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發行單位 : 行政院環境保護署環境保護人員訓練所   協辦單位 : 中華民國環境工程學會   出刊日期 : 民國107年8月5日

最新環境法令政策資訊
「環保署公告最新環境法令政策資訊」
環保技術新知
重金屬連續自動監測技術簡介

       自1975年起,全世界第一個CEMS法規實施以來,其主要監測項目包括不透光率、SO2、NOX、O2、CO2和排放流率,除配合國家之空氣污染管制重點、排放標準管制項目外,尚需考量監測技術發展狀況是否可行,始可納入法規要求公私場所設置相關監測項目之連續自動監測設施。其後,隨著管制對象由鍋爐等大型燃燒源,逐漸擴大到廢棄物焚化爐,其監測項目陸續增加HCl、Pb、Cd和Hg。而根據近年的研究發現,大型燃燒源(如燃煤鍋爐)和焚化爐排放之重金屬等有害空氣污染物(HAPs)對生態和人體健康的影響甚鉅,因此世界各國陸續在其各相關法令中新增重金屬之排放標準。例如,美國1990年在CAAA將Sb、As、Be、Cd、Cr、Co、Pb、Mn、Ni、Se等10項重金屬列為HAPs;歐盟亦在其工業製程管制法令中納入Cd、Hg和(Sb+As+Cu+Cr+Co+Pb+Mn+Ni+V)等項目之排放標準。而我國固定污染源空氣污染現行相關法令中,僅有「廢棄物焚化爐空氣污染物排放標準」設有Pb、Cd和Hg重金屬排放標準。

目前各國對於重金屬的標準檢測方法仍為現場採樣(濾紙搭配各種吸收液)後,再將樣品送回實驗室進行分析。如美國Reference Method 29、歐盟EN 14385和我國的NIEA A302.73C。但這些檢測方法皆為定期人工採樣分析,其結果無法提供公私場所污染源及防制設施操作狀況及排放濃度變化之即時訊息。因此,歐美於1990年代即已開始展開heavy metals或multi-metals CEMS (簡稱MM CEMS)的研究發展。

       由一般學理可知,重金屬的on-line連續監測方法原理甚多,譬如傳統的原子吸收光譜法(AAS)、可變頻二極體雷射吸收光譜(Tunable diode laser spectroscopy, TDLAS)、感應耦合氬氣電漿原子發射光譜法(Inductively Coupled Plasma - Atomic Emission Spectrophotometry,  ICP-AES)、X-光螢光分析儀(X-ray Fluorescence Spectrometer, XRF)、Aerosol Beam Focused-Laser Induced Plasma Spectrometer (ABF-LIPS)、雷射感應擊穿光譜法(laser-induced breakdown spectrometry, LIBS)、Spark induced breakdown spectroscopy (SIBS)和感應耦合電漿質譜儀(Inductively coupled plasma mass spectrometry, ICP-MS)等。美國部分小型廢棄物焚化爐和美國軍方經過安裝設置及長期測試後,美國環保署已於2007年同意Xact公司以XRF原理開發販售的Xact 640 multi-metals CEMS可作為重金屬連續自動監測設施以及標準檢測方法Method 29的替代方法(alternative method),並有其專屬適用之CEMS性能規範(Other Test Method, OTM-16)及品保品管規範(OTM-20)。

       Xact公司開發的Xact multi-metals CEMS (簡稱XCEM)其原理係參考類似大氣β-gauge微粒採樣分析法的概念,將排放氣體抽取經過一具化學反應性的濾帶,將氣態金屬和固態金屬截留在濾帶上,持續抽取樣品累積一段時間(如15分鐘或1小時)後,再以XRF測量各金屬成分之濃度。其概念及設備如圖1所示。圖2為XCEM內部有關濾帶轉盤、樣品氣體流動方向、X-Ray偵測器以及Pd rod內部標準品之示意圖。

圖1 Xact Multi-metals CEMS示意圖

圖2 Xact Multi-metals CEMS內部架構圖

       由於根據近年的研究結果發現,大型燃燒源(如燃煤鍋爐)和焚化爐排放之重金屬等有害空氣污染物(HAPs)對生態和人體健康的影響甚鉅,因此世界各國陸續在其各相關法令中新增重金屬之排放標準。其中,SCAQMD Rule 1420.1是與Multi-Metals CEMS相關較特別的法規。其原因係因為SCAQMD有全美國最大的二座汽車鉛酸電池回收熔煉廠(Exide Technologies和Queemtco, Inc.)的鉛/砷排放濃度和廠區週界空氣、土壤污染濃度長期超過排放標準以及環境品質標準。尤其Exide Technologies在2012到2015年期間違反相關標準所累積的罰單總共超過8,000萬美元,而且其所造成的健康風險是超過法規允許的健康風險20倍以上。因此,SCAQMD在2014年到2015年陸續修訂四次Rule 1420.1要求這二家公司支付US413,451 (約合新台幣1320萬元,以新台幣:美金=32:1換算)租借CES Xact 640 Multi-Metals CEMS進行為期一年分別在二家工廠連續監測其排放管道鉛、砷的排放情形,包含2個月的搬移、設置等工作時間,以及10個月的連續監測(二家工廠所耗時間約各佔一半)。另外,二家工廠尚須支付71,000美元(約合新台幣227萬元,以新台幣:美金=32:1換算),租借CES Xact 625 Multi-Metals ambient air monitoring system進行為期一年分別在二家工廠連續監測其廠區週界空氣鉛、砷的濃度。

       該法規並未要求符合門檻的鉛酸電池回收熔煉廠「設置」Multi-Metals CEMS,而是在現階段先要求污染排放嚴重的二家工廠支付租金,授權SCAQMD相關人員辦理Xact 640 Multi-Metals CEMS和Xact 625 Multi-Metals ambient air monitoring system租借和由CES公司代為設置/操作/管理相關監測作業。相關監測作業亦需符合相關性能規範,並以手動標準檢測方法進行比對。

       根據Hay等人的研究結果,如表1所列,以2004年的物價計算,Multi-MetalsCEM的初設成本大約需$243K ~ $253K,其每年的操作維護成本約為$32.4K ~ $48.3K之間。換算為2012年之物價水準(假設2004年的$1.00為基準,以2.56的年通膨率,在2012年需花費1.22倍的花費始可取得同樣的物品),則其初設費$296K ~ $309K,其每年的操作維護成本約為$39.5K ~ $58.9K之間。換算為新台幣則約需873~912萬元的初設費,以及每年約117~174萬元的操作維護費。

表1 Multi-MetalsCEM成本估算(2004年)


項目


初設費

每年操作維護成本

1


Multi-MetalsCEM:包括X-ray fluorescence (XRF)光譜儀、操作手冊、排放氣體抽取系統、、電腦及控制模組/軟體、站房、校正設備以及 in-house acceptance testing。需$195,000美金。

耗材:包括1年的濾紙以及其他所有的耗材。其費用約需$5,000~$20,000美金。其費用多寡與操作模式有關,如其採樣監測時間為每週40小時,則僅需$5,000美金,如為每週每天24小時不中斷連續操作,則需$20,000美金。

2

採樣管(Probe)及傳輸管線(Transport Line):包括採樣管、加熱、保溫及抗腐蝕傳輸管線。其費用約需$10,000美金。


人工費:包括更換濾紙帶(每3個禮拜(每天24小時連續不斷監測)到2個月(每個禮拜只監測40小時)需1小時工時),例行維護 (清潔監測設施及更換過濾器等,每3個月需6小時工時)。其費用約需$2,400~$3,300美金。

3


運輸及安裝:一般包括設備的運輸、現場安裝、現場試車以及最後的現場校正檢查。其費用約需$25,000美金。此外,公私場所需自行提供傳輸管線的連接。

保固:1年完整服務保固內容包括所有零件的提供、維修及現場協助,其費用約$25,000美金。

4


教育訓練:提供最多6人的現場教育訓練課程,其內容包括訓練手冊、實習培訓、Powerpoint簡報以及安裝後的顧客後續支援。其費用約需$8,000美金。

 

5


Housing:依使用者需求提供不同等級具溫控功能監測設施的拖車(trailer)或站房(shelter)。其費用約需$5,000~$15,000美金。

 

Total


$243K ~ $253K

$32.4K ~ $48.3K

參考文獻

1. James, A. Jahnke, “Continuous Emission Monitoring”, 2nd ed., John Wiley & Sons, New York, 2000

2. K. James Hay, Veera M. Boddu, Bruce E. Johnsen, and John A. Cooper, “X-Ray Fluorescence-Based Multi-
    Metal Continuous Emission Monitor: Technology Demonstration”, Final Report, ERDC/CERL TR-05-9, U.S.
    Army Corps of Engineers, March 2005.

3. USEPA, 40CFR60: Standards of Performance for New Stationary Sources, Feb 02 2005

4. USEPA, 40CFR75: Continuous Emission Monitoring System, Jan 24 2008

5. 王柏智,「垃圾焚化及燃煤程序之重金屬排放特性研究」,國立中央大學環工所碩士論文

6. 中興工程顧問股份有限公司,「固定污染源毒性空氣污染物戴奧辛及重金屬排放調查及管制計畫」,EPA-97-
    FA12-03-A135

7. 中興工程顧問股份有限公司,「固定污染源毒性空氣污染物(戴奧辛及重金屬)排放清冊調查及管制計畫」,
    EPA-96-FA12-03-A115

8. 「空氣污染檢測方法」,行政院環檢所,http://www.niea.gov.tw

9. 財團法人工業技術研究院能源與資源研究所,「固定污染源重金屬排放量調查與控制技術評估與減量管制策略研
    擬」,EPA-94-FA12-03-A206

10. 黃美惠,「燃煤程序重金屬排放特性之初步研究」,國立中央大學環工所碩士論文

11. 羅鈞、陳怡伶、莊桓齊,「美國燃煤電廠汞排放管制立法介紹」,水利土木科技資訊季刊-43期

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開班資訊
環保證照訓練8月 ~ 9月開班期程表

班期名稱

期別

開班日期

開班地點

聯絡人

連絡電話
03-4020789


*乙級升甲級空氣污染防制
專責人員訓練班100(週末班)


10713

8/4-9/9

中央大學

劉嘉鈴

#625


10725

8/4-9/29

工研院(新竹)


10727

9/1-10/7

中山大學


10733

8/11-10/7

逢甲大學


*甲級空氣污染防制專責人員
訓練100(週末班)


10711

8/11-10/7

逢甲大學


10712

8/4-9/9

中央大學


10716

8/19-10/14

雲林科技大學


10718

8/4-9/30

工研院(新竹)


10726

9/1-10/7

中山大學(環工專班)

10729

8/5-9/30


中興大學


*空氣污染防制
專責人員到職訓練


10705

8/4-8/11

中央大學


10708

9/1-10/7

成功大學

10712

8/4-8/5


工研院(新竹)

10720

8/11-10/7


逢甲大學

10721

9/1-10/7


中山大學


*乙級空氣污染防制
專責人員訓練100(週末班)

10701

9/1-10/6


工研院(新竹)

10705

9/15-10/28

產基會

10707

9/1-10/7


中山大學

10710

9/1-10/7


成功大學

10712

9/8-10/7


台大慶齡中心

10713

9/2-9/30


中央大學


空氣污染物目測檢查人員
訓練班-106年

10701

9/12-9/14


中央大學

10702

9/5-9/7


成功大學—
虎頭埤活動中心

10703

9/5-9/7


成功大學—
虎頭埤活動中心


甲級廢(污)水處理
專責人員訓練(週末班)

10723

8/4-9/9


萬能科技大學

劉怡伶

#604

10750

8/19-9/16


交通大學

10708

9/1-10/6


成功大學

10753

9/1-10/1


中山大學

10737

9/8-10/7


東海大學


乙升甲級廢(污)水處理
專責人員訓練

10724

8/4-9/9


產基會(萬能科技大學)

10752

8/19-9/16


交通大學

10709

9/1-10/6


成功大學

10754

9/1-10/7


中山大學


*乙級廢(污)水處理
專責人員訓練(週末班)

10721

8/11-9/15


嘉南大學


*乙級廢(污)水處理
專責人員訓練(週末班)

10723

8/18-9/16


中央大學

劉怡伶

#604

10726

8/18-9/16


逢甲大學

10712

9/1-10/7


產基會

10728

9/8-10/7


東海大學

10715

9/29-11/4


雲林科技大學



廢(污)水處理
專責人員到職訓練

10729

08/11-9/15


嘉南大學

10732

08/18-9/16


中央大學

10725

08/19-9/16


交通大學

10733

09/01-10/7


中山大學

10731

09/08-10/7


東海大學


*乙級升甲級廢棄物清除
專業技術人員訓練班
(週末班)104年

10711

8/4-9/9


中興大學

盧素如

#602

10709

8/11-9/15


工研院

10712

8/11-10/6


東海大學


乙級升甲級廢棄物處理
專業技術人員訓練
(週末班)104年

10751

8/5-10/6


雲林科技大學

10746

8/11-9/15


工研院

10750

8/11-10/6


東海大學

10745

8/11-10/7


中山大學


乙級廢棄物處理
專業技術人員訓練班
(週末班)104年

10714

8/4-9/2


產基會(台北)

10739

8/11-9/8


東海大學

10743

9/1-9/30


中興大學

10723

9/1-9/30


工研院(台北)

10731

9/1-9/30


工研院(中壢)

10738

9/1-9/30


台大慶齡中心

10745

9/1-10/20


屏東科技大學環科系

10713

9/8-10/7


雲林科技大學

10715

9/15-10/21


產基會(宜蘭)


*廢棄物清除、處理技術人員
到職訓練(甲、乙級)

10724

8/4-9/2


產基會

10731

8/11-8/26


雲林科技大學

10733

8/11-9/8


東海大學

10732

8/11-10/7


中山大學


*甲級廢棄物處理
專業技術人員訓練
(週末班)104年

10713

8/5-10/7


雲林科技大學

10702

8/11-9/15


工研院(新竹)

10737

8/11-10/6


東海大學

10744

8/11-10/7


中山大學

10738

8/26-10/6


中興大學

10741

9/1-10/20


屏科大環科系

10736

9/29-11/17


嘉南大學


*甲級毒性化學物質專業技術
管理人員訓練100(密集班)

10710

8/30-9/7

成功大學

曾文齡

#627


*甲級毒性化學物質專業技術
管理人員訓練100 (週末班)

10703

9/1-9/22


元培醫事科技大學

10714

9/15-10/7


東海大學


*乙級毒性化學物質專業技術
管理人員訓練100 (週末班)

10709

9/1-9/15


成功大學

10711

9/15-10/7


東海大學

10708

9/15-10/13


產基會


*乙升甲級毒性化學物質
專業技術管理人員訓練100
(週末班)

10704

9/1-9/22


元培醫事科技大學

10721

9/15-10/7


東海大學


丙級毒性化學物質
專業技術管理人員訓練100
(週末班)

10705

9/15-9/16


成功大學


*毒性化學物質專業
技術管理人員到職訓練
(甲、乙級)

10710

9/1-9/15


成功大學

10712

9/1-9/22


元培醫事科技大學

10714

9/15-10/7


東海大學

10715

9/15-10/13


產基會


*室內空氣品質維護管理
專責人員訓練(週末班) 106

10720

08/26-9/2


嘉南大學

林國平

#628

10703

09/08-9/15


工研院

10716

09/08-9/15


崑山科技大學

室內空氣品質維護管理
專責人員訓練(密集班)班 106

10725

08/01-8/3


弘光科大

10710

08/07-8/10


台灣環保

10728

08/29-8/31


嘉南大學

10717

09/05-9/7


崑山科技大學

10726

09/18-9/21


中央大學


機車排放控制系統及
惰轉狀態檢查人員訓練-105年

10710

8/28-8/31


崑山科技大學

蘇奕綾

#603


公私場所噪音狀況檢查或
鑑定人員訓練(密集班)

10706

9/5-9/13


工研院(桃園)


病媒防治業專業技術人員訓練班
99(密集班)

10710

09/10-9/16


淡江大學(台北)


病媒防治業專業技術人員訓練班
99(週末班)

10709

09/08-10/7


淡江大學(台北)


環境用藥專業技術人員(製造業
、販賣業、病媒防治業)
到職訓練

10709

09/08-10/7


淡江大學(台北)

蘇奕綾

#603

10710

09/10-9/16


淡江大學(台北)


汽車排放控制系統及
惰轉狀態檢查人員訓練-105年

10702

9/25-9/28


台北科技大學

*表示跨月份辦理班期

*以上期程表為預訂辦理班期,實際開班日期請逕洽本所各承辦人員

*報名資格請參考: 環境保護專責及技術人員訓練管理辦法
                          http://law.moj.gov.tw/LawClass/LawAllIf.aspx?PCode=O0100006

環境教育研習課程8月 ~ 9月開班新訊

班期類別


上課地點

課程類別

上課日期

聯絡方式


學歷核心科目研習

景文科技大學

周末班

08/11~08/19


聯絡人:周芷玫
電話:02-82122000#6957
信箱:cmchou@just.edu.tw


經歷專長行政研習

國立彰化師範大學

平日班

08/13~08/17


聯絡人:吳宜真
電話:04-7232105分機3031
信箱:eec@cc2.ncue.edu.tw


訓練及評量

景文科技大學

周末班

08/11~09/23


聯絡人:周芷玫
電話:02-82122000#6957
信箱:cmchou@just.edu.tw


訓練及評量

國立彰化師範大學

周末班

09/01~12/30


聯絡人:吳宜真
電話:04-7232105分機3031
信箱:eec@cc2.ncue.edu.tw


認證展延研習

國立臺中教育大學

周末班

08/11~08/12


聯絡人:李雅鳳/陳品詩
電話:04-22183542
信箱:gienentcu@gmail.com

※以上為預定開班期程,實際開班狀況及課程事宜請逕洽環教機構承辦人或至環境教育認證系統-開辦課程查詢:
https://eecs.epa.gov.tw/front/apclass/agency_class_qry.aspx

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