115 高普考高考三級 環境工程 廢棄物處理工程 考古題詳解

核心觀念

本題考查循環經濟下，如何把廢棄物由「末端待處理物」轉變為可回收、再使用或再生利用的資源，並說明我國「垃圾全分類零廢棄」政策如何落實這個方向。作答時可依序寫出概念、政策工具、資源循環效益。

• 都市採礦（urban mining）：從城市中已使用或廢棄的產品、設備、建築物及廢棄物中，回收有價物質的作法。例如從廢電器、電子產品及電池回收金屬，或從營建廢棄物回收砂石與金屬。其核心在於把城市視為「人工礦山」，以回收料源補充天然礦產。
• 零廢棄（zero waste）：透過源頭減量、綠色設計、重複使用、維修、回收及再生利用，盡可能避免資源成為最終廢棄物，並降低焚化與掩埋量。零廢棄是持續改善的資源管理目標，並非宣稱所有廢棄物都能立即完全消失。
• 法規依據：以命題當年（民國 115 年）法規為準，政策推動可依《廢棄物清理法》及《資源回收再利用法》等法制架構，落實一般廢棄物分類、資源回收及再利用。法規名稱與條文應以民國 115 年考試命題時有效的版本為準。

解題方法

採用「概念定義—政策作法—循環貢獻」三段式作答。先交代都市採礦與零廢棄的意義，再以源頭、分類回收、再利用及末端處理說明政策作法，最後指出各項作法如何節省原生資源、減少廢棄物與環境負荷。

「垃圾全分類零廢棄」政策的具體作法

1. 源頭減量與綠色消費 鼓勵減少一次用產品與過度包裝，推動可重複使用產品及綠色採購，並以垃圾費隨袋徵收等經濟工具，促使民眾減少一般垃圾排出量。

2. 落實分類與資源回收 將生活垃圾分類為資源物、廚餘及一般垃圾等類別，透過公告應回收項目、回收清除處理制度及地方清運措施，提高分類回收率，避免可回收物混入一般垃圾。

3. 推動廚餘、巨大垃圾及特殊物料分流處理 廚餘依性質進行堆肥、飼料化或厭氧消化等適當利用；家具等巨大廢棄物可修復再使用，或拆解回收可用材料；裝潢修繕及營建廢棄物則加強分類與再利用。

核心觀念

本題考查兩類掩埋場的污染控制目的，以及底部防滲與封場覆蓋的層次配置。核心原則是「底部阻止污染物下滲、頂部減少雨水入滲，並將滲出水與掩埋氣體收集處理」。

法規依據為《一般廢棄物回收清除處理辦法》第 29、30 條，以及《事業廢棄物貯存清除處理方法及設施標準》第 38、39 條。以下以命題當年（民國 115 年）法規為準。

• 衛生掩埋場：主要處置一般廢棄物，以底部及周圍防滲、滲出水與沼氣收集處理、地下水監測等措施，控制掩埋作業及封場後的環境影響。
• 封閉掩埋場：主要用於有害事業廢棄物等須嚴格隔離的廢棄物；以多重阻隔、分層偵測及滲出水收集等設施，降低污染物逸散風險。一般廢棄物中的有害垃圾採封閉掩埋者，準用事業廢棄物相關規定。

解題方法

依「功能—底部防滲—頂部覆蓋」三段作答。畫剖面時，清楚標示由上而下的材料順序，並分辨營運期間的每日覆土與終止使用後的最終覆蓋；兩者功能和厚度要求不同。

一、衛生掩埋場應具備之功能

1. 阻隔污染物下滲：底部及周圍設置低滲透性材料，降低滲出水進入土壤與地下水的機會。
2. 收集並處理滲出水：排水層及集水管將滲出水導至處理設施，必要時依核准方式送場外處理。
3. 控制掩埋氣體：設置沼氣收集、處理或再利用設施，並降低氣體逸散及火災風險。
4. 減少作業期間的環境衛生問題：每日覆土、壓實並維持適當坡度，以抑制臭味、病媒及廢棄物飛散。
5. 維持封場後穩定並監測環境：最終覆蓋應減少雨水入滲、引導地表逕流；設置地下水監測井並定期監測。

二、封閉掩埋場應具備之功能

1. 提供多重阻隔：底部、周圍及中間各層設置黏土與人造不透水材料，降低廢棄物及滲出水外逸。
2. 分層偵測與收集滲出水：高透水性材料層可導引滲出水並設置偵測、收集設施，以利及早發現異常與抽除。
3. 減少外來水進入：封場時加設低透水覆蓋，降低雨水入滲與後續滲出水生成。
4. 封場後持續監測：定期監測地下水等環境品質，並維護覆蓋、排水及相關設施。

三、剖面圖與層次說明

（一）衛生掩埋場底部防滲層

民國 110 年 2 月 22 日修正施行後新設的衛生掩埋場，底部及周圍應採黏土質、皂土或具相同阻水功能的地工材料組合作為基礎，並設人造不透水襯裡。法定最低性能為：阻水基礎厚度 60 公分以上、透水係數低於 $10^{-7}$ 公分／秒；人造不透水材料厚度 0.2 公分以上、透水係數低於 $10^{-10}$ 公分／秒，且須與廢棄物或滲出水相容。

 廢棄物
──────────────────────────
 滲出水收集排水層、集水管
──────────────────────────
 人造不透水襯裡
 厚度 ≥ 0.2 cm；k < 10⁻¹⁰ cm/s
──────────────────────────
 黏土質／皂土／阻水地工材料組合
 厚度 ≥ 60 cm；k < 10⁻⁷ cm/s
──────────────────────────
 天然地盤

滲出水收集層設於襯裡上方，使滲出水能流向集水管；黏土或地工材料與人造襯裡構成阻水系統。

（二）衛生掩埋場終止使用後之最終覆蓋

核心觀念

本題考查轉爐石的來源與材料性質、工程再利用的安定性問題，以及其作為環境處理介質時的反應機制。作答可依序由「煉鋼製程與組成」切入，再說明「性質帶來的風險」，最後將其鹼性、多孔表面及含鈣、鐵等成分，連結到工程用途與污染物去除機制。

解題方法

（一）來源、主要化學組成及物理特性

轉爐石又稱氧氣轉爐石，是高爐鐵水進入轉爐後，吹入氧氣進行脫碳、脫矽、脫磷等精煉反應時，加入石灰或白雲石等造渣劑，與鐵水中的雜質及氧化物反應形成的熔渣。熔渣冷卻、破碎及篩分後，即成為轉爐石粒料。

主要化學成分包括 CaO、SiO₂、FeO／Fe₂O₃、MgO、Al₂O₃、MnO 及少量磷、硫等；實際比例隨原料、煉鋼操作與冷卻方式而異。物理上通常呈黑灰色、質地堅硬、密度較高，具有高抗壓、耐磨及粗糙多孔等特性；其中游離氧化鈣、游離氧化鎂會與水反應，是其體積安定性的重要控制因素。

（二）工程材料再利用的主要問題及成因

1. **膨脹、隆起與開裂：**游離 CaO 遇水水化生成 Ca(OH)₂，游離 MgO 水化生成 Mg(OH)₂，固相體積增加；若材料已鋪設或被混凝土包覆，膨脹可能導致路面隆起、混凝土開裂或地盤變形。 $\mathrm{CaO + H_2O \rightarrow Ca(OH)_2}$

2. **延遲膨脹與不均勻變形：**顆粒大小、游離氧化物含量與水分進入程度不一，使水化反應速率不同；部分顆粒在工程完工後才反應，造成難以預測的長期回脹。

3. **金屬或鹼性成分溶出：**轉爐石含鐵、錳及微量金屬，且含大量鹼性氧化物；若未經適當安定化或品質管制，接觸水後可能造成高 pH 滲流水或污染物溶出，影響土壤及水體。

4. **來源與品質差異：**不同煉鋼批次、原料與製程造成化學成分、粒徑及安定程度變異，若未分類、熟化、篩分並檢測，工程性能與環境風險均較難穩定控制。

因此，使用前須視用途進行熟化或其他安定化處理，並檢核膨脹性、粒料級配、強度及溶出特性；使用中也應避免未安定材料直接用於對變形敏感或容易接觸水的部位。

（三）轉爐石資源化利用方式、原理與優點

1. **道路工程粒料或級配材料：**利用其硬度高、抗壓及耐磨性佳，替代部分天然碎石，用於道路基層、底層或施工便道。可減少天然砂石開採，也能利用其良好承載能力；使用前須確認粒料安定性及級配。

2. **瀝青混凝土骨材：**以轉爐石取代部分天然骨材。其粗糙表面有助於與瀝青黏結，硬度與耐磨性可提升鋪面抗磨耗能力；瀝青包覆可降低水分接觸顆粒內游離 CaO 的機會，但仍須做好骨材安定與混合料品質管理。

核心觀念

本題考《事業廢棄物貯存清除處理方法及設施標準》第 20 條：特定有害事業廢棄物應先經中間處理，才可進入最終處置或再利用程序。中間處理是指在最終處置或再利用前，藉物理、化學、生物或熱處理等方法，改變廢棄物的特性或成分，以達成分離、減積、去毒、固化或穩定。

**以下以命題當年（民國 115 年）法規為準。**作答時應辨別各類廢棄物的名稱，並依條文指定處理方法作答；若法規列有多種方法，寫出完整選項較穩妥。

解題方法

題目已列出五種廢棄物，直接逐一對照《事業廢棄物貯存清除處理方法及設施標準》第 20 條相應款次，列出規定的中間處理方式即可。特別注意「含有毒重金屬之廢棄物」與「含有毒重金屬之廢毒性化學物質」是不同類別，兩者適用的處理方式不同。

各小題解析

（一）廢溶劑

依第 20 條第三款，廢溶劑應以萃取法、蒸餾法或熱處理法處理。

（二）戴奧辛廢棄物

依第 20 條第十一款，戴奧辛廢棄物應以熱處理法處理。

（三）貯存毒性化學物質或其他有害事業廢棄物之容器

依第 20 條第十四款，應採化學處理法、熱處理法或洗淨處理法處理。若採水洗淨處理，須設置妥善的廢水處理設施。