蔡文田教授

國立屏東科技大學生物資源博士班

---

沼氣（Biogas）是將有機廢物(如蔬果殘渣、廚餘、食品加工廢水、畜牧場糞尿水等)經厭氧消化分解(Anaerobic digestion)後所產生的含高熱量之氣體，其中主要組成為甲烷(50~65%)及二氧化碳(30~45%)，故沼氣屬於一種可燃氣體，其熱值約為5,000至6,000 kcal/m3，若經過純化將純度提高，熱值即與天然氣相當，可進行燃燒或發電使用(每度電產生量需燃燒 0.6-0.7 m3沼氣)；由於沼氣中含有數百至數千ppm硫化氫(H2S)，故於能源利用之前須進行脫硫處理，以避免產生腐蝕損害管路及發電機。綜觀沼氣再能源的效益包括減緩溫室氣體甲烷(註：甲烷溫暖化潛勢值約為二氧化碳25倍)的排放、產生再生能源電力、節省能源(或電力)支出、獲取額外賣碳權(綠電)收益、減少有機廢物臭味及廢水有機質排放、增加業者社會形象。故從民國98年7月立法通過的「再生能源發展條例」後，政府積極發展分散式電廠或多元化燃料過程中，將沼氣發電之躉購電價由最初每度電NT$2.0615(2010年)大幅增加至NT$5.0874(2019年)，以提高業者於設置沼氣發電系統之經濟誘因。

 

 

中央畜牧場位於屏東縣麟洛鄉新田村，該場創立於民國68年，位於南二高南下404 KM處旁；牧場占地面積約八公頃，由蘇氏兄弟共同規劃經營，目前養豬頭數約2.6萬，可說是台灣第一個發展養豬廢水沼氣回收發電最為成功的畜牧場，因此該場蘇鵬總經理獲得104年神農獎(圖1)。有鑑於過去養豬廢水沼氣發電系統建置諸多失敗經驗，蘇鵬先生除了與臺大教授合作生物脫硫系統外，也與其他領域專家共同設計厭氧消化分解槽(圖2)及其實際操作的細節，逐步建制起沼氣回收系統，同時不計成本地採用漢翔航太公司的微渦輪發電機，最終使沼氣發電系統步上軌道，而於民國101年開始發電；從最初的3台微渦輪發電機增加至目前的5台(圖3)，預估24小時不間斷地運轉可每日產出約5,000度電力。此外，該場豬舍除採用水簾式外，上面也全面設置太陽光電模組板(圖4)，提供一個合於環保、衛生及舒適的飼豬場所。

 

圖1 中央畜牧場蘇鵬總經理 (108年9月18日拍攝；後面為早期厭氧發酵室)。

 

圖2 中央畜牧場之直立式厭氧消化分解槽 (108年9月18日拍攝)。

 

國內存有許多的生質料，以碳足跡觀念，若能將有機廢棄物就近集中厭氧消化處理，將可產生可觀的沼氣作為發電使用；以目前國內成熟的沼氣回收發電技術，每m3沼氣約可產生1.5度電，可達到3E (環保、能源、經濟)多重效益。以目前國內大型養豬場(5,000頭以上，共約125萬頭；農委會108年5月底統計資料)較具有經濟規模設置沼氣發電系統推估，以每頭豬每天產生的豬糞廢水約可發0.2度電為基準，估計125萬頭豬全年可產生9,125萬度電，再以目前躉購電價每度電NT$5.0874計算，全年可售電約NT$ 4.64億元；未來若配合大型用電戶之綠電採購，或者碳權交易，將可進一步縮短畜牧業者沼氣回收發電系統之回收期。

 

圖3 中央畜牧場之5台漢翔航太公司微渦輪發電機 (108年9月18日拍攝)。

 

圖4 中央畜牧場豬舍上之太陽光電板 (108年9月18日拍攝；圖前面為污水處理池)。