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減碳、循環、智慧水科技 -工研院佈局永續金三角

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2021年臺灣經歷了56年來最嚴重的缺水危機,也讓水資源規劃再次成為熱門議題,包括2050年達到淨零碳排的政策方針、ESG永續發展的企業端策略,及國際間聯合推動的SDGs 永續發展目標,都與其息息相關。由此可見,最新的水處理與再生技術不僅應著眼於水資源穩定供給,更期望從多元的面向為環境和社會做出貢獻。

工業技術研究院將在2022年台灣國際水週中,以減碳技術、數位水科技與循環經濟三大主題,展示新世代水資源技術的創新思維。


工研院與新竹縣政府合作完成竹東水資回收中心生物處理系統智能化操作驗證工作,使放流水質更穩定,並大量減少能耗與操作成本。

過去在討論「減碳技術」時多聚焦於製程的應用,但其實在廢水處理上也存在不少改進機會。工研院材化所水科技研究組副組長張王冠指出:「廢水處理多採生物處理技術,好氧生物處理流程需要以大量曝氣來促進污染物分解,其能耗佔整廠近50%能量需求。不過,若導入厭氧型技術,則預計可節省全廠30%到40%的能量消耗,此外還能產生甲烷等生質能,轉作發電或發熱的補充能源,具雙重減碳效益。」如工研院的Anammox厭氧氨氧化生物處理技術,即是瞄準高耗能的氨氮廢水處理程序,可減少約50%至60%的能量需求。

Anammox 生物污泥

厭氧氨氧化(Anammox)技術需氧量僅為傳統硝化脫氮流程之1/3,屬於低耗能、低操作成本技術;圖為工研院為內政部營建署建造之百噸級Anammox養菌中心,可提供全臺都市污水總氮去除所需生物污泥之來源。


而「數位水科技」可說是跨產業的未來趨勢,例如污水處理智慧化控制、水處理精準加藥、水質預測與智慧預警、智慧水務平台等,打造水資源系統的新「大腦」。張副組長指出:「未來在整合AI後能即時做到智慧演算、自動判斷、精細調控,在風險管控上更可從預警進階到模擬及預測,全面提升人力運用、能耗與化學藥品的效能。」


台水公司鏡面淨水廠以智能化控制混凝劑使用,免除例行實驗室混凝劑瓶杯試驗,達到精準加藥,並可減少污泥產量與人員投入。

最後的「循環經濟」可視為減碳行動的延伸,透過減少化學藥品或耗材、提升回收效益,來降低整體環境衝擊。例如採用離子液體配方的「可回收薄膜清洗劑」,應用於水回收工藝中薄膜之清洗,使用後可透過低能耗的少量溫差,將洗劑回收重複使用;而「R2A廢酸鹼液回收技術」則能將高導電度廢液中的陰陽離子,轉化為高純度、具價值的酸鹼溶液,經酸鹼回收後排放的廢液除了符合環保放流標準,也更易於回收再利用。

水處理、回收與再生技術,是因應環境需求而生的科技,也是民生與工業的基礎。張副組長表示:「工研院的任務就是研發出經濟有效的技術,為產業界降低營運成本並提升競爭力,不必受限於國外授權或耗材,也能符合國際環保法規。」適逢ESG等永續概念興起,越來越多企業開始主動導入新型水資源技術,對水產業發展與環境保護來說都是極大助力。


工研院高鹽溶液轉化酸鹼技術 (R2A)將高導電度廢液轉化為酸鹼溶液,達成廢液減量及資源回收雙重效益。

原文出處
此篇專題報導源自 台灣國際水週電子報 Vol.01

專題報導:減碳、循環、智慧水科技 工研院佈局永續金三角
https://cloudcdn.taiwantradeshows.com.tw/2022/tiww/enewsletter01/topic.html

經 中華民國對外貿易發展協會 同意後轉載