臺灣博碩士論文加值系統

本論文利用環保署設置於新竹的雙相厭氧生物反應系統，針對國內所回收的家戶廚餘，進行模廠操作參數與資源化方式研究，以探討可行的廚餘資源化技術。
在實驗期間的分析結果發現，當進料廚餘TVS濃度維持為7.5%，有機負荷率3.75kgTVS/m3-day為本系統的最佳操作參數，其單位進料的沼氣轉換率為0.485Nm3/kgTVS，有機固體破壞去除率可達66%以上，具有污染物穩定化與高能源轉換率的優點。當進料濃度提高至TVS 10%，由於進料纖維濃度高，攪拌不易均勻，堵塞問題相對嚴重，系統穩定性與沼氣轉換率將明顯下降。
除生質氣體的產生外，醱酵系統處理後的殘留物再利用探討上，固渣部份經簡易翻堆處理10~20天可達腐熟穩定，整體處理反應可在30~40天內完成，較傳統好氧堆肥程序腐熟穩定時間需60天相較，大幅縮短堆肥反應時間。出流水部份於稀釋10倍後，亦可達到96%以上的發芽率。以種植葉用萵苣21天的肥份試驗結果，也顯示消化固渣經再處理後的腐熟堆肥增重率為最高，其餘市售堆肥、消化液稀釋100倍結果則差異不大。
綜合以上結果，廚餘經厭氧生物醱酵除可將內含有機固體充份轉換成沼氣並回收生質能源外，出流液包括固體殘渣及放流液經穩定化處理後，可提供作為肥料進行資源化再利用。因此厭氧生物處理系統為固、氣、液態可完整利用之生物處理程序，為值得推廣之廚餘處理替代方案。

In this study, the two-phase anaerobic of biological reaction system was conducted to find the operational parameters and resource method for kitchen waste treatment.
After long-term operation, the suitable operational conditions were obtained with the feed concentration of kitchen waste was 7.5% as TVS and the organic loading rate was 3.75kgTVS/m3-day. The results also showed the higher biomass energy conversation rate as 0.485Nm3/kgTVS and destruction of organic solids ratio was up to 66%. When the feeding concentration of kitchen waste was increased to 10% as TVS, the fibers increased and easy blocked in the pipeline; the system stability and the gas conversion rate were obvious decreased.
On the other hand, the residue of substrate from the fermentation system was investigated the potential as the fertilizer. The results also showed the residues were successfully converted to solid and liquid fertilizer with the post-treatment process. Meanwhile, the solid fertilizer could give the highest growth rate in the following planting test.
With high potential of biogas production, kitchen waste can be treated effectively by anaerobic fermentation process; from it energy and resource will be recovered simultaneous. The results clearly indicated that anaerobic process can be promoting for kitchen waste treatment as the alternative process in Taiwan.

誌謝 I
中文摘要 II
英文摘要 III
目錄 IV
圖目錄 VI
表目錄 VIII
第一章 前言 1
1.1 研究背景與動機 1
1.2 研究目的 6
1.3 研究架構 7
第二章 文獻回顧 8
2.1廚餘回收與資源化處理需求 8
2.2廚餘厭氧生物處理 11
2.2.1厭氧消化影響因子 12
2.2.2厭氧消化產物資源再利用方式 15
2.2.3生物資源化物質管理方式 17
第三章 材料與方法 26
3.1厭氧醱酵實驗模廠 26
3.2進出料廚餘特性分析 24
3.2.1種子發芽率試驗 31
3.2.2植物肥分試驗方法 32
第四章 結果與討論 34
4-1廚餘進料特性分析 34
4-2廚餘厭氧分解特性分析 36
4.2.1 模廠試程一階段 39
4.2.2 模廠試程二階段 41
4.2.3 模廠試程三階段 44
4.2.4 模廠試程四階段 48
4.3厭氧消化殘渣堆肥化成果特性分析 53
4.4液肥化特性分析結果 59
4.5植物栽培測試 63
第五章 結論與建議 66
5.1結論 66
5.2建議 67
參考文獻 68

一、英文部分
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