本期主題:環境規畫與管理

發行人 :蔡俊鴻

本期主編:秦靜如

       

       

106年6月

新竹縣固定污染源污染改善案例檢討

蕭宏杰 / 新竹縣政府環境保護局 科長
徐智星 / 新竹縣政府環境保護局 約僱人員

摘要

  新竹縣近年來因臨近新竹科學工業園區,縣治所在的竹北市、新埔鎮、湖口鄉、新豐鄉等地居住人口大增,尤其是竹北市,除為縣治行政區外,高鐵新竹站與中山高竹北交流道也帶來龐大的交通人口。人口的增加使得原以農業為主的竹北市轉變為商業發達的地區,對於空氣品質的要求也因居民多來自新竹科學工業園區高知識份子,而轉趨嚴格。

  本次的固定污染源改善案例主要位於新竹縣竹北市臨近的新埔鎮的某化纖廠,從事聚酯粒製造與應用,為世界最大單一聚酯粒製造廠,與竹北市僅有一座犁頭山(標高156公尺)區隔,在竹北市尚未發展時,民眾陳情案件僅有該化纖廠周邊零星案件,但隨著人口移入後,陳情案件大增。環保單位自101年即開始積極輔導該化纖廠進行改善,透過要求化纖廠廠區自主管理與污染改善、陳情民眾參與調查及協商、污染物監檢測執行、專家學者協助等四種面向的配合,至104年時,該化纖廠的民眾陳情已有大幅的減少之情形。

一、前言

  新竹縣近年來因臨近新竹科學工業園區,縣治所在的竹北市、新埔鎮、湖口鄉、新豐鄉等地居住人口大增,尤其是竹北市,除為縣治行政區外,高鐵新竹站與中山高竹北交流道也帶來龐大的交通人口。由圖1可得知,新竹縣竹北市在過去的9年(97年至105年)來設籍人口增加了44,486人次,人口密度的增加,意味著住宅需求也增加,原來沒有人口居住的區域開始有了發展,也使得舊有的固定污染源與一般民眾居住環境的距離越來越近。由圖2可看出,本次案例中之化纖廠雖與民眾居住之社區尚有一座犁頭山(標高156公尺)區隔,但民眾陳情異味之數量自100年開始即急速增加。因此如何追查確認異味來源及輔導固定污染源改善成為了環保單位努力的目標。


圖1 新竹縣竹北市設籍人口數統計圖

圖2 新竹縣新埔鎮化纖廠民眾陳情案件數統計圖

二、化纖廠背景說明

  本次案例中之化纖廠位於新埔鎮與竹北市僅有一山之隔,該化纖廠為世界最大的聚酯高分子及瓶用酯粒之工廠,亦為新竹縣最大固定污染源,各污染物排放量TSP佔全縣6%、SOx佔全縣24%、NOx佔全縣11%、VOCs佔全縣8%,主要從事人造纖維製造業,廠內重合廠共有8廠,包含重二~九廠,如圖3所示,製程主要使用對苯二甲酸與乙二醇進行酯化與重合反應來製造聚酯粒以供給廠內製瓶及假撚廠進行後續寶特瓶與纖維製造。製程在酯化與重合反應時,使用鍋爐加熱熱媒油,使其氣化再以管線輸送至設備使用,製程使用的熱媒油有兩種,Dowtherm A(道生油,主要成分為聯苯、聯苯醚)及Santotherm 66(T66,主要成分為氫化三聯苯、氫化四聯苯、三聯苯)。依據工廠製程所使用的原物料和製程特性,主要的異味成份為製程產生乙醛(嗅覺閾值2.8 ppb、周界排放標準2,000 ppb)及熱媒油–熱媒油0 ppb)的原物料主要物質為聯苯,嗅味閾值0.83 ppb、周界排放標準4 ppb)。


圖3 化纖廠製程說明圖

三、污染追查與固定污染源改善歷程

  為瞭解及追查民眾陳情異味之來源,環保單位已先清查過社區周邊,並排除有其他固定污染源會造成民眾所陳情之味道。此外,透過圖4的衛星圖可瞭解化纖廠及民眾陳情社區之相對位置,從圖上可看出化纖廠與民眾居住的社區尚有一段距離外中間還隔著一座犁頭山(標高156公尺)。



圖4 民眾陳情社區與遭陳情固定污染源之空間位置圖

  由圖5可清楚瞭解環保單位自101年起至103年之間,除自行委託專業檢驗單位外,另也與工研院合作及協請環境檢驗所陸續針對化纖廠空氣污染物排放進行監測,也在民眾陳情社區與周邊區域的空氣環境進行監測,以比對出兩者之關聯性。



圖5 101年至103年化纖廠、民眾居住社區及周邊環境空氣污染物監測示意圖

污染追查

1.空氣污染物流布調查

  為瞭解化纖廠空氣污染物的流向,環保單位藉由3-D掃瞄式光學雷達系統可於特定之掃瞄區域進行以雷射掃描方式執行監測該地區空氣污染排放現況與擴散範圍之功能,如圖6所示,透過監測該化纖廠之空氣污染物排放後的流布情形。由圖7可以看到化纖廠廠區產生之空氣污染物在監測過程中確實會越過犁頭山到達另一側。


圖6 3-D掃瞄式光學雷達系統

圖7 101年化纖廠3-D掃瞄式光學雷達系統污染物流向調查圖

2.空氣污染物監測

  在確定空氣污染物的流向後,需要再確定化纖廠產生的空氣污染物種、濃度與民眾居住社區所聞到的味道與強度是否有直接的關聯性。因此,環保單位在102年與工研院合作進行了包括化纖廠廠區內(監測位置如圖8)及民眾居住社區(監測位置如圖9)FTIR監測,103年更請環保署環境檢驗所協助,以該所最先進的移動式監測車設置於犁頭山,並請工研院於同一地點同步架設FTIR,另外化纖廠部份則同步在主要製程排放管道上架設高值觸發採樣設備,而在民眾居住社區部份除持續協助紀錄異味發生時間與風向外,環保單位也提供不鏽鋼採氣瓶供民眾在聞到異味時即立即採樣。


圖8 102年化纖廠內FTIR測線示意圖

圖9 102年民眾居住社區FTIR測線示意圖

    FTIR傅立葉轉換紅外光光譜分析是依據行政院環境保護署環境檢驗所標準方法NIEA A002.10C進行,完整的紅外線監測系統包括一具電腦主機、光源發射及接收主機(筒狀望遠鏡)及一面反射鏡,若系統設置為固定式之連續測站,需額外設置監測站房,以防範惡劣天候及維護儀器安全,若為移動式監測,則可將儀器架設於三腳架上以方便組裝;不管固定測站或移動式測站,氣象站皆為建議之附屬配備,整合氣象資料及監測結果,可以提供更具參考價值之監測資訊及分析運用。

  另於執行監測前,環保單位也特地邀集該化纖廠廠區人員至民眾陳情社區進行監測前說明,使民眾皆能瞭解環保單位、工研院、化纖廠三方的做法。另一方面,透過說明也使該社區民眾主動協助紀錄發現異味的時間與風速風向,以使整個監測作業的調查更完整。

  在102年完成的化纖廠及民眾社區監測結果如表1至表3,環保單位也積極比對多項監測結果與民眾社區異味紀錄,可以發現在兩地皆有測出乙醛、乙酸乙酯等共同污染物,其中乙醛與乙酸乙酯的味道較符合民眾陳情異味特徵(甜甜的味道),且測值均大於嗅覺閾值。

表1 102年化纖廠重四科測線監測結果表
表2 102年化纖廠重七科測線監測結果表
表3 102年民眾居住社區測線監測結果表

  而在103年時,民眾陳情異味從前述的甜味增加了燃燒的味道,因此103年環保單位進行更嚴謹的同步監測作業。在103年完成的同步監測作業結果如表4至表9,環保單位也彙整各項監測結果如表10所示,首先可從高值觸發採樣結果作為比對基準,高值觸發採樣分析結果可發現化纖廠主要由排放管道排放物種,比對發現環境監測結果中與化纖廠管道排放之物種相同為丙酮、甲苯、乙醛、丁酮及乙酸乙酯等物種。空品監測車測得與化纖廠排放管道相同物種為丙酮、甲苯、乙醛、丁酮及乙酸乙酯,FTIR測得相同物種為乙酸乙酯。

  在同步監測期間,陳情民眾社區發現有異味情況時,即協助以不銹鋼瓶採樣分析的結果,發現有測得物種皆涵蓋化纖廠排放管道排放出之物種,除了氟三氯甲烷未於化纖廠排放管道測出外,其餘物種皆相同,分別為乙醛、二氯二氟甲烷、二氯甲烷、丙酮、甲苯。顯示化纖廠排放之空氣污染物確實影響該社區民眾。

  

固定污染源改善歷程

3.遭陳情固定污染源自主管理與污染改善

  在確認了民眾陳情異味來源及物種後,環保局即要求該固定污染源積極進行污染改善工作,該固定污染源也確實依要求進行了各項改善工作,從表11可瞭解該固定污染源自100年起即執行了多項污染改善工程與廠區自主管理工作,減少排放管道及製程的逸散,而從圖2的陳情數來看,改善工程也確實收到了成效,使得102年的民眾陳情數大幅的下降。

四、管制成效分析

  透過積極的協商管制後,該固定污染源之異味陳情數已在104年後降低,且由圖11可得知該廠在執行多項空氣污染改善工程後,揮發性有機物的排放量也有減少,對於整體空氣品質的改善也有一定的幫助。

五、結論

  台灣在人口居住地逐漸飽和的情況下,與工廠間的距離越來越近,導致異味陳情案件增加,也使各縣市環保局稽查工作大增,如何妥善解決異味陳情案件端賴各縣市環保局在污染追查、民眾協調、工廠改善三方面取得平衡。尤其是在陳情案件中,如能邀請民眾參與整體的污染追查與工廠改善工作,並給予協助,相信能使民眾瞭解各縣市環保局積極改善空氣污染的決心,也可讓遭民眾陳情的工廠有一定的壓力來做好污染改善的工作。

參考文獻

1. 行政院環境保護署,102年度,重大污染源空氣污染物排放管制查核暨光學量測技術調查專案計畫

2. 行政院環境保護署,103年度,重大污染源空氣污染物排放管制查核暨光學量測技術調查專案計畫

3. 行政院環境保護署,104年度,重大污染源空氣污染物排放管制查核暨光學量測技術調查專案計畫

4. 新竹縣政府環保局,101~104年度,固定污染源稽查管制及空污費催補繳工作計畫