工業技術研究院 綠能與環境研究所 環境與安全技術組
沈克鵬 博士
講座題目:高科技產業揮發性有機物空氣污染管制及處理現況與案例探討
第五週:101/10/08 (週一)15:10~18:00
講座主持人:林明俊 老師
紀錄者:劉佳俊
紀錄者指導教授:林明俊、孔光源 老師
心得:高科技產業為現階段國家工業發展重心,再加上高科技產業之群聚現象,對於環境造成相當大之區域負荷,有別於傳統產業。高科技產業在製造過程中為確保品質,經常使用大量易揮發性的有機溶劑清洗,其衍生的揮發性有機物(VOCs),可能經由逸散或排放管道進入大氣環境中,且其大多散處於住宅區中,因與民宅毗鄰而居,故其所排放之臭味與空氣污染物常引起附近民眾的抗爭陳情,甚至造成糾紛事件。為協助業者順利解決環保問題,乃針對目前較嚴重之揮發性有機廢氣及油霧廢氣處理,藉由模試驗方式尋求經濟可行之控制技術,以提供表面塗裝業、螺絲業或熱處理業者日後進行污染改善之參考依據。而針對較有爭議之臭味官能判定方法,亦引進自動稀釋臭味量測技術,以提高判定結果之準確性及被接受性,期能順利完成臭味糾紛之仲裁工作。研究結果顯示,應用生物濾床處理表面塗裝製程之噴塗廢氣,可有效去除VOCs污染物,惟應注意濾料之含水率,避兔濾床過於乾燥而降低處理效率,可利用濾料含水率自動控制系統及VOCs自動採樣分析系統隨時掌握濾床狀況,並進行必要之增濕動作;靜電集塵機除油技術可有效處理螺絲業之油霧廢氣,由於其採立體式設計,可節省設備空間,符合中小型工廠之需求。惟應注意不可超出處理負荷,以避免處理效率降低及造成收集不完全之逸散現象; 至於自動稀釋臭味量測技術無論在供氣方式、稀釋之準確性及品管/品保要求上,均較目前使用之三點比較式嗅袋法為佳,並可節省判定過程所需時間,准其初設費用較貴,將造成推廣普及上之限制。
高科技產業中我們以積體電路產業產生之污染問題最為嚴重,其次為光電產業。而半導體製程中以黃光製程、封裝製程為主要揮發性有機污染物來源。其VOCs 廢氣的來源除製程使用的光阻劑、去光阻劑、顯影劑外,主要為清洗過程使用的異丙醇、丙酮、乙酸丁脂、甲苯、二甲苯、含氯有機物等。而光電業之LED 和 LCD 製造業與半導體製造業製造程序類似,因此排放之污染物包括有機廢氣、無機酸氣及毒性或爆炸性氣體,與矽為主之半導體相似,其主要之空氣污染物為有機廢氣和無機廢氣。製程中之有機廢氣主要產生源為顯影製程使用的光阻劑、去光阻劑、顯影劑,以及基板清洗過程使用的異丙醇、丙酮等。
VOCs的控制方法,一般較常用的有:熱焚化 (thermal incineration)、 觸媒焚化 (catalytic incineration)、吸收法(absorption)、吸附法(adsorption)、冷凝法(condensation)、及生物濾床法(biofilm)等等。由於觸媒焚化法能以較低的溫度及較短的停留時間來處理有機廢氣;亦不會因高溫而產生thermal NOx的困擾;也沒有吸收、吸附等方法產生二次污染的困擾,故本研究室之研究重點為觸媒焚化處理VOCs。近年來則朝紫外光結合半導體的光化學反應處理VOCs 之研究邁進,為目前研究的重點,其處理程序是利用高能量的紫外線將光觸媒激發產生電子電洞對進而產生具有高氧化能力的氫氧自由基來快速氧化污染物以達成去除效果,在適當的操作條件下,可將污染物氧化分解形成最終產物(CO2和H2O),為目前極具潛力之處理技術。
高科技產業中我們以積體電路產業產生之污染問題最為嚴重,其次為光電產業。而半導體製程中以黃光製程、封裝製程為主要揮發性有機污染物來源。其VOCs 廢氣的來源除製程使用的光阻劑、去光阻劑、顯影劑外,主要為清洗過程使用的異丙醇、丙酮、乙酸丁脂、甲苯、二甲苯、含氯有機物等。而光電業之LED 和 LCD 製造業與半導體製造業製造程序類似,因此排放之污染物包括有機廢氣、無機酸氣及毒性或爆炸性氣體,與矽為主之半導體相似,其主要之空氣污染物為有機廢氣和無機廢氣。製程中之有機廢氣主要產生源為顯影製程使用的光阻劑、去光阻劑、顯影劑,以及基板清洗過程使用的異丙醇、丙酮等。
VOCs的控制方法,一般較常用的有:熱焚化 (thermal incineration)、 觸媒焚化 (catalytic incineration)、吸收法(absorption)、吸附法(adsorption)、冷凝法(condensation)、及生物濾床法(biofilm)等等。由於觸媒焚化法能以較低的溫度及較短的停留時間來處理有機廢氣;亦不會因高溫而產生thermal NOx的困擾;也沒有吸收、吸附等方法產生二次污染的困擾,故本研究室之研究重點為觸媒焚化處理VOCs。近年來則朝紫外光結合半導體的光化學反應處理VOCs 之研究邁進,為目前研究的重點,其處理程序是利用高能量的紫外線將光觸媒激發產生電子電洞對進而產生具有高氧化能力的氫氧自由基來快速氧化污染物以達成去除效果,在適當的操作條件下,可將污染物氧化分解形成最終產物(CO2和H2O),為目前極具潛力之處理技術。
參考資料來源:雅虎知識、高科技產業揮發性廢氣處理技術及操作處理成本