桃園水資源循環再利用

▲圖片來源「理財周刊」提供▼

▊理財周刊發行人洪寶山(左)、桃園水務局總工程司張弘岳(右)

文.蔡武穆

台灣發生五十年來最嚴重的乾旱,所幸這兩周的梅雨鋒面,帶來豐沛的雨量,精準下在集水區內,全台各地水庫水位稍有上升,但要解除旱象,還有一段距離,民眾仍必須節約用水,才能度過這一次缺水危機。

以石門水庫來說,蓄水量從七%回升到一五%(至六月三日止),稍稍解渴,石門水庫負責整個桃園地區、部分新竹、部分新北的農業、生活及工業用水,是大桃園居民賴以生存及經濟發展的重要命脈。

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桃園市是北台灣的工業大城,六都之中,人口成長最快速,加上桃園升格為直轄市,許多大型的建設,像是捷運、航空城等如火如荼展開,而企業也不吝惜將總部、聯絡處設在桃園,創造就業機會,人口、建設突飛猛進,所耗用的水資源遽增,如何有效管理水資源是現階段亟待解決的課題。

桃園市政府水務局總工程司張弘岳表示,桃園本是一塊台地,山高水急,水容易流入大海,不容易被留住,台灣目前沒有適合的地點再去開發水庫,除了節約用水、開闢新水源之外,水務局也利用最新的科技,讓一滴水充分利用二次、三次,穩定生活及產業用水,具體實現循環經濟。

要讓水資源效益最大化,不外乎污水下水道系統的建設,收集來自家庭的生活污水,經過水資源回收中心處理後之放流水,依水質需求及處理成本平衡考量,可直接供應放流水,或再經超微過濾(MF)或逆滲透(RO)或兩個程序串聯處理產製再生水,供產業製程用水及次級用水使用,減少對自來水的依賴,成為「第二水源」。

多管齊下 處理生活污水

桃園的污水下水道建設是採用「雙管齊下」,甚至是「多管齊下」方式來推動,說是「雙管」,一方面政府自辦,另一方面與民間企業合作,採促參(BOT)方式進行;而在公共水管還未到達之地區,具法規規定一定規模(一百戶或五百人)以上的建案必須設置污水處理設施,且市地重劃、區段徵收或自辦重劃等工程施作同時也必須設置污水下水道系統,因此也稱為「多管」。

桃園市規劃十二處水資源回收中心,目前在運轉的有八座,各有不同的戰略位置及功能,如龜山水資源回收中心位於龜山工三工四工業區內,可處理工業廢水及生活污水,而大溪、石門、復興、三民等四座水資源回收中心,位於石門水庫及大漢溪上游,肩負保護水源的重任,新增的文青水園水資源回收中心於去年啟用,能妥善處理桃園、新北交界四座合宜住宅的生活污水。

張弘岳說明,與民間合作的BOT案有三處,包含桃園北區水資源回收中心、桃園南區(中壢)水資源回收中心及埔頂水資源回收中心,三個系統涵蓋桃園八成人口數的污水收集、處理,其中以桃園北區水資源回收中心發展最快,接管已達十萬戶。桃園南區水資源回收中心處理中壢、平鎮等地區生活污水,目前主幹管埋設已達五、六公里,明年開始建廠,埔頂水資中心預計於今年動工,兩者可服務近二十一萬戶的污水接管。

未來計畫在新屋、觀音等濱海地區建置水資源回收中心,目前已跟中央申請預算,通過核定以後,會陸續開工。此外,偏遠地區、山區或水源保護區,因投資的自償率不足,無法以促參方式吸引業者參與投資,乃以政府自辦方式進行。

再生水 產業發展最佳助手

目前旱象嚴峻,工商大戶為求穩定用水以確保營運不中斷,已有多家企業向水務局申請放流水,像是南亞塑膠公司去(一○九)年向北區水資源回收中心申請專管取水,每日使用一.五萬公噸的放流水;文青水園水資源回收中心已採用生物處理加高級薄膜處理,淨化生活污水成為再生水後,並同步埋設專管,未來可供鄰近龜山華亞科技園區使用,且市政府也與華亞科技園區內部分的用水大戶簽訂使用再生水的備忘錄。

市政府致力鼓勵與宣導的企業自發建設再生水系統,如友達公司廠內自設廢、污水處理系統,製程水回收再利用,達到零排放的目標。另外,航空城也規劃了二座水資源回收中心,收集、處理航空城及附近都市計畫區的生活污水製成再生水,未來可提供給航空城做次級用水使用。

值得一提的是,桃園北區水資源回收中心是全台最大的BOT污水處理廠,每天可產生二十萬噸的放流水,考量到其他工業區的用水需求,桃園水務局於一○九年與經濟部工業局、中油公司、亞東石化公司簽訂再生用水契約,配合「再生水資源發展條例」啟動桃園北區水資源回收中心再生水BOT計畫,推動北台灣第一座再生水廠。

該再生水廠預計於今年七月公告招商,二年內完成建廠,第一期完工後每日最多可產出四萬噸的再生水,供應觀音工業區、桃園煉油廠、南亞塑膠及航空城使用,相當於十六萬人生活所需的用水,減輕石門水庫沉重的供水壓力。

全球氣候變遷,雨不是下得太少,就是暴雨成災,根據統計,一○六年到一○九年,通報淹水案例近七百件,其中桃園、八德、中壢、平鎮等都會區就超過一半,尤其是一○八年七月龍潭區的強降雨,最大時雨量達133.5mm,遠超過排水系統可承受的範圍,雖說是水災,這些雨水若能及時貯留住,也是一項珍貴的水資源。

雨水貯留 保存地下水脈

張弘岳說明,根據建築法規,建築物體達一定的規模(三百平方公尺以上),必須共同分擔雨水貯留的責任,具體的做法是在屋頂、建築基地地下或屋外設置一個小型的滯洪池,分擔地面逕流並貯留雨水,減少地面逕流及排水設施的負荷,達到防災的功能。

以屋頂型來說,雨水不直接流入排水系統,另做專管直接導流到地下水塔或屋外的水撲滿,需要時可以抽水馬達取用,尤其是現在乾旱,這些水都是乾淨的水資源,作為清掃、澆灌、沖馬桶使用都相當方便,回收水再利用約占生活用水的三%,也是循環經濟並兼具防災很好的做法。

另外,針對公共設施或公園可以設置透水鋪面或雨水花園,透水鋪面內層以礫石或沙取代混凝土,鋪設在沒有車行載重的人行道上,雨水可以滲流到地下水脈,成為珍貴的地下水資源,透水鋪面越多,地面逕流越少,對於涵養水源、微氣候的調節都有正面的幫助。

張弘岳指出,因應氣候極端變遷,桃園市政府在四、五年前即開始挖掘戰備水井,以備不時之需,這些地下水經過砂石、微生物的自然淨化、過濾,只要稍加處理就可以作為生活的飲用水,在緊急時至為重要。

雲端管理 水質、防災再進化

水資源回收中心肩負污水處理的責任,裡面有許多機械設備或生物處理設備必須定期維護,才能確保處理水質穩定,市政府委外專業廠商操作營運水資中心,每三年一期,到期就必須重新招標,而操作廠商的管理、資訊系統又不盡相同,造成表單繁複,資料也無從彙整,對於廠內主要設備、處理單元的管理資訊及應變計畫的擬定顯得不夠周全,若有突發事故或重要設備故障,可能嚴重影響污水處理效率,致放流水不符合排放標準,加重承受水體的污染負荷。

因此為有效管理水資源,桃園市政府水務局以雲端物聯網的最新技術,首創「桃園市智慧水資源回收中心雲端統合管理平台」,此項系統榮獲「2021智慧城市創新獎」肯定,可監測重要機械設備,並將水資中心操作資料雲端化、標準化、行動化,利用物聯網及大數據分析,即時了解各水資中心營運情形,並根據歷史操作數據,模擬處理各種不同污水水質條件,建立最佳化的操作參數,確保處理後的水質無虞,讓民眾和產業安心使用。

而對於淹水防災效益的提升,張弘岳認為,都市開發臻於成熟,儘管政府大量投入資源建立排水系統,工程手段其實相當有限,不如就現有的排水系統,結合物聯網、雲端運算,發展「下水道智慧監控系統」,能有效監測並充分調節、利用現有的排水設施,例如以分流、疏流、貯流的調控手段,解決局部地區的積、淹水問題,更可節省新建或改建雨水下水道的龐大經費。

桃園市府去年已完成第一期「下水道智慧監控系統」,能準確監測淤積之處,在暴雨來臨之前排除障礙,達到上游滯洪、中游減洪、下游防洪的目的,目前正在跟中央爭取預算,把智慧監控升級為智慧調控,如水門遠端控制、分流排水等,進一步提升桃園都會區防災效果。

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