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物理性製程之 HVOC 質量平衡案例說明 - 某 公司 VOC 排放量報告. 輔仁大學 公共衛生學系 劉希平. 物理性製程之 VOC 排放計算. 物理性製程之定義為僅由有機溶劑添加、拌和、調勻、使用，未牽涉到化學作用與反應，因此 調查過程較為簡易。 但由於質量平衡為進入之原物料與輸出之產品，再加上可能逸散之 VOC 來源，總計而成，如果原物料與產品複雜度較高，或統計資料不確實，調查結果之可信度則偏低。 VOC 在物理性製程之質量調查方向偏向於裝載、使用。在使用量大之工廠，多有儲槽逸散問題。. 物理性與化學性製程之質量平衡調查重要性. 物理性製程之 VOC 質量分佈（一）.
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物理性製程之HVOC質量平衡案例說明-某公司VOC排放量報告物理性製程之HVOC質量平衡案例說明-某公司VOC排放量報告 輔仁大學 公共衛生學系 劉希平
物理性製程之VOC排放計算 • 物理性製程之定義為僅由有機溶劑添加、拌和、調勻、使用，未牽涉到化學作用與反應，因此 調查過程較為簡易。 • 但由於質量平衡為進入之原物料與輸出之產品，再加上可能逸散之VOC來源，總計而成，如果原物料與產品複雜度較高，或統計資料不確實，調查結果之可信度則偏低。 • VOC在物理性製程之質量調查方向偏向於裝載、使用。在使用量大之工廠，多有儲槽逸散問題。
物理性製程之VOC質量分佈（一） • 原物料：需確實掌握購買量之真實性，最好以購買單據或統計月報表作佐證，方可提高資料可信度。 • 產品： • 尤其在漆料、黏膠、溶劑混合產品，產品中之有機溶劑量是最主要之質量處。 • 產品中有機溶劑含量與比例數據之真實性是重要關鍵，但廠方可能以業務機密不願提供。 • 在檢驗範圍內，以GC/MS分析產品中之主要VOC物種與濃度，過低濃度應可忽略；但若為毒化物，則需加以詳列檢驗結果。 • 儲槽：以USEPA TANKS 4.09D計算。如在少量使用情形，工廠僅以個別桶裝承裝，則可忽略儲槽逸散。槽車裝載進入儲槽之VOC排放，已列於4.09D計算，無須重複計算。
物理性製程之VOC質量分佈（二） • 裝載：注意製程之裝載過程，現場調查過程中，可能會有多次裝載情形。例如：先倒入混合槽，再經由過濾器到產品槽，最後填裝至成品桶，則有三次裝載次數。每次均會將槽體上方的飽和有機氣體排出。 • 使用： • 物理性製程使用有機溶劑之揮發情形是以溶劑使用開放面積、溶劑揮發方式（自然蒸發或加溫烘乾）與通風收集效率加以判斷。配合FID與GC/MS作業現場檢測結果與管道中進入防治設備前濃度進行評估。 • 由於廠方調查過程，均會降低作業強度，不能完全以抽氣量、VOC檢測結果作為收集效率之判斷依據。 • 人員現場評估收集量（煙道）與逸散量（通量計算）
物理性製程之VOC質量分佈（三） • 煙道：工廠檢測報告與現場檢驗結果計算VOC排放量。 • 若不參照檢測報告，將降低檢測報告信賴程度，不是長遠之計。 • 物理性製程多為人工作業，生產強度均因為現場調查而降低，需有專業人士進行判斷檢測結果之可信度現場檢測則 • 廢水、廢棄物： • 廢水與廢棄物所含VOC，可用頂空（Head space）或稀釋方式進行。 • 由於稀釋方式注入高濃度VOC可能危及GC/MS，需特別注意，需有經驗之GC/MS檢驗人員執行。 • 廢水量可能含有多種製程，不易釐清目標製程之質量，可信度均偏低。 • 廢棄物量需有正式環保署認可之委外清運單做依據。
目標工廠簡介 本工廠位於桃園縣楊梅鎮，地處偏僻丘陵地，主要工廠為四層樓建物，一旁為儲存倉庫和溶劑混合區。 本廠之主要原物料種類繁多，購置多種工業用有機溶劑，以捏合、研磨、攪拌方式，配置客戶所需油墨、乾片和所需溶劑。主要使用溶劑以甲苯為最大宗、丁酮、異丙醇、乙酸乙酯和為數眾多之其他溶劑，配合顏料物質，製作印刷油墨使用或清潔溶劑產品。
製程簡介 本廠製程主要如下圖所示，添加不同比例之各式溶劑、色料、助劑等，於混合槽內攪拌、捏合、研磨，廢氣之主要產生位置為裝載不同溶劑至混合槽、轉置過程和最終之包裝程序，因此裝載時之混合槽頂部空間的VOC逸散成為主要排放來源。雖然在槽體上方裝設集氣罩，但因工作需求而無法確實密閉，收集效率有限，需現場FID調查判斷。
原物料與產品中HVOC質量調查 • 96年與97年資料為每月登錄原物料與產品重量，統計資料結果可信度極高，主要原因為工廠提供資料之登錄明細是每筆資料彙整，也有原始資料可供查詢。 • 本廠之主要VOC排放源如下： • 本廠之主要VOC為有機溶劑，多達數十種有機溶劑，包括少量工廠調配制劑。 • 96年之原物料在扣除無揮發性之顏料後，有機溶劑總用量為5541公噸、 • 97年之原物料使用量有明顯下降，總有機溶劑總用量為4929公噸，約為96年之89％，應與97年景氣狀況有關。
製程裝載HVOC排放調查 • 印刷油墨製程：依據上述製程之生產過程，溶劑在印刷油墨製造程序中，共有三次裝載次數。 • 先由儲槽裝入混合槽， • 再經由研磨機研磨後，注入成品槽， • 最後裝填入產品桶， • 混合溶劑：為了因應客戶印刷需求，亦需配置不同溶劑比例之混合溶劑。混合溶劑則先以所需溶劑在不同比例下，先在混合槽內調勻，再直接裝桶銷售，則僅有兩次溶劑裝載次數。 • 綜合印刷油墨與溶劑混合製程，本計畫推估每種溶劑裝載轉換次數約為2.5次。 • 裝載之逸散量由溶劑年使用量、密度換算體積和25℃時飽和蒸氣壓，計算溶劑注入時VOC排放量。
製程逸散HVOC調查 • 製程逸散之調查方式，係採用作業環境VOC之GC/MS調查結果，配合廠房之開放面積與當地平均風速，主要調查出之VOC物種包括：乙酸乙酯、甲苯、丁酮和甲基異丁酮，每年之總VOC排放量約為1.857公噸。 • 本調查過程中，僅針對調查當日進行作業場所空氣中HVOC進行GC/MS檢測，無法推估本廠全年作業環境狀況，因此調查結果對於上述HVOC - 乙酸乙酯、甲苯、丁酮和甲基異丁酮，可能高估。 • 相對地，對於本日未使用之HVOC，則為低估情形。
儲槽HVOC逸散 由於使用大量溶劑，本廠使用10個大型臥式儲槽，儲存使用量較大之有機溶劑，因而儲槽之裝載逸散，也是調查重點。 儲槽之VOC逸散量是由USEPA TANKS 4.09D計算，由於本廠之儲槽均採用臥式儲槽，樣式新穎，密封性較佳，現場FID檢測結果均佳，在4.09D計算中均屬於良好等級，VOC排放量因而降低。 本廠之10個臥式儲槽均未配置污染防制設備，因此4.09D計算之HVOC排放量為全量排放。 TANKS計算結果可顯示個別HVOC排放量，加總後，每年儲槽逸散之總HVOC量約2.909公噸。
煙道污染防治設備之HVOC排放調查 製程中所收集之VOC氣體，均送往頂樓之活性碳吸附器加以處理。因為活性碳吸附效果有限，如無經常更替，VOC處理情形不佳。 本計畫針對活性碳吸附器之入口、出口VOC氣體濃度進行檢測，以判斷活性碳吸附器之處理效率。 煙道排氣VOC濃度與排風量之乘積，配合工廠每年運作時間，即可計算出經由煙道之VOC排放量。 本工廠之其他煙道與類似之污染防治設備均以相同方式計算其VOC排放量。
煙道HVOC排放量推估 煙道檢測結果顯示出口VOC濃度高於入口，顯示活性碳應早已飽和。 由於是依據檢測當日檢測結果作為推估基礎，因此在估算全年HVOC排放時應有檢測時效之偏差，有可能高估當日VOC物種之排放量。 相對地，也會低估當日未進行批次式生產之原物料或產品在煙道排氣方面的排放量。 依據煙道出口VOC物種與濃度之檢驗結果，本廠之6根煙道每年總VOC排放量為10.229公噸，也是本廠之最主要VOC排放源。
廢棄物之HVOC調查 本廠之主要廢棄物為定期更換之活性碳，如製程中清洗不同顏色油墨之有機溶劑，則混入下次相同顏色之油墨產品。。 由於活性碳多已飽和，活性碳吸附處理量，僅能以環保署公告之活性碳有效吸附比例作為VOC處理量之計算。 此處理量為全部VOC，個別VOC處理量則以本廠使用各種有機溶劑之數量做加權計算。 活性碳之更換情形，可由廠方提出之更換證明，或活性碳輸出之廢棄物清運單佐證。
廢棄物VOC處理量推估 • 活性碳之處理量以廢棄外送之活性碳為準，因為活性碳中內含有害之有機溶劑，應屬於有害事業廢棄物。 • 依據外送之六聯單存單作為廢棄活性碳之處理量。依據97年共外送三次廢棄活性碳，共重2.77公噸， • 以環保署公告之吸附飽和活性碳，每公斤約吸附0.2公斤之VOC作為推估基礎，因此計算出每年總VOC處理量為0.554公噸。 • 因為96年無相關資料，因此將此資料作為96年之廢棄物處理量。
結論 • 本廠之HVOC調查過程中顯示煙道排氣是最主要之污染源，也顯示該廠之氣體收集效率頗佳，唯使用活性碳吸附器之HVOC處理效果有限，無法確實收集HVOC。 • 依據質量平衡之計算結果，96年之原物料與產品差重為151.277公噸，與總質量之差異百分比為2.50％，相較於97年477.643公噸，與總質量之差異百分比則高達9.44％。因為本廠之原物料與產品登錄可信度頗高，因此可能原因為年度庫存量之紀錄未能顯示於每月原物料與產品之表單中。 • 整體而言，本廠為物理性之混合、攪拌、研磨過程，製作印刷用油墨與相關溶劑，每年之VOC排放量約為18公噸。對於每年年用量高達5000公噸之工廠而言，約為0.36％，VOC回收之價值不高，以現有之活性碳處理與工廠位於桃園楊梅之偏僻丘陵帶，應屬於可容許之處理方式。
