行業製程減廢及污染防治技術－塑膠製品業介紹

行業製程減廢及污染防治技術-塑膠製品業介紹
一、塑膠製品業定義
塑膠製品業屬於石油化學工業之下游應用工業。依據行政院環境
保護署公告石油化學業中「石油化學下游產品製造業」之定義,係指
從事以石油化學中游產品為原料經一次、二次、多次加工製造半成品
或最終產品之事業。
二、產業現況
塑膠工業是石化工業重要的一環,屬於下游應用工業。依中華民
國職業標準分類,塑膠製品工業包括塑膠皮板管材業,塑膠膜袋業、
塑膠日用品業、塑膠鞋業、塑膠皮製品業及其他塑膠製品業等,產品
種類繁多,彙整歸類如圖 1 所示。
塑
膠
加
工
製
品
塑膠皮板管材業
塑膠膜袋業
塑膠日用品業
塑膠鞋業
塑膠皮製品業
其他塑膠製品業
塑膠布、片、板、管、桿、
合成皮等
編織袋、夾鏈袋、網袋、包
裝袋、保鮮膜等
塑膠杯、瓶、盆、盒等
塑膠拖鞋、涼鞋、鞋底、鞋
跟等
塑膠外衣、雨衣、衣櫥、公
事包等
塑膠繩、線、鈕扣、書包等;
電子、機械、電腦、汽車塑
膠零配件等

圖 1 塑膠製品加工業產品分類圖

台灣塑膠製品工業經歷 40 餘年的發展,從業廠商由民國 80 年
8,500 家,提昇到民國 86 年 9,500 家,又因產業生產技術提昇,轉型
及勞力密集產業大量外移影響之下,廠商家數有衰減之趨勢;目前塑
膠製品工業廠商家數約有 8,500 家,且多屬中小企業型態,而加入台
灣區塑膠製品工業同業公會之會員約 950 家。本行業應用之設備,主
要為塑膠射出成型機、押出機、塑膠袋加工機、中空成型機、壓延機、
塑膠鞋製造機及其他塑膠加工機械等,由於勞工短缺及工資上揚,造
成產業發展之極大困境。
深入分析塑膠製品各項次產業(產品類別)之產品產值比例(參見表
1),可發現事實上自 1988 年開始,曾是我國出口創匯主力的塑膠鞋以
及塑膠皮佔整體塑膠製品產值之比例,已由全盛時期的 20%以上,快
速衰退至 0.9%及 4.0%(主要都外移至大陸)。產值成長的動力主要是依
賴「其他塑膠製品業」、「塑膠膜袋業」,以及「塑膠日用品業」之持續
成長所致,而「塑膠皮板管材業」則維持相對平衡狀態(佔總產值之 28
~30%之間);反之,「塑膠鞋業」及「塑膠皮業」的加速外移導致產值
萎縮,「塑膠外殼業」也衰退 18.9%,其中尤以「塑膠外殼業」在此波
國內桌上型 PC 及筆記型 PC 生產線大量外移至大陸而導致的衰退最為
明顯。我國工程塑膠之發展為近幾年的事,然其附加價值甚高,將是
我國塑膠製品工業發展中重要的一環。

表 1 塑膠製品各次產業歷年產值比重變遷
年
度
塑膠製品
元
塑膠外殼/其
塑膠皮板管材業 塑膠膜袋業 塑膠日用品業
塑膠皮製品 其他塑膠製
塑膠鞋業佔總 他未列名塑
佔總產值比例 佔總產值比 佔總產值比例
業佔總產值 品業佔總產
產值比例(%)
(%) 例(%) (%)
比例(%)
膠製品佔總
值比例(%)
產值比例(%)
1991 336,014,619 26.4% 5.0% 3.1% 12.6% 11.1% 3.2% 38.6%
1992 310,532,504 28.9% 5.3% 3.4% 10.8% 9.1% 3.9% 38.5%
1993 295,144,444 30.5% 5.6% 4.0% 6.4% 9.0% 4.1% 40.4%
1994 318,508,178 32.1% 5.7% 4.5% 4.6% 8.6% 4.4% 40.1%
1995 312,378,658 31.1% 6.9% 5.1% 3.3% 7.3% 4.4% 41.8%
1996 314,171,936 30.8% 7.1% 5.0% 2.7% 6.3% 4.8% 43.3%
1997 328,277,795 30.6% 6.8% 5.3% 2.5% 5.6% 4.5% 44.7%
1998 305,743,707 30.2% 7.4% 5.6% 2.0% 5.2% 4.6% 45.1%
1999 312,738,930 30.0% 7.3% 5.3% 1.2% 4.8% 3.8% 47.6%
2000 304,700,502 28.4% 7.5% 6.0% 1.0% 4.6% 3.9% 48.6%
2001(1-9) 203,617,626 28.7% 7.8% 6.5% 0.9% 4.0% 3.5% 48.6%
資料來源:工業生產統計月報,工研院經資中心 ITIS 計畫整理
三、製程污染來源與污染特性
3.1 製程介紹
塑膠製品工業為塑膠工業下游產業的總稱,所使用的原料與製程特
性技術的種類繁多,產品更可應用於生活周遭的食、衣、住、行等方面,
其相關產品與製成的關係如表 2 所示。

表 2 塑膠製品與生產流程
產品分類 產 品 製 程
ABS、PS 塑膠板類 ABS、PS 塑膠板
中游產品(ABS 類) ABS
壁紙類
發包壁紙
封面加工
塑膠手套類 塑膠手套
醫療用塑膠手套
PE 包裝袋類 PE 積層膜、包裝袋
純 水
丁二烯
添加劑
聚丁二烯
水
苯乙烯
丙烯
添加劑
H2SO4
過濾水
(*)DINP (Diisononyl phthalate,異對苯二酸二壬酯)
原料 熱熔 射出成型 成品
聚合 氣提
ABS 聚合物
廢氣(丁二烯)
廢水(丁二烯)
凝集 中和 過濾 壓出乾燥
製粒 加工 包裝 廢水
原料 塗佈 發泡 成品
PVC
廢氣(DOP)
塑膠布 上膠 上膜 上光 成品
PVC
DINP(*)
DOP
安定劑
塑膠粉、可塑劑
安定劑、大豆油
降粘劑
廢氣(甲苯)
冷卻 捲唇 粉塗 離型
配料 浸漬 垂滴 膠化
原料 加熱熔融 成型 成品
廢氣
配料 脫泡 浸料 烘乾
廢氣 粉塵
冷卻 吹玉米粉 離型 品檢
品管 入庫 包裝
廢氣
廢氣 DOP

表 2 塑膠製品與生產流程(續 1)
產品分類 產 品 製 程
塑膠再生類 MMA 單體
壓克力 壓克力
膠帶類 OPP 膠帶
膠帶類
塑膠一般用品類
PVC 電氣膠帶
雙面膠帶
公文箱、旅行箱
嬰兒車
塑膠玩具、裝飾品
黑煙
廢壓克力 熔 融 蒸餾 冷凝 MMA 貯槽
原子碳
原料 蒸餾 反應
冷
卻
水
甲苯
橡膠
MMA 蒸氣 MMA 蒸氣 MMA 蒸氣
水
塗布 烘乾 捲取 加工 成品
甲苯氣體
配料攪拌 注模 聚合 成品
排放 冷凝器 管道收集 MMA 蒸氣
原
料
混
合
貯
槽
原
料 底膠
淋模
蒸發氣體
攪
拌
器
廢氣(甲苯)
黏膠
廢氣(甲苯)
PVC 上膠 烘乾 滾捲 加工
離
型
甲苯回收機
廢氣
1.ABS 押出成形
2.鋁條成形? 陽極處理
組立+包裝+交庫
原料 塑膠成型機 塑膠零件 製模工廠
組件 成品
成品
塗
膠
分條、切片
複捲、切捲
成品
銷售
廢水
塑膠原料 塑膠射出機 冷卻 分離 成品
廢物

表 2 塑膠製品與生產流程(續 2)
產品分類 產 品 製 程
塑膠容器類
PCV 泡棉類
PVC 加工成型類
塑膠布加工類
塑膠容器
PE 內裡桶
PVA 泡棉
(聚乙烯醇,
polyvinyl alcohol)
PVC 套管
擴張網被覆
拉鏈
針織布類
PVC 塑膠吹氣品
防水、防火、潑水
布
塑膠再生類 塑膠零件
塑膠粒
熔化 吹氧 成品
塑膠粒 熔化 吹氧成形
鐵桶 整型 塑膠桶
溶解
攪拌
PVC 加入澱粉鹽酸 入模
封蓋 噴漆
脫模 脫原液 水洗 整理分割 出品
預熱 浸膠 乾燥
廢氣
脫套 PVC 套管
擴張網 預熱 浸膠 乾燥 成品
廢氣
拉鏈布
塑 膠
加熱處理
成型 組立 漂白 染色 成品
起毛機 定型機
1.須刷毛布: 布 起毛布 成品布
定型機
2.不刷毛布: 乾濕布 成品布
PVC 塑膠布 印花 加工 塑膠吹氣品
溶劑揮發
甲 苯
壓克力膠
防水膠液
排風機
布匹 塗膠機 熱風箱 防水布
矽利光樹脂
成氟氣樹脂
資料出處:經濟部工業局,塑膠加工製造業惡臭物質之調查與管制研究綜合報告,經濟部工業
局,1992
成品
甲苯廢氣 清淨氣體
甲苯回收液
塑膠原料 熔化 射出成型 不良品
廢氣(塑膠蒸氣)
再熔化 塑膠粒
含浸機 烘箱
防水布、潑布加工機

3.2 污染物種類及其來源
塑膠製品工業於加工過程中,較易發生之廢液、廢氣環境問題主要
為:有機溶劑廢液、揮發性有機碳(VOCs)等問題,分述如下:
1.廢水污染來源與污染特性
塑膠製品工業所使用之高分子物質,依其物質特性可分成熱塑型
塑膠(thermoplastic)及熱固型塑膠(thermo-setting plastic)兩種。前
者原料為線狀分子的高分子,高分子經加熱後即軟化或熔融,在經冷
卻恢復原來的固體形狀,後者原料為網狀結構分子的高分子,高分子
經加熱後,高溫時分子不能自由運動,故不熔融或不溶解。因此製造
過程中用水除蒸發外,餘均以廢水排出,所排廢水量及其污染特性之
強度依各加工方式而不同,此等工業廢水依『事業水污染防治措施及
排放廢(污)水管理辦法』可分為:
(1)作業廢水:指事業於製造、加工、修理、處理、操作、治療、提供
服務、畜殖、自然資源開發過程或其他作業時所產生與人或物直接
接觸之廢水。
(2)洩放廢水:指自事業循環用水中洩放,以減低循環過程累積於用水
中污染物含量之廢水。
(3)未接觸冷卻水:指未與人或物接觸之冷卻水。(此處所稱之物,包括
原料、中間產物、產品、副產品、廢棄物、動、植物或其他物品)。
(4)逕流廢水:指因雨水或其他用水沖刷、沖洗戶外設施、建築物表面
或戶外作業環境之地面及物料或廢棄物戶外貯存之灑水抑塵作業,
而產生帶有污染物之廢水。
在污染物特性方面,塑膠製品工業常見之加工技術可分類成押出

加工、模塑加工、塗佈加工、發泡加工、熱成型和壓延加工等。其加
工過程中主要污染物為油脂、懸浮劑、界面活性劑、催化劑、填充劑、
廢溶劑、少量未反應的單體(或中間產物)、部分的聚合體產品微粒、
冷卻水塔之洩放廢水及員工日常所產生的生活廢水。各種加工方式之
廢水污染特性及主要處理方法如表 3 所示
押出加工
模塑加工
塗佈加工
發泡加工
熱成型
壓延加工
表 3 塑膠製品工業廢水污染特性
加工方式 主要廢水污染來源 廢水特性
清洗水
冷卻水塔之洩放廢水
逕流廢水
員工生活廢水
機台受損洩露或修護
冷水塔之洩放廢水
廢氣洗滌水
逕流廢水
員工生活廢水
冷卻水塔之洩放廢水
高有機物(廢溶劑)
廢氣洗滌水
逕流廢水
員工生活廢水
冷卻水塔之洩放廢水
高有機物(廢溶劑)
逕流廢水
員工生活廢水
冷卻水塔之洩放廢水
機台受損洩露或修護
廢氣洗滌水
逕流廢水
員工生活廢水
直接接觸冷卻水
少量懸浮固體
懸浮固體
油脂或懸浮固體
有機性廢水(BOD)
油脂或懸浮固體
懸浮固體
油脂或懸浮固體
油脂或懸浮固體
有機性廢水(BOD)
懸浮固體
高 BOD,含毒性廢水
高/低 pH
油脂或懸浮固體
油脂或懸浮固體
有機性廢水
懸浮固體
高 BOD,含毒性廢水
油脂或懸浮固體
有機性廢水
懸浮固體
油脂或懸浮固體
油脂或懸浮固體
油脂或懸浮固體
有機性廢水(BOD)
少量懸浮固體(單體)

2.廢氣污染來源與污染特性
依據目前的瞭解與操作技術,塑膠製品工業之空氣污染源若依其
排放方式區分,可分為固定污染源及逸散源:
(1)固定污染源:指不因本身動力而改變位置之污染源,一般指污染物
係由一固定之排放口排出者,故又稱為點源。
(2)逸散源:指污染源本身面積相當大或為逸散性者,一般可區分為製
程設備原件(如閥、泵浦等)逸散,二次排放(如廢水逸散、冷卻
水塔逸散)、儲槽逸散、裝載操作逸散等四大類,其中又以製程設備
原件逸散量所佔之貢獻比例最大。
若以塑膠製品加工技術來區分則可分成押出加工、模塑加工、塗
佈加工、發泡加工,以及熱成型、壓延加工等類型污染源;而若再依
各排放口之特性加以細分,則塑膠製品工業污染源大致可分類如下:
(1)PVC 粉、PP 粉等泛用塑膠桶槽在輸送過程及配粉桶槽產生脂粉塵廢
氣。
(2)PVC 膠布機在生產過程中產生 DOP 廢氣。
(3)印刷處理機及塗佈機產生之有機廢氣。
(4)押出加工機台產生之廢氣。
(5)模塑加工機台產生之廢氣。
分析各種塑膠製品工業之空氣污染物特性,大致可歸納為:
(1) 一次污染物:由煙囪直接排放
A. 氣狀污染物:如硫氧化物、一氧化碳、氮氧化物、揮發性有機
化合物及其他無機性氣體。
B. 總懸浮固體物(TSP):如灰塵、金屬燻煙及其化合物、酸霧、

黑煙、油煙等均屬之。
(2)二次污染物:係由一次污染物及大氣中之光化學成份經光化學反應
所形成。分為光化學霧及光化學性高氧化物二種物質。
四、廠內管理與製程減廢
減廢目的在於有效率地使用製程物料,減少污染物的排出,達到降
低生產成本及節省污染防治費用的雙重目標。以往業者在解決污染問題
時,較著重於如何將污染物處理至符合環保法令標準,僅是一種只求免
於遭到環保單位取締的處理方式,若能積極從廠內管理及製程減廢中做
到污染源減量及有價物質回收工作,則不僅能節省原物料及污染物的處
理成本,更因污染強度的降低,將使管末處理趨於單純。工廠在執行減
廢工作時可依循如圖 2 之程序,以達事半功倍之效。
1.廠內管理
廠內管理之範圍相當廣泛,舉凡製造程序、工廠管理、內部改善
等皆涵蓋之。工廠可從下列步驟進行
(1)工廠污染特性調查
工廠污染特性調查結果應深入、客觀,並獲得相關改善建議。
污染特性調查項目應包括原料、產品與污染(廢水、廢氣、廢棄物
等)之進出系統和數量、操作條件、設備維修情況及曾發生之事故
等。

減 廢 的
迫切需求
建立減廢目標及組織
• 減廢目的確立
• 組織的建立
可行性分析
• 技術評估
• 經濟效益評估
• 環境品質的影響
• 現場適用性評估
(2)工作方法標準化
污染源清查及收集系統規劃
• 污染源清查工作
• 收集系統規劃
選定另一新的減廢目標
重複程序
計畫執行及效益評估
• 計畫執行
• 效益評估 達成減廢的目的
圖 2 減廢工作之執行程序
減廢方案研擬
• 蒐集減廢技術
• 研擬適當之減廢方案
重新評估原先
的減廢方案
可藉由“方法研究"找出污染產生之程序,以制定最佳的工作
方法,使生產過程產生之污染量最小或最單純化,以利後續污染處
理,達污染防治之目的。方法研究依其研究範圍的大小,可分為三
類:
(A)程序分析:針對整個製程做整體的分析。
(B)作業分析:針對製程中某一作業的程序做詳細的分析,常牽涉到
人體與機器或操作人員間的工作平衡關係。
(C)動作分析:在程序分析之後,針對人體動作細微之處予以分析,
以尋其動作的省時、省力與安全。
(3)物料管理及物料搬運
物料管理是包括從原物料接收、貯存、成品之倉儲、出貨及廢
料之管理。物料搬運則聯繫了上述物料管理各功能。在物料管理與

物料搬運上應注意之項目,包括:
(A)全廠員工均應受適當的教育訓練,使其具有污染防治之觀念及應
變能力。
(B)原料及產品應集中儲存於適當的庫房中,避免露天的儲存。
(C)污染性物質應貯存於密封安全的容器,並應有嚴格的管理程序。
此外對於污染性物質的容器及搬運設備應有週詳的考慮,以免貯
存及搬運時外洩或造成污染。
(D)使用污染性物質的工作區域應減少污染性原料之暫存,並應儘可
能與其他製程隔離,以減少對其他製程造成污染。
(E)污染性廢料應妥善處理,除由專人處理,並以密封的安全容器存
放,加以明顯標示,並應將之存放於特定之廢料倉庫,登記管制。
(F)污染物質由入廠至出廠,應設置污染物之緊急處理設備,以防止
一旦產生污染物外洩,能立即妥善處理。
(4)品質管制方向
相關品質保證、全面品質管制及品管圈之推行,有助於預防污
染的產生。
(5)預防保養與維護
預防保養與維護是計畫性定期對工廠設備進行檢查,以發現其
不良狀況,予以調整或修理,使其不再惡化,避免因故障而影響正
常生產之管理制度。若有良好的預防保養與維護制度並確實執行,
可預防污染事故及發揮污染防治設備的應有功能。
(6)緊急應變措施
緊急事故發生時,需於最短時間遏阻情況惡化,為有效達成此

目的,須擬定緊急應變計畫,訓練全廠員工有處理緊急狀況之能
力,設置所需應變設施,並於事故處理完成後進行事故檢討與補
救,以避免事故再次發生。一次意外事故,促使工廠生產力降低
10~100%,因此預防工作甚為重要。
(7)教育與訓練
針對廠內自身需要,由廠內實務豐富的資深人員與廠外專家擔
任課程講授,使全廠員工皆具污染防治知識及技術,以應用於工作
中達污染防治目的。
2.製程減廢
塑膠製品工業依製程不同,歸納彙整其減廢技術如下:
(1)押出加工
(A)押出機之螺桿溫控與驅動力等硬體的改善。
(B)加工技術的改善—自動化與穩定化。
(C)塑流分析與熱傳分析的利用,可大幅減少各項硬體的試誤期間。
(D)選擇適當的原材料將可減少製程中之污染源排放。
(2)模塑加工
射出成型與吹塑成型(亦稱中空成型)兩類為常用的模塑加工
方式。兩者之減廢技術列舉如下:
(A)射出成型
A.澆道合理化或熱膠道應用,以減少製程中之澆道廢料,避免
回收再利用之工作。
B.製程穩定性與自動性,可減少不良品廢料之產生。

C.塑流分析(CAD)與熱傳分析(CAE)的應用,有助於新產
品開發時大幅減少試車之次數與產生的廢料。
D.產品設計觀念之變革應以考量減少未來回收之困難度。
E.塑膠材料選擇單一化或簡單化以降低未來回收之困難與成
本。
(B)中空成型
(3)塗佈加工
A.低邊料成型技術的應用,可大幅降低邊料,減少回收工作。
B.回收料為主之多層中空成型技術應用,可大幅提高材料之使
用效益,減少廢料產生。
C.單層材料取代多層製品,將可大幅減少廢料之數量。
塗佈加工製程包括積層貼合、擠壓塗膠、浸漬成型、粉末塗膠、
迴轉成型。針對各製程產生之污染源列舉其減廢技術:
(A)採用無溶劑型,水性接著劑可免除 VOCs 產生。
(B)降低溫度及選擇抗氧化性較高之塑膠,並加裝抽風換氣裝置。
(C)加裝各式集塵器,且在磨粉、成型加工之染色、秤重、搬運、運
送過程,採用自動秤重和自動粉體輸送系統,採密閉作業方式,
可預防粉塵產生。
(D)冷卻水塔之用水,應採用循環系統;同時亦應加強日常管理維護。
(E)製程中產生之馬達轉動或原料輸送泵浦造成之噪音,可將其噪音
源予以密閉處理或加裝密閉消音系統。
(F)加熱區採用瓦斯火焰加熱,應注意瓦斯火焰之顏色是否正常,必

要時加裝瓦斯洩漏偵測器。防制方法為在加熱區適當隔間,加裝
(4)發泡加工
空調系統,保持空氣流通,並在加熱區上方用抽風機將熱氣抽出
室外,避免熱氣擴散於室內。
發泡塑膠用途中,用於包裝、隔熱及泡棉的用途佔約 80%市
場,其 中 PS 發泡及 PE 系列之發泡材佔很大部分。由於發泡體積大,
且質輕非飄各處,容易造成環保處理上很大之困擾。
發泡塑膠之廢料或廢氣物之處理,大約有下列幾項:
(A)加入鍋爐中當燃料使用,但只能應用於含有除灰設備之燃煤系統
鍋爐。
(B)高溫裂解回收為油製品。
(C)粉碎融溶造粒回收使用。
(D)粉碎再製成其它製品。
由於第一種方法僅適合有鍋爐設備之工廠,廢料處理有限、第
二種方法的設備設計複雜且裂解油品價格低廉,較無經濟效益,因
此減廢技術仍以第三、四種方法為主,為目前積極推廣之方法。
(5)強化塑膠
(A)模具清潔後之清潔劑處理問題很重要,工作環境應保持整齊乾
淨,同時應避免模具與水汽或溶劑蒸氣的污染。
(B)使用不含任何會破壞臭氧的脫膜劑,並能滿足現今或未來的環保
法令。
(C)將膠殼作業安排在工廠收工前或作業員即將離開工廠前進行,或
是使用低溶劑逸散型的膠殼,一方面可保護員工;同時是減少蒸

氣逸散危險的另一種方法。
五、污染防治處理技術
5.1 廢水處理技術
1.常見廢水處理方法
一般工業廢水之處理法依處理操作之不同可分為物理、化學及生
物處理三種;依處理程度之不同可分為初級處理、二級處理及三級處
理。此外亦有依污染物質之不同而分為懸浮固體之處理,無機物及有
機物之處理。茲分述如下:
(1)前處理/初級處理
目的為去除漂浮物、懸浮固體、油脂、中和或 pH 調節、調勻
流量及濃度、去除毒性物質等以便於後續階段之處理。前處理或初
級處理以物理及化學方法為主,處理之單元可能為篩濾、浮除、除
油、重力沉澱、離心、預曝氣、前加氯、調勻、過濾、稀釋、溫度
調整等。塑膠製品工業廢水處理常用處理單元說明如下:
(A)篩濾
用來分離廢水中之固體,常用設備為攔污柵及篩,例如人工
式攔污柵、機械式攔污柵與固定式細篩機、旋轉式細篩機及振動
式細篩機等。另過濾法可用砂床、真空濾器、機械式濾器、矽藻
土濾器等。
(B)浮除
用以去除不易分解之細粒、懸浮固體、油脂及纖維等物質,
通常設在沉澱池之前,以減輕沉澱池之負荷或替代沉澱池做預備

處理之用。可分成曝氣浮除、真空浮除、壓力浮除等。
(C)除油
(2)二級處理
去除浮渣油脂,有時須配合曝氣。油水混合物一般有浮上
油、分散油及乳化油等狀態,油脂處理之難易與油分之分佈狀態
有很大的影響,廢水中油滴徑之大小可影響處理結果。因此,含
油脂廢水之處理,主要分為油水分離及油脂分解二大目標,前者
包括重力式分離浮除法、化學混凝法等;後者包括生物氧化法、
活性碳吸附法等。
主要為氧化處理,用以去除廢水中之溶解污染物質,以化學及
生物處理為主,前者之處理方式是使用化學藥劑,去除廢水中含有
無法以簡單物理處理方式之溶解性無機有毒物質;後者之處理方式
是使用微生物的代謝分解廢水中之溶解性有機物質。國內較常用處
理單元簡述如下:
(A)化學處理法
甚多污水尤其工業廢水如含有顏色、膠體、懸浮固體、油脂
等,常須藉化學藥劑之使用而達到處理目的。化學作用之處理單
元有下列幾種:
A.化學混凝:通常用鐵鹽、鋁鹽、或其他混凝劑,將廢水中無
法藉著單純沉澱去除之膠體及懸浮固體,經由化學凝聚成較
大之膠羽予以沉澱分離。
B.化學沉降:利用化學品與溶解之離子發生作用產生不溶性之
沉澱物,如以苛性鈉及消石灰(碳酸鈉)反應後,所形成金
屬氧化物或難溶性金屬鹽類,藉著固液分離而去除廢水之重

金屬污染物。
C.氧化:常用於處理有機物質,尤其是對生物難以分解之有機
物,有時必須要使用氧化劑氧化。另外,有少數工廠亦採用
電解氧化或濕式氧化。
D.還原:常用於含有六價及有劇毒之廢水,其處理方式是將六
價鉻還原成三價鉻離子,然後再調解pH使形成Cr(OH)3沉澱。
E. pH 調節:工業廢水之 pH 值常欠正常,隨加工種類、製程而
改變,pH 值範圍從強酸至強鹼皆可能發生,故藉由添加酸、
鹼中和劑以使廢水之 pH 調整至適宜後續處理條件。
F.離子交換:目前多用樹脂為交換材料,可用於去除無機解離之
物質。重金屬之回收、CN - 之去除處理等亦常採用。
(B)生物處理
生物處理主要為利用微生物代謝反應的處理方法,除去廢水
中的有機物。廢水生物處理技術按其分解作用之需氧與否可分為
好氧生物處理(如活性污泥法、生物膜法及穩定化塘法)與厭氧
生物處理。
A.好氧生物處理
好氧處理中,主要之處理單元即為氧化渠、活性污泥法、
氧化塘、旋轉生物盤、曝氣塘、滴濾池及接觸曝氣法等,其中
活性污泥法由於處理效率高,所以最為普及。由於活性污泥難
以維修管理,所以最近所發展的生物處理方式多以生物膜為
主,如接觸曝氣法。目前國內較常用好氧處理單元簡述如下:
(a)活性污泥法

活性污泥乃是由細菌、原生動物、輪蟲與真菌等混合
維生物群所構成。本法最大之特點為活性污泥呈懸浮狀態
生長,與廢水充分混合藉以吸附分解有機物,並藉由生物
膠凝作用,使細小微生物結合成較大膠羽而沉降。影響處
理效率之因素甚多,包括污泥停留時間、迴流污泥量、溶
氧量、污泥容積指數、有機物之容積負荷、營養鹽之添加
等,皆需操作人員用心來觀察及適切地操作控制。本法之
操作維護雖較繁瑣,然設置費用較其他方法低,且能處理
較高濃度溶解性有機物之廢水,而無接觸曝氣法因生物膜
太厚所引發之阻塞問題。惟其所需面積較廣,在用地取得
日益困難之今日,已逐漸較不為業者所考量。
(b)氧化渠
傳統之較淺氧化渠源於荷蘭,係操作在延長曝氣(活
性污泥改良法之一)之負荷條件。現已發展為深型氧化渠
或氧化深渠系統,所需之面積更為減少,適用於工業廢水
之處理。
(c)旋轉生物盤法
旋轉生物盤(rotating biological contactor;RBC)係利
用生長在圓板上之生物膜作用以去除有機物,圓盤慢慢旋
轉並部分浸入水中(40~70%),生物膜一般厚 1.4~1.6mm,
當旋轉時盤面上廢水和生物組成之膜由空氣中獲得氧,膜
上之廢水再和其餘廢水混合,如此加入氧於廢水中,過多
的生物由用多段式處理可達硝化。
(d)接觸曝氣法

接觸曝氣法乃是將曝氣槽內之接觸材料浸於水中,並
提供充分的曝氣,藉由濾材表面生長之生物膜來分解去除
有機物。由於附著之微生物污泥齡長,生物相多且呈安定
化,促進微生物自行氧化分解。具有產生污泥量少之優點,
但其在高有機物或 SS 負荷時,由於生物膜大量增殖,會造
成濾池之阻塞,需增加反沖洗之次數,影響操作之穩定性
及處理效率。
B.厭氧生物處理
微生物在無氧之情況下進行有機物分解,即為厭氧處理,
乃利用一群相互依生的微生物將複雜之有機物,經由一系列生
化反應轉換成終端產物的甲烷和二氧化碳,而達到淨化水質的
目的。由於厭氧處理所產生之污泥量低,又可在處理過程中回
收能源,補充廢水處理場所消耗之能源,且可處理高濃度有機
廢水。因此,高效率的厭氧處理程序為先進國家正積極研究開
發的技術,例如上流式厭氧污泥床反應槽(UASB)及厭氧流
體化床處理槽(AFB)。厭氧生物廢水處理程序基本上分為兩
大類:
(a)懸浮生長型反應槽
反應槽中的微生物在無介質附著的情況下懸浮生長,
微生物總量較少,反應效率較低,如柱塞流式反應槽、傳
統型無攪拌反應槽、及完全混合式反應槽。
(b)生物膜式反應槽
反應槽中填入適當的介質作為微生物附著的單體,微
生物得以大量生長累積,污泥濃度較高,反應速率較快,

(3)高級處理
如填充式厭氧濾池、上流式厭氧污泥床、厭氧生物旋轉盤
及流體化床反應槽。
係用於提高處理廠之出水水質,污水再利用或作為與一般生物
處理法相當之替代方法。一般污水處理廠甚少採用,如係用於提高
二級處理出水之水質時即為三級處理,其處理之單元如下:
(A)懸浮固體之去除
A.微細篩:開孔滲小約 50µm 以下。
B.混凝-過濾:通常之藥品為鋁鹽、鐵鹽混凝劑、石灰或助凝劑,
而濾料則可為砂、煤、雙層濾池及多層濾池,其出水可將懸
浮固體減至微量,有時兼可去磷軟化。
C.矽藻土過濾:可使用助凝劑或聚合物以去除 0.5~1µ之顆粒。
一般有兩種過濾方式,即真空過濾及壓力過濾。
(B)溶解性有機物之去除
活性碳吸附可分為顆粒活性碳(分固定層及懸浮層)與粉末
活性碳(須混凝、沉澱及過濾)。活性碳可同時去除溶解性及懸
浮固體,且粒狀活性碳可在高溫爐再生,然一般粉末活性碳再生
較困難。
(C)溶解性無機物之去除
A.氧化:可利用氧化劑,如臭氧、過氧化氫、氧、氯氣及高錳
酸鉀等。
B.電析法:利用僅可使陽離子或陰離子通過之薄膜交互排列,
至於水槽,當插入陰陽電極通電後,離子即發生移動而薄膜

隔離除去。
C.離子交換法:有機物及懸浮固體影響樹脂脂交換能力,故應
先除去。
D.逆滲透:利用醋酸纖維素之半透膜,將離子濃度較高之一側
2.典型廢水處理流程
加壓至 400psi 以上使水透過膜而離子不能通過。
由於塑膠製品工業使用的原料與製程特性技術之種類繁多,其廢
水特性亦互有差異,因此工廠需依其廢水特性及預期處理水質選擇適
切之處理程序。在此僅以膠布(皮)工業為實例來說明廢水處理流程。
膠布(皮)工業之生產主要以熱塑性樹脂,如 PVC 等與塑化劑、
安定劑等各種副原料在混合機中充分摻合混煉,經由萬馬力機輸送,
再經扎輪機、押出機、膠布機等達所需厚度,最後經冷卻後捲取,若
因產品需求再經壓花機予以壓花或印刷。就其生產特性而言,其製程
用水可歸類為達冷卻功能所使用之冷凍水或冷卻水,又因未與原料等
接觸,故多可採密閉循環系統予以回收再利用。故若有廢水之發生,
其主要來源包括管路洩漏、機台拆修、地面清洗等,廢水特性則含少
許 DOP 油脂,故可經油水處理後,即可併入生活廢水處理系統合併處
理(如圖 3 所示)。

廁所污水 化糞池
廚房污水 油水分離
其它污水
攔污集水井
製程廢水 油水分離 調節池 初沉池 曝氣池 終沉池 消毒池 放流
5. 2 廢氣處理技術
污泥 污泥
迴流污泥 污泥
污泥混合槽 污泥調理槽 污泥脫水機 掩埋或焚化
圖 3 膠布(皮)工業綜合廢水處理流程
4.2 章節中提到塑膠製品工業所發生之空氣污染物可分為氣態、粒狀
物及蒸氣形式存在,其排放源形式可能為固定源(即排放管道)或逸散
源。因此改善廢氣污染問題之最佳對策即是空氣污染物之排放減量,為
達成此目的,基本上可由以下兩種方式進行:
(1)製程中排放減量及逸散排放控制。
(2)排放管道廢氣之控制。
前者可藉由製程改善、操作改善、回收再利用、洩漏偵測防範等方
法達成目標;而後者則需藉由污染控制設備的廢氣處理技術為之。以下
將以局部排氣及收集系統、廢氣處理技術兩方面簡述說明之。
1.局部排氣及收集系統
局部排氣及收集系統為塑膠製品工業中,各種發生源(如製造人
造皮革製程中的印刷處理機、上糊機、塗佈機、貼合機等)最直接、

及最有效的污染物排放控制方式,為能確實有效控制各製程的廢氣發
生源,必須瞭解局部排氣的種類、設計原則、氣罩抽器量的推估及系
統的安排等。
2.廢氣處理技術
(1)點污染源揮發性有機化合物之處理技術
目前對揮發性有機物之處理/控制技術一般可分為非燃燒式控
制與燃燒式控制技術兩大途徑。而燃燒式控制設備是最常用的控制
設備,因為它們幾乎對任何 VOCs 有高去除(破壞)效率。非燃燒
式控制係以回收排放廢氣中揮發性有機物來達成污染控制之目
的,主要控制技術包括吸附法、吸收法與冷凝法。燃燒式控制則是
以破壞排氣中揮發性有機物成份,主要控制技術包括廢氣燃燒塔焚
化、熱焚化法、觸媒焚化法與鍋爐/加熱爐焚化等四種。
(2)點污染源之總懸浮固體物控制技術
點污染源之總懸浮固體物控制方式主要分成三種;袋濾機、靜
電集塵器及文氏洗滌器等處理方法。其控制效率視 TSP 的物性、化
性及電子性而定,對於如何選擇適當的控制設備則視排放源之特性
與參數而定。
茲列舉總懸浮固體物(TSP)控制設備的優缺點如下:
(A)文氏洗滌塔
優點:初期投資成本低。
佔用空間小。
能處理黏稠性、易燃性或腐蝕性物質。
能同時收集顆粒及氣體狀物質。

收集效率不受顆粒之抵抗性影響。
操作簡單,移動性零件少。
缺點:壓力降高(>40 in. H2O),因此操作成本高,特別是處
(B)靜電集塵器
理顆粒D>1μm時。
需增加廢水及清理費用。
對處理粒徑

可收集抗電性顆粒。
若裝有震動裝置或空氣反沖清理設備,則控制效率會與
進料負荷無關。
操作簡單。
缺點:若沒有預冷器,則無法控制溫度大於 550 。 F之排氣源。
無法有效控制高濕氣含量之排氣源。
高腐蝕性顆粒會有損害濾袋。
若存有大量粒徑大於 20μm 的顆粒時,則在其上游須設
置機械式收集器。
(3) VOCs 儲槽之控制技術
對腐蝕性排氣流需採用特殊的濾袋。
對粒徑 0.1~0.3μm 的顆粒,效率最差。。
對於塑膠製品工業而言,常會使用大量的有機溶劑,故多設置
有 VOCs 儲槽,且一般均以固定頂槽儲存,其可用之控制技術可歸
類為下列 10 種:吸附法吸收法冷凝法廢氣燃燒塔焚化熱
焚化法鍋爐/製程加熱爐焚化固定頂槽改裝為浮頂槽固定頂槽
汰換為浮頂槽固定頂槽汰換為壓力槽壓力及真空閥控制。
(4)製程設備元件逸散排放控制技術
石化煉油製程 VOCs 逸散性排放的改善方法,一方面是對逸散
元件加強檢測與維修;一方面是設備改良。對於各種不同類型之設
備元件,用上述兩種控制技術各有其優劣點。大體而言,以加強檢
測維修的控制方式,初設費用低,但檢測維修費高,且對某些設備
元件,若維修方法不當反易導致更大之逸散發生。直接改採無軸封

式設備元件的控制方式,可省掉日常之檢測維修費,但初設費高且
該設備元件尚有許多經濟上與安全顧慮上之限制。
(5)無機性酸、鹼廢氣處理設備
工業製程常見的無機性廢氣逸散包括H2SO4、HCl、Cl2、NH3及
H2S等,這些污染物的去除大都採用濕式洗滌之吸收方式處理,使
用之處理設備以填充式洗滌塔居多。
(6)逸散性總懸浮固體物排放控制
當粒狀原物料在卸料、輸送、混合、研磨及儲存過程中會產生
逸散性粉塵,此種逸散性污染源之控制技術可歸納為三類:
(A)污染物逸散之防止
常見防制方法包含污染源管理、水及化學藥劑噴灑抑制、風
速控制及表面土壤安定等。
(B)製程改善或加強生產設備之操作維護
主要係針對容易逸散之污染源,改變其操作方式,或是改用
低污染原料,使污染之逸散量降低。
(C)增設收集及處理設備
係以局部排氣之收集氣罩補集污染物,再經處理設備處理。
(7)臭味控制技術與設備
由於臭味問題可能由氣態、液態或固態物質所致,因此除前述
針對 VOCs 氣態污染物的控制方式外,亦可配合粒狀污染物的控制
設備一起操作。基本上臭味物質控制技術可分為三大類:
(A)物理方法:包括吸收、吸附、冷卻凝縮、稀釋等方式。

(B)化學方法:藥液吸收方式、化學吸附法、燃燒方式、及中和劑等
方式。
(C)生物方法:主要有土壤吸附方式、活性污泥方式及酵素方式等。
六、案例介紹
6.1 廢水處理實例--膠布(皮)工業
膠布(皮)工業之生產流程如圖 4 所示,主要以熱塑性樹脂,如 PVC
等與塑化劑、安定劑等各種副原料在混合機中充分摻合混煉,經由萬馬
力機輸送,再經軋輪機、抽出機、膠布機等達所需厚度,最後經冷卻後
捲取,若因產品需求再經壓花機予以壓花或印刷。就其生產特性而言,
其製程用水可歸類為冷卻功能所使用之冷凍水或冷卻水,又因未與原料
等接觸,故多可採密閉循環系統予以回收再利用。故若有廢水之發生,
其主要來源包括管路洩漏、機台拆修、地面清洗等,廢水特性則含少許
DOP 油脂,故可經油水處理後,即可併入生活廢水處理系統合併處理(如
圖 5 所示)。
槽車
入料
餘料
粉碎
PVC 粒貯槽
副 料
助 劑
混合機 萬馬力機
冷凍水或冷卻水
循環回收使用
軋輪機
押出機 膠布機 壓花機 冷卻機 捲取機
圖 4 膠布(皮)工業之生產流程圖
押出機
成品

廁所污水
廚房污水
其他污水
製程廢水
化糞池
油水分離
油水分離
攔污集水井
調節池 初沉池 曝氣池 終沉池
污泥 污泥
污泥混合槽
迴流污泥
污泥
消毒池
放流
污泥調理槽 污泥脫水機 掩埋或焚化
圖 5 膠布(皮)工業綜合廢水處理流程圖
6.2 塑膠製品工業廢氣分類處理技術實例
(一)某膠布(皮)製造工業輸送或摻配過程粉塵廢氣之防制
膠布(皮)製造過程中,其 PVC 粉與 PP 粉等原料,於槽車輸送中
及各原料粉送入混合機混料時,均會有粉塵逸散排出,有關該廠粉塵廢
氣源及採取之防制措施說明如下:
(1) 各桶槽之粉塵排放:槽車載運原料粉經空氣壓送至各桶槽時,含粉
塵的空氣可經桶槽上的袋濾桶(聚酯材質濾袋)過濾後排出,以減少
粉塵逸散。
(2) 各原料粉送入混合機混料時之粉塵排放:無論是將各原料粉先送至
中間儲桶(即空輸計量)或是將各原料粉送至混合機,均會有粉塵的
污染,其中,排氣前加裝袋濾桶的防制方式為:改變輸送方式減少
粉塵逸散,如圖 6;以空氣壓送的方式取代原來鼓風機的吸引方式,
如圖 7。

壓縮空氣
各原料粉
貯槽或
中間桶
空輸
回收入原料桶槽(密閉循環)
各原料粉
中間桶或
混合機
空氣
混合粉
袋式集塵桶
(袋濾桶)
或
至萬馬力機進行後續加工
直接排放
圖 6 壓送式配合粉輸送系統空氣污染防治措施流程圖
各原料粉
貯槽或
中間桶
各原料粉
中間桶或
混合機
空氣
混合粉
袋式集塵桶
(袋濾桶)
至萬馬力機進行後續加工
鼓風機 消音罩
圖 7 吸引式 PVC 粉輸送系統及其空氣污染防治措施流程圖
(二)某廠發泡膠布機 DOP 廢氣回收處理改善工程
在熱成型、壓延加工(如 PVC 膠布、膠皮)及發泡加工(如 PVC 發泡
膠布)等塑膠製品製造過程中,常會用到可塑劑(如 DOP),並在生產過程
中排放出含 DOP 的廢氣。某廠以靜電式 DOP 回收處理設備取代傳統玻
纖式 DOP 回收處理設備,除可防止公害及環境污染外亦可回收有價物
(DOP)及提高工作環境品質,有關其效益分析如表 4 所示。
排放

處理設
備名稱
靜電式
玻纖式
表 4 靜電式 DOP 回收與傳統玻纖式回收處理設備之優缺點比較
回收處理
方式
利用靜電沉
降原理而將
DOP 粒子從
空氣中去
除。
利用桶內裝
置玻纖材質
之濾材,將
空氣中之
DOP 吸收濾
除。
使用
年限
使用電力
(以風量 700m 3 /min為例)
處理粒徑大小 靜電式可節省費用
10 年 送風馬達使用 0.01~100μ 1.75KW-32KW=43KW
以上 40HP=30KW m,可處理微細 43KW/0.9(功率因素)=48KW
靜電設備用電量= 塵粒
以三班制計算則每月可節省:
2KW
48KW×24 小時×30 天=34,650KW/
總耗電量約 32KW
月
3~5 年 送風機馬達使用 1μm~100μm 每年可節省:
100HP=75KW
34,560×12=414,820KW/年,每度
以 2 元計算,則每年可節省 829,440
元。
2.回收 DOP 效率比較玻纖式高約
25%,其 DOP 之回收量亦相當可
觀。
3.運轉中無消耗性或需更換之濾材
零件。
(三)某塑鋼門窗塗裝之 VOCs 廢氣污染防制
在模塑(或射出)加工中(如 PVC 接頭、塑鋼門窗、玩具等)的塑膠製
品中,於過程中主要二種污染源分別為塑膠粉粒在輸送過程中產生的粉
塵排放,以及塗裝段的 VOCs 廢氣排放(如甲苯、二甲苯)。茲就某塑鋼
門窗廠針對 VOCs 廢氣排放之防制做一說明:
該廠主要的廢氣排放源為塗裝段噴漆室排放口,而排放之廢氣含有
甲苯及二甲苯,其處理方式是先經過水簾幕噴水洗滌後,再透過抽風機
將廢氣抽取收集,經過活性碳的過濾網將有機物過濾後再排放至大氣。