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    【造紙廠變發電廠】永豐餘進軍沼氣發電 污水、異味一次解決 還能賣綠電

    報導/孫文臨

    受到疫情影響,網購、外送業績成長,紙容器、紙箱用量也相當驚人。除了末端垃圾問題,在紙漿生產前端,也因製程廢水及臭味,多年來為人詬病,讓造紙業的臭名跟著污水及異味一起四處散播。

    國內造紙大廠「永豐餘」,近年積極投身循環經濟的行列,除了提高回收再生紙比例,更在桃園新屋廠打造全台最大的沼氣發電設備,利用廢水處理過程產生的沼氣來發電,每年可發出4200萬度電,約等於1.2萬戶家庭用電量。

    永豐餘新屋廠環保設施參訪。
    永豐餘新屋廠內新建全台最大沼氣發電系統,每年可發4200萬度電。孫文臨攝

    永豐餘沼氣發電設備 一次解決污水、異味 還能賣綠電

    紙已經是現代人生活中不可或缺的物品,舉凡便當的紙容器、飲料的紙杯、購物用紙袋、包裹的紙箱、路上的傳單、廁所內的衛生紙⋯⋯等都是紙。紙的成本低廉、取得容易,但人們使用紙張時,卻經常忽略製作紙張過程中砍伐樹木、廢污水、異味、耗電等環境負擔。

    從伐木、剝皮、煮漿、洗漿、漂白、磨漿、網壓、烘乾,造紙過程繁瑣需要經過10多道步驟,特別是在煮漿、漂白、磨漿的過程中都需要添加各種化學藥劑,去蒸解木頭中的纖維、染色,以及讓紙漿纖維容易交織成形。

    造紙業的製程需水量大,廢水量也高,廢水中的污染物,就是製程使用的各種填充料,如白土或細纖維,以及回收紙漿纖維脫墨所產生的廢水。近年來業界積極推動廢污水再利用的「白水回收」,逐步朝向零排放努力,卻仍有異味問題。

    根據中興大學森林系教授蘇裕昌的報告,紙與紙板製造工廠的臭味的來源,主要是因為造紙製程、廢水處理系統中有高濃度的硫酸離子,會產生具臭味的硫化氫,「隨著白水再利用程度增高及廢紙再利用率提升都會更加嚴重。」透過氧化還原電位(ORP值)的控制,可防止硫化物的形成,也能將有機酸進一步發酵成甲烷。

    永豐餘新屋廠環保設施參訪。
    造紙起家的永豐餘,近年積極推動資源循環,洗刷造紙業的污名並朝向永續發展。孫文臨攝

    曾因違反環保法規一年遭罰50萬  永豐餘投入循環經濟讓資源不再廢棄

    造紙業起家的永豐餘,就曾多次因為違反環保法規遭開罰,其中桃園新屋廠因工業用紙產量大,也經常因污染遭外界詬病,根據環保團體綠色公民行動聯盟的「透明足跡」網站資料,2009~2019年這11年間就遭開罰25次,平均每年被罰兩次以上,其中2014年連續違反《水污法》、《空污法》及《廢清法》,一年遭罰近50萬。

    為了解決污水問題,永豐餘2017年投入2億元改善污水處理設施。污水處理需要經過物理、化學處理及厭氧生物、好氧生物處理等關卡,其中厭氧反應,是為降低製程排放水的有機物含量,過程中會產成大量甲烷等沼氣。沼氣不僅氣味難聞,甲烷也是主要的溫室氣體之一。

    不過,永豐餘透過科技化的厭氧菌種培育技術,讓沼氣的甲烷純度高達80%,再經過適當的純化脫硫後,搖身一變成為優質再生能源。過去兩年來,新屋廠的沼氣發電系統,已完成第一期工程,容量2400kW的發電機組已於2019年6月併網,開始賣綠電。

    永豐餘新屋廠環保設施參訪。
    永豐餘新屋廠內培育的厭氧菌活性高、品質優良,有許多業者定期來採購。孫文臨攝

    科技化厭氧菌種培育技術 4小時可處理3萬2000立方米沼氣

    隨著菌種優化及沼氣處理技術的精熟,永豐餘進一步投入第二期的工程,規劃興建2812kW的沼氣發電機組,即將於2020年10月完工,有望於年底開始發電,屆時將成全台最大的沼氣發電設施,利用每日污水處理程序所產生的3萬2000立方米沼氣,每年可發電將達4200萬度,可供台灣近1萬2000戶家庭用電。

    永豐餘強調,沼氣發電系統的指標性不只是規模最大,更重要的是其科技化的厭氧菌種培育技術。讓厭氧反應的時間縮短至僅需4小時,效率遠高於養殖、廚餘需要20~35天,就可以使製程排放水中的有機物轉化為沼氣,更讓將甲烷濃度提升到80%。 

    永豐餘董事長何奕達說,為了做好資源化,永豐餘從2016年開始,內部不再使用「廢棄物」一詞。「廢棄物只是資源沒有擺到正確的地方」,藉此提醒員工,一定要想辦法對所有資源循環再利用。

    「厭氧菌種活性指標高達78%,許多廠商都還會特地來新屋廠購買永豐餘的菌種。」何奕達驕傲地說,為確保沼氣資源充分利用,新屋廠也更規劃了兩套熱回收的機制,一邊將煙氣餘熱回收後產生蒸汽,供紙機製程使用;一邊將冷卻引擎用的缸套水送到脫硫系統的生物反應器,做為保溫之用。新屋廠不只更加節電,還變為可以賣綠電的發電型造紙廠。

    永豐餘新屋廠環保設施參訪。
    永豐餘董事長何奕達指出,新屋廠內透過科技化培育出活性良好的厭氧菌。孫文臨攝

    永豐餘認為,沼氣發電是國內產業升級的重要技術,未來會將菌種的培養步驟、選種方法與養殖計畫整理成冊,與工研院、原能會核研所、農糧署等國內生質能研究單位合作交流。

    永豐餘目前在新屋廠及中國揚州廠有厭氧反應的污水處理系統,新屋廠自建沼氣發電設備,而揚州廠每日4萬立方公尺的沼氣,經處理後,直接透過管線連接至揚州市的天然氣系統,供應揚州地區近10%的家戶天然氣所需。

    永豐餘強調,把水的使用次數持續增大,也代表持續降低耗水量,目前在主要據點每滴水平均可重複使用五次,在消費品廠的循環則超過20次。(系列報導完,回看上篇

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