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題目：Assessment of environmental impacts and operational costs of the implementation of an innovative source-separated urine treatment
作者：E. Igos, M. Besson, T. N. Gutierrez, et al.
第一作者單位：Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST)
期刊：Water Research
發表時間：Available online Sep. 2017
本文將污水廠過程模擬、生命周期評價（LCA）和運行成本估算相結合，探究了一種新型的污水源分離-處理系統（Value from Urine, VFU，見圖1）的環境和經濟效益。
這種新型處理系統從無水小便池（water-free urinals）收集污水，先加入鎂鹽除磷（沉淀出鳥糞石），後通過微生物電池回收氮，尾水排入市政污水處理廠；已經在荷蘭某市的一棟辦公樓中展開試點。本文LCA和成本估算採用的系統邊界分別如圖2中綠線和紫線所示。
圖1 VFU系統的結構（摘自Zamora et al., 2017）
圖2 LCA和成本估算模型的系統邊界
本文設立了S、L、L-SR、L-PST、L-EPC-AD五個情景，其中S表示對WWTP的尿（urine）入流量減少10%，L表示減少50%；後三個情景表示（由於尿的減少）對污水廠工藝進行三種改造措施。使用SUMO軟件進行污水廠的過程模擬，使用Brightway2軟件結合ecoinvent數據庫和ReCiPe方法進行生命周期評價。對不確定性參數（如基礎設施生命周期長度、污水特徵、市場價格等）均進行500次采樣，以評估最終的成本及環境影響。
研究發現，採用新型系統的環境/經濟效益主要在於污水廠的甲醇消耗量降低、電耗降低、氧化亞氮排放量降低；廁所的水耗降低；以及化肥的生產。另一方面，污泥處理過程的環境影響增加了；經濟成本的增加除了新型設備的安裝外，主要有氯化鐵（微生物電池所需的投加藥劑）用量的增加等。但是總體來說，新型系統不論大小規模都可以產生顯著的正環境和經濟效益。
圖3 設立VFU與基準情景相比生命周期環境影響和經營成本的變化量
總體而言，本文方法得當、數據詳實、結論可靠。尤其是對VFU設備和污水廠中的生物化學過程概化得非常詳細，這是之前的學者未曾做到的。
但是，本文對運行成本評估方法敘述得不夠詳細，因而無法得知它是否考慮了系統經營管理的人工成本。從圖1可以看出，VFU系統的規模並不大，服務範圍大概在1戶～1棟樓之間；因此如果大規模推廣，必定需要大量分散地安裝，這將極大增加管理和維護成本，比如：社區中是否有多餘空間來安裝這樣的設備、是否有專業人員來維護設備？如果由公共部門提供維護，是否需要增編人手？
根據大陸實際經驗，這種分散式源分離-處理系統的環境和經濟方面應該是權衡取舍關係，而不是文中的「均有正效益」的結論。由此看來，關於成本的部分還需進一步探究。
參考文獻
E. Igos, M. Besson , et al. Assessment of environmental impacts and operational costs of the implementation of an innovative source-separated urine treatment[J]. Water Research, 2017, 126:50-59.
