國 立 交 通 大 學
工學院永續環境科技學程
碩士論文
有害廢棄物清運風險分析
Risk Analysis for Hazardous Waste Collection
研 究 生:楊舒閔
指導老師:高正忠教授
有害廢棄物清運風險分析
Risk Analysis for Hazardous Waste Collection
研 究 生:楊舒閔 Student:Shumin-Min Yang 指導老師:高正忠教授 Advisor:Jehng-Jung Kao 國 立 交 通 大 學 工學院永續環境科技學程 碩士論文 A Thesis
Master Degree Program of Environmental Technology for Sustainability College of Engineering
National Chiao Tung University in Partial Fulfillment of the Requirements
for the Degree of Master of Science
In
Program of Environmental Technology for Sustainability November 2010
摘要
有害廢棄物由於具有危害性,因而有必要重視其清運風險,一般規劃時 假設有害廢棄物是送至最近的處理廠,然而本研究發現實際情形並非如此, 與過去優選模式或清運規劃原則明顯不同,因而影響清理系統整體規劃與相 關決策,故有必要發展一套方法評估有害廢棄物的清運效率與風險,以期改 善有害廢棄物清理管理與規劃的決策品質。 本研究首先分析清運處理現況,為了解在地與跨區處理情形,建立在地 處理率指標及跨區處理率指標,並考量處理廠許可情形,建立許可在地處理 率指標、在地許可容量率指標及許可跨區處理率指標。接著建立最短距離清 運方案作為分析比較之基準,且據以發展方法評估清運效率與風險,效率依 據風險管理的需求主要評估與最短距離清運方案間的差異及跨區清運量,因 此建立最短距離差異指標及跨區清運量指標。風險部分則主要考量清運距離 與人口密度、潛在危害度及跨區清運等因子,依據上述因子發展出依運距與 人口密度評估有害廢棄物清運風險指標、潛在危害度清運風險指標及跨區清 運風險等指標,以期有系統的評估有害廢棄物清運效率與風險。 以所建立指標評估台灣有害事業廢棄物清運情形,共分為七區評估,結 果發現跨區清運情形甚多,尤其部分區域因處理廠少,跨區清運比例高,如 第 1 及 7 區分別有 7 及 8 類廢棄物全部跨區處理。且有不少並非送至最近的 處理廠,如第 1、6 及 7 區有 54-65%是送到較遠的地區處理,亦因而提高所 經過地區的風險。與最短距離清運方案比較可發現溶出毒性類及生物醫療類 實際清運總距離與理想方案差異較大,高達 8 萬 3 千至 9 萬公里,主要原因 為此二類處理廠分佈雖較其他類別平均,但實際清運以跨區較高,亦提高其 清運風險,依所得風險指標值亦可看出不少區域及類別的風險仍有不小的改 善空間。依據所得結果,有必要檢討清運處理系統,以減少跨區清運,降低 清運風險,所建立的指標可有效率的評估有害廢棄物清運效率與風險,並作 為相關規劃與決策的重要依據。 關鍵字:有害廢棄物清運、風險分析、指標、跨區清運、永續環境系統分析Abstract
Since hazardous wastes (HWs) are harmful, the risk of HW collection is thus an essential issue to evaluate. In general, researches and planning models assume that most HWs are delivered to the closest treatment plant. However, in Taiwan, it is not true and quite different from this assumption. This reality can subsequently alter the decisions made for the HW collection system and related tasks and also significantly increase the HW transportation risk. This study was thus initiated to develop indicators to assess the HW transportation risk and collection efficiency for improving the quality of related management and planning decisions.
This study first analyzed current HW collection situation, especially for off-region collections, based on two proposed indicators of In-region Treatment Ratio and Off-region Treatment Ratio. According to the total maximal allowable amount of all treatment plants in each region, three indicators were proposed: In-region Treatment Permit Ratio, In-region Permit Ration and Off-region Treatment Permit Ratio. An optimization model was established to analyze an ideal collection plan for which the waste of each source is sent to the closest treatment plant. This ideal plan, although not real, serves as a baseline for comparison. According to the difference to this ideal plan, two additional indicators of Distance Difference to the Ideal Plan and Off-region Collection Quantity were proposed for evaluating the efficiency of the collection system. This study also evaluate the risk of the HW collection based on collection distance, population density, waste potential hazard, and the number of regions crossed during collection, and three indicators of HW Transportation Risk, Potential Hazard-based Risk, and Off-region Collection Risk were proposed. The proposed indicators are expected to systematically assess the efficiency and risk of the HW collection system in Taiwan.
The proposed indicators were applied to our national HW collection. The entire nation was divided into seven regions. The results show that the total HW quantity for off-region treatment is quite high, especially for the regions without enough treatment plants. For example, regions 1 and 7 have 7 and 8 types, respectively, of wastes being sent to the treatment plants in other regions. A
significant portion of wastes were delivered to the treatment plant far away from the sources. Regions 1, 6, and 7 have 54-65% HWs being sent to such plants and subsequently caused high transportation risk. While compared to the ideal plan, the total collection distance for Dissolvable Toxic and Biological Medical wastes are both much longer than the ideal one, about 83,000 to 90,000 km, even though the treatment plants for both waste types are evenly distributed. The results of risk indicators show that most regions and waste types need to improve their HW collections. The national collection and treatment system should be carefully re-evaluated to significantly reduce the off-region treatment and associated risks. The developed indicators can be used to effectively assess HW collection efficiency and risk and also support related management and planning decisions.
Keywords: hazardous waste collection, risk analysis, indicator, off-region
誌謝
在忙碌的生活中在職進修完成學業,需要有眾人的支持及幫助才能完 成。終於,在修業年限之前完成論文,期間也經歷了人生不同階段,結婚、 生子,感謝在這段時間所有參與的人。 首先感謝工研院主管李松宏研究員,大力支持並鼓勵在工作時仍須在 專業領域繼續精進,因此才有繼續進修的機會。而本論文承蒙指導教授高 正忠博士於百忙之中抽空閱讀,及不厭其煩的指導編修,並於學術研究方 面給與訓練成長之機會,使我獲得不少環境系統分析方面應有的知識、觀 念和做研究的態度。除此之外,高老師身體力行做環保的精神及不遺餘力 的推動環保工作,更是值得學習。另外感謝研究室博士生子欽、坤興、冠 華、宥禔,在研究自己博士論文之餘,抽空協助並釐清想法,使論文得以 完成。感謝同班同學嘉俊、啟弘、志博及淑君,在求學及撰寫論文遇到瓶 頸時,彼此打氣相互鼓勵扶持一起完成學業;特別感謝林泉宏同學在最後 口試階段協助處理行政程序,使得論文口試順利進行。 最後感謝我的家人,無時無刻的支持,總是在想放棄之時適時的給予 最大的鼓勵,使我能堅持到最後並完成論文。目錄
中文摘要 ...i 英文摘要 ...ii 誌謝 ...iv 目錄 ... v 圖目錄 ...vii 表目錄 ...viii 第一章 前言 ... 1 1.1 研究緣起 ... 1 1.2 研究目的 ... 3 1.3 論文內容 ... 4 第二章 文獻回顧 ... 5 2.1 台灣有害廢棄物管理規劃現況 ... 5 2.1.1 有害廢棄物管理制度簡介 ... 5 2.1.2 有害廢棄物認定方式 ... 6 2.1.3 有害廢棄物處理與清運現況 ... 7 2.2 有害廢棄物清運效率評估 ... 12 2.3 有害廢棄物清運風險評估 ... 13 第三章 研究流程與方法... 18 3.1 研究流程 ... 18 3.2 在地與跨區處理率指標 ... 21 3.2.1 在地處理率指標 ... 21 3.2.2 跨區處理率指標 ... 23 3.3 最短距離清運方案 ... 24 3.4 基於風險需求之有害廢棄物清運效率指標 ... 25 3.4.1 最短距離差異指標 ... 263.4.2 跨區清運量指標 ... 26 3.5 有害廢棄物清運風險分析方法 ... 27 3.5.1 依運距與人口密度評估有害廢棄物清運風險分析方法 ...28 3.5.2 有害廢棄物潛在危害度清運風險分析方法... 31 3.5.3 有害廢棄物跨區清運風險分析方法... 37 第四章 台灣有害廢棄物清運風險分析 ... 41 4.1 現況說明 ... 41 4.1.1 台灣有害廢棄物處理廠與產源分佈 ... 42 4.1.2 台灣有害廢棄物實際清運情形分析 ... 43 4.2 在地與跨區處理率 ... 46 4.3 最短距離清運方案 ... 58 4.4 基於風險需求之有害廢棄物清運效率評估 ... 59 4.4.1 最短距離差異指標 ... 60 4.4.2 跨區清運量指標 ... 64 4.5 有害廢棄物清運風險評估 ... 68 4.5.1 依運距及人口密度評估有害廢棄物清運風險... 68 4.5.2 有害廢棄物潛在危害度清運風險評估... 74 4.5.3 有害廢棄物跨區清運風險評估... 79 第五章 總結及後續工作規劃 ... 84 5.1 總結 ... 84 5.2 後續工作規劃 ... 88 參考文獻 ... 89 附錄 A 96 年台灣廢棄物清理資料... 93 附錄 B 有害廢棄物清運現況及各指標分析圖表... 115 附錄 C 工業區指標 ... 145
圖目錄
圖 2.1 全國事業廢棄物申報統計圖... 8 圖 2-2 美國消防協會危害辨識標示 ...14 圖 3.1 研究流程圖...20 圖 3.2 跨區清運量範例...27 圖 4.1 台灣有害廢棄物處理及再利用分區圖 ...41 圖 4.2 各類有害廢棄物在地處理率(IN)與跨區處理率指標圖(OUT)...49 圖 4.3 各區各類有害廢棄物在地許可容量率(AI)、許可在地處理率(IA) 及許可跨區處理率(OA)指標圖...55 圖 4.4 各類處理場分佈圖...56 圖 4.5 各類有害廢棄物清運距離比較...59 圖 4.6 各類廢棄物最短距離差異指標圖...62 圖 4.7 各類廢棄物跨區清運量指標圖...66 圖 4.8 各類廢棄物清運風險指標圖...72 圖 4.9 各類廢棄物潛在危害度清運風險指標圖 ...77 圖 4.10 各類廢棄物跨區清運風險指標圖 ...82表目錄
表 2-1 各縣市流向申報統計 ... 9 表 2-2 公民營清除處理許可證家數 ...10 表 2-3 重點有害事業廢棄物申報流向統計 ...11 表 2-4 美國消防協會危害辨識等級表 ...15 表 2.5 有害特性廢棄物危害評估值分類表 ...17 表 3.1 範例之跨區清運量...27 表 3.2 國內外有害廢棄物清運風險評估方法 ...30 表 3.3 有害特性廢棄物危害評估值分類表 ...33 表 3.4 跨區清運累積量...37 表 3.5 範例之跨區清運風險...38 表 3.6 有害廢棄物清運效率與風險相關指標 ...39 表 4.1 各區產源及處理廠家數分佈情形 ...42 表 4.2 有害廢棄物清運現況...43 表 4.3 各類有害廢棄物跨區清運現況...44 表 4.4 各區有害廢棄物在地與跨區處理率 ...46 表 4.5 各類有害廢棄物在地與跨區處理率 ...48 表 4.6 各類有害廢棄物許可處理率及許可容量率指標值 ...54 表 4.7 各類有害廢棄物清運實際與理想情形之距離比較表 ...58 表 4.8 各縣市 99 年人口密度...77第一章 前言
1.1 研究緣起
由於近幾年台灣科技產業日漸發展,以致於事業廢棄物年產量高達 16,542,000 公噸 ,而有害事業廢棄物約佔 7%,計有 1,147,000 公噸(環保署, 2007a),依據有害事業廢棄物認定標準(環保署,2007b),目前有害事業廢 棄物種類有製程有害廢棄物、混合五金廢料、生物醫療廢棄物、毒性有害 事業廢棄物、溶出毒性事業廢棄物、戴奧辛有害事業廢棄物、多氯聯苯有 害事業廢棄物、腐蝕性事業廢棄物、易燃性事業廢棄物、反應性事業廢棄 物及石綿及其製品廢棄物等 11 類。有害廢棄物具有相當的危害性且清運 至廠外處理的比例約占 68%,其中廢液年產量約占有害事業廢棄物之 47%(環保署,2007),且由於液體廢棄物較易傾倒影響環境造成環境污染 及危害。故評估有害廢棄物清運效率與風險是一個重要研究課題。 初步分析國內資料,發現有害廢棄物由北運送南部的比例相當顯著, 為了解目前處理現況,針對處理廠在地與跨區處理狀況,並考慮處理廠實 際許可情形,建立處理率相關指標,以期作為後續改善規劃之參考依據。 有關清運效率方面大部分研究是針對一般廢棄物清運,例如有研究以 數個個別清運績效指標獨立評估(李等,1987;盧等,1996)或以綜合指 標(黃,2007)評估一般廢棄物清運績效,但由於有害廢棄物與一般廢棄物 特性不相同,雖然有害廢棄物產生量比一般廢棄物少,但種類多且大多不 能混合清運或處理,故這些成果不易應用在有害廢棄物清運上。國內在有 害廢棄物的研究多針對其處理的暴露危害性或管理策略是否適宜(朱, 1998;吳,2007;劉,2004),雖有將廢棄物清理以物流概念進行流向分析 ( 何 , 2003 ; 邱 , 2006) , 並 無 針 對 清 運 效 率 進 行 探 討 。 國 外 有 以 P-S-I-R(Pressure-State-Impact-Response) (Granados,1999)訂定有害廢棄物 管理相關指標,雖然是頗周全的作法,但並不符合本研究現階段需求。本研究將由風險管理的需求來定義清運效率,並建立較易計算且適用於評估 台灣有害廢棄物清運效率的指標。 有 害 廢 棄 物 清 運 規 劃 曾 有 研 究 以 優 選 模 式 進 行 規 劃 , 例 如 ReVelle(1991)曾以線性整數規劃模式考慮最短距離、廢棄物清運量及清運 經過人口數量等,並以優選方法找出有害廢棄物運輸最佳路線,亦有 Alumur(2005)曾以多目標模式建立有害廢棄物區位途程問題,其中考量廢 棄物種類與數量、清運經過人口數及廢棄物清運成本等因素,唯這些模式 除了較複雜難以求解大範圍的問題,不適用於大尺度的評估。而這些研究 大多以送至最近地點為其基本假設,依本研究實際分析國內的資料,發現 並非如此,且有相當的比例是跨區清運,再加上國內有害廢棄物有遭任意 棄置問題,導致風險更高,但該假設是清運成本最少且風險管理較佳的方 案,故本研究以該假設建立理想方案作為比較基準,以作為有害廢棄物清 運規劃的重要依據。 有關有害廢棄物清運風險,國外有 Nema (1999)曾考慮廢棄物量、廢 棄物種類、事故發生機率及事故發生影響人口等,分析有害廢棄物清運風 險。亦曾有 List(1991)以廢棄物種類、經過路徑、清運裝載量及影響人口 等因素,研究指出清運風險與道路經過的人口中心的距離平方成反比。國 內則曾有針對危害物運輸,如曹(1988)曾針對危害物運輸路線指出可以故 障樹分析、風險估計與風險評估等程序建立風險評估模式,道路運輸風險 可為運輸決策的指標,常以道路危險程度來定義之,依事故發生機率及嚴 重性來決定指標值大小。賴(1996)則在其評估公路危險物品運送研究中, 以運送路段長度及平均行車速率計算暴露時間,雖然這些針對危害物,但 也適用於本研究。綜合上述因素並考量台灣環境,本研究因而將以有害廢 棄物清運量、產源及處理或再利用廠之直線距離及人口密度等因子探討清 運風險,建立一套程序分析國內有害廢棄物清運風險,以期作為相關決策
有害廢棄物不同種類具有不同特性,潛在危害程度亦不相同,因而不 能把所有有害廢棄物清運都視為相同風險,有害廢棄物依據其物理化學性 質、毒性等會對人體或環境產生不同程度的影響(Musee,2008),有害廢棄物 混合後亦會造成不同的危害性(Gupta,1999),本研究因而基於不同有害廢棄 物之潛在危害度(hazard potential, HP)建立適當的方法分析有害廢棄物清運 風險。 本研究將分析台灣目前清運現況,並與一般最短路徑規劃原則下的情 境作比較,發展適當的指標評估風險管理需求下的效率指標,以作為相關 決策與規劃的重要依據。
1.2 研究目的
由於國內有害廢棄物實際清運情形並非以最近距離為主,有很多跨區 的情形,此種情形會影響有害廢棄物清運規劃、風險推估與相關決策,本 研究因而建立一個較易計算且適用於評估有害廢棄物清運效率與風險的 指標,以期作為後續改善與相關決策的參考依據。主要研究目的主要有以 下二項: 1. 建立在地與跨區處理率相關指標:有害廢棄物處理以在地處理的風險最 低,在進行較詳細的風險分析之前,本研究建立一些較簡易的指標來評 估在地處理及跨區處理比例。此外,由於工業區是特定供工業使用的區 域,若能在工業區內處理廢棄物,亦對於民眾的影響與風險均較少,且 依法工業區需自行處理,故本研究亦建立指標分析工業區區內(含在地 及其他工業區)及區外處理的比例,以作為相關決策的重要依據。 2. 建立適當的方法評估台灣有害事業廢棄物清運風險:由於台灣地小人 稠,加上有害廢棄物有遭任意棄置問題,因而有害廢棄物清運風險是個 重要研究課題。故本研究因而建立相關評估方法以供相關規劃與決策時 使用,包括建立指標分別評估基於風險管理的清運效率及清運風險。1.3 論文內容
第二章主要介紹及回顧台灣有害廢棄物管理規劃現況、有害廢棄認定 方法及有害廢棄物處理及清運現況,且討論與各研究子題相關的國內外文 獻;第三章說明本研究的研究流程與方法,首先概要說明研究的整體流 程,之後一一詳細說明用以評估基於風險管理需求的有害廢棄物清運效率 及風險的方法與指標;第四章則就國內有害廢棄物產出及處理與再利用情 形,以發展的指標評估基於風險管理之有害廢棄物清運效率與風險分析, 並討論所得的結果;最後第五章總結本研究及提供一些建議供未來進行後 續研究時參與。第二章
文獻回顧
本章主要回顧及整理與本研究有關的文獻,藉由探討相關研究之成 果,分析及討論本研究之重要性與可行性。主要分為台灣有害廢棄物管理 規劃現況、有害廢棄物清運效率評估及有害廢棄物清運風險評估等部分, 以下一一說明。2.1 台灣有害廢棄物管理規劃現況
由於近幾年台灣科技產業日漸發展,導致事業廢棄物的產量逐年增加 且種類繁多成分複雜。因此環保署訂定之廢棄物清理法,自民國 63 頒布 至今為因應環境改變歷經 10 次修正,為要改善制度完備保護環境。此外, 環保署(2009)指出,自民國 89 年 10 月成立「事業廢棄物管制中心」,利用 資訊化管理系統,健全事業廢棄物源頭管理、流向申報管制、稽查取締等 工作,並整合各目的事業主管機關調查事業廢棄物質量基線資料及規劃設 置事業廢棄物處理處置設施,建立從源頭到末端的廢棄物管理制度。2.1.1 有害廢棄物管理制度簡介
為要明確說明廢棄物管理相關事項,環保署在法令管制上,頒布或公 告相關廢棄物管理制度。依據廢棄物清理法(環保署,2009)第 2 條指出, 我國廢棄物分為一般廢棄物及事業廢棄物,其中事業廢棄物又分為有害事 業廢棄物及一般事業廢棄。在事業廢棄物的定義為由事業所產生具有毒 性、危險性,其濃度或數量足以影響人體健康或污染環境之廢棄物。 由於有害廢棄物屬於事業廢棄物,因此除了廢棄物清理法針對事業廢 棄物清理管制說明外,環保署網站(2009)亦載明相關法規。在法律或法規 命令方面,訂定了有害事業廢棄物認定標準、事業廢棄物貯存清除處理方 法及設施標準、有害事業廢棄物檢測及紀錄管理辦法等 6 項法規;而在具法規命令性質之公告亦有應檢具事業廢棄物清理計畫書之事業、應以網路 傳輸方式申報廢棄物之產出、貯存、清除、處理、再利用、輸出及輸入情 形之事業及應裝置即時追蹤系統之事業廢棄物清運機具等 15 項公告;在 目的主管機關方面也根據不同事業廢棄物,如農業、醫療、營建廢棄物等 訂定關法規。有此可知有害廢棄物管制之重要性。
2.1.2 有害廢棄物認定方式
蔡(2005)指出由於民國 74 年因經濟環境改變,河川受到污染,導致下 游養殖業生產出"綠牡犡"及食用油之"米糠油"事件,加速了「有害事 業廢棄物認定標準」的訂定。頒布至今亦經歷了 10 次修正,現行「有害 事業廢棄物認定標準」於 98 年 6 月修正公告,其訂定有害事業廢棄物判 定方式是需依(1)列表之有害事業廢棄物、(2)有害特性認定之有害事業廢棄 物及(3)其他經中央主管機關公告者,循序判定。節錄部份法規定義如下。 列表之有害事業廢棄物種類如下:(1)製程有害事業廢棄物:指附表一 所列製程產生之廢棄物。(2)混合五金廢料:依貯存、清除、處理及輸出入 等清理階段危害特性判定,其認定方式如附表二。(3)生物醫療廢棄物:指 醫療機構、醫事檢驗所、醫學實驗室、工業及研究機構生物安全等級第二 級以上之實驗室、從事基因或生物科技研究之實驗室、生物科技工廠及製 藥工廠,於醫療、醫事檢驗、驗屍、檢疫、研究、藥品或生物材料製造過 程中產生附表三所列之廢棄物。 有害特性認定之有害事業廢棄物種類如下:(1)毒性有害事業廢棄物: 指依毒性化學物質管理法公告之第一類、第二類及第三類毒性化學物質之 固體或液體廢棄物及其盛裝容器等。(2)溶出毒性事業廢棄物:指以毒性特 性溶出程序直接判定或先經萃取處理再判定之萃出液。(3)戴奧辛有害事業 廢棄物:指事業廢棄物中含 2,3,7,8-氯化戴奧辛及呋喃同源物等十七種化合物之總毒性當量濃度超過 1.0 ng-TEQ/g 者。(4)多氯聯苯有害事業廢棄物: 指多氯聯苯重量含量在百萬分之五十以上之廢電容器、廢變壓器或其他事 業廢棄物。(5)腐蝕性事業廢棄物:指事業廢棄物具有下列性質之一者:指 廢液或固體廢棄物於溶液狀態氫離子濃度指數(pH 值)大於等於 12.5 或 小於等於 2.0;或在 55 ℃時對鋼(中華民國國家標準鋼材S二○C)之腐 蝕速率每年超過 6.35 mm 者。(6)易燃性事業廢棄物:指廢液閃火點小於 60 ℃者;固體廢棄物於常溫常壓可因摩擦、吸水或自發性化學反應而起火 燃燒引起危害者;或可直接釋出氧、激發物質燃燒之廢強氧化劑。(7)反應 性事業廢棄物:指常溫常壓下易產生爆炸者;與水混合會產生劇烈反應或 爆炸之物質;含氰化物且其 pH 值於 2.0 至 12.5 間,會產生 250 mg HCN/kg 以上之有毒氣體者。或含硫化物且其 pH 值於 2.0 至 12.5 間,會產生 500 mg H2S/kg 以上之有毒氣體者。(8)石綿及其製品廢棄物:指製造含石綿之製 品於加工過程中產生易飛散性之廢棄物;施工過程中吹噴石綿所產生之廢 棄物;更新或移除使用含石綿之製品過程中,所產生易飛散性之廢棄物; 盛裝石綿原料袋;或其他含有 1 %以上石綿且具有易飛散性質之廢棄物。
2.1.3 有害廢棄物清運與處理現況
事業廢棄物管制資訊網(2009)記載,96 年有害事業廢棄物產量約佔總 產量 7%,如圖 2.1 所示;而全國各縣市事業廢棄物申報流向,如表 3.1 所 列,可知再利用流向最多,其次為委託或共同處理;而縣市申報量以高雄 縣市、雲林縣、台中縣及桃園縣較多,但由表 2.2 可知,僅高雄縣及桃園 縣內設置超過 20 家處理設施,其他縣市只設置數家處理廠,而嘉義市及 彰化縣甚至並無處理廠,因此目前國內事業廢棄物跨區清運情形顯著。 環保署為加強管制有害事業廢棄物,將污泥、底渣、廢液、集塵灰、 感染性、溶出毒性、多氯聯苯有害廢棄物及石綿及其製品廢棄物,列為重點有害廢棄物,其各流向如表 2.3 所示,清運至廠外處理約為 86%,其中 廢液總產量最大約佔重點有害廢棄物總產量之 42%,由於液體廢棄物較易 傾倒影響環境造成環境污染及危害,故評估有害廢棄物清運效率與風險是 重要研究課題。 資料來源:環保署事業廢棄物管制資訊網(2009) 圖 2.1 全國事業廢棄物申報統計圖
表 2-1 各縣市流向申報統計 單位:公噸 資料統計區間:96/01/01 至 12/31 廢棄物申報量 縣市別 委託共同 自行處理 再利用 境外處理 廠內貯存 總計 台北市 68,833.46 411.47 122,301.60 289.17 672.86 191,835.70 台中市 103,263.50 5.37 74,245.27 42.19 -1,723.81 177,556.30 基隆市 27,885.92 994.53 13,275.42 227.40 1,646.02 42,383.28 台南市 23,294.99 713.57 21,591.71 526.57 -58.18 46,126.84 高雄市 377,994.40 57,129.95 3,847,367.00 5,443.49 -30,080.10 4,287,935.00 台北縣 160,041.40 5,148.74 560,337.80 4,982.47 31,642.38 730,510.40 宜蘭縣 32,360.96 1,549.84 264,320.50 63.88 -6,015.89 298,295.20 桃園縣 497,871.00 89,793.42 913,048.30 40,910.47 37,415.67 1,541,623.00 嘉義市 4,062.46 324.71 3,611.92 0.08 295.16 7,999.17 新竹縣 87,318.69 5,452.87 214,323.60 4,141.49 -39,812.90 311,236.70 苗栗縣 94,160.63 27,725.79 612,046.40 269.09 34,221.03 734,201.90 台中縣 200,014.10 585,592.70 1,118,574.00 83.90 85,267.49 1,904,265.00 南投縣 23,212.85 2,545.98 28,819.41 309.39 1,009.75 54,887.63 彰化縣 81,875.37 22,494.10 479,124.50 324.11 4,841.81 583,818.10 新竹市 78,668.21 4,299.33 117,214.50 84.05 2,317.24 200,266.10 雲林縣 159,271.70 124,881.90 1,857,593.00 5,172.36 7,329.17 2,146,919.00 嘉義縣 47,594.90 1,805.47 196,145.30 2,619.21 2,753.22 248,164.80 台南縣 256,472.70 23,172.91 468,640.10 1,349.74 15,239.26 749,635.50 高雄縣 207,277.90 175,995.30 1,224,357.00 2,071.85 44,475.99 1,609,702.00 屏東縣 42,178.63 3,721.88 64,775.85 909.57 2,897.99 111,585.90 花蓮縣 13,498.61 3,348.71 416,758.20 33.24 68,581.97 433,638.70 台東縣 2,997.72 5,653.29 52,123.93 7.27 1,316.74 60,782.21 金門縣 672.13 0.00 66,178.57 -- 17,483.42 66,850.70 澎湖縣 710.69 36.80 0.94 4.40 199.09 752.83 連江縣 5.42 401.82 954.00 -- 135.71 1,361.24 總計 2,591,538.00 1,143,200.00 12,737,729.00 69,865.37 282,051.20 16,542,333.00 註 1:此統計表顯示之申報量均為小數點後四捨五入之數據。 註 2:暫存申報量方面為 96 年實際暫存量,即 96 年年底暫存扣除 95 年年底暫存申報量所得之暫存差值。 註 3:本表再利用流向部份包含再生資源 G-1201 (水淬高爐石(碴))與 G-1202 (鈦鐵礦氯化爐碴)部分共計 3,564,982 公噸。 資料來源:環保署事業廢棄物管制資訊網(2009)
表 2-2 公民營清除處理許可證家數 單位:公噸 資料統計區間:96/01/01 至 12/31 清除機構 處理機構 清理機構 縣市別 甲 乙 丙 小計 甲 乙 小計 甲 乙 小計 總計 台北市 7 197 102 306 0 0 0 1 0 1 307 台中市 5 109 37 151 0 1 1 0 0 0 152 基隆市 1 38 18 57 1 4 5 0 0 0 62 台南市 5 76 35 116 1 0 1 0 0 0 117 高雄市 26 162 62 250 3 0 3 0 0 0 253 台北縣 13 309 35 357 1 2 3 0 0 0 360 宜蘭縣 2 20 11 33 0 1 1 1 0 1 35 桃園縣 101 212 28 341 13 4 17 7 1 8 366 嘉義市 1 14 6 21 0 0 0 0 0 0 21 新竹縣 4 26 3 33 1 3 4 3 1 4 41 苗栗縣 4 48 10 62 0 1 1 1 1 2 65 台中縣 15 157 44 216 2 5 7 4 0 4 227 南投縣 3 17 4 24 0 1 1 2 0 2 27 彰化縣 9 93 36 138 0 0 0 0 0 0 138 新竹市 12 56 49 117 0 0 0 1 0 1 118 雲林縣 5 26 9 40 3 3 6 0 1 1 47 嘉義縣 3 41 17 61 0 1 1 0 0 0 62 台南縣 6 60 3 69 0 1 1 0 2 2 72 高雄縣 24 63 7 94 23 3 26 4 0 4 124 屏東縣 5 58 12 75 1 2 3 0 0 0 78 花蓮縣 0 38 2 40 0 1 1 0 0 0 41 台東縣 0 9 1 10 0 1 1 0 0 0 11 金門縣 0 2 0 2 0 0 0 0 0 0 2 澎湖縣 1 3 0 4 0 0 0 0 0 0 4 連江縣 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 總計 252 1,834 531 2,617 49 34 83 24 6 30 2,730 資料來源:環保署事業廢棄物管制資訊網(2009)
廢棄物 種類 廢棄物項目 委託共同 廠內自行 處理 再利用 境外處理 處理後三 聯 廠內貯存 (事業) 貯存差值 總產出量 申報項目總 量 汞污泥 3.13 0.00 0.00 0.00 0.51 32.86 1.62 4.90 36.01 污泥 重金屬污泥(不包含 汞污泥及油泥) 28,923.57 126.89 25,148.22 7,182.68 0.00 72,003.05 -3,118.99 58,262.37 133,384.41 有機之殘留物、過濾物、底 渣、重餾份 0.00 356.63 0.00 0.00 0.00 148.33 11.31 367.95 504.95 油泥 1,107.73 2,211.25 13.08 0.00 0.00 1,930.99 157.71 3,489.76 5,263.03 有機廢液 67,626.75 5,390.26 27,166.26 0.00 6,666.30 28,316.27 739.09 101,487.42 128,499.50 其他廢液 1,320.53 74.50 151,127.75 0.00 0.24 100,728.88 861.15 153,383.88 253,251.62 廢液 廢酸鹼 99,778.76 53,027.99 324,762.99 0.00 43.32 40,075.52 2,020.05 479,603.36 517,645.24 集塵灰 76,526.20 4,213.08 52,684.89 0.00 16.32 4,586,568.11 93,633.70 227,059.37 4,719,992.26 感染性事業廢棄物 22,009.20 953.43 0.00 0.00 990.35 518.85 -4.97 23,018.58 23,481.45 溶出毒性事業廢棄物 55,654.15 7,492.69 32,376.47 7,102.32 37,890.65 80,367.24 4,335.18 110,306.29 182,992.85 石綿及其製品廢棄物 150.09 8.72 126.28 0.00 0.00 103.50 5.91 291.00 388.57 多氯聯苯有害事業 22.20 0.00 0.00 0.00 0.00 79.47 5.17 27.38 101.67 其他有害事業廢棄物 47,208.06 2,142.36 1,153.36 42,555.35 2,165.73 112,473.66 -6,595.85 86,733.95 205,532.80 總計 400,330.32 75,997.79 614,559.23 56,840.31 47,773.35 5,023,346.67 92,051.09 1,244,036.17 6,171,074.32 註 1:總產生量=委託或共同+自行處理+再利用+境外處理+貯存差值。 註 2:申報項目總量=委託或共同+自行處理+再利用+境外處理+廠內貯存。 註 3:貯存差值=本月貯存最後一筆申報量-前月貯存最後一筆申報量。 註 4:廠內貯存為本月廠內最後一筆貯存申報量。 資料統計區間:96/01/01 至 12/31(單位:公噸) 資料來源:環保署事業廢棄物管制資訊網(2007) 表 2-3 重點有害事業廢棄物申報流向統計
2.2 有害廢棄物清運效率評估
過去研究清運效率方面大多是針對一般廢棄物進行探討,如李等 (1987)及盧等(1996)以數個個別清運績效指標獨立評估,或黃(2007) 以綜合指標評估一般廢棄物清運績效,但由於有害廢棄物不同於一般廢棄 物,雖然有害廢棄物產生量比一般廢棄物少,但其種類多特性較複雜且大 多不能混合清運或處理,故這些成果不易應用在有害廢棄物清運上。 國內在有害廢棄物的研究多探討其處理的暴露危害性或管理策略是 否適宜,如劉(2004)研究有害廢棄物處理之勞工暴露於重金屬、粉塵及 噪音的危害,朱(1998)及吳(2007)則針對管理策略及防治政策進行研 究;雖有何(2003)及邱(2006)將廢棄物清理以物流概念進行流向分析, 但並無針對清運效率進行探討。而國外研究有 Granados et al.(1999)以 P-S-I-R 訂定有害廢棄物管理相關指標,但由於 P-S-I-R 是因人類活動對環 境產生壓力,因而改變環境現況造成影響,促使社會必須有所回應,從人、 環境與社會等多面向廣泛的考慮影響因素,雖然是頗周全的作法,但並不 符合本研究現階段需求。 有害廢棄物清運規劃多數以優選模式進行規劃,例如 ReVelle et al(1991)曾以線性整數規劃模式考慮最短距離、廢棄物清運量及清運經過人 口數量等,並以優選方法找出有害廢棄物運輸最佳路線,亦有 Alumur et al (2005)曾以多目標模式建立有害廢棄物區位途程問題,其中考量廢棄物種 類與數量、清運經過人口數及廢棄物清運成本等因素,唯這些模式除了較 複雜難以求解大範圍的問題,不適用於大尺度的評估。而這些研究大多以 送至最近地點為其基本假設,依本研究實際分析國內的資料,發現並非如 此,且有相當的比例是跨區清運,再加上國內有害廢棄物有遭任意棄置問 題,導致風險更高,但該假設是清運成本最少且風險管理較佳的方案,故 本研究以該假設建立理想方案作為比較基準,以作為有害廢棄物清運規劃的重要依據。 歸納上述文獻,本研究重新定義適用於有害廢棄物清運的效率評估指 標,主要基於風險管理的需求來研擬指標。原則上,有害廢棄物清運距離 愈短,則可能造成的風險較低且清運效率亦提高,而若儘可能不跨區清 運,管理上較容易且亦較不易有未妥善處理或偷倒的情形發生。
2.3 有害廢棄物清運風險評估
過去有不少有害廢棄物清運路徑規畫,會將清運風險納入考量,國外 有Nema and Gupta (1999)及Alumur and Kara (2005)曾考慮廢棄物量、廢棄 物種類、事故發生機率及事故發生影響人口等,分析有害廢棄物清運風 險。而有針對感知風險進行分析,如ReVelle et al(1991)認為感知風險與廢 棄物清運經過人口數及廢棄物量成正比,且與直線距離及假設直線距離為 道路,其道路範圍內人口數直接相關;Giannikos (1998)則考慮廢棄物重量 及個人感知風險來降低有害廢棄物清運風險,但其假設個人感知風險均勻 分散在人口中心,因此感知風險會因人口稠密不同而有不同權重。亦曾有 List and Mirchandani (1991)以廢棄物種類、經過路徑、清運裝載量及影響 人口等因素,研究指出清運風險與道路經過的人口中心的距離平方成反 比。另外Duijm (2002)指出 10 萬公里會發生 3 個意外事件,因此認為清運 路徑 1 公里會發生事件的機率有 3/106。 國內則曾有針對危害物運輸路徑規劃並考慮風險,如曹(1988)曾針對 危害物運輸路線指出可以故障樹分析、風險估計與風險評估等程序建立風 險評估模式,道路運輸風險可為運輸決策的指標,常以道路危險程度來定 義之,依事故發生機率及嚴重性來決定指標值大小。賴(1996)則在其評估 公路危險物品運送研究中,以運送路段長度及平均行車速率計算暴露時 間,雖然這些針對危害物,但有害廢棄物屬於危害物一種,因此也適用於 本研究。目前針對有害廢棄物危害程度方面,所收集到的文獻大多是針對危害 物質分類,如美國環保署(USEPA, 2009)則將有害廢棄物分為特定來源、 非特定來源、急毒性、緩毒性等;聯合國(UNEP, 2009)危害物分類共分 為 9 大類 21 項,如爆炸物、易燃液體、氧化性物質及毒性物質等;巴塞 爾公約資訊網(2009),其公約中記載有害特性清單,依聯合國危害物分 類編碼,列出 14 類廢棄物。美國消防協會(NFPA, 2009)危害源辨識評 估系統,如圖 2-2 及表 2-4 所示,將危害物質分為四大類,圖示菱形按顏 色分為四部分:藍色表示健康危害性;紅色表示可燃性;黃色表示反應性; 白色用於標記化學品的特殊危害性。前三類又依不同危害程度分為 0~4 級。 資料來源;NFPA(2009) 圖 2-2 美國消防協會危害辨識標示 綜合上述因素並考量台灣環境,本研究因而將以有害廢棄物清運量、 產源及處理廠之直線距離及人口密度與廢棄物危害程度等因子建立有害 廢棄物清運風險相關指標,以期作為相關決策分析時的重要參考。
表 2-4 美國消防協會危害辨識等級表 標示 等級 描述 4 短時間的暴露可能會導致死亡或重大持續性傷害。 3 短時間的暴露可能導致嚴重的暫時性或持續性傷害。 2 高濃度或持續性暴露可能導致暫時失去行為能力或可能造成 持續性傷害。 1 暴露可能導致不適,但是僅可能有輕微持續性傷害。 藍色 健康危害等級 0 暴露在火中時對人體造成的危害不超過一般可燃物。 4 在常溫常壓下迅速或完全汽化,或是可以迅速分散在空氣中, 可以迅速燃燒。 3 在各種環境溫度下可以迅速被點燃的液體和固體。 2 需要適當加熱或在環境溫度較高的情況下可以被點燃。 1 需要預熱才可點燃。 紅色 可燃性等級 0 不會燃燒。 4 可以在常溫常壓下迅速發生爆炸。 3 可以在某些條件下(如被加熱或與水反應等)發生爆炸。 2 在加熱加壓條件下發生劇烈化學變化,或與水劇烈反應,可能 與水混合後發生爆炸。 1 通常情況下穩定,但是可能在加熱加壓的條件下變得不穩定, 或可以與水發生反應。 黃色 反應活性等級 0 通常情況下穩定,即使暴露於明火中也不反應,並且不與水反 應。 W:與水發生劇烈反應。 SA:表示窒息性氣體。 白色 特殊危害性 OX:氧化劑。 資料來源;NFPA(2009)
曾有針對混合廢棄物危害性研究,如 Musee(2006)以模糊理論建立混 合廢棄物總體危害指標,其模式建立的概念為模擬專家針對複合廢棄物的 危害分級,且專家表示任何危害屬性是主觀的,因而將易燃性及反應性廢 棄物依據 NFPA 的危害分級建立相關計算危害方式;毒性廢棄物則依恕限 值(TLV)建立計算危害方式;而腐蝕性廢棄物則依其 pH 值計算,分別計算 後 再 依 其 以 模 糊 理 論 所 建 立 的 模 式 ,計 算 混 合 廢 棄 物 之 危 害 指 標 。 Talinli(2005) 亦曾研擬有害廢棄物分級判定系統,如表 2.5 所列,將易燃 性、腐蝕性、反應性及毒性有害廢棄物依其危害程度訂定危害評估值,將 不同特性混合之有害廢棄物進行分級給予評分並計算其總體危害值,此值 包含表列特定廢棄物、生態影響、綜合潛在風險、物理型態、廢棄物量等 綜合計算的結果。其中生態影響包含易燃性、腐蝕性、反應性及毒性,並 分別經檢測後之危害程度分別計算後再求其總和,綜合潛在風險亦須考慮 致癌性、毒性風險、傳染性及持久性。由於上述研究計算過於複雜,本研 究因而參考其部份危害特性分級方式,以期基於不同有害廢棄物之潛在危 害度建立適當的方法分析有害廢棄物清運風險。
表 2.5 有害特性廢棄物危害評估值分類表 易燃性 Hk 腐蝕性 Hk 反應性 Hk 毒性(mg/kg) Hk 可直接釋出氧,激發物質燃 燒之廢強氧化劑 40 廢液 pH 值大(等)於 12.5 或 pH 值小 (等)於 2.0 或在 55℃時對鋼(S20C)之 腐蝕速率每超過 6.35 毫米/年者 40 常溫常壓下易產生爆炸者 40 LD50<1 40 固體廢棄物於常溫常壓可因 摩擦、吸水或自發性化學反 應而起火燃燒引起危害者 30 固體廢棄物之溶液 pH 值大(等)於 12.5 或 pH 值小(等)於 2.0 或在 55℃ 時對鋼(S20C)之腐蝕速率每超過 6.35 毫米/年者 30 與水混合會產生劇烈反應或爆炸之 物質或其混合物 30 LD50 1~50 30 - - - -含氰化物其 pH 值於 2.0~12.5 間會產 生 250 mg HCN/kg 以上之有毒氣體 者或硫化物 pH 值於 2.0~12.5 間會產 生 500 mg H2S/kg 以上之有毒氣體者 20 LD50 50~500 20 廢液閃火點小於 60℃(不包 含乙醇體積濃度小於 24%之 酒類廢棄物) 10 - - 硝化甘油廢棄物 10 LD50 500~5000 10 非易燃性事業廢棄物 0 非腐蝕性事業廢棄物 0 非反應性事業廢棄物 0 LD50 >5000 0 資料來源: Talinli. et al. (2005)
第三章 研究流程與方法
本研究針對有害廢棄物清運情形,發展出一套評估方法。主要分為清 運風險及清運效率進行研究,並以所發展的指標分析台灣有害廢棄物清運 之風險,以作為相關決策參考。以下首先概要介紹研究流程,之後各節一 一詳細說明各研究步驟。3.1 研究流程
本研究流程如圖 3.1 所示,主要分為資料收集、在地與跨區處理率分 析、最短距離清運方案、有害廢棄物清運風險管理清運效率分析、有害廢 棄物清運風險分析、台灣有害廢棄物清運風險分析等五大步驟,以下分別 摘要說明之: 1. 資料收集:主要收集國內外相關文獻,包括有害廢棄物管理政策、有害 廢棄物危害分析、有害廢棄物清運風險等相關文獻。及收集分析所需要 的資料、包括有害廢棄物種類、全台灣有害廢棄物產源、處理廠分佈及 產源與處理廠間有害廢棄物清運情形等資料。 2. 在地與跨區處理率分析:針對有害廢棄物在地及跨區處理情形進行分 析,並考慮處理廠處理許可容量,建立評估有害廢棄物處理情形的相關 指標。除了將全國分數區討論外,亦針對工業區的部份,建立指標分析 其區內及區外處理的比例,以作為日後相關決策時參考。 3. 最短距離清運方案:一般清運規劃是以最短距離為主要依據,雖然本研 究發現實際情形並非如此,但該方案是清運成本最少及風險管理較低的 理想方案,故有必要分析該方案以作為比較的基準。本研究因而按理想 狀況以優選模式找出最短距離清運方案,並分析比較理想方案與實際清 運情形之差異,以瞭解其原因及改善空間。棄物低很多,故效率評估與一般廢棄物的評估重點不同,並不是以清運 成本最低為最重要的考量,而應因風險管理的需求來評估效率,故本研 究建立了二個指標,一個以最短距離下的清運方式為基準,計算與該基 準間之差異;另一個以跨區清運量指標來評估,若有害廢棄物的清運距 離能儘可能短,則其風險也可因此降低,也會減少未妥善處理甚至偷倒 的機率,可有效降低風險管理的負荷。 5. 有害廢棄物清運風險分析:建立有害廢棄物清運風險分析方法,主要分 為清運距離與人口密度、潛在危害度及跨區清運等三方面。根據台灣的 特性探討及建立適當的評估方法。 6. 台灣有害廢棄物清運風險分析:依據 96 年全國有害事業廢棄物清運數 據,共分為七區評估分析,並應用所發展的方法評估國內有害廢棄物清 運風險與效率。亦以最短距離情境所得結果作為比較的依據及分析風險 改善與清運效率的改善空間,以期改善相關規劃與決策的品質。
3.2 在地與跨區處理率指標
有害廢棄物處理以在地就近處理的風險最低,初步分析國內資料,發 現有害廢棄物由北運送南部的比例相當顯著,為評估目前處理現況,將台 灣分為數區,針對處理廠在地與跨區處理狀況,並考慮處理廠許可情形, 建立處理率相關指標來評估處理現況。此外,由於工業區是特定供工業使 用的區域,若能在工業區內處理有害廢棄物,亦對於民眾的影響與風險均 較少,故本研究亦將建立指標分析工業區區內及區外處理的比例,以期作 為改善相關管理與規劃工作之參考依據。3.2.1 在地處理率指標
由於廢棄物處理廠是否能妥善處理廢棄物,與處理設施的容量有關, 因此除了分析處理廠實際處理廢棄物的狀況,亦根據處理廠許可情形進行 許可量與實際處理量分析,瞭解其處理現況是否適宜,有無超量處理情 形。本研究因而建立了在地處理率、許可在地處理率、在地許可容量率等 指標,以下一一說明之。 (a)在地處理率 有害廢棄物處理以在地處理的風險最低,此指標主要用以評估有害廢 棄物在地處理情形,依在地產生量與處理量建立指標如下: ih i ih ih W T = IN (3.1)其中INih為區域i有害廢棄物類別h在地處理率指標; 為來自區域i中有害
廢棄物類別h在區域i處理的量;W i ih T ih為在區域i中有害廢棄物類別h的產生 量。
若此指標值趨近於 1,表示該地產生的有害廢棄物在地處理的比例相 當高,清運至其他地區處理比例小;若指標值趨近於 0,則表示該地的有 害廢棄物運送至其他地區處理的比例相當高,此情形造成的風險亦較高。 (b)許可在地處理率 此指標主要是用以評估在地處理的量佔在地許可容量的比例,指標如 下列: ih i ih ih G T = IA (3.2)
其中IAih為區域i有害廢棄物類別h許可在地處理率指標;Gih為在區域i中有
害廢棄物類別h的有害廢棄物許可量。 若此指標值接近於 1,表示在地處理廠的處理設施已趨飽和,表示有 必要再規劃更多的處理容量,及應注意是否有妥善處理;若指標值趨近於 0,則表示該地處理廠幾乎未處理該地所產生的有害廢棄物。 (c)在地許可容量率 為瞭解每個區域的處理廠容量是否能完全處理該地所產生的有害廢 棄物,使有害廢棄物能在地處理降低風險,因此根據在地產生量及在地處 理廠的許可量建立下列指標: ih ih ih G W = AI (3.3) 其中AIih為區域i有害廢棄物類別h在地許可容量率指標。若此指標值大於 1,表示在地處理廠的處理設施無法完全處理該地所產生的有害廢棄物, 因此該地的有害廢棄物必須運送至其他地區處理,因而提高風險;若指標 值趨近於 0,則表示該地處理容量已足夠,應不需在該區再增加處理容量。
3.2.2 跨區處理率指標
為瞭解目前國內有害廢棄物跨區處理比例及處理廠處理跨區有害廢 棄物的情形,針對有害廢棄物跨區處理量及處理廠處理許可量進行分析, 若處理廠有足夠的處理容量,除了可處理該地產生有害的廢棄物量,亦可 處理跨區量。因此建立相關指標如下說明。 (a)跨區處理率 目前有害廢棄物處理除了在地處理外,亦有不少是跨區處理,為瞭解 跨區處理的比例,以在地產生量及處理量建立下列指標: ih i ih ih ih W T W − = OUT (3.4) 其中OUTih為區域i有害廢棄物類別h跨區處理率指標。若此指標值趨近於 1,表示該地產生的有害廢棄物跨區處理的比例相當高,造成的清運風險 高;若指標值趨近於 0,則表示該地的有害廢棄物跨區處理情形較少。 (b)許可跨區處理率 此指標主要用以評估處理其他區有害廢棄物的量佔在地許可容量的 比例,以在地許可量及跨區處理量建立下列指標: ih i j j ih ih G T∑
≠ = OA (3.5) 其中OAih為區域i有害廢棄物類別h許可跨區處理率指標; 為有害廢棄物 類別h來自j區清運至i區處理的量。若此指標值趨近於 1,表示該區主要是 處理跨區的有害廢棄物;若指標值趨近於 0,則表示處理跨區量較少。 i jh T3.3 最短距離清運方案
一般清運規劃是以最短距離為主要考量,雖然本研究發現實際情形並 非如此,但該方案是清運成本最少且風險管理較佳的理想方案,故本研究 以該方案作為比較基準。本研究根據目前環保署有害事業廢棄物清運管制 情形,考慮處理廠許可容量,並按理想狀況建立一個優選模式找出最短距 離清運方案。因此以每個產源到處理廠的清運距離最短為目標,建立以下 模式:∑
i i d Min (3.6a) Subject to i d t D i i ij ij ≤ ∀∑
(3.6b) i t j ij = ∀∑
1 (3.6c) j G t W ij j i i ≤ ∀∑
(3.6d) j i tij ∈[0,1] ∀,∀ (3.6e) 其中di為產源i至最近處理廠的距離;Wi為產源i的單項有害廢棄物產生量; Gj為處理廠j的單項有害廢棄物許可量;Dij為產源i與處理廠j之間的距離; tij為[0,1]整數變數,當為 1 時表示處理廠j可接受產源i有害廢棄物。式 3.6(a) 為目標式,求產源清運至處理廠的距離總和最短;限制式 3.6(b)決定產源 到處理廠的距離,由於受目標式的影響,該式會選擇最短距離;限制式 3.6(c) 表示產源僅送至 1 家處理廠,送至多家的總距離必然更長;限制式 3.6(d) 所有送至處理廠j的單項有害廢棄物量總和需小於處理廠的該項廢棄物的許可量。此模式針對不同項有害廢棄物個別求解,暫不考量不同項廢棄物 送不同處理廠的問題。 依上述模式求出最短距離清運理想方案,雖然可能會有同一產源將不 同類有害廢棄物送不同處理廠的情形,但應該影響不大,因為不同類廢棄 物仍不宜混合清運,且若鄰近地區有可同時處理不同類的處理廠,上列模 式仍會選擇最短距離的清運方式,故所得解可視為一個理想解,並以此解 為基準以分析比較實際清運情形與此理想方案之差異,以瞭解其原因及探 討可能的原因。
3.4 基於風險管理需求之有害廢棄物清運效率指標
在清運效率方面多針對一般廢棄物清運,例如以數個個別清運績效指 標獨立評估(李等,76 年;盧等,85 年)或以綜合指標(黃,96 年)評估一 般廢棄物清運績效,大部分研究都是著重於清運成本或人員機具效率等, 但由於有害廢棄物與一般廢棄物特性不相同,有害廢棄物清運量遠比一般 廢棄物少很多,但種類多且大多不能混合清運或處理,故這些成果不易應 用在有害廢棄物清運上。也因而本研究重新定義適用於有害廢棄物清運的 效率評估指標,主要基於風險管理的需求來建立指標,基本上,有害廢棄 物清運距離愈短,則造成的風險的機率較低且清運效率亦提高,而若儘可 能不跨區清運,管理上亦較容易,亦較不容易有未妥善處理或偷倒的情形 發生。3.4.1 最短距離差異指標
第一個基於風險管理需求的效率指標主要是先求產源均採用最短距 離來運送的理想方案,產源與處理廠之間距以直線距離評估之;然後再以 目前的清運方式重新計畫清運總距離,再據以計算其與理想方案的差異, 作為評估效率的指標,且以清運量作為權重計算,指標之計算式如下列:∑
∑
− = ik ik ik ij ij ij W W D D Ewd (3.7) 其中Ewd為依清運量與距離所訂定的有害廢棄物風險管理清運效率指標; Wij為產源i送至處理廠j的有害廢棄物量;Dij為產源i至處理廠j的距離; Wik 為產源i送至最近處理廠k的有害廢棄物量;Dik為產源i至處理廠k的距離。 其中Wik及Dik為最短距離清運方案模式所求得的解。 若清運方案能儘可能促成最短距離清運,將可有效降低清運風險,故 由此差異量指標可看出還有多少改善空間。彙整比較各區各類有害廢棄物 清運差異,差異較大的區域或有害廢棄物可考量優先謀求改善方案,以期 有效率的改善清運風險。3.4.2 跨區清運量指標
有害廢棄物跨區清運除了由於距離拉長,提高運送風險,亦增加了管 理的負荷及未妥善管理的風險,甚至偷倒的機率亦因而增加,本研究因而 建議下式計算跨區清運量作為評估清運效率的第二個指標:∑
= ij ij ijX W ij E (3.8) 其中Eij為有害廢棄物跨區清運指標;其中Wij為產源i送至處理廠j的有害廢 棄物量;Xij為跨區數(含經過),若送至本區,則為零。如圖 3.2 所示,假跨區數X12=2 與X13=3,區域 2 清運至區域 1 及 3 之清運量分別為W21=C與 W23=D,跨區數X21=2 與X23=2。則廢棄物清運量如表 3.1 所列。最後的指 標值為E12=A2,E13=B3。其他值依此類推。 圖 3.2 跨區清運量範例 表 3.1 範例之跨區清運量 區域 區域 1 2 3 1 W12=A W13=B 2 W21=C W21=D 3 W31=E W32=F
3.5 有害廢棄物清運風險分析方法
依據本研究收集的文獻(請參見第二章),目前雖有相關方法用於評 估有害廢棄物清運風險,然而是否適用於評估台灣環境仍有待探討。針對 台灣目前有害廢棄物清運現況及有害廢棄物的特性,將清運風險分為運距 與人口密度、潛在危害度及跨區三部分來探討,分別說明如下。3.5.1 依運距與人口密度評估有害廢棄物清運風險分析方法
初步分析台灣有害廢棄物清運現況,發現與一般廢棄物處理廠廠址規 劃時的假設明顯不同,處理廠廠址規劃時多假設產源運送至最近處理廠。 但分析目前有害廢棄物清運現況後卻發現有顯著比例是跨區清運而非清 運至最近處理廠,清運的風險因而提高,由於有害廢棄物清運風險一般與 清運距離與經過區域的人口密度有關,唯詳細運輸路線及距離不易取得, 本研究因而以產源與處理廠之直線距離為依據建立有害廢棄物清運風險 評估方法。 彙整國內外相關文獻針對有害廢棄物清運風險,所收集的評估方法及 因子如表 3.2 所列,由該表可看出評估有害廢棄物清運風險一般考量廢棄 物種類、清運量、清運距離、人口數及道路事故發生機率。由於本研究以 產源與處理廠之直線距離並非清運路線,故不考慮道路事故發生機率。由 於經過人口數需要有詳細的資料方能推估,故本研究改以人口密度作為推 估風險的依據,人口密度越稠密、有害廢棄物量越多及產源與處理廠之直 線距離越長,風險亦越大。因而可以下列公式推估有害廢棄物清運風險:∑
= ijk ijk ijk ijk ijk dp W D P B R (3.9) 其中Rdp為考量運距與人口密度之有害廢棄物清運風險;Wijk為產源i送至處 理廠j直線距離之間段k的有害廢棄物量;Dijk為產源i至處理廠j的直線距離 之間段k的距離;Pijk人口密度;BBijk為清運經過區域之影響間距,間距乘以 距離再乘以人口密度即是影響人數。 假設影響間距均相同,由於此風險值主要用於比較用,故可移除BBijk, 再以間距為權重計算平均人口密度,則式 3.9 可簡化為下式:∑
= ij d ij ij dp W D P R (3.10) 其中Wij為產源i送至處理廠j直線距離的有害廢棄物量;Dij為產源i至處理廠 的直線距離; 及Pd為經過區域之平均人口密度,即有害廢棄物從產源i到處 理廠j直線距離所經過區域之平均人口密度。表 3.2 國內外有害廢棄物清運風險評估方法
出處 因子 評估方法
ReVelle and Shobrys (1991) 廢棄物數量 經過人口數量 直線距離dD 道路範圍內人口數PP D 感知風險與人口量 及載運量成正比
Alumur and Kara (2005)
廢棄物種類 w 廢棄物數量 X 經過人口數量 POP
POPwij × Xwij
Nema and Gupta (1999) 廢棄物種類 H 廢棄物數量 W 事故發生機率 PR 事故發生影響人口數 P Wwrs × Hw × PRrs × Prs
List and Mirchandani (1991) 廢棄物種類 裝載量 風險與道路經過的 點和人口中心的距 離平方成反比 Giannikos (1998) 廢棄物重量 個人感知風險 廢棄物重量 × (加 權)個人感知風險 (加權 指因人口稠密 不同導致感知風險 不同因而加權重) Sheu (2007) 可回收廢棄物量 Xc 可回收廢棄物運送距離 Lc 可回收廢棄物車輛裝載極限 (公噸/車) Vc 可回收廢棄物增量風險(加權係數) Gc 向外物流配送廢棄物量 Xd 向外物流配送廢棄物運送距離 Ld 向外物流配送廢棄物車輛裝載極限 (公噸/車) Vd 向外物流配送增量風險(加權係數) Gd Gc (Xc Lc/Vc) + Gd (Xd Ld/Vd) Duijm (2002) 10 萬公里會發生 3 個事件 1 公里發生事件的機 率有 3/106
3.5.2 有害廢棄物潛在危害度清運風險分析方法
有害事業廢棄物認定標準中將廢棄物分為製程有害廢棄物、混合五金 廢料、生物醫療廢棄物、毒性有害事業廢棄物、溶出毒性事業廢棄物、戴 奧辛有害事業廢棄物、多氯聯苯有害事業廢棄物、腐蝕性事業廢棄物、易 燃性事業廢棄物、反應性事業廢棄物及石綿及其製品廢棄物等 11 類。因 各類廢棄物特性不同,造成的危害性亦因而不同。 所收集到的文獻大多是針對危害物質分類,如聯合國(UNEP, 2009) 危害物分類共分為 9 大類 21 項;美國環保署(USEPA, 2009)則將有害廢 棄物分為特定來源、非特定來源、急毒性、緩毒性等;巴塞爾公約(UNEP, 2009)則依據聯合國危害物分類編碼,列出 14 類廢棄物有害特性清單。 美國消防協會(NFPA, 2009)危害源辨識評估系統則將危害物質分為四大 類,分別為特殊危害、不穩定、健康危害及可燃性。後三類又依不同危害 程度分為 0~4 級。Musee(2006)曾針對混合廢棄物以模糊理論討論其總體危 害性,而 Talinli(2005)則曾研擬有害廢棄物分級判定系統,將不同特性混 合之有害廢棄物進行分級給予評分並計算其總體危害程度。 我國有害事業廢棄物目前分為 11 大類清運,本研究參考 Talinli. et al. (2005)所建議有害廢棄物分級方法,將 11 類有害廢棄物依易燃性、腐蝕性、 反應性、毒性等特性進行分級評分,並考量其物理型態,如固體、液體、 污泥等給予加權,最後加總得出不同危害程度。在將危害程度納入有害廢 棄物清運風險考量後由 3.10 公式引伸可得出下列公式:∑
= ij k d ij ij h W D P H R (3.11) 其中Rh為考量有害廢棄物之潛在危害度的有害廢棄物清運風險; Hk為單 位有害廢棄物k運經單位距離及人口密度下之相對潛在危害度。本研究參考Talinli. et al. (2005)的有害廢棄物物分級方法(詳見第二 章)及化學品全球調和制度(GHS)針對危害物質之分級規範,將環保署有 害事業廢棄物 11 大類之中類,對照GHS所訂定之危害物項目之特性及其 級別,將有害廢棄物進行危害評估並分級,共分為 5 級,每級依其危害程 度給予危害評估值HK,分類如表 3.3 所列。每級危害中的編碼為項次編碼, 非指危害性強弱。
表 3.3 有害特性廢棄物危害評估值分類表 廢棄物項目 危害程度區分參考 GHS 相關資料 危害評分 第一級危害 廢棄物種類 項目 級別 警示語 Hk 備註 1 常溫常壓下易產生爆炸者 爆炸物 不穩定爆炸 物~1.3 組、 1.5 組 危險 爆炸物 1.1 組 2 硝化甘油廢棄物 反應性有害廢棄物 急毒性物質 3 危險 易燃固體 1 禁水性物質和混合物 1 3 固體廢棄物於常溫常壓可因摩擦、 吸水或自發性化學反應而起火燃燒 引起危害者 發火性物質 1 危險 氧化性液體 1、2 氧化性固體 1、2 4 可直接釋出氧,激發物質燃燒之廢 強氧化劑 易燃性有害廢棄物 有機過氧化物 A~D 型 危險 5 生物醫療廢棄物 生物醫療廢棄物 健康危害(感染性物質) 屬 1 級者 危險 這 幾 項 在 [ 聯 合國危險貨物 運 輸 的 建 議 書]中,危害性 列為優先地位 急毒性物質 1 6 戴奧辛有害事業廢棄物 戴奧辛有害事業廢 棄物 致癌物質 1 危險 7 廢棄物有害成分之毒性 LD50(mg/kg)<5 者 (含製程有害廢棄物、毒性廢棄物及 溶出毒性廢棄物) 製程有害廢棄物 毒性廢棄物 溶出毒性廢棄物 急毒性物質 1 危險 1000 在化學品全球 調和制度 (GHS)之急毒 性物質為 1 級 危害
表 3.3 有害特性廢棄物危害評估值分類表(續) 廢棄物項目 危害程度區分參考 GHS 相關資料 危害評分 第二級危害 廢棄物種類 項目 級別 警示語 Hk 備註 1 含氰化物其 pH 值於 2.0~12.5 間會 產生 250 mg HCN/kg 以上之有毒氣 體者 急毒性物質 2 危險 2 含硫化物pH值於 2.0~12.5 間會產 生 500 mg H2S/kg以上之有毒氣體 者 急毒性物質 2 危險 在GHS之急毒性物質規範 「LC50在 100 和低於 500ppm之間的氣體」為 2 級危害 3 與水混合會產生劇烈反應或爆炸 之物質或其混合物 反應性有害廢棄 物 禁水性物質和混合物 1 危險 屬禁水性物質,並非優先 危害物質但其危害性比易 燃液體及腐蝕性物質高, 故列入第二級 致癌物質 1 危險 特定標的器官毒性物質 2 4 多氯聯苯有害廢棄物 多氯聯苯有害廢 棄物 急毒性物質 4 警告 在常溫常壓中為液體形 態,易存在其他介質中流 佈於環境造成危害,故其 危害性相對提高 5 廢棄物有害成分之毒性 LD50(mg/kg) 5~50 者 (含製程有害廢棄物、毒性廢棄物及 溶出毒性廢棄物) 製程有害廢棄物 毒性廢棄物 溶出毒性廢棄物 急毒性物質 2 危險 200 在 GHS 之急毒性物質為 2 級危害
表 3.3 有害特性廢棄物危害評估值分類表(續) 廢棄物項目 危害程度區分參考 GHS 相關資料 危害評分 第三級危害 廢棄物種類 項目 級別 警示語 Hk 備註 1 2 危險 1 廢液閃火點小於 60℃(不包含乙醇 體積濃度小於 24%之酒類廢棄物) 易燃性有害廢棄物 易燃液體 3 警告 易燃液體比禁 水性物質危害 性低列入此等 級 2 廢液 pH 值大(等)於 12.5 或 pH 值小 (等)於 2.0 或在 55℃時對鋼(S20C) 之腐蝕速率每超過 6.35 毫米/年者 腐蝕/刺激皮膚 1 危險 3 固體廢棄物之溶液 pH 值大(等)於 12.5 或 pH 值小(等)於 2.0 或在 55 ℃時對鋼(S20C)之腐蝕速率每超過 6.35 毫米/年者 腐蝕性有害廢棄物 腐蝕/刺激皮膚 1 危險 腐蝕性物質比 禁水性物質危 害性低列入此 等級 特定標的器官毒性物質 1 4 石綿及其製品廢棄物 石綿及其製品廢棄物 致癌物質 1 危險 長期暴露或重 複暴露下易造 成致癌現象 5 廢棄物有害成分之毒性 LD50(mg/kg) 50~300 者 (含製程有害廢棄物、毒性廢棄物及 溶出毒性廢棄物) 製程有害廢棄物 毒性廢棄物 溶出毒性廢棄物 急毒性物質 3 危險 30 在 GHS 之急毒 性物質為 3 級危 害
表 3.3 有害特性廢棄物危害評估值分類表(續) 廢棄物項目 危害程度區分參考 GHS 相關資料 危害評分 第四級危害 廢棄物種類 項目 級別 警示語 Hk 備註 1 混合五金廢料之發光二極體 晶圓廢料及粉屑 混合五金廢料 (此廢棄物貯存清運時即為有害,其含 有害成分砷化鎵之LD50 = 4700mg/kg) 砷化鎵為急毒性物質之 4 級危害 2 廢棄物有害成分之毒性 LD50(mg/kg) 300~5000 者 (含製程有害廢棄物、毒性廢 棄物及溶出毒性廢棄物) 製程有害廢棄物 毒性廢棄物 溶出毒性廢棄物 急毒性物質 4~5 警告 5 在 GHS 之急毒性物質為 4 級危害 第五級危害 廢棄物種類 項目 級別 警示語 Hk 備註 1 非發光二極體晶圓廢料及粉 屑之混合五金廢料 混合五金廢料 (此類廢棄物僅在處理階段為有害) 2 廢棄物有害成分之毒性 LD50(mg/kg) >5000 者 (含製程有害廢棄物、毒性廢 棄物及溶出毒性廢棄物) 製程有害廢棄物 毒性廢棄物 溶出毒性廢棄物 ( GHS僅規範LD50 < 5000 ) 1 雖根據資料表示其立即 危害性較低,未在 GHS 的規範內,但仍有疑 慮,仍具有持久性危害 的特性故列入第五級危 害廢棄物。 註: (1)每級危害中的編碼為項次編碼,非指危害性強弱。 (2)LD50毒性危害參考GHS急毒性物質之吞食口服危害等級 (3)第五級危害,雖根據資料表示其立即危害性較低,未在 GHS 的規範內,但仍有疑慮,仍具有持久性危害的特性故列入第五 級危害廢棄物。
3.5.3 有害廢棄物跨區清運風險分析方法
初步分析目前有害廢棄物清運情形,發現國內跨區清運的比例頗顯 著,有害廢棄物本身已具有相當風險,跨區清運會更提高其風險。因而本 研究針對跨區清運之風險作進一步研討。
目前在有害廢棄物清運的文獻中多以路經規劃探討產源與處理廠的 關係(e.g., Alumur and Kara,2005)或以清運路徑公平性討論清運時跨區域的 問題(Koo. et al,1990),較少有討論跨區的清運風險的文獻,由於台灣地小 人稠有害廢棄物跨區清運提高了清運風險高,加上有違法傾倒情形,跨區 清運更有可能發生違法傾倒,因此本研究以類似表 3.1 之矩陣方式分析跨 區清運風險,依跨區清運累積量及潛在危害度分析其跨區清運風險。如圖 3.2 所示,假設有 3 個區域,區域 1 清運至區域 2 及 3 之清運量分別為 A 與 B,區域 2 清運至區域 1 及 3 之清運量分別為 C 與 D,以此類推,故區 域 2 之跨區清運累積量如表 3.4 所列為 A+B+C+D。亦可得出清運經過量 及處理量,以利後續討論相關風險。 表 3.4 跨區清運累積量 區域 經過區 1 2 3 1 - - - 2 - A+(B) - 1 3 - - B 1 C - - 2 - - - 2 3 - - D 1 E (E) - 2 - F - 3 3 - - - 經過量 E (B)+(E) - 處理量 C A+F B+D 累積量 C+E A+(B)+(E)+F B+D
∑
− = ij x ii ij ij dp W (D D )P CR 區域 區域 1 2 3 1 CRdp(1,2) CRdp (1,3) 2 CRdp(2,1) CRdp(2,3) 3 CRdp(3,1) CRdp 3,2) 其中CRdp為考量清運距離及人口密度之跨區清運風險;Dii為產源i至區內處 理廠i的直線距離;Px為不含區內經過區域之平均人口密度,以經過縣市距 離的比例乘上該縣市之人口密度計算。針對圖 3.2 所示的範例,其跨區清 運風險值如表 3.5 所列,此指標值為CR31=E(D31-D33)[(P1+P2)/2],其他值依 此類推。 表 3.5 範例之跨區清運風險 同樣的,若進一步考量不同有害廢棄物種類的風險,則跨區清運之潛 在危害度風險值可將公式 3.12 引伸如下: 為探討其跨區清運風險,則需考慮跨區清運的距離,因此將產源至處 理廠的直線距離扣除區內清運距離,則可將公式 3.10 引伸如下: 其中CRd為考量有害廢棄物種類之潛在危害度之跨區清運風險。 彙整本研究所建立的相關指標如表 3.6 所示。後續將針對所建立的指 標計算其結果並探討分析。∑
− = ij k x ii ij ij h W (D D )PH CR (3.12) (3.13)表 3.6 有害廢棄物清運效率與風險相關指標 在地處理率指標 在 地 處 理 率 評估有害廢棄物在 地處理情形 ih i ih ih W T = IN INih為區域i有害廢棄物類別h在地處理率指標; i ih T 為來自區域 i 中有害廢棄物類別 h 在區域 i 處理的量; Wih為在區域i中有害廢棄物類別h的產生量。 許 可 在 地 處理率 評估在地處理的量 佔在地許可容量的 比例 ih i ih ih G T = IA IAih為區域i有害廢棄物類別h許可在地處理率指標; Gih為在區域i中有害廢棄物類別h的有害廢棄物許可量。 在 地 許 可 容量率 評估在地許可容量 是否能處理該地所 產生量 ih ih ih G W = AI AIih為區域i有害廢棄物類別h在地許可容量率指標。 跨區處理率指標 跨 區 處 理 率 為瞭解跨區處理的 比例 ih i ih ih ih W T W − =
OUT OUTih為區域i有害廢棄物類別h跨區處理率指標
許 可 跨 區 處理率 評估處理其他區域 的量佔在地許可容 量的比例 ih i j j ih ih G T
∑
≠ = OA OAih為區域i有害廢棄物類別h許可跨區處理率指標; j ih T 為有害廢棄物類別 h 來自 j 區清運至 i 區處理的量。表 3.6 有害廢棄物清運效率與風險相關指標(續) 基於風險需求之有害廢棄物清運效率指標 最 短 距 離 差 異指標 為 瞭 解 實 際 清 運 與 理 想 狀況的差異