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大臺北地區廚餘回收利用策略之研究

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Academic year: 2021

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(1)國立臺灣師範大學 地理學系第四十五屆碩士論文. 大臺北地區廚餘回收利用策略之研究. 指導教授:郭乃文 研 究 生:許淨雅. 中華民國一○五年六月.

(2) 摘. 要. 大臺北地區廚餘回收量佔全臺廚餘回收量近三成,雖然將可再利用資源予以 回收立意良好,卻也面臨廚餘去化困難問題,因此本研究期望能藉由了解廚餘處 理歷程與技術,並分析其廚餘數量與性質,最後在綜合性探討下得出大臺北地區 最佳廚餘處理策略。本研究是透過政府統計資料分析廚餘數量、實地採樣化驗廚 餘特性及利用分析層級程序法對廚餘處理方案進行評估。 本研究結果顯示:一、廚餘產生量推估方式,以成分推估法為佳,且發現近 年大臺北地區廚餘總回收數量有下滑趨勢,但仍有四、五成廚餘尚未進入回收體 系,值得特別注意;二、根據實際檢測數據,大臺北地區廚餘性質中水分與油脂 近年有比較高的趨勢,總氮、總磷、礦物質鈉近年則比較低;三、分析層級程序 法結果在構面部分之重要性依序為環境、經濟、社會,環境構面重視二次污染、 處理效率等,經濟構面較重視工程建設成本、操作處理成本等,社會構面則重視 鄰避效應、科技穩定性等,而在整體綜合排序上,前五項最重要之評估指標分別 為二次污染、處理效率、能資源消耗、資源回收率、鄰避效應。本研究最後進行 最佳廚餘處理方案之優選,結果以厭氧消化處理方式最佳、區內堆肥次之。本研 究結果將可提供相關單位擬定廚餘處理技術方案時參考。. 關鍵字:廚餘再利用、分析層級程序法、厭氧消化、臺北市、新北市.

(3) Abstract Food waste treatment has become the major problem of Taipei and New Taipei cities because few compost sites can be found now. Hence, the optimal treatment technology needs to be investigated further to solve this critical food waste problem in the urban areas. The first purpose of this study is to investigate the quality and quantity of food waste produced from the household in the Taipei and New Taipei cities. Real food waste samples were collected and analyzed here and the amount of food waste produced from the household were also calculated with various approaches. In addition, the relationship between the food waste amount and some social-economic indicators were examined in this study. The second purpose of this study is to establish the assessment system of food waste treatment technology selection. The Analytic Hierarchy Process (AHP) was used to collect the experts’ opinions to establish the system and to determine the weight of each indicator. Various food waste treatment technologies were evaluated according to this assessment system developed here. Finally, anaerobic digestion with sewage sludge was selected as the optimal food waste treatment technology in the Taipei and New Taipei cities. Keywords: food waste treatment, Analytic Hierarchy Process, anaerobic digestion, Taipei City, and New Taipei City..

(4) 目. 錄. 第一章 緒論 .................................................................................................................. 1 第一節 研究背景與動機 .......................................................................................... 1 第二節 研究目的 ...................................................................................................... 3 第二章 文獻回顧 .......................................................................................................... 5 第一節 廚餘收集與處理發展歷程 .......................................................................... 5 第二節 廚餘處理技術 ............................................................................................ 12 第三節 大臺北地區廚餘處理設施現況 ................................................................ 39 第三章 研究方法 ........................................................................................................ 67 第一節 研究區與研究對象 .................................................................................... 67 第二節 研究架構與方法 ........................................................................................ 70 第四章 結果與討論 .................................................................................................... 83 第一節 大臺北地區廚餘數量分析 ........................................................................ 83 第二節 大臺北地區廚餘性質分析 ...................................................................... 104 第三節 大臺北地區堆肥廚餘回收利用策略分析層級程序法 .......................... 111 第五章 結論與建議 .................................................................................................. 127 第一節 結論 .......................................................................................................... 127 第二節 建議 .......................................................................................................... 128 參考文獻 ...................................................................................................................... 129 附錄 I ............................................................................................................................ 138 附錄 II .......................................................................................................................... 139. i.

(5) 圖 目 錄 圖 2-1-1 圖 2-1-2 圖 2-1-3 圖 2-2-1-1 圖 2-2-1-2 圖 2-2-3-1 圖 2-2-5-1 圖 2-2-5-2 圖 2-3-1-1 圖 2-3-1-2 圖 2-3-1-3 圖 2-3-2-1 圖 2-3-2-2 圖 2-3-2-3 圖 2-3-3-1 圖 2-3-3-2 圖 2-3-3-3 圖 2-3-6-1 圖 3-2-1 圖 3-2-2 圖 4-1-1 圖 4-1-2 圖 4-1-3 圖 4-1-4 圖 4-1-5 圖 4-1-6 圖 4-1-7 圖 4-1-8 圖 4-1-9 圖 4-1-10 圖 4-1-11 圖 4-1-12 圖 4-1-13 圖 4-1-14 圖 4-1-15 圖 4-1-16 圖 4-1-17 圖 4-1-18 圖 4-1-19 圖 4-1-20 圖 4-1-21 圖 4-1-22. 1970 年以前廚餘處理示意圖 ................................................................... 8 1970~2003 年廚餘處理示意圖 ................................................................11 2003 年以後廚餘處理示意圖 ................................................................. 12 掩埋方式種類 ........................................................................................... 15 沼氣生成流程圖 ....................................................................................... 16 廚餘養豬流程圖 ....................................................................................... 25 厭氧消化兩階段流程圖 ........................................................................... 34 厭氧消化三、四階段流程圖 ................................................................... 35 福德坑掩埋場歷年沼氣處理及發電量 ................................................... 40 山豬窟掩埋場歷年沼氣處理量及發電量 ............................................... 41 三峽碳中和樂園沼氣發電流程圖 ........................................................... 42 臺北市 2002 年起豬隻數量變化圖 ......................................................... 44 新北市 2002 年起豬隻數量變化圖 ......................................................... 48 新北市養豬廚餘提貨方式 ....................................................................... 49 木柵焚化廠廚餘回收再利用堆肥化流程圖……………………………54 北投焚化廠廚餘前處理設施流程圖 ....................................................... 56 土城區廚餘堆肥場配置圖 ....................................................................... 59 厭氧消化流程圖 ....................................................................................... 65 研究架構圖 .............................................................................................. 71 大臺北地區堆肥廚餘回收利用方案評估架構圖 .................................. 77 臺北市歷年廚餘回收量 .......................................................................... 84 臺北市各年(2001~2014)總人口數圖 ................................................ 85 臺北市人口與廚餘回收量趨勢圖 .......................................................... 85 臺北市一般垃圾廚餘類比例趨勢圖(1998~2014) ............................ 86 臺北市人口與垃圾清運量趨勢圖 .......................................................... 86 臺北市可支配所得與廚餘回收量趨勢圖 .............................................. 87 臺北市可支配所得與人口數趨勢圖(2004~2014) ............................ 87 臺北市食品及非酒精飲料費用與廚餘回收量趨勢圖 .......................... 87 臺北市歷年廚餘數量趨勢圖(成分推估法) ...................................... 88 臺北市廚餘產生量回收率趨勢圖(成分推估法) .............................. 88 臺北市人口與廚餘產生量(成分推估法)趨勢圖 ............................... 90 臺北市可支配所得與廚餘產生量(成分推估法)趨勢圖 .................. 90 臺北市食品及非酒精飲料費用與廚餘產生量(成分推估法)趨勢圖91 臺北市歷年廚餘數量趨勢圖(人均值推估法) .................................. 92 臺北市廚餘產生量回收率趨勢圖(人均值推估法) .......................... 92 新北市歷年廚餘回收量 .......................................................................... 95 新北市各年(2001~2014)總人口數圖 ................................................ 96 新北市人口與廚餘回收量趨勢圖 .......................................................... 96 新北市一般垃圾廚餘類比例趨勢圖(1998~2014) ............................ 96 新北市人口與垃圾清運量趨勢圖 .......................................................... 96 新北市可支配所得與廚餘回收量趨勢圖 .............................................. 97 新北市可支配所得與人口數趨勢圖(2004~2014) ............................ 97 ii.

(6) 圖 4-1-23 新北市食品及非酒精飲料費用與廚餘回收量趨勢圖 .......................... 98 圖 4-1-24 新北市歷年廚餘數量趨勢圖(成分推估法) ...................................... 99 圖 4-1-25 新北市廚餘產生量回收率趨勢圖(成分推估法) .............................. 99 圖 4-1-26 新北市人口與廚餘產生量(成分推估法)趨勢圖 ............................ 101 圖 4-1-27 新北市可支配所得與廚餘產生量(成分推估法)趨勢圖 ................ 101 圖 4-1-28 新北市食品及非酒精飲料費用與廚餘產生量(成分推估法)趨勢圖 ...................................................................................................................................... 101 圖 4-1-29 新北市歷年廚餘數量趨勢圖(人均值推估法) ................................ 102 圖 4-1-30 新北市廚餘產生量回收率趨勢圖(人均值推估法) ........................ 102 圖 4-3-1 大臺北地區焚化廠、污水廠、自有堆肥場分布圖 ............................ 126 圖 5-1 臺北市各類廚餘產源所佔比例圖 .......................................................... 128. iii.

(7) 照 片 目 錄 照片 2-3-2-1 照片 2-3-2-2 照片 2-3-2-3 照片 2-3-2-4 照片 2-3-2-5 照片 2-3-3-1 照片 2-3-3-2 照片 2-3-3-3 照片 2-3-3-4 照片 2-3-3-5 照片 2-3-3-6 照片 2-3-3-7 照片 2-3-3-8 照片 2-3-3-9 照片 2-3-4-1 照片 2-3-4-2 照片 2-3-5-1 照片 2-3-5-2 照片 2-3-5-3. 垃圾車後斗加裝固定架設施 ............................................................... 51 兩類廚餘桶(綠:堆肥廚餘、藍:養豬廚餘) ............................... 51 中和區清潔隊作業區 ........................................................................... 51 堆肥廚餘與養豬廚餘細部圖 ............................................................... 52 養豬廚餘運送車圖 ............................................................................... 52 堆肥廚餘瀝水 ....................................................................................... 54 廚餘及一般垃圾貯坑(左:堆肥廚餘,右:一般垃圾) ............... 54 木柵焚化廠二次發酵槽圖 ................................................................... 55 木柵焚化廠土壤改良劑一景 ............................................................... 55 木柵焚化廠土壤改良劑圖 ................................................................... 55 廚餘高溫高壓蒸煮設備 ....................................................................... 57 北投焚化廠廚餘半成品堆置專區 ....................................................... 57 北投焚化廠廚餘半成品發酵圖 ........................................................... 57 廚餘絞碎機 ........................................................................................... 59 新莊區堆肥廚餘(左:來自市場、右:來自家戶) ....................... 60 委外堆肥廚餘載運圖 ........................................................................... 60 堆肥廚餘轉化生質酒精再利用展示平台 ........................................... 63 堆肥廚餘轉化生質酒精機具 ............................................................... 63 堆肥廚餘轉化生質酒精成品 ............................................................... 63. iv.

(8) 表 目 錄 表 1-1-1 表 2-1-1 表 2-1-2 表 2-1-3 表 2-2-1-1 表 2-2-2-1 表 2-2-2-2 表 2-2-5-1 表 2-2-5-2 表 2-2-5-3 表 2-2-5-4 表 2-2-5-5 表 2-2-5-6 表 2-3-2-1 表 2-3-2-2 表 2-3-2-3 表 2-3-2-4 表 2-3-2-4 表 2-3-2-5 表 2-3-3-1 表 2-3-6-1 表 3-1-2-1 表 3-1-2-1 表 3-1-2-2 表 3-1-2-3 表 3-2-3-1 表 3-2-3-1 表 3-2-3-1 表 3-2-3-1 表 3-2-3-2 表 3-2-3-3 表 3-2-3-4 表 3-2-3-5 表 3-2-3-6 表 3-2-3-7 表 4-1-1 表 4-1-2 表 4-1-4 表 4-1-3 表 4-1-5 表 4-1-6 表 4-2-1. 全臺、臺北市及新北市近年廚餘回收量 ................................................ 1 臺灣化學肥料施用及生產 ........................................................................ 6 農戶養豬飼料成份(1952~1953 年) ..................................................... 7 全臺垃圾清運量及廚餘所佔比例 ............................................................ 9 依物質分解度估算甲烷產生量 ............................................................... 13 臺灣垃圾主要處理方式結構比 ............................................................... 19 臺灣垃圾性質分析 ................................................................................... 21 各類有機廢棄物沼氣生質能源潛力預估 ............................................... 32 廚餘粒徑限制門檻 ................................................................................... 36 廚餘鈉含量限制門檻 ............................................................................... 37 廚餘油脂含量限制門檻 ........................................................................... 37 廚餘 pH 值含量限制門檻 ........................................................................ 38 廚餘氨含量限制門檻 ............................................................................... 38 臺北市豬隻飼養區 ................................................................................... 43 臺北市 2015 年度養豬廚餘招標各區承包商與販售價格表 ................. 45 臺北市養豬廚餘再利用統計表 ............................................................... 45 新北市豬隻飼養區 ................................................................................... 46 新北市豬隻飼養區(續) ....................................................................... 47 新北市 2015 至 2016 年度養豬廚餘招標與販售底價表 ....................... 50 木柵、北投焚化廠歷年土壤改良劑產量 ............................................... 58 八里污水廠與淡水水資源回收中心厭氧消化設施比較表 ................... 65 臺北市、新北市養豬廚餘分類 ............................................................... 67 臺北市、新北市養豬廚餘分類(續) ................................................... 68 臺北市、新北市堆肥廚餘分類 ............................................................... 69 臺北市、新北市非廚餘類(不可回收)分類 ....................................... 70 臺灣廚餘處理相關博碩論文 ................................................................... 73 臺灣廚餘處理相關博碩論文(續) ....................................................... 74 臺灣廚餘處理相關博碩論文(續) ....................................................... 75 臺灣廚餘處理相關博碩論文(續) ....................................................... 76 大臺北地區堆肥廚餘回收利用方案評估架構與指標說明表 ............... 78 三階矩陣範例 ........................................................................................... 79 轉換 excel 表格數據 ................................................................................. 79 不同階數隨機指標表 ............................................................................... 80 傳統 AHP 方案問卷表格 ......................................................................... 81 各評估指標之處理方案優劣比較 ........................................................... 81 養豬廚餘回收量佔各縣市總廚餘回收量比例 ...................................... 84 臺北市總廚餘產生量及堆肥廚餘產生量推估表(成分推估法) ...... 89 廚餘產生量推估比較表 .......................................................................... 93 臺北市總廚餘產生量及堆肥廚餘產生量推估表(人均值推估法) .. 94 新北市總廚餘產生量及堆肥廚餘產生量推估表(成分推估法) .... 100 新北市總廚餘產生量及堆肥廚餘產生量推估表(人均值推估法) 103 大臺北地區堆肥廚餘(濕基)化驗結果 ............................................ 105 v.

(9) 表 4-2-2 表 4-2-3 表 4-2-4 表 4-2-5 表 4-2-6 表 4-2-7 表 4-2-8 表 4-2-9 表 4-3-1 表 4-3-2 表 4-3-3 表 4-3-4 表 4-3-5 表 4-3-6 表 4-3-7 表 4-3-8. 研究區內廚餘性質化驗結果 ................................................................ 107 研究區外-國內廚餘性質化驗結果 ....................................................... 108 研究區外-亞洲廚餘性質化驗結果 ....................................................... 109 研究區外-美洲廚餘性質化驗結果 ....................................................... 109 研究區外-歐洲廚餘性質化驗結果 ........................................................110 大臺北地區 2015 年水分採樣數據 ....................................................... 111 大臺北地區 2015 年礦物質鈉採樣數據 ............................................... 111 大臺北地區 2015 年油脂採樣數據 ....................................................... 111 構面比較表 .............................................................................................112 環境評估指標比較表 .............................................................................113 經濟評估指標比較表 .............................................................................115 社會評估指標比較表 .............................................................................116 未加權之方案表 .....................................................................................118 未加權之方案調整配分表 .....................................................................119 方案得分表 ............................................................................................ 122 AHP 總表 ............................................................................................... 123. vi.

(10) 第一章. 緒論. 第一節 研究背景與動機 早年在生活水準較低、物質較為匱乏的年代,廚餘產生量較少,且多能夠自 行處理,例如:餵養家畜(禽) 、製成堆肥,然而隨著臺灣經濟快速發展、人口增 長、產業結構轉變、生活水平提升、消費及飲食習慣的改變等眾多因素影響,不 僅使得廚餘數量日與俱增,廚餘性質也在精緻化的飲食習慣下,其濃度、體積遠 高於以往(吳幸娟,2005) 。而依據環境保護署(2015)統計廚餘約佔一般家戶垃 圾量的二、三成,臺北市環境保護局(2015)更指出家戶垃圾中有三、四成為廚 餘類,並且在資源回收、零廢棄的潮流下,大臺北地區陸續推行了垃圾隨袋徵收 與垃圾強制分類,促使廚餘能更有效的收集,且由近年廚餘回收量(表 1-1-1)可 知大臺北地區廚餘回收量佔總廚餘回收量約三成左右,數量實為龐大,新北市更 因為全臺人口數最多的縣市,其所回收的廚餘亦冠全臺。將可再利用的資源回收 實為美意,但大量回收的廚餘之後續處理卻也因此成為了大臺北地區待處理的環 境議題。 表 1-1-1. 全臺、臺北市及新北市近年廚餘回收量. 全臺廚餘 臺北市 新北市 年份 回收量 廚餘回收量 廚餘回收量 (公噸) (公噸) (公噸) 2010 769,164 83,829 143,822 2011 811,199 88,615 185,949 2012 834,541 88,067 163,910 2013 795,213 80,964 154,372 2014 720,373 77,824 134,998 資料來源:彙整中華民國環境保護統計年報(2011~2015). 大臺北廚餘回收量 /全臺廚餘回收量 (%) 29.6 33.8 30.2 29.6 29.5. 在過去廚餘並未強制回收前,廚餘多數伴隨著一般垃圾進入掩埋場或焚化 廠,但近年研究指出廚餘掩埋將造成臭味問題、縮短掩埋場使用年限、增加污染 防治的難度,而廚餘以焚化方式處理也會因其高含水量與鹽分使其處理過程困難 且有產生戴奧辛之虞,況且強制民眾將廚餘分類回收後,如果處理方式又跟原先 未回收前一樣焚化處理也會使民眾觀感不佳,並且此兩種處理方式皆未能有效利 用富含有機質的廚餘,在資源利用觀點上也是種浪費。 於廚餘強制分類回收後,目前大臺北地區對於廚餘處理是採取堆肥化、飼料 1.

(11) 化(餵養豬隻)方式為主,在堆肥化部分多為委外處理,例如:臺北市委外處理 廚餘的堆肥場為苗栗縣康軒生物科技公司堆肥廠,但因其堆肥化發酵過程中產生 惡臭,導致附近居民抗議抵制其運行,再加上調查出其自身設施不足情況下,於 2014 年時遭到苗栗縣政府勒令停工(中時電子報,2014) ,這卻也引發了臺北市廚 餘回收後無所去處的問題,並造成停止回收廚餘的疑慮,現在雖先暫放於木柵、 內湖、北投焚化廠,但也並非長久之計,其實早在 2006 年時,雲林東勢堆肥場也 發生同樣的問題(蘋果日報,2014),因此,在經常流標或無法確實履行契約下, 廚餘處理以委外方式進行不確定性是大的,而原本將在八里污水處理廠蛋形消化 槽進行的廚餘變沼氣計畫也因故暫緩、從新規劃,現在除了木柵焚化廠能將廚餘 全數自行轉為土壤改良劑外,另兩廠僅能進行小規模廚餘資源化試驗,如:製成 生質酒精、有機培養土,雖然立意良好但較不具經濟性,要自主持續推動可能有 困難。而在養豬廚餘部分,現階段雖能將之標售完畢,但由於防疫問題,農委會 對於此種廚餘處理方式是採取較為保留的態度。 以日本對食品廢棄物處理方式評估為例,其對五種食品廢棄物處理方案1之環 境面、經濟面運行效能進行評比,在生命週期評估法部分,研究顯示將食品廢棄 物製成乾飼(liquid feed) 、濕飼(dry feed) 、生質氣化(bio-gasification)所排放的 溫室氣體較少,而在生命週期成本法部分,則以機械結合式堆肥(machine integrated compost)、野積式堆肥(windrow compost)所付出的成本較低(Takata, M. et al.,2012) ,由此可知雖然將食品廢棄物製成飼料或生質能源對於環境較為友善(相 對排放較少的溫室氣體) ,但以生命週期成本法結果而言,其成本相對較高,一般 廠商可能較無意願投資、負擔此類廚餘處理方式,因此是需要有政府補助或配套 措施才較易實行。借鏡於臺灣目前兩大廚餘處理方式-堆肥化、飼料化(濕飼), 也因堆肥化總成本低,所以較為普遍,但此資源化方式相對於飼料化與生質氣化 來說排放溫室氣體較多,是對環境較不友善之處理方式,而飼料化部分,餵養豬 隻又有導致口蹄疫之疑慮,且在大臺北地區各種條件下是無力於發展養豬業或堆 肥產業,所以如前所述目前廚餘後續多選擇委外處理方式,但廚餘送往外縣市將 增加額外的經濟與環境負擔並且有以鄰為壑的爭議,如何將廚餘自行去化甚至資 源化成為了一項重要環境課題,如果可以妥善解決,將有助於都市永續發展。 1. 五種處理方案分別為機械結合式堆肥(machine integrated compost) 、野積式堆肥(windrow compost) 、濕飼(liquid feed) 、乾飼(dry feed)、生質氣化(bio-gasification) 。 2.

(12) 第二節 研究目的 雖然大臺北地區廚餘數量龐大且成份複雜,但由於廚餘回收體系較為完整, 將有利於研究廚餘相關議題,並且如能將廚餘處理問題最為嚴重的大臺北地區妥 善處理也可成為其他縣市廚餘處理範本,因此,本研究希望達成以下目的: 一、 回顧與分析臺灣廚餘收集與處理歷程。 二、 探究大臺北地區廚餘質與量特性。 三、 探討大臺北地區廚餘最佳處理方式。. 3.

(13) 4.

(14) 第二章. 文獻回顧. 本研究為了提出大臺北地區最佳廚餘回收利用策略,因此,必須先探討研究 區內歷年來對於廚餘處理的方式。本章主要分為三節,第一節為概述廚餘收集與 處理的發展歷程,探究從 17 世紀至 2014 年間的變化,將透過彙整產業、政策、 國內外環保概念與局勢說明之;第二節則為羅列各項具代表性的廚餘處理技術, 將簡介其定義、種類、處理原理、適用環境與條件、優缺點;第三節則聚焦於大 臺北地區廚餘處理方式,如:掩埋、飼料化(養豬)、堆肥化、委外處理、製成生 質酒精以及厭氧消化等,主要陳述其現況。. 第一節 廚餘收集與處理發展歷程 臺灣在早年生活較為困苦、物質貧乏及勤儉惜物的觀念之下,較少有廢棄的 食物產生,而產出的廚餘數量也多能夠自行處理,像是餵養豬隻、雞、鴨、製成 堆肥等,然而,隨著經濟快速發展、生活水準提升、都市化以及消費與飲食文化 改變,使得大臺北地區廚餘數量大幅增長,且在寸土寸金的地區更是無法繼續畜 養牲畜或製造堆肥,丟棄的廚餘成份也較以往複雜許多,質與量的改變造成廚餘 的處理(尤其在都市地區)顯得更加的困難。本節對於廚餘收集與處理歷程分為 三階段,第一階段是 1970 年代以前作為牲畜飼料與堆肥,第二階段為 1970 至 2003 年間的隨意丟棄,第三階段則是 2003 年以後廚餘開始回收、處理。 一、1970 年代以前 廚餘在早期並未造成人們太大的困擾,因此有關廚餘回收與處理的文獻較為 稀少、零碎,其所提及多為餵養牲畜、隨意棄置等,所以本研究在此部分將關注 於人們所畜養的家畜,特別是能以廚餘餵養的豬隻。 在 1960 年代以前,家畜(禽)多以農村副業的形式飼養,原因大略為早期的 臺灣人民普遍貧窮,須飼養一些不需要花太多時間、精力照顧的牲畜來貼補家用, 並且這些牲畜可用農作物的副產品或廢棄物、廚餘等來餵食,較不需花費額外成 本,最主要是其排泄物可作為堆肥,供農業生產所需使用,因為臺灣在大量施用 化學肥料之前(表 2-1-1) ,高溫多雨的氣候條件再加上集約的耕作方式,造成地力 耗損嚴重,此時家畜(禽)的排泄物、廚餘等就成為了保持地力重要的堆肥(陳 正祥,1993;行政院主計總處,2006),林殿琪(2000)也指出為何家戶廚餘堆肥 5.

(15) 化最早僅始於 1980 年末,乃因過去廚餘多作為禽畜飼料。接著本研究將關注於與 廚餘較為相關的養豬產業之發展演變。 表 2-1-1 臺灣化學肥料施用及生產 年份 化學肥料施用(公噸) 1946 43,178 1961 704,468 1971 839,968 1981 1,335,889 1991 1,409,426 1996 1,391,665 資料來源:彙整中華民國統計年鑑(2006). 化學肥料生產(公噸) 1,502,424 1,525,692 1,598,775. 在臺灣飼養的家畜種類中,以豬佔最多數、牛次之,且據文獻統計 1965 年時 養豬戶佔全體農戶 79.13%(行政院農委會,2012) ,可見過去家戶幾乎都會飼養豬 隻,而關於豬隻飼養方式則與本研究廚餘最為相關,對於早期餵食豬隻的飼料, 一般大眾的印象就是餿水和甘藷,這種飼養方式和其引入者本身的文化有密切關 聯,在距今三、四百年前(約莫 17 世紀),陸陸續續來臺拓墾的福建、廣東移民 攜帶了原鄉的豬種,這些豬跟隨主人所居地區命名,分別為桃園豬(原為龍潭陂 種或稱中壢種,1910 後統稱桃園種,俗稱臺灣黑豬) 、頂雙溪豬、美濃豬,經過長 時間的遷移,後續也成為了本地豬之一,其中又因桃園種最適應臺灣氣候、風土 並為民眾所食用之肉品(傳統農家不食牛肉) ,因此最為普遍(行政院農委會豬主 題館,2008;曾純純、朱有田,2013),而這些移民者不僅只是攜帶豬隻來臺,也 將其飼養文化引入—餿水養豬,這是因為中國面臨了龐大人口與糧食的壓力,因 此較無法把仍可食用之糧食直接用於餵養豬隻,而為了避免豬與人爭食,其飼料 多為自家的殘羹剩飯或是農業的副產品、廢棄物(表 2-1-2) ,諸如:雜汁、甘藷蔓、 米糠、麥麩、豆渣等,這種不壓縮到人類食物供給的飼養方式,經濟地理學者 Earl B. Shaw 將此稱之為”scavenger feeding”。而養豬之所以成為了臺灣最普遍的副業, 導因於其排泄物能作為堆肥、能運用剩餘的勞力照料(如:家庭主婦、老人、孩 童) 、雜食性促使餵食極為便利且具經濟性(像是能以食品廢棄物或臺灣普遍生長 且廉價的甘藷飼養) ,還可販賣獲取現金貼補家用、祭祀或婚喪喜慶自用、傳統農 家不吃牛多食用豬肉為主、獲取豬油、日治末年也作為皮革資源(行政院農委會 豬主題館,2008;劉志偉,2009;黃玉齋,2001),然而,為了提高養豬業的經濟 效益,陸續進行品種改良、飼養方式改進,但這也影響了廚餘養豬的生產模式。 6.

(16) 表 2-1-2 農戶養豬飼料成份(1952~1953 年) 項目 重量(公斤) 百分比(%) 甘藷 64,778.9 15.80 甘藷蔓 93,717.5 22.86 甘藷簽 11,257.4 2.75. 百分比(%) 20.13 10.29 12.03. 5,391.20 3,587.73 589.95 75,595.25. 7.13 4.75 0.78 100.00. …. 價值(元) 15,220.49 7,779.82 9,092.72. 殘飯 11,126.8 雜汁 189,270.1 其他 4,508.3 合計 409,902.6 資料來源:引自劉志偉(2009). 2.71 46.17 1.10 100.00. 就在 1960 年代以後養豬業逐漸有了巨大的轉變,從以往的傳統農村副業逐漸 轉型為專業化、商業化的現代養豬產業,這主要受到當時的國際政治經濟與政府 政策影響。二次世界大戰後,美國因本土未受戰爭波及且在產業持續蓬勃發展下, 其農業發生了生產過剩的問題,因此極為積極的擴張海外市場,宣導與鼓勵以美 式為主的營養學標準與飲食習慣,再加上當時的政府政策與豬肉外銷市場的增長 (尤其對日本市場銷售)促使臺灣養豬業日益興盛並轉變成以現代化方式養豬, 例如:在 1953 年,臺糖公司為了增加堆肥供應而推動大規模養豬計畫,開啟了臺 灣養豬業企業化經營模式的首例,而為了更進一步發展養豬業,臺灣省政府農林 廳與農復會於 1963 年執行了「綜合性養豬計畫」,規定了最低豬隻數(一頭母豬 與十頭肉豬或其倍數) 、飼料的調配、育種與出售…,因此在計畫實施後,逐漸打 破了副業型態的儲蓄式養豬,以副業型態養豬的農家以往僅飼養 3~5 頭豬,並以 甘藷、廚餘、農作副產品或廢棄物(如:香蕉梗、甘薯藤)等作為飼料,對飼料 中的營養成分也並不特別調配,加上飼養豬隻主要是為了獲取堆肥,其次為節慶 時自用,因此也不太講究如何飼養,使得豬隻生長速度較為緩慢(所飼養的黑毛 豬生長期較白毛豬長) 、瘦肉率也較低,然而計畫實施後,因農民必須花錢購買飼 料,養豬開始需要計算其利潤,以往較不具經濟效益的副業養豬型態逐漸式微, 取而代之的是大規模、專業化飼養,養豬戶雖然日益減少但豬隻數量則不斷的增 加,並且在以美援的穀物發展養豬業與飼料產業方針下,鼓勵以玉米、黃豆(其 廢棄物製成的黃豆粉、豆餅是優質的動物飼料)替代了以往的甘藷、餿水飼料, 加上計畫推廣的品種為吃飼料不吃廚餘、生長期較短的白毛豬(表 2-1-3) ,從這段 時間開始,廚餘可能成為無法自行妥善解決的問題(劉志偉,2009;汪玉貞,2012; 行政院農委會,2012)。 7.

(17) 表 2-1-3. 養豬模式比較 項目 豬頭數. 農村副業式養豬 3~5 頭. 現代化養豬產業 一頭母豬與十頭肉豬 (或以此的倍數). 甘藷、廚餘、 農作副產品或廢棄物 養豬目的 堆肥、自用、儲蓄 豬品種 黑毛豬 資料來源:彙整行政院農委會(2012) 豬飼料. 玉米、黃豆 經濟效益 白毛豬. 關於黑毛豬後續數量調查資料較為稀少,目前僅就農委會「90 年 11 月底台灣 地區養豬頭數調查結果分析」 、 「94 年第四季養豬頭數調查結果與供給預測」及「95 年 11 月底養豬頭數調查結果摘要」等報告結果表示黑毛豬於 2001 年為 937,956 頭,佔全臺總豬數 13.0%,2005 年時則為 770,800 頭,佔全臺總豬數 10.7%,2006 年為 1,062,298 頭,佔全臺總豬數 15.0%,顯示黑毛豬數量是相對稀少的,能處理 的養豬廚餘是有限的。 在政府廢棄物管理方面,1970 年以前垃圾處理問題尚未受到重視也因此無嚴 加管制,一般垃圾處理方式多採行堆置(棄) 、堆肥,廚餘則如前所述在前段時期 多作為養豬飼料、堆肥,但隨著 1960 年代以後,副業式養豬逐漸式微下,廚餘想 當能爾是伴隨著一般垃圾丟棄方式處置,因此,廚餘的處理及有效利用在此後段 時期逐漸出現了問題。而政府開始意識到垃圾後續處理問題需直至 1971 至 1982 年國內經濟迅速成長下,垃圾數量及性質急速改變之後,依統計調查垃圾成分分 析中可知廚餘所佔比例約三成,數量極為可觀,顯示人們不若以往將廚餘作為飼 料再利用,而是選擇與一般垃圾般直接丟棄的方式(圖 2-1-1)(張祖恩,1994)。. 圖 2-1-1. 1970 年以前廚餘處理示意圖. 8.

(18) 二、1970-2003 年 張祖恩、蔣立中(1998)指出每人每日垃圾量與國民所得呈現正相關,例如: 1980 至 1992 年間,國民所得大幅增長,垃圾清運量隨之快速成長,但在 1992 年 以後,國民所得增長趨緩,垃圾成長也呈現減緩趨勢,並且隨著環保意識提升、 民眾對環境品質要求提高、政府積極推動垃圾資源回收利用,使得垃圾成長更為 緩慢甚至出現負成長(表 2-1-3) ,聚焦於廚餘部分,所佔一般家戶垃圾比例會因所 得提高促使民眾外出飲食增加而減少,但 1997 年推動資源回收後,因資源物質於 一般垃圾成分中排除,導致廚餘比例又相對增加,平均而言約佔三成左右。 表 2-1-3. 全臺垃圾清運量及廚餘所佔比例 垃圾清運量 年份 (萬公噸) 增減率(%) 1988 589.85 1989 625.87 6.11 1990 684.48 9.37 1991 723.90 5.74 1992 800.11 10.53 1993 821.73 2.70 1994 849.82 2.53 1995 870.78 3.35 1996 873.64 2.53 1997 888.08 0.33 1998 888.05 1.65 1999 856.58 0.00 2000 787.56 -3.54 2001 725.48 -8.06 2002 672.36 -7.88 資料來源:彙整環境保護統計年報(2003). 垃圾成份中 廚餘所佔比率(%) 28.87 25.73 23.47 23.50 17.94 18.97 24.90 18.29 21.83 27.76 27.32 23.34. 關於廚餘方面,如前所述在不重視垃圾處理及廚餘尚未強制回收之前,多數 廚餘也就在無法養豬與製成堆肥下,經常是跟隨著一般垃圾恣意棄置,因此本研 究將概述一般垃圾處理發展歷程。 因環保意識初萌芽、社會關注度不高且技術尚未成熟之下,早期的垃圾處理 設施多較為簡陋、不符合現代環境衛生條件需求,並且也未考量污染防治及安全 性問題,易造成二次污染與引發附近民眾不滿,對於垃圾處理的轉捩點是以 1982 至 1987 年為關鍵期,在 1982 年時焚化佔總處理量 1.9%、堆肥佔 0.8%、掩埋佔 75.2%、其他傾棄與就地燃燒佔 22.1%,僅 2.7%符合衛生處理,然而此時期仍正處 於經濟持續快速發展,垃圾產出量急速增長且性質亦趨於複雜的情況下,在沒有 9.

(19) 合適處理方法及附近民眾積怨已深,接連爆發了「垃圾大戰」(張祖恩,1994), 促使政府不得不重視垃圾問題,因此為了解決日益增長的垃圾數量與改善生活居 住品質,行政院於 1984 年通過了經濟建設委員會所提出的「都市垃圾處理方案」, 垃圾處理以掩埋為主,並協助各地方政府興建符合衛生環境條件的垃圾掩埋場, 而以此方案原則之下,衛生署亦研擬了「都市垃圾處理計畫」 ,並訂定了三期六年 (1985~2002)的垃圾處理計畫,預計執行完成後能大幅的改善垃圾處理問題,然 而在計劃執行期間,隨著人民環保意識的抬頭以及經濟快速發展導致地價上揚, 使得掩埋場土地取得日益困難,並且在焚化技術較為成熟下,於是參考原本的「都 市垃圾處理方案」再經過行政院環境保護小組數次會議討論後訂定「垃圾處理方 案」(1991),改以焚化為主、掩埋為輔之垃圾處理主軸,並訂定「臺灣地區垃圾 資源回收(焚化)場興建計畫」 ,郝柏村亦在六年國建頒布「一縣市一焚化爐政策」 , 爾後由於焚化廠興建的經費十分龐大,為了避免影響政府財政擠壓其他款項,再 訂定「鼓勵公民營機構興建營運垃圾焚化廠推動方案」(張祖恩,1994;張祖恩、 蔣立中,1998;環保署,2003)。 早先將垃圾都視為廢棄物的觀點下訂定了「廢棄物清理法」(1974),從其立 法宗旨「有效清除、處理廢棄物,改善環境衛生,維護國民健康」可以得出僅著 重於如何清除與改善衛生條件(張祖恩,1994) ,雖已意識到垃圾問題,但並沒有 妥善的將其中還能再利用的廢棄物分類,仍以掩埋、棄置處理,而需在經歷幾次 修訂後,於 1988 年才正式確立了資源回收的政策,製造與販售的業者對於不易處 理、含有害物質、長期不易腐化之廢棄物須負起回收處理的責任(劉翠溶,1988), 於 1997 年時更進一步推動「資源回收四合一計畫」,垃圾產源的「社區民眾」先 行將家戶垃圾妥善分類,再將各類垃圾由「回收商」 、 「地方政府」及「回收基金」 加以回收與處理,四者的結合期望能使資源再利用、垃圾減量,並促使完整回收 體系的建立,也於隔年(1998)積極推動此資源回收政策,將以往末端管制的垃 圾處理方式逐漸推向資源回收、源頭減量(張祖恩,2015)。臺北市也於 2000 年 率先全面實施垃圾隨袋徵收,來達到垃圾減量、資源回收之效能,這使得垃圾徵 收的清除處理費用能更加合理、公平,臺北縣也在 2010 年升格成新北市時達成全 面實施垃圾隨袋徵收(林鈞培,年代不詳) 。而為了進一步有效的資源管理,更於 2002 年 7 月通過了「資源回收再利用法」。 10.

(20) 本階段對於資源回收的觀念逐漸萌芽,雖然已有將部分可利用之廢棄物視為 資源,並透過回收機制使其能有效的再利用,但關於廚餘回收仍須等到 2003 年「垃 圾處理方案之檢討與展望」後才從家戶垃圾中加以分類。因此,此時期的廚餘處 理方式仍依一般垃圾處理方式而決定,多混雜於一般垃圾中掩埋或焚燒,也有小 部分於現已幾乎倒閉的都市垃圾堆肥化實驗工廠製成堆肥或在社區營造中進行小 規模堆肥化,以及供給少數飼養黑毛豬之養豬戶(圖 2-1-2)。. 圖 2-1-2. 1970~2003 年廚餘處理示意圖. 三、2003 年以後 在人們不斷追求社會經濟快速發展的同時,人為的高效率生產方式也造成了 許多環境問題,然而大眾並沒有意會到其嚴重性,直到 1962 年《寂靜的春天》的 出版,開始促發大眾對環境保護的觀念,而 1992 年聯合國環境與發展署於巴西里 約召開「地球高峰會」 ,更進一步揭示永續發展之理念,環境保護、永續發展已成 為國際趨勢,在順應國際潮流下,環保署也擬定「環境保護三年行動計畫」 ,計畫 期程為 2004 年至 2006 年,內容包含了「環保生活新典範」 、 「資訊公開全民參與」 、 「環境污染物減量」、「垃圾全分類零廢棄」、「事業廢棄物全方位管理」、「國際參 與」等六項,為我國對於未來環境保護的願景目標(張祖恩,2005) 。行政院也於 2003 年 12 月 4 日核定「垃圾處理方案之檢討與展望」,確立垃圾零廢棄、源頭減 量、資源回收等政策,故在垃圾全分類零廢棄群組行動計畫之子項計畫也明確表 明廚餘需建立回收再利用模式與通路,並且結合此群組中「推動垃圾強制分類計 畫」 、 「廚餘回收再利用計畫」於 2005 年 1 月 1 日正式啟動「垃圾全分類、零廢棄 行動計畫」 ,推行第一階段「垃圾強制分類政策」 ,實施縣市包括基隆市、臺北市、 宜蘭縣、新竹市、臺中市、臺中縣、嘉義市、臺南市、高雄市、高雄縣等 10 縣市 先行實施,並於 2006 年 1 月 1 日前再推行第二階段垃圾強制分類政策,此時實施 11.

(21) 縣市將擴及全國(環保署,2003;張祖恩,2005;柯嘉玟,2010) 。而此政策明確 規定家戶垃圾的排出需區分成「一般垃圾」、「資源垃圾」、「廚餘」三類,違反者 將處以罰鍰,廚餘由一般垃圾中分類出來不僅能降低垃圾處理量與其後續造成的 困擾,也更能進一步善加利用,使得廚餘變成另一種資源而非單純的廢棄物。因 此在 2003 年以後,廚餘回收後續處理規畫再利用方式主要為餵養豬隻及堆肥化, 並有一些資源化試驗,但還是有廚餘並未確實回收而進入焚化廠焚燒(圖 2-1-3), 而環保署也在 2003 年 10 月 9 日公告「促進民間機構參與一般廢棄物廚餘資源回 收要」,期望廚餘回收後續再利用方式能以民間投資興建為優先。. 圖 2-1-3. 2003 年以後廚餘處理示意圖. 目前臺北市的廚餘全部分別暫放於內湖、木柵、北投焚化廠的儲坑內,僅木 柵焚化廠能自行全數處理廚餘,其他兩廠仍須委外處理,新北市則分為暫置於樹 林與新店焚化廠後委外處理、於區清潔隊直接委外、區清潔隊自行堆肥化,此部 份都將在第三節詳述。. 第二節 廚餘處理技術 廚餘從一般垃圾中分類而出,除了使一般垃圾的處理能更加流暢外也能將富 含資源價值的廚餘予以利用,因此回收後的廚餘如何處理亦相當重要,而本節將 概述臺灣(由其是大臺北地區)對於廚餘主要的處理方式,本節將側重於技術層 面,大臺北地區各處理相關設施現況將於第三節說明之。. 12.

(22) 一、掩埋法及其沼氣發電 在廚餘強制回收之前,廚餘經常與一般垃圾相混,且 1971 年以前僅著重於衛 生環境的改善,對於垃圾處理並未相當重視,因此處理方式多以堆棄、堆肥為主, 直到「廢棄物清理法」 (1974)公告後,垃圾問題才逐漸受到關注,在 1971 至 1982 年垃圾處理方式改以掩埋、堆棄等方式,但環保意識及技術仍未建全下,掩埋實 質上與堆棄雷同,且無污染防治設施(張祖恩,1994),王榮德等人(2015)亦指 出此時期堆肥雖普遍但也只佔總垃圾收集量 33%,並且在 1982 年因銷售出路不佳 的情況下,堆肥廠也陸續倒閉,而在掩埋部分多採曠野傾棄處理(open dumping), 並未有覆土、病媒防疫措施,導致惡臭、污染地下水及危害環境衛生安全,須等 到「都市垃圾處理方案」 (1984)才有較符合衛生環境條件的垃圾掩埋場,衛生署 也於 1985 年發布「一般廢棄物衛生掩埋場設置規範」,明確規範如何建置設施以 達衛生掩埋標準。且由於 2007 年開始禁止生垃圾以掩埋方式處理(偏遠地區除 外),因此以衛生掩埋方式的垃圾處理至 2014 年時已下降至 1.03%。 而掩埋除了能處理垃圾外還可產生沼氣,掩埋場所生產的沼氣中又以廚餘為 主要供應來源,甲烷產生量依物質生物分解度保守估計以廚餘佔最多數(表 2-2-1-1)(陳世楷等人,1995),楊萬發等人(2002)也將廚餘以物理組成推估法 得其沼氣量生產每年能達 1.57×108m3 以上,因此家庭廚餘對掩埋場沼氣資源的生 產有著密切關聯性。 表 2-2-1-1 依物質分解度估算甲烷產生量 垃圾成份 物理組成 揮發性固體 (有機部分) (乾基)(%) 含量(%) 16.38 60 廚餘類 2.97 70 稻草、落葉類 16.38 85 紙類 3.32 94 纖維、布類 18.44 85 皮革、塑/橡膠類 2.975 70 木竹類 資料來源:引自陳世楷等人(1995). 13. 揮發性固體可 甲烷產生量 被生物分解之 (L/kg 溼基垃圾) 比例(%) 50 25.87 35 3.84 20 14.66 5 0.82 2 1.84 5 0.55.

(23) 以下將簡介掩埋及沼氣生成與應用的方式: (一)定義 廢棄物產生後除了回收、減量、再利用、再生外,後續處理過程還包含貯存、 清除、中間處理、最終處置等,而焚化殘渣或已無法再利用者將依規定最終處置, 以安定掩埋、衛生掩埋、封閉掩埋、海洋棄置為之,其中又以衛生掩埋為最常見 之處理型態。 垃圾掩埋場係指使用工程方法將廢棄物傾置侷限在特定區域範圍內,並將廢 棄物壓實減少其體積,且在將廢棄物傾倒處理完後每天或適時進行覆土,而此種 方式也是種生物處理法,是利用已存在於土壤之中的微生物,將廢棄物中有機物 質分解,使其體積減少並趨於穩定,為一種廢棄物最終處置的方式之一。 因掩埋的廢棄物在厭氧的環境下,有機物經微生物分解作用將釋出沼氣,沼 氣組成約含有甲烷、二氧化碳、硫化氫等,且其沼氣生產量是隨著垃圾進場量、 掩埋時間增加而日益增長,一般而言,在掩埋場封閉 3 至 5 年沼氣產量將達到最 高峰,接續逐年遞減直至 20 至 30 年後掩埋層中的有機廢棄物完全分解時趨於穩 定(三峽碳中和樂園,2015)。 (二)種類 「一般廢棄物回收清除處理辦法」用詞定義分為安定掩埋法、衛生掩埋法、 封閉掩埋法,安定掩埋法指將具安定性之一般廢棄物置於掩埋場,設有防止地盤 滑動、沉陷及水土保持設施或措施之處理方法,主要處理營建廢棄土、金屬屑、 玻璃屑;衛生掩埋法指將一般廢棄物掩埋於不透水材質或低滲水性土壤,並設有 滲出水、廢氣收集及處理設施、地下水監測裝置之處理方法,多處理生垃圾、無 害性灰渣;封閉掩埋法指將有害垃圾掩埋於以抗壓及雙層不透水材質,並設有阻 止污染物外洩及地下水監測裝置之處理方法,用於處理有害性事業廢棄物及污泥 (張乃斌,2001) 。而依掩埋地點則可分為陸域掩埋及水域掩埋兩種,陸域掩埋包 括山谷掩埋、平地掩埋、其他特殊地形掩埋;水域掩埋則包含了內水域掩埋、海 域掩埋,又以陸域掩埋方式居多,而臺灣北部多山地,因此以山谷掩埋為主,南 部多平原則以平地掩埋居多(張益國,2003)。 依掩埋方式區分為傾棄式、三明治式、單體式,傾棄式是將廢棄物直接倒入 5 公尺以上深度的掩埋區後進行壓實;三明治式則是將廢棄物平鋪在掩埋區後進行 覆土壓實作業,每層依序傾倒廢棄物與覆土;單體式為廢棄物侷限在掩埋區,每 14.

(24) 日填埋廢棄物後立即覆土,以個別單體進行填埋與覆土作業為目前較常見掩埋方 法(圖 2-2-1-1)(行政院環境保護署,2015)。. 圖 2-2-1-1 掩埋方式種類 資料來源:行政院環境保護署(2015) (三)處理原理 掩埋場廢棄物內含的有機物質經土壤微生物分解轉化後形成沼氣,沼氣為可 燃氣體,在掩埋場內悶燒有爆炸之疑慮,並且沼氣中又以甲烷為主,而甲烷根據 氣候變遷跨國委員會 IPCC 指出其加劇溫室效應之程度為二氧化碳的 24.5 倍(經 濟部能源局,2003) ,掩埋場之沼氣會隨著裂隙溢散,由此可知如無妥善管理將造 成嚴重的環境與公安危害。 一般掩埋場處理沼氣的方式多為收集後予以燃燒,但此種方法仍會造成溫室 氣體的排放與可利用資源的浪費,陳立中(2008)表示早先因沼氣技術尚未成熟 及石化燃料價格較為低廉,運用沼氣發電方式因此而未受到電力供應者擁護,直 至 1991 年代後期此一發電技術趨於穩定成熟加上善用資源理念受到各方重視後, 國內才開始從事此技術之研發,並於 1999 年 11 月應用於臺北市山豬坑垃圾掩埋 場,隨後有些垃圾掩埋場也應用此技術處理沼氣問題,而沼氣發電係歸為火力發 電類型,是藉由沼氣的燃燒產生高壓熱氣來運轉渦輪機產生電力(沼氣液態化較 為困難,因此僅以氣體方式利用) ,其流程為沼氣收集儲存於集氣袋,再進行純化 的前處理以去除硫化氫等具腐蝕性氣體,接續導入沼氣引擎發電機產生電力(經 濟部能源報導,2013)。 當垃圾掩埋後,土壤中的微生物開始與垃圾中的有機物質產生反應,依分解 發生過程可分為兩階段四時期,各階段有其環境限制條件(陳世楷等人,1995; 陳勝松,2008;張益國,2003)。. 15.

(25) 1.好氧階段 在掩埋初期(約掩埋後數十日內)或掩埋場加設通氣設備,由土壤中好氧性 微生物利用夾雜其中的氧氣,在合適的含水條件下將廢棄物中一部分有機物質進 行分解,產生水、二氧化碳、能量並合成較穩定的細胞質。其化學反應式如下: 6(CH2O)X+5O2→(CH2O)X+5CO2+5H2O+E 2.厭氧階段 當氧氣耗盡時,垃圾層開始進行一系列複雜的厭氧性分解,又可分為酸化期、 甲烷發酵期。酸化期發生於掩埋後約數十日至兩百日內,此時好氧性微生物逐漸 消失改以兼氣性及厭氧性微生物成為優勢,將有機質中的脂肪、蛋白質、碳水化 合物轉換為有機酸及其他中間產物並產生能量。其化學反應式如下: 5(CH2O)X→(CH2O)X+2CH3COOH+E 甲烷發酵期則發生在掩埋後兩百至五百日,甲烷生成菌、醋酸菌將前一時期 所產生的有機酸及中間產物等分解成更穩定細胞質、沼氣(甲烷佔多數) 、二氧化 碳、能量等最終產物。其化學反應式如下: CH3COOH→(CH2O)X+2CH4+2CO2+E 在穩定階段(約掩埋五百日之後) ,廢棄物中較易分解的有機物逐漸被分解而 趨於穩定,一般狀態下,在最初兩年內氣體產量會達高峰,爾後逐年遞減,但其 能持續產氣 10 至 20 年,甚至更為久遠。其典型的氣體變化流程如圖 2-2-1-2:. 圖 2-2-1-2 沼氣生成流程圖 資料來源:重繪自陳世楷等人(1995) 16.

(26) (四)適用環境與條件 影響沼氣生成的因素大致可以分為三類,第一類為垃圾本身性質(如:溫度、 濕度、營養鹽、pH 值、毒性物質…)、第二類為微生物影響因子、第三類為環境 影響(郭猛德等人,2012) ,因此受到不同環境條件及操作管理方式影響下,沼氣 生產因子變數多,此僅列舉與廢棄物中有機質較為相關因子探討。 1.廢棄物成份及其前處理: 廢棄物成份是影響氣體品質與產生率的主要因子,當廢氣物中含有高比例可 分解的有機物質並且加以磨碎處理後,將會提升甲烷產量與提高產氣的速率。 2.pH 值: 當 pH 值介於 6.5 至 8.0 將有助於甲烷的生產,如降至 6.0 以下會對甲烷生成 造成阻礙,而廢氣物中含有硫酸鹽也會降低甲烷的產氣量(陳世楷等人,1995; 陳勝松,2008)。 3.營養分: 張益國(2003)指出碳、氮、磷、硫、鐵等營養物是否均衡與充足也會影響 微生物的代謝(C:N:P:S:Fe=100:10:1:1:0.5),而鄭皆達等人(2004) 則認為 COD:N:P=100:28:6(%,wt/wt)。 4.有毒物質: 廢棄物中如含有重金屬、鹼土金屬、氨、氧氣等達引起危害濃度時,將造成 厭氧程序的阻礙(陳世楷等人,1995)。 (五)優缺點 總體而言,廚餘掩埋之優缺點說明如下: 優點: 1.成為沼氣生成原料,由上所述富含有機物之廚餘為生成沼氣主要來源, 因此無須再額外投入資源,就能利用廢棄物製成可利用資源。 2.所生成之沼氣燃燒後僅轉換成水蒸氣及二氧化碳,與其他石化原料燃燒 產生硫化物相比較為潔淨。 3.沼氣發電因有其經濟價值,使得人們較有意願開發、管理,如:加強污染防 治,避免甲烷隨意逸散造成溫室效應加劇,並可將此資源收集再利用。 4.跟焚化廠焚燒發電相比,沼氣發電其運行及投資成本較為低廉。 17.

(27) 缺點:. 1.主要問題為掩埋場土地取得已日益困難。 2.廚餘等有機物常為臭味來源,如未確實覆土也可能成為病媒蚊孳生地。 3.廚餘有機成分及含水量高,污染防治措施如未落實,高濃度有機滲出水 將嚴重污染土壤及地下水。 4.所生成之沼氣為易燃氣體,在無妥善管制下容易造成公安危機。 5.掩埋場並非良好的厭氧設施,沼氣生成係屬於自然現象較無法控制其效 率,且儲存空間使用後就無法再循環使用,也常因底層不透水布受損或頂 層封閉設施不良造成地下水污染與甲烷排放於大氣加劇溫室效應(中興 工程顧問股份有限公司,2013)。. 18.

(28) 二、焚化法 伴隨著人口成長與工商業快速發展下,垃圾量日與俱增,為了能妥善有效的 處理垃圾,遂興建眾多衛生掩埋場,然而在環保意識提升、用地取得困難、焚化 技術進步之下,改以焚化方式作為長程垃圾處理方法,因此在焚化為主、掩埋為 輔的基本方針下,雖然陸續推行資源回收、源頭減量等措施以減少垃圾產出與處 理,但分析近代臺灣對於垃圾處理方式,仍然偏重於焚化與掩埋(表 2-2-2-1)。 表 2-2-2-1 年份 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014. 臺灣垃圾主要處理方式結構比 一般 衛生 堆置 其它 焚化 掩埋 掩埋 (%) (%) (%) (%) (%) 9.45 30.38 58.61 1.36 9.17 29.90 58.14 1.14 6.52 33.28 59.72 0.40 6.27 26.86 63.58 3.19 5.21 29.81 61.95 3.03 5.25 24.24 65.64 4.86 5.74 29.14 50.10 14.94 5.21 23.93 55.22 15.62 5.73 17.30 57.76 19.05 3.30 1.73 12.11 62.25 19.36 2.81 0.64 9.84 61.58 23.18 1.43 0.06 8.34 45.74 38.66 0.93 0.19 5.53 38.23 47.67 0.72 0.10 2.95 27.84 56.78 0.27 0.01 1.54 23.12 58.52 0.21 0.02 0.84 19.51 57.02 0.06 0.00 0.45 15.24 55.32 0.03 0.02 0.17 11.00 53.81 6.33 54.36 3.10 54.38 2.40 52.22 2.31 49.41 1.88 45.91 1.38 44.26 1.25 43.75 1.13 43.28. 資源 回收 (%) 1.24 1.72 5.72 7.45 11.55 14.26 18.43 22.59 27.23 30.20 32.83 35.18 37.46 40.40 41.88 43.02 44.92. 廚餘回收(%) 堆肥. 養豬. 其它. 0.20 1.65 0.08 0.10 0.02 0.07 0.03 0.16 0.01 0.22 0.03 0.00 0.05 0.30 0.88 1.25 1.46 1.81 2.17 2.32 2.65 3.46 3.26 3.08 2.77. 1.90 2.96 4.62 5.85 6.45 6.87 6.96 7.04 7.22 7.95 7.74 6.99. 0.07 0.12 0.09 0.06 0.05 0.05 0.05 0.08 0.05 0.03 0.02 0.02. *2003 年起增列「廚餘回收」並且將原「堆肥」置於其子項 *2005 年起增列「巨大垃圾回收再利用」項目,但與本研究較無關聯,不予列入表格,因此由此 時間點之後的表格比例加總無法達 100% *2008 年刪除「堆置」 ,「其他」比率有較大變動,本研究也不予列入. 資料來源:彙整中華民國環境統計環境保護統計年報(2002~2013). 19.

(29) 由環境保護年報(表 2-2-2-1)可知因 1992 年大型焚化廠陸續完工後,以焚化 方式處理垃圾的比例於 2001 年時首次超越了掩埋方式,並在 2003 年達到最高峰, 爾後又受到推廣資源回收影響下逐漸下降,資源回收部分則在施行後逐年上升, 至 2005 年時首次超越衛生掩埋位居第二,2013 年更超越了焚化,成為現今最高比 例的垃圾處理方式。 而家戶廚餘在強制分類以前,依廢棄物清理法內容是將廚餘歸為一般廢棄 物,可依「一般廢棄物貯存清除處理方式及設施標準」來處理(2002 年更名為「一 般廢棄物回收清除處理辦法」),並依據相關規定可作為堆肥或動物飼料,以減少 焚化廠處理負擔並降低掩埋場壓力,但民眾為求便利,多數仍把廚餘當作一般垃 圾丟棄,然而廚餘中的高含水量以及鹽份,許多文獻指出這將不利於焚化進行。 (一)定義 依「垃圾焚化處理設施設置規範」關於焚化處理的名詞解釋為「將垃圾高溫 氧化,使其大部分轉變為安定氣體及少量安定物之垃圾處理方法」 。由此可知焚化 是透過高溫產生劇烈氧化反應燃燒處理廢棄物,將可燃物質氧化轉變為安定氣 體,以及將不可燃物質轉換成性質較為安定無機物,這能大幅度減少垃圾體積(王 榮德,2015) ,而燃燒所獲得的熱能也可供發電使用,因此焚化是作為處理廢棄物 可行方式,並且這可使得廢棄物得以減量化、安定化、安全化、資源化,不過值 得注意的是在燃燒過程中需妥善控管其產生的廢氣與灰渣,避免造成二次污染 。 (二)種類 依焚化爐種類可以分為機械爐床式焚化爐(Mechanic-grate Incinerator)、流動 床式焚化爐(Fluidized-bed Incinerator) 、旋轉窯式焚化爐(Rotary Kiln Incinerator) 、 低量空氣系統(燻式)焚化爐(Controlled-air Incinerator) 、模具式焚化爐(Modular Incinerator)、噴燒式焚化爐(Spreader Stoker Incinerator)。依操作方式可分為回分 式燃燒(分批填料式 batch type)、連續式燃燒兩種(謝錦松、黃正義,1989)。 (三)處理原理 焚化為一種快速氧化、高度放熱的反應,一般而言分為兩階段—乾燥及燃燒, 當溫度至 100℃時,垃圾中的水份將蒸發,溫度至 180℃時垃圾內部結合水亦被蒸 發,形成乾燥,溫度提升至 300~400℃時,垃圾中可燃物(揮發性固體)部分引火 燃燒,至 750℃以上時,可燃性固體將被燃燒(中華民國環境工程會,2002)。 20.

(30) (四)適用環境與條件 焚化的限制條件為溫度及相關控制參數,要使焚化達到完全燃燒除了提供足 夠 氧 氣 外 , 還 需 有 足 夠 溫 度 ( Temperature )、 氧 氣 與 廢 棄 物 能 充 分 攪 拌 (Turbulence) 、足夠的燃燒反應或氣體停留時間(Time) ,才能有效完全燃燒廢棄 物,此又稱為 3T 燃燒法則,然而僅供理論上的需氧量是無法完全燃燒,因此需要 提供過量的空氣助燃,另外溫度越高雖可使焚化越完全,但也易傷燃燒室耐火材 料,還可能增加碳氧化物排放,在足夠的燃燒反應或氣體停留時間方面,停留時 間越長焚化能越完全,但需有足夠的燃燒室體積,這會使建造成本提高(中華民 國環境工程會,2002)。 由近年臺灣垃圾物理組成性質分析(表 2-2-2-2)可知可燃物多達九成以上, 其中廚餘佔三、四成左右,並且在這組成中又以廚餘含水量最多,因此其應在化 學分析水分部份佔有很高比例,而許多文獻更進一步指出廚餘含水量高達七、八 成,甚至有達到九成的可能,這高含水量將使焚化爐難維持燃燒溫度,增加其操 作困難,並且鹽份含量高的廚餘除了會傷害爐體本身外也會使運轉效率降低,如 果又與紙類、塑膠類、銅混合燃燒,再加上無妥善處理之下,將極有可能產生戴 奧辛,所以為了避免產生戴奧辛則需額外噴柴油助燃,這不只使運行成本增加也 會有額外排碳量的產生,因此廚餘回收不僅使資源得以再利用也能讓焚化操作更 順暢。 表 2-2-2-2 臺灣垃圾性質分析 按物理組成(濕基)分(%) 2012 2013 97.46 97.88 可燃物 38.85 41.71 紙類 廚餘類 38.33 35.07 塑膠類 15.61 16.57 2.54 2.12 不可燃物. 2014 98.01 39.42 37.64 16.56 2.00. 按化學分析(%) 2012 2013 53.97 54.08 水分 4.96 4.54 灰分 41.38 可燃分 41.07 22.36 22.26 碳 14.61 15.31 氧. 2014 55.17 5.48 39.35 22.03 13.81. *「按物理組成(濕基)分」 、「按化學分析分」及「可燃物(分) 」項下僅列出重要成分部分。. 資料來源:彙整中華民國環境保護統計年報(2013~2015) 總體而言,有利於焚化之因素為進料熱值高、無有害物質等,因此廚餘對於 焚化並無顯著優點,所以此部分優點專指焚化對於廢棄物處理部分,廚餘焚化優 缺點說明如下:. 21.

(31) 焚化對於廢棄物處理優點: 1.能有效減量化,焚化處理後可以使廢棄物總重量減少 80%、總容積減少 90%(王榮德,2015),從而能降低掩埋場的負荷量。 2.使廢棄物安定化,因高溫燃燒能殺菌並分解惡臭,燃燒後剩餘的灰渣物 性質也較為穩定。 3.能將有害及醫療廢棄物等安全化、安定化,因焚燒能使分子重組,可將 此類廢棄物轉變成較為安定的氣體與灰渣,並達到無害化。 4.燃燒後產生的熱能將其予以回收另做資源化利用,例如:臺灣大型焚化 廠皆配有氣電共生系統生產電力,因此在焚化爐妥善管理運作及將可回收 資源再利用下,國內也稱焚化廠為資源回收場。 5.跟掩埋場相比所需土地面積較小,且設廠位置可於市區或郊區,以降低運送 費用。 6.屬於點污染形式,較易管理及污染防治。 7.因在廠內運行所以受到氣候影響較小,且可處理各類性質之垃圾,也較 具彈性處理垃圾量。 廚餘焚化缺點: 1.廚餘含水量高導致其熱值偏低,由文獻調查得知最高發熱量約為 1,300 (Kcal/Kg) ,最低發熱量約為 800(Kcal/Kg) ,不符合一般焚化爐設計值(低 位發熱量約 2,000 Kcal/Kg 以上),使焚化爐難控制及維持燃燒溫度(楊萬 發等人,2002;鄭幸雄,2015)。 2.由於我國飲食習慣特性,使得廚餘氯鹽含量偏高(約 0.17~0.18%),燃燒 後所產生的氯離子會腐蝕金屬,將會傷害爐體,並且在不完全燃燒下,恐 和其他物質結合形成戴奧辛等污染(楊萬發等人,2002;吳宗恆,2011)。 3.焚化廠本身缺點為興建硬體設施成本昂貴,運行與維護費也較高,並且焚化 非最終處置,灰渣仍須送往掩埋場。. 22.

(32) 三、養豬 廚餘養豬是早期臺灣處理廚餘的主要方式,雖然黑毛豬(如:桃園豬、頂雙 溪豬、美濃豬等在地豬)可以以飼料餵養,但一般都以廚餘飼養為主(因為黑毛 豬換肉率低,全以飼料餵食成本過高),然而臺灣在地豬種在 1896 以後,日本政 府為了提高其經濟效益引入盤克夏種(Berkshire)進行品種改良,導致外來豬種基 因混入,1942 年雜種豬比例已高達 95%,1963 年養豬模式轉為企業化經營後,更 引入只吃飼料的白毛豬(藍瑞斯 Landrace、約克夏 Yorkshire、杜洛克 Duroc),並 大量繁殖與推廣其三品種雜交白毛豬(LYD),使得白毛豬成為主要豬種,生長較 緩慢、瘦肉率較低的桃園豬等黑毛豬飼養數逐漸減少甚至有絕種危機,所幸 1984 年桃園豬被臺灣省畜產試驗所保種,但美濃豬與頂雙溪豬則被認為已滲入外來基 因而排除保育,直至 2007 年於屏東六堆聚落發現與桃園豬不同 DNA 序列的本土 黑豬,才又積極保育(黃玉齋,2001;曾純純、朱有田,2013;顏念慈,2000)。 (一)概述 環保署(2015)指出廚餘養豬是國人使用已久的廚餘再利用方式,豬是雜食 性動物能將人類無法使用或丟棄之可食用廢棄物消化吸收後,供給自己成長所 需,這可解決廚餘去化之問題及成本,並且豬肉又能作為人類之動物性蛋白質來 源,但由於環保意識提升以及廚餘性質也有別以往,對於廚餘養豬的方式應更加 謹慎小心,因此蒸煮設備、防疫措施、後續的污染防治等需妥善處理規劃,由其 是防疫部分,農委會認為廚餘養豬將有可能導致口蹄疫爆發之風險,但與環保署 及豬農意見相左,所以在協商之下訂定一套操作流程。 (二)種類 早期廚餘性質較為單純、來源較為統一,因此多直接餵食於豬隻(中興工程 顧問股份有限公司,2013) ,處理程序就較為簡易,而今在食材多樣化、烹煮方式 複雜化下,廚餘性質變得較為複雜,並且來自家戶的廚餘可能也因方便或不確定 該如何分類回收養豬廚餘下,將不可養豬的廚餘參雜其中(例如:塑膠袋、竹筷、 大骨頭) ,增加了廚餘養豬的困難與危險性,因此不適合以直接餵食方式處理,所 以進而衍生出一套飼料化處理流程,大致有篩選、破碎、蒸煮等來製成餵豬的濕 飼,而也可進一步導入乾燥、粉碎等技術,製成禽畜類食用之乾飼。. 23.

(33) 目前廚餘養豬並非全階段餵養廚餘,懷孕母豬、豬仔階段仍需以一般飼料餵 食,豬仔需成長直至 40 台斤後才可使用半廚餘半飼料,慢慢適應後於 60 台斤才 完全採用廚餘餵食,雖然因品種及消費者認同之上市體重標準緣故,使得飼養期 需 10 月以上(較白毛豬長),成本因而比較高,但黑毛豬肉成熟度高、口感佳, 因此可以比白毛豬售價價格還高(黃雅玲,2002)。 (三)處理原理 民眾在回收時應遵守養豬廚餘分類的原則,例如:無法破碎的大型骨頭、貝 殼類、塑膠袋等不應投入養豬廚餘桶,也能透過瀝水減輕廚餘重量,減少養豬戶 載運廚餘之費用,並藉此降低廚餘含有的油脂及鹽類,這將對生產的肉質有益(楊 萬發等人,2002) ,環保單位也需將供應養豬戶之廚餘進行一些篩選前處理並安排 合適的暫存地點,而養豬戶需要有畜牧場登記證、污水處理設施、高溫蒸者設備、 定期防疫、剩餘廢棄物處理(前處理篩選之非廚餘類及不適合再利用之廚餘)等 措施,並請農政單位協助追蹤稽查是否有遵守規範(環保署,2008)。 養豬廚餘飼料化過程大約有四項步驟(圖 2-2-3-1) ,首先收取後的廚餘應盡速 投入高溫蒸煮設備以防止細菌增長,高溫蒸煮過程溫度需維持 90℃以上至少一小 時來消滅病菌,為避免受熱不均勻(由其是中心溫度不足的問題) ,因此需輔以攪 拌並加水稀釋,在蒸煮過程中如果塑膠袋未於前處理時挑出,將使塑膠袋中之廚 餘不易受熱且塑膠袋會浮至上方,有礙於蒸煮過程,第二步驟是將蒸煮過後的廚 餘破碎化,並將不適合的雜物(如:塑膠袋、竹筷、大骨頭)挑出,第三步驟是 將蒸煮粉碎後之廚餘放置於貯存槽內冷卻,並且在降溫過程應加蓋防止外來細菌 侵入孳生,也不應以加冷水降溫,第四步驟是由於廚餘營養成份會受到季節、回 收地區影響,營養並不均衡,為了使營養成分能均衡,可以於混合槽中適時適量 添加飼料(如:黃豆粉、豆腐渣、麵包屑、米糠…)並攪拌、加水稀釋(非必要 條件)即可泵入豬舍餵食,最後,以廚餘養豬還要注意防疫及污水處理等問題(環 保局廚餘再利用手冊,2008;臺北市環境保護局,2015;楊萬發等人,2002)。. 24.

(34) 圖 2-2-3-1 廚餘養豬流程圖 資料來源:改繪環保署廚餘再利用手冊(2008)、臺北市環保局(2015) (四)適用環境與條件 廚餘因為人們吃剩之食物,所以其本身並無嚴重有害物質(如:重金屬含量 皆低) ,主要為所收受廚餘的品質問題,廚餘的品質會受到貨源、收集方式、季節 等因素影響,因此廚餘飼料在品質穩定度較一般飼料差,楊萬發等人(2002)建 議廚餘收集應注意雜質剔除(廚餘常夾雜著塑膠袋、竹筷等) ,而處理過程瑣碎繁 雜、工作環境較差、夏季廚餘又易腐壞,因此應建立完整收集模式並建議貨源以 大型機構團體為主,這能使得所收受廚餘數量及品質較為穩定,而在養豬場設置 部分,又以都市近郊為佳,導因於廚餘不耐久放且靠近供應區可有效減少運費, 況且都市收集之廚餘數量也較多、穩定。然而,近年來環保意識抬頭,使得環保 標準提升,再加上水源保護區劃定、口蹄疫事件爆發、加入世界貿易組織等因素 影響,使得養豬業經營較為艱難(雖以白毛豬衝擊較大)。 (五)優缺點 總體而言,廚餘養豬之優缺點說明如下: 優點: 1.一般養豬飼料多為穀物,飼料本身為人類可食用物質,在糧食分配不均 之下,這更會擠壓到食物配給,將仍可食用之物資直接餵食牲畜,在物質 利用觀點上較差,改以廚餘養豬則可避免豬隻與人爭食。 2.廚餘養豬使人們已丟棄之食材能再次被利用,且廚餘在經由豬隻消耗吸收 後,所形成的豬肉可作為人們所需之動物性蛋白質(楊萬發等人,2002), 也能減少廚餘去化問題。 25.

(35) 3.環保署(2015)指出雖然數量龐大的豬糞尿為極大的污染源,但從總污染角 度來看,假設豬對廚餘消化率為 70%,其總排泄物造成的污染僅是廚餘本 身導致之污染量 30%,表示廚餘養豬對於廚餘污染減量有著重要貢獻。 4.廚餘中高比例油脂及粗纖維是生物廢水處理系統較難處理的部分,但經 由豬隻消化轉換後,其排泄物是易於生物分解(蔡坤蒼,2005),有助於 污染防治。 5.廚餘養豬最主要的誘因為可降低飼料成本,因廚餘販賣價格低廉甚至可 免費取得,這對於飼料成本佔總養豬成本 60~65%而言(楊萬發等人,2002) 無疑具有經濟效益,環保署(2015)更進一步指出廚餘養豬一般可以減少 2/3 之飼料成本。 6.黑毛豬雖然售價較高,但因口感較白毛豬佳,所以仍受消費者喜愛。 缺點: 1.廚餘的來源複雜、品質也參差不齊,如未確實蒸煮或管控其製造過程, 易引發口蹄疫等疾病,農委會也因此不建議以廚餘養豬。 2.並非所有豬隻適合餵食廚餘,豬仔發育仍未成熟時,廚餘高水份、低乾物 會使能量、蛋白質獲取不足,懷孕母豬也怕感染導致有流產之虞,是不能餵 食廚餘(楊萬發等人,2002)。 3.廚餘中的高油脂將造成豬肉脂肪酸偏高,進而影響豬肉品質(蔡坤蒼, 2005),黑毛豬也因品種緣故,換肉率較低、豬隻生長期較長。 4.大量的豬糞尿處理需嚴加管控。. 26.

(36) 四、堆肥法 堆肥法是很普遍處理有機廢棄物的方式,可以處理的種類有廚餘、畜禽排泄 物、農業廢棄物等,製成的堆肥不僅能促進農業生產還可保持地力,因此將有機 廢棄物堆肥化能達到廢棄物再利用資源化之功能。早先多僅由自然發酵及野積方 式製造堆肥,直至 1925 年時由印度學者 Howard 首度系統化厭氧發酵,1930 年歐 洲則研究好氧發酵,1960 年代以後就將堆肥技術廣泛應用在都市垃圾處理,臺灣 過去農夫們也常在豬舍旁設堆肥場,將廚餘(如:不適合餵養牲畜的粗纖維果皮、 葉菜)與農業廢棄物(如:稻草、米糠)製成堆肥,於 1956 年時政府更在屏東市 建立了第一座都市垃圾堆肥化實驗工廠(中華民國環境工程學會,2002;謝錦松、 黃正義,1989;中興工程顧問股份有限公司,2013) 。而現今大臺北地區廚餘回收 後也多將生廚餘採取堆肥化,熟廚餘則採飼料化(養豬)方式再利用。 (一)定義 堆肥法係為一種生化作用,利用微生物在人為一定控制之下,經微生物繁殖、 代謝使廢棄物中不安定但可被降解的有機質分解、腐熟,轉換成一種較為穩定、 泥炭狀、棕色、腐植質極高之鬆散物質,稱之為堆肥(compost) ,因富含腐植質所 以又可稱為腐植土(humus-like material) ,能作為肥料或土壤改良劑,而此轉化也 是種發酵過程,在作用期間溫度會逐漸上升,因此可以殺死一些病菌、蟲卵、雜 草種子,降低致病風險與環境污染,並且處理過後的廢棄物體積將只剩原體積的 50~70%,也是種廢棄物減量化、資源化的方式(謝錦松、黃正義,1989;經濟部 工業局,2015;財團法人台灣綠色生產力基金會,2005;行政院環保署,2008)。 王俊文(2012)指出臺灣農地在長年高溫多濕的氣候條件下,土壤中的有機 質分解快速,再加上農民大多偏用速效型的化學堆肥,使得土壤中的有機質逐年 下降導致土壤品質也逐漸惡化,據統計臺灣目前約有百分之四十五左右的土壤其 內含之有機質在 2%以下,而相關研究顯示施用有機肥料是對土壤有益的,因此將 富含有機質之廚餘等製造有機堆肥,除了減少廢棄物處理問題外還能改善臺灣日 益貧乏的土質。 (二)種類 堆肥系統較常依供氧程度來區分,可分為好氧性堆肥化與厭氧性堆肥化,好 氧性堆肥化指垃圾中有機成份自然進行生物分解反應,也可輔以翻堆、強制送風、 抽風等方法,在通氣良好、氧氣充足下,好氧性微生物作用使得有機物趨於安定 27.

參考文獻

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