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環境與廢棄物(四):養豬業升級為綠能產業

過去被嫌惡、會汙染環境的豬糞,也能夠成為最夯的綠能產業嗎?環保署今年(2013)將積極補助地方政府推動設置「沼氣綠能中心」,有機會將畜牧業的動物排泄物汙染問題轉化成對環境有益的綠能
 
 
 
新聞報導

養豬不僅是畜牧業,也可以搖身一變,成為最夯的綠能產業﹗
 
農委會統計,至去年(101)年11月底止,全國養豬數達600萬8317頭,78%集中在彰化以南地區,飼養地區涵蓋中南部自新虎尾溪以南至二仁溪等6條重點河川。

這些豬隻產生糞便尿液等有機廢棄物,養豬戶常偷排進入河川,汙染水源,形成環保問題﹔環保署99年底推動豬廁所,也就是在畜舍角落設置柵欄,調教豬隻在柵欄上大小便,便於集中糞便後續清潔處理,沒想到豬隻配合度很高,環保署長沈世宏讚嘆說「豬真的很聰明﹗」

對養豬戶而言,豬廁所好處多多,第一是糞便集中堆置,節省沖洗畜舍用水。第二個好處是小豬的存活率提升。 

雲林縣山東牧場總經理張中斗解釋,傳統養豬用大量清水清洗畜舍,沖水作業容易讓仔豬感染肺炎生病或因冷緊迫死亡,採用此方法之後,用水減少50%,豬隻育成率提升約20%,效果良好。

環保署水保處長許永興表示,環保署目前已協助養豬戶完成約1萬7,000個豬廁所(約改善42萬5,000頭豬之糞液收集),雖已達成源頭減量、豬糞有效收集、水污染防治及改善畜舍環境、提高育成率等目標,但後端傳統三段式(固液分離、厭氧處理、好氧處理)畜牧廢水處理法仍面臨挑戰,好氧活化污泥處理需耗費大量能源,厭氧消化過程中溢散的沼氣,如未妥善收集處理將對全球暖化造成威脅。

因此環保署今年(2013)將積極補助地方政府推動設置「沼氣綠能中心」,希望5年內能透過徵選方式,設立2處沼氣綠能中心。

許永興表示,沼氣綠能中心在國外運作多年,技術純熟,根據國外經驗,每10頭豬1天可以產生1m3單位沼氣,1m3單位沼氣經過發電機,可以產生1.2至2度電,以前述1,7000個豬廁所,每年可回收2.55億m3單位沼氣,產生3.06至5.1億度電。

除了發電之外,沼氣純化之後用途很多,包括售予工業、民間直接使用、當車用燃料、搭配發電機組發電、以熱交換系統回收殘餘能量供熱製冷,另外厭氧發酵的最終殘餘物沼液、沼渣還可以作為土壤改良劑及肥料。

台大生物資源暨農學院院長徐泰源表示,世界各主要畜產國家,丹麥、英國、德國、澳洲及紐西蘭等,應用沼氣發電行之有年。他甚至曾經在尼泊爾的偏遠鄉下村莊,都見過沼氣發電。

徐泰源表示,沼氣發電有3種「錢」途,以中國山東有名的民和養雞場為例,雞糞發酵後沼氣發電可以賣電賺錢,雞糞厭氧發酵後沼液、沼渣後剩餘物可以當飼料賣錢,因為沼氣發電屬於綠色能源,符合聯合國減碳方法CDM(清潔發展機制)所規範,可以將減少的排碳量進行碳交易。環保署的方向是正確的。

但徐泰源認為這件事並非環保署可以完成,譬如「沼氣發電的電力要如何連上電網?」建設電網屬經濟部的職權,還有參與養豬戶的數量要大到具有經濟規模,豬糞的運輸系統要建立,要靠地方政府參與,周邊配套也要完善,「沼氣綠能中心」才能成功。
雖然還有困難需要克服,但台灣養豬業躋身綠能產業的日子,指日可待!
 
新聞中的環境科學知識

農牧業、垃圾掩埋場、生活廢水、工業廢水等有機廢棄物,在缺乏氧氣且溫度、濕度、酸鹼度在厭氧環境中,經由微生物發酵所產生的可燃氣體,稱為沼氣。沼氣主要成份為甲烷(55-70%)、二氧化碳(28-44%)、氮氣和少量的硫化氫(0.034%)及水蒸氣。甲烷易燃,在1大氣壓、溫度35度的狀態下,沼氣的熱值約每立方公尺5,300千卡,相當於天然氣,因此可以被視為是一種優質燃料。沼氣發電的方法,就是直接燃燒產生熱氣、蒸氣,藉由高壓熱氣來推動渦輪機以產生電力,屬火力發電之範疇。由於沼氣含有硫化氫成分,是一種酸性氣體,會損壞管線、機器,必須使用活性碳吸附或用水溶解硫化氫等方法來純化沼氣,然後才能用來燃燒。根據氣候變遷跨國政府委員會(Intergovernmental Panel on Climate Change,IPCC)的研究報告,甲烷造成的溫室效應結果約二氧化碳的23倍,而且甲烷燃燒後只會轉化成二氧化碳與水。因此利用主要成份為甲烷的沼氣不啻能達到緩和溫室效應的衝擊,還是一種替代石油的綠色能源。(本文由國科會補助「新媒體科普傳播實作計畫─環境科學傳播與新聞產製」執行團隊編譯。)
 
 
責任編輯:張春炎 |  卓越新聞獎基金會
校編:曾耀寰 | 中央研究院天文所
審校:胡元輝 | 國立中正大學傳播系電訊研究所
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