TWM638018U

TWM638018U - 無機性汙泥再利用系統

Info

Publication number: TWM638018U
Application number: TW111211605U
Authority: TW
Inventors: 鍾政祐
Original assignee: 利百景環保科技股份有限公司
Priority date: 2022-10-24
Filing date: 2022-10-24
Publication date: 2023-02-21

Abstract

本創作提供一種無機性汙泥再利用系統，其包括：一廢棄物進料裝置，其具有相連通的一進料口和一輸送單元，該進料口用以接收一廢棄物，該廢棄物包含一無機性汙泥；以及一焚化處理裝置，其具有一燃燒爐，該燃燒爐與該廢棄物進料裝置的該輸送單元相連通；其中，該燃燒爐的操作溫度係大於850°C；其中，該輸送單元將該無機性汙泥引入該燃燒爐進行焚化處理程序，以得到一熔融渣。該熔融渣可作為應用於混凝土、水泥等建築材料的再生粒料。

Description

無機性汙泥再利用系統

本創作係關於一種廢棄物處理系統，尤指能將無機性汙泥加工製成可再利用原料的廢棄物處理系統。

隨著科技發展以及生活便利性的提升，伴隨而來的各類廢棄物與日俱增。繼2018年我國申報事業廢棄物產生量突破2,000萬噸後，廢棄物總量也屢創新高。

過去以來，以焚化的方式處理廢棄物被認為是一項潔淨的技術。然而，透過現有的焚化處理方式雖然確實可減少送去掩埋的廢棄物之體積和重量，減緩掩埋場之負荷，但仍無法使廢棄物完全消失，因以焚化方式處理，仍不可避免會產生底渣與集塵灰(合稱為衍生灰渣廢棄物)，分別來自爐床底部及焚化爐之空氣污染防制設備，也就是說，事業廢棄物或其經焚化後的衍生灰渣廢棄物仍會與生活垃圾爭搶有限的處理設施。因此，地狹人稠的臺灣面對廢棄物處理的挑戰將會愈來愈嚴峻，如何妥善去化衍生灰渣廢棄物將成為一重要課題。

有鑑於上述廢棄物處理系統存在技術缺陷，本創作之目的在於提供一種無機性汙泥再利用系統，其能使無機性汙泥於焚化後轉化成可再利用的原料，不僅能進一步減少廢棄物，有效解決廢棄物之最終處置問題，還能實現資源再利用之永續發展。

為達成前述目的，本創作提供一種無機性汙泥再利用系統，其包括：一廢棄物進料裝置，其具有相連通的一進料口和一輸送單元，該進料口用以接收一廢棄物，該廢棄物包含一無機性汙泥；以及一焚化處理裝置，其具有一燃燒爐，該燃燒爐與該廢棄物進料裝置的該輸送單元相連通；其中，該燃燒爐的操作溫度係大於850℃；其中，該輸送單元將該無機性汙泥引入該燃燒爐進行焚化處理程序，得到一熔融渣。

本創作主要係將廢棄物中的無機性汙泥輸送至該焚化處理裝置中以進行溫度大於850℃的焚化處理程序，以使所述無機性汙泥被加熱至熔流點以上，因此，原無機性汙泥所含之有害有機物質可進一步氧化和/或所含之重金屬可被揮發；此外，原無機性汙泥所含的有害物質還可存留於所得之熔融渣中產生穩定化、固化作用；並且，所述熔融渣還可直接作為混凝土等建築材料的原料，同時實現減少廢棄物、資源再利用的環保目的。

在一些實施態樣中，該廢棄物還可包含其他固態及/或液態廢棄物。舉例而言，該廢棄物可同時包含符合事業廢棄物分類D-0902的無機性汙泥以及其他可燃性物質。

在一些實施態樣中，該廢棄物進料裝置可更包括一前處理單元，其設於該進料口和該輸送單元之間且分別與該進料口和該輸送單元相連通。在一些實施態樣中，該前處理單元用於從該廢棄物中分離出該無機性汙泥後，並將該無機性汙泥送入該輸送單元；或者，在另一些實施態樣中，該前處理單元係可將所述廢棄物進行混拌，以利後續進行所述焚化處理程序。

在一些實施態樣中，該廢棄物進料裝置可更包括一貯存槽，其用以容置該廢棄物；其中，該貯存槽可設於該進料口和該輸送單元之間且分別與該進料口和該輸送單元相連通；或者，在一些具體實施態樣中，該貯存槽可設於該進料口和該前處理單元之間且分別與該進料口和該前處理單元相連通。

在一些實施態樣中，該燃燒爐下方還可設有一刮渣槽，其可用以收集所述廢棄物焚化後所產生飛灰和部分熔融狀的底渣。

為了進一步處理從所述焚化處理程序產生之氣體，在一些實施態樣中，該焚化處理裝置可更包括一二次燃燒室，其設於該燃燒爐的下游側，該二次燃燒室與該燃燒爐相連通；該輸送單元將該無機性汙泥引入該燃燒爐進行焚化處理程序後，得到該熔融渣和一氣體混合物；該氣體混合物再送入該二次燃燒室進行二次焚化處理程序，得到一處理後之氣體混合物。較佳的，該熔融渣可於該燃燒爐後、該二次燃燒室入口前被收集。

為了有效破壞由焚化處理程序產生之氣體中的戴奧辛，在一些實施態樣中，該二次燃燒室的操作溫度係1050℃以上，但不限於此。較佳的，該二次燃燒室的操作溫度可為1100℃以上，例如1150℃、1180℃、1200℃、1250℃等。據此，經該二次燃燒室處理後之氣體混合物的溫度可達1100℃以上。

在一些實施態樣中，該二次燃燒室上方還可設有一安全閥，當該廢熱鍋爐的壓力超過限定值時，該安全閥會彈開釋放壓力。

在一些實施態樣中，該焚化處理裝置可更包括一廢氣處理模組，以進一步處理二次焚化處理程序中所產生的處理後之氣體混合物，進而確保最後排放的氣體混合物可符合空氣汙染物的排放標準，避免造成環境危害。該廢氣處理模組依序包括：一廢熱鍋爐，其設於該二次燃燒室下游側，該廢熱鍋爐包含一鍋爐本體及一軟水補充裝置，且該鍋爐本體與該二次燃燒室相連通，該軟水補充裝置貫穿該鍋爐本體；一第一集塵裝置，其設於該廢熱鍋爐下游側，該第一集塵裝置包含一半乾式除酸集塵塔、一第一鹼劑注入裝置及一第二鹼劑注入裝置，且該半乾式除酸集塵塔分別與該鍋爐本體、該第一鹼劑注入裝置及該第二鹼劑注入裝置相連通；一第二集塵裝置，其設於該第一集塵裝置下游側，該第二集塵裝置包含一選擇性還原觸媒陶瓷濾管及一第三鹼劑注入裝置，且該選擇性還原觸媒陶瓷濾管分別與該半乾式除酸集塵塔及該第三鹼劑注入裝置相連通；一熱交換器，其設於該第二集塵裝置下游側，該熱交換器包含一第一氣體通道及一第二氣體通道，且該第一氣體通道與該選擇性還原觸媒陶瓷濾管相連通；一洗滌裝置，其設於該第一氣體通道下游側，該洗滌裝置包含一文式洗滌塔、一濕式洗滌塔及一第四鹼劑注入裝置，且該文式洗滌塔分別與該第一氣體通道及該第四鹼劑注入裝置相連通，該濕式洗滌塔分別與該文式洗滌塔及該第四鹼劑注入裝置相連通；一第三集塵裝置，其為一濕式靜電集塵器，設於該洗滌裝置下游側，且與該濕式洗滌塔及該第二氣體通道相連通；以及一排煙裝置，其設於該第二氣體通道下游側，且與該第二氣體通道相連通。

在一些實施態樣中，該廢熱鍋爐可為一水管式鍋爐。在本創作之一些具體實施例中，該軟水補充裝置具有一水管構造，該水管構造的管路穿梭在該鍋爐本體內，透過該鍋爐本體中氣體的高熱將管內軟水加熱成蒸氣。該軟水補充裝置中的蒸氣所帶出的廢熱亦可重新利用。在本創作之一些具體實施例中，經該廢熱鍋爐處理後之氣體混合物的溫度為約250℃至約550℃，或為約350℃至約550℃。

在一些實施態樣中，該二次燃燒室與該鍋爐本體中間可設有一閘門，且在該二次燃燒室上方設有一緊急排放口；當該廢熱鍋爐需要清灰時，可將該閘門關閉，並打開該緊急排放口，之後進行清灰，確保該廢熱鍋爐的熱交換效率。

在一些實施態樣中，該第一鹼劑為強鹼溶液。舉例而言，該第一鹼劑可為氫氧化鈉水溶液。在本創作之一些具體實施例中，該第一鹼劑可為40重量百分比(wt%)至50wt%氫氧化鈉水溶液。在本創作之一些具體實施例中，該第一鹼劑為45wt%氫氧化鈉水溶液。在本創作中，該第一鹼劑可中和氣體混合物之酸性，將pH值控制在6.5至8.5；且可去除氣體混合物中的硫氧化物(SO_X)，即具有脫硫作用。在本創作中，係藉由脫硫作用將該經中和之氣體混合物中的硫氧化物轉化為對生物體無害之硫酸鈉或硫酸鈣。在本創作之一些具體實施例中，該第一鹼劑注入裝置包含一噴槍裝置，可將該第一鹼劑霧化後以噴灑的方式注入該半乾式除酸集塵塔，以使該第一鹼劑充分與該氣體混合物均勻混合。在本創作之一些具體實施例中，該噴槍裝置為一二流體噴槍(atomizing nozzle)，但不限於此。

在一些實施態樣中，該第二鹼可劑為氨水或尿素溶液，但不限於此。在本創作之一些具體實施例中，該第二鹼劑為氨水。在本創作之一些具體實施例中，該第二鹼劑可透過該第二鹼劑注入裝置以噴灑的方式注入該半乾式除酸集塵塔。在本創作之一些具體實施例中，該第二鹼劑注入裝置包含一噴槍裝置，可將該第二鹼劑霧化後以噴灑的方式注入該半乾式除酸集塵塔，以使該第二鹼劑充分與該氣體混合物均勻混合。在本創作之一些具體實施例中，該噴槍裝置為一二流體噴槍。該第二鹼劑是在第一集塵裝置中加入，但係在第二集塵裝置中，於選擇性還原觸媒的協助下去除該氣體混合物中的氮氧化物(NO_X)，即具有脫硝作用。先將該第二鹼劑霧化後以噴灑的方式注入該半乾式除酸集塵塔，可使該第二鹼劑充分與該氣體混合物充分均勻混合，而增加該第二鹼劑與該選擇性還原觸媒的接觸面積，而易於進行反應。

在一些實施態樣中，該第一集塵裝置可進一步包含一第一自來水注入裝置，該第一自來水注入裝置與該半乾式除酸集塵塔相連通，進而可對該半乾式除酸集塵塔注入自來水，用於降溫與集塵。

在一些實施態樣中，該第一集塵裝置中的半乾式除酸集塵塔可藉由氣流的旋轉去除大顆粒飛灰(粒徑大於或等於10微米)。在本創作之一些具體實施例中，經該第一集塵裝置處理後之氣體混合物的溫度為約330℃至約400℃。

在一些實施態樣中，該選擇性還原觸媒陶瓷濾管為表面具有一選擇性還原觸媒層的陶瓷濾管。前述選擇性還原觸媒即為用於選擇性觸媒還原(selective catalytic reduction，SCR)的觸媒，也稱為SCR觸媒，可為五氧化二釩(V₂O₅)。在本創作中，該選擇性還原觸媒係用於催化脫硝反應，協助第二鹼劑(如氨水)去除該氣體混合物中的氮氧化物(NO_X)，將之轉化為對生物體無害之氮氣與水。此外，在本創作中，亦藉由該選擇性還原觸媒將該經中和之氣體混合物中的戴奧辛等雜環化合物加以分解。

在一些實施態樣中，該第三鹼劑可為氫氧化鈣(Ca(OH)₂，又稱為熟石灰)，但不限於此。在本創作之一些具體實施例中，該第三鹼劑為粉末狀之氫氧化鈣。氫氧化鈣可吸附水分，且可在該選擇性還原觸媒陶瓷濾管表面形成一包覆層，讓該氣體混合物中的飛灰附著於該包覆層上，延長該選擇性還原觸媒陶瓷濾管的壽命。在本創作之一些具體實施例中，該第三鹼劑係透過該第三鹼劑注入裝置，將氫氧化鈣粉末均勻抽吸至該選擇性還原觸媒陶瓷濾管；或者，該廢氣處理模組下游還可包含一設置於該第二氣體通道與該排煙裝置之間的曳引風機，透過該曳引風機造成的負壓牽引該粉末狀之氫氧化鈣，使其抽吸至該選擇性還原觸媒陶瓷濾管。

在一些實施態樣中，該第二集塵裝置可藉由將飛灰吸附在該選擇性還原觸媒陶瓷濾管表面由氫氧化鈣形成的包覆層，而去除小顆粒飛灰(例如粒徑小於10微米之粒子)。在一些實施態樣中，該第二集塵裝置的最佳操作溫度可達約330℃至約400℃。在本創作之一些具體實施例中，經該第二集塵裝置處理後之氣體混合物的溫度為約300℃至約370℃，或為約320℃至約350℃。

在一些實施態樣中，該第二集塵裝置可另設置一供氣裝置，定期提供一脈衝氣流，將附著於該包覆層上的小顆粒飛灰吹落，進行清潔。

在一些實施態樣中，該洗滌裝置中的文式洗滌塔位於該濕式洗滌塔之上游側。

依據本創作，該洗滌裝置中的第四鹼劑注入裝置分別與該文式洗滌塔、該濕式洗滌塔連通。其中，所述第四鹼劑注入裝置可包含單獨一組注入器，或是包含兩組注入器。在一些實施態樣中，當該第四鹼劑注入裝置只包含單獨一組注入器時，該注入器係分別對該文式洗滌塔、該濕式洗滌塔進行第四鹼劑注入的調控。在另一些實施態樣中，當該第四鹼劑注入裝置包含兩組注入器時，該文式洗滌塔分別與該第一氣體通道及該第四鹼劑注入裝置之其中一組注入器相連通，該濕式洗滌塔分別與該文式洗滌塔及該第四鹼劑注入裝置之另一組注入器相連通，該兩個注入器係獨立進行調控。

在一些實施態樣中，該第四鹼劑為強鹼溶液。舉例而言，該第四鹼劑為40wt%至50wt%氫氧化鈉水溶液，但不限於此。在本創作之一些具體實施例中，該第一鹼劑為45wt%氫氧化鈉水溶液。該第四鹼劑可中和該氣體混合物之酸性，將pH值控制在6.5至8.5，較佳為控制在中性；且可再次去除該氣體混合物中殘留的硫氧化物(SO_X)及氯化氫(HCl)，即具有脫硫、除酸作用，確保該氣體混合物最後從排煙裝置排放時能保持中性。

在本創作之一些具體實施例中，該洗滌裝置可進一步包含一第二自來水注入裝置，該第二自來水注入裝置與該文式洗滌塔連通，可對該文式洗滌塔注入自來水，用於降溫與集塵。

在本創作之一些具體實施例中，該第三集塵裝置為一濕式靜電集塵器，其可藉由靜電吸附並去除該氣體混合物中的細小飛灰。在本創作之一些具體實施例中，經該第三集塵裝置處理之氣體混合物的溫度為約50℃至約80℃，或為約60℃至約70℃。

在一些實施態樣中，該熱交換器為一管殼式熱交換器。在本創作之一些具體實施例中，係將高溫的經該第二集塵裝置處理後之氣體混合物(約℃至約370℃)引入該第一氣體通道，並將低溫的經該第三集塵裝置處理之氣體混合物(約50℃至約80℃)引入該第二氣體通道，在該熱交換器中進行熱交換，將經該第三集塵裝置處理之氣體混合物的溫度提高至約135℃以上，得到最終排放之氣體混合物。在本創作之一些具體實施例中，係將經該第三集塵裝置處理之氣體混合物的溫度提高至約130℃至約195℃、或提高至約155℃至約170℃，得到最終排放之氣體混合物。

在一些實施態樣中，該無機性汙泥再利用系統可更包括一破碎機組，用以將該熔融渣碎裂成預定粒徑範圍之複數顆粒；該破碎機組設於該焚化處理裝置的下游側，且與該焚化處理裝置相連通。

在一些實施態樣中，該無機性汙泥再利用系統可更包括一混料裝置，其設於該焚化處理裝置的下游側，該混料裝置與該焚化處理裝置的該燃燒爐相連通；該混料裝置包含初始原料進料單元，以提供初始原料；於該混料裝置中，該熔融渣與該初始原料混合形成一混合原料。舉例而言，初始原料可包含水泥、天然粒料、色料、填料等，但不限於此。

在一些實施態樣中，該無機性汙泥再利用系統可更包括一檢測模組，用以檢測該熔融渣的性質；該檢測模組設於該焚化處理裝置的下游側，且與該焚化處理裝置相連通；其中，該檢測模組包含耐磨損性分析單元、耐久性分析單元、氯離子含量分析單元、通過75μm篩之材料含量分析單元或其組合。

1:無機性汙泥再利用系統

10:廢棄物進料裝置

11:進料口

12:輸送單元

13:貯存槽

14:前處理單元

20:焚化處理裝置

21:燃燒爐

22:二次燃燒室

23:廢氣處理模組

231:廢熱鍋爐

2311:鍋爐本體

2312:軟水補充裝置

233:第一集塵裝置

2330:半乾式除酸集塵塔

2331:第一鹼劑注入裝置

2332:第二鹼劑注入裝置

234:第二集塵裝置

2340:選擇性還原觸媒陶瓷濾管

2341:第三鹼劑注入裝置

235:熱交換器

2351:第一氣體通道

2352:第二氣體通道

236:洗滌裝置

2361:文式洗滌塔

2362:濕式洗滌塔

2363:第四鹼劑注入裝置

237:第三集塵裝置

238:排煙裝置

30:破碎機組

40:混料裝置

41:初始原料進料單元

50:檢測模組

M:熔融渣

圖1為本創作之無機性汙泥再利用系統之一種實施態樣之方塊示意圖。

圖2為本創作之無機性汙泥再利用系統中的廢棄物進料裝置之一種實施態樣之方塊示意圖。

圖3為本創作之無機性汙泥再利用系統中的焚化處理裝置之一種實施態樣之方塊示意圖。

圖4為本創作之無機性汙泥再利用系統之另一種實施態樣之方塊示意圖。

在本創作的描述中，需要說明的是，若使用到「中心」、「上」、「下」、「頂」、「底」、「內」、「外」等指示的方位或位置關係為基於圖式所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本創作的描述，而不是意旨或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能將特定的方位理解為對本創作的限制。

如圖1所示，本創作之無機性汙泥再利用系統1包含廢棄物進料裝置10以及焚化處理裝置20。其中，廢棄物進料裝置10具有相連通的一進料口11和一輸送單元12；焚化處理裝置20具有一燃燒爐21，且燃燒爐21的操作溫度設定為大於850℃，例如1000℃。由於燃燒爐21與輸送單元12相連通，因此，自進料口接收的無機性汙泥可由輸送單元12引入燃燒爐21中進行焚化處理程序，最終可得到熔融渣M。

在本實施例中，如圖1所示之廢棄物進料裝置10所引入的廢棄物為符合事業廢棄物分類D-0902的無機性汙泥，作為後續進行焚化處理程序的原料。本實施例的無機性汙泥基本特性分析包含比重(Specific gravity)、含水量、pH值、三成分以及氯離子含量。其中，依據CNS 487相對密度(比重)試驗標準方法，該無機性汙泥的比重約為2.63，即與土壤、黏土等比重相近；依據CNS 5091實驗室內土壤含水量測量方法，該無機性汙泥之含水量約36.21wt%；依據NIEA R208廢棄物之氫離子濃度指數(pH值)測定方法，該無機性汙泥的pH值約為10.55。

本實施例的無機性汙泥之三成分分析係依照環保署檢測事業廢棄物中灰分及可燃分測定的方法規範(NIEA R205)，以800℃下測定其水分、灰分及可燃分含量，所得之實驗結果如下：水分之含量約為30.47wt%(主要由製程壓濾脫水之效果決定)、可燃分之含量約28.16wt%、灰分之含量約為41.37wt%。

本實施例的無機性汙泥依照環檢所事業廢棄物毒性特性溶出程序(NIEA R201.14C)分析，分析結果可確定溶出符合於規範值內，毒性溶出分析結果記載於表1：

本實施例的無機性汙泥以X射線螢光分析儀(XRF)進行元素分析可知，其所包含之元素組成大多以鈣(Ca)、鎂(Mg)為主，另外由於無機性汙泥(又稱鹽泥)為天然鹽製成鹼之副產物，因此仍會有些許雜質，故同時也觀察到碳(C)、氮(N)、鍶(Sr)、鐵(Fe)和矽(Si)等元素的存在，其分析結果記載於表2：

本實施例的無機性汙泥以X光繞射儀(XRD)進行礦物的晶相組成分析。由XRD分析的結果可看出其晶相組成不複雜，以碳酸鈣(CaCO₃)為最主要之晶相、氫氧化鎂(Mg(OH)₂)次之，及再次為氯化鈉(NaCl)之晶相。

請再參考圖2，在另一些實施態樣中，無機性汙泥再利用系統1可採用如圖2所示的廢棄物進料裝置10，以取代圖1中的廢棄物進料裝置10。圖2中的廢棄物進料裝置10依序包含具有相連通的進料口11、貯存槽13、前處理單元14以及輸送單元12。當廢棄物從進料口11引入後，先暫時性存放於貯存槽13中，再適時批次送入前處理單元14，以將從所述廢棄物中其所含的無機性汙泥分離出來，再送入輸送單元12。

請參考圖3，本實施例的無機性汙泥再利用系統1係採用如圖3所示的焚化處理裝置20，以取代圖1中的焚化處理裝置20。圖3中的焚化處理裝置20依序包含具有相連通的燃燒爐21、二次燃燒室22、以及廢氣處理模組23。其中，燃燒爐21的操作溫度為大於850℃，二次燃燒室22的操作溫度為1050℃。本實施例之熔融渣M係由無機性汙泥先在燃燒爐21進行焚化處理程序後，於燃燒爐21的後段、二次燃燒室22的入口前收集而得；另外，焚化處理程序產生的氣體混合物再接續送入二次燃燒室22進行二次焚化處理程序後，得到處理後之氣體混合物。

該廢氣處理模組23依序包括相連通的一廢熱鍋爐231，一第一集塵裝置233、一第二集塵裝置234、一熱交換器235、一洗滌裝置236、一第三集塵裝置237、以及一排煙裝置238。

廢熱鍋爐231係設於二次燃燒室22下游側，且廢熱鍋爐231與二次燃燒室22連通。廢熱鍋爐231包含一鍋爐本體2311及一軟水補充裝置2312，軟水補充裝置2312貫穿鍋爐本體2311。廢熱鍋爐231為一水管式鍋爐，軟水補充裝置2312具有一水管構造，該水管構造的管路穿梭在鍋爐本體2311內，透過鍋爐本體2311中氣體的高熱將管內軟水加熱成蒸氣。簡言之，當經二次燃燒室22處理後氣體混合物進入鍋爐本體2311時，軟水補充裝置2312可幫助降溫。經廢熱鍋爐231處理後之氣體混合物的溫度為約350℃至約550℃，其中有飛灰懸浮。另外，軟水補充裝置2312中的軟水會將廢熱轉化為蒸汽，而可進行廢熱的再利用。

在另一些實施態樣中，在二次燃燒室22與鍋爐本體2311中間還可設有一閘門(圖3未顯示)，且在二次燃燒室22上方亦可設有一緊急排放口(圖3未顯示)；當廢熱鍋爐231需要清灰時，可在該閘門關閉並打開該緊急排放口後，進行清灰程序。

第一集塵裝置233係設於廢熱鍋爐231下游側，第一集塵裝置233包含一半乾式除酸集塵塔2330、一第一鹼劑注入裝置2331及一第二鹼劑注入裝置2332，半乾式除酸集塵塔2330分別與鍋爐本體2311、第一鹼劑注入裝置2331及第二鹼劑注入裝置2332相連通。具體言之，經廢熱鍋爐231處理後之氣體混合物進入半乾式除酸集塵塔2330，氣流會沿著半乾式除酸集塵塔2330的內壁旋轉，使質量大的大顆粒飛灰(粒徑大於或等於10微米)因離心力、摩擦力及重力影響脫離氣流，沉降到下方，藉此去除大顆粒飛灰。此外，第一鹼劑注入裝置2331出口設有一二流體噴槍(圖3未顯示)，可將第一鹼劑霧化後以噴灑的方式注入45wt%之氫氧化鈉水溶液，中和該氣體混合物的酸性，將pH值控制在6.5至8.5，並進一步去除該氣體混合物中的硫氧化物(SO_X)。經第一集塵裝置233處理後之氣體混合物的溫度為約330℃至約400℃，其中仍有小顆粒飛灰(粒徑小於10微米)懸浮。第二鹼劑注入裝置2332出口亦設有一二流體噴槍(圖3未顯示)，可將該第二鹼劑(例如氨水)霧化後以噴灑的方式注入半乾式除酸集塵塔2330，使該第二鹼劑充分與經第一集塵裝置233處理之氣體混合物充分均勻混合。

第二集塵裝置234係設於第一集塵裝置233下游側；第二集塵裝置234包含一選擇性還原觸媒陶瓷濾管2340及一第三鹼劑注入裝置2341，且選擇性還原觸媒陶瓷濾管2340分別與半乾式除酸集塵塔2330及第三鹼劑注入裝置2341相連通。具體言之，選擇性還原觸媒陶瓷濾管2340上的選擇性還原觸媒即為SCR觸媒。經第一集塵裝置233處理後之該氣體混合物進入選擇性還原觸媒陶瓷濾管2340，將氫氧化鈣粉末均勻抽吸至選擇性還原觸媒陶瓷濾管2340。在第二集塵裝置234中，氫氧化鈣(第三鹼劑)可吸附該氣體混合物中的水分，還會在選擇性還原觸媒陶瓷濾管2340表面形成一包覆層，因此，該氣體混合物中的小顆粒飛灰會附著在該包覆層上，不會直接附著在選擇性還原觸媒陶瓷濾管2340表面，故可延長選擇性還原觸媒陶瓷濾管2340的壽命。霧化後的氨水(第二鹼劑)與該氣體混合物均勻混合後一同進入第二集塵裝置234，之後藉由選擇性還原觸媒協助氨水對該氣體混合物中的氮氧化物(NO_X)進行脫硝反應，轉化為對生物體無害之氮氣與水；此外，亦藉由該選擇性還原觸媒將該氣體混合物中的戴奧辛等雜環化合物加以分解。經第二集塵裝置234處理後之氣體混合物的溫度為約300℃至約370℃，其中仍有極細飛灰(粒徑極小，無法測量)懸浮。

在另一些實施態樣中，第二集塵裝置234還可設置一供氣裝置(圖3未顯示)，可定期提供一脈衝氣流，將附著於該包覆層上的小顆粒飛灰吹落，進行清潔。

熱交換器235係設於第二集塵裝置234下游側，熱交換器235包含一第一氣體通道2351及一第二氣體通道2352，且第一氣體通道2351與選擇性還原觸媒陶瓷濾管2340相連通。具體言之，熱交換器235為一管殼式熱交換器，可將經第二集塵裝置234處理後之氣體混合物引入第一氣體通道2351，並與第二氣體通道2352中的氣體混合物進行熱交換。

洗滌裝置236設於第一氣體通道2351下游側，洗滌裝置236包含一文式洗滌塔2361、一濕式洗滌塔2362及一第四鹼劑注入裝置2363，且文式洗滌塔2361分別與第一氣體通道2351及第四鹼劑注入裝置2363相連通，濕式洗滌塔2362分別與文式洗滌塔2361及第四鹼劑注入裝置2363相連通。具體言之，在洗滌裝置236中，透過第四鹼劑注入裝置2363分別對文式洗滌塔2361、濕式洗滌塔2362注入45wt%之氫氧化鈉水溶液，中和該經第二集塵裝置234處理後之氣體混合物的酸性，將pH值控制在6.5至8.5(較佳為控制在中性)，並進行脫硫反應。

在另一些實施態樣中，文式洗滌塔2361、濕式洗滌塔2362可分別具有一第一水循環泵浦(圖3未顯示)、一第二水循環泵浦(圖3未顯示)，透過前述水循環泵浦分別將文式洗滌塔2361、濕式洗滌塔2362低處的水打上高處再噴灑下來，用以去除水溶性汙染物與集塵，並在使用一定時間後作為廢水排出。經前述處理後，得到一經洗滌裝置236處理之氣體混合物及一經洗滌裝置236處理後的廢水，前述廢水由該洗滌裝置236排出後可注入一廢水處理設備(圖3未顯示)，以回收廢水；當經回收之廢水經過進一步處理，還可作為補助用水，減少自來水使用量，具有節水之效。

第三集塵裝置237係一濕式靜電集塵器，其設於洗滌裝置236下游側，且與濕式洗滌塔2362及第二氣體通道2352相連通。具體言之，第三集塵裝置237可藉由靜電進一步去除經洗滌裝置236處理之氣體混合物中仍無法去除的細小飛灰(粒徑極小，無法測量)，得到一經第三集塵裝置237處理之氣體混合物，其溫度為約50℃至約70℃。經第三集塵裝置237處理之氣體混合物的粒狀汙染物檢測值小於10mg/Nm³，低於固定汙染源的粒狀汙染物排放標準上限值50mg/Nm³，可安全排放。此外，經該第三集塵裝置237處理之氣體混合物(約50℃至約70℃)進入該第二氣體通道2352後，可與第一氣體通道2351中經第二集塵裝置234處理後之氣體混合物(320℃至約370℃)進行熱交換，將經第三集塵裝置237處理之氣體混合物的溫度提高至約155℃至約195℃，得到最終排放之氣體混合物。

該排煙裝置238係設於第二氣體通道2352下游側，且與第二氣體通道2352相連通。具體言之，排煙裝置238為煙囪。最後透過排煙裝置238將該最終排放之氣體混合物排放至本創作之無機性汙泥再利用系統1外。

如圖4所示，本創作之無機性汙泥再利用系統1除了包含如圖1所示的廢棄物進料裝置10以及焚化處理裝置20之外，無機性汙泥再利用系統1還可包含破碎機組30、混料裝置40、檢測模組50或任一組合。具體而言，經該焚化處理裝置20後得到的熔融渣M後續可再送入破碎機組30、混料裝置40、檢測模組50或任一組合進行對應之程序。

在一些實施態樣中，破碎機組30設於焚化處理裝置20的下游側，且破碎機組30與焚化處理裝置20相連通。當熔融渣M經破碎機組30處理後，熔融渣M碎裂成預定粒徑範圍之複數顆粒，該些顆粒可具有粒徑尺寸一致性較高之特點。在另一些實施態樣中，熔融渣M經破碎機組30處理後，可再送入檢測模組50進行各特性分析。

在一些實施態樣中，混料裝置40設於焚化處理裝置20的下游側，且混料裝置40與焚化處理裝置20相連通；該混料裝置40包含初始原料進料單元41，以提供初始原料(例如混凝土之原料)；於混料裝置40中，熔融渣M與該初始原料混合形成一混合原料。在另一些實施態樣中，熔融渣M經混料裝置40處理後，可再送入檢測模組50進行各特性分析。

在一些實施態樣中，檢測模組50可直接設於焚化處理裝置20的下游側，且檢測模組50與焚化處理裝置20相連通。檢測模組50包含耐磨損性分析單元、耐久性分析單元、氯離子含量分析單元、通過75微米篩之材料含量分析單元或其組合。

本實施例所得之熔融渣M直接進入檢測模組50後，分別進行耐磨損性分析、小於試驗篩75μmCNS386材料含量分析、氯離子含量分析、以及氫離子濃度指數(pH值)分析，各分析程序及其分析結果說明如下。

試驗1：耐磨性分析(洛杉磯磨損試驗)

依據CNS 490粗粒料37.5毫米(mm)以下洛杉磯磨損試驗法進行耐磨性分析。由於熔融渣M屬於規範中之B級試樣級配，因此須於洛杉磯試驗儀中置入通過19mm孔徑之試驗篩、停留於12.5mm孔徑之試驗篩上之粒料2500克，與通過12.5mm孔徑之試驗篩、停留於9.5mm孔徑之試驗篩上之粒料2500克，並放入11顆磨球以測定其抗磨損能力。

根據表3所列出之各公共工程施工綱要規範所訂定之標準，若熔融渣M要直接作為再生粒料應用於混凝土中，其磨損率最多不得超過50%。而本實施例之熔融渣M所測得之磨損率為28.5%，即符合第03050章(混凝土基本材料及施工一般要求)及第02742章(瀝青混凝土鋪面)之要求。

試驗2：CNS 491粒料內小於試驗篩75μmCNS386材料含量試驗法(水洗法)

依據第03050章(混凝土基本材料及施工一般要求)之第2.1.3節所述之規範，細粒料中之土塊及易碎顆粒物質通過75μm篩之材料不得大於5wt%。而本實施例之熔融渣M所測得之「小於試驗篩75μm之材料含量」約為0.08wt%，前述數值遠低於規範上限值，即代表本創作所得之熔融渣中僅包含微量之損害混凝土品質物質。

試驗3：氯離子含量分析

為避免添加至混凝土中粒料之水溶性氯離子溶出對鋼筋等造成侵蝕之危害，若欲將熔融渣直接作為再生原料之用途，氯離子濃度為一重要參考之指標。本實施例之熔融渣M依據CNS13407細粒料中水溶性氯離子含量試驗法所測得之氯離子濃度為0.0002wt%，明顯低於CNS 1240混凝土粒料規範之水溶性氯離子含量之上限值(0.012wt%)，顯示本實施例之熔融渣M並無腐蝕鋼筋之虞。

試驗4：氫離子濃度指數(pH值)分析

依據NIEA R208.04C之廢棄物之氫離子濃度指數(pH值)規範，測定本實施例之熔融渣M的pH值約為7.4，顯示本實施例之熔融渣M確實符合混凝土粒料規範之pH值規範範圍(即2.0~12.5)。

由試驗1至試驗4之分析結果可知，經本創作之無機性汙泥再利用系統所得之熔融渣確實可直接應用為混凝土之再生粒料；此外，所述熔融渣亦可依據實際需求混合部分初始原料，以調整混合原料之性質。據此，本創作不僅能進一步減少廢棄物，有效解決廢棄物之最終處置問題，還能實現資源再利用之永續發展。