海水淡化 ― 蒸餾機的運用

蒸餾機將海水沸煮，生產淡水提供飲用，如同今日之海水淡化。蒸餾機的使 用，解決了日本海、陸軍以及澎湖廳等日本人的飲用水需求，也大大改善軍事衛 生，使得軍方傳染病患者減少，同時也是臺灣目前可知海水淡化最早的開始。

蒸餾機為艦船常用之淡水生產機械，陸上使用則多在水源缺乏的臨時駐地，

並非長久供給水源的方式，然澎湖飲用水缺乏，蒸餾機可謂解燃眉之急。

一、蒸餾機運用經驗

蒸餾水的應用並不鮮見，於化學實驗所用之「純水」便是蒸餾水。圖 2-7 為 兩種簡易蒸餾裝置，透過加熱燒瓶中的水，使其汽化形成水蒸氣，水蒸氣通過包 覆冷卻水之管道，冷卻凝結出純水。

圖 2-7 簡易蒸餾器圖

資料來源：山本英十，《水の科学》，（東京：目黒書店，1943），頁 82。筆者再製。

說明：簡易蒸餾裝置圖，加熱水源使其汽化，以冷卻水使水蒸氣溫度降低，凝結產生蒸餾水，蒸 餾機之原理與此相同。

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離開實驗需求而製成的蒸餾水，回歸於日常用水及飲用水的層面。海水固然 量多，但其中所含鹽分及其他物質眾多不可飲用，河水及井水當中亦有大量夾雜 物質，飲用則危害健康。在如此潔淨水源缺乏的情況下，必須以蒸餾的方式，生 產大量水源以供使用，此時需設置大型蒸餾裝置（如圖 2-8），其原理與簡易蒸餾 器相同。圖 2-7 之簡易蒸餾器為玻璃製品，圖 2-8 之蒸餾鍋則以鐵或銅製成，圖 中左側鍋具，將水加熱煮沸形成水蒸氣，通過管線輸送至圖中右側蛇形管，以冷 水淹沒蛇形管，使水蒸氣冷卻凝結為水，透過蒸餾過程，將水與水中雜質分離，

取得乾淨用水。

圖 2-8 蒸餾鍋圖

資料來源：近藤清次郎，《中学化学教科書》，（東京：文学社，1903），頁 26。筆者再製。

說明：在簡易蒸餾裝置之基礎巨大化，將水源加熱汽化後，通過冷水槽之蛇形管冷卻凝結。

相較於陸地，船舶長期於海上航行，無法取得天然水源補充，雖然其周遭環 伺海水卻不可飲用，此時蒸餾設施便發揮其功能。船舶所用之蒸餾設施更為先進 複雜，以分工放大效能，分為負責蒸化的蒸化器，與負責凝結的蒸餾器（圖 2-9）。 蒸化器為圖 2-9 左側，（一）為側面、（二）為側面橫切、（三）為平面橫切，蒸化 器之種類繁多，但其所用原理皆相同，僅在外部組成型態及操作上有些許差異，

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皆將海水引入機械內，經加熱沸騰汽化。蒸化器與蒸餾器為分別設置，蒸餾器為 圖 2-9 右側，此處的蒸餾器以凝結功能為主，蒸餾器導入蒸氣，經冷卻形成淡水，

將之貯存以供使用。

一般而言，軍艦所配備之蒸化器功率為一般蒸餾機器之 5 至 6 倍，每 1 千馬 力 24 小時間可生產 10 噸，而汽化過程需燃燒石炭燃料，其比例還須視石炭品質 而定，下等石炭約 1 噸可汽化 6 噸水，上等石炭則 1 噸約汽化 9 噸水左右，蒸化 器內部保養狀況也會影響產能，取其平均，約使用 4 至 6 噸石炭可獲得 5 噸淡 水。¹⁰⁰

圖 2-9 蒸化器（左）及蒸餾器（右）圖

資料來源：二瓶寿松，《艦船実用機関術》，（東京：丸善株式會社，1913），頁 495、500。筆者再 製。

說明：船舶使用之蒸餾裝置分為蒸化器及蒸餾器，引入海水汽化，製造淡水提供船舶使用。

蒸化器及蒸餾器、蒸餾機等，屬於需專業操作之機械，海軍士兵於船艦上有 各自的分工，蒸餾器等設備應有專職士兵負責，日本海軍大學校等海軍軍官培育

100 二瓶寿松，《艦船実用機関術》，（東京：丸善株式會社，1913），頁 493-494。

61 1940/11/30），防衛省防衛研究所，件號：C03026051700。

103 「写真器材蒸溜器制式制定の件」，〈永存書類 甲輯 第 5 類 第 5 冊 昭和 15 年〉，防衛省 第 2 号〉，防衛省防衛研究所，件號：C09122622800。

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圖 2-10 馬公角（金龜頭）半島蒸餾機所位置圖

資料來源：〈台海主第 89 号の 9 台湾総督府海軍参謀長 澎湖島馬公水雷布設隊付属蒸溜機 械据付場所海軍用地として収用相成度件〉（1899），《台湾嶋関係書類 巻 2 明治 28～38》，防衛省防衛研究所，件號：C11081249300。筆者再製。

說明：本圖為馬公角（今金龜頭）配置，圖中線條以下為海軍蒸餾機所設置地，以上為陸軍澎湖 島要塞天南砲台。

明治 32 年（1898），因「蒸餾機所」為重要軍事單位，向海軍大臣上申，將

「馬公角（今金龜頭）蒸餾機所」周圍（圖 2-10），自馬公城城牆起至馬公角之 低地共 7,620 坪，減去總督府用墓地 2,120 坪，其餘 5,500 坪收作海軍用地。而 天南砲台之下，與「海軍蒸餾機所」間之總督府用墓地 2,120 坪，則於大正 2 年

（1913）完成管理權轉換，編入海軍用地，完整取得「蒸餾機所」周遭土地管理 權。如是，馬公角半島，全數劃為軍事用地，除陸軍天南砲台外，則為「海軍蒸 餾機所」。¹¹³

113 「澎湖島馬公水雷布設隊附屬蒸餾機据付場附近ノ地所海軍用地トシテ編入」（1898），〈明治 三十二年乙種永久保存第十卷〉，《臺灣總督府檔案》，典藏號：00000378014。「海軍用地ト總 督府所管地ト相互保管轉換ノ件」（1913），〈大正二年十五年保存第二十六卷〉，《臺灣總督府 檔案》，典藏號：00005618004。「台海主第 89 号の 9 台湾総督府海軍参謀長 澎湖島馬公水 雷布設隊付属蒸溜機械据付場所海軍用地として収用相成度件」（1899），〈台湾嶋関係書類 巻 2 明治 28～38〉，防衛省防衛研究所，件號：C11081249300。「台海主第 89 号の 11 台

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圖 2-11 馬公角（今金龜頭）蒸餾機所棧橋圖

資料來源：〈明治 31 年 10 月 4 日 澎湖島及佐世保軍港暴風雨被害の箇所修補に要する費用第 2 予備金より支出方の件（2）〉（1898），《明治 31 年 公文雑輯 巻 20 会計 5 止》，

防衛省防衛研究所，件號：C10126660600。筆者再製。

明治 31 年（1898），「馬公角（今金龜頭）海軍蒸餾機所」因暴風雨受損，

「蒸餾機所」建物屋頂修繕花費 669 元，「蒸餾機用棧橋」亦損毀需重建，規劃 長 27 間（48.6 公尺）、¹¹⁴寬 1 間（1.8 公尺）之木造棧橋（圖 2-11），橋面距最大 滿潮以上 1 尺 2 寸（36 公分），鋪設長 27 間之水道鐵管，以供船隻取用蒸餾水，

花費 1,950 元。¹¹⁵

觀明治 32 年（1899）之紀錄，「蒸餾機所」已建成 2 棟，容納水量分別為 300 噸、660 噸，各設置鍋爐 4 部，兩機交替使用，並配屬「蒸餾機」專用 300 噸藏 量之石炭倉庫。受海洋潮汐水位影響，「蒸餾機」循環水源不充，蒸餾運作時間 受限，兩「蒸餾機」之蒸餾量效能約為 1 日 19 噸及 16 噸，而實際產出還需考量

湾総督府海軍参謀長 台湾島馬公水雷敷設隊附属蒸溜機据付場所海軍用地と被相定候旨及 報告」（1899），〈台湾嶋関係書類 巻 2 明治 28～38〉，防衛省防衛研究所，件號：

C11081250600。

114 1 間≒1.8 公尺。

115 「明治 31 年 9 月 6 日 馬公水雷敷設隊暴風雨被害の件」（1898），〈明治 31 年 公文雑輯 巻 15 徴発 変災 雑件〉，防衛省防衛研究所，件號：C10126584300。「明治 31 年 10 月 4 日 澎湖島及佐世保軍港暴風雨被害の箇所修補に要する費用第 2 予備金より支出方の件

（2）」（1898），〈明治 31 年 公文雑輯 巻 20 会計 5 止〉，防衛省防衛研究所，件號：

C10126660600。

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澎湖廳及陸軍主要單位皆設置於馬公街，馬公街是水井設置的重點區域，馬 公街之核心地區便設有水井百餘口，雖水井設置數量眾多，但水質卻未能達到日 本設定之飲用品質，故水井取用之水源應多作為雜用水，而非供飲用。當時僅海 軍單位設有「蒸餾機」，可生產適合飲用之淡水，故澎湖廳及陸軍各單位便向海 軍索取蒸餾水飲用，依據各單位的員額，供給適量之蒸餾水，再依據供給的水量，

收取相關費用。

圖 2-12 測天島蒸餾機所位置圖

資料來源：〈第 10 編 馬公要港部の施設／第 4 章 炭水衣糧の準備及ひ供給〉，《極秘 明治 37．8 年海戦史》（第 5 部 施設 巻 17），無頁碼。筆者再製。

說明：此蒸餾機所位於測天島南部之小半島，為支應戰爭期間船艦淡水供給，於日俄戰爭期間興 建完成，設有蒸餾機、貯水池、石炭庫、專用棧橋等，使馬公要港部海水淡化能量提升。

「馬公要港部」作為日本帝國最南方的海軍要港，而全島淡水湧泉數量至稀，

「馬公要港部」之飲用水，仰賴「蒸餾機」所製蒸餾水，然當時之設備，每日之 蒸餾量僅有約 10 噸左右，用以供給要港部及其附隨單位。為應對日俄戰爭之戰 事發展，要港部需有應對大量船艦集結並供水之補給能力，因此蒸餾水之供給明

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圖 2-13 日俄戰爭期間（1904）馬公要港部蒸餾水收支表

資料來源：據表 2-8 日俄戰爭期間（1904）馬公要港部蒸餾水收支製作。

說明：以馬公要港部於日俄戰爭期間明治 37 年（1904）之蒸餾水數據製圖。

表 2-10 日俄戰爭期間（1905）馬公要港部蒸餾水收支表（單位：噸）

年月 蒸餾量／月 消費量／月 平均蒸餾量／日 平均消費量／日 明治 38 年（1905）

1 月 360.0 329.0 11.61 10.61 2 月 345.0 319.0 12.32 11.39 3 月 324.0 327.5 10.45 10.56 4 月 484.0 415.0 16.13 13.83 5 月 555.0 404.0 17.90 13.03 6 月 298.0 263.0 9.93 8.77 7 月 339.0 487.0 10.94 15.71 8 月 424.0 428.7 13.68 13.83 9 月 442.0 381.2 14.73 12.71 10 月 372.0 413.6 12.00 13.34 11 月 360.0 245.0 12.00 8.17 12 月 0.0 224.0 0.00 7.23 平均收支 358.6／月 353.1／月 11.81／日 11.60／日

資料來源：〈第 10 編 馬公要港部の施設／第 4 章 炭水衣糧の準備及ひ供給〉，《極秘 明治 37．8 年海戦史》（第 5 部 施設 巻 17），頁 131。筆者整理。

說明：本表為馬公要港部於日俄戰爭期間明治 38 年（1905）之蒸餾水生產量、使用量、平均產 量、平均用量。產量符合機械負載，最末月因蒸餾機械大修而無生產數據。

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圖 2-14 日俄戰爭期間（1905）馬公要港部蒸餾水收支表

資料來源：據表 2-9 日俄戰爭期間（1905）馬公要港部蒸餾水收支製作。

說明：以馬公要港部於日俄戰爭期間明治 38 年（1905）之蒸餾水數據製圖。

由表 2-9、表 2-10 可見，「蒸餾機」每月蒸餾量在 300 至 400 噸間浮動，最 多可達 555 噸，最少則在 231 噸，平均 1 日蒸餾量皆在 10 至 15 噸間，於「蒸餾 機」負荷數值之中，也符合通常運轉之數值。每月之蒸餾水量存在規律性，幾乎 每半年之蒸餾水量會落至低點，這應該與「蒸餾機」之保養維修有關，「蒸餾機」

取海水淡化，鍋爐及管線內容易生成結晶堵塞，乃至於降低機械功率、損壞機體 等，可能因此降低「蒸餾機」運轉效率，因此需定期維護，致使蒸餾水量減少。

在蒸餾量低點之前月，蒸餾水量也較往月提高，可能是為預儲水源之準備，另明 治 38 年（1905）12 月之蒸餾水量為零，則因「蒸餾機」之鍋爐維護，致使蒸餾

在蒸餾量低點之前月，蒸餾水量也較往月提高，可能是為預儲水源之準備，另明 治 38 年（1905）12 月之蒸餾水量為零，則因「蒸餾機」之鍋爐維護，致使蒸餾