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低氯都市垃圾焚化底渣再利用產品之製備方法

台灣地區都市生活垃圾主要是以焚化為主，焚化後產生之底渣為無害之廢棄物，且產量大性質近似天然骨材，若不做資源化相當可惜。加上近年政府推動「零廢棄、全回收」之政策，底渣再利用研究相關文獻量也相當多，但低渣若要資源化主要嚴重問題為氯離子，應用在含鋼筋混泥土會造成鋼筋腐蝕，因此本論文試圖闡述一種底渣再利用產品之可行性，將底渣進行分篩使用熱水水洗進行前處理並配合電解使之符合法規標準並定義一種低氯產品為100ppm以下，並探討底渣水洗前後氯平衡分析、淋洗液特性以及淋洗後之沉澱池汙泥（水尾土）再利用探討。 　　底渣去氯經過分篩不同固液比1:0.6、1:1、1:1.5連續淋洗以1:1.5去除效果最好，去除效率接近95%。之後配合電化學總去除率接近97%，且其氯溶出濃度皆在70 ppm以下符合預期的低氯產品目標。在氯平衡分析上使用大量熱水淋以固液比1:1.5誤差值可以縮小到0.28%。淋洗液以放流水標準來探討有多項可達到放流水標準，水尾土再利用上是製作成水溝蓋，並用卡車實廠沒有破損。

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以物理安定法製備都市垃圾焚化灰渣環保複材

因應全球化之零廢棄物政策，在經過焚化處理過程所衍生出之焚化廢棄物，如何能有效處理與達到零廢棄排放為首要課題。焚化過程所產生之焚化廢棄物飛灰中含有重金屬及其他氯化有機物，易於毒性特性溶出程序試驗(TCLP)中被認定為有害事業廢棄物。然而現今對於焚化飛灰的處理方式:如固化／穩定化處理; 水洗除氯後再製水泥; 或高溫燒結製成輕質骨材及環保水泥等。其缺點為所需之技術等級高且初設成本及操作維護成本高。 因此，有鑑於國際上對於焚化廢棄物處理之趨勢目標，並提高焚化廢棄物之再利用效率，以突破垃圾焚化飛灰為唯一未再利用之有害事業廢棄物。本研究之樣品主要採集自南部兩座大型焚化爐，未經任何處理之袋濾式集塵灰、半乾式洗滌灰、節熱器、過熱器、底渣、水尾土。主要以物理安定方式處理焚化灰渣，有效降低重金屬之毒性溶出濃度、並符合低處理成本、高工程可行性。研究結果顯示，以粒徑大於0.074 mm之顆粒配製混合樣品，所得之指標性重金屬物質Pb、Cu、Cr、Cd、Ba、Se萃取液濃度，在比例為33%時，即能夠有效將濃度降低至TCLP法規標準以內，可作為國內垃圾焚化飛灰再利用之參考。

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微量環境污染物：戴奧辛之流佈與相性轉化研究

本研究利用實驗室填充床反應系統模擬實際煙道排氣狀況下濾餅區戴奧辛生成反應，探討添加不同無機及有機氯源對戴奧辛之生成影響及物種濃度分佈與多重相性轉換特性。研究結果顯示，添加0.01 %、0.1 % 及氣相引入50 ppb HgCl2於飛灰基質中，結果顯示生成皆傾向飛灰殘餘相，並以OCDD為主要物種，在相性轉化上無差異。添加DF+ CuCl2、HgCl2+PCP混合基質於飛灰中生成PCDD/Fs實驗中，結果顯示具有加成效應存在。比較無機氯源氯含量生成潛勢，結果顯示HgCl2對生成PCDD/Fs有催化效應之現象。比較有機氯源氯含量生成潛勢，顯示PCP對生成PCDD/Fs比TCP來的要高。主成份分析結果顯示，除了混合前驅物（FA + DF + CuCl2）之外，其餘前驅物生成之PCDD/Fs同源物關聯性皆在同一群集中。另外，針對某一工業區內三處固定污染源進行煙道廢氣之PCDD/Fs濃度檢測，其平均毒性當量濃度皆低於法規排放標準。在工業區附近選定四處採樣點進行周界大氣戴奧辛監測，其平均毒性當量濃度皆低於日本法規周界大氣戴奧辛標準0.6 pg I-TEQ/ Nm3。在模式應用上，利用ISCST3模式模擬工業區鄰近區域之大氣PCDD/Fs平均濃度，該地區最大時平均著地濃度出現於CSS污染源附近。考慮最惡劣狀況進行戴奧辛風險評估，其風險值顯示無危害人體健康及影響環境之虞。本研究結果建議，應避免金屬物質或含氯前驅物質進入燃燒過程中。

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龍鑾潭濕地水質與底泥調查及簡易總磷模式之研究

本研究分別在豐水期(99年9月)及枯水期(100年1月)針對龍鑾潭濕地系統包括濕地水質及底泥調查進行重金屬分佈及優養化探討，並同時運用簡易總磷模式進行水庫優養化模擬。另外還進行底泥、植體及水體重金屬(鎘(Cd)、鉻(Cr)、銅(Cu)、鎳(Ni)、鉛(Pb)及鋅(Zn))分析，以計算其生物累積濃縮因子，亦可了解植體累積重金屬程度。本研究結果顯示濕地底泥重金屬以鋅的濃度為最高，介於43.8mg/kg~77.78mg/ kg，其次為鎳，與水體懸浮態重金屬之分佈趨勢相同，但與水體溶解態重金屬鉛濃度為0.0046mg/L居所有金屬濃度最高有所差異。另外，溶解態重金屬銅、鎳及鋅在所有測站豐枯水期均未檢出。 在植體重金屬方面，豐水期調查發現各測站兩種植體共六個樣品中以龍鑾潭濕地主流測占空心菜的鋅濃度介於13.1~34.1mg/kg為最高，而龍鑾潭濕地主流測站3、4、5及支流測站1的布袋蓮及空心菜的鎘濃度介於0.63~0.94mg/kg為最低。枯水期調查時，四種植體中，以龍鑾潭濕地主流測站2浮萍鋅濃度32.2mg/Kg為最高，最低濃度則是在龍鑾潭濕地主流測站4的水芙蓉發現，僅為0.41mg/Kg。本研究以新鮮植體組織中重金屬濃度與土壤重金屬濃度比值來探討重金屬累積情形，結果顯示豐枯水期均以重金屬鎘有較高的生物濃縮因子。在濕地各種水質參數調查方面，枯水期的汙染情形都較豐水期嚴重，其中以葉綠素a及懸浮固體之差異性最大。本研究利用Vollenweider模式對水庫優養化進行模擬，結果證實模擬值與實測值之結果相近。

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屏東地區母乳及臍帶血中多溴聯苯醚與新生兒甲狀腺荷爾蒙的關聯性

為防範火災發生，人類大量使用添加溴化阻燃劑 (Brominated flame retardants；BFRs)的商品。因而導致人類暴露在多溴聯苯醚(Polybrominated diphenyl ethers；PBDEs)環境機會增多。在已經發表的動物實驗中發現PBDEs的同構物可能會影響新生兒神經發育及甲狀腺荷爾蒙。本研究是收集2007年到2008年屏東地區54位孕婦臍帶血及36位孕婦母乳，並探討母乳及臍帶血中PBDEs與甲狀腺荷爾蒙的關聯性。本研究分析甲狀腺荷爾蒙(T3 (triiodothyronine), T4 (thyroxine), TSH (thyroid stimulating hormones)及free T4 (free thyroxin))濃度是使用化學冷光微粒免疫分析技術 (chemiluminescence Immunoassay；CMIA)，而分析臍帶血血清中PBDEs濃度是使用高解析度氣相層析儀/高解析度氣相質譜儀 (high resolution gas chromatographic mass spectrometry ；HRGC/HRMS)。臍帶血中T3濃度分別與BDE-99（r = - 0.327，p值= 0.017）、BDE-154（r = - 0.314，p值= 0.022）、及BDE-183（r = - 0.271，p值= 0.049）呈顯著相關性。FT3濃度分別與BDE-99（r = - 0.384，p值= 0.005）、BDE-154（r = - 0.305，p值= 0.026）、BDE-183（r = - 0.271，p值= 0.049）、且與總PBDEs（r = - 0.281，p值= 0.041）呈顯著負相關。FT4的濃度與BDE-99（r = - 0.342，p值= 0.012）、BDE-183（r = - 0.273，p值= 0.048）有顯著負相關。此外，FT4×TSH與BDE- 99呈顯著相關性（r = - 0.284，p值= 0.039）。FT4/ T3的比值與BDE-100（r = 0.352，p值= 0.010）、BDE-154（r = 0.414，p值= 0.002）、及BDE-183（r = 0.306，p值= 0.026）無顯著相關性。另36位孕婦母乳中PBDEs濃度。總PBDEs的平均數、中位數、標準差(SD)分別為3.61、2.09及6.71 ng/g lipid。BDE-100（P=0.496）和BDE-153（P=0.197）母體與嬰兒兩個樣本採用配對樣本 t檢驗; 發現沒有顯著差異;其他PBDEs和Σ11PBDEs則呈現差異，發現只有BDE-15，28，100，153，183，197有明顯的相關性和Σ11PBDEs。BDE-47和BDE-153因濃度最高，較易被偵測出來,與英日等國研究結果相似。本研究發現母乳和臍帶血中的PBDEs和甲狀腺荷爾蒙呈顯著相關。

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生活污水A2O系統節能效益之研究-以大樹污水處理廠為例生活污水A2O系統節能效益之研究-以大樹污水處理廠為例

水是一種人類最重要且需要的天然資源，而電力則是產業的發展基礎。它們同時是提供人類日常生活的必需品。有鑒於此，本研究結合作者目前的工作，以大樹污水處理廠操作為例，進行處理功能提升及節能措施改善之探討，主要是目前進流水量僅為原設計值之23%，此外，氮及磷在放流水的要求上不一定需要達到法規要求。預期透過單元操作流程的調整，以達到節能省源及功能之提升。 在本研究中，重點在於生物處理單元的操作調整，其用電量約佔全廠37％。故將原設計生物處理單元A2O系統調整為活性污泥法進行操作，同時考慮兩套操作條件之一致性及穩定性，數據收集則以同一時期(98年6月至11月A2O系統操作模式及99年活性污泥法操作模式6月至11月)進行收集。在本研究中，不改變處理流程之情形，以活性污泥法進行操作，並進行水質採樣分析，探討在生物處理單元調整前、後，用電量及放流水質之變化影響。 本研究結果顯示，處理流程改為活性污泥法操作之後，全廠用電量節省了22%；另外，在放流水質方面，BOD、COD、SS分別為6.1、18.6及6.8 mg/L，活性污泥法與A2O系統操作時沒有明顯差異；但在T-N、T-P方面，平均放流水濃度分別為12.68及1.307 mg/L，活性污泥法操作時較A2O系統操作略為增加，雖然對承受水體高屏溪每年80幾億噸的水量而言，T-N、T-P濃度的增量極為有限，但長期對環境的影響仍是一個問題。

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薄膜生物處理器淨化經初級處理之太陽能板切晶與化學機械研磨製程廢水

太陽能板電池上游製程會有各類酸鹼廢液如檸檬酸、氫氟酸、硝酸、硫酸、磷酸、鹽酸及氨等酸鹼廢水或氟系廢水產出，其化學需氧量(Chemical Oxygen Demand, COD)及生化需氧量(Biological Oxygen Demand, BOD)排放大多超出科學園區納管標準。傳統大多以化學混凝程序來進行處理，但處理後之COD及BOD仍偏高，常需要使用大量回收水或冷凝水來做放流水調勻以符合放流納管標準。 本研究以實際太陽能板切晶製程廢水，在原有化學混凝沉澱後再導入薄膜生物處理程序(Membrane Bioreactor, MBR)，藉由監測MBR模組進/出流水之pH、懸浮固體物(SS)、BOD、COD來評估系統之處理效能。MBR模組經過四個月連續操作測試，在馴養期後處理能力相當穩定，BOD去除率可達90.3% ~ 98.5%；COD去除率也高達93.3% ~ 98.4%，科學園區放流水納管標準為BOD小於300mg/L，COD小於450mg/L，處理後水質符合其要求。模組試驗成功後再經過六個月現場MBR系統施作及試俥運轉測試，BOD去除率可達90.0%，而COD去除率也高達88.5%，實廠操作放流水水質亦符合科學園區納管標準。 未來的發展可以在MBR系統後增加逆滲透(RO)模組或樹脂，使其水質達到回收的標準，一方面可減少廢水的產生，另一方面也可增加回收率，減少工業用水的需求量。

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探討高鹼度灰渣萃取液常見LDH細胞毒性值出現異常之成因

本研究主要以非洲綠猴腎細胞測試高鹼性灰渣萃取液之細胞毒性，並利用LDH assay 、 MTT assay 、以及流式細胞儀來探討乳酸脫氫鋂方法會出現異常的原因(相對毒性百分比>100、<0)。結果顯示灰渣萃取液的離子濃度太高，導致細胞暴露於樣品便會造成細胞的大量死亡，完全無自發釋放之乳酸脫氫鋂，故會造成實驗值低於低控制組，便產生負值，如此便完全無法看出細胞毒性的大小，故以灰渣萃取液樣品:培養基比例為1:9混合後再行實驗對於本實驗之萃取液會較恰當。 依1:9之配比混和後再進行細胞毒性試驗，較能看出細胞毒性之大小，會由Day 1的較高毒性值遞減至負值，再在漸增至正值，推測會造成這些現象的原因是，這些灰渣萃取液在Day 1及Day 2有大量的鹼金屬與鹼土金屬溶出，造成了部分細胞的壞死，於是在Day 1及Day 2會有較高的乳酸脫氫鋂釋出；在Day 3之後數值會變負值再轉回正值，推測是由於重金屬的溶出，導致部分的細胞可能有停滯細胞週期停滯或是凋亡的現象，故使得自發性的乳酸脫氫鋂少於低控制組，才會有負值的產生。

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利用溶膠凝膠法製備導電Ti1-x(Bi)xO2觸媒粉體 及其特性研究

目前如何運用二氧化鈦觸媒光降解技術於大氣污染防治以及在環境上去除有機汙染物質上一直廣受世界各國注意。二氧化鈦光觸媒在經過處理並與其它原子結合成新的化合物，可以改變原本二氧化鈦本身被激發的吸收波長，使得二氧化鈦光觸媒能夠在可見光下就能夠有良好的作用。但是無論如何改變二氧化鈦觸媒的光吸收波長，二氧化鈦觸媒本身還是必須被光激發才能發揮效用，故在工程使用上較容易受到光源使用不易之限制，國內外目前鮮少有相關研究指出TiO2可直接藉由通入電流後產生電子-電洞分離特性之研究。如果可以製備一個導電型二氧化鈦就能以電來驅動光觸媒，則前述之缺點就得以改善。我們利用溶膠凝膠法(sol-gel)製作Bi/TiO2粉體，製備出鉍(Bi)含量1%~90%的Bi/TiO2導電觸媒粉體並成功的將提高導電性，實驗結果數據顯示二氧化鈦結合鉍(Bi)能提高導電度98%。而經由以Bi/TiO2導電觸媒粉體降解甲基藍結果得知，較佳的配比為添加1% Bi的Bi/TiO2導電觸媒。而另一降解效果較為理想的配比為添加90%的Bi，但Bi為貴金屬因此添加過多的Bi會無法符合經濟效益。

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氯化戴奧辛類化合物於燒結飛灰中之轉化行為探討

本研究利用實驗室填充床反應系統模擬實際煙道排氣狀況下濾餅區戴奧辛生成反應，針對添加不同溴化前驅物對氯化戴奧辛之生成影響及物種濃度分佈與多重相性轉換特性進行探討。研究結果顯示，飛灰添加0.01% HgBr2、0.2% PBP 、0.1% PBP＋0.184% HgBr2，於飛灰殘餘相濃度分別為0.3 ng/g、0.5 ng/g、0.3 ng /g，未添加溴化前驅物飛灰殘餘相濃度為2.6 ng/g，顯示添加溴化前驅物後不易轉化生成氯化戴奧辛。添加0.2% PBP、0.2% PCP於飛灰殘餘相濃度發現，五氯酚比五溴酚更易生成大量氯化戴奧辛，可知氯酚化合物為氯化戴奧辛之前驅物，氯前驅物的引入含量與戴奧辛生成具正相關。飛灰添加不同溴化前驅物於飛灰介質中生成氯化戴奧辛濃度百分比在飛灰殘餘相與尾氣端氣相都是以OCDD最高。經毒性當量轉換後，生成氯化戴奧辛毒性貢獻百分比特徵剖面得知，飛灰殘餘相以呋喃類為主，2,3,4,7,8-PeCDF毒性貢獻百分比最高。尾氣端氣相方面OCDD毒性貢獻百分比最高，其中PCDFs毒性貢獻百分比有增加之趨勢。