畜牧場空氣污染及臭味防治

畜牧場空氣污染及臭味防治

陳賢焜

崑山科技大學環工系副教授

一、前言

　　近二十幾年來台灣經濟發達，生活水平提昇，肉類食品需求增加，畜牧業飼養方式由家庭式豢養變為企業化大規模畜殖，其所散發之空氣污染物尤其是臭味常造成附近住家或鄰近鄉鎮居民之申訴及陳情，造成居民、畜牧場及政府機關相當之困擾。然而，解鈴者仍需繫鈴人，畜牧業本身應謀解決之道，以提昇空氣品質及增進彼此間之和諧。

　　本文章截取康城工程公司之雲林縣農、工業臭味之管制與改善計畫期末報告部份內容，針對畜牧業之臭味來源、成份、管制法規、採樣分析及防治方法加以重點介紹，希望有助於畜牧業者防治臭味，共同創造美好生活環境。

二、畜牧業惡臭物質來源

　　畜牧業惡臭主要來自動物之糞尿及畜殖場地沖洗廢水，新鮮家禽、家畜糞尿之物化性質及惡臭物質分別如表1及表2所示。

三、惡臭物質對環境之危害

　　自1960年代開始，瑞典、美國聯邦、德國即已致力於臭味令人厭煩程度的衡量技術，使惡臭令人厭惡及干擾人類活動(如居家生活、工作、逛街等)的程度較為具體，並據以訂定管制規範。研究出三類影響因子，第一類(F1)的因子屬於由厭惡產生心理緊迫感覺的層次，第二類(F2)屬於非因厭惡、煩燥所引起的社會或行為影響的層面，第三類(F3)則屬於生理上的層次，其統計出之惡臭影響因子輕則只聞得空氣中的怪味(屬F1)，重則導致家庭氣氛的緊張(屬F2)或令人無法正常呼吸(屬F3)。

四、相關法規彙整

　　台灣地區對於惡臭問題之管制，目前在空氧污染防制法中已有相關之管制法令，茲說明如后。

(一)	空氣污染防制法(中華民國81年2月1日公告)第十九條第四、五、六款，對惡臭產生之方式或形態有相關之限制在各級防制區內，不得有左列行為：第四款棄置、混合批拌、加熱、烘烤物質，致產生惡臭或有毒氣體。第五款使用、貯存有機溶劑或其他揮發性物質，致產生惡臭。第六款餐飲業從事烹飪，致散布油煙或惡臭。
(二)	空氣污染防制法(中華民國81年2月1日公告)第十一條，規定固定污染源排放空氣污染物，包括惡臭物質，應符合排放標準。
	前項排放標準，由中央主管機關會商有關機關定之。但省(市)、縣(市)主管機關得因特殊需要，對於特定業別或區域，擬訂個別較嚴之排放標準，報請中央主管機關會商有閒機關後核定之。
(三)	空氣污染防制法施行細則(中華民國82年2月1公日告)第二條第四款，定義五類惡臭物質:(一)氯氣(NH3) (二)硫化氫(H2S) (三)硫化甲基[(CH3)2S] (四)硫化醇類(RSH) (五)甲基腰類[(CH3)x NH(3-x) ;X= l, 2, 3]。
(四)	固定污染源空氣污染物排放標準 (中華民國83年4月2O日公告)惡臭相關之排放標準包括如下兩部分：
(A)、	惡臭物質:氨、硫化氧、硫醇、硫化甲基、二硫化甲基、一甲基胺、二甲基胺及三甲基胺之排放標準。
(B)、	臭氣或厭惡性異味之排放標準，見表3。
(五)	空氣污染防制法施行細則(中華民國82年2月1日公布)第32條，對排放空氣污染物之檢查方式有所規定：公私場所排放空氣污染物之檢查，其實施行方式如下：
(A)、	儀器檢查:指使用儀器，依中央主管機關規定之方法進行檢查。
(B)、	官能檢查：
(a)	目視及目測：目視，指稽查人員以肉眼進行空氣污染源設施、操作條件、資料或污染物排放狀況之檢查。目測，指檢查人員以肉眼進行粒狀污染物排放濃度之判定。
(b)	惡臭測定：指檢查人員以嗅覺進行氣味之判定
(六)	空氣污染防制法(中華民國81年2月1日公布)第36條，規定對違反空污法之罰則：公私場所違反第十一條第一項、第十二條第一項、第二項或第三碩、第十三條、第十四條、第十八條或依第十五條第二項所定之排放總量及濃度者，處新臺幣二萬元以上二十萬元以下罰鍰；其違反者為工商廠、場，處新臺幣十萬元以上一百萬元以下罰鍰。
	依前項處罰鍰者，並通知限期補正或改善，屆期仍未補正或完成改善者，按日連續處罰；情節重大者，得命其停工或停業，必要時，並得撤銷其操作許可證或令其歇業。
	第一項情形，於同一公私場所有數固定污染源或同一固定污染源排放放空氣污染物者，應分別處罰。

五、惡臭物質之採樣及分析

一、	污染源採樣
	聞臭小組人員先至現場觀察，選擇合適的採樣點及等待最佳的採樣時機，再進行氣象條件測定、組裝採樣設備、採樣流速校正，並將採樣設備置於各工廠污染源適當位置進行採樣，採樣後再將樣品收集密封保存。
二、	周界採樣
	聞臭小組人員到各污染源判斷臭味特性，臭味強度。詳細的採樣方法如下所述：
	在採樣前必須先收集各種資料，初步擬定採樣計畫，採樣計畫之內容包括 (1)採樣地點(2)採樣次數(3)採樣日期及時間(4)分析項日(5)採樣條件(流速、壓力、溫度等)(6)工廠操作情形(7)樣品檢驗方法。
三、	惡臭物質之官能測定及化學分析
	氣味測定法大致分為心理、生理測定法、物理測定法，目前氣味測定法約有11種。一般在心理、生理測定法方面選擇的方法是法規規定使用的三點式嗅袋法，化學測定法之選擇為依據環保署相關檢測方法，大多數惡臭物質成份以氣相層析法為主要測定方法。
(一)、	三點比較式嗅袋法
	惡臭物質採樣後，採樣人員在24小時內送往實驗室進行分析。其原理為將試樣氣體以純淨空氣適當稀釋後，置於三個嗅袋申的一個(另二個嗅袋裝純淨空氣)由六名合格嗅覺判定員分別以嗅覺判斷那個嗅袋含有臭氣 (即試樣氣體)，再平均算出嗅覺判定員可開出之稀釋倍數，以臭氣濃度表示。
(二)、	氣相層析法
	通常以氣相層析-質譜儀(GC-MS)分析臭氣樣品中之化學成份，但成本高且臭氣成份未必能完全分析出來。

六、畜牧業臭味之改善策略

	畜牧業臭味之改善策略可從作業場地之管理與工程處理控制兩方面著手，若前者之技術無法符合法規標準時，應以工程處理控制加以改善，茲分述如下：
一、	畜殖場地之管理
	可從畜舍構造、飼養方法及加工之原料、半成品、廢棄物等貯存設施作起。
(一)	．多加利用畜舍空地及四週種植樹木
	利用植樹之美觀、綠化作用，而減輕人對惡臭之排斥感，若植種會開花或會散發香氣的植物，更具嗅覺上的遮蔽作用。
(二)	．經常換氣稀釋
	換氣稀釋可以兩種方式達到，一為靠機械動力，一為降低畜養頭數對畜殖場面積之比例。惟此法將增加畜殖場的電力、土地成本。
(三)	．污水處理設備儘量加蓋
	污水處理設備最容易溢散出惡臭之處在於污水、固液分離程、調和池及污泥脫水 (通常用壓濾)程序，而此三種程序皆可以在不影響其功能情況下作密閉式處理，惟密閉固液分離興廢棄污泥的脫水設備，必得再加裝合宜的抽氣及臭氣處理設備，而污水溝加蓋的效果可使空氣中H2S減少50%，NH3減少74%(見表4)。
(四)	．經常清洗畜體及畜舍
	通常畜舍經過清洗後，幾乎可作到無惡臭程度，豬舍清洗後可使空氣中的H2S幾乎完全去除，而NH3，可去除50%以上 (見表 5)，而牛舍亦因清洗與否而影響殘留臭氣之成份 (見表 6)，然此法將增加用水量，一方面增加清洗成本，一方面亦增加污水處理量。據實地踏勘一減少污水量之實例，養豬A場在每一豬舍角落設一約2.0 m x 1.0 m x l.0 m污水池，利用豬隻之親水行為，而喜經由階梯爬上水池排泄，此水池約可收集70%之豬隻排泄物，而此水池下通至厭氣處理設備 (紅泥厭氣袋)，亦即清洗豬舍僅需原使用水量之30%，然此法若用在一般豬舍，勢必增加其建造費用，且此污水池亦為一惡臭來源。
(五)	．以混合飼料代替剩飯菜，或改變剩飯菜蒸煮方式利用剩飯菜餵豬隻不失為一減少資源浪費之方法，但剩飯菜從產生到收、餵養，往往超過 1天以上時間，而剩飯菜經蒸煮後之腐敗氣味和富含低分子量之揮發性脂肪酸，採混合為一股酸臭氣，常致人難以忍受，為減少惡臭之逸散，可以高壓鍋等密閉設備代替開放式蒸煮，而飼養時尚需在剩飯菜上灑上飼料或米糠，以減少惡臭逸散。
(六)	．於飼料或糞尿上添加或播灑生物性除臭劑有關此方面之相關研究成果甚多，目前已商業化之方法，可於雞飼料中添加生菌或乳酸菌，以吸收飼料中之氨成份，而添加此菌並有幫助消化之功用; 在豬飼料中添加沙那菌(Sana)或亞羅康菌，除了可幫助豬隻腸胃道之消化能力，亦有減少排泄物臭氣之功效。
(七)	．採用廄肥豬舍台灣畜產試驗所新開發之廄肥豬舍處理方式，包括廄肥豬舍及堆肥舍兩部份。廄肥豬舍部份係按1.0 m2以上之水泥地床，添加0.5 m2廄肥床之面積飼養一頭肉豬。廄肥床深50 cm，堆積30 cm厚之稻殼，平常廄肥床必須保持乾燥，因之日常必須添加稻殼。這種廄肥床之優點為日常不清洗，無排放水及無惡臭，除可達到節省勞力、用水、飼料及無公害之要求外，亦不受夏季高溫之影響，且冬季有保暖作用而促使豬隻日增重增快。此法可適用於小型養殖場，與一般飼養肉雞的平飼鋪有墊料之方式相似。
(八)	．使雞糞尿儘速乾燥由於種雞場為防止雞隻之傳染病，其飼養密度速低於肉雞場與蛋雞場，而肉雞場多採鋪墊料的平飼，除有助於吸臭，其飼養密度亦低於層列籠飼的蛋雞場，故一般以蛋雞場之惡臭強度為養雞場之首，其原因除飼養方式較密集，亦因其任雞隻排泄物落至地上，混合地表濕氣而不易乾燥之故，然據實地現勘蛋雞場，發現一減少雞糞尿臭氣之實例，於養雞A場亦為層列籠飼方式飼養蛋雞，而於地面上方約 5公分處架設木板，使雞糞先落於木板上而自然乾燥，惟此方法尚待評量其效果。表7為畜牧業作業場地的臭氣控制對策一覽表。
	上述之管理方法著重於惡臭之減量與防制，其效率或許不如加裝處理設備高，但往往不需太多額外花費，是相當值得努力的。
二、	工程處理控制
	臭氣自臭氣源產生後以氣罩或管線將其導入脫臭裝置中，並換入新鮮空氣，若處理低濃度且大風量之臭氣，則會影響初期投資和臭氣處理成本，因比臭氧處理規劃中，首重有效之收集臭氣。其方法如下:
(一)	隔離和分離
	不使臭氣從發生源擴散到全部建築物之方法，計有隔離和分離二種。所謂隔離，是不弄亂或妨礙一系列的作業流程，而把成為臭氣發生原因之作業場所，以適當隔間牆壁區劃隔離，並在被區劃隔離之部分，進行徹底之臭氣對策，若有妨礙視野之虞，則可裝上玻璃窗或塑膠柵。所謂分離，是從作業流程特別把成為臭氣發生原因之作業獨立分離，以防止臭氣擴散到整個建築物。此和隔離之情形相同，在於被分離之部分進行徹底之臭氣對策。照比施工，即可以經濟且有效之方法收集較高濃度和小容量之臭氣。
(二)	換氣
	換氣方式乃首先將臭氣來源分為室內及室外以決定欲採取之方式，除此又可分為有員工或無員工操作之場所。無員工操作之場所不適宜採全體換氣，重點應為如何防制臭氣外洩。至於有員工操作之場所則視臭氣是否集中，若臭氣集中則可以通風櫥收集。靠戶外之房間其換氣方式以採自然空氣為理想，內部的房間或場所則以房間之間的平衡壓力來供氣，或以機器抽入外面的新鮮空氣，另外也應以作業場中的員工來考慮換氣的方式。

七、畜牧業臭味之減量控制技術

　　一般脫臭技術應用的原理可分為物理、化學及生物方法 (見圖1)。各種方法之效率有別，然為達一定的脫臭效率，需配合有效的前處理或不同設備的搭配使用。由於臭氣成份複雜，處理設備之去除效率需以相同去除對象方能比較，以下針對農業臭氣中常見且濃度較高之成份硫化氫作為去除效率描述之指標物質。

一、活性碳吸附式脫臭法

　　任何氣體或蒸汽皆會附著在固體表面，但程度有大有小，吸附法用在惡臭的控制成效可稱得上極佳，因臭氣通過新的吸附劑，幾乎可完全被吸住，然吸附劑的化學特性取決於表面積、體積及孔洞直徑，活性碳為僅含中性原子的單一元，其表面可均勻分佈電價，故活性碳較不易吸附高極性分子(如水分子)而對有機分子吸附效果較好 (特別是分子量大於45，沸點在0℃以上者)。在常見的吸附劑中，活性碳因比表面積及比孔隙率較其他種類吸附劑大而受歡迎。

　　活性碳表面不只行物理性吸附，尚可依污染物特性，選擇添加不同催化劑或化合物的活性碳，使污染物通過活性碳不僅被吸附而較不易被吸附的化合物 (如氨)亦在活性碳上起反應，並被轉化。

活性碳的處理效果取決於下列因素：

　　1．進氣濃度 2．活性碳總表面積 3．活性碳總孔隙體積 4．溫度(以室溫為佳) 5．污染物的特性(分子量、沸點、極性、大小、形狀等) 6．與污染物競爭吸附基本位置的物質 7．活性碳的極性8．蒸汽的相對濕度 9．接觸時間活性碳的裝置有薄床與深床兩種，薄床(約 2公分厚)處理臭氣濃度小於5ppm ，深床 (0.3至1.8米)則處理臭氣濃度大於5 ppm者，其典型的單元有空氣前處理、活性碳吸附床、抽風扇及該配備的管路 (見圖 2)。

二、冷卻凝縮

　　冷凝並非處理臭氣的解決方法，因冷凝液或排出氣體尚需再處理，然而以經濟上的考量，冷凝可降低空氣中的污染物濃度 (包括水份)亦使空氣體積減少(可減少下一個處理單元的承載及能量)，故仍經常被使用。

　　動物油脂主要成份為軟酸鹽類(Palmitates，C₁₅H₃₁CO₂R)硬脂酸甘油酯類(Stearates，C₁₇H₃₅CO₂R)及油酸甘油酯類(oleates，C₁₇H₃₃CO₂R，熔點約45℃(隨組成而異)，當溫度高於45℃尤其是在煉製時，溢散出氣體不僅具有臭味亦具刺激性，而冷凝法可適用於動物性油脂煉製程序，惟需在抽風櫥與抽風管口之間加裝油脂過濾器，以延遲油脂於管中積塊、阻塞。而常用之方式有直接接觸冷凝、水冷式表面冷凝及氣冷式表面冷凝。其中直接接觸冷凝常以噴霧水作為冷卻劑，當氣流通過噴霧室與冷水接觸時，氣流中的污染物被冷凝下來並隨冷卻水進入污水處理系統，而無法被冷凝的物質則由噴霧室排出至大氣或至下一個處理程序。水冷式表面冷凝器則是以水為冷卻劑的管狀熱交換器，而氣冷式冷凝器則是以經冷卻的空氣為冷卻劑的鰭狀熱交換器。三者比較以至接接觸式冷凝較易操作且具彈性，但廢水量較水冷式冷凝多10至20倍，水冷式冷凝優點在於冷卻水可重複使用，(操作費用比直接接觸式低)冷凝廢液量小(減少處理成本)，氣冷式冷凝優點則在於容易安裝，不需連接水的管線、冷卻塔及冷卻水處理，但因需耗費電能供給較大的風扇，故操作費用較高。

三、濕式滌氣

　　濕式滌氣是以洗滌液直接接觸含污染物的空氣，與直接接觸冷凝法類似，惟濕式滌氣之洗滌液可因污染物不同而變換，不侷限於水。其移除污染物的機制包括冷凝臭氣蒸汽，移除附有臭氣的粒子，以洗滌液吸收臭氣，氧化性的洗滌液直接與臭氣反應及使臭氣乳化。此法適用於處理較大的氣體量(>1m₃/sec)而臭氣濃度低者。典型的設施(見圖3)有洗滌液的噴嘴及含有性的填充物質可提供液─氣接觸的表面，氣流由設備底部(對流式)進入填充物質，再經由霧氣去除並排氣。洗滌液可因欲去除物而有彈性之選擇，如水溶性的氣體硫化氫、氨氣、有機硫氣、胺類、有機酸皆可以水為洗滌液，而具酸鹼性的臭氣則可以中和原理選擇酸鹼洗滌液，亦可以氯氣、過氧化氫及高錳酸鉀為氧化性的洗滌液與臭氣起反應。處理效果與進氣流率、滯留時間、欲去除對象及洗滌液有關，如進氣流率71 m₃/min，滯留時間2.1秒的洗滌條件，以新的2 % NaOH處理硫化氫，可達99 %的去除率，而以次氯酸鹽溶液處理各種臭氣物質，其去除效率約可達70~98 %。

四、生物滴濾塔法

　　臭氣抽送入洗滌器後經水洗及與生物填充料接觸並經微生物氧化而除臭，沖洗水經收集後可循環使用。一般而言，填充濾料有活性污泥、人造濾料或混合液料，去除率則依生物篩的大小而定，以m₂面積/m₃設備表示，濾料中生物膜約於設置後約一至二週內形成，濾料需保持一定的濕度以避免濾料過乾造成微生物死亡及濾料阻塞。

　　圖4為單段式生物洗滌器，此類洗滌器因重量輕、體積小，可直接懸掛於室內天花板上減少使用空間，目前國外曾經用在100頭豬，抽氣8,0OO m₃/hr的養豬場，其除臭效果可達70~80 %的去除率，採用生物洗滌器處理需注意以下事項:

　　1．設備中應採用可不被動物皮毛或較大雜物阻塞的灑水器。

　　2．沖洗水之pH值保持在6.2~6.7之間，pH值的調整可以水稀釋或加入磷酸等化合物。

　　3．生物濾料需定時清洗，通常為三個月一次。

　　生物洗滌器因操作維護容易、成本低，且歐洲方面也有成套式的設備，故適用於小規模養豬、雞及肉品加工業使用。有關成本的預估則因場(廠)的配置不同而差異甚大。

五、氧化吸收法

　　污水處理單元亦為畜牧業興肉品加工業的惡臭源之一，將氧化劑直接加入廢水中，可有效地去除因硫化氫或其他有機物所造成的臭味。

(一)．	過氧化氮
	過氧化氫與硫化氫的反應式如下：
	pH < 8.5: H₂O₂ + H₂S → S + 2H₂O
	pH > 8.5: 4H₂O₂ + S → SO₄ + 4H₂O
	當添加過量的過氧化氫尚可釋出氧氣，增加水中的溶氧，而過氧化氫並不殘留於水中。
(二)．	高錳酸鉀
	高錳酸鉀對硫化氮而言是一足夠強的氧化劑，其反應式如下：
	酸性條件:3H₂S + 2KM_n0₄ → 3S + 2H₂O + 2KOH + 2M_nO₂
	鹼性條件:3H₂S + 8KM_n0₄→ 3K₂S0₄ + 2H₂0 + 2KOH + 8M_nO₂
	高錳酸鉀可與許多臭氣物質如脂肪類、芳香族、含氮、含硫及還原性的無機化合物反應，而且可在廢水許多處理程序中使用(包括污泥脫)。最佳加藥量因pH值等因素而有不同，以pH = 6.8的條件下，高錳酸鉀與硫化氫之重量比在6:1時，可達最高去硫百分比約99﹪。
(三)．	硝酸鈉
	嚴格說起來，以硝酸鈉處理廢水並非屬於化學氧化法，但在微生物的能量代謝，在使用電子接受者 (生化反應的氧化劑)的順序依次為02、O3、S04，故理論上，即使沒有氧氣的存在，只要在所加入之硝酸根離子尚未完全轉化成氮氣之前，微生物便暫時不需利用硫酸根，亦即無因生物作用所產生的硫化氫出現。
	硝酸鈉亦可用在許多廢水處理單元以控制臭氣的發生，如污泥貯存塘、活性碳處理及滴濾池。活性碳三級處理管柱常因附著有機物而助長微生物的繁殖，尤其在缺氧狀況，更代謝出惡臭物，可藉由反沖洗、在原水增加含氧量或加入5.4 mg NO3-/L 抑制微生物的厭氣活動。而在滴濾池處理程序中，加入5mg NO3/L便足可控制大部份的硫化氫產生。
(四)．	臭氧
	臭氧可以用來氧化許多臭氣分子，氧化能力僅次於氟，其反應式如下：
	H₂S + O₃→ S + H₂O + 0₂ 　　　　　　主要反應
	→ SO₂ + H₂O 　　　　　　次要反應
	R₃N + O3 → R₃N-O + 0₂
	CH₃SH + O₃ → CH₃-S-S-CH₃ + 0₃ → CH₃-SO₃H + 0₂

　　由於臭氧極不穩定，反應性很強，故作用完後幾乎不殘留，但基於經濟上的考量，臭氧於高溫下極易分解，故臭氧產生器的進氣必須先冷卻，而水及雜質會附在電極上，導致臭氧的產生量降低，故進氣亦必須乾燥與過濾，此法較不適用於蒸煮排氣之污染源。近常臭氧自產生器產生後與抽入的待處理氣體在一混合區混合，並於接觸室作用3至60秒鐘 (通常最少為15秒)，即可排氣(見圖5) 通常1至2 ppm的臭氧即可有效地控制廢水處理廠的臭氣 (1 ppm臭氧可與l0 ppm硫化氫反應)，但不敷應付尖峰的臭氣產生量，故尚需提高至3~4 ppm，而對污泥貯存室與污泥脫水室則需1O ppm臭氧甚至更多。臭氧的嗅覺閥值約0.04 ppm，而8小時最大曝露限值 (OSHA)為0.1 ppm，故臭氧洩氣在低於危害濃度前尚可先被人察覺出來，可降低其危險性。

六、燃燒法

　　燃燒法分為直接燃燒與催化氧化，與燃燒溫度、滯留時間、進氣流率有關。直接燃燒法通常以臭氣進氣速度4.6 ~ 9.lm3/sec與燃燒氣在480~815℃的燃燒室中混合燃燒，停留時間0.25 ~ 0.60秒，可得到良好的去除效果，典型的直接燃燒系統可再加上熱回收與空氣預熱設施(見圖6)，可減少能源消耗。

　　催化氧化雖不需在高溫火焰下進行(通常進氣溫度約315~480 ℃，排氣溫度約425-590℃)，然為便催化劑發揮最大功效，進氣最好能加以預熱處理。常用的催化劑(多承戴在陶瓷上)Pd、Pt等，其作用的機制至少包含三個步磯，依次為污染物吸附在催化劑的活化表面，並在表面行化學(氧化)反應，產物再由表面脫附離開。催化氧化法適用於臭氣強度至少10OO ppm以上者，與直接燃燒分別在於維護費及燃料費較低，效果較好，但總耗能較高，且需注意進氣中不能含有重金屬、硫化物、氟化物及無機顆粒，以防觸媒受毒害或抑制而降低效率。

七、土壤吸附法

　　為利用土壤中微生物代謝臭氧分子以達脫臭目的，適用於污水處理廠所產生的臭氣。

　　臭氣經收集後由分散管進入土壞/堆肥濾床，臭氣被土壤顆粒吸收，並經微生物作用而氧化成CO2、H2O、硫酸鹽及硝酸鹽(見圖7)。在操作上需特別注意土壤的濕度與溫度，若土壤的水份不夠，會降低土壤附著能力及微生物活性，甚或乾裂則臭氣便直接衝出土壤，沒有處理效果可言;太多的水份又易使土壞層呈厭氧狀況;溫度過高亦影響生物活性且降低土壤的吸附能力。

　　土壤濾床常在空氣分散管上鋪上砂礫，再鋪上1至3米的砂質壤土，其效率與臭氣成份、濃度、濾床特性(有機物含量、孔隙率等)、濾床含水量、使用時間、溫度及濾床高度等因素有關。1978年紐西蘭Moerewa處理實例中，以油脂精煉廠的污泥作成的堆肥床長 7米、寬6米、高1米，底部埋設略微傾斜的空氣分散管，可利於排水，臭氣通氣量15 m3/min ，含硫化氫濃度高速10OO ppm，為期四個月的試用結果對硫化氫的處理效果可逢99 %以上。

　　然土壤濾床需有廣大的土地及不適於下雨頻繁的地區。其他可替代土壤濾床方式且應用原理類似的方法有脫臭微生物填充塔及活性污泥法等。

八、生物過濾法

　　本法最早使用於控制下水道的臭味(美國，1953)，在歐洲(1963)則曾使用來去除堆肥場臭氣。生物過濾法中的濾床液料主要為纖維泥煤、穀物堆肥及垃圾堆肥，其混合比例約為15:5:1，纖維泥煤中兩者的比例則約為 1:1，另外絞碎的松枝葉也常作為混合濾料，圖8及圖9為生物過濾法的前處理設置，在避免造成過大負壓的情況下，室外空氣由屋頂上方導入室內，同時室內的臭氣則藉由牆底的柚風機送入過濾層，圖10及圖11為生物過濾法之斷面圖及平面圖。

　　臭氣興濾層的接觸時間分別為養豬場 5秒鐘，養雞場 3秒鐘，糞尿貯坑10秒鐘;養豬場的濾層常為50公分的混合纖維泥煤，氣流約保持在290 m'/hr．m2，而養雞場的濾層則採40至50公分厚，氣流約在400 m3/hr．m2，臭氣的去除效率可達到濾層週圍聞不到豬或雞的味道，NH3及H2S的去除率約為50~80 %。

　　養豬或養雞場內若有灰塵產生，可先於抽氣口裝設除塵濾網，濾網應定期清洗，濾料通常在初設後約5年會消耗5~10 %，可視情況添加，濾料的濕度需保持一定，並於 3-4個月內鋤鬆一次。生物過渡法的優點為維修容易，投資成本低，根據歐洲方面的德國及瑞典採用的結果，其平均費用約為800~1,600元/豬，而電力、維修費約50元/豬，所需過濾層的面積為25 m2/100頭豬。

就上述可行的控制技術而言，其控制效率的排列順序為:

1.直接燃燒法 : 99 %

2.觸媒燃燒法 : 95 %

3.土壤吸附法 : 95 %

4.活性碳吸附法 : 95 %

5.濕式滌氣法 : 70 ~ 90 %

6.氧化吸收法 : 因藥劑使用時間而變動

7.生物洗滌法 : 60 ~ 80 %

8.生物過渡法 : 50 ~ 80 ﹪

表8為各種脫臭方法及去除效率之比較，畜牧業或其它行業可依各自之需求性而選擇使用。

表1 新鮮家禽、家畜糞尿之物化性質

表 2 糞尿所產生的惡臭物質

表3 臭氣或厭惡性異味之排放標準

表4 排糞尿溝覆蓋效果比較

　　　　　　項　目　　　　　　　　H₂SNH₃　

　　　　　　未覆蓋(ppm) 　　　　　0.5~1.0 　　　　　　　5.5~7.0
　　　　　　溝覆蓋(ppm) 　　　　　 0~0.5 　　　　　　　 0~3.5

_{去除率(%)
　　　　　　　　　50 　　　　　　　　　　　74}

資料來源：養豬場環境空氣污染防治方法之探討，傅政敏，80年12月

表 5 豬舍清洗效果比較

_{項　目　　　　　　　　H₂SNH₃

　　　　　　未洗豬舍(ppm)
　　　　0.5~1.0 　　　　　　　5.5~7.0

　　　　　　洗後(ppm)　　　　　　　0　　　　　　　　　 5

去除率　(%)
100
51~75}

資料來源：養豬場環境空氣污染防治方法之探討，傅政敏，80年12月

表 6 三種管理法下牛舍之惡臭物質

每天除糞及水洗

每天除糞

不清除

甲醇、乙醇

乙醛、異丁醛

HCOOC₂H₅

甲醇、乙醇、異丁醛、
乙醛

HCOOC₂H₅

Indol、Scatol

甲醇、乙醇、異丙醇、
甲醛、丙醛

HCOOC₂H₅

Indol ? Scatol

CH3COOCH₃

資料來源：畜牧業惡臭防制技術，莊進源

表 7 畜牧業作業場地的臭氣控制對策

分類

臭氣控制管理方法

控制機構

可能產生的問題

成本

畜

舍

構

造

的

改

良

(1) 在畜舍四周留寬大空地種樹。

(2) 把畜舍外表裝飾成現代化，加上美麗圖案及色彩。

(3) 把外壁加高，畜舍改成無窗式。

(4) 改良換氣，予以稀釋。(每小時容積4倍以上)

(5) 收集臭氣，由高煙囪排放。

(6) 設置如榖倉清潔器的集糞設備。

(7) 污水溝、尿池改成密封的構造。

心理性的效果

防止擴散、心理效果

稀釋效果

稀釋、擴散效果

產生來源的對策

用地的獲得難

建築費高

通風不良、建築費高

機械設備、電費

導管、氣囪的設備費

機械設備費、地板改造

改造費

中

改

變

飼

養

方

法

(1) 加強與四周居民的溝通。

(2) 保持家畜清潔。剩飯改成配合飼料。

(3) 使用板條、龍子等使糞尿分離。

(4) 增加集糞作業次數，並完全實施。

(5) 將鋸木屑、稻穀等做為儲料而大量使用。

(6) 使用抑制臭氣產生的飼料（酵素製劑等）。

心理性的效果

產生來源的對策，心理

效果

對產生來源的對策

產生來源的對策

吸附、遮蔽，維持多量空氣

抑制分解、吸附

交際費增加

勞力、清洗水、經營

改造費、勞力

勞力

儲料的確保、勞力、後處理

飼料費增加，經加熱變無效

低

現場抑臭對策

(1) 使用散佈脫臭劑(鋸木屑、沸石)。

(2) 使用噴灑脫臭劑(市售調製品、果醋液等)。

(3) 糞尿脫臭劑(市售品、硫酸鐵)的使用。

吸附、溶解、固定

遮蔽、中和、溶解

遮蔽、固定、抑制產生

藥劑費、勞力、後處理

藥劑費、設備費

藥劑費

中

技術性抑臭對策

(1) 將糞尿以厭氣式法加以完全處理。

(2) 糞尿、污泥等貯存場地以密閉式抽氣收集再經由
各式抽氣控制技術處理。

(3) 畜舍排氣脫臭可經抽氣候通過生物濾床處理。

生物分解CH₄回收

物理、化學、生物分解

生物分解

設備費、管理費

設備費、管理費、藥劑費、土地費、密閉建材費

高

表 8 臭氣可行控制技術比較表

可行控制技術	使用原料	去除效率	成本以抽風量280m^_³/min計	處理特徵	可去除物質	適用行業
濕式滌氣法	水、活性碳懸浮液、鹼性洗液、氧化性洗滌液	70~90%	主要設備費220萬元年總成本108萬元/年	可除去特定物質、除臭效果低、處理費用高，可作為脫臭法之前處理控制方法，會產生二次污染之污水，需附加污水處理設備	甲硫醇、硫化甲基、二硫化甲基、低脂肪酸、低級胺	畜牧業、肉品加工業
活性碳吸附法	活性碳、活性鋁矽膠、分子篩	95%	主要設備費370萬元年總成本227萬元/年	溫度保持40℃以下，避免灰塵、煙霧、混凝土之侵入，臭氣漏出時需立刻補充或交換吸附劑，建造及維護費高，脫臭效果佳，維護管理容易，處理氣體內容若含月安、低級胺、硫化氫時，需添加碳及洗滌液配合	甲硫醇、硫化甲基、氨、硫化氫	畜牧業、肉品加工業
氧化吸收法	過氧化氫、高錳酸鉀、硝酸鈉、臭氧	因藥劑停留時間而異動	以臭氧吸收為例 28m3/min:76萬元280m3/min:170萬元	建造及維護費用低、維護管理容易，需按臭氣之性質及濃度選擇適當之氧化劑，建材防腐性佳，混合水流、活性碳吸附可達高效脫臭效果	硫化氫、氨、有機碳、胺類、有機酸、硫醇	畜牧業、肉品加工業、魚腸骨市場
土壤吸附法	土壤、微生物	95%	主要設備260萬元年總成本83萬元/年	建造及維護費用低，可成功處理低濃度之臭氣及高濃度硫化氫，土壤之相對濕度及溫度是影響微生物生長之主要因素，可避免二次臭氣再生及增加去除率，使用場所覆土可作為遊樂場及公園，缺點為土地面積大及不適用於雨量多之地區	硫化氫、二氧化硫、氨	畜牧業
直接燃燒法	液態或氣態燃料，如天然氣或重油	99%	主要設備不含熱回收210萬，年總成本不含熱回收147萬元/年	建造及維護費用高，應避免二次公害產生，含大量硫璜化合物氣體時應避免硫璜酸化物之生成，臭氣若含大量氨時應配合洗滌法使用，建造宜始用耐腐蝕之建材，爐內溫度維持在650~750℃，燃燒時間0.3~0.5秒	高濃度腐爛臭氣、燒焦臭氣	畜牧業、肉品加工業
觸媒燃燒法	貴金屬觸媒(Pt)、重金屬對(銅、鉻、錳、鈷、鎳)	95%	主要設備費含熱交換器210萬元，年總成本134萬元/年。	應避免灰塵等物質進入而降低除臭效率，避免硫璜化物引起觸媒毒化而再生污染物，須配合洗滌法及吸收法組合運作。爐內燃燒溫度維持在250 ~ 350℃，燃燒時間0.1 ~ 0.2秒	含氮化合物、硫化物、硫醇	畜牧業、肉品工業
生物洗滌法	活性污泥、人造纖維濾料、混合濾料	50~80%，場邊無臭味	因現場配置不同而異	體積小、效率良好、成本低，應避免濾料阻塞，需定時清洗(三個月一次)，沖洗水之pH值保持在6.2 ~ 6.7 之間，採用不被皮毛等雜物阻塞之濾水器材	氨、硫醇、低脂肪酸	小型畜牧、污泥儲存池、肉品加工蒸煮區
生物過濾法	人造纖維、泥煤、穀物堆肥、垃圾堆肥、落枝葉碎屑	50 ~ 80 %	主要設備800 ~ 1600 元/每頭豬，維修費50 元/每頭豬。(以抽氣量135m³/min計)	使用面積大，除塵濾網應定期清洗，濾料濕度保持一定，並於3 ~ 4 個月鋤鬆一次。維修容易。投資成本低，除臭效果良好，可兼具除塵作用	氨、硫化氫、硫醇	小型畜牧業、屎尿、污泥儲存區