廢物利用再回收 不但解決環境污染 亦能轉變成天然資源
張世勳 美國德州農工大學化工系博士後研究員
上任剛滿兩個月的陳水扁總統及新政府的遠景之一，便是將台灣建設成一個兼顧環保與經濟發展的「綠色矽島」。然而在政府多年來偏重經濟發展而忽略規劃的情況下，「綠色矽島」究竟只是一個搖不可及的夢想，還是有可能美夢成真？
台灣地狹人稠，廢棄物的處理排放一直是相關單位相當傷腦筋的問題。一般家庭所生產的垃圾中，除了金屬、塑膠、玻璃可回收之外，其他的部分如廚餘、紙類等則多以焚化爐焚燒處理。以焚化爐處理垃圾雖然簡單快速，但家庭垃圾因有大量廚餘而富含水份，使得燃燒垃圾時效率偏低，且因燃燒不完全易造成空氣汙染，導致民眾多數反對焚化爐興建在自己社區附近，加上燃燒垃圾所產生的熱能難以有校效利用而白白浪費，因此以焚化爐處理垃圾不能算是一種好的廢物處理方法。
另一種令人傷腦筋的廢棄物便是家畜的排泄物。以養豬業為例，大多數養豬戶因受限於經濟能力，數量龐大的豬糞大多未經適當處理便排放到附近溝渠或河川，造成相當嚴重的汙染。行政院為遏阻高屏溪、淡水河、曾文溪、大甲溪及頭前溪流域內的因排放豬糞造成的水源汙染，於1998年斥資六十四億元做為該流域內養豬戶拆遷的補償費用，企圖以「買斷」豬隻的方式來解決長久以來的水源汙染問題。其立意雖美，但由於執行上困難重重(養豬戶多半繼續養豬維生)，豬糞汙染河川的事還是持續發生。
以上所舉的垃圾及豬糞只是眾多汙染來源中的兩個例子，其他可能造成環境污染廢棄物還包括下水道汙染、工業汙染、農業廢棄物(如稻草，甘蔗渣)、及蓄業廢棄物(如雞毛)等等。這些廢棄物現行的處理方式有的會造成二次汙染(如燃燒稻草造成空氣汙染)，有的效率不佳導致生產成本增加。若能研發出一套既有效率又乾淨的廢棄物處理方法，不只能夠將這些廢棄物轉變成有用的產品的話，這些產品的收益便可用來抵銷廢棄物處理費用。如此一來，環境得到保護，又不至於阻礙經濟的發展，何樂而不為？但問題是:到底有沒有這種處理技術呢？
過去九年來，位於美國德州農工大學、以何查波(Holtzapple)教授為首的研究，目前已經發展出一套新技術，以生物及化學的方法，乾脆而有效地將上述廢棄物轉變成多種具有價值的產品，例如動物飼料、有機酸、酮、及酒精(見圖一)。筆者自1992年赴美求學時間即成為該研究小組的一員，投入這項研究多年至今。由於這項技術兼顧效率、環保、及經濟。本研究小組於1996榮獲美國總統柯林頓及副總統高爾所頒獎的「挑戰綠色化學」總統獎(Presidential Green Chemistry Challenge Award)。此程序的所有步驟及技術已經在實驗室中證實可行，目前我們正在校內建造一座日處理量50磅的小型試驗工廠，第一階段的工程已近完工試車。
此項技術不僅在技術方面具有高度可行性，在環境面及經濟面上亦是如此。它的特色包括:(1)所有副產品完全回收利用，沒有二次公害問題，是一項極乾淨的廢棄物處理技術；(2)可利用的原料種類繁多，可視建廠地點的地方產業來決定使用何種原料(例如稻米產區可用稻草，糖廠附近可用甘蔗渣，或養豬戶集中地可用豬糞)以節省運輸成本；(3)由於原料是廢棄物，多半可以免費或以極低的代價取得；(4)此技術相當具有彈性，可視市場的需求及價格來調整產品的種類與數量；(5)應用許多新穎的技術，建廠及操作成本低廉。
以豬糞為例來做經濟評估，一頭豬每日平均排出固體糞便0.5公斤，以台灣毛豬總數大約六百八十萬頭計算，一年可產生近一百二十萬公噸的固體糞便。建造一座年處理量一百二十萬公噸的工廠來處理全台灣的豬糞，資金成本不過三十億元，還不到行政院發放的養豬戶拆遷補償費用(六十四億元)的一半。不但經濟上大為划算，而且是解決水源汙染的釜底抽薪之計。
倘若其他的廢棄物如垃圾、稻草、汙泥等也能用這項技術處理的話，將可大幅減輕其他環境汙染問題；而由這些數量龐大的廢棄物轉變而來的酒精，對缺乏天然能源的台灣來說，或多或少可以減輕對進口能源的依賴程度，可謂一舉數得。如此一來，相信「綠色矽島」的夢想應不再遙不可及了!
