台灣飼養500多萬頭豬，如何處理養豬廢水是一大問題。
台灣每年要處理6千萬噸養豬廢水
沼氣發電是近年台灣備受矚目的環保發電方式，相較於風力和太陽能發電，沼氣來源相對穩定，不必看老天爺臉色，還能供應尖峰時段用電，許多養豬大國早已開發數年，丹麥更在40年前就開始研究，沼氣不只來自豬的排泄物，還包括牛羊雞糞、廚餘、動物屍體等等，在細菌分解有機物的過程中，會釋出甲烷、二氧化碳、硫化氫等氣體，也就是沼氣的主要物質。
其中甲烷造成的溫室效應，是二氧化碳20倍以上，但如果經過純化，甲烷就是很好的熱能來源，熱值相當於天然氣，除了可以保溫，導入發電機組後就能成為日常所需電力，沼氣發電原理即是將豬的排泄物厭氧發酵（隔絕氧氣），把其中產生的氣體導入發電機組。
農委會配合行政院政策，設定今年要有100萬頭豬發電，2020年更提升至250萬頭，佔全國一半豬隻量，也就是每兩隻豬，就有一隻可以發電，依發酵系統的差異，每頭豬每天可發0.1~0.3度電，保守估計，250萬頭豬全年產生9125萬度電，可供應2萬5400個住家全年使用。
根據農委會統計，每頭豬每日產出的廢水約30公升，全台一天就要處理 16 萬 4,886 公噸，一年高達 6,018 萬公噸，加上經濟部調整躉購費率，從每度3.9211元，提升到5.0087元，養豬和能源業者都摩拳擦掌投入市場。
新型攪拌功能，糞尿不需固液分離
每年張林素梅畜牧場都為了污水排放傷透腦筋，去年台灣再生能源公司主動找上門，提出沼氣發電概念，雙方一拍即合，由能源公司全額投資，賣電給台電，畜牧場唯一要做的事就是讓豬排泄糞便，還可額外獲得4%售電所得。
來到張林素梅畜牧場入口，遠遠就看到高聳的脫硫塔，爬上梯子到高點往下望，數個池子裝載著泥狀、液狀和咖啡色的水，20多年前農委會曾推行過沼氣發電，但當時技術不成熟，沒有配備脫硫設備，導致發電機組被硫化氫腐蝕故障，而且採用傳統固液分離法，分離好再將固體排泄物集中到堆肥室發酵，過程中臭氣熏天。經過這幾年發展，新型沼氣發電機組已經能克服上述問題，效率更加倍。
脫硫塔是沼氣發電中重要的設備，可以避免機械被腐蝕。（圖片提供／農委會）
台灣再生能源股份有限公司副總經理王榮哲解釋，公司從德國引進的新型機組有攪拌功能，排泄物不需經固液分離，只要先引到濃縮池攪拌、初步沈澱，機器會自動抽取底部濃度比較高的糞泥到厭氧發酵槽，利用「兼氧菌」和「厭氧菌」處理可生物降解的物質，得出沼氣。其餘上層液體則溢流至養豬場原有三段式處理槽，淨化後符合放流水標準排出。
傳統沼氣發電會讓排泄物中的有機物降低，連帶沼氣量也比較少，發電效率低，王榮哲說，「以前一天只能發電四小時，我們免去分離手續直接入槽，一天可以發電24小時！」此機組的發電效率達40.5%。
除了發電，沼氣產生的熱氣也會拿去保溫厭氧發酵槽，維持在最適合厭氧菌的溫度，或者拿去保溫剛生出來的小豬，整體能源效率可達90.1%。
此外，他補充，沼氣中甲烷約佔60%，二氧化碳約40%，甲烷的溫室效應為二氧化碳25倍，張林素梅畜牧場飼養9950頭豬，約有三分之一的豬隻排泄物供給沼氣發電，約可減少1萬7525公噸二氧化碳排放量。
豬糞變黃金，擺脫被環保局關注的壓力
今年經濟部能源局大舉調升沼氣發電躉購電價費率，從每度3.9211元，提升到5.0087元，張林素梅的發電機組全年可運轉7500小時，產生97.5萬度電，總計賣給台電收益共488萬，建置成本為3000萬，最快六年可回本。
對豬農來說，發電效益可能是其次，最重要的是可以擺脫年年被環保局關注的壓力，張林素梅畜牧場負責人張重興說，冬天比較冷，發酵成果差，以往每到冬天都要花更大的空間處理豬糞尿，用很多水稀釋，「希望用沼氣發電可以好好處理廢水。」
發電後的產物也很搶手，糞泥經厭氧發酵，會形成比較固態的沼渣，以及液態的沼液，目前台肥有意收購沼渣製成有機肥，沼液則可當液肥，但沼渣含水率必須低於70%，若以張林素梅畜牧場的飼養和發電模式，含水率約68%；厭氧發酵後的糞泥，還有大約2、30%有機物，已有石化公司表達收購意願，利用其中的微生物分解石化廢水。
經過淨化後的沼渣、沼液符合標準後可以灌溉農田。（圖片提供／農委會）
高床飼養增加發電效率
不過想吃到這塊餅，農民養豬習慣也得同時改變，現有大型豬場的沼氣發電主要取下層三分之一濃度較高的排泄物，因此糞尿中含水量越低，能源業者越愛，只是目前台灣飼養豬隻用水量普遍過多。
國外不像台灣頻繁清洗豬舍，水分較少發電效率高，台灣豬農為了減少豬舍臭味，每天都噴灑大量的水，每頭豬一天就要用掉40公斤水，稀釋掉可取用的高濃度糞泥，需花更多時間沈澱。
若想降低用水量，平常就要注意豬的清潔，例如用高床式飼養，運用條狀的地板材質，讓豬隻的排泄物自然落下，不用每天沖洗，降低環境中的水份，或是設「豬廁所」，讓豬到固定的地方大便，避免在糞尿中打滾髒了身體，更進階一點，可以仿效國外普遍設置的自動化刮糞設施，配合高床飼養，讓糞便短暫沈澱後直接當沼氣發電原料。
長久以來，養豬場是許多人避之唯恐不及的擾鄰設施，糞尿污染河川層出不窮，地方政府只能消極地不核發新廠申請，若能透過沼氣發電，同時改變養豬習慣，可望為台灣養豬業找到兩全其美的平衡點。
