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工廠製程 VOC 排放量調查 - 以質量平衡為基礎. 輔仁大學 公共衛生學系 劉希平. HAP 調查程序. 現場調查前，進行工廠實地現勘， 確認工廠製程範圍與程序 要求原物料、產品、製程流程與廢棄流向等資料 評估調查地點所需電源、場地安全性等 由於氣體樣本中 HVOC 採樣後之衰退、冷凝等特性，本計畫以氣相層析質譜儀（ GC/MS ），進行現場採樣與分析。現場調查期間，先進行人員安全說明事項與工廠需求配合度之符合情形 每個目標約需進行 2-3 天現場調查。 現場調查完畢後，與廠方人員進行調查結果說明與討論，並提出補充資料之需求。. 現場調查主要內容.
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工廠製程VOC排放量調查-以質量平衡為基礎 輔仁大學 公共衛生學系 劉希平
HAP調查程序 • 現場調查前，進行工廠實地現勘， • 確認工廠製程範圍與程序 • 要求原物料、產品、製程流程與廢棄流向等資料 • 評估調查地點所需電源、場地安全性等 • 由於氣體樣本中HVOC採樣後之衰退、冷凝等特性，本計畫以氣相層析質譜儀（GC/MS），進行現場採樣與分析。現場調查期間，先進行人員安全說明事項與工廠需求配合度之符合情形 • 每個目標約需進行2-3天現場調查。 • 現場調查完畢後，與廠方人員進行調查結果說明與討論，並提出補充資料之需求。
VOC現場調查內容 原物料：公司提供報表記錄 產品：公司提供報表記錄 設備元件：C×V×A＝Emission，C為作業環境HAP濃度 儲槽：-固定頂、內浮頂、外浮頂 -氣候、日照、風速 -裝載量 -US EPA AP-42 §7.1 TANKS 4.09D 裝載：以平均溫度之飽和蒸汽壓與操作量推估排放量 煙道：質量平衡方式查核煙道檢測合理性 廢水：濃度比例×廢水量，或使用排放係數 廢棄物：成分比例×廢氣量 燃燒塔：以報表記錄為基礎，99年進行現場採樣與檢測
原物料與產品調查 • 原物料使用量： 製程狀況、原物料年用量、原物料VOC成分、操作量、物料比例等。 • 產品產量 產品特性、年產量、計算單位與合理性、產品含VOC成分與比例、產品與原物料比例等。 • 分析原物料進料量與產品量差異，探討VOC逸散源 • 化學反應製程需依賴化學反應平衡方程式，探求反應物及產物中，無法納入之物質。 • 例如：苯乙烯之乙苯脫氫反應中產生氫氣 • 丙烯酸製程加入空氣，利用氧氣將丙烯酸化
VOC檢測要點 • 製程地點之作業環境VOC檢測，為了避免VOC衰退，均為進行現場檢測 • FID掃瞄明顯VOC洩漏點，找尋洩漏源及評估環境 • 以氣相層析質譜儀（GC/MS）進行作業環境VOC採樣方式， • 氣體樣本在採樣後10分鐘內分析，避免VOC衰退。 • 煙道氣體樣本以真空瓶或Tedlar袋採樣，採樣30分鐘內進行GC/MS分析。 • 廢水樣本以二氯甲烷或正己烷作液相-液相萃取，以達到現場GC/MS分析之目的。 • 廢液樣本則以稀釋方式，直接注入GC/MS分析。 • VOC校正：以VOC標準溶劑，經由事前確定體積真空瓶，配置標準氣體， 進行檢量線校正。如現場時間不允許，則在回到實驗室後，進行檢量線校正工作。 • 因無標準品或現場無法進行檢量線校正之HVOC，則以停留時間或相似物種HVOC進行積分面積之反應係數的濃度換算。
設備元件、製程區調查 由於在有限人力、時間下，調查設備元件HVOC排放方式必須採用與以往不同方式進行。 傳統方式為針對現有設備、元件種類與數量，進行現場實地調查，由於化學性製程之元件、設備數量龐大，耗用人力、物力、時間極大，無法在短時間內，獲知目標製程之設備元件HVOC排放量。 本計畫建議採用HVOC流通量調查方式，以現場調查HVOC濃度，配合當地氣象單位監測之平均風速， 再實地量測目標製程之地理幾何尺寸，便可得知大約製程之HVOC年排放量。
設備元件、製程區調查 製程區作業環境：調查過程中首先依製程大小分為3～5大區塊，每一區塊再劃分為九宮格型態，針對不同高層元件所洩漏之VOC，先利用FID進行初步的洩漏掃瞄與濃度判讀。 設備元件：依FID結果針對作業環境中監測出較高濃度區域進行係一部的設備元件監測，包括難以檢測元件並對高濃度洩漏元件以GC/MS定性定量。 排放量估算方式 C×V×A＝Emission
流通量（Flux） • 流通量：特定濃度物質（例如：甲苯）在特定流體（例如：風）流動速度下，通過單位面積之質量。 • 例如:甲苯在作業環境中濃度為10 mg/m3， 作業環境中，平均風速為2 m/s情形下， 其流通量 Flux = 10 mg/m3 * 2 m/s = 20 mg/m2/s 如果作業環境之通風面積為10 m x 3 m 則甲苯在此狀況下之排放量為 20 mg/m2/s x (10 x 3 m2) = 0.6 g/s = 2.16 kg/hr = 51.8 kg/d
儲槽之VOC排放量計算 現場實際監測元件、呼吸閥等 固定頂、內浮頂、外浮頂等 當地氣候、日照、風速、日照量、材質、顏色 裝載量、使用率等 不同儲槽細節（支柱數目）、密封材質、單層或雙層密封、儲槽是否有鏽蝕等 防制設備形式和處理效率（例如：六輕儲槽全無防制設備，排放量較為可觀） 使用USEPA AP-42 §7.1 TANKS 4.09D計算年排放量
裝載調查 • 裝載： • 溶劑以常壓狀態注入容器時，將上方空氣與飽和有機氣體直接溢出。 • 平均溫度之飽和蒸汽壓和注入量，推估VOC排放 • 調查儲槽之防制設備及效率
煙道調查 煙道：現場採樣煙道前端、煙道末端以及防制設備前後端分析物種與實際濃度評估其效率，並以質量平衡方式查核煙道檢測合理性。
廢水、廢棄物調查 • 廢水廢棄物調查：測量比重、密度依不同方式粹取以GCMS分析成分濃度 • 廢水：濃度比例×廢水量 • 廢棄物：成分比例×廢氣量
燃燒塔調查 燃燒塔：調查廠商監測記錄並以質量平衡方式查核燃燒塔排放合理性。 以夜間燃燒塔塔頂火焰連續攝影方式，隔天取得該 燃燒塔相對應之流量紀錄，評估廢氣流量與火焰燃燒之關係，並直接採集燃燒塔氣體樣本，分析HAP濃度後，作為排放量推估參考。 本年度調查台化公司芳香烴二廠的燃燒塔，調查項目包括HVOC物種、濃度與排放量。
