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塑膠回收廠的臭味,只裝濾網為什麼擋不住?

2009年十間大型塑膠廢棄物回收廠實測:下風處周界臭味濃度100–229 OC,摘要指出全數超過環保署標準50 OC,多數業者僅以濾網處理熔融廢氣

塑膠回收常被視為減塑的一環,但把廢塑膠加熱熔融、再造粒的過程,本身就會冒出味道。2009年一篇發表於《Chemosphere》的研究,在台灣選了十間大型塑膠廢棄物回收廠,在廠內與廠外同時採樣:熔融PE/PP與PVC的製程,下風處周界臭味濃度落在100–229 OC,摘要指出全數超過環保署標準的50 OC,而多數業者只用濾網處理熔融廢氣。

下風處周界臭味濃度 vs. 環保署標準(OC,稀釋倍數) 超標倍數為作者依論文摘要數字計算;標準值為論文摘要所引用 0 50 100 150 200 250 臭味濃度(OC) 50 環保署標準 (摘要引用) 100 實測下限 下風處周界 229 實測上限 下風處周界 超標倍數 下限 ≈ 2 倍 上限 ≈ 4.6 倍 (100÷50、229÷50) 作者計算
圖:Tsai et al. (2009) 摘要所載的下風處周界臭味濃度範圍(100–229 OC)與環保署標準(50 OC)對照。OC本身即為稀釋倍數,故超標倍數可直接相除;此倍數為本文自行計算,非原始論文數字。

一、研究怎麼做:十間大型回收廠,廠內廠外同時採樣

研究團隊選定十間大型塑膠廢棄物回收廠,分別在廠內與廠外採樣,以嗅覺測定(olfactometry)量測臭味濃度(OC)、以氣相層析質譜(GC-MS)分析揮發性有機物(VOCs)、以高效液相層析螢光偵測器(HPLC-FLD)分析多環芳香烴(PAHs)。臭味濃度(OC)指的是把氣體稀釋到剛好聞不到所需要的倍數,數字越大代表越臭。

研究發現(論文摘要):
  • 熔融PE/PP與PVC塑膠廢棄物的製程「明顯產生惡臭」,下風處周界臭味濃度為100–229 OC,摘要指出全數超過環保署標準的50 OC。
  • 造成臭味的主要物質包括甲苯、乙苯、4-甲基-2-戊酮、甲基丙烯酸甲酯與丙烯醛。
  • PVC回收廠所排放的空氣中,測得16種有機氯化物,總濃度為245–553 μg/m³,以氯乙烯、氯仿與三氯乙烯為主。
  • PE/PP回收廠廠內的PAHs濃度為8.97–252.16 ng/m³,最高值約為周界測值的20倍。
  • 多數回收廠只用濾網處理熔融廢氣,摘要指出這無法有效去除氣態化合物與惡臭。

二、換算:OC本身就是倍數,不必再換算成ppb

前幾篇(例如造紙廠的二甲基硫)需要先把μg/m³換算成ppb,再去對照嗅覺閾值;這篇研究直接以臭味濃度(OC)表示,本身就是「稀釋到聞不到的倍數」,可以直接與標準相除:100÷50=2倍,229÷50≈4.6倍。也就是說,周界空氣還需要再稀釋約2至4.6倍,才會降到標準以下(此倍數為本文自行計算)。

三、為什麼「只裝濾網」擋不住味道

摘要明確指出,多數回收廠只用濾網處理熔融廢氣,無法有效去除氣態化合物與惡臭。一般而言,濾網擅長攔截微粒與煙霧中的液滴,但惡臭與VOCs是氣態分子,若沒有吸附、洗滌、化學反應或燃燒等機制介入,就會直接穿過濾材——這是本文依一般工程原理所作的說明,論文摘要並未展開機制。

另外,這裡列出的臭味物質並不單一:丙烯醛是醛類,與我們在化製場醛類臭味那篇談過的一類分子相近;甲苯、乙苯則是芳香烴。不同化學性質的分子,需要的處理手段並不相同,這也是六大工業除臭技術比較一再強調「沒有單一技術能解決所有問題」的原因。

更麻煩的是,廢氣成分並不固定。獨立的文獻回顧 Cook et al.(預印本,尚未經同儀審查)重新整理了 Tsai 等人的VOC數據:PVC回收廠的空氣樣本測得丙烯腈64–67 μg/m³、苯乙烯168–480 μg/m³,被解讀為混入了ABS廢料;PE回收廠則測得11–54 μg/m³的有機氯化合物,被解讀為混入了PVC廢料。換句話說,一條產線吐出什麼氣味分子,取決於進料實際混了什麼,而不是標籤上寫的塑膠種類——這也是除臭方案在決定配方之前,需要先做現場採樣與驗證的原因。

四、臭味之外,還有更需要另外處理的污染物

這份研究同時量了臭味以外的東西:PVC回收廠的有機氯化物,以及PE/PP廠內的PAHs。這些不是「聞不聞得到」的問題,而是需要另外評估與控制的污染物;除臭只處理其中「惡臭」這一個面向,不能取代對它們的源頭集氣與末端處理。

科學提醒:本研究是單純的排放特徵調查,並未測試任何除臭產品或技術(無論是植物萃取、化學除臭劑或其他方法),因此不能作為SH200或任何產品效果的證據。論文列出的關鍵臭味物質中(如甲苯、乙苯、丙烯醛),哪些能被SH200的化學反應型配方中和、程度多少,這篇研究完全沒有測,需要現場驗證。本文只取得論文摘要,全文(含各廠個別數據、採樣次數與日期、嗅覺測定的具體方法)因付費牆未能閱讀,因此本文引用的都是摘要中的數字,超標倍數(約2至4.6倍)取自摘要所載範圍的兩端,是本文自行計算,不代表每一間廠的實際超標倍數。標準值「50 OC」為論文摘要所引用的數字,本文未逐項核對現行法規附表,且特定行業或區域可能另有標準,實際適用值請以最新法規為準。此外,這是2009年發表的研究,十間回收廠當時的設備與操作,與現在的業界現況可能已有差異;有機氯化物的數據來自單一PVC回收廠,PAHs的最高值則是PE/PP廠「廠內」測值,而非周界,兩者都不能直接視為一般情況。研究地點為台灣一事,取自 Cook et al. 的描述(該文稱這些數據全部來自台灣),與摘要以台灣環保署標準為對照相符,但本文無法從論文全文確認。Cook et al. 是尚未經同儀審查的預印本,其表格中的VOC數字轉引自 Tsai 等人,本文無法對照原文;「混入ABS或PVC廢料」也是 Cook 等人的解讀,並非 Tsai 等人摘要的結論。Cook 等人同時指出,這些發現僅來自單一台灣研究,並未說明其他類似工廠是否也有相同情形。
📚 資料來源:Tsai, C.-J., Chen, M.-L., Chang, K.-F., Chang, F.-K., & Mao, I.-F. (2009). The pollution characteristics of odor, volatile organochlorinated compounds and polycyclic aromatic hydrocarbons emitted from plastic waste recycling plants. Chemosphere, 74(8), 1104–1110. doi:10.1016/j.chemosphere.2008.10.041(引用內容取自論文摘要)
補充參考:Cook, E., Velis, C.A., & Derks, M. Plastic waste reprocessing for circular economy: A systematic review of risks to occupational and public health from legacy substances and extrusion. engrXiv 預印本(尚未經同儀審查),表8。

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