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為何台積電的綠電承諾春風 吹不動廚餘生質能發展?(四):與禽畜糞共消化可行性及廚餘生質能成本

防疫以及共消化

除了民生污水處理場有消化槽,有些畜牧場也有消化槽。環保署於去年即推動了一項共消化試辦計畫,利用屏東中央畜牧場的豬糞尿消化槽,來試驗生廚餘和禽畜糞的共消化。生廚餘由原本即因為欠缺廚餘處理設施而大老遠南運廚餘到屏東某堆肥場的新北市提供,每日20-40噸,所產生沼液則進行田間澆灌,沼渣製成有機質肥。15

由於廚餘比禽畜糞乾淨(指銅鋅含量而言)且產氣潛力更高,對於擁有消化槽且消化槽有餘裕量能的畜牧場而言,若能與廚餘共消化,當是一樁美事;不過,還是會造成一些困擾。首先,共消化會增加沼渣沼液的數量,等於讓畜牧場增加了必須頭痛的問題;而且廚餘會影響沼渣沼液品質,包括油鹽含量及BOD(生物需氧量)都可能因為共消化而提高,如果無法順利澆灌於附近農田而必須排到污水處理池,處理後的放流水有可能無法符合標準。再者,養豬場的消化槽並未加熱,頂多50-60℃,若收受沒有經過高溫蒸煮的廚餘,包括廚餘車的進出養豬場,都可能成為非洲豬瘟等疫情的破口。因此一直以來,農委會對廚餘與禽畜糞共消化一事,並不表贊同;而中央畜牧場的共消化試辦計畫之所以會通過,是因為其消化槽區位和養殖區位有所區隔,農委會才勉為同意。

誠如之前所述,沼渣沼液再利用是農委會的專業;而基於「生產者延伸責任」的精神,農委會對於廚餘處理也該負起一些責任,因此農委會該多花點心思,克服困難,不能只是站在被動把關的角色。但反過來說,環保機關若要推廚餘和禽畜糞的共消化,應該協助解決農委會的疑慮,比如承諾在把廚餘送到畜牧場共消化之前,會先進行高溫蒸煮滅菌;否則對於農委會而言,等於承接了問題而非資源,加上本位主義心態,更難有配合意願。

廚餘生質能成本高嗎?

外埔生質能廠在以生廚餘為料源,雜質與沼渣沼液由台中市府運回處理的不利條件下,台中市府付出的成本是否高得嚇人?其實並沒有想像中高!根據我們蒐集、推估的成本資料(參見表7),這座由ROT業者先行墊錢設置、再透過操作處理費與綠電的收益慢慢回本的廚餘生質能廠,若以營運期25年、年利率2%攤提設置成本,則每噸固定成本約614元;操作成本每噸約1,100元;加上必須由市府自行負責處理的雜質與沼渣沼液,每噸廚餘分攤的回運處理成本約600元,總成本接近每噸2,300元右!

而在這每噸近2,300元的總成本中,台中市府透過操作處理費的支付(1,000元/噸)、雜質沼渣沼液的回運處理(600元/噸),分攤了1,600元/噸並免費提供土地;業者賣給台電的綠電收益分攤了728元/噸。對業者而言,收入(1,728元/噸)略高於支出(1,714元/噸),雖然利潤微薄,不過未來如能收受熟廚餘,增加產氣量,則利潤可再提高;而市府則可透過廚餘分類方式的改善降低雜質,還有實施沼液田間澆灌,進一步降低成本。

表7. 外埔生質能廠成本效益概估
類別 項目 數值
設施規模 設計處理量(噸/日) 90
年處理量(噸/年) 30,000
每年運作日數(日) 333
土地 用地面積(m2) 14,000
土地價格(萬元/分地) 未知
土地成本(萬元) 0(市府提供)
設廠投資 投資金額 36,000
營運期(年) 25
年利率 2%
產品:沼氣 每噸產氣量(Nm3/ton 生廚餘) 60
每日產氣量(Nm3/日) 5,405
甲烷濃度 55%
發電效益 發電機裝置容量(Mw) 0.60
發電效率 41.90%
年發電量(kwh/年) 4,292,801
平均每小時發電量(kwh/hr) 490.05
躉購費率(元/kwh) 5.0874
每噸廚餘發電量(kwh/噸) 143.09
成本(以每噸入料計) 每噸固定成本(元/噸) 614.65
每噸操作成本(元/噸) 1100
每噸廚餘分攤的雜質沼渣沼液回運處理成本(元/噸) 600
每噸總處理成本(元/噸) 2,314.65
收益 每噸發電收入(元/噸) 728
每噸處理費收入(元/噸) 1,000

根據環保署估計,廚餘快速醱酵的成本每噸約1,500-2,000元左右,因此台中市府負擔的每噸1,600元的廚餘生質能成本,看來並不算高;若與目前焚化廠動輒兩千元以上的收費來比較,更是低廉。因此,雙北的環保局認為廚餘生質能成本高,可能是和其他廚餘處理方式比較所得結果;而且在雙北,土地寸土寸金,若要找尋非市府所有的土地,因生質能廠所需土地面積較快速醱酵廠大,成本自然會高上許多。

若是外埔生質能廠是付費取得土地,那麼每噸廚餘會分攤多少土地成本呢?以中部工業區每坪土地價格平均為8.228萬元計算,那麼每噸廚餘將分攤590元的土地成本,總處理成本將會上升到每噸2,900元以上!故若無政府提供低廉土地,應無民間企業會主動投資廚餘生質能廠。16

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其實若不是土地取得問題,那麼與同樣設置面積的太陽光電場相比,廚餘生質能廠的發電量是略勝一籌的!以外埔廠為例(參見表8),在1.4公頃的設廠面積、每日可處理90噸生廚餘、每噸生廚餘可產生60Nm3沼氣(甲烷濃度55%)用來燃燒驅動600kw發電機等條件下,其每年(運作日數333日)可發429萬度電;相對的,同樣設置面積的太陽光電場,雖然可裝設1,806kw的太陽能板,發電裝置容量為外埔廠發電機的三倍,但由於每天平均日照時數只有6小時左右,只能斷斷續續發電,每年只能發396萬度電。若外埔廠日後可收產氣潛力更大的熟廚餘或生熟混合廚餘,每噸產氣量能達到100 Nm3,則其年發電量將可增加1.67倍,換算下來,其單位土地面積的發電效益可望達到太陽光電場的1.8倍。

表8. 廚餘生質能與太陽光電比一比
比較項目 外埔廚餘生質能廠 太陽光電場
用地面積(m2 14,000 14,000
設施規模 90噸 生廚餘/ 1,806 kw 太陽能板
投資金額(萬元) 36,000 12,642
發電裝置容量 600 kw 發電機 1,806 kw 太陽能板
發電效率 41.9 25%(以日照6小時計)
年運作日數 333 365
年發電量(kwh/年) 4,292,801 3,955,140
平均每小時發電量(kwh/hr 490 451.5
運作期間每小時發電量(kwh/hr 537 0~1,806
附屬產品 肥料(沼渣、沼液、雜質)

不可否認的,廚餘生質能廠的投資金額也較太陽能光電場高;但別忘了廚餘生質能廠除了發電外,也肩負著把廚餘化成肥份的任務,因此其成本分攤者,還包括了產生廚餘的人。而且如前所述,廚餘產生者分攤的廚餘生質能處理成本,並不會比焚化處理成本高。

所以如果我們能順利把表1所列的閒置消化槽全都活化轉型,那麼不僅每天可處理1,300噸的廚餘,也能提供相當於21-36公頃太陽光電場的發電量,而且環保局不用苦惱土地,最主要設施也早已蓋好,又不用煩惱沼液處理問題,其必須負擔成本當可大幅降低,對地方環保局及全民而言當是最有利方案,只是目前看得到卻吃不到!

資源循環需要跨領域結合

從上可知,廚餘生質能發展的牛步,其背後癥結不僅在選址困難、鄰避效應,也卡在負責民生污水處理的主管機關多一事不如少一事的心態以及未能採取最適技術處理下水污泥;卡在沼渣沼液使用的市場化不足,而兼具專業與資源的農委會只採取被動的把關審查角色,未積極主動予以協助。但環保主管機關,態度就積極嗎?如果積極的話,這些關卡或許就不會卡那麼久了!如果積極的話,台北市長柯文哲2015年即宣示要興建的廚餘生質能廠,可能早已在運轉了。

因此廚餘生質能的發展,亟需環保機關、農業機關、民生污水處理的主管機關的互助合作。我們希望他們能夠坐下來,討論如何解決問題,而非把問題當藉口。而這除了需要民間社會的督促之外,也需要民代及高層政務官的監督與統籌,化解各部門的本位主義與怠惰心態。尤其資源循環利用的過程,本來就跨很多領域,更需要跨部會整合。然而,儘管對民眾而言,政府只有一個,但事實上其內部四分五裂,欠缺統籌角色,而使好事拖磨。

因此再次重申,雖然垃圾危機當前,但我們缺的真的不是焚化設施,而是廚餘處理設施,以及能夠以公共利益為依歸,帶領政府各部門積極合作落實重要政策的政治人物。


系列文章之三〈〈――。

附註:

15. 〈環署推廚餘摻畜糞尿共消化試驗 11月底前啟用〉,中央社,2020.11.17。

16. 中部工業區土地平均價格參見:〈工業區土地連續6年上漲 年漲最多的不在雙北地區〉,自由時報,2020.08.25。

  • 作者:謝和霖/看守台灣協會 祕書長。
  • 發表日期:2021年6月26日。
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