109 地方特考三等 環保技術 環境污染防治技術 考古題詳解

核心觀念

本題在考活性污泥程序中，有機氮、氨氮與總氮的轉化途徑不同，因此需依放流水控制目標安排硝化、反硝化及污泥排除。

• 總凱氏氮（TKN）：有機氮與氨氮之和，不包含亞硝酸鹽氮及硝酸鹽氮。
• 氨氮：以氨態存在的氮，常以 $NH_3\text{-}N$ 表示。
• 總氮（TN）：包含有機氮、氨氮、亞硝酸鹽氮及硝酸鹽氮。

活性污泥中的異營菌可同化氮並隨剩餘污泥排出；硝化菌則將氨氮氧化為亞硝酸鹽、再氧化為硝酸鹽。反硝化菌在缺氧環境下以硝酸鹽或亞硝酸鹽作為電子受體，將其還原為氮氣逸散。故硝化可降低氨氮，但不會直接降低總氮；要降低總氮，還須讓氮以氮氣形式離開水體，或隨污泥排出。

解題方法

先判斷每個目標所要移除的氮形態，再依序確認是否需要：

1. 將有機氮轉成氨氮；
2. 將氨氮硝化成硝酸鹽；
3. 將硝酸鹽反硝化成氮氣；
4. 以剩餘污泥排除同化進微生物的氮。

一、降低總凱氏氮濃度

TKN 包含有機氮與氨氮，但不包括硝酸鹽氮。因此主要設計重點是去除有機氮及氨氮：

• 有機氮經氨化作用轉為氨氮。
• 一部分氮被微生物同化，經剩餘污泥排出。
• 若配置好氧硝化區，氨氮轉成硝酸鹽氮後，即不再計入 TKN。

可採一般好氧活性污泥程序；若要求氨氮充分轉化，須提供足夠污泥齡、溶氧及硝化菌生長條件。不必為降低 TKN 而設置反硝化區，因硝酸鹽本來就不屬於 TKN。

二、降低氨氮濃度

主要設計目標是使氨氮硝化，通常採較長污泥齡的好氧活性污泥程序：

核心觀念

本題考查濕式洗滌塔處理無機性酸、鹼性氣體的基本原理與設計考量。其核心是讓氣體中的污染物由氣相轉移至液相，再利用水或洗滌液的溶解、解離與化學反應加以去除。

酸性氣體如氯化氫、二氧化硫，常以鹼性洗滌液吸收；鹼性氣體如氨，則可用酸性洗滌液吸收。適當的酸鹼中和反應能降低液相中污染物濃度，維持氣液間的傳質推動力。

解題方法：依「傳質、反應、設備」說明

作答時先交代污染物如何從氣相進入液相，再說明化學吸收如何增進去除，最後整理影響效率的操作與設備設計因素。

1. 氣液接觸與傳質

洗滌塔使含污染物的廢氣與洗滌液充分接觸。污染物先由氣體主體傳至氣液界面，再穿過液膜進入液相。可用氣相或液相的傳質速率式表示：

其中，$N_A$ 為污染物的傳質速率，$K_G$ 為總氣相傳質係數，$a$ 為單位塔體積的氣液接觸面積，$p_A-p_A^*$ 為傳質推動力。增加接觸面積、改善氣液分布或提高傳質係數，均有助於提升吸收效率。

2. 溶解與化學吸收

污染物進入液相後，先溶解於洗滌液；若進一步與洗滌液反應，液相中的游離污染物濃度會降低，氣液界面的平衡濃度也隨之降低，因而維持較大的傳質推動力。

例如，酸性氣體可用鹼液中和；氨等鹼性氣體可用酸液吸收。洗滌液的酸鹼值與藥劑濃度應維持在適當範圍，並依污染物負荷補充藥劑。中和後的液體須經循環、排放或後續處理，避免污染物累積而降低吸收能力。

3. 塔型與操作設計

濕式洗滌塔常見型式包括填充塔與噴淋塔。填充塔以填充物提供較大的氣液接觸面積；噴淋塔以液滴與上升氣流接觸，結構較簡單，亦可處理含塵氣體。

核心觀念

本題考查《事業廢棄物貯存清除處理方法及設施標準》的「相容性」定義，以及相容性對貯存容器、設施與廢棄物分開貯存的要求。以下以命題當年（民國 109 年）法規為準。

依該標準第 2 條第 5 款，相容性是指事業廢棄物與容器、材料接觸，或二種以上事業廢棄物混合時，不發生下列效應：

1. 產生熱。
2. 產生激烈反應、火災或爆炸。
3. 產生可燃性流體或有害流體。
4. 造成容器材料劣化，致降低污染防治效果。

解題方法

先按法規定義說明「相容性」，再把定義分成兩種實務關係來回答：一是廢棄物與容器、材料是否相容；二是不同廢棄物彼此混合是否相容。最後說明不相容時的貯存管理方式，並點出其目的在防止反應危害及污染物逸散。

依該標準第 6 條第 1 項第 3 款，一般事業廢棄物的貯存容器、設施須與所存放廢棄物相容；不具相容性的廢棄物應分別貯存。第 7 條第 1 項第 3 款另規定，有害事業廢棄物的貯存容器或設施須與廢棄物相容；必要時應使用內襯或其他保護措施，以減低腐蝕、剝蝕等影響。

相容性如何影響貯存

核心觀念

本題比較的是兩種不同的水體監測方式：

• 離子交換樹脂膠囊：將含離子交換樹脂的膠囊固定在水體中一段時間，讓樹脂持續吸附水中的重金屬離子；回收後分析樹脂所累積的金屬量。它屬於被動式、時間積分型採樣，可用來掌握投放至回收期間的污染訊號。
• 直接採水送驗：在特定時間、特定位置取水，將水樣送至實驗室分析。它屬於瞬時採樣，分析結果主要代表採樣當下的水質狀況。

題目未涉及特定法條或計算公式，重點在於說明兩種方法的採樣時間尺度、分析對象、監測用途與限制。

解題方法

依「採樣方式、時間代表性、檢測結果、實務優缺點」逐項比較，即可完整作答。判斷偷排調查的關鍵，在於排放是否具有短暫、間歇且發生時間不固定的特性：若只在平時採一次水，容易錯過排放時段；若讓樹脂膠囊留置一段時間，便能累積該期間接觸到的重金屬訊號，協助篩查異常點位及安排後續調查。

兩種方法的差異

核心觀念

本題考查疫情期間的生活廢棄物管理：對居家隔離或居家檢疫者產生的垃圾，應採取源頭妥善包裝、避免自行外出排出、由地方環保機關安排收運，再依規定處理的方式，以降低垃圾外漏及收運人員接觸風險。

**以下以命題當年（民國 109 年）法規及作業原則為準。**主要依據為《廢棄物清理法》及衛生福利部疾病管制署訂定的「因應 COVID-19（武漢肺炎）醫療機構、集中檢疫場所、居家隔離／檢疫及一般民眾生活之廢棄物分類及清理作業原則」。本題重點是該作業原則的居家隔離、檢疫者垃圾收運方式；一般家庭垃圾、醫療機構感染性廢棄物及居家隔離者垃圾，應按其來源與規定區分處理。

解題方法與作答要點

可依「住戶包裝與暫存 → 通知及約定收運 → 人員防護與收集 → 清運及末端處理」分段說明。

一、住戶端：妥善包裝、避免外出排出

1. 一般生活垃圾以垃圾袋盛裝並確實封口，袋子避免裝得過滿或擠壓。
2. 垃圾中如有尖銳物，先以報紙等材料包妥，避免刺破垃圾袋；若袋內液體滲漏或發生惡臭，應先封好，再以第二層垃圾袋盛裝。
3. 原則上垃圾應在解除隔離或檢疫後再排出；若期間確有清除需求，應事先依地方作業方式聯繫並約定收運時間，不可自行外出倒垃圾。
4. 隔離、檢疫期間不排出大型垃圾、家電等非日常生活垃圾。資源回收物應洗淨、分類存放，期滿後再依一般回收方式排出。

二、收集端：由地方機關安排，降低接觸風險