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本文乃利用筆者所發明之〝污水生態分配處理系統〞，將其設置於公共建築物或透天厝之屋頂，以耐水建材防止滲漏材料及可食用之蔬菜與花卉種植其上，形成綠色屋頂，將生活污水收集儲存於廢水槽中，以集水泵浦將其打至屋頂，並以漫地流及次層流及土壤滲濾、生物膜分解、植栽根區細菌分解、吸收等各種複合式生態系統作用，使生活污水能快速被分解與吸收；植栽吸收此分解後之營養鹽可快速生長，同時經由收割可移除污染；在透天厝屋頂可種植可食用之蔬菜，在公共建築物屋頂則可種植大花美人蕉、野薑花等景觀作物；處理後之乾淨尾水可用於澆灌庭園草木或沖廁，省水可達60~70%。此外，以綠色屋頂處理生活污水亦可降低室內溫度，甚至可達到污水零排放之目標，實為一舉多得之構想。
一、前言
在全球暖化勢不可當之際，任何有助於降低溫度，節能減碳，廢水回收再利用、省水、自家生產可食用之農作物、促進生態及景觀之構想皆值得大家去嘗試。本文主要構想乃結合綠色屋頂，將自家產生之生活污水在自家屋頂進行完全處理，達到省水及零排放之目標；集節能、減碳、省水、生產可食用農作物、促進都市景觀等多項功效於一系統，達到多重生態效益之目的。
二、綠色屋頂之功用
由土壤中長出綠色植物乃是自然界最普遍的生態現象。但自都市化成為全球風潮後，柏油路面、水泥地面及水泥屋頂已成為遍及各處的景象；城市變得水泥化、沙漠化。由於散熱不易，加上大量空調設施將熱氣由室內抽到室外，使城市成為一座座烤箱，熱島效應在越大型城市中越嚴重。有識之士乃提倡在屋頂覆以薄土，種植花草、樹木、蔬果。一方面可降低進入室內的太陽輻射熱，一方面可節能減碳及生產可食用之蔬果。綠色屋頂之概念即應運而生，且逐漸在世界各地蔚為風潮。台灣在綠色屋頂推動上仍未十分積極，目前已實施之案例相當有限，值得環保人士大力推動。如圖
1所示。
圖
1. 綠色屋頂案例 (資料來源：國家地理雜誌)
三、污水生態分配處理系統之介紹
1.此系統乃利用表面流及次層流結合在一起之複合式生活污水處理系統，處理生活污水效率甚高。如圖 2所示。
圖 2.
生活污水生態處理系統
表
1. 生活原污水實驗之表、底層去除率
2.利用土壤下方滲濾管未飽滿之特性，加裝垂直管導引空氣在土壤下方曝氣使全系統處在好氧狀態下。全系統之作用如圖 2所示。
3.種植可食用蔬菜及景觀花卉，使其吸收由細菌、生物膜分解之有機物及營養鹽，並經由收穫植物體，將污染物真正移除。如圖
3所示。
圖3.
本系統生活污水污染移除機制
4.由於天然曝氣及光合作用，使尾水溶氧大量增加。如圖
4所示。
圖 4.
本系統以天然曝氣及光合作用，增加尾水溶氧量
5.不耗費能源，且可產生大量經濟效益，並使濕地有人管理。
四、在綠色屋頂上設置污水生態分配處理系統
本文之主要構想乃在綠色屋頂上設置〝污水生態分配處理系統〞，讓在該棟建築物內所產生之生活污水，能在此綠色屋頂處理完畢，使BOD污染物能降低至5
ppm以下，同時將處理後之尾水回收作為中水再利用來沖廁及澆灌，達到節能省水及污水零排放之目標。此種系統未來可運用於強調綠建築之公共建築，學校及透天厝。其效益有：
(一)本系統之特色
1.減少污水處理費用
2.降低室內溫度
3.節省空調電費支出
4.節能減碳
5.生產可食用之蔬菜
6.美化環境之花卉(如圖 5所示)
圖 5.
本系統種植大花美人蕉、美化景觀
(二)本工法優點
1.處理速率快，只用25分鐘流經長6公尺場域即可移除BOD
50％
2.造價便宜，操作容易，老農夫即可操作
3.創造經濟效益，每公頃每月最高可收入60萬元，達永續經營之目的，克服人工濕地無人管理之窘境
4.可防範洪水侵襲
5.短時間內可提高尾水溶氧，增加生態效果
6.可美化環境，作為優良環境生態教育場所
7.處理後尾水可回收再利用作為沖廁及澆灌之中水用途，可省水達60∼70％，為節能省水之生態工法
五、生活污水處理量估算
本文嘗試以國立高雄海洋科技大學某棟教學大樓來估算處理效果。因在其內活動師生共約400人，我們假設利用其屋頂來建造綠色屋頂之〝污水生態分配處理系統〞，用以處理每日所產生之每人每日約59.5公升，400人每日共約23.8噸生活污水，其實施構想如下：
回收水之經濟價值
本案每日可回收21.49噸水
以高雄市自來水取代之經濟價值
自來水 11.5元/m3
營業稅 5％
水源保育費 5%
清潔費 4.1元/m3
污水處理費 2.54元/m3
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合計每度水費 19.29/m3
19.29元/m3x21.49m3/日X
365日=151,308元/年
因此本案之建置每年可節約15萬1,308元
實施構想
1.綠屋頂表層-多孔隙輕質土壤底層-以防水、防根入侵層。
2.使用多孔隙輕質土壤-廢棄蚵殼碾碎後拌合壤土構成植物生長基底。
3.於土壤下鋪設L型多孔滲水透氣管，以增加底部曝氣形成好氧環境。
4.使用尾水收集井槽以較低落水槽來收集尾水和雨水。
5.再生水塔設置紫外線燈以及漂白水自動滴入裝置，以達到殺菌消毒之效果。其整體實施構想如圖 6所示。
圖 6.
利用建築物建構綠色屋頂處理生活污水及再利用之構想圖
可能問題與解決方案
1.臭味：依據筆者經驗，經化糞池尾水其臭味甚小，此在頂樓開放空間應無問題，若仍有臭味，可在下方尾水槽中加入曝氣機曝氣，使其進入好氧環境則可解決臭味問題。
2.細菌問題：在頂樓再生水塔以紫外燈及漂白水定量滴落殺菌。
3.心理調適：若認為以生活污水種蔬菜不妥，可改種景觀花卉植物，如美人蕉、馬利筋、萬年青等水生植物為佳。
六、結論與建議
(一)結論
1.本案為一初步構想，利用平台式屋頂處理經過化糞池處理後之生活污水尾水，可達到降低污染至污水零排放目標。
2.未來可推廣到住戶具有平面屋頂之透天厝或大樓，落實生活即環保。
3.可達到省水73％（學校案例），44％（家庭案例）之目標，並有節能減碳，減少水費、減少污水處理費及減少空調費用等效益。
4.可產生可食用蔬菜，或綠美化之花卉，使城市降溫，減緩全球暖化。
(二)建議
1.修改建築法規，使之屋頂結構強化並防止漏水，以適合處理生活污水之尾水，並在抽水馬桶之管線及中水澆灌水龍頭設置時先預留管線，使之與自來水系統能並用使用。
2.先獎勵一些公有、民間建築設置本構想系統，成功後再推廣。
參考文獻
1.國家地理雜誌中文版2009年5月號。
2.沈建全、劉嘉琪、羅奕晟、王佳合、羅又菁、黃千珊，以複合式污水生態分配處理系統處理生活污水，2008年海洋、生物、生醫科技研究成果發表會暨技術產品化說明會，中山大學，高雄，2008年6月2日。
3.劉嘉琪、沈建全、林瑩峯、荊樹人、王佳合、羅奕晟、羅又菁、顏維逢、林龍主，『以污水生態分配處理系統』處理生活污水之實場試驗研究，2008年土木與生態工發研討會，義守大學，高雄，2008年10月31日。
4.沈建全，以複合式濕地工法淨化生活污水之效率與經濟效益試驗研究，2008台日生態工程研討會，國立台灣大學，台北，2008年12月6日。 |
