2-2 日本的新型垃圾處理技術及未來

 停止戴奧辛關東聯盟 津川敬

日本の次世代型ごみ處理技術とこれから　WORD日文檔

焚化爐昂貴的原因

日本的焚化爐市場異常龐大的主要因素是「理所當然」和「限制」這兩個思維方式。熱絡的經濟活動導致垃圾大量出現是「理所當然」，還有因為日本的國土狹小不能不「限制」垃圾的產生，因而就想到用燃燒方式來減少垃圾量。

日本燃燒垃圾始於明治時代的傳染病對策。但是日本的近代化和產業活動的進展提高對焚燒技術的依賴度，特別是從195O年代後半開始更是加快速度。
本來焚化爐市場的主流是中小製造廠，但是在６０年代中期面臨東京奧運會時，日本屈指可數的大企業，如鋼鐵、造船、機械製造廠和歐洲廠商技術合作一齊加入搶攻這個大餅。
製造廠名如下：三菱重工業(德國:馬魯欽)、日立造船(瑞士:得．絡魯)、日本鋼管(丹麥:非稔特)、川崎重工(德國:斐來尼賀帖．凱塞爾貝魯凱)等公司，再加上獨自進行技術開發的ＴＡＫＵＭＡ(舊公司名稱:田熊汽缶株式會社)，合計五家獨占了日本的焚化爐市場。

從那以後垃圾的量越來越增加，質也越來越惡化，因此國家的規範也就越來越嚴格，五家大廠的獨占態勢也就更加鞏固了。這也就是意味著站在絕對優勢地位的五家大廠必然會進行「圍標」。

預先取得行政單位的投標價格，五家大廠彼此串通勾結，輪流得標以抬高標購價格的行為叫作「圍標」。如果有其他競標人，就採取非法手段強迫其放棄，違反公平競爭的原則。

這種圍標體制是在1978年的時候曝露出來的。因為有違反獨占禁止法的嫌疑，公正交易委員會對五大廠和荏原製造廠．石川島播磨重工業等六家進行檢查，同時，36家環境裝置製造廠連盟的日本環境衛生工業會也一起接受檢查，當時的處分僅是『警告』而已。一句『今後不會再犯』的話就解決了這一樁事情，因此五大廠認為『今後2O年沒有問題了』，而更加明目張膽地反覆進行『圍標』。

這個結果造成了清掃工廠建設單價沒下降，浪費地方政府的稅金。
從以前就如此，垃圾焚化設施(清掃工廠)的建設單價是每公噸垃圾相當於5000萬日幣，如果焚化能力1OO噸的話大約要花5O億日圓，3OO噸的話大約要花15O億日圓。

舉9O年代以後的實例：1996年竣工的千歲清掃工廠(改建)1日處理量是6O0 噸(1座)，製造廠是川崎重工業。建設費是273億日圓，建設單價455O萬。97年的江戶川(日本鋼管)是60O噸(30O噸2座),5650萬日圓。 98年的墨田(日立造船)6OO 噸(1座)5550萬日圓。98年改建的新江東清掃工廠1800噸(600噸3座)號稱日本最好的設施，製造廠是TAKUMA，建設費882億日圓，建設單價4900萬。99年港地區清掃工廠完成，製造廠是三菱重工業。900噸(300噸3座)445億日圓，建設單價4944萬日圓。
以上建設單價均在 5000萬圓左右。

不只是東京都，其他地方也是如此，例如：埼玉縣大宮市西部環境中心是由川崎重工業施工(93年竣工)，焚化能力300噸(100噸 3座)建設費173億日圓，建設單價是5766萬日圓。

以上的製造廠都是上述的五家，從1978年開始2O年的期間，簡直像是把全國的焚化爐的建設單價定為5000萬這個高價位。
以下資料是上述五家在東南亞的各都市所承包的焚化爐的建設費，經過比較就可以了解日本國內的造價是如何的昂貴！台北市做的1500噸焚化爐的建設單價是 1574萬日圓(94年竣工)，同樣地，日本鋼管95年在台北市完成的1800噸焚化爐建設單價是2093萬日圓，日立造船94年在韓國做的200噸的建設單價是2055萬日圓。

某位製造廠負責人辯解說：『防止公害標準和日本不同，比較寬鬆』這個理由是否正確在別的地方再來討論。由以上資料可看出價差竟然是東南亞的2～3倍。也就是說日本的地方政府被迫浪費了許多公帑。

由於這一連串的事例，公正交易委員會在98年9月及12月再度展開調查，並且在隔年的99年8月13日向五家提出警告，同年的1O月針對『圍標』嫌疑進行審判，但是一些惡名昭彰的政客竟公然干涉審判的進行。

氣化熔融爐真是救世主嗎？
1996年開始的『戴奧辛管制基準』大大改變了以往的局面。
標榜超高溫、大型、可連續燃燒，再加上號稱不可燃東西也能處理(熔化)，也不會產生燃燒後的灰燼，可以延長掩埋場的壽命等高技術，代替了以往的小型焚化爐。

開發概念指出，是因為舊的小型焚化爐有一定的極限，也就是說舊的小型焚化爐有以下：（1）只能燃燒可燃物（不可燃物只能掩埋）（2）不能維持安定的超高溫以分解戴奧辛（3）燃燒後的灰燼必須掩埋或是熔化（最好是溶化成slag）等缺點。為了因應市場需求，周全的新技術『氣化熔融爐』就登場了。

因為國內各地的情況和國際壓力下，舊厚生省終於定出戴奧辛管制基準，在這之前氣化熔融爐還是僅止於實驗階段。
但是用1000℃以上的高溫來燃燒垃圾是魯莽不安全的。通常焚化爐出口溫度的上限(高溫的界限)為850℃左右。如果超過的話就會產生以下現象。
首先，焚化爐(內部的耐火物)支持不了。第二，低沸點的重金屬類和氮氧化物越是高温越會揮散。第三，垃圾的一部份融化之後會附著在爐壁，產生所謂的clinker現象（結塊現象）。

但是氣化熔融爐卻會發出1300℃以上(也有發出2000℃的)的高溫，也就是說冒犯了上述的禁忌。而廠商方面卻誇說：不管是可燃物或是不可然物均可投入，有一家廠商在其促銷用的錄影帶上更是大言不慚地說：「可燃物，不可燃物，事業廢棄物，醫療廢棄物，不適合燃燒的垃圾以及掩埋場挖出的垃圾，所有的垃圾都能對應處理。

一般的焚化爐會產生灰燼，而氣化熔融爐會產生叫作slag（爐渣）的黑色的玻璃狀粒子。在1300℃以上的超高溫下，成液態的火紅物質滴落到水槽就會迸開成slag(正確地說，那些液態的火紅物質才叫作slag，但大部分的人誤認為是那些黑色的粒子)。熔化爐製造廠說「重金屬類被封在slag裡面，可以再生用來舖設路面。

不顧犯禁忌用1000℃以上的超高溫來處理垃圾的理由有兩個。一個是戴奧辛可以被分解，另一個理由是slag可以回收再利用，而延長處理場的壽命。
不過關於第一點理由，在超高溫下戴奧辛即使被分解，從火爐排出的氣體在冷卻的過程中,戴奧辛會被重新合成。所謂戴奧辛對策其實要說成防止戴奧辛重新合成對策。為了克服這個問題，各製造廠在「要如何避開容易重新合成的溫度範圍」方面都煞費苦心。

方法是裝上非常耗費成本的污染防制設備，然而裝置之後也是並非萬無一失，這就是其最大的缺點。換句話說，在採取這種對策過程中並沒有預想到會不會發生問題。可怕的事終於發生，這一兩年在日本全國各地發生了多起氣化熔融爐事故。

另外一個問題是，日本的戴奧辛類濃度的測量條件非常寬鬆，每年只測試1，2次，而且選擇爐火剛起和快結束之外的4小時左右作抽樣調查，很難反映一年運轉8760小時(24小時X365日)實際的複雜狀況。

其次，爐渣（slag）能回收利用的宣傳，其實沒有那個需求，而且如果土木建設要利用slag的話，重金屬類溶出的危險是不容忽視的。也就是說從經濟面、環境面來考慮的話，爐渣（slag）可能因為不被使用而在各地堆積如山。因此政府和製造廠正企圖要把爐渣（slag）JIS (日本鉱工業產品規格標準)化，準備在公共事業上使用。

因為被製造廠自私自利的宣傳所誤導，98年時氣化熔融爐成為國庫補助的對象，全國各地一窩蜂開始興建起來。而且主要承包製造廠，也由上述的五家公司轉移到荏原製造廠，三井造船，神戶製鋼所，川崎製鐵等製造廠。一時間有20幾家廠商加入競爭，諷刺的是，以前五家大廠的圍標體制因而崩潰。在各地興起了「無仁義市場占有率的爭奪戰」，『即使賠錢也要爭取到』，傾銷策略大肆橫行。例如在兵庫縣高砂市大幅低於投標預定價格，因而流標。以金額來說的話，出現了建設單價 2000萬日圓的低價位。從前的五家擅長的是傳統的stoker（燒煤焚化爐）而不是氣化熔融爐，所以陷入相當的苦戰。好不容易架構完成的圍標特權體制被其他製造廠進來攪局，甚至把市場拱手讓人。但是至此也並非說氣化熔融爐製造廠得勝了。傾銷策略導致慘痛的代價。從前年起連續發生氣化熔融爐事故。


多起氣化熔融爐事故發生的背景

事故簡直可說是一連串，以下是按照發生順序舉的例子。
①愛知縣東海市新日鐵的灰熔化火爐(焦炭方式)爆炸，10人受傷〈2002年1月〉。
②青森縣陸奧市(廣域)thermo select方式的氣化熔融爐發生氣爆〈2002年12月〉。守4
③島根縣出雲市(廣域)日立製造廠的 kiln 型氣化熔融爐接連發生問題，交貨期限由去年的12月，今年2月，5月，8月，9月一直延長，直到10月才完成提交。
④廣島縣福山市RDF發電所JFE(舊NKK)的直接熔融爐發生起火事件（2003年8月）。
⑤北海道江別市三井造船的 kiln型氣化熔融爐,高溫空氣加熱器的陶瓷管子破裂。從去年12月到今年8月總共發生14件，長達39天火爐停止運轉。
⑥福岡縣古賀市也發生同樣的事故〈2003年9月〉。

其他應該還有很多，只是被穩藏罷了，像三重RDF發電所，如果不是發生人身事故，是不會被揭發的。那麼，事件為何會這麼多呢？主要原因其實是在技術本身。
前面已經提到，氣化熔融爐宣稱是能夠分解戴奧辛的新技術，而成為國庫補助的對象，因此在全國興起一股興建熱潮，但是可靠性．安全性並沒有被充分確認。

例如香川縣向主要製造廠商說，要選擇熔化的方法來處理埋在豐島的5O萬噸產業廢棄物，結果全部廠商都打退堂鼓，其中在熔化技術領先的新日鐵也包括在內。這個也可證明各製造廠對自己本身的技術根本沒有自信，只是搶搭潮流罷了。
相對地，傳統的stoker（燒煤焚化爐）從普及以來已有4O年的歷史，「怎樣的情況會發生怎樣的事故」「這個事故會連帶發生怎樣的事故」，所謂的risk（危機）管理，已經完成某種程度，儘管如此，事故幾乎還是每天似地發生。
但是氣化熔融爐卻還沒運作多久，需要『時間和經驗』的風險管理尚未周全，誇稱有23年歷史的新日鐵，也有14年的空白。最了解這種情形的不是別人，正是廠商自己本身。

Plant（工廠設備）事故不只是氣化熔融爐，北海道的出光石油和石橋的輪胎火災等，在所有領域當中都曾經發生。有學識經驗的人指出「因為裁員，有經驗的工作者減少，以及老舊的設備」是其理由，然而氣化熔融爐另外還有其他因素，也就是前面所說的，廠商為了搶佔市場不惜低價傾銷，導致偷工減料，這件事實也不容輕忽。

以下是從現場的技術人員那裡聽來的，例如把10毫米的鋼板減料成7毫米，必須一貫作業的工程用組合的方式去處理等等，因而殃及品質。
還有一個原因，電腦控制現場的運作這件事實也不能忽視。在福山的RDF發電所，JFE(舊日本鋼管)的直接熔化火爐在運轉中，爐裏卻放入過多的RDF，導致應該呈現負壓的爐內壓力出了毛病,結果從二次燃燒室排出的氣體倒流，連接的duct（導管）起火燃燒。為何過多的RDF會進入火爐內呢？！
所謂『熔融』本來是製鐵技術的基礎，即使經過了100年以上，操作人的經驗和第六感等直覺還是很重要,把這個換成用電腦操控，也就是所謂的fuzzy控制，還是只能用在電氣產品(洗衣機，電鍋)之類的東西，用在熔化垃圾上時機還不成熟，並不恰當，根據電子學專家的話，目前要預測出問題點幾乎是不可能的。

但是為了縮減經費而裁員，結果是工廠設備的運作會不斷IT化（information technology），毫無疑問地，今後一定也會在全國各地發生各式各樣的事故。

更嚴重的問題是，發生事件的現場在還未經充分查證當中，當地的一些大學教授，就發表這樣的聲明：『這是初期必定會發生的問題』『這是人為疏失，和機器沒有關連』，這種人就是所謂的御用學者。
不只氣化熔融爐，所有工廠設備都要認真思考：『要如何做才能防止事故的發生』『萬一發生了事故，要如何做才能防止下一個更大事故的發生』，防患於未然是安全工學的基本準則。

『戴奧辛特需』（特需：因特殊需要引起的繁榮）結束後的情況
日本的戴奧辛對策從1996年開始，比歐美遲了大約15年，1997年開始5年間規定排廢氣中的戴奧辛濃度，1 立方公尺中容許8O奈米克，而這只是一種暫定管制基準。

從那時候開始到2002年12月1日的5年間，展開了前面所說的大型焚化爐 (熔融爐)市場爭奪戰，這就是所謂的『戴奧辛特需』。但是從2002年12月1日以後，新的大型焚化爐的排放標準是0.1奈克/立方米，也就是宣告『戴奧辛特需』從此結束。
結算從95年度到2OOO年度之間，全國焚化爐設施的總建設費用是2兆18OO億日圓(噸數11OOO噸)，國庫補助累計高達242O億日圓。

那麼，號稱次世代型的氣化熔融爐製造廠是否有發大財呢。答案是『No』。能代表這個領域的荏原製造廠和三井造船廠，因為設備的維修問題，都編列了大幅度虧損預算。
去年底，向荏原製造廠的技術擔當幹部問今後的展望。

「現在戴奧辛特需結束，餡餅越來越小了，因此又興起了無謂的爭奪戰。如果行情被破壞，但是設備能夠順利運轉的話那還好，只是很多廠商都是因為覺得「沒趕上公車是不行的」而硬撐著去做，就連本公司也捲進這個漩渦，實在沒有意義。」

現在，荏原製作所把氣化熔融爐定位為第一代的技術，目標放在第三代的生物氣體（biogas）發電。該公司早就把眼光投向國外，特別是亞洲。已經接到馬來西亞15OO噸的巨大氣化熔融爐的訂單，聽說預定今年動工。但是當地居民激烈抗爭，不能保證能否順利施工。

畢竟戴奧辛對策只是在減少垃圾量，在日本國內，氣化熔融爐已經沒有未來，當前首要的工作是，規範連累整個產業界的擴張生產廠商的責任。