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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本研究以台灣區光電廠之廢水處理廠所產生污泥為主題，利用現場調查資料及技術評析方法，以期達成以下目的：1.探討TFT-LCD光電廠之廢水處理汙泥性質。2.清潔生產技術影響廢水量及水質進而影響廢水處理系統之汙泥產量。3.評估TFT-LCD光電廠之廢水處理汙泥再利用技術與資源化可行性方法。 經本研究結果發現該產業之廢水系統汙泥分為有機汙泥、無機汙泥及氟化鈣汙泥，而廢水汙泥產生量與廢水處理系統之廢水進流量與廢水進流濃度皆呈正比線性遞減，故於生產線上實施清潔生產管理並減少用水量實屬廢水處理系統汙泥減量之上策。而該產業之一般無機汙泥目前皆與氟化鈣汙泥混合脫水後清運，由於氟化鈣污泥中之氟化鈣成分與自然界開採之螢石之成分相似，而氟化鈣汙泥與酸鹼無機汙泥目前各廠皆一併清除處理，此方式不符合廢棄物盡可能回收再利用之原則，因氟化鈣汙泥之特性及均勻程度之再利用用途較廣，與一般酸鹼汙泥混合後將失去氟化鈣汙泥原有之特性。 另外，TFT-LCD光電廠之有機生物汙泥產量已達設置沼氣發電經濟規模，光電廠亦可規劃厭氧生物處理產生沼氣供廠內能源使用。
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面對全球化經濟嚴苛的挑戰以及產業升級轉型之壓力，我國環保產業也面臨了創新求變的關鍵時刻，除積極提升產品本身附加價值，強化整體產業競爭力外，亦應試圖掌握海外市場發展機會，擴大台灣環保產業之版圖，達成台灣環保產業國際化之願景。依據美國國際環保商訊（Environmental Business International, EBI）之研究統計，國際環保產業在1992年全球產值約為3,000億美元，至2000年已達5,150億美元，推估至2010年全球環保市場產值應達約6,880億美元，其中亞太地區亦有1,864億美元之市場；然而，台灣環保產業在面對歐美日等先進環保產業發展之強勁對手，以及中國、南韓等新興國家之崛起夾殺之下，環保業者必須更瞭解競爭態勢，慎選未來發展之市場領域及優勢產品。爰此，本研究採以問卷調查、廠商訪談及文獻蒐集之方式，分析探討國內環保產業整體結構與體質，評估國內外現階段環保產業發展情形，並進一步對未來產業契機進行分析與建議，期能作為國內業者及相關單位發展及營運之參考。 依據本研究結果顯示，我國環保產業之定義範疇至今尚未有統一標準，其對產業之產值計算、資訊掌控及未來發展策略皆造成不良之影響。然採本研究建議之環保範疇計算，即將「水資源供給業」、「再生能源應用」及「能源服務業」納入後，2006年之環保產值推估約為1,700億台幣；由產值結構而言，環保設備及材料製造業、資源再生產品製造業與環保技術服務業之產值分別為382億（22.5 %）、728億（42.8 %）及590億（34.7 %）。另整理行政院環保署之環保支出統計調查報告顯示，我國近5年來（2003年至2007年）整體環保支出約在1,072.5億元至1,164.3億元，佔GDP之比例約為0.9 %至1.09 %之間，政府部門與產業部門的支出比例大約維持在1：1之間，惟公民營企業對於環保投資成長逐年趨緩，顯示國內相關環保市場已趨飽和，未來除非有其他環保法令之要求與約束，否則短期內國內環保設備與工程市場需求不易大幅成長。 在環保設備進出口方面，近5年來我國環保設備進口主要來自於日、德、美及英等國，近2年來由德國及日本進口之設備幾乎佔所有進口設備之50 %；出口則以中國大陸、越南、泰國及馬來西亞等亞洲新興經濟體為主，其中中國大陸自2003年以來均為我國環保設備最大出口地區，越南及英國則為出口成長較大的地區，顯示我國環保設備的出口貿易以東南亞及中國大陸為主要目標市場，並對中國大陸市場依賴度高，成穩定發展趨勢。 目前我國環保產業所面臨之主要問題為：1.中長程環保施政規劃及環境品質目標不明；2.現有環保法令未能確實落實；3.政府採購相關規定及費用未能合理調整；4.產業扶植措施未能提供廠商實質助益；5.缺乏核心技術，無法提供整合性服務；6.市場競爭激烈，融資不易，難以塑造品牌形象開拓國際市場。至於我國環保產業未來之市場趨勢與商機主要將以1.資源化產品；2.水回收關鍵性設備材料及技術；3.歐盟相關環保指令規定；4.產業溫室氣體減量及5.再生能源之發展與商機等為主。 本研究對我國環保產業未來展望與建議可劃分為國內及國外市場兩部分：1.國內環保市場：(1)擴大內需市場，協助業者參與；(2)提升研發誘因，發展創新品牌；(3)設立驗證體系，建構產品通路；(4)設定品質目標，落實法令執行及(5)暢通溝通管道，達到源頭減量。2.國外環保市場：(1)瞭解市場脈動，掌握地緣優勢；(2)結合歐美技術，建構營運中樞；(3)尋求在地伙伴，提供整合服務；(4)整合相關產業，籌組旗艦團隊；(5)建構融資管道，提昇競爭優勢及(6)加強國際交流，建立合作機制。 綜合而言，我國環保產業必須透過國際環保潮流的商機尋找到我國環保產業之綠色發展契機，並立足台灣放眼世界，共同為全球的環保大業盡一份心力。
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本研究延續魏名材 (2007) 建立之“長期” 「氣候變遷對空氣品質衝擊評估模式 (時間尺度: 100 ~ 30 年)」及許峻嘉 (2008) “短期”預警機制 (時間尺度: 30 ~ 5 年)，進一步以中央氣象局季長期天氣展望預報模擬溫度及雨量改變假設四種 (高溫多雨、高溫少雨、低溫多雨、低溫少雨) 不同情境，修正「氣候變遷對空氣品質衝擊評估模式」，並實際分析預測 2007 ~ 2008 年四季 (春、夏、秋、冬) 之北部空品區空氣品質及大氣涵容能力變化，建立大氣涵容能力季預警機制。季節預測結果顯示，氮氧化物 (NOx) 、一氧化碳 (CO)、懸浮微粒10微米以下 (PM10)、臭氧 (O3)及二氧化硫 (SO2) 之每季月平均濃度，其平均絕對百分誤差 (Mean Absolute Percentage Error, MAPE) 預測準確度都介於優良範圍 (10 % ≦ MAPE ≦ 20 %)，顯示「氣候變遷對空氣品質衝擊評估模式」可應用於長期 (100 ~ 30 年)、短期 (30 ~ 5 年) 及季節性之氣候變遷空氣品質預測評估系統。 剩餘涵容能力百分比結果顯示，2007 ~ 2008年北部空品區空氣污染物CO與SO2具有足夠的剩餘涵容量，平均最大剩餘涵容能力均大於80%； 非甲烷碳氫化合物 (NMHC) 、NOx超過大氣環境所能負荷之一半之大氣涵容能力 (< 50%) ； 而PM10剩餘涵容能力最差，最低點發生在2008年春季之低溫少雨情境下，PM10剩餘百分比為2.8%，即說明PM10春季低溫少雨情境下剩餘涵容能力很有可會出現負值 (超出大氣涵容能力)。 本研究模擬2007 ~ 2008 年北部空品區四行政區縣市 (基隆士、台北市、台北縣及桃園縣) 臭氧不良率，發現台北市佔最大比例42%，其次為台北縣37%，桃園縣 基隆市分別各佔11%與10%，臭氧不良率依序分別為台北市 (2.92%)、台北縣 (2.53%)、桃園縣 (0.74%)、基隆市 (0.71%)，並指出台北市之古亭、松山、萬華測站除了在冬季以外的季節，臭氧不良率皆超出民國100年改善標準0.77%； 而在台北縣之新店、土城、板橋測站也有如台北市相同情況發生，不良率分別依序為新店 (5.92%) 、新莊 (2.47%) 、土城 (4.41%) 、板橋 (3.47%) 均超出不良率標準0.77%。
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在眾多人口密集的地區裡，人類活動所產生的粒狀物會影響民眾生活品質，落塵所夾帶的污染物會影響社區環境或人體健康，因此本研究收集某地三處 ( A社區、甲焚化廠、乙發電廠)固定污染可能來源之落塵樣品，分析其落塵量及化學性質，以加強因子法及圖紋比對法進行污染來源比對，探討受污染社區與鄰近可能污染源之落塵間關聯性。 落塵樣品經化學性質分析結果，甲焚化廠及乙發電廠之重金屬總量較高者分別為鉛元素平均含量263.34mg/kg、鎳元素平均含量305.32mg/kg，因此分別利用鉛元素及鎳元素做指標性元素進行污染來源之比對，從加強因子法比對重金屬總量分析結果得知，甲焚化廠重金屬總量所計算之EF值接近1.0，而乙發電廠重金屬總量所計算之EF值大於5.0，再輔以風花圖及三處地理相關位置圖判斷，可推論出A社區受乙發電廠污染可能性不大，而可能受甲焚化廠輕度影響或類似此種排放屬性(燃燒製程)之其他污染源。另以圖紋比對法探討A社區與甲焚化廠及乙發電廠之主要化學成份及TCLP溶出值關聯性，比對分析結果，乙發電廠之δ平均值>0，而甲焚化廠之δ平均值接近1.0，再輔以風花圖及三處地理相關位置圖判斷，推論出A社區之主要化學成份及TCLP與甲焚化廠有一定的相似程度，而與乙發電廠關聯性不大。 另利用加強因子分析(EF)法與圖紋比對法探討A社區與鄰近營建工地之落塵樣品之化學性質結果，從主要化學成份(δ接近1.0)及重金屬總量分析結果(EF<2.0)得知A社區與營建工地之落塵樣品特性相似度高，但營建工地及A社區之落塵貢獻量有可能同時受到一般道路街塵影響。
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在室內空氣污染物中，甲醛為主要污染物之一。甲醛對人體具有急性危害，同時也被世界衛生組織所屬的國際癌症研究所 (Internation Agency for Research of cancer, IARC ) 歸類為人類具致癌性物質。臺灣地區因裝修習慣及氣候 (高溫、高濕)等因素，造成室內甲醛濃度過高之現象。國內外已有相關文獻證實幾丁聚醣塗佈於 (乾式) 建材表面，具有分解甲醛之效果。故本研究使用幾丁聚醣搭配空調濾網，進行氣狀污染物－甲醛去除研究。 本實驗所組合使用JIS A1901小尺寸環控系統及風管環境控制箱，並利用聚丙烯纖維濾網進行噴塗不同量之幾丁聚醣抑制劑 (2.6 mg/m2、5.3 mg/m2、8.0 mg/m2 )，甲醛移除效能測試實驗，探討不同幾丁聚醣噴塗比例時，甲醛濃度抑制率與幾丁聚醣添加量關係，計算進料甲醛污染物濃度去除量及吸收率，並計算甲醛之健康風險評估。本研究之分析結果可歸納以下結論： 1. 噴塗1.56 mg/m2 幾丁聚醣於濾網上，前3小時去除甲醛濃度可降至最低點0.152 ppm (0.230 ~ 0.152 ppm)；14小時後甲醛濃度會上升至濃度0.962 ppm (0.230 ~ 0.962 ppm)。不同比例之幾丁聚醣噴塗量結果顯示，噴塗1.56 mg/m2幾丁聚醣於濾網其24小時之甲醛平均濃度為0.84 ppm；噴塗含量0.4 g幾丁聚醣於濾網，第16小時甲醛濃度達0.487 ppm (0.487 ~ 1.458 ppm )，而第16 ~ 24小時濃度趨近於穩定，約0.642 ppm；噴塗含量3.44 mg/m2幾丁聚醣於濾網，第15小時達到穩態，濃度值約0.240 ppm，則24小時平均濃度分為0.241 ppm。 2.本研究之24小時幾丁聚醣濾網之甲醛抑制率24小時顯示，含幾丁聚醣濾網之甲醛平均濃度與未含幾丁聚醣濾網之甲醛平均濃度之比值可得知，幾丁聚醣濾網添加量分別為1.56 mg/m2、3.44 mg/m2、5.60 mg/m2 時，幾丁聚醣對甲醛之抑制效率，分別為59.5%、70.1%、及89.0%。 3.24小時之幾丁聚醣對甲醛吸收量結果，幾丁聚醣濾網噴塗量分別為1.56 mg/m2、3.44 mg/m2、5.60 mg/m2時，吸收量分別為0.167 mg、0.204 mg、0.271 mg。 4.甲醛健康風險評估之假設情境為室內裝修結束後，推算未使用幾丁聚醣濾網及使用噴塗幾丁聚醣濾網於空調系統中，人體所受到的健康致癌風險值。未噴塗幾丁聚醣濾網抑制劑之風險值，分別為噴塗1.56 mg/m2、3.44 mg/m2、5.60 mg/m2幾丁聚醣抑制劑的2.49倍、2.65倍、7.07倍。此結果可得知，隨著幾丁聚醣濾網噴塗量增加，室內甲醛濃度會隨之下降，同時亦降低甲醛之致癌風險值。
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「企業自主的於其經營活動及與利害相關者互動過程中，整合社會及環境議題的一種觀念」；以上為歐洲議會於「企業社會責任」（Corporate Social Responsibility; CSR）所下之定義。 據國際勞工組織（ILO）2007年調查；迄今，全球已有超過400種社會責任標準，魁諸前揭社會責任標準中，又以非政府組織（NGO）「國際社會責任（Social Accountability International）、公平勞工協會（Fair Labor Association）、道德商業貿易聯盟（Ethical Trade Initiative）、清潔成衣運動（Clear Clothing Campaign）、商業社會責任（Business for Social Responsibility）、國際玩具協會（International Council of Toy Industry）、世界服裝聯盟WRAP、電子工業行為準則（EICC）及商界社會責任行動（BSCI）」所制定的社會責任標準較具知名；惟有執行第三者公正機構國際驗證者，僅有國際社會責任（Social Accountability International）於2008年5月30日修頒之SA8000:2008標準。 查國際社會責任（SAI）2008年6月於網站公示已通過SA8000:2001標準驗證的我國11家廠商，其中之一於2008年1月座落在中國的生產工廠因工資爭議發生大罷工事件，且全數通過驗證的11家廠商於我國政府主管機關網站上，亦無成立工會的訊息可考；前揭現況與SA8000:2008驗證條文要求頗有落差。在全球化激烈競爭發展下，我國企業如何因應並符合跨國性客戶暨利害相關者社會責任生產守則要求、建制具風險管理能力與國際競爭力的前瞻性企業社會責任管理制度，進而有效執行供應鏈管理，為本論文研究之主要動機與目 的。 準此，本論文將以得執行第三者驗證的社會責任相關國際管理系統ISO9001、ISO14001、OHSAS18001、QC080000及SA8000等管理循環加以解析，並分別融合知名社會責任行業標準「電子工業行為準則」（EICC2.0），發展適用於我國企業的「企業社會責任管理循環」，並將此管理循環分別運用於台商於越南及中國地區生產工廠供應鏈管理審查，再復以特性要因圖及製備柏拉圖運用之「80－20原理」將「企業社會責任管理循環」相關議題供應鏈管理審查 結果加以分析探討，以供企業永續發展運作參考。
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政府近年發展多元化垃圾處理政策，以達到垃圾零廢棄及資源永續再利用的目標，目前正針對各縣市鄉鎮大力推動廚餘回收及堆肥工作，民間亦積極在進行有機堆肥場的設立。然堆肥場操作運轉時，常衍生臭味逸散之問題，而導致周遭民眾不悅及抗爭。堆肥場臭味之主要成分視進料組成而定，常見為氨氣與有機胺類，及少量硫化氫、有機硫類與短鏈脂肪酸等，本研究利用固定化菌體之生物濾床構築組成生物反應器，以自動化原則設計，其系統無需人工監視，可進行自動灑水、自動供水、自動供氣及溫度監測；全自動保持反應器內之濕度，維持微生物最適生長環境，去除堆肥場所產生的臭味氣體。 本研究選定苗栗竹南某實際運轉之堆肥場，進行臭味產生源及臭味成分分析，依據標的堆肥場之分析結果來設計生物反應器，再評估生物反應器運轉後對臭味氣體之去除效率。標的堆肥場主要臭味源為氨氣與有機胺類，其中氨氣濃度約200-300ppm，有機胺約500-600ppm；生物反應器系統運轉穩定後，氨氣去除效率可達85%以上，有機胺平均亦達80%以上。以目前數據所顯示的成果而言，各項功能都按照預期達到效果，系統穩定度的測試結果也顯示相當可靠。
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台北市目前已將垃圾處理政策調整為「減量化、資源化、處理多元化」，且積極推動各項垃圾減量、垃圾分類與資源回收措施，以期從源頭減量，將垃圾中各類有用資源分類回收、再生利用，並將環境轉型為物質循環型社會，惟政策實施後，相對減少每年之垃圾量，同時亦萎縮台北市三座垃圾焚化廠之處理量，直接衝擊其營運。因此，研究垃圾減量對焚化廠營運影響實為刻不容緩之課題。 為探討垃圾減量對焚化廠營運影響，本研究以台北市木柵焚化廠為對象，以既有資料為基礎，並配合相關文獻資料蒐集與透過實廠訪談方式，進行實務技術面、操作維護面、成本效益面、環境考量面及行政管制面等影響研究。研究結果顯示，發電量、售電量及售電所得於垃圾減量後均呈現萎縮，惟每公噸垃圾發電量及售電所得較垃圾減量前增加；而焚化爐、燃燒控制及廢氣處理等未受減量影響。96年實際垃圾低位發熱量年平均值為2,125仟卡/公斤，超過最高設計值2,000仟卡/公斤，燃燒室熱負荷過高，將腐蝕鍋爐管材，易導致破管，使非計畫性停機頻繁，須停爐維修，嚴重影響運轉。木柵焚化廠自84年正式營運迄今已逾13年，隨著廠齡增加，逐漸出現主要機電設備老化運轉效率逐漸衰退，維護工作及費用逐年增加。 此外，垃圾減量後每公噸垃圾處理現值成本明顯較減量前增加1,808元，處理成本未因垃圾減量而下降，反較垃圾減量前上升，對運維成本有顯著負面影響，所投入成本無直接經濟效益，其間接經濟效益卻能彌補無直接經濟效益之憾而有餘。垃圾減量後在能源耗用量、水資源使用量、空氣污染物排放量、廢水排放量及灰渣排放量等均明顯較垃圾減量前少，對於環境有正面影響。垃圾進場嚴格管制對於確保焚化廠之安全運轉具有助益；每年查核評鑑結果，尚能維持高效能之操作營運；環境污染管制均能符合法規標準，對環境未造成不良影響。
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隨著國內經濟之起飛，人口數增加及都市化之結果，垃圾產生量大幅提高，於是大型垃圾資源回收(焚化)廠成為垃圾處理主要設施。但是，由於國內焚化廠收取一般事業廢棄物，且民眾尚未做好垃圾分類及資源回收工作，垃圾中常挾帶不可燃、不適燃及有害垃圾進入焚化廠焚化處理，對於焚化爐爐體、焚化廠周遭環境影響極大，因此，焚化廠廢棄物進廠管制更顯得重要。 本研究主要目的是探討新竹市焚化廠廢棄物進廠管制執行成果，根據本研究親自訪談新竹市焚化廠，以瞭解該廠廢棄物進廠管制之執行流程與工作步驟，並分析進廠廢棄物之種類、數量、來源及組成成分。同時，針對歷年來戴奧辛排放量、灼燒減量及灰渣重金屬之檢測結果，進一步分析進廠管制實施前後之管制成效，由結果顯示管制後之戴奧辛與灼燒減量檢測值皆較管制前檢測值減少，而底渣重金屬檢測值皆可符合毒性特性溶出標準值(TCLP)，部分飛灰重金屬檢測值有超過毒性特性溶出標準值。 新竹市焚化廠廢棄物進廠管制僅以人力搭配手持式輻射偵測儀執行，人力可依據車輛進廠之尖峰或非尖峰時段加以調整，但是人力無法立即判斷廢棄物之成分組成，若能配合其他檢測儀器迅速提供檢查人員廢棄物之組成及含量程度，例如重金屬含量，將可進一步掌握廢棄物是否符合進廠規範，減少污染物排放。
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汞係為持久性及生物累積性之環境毒性化學物質，亦列於聯合國潛在毒性化學品的國際註冊中心公告六百種化學品中之一，但仍是日常生活許多產品及產業上不可或缺之原料。近年來，國際間汞污染災害頻傳，重金屬物質危害亦逐漸成為世人所認知，故針對含汞物質之各項產品於源頭開採、限/禁使用、產品廢棄及處置流向採取嚴厲之管制措施實為刻不容緩。 本研究目的為探討全球汞物質削減政策及管理趨勢之相關現況，探討含汞物質之常見基本類型及特性，並了解全球汞物質之使用現況，同時蒐集國內外相關汞物質之相關管理管制法規資料、各國行政報告、專案研究報告、期刊及研討會論文集等相關文獻，進而選定探討四種日常生活中常見含汞產品（含汞電池、含汞體溫計、照明光源及牙科用汞齊）之國際間源頭管制及產出管制以及探討汞物質之削減策略。於管理趨勢方面，國際間汞管理及管制政策亦趨向「逐步限汞、最終禁汞」之最高策略目標，限制方式如階段性禁止使用或販售含汞產品、立法降低國內汞物質使用量、推助自願性減量措施及加強回收工作等；於削減政策方面，參酌聯合國以及歐美先進國家之汞物質削減策略，未來我國亦可以六大面向進行汞物質削減策略，其為(1)削減對汞需求；(2)削減汞排放；(3)嚴格管制含汞產品；(4)避免暴露於汞環境；(5)加強汞物質相關研究；(6)支持及促進國際汞行動。