Transcript 廚餘回收再利用 - 國立臺灣海洋大學總務處

廚餘回收再利用
(1)餘回收飼料化--利用於養殖魚類
(2)廚餘回收堆肥化
簡報
國立臺灣海洋大學
九十八年十一月十日
簡報大綱
一、動機與目的
二、前言
三、工作內容與方法
四、初步結論
五、總結與建議
一、動機與目的
1.政府正積極推動有機廢棄物回收、堆肥化處
理等政策。
2.有機廢棄物的回收再利用在政府的強制推動
下，堆肥化、飼料化處理預期將大幅增加。
3.處理最佳化之目的為提昇處理效率與節約成
本。
4.廚餘約占垃圾總量25％，其高含水率不適合焚化處
理，將其視為資源垃圾再以適當的方法處理，可減
少垃圾處理量而達到減廢及資源回收效果。
一、動機與目的
5.廚餘早就被用來作肥料，由於化學肥料的廣泛使用
後，才慢慢被遺忘及棄用。
6.廚餘經過適當的處理過程，使之成為可再利用的有
機物質，為一舉數得之做法。
7.設計一小型處理設施以探討其可行性，與經濟性。
二、 前言
本計劃預期之具體成效：
經由物理、化學甚至生物方法將廚餘經由
破碎、脫水（除油）、高溫乾燥與醱酵等
過程，轉變為堆肥化再利用及魚類養殖之
飼料。
二、 前言
廚餘回收再利用方法：
1.養豬：以餿水及水果皮為主，高溫蒸煮後充當豬隻
飼料。
2.自然分解法：方法簡單，易造成土壤與水污染。
3.生物法：以處理果皮與動物性殘渣為主，過程中易
產生臭味污染問題。
4.堆肥桶、堆肥箱：設備簡單便宜、操作容易，堆肥
時間長，且需較大存放空間。
二、 前言
廚餘回收再利用方法：
5.堆肥桶與自然分解合併使用法：可以社區集中處
理，解決公寓住戶無土地採自然分解法之困擾。
6.廚餘處理機：依其處理功能分為破碎與去水分型、
消滅型、高速醱酵型、乾燥粉狀型等，處理速度快。
7.再生飼料與有機資材法：配合前處理分類設備，
產生之飼料養分仍須調配，產生之有機資材須再處
理才能成為有機肥 。
二、 前言
廚餘回收再利用方法：
8.機械好氧堆肥法：處理彈性大，惟堆肥市場通路
、設廠土地需求較大為推動之瓶頸。
9.再生燃料或發電法：厭氧醱酵操作技術性高，設
備投資與維修費高。
10.液肥化法：此為國人所研發的方法，屬後醱酵型
肥液，惟其設備費用高，以及後續肥液販售與
使 用通路問題較大。
三、 工作內容與方法(堆肥化)
廚餘材料：
1.經煮熟而吃剩的食物，如肉、菜等。
2.或未經煮熟而吃剩及腐敗的生菜、水果、肉類等。
3.或不被食用的枯黃菜葉、瓜皮、肉皮等。
每批次取20公斤熟食廚餘與10 公斤生食廚餘，兩者
混合脫水攪碎後 20公斤熟食混雜類廚餘及10公斤生
食混雜類 廚餘廚餘經混合脫水攪碎後為本實驗材料
。
三、 工作內容與方法(堆肥化)
20公斤熟食混雜類廚餘及10公斤生食混雜類廚餘
廚餘經混合破碎後為本實驗材料
三、 工作內容與方法(堆肥化)
破碎機
高溫發酵槽
廚餘
溫濕度控制器
廚餘堆肥化處理流程
含水率測定
三、 工作內容與方法(堆肥化)
1.廚餘破碎處理機
外型尺寸：95×50×153㎝。
處理量：400公斤/小時。
特性：操作簡單不須分類及濾水，骨頭、貝類、長纖維可
輕易 處理，將原有殘菜體積，減容至1/3-1/6。
三、 工作內容與方法(堆肥化)
2.高溫厭氣發酵處理機
外型尺寸：95×50×100㎝ ，發酵槽長50㎝、寬25㎝、高25㎝。
特性：內容量30公升，槽內包含一攪拌軸及四根攪拌杓，轉速為
4rpm，槽體下方為加熱管(0.6kW)，由測溫電阻導線連接調整開關
調控溫度，另一條測溫電阻導線連接槽體中央，紀錄消化槽中央
位置溫度變化情形。
三、 工作內容與方法(堆肥化)
3.溫度、濕度監視紀錄器
溫度控制顯示器具微電腦PID控制，同時與溫度控制器、濕
度控制器、記錄器銜接，完整監視與紀錄每批次廚餘厭氧消
化過程中溫度與濕度改變 。
三、 工作內容與方法(堆肥化)
4.紅外線水分測定儀
儀器規格:為AC、110V、200W。
試料裝法(標準重量法)：取五公克砝碼置於左邊砝碼皿，試
料輕置右邊試料皿，直到天平平衡，標準重量法即試料重量
固定用五公克。
三、 工作內容與方法(飼料化)
(一)、實驗動物：
實驗所使用的吳郭魚及石斑魚購自台灣南部地
區所養殖的魚苗。先蓄養於2噸FRP桶中，蓄養
期間每日投餵兩次，待魚苗成長至實驗所需體
型。實驗前禁食一日，再秤重並隨機取樣，移
入室內實驗系統中進行實驗。
(二)實驗系統：
實驗系統由長方形透明缸（60×30×27cm）所組
成，每個缸子有獨立的打氣裝置；石斑魚及吳
郭魚有三個處理組，石斑魚處理組三重覆；吳
郭魚處理組六重覆；實驗皆為循環水系統，水
量維持10-20L。
三、 工作內容與方法(飼料化)
吳
郭
魚
實
驗
系
統
三、 工作內容與方法(飼料化)
石斑魚實驗系統
三、 工作內容與方法(飼料化)
恆溫烘箱
高速粉碎均質機
將富含水分的廚餘，
在恆定的溫度之下去
除水分，使之成為乾
燥的廚餘
將乾燥後的廚餘粉，利用
高速粉碎均質機使之成為
質地細緻的廚餘粉。
擠粒造粒機
將完成的廚餘粉依照飼料
配方，依序的將原料放入
擠粒機中，使之成為供給
魚使用的飼料。
廚餘飼料化設備處理流程
三、 工作內容與方法(飼料化)
廚餘粉
廚餘飼料
三、 工作內容與方法(飼料化)
(三)實驗條件
物種(一)：吳郭魚 Oreochromis sp.
平均初重：1.46g
缸子水體：10L
缸子數量：18缸，一組6缸，每缸5隻，共90隻
水溫：30-33℃
實驗天數：28天
餵食時間：上午九時及下午四時，餵至飽食。
三、 工作內容與方法(飼料化)
(三)實驗條件
物種(二)：龍膽石斑 Epinephelus lanceolatus
平均初重：3.82g
缸子水體：55L
缸子數量：9缸，一組3缸，每缸8隻，共72隻
水溫：27-29℃
實驗天數：28天
餵食時間：上午九時及下午四時，餵至飽食。
三、 工作內容與方法(飼料化)
(四)實驗飼料設計之製作：
吳郭魚實驗: 配製以廚餘粉取代0%、50%及100%魚
粉的廚餘飼料，探討不同取代量的廚餘粉，對
石斑魚成長的影響，實驗為期六週。
石斑魚實驗：實驗方法如實驗一，配製三組廚餘
飼料；實驗為期4週，觀測不同廚餘粉取代量，
對石斑魚幼魚成長的影響。
三、 工作內容與方法(飼料化)
(五)一般成分分析：
1.水分：依據A.O.A.C.(1984)方法測定。
2.灰份：依據A.O.A.C.(1984)方法測定。
3.粗脂質：以Micro-Kjeldahl method A.O.A.C.(1984)，
利用Kjeldahl system 1002(Tecator)測定。
4.粗蛋白：依據Folch et al. (1957)的方法測定。
5.粗纖維：以Fibertec System M1020 Hot Extractor
(FOSS Tecator)測定。
6.總能量：以IKA Calorimeter System Mode C2000測
定。
三、 工作內容與方法(飼料化)
(六)
增重率：
Weight gain (%) =100((Final Weight –Initial Weight)/
Initial Weight)
飼料轉換率：
FCR (Food Conversion Ratio) =Feed Intake (g)/Wet
Weight Gain (g)
活存率：
Survival rate (%) =100(number of fish survival/ number
of fish stocked)
三、 工作內容與方法(飼料化)
(七)探討添加不同飼料含量之廚餘粉對吳郭魚魚苗
成長及存活率之影響。實驗飼料配方見表1。
以魚粉及廚餘為主要蛋白質源，油脂來源為（
魚油：玉米油 = 2：1)及配製粗蛋白30%，另以
添加魚粉的基礎飼料為對照組。
三、 工作內容與方法(飼料化)
Table 1. Ingredient composition of diets for experiment Ⅰ
三、 工作內容與方法(飼料化)
(八)統計分析
實驗之數據以Statistic Analysis System (SAS-Window
) 套裝軟體之變異數分析(ANOVA, Analysis of
Variance)進行統計分析，若其平均值間有顯著差
異(P<0.05)再以Duncan’s New-multiple Range Test
比較各處理組差異之顯著性。
四、 初步結論
1.高溫厭氣消化有機廢棄物處理在四 ~ 七天內完成製
程，縮短停留時間及減少操作能源消耗成本，厭氣
消化為密閉式處理理，較無臭味問題發生。
2.廚餘產物減量效果大，操作製程條件下，最終產物
約原始重量30公斤之12.4％ ~ 14.3％之間。
3.最終產物 pH介於4.5 ~ 5.1之間，不利直接作為堆肥
使用，混合消石灰(pH為12)約1％ ~ 3％後，直接施
肥使用。
4.廚餘含水率由 87%下降至20%時，平均可得乾燥廚
餘量為158.38公斤/噸廚餘 。
四、 初步結論
5. 廚餘飼料化未來研發方向
藉由適當的前處理技術，可以縮短製程時間減少耗
能，利用太陽能減少處理設施耗電量，本實驗是以
小型單機式廚餘處理設備操作，單位處理費用必定
昂貴，在興建大型有機廢棄物處理廠，導入系統化
模式與工廠化處理規模，必能大幅降低單位處理成
本，並顧週邊相關環境污染防治設施完善運作。
四、 初步結論
6.廚餘回收飼料化之研發—利用於養殖漁類
一般廚餘經過快速高溫厭氣消化後之最終產物，其
pH值約在5.5以下，可經由調配後與人工魚飼料混合
使用用，對於吳郭魚為主等養殖漁類飼料化，為可
行之途，建立廚餘回收新模式，達到資源化目的。
7.飼料一般粗成分
本次實驗共配置3種利用廚餘粉取代魚粉不同含
量的飼料，飼料一般成分分析見表2。水分含量
在5.23-6.37% 之間、灰分含量在8.37-15.55%之間
、粗蛋白含量在29.43-31.78% 之間、粗脂質含量
在8.43-14.42% 之間、總能量在424-429 Kcal/100g
之間。
四、 初步結論
Table 2 . Proximate analysis and gross energy of kitchen waste diets for
experiment I and experiment II.
四、 初步結論
8.吳郭魚的成長表現
吳郭魚經4週投餵後的初重、末重、增重率、FCR
與存活率見表3。平均初重為1.47。增重率隨著取
代量的增加而減少分別為344%、264%及193%；飼
料轉換率FCR控制組的為0.67，以廚餘粉取代50%
及100%魚粉的廚餘飼料其FCR較高達1.12及1.51。
四、 初步結論
Table 3 . Mean initial weight, Mean final weight, Weight gain, FCR, and Survival
of Tilapia nilotica of experiment I.
2.吳郭魚的成長表現
吳郭魚經4週投餵後的初重、末重、增重率、
FCR與存活率見表3。平均初重為1.47。增重
率隨著取代量的增加而減少分別為344%、
264%及193%；飼料轉換率FCR還是以控制組
的0.67較佳，以廚餘粉取代50%及100%魚粉
的廚餘飼料其FCR仍高達1.12及1.51。
四、 初步結論
9.龍膽石斑的成長表現
龍膽石斑幼魚經4週投餵後的初重 、末重、增
重率、總攝食量、FCR、PER見表4。平均初重
為 1.47。增重率隨著取代量的增加而減少分別
為300%、167%及67%；FCR還是以控制組較佳
，分別為1.32、1.99及4.45。
四、 初步結論
Table 4 . Mean initial weight, Mean final weight, Weight gain, FCR, and
Survival of Epinephelus lanceolatus of experiment II.
五、 總結與建議
廚餘再利用製作魚飼料方案評估，透過本校養殖系
進行投料餵食評估後，發現幼魚成長狀況良好，已
成功的建立廚餘回收再利用新模式，值得後續主管
機關支持並擴大推廣。
一、建立廚餘回收再利用新模式。
二、大量、快速處理廚餘並達到資源化之目的。
三、可達到衛生、安全的境界。
四、可減少飼料進口。
五、可延長焚化爐之使用年限和減少抗爭。
五、 總結與建議
建議方案：
一、結合漁業養殖業者，將廚餘回收飼料化後直
接應用於魚塭養殖場。
方式：選擇宜蘭或西南部沿海魚塭養殖場投料餵
食成長紀錄與統計。
經費：約新台幣200萬元
期程：為期1年
二、廚餘回收飼料化擴充養殖漁種(如鱸魚、石斑魚
、蝦類等高經濟價值或大體型魚種)之可行性探
討與，以提昇再利用之經濟價值。
方式：學校養殖試驗場與實驗室進行投料餵食、
成長紀錄與統計評估。
經費：約新台幣100萬元
期程：為期1年