【專題導言】
林冠佑 / 工研院材化所
高科技產業如半導體、面板等,或是傳統產業如金屬表面處理、化材業等,於製造生產過程中,都一定會用到酸鹼液,製程所排放出的酸鹼液被歸納在有害事業廢棄物。依據民國112年環境部有害事業廢棄物申報統計資料,廢酸液(C-0202,廢液pH值≦2.0)占比為有害事業廢棄物量的18.6%,共28萬噸,排名第二位;其中,申報最大量為半導體產出廢硫酸(>10萬噸),其他包含酸性蝕刻廢液,如氫氟酸(>5萬噸)、磷酸(>2萬噸)等。鹼性廢液(C-0201,廢液pH值≧12.5)申報量有4.6萬噸,廢氨水為其主要再利用項目。
廢酸鹼現況再利用方法多為中和結晶,將廢酸轉化為其他離子鹽類於其他工業再利用,如:廢硫酸製成硫酸鋁及硫酸銅、廢磷酸製成磷酸鈉、廢氫氟酸製成人造螢石及冰晶石、廢氨液製成硫酸銨,上述方式均無法再回用於原廢酸鹼產出廠。如果後續鹽類離子利用受限,將造成無法去化困境,導致產業廢酸鹼無法處理,影響製程產線。最理想的做法,是由廢酸鹼排放廠將所排放的廢酸鹼經由純化後,再回到廠內再利用,這樣可以減少廢棄物產生量,降低環境影響,同時避免後續需要中和處理衍生的加藥成本。然而,廢酸鹼純化再利用技術仍有瓶頸,傳統做法所使用的蒸餾技術需要一定高度的蒸餾塔器,還需要蒸汽熱源,很難在一般工廠設置,如何以簡易的程序將製程所產出的廢酸鹼加以純化回用,將會是未來產業高度需求的技術。
本期專題內容包含「半導體產業廢硫酸純化再利用」、「產業蝕刻製程廢液純化再利用技術之創新與應用」、「表面處理酸性廢液純化再利用」、「含銨廢水氮回收再利用技術評估」,盤點產業廢酸鹼回收技術,主要用以分離廢酸鹼中金屬離子與酸鹼成分,並達到提濃效果,技術含括樹脂、薄膜蒸餾、擴散滲析、電透析等。半導體業產生的廢硫酸是半導體廢棄物重大議題,經由文獻及專利分析,探討純化及去化可行方案,半導體及面板業產生的蝕刻廢液含高濃度磷酸,透過薄膜及樹脂技術導入,可有效將有害金屬離子與磷酸分離。然而在技術可行的情況下,必須衡量其經濟效益,以近幾年原物料上漲情形,同時廢棄物處理費用高漲的局勢下,酸鹼廢純化再利用必然有其市場性。