【循环经济】生物炭如何让农业废弃物不再令人叹息? 2017年05月19日 文／蒋佩伊　文／赵敏　摄影／黄世泽　制表／柯皓翔 ------------------------------------------------------------------------------ 台南市官田区位处嘉南大圳起源，坐拥丰沛水源及沙壤土，农人在广袤的湿地上进行菱角 与稻米轮作。其中菱角耕作面积为324公顷，产量占全国7成，每到菱角季，常可见人们坐 在自家门口剥菱角壳赚外快。 然後，就是恶梦的开始。 根据官田区公所统计，每年约有上千吨的菱角壳被弃置在官田，除了少部分随垃圾车清运 外，更常被任意弃置於田边。数量一多，居民便点把火烧了，造成脏乱与空污不提，有时 火势不小心蔓延，更让消防队员疲於奔命。 2015年9月，官田区长颜能通在一次社区营造课程中接触到「生物炭」，决定组成研发团 队，将菱角壳烧成生物炭，混入堆肥或洒进田中。於是，昔日四处为菱壳打火的消防队转 而开始四处蒐集菱角壳。这一烧竟烧出了一袋袋的官田乌金，不仅能固碳，也顾了官田的 社区经济及认同。 http://imgur.com/ao27iOA.jpg 官田区长颜能通（右）与在地居民庄明照（左）一起检视刚烧出的菱角炭。 菱壳变菱炭，再生循环经济 据国际生物炭倡议组织（IBI）定义，「生物炭」是有机物质在密闭低氧环境中，经加热 分解产生的固态物质。其纤细多孔的结构有极佳吸附力，可封存二氧化碳等温室气体达数 千年之久；在农业应用上，则有显着的净化水质效果，也能改善酸化土质、提升土壤保水 能力；另有研究指，生物炭能增加作物产量。 为因应气候变迁对环境带来的冲击，响应巴黎「千分之四」倡议，新政府上任後，积极发 展「生物炭回归土地」的循环经济，台南官田菱炭、彰化埔盐金碳稻，都巧妙将「农业废 弃物」转化成社区新产业。 官田区长颜能通、在地居民庄明照、成功大学化学系教授林弘萍是菱炭的主要推手。「这 些拢是我一步步走过来的心血，舍不得丢掉啊！」庄明照是官田在地人，被颜能通找进团 队负责菱炭炉研发，站在一排已锈蚀的铁桶前，庄明照说，起初团队没钱，四处找桶子挖 洞、装管，以鼓风机进气露天燃烧，但除了有空污及耗电问题外，成炭量也低，眼前一排 样式、大小不一的桶身，就是研发团队一年多来改良烧炭流程及效率的记录。 http://imgur.com/yOBEf8j.jpg 庄明照一路研发淘汰的铁桶，既使已经锈蚀斑斑他也不愿丢弃。 http://imgur.com/nJ5WytY.jpg 工作人员将预备炭化的菱角壳倒入铁桶中。 国内外可参考的作法不多，庄明照只能与颜能通、林弘萍三人自行摸索、从错中学。将桶 子盲封、架高，让空气自动流入，再试验出最合适的通气孔数及烟囱长度，并配置空污处 理设备、自动灭火系统、集水管线，大幅减少灭火时间，降低2/3用水量，排出的废气也 符合环保标准，且可根据各地需求，弹性调整规模、临时搭建运载。 林弘萍试验，团队的炭化条件已达市面高品质备长炭标准，将菱炭洒进菱角田里，可见作 物在水质酸度及浊度降低的情形下，叶片变得更加茂盛，相较於木材等其他农业废弃物， 菱壳有氨基酸，烧制後会产生阿摩尼亚，放入土壤後，作物在成长初期的叶片会更茂密。 官田区菱角年产量约6800吨，最终实际留在官田的菱角壳约1300吨，可烧制出约90吨的菱 壳炭量，每吨处理费约新台币442元（约13.7美金），焚化处理则要约新台币2462元（约 76.2美金）。更显着的差异在於，菱炭一年可减碳约375吨，效果如同1.1座大安森林公园 ，送进焚化炉每年却会增加885吨的二氧化碳。 http://imgur.com/mek5ysK.jpg 成排的炭化炉可随产量需求附挂延伸。 http://imgur.com/vFSulP6.jpg 刚出炉的菱角炭。 生物炭混入堆肥效益更好 不过农友最在意的还是菱炭对作物「有效还无效？」在自家田地实验的农友、西庄里里长 陈水荣坦承，尚待时间检验；颜能通也强调，菱炭若直接使用，硷性过强，对土壤及作物 的确切影响尚待进一步研究。 此外，官田90吨的菱炭年产量最多只能供应45甲地使用，相较於该区3000甲的土地微不足 道，且这两年菱角价格高，往往整颗不去壳卖入市场，菱壳量锐减，2016年官田只制作了 约20吨的菱炭。 混入堆肥可能是更好的方式，研究团队与农场合作，将菱炭混入堆肥，发现菱炭会提高肥 份的吸附能力、缩短作用时间，整体效益其实比单独使用更好，10吨的菱炭就能做出2500 吨堆肥。 菱炭有很好的除臭能力，农历年前，官田与拔林社区一同推出了「官田乌金」菱炭除臭包 ，贩卖所得作为社区经费；还在官田国中盖了一座名为「官田窑」的菱炭窑，利用烧制菱 炭的热能，一次能制作100人份的餐点供应社区活动。 http://imgur.com/mxSUuvF.jpg 官田与拔林社区一同推出了「官田乌金」菱炭除臭包。 http://imgur.com/miPCiwP.jpg 名为「官田窑」的菱炭窑，利用烧制菱炭的热能，能一次制作100人份的餐点。 藉由上述各项尝试，官田菱炭慢慢从原本专为农业及环保生产的生物炭，转为经过除臭等 生活用途及窑炉燃烧後的副产品。因为利用价值提高，反而相对地使制作菱炭的成本降低 ，同时仍能达到解决菱壳废弃问题及资源循环的初衷。 今年农委会开启《农村再生新农业示范计画》，官田是其中一个申请社区，成员之一、官 田「友善大地」社会企业营运长杨从贵表示，希望未来能在官田成立区域型合作组织，负 责菱炭的量化生产及研发应用。他认为，若要稳定及扩大菱炭的商业模式，必须打破社区 界线，以区域为单位进行整体规划及规范。 未来官田打算建立智慧化通报系统，初步先开放各地通报废弃菱壳数，以安排车辆运载， 也让末端了解有多少菱壳可用，达成菱炭零废弃的目标。 http://imgur.com/PfRPZlK.jpg 居民自力推生物炭，彰化大有社区金碳稻物语 相较官田菱炭刚起步，彰化大有社区2010年就开始将落叶、枯枝炭化，种出「金碳稻」， 是台湾大规模将生物炭应用於田间的开路先锋，但起因竟是一场美丽的误会。 时任环球科技大学环境资源管理系助理教授的张子见参与环保署计画，负责辅导中部八个 县市的低碳社区，他带团队来大有参访时，正好看见居民要运走树枝丢弃，觉得可惜，便 建议他们烧生物炭栽培作物，把垃圾变「黑金」。 张子见跟大有居民说，一袋生物炭可 卖20美金，「我们听成一磅可以卖20美金，以为很赚。」彰化县埔盐乡大有社区发展协会 理事长吴素秋笑说，於是居民整天都认真埋首烧生物炭，自己还担心燻到别人的房子，连 续好几晚难以入眠。 头都洗一半了，居民乾脆撩落去，不断改良生物炭窑提升效率，现在窑已经到了第四代， 早就超过农委会补助的金额。 吴素秋的老公、同时也是大有村村长李广瑾自告奋勇，拿出家里稻田当白老鼠，将生物炭 捣碎，整地前洒在田里，再用耕耘机翻土充分混合，结果当年刚插完秧遇上寒流，其他稻 田受寒害影响，损失惨重，他的秧苗反而安然无恙。 http://imgur.com/Tnhe7Oo.jpg 大有社区成员在整地前将捣碎的生物炭洒入稻田中。（图片提供／大有社区发展协会） 张子见推测这是田间施洒生物炭的好处，有助於强化作物的根系发展，并能增加土壤保温 能力。 李广瑾观察，原本乾燥的土壤加入生物炭後变得较有黏性、呈块状，是健康的现 象。 吴素秋的稻田已取得慈心有机验证，1甲地放3公吨生物炭，种出来的米粒浑圆饱满，没有 稻热病，也没有空包弹，社区居民和消费者吃得健康、美味、安心又环保，如此多重效益 ，就像「金碳稻」的台语谐音「真赚到」。 与大有社区合作多年，张子见对居民的积极表示肯定，利用生物产制过程减少大气中的碳 ，这样的「负碳」概念才是真正的减碳方法，「大有社区不是等到政府大力推广时才做， 而是走在前端，用自己的力量解决问题，让人看到农村再生的契机。」 官民合作，烘谷热能烧生物炭 随着极端气候愈来愈明显，生物炭在农业的应用益受重视，花莲区农业改良场从民国97年 、历时6年研发的「附挂式稻壳连续炭化装置」，是官方农业研究单位与民间农机产业密 切合作的智慧结晶，也可说是目前少数能够有效稳定制造生物炭，同时又具有产业应用潜 力的农业技术。 负责研发的花莲场作物环境课助理研究员倪礼丰解释，「附挂式稻壳连续炭化装置」附挂 在常见的燃糠式乾燥机上，好处是乾燥机本身以稻壳为燃料，取材方便，若要制造生物炭 ，只要利用加热炉的热源进行稻壳炭化即可，过程也不会产生空气污染。由於具有市场潜 力，民国102年技术移转三升农机科技股份有限公司。 这项炭化装置於民国101年5月取得国内新型专利，是目前全台唯一可以同时烘乾稻谷又制 造炭化稻壳的农机，平均每公吨的稻谷约可产生250到300公斤的炭化稻壳。 http://imgur.com/d6rSlXl.jpg 免用油粗糠炉乾燥机附挂稻壳连续炭化装置後，除了能乾燥稻谷，还能制作炭化程度均一 的生物炭。 http://imgur.com/0CvGUvN.jpg 附挂炭化装置的乾燥机制作的炭化稻壳保有完整的形状，具多孔性、保水力及通气性，固 碳效果佳。 倪礼丰说，附挂式装置可降低放置机具的空间成本，制造出来的炭化稻壳优点是炭化程度 均一，能保有原本的形状，而且只具微硷性（pH值小於9），可中和酸化土壤，实际检测 也含丰富的矽和钾肥，适合用作育苗或栽培的介质。相对於市售或农民自己闷烧的炭化稻 壳，属於炭和灰的混合物，硷性较强，并不一定适用於田间。 对於农委会推广让生物炭回归土地的方向，张子见乐观其成，但是建议采「小型化、分散 化、资源就地再利用」，不要集中收运农业废弃物後再制造生物炭，因为运送过程反而会 增加成本和排碳量，「炭化不应只考量商业角度，要从永续发展出发」。 （台南官田菱角炭采访撰文／蒋佩伊；彰化大有社区金碳稻、花莲区农业改良场附挂式稻 壳连续炭化装置采访撰文／赵敏） http://imgur.com/SlsKloN.gif 标签: 循环农业 循环经济 社区经济 生物碳 封碳 负碳 菱角碳 官田 大有社区 附挂式稻壳连续碳化装置 碳化稻壳 ------------------------------------------------------------------------------ 来源网址: https://goo.gl/i7fDG5 --

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