都市揮發性有機污染物減量及管制策略

生態臺北城空氣污染減量與防治研習會 都市揮發性有機污染物減量及管制策略國立臺北科技大學環境規劃與管理研究所曾昭衡,林文印九十二年八月廿一日

大綱 • VOCs背景分析 • VOCs管制策略 • 移動源管制 • 固定源管制 • 管制策略 • 減量技術 • 經濟誘因工具 • 社會性工具 • 結論與建議

揮發性有機物VOCs • VOC, Volatile Organic Compounds, 揮發性有機物 (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。) • THC, Total Hydrocarbons, 總碳氫化合物 • NMHC, Non-Methane Hydrocarbon, 非甲烷碳氫化合物; THC = CH4 + NMHC • TOG, Total Organic Gas, 總有機氣體 • NMOG, Non-Methane Organic Gas,非甲烷有機氣體 • ROG, Reactive Organic Gas, 反應性有機氣體 • VOC  NMHC  ROG: 促成臭氧及光化學煙霧的主因(前驅物質)

VOCs管制背景 • VOCs中個別物種多具毒性，會對生物體造成危害，對民眾健康有潛在威脅。 • 少數VOCs個別物種具臭味，為民眾陳情案件的主要原因(佔49.5%, 2000)。 • VOCs和NOx經由一連串光化學反應會形成二次污染光化煙霧，造成臭氧(O3)濃度升高。 • 台灣地區近年O3污染已逐漸取代PM10，成為空氣品質不良之主要原因。台北市唯一未符合空氣品質標準的污染是臭氧。2002

臭氧污染趨勢 全國臭氧濃度超過法規標準日的比例，從80年之3.3 % ，提升到91年之77 %，已取代懸浮微粒PM10而成為主要之污染物。 http://www.epa.gov.tw/psi/epagif/psicomp1.gif

臺北市空氣污染以臭氧為主 統計至92年5月止, http://epbair.taipei.gov.tw/SIP/章名.htm

主要都會區臭氧濃度與空氣品質標準

VOCs管制背景 • 光化煙霧產量模式(SPM)分析，都會區大部分情況下，光化煙霧的主控物種為 NMHC。因此要改善都會區O3污染，策略上應進行VOC管制。 • 臭氧、細懸浮微粒(PM2.5)等二次污染物管制是未來施政重點。故控制VOCs成長及排放減量為現階段之管制重點。 • 藉由VOCs管制策略的推動，可逐步建制有害空氣污染物(HAPs)之管制。 • 沈信旭 ; 蔣至剛 ; 張艮輝，不同光化煙霧產量模式之比較及敏感度分析，第十六屆空氣污染控制技術研討會，民國88年11/26 - 27

VOCs來源 • 不完全燃燒 • 製程排放(煉油、石化工業等單元的製程排放與設備軸封處等) • 油品揮發(煉油廠、油庫、加油站之貯槽，加油站加油逸散) • 溶劑使用 • 生物作用(污水廠及掩埋場, 植物相…)

VOCs來源型態 • 固定源 • 管道 • 製程密閉管道 • 排氣口 • 廢氣燃燒塔 • 逸散 • 裝載操作 • 廢水處理場, 掩埋場 • 設備元件, 儲槽 • 揮發 • 使用有機溶劑 • 塗料塗裝 • 消費性產品 • 移動源 • 機車排氣 • 汽車排氣 • 柴油車排氣

台灣地區VOCs排放量 (民國89年) 來源為主要包括工業(43%)、車輛(23%)及一般排放(34%)等 http://www.epa.gov.tw/F/EVOLVE/E_LIST/Airlist.htm

全國固定污染源VOC排放量 行政院環保署

台北市VOCs排放量 台灣地區民國 89年各污染源排放量一覽http://www.epa.gov.tw/F/EVOLVE/E_LIST/Airlist.htm

台北市VOCs排放量 • 民國88年台北市環保局推估台北市VOCs排放量為93,294公噸/年，其中: • 二行程機車佔32% • 小汽車佔24% • 商業使用溶劑佔19% • 建築塗料溶劑佔12% • 印刷業和四行程機車各佔3% • 台北縣之固定源VOCs排放所佔的比例較高(73~78%)。 • 「台北市空氣污染排放量減量規劃與管制綜合計畫」，民國88，台北市環保局

都市主要VOC固定源 • 工業表面塗裝(金屬塑膠製品、汽車修理…) • 建築業塗裝施工(塗料粉刷、油漆…) • 商業/消費(印刷、噴劑、殺蟲劑…) • 餐飲業 • 加油站業 • 乾洗業 • …

餐飲業 • 台北市餐飲業VOCs排放約佔固定源VOCs排放量的~3.81%。約佔總VOCs排放量的~1.51%。 *台灣地區民國 89年各污染源排放量一覽http://www.epa.gov.tw/F/EVOLVE/E_LIST/Airlist.htm

餐飲業油煙 • 餐飲業油煙臭味問題是民眾陳情檢舉案件之原因。 92年至六月底被陳情油煙污染之餐飲業約395家。台北市歷年空氣污染陳情案件統計臺北市環境保護計畫，建構環保生態城，臺北市政府環境保護局，九十二年六月

加油站業 • 環保署民國89年清查資料庫顯示，加油站業所排放的VOCs高達9,410~11,938公噸/年，約佔固定污染源VOCs排放量的6~7%。 • 環保局民國88年統計台北市加油站共62站，推估 VOCs排放量為1109公噸/年，約佔固定源VOCs排放量的2.12%，約佔總VOCs排放量的1.31%。可減量的空間為23.6% 。 • 謝祝欽等, 固定源揮發性有機物（VOC）收費可行性及衝擊評估計畫，EPA-90-FA17-03-021，民國90年，行政院環保署。 • 新系環境技術有限公司，加油站周界排放之揮發性有機污染物濃度計畫，民國90年12月，行政院環保署。 • 「台北市有害空氣含揮發性有機物資料庫之建立管制計畫正式研究報告」，民國89年，台北市環保局 • *台灣地區民國 89年各污染源排放量一覽http://www.epa.gov.tw/F/EVOLVE/E_LIST/Airlist.htm

乾洗業 • 目前國內約有8000~10000家乾洗店，排放VOCs高達5000~6000公噸/年。大多在人口集中的都市。 • 目前約97%之業者使用石油系溶劑為乾洗溶劑，其餘約3%用四氯乙烯，且主要為規模較大的乾洗連鎖店與觀光飯店。 • 環保局88年統計台北市乾洗業共1262家，推估四氯乙烯排放量為13.57公噸/年，石油系溶劑排放量為272.83公噸/年，約佔固定源VOCs排放量的0.52%，約佔總VOCs排放量的0.32%。 • 「固定污染源空氣污染防制技術輔導案例及執行成果彙編-乾洗業成果彙編」，民國89年，環保署 • 「台北市有害空氣含揮發性有機物資料庫之建立管制計畫正式研究報告」，民國89年，台北市環保局

VOCs管制策略

管制架構及目標 有效削減VOC排放量，改善區域性臭氧污染問題朝向健康風險評估為基礎之空氣污染管制策略 O3 改善區域空品管制THC/NMHC VOCs 維護國民健康管制個別VOC物種 HAPs

台北市移動源 • 機動車輛過多交通經常堵塞 • 台北市與鄰近縣市之聯外運輸每日交通旅次高達1,200萬以上，尖峰時段易形成交通堵塞。 • 大眾運輸仍未普及私人用車激增 • 汽機車旅次總量為全日旅次總量66.02% (汽車33.76%、機車32.26%)，大眾運輸系統只佔23.80%。 • 機車平均年成長率為3.5%；小客車年成長率為6%。 • 道路使用面積有限影響行車型態 • 台北市道路面積有限，每部汽車僅分配29平方公尺。 • 污染空氣致使引擎燃燒不良 • 車輛空氣濾清器堵塞，造成進氣量不足，影響空燃比及燃燒品質，使排氣惡化。 • 替代燃料技術及相關法令待克服 • 相關法規缺乏，無檢測設備，加氣站設立緩慢；其他替代燃料仍於研究階段。

移動源管制策略 • 清潔車輛 • 逐期加嚴新車排氣標準 • 加嚴排放標準淘汰二行程機車。 • 加強車輛排氣定檢制度 • 加強車輛路邊稽查排氣檢測/汽車排氣遙測 • 推動客貨運業者改善污染(柴油車加裝濾煙器) • 淘汰老舊汽機車柴油客車(汰換補助) • 研發低污染引擎/高效率尾氣處理技術

移動源管制策略 • 清潔燃料 • 車用油品成分及性能管制標準 • 研發新配方汽油、柴油 • 推廣低污染車輛 (LPG, CNG車) • 推廣零污染車輛 ZEV (電動汽機車, 複合式車輛, 燃料電池車) • 交通管理 • 誘導民眾使用大眾運輸工具。 • 提高合車共乘率。(美國、新加坡) • 提高車輛行車條件與運輸效率。 • 臭氧警報區禁駛部分車輛。 (漢城)

固定源:行政管制 • 行政管制Command-and-control approach: 傳統的政策工具 • 早期污染管制工作皆為單純之「行政管制」，如排放標準、行為管制及許可制度。 • 行政管制下，最常用的管制工具是環境品質標準和排放標準。 • 管制方式施行簡易。 • 政府僅需觀察污染者是否使用必要的生產因素，或安裝必要的防治污染設備即可。 • 污染者只要順從規定，採買相關設備即可除去污染的責任。

國內固定源管制現況 • 「固定污染源空氣污染物排放標準」中除硫醇、甲基胺、甲醛、甲苯、二甲苯、氯乙烯單體有明確規範周界及排放管道標準外，其他物種則取勞工作業環境中「有害物質容許濃度(TLA)標準」的50分之1計算。 • 操作及設施規範方面有「揮發性有機物空氣污染管制及排放標準」、「乾洗作業空氣污染防制設施標準」、「加油站油氣回收設施管理辦法」及「半導體製造業空氣污染管制及排放標準」等。正在草擬「餐飲業油煙空氣污染物管制規範排放標準」等。 • 過去各污染源大都注重於各排放標準，但除了排放標準限制外，管理、操作及設施規範亦漸受重視。

國內現行VOCs管制架構

揮發性有機物管制及排放標準 • 1997訂定發布「揮發性有機物空氣污染管制及排放標準」。2002/10最新修正。 1. 廢氣燃燒塔、 2. 石化製程排放管道、 3. 揮發性有機液體儲槽、 4. 揮發性有機液體裝載操作設施 5. 設備元件 (泵浦、壓縮機、釋壓閥、安全閥等釋壓裝置、取樣連接系統、開口閥、閥、法蘭或其他連接頭 )。 • 逸散VOC排放計算: 排放係數或公式

許可證制度 工廠設置及操作許可證制度 • 「預防重於事後防制」。 • 環保署自民國82年推動「固定污染源設置及操作許可制度」。 • 許可制度採分批公告管制方式，目前已公告七批次。 • 工廠在取得許可證後，依許可規定事項進行設置、操作、排放污染物 • 截至民國92年3月底已完成的七批次之公告作業，可掌握全國固定污染源80%以上之VOCs排放量，並共有10,466家公私場所取得計16,353張操作許可證。

稽查 • 稽查: 環保單位每年對固定污染源進行查核，查核內容為污染源日常之操作與維護、記錄是否屬實，確保污染源不會違反許可核定內容。 • 民國82年起，用紅外線偵測儀對石化業者遙測，分析污染物成份及排放來源，要求工廠改善缺失。 • 英國的風險評估準則草案，允許地方環保機關依風險評估結果，決定固定污染源之稽查頻率。降低對低風險之固定源之稽查頻率，將稽查人力及資源投入高風險之固定源。減輕優良廠商負擔，引導不良廠商改善。 http://www.defra.gov.uk/news/2002/020503a.htm

檢測、申報 • 連續自動監測設施CEM: NOx及SO2、未針對VOCs。毋需設置自動連續監測設施的工廠，環保署規定工廠應定期檢測，並申報排氣濃度及排放量。 • 公私場所有任一固定污染操作許可證記載之VOCs達30公噸/年以上者，應自民國93年起，於每年一月底前申報前一年空氣污染物年排放量。 • 執行揮發性有機物污染源清查工作 • 建立資料庫與建檔 • 調查相關污染防制設備使用現況 • 分析依行業別揮發性有機物排放特性

年排放量申報制度 申報污染物種類 • 粒狀污染物 • 硫氧化物 • 氮氧化物 • 揮發性有機物 • 揮發性有機物中特定有機化合物申報內容 • 各製程原物料、燃料使用量、產品產量、有機溶劑使用量等，與各類空污排放有關之活動強度資料。 • 全廠(場)所有排放管道及未經排放管道逸散之空氣污染物排放量 • 非屬生產製造或作業過程用有機溶劑(如設備清洗)。

有機溶劑VOC排放計算 管道排放量完全進入管道 VOC含量% 進入製程部分進入管道有機溶劑用量回收量無法歸屬製程回收處理未回收處理其他使用逸散量

塗料及溶劑類VOCs控制措施 • 木板塗裝(含印刷)作業的排放控制 • 木材製品塗料之排放減量 • 製罐及線圈塗裝之排放減量 • 航太裝配及製造之排放減量 • 汽車裝配及製造作業排放減量 • 汽車修理或鈑金塗裝之排放減量 • 大型船隻使用替代塗料或溶劑 • 建築塗料之排放減量 • 紙、纖維與膠片塗佈之排放減量 • 繪圖作業之排放減量 • 表面塗裝使用替代溶劑 • 金屬零件及產品之排放減量 • 硬式或軟式碟片製程之排放控制 • 塑膠抽拉、吹製之排放控制 • 電子元件製造之排放減量 • 四氯乙烯乾洗作業之排放減量 • 石油系溶劑乾洗作業之排放減量 • 含溶劑之廢棄物的排放控制 • 黏著劑作業之排放減量 • 殺蟲劑使用之排放減量 • VOC的RECLAIM制度 • 非RECLAIM污染源之溶劑塗裝排放減量 • 消費性產品教育訓練與標章計畫 • 公共意識及教育訓練計畫 • 噴霧式塗料之排放控制 • 石油系溶劑清潔作業的排放減量 • 溶劑清潔作業之排放減量 • 大型船舶塗裝作業之排放減量 • 遊艇塗裝作業之排放減量 • 機動車輛及設備之非裝配線塗裝排放減量 • 網版印刷之排放減量 • 塑膠、橡膠、玻璃塗料之排放減量 • 溶劑類脫脂劑之排放減量 • 溶劑使用之排放減量 • 消費性產品之排放減量 SCAQMD, 美國加州南岸空氣品質管理局

石化製程、加油及逸散VOCs控制措施 • 加油(汽油)設備之排放減量-蒸氣回收設備 • 加油(汽油)設備之排放減量 • 廢水處理系統(含液態產品之排空管、油水分離器、陰井、機坑等)之排放減量 • 遊艇加油作業之排放減量 • 循環蒸氣產生井之排放減量 • 煉油廠燃燒塔之排放減量 • 石化及化工廠設備元件之排放減量 • 有機液體轉運與裝載之排放減量 • 公共設施燃料油箱加油作業之排放減量 • 汽油發貨站(油庫)之排放減量 • 浮頂槽之排放減量 • 逸散源之排放控制 • 煉油廠燃燒塔之排放減量 SCAQMD, 美國加州南岸空氣品質管理局

燃燒源類VOCs控制措施 • 大型烘焙業之排放減量 • 餐飲業之炭烤作業排放減量 • 橡膠產品製造之排放減量 • 節省能源及提高能源效率 • 實驗室排煙罩出口之排放減量 • 餐飲業之油炸作業之排放減量 • 固定源之設置/操作許可同時提報污染減量計畫 • 排放交易許可制度 • 面源排放量抵換計畫 • 節省能源及提高能源效率之面源排放量抵換 SCAQMD, 美國加州南岸空氣品質管理局

逸散與其他雜項VOCs控制措施 • 將可生物分解之廢棄物運送至空品區外處理 • 公共污水處理廠之逸散排放控制 • 車輛燃料油箱加油之溢出防止 • 啟動液之排放減量 • 家畜排泄物之排放減量 • 推動淺色屋頂及路面材料推動計畫 • 使用中空氣污染控制設備管制計畫 • 烘焙業之排放減量 • 橡膠製品製造之排放減量 • 酒類製品(酒、啤酒、白蘭地)製造設施之排放減量 • 修正SIP中其他雜項污染源的相關管制措施 • 堆肥作業之排放減量 • 廢棄物燃燒之排放減量 • 處理含揮發性廢棄物之排放減量 SCAQMD, 美國加州南岸空氣品質管理局

彈性執行計畫或長期固定源控制措施 • 排放量交易擴大適用計畫 • 空氣品質調查計畫 • 消費性產品之長期控制措施 • 建築塗料之長期控制措施 • 溶劑清潔及脫脂作業之長期控制措施 • 其他雜項工業塗裝及溶劑作業之長期控制措施 • 逸散性排放之長期控制措施 • 工業製程操作之長期控制措施 • 其他雜項VOC污染源之長期控制措施 SCAQMD, 美國加州南岸空氣品質管理局

固定源VOC減量技術 生產減量回收技術管末處理技術

生產減量回收Source Reduction • 改善工廠管理(如改善庫存管理、加強維修) • 改善製程(清潔生產) • 操作條件最佳化(時間、溫度、壓力…) • 改善燃料品質(如燃料摻配Fuel Blending) • 設置VOC蒸氣回收設備(儲槽、裝載) • 使用低污染排放之設備(如改用無軸封泵浦) • 使用高能源效率之設備 • 改變產品設計(如改變原料) • 加強檢測維修(以偵測儀器現場篩選檢測) • 加強人員教育訓練

管末處理技術 • Adsorption：吸附，活性碳吸附塔 • Absorption：吸收，洗滌塔 • Incineration：焚化，燃燒塔 • Catalytic Incineration：觸媒焚化 • Condensation：冷凝 • Bio-degradation：生物分解 • Photo-Catalytic：光觸媒 • Plasma Decomposition：電漿分解 • 發展本土化低污染控制技術。

VOC及臭味廢氣處理技術 有機廢氣高濃度低濃度中濃度 1% 大於 1000 ppm ppm 小於數千水溶性低水溶性高不具回收價值具回收價值不具回收價值具回收價值臭氧水溶性低水溶性高 \ 熱焚化燃燒塔生物濾床觸媒焚化冷凝回收活性碳吸附生物滴濾塔觸媒濕式化學洗滌濃縮後再處理活性碳溶劑回收濕式洗滌溶劑回收

塗裝業污染管制 • 傳統溶劑型建築物外牆塗裝，全國VOC逸散每年約一萬公噸。 • 以水性塗料取代溶劑型塗料、開發零VOC塗料。 • 溶劑型塗料粉刷面之VOCs排放係數約100.0~116.7 g/m2；水性塗料粉刷面之VOCs排放係數約8.3~16.7 g/m2。 • 國內業者已具備水性建築物外牆塗料之技術及能力。部分水性塗料的特性(色相、光澤、耐水、耐鹼、QUV耐候)已與油性塗料相當。 • 水性塗料成本高於同級之溶劑型產品約1~2成，VOC排放減量可達400~500 g/坪。 • 曾厚元，建立全國各縣市執行營建工程空氣污染排放削減績效考核計算之標準程序計畫，環境保護署， 90年

塗裝業污染管制 • 未來應規定採行最佳可行性控制技術(BACT)，並推廣建築物外牆水性塗料。 • 美國SCAQMD 1113-建築塗料管制法規經過多次修改加嚴VOC含量限制。 • 國內已完成「建築物水泥外牆塗料及塗裝作業揮發性有機物空氣污染管制標準」草案，實施後每年約可減少6,000~8,000公噸VOC之排放。 • 賴慶智，乾洗衣業、PU 合成皮製造業及塗料塗裝業揮發性有機物減量技術輔導及管制計畫，環境保護署，89 年 • 郭迪倫，塗料及塗裝作業揮發性有機物減量技術輔導計畫，環境保護署， 90 年

餐飲業污染管制 • 台北市餐飲業資本額在100萬以下的餐飲業有近50%。座位數主要集中在100個以下，約佔70%。多以中小型規模之經營業者為主。 • 產生之油煙廢氣量多集中在100 m3/min以下(佔75%) ，其中大多數集中在低廢氣排放量20~70 m3/min。油煙粒徑多小於11 m ，為細小之粒狀污染物。 • 以中式餐飲業為主要排放源，約佔79.1%；其次為西式餐飲，約佔15.9%。觀光飯店數量雖多，但因其經營型態，其油煙產生量較小，總排放量有限。

餐飲業污染管制 • 裝設油煙處理設備 • 前處理: 近6成業者已設置簡易式擋板(含水幕式清洗之擋板)或濾材等過濾設備。逾2/3業者已設置前處理裝置。 • 管末處理: 多偏向設置濕式洗滌塔，約有3成之業者已設置。而靜電集塵機之油霧去除效率最佳。 • 定期清理設備，操作維護 • 臭味以活性碳吸附塔處理或加裝活性碳濾網 • 更改排放管道，注意應遠離附近之入風口 • 環保署已草擬「餐飲業油煙空氣污染物管制規範及排放標準」。

加油站污染管制 第一階段-油槽油氣回收第二階段-油槍油氣回收環保署民國86年起補助油槍設置油氣回收設施，截至補助期滿民國91年底，有1819座加油站接受補助，設置率達81%。

加油站污染管制 • 加油站管制範圍，應包括油罐車之罐裝作業、油罐車卸油至加油站油槽作業、及加油站加油作業等三程序，以建立全面之污染防治機制。 • 加油站不當操作或欠缺有效管理者高達65%以上，三作業程序中分別有45.8%、52.6%及67.5%之排放削減量，可因作業程序改善(SOP)而達成。 • 油品市場競爭，須加強油品成分抽檢，避免因降價競爭造成油品品質變差。 • 加油站產生排放過程較易實施管制，有必要將其納為政策執行管制重點。 • 蘇國棟，張能復，台灣地區加油站揮發性有機物逸散性排放管理之研究，第18屆空氣污染控制技術研討會，民國82年。

乾洗業污染管制 • 已公告「乾洗作業空氣污染防制設施標準」 • 目前國內乾洗業主要使用冷凝回收烘乾機。其回收效率約80%~95%，法規設定回收率為85%。 • 開放式（open loop）回收率70~85% • 半開放式（semi-close loop）回收率80~95% • 密閉式（close loop）回收率>90% 最高 • 四氯乙烯乾洗機屬洗衣、烘乾一體之機種，且附有冷凝系統回收溶劑，部分機種加裝環保碳槽，以活性碳吸脫附方式吸附未完全冷凝之溶劑，因此VOCs污染較不嚴重。 • 投資冷凝回收烘乾機設備之初設成本約可在2~3年回收。

都市揮發性有機污染物減量及管制 策略