Embed Size (px)
Citation preview
V O CsV O Cs之管制及應用技術現況介紹之管制及應用技術現況介紹
中華民國九十二年七月二十五日
簡報人：林文川
2
簡報內容
清潔生產效益與概念
VOCs污染管制趨勢
VOCs現行管制法規
VOCs管末控制技術
VOCs之定義與危害
3
揮發性有機物（Volatile Organic Compounds，VOCs)
有機化合物成份之總稱，但不包括甲烷、一氧化碳、二氧化碳、碳酸、碳化物、碳酸鹽、碳酸銨等化合物。
塑製品業常見有機溶劑種類甲苯、二甲苯
甲乙基酮、丁酮
正丁醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯
通常以總碳氫化合物檢測（THC）為濃度代表。
4
VOCs 排放之影響
VOCs NOx
Sunlight光化學反應
O3 PAN
5
VOCs之危害
VOCs少數溶劑成份已被證實具致癌性長期吸入將導致疲倦、反應遲緩現象
低空臭氧（O3）造成橡膠老化現象直接損害植物刺激人體眼、鼻、皮膚
光化學煙霧（PAN）降低能見度刺激眼睛增加氣喘患者病症
6
清潔生產之效益
污染排放即是原物料之損失
清潔生產效益
減少原物料損失
提高生產效率
保護員工健康
提昇企業形象
7
原物料取代
粉體塗料(NO VOCs)
溶劑型塗料(more than 80% VOCs)
水性塗料(less than 10% VOCs)
VOCs Emission
8
原物料使用管理
儲運方式改善
嚴格原物料管制
適量調漆
9
塗裝設備之改善
0102030405060708090
100
塗佈效率
(%)
傳統噴槍
靜電噴槍
碟式/鐘式靜電塗佈機
Overspray
設備種類
10
管末控制技術之效益
立即/有效降低污染符合法規標準
高耗能特性
設備空間需求大
價格較貴
11
空氣品質分析
臭氧導致空氣品質不良之重要性愈來愈高
83年 84年 85年 86年 87年 88年 89年 90年
PSI>
100比例
(%)
0
10
20
30
40
50
60
70
80P M 10 O 3
12
達成臭氧改善之減量對象
空氣品質不良日數比例改善目標
OO33
VOCs
NOx
前驅物
前驅物
排放量削減比例
%3580
100≈
年
年
1.5%以下2%以下3%以下比例目標
1009590年份
13
VOCs為管制重點之原因
VOCs會對環境造成不良影響，其經光化學反應形成二次污染，造成O3濃度升高。
台灣地區近年O3污染已逐漸取代PM10，成為導致空氣品質不良之主要原因。
VOCs中個別物種亦多具毒性，對民眾健康具嚴重潛在威脅。
有效控制VOCs污染物成長及排放減量，成為現階段之管制重點。
藉由VOCs管制策略之推動，可逐步建制有害空氣污染物(HAPs)之管制。
14
國內VOCs管制政策目標(規劃中)
VOCs
THC/NMHC O3 改善區域空氣品質
個別物種 HAPs 維護國民健康
管制類別管制類別 改善污染問題改善污染問題 達成目標達成目標
15
空氣污染源與固定源之定義
空氣污染源 移動污染源
固定污染源 點源
面源
指會排放空氣污染物之物理或化學操作單元。
非因本身動力而改變位置之污染源。
包括工廠(場)之煙囪排放、廠內逸散、營建施工、露天燃燒等。
16
固定源VOCs管制架構及趨勢
固定源VOC管制策略
經濟誘因
標準規範
源頭管制
補助辦法
總量排放交易
收費制度
獎勵辦法
排放標準
管制規範
消費性產品成份標示
含量限制
綠色採購
推廣低溶劑產品使用
地區減量協談
稽查管制
17
一般性VOCs污染排放管制標準(1/2)
公私場所固定污染源排放空氣污染物，應符合排放標準(空污法第20條)
違反者罰10萬元~100萬元罰鍰，屆時未改善者按日連續處罰或令其停工，必要時撤銷其操作許可證。
排放標準 換算常數 空氣污染物
排放管道 周 界 a1 a2 備 註
甲醛 依 第 七 條
所 列 方 法
計算
0.2ppm 0.31 1.5×10-4
苯 依 第 七 條
所 列 方 法
計算
0.5ppm 2.03 9.9×10-4
甲苯 依 第 七 條
所 列 方 法
計算
2ppm 9.58 4.66×10-3
二甲苯 依 第 七 條
所 列 方 法
計算
2ppm 10.0 5.36×10-3
133
22
11
≤++SC
SC
SC
C1、C2、C3 為苯、甲苯、
二甲苯之實測濃度。 S1、S2、S3 為苯、甲苯、
二甲苯之周界濃度。
其他空氣
污染物 依 第 七 條
所 列 方 法
計算
A/50 8.5×10-3×A 1.1×10-5×A A：勞工作業環境空氣中
有害物質容許濃度標
準，單位為 mg/m3。
18
固定污染源空氣污染物排放標準第七條
較低排放管道（≦6m） 較高排放管道（＞6m）
單位時間最高許可排放量q＝a’2，b2 (g/sec)
b≧5 (h-6) q＝a2 b”2 (g/sec)b＜5 (h-6) q＝a2 b”2 (g/sec)
q＝a2 25 (h-6)2 (g/sec),k＜6m/b→∞
一般性VOCs污染排放管制標準(2/2)
19
空氣污染行為管制
依據：空氣污染防制法第依據：空氣污染防制法第3131條條
在各級防制區內，不得有下列行為：一、從事燃燒、融化、煉製、研磨、鑄造、輸送或其他操作，致產生明顯之粒狀污染物，散布於空氣或他人財物。
三、棄置、混合、攪拌、加熱、烘烤物質，致產生惡臭或有毒氣體。
四、使用、輸送或貯放有機溶劑或其他揮發性物質，致產生惡臭。
六、其他經主管機關公告之空氣污染行為。
前項行為係指未經排放管道排放之空氣污染行為。第一項行為管制之執行準則，由中央主管機關定之。
20
台灣地區VOCs管制歷程
歷年管制措施：90年以前偏向行政管制，未來朝向經濟誘因
排放標準
獎勵補助
評鑑協議
汽車汽車石石化化
ＰＰＵＵ
半半導導體體
乾乾洗洗
固定源固定源獎 勵獎 勵
加油站加油站補 助補 助
石化石化評鑑評鑑
減量減量協談協談
81年 83年 85年 87年 89年 91年
21
行業別VOCs管制法規及草案現況
產品管制逸散新設既存
草案建物外牆塗裝加油站業PU皮業乾洗業
草案草案膠帶業汽車製造業表面塗裝業
草案草案光電業半導體業
電子業
石化製程
現行行政管制類別行業別
22
汽車製造業管制法規(83.12.7)
表面塗裝相關作業之VOCs排放應符合110g/m2
乾燥室廢氣之VOCs應符合總破壞去除效率>90%且濃度<60 mg/Nm3
定期檢測及按月申報VOCs排放量：
使用含VOCs之物質應記錄其購置、貯存、使用及處理等資料，紀錄應保存2年以上。
前項資料應依中央主管機關規定之格式按月做成報告書，於次月15日前向主管機關申報。
23
管制標準使用單位之比較
以『g VOCs/m2』最具污染改善之操作彈性
1.可反映減量措施之成效。
2.電著塗裝之塗佈效率穩定。
3.具總量管制之精神。
1.可反映減量措施之成效。
2.塗裝設備之塗佈效率會隨時間而變。
1.稽查容易。2.有效減量途徑僅限採用低溶劑含量塗料或加裝控制設備。
特性
德國、台灣美國－主要使用國家
單位車體電著塗裝面積所允許排放之VOCs克數
被塗物上每升乾塗膜中所允許排放之VOCs克數
單位體積塗料(經稀釋調製)所允許排放之VOCs克數
意義
g VOCs/m2g VOCs/l.appliedcoating solid
g VOCs/ l.coating項目
24
石化業管制法規(86.2.5)
管制對象：廢氣燃燒塔、製程排放管道、揮發性有機液體儲槽、揮發性有機液體裝載操作設施、設備元作。
主要管制規定：廢氣燃燒塔：母火不可熄滅，且須設置具記錄功能之感知器。製程排放管道：廢氣需送入鍋爐或加熱爐處理或加裝處理設備，並設置監測設備。液體儲槽：依實際蒸氣壓分別設定設備規範，或規定應將VOCs導入防制設備，並實施連續自動監測。設定儲槽檢查與修護頻率及規定。
裝載操作：規範應將VOCs導入鍋爐、加熱爐或其他控制設備，並實施連續自動監測。設備元作：設定洩渥檢測與修護規定，並需定期申報。
25
PU合成皮業管制法規(1/2)
集氣設施控制風速規定
排放標準DMF之收集總量>80%與回收(去除)效率>90%或濃度<20ppm既設廠：VOCs(不含DMF)>190g/m2(<120g/[email protected])新設廠：VOCs(不含DMF)<65g/m2
VOCs及DMF排放之記錄、保存及申報
0.80.50.50.4m/sec
上吸下吸側吸
外裝型包圍型型式
26
標準已於92.01.29公告，第5條條文修正對照：
(
適用對象 86.12.31 以前設立 87.01.11 以後設立
空氣污染物 DMF VOCs(不含 DMF) DMF VOCs不含 DMF)
排放標準90％20ppm
190g/m 2
120g/m 2
90％20ppm
65g/m 2
施行日期 發布日 92.01.01 96.01.01 發布日 發布日
舊
新新
適用對象 86.12.31 以前設立 87.01.01 以後設立空氣污染物 DMF THC (含 DMF) THC (含 DMF)
排放標準90％20ppm
95％150ppm
95％150ppm
施行日期 發布日 90.01.01 發布日
PU合成皮業管制法規(2/2)
27
半導體製造業管制法規(88.1.6)
排放標準VOCs：排放削減率>90%或工廠總排放量<0.6 kg/hr三氯乙烯：排放削減率>90%或工廠總排放量<0.02 kg/hr硝酸、鹽酸及氫氟酸：排放削減率>95%或各污染物工廠總排放量<0.6 kg/hr硫酸：排放削減率>95%或工廠排放量<0.1 kg/hr
監測器設置規定流量計：防制設備之廢氣導入或排放口
VOCs濃度監測器：VOCs年用量>50T或總排放量≥0.6 kg/hr設置位置：防制設備之廢氣導入或排放口
紀錄保存、檢測與申報規定
28
固定源污染減量獎勵辦法(1/7)
國內推動固定源獎勵措施之沿革
重點內容辦法名稱增修訂日期
•修正空污減量獎勵辦法
•修正空污費減免及減量獎勵辦法
•發布空污減量獎勵辦法
•發布空污費減免辦法
•停止SOx減免、NOx獎勵88年4月
•降低檢測頻率•提高獎勵費率•補貼檢測費用
90年11月
•工廠NOx•工廠VOCs86年3月
•工廠SOx•營建工程PM84年8月
29
固定源污染減量獎勵辦法(2/7)
VOCs減量獎勵對象因改善製程或裝置控制設備，能有效減少去除VOCs有機物排放量。
訂有排放標準者：未經稀釋之月平均濃度<排放標準之3/4。
未訂有排放標準者：VOCs排放減量≥70%。
30
VOCs減量獎勵方式以3個月之排放減量額度提出申請僅得申請一次
減量獎勵金
經核發獎勵金者每一製程或控制設備 ≤ 5 萬元總檢測費用 ≤減量獎勵金之40%，且≤300萬元
檢測費用獎勵金
裝置控制設備且經核發獎勵金者每年1、4、7及10月底前提出申請減量額度
固定源污染減量獎勵辦法(3/7)
31
自公告徵收VOCs空污費施行日起
不再受理獎勵金及減量額度申請
固定源污染減量獎勵辦法(4/7)
獎勵辦法實施之有效期限
獎獎勵勵辦辦法法88.01.0688.01.06公告實施公告實施
32
標準值計算季排放總量
(Kg)
季排放總量(Kg)
20(元/Kg)- ×
獎勵金
=
訂有排放標準者Y
去除百分比
-70%
未經防制措施處理之季排放總量
20(元/Kg)×
獎勵金
= ×
未訂有排放標準者N
固定源污染減量獎勵辦法(5/7)
減量獎勵金之計算
33
訂有排放標準者
標準值計算季排放總量(Kg)
季排放總量
(Kg)
減量額度
(Kg)-=
去除百分比
-70 %
未經防制措施處理
之季排放總量
減量額度
(Kg)= ×
Y
未訂有排放標準者N
固定源污染減量獎勵辦法(6/7)
減量額度之計算
34
固定源污染減量獎勵辦法(7/7)
獎勵金核發順序：
依受理固定污染源申請獎勵順序核發。
當年不敷支應，未獲獎勵金者，保留至次一會計年度優先支應。
次一會計年度未編列獎勵金或不足時，以減量額度方式核發。
35
VOCs處理設備選擇
冷凍
回收
吸附
(活性碳不再生）
冷凝 回收
焚化、觸媒焚化、蓄熱式焚化
生物濾床生物滴濾塔
轉輪吸附
吸附(活性碳再生）
100000
10000
1000
100
10
100 1,000 10,000 100,000
廢氣VOC濃度(mg/m3)
廢
氣
流
量
(m3/h)
36
活性碳吸脫附操作
吸附操作 脫附操作(再生)- 26 -
37
活性碳吸脫附系統
38
活性碳塔於PCB業之應用
廢氣種類 污染源/製程 產業設置比例 目前常用設備
酸、鹼氣 蝕刻
線路鍍銅/鍍錫鉛 剝掛架/剝錫鉛
82% 噴霧式洗滌塔 填充式洗滌塔
VOCs
油墨攪拌 防焊處理 文字印刷 烘乾
23% 活性碳吸附塔
註：統計242家工廠，89年環保署計畫。
39
調膠 塗佈 烘乾 分切 包裝 成品
甲苯
樹脂
樹脂(混合)
甲苯 甲苯、膠甲苯 甲苯 甲苯、樹脂
廠內逸散 管道收集 排'放管道VOC處理設備
原料
氣狀污染物
製程單元
收集狀況
100℃
活性碳塔於膠帶業之應用
膠帶製造及污染源
調膠：大部分未設置
氣罩
塗佈：大部分有設氣
罩
烘乾：溶劑於此幾乎
揮發
控制設備：以活性碳
塔為主
40
活性碳塔於印刷業之應用
產業及污染排放特性產業及污染排放特性
多無乾燥設備
需乾燥程序
乾燥
逸散為主
逸散+管道
排放型態
凸版
處理情形稀釋劑用量
速度油墨印刷
凹版
朝水性發展
以油性為主
多未收集處理
設備裝置率約34%，
以活性碳為主
少慢
多快
41
直燃式焚化爐直燃式焚化爐 操作特性
●若污染物濃度或熱值低時，需
加輔助燃料。
●有時需加入額外空氣以補足O2 或提高混合效果。
●操作參數：
─燃燒室停留時間0.2∼2sec。
─廢氣熱值40∼750 kJ/Nm3
(1∼20 BTU/SCF)。
─氣體流量10∼1,000m3/min。
─焚化溫度視廢氣成份及破壞
效率而定。
42
觸媒焚化爐
43
觸媒失去活性之主因阻塞：不純物覆蓋而失去 活性
燒結：過熱使觸媒表面積 縮小
44
焚化爐之熱回收及再利用典型配置
回收效率與壓損
避免回收熱量過大而使廢氣溫度低於S Ox之露點以下，
以防止H2S O 4液滴附著於管道上，造成酸性腐蝕。
(a) (b) (c)
％ 10 30 50 70
mmH2O 50 150 200 250
45
RTO 與 RCORT O：regenerative thermal oxidation，蓄熱式焚化爐
RC O：regenerative catalytic oxidation，蓄熱觸媒焚化爐
N ＝92% (熱效率)T1＝70℉ (入口溫度)T2＝742℉ (預熱溫度)T3＝800℉ (氧化溫度)T4＝128℉ (出口溫度)
46
濃縮後焚化技術
濃縮器轉輪式固定床式沸石活性碳
熱焚化器直燃設備發電機
排放 排放熱氣回收
濃縮尾氣廢氣
47
生物濾床技術(1/2)
廢氣
補充水
增濕系統
至廢水處理場
補充水
營養劑添加
濾床
灑水系統排放管道
48
生物濾床技術(2/2)原理：廢氣中污染物傳輸進入濾料表面生物膜後，被其中微生物分解。
堆置高度通常小於1公尺。
與廢氣接觸之濾料較易失水。
廢氣採下流方式較易控制濾料水份。
可處理低水溶性成份，較不適合處理高濃度含硫、氮、鹵素化合物之廢氣，
因其代謝產物不易自濾料中移除。
設備投資費用＜300CM M為30,000元/C M M，＞300C M M為18,000元/C M M。
49
生物滴濾塔處理機制：
廢氣中污染成份傳輸進入滴濾塔填充物表面附生之生物膜中。
污染成份被生物膜中微生物分解。
適用有機物之水溶解度宜在100 mg/L以上。
適合處理水溶性大或易產生酸鹼類代謝產物之VO Cs或臭味成份。
設備投資費用約20,000∼30,000元/C M M。
50
生物洗滌技術處理機制：
廢氣中水溶性污染物成份溶入上澄液或活性污泥混合液中。
污染成份被活性污泥中微生物分解。
設備投資費用約10,000∼15,000元/C M M
51
竹科空污設備裝設情形
222
3517 8 10
50
100
150
200
250
濕式洗滌塔 活性碳吸附塔 沸石濃縮轉輪 焚化系統 流體化床
註：以半導體業及光電業為主，90年資料。
52
結 語
污染控制雖可符合立即有效之污染改善效益，惟改善成本昂貴，不符經濟效益。
污染預防與製程減廢提供符合經濟效益之改善誘因，除降低VOCs排放外，亦節省原物料及能資源之耗用。
良好之操作維護可有效提高生產效率、降低生產成本，並確保廢氣處理成效。
