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89年8月(第98期)

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畜牧資源回收再利用之發展與未來


翁震炘

一、前言

  依據台灣農業年報87年底調查,台灣地區在養養豬頭數達6,538,596頭,雞135,477,000隻,牛165,399頭,如以成畜禽每頭每日平均排糞量,大豬1.9公斤,成雞0.13公斤,牛20公斤,再以成畜禽體重60%估算在養畜禽平均體重,則每年所排泄之禽畜糞固型物約達7,302,187公噸,為主要畜牧廢棄物來源。另,台灣主要農產廢棄物年產量,稻殼(粗糠)370,700公噸,甘蔗渣1,520,000公噸,廢棄菇類木屑119,250公噸,計約2,009,950公噸,總計主要農畜產廢棄物年產量為9,312,137公噸,若以35%回收製成堆肥,則每年可生產堆肥3,259,247公噸。如農地每公頃施用8公噸堆肥,則可供407,405公頃農地使用,約佔台灣現有耕地面積858,756公頃之47%;此外,農民因過度使用化學肥料,造成土壤酸化、硬化、有機質含量愈形低下,而施用未經醱酵腐熟生雞糞、豬糞、牛糞等作為有機質肥料者,不僅造成蚊蠅滋生、疫病傳播,影響農村環境衛生,並造成防疫上的困擾。因此,如將這些農畜廢棄物妥善回收處理利用,堆肥化製成有機質肥料回歸農地使用,不僅可回收資源、減少防疫及解決環保問題,亦可改良地力。

 

二、台灣地區禽畜糞處理之概況與問題

(一)養豬業

  養豬場對於豬糞尿處理,除部份小養豬戶因養豬數量不多,或有魚池及大面積農田,採農漁牧綜合經營,大部份大養豬場為符合環保標準,均設置豬糞尿處理設施,而各種處理方法,不外經過「固液分離」、「厭氣處理」與「好氣處理」3道程序。固液分離主要係將豬糞中固形物分離,降低廢水中之有機物,處理方式包括人工撿糞、刮糞式畜舍、豬糞分離床、固液分離機等;厭氣處理,即缺氧處理,豬糞尿廢水中有機物被微生物分解酸敗腐化消耗氧氣,因缺氧形成厭氣狀態,厭氣菌種取得優勢大量繁殖,有機物被分解形成甲烷(CH4)、二氧化碳(CO2)、硫化氫(H2S)、氨氣(NH3)、水(H2O)等,處理設施包括厭氣塘、厭氣槽、厭氣塔等;好氣處理,即供氧處理,將大量空氣打入豬糞尿廢水中,水中溶氧充足,好氣菌種大量繁殖,有機物被微生物分解,因微生物在有氧狀態下進行氧化分解效率高,有機物分解速度快,處理方式包括水車式供氧、曝氣機供氧、生物旋轉盤供氧等。豬糞經大量水沖洗再固液分離,分離後所剩之糞渣,大部分為未消化之飼料顆粒,如玉米粒、麥皮、豆渣皮等粗纖維,氮、磷、鉀等肥料成分相對較低,含水率75~85 %,必須先調整水分才進行堆肥化處理。近年來養豬場飼養頭數擴增,場地面積及廢水處理設備容量不足,加上部分農民投機心態,為省電不開機,或不願處理,豬糞四處排放,造成公共衛生問題。

 

(二)養牛業

  台灣養牛主要以乳牛為主,一般以清水沖洗牛床,牛糞以鏟裝機集中後出售,過去政府推廣牛糞尿處理,除將沖洗乳房及畜舍之廢水以廢水處理設備處理外,牛糞尿因含草料多,流動性差,並不利於廢水處理,因此推廣採用粗糠、蔗渣、木屑等當墊料吸附牛糞尿,而後由農家以堆肥舍堆積進行厭氣醱酵,再利用鏟裝機翻堆一段時間,自然醱酵後回歸自有牧草地及鄰近農田使用。牛糞與墊料混合,質地疏鬆孔隙大,通氣性較佳,如堆積高度適當,充分翻堆使充分醱酵分解後再使用,牛糞中大部份寄生蟲卵、蠅卵、病原菌皆可殺滅,惟近年來養牛場飼養頭數擴增,場地面積不足,農民無暇處理,牛糞四處堆放,亦造成公共衛生問題。

 

(三)養雞業

  養雞場分為肉雞場與蛋雞場,肉雞場採統進統出,雞舍一般以粗糠(稻殼)當為墊料,雞隻出售後,雞糞與粗糠一起清出,因大部份為粗糠,雞糞比例少,碳氮比相對較高,粗糠表層含蠟質不易吸水,一般含粗糠肉雞糞含水率30~40 %,不易進行堆肥醱酵處理;蛋雞場之雞舍,分為傳統式雞舍、高床式雞舍及密閉式雞舍,傳統式雞舍即平面籠式之飼養,雞糞掉至地板一定量後用人工予以清除,因雞糞裸露,腐敗後產生惡臭招引蒼蠅,環境衛生極差;高床式雞舍為雙層之雞舍,上層為籠式自動化飼養,雞糞自雞籠掉至下層之地板,一定量後利用鏟裝機清除雞糞,唯雞糞同樣堆積腐敗產生惡臭,蒼蠅滋生,環境衛生仍差;密閉式雞舍為完全密封之雞舍,以風扇換氣,雞舍內空氣經由水濂而降溫,蒼蠅無法進入,雞糞掉至雞籠下方之輸送帶,並以過濾之空氣強制送風乾燥,雞糞經輸送帶集中後,運送至雞舍外堆肥處理,因雞舍密閉及過濾通風,故無蒼蠅,且雞糞經通風乾造呈半乾燥狀態不腐敗,故不吸引蒼蠅滋生。 飼養蛋雞主為產蛋,飼料配方中含高比率肉骨粉、魚粉,故雞糞中氮(N)、磷(P)、鉀(K)、鈣(Ca)及鎂(Mg)含量相當高,而雞糞又常堆置一段時間後才清除,雞糞腐敗有機物氧化,相對含碳百分比低,一般含水率80~90%,質地密緻黏綢性高,必須調整物性才能堆肥化處理。目前僅少數幾家養雞場有堆肥化設施,大部份養雞場在雞糞處理上仍採日曬或風乾後即予出售,堆積腐敗產生惡臭蒼蠅滋生,而飼料中所含肉骨粉、魚粉易吸引蒼蠅滋生,環境衛生更差;生雞糞經日曬風乾後,未完熟處理直接施放至農田,遇雨腐敗產生惡臭,更導致蒼蠅滿天飛舞,所造成公共衛生防疫問題,為目前急於尋求改善之重點。

 

三、 輔導禽畜糞堆肥化處理之發展

(一)輔導個別畜牧場設置堆肥舍

  1. 小型堆肥舍

      行政院農業委員會(以下簡稱農委會)及前台灣省政府農林廳(以下簡稱農林廳)自80年起,擬定「畜牧污染防治計畫」,開始輔導畜牧場設置簡易堆肥舍,按畜牧場大小需要設置,面積5~50坪,用以回收三段式豬糞尿處理後之豬糞固型物,養牛場牛糞或養雞場雞糞,以傳統堆肥處理方式,將禽畜糞集中堆積貯放,防止日曬雨淋,並使之醱酵、自然腐熟成為堆肥,提供鄰近農友使用,此時堆肥處理技術仍為傳統堆積醱酵方法,生產效率差,翻堆不足品質不穩,難以商品化大量上市,至86年計輔導設置此類堆肥舍3,917戶。

     

  2. 自動翻堆堆肥舍

      82年起因應大型畜牧場需要,開始輔導設置面積50~200坪自動翻堆堆肥舍,運用翻堆機械將禽畜糞進一步翻堆醱酵,部分養雞場自國外引進翻堆機,部分畜牧場以送風供氧方式,使禽畜糞進行好氧性堆肥醱酵,縮短醱酵腐熟時間。此時各式堆肥翻堆機械逐步引進、開發或仿造,各種堆肥處理法亦逐漸研究發展,堆肥處理技術漸成熟,品質漸趨穩定,商品化堆肥始漸成形上市,至86年計輔導設置此類堆肥舍186戶。

     

  3. 個別堆肥舍遭遇之問題

      畜牧場個別設置堆肥舍,因禽處糞數量少難以完全機械化操作,處理技術差異大,品質參差不齊,不符商品化之要求,如投資自動化機械因產量小單位成本亦過高,除不符經濟原則外並易造成投資浪費。加以畜農以出售畜產為主,並無專業肥料生產及行銷技術,不易拓展市場銷售。再者,個別堆肥舍產量少,不符果農季節性之大量需求。此外,傳統堆肥舍堆積禽畜糞,在缺氧狀態下有機物進行厭氣醱酵,分解速率緩慢醱酵熱產生少,無法達到高溫滅菌所需之溫度及時間,各類以禽畜糞為媒介之細菌及病毒性疾病,極易隨禽畜糞之不當處理及使用而四處傳播,成為公共衛生防疫上一大漏洞。

     

(二)輔導量產商品化堆肥

  1. 輔導農民團體設置堆肥場

      為進一步將禽畜糞堆肥集中量產商品化,並符合肥料登記管理之規定,農委會於81年4月訂定「獎勵禽畜糞堆肥場設置輔導要點」,獎勵農民團體設置禽畜糞堆肥場,並於82年起獎勵農民團體設置禽畜糞堆肥集中處理中心,收集鄰近畜牧場堆肥舍之禽畜糞,運用自動翻堆機械,定時定量翻堆醱酵,使品質均一且量產,符合肥料登記管理之商品化堆肥才正式於市場行銷,至87年止,計輔導嘉義縣農會等農民團體設置7處堆肥集中處理中心,每年回收農牧廢棄物約4萬公噸,年產商品化堆肥成品約2萬噸。農民團體堆肥中心,如表1。

     

  2. 輔導設置區域性堆肥處理中心

      在農民使用有機肥改良農地漸成風潮,而商品化堆肥於市場行銷亦普遍受到肯定後,為加強回收利用數量龐大之農牧廢棄資源,84年起,農林廳為落實「台灣省農業建設方案」之施政重點:推廣農牧廢棄資源之再生利用,維護農田地力與發展永續農業。於是配合全省農民共同產銷班之組訓,分由農林廳農經科及畜牧科分別依就農牧廢棄物種類及產銷班之性質,分別組訓產銷班輔導設置堆肥中心。農林廳畜牧科於84年2月訂頒「台灣省畜牧廢棄資源共同處理班組訓要點」,獎勵畜牧產銷班設置堆肥共同處理中心,同時於84年起推動輔導計畫,訂定設場標準、規格及獎勵補助統一標準,使獎勵補助標準化,並在全省畜牧場密集地區,以畜牧產銷班為基礎,組成共同處理班會組織,運用農民資金及民營活力,輔導設置「畜牧廢棄資源共同處理中心」,同時做為農民教育推廣中心及過剩農畜產品處理場,大量回收區域內禽畜糞廢棄物及農產廢棄物,機械化、自動化量產製成有機質肥料,規格化、商品化行銷各地。

      畜牧廢棄資源共同處理中心,運用密閉式場房、自動化控制及脫臭槽,防止臭味污染環境,再藉由好氧性堆肥處理法,以高溫醱酵技術殺滅禽畜糞中病源微生物、蒼蠅卵及草仔等,防止疫病傳播,經多年推廣輔導,符合經濟量產規模又符合環保及防疫要求之堆肥場,才臻完備;至88年止,全省計輔導設置14處大型堆肥共同處理中心,每年可回收農牧廢棄物約18萬公噸,年產堆肥成品約9萬噸,共同處理班堆肥中心,如表2。

      另外,為解決各地區農業共同經營班農場及牧場農業廢棄物處理問題,由農林廳農經科組訓農民產銷班輔導設置地區性「農牧廢棄資源處理中心」,以農業共同經營班自產自銷方式,回收共同經營班之農牧廢棄物,製成有機質肥料回歸自有農田使用,至88年止,計輔導設置9處,每年可回收農牧廢棄物約8萬公噸,年產堆肥成品約4萬噸。

 

(三)堆肥處理場所之輔導與管理

  鑑於禽畜糞堆肥處理及堆肥場所設置,成為畜牧業者之必要,為妥善處理禽畜糞排泄物,避免造成環境污染,並促進禽畜糞堆肥之利用,農委會於81年4月訂頒「禽畜糞堆肥場設置要點」,使禽畜糞堆肥場之設置及管理有所依循;農林廳復於83年7月訂頒「台灣省禽畜糞堆肥場設置審查作業要點」,將禽畜糞堆肥場之設場標準、各級政府審查作業及臭味污染防治設施等細節,做更明確之規範,使禽畜糞堆肥場之管理更上軌道,並輔導業者申辦肥料登記證,將產品品質納入肥料管理法規管理。

  為督促業者注意環境衛生,做好污染防治工作,獎勵畜牧廢棄資源回收利用,並輔導業者加強品管,提昇產業形象,前農林廳經設計「畜牧廢棄資源再生利用」標章,並依商標法向經濟部中央標準局申請備查,於87年訂頒「畜牧廢棄資源再生利用專用標章核發使用要點」,並分別於87年及88年辦理專用標章核發使用評鑑,績優堆肥場除授權使用標章外,並予頒獎公開表揚,成績不佳者,由業者就評鑑改善意見提出輔導改善計畫,再於年度輔導計畫中分別予以協助改善,使各堆肥場善用既有設施,有效回收畜牧場禽畜糞廢棄物,並製成符合肥料登記品質標準之有機肥,供應農民使用,改變民眾對堆肥場產生惡臭及品質參差不齊之印象,重建產業形象。

 

(四)堆肥產量

  截至89年6月止,全台大小型禽畜糞堆肥場、處理中心,商品化生產有機質肥料之禽畜糞堆肥場計52場,其中牧場或農民設置者22場,農民團體設置者16場,畜牧產銷班設置者14場,可回收禽畜糞約32萬公噸,其中回收1,247,773頭豬糞,佔總排糞量之19.1%。7,275,880隻雞糞,佔總排糞量之5.4%,13,630頭牛糞,佔總排糞量之8.2%,每年可生產有機質肥料成品約16萬公噸。

 

四、 結語

  本省水果、蔬菜、花卉種植面積合計411,837公頃,以農委會推薦每公頃農田每年使用8公噸堆肥之用量估算,每年需堆肥3,294,696公噸,因此,具有極大之市場潛力。

  目前全台已設置之堆肥場、堆肥中心,每年所回收禽畜糞及農產廢棄物約32萬公噸;此外,民營有機質肥料工廠23家,回收部分禽畜糞廢棄物混合於肥料中,回收約12萬公噸,總計約44萬公噸,以全台禽畜糞固型物年產量及農產廢棄物量9,312,137公噸估算,回收數量仍有限,僅佔總量之 4.7%,大部分農民仍使用日曬或風乾後之生糞,造成蚊蠅滋生、疫病傳播,影響農村環境衛生,並造成防疫上的困擾,因此,仍需大力輔導設置堆肥中心及推廣使用完熟之禽畜糞堆肥。

  本省畜牧場密集分布於南部平原稻作及雜糧作物區,而較常使用有機肥施肥之高經濟價值果樹,則分佈於中北部山坡地及東部地區,因此,禽畜糞堆肥需於中南部產地集中處理商品化後,再向北部需求區配銷運送,乃是最符合經濟之原則。以大型堆肥中心每處回收禽畜糞量1萬公噸規模量估算,台灣地區需再設置200~250處堆肥中心,始可有效回收處理所有之禽畜糞。

  總之,農牧廢棄物製成有機質肥料,商品化行銷各地,已成解決問題之最佳模式,將堆肥回歸農地使用,不僅可改善環境污染,充分回收利用廢棄資源,更可藉由有機農業之推廣,發展精緻化、多樣化之農特產品,提供消費者高品質之蔬菜水果,並對污染之防治、防疫問題之減少、資源之再生利用、農村生活環境之改善及農業之永續發展,均極具意義。

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