氨氮廢水資源化再利用商機

 

刊登日期:2021/1/5
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邱純慧/工研院產科國際所
 
一個成功的商業模式可以讓企業獲利;一個成功的循環經濟商業模式,則不只可以讓企業獲利,更能同時達到資源妥善運用的效益,實現企業對環境保護的承諾。氨氮廢水資源化再利用發展之趨勢,主要著重於水中資源循環再利用及水資源與能源整合兩大方向,俾建立可以永續發展的商業模式。
 
【內文精選】
在人口持續成長、地球上的資源卻有限的情況下,世人們追求循環經濟的概念,將資源有效的極大化利用,已經成為未來最重要的課題之一。水資源的再生使用是循環經濟中非常重要的一環,水循環需要遵循減量化、再利用、再循環三大原則。
 
歐洲水循環經濟商業模式規劃
NextGen歐盟水循環經濟發展計畫,執行策略著重水資源供應穩定、水中資源循環再利用(Recycle)及水資源與能源整合,目標為建立歐洲水循環經濟商業模式(Circular Economy Business Model)。
1. 水資源供應穩定
從工業生產和農業用水到城市需求密集,對世界上最重要資源的需求不斷增長。據聯合國預估,2030年全球可用的淡水資源將減少40%,全球約一半的人口將遭受缺水的困擾。因此為確保水資源穩定,NextGen將進行水資源盤點,並應用水處理技術提高水資源應用成效。
 
2. 水中資源循環再利用
水中資源循環再利用必須同時考量污染物的去化,透過事前評估水中污染物之成分與純度,即有可能從水中回收有價資源。例如:生活污水水處理副產物氨氮、磷酸鹽等皆有機會透過回收技術進行回收再利用;水處理副產物污泥中含有豐富的有機物質可做為農業堆肥,或是做為水泥生料、磚瓦生料、生質塑膠等材料進行再利用。
 
3. 水資源與能源整合
水的供給與污水處理均需大量能源,而傳統水處理系統能耗相當高(電費約占總操作營運成本之1/3)。目前歐美等先進國家皆進行低耗能之生活污水處理技術開發,不僅降低能耗,也朝向生活污水處理廠可以達到能源自給自足甚至額外供應的目的。此外,水處理副產物污泥中的生物成分,可以應用為生質燃料,使用厭氧發酵(Anaerobic Digestion)技術,可將有機物代謝產出甲烷,做為發熱、發電、運輸用氣態燃料,或是應用於水處理廠之能源使用。歐盟水循環經濟發展計畫發展策略規劃示意圖,如圖一所示。
 
圖一、歐盟水循環經濟發展計畫發展策略規劃示意圖
圖一、歐盟水循環經濟發展計畫發展策略規劃示意圖
 
氨氮廢水資源循環再利用商機
氨氮廢水資源化再利用之發展趨勢,主要著重於水中資源循環再利用及水資源與能源整合兩大方向。氨氮廢水處理副產物為硫酸胺、磷酸銨鎂鹽類、氨水及氮氣等,氨氮廢水資源化再利用商業模式發展正處於萌芽階段。
3. 氨水循環再利用,初步可規劃應用於鍋爐煙囪排氣系統中和污染氣體氮氧化物NOx之市場需求
氨氮廢水回收再利用因銨鹽去化不易,業者逐漸布局氨氮廢水處理產出氨水之循環再利用技術。全球氨水的應用市場七成主要使用於農業作為農藥液肥,將氨水稀釋直接灌溉;其次為半導體產業應用,半導體級氨水用於製程中之晶圓清洗,主要去除晶圓上的有機物和微粒子;其他應用包含橡膠產業、皮革產業、製漿造紙產業、製藥與試劑產業使用。全球氨水應用市場分析如圖三所示。
 
圖三、全球氨水應用市場分析
圖三、全球氨水應用市場分析
 
參考全球氨水的應用市場分析結果,針對台灣的氨水使用現況進行訪查…以上為部分節錄資料,完整內容請見下方附檔。
 
★本文節錄自《工業材料雜誌》409期,更多資料請見下方附檔。

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