混合行政管制與課徵水污費之誘因機制探討-以中部科學工業園區為例

工學院工程技術與管理學程

碩士論文

混合行政管制與課徵水污費之誘因機制探討

-以中部科學工業園區台中園區為例

A Study on Policy of Employing a Hybrid Mechanism of Effluent

Standard and Effluent Charge Incentives for Water Pollution Control

- in Taichung Park of Central Taiwan Science Park

研 究 生：莊志峰

指導教授：陳春盛 教授

-以中部科學工業園區台中園區為例

A Study on Policy of Employing a Hybrid Mechanism of Effluent Standard and Effluent Charge Incentives for Water Pollution Control

- in Taichung Park of Central Taiwan Science Park

研 究 生：莊志峰 Student：Chih-Feng Chuang 指 導 教 授：陳春盛 Advisor：Chun-Sung Chen 國 立 交 通 大 學 工學院工程技術與管理學程 碩 士 論 文 A Thesis

Submitted to Institute of Engineering Technology and Management College of Engineering

National Chiao Tung University in Partial Fulfillment of the Requirements

for the Degree of Master of Science in

Program of Engineering Technology and Management June 2009

Hsinchu, Taiwan, Republic of China

摘要

事業水污染防治成本函數的實證估計對於適當水污染管制工具的 選用(如水污費費率，或是管制標準的訂定等)，能提供極佳之資訊，此 外，若須評估管制標準改變對事業的衝擊，或是對環境破壞的損害評 估等，都可藉由事業水污染防治成本函數來進行估計與模擬。 中部科學工業園區台中園區自94 年起通過第一家廠商的水污染防 治許可證開始有廠商操作生產，污水處理廠亦於同年開始操作營運， 迄至民國 97 年底已完成徵收 13 次污水下水道納管廠商下水道使用費 之徵收，加上園區訂有納管水質標準，實為行政管制與課徵水污費混 合機制之最佳實例，但因目前園區水污費收取標準的計算主要依據污 水下水道系統的建設與維護成本而來，是否能促使廠商減少污染排放 量仍有研究之必要，因此本研究的目的在於估計中部科學工業園區台 中園區內事業的水污染防治成本函數，並評估不同事業別是否存在無 效率，做為下水道使用費率訂定之參考。 本研究採用 Battese 與 Coelli(1995)之隨機邊界分析法(stochastic frontier analysis，SFA)，以多角度進行事業水污染防治成本函數之估 計，以及其效率分析，樣本來源為民國 96 年上半年～民國 97 年上半 年中部科學工業園區下水道納管事業水污染防治措施每半年申報資料 共 280 筆，含原水及放流污水水質水量、各項固定及變動成本資料， 資料以平行數據(Panel data)並以 Cobb-Douglas、Semilog、Translog、 Quadratic 四種函數形式呈現，使用 Frontier 4.1 軟體中隨機邊界模型 (stochastic frontier model)計算園區廠商前處理設備的邊際污染防治成 本函數。

透過函數實證結果分析比較，並進一步以概似比檢定(LR-test)後發 現以Cobb-Douglas 函數模式為此平行數據下估計台中園區的事業水污 染防治成本之最適當選擇。根據污染防治成本函數估計結果，園區事 業在 SS(懸浮固體物)污染量的削減，及污染防治設備容積利用率的提 升，均造成污染防治成本的增加。 比照現行收費標準，對光電業而言，提升單位SS 收費費率並無明 顯的誘因促使其降低污染量，但對半導體業而言，卻有誘使減量之效 果，也表示，對SS 的去除而言，半導體業仍有改善的空間，這也與技 術無效率因子分析的結果吻合，因此若提高下水道使用費率，對園區 SS 污染量減量，半導體業存在經濟誘因。顯示在光電業與半導體業的 比較中，半導體業的污染防治工作較無效率。 邊際污染防治成本模式估計結果並發現，水污染防治邊際成本隨 污染去除量之增加而遞減，且台中園區事業單位呈現出在SS 削減量於 50 噸/半年時達規模削減量，未達規模削減量前，廠商可增加 SS 削減 量，以避免有增減削減量需求時，成本會大幅波動。 針對台中園區現行污水下水道使用費費率公式，本研究模式實證 結果推論，欲降低SS 的排污量，可以增加每單位污染量下水道使用費 的方式，促使目前SS 削減無效率的事業在前處理時加強 SS 的削減效 率，但又不會大幅增加目前已有高SS 削減效率事業之負擔。

ABSTRACT

The estimation of the water pollution abatement cost function has been shown that the information of abatement cost can affect not only the choice of but also the levels of different control instruments. It is important for environment policy implications.

The purpose of this study is to analyze the costs of water pollution abatement in Central Taiwan Science Park. We adopt Battse and Colli's model of stochastic frontier function to evaluate the water pollution abatement cost function and the inefficiency from different industries.

By using the computer program, FRONTIER 4.1, uses the firms' water pollution control measures and test reporting data collected from the Central Taiwan Science Park in the first half of 07' ~ the first half of 08'.

Our empirical results are summarized as follows:

The Cobb-Douglas function is an appropriate model specification for the panel data set considered.

1. The marginal abatement cost is increasing on the quantity of Suspension Solid abatement.

2. The technical inefficiency cause by semiconductor industries factor tends to be higher than LCD industries.

3. Raising the usage feess of CTSP sewer system, the economic incentive to abate the effluent quantities of suspension solid will rise in

誌謝

感謝指導教授陳春盛博士，因有老師細心指導及研究方向引導， 得以順利完成本論文，老師對做學問的嚴謹及待人處事態度皆是我輩 學習典範。 感謝中科台中污水廠蔡宜宸廠長及江佩珊組長，二位學進對於污 水處理、污水水質及下水道稽查管制等專業知能令人佩服，除提供最 完整協詢外，另對於相關資料收集及研究方法指導亦鼎力相助，銘感 在心。 感謝老婆大人茜如，因為有妳所以我有一個最溫暖的家及活潑健 康的絜伃、博鈞。 最後，謹以此文獻給我敬愛的雙親。 莊志峰 謹誌 98.06.30

目錄

中文摘要... I 英文摘要... III 誌謝... IV 第1 章 緒論... 1 1.1 研究動機與目的... 1 第2 章 文獻回顧... 4 2.1 研究背景... 4 2.1.1 科學園區之形成... 4 2.1.2 中部科學工業園區概況... 5 2.2 中部工業科學園區產業特性與污染來源... 8 2.2.1 園區產業特性... 8 2.2.2 半導體產業污染來源與排放特性... 9 2.2.3 光電產業污染來源與排放特性... 10 2.2.4 高科技產業廢水污染防治技術... 11 2.3 行政管制－國內外高科技污染管制法規... 16 2.4 經濟誘因－水污費相關法令發展與徵收沿革... 26 2.4.1 水污染防治法之制定... 26 2.4.2 水污費徵收之源起... 27 2.4.3 水污費徵收辦法制定依據... 27 2.5 科學園區污水下水道使用費之制定與收費現況... 31 2.5.1 科學園區污水下水道使用費之制定與收費原則... 31 2.5.2 科學園區污水下水道水污費收費現況... 35 2.5.3 中部科學工業園區污水下水道系統污染收集量... 39 第3 章 水污費計算相關理論基礎... 40 3.1 邊界效率... 40 3.2 生產函數... 45 3.3 成本函數... 47 3.4 水污費計算函數設定... 52 3.4.1 函數型式... 52 3.4.2 資料型態... 57 第4 章 資料處理與函數選用... 60 4.1 資料收集與變數選用... 60 4.1.1 資料處理與變數設定... 61 4.1.2 函數選用... 66 第5 章 實證分析... 68 5.1 成本函數分析... 68 5.2 概似比最適模型檢定... 73 5.3 成本函數分析... 75 5.3.1 總成本與污染產出量之關係... 75

5.3.2 總成本模式估算結果與現行費率之關係探討... 77 5.3.3 邊際成本函數計算與分析... 82 第6 章 結論與建議... 87 6.1 結論... 87 6.2 建議... 88 第7 章 參考文獻... 89

表目錄

表 2.1-1 中部科學園區台中園區概述... 6 表 2.1-2 中部科學園區虎尾園區概述... 6 表 2.1-3 中部科學園區后里園區概述... 7 表 2.2-1 中部科學園區產業污染特性... 15 表 2.2-2 光電製造業使用有機溶劑之相關特性... 15 表 2.3-1 德國半導體製造業管制項目... 20 表 2.3-2 國內高科技產業於放流水中行業別標準... 20 表 2.3-3 國內三大科學園區納管水質標準及放流水標準列表... 23 表 2.3-4 國內外高科技產業廢水管制標準比較... 25 表 2.5-1 污水下水道系統及污水處理廠營運管理成本架構及推估方式說明 ... 32 表 2.5-2 園區污水下水道系統及污水處理廠年總成本與「合理」總成本計算 ... 33 表 2.5-3 現今各科學工業園區公告之污水下水道使用收費標準之差異... 36 表 2.5-4 現今各科學工業園區公告之污水下水道使用收費單價費率之差異 ... 38 表 2.5-5 中部科學工業園區下水道系統污染收集量... 39 表 4.1-1 2007 年郵政儲金匯率折現利率計算... 63 表 4.1-2 事業每半年防治成本計算設備折舊率資本還原因子計算基期64 表 4.1-3 變數資料統計描述... 65 表 5.1-1 Cobb-Douglas 函數實證參數結果 ... 69 表 5.1-2 Quadrtic 函數實證參數結果... 71 表 5.1-3 Semilog 函數實證參數結果... 72 表 5.1-4 Translog 函數實證參數結果... 73

圖目錄

圖 3.1-1 技術效率與配置效率的衡量... 41 圖 3.1-2 隨機邊界生產函數 ... 45 圖 3.2-1 邊際防治成本與污染排放當量之關係圖... 46 圖 3.3-1 水質與 MAC 關係圖... 48 圖 5.3-1 台中園區事業SS 污染削減總成本函數... 77 圖 5.3-2 光電業A 公司 SS 污染防治總成本與水污費支出比較圖... 79 圖 5.3-3 光電業A 公司在 SS 削減處理總支出金額分析圖... 79 圖 5.3-4 半導體業B 公司 SS 污染防治總成本與水污費支出比較圖.... 81 圖 5.3-5 半導體業B 公司在 SS 削減處理總支出金額分析圖... 82 圖 5.3-6 放流水量邊際污染防治成本函數... 83 圖 5.3-7 設備容積利用比邊際污染防治成本函數... 84 圖 5.3-8 COD 削減量邊際污染防治成本函數... 85 圖 5.3-9 SS 削減量邊際污染防治成本函數 ... 86 圖 5.3-10 SS 削減量邊際污染防治成本函數(局部)... 86

第

1章 緒論

1.1 研究動機與目的

近幾十年來世界上的產業趨勢除了高科技產業的發展，環保議題 亦同時受到矚目。全球皆意識到經濟層面的提升亦須顧及環境的永續 發展，故開始推動環境保護相關政策。 環境政策的起步階段，首先著重於污染排放量的管控，以限制污 染排放端的污染濃度與總量試圖維護環境品質。以水污染防治的歷程 探討環境議題的發展，近年來逐漸發現後端的限制排放僅能減緩環境 惡化的速度，環境保護與環境品質提升需要更全面性的監控。現階段 環境議題的解決方案將目標放在污染源頭管控。人們逐漸意識到在生 產過程中的污染源頭產生端就尋求減污減廢的作業流程，再配合末端 污染排放量的管控，方能有效降低經濟發展對環境造成的負擔，此即 「綠色產業」的發展概念。 台灣地區自水污染防治法施行以來，各種家庭、事業廢水管制作 業的規劃與執行，如水污染防治許可制度、事業廢污水申報制度等， 已成為水污染防治最主要的管制方式之一。此類制度的主要目的是， 環保主管機關可透過申報資料管控事業製程原物料使用情形、廢水處 理流程及原廢水與放流水的水質水量等資訊，並作為政策制定與行政 作業規劃的重要參考資料。水污法並已推行至以收取水污費的經濟誘 因促使事業積極減污減廢的階段。目前水污費的收取仍以工業區及科 學園區污水下水道納管廠商之下水道使用費為主要對象。

科學園區污水處理廠設置的目的主要為處理廠商生產過程中產生 的事業廢污水，統一收集處理至確保符合放流水標準後再一起排放， 並透過水質水量定期定檢申報、不定時水質稽查作業、抽驗水質作為 計費標準等多管齊下的管制方法，控制廠商排放水質穩定度，以維持 污水廠進流水質穩定，維護污水廠處理功能。而下水道使用費的徵收， 其主要目標即以大容量的處理設備收集處理廠商廢污水中的污染物 質，降低廠商前處理設備的設置成本與操作處理成本。 污水下水道納管廠商以支付下水道使用費來降低巨額的前處理設 備設置與操作維護費用，而污水廠處理廠則以維持收支平衡為原則向 下水道納管廠商收取污水下水道使用費，其費率以排放的水質水量計 算，並以水質分級收費規範廠商落實廢污水前處理作業。 中部科學工業園區台中園區污水處理廠自民國94 年度開始操作營 運，中科管理局並於同年公告下水道納管廠商下水道使用費收費辦 法，民國 94 年第四季開始徵收污水下水道使用費，至 97 年底業已完 成徵收 13 季污水下水道使用費，同時自 95 年上半年度起已完成 6 次 的半年度廠商申報資料審核。政策制度推行至今，廠商進駐率已明顯 升高並皆已完成污水納管，下水道使用費收費辦法訂定之初是以推估 之污水廠綜合進流水質水量為設計標準，當今在廠商已大致完成進駐 並多數穩定生產排水之時，實需針對下水道使用費的費率訂定是否合 理、有無調整之必要性做全盤的討論，釐清廠商污水前處理設備所投 入的污染防治成本對應其排出的水質水量可否與下水道使用費的繳納 做合理的分配，並藉此評估污水下水道使用費之費率及分級制度有無 調整之必要。

基於上述研究動機，參酌前人文獻使用的研究方法，本文的研究 目的如下： 1. 估計中部科學工業園區台中園區事業水污染防治成本函數，並 探討影響防治成本的重要變數及其背後的經濟意涵 2. 衡量中部科學工業園區台中園區事業水污染防治成本的效率 面，判斷影響事業防治成本效率差異的因素 3. 探討現行行政管制機制下台中園區水污費徵收費率是否對園 區廠商提升污染削減率具經濟誘因及可行之調整方式

第

2章 文獻回顧

2.1 研究背景

2.1.1 科學園區之形成 台灣地區在民國六十年代以重化工業為經濟主軸，但隨著世界經 濟趨勢逐漸轉向電腦化自動化，國際能源危機及經濟發展迅速使人力 成本提高等種種因素之下，勞力密集的重化工業以及下游的石化傳統 產業已逐漸無法獨擔台灣的經濟重擔。政府逐漸體認唯有發展附加價 值高、技術層面高、能源需求量低、市場廣大的高科技產業方能確保 台灣不被世界經濟洪流淹沒。民國65 年行政院正式決定將成立「科學 工業園區」，民國68 年 7 月 27 日頒布「科學工業園區設置管理條例」 規範園區中各項行政管理規章，並在民國 69 年 12 月 15 日正式設立新 竹科學工業園區。科學工業園區的主要功能是將電子、資訊、精密機 械工業集中發展，配合關稅優惠等政策成功將整體高科技產業上下游 串聯整合，由於成效卓越，自此台灣經濟主軸正式升級為高科技產業。 三十年多來依循新竹科學工業園區的成功模式，已接連設置多個科學 園區，其中包含民國 86 年成立的南部科學園區、94 年成立的中部科學 工業園區，及各園區的附屬園區如竹科的竹南、銅鑼園區，南科的高 雄園區，中科的虎尾、后里基地等。

2.1.2 中部科學工業園區概況 中部科學工業園區於民國89 年在地方政府大力推動下獲得國科會 及經建會的同意及提案，在92 年動工開始興建各項建設，廠商亦採同 步建設方式進駐興建開發。由於位處台灣中部地區，可串聯南北產業 有極佳的商務便利性，鄰台中都會地區，生活機能良好使高科技人才 進駐意願提高，交通運輸上鄰近台中港、清泉崗機場、中山高、南二 高、中彰快速道路及高鐵，無論是商務往來與貨運進出口皆極為便利， 設立初期即引進國際性的旗艦大廠廠商如友達光電、華邦電子、茂德 科技等光電業、IC 半導體業進駐設廠，因此上下游週邊廠商進駐踴躍， 發展極為迅速。中科的設立使大台中地區成為未來台灣科技發展的新 興重要區塊，帶動中部地區在高科技產業生根與發展，並使中部地區 的產業與經濟活絡，對中部地區的產業結構與生活模式的影響力佔有 舉足輕重的地位。目前中科擁有四個園區，跨越台中縣、台中市、雲 林縣及規劃開發中的彰化縣二林園區，並成功整合整個中部地區的產 業發展網絡。 中科各園區之概述如表 2.1-1、表 2.1-2、表 2.1-3。

表 2.1-1 中部科學園區台中園區概述 面積 413 公頃，位於台中縣大雅鄉及台中市西屯區交界 處。 交通 台中園區交通便利，包括： 公路系統:可連接中山高、中二高南下北上; 鐵路系統:鄰近台鐵，及高鐵; 航空系統:清泉崗機場;海運系統:台中港。 生活機能 臨近大台中都會區、工商業發達。 區位優勢 位居中部地利之便，適宜物流中心設立與運作。 引進產業 光電、精密機械、半導體產業。 資料來源:中部科學工業園區網站 表 2.1-2 中部科學園區虎尾園區概述 面積 96 公頃，位於虎尾鎮西北側。 交通 鄰近中山高、台1、台 17、東西向快速道路，交通 便利。 生活機能 東側緊鄰高鐵雲林車站特定區。 區位優勢 位處台南與台中二園區之中心點，可作為該兩園區 聯繫之重要地。 引進產業 光電、生物科技產業。 資料來源:中部科學工業園區網站

表 2.1-3 中部科學園區后里園區概述 面積 共 246 公頃，位於后里鄉都市計畫區南、北兩側， 涵蓋台糖后里農場(134 公頃)及七星農場(112 公 頃)二塊基地。 交通 臨台 13 號道路，經由國道 4 號、中山高至台中 園區。 生活機能 臨近豐原市都會商圈。 區位優勢 距離台中園區約 11 公里、20~30 分鐘車程。 引進產業 光電、半導體及精密機械。 資料來源:中部科學工業園區網站

2.2 中部工業科學園區產業特性與污染來源

2.2.1 園區產業特性 由於每個科學園區的發展背景及產業願景與期待皆不盡相 同，因此各園區原則上皆有不同的條件限制，依科學工業園區設 置管理條例第三條第二項說明：科學工業應為依公司法組織之股 份有限公司或其分公司，或經認許相當於我國股份有限公司組織 之外國公司之分公司，其投資計畫須能配合我國工業之發展、使 用或能培養較多之本國科學技術人員，且投入研發經費佔營業額 一定比例以上，並具有相當之研究實驗儀器設備，而不造成公害， 並合於下列條件之一者為限： 一、具有產製成品之各項設計能力及有產品之整體發展計畫者。 二、產品已經初期研究發展，正在成長中者。 三、產品具有發展及創新之潛力者。 四、設有研究發展部門，從事高級創新研究及發展工作者。 五、生產或研究開發過程中可引進與培養高級科學技術人員，並 需要較多研究發展費用者。 六、對我國經濟建設或國防有重大助益者。 綜合上述之園區產業情形及條件形成園區產業之特性，造就 了每個園區的產業特性差異，充份展現了專業分工、國際化、技 術創新等主流趨勢，而在各個科技產業製程中化學物質使用種類 相當繁多，主要的污染源則為此類化學物質之排放或溢散，而污 染物之排放特性則呈現量少但種類繁多的特性。目前中部科學工 業園區依產業別而言，主要為光電業、晶圓積體電路產業及精密

機械業，並有少數生物技術產業，但若以廢(污)水排放量而言，則 以光電業與半導體業為主要來源，因此，有必要深入了解其廢(污) 水的特性。 2.2.2 半導體產業污染來源與排放特性 半導體工業因產品不斷研發而製程亦隨著更改，從以往所採 用之濕式製程到現在採用減壓後之氣體乾式製程，及目前興起之 化合物半導體研究也正迅速發展中。隨著這些技術之革新，半導 體製造時所使用之酸鹼溶液、有機溶劑、特殊氣體材料之種類及 數量均在增加之中，而這些製程原料大部份都具有毒性，所以應 特別注意並加以防範與控制。以下乃針對此產業各類生產流程， 說明廢水污染來源，以期能掌握各項污染物之排放。 半導體產品相關製程繁雜多樣，且製程中所使用之化學物質 種類亦相當繁多，產生之製程廢水主要分為酸鹼廢水、氟系廢水 以及研磨廢水，有機廢液多為委外清運，未形成單股有機廢水， 故亦無生物處理單元。酸鹼廢水之處理方式目前多以酸鹼中和的 方式進行處理，氟系廢水方面則以氯化鈣、聚氯化鋁及高分子絮 凝劑加藥混凝沉澱處理。而研磨廢水則約有七成是併入氟系或酸 鹼系廢水處理，約三成的廠商是單獨將研磨廢水以化學混凝方法 進行處理，或者是利用薄膜技術進行處理；僅有少部分廠商為研 發製造砷化鎵化合物半導體磊晶片，於其製成之中主要產生砷系 廢水、氟系廢水與酸鹼廢水及部分生活污水。 產生的廢氣依其特性大體分為酸性、鹼性、有機性及一般廢 氣。機台端的製程排氣一般會先經過附屬的濕式洗滌塔處理後，

再排放到廠務端的中央廢氣處理系統。在廠務端，排氣中佔最大 比例的酸、鹼性廢氣，廢氣處理方式大部分是採用濕式洗滌塔作 為處理設備，經過洗滌塔處理後的氣體，再經過煙囪後直接排放 到環境的大氣中，而濕式洗滌塔的最終產物還有洗滌後產生的廢 水，亦為廢污水來源之ㄧ。 2.2.3 光電產業污染來源與排放特性 光電業製造過程會產生高污染物質包括：高濃度有機物，包 括微影製程所使用的光阻劑與顯影劑、去除光阻時所使用的去光 阻劑、清洗時所使用的酸鹼與有機溶劑等。無機物部分則包含蝕 刻時所使用的酸鹼液，清洗時所排出之重金屬等。一般廠商會將 高濃度之廢液先貯存於桶槽內，在委由清運處理之廠商進行清 運；而低濃度之廢液則會排放至廠內之污水處理廠進行廢水處理 後再行排放或進入園區之污水處理廠。光電業之污水處理流程， 通常依照廢水來源特性區分為無機廢水處理與有機廢水處理流 程。無機廢水之來源為蝕刻廢液與氫氟酸，無機廢水之特性主要 偏酸性；而有機廢水之來源包含了顯影劑廢液、洗劑廢液及有機 廢液等，其特性為高有機物濃度、高有機氮及偏鹼性。 廢氣部份，光電產業在酸、鹼性廢氣亦多採用洗滌塔進行處 理，而洗滌塔之廢水亦排入污水處理系統處理後排入污水下水道。 面板製程之 VOCs 廢氣最常使用沸石濃縮轉輪搭配熱焚化爐處 理，處理技術也隨業者經驗累積及設備精進而日益提昇。 1. 廢水污染來源與污染特性

光電業所產生之廢水而言，依性質可區分為清洗製程產 生之氟系廢水、蝕刻製程產生之酸鹼無機廢水、清洗、曝光、 顯影、剝離及固膜等製程產生之有機廢水和一般生活污水 等，光電業之酸鹼廢水具不定時之批次排放特性，使得 pH 跳 動劇烈，中和系統加藥困難；往往因而造成不同處理槽體間 酸鹼接續加藥，導致藥劑之浪費及水中導電度上升。 (1) 氟系廢水 主要來自濕式蝕刻及清洗製程，常見之藥品包括HF 和 NH4F 等，目前多以高和低濃度分流，加入氯化鈣等形 成氟化鈣後，再以高分子絮凝劑等藥劑混凝沉澱處理。 (2) 酸鹼無機廢水 主要是蝕刻及清洗製程所使用之雜酸及大量超純水所產 生，一般常用之雜酸包括硫酸、硝酸、鹽酸和氟酸等。 (3) 有機廢水 有機廢水主要為清洗、曝光、顯影、剝離及固膜等製程 中所產生，一般常見之有機物包括有機溶劑、光阻劑、 去光阻劑及顯影劑等。 (4) 生活污水 此為廠區員工所產生之一般沖廁及生活污水，性質與一 般都市污水相似。 2.2.4 高科技產業廢水污染防治技術 高科技產業製程會產生大量的廢水，必須小心地處理，以免 危害環境。一般而言，廢水的來源可以分成製程廢水、超純水的

製造排水與排氣洗淨水等三大類。如果依性質分類可以分成酸鹼 廢水、含氟廢水、氰化物廢水、研磨廢水與重金屬廢水等五大類。 (1) 酸鹼廢水 酸鹼性廢水的污染物較為單純，處理方式可以先經調勻槽將 水量與水質加以調勻之後，再送至中和池加藥調節 pH 值於 中性即可以放流。 (2) 含氟廢水 有關含氟廢水的處理上，目前常使用處理的方法可分為化學 沉澱法、化學沉澱混凝法與離子交換法。 1.化學沉澱法：化學沉澱法為利用化學藥劑與溶解的離子發 生化學反應產生不溶解性沉澱物，含氟廢水的處理即利用鈣 離子與氟離子發生反應結合成氟化鈣粒子沉澱去除之。 2.化學沉澱混凝法：此方法與化學混凝方法的不同之處，為 於化學沉澱過程中同時加入混凝劑，以凝聚氟化鈣晶體成為 較大膠羽而加速沉澱，所形成的膠羽也能吸附其他的污染物。 3.離子交換法：在一固體(樹脂)與液體(水溶液)之間進行可逆 的相互交換反應，即不溶性的固體樹脂顆粒可從電解質水溶 液中將正電荷或負電荷的離子吸收，同時將其他等當量的相 同電荷離子釋入水溶液中，以達到離子與水溶液分離的目的。 2. 氰化物廢水 氰化物廢水的處理方法，大部份均以氧化處理為主。大概可 以分為五種氧化處理方法，氯氧化法、次氯酸根氧化法、臭氧氧 化法、電解氧化法與濕式氧化法。 (1) 氯氧化法：

就是使用氯來氧化含氰化物的廢水，於鹼性的條件下加 氯能將氰化物轉換成毒性較低的氰酸鹽，再度加氯氧 化，就能轉變為無毒的CO2及 N2氣體的最終產物。 (2) 次氯酸根氧化法： 就是使用次氯酸氧化氰化物，分成兩階段進行，最初反 應氰化物先生成氯化氫及氰酸鹽，而最終則生成無毒的 CO2及N2氣體。 (3) 臭氧氧化法： 臭氧的氧化力極強，而且由其還原性生成物是氧分子這 方面看來，臭氧實在是很良好的氧化劑選擇。 (4) 電解氧化法： 此方法即利用電極氧化處理含氰化物的廢水。最大特點 為在使安定的氰化物錯離子完全的分解，其中包括一般 化學方法無法處理的鐵氰化物與亞鐵氰化物離子在內。 (5) 濕式氧化法： 此方法為將高濃度氰系廢液及空氣在高壓(70~150 大氣 壓)與高溫(200~340°C)的密閉反應器中通入蒸氣，使其 在液相內加速其反應的方式。 3. 研磨廢水 研磨廢水中最主要的污染物就是矽晶粉末，其他還有一 些金屬剝落物等等，去除的方法與重金屬廢水相同，為化學 混凝沉澱去除法。 4. 重金屬廢水

含重金屬的廢水多是採用重金屬混凝法，於廢水之中添 加 NaOH、Ca(OH)2等鹼劑，利用酸鹼中和的原理，調整酸鹼 值使廢水之中的重金屬離子形成不溶性的氫氧化物後，再加 入助凝劑使形成粗大的膠羽，再以沉降分離的方式加以去 除。目前此法算是最為實用與普遍的處理方法。 光電業所使用及可能排放之主要化學物質種類繁多（詳如表 2.2-1 所 示 ） ， 其 中 去 光 阻 劑 之 主 成 份 DMSO （ dimethyl sulfuroxide）、MEA（methyl ethyl amide）和 NMP 是屬於硫類和 銨類之有機物，其沸點高，屬在高溫下較不穩定之有機溶劑，且 具有惡臭特性。

表 2.2-1 中部科學園區產業污染特性 業別 次產業別 廢水種類 廢水中主要污染物 積 體 電 路產業 晶圓及晶片 半導體相關 產業製造 氫氟酸系廢水蝕刻廢 液、酸鹼系廢水清洗 廢液、研磨廢水切割 廢液、生活污水 氫氟酸、鹽酸、硫酸、硝酸、 醋酸、氫氧化銨、過氧化氫、 含矽廢水、懸浮微粒、CN -TFT– LCD 氟系廢水、 酸鹼無機廢水、 有機廢水、 生活污水 氫氟酸、NH4F、硫酸、硝酸、 鹽酸、氟酸、有機溶劑、光阻 劑、去光阻劑、顯影劑、懸浮 微粒 LED 酸鹼廢液 研磨廢液 生活污水 SS、COD、pH、As、Ga。 光 電 產 業 電池組裝 生活污水 SS、油脂、COD 零組件製造 研磨廢液 生活污水 SS、油脂、COD、pH 、重金屬。 精 密 機 械業 組裝 生活污水 SS、油脂、COD 藥劑研發 生活污水 SS、油脂、COD 生 物 科 技產 _{業 藥劑封裝 生活污水 SS、油脂、COD} 資料來源:本研究整理 表 2.2-2 光電製造業使用有機溶劑之相關特性 溶劑品名 化學式 物理 狀態 密度 g/mL 沸點 (℃) 自燃 溫度 (℃) 作業環境容 許濃度 AALG (Ambient Air Level Goal) (g/m3) 甲醇 CH3OH Liq 0.792 64.5 － 200 ppm 3010 異丙醇 (CH3)2CHOH Liq 0.786 82.4 399 400 ppm 19600 PGMEA C6H12O₃ Liq 0.957 146 333 200 ppm 3300 PGME C4H10O2 Liq 0.915 120 286 100 ppm 1500 2-EEA C6H12O₃ Liq 0.97 156 238 5 ppm 90 乙酸丁酯 CH3CO2C4H₉ Liq 0.883 126 － 150 ppm 2400 DMSO (CH3)2SO Liq 1.095 189 215 － － MEA CH3(CH2)2NH₂ Liq 1.018 172 410 3 ppm 25 NMP C5H9NO Liq 1.02 204 269 － －

TMAH (CH3)4NOH Liq 1.02 102 － － －

2.3 行政管制－國內外高科技污染管制法規

一、 國外相關廢水管制標準 針對美國環保署、美國各州、日本、韓國和中國大陸等國家 對上述兩個主要高科技產業廢水管制方式與標準亦進行探討與分 析如下： (一) 美國 美國半導體製造產業廢水之排放標準依據 40 CFR 469 (Electrical and Electronic Components)，規範 pH、TTO（Total Toxic Organics）和氟三項水質項目，其單日最大之管制標準 (Maximum for any 1 day) 分 別 為 6.0~9.0 、 1.37 mg/L 和 32.0mg/L；30 日之平均管制標準(Average of Daily Values for 30 Consecutive Days)則僅針對 pH 和氟兩水質項目，管制標準 分別為6.0~9.0 和 17.4 mg/L，TTO 部份則未加規範。 (二) 日本 日本的廢(污)水排放標準管制，係依「水質污濁防治法」 第三條之法令授權，水質污濁防止法於平成13 年 6 月開始進 行管制硼、氟、總氮和亞硝酸鹽氮等，然因部分事業不易達 成一律排水基準，故而有水質污濁防止法暫定標準，放寬相 關管制標準，但於 2007 年 6 月 30 日後，硼及其化合物、氟 及其化合物、氨、胺化物、亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮等排放標 準，回歸至一律排水標準。一律排水基準中除了管制總氮和 總磷外，尚管制多氯聯苯、氯乙烯、四氯乙烯、二氯甲烷、 四氯化碳、1,2-二氯乙烷、1,1-二氯乙烯、硒及其化合物、氟 化物、硼及其化合物等有害物質。

環境省於昭和53 年修訂水質污濁防治法，針對封閉性水 域實施總量管制規定，針對 COD、N 和 P 等項目(稱作指定 項目)之管制値來指定難以達成水質環境基準的水域(稱作指 定水域)及與該水域水質有關之地區(稱作指定地區)，制定相 關基本方針來削減指定項目之污染負荷總量；都道府縣政府 需遵照此方針，以削減指定地區的污染負荷量為執行目標， 目前以東京灣、伊勢灣及瀨戶內海(大阪灣)為指定水域。平成 21 年(2009 年)為第 6 次總量管制規定的目標年，以 COD、N、 P 等為指定項目，推進全面性污染負荷管制對策。日本環境 省針對 COD、氮和磷部分，特別採取總量管制，且於各縣府， 可因應轄區內之水質性質，對 COD、氮、磷訂定較嚴之標準。 (三) 韓國 韓國目前針對半導體和光電產業並無特別訂定廢水管制 標準，相關排放標準係依據其水質保育法，該法主要目的是 為了要使得全國人民有健康以及舒適的生活環境，保護潛在 危害、公共健康以及環境免於受到水污染的傷害。水質保育 法第二章為廢水排放標準之相關規定，包括第 8 條之可允許 污染物排放標準。以下茲針對韓國現行廢水排放標準加以說 明： 依據韓國環保部資料顯示，韓國廢水排放標準依時程訂 定不同標準，此外針對不同區域與廢水量大小亦訂定不同管 制標準(BOD、COD 和 SS)，其中以特殊區域管制最嚴格，特 殊區域係指為環保部認定之工業廢水處理區域。除了傳統項 目外，尚管制砷、鉻、鎘等重金屬，以及酚、多氯聯苯、三

氯乙烯和四氯乙烯等有機物，於 2008 年，除砷和鉛兩項管制 濃度加嚴，更增列苯與二氯甲烷兩管制項目。 (四) 新加坡 新加坡於1999 年 4 月 1 日正式開始執行環境污染控制法 案(EPCA)，其中於水污染控制方面，目前新加坡全部工業和 絕大部分住宅區的廢水均納入其公共污水下水道系統，工業 廢水需經過前處理至特定標準才可排放至下水道或河道中 (無公共污水下水道之地區)，該標準係用於保護下水道系統、 污水處理廠和水體生態環境。事業廢水需先申請放流水排放 許可，依據其BOD 和 SS 含量超過容許限值之程度，繳納公 共污水下水道處理費。 (五) 新加坡 新加坡公共污水下水道納管標準和放流水標準，工業廢 水納入公共污水下水道之SS、BOD 和 COD 容許限值分別為 400、400 和 600mg/L；若自行處理排入地面水體者，區分為 一般水體和控制水體兩部份，一般水體SS、BOD 和 COD 容 許限值分別為 50、50 和 100mg/L，控制水體 SS、BOD 和 COD 容許限值分別為 30、20 和 60mg/L；公共污水下水道納管標 準尚包含氯離子、硫酸鹽、TDS、色度、硫化物、氰化物、 界面活性劑和油脂等水質管制；至於直接排入承受水體部 分，針對硝酸鹽和正磷酸鹽有不同管制限值。此外，針對砷、 鋇、錫、鐵、鈹、硼、錳、鎘、總鉻、銅、鉛、汞、鎳、硒、 銀、鋅、鈣、鎂等重金屬有不同之納管或放流水標準，並針 對鎘、總鉻、銅、鉛、汞、鎳、硒、銀與鋅等重金屬濃度總 和規範「總重金屬」濃度限值 (環保署，2007。)。

(六) 中國大陸 中國大陸在執行污水排放時，以行業別為優先標準，當 行業別未獨立規範時，方適用污水綜合排放標準。目前中國 大陸地區已具備國家行業排放標準包括：造紙工業、船舶工 業、海洋石油開發工業、紡織染整工業、肉類加工工業、合 成氨工業、鋼鐵工業、航太推進劑使用、兵器工業、磷肥工 業、燒鹼/聚氯乙烯工業等。 目前中國大陸半導體和光電產業廢水仍依據「污水綜合 排放標準」管理，該標準依其排入水體之不同，區分為三級 標準。 此標準將排放之污染物依其性質和控制方式分為第一類 和第二類兩種污染物，其中第一類污染物不分行業和污水排 放方式，也不受承受水體的功能類別限制，不管建設時間先 後，均須遵守一定管制標準；第二類管制之污染物種類與標 準，則依據建設時間不同，有不同管制標準項目與濃度，1998 年 1 月 1 日後建設之相關單位，有機物管制項目較先前多， 計有三氯甲烷、四氯化碳、三氯乙烯、四氯乙烯、苯和甲苯 等。 (七) 歐洲國家(以德國為例) 歐盟執委會對晶圓及半導體等產業之廢水管理管理措施 政策，係由各會員國自主辦理，歐盟執委會不特別另訂規範 管理。 以德國為例，依聯邦環境、自然保育和核能安全署之廢 水排入水體相關法令條例，相關規定中針對不同行業廢水有 不同管制項目與限值，其中針對「半導體元件製造」有特別

訂定規範，該項係含括半導體元件和太陽能電池前處理、中 間處理和處理後之廢水，與其他廢水混合前，必須符合表 2.3-1 所列之相關規範，該規範項目包含砷、苯以及含鹵素有 機化合物等。 表 2.3-4 係針對國內外高科技產業廢水管制標準進行簡單之 比較一覽。 表 2.3-1 德國半導體製造業管制項目 合格限定隨機樣品或2小時混合 樣品(mg/L) 隨機樣品(mg/L) 有機性吸附鹵化物(AOX) — 0.5 砷 0.2 — 苯及其衍生物 0.05 —

資料來源：德國聯邦環境、自然保育和核能安全署(Federal Ministry for the Environment, Nature Conservation and Nuclear Safety)網站，

http://www.bmu.de/english/aktuell/4152.php。 二、 國內相關廢水管制標準 依水污染防治法事業分類，目前台灣地區科學園區商排放之 放流水其主要污染物排放標準列於表 2.3-2，因應不同的行業別其 分別需符合之條件與標準，甚至檢測之規範也有些許之差異。 表 2.3-2 國內高科技產業於放流水中行業別標準 項目 行業別 化學需氧量 (COD) 懸浮固體物 (SS) 生化需氧量 (BOD) 真色色度 半導體製造業 100 30 -- -- 印刷電路板製 造業 120 50 50 -- 最大 限值 光電業 100 30 30 550 資料來源：環保署，高科技產業廢水水質特性分析及管制標準探討計畫(2007)

目前我國半導體產業廠商之分布狀況而言，大部分廠商集中 於科學工業園區，依「科學工業園區污水處理及污水下水道使用 管理辦法」第五條規定：「園區內公民營事業及機關學校之廢(污) 水符合下水道可容納排入之水質標準(以下簡稱容許標準)者，始得 排入污水下水道；未符合容許標準者，應設置預先處理設施，處 理至符合容許標準後，始得排入污水下水道，前項容許標準由管 理局擬訂，報請縣(市)主管機關核定後公告之」；亦即園區內事業 單位應先自行將廠區內所產生之廢水處理至符合園區下水道可容 納排入之水質標準後，才能將廢水排入園區之污水下水道。而且 現階段國內三大科學園區皆已設有污水處理廠，因此對於放流水 之水質控制部份也較可為大眾所接受，水質之排放亦皆委託特定 之代操作廠商定期進行查核與檢驗，對環境之污染衝擊自然較傳 統產業或中小型工業低。目前國內新竹科學工業園區、中部科學 工業園區、南部科學工業園區三大科學工業園區的下水道容許排 放最大值(納管標準)及水污染防治法所公告的放流水標準比較詳 列於表 2.3-3。 三大園區納管水質項目之標準差異不大，較特別的為南部科 學工業園區將水質化學需氧量、生化需氧量、懸浮固體物濃度訂 定較嚴格的標準為450 mg/L、250 mg/L、250 mg/L，相較於竹科 及中科都加嚴了 50 mg/L 的濃度範圍。南科並將光電廠廢水中常 出現的氫氧化四甲基銨(TMAH，顯影劑)訂出納管水質標準 60 mg/L，限制此項目亦可同時控制水質氨氮濃度。竹科未限制水質 透視度及真色色度，中科及南科則是訂定了相同的納管標準分別

為15 公分及 550 mg/L；在農藥等有機化合物項目中，竹科多以未 定標準，或不得檢出作為規範，而中科及南科則多以字面上較為 嚴苛的「完全禁止」訂定標準。整體而言，由於竹科設立較早， 廠商入駐時間較早期，因此在低濃度的毒化物部分及水質外觀的 納管水質標準較中科南科為寬鬆，而中科設立在南科之後，納管 水質標準多以南科為參考目標，但設計了處理能力足夠的污水處 理廠，在COD、BOD、SS 三項放流水質一般最常關注的項目中， 廠商端納管標準則遵循竹科的標準。在 TMAH 的納管標準訂定 中，南科對於園區中光電廠所排放的較大量顯影劑及相對產生的 高濃度氨氮有了較先覺的預防措施，訂定了納管標準。中科與南 科都有相似的進流水質狀態，即都以光電廠排放水為最大宗，但 目前尚未針對TMAH 定出管制標準。 而各科學園區由於污水處理廠處理功能的規劃設計，除 SS、 COD、BOD 等項目具有處理效能之外，其餘重金屬等物質並不具 加強處理的效能，因此針對重金屬及特殊物質部份，目前三大科 學園區的納管水質項目皆大致與放流水標準相同，主要仍依賴廠 商端的前處理。

表 2.3-3 國內三大科學園區納管水質標準及放流水標準列表 水質項目 下水道可容許排入最大限值 新竹科學工業 園區 中部科學工業 園區 南部科學園區 放流水標準[1] 水溫(℃) 35 35 35 38(5-9 月)、 35(10-4 月) 氫離子濃度 5~10 5~10 5~10 6~9 生化需氧量 300 300 250 30 化學需氧量 500 500 450 100 懸浮固體 300 300 250 30 陰離子界面活 性劑 10 10 10 10 油脂 (正己烷 抽出物) 25 25 25 10 酚類 1 1 1 1 銀 0.5 0.5 0.5 0.5 砷 0.5 0.5 0.5 0.5 鎘 0.03 0.03 0.03 0.03 六價鉻 0.5 0.5 0.5 0.5 銅 3 3 3 3 溶解性鐵 10 10 10 10 總汞 0.005 0.005 0.005 0.005 鎳 1 1 1 1 鉛 1 1 1 1 硒 0.5 0.5 0.5 0.5 鋅 5 5 5 5 總鉻 2 2 2 2 溶解性錳 10 10 10 10 氰化物 1 1 1 1 氟化物 15 15 15 15 硫化物 1 1 1 1 硼 1 1 1 1 甲醛 3 3 3 3 硝酸鹽氮 50 50 50 50 氨氮 - - - 10[2] 正磷酸鹽 - - - 4.0[2] 總有機磷劑 0.5 0.5 0.5 0.5

水質項目 下水道可容許排入最大限值 新竹科學工業 園區 中部科學工業 園區 南部科學園區 放流水標準[1] 總氨基甲酸鹽 0.5 0.5 0.5 0.5 氫氧化四甲基 銨 - - 60 - 真色色度 - 550 550 - 透視度 - 15 公分以上 15 公分以上 - 除草劑 - 1 1 1 安殺番 - 0.03 0.03 0.03 安特靈 - 不得檢出 不得檢出 0.0002 靈丹 - 不得檢出 不得檢出 0.004 飛佈達及其衍 生物 - 不得檢出 不得檢出 0.001 滴滴涕及其衍 生物 - 不得檢出 不得檢出 0.001 阿特靈、地特靈 - 不得檢出 不得檢出 0.003 五氯酚及其鹽 類 - 不得檢出 不得檢出 0.005 毒殺芬 - 不得檢出 不得檢出 0.005 五氯硝苯 - 不得檢出 不得檢出 不得檢出 福爾培 - 不得檢出 不得檢出 不得檢出 四氯丹 - 不得檢出 不得檢出 不得檢出 蓋普丹 - 不得檢出 不得檢出 不得檢出 有機汞 不得檢出 不得檢出 不得檢出 不得檢出 多氯聯苯 不得檢出 不得檢出 不得檢出 不得檢出 有毒物質 不得檢出 完全禁止 完全禁止 - 易燃或爆炸性 物質 不得檢出 完全禁止 完全禁止 - 放射性物質 完全禁止 完全禁止 完全禁止 - 動物羽毛 大於 1 毫米孔 徑所篩出之動 物羽毛，不得 超出 85 mg/L 完全禁止 完全禁止 - 註：[1] 適用範圍為事業、污水下水道系統及建築物污水處理設施之廢污水。 [2] 氨氮與正磷酸鹽(以三價磷酸根計算) 之管制僅適用於排放廢(污)水於水源水質水量保護區內。 [3] 除氫離子濃度指數、真色色度、放射性物質和易燃或爆炸性物質外，其餘未註明單位者皆為 mg/L。 [4] 資料來源：科學工業園區管理局、中部科學工業園區和南部科學工業園區網站。

表 2.3-4 國內外高科技產業廢水管制標準比較 資料來源：環保署，高科技產業廢水水質特性分析及管制標準探討計畫(2007) 國別 美國 日本 韓國 新加坡 歐盟(德 國) 中國大陸 台灣 事業 定義 產業歸類 於「電腦 及電子產 品製造 業」 產業歸類 於「電腦 及電子產 品製造 業」 產業歸類 於「電子 零組件、 收音機、 電視和通 訊設備製 造」 產業歸類 於「電子 產品和零 組件製 造」 半導體元 件製造產 業歸類於 「半導體 元件製造 業」等 無特別歸類 產業歸類於 「電子零組 件製造業」 相關 管制 標準 40 CFR Part469 半導體及 電子晶體 元件製造 業管制標 準 目前無針 對半導體 及光電產 業放流水 之環保法 規 目前無針 對半導體 及光電產 業放流水 之環保法 規 目前無針 對半導體 及光電產 業放流水 之環保法 規 針對不同 行業有不 同管制項 目，如半 導體元件 製造業管 制標準 依污水綜合 排放標準 水污染防治 法- 放流水 標準共同管 制項目晶圓 製造及半導 體製造業管 制項目 與產 業廢 水性 質相 關之 管制 項目 TTO、 氟、砷、 pH、SS COD、 pH、SS、 氟、硒、 砷、硼、 總氮、總 磷、烯類 和烷類有 機物 COD、 pH、SS、 氟、砷、 總氮、總 磷、三氯 乙烯、四 氯乙烯 COD、 pH、 TSS、硒、 砷、硝酸 鹽、磷酸 鹽、TDS 砷、苯及 其衍生 物、有機 性吸附鹵 化物 (AOX) 總汞、總 鉻、總鎘、 六價鉻、總 砷、總鉛、 總鎳、總α 放射性等重 金屬及放射 性物質 COD、pH、 SS、氟、 硒、砷、氨 氮、硝酸 鹽、正磷酸 鹽

2.4 經濟誘因－水污費相關法令發展與徵收沿革

2.4.1 水污染防治法之制定 台灣地區自民國 63 年 7 月 11 日制定實施水污染防治法，可 說是在環境保護政策上的一個重要里程碑，此時立法目的為防治 水污染，確保水資源之清潔，維護生活環境，增進國民健康。此 階段污染源管控對象僅為工、礦業，相關罰則只限於行政罰。 民國 72 年水污染防治法第一次修正，增加都市污水下水道之 規定，無罰則(姜，2005)；直至民國 80 年水污染防治法第二次修 正，共有五章六十三條。此時開始納入生態保護精神並擴大污染 源管制對象。 水污染防治法的第二次修法亦初步將污染源有效管理制度明 列入法規中，建立總量管制制度、增訂排放許可制度、增訂水質 管理之申報制度、加重處分開始增加刑罰，並首度確立污染者付 費原則。同年並公告放流水標準(馬及溫，2003)。其中放流水標準 自發佈後，經1991、1997、1999、2000、2001 年共七次檢討修正 後，2003 年環保署為考量法令可執行性，修正製革業及畜牧業之 化學需氧量最大值，然有關工業區污水下水道系統之各項污染排 放限值仍維持 1998 年之放流水標準(姜，2005)。此時工業區污水 下 水 道 系 統 之 放 流 水 標 準 為 化 學 需 氧 量(Chemichial Oxygen Demand, COD)最大限值 100 mg/L、懸浮固體(Suspend Solid, SS) 最大限值30 mg/L。

2.4.2 水污費徵收之源起

世界各國為解決環境污染，如水污染、空氣污染等問題，大 體 可 分 為 行 政 管 制(Command-and-control) 與 經 濟 誘 因 制 度 (Economic incentive system)兩種管制措施(鄭，1994；王，2003)。 台灣地區由於水資源逐漸短缺與水質惡化，水污染防治為今日環 保工作上相當重要之議題。依我國水污染防治法之規定，國內對 於水污染防治應採用「行政管制」與「經濟誘因」並行之政策。 行政管制以規定放流水標準及違規處罰等行政措施為主，所需總 防治成本較高，缺乏彈性，使得排放者無更新污染防治技術設備 的空間及誘因，且無法提供排放者適當的誘因去盡力減少污染總 量之排放，在污染源負荷較高的情況下無法達到預期之管制目 標。因此，具經濟誘因的污染防治政策成為近年來各國將技採用 的輔助措施，例如排放權交易制度(Emission Trading)、補貼制度 (Subsidy)及污染排放費制度(Effluent Charge)等(邱，2006)。針對水 污染排放者收取水污費亦屬經濟誘因之一環，目的為以收費水質 項目及水量作費率上的訂定，使廠商在繳納水污費之成本考量主 動落實污水前處理工作，此為經濟誘因之政策取向。 2.4.3 水污費徵收辦法制定依據 1. 下水道相關法令 台灣地區下水道之建設最遠可追溯至民國46 年中興新村 污水下水道系統之建設，迄今已超過五十年。中央政府於民 國 73 年 12 月 21 日制定公佈「下水道法」，開宗明義即表示

為促進都市計劃地區及指定地區之建設與管理，以保護水域 水質，特制定此法。科學園區所設下水道系統屬法規中所定 義之「專用下水道」。下水道法第二十六條規定，用戶使用 下水道，應繳納使用費。同時依據「水污染防治法」第十一 條第一項之規定，中央主管機關對於排放廢(污)水於地面水體 之事業、污水下水道系統及家戶，應依其排放之水質水量或 依中央主管機關規定之計算方式核定其排放之水質水量，徵 收水污染防治費，故我國之水污染防治費係一種從量費，為 主管機關針對一定單位的污染排放量，訂定費率進行徵收 (鄭，2003)。 科學園區之設立，尚有一特點即為園區中所有產業所排 放之廢污水皆集中處理排放，經由各園區之下水道用戶水質 納管標準之訂定限制廠商廢污水之排放水質，並依「水污染 防治法」與「科學工業園區污水下水道使用管理辦法」，衡 量污水處理廠涵容處理能力後訂定區內污水水質排放標準與 污水排放費收費辦法。對整體環境而言，污水處理廠對於廠 商排放之事業廢水可集中處理並有較廠商端更大的緩衝處理 空間可確保做第二道處理更為完善，集中處理集中排放對於 環境品質之提升有極大助益;對產業而言，繳納污水排放費(或 稱下水道使用費)雖提高固定支出成本，但優點為園區專用下 水道尚有污水處理廠可進行第二次處理，園區下水道用戶納 管標準中所訂定之特定水質項目會低於放流水標準，將廢污 水納管至園區污水下水道可大幅減少廠內水污染防治設備之 設置營運成本，並減少對環境直接產生衝擊之可能性，有助

於提昇企業形象。若是污水排放費徵收繳納之計算方式合 宜，可謂雙贏之制度。國內各園區的收費標準視區內污水處 理廠操作營運成本、區內產業特性與排污量、污染物特性而 有所差異，但整體大方向而言皆是配合水污染防治之發展沿 革與政策之推行重點而修訂，因而即使收費細項規定有所出 入，架構上仍十分相近。 2. 科學園區依「促進產業升級條例」第六十五條之規定：「依第 六十三條第二項設置之管理機構，得向區內各使用人收取下列 費用： (1) 一般公共設施維護費。 (2) 污水處理系統使用費。 (3) 其他特定設施之使用費或維護費。」 自2002 年通過水污染防治法修正草案後，明定水污費徵 收對象為事業、污水下水道系統、及家戶三大類，科學園區 由於設有專用污水下水道系統屬第二類，「科學工業園區污 水處理及污水下水道使用管理辦法」中亦明載，「園區內之 公民營事業及機關學校應依其排放廢(污)水量、水質向管理局 按季繳交污水下水道使用費。前項污水下水道使用費之收費 項目、單價、計量、水質、分級、分級費率及計算公式由管 理局擬定後，報請縣(市)主管機關核定」。

各園區依此法訂定區內廠商污水納管標準與污水排放處 理費用收費計算公式，目前國內科學園區之污水收費統一皆 稱為「污水下水道使用費」。 立法院在水污法第四次修法審議水污費徵收辦法時附帶 決議「環保署對水污染防制費之徵收，初期應以事業為徵收 對象」，環保署徵收水污染防制費之時程，第一階段自 2006 年 1 月起向事業、工業區污水下水道系統徵收，第二階段預 定自 2009 年 1 月起向家戶、社區專用下水道、公共污水下水 道系統等徵收 (姜，2005) 。目前執行階段為第一階段，針對 事業及工業區污水下水道系統徵收，以下將針對科學園區污 水下水道使用費的制定與現行收費方式做較深入之介紹。

2.5 科學園區污水下水道使用費之制定與收費現況

2.5.1 科學園區污水下水道使用費之制定與收費原則 一、 成本估算 除了「使用者付費」及「收支平衡」的基本原則外，費率研 擬過程中，亦須將「公平性」及「合理性」納入決策之準則，期 能兼顧經濟發展及環境保護。因此，費率訂定除需考量「收入」 及「支出」兩大項目平衡外，亦需掌握「管制項目收費處理難易 度」、「分級收費經濟誘因」等因素 其中「收入」為廠商依其排放之水質水量與收費費率計算所 需繳納之污水處理費，「支出」的項目包括與污水下水道工作有 關之服務費用、材料及用品費用、折舊、折耗及攤銷費用及其他 費用等「年總成本」。在「收支平衡」之前提下，污水廠最後支 出的成本必須與其收費額相等，亦即： 『污水下水道系統營運年總成本=污水下水道系統年使用收費』 根據科學工業園區管理局作業基金勞務成本說明，園區污水 下水道系統及污水處理廠廢水營運管理之年總成本提列項目及計 算基準，主要包括：1.服務費用、2.材料及用品費用、3.財產折舊、 折耗及攤銷、4.其他費用等四類成本支出，如表 2.5-1 所示。

表 2.5-1 污水下水道系統及污水處理廠營運管理成本架構及推 估方式說明 年總成本之估算架構及項目 推估及估算方式 水電費 郵電費 旅運費 印刷裝訂與廣告費 修理保養及保固費 保險費 專業服務費 1.服務費用 公共關係費 專業服務費包括1.委託污水下 水道系統操作維護費用2.環保 業務審查及監督計畫3.環境品 質監測計畫4.環評追蹤及監督 計畫5.其他環保相關計畫等。 使用材料費 2.材料及用 品費 _用品消耗 土地改良物折舊 房屋折舊 機械及設備折舊 3.折舊、折 耗及攤銷 什項設備折舊 以污水下水道系統(含污水收集 管線、抽水站、污水處理廠及放 流專管)各項工程建設預算(或決 算)金額分年折舊攤提數計算 租金、償債與利息 4.其他費用 稅捐與規費 資料來源：行政院國家科學委員會中部科學工業園區管理局(2008) 其中，財產折舊、折耗及攤銷成本項目，包括污水下水道系 統及污水處理廠之各項建設成本及儀器設備折舊攤提。惟，由於 園區基地營運初期若干年內，考量廠商進駐及實際量產之納管廢 水水量皆遠低於設計處理水量，若全然將已建設完成建設之全部 工程之建設成本之每年財產折舊、折耗及攤銷成本由營運初期之 少數現有納管廠商全部分攤並非合理之「收支平衡」計算；且亦 將引起少數現有納管廠商之反彈。因此，根據上述說明，費率計

算所考慮之年「合理」總成本應將該年實際(或推估)之納管水量與 設計水量之比例(d)予以提列如表 2.5-2 所示。 推估園區營運初期若干年間之平均日納管水量可採下列方式 之一決定之： (1) 由該園區進駐廠商各年預估量產之平均日廢水量總和計算 之。 (2) 或參考其他類似產業性質之園區各年污水處理廠平均日廢 水水量。 表 2.5-2園區污水下水道系統及污水處理廠年總成本與「合理」總成 本計算 成本項目 金額(元/年) 1.服務費用 【A】 2.材料及用品費用 【B】 3.財產折舊、折耗及攤銷 【E】 污水下水道系統總工程預算數 【F】 每年之折舊攤提數，N 為攤列年數 【E】＝【F÷N】 該年納管水量與設計水量比例d 「合理」財產折舊、折耗及攤銷 【C】=【E】×d 4.其他費用 【D】 年總成本 【A】+【B】+【E】+【D】 年「合理」總成本 【A】+【B】+【C】+【D】 資料來源：行政院國家科學委員會中部科學工業園區管理局(2008) 二、 費率估算 科學園區之污水下水道使用費收費標準之制訂原則首要目的 考量污水廠營運處理之成本。現行科學園區污水廠以公辦民營為 主要方式，污水處理成本、營建成本、設施維護成本、人員薪資 成本等皆是維持污水處理廠正常營運的基本要件，需考量政府補 助款以外不足部分，以下水道使用費徵收之方式維持收支平衡。

收費費基之訂定依廢(污)水排放費收費辦法第五條： 費額＝總污染當量×費率 總污染當量＝Σ(污染當量)i 污染當量=放流水水質×放流水水量×污染當量換算值 i=徵收水污費之污染物項目 其中污染當量換算質係由政府考量污染物對環境之衝擊、陸 域及海域地面水體之水質標準所訂定，此一數值為一常數，每一 個應繳水污費的污染物項目皆制定各別的污染當量換算值，且此 數值適用於所有產業(王，2003)。目前科學園區訂定收費辦法時將 污染當量換算值以單價與分級費率依不同污染物的個別考量表 示。 再者，下水道使用費之徵收尚有一重要目的，即以各項收費 水質標準之訂定限制廠商污染物質的產出量，促進全體環境品質 之提升。污水處理費的徵收雖能有效牽制廠商控制放流水水質於 一定範圍內，施行徵收至目前為止卻無明顯提升園區廠商整體水 質的效果，對於污染物質的總量或特定物質之排放量管控亦未出 現明顯削減之成效。 藉由探討現行收費制度施行之成效與缺失，檢視廠商污染物 質管控之不足處，除現行計費標準之懸浮固體濃度、化學需氧量 二者以外，探討是否需增加重金屬、氨氮等項目之收費方式，以 經濟誘因控制各種經常產出，容易造成明顯環境危害且目前正開 始廣受矚目的污染物質。

2.5.2 科學園區污水下水道水污費收費現況 為順應水污費開徵第一階段針對工業區污水下水道系統用戶 之收費，新竹科學工業園區於民國92 年公佈區內下水道用戶收費 標準，收費項目包含水量、懸浮固體濃度、化學需氧量及16 項有 害污染物質，由表 2.5-3 顯示，新竹科學工業園區、南部科學工 業園區已於96 年陸續以多年來收費損益平衡執行的狀況予以重新 評估、檢討；並且同時將環保署之針對事業及工業區污水下水道 系統需繳納水污染防治費之規定，一併納入調整與修訂污水下水 道使用費匯率考量之內；故將使用費收費項目於原有水量、化學 需氧量、懸浮固體外，再增加有害性污染物質項目(竹科)或特定物 質(南科)。同時就其有害性污染物質項目或特定物質之收費以異 常日起至廠商報請管理局複驗完成改善日止之污水排放量合理予 以收費；然而中部科學工業園區目前則尚未針對其各園區之收費 項目考量增加有害性污染物質項目或特定物質。此外，新竹科學 工業園區、南部科學工業園區亦已公告並註明將管理局及園區宿 舍區住宅用戶之污水下水道用戶排除予以免收使用費 (行政院國 家科學委員會中部科學工業園區管理局，2008。) 。 因應環保署新增法規要求與營運成本上漲，新竹科學工業園 區依收支平衡原則重新計算調整，於民國2007 年公佈分兩階段實 行調整後的收費標準。以總收廢水量10.5 萬噸/天計算，調整後自 2008 年 1 月 1 日起，水量單價為 14.3 元/噸，製程污水單價為 6.8 元/噸、COD 單價 24.9 元/公斤、SS 單價 26.4 元/公斤、COD 單價 24.9 元/公斤、COD 單價 24.9 元/公斤，各項單價漲幅約在 7~14% 之間，另有特殊污染物質之收費為每公斤1000 元。

表 2.5-3 現今各科學工業園區公告之污水下水道使用收費標準之 差異 名稱 適用園區 最 新 公 告 日 期( 修定 次數) 用戶種類及其收費項目 備註 新竹園區 96/10/3(2) 竹南園區 92/10/27(1) 新竹科 學工業 園區 龍潭園區 － 1. 無製程廢水廠商及機關：僅 以水量為收費項目 2. 具製程廢水廠商：使用費收 費項目為水量、化學需氧 量、懸浮固體及有害性污染 物質 有註明管理 局及園區宿 舍區住宅用 戶免收使用 費 臺南園區 96/3/22(2) 南部科 學工業 園區 高雄園區 96/3/22(1) 1. 公民營事業用戶如僅排放生 活污水或經管理局同意者： 僅以水量為收費項目 2. 公民營事業用戶：收費項目 為水量、化學需氧量、懸浮 固體及特定物質 有註明管理 局及園區宿 舍區住宅用 戶免收使用 費 臺中園區 94/10/1(0) 中部科 學工業 園區 虎尾園區 96/12/1(0) 1. 機關學校: 僅以水量為收費 項目 2. 公民營事業用戶：收費項目 為水量、化學需氧量、懸浮 固體 未註明管理 局及園區宿 舍區住宅用 戶免收使用 費 資料來源:行政院中部科學工業園區管理局，2008。

中部科學工業園區污水下水道系統之收費於 2005 年 10 月 1 日由當時之籌備開發處公告下水道納管水質標準及收費辦法後開 始實施。其中水量單價每噸17.6 元，製程污水單價為 8.4 元/噸、 COD 單價 26.2 元/公斤、SS 單價 37.8 元/公斤。至 97 年度總收費 水量約為3.5 萬噸/天。 目前中部科學工業園區污水下水道之營收由於廠商進駐及擴 建計劃尚未完全，而費率之訂定是以未來較大水量預估，因而尚 可維持收支平衡。但為因應未來環保法規之趨勢，其他水質項目 如氨氮應需及早考量加入計費項目之可能性與預定計費方式，而 自收費初期即未加入之特殊有害物質加收費用辦法，考量園區納 管事業種類眾多，廢污水前處理設施的效能維護功效不一，為避 免特殊污染物質之異常排放，也應盡速加入此項之收費以經濟誘 因有效限制管控區內廠商之排放水質。 為進一步針對現今各科學工業園區公告之污水下水道使用費 費率及單價差異整理如表 2.5-4 所示；由其中可知，現行中部科 學工業園區之使用費費率單價與南部科學工業園區之使用費費率 單價較接近，二者皆屬費率單價較高園區。此外，整體而言，新 竹科學工業園區中之竹科及竹南園區其下水道使用費費率單價則 較中科與南科為低。

表 2.5-4 現今各科學工業園區公告之污水下水道使用收費單價費 率之差異 科學工業園區及各園區 收費項目及費率 新竹 竹南 龍潭 南科 (臺南及高 雄) 中科(台中 及虎尾) 單一水量費率(元/m3) 14.3 12.9 12.9 18.0 17.6 污水量單價(元/m3) 6.8 6.0 6.0 8.6 8.4 COD 單價（元/Kg） 24.9 21.9 32 26.7 26.2 SS 單價（元/Kg） 26.4 24.7 129 38.4 37.8 總汞 1,000 1,000 1,000 31,250 － 鎘 1,000 1,000 1,000 6,250 - 總鉻 1,000 1,000 1,000 1,250 - 六價鉻 1,000 1,000 1,000 － - 鉛 1,000 1,000 1,000 625 - 鎳 1,000 1,000 1,000 625 - 銅 1,000 1,000 1,000 625 - 砷 1,000 1,000 1,000 1,250 - TMAH － － － 1,000 - 鋅 1,000 1,000 1,000 － - 氰化物 1,000 1,000 1,000 6,250 - 銀 1,000 1,000 1,000 － - 硒 1,000 1,000 1,000 － - 氟化物 1,000 1,000 1,000 2,000 － 陰 離 子 界 面 活性劑 1,000 1,000 1,000 － － 油脂 1,000 1,000 1,000 － - 有 害 性 污 染 物 或 特 定 物 質 單 價 （元 /Kg） 酚類 1,000 1,000 1,000 － -

2.5.3 中部科學工業園區污水下水道系統污染收集量 依 2.3 節所說明的行政管制手段（表 2.3-3），配合 2.5.2 小 節進行水污費的收費，以目前混合方式的管制下，本研究統計了 由 96 年至 97 年上半年三個時期的下水道系統污染收集量（表 2.5-5），不論是懸浮固體物（SS）負荷量、化學需氧量（COD） 負荷量以及生化需氧量（BOD）負荷量，均以 96 下半年時為最高， 這些污染的排入量，會隨著生產量、管制效率等不同而隨之變化， 但重點是，目前水污費計算之結構，正如同2.5.1 小節裡所描述的 方式一樣，主要考量服務費用、材料、設備折舊等支出下，進行 計算而得，並未考量誘使事業降低排污量的因素，因此，對整體 社會之成本計算而言，仍有所不足之處，這也是本研究所要探討 的方向之一。 表 2.5-5 中部科學工業園區下水道系統污染收集量 時期 SS負荷量 (kg) COD負荷量 (kg) BOD負荷量 (kg) 96上半年 442,394 575,254 254,278 96下半年 667,759 689,209 437,971 97年上半年 396,930 571,198 250,759 在本研究當中，希望能求得適當的園區內事業污染防治成本 函數，與目前水污費的收費費率進行比較，探討是否能利用水污 費費率的調整，誘使事業減少污染量的排出。

第

3章 水污費計算相關理論基礎

3.1 邊界效率

經濟學上所稱「規模經濟」是指生產的成本可呼應出產量， 或可解釋為產量需求越大時，因固定成本的支出相對之下所佔的 比例較小而使所有成本的總和下降，相對獲利提高，此情形稱此 廠商具有規模經濟。規模經濟的整體生產效率可用經濟效率表示 之。 事業生產所需成本其中一項為廢水處理，因此事業廢水處理 所對應出的整體產量可用邊界效率衡量整體生產效率。就生產過 程中所有的資源配置上，據Farrell(1957)首先以效率概念探討生產 效率的衡量，即廠商在現有技術水準下，給予固定的要素投入， 若生產達到其潛在的最大產出水準，則為最有效率之生產點如以 此投入要素對應最有效率生產點的各點連接起來，則形成生產邊 界(production frontier)，若生產未能達到此生產邊界，則為無效率 (inefficiency)，可得一邊界效率模型曲線如圖 3.1-1 中 IQ 曲線，亦 稱為等量曲線(isoquant)。Farrell 並將效率分為技術效率(technical efficiency, TE)及配置效率(allocative efficiency, AE)。

圖3.1-1 技術效率與配置效率的衡量 技術效率是指廠商在既定的要素投入下所得之產出，技術效 率越高則產出越大，而若是在技術效率不變的情形下，產量必和 投入量呈正相關，且欲增加單一項的產量，需增加投入量，或使 其他項產品的產量下降；如欲減少單一項要素投入量，則需增加 其他項的投入量，或使產量下降。如此的生產行為可稱已具技術 效率。當具規模經濟的廠商達到規模報酬技術時等量曲線可表示 為圖3.1-1 中之 IQ 曲線，投入組合(即觀察到的生產組合)落在等量 曲線上時代表具技術效率，不落在等量曲線上的投入組合則代表 不具技術效率。當實際觀察到的生產組合越接近等量曲線時，代 表其技術效率越高，且根據 Farrell 之技術效率指標(TE)所求得之 數值越趨近於1，因此 TE 越大代表技術效率越高。 配置效率是指廠商在既定的生產技術及生產要素價格下最適 要素比例的投入，投入量越少則配置效率越高，亦稱為價格效率。

技 術 效 率 與 配 置 效 率 的 乘 積 即 為 經 濟 效 率(economic efficiency, EE)，即以固定生產技術及要素價格下可達成的產出量 稱為經濟效率，或稱生產效率、成本效率。 茲列出如下式: TE = b/a AE = a/c TE x AE = (b/a) x (a/c) = (b/c) = EE a:投入要素(投入量) b:最大產出量 c:生產技術及要素價格 邊界效率模型大致可分為確定性與隨機性兩類，其中確定性 模型又分為確定性非參數邊界模型、確定性參數邊界模型及確定 性統計邊界模型。 一、 確定性邊界模型 Farrell(1957)雖提出以效率估計的概念，但其研究方法是 以非參數的型態不用任何參數做估計，即確定型非參數邊界 模型的雛型，不易將模式一般化。Afriat(1972)將統計的觀念

導 入 邊 界 模 型 ， 將 誤 差 項(ui) 視 為 兩 參 數 的 貝 他 分 配

(two-parameter beta distribution) ， 並 以 最 大 概 似 法 (maximum-likeihood estimation, MLE)估計模型參數，其研究 結果認為誤差值越大，則生產越無效率。 Aigner 與 Chu(1968)提出了參數邊界模型的概念，以 Cobb-Douglas 參數邊界生產函數為估計式，不僅預先設立生 產函數形式，並假設所有產出的差異均是由技術無效率造 成，而不考慮配置無效率。此法的優點在於，將生產邊界以 一般化的 Cobb-Douglas 生產函數表示，可對生產水準之假設 加入限制，因此在估計過程中也估計了生產函數中的參數， 稱為較完整的確定型參數邊界模型。 二、 資料包絡分析法

Charnes, Cooper and Rhodes (1978)將 Farrell 的效率衡量 概念將之擴展為不需事先設定函數型式，以多元投入產出的 效率衡量概念，並定名為資料包絡分析法(Data Envelopment Analysis, DEA )，將效率評估觀念推展至多元產出的模式。從 生產函數角度看，此模型是用來研究具有多個輸入、特別是 具有多個輸出的生產部門，同時為”規模有效”與”技術有效” 的研究方法。此法乃利用數學規劃法將所有決策單位的投入 項、產出項投射在空間中，客觀的給予所有受評估單位最有 利的權數值，以尋找最大產出或最小投入為邊界，若某受評 估的決策單位落在邊界上時，則此一決策單位為技術效率(TE) 單位，若不在邊界上時，則該決策單位可視為技術無效率單

位(黃，1996)。DEA 法的優點是，不需事先設定目標函數型 式，所以可以免除在估計時，函數型式設定錯誤的可能性； 缺點則是，DEA 法假設隨機誤差項不存在，把所有殘差都歸 因於無效率，則可能導致無效率被高估的問題，因此目前的 研究已逐漸朝向具有隨機性質的 DEA 發展(陳，2004)。 三、 隨機型邊界模型 隨機型邊界模型是近代學者對於確定型邊界模型的修 正，他們認為確定型估計法沒有將估計誤差可能影響與干擾 邊界的其他因素考慮進去，且將所有的邊界誤差都視為技術 無效率的結果並不合適，因此發展出隨機邊界分析法(陳， 2004)。他們認為除了人為可控制的無效率因子(ui)外，應該對 隨機邊界生產函數額外再放入一個隨機誤差項(vi)，代表人為 無法控制的隨機誤差項，此誤差項可正可負，用以表示估計 誤差或其他隨機干擾因素，如此便可解決確定性邊界法與 DEA 估計的技術無效率偏差問題。Battese 與 Coelli(1995)表 示，變數的參數估計的確影響技術無效率效果的水準

藉由圖 3.1-2 可以更清楚了解隨機邊界模型的設定，其 中橫軸代表投入，縱軸代表產出，y=exp(xβ)代表隨機模型的 確定山產函數，並假設為規模報酬遞減。