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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:林豐年
研究生(外文):Fong-Nien Lin
論文名稱:焚化廠實際運轉對環境影響之研究
論文名稱(外文):Environmental Impact of a MSW Incinerator in Operation
指導教授:章裕民章裕民引用關係
指導教授(外文):Yu-Min Chang
口試委員:周芷玫劉建中
口試日期:2016-07-07
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺北科技大學
系所名稱:環境工程與管理研究所
學門:工程學門
學類:環境工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2016
畢業學年度:104
語文別:中文
中文關鍵詞:Simapro 8.0.2生命週期評估
外文關鍵詞:Simapro 8.0.2Life cycle assessmentMSW Incinerator
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本研究主要利用生命週期評估技術,以Simapro 8.0.2軟體進行垃圾資源回收(焚化)廠的生命週期評估研究,比較北部某A焚化廠原始設計數值,質能平衡的結果對環境影響的預估,與實際運轉的結果,對環境影響的差異,是利用生命週期評估技術闡述焚化廠對於環境影響的狀況。
研究結果顯示,北部某A焚化廠實際運轉時,以發電效率為評估標的時,焚化廠所產生的底灰與飛灰產生量超過原始設計數值的預估,以101年度的運轉結果顯示,當年度實際處理廢棄物189,724.75公噸,超量運轉1.92%,當年度無任何違反環保法令規定情事時,平均每公噸垃圾產生187公斤的灰渣量,其中底灰產生量為133.32公斤,超過原始設計值的底灰產生量5.2倍,飛灰產生量為53.75公斤,超過原始設計值的4.1倍,其餘盤點結果發現,焚化廠在實際操作的結果,均符合焚化廠原始設計時的設計值,為了解焚化廠在超量運轉的狀況下對於環境影響的實際狀況,本研究以生命週期評估方法,闡述焚化廠運作時對於環境影響的狀況,說明焚化廠設計時對於環境影響的預估情形,同時比較實際操作時焚化廠對於環境影響的狀況的差異,其中以Eco-Indicator 95模式模擬時,焚化廠實際運轉結果符合原始設計時對環境影響的預估,以單一得點分析結果比較顯示,累計對環境影響為0.0408Pt,符合設計時預期結果的1.77Pt,以重金屬、酸化與優養化環境衝擊結果,為焚化廠對環境影響的主要項目;以EPS 2000模式模擬時,焚化廠實際運轉的結果對環境影響,也符合焚化廠原始設計時的預估,其中影響人體健康一項人體健康,焚化廠實際運作累計對環境影響為2.98Pt,遠低於設計時所預估的9.05Pt,對於無生命資源存量一項,焚化廠實際運作累計對環境影響為-32.7Pt,也優於設計時所預估的-17.1Pt,是以焚化廠實際營運時,能符合設計時對環境影響預估狀況的結果。
This research using a life cycle assessment (LCA) techniques to Simapro 8.0.2 software garbage recycling (incineration) plant life cycle assessment study, a comparison of the northern part of the original design value A incineration plants, mass and energy balance of the results of the environmental impact of projected , with the results of actual operation, the environmental impact of the difference is the use of LCA techniques described incineration plant for environmental impact situation.
The results show that when the northern part of the actual functioning of a A incineration plant, in order to assess the efficiency of power generation is the subject, the bottom ash and fly ash produced by incineration plants produce more than the original design value estimate to 101 annual operating result shows that when the annual actual processing 189,724.75 tonnes of waste, excess operating 1.92%, while the year no violations of environmental laws and regulations violations, an average of 187 kg per tonne of waste generated in the amount of ash, bottom ash which produces an amount of 133.32 kg, more than the original design value bottom ash produced 5.2 times the amount of fly ash to produce an amount of 53.75 kg, more than the original design value of 4.1 times, and the remaining inventory found that the incineration plant in the results of the actual operation, are in line with the original design value incineration plant design, in order to understand incineration plant in the actual situation of excessive operating condition for environmental impact. In this study, the LCA method to explain the operation of incineration plants for environmental health impacts, described the situation for the estimated environmental impact of incineration plant design, while incineration plant for health differences when comparing the environmental impact of the actual operation, in which the Eco-Indicator 95 model simulations, incineration plants meet the estimated actual operating results of the environmental impact of the original design, have a single point of comparison analysis showed that the cumulative impact on the environment as 0.0408Pt, designed in line with expected results 1.77Pt, to heavy metals, acidification and eutrophication the environmental impact results for the incineration plant environmental impact of major projects; when EPS 2000 model simulations, the results of the actual operation of the incineration plant impact on the environment, in line with the original design estimate incineration plant, wherein affect human health, a health, the actual operation of incineration plants cumulative impact on the environment as 2.98Pt, far below the estimated design time 9.05Pt, for the stock of a non-living resources, the actual operation of the incineration plant is the cumulative impact on the environment - 32.7Pt, also better than the design of the estimated -17.1Pt, based on the results of the environmental impact of the design projected situation when the actual incineration plant operation, can meet.
目錄

摘要 i
誌謝 v
目錄 vi
表目錄 viii
圖目錄 x
第一章 緒論 1
1.1 研究緣起 1
1.2 研究動機 2
1.3 研究目的 2
第二章 文獻回顧與背景說明 4
2.1 垃圾資源回收(焚化)廠的民營化 4
2.2 垃圾資源回收(焚化)廠營運概況 8
2.3 生命週期評估技術的應用 20
第三章 研究內容與方法 23
3.1 研究架構與流程 23
3.2 生命週期評估方法 24
3.3 生命週期闡釋 31
第四章 結果與討論 40
4.1 焚化廠民營化運轉結果 40
4.2 模式分析結果 58
4.2.1 Eco-Indicator 95模式評估結果 58
4.2.2 EPS 2000模式評估結果 67
4.3 環境影響結果差異分析 78
4.4 焚化廠運轉之管理 92
第五章 結論與建議 94
5.1 結論 94
5.2 建議 95
參考文獻 96
表目錄

表2.1 公私部門各種民間參與模式分工 ...............…..................... 6
表2.2 我國垃圾量產生情形 ............................................... 9
表2.3 我國垃圾資源回收焚化廠興建營運現況 ........................................... 12
表2.4 垃圾資源回收(焚化)廠垃圾進廠種類與數量說明 13
表2.5 104年我國垃圾焚化廠操作營運成果 14
表2.6 北部某A焚化廠基本資料彙整 16
表3.1 國際組織ISO 14040系列生命週期評估標準 25
表3.2 Eco-Indictor 95模式環境效應類別 35
表3.3 Eco-Indictor 95模式常態化轉換因子 36
表3.4 Eco-Indictor 95模式加權化因子 36
表3.5 EPS 2000模式環境影響類別 37
表3.6 EPS 2000模式環境範疇對應表 38
表3.7 EPS 2000模式衝擊因子轉換損害評估之權重因子 39
表4.1 北部某A焚化廠廢棄物進廠量 41
表4.2 北部某A焚化廠灰渣產生量 43
表4.3 北部某A焚化廠焚化殘渣灼燒減量檢測值 44
表4.4 北部某A焚化廠煙道戴奧辛檢測申報值 44
表4.5 北部某A焚化廠廢氣檢測結果 46
表4.6 北部某A焚化廠原始設計數據(單爐) 50
表4.7 北部某A焚化廠質能平衡時推估空氣污染物排放情形 51
表4.8 北部某A焚化廠101年度營運成果 52
表4.9 北部某A焚化廠101年度廢氣定期檢測值 52
表4.10 北部某A焚化廠101年度廢氣連續自動監測結果 53
表4.11 北部某A焚化廠101年度每公噸廢氣污染物排放量 54
表4.12 北部某A焚化廠101年度廢棄物化學組成(濕基) 55
表4.13 焚化廠原始設計值與實際運轉焚化廠生命週期評估分析清單 57
表4.14 以Eco-Indicator 95模式評估某A焚化廠設計值特徵化結果 59
表4.15 以Eco-Indicator 95模式評估某A焚化廠設計值常態化結果 60
表4.16 以Eco-Indicator 95模式評估某A焚化廠設計值加權化結果 61
表4.17 以Eco-Indicator 95模式評估某A焚化廠設計值單一得點結果 62
表4.18 以Eco-Indicator 95模式評估某A焚化廠操作值特徵化結果 63
表4.19 以Eco-Indicator 95模式評估某A焚化廠操作值常態化結果 64
表4.20 以Eco-Indicator 95模式評估某A焚化廠操作值加權化結果 65
表4.21 以Eco-Indicator 95模式評估某A焚化廠操作值單一得點結果 66
表4.22 以EPS 2000模式評估某A焚化廠設計值特徵化結果 68
表4.23 以EPS 2000模式評估某A焚化廠設計值個別損害結果 69
表4.24 以EPS 2000模式評估某A焚化廠設計值損害結果 70
表4.25 以EPS 2000模式評估某A焚化廠設計值個別損害評價加權結果 71
表4.26 焚化廠原始設計值EPS 2000 損害評價加權結果 72
表4.27 以EPS 2000模式評估某A焚化廠操作值特徵化結果 74
表4.28 以EPS 2000模式評估某A焚化廠操作值個別損害結果 74
表4.29 以EPS 2000模式評估某A焚化廠操作值損害結果 75
表4.30 以EPS 2000模式評估某A焚化廠操作值個別損害評價加權結果 76
表4.31 焚化廠原始設計值EPS 2000 損害評價加權結果 77
表4.32 以Eco-Indicator 95特徵化比較評估結果 79
表4.33 以Eco-Indicator 95模式比較常態化後結果 80
表4.34 以Eco-Indicator 95比較加權化評估結果 82
表4.35 以EPS 2000 比較特徵化評估結果 84
表4.36 以EPS 2000比較個別環境衝擊損壞評估結果 85
表4.37 以EPS 2000比較環境衝擊損壞評估結果 85
表4.38 以EPS 2000比較個別環境衝擊加權化評估結果 86
表4.39 以EPS 2000比較環境衝擊加權評估結果 87
表4.40 以Eco-Indicator 95評估模式比較差異分析 89
表4.41 以EPS 2000評估模式比較差異分析 90
圖目錄

圖2.1 我國垃圾產生量趨勢 ............................................ 10
圖2.2 我國垃圾資源回收焚化廠分布情形 11
圖2.3 我國垃圾資源回收(焚化)廠垃圾處理量變化趨勢 13
圖2.4 北部某A焚化廠處理流程圖 17
圖2.5 103年度環保署大型焚化廠查核評鑑項目成績計算與權重 20
圖3.1 研究架構圖 24
圖3.2 生命週期評估架構圖 .......................... ....................... 26
圖3.3 生命週期評估實施步驟 ......................................... 27
圖3.4 盤查分析作業流程 29
圖3.5 生命週期衝擊評估流程 30
圖3.6 The Eco-Indicator 95評估模式架構圖 33
圖4.1 北部某A焚化廠廢棄物進廠總量 41
圖4.2 北部某A焚化廠一般廢棄物與一般事業廢棄物進廠量 42
圖4.3 北部某A焚化廠總灰渣產生量 43
圖4.4 北部某A焚化廠戴奧辛檢測值 45
圖4.5 焚化廠生命週期評估系統邊界 48
圖4.6 焚化爐單爐連續操作熱值輸入區間圖 56
圖4.7 經Eco-Indicator 95常態化比較之後以重金屬污染為主要影響項目 60
圖4.8 經Eco-Indicator 95加權化比較之後以重金屬污染為主要影響項目 61
圖4.9 經Eco-Indicator 95評估後預估主要的環境影響為重金屬污染 62
圖4.10 經Eco-Indicator 95常態化比較之後以酸化為主要影響項目 64
圖4.11 經Eco-Indicator 95加權化比較以酸化為主要影響項目 66
圖4.12 經Eco-Indicator 95評估後酸化為主要的環境影響項目 67
圖4.13 以EPS 2000模式評估個別損害評估結果主要為嚴重影響健康 70
圖4.14 以EPS 2000模式評估某A焚化廠損害結果主要為損害人體健康 71
圖4.15 以EPS 2000模式評估加權化後主要為嚴重影響健康 72
圖4.16 焚化廠原始設計值EPS 2000 損害評價加權結果 73
圖4.17 以EPS 2000模式評估個別損害評估結果主要為壽命減損 75
圖4.18 以EPS 2000模式評估某A焚化廠損害結果主要為損害人體健康 76
圖4.19 實際運轉焚化廠EPS 2000個別損害評價加權評估結果 77
圖4.20 焚化廠實際操作值EPS 2000損害評價加權結果 78
圖4.21 以Eco-Indicator 95 特徵化比較評估結果 79
圖4.22 以Eco-Indicator 95模式比較常態化結果 81
圖4.23 以Eco-Indicator 95比較加權化評估結果 82
圖4.24 以Eco-Indicator 95單一得點比較評估結果 83
圖4.25 以EPS 2000 比較特徵化評估結果 84
圖4.26 以EPS 2000比較環境衝擊損壞評估結果 86
圖4.27 以EPS 2000比較個別環境衝擊加權化評估結果 87
圖4.28 以EPS 2000比較環境衝擊加權化評估結果 88
圖4.29 以EPS 2000比較單一得點評估結果 88
圖4.30 焚化處理技術優點 92
圖4.31 北部某A焚化廠營運管理組織說明 93
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16.謝明憲,垃圾焚化廠經營之探討–崑鼎投資控股公司個案分析,碩士論文,國立成功大學高階管理碩士在職專班,台南,2013。
17.葉龍源,提升國內垃圾焚化廠經營效率相關因素之研究,碩士論文,國立台北科技大學機電整合研究所,台北,2008。
18.郭紋秀,結合生命週期評估及因素分解之研究:以火力發電廠個案為例,碩士論文,國立成功大學環境工程學系,台南,2009。
19.汪青慧,垃圾焚化廠經營績效評估,碩士論文,國立成功大學建築研究所,台南,2008。
20.林素貞,結合生命週期評估及生態效益之分析研究–以鋼鐵廠製品為例,碩士論文,國立成功大學環境工程學系,台南,2005。
21.行政院環境保護署,垃圾處理政策評估說明書,環保署,2011。
22.行政院環境保護署,101至103年度垃圾焚化廠經營管理及查核評鑑相關工作執行計畫(103年度,第3年),環保署/中興工程顧問股份有限公司,專案編號:EPA-103-Z102-02-102,2014。
23..梁發進、徐芳霞,台北市政府獎勵民間投資市政建設之研究-以 BOT 為例, 台北市政府研究發展考核委員會委託研究,1998。
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