107 高普考高考三級 環保技術 環境污染防治技術 考古題詳解

核心觀念

本題旨在測驗活性污泥系統中核心操作與設計參數——食微比（Food-to-Microorganism Ratio, $F/M$ 比）​之定義與計算能力。

1. 食微比（$F/M$ 比）定義： 單位時間內進入曝氣槽之有機物（受質）總質量，與曝氣槽內現存微生物總質量之比值，計算公式如下： $F/M = \frac{Q \times S_0}{V \times X}$ 其中各參數定義與工程常用單位為：

• $Q$：進流水日流量（$\mathrm{m^3/d}$）
• $S_0$：進流水有機基質濃度，一般以五日生化需氧量表示（$\mathrm{mg/L}$，即 $\mathrm{g/m^3}$）
• $V$：曝氣槽總有效容積（$\mathrm{m^3}$）。若有多座槽體串聯或並聯，應採整體系統之總容積計算
• $X$：曝氣槽內微生物濃度（$\mathrm{mg/L}$，即 $\mathrm{g/m^3}$）。學理上常以代表活性有機生質量的混合液揮發性懸浮固體（MLVSS）​表示；工程實務或規範亦有以混合液懸浮固體（MLSS）​表示者。題目同時提供兩者數據時，應以環境工程學理標準（MLVSS）為主計算，並併列 MLSS 基準以求答題完整

2. 單位一致性原理： 水處理計算中，濃度單位 $\mathrm{1\ mg/L = 1\ g/m^3 = 10^{-3}\ kg/m^3}$。因此，流量（$\mathrm{m^3/d}$）與濃度（$\mathrm{mg/L}$）相乘後除以 $1000$，即可直接化為每日質量負荷（$\mathrm{kg/d}$）。

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解題方法

步驟一：計算曝氣槽總容積（$V$）

題目給定串聯 $2$ 個大小相同之曝氣槽，單槽尺寸為 $7.0\ \mathrm{m}\ (\mathrm{W}) \times 30.0\ \mathrm{m}\ (\mathrm{L}) \times 4.3\ \mathrm{m}\ (\mathrm{depth})$： $\text{單槽容積 } V_1 = 7.0\ \mathrm{m} \times 30.0\ \mathrm{m} \times 4.3\ \mathrm{m} = 903.0\ \mathrm{m^3}$ $\text{總曝氣容積 } V = 2 \times V_1 = 2 \times 903.0\ \mathrm{m^3} = 1806\ \mathrm{m^3}$

步驟二：換算進流水日流量（$Q$）

初沉池放流水即為進入曝氣槽之進流水，已知流量為 $0.0796\ \mathrm{m^3/s}$： $Q = 0.0796\ \mathrm{m^3/s} \times 86400\ \mathrm{s/d} = 6877.44\ \mathrm{m^3/d}$

步驟三：計算每日進流有機基質負荷量（$F$）

基質以 $\mathrm{BOD_5}$ 計，$S_0 = 130\ \mathrm{mg/L} = 0.130\ \mathrm{kg/m^3}$： $F = Q \times S_0 = 6877.44\ \mathrm{m^3/d} \times 0.130\ \mathrm{kg/m^3} = 894.0672\ \mathrm{kg\ BOD_5/d}$

步驟四：計算曝氣槽內微生物總質量（$M$）

1. 以 MLVSS 基準（學理活性微生物量）： 已知 $\mathrm{MLVSS} = 1500\ \mathrm{mg/L} = 1.50\ \mathrm{kg/m^3}$ $M_{\mathrm{VSS}} = V \times \mathrm{MLVSS} = 1806\ \mathrm{m^3} \times 1.50\ \mathrm{kg/m^3} = 2709\ \mathrm{kg\ MLVSS}$

2. 以 MLSS 基準（總污泥懸浮固體量）： 已知 $\mathrm{MLSS} = 1.40 \times \mathrm{MLVSS} = 1.40 \times 1500\ \mathrm{mg/L} = 2100\ \mathrm{mg/L} = 2.10\ \mathrm{kg/m^3}$

核心觀念

1. 德意志－安德森方程式（Deutsch-Anderson Equation）： 用於描述靜電集塵器（Electrostatic Precipitator, ESP）在理想層流或均勻擾流狀態下，氣體中粒狀污染物的捕集效率： $\eta = 1 - e^{-\frac{wA}{Q}}$ 其中：

• $\eta$：集塵效率（Collection efficiency，無因次，以小數或百分比表示）
• $w$：粒子之有效漂移速度（Effective drift velocity，$\mathrm{m/s}$）
• $A$：集塵板總集塵面積（Collection area，$\mathrm{m^2}$）
• $Q$：處理解流之體積氣體流量（Volumetric gas flow rate，$\mathrm{m^3/s}$）

2. 穿透率（Penetration, $P$）與集塵面積之對數線性關係： 將方程式移項整理，定義穿透率 $P = 1 - \eta$： $P = 1 - \eta = e^{-\frac{wA}{Q}}$ 兩邊取自然對數： $\ln(1 - \eta) = -\frac{wA}{Q} \quad \implies \quad A = -\frac{Q}{w}\ln(1 - \eta) = \frac{Q}{w}\ln\left(\frac{1}{1 - \eta}\right)$ 在氣體流量 $Q$ 與操作電場、粉塵性質所決定的有效漂移速度 $w$ 維持定值的工程假設下，集塵面積 $A$ 與 $\ln\left(\frac{1}{1 - \eta}\right)$（或 $-\ln(1-\eta)$）成正比。

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解題方法

步驟一：整理已知條件與假設

• 氣體流量 $Q = 180\ \mathrm{m^3/s}$
• 原操作條件：集塵效率 $\eta_1 = 97\% = 0.97$，集塵面積 $A_1 = 5400\ \mathrm{m^2}$
• 目標操作條件：集塵效率 $\eta_2 = 99\% = 0.99$，集塵面積設為 $A_2$
• 基本假設：氣體流量 $Q$、粒徑分佈與操作電場強度維持不變，故有效漂移速度 $w$ 視為常數。

步驟二：建立面積比值方程式（比例消去法）

分別列出兩次操作條件之方程式： $A_1 = \frac{Q}{w} \ln\left(\frac{1}{1 - \eta_1}\right) = -\frac{Q}{w} \ln(1 - 0.97) = -\frac{Q}{w} \ln(0.03)$ $A_2 = \frac{Q}{w} \ln\left(\frac{1}{1 - \eta_2}\right) = -\frac{Q}{w} \ln(1 - 0.99) = -\frac{Q}{w} \ln(0.01)$

核心觀念

本題評量廢棄物掩埋場「厭氧消化理論產氣量」之化學計量計算，涉及固體廢棄物三成分分析與元素分析之轉換，以及環境工程經典之 Buswell 方程式（Symons & Buswell Equation）。

1. 三成分分析（Proximate Analysis）與可燃分計算： 廢棄物總重由水分（$W$）、灰分（$A$）與可燃分（$V$）組成： $W\% + A\% + V\% = 100\%$ 掩埋分解產氣之有機基質僅來自可被微生物分解之「可燃分」（無水無灰有機基質，Dry Ash-Free, DAF）。
2. 完全厭氧分解反應式（Buswell 方程式）： 有機物分子式通式以 $C_a H_b O_c N_d$ 表示，在充分水分與完全厭氧降解條件下，理論最大產氣反應為： $C_a H_b O_c N_d + \left(a - \frac{b}{4} - \frac{c}{2} + \frac{3d}{4}\right) H_2O \rightarrow \left(\frac{a}{2} + \frac{b}{8} - \frac{c}{4} - \frac{3d}{8}\right) CH_4 + \left(\frac{a}{2} - \frac{b}{8} + \frac{c}{4} + \frac{3d}{8}\right) CO_2 + d\, NH_3$
3. 元素守恆與產物莫耳數關係： 設有機物中所含碳、氫、氧、氮之總莫耳數分別為 $n_C$、$n_H$、$n_O$、$n_N$，則各產物之生成莫耳數可直接由計量係數導出：

• 氨氣生成量： $n_{NH_3} = n_N$
• 甲烷生成量： $n_{CH_4} = \frac{n_C}{2} + \frac{n_H}{8} - \frac{n_O}{4} - \frac{3n_N}{8}$
• 本題原子量取常規整數值：$\mathrm{C}=12$、$\mathrm{H}=1$、$\mathrm{O}=16$、$\mathrm{N}=14$。

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解題方法

步驟一：求垃圾中可燃分與各元素之質量與莫耳數

1. 可燃分質量： 題目給定水分 $18\%$、灰分 $10\%$，則可燃分比例為： $V\% = 100\% - 18\% - 10\% = 72\%$ $2\ \mathrm{kg}$ 垃圾中所含可燃分重 $m_{\text{comb}}$： $m_{\text{comb}} = 2\ \mathrm{kg} \times 72\% = 1.44\ \mathrm{kg} = 1440\ \mathrm{g}$

2. 各元素質量與莫耳數： 由可燃分乾基元素分析（$\mathrm{C}: 50\%$、$\mathrm{H}: 6.5\%$、$\mathrm{O}: 42.5\%$、$\mathrm{N}: 1\%$，總和為 $100\%$）：

• 碳（C）： $m_C = 1440\ \mathrm{g} \times 50\% = 720\ \mathrm{g} \implies n_C = \frac{720\ \mathrm{g}}{12\ \mathrm{g/mol}} = 60\ \mathrm{mol}$
• 氫（H）： $m_H = 1440\ \mathrm{g} \times 6.5\% = 93.6\ \mathrm{g} \implies n_H = \frac{93.6\ \mathrm{g}}{1\ \mathrm{g/mol}} = 93.6\ \mathrm{mol}$
• 氧（O）： $m_O = 1440\ \mathrm{g} \times 42.5\% = 612\ \mathrm{g} \implies n_O = \frac{612\ \mathrm{g}}{16\ \mathrm{g/mol}} = 38.25\ \mathrm{mol}$
• 氮（N）： $m_N = 1440\ \mathrm{g} \times 1\% = 14.4\ \mathrm{g} \implies n_N = \frac{14.4\ \mathrm{g}}{14\ \mathrm{g/mol}} = \frac{36}{35}\ \mathrm{mol} \approx 1.0286\ \mathrm{mol}$

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步驟二：計算 $NH_3$ 之最大產生量

由氮原子守恆，有機物中的氮完全轉化為氨氣： $n_{NH_3} = n_N = \frac{36}{35}\ \mathrm{mol}$ 氨氣分子量 $M_{NH_3} = 14 + 1 \times 3 = 17\ \mathrm{g/mol}$，故氨氣質量 $m_{NH_3}$ 為：

核心觀念

本題為「環境污染防治技術」中結合「廢棄物焚化處理製程」與「物理性公害（噪音）防制」的跨領域題型。其核心在於：

1. 垃圾焚化廠製程單元之主要噪聲發生物理機制：涵蓋「空氣動力噪音」（如風機旋轉、高壓氣體噴射排放）、「機械運轉及撞擊噪音」（如渦輪機旋轉、齒輪咬合、垃圾抓斗抓取碰撞）及「流體擾流與落水噪音」（如管線閥件減壓、冷卻水塔落水）。
2. 噪音控制三大工程途徑：

• 音源控制（Source Control）：選用低噪音機型、降低轉速、動態平衡校正、基座防振與彈簧避震。
• 路徑控制（Path Control）：隔音罩（箱）、吸音棉/多孔吸音板、消音器（阻抗式、反應式）、消音百葉、隔音牆及廠區綠帶緩衝。
• 受體保護（Receiver Protection）：中央控制室隔音設計、工作人員配戴防音耳罩/耳塞。

3. 法規依據：以命題當年（民國 107 年）法規為準，垃圾焚化廠屬《噪音管制法》所規範之「工廠（場）」類別，其廠界與周界音量須符合《噪音管制標準》對應管制區（通常為第三類或第四類管制區）之日間、晚間與夜間均能音量（$L_{\text{eq}}$）及低頻噪音（$20\text{ Hz}\sim 200\text{ Hz}$）限值要求。（現行法規於後續雖有修正微調部分頻帶評定規範，但管制精神與分區標準架構一致）。

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解題方法

回答本題應依照焚化廠「製程物流與運轉單元」由前至後進行系統化拆解，切忌東拼西湊。作答架構採「單元位置與設備 $\rightarrow$ 噪音產生機制 $\rightarrow$ 具體工程控制方法」三段式對應，不僅論述邏輯緊密，亦便於閱卷委員逐項核給分數。題旨要求「至少 5 項」，考場上應答出最具代表性、且涵蓋機械、氣動、運輸三大面向的 5 至 6 個主要核心來源。

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選項分析

本題為申論問答題，無選擇題選項。作答評分重點在於：

1. 項目名稱是否具備具體工程設備專有名詞（不可僅寫「機器很吵」、「煙囪很吵」）。
2. 控制方法是否具備實務工程可行性，並正確應用隔音、吸音、消音、防振等物理手段。

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解題技巧

1. 結構模板化：每一項都以「【噪音來源設備及機制】」配對「【工程控制對策】」，並明確點出消音器型式、隔音罩材質或防振裝置，展現專業度。
2. 避免常見陷阱：

• 陷阱一：只寫控制概念（如「降低音量」）而未寫出具體工程措施（如「加裝排氣消音器」、「基座安裝防振彈簧」）。
• 陷阱二：遺漏「低頻噪音」問題。風機、大型泵浦及冷卻塔常產生顯著低頻共振，若能提及「低頻防振基座」可獲得高分。

3. 時間配置建議：本題為標準 20～25 分題型，作答時間應控制在 20～25 分鐘，字數約 600～800 字最適中。

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【答案】

垃圾焚化廠運轉過程中之主要噪音來源及其具體控制方法如下列 5 項（另附補充項）：

一、 誘引抽風機（Induced Draft Fan, ID Fan）與送風機

• 噪音來源及機制： 焚化爐二次風機、一次風機及煙道後端的誘引抽風機（ID Fan）多屬高風量、高風壓之大型離心或軸流風機。葉片高速旋轉切割氣體會產生顯著之「葉片通過頻率（BPF）空氣動力噪音」，同時風機主機馬達、軸承高速旋轉與管路內部氣流紊流亦會引起機械振動與低頻結構傳遞噪音。
• 控制方法：

1. 進／出風管道加裝消音器：於風機進出口處安裝阻抗複合式消音器（消音箱），吸收中高頻紊流氣動音並衰減低頻衝擊。
2. 隔音罩與外殼包覆：風機殼體及銜接風管外層包覆高面密度隔音阻尼材（如鉛板阻尼層複合玻璃棉或岩棉外護鍍鋅鋼板）。
3. 防振與軟接頭隔振：風機基座裝設彈簧減振器或防振橡膠墊，風機與固定風管連接處設置耐高溫柔性伸縮防振軟接頭（Flexible Joint），隔絕固體結構傳音。

核心觀念

本題為典型的垃圾焚化燃燒化學計量（Combustion Stoichiometry）​計算題，主要評量以下核心觀念與定義：

1. 垃圾三成分與元素分析基準換算：

• 垃圾全量（全基，As-received basis）包含水分（$W$）、灰分（$A$）與可燃分（Combustibles, $C_m$）： $C_m = 100\% - W - A$
• 題目給定之元素分析係以「可燃分」為基準，計算時須先折算為佔垃圾全量的質量分率。

2. 完全燃燒反應計量式（原子量：$\mathrm{C}=12$、$\mathrm{H}=1$、$\mathrm{O}=16$、$\mathrm{S}=32$）：

• $\mathrm{C} + \mathrm{O_2} \rightarrow \mathrm{CO_2}$
• $\mathrm{H} + \frac{1}{4}\mathrm{O_2} \rightarrow \frac{1}{2}\mathrm{H_2O}$（或 $2\mathrm{H_2} + \mathrm{O_2} \rightarrow 2\mathrm{H_2O}$）
• $\mathrm{S} + \mathrm{O_2} \rightarrow \mathrm{SO_2}$

3. 理論需氧量（$n_{\mathrm{O_2, theor}}$）與理論空氣量（$n_{\mathrm{Air, theor}}$）：

• 垃圾本身含有氧元素，燃燒所需之理論氧量須扣除垃圾自身所含之氧分率： $n_{\mathrm{O_2, theor}} = n_{\mathrm{C}} + \frac{n_{\mathrm{H}}}{4} + n_{\mathrm{S}} - n_{\mathrm{O_2, fuel}}$
• 空氣中含 $\mathrm{O_2}\ 21\ \mathrm{vol\%}$、$\mathrm{N_2}\ 79\ \mathrm{vol\%}$，故理論空氣量為： $n_{\mathrm{Air, theor}} = \frac{n_{\mathrm{O_2, theor}}}{0.21}$

4. 過量空氣率（Excess Air, $EA$）與實際供氣量：

• 空氣比 $m = 1 + EA = 1 + 0.20 = 1.20$。
• 實際帶入之氧氣量與氮氣量均為理論值之 $1.20$ 倍。

5. 排氣（Off gas）成分與莫耳分率：

• 依理想氣體定律，在同溫同壓下，氣體之體積百分比（$\mathrm{vol\%}$）即為莫耳分率（$\mathrm{mol\%}$）。
• 爐體操作於 $850$～$950^\circ\mathrm{C}$，水分全部汽化為水蒸氣進入排氣中。排氣組成可分為：
• 濕基（Wet basis）：實際排氣狀況，包含燃燒生成水及垃圾原含水分。
• 乾基（Dry basis）：扣除水蒸氣後之乾排氣成分（空氣污染連續自動監測設施常用基準）。

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解題方法

步驟一：設定計算基準與全基元素質量莫耳數換算

設垃圾處理量基準為 $100\ \mathrm{kg}$。

1. 成分分率：

• 水分：$18\ \mathrm{kg}$
• 灰分：$10\ \mathrm{kg}$
• 可燃分：$100 - 18 - 10 = 72\ \mathrm{kg}$

2. 各元素在全垃圾中之重量與莫耳數：

• 碳（C）：$72\ \mathrm{kg} \times 72\% = 51.84\ \mathrm{kg} \implies n_{\mathrm{C}} = \frac{51.84}{12} = 4.32\ \mathrm{kmol}$
• 氫（H）：$72\ \mathrm{kg} \times 12\% = 8.64\ \mathrm{kg} \implies n_{\mathrm{H}} = \frac{8.64}{1} = 8.64\ \mathrm{kmol}$
• 氧（O）：$72\ \mathrm{kg} \times 12\% = 8.64\ \mathrm{kg} \implies n_{\mathrm{O_2, fuel}} = \frac{8.64}{32} = 0.27\ \mathrm{kmol}$（相當於 $0.54\ \mathrm{kmol}$ 的 $\mathrm{O}$ 原子）
• 硫（S）：$72\ \mathrm{kg} \times 4\% = 2.88\ \mathrm{kg} \implies n_{\mathrm{S}} = \frac{2.88}{32} = 0.09\ \mathrm{kmol}$
• 垃圾本身水分（$\mathrm{H_2O}$）：$18\ \mathrm{kg} \implies n_{\mathrm{H_2O, fuel}} = \frac{18}{18} = 1.00\ \mathrm{kmol}$

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步驟二：計算理論需氧量及理論空氣量

1. 理論需氧量（$n_{\mathrm{O_2, theor}}$）： $n_{\mathrm{O_2, theor}} = n_{\mathrm{C}} + \frac{n_{\mathrm{H}}}{4} + n_{\mathrm{S}} - n_{\mathrm{O_2, fuel}}$ $n_{\mathrm{O_2, theor}} = 4.32 + \frac{8.64}{4} + 0.09 - 0.27 = 4.32 + 2.16 + 0.09 - 0.27 = 6.30\ \mathrm{kmol}$
2. 理論空氣量（$n_{\mathrm{Air, theor}}$）與理論氮氣量（$n_{\mathrm{N_2, theor}}$）： $n_{\mathrm{Air, theor}} = \frac{6.30}{0.21} = 30.00\ \mathrm{kmol}$ $n_{\mathrm{N_2, theor}} = 30.00 \times 0.79 = 23.70\ \mathrm{kmol}$

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步驟三：計算實際空氣量與通入氣體量

在 $20\%$ 過量空氣條件下（$m = 1.20$）：

1. 實際通入氧氣量（$n_{\mathrm{O_2, in}}$）： $n_{\mathrm{O_2, in}} = 6.30 \times 1.20 = 7.56\ \mathrm{kmol}$
2. 實際通入氮氣量（$n_{\mathrm{N_2, in}}$）： $n_{\mathrm{N_2, in}} = 23.70 \times 1.20 = 28.44\ \mathrm{kmol}$

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步驟四：計算燃燒後排氣中各組分之莫耳數

1. 二氧化碳（$\mathrm{CO_2}$）：來自碳的完全燃燒

核心觀念

本題旨在評量地下水污染傳播與現地淋洗／自然溶析（Flushing / Dissolution）所需時間之質量平衡估算。涉及之核心觀念與定義包含：

1. 污染物質量守恆：利用非水相液體（NAPL，四氯化碳屬重質非水相液體 DNAPL）之體積與比重（Specific Gravity, $S.G.$），計算受污含水層中之純相污染物總質量： $M = V_{\mathrm{NAPL}} \times \rho_{\mathrm{NAPL}}$
2. 水相溶解度與質量傳遞極限：受局部平衡限制，地下水流經殘留純相污染區之出水濃度通常低於理論飽和溶解度，本題給定實際溶解度為水溶解度之 $20\%$： $C_{\mathrm{actual}} = S \times 20\%$
3. 溶析所需地下水總量：在穩定溶析假設下，完全溶解移除該污染物所需之最少地下水體積為： $V_w = \frac{M}{C_{\mathrm{actual}}}$
4. 水文地質流況與流量計算：

• 題目給定含水層體積 $V = 1\ \mathrm{m^3}$，未載明空間長寬高比時，標準工程慣例假設為正立方體（邊長 $1\ \mathrm{m}$，流經截面積 $A = 1\ \mathrm{m^2}$，流徑長度 $L = 1\ \mathrm{m}$）。
• 地下水「實質孔隙流速」（Average linear velocity / Seepage velocity, $v$）與通過截面之實質體積流量 $Q$ 關係為： $Q = A \times n \times v$ 其中 $n$ 為含水層孔隙率。

5. 移除時間評估： $t = \frac{V_w}{Q} = \frac{M}{Q \cdot C_{\mathrm{actual}}}$

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解題方法

1. 幾何形狀與水文地質條件假設

設 $1\ \mathrm{m^3}$ 之含水層受污區為正立方體：

• 垂直地下水流向之截面積 $A = 1\ \mathrm{m} \times 1\ \mathrm{m} = 1\ \mathrm{m^2}$。
• 地下水沿流向之穿越長度 $L = 1\ \mathrm{m}$。
• 題目給定地下水流速 $0.04\ \mathrm{m/day}$ 視為實質孔隙流速 $v$（故孔隙率 $n=0.3$ 用於計算有效過水斷面流量）。

2. 計算受污染四氯化碳（$\mathrm{CCl_4}$）之總質量 $M$

四氯化碳比重 $S.G. = 1.58$，水之密度以 $1.0\ \mathrm{kg/L}$ 計，故其密度 $\rho = 1.58\ \mathrm{kg/L}$。 $M = 20\ \mathrm{L} \times 1.58\ \mathrm{kg/L} = 31.6\ \mathrm{kg} = 3.16 \times 10^7\ \mathrm{mg}$

3. 計算出流水中 $\mathrm{CCl_4}$ 之實際溶解濃度 $C_{\mathrm{actual}}$

$C_{\mathrm{actual}} = 7570\ \mathrm{mg/L} \times 20\% = 1514\ \mathrm{mg/L} = 1.514\ \mathrm{kg/m^3}$

4. 計算溶析全量 $\mathrm{CCl_4}$ 所需之地下水總體積 $V_w$

$V_w = \frac{M}{C_{\mathrm{actual}}} = \frac{31.6\ \mathrm{kg}}{1.514\ \mathrm{kg/m^3}} \approx 20.87186\ \mathrm{m^3} = 20,871.86\ \mathrm{L}$

5. 計算通過含水層之地下水體積流量 $Q$

水流通過孔隙截面，實質體積流量為： $Q = A \times n \times v = 1\ \mathrm{m^2} \times 0.3 \times 0.04\ \mathrm{m/day} = 0.012\ \mathrm{m^3/day}$

6. 計算完全移除 $\mathrm{CCl_4}$ 所需時間 $t$

核心觀念

本題旨在評量公職考生在「環境規劃與資源管理」及「空氣污染防制工程」兩大範疇的基礎核心素養：

1. 循環經濟（Circular Economy）：

• 傳統線性模式對比：傳統經濟採「開採－製造－使用－廢棄」（Take-Make-Dispose）的單向線性流程；循環經濟則以「搖籃到搖籃」（Cradle to Cradle, C2C）為哲學，強調封閉迴路（Closed-loop System）系統。
• 核心準則：依據國際艾倫·麥克阿瑟基金會（Ellen MacArthur Foundation）與我國環保法規（如《廢棄物清理法》及《資源回收再利用法》）之精神，核心在於源頭減量、產品壽命延長、生態設計、產業共生及生物／技術雙循環。

2. 焚化戴奧辛再合成反應（De Novo Synthesis）：

• 戴奧辛生成途徑：焚化系統中多氯戴奧辛與多氯呋喃（PCDD/Fs）的生成途徑主要包含：高溫均相合成、前驅物催化縮合（Precursor Route）以及再合成反應（De Novo Synthesis）。
• 反應特性與條件：De Novo 反應為「低溫非均相表面催化反應」，主要發生於焚化爐後端煙道冷卻區與廢熱回收／集塵設備（溫度窗口約 $200^\circ\text{C} \sim 450^\circ\text{C}$，於 $300^\circ\text{C}$ 附近活性最高），由飛灰中殘存的大分子碳質（Char/Soot）與氯源、氧氣，在過渡金屬（如 $\text{Cu}^{2+}$、$\text{Fe}^{3+}$）催化下裂解氯化重組而成。

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解題方法

本題為名詞解釋型申論題，作答宜採取「定義本質 $\to$ 核心機制／架構要素 $\to$ 工程防治與管理實務」的三段式論述：

1. 循環經濟：

• 先破題指出其與傳統「線性經濟」之根本對立。
• 繪製或條列說明「技術循環（Technical Cycle）」與「生物循環（Biological Cycle）」的雙循環架構。
• 導入綠色設計、延伸生產者責任（EPR）、工業共生等推動策略，展現宏觀管理思維。

2. 焚化戴奧辛再合成反應（De Novo Synthesis）：

• 精確界定其發生的「空間位置（燃燒室後端冷卻區）」與「溫度區間（$200^\circ\text{C} \sim 450^\circ\text{C}$）」。
• 剖析四大必備反應因子：碳源（非前驅物型殘碳）、氯源、過渡金屬催化劑、氧氣。
• 具體列出防制工程手段（如 3T 完全燃燒減少未燃碳、急速冷卻淬冷技術、活性碳吸附與袋濾式集塵器）。

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選項分析

本題非選擇題，無選項之分。下表針對兩小題之評分核心要素與架構層次進行解析：

題目項	核心評分要素	考生易疏漏之關鍵點
(一) 循環經濟	1. 線性與閉路之本質差異<br>2. 生物／技術雙循環架構<br>3. 產品全生命週期思維	僅泛泛描述「資源回收（3R）」；未點出源頭預防、產品服務化（PaaS）與搖籃到搖籃的核心哲學。
(二) De Novo Synthesis	1. 發生溫度範圍（$200^\circ\text{C} \sim 450^\circ\text{C}$）<br>2. 催化劑（過渡金屬如銅）<br>3. 碳源本質（飛灰未燃碳粒，非前驅物）	誤答為爐膛內部的高溫反應；或將其與「氯酚／氯苯等前驅物（Precursors）催化反應」混為一談。

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解題技巧

1. 關鍵字精準堆疊（Keyword Density）： 閱卷委員在評閱名詞解釋題時，採關鍵字評分制。

• (一) 必備關鍵字：線性經濟、封閉迴路、搖籃到搖籃、技術循環、生物循環、延伸生產者責任（EPR）。
• (二) 必備關鍵字：非均相表面催化、飛灰殘碳（Char）、$200^\circ\text{C} \sim 450^\circ\text{C}$（峰值 $300^\circ\text{C}$）、過渡金屬（銅 $\text{Cu}$）、急速冷卻（Quenching）。

2. 反應式輔助答題： 以巨觀化學概念式補充說明 De Novo 反應，能大幅提高卷面專業度：