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(分享)【循環經濟】生物炭如何讓農業廢棄物不再令人嘆息?

文/ 蔣珮伊 文/ 趙敏 攝影/ 黃世澤

台南市官田區位處嘉南大圳起源,坐擁豐沛水源及沙壤土,農人在廣袤的溼地上進行菱角與稻米輪作。其中菱角耕作面積為324公頃,產量佔全國7成,每到菱角季,常可見人們坐在自家門口剝菱角殼賺外快。

然後,就是惡夢的開始。

根據官田區公所統計,每年約有上千噸的菱角殼被棄置在官田,除了少部分隨垃圾車清運外,更常被任意棄置於田邊。數量一多,居民便點把火燒了,造成髒亂與空污不提,有時火勢不小心蔓延,更讓消防隊員疲於奔命。

2015年9月,官田區長顏能通在一次社區營造課程中接觸到「生物炭」,決定組成研發團隊,將菱角殼燒成生物炭,混入堆肥或灑進田中。於是,昔日四處為菱殼打火的消防隊轉而開始四處蒐集菱角殼。這一燒竟燒出了一袋袋的官田烏金,不僅能固碳,也顧了官田的社區經濟及認同。

 

菱殼變菱炭,再生循環經濟

據國際生物炭倡議組織(IBI)定義,「生物炭」是有機物質在密閉低氧環境中,經加熱分解產生的固態物質。其纖細多孔的結構有極佳吸附力,可封存二氧化碳等溫室氣體達數千年之久;在農業應用上,則有顯著的淨化水質效果,也能改善酸化土質、提升土壤保水能力;另有研究指,生物炭能增加作物產量。為因應氣候變遷對環境帶來的衝擊,響應巴黎「千分之四」倡議,新政府上任後,積極發展「生物炭回歸土地」的循環經濟,台南官田菱炭、彰化埔鹽金碳稻,都巧妙將「農業廢棄物」轉化成社區新產業。官田區長顏能通、在地居民莊明照、成功大學化學系教授林弘萍是菱炭的主要推手。「這些攏是我一步步走過來的心血,捨不得丟掉啊!」莊明照是官田在地人,被顏能通找進團隊負責菱炭爐研發,站在一排已鏽蝕的鐵桶前,莊明照說,起初團隊沒錢,四處找桶子挖洞、裝管,以鼓風機進氣露天燃燒,但除了有空污及耗電問題外,成炭量也低,眼前一排樣式、大小不一的桶身,就是研發團隊一年多來改良燒炭流程及效率的記錄。

 

國內外可參考的作法不多,莊明照只能與顏能通、林弘萍三人自行摸索、從錯中學。將桶子盲封、架高,讓空氣自動流入,再試驗出最合適的通氣孔數及煙囪長度,並配置空污處理設備、自動滅火系統、集水管線,大幅減少滅火時間,降低2/3用水量,排出的廢氣也符合環保標準,且可根據各地需求,彈性調整規模、臨時搭建運載。林弘萍試驗,團隊的炭化條件已達市面高品質備長炭標準,將菱炭灑進菱角田裡,可見作物在水質酸度及濁度降低的情形下,葉片變得更加茂盛,相較於木材等其他農業廢棄物,菱殼有氨基酸,燒製後會產生阿摩尼亞,放入土壤後,作物在成長初期的葉片會更茂密。官田區菱角年產量約6800噸,最終實際留在官田的菱角殼約1300噸,可燒製出約90噸的菱殼炭量,每噸處理費約新台幣442元(約13.7美金),焚化處理則要約新台幣2462元(約76.2美金)。更顯著的差異在於,菱炭一年可減碳約375噸,效果如同1.1座大安森林公園,送進焚化爐每年卻會增加885噸的二氧化碳。

成排的炭化爐可隨產量需求附掛延伸。

 

生物炭混入堆肥效益更好

不過農友最在意的還是菱炭對作物「有效還無效?」在自家田地實驗的農友、西庄里里長陳水榮坦承,尚待時間檢驗;顏能通也強調,菱炭若直接使用,鹼性過強,對土壤及作物的確切影響尚待進一步研究。此外,官田90噸的菱炭年產量最多只能供應45甲地使用,相較於該區3000甲的土地微不足道,且這兩年菱角價格高,往往整顆不去殼賣入市場,菱殼量銳減,2016年官田只製作了約20噸的菱炭。混入堆肥可能是更好的方式,研究團隊與農場合作,將菱炭混入堆肥,發現菱炭會提高肥份的吸附能力、縮短作用時間,整體效益其實比單獨使用更好,10噸的菱炭就能做出2500噸堆肥。菱炭有很好的除臭能力,農曆年前,官田與拔林社區一同推出了「官田烏金」菱炭除臭包,販賣所得作為社區經費;還在官田國中蓋了一座名為「官田窯」的菱炭窯,利用燒製菱炭的熱能,一次能製作100人份的餐點供應社區活動。

 

藉由上述各項嘗試,官田菱炭慢慢從原本專為農業及環保生產的生物炭,轉為經過除臭等生活用途及窯爐燃燒後的副產品。因為利用價值提高,反而相對地使製作菱炭的成本降低,同時仍能達到解決菱殼廢棄問題及資源循環的初衷。今年農委會開啟《農村再生新農業示範計畫》,官田是其中一個申請社區,成員之一、官田「友善大地」社會企業營運長楊從貴表示,希望未來能在官田成立區域型合作組織,負責菱炭的量化生產及研發應用。他認為,若要穩定及擴大菱炭的商業模式,必須打破社區界線,以區域為單位進行整體規劃及規範。

未來官田打算建立智慧化通報系統,初步先開放各地通報廢棄菱殼數,以安排車輛運載,也讓末端了解有多少菱殼可用,達成菱炭零廢棄的目標。

 

資料來源:https://www.agriharvest.tw/theme_data.php?theme=article&sub_theme=article&id=612

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