2016 科學工業園區廠務技術研討會 工業用水效率提升策略 主講人 : 蔡人傑財團法人環境與發展基金會中華民國 105 年 11 月 17 日
簡報大綱 壹 前言 貳 工業用水現況 參 推動策略與具體方案 肆 工業節水推動成果 1
壹 前言 2
一 台灣水資源運用現況 真的缺水嗎? 資料來源 : 經濟部水利署 3
二 缺水對產業的影響 面臨 68 年來最大旱災恐分區限水供 2 停 2 台灣面臨 68 年以來最大旱災, 各水庫供水量遠遠少於預期, 水情若持續告急, 水利署考慮啟動分區限水, 最嚴重為停水二天 供水二天 自由時報 -2015 年 3 月 12 日 園區廠商若減供水 30% 產能損失將逾 5 成 新竹科學園區關係全台產業命脈, 但供應竹科用水的寶山第二水庫, 若以上述原則推估, 水庫大約一個半月到兩個月內見底 經濟部過去資料指出, 若科學園區廠商減少供水 30%( 相當於供五天 停兩天 ), 產能損失將逾五成 去年以來, 由於資訊通信及電子產品接單暢旺, 讓外銷接單與出口屢報佳音, 若因缺水而影響生產 ; 恐怕讓外銷接單蒙上陰影 經濟日報 -2015 年 3 月 19 日 4
三 再生水資源發展條例 (1/4) 每節一噸自來水, 可以省下 : 資料來源 : 經濟部水利署 5
三 再生水資源發展條例 (2/4) 每節一噸自來水, 可以省下 : 資料來源 : 經濟部水利署 6
三 再生水資源發展條例 (3/4) 每節一噸自來水, 可以省下 : 資料來源 : 經濟部水利署 7
三 再生水資源發展條例 (4/4) 每節一噸自來水, 可以省下 : 資料來源 : 內政部營建署 8
四 工業節水目標 延續過去 10 年之動能, 將工業用水回收率由 70% 提升至 80% 因應未來產業發展需要, 需持續提高用水重複利用率, 降低總用水量, 為產業永續發展之關鍵 回收率每年成長 0.6%, 預期民國 120 年前達成此目標 現工業用水取水量約 17.5 億噸 / 年 總用水量 58.3 億噸 / 年 現況回收 70% 循環用水 35.8 億噸回收用水 5.0 億噸 總用水量 59.2 億噸 / 年 目標回收 72% 循環用水 37.4 億噸回收用水 5.2 億噸 總用水量 60.0 億噸 / 年 目標回收 75% 循環用水 39.0 億噸回收用水 5.4 億噸 民國 120 年工業用水取水量約 12.2 億噸 / 年, 節省 5.3 億噸 / 年 總用水量 61.2 億噸 / 年 ( 成長 5%) 節約用水常態化行動方案 ( 草案 )(104.11) 目標回收 80% 循環用水 43.0 億噸回收用水 6.0 億噸 建構智慧管理水資源政策 (104.10) 103 年 107 年 110 年 120 年 9
五 節水重要性 原水來源未必是永遠有保障的 地下水井長年抽用後出現鹽化的情況日趨普遍 地下水水質日漸變劣, 對自來水之倚賴反而增加 氣候變遷, 嚴重缺水不再是百年一遇 同樣的生產量下, 每減一分補水, 就少一分風險 每節一噸自來水, 可以省下 : 噸取水成本 噸廢水廠內處理成本 噸廢水的納管費 / 水污費 噸廢水相當之耗水費 10
貳 工業用水現況 11
一 水源與用水標的 雨水貯留 自來水 工業用水 生活用水 冷卻用水 製程用水 其他用水 管末放流水 地面水 水回收技術 ( 電混凝 FF UF RO EDR etc.) 回收難度低 回收難度高 區域水資源整合 地下水 區域再生水廠 12
二 工業用水現況 工業用水集中於六大高耗水產業 :( 佔工業用水總量 85%) 化材業 電子業 造紙業 基本金屬業 紡織業 石油業 化材業 電子業用水量佔工業用水總量超過 50% 二位碼 行業別 合計 佔總用水量比例 1,000CMD 2,500CMD 以上 以上 18 化材業 30.8% 29.5% 27.9% 26 電子業 22.5% 16.5% 11.3% 15 造紙業 12.2% 11.9% 11.4% 24 基本金屬業 8.4% 7.6% 7.0% 11 紡織業 6.2% 4.5% 3.2% 17 石油業 4.9% 4.8% 4.8% 小計 85% 74.8% 65.6% 13 13
三 工業用水特性 工業用水量集中於廠內特定用途 :49% 用水供應廠內製程用水使用,40% 作為廠內冷卻用水 業別 電子業 化材業 基本金屬業 石化業 化學製品業 主要製程耗水用途 各階段製程加工成品清洗 空調 淨水系統 冷卻 成品與桶槽清洗, 蒸氣加熱 冷卻 各階段製程加工成品清洗 冷卻 合成反應 成品清洗, 蒸氣加熱 冷卻 成品與桶槽清洗, 蒸氣加熱 生活用水 3% 冷卻用水 * 40% 鍋爐用水 8% 製程用水 49% 工業區各產業用水標的百分比 ( 冷卻用水不含循環水量 ) 14 14
四 工業水源與供水問題分析 (1/2) 標的用水分配結構不合時宜 我國產業已由農業轉換成工業, 現行水權分配仍維持農業時期比例, 農業用水佔 7 成以上 水利法規定用水標的優先順序為 (1) 家用及公共給水 (2) 農業用水 (3) 水力用水 (4) 工業用水 (5) 水運及 (6) 其他 用水標的在先者有優先權, 排擠工業用水 工業產值佔國民生產毛額 50% 以上, 但其用水卻僅約 1 成 新增投資案件不易取得水源 15
四 工業水源與供水問題分析 (2/2) 水資源開發不易 傳統水資源如水庫 攔河堰 地下水庫 越域引水等, 因地方民意反對, 無法順利開發 新興水源如海水淡化 廢污水再生因開發成本過高, 無法順利推動 工業用水無穩定水源 工業單位無法自行開發或擁有水源, 乾旱時期需調度農業用水以為因應 欠缺制度規範, 工業向農業購水機制及價格混亂, 且常遭遇農民與環保團體抗爭 16
五 工業用水效率提升限制 (1/2) 節水技術之限制 節水設施成本瓶頸 隨著回收率提高, 處理難度提高, 再進一步提高回收率所需投資金額較龐大 節水設施多為進口設備, 若無法降低節水成本, 則無法顯著提升回收率 設備投資金額 預估硬體投資金額 ( 萬元 /CMD) 萬元 / C M D 8 7 6 5 4 3 2 1 0 製程節水 純水系統排放水回收 冷卻用水循環再利用 鍋爐用水循環再利用 雨水貯留 ( 蒸汽冷凝 ) 生活用水減量 放流水再生利用 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% (R2) 工業用水回收率 製程排水回收 冷卻排水回收再利用 廠商自行節水面臨成本瓶頸 17
五 工業用水效率提升限制 (2/2) 低水價環境之限制 水價偏低導致用水回收再利用之利基薄弱, 廠商不願投入製程設備改善或進行廢水回收再利用之投資 缺乏水價合理分級制度 法規環境之限制 缺乏用水效率行政管制, 無法強制高耗水產業採行節水措施 在目前法令下, 不易管控關鍵產業或廠商用水 缺乏工業用水 BAT 及總量管制等相關規定 18
參 推動策略與具體方案 19
一 節水八大策略 擴大辦理廠商用水效率 提升輔導 推動創新服務模式 推動工業區廢水回收創造 新興水源 研擬產業聚落工業用水 效率提升策略 推動水資源整合 完善相關法規配套措施 加強節水宣導 鼓勵關鍵產品研發 提高產業 用水效率 20
二 具體方案 (1/8) 策略一 擴大辦理廠商用水效率提升輔導 辦理節水診斷輔導及深入輔導 追蹤受輔導廠商改善情形 以國內六大耗水行業為主要輔導對象, 並挑選具有節水潛勢之廠商進行深入輔導, 以增加廠商執行意願 一般輔導 廠商用水現況說明 用水現況勘查 節水建議方案討論 推廣雨水貯留規劃 水質採樣 OR 模廠 ( 實驗室 ) 試驗 處理流程及設備成本經濟效益評估 深入輔導 21
二 具體方案 (2/8) 策略二 推動工業區廢水回收創造新興水源 複製彰濱工業區線西廢水再生模式應用於國內其他高風險缺水工業區 可優先推動工業區 新竹 中壢 台中 說明 屬高風險缺水區域, 污水廠出流水質較佳, 適合進行廢水回收再利用屬高風險缺水區域, 污水廠出流水質較穩定, 且電子業用水需求較多, 較具經濟效益 屬高風險缺水區域, 污水廠出流水質較穩定, 處理成本較低 22
二 具體方案 (3/8) 策略三 推動水資源整合 Case CaseⅠ 1 放流水 工廠 B 廠 B Case3 Ⅲ 鄰近廠商 原水 Case2 Ⅱ 工廠 A 廠 A 1 區域再生水廠 鄰近廠商 集團內餘裕水權配額 工廠 A 2 區內其他工廠 水資源整合型態 鄰近廠商 再生水資源發展條例通過後, 水資源整合 ( 非系統再生水 ) 將成為系統再生水之替代水源 以 Case 1 (A 廠放流水提供 B 廠使用 ) 為主要推動模式 23
二 具體方案 (4/8) 策略四 鼓勵關鍵產品研發 推動方向 關鍵產品項目發展以產品開發結合市場應用服務, 以終端產品拓展市場行銷為主 中長期計畫推動要能建立台灣技術競爭核心能力 計畫落實 運用各單位推動措施及協調任務分工 加強研發創新補助計畫功能 項目內容 關鍵產品項目以配套方式提出, 大項利於政策宣示, 中項及小項利於推動執行 關鍵產品項目要簡明易懂 ( 例如名稱中加入含有特色 規格或功能面之描述 ), 以利外界瞭解推動政策意涵 24
二 具體方案 (5/8) 策略五 推動創新服務模式 -WASCO WASCO 主要運作主角包括資金提供者 設備提供者及製造業者 廠商有水再生利用的需求, 但擔心影響工廠之既有生產, 此時可啟動 WASCO 機制 廠商向資金提供者請求協助, 資金提供者即結合設備提供者之技術與評估, 先行判斷廠商水回收之技術及經濟可行性, 如屬可行則委託設備提供者進行水再生工程之施工與操作維護 相關設備投資與操作維護費用均由資金提供者支付, 廠商只需與資金提供者訂定用水契約, 於保證水質之條件下, 定期 定量 定價下使用回收水 資金與設備提供者取得水回收商機並可獲得一定利潤之外, 廠商不需自行投入相關處理技術 設備或操作, 除仍專注於生產事業外, 亦可節省用水成本, 將能大幅提高廠商節水意願 再生水資源發展條例 25
二 具體方案 (6/8) 節水技術及設備產業之產銷調查 策略六 研擬產業聚落工業用水效率提升策略 執行重點廠商訪視, 更新工業區用水回收率 用水密集產業之單位產品用水量與最佳回收率調查分析 廠商冷卻用水效率調查及提升策略研擬 26
二 具體方案 (7/8) 策略七 完善相關法規配套措施 園區廠商進駐用水要求建議草案 依據歷年研議之高耗水製程最佳可行性技術之最佳用水回收率建議值及單位產品用水量結果, 研議園區廠商進駐用水要求建議草案 放寬 工廠設立許可或核准登記附加負擔辦法 條件 經濟部已於 工廠設立許可或核准登記附加負擔辦法 增訂第 8 條及第 9 條有關用水計畫審查相關規定, 惟該規定僅規範嚴重地層下陷地區 用水量每日超過 300 噸之工廠, 對於所有產業影響有限, 後續將放寬規範條件, 以提升回收率 重複利用率 (R1) 與回收率 (R2) 應高於一定值 要求新設工廠與擴建工廠承諾使用新興水源 ( 再生水資源發展條例 ) 27
二 具體方案 (8/8) 策略八 加強節水宣導 辦理工業節水技術研習會 邀請學術界及實務界之節水專家針對不同產業節水技術進行交流與案例宣導 辦理節水推動成果發表會 用水效能提升計畫績效說明 節水技術專題演講 廠商實際節水經驗分享 28
肆 工業節水推動成果 產業用水效能提升計畫 29
一 緣起與目的 工業局自 92 年起即針對用水密集 高耗水產業與用水大戶進行節水輔導作業, 積極提升工業用水回收率 目標 : 提升產業用水效率, 達到工業用水零成 在低水價的環境下, 回收率提升已達瓶頸, 因此必須擴大辦理節水 創造新興水源及行政管制等積極作為, 工業用水回收率才能持續提升 30
二 節水輔導成果 (1/3) 年度 輔導家數 節水績效 ( 萬噸 / 年 ) 經費 ( 萬元 ) 92 190 762 2,350 93 66 461 2,014 94 60 631 2,090 95 50 429 1,522 96 45 445 1,359 97 22 192 666 98 46 484 600 99 45 496 1,086 100 157 772 3,650 101 100 671 2,610 102 101 538 2,528 103 82 806 1,880 104 101 1,158 1,616 合計 1,063 7,845 23,971 工業節水診斷廠商家數 92 至 104 年度輔導家數 :1,063 廠家 提升工業節水量 22 萬 CMD (7,845 萬噸 / 年 ), 省下水量超過烏山頭水庫容量 節水輔導經費約 2.4 億元 帶動廠商投入 40 億元購置設備 減少 22 萬 CMD 水源開發節省開發經費約 220 億元 31
二 節水輔導成果 (2/3) 某電子零組件製造業(中壢工業區) 駐廠輔導 一般輔導 103.07 深入輔導 103.07 水回收系統發包與興建 水回收系統營運 103.07-104.08 104.08- 二廠回收系統 酸鹼廢水經RO系統處理 回收水量約600 CMD 切割廢水(含ROR)經砂濾+ACF+RO處理 回收水量約600CMD 研磨廢水經MBR處理 回收水量約200 CMD 回收效益 規劃之節水方案皆實施後 回收水量約1,400 CMD 所節省之 費用每年約1,371萬元 項目 輔導前 輔導後 效益 自來水用水量(CMD) 2,546 1,146 減用1,400 R1(%) 15.8 35.9 增加20.1 R2(%) 30.2 66.8 增加36.6 32
二 節水輔導成果 (3/3) 某玻璃製品製造業 ( 台南科技工業區 )- 駐廠輔導 一般輔導 深入輔導 水回收系統發包與興建 水回收系統營運 103.03 103.05 103.10-104.05 105.02- 該公司有一廠及二廠, 平均用水量分別約 2,316 CMD 及 565 CMD,, 排放量合計約 2,300 CMD 兩廠因製程相同且相鄰, 故一併進行水回收規劃 回收系統 : 將製程水洗水經 MF+RO 處理後再回製程使用 回收效益 : 規劃之節水方案皆實施後, 回收水量約 900 CMD, 所節省之費用每年約 1,555 萬元 項目 輔導前 輔導後 效益 自來水用水量 (CMD) 2,881 1,981 減用 900 R1(%) 92.1 95.7 增加 3.6 R2(%) 42.3 70.9 增加 28.6 33
三 水資源整合成果 (1/3) 林口工業區 (102 輔導 ) 供水端 南 塑膠 用水端 台 地毯 媒合水量 1,493CMD( 再生水 ) 現況 評估中 平鎮工業區 (102 輔導 ) 供水端 台 技二廠 用水端 台 技一廠 媒合水量 67 CMD( 再生水 ) 現況 評估中 芳苑工業區 (103 輔導 ) 供水端 力 紡織 用水端 上 染整 媒合水量 500CMD( 再生水 ) 現況 即將通水 朴子 台南科技 彰濱 全興 竹南 觀音 新竹 芳苑埤頭南崗 永安 雲科工 元長 仁武 臨海 官田 永康 大社 大發 林園 豐田 頭橋 田中斗六 屏東 內埔 屏南 大園 中壢平鎮 頭份 大武崙林口工二林口工三龜山利澤龍德 龜山工業區 (104 輔導 ) 供水端 可 樂 用水端 翔 染整 媒合水量 500CMD( 再生水 ) 現況 評估中 大發工業區 (102 輔導 ) 供水端 長 樹脂大發二廠 用水端 大 化工 媒合水量 750CMD( 自來水 ) 現況 專管申請中 雲林科技工業區 (105 輔導 ) 供水端 匯 國際 用水端 正 輪胎 明 能源 媒合水量 240CMD( 再生水 ) 現況評估中 34
三 水資源整合成果 (2/3) 芳苑工業區 : 力 紡織公司提供納管排放水 500 CMD, 給上 染整公司作為製程用水, 減少廢水排放及自來水使用 供水端 : 力 公司為水織機紡織廠, 排放水量約 520 CMD 用水端 : 上 染整公司接受力 公司除生活污水外之 500 CMD 排放水, 作為製程原水 二廠相鄰, 管線輸送約 100 公尺 力 公司可減少 500 CMD 廢水排放量, 節省納管費用約 30. 5 萬元 / 月 ( 不含售水費 ) 上 公司可節省自來水費用約 13.75 萬元 / 月 本案管線等工程已施作完成, 目前已完成通水試車及現勘,12 月將正式通水 ( 將成為工業區第一個成功案例 ) 芳苑工業區 力 上 35
三 水資源整合成果 (3/3) 雲林科技工業區 : 匯 國際公司 ( 飲料廠 ) 提供納管排放水 240 CMD, 給正 輪胎公司 / 明 能源公司 ( 太陽能板廠 ) 作為製程用水, 減少廢水排放及自來水使用 供水端 : 匯 公司排放水量約 240 CMD 用水端 : 正 公司評估接受匯 公司約 140 CMD 放流水再生 明 公司亦具合作意願 ( 洽談中 ) 以管線輸送約 800~1,200 公尺 雲科工 匯竑國際匯 自來水 61.5CMD 工業用水 300.3CMD 自來水用量 400CMD 自來水 10.2CMD 工業用水 84.2CMD 36
聯絡資訊 地址 : 新竹縣中興路四段 195 號 52 館 512 室 E-mail :vincent@edf.org.tw TEL :03-5910008 Ext.13 37
簡報完畢 敬請指教 38