創新TTT酵素技術 高效轉化有機廢棄物:製肥過程低碳簡便 助達成2050 年淨零目標

TTT標靶酵素技術轉化有機廢棄物的原理和效用,是邁向淨零永續的目標時可參考的解方。(攝影╱ANTON on Adobe Stock)

TTT標靶酵素技術轉化有機廢棄物的原理和效用,是邁向淨零永續的目標時可參考的解方。(攝影╱ANTON on Adobe Stock)

撰文╱楊秋忠 中央研究院生命科學組院士、國立中興大學土壤環境科學系講座教授、地天泰農業生技股份有限公司創辦人兼董事長
圖片╱地天泰農業生技股份有限公司

今(2025)年10月傳出的非洲豬瘟確診案例,不只再度激起廚餘養豬存廢討論,也讓民眾關注廚餘去化的方式,包含廚餘在內的有機廢棄物,現行常見的處理方式包括焚燒、掩埋或堆肥,皆有缺乏效率甚至造成環境汙染的問題。由中央研究院院士楊秋忠研發「創新TTT酵素技術」,利用「標靶酵素」原理,將包含廚餘在內的有機廢棄物轉化成有機肥料,以更永續、環保的方式成為農友生產助力,並讓土壤更健康。

如何處理大量有機廢棄物的污染問題,已困擾全世界人類數千年,「TTT標靶酵素技術」是臺灣首創全球將有機廢棄物快速轉化為有機質肥料的技術,以3小時內的「酵素法」取代3個月的堆肥「微生物法」,目前已產業化邁向世界。農用三大類的肥料(有機質、化學及微生物)資材中,「有機質肥料的使用量」就是永續農業「土壤保育」及「合理化施肥績效」的主要指標,這項技術也可為人類所依賴的土壤做出貢獻,推動永續農業、循環經濟與實現2050年淨零排放目標。

以標靶酵素提升分解效率 可轉化6類常見有機廢棄物

TTT一名源自《易經》第十一卦「天地泰」(客語發音 Te Tan Ti),象徵「三陽開泰、否極泰來、萬事亨通」。這寓意著在全球農業面臨嚴峻挑戰之際,透過科技實現「為地立生、為天立道、為人立命」的永續願景,讓人類與自然達到共榮平衡;在科技理念上,TTT代表三項「頂尖」,包含頂尖酵素(Top enzyme)、頂尖工藝(Top process)以及頂尖產品(Top product),藉此打造TTT技術(TTT Technology)。

TTT技術採用專利「標靶酵素」取代傳統堆肥的「微生物」醱酵方式,透過客製化模組設備,在受控條件下進行酵素反應,使有機廢棄物在3小時內即完成穩定腐熟,製成可直接使用的有機質肥料。酵素則取自建立30多年、具有上萬株的菌種基因庫(gene pool)中的優質來源,再製成固體的酵素催化反應劑。再依據有機物廢棄物的成分特性,調配適合的客製化標靶酵素。TTT標靶酵素AIMZYME可處理農業(agriculture)、工業(industry)、民生(municipal)所產生各類的不同有機廢棄物,統稱為AIM有機廢棄物。

成堆的有機廢棄物,如何兼顧環保、效率處理,是一大難題。(攝影╱ansyvan on Adobe Stock)
成堆的有機廢棄物,如何兼顧環保、效率處理,是一大難題。(攝影╱ansyvan on Adobe Stock)

標靶酵素可催化有機物的分解、合成、轉化與聚合作用,達成快速生化的穩定反應。酵素群能有效去除有機廢棄物中不利作物生長的成分,促進腐熟及腐質化作用,製成高品質有機質肥料。歷經20多年長期的多項及重複驗證,確保腐熟度(安定性之呼吸作用分析)、安全性(病原菌分析)、無毒性(種子生物分析)、有效性(化學成分及品質分析)及效益性(盆栽及田間測定),根據原料特性,可選用或混合不同酵素群組進行客製化設計。

使用TTT技術的工藝流程整體所需設備簡單、操作方便。不同的原料需進行適度前處理,例如:廚餘水分高需除水;木材體積大需破碎。將有機廢棄物輸入攪拌加熱反應槽,加入重量百分濃度約2%的客製化標靶酵素,加熱至80℃持續30分鐘滅菌(可將病原菌、蟲卵、雜草種子滅活),整體反應僅需約3小時內即完成。若為製作商品登記的有機質肥料,則需再乾燥至法規要求的水分含量標準。

因應不同種類的有機廢棄物的特性,TTT酵素有專屬上萬株菌種基因庫的酵素群,可依需求選擇客製化酵素,共分為六大類,包括禽畜糞類(蛋雞、肉雞、豬、牛、馬、羊等的糞便)、廚餘類(生廚餘、熟廚餘)、植物類(稻稈、穀殼、枝葉、蔗渣、木屑、菇包、植物渣粕、椰渣等農副產品或農廢棄物)、汙泥類(鹼性或酸性污泥)、動物類(羽毛、動物殘體及內臟)與其他指定類別(中藥渣、菌渣、有機液體肥料等特殊原料)。

設計╱楊秋忠 重製╱林佳瑩
TTT使用的反應機有大、中、小等不同機型,可依照需求選擇。
TTT使用的反應機有大、中、小等不同機型,可依照需求選擇。

相較傳統堆肥製程生產效率大增 TTT技術汙染更少製成率更高

比起傳統堆肥法,TTT技術無論所需製作時間更有效率、製成率更高且更環保。傳統堆肥法需數月才能完成,效率低且場地堆置的空間需求大。全球每年產生約10億噸有機廢棄物,僅有5.5%轉化為堆肥,臺灣也不例外,大部分仍以掩埋、焚化、棄置方式處理,造成溫室氣體排放與資源浪費。

TTT技術可快速、大量轉化有機廢棄物製成有機質肥料或土壤改良劑的優勢,顯著提升有機廢棄物資源化效率,減少碳排放,實現「減碳」與「碳匯」雙效益。這項技術不僅能解決有機廢棄物問題,更為永續農業、糧食安全與土壤健康創造新的發展。

與傳統堆肥技術比較,TTT酵素技術能在3小時內取代傳統堆肥約3個月的製程,就如1年365天的工作時程縮短至半天,具有「時間就是金錢」的複利效應價值;TTT技術的製程也能避免傳統堆肥造成的臭味、廢水、甲烷等污染問題,也能避免碳及氮肥的損失。另外,傳統堆肥製成率約50~70%,而TTT技術製成率可達近100%(以乾重計),效率大幅提升。

成本方面,比較TTT技術與傳統堆肥的製造成本高低,以定期生產同量有機質肥料相比,總體而言,TTT酵素技術的堆肥製成率比傳統堆肥更高,成本結構卻較低,所需設備也相對簡單,舉例而言,傳統堆肥需要額外設備如翻堆機、混料機、通風管與鼓風機,TTT繼續只需反應槽設備即可操作。

設計╱楊秋忠 重製╱林佳瑩
設計╱楊秋忠 重製╱林佳瑩

瞄準有機廢棄物處理逾兆元價值 盼成農業台積電進軍國際促永續

TTT酵素技術快速製成有機質肥料,可大量提供農業應用,正是合理化施肥的重要施用資材。施用有機質肥料具有環境生態保育、永續農業、循環經濟、緩解氣候變遷的環境永續的「健康一體」的貢獻,符合ESG及聯合國永續發展目標(Sustainable Development Goals,SDGs)當中的7項(包括第2、3、9、11、12、13、15項)。

TTT技術能快速製造及供應有機質肥料,主要貢獻包括循環再利用,藉由全面處理農業、工業、民生有機廢棄物,實踐資源再利用的循環經濟;TTT技術也有低碳處理的優勢,處理1公噸的有機廢棄物,碳足跡僅約50公斤CO2e,為堆肥的九分之一、焚化的十分之一,比起掩埋處理更只有十五分之一。

TTT技術亦有助於土壤與作物生長,透過增加土壤有機質,促進土壤結構、保水及保肥性與生物多樣性,恢復地力及作物生產力,過程中減少化學肥料使用,減緩地力退化,降低碳排與環境負荷,同時提升作物抗逆境能力、減少病蟲害。

TTT處理廚餘過程,將廚餘放在輸送帶上添加副資材是重要的步驟之一。
TTT處理廚餘過程,將廚餘放在輸送帶上添加副資材是重要的步驟之一。
廚餘多含有湯水,使用TTT技術製作有機肥,需進行脫水步驟。
廚餘多含有湯水,使用TTT技術製作有機肥,需進行脫水步驟。

最後,此項技術具有製程減碳與土壤碳匯的雙重效益,符合聯合國CDMAMS-III.F方法學「避免經由堆肥造成的甲烷排放」,以及我國環境部「農業土壤管理方法學」(AL-TMS0001),皆可申請碳權。

TTT標靶酵素為創新技術,能將全球農業、工業與民生廢棄物資源化為高值產品。技術採用模組化設計,可依處理規模彈性配置,從家庭小型機組到大型處理廠皆可應用,以整體解決大大小小的不同的有機廢棄物,在臺灣已完成2場每日有機廢棄處理量逾100公噸的工廠,將以更多的處理廠減少掩埋、焚化、亂堆置,增加減碳及土壤碳匯,才能減少大氣溫室氣體的釋放,助攻2050年淨零排放。

目前TTT技術已應用於學校、農場、食品加工廠、畜牧場、公部門、企業與國際市場(含歐美、中國、東南亞、紐澳及非洲等地),由點而面,為全球的地力增進而努力,期望這項技術能成為「農業的台積電」,為臺灣爭光。

根據印度市場調查公司Maximize Market Research調查,全球有機廢棄物市場在2024年的估計價值約408.1億美元(約1.27兆元新臺幣),2032年預計再增約43%至584.9億美元(約1.82兆元新臺幣)。若能將有機廢棄物資源化並創造ESG與碳權附加價值,將形成每年以「兆元」計的龐大新興產業,為人類子孫土壤資源的維護盡一分力。希望藉由這項新興技術,不僅改變臺灣,更能解決全世界處理有機廢棄物的困境,以科學與創新技術實現永續未來。

將酵素加入粉碎、脫水後的乾料預拌混合,再透過高溫加熱即可生成有機肥。
將酵素加入粉碎、脫水後的乾料預拌混合,再透過高溫加熱即可生成有機肥。
以TTT技術生產,已腐熟的有機肥成品。
以TTT技術生產,已腐熟的有機肥成品。
*添加資材的成本比較:TTT技術需要酵素費用與堆肥長期間的耗材費用甚為相近。因TTT技術每噸原料需用2%酵素成本約1,000~1,500元,而堆肥需要添加菌種1‰,每公斤菌種500~1,000元。以傳統方式生產一批堆肥在3個月期間需要增加噴水10多次,以調整堆肥的醱酵水分,因堆肥資材酸化時需要添加石灰或調整pH值,以利微生物繁殖的加速醱酵作用。