VOCs防制設備除在設置上應依氣體特性、濃度及廢氣流量等項目選擇能妥善處理的設備外,平日亦應妥善操作,適當進行維護保養,以延長設備壽命並確保廢氣能有效處理。另不同處理技術對溫度、化學物質有其處理限制,應於進氣前確認廢氣溫度及種類,避免處理效率不佳,甚至縮短設備壽命或損壞防制設備,不同控制技術應注意事項如表1所示。
表1 不同控制技術前處理應注意事項
控制技術 |
注意事項 |
蓄熱式氧化爐(RTO) |
轉換進出氣室而容易產生靜壓不穩。 |
沸石濃縮轉輪+熱交換氧化爐 |
沸石的種類和吸附能力多樣,因此必須依據進氣組成而選擇適當的沸石以達最佳的破壞/去除效率。 |
聚合吸附流體化床/熱交換氧化爐,或熱氮氣再生 |
不佳的脫附效率增加流體化床火災的風險。使用再生法時,產生的廢棄物可離廠燃燒以回收熱。 |
蒸汽活化活性碳吸附床 |
酮類化合物致使活性碳床火災的風險。產生的廢棄物可離廠燃燒以回收熱。 |
熱氮氣脫附之活性碳流體化床 |
酮類化合物致使活性碳床火災的風險。產生的廢棄物可離廠燃燒以回收熱。 |
資料來源:張寶額,溶劑化學品使用對象,2019。
本報告針對設備常見問題,提出2建議事項,包含1.耗材需定期更換,並計算飽和更換時間與2.燃燒設備須注意是否有爆炸風險或燃燒不完全等兩項,分述如下:
- 一、耗材需定期更換,並計算飽和更換時間
- 洗滌塔與活性碳吸附塔因設備成本低、操作簡便而受到許多中小企業歡迎,然而洗滌塔對於非水溶性的VOC並無處理效果,水溶性VOC則須考慮後續處理,在沒有充分掌握廢氣特性且無後續配套處理設備時,不適合使用洗滌塔作為VOC處理的候選設備。
- 活性碳對於大多數的VOC有良好的吸附力,但對醇類則完全沒有吸附力,且活性碳在吸附飽和前如果沒有立即更換,貫穿後其排放濃度甚至高於原始廢氣濃度,且許多廠商並未按時更換活性碳導致設備完全沒有去除效果,且活性碳本身為可燃物,吸附大量VOC後極易因吸附放熱引發火災。
- 針對前述問題建議工廠應每日檢視設備操作狀況,掌握水洗塔或活性碳吸附效能,並在水/活性碳中VOCs飽和前確實更換,以保證廢氣能妥善處理。
二、燃燒設備須注意是否爆炸或燃燒不完全
- (一)燃燒不完全
- 有機溶劑經熱氧化處理時,當燃燒溫度低、停留時間不足時,低異味的有機溶劑可能轉化成高異味的污染物,例如塗裝製程之有機溶劑經觸媒焚化處理後,出口端的量測結果顯示,廢氣中含多種不完全燃燒的副產物,包含:一氧化碳、丙醛、甲醛、乙醛、甲酸、乙烯和醋酸等;其中醛類、有機酸、烯類均為不完全燃燒的副產物,顯示若溫度過低或停留時間不足,可能反而產生更多污染物。
- 另外部分焚化處理設備因非24小時連續處理,在啟動初期未達工作溫度,導致廢氣燃燒不完全,建議此類工廠應指派專職操作人員,根據工廠生產特性提前將防制設備預熱升溫。
- (二)爆炸風險
- 以燃燒法處理VOC廢氣時必須特別注意混合VOC的爆炸下限(LEL),根據NFPA(National Fire Protection Association,美國國家防火協會)規範,未受保護的燃燒設備應在10~12% LEL值以下操作,濃度達到25% LEL時即視為高度危險。燃燒設備的設置不得設置於廠內防爆區分一級或二級的區域內,且必須裝設火焰補捉器、高溫緊急排放管等安全設施,同時操作人員應專責專職,以完整掌握燃燒設備的操作狀況。