沼气发电共创能源环保产业三赢-经济部工业局产业资讯网.PDF

工業污染防治 第 137 期(Oct. 2016) 141 環境規劃 與管理類 沼氣發電共創能源、環保、產業三贏 陳玲慧* 摘 要 沼氣係由微生物進行厭氧反應將有機質消化後，產生甲烷、二氧化碳、水氣與 少量硫化氫等氣體，其中甲烷與二氧化碳皆為溫室氣體，惟甲烷的溫室效應氣體破 壞能力為二氧化碳之25 倍 ，然而甲烷本身具有相當高的熱值，約8,550 kcal/m3 (低 位熱值) ，可做為綠色能源。如具有能源價值的沼氣未經利用而逕排大氣，不但產 生臭味問題，硫化氫氣體亦會腐蝕周遭金屬設備，影響人體健康與安全，而甲烷排 至大氣更是增加溫室氣體排放量，反映沼氣既是需要被妥善處理的污染氣體，又是 具有能源利用價值的綠色能源。 沼氣主要來源包含掩埋場、廢/ 污水、污泥、廚餘與農業廢棄物 ，至於國內目 前主要沼氣來源，係以垃圾掩埋場為大宗，畜牧場次之。現今國內垃圾掩埋場累積 裝設容量約 19.06 MW ，但隨著時間沼氣產量將逐年下降。在畜牧業方面，截至 104 年 ，計有 1,215 kW 沼氣發電已獲得我國再生能源發電設備登記，並有許多自用之 沼氣發電設備設置 。此外，有食品工業應用、沼氣應用專案計畫等進行中。再者， 經濟部近年亦委託工業技術研究院進行擴大沼氣來源評估，以養豬場豬糞渣與稻稈 為料源，採用乾式厭氧醱酵技術進行實驗室規模產製沼氣研究。105 年度持續以乾 式厭氧醱酵技術為基礎，預計利用臺南六甲地區生廚餘為料源，建立處理容量達噸 級之厭氧反應測試系統。以上皆顯示近幾年我國政府積極重視轄區內有機廢棄物與 142沼氣發電共創能源、環保、產業三贏 廢水的資源與能源化利用，期望藉由投入資源進行整合規劃，減少境內污染，並創 造綠色再生能源。 【關鍵字】沼氣發電、綠色能源、廢棄物資源化 *經濟部能源局 副局長 工業污染防治 第 137 期(Oct. 2016) 143 一、前言 「打造綠能低碳環境、逐步邁向非核家園」為我國既定的政策目標，推動再生 能源即為達成目標的方法之一 ，其中沼氣為再生能源之一類 ，在環保先進國家已推 廣應用多年。為達成我國能源政策目標，充分利用在地資源，減少環境污染並兼顧 產業效益，沼氣能源實為發展再生能源不可或缺之一員。本文爰針對沼氣特性、來 源、應用技術、發展現況與我國相關政策進行整理說明，以供各界參酌，冀為推動 我國再生能源發展貢獻心力。 二、沼氣特性與來源 2.1沼氣特性 沼氣主要藉由微生物進行厭氧反應將有機質消化後，產生甲烷、二氧化碳、水 氣與少量硫化氫等氣體 ，其中甲烷約占 55~65% ，二氧化碳約占30~40% ，水氣常呈 飽和狀態，硫化氫濃度則約 2,000~6,000 ppm 。沼氣中的甲烷與二氧化碳皆為溫室氣 體，其中甲烷的溫室氣體效應為二氧化碳之 25 倍，惟甲烷本身具有相當高的熱值， 約 8,550 kcal/m3 (低位熱值) ，可做為綠色能源 。 硫化氫為具腐蝕性與臭味之毒性氣體，在 0.41 ppm 濃度下即可聞到臭味， 50~ 100ppm 會造成氣管刺激、結膜炎，達 100~200 ppm 可使人嗅覺麻痺而忽略危險， 且其密度比空氣重，因此容易在地面不通風處或槽底蓄積，導致人員在短時間內急 性中毒甚至死亡。此外，硫化氫爆炸範圍寬廣，約在 4.3~46%之間，如與空氣混合 即有爆炸之虞。 總言之，具有能源價值的沼氣未經利用而逕排大氣，不但產生臭味問題，硫化 氫氣體亦會腐蝕周遭金屬設備，影響人體健康與安全，甲烷排至大氣更是增加溫室 氣體排放量，因此沼氣既是需要被妥善處理的污染氣體，又是具有能源利用價值的 綠色能源 。 144沼氣發電共創能源、環保、產業三贏 2.2沼氣來源 沼氣主要來源為有機廢棄物或廢水 ，若未妥善處理，將造成水質、土壤與空氣