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研究生:呂學政
研究生(外文):Hsueh-Cheng Lu
論文名稱:應用生命週期分析評估礫間曝氣、人工濕地及接觸氧化系統之環境衝擊
論文名稱(外文):Environmental Impact Evaluation for Gravel Contact Aeration, Constructed Wetland, and Contact Oxidation Systems Using Life Cycle Analysis
指導教授:李志源李志源引用關係黃然黃然引用關係
指導教授(外文):Chi-Yuan LeeRan Hang
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣海洋大學
系所名稱:河海工程學系
學門:工程學門
學類:河海工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2012
畢業學年度:100
語文別:中文
論文頁數:103
中文關鍵詞:生命週期評估碳足跡礫間曝氣人工濕地接觸氧化環境衝擊
外文關鍵詞:Life Cycle AssessmentCarbon footprintGravel Contact AerationConstructed WetlandContact OxidationEnvironment impact
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近年來,由於全球暖化及氣候變遷已是目前國際間關注的重大議題,尤其節能減碳成為推廣重點,因此污水處理系統之設計分析須往傳統上追求處理效率提升至碳足跡及環境衝擊分析。
本研究的目的為針對三種不同污水處理系統,應用生命週期評估分析法(SimaPro 7.1),檢核生命週期過程中所造成之環境衝擊,由研究結果顯示三種污水處理系統處理每m3之污水其碳排放量為:礫間曝氣系統碳排放量最大值為0.21 kg CO2 eq/m3,其次為接觸氧化系統碳排放量0.116 kg CO2 eq/ m3,最小為人工濕地系統碳排放量0.035 kg CO2 eq/m3。對環境衝擊程度的排名為:最大為礫間曝氣系統15.1 mPt,其次為接觸氧化系統8.59 mPt,最小為人工濕地系統碳排放量2.31 mPt。再深入探究礫間「生物處理單元」,發現因應進流水強度改變而調整設施之容量降低電力使用,可明顯改善碳排放量及環境衝擊指標。本研究所得結果期能作為日後環境化設計之參考。

In this study, we evaluate environmental impacts of three wastewater treatment systems, including gravel contact aeration, constructed wetland and contact oxidation, using life cycle assessment technique. Simapro 7.1 was employed as software tool to analyze carbon footprint and environmental impact of these facilities. Results indicated that among the three systems, gravel contact aeration yields highest carbon emission of 0.21 kg CO2 eq/m3, contact oxidation has moderate emission of 0.116 kg CO2 eq/m3, and constructed wetland yields the lowest emission of 0.035 kg CO2 eq/m3. Moreover, gravel contact aeration also exhibits the greatest impact to environment, achieving 15.1 mPt, followed by contact oxidation of 8.59 mPt. The least environmental impact is constructed wetland, only having 2.31 mPt. The biological units were found accounting for major portion of carbon emission and environmental impact, which should be designed and operated optimally to reduce adverse effects. This study demonstrates that the life cycle assessment is a useful technique, which can be applied to the design for environment.
中文摘要....................................................I
英文摘要...................................................II
目錄.....................................................III
表目錄.................................................. VII
圖目錄.....................................................X
第一章 緒論...............................................1
1.1究動機與目的........................................1
1.2究範圍與方法........................................4
1.3本文架構............................................4
第二章 文獻回顧.............................................6
2.1生命週期評估........................................6
2.1.1生命週期評估技術之起源..........................6
2.1.2生命週期評估軟體................................7
2.2 國內外相關研究.....................................8
2.2.1國內部分......................................8
2.2.2國外部分.....................................12
2.3污水處理系統.......................................16
2.3.1.礫間曝氣系統之相關發展........................16
2.3.2.人工濕地系統(Constructed Wetlend)之相關發展.17
2.3.3.接觸氧化系統之相關發展........................18
第三章 研究方法...........................................22
3.1生命週期評估.......................................22
3.2生命週期評估架構介紹.....................................22
3.2.1目標及範疇界定................................24
3.2.2盤查分析......................................24
3.2.3衝擊評估......................................25
3.2.4結果闡釋......................................29
3.2.5生命週期評估之限制.............................29
3.3 SimaPro7.1軟體簡介................................30
3.3.1 SimaPro資料庫架構............................30
3.3.2 SimaPro軟體之特色............................32
3.3.3 SimaPro軟體之優缺點..........................33
3.4 SimaPro7.3軟體之架構..............................34
3.4.1盤查.........................................34
3.4.2分類及特徵化..................................34
3.4.3標準化.......................................35
3.4.4評價.........................................35
3.5評估模式...........................................37
3.5.1 Eco-indicator 99評估模式.....................37
3.6研究步驟與流程.....................................42
3.6.1處理系統研究之範...............................45
第四章 研究個案背景說明..................................47
4.1礫間曝氣系統....................................47
4.1.1礫間曝氣系統簡介............................47
4.1.2礫間曝氣系統案例參考資料.....................49
4.1.3礫間曝氣系統資料盤查........................49
4.2人工濕地系統....................................53
4.2.1人工濕地系統原理...........................53
4.2.2人工濕地系統設計概要........................56
4.2.3人工濕地系統資料盤查........................57
4.3接觸氧化系統...................................58
4.3.1接觸氧化系統原理............................58
4.3.2接觸氧化系統設計概要........................60
4.3.3接觸氧化系統資料盤查........................62
4.4案例D:礫間曝氣系統現況.........................65
第五章 結果與討論..........................................68
5.1礫間曝氣、人工濕地、接觸氧化系統碳足跡評估.............68
5.2礫間曝氣、人工濕地、接觸氧化系統之環境衝擊評估.........71
5.3礫間曝氣、接觸氧化系統「生物處理單元」之環境衝擊分析....80
5.3.1礫間曝氣「生物處理單元」之環境衝擊分析............80
5.3.2接觸氧化「生物處理單元」之環境衝擊分析............85
5.4討論.......... ...................................89
5.4.1因應措施.......................................96
5.4.2小結..........................................97
第六章 結論與建議..........................................98
6.1結論..............................................98
6.2建議.............................................100
參考文獻..................................................101



參考文獻

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