國內百噸農業廢棄物可提煉為生質燃料
鉅亨網 記者王以慧 台北 2012-04-03 16:35
有鑒於原油價格持續攀升，而台灣使用的能源高達99%自國外進口，僅1%是自產
能源，自給率急需提升，經建會今(3)日指出，國內每年達200 萬公噸稻桿類農業廢
棄物，台灣可跟上世界各主要國發展「生質燃料產業」，其中，去(2011)年中鋼(20
02-TW)與高苑科技大學、虎尾科技大學共同研發利用稻稈、咖啡渣提煉第二代生質
燃油，若檢測成功後，可望逐步取代汽車燃油。
經建會指出，生質柴油具有易分解、低含硫與無毒的特性，不易造成環境污染，不
過台灣發展的第一代生質燃料使用包含芥油菜、棕櫚油、向日葵及大豆等民生糧食，
引發與民爭食、與糧爭地的爭議，因此「生質燃料產業」已漸改以使用玉米桿、穗、
稻桿、野草、海藻等非糧食類的原料發展。
經建會強調，國內每年達2 百萬公噸稻桿類農業廢棄物，多由農民燒掉，造成空氣
污染，因此，自去年起推動業界與學界結合研發提煉第二代生質燃油，未來可望逐
步取代汽車燃油。
另外，依據2011 年美國Clean Edge 公司資料顯示，2010 年全球生質燃料(生質酒精
及柴油)產量超過272 億加侖，產值達564 億美元，預計2020 年將增為1128 億美元，
經建會因此認為「生質燃料產業」相當具發展價值。
除了中鋼的產官學合作外，經建會指出，台灣中油未取得低廉穩定的生質柴油料源
供應國內業者，自去年起分5 年於印尼東加里曼丹省種植10 萬公頃痲瘋樹；而經濟
部也完成「利用休耕地種植能源作物供產製生質能燃料獎勵補助辦法(草案)」，提
供利用休耕地種植能源作物，並與生質能燃料業者契作的休耕地所有人或承租人相
關獎勵及補助。
另外，經建會強調，去年國內休耕面積約19.2 萬公頃，較86 年6.3 萬公頃增加12.
9 萬公頃。為提高農地利用率，休耕地利用除種植產銷無虞進口替代等作物，屬於
地層下陷、貧瘠、鹽化、劣化、遭受重金屬污染等邊際農地，也可考慮種植兼具生
長期短、耐旱、產量大、高收益等特性的能源作物。
資料來源：鉅亨網 2012-04-03 16:35
農業廢棄物再利用方式
據農委會統計，台灣地區農地有機質含量在2%以下者約佔65%，以一般土壤有機質含量應在3~4%之間才屬良好之情況來看，每公頃農地尚需補充約200公噸之有機肥料。台灣地區每年一二期稻作收割後皆產生大量之稻桿，以往農友多以棄置或露天燃燒方式來處理，不僅造成土壤、水質與空氣等的二次污染，產生濃煙造成交通安全之危害，且浪費了稻桿寶貴資源；如能將這些農業廢棄物中尚有利用價值的有機資材經堆肥化後回歸農田土壤，不但可以解決廢棄物問題，而且可以增進地力。
所謂「堆肥」乃指將雜草、落葉、秸稈、骨屑、糞尿等動、植、礦物類廢棄物，調配碳氮比、水分及通氣性後，經一段時間堆積，藉由微生物進行堆肥化反應（醱酵）後，使部分有機物分解而轉變之腐熟產品之過程。須注意新鮮未腐熟的有機質絕不可直接施到土壤，因這些新鮮或未腐熟完全的有機質往往帶有各種病蟲病菌，且其與微生物作用過程中會消耗土壤養分，並且產生氨氣、硫化氫、沼氣、乙烯等有害的氣體，反而不利於作物生長。另外，由於稻草為粗大有機物，因此若裁切至10cm以下長度，將有助於腐熟；堆肥化過程中，有機碳被微生物呼吸代謝所產生的熱可使堆肥溫度達到70度C以上，能殺滅病菌、蟲卵及雜草種子；經堆積腐熟後的肥料，不僅會變得鬆軟易於撒佈，且與土壤混合較為均勻，也較不會有病蟲害及抑制作物生長等不利情況的發生。
堆肥化的過程是一連串微生物的反應，堆肥資材如同培養基，堆積後如同醱酵槽，因此任何影響微生物活性的因子如：碳氮比（C/N）、水分、溫度、酸鹼度、堆肥體積、翻堆及通氣頻率、菌種及腐熟度等，都將影響堆肥之成效；一般而言，在氧氣量足夠、含水率60~65%、碳氮比20~30、微鹼性（pH 7.0~8.0）、適當堆置體積（約2.5m x 2.5m x 1m）之條件下，可達到堆肥醱酵的最佳效果。目前台灣將稻草堆肥之方式大致可包括簡易堆肥箱、簡易通風堆肥舍及自動化堆肥製造設施等三大類。
稻草本身為良好之有機質資源，燒掉不僅造成空氣污染及違法等問題，且浪費寶貴之資源。稻草掩埋的處理方式為採用聯合收穫機附掛切刈機斬斷稻草，並進行整地作業。首先將稻草剪切成為2～3吋（6～9公分）片段，均勻撒布於田間，待稻草曬乾後，在旱田狀態下，將稻草拌入土中約二週，以促進微生物的分解，利用其分解之有機質（氮、磷、鉀、鈣……）作為天然肥料，提高土壤的肥沃度。
就地掩埋稻草，除可有效節省處理勞力與費用外，對於土壤質地較粗、排水性較佳之田區，掩埋後土壤肥力有較明顯的改良並有增產10%之效果，且有助於農業資源之循環利用，使土壤成為疏鬆的團粒構造，並改善土壤物理性，如改善良構性，增加土壤總孔隙度和降低土壤容重。然而進行稻草掩埋作業時仍應注意下列事項：
| （一） | 就稻草掩埋後要有足夠之時間讓它分解，一般是掩理後保持旱田狀態兩周，再整地插秧。 |
| （二） | 在排水不良的浸水田區，掩埋稻草可能產生有機酸等毒害物質，故需注意田間排水，並延長掩埋時間以減少副作用。 |
| （三） | 施用基肥時可增施氮肥，使稻草碳氮比值降低，可避免初期缺氮現象。 |
| （四） | 酸性土壤掩埋稻草時，應再配合施用石灰資材，更可改善土壤理化性質。 |
| （五） | 在病蟲害發生嚴重的地區或期作，不宜就地實施掩埋作業，仍以移去田間，另行堆積發酵利用為宜。 |
稻草除直接掩埋及做成有機堆肥外，亦可作為作物敷面或裸露地覆蓋之用。
由於旱作的生長受水分及養分濃度之影響甚大，因此將稻草作為覆蓋材料，不僅可涵養土壤之水分、抑制雜草生長、減少逕流之沖蝕，並可調節土壤溫度，改善作物根系生長環境，且於作物收穫後，已部分分解的稻草可與作物收穫後的殘體一併犁入土壤中，增加土壤的有機質含量。目前稻草於國內除作為土豆、馬鈴薯、青蔥等作物種植之覆蓋材料外，亦用於菌菇種植栽培材之用。
此外，稻草回收商將農民收割後的廢棄稻稈回收後，經過乾燥並以特殊編織機縫製後，成為一捆捆的再生稻草蓆，可運用於營建工程裸露地、一般裸露地之鋪面，以防止強風吹蝕地表所引起的揚塵逸散情形。
過去農業社會稻草主用來編織具有實用性的產品，像是綑紮用的草繩、保護足部的草鞋、涼爽的草蓆、長輩送給小孩的稻草童玩、驅趕麻雀的稻草人等手工製品，但隨著科技進步這些稻草製品逐漸喪失其實用性，反倒是許多地方團體以編織稻草工藝品來進行社區營造，因此，各類的稻草手工藝品於是誕生，像是稻草賀卡、稻草相框、稻草花瓶、竹簾掛飾等，藉由這些工藝品也讓現代人回味農業社會中稻草與生活息息相關的文化背景。
稻草之主要成分為纖維素（約23%）、半纖維素（約17%），木質素（約8~11%），其中纖維素與半纖維素均可經水解與發酵用來生產生質酒精。據研究每公噸乾稻草約可產製270公升的燃料酒精，全台每年生產約100萬公噸的稻草，計有27萬公秉的生質酒精潛量，惟目前國內尚無纖維酒精專業生產工廠，而國外一具經濟規模的酒精工廠其產能必須在年產10萬公秉以上，國內稻草的生產規模在作為生質酒精料原時，尚不虞匱乏，換言之即稻草本身非常具有潛力可作為我國纖維酒精的生產料源。
此外，稻草中貯存的能源亦能以其它的型式加以利用，如先將稻草等農業廢棄物轉化為固態錠型衍生燃料(Refuse Derived Fuel, RDF)，可用來供應終端能源設備，而非直接燃燒稻草，目前此利用方式亦已成為主要的發展趨勢之一。將稻草中具有熱值的可燃物製成質地均勻、高熱值、不易腐壞、可儲存、燃燒穩定且不易產生二次污染物等具諸多優點的廢棄物衍生燃料，並可有效提升熱能的利用效率。其生產過程可概分為：破碎、分選、乾燥、混合添加劑及成型等，即可製成易於運輸及儲存的固態衍生燃料，如此在應用上對環境、能源利用效率、污染防治費用等均優於直接焚化系統。工研院近年來積極研究將稻草製成RDF，目前已完成實驗室試驗，下階段將朝向機具組合試驗及實場作業；此方式之作業流程係將稻草曬乾後直接放入機器設備內，藉由多機器組合之設備連續作業，將稻草直接製成可再利用之燃燒資材；而此作業所需之設備組合係包含破碎機、輸送帶及造粒機。
該作業之優點包含：
| （一） | 節省運送經費：機器可行駛至道路旁運作，相較其他稻草再利用方案，可免除其製之運送經費，進而大幅節省成本。 |
| （二） | 成品經濟價值高：所製成之燃燒材料可滿足多方需求。 |
| （三） | 機器處理效率佳：經計算、評估該作業每天可將1公頃農田內之稻草處理理完畢，換言之，每天可生產約6公噸 |
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