• 字級
國產豬不僅是民生的必需品,養豬更是台灣的重要產業,2019年產值超過新台幣600億元,占整體農業產值的1/8,如再加上產業鏈中飼料、藥品、資材、屠宰加工、運輸倉儲等,經濟規模更早已超過千億。
 
然而,這個重要的產業,目前面臨諸多重大的難關,最主要的是環保問題常造成經營成本的損失,也無法擴展規模,更要與進口豬肉競爭。如何妥善處理惱人的廢水,達到環保署放流水標準,同時利用處理時產生的大量沼氣,轉換成為能源,是國內養殖業面對的共同課題。
 
為協助解決養殖業問題,建立資源再利用的循環經濟迴圈,自民國107年起,經濟部工業局展開「沼氣發電設備產業鏈推動計畫」,結合養殖業者、設備、電機、系統整合業者與工研院技術團隊,透過技術、設備、系統的整合,解決以往沼氣發電缺乏整體思維,僅在單一環節單打獨鬥的失敗經驗,解決養殖業困擾,同時為產業帶來再生能源的新商機。
 
在經濟部工業局支持之下,工研院材化所日前辦理「109年度沼氣發電設備產業鏈推動計畫沼氣發電場觀摩會」,透過參訪與體驗,實際展現為畜牧業解決廢水問題、創造綠能收入的新風貌。
 
圖一、「109年沼氣發電設備產業鏈推動計畫沼氣發電場觀摩會」,位於雲林崙背的新庄畜牧場舉辦,邀請各界參訪與體驗
圖一、「109年沼氣發電設備產業鏈推動計畫沼氣發電場觀摩會」,於雲林崙背的新庄畜牧場舉辦,邀請各界參訪與體驗
 
工業局永續發展組曾志雄副組長在致詞時表示,這項計畫同時針對國內不同的養殖型態,進行不同的設計。108年時,針對小型養豬場,無法產生足夠沼氣進行發電的業者,透過高效厭氧醱酵技術,可同時處理固態與液態廢棄物,達成發電的目標。在109年,則針對大型豬場水處理的缺失進行改善,不但能達到放流水標準,同時以資源循環的整體思維,促使廢水增加沼氣產量,配合後端的沼氣發電系統,更達到銷售綠色電力的目標。
 
配合109年度計畫的廠商,是卜蜂集團位在雲林崙背的新庄畜牧場,養殖豬隻數為1.58萬頭。卜蜂集團的林永修副總表示,新庄畜牧場的廢水,因設備、操作等專業性不足,常無法符合放流水標準,相關罰金使營運成本高漲。在計畫改善廢水系統後,放流水品質穩定,臭味大幅降低,同時還有電力可供銷售,實屬一舉多得的投資。
 
計畫主持人、工研院材化所陳哲陽副所長表示,養豬業廢水受環境、氣候等不同變因影響,品質波動非常大,致使水處理系統操作上常出現問題,同時也無法穩定產生沼氣。工研院技術團隊首先改善三段式廢水處理,提升厭氧沼氣產量,並透過生物脫硫系統,處理主要的臭味來源—硫化氫,脫硫率達99%以上,有效去除養豬場令人不悅的氣味,更能防止發電機組因硫化物而產生腐蝕。
 
由工研院材化所開發的生物脫硫裝置,是透過脫硫菌將元素硫氧化成為硫酸根,具高脫硫效率、操作成本低的特性,能夠處理高濃度的硫化氫,並可透過反洗維持微生物高活性表現,解決傳統需使用氧化鐵耗材及使用後廢棄處理等問題。
 
圖二、設置先進生物脫硫設備,去除硫化氫腐蝕設備與臭味問題,具有高脫硫效率、低操作成本特性
圖二、設置先進生物脫硫設備,去除硫化氫腐蝕設備與臭味問題,具有高脫硫效率、低操作成本特性
 
在發電系統方面,採用具高性能轉換效率與功率密度的三階式功率模組,透過雲端連結至管理平台。為使發電機有最佳操作條件,採用自動化儀控系統,能夠線上監測甲烷、硫化氫、溫度、濕度等參數,透過手機遠端進行管理,高效率且節省人力。目前新庄畜牧場建置裝置容量20kW發電機,預估每日發電量約450度,並且完成與台電併網作業,每年售電的收入約新台幣76萬元。
 
圖三、高性能三階式功率模組發電系統,自動化儀控連結雲端,使發電機維持最佳操作條件
圖三、高性能三階式功率模組發電系統,自動化儀控連結雲端,使發電機維持最佳操作條件
 
國內畜牧業者其實很早前即已導入沼氣發電,但受限於缺乏整體規劃、系統整合、國外設備維修不易等問題,多半運作不良,致使投資落空。「沼氣發電設備產業鏈推動計畫」結合產業上中下游,針對不同環節問題點進行整合性的思考,提出完整的解決方案,並且以模組化的設計,期能標準化、低成本的複製成功經驗,使國內養殖業均能將環境阻力化為助力,共同享受沼氣發電的永續便利。
分享