美國的14748座污水處理廠保護著公眾健康和環境。多年的污水處理廠升級和更嚴格的聯邦和州法規顯著地降低了未經處理的排放和在全國范圍內改善著水質。預計未來的二十年里超過5600萬新用戶將連接到集中式處理系統，估算需要2710億美元來滿足當前和未來的需求。通過新的方法和技術，將廢物轉化為能源，全國1269沼氣工廠幫助社區更好地通過再利用管理著廢物。

    01概述

    美國的14748座污水處理廠保護著公眾健康和環境。多年的污水處理廠升級和更嚴格的聯邦和州法規顯著地降低了未經處理的排放和在全國范圍內改善著水質。預計未來的二十年里超過5600萬新用戶將連接到集中式處理系統，估算需要2710億美元來滿足當前和未來的需求。通過新的方法和技術，將廢物轉化為能源，全國1269沼氣工廠幫助社區更好地通過再利用管理著廢物。

    02能力及條件

    廢水排出和處理保護公眾健康是至關重要的。污水處理流程通過減少毒素對人類造成傷害和污染河流、湖泊和海洋來改善水質。廢水從家庭、商業和工業通過公共污水管道進入處理系統，在全國許多地方，是通過雨水下水道進入水處理系統的。

    廢水處理通常是由一個社區設施或公共工程部確保處理過的水排放到環境中時滿足水質標準。在大多數地方，所有公共供水，無論它將用于飲用，都經過水處理，以滿足聯邦飲用水標準。近2.4億美國人——76%的人口依賴于國家的14748個污水處理廠環境衛生。

    到2032年預計5600萬人將接入集中水處理廠，而不是私人化糞系統——該需求增長了23%。在美國有超過800000英里的公共下水道和500000英里的私人橫向下水道，連接私有財產和公共污水管道。每一個傳輸系統容易遭受結構性損壞、堵塞和溢出。環境保護署(EPA)估計，美國每年至少發生23000 - 75000衛生下水道溢出事件。

    新用戶可連接到中央處理，舊的運輸和處理系統必須管理增長的流量或增加必須建設新的處理設施。據估計532套新系統需要在2032年前建設以滿足未來的處理需求。

    03雨水

    雨水----徑流從雨或雪融化——也需要收集和處理設施。39個州有一個或多個雨水設施，七個州有100或更多的雨水設施。帶有雨水設施的社區或收費的數量已經從2015年的大約1400到2016年的1600。

    在美國大約有772個社區的廢水和雨水流入相同的處理系統。這些組合的下水道系統可以遭遇暴雨事件后的能力問題，導致包含雨水以及未經處理的人類和工業廢棄物、有毒物質、碎片和其他污染物隨水溢出。組合下水道溢出(CSO)，這些事件可以顯著影響水質和影響公共健康和野生動物。面源污染(如農業徑流和雨水)，組合下水道溢出（CSO）是一個美國水污染的主要來源。水污染的來源問題在美國當社區有大量的不透水表面混凝土人行道、道路、停車場、傳統的屋頂---增加徑流進入雨水系統顯得更加嚴重。

    雨水基礎設施和CSO的數據是有限的。2016年環境保護署向國會發布了一份報告，2914年184個CSO社區在五大湖地區發生1482起CSO事件，估計220億加侖的未經處理的廢水排入五大湖盆地。一些社區報告或沒有可用的數據造成這些數字甚至偏低。2015年，美國環保署完成全國污染物排放淘汰制度（NPDES）電子報告制度，要求排放監測報告，這將使更多的CSO方案數據向公眾開放。

    04資金及未來需求

    EPA估計未來25年需要2710億美元在污水基礎設施上。盡管聯邦政府通過清潔水狀態循環基金(CWSRF)提供了一些資金，根據美國市長會議水利基礎設施支出的95%是由在地方層面支出的。

    過去五年，聯邦政府清潔水狀態循環基金(CWSRF)項目，為50個州和哥倫比亞特區的提供了每年平均14億美元的資金。作為配套，他們為合格接受者提供了平均每年總共58億美元金融協助，主要是貼現貸款。2015年的年度援助協議CWSRF是56億美元，2016年這一數字增加了20億到76億美元。主要的基礎設施類別聯邦政府基金，供水服務接收不到5%。

    據估計地方政府每年在下水道花費200億美元資本，每年在O&M花費300億美元。隨著城市繼續經歷人口增長，特別是在南部和西部，新的房產開發建設，同時農村家庭從化糞池系統切換到公共下水道，現有的集中式系統的壓力和處理工廠基礎設施需要數十億美元的新投資。以滿足聯邦監管要求。75%將用于處理工廠改進、運輸系統維修、新的傳輸系統,再生水分配，18%用在CSO方案修正，約7%用在雨水管理。

    全國城鎮報告，遵守聯邦廢水和雨水法規代表著他們的一些昂貴的資本基礎設施項目。地方政府依賴混合資金，包括下水道收費、專用的費用如雨水或分水嶺恢復費用、當地稅收和聯邦政府撥款。在污水行業年度支出總額的大約一半用在操作和維護（O&M）這一比例對資本投資可能會進一步上升。因為沒有聯邦資金可用于支付的各項，全部按由水費支付者負擔。

    資本項目和運營管理融資是困難的，因為公眾通常不會看到或欣賞現代廢水處理帶來的方便，使得下水道收費費率增長的必要性難以傳達。此外，每月的賬單收取的費率通常是由地方政府設定，這個設定可以受到政治因素的影響。因此，廢水費率通常不包括服務的全部費用，特別是由于老化系統隨著需求的上升、越來越多的用戶和額外的水質的措施。大多數處理設施費率費用由納稅人負擔，但是水電費上漲可以帶來負擔能力問題。在2014年的全國調查的50大城市，平均每月下水道賬單范圍，在孟菲斯是12.72美元，亞特蘭大是149.35美元。

    通過2014年的水基礎設施融資和創新法案（WIFIA），國會授權一個新的機制，主要針對是超過2000萬美元大型水利基礎設施項目融資。2016年12月，WIFIA項目獲得了2000萬美元的撥款，潛在借款人在2017年1月的有得到放款的機會。環保署估計此撥款將帶來大約10億美元的貸款支持供水和污水基礎設施投資約20億美元。

    05彈性與創新

    處理廠通常位于水域底部或沿海和河的地區。鑒于這些位置，許多公用事業機構最近對更極端洪水事件和海平面上升的脆弱性進行研究。例如，在2012年的超級風暴桑迪,一些在紐約和新澤西污水的處理廠在風暴潮中淹沒，導致數百萬加侖的未經處理的污水泄漏到鄰近的水道。這些年來，很多處理廠和其他在美國開發了恢復計劃，已經開發出彈性計劃和增加基礎設施設防洪水和風暴潮。

    處理廠也反思通過營養回收項目實施有機固體殘渣填埋處理。有機固體有機材料后剩下的處理過程。傳統有機固體殘渣被認為可以廢棄并轉移到垃圾填埋場。然而，當正確地處理和加工有機固體廢物使之成為營養豐富的有機物質，可以作為肥料；或通過厭氧消化器和離心機的使用，可以球團化地在高壓力和溫度焚燒用作能源。

    根據美國沼氣理事會數據，目前有1269水資源化設施使用厭氧消化器，約有860使用沼氣作為一種新的能源，從需求和成本上減少使用傳統電網能源。有超過2440個處理廠被確認為成熟的未來沼氣開發項目，結合其他沼氣能源比如農業可以產生足夠的能源供350萬美國家庭。

    通過新的處理方法的出現,如反滲透、臭氧、ultraviolent光，污水可以比傳統的氯接觸方法更快地處理。處理和占用時間較少，處理廠可以處理更多的廢水和經常排放更清潔、更純的產品重新進入環境。

    在國家的一些地區，隨著暴雨事件和其他的水資源短缺，污水和雨水再利用連續增加。再理用的新方法和技術允許社區更好地管理寶貴的水資源，其途徑是水處理廢水產品滿足商業、灌溉和工業用途所需要的水平。

    在清潔水法案通過分期付款援助下，重振國家循環貸款基金(SRF)，使之符合超過5年最低200億美元的聯邦資金。全額資助水基礎設施融資和創新法案（WIFIA）保持在其授權的級別。

    06建議

    ---保持免稅市政債券融資。低成本獲得資本有助于保持貸款應承擔強勁和可獲取性地將廢水升級為大型和小型的社區設施。

    ---消除對水的水基礎設施國家限制私人活動債券，將每年估計有60億到70億美元新的私人融資。

    ---建立一個聯邦水利基礎設施信托基金資助國家資金短缺清潔水法案下的基礎設施系統。

    ---保持免稅債券的狀態。這些債券的資金在過去十年內提供超過1.9萬億美元的基礎設施建設。

    ---提高廢水處理的真實成本的意識。

    ---實現清潔水法案合規管理，通過分期付款援助最大限度地減少對低收入居民和經濟競爭力的影響，回顧EPA負擔能力準則；更新或者增強聯邦和州的援助；和其他重定向符合廢水管理要求的援助來源。

    ---支持綠色基礎設施，比如水和空氣質量改進帶來效益，對社區的審美價值和成本競爭力。

來源：向洋看世界