稻草、膨發稻草及沸石對水及氨氣的吸持探討.docVIP

膨發農業廢棄物及添加劑應用在墊料養豬及除臭技術之開發 邱春惠、邱瑞宇、郭祈男、、楊秋忠 1屏東科技大學環境工程與科學研究所，屏東，台灣屏東科技大學環境工程與科學研究所，屏東，台灣屏東科技大學環境工程與科學研究所，屏東，台灣中興大學土壤環境科學研究所，台中，台灣 摘要 墊料豬無排放廢水，可以節省相當多的廢水處理工作和費用，如能農業廢棄物對水及氨的吸附性能，應用，以減少飼養過程的臭味，改善豬隻的環境衛生，不僅能降低豬隻的生產成本，而面對日益嚴格的排放水標準，提供養豬業者較無污染的飼養方式，也將農業廢棄物資源再利用為作物肥料，以達永續經營的生態理念。本試驗使用稻草、膨發稻草及疏水性沸石為質材，進行對水的吸脫附動力試驗及氨氣的袋中吸附試驗，並進行發射掃描式電子顯微鏡分析，以了解膨發作用對質材結構的效應及結構差異對水氣及氨氣吸脫附的影響。結果顯示膨發效應改變稻草原本平滑的溝狀表面產生不規則的皺摺表面，在85%相對溼度時，膨發稻草較稻草 %的量不規則的皺摺表面溝狀表面疏水性沸石雖有明顯的孔洞結構，但對水的吸附量較稻草低質材對水分的相對吸附速率，膨發稻草＝沸石(H3000) 稻草 沸石(H1000)溼度整體而言，膨發作用，尤其在高溼度環境中，加速水分在質材中的傳輸，。至於對氨氣的吸附，不論是稻草或沸石皆可在24 hr內，使濃度為18372 ppmv 2 L氨氣，濃度降低一半以上，其中沸石(H1000)更降至1792 ppmv。關鍵字：膨發稻草、水、氨、疏水性沸石 1. 前言本省養豬頭數高達10508千頭（屏東產量佔百分之25），平均每日每頭排糞量為3.5公斤，年產豬糞量達36,778公噸。墊料式豬舍強調建立一完全無排放水之一貫式墊料豬舍，產生的墊料可經堆置發酵製成堆肥，可以節省相當多的廢水（每頭一天20~50 L）處理工作和費用，且相當符合環保要求。2. 文獻回顧近十年豬糞尿的問題引起大多數歐洲國家的重視，歐聯的空氣污染調查書（Air Pollution Protocol for Europe, 1992）中規定，在2010年要降低17%的氨排放總量，而大氣中氨的主要排放源即來自農業，佔總排放的80~95% []，其中最主要且直接的為動物的排泄物，Van der Peet-Schwering []即指出在荷蘭、丹麥及法國將近50%的氨釋放是來自豬舍及豬排泄物的存放，並認為藉由豬舍管理及餵食改善是花費較少且經濟可行的方法。根據洪等[]之統計，豬隻的排糞量由小到大約0.5~1.6 kg，排尿尿量為2.5~3.26 L，糞中的氮化合物主要以蛋白質型態存在，尿液則主要以尿素存在，尿素易受尿素酵素分解為氨及碳酸鹽，氨易由水中揮散出，尿素酵素廣泛存於微生物內[4,]，例如存於糞便中，但不存於尿液中[6]，如果能減少糞便與尿液的接觸將可大大減少氨的排放，墊料濕熱及氨氣控制在雞隻飼養上同樣重要，Sobel[]認為影響雞糞含水率的因子有室內空氣溫度、溼度、雞糞的溫度、初含水率和產量，以及雞的飼養密度等。Ludington等人[]在實驗室中設計十種糞便處理，糞便含水率低有助減輕其臭味，加木屑墊料及利用通風均有助糞便含水率降低而直接有助於減少糞便及週遭環境之臭味，又根據許[,17]觀察在優良肉雞舍管理的正常墊料溼度，平均應維持在25~35%，若墊料厚度不足或狀況不良將會帶來極高數量的細菌，及造成衛生狀況不良形成臭味，10 ppm的氨氣即會造成雞隻傷害，易感染球蟲病及氨氣燙傷，提高雞隻神經質及侵略性，適當的添加調節劑可降低溼度及氨氣濃度，又根據夏[1]提及在高溫環境下，潮濕的墊料其pH值介於5.2~8.2時，是尿酸分解之最佳生存環境，導致氨氣過高對雞隻不利，且潮濕的墊料會使雞隻結痂和胸部表皮受傷。由以上可見控制墊料的含水率對飼養動物的環境衛生及健康深具重要性。Sobel等分析不同的墊料後，發現加墊料具有降低糞便含水率的功能，權衡墊料的好壞應考慮總體密度（Bulk density）和吸濕容量（Moisture absorbing capacity）兩因素，而在鍾等[1]應用墊料處理鴨排泄物模式中認為稻殼的吸濕容量較小及孔隙較大，所以較細杉木屑不適用於墊料上，並認為墊料的吸濕容量大可減低溼透的情形有助於墊料的長期使用。夏[1]使用木屑、碎紙、大麥桿及小麥桿為墊料飼養雞隻，發現當墊料水分含量超過46%時易在表面形成表面水層，碎紙及大麥桿在各深度的水份含量相當，但木屑及小麥桿就有層間差異，表層較濕約差10%。綜合以上考量，如質材吸濕容量大易造成表面水，吸濕容量小水易傳導，但易造成墊料溼透不利長時間使用，認為質材應藉由適當處理增加其吸濕容量和降低其總體密度，而黃[]試驗所得，以擠壓方式製備的熟米榖粉有較大顆粒的粒徑分佈、吸水指標及較低的總體密度。最常使用的氨吸