| 原文摘要 | 臺灣每年處理大量的農業有機廢棄物與都市固體廢棄物，而近期生物炭(Biochar)與厭氧消化(Anaerobic Digestion, AD)的議題備受關注。這兩項的相關研究都可用在生活應用與環境整治上，而生物特性(固碳作用、吸附作用與調節 pH 等) 在各領域上都有應用，如作為廢棄物處理、農業改良、廢水處理及生物處理等。厭氧消化應用除了可以幫助消耗大量固體有機廢棄，並利用其機制取得沼氣與沼渣，再將沼渣、沼氣作為能源發電及農業肥料。本研究是結合兩項相關技術，善用厭氧消化與生物炭特性，將生物炭的微孔結構和碳質穩定性等來提高消化槽的生物量密度和細菌代 謝活性，探討沼氣產量之研究。研究可分為三大主軸，分別是探討不同種類生物質製備生物碳，如菱角殼生物炭(Water chestnut shell Biochar, WB)、茶葉渣生物炭(Tea residue Biochar, TB)、甘蔗皮生物炭(Sugarcane Biochar, SB)，不同劑量(0、0.7、1.4、2.8g)與不同溫度(250℃、450℃、750℃)對其進行特性分析與厭氧消化產氣影響，比較其差異性。實驗週期為 28天內，並在工作體積 500 mL 內操作試驗，觀測產氣的變化，並每三日分析其基本參數。 研究結果顯示，添加稻殼基質(Rice husk, RH)與未添加稻殼基質反應下，可以看出厭氧消化因稻殼基質使微生物在消化過程促進沼氣產率，約 2-5 倍。本實驗是添加菱角殼生物炭作為主軸，將生物 炭劑量的影響作為總結其累加產氣量介於 17.47-50 mL/g VS(添加稻殼基質)、18.93-76.19 mL/g VS(未添加稻殼基質)。以不同種類生物炭(WB、SB、TB)比較其產氣量依序為 24.22 mL/g VS、84.58 mL/gVS、85.75 mL/g VS，看出微生物以生物炭的微孔結構及粒徑大小來影響水解速率、抑制揮發酸與甲烷產率。 |