臺灣博碩士論文加值系統

本研究旨在藉由實測以獲取各類廢棄物處理場之空氣污染物之排放係數，再運用ISCST 3擴散模式配合GIS地理資訊系統來模擬污染物的擴散，以繪製出濃度分布圖。探討對象包含十家工廠之廢水處理廠、一家垃圾衛生掩埋場及一家臨時性棄土堆置場。而分析項目則包含VOCs與惡臭氣體(NH3、(CH3)3N、CS2、H2S、CH3SH、(CH3)2S及(CH3)2S2)。VOCs與惡臭氣體均採用濃縮採樣，以及分別使用GC/MS與GC-FPD來進行分析。
三家化工廠之廢水處理場廢氣分析中，以A廠之NH3 與CS2濃度高於另二廠甚多，濃度分別為599.0與267.5 ppb。由VOCs分析結果，顯示各廢水處理單元VOCs之污染物種不一，而A、B、C廠特徵有機物之最高濃度分別為己基甲胺162.5 ppb、六氯乙烷887.1 ppb與十八烷酸32.2 ppb。比較二家石化廠之廢水處理場廢氣成份，其中D廠之NH3 與(CH3)2S濃度高於E廠數十倍，濃度分別為628.0及4.7 ppb。然而E廠之H2S濃度為17.5 ppb，較D廠高。另外，D、E廠特徵有機物之最高濃度分別為甲基丙基戊醇81.5 ppb與甲基乙基酮14.3 ppb。
F與G造紙廠之廢水處理場廢氣並未測出(CH3)3N與CH3SH，其餘惡臭氣體含量相近，同時二廠特徵VOCs濃度分別以乙基甲基戊醇26.2 ppb與甲基丁烯醇13.5 ppb最高。由H與I畜牧廢水處理場廢氣分析值， I場NH3 與(CH3)2S2分別為445.0及1.1 ppb，均高於H廠；而H廠之H2S為6.0 ppb，較I場高。在VOCs特徵污染物方面，H場以十八烷酸濃度46.4 ppb最高，I場以二異丁醇濃度為30.2 ppb最高。
J印染整廠廢水處理場廢氣並未測出含有CH3SH，其中NH3 與H2S最高濃度分別為30.0與14.5 ppb，其餘均低於10 ppb。VOCs特徵污染物之濃度以乙醚濃度46.7 ppb為最高，甲基丁醇濃度34.9 ppb次之。K垃圾衛生掩埋場廢氣未測出CH3SH及(CH3)2S2，而L臨時棄土堆置場之廢氣未測出(CH3)3N，二場均以NH3濃度最高，分別為20.7 ppb與13.0 ppb。
各行業別VOCs與惡臭氣體比較表亦被建立。而由ISCST 3模式模擬配合GIS繪圖所得結果，顯示各廠或場之各項惡臭污染物質，在其周界300 m內，濃度呈現迅速遞減，在300 m外，各項惡臭物質均已消散無幾，意即由各廠或場所逸散之各項惡臭物質，其主要影響範圍在其周界300 m內。

This thesis is for the purpose to find the emission factors of the air pollutants from variant waste treatmental plants by sampling and analysis. ISCST-3 model was used to calculate the concentration distribution from some waste treatmental plants. While geographic information system was also used to draw the concentration distribution graphs. Ten sewage plants, a landfill, and a temporary waste stack site were chosen for studying. The items of analysis are volatile organic compounds and the stench (NH3、(CH3)3N、CS2、H2S、CH3SH、(CH3)2S and (CH3)2S2). In this study, a trapping technology was used for the sampling. And VOCs and stench were determined by a GC/MS and a GC-FPD.
Almost the stench compounds can be found in the air of three chemical sewage plants. The concentrations of NH3 and CS2 in plant A are 599.0 and 267.5 ppb, it’s higher than in plant B and C. The analysis results show that the VOCs composition in each sewage plant is different. The maximum featured VOC amount in plant A, B, and C are 162.5 ppb hexylmethylamine, 887.1 ppb hexachloroethane, and 32.2 ppb stearic acid. In petrochemical sewage plant D and E, the concentrations of NH3 and (CH3)2S in plant D are all much more than in plant E, they are 628.0 and 4.7 ppb. But the concentration of H2S (17.5 ppb) in plant E is higher than in plant D. On the other hand, methyl propyl pentanaol and methyl ethyl ketone have the maximum amount in plant D and E are 81.5 and 14.3 ppb.
In paper-mill sewage plant F and G, (CH3)3N and CH3SH are not found, but the concentration of other stench are almost same. The maximum featured VOC amount in plant F and G are 26.2 ppb ethyl methyl pentanol and 13.5 ppb methyl butenol. Almost the stench compounds can be found in the air of two animal farm sewage plants (I and H). The concentrations of NH3, (CH3)2S2, and diisobutyl carbinol in plant I are 445.0, 1.1, and, 30.2 ppb, they are all higher than in plant H. But the amounts of H2S (6.0 ppb) and stearic acid (46.4 ppb) in plant H are great than in plant I.
In dye sewage plant J, the concentration of NH3 and H2S are 30.0 and 14.5 ppb, and the amounts of other stench compounds are all lower than 10.0 ppb. Diethyl ether and methyl butanol are 46.7 and 34.9 ppb, they are the featured VOC in plant J. In landfill K and temporary waste stack site L, NH3 (20.7 ppb and 13.0 ppb) have the maximum amounts in them.
The summary table of all plants or sites was set up. The concentration distribution graphs show that the concentration decrease progressively very fast. And the concentration of air pollutant is near zero when the distance over 300 m. It means that the main impairment area is a circumference of 300 m.

目 錄
中文摘要I
英文摘要III
目 錄V
圖 目 錄VII
表 目 錄X
第一章 緒論1-1
1.1 前言 1-1
1.2 研究動機1-2
1.3 研究目標1-8
第二章 文獻回顧2-1
2.1 臭味及VOCs污染特性2-1
2.2 ISCST 3空氣品質模式2-7
2.3 地理資訊系統 2-14
2.3.1 地理資訊系統簡介2-14
2.3.2 Arc View 3.2地理資訊系統2-15
2.3.3 Avenue程式語言 2-16
2.2.4 GIS在環境工程上之應用2-17
2.4 SCREEN 3空氣擴散模式2-18
第三章 研究方法 3-1
3.1 碳氫化合物之分析3-1
3.1.1 實驗設備及藥品3-1
3.1.2 濃縮採樣工作3-1
3.1.3 定性、定量分析3-2
3.2 硫化氫、甲硫醇、二硫化碳、硫化甲基與二硫化甲基之分析3-4
3.2.1 實驗設備及藥品3-4
3.2.2 濃縮採樣工作3-5
3. 2.3 定量分析 3-5
3.3 氨氣之分析 3-6
3.3.1 實驗設備及藥品3-6
3.3.2 濃縮採樣工作3-6
3.3. 3 定量分析 3-7
3.4 三甲基胺之分析3-8
3.4.1 實驗設備及藥品3-8
3.4.2 濃縮採樣工作3-8
3.4.3 定量分析 3-9
3.5 品保與品管 3-11
3.5.1 採樣工作之品保與品管3-11
3.5.2 分析工作之品保與品管3-12
3.5. 3 品保與品管之執行3-16
3.6 污染物排放係數推估3-17
3.7 地理資訊系統與ISCST 3之結合3-18
3.7.1 研究設備 3-18
3.7.2 研究方法 3-18
3.8 污染源近距離之擴散3-23
3.8.1 研究設備 3-23
3.8.2 研究方法 3-23
第四章 結果與討論 4-1
4.1 化工業 4-1
4.2 石油化學業 4-19
4.3 造紙業 4-32
4.4 畜牧業 4-43
4.5 印染整理業 4-54
4.6 垃圾衛生掩埋場4-60
4.7 臨時性棄土堆置場4-64
4.8 各行業別VOCs與惡臭氣體特性之比較4-69
第五章 結論與建議 5-1
5.1 結論 5-1
5.2 建議 5-3
參考文獻 參-1
附錄一 品保與品管 附1-1
附錄二 GC/MS之TIC圖譜附2-1
附錄三 SCREEN 3輸出檔附3-1

圖 目 錄
圖2-1 GIS之使用介面 2-16
圖2-2 Avenue之程式開發介面 2-17
圖3-1 濃縮採樣之設備及流程圖 3-2
圖3-2 熱脫附系統之分析步驟 3-3
圖3-3 氣相層析質譜儀定性定量分析操作介面 3-4
圖3-4 氨氣採樣裝置圖 3-7
圖3-5 三甲基胺採樣裝置圖 3-9
圖3-6 三甲基胺之氣提與濃縮分析裝置圖3-10
圖3-7 受體點位置圖 3-19
圖3-8 ISCST 3污染源資料輸入介面圖3-20
圖3-9 ISCST 3受體點資料輸入介面圖3-20
圖3-10 ISCST 3氣象資料輸入介面圖 3-21
圖3-11 ISCST 3氣象資料之起迄時間輸入介面圖3-21
圖3-12 GIS空間分析模組之操作介面圖3-22
圖3-13 SCREEN 3 model操作介面圖 3-23
圖4-1-1 A廠NH3濃度遞減圖 4-3
圖4-1-2 A廠NH3濃度擴散圖 4-3
圖4-1-3 A廠CS2濃度擴散圖 4-4
圖4-1-4 A廠(CH3) 3N濃度擴散圖 4-4
圖4-2-1 B廠NH3濃度遞減圖 4-8
圖4-2-2 B廠NH3濃度擴散圖 4-8
圖4-2-3 B廠CS2濃度擴散圖 4-9
圖4-2-4 B廠H2S濃度擴散圖 4-9
圖4-2-5 B廠(CH3)2S2濃度擴散圖4-10
圖4-2-6 B廠CH3SH濃度擴散圖4-10
圖4-3-1 C廠NH3濃度遞減圖 4-14
圖4-3-2 C廠NH3濃度擴散圖 4-14
圖4-3-3 C廠(CH3) 3N濃度擴散圖 4-15
圖4-3-4 C廠CS2濃度擴散圖 4-15
圖4-3-5 C廠H2S濃度擴散圖 4-16
圖4-3-6 C廠(CH3)2S濃度擴散圖 4-16
圖4-3-7 C廠(CH3)2S2濃度擴散圖 4-17
圖4-4-1 D廠NH3濃度遞減圖 4-21
圖4-4-2 D廠NH3濃度擴散圖 4-22
圖4-4-3 D廠CS2濃度擴散圖 4-22
圖4-4-4 D廠H2S濃度擴散圖 4-23
圖4-4-5 D廠(CH3)2S濃度擴散圖4-23
圖4-4-6 D廠(CH3)2S2濃度擴散圖4-24
圖4-5-1 E廠NH3濃度遞減圖 4-28
圖4-5-2 E廠NH3濃度擴散圖 4-28
圖4-5-3 E廠(CH3) 3N濃度擴散圖 4-29
圖4-5-4 E廠CS2濃度擴散圖 4-29
圖4-5-5 E廠H2S濃度擴散圖 4-30
圖4-5-6 E廠(CH3)2S濃度擴散圖4-30
圖4-5-7 E廠(CH3)2S2濃度擴散圖4-31
圖4-6-1 F廠NH3濃度遞減圖 4-34
圖4-6-2 F廠NH3濃度擴散圖 4-35
圖4-6-3 F廠CS2濃度擴散圖 4-35
圖4-6-4 F廠H2S濃度擴散圖 4-36
圖4-6-5 F廠(CH3)2S濃度擴散圖4-36
圖4-6-6 F廠(CH3)2S2濃度擴散圖4-37
圖4-7-1 G廠NH3濃度遞減圖 4-40
圖4-7-2 G廠NH3濃度擴散圖 4-40
圖4-7-3 G廠CS2濃度擴散圖 4-41
圖4-7-4 G廠H2S濃度擴散圖 4-41
圖4-7-5 G廠(CH3)2S2濃度擴散圖4-42
圖4-8-1 H牧場NH3濃度遞減圖4-45
圖4-8-2 H牧場NH3濃度擴散圖4-45
圖4-8-3 H牧場CS2濃度擴散圖4-46
圖4-8-4 H牧場H2S濃度擴散圖4-46
圖4-8-5 H牧場(CH3)2S2濃度擴散圖4-47
圖4-9-1 I牧場NH3濃度遞減圖4-50
圖4-9-2 I牧場NH3濃度擴散圖4-50
圖4-9-3 I牧場CS2濃度擴散圖4-51
圖4-9-4 I牧場H2S濃度擴散圖4-51
圖4-9-5 I牧場(CH3)2S濃度擴散圖4-52
圖4-9-6 I牧場(CH3)2S2濃度擴散圖4-52
圖4-9-7 I牧場CH3SH濃度擴散圖4-53
圖4-10-1 J廠NH3濃度遞減圖 4-56
圖4-10-2 J廠NH3濃度擴散圖 4-56
圖4-10-3 J廠CS2濃度擴散圖 4-57
圖4-10-4 J廠H2S濃度擴散圖 4-57
圖4-10-5 J廠(CH3)2S濃度擴散圖4-58
圖4-10-6 J廠(CH3)2S2濃度擴散圖4-58
圖4-11-1 K場NH3濃度遞減圖 4-61
圖4-11-2 K場NH3濃度擴散圖 4-62
圖4-11-3 K場(CH3) 3N濃度擴散圖4-62
圖4-11-4 K場CS2濃度擴散圖 4-63
圖4-11-5 K場H2S濃度擴散圖 4-63
圖4-11-6 K場(CH3)2S濃度擴散圖 4-64
圖4-12-1 L場NH3濃度遞減圖 4-66
圖4-12-2 L場NH3濃度擴散圖 4-66
圖4-12-3 L場CS2濃度擴散圖 4-67
圖4-12-4 L場H2S濃度擴散圖 4-67
圖4-12-5 L場CH3SH濃度擴散圖 4-68
圖4-12-6 L場(CH3)2S濃度擴散圖 4-68
圖4-12-7 L場(CH3)2S2濃度擴散圖 4-69



表 目 錄
表1-1 行政院環保署空氣污染公害陳情統計資料表 1-5
表1-2 行政院環保署空氣污染公害陳情統計資料表（續一） 1-6
表1-3 頭份工業區廠商類別統計 1-7
表1-4 銅鑼工業區廠商類別統計 1-7
表1-5 竹南工業區廠商類別統計 1-8
表2-1 污水廠中常見的臭味物質表 2-1
表2-2 常被研究之VOCs物種對人體毒性及健康危害資料表 2-2
表2-3 民生污水廠各單元排放總量表 2-3
表2-4 各行業別可能排放之主要有害物質表 2-4
表2-5 各行業目標源臭氣之特徵污染物 2-5
表2-6 ISCST 3模式穩定度內設值 2-11
表2-7 SCREEN 3 模式中各項排放形式之參數值 2-19
表3-1 品保項目 3-11
表3-2 品管項目 3-12
表3-3 檢測項目與分析方法 3-12
表3-4 Spectra Gases公司標準氣體之56種碳氫化合物細目 3-14
表3-5 品保與品管之執行表 3-16
表4-1-1 A廠氣體採樣分析結果表 4-2
表4-1-2 A廠曝氣槽3定性定量分析結果表 4-5
表4-1-3 A廠曝氣槽2定性定量分析結果表 4-5
表4-1-4 A廠彩色調和槽定性定量分析結果表 4-6
表4-2-1 B廠氣體採樣分析結果表 4-7
表4-2-2 B廠調勻池1定性定量分析結果表 4-11
表4-2-3 B廠調勻池2定性定量分析結果表 4-11
表4-2-4 B廠浮除池定性定量分析結果表 4-12
表4-3-1 C廠氣體採樣分析結果表 4-13
表4-3-2 C廠UASB反應槽定性定量分析結果表 4-18
表4-3-3 C廠深槽曝氣槽定性定量分析結果表 4-18
表4-3-4 C廠調整池定性定量分析結果表 4-19
表4-4-1 D廠氣體採樣分析結果表 4-21
表4-4-2 D廠曝氣槽1定性定量分析結果表 4-24
表4-4-3 D廠曝氣槽2定性定量分析結果表 4-25
表4-4-4 D廠曝氣槽3定性定量分析結果表 4-26
表4-5-1 E廠氣體採樣分析結果表 4-27
表4-5-2 E廠調節池定性定量分析結果表 4-31
表4-5-3 E廠曝氣沉澱池定性定量分析結果表 4-32
表4-5-4 E廠流動床曝氣池定性定量分析結果表 4-32
表4-6-1 F廠氣體採樣分析結果表 4-34
表4-6-2 F廠調勻儲水池定性定量分析結果表 4-37
表4-6-3 F廠固定生物床接觸曝氣池定性定量分析結果表 4-38
表4-6-4 F廠沉砂池定性定量分析結果表 4-38
表4-7-1 G廠氣體採樣分析結果表 4-39
表4-7-2 G廠生物曝氣池定性定量分析結果表 4-42
表4-7-3 G廠暫存池定性定量分析結果表 4-43
表4-7-4 G廠調勻池定性定量分析結果表 4-43
表4-8-1 H牧場氣體採樣分析結果表 4-44
表4-8-2 H牧場厭氣池定性定量分析結果表 4-47
表4-8-3 H牧場沉澱池定性定量分析結果表 4-48
表4-8-4 H牧場初沉池定性定量分析結果表 4-48
表4-9-1 I牧場氣體採樣分析結果表 4-49
表4-9-2 I牧場活性污泥池2定性定量分析結果表 4-53
表4-9-3 I牧場污泥濃縮池1定性定量分析結果表 4-54
表4-9-4 I牧場污泥濃縮池2定性定量分析結果表 4-54
表4-10-1 J廠氣體採樣分析結果表 4-55
表4-10-2 J廠生物接觸池(1)定性定量分析結果表 4-59
表4-10-3 J廠生物接觸池(3)定性定量分析結果表 4-59
表4-10-4 J廠初沉池定性定量分析結果表 4-60
表4-11-1 K場氣體採樣分析結果表 4-61
表4-12-1 L場氣體採樣分析結果表（棄土清除中） 4-65
表4-12-2 L場氣體採樣分析結果表（棄土清除完工） 4-65
表4-13 各廠(場)惡臭排放係數與氣態有機物綜合分析表 4-71
表4-14 各廠(場)惡臭排放係數與氣態有機物綜合分析表（續一） 4-72

1.行政院環境保護署，空氣污染防制法規，1999 2.環保署網站www.epa.gov.tw 3. Wnorowski ,A.U.,and Clark,R.C., “Airborne Odours Arising from Wastewater Treatment Plants in the Republic of South Africa,and Investigation into Methods of their Control”, Wat.Sci.Technol.,25,19924.Vasconcelos,J.J.,Leong,L.Y.C., and Smith,J.E.,”VOC Emission and Associated Health Risks”, Wat.Environ..Technol.,3,19915.彭怡仁，”污水處理廠臭味及揮發性有機物逸散特性之研究”，國立台灣大學環境工程學 研究所碩士論文，19996.行政院環境保護署，有害空氣污染物排放管制規範研訂計畫，19947.魏村榮、何清俊、陳賢焜，”台南縣臭味污染源調查分析與管制對策研究”，第十四屆空 氣污染控制技術研討會論文集，19978.馬孟德，飼料成分與豬舍臭氣關係之探討，19949.蘇忠楨、劉惠群、吳繼芳，”豬場臭氣之生物處理研究”，第十四屆空氣污染控制技術 研討會論文集，199710.鄒佳蓉，”養豬場除臭技術之研究開發”，國立台灣大學環境工程學研究所碩士論文， 199811.紀長文，” 利用人工鼻感測器鑑定養豬場臭味之研究”，國立台灣大學受醫學研究所碩 士論文，200012.工研院工安衛中心，”運用傅立葉紅外光遙測技術執行石化工業區空氣污染成分監測及 環境影響評估專案研究計畫”，行政院環保署委託研究計畫，199813.楊呈勳，”石油化學工業廢水活性污泥處理研究－酚、月青化物、對苯二甲酸及己內醯 胺分解性之探討”，國立清華大學工業化學系研究所碩士論文，197614.黃奕孝、鄒華中、呂家榮、陳運正，”化工廠環境臭氣監測”，化學工業安全衛生專 輯，199715.陳麗璜，”純對苯二甲酸製造廠廢水厭氧生物處理之研究”，國立中興大學環境工程學 研究所碩士論文，199616.梁正中，ISCST3與ISCLT3擴散模式介紹與操作說明， 200117.王明皓，”都會地區交通污染特性與減量策略之研究”，私立逢甲大學環境工程學研究 所碩士論文，200118.U.S. EPA, “User’s guide for the Industrial Source Complex Dispersion Models”, 199519.周天穎、周學政，Arc View 透視3.x ，松崗電腦圖書資料股份有限公司，200020.ESRI, “Arc View Spatial Analyst”, 199821.ESRI, “Arc View Network Analyst”, 199822.ESRI, “Using Avenue”, 199923.廖向茹、何明修，”Avenue程式語言入門與應用”，儒林圖書公司，200024.林明德，莊秉潔，地理資訊系統在空氣品質監測上之應用，199725.望熙榮，地理資訊系統與分析竹山測站高PM10成因之分析，199826.美國環保署網站www.epa.gov27.空氣中揮發性含鹵素碳氫化合物檢驗方法-以Tenax-TA吸附劑採樣之氣相層析法，環署檢 字第00541號公告，NIEA A714.10T28.空氣中揮發性有機化合物檢測方法-不鏽鋼採樣筒/氣相層析質譜儀法，環署檢字第00567 號公告，NIEA A715.11B29.U.S. EPA Compendium Method TO-10A, Center for Environmental Research Information Office of Research and Development U.S. Environment Protection Agency Cincinnati, OH 45268, 199930.U.S. EPA Compendium Method TO-14A, Center for Environmental Research Information Office of Research and Development U.S. Environment Protection Agency Cincinnati, OH 45268, 199931.Schlitt, H (1980), “Organics in Air: Sampling and Identification”, Sampling and Analysis of Toxic Organic in the Atmosphere, ASTM STP721, American Society for Testing and Materials,198032.Bozzelli, J. W. and Kebbekus, B. B., “Selective Gas Chromatographic Detection of Vaper-Phase Organics in Ambient Air”, Sampling and Analysis of Toxic Organic in the Atmosphere, ASTM STP721, American Society for Testing and Materials,198033.Xu-Liang Cao, C. Nicholas Hewitt, “Build-up of artifacts on adsorbents during storage and its effect on passive sampling and gas chromatography- flame ionization detection of low concentrations of volatile organic compounds in air”, Journal of Chromatography , 199434.梁正中、葉志銘、吳非霖、游榮華，”不同採樣法配合熱脫附裝置於空氣品質監測之研 究”，199835.Walid S. Bouharmra, Sana S. BuHamra, Mary S. Thomson, “Determination of volatile organic compounds in indoor and ambient air of residence in Kuwait ”, Environment International, 199736.梁正中，楊東麟，周天穎，”頭份工業區空氣品質監測規劃”，199637.Shimadzu Corporation, Gas Chromatograph/Mass Spectrometer QP-5000 quick guide, 199338.空氣中硫化氫、甲硫醇、二硫化碳、硫化甲基、及二硫化甲基檢驗方法以高分子吸附劑 吸附之氣相層析/火焰光度偵測法，環署檢字第50543號公告，NIEA A701.10T39.空氣中氨氣之檢測方法－靛酚/分光光度計法，環署檢字第39454號公告，NIEA A426.71T40.空氣中三甲基胺之檢驗方法－氣相層析/火焰離子化偵測法，環署檢字第02194號公告， NIEA A707.1譯41.加藤龍夫、石黑智彥、重田芳廣，惡臭之機器測定，復漢出版社，2000