污水處理廠資源回收與電力自給自足

污水處理廠資源回收與電力自給自足 Domestic Wastewater Treatment as a Net Energy Producer
國立臺灣大學環境工程學研究所許桓瑜

水、食物、能源分別是這世紀人類所面臨巨大問題中的前三名，世界各國政府、科學家都在設法解決。比如，污水處理廠可透過資源回收，提供額外的水資源、營養物質（做為肥料使用）以及再生能源

生活污水回收再利用又稱為再生水，在許多國家已廣泛被應用於景觀、農作物澆灌，甚至有些國家接受再生水作為飲用用水。污水處理過程中所產生之污泥含有豐富的有機物質，應用於農業可減少對肥料的依賴，其實污泥的再利用方式還有很多種。生活污水作為能量來源也有悠久歷史，在污水處理過程中，厭氧消化過程所產生的甲烷氣體，就是很好的再生能源。

污水回收再利用

國外推動污水再生利用的國家相當多，不同國家或地區再生水的利用方式略有不同，其都市發展、經濟狀況或自然條件皆會影響水回收再利用的方式。以新加坡和以色列為例，兩國都是水再生利用相當成功的國家，新加坡再生水主要以工業製程和冷卻用水及水庫原水補充；以色列則截然不同，再生水幾乎用於農業灌溉。其他國家，美國、以色列、歐洲、中國等多將再生水用於農作物澆灌；日本與中國利用再生水沖廁及景觀澆灌；荷蘭和美國也有作為地下水補注用。國內也有研究報告，評估未來放流水可再生利用潛勢，北中南亦有部分污水廠開始推動規劃污水再利用，於工業區、科學園區自行回收再利用或是再生水作為民生次級用途。

污泥回收再利用

污泥再利用一般包含肥料化、燃料化，以及材料化三大方向。在肥料化方面，污泥含有豐富的有機物質，透過製肥等形式，萃取污泥中氮磷等肥料主要成分，目前應用在農業以堆肥最常見，但是也會有潛在問題，例如肥力不足、重金屬總量偏高、可能含有毒物質或致病微生物。在燃料化方面，可將污泥視為生質燃料，透過焚化爐與垃圾混燒發電或製作成錠狀作為輔助燃料；由於污泥涵水率高，必須先經過乾燥降低水分，才能增加污泥燃料化之可行性。在材料化方面，污泥經焚化後之殘渣，可作為水泥生料、磚瓦生料及其他骨材。

污水處理廠能源再生

污水處理程序中的厭氧消化程序，可將有機物代謝產出甲烷，是很好的再生能源，透過汽電共生系統（Cogeneration）可以產出電能與熱能，電能可於廠內水處理程序使用，熱能可為消化槽加溫（厭氧消化程序須維持溫度約30-40度）。西班牙地區有位學者使用生命週期評估工具進行評估，研究指出每立方公尺之污水可產出0.11立方公尺的沼氣量，可轉換為0.68千瓦小時的電力，若處理的水量足夠，污水處理廠能源的自給自足，也許是可行的。

參考文獻

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