量，若再結合沼氣發電，其所產生的綠電可再進一步達成節能減碳的終極目標(如圖1)。歡迎有志者，共同來為台灣的環境盡一份心力。

 
圖1.有機污泥能源化技術概念圖

污泥減量示意圖 (參考資料：修改自德國Ultrawaves公司污泥水解示意圖)

參考文獻

1.行政院環保署，重點事業廢棄物-一般污泥之處理方式，2020年。https://data.gov.tw/dataset/47260(2020.06.30)

2.行政院農委會，綠色國民所得帳農業固體廢棄物歷年表，2020年。https://agrstat.coa.gov.tw/sdweb/public/common/Download.aspx(2020.06.30)
3.M. Anjuma, N. H. Al-Makishah, M. A. Barakat,Process Safety and Environmental Protection, 2016, (102), 615-632.
4.S. Pilli., P. Bhunia, S. Yan, R. J. LeBlanc, R. D. Tyagi, R. Y. Surampalli, Ultrasonics Sonochemistry, 2011, (18), 1–18.

撰寫人：陳幸德
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