114 專技高考高等考試 環境工程技師 廢棄物工程 考古題詳解

核心觀念

本題考查《廢棄物清理法》對廢棄物的認定、一般廢棄物與事業廢棄物的區分，以及災害廢棄物和廢太陽光電模組的合法清理管道。以下以命題當年（民國 114 年）法規為準。

依《廢棄物清理法》第 2 條，廢棄物包括被拋棄、失去原效用，或於使用等過程產生且不再使用的物質。一般廢棄物是事業廢棄物以外的廢棄物；事業活動產生、非員工生活所產生的廢棄物，則屬事業廢棄物。判斷時應看產生來源、清理情境及物質是否已被拋棄，不能只看外觀或名稱。

解題方法

先依產生來源判定廢棄物類別，再依物質狀態和特性選擇清理方式。災害現場常有淤泥、砂土和生活廢棄物混雜，應先分類，再依各類物料的性質、檢測結果及主管機關核定的計畫安排去化。光電板則依設置者及案場身分判斷申報責任，透過合法清除、處理或再利用體系辦理。

（一）堰塞湖溢流後市區清淤產出物

廢棄物種類定義

堰塞湖溢流沖入市區的淤泥，主要是土砂沉積物；清除時若混有家具、室內裝修材料及民生垃圾，便形成砂土與廢棄物混雜的災害清理物。就本題所述市區鏟子英雄清淤情境，應將其視為災後清出的混合物妥善清理，不能逕自把整批物料當作可任意回填或棄置的土方。

分類時應區分：

1. **可分選砂土、淤泥：**經分選並確認符合再利用或工程使用條件者，可依主管機關規劃作為適當工程材料或其他合法用途。
2. **混入的一般垃圾、家具及裝修廢棄物：**依其性質分流至資源回收、焚化或合法掩埋等管道。
3. **疑似污染物或有害物質：**應單獨辨識、採樣或檢測，依其廢棄物性質及相關規定處理。

災害清理物是否屬一般廢棄物或事業廢棄物，仍須依產生來源判定。民宅、街道等地清出的生活垃圾及混合災害廢棄物，原則上由地方政府依一般廢棄物清理機制處理；若由事業活動產生，則須依事業廢棄物規定辦理。

可能去化管道

• **先暫置、分選：**由地方政府規劃合法暫置場所，將砂土與可燃物、家具、金屬、資源回收物及疑似污染物分開。
• **砂土或淤泥資源化：**經檢測及確認符合用途條件後，可供公共工程或其他合法工程利用；亦可依主管機關規劃辦理標售或再利用。
• **可燃廢棄物：**依組成及設施收受條件，送合法焚化設施處理。
• **不可再利用物：**送合法掩埋或其他核准處理設施。

核心觀念

本題考查廢棄物的物料衡算，以及利用元素組成估算乾基高位發熱值（HHV）。題目已給廢乾紙漿的化學式 $C_{10}H_{20}O_6$，可用 Dulong 公式估算其高位發熱值：

其中 $C、H、O、S$ 是廢棄物中碳、氫、氧、硫的質量百分率。

每日紙漿液的有效紙成分量，則由紙漿液耗量與每噸紙漿液所含有效成分計算。每日生產紙量是用來辨認製程背景，本題已直接給定廢乾紙漿的化學式與水分含量，無須再由產量推估發熱值。

解題方法

1. 計算每日有效紙成分量

每噸紙漿液含有效紙成分 $21\ \mathrm{kg}$，每日紙漿液耗量為 $1{,}500\ \mathrm{kg}=1.5\ \mathrm{ton}$，故：

這是廢乾紙漿的每日質量；由於題目指定水分含量為 $0\%$，不需再做濕基轉乾基換算。

2. 由化學式求元素質量百分率

$C_{10}H_{20}O_6$ 的分子量為：

因此：

核心觀念

本題考查垃圾焚化廠升級整備中的智慧化操作，重點是人工智慧如何協助處理「垃圾性質不均、焚燒狀態隨進料變動」的問題。焚化廠升級整備不只更新爐體、鍋爐及空氣污染防制設備，也可導入機器視覺、機器學習及模糊控制，提升操作效率與穩定性。

最能直接改善焚化核心製程的方向，是導入先進自動燃燒控制：整合燃燒影像、爐溫、氧氣、一氧化碳、蒸汽流量及爐排運轉等資料，利用 AI 辨識燃燒狀態並即時調整操作參數。其他可行應用包括垃圾貯坑高度及影像辨識、自動化吊車抓取，以及清運車車牌辨識和自動過磅。

解題方法

依焚化流程由前至後，辨認 AI 可介入的控制點：

1. **垃圾進廠與貯坑管理：**以機器視覺辨識車牌、自動記錄過磅資料，或估算貯坑垃圾高度與位置。
2. **混拌及投料：**以垃圾影像辨識輔助抓斗選取、混拌及投料，減少進料性質突變。
3. **燃燒控制：**依燃燒狀況及即時製程資料，調整進料、爐排速度、一次風與二次風等參數，使燃燒趨於穩定。
4. **成效管理：**檢視焚化量、蒸汽與發電量、排放及操作異常紀錄，供操作人員追蹤控制成效。

答題時應把「焚化核心的自動燃燒控制」列為主軸，再以進料辨識、自動抓吊及地磅管理補充。只寫車牌辨識雖是 AI 應用，但與燃燒效率、污染控制及發電效能的關聯較間接。

具體應用與效益

一、先進自動燃燒控制

AI 可彙整爐內影像、燃燒溫度、煙氣氧氣與一氧化碳濃度、蒸汽量、垃圾進料及爐排運轉等資料，透過機器學習或模糊控制辨識燃燒狀態，並提供操作調整指令。

核心觀念

本題考查半導體製程廢棄物的產生、資源化與處理市場，並要求分析企業赴海外投資對國內供需及產業鏈的影響。題目未提供投資地點、產能、時程或廢棄物種類與數量，因此以「部分製程產能逐步移往海外」為前提，作定性分析。

晶圓製造常見的廢酸包括含氫氟酸、硫酸、磷酸等廢液；製程廢棄物則可能包括含氟污泥、廢溶劑、廢化學品容器及其他製程殘渣。這些廢棄物的資源化價值取決於成分、濃度、純度、污染物及回收技術，並非所有廢液都能直接再製成原製程所需的化學品。

涉及廢棄物清除、處理及再利用管理時，應依《廢棄物清理法》及相關子法辦理；法規部分以命題當年（民國 114 年）為準。

解題方法

依「產源變化 → 國內廢棄物供給 → 處理與再利用業者 → 市場調整」的因果順序作答，並區分短期與長期影響。核心判斷是：若部分製程產能移往海外，相關廢棄物產生地也會跟著移轉，國內可供處理、回收的料源可能減少；但影響程度仍須看實際移轉的產能與製程，而不能只憑海外投資消息推定。

市場影響分析

1. 國內料源與業者營收可能減少 海外廠區投產後，部分原本在國內產生的廢酸與製程廢棄物會改在海外產生。若國內廢酸再生業者或製程廢棄物處理業者仰賴該公司的委託量，可能面臨進料量及營收下降，設備利用率降低，固定成本分攤也會變得不利。

2. 供需失衡可能加劇價格與競爭壓力 當可處理料源減少，而國內處理設施與產能短期內無法同步調整時，業者可能透過爭取其他半導體廠、電子業或化工業客戶來維持設備運轉。市場競爭因此可能加劇，處理費、回收產品價格及合約條件都可能受到影響。

3. 國內資源化投資與技術升級面臨重新評估 若料源長期減少，新建或擴充廢酸回收、化學品再生及污泥資源化設備的投資風險會提高。業者需更重視多元客戶、彈性製程、回收產品品質與高值化應用，避免產能過度依賴單一客戶。

核心觀念

本題考查全氟及多氟烷基物質（PFAS）的物化特性、環境宿命，以及土壤污染時如何選擇能降低風險、避免污染轉移的整治策略。PFOS 與 PFOA 是其中受關注的長鏈 PFAS。

PFOS 的分子式為 $\mathrm{C_8HF_{17}O_3S}$，PFOA 的分子式為 $\mathrm{C_8HF_{15}O_2}$。兩者都有高度氟化的碳鏈，以及親水性的磺酸基（PFOS）或羧酸基（PFOA），具有界面活性。碳—氟鍵強、化學穩定性高，因此不易在自然環境中分解，常被稱為「永久化學物質」。

法規部分，民國 114 年 5 月 13 日環境部公告將 PFOS、PFOA 的鹽類及相關化合物新增列管為毒性化學物質；相關公告自 114 年 6 月 1 日生效。以命題當年（民國 114 年）法規為準。

解題方法

回答分成兩部分：先說明物質性質與環境行為，再依污染物難分解、容易隨水遷移且會轉入生物體的特性，提出土壤整治方案。整治重點不是單純把 PFAS 從土壤移走，而是要處理回收的 PFAS，並監控水、氣等可能的二次污染途徑。

一、物質性質與環境行為

• **高度持久性：**碳—氟鍵穩定，PFOS、PFOA 對一般水解、光解、氧化及微生物分解具高度抗性，容易長期殘留於環境。
• **界面活性與用途：**具有疏水、疏油特性，曾用於消防泡沫、表面處理及防水防油材料等。
• **水中遷移性：**PFOS、PFOA 及其鹽類常以陰離子形式存在，具水溶性，能隨滲流水移動並污染地下水。其在土壤中的吸附與遷移程度會受土壤有機碳、黏土含量、pH、離子強度及污染物老化時間影響。
• **生物累積與危害：**具有生物累積性及潛在健康危害，可經飲水、食物鏈或其他暴露途徑進入人體及生物體。

二、土壤污染整治方案

對高濃度污染源區，建議採用挖除後異地高溫熱處理，搭配尾氣收集、處理及成效驗證。這是能直接處理污染土壤、並以高溫破壞 PFAS 的整治方案。