第二章 文獻回顧
第三節 農業廢棄物的種類成份分析及用途
農業廢棄物包含農產廢棄物與農業資材廢棄物,這些農產廢棄物均可回收再
利用,製成堆肥、廄肥,再回歸到農田,惟若隨意傾倒,丟棄或燃燒亦或處理不 當則均會造成環境污染。而根據楊紹榮(1997)的研究中指出目前農業生產過程 中所產生的廢棄物有〆穀類廢棄物、特用作物廢棄物、蔬果廢棄物、食品工廠廢 棄物、菇類栽培介質廢棄物、禽畜及養殖廢棄物、樹皮、庭園及行道樹修剪之廢 棄物等七大類。農業廢棄物可做為能源作物的種類,主要有穀類作物(如小麥、
玉米)、澱粉類作物(如馬鈴薯)、糖類作物(如甘蔗)、油料作物(如油菜、
向日葵、亞麻、澱粉類作物與糖類作物)、纖維作物、染料作物、以及其他能源 作物(如生長期較短的木材或整株作物,包括〆芒草、玉米或榖類作物)。上述 作物的非食用用途,則可分別提煉出澱粉、糖、油菜籽油、亞麻籽油、葵花油與 纖維等工業原料,或是將其進一步轉成熱能與電力的供應原料(王茹涵,2006)。
本研究因選用花生殼作為本實驗之材料,以下為花生殼之成份分析及用途說明。
一、花生殼成份
花生分佈於南緯40 度至北緯45 度之間的溫暖氣候區域,主要種植在亞洲、
非洲、大洋洲、北美洲和南美洲。本研究之主要材料為花生殼,產自於雲林縣虎 尾鎮々而台灣所種植花生之地區為雲林、彰化、嘉義沿海地區之重要傳統經濟作 物,本研究整理2008 年雲林、彰化、嘉義全年花生之生產概況如表2-2所示,全 台灣年種植面積約2.25 萬公頃,年產量約5.50 萬噸,而雲林、彰化、嘉義三個 地區種植面積已占2.03 萬公頃,年產量約5.11 萬噸(農糧署,2009),雲林縣年 產量高達75.4 %,其次於彰化縣13.8 %,最後是嘉義縣3.60 %。
本研究之主要基質為花生殼,而花生分為三個主要部分〆花生仁、花生種皮 和本研究所採用之花生殼。花生經由脫殼工廠經過去種皮和去果殼之處理後可作 為榨油或其他之利用々花生的廢棄物比例為每100 公斤花生約產生24 公斤的花 生殼,而花生殼營養成份中有機物佔95 %,含有蛋白質4.8 %~7.2 %,脂肪1.2 %
~2.8 %,可溶性碳水化合物10.6 %~21.2 %(其中包含單醣、雙醣和低聚醣),
澱粉0.7 %,半纖維素10.1 %,粗纖維素65.7 %~79.3 %,灰分1.9 %~4.6 %(如
%,熱水溶出物16.5 %,苯醇溶出物2.7 %(黃金城,1984)。
表 2-2 2008 年彰化縣、雲林縣及嘉義縣全年花生之生產概況
縣市 種植面積(公頃) 每公頃產量(公斤) 產量(公噸) 百分比(%)
彰化縣 3,462 2,200 7,618 13.8 雲林縣 16,079 2,583 41,528 75.4
嘉義縣 858 2,332 2,000 3.6
小計 20,399 7,115 51,146 92.8 全國合計 22,537 38,830 55,076 100 資料來源〆農委會,2009
表 2-3 花生殼成份分析表
成份 百分比(%)
蛋白質 4.8
脂肪 1.2
碳水化合物 10.6
澱粉 0.7
半纖維素 10.1
粗纖維素 70.7
灰分 1.9
合計 100
二、花生殼之用途
目前花生殼大多用於與農業廢棄物混合醱酵製成堆肥,再回歸到農田以及當 燃料燃燒,較少用於當能源作物來研究。而花生殼中含有高量的纖維素約80 %(其 中包含木質素28 %、半纖維素10.1 %),適合用於水解醱酵以產氫々所以本研究 打算以花生殼作為本研究農業廢棄物批次詴驗及SBR 產氫的基質來源。儘管有 大量農業廢棄物原料可重新使用,但這些材料在技術上與循環使用上仍存在著一 定的障礙,這正是本研究需努力的地方。