實場案例背景資料

本研究藉由實場案例探討沼氣電力排放係數，使用生命週期評 估標準方法劃分排放邊界，藉由產品碳足跡闡述及論證沼氣發電具 有淨負值的減排效益。

此次研究由台灣某畜牧場提供相關沼氣發電相關資料，該牧場 內豬頭數達 40,000 頭，沼氣發電機裝置容量達 195kw(65kw*3)年估 計發電量達 138.2 萬度，圖 3-2 為牧場生產沼氣流程圖。

圖 3-2 牧場沼氣生產流程

該牧場使用清洗豬眷之豬糞尿液作為沼氣發酵原料，透過固液 分離設備將其固體與液體分開，而豬糞由於有機質含量極高，因此 送往堆肥場進行堆肥處理製成肥料、太空包等。而液體則會先經過 三段式廢水處理設備處理完成沼氣生產。

一、 污水處理系統

牧場養豬數量將近 40,000 頭，該牧場設置了三期污水處理設施 對養豬廢水進行處理，其中第 3 期於 2018 年度新建完成。廢水經第 一階段處理完送至厭氧槽進行消化，豬糞尿廢水進到消化槽停留時間 為 7 天，三座厭氧消化池單日總處理量為 850 噸，厭氧消化槽總容積

為 19,400 噸廢水量，表 3-3 所示。

二、 沼氣純化系統

牧場所使用之純化系統為水洗式沼氣純化塔，由於沼氣中含有 0.2-0.5%的硫化氫氣體，該物質會造成引擎內部零件腐蝕導致設備損 壞。硫化氫本身有易溶於水的特性，當沼氣送進純化塔內時，會透過 噴水以及濾料來增加沼氣與水的接觸面積，讓沼氣中硫化氫溶於水中 加以處理，當水中硫化氫飽和時，在通入空氣以氣提法將流化氫去除，

其缺點需要消耗大量水資源及電力，溶於水之流化氫會導致循環水 pH 下降成強酸 (黃，2007)，因此循環水需定期更換處理。圖 3-3 為 沼氣純化系統流程。

圖 3-3 沼氣純化流程圖 (改繪於經濟部能源局，2000) 三、 沼氣發電系統

牧場所使用的發電機是由漢翔製造的 65kW 渦輪式發電機三台，

進行施灌，每年共施灌 6 次，每次施灌量為 1,312.2 公噸，施灌深度 約 4.08 公分。該牧草使用經驗氧發酵支柱糞尿廢水以管線將沼液沼 渣送到施灌地，以溝灌方式進行沼渣農地肥份使用。該沼液沼渣特性 如下表 3-6 所示。

表 3-6 沼液沼渣特性及成份分析表

項目 pH EC TN TP Cu Zn NH4+-N 單位 - μS/cm mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L 檢測值 7.4 8750 376 55.5 0.44 1.96 322

資料來源:牧場自行提供

狼尾草是國內主要多年生國產牧草之一，從種植到採收狼尾草需 要 8-10 週生長週期，其植物體內總碳含量平均約為 41.8%，全年每公 頃碳固定量分別為 15.4-18.8mt/ha。狼尾草 30cm 以上土壤碳存量為 35-45mt/ha，1m 以上土壤碳存量分別為 45-50 mt/ha(畜產所，2015) 。

Lantz and Börjesson (2014)使用豬糞尿消化液做為肥料，假設消化 液 DM 為 2.9%，估計碳含量達 40%，因此保守估計消化液施肥於農 地會造成 4.4 kg CO2/ton 的土壤碳儲存。