都市污水中的有機成分

都市污水是由於人類一般日常生活及其相關活動所產生，如餐飲、廁所排 泄物(糞、尿等)、洗衣、洗碗、洗澡及移動(如觀光)等，尤其近年來飼養寵物 大行其道、因此行為而衍生的寵物清洗、糞糞、尿等，所產生的固體與液體的 廢棄物質，都透過用戶接管而進入下水道系統終，並經由污水下水道管網及抽 水站的傳輸，最終來到污水處理廠進行處理後排放入承受水體(如河川、溪流 及海洋等)。

一般都市污水廠處理流程，包括前處理(攔污機、沉砂池、初級池)、生物 處理系統，將懸浮固體物、溶解性有機物質等去除，再經由二沉池進行固(微 生物)液(處理水)分離，並確保處理水達排放標準後予以消毒排放，以減少對承 受水體及環境之危害。

都市污水中的有機成分主要由碳、氫、氧三種元素組合而成，經污水處理 廠的處理流程，將有機的大分子透過水解作用變成諸多不同種類的小分子，如：

澱粉、纖維素、木質素等經水解作用變成雙糖，再形成溶解性單糖；蛋白質則 須經由特定水解酵素水解後分解成胜肽及胺基酸；脂質則經脂肪酶水解作用 分解成甘油及脂肪酸。

由於都市污水的來源眾多且成分複雜，有機分子種類繁多，因此其化學特 性及組成比例將影響污水處理廠的處理成效，尤其在生物處理系統，更是影響 成敗的關鍵指標，如：脂質的不親水性(與水不互溶)及黏滯性，會集結成浮渣 而衍生問題，另其水解所產生的長鏈脂肪酸(Long chain fatty acids，LCFA)，會 抑制微生物的生長而使生物系統成效不彰。

生物系統市都市市污水處理廠的核心程序，若其處理成效不彰將使出流 水質不穩定，甚至病媒孳生而造成環境衛生上的問題，而究其根源，實乃經由 人類的多樣性活動所產生複雜的污水特性所造成。

Liu et al. (2000)的研究指出，都市污水由有機物與無機物組成，而相較於 其他廢污水，其組成複雜及多樣，如醣類、脂質、蛋白質、腐殖酸、表面活性 劑、酚及其他新興污染物質等都在研究中被檢出(如表 2-3)，也印證了都市污 水組成的高複雜程度。

表 2- 3 各種不性質之廢(污)水組成物質

物質名稱 都市污水 工業廢水 商業廢水 農業廢水 地表逕流

醣類 ◎ ◎ ◎ - -

脂質 ◎ - ◎ - -

腐殖酸 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎

長鏈脂肪酸 ◎ - - - -

農藥 - - - ◎ -

酚類 - ◎ - - -

蛋白質 ◎ ◎ ◎ - -

表面活性劑 ◎ ◎ ◎ - -

揮發性有機化合物 ◎ ◎ ◎ - -

鹼度 ◎ - - - ◎

氯化物 ◎ ◎ - - ◎

重金屬 - ◎ - - -

氮 ◎ ◎ - ◎ -

磷 ◎ ◎ ◎ - ◎

硫 ◎ ◎ ◎ - -

硫化氫 ◎ - ◎ - -

甲烷氣 ◎ - - - -

有毒有機物 - ◎ - - -

新興污染物 ◎ - - - -

◎表”檢出”

◎表”檢出”

資料來源：Liu et al., 2000

在許多對都市污水成分的研究中，雖其成分複雜多樣，但其中以醣類、脂 質及蛋白質為其主要有機物組成，表 2-4 為丹麥及美國對都市污水的成分分析 (Raunkjaer et al., 1994；Sophonsiri et al., 2004)，從表中可發現醣類、脂質及蛋 白質共約佔總體 COD 之比例為 44.3%～77.0%，另在 Naris et al (1978) 的研究

Aalborg west

180 - 480

4.06 - 28.7 23.6 - 32.8 21.5 - 25.4 -

Raunkjaer et al (1994) 丹麥，初沉前 Sanitary District

Northeast Plant

309 5.7 26.6 12 55.7 Sophonsiri et al (2004) 美國，初沉前