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依環境部歷年統計，全國廚餘收集量由2020年約53萬噸至2022年約49萬噸 (2023年尚未公告整年統計數據，推估年產量約48萬噸)。目前廚餘去處主要包含養豬場餵養豬隻、堆肥及生質能廠處理。每當豬場爆發傳染疾病時，就會禁止豬隻餵養廚餘，大量廚餘去化則成為問題，而堆肥所需土地面積大，製成肥料品質不穩定，且規模放大仍有問題須克服。生質能廠將廚餘經厭氧消化產生沼氣，再經脫硫後進發電機產綠電則為較為穩定的處理方式，國外皆有成功的案例。近年來政府積極推動綠電開發，若國內廚餘以厭氧消化處理並結合沼氣發電，預估每年約有3,000萬度綠電之潛力。

廚餘是如何產生電力呢?首先需要將廚餘利用微生物分解，最終產生沼氣後，再以沼氣發電機進行發電。廚餘轉變為沼氣是結合一連串不同微生物的分解反應而成，主要分為水解、酸化及甲烷化三個階段，如圖1所示。廚餘大致上可分為澱粉、纖維素、蛋白質、油脂等組成，第一步的水解反應主要是將大分子有機物切成小分子的醣類、胺基酸跟脂肪酸。接下來的酸化反應則是將前述物質進一步轉化成有機酸(如乙酸、丙酸、丁酸、乳酸等)，最終為乙酸，這也是廚餘放置一段時間容易產生酸味的原因。最後的甲烷化反應則是利用另一群微生物(甲烷菌)將乙酸轉換成甲烷與二氧化碳氣體，以提供沼氣發電機進行發電。

圖1-厭氧消化分解有機物之步驟

厭氧消化分解有機物為發展已久的技術，厭氧消化處理廚餘相關研究也不少，但國內實廠應用僅桃園生質能中心及外埔綠能生態園區兩廠運行中，目前普遍認為實廠穩定操作難度較高，但若能在實廠應用上考慮以下項目，對實廠設計及後續操作應有相當助益。

1. 前處理設備選用：廚餘須經過前處理設備有效將廚餘漿化及篩選，主要將大固體物處理至均質小固體物，避免水解步驟受到限制，另廚餘含有蔬菜纖維、骨頭及果殼等硬物，尤其果菜廚餘含有粗纖維，進到厭氧消化槽中不容易被分解，反而造成設備阻塞或是無效固體物累積等問題，因此合適前處理設備選用為重要的操作關鍵。
2. 厭氧消化槽硬體設計：厭氧消化槽處理對象為固體物，硬體設計需考慮攪拌混合效率外，廚餘中含有油脂，油脂分解速率較慢，累積濃度過高會抑制甲烷產生，因此利用油脂易上浮特性，硬體設計應考慮油脂排出方式。
3. 例行水質指標分析：系統的監測參數 (如pH、溫度、ORP、導電度等)，以及水質分析及功能指標判斷 (如COD、氨氮、有機氮、TS、VS、FOS/TAC、油脂、體積負荷、產氣量、甲烷/CO₂氣體組成占比等)，必須頻繁監測以掌握系統狀況。

厭氧消化處理廚餘為生質廢棄物處理的未來趨勢，工研院水科技研究組發展中溫/高溫厭氧消化系統處理廚餘，對於系統效率提升及菌相解析已有相當成果。目前已利用相關技術輔導業者啟動廚餘厭氧消化槽，包括提供高效率厭氧污泥來源縮短系統啟動時間、擬定啟動及試車策略、指導業者試車及判讀數據等，已成功將厭氧消化槽啟動並穩定運行中。

撰寫人：黃郁雯
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