回收水利用會随其用途不同,所要求的水質及處理程度也有所差異 且亦有不同風險,一般回收水利用之用途有:農業灌溉、景觀澆灌、工 業用水、地下水補注、都市非飲用水等,茲將各國廢污水再生利用方式 整理如表 7-1,使用回收水應用於農業、工業、民生、地下水補注等之 水質標準彙整於表 7-2~表 7-6。以下分述不同回收水再應用目的如下(農 工中心,2006)。
一、農業灌溉
農業灌溉用水是水資源利用之最大宗者,其全球67%的用水量與農 業生產有關(洪仁陽,2002),而農業用水對於水質要求並沒有較其他用 水標的那麼高,因此將廢水回收再利用於農業灌溉用水,可作為水再生 利用最主要的用途。而且使用回收水灌溉農田可降低水資源的成本,另 可增加農作物的產量及減少使用化學肥料的使用量,在乾旱地區如埃及、
以色列、突尼西亞等地,廢水回收再利用於農業灌溉乃是農業生產之重 要水源。回收水再利用於農業,其主要限制為生物性標準;規範值隨著 與人體接觸程度多寡有所差異,與人體接觸機會較高者規範較嚴格(林 修德,2009)。
二、景觀澆灌
一般澆灌用水係指提供公園、學校草地、保育、樹木灌溉及澆花等 用途,將廢水經二級處理並配合混凝、過濾及消毒等處理後,作為澆灌 使用以取代原灌溉水量,可節省更多水資源,如台灣、東南亞等亞熱帶 地區,因夏季蒸發散量較高,對於景觀用水可多利用回收水澆灌。
三、工業用水
工業用水的用途可分為:冷卻用水、製程用水、鍋爐用水、廠內其 他用水等,若直接將工廠內產生的廢水回收再利用提供工業用水,其中
以冷卻用水最為常見。日本在 1951 年執行工業廢水回收利用計畫最早 之一,位於東京 Mikawashima 廢水處理廠之放流水作為附近一間造紙 廠的用水。回收水再利用於工業,其主要限制為懸浮固體物、大腸桿菌 群及退伍軍人症桿菌群,尤其用於製程及冷卻系統需注意退伍軍人症桿 菌之含量;惟基於衛生及健康考量,回收水不適用於食品工業(林修德,
2009)。
四、地下水補注
以人工補注地下水有幾項優點,(一).較少量或無蒸發散量;(二).
不須龐大的建物;(三).不影響地表的土地利用;(四).不受乾旱影響;(五).
儲水容量大。其地下水補注之目的包括:(一).避免因用水需求量大而超 抽地下水,故藉由人工補注地下水以減緩地下水水位下降;(二).保護海 岸含水層,避免海水入侵;(三).貯存回收水於地下水水庫做為未來之 用。
五、娛樂及環境用水
將處理後之回收水用於人工湖泊或生態池之用途,一方面可美化環 境,一方面可提供魚類或其他野生動物之繁殖或釣魚、划船等娛樂用 途。
六、都市非飲用水
一般生活用水如沖洗用水、清洗用水,若能以回收水取代乾淨的自 來水,除可有效率利用水資源外,亦能降低對自來水水源的供應負荷,
該回收水應用於生活用水方面,在日本、美國行之多年有不錯的成效,
此方式稱為中水道系統或二元供水系統。目前在台灣也有實際應用案例,
如中山大學、雲林科技大學、高雄長庚醫院等,將生活廢水回收處理後,
作為澆灌花草、廁所沖洗等用途,均有不錯的成效。
將回收水作為次級民生用水(非飲用水),本標的用水與一般大眾接 觸之機會最大、影響層面廣,其規範亦為各標的用水中最嚴格者,尤以 水體外觀、氣味須達到一般民眾可接受之程度,且不可含有對人體有害
層、河川或水庫)將被做為自來水或飲用水水源等公共用水之用,其主 要規範條件為放流水排入自然水體中(如河川、水庫)與滲入(或注入)土 壤含水層後與須符合公共用水水源標準。
七、小結
歸納前述目前世界各地區應用回收水之方式如下:在歐洲沿海及島 嶼區域,北歐工業發達地區其回收水應用方式多為農業或工業再利用;
南歐觀光、農業區域,其回收水應用方式則為農業灌溉或景觀灑水顯示 南北歐區域性之差異。在非洲及南美洲等地為了維持沙漠區域農業之發 展,採用回收水(或未處理污水)澆灌農作物;亞洲使用回收水之區域為 沙漠區域、島嶼及沿海地帶等缺水區域,中東沙漠地區的國家以農業再 利用為主,東亞島嶼或沿海地區則以景觀灑水、工業用水或河川補注水 居多;美國雖在回收水應用規範較晚起步,但其回收水利用卻為最多元 者,使用區域多以美國境內人口密集處為主。各地開始進行污水再生利 用相關行動年份詳表 7-7。
除了生活廢水、都市廢水、工業廢水外,「綜合廢水」為生活污水(或 都市廢水)與工業廢水混合後稱之。針對綜合廢水國外使用案例包含(一).
法國:採取土壤處理方式,在巴黎近郊設置約 5,000 ha 之散佈場 (spreading-field),將廢水經過鋼筋混凝土管網分散至場區內,並水平滲 透至植物根部土層,往下滲透至地下集水管,最後排入塞納河或華司河,
作物嚴禁種植易受感染且生食之蔬菜,以確保農民和消費者的衛生安全。
(二).義大利:薩丁尼亞島(Sardegna)直接使用 Is Arenas 工廠所產生之放 流水(約 35×106 噸/年)用於灌溉,將污水流經貯水池中貯存,經三級污 水處理後將供作 200 公頃之灌溉水源。(三).約旦:首都安曼由 Zarqa 河 提供都市用水,而安曼之部分都市廢污水可補充 Zarqa 河被取用之基流 量,都市廢污水經由處理廠的穩定池放流後匯入King Talal 水庫,使用 於約旦河谷下游之無限制灌溉。
由法國、義大利及約旦的綜合污水再利用於農業灌溉案例顯示,綜 合污水需經過三級處理或混合地表水體(如水庫)後再行灌溉使用;若採
直接灌溉,則需使用滲透之方式避免水體與農民及植株接觸,且需限制 種植作物種類,以確保農民和消費者的衛生安全。
綜合上述,基於衛生及健康考量,回收水不適用於食品工業,且與 人體接觸機會較高者規範較嚴格;此與再生水資源發展條例第7 條「再 生水不得供作直接食用及食品業、藥品業之用水,故除再生水資源發展 條例所規範外之用途,可依據各標的用水之目的事業主管機關訂定之標 準供作使用。」相呼應,本計畫應用回收水之可能性探討將依水體後續 應用標的之目的事業主管機關訂定標準為準則辦理評估事宜。
表7-1 各國廢污水回收利用方式一覽
表7-2 回收水應用於農業之水質標準
(CFU/100ml) sp th
註1:各國縮寫代碼:塞浦路斯(cp)、義大利國家標準(it-c)、義大利 Apulia 地區(it-a)、義大利 Sicily 地區 (it-s)、西班牙(sp)、西班牙 Andalusia 地區(sp-a)、希臘(gr)、美國(us)、澳洲(au)、泰國(th)、科威特(kw)。
註2:寄生蟲卵包含下列種類:Strongyloides, Trichostrongylus, Toxacara, Enterobius, and Capillaria.
註3:ND 為檢測不出;--為無限制條件。Legionella spp.為退伍軍人桿菌屬。
註4:澳洲限制區域為採用噴灌方式之水質限值。
資料來源:Takashi Asano, P.E. et al 1998;李文聖等(2004);K.P. Tsagarakis, 2004; F. Brissaud, 2008; US EPA, 2004; Queensland EPA, 2005; D. Fatta, 2007; Thailand PCD Water Quality Standards: Water Characteristics Discharged into Irrigation System;林修德(2009)整理。
表7-3 回收水應用於工業之水質標準 類別
檢測項 工業使用 冷卻系統
(無特別限制) 開放式冷卻系統 半開放式 冷卻系統 寄生蟲卵
(egg/l) ≦1 gr -- -- --
E. Coli
(CFU/100ml) -- ≦10,000 sp -- -- F.Coli.
(CFU/100ml) ≦10,000 gr -- -- -- Coliform
(CFU/100ml) ≦200 us ≦200 us <1,000 sp-a <10,000 sp-a TSS (mg/l) ≦35 gr
≦30 us
≦35 sp
≦30 us -- --
BOD (mg/l) ≦30 us ≦30 us -- --
濁度(NTU) -- 15 sp -- --
其他 此規則不適用
於食品工業gr
Legionella spp.
< 10 (CFU/100ml) sp, gr -- --
資料來源:Takashi Asano, P.E. et al 1998;李文聖等(2004);K.P. Tsagarakis, 2004; F. Brissaud, 2008; US EPA, 2004;林修德(2009)整理。
表7-4 回收水應用於民生之水質標準
<1,000 au-sf
ND jp
資料來源:Takashi Asano, P.E. et al 1998; K.P. Tsagarakis, 2004; F. Brissaud, 2008; US EPA, 2004;国土交通 省都市、地域整備局下水道部,2005;經濟部水利署,2005;林修德(2009)整理。
表7-5 回收水應用於地表及地下水補注之水質標準
資料來源:Takashi Asano, P.E. et al 1998; K.P. Tsagarakis, 2004; US EPA, 2004; South Africa Government Gazette, 1984; Singov NEA, 2005;林修德(2009)整理。
表 7-6 回收水應用於補注用水其他限制條件
其他一般項目 單位 限值 重金屬項目 單位 限值
DO % 75sa Arsenic (As) mg/l 0.1sa 0.01 sg Total dissolved solids
(TDS)
ortho-phosphate (P)
mg/l 1.0sa
2 sg Cyanides (CN-) mg/l 0.5sa 0.1 sg Phenolic compounds
(phenol)
資料來源:South Africa Government Gazette, 1984; Singov NEA, 2005. 林修德(2009)整理。