資源循環 | 農業廢棄物回收再利用

【共9項行動項目】

資源循環於92年行政院訂定「垃圾零廢棄」政策目標,同時配合資源回收再利用之規定,全面推動「垃圾零廢棄」之總體垃圾減量及資源回收等政策,提倡以綠色生產、綠色消費、源頭減量、資源回收、再使用及再生利用等方式,將資源有效循環利用,逐步達成垃圾全回收、零廢棄之目標。

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屏東縣

執行主體:【縣市】、實施區域:【縣市】
一、背景說明

    養豬污染為屏東縣最重要的污染源。依農委會10411月之調查統計,全國總養豬頭數549.6萬頭,屏東縣為127.2萬頭(占23.1%)。全縣之養豬場高達1,822場,亦約占全國總數(7,846)之約1/4。養豬廢水及廢棄物造成河川及土壤與地下水之嚴重污染,影響生態環境甚巨。

    為改善養豬廢水污染,屏東縣政府於民國10011月訂定「屏東縣新設置畜牧場管理自治條例」。依據條例規定,於本縣新設養豬場必須設置水濂或其他相同功能之密閉式豬舍、豬廁所糞便回收系統、沼氣回收利用發電系統。而為鼓勵畜牧場將高有機物濃度廢水轉化為可利用的沼氣生質能,同時加強廢水處理效果及減少臭味逸散,於「102~104年屏東縣畜牧場沼氣發電再利用發展計畫」,分別補助個不同規模之養豬場設置沼氣發電設施,並同時協助台糖公司爭取經濟部補助經費,於大響營畜殖場一場(飼養18,000頭豬)、二場(飼養18,000頭豬)及六塊厝畜殖場(飼養33,000頭豬)設沼氣發電,也將在萬丹地區設置預估可收集處理10萬頭豬隻規模禽畜糞液之「沼氣中心」,以上這些措施之推動除可解決養豬污染外,並可回收沼氣綠能,兼具環保、能源雙重效益。

    然而,由於豬糞尿之各項污染濃度極高,尤其是氮、磷等成分高,即使設置良好之厭氧消化系統後,所排出之沼液仍無法符合環保署所規定之放流水標準,必須再銜接好氧(活性污泥法)處理單元,操作成本(電費)高,且技術困難度非一般養豬戶之技術能力得以勝任。因此放流水品質無法符合法規規定,輒遭受環保機關處份。

    行政院環保署有鑑於此實質上之困難,並考量豬糞尿經厭處理後保存之氮、磷等成分為可補充土壤肥份之寶貴資源,因此於104年修訂水污染防治法,說明畜牧(養豬業)糞尿排入厭氧發酵設施,且厭氧發酵天數10天以上,所排出之沼渣、沼液得以於農地施灌作為農地肥分利用。每頭豬每日產生有機污染量(BOD)150公克,每日產生總氮量約20公克。一頭豬一年的豬糞尿,以含氮量計算,相當於台肥540公斤肥料一包(含氮量16%)。因此推動沼渣沼液回收再利用除可解決畜牧廢水處理之困擾外,更是資源循環利用之良方。

    另據屏東縣環保局委託磐誠工程顧問公司所進行之「屏東縣麟洛鄉沼液沼渣作為農田肥分示範工程評估及細部設計計畫」初步執行結果顯示,三個可能進行再利用之畜牧場沼渣沼液性質如表1所示,顯示沼液部分,BODCOD皆與文獻值相近,而氨氮偏高占總氮之80%以上,重金屬部分尚在合理範圍內,但厭氧發酵之污泥(沼渣)銅、鋅含量則偏高,顯示長期累積之問題不容忽視。

     表1. 畜牧場沼液沼渣成份分析  

     因此,沼渣沼液再利用必須考慮以下問題:

    •         是否確實經足夠時間之厭氧發酵及發酵狀況是否良好?

    •         沼渣沼液所含之肥分與農地可吸收量之間是否可達成平衡?

    •         重金屬累積。

    •         沼渣沼液之運輸方式與澆灌方式。

    •         長期使用之效益評估。

二、工作內容與方法
  1. 作業內容暨執行方法

    ()作業內容

    1.背景分析

    (1)施灌農地上下游地下水背景值檢測

    (2)沼液沼渣品質及成分分析

    2.辦理示範操作

    (1)示範養豬場之遴選

    (2)沼渣沼液再利用農地之遴選

    (3)輸送與澆灌方式之規劃

    (4)合理施肥之規劃:參考國內外文獻,了解各種不同農作物生長需求之肥份是用量,另搭配鄰近農地調查,適當分配沼渣沼液肥份去處。

    (5)農地澆灌沼渣沼液之質量平衡分析

    3.推動效益評估

    (1)沼渣沼液回歸農地再利用對於土壤肥份增進之效益

    (2)減少畜牧場廢水處理操作成本之評估

    ()執行方法

    1.國內外沼渣沼液回歸農地利用之法令與推動案例資料收集分析。

    2.辦理辦理『水污染防治費、畜牧糞尿肥份既沼氣利用宣導會』,鼓勵業者參與。

    3.遴選可提供沼渣沼液肥份再利用之示範性養豬場,條件如下:

    (1)飼養規模1,000頭以上

    (2)厭氧發酵槽功能完整,可提供十天以上之停留時間。

    (3)有沼氣收集利用設施

    (4)近一年內無遭受環保機關處份之紀錄。

    4.遴選有意願提供沼渣沼液肥份澆灌之農地,條件如下:

    (1)面積1公頃以上。

    (2)距示範養豬場約1公里內。

    (3)所種植之農作物可利用高氮肥份者。

    5.土壤及地下水背景值檢測分析

    (1)施灌農地上下游地下水背景值檢測:於農地上下游各打設1處地下水井(標準井),並檢測地下水包含酸鹼值、導電度、銨態氮(NH4-N)、硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮、總磷、銅、鋅等項目。

    (2)施灌農地土壤背景值檢測:應包含酸鹼值、導電度、總氮、總磷、銅、鋅等項目及土壤質地(粒徑分析、土壤分類、滲透係數)。

    (3)沼液沼渣品質及成分分析:包括酸鹼值、導電度、全氮、全磷酐、全氧化鉀、有機質、砷、鎘、鉻、銅、汞、鎳、鉛、鋅、碳氮比等。

    6.效益評估

    7.建立示範模式推廣至其他畜牧場。

  2. 法規制度暨配套方案

    本計畫之推動涉及之法規包括農業、環保相關法規,如表2所示。

    2、畜牧場沼渣沼液肥份利用之相關法規

    法令規定

    土壤處理標準

    農業事業廢棄物再利用管理辦法

    水污染防治措施及檢測申報管理辦法

    (畜牧糞尿肥分利用)

    廢水運送至

    農地方式

    管線、溝渠或槽車

    通裝槽車

    管線、溝渠或槽車

    種植作物

    未限制

    必須種植作物

    必須種植作物

    施灌量

    依廢水含氮量計算

    依廢水含氮量計算

    目前未規範

    水質限制

    BODS.S.<400mg/L

    無限制

    無限制

    土壤及地下水監測

    必須監測

    (頻率至少半年一次)

    必須監測

    (頻率依審查核定辦理)

    必須監測

    (頻率依審查核定辦理)

    許可證

    l 土壤處理許可證

    l 水污染防治措施許可

    l 廢棄物清理計畫(槽車運輸)

    l 廢棄物再利用許可

    l 廢棄物清理計畫書

    l 水污染防治許可證

    l 全量澆灌者只要申請肥分利用計畫

    l 非全量澆灌者需另申請水污染防治許可證

    其他要求

    l 定期檢測申報

    l 專家學者審查

    l 調查、監測與限制繁多

    l 廢水必須經前處理

    l 定期檢測申報

    l 專家學者審查

    l 需經厭氧後之廢水(養豬10天、草食5)

    l 1小時內入摻土壤(溝灌、漫灌除外)

    l 全量施灌者需10天貯存空間(應變緩衝容量)

     

    基於資源用續利用之目的,國際間對厭氧發酵後的沼渣沼液再利用皆採取鼓勵原則,但必須有適當的管制措施,尤其是必須考量農地可施灌的肥份量以及重金屬累積可能造成之污染等。相關管制措施如下。

    1.歐洲國家沼渣沼液再利用之法令規定

    (1)營養物質承載力規定

    3、營養物質承載力規定

    國家

    最大營養負荷 (kg N/ha.a)

    需要的儲存時間 ()

    強制的施用季節

    奧地利

    170

    6

    228-1025

    丹麥

    2003年前:210-230(牛)140-170(豬)

    2003年後:170(牛)140(豬)

    9

    21-收穫

    義大利

    170-500

    3-6

    21-121

    瑞典

    基於畜禽數量

    6-10

    21-121

    英國

    250-500

    4

    法國

    150

     

     

    美國

    第一年450,其後280

    12

     

     

    (2)重金屬管制規定

    德國最早提出並通過建立「沼肥法」和具體的技術規定對沼肥的安全利用進行監控和管理,並對沼渣沼液等在農業及林業用地上的利用設置了使用條件。此外,歐盟為對生品質加以控制,並避免其重金屬含量過高而污染農作物、土壤及水體,也規定了製造生原料其重金屬含量限值。

    4、重金屬管制規定

    金屬

    歐盟法規 (mg/kg)

    德國新污泥農用條例 (mg/kg)

    Pb

    750-1,200

    900

    Cd

    40-120

    10

    Cr

    1,000-1,500

    900

    Cu

    1,000-1,750

    800

    Ni

    300-400

    200

    Hg

    16-25

    1

    Zn

    2,500-4,000

    2,000-2,500

     

    2.中國大陸沼肥標準

    中國大陸對於沼肥利用製訂有標準規範(中華人民共和國農業行業標準 NY/T 2596-2014),其適用對象為以農業有機廢棄物為原料經厭氧消化產生的沼渣沼液經加工製成的肥料。技術指標如表5,限量指標如表6

    5、中國大陸沼肥利用之技術指標

    項目

    指標

    沼液肥,g/L

    沼渣肥,%

    水分

    -

    20

    酸鹼度(pH)

    5~8

    5.5~8.5

    總養分(N+P2O5+K2O)

    含量(以乾基計)

    80

    5.0

    有機質(以乾基計)

    -

    30

    水不溶物

    50

    -

     

    6、中國大陸沼肥利用之限量指標

    項目

    限量指標

    沼液

    沼渣

    糞大腸菌群數,/g(mL)

    100

    100

    蛔蟲卵死亡率,%

    95

    95

    總砷(As),mg/kg

    10

    15

    總鎘(Cd),mg/kg

    10

    3

    總鉛(Pb),mg/kg

    50

    50

    總鉻(Cr),mg/kg

    50

    150

    總汞(Hg),mg/kg

    5

    2

     

    3.公共衛生之議題

    依據農業試驗所陳琦玲博士之研究,農田施用之豬糞尿雖可檢出大腸桿菌,部分豬糞尿亦檢測出少量隱孢子蟲卵,但未檢測出沙門氏菌、蛔蟲卵及鞭蟲卵等人畜共通病原。

    農地在施用豬糞尿一個月後,未檢測到隱孢子蟲、蛔蟲及鞭蟲等寄生蟲或卵及大腸桿菌、沙門氏菌等人畜共通傳染性細菌病原,因此農田施用豬糞尿一個月後對土壤菌相無太大影響。

    豬糞尿經厭氧發酵後,揮發性有機質被分解,成分已可初步安定化,生菌數可減少對環境衛生之疑慮將可更降低。

  3. 參與執行單位暨作業人力配置

    本計畫係示範推動,將以具沼氣發電設施之優良畜牧場為對象,利用其厭氧發酵後所排放之沼液沼渣,結合鄰近農地作澆灌試驗。參與單位及相關之工作內容如下。

    單位

    工作內容

    示範畜牧場

    維持沼氣發電系統之良好操作,排出之沼渣沼液性質穩定

    可接受沼渣沼液再利用之農地業主

    提供已種植農作物適當面積之農地,

    示範畜牧場所在地鄉鎮公所

    督導協助,協調畜牧場及農地所有者進行試驗

    屏東縣政府農業處

    農地肥份利用計畫審查及發給許可

    屏東縣政府環保局

    水污染防治措施及檢測申報審查

    畜牧場污染排放管制

    環保技術顧問機構

      檢測分析

      質量平衡計算

      效益評估

      建立示範模式

     

三、執行期程與經費

    一、執行期程

    工作項目

    進度

    1

    2

    3

    4

    沼渣沼液肥份利用之案例資料收集分析

     

     

     

     

     

    合適推動之養豬場遴選及性能監測

     

     

     

     

     

    可供澆灌利用之農地規劃

     

     

     

     

     

    土壤、地下水檢測監測

     

     

     

     

     

     

    沼渣沼液成分定期分析

     

     

     

     

     

     

    推動效益評估

     

     

     

     

     

     

    建立推廣示範模式

     

     

     

     

     

     

    二、計畫經費需求概算

    項次

    勞務項目

    總價

    說明

    1

    工作人員薪資酬勞

    800,000

    工作人員薪資

    2

    差旅費

    50,000

    含短程出差及外縣市觀摩研習等

    3

    檢測分析

    500,000

    1.      土壤及地下水檢測

    2.      沼渣沼液檢測

    4

    業務費

    300,000

    辦理實作研習及示範觀摩會、成果發表會等

    5

    文具印刷、通訊及電腦維護費業務雜支

    50,000

    網路費/電腦設備維護費及文具郵電等雜支

    6

    合計

    1,700,000

     

     

四、成效分析與建議

    一、成效分析

    本計畫之推動除可解決畜牧業之污染問題外,並將寶貴的有機資源回收再利用,符合資源循環節能減碳之目標。以每頭豬每日排放20公克氮含量計算,屏東縣128萬頭豬約可產生939萬公斤氮量,一年約相當於台肥540公斤裝128萬包。以二期稻作每公頃每年370公斤氮素推薦量計算,供給屏東縣25,278公頃農地施用,占可耕地面積7903公頃之35.8%

    本計畫推動可創造畜牧業者、農民、環境三贏之結果:

    •   畜牧業者:節省操作經費,確保符合環保法規。106年起根據畜養規模開徵水污費,以沼液沼渣農地肥分利用方式可減少部份水污費申報,且可減少部份操作維修費用

    •   農民:減少使用化學肥料、推動有機農業。根據不同作物種類,可減少對應之化肥費用支出,平均每年每公頃可減少10,000元的化肥費用支出。

    •   環境:減少化肥使用、減量畜牧廢水排放至地面水體,改善河川污染,維護環境。

    二、建議

    本計畫為促成畜牧場與農地合作利用沼渣沼液施灌於農地,媒合條件包括:

    1.      畜牧場與施灌之農地須位於鄰近。

    2.      施灌之農地面積與畜牧場飼養量(每公頃農地約可使用50~100頭豬糞尿)

    畜牧場須具備之條件包括:

    1.      需具備停留時間足夠,且保持良好畜理性能之厭氧發酵單元,全量施灌還另需10天停留時間貯存空間。

    2.      槽車載運、管線輸送之費用負擔。

    農戶之疑慮包括:

    1.與化學肥料之競爭:目前由於農政機關對於化學肥料及有機肥皆有補助,且施灑容易、具速效,而畜牧糞尿使用對農戶而言則無任何補助,還會擔憂糞尿品質不穩定問題,影響作物品質,因此降低畜牧糞尿肥份使用誘因。

    2.沼液沼渣之肥分不足(需補充磷肥、鉀肥)

    整體環境之疑慮包括:

    1.國內尚未建立農地施肥之管制標準,無法準確評估可施用之沼渣沼液量,須待完成試驗計畫並收集長期之實驗數據後才得以大力推動。

    2.農田上下游地下水進行定期監測,土壤監測

    以上問題亟需政府機關輔導協助並克服相關困難乃得以成功。


五、評等得分之要求
    無資料可顯示