讓蛋雞產業和地球永續轉動!隆昌牧場樹立雞糞資源化新標竿

經過充分醱酵的雞糞粉劑。

經過充分醱酵的雞糞粉劑含水率低,也沒有太多異味。

文/曾怡陵 攝影/吳尚鴻

臺灣產蛋大縣彰化的蛋雞飼養隻數占全臺逾45%,位於彰化縣北斗鎮的隆昌牧場,初抵時只見整潔的太陽能密閉雞舍和優遊於草地上的馬匹,空氣中沒有絲毫糞味。創立於1969年,隆昌牧場以豐富化籠飼飼養蛋雞並長期供應雞蛋給微熱山丘、福義軒、Mo-Mo-Paradise、乾杯、一風堂、點點心等知名品牌,2000年全面改為自動化密閉式雞舍,3年前開始自建雞糞沼氣發電廠,生產電力、粒肥、液肥,努力為蛋雞產業和環境永續找到發展的最佳方程式。

隆昌牧場整潔的密閉雞舍和優遊於草地上的馬匹。
初抵隆昌牧場只見整潔的密閉雞舍和優遊於草地上的馬匹,雞糞透過管線定時移送至堆肥區處理,空氣中毫無臭味。

賣美味好蛋之餘 超前部署減碳影響力

「很多人跟我說,隆昌牧場所做的事情都很超前,20年前使用自動化系統,後來導入動物福利,現在又做沼氣發電。如果你認為這個產業有價值,不用政府來講,自己就會想要改變。」負責人邱石崇說。

以提供消費者安心的蛋品作為經營主旨,隆昌牧場的雞喝的是逆滲透過濾水,吃的是通過無黃麴毒素及抗生素檢驗的植物性飼料。邱石崇引進德國密閉負壓式蛋雞舍,透過智能化系統監控雞舍的溫度、溼度、給水量、CO2濃度等,確保雞隻在良好的環境成長。

邱石崇時時關注最新趨勢,讓品牌跟上產業脈動,全球對氣候變遷議題的重視,引發他思索:「畜牧業甲烷排放量占全球很大的比重,那我們畜牧業者在這個議題裡,該扮演什麼樣的角色?」他採用隧道式通風設計,讓雞舍風扇的用電量下降,也關注應如何處理最讓雞農頭痛的雞糞問題。對一般雞農來說,若要建置全密閉醱酵設備,費用十分高昂;若做不到全密閉醱酵,刺鼻的臭味又容易招來鄰居抗議。

邱石崇。
邱石崇持續優化雞糞資源化系統,試圖破解最讓雞農頭痛的雞糞難題。

雞舍裡飼養的16萬8千隻蛋雞,每天產生近20公噸雞糞,過去邱石崇在自家牧場的堆肥舍堆肥,供鄰近農民使用,他不斷思考雞糞的有效處理方式,並研究不少國內外處理雞糞的案例。「『有效』就是要顧及全面,不是部分處理而已。」3年前有家擅長處理科技晶圓廠廢棄物的廠商向他毛遂自薦,因而開啟合作關係。邱石崇說:「我給他兩個原則,第一是在設計上不要浪費能源,如果沒有把溫室氣體甲烷蒐集起來,還是汙染了地球;第二是設備要好用、耐用,不能太過精密。牧場的環境不像晶圓廠可以把溫溼度控制得很好,太精密的設備會有問題。」

處理難度超過半導體業 對雞糞起敬畏之心

一開始,廠商先用小型模組試做,在小桶槽培養菌種,用塑膠袋蒐集雞糞轉換成的沼氣,順利供電給小型發電機。邱石崇看到試驗結果,毅然決定整場導入。回想自己看著怪手推平堆肥舍,意識到已經無法回頭,只能往前,他指著原地建起的鋼筋混凝土厭氧槽說明:「地底下還有1.5公尺深,這樣比較穩,牆面水泥強度選用4千磅、厚度40公分的,這已經是放核廢料的規格,可以對抗槽內壓力和雞糞的腐蝕力,建置成本很高。」

要將雞糞轉換成沼氣、廢料,需要經過多道程序。首先透過拖糞帶將雞糞從雞舍拉出,經過水解、沉澱、酸化、厭氧醱酵後,產出的沼液可以直接作為液肥。沼泥經過攪拌器後,氣體會進入脫硫、乾燥的純化程序,成為供給發電機燃料的沼氣,乾燥後的沼泥則成為肥料粉劑,可施用於農田,或再經過造粒過程成為粒肥。

以40公分厚的鋼筋混凝土打造的厭氧槽。
以40公分厚的鋼筋混凝土打造的厭氧槽,造價高昂,透過厭氧槽的熱交換系統,可運用發電機餘熱讓厭氧槽內保持醱酵最佳溫度。
脫硫機進行脫硫處理。
雞糞轉換成沼氣的過程會釋放大量甲烷,需經過脫硫機進行脫硫處理,方能進入管線運輸與利用,以免造成發電機鏽蝕。

「大家都說我很有勇氣。」邱石崇說,雞糞資源化的流程尚未模組化,不是設備擺好就好,中間要不斷調整試驗,有時也會有「災情」發生。他回憶2021年除夕夜的一場「火山爆發」,當時雞糞中羽毛的處理還未完善,卡在管線裡,廠商清除時因為管線閥門沒有全數關緊,沼液噴得到處都是。「我當時走過去,看到一個泥人呆在那裡,全身都是還沒有充分醱酵的雞糞水。」他請廠商到家裡沖澡,過了兩個禮拜,浴室仍瀰漫雞糞味。

邱石崇說,一開始他認為雞糞處理並不困難,經過一番摸索,越發對雞糞產生敬畏之心。「雞糞比晶圓廠的廢水廢氣處理更不容易,因為廢水廢氣是定性定量,都有數據。但雞糞是天然的東西,一直在變化,數據要慢慢抓,才能逐漸建立資料庫。」

拿捏溫度、菌種條件 環環相扣得出無臭糞肥

因為四季溫度不同,試行系統需要花上一整年時間,邱石崇表示,厭氧槽溫度最好在38°C以上,但如果遇到冬天寒流,溫度可能降到十幾度左右,導致醱酵反應較差,沼氣產量減少,必須適度加溫,以穩定控制溫度。

此外,雞糞的成分很複雜,常混雜羽毛、砂石等,增加了處理的難度。要去除雜質,必須先經過水解的程序分離、溶解,否則雜質占據厭氧槽空間,就會影響醱酵效能。「玉米種皮也是很要命的東西!」邱石崇解釋,玉米種皮難以被蛋雞的腸道消化,會殘留在雞糞中,影響資源化的製程。他嘆了一口氣說道:「但有些沒有分解的穀物,也是厭氧菌的營養源,所以怎麼取捨拿捏,是很考驗的事情。」

走向另一區的沉澱槽觀察,未經醱酵的雞糞呈現黏稠泥狀,散發出淡淡糞臭味,邱石崇自豪地說:「這是我全場最臭的地方。」接著捧起乾燥完的雞糞粉劑,要我們摘下口罩用力聞。味道如一般泥土,全然沒有刺鼻臭味。一般堆肥場屬於「嫌惡設施」,常因異味遭到附近居民檢舉,何以隆昌牧場的雞糞粉劑能處理到這樣的程度?源頭管理是重點之一。

「我父親在管理傳統雞舍時,臭味就比一般雞舍少,因為我們在30幾年前,就已經導入生物製劑。」邱石崇表示,飼料中添加的益生菌可預防蛋雞生病、促進腸道健康並提升飼料轉換率,由於益生菌可分解飼料中的蛋白質,排泄物中的蛋白質也隨之減少,降低糞便臭味。此外,在雞糞的不同處理階段運用好氧菌、厭氧菌的菌種分解,以及厭氧槽裡40~50天的充分醱酵過程,都有助減少糞臭味。最終有機質肥料施用於農田時,因為充分醱酵,也較能避免土壤酸化。

蛋雞。
蛋雞吃下添有益生菌的飼料,排泄物中的蛋白質減少,雞糞就沒那麼臭。(圖片提供/邱石崇)
未經醱酵的雞糞水。
未經醱酵的雞糞水因飼料中添加益生菌等因素,不會散發刺鼻臭味。

邁向零排放和零廢棄 建立循環農業體系

目前隆昌牧場的雞糞資源化設備建置雖已接近完工,但邱石崇並不因此滿意。「我一直給廠商一個概念,能源不要浪費,能夠再利用是最好。我們要朝向零排放努力,必須循序漸進,沒辦法一氣呵成。」以現階段設備來說,為讓厭氧槽維持一定溫度,必須透過電力加熱,因此近期的改良工程之一,是蒐集發電機運作時產出的200°C以上餘熱,再打回雞糞資源化設備,除可為厭氧槽加溫,也為沼泥沼渣的攪拌、乾燥等流程供應能源,不僅節省能耗,也可轉換成碳交易市場的碳權額度。

此外,邱石崇也要求廠商運用其擅長的廢水純化能力,將設備排放出的廢水經過處理,再回流到前端的水解程序,減少用水量。「否則為了發電抽取地下水,也要耗費電力。」

在水解等前端流程未能分解完全的粗羽毛,若要藉由焚燒來處理,會產生碳排。邱石崇也決定將羽毛碳化,作為雞糞粒肥的調整材,供應動物飼養或作物肥料所需的氨基酸養分。而碳化所需的高溫,亦可運用發電機的餘熱。

未能分解完全的羽毛。
未能分解完全的羽毛經過碳化後,可作為雞糞粒肥的調整材。

針對雞糞粒肥的調整材,邱石崇也會使用具有木質素纖維、可改善土壤結構的粗糠。他與牧場鄰近的碾米廠合作,收取碾米廠的稻殼廢棄物,再回贈雞糞液肥,不僅能就近取得碳足跡較低的粗糠,也解決碾米廠處理廢棄物的困擾,建立互利的循環農業模式。邱石崇表示:「碾米廠導入我們的液態肥後,稻苗的成長比較快,他們因此能減少化學肥料的使用,也因為雞糞液肥成本較低,耕作成本也降低了。」

隆昌牧場收取鄰近碾米廠的粗糠。
隆昌牧場收取鄰近碾米廠的粗糠作為雞糞調整材,再回贈雞糞液肥,建立互利的在地循環農業。

賣電、賣肥料、賣碳權 把雞糞變成獲利金雞母

原本廠商估算雞糞資源化設備的建置費用約3,000萬,如今已超過6,000萬。若靠沼氣發電和肥料銷售所得,邱石崇估算這筆投資約7年可回收。目前隆昌牧場的沼氣發電廠每日消耗電量約200~300度,日發電量可達3,000度以上,2022年開始以每度約5元的價格賣電給台電,簽約20年。待取得肥料證後,設備所產出的沼液、粉劑和粒肥也將開始販售。未來不排除靠碳交易市場的碳權銷售來獲利。

說起接下來的規畫,邱石崇略顯興奮。他計畫與專家學者合作,為農戶及一般消費者開發適合不同作物的肥料。「我聽過一些種植高技術門檻作物的農友說,從荷蘭進口一瓶液肥,1公升要價1千多塊。雖然這是小眾市場,但如果能大量推廣,就可降低成本,回饋給農戶或消費者。」他看好這門正向循環的事業,尤其當今肥料價格水漲船高,若使用價格相對低廉的天然雞糞肥替代化肥使用,不僅能降低耕作成本,土壤也可減少酸化、地力衰竭的狀況。「如果能把這件事情變成一個事業體,我認為前途無可限量。」

雞糞的有效去化是當今產官學界極為重視的議題,雞糞若無法好好處理,不僅造成公共環境汙染,也會成為氣候變遷的幫兇。邱石崇說:「我人生的上半場致力在生產新鮮、安全、衛生的優質雞蛋,人生下半場專注發展雞糞的有效處理。」他期許自己為產業升級鋪路先行的同時,也為地球環境的永續貢獻心力。

手機遠端監控。
隆昌牧場堆肥廠內的所有糞肥處理製程,都可透過手機遠端監控。
沼氣發電發電室。
沼氣發電的日發電量可達3千度以上。
隆昌牧場的雞蛋。
隆昌牧場的雞蛋主攻B2B市場,也供應百貨超市。

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