中原大學 碳中和與資源循環研究中心
張添晉 講座教授、劉彥宏 研究人員
前言與發展背景
隨著全球環境永續發展意識提升，污泥處理技術面臨重大轉型。從傳統的末端處置模式，逐步發展為強調資源化利用的循環經濟模式。然而，污泥處理過程涉及複雜的物理、化學和生物反應，傳統的人工操作和經驗法則已難以應對日益嚴格的處理要求。近年來，人工智慧(AI)技術的快速發展，為污泥處理帶來革命性的突破，從處理參數優化、設備預測維護到資源回收效率提升等方面，展現出巨大的應用潛力。
二、AI技術應用現況分析
在當前污泥處理領域，AI技術的應用已形成完整的技術體系。智慧化處理控制系統通過即時監測與分析，實現自動參數調整和處理效能優化。預測性維護管理則透過設備狀態監測，提供故障預警並優化維護排程。在資源回收方面，AI技術協助優化消化過程，提升能源轉換效率並強化資源化產品品質管控。同時，整體營運決策支援系統整合數據分析，實現智慧調度管理和成本效益優化。
三、國際創新案例研析
日本砂町水再生中心的污泥碳化系統展現了AI技術的創新應用。其智慧控制平台透過多參數即時監測和自適應控制策略，實現處理條件的動態優化調整，使能源使用效率提升15%以上。德國漢堡Köhlbrandhöft污水處理廠則成功應用AI預測性維護系統，將設備非計畫性停機時間減少40%，年維護成本降低約25%。
荷蘭阿培爾多倫污水處理廠的AI控制系統，透過即時監測消化過程中的關鍵參數，優化進料策略和環境條件，成功提升沼氣產量20%。美國華盛頓特區藍色平原污水處理廠的AI決策支援系統，更是實現污泥處理效率提升30%的佳績。
四、臺灣發展策略建議
針對臺灣的發展機會，技術層面應著重建立本土化AI解決方案，發展模組化應用系統，並強化數據安全管理。在產業發展方面，需要積極培育跨域專業人才，建立產業合作平台，並推動國際技術交流。政策支持方面則應完善相關法規標準，提供適當的誘因機制，並建立示範場域推動技術驗證。
五、結論與未來展望
隨著5G、物聯網等數位基礎建設的完善，AI技術在污泥處理領域將發揮更大效益。臺灣應善用本身在ICT產業的優勢，開發具備在地特色的智慧化污泥處理解決方案。透過產官學研各界的緊密協作，打造創新的產業生態系統，不僅能提升污泥處理效能，更能為環境永續發展作出重要貢獻。未來，隨著技術持續演進，AI將在污泥處理與資源化利用方面發揮更關鍵的作用，為產業轉型升級開創新局。