國立中興大學土生室

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■ 媒體報導:台灣之光!中研院院士楊秋忠全球首創,廚餘3小時變身有機質肥料



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。

中興大學楊秋忠院士研發之 TTT® 技術
 


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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)