畜牧廢水變身能源！台大團隊串聯廢水處理、沼氣利用與微生物發電
2026年台灣國際水週（TIWW）10月中旬於台北南港展覽館登場，畜牧廢水處理與資源循環利用也成為水科技發展的重要焦點。
國立臺灣大學動物科學技術學系暨研究所教授蘇忠楨提出「一套系統、三種價值」的整合概念，將廢水處理、沼氣利用與微生物發電結合，讓畜牧廢水不僅獲得妥善處理，更能轉化為能源，推動畜牧產業從傳統污染防治邁向資源循環與永續發展。
蘇忠楨表示：「我們不是利用沼氣燃燒發電，而是透過微生物分解有機物時釋放的電子，經由電極與外部電路形成電流。」目前團隊正進行多組微生物燃料電池與儲能元件的整合測試。單組燃料電池模組搭配一顆超級電容（儲能元件），經兩週以上充電後，最高電壓約可達0.8伏特；若將多顆超級電容串聯，則可進一步提升輸出電壓。
例如，單組燃料電池模組搭配10顆超級電容的整合系統，充電後最高儲能電壓估計可達約7伏特。依此類推，若以三組燃料電池模組搭配10顆超級電容，最高儲能電壓可望提升至約21伏特；再結合增壓器，預估可提供至少42伏特電壓，足以驅動一台15伏特直流變頻抽水機。
畜牧廢水中含有大量有機物，若未經妥善處理排放，將可能造成河川污染。透過厭氧消化程序分解有機物，再搭配後續好氧處理，不僅能有效降低污染負荷，也能使放流水水質符合相關標準。
蘇忠楨指出，微生物可在缺氧環境下分解有機物並產生沼氣，其中甲烷約占六至七成，具有相當高的能源利用價值。
然而，沼氣中通常含有高濃度硫化氫，必須先經過脫硫處理，才能安全且有效地加以利用。他表示：「若未經處理即導入發電設備，可能造成引擎腐蝕、縮短設備壽命；燃燒後產生的二氧化硫也可能引發空氣污染問題。」
為解決此一挑戰，蘇忠楨於2009年成功研發「全自動沼氣生物脫硫系統」。除脫硫技術外，團隊亦進一步開發本土化沼氣提純設備，可去除沼氣中的二氧化碳等成分，提高甲烷濃度，將其升級為「生物天然氣」。他表示：「經適當淨化與提純後，生物天然氣可望應用於甲烷產氫、車輛燃料，或在符合相關規範下導入既有天然氣供應系統。」
目前，研究團隊已於宜蘭一座飼養約1,500頭豬的養豬場建置微生物燃料電池示範系統，進行實場規模的設計、操作及模組驗證。透過單一系統整合廢水處理、沼氣利用與微生物發電，不僅提升廢棄物處理效能，也創造能源回收與減碳效益。
此外，針對養雞場常見的氨氣排放問題，蘇忠楨表示，團隊正積極研究利用光觸媒技術將氨氣分解為氮氣與氫氣，進一步降低環境衝擊並創造資源回收價值。
蘇忠楨強調，團隊持續探索污染減量與資源循環的創新技術，希望為不同類型畜牧場提供更具效益與永續性的解決方案，實現環境保護與產業發展的雙贏目標。
