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Oct. 08 2019

循環農業零廢棄,科技轉化新價值(特別企畫)

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  • 佔地約120公頃的宜蘭頭城農場,擁有自然溪流和茂密青翠的林相,以及有機種作的稻田、果園和蔬菜園等,農場主人卓陳明當初種植這片山林時,原本單純想「想種菜給自己吃」,隨著農場規模漸漸擴大,成為環境教育的理想處所,其重視自然生態及永續農場的經營特色,被花蓮農改場列為循環農業示範農場之一。(攝影:林韋言)

  • 卓陳明「卓媽媽」經常一大早就會來到農場內的有機菜園關心作物的成長狀況。她有一群得力助手,例如:國外留學回來的林宏達經理為民眾導覽農場生態及帶領環境體驗課程;曾為設計師的莊幼惠教導如何善用廢棄物製成文創品;原本慕名前來農場取經的瑞士廚師David,後來則成為農場內綠色廚房食農大廚,以當季在地食材做出美味料理。他們對於農場所推動的農業循環、食物循環與生態循環三大面相投注相當大的心血。(攝影:林韋言)

  • 卓陳明將果皮殘渣倒入廚餘處理機中。由於遊客在享用農場內種植的蔬果作物食材後,同時也產生許多廚餘或剩食問題,部分廚餘可用於農場禽畜動物飼養之用,其他則是應用花蓮農改場研發的廚餘雙槽處理機將廚餘細碎化、瀝油瀝水、攪拌乾燥,每日可將1.5公斤廚餘製作成約0.5至1公斤無味的粉狀堆肥,將之與有機質肥料混拌後則再度施用於農場的土壤中,提供作物生長的養分,達到循環利用效益。(攝影:林韋言)

  • 永隆畜牧場的「胡蘿蔔豬」頗具特色,受到市場及許多消費者的青睞。農場主人張勝哲善用資訊管理長才及靈活創意,以飼料配方如胡蘿蔔、菇類、地瓜葉、橄欖等飼育,既幫助消化一些生產過盛、或因賣相不好而成廢棄物的農產品不致浪費,所養的豬隻也變得更健康、肉質軟嫩可口、又具營養價值。(攝影:林韋言)

  • 農委會沼氣發電推動計畫辦公室主任李志杰博士站在脫硫設備前面向張勝哲講解脫硫設備的原理及重要性。他說目前沼氣發電相關技術已較成熟穩定,脫硫設備可以避免發電機組容易被硫化氫腐蝕而故障的弊端,在運作及維護上更加令人安心。目前沼氣脫硫設備可以達到365天連續運轉不需停機保養,而且體積及建置成本只有傳統洗滌塔的三分之一,又更省水、省電,對於硫化氫(H₂S)、硫醇類(R-SH)、氨氣(NH₃)、二氧化碳(CO₂)等皆可達到非常穩定的去除率,對於目前沼氣發電的發展有很大助益。(攝影:林韋言)

  • 從高空鳥瞰,永隆畜牧場沼氣發電及廢水池處理設備,一覽無遺。沼氣發電時,會將畜牧糞尿作固液分離及厭氧發酵等處理,厭氧發酵對於有機質去除率可達80%以上,提升排放水質。經過厭氧發酵所產生的沼氣可供發電及牧場供熱設備使用,剩下的沼液與沼渣則可回歸農地成為土地養份。(攝影:林韋言)

將近80歲、熟人慣稱「卓媽媽」的卓陳明,走起路來依然健步如飛,更生猛地開著吉普車載我們穿梭在頭城農場的山間小道上,一邊導覽介紹自己創辦的農場、一邊說道:「我這一輩子很大的轉變,就是買下這片山頭,這是40歲那年我送自己的生日禮物。」她說自己很喜歡「古早時代」的農村生活,小時候常常在農閒時到三個姑姑家輪流串門子,姑姑們會送許多農作物或水果等,讓她綁在竹竿上扛回家,很有人情味。

「我那個年代物資很缺乏,養成我喜歡簡單、樸實、惜物的觀念,可以用的東西,我都捨不得丟,所以現在農場內的很多資源都是循環再利用,絕對不會給它浪費!」她指了指園區內許多枯枝倒木說道:「這些除了可以拿來當作柴燒窯的燃料,也配合花蓮農改場導入的生物炭技術,可以用來做為除臭、土壤改良、甚至盆栽體驗等用途。」包括果皮、動物糞便等都可以進行發酵做成有機肥,生成有機菜田後再循環運用。

佔地約120公頃的宜蘭頭城農場,擁有自然溪流和茂密青翠的林相,以及有機種作的稻田、果園和蔬菜園等,農場主人卓陳明當初種植這片山林時,原本單純想「想種菜給自己吃」,隨著農場規模漸漸擴大,成為環境教育的理想處所,其重視自然生態及永續農場的經營特色,被花蓮農改場列為循環農業示範農場之一。(攝影:林韋言)

惜物環保,從休閒到有機循環農場

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卓媽媽的人生經歷相當傳奇,曾經是國小升學班老師,之後投身成衣產業成為業界少見的女老闆,1970年時為了實現兒時農村生活夢想,買下宜蘭頭城大約120公頃的山林土地,歷經多年整建及種作,1994年正式成立頭城休閒農場。

多年來,卓媽媽集結了許多優秀、喜愛農場生活的「孩子們」在農場工作,曾在國外留學擁有企管碩士(MBA)學位的企畫經理暨環教專職人員林宏達、擁有「化腐朽為神奇」巧手的董事長秘書莊幼惠、以及瑞士食農大廚David,都是她的得力助手。

林宏達導覽起農場的自然生態、有機及循環農業的運用,如數家珍。「頭城農場是臺灣第一批接受休閒農業輔導的業者之一,在經營設計和農場資源的運用上,都朝有機、多元生態及物資循環的永續發展。」他介紹,農場內有30畝的有機蔬菜園、水稻體驗區、迴圈再利用的堆肥廠、綠籬草毯、昆蟲旅館、動物區、蝴蝶園、體驗教育區、烘培窯及控窯場等。他指著種滿了綠蘿種類、原生野花的生態綠籬暨原生野花草毯圃說道,「這個草毯的生態十分豐富,10分鐘內用網子可以捕捉到30幾種昆蟲呢!」這個草毯是花蓮農改場輔導建議栽種的。

花蓮區農業改良場副場長楊大吉表示,頭城農場成立之初即與改良場在農業試驗與示範上密切合作,並逐步打造成為有機休閒農業。為將循環農業資源循環的概念落實與深耕,因此藉由盤點農場內農林畜可用資源以及將相關循環技術導入與串接,形成完整的農業循環、食物循環和生態循環,讓遊客及社會大眾於休閒旅遊時亦同時了解循環農業的概念。例如導入生物炭技術、使用蔬果廚餘機產生堆肥原料、打造利於生態循環的昆蟲旅館(獨居蜂別墅),並且建議栽種草毯,依據生態系統之食物鏈原理,營造可吸引防治農作物害蟲的捕食性或寄生性天敵及授粉昆蟲等有益生物棲息的環境,讓農場在生產和生態上達到資源利用效率極大化、廢棄物減量甚至零廢棄的運作模式。

在農場中處處可見循環農業的創意與用心。例如:莊幼惠善用廢棄資材製作各種實用又美觀的創意生活品,如廢玻璃瓶製成的搖鈴、使用生物炭及廢棄木材製成草毯畫框、用竹編和液肥等製成的大地之籽等;瑞士食農大廚David的綠色廚房,使用農場產出的有機農產品以創意巧思烹調成宛如園藝造景的美食拼盤。

與一般單純生產農作物販售經營的農場不同的是,頭城農場是以環境教育做為主要經營目的。林宏達經常帶領各種團體導覽農場自然生態及特色,以往導覽解說時較為零散、不太會將農場內的資源特色做串連,經過花蓮農改場的輔導協助後,可以更加系統地善用農場資源,規劃生產、生態、生活「三生一體」的環境教育課程,以及依不同季節時令來規劃食農教育體驗遊程。

林宏達說:「有了循環農業系統化的核心價值,讓我們脈絡更清楚,更知道如何改善及運用現有的農場資源,達到農業循環、食物循環和生態循環的目標。」

卓陳明「卓媽媽」經常一大早就會來到農場內的有機菜園關心作物的成長狀況。她有一群得力助手,例如:國外留學回來的林宏達經理為民眾導覽農場生態及帶領環境體驗課程;曾為設計師的莊幼惠教導如何善用廢棄物製成文創品;原本慕名前來農場取經的瑞士廚師David,後來則成為農場內綠色廚房食農大廚,以當季在地食材做出美味料理。他們對於農場所推動的農業循環、食物循環與生態循環三大面相投注相當大的心血。(攝影:林韋言)

卓陳明將果皮殘渣倒入廚餘處理機中。由於遊客在享用農場內種植的蔬果作物食材後,同時也產生許多廚餘或剩食問題,部分廚餘可用於農場禽畜動物飼養之用,其他則是應用花蓮農改場研發的廚餘雙槽處理機將廚餘細碎化、瀝油瀝水、攪拌乾燥,每日可將1.5公斤廚餘製作成約0.5至1公斤無味的粉狀堆肥,將之與有機質肥料混拌後則再度施用於農場的土壤中,提供作物生長的養分,達到循環利用效益。(攝影:林韋言)

沼氣發電正向循環,建立品牌「從牧場直達餐桌」

以往很多養豬畜牧場常因為豬隻糞尿排泄廢水或惡臭處理不當,遭到鄰居抗議,嚴重者甚至會遭罰。近年來,台灣積極推動沼氣發電,升級傳統豬圈飼養方式,將以往畜牧時令人困擾的生質廢棄物(如廚餘或動物糞尿排泄物等「沼氣」),經厭氧分解及發酵後可產生能源來沼氣發電,大為改善環境惡臭及改善廢水處理問題,更將豬糞變綠金了。

工業技術研究院能源與環境技術推廣部經理、同時也是農委會沼氣發電推動計畫辦公室主任李志杰博士表示:「沼氣發電可以減少甲烷排放,達到溫室氣體減量的效果。如果養豬場可以同時提供我們綠能,提供我們友善環境的價值,基本上這個產業要永續發展,它的價值一定會更高。」彰化縣的永隆畜牧場是他認為足以當作沼氣發電及畜牧業多元化經營的參考標的。

張勝哲是彰化縣永隆畜牧場的第三代負責人,他曾留學英國獲得資訊及MBA(工商管理碩士)雙碩士,曾經在科技業工作,幾年前他回鄉接掌家族事業,致力結合PMP(國際專案管理師)科學管理,並依循自然節氣以當季無毒農產或在地品相不佳遭棄的食物廢料如胡蘿蔔、菇類、地瓜葉飼育,提供健康與美味豬肉,創造農產友善循環,是令人稱道及學習的科技青農。2015年時,他更成立「花田喜彘」品牌,強調「從安全直達美味」及「牧場直達餐桌」的理念,肉品深受許多米其林星級餐廳、名廚及消費者的喜愛。這兩年,他更大刀闊斧不惜鉅資投入沼氣發電的行列。

「沼氣發電很重要,可以把沒用且有污染的東西,轉成有用的能源。」張勝哲表示,剛開始農場規模不大,考量到可能會虧本的問題,並非一頭栽進,隨著農場擴大及花田喜彘品牌推廣,加上李志杰博士及相關單位人員的訪視、技術評估、廠商媒合及行政流程輔導等,認同「無論農場規模大小,都會面臨畜牧排放廢水處理問題」,若想要永續經營並走出自己的品牌,沼氣發電是一個可以「正向循環」的理想方式。

不過,永隆畜牧場第二代張永良、也是張勝哲的爸爸則擔心,一下子投入太多,包括政府政策的機動性、沼氣發電使用上不穩定、管路堵塞與經常損壞的弊端,以及發電後賣給台電的價格及配套措施等,是否都能讓農民安心?

李志杰博士相當讚許張勝哲的理念及魄力,也了解張爸爸擔心的環節。他表示,早期沼氣發電的技術較不成熟,也沒有配備脫硫設備,才會導致發電機組容易被硫化氫腐蝕而故障,現在相關技術已較成熟穩定,也有脫硫設備輔助,永隆牧場的條件符合沼氣發電的設置標準,又有建立「花田喜彘」自己的品牌,可做為臺灣畜牧場發展沼氣發電及多元化經營參考的模範。

如果從最基本的需求來看,由於農委會有獎勵補助沼氣發電,加上厭氧發酵產生的沼氣可做為躉售或自用發電及場內供熱需求,沼液與沼渣又可回歸農地使用,既減少畜牧環境臭味、解決廢水改善問題,又能減少電費及水污費,沼液沼渣還可再利用,算是一舉數得的做法。

「農業就是要整合、集思廣義,遇到對的人、對的方向,就值得走下去。」張勝哲表示,李博士提供他走向沼氣發電循環農業,過程中他也將原有畜牧場的空間及相關設備做了改善,整體環境也變得更好,很多鄰近的畜牧業者看到他做得不錯,也會想要跟著做。

永隆畜牧場的「胡蘿蔔豬」頗具特色,受到市場及許多消費者的青睞。農場主人張勝哲善用資訊管理長才及靈活創意,以飼料配方如胡蘿蔔、菇類、地瓜葉、橄欖等飼育,既幫助消化一些生產過盛、或因賣相不好而成廢棄物的農產品不致浪費,所養的豬隻也變得更健康、肉質軟嫩可口、又具營養價值。(攝影:林韋言)

農委會沼氣發電推動計畫辦公室主任李志杰博士站在脫硫設備前面向張勝哲講解脫硫設備的原理及重要性。他說目前沼氣發電相關技術已較成熟穩定,脫硫設備可以避免發電機組容易被硫化氫腐蝕而故障的弊端,在運作及維護上更加令人安心。目前沼氣脫硫設備可以達到365天連續運轉不需停機保養,而且體積及建置成本只有傳統洗滌塔的三分之一,又更省水、省電,對於硫化氫(H₂S)、硫醇類(R-SH)、氨氣(NH₃)、二氧化碳(CO₂)等皆可達到非常穩定的去除率,對於目前沼氣發電的發展有很大助益。(攝影:林韋言)

農廢變黃金,農能共構的產業願景

畜產試驗所所長黃振芳分析,臺灣農業每年約產出500萬公噸的農業類剩餘資材,若無法有效利用,就會造成浪費與污染。目前政府除了要解決農廢問題,更進一步實施「農業資源循環暨農能共構之產業創新」,將現行農業廢棄物,透過科技,轉化為可利用的農業資材,重新投入農業生產活動中,也就是「循環農業」,最終達成零排放、零廢棄物、零污染的目標發展。

黃振芳舉出目前臺灣研究團隊在農業資源循環及農能共構的豐碩成果,包括:材料化、飼料化、肥料化、能源化,以及其他如建置循環農業示範區、魚菜共生系統等,綜合以上面向的運用,亦即稻草桿、竹屑、木屑、牡蠣殼、菱角殼、茶渣、果皮渣、菇類剩餘資材等,都可以再製或運用成為農地地膜、包材、飼料、美白保養及文創產品。更甚者,農林剩餘資材可以製作成生質燃料顆粒,畜牧糞尿、廢水及農業剩餘資材等還可沼氣發電,成為能源。黃振芳表示,「臺灣在循環農業的起步雖然沒有很早,但已經迎頭趕上一些先進國家,未來希望能步出國門,與其他國家交流,讓臺灣在循環農業的努力及亮點被看見。」

從高空鳥瞰,永隆畜牧場沼氣發電及廢水池處理設備,一覽無遺。沼氣發電時,會將畜牧糞尿作固液分離及厭氧發酵等處理,厭氧發酵對於有機質去除率可達80%以上,提升排放水質。經過厭氧發酵所產生的沼氣可供發電及牧場供熱設備使用,剩下的沼液與沼渣則可回歸農地成為土地養份。(攝影:林韋言)

 

 自然平衡,農業永續

(農委會特別企畫)

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