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科技專案成果

三氯乙烯精準整治 幫受創水土做Spa
發佈日期:2022-06-20
單位:財團法人工業技術研究院
案例年度:2021
簡介:
經濟部技術處以科技專案支持工研院開發出「地下水三氯乙烯污染精準整治技術」,以特殊脫氯菌群搭配智慧精準注藥系統,幫受污染的土地打造天然療程。

特色:

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早期的工業發展奠定了臺灣現在的經濟基礎,但從工業而來的含氯有機溶劑,例如三氯乙烯、四氯乙烯等的使用卻對環境造成了污染,並間接影響人們健康。經濟部技術處長期致力於平衡產業發展與環境保護,研發新技術,打造菌種軍團,深入地底修復受損環境,解決過去工廠因溶劑廢液處理不慎使含氯有機溶劑殘留土壤之問題,讓土地回復乾淨面貌。

三氯乙烯是一種無色、易揮發液體,其特性造成處理困難。在液態的時候,三氯乙烯會在空氣中快速揮發,但若接觸到土壤或是水,分解的過程就會變得非常緩慢。三氯乙烯不易溶於水,且因比重較水重,會逐漸地往下沉,如進到地下水體中,很容易會沉降至地形深處,這也是三氯乙烯最讓人頭痛之處。

根據統計,臺灣現在有上百個場址因為過去使用含氯溶劑的關係,造成土壤與地下水污染,因此如何整治受污染場所成為環境永續的重要課題。經濟部技術處因而以科技專案,支持工研院開發出「地下水三氯乙烯污染精準整治技術」,以特殊脫氯菌群搭配智慧精準注藥系統,幫受污染的土地打造天然療程。

工研院綠能與環境研究所總監許心蘭指出,環境的污染不外乎空、水、廢、毒,其中含氯整治是所有污染中最難處理、但需求也最高的,光是美國環保署超級基金(Superfund)所列管的場所中,有將近6成是三氯乙烯污染。然而,三氯乙烯汙染源頭非常難尋,通常污染到地下水體的時候已是四處擴散狀態,導致有時候以為已經整治完成,但過一陣子可能又會發現整治之處三氯乙烯濃度上升。為了解決這個痛點,團隊認為用生物工法來脫氯,會是最具成本效益且有效、永續的方式。

所謂脫氯就是讓三氯乙烯降解,從三氯乙烯降解到二氯乙烯、氯乙烯,最後完全脫氯變成較無害的乙烯。工研院綠能所副研究員胡芳瑜說,為了找到合適的菌群,團隊嘗試由汙染水體中找尋可代謝含氯乙烯之菌群。於實驗室中,由受污染的地下水體裡馴養出最適合的菌群,並進行放大培養。這個菌群裡有300~500屬的菌,每種菌就像部隊的士兵各司其職,有些負責脫氯,有些則輔助創造有利的環境。目前已由三氯乙烯汙染場址中篩選出高效脫氯菌群,其中含有三株新穎菌株,並已申請專利。

而大兵們何時需要補給,就靠智能化注藥系統的即時監測數據來判斷。負責建置實場系統的綠能所專案經理卓坤慶說明,因為脫氯菌喜歡在厭氧的環境,透過系統持續監測及記錄水質變化,並即時依據溶氧狀況、pH值、氧化還原電位等各種參數,判斷是否需要添加及調整營養基質、補充菌劑及賦活藥劑等配比,藉此提供脫氯菌群生長及維持生物脫氯反應作用的最適當環境。目前在場域驗證中,歷經兩年的整治,場域中的三氯乙烯已經可從測得數十ppm濃度持續降解,整體污染濃度可減低90%以上,平均效率是國際產品數倍,比起傳統人工操作可降低3成以上的整治成本,成效卓著,未來可望將這套綠色整治技術技轉輸出,幫助打造永續地球的未來。


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更新日期:2019-12-18

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