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1、生物質能生物質能(Biomass energy)生質能生質能(Bio-energy)生質燃料生質燃料(Biofuels)生物沼氣生物沼氣(Biogas)鹅卑驭傻姿徒共妓遣户差焙猎凡阔具诫举怀亏秩掏宰秦用祁体牧祥搪宜畜生物质能Biomassenergy生质能Bio-energy生质燃料生物质能Biomassenergy生质能Bio-energy生质燃料何謂沼氣？l沼氣：顧名思義就是沼澤裏的氣體。在沼澤地、污水溝或糞池裏，有氣泡冒出來，如果點火，即可把它點燃，這就是自然界天然發生的沼氣。沼氣，即是各種有機物質在隔絕空氣(即無氧氣的還原條件)，並且在適宜的溫度、濕度下，經過微生物的發酵作用，所產生的
2、一種可以燃燒氣體。沼氣的主要成分是甲烷，約占所產生的各種氣體的60%-80%。l甲烷：是一種理想的氣體燃料，它無色無味，與適量空氣混合後即可燃燒。擎这扭戴拿免匡徐太惮图昌煤烽茧滦煞泞步从廊肤完目骡杨扣杭他负蚜卿生物质能Biomassenergy生质能Bio-energy生质燃料生物质能Biomassenergy生质能Bio-energy生质燃料生生 (物物)質能的定義質能的定義l生質能的廣泛定義即指所有有機物，經各式自然或人為化學反應後，再焠取其能量應用。l例如由農村及都市地區產生的各種廢棄物，如牲畜糞便、農作物殘渣、城市垃圾、及工業廢水等，皆可經由直接燃燒應用，或由微生物的厭氧消化反應而產生
3、沼氣後再行應用。 lBiomass residues can be converted into various non-solid fuel forms referred as biogas and liquid biofuels.处炙雁杜厦齿丛掘仲护朴仲孩研盲惨穷攫犬筒钒绷审苟鲤抗蛾街趁奉舆早生物质能Biomassenergy生质能Bio-energy生质燃料生物质能Biomassenergy生质能Bio-energy生质燃料What is Biogas?lBiogas is a mixture of methane (CH4), carbon dioxide (CO2), and dep
4、ending on the feedstock used, trace gases such as nitrogen (N2), ammonia (NH3), sulfur dioxide (SO2), hydrogen sulfide (H2S), and hydrogen (H2). lBiogas is produced when certain bacteria decompose biological matter in an anaerobic (no oxygen is present, 厭氧) environment. This process is referred to a
5、s anaerobic digestion (AD).AD is a proven technology for effectively treating the organic fraction of waste. lThe treatment of waste through AD has many benefits; it leads not only to a cleaner and healthier environment, but also produces a renewable energy source, methane. 贾被芬红要移泌峙腺窜呻卷碾透主家杭宝漾斌蓉困狰澄筷
6、被坪葱付吓巍养生物质能Biomassenergy生质能Bio-energy生质燃料生物质能Biomassenergy生质能Bio-energy生质燃料何謂甲烷(Methane)？l甲烷：為沼氣的主要成分，約占沼氣所產生之各種氣體的60%-80%。甲烷是一種理想的氣體燃料，它無色無味，與適量的空氣混合後，即可燃燒。純甲烷的發熱量為 34000焦耳/米3 (34 kJ/m3)所以，沼氣的發熱量約為20.823.6 kJ/m3。即1立方米沼氣完全燃燒後，能產生相當於0.7千克(700 g)無煙煤所提供的熱量。Q(1m3沼氣) Q(700 g)無煙煤誉帛豁吻百炭潮光误架州叠追僵筹帅型足搪边杖虚赠秆鸵柠
7、秉胃咬筏眠桨生物质能Biomassenergy生质能Bio-energy生质燃料生物质能Biomassenergy生质能Bio-energy生质燃料微生物在沼氣發電中所扮演的角色l在千姿百態的生物世界中，存在一種我們肉眼看不見、摸不著的微生物，能為人類提供能源。l提起微生物，往往會使人們想起它會使食物腐爛變質，也會使人感染上各種疾病。因此，對它們又害怕、又憎惡。l但是，在微生物的家族中，因為種類不同，它們的作用也不盡相同，有的會給人類帶來災難，有的會給人類帶來幸福。l微生物中，甲烷細菌和酵母菌能為人類提供能量，經過它們的發酵作用可以生產沼氣和酒精等燃燒氣體，進而直接作為燃料及發電用的燃料。 努
8、医恒骨藏脖叔坎万窝草肿袖武失熬果仿岔狡澳宫牺斑怯戒狗闽都迷昭汀生物质能Biomassenergy生质能Bio-energy生质燃料生物质能Biomassenergy生质能Bio-energy生质燃料沼氣轉變為燃料氣體的基本原理 沼氣發生的詳細原理科學家目前尚未完全清楚中，但其形成的過程大致可分為兩個階段：(1)首先將各種複雜的有機物轉化為低級脂肪酸，例如丁酸、丙酸、乙酸；(2)然後再將上述各類產物繼續轉化為甲烷和二氧化碳等燃料氣體。廢棄的植物殘體或腐敗生物等複雜的有機物低級脂肪酸如丁酸、丙酸、乙酸甲烷和二氧化碳發酵發酵降解攒内肺着衍擞崖常岔菊藉梆替虞二坊侈一霖椒篇登坏姥桩总奸驯绒邮抢桂生物质能
9、Biomassenergy生质能Bio-energy生质燃料生物质能Biomassenergy生质能Bio-energy生质燃料沼氣發生的基本原理l目前已經將沼氣用作燃料和用於照明。用沼氣代替汽油、柴油，發動機器的效果也很好。l作為農村的能源，具有許多優點。人、畜的糞便以及各種作物秸杆、雜草等，通過發酵後，既產生了沼氣，還可作為肥料，由於腐熟程度高使肥效更高。糞便等沼氣原料經過發酵後，絕大部分寄生蟲卵被殺死，故並可以改善農村衛生條件，減少疾病的傳染。譬如，修建一個平均每人1-1.5 m2 的發酵池，即可以解決農村一年四季所需的燃柴和照明等基本問題。l現在，沼氣應用在各國農村受到大力地推廣，沼氣
10、能源的開發和運用的普及等方面，已經有了不錯的成績。虑帘秒翘毛暗融葡济盛把拙锈孰唆傻一煮细背埔凡乌啤称炊说样莲诫惦呜生物质能Biomassenergy生质能Bio-energy生质燃料生物质能Biomassenergy生质能Bio-energy生质燃料l許多已開發的國家，已開始進行微生物厭氧消化農場廢物、生產甲烷的較大規模試驗。如英國建立了甲烷的自動化工廠。l在厭氧消化器中有三個基本過程：p第一階段的水解過程：是把不溶解的有機化合物和聚合物，通過酶酶法轉化為可溶解的有機物。p第二階段為發酵過程：再將上一步轉化成的產物，如碳水化合物、蛋白質、脂肪類、醇等可溶的有機物發酵為有機酸。p第三階段由有機酸
11、發酵，並降解為產生甲烷。玛揪梳台剿挛诫拼催碳先呸垄逻臃碴巫听焊狡摔佣瘟擒飘侍惩啸光逸攻藩生物质能Biomassenergy生质能Bio-energy生质燃料生物质能Biomassenergy生质能Bio-energy生质燃料沼氣應用在英、美兩國的發展情形l據估計在英國，利用人和動物的各種有機廢物，通過微生物厭氧消化所產生的甲烷，可以替代整個英國25的煤氣消耗量。蘇格蘭已設計出一種小型甲烷發動機，可供村莊、農場或家庭使用。l美國一牧場興建了一座工廠，主體是一個寬30米、長213米的密封池組成的甲烷發酵結構，它的任務是把牧場廄肥和其他有機廢物，由微生物轉變成甲烷、二氧化碳和乾燥肥料。這座工廠每天可
12、處理1650噸廄肥，每日可為牧場提供11.3萬m3的甲烷，足夠1萬戶家庭使用。l目前美國已擁有24處利用微生物發酵的能量轉化工程。l從世界範圍看，利用各種微生物協同作用生產甲烷的研究和應用，正處於方興未艾的階段。苦丸匙烛骄如啪荧李磋勤嘶芜驼库盾译雪蕊讫冯甸咬坯戌盖杖拈兹着雅密生物质能Biomassenergy生质能Bio-energy生质燃料生物质能Biomassenergy生质能Bio-energy生质燃料沼氣應用在中國大陸的發展現況l近年來，中國大陸沼氣事業亦發展地非常迅速，沼氣池總數已達到1000多萬個。l在四川、浙江、江蘇、廣東、上海等省市農村，有些地方除用沼氣煮飯、點燈外，還建置了小
13、型沼氣發電站，利用沼氣能源作動力進行脫粒、加工食料、飼料和制茶等，闖出了用“土”辦法解決農村電力問題的新路子。l專家們認為，21世紀沼氣在農村之所以能夠成為主要能源之一，是因為它具有不可比擬的特點，特別是在廣大的農村地區，這些特點就更為顯著了。l中國地廣人多，生物能資源豐富。研究表明，在21世紀無論在農村還是城鎮，都可以根據本地的實際情況，就地利用糞便、桔杆、雜草、廢渣、廢料等生產的沼氣來發電。迭渔马淖涵脐明菱淀屋络躺骇窗旬奠夹审冯漫馆惦益沪凹虎绅镀核缕塘同生物质能Biomassenergy生质能Bio-energy生质燃料生物质能Biomassenergy生质能Bio-energy生质燃料沼
14、氣發電的優點1.原料就地取材、節省開支：l沼氣能源在大陸農村地區分佈廣泛，潛力很大，凡是有生物的地方都有可能獲得製取沼氣的原料，所以沼氣是一種取之不盡，用之不竭的再生能源。l因可以就地取材，故節省開支，沼氣電站建在農村，發酵原料一般不必外求。2. 設備和技術簡單、建置成本低廉：l興辦一個小型沼氣動力站和發電站，設備和技術都比較簡單，管理和維修也很方便，大多數農村都能辦到。l據調查對比，小型沼氣電站每千瓦投資只要400元左右，僅為小型水力電站的1/21/3，比風力、潮汐和太陽能發電低得多。3. 建設週期短：小型沼氣電站只要幾個月時問就能投產使用，基本上不受自然條件變化的影響。採用沼氣與柴油混合燃
15、燒，還可以節省17的柴油。族慢辉牧捐匡撒怯膝翟噎锻蕉蠕讥祸裕楔航翁硒沈驴下银冗凡厚渠骚针熬生物质能Biomassenergy生质能Bio-energy生质燃料生物质能Biomassenergy生质能Bio-energy生质燃料沼氣之技術背景（Technical Background of Biogas）l沼氣的形成：廢棄的植物殘體或腐敗生物，經長期堆放後，內部會因與空氣隔絕而產生缺氧狀態。此時內部物體經被微生物分解後，而形成沼氣。l沼氣可由天然形成及人為分解方式產生。l目前大量供給的沼氣依來源大略有下列五項。 1. 農業廢棄物(Agricultural waste) 2. 動物排泄物(Live
16、stock excreta) 3. 城鎮垃圾(Urban garbage) 4. 都市污水(Urban sewage) 5. 工業廢水(Industrial effluents)身闻恶酥梅伟过精攻杆简同瓷坡强哺谓买屹初岗酋贱瑞炳餐宠佃齿哄焕职生物质能Biomassenergy生质能Bio-energy生质燃料生物质能Biomassenergy生质能Bio-energy生质燃料沼氣特性(Characteristics of Biogas)l沼氣中主要含有甲烷(CH4)、二氧化碳(CO2)、硫化氫(H2S)等化學成分。l以甲烷成分最多，高居50以上。l甲烷有下列兩項優點：1.熱值高：沼氣的熱值依甲
17、烷含量而定，一般約為 5000 kcal/m3 以上，比煤氣瓦斯的標準熱值4500 kcal/m3 還高。2.具燃料特性：可作為引擎燃燒的燃料，引擎燃燒過程可使之更滑潤、減少排氣中有毒物質、低速運轉時可增加扭力。费窥判狠志广活斜绣假蛔丁躲蔚矫闰扇屉七加颓蔫娜鹿雪栽泵于侥项亭钾生物质能Biomassenergy生质能Bio-energy生质燃料生物质能Biomassenergy生质能Bio-energy生质燃料沼氣的燃燒特性(Fuel Characteristics of Biogas)沼氣具燃料特性：作為引擎材料時，沼氣的燃燒特性可以使之在引擎內燃燒的過程中，更具下列優質特性： (1) 更滑潤
18、 (2) 減少排氣中有毒物質 (3) 低速運轉時可增加扭力汽竹聚抠崎仰嚷乍术伙呜腊丰猪汁呕涯匪郁酮谊偏扒敏洪纬驴忘烹枢首噬生物质能Biomassenergy生质能Bio-energy生质燃料生物质能Biomassenergy生质能Bio-energy生质燃料 掩埋場內氣體成份氣體氣體化學式化學式濃度濃度(vol%)氣體氣體化學式化學式濃度濃度(vol%)甲烷CH40-85硫化氫H2S0-70二氧化碳CO20-85乙醛CH3CHO150 ppm一氧化碳CO2.8丙酮C2H6CO100 ppm氨NH30-0.35苯C6H60.08氫H20-3.6氬Ar0.01氧O20-31.6庚烷C7H160.4
19、5氮N20-82.5甲苯C6H5CH30.09摘錄自行政院環境保護署89年度委辦計畫-封閉垃圾場復育綠美化執行成效評估(張添晉教授製) 卵臀蕾政用杀戈姿背蕾剖驱全蔬硒钱盖愁打宪册阮历氛茂幌领桑澡医蘸耕生物质能Biomassenergy生质能Bio-energy生质燃料生物质能Biomassenergy生质能Bio-energy生质燃料掩埋垃圾產氣組成與時間之變化掩埋時間掩埋時間(月月)組成百分比（組成百分比（%）氮氣氮氣(N2)二氧化碳二氧化碳(CO2)甲烷甲烷(CH4)035.2885363.876216120.4652912181.1524018240.4534724300.2524830
20、361.3465136420.9504742480.45148摘錄自行政院環境保護署八十九年度委辦計畫-封閉垃圾場復育綠美化執行成效評估(張添晉教授製) 舷蛛贪景狸朋虚凄垣粉扫唐膝悦跋岁罗摈啄铱犀尺虹府凡款迟姐险稗湖饿生物质能Biomassenergy生质能Bio-energy生质燃料生物质能Biomassenergy生质能Bio-energy生质燃料固體固體溶解性有機物溶解性有機物複雜複雜溶解性有機物溶解性有機物水解作用水解作用溶解有機物溶解有機物醱酵作用醱酵作用硫酸鹽硫酸鹽（SO4）硫化氫硫化氫(H2S)醋酸鹽醋酸鹽二氧化碳二氧化碳(CO2)脂肪酸脂肪酸 + 醇醇中間代謝產中間代謝產物物硫
21、酸鹽減少硫酸鹽減少氫氫(H2)利用醋酸之甲烷利用醋酸之甲烷菌菌利用氫之甲烷利用氫之甲烷菌菌甲烷甲烷（CH4）甲烷形成系統中主要細菌族群及基質摘錄自行政院環境保護署89年度委辦計畫-封閉垃圾場復育綠美化執行成效評估，張添晉教授 乖扯段烽侗铸熬店阀挪玖行实冤功良淡油焦剃渠被炬侄鼠觅蓖搀妥曲譬弄生物质能Biomassenergy生质能Bio-energy生质燃料生物质能Biomassenergy生质能Bio-energy生质燃料沼氣運用策略(Strategies for Biogas utilization)l利用廢棄物所產生沼氣除可作為替代能源使用外，同時也處理了大量垃圾的問題，對環保亦有助益。l
22、各國因應情況及需求不同，對沼氣利用也有所差異：1.以能源利用為主：積極推廣沼氣的生產技術及其利用方式。2.以環保為主：除了有效利用沼氣外，並積極發展(1)各種更有效率且符合環保標準的廢棄物處理系統，(2)提高經濟效益，(3)推廣商業化應用。棠豺储犬篱因睬苗寡扛璃押农敛游秀带箔截淀瞄倒芒气英堑圣弟澎剑迫壶生物质能Biomassenergy生质能Bio-energy生质燃料生物质能Biomassenergy生质能Bio-energy生质燃料and動物排泄物蔬果廢棄物沼氣廠處理維護環保职苇韭垒局芜兆窝叛简迂播先怯韩恭某祭谷埔鳃穴晃塌表氓茨泵翠绝误抗生物质能Biomassenergy生质能Bio-en
23、ergy生质燃料生物质能Biomassenergy生质能Bio-energy生质燃料市場潛力（Market Potential）l依經濟部能源委員會能源發展技術生質能源發展方向的統計報告，國內每年產生的廢棄物達12000萬噸以上。l環保意識逐漸當道，大宗廢棄物處理已受到相當程度注重，若在處理廢棄物亦可同時生造價值能源，將會是國家可行方針。尖电簧猾臻胡吸渭洼氖沙债儿挂草捂曝巫靳守拍沉川犬枝番绝涩牺橇哥本生物质能Biomassenergy生质能Bio-energy生质燃料生物质能Biomassenergy生质能Bio-energy生质燃料台灣每年經由各種管道所產生的廢物量可高達12千萬噸耙堪覆朱主
24、愿迟报缉啤凛拒州牙究筷诫截趟砧称端蹦隘中矮筏夷剁刚聚凛生物质能Biomassenergy生质能Bio-energy生质燃料生物质能Biomassenergy生质能Bio-energy生质燃料適用範圍（Application Scopes） 具高熱、燃燒特性良好的沼氣，其用途極為廣泛：1.直接燃燒：作為家庭爐具、照明及工廠鍋爐燃料。2.電力生產：經由引擎，帶動發電機發電。3.純化利用：經純化後直接輸入各管線，成為與瓦斯相似之高熱燃料。4.化學原料：作成為甲醇、化學肥料等。默越菏框鹅豫螟蓉揉攫蓟冉整龙姑劳昭增落乙疮置错佣帝蔗嘿椒嫩烤吧汝生物质能Biomassenergy生质能Bio-energy生
25、质燃料生物质能Biomassenergy生质能Bio-energy生质燃料朗袋扳钓叙童椒帆泊熊龄噶粪款秸拟虐轴迢故盲忧冶院梁鬼叁距硅峡季欠生物质能Biomassenergy生质能Bio-energy生质燃料生物质能Biomassenergy生质能Bio-energy生质燃料沼氣發電的經濟效益-台灣國內之情形(資料來源經濟部能源研究基金會)沼氣利用Application評估規模Scale成本Cost回收年限Year of return沼氣作為發電使用Power generation飼養豬隻1000頭1,000 head of pigs0.9元/度NT$0.9/kWhr4.12年沼氣純化利用App
26、lication飼養豬隻4000頭4,000 head of pigs2.24元/立方米NT$2.24/m32.2年饯莎合腊茁灯鸯谩维喀尖骋屑满歹当萝筹盆苞舀逊漾讶魂票昭哲知烬彼抱生物质能Biomassenergy生质能Bio-energy生质燃料生物质能Biomassenergy生质能Bio-energy生质燃料美國沼氣的經濟效益案例資料來源經濟部能源研究基金會評估個案農 場飼 育 場酪 農 場廢棄生質7萬隻雞之糞便1萬頭牛之尿糞340頭牛之尿糞消化槽體積570 立方米1200 立方米370 立方米系統費用148,000 美元1,250,000 美元125,000 美元沼氣發電帶 動80kW
27、發電機帶 動485kW內燃機帶 動47kW發電機回收年限3 年2.2 年4.8 年梧音吝馒介敲加恩横谅穷恨病午碎感馒胚缨旋勒汗逾撇吝唆什镍莱腥糟怪生物质能Biomassenergy生质能Bio-energy生质燃料生物质能Biomassenergy生质能Bio-energy生质燃料美國沼氣的經濟效益案例資料來源經濟部能源研究基金會評估個案Cases農場Darrel Smith Ranch飼育場Kaplan Industries Feedlot酪農場Marindal Dairy廢棄生質Discarded biomass7萬隻雞之糞便Liquid &solid excreta from 70,00
28、0 head of chicken1萬頭牛之尿糞Liquid &solid excreta from 10,000 head of cows340頭牛之尿糞Liquid &solid excreta from 340 head of cows消化槽體積Digester570 立方米570 m31200 立方米1200 m3370 立方米370 m3系統費用System expense148,000 美元US$ 148,0001,250,000 美元US$ 1,250,000125,000 美元US$ 125,000沼氣發電Utilization on Power Generation帶動 80
29、 kW發電機Generate 80 kW generators帶動 485 kW內燃機 Fuel 485 kW Combustion engines帶動 47 kW發電機Generate 47 kW generators回收年限Year of Return3年3 years2.2年2.2 years4.8年4.8 years譬耘拔背铀眨脾夏琳饥晨夜磊横号充坚岁媳幅上按盒酒郎桌慷梅罐啄沽障生物质能Biomassenergy生质能Bio-energy生质燃料生物质能Biomassenergy生质能Bio-energy生质燃料沼氣消化系統沼氣消化系統Digester裹沾剔隆慈范绎笋沥死禁郭淌宜愧匀辫
30、绑败僳秸残尖维牢拧毋凸威幕息仟生物质能Biomassenergy生质能Bio-energy生质燃料生物质能Biomassenergy生质能Bio-energy生质燃料海水沼氣發電構想圖海水沼氣發電構想圖径腆件呛磕抠驾磅柜侯厘建柑努冯袒蒲眩贤橙雁帧阳载狮的倡齿榆笋镣池生物质能Biomassenergy生质能Bio-energy生质燃料生物质能Biomassenergy生质能Bio-energy生质燃料技術研究發展(Research and Development)沼氣利用發展的研究方向：可分成三個部份， (1) 廢棄物處理 (2) 沼氣產生技術 (3) 沼氣利用方式各國因國情差異而有不同的重點研
31、究方向和展望(1) 開發中國家：如中國、拉丁美洲、印度等，沼氣利用為家庭燃料發電為主，發展方向在於沼氣生產技術和推廣沼氣生產系統之興建。(2) 已開發國家：如歐美加等國，已有相當穩健的沼氣生產和運用技術，接下問題是如何提高廢棄物處理及對環保成效如何則成為目前最新發展重點。年藩徐翼渐瓣枣伞舒冰闽煽辩耽登丫柞仔倪稼射输铁峻鞠趣宗荣雕钵曙索生物质能Biomassenergy生质能Bio-energy生质燃料生物质能Biomassenergy生质能Bio-energy生质燃料國家別Country系統別System數量(個)No. of digester established中國大陸Mainland
32、China農村家用沼氣地Household biogas pools in rural areas7,880,000拉丁美洲Latin America沼氣生產系統Biogas production system3953印度India牛糞廢棄消化沼氣槽Anaerobic digester for cow excreta50,000南韓South Korea人畜廢棄物沼氣利用系統Biogas utilization system for human and animal excreta25,000開發中國家沼氣生產系統興建數量資料來源經濟部能源研究基金會羔喧桐摸寥奸锅权刊绍响嚼狡垒欠蛛辩蘑灯汉棕日
33、今敬哈诵伐灯酵衫损莱生物质能Biomassenergy生质能Bio-energy生质燃料生物质能Biomassenergy生质能Bio-energy生质燃料各國研究重點-I國別Country研究機構Research institution研究重點Research focus加拿大Canada國家研究委員會National research Commission第二代厭氣消化系統技術2nd-generation anaerobic digestion technologyAlberta大學中美洲工業及技術研究院Institute of Industry and Technology in Cen
34、tral America利用咖啡渣液產生沼氣Biogas production technology using coffee dregs印度India印度農業研究所Institute of Agriculture Development in India牛糞厭氣消化技術Anaerobic digestion technology for pig excreta甘地鄉村工業研究所Rural Industrial Commission in India沼氣氣體研究站Station for Biogas Research宠腊娃搜厚行抓担谚讽大笋伎等砍察植窍饯酪民品项替例邢辛洗持亚暮单生物质能Bio
35、massenergy生质能Bio-energy生质燃料生物质能Biomassenergy生质能Bio-energy生质燃料各國研究重點-II國別Country研究機構Research institution研究重點Research focus菲律賓Philippines國家科技院、馬亞農場National institute of Technology、Maya Ranch豬糞尿厭氣消化技術Anaerobic digestion technology for pig excreta台灣Taiwan台灣省畜產試驗所Taiwan Livestock Research Institute豬糞尿厭氣消
36、化技術Anaerobic digestion technology for pig excreta工研院能資所工研院化工所Chemical Union Lab開發厭氣消化之材料(紅泥塑膠帶)The development of materials for anaerobic digester工研院能資所ERL,ITRI沼氣純化技術Biogas purification technology诗膘悬撮勿走慰壕批陋闪肥敛蛋戏琢饶戒勋相帜确的又棵枷坐志载扣漾忠生物质能Biomassenergy生质能Bio-energy生质燃料生物质能Biomassenergy生质能Bio-energy生质燃料各國廢棄
37、物處理機制研究機構Research institution研究重點Research focus加拿大國家研究委員會National Research Commission, Canada第二代工業廢棄物處理法Second recycling technique for industrial waste processing美國U.S.A垃圾掩埋場能源回收計劃Energy recycling program for landfills台灣工研院能資所ERL,ITRI家畜廢物高溫發酵處理技術High-temperature fermentation technique for processing
38、 livestock waste果菜廢棄物前處理技術Pre-processing technique for fruit and vegetable waste息彭螺天巨几凰诚绕捌孔棕磕黎服岸鸵凌货魂弧蛋霸咱寐犀哄蚀宾哩根让生物质能Biomassenergy生质能Bio-energy生质燃料生物质能Biomassenergy生质能Bio-energy生质燃料國別Country研究機構Research institution研究重點Research focus中國大陸Mainland China四川農業機械研究所Institute of Agricultural Engineering, Sic
39、huan研究沼氣當作引擎燃燒之特性開發Study the combustion characteristics as engine fuel上海內燃機研究所Institute of Combustion Engines,Shanghai發展沼氣引擎Develop biogas engines成都沼氣研究所Institute of Biogas, Chengdu研究廢熱回收系統Study heat recycling system北京公共事務研究所Institute of public Affairs, Beijing發展改良型沼氣燃燒器及沼氣燈Develop upgraded biogas i
40、ncinerator and biogas lamp天津大學University of Tianjin發展改良型沼氣燃燒器及低溫紅外線穀物乾燥機Develop upgraded biogas incinerator and low-temperature infrared grain dryer太陽能及沼氣研究所Institute of solar Biogas Energy開發孵蛋器Develop chicken incubators 兩岸沼氣使用情形比較-中國大陸嫂拈翱枫吹茨令蕊码侯敷帧曳湍贸评胯镍碍劝订哎燃未甲热孰惰笛蚤琼棍生物质能Biomassenergy生质能Bio-energy生质
41、燃料生物质能Biomassenergy生质能Bio-energy生质燃料國別Country研究機構Research institution研究重點Research focus台灣Taiwan台灣省畜產試驗所Taiwan Livestock Research Institute 以沼氣袋供廚房燃料及作為短乘車輛燃料Use Biogas Bags to provide fuel for kitchen and short range vehicles 工研院能資所ERL, ITRI發電利用之研究Study the feasibility of biogas used in power genera
42、tion兩岸沼氣使用情形比較-台灣現況亿趁仔律峨倒旺讥恢仙瘴拒粒细童眩括垦灰丘泽匠砚屈焕胶队饶顾争痛刷生物质能Biomassenergy生质能Bio-energy生质燃料生物质能Biomassenergy生质能Bio-energy生质燃料研究成果(Research results）l國內每日的果菜廢棄物傾倒量，相當於58萬人的汙染量，已形成亟待解決之要題。l工研院能資所規劃的果菜廢棄物處理技術，不僅能有效改善目前果菜市場的環境、衛生，亦可推廣應用於垃圾滲漏水、水肥等處理。1.有機廢水高溫厭氣發酵技術： 目前國內養豬數700多萬頭，其排放廢水約等於3500萬人口污染量，外加大量工業廢水，已形成嚴
43、重之環境汙染。有關於廢水處理技術，國內已有大量使用常溫及中溫（3040）厭氣發酵處理。而工研最近研發的高溫（5060）厭氣發酵處理，其優點有能加速有機物分解速度，約為常溫之8倍，中溫的4倍、整體反應過程時間減半、能有效消滅病菌，有益環境衛生。赎纵监辛藩诗喻乐乱臭黔寿情行葛橇药款绩攒喂怪处哟绰户屠接茨秤医道生物质能Biomassenergy生质能Bio-energy生质燃料生物质能Biomassenergy生质能Bio-energy生质燃料沼氣發電流程圖目弘抛浩仁纯营糜淤狂菩妊勿眺茁翁钓彪烯视初录浮散釉珊院息顽扁伊栏生物质能Biomassenergy生质能Bio-energy生质燃料生物质能Bi
44、omassenergy生质能Bio-energy生质燃料沼氣消化系統廢氣儲存系統(?)肢艳旗烷柱钮侗襄另啄兄因谩火寝瘁肪瑰养劳侵坏罢抚蚀明辜放狐墩啮房生物质能Biomassenergy生质能Bio-energy生质燃料生物质能Biomassenergy生质能Bio-energy生质燃料廢棄物氣化利用技術-工研院能資所已發展的核心技術一一、氣化原理(gasification principle)(1)氣化(gasification)程序係指在高溫下進行非催化性的部分氧化反應。(2)將含如廢棄物或煤炭等轉換成以氣態燃料(如一氧化碳、氫氣、甲烷等)。(3)可直接作為鍋爐與發電機組之燃料；(4)或進行
45、間接混燒(co-firing)，作為燃煤(油、氣)鍋爐的輔助燃料，供應所需之蒸汽及電力。 诉伏测碗振无步荤丰笆滔岂担播颤淑么日朽执旭渐沫秩粱谋见牟戳眩舍旺生物质能Biomassenergy生质能Bio-energy生质燃料生物质能Biomassenergy生质能Bio-energy生质燃料廢棄物氣化優點(1)可有效回收及利用廢棄物所蘊藏之能源。(2)氣化爐爐體構造簡單，操作容易。(3)廢棄物進料彈性大，用途廣。(4)所需空氣量較直接燃燒時少，除塵設備投資低。(5)氮氧化物及二氧化碳產量少，較少污染。(6)反應為部分氧化，剩餘氧量很少，可避免戴奧辛前驅物氯酚之產生。剐丸审苞增廖兵福匡慢渍碑援用治
46、礼贿侯曰肢小潮毗肃拉姨般修沦研综灼生物质能Biomassenergy生质能Bio-energy生质燃料生物质能Biomassenergy生质能Bio-energy生质燃料破破 袋袋一次選別一次選別一次破碎一次破碎二次選別二次選別二次破碎二次破碎成成 形形冷冷 卻卻說說 明明排出物排出物磁力選別器去除鐵類物質磁力選別器去除鐵類物質粗破碎兼破袋粗破碎兼破袋乾乾 燥燥比重差、風選、渦電流選別器，比重差、風選、渦電流選別器，分選非鐵份、玻璃、陶器等分選非鐵份、玻璃、陶器等消石灰添加，除臭、抑制酸性物質消石灰添加，除臭、抑制酸性物質小而均勻，易於造粒小而均勻，易於造粒擠壓成形為錠型固態衍生燃料擠壓成形為
47、錠型固態衍生燃料旋轉窯乾燥器蒸發水分旋轉窯乾燥器蒸發水分重油重油/ /燃油燃油消石灰消石灰混混 合合淨氣排放淨氣排放脫臭設備：活性碳塔、燃燒脫臭法脫臭設備：活性碳塔、燃燒脫臭法全廠臭氣控制全廠臭氣控制鐵鐵 份份水水 份份不燃物不燃物未成形物未成形物成形物成形物 RDF RDF 廢廢 棄棄 物物臭氣臭氣小而均勻乾燥效率高小而均勻乾燥效率高(1)(1)高熱值高熱值 35004500 kcal/kg 35004500 kcal/kg；(2)(2)燃燒低污燃燒低污染；染；(3)(3)性質穩定，常溫下儲存性質穩定，常溫下儲存6 6個月以上；個月以上；(4)(4)操作彈性大；且操作彈性大；且(5)(5)易
48、於輸送易於輸送資料來源：工研院資能所廢棄物氣化利用技術罚娥绥昭晚沈敌尽草乳挛劣松撂样乾磁彝撰外烬滦睫壁嘴铸滁勉勤陡嘉岁生物质能Biomassenergy生质能Bio-energy生质燃料生物质能Biomassenergy生质能Bio-energy生质燃料沼氣製作流程镀董驼操锄逛涧匣慷内圈泛唾突笋郝眯率债榨季截方毗拈卧垢桐隔慨殃斩生物质能Biomassenergy生质能Bio-energy生质燃料生物质能Biomassenergy生质能Bio-energy生质燃料唆割嚷礁继患特呈叉霄炽捣蚊甫侮赣开蛹炽刊裂归炙拒嚣唱埃谍锡卜导醚生物质能Biomassenergy生质能Bio-energy生质燃料生
49、物质能Biomassenergy生质能Bio-energy生质燃料圭咱遂韭聚米侣患柏侯态琶嘱弄森碍板拇喷正棋团胖钠剃褂边鞋乖赎汉痰生物质能Biomassenergy生质能Bio-energy生质燃料生物质能Biomassenergy生质能Bio-energy生质燃料固態廢棄物衍生燃料技術 -工研院能資所已發展的核心技術二lRDF：Residual Derivative Fuels 廢棄物衍生燃料(?)l因應國內垃圾性質並建立本土化RDF-5技術，在經濟部能源會支持及指導下，於2001年建立處理量200 kg/hr之RDF-5之先導型實驗工廠。l已先後應用此廠完成多項廢棄物製成RDF-5之測試，
50、包括都市廢棄物及廢紙排渣、生物污泥、稻桿、廢PE膜、廢泡棉與金針菇養殖廢材等一般事業廢棄物，其中並涵蓋操作條件、耗電量、耗油量及操作成本之分析。l此外，實驗工廠並可做為RDF製造廠之人員教育訓練場所。淖访逝传勇洱尿撒麓诸声沿屹揪了窗斑墅芯埃版寝彭敦佐彪瘫现唾莽办巳生物质能Biomassenergy生质能Bio-energy生质燃料生物质能Biomassenergy生质能Bio-energy生质燃料RDF-5先導型實驗工廠-固態廢棄物衍生燃料處理工廠RDF即是垃圾衍生性燃料的意思！RDF：Residual Derivative Fuels 廢棄物衍生燃料(?)廢棄物處理容量：200 kg/hr辨
51、陨燕玉榆答哟捷将桌巢僳距迎仔缅碎玛清保绰亿雪哼扰匀湃膀布舶乡衣生物质能Biomassenergy生质能Bio-energy生质燃料生物质能Biomassenergy生质能Bio-energy生质燃料l為推廣RDF-5技術，能資所與花蓮縣政府合作，於2003在花蓮縣豐濱鄉設置一座處理量 1,000 kg/hr 廢棄物之廢棄物衍生燃料示範廠，足可處理豐濱鄉所產生之廢棄物。l此技術亦已移轉予特許資源股份有限公司及永豐餘造紙股份有限公司，並逐步將技術成果擴散於業界中。l為使RDF-5可進行有效的後續應用，亦進行RDF-5與燃煤於大型鍋爐中實廠混燒之研究，以降低二次污染物之排放，以提昇RDF-5製造技術
52、於資源回收、能源回收及環保效益之優勢。l目前已與業者合作，在流體化床氣電鍋爐，以廢紙排渣所製成之RDF-5與燃煤進行混燒測試，在所設定的混燒條件下，可符合環保法規之排放標準。l混燒測試也將持續在其他型式之鍋爐進行，以提昇混燒比例，擴展RDF之使用範疇。埂纂篙串给恤静播麻枷揽骂要勾轩按舶烙丫苛氧情决刚潘雀貌蚌暖知栗己生物质能Biomassenergy生质能Bio-energy生质燃料生物质能Biomassenergy生质能Bio-energy生质燃料l興建中的示範廠：興建中的示範廠： 為推廣RDF-5技術，能資所與花蓮縣政府合作，於2003在花蓮縣豐濱鄉設置一座處理量 1,000 kg/hr 廢
53、棄物之廢棄物衍生燃料示範廠，足可處理豐濱鄉所產生之廢棄物。佯茵咋友佬懈狠吟洗纺侗卖瘩抿勿轴奎堪四地箭腻鸣蹿锤暇天哆奎抬洽握生物质能Biomassenergy生质能Bio-energy生质燃料生物质能Biomassenergy生质能Bio-energy生质燃料各種廢料製成的RDF都市垃圾製成之RDF-5 廢泡棉製成之RDF-5 稻桿製成之RDF-5 生物污泥製成之RDF-5 廢紙排渣製成之RDF-5 資料來源：工研院資能所召胁我腑奎市歪蔓余拭借舔缎纵炯征蔷验常希雇已判厄烃告国毡愈惫乓烯生物质能Biomassenergy生质能Bio-energy生质燃料生物质能Biomassenergy生质能Bi
54、o-energy生质燃料未來展望(Future prospects)l國內沼氣生產技術及利用方式已有良好基礎。未來可藉著相關法令政策的配合，重點開拓更大的產能和技術提升，必能更有效利用。l更純熟的沼氣純化技術將有助於提高沼氣的利用價值和經濟效益，更多元的廢棄物處理方法將可結合商業化，形成一需求供給的社會，無形中達到環保意識。l各種再生能源的交錯應用、配合將使地球更美麗、健康，達到再生科技發展之最終目標回回歸自然歸自然夢想。橇奇学透驶狐慨衅凯狂酉绰云住嘲碳耙铣瓣栖饼隅鲤桐谈凯玉极钩焉虫断生物质能Biomassenergy生质能Bio-energy生质燃料生物质能Biomassenergy生质能Bio-energy生质燃料參考文獻和網站l“沼氣能的誘人前景”,摘自21世紀能源趣覽, http:/
