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日本橫濱水道局是日本第二大水務公司，在438平方公里的土地上為370萬人提供服務（如圖1），且是1887年全國首個高壓配水系統的發源地，有三個主要淨水場，分別是西谷淨水場、小雀淨水場以及川井淨水場，處理來自道志川等5個水源。

本次參訪之橫濱市川井淨水場設立於1901年，是橫濱市最古老的淨水場，其於道志川之鮑子取水堰取用潔淨的原水(約每秒2立方公尺=每日17.28萬噸)，先加藥混凝後輸送至青山沉砂池進行沉砂，再輸送經城山水庫，利用天然地形高程差，全程以重力方式輸送原水長達29公里至川井淨水場(如圖2)，經淨水處理後提供安全、優質、穩定的自來水給橫濱市用水戶。

川井淨水場曾在1963年更新主要設施，自那以後，負責供給橫濱地區自來水亦已接近50年，相關設備達汰換年限，因此橫濱市水道局從2009年啟動淨水場改造工作，並一併加強淨水場主要組成部分的抗震能力，包括沉澱池，過濾池和配水池等，為減輕公共財政負擔，維持穩定且高水準之服務品質，提高效能，橫濱水道局認為利用私營部門的活力和專業技術非常重要，在考慮各種形式的公私合作關係後，決定使用BTO（建設-移轉-運營）類型的促參PFI﹙Private Finance Initiative﹚計畫來推動。

圖1 日本橫濱市位置及橫濱水道局供水轄區範圍

圖2 橫濱市川井淨水場水源輸送路線圖

川井淨水場改造案與眾不同之處在於它是「日本第一個使用PFI進行整座淨水場之改造」及「日本最大的膜過濾設備」(如圖3)，為在有限的現場空間建造新的淨化設施，採用能處理每日17.28萬噸水量的重力式陶瓷膜過濾系統，取代原有淨水場的快速過濾方法（每日10.64萬噸）。採用膜過濾這個決定是基於膜過濾法所需要的空間較小，以便在原有淨水場設施仍在運作時可以同步設置新設施。此外，川井淨水場得天獨厚擁有35公尺高差之重力流的自然能源，因此水可以用重力流形式通過膜過濾淨化，毋須額外消耗能源(一般膜過濾通常需要大量的能量用泵將壓差施加到膜上)，而且從道志川取得之原水經混凝初沉後非常乾淨(據現場接待人員說明濁度僅約為 2NTU )，可以有效減少膜的消耗。當然，陶瓷膜過濾系統可以確保處理後的水質等於或高於傳統的快速過濾系統，超過99％的原水被轉化為飲用水，只有不到1％的水及泥被排出系統，這使得整個淨水過程非常環保，至於淨水過程中所產生的污泥，也透過園藝用土或水泥原料而被百分之百回收利用。

此外，川井淨水場於配水池和其他設施屋頂安裝1,400塊太陽能電池板，合併發電能力為336千瓦，巨大的屋頂空間得到有效利用，在天氣晴朗的白天，可以讓整個淨水場在沒有額外的電網供電的情況下運行，甚至可以出售剩餘電力。

另因川井淨水場位於橫濱所有淨水場的最高處，這允許重力供水分配到廣闊的區域。而隨著川井淨水場之改造，提高了處理能力，因此將該場的服務戶數從19萬增加到31萬戶，從而減少其他淨水場使用泵加壓供水服務的戶數。在2011年至2015年的五年期間，根據其五年的管理計畫，橫濱市成功地將通過重力流動分配的飲用水比例提高至36％，並計劃在未來五年內進一步擴大這一比例。

圖3 川井淨水場使用天然能量進行膜過濾示意圖

圖4 川井淨水場淨水處理流程

川井淨水場改造計畫透過民間參與機制，落實環保、節能、再生能源及循環經濟等永續原則於細節中，亦方便設施管理，實現高效運行和維護，加上橫濱市水道局與得標廠商進行適當的風險分擔和管理責任，以公私合作有效確保營運之穩定，為日本推動公私夥伴關係PPP的成功範例，亦可為我國參考借鏡。