臺北科技大學環境工程與管理研究所學位論文
國立臺北科技大學,正常發行
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隨著永續發展概念的提出，企業的目標不再僅是單純的追求利潤最大化，而是必須肩負環境保護與社會責任，此亦即永續企業的內涵。然而，要邁向永續企業，必須要能有效掌握，並主動揭露企業在經濟、環境與社會三面向資訊，以滿足利害關係人的要求。台灣企業過去最為人所詬病的即在資訊的不透明，要如何有效因應此一永續的浪潮，乃台灣企業最主要的課題。永續性管理會計(Sustainability Management Accounting, SMA)，即是國際間為因應此一永續需求所發展出來的新制度。此一制度乃企業決策工具，其可使複雜的企業活動轉換為量化資訊以及具可比較性，從而協助企業決策者以制定最佳策略。國內外文獻，雖然已有多位學者在SMA的理論及實務上提出建議，但目前尚無任何研究針對企業導入SMA評估指標，進行實證研究。企業實在需要一套合適的績效評估指標，以評估其導入SMA制度的營運績效。 緣此，本研究旨在發展一套適用於我國製造業之SMA的評估指標架構。首先藉由廣泛的文獻回顧與蒐集，初步設計SMA評估指標架構，並進行兩階段問卷。首先，透過第一階段之模糊德爾菲(Fuzzy Delphi Method, FDM)專家問卷，以確立兼具「成本指標(內部觀點)」與「作業指標(外部觀點) 」兩大構面之評估架構，並篩選出30項適用於我國製造業之SMA評估指標；再針對國內已實施環境會計之製造業(包含了石化、電機電子、汽車、造紙，及能源五大產業)，進行第二階段問卷調查，並以模糊分析層級程序法(Fuzzy Analytic Hierarchy Process, FAHP)確認因子間之整體權重值。研究結果顯示，企業認為前五項最重要評估指標分別為：「貨物、原料與設備成本」(0.1588)、「污染防制成本」(0.0973)、「純益率」(0.0944)、「股東權益報酬率」(0.0743)及「健康與安全成本」(0.0698)，顯示我國製造業已將污染防制成本、健康與安全成本等環境及社會成本管控視為邁向永續企業之關鍵因素，本研究亦透過各產業別的觀點，加以檢視其對於SMA指標之偏好，研究結果顯示，整體而論差異性並不顯著，主要不同處在於因產業特性不同，所造成在環境面向中相關污染指標之差異。期望本研究所建構之SMA指標架構，不僅可提供企業實際作為評估三重盈餘(Triple Bottom Line, TBL)績效之用，並能夠使內外部利害關係人清楚了解企業永續經營狀況，進而檢視企業永續成本結構是否邁向永續發展路徑之依據。
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由於台灣單位面積車輛數過多，以及都市環境走走停停之車況，且駕駛人缺乏對汽機車之保養維修工作之習慣，導致汽機車成為空氣污染的重要來源之一，其所產生之各種污染物對人體及環境皆造成相當大危害，另外，駕駛超過觸媒有效使用期限的車輛，由於排放控制系統效率低，產生了更多的空氣污染到大氣中。 國內對於觸媒之研究，雖已有針對工業用觸媒進行實驗，但只著重於探討觸媒中貴金屬之分佈特性，對於機車觸媒再生之實用性，與機車觸媒實際處理引擎污染物之情形則無相關研究探究。 有鑑於此，本研究試利用四行程機車引擎、引擎動力計、電子低壓衝擊器 (Electrical Low-Pressure Impactor, ELPI)、微孔均勻沈積衝擊器 (Micro-Orifice Uniform Deposit Impactor, MOUDI)、車輛廢氣分析儀 (Automotive emission analyzer) 等，建立機車引擎排放之氣狀、粒狀污染物採樣系統，並搭配離子層析儀 (Ion Chromatography, IC) 及元素分析儀 (Element Analyzer, EA)，分析機車引擎排放之粒狀物質在觸媒再生前、後之條件下，對於不同粒徑微粒之組成成分影響，以進一步建立機車觸媒活性再生之相關資訊。 由研究結果顯示，觸媒經過不同之溫度將活性再生後，可發現隨著再生溫度的提高，於觸媒前後之污染物濃度變化逐漸增加，其中以碳氫化合物 (HC) 受到之影響最為顯著。觸媒再生之效率隨著加熱溫度增加而增加，經甲烷再生後之觸媒處理效率由原本 4.8% 提升到 71.06%，而經過氫氣再生後之觸媒處理效率則由原本的 14.2% 提升為 43.44%。本研究所使用之四行程機車引擎在惰轉時，於觸媒轉化器之前所測得微粒之數目濃度大約在 5×1000000 ~ 7×1000000 (#/cm3) 之間，而在觸媒轉化器之後所測得微粒之數目濃度大約在 3×10000 ~ 4×100000 (#/cm3) 之間，結果顯示觸媒轉化器對引擎排放微粒之數目濃度具有一定之去除率。
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濾煙器為處理柴油引擎排放廢氣之後處理設備，但在烹飪油煙上迄無應用實例。本研究將蜂巢式陶瓷觸媒濾煙器安裝於微波爐中進行試驗，且微波具有較高之能源使用效率及較高穿透性，以探討濾煙器及微波功率對烹飪油煙之影響。 首先以市售大豆沙拉油為加熱油品，探討油煙之質量濃度及PAHs濃度。結果顯示，油溫200℃、240℃及280℃的質量濃度分別為0.036±0.004 g/m3、0.682±0.025 g/m3及5.88±0.076 g/m3；油煙粒徑質量濃度主要集中在小於0.52 μm的粒徑；其中以油溫280℃的PAHs濃度最高，油溫240℃次之，油溫200℃最低。 濾煙器可有效降低油煙，其去除效率在87.9%以上。當油溫越高，油煙各粒徑微粒之質量濃度增加，導致去除效率降低，且對固相PAHs有較佳的去除效率。 針對油溫280℃產生之油煙，使用不同微波功率(280W、330W及410W)對油煙之去除效率為75.5~77.8%；在油煙質量粒徑方面，隨著微波功率增加，其去除效率並無顯著差異；在油煙PAHs濃度方面，總PAHs濃度之去除效率，隨著微波功率的增加，其差異並不大，分為40.2%、40.8%及42%。
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本研究針對台7線山區道路93、94年災害搶修工程資料彙整檢討分析，歸納台7線山區道路常見災害成因並研提對策，除提供復建工程規劃設計之參考外，亦可作為未來台7線山區道路改善規劃設計之重要依據。根據案例分析，總計77%的災害點是在颱風來臨時發生，76%的搶修經費是花在颱風災害上，75%的災害點發生在上邊坡災害，而86%的搶修經費是花在下邊坡災害上，因此若能於平時養護加強下邊坡安全之補強，必能減少颱風來臨所造成的道路災害損失。此外，研究中並根據歷史災害紀錄，嘗試歸納台7線高維修路段。由於雨量與道路維護之密切程度，本研究採用廻歸分析，推導台7線山區道路維修經費與颱風事件雨量間之經驗關係。
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在工業製程中廣泛的使用EDTA，其應用於印刷電路板、造紙業、化妝品製造、及半導體製程…等，雖然EDTA在法規中並無明確訂定排放標準，但由於EDTA在使用後若被混入含有重金屬之工業廢水時，則會與重金屬離子形成穩定性極高之金屬螯合物（Metal-EDTA）大幅增加重金屬離子之溶解性，使重金屬離子無法利用混凝等程序去除，而Metal-EDTA被放流至自然水體後，對人類、生物具致病性、致癌性與環境污染之極大威脅。 本研究利用零價鐵（粒徑≦212μm）處理Metal-EDTA，本研究分為三部分，以批次式、流體化床及兩段式零價鐵程序處理Metal-EDTA廢水。以批次式零價鐵程序處理Cu-EDTA-Ni廢水，當零價鐵加藥量為15g（15g/100mL）初始pH為1.5時，反應180分鐘後Cu、Ni、EDTA去除率分別為100％、91.06％及94.34％，其反應速率常數為1.5415 min-1、0.0109 min-1及0.0151 min-1。 以零價鐵流體化床程序處理Cu-EDTA-Ni廢水時，在未曝氣的情況下，Cu的去除率皆可達100％，且可持續 40小時，但Ni及EDTA的去除率皆僅有20％~30％；當曝氮氣時Cu去除率也可達100％，Ni的去除率也僅有10％~20％，但EDTA完全沒去除；當曝空氣時Cu去除率可達100％，但僅只持續10小時，而Ni的去除率也僅有10％~20％，EDTA去除率增加至80％。因此本研究利用兩段式零價鐵流體化床程序處理Cu-EDTA-Ni廢水，第一段加入較多的零價鐵將Cu及Ni先進行處理，第二階段再以曝氣增加水中溶氧，增加EDTA之處理效率，於第一階段處理程序時Cu、Ni、EDTA去除率分別為100％、31％、27％；水樣經過第二階段處理程序時Ni及EDTA去除率提高至41％及80％。 利用反應速率常數推估本流體化床降解EDTA為假一階反應，反應速率常數會隨著系統中pH值、水力停留時間（HRT）、零價鐵加藥量及水中溶氧改變而改變，其中當水中溶氧增加時反應速率常數會大幅增加，當水中溶氧為17mg/L時，反應速率常數為17.77hr-1。
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本研究採用「非對稱性電極」之放電方式，自製研發不鏽鋼針-板放電系統，藉由氣電混合放電分別處理酚(phenol)、鄰苯二酚(catechol)及鄰-甲酚(o-cresol)三種酚類廢水。本研究之放電系統藉由中空不鏽鋼注射針頭通氣並進行放電，以減少放電時能量之損耗為其主要優點。本研究之實驗參數如下，利用外接高壓電源供應器提供電流2mA、4mA及6mA；放電系統之電極間距固定為1cm及3cm；曝氣源氣體分別為空氣、氬氣與含氧量10%及30% 之氣體並以150ml/min通入系統，於系統內分別置入濃度100 mg/L酚、鄰苯二酚及鄰-甲酚之水樣50ml進行放電試驗。 本實驗結果顯示當系統通入電流6mA對酚之去除效果最佳，反應60分鐘後酚可完全去除，然而系統通入2mA及4mA酚仍有53%與30%殘存於水樣中，此外污染物之反應速率隨著電流提升而增加，當電流為2mA時，酚之反應速率常數為0.0087 min-1，當電流為6mA時，酚之反應速率常數提升為0.0732 min-1，主要原因系統通入較高電流，會使放電系統於高電壓下進行放電，於此情況下較容易誘發出具強大能量的電場，高能電子更易與空氣及液體分子產生碰撞，故有解離、激發或離子化等現象產生，而使污染物去除率較佳。此外，調整系統電極間距會影響系統所產生的電場強度，而間接影響實驗處理效率。當電極間距1公分時，放電通道較易形成，因此導致故較多電場能量蓄積於水中，故放電60分鐘後三種酚類污染物皆能完全去除；電極間距3cm放電60分鐘，除鄰苯二酚能完全去除，酚與鄰-甲酚分別仍有14%及9%殘存於水樣中。此外，系統通入含氧量較高之氣體進行放電有助於H2O2之產生，藉由空白試驗當系統以含氧量30%之氣體進行曝氣，水樣經放電60分鐘後有41.29 mg/L H2O2存在，因此酚之降解效率及反應速率較佳；然而放電系統曝以含氧量0%之氣體，放電後之水樣中僅有13.05 mg/L H2O2，故三種酚類污染物去除效果及反應速率較差，因此驗證酚類污染物降解過程中活性物種多寡為主要關鍵之一。 綜合上述之實驗結果，當系統通以電流6mA、系統間距1cm及以空氣為曝氣源進行放電，為本研究之放電系統最佳放電參數，三種100 mg/L酚類污染物於放電反應時間60分鐘內均可達到100%去除。降解過程中，酚類污染物因活性物種之強氧化能力，最終部份可氧化成為有機酸物質及其他中間產物存在於水樣中，如：苯醌類物質，甲酸，乙酸，故可證實液相非熱電漿技術不但可降解水中有機污染物之濃度與毒性，亦不會造成二次污染等問題，即符合綠色化學之潮流。
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垃圾經焚化後會產生約15~20%之焚化灰渣，對於環境有著相當大的負面影響及衝擊，更令社會大眾心生畏懼。 本研究以臺北縣大型區域垃圾焚化廠為研究對象，蒐集為期12個月份之灰渣組成特性（含底渣、飛灰及反應生成物），探討灰渣物種組成、鉛重金屬全含量濃度及TCLP溶出濃度，配合垃圾性質組成（含物理組成與化學分析）與焚化操作條件，進行迴歸分析，推論影響鉛重金屬含量特性之因子。 研究結果發現，鉛重金屬全含量濃度，以反應生成物為最高，測值1,343~3,918 mg/kg，平均為2,809 mg/kg；其濃度分佈主要在飛灰與反應生成物中，兩者合計約佔78%，底渣佔22%。鉛重金屬TCLP溶出濃度，底渣全數皆低於法規限值（5mg/L），惟飛灰與反應生成物，合計3次超出法規限值。底渣溶出率3.11%、飛灰溶出率2.85%及反應生成物溶出率3.09%。 垃圾性質組成部分，以塑膠類、廚餘類及皮革橡膠類進行迴歸分析，所得之結果以廚餘類（y=266.18x+2176.9，R2=0.1539）呈現低度之正相關。 焚化燃燒溫度部分，在高溫的條件下（919~1,028℃），鉛反應形成重金屬氯化物（PbCl2、PbCl4）對飛灰與反應生成物全含量濃度較有影響性。因此，鉛重金屬具有中度揮發性之特質。至於總燃燒空氣量部分，鉛重金屬含量分佈大都集中在飛灰（R2值為0.228）呈現低度之正相關。
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本研究主要是使用不同比例之乙醇-汽油混合燃料（E0、E3、E6、E9），在不同負載下，探討能源效率以及廢氣排放。試利用內燃發電機、發電機負載系統、Electrical Low-Pressure Impactor (ELPI)、BE-1000A氣體分析儀、廢棄再循環系統等，建立排放採樣系統。以95鉛汽油、E3、E6、E9酒精汽油為燃料進行採樣，並以內燃機之熱效率表示能源效率。分析不同操作條件對於內燃發電機排放特徵及能源效率之影響。 研究結果顯示引擎排放微粒濃度隨著負載的增加而增加，而隨著酒精含量增加而降低。CO排放濃度減量效果最好的在使用E6酒精汽油時高負載減量87.42％。E3平均CO排放濃度減量42.47％，E6平均CO排放濃度減量85.59％，E9平均CO排放濃度減量82.92％。HC排放濃度減量效果最好的在使用E3酒精汽油時低負載減量98.62％。E3平均HC排放濃度減量78.70％，E6均HC排放濃度減量97.50％，E9平均HC排放濃度減量89.46％。NOx排放濃度減量效果最好的在使用E6與E9酒精汽油時無負載減量89.01％。E3平均NOx排放濃度減量35.10％，E6均NOx排放濃度減量85.58％，E9平均NOx排放濃度減量76.84％。由氣態污染物減量來看，E6酒精汽油的減量效果最好。內燃發電機引擎之熱效率，隨著酒精添加含量增加，熱效率增加；隨著負載增加，熱效率也增加。
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近年台灣地區垃圾清除處理之清除及妥善處理率均已高達99％。然清除、處理機具、設備均會因到達使用年限而需汰舊換新，而舊的焚化爐或掩埋場亦需拆除、關場，並興建新的垃圾處理設施。惟辦理上述工作需要的經費，於政府大力推動其他多項社會福利或公共建設之情形下，爭取上可能就有所困難。於「廢棄物清理法」中，明定各縣市政府可向家戶徵收相關垃圾清除處理費用。但各縣市徵收之費用均未能百分之百反映成本，且除台北市及台中縣石岡鄉係採垃圾隨袋徵收外，其餘縣市均採隨自來水徵收，因此，常有民眾質疑垃圾費收費之公平性。 依文獻資料收集後可得，垃圾費以對垃圾量多寡直接收費之機制最具減量效益，且符合污染者付費精神；另外依台北市政府、石岡鄉公所之執行成果可知，隨量徵收除有公平機制外，對垃圾減量、資源回收量提升亦有優異表現。因此本研究即係於檢討垃圾費徵收方式外，對同屬直轄市之高雄市，於其相關條件均與台北市類似下，運用文獻收集及成本效益分析方式，將「垃圾清除」及「垃圾處理」兩階段之各項成本分為「變動成本」及「固定成本」後，以「隨量徵收」為基礎，設計包括比照台北市費率、全額反映成本、反映部分成本等不同型式之垃圾收費方案進行比較。 經分析各種方案之成本後，本研究提出可優先採用「反映清除成本及處理的變動成本」或「僅反映清除、處理的變動成本」等2項調整收費之建議方案，並提出可減少垃圾車每週清除之頻率、委託民間機構辦理垃圾清除等之垃圾清理成本減少之精進建議，供相關政府機關作為施政規劃之參考。
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環境污染問題，從早期的水、廢棄物、空氣、毒化物後，土壤污染問題可算是起步較晚的污染議題，但是它所帶來的環境污染危害，絕不亞於其他，我國為了處理土壤污染問題，於2000年2月2日通過土壤及地下水污染整治法，促成台灣的土壤地下水污染問題處理邁向法治階段，而在母法與相關子法通過施行至今八年期間，陸續發現眾多土壤及地下水污染嚴重案例，並公告為污染整治場址，相對的，場址的整治規畫課題也就相形重要，整治工作的規劃要考慮的因素非常多，包括污染範圍、污染程度、污染物的種類、數量、整治技術的可行性選用、整治所需負擔的費用、以及整治時間與對環境的影響。 本論文研究將以針對受到戴奧辛及汞二種污染之場址為主軸，透過文獻蒐集，彙整國外處理相似污染之整治技術及成功之案例作為參考，並以台灣所發生最重大之戴奧辛與汞污染場址—臺南市著名的台鹼安順廠土壤污染場址為個案案例，蒐集該場址的相關污染調查結果與污染範圍與數量探討該場址整治規畫的技術可行性與規模，經研究討論結果：(1)混合污染物的處理，缺乏有效經驗，應擴大尋求國際協助。(2)龐大的場址整治經費甚鉅，無法以單一整治策略來處理，應可以合併清除處理方案、環境管理方案與封閉掩埋方式等三方案。(3) 場址的整治規劃將受到經費的限制級民意接受度的檢驗。本研究並建議：(1)整治工作進行前應優先確定土地再利用方式，以訂定整治目標。(2)整治工作應採分區分階段進行，以驗證整治成效與後續修正計畫。(3)應納入健康風險評估機制處理，以最務實的經費達成有效處理污染物的目的，並依不同區域訂定不同整治標準，以節省經費拓展地方回饋項目。(4) 安順場址的石灰污泥與營建廢棄物，於通過毒性溶出試驗後，是否可一般事業廢棄物處理，應優先確認，將可有效降低污染處理量。