廚餘處理之能源再利用 Turning Food Waste into Energy

廚餘處理之能源再利用 Turning Food Waste into Energy
國立臺灣大學環境工程學研究所許桓瑜

近年來，台灣積極推動垃圾減量化、資源化，根據環保署垃圾統計資料顯示，2013年全台灣垃圾產生量約為七百萬公噸，廚餘的回收量為八十萬公噸，回收率約為11%。「廚餘」包括三餐飯後剩下的飯菜、菜葉、果皮、食物殘渣等物質，台灣的廚餘回收將家戶廚餘分成兩大類，分別為「養豬廚餘」與「堆肥廚餘」，廚餘的回收減少了都市固體廢棄，也創造了廚餘的新價值，不只養豬、堆肥、還可以成為再生能源。

能將能源回收再利用有兩個主要的方法，分別為厭氧消化與廚餘焚化後能源回收。

1. 厭氧消化
   廚餘與垃圾中有機物或下水道污泥混合，進行厭氧消化的過程中會產生甲烷，將甲烷經純化加壓後，可進行發電與能源回收的工作。沼氣利用在國內主要以禽畜糞便沼氣回收發電，已推廣多年，廢棄物厭氧發酵與沼氣利用，主要研究對象也是畜、農產廢棄物及垃圾掩埋場沼氣發電，目前已有高雄西青埔沼氣發電廠運轉。而掩埋場中沼氣的產生量主要來源就是廚餘，由此可知家庭廚餘沼氣發電回收能源，是相當有潛力的。
   

   資料來源：(Khoo, 2010)

2. 焚化後能源回收
   廢棄物經焚化處理後將能源回收具有減容、安定、無害及可資源化等優點，逐漸成為開發中或已開發國家的廢棄物處理方式。焚化爐的發電來自於熱能，而廚餘含水量對焚化燃燒有影響，過多的含水量可將焚化爐中的熱能用於水分蒸發，在台灣夏季，部分焚化廠熱值高於設計值時，廚餘含水量高的特性將有助於焚化爐運轉操作，但是若含水量大幅降低焚化爐熱值，將會造成爐內焚燒不完全而產生空氣污染。

廚餘的妥善管理和回收是新加坡面臨的巨大挑戰之一，新加坡研究學者於2010年的研究中，探討若要將廚餘處理後能源回收再利用，厭氧消化方法及焚化方法所產生的環境影響為何？研究指出，厭氧消化處理可減少全球暖化、酸化、富營養化、光化學氧化和能源使用這五項影響類別的環境衝擊，從能源指標來看，廚餘厭氧消化量從階段一（17 %增加至32 %）、階段二（32 %增加至47 %），能源指標於階段一提升了25 %、階段二提升了38 %，而污泥焚化後能源回收，隨著污泥焚化量增加，各項衝擊類別也隨之增加。王(2007)也表示，廚餘混入有機廢棄物厭氧消化處理所產生的發電量最佳，其次是廚餘厭氧消化處理，最後才是廚餘併入垃圾焚化處理。

有機廢棄物轉為生質能於再生能源研究與應用十分熱門，厭氧消化是目前廚餘再利用方法中能提供最多能源的方式，大規模處理將使廚餘回收更具有經濟規模與價值。

參考文獻：

• Khoo, H. H., Lim, T. Z., & Tan, R. B. H. (2010). Food waste conversion options in Singapore: Environmental impacts based on an LCA perspective. Science of The Total Environment, 408(6), 1367-1373. doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.scitotenv.2009.10.072
•  張皇珍、莊韻蓉、張世昌、張正平、鄭宏德 (2003)。台中市廚餘資源再利用多元化處理方式研究。
•  王文堯(2007)。廚餘能源化處理之生命週期評估(碩士論文)，國立台北大學，台北市。
• 行政院環保署統計資料庫(2014)。http://210.69.101.110/epa/stmain.jsp?sys=100。
• 行政院環境保護署(2014)。廚餘能源回收技術。 http://www.epa.gov.tw/ch/artshow.aspx?busin=331&art=2007091616404089&path=6642