環保署/國科會九十二年度空污防制科研計畫
期末報告
總計畫：光電及半導體業揮發性有機物--排放量推估及排放減量技
術評估
總計畫：排放係數及排氣處理方法評估
子計畫一：生物處理技術之研發
計畫整合報告
期 末 報 告
執行單位：國立中山大學環境工程研究所
計畫主持人：周明顯
計畫編號：NSC92-EPA-Z-110-002
研究人員：李偉勝(專任助理)、張筱瑜(博士生)、李尚娟(兼任助理)
電話：0935-424-807 (周明顯)、07-5254416 (李偉勝)、07-5252000 ex 4408 (李
尚娟)
傳真：07-5254449 (李偉勝)
電子信箱：[email protected] (周明顯)
中 華 民 國 九十三 年 一 月 二十九 日
總計畫：光電及半導體業揮發性有機物--排放量推估及排放減量技
術評估
總計畫：排放係數及排氣處理方法評估
期末報告
執行單位：國立中山大學環境工程研究所
計畫主持人：周明顯
計畫編號：NSC92-EPA-Z-110-002
研究人員：李偉勝(專任助理)、張筱瑜(博士生)、李尚娟(兼任助理)
電話：
0935-424-807 (周明顯)、07-5254416 (李偉勝)、07-5252000 ex 4408 (李
尚娟)
傳真：07-5254449 (李偉勝)
電子信箱：[email protected] (周明顯)
摘要
本總計畫研究目標為完成國內代表性半導體業及光電業揮發性有機物排放係數及排放量 推估。研究方法為包括調查VOC 用量、流向，調查廠家數為晶圓製造、晶圓封裝、TFT-LCD、 CD-R、發光二極體製造等計九家。預期成果為可建立該二行業之本土化 VOC 排放係數、計 算方法與作業準則。
全部完成五家光電廠(A 及 B 廠為 TFT-LCD；E 及 F 廠為發光二極體；I 廠為 CD-R 製造)、 四家半導體廠(C 及 D 廠為晶圓製造；G 及 H 廠為晶圓封裝)資料研析。結果知：
A 廠主要以生產彩色濾光片(Color Filter, CF)、薄膜電晶體(Thin Film Transistor, TFT)及液 晶顯示器(Liquid Crystal Display, LCD)為主。排放廢氣流量為 1153 m3/min，主要成分為異丙 醇及丙酮，經沸石轉輪吸附去除後，排放大氣之異丙醇及丙酮分別均為＜0.22 kg/hr。轉輪中 VOC 以 180~200℃、128 m3/min 之氣體脫附再生，再生排氣中 VOC 濃度為原廢氣之 10 倍， 再以後燃燒器在720~760℃焚化處理，排放大氣之異丙醇及丙酮分別均為＜0.04 kg/hr。該廠 總VOC 排放係數為 1.563 kg/片，其中管道排放係數為 9.74×10-3 kg/片，其他排放係數為 1.553 kg/片。
B 廠主要以生產彩色濾光片為主，主要製程為玻璃基板清洗、遮光層濺鍍、光阻劑塗佈、 曝光、顯影、濕式蝕刻、光阻剝離、清洗、感光材塗佈、曝光、顯影、保護層塗佈及薄膜濺 度等十三個。排氣量為266 Nm3/min，主要 VOC 為 PGMEA(乙酸丙二醇單甲基醚酯)，經活 性碳吸附處理後濃度為20.9 ppm as CH4，相當於管道排放量0.2373 kg/hr。該廠總排放係數為 0.672 kg/片，其中經管道排放係數為 4.20×10-3 kg/片，其他排放係數為 0.668 kg/片。 C 廠以生產 12 吋晶圓為主，主要製程為擴散、黃光、蝕刻、薄膜等四個。930 Nm3/min 排氣經沸石轉輪及蓄熱式焚化系統(Rotor-RTO)處理。轉輪再生排氣中 VOC 濃度為原廢氣之 10 倍，進入 RTO 前濃度為 82 ppm as CH4，經RTO 處理後濃度為 3 ppm as CH4，削減率為 96.5%。管道排放 VOC 為 0.11 kg/hr，小於法規值 0.6 kg/hr。該廠總排放係數為 23.2 kg/片， 其中管道排放係數為0.0324 kg/片，其他排放係數為 23.17 kg/片。 D 廠以生產 3、4 及 5 吋晶圓為主，主要製程依次為磊晶、爐管、黃光、清洗、濺鍍、離 子植入、濕式研磨等七個。513 Nm3/min 廢氣中主要 VOC 成分為異丙醇及丙酮，經一填充洗 滌塔處理後，排放於大氣之VOC 流量為 0.1429 kg/hr。C 廠總排放係數為 0.178 kg/片，其中 管道排放係數0.00116 kg/片，其他排放係數 0.17684 kg/片。 E 廠以生產二極發光體為主，主要製程依次為磊晶、蒸鍍、黃光、化學、研磨、切割區 等六個。排氣主要VOC 為二甲苯、丙酮、異丙醇、甲醇及乙二醇，經由一處理風量為 140-200 Nm3/min、脫附溫度為 180℃沸石轉輪系統濃縮後，廢氣中 VOC 排放量為 0.59 kg/hr；濃縮 20 倍之脫附廢氣再由一溫度為718℃之 RTO 焚化處理，排放量為 0.00594 kg/hr。二系統之總 VOC 排放量為0.59594 kg/hr。該廠總排放係數為 1.912×10-5 kg/粒，其中管道排放係數 2.34×10-6 kg/ 粒，其他排放係數1.678×10-5 kg/粒。
F 廠以生產二極發光體為主，主要製程為磊晶清洗區、黃光區、化學區、製程區及研磨 區等五個。排氣主要VOC 為異丙醇及丙酮， 24.8 Nm3/min 廢氣經一活性碳吸附塔處理，異 丙醇及丙酮排放量分別為0.0007 kg/hr 及 0.0002 kg/hr。該廠總排放係數為 8.34×10-5 kg/粒，其 中管道排放係數4.73×10-5 kg/粒，其他排放係數 8.33×10-5 kg/粒。 G 廠主要進行晶圓封裝，主要製程為調墨、電漿清洗、封膠、烘烤區等。50 Nm3/min 排 氣主要VOC 為丙酮，經一蓄熱式焚化爐處理，處理後廢氣濃度為 90 ppm as CH4 ，其排放 量為0.536 kg/hr。該廠總排放係數為 1.65×10-5 kg/片，其中管道排放係數 1.71×10-6 kg/片，其 他排放係數1.48×10-5 kg/片。 H 廠主要進行晶圓封裝，主要製程為黏晶粒、膠頭清洗、烘烤 І、封膠、蓋印、油墨盤清 洗、烘烤Π及植球等八個。排氣主要VOC 為丙酮，防制設備為三部蓄熱式焚化爐及一生物濾 床，處理後廢氣總排放量為0.35 kg/hr。該廠總排放係數為 1.54×10-4 kg/片，其中管道排放係 數3.2×10-6 kg/片，其他排放係數 1.508×10-4 kg/片。 J 廠主要生產 CD-R，主要製程為射出成型、塗佈及印刷等三個。排氣主要 VOC 為氟化 醇、二丙酮醇、丙酮及環己烷，無任何防治設備。該廠總排放係數為3.24×10-5 kg/片，其中空 污管道排放係數2.32×10-5 kg/片，其他排放係數 9.2×10-5 kg/片。 生物濾床法、生物洗滌及轉輪吸附濃縮-RTO 法為二行業排氣之經濟有效處理法。 在生物濾床法方面，以 500 Nm3/min 之氣體流量計，進氣 VOC 濃度為 100、200、500 mg/Nm3時，含濾料之設備初設費用分別為NT$ 412、716、1,516 萬，年操作、人力維護及折 舊費用合計分別為NT$ 159、249、508 萬，去除每 kg VOC 之操作、人力維護及折舊費用分 別為NT$ 73.6、57.6、47.0，處理每 1,000 Nm3進氣之操作及人力費用分別為NT$ 6.63、10.4、 21.2。 在生物洗滌法方面，以500 Nm3/min 之氣體流量計，進氣 VOC 濃度為 100 及 200、500 mg/Nm3時，含吸收塔及活性污泥設備之初設費用分別為NT$ 241、383、705 萬，年操作、人 力及折舊費用合計分別為NT$ 171、203、288 萬，去除每 kg VOC 之操作、人力維護及折舊 費用分別為NT$ 79.3、46.9、26.6，處理每 1,000 Nm3進氣之操作、人力維護及折舊費用分別 為NT$ 7.13、8.45、12.0。
在轉輪吸附濃縮-RTO 法方面，以 500 Nm3/min 之氣體流量計，進氣 VOC 濃度為 100、 200、500 mg/Nm3時，設備初設費用均為NT$ 2,000 萬，年操作、人力及折舊費用合計分別為 NT$ 337、312、251 萬，去除每 kg VOC 之操作、人力維護及折舊費用分別為 NT$ 148、68.5、 22.0，處理每 1,000 Nm3進氣之操作、人力維護及折舊費用分別為NT$ 14.1、13.0、10.5。 排氣VOC 濃度為 100 mg/Nm3時，以生物法(生物濾床及生物洗滌法)最經濟，轉輪吸附 濃縮-RTO 法次之；排氣 VOC 濃度為 200 mg/Nm3時，以生物法(生物濾床及生物洗滌法)最經 濟，轉輪吸附濃縮-RTO 法次之；排氣 VOC 濃度為 500 mg/Nm3時，以生物洗滌及轉輪吸附 濃縮-RTO 法最經濟，生物濾床法次之；排氣 VOC 濃度為 1,000 mg/Nm3時，以轉輪吸附濃縮
-RTO 法最經濟，生物洗滌法次之。 本研究對空污防治之預期貢獻：本研究所推估排放係數可供半導體及光電等業者污染改 善之參考，亦可作為訂定該業別排放標準時之依據。針對不同風量及廢氣濃度所評選出之最 佳可行控制技術(BACT)，將有助於業者於衡量實際排放情況後，選擇最適當之處理技術。 關鍵字：揮發性有機空氣污染物、空氣物染控制、半導體業、光電業、排放係數、最佳可行 控制技術、生物濾床
Abstract
This study aims to find VOC emission factors for domestic semiconductor and optoelectric industries. Results from literature and field surveys indicate that fume-duct VOC emission factors for color filter, TFT-LCD, 12” wafer, and 3-5” wafer are 0.0042, 0.0097, 0.0324, and 0.0012 kg/pc, respectively. Those for diodes, chips packing and checking, and CD-R are 2.34-47.3×10-6,
1.71-3.20×10-6, and 2.32×10-5 kg/pc, respectively. Almost all the plants emit isopropanol and acetone from their process units and operation houses to fume-ducts.
From paper review and evaluations made in this study, biofiltration, bioscrubbing, RTO and Rotor-RTO processes are effective and economic for abating over 90% of VOCs in waste air streams from those industries. For air streams with VOC concentrations of around 100-200 mg/Nm3, biofiltration and bioscrubbing are more economical then RTO and Rotor-RTO. While for those with VOCs around 500 mg/Nm3, bioscrubbing and Rotor-RTO are more economical. For those with VOCs around 1,000 mg/Nm3, Rotor-RTO is the most economical.
Expected contributions to air pollution control technologies are: (1) the estimated VOC emission factors can be a reference for domestic semiconductor and optoelectric industries, (2) the factors can be bases for establishment of the control regulation, and (3) the four technologies can be alternatives for VOC control in the related industries.
Keywords: VOCs, air pollution control, semiconductor and photoelectric industries, emission
一、前言
國內IC 產業可分 IC 設計、晶圓製造、測試及封裝及電子產品組裝業。至西元 2000 年止， 有近300 家專業廠商投產，產業架構完整。放眼全球，台灣 IC 產業成就可觀。需求方面，2000 年國內IC 市場需求量達 161 億美元，占亞太市場 34.9%，全球市場 8.93%；供給面方面，國 內產值為 92 億美元，占全球 5.1%，排名第四，僅次美、日、韓。另外，我國專業代工產值 為95 億美元，占全球 77 %，排名世界第一1。 台灣光電產品主要為掃瞄器、光碟片、光碟機、液晶顯示器。依光電協會統計，到2000 年底止，投入光電產業的廠商數約500 家，以光電顯示器為最多，共 127 家。2000 年台灣光 電產值達約108 億美元，預估 2003 年產值將達 175 億美元。另外，2000 年台灣光電產業總 投資額約1,400 億元，其中光電顯示器佔了近九成，為 1,257 億元，光通訊居第二，約為 89 億元2。 此二產業前景相當被看好，然其污染防治則剛起步，尤其是排氣中揮發性有機物(VOCs) 之處理。一些半導體及光電業VOC 成分及濃度如表 1.1 及 1.2 所示，主要為乙醇、異丙醇、 丙酮、丁酮、丙二醇單甲醚乙酸酯(PGMEA)、單乙醇胺(MEA)、雙三甲基矽胺(HMDS)。另依 檢測結果3-9，二行業排放之VOCs 以異丙醇及丙酮為主，佔排放總量的 50-80%；另外，丁酮、 甲苯、二甲苯、乙酸丁酯、PGMEA 及三氯乙烷等亦為排放主要污染物。10 依近五年資料，新竹科學園區VOC 污染防制設備概況如表 1.3 所示10。半導體製造業多 以活性碳吸附塔、填充式洗滌塔、濃縮焚化法(沸石濃縮轉輪＋燃氣式焚化爐)處理廠內排放 VOC 氣体。活性碳吸附法需常置換新碳，以保持其吸附能力，維持費用高昂；填充式洗滌法 一般僅將VOCs 由氣相轉移至液相，液相在吸收 VOCs 飽和後即無吸收能力，需將廢液排放 至污水廠處理，可能有二次污染或吸收去除能力不足之問題；少數工廠採用吸附濃縮焚化法， 去除率可達90%以上，為目前較佳之控制技術，然有高燃料需求，另高沸點 VOCs (如 DMSO、 PGMEA、MEA、HMDS)吸附於沸石表面無法脫附，致濃縮轉輪再生困難或使用壽命縮短等 問題，再加以設備費用高昂(NT$ 4,000 萬/1,000 NCMM 排氣)，致無法普遍使用。另外，工研 院環安中心於 2002 年與華邦電子公司晶圓一廠共同研發臭氧洗滌設備，華邦一廠約 250 NCMM 廢氣先經三座串聯之臭氧洗滌塔設備洗滌，排氣中 VOCs 含量降低為每小時 0.1-0.2 公斤，遠低於每小時 0.6 公斤的標準；洗滌水再經兩座串連之氧化反應槽反應後循環利用； 該系統設置成本約1,100-1,600 萬元，每個月的操作成本約 8 萬元。臭氧洗滌設備的設置成本 略低於傳統的轉輪濃縮焚化設備，操作成本則只為傳統的2/3。如廠房排放廢氣量在 500-1,000 NCMM 之間，傳統轉輪濃縮焚化方式的操作成本每年約需 300 萬元，而環安中心研發出來的 臭氧洗滌設備，每年則只需要200 萬元的操作費用。11 由上述資料知，二行業之VOC 排放濃度及排放量(表 1.1、1.2)或排放係數(可由表 1.2 之 數據計算單位產量之VOC 排放量)差異極大；另外，二行業之排氣 VOC 處理方法及效率之差 異性亦極大(表 1.3)。因此，二行業之 VOC 排放量推估及最佳排放減量技術上需續行探討， 以達排放減量之目的。表 1.1： 半 導 體 及 光 電 業 排 氣 揮 發 性 有 機 物 之 成 分 及 濃 度 (資料來源：各工廠) 名稱 分子 量 沸點 (℃) A 廠濃度 (mg/Nm3) B 廠濃度 (mg/Nm3) C 廠濃度 (mg/Nm3) D 廠濃度 (mg/Nm3) 乙醇(C2H6O) 46 69 308 9.2 丙酮(C3H6O) 58 56 72-77 77 129 58 異丙醇(C3H8O，IPA) 60 83 201 222 161 丙二醇單甲醚乙酸酯 (CH3CH(OCOCH3)CH2OCH3， PGMEA) 117 141 6-14 235 89 196 單乙醇胺(monoethanol amine， HOCH2CH2NH2，MEA) 61 171 <1 12.3 雙三甲基矽胺(hexamethyl disilazane，(CH3)3SiNHSi(CH3)3， HMDS) 161 125 7 10.8 1-甲基-2-酮-環丁胺 (N-methyl-2-pyrrolidinone， -CH2-CH2-CO-CH(CH3)-NH-，NMP) 99 4.4 3.5 1,2-二氯乙烯(CHCl=CHCl) 97 84 4.3 三氯甲烷(CHCl3) 120 16 二甲基一氧化硫(dimethyl sulfoxide，(CH3)2SO，DMSO) 78 189 <1
表1.2：半導體及光電製程煙道揮發性有機物(VOC)排放質量統計 (資料來源：工研院工安衛中心 黃奕孝 博士，March 3, 1999) 工廠 產品 產能 量測時 煙道主要揮發性有機物濃度(mg/Nm3)* 排氣量 排放量 代碼 產量 異丙醇 丙酮 丁酮 乙酸丁酯 合計 (Nm3/min) (g/hr) (p/d) (p/d) mw=60 mw=58 mw=72 mw=116 1. 晶圓 1750 1100 202.2 54.5 ND 1.04 257.7 377 5829 2. 晶圓 1167 1000 16.0 1.55 57.0 ND 74.6 64 284 3. 晶圓 1500 800 92.3 13.1 ND <LDL 105.3 229 1447 4. 晶圓 1100 950 264.5 28.0 ND <LDL 292.5 195 3422 5. 晶圓 1150 1100 97.8 14.3 162.5 5.49 280.1 678 11394 6. 二極 體 3×106 3×106 0.35 13.6 **33.4 36.6 84.0 21 106 7. TFT-L CD 10000 5000 9.59 525.7 <LDL <LDL 535.3 82 2634 表 1.3： 竹 科 主 要 積 體 電 路 廠 商 VOCs 污 染 防 治 方 法 調 查 結 果 1 0 , 1 2 - 1 4 設備名稱 工廠代號 VOC 去除% 方法說明 GAC-1 98.5 GAC-2 56.3 GAC-3 25 活性碳吸附 GAC-4 -1.5 在正常操作下，VOC 去除率應可達 90%以上，但活 性碳飽和時，去除效率明顯降低。活性碳需常置換， 以保持其吸附能力，維持費用高昂。 Scrub-1 67.2 Scrub-2 60.7 Scrub-3 54.6 填充式洗滌 Scrub-4 33.4 廢氣中部份VOCs 水溶性較低，對其去除率有一定限 制。本法一般僅將VOCs 由氣相轉移至液相，液相在 VOCs 飽和後即無吸收能力，需將廢液排放至污水廠 處理，可能有二次污染或吸收能力不足問題。 Rotor-1 92.3 Rotor-2 88.5 Rotor-3 (試運轉) 78 沸石轉輪+熱 焚化 Rotor-4 98 本法為較佳控制技術，去除率可達90%以上，然有高 燃料需求、高沸點VOCs 吸附於沸石表面無法脫附， 致濃縮轉輪再生困難或使用壽命縮短等問題，設備費 用高昂(NT$ 4,000 萬/1,000 NCMM 排氣)，無法普及。 生物濾床 BF-1 60-80 總VOCs 去除率通常不會大於 90%，需藉由二種以上 之控制設備串連，才可符合半導體排放標準。
二、方法
研究項目及評估工廠選定
在排氣質量及處理方法調查方面，擇定國內九家代表性工廠，詳如表 2.1 所示，調查其 管道及逸散性VOC 排放量、現行廢氣處理方法，以求出製造每一產品(晶圓、TFT-LCD、CD-R 或發光二極體)所排放之 VOC 重量。 納入評估之處理技術包括：(1)蓄熱式焚化爐、(2)轉輪吸附濃縮-RTO 焚化、(3)生物濾床； 評估項目包括：(1)VOC 去除率、(2)操作技術層次、(3)初設費、(4)操作及維護費、(5)設備可 靠度及耐久性；排氣流量包括200、500 及 1,000 NCMM (Nm3/min)；排氣 VOC 濃度包括 100、 200 mg/Nm3。 表2.1：選定評估工廠 工廠編號 廠址 工廠類別 產品類別 主要污染排放物 A 台南縣 新市鄉 光電業 TFT-LCD 異丙醇、丙酮 B 新竹縣 湖口鄉 光電業 彩色濾光片 丙二酸單甲醚乙酸酯 異丙醇、丙酮 C 台南縣 新市鄉 半導體 12 吋晶圓 異丙醇、丙酮 D 高雄縣 永安鄉 半導體 3、4、5 吋晶圓 異丙醇、丙酮 E 台南縣 新市鄉 光電業 發光二極體 二甲苯、丙酮、異丙醇 F 台南縣 新市鄉 光電業 發光二極體 異丙醇、丙酮 G 高雄市 楠梓區 半導體 晶圓封裝 丙酮 H 高雄市 楠梓區 半導體 晶圓封裝 丙酮 I 新竹縣 湖口鄉 光電業 CD-R 丙酮、氟化醇、二丙酮醇、環己酮排放強度估算
製程VOC 排放可分為管道及逸散性，由於現勘工廠集氣效果良好，逸散性排放可忽略， 管道排放量為管道排氣 VOC 濃度(mg/m3)與管道流量之乘積，其資料為向工廠取得最近檢測 資料計算。在晶圓方面，以製造每一片晶圓所排放之VOC 排放質量(kg)表示，即：(1)總排放 強度A (kg/片)＝年總溶劑用量(kg)÷年晶圓總產量(片)計算；(2)管道排放係數 B (kg/片)＝溶劑 管道總排放量(kg/yr)÷年晶圓總產量(片/yr)計算；其他排放強度 C (kg/片)＝總排放係數 A (kg/ 片)－管道排放係數 B (kg/片)。至於其他工廠之排放係數，其推估方法與上述相同。三、結果與討論
3.1 A 廠 TFT-LCD 製程、排氣資料、排放係數
15A 廠主要生產彩色濾光片(Color Filter, CF)、薄膜電晶體(Thin Film Transistor, TFT)及液 晶顯示器(Liquid Crystal Displayer, LCD)。該廠生產量約 780,000 片/年，所用玻璃基板尺寸為 620 mm×750 mm。主要製程分別為彩色濾光片(M 01)及液晶顯示器(M 02)。依固定污染源操 作許可，分別說明A 廠各製程及排放源如下： 彩色濾光片製造程序(M01 製程) 1.製程說明 本製程作業可分為玻璃基板清洗、預烤及冷卻、彩色濾光膜轉印、曝光、顯影 (E101)、 烘烤及冷卻 (E102)、被覆層形成 (E103)、透明導電層形成、塗佈區及清洗等十個作業區，如 圖3.1 所示。 濾光片主要材料為已裁切成一定尺寸規格之二氧化矽玻璃基板，使用 NMP(甲基吡咯酮) 玻璃基板清洗，再送至預烤及冷卻區加熱至 170℃~180℃，然後冷卻至室溫。基板繼而送至 彩色濾光膜上之支持膠片。以紫外線照射曝光使乾膜上所需線路感光硬化(硬化後之乾膜即成 蝕刻阻劑)。顯影區則是以鹼性顯影液將未感光硬化之乾膜溶解去除。烘烤及冷卻區中，基板 被加熱至 200~250℃，再冷卻至常溫，目的在使基板與其上之線路緊密結合，重複以上流程 三次後即形成紅、綠、藍三種顏色。基板送至被覆層形成區形成被覆層，將以上基板予以密 封保護後再送至透明導電層形成區。經塗佈區之密封保護後，再將基板予以品檢及清洗後即 成彩色濾光膜。 2.污染源操作特性 本製程主要污染源為顯影、烘烤及冷卻、及被覆層形成區，只有被覆層形成區會產生VOC ，VOC 種類為異丙醇及丙酮，廢氣採用密閉方式加以收集處理，VOC 經一氣罩收集後再由 一處理風量為941 m3/min 的填充式洗滌塔(A007)處理，最後由排放管道 P003 排放，異丙醇及 丙酮排放量均分別<0.18 kg/hr。 玻璃基板 清洗區 預烤及冷 卻區 彩色濾光 膜轉印區 顯影區 (E101) 烘烤及冷 卻區(E102) 被覆層形 成區(E103) 透明導電 層形成區 塗佈區 清洗區 曝光區 成品 填充床式洗滌塔 (A007) P003 圖3.1：A 廠彩色濾光片製造程序(M01 製程)
液晶顯示器製造程序(M02 製程)
1.製程說明
M02 製程主要進行薄膜電晶體液晶顯示器及液晶顯示器之生產，其製程流程如圖 3.2 所 示，分別說明如下：
薄膜液晶顯示器生產作業主要可分為清洗，成膜 (E201)、上光阻 (E202)、曝光、顯影 (E203)、蝕刻 (E204)、去光阻 (E205)等七個作業區。
主要材料為已裁切成一定尺寸規格之二氧化矽玻璃基板，經清洗區以 NMP(甲基吡咯酮) 清除基板表面塵垢。經成膜區塗佈閘極絕緣膜，並於上光阻區在薄膜上加入HMDS(六甲基二 矽氮烷)幫助光阻的附著能力，然後將光阻劑覆蓋於絕緣膜之上，送至曝光區及顯影區。影現 圖形之基板再經蝕刻區進行蝕刻，並於去光阻區以異丙醇及清洗劑等物質作為去光阻劑去除 光阻。之後再重複以上過程經五次後清洗及品質測試，即成為薄膜電晶體液晶顯示器，產品 將送至塗佈區繼續製成液晶顯示器。 液晶顯示器之生產作業主要可分清洗、塗佈 (E206)、預烤、研磨、組裝、終烤、品檢等 七個作業區。其製程流程分述如下： 主要材料為已裁切成一定尺寸規格之二氧化矽玻璃基板，以 NMP(甲基吡咯酮)清洗區徹 底洗淨，再以 DMSO(二甲亞堸)塗佈配向膜，再經預烤區利用熱煤加熱程序所得熱能加熱軟 化配向膜，使之與玻璃基板緊密結合後，由研磨加工以提高基板上配向膜之精度及對比。組 裝區則將此一基板與薄膜電晶體液晶顯示器、彩色濾光片予以封裝，並於兩片玻璃基板中封 入液晶，同時連接薄膜電晶體與畫素電極、彩色濾光膜與配置共用電極後，送至終烤區，利 用熱煤加熱程序所得之熱能，將兩片基板中各層膜予以微溫加熱，使基板與基板間緊密結合 ，最後再經品檢區測試，即可成為液晶顯示器成品。 2.污染源操作特性 薄膜電晶體液晶顯示器製程污染源(E201~E203、E205、E206)廢氣主要含異丙醇及丙酮， 經由一1153 m3/min、脫附溫度為 180~200℃之沸石轉輪系統(A001)將廢氣濃縮 10 倍，再由排 放口 P001 排放，其異丙醇及丙酮排放量分別均<0.22 kg/hr；濃縮後之廢氣經一進流量 128 m3/min，焚化溫度為 720~760℃之後燃燒器(A002)處理後由 P002 排出，其異丙醇及丙酮排出 量分別均<0.04 kg/hr。 蝕刻區主要排放酸性氣體(磷酸、硝酸、氯氣及醋酸)，經密閉收集至處理風量為 124 m3/min 之填充式洗滌塔(A003、A004)處理，再由 P005 及 P006 排放。 成膜區廢氣主要含氨及矽甲烷，密閉收集至袋式集塵器(A008、A009)將矽甲烷濾除後，
再導入處理廢氣風量為357 m3/min 之填充床式洗滌塔(A006)處理，由 P007 排放。 3.排放係數 由 A 廠之操作許可及檢測報告可知，每年生產 780,000 片(因只操作九個月，計算時以 585,000 片)，年溶劑用量為 914,170 kg，管道年排放量為 5,700 kg，由上述數據可得知管道排 放係數B = 4.73×10-5 kg/粒，總排放係數 A ＝ 8.34×10-5 kg/粒，其他排放係數 C = 8.34×10-5 kg/ 片－4.73×10-5 kg/片= 8.33×10-5 kg/片。 玻璃 基板 清洗區 成膜區 (E 2 0 1 ) 上 光 阻 區 (E 20 2 ) 顯影區 (E 2 0 3) 蝕刻區 (E 2 0 4) 去 光 阻 區 (E 20 5 ) 塗佈區 (E 2 0 6 ) 預烤區 研磨區 組裝區 終烤區 品檢區 沸石轉 輪 (A 001) 後燃燒 器 (A 002) 框內製程 重覆約五次後再清 洗 後，始接 續製塗佈區 製程流向 廢氣流向 袋濾集塵器 (A 008) 袋濾集塵器 (A 009) 填充床式 洗滌床(A 006 ) 薄膜電晶 體顯示器 液晶顯示器 曝光區 填 充式洗滌 塔(A 003) 填充式洗滌 塔(A 004) P005 P006 P001 P002 P007 圖3.2：A 廠液晶顯示器製造程序(M02 製程)
3.2 B 廠彩色濾光片製程、排氣資料、排放係數
16 B 廠位於新竹縣湖口工業區，主要生產彩色濾光片(Color Filter, CF)。該廠生產量約 479,800 片/年，依固定污染源操作許可，分別說明 B 廠各製程及排放源如下： 1.製程說明 本製程作業可分為玻璃基板清洗、遮光層濺鍍(E001)、光阻劑塗佈(E002)、曝光、顯影 (E003)、濕式蝕刻(E004)、光阻剝離(E005)、清洗、感光材塗佈、曝光、顯影、保護層塗佈及 薄膜濺度等十三個作業區，如圖3.3 所示。 濾光片主要材料為已裁切成一定尺寸規格之玻璃基板，首先使用純水清洗玻璃基板，再 進行遮光層濺鍍，然後在使用光阻劑(PGMEA,乙酸丙二醇單甲基醚酯)塗佈。塗佈完成之玻璃 基板進入黃光區，進行曝光及顯影(顯影劑為氫氧化四甲胺)等步驟，此步驟可將所需之圖形 印在玻璃基板上，然後將影現圖形之玻璃基板再經蝕刻區進行蝕刻。並於光阻剝離區中以剝 離劑去除光阻劑，之後再重複塗佈、曝光及顯影等步驟數次後即形成紅、綠、藍三種顏色。 基板送至保護層塗佈區形成保護層，最後經由薄膜濺鍍即成彩色濾光片成品。 2.污染源操作特性 B 廠廢氣排放種類分為酸鹼性和 VOC 二類。製程中遮光層濺鍍、顯影、濕式蝕刻、光阻 剝離及感光材塗佈所產生酸鹼性經由處理風量為145.97 Nm3/min 之填充式洗滌塔(A003)處理 ，最後經P003 排放。製程中光阻劑塗佈及感光材塗佈所產生 VOC 則經由處理風量為 266.17 Nm3/min 之活性碳吸附塔(A001,A002 備用)處理，最後經 P001,P002(備用)排放，排放濃度為 20.8 ppm as CH4，另管道排放量為0.2373 kg/hr。 3.排放係數 由B 廠之操作許可及檢測報告可知，每年生產 479,800 片，年溶劑用量為 322,200 kg， 管道年排放量為2,050 kg，由上述數據可得知管道排放係數 B = 4.20×10-3 kg/片，總排放係數 A ＝ 0.672 kg/片，其他排放係數 C = 0.672 kg/片－4.20×10-3 kg/片 = 0.668 kg/片。初步清 洗 遮光層濺鍍 (E001) 光 阻劑塗佈 (E002) 曝光 顯影 (E003) 濕式蝕刻 (E004) 玻璃片 純水 氬氣 氧氣、 光阻劑稀釋劑 顯影液 蝕刻液 光阻剝離 (E005) 清洗 感光材塗 佈 (E002) 曝光 顯影 (E003) 保 護層塗佈 ITO薄 膜濺鍍 剝離劑 RGB色料 顯影液 彩色濾光片 成品 、 、 氬氣 二氧化碳 氮氣 活性碳吸附塔 (A001,A002備用) 填充式洗滌塔 (A003) P002 P001 有機廢氣 酸鹼氣體 圖 3.3：B 廠彩色濾光片製造程序圖
3.3 C 廠晶圓製程、排氣資料、排放係數
17 C 廠位於台南縣科學園區內，該廠以生產晶圓為主，所產之晶圓為 12 吋晶圓，每年晶 圓產量約29,374 片。依固定污染源操作許可，分別說明 C 廠各製程及排放源如下： 1.製程說明 本製程主要進行晶圓之生產，主要製程為擴散區(E001)、黃光區(E002)、蝕刻區(E003)、 薄膜區(E004)等四個作業區，C 廠之製程流程如圖 3.4 所示，分別說明如下： 擴散區是以高溫(約 1000℃)使摻質進入晶圓的一種製程。接下來進入黃光區，在剛剛長 成的氧化膜上，將晶圓進入微影的製程，先在晶圓上塗一層光阻劑，然後在 90-100℃下烘烤 20-30 分鐘，然後再使用負光阻顯影劑，將光罩上的圖案移轉到光阻上面。 蝕刻區是將由黃光定義出所需要的電路圖後，把不要的部份去除掉。清洗部分主要是使 用NMP(甲基吡咯酮)，然後再使用異丙醇及丙酮清洗。薄膜區也就是在晶圓上覆蓋一層薄膜， 在機器操作時，機器中均需抽成真空，故又稱為真空區，真空區是用來作沈積暨離子植入。 2.污染源操作特性 C 廠廢氣排放種類可分酸性和有毒性氣體、鹼性氣體、VOC 等三類。製程中所產生酸性 和有毒性氣體經由處理風量為 115-600 Nm3/min 之填充床式洗滌塔(A001-A003、A005-A006 及 A012-A015)處理，最後經 P001-P003、P005-P006 及 P012-P015 排放。鹼性氣體經處理風 量為300 Nm3/min 填充床式洗滌塔(A007-A011)處理，最後經 P007-P011 排放。含 VOC 氣體 則經由處理風量為930 Nm3/min 之沸石轉輪系統濃縮處理(A016 及 A017)，濃縮成 10 倍之脫 附廢氣經由焚化溫度為500-780℃之 RTO 處理，最後經 P016-P017 排放；脫附廢氣進入 RTO前VOC 濃度為 82 ppm as CH4，處理後濃度為3 ppm as CH4，削減率為96.5%，大於法規值 90%，另管道排放量為 0.11 kg/hr，小於法規上限 0.6 kg/hr。 3.排放係數 由C 廠之操作許可及檢測報告可知，每年生產晶圓 29,374 片，年溶劑用量為 681,563 kg， 管道年排放量為950 kg，由上述數據可得知管道排放係數 B = 7.24×10-3 kg/片，總排放係數 A ＝ 23.2 kg/片，其他排放係數 C = 23.2 kg/片－7.24×10-3 kg/片 = 23.17 kg/片。 擴散區 (E001) 黃光區 (E002) 蝕刻區 (E003) 薄膜區 (E004) 填充式洗滌塔 (A001-A003) 填充式洗滌塔 (A005-A006) 填充式洗滌塔 (A012-A015) 填充式洗滌塔
(A007-A009) 填充式洗滌塔(A010-A011) 填充式洗滌塔(A016-A017)
P001~P003 P005~P006 P012~P015 P010~P011 P016~P017 (備用) P007~P009 酸性/毒性氣體 鹼性氣體 揮發性有機氣體 圖3.4：C 廠 12 吋晶圓製造流程圖
3.4 D 廠晶圓製程、排氣資料、排放係數
18 D 廠位於高雄縣永安工業區，生產 3、4 及 5 吋三種晶圓，合計年產 486,000 片。依固定 污染源操作許可，分別說明E 廠各製程及排放源如下： 1.製程說明 晶圓生產主要製程分磊晶(E001)、爐管(E002)、黃光(E003)、清洗(E004)、濺鍍(E005)、 離子植入(E006)、濕式研磨(E007)等七個作業區，如圖 3.5 所示。製程說明如下： 原料為已裁切成一定尺寸規格之晶片，先經由磊晶使晶圓表面生成Si 磊晶。晶片經磊晶 後進入爐管區，導入高溫爐和晶圓發生化學作用而使晶圓表面生成氧化矽。在黃光區中，先 在晶圓塗上一層光阻劑(二甲苯)，然後經 90-100℃烤箱，再使用顯影劑(乙酸乙酯)及定影劑(乙 酸正丁酯)，將光罩上的圖案移轉到光阻上面。此步驟過後再使用 NMP(甲基吡咯酮)清洗。 清洗區則是結合蝕刻及清洗等功能，該廠之蝕刻分為濕式及乾式二種。清洗部分主要是 將光阻劑去除，所使用之光阻劑剝離液為Naphenol EKC922® (由十二烷基苯磺酸、重芳香族 溶劑石油精、鄰苯二酚及奈組成)，然後再經由異丙醇及丙酮清洗。 濺鍍區主要是在晶片鍍上金屬，該製程所導入之金屬為鎳、銀及鋁。離子植入區植入之離子為硼及磷。濕式研磨區為製程當中相當重要部分，用水作為潤滑劑，主要金屬雜質、有 機物、氧化物、微粒等污染晶圓之物質去除。
2.污染源操作特性
本廠廢氣全部經由填充式水洗塔A001 及 A002 處理。A001 主要處理黃光區及清洗區之 VOC 及酸性氣體，操作風量為 513 Nm3/min，處理後由 P001 排放，廢氣主要含異丙醇及丙酮， 排放量為0.1429 kg/hr，小於法規上限 0.6 kg/hr。A002 主要處理爐管區及離子植入區產生之 氨氣，處理後廢氣由P002 排出。 3.排放係數 由D 廠之操作許可及檢測報告可知，每年生產晶圓 486,000 片，年溶劑用量為 86,400 kg， 管道年排放量為546.6 kg，由上述數據可得知管道排放係數 B = 1.16×10-3 kg/片，總排放係數 A ＝ 0.178 kg/片，其他排放係數 C = 0.178 kg/片－1.16×10-3 kg/片= 0.168 kg/片。 磊晶區 (E001) 晶片 填充式水洗 塔(A002) P003、 P004備用 H2、N2、HCl、 SiCl3、 SiH2Cl2、 PH3(50 ppm in H2) 爐管區 (E002) 黃光區 (E003) 清洗區 (E004) 濺鍍區 (E005) 離子植入區 (E006) 濕式研磨區 (E007) 晶圓片 、 、 、 、 異丙醇 丙酮 氟酸氫 硫酸 、 、 、 、 硝酸 磷酸 冰醋酸 鹽酸 有 機光阻剝蝕液 BF3、 PH3(50 ppm in H2) Ar、 He 填充式水洗塔 (A001) P001、 P002備用 添加原物料流向 製程流向 有機性廢氣 O2、H2、N2、SiH2Cl2 、 、 光阻劑 顯影劑 、 定影劑 NMP 圖3.5：D 廠晶圓之製造程序圖
3.5 E 廠發光二極製程、排氣資料、排放係數
19 E 廠位於台南科學工業園區，年產發光二極體 2.2×109粒。依固定污染源操作許可，分別 說明E 廠各製程及排放源如下： 1.製程說明 E 廠之發光二極體製造程序主要可分為為磊晶(E001)、蒸鍍(E002)、黃光(E003)、化學 (E004)、研磨(E005)、切割(E006)等六大作業區。作業區之製造程序順序及次數乃視電路設計 之需求而有所不同，圖3.6 為生產製造流程僅為一示意程序，各區間之相對位置並非絕對。 磊晶區乃是將晶片置於磊晶機中，將有機金屬化合物於氣相狀態下附著於晶片上，本區 所使用方法為金屬有機化學氣相沉積，以氫氣作載體，利用三甲基鎵以提供鎵、三甲基鋁以提供鋁、三甲基砷以提供砷，二乙基鋅作P 型摻質用。 蒸鍍區乃是將磊晶表面成長或沉積不同之氧化層與沉積層薄膜，本區必須在高真空的狀 態下，將所要蒸鍍的材料加熱達到融化的溫度，使金屬原子蒸發，並且附著在基版上，該廠 蒸鍍物為金、鋁及鈦等金屬。 黃光區只要將設計好之電路元件圖樣刻印於晶片上，使其在磊晶片上顯影出所需之電路 圖，在塗一層光阻劑前先加入光阻加強附著劑，光阻劑分正極及負極二種。然後在 90-100℃ 下烘烤 20-30 分鐘，目的是將光阻薄膜加熱使溶劑蒸發，並且增加光阻薄膜的附著性。然後 再對準光罩隨後進入曝光及顯影程序，顯影當中所使用之顯影劑為AZ 顯影劑(磷酸三鈉及鹼 金屬)，定影劑為乙酸乙酯。顯影過後為硬烤，主要目的是使光阻進一步硬化，硬烤溫度維持 在100-120℃。最後一個步驟為光阻去除，所使用之光阻去除液為 Naphenol EKC922® (要成份 為十二烷基苯磺酸、重芳香族溶劑石油精、鄰苯二酚及奈)。 化學區主要是以濕式蝕刻及乾式蝕刻方式，濕式蝕刻使用之溶劑為氫氟酸、氟化銨、醋 酸、硝酸及磷酸，乾式蝕刻使用之氣體為氯氣、三氟甲烷及四氟化碳等，然後再經由異丙醇、 丙酮清洗。 研磨區是針對晶片進行研磨，使用原料為研磨粉、防鏽液及拋光液，主要是將金屬雜質、 有機物污染、氧化物污染及微粒等自晶圓去除。研磨後再使用二甲苯、異丙醇及丙酮清洗。 切割區為將晶片切割成晶粒。 2.污染源操作特性 廢氣主要分酸性及特殊氣體、鹼性氣體及VOC 等三大類。磊晶區產生之特殊氣體為砷化 氫、磷化氫及矽甲烷，由密閉管道集氣收集至處理風量為 150-300 Nm3/min 之填充式洗滌塔 (A002、A005、A006)，處理後經 P002、P005 及 P006 排放。蒸鍍、化學及切割區產生之酸性 及特殊氣體含硫酸液滴、鹽酸、硝酸、磷酸、氫氟酸、氯氣及矽甲烷，由密閉管道收集至處 理風量為140-180 Nm3/min 之填充式洗滌塔(A003)，處理後經 P003 排放。磊晶區產生之酸性 氣體含硫酸液滴、鹽酸、硝酸及磷酸，由密閉管道收集至處理風量為 150-225 Nm3/min 之填 充式洗滌塔(A001)，處理後經排放管道 P001 排放。蒸鍍區及化學區所產生之鹼性氣體為氨氣 ，由密閉管道集氣收集至處理風量為 140-180 Nm3/min 之填充式洗滌塔(A004)，處理後經道 P004 排放。 黃光區、化學區及研磨區所產生之 VOC 由密閉管道收集，排至一處理風量為 140-200 Nm3/min、脫附溫度為 180℃沸石轉輪系統(A021)濃縮後，乾淨之氣體經 P021 排出，廢氣中 VOC 排放量為 0.59 kg/hr；含氣氣中濃縮 20 倍 VOC 之轉輪脫附排氣廢氣再由一焚化溫度為 718℃之 RTO 焚化處理，最後再經 P022 排出，該管道排放之 VOC 主要為二甲苯、丙酮、異
丙醇、甲醇及乙二醇，排放量為0.00594 kg/hr。以上總管道排放 VOC 為 0.59594 kg/hr (P021 及P022)，小於法規上限 0.6 kg/hr。 3.排放係數 E 廠之操作許可及檢測報告可知，每年產生發光二極體 1.86×108粒，年溶劑用量為15,512 kg，管道年排放量為 8.12 kg，由上述數據可得知管道排放係數 B = 4.73×10-5 kg/粒，總排放係 數A ＝ 8.34×10-5 kg/粒，其他排放係數 C = 8.34×10-5 kg/粒－4.73×10-5 kg/粒 = 8.33×10-5 kg/ 粒。 磊晶區 (E001) 晶片 填充式洗滌塔 (A001~A002) (A005~A006) 沸石轉輪系 統加RTO (A021) P001~P002 P021 P022 、 、 、 、 硫酸 鹽酸 硝酸 乙二醇 、 、 磷酸 氫氟酸 氨氣 、 、 氨氣 鹽酸 、 硫酸 硝酸 P005~P006 磊晶片 蒸鍍區(E002) 黃光區 (E003) 化學區 (E004) 研磨區 (E005) 切割區 (E006) 測試 發光二極體 、 、 正極光阻 負極光阻 正極顯影 、 、 、 劑 異丙醇 乙酸乙酯 去光阻 、 、 液 二甲苯 光阻加強附著劑 、 、 、 氨水 氫氟酸 醋酸 硝 、 、 、 酸 鹽酸 氟化銨 磷 、 、 、 酸 丙酮 異丙醇 甲醇 鹽酸 硝酸 氨氣、 、 、 、 、 研磨粉 防鏽油 拋光液 、 、 丙酮 異丙醇 二甲苯 填充式洗滌塔 (A003) P003 填充式洗滌塔 (A004) P004 酸性及特殊廢氣 鹼性廢氣 有機性廢氣 圖3.6：E 廠發光二極體製造流程圖
3.6 F 廠晶發光二極體製程、排氣資料、排放係數
20 F 廠位於台南科學園區內，該廠以生產發光二極體晶片、發光二極體晶粒、PIN 檢光器 晶片及雷射二極體晶片為主，其中每年發光二極體產量約為 1.86×108個。依固定污染源操作 許可，分別說明F 廠各製程及排放源如下： 1.製程說明 本製程主要進行生產發光二極體相關產品，主要製程為磊晶清洗區(E001)、黃光區 (E002)、化學區(E003)、製程區(E004)及研磨區(E005)等五個作業區，F 廠之製程流程如圖 3.7 所示，製程說明：該製程首先將晶圓基板(GaAS 及 Al2O3)等原料，Cl2經磊晶成長程序形成半 成品，再經化學藥劑HF、磷酸清洗表面黏雜物後，用顯影化學藥劑硝酸、黃光顯影過程處理， 之後經化學藥劑、鹽酸、NH3 蝕刻處理再到製程區切割，經切割後的半成品有許多稜角後送 入研磨機研磨去角，再經測試檢驗後包裝成二極體產品。 2.污染源操作特性 F 廠所排放之廢氣分為酸性氣體及 VOC。製程磊晶區、化學區及研磨區中所排放之廢氣 為酸鹼性氣體主要為鹽酸、NH3、Cl2、氫氟酸、硝酸、磷酸、硫酸液滴、氨氣及粒狀物，廢 氣經由一風量為 285 Nm3/min 填充式洗滌塔(A001)處理，處理後之廢氣經由管道排放至 P001。黃光區及製程區中所排放廢氣以 VOC 為主，廢氣主要成分為異丙醇及丙酮，該廢氣 經由一風量為 24.8 Nm3/min 活性碳吸附塔(A002)處理，異丙醇及丙酮排放量分別為 0.0007 kg/hr 及 0.0002 kg/hr，處理後之廢氣經由管道排放至 P002。 3.排放係數 由 F 廠之操作許可及檢測報告可知，每年產生發光二極體 1.86×108 粒，年溶劑用量為 15,512 kg，管道年排放量為 8.12 kg，由上述數據可得知管道排放係數 B = 4.73×10-5 kg/粒，總 排放係數 A ＝ 8.34×10-5 kg/粒，其他排放係數 C = 8.34×10-5 kg/粒－4.73×10-5 kg/粒 = 8.33×10-5 kg/粒。磊晶清洗區 (E001) 黃光區 (E004) 化學區 (E002) 基板 GaAs 基板Al2O3 活性碳吸附塔 (A002) P002 P001 、 、 、 、 硝酸 鹽酸 磷酸 硫酸 氟 、 、 、 化銨 氮氣 雙氧水 甲醇 、 、 、 、 鹽酸 氫氟酸 氨氣 氫氟酸 氫氧化 、 、 、 鈉 氯氣 氫氣 PH3、Si2O6、 AsH3 、 、 、 異丙醇 甲烷 次氯酸鈉 、 氫氧化銨 BCl3、SF6 、 丙酮 He、 Ar、O2 物質流向 酸鹼性廢氣 有機性廢氣 填充式洗滌 塔(A001) 製程區 (E003) 研磨區 (E005) 包裝 成品 、 氨氣 KI 圖3.7：F 廠發光二極體製造流程圖
3.7 G 廠晶圓封裝製程、排氣資料、排放係數
21 G 廠位於高雄市楠梓加工區內，該廠以晶圓封裝為主，每年晶圓封裝產量約為 7.5×108 片。依固定污染源操作許可，分別說明G 廠各製程及排放源如下： 1.製程說明 本製程主要進行晶圓封裝測試，主要製程為調墨區(E001)、電漿清洗區(E002)、封膠區 (E003)、烘烤區(E004)等四個作業區，G 廠之製程流程如圖 3.8 所示，製程說明：研磨與切割 為避免晶片於運輸期間造成損害，一般購入晶片厚度在0.65 mm 間，需先在水中進行研磨成 0.38 mm，再依客戶訂製尺寸進行切割。黏晶為切割完之晶片上面塗上銀膠黏附於 IC 板上。 焊線、電漿清洗、封膠、蓋印、烘烤製程說明：焊線作業係以高壓共晶原理將金線再焊 至導線架上，之後經高週波來清理IC 上的雜質，經過烘箱烘烤後，再利用熱固膠餅封裝晶片 和焊線部份，以油墨蓋印廠商名稱，調墨區再調墨時會產生有機氣體將送入蓄熱式焚化爐處 理，晶圓經過烘烤機烘烤，溫度控制在175℃左右。成型為封裝完成之 IC 晶片將錫球熱熔後 害在晶片上，經熱自然水清洗，最後檢查即可包裝、出貨。 2.污染源操作特性 G 廠廢氣排放種類可分酸鹼性氣體及 VOC。製程中電漿清洗區及烘烤區、產生之酸性氣 體全部抽至緩衝箱，再經由一操作風量為808 Nm3/min 之生物濾床處理(A702-A704)，處理完 之廢氣再由排放管道P702-P704 排放至大氣中。調墨區及封膠區產生之 VOC，經由一操作風 量為 50 Nm3/min 之蓄熱式焚化(A705)爐處理，產生之廢氣以丙酮為主，處理後之濃度為 90 ppm as CH4，其排放量為0.536 kg/hr，處理完之廢氣再由排放管道 P705 排放至大氣中。 3.排放係數由G 廠之操作許可及檢測報告可知，每年生產晶圓封裝 7.5×108片，年溶劑用量為12,375 kg，管道年排放量為 1,286 kg，由上述數據可得知管道排放係數 B = 1.71×10-6 kg/片，總排放 係數A ＝ 1.65×10-5 kg/片，其他排放係數 C = 1.65×10-5 kg/片－1.71×10-6 kg/片 = 1.48×10-5 kg/ 片。 黏晶片 晶粒切割 黏晶粒 焊金線 電漿清洗(E002) 光學總檢 蓋印 烘烤區 (E004) 清洗 成型 外觀檢查 包裝 調墨區 (E001) 緩衝箱 (A702-A703)水洗塔 封膠 (E003) P702-P703 蓄熱式焚化爐 (A705) P705 酸性氣體有機氣體 圖3.8：G 廠晶圓封裝廠製造流程圖
3.8 H 廠晶圓封裝製程、排氣資料、排放係數
22 H 廠位於高雄市楠梓加工區內，該廠以晶圓封裝測試為主，每年晶圓封裝產量約為 9.72×107個。依固定污染源操作許可，分別說明H 廠各製程及排放源如下： 1.製程說明 本製程主要進行晶圓封裝測試，主要製程為黏晶粒(E001)、膠頭清洗(E002)、烘烤區 І(E003)、封膠(E004)、蓋印(E005)、油墨盤清洗(E006)、烘烤區Π(E007)及植球(E008)等八個 作業區H 廠之製程流程如圖 3.9 所示，製程說明：晶圓進廠後經過研磨，再利用水刀壓力將 晶圓切割成客戶要求尺寸之晶粒。利用銀膠於黏晶粒過程將晶粒黏著固定於釘架上，後經烘 烤。若膠頭阻塞再經丙酮來清洗膠頭。再利用纯水來清洗後，於焊線過程中焊上金線將導線 作成電性迴路。再封膠程序中，利用膠餅將已焊金線之晶片包圍起來避免受到外力破壞。於 蓋印程序中將成型之晶片背面蓋上廠商印章，再經烘烤區來定型。送入植球機植入錫球後成 型，即可包裝。 2.污染源操作特性 H 廠廢氣排放種類可分酸鹼性氣體及 VOCs。製程中黏晶粒、膠頭清洗及烘烤產生之 VOCs，經由一操作風量為 9.2 Nm3/min 之蓄熱式焚化爐處理，處理後之濃度為 12 ppm，其排 放量為0.06 kg/hr，廢氣在經由 P001 排出。另一烘烤區產生之 VOCs，經由一操作風量為 60 Nm3/min 之蓄熱式焚化爐處理，處理後之濃度為 15 ppm as CH4，其排放量為0.14 kg/hr，廢氣在經由P002 排出。蓋印及植球區產生之 VOCs，經由一操作風量為 8 Nm3/min 之蓄熱式焚化 爐處理，處理後之濃度為5 ppm as CH4，其排放量為0.08 kg/hr，廢氣在經由 P003 排出。油 墨盤清洗區產生之 VOCs，經由一操作風量為 142 Nm3/min 之蓄熱式焚化爐處理，處理後之 濃度為5 ppm as CH4，其排放量為0.07 kg/hr，廢氣在經由 P004 排出。 3.排放係數 由H 廠之操作許可及檢測報告可知，每年生產晶圓封裝 9.72×107片，年溶劑用量為15,000 kg，管道年排放量為 311 kg，由上述數據可得知管道排放係數 B = 3.20×10-6 kg/片，總排放係 數A ＝ 1.54×10-4 kg/片，其他排放係數 C = 1.54×10-4 kg/片－3.20×10-6 kg/片 = 1.508×10-4 kg/ 片。 晶圓研磨 晶圓切割 黏晶粒 烘烤區 (E002) 基板清洗 銲線 蓋印 (E004) 烘烤區 (E006) 植球 (E007) 成型 包裝 油墨盤清洗 (E005) 膠頭清洗 (E001) 蓄熱式焚化爐 (A001) 封膠 (E003) P001 生物濾床 (A004) P004 製程流向 製程氣體 蓄熱式焚化爐 (A003) P003 蓄熱式焚化爐 (A002) P002 圖3.9：H 廠晶圓封裝廠製造流程圖
3.9 I 光碟片(CD-R 及 CD-RW)製程、排氣資料、排放係數
23 I 廠位於新竹縣某工業區內，主要生產光碟片(CD-R 及 CD-RW)為主。該廠生產量約 1.5×109片/年。。依固定污染源操作許可14，分別說明I 廠各製程及排放源如下： 1.製程說明 該廠主要製程分為射出成型區(M01)、塗佈區(M02)及印刷區(M03)等三個主要製程。I 廠 之製程流程如圖3.10 所示，製程說明：射出成型主要是將壓模放在模具中，並將光學熱熔聚 碳酸酯樹脂注入模具的凹處，複製壓模的訊坑和溝紋的形狀，最後產生透明的機板。塑膠品 塗裝主要是將DYE 染料(Cyanine)塗在基板上，除去溶劑後就留下良好均勻的染料層，為了保 護金屬層必須塗上一層保護漆。最後平板印刷程序是依客戶之需求，印刷出所需版面，最後 在包裝出貨。2.污染源操作特性 J 廠所排放之廢氣以 VOCs 為主，製程當中塗佈區及印刷區。製程塗佈區中所排出之廢 氣為氟化醇、二丙酮醇及丙酮，其個別排放量分別為2.47 kg/hr、0.067 kg/hr 及 0.2 kg/hr。印 刷區中所使用油墨主要成份以環已烷為主(約佔 50％)，所排出之廢氣為環己烷，其排放量約 為1.24 kg/hr。因該廠所排放之廢氣只經排放管道排放至大氣中，無任何防制設備，導致 VOCs 排放量過大。 3.排放係數 由I 廠之操作許可及檢測報告可知，每年生產光碟片 1.5×109片，年溶劑用量為48,631 kg， 管道年排放量為34,838 kg，由上述數據可得知管道排放係數 B = 2.32×10-5 kg/片，總排放係數 A ＝ 3.24×10-5 kg/片，其他排放係數 C = 3.24×10-5 kg/片－2.32×10-5 kg/片 = 9.2×10-5 kg/片。 原料 射出成型 區(M01) 塗佈區 (M02) 濺鍍區 印刷區 (M03) 包裝/出貨 光碟片 PC原料 DYE染料(Cyanine) 、 二丙酮醇 、 丙酮 氟化醇 、 、DBE 光碟片基版 廢氣流向 廢溶液及廢棄物流向 油墨 廢膠料 廢溶液 經排放管 道至大氣 圖3.10：I 廠光碟片(CD-R)製造流程圖
3.10 排放係數估算結果
經所收集資料經計算後，VOC 排放係數估算結果如表 3.1 所示。 表3.1：VOC 排放係數估算結果 管道排放係數(經污染防治設備後) 工廠 代碼 工廠類別 最大產能 實際產能 單位 計算結果 彩色濾光片 A TFT-LCD 780,000 片/年 (以 585,000 計) 780,000 片/年 (以 585,000 計) kg VOC/片 0.0097 B 彩色濾光片 479,800 片/年 479,800 片/年 kg VOC/片 0.0042 C 12 吋晶圓 30,000 片/年 29,374 片/年 kg VOC/片 0.0324 D 3-5 吋晶圓 530,000 片/年 486,000 片/年 kg VOC/片 0.0012 E 3.6×109 粒/年 2.2×109 粒/年 kg VOC/粒 2.34×10-6 F 發光二極體 1.92×108 粒/年 1.86×108 粒/年 kg VOC/粒 4.73×10-5 G 7.5×108片/年 7.5×108片/年 kg VOC/片 1.71×10-6 H 晶圓封裝 9.72×107片/年 9.72×107片/年 kg VOC/片 3.20×10-6 I CD-R 1.55×109片/年 1.5×109片/年 kg VOC/片 2.32×10-5四、製程排氣處理方法及評估
4.1 列入評估之排氣質量及初步篩選適用方法
經濟考量為VOC 排氣處理方法選擇中之最重要者，圖 4.1 比較各排氣處理方法之費用及 適用VOC 濃度範圍。一般而言，低濃度排氣(<10-20 mg C/m3)適以活性碳吸附處理，中低濃 度廢氣(50-1000 mg C/m3)適以生物法或吸附濃縮/脫附焚化法處理，中濃度廢氣(500-3,000 mg C/m3)適以蓄熱式焚化法(RTO)處理，中高濃度廢氣(2,000-5,000 mg C/m3)則以觸媒焚化較經 濟，高濃度廢氣(>5,000-10,000mg C/m3)則可以火焰焚化、冷凝或活性碳吸附回收處理。含中 低濃度硫或氮成分臭氣則可以化學洗滌法處理。 1 10 10 10 10 100 80 60 40 20 0 進氣有機物濃度 (mg carbon/m )3 處理相對費用 A B E C D B A A. 火焰焚化 熱回收/ 吸附 (活性碳 不再生) 1,000 100 10,000 100,000 10 100 1000 10000 100000 生物濾床 生物滴濾塔 生物洗滌 轉輪吸附 焚化、觸媒焚化、 蓄熱式焚化 吸附 (活性碳 再生) 冷凍回收 (T<0 )℃ 廢氣VOC濃度(mg /m )3 廢氣 流量 (m /h ) 3 B. 觸媒焚化 熱回收/ C. 活性碳吸附 碳不再生/ D. 活性碳吸附 碳再生/ E. 吸附濃縮 脫附焚化/ G. 生物處理 F. 蓄熱式焚化 2 3 4 F F G Ga.相對費用(以流量10,000 m
3/h為評估標準)
b.適用方法
冷凝 回收 (T>0 )℃ 圖4.1：有機廢氣處理之相對費用及適用方法由所收集資料，整理各廠操作風量、VOC 排放濃度及去除效率如表 4.1。由此表知，半 導體及光電業空氣污染防制技術有四家工廠使用沸石轉輪加蓄熱式焚化爐，其餘使用生物濾 床、填充式洗滌塔及生物濾床。針對 VOC 去除率及排放量方面，法定每一半導體廠之 VOC 排放量＜0.6 kg/hr 或削減率≧90％，C、D、G 及 H 皆屬於半導體業且都符合其中一項規定； 光電業空氣污染物排放標準草案規定每廠之排放量＜0.6 kg/hr 或削減率≧90％，A、B、E、F 及I 皆屬於光電業，且只有 I 廠未符合其中任一項規定(因無任何防制設備)。 依圖 4.1 及表 4.1，二行業適用之 VOC 去除方法以：(1)蓄熱式焚化(RTO)、(2)轉輪吸附 濃縮-RTO、(3)生物濾床法為主；本研究另評估生物洗滌及活性碳吸附二法，以供參考。 表4.1：各廠排氣 VOC 防治概況 工廠 代碼 產品別 排氣風量 (Nm3/min) 防制設備 防制前 VOC 濃度 (mg/m3) VOC 去 除率(%) VOC 排放量 (kg/hr) 彩色濾光片 941 填充式洗滌塔 64 90 0.36 1,152 A TFT-LCD 128 沸石轉輪加後 燃器 208 95 0.448 B 彩色濾光片 266 活性碳吸附 148 90 0.237 C 12 吋晶圓 894 沸石轉輪加 RTO 59 96.5 0.11 D 3-5 吋晶圓 513 填充式洗滌塔 46 90 0.1429 E 162 沸石轉輪加 RTO 769 98 0.596 F 發光二極體 25 活性碳吸附 24 90 0.0035 G 50 蓄熱式焚化爐 1,000 94 0.179 76 蓄熱式焚化爐 15 60 0.0232 H 晶圓封裝 142 生物濾床 13 82 0.02 I CD-R 150＊ 無防制設備 441 -- 3.977 ＊該廠無空氣污染防制設備，排氣風量為假設。
4.2 經 濟 評 估
各處理技術經濟評估方法如表 4.2 所示。生物濾床法經濟評估結果如表 4.3、4.4 所示， 生物洗滌法經濟評估結果如表4.5、4.6 所示，轉輪吸附濃縮-RTO 法評估結果如表 4.7、4.8 所 示，蓄熱式焚化(RTO)法評估結果如表 4.9、4.10 所示，活性碳吸附法經濟評估結果如表 4.11、 4.12 所示。 在生物濾床法方面，以500 Nm3/min 之氣體流量計，表 4.3 及 4.4 顯示其進氣 VOC 濃度 為100、200、500 mg/Nm3時，含濾料之設備初設費用分別為NT$ 412、716、1,516 萬，年操 作、人力維護及折舊費用合計分別為NT$ 159、249、508 萬，去除每 kg VOC 之操作、人力 維護及折舊費用分別為NT$ 73.6、57.6、47.0，處理每 1,000 Nm3進氣之操作及人力費用分別 為NT$ 6.63、10.4、21.2。 在生物洗滌法方面，以500 Nm3/min 之氣體流量計，表 4.5 及 4.6 顯示其進氣 VOC 濃度 為100 及 200、500 mg/Nm3時，含吸收塔及活性污泥設備之初設費用分別為NT$ 241、383、 705 萬，年操作、人力及折舊費用合計分別為 NT$ 171、203、288 萬，去除每 kg VOC 之操 作、人力維護及折舊費用分別為NT$ 79.3、46.9、26.6，處理每 1,000 Nm3進氣之操作、人力 維護及折舊費用分別為NT$ 7.13、8.45、12.0。 在轉輪吸附濃縮-RTO 法方面，以 500 Nm3/min 之氣體流量計，表 4.7 及 4.8 顯示其進氣 VOC 濃度為 100、200、500 mg/Nm3時，設備初設費用均為NT$ 2,000 萬，年操作、人力及 折舊費用合計分別為NT$ 337、312、251 萬，去除每 kg VOC 之操作、人力維護及折舊費用 分別為NT$ 148、68.5、22.0，處理每 1,000 Nm3進氣之操作、人力維護及折舊費用分別為NT$ 14.1、13.0、10.5。在RTO 法方面，以 500 Nm3/min 之氣體流量計，表 4.9 及 4.10 顯示其進氣 VOC 濃度為 100、200、500 mg/Nm3時，設備初設費用均為NT$ 1,289 萬，年操作、人力及折舊費用合計 分別為NT$ 644、619、544 萬，去除每 kg VOC 之年操作、人力及折舊費用分別為 NT$ 282、 136、47.7，處理每 1,000 Nm3進氣之操作及人力費用分別為NT$ 26.8、25.8、22.7。 在活性碳吸附法方面，以500 Nm3/min 之氣體流量計，表 4.11 及 4.12 顯示其進氣 VOC 濃度為100、200、500 mg/Nm3時，設備初設不含活性碳費用分別為NT$ 83、142、290 萬， 年操作、人力及折舊費用合計分別為NT$ 629、1,175、2,809 萬，去除每 kg VOC 之年操作、 人力及折舊費用分別為NT$ 291、272、260，處理每 1,000 Nm3進氣之年操作、人力及折舊費 用分別為NT$ 26.2、48.9、117。 以生物處理方法比較如圖 4.2、4.3 所示。生物濾床及生物洗滌分別以固定初設費及去除 每kg VOC 之操作及維護及折舊費用作比較，排氣 VOC 濃度為 100 mg/Nm3時，生物濾床法
較經濟，若排氣VOC 濃度大於 200 mg/Nm3時，以生物洗滌法較經濟。以焚化處理方法比較 如圖4.4、4.5 所示。轉輪吸附濃縮-RTO 及 RTO 法分別以固定初設費及去除每 kg VOC 之操
作及維護及折舊費用作比較，在任一操作風量或進氣VOC 濃度都以轉輪吸附濃縮-RTO 法較
經濟。
在500 Nm3/min 之氣體流量下，比較不同處理技術在進氣 VOC 濃度分別為 100、200、 500 及 1000 mg/Nm3時，各別所需去除每kg VOC 之操作費用及處理每 1,000 Nm3進氣之操作 費用如圖4.6、4.7 所示。
圖4.6 顯示，在不同進氣 VOC 濃度時，去除每 kg VOC 所需操作費用之關係。在 VOC 濃度為 100 mg/Nm3時，以生物法(生物濾床及生物洗滌法)最經濟，轉輪吸附濃縮-RTO 法次 之，RTO 及活性碳吸附法不經濟；排氣 VOC 濃度為 200 mg/Nm3時，以生物法(生物濾床及 生物洗滌法)及轉輪吸附濃縮-RTO 法最經濟，RTO 及活性碳吸附法不經濟；排氣 VOC 濃度為 500 mg/Nm3時，以生物洗滌及轉輪吸附濃縮-RTO 法最經濟，生物濾床及 RTO 法次之，活性 碳吸附法不經濟；排氣 VOC 濃度為 1,000 mg/Nm3時，以生物洗滌、轉輪吸附濃縮-RTO 及 RTO 法最經濟。 圖 4.7 顯示，在不同進氣 VOC 濃度時，去除每 1,000 m3氣體所需操作費用之關係。在 VOC 濃度為 100 mg/Nm3時，以生物法(生物濾床及生物洗滌法)最經濟，轉輪吸附濃縮-RTO 法次之，RTO 及活性碳吸附法不經濟；排氣 VOC 濃度為 200 mg/Nm3時，以生物法(生物濾 床及生物洗滌法)及轉輪吸附濃縮-RTO 法最經濟，RTO 及活性碳吸附法不經濟；排氣 VOC 濃度為500 mg/Nm3時，以生物洗滌及轉輪吸附濃縮-RTO 法最經濟，生物濾床及 RTO 法次之， 活性碳吸附法不經濟；排氣VOC 濃度為 1,000 mg/Nm3時，以轉輪吸附濃縮-RTO 最經濟，生 物洗滌及RTO 次之。 圖4.8 顯示，在排氣處理流量 200-1000 NCMM 及進氣濃度 100-1,000 mg/Nm3範圍內，每 處理1,000 Nm3排氣之操作、維護、折舊費用(NT$，顯示於圖中數字)。生物濾床之單位體積 費用與排氣處理流量幾無關係，與濃度則幾成正比；生物洗滌法之單位體積費用與排氣處理 流量成弱負關係，與濃度則幾成正比；Rotor+RTO 及 RTO 之單位體積費用與排氣處理流量及 濃度均為中負關係。 圖4.9 顯示，在排氣處理流量 200-1000 NCMM 及進氣濃度 100-1,000 mg/Nm3範圍內，每 處理1,000 Nm3排氣之操作、維護、折舊費用小於NT$ 10 及 15 之適用方法範圍。表 4.13 顯 示處理方法(排氣處理流量 500 NCMM)選擇優先性摘要。
Fixed cost for BF(Biofilter) and BS(Bioscrubber) system 進氣VOC濃度(mg/Nm3) 0 200 400 600 800 1000 固定初 設費用 (N T $ 10, 000) 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 BF (Q=200 NCMM) BF (Q=500 NCMM) BF (Q=1,000 NCMM) BS (Q=200 NCMM) BS (Q=500 NCMM) BS (Q=1,000 NCMM) 圖4.2：不同排氣處理量(Q)之設備設置費用比較(生物濾床法 BF 及生物洗滌法 BS)
O&M cost for BF(Biofilter) and BS(Bioscrubber) system
進氣VOC濃度(mg/Nm3) 0 200 400 600 800 1000 每 kg VOC 去除操 作、維護 、折舊費 (NT $/kg) 0 20 40 60 80 100 120 BF (Q=200 NCMM) BF (Q=500 NCMM) BF (Q=1,000 NCMM) BS (Q=200 NCMM) BS (Q=500 NCMM) BS (Q=1,000 NCMM) 圖4.3：不同排氣處理量(Q)之操作、維護、折舊費用比較(生物濾床法 BF 及生物洗滌法 BS)
Fixed cost for RTO and Rotor+RTO system 排氣處理量(Nm3/min) 0 200 400 600 800 1000 固定初設費 用 (N T$ 10 ,0 00 ) 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 RTO+Rotor RTO 圖4.4：排氣處理量(Q = 200-1,000 NCMM)之設備設置費用比較(RTO 及 Rotor+RTO)
O&M cost for RTO and Rotor+RTO system
進氣VOC濃度(mg/Nm3) 0 200 400 600 800 1000 每 kg V O C去除操作 、維護 、折舊費 (N T$ /k g) 0 50 100 150 200 250 300 350 Rotor+RTO (Q=200 NCMM) Rotor+RTO (Q=500 NCMM) Rotor+RTO (Q=1,000 NCMM) RTO (Q=200 NCMM) RTO (Q=500 NCMM) RTO (Q=1,000 NCMM) 圖 4.5：不同排氣處理量(Q)之操作、維護、折舊費用比較(RTO 及 Rotor+RTO)
O&M cost for Q=500 NCMM 進氣VOC濃度(mg/m3) 0 200 400 600 800 1000 每 kg VO C 去除 操作維護 費 (NT$/ kg ) 0 50 100 150 200 250 300 350 生物濾床法 生物洗滌法 轉輪吸附濃縮-RTO法 蓄熱式焚化法 活性碳吸附法 圖4.6：排氣處理量(Q＝500 NCMM)之操作、維護、折舊費用比較(每 kg VOC 去除)
O&M cost for Q=500 NCMM
進氣VOC濃度(mg/m3) 0 200 400 600 800 1000 每處 理 1, 00 0 N m 3 氣 體操作維 護費 (N T$ /10 3 Nm 3 ) 0 25 50 75 100 125 生物濾床法 生物洗滌法 轉輪吸附濃縮-RTO法 蓄熱式焚化法 活性碳吸附法 圖4.7：排氣處理量(Q＝500 NCMM)之操作、維護、折舊費用比較(每 1,000 Nm3排氣處理)
Biofilter Concentration (mg/Nm3) 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 Flo w ra te ( N m 3 /min) 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 10 10 10 10 15 15 15 15 20 20 20 20 25 25 25 25 30 30 30 30 35 35 Bioscrubber Concentration (mg/Nm3) 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 Fl owr at e (Nm 3 /min) 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 8 8 8 10 10 10 10 12 12 12 12 14 14 14 14 18 18 16 16 16 16 Rotor+RTO Concentration (mg/Nm3) 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 Flo w ra te (Nm 3 /m in ) 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 14 14 12 12 12 12 12 12 10 10 10 10 RTO Concentration (mg/Nm3) 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 F lo w ra te (N m 3 /m in ) 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 26 26 26 28 24 24 24 24 22 22 22 22 20 20 20 20 18 18 18 圖4.8：在排氣處理流量 200-1000 NCMM 及進氣濃度 100-1,000 mg/Nm3範圍內，每處理1,000 Nm3排氣之操作、維護、折舊費用(NT$，顯示於圖中數字)
100 200 300 400 500 600
進氣VOC濃度(mg/Nm
3)
0
700 800 900 1000
處理氣體量
(Nm
3/min
)
200
400
600
800
1000
0
生物
洗滌
Rotor+RTO
生
物
濾
床
圖4.9-1：在排氣處理流量 200-1000 NCMM 及進氣濃度 100-1,000 mg/Nm3範圍內，每處理1,000 Nm3排氣之操作、維護、折舊費用小於NT$ 10 之適用方法範圍100 200 300 400 500 600
進氣VOC濃度(mg/Nm
3)
0
700 800 900 1000
處理氣體量
(Nm
3/min)
200
400
600
800
1000
0
生物
洗滌
生
物
濾
床
Rotor+RTO
圖4.9-2：在排氣處理流量 200-1000 NCMM 及進氣濃度 100-1,000 mg/Nm3範圍內，每處理1,000 Nm3排氣之操作、維護、折舊費用小於NT$ 15 之適用方法範圍表4.2-1：各處理技術之經濟評估方法(生物濾床法)
1、生物濾床法(操作風量為 200、500、1,000 Nm3/min；評估濃度為 100、200、500 mg/Nm3) (1)進氣 VOC 質流量(g/hr)＝氣體流量(Nm3/min)×進氣 VOC 濃度(mg/Nm3)×0.001 g/mg×60
min/hr (2)濾床濾料體積(m3)＝進氣 VOC 質流量(g/hr)÷濾床體積負荷(20 g/m3.hr)。濾床體積負荷 20 g/m3.hr 時，VOC 去除率>90%。 (3)含濾料之初設費用(萬 NT$)＝濾料之初置費用(1 萬 NT$/m3×濾料體積 m3)＋不含濾料之 濾床及相關設備初設費用((濾料體積 m3÷100 m3)2/3×200 萬 NT$) (4)送風機馬力：依美國環保署(USEPA)資料(1991)，設定送風機效率為 65%，馬達馬力 (Power，HP)與送風量(Q，Nm3/min@25℃)、系統總風阻(∆P，mmAq)之關係為 Power (HP) ＝3.7×10-4×Q (Nm3/min)×∆P (mmAq)。本處設定濾料堆填高度為 60 cm 時，系統總風阻 ∆P＝200 mmAq。 (5)年操作電費(萬 NT$)＝送風機馬力(HP)×0.746 kW/HP×8,000 hr/年×NT$ 2.0/kWh÷10,000/萬 (6)年人力及維護費(萬 NT$)＝{[濾料置換費(NT$ 10,000/m3)×濾料置換體積(濾床濾料體 積m3/2 年)]＋年人力費(2 人時/天×365 天/年×NT$ 200/人時)}÷10,000/萬 (7)年折舊費(萬 NT$)＝不含濾料之初設費用×{i×(1＋i)n/[(1＋i)n－1]}＝不含濾料之初設費 用×0.0963，i＝年利率(0.05)、n＝折舊年限(15 年) (8)年費用合計＝年操作電費＋年人力、維護費、折舊費 (9)年去除 VOC 質量(kg/年)＝進氣 VOC 質流量(g/hr)×8,000 hr/年×0.9 (去除率)÷1,000 g/kg (10)年處理氣體量(103 Nm3/年)＝氣體流量(Nm3/min)×60 min/hr×8,000 hr/年÷1,000 Nm3/(103 Nm3) (11)每 kg VOC 去除操作、維護、折舊費(NT$/kg)＝年費用合計(萬 NT$)÷年去除 VOC 質 量(kg/年)×10,000 NT$/(萬 NT$) (12)每處理 1000 Nm3氣體操作、維護、折舊費(NT$/103 Nm3)＝年費用合計(萬 NT$)÷年處 理氣體量(103 Nm3/年)×10,000 NT$/(萬 NT$)
表4.2-2：各處理技術之經濟評估方法(生物洗滌法)
2、生物洗滌法(操作風量為 200、500、1,000 Nm3/min；評估濃度為 100、200、500、1,000 mg/Nm3) (1)進氣 VOC 質流量(g/hr)＝氣體流量(Nm3/min)×進氣 VOC 濃度(mg/Nm3)×0.001 g/mg×60
min/hr
(2)吸收塔初設費用(萬 NT$)＝[氣體流量(Nm3/min)/(200 Nm3/min)]2/3×200 萬 NT$
(3)活性污泥系統初設費用(萬 NT$)＝[進氣 VOC 質流量(g/hr)×24 hr/day×0.001 kg/g÷100 kg VOC/day]2/3×300 萬 NT$
(4)活性污泥系統(HP)＝進氣 VOC 質流量(g/hr)×0.001 kg/g×3 HP/(kg VOC/hr)；循環液馬 力(HP)＝氣體流量(Nm3/min)×3 (L 循環液/min)/(氣體流量 Nm3/min)×0.02 HP/(L 循環液 /min)
(5)送風機馬力：依美國環保署(USEPA)資料(1991)，設定送風機效率為 65%，馬達馬力 (Power，HP)與送風量(Q，Nm3/min@25℃)、系統總風阻(∆P，mmAq)之關係為 Power (HP) ＝3.7×10-4×Q (Nm3/min)×∆P (mmAq)。本處設定濾料堆填高度為 300 cm 時，系統總風 阻∆P＝200 mmAq。 (6)年操作電費(萬 NT$)＝總馬力(HP)×0.746 kW/HP×8,000 hr/年×NT$ 2.0/kWh÷10,000/萬 (7)年人力費(萬 NT$)＝2 人時/天×365 天/年×NT$ 200/人時÷10,000/萬；年剩餘污泥處理費 (萬 NT$)＝進氣 VOC 質流量(g/hr)×0.001 kg/g×8,000 hr/年×0.3 kg 乾污泥/(kg VOC)×NT$ 10/(kg 乾污泥) ÷10,000/萬；年折舊費(萬 NT$)＝吸收塔及活性污泥系統初設費用×{i×(1 ＋i)n/[(1＋i)n－1]}＝吸收塔及活性污泥系統初設費用×0.0963，i＝年利率(0.05)、n＝折 舊年限(15 年) (8)年費用合計＝年操作電費＋年人力、維護費、折舊費 (9)年去除 VOC 質量(kg/年)＝進氣 VOC 質流量(g/hr)×8,000 hr/年×0.9 (去除率)÷1,000 g/kg (10)年處理氣體量(103 Nm3/年)＝氣體流量(Nm3/min)×60 min/hr×8,000 hr/年÷1,000 Nm3/(103 Nm3) (11)每 kg VOC 去除操作、維護、折舊費(NT$/kg)＝年費用合計(萬 NT$)÷年去除 VOC 質 量(kg/年)×10,000 NT$/(萬 NT$) (12)每處理 1000 Nm3氣體操作、維護、折舊費(NT$/103 Nm3)＝年費用合計(萬 NT$)÷年處 理氣體量(103 Nm3/年)×10,000 NT$/(萬 NT$)
表4.2-3：各處理技術之經濟評估方法(轉輪吸附濃縮-RTO 法)
3、轉輪吸附濃縮-RTO 法(操作風量為 200、500、1,000 Nm3/min；評估濃度為 100、200、500、 1,000 mg/Nm3)
(1)進氣 VOC 質流量(g/hr)＝氣體流量(Nm3/min)×進氣 VOC 濃度(mg/Nm3)×0.001 g/mg×60 min/hr
(2)含轉輪及 RTO 之初設費用：依 2003 年市價
(3)送風機馬力：依美國環保署(USEPA)資料(1991)，設定送風機效率為 65%，馬達馬力 (Power，HP)與送風量(Q，Nm3/min@25℃)、系統總風阻(∆P，mmAq)之關係為 Power (HP) ＝3.7×10-4×Q (Nm3/min)×∆P (mmAq)。本處設定轉輪系統風量為廢氣風量、總風阻∆P ＝200 mmAq；RTO 風量為廢氣風量之 1/10、總風阻∆P＝600 mmAq。 (4)年操作電費(萬 NT$)＝送風機馬力(HP)×0.746 kW/HP×8,000 hr/年×NT$ 2.0/kWh÷10,000/萬 (5)年燃料 LPG 費(萬 NT$)＝{進入 RTO 氣體流量(Nm3/min，進流氣體量之 1/10)×1.293 kg/Nm3×0.25 kcal/kg.℃×[轉輪脫附加熱溫昇 70℃＋RTO 進排氣溫差 30℃－絕熱燃燒升 溫0.025℃/(mg/Nm3)×進氣 VOC 濃度(進流氣體 VOC 濃度之 10 倍) (mg/Nm3)]×60 min/hr×8,000 hr/年÷燃料熱值(11,500 kcal/kg)×燃料單價(NT$ 15 /kg)}÷10,000/萬 (6)年人力、維護、折舊費(萬 NT$)＝含轉輪及 RTO 之初設費用×0.0963＋年人力費(1 人時 /天×365 天/年×NT$ 200/人時) (7)年費用合計=年操作電費+年燃料 LPG 費+年人力、維護、折舊費 (8)年去除 VOC 質量(kg/年)＝進氣 VOC 質流量(g/hr)×8,000 hr/年×0.95 (去除率)÷1,000 g/kg (9)年處理氣體量(103 Nm3/年)＝氣體流量(Nm3/min)×60 min/hr×8,000 hr/年÷1,000 Nm3/(103 Nm3) (10)每 kg VOC 去除操作、維護、折舊費(NT$/kg)＝年費用合計(萬 NT$)÷年去除 VOC 質 量(kg/年)×10,000 NT$/(萬 NT$) (11)每處理 1000 Nm3氣體操作、維護、折舊費(NT$/103 Nm3)＝年費用合計(萬 NT$)÷年處 理氣體量(103 Nm3/年)×10,000 NT$/(萬 NT$)
表4.2-4：各處理技術之經濟評估方法(RTO 法)
4、RTO 法(操作風量為 200、500、1,000 Nm3/min；評估濃度為 100、200、500、1,000 mg/Nm3) (1)進氣 VOC 質流量(g/hr)＝氣體流量(Nm3/min)×進氣 VOC 濃度(mg/Nm3)×0.001 g/mg×60
min/hr
(2)初設費用(萬 NT$)＝[氣體流量(Nm3/min)/200 (Nm3/min)]2/3×700 萬 NT$
(3)送風機馬力：依美國環保署(USEPA)資料(1991)，設定送風機效率為 65%，馬達馬力 (Power，HP)與送風量(Q，Nm3/min@25℃)、系統總風阻(∆P，mmAq)之關係為 Power (HP) ＝3.7×10-4×Q (Nm3/min)×∆P (mmAq)。本處設定總風阻∆P＝600 mmAq。
(4)年操作電費(萬 NT$)＝送風機馬力(HP)×0.746 kW/HP×8,000 hr/年×NT$ 2.0/kWh÷10,000/萬
(5)年燃料 LPG 費＝{進入 RTO 氣體流量(Nm3/min)×1.293 kg/Nm3×0.25 kcal/kg.℃×(RTO 進排氣溫差40℃－絕熱燃燒升溫 0.025℃/(mg/Nm3)×進氣 VOC 濃度 mg/Nm3)×60 min/hr×8,000 hr/年÷燃料熱值(11,500 kcal/kg)×燃料單價(NT$ 15 /kg)}÷10,000/萬 (6)年人力及維護費＋折舊費(萬 NT$)＝年人力費(1 人時/天×365 天/年×NT$ 200/人時÷ 10,000/萬 NT$)＋折舊費(初設費(萬 NT$)×0.093) (7)年費用合計=年操作電費+年燃料 LPG 費+年人力、維護、折舊費 (8)年去除 VOC 質量(kg/年)＝進氣 VOC 質流量(g/hr)×8,000 hr/年×0.95 (去除率)÷1,000 g/kg (9)年處理氣體量(103 Nm3/年)＝氣體流量(Nm3/min)×60 min/hr×8,000 hr/年÷1,000 Nm3/(103 Nm3) (10)每 kg VOC 去除操作、維護、折舊費(NT$/kg)＝年費用合計(萬 NT$)÷年去除 VOC 質 量(kg/年)×10,000 NT$/(萬 NT$) (11)每處理 1000 Nm3氣體操作、維護、折舊費(NT$/103 Nm3)＝年費用合計(萬 NT$)÷年處 理氣體量(103 Nm3/年)×10,000 NT$/(萬 NT$)
表4.2-5：各處理技術之經濟評估方法(活性碳吸附法)
5、活性碳吸附法(操作風量為 200、500、1,000 Nm3/min；評估濃度為 100、200、500 mg/Nm3) (1)進氣 VOC 質流量(g/hr)＝氣體流量(Nm3/min)×進氣 VOC 濃度(mg/Nm3)×0.001 g/mg×60
min/hr (2)活性碳所需重量(kg)＝進氣 VOC 質流量(g/hr) ×使用時間設定(以 336 hr 計) ×0.001 kg/g×0.9 (去除率)÷活性碳飽和吸附能力(0.08 kg VOC/kg 活性碳) (3)碳床截面積(m2)= 所需活性碳之重量 kg÷500 kg/m3(活性碳填充比重) ÷1.3 m (碳床填充 高度)。 (4)不含活性碳之初設費用(萬 NT$)＝{修正係數[3.62×(Q，Nm3/min)-0.133 ]×不含活性碳之 活性碳床及相關設備初設費用[58,499×吸附及脫附床截面積(S，m2)0.778]} ÷10,000/萬。 (5)送風機馬力：依美國環保署(USEPA)資料(1991)，設定送風機效率為 65%，馬達馬力
(Power，HP)與送風量(Q，Nm3/min@25℃)、系統總風阻(∆P，mmAq)之關係為 Power (HP) ＝3.7×10-4×Q (Nm3/min)×∆P (mmAq)。本處考慮廢氣通過碳床之壓損及氣體通過管線及 管件之壓損，系統總風阻∆P＝300 mmAq。 (6)年操作電費(萬 NT$)＝送風機馬力(HP)×0.746 kW/HP×8,000 hr/年×NT$ 2.0/kWh÷10,000/萬 (7)年人力及維護費(萬 NT$)＝{[活性碳再生換置費(NT$ 20/kg 活性碳)×進氣 VOC 質流量 (g/hr)×10-3 kg/g×8000 hr/年×0.9(去除率) ÷0.08 kg VOC/kg 活性碳]＋年人力費(2 人時/ 天×365 天/年×NT$ 200/人時)}÷10,000/萬 (8)年折舊費(萬 NT$)＝不含活性碳之初設費用×{i×(1＋i)n/[(1＋i)n－1]}＝不含活性碳之初 設費用×0.0963，i＝年利率(0.05)、n＝折舊年限(15 年) (9)年費用合計＝年操作電費＋年人力、維護費、折舊費 (10)年去除 VOC 質量(kg/年)＝進氣 VOC 質流量(g/hr)×8,000 hr/年×0.95 (去除率)÷1,000 g/kg (11)年處理氣體量(103 Nm3/年)＝氣體流量(Nm3/min)×60 min/hr×8,000 hr/年÷1,000 Nm3/(103 Nm3) (12)每 kg VOC 去除操作、維護、折舊費(NT$/kg)＝年費用合計(萬 NT$)÷年去除 VOC 質 量(kg/年)×10,000 NT$/(萬 NT$) (13)每處理 1000 Nm3氣體操作、維護、折舊費(NT$/103 Nm3)＝年費用合計(萬 NT$)÷年處 理氣體量(103 Nm3/年)×10,000 NT$/(萬 NT$)
