能 源 與 材 料 科 技 系 實 務 專 題 論 文 廚 餘 有 機 肥 資 源 化 探 討 指 導 老 師 : 施 榮 安 老 師 班 級 : 四 化 四 甲 學 號 :BB100009 姓 名 : 孫 仁 軒 班 級 : 四 化 四 甲 學 號 :BB100001 姓 名 : 洪 福 良 班 級 : 四 化 四 甲 學 號 :BB100034 姓 名 : 林 煒 翔 班 級 : 四 化 四 甲 學 號 :BB100046 姓 名 : 胡 永 儒 班 級 : 四 化 四 甲 學 號 :BB100055 姓 名 : 張 維 翀 修 平 科 技 大 學 中 華 民 國 103 年 12 月 23 日
摘 要 由 於 民 生 富 裕 與 國 人 之 飲 食 習 慣, 國 人 日 常 生 活 所 產 生 的 垃 圾 中, 含 有 極 高 比 例 的 廚 餘, 將 廚 餘 作 為 堆 肥, 大 致 上 是 指 利 用 微 生 物 分 解 廚 餘 中 有 機 小 分 子 的 養 分, 讓 微 生 物 有 適 合 的 環 境 及 良 好 活 動, 並 供 給 土 壤 及 植 物 吸 收 利 用, 微 生 物 與 人 相 同, 需 要 有 食 物 水 和 空 氣 才 能 生 存 本 專 題 就 是 把 廚 餘 做 成 肥 料, 利 用 市 面 上 販 售 的 肥 料 跟 我 們 自 製 的 廚 餘 有 機 肥 拿 去 種 小 白 菜, 藉 此 比 較 市 售 跟 自 製 的 不 同, 栽 種 過 程 中 不 灑 任 何 農 藥, 只 用 辣 椒 水, 來 探 討 說 平 常 在 家 剩 下 的 廚 餘 跟 菜 葉 的 有 效 再 利 用, 傳 達 永 續 發 展 的 概 念 本 專 題 實 驗 針 對 肥 料 的 PH 值 與 生 長 高 度 做 比 對, 各 種 肥 料 的 酸 鹼 值 不 同, 對 於 小 白 菜 的 生 長 情 況 各 有 不 同, 我 們 發 現 PH 值 介 於 6~8 之 間 對 於 植 物 生 長 良 好,PH 值 太 高 或 太 低, 皆 不 利 於 植 物 的 生 長, 還 有 肥 料 的 多 寡, 如 果 再 生 長 初 期 加 了 太 多 肥 料, 或 者 是 在 生 長 後 期 加 了 太 少 肥 料, 都 會 導 致 植 物 營 養 過 量 或 不 夠 的 狀 況, 造 成 死 亡, 所 以 廚 餘 堆 肥 還 是 要 控 制 相 關 的 因 素, 以 實 驗 去 探 討 不 同 PH 值 的 影 響, 進 而 了 解 菜 葉 種 植, 所 需 的 肥 料 多 寡, 並 有 利 於 永 續 發 展 II
致 謝 首 先 我 要 先 感 謝 我 們 這 組 的 指 導 老 師 施 榮 安 老 師 對 我 們 的 諄 諄 誨, 沒 有 了 他, 我 們 不 會 有 今 天 這 份 專 題 出 來, 而 我 們 在 暑 假 說 要 做 專 題, 老 師 也 是 義 不 容 辭, 空 出 自 己 的 私 人 時 間, 陪 我 們 做 專 題, 而 老 師 也 很 尊 重 我 們 的 決 定, 再 來 要 感 謝 薛 公 邑 老 師 提 供 我 們 砧 板, 讓 我 們 在 切 果 皮 時, 可 以 有 一 個 墊 的 地 方, 亦 感 謝 揭 由 志 老 師 在 專 題 的 一 開 始 說 明 專 題 如 何 進 行 特 別 非 常 感 謝 提 供 我 們 雞 糞 跟 一 些 資 料 的 學 長, 沒 有 學 長, 我 們 根 本 沒 有 方 向 去 進 行 最 後 感 謝 所 有 幫 助 我 們 的 水 果 攤 免 費 提 供 果 皮 給 我 們 使 用 還 有 支 持 我 們 的 家 人 III
目 錄 第 一 章 緒 論... 1 1-1 研 究 動 機... 2 1-2 研 究 範 圍... 2 1-3 研 究 方 法 與 目 的... 2 第 二 章 文 獻 回 顧 與 探 討... 3 2-1 堆 肥 歷 史 演 進... 3 2-2 有 機 材 質 堆 肥 的 原 理... 6 2-3 堆 肥 過 程 之 變 化... 8 2-4 堆 肥 之 最 適 條 件... 10 2-5 堆 肥 材 料 之 種 類... 10 2-6 如 何 製 作 堆 肥... 11 2-7 影 響 堆 肥 過 程 中 的 控 制 因 素... 12 2-8 堆 肥 設 備... 15 2-9 堆 肥 品 質 檢 定 之 標 準... 17 2-10 堆 肥 的 功 效 與 其 生 態 意 義... 19 2-11 國 內 有 機 廢 棄 物 堆 肥 化 處 理 歷 史... 20 第 三 章 實 驗 分 析 與 檢 驗... 21 3-1 堆 肥 實 驗 過 程... 21 IV
第 四 章 結 果 與 討 論... 25 4-1 實 驗 結 果... 25 4-2 討 論... 39 第 五 章 結 論... 40 參 考 文 獻... 41 V
圖 目 錄 圖 一. 本 組 採 用 喬 凱 亞 有 機 廚 餘 堆 肥 桶... 15 圖 二. 鳳 梨 堆 肥 內 部 概 況... 21 圖 三. 雞 糞 堆 肥 內 部 概 況... 21 圖 四. 田 地 栽 種 情 況... 23 圖 五. 田 地 栽 種 示 意 圖... 23 圖 六. 雞 糞 與 鳳 梨 堆 肥 成 品 烘 乾 後 分 別 置 入 培 養 皿 中...24 圖 七. 雞 糞 肥 料 的 酸 鹼 值 與 栽 種 後 對 菜 苗 影 響...25 圖 八. 雞 糞 肥 料 的 酸 鹼 值 與 栽 種 後 對 菜 苗 影 響...26 圖 九. 十 全 魚 粉 肥...27 圖 十. 魚 粉 肥 的 酸 鹼 值 與 栽 種 後 對 菜 苗 影 響...27 圖 十 一.JR 台 塑 植 物 渣 粕 有 機 肥 二 號...28 圖 十 二. 植 物 渣 粕 有 機 肥 的 酸 鹼 值 與 栽 種 後 對 菜 苗 影 響...28 圖 十 三. 四 種 肥 料 的 PH 值...29 圖 十 四. 雞 糞 與 茶 葉 堆 肥 情 況 第 一 天...30 圖 十 五. 鳳 梨 堆 肥 發 酵 後 情 形...30 圖 十 六. 雞 糞 與 茶 葉 堆 肥 情 形 第 三 天...31 圖 十 七. 雞 糞 與 茶 葉 堆 肥 情 形 第 五 天...31 圖 十 八. 雞 糞 與 茶 葉 堆 肥 情 形 第 七 天...32 圖 十 九. 雞 糞 與 茶 葉 堆 肥 情 形 第 九 天...32 圖 二 十. 雞 糞 與 茶 葉 堆 肥 情 形 第 十 一 天...33 圖 二 十 一. 雞 糞 與 茶 葉 堆 肥 情 形 第 十 三 天...33 圖 二 十 二. 雞 糞 與 茶 葉 堆 肥 成 品 情 形...34 圖 二 十 三. 施 用 雞 糞 堆 肥 的 小 白 菜 第 四 天 的 生 長 情 形...35 圖 二 十 四. 施 用 鳳 梨 堆 肥 的 小 白 菜 第 六 天 的 生 長 情 形...35 VI
圖 二 十 五. 施 用 雞 糞 堆 肥 的 小 白 菜 第 八 天 的 生 長 情 形...36 圖 二 十 六. 施 用 鳳 梨 堆 肥 的 小 白 菜 第 十 天 的 生 長 情 形...36 圖 二 十 七. 施 用 雞 糞 堆 肥 的 小 白 菜 第 十 二 的 生 長 情 形...37 圖 二 十 八. 施 用 雞 糞 堆 肥 的 小 白 菜 第 十 四 的 生 長 情 形...37 圖 二 十 九 雞 糞 堆 肥 種 植 趨 勢 圖...38 圖 三 十 鳳 梨 堆 肥 種 植 趨 勢 圖...39 圖 三 十 一 魚 骨 粉 肥 料 種 植 趨 勢 圖...40 圖 三 十 二 植 物 肥 料 種 植 趨 勢 圖...41 VII
表 目 錄 表 一 若 干 有 機 質 肥 料 成 分 規 格 表... 17 表 二 雞 糞 堆 肥 PH 試 紙 檢 驗 結 果... 25 表 三 鳳 梨 堆 肥 PH 試 紙 檢 驗 結 果... 26 表 四 雞 糞 堆 肥 種 植 高 度... 38 表 五 鳳 梨 堆 肥 種 植 高 度... 39 表 六 魚 骨 粉 肥 料 堆 肥 種 植 高 度... 40 表 七 植 物 肥 料 種 植 高 度...41 VIII
第 一 章 緒 論 1-1 研 究 動 機 (5) 由 於 民 生 富 裕 與 國 人 之 飲 食 習 慣, 國 人 日 常 生 活 所 產 生 的 垃 圾 中, 含 有 極 高 比 例 的 廚 餘, 約 佔 一 般 家 庭 垃 圾 量 的 二 至 三 成, 造 成 掩 埋 場 或 焚 化 廠 的 沉 重 負 擔 此 部 分 若 能 回 收 再 利 用, 不 但 可 減 輕 垃 圾 處 理 壓 力, 並 降 低 垃 圾 掩 埋 場 臭 味 與 滲 出 水 之 污 染, 以 及 紓 緩 垃 圾 焚 化 廠 廢 氣 排 放 問 題 近 年 來, 由 於 社 會 不 斷 進 步, 使 得 台 灣 地 區 之 廢 棄 物 問 題 日 趨 嚴 重, 其 中 廚 餘 一 直 是 廢 棄 物 處 理 中 令 人 頭 痛 之 問 題, 因 此, 若 能 將 廚 餘 作 有 效 之 處 理, 將 能 減 少 環 境 問 題 在 垃 圾 資 源 回 收 工 作 方 面, 台 灣 地 區 已 推 動 實 行 多 年, 其 成 效 也 日 益 呈 現, 但 對 於 佔 垃 圾 量 較 大 的 有 機 廢 棄 物, 並 沒 有 一 個 較 為 完 善 的 措 施 廚 餘 回 收 主 要 分 成 兩 大 類 : 其 一 為 將 廚 餘 回 收 用 於 餵 養 豬 隻, 另 外 就 是 運 用 於 各 種 方 式 將 廚 餘 製 成 堆 肥 若 以 廚 餘 餵 養 豬 隻, 對 於 養 豬 業 者 而 言, 可 以 節 省 大 量 的 飼 料 成 本 支 出 ; 就 環 保 的 觀 點 來 說, 也 的 確 有 助 於 減 少 垃 圾 問 題 但 從 公 共 衛 生 的 角 度 來 看, 廚 餘 的 來 源 複 雜, 衛 生 品 質 欠 佳, 將 廚 餘 回 收 用 於 餵 養 豬 隻, 若 是 對 於 餵 豬 的 廚 餘 未 能 處 理 妥 善, 可 能 會 使 得 豬 隻 有 導 致 豬 瘟 口 蹄 疫 肺 結 核 及 沙 門 桿 菌 等 人 畜 共 同 傳 染 疾 病 之 風 險 然 而, 有 機 廢 棄 物 如 果 能 以 堆 肥 之 方 式 處 理, 不 僅 能 減 少 垃 圾 量, 亦 可 提 高 掩 埋 場 的 壽 命 及 降 低 焚 化 廠 產 生 戴 奧 辛 的 可 能, 且 產 生 的 有 機 肥 料 更 可 豐 富 日 漸 枯 竭 的 土 地, 改 善 耕 地 肥 沃 的 不 足 現 象 如 此 將 垃 圾 變 成 資 源 之 兩 全 做 法 不 失 為 處 理 有 機 廢 棄 物 之 可 行 方 式 1
1-2 研 究 範 圍 本 研 究 的 範 圍 在 於 探 討 廚 餘 堆 肥 肥 沃 度 級 管 制 方 法 1-3 研 究 方 法 與 目 的 本 研 究 就 是 要 探 討 如 何 運 用 自 家 的 廚 餘 去 做 一 個 有 機 肥, 而 我 們 就 是 把 市 面 上 ㄧ 些 常 見 的 生 廚 餘 做 一 個 廚 餘 肥 的 動 作, 而 我 們 第 一 桶 是 沒 有 按 照 比 例 去 分, 內 容 物 是 鳳 梨 + 落 葉 +ㄧ 般 的 土 讓, 而 我 們 有 再 做 第 二 桶, 這 次 是 有 按 比 例 去 分, 內 容 物 是 茶 葉 雞 糞 培 養 土, 還 有 市 面 上 的 兩 種 肥 料, 一 個 是 "JR" 台 塑 有 機 肥 2 號, 而 成 份 有 : 豆 粕 菜 子 粕. 芝 麻 粕. 肉 骨 粉. 魚 粉... 等, 一 個 是 十 全 魚 粉 肥 20kg, 成 份 有 : 菜 子 粕 蓖 麻 粕 魚 粉 肉 骨 粉 菇 類 培 植 廢 棄 包, 這 兩 種 都 沒 有 提 供 加 的 比 例, 利 用 這 四 種 肥 料 去 做 一 個 對 比, 看 看 哪 個 菜 種 得 比 較 好 2
第 二 章 文 獻 回 顧 與 探 討 2-1 堆 肥 歷 史 演 進 肥 料 二 字 起 源 于 近 代, 在 中 國 古 代 文 献 中 稱 肥 料 為 糞, 如 土 糞 皮 毛 糞 等 甚 至 以 植 物 作 肥 料 也 稱 糞, 野 生 綠 肥 稱 草 糞, 栽 培 綠 肥 稱 苗 糞 施 肥 稱 為 糞 田 肥 料 的 應 用 和 施 肥 技 術 經 歷 了 一 個 發 展 的 過 程 先 秦 至 魏 晉 南 北 朝 詩 經 周 頌 中 有 荼 蓼 朽 止, 黍 稷 茂 止 的 詩 句, 說 明 周 時 已 認 識 到 雜 草 腐 爛 後 肥 田 作 用 禮 記 月 令 說 利 用 夏 季 高 温 和 降 雨 滙 腐 雜 草, 可 以 糞 田 疇, 可 以 美 土 疆, 孟 子 說 " 百 畝 之 田, 百 畝 之 糞 " 荀 子 說 多 糞 肥 田 等, 秦 漢 以 前 肥 料 已 受 重 視 到 了 漢 代, 農 家 肥 源 迅 速 擴 大 據 氾 胜 之 書 記 载, 當 時 混 肥 ( 廁 所 人 糞 尿 ) 圈 肥 ( 牲 畜 糞 肥 ) 蠶 矢 ( 蠶 糞 ) 及 其 他 排 泄 物 碎 骨 等 肥 料 種 類 大 大 增 加 在 施 肥 方 法 方 面, 基 肥 種 肥 和 追 肥 的 施 用 已 分 别 進 行 基 肥 有 的 是 大 田 漫 撒, 有 的 是 在 區 田 中 集 中 施 用 播 種 時 采 取 帶 肥 下 種 的 溲 種 法 ; 還 用 蚕 矢 和 人 糞 尿 腐 熟 作 追 肥 施 于 麻 田 等 對 于 各 种 施 肥 方 法 的 作 用 當 時 文 献 中 也 有 論 述 魏 晉 南 北 朝 时 期 的 突 出 成 就 是 從 過 去 簡 單 地 利 用 野 生 綠 肥 發 展 到 栽 培 綠 肥 西 晉 廣 志 稱 苕 草, 色 青 黄, 紫 華, 十 二 月 稻 下 種 之, 蔓 延 殷 盛, 可 以 美 田, 这 是 人 工 栽 培 綠 肥 的 最 早 記 載 北 魏 齊 民 要 述 進 一 步 肯 定 了 綠 肥 的 增 產 效 果 和 它 在 輪 作 中 的 地 位 指 出 凡 美 田 之 法, 绿 豆 為 上, 小 豆 胡 麻 次 之, 其 美 與 蠶 矢 熟 糞 同 當 时 綠 肥 的 栽 培 利 用 遍 及 南 北 各 地, 從 大 田 種 谷 到 種 瓜 葵 和 葱 等 都 用 綠 肥 作 基 肥, 並 知 桑 田 間 作 綠 肥 作 物 如 綠 豆 小 豆 和 芜 青 之 类, 可 改 良 土 壤 和 使 桑 樹 生 長 良 好 施 肥 技 術 的 進 步, 反 映 在 蔬 菜 生 產 上, 是 齊 民 要 述 總 结 的 糞 3
大 水 勤 ; 在 果 樹 生 產 上 也 已 知 桃 樹 增 施 熟 糞, 可 提 高 桃 子 品 质 還 首 次 出 现 了 利 用 牛 糞 制 造 堆 肥 的 踏 糞 法 的 記 载 宋, 元 時 期 這 一 時 期 的 重 大 進 步 是 對 合 理 施 肥 重 要 性 的 認 識 南 宋 農 學 家 陳 旉 提 出 : 若 能 時 加 新 沃 之 土 壤, 以 糞 治 之, 則 益 精 熟 肥 美, 其 力 常 新 壯 矣, 他 還 阐 述 了 用 糞 得 理 和 用 糞 如 用 藥 的 道 理 到 了 元 代, 王 祯 又 用 糞 壤 概 括 了 施 肥 改 土 的 作 用, 说 : 糞 壤 者, 所 以 變 薄 田 為 良 田, 化 磽 土 為 肥 土 也 這 一 時 期 的 肥 料 種 類 也 顯 著 增 加, 新 出 現 的 肥 料 有 河 泥 麻 枯 ( 即 芝 麻 餅 ) 以 及 無 機 肥 料 石 灰 石 膏 食 鹽 和 硫 磺 等 為 了 做 到 合 理 施 用, 當 時 提 出 : 低 田 水 冷, 施 用 石 灰, 可 使 土 變 暖, 有 益 發 苗 ; 作 肥 料, 種 田 施 用 麻 枯 和 火 糞 最 佳, 但 不 可 用 大 糞, 尤 忌 生 糞 澆 灌 ; 種 芝 麻, 用 驢 法 生 粪 可 生 熱 御 寒 ; 種 百 合 和 韭 用 馬 糞 尤 為 适 宜 ; 種 山 药, 忌 人 糞 尿, 宜 牛 糞 麻 枯 等 多 次 追 肥 方 法 也 首 倡 于 這 时 在 果 樹 施 肥 方 面, 南 宋 时 柑 橘 已 實 行 冬 夏 各 施 一 次 肥 料 在 肥 料 種 制 和 加 工 方 面, 宋 元 以 来 出 现 了 河 泥 種 制 餅 肥 發 酵 燒 土 糞 和 漚 肥 等 新 的 方 法 为 了 保 存 肥 效, 還 創 建 了 設 在 農 舍 附 近 的 糞 屋 和 設 在 田 庄 的 磚 窖 等 種 肥 保 肥 設 施 明, 清 時 期 這 一 時 期 肥 源 進 一 步 擴 大 肥 料 種 類 由 宋, 元 時 代 的 大 約 60 多 種 發 展 到 100 多 種, 知 本 提 綱 將 它 們 歸 納 為 : 人 糞, 畜 糞 草 糞 火 糞 泥 糞 蛤 灰 糞 苗 糞 油 粕 糞 黑 豆 糞 皮 毛 糞 等 十 種 類 當 時 在 冷 水 田 插 秧 時 常 用 骨 灰 蘸 秧 根, 認 為 骨 肥 有 發 苗 作 用 餅 肥 在 宋 元 時 主 要 為 麻 餅 和 豆 餅, 明 清 時 期 已 有 菜 子 餅 大 眼 桐 餅 乌 桕 餅 芝 麻 餅 棉 子 餅 楂 餅 莱 菔 子 猪 干 豆 餅 等 綠 肥 種 類 增 加 尤 多, 常 見 的 有 苕 饒 ( 黄 花 草 ) 大 麦 蚕 豆 绿 豆 胡 麻 油 菜 蘿 蔔 等 無 機 肥 也 增 加 了 黑 礬 等 種 類 雜 肥 如 蠶 沙 鱼 腥 4
水 洗 米 水 稻 糠 酒 罐 头 泥 等 則 在 大 田 作 物 和 果 樹 蔬 菜 花 卉 竹 木 以 及 藥 用 植 物 等 的 栽 培 上 都 有 施 用 人 類 文 明 發 展 以 來, 在 農 業 時 代 的 社 會 中, 回 收 自 然 資 源 再 利 用 這 點 是 可 取 的, 農 業 生 產 方 面 就 可 結 合 運 用, 例 如 傳 統 的 堆 肥 法 有 堆 糞 法 窖 糞 法, 最 常 見 的 是 將 收 割 後 的 稻 草 舖 在 田 間 放 火 焚 燒 成 灰, 農 民 為 了 恢 復 地 力, 會 將 收 穫 後 的 勝 於 作 物 渣 堆 放 於 田 間, 在 是 用 自 家 的 禽 畜 糞 尿, 調 整 成 肥 料 將 作 物 殘 渣 禽 畜 類 排 泄 物 等 有 機 廢 棄 物 回 歸 農 田 使 用, 即 是 用 這 些 東 西 做 為 肥 料, 化 腐 朽 為 神 奇, 作 為 增 進 農 田 地 力 的 來 源, 若 使 用 堆 肥 法 處 理, 可 俱 備 成 本 花 費 較 低 技 術 性 上 較 不 要 求 環 境 衝 擊 性 降 低 的 優 勢, 各 國 爭 相 發 展 極 力 推 廣, 加 以 促 進 廢 棄 物 資 源 循 環 利 用, 發 現 垃 圾 製 成 堆 肥 品 質 不 佳 遭 受 停 產, 利 用 禽 畜 糞 便 發 展 有 機 農 業, 獲 得 健 全 農 業 生 態 環 境 5
(3) 2-2 有 機 材 質 堆 肥 的 原 理 堆 肥, 大 致 上 是 指 利 用 微 生 物 分 解 廚 餘 中 有 機 小 分 子 的 養 分, 讓 微 生 物 有 適 合 的 環 境 及 良 好 活 動, 並 供 給 土 壤 及 植 物 吸 收 利 用, 微 生 物 與 人 相 同, 需 要 有 食 物 水 和 空 氣 才 能 生 存 影 響 堆 肥 的 主 要 因 素 有 六 項 分 別 為 微 生 物, 溫 度 水 分 氧 氣 ph 值 及 營 養 成 分 則 會 對 微 生 物 活 動 造 成 影 響, 其 中 微 生 物 分 解 有 機 質 過 程 中 需 要 氧 氣, 要 適 當 送 風 供 給, 堆 肥 的 過 程 中, 微 生 物 分 解 有 機 物 將 產 生 熱 量, 通 常 放 熱 反 應 會 讓 溫 度 達 到 60 以 上, 並 流 失 水 份, 當 有 機 物 分 解 穩 定, 醱 酵 趨 於 靜 止 後, 溫 度 將 回 復 至 約 30 左 右, 此 時 水 份 亦 已 下 降 至 總 含 水 率 約 低 於 45% 以 下 水 分 方 面, 利 用 廚 餘 製 造 堆 肥 時, 堆 積 物 裡 的 含 水 率 是 最 重 要 的 關 鍵, 一 般 微 生 物 含 水 率 40%~70% 時, 適 合 於 好 氧 微 生 物 之 活 動, 尤 其 是 在 堆 肥 過 程 中, 以 60%~70% 最 佳, 低 於 40% 時 則 發 酵 會 被 限 制, 而 高 於 70% 時 會 產 生 厭 氧 狀 態, 而 這 時 厭 氧 微 生 物 會 開 始 活 躍 氧 氣 方 面 厭 氧 微 生 物 分 解 堆 積 有 機 物 時, 分 解 率 非 常 低, 而 好 氧 微 生 物 之 分 解 率 是 厭 氧 微 生 物 的 10 倍 以 上, 因 堆 肥 過 程 中 主 要 為 以 好 氧 微 生 物 的 分 解 作 用, 因 此 在 堆 肥 過 程 中 空 氣 必 須 流 通, 以 供 給 氧 氣 ph 值 方 面, 微 生 物 對 此 變 化 較 敏 感, 通 常 分 解 有 機 物 時, 如 果 在 中 性 之 環 境 下, 分 解 速 率 較 為 旺 盛 而 趨 酸 性 時 分 解 活 力 則 會 減 弱, 通 常 堆 肥 過 程 中 容 易 遇 到 酸 性 太 強 的 情 況, 在 此 情 況 下 可 藉 由 加 入 適 量 石 灰 來 提 高 ph 值, 改 善 微 生 物 的 生 長 環 境 營 養 成 分 方 面, 發 酵 基 質 中 含 有 木 質 素 纖 維 素 半 纖 維 素 澱 粉 多 醣 類 蛋 白 質 等 成 分, 而 其 中 木 質 素 最 難 被 分 解, 纖 維 素 半 纖 維 素 次 之, 而 澱 粉 醣 類 蛋 白 質 等 較 容 易 被 分 解 6
微 生 物 的 食 物, 需 要 含 碳 量 高 的 東 西 和 含 氮 量 高 的 東 西 微 生 物 的 成 長 需 要 這 兩 種 的 營 養 : 碳 是 用 於 提 供 能 量 與 組 成 微 生 物 身 體 的 要 素, 氮 是 組 成 蛋 白 質 的 材 料, 微 生 物 要 均 衡 地 吸 收 兩 種 元 素, 即 所 謂 的 碳 氮 比, 於 30:1 至 25:1 範 圍 間 如 果 吸 收 的 氮 量 比 碳 量 少, 微 生 物 將 無 法 合 成 蛋 白 質, 成 長 將 會 減 緩 ; 如 果 吸 收 的 氮 量 大 於 碳 量, 微 生 物 會 快 速 生 長, 但 沒 用 完 的 氮 會 以 阿 摩 尼 亞 的 形 式 釋 放 出 來, 就 會 產 生 臭 味, 將 氮 浪 費 掉 了 還 有, 水 量 控 制 是 為 重 要 的 一 環 假 如 微 生 物 水 太 少, 成 長 會 變 緩 慢 ; 但 如 果 水 太 多, 將 阻 礙 空 氣 的 進 入 有 空 氣 的 情 況 下, 微 生 物 可 將 有 機 質 氧 化 分 解 以 獲 得 能 量 及 營 養, 過 程 中 會 產 生 二 氧 化 碳 ; 如 果 缺 少 氧 氣, 分 解 過 程 就 會 變 成 厭 氧 分 解, 將 產 生 有 臭 味 的 氣 體, 如 硫 化 氫 之 類 過 程 中 微 生 物 繁 殖 與 代 謝 有 機 物 會 產 生 高 溫, 造 成 病 源 菌 消 失 害 蟲 蟲 卵 和 雜 草 種 子 等 等 皆 是, 有 機 質 材 料 的 形 狀 和 性 質 消 失, 成 為 鬆 軟 細 緻 黑 褐 色 略 有 泥 土 芳 香 味 的 有 機 質, 即 所 謂 的 堆 肥, 堆 肥 成 功 的 條 件, 碳 與 氮 這 兩 者 的 平 衡, 另 還 有 空 氣 與 水 的 平 衡, 堆 肥 的 大 小, 若 過 於 小 堆, 熱 量 較 會 散 失, 不 易 發 熱 ; 堆 肥 過 於 大 堆, 空 氣 不 易 滲 透 到 內 層, 產 生 空 氣 不 足, 堆 肥 材 料 的 顆 粒 大 小, 若 顆 粒 過 大, 表 面 積 相 對 較 小, 分 解 速 度 慢 ; 顆 粒 過 小, 空 氣 不 易 進 入, 也 產 生 空 氣 不 足 的 問 題 碳 氮 比 方 面 常 見 堆 肥 物 料 的 碳 氮 比 指 為 富 含 碳 與 氮 的 材 料, 分 為 兩 者 : 放 置 過 久 不 變 的 東 西, 即 為 富 含 碳, 如 稻 草 木 屑 落 葉 紙 張, 放 置 時 間 短 就 迅 速 腐 爛 發 臭 的 東 西, 即 富 含 氮, 如 水 果 魚 肉 排 泄 物 等, 部 份 材 料 碳 氮 比 接 近 30:1, 這 種 材 料 就 可 以 做 堆 肥 了, 如 : 水 生 植 物 剛 割 下 的 草 草 食 動 物 排 泄 物 中 藥 渣 等 7
(11) 2-3 堆 肥 過 程 之 變 化 在 堆 肥 過 程 中, 微 生 物 分 解 有 機 物 質 後, 會 放 出 熱 能 二 氧 化 碳 及 水, 然 後 轉 變 至 一 較 穩 定 的 狀 態, 成 為 最 終 產 物 堆 肥, 期 間 得 溫 度 變 化, 是 堆 肥 腐 熟 程 度 的 指 標 整 個 過 程 所 需 時 間 即 到 達 的 溫 度, 視 乎 各 種 條 件 是 否 能 配 合, 在 最 理 想 的 環 境 下, 會 出 現 三 種 階 段 : (1) 第 一 階 段 : 中 溫 期 原 物 料 剛 開 始 被 分 解 階 段, 中 溫 細 菌 會 分 解 易 溶 於 水 及 易 於 降 解 的 物 質, 快 速 產 生 熱 能, 另 堆 肥 溫 度 迅 速 上 升, 此 階 段 溫 度 介 於 25-45 之 間 (2) 第 二 階 段 : 高 溫 期 當 溫 度 超 過 50 時, 中 溫 細 菌 會 逐 漸 被 高 溫 細 菌 取 代 它 們 的 部 份 可 在 高 溫 至 70 的 環 境 下 工 作, 但 溫 度 超 過 65 後, 太 高 溫 會 把 部 份 微 生 物 殺 死, 限 制 了 堆 肥 的 速 度 故 最 好 能 翻 動 堆 肥, 引 入 空 氣, 這 樣 可 將 外 圍 較 冷 物 料 翻 至 中 間, 並 將 中 間 搬 到 外 圍, 以 保 持 溫 度 於 50-60 左 右 但 若 相 反, 如 果 堆 肥 升 溫 有 困 難, 則 要 考 慮 各 種 的 保 溫 方 法, 特 別 是 體 積 較 細 的 堆 肥 當 溫 度 進 入 55 或 以 上 時, 大 部 份 的 病 原 體 均 會 被 消 滅 在 高 溫 期 內, 蛋 白 質 脂 肪 複 雜 的 碳 水 化 合 物 如 纖 維 素 等 高 能 量 物 質 的 分 解 會 加 速, 當 堆 肥 中 間 得 物 料 逐 漸 被 分 解 後, 細 菌 工 作 的 速 度 便 會 慢 下 來 故 翻 動 堆 肥 易 可 提 供 更 多 的 氧 氣, 即 將 外 圍 分 解 較 慢 的 新 鮮 原 料 翻 到 中 間, 讓 微 生 物 可 以 繼 續 工 作 到 在 沒 有 足 夠 的 新 鮮 物 料 供 應 給 高 溫 細 菌 消 耗 時, 堆 肥 的 溫 度 便 會 慢 慢 降 下 來, 然 後 在 由 中 溫 細 菌 及 其 他 生 物 接 棒 繼 續 剩 下 的 分 解 工 8
作 (3) 第 三 階 段 : 冷 卻 期 成 熟 期 當 沒 有 足 夠 的 新 鮮 物 料 供 細 菌 分 解 消 耗 時, 堆 肥 溫 度 便 會 慢 慢 降 下 來, 當 溫 度 降 至 45 或 以 下 時, 中 溫 細 菌 及 其 他 生 物 可 在 堆 肥 生 存, 繼 續 工 作 隨 著 分 解 工 作 逐 步 完 成, 溫 度 會 繼 續 下 降, 直 到 一 個 穩 定 水 平, 進 入 腐 熟 狀 態 此 時 的 堆 肥 會 散 發 出 一 般 泥 土 氣 味, 顏 色 呈 深 咖 啡 色, 可 與 泥 土 結 合, 提 高 養 份 給 於 植 物, 這 階 段 時 間 越 長 越 能 得 到 較 腐 熟 的 產 物, 一 般 最 好 待 三 至 四 星 期 後 才 使 用 9
(8) 2-4 堆 肥 之 最 適 條 件 製 造 堆 肥 須 先 收 集 適 當 材 料, 如 稻 草 莖 蔓 野 草 樹 木 落 葉 或 是 禽 畜 糞 便 等, 然 後 將 其 適 當 混 合, 並 添 加 適 量 的 氰 氨 化 鈣, 促 其 發 酵, 然 後 覆 蓋 上 破 蓆 破 布 稻 草 等 來 避 免 肥 份 喪 失 堆 肥 最 好 置 於 堆 肥 舍 若 無 堆 肥 舍 也 可 使 用 露 天 堆 肥, 但 必 須 選 擇 適 當 地 點, 以 免 因 日 曬 雨 淋 及 風 吹, 導 致 礦 物 質 溶 失 2-5 堆 肥 材 料 之 種 類 有 些 原 料 較 難 處 理, 可 選 擇 一 般 含 氮 較 高 的 菜 莢 果 皮 雞 蛋 殼 ; 含 碳 較 高 的 有 報 紙 草 碎 樹 葉 和 紙 碎 等 等 動 物 方 面 如 魚 骨 粉 肉 骨 粉, 其 他 還 有 植 物 渣 粕 黃 豆 粕, 甚 至 雞 糞 牛 糞 豬 糞 也 有 些 容 易 引 起 麻 煩 的 原 物 料 如 : 油 脂 肉 碎 骨 頭 餐 飲 業 的 食 物 殘 渣 和 奶 類 食 品 等, 容 易 滋 生 病 菌, 而 且 會 不 斷 發 出 惡 臭, 還 常 吸 引 動 物 老 鼠 等 來 當 三 餐 結 了 種 子 的 野 草 會 把 種 子 留 在 堆 肥 中, 藉 此 用 來 散 播 有 病 蟲 得 植 物, 會 有 機 會 因 此 留 在 堆 肥 外 圍 較 低 溫 處, 病 菌 得 以 生 存 下 來 把 病 菌 傳 播 松 針 帶 酸 性, 含 大 量 油 脂 的 物 料, 會 影 響 細 菌 分 解 工 作, 顧 不 適 合 多 用 10
(7) 2-6 如 何 製 作 堆 肥 將 適 當 碳 氮 比 的 不 同 源 物 料 收 集 好, 切 碎 或 撕 碎 至 理 想 大 小 將 不 同 源 物 料 一 層 一 層 的 放 入 準 備 好 的 堆 肥 容 器, 也 可 事 先 將 所 有 原 物 料 均 勻 攪 拌 後, 然 後 放 入 如 果 想 每 層 的 厚 度 較 均 勻, 可 先 將 物 料 擴 散 鋪 開 從 邊 邊 開 始 漸 漸 放 入 中 間 為 確 保 有 適 量 的 水 份, 可 用 手 輕 壓 堆 肥, 介 於 乎 有 水 擠 出 與 無 水 擠 出 之 間, 像 是 扭 乾 的 海 綿 一 樣, 代 表 已 經 達 到 理 想 濕 度 最 後 的 一 層 需 鋪 蓋 一 層 約 5 厘 米 的 泥 土 或 厚 布, 以 保 溫 並 減 少 水 分 散 失 之 後 與 物 料 接 觸, 為 了 避 免 細 菌 感 染, 可 戴 上 口 罩 和 口 罩 堆 肥 應 該 會 在 數 天 後 開 始 升 溫, 這 時 便 需 要 將 堆 肥 翻 動, 以 便 將 外 圍 的 原 料 翻 到 中 間 較 熱 的 部 份, 亦 將 中 翻 到 外 圍, 使 整 個 堆 肥 的 熟 腐 較 為 均 勻 之 後 每 1-2 星 期 把 堆 肥 翻 動 一 次, 以 確 保 有 足 夠 的 氧 氣 使 堆 肥 完 全 腐 熟 多 數 人 對 堆 肥 中 得 微 生 物, 不 會 產 生 過 敏 反 應 但 是 免 疫 系 統 較 弱 者 及 患 有 氣 喘 或 企 管 相 關 疾 病 的 人, 應 該 避 免 翻 動 堆 肥 堆 11
2-7 影 響 堆 肥 過 程 的 控 制 因 子 適 合 堆 肥 物 質 : (1) 食 物 渣 滓 (2) 殘 枝 落 葉 (3) 天 然 的 木 材 不 適 合 堆 肥 物 質 : (1) 經 化 學 處 理 過 的 產 品 (2) 塑 膠 不 可 分 解 產 品 (3) 金 屬 玻 璃 堆 肥 過 程 的 控 制 因 子 : (1) 堆 積 的 大 小 正 確 的 堆 肥 大 小, 視 堆 肥 的 方 法 而 定 過 大 的 堆 積, 會 使 得 堆 積 的 濕 度 結 構 通 風 及 溫 度 上 難 去 調 節, 而 產 生 的 氣 味 也 更 難 以 管 理 因 此 堆 積 成 數 個 一 小 堆, 比 一 大 堆 還 要 容 易 管 理 (2) 堆 肥 原 料 物 料 越 細, 其 表 面 積 的 總 和 會 愈 大, 能 夠 接 觸 的 空 氣 與 微 生 物 便 會 越 多, 分 解 速 度 因 此 會 變 得 越 快 但 必 須 留 意 一 點 如 果 將 原 物 料 切 得 太 細 碎, 造 成 物 料 碎 塊 中 間 的 空 隙 減 少, 導 致 堆 肥 過 於 結 實, 透 氣 性 若 下 降, 促 使 缺 氧, 堆 積 的 中 心 變 成 厭 氧 狀 態, 以 致 當 翻 堆 時, 會 產 生 味 道 最 好 能 把 原 料 切 成 小 於 2 英 吋 的 大 小 (3) 溫 度 及 氣 流 12
堆 肥 過 程 效 率 的 關 鍵, 若 這 兩 個 條 件 沒 有 控 制 好, 不 僅 堆 肥 速 度 會 緩 慢 下 來, 翻 堆 時 也 容 易 產 生 異 味 由 於 微 生 物 在 分 解 有 機 物 的 過 程 中 會 產 生 熱, 因 此 一 個 新 的 堆 肥 堆 會 被 加 熱 到 近 130, 然 後 在 微 生 物 的 營 養 物 以 及 溼 度 與 氧 氣 逐 漸 耗 盡 之 時, 隨 之 冷 卻 下 來 隨 著 分 解 的 進 行, 堆 積 也 會 逐 漸 穩 定 下 來 適 當 的 翻 堆, 可 以 使 營 養 物 重 新 混 合 均 勻, 並 重 新 建 立 堆 積 的 結 構 夏 季 高 溫 時, 堆 肥 溫 度 容 易 到 達 至 理 想 溫 度 50-60, 但 是 在 冬 季 時 較 為 困 難, 因 此 堆 肥 食 間 較 花 時 間 (4) 濕 度 濕 度 可 在 翻 堆 時 予 以 調 整 如 果 濕 度 過 低 的 話, 在 風 堆 列 與 靜 態 堆 積 時, 微 生 物 的 分 解 就 會 停 止 ; 但 若 太 高, 氣 流 也 會 受 到 阻 礙, 這 可 能 會 使 得 堆 積 缺 產 生 臭 味 (5) 熟 化 (3) 熟 化 是 堆 肥 過 程 的 最 後 階 段, 在 堆 積 物 經 過 幾 次 升 溫 及 冷 卻 的 循 環 後, 原 料 因 此 分 解, 此 時 堆 肥 過 程 應 在 熟 化 堆 中 緩 慢 完 成 大 部 分 的 腐 植 質 是 在 最 後 這 個 階 段 產 生 (6) 碳 氮 比 (8) 理 想 的 堆 肥 原 料 混 合 物 之 碳 氮 比 為 25:1 或 30:1, 溼 度 為 50-60%,p H 值 介 於 6.5-8.5, 顆 粒 大 小 介 在 1/2-1/8 英 吋 之 間, 而 總 體 密 度 於 40lb/ft3 (7) 微 生 物 菌 種 (1) 微 生 物 擔 任 有 機 物 分 解 與 堆 肥 穩 定 化 之 重 要 角 色 不 同 的 堆 機 材 料 如 能 接 種 適 當 的 微 生 物 菌 種, 可 以 加 速 堆 肥 發 酵, 為 最 有 效 率 之 堆 肥 化 堆 積 法, 為 維 持 為 生 物 最 適 宜 之 生 長 條 件, 使 微 生 物 充 分 的 活 動 繁 殖 13
(8) 酸 鹼 值 (ph) (10) 一 般 有 機 材 料 分 解 發 酵 的 PH 值 容 許 範 圍 相 當 廣, 由 ph3~11 之 間 均 可 進 行 但 以 ph5.5~8.0 較 合 適, 通 常 堆 肥 ph 值 不 易 由 外 來 添 加 物 而 改 變, 在 發 酵 初 期 如 堆 積 材 料 之 PH 過 高 以 導 致 氮 素 的 揮 發, 當 堆 肥 完 全 腐 熟 食 其 ph 值 會 成 進 中 性 或 微 鹼 性 14
(9) 2-8 堆 肥 設 備 堆 肥 箱 種 類 繁 多, 一 般 而 言, 通 風 程 度 體 積 衛 生 和 耐 用 度 都 是 重 要 的 考 慮 因 素 常 用 的 有 鐵 絲 圍 網, 木 箱 及 有 蓋 塑 膠 桶 等 三 類, 但 各 學 校 可 按 自 需 要 自 行 設 定 適 合 的 堆 肥 箱 來 使 用 圖 一. 本 組 採 用 喬 凱 亞 有 機 廚 餘 堆 肥 桶 如 圖 一 : 進 口 廚 餘 堆 肥 桶 爲 了 配 合 内 嵌 式 水 龍 頭 的 運 作 而 把 底 部 架 高 了 底 座 為 中 空 式, 因 此 底 座 的 增 高 造 成 内 容 量 縮 減 成 19L 内 附 有 濾 網, 水 龍 頭 為 旋 轉 式 開 關 蓋 子 邊 緣 較 薄 操 作 不 當 容 易 裂 開 餘 堆 肥 桶 為 橢 方 形 高 42 公 分 長 寬 各 29 公 分 有 把 手 全 桶 高 43 公 分 圓 直 徑 30.5 公 分, 有 把 手 外 觀 呈 圓 筒 形 無 底 座, 因 無 空 間 浪 費, 内 容 量 可 達 24L 内 附 濾 網, 水 龍 頭 為 外 嵌 式, 採 用 扳 弄 式 開 關, 易 于 收 集 堆 肥 液, 而 不 怕 開 關 時 會 卡 手, 或 來 不 及 15
關 緊 加 上 廚 餘 堆 肥 桶 設 計 簡 便, 廚 餘 堆 肥 桶 蓋 子 緊 實, 不 用 擔 心 螞 蟻 蚊 蟲 進 入 以 HDPE 環 保 可 回 收 的 材 質 製 成 的 廚 餘 堆 肥 桶 耐 酸 耐 鹼 耐 溫 也 耐 用 16
2-9 堆 肥 品 質 檢 定 之 標 準 有 機 質 肥 料 因 其 材 料 來 源 種 類 甚 多, 品 質 參 差 不 齊, 為 有 效 管 理 有 機 質 肥 料, 農 業 委 員 會 及 農 林 廳 自 78 年 7 月 起 修 正 公 布 之 肥 料 管 理 規 則 將 有 機 質 肥 料 納 入 管 理 範 圍, 並 公 布 有 機 質 肥 料 品 目 規 格, 並 經 81 年 6 月 及 86 年 2 月 分 別 修 訂, 目 前 共 分 為 26 種 品 目, 逐 項 規 定 其 保 證 成 分, 有 害 成 分 及 其 他 規 定 事 項, 由 業 者 據 以 向 主 管 機 關 辦 理 登 記, 由 主 管 機 關 抽 驗, 以 確 保 肥 料 品 質 茲 將 其 中 若 干 品 質 檢 定 之 標 準 列 於 表 一 表 一. 若 干 有 機 質 肥 料 成 分 規 格 表 品 名 保 證 成 分 有 害 成 分 高 限 (% 以 下 ) 其 他 規 定 事 項 1. 水 分 35% 以 1. 全 氮 0.6% 全 磷 酐 一 般 銅 0.01% 0.3% 全 氧 化 鉀 0.3% 堆 肥 鋅 0.08% 2. 有 機 質 ( 乾 基 )60% 下, 蔗 渣 堆 肥 40% 以 下 2. 須 經 腐 熟 醱 酵 者 蛋 糞 肥 雞 1. 全 氮 2.0% 全 磷 酐 銅 0.01% 堆 2.0% 1 全 氧 化 鉀.0% 鋅 0.08% 2. 有 機 質 ( 乾 基 )40% 1. 水 分 35% 以 下 2. 須 經 腐 熟 醱 酵 者 混 有 質 合 1. 全 氮 及 全 磷 酐, 或 全 1. 固 態 有 機 質 每 含 1.0% 全 氧 量 計 鎘 機 氮 及 全 氧 化 鉀 之 合 計 量 40 以 % 上 0.00008%, 砷 0.01% 肥 6.0% 2. 水 分 35% 以 17
料 2. 全 氮 全 磷 酐 全 氧 化 鉀 1.0% 下 1. 全 碳 量 40~50% 樹 皮 2. 碳 氮 比 20~40% 堆 肥 3. 陽 離 子 交 換 容 量 60 毫 當 量 /100 克 1. 電 導 度 4.0 毫 姆 歐 / 公 分 以 下 2. 水 分 40% 以 下 18
2-10 堆 肥 的 功 效 與 其 生 態 意 義 堆 肥 可 提 高 土 壤 中 有 效 磷 鉀 鈣 及 鎂 等 生 長 所 需 之 營 養 成 分, 還 可 使 土 壤 中 的 有 機 質 增 加, 而 土 壤 中 有 充 分 的 有 機 質 有 以 下 許 多 好 處 : (1) 有 機 質 可 讓 土 壤 中 的 物 理 特 性 及 其 團 粒 構 造 或 的 改 善, 有 利 於 土 壤 的 通 氣 與 排 水, 土 壤 保 水 能 力 可 獲 得 較 多 的 改 善 (3) 可 增 加 土 壤 之 保 肥 力, 以 吸 附 及 交 換 植 物 所 需 之 磷 鉀 鈣 及 鎂 等 成 分, 減 少 營 養 成 分 的 流 失, 增 加 肥 料 在 土 壤 中 之 利 用 效 率 及 持 續 肥 料 在 土 壤 中 之 效 用 (4) 有 機 質 分 解 後 可 釋 放 植 物 所 需 之 營 養 要 素 供 作 物 吸 收 利 用 (5) 鉗 合 微 量 營 養 元 素 及 提 高 植 物 所 需 營 養 元 素 之 溶 解 度 與 有 效 性 (6) 有 助 於 土 壤 緩 衝 能 力 提 高, 緩 和 土 壤 之 酸 鹼 反 應, 避 免 產 生 問 題 (7) 提 供 土 壤 微 生 物 活 動 之 動 力 (8) 使 天 然 或 人 為 之 毒 性 物 質 分 解 (9) 土 壤 中 有 充 分 的 有 機 質, 色 澤 偏 黑 褐 色, 有 助 於 吸 熱 及 早 春 種 植 (10) 土 壤 有 機 質 含 量 之 多 寡 即 為 土 壤 肥 沃 及 健 康 與 否 之 指 標 19
2-11 國 內 有 機 廢 棄 物 堆 肥 化 處 理 歷 史 (1) 民 國 45 年 臺 灣 省 環 境 衛 生 實 驗 所 在 屏 東 市 設 置 第 一 座 垃 圾 堆 肥 實 驗 廠 (2) 民 國 66 年 全 國 各 地 合 計 興 建 共 22 處 堆 肥 廠 (3) 民 國 80 年 輔 導 養 畜 禽 農 戶 及 農 企 業 設 置 堆 肥 處 理 設 施 (4) 民 國 81 年 訂 定 禽 畜 糞 堆 肥 場 設 置 要 點 規 範 禽 畜 糞 堆 肥 場 之 申 請 設 置 (5) 民 國 86 年 開 始, 行 政 院 環 保 署 將 垃 圾 處 理 政 策 調 整 為 以 源 頭 減 量 資 源 回 收 為 優 先 (6) 民 國 90 年 推 動 家 戶 廚 餘 回 收, 針 對 垃 圾 分 類 廚 餘 分 離 回 收 再 用 擴 大 辦 理 (7) 民 國 91 年 訂 定 禽 畜 糞 堆 肥 場 營 運 管 理 要 點, 使 用 禽 畜 糞 及 其 他 農 業 廢 物 為 主 原 料 20
第 三 章 實 驗 分 析 與 檢 驗 3-1 堆 肥 實 驗 過 程 依 堆 肥 步 驟 (2)~(5) 列 出 本 實 驗 的 堆 肥 方 式 : 圖 二. 鳳 梨 堆 肥 內 部 概 況 圖 三. 雞 糞 堆 肥 內 部 概 況 圖 二 步 驟 第 一 步 : 如 圖 一, 先 準 備 一 個 有 濾 網 的 廚 餘 桶, 確 定 底 部 有 濾 網 有 水 龍 頭 或 是 其 他 機 制 方 便 取 用 底 部 累 積 的 堆 肥 液 第 二 步 : 先 把 鳳 梨 皮 跟 落 葉 切 碎 ( 這 樣 可 以 讓 發 酵 更 完 全 ), 每 個 廚 餘 顆 粒 的 體 積 越 小, 整 體 的 接 觸 面 積 就 越 大, 越 能 方 便 活 菌 將 之 快 速 分 解, 縮 短 廚 餘 完 全 發 酵 成 堆 肥 的 時 間 分 解 通 常 都 是 由 外 而 内, 假 如 體 積 太 大, 將 會 需 要 非 常 久 的 時 間 才 有 辦 法 分 解 到 較 内 側 的 廚 餘 此 外 也 可 以 減 少 不 同 層 次 的 廚 餘 發 酵 分 解 有 落 差 的 情 況, 進 而 影 響 堆 肥 品 質 第 三 步 : 21
先 在 廚 餘 桶 底 部 加 一 層 活 菌 粉, 雖 然 在 不 使 用 廚 餘 堆 肥 活 菌 粉 的 情 況 下, 廚 餘 也 會 因 爲 空 氣 中 的 雜 菌 而 開 始 進 行 發 酵, 但 是 通 常 因 爲 環 境 中 的 菌 種 數 量 跟 種 類 是 我 們 沒 有 掌 握 的, 很 容 易 產 生 惡 臭, 而 使 用 活 菌 粉 份 量 的 多 寡 是 根 據 手 上 累 積 的 廚 餘 份 量 來 決 定 的 第 四 步 : 在 加 一 層 落 葉 跟 鳳 梨 皮 混 合 的 廚 餘 第 五 步 : 在 加 一 層 土 壤 第 六 步 : 在 加 一 層 活 菌 粉, 以 此 類 推, 加 到 廚 餘 桶 八 分 滿 時 極 可 第 八 步 : 靜 置 到 15 天 ~20 天 時, 如 果 上 層 有 白 色 菌 絲 出 現, 且 出 現 香 味, 表 示 成 功, 如 果 沒 有 以 上 條 件, 可 重 複 第 二 步 ~ 第 六 步 圖 三 步 驟 複 第 一 步 ~ 第 八 步, 唯 一 不 同 的 是, 廚 餘 改 雞 糞 + 茶 葉, 其 他 一 樣 22
圖 a 圖 b 圖 c 圖 d 圖 四. 田 地 栽 種 情 況 圖 a~d 步 驟 說 明 1. 肥 料 到 完 熟 階 段 之 後, 先 把 田 地 整 地, 整 成 一 股 一 股 的 2. 然 後 每 一 股 依 序 挖 洞, 如 圖 一 3. 好 了 之 後 灑 上 肥 料 ( 注 意 : 不 可 以 灑 太 多, 不 然 會 太 肥, 無 法 生 存 ) 4. 再 來 就 是 澆 水, 澆 完 就 算 是 完 成 初 步 的 下 種 了 5. 之 後 每 兩 三 天 來 澆 水 一 次 ( 注 意 : 水 量 依 照 季 節 來 給 水, 還 有 可 以 在 菜 上 噴 辣 椒 水, 這 樣 可 以 防 止 蟲 去 吃 菜, 導 致 菜 死 光 光 ) 6. 幾 個 月 後, 菜 長 成 了, 就 可 以 收 成 了 ( 因 為 照 顧 不 當, 沒 有 作 防 範 蟲 害 措 施, 導 致 田 地 的 菜 無 生 命 跡 象 ) 圖 五. 23
第 四 章 結 論 與 討 論 4-1 實 驗 結 果 專 題 實 驗 過 程 並 根 據 之 前 所 計 算 數 值 : 茶 葉 : 雞 糞 : 培 養 土, 整 體 堆 肥 之 重 量 配 比 1 kg : 0.357 kg : 3.21 kg 圖 六. 雞 糞 與 鳳 梨 堆 肥 成 品 烘 乾 後 分 別 置 入 培 養 皿 中 24
表 二. 雞 糞 堆 肥 ph 試 紙 檢 驗 結 果 編 號 雞 糞 堆 肥 取 樣 重 量 雞 糞 堆 肥 發 酵 後 成 品 ph 值 1 10.14 g 11 2 10.11 g 11 3 10.13 g 10 4 10.04 g 10 5 10.10 g 9 平 均 10.10 g 10.2 圖 七. 雞 糞 肥 料 的 酸 鹼 值 與 栽 種 後 對 菜 苗 影 響 25
表 三. 鳳 梨 堆 肥 ph 試 紙 檢 驗 結 果 編 號 鳳 梨 堆 肥 取 樣 重 量 鳳 梨 堆 肥 發 酵 後 成 品 ph 值 1 10.01 g 6 2 10.08 g 6 3 10.03 g 7 4 10.06 g 7 5 10.12 g 8 平 均 10.06 g 6.8 圖 八. 雞 糞 肥 料 的 酸 鹼 值 與 栽 種 後 對 菜 苗 影 響 26
圖 九. 十 全 魚 粉 肥 (PH 值 7.5) 圖 十. 魚 粉 肥 的 酸 鹼 值 與 栽 種 後 對 菜 苗 影 響 27
圖 十 一.JR 台 塑 植 物 渣 粕 有 機 肥 二 號 (PH 值 8) 圖 十 二. 植 物 渣 粕 有 機 肥 的 酸 鹼 值 與 栽 種 後 對 菜 苗 影 響 28
圖 十 三. 四 種 肥 料 的 PH 值 29
圖 十 四. 雞 糞 與 茶 葉 堆 肥 情 況 第 一 天 圖 十 五. 鳳 梨 堆 肥 發 酵 後 情 形 目 前 第 二 桶 生 廚 餘 堆 肥 先 將 茶 葉 1kg 混 合 約 0.35kg 雞 糞, 由 於 茶 葉 觸 摸 後 沒 水 分, 大 概 加 入 60ml 水 作 為 6% 水 含 量 並 以 其 參 考, 藉 由 培 養 土 6.42kg ( 一 包 約 3.21kg 左 右 ) 調 整 水 分 含 量 至 60%, 事 先 測 試 廚 餘 堆 肥 桶 排 水 情 況 良 好, 最 底 層 先 鋪 上 培 養 土, 再 來 覆 蓋 住 一 層 活 菌, 目 的 是 為 了 讓 第 一 層 生 廚 餘 也 吸 收, 溫 度 為 28 度 左 右 30
圖 十 六. 雞 糞 與 茶 葉 堆 肥 情 形 第 三 天 觀 察 記 錄 兩 者 溫 度 都 介 於 31 度 左 右, 之 前 第 一 桶 使 用 鳳 梨 果 皮 所 做 的 生 廚 餘 堆 肥, 白 色 物 體 的 分 佈 情 況 比 之 前 更 為 明 顯, 另 外 第 二 桶 使 用 茶 葉 混 合 雞 糞 所 做 的 堆 肥, 前 天 所 做 的 尚 無 溫 度 上 升 變 化 情 形 圖 十 七. 雞 糞 與 茶 葉 堆 肥 情 形 第 五 天 廚 餘 堆 肥 桶 還 是 無 太 大 變 化, 發 現 溫 度 都 沒 升 高 還 反 降, 都 呈 現 29 度 左 右 31
圖 十 八. 雞 糞 與 茶 葉 堆 肥 情 形 第 七 天 溫 度 皆 為 28.5 度 左 右 感 覺 怪 異, 我 把 溫 度 計 分 別 插 入 廚 餘 桶 內 再 蓋 上, 等 一 段 時 間 打 開 才 再 量 測 溫 度, 不 確 定 是 否 這 樣 所 測 的 是 室 溫 還 是 廚 餘 桶 內 溫 度?! 目 前 第 二 桶 情 況 已 有 些 微 白 色 物 體 分 佈, 初 步 估 計 應 該 是 堆 肥 處 於 開 始 發 酵 的 階 段 圖 十 九. 雞 糞 與 茶 葉 堆 肥 情 形 第 九 天 兩 桶 皆 為 29 度 左 右 不 斷 懷 疑 這 是 否 為 室 溫 不 是 發 酵 溫 度, 雖 然 最 佳 廚 餘 堆 肥 發 酵 溫 度 介 於 30-40 度 但 不 確 定, 茶 葉 堆 肥 的 情 況 白 色 物 體 分 佈 情 形 又 比 前 天 更 為 明 顯 32
圖 二 十. 雞 糞 與 茶 葉 堆 肥 情 形 第 十 一 天 所 測 溫 度 為 30 度 左 右, 今 天 發 現 將 溫 度 計 插 入 後 與 室 溫 的 確 有 落 差 只 是 當 溫 度 計 插 入 後 封 桶, 拿 掉 蓋 子 要 觀 察 溫 度 時, 我 重 複 放 入 拿 出 測 試 這 情 況 溫 度 會 瞬 間 下 降 至 室 溫, 無 法 精 確 量 測 桶 內 溫 度 圖 二 十 一. 雞 糞 與 茶 葉 堆 肥 情 形 第 十 三 天 生 廚 餘 桶 堆 肥 發 酵 情 況 已 逐 漸 開 始 作 用, 環 境 皆 是 在 通 風 處 地 點 另 外 我 之 前 都 是 正 午 時 段 去 量 測, 而 今 天 我 選 早 上 時 段 去 發 現 桶 內 溫 度 與 室 溫 一 樣 有 落 差, 確 定 無 誤, 放 進 去 之 前 為 31 度 左 右 放 進 去 後 降 33
為 29 度 左 右, 這 一 點 還 需 要 再 經 過 多 次 不 同 測 量 的 結 果 驗 證, 到 時 候 暫 時 改 為 傍 晚 時 段 再 次 測 量 圖 二 十 二. 雞 糞 與 茶 葉 堆 肥 成 品 情 形 34
圖 二 十 三. 施 用 雞 糞 堆 肥 的 小 白 菜 第 四 天 的 生 長 情 形 圖 二 十 四. 施 用 鳳 梨 堆 肥 的 小 白 菜 第 六 天 的 生 長 情 形 35
圖 二 十 五. 施 用 雞 糞 堆 肥 的 小 白 菜 第 八 天 的 生 長 情 形 圖 二 十 六. 施 用 鳳 梨 堆 肥 的 小 白 菜 第 十 天 的 生 長 情 形 36
圖 二 十 七. 施 用 雞 糞 堆 肥 的 小 白 菜 第 十 二 的 生 長 情 形 圖 二 十 八. 施 用 雞 糞 堆 肥 的 小 白 菜 第 十 四 的 生 長 情 形 37
表 四 雞 糞 堆 肥 種 植 高 度 天 數 1 2 3 4 5 高 度 cm 0 0.2 0.6 0.8 1 天 數 6 7 8 9 10 高 度 cm 1.5 1.6 2.1 2.7 3 天 數 11 12 13 14 高 度 cm 3.4 4 4.4 4.8 圖 二 十 九 雞 糞 堆 肥 種 植 趨 勢 圖 38
表 五 鳳 梨 堆 肥 種 植 高 度 天 數 1 2 3 4 5 高 度 cm 0 0.2 0.6 0.8 1.1 天 數 6 7 8 9 10 高 度 cm 1.4 1.7 2.1 2.8 3.2 天 數 11 12 13 14 高 度 cm 3.6 4.1 4.5 5 圖 三 十 鳳 梨 堆 肥 種 植 趨 勢 圖 39
表 六 魚 骨 粉 肥 料 種 植 高 度 天 數 1 2 3 4 5 高 度 cm 0 0.1 0.4 0.6 0.8 天 數 6 7 8 9 10 高 度 cm 1 1.3 1.8 2.2 2.7 天 數 11 12 13 14 高 度 cm 3.1 3.5 3.8 4.2 圖 三 十 一 魚 骨 粉 肥 料 種 植 趨 勢 圖 40
表 七 植 物 肥 料 種 植 高 度 天 數 1 2 3 4 5 高 度 cm 0 0.1 0.4 0.6 0.8 天 數 6 7 8 9 10 高 度 cm 1 1.4 1.8 2.3 2.6 天 數 11 12 13 14 高 度 cm 3 3.4 3.5 3.8 圖 三 十 二 植 物 肥 料 種 植 趨 勢 圖 4-2 討 論 1. 減 少 廚 餘 問 題, 有 利 於 生 態 2. 可 以 替 代 市 售 的 化 學 肥 料, 有 利 於 環 保 3. 簡 單 易 行, 適 於 DIY 4. 有 利 於 地 球 永 續 發 展 41
第 五 章 結 論 實 驗 中 我 們 把 廚 餘 做 成 有 機 肥, 將 市 場 或 家 庭 不 要 的 生 廚 餘 與 熟 廚 餘 拿 來 和 土 壤 混 合, 經 過 一 到 兩 個 月 的 時 間 發 酵, 將 廚 餘 有 機 肥 與 市 面 上 販 售 得 顆 粒 肥 料 做 比 對, 廚 餘 混 合 土 發 酵 後 變 成 黑 褐 色 的 有 機 肥 廚 餘 有 機 肥 的 酸 鹼 值 發 酵 完 成 後, 拿 去 種 植, 發 現 PH 質 介 於 6~8 之 間 對 於 植 物 生 長 較 良 好,PH 值 太 高 或 太 低, 植 物 都 無 法 存 活 太 久, 重 點 還 有 肥 料 多 寡, 如 果 再 生 長 初 期 加 入 過 多 肥 料, 或 者 是 在 生 長 後 期 加 了 太 少 肥 料, 都 會 導 致 植 物 營 養 過 量 或 不 夠 的 狀 況, 造 成 死 亡 通 過 這 次 專 題, 廚 餘 的 問 題 獲 得 改 善, 種 植 蔬 菜 也 可 以 安 心 食 用, 並 採 用 我 們 這 些 肥 料 以 及 所 種 植 出 的 作 物, 用 於 校 園 美 觀 DIY 教 學 宣 導 廚 餘 廢 棄 物 有 機 堆 肥 概 念, 覺 得 這 些 方 法 能 改 善 廚 餘 垃 圾 量 問 題, 還 能 把 廚 餘 有 效 再 利 用, 種 出 的 植 物 經 過 我 們 廚 餘 有 效 再 利 用, 種 出 植 物 經 過 我 們 我 們 廚 餘 有 機 肥 的 專 題 探 討, 使 作 物 避 免 土 壤 汙 染, 而 我 們 所 做 的 有 機 肥 土 壤 使 農 作 物 能 夠 得 到 更 多 營 養 分, 也 符 合 本 專 題 廚 餘 有 機 肥 資 源 化 再 利 用, 傳 達 永 續 發 展 的 概 念 42
參 考 文 獻 1. 王 一 雄 陳 尊 賢 李 達 源, 土 壤 資 源 利 用 與 保 育, 空 大 出 版 社, 2001 2. 門 田 幸 代, 用 廚 餘 堆 肥 製 作 優 質 土 壤, 漢 欣 文 化 事 業 有 限 公 司,2006 3. 簡 道 南, 堆 肥 的 製 作 原 理, 台 肥 月 刊,44(6),92(2003) 4. 陳 炳 良, 有 機 堆 肥 施 用 對 土 壤 性 質 之 影 響, 國 立 屏 東 科 技 大 學 環 境 工 程 與 科 學 研 究 所 碩 士 論 文,2003 5. 行 政 院 環 境 保 護 署, 廚 餘 回 收 再 利 用 操 作 管 理 參 考 手 冊, (92)2003 6. 瀧 禾 實 業 有 限 公 司 有 機 栽 培 的 堆 肥 撇 步 http://lungho5511.pixnet.net/blog/post/44601888 7. 蔡 宜 峰 生 物 性 堆 肥 之 製 作 實 作 http://tdares.coa.gov.tw/files/web_articles_files/tdares/ 7256/2280.pdf 8. 蔡 宜 峰 有 機 質 肥 料 之 製 作 及 應 用 肥 品 質 檢 定 之 標 準 http://tdares.coa.gov.tw/view.php?catid=210# 拾 9. 喬 凱 亞 有 機 概 念 廚 餘 堆 肥 桶 產 品 比 較 http://geocarebiotech.com/organic_concept/kitchen-wastecompost/1930 10. 柯 宇 芳 綠 色 廢 棄 物 的 堆 肥 http://www.taiwanwatch.org.tw/magazine/v6n4/v6n4-009.pdf 11. 綠 田 園 基 金 - 基 礎 有 機 耕 種 知 識 http://www.producegreen.org.hk/hkone/content/page3a.htm 43