雖然,中水道起名于日本,但這種污水再利用的方式早已存在美 國 大 峽 谷 村 , 在 1926 年 就 有 將 再 生 水 用 於 沖 洗 廁 所 的 先 例 (沈,1993) 。近年來,有些國家更因氣候變遷影響年降雨量、人口增加、
工業發達、水資源開發受阻等等不一的因素,使得用水壓力日益急 迫,因此回收再利用廢水的策略不約而同地在各國實施,表 2-1 為各 地區開始回收生活廢水的時間。
表 2-7 各地區開始回用生活廢水的時間(張,1999) 國家 美國亞利
桑那州
美國科羅 拉多州
美國加州 美國佛羅 里達州
以色列 香港 日本
年代 1926 1960 1975 1977 1950 1978 1965
各國依處理技術、用地的取得、用水習慣、需水量等等的不同,
中水利用的發展過程也大相逕庭,如美國主要以廣域循環式為主,生 活廢水回收再利用之途擴及工業、農業、商業及家庭住宅,其中以農 業灌溉用水為主。此外日本的中水發展模式則由中型到大型,由單棟 建築物發展成多棟建築物,中國大陸亦起而效尤,有朝美國大型水量 處理之趨勢(陳,1999)。
日本每年回收的污水處理水達 100 百萬噸,其中 41%被用於工業 用水、32%被用於環境用水、而僅有 8%是用於農業灌溉,這是由於日 本為工業大國,工業用水需求較殷切之故。反觀美國的加州為例,每 年回收污水量達至432 百萬噸,其中高達 60%的水用於農業灌溉,16%
用於都市綠地澆灌,這兩項比例高達 76%,工業用途用水卻僅有 2%,
這時由於美國土地甚大,農業活動發達所致。以色列位處於乾燥地 區,其平均年雨量由北部地區的 800 公厘到南部地區的 50 公厘不等,
因此極度缺水,再加上以色列經濟活動已農業為主,所以大多數都市 污水處理被再利用於農業用途上。
國內早年解決水資源供需問題,以闢建水庫、攔河堰等開發新水 源的方法為主,然而水源開發日益困難且適宜引用的水源逐漸減少的 情況下,提高水資源的利用率與多重利用是必然的措施。基此經濟部 水利司(現為經濟部水資局)會商有關機關研討「節省用水措施」,於民 國 83 年 2 月 3 日奉行政院台 83 經 04764 號函核定並重入十二項建設 之「加強開發管理水資源」計畫中,該措施訂定效率管理、獎勵優惠、
修訂法令、合理水價及教育宣導等五項策略及十二項具體措施,依據 此「節省水措施」經濟部復於 84 年 3 月擬定「推動節約用水措施實 施計畫」,雨水貯留及中水道二元次供水系統的推動為其重要工作項 目之一。
國內對於中水使用仍僅停留在試辦階段,以下針對幾個案例作介 紹:
(1)民國 86 年國立雲林科技大學接受經濟部水資局委託,設置中 水道二元供水示範系統,將該校污水處理廠之二級處理放流水加 壓過濾後,提供兩棟學生宿舍256 位學生的廁所沖用水,每年可 節省2300 m3之自來水用水量,未來全校學生宿舍12 棟皆安裝此 系統,則每年可節省約 30,000m3之自來水用水量與 35 萬的自來 水費,如再加上校園五十八公頃景觀用水、花草樹木之澆灌及消 防用水,每年約可節省 70,000 m3 相當於三至四個月全校用水量 (萬,1998)。
(2) 行政院有鑑於澎湖縣水荒問題的嚴重性,乃於民國 87 年 8 月核 定澎湖縣為全國節約用水示範區。民國 88 年澎湖縣政府接受經濟 部水資源局經費補助,於澎湖內針對縣政府、學校宿舍、辦公大 樓等篩選2~3 各示範點,推行小型中水回收系統,其執行主要方 式考量低污染、水質穩定之水源,如洗手水、浴室排水等以管線 分離收集。
經進行篩選及評估作業後,選定澎湖縣政府、馬公市公所及馬公 第一示範托兒所為中水回收示範點,其回收設計水量分別為 10 噸、5 噸及 5 噸,處理流程祝要為三層砂濾、活性碳極佳濾消毒,
經處理後之回收水則主要用於廁所沖洗水。
中水回收若欲降低處理成本,應考慮以回收污染濃度較低及水質 較穩定之洗手水、洗澡水為主要收集水源。
(3) 金門縣金湖鎮「再生水利用實施示範計劃」,係「金門地區再 生水利用主要計畫」(草案)中列為第一期(自民國八十八年至九 十三年)實施之工程計劃,金湖鎮「太湖污水廠」民國100 年污水 進流量達3,570CMD,處理後再生水除約 10%提供作廠內消泡及清 掃用水,餘可供作本計劃各項再生水利用目的使用。計劃規範內 有三所學校,校地面積約18.05 公頃,亦規範設置雨水收集貯存設 施,提供初期補充水源。工程設施含再生處理設備、送配水設備 等,總工程費約 3,100 萬元(不含雨水收集及室內配管),年總成 本約435.5 萬元,以再生水處理水量 2,860CMD 計算,單位成本約 為4.17 元。
1. 計劃目的
「金湖鎮再生水利用實施示範計劃」之實施,旨在建立一各節約 用水社會及都市水循環利用體系。再生水利用包括雨水收集貯存
利用及下水處理水再利用,再生水利用二元供水系統之建設實 施,可減輕自來水供水壓力,金門地區是各缺水嚴重離島,再生 水應視為珍貴水資源而予以開發利用。
2. 計劃範圍
係以金湖鎮都市計劃區為實施範圍,總面積為150.95 公頃,轄區 內有國立金門高級農工職校、金湖國中及金湖國小三所學校,面 積約18.05 公頃,占都市計劃總面積 11.96%;榕園及太湖中正公園 等公園綠地面積約48.97 公頃,占都市計劃總面積 32.44%;另機關 用地9.22 公頃,占都市計劃總面積 6.11%,包括有衛生院、稅捐處、
鎮公所等。再生水二元供水系統擬以轄區內學校、機關及公園綠 地作為初期供水範圍,期面積約76.24 公頃,占都市計劃總面積 50.51%。
3. 再生水需水量
本示範計劃範圍之再生水需水量約2,500CMD,參見表 1,其中廁所 沖洗用水800CMD、噴灑用水 1,700CMD。
4. 再生水可供水量
「太湖污水處理廠」目標於民國100 年處理污水進流量達
3,570CMD,為本計劃再生水供水水源,污水處理廠之下水處理水,
估計約需提撥10%約 360CMD 之水量工作廠內消泡、清掃等用水,
餘下3,120CMD 之再生水,可供給本計劃各項再生水利用目的使用。
金門高級農工職校、金湖國中及金湖國小,擬設置屋頂雨水收集貯存 設施,補充再生水水源,三所學校基地面積約18 公頃,建築面積約 33,700 平方公尺,若選定年降雨量最低之民國 80 年總降雨量 650.3 公 厘估計,雨水逕流量年達65,700m3。
李錦地(1998)接受經濟部水資局委託,擬定「金門地區再生水利
用實施計劃」,規劃金門地區中小學以及金城、金湖、金沙三鄉都市 計畫區域機關,使用中水做為廁所沖洗水、校園噴灑用水與公園綠 地 , 再 加 上 轄 區 內 六 座 污 水 處 理 廠 廠 內 用 水 , 估 計 總 需 水 量 為 7120CMD,其再生水水源量為六座污水廠處理放流水(預估民國 100 年 處理水量為13505CMD)及中小學校園之雨水收集貯存量,可足以供應 再生水之需求。
台灣地區對於中水道的建設,雖然仍停留在試辦的階段,但依據試辦 案例的研究發現,從經濟效益、民眾接受度與水資源合理分配的觀點 評估,中水道供水系統是具可行性的,依據萬騰州(1999)針對國內已 設置中水道系統回收生活污水的三個案例包括:國立雲林科技大學、
國立中山大學、高雄市立鳳林國小等,進行中水用水量與成本效益分 析其結果如圖2-4 與圖 2-5,其中國立雲林科技大學與國立中山大學的 中水水源,來自學校污水處理廠的放流水,故中水成本為二級放流水 之後的設備基建費、操作管理費用等,而高雄市立鳳林國小係將洗手 臺之廢水利用管線收集於貯水池,以供學生拖地用水,拖地後的污水 流入污穢盆再放流至花園澆花。故提高水的循環利用以紓解國內水資 源短缺壓力是日後重要的研究方向。
圖 2-6 案例之中水處理成本與當地自來水價比較(萬,1999)
(雲林科技大學與中山大學之中水水源為二級出流水)