Translated Titles

A Study of Carbon Footprint Analysis for Wastewater Reuse in Water Treatment Plants





Key Words

淨水場 ; 廢水回收 ; 碳足跡 ; 能源效益分析 ; Water treatment plant ; wastewater recycling ; carbon footprint ; energy-saving effectiveness



Volume or Term/Year and Month of Publication


Academic Degree Category




Content Language


Chinese Abstract

基於溫室氣體所造成全球暖化與氣候變遷的效應日益明顯,以及台灣水資源短缺與低碳社會之國際環保趨勢,近年為尋求減碳空間與成效,以碳足跡計算碳排放之現況;目前國際社會對於減碳工作之推動重點,均以排放量大之行業著手(例:電力業、農業、製造業、運輸業等),期獲得最大之成效,至於水資源於淨水場方面,由於相較之下之碳排量少,國際針對淨水場碳排多為初步調查,故淨水場碳排放為值得探討之議題,並由於臺灣水資源的缺乏,其回收廢水回用程序更顯其重要性,台灣自來水公司回用廢水淨水場程序早已行之有年,本研究針對自來水公司之廢水回用之處理程序,進行溫室氣體盤查,完成碳排數據之計算,其數據可供國內淨水場未來推動節能減碳及相關能源改善策略之參考,以利求取尋求減碳空間與成效。 本研究首先回顧文獻國內淨水場廢水及污泥程序處理現況,以及國際間現行碳足跡計算準則與利用碳足跡計算方式探討淨水場碳排放案例分析,參照文獻基礎挑選2座具有代表性之淨水場,研究淨水場廢水回用、污泥處理程序之碳足跡盤查與減碳策略,以100年各場豐、枯水期進行實際盤查基礎期程研究結果顯示,碳排放量與總排放量之比例。 本研究將廢水回用及污泥處理程序各排放源數據蒐集、數據予以量化計算,據分析結果建立該流程碳排放之基本資料,作為各淨水場實場驗證之依據,另分別能資源、耗材、基礎建設等排放源碳排放源特性之探討,最後綜合國內、外節能相關改善策略,以利進行減量工作,最後提出淨水場提昇廢水與污泥程序可減少處理能源消耗之結論與建議。

English Abstract

Due to the growing evidence of global warming and climate change affected by greenhouse gases, as well as the shortage of water supply in Taiwan and the international trend for low carbon emission society, to seek for the reduction in carbon emission and effect in recent years, at the moment calculation of emission is done through the Carbon Footprint. The main focus of promotion of the international society reduction in carbon emission initiative begins from large scale industries such as electricity, agriculture, production, transportation and so on, which expects to have the largest effect. As for the water purification plant of the water resources, due to less carbon emission, international investigation is mainly preliminary. Thus, the carbon emission on water purification is an important issue worth discussing. Due to the shortage in water resources in Taiwan, water recycling procedure seem more important. The procedure for the re-use of waste water of the Taiwan Water Corporation has been in operation for many years. This research focus on the procedure for the re-use of waste water of the Taiwan Water Corporation to conduct greenhouse gas interrogation and complete the calculation of carbon emission data. This data can be used as a reference for the promotion of lower emission and energy saving as well as the related improvement on energy policy in the future for domestic water purification plants. Such is also beneficial for the search for the space of lower carbon emission and effect. This study first review the literature with regards to the current processing situation of waste water and sludge procedure of domestic water purifying plants. The literature review also extends to the current international protocol for carbon footprint calculation and the use of carbon footprint calculation method to investigate and analyze the carbon emission of water purifying plants. Based on the literature, two representative water purifying plants were selected to study the reuse of waste water, the carbon footprint interrogation for sludge processing procedure and carbon emission reduction strategy. The data is based on the 2011 the actual interrogation statistic of the wet and dry season and the total carbon emission ratio. This study gathers various emission data on the reuse of waste water and sludge processing procedure for quantitative analysis. From the result, basic data on the carbon emission of such procedure is constructed as the basis of verification of the water purifying plant. Categorization of energy, supply materials, and infrastructure construction of the characteristics of various sources of carbon emission are discussed. Finally, amalgamating overseas and domestic related improvement strategies for the emission reduction initiative. Later, put forward the conclusion and recommendation on how can water purification plant improve waste water and mud processing procedure to reduce the energy wasted for the process.

Topic Category 工程學院 > 環境工程與管理研究所
工程學 > 土木與建築工程
  1. 【3】 盧怡均,「回收廢水水質對淨水處理影響及最適化控制之研究」,碩士,國立臺北科技大學,台北,2010
  2. 【4】 姜佳伶,「淨水場沉澱及過濾單元濁度去除及其衍生廢污量之研究」,碩士,國立中央大學,桃園,2007
  3. 【7】 朱維岡,「大專院校之碳足跡盤查與改善策略-以國立台北科技大學為例」,碩士,國立臺北科技大學,台北,2009
  4. 【14】 張智元,「從物業管理觀點探討建築外牆整建之碳足跡」,碩士,私立逢甲大學,台中,2011
  5. 【15】 British Standards Institution, ” PAS 2050:2011 ”, 2011, Pages 7-23
  6. 【22】 United States Environmental Protection Agency, ”Massachusetts Energy Management Pilot Program for Drinking and Wastewater Case Stuty ”, Massachusetts Department of Environmental Protection, 2010
  7. 【24】 E. Friedrich, S. Pillay and C.A. Buckley, ”Carbon footprint analysis for increasing water supply and sanitation in South Africa: a case study ”, Journal of Cleaner Production, Volume 17, Issue 1, January 2009, Pages 1-12
  8. 【25】 S. Botto, V. Niccolucci and B. Rugani, ”Towards lower carbon footprint patterns of consumption: The case of drinking water in Italy ”, Environmental Science & Policy, Volume 14, Issue 4, June 2011, Pages 388-395
  9. 【26】 Benjamin K.Sovacool and MarilynA.Brown, ”Twelve metropolitan carbon footprints :A preliminary comparative global assessment ”, Energy Policy, Volume 38, Issue 9, September 2010, Pages 4856-4869
  10. 【27】 Eleeja Shrestha, Sajjad Ahmad and Walter Johnson, ”Carbon footprint of water conveyance versus desalination as alternatives to expand water supply ”, Desalination, Volume 280, Issues 1-3, 3 October 2011, Pages 33-43
  11. 【29】 Carbon Footprint of Products, Japan, http://www.cms-cfp-japan.jp/english/
  12. 【34】 蕭慧娟,「臺灣溫室氣體減量政策及行動」,行政院環保署,2010
  13. 【35】 中興工程顧問公司、產基會摘譯,「工業溫室氣體減量案例」,2005
  14. 【36】 David I. Verrelli, David R. Dixon, and Peter J. Scales, ”Assessing dewatering performance of drinking water treatment sludges ”, Water Res, 2010, Pages 1442-1552
  15. 【37】 International Energy Agency, ”CO2 Emissions from Fuel Combustion ”, IEA Statistics, 2007
  16. 【42】 Matthias Finkbeiner, ”Carbon footprinting—opportunities and threats ”, Int J Life Cycle Assess, 2009
  17. 【43】 Subramanian Senthilkannan Muthu, ”Carbon footprint of shopping (grocery) bags in China, Hong Kong and India ”, Atmospheric Environment, Volume 45, Issue 2, January 2011, Pages 469-475
  18. 【52】 楊純明、張致明、陳駿季,「因應氣候變遷之調適與緩解策略」,行政院農業委員會農業試驗所,254-262頁
  19. 【54】 G.I.M. Worm, M. van der Wees, ” Training and assessment with a faster than real-time simulation of a drinking water treatment plant ”, Simulation Modelling Practice and Theory, 2012, Pages 52-64
  20. 【55】 R. Makungo, J.O. Odiyo, N. Tshidzumba, ”Performance of small water treatment plants: The case study of Mutshedzi Water Treatment Plant ”, Physics and Chemistry of the Earth, Parts A/B/C, Volume 36, Issues 14–15, 2011, Pages 1151-1158
  21. 【58】 Walsh, M. E., Gagnon, G.A.,Alam, Z., Andrews, R.C., ”Biostability and disinfectant by-product formation in drinking water blended with UF treated filter backwash water ”, Water Reasearch, Volume 42, no.8-9, 2008, Pages 2135-2145
  22. 【60】 Herrmann, ”Effects of globalisation on carbon footprints of products ”, Manufacturing Technology, Volume 58, Issue 1, 2009, Pages 12-17
  23. 【61】 Kneifel, J., ”Life-cycle carbon and cost analysis of energy efficiency measures in new commercial buildings ”, Energy and Buildings, Volume 42, Issue 3, March 2010, Pages 333-340
  24. 【63】 Jie-Chung Lou, Yung-Chang Lin, ”Assessing the feasibility of wastewater recycling and treatment efficiency of wastewater treatment units ”, Environ Monit Assess, Volume 137, 2008, Pages 471-479
  25. 【66】 林佳玫,「校園之低碳策略與減碳效果分析-以國立臺北科技大學為例」,碩士,國立臺北科技大學,2011
  26. 【1】 經濟部水利署,「自來水事業碳足跡評估與減碳策略之先期研究」,2011
  27. 【2】 Green New Deal Group, ” Green New Deal ”, 2007
  28. 【5】 台灣自來水股份有限公司,http://www.water.gov.tw/00home/home.asp
  29. 【6】 台灣自來水股份有限公司,「台灣自來水公司廢水處理設施設置及排放或回收水措申請通則」,2007
  30. 【8】 張家淵,「碳足跡現況與發展」,財團法人塑膠工業技術發展中心,2009
  31. 【9】 Wiedmann, T. and Minx, J., ”A Definition of Carbon Footprint ”, ISAUK Reasearch Report 07-01, 2008
  32. 【10】 羅芬、鐘永德、王懷採,「碳足跡研究及其對低碳旅遊研究地啟示」,世界地理研究第19卷第3期,2010
  33. 【11】 鄭芬芳,「減緩全球暖化-碳足跡認證全面啟動」,貿易TRADE MAGAZINE,NO.237,2011
  34. 【12】 碳足跡計算資訊平台,http://www.co2calculator.ntut.edu.tw:99/index.aspx
  35. 【13】 經濟部能源局,能源產業溫室氣體減量資訊網,http://verity.erl.itri.org.tw/EIGIC/Index.aspx
  36. 【16】 行政院環保署,台灣產品碳足跡資訊網,http://cfp.epa.gov.tw/carbon/defaultPage.aspx
  37. 【17】 行政院環保署,「產品與服務碳足跡計算指引」,2010
  38. 【18】 Environment Agency, ”Greenhouse gas emissions of water supply and demand management options ”, England and Wales, 2008, Pages 17-34
  39. 【19】 株式会社クボタ,「CSR報告書」,2010
  40. 【20】 水道技術研究センター,「淨水施設を対象としたLCAマニュアル」,2008
  41. 【21】 渡部英、滝沢智、藤原正弘,「浄水施設を対象としたLCA に関する研究」,2009
  42. 【23】 Bevan Griffiths-Sattenspiel and Wendy Wilson, ”The Carbon Footprint of Water ”, River Network, 2009, Pages 11-19
  43. 【28】 The Green New Deal Group, http://www.greennewdealgroup.org/
  44. 【30】 洪麗娟,「1996-2008年台灣降雨的特性分析」,碩士,國立中央大學,桃園,2009
  45. 【31】 行政院環保署,「碳足跡計算準則與低碳會議推動策略」專案計畫,2010
  46. 【32】 行政院環保署,「PAS 2050-商品和服務生命週期溫室氣體排放評估規範」,財團法人台灣產業服務基金會,2008
  47. 【33】 經濟部水利署,節約用水資訊網,http://www.wcis.itri.org.tw/index.asp
  48. 【38】 経済産業省,「ロジスティクス分野におけるCO2排出量算定方法共同ガイドライン」,国土交通省,2009
  49. 【39】 陳曼莉,「邁向綠色供水城市的台北」,自來水會刊,DK第31卷第1期,17 -21頁
  50. 【40】 行政院公共工程委員會,「永續公共工程-節能減碳政策白皮書」,2008
  51. 【41】 Ifo Working Papers, ”Kyoto and the Carbon Footprint of Nations ”, Journal of Environmental Economics and Management, Volume 63, Issue 3, May 2012, Pages 336-354
  52. 【44】 潘祥冠,「淨水場混凝操作最適化之研究以潭頂淨水場為例」,碩士,私立嘉南藥理科技大學,台南,2009
  53. 【45】 陳玲慧,「低碳社會政府與民眾角色之扮演」,Sustainable Industrial Development Bimonthly,溫室氣體減量專輯,38-47頁
  54. 【46】 簡俊傑、王圳宏、鄭元康、李俊德,「邁向節能與節水之目標-淨水場評鑑制度簡介」,經濟部水利署保育事業組,節水季刊第47期,2007,26-30頁
  55. 【47】 顏笠安,「淨水場混凝污泥質量特性與脫水泥餅再利用初步評估」,碩士,國立中央大學,桃園,2009
  56. 【48】 行政院節能減碳推動會,「國家節能減碳總計畫」,,行政院節能減碳推動會秘書處,2010
  57. 【49】 經濟部水利署中區水資源局,「鯉魚潭水庫水域及周邊環境生態資源調查」,行政院農業委員會特有研究保育中心,2008,11-17頁
  58. 【50】 林永璋,「高級淨水程序處理成效與廢水回收再利用可行性之研究-以大高雄地區淨水廠為案例」,博士,國立中山大學,高雄,2007
  59. 【51】 林欣怡,「不能不知的『碳足跡』-RFID應用於碳足跡」,鞋業暨運動休閒科技研發中心,2011
  60. 【53】 陳信宏,「淨水廠廢水處理單元之成效與廢水回收再利用及現場污泥脫水之研究-以鳳山場為例」,碩士,國立中山大學,高雄,2008
  61. 【56】 行政院經濟建設委員會,「規劃推動氣候變遷調適政策綱領及行動計畫」,2010
  62. 【57】 李顯掌、徐肇晞、王价巨、林永峻,「公共建設之永續性思維與作法-從綠色內涵到節能減碳」,2011
  63. 【59】 梁瑞云,「自來水場生產廢水的回收及利用探討」,論文天下,環境工程論文,2009
  64. 【62】 孫國鼎,「水庫淤泥及淨水污泥再利用製磚之研究」,碩士,國立交通大學,2001
  65. 【64】 張添晉,「淨水處理場廢污處理技術之研究」,中華民國自來水協會,1997
  66. 【65】 經濟部,「永續能源政策綱領」,2008