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廚餘回收與再利用之探討. 指導老師 龐元勳博士 資源所 79875304 江柏毅. 架構. 前言. 由於台灣地狹人稠,而且工商業快速發展,近幾年所產生的垃圾量已愈來愈多,所以在有限的土地下,如果只用掩埋或焚化方式做最終處理,則空間勢必很快就飽和,而且也極不符合經濟效益。. 摘要.
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廚餘回收與再利用之探討 指導老師 龐元勳博士 資源所 79875304 江柏毅
前言 • 由於台灣地狹人稠,而且工商業快速發展,近幾年所產生的垃圾量已愈來愈多,所以在有限的土地下,如果只用掩埋或焚化方式做最終處理,則空間勢必很快就飽和,而且也極不符合經濟效益。
摘要 • 隨著經濟的快速發展及人口的與日俱增,台灣的垃圾量也日益增多,而台灣地狹人稠,且民眾對焚化爐和掩埋場興建的抗議事件時有所聞,因此推動資源回收以減少垃圾量是不得不然的趨勢。廚餘(food waste)約佔台灣地區垃圾量之20~30﹪,如經由堆肥化(composting)製成有機肥料,不但能減少垃圾量,且所產生的有機肥料更可豐富日漸枯竭的地力。此外,在台灣廚餘養豬的情況很普遍。因此如果能妥善利用,廚餘就是資源而不是垃圾。 • 關鍵字:廚餘、堆肥化、資源化
Abstract • Followed by the rapid development in economy and the centralization of the urban population, the amount of garbage in Taiwan has increased amazingly. However, the NIBY(Never In My Backyard)syndrome always results in protests when new incinerators or landfills are planning for installation. Hence, how to efficiently reduce and recovery the garbage has become an eminent issue. Among all kinds of garbage, food waste is one of the most promising garbage to be recovered. Food waste is consisted of 20%~30% among all the garbage and trash in Taiwan. Through composting, food wastes can be transformed into organic fertilizer, and it can reduce not only the garbage but enrich the meager soil. Also, it was quiet common using food wastes for hog feeding in Taiwan. Actually, food waste is resource, and only if we can handle and facilitate the food waste in a proper way, all the food waste would inevitably be turned into useless trash. Key Words:food waste, composting, kitchen waste
文獻回顧 • Tietenberg(2000)提到世界各地都面臨個人消費習慣改變而使垃圾量暴增,提高了社會的垃圾處理成本,垃圾量不斷累積已使垃圾掩埋場漸感空間不足,加上個人環保意識抬頭,一般民眾都不願污染性設施建造於自家後院,出現所謂的鄰避效應(NIMBY)
Kitchenand garden fraction of biodegradable waste, for which composting is likely to bethe most appropriate processing option.(R.A. Slater *, J. Frederickson,2001) Those countries with poorly developedsource segregation schemes tend to compost unsegregated MSW, producing largequantities of low quality compost (de Bertoldi, 1999)
為何要再利用? • 將廚餘掩埋處理將佔據掩埋空間,加速垃圾場飽和速度,且廚餘經分解後產生高濃度之有機廢水與甲烷氣體,增加衛生掩埋之污染防制成本,其腐臭味與廢水污染經常讓垃圾車行經路徑及掩埋場附近居民深受其害,嚴重影響生活環境品質,甚至強力反抗掩埋場之興建(林殿琪,2000) • 廚餘進入焚化爐處理因高含水量,降低燃燒熱值,導致垃圾焚化廠需添加燃油以維持正常運作,增加焚燒成本(李文智,1998),同時還會因為燃燒不完全而產生有毒氣體(方俊育,2001)
執行機關垃圾清理概況 2005年 至 2008年全國 統計報表 • 說明:因四捨五入關係,各統計項數字的總和與總計項數字可能存在些許誤差。 • 1.88年6月以前為地方環保機關執行成果,88年7月起加入社區、學校、機關團體執行成果。 • 2.自93年起金門縣及連江縣納入統計。 • 資料來源:環保署資源回收管理基金管理委員會、各縣市環保局
廚餘的定義 • 「廚餘」亦可指的是所有來自生的或熟的「生質材料」廢棄物(陳伯宇,2001) • 廚餘垃圾包括:剩菜、剩飯、菜葉、果皮、魚骨頭、肉骨頭、蛤蜊殼、海鮮、奶製品、過期腐敗的食物、泡過之菜葉、花生殼、瓜子殼、中藥渣及其他可被微生物分解之有機物(李文智,1998)
廚餘的定義 • 傳統之用法(狹義):剩菜、剩飯等食物殘渣,也就是一般所謂的「餿水」或「ㄆㄨㄣ」,而它只是廚餘的一部分。 • 目前之用法(廣義):廚餘來自家庭或餐廳,其主要係包括:餿水、菜葉殘渣、果皮、茶葉、咖啡渣、蛋殼、魚蝦蟹與貝類殘體、禽畜剩骨及廢食用油等。
廚餘回收再利用之方法 資料來源:黃仁唏,2001
廚餘回收再利用之方法 資料來源:黃仁唏,2001
廚餘回收再利用之方法 資料來源:黃仁唏,2001
台灣地區廚餘回收再利用之方式 • 台灣地區廚餘回收再利用之方式 • 廚餘回收再利用主要分為兩大類,其一為將廚餘用於餵養豬隻,另外就是運用各種的方式將廚餘製成堆肥。 • 國內廚餘的回收再利用方式主要還是當作養豬飼料,據環保署統計約佔回收量的七成,而堆肥處理目前約佔廚餘回收再利用三成左右堆肥處理對於油脂的處理效率較慢,豬隻則無此問題。
廚餘養豬 • 一、廚餘養豬 • 有些養豬戶會將廚餘回收做為養豬之用,對養豬業者可以節省大量飼料成本的支出,就環保的觀點來說,也的確有助於減少垃圾問題, • 從公共衛生的角度來看,廚餘的來源複雜,衛生品質情況不明,可能會有未煮熟的肉類含雜其中,因此以廚餘餵食豬隻而導致疾病的風險相當高,若廚餘處理不慎,易引發豬瘟、口蹄疫、肺結核及沙門氏桿菌等人畜共同傳染之疾病(陳文卿、陳國帝,2002)
廚餘養豬 • 廚餘飼養管理方面,因廚餘營養成分較低,小豬時必須採食之量較大,多以一般飼料飼養,否則不敷生長所需之養分,惟小豬之胃發育尚無法容納大量之食物,因此最好生長到 40 斤以上才開始以半廚餘半飼料餵養。豬隻長至六十台斤時方能完全改用廚餘餵養。
廚餘養豬 • 由於用廚餘養豬的成本較低,雖因飼養的時間較久,豬慢慢地成長,反而讓肉質的成熟度比起一般豬肉好,價格自然比較高,尤其是肌纖維中間的脂肪堆積的恰到好處,形成大理石紋路、俗稱「雪花豬肉」
廚餘養豬 • 雖然廚餘大多為免費取得,可節省大量的飼料成本,但養豬戶另一方面需要更多的人工及勞力來收集廚餘,如此反而人工勞力的費用卻比飼料養豬戶高(呂秀英,1995)
廚餘養豬 • 前幾年,台灣爆發口蹄疫疫情之後,農委會曾宣示要禁止廚餘養豬,因其認為廚餘養豬不符合動物防疫要求,為傳播病原的主要來源 • 防疫學者亦認為,廚餘養豬將是流行疫病的不定時炸彈。廚餘為何為防疫的漏洞,主因為廚餘包含未煮熟肉類及其製品,雖然供養豬的廚餘需經高溫蒸煮過,但常因外層廚餘己燒焦而較內層廚餘則溫度不足現象,因而造成細菌無法有效殺除。
廚餘養豬 • 利用廚餘進行豬隻飼養有下列的利弊及應注意事項(陳義雄、陳文賢,1997): • (一) 廚餘收集程序:廚餘中常含有塑膠袋、牙籤、竹筷等,因此於收集過程應考量收集與去除的方式,收集過程因鎖碎繁雜、夏季容易酸敗、工作環境差,應有完整的收集考量模式,減少公害與環境污染;收集對象則最好以大型機關團體為收集目標,其數量及品質較為固定。
廚餘養豬 • (二) 廚餘處理程序:廚餘與收集後應再處理,以確認去除雜物並加以細碎,經由高溫加熱蒸煮,以防旋毛蟲感染,同時因餿水中營養成分並不平衡,因此必須補充部分缺乏之營養成份。 • (三) 飼養管理:餿水營養成分較低,小豬餵養量須較大,否則不敷生長所需養分,惟小豬之胃發育尚無法容納大量之食物,因此最好生長到40台斤以上才開始餵養廚餘。
廚餘養豬 • (四) 污水處理:廚餘養豬場最好設在大都市之近郊,因交通方便,廚餘之收集及運輸較為便捷。惟廚餘豬隻之糞便含水分較高量亦多,由於近市區,其污水應加以處理,以維護鄰近之衛生。 • (五) 自動化:廚餘處理及餵養系統應儘量機械化或自動化,以降低生產成本。
廚餘堆肥 • 二、廚餘堆肥 • 在台灣的肥料管理法(1999)第三條中對堆肥的定義為「指以有機質材料,經發酵腐熟之肥料」。 • 高明堂、簡芙蓉(1980)提到「凡一切含有肥料成分的動植物與礦物質,混合堆積,經分解或固化,而成的產物均可稱為堆肥」。
廚餘堆肥 • 堆肥(compost)是堆肥材料在堆肥化過程中的產物;然而堆肥化(composting)是指微生物把堆肥材料轉化成堆肥的生物化學過程,即微生物族群在堆肥材料中的繁殖過程,也就是堆肥材料由生物予以消化、水解後利用這些生質能源來做繁殖、生長和新陳代謝,而用化學和生物化學過程合成次生產物,再經過氧化聚合而成腐植質(humus)(林鴻淇,1999)。
廚餘堆肥 • 廚餘資源化主要的應用與推廣市場仍以有機肥製造為主,廚餘被歸類於「垃圾堆肥」,且廚餘因原料成份不穩定與部分養份的可能缺乏,因此目前廚餘堆肥的應用仍以水土保持用途、土壤改良劑與有機肥製造廠原料為主。 • 將廚餘資源化後作為土壤改良劑後或有機肥使用有許多的好處,特別是目前土壤性質因長期大量施用化學肥料,土壤酸化、鹽化情況嚴重。有機廢棄物再生利用,製成的優良有機質肥料回饋農田,不僅改良土壤理化性質以提升農田地力,並減少廢棄物對環境之衝擊。就經濟價值而言,不但免去垃圾處理費,更節省進口肥料之外匯。
廚餘堆肥 • 堆肥法是利用工程技術將垃圾中的有機物醱酵分解而作成堆肥的方法。所謂的堆肥(compost)是指將有機物質堆積,使微生物在其中繁殖和新陳代謝,待耗去有機材後,所得之殘留物即為堆肥。 • 堆肥的處理過程,可依參與微生物之喜氧或厭氧的特性,粗分為好氧性堆肥(aerobiccomposting)及厭氧性堆肥(anaerobic composting) 二大類。
廚餘堆肥 • 一、厭氧反應方式:是將堆肥物堆積減少其與空氣之接觸,以厭氧性分解為主要的反應,促使有機物安定化的處理方式,傳統式的自然堆積法(window composting)即屬之,然其缺點為反應緩慢需數個月才能堆肥化。 • 二、好氧反應方式:利用翻堆或強制送風、抽風,以好氧性分解使有機物安定化的方式,其反應快處理時間短又稱為高速堆肥化法(林駿、陳立,1994)。
廚餘堆肥 • 堆肥的功用 • 以堆肥法處理有機垃圾,除了可以達到垃圾減量、資源回收之效外,其所製成的有機肥料更可將有機物回歸自然,堆肥有以下幾點好處使之成為良好的土壤改良劑(謝錦松、黃正義,2001)。
廚餘堆肥 • (一)土壤性質顯著改良:有機物富孔隙率,除增加通氣性外而且可以保持水分,減少表面逕流量及土壤流失率。 • (二)減少化學肥料的需求量:因堆肥的使用,使得土壤具有保持化學肥分的機能而不易流失,所以能減少化學肥料的需求量。
廚餘堆肥 • (三)增進微生物的活動,促進植物的成長:植物根部在含有機土中的生長速率為不含的8倍;土壤中礦物質分解的主要動力亦需靠微生物的作用,礦物質在分解之後,植物才能加以吸收利用。 • (四)堆肥中的微生物可保有容易流失的溶解態氮肥及磷肥:因堆肥中部分的溶解 態氮及磷將會轉化為微生物體中的有機物,而微生物將會再釋出以供植物之營養。
廚餘堆肥 • 國外堆肥應用 資料來源:Buhr,McClure,Slivka, and Albrecht.1993.「Compost Supply and Demand」. BioCycle. January.
廚餘堆肥 資料來源:Buhr,McClure,Slivka, and Albrecht.1993.「Compost Supply and Demand」. BioCycle. January.
廚餘堆肥 • 一、台灣地區堆肥經驗 • 過去台灣的農夫往往自設堆肥場,將農業廢棄物及廚餘製成堆肥,台灣之堆肥化處理可說是歷史久遠。堆肥產業所會遭遇的問題包括有掩埋費用低廉、缺乏一致的堆肥生產品質標準和堆肥人員沒有充分適當的訓練等(Coker, 2000)。 • 台灣早於1956年第一座的都市垃圾堆肥化實驗工廠在屏東市設置,之後陸續於各地興建22處堆肥場。但目前幾乎都已停止操作或報廢,檢討其原因有下列幾點(謝錦松、黃正義,1997):
廚餘堆肥 • (一)近郊農地之都市化 • 由於工商業的發展,使得農業面積與務農人口大為減少,都市化的結果,堆肥需求量也相對地減少。 • (二)農田改依賴化學肥料 • 因化學肥料的普遍化,且其價格低廉、使用方便,所以取代舊有的施肥方式。 • (三)堆肥品質不良 • 堆肥材料日趨複雜、堆肥廠設備老舊簡陋及堆肥製作過程不良等,使製造出之堆肥成品品質不穩定。
廚餘堆肥 • (四)地方政府管理單位財源拮据,且觀念偏差 • 堆肥廠的經營無法達到損益平衡,應思考的是,到底是為了製造有機肥料才來做堆肥,還是為了減少垃圾量才來做堆肥。 • (五)農地使用堆肥時間短 • 堆肥的產生大於消耗,堆肥成品大量累積的結果,使得堆肥成品的儲存形成了另一種資金上的負擔, • (六)堆肥工廠設備簡陋造成環境污染 • 工廠設備的簡陋、機械維修工作的忽略及操作流程的不當,再加上二次污染防治設備的缺乏,容易造成環境的污染。
分析與探討 • 現有廚餘資源化方式之SWOT分析
結論與建議 • 政策建議 • 一、廚餘回收再利用最重要的是回收後之處理方式,不論是提供養豬、委託或自行處理作成有機堆肥,均應先妥善規劃擬採用再利用方法後,再考慮回收清運之方式,並應依所採取再利用方法,再決定廚餘之收集量、分類及回收方式,以避免因回收量大增造成再利用的操作困境。
結論與建議 • 二、依國內目前廚餘回收再利用之現況而言,養豬仍是最主要之再利用方式,而其所應注意的是廚餘應保持適當之新鮮度,並注意防疫上問題,因此若要將回收之廚餘提供養豬,則應嚴格要求養豬戶之高溫蒸煮設施之操作品質。
結論與建議 • 三、近年來有機肥料在台灣逐漸受到重視,有機種植之蔬菜及水果常是品質之保證。然而廚餘製成之有機肥目前之市場通路卻尚未成熟,其原因乃在於相關之實種試驗仍缺乏,導致農民或果農不了解其肥力及效果是否真的良好。建議將廚餘製成肥料之成品,進行較長期之田間實種試驗,建立相關之實驗結果數據,藉以推廣廚餘堆肥成品。
結論與建議 • 四、目前廚餘尚未列為指定回收項目,建議環保署依資源回收再利用法將廚餘列為法定回收項目,以提高回收量。 • 五、就地處理可以減少外運許多成本支出及消耗,尤其學校、社區、部隊及其它大型單位,如能將其產出之廚餘製成堆肥,並就地使用,應是可積極努力之方向。
結論與建議 • 六、家庭及餐廳廚餘約佔廚餘總量八成,所以家庭及餐廳廚餘回收良窳與否,為政策推動成敗關鍵。作好相關配套,如「垃圾不落地」、「垃圾費隨袋徵收」等措施,如能先試辦並全面宣導,最後將成果作評估後才開始全面辦理,比較能確保政策推動之順利。 • 七、機關廚餘回收後交由廠商再利用互惠合作之模式是值得推動方案
參考文獻 • 參考文獻 • 中文文獻 • 郭哲佑(1993),台灣廚餘回收再利用管理機制之探討研究-以台塑麥寮回收制度為例,南華大學環境管理研究所,碩士論文。 • 林殿琪(2001),論台灣家庭廚餘堆肥現況與未來發展探討,國立臺灣大學環境工程學研究所,碩士論文。 • 黃雅玲(2003),廚餘回收養豬之經濟效益分析-以台中市為例,國立臺灣大學農業經濟學研究所,碩士論文。 • 范陽添(2005),推動廚餘回收再利用之可行性研究-以苗栗縣為例,中華大學經營管理研究所,碩士論文。 • 范智品(2006),探討經濟性政策對廚餘回收產生之累積性影響及其風險環境,國立高雄第一科技大學學運籌管理系,碩士論文。 • 李建南(2007),多變量統計結合SWOT分析方法應用在廚餘資源化方式選擇之研究,國立高雄海洋科技大學海洋環境工程研究所,碩士論文。 • 英文文獻 • R.A. Slater *, J. Frederickson(2001), Composting municipal waste in the UK: some lessons from Europe, Integrated Waste Systems
報告結束 感謝聆聽