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VOL.53 廠務季刊 廚餘回收再利用

2.2 堆肥化原理 [02][03][04]

堆肥化是一種微生物反應的過程，依靠自然界廣泛分 進行堆肥化作用，所以通常需要較長的反應時間，且
布之細菌、真菌、放線菌等微生物在一定的條件下， 也無法完全或均勻地進行分解。如果沒有經常性的進
有效的將有機物轉化為腐植物質的生物化學過程。有 行翻堆，使堆肥材料導入氧氣，厭氧狀態一旦發生，
機物質在適當的條件下進行生物降解反應，可縮短有 令人厭惡的臭氣隨即產生，其中氮素成分亦會隨之損
機物被分解的時間及產出高品質有機堆肥。在堆肥化 失，而翻堆過程臭味外逸，易遭致鄰近民眾之抗議，
的過程中，不溶性大分子有機質會附著於微生物體 進而影響操作人員之健康。
外，再經由微生物分泌酵素將其分解為可溶性小分子
物質，最終傳送到細胞內供微生物利用；而可溶性小 2.2.2 高效堆肥技術及處理程序
分子有機質可直接通過微生物的細胞膜和細胞壁，微
高效堆肥技術因處理時間較傳統堆肥程序短，因此亦
生物可直接利用，說明了堆肥化的過程實質是生物化
稱為快速堆肥法 (Rapid Composting)，主要是利用
學作用及無害化作用，所謂的穩定，即是指堆肥產品
密閉機械翻堆、提供微生物作用的最適溫度或強制送
對環境無害，而當廢棄物經過堆肥化處理後，體積可
風、抽風的方式，讓有機廢棄物原料在控制好的環境
減少將近 50% 以上。依廚餘堆肥化處理之方式可分
的反應槽內，經過適當的攪拌翻堆，會呈現出類似混
為傳統堆肥與近年興起的高效堆肥設施處理方式。
合與粉碎的效果，可以改善堆肥材料的物理性，使其
堆肥化的過程又可分為中溫階段、高溫階段及降溫 更細疏鬆軟，增加微生物的作用面積，再以外加能源
階段。中溫階段為堆肥化過程初期，堆層溫度約為 加熱的方式調控穩定堆肥分解所需的理想堆肥化溫度
15~45℃，嗜溫性微生物較活躍，其中微生物包含真 與條件，讓微生物能夠大量繁殖，而且快速地進行好
菌、細菌及放線菌為主。高溫階段堆積溫度會持續升 氧分解發酵。高效堆肥設施同時擁有生物性分解發酵
至 45℃以上，嗜溫性微生物會受到抑制甚至死亡，嗜 反應與物理性分解反應兩種作用機制，因此綜合調控
熱性微生物在 50~60℃最活躍，主要微生物轉為嗜熱 攪拌翻堆、強制送風與溫度控制等系統，可以讓反應
性真菌及放線菌持續作用；升至 70℃以上時，大多數 槽箱內的各項環境因子，都能夠設定讓微生物的分解
微生物已不再適應而進入死亡或休眠狀態，在此階段 效率達到最大，使堆肥能夠加速分解發酵與腐熟，還
也可以達到殺死有害病原菌、病原蟲的目的。降溫階 可快速降低其含水率，且有佔地空間小、不受氣候影
段剩下的為新形成之腐植質與較難分解的有機質，此 響，反應週期較傳統堆肥短，能快速達到有機物穩
時因微生物活性下降，發熱量及溫度亦下降，嗜溫性 定化等優點。高效堆肥能避免傳統堆肥釋放出大量
微生物會再進行一次反應，隨著腐植質增加，需氧量 CO 2 、CH 4 、N 2 O 及產生大量廢水、臭味及蚊蟲等問
及含水率減少，最終到達腐熟階段。 題，利用特殊菌種或酵素的添加，在設備自動化下，
可節省許多傳統機械設備、人力、時間及空間，但電
力或外加能源供應需相當充足與穩定，使高效堆肥反
2.2.1 傳統堆肥技術及處理程序
應槽能順利運作。高效堆肥發酵設施同時配合脫水前
傳統堆肥發酵係採自然翻堆方式，利用自然增長的微 處理設備降低廚餘含水率，能使熱能供應的需求降
生物處理易腐爛的有機廢棄物，雖然是利用較為簡易 低，進料廚餘含水率降至約 65~70% 是較適合的發酵
的操作方式進行堆肥製作，但仍須注意的程序操作因 條件，如此僅須添加少量副資材即可進行良好之堆肥
子及環境因素，包括主原料性質、副資材種類、翻堆 發酵。
頻率、堆肥體大小及水分含量等，包含一次發酵及二
次發酵 ( 靜堆 ) 階段。一次發酵時間至少約 30 天以上， 高效堆肥處理設施考量反應槽的處理容量，另外有機
且需要有有足夠的空間加上定期翻堆以提供氧氣給微 材料的理化特性如水分含量、碳氮比值、化學成分特
生物利用，因此大型堆肥廠多利用機械翻堆以減少人 性等，均是影響堆肥化作用的重要因素之一，攪拌翻
力的負荷過大。於二次發酵時主要以靜置堆積為主， 堆、溫度調控、強制送風等系統之綜合效能也會影響
靜堆過程多無法保持良好的氧氣含量及足夠的溫度來 到設備的運作效能。在攪拌翻堆的過程中，可實施強

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