臺灣水泥股份有限公司 辜成允

1. 前言
水泥業在一般人心中常被認為是耗損資源的行業，但是大部分人都不知道新型水泥窯其實擁有遠比焚化爐更優越的條件，能為減廢及環保做出極大貢獻，因此，新型水泥窯已被許多先進國家視為達成城鄉“零排放”（Zero Emission）計劃的重要利器與伙伴。
一向視回饋社會為己任的臺泥，多年來在減廢與環保上投入相當心力，不斷對各種廢棄物于水泥工藝上的再利用進行研究，確實掌握各種廢棄物的性質；舉例而言，臺泥在2005年使用的一般替代性固體原料超過2百萬噸(占臺泥全年固定原料用量的13.7 %)，更替臺灣著名的新竹科學園區等半導體業處理3萬噸以上不易處理的廢棄物，而成為高科技產業最佳的環保伙伴。
本文旨在透過對新型水泥窯之資源再利用能力的介紹，進而說明其對社會永續發展的重要性。
2. 水泥窯成為城鄉零排放計劃的重要設施
以水泥窯協助環保作業的案例，在日本與法國、德國、英國、瑞典等西歐國家，甚至是幅員遼闊的美國，都已是行之有年的環保事業活動。歐盟對水泥回轉窯摻燒可燃性廢棄物做了多年的研究，于2000年12月28日公布了“2000/76/EC水泥回轉窯排放極限規程”, 認定以水泥回轉窯處理廢棄物是可行的方法；日本政府更立法認定水泥窯是有效的垃圾焚化灰處理設備。新型水泥窯之所以受到重視乃是因為其擁有如下之重要特性：
1) 窯內火焰最高溫度高達2000℃、燒成帶溫度超過1450℃。
2) 水泥窯內氣流停留在1200℃以上的時間至少有5至6秒以上。
3) 窯內之燒成亂度高、氣流流動非常旺盛。
4) 燃燒氣氛完全保持氧化狀態，保證可將有機物完全消除。
5) 窯內之高堿物質如石灰，可中和酸性氣體與鹽酸氣，并吸附硫氣。
6) 少量的重金屬可被固化在水泥熟料的礦物結晶之中。
7) 氣體凈化過程中不會有灰燼、廢液等二次公害發生。
8) 可節約天然資源，降低二氧化碳之排放。
3. 城鄉零排放精髓之所在
就環保的層次上而言，廢棄物之再生工作的第一個層次是“減量（Reduction）”，  其次是“再利用（Reuse）”，最高層次則是“循環使用（Recycle）”。
就一個城市與其周遭的工業區而言，民生與工業廢棄物的產出是無法避免的。若無法將產出之廢棄物全數加以妥善地再利用或循環使用，則廢棄物勢必會殘留，或產生新的廢棄物，此由垃圾焚化爐產生之 “底灰”與“飛灰”等高達垃圾處理量五分之一的例子可以了解。因此，尋求比焚化爐更為有效的處理工具，亦是推展零排放運動的重要工作之一。
由于執行零排放運動的城鄉，在理想上其垃圾殘余量必須為“零”，勿需以掩埋場作為最終處理場。亦即，“其它產業所生成之廢棄物可作為別的產業之再生原料，構筑成一個完全循環型的生產系統，產出之廢棄物幾乎等于零的零排放之意思”。所以如何將垃圾資源化、進行循環利用，構筑成所謂“環保城鎮(Eco-Town)”之資源循環利用型態的社會，乃是城鄉零排放精髓之所在。
4. 水泥窯使用廢棄物的基本考慮點
由于許多廢棄物中含有「新型水泥窯都無法處理」的有害成份，例如高量的硫、鉀、鈉、氯等元素；這些成份中尤以”氯”元素最容易使新型回轉窯之預熱塔系統產生堵塞，并侵蝕窯殼的影響最為嚴重。因此，供水泥窯使用的廢棄物需能大致滿足下列五大基本原則：
1) 對水泥制造成本與經濟性有利。
2) 不會使水泥或混凝土之強度、凝結時間、耐久性、顏色等品質特性產生劣化或大幅變動。
3) 不會影響水泥窯之穩定運轉。
4) 來源穩定、可以持續大量供應。
5) 使用后不會對人體產生不良影響或對環境產生新的污染源。
5. 臺泥公司水泥窯環保事業的開展與現況
臺泥公司自1972年起即進行產業廢材料研究，目前已將“環保事業”列為公司既定的方針之一。最先使用的產廢材料為鋼廠礦渣與鐵污泥，分別用以取代水泥生料中的粘土與鐵渣，其后，又以火力發電廠粉煤灰取代粘土，除得到原料費用降低與節約能源的效果外，同時更使水泥強度提升。
接著又使用水淬礦渣來生產礦渣水泥、使用各種化學石膏取代天然石膏及以石油焦取代部份煤炭的嘗試亦獲得成功。接連為社會解決產業廢棄物問題，也為臺泥創造利潤。
在累積相當成功的產業廢材料再利用經驗之后，臺泥又為各水泥窯加裝余熱發電設備進行〝能源創造〞。其后，在節約天然資源、綠色建筑與降低成本之大原則下，在混凝土攪拌站乃有以礦渣粉及粉煤灰取代部份水泥之資源再生性替代成品業務的產生。
1995年開始開發高科技產業產出之廢棄物處理技術，并于1999年正式進入高科技產業廢棄物之再利用領域；由于處理技術深受高科技廠家的肯定與信賴，臺泥在2005年除了使用一般替代性固體原料2,040,000噸外，更替半導體產業處理20,100噸的廢溶劑與10,400噸的氟化鈣污泥，現今已是臺灣地區最大的高科技產業廢棄物處理廠家。
目前所使用的產廢材料，我們大致可先依其〝功能〞區分成“資源再生”、“能源創造”與“廢棄物資源化處理”等三大類；其后，再依各項產廢材料于水泥―混凝土產業流程之再利用部位，分成下列六大類：
A. 資源再生性替代原料:
(1) 鋼廠礦渣 (2)鋼廠鐵渣與礦泥 (3) 粉煤灰(4) 石灰石下腳料 (5) 石材加工廢泥 (6)電石渣 (7)自來水廠凈水污泥 (8)化工廠廢觸媒 (9)半導體廠氟化鈣污泥（10）鋁業產生之鋁渣 (11)火力發電廠底灰渣。
B. 資源再生性替代半成品
(1)化學石膏，包括火力發電廠脫硫石膏 、磷酸石膏 、銅酸石膏、陶瓷廠廢模石膏、無水石膏 (2)水淬礦渣 (3)粉煤灰。
C. 資源再生性替代成品
(1)混凝土攪拌站用礦渣粉 (2)混凝土攪拌站用粉煤灰 (3)水泥中少量添加(<5％)之礦渣與粉煤灰。
D. 能源再生性燃料:
(1)石油焦 (2)廢輪胎 (3)再生燃油 (4)廢溶劑 (5)工廠內部產出之廢機油。
E. 廢棄物處理
包括工廠本身產出之生活廢棄物。
F. 余熱發電
(1)水泥窯之余熱發電 (2)關系企業＜達和環保＞之垃圾焚化爐發電。
臺泥公司為了維持工廠所在地環境的優美，對環保的投資與努力一向是不遺余力，我們在環境政策上有如下作法：
1) 持續進行植生綠化與礦區水土保持，以維持廠礦區自然景觀。
2) 符合政府環保法規及環保協議之環保相關規定。
3) 力行減廢及資源再利用。
4) 持續進行污染防制，提升環保績效。
5) 敦親睦鄰，加強與鄰近居民的溝通。
此外，臺泥各水泥廠也骰過生產自動化，及與環保單位聯線進行24小時連續式的粉塵、氧化硫、氧化氮排放監控，確保將環保工作做得更徹底；環境的規劃及整理也都是各類工廠中的佼佼者。
6. 未來展望
對環保要求日益嚴格的21世紀人類社會而言，如何將垃圾加以再利用，以構筑成一個資源再生的“循環型社會”，對人類的生存環境品質之維持乃成日益重要的課題，而具有焚化及再利用之最佳核心能力─“溫度高”、“時間長”、“亂度高”的新型水泥回轉窯，正是這方面的最佳主角。臺泥希望可以將其已長達30年以上的產業廢棄物再生經驗及環保理念和作法與國內業界分享交流，共同為打造和諧社會盡一份心力。