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貳、傑出熱門技術說明

在工業生產過程中所產生的工業廢棄物，包含有固態廢棄物、廢氣、廢液等型態，根據我國「經濟部事業廢棄物再利用種類及管理方式」之規範，將可供再利用之廢棄物分為廢鐵、廢紙、煤灰、廢木材、廢玻璃等52類²。

從圖 1的各類工業廢棄物再利用情形統計中可知，我國主要可利用之工業廢棄物中，爐碴、灰渣高達87.03%，此類廢棄物再利用後，可作為水泥製品，或從中提煉出金屬或化學成分進行再利用，使垃圾變黃金。此外，在工業發展中冶金、火力發電等工業的廢棄物產生量是最大，而這些產業產出的工業廢棄物經過適當的處理，便可成為可再利用之工業原料或能源，例如：將廢棄物製成為建築材料、肥料、土壤改良劑等；又或者是從中提煉出鐵、鋁、銅、鉛、鋅等一般常用金屬，又或者是釩、鈾、鍺、鉬、鈧、鈦等稀有金屬等，實現資源化。

108年公告再利用之各類工業廢棄物再利用情形
圖 1、108年公告再利用之各類工業廢棄物再利用情形

工業廢棄物處理技術發展迄今，全球技術發展已朝向廢棄物減量、回收/再利用及處理之「廢棄物管理」趨勢邁進，融入防治污染的概念，美國於1990年公告的《The Pollution Prevention Act》中即已導入此一概念，明確要求工業生產過程中³，廢棄物管理可區分為三個層次，首先需要降低或預防工業廢棄物的產生，其次是進行廢棄物回收與再利用，接著才是廢棄物處理，最終對於無法處理之廢棄物，採取環保的方式進行處置。


廢棄物處理層次
圖 2、廢棄物處理層次

在此觀念下，美國國家環境保護署（Environmental Protection Agency）發行有《Industrial Waste Guide Management》，提供產業廢棄物處理技術之參考指南。在該份報告中，就廢棄物處理技術進行各項建議，如下表1所示：

表 1、廢棄物處理各層次相關技術解決方案

廢棄物管理層次 解決方案 可採用之技術說明
廢棄減量(降低或預防工業廢棄物產生) 重新制定或重新設計產品 重新設計產品及製程，或選用低污染的材料。例如：重新調配油漆、染料等，消除合成的有機溶劑。
製程中的回收/再利用 生產過程中回收使用的材料，將之再利用作為重新輸入的原料，或將其用於其他過程或設施中的其他用途。例如：廢水再利用。
製程改良 採用新技術、設備通常較舊技術更能降低廢棄物的產生。例如：利用機械清潔設備可以避免溶劑的大量使用，或是安裝節能高效的設備，改變化學反應的時間，降低生產過程產生的廢棄物毒性。
廢棄物回收與再生利用 材料交換 針對廢棄物尋找新用戶或是新用途，是一種有效且廉價的方法。在美國各州州政府訂有廢棄物交換計劃，使廢物產生者可以將廢棄物當成新的原料，進行行業間的交易。
替代性材料使用 使用另一種具有類似特性的材料替代生產，降低污染之產生。例如：使用廢水和污泥作為土壤改良劑，或作為在瀝青，混凝土和路基施工中使用鑄造砂。
廢棄物處理 物理方法 改變廢物的物理性質，例如其大小，形狀，密度或狀態（即氣體、液體、固體）。透過物理處理並不會改變廢棄物的化學成分，涉及將廢棄物封裝塑料、樹脂或水泥中，以防止成分揮發或浸出。
化學方法 涉及通過化學反應改變廢物的化學組成，結構和性質。化學處理可以將廢物與其他材料混合，或將廢物加熱至高溫或兩者結合。透過化學處理，可以回收或銷毀廢物成分。
生物處理 分為有氧和厭氧兩種方式。有氧生物處理係利用需氧微生物將有機成分和非金屬成分分解為二氧化碳、水、硝酸鹽、硫酸鹽等，較簡單的有機產品和細胞生物質（即細胞生長和繁殖）。厭氧生物處理利用微生物在無氧氣的情況下將有機成分和含氮化合物轉化為氧氣和甲烷氣體(如厭氧發酵產製沼氣)。

本案主要針對上述三大部分相關技術之專利進行檢索與分析，以探討各國工業廢棄物處理技術產業技術運用的脈絡與現況，本分析報告將以上述範疇為主軸，檢索美國、中華民國、歐洲、中國大陸之專利，以窺探各國工業廢棄物處理技術產業之技術布局現況。

²經濟部事業廢棄物再利用種類及管理方式

³Industrial Waste Guide Management, Environmental Protection Agency, US,(Accessed Oct. 10, 2020)

 

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