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關注議題

2019

10.14

農業議題

廢棄菇包利用有解,但需要更友善的產經環境

作者:蔡如茵、吳憶茹、馮志峰

 

廢棄菇包再利用模式觀察文章中提及,廢棄菇包若回收處理不當,可能會因颱風或其他因素散落至河海,造成新的環境問題。就菇類產業鏈的發展歷程而言,早已有成熟的太空包製造業者、養菇業者、銷售菇類產品的業者,但是卻相對少有處理廢棄菇包的業者。現行常見廢棄菇包的處理是將菇包收齊並堆置,做為堆肥販售。本文接續過去研究,持續更新台灣菇類產業聚落技術發展的現況,並更聚焦於廢棄菇包的去化技術,希冀能讓各界瞭解廢棄菇包的處理早已有成熟的解決方案,缺乏的是友善的產經環境。

 

現已有成熟可行的廢棄菇包去化技術,有機會成為大規模的處理解方。然而,土地利用制度仍是影響廢棄菇包去化技術發展的關鍵,直接影響產業鏈的發展完整性。

 

廢棄菇包的再利用除了製作堆肥,更具有發展生質燃料的可能

目前使用的一次性菇包(如杏鮑菇用)之廢棄菇包,可透過造粒製成生質顆粒燃料;而含水率較多的菇包(如香菇用)去化則多以堆肥運用為主。(圖 1)

無論是造粒為生質顆粒燃料,或是製作堆肥的處理方式,都必須先降低原料含水率,否則產品的品質不穩定,直接影響後續客戶的購買意願。

過去以堆肥作為處理方式的主要痛點在於需要耗費相當的時間與空間,同時,過程中需要控制發酵的濕度、溫度與時間。發展瓶頸之一為:香菇廢包雖然可以做為堆肥中的碳源,但是香菇廢包含水率高 - 水份約80%到90% - 而所需混合的氮料源又常是同樣含水量高的豬糞或是雞糞,因此,混和後形成含水率高的堆肥原料,不易發酵,連帶造成品質相對不易控制,且費工費時。

然而,在「降低含水率」步驟所需的成本與成品所獲得的收益之間並不對等,易造成收支失衡,影響業者投入研發的意願。此外,廢棄菇包的業者常需自行獨立開發所需使用之設備,且設備之後續維護需由業者自行負擔;在缺乏完整菇類設備產業鏈的支持下,廢棄菇包的處理產業鏈並無法完整建構,已造成養菇產業成為高效生產廢棄菇包、低效去化廢棄菇包的產業。

 

1、生質顆粒燃料與堆肥處理。(A) 生質顆粒燃料;(B) 使用1噸袋裝的生質顆粒燃料;(C) 加入木黴菌堆肥發酵加速降低水份。

 

沒有完善的廢棄菇包去化產業,就不會有完整的養菇產業

廢棄菇包的主要問題在於菇類栽培產季集中,廢棄菇包會一次性的大量產出,造成堆肥製作系統處理不及,進而造成廢棄菇包被堆置並造成環境問題。目前,台中新社地區已經有業者(例如超吉企業有限公司)引用國外設備並配合國內環境進行改良,開發出具商業價值的廢棄菇包去水技術,並已有一定獲利能力,不過距離回收技術研發成本仍需一段時間。

業者技術已可以針對客戶所需料源之含水率做客製化製作,以使得廢棄菇包所製成的產品(例如生質顆粒燃料)可以滿足客戶需求,增加了廢棄菇包去化的可利用性。該技術與傳統堆肥製程相比,可有效減少堆置時間及使用空間(圖 2),並可相對快速去化廢棄菇包,目前的日產能已經達到30公噸/日(含水率低於20%),據業者自行換算已有能力可處理新社地區總廢棄菇包的1/3產量。當收回的廢棄菇包是要製成燃料棒時,當日即可完成烘乾處理。

2、傳統堆肥與業者技術差異比較(註3)

 

業者除持續創造獲利、降低成本之外,亦朝向增加產品價值方向同步發展。在此個案中,業者所採取的相關做法包括:

  1. 料源控管
    選擇製作合法的菇包,廢棄菇包脫袋後,再透過篩選分級使料源均質且品質穩定。(註1)
  2. 善用木黴菌
    ​木黴菌會加速料源腐熟發酵,而發酵所產生的熱,可以加速木屑之水份揮發,以提高堆肥製成生產與降水效率。(註2)
  3. 使用生質顆粒燃料(業者自行由廢棄菇包製得)烘乾廢棄菇包
    直接燃燒由廢棄菇包所製成的生質顆粒燃料以烘乾其他廢棄菇包,如此可以有效降低成本,創造出利潤。
    上述生質顆粒燃料的料源原則上是一次性廢棄菇包,其中的木屑仍含有一定量的纖維素,因此,燃燒熱值足以作為生質燃料。一般在顆粒燃料的造粒製程中,原料含水率必須處於15-20%的狀態並添加黏結劑才能成功製粒(註1),但在本次個案中,業者將一次性廢棄菇包脫袋後,因其含有木質素,故無須添加黏結劑,且木屑大小無須再次歷經粉碎程序,僅需投入滾筒式烘乾機做篩選與分級的降水程序。在木屑經過高溫、高壓的烘乾處理後進行造粒,含有木質素的木屑即能夠自行黏結成型,製程中的粉塵則以循環水集塵方式收集,避免汙染環境。
    所製成的木質顆粒燃料方便儲存、流動性相對高,可用於自動供料系統,也能夠成為許多產業的替代燃料,還具有再開發氣化、碳化、燃燒甚至發電等用途之可能,賦予廢棄菇包再生循環利用的價值。在此個案中,由廢棄菇包製成的生質顆粒燃料,除了可以供應業者自身製程產熱所需,已開始對外銷售,為公司創造營收。
  4. 善用一次性廢棄菇包以及燃燒後的灰份
    將一次性廢棄菇包脫袋後的木屑、燃燒後的灰份(含有鈣成分)摻入含水率較高的廢棄菇包脫袋過程,在烘乾的過程中較容易使含水率較高的廢棄菇包的木屑與塑膠袋分離,如此可減少能源消耗又可獲得穩定的原料。
  5. 提高商品價值(圖 3)
    業者目前的獲利來源包括:
    • 協助菇農處理廢棄菇包時所收取的清運費(以車計價)
    • 向太空包業者或菇農收購不良率黑包(菌種不足的太空包)或是無法出菇的菇包,將其中的木屑分級後重新填充包裝,歷經殺菌、接種、走菌等步驟,製成再生菇包販售
    • 造粒製成燃料棒(生質顆粒燃料)銷售
    • 製作堆肥/土壤改良劑銷售
    • 分離出的塑膠包袋回收再利用

值得一提的是,目前業者已經發展出烘乾程序藉由過篩分離木屑中摻雜的塑膠包袋碎片技術,減少造粒製程半成品中的塑膠混雜物,以提高終端產品的品質,如此可以避免半成品製成燃料棒後,塑膠摻雜物隨之燃燒所產生的物質汙染環境,也避免塑膠碎片混合到堆肥內藉施肥途徑汙染土壤。

3、業者提供的產品圖

 

未來,仍充滿挑戰

雖然新技術已具有可行性,但是仍有選址、成本控制等問題,實際商業發展上仍有其限制。所面臨的挑戰包含:

  1. 土地利用名目與容許容積議題
    菇類產業之產季集中度高,造成廢棄菇包在短時間內大量產出,因此,廢棄菇包處理業者若能位處在產業聚落內或者周邊,則較易在短時間內完成回收並處理。在我國的《土地法》中,各款土地有不同利用名目,而依《都市計畫法》與其各式施行細則中有不同的容許容積。以目前的情況而言,農業用地建造廠房屬於農業設施,又台灣菇類產業聚落常群聚於水源保護區等地,而菇類栽種土地利用名目為農地,必須通過設施許可、操作許可等許可才能設置機械使用。另外,也因為容許容積規定,農地必須空出一定比例的空地,因此,即便有業者具備處理廢棄菇包的技術,但是仍會發生廢棄菇包處理廠房產線有擴增需求時,必須另覓用地而不易規模化發展。
  2. 成本控制
    • 土地成本
      以本次個案業者為例,其較適單位面積為8分地,但同面積的工業用地與農業用地兩者的土地成本不相同;若業者想設廠在工業用地,那麼在運輸成本將會提升,增加的地租將進一步侵蝕到原本的獲利空間,造成業者投入去化技術開發的資源相對減少。
    • 運輸成本
      農業廢棄物處理最符合成本的方式為就近處理,若要將廢棄菇包送往他處集中處理,除運送過程中所排放的二氧化碳不符合環境效益外,衍生的運費也將讓營運成本提高。若廢棄菇包處理廠距離農業產業聚落有一段距離,將可能使得靜脈產業(註4)消化農業廢棄物的潛能無法完全發揮。
    • 終端產品仍處於競爭市場
      在以價格導向為主的情況下,市面上原先就有許多不同來源製成的肥料產品、顆粒燃料,這些產品與廢棄菇包製成的終端產品在市場上成為競爭關係。隨著消費主權意識的升起,未來影響消費者選擇的因素將不是只有價格,具有能對環境友善並促進土地永續發展的產品將可能具有不同的影響力(impact),而可具有價格因素以外的競爭力;惟,目前仍需更多時間以利市場氛圍轉變。
  3. 與周遭的相容性
    廢棄菇包處理過程難免會有異味產生,有時會影響附近住戶及社區與其共生的意願。

 

目前地方政府對於菇農栽植菇類是站在鼓勵的立場,因此,廢棄菇包的數量預期會持續成長,連帶地,廢棄菇包的去化產業存在與否也將越顯重要;倘若能解決上述所提及的挑戰,將會為我國菇類產業帶來新機會。

 

改變產經環境,永續養菇產業

甫通過《工廠管理輔導法》修正,開啟特定工廠登記納管的時代,配合落日條款、回饋金和土地與建物合法化等輔導措施,有望為農地工廠解套。

廢棄物再利用的處理並非就沒有新的問題發生,農地工廠目前最大的爭議在於「汙染」的解讀問題,目前的政策為低汙染工廠在配合相關輔導措施後可以就地合法,高汙染工廠則輔導遷廠或關廠;然而因農地具有不可回復性,一旦受到汙染就難以回復,但是「高汙染」與「低汙染」究竟要如何認定、由誰認定,是目前最大的爭議之一(註5)。

就台灣整體養菇產業的發展而言,可以進一步思考:如何讓廢棄菇包的去化技術更成熟發展?如何形成新的商業模式?若透過管理物質流的方式串聯養菇產業與其他產業,那麼整體產業環境以及社群間的共生才有可能落實。

顯然,目前廢棄菇包的處理已有相當技術,但土地運用問題則是關鍵因素之一;土地問題除了會直接影響廢棄物處理業者的成本結構外,也將影響整個養菇產業的發展。未來,除了應善用適格的土地,如閒置的軍用地、長期閒置的工業用地或廟宇用地等地目之外,也必須正面解決運輸成本的問題。

養菇產業要永續發展必須有新的價值創造模式,包含廢棄菇包的處理都需要有不同以往的邏輯,除了必要性的補貼之外,應持續讓業者理解不論成本有無持續降低的可能,長遠的解決之道都是提升獲利。當前,業者有意願投入廢棄菇包的處理,以讓整體菇類產業無後顧之憂,但是,若產經環境仍無法正視業者所面對的問題,那麼,很難想像菇類產業可以持續成長。

另外,就廢棄菇包處理業者本身而言,除既有模式以外,也必須開拓新的市場,加速拓展終端產品的銷售以及價值的移轉,例如,碳權交易、生質能示範工廠、技術輸出等模式也都是值得思考的方案。在循環經濟快速發酵的時刻,將廢棄菇包處理技術變成賺取外匯的技術手段,拓展廢棄菇包處理技術的價值,不失為另一個發展的可能。

 

參考資料:

(註1)林法勤,生質顆粒燃料製造手冊,國立臺灣大學森林環境暨資源學系,2012年11月30日,http://ntucae.blog.ntu.edu.tw/2012/11/30/h69/ (最後瀏覽日期:2019年9月19號)。

(註2)蔡宜峰、陳俊位,農業廢棄物資源化微生物之研究,農業生技產業季刊健康農業NO.32,2012年。

(註3)林凱隆、邱應志、張章堂、鄔家琪,木屑與香菇太空廢包堆肥化可行性評估,第三屆台灣環境資源永續發展研討會,第C-58~C-75頁,2001年,http://www.tasder.org.tw/meeting/2001/C-5%E6%9E%97%E5%87%B1%E9%9A%86.pdf (最後瀏覽日期:2019年9月23號)。

(註4)靜脈產業亦即「資源再生利用產業,以保障環境安全為前提,以節約資源、環境保護為目的,運用先進的技術,將生產和消費過程中產生的廢物轉化成可再利用的資源和產品。」見黃烈啟,從靜脈產業觀點看農業資源循環利用營運模式,宇智顧問,2019年1月30日,http://www.phycos.com.tw/articles/248  (最後瀏覽日期:2019年9月18號)。

(註5)陳文姿,《工廠管理輔導法》三讀 農地工廠2.0上路修法重點解析,環境資訊中心,2019年6月27日,https://e-info.org.tw/node/218570 (最後瀏覽日期:2019年9月18號)。

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