養豬廚餘何處去?用酵素快速處理,做成肥料只要三小時!中研院院士、中興大學土壤環境科學系講座教授楊秋忠,研發出以酵素替代微生物的堆肥技術,大幅提高處理效率,並可消除傳統堆肥最惱人的臭味問題。

楊秋忠院士開創革命性技術,能快速將各種農業或食品有機廢棄物轉化為肥料(攝影 ⁄ 蔡佳珊)

熟廚餘去化問題多,全球首創快速三小時堆肥

非洲豬瘟當前,廚餘是傳染途徑之一,許多養豬場已轉型不再使用廚餘養豬,廚餘去化頓成燙手山芋。這些熟廚餘的處理主要有三個方式:堆肥、掩埋、焚化,只有堆肥是資源再利用,掩埋和焚化都是視同垃圾銷毀,對環境有害無利。

然而不少縣市環保局都表示,廚餘只能先送焚化或掩埋。堆肥為何不是首選?因過去大多數堆肥場都只使用生廚餘,也就是菜葉、果皮之類,人類剩食的熟廚餘,因成分複雜又含有鹽分油份,堆肥製作不易且臭味也大於生廚餘,又可優先拿來養豬,因此罕有業者在國內推廣熟廚餘堆肥技術。

如今一時要用熟廚餘堆肥,不只需要尋找廣大空間來堆置,臭味問題更叫人退避三舍。傳統堆肥更需三到六個月的時間才能充分腐熟,製作費時,而民眾的熟廚餘是每天都在製造,只靠傳統堆肥去化,實有困難。

值此關鍵時刻,楊秋忠費時十餘年所研發的酵素快速堆肥技術,正是養兵千日用在一時。此全球創新技術具備腐熟快、無臭味、無需堆置等優點,衛生問題和土地成本都大大下降,且成品安全穩定,肥培效果佳。

酵素像飛彈,瞄準對付「搗蛋成分」

楊秋忠本身也是微生物專家,為何是採用酵素來製作廚餘堆肥,而不是採用微生物呢?他解說,「微生物就像軍人打仗,要有適當的環境才能做功。而酵素就像飛彈,直接去打,準確度更高。」

傳統堆肥法就是利用微生物發酵,過程中需要不斷翻攪和噴水,以提供空氣和維持適當溫濕度,微生物才能夠好好繁殖,分解廚餘。而酵素作用就不需要如此,「酵素就是會做功的蛋白質,」會自動專心對付廚餘當中的「搗蛋成分」,將之分解及轉換成安定的成分即可。因此堆肥速度可從原本的三個月,大幅縮減到三小時內。

傳統堆肥的微生物分解過程,蛋白質越高就越臭,若是厭氧發酵,臭味更重。不過楊秋忠這套技術採用酵素反應劑作用,其作用的過程就已經把除臭功能考慮進去,「不僅不會產生臭味,還會將原有臭味作用滅除。」此外,硬體設備也可加裝除臭系統,因此臭味問題比傳統堆肥法要減輕非常多。

經酵素反應三小時,有機廢棄物轉化成優質肥料(攝影 ⁄ 蔡佳珊).
生熟廚餘都有專屬的酵素配方,反應後快速轉化為有機質肥料(楊秋忠提供)

任何可用的有機廢棄物都能做肥料,酵素可客製化

這套創新技術其實不只能處理熟廚餘,任何可用的有機質廢棄物,包括動物、植物、微生物的殘體,以及排泄物,通通可以轉化成有機質肥料再利用。

因此酵素反應劑有各種組合,有落葉枯枝專用、木屑菇類太空包專用、豬糞/雞糞/牛羊馬糞專用、羽毛專用、中藥渣專用等等,熟廚餘專用只是眾多選項其中之一,還能依照客戶需求,客製化最佳的「酵素組合」。

因有機廢棄物的內容組成變化極大,可能每個地方的成分都有差異,因此所需酵素組合也不相同,以達到最高的堆肥效率。

那麼酵素貴不貴?楊秋忠表示,以10公噸的廚餘處理量來計算,約需要200-250公斤的酵素反應劑,每公斤酵素75-100元,所需酵素反應劑費用在1萬5千元到2萬5千元之間。相當於每生產一公斤的肥料,酵素反應劑的成本只需一塊多。

落葉枯枝轉化為有機質肥料(攝影 ⁄ 蔡佳珊)

搭配快速處理設備,高溫殺菌,成品安全有效

不過酵素還需搭配硬體設備才能使用,目前搭配的快速處理反應機,操作簡單,且有各種規格,小型的如100公升容量的機型,大約是40-55萬元之間,大型如5噸機型,約三百多萬,實際售價依配備需求而異。

不過因為廚餘倒入機器之後,需要空間翻攪,所以處理的實際容量為60%的體積,也就是100公升的機型每次只能倒入約60公升的廚餘。如果處理量較大,以3噸的機型而言,每次就能處理約1.8噸的廚餘。因三小時內就製作成肥料,一天可以運轉三次,一共就能處理約5.4噸的廚餘。

不過楊秋忠也補充,熟廚餘一來最好馬上製作,不要存放太久,否則就會發臭嚴重,或者是必須再購買冷藏設備,在堆肥處理之前先低溫儲放。

設備本身並有高溫滅菌功能,溫度達80°C,三小時內可將大多數病原菌消滅,譬如沙門氏菌、大腸桿菌等等,避免有機肥隱藏的病菌風險。以此技術將廚餘製成的肥料也經過種子發芽率測試,確定發芽率高、且不會造成「燒根」現象。

大型反應機(攝影 ⁄ 蔡佳珊)
小型反應機(攝影 ⁄ 蔡佳珊)

所需空間小,翻轉堆肥場嫌惡印象

傳統堆肥場需要廣闊空間讓廚餘堆置慢慢後熟,又是嫌惡設施,在寸土寸金的都市中難覓場地,而楊秋忠這套技術的一大優點就是所需空間小,「相較於傳統堆肥場,土地面積只要十分之一。」

身為土壤與肥料權威專家,楊秋忠也冀望有機廢棄物資源化的技術,能協助達到化肥減量。他做過田間試驗,發現熟廚餘快速處理製成的有機質肥料加上減半的化肥,作物表現比全化肥更佳,且熟廚餘肥料還比生廚餘肥料的表現更好。

目前已有超過二十家業者與楊秋忠經銷技轉合作,一派謙謙學者風範、年已七旬的他,也領軍於去年成立中興大學衍生企業地天泰農業生技公司,將研究成果落實在產業應用,持續為農業與環境永續,發揮更大的影響力。

楊秋忠埋首資料堆,研究數十年致力找出有機廢棄物的最佳解方(攝影 ⁄ 蔡佳珊)

系列閱讀:【專題】非洲豬瘟│防疫與廚餘之戰(持續更新)

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5 則回應

  1. 楊教授我這邊是台中市外埔區鐵山里長生路265號我姓温公司吉米食品有限公司是從事學校營養午餐有關於你的報導廚餘處理的快速堆肥方法我有興趣是不是聽到我的留言方便與我聯絡我的行動電話09-7298-5522謝謝

  2. 存疑!!

  3. 誠峰環保工程股份有限公司

    溫先生,您好!我們是「大地金剛」也就是技轉楊秋忠博士技術的廠商。 您可以於春節年假後與我們連絡 03-3501758

  4. 上下游記者 蔡佳珊

    本篇刊登後收到讀者許多迴響,也有些疑問,我們將問題彙整後再次問了楊老師,老師也非常詳盡答覆,請各位讀者參考:
    Q1:這個快速處理法做成的有機肥,跟傳統堆肥完整發酵不同,如果直接使用到土壤,會不會繼續分解,而讓植物出現生長障礙?
    A:無論快速處理及傳統堆肥的有機肥,放入土壤中都會繼續被分解,才叫「有機肥」,但都不會出現生長障礙。本快速處理是經過科學驗証,包括腐熟度(安定性)、安全性(病原菌去除)、無毒性(種子發芽)、存放性(成分分析)及效益性(盆栽及田間試驗)的分析結果,其中盆栽及田間試驗都做過許許多多的各種物料之研究,均顯示不會抑制植物生長的問題。

    Q2:如果不會繼續分解,是穩定的最終產物,卻又未經發酵腐熟,那到底是透過什麼原理?老師是否可能用簡單又不透露商業機密的方式,解釋給我們聽一下?
    A:傳統堆肥是靠微生物的「任意」分解作用,有機物中容易分解就先被分解,分解到不易分解叫穩定的結構,就是「堆肥」。快速處理TTT技術是用特定酵素反應劑(不是微生物),可將會引起生長障礙的成分改變其結構,成為穩定的結構,就不會引起生長障礙了,快速處理就如用「飛彈」(酵素反應劑)去打,而堆肥是「派兵」(微生物)去打的意思,但都達成目標(腐熟)。

    Q3: 跟傳統堆肥相比,這個方法會不會相對較耗能源?譬如生產1公噸廚餘堆肥,所需的電費大約是多少?
    A:堆肥耗能在長時間的翻堆及打氣,才能加速腐熟,堆肥場建造廠房及加上地坪面積的成本是快速處理之10倍以上,堆肥場的設備大型及維修成本高。快速處理1公噸約每小時平均約25度電,電費依營業用或非營業用、尖峰或離峰、夏月或非夏月等用電費也不同(2~5元/度),因此快速處理之用電費不高。

    Q4: 許多讀者關心成本問題,是否比傳統堆肥還要來得低?
    A:參考「堆肥技術與設備手冊及案例案編」(經濟部工業局)第6場之案例,傳統堆肥生產總成本約4元/公斤,廚餘處理成本約2.5元/公斤。
    因廚餘有「前處理」之需求,與一般有機廢棄物不同,一般有機廢棄物只要直接或打碎即可處理,而廚餘之前處理需要脫水、打碎及設備,這些都已納入計算。

    *特別說明:不同地區、運輸及人力成本及不同資材處理成本均可能會有差異性。

  5. 生的作物廚餘是有機物,酵素可以分解有機物,但農作物本身也是有機物,若殘留的酵素放到田裡,酵素不會將農作物一起分解掉嗎?此酵素只分解死的作物不能分解活的作物?酵素是來自動物?植物?或微生物?人體本身也是有機生命體,此酵素能分解含蛋白質之有機物,若人體誤食或不甚吸入此酵素是否造成健康影響?

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