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污染物排放量及防治設備效率計算範例說明

污染物排放量及防治設備效率計算範例說明. 指導教授：江右君博士 學生：陳奇蔚 學號： s927264. 簡報大綱. 固定污染源空氣污染物製程說明 排放量計算 防治設備效率計算 儲槽逸散量計算 排放標準計算. 製程說明. 污染排放濃度及排放量的三種計算方式. 排放係數法 計算方式主要依據美國「各空氣污染源分類排放係數總表」 (Compilation of Air Pollutant Emission Factors , AP-42 表 ) 計算，污染物項目只有一氧化碳、氮氧化物、硫氧化物、揮發性有機物、粒狀物五項。. 污染排放濃度及排放量的三種計算方式.

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  1. 污染物排放量及防治設備效率計算範例說明 指導教授：江右君博士 學生：陳奇蔚 學號：s927264

  2. 簡報大綱 • 固定污染源空氣污染物製程說明 • 排放量計算 • 防治設備效率計算 • 儲槽逸散量計算 • 排放標準計算

  3. 製程說明

  4. 污染排放濃度及排放量的三種計算方式 • 排放係數法 • 計算方式主要依據美國「各空氣污染源分類排放係數總表」(Compilation of Air Pollutant Emission Factors , AP-42表)計算，污染物項目只有一氧化碳、氮氧化物、硫氧化物、揮發性有機物、粒狀物五項。

  5. 污染排放濃度及排放量的三種計算方式 • 事業廢棄物 200㎏/hr，各污染物排放量分別為： • 一氧化碳 =29.77㎏/公噸×200㎏/hr÷1000㎏/公噸＝5.954㎏/hr • 氮氧化物 = 2.46㎏/公噸×200㎏/hr÷1000㎏/公噸＝0.492㎏/hr • 硫氧化物 = 0.99㎏/公噸×200㎏/hr÷1000㎏/公噸＝0.198㎏/hr • 揮發性有機物= 9.92㎏/公噸×200㎏/hr÷1000㎏/公噸＝1.984㎏/hr • 粒狀物 = 9.92㎏/公噸×200㎏/hr÷1000㎏/公噸＝1.984㎏/hr

  6. 污染排放濃度及排放量的三種計算方式 • 實測數據法 • 此類計算方式是依據「固定污染源空氣污染源排放檢測報告」內容計算排放濃度。首先；依據實際的檢測報告進行污染物的校正計算，包括污染物排放量(㎏/hr)及排氣風量的校正，再依校正後數據換算最大產能下污染物產生量，並推算其排放濃度及排放量等相關數據。

  7. 污染排放濃度及排放量的三種計算方式 質量平衡法 • 基本資料： • 上游污染源編號：印刷機 • 操作期程：12hr/day，240day/year • 原料名稱及總用量：混合溶劑32㎏/hr、油墨76.8㎏/hr • 處理污染物名稱：甲苯、乙酸乙酯(EAC) • 排氣溫度40℃ • 設計進氣風量：700Nm3/min • 機器空轉待機率：依工廠統計附表所示，取機台平均操作率為50%

  8. 污染排放濃度及排放量的三種計算方式 • 排放廢氣中污染物種類及含量： • 甲苯：混合溶劑中佔50%，故甲苯用量為：32㎏/hr×50%÷60min/hr＝0.27㎏/min油墨中佔30%，故甲苯用量為：76.8㎏/hr×30%÷60min/hr＝0.38㎏/min甲苯總用量為0.27＋0.38＝0.65㎏/min防制設備效率為80%，又依廠內長期評估，油墨及溶劑於製程中殘餘量為20%，故甲苯於製程中產排放量為0.65㎏/min×(1-0.2)×(1-0.8)×0.5=0.052㎏/min。 • 乙酸乙酯(EAC)：混合溶劑中佔30%，故EAC用量為：32㎏/hr×30%÷60min/hr＝0.16㎏/min油墨中佔10%，故EAC用量為：76.8㎏/hr×10%÷60min/hr＝0.13㎏/minEAC總用量為0.16+0.13＝0.29㎏/min防制設備效率為80%，又依廠內長期評估，油墨及溶劑於製程中殘餘量為15%，故乙酸乙酯(EAC)於製程中排放量為0.29㎏/min×(1-0.2)×(1-0.8)×0.5=0.0232㎏/min。

  9. 污染排放濃度及排放量的三種計算方式 • 廢氣中水份含量：經水洗塔處理後排放的廢氣中水份含量接近當時溫度之水氣含量，故由Lange’s Handbook fo chemistry TABLE5.28 Mass of water vapor in saturated Air查得排放廢氣在1atm，40℃時飽和蒸氣壓為0.05121㎏/m3，換算為80%RH水份含量為(700Nm3/min÷22.4Nm3/㎏-mole×28.8㎏/㎏-mole )×0.05121㎏/m3×80%＝36.8712㎏/min • 氮氣含量：700Nm3/min÷22.4Nm3/㎏-mole×0.79×28㎏/㎏-mole＝691.25㎏/min • 氧氣含量：700Nm3/min÷22.4Nm3/㎏-mole×0.21×32㎏/㎏-mole＝210㎏/min

  10. 污染排放濃度及排放量的三種計算方式 • 廢氣排氣組成 濕基排氣量：33.2992247×22.4＝746 Nm3/min 乾基排氣量：31.2508247×22.4＝700 Nm3/min

  11. 污染排放濃度及排放量的三種計算方式 廢氣經處理後排放濃度： 甲苯：0.052㎏/min×22.4Nm3/kg-mole÷92.4㎏/㎏-mole÷700 Nm3/min×106＝18.01ppm EAC：0.0232㎏/min×22.4Nm3/kg-mole÷88.6㎏/㎏-mole÷700 Nm3/min×106＝8.38ppm 廢氣入口濃度： 甲苯：0.052㎏/min÷(1-0.8)×22.4m3/kg-mole÷92.4㎏/㎏-mole÷746 Nm3/min×106＝84.5ppm EAC：0.0232㎏/min÷(1-0.8)×22.4m3/kg-mole÷88.6㎏/㎏-mole÷746 Nm3/min×106＝39.3ppm

  12. 污染排放濃度及排放量的三種計算方式 污染物排放量： 甲苯：0.052㎏/min×60min/hr÷1000㎏/ton＝0.00312 ton/hr 0.0312ton/hr×12hr/day×240day/hr=8.99 ton/year EAC：0.0232㎏/min×60min/hr÷1000㎏/ton＝0.0014 ton/hr 0.0014ton/hr×12hr/day×240day/hr=4.03 ton/year

  13. 防治設備效率計算 • 基本資料: • 設備名稱：填充床式洗滌塔 • 處理污染物種:甲苯、乙酸乙酯(EAC)、丁酮(MEK)、異丙醇(IPA)、甲醇 • 填充床規格：尺寸：4500㎜(H)×2000㎜(D)，截面積A=3.1416m2 • 填充濾材：2in PP材質，海膽型填充材 • 填充厚度：0.7m(上層)、0.5m㎜(下層)

  14. 排放標準 依固定污染源空氣污染物排放標準第七條公式計算排放標準： 排放管道離地高(h)為15m，距最近周界距離(b)約150m，依第七條第二款較高管道中之第1.點公式計算排放標準。

  15. 排放標準計算

  16. 排放標準計算 • 依固定污染源空氣污染物排放標準第七條公式計算排放標準： • 排放管道離地高(h)為15m，距最近周界距離(b)約150m，依第七條第二款較高管道中之第1.點公式計算排放標準。

  17. 甲苯：q=a2*b’2＝4.66×10-3×150.32=105g/s EAC：q=a2*b’2＝1.1×10-5×1440×150.32=358 g/s 甲苯的排放量=0.052㎏/min÷3600sec/hr×1000g/㎏=0.014g/s，小於排放標準。 EAC排放量=0.0232㎏/min÷3600sec/hr×1000g/㎏=0.006 g/s，小於排放標準。

  18. 依固定污染源空氣污染物排放標準第八條公式計算管道高度：依固定污染源空氣污染物排放標準第八條公式計算管道高度： 甲苯 查法規中甲苯的a1值為9.58，k值為4.2×10-3 單位時間內最高可容許排放速率為0.014g/s 依第八條公式計算排放管高度：q=a1khe2.2 0.014=9.58*4.2×10-3 he2.2 he=0.62m (小於實際排放管高度)

  19. EAC 查法規中EAC的a1值為8.5×10-3A，k值為4.2×10-3 A值：勞工作業環境空氣中有害物質容許濃度標準，單位為mg/m3 單位時間內最高可容許排放速率為0.006g/s 依第八條公式計算排放管高度：q=a1khe2.2 0.006=8.5×10-3*1440*4.2×10-3 he2.2 he=0.38m (小於實際排放管高度)

  20. 結論 這個計算方式最重要的觀念是〔在相同基準下計算最小排放量〕，不僅用在申報固定污染源操作許可證，也可以用在企劃書，如何能在不削減業主製程原物料量及不增加任何設備成本的前提下申報是最重要的事。 另外一個重要方面；這個計算方式也可以用在提服務企劃書。以上述計算方式求得的污染排放量，其實是在為業主節省不必要的開支，在法令限制下能以最大產能生產、以最小排放污染量的方式下，說服業主進行設備投資。

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