環保署統計,台灣去年回收的液晶平板螢幕破百萬台、約600噸,雖可提煉貴金屬廢物利用,但仍有大量的玻璃面板遭廢棄掩埋。不過環保署和工業技術研究院合作,將廢棄玻璃開發成奈米孔洞吸附劑,能用於印刷積體電路板、半導體的重金屬廢水處理及農地汙染整治。

工研院表示,玻璃吸附劑和傳統離子交換樹脂相比,吸附能力強3倍、可重複使用20次以上,而和化學混凝法相比,又沒有有毒汙土要處理的問題。不過這套技術目前還沒有商品化,但會在明年先於彰化濱海工業區電鍍專區中進行測試,若完全替換後,可節省5400萬的汙土處理費。

傳統廢水處理困難,工研院開發新技術

傳統重金屬廢水處理方式為「化學混凝法」,即將重金屬廢水流放到處理槽中,加入氫氧化物後,可以讓廢水的重金屬離子沉澱,藉此移除存在於水中的金屬離子,包含銅、鎘,只要廢水符合放流水標準便可放流。

只是這些俗稱「有毒汙泥」的沉澱物,依《事業廢棄物清理法》規定,得再交由有害事業廢棄物處理單位處理,對業者來說還得再出一筆清理費。

另一種常見做法,則是將重金屬廢水流經「離子交換樹脂」來處理廢水。工業技術研究院(簡稱工研院)化學分析研究室研究員蔡正國說,廢水流經離子交換樹脂後,重金屬離子會和樹脂中的鈉離子交換,因此廢水只會留下鈉離子,而鈉離子本來就存在於自然界中,因此放流不會產生汙染問題。

只是離子交換樹脂無法長期重複使用。蔡正國說,吸附金屬離子後的樹脂雖然可以溶劑將金屬離子洗出、再利用,甚至提煉成金屬,但溶劑酸鹼不一,會影響樹脂吸附能力,通常洗3次便不能再使用。

不過工研院和環保署合作,開發出新技術,將廢棄的液晶平板玻璃處理,其處理重金屬廢水的能力較現行的離子交換樹脂來得好,可望成為廢水處理的新興產品。

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工研院研究員蔡正國開發出新技術,讓廢棄平板玻璃能成為重金屬廢水處理的利器。(圖/潘子祁攝)

廢棄面板玻璃變身,重金屬廢水處理利器

蔡正國解釋,這套技術的產品稱作「奈米孔洞吸附劑」,是將廢棄面板玻璃取出、磨碎、均質、高溫處理,透過顯微鏡觀察,其表面積較處理前增加2800倍;經工研院實驗,其吸附能力是離子交換樹脂的3倍以上。

不過蔡正國說,目前原料只能以液晶平板使用的玻璃製成,「因為裡面不含鈉。」他說,含有鈉元素的玻璃不一定能製成吸附材料,而且市售玻璃瓶成分不一,難以完全使用。

即便如此,台灣其實不缺廢棄的液晶平板玻璃。根據環保署統計,近5年來廢棄平板電腦、筆電、液晶電視等產品已從24萬台,攀升到年破百萬台的情形,可以說不怕沒有製作原料。

更重要的是,這款奈米孔洞吸附劑還可以重複使用。蔡正國說玻璃本身就耐強酸,因此重複使用的情形會較離子交換樹脂好,「可重複使用20次以上。」

另外在奈米孔洞吸附劑還可以用在農地汙染整治上。蔡正國說,受鎘污染的農地可投入氯化鐵,讓鐵和鎘「交換」,換得的氯化鎘再加水、以奈米孔洞吸附劑吸附鎘離子。

明年在彰濱工業區試驗成效

目前這套方法還在實驗階段,其中又以銅、鋅、鎘、鉛等金屬離子吸附能力表現最好,未來將先在彰濱工業區進行試作。而實際操作上,工研院建議業者應在每個廢水產製階段就先處理,不要一口氣吸附3、4種以上的金屬離子。

環保署資源回收管理基金管理委員會執行秘書許永興說,工研院的新方法能省下不少環境成本。

以廢棄液晶面板玻璃來說,因為可以再利用、不用掩埋,至少減少480萬元的處理費;而處理過程又不像化學沉澱法會產生有毒汙泥,若以彰濱工業區電鍍專區每年用的90萬噸重金屬廢水估算,可省5400萬的有毒汙泥處理費,並可再回收利用45萬噸水。

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環保署資源回收管理基金會執行秘書許永興說,這套技術目前獨步全球,將在明年彰化濱海工業區電鍍專區進行測試。(圖/潘子祁攝)

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