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
選擇卷期
- 學位論文
本研究使用陽離子界面活性劑十六烷基三甲基溴化銨 (CTAB) 以微胞輔助超過濾法 (Micellar-Enhanced Ultrafiltration, MEUF) 結合電透析程序 (Membrane electrodialysis) 處理電鍍廢水並將 Cr(VI) 回收再利用，目的主要為探討界面活性劑微胞之物理特性對此技術之影響，並提升電透析程序回收 Cr(VI) 之效率。 本研究測量不同濃度 CTAB 微胞之粒徑，並推估出微胞粒徑與濃度間之方程式，且本研究經過薄膜孔徑及微胞物理特性 (微胞粒徑及微胞吸附力) 之考量，選定 [CTAB] / [Cr(VI)] = 3 為微胞最佳結合參數。 尋找適合微胞操作之操作壓力，當操作壓力從 80 psi 提升至 90 psi，Cr(VI) 與 CTAB 之截留率都有下降之趨勢，主要原因為 CTAB 微胞被破壞，變成大量單體而通過薄膜到濾液端，故將 80 psi 訂為本研究最大操作壓力；且在薄膜長時間操作下，薄膜操作壓力 80 psi、[CTAB] / [Cr(VI)] = 3、pH = 3，Cr(VI) 截留效率最高可達 97.74%；離子競爭效應部分，當溶液中同時存在兩個負電性離子時，負二價離子與 Cr(VI) 之競爭效應比負一價離子之競爭效應強。 電透析程序中，提升薄膜操作壓力、系統體積濃縮比、電流密度及添加電解鹽於電透析廢水槽中，其 Cr(VI) 回收效率皆會上升；當薄膜操作壓力 80 psi、系統體積濃縮比為 95%、電流密度 30 mA / cm2、0.1 M NaCl，於操作時間 360 min 後，Cr(VI) 回收效率可達 78.73%。經多元迴歸統計分析，結果顯示電流密度、電解鹽 NaCl 濃度及系統體積濃縮比對 Cr(VI) 回收效率有顯著之影響力。
- 學位論文
目前國內進行重大開發案之前，依相關法令規定需先進行環境影響評估，而開發計畫空氣污染物排放量於實際開發前，以擴散模式預先進行污染物增量及影響範圍之預測，以避免實際開發後造成環境有重大影響之虞。本研究挑選六個案例研究類型，分別探討不同地形（複雜地形及平坦地形）、人口類型（鄉村及都市），並於不同地區（臺北、新竹、苗栗、南投、彰化及台東）各選一處環境影響評估開發計畫案例，利用開發計畫原本ISCST3空氣品質模式相同的條件參數，以AERMOD模式重新模擬評估，探討AERMOD與ISCST3對於空氣污染物增量模擬結果之差異。 本研究結果顯示，在複雜或平坦地形之類型交叉分析中，並無一定結果顯示地形特性會影響兩擴散模式之濃度增量比例，粒狀物增量結果差異最大為都市類型（ISCST3最高為AERMOD增量濃度之1.96倍）；氣狀污染物則以ISCST3之增量濃度模擬結果高之比例較多（65.38％），ISCST3增量濃度最高為AERMOD增量濃度之2.67倍。因垂直擴散處理機制不同，AERMOD濃度值較高佔40筆總數之20%，而AERMOD最大增量濃度較ISCST3高之比例約為42.50%，交叉比對，經擴散後低於ISCST3比例為22.50%，顯示AERMOD其沈降速率較快。 在複雜地形及地表特徵影響大之模擬範圍時，AERMOD在模擬計算上使用計算複雜地形分層流動及考量地表特徵影響，其學理基礎較較ISCST3完整，故模擬結果更具可信度。依據行政院環境保護署公告之「空氣污染物容許增量限值」規定，空氣污染物經模擬後其模擬範圍內各受體點或軌跡線或網格增加之濃度，應符合範圍內防制區之容許增量限值，顯示作為國內法規模式使用時，模擬結果與開發計畫場址選擇、開發規模大小及空氣污染防治設備之選用等均有影響，故使用模擬結果更準確之AERMOD，較ISCST3更加接近實際煙流擴散情況，在許可管制上更具公正性及科學性。
- 學位論文
本研究為探討再生能源可產生之最大環境效益，分析生質能車輛與其他環保車輛之成本與效益。本研究建立系統動態模式STELLA架構各再生能源替代化石燃料與節電措施之溫室氣體與空氣污染物減量之系統動力模式，並以「環境健康整合效益評估模型」量化各再生能源發電空氣污染物及溫室氣體減量下之經濟及健康效益。 生質柴油及酒精汽油之成本效益分析部分，得知電動汽車為效益最高者，為314,517元/年*輛（2010年新台幣），其次依序B5為308,670元/年*輛)、B2為308,478元/年*輛、新柴油引擎為308,351元/年*輛、油電混合車為270,188元/年*輛、液化石油車為246,572元/年*輛、E10為61,057元/年*輛，最低為E3為43,239元/年*輛。B5柴油引擎車成本效益比為55.32，為各環保車種中最高，而電動汽車雖淨效益最高，但其車價最高，益本比僅5.04，液化石油車成本為負值，原因為成本節省金額較汽油車投資成本高。各再生能源之成本效益分析部分，離岸風力為淨效益最高者，為2,480,135元/百萬度，其次依序為陸上風電為2,384,293元/百萬度、水電為2,362,680元/百萬度、地熱為2,274,131元/百萬度、太陽能為1,922,032元/百萬度、生質能為1,466,347元/百萬度及廢棄物為1,402,133元/百萬度。 本研究以系統動態學軟體STELLA模擬我國能源部門之二大措施：再生能源與節電，並探討節電整合（系統動態學）後與未整合（二者單純相加）之減量差異，當各節電措施未整合執行時，於2010至2030年減量較整合執行下差異約80%。再生能源與節電措施整合共同減量，至2030年空氣污染物PM10、SOX、NOX、CO及NMHC總減量分別為77,739、777,864、1,506,427、291,735及62,774公噸；GHG減量為1,022,351千公噸。再生能源與節電措施以系統動態整合與未整合減量分析之益本比分別為6.93與2.94，表示系統動態整合與否非常重要，其差異原因在於電費受再生能源發展影響後提昇節電量，又再進一步影響發電成本結構。
- 學位論文
基於溫室氣體所造成全球暖化與氣候變遷的效應日益明顯，以及台灣水資源短缺與低碳社會之國際環保趨勢，近年為尋求減碳空間與成效，以碳足跡計算碳排放之現況；目前國際社會對於減碳工作之推動重點，均以排放量大之行業著手(例：電力業、農業、製造業、運輸業等)，期獲得最大之成效，至於水資源於淨水場方面，由於相較之下之碳排量少，國際針對淨水場碳排多為初步調查，故淨水場碳排放為值得探討之議題，並由於臺灣水資源的缺乏，其回收廢水回用程序更顯其重要性，台灣自來水公司回用廢水淨水場程序早已行之有年，本研究針對自來水公司之廢水回用之處理程序，進行溫室氣體盤查，完成碳排數據之計算，其數據可供國內淨水場未來推動節能減碳及相關能源改善策略之參考，以利求取尋求減碳空間與成效。 本研究首先回顧文獻國內淨水場廢水及污泥程序處理現況，以及國際間現行碳足跡計算準則與利用碳足跡計算方式探討淨水場碳排放案例分析，參照文獻基礎挑選2座具有代表性之淨水場，研究淨水場廢水回用、污泥處理程序之碳足跡盤查與減碳策略，以100年各場豐、枯水期進行實際盤查基礎期程研究結果顯示，碳排放量與總排放量之比例。 本研究將廢水回用及污泥處理程序各排放源數據蒐集、數據予以量化計算，據分析結果建立該流程碳排放之基本資料，作為各淨水場實場驗證之依據，另分別能資源、耗材、基礎建設等排放源碳排放源特性之探討，最後綜合國內、外節能相關改善策略，以利進行減量工作，最後提出淨水場提昇廢水與污泥程序可減少處理能源消耗之結論與建議。
- 學位論文
國內多處農地土壤因長期引用受污染灌溉水源，而遭受程度不一的重金屬污染。環保機關對於遭受污染之農地，除了公告列管與採取緊急必要措施外，並進行整治復育工作，以恢復農地原有使用用途。因此本研究以嘉義市A與B兩處受重金屬鉻污染場址為例，藉由資料蒐集，透過土壤重金屬之污染調查與分析結果，評析「翻土混合稀釋法」對受重金屬鉻污染之農地土壤整治復育成效。研究結果顯示，採用「翻土混合稀釋法」整治受重金屬鉻污染之農地，A場址與B場址的改善率分別為87.13%與96.45%。此外，由整治後之土壤地力回復結果，得知兩處場址的pH值、有效性磷及鉀飽和度均呈上升情形，其中A場址的pH值、鉀飽和度及有機質含量未達地力回復標準，但經施以石灰及有機質肥料後，已達地力回復標準；而B場址的有機質含量雖有下降情形，但仍達地力回復標準。兩處場址經整治後，重金屬鉻可低於土壤污染監測標準值，且經復育後可符合地力回復之基本標準。整治期間之周界空氣品質監測項目之TSP及PM10測值均低於空氣品質標準值；噪音振動監測值均符合相關法規值，未造成環境二次污染。 根據本研究結果發現「水平稀釋及深層垂直翻土混合稀釋並用法」改善率(96.45%)較「淺層垂直翻土混合稀釋法」改善率(87.13%)略高，皆可做為受重金屬鉻污染農地土壤的優先整治方法。但該工法並未將重金屬自土壤系統中移除，建議後續研究新穎的整治技術，以達農地農用及地盡其力的目標。
- 學位論文
草脫淨（Atrazine）在世界廣泛被使用，是最常使用的農業用殺草劑之一，但它屬於持久性有機污染物，不易分解，並且會從土壤中被沖刷到溪流或地下水中，在水中殘留相當長的時間。有研究指出，Atrazine會引起癌症及腫瘤，包括卵巢癌、乳癌、血癌、子宮癌及淋巴腺癌等，同時也是一種干擾內分泌的毒物會造成荷爾蒙失調，進而使動物在遺傳組成方面發育成錯誤性別。 針對此類除草劑的移除，活性碳吸附是有效且經濟的處理程序。本研究利用低成本的農業廢棄物(稻桿與蔗渣)以KOH兩段式化學活化法，可得到高比表面積之活性碳(分別為1084.46 m2/g與1324.62 m2/g)。並比較不同參數(Atrazine初始濃度、溫度、pH值)對吸附能力之影響，結果顯示稻桿與蔗渣活性碳對於Atrazine之最大吸附能力與Atrazine初始濃度成正比，與溫度成反比。但pH值對兩種活性碳之最大吸附能力則呈現相反的結果。在等溫吸附方面，兩種活性碳皆符合Langmuir等溫吸附模式，而擬二階動力學模式也可吻合吸附速率數據。稻桿與蔗渣活性碳對於Atrazine之吸附能力分別為189.67 mg/g與197.96 mg/g，其吸附能力優於商業活性碳。 依上述之結果，以KOH化學活化法將兩種農業廢棄物製備成活性碳，既可循環再利用農業廢棄物，減少空氣汙染與溫室效應，也可將Atrazine等持久性有機污染物從環境中移除。
- 學位論文
冷陰極燈管因具有體型細小、成本低、使用壽命長、發光效率高以及明暗對比較好等優點，故為高科技產品之主流元件。近年來因市場需要量大且有逐步攀升之趨勢，背後潛在的問題便是龐大之廢棄物量，冷陰極燈管因含汞故處理不易，拆解時有汞蒸氣溢散的發生，需經適當的處理方能將之資源化及無害化。 現階段國內僅針對廢印刷電路板及冷陰極燈管進行拆解處理，尚未制定規範，鑒於印刷電路板破碎分選設備之處理成效及廠內規範，遂針對廢資訊物品之破碎分選設備效能進行評估，就粉碎分選設備提升要素，提出受補貼業者提升處理技術之建議及成效標準；並作為日後廠內管理規範參考之依據。冷陰極燈管含汞故處理不易，拆解時會有汞蒸氣溢散的發生，對於冷陰極燈管拆解設備標準為需設有抽氣櫃裝置或局部排氣裝置，且必須維持負壓狀態，以避免當冷陰極燈管斷裂時，汞蒸氣外洩於環境中，透過抽氣裝置收集汞蒸氣，並經活性碳過濾裝置，捕捉廢氣中的汞，防止汞逸散於環境中。 依據實廠檢測結果；1.印刷電路板：靜電分選效益，經推算分選後金屬物含銅率約84.1%、非金屬物含銅率約25.3%，依計算可得分選後金屬物含銅量佔總含銅量比例約45.4%，分選後非金屬物含銅量佔總含銅量比例54.4%；磁選設施，因未能有效分成金屬物料及非金屬物料，金屬物含銅率為26.7%，因此可推斷靜電分選之效能遠大於磁力分選。2.冷陰極燈管：於檢測拆解工作區環境中汞逸散 的濃度，另探討有無拆解設施是否影響勞工安全衛生部分及過濾後是否會影響空氣污染防制之標準濃度。經檢測可得實廠作業環境檢測值0.015 mg/m3、0.018 mg/m3遠低於勞工安全衛生及空氣污染防制之0.05 mg/m3標準濃度。
- 學位論文
含汞產品經常出現在我們的日常生活中，與我們的生活密切相關，汞汙染為全球性的問題，隨著科技的進步日新月異，人類所產出之廢棄物已近乎超越地球涵容能力；故對於廢含汞產品於清除及處理過程中具有汞逸散之風險，若廢棄後回收或不當之處置將導致重金屬逸散於環境中，可能造成生物體內之累積及環境之衝擊，終致危害人體。 本研究採用美國環保署國家研究委員會（NAS-NRC）建議之風險評估四大步驟，進行勞工健康風險評估質量平衡分析結果顯示，國內廢含汞產品處理廠有4家5廠，並選定其中具代表的廠，以探討較易逸散區域之風險分析，廢含汞產品處理廠內空氣中逸散量、回收處理之汞及其化合物、活性碳吸附量、衍生廢棄物暫存區之汞量分別為0.0018%、40%、0.0004%、29%及31%，佔汞物質平衡總量之0.0018%。且依據風險評估分析結果顯示，量化廢含汞產品處理廠在一般情境之非致癌危害商數(HI)結果均小於1，顯示皆低於非致癌危害商數指標之標準；綜合物質流分析及風險評估結果，廢含汞產品處理廠之作業員於處理作業過程時，佩戴呼吸防護設備之措施可減低作業員之汞暴露量，因此可推論作業員於處理廢含汞產品之作業過程並不會增加汞暴露之風險。 此外，本研究後續以評估各類含汞產品替代物之適用性，以環境面、經濟面、社會面等三大面向考量，及國內外含汞物質相關削減政策與處理方式，以比較台灣汞削減策略及處理方式，將達成國際間逐步淘汰、最終禁用之目標及使命。
- 學位論文
本研究旨在探討街道塵坋土特性，高屏空品區與雲嘉南空品區為台灣地區PSI不良率較高的空品區，且懸浮微粒不良比例也明顯偏高，而懸浮微粒的最主要排放源為車行揚塵。其主要是以雲嘉南空氣品質區與高屏空氣品質區所在的五個縣市各選定5條代表性道路進行街道塵坋土採樣，其次以桃園縣每季選取30條道路街道塵坋土採樣來進行長期洗掃效率評估。街道塵坋土採樣依照U. S. EPA AP-42 鋪面道路街塵之採樣方法執行，再依ASTM-C136標準篩分法得到各粒徑之塵坋土量，由討論街道塵坋土與影響因子相關係，並探討長期性洗掃街作業的街道塵坋土荷重削減成效，最後針對街道塵坋土防制措施提出建議。 經研究結果可以得知臺灣南部地區五個縣市之平均塵土荷重為1.854 g/m2，平均坋土荷重為0.592 g/m2，雲林縣塵土荷重為1.838 g/m2，坋土荷重為0.472 g/m2；嘉義縣塵土荷重為0.791 g/m2，坋土荷重為0.326 g/m2；台南市塵土荷重為1.530 g/m2，坋土荷重為0.423 g/m2；高雄縣塵土荷重為1.748 g/m2，坋土荷重為0.515 g/m2；屏東縣塵土荷重為3.739 g/m2，坋土荷重為1.225 g/m2。
- 學位論文
本研究利用不同農業廢棄物做為起始原料製備多孔性碳基吸附材，搭配不同活化劑(KOH及ZnCl2)及活化劑比例，配合微波開發出不同物化特性之活性碳吸附劑，期盼能合成多孔隙碳基吸附劑之可行性。本研究之技術具有低成本、新穎性及回收再利用等優勢，並可達到林業廢棄物資源再利用之目的。 本研究結果顯示利用不同微波活化時間搭配不同活化劑和比例，均可成功將銀合歡碳化材及檳榔木碳化材開發為具有高度孔徑發展之活性碳吸附劑。值得注意的是當銀合歡添加KOH與ZnCl2活化後，加入KOH的銀合歡碳化木及檳榔木碳化木BET比表面積皆有明顯上升之趨勢，而孔隙結構均以微孔分佈為主，而觀察活性碳表面發現，其原始材料本身具有植物性質，故能觀察到維管束之構造。特別的是管壁表面存在許多小孔，因此在活化過程中，活化氣體將不斷經由孔洞進入結構，將封閉微孔打開或者在創造一些新的孔隙結構。經適當的微波活化程序後，活性碳之表面BET及微孔表面積均顯著提升，此現象表示已將銀合歡及檳榔木開發為具有微孔結構之活性碳。另外由元素分析結果得知，添加KOH活化後使得銀合歡及檳榔木碳化材之碳含量不斷減少，而氧含量則不斷增加，進一步增加其活性碳表面含氧官能基之含量，而添加ZnCl2後碳含量之所以增加，可能為材料本身脫水反應所造成。本研究結果顯示兩種起始原料皆為開發微孔活性碳之適當材料。