分散式回收水處理可減少能源使用與溫室氣體排放
- 建檔日期：106-06-01
- 點閱：4533
依據「都市非飲用水回收系統設置區位與規模對能源消費與溫室氣體排放之生命週期影響評估報告(Assessing Location and Scale of Urban Non-potable Water Reuse Systems for Life-Cycle Energy Consumption and Greenhouse Gas Emissions)」顯示，分散式非飲用水回收系統可較傳統集中式處理系統減少30%能源消費與溫室氣體排放量。
傳統集中式水資源與污水處理系統之馬達抽水與廢水處理程序相當耗能，且通常設置在低海拔地區，以利用重力收集廢水，並經大型污水處理廠進行處理後，再排入自然環境。非飲用回收水(用於馬桶沖洗或農田灌溉等)通常較飲用水所需處理程序較少，因而能源消費與處理成本亦隨之減少，惟需設置額外輸水系統以區分飲用水與非飲用水。
本研究評估兩種住宅區非飲用水處理情境之能源消費與溫室氣體排放量：1.集中式污水處理系統(含額外回收水配送管線)；2.分散式處理系統(供應鄰近地區)，運用紫外線與氯進行消毒的薄膜生物反應程序(MBR, Membrane Bioreactor)；並依據舊金山地區作為分析對象，引用資料包含：管線長度、馬達壓力、分散程度、污水處理設施規模、人口密度、地型與非飲用水類別等。研究結果顯示，在未考量污水處理廠直接排放下，高海拔地區大型分散式處理系統(每日處理2,000噸水，約可供1萬人使用)處理每噸水電力消費與溫示氣體排放約較集中式處理系統減少0.5-0.7度與0.06-0.07公斤CO2e，可減少29%能源消費與28%溫室氣體排放。然低海拔地區的小型分散式處理系統則較集中式處理系統能源消費高出85%，溫室氣體排放亦高出49%。
整體來說，本研究發現地理特性(如海拔高度與輸送距離)較經濟規模(通常大型系統較有效率)更為重要，馬達設備分別占集中式系統與分散式系統能源消費60%與85%，因此集中式系統在低海拔地區因系統經濟規模而能源效率表現較好，相反地，高海拔地區或離污水處理廠較遠地區則較適合分散式系統。本研究亦認為，未來薄膜生物反應程序持續改良，將可提高分散式系統競爭力。
本研究建議，舊金山等人口密度較高城市，如非飲用水需求增加，基礎設施規劃者可運用分散式污水處理系統提高供水彈性，改善供水效率。
