111年 專技高考 環境工程技師｜歷屆考題全文（機器抽取）

00610

頁次：

2 － 1

111 年專門職業及技術人員高等考試建築師、 31 類科技師（含第二次食品技師）、大地工程 技師考試分階段考試（第二階段考試） 暨普通考試不動產經紀人、記帳士考試試題

等

別：高等考試

類

科：環境工程技師

科

目：環境化學與環境微生物學

考試時間：

2 小時

※注意：

 可以使用電子計算器。

•  不必抄題，作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題上作答者，不予計分。

•  本科目除專門名詞或數理公式外，應使用本國文字作答。

• 一、天然有機物（ Natural organic matter, NOM ）為天然水體中四處可見的有 機物質，在陽光照射下， NOM 會與溶氧反應，產生單一態氧（ singlet oxygen, 1 O2 ） ， 1 O2 具相當氧化力，可與水中某些致病菌及有機污染物反 應，而達到去除及失活化， 1 O2 在水中壽命極短，糠醇（ furfuryl alcohol, FFA ）為常見用於偵測水中 1 O2 濃度的化學探針（ chemical probe ） ，藉由 1 O2 和 FFA 反應，產生 FFA 的降解，即可反推 1 O2 的穩態（ steady state ） 濃度， FFA 和 1 O2 的反應速率，可由（公式一）表示：

其中 1 2 , FFA O k (1.2 × 10 8 M -1 s -1 ) 為 FFA 和 1 O2 反應的二階速率常數，如 1 O2 穩態濃度（ [ 1 O2]ss ）已經定量分析為 2.0 × 10 -10 M ，將 [ 1 O2]ss 代入（公式 一）之 [ 1 O2] ，可得（公式二） ， kobs 是（擬）一階反應速率常數（單位： 1/s 、 1/ 秒） ，為 1 2 , FFA O k 和 [ 1 O2]ss 的乘積：

請計算： （ 15

分）

•  FFA 在系統中的半衰期（ half-life ） ，以秒表示。

•  如一有機污染物 C 在系統中會與 1 O2 反應，而 C 與 1 O2 反應的二階反 應速率常數（ 1 2 , FFA O k ）為 2 × 10 7 M -1 s -1 ，請計算 C 在系統中降解 90% 所需要的時間，以秒表示。

• 二、蘇打（ Na2CO3 ）為環工上常用的鹼，如欲中和含 0.1 M H2SO4 的酸性廢 水至 pH=8.3 ，請計算蘇打的用量 （以 mole/L 表示） 。 H2CO3 之 pKa1 = 6.3 ， pKa2 = 10.3 。 （ 10 分）

座號：

• 三、鎘（ Cd ）是對於健康有嚴重負面影響之重金屬，去除廢水中的二價鎘 （ Cd 2+ ）可以利用化學沉澱法，藉由調整 pH 值來去除溶解態鎘，請計算 在 pH=9.0 時，鎘的溶解度，假設水中有過量的 Cd(OH)2(s) 且已達平衡。 請考慮以下反應及平衡常數。 （ 20 分）

• 四、去除水中鐵常用曝氣法先將二價鐵氧化成三價鐵，假設水中含有 [Fe 3+ ] = 10 -6 M 和 [Fe 2+ ] = 10 -7 M ， pH=7.0 ，和空氣接觸後 (PO2 = 0.21 atm, KH = 0.0013 M/atm) ，請問反應是否達平衡？若反應尚未平衡，請問反應 進行的方向為何？（ 15 分）

Fe 3+ + e ↔ Fe 2+

O2(aq) + 4 H + + 4e ↔ 2 H 2O, EH

• 五、某一地區地下水因為重度的農業活動，而有較高硝酸鹽含量，如果要作 為飲用水水源，要如何以生物處理方式處理？請詳述一種處理方法及其 原理。 （ 20 分）

• 六、常見廢水生物處理方法，依照生物生長方式可分為固定式（ fixed-film process ）及懸浮式（ suspended growth ） ，請說明兩者之優缺點？面對未 來永續環境及淨零排碳的目標，如果要設計一個新的民生污水處理程 序，你會採用何種方法？請詳述你的處理原理及設計概念。 （ 20 分）

代號：

00620

頁次：

2

－

1

111 年專門職業及技術人員高等考試建築師、 31 類科技師（含第二次食品技師）、大地工程 技師考試分階段考試（第二階段考試） 暨普通考試不動產經紀人、記帳士考試試題

等

別：高等考試

類

科：環境工程技師

科

目：廢棄物工程

考試時間：

2 小時

※注意：

 可以使用電子計算器。

•  不必抄題，作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題上作答者，不予計分。

•  本科目除專門名詞或數理公式外，應使用本國文字作答。

• 一、某處理機構將塑膠混合物製備為固體再生燃料（ Solid recovered fuel, SRF ） ，並將 SRF 販售作為燃煤鍋爐之替代燃料，相關 SRF 及燃煤之性 質分析結果如下，並請回答下列問題： （ 25 分）

•  請計算該鍋爐每燃燒 1 公斤燃煤及 SRF 時，分別排放之二氧化碳、硫 氧化物及氯化氫之廢氣濃度為何？（空氣比， m=2 ）

•  請就燃燒之熱能利用、污染物之排放潛勢，以及環境管理層面，說明 推動固體再生燃料（ SRF ）政策時，注意事項應包括那些？

（ C=12 ； H=1 ； O=16 ； N=14 ； S = 32 ； Cl = 35.5 ）

• 二、堆肥（ composting ）及厭氧消化（ anaerobic digestion ）為目前常見用於廢 棄物生物轉化（ biological transformation ）處理之技術，請比較說明兩種 技術的原理與特色、影響因素、轉化產物之種類、性質及其後續之市場 應用。 （ 20 分）

• 三、近年來受到 COVID-19 疫情的影響，醫療機構對於具感染性之生物醫 療事業廢棄物管理工作，格外受到重視。請根據 「 事業廢棄物貯存清 除處理方法及設施標準 」 之相關規定內容，分別說明生物醫療事業廢 棄物，在貯存、清除及處理設施之管理工作，有那些重要之內容與要求？ （ 20 分）

座號：

• 四、在推動資源循環零廢棄的國家政策下，衛生掩埋場（ sanitary landfill ） 的需求愈少，將是後續國家重要的廢棄物管理與推動政策；然而，衛生 掩埋場仍是廢棄物管理架構中，不可或缺之最終處置技術。請回答下列 問題： （ 20 分）

•  請說明滲出水及沼氣產生之成因。

•  請說明衛生掩埋場重要的污染控制及工程管理設施有那些？前述設 施之重要內容、設計理念與工程規範應包括那些？

• 五、請說明下列土壤污染整治技術之原理、技術特色及其應用。 （ 15 分）

•  土壤氣體萃取法（ Soil vapor extraction ）

•  透水性反應牆法（ Permeable reactive barriers ）

•  固化 / 穩定化（ Solidification/stabilization ）

00630

頁次：

2 － 1

111 年專門職業及技術人員高等考試建築師、 31 類科技師（含第二次食品技師）、大地工程 技師考試分階段考試（第二階段考試） 暨普通考試不動產經紀人、記帳士考試試題

等

別：高等考試

類

科：環境工程技師

科

目：空氣污染與噪音工程

考試時間：

2 小時

※注意：

 可以使用電子計算器。

•  不必抄題，作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題上作答者，不予計分。

•  本科目除專門名詞或數理公式外，應使用本國文字作答。

• 一、某金屬品加工程序工廠使用空氣逆洗式袋式集塵器，針對研磨區、燒切作 業區、進漿區及震盪區等逸散源，進行粒狀污染物的去除。檢測排放管道 測得之廢氣流速為 12.55 m/s ，濕基實測排氣量為 260 Nm 3 /min ，濕度濃 度為 1.5% ，檢測時原物料使用量為 200 kg/hr ，小時排放量為 0.05 kg/hr 。  請估算其廢氣乾基實測排氣量及活動強度為何？（ 10 分）

•  當該廠設計原料使用量為 250 kg/hr ， 1 天操作 24 小時， 1 年操作 280 天條件下，請估算此設計量條件下，粒狀污染物排放濃度及年排放量 分別為何？（ 15 分）

• 二、某大型連鎖燒烤店使用木炭作為燒烤燃料，集氣後利用小型靜電集塵器 （ EP ）來處理排放之含油煙顆粒廢氣，如要求效率至少需要達到 80% ， 在氣體流量為 100 m 3 /min 下，測得其油煙顆粒飄移速率 （ We ） 為 6 m/min 。  請說明以木炭作為燒烤燃料，所造成的空氣污染物特性。 （ 8 分）

•  如德意志 -安德森（ Deutsch-Anderson Eq. ）方程式尚可適用，請估算所 需之極板面積。 （ 10 分）

•  假設擬購置小極板組合成大型臥室長平行板式極板進行運作，單一小極 板高度 0.8 公尺，寬度 0.6 公尺，請問所需購置之小極板數目約需幾面？ （ 7 分）

• 三、某燃煤電廠在經由鍋爐燃燒後，採用低氮氧化物燃燒器抑制氮氧化物形成， 並經過選擇性觸媒還原設備（ SCR ）進行 NOx 控制，若其燃燒後排放廢氣 中 NOx 濃度為 800 ppm （ NO 約 90% ， NO2 約 10% ） ，廢氣流率在 300 ℃， 1 atm 下為 6  10 4 m 3 /min ，因應排放加嚴標準，要求降低至 85 ppm 以下。

•  請說明 SCR 原理及反應式。 （ 8 分）

•  試計算 NOx 去除率。 （ 10 分）

•  試計算所需之氨用量。 （ 7 分）

座號：

• 四、針對環境及作業噪音的測量，常使用噪音計（ Sound Level Meter ） 、積分 式噪音儀器（ Integrating Meter ）及噪音頻譜分析儀（ Frequency Analyzer ） 。

•  請說明針對噪音源及作業人員於不同面向的噪音量測確認策略。 （ 10 分）

•  請針對上述三種常用於環境及作業噪音的測量儀器，分別針對其量測 功能及目的進行說明。 （ 15 分）

代號：

00640

頁次：

2 － 1

111 年專門職業及技術人員高等考試建築師、 31 類科技師（含第二次食品技師）、大地工程 技師考試分階段考試（第二階段考試） 暨普通考試不動產經紀人、記帳士考試試題

等

別：高等考試

類

科：環境工程技師

科

目：環境規劃與管理

考試時間：

2 小時

※注意：

 可以使用電子計算器。

•  不必抄題，作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題上作答者，不予計分。

•  本科目除專門名詞或數理公式外，應使用本國文字作答。

• 一、某工廠正評估購置一台新的污泥脫水機，新污泥脫水機的購置成本為 $300,000 ，每年維運成本為 $10,000 。現有舊污泥脫水機之每年維運成本 為 $18,500 ，估計新污泥脫水機每年帶來之環境利益為 $30,000 ，以年利率 為 10% ，分析年限為 10 年，並將新污泥脫水機每年維運成本節省的部 分當成成本的減項，試求此污泥脫水機購置案的利益 / 成本比率（ benefitcost ratio ） 。 （ 25 分）

註 1 ：參考公式

座號：

• 二、何謂物聯網（ Internet of things, IoT ）？它的運作架構可以分為那幾個層 級？又如何利用物聯網建置一個智慧污水處理廠？請說明建置智慧污 水處理廠的程序、可能遭遇的問題以及可行的解決方式。 （ 25 分）

• 三、請問線性經濟與循環經濟的差異為何？什麼是循環經濟的「 7R 理念」？ 循環經濟中常見的商業模式有那些，請舉例說明之。 （ 25 分）

• 四、線性規劃（ linear programming ）是一種常見的最佳化模型（ optimization model ） ，請問一個完整的線性規劃模型是由那幾個要素所組成？請以下 列案例為例，建立一個線性規劃（ linear programming ）模型，並請說明 何謂 「影子價格 （ shadow price ） 」 與 「右手邊常數 （ right-hand-side constant ） 」 以及它們所代表的決策意義。 （ 25 分）

案例：某甲有 40 英畝的闊葉林， 50 英畝的針葉林。若已知經營每一英 畝闊葉林需 2 個工作天，收益 90 元，針葉林需 3 個工作天，收益 120 元。某甲期望森林經營的收益最大化，但每年可在林地工作 時間最多 180 天。某甲要如何分配在闊葉林及針葉林的工作天數 而使收益最大？

代號：

00650

頁次：

2 － 1

111 年專門職業及技術人員高等考試建築師、 31 類科技師（含第二次食品技師）、大地工程 技師考試分階段考試（第二階段考試） 暨普通考試不動產經紀人、記帳士考試試題

等

別：高等考試

類

科：環境工程技師

科

目：給水及污水工程

考試時間：

2 小時

※注意：

 可以使用電子計算器。

•  不必抄題，作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題上作答者，不予計分。

•  本科目除專門名詞或數理公式外，應使用本國文字作答。

• 一、請回答下列問題： （每小題

5 分，共 25 分）

•  依自來水工程設施標準（民國 92 年 12 月 03 日） ，請說明有關於快濾 池的規定為何？

•  依自來水工程設施標準（民國 92 年 12 月 03 日） ，請說明有關配水管 防止污染的規定為何？

•  依水污染防治法（民國 107 年 6 月 13 日）及其施行細則的規定，事業 單位應檢具水污染防治措施計畫，且於申請發給排放許可證時，其應 具備的必要文件，須經依法登記執業之環境工程技師或其他相關專業 技師簽證。技師依規定在廢（污）水及污泥處理系統設計階段執行簽 證業務時，應查核那些事項？

•  依下水道工程設施標準（民國 98 年 11 月 27 日） ，請說明何謂「計畫 污泥量」？

•  依下水道工程設施標準（民國 98 年 11 月 27 日） ，請說明有關污水下 水道的「計畫下水量」在分流污水管渠、合流下水管渠與截流污水管 渠的規定？

• 二、淨水或是廢水處理單元中，傳統砂濾池操作的挑戰，主要包括水頭損失 上升速度過快、濾程太短、反洗過於頻繁、增加反洗水量，以及減少淨 出水量。請說明造成傳統砂濾池水頭損失上升速度過快，與濾程太短的 可能原因與因應對策（ 25 分）

座號：

• 三、有一運作中的民生生活污水處理廠，其處理流程為傳統活性污泥法，進 流水量為 Qave ： 5,000 CMD （平均日流量） ，進流水質為 BOD ： 120 mg/L ， SS ： 140 mg/L ， TN ： 40 mg-N/L ， TKN ： 35 mg-N/L 。目前該廠的 BOD 與 SS 處理成效良好，各單元也正常操作中。假設本座早期興建的污水廠 原始規劃設計時，並未將 TN 與 NH3-N 的去除列入設計的考量中，原設計 的曝氣池體積為 2,000 m 3 ，既設曝氣機的總供氣量為 150,000 m 3 -Air/day 。 若你為某一環境工程技師事務所的技師，受命在不增加槽體（因為並無 預留空間）的狀況下，提升此一既設污水廠對 TN 與 NH3-N 的削減功 能，你對此功能提升的改善規劃建議為何？（含基本原理、量化計算、 增設設備與操作方式） （ 25 分）

• 四、某電鍍工廠屢因放流水不符合放流水標準，而被環保局因違反水污染 防治法第 7 條規定處以罰鍰，並被通知要求限期改善。該電鍍廠乃委託 某環境工程技師檢視該電鍍工廠既有操作中的電鍍廢水處理設施，檢討 該廢水廠的處理流程與各單元的合理性，並提供必要的改善作為的建 議。該環境工程技師檢測既有的廢水處理流程與單元後，得知： ⑴ 廢水 收集依傳統的酸鹼綜合廢水、氰系廢水與鉻系廢水分流收集； ⑵ 氰系廢 水經收集池（ HRT ： 1 小時）後，流經 pH 調整槽加鹼調整到 pH7.5 ，溢 流至第一氧化池，再加漂白水 （ HRT ： 5 分鐘） 控制 ORP 大約為 300 mV ， 接著抽水到第二氧化池（ HRT ： 5 分鐘） ，持續添加漂白水控制 ORP 大 約為 450 mV ，之後該水流至混合池（ HRT ： 0.5 小時）與酸鹼綜合廢水 混合後，採快混（添加 NaOH 調整 pH 與添加 PAC ， HRT ： 10 分鐘， pH 8.5 ）與慢混處理（添加 Polymer ， HRT ： 30 分鐘） ，再經 pH 調整槽（ HRT ： 5 分鐘， pH 7.5 ） ，接著沉澱處理（ HRT ： 1.5 小時，表面負荷： 55 m 3 /m 2 -day ）後放流； ⑶ 分流收集的鉻系廢水經收集池（ HRT ： 1 小時）後，流 經 pH 調整槽加酸調整 pH 4.5 ，溢流至還原池，還原池加亞硫酸氫鈉 （ HRT ： 10 分鐘）控制 ORP 大約為 450 mV ，之後該水流至混合池（ HRT ： 2 小時）與酸鹼綜合廢水混合後，採前述的快混、慢混與沉澱處理。經此 初步檢視後，若你為該環境工程技師，你對此廢水廠改善作為的建議為 何？（ 25 分）

代號：

00660

頁次：

2 － 1

111 年專門職業及技術人員高等考試建築師、 31 類科技師（含第二次食品技師）、大地工程 技師考試分階段考試（第二階段考試） 暨普通考試不動產經紀人、記帳士考試試題

等

別：高等考試

類

科：環境工程技師

科

目：流體力學與水文學

考試時間：

2 小時

※注意：

 可以使用電子計算器。

•  不必抄題，作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題上作答者，不予計分。

•  本科目除專門名詞或數理公式外，應使用本國文字作答。

※若無其他提示，重力加速度為 9.8 m/sec 2 ，水的密度為 1000 kg/m 3 。

• 一、集水區面積為 30 平方公里，若預知該地土壤的平均入滲係數 K 為 0.125 (1/hr) ，起始入滲率為 f0 = 4.6 mm/hr 。某場暴雨觀測總降雨量為 328 mm ，且知降雨損失以入滲為主，並遵守 Horton 的入滲公式，其餘 降雨損失均可略去不計。 10 小時之後，經過基流分離結果得知總直接逕 流體積為 9  10 6 m 3 。  推算該地的最終入滲係數 fc(mm/hr) ？  第 3 小 時的入滲率 f(3)(mm/hr) ，  第 3 小時的入滲深度 F(3)(mm) 。 （ 20 分）

• 二、集水區 1 公分有效降雨， 2 小時降雨延時的單位歷線圖形被假設為三角 形，洪峰流量發生在第 4 小時，單位歷線基期為 10 小時，洪峰流量為 24 cms 。  該集水區的面積為多少平方公里，  連續三場 2 小時延時的 有效雨量分別為 1.0 cm 、 2.0 cm 、 1.5 cm ，試用單位歷線法推算該場暴雨 的洪峰流量與洪峰發生時間。 （ 15 分）

• 三、水利法的出流管制手冊設計雨型建議採用 Horner 公式，雨型則以交替組 體圖法（ alternative block method ）為原則。若有一小集水區面積為 30 公 頃，當地的雨量公式為 I (mm/hr) = 400/( t + 21) 0.67 。請計算  該地 40 分鐘 暴雨產生的逕流體積 (m 3 ) ，  以 20 分鐘為間隔採交替組體圖法繪出 3 小 時延時的降雨組體圖。 （ 15 分）

• 四、某寬廣河道，底床坡度為 0.01 ，曼寧 n 值為 0.02 ，單位寬度流量為 6.78 cms/m 。在穩態均勻流條件下，  根據曼寧公式計算水深與流速，  這 是亞臨界流、臨界流、或是超臨界流？  小朋友投入一顆石頭產生漣漪 後，在石頭投入點的上游端再放置一小片保麗龍在水面上，保麗龍會隨 著漣漪往上游漂或是被水流往下帶？試解釋你看到的現象。 （ 20 分）

座號：

• 五、工業區污水幹管繞過園區外圍，管路甲和乙之管徑相同，斷面積為 30 平 方公分。管路甲長度為 L1 = 1690 m ，管路乙長度為 L2 = 1000 m ，兩管 內流況均為完全紊流（ fully turbulent flow ） 、摩擦因子 f （ friction factor ） 相同。若管路甲之流量為 Q1=1.0 cms ，試求管路乙流量 Q2 為多少 cms ？ （ 15 分）

• 六、行政院環境保護署規劃大型實驗場地，在高樓層配置定水頭水箱。若知 水箱位於三樓常水位維持 Y1=3.5 公尺，經由虹吸效應在水箱下面 Y2=4.5 公尺處出水，固定 8.0 公尺的定水頭。若大氣壓力為 100.5 kpa 、 水的蒸氣壓為 2.5 kpa 。假設管路為 0.8 平方公分斷面積的硬管，在不發 生負壓穴蝕（ cavitation ）的條件下，計算  水管安裝最高點到水箱底的 高度（ H ）為多少公尺，  該水頭的流量為多少（ liter/min ） 。 （ 15 分）