從污水到電力:迪化與內湖污水處理廠的循環經濟

我們每天沖掉的水,最後去了哪裡?這篇文章從污水處理廠的基本原理講起,介紹「迪化及內湖污水處理廠再生能源統包工程」的內容與時程,再用兩座廠的架構示意圖,算一算未來能把污水變出多少電、減多少碳、回收多少水。

撰寫日期:2026 年 11 月 2 日。標籤說明:官方 取自公開報導;估算 依假設計算;示意 為一般做法或無公開資料。

一、先認識污水處理廠:一座「水的洗衣廠」

家裡的廁所、廚房、浴室排出的水,會順著下水道一路流到污水處理廠。污水廠的工作,是把水裡的垃圾、泥沙和溶在水裡的有機物分離出來,讓水乾淨到可以安全排回河川。整座廠可以分成三條「生產線」:水線負責把水洗乾淨,污泥線負責處理洗下來的髒東西,能源線負責把污泥裡的能量回收成電。

1. 水線:從髒水到可以放流的水

進流抽水→攔污柵・沉砂→初沉池→曝氣池(活性污泥)→終沉池→消毒→放流/再生水

2. 污泥線:把髒東西縮小、變成資源

初沉污泥+廢棄污泥→濃縮→厭氧消化→脫水→污泥餅(外運再利用)

從水裡分離出來的污泥含水率超過九成,要先濃縮,再送進大型密閉的厭氧消化槽。槽內沒有氧氣,另一群微生物會把污泥中的有機物分解,同時產生以甲烷為主的沼氣。消化後的污泥體積變小、臭味降低,最後經脫水機擠掉水分,成為含水率約七到八成的「污泥餅」。

3. 能源線:沼氣就是天然氣的親戚

沼氣→脫硫→儲氣→沼氣發電機→電力

沼氣的主要成分甲烷,就是天然氣的主角,可以燃燒發電。發電前要先脫硫,去除會腐蝕機器的硫化氫,再存進儲氣槽穩定供氣。這樣一來,原本只是處理過程「副產物」的沼氣,就變成了自產的綠電。

科普小知識
  • CMD 是 m³/day(每日立方公尺)的縮寫。1 m³ 的水約等於 1 公噸,所以「50 萬 CMD」就是每天處理約 50 萬噸水。
  • 1 m³ 甲烷完全燃燒約可釋放 9.97 kWh 熱能。一般沼氣發電機大約能把其中三成多轉成電。
  • kW 和 kWh:kW(瓩)是功率,代表機器「有多大」;kWh(度)是電量,代表「發了多少電」。600 kW 的機組滿載運轉 1 小時,可發 600 度電。
  • 為什麼要「半地下化」?把處理池加蓋並埋在地下,可以隔絕臭味與噪音,上方還能做成公園。迪化廠上方就規劃了約 4.6 公頃的公園。

二、臺北市的污水處理版圖

臺北市衛工處 2026 年 6 月表示,全市已營運、興建中及規劃中的設施合計,未來每天可處理 97 萬多立方公尺污水。其中迪化廠與內湖廠是兩大主力:迪化廠位於大同區淡水河畔,是全國最大的二級生物污水處理廠;內湖廠位於基隆河畔,在 2016 年(民國 105 年)完成第二期擴建後,處理量由 15 萬提高到 24 萬 CMD。

臺北市未來每日污水處理量(m³/日)臺北市未來每日污水處理量(m³/日)迪化廠500,000 m³/日內湖廠240,000 m³/日濱江水資源再生中心(興建中)160,000 m³/日民生水資源再生中心(2026 啟用)40,000 m³/日社子島水資源再生中心(規劃)35,000 m³/日資料:中央社 2026/6/16(官方)。合計 975,000 m³/日,迪化+內湖約占 76%。

三、再生能源統包工程:讓污水廠自己發電

迪化廠每天平均可產生 8,000 m³ 以上的沼氣,這是一筆可觀的能源。為了把這些沼氣,以及兩座廠的閒置空間,轉成乾淨的電,臺北市推出「迪化及內湖污水處理廠再生能源統包工程」。統包(design-build)的意思是由同一家廠商負責設計加施工,介面少,工期也比較好掌握。

新增發電設備
1,230 kW
沼氣 600+光電 630 官方
兩廠年發電
215 萬度
2,150,000 kWh 官方
年減碳
914 公噸
CO₂e 官方
工程預算
約 1.5 億元
預計 2027 年底完工 官方
統包工程新增的發電設備(kW)統包工程新增的發電設備(kW)迪化:沼氣發電機 2×300600 kW迪化:太陽光電400 kW內湖:太陽光電230 kW合計 1,230 kW(官方)。

怎麼使用這些電?官方只說「每年穩定輸電約 215 萬度」,沒有公布用在哪些設備。依一般污水廠的做法,自產電力通常優先供應鼓風機等大耗電設備;沼氣發電機停機維修時,沼氣則由燃燒塔安全燒除。圖中這兩條流向屬 示意。

得標廠商與執行時程

本工程在 2026 年 6 月上旬公告招標。截至 2026 年 11 月 2 日,公開資料仍查不到決標公告或得標廠商,可到 政府電子採購網 以工程全名查詢。

階段時間狀態
公告招標2026 年 6 月上旬(民國 115 年)官方 已完成
決標、簽約未公開待查證
細部設計與送審未公開示意 統包工程決標後通常先做設計
施工:沼氣前處理、發電機組、光電、併聯未公開—
試運轉與驗收未公開—
全部完工2027 年 12 月底前(民國 116 年)官方 規劃值
別搞混:另一份迪化廠合約「迪化污水處理廠委託操作維護第七期暨設備更新」由煒盛環科(雲豹能源子公司)得標。合約自 2023 年 7 月起最長 9 年,總額 36 億元,負責整座廠的日常運轉與設備更新。這不是再生能源統包工程,但未來發電機組上線後,日常運轉預期要和代操團隊配合(推論)。

四、兩座廠改建後長什麼樣子?

下面的架構示意圖依查證到的資料繪製。顏色代表不同的流體:咖啡色是污水,藍色是處理後的水,紫色虛線是迴流污泥,深咖啡點劃線是污泥,黃色是沼氣,桃紅色是電力。立體圖幫助想像廠區樣貌,平面圖則清楚畫出每條管線的流向。設施尺寸與台數均為示意,不是施工圖。

迪化廠:污泥與能源的樞紐

迪化廠立體架構示意圖
迪化廠立體示意圖:後排(畫面上方)是水處理單元,前排(畫面下方)是污泥與能源設施。
迪化廠平面流向示意圖
迪化廠平面流向示意圖:內湖廠的污泥由右側管線送入濃縮池;沼氣經脫硫、儲氣後進入發電機房。

內湖廠:除氮、再生水與光電

內湖廠立體架構示意圖
內湖廠立體示意圖。
內湖廠平面流向示意圖
內湖廠平面流向示意圖:污泥經泵站以管線送往迪化廠(圖下方出口)。

兩廠合作:內湖產泥、迪化產能

內湖污泥→ 管線 →迪化濃縮→厭氧消化→沼氣 ≥8,000 m³/日→600 kW 發電
迪化光電 400 kW內湖光電 230 kW→廠內自用綠電
迪化再生水 1 萬 m³/日內湖再生水 約 2 萬 m³/日→沖廁、澆灌、洗街等

把兩廠的污泥集中到迪化消化,內湖不必另外蓋消化槽,迪化的消化槽與發電機也能「吃得更飽」,這就是跨廠的規模經濟。

五、循環經濟的具體價值:算一算污水能變出什麼

「循環經濟」的意思是:把原本被當成廢棄物的東西,再變成資源。污水廠很適合做這件事,因為它每天都穩定產出三種「副產物」:沼氣、放流水和污泥。下面用圖表逐項說明。官方只公布了合計數字,其餘拆分屬估算,計算假設為:光電每 kW 年發電 1,000 度、沼氣甲烷含量 60%、發電機電效率 35%、電價每度 4 元。

1. 能源:每年 215 萬度電,七成來自沼氣

每年 215 萬度電從哪裡來?每年 215 萬度電從哪裡來?2,150,000kWh/年(官方合計)沼氣發電約 1,520,000 kWh(70.7%)太陽光電約 630,000 kWh拆分為估算:光電以 1,000 kWh/kWp 計,其餘歸沼氣。

215 萬度大約是多少?如果把光電的發電量先扣掉(估約 630,000 度),剩下約 1,520,000 度來自沼氣,占 70.7%。也就是說,這項工程的主角其實是污泥產生的沼氣。

2. 沼氣夠不夠用?其實還有餘裕

沼氣夠不夠讓 600 kW 機組全速運轉?(kW)沼氣夠不夠讓 600 kW 機組全速運轉?(kW)理論發電潛力(8,000 m³/日)698 kW規劃機組容量600 kW官方發電量反推的平均出力174 kW估算:甲烷 60%、電效率 35%;潛力約為機組的 1.16 倍,反推容量因數 28.9%。

每天 8,000 m³ 沼氣理論上可發約 16,750 度電,相當於一台約 698 kW 的機組全天運轉,是規劃機組(600 kW)的 1.16 倍。但官方公布的發電量換算回去,機組平均只用到約 28.9% 的能力(容量因數,約等於一年滿載 2,533 小時)。

為什麼官方數字比理論值保守?容量因數就是「機組一年裡平均發揮了幾成能力」。可能的原因有:一部分沼氣要用來加熱消化槽,讓微生物保持活力;脫硫設備與發電機需要停機保養;官方只計算「穩定輸電」的部分。換句話說,運轉若能持續優化,發電量還有成長空間(推論)。

3. 經濟:每年約省 860 萬元電費

累積省下的電費與工程預算累積省下的電費 vs. 工程預算(百萬元)0306090120150180第 0 年第 5 年第 10 年第 15 年第 20 年工程預算約 150 百萬元約 17.4 年回本估算:每年省 8,600,000 元(4 元/度),未計維運費、電價變動與碳費。

以每度 4 元估算,每年約可少付 8,600,000 元電費,大約 17.4 年可以回收 1.5 億元的工程費;換算下來,每 kW 的建置成本約 121,951 元。17 年看似不短,但這只算了電費。沼氣原本就會產生,不發電也得燒掉;自產電力還能降低外購電的碳排放,停電時也能撐住部分設備。這些效益都沒有算進回收年限。

4. 減碳:相當於 2.36 座大安森林公園

減碳量與大安森林公園比較每年減碳 914 公噸 ≈ 2.36 座大安森林公園的吸碳量914 tCO₂e/年(官方)1 座公園 ≈ 387 t/年隱含排放係數 0.425 kg CO₂e/kWh(914 t ÷ 215 萬度,估算)。

官方估計每年減碳約 914 公噸。大安森林公園一年約吸收 387 公噸二氧化碳,換算約等於 2.36 座公園(報導寫「約 2.3 座」)。用 914 公噸除以 215 萬度,可以反推每度電約 0.425 kg CO₂e,也就是每少買一度市電,就少排放約 0.4 公斤二氧化碳。內湖廠在 2023 年已取得產品碳足跡標籤:每處理 1 m³ 污水排放 280 g CO₂e。光電上線後,這個數字還有機會下降。

5. 水:再生水是城市的「第二水源」

兩廠處理的水,有多少再生回用?兩廠處理的水,有多少再生回用?4.1%再生比例再生水迪化 10,000+內湖約 20,000 m³/日(4.1%)放流回河川淡水河、基隆河年產能約 10,950,000 m³(產能 × 365,估算);兩廠處理量 740,000 m³/日。

兩廠每天可產再生水約 3 萬 m³,一年約 10,950,000 m³,約占兩廠處理量的 4.1%。再生水不必達到飲用標準,拿來沖廁、澆花、洗街、冷卻都很合適。每多用一噸再生水,就少用一噸自來水,乾旱時更顯珍貴。

6. 污泥:從廢棄物到資源(示意)

污泥經消化後體積縮小、性質穩定,脫水成污泥餅。污泥餅含有無機礦物,國際上常見的再利用方式包括作為水泥原料(生態水泥)、製成建材或土壤改良材料。不過本次查證沒有找到臺北市以污泥餅製作生態水泥的官方資料,所以架構圖只畫成「外運再利用」的示意流向。臺北市另訂有「接受索取污泥餅處理要點」,代表污泥餅可以供外界申請再利用。

價值總覽

循環面向原本是轉換方式變成年化價值
能源沼氣 ≥8,000 m³/日脫硫+2×300 kW 發電機電力約 1,520,000 kWh 估算
能源廠區閒置空間太陽光電 630 kW電力約 630,000 kWh 估算
碳外購電力自產綠電減碳914 t CO₂e 官方
經濟電費支出自產綠電省電費約 8,600,000 元 估算
水放流水過濾再生水約 10,950,000 m³ 估算
物料消化污泥脫水污泥餅再利用查無數據 示意

六、還不知道的事

參考來源

  1. 中央社 2026/6/16〈北市迪化污水處理廠將沼氣發電 內湖廠設太陽光電〉 cna.com.tw/news/aloc/202606160155.aspx
  2. 中央社 2024/7/21 迪化污水處理廠報導 cna.com.tw/news/ahel/202407185006.aspx
  3. 中央社 2020/7/14 迪化、內湖兩廠再生水報導 cna.com.tw/news/aloc/202007140118.aspx
  4. 中央社 2023/5/17 煒盛環科得標迪化廠操作維護第七期暨設備更新 cna.com.tw/news/afe/202305170282.aspx
  5. 臺北市都市發展局(再生水用量) english.udd.gov.taipei
  6. 臺北市「接受索取污泥餅處理要點」 rootlaw.com.tw
  7. 政府電子採購網(決標查詢) web.pcc.gov.tw