台灣地區養豬場廢水處理多採傳統三段式廢水處理系統，如缺乏維護管理、操作經驗，廢水將無法獲得妥善處理。因此，尋求兼具技術門檻低與經濟效益之再淨化處理系統，以避免養豬業者因疏於維護管理或節省成本，導致傳統三段式處理系統之廢水處理效果降低情事發生，實值加以探討。
人工濕地為一種省能源、低成本、容易操作維護之廢水處理技術。本研究以高雄市路竹區一處中型養豬場(面積4,000平方公尺，豬隻1,500頭)廢水作為研究對象，採用人工濕地系統(浮水式空心菜及浮萍)處理該養豬場厭氧出水及放流水，評估人工濕地取代廢水系統之好氧單元及再淨化終沈池出水之可行性。
研究結果顯示，就水中CODs而言，人工濕地系統對於養豬場之終沈池出水沒有明顯的去除效果；但當試驗進水中CODs濃度較高，且水力停留時間為7.3天，可獲得較佳的CODs去除效果(54%)。就水中SS而言，人工濕地系統對於處理養豬場之厭氧池出水較處理終沈池出水表現為佳；於系統操作初期，且水力停留時間至少8小時條件下，有出現較佳的去除率(79%)，在系統操作中後期則沒有明顯的去除效果，應與植物枯葉及水中滋生之動植物與蚊蟲有關。整體而言，人工濕地系統對於總凱氏氮(TKN)及氨氮(NH3) 具有一定程度之以上的TKN及NHs去除效果，分別在45% 及42% 以上。試驗期間，溼地植物中空心菜生長快速，其葉面易於長高後因重力而垂墜與水接觸導致腐爛，進而影響放流水質，建議應定期採收植物，亦可作為養豬場中飼養豬隻之飼料使用。
就本研究對象為例，以1,500頭豬隻計算，畜牧場每期(二個月)電費約新台幣1萬元，其中廢水處理系統活性污泥好氧單元，所使用鼓風機電量約總電量之1/3，鼓風機每期操作費用約新台幣3,200元(3 HP×0.746 kW/HP×12 h/d×60 d/期×新台幣2元/kWh＝3,223元/期)。若濕地系統可直接降解活性污泥好氧單元之進流水(厭氣沈澱槽出水)，則可節省1/3電量。
關鍵詞：人工濕地、養豬污水、總凱氏氮

A common process including solids-liquid separation, anaerobic digestion, and aerobic biodegradation of organic pollutants has been widely used in Taiwan for piggery wastewater treatment. However, the process needs a careful management and aeration power consumption, which may lead the wastewater not properly treated. Therefore, it is worthy of seeking processes with merits of simple operation and low-power consumption. Constructed wetland is one of the technologies which meet the requirements.
This study aimed to use pilot- and bench-scale constructed wetland system to treat partially-treated wastewater from a piggery wastewater field located in southern Taiwan. Floating duckweed and water spinach were used for the water-borne plants to purify the test wastewaters. Results indicate that no apparent soluble COD (chemical oxygen demand) removal was observed when using aerated effluent as an influent to the constructed wetland system with an HRT (hydraulic residence time) of 7.3 days, except with influent test waters of high COD contents. Results with effluent from anaerobic digester system as test waters indicate that a rather good SS (suspended solids) removal was obtained. However, results from long-term test show no positive removal of SS because rotten plants and insets contributed additional SS in the effluent from the wetland. Overall, the wetlands had significant effects on the removal of TKN (total Kjeldahl nitrogen) and ammonia from the test water, the average removal efficiencies were 45 and 42%, respectively. It is suggested that plants should be harvested periodically to prevent the leaves rotten beneath the water surface. The harvested plants can be a good feed to the animals.
From the results, it can be expected that a reduction of 1/3 of an electric power consumption for waster aeration could be achieved for a plant treating wastewater from 1,500 pigs. The power reduction would save an annual electrical cost of USD 640 at an electrical cost of USD 0.067/kWh.
Key words: constructed wetland, pig wastewater treatment, total Kjeldahl nitrogen

謝誌 I
摘要 II
Abstract III
目錄 IV
圖目錄 VI
表目錄 VIII
第一章 前言 1
1-1 研究緣起 1
1-2 研究目的及內容 3
第二章 文獻回顧 4
2-1 台灣養豬廢水現況 4
2-1-1 台灣養豬產業特性 4
2-1-2 養豬廢水之水質特性 8
2-1-3 養豬廢水對環境的影響 11
2-1-4 養豬廢水處理流程 12
2-2 濕地與人工濕地的發展及沿革 16
2-3 濕地之定義與分類 19
2-3-1 濕地定義 19
2-3-2 濕地分類 21
2-3-3 人工濕地類型 23
2-4 人工濕地水質淨化機制 25
2-5 濕地植物種類及扮演角色 35
第三章 實驗設備及方法 40
3-1 實驗方法 40
3-2 實驗設備 43
3-3 植物種類 45
3-4 採樣與分析 46
3-5 計算式說明 48
第四章 結果與討論 49
4-1 人工濕地系統操作狀況 49
4-2 CODs處理效果 49
4-2-1 好氧單元CODs處理效果 49
4-2-2 厭氧池排水CODs處理效果 57
4-3 SS處理效果 61
4-4 總凱氏氮(TKN)處理效果 68
4-5 NH3處理效果 75
第五章 結論與建議 82
參考文獻 84

中文參考文獻
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