第四章 全國廚餘處理方法及研發趨勢
4.3 JH 生技公司之簡介
JH 生技股份有限公司坐落於高雄市燕巢區(縣市合併前 高雄縣燕巢鄉)、
成立於民國106 年 02 月 02 日,總面積 2255.38 平方公尺,民國一 O 六年核准 申請工廠登記(詳附錄、1),民國一 O 七年取得農委會肥料登記證(詳附錄、2),
成為合格肥料製造商,核心技術與日本エス‧アイテクノ株式會社合作「Bio-Mate 有機廢棄物高速發酵處理法」(授權詳附錄、3 ),並取得 Bio Tech21 是由 23 種發酵菌類混和製成(生長週期壽命約為 6 個月),屬於好氧處理,發酵溫度 最佳溫度攝氏 85~90˚C,分解時必須維持氧氣充足供應,避免厭氧菌產生活動 分解,造成有機質腐臭氨化現象。
JH 生技公司在正式設立肥料廠之前,與日本エス‧アイテクノ株式會社投 入多年設備之研發,公司研發歷程如圖、20 所示:
圖 20、JH 生技公司發展經歷示意圖 資料來源:JH 生技公司
「Bio-Mate 有機廢棄物高速醱酵處理法」係利用 BioTech21 發酵菌,於 20 小時內將廚餘透過高溫發酵(85~90℃)、分解等流程, 轉變成可再利用之有 機肥料。
本技術特點有別於市面上常見快速發酵技術之地方有兩點,第一點是不特 別強調極短時間(如 2 小時完成發酵),而是讓廚餘及發酵菌在發酵槽控制良好 的環境中,進行充分發酵,所以出料後即是完熟有機肥產品,無需後發酵,亦 可完全避免發酵不成熟之有機肥施放進入田中,造成二次污染問題;第二點則 是由於發酵時間較長, 廚餘中水分能在高溫發酵過程中,形成水蒸氣,伴隨發 酵槽空氣供給之抽排氣系統排除,故不需要進行廚餘脫水步驟,可大量減少處 理廢水問題。
在高速發酵過程中,將藉由「BioTech21 發酵菌」、「資材成份之調配」、
「pH 值調整」、「水份調整」、「溫度控制」,以及「空氣供給」等方式,達成高
速發酵之處理條件,說明如下。
一、BioTech21 發酵菌
BioTech21 發酵菌是由 23 種醱酵菌類混合而成(其生長週期壽命約六 個月), 其中包括放線菌類、真菌類、絲菌類、細菌類及新開發之酵母 菌, 其在乾燥及常溫下呈休眠狀態,在充份通氣下水份含量初期 60%、溫 度在 60℃時最為活躍。溫度在 65℃~75℃時,能有效分解澱粉、醣類、蛋 白質、脂肪。溫度在 55℃~62℃時,難分解之纖維質、半纖維、角蛋白 等,經處理後亦可作有效分解。
二、資材成份之調配
廚餘中的碳素是微生物活動繁殖的基本能源,氮素則為微生物細胞形 成之重要物質,其中 17<C/N<33 以 25 最佳,然因實做上難以掌控此數 據,故以此為一般理想區間之參考依據。另碳/ 磷(C/P)比值以 75~150,
氮/鉀(N/K)比值以 2~5 為原則。以上 C/N、C/P、N/K 值以 C/N 為主要 調整比值,即以此為調整之主要參考依據。
三、pH 值調整
酸鹼(pH)值為微生物生育、活動之重要因子,一般而言,細菌性喜中 性、真菌性喜微酸性,pH 值調整為 5.7~7.0 之間即可。惟微生物大部份 需在微酸性情況中做分解動作,故在進行高速發酵作業時,pH 值不可低 於 4.0,亦不可高過 7.0,如偏酸時可添加少許食鹽或農用石灰,如偏鹼時 可添加醋酸或磷礦粉調和。
四、水份調整
由於微生物體中之水份含量在 60%以上,故廚餘含水量將影響微生物 之活動、繁殖。最適資材水份應調整於 60%±5%,如太濕可使用木屑等副 資材調整。
五、溫度控制
廚餘高速發酵處理是運用「高速醱酵處理機」之溫控設備, 將溫度 控制在適合發酵介質之生長、活動環境溫度。溫度超過菌種耐受程度時,
不僅會影響微生物對有機質之分解能力,甚至會產生微生物消滅現象;本 技術研發之菌種,能於 85~90℃時,持續發揮活性,增加發酵分解速率。
六、空氣供給
廚餘進行高速醱酵分解時,氧氣之供應是不可欠缺的條件, 若通氣 不良時將造成氧氣供應不足,好氣性菌無法對有機物產生醱酵分解作用,
而厭氣性菌種活動分解,將造成有機物質腐臭、氨化現象。因此適當充份 之送風攪拌,是為充份供給發酵菌氧氣促進資材快速分解最好之方法;攪 拌亦能使發酵菌充份與均勻地和廚餘接觸,加速廚餘之分解速度。
圖 21、JH 生技公司廚餘處理流程示意圖
廚餘處理廠內設備如下圖、22 示意:兩條產線各日處理量 10 噸,每日可處 理 20 噸之廚餘,統一由右下方進料槽進料,經過破機將廚餘碎成 10cm
圖 22、JH 生技公司廚餘處理設備 3D 模擬示意圖 資料來源:JH 生技公司提供
之粗顆粒,再經過細破碎工序將一步系碎成 1~2cm 之顆粒,增加後續進入發酵程 序廚餘與微生物接觸的表面積,以利後續發酵處理;發酵備料槽藉由螺旋輸送設 備送入主發酵槽過程中添加木屑、枯枝葉、稻梗等植物纖維副資材,以調整廚餘 物料之含水率(將含水率降至 60%),廚餘混和物被送入只發酵槽後藉由溫控設備 將環境溫度加溫 85~90℃,充分之通風維持供氧,營造最佳之快速之發酵環境,
以利廚餘物料充分發酵分解,最後經由出料輸送皮帶送入螺旋分料機,將成品送 入降溫穩定槽中,即完成有機肥的製作。