2017年10月27日

有機廢棄物再利用及快速處理技術之發展

楊秋忠/美國夏威夷大學農藝及土壤學博士,現為中央研究院院士、教育部終生榮譽國家講座、國立中興大學土壤環境科學系特聘講座教授。

廚房中的有機廢棄物。(shutterstock)

全球最困擾之問題 :處理有機廢棄物的挑戰
在全球高度重視「氣候變遷、節能減碳與永續發展」的思潮帶動下,有機廢棄物再利用的「綠色環保」概念成為當今的重要價值。人類生活中大量有機廢棄物,若不當處理,將造成環境污染及危害人畜健康。有機廢棄物再生利用的方式不少,選擇多元化再生利用時,應思考有機廢棄物的源頭是土壤,應該回到土壤,才是治本之道,以免土壤資源耗損殆盡。農田土壤的改良需要有機質含量的增加,因為土壤有機質含量是土壤肥力的指標,有機質肥料是穩定糧食生產的根基,以減少化學肥料之施用,可提升作物、產量、品質、健康、安全的良方,並增加農民收益,以達成農業永續經營之目標。

聯合國人居署(UN-HABITAT)的數據報告顯示不同城市的人均年產廢棄物有很大的差異,低收入地區均約225 公斤∕年、中等收入地區約330 公斤∕年和高收入地區約550 公斤∕年,其中有機廢棄物占有很高之比例。低收入地區主要為不可食用的食物垃圾,如蔬菜下腳料,高收入地區主要為浪費的食物及花園或庭院廢棄物。全球各地都有又臭又多的有機廢棄物,難以處理之問題,傳統養殖場或堆肥場臭氣衝天,遭民眾包圍抗議一直在發生,卻無法有效解決。臺灣有機廢棄物量估計每年約有3000 多萬公噸,其來源及種類甚多及數量龐大。其中大部分經焚燒、掩埋處理或廚餘當養豬飼料,其餘大多成為污染之源。

2003 年《天下雜誌》272 期刊載「有機即商機:一兆元的市場」,「這一場剛萌芽的有機革命,能不能挽救幾十年來被重金屬和農藥所毒害的臺灣大地,以及你我的健康?」但十多年來,如此大的商機,卻因為沒有很好的技術可處理如此又臭又多的有機廢棄物。時候到了,吾人應關切人類困擾數千年未處理的有機廢棄物問題。

有機廢棄物再生利用的重要性
農業生產長期利用土地的結果,是導致地力衰退的問題。而有機廢棄物可再生成為有機質肥料,施用有機質肥料是保持土壤有機質含量的主要手段,是農業永續經營的要件,是現代農業經營不可或缺的課題。要有健康的作物需要有健康的土壤,要有健康的土壤更需要有充分的有機質,最終才能達成人類的健康及糧食需求。在氣候日益惡化的環境,糧食的危機及壓力愈來愈嚴重,提高糧食生產效率及因應氣候變遷之農業策略調適,以因應未來人類須面對之糧食短缺之生存問題,因此,人類生活中減碳及節能是全球關注的重點。有機廢棄物的有效利用是碳足跡之重要一環,其效益將影響甚巨,有效利用即可降低二氧化碳、甲烷及氧化氮等氣體之增加,值得關切及研究。

全球有許多國家有訂定農用化學物質(肥料及農藥)使用量減半的年限或不再增加用量的政策,主要是為了減少土壤劣化及保育土壤,鼓勵多施有機質肥料及微生物肥料。我國生技產業策略諮議委員會(BioTaiwan Committee, BTC)發展願景中,期望能在2015 年將農用化學物質使用量減半,但事實難以達成預期目標。由於農用化學物質用量少、又有快速之功效,農民習慣用,尤其化學肥料過去有政府的補貼,而製作有機質肥料之堆肥時間較長,成本較高;雖然微生物肥料及農藥有其功效,但功效較慢,會用的農民不多。。因此,製作有機質
肥料的技術需要加速,要整合不同的肥料功能以加速功效。

有機廢棄物需要加速再生利用的理由如下:

一、有機廢棄物的數量龐大:現今未能有效利用有機廢棄物,是因為傳統堆肥法廢時又有二次污染問題。臺灣地區每年約有600 萬噸農作物廢棄物、67 萬公噸果菜廢棄物、1632 萬公噸畜產廢棄物、724 萬公噸垃圾以及數百萬公噸之林產廢棄物、漁產廢棄物。臺灣有機廢棄物
量估計每年約有3000 多萬公噸,現代有機廢棄物的來源及種類甚多,主要來自農業、民生及事業的有機廢棄物,包括各種動植物殘體、排泄物、廚餘、垃圾、污泥與動植物加工等有機廢棄物。其中2008 年時估算禽畜糞廢棄物約為600 多萬公噸。但目前臺灣每年生產之有機質
肥料約70 萬公噸,大約消耗175 萬公噸有機廢棄物,表示仍約2825 多萬公噸有機廢棄物未能妥善處理再生利用,大多成為污染之源,值得未來從技術面、法規面及政策面多方關切及研究。

二、有機廢棄物的成分差異很大,利用困難,易成為污染之源:不同有機廢棄物的成分及理化特性均有很大的差異,影響生物分解的難易度及利用價值,需要多元化再利用。因此,透過有機廢棄物特性的差異,而有不同的利用方式。若以焚燒及掩埋處理有機廢棄物,將有二次污染環境之問題,而一般有機廢棄物的再生利用上,先考量經濟效益,以再生利用成食物、飼料、能源的用途為優先順序,無害的有機廢棄物都可以再利用產製成有機質肥料,回歸於自然大地。

花園或庭院的有機廢棄物。(shutterstock)

......【更多內容請閱讀科學月刊第574期】

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