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專欄-公共論糖—用循環經濟開發畜產後的沼渣與沼液


5月號 2021 May
專欄-公共論糖—用循環經濟開發畜產後的沼渣與沼液

文/研究所 謝瑞旻、呂佳燕

豬糞尿轉化為沼氣為循環經濟的重要一環,創造廢棄物-能源雙贏的策略。政府為促進產業發展及兼顧環境永續,鼓勵業者投入禽畜糞污水之妥善處理,藉由增加沼氣發電的躉購費率及相關補助誘因,協助產業發展禽畜糞污水之沼氣發電。台糖公司配合政府政策全面加速推動畜殖場現代化,全方位進行畜殖場豬糞尿厭氧消化生產沼氣及其他副產物再利用等技術開發,帶動民間養豬產業蛻變轉型。畜殖事業部於106年起積極投入「農業循環猪場改建投資計畫」,著手東海豐綠能豬場改建,並於108年10月完工。除了建立現代化畜舍外,為配合循環經濟政策將豬糞尿原廢水與鄰近地區農業副產物料源進行共消化生產沼氣,沼氣中心的運轉包括前處理、厭氧發酵、生物脫硫、發電機、固液分離處理、沼液沼渣再利用等操作單元,並朝發展零污染、零廢棄的循環經濟模式,期能提升臺灣養豬產業的競爭力,並兼顧經濟與環境價值。

法規的挑戰

農業廢棄物厭氧消化生產沼氣為具有環境效益的技術,產生的沼液沼渣為沼氣副產物,含有豐富的營養素,為改善土壤性質的良好材料。東海豐農業循環園區為達到「零廢棄」之目標,積極尋求沼液沼渣之循環利用技術,惟目前國內在沼氣生產及其廢水處理法規相當多且多為跨政府單位,具有相當程度之複雜性。對於厭氧消化產生沼氣後之厭氧汙泥(以下稱沼液沼渣)的處理,若為共消化所產生之沼液沼渣須依「畜牧糞尿水施灌農作個案再利用」申請再利用計畫,目前東海豐農業循環園區沼氣中心利用鄰近地區之鳳梨皮、檸檬皮及廢酒糟與豬糞尿進行共消化,所產生之沼液沼渣即依規定於109年1月申請農委會再利用試驗計畫,進行沼液沼渣施灌對鄰近地下水與土壤的影響評估,以釐清共消化產生的沼液沼渣對環境的影響。沼液沼渣若開發為肥料則應符合「肥料種類品目及規格」,適合毛豆栽培的沼渣堆肥即依肥料品目5-09禽畜糞堆肥之規範辦理。

同心協力創造沼液沼渣的新機會

將沼液沼渣升級開發有價值產品已引起國際上越來越多的關注,如歐盟在Horizon 2020研究與創新框架計畫資助下執行SYSTEMIC項目,以創新方法從有機廢棄物流中回收和再循環有價值的新產品,並整合到本地或區域循環經濟,評估可開發之產品包括沼渣堆肥、磷鹽及鳥糞石、濃縮氨水、硫酸銨及硝酸銨等。研究所配合東海豐農業循環園區沼氣中心的試運轉,於109年度執行跨單位合作計畫,開發適合當地大宗作物需求之沼渣有機質肥料,除了適合毛豆栽培的沼渣堆肥外,今(110)年度繼續開發瓜果類高值沼渣有機粒肥配方,同時積極與毛豆專區之農戶合作進行大面積沼渣堆肥試作,建立在地的示範推廣機制。其他農業可開發之利基市場包括園藝或園丁產品、土壤介質、蕈菇類太空包、水耕(微藻)栽培養液等,在化學產業可開發之市場如利用汽提(stripping)及洗滌(scrubbing)技術自沼液沼渣處理獲得硫酸銨及硝酸銨,可應用於皮革、紡織品、阻燃劑、纖維板的生產,利用蒸發及冷凝獲得之氨水可提供作為能源載體。

隨著沼氣廠增加所產生的龐大數量沼液沼渣造成土地的負擔,加上化學肥料對環境的影響及磷礦石的短缺等議題,導致沼液沼渣營養回收和再利用(nutrient recovery and reuse ,NRR)技術的開發更受到重視,例如加拿大Ostara公司利用準流體床反應器(Pearl®反應器)自消化後污泥中回收磷,生產CrystalGreen®即是完整價值鏈的案例;美國阿肯色州Magic dirt公司利用厭氧消化沼渣,開發土壤改良產品並在美國2,500家WalMart商店銷售;挪威的化學肥料商Yara公司與VEAS廢水處理廠合作,利用汽提技術生產硝酸銨,均為成功的商業模式。台糖公司在後續豬場逐步改建後,各沼氣中心所產生的大量沼液沼渣,可利用營養回收和再利用技術回歸作為農田土壤改良資材,亦可開發成有價值產品,對相關的技術開發及營銷模式應有一個完整的策略性規劃,畢竟機會是給準備好的人。


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