112 公務人員升官等薦任 環保技術 環境污染防治技術 考古題詳解

核心觀念

污泥厭氧消化是在缺氧環境中，由多群微生物依序將有機物分解為甲烷、二氧化碳等氣體的生物處理程序。效率常以有機物去除率、揮發性固體（VS）破壞率、產氣量及甲烷含量衡量。消化效率取決於污泥性質、操作條件，以及微生物能否維持穩定的分解與產甲烷作用。

解題方法：依「基質、環境、操作、抑制」分類

作答時可將影響因素整理為下列四類，並說明各因素對微生物活性或有機物分解的影響：

1. 污泥性質與有機物可分解性 易分解的蛋白質、醣類及脂質通常較快轉化；纖維素、木質素及細胞壁等難分解物質水解較慢，會限制整體消化速率。污泥的 VS 含量、粒徑、顆粒結構及前處理狀況，也會影響微生物接觸基質的程度。

2. 溫度與溫度穩定性 溫度影響微生物生長、酵素反應及甲烷生成速率。常見操作區間為中溫約 $30\text{–}38^\circ\mathrm{C}$、高溫約 $50\text{–}57^\circ\mathrm{C}$；選定操作區間後應維持穩定，溫度突然變動會使微生物受抑制。

3. 酸鹼值與鹼度 產甲烷菌對酸鹼變化較敏感，消化槽通常維持近中性，約 pH $6.8\text{–}7.5$。揮發性脂肪酸（VFA）累積會使 pH 下降；足夠鹼度可緩衝酸化，維持微生物適宜環境。

4. 有機負荷與水力／固體停留時間 有機負荷過高時，產酸速率可能超過產甲烷速率，造成 VFA 累積、pH 降低及消化失穩。停留時間不足則可能使污泥尚未充分分解便排出；停留時間需配合溫度、污泥特性及反應槽設計。

5. 混合與接觸狀況 適當混合可使污泥、微生物與基質均勻接觸，並協助溫度及營養物分布；混合不足易形成沉積或死角，過度混合則可能增加能耗，並干擾微生物顆粒或絮體。

6. 營養鹽與微量元素 微生物需氮、磷及鐵、鎳、鈷等微量元素以維持生長與酵素作用。營養不足會限制生物反應；營養比例亦須適當，避免造成不利的環境條件。

核心觀念

混凝／膠凝是將水中細小、帶電且不易自行沉降的膠體顆粒，轉變成較大、較易分離的絮體。流程通常分為快混與慢混：先使混凝劑迅速均勻分散並 destabilize（脫穩）膠體，再藉較溫和的攪拌促進絮體成長。

快混（rapid mixing）

快混是混凝劑加入水中後，以高強度攪拌使藥劑迅速、均勻分散，並在短時間內與膠體充分接觸。主要作用包括：

• 促進混凝劑水解及反應產物的分散。
• 降低膠體表面電荷或藉吸附、架橋等作用，使膠體脫穩。
• 為後續絮凝創造條件。

快混重視混合強度及藥劑分散均勻度；時間過短或混合不足會使藥劑分布不均，時間過長或剪力過強則可能增加能耗，並影響初生絮體。

慢混（slow mixing；絮凝）

慢混是快混後以較低強度、較長時間攪拌，使已脫穩的顆粒相互碰撞、凝聚並逐漸長成可沉降或可過濾的絮體。慢混重視顆粒碰撞與絮體成長，並須避免過度剪切，否則已形成的絮體會破碎。

（二）快混及慢混的主要設計參數與範圍

解題方法

混合槽設計通常以水力停留時間 $t$、速度梯度 $G$ 及 $Gt$ 值描述。速度梯度可表示攪拌所造成的平均剪切強度，其常用關係式為：

其中 $G$ 為速度梯度（$\mathrm{s^{-1}}$）、$P$ 為輸入水體的功率（W）、$\mu$ 為水的動力黏度（$\mathrm{N\cdot s/m^2}$）、$V$ 為混合槽體積（$\mathrm{m^3}$）。$Gt$ 為速度梯度與混合時間的乘積，代表處理期間的總混合程度。

下列為常見工程設計參考範圍；實際設計仍須依水質、混凝劑、設備型式及試驗結果調整。

核心觀念

本題涵蓋《空氣污染防制法》下固定污染源空氣污染防制費的課徵基礎與費款用途、移動污染源管制策略，以及最佳可行控制技術（BACT）的衝擊性分析。法規部分以命題當年（民國 112 年）為準。

解題方法

依題目三小題分別掌握「排放量怎麼認定、費款怎麼運用」、「移動源從哪些環節管制」及「控制技術會帶來哪些衝擊」即可作答。第一小題須特別區分空氣污染防制費的課徵基礎：固定污染源是依實際排放的污染物種類與數量計算，不是只依許可排放量或排放濃度計費。

（一）固定污染源空氣污染防制費

1. 徵收基礎：實際排放量

依《空氣污染防制法》第 16 條及《空氣污染防制費收費辦法》，固定污染源按每季實際排放的空氣污染物種類及排放量，依各污染物收費費率核算空污費。排放量包括正常操作排放，也包括設備故障、維護不當、人為疏失等情形造成的大量排放。

排放量計算依據有其採用順序，主要包括：

1. 符合規定的連續自動監測設施監測資料。
2. 經認可的揮發性有機物自廠係數。
3. 合規檢測結果，或中央主管機關公告的排放係數、控制效率、質量平衡計量方式。
4. 其他經認可的排放係數或替代計算方式。

各污染物費額依個別排放量計算：

因此，排放量愈高，應繳費額通常愈高，藉此形成減量誘因。

2. 徵收所得的分配與運用

固定污染源空污費由中央主管機關徵收。依《空氣污染防制法》的分配規定，中央應將固定污染源所收款項的 百分之六十，撥交該污染源所在地的直轄市、縣（市）主管機關；其餘由中央主管機關統籌運用。

空污費應專供空氣污染防制工作使用，主要用途包括：

• 空氣污染防制工作及相關計畫。
• 空氣品質監測、調查與研究。
• 污染源管制、稽查及改善工作。
• 空氣污染防制技術的研發、推廣及補助。
• 其他與改善空氣品質及防制空氣污染相關的工作。

作答時應同時交代「指定用途」與「固定源款項按百分之六十撥地方」，才能完整回答徵收所得如何運用。

（二）移動污染源管制四大主軸

移動污染源的管制可從車輛投入市場前、使用期間，以及燃料和交通管理等環節說明：

（二）技術原理與操作方式

1. 浮油抽除／撇油回收

加油站洩漏的汽柴油多屬比水輕的非水相液體（LNAPL）。油品下滲至地下水面後，部分會浮於水面形成浮油，部分則殘留在土壤孔隙中或溶解於地下水。

此技術先以監測井或專用回收井確認浮油厚度，再使用撇油器、抽油泵或具選擇性抽油功能的設備，直接回收地下水面上的自由相油品。操作時應避免抽水量過大，否則會同時抽出大量地下水、造成浮油向井內聚集或擴大污染範圍。回收油品應妥善貯存並依規定處理。

**適用與限制：**適用於井內可量測到自由相浮油的場址；若油品已大多殘留於土壤孔隙或溶解於地下水，單靠撇油無法充分整治，須搭配土壤及地下水技術。

2. 土壤氣體抽除法（SVE）

SVE 適用於未飽和層，也就是地下水位以上的土壤。其原理是在抽氣井建立負壓，使土壤孔隙中的揮發性污染物由土壤移入氣相，並隨抽出氣流送至地面處理設備。處理設備可依污染物濃度及特性採用活性碳吸附、熱氧化或其他適當方式。

基本操作流程為：設置抽氣井與管線、啟動真空抽氣、收集並處理含污染物廢氣，並持續監測抽氣流量、真空度及廢氣污染濃度。場址若有低滲透性土層，氣流不易通過，可能留下污染；地下水位過高或污染物揮發性低時，效果也會受限。

**適用與限制：**適合處理未飽和土壤中的揮發性汽油成分及土壤氣體污染；不適合單獨處理飽和層地下水中的溶解污染物，也不能直接移除大量自由相浮油。

3. 污染土壤開挖處理

先以調查結果確認污染土壤的範圍及深度，再進行開挖；開挖土可送至合格土壤處理設施，或依污染特性採適當的場外處理方式。開挖後應採取底部及側壁採樣，確認污染土壤已移除至整治目標，並以潔淨土回填。