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竹產業與菇產業循環資源再利用技術輔導實例

2019-03-26

 

徐英綺 工程師

工業技術研究院 中分院


農業循環資源再利用並非新興觀念,從過往農民焚燒稻草,以草木灰進行土壤改良,使用禽畜糞作為有機堆肥,牛糞作為燃料等等,皆為循環經濟資源再利用的體現。而今大規模生產,「農業剩餘資材」之產量也高於以往,應如何高值化循環再利用,並將製程產業化與形成商業運轉模式,則是產業發展方向與目標。

圖1 工研院中分院竹產業與菇產業循環資源再利用技術輔導。

本團隊進行農林剩餘資材再利用輔導,其目標為使剩餘資材有利可圖,因此將依據在地產業特性與需求,提供剩餘資材再利用建議,以在地利用降低運輸成本創造收益。圖1為本團隊循環資源再利用輔導實例,挑選部份重點進行輔導成果說明:

圖2 工研院中分院與禾生菇蕈場竹屑種菇試驗(a)竹屑走菌試驗,淺色為混合不同比例竹屑,深色為對照主以木屑為基質(b)菌絲走箘深度試驗(c)實際瓶種試驗。

圖3(a)廢菇包造粒測試(b)菇包生質燃料試燒測試。

  1. 廢竹再利用作為菇類栽培機質:南投竹山之竹產業廢料隨著金紙業外移,導致竹廢料僅能堆置場內而影響生產。進行當地產業特性需求盤點,南投亦為菇類重要產地之一,而菇農多使用木屑作為栽培基質,而經文獻顯示竹子的纖維素與半纖維素等含量特性與木相近[1,2],且於許多實驗測試顯示竹屑可利用於種菇[1,2,3,4],因此本團隊輔導竹山竹產業者在地菇場-禾生菇蕈場合作,將廢竹屑混入菇包取代部分新鮮木屑作為栽種菇類的基質,進行走菌試驗與實際瓶種,如圖2,初步結果顯示竹屑具備良好種菇特性相關種植參數最佳化仍持續進行研發,本團隊將建立廢竹品管流程與產銷制度,使竹山廢竹經過破碎篩選等處理,以符合南投當地菇農所需之栽培機質規格。經處理後竹屑將具備2,000 元/噸之產值,竹山地區廢竹預估具備每年1,680 萬元效益。
  2. 新鮮竹屑多元應用於菇類栽培機質:國內菇產量日益提升,對木屑需求升高,但林木資源受到重視,造成國外木屑成本逐年提高,木屑目前每公斤2-3 元/kg,木屑缺乏自產能力,造成菇產業產能與成本缺乏國際競爭性。然而台灣具備17萬公頃竹林[5],竹林資源鮮少利用,若以輪伐期5 年計算,使用21 %之竹林資源即可供應全台菇產業所需栽培機質,充足竹屑供應可提高菇類栽培量,提高菇類產能;而竹農透過銷售竹屑,每公頃可獲利25萬元。因此本團隊將進行竹屑供應相關經濟效益分析,並媒合竹農與菇農進行量產測試,與輔導進入商業運轉
  3. 廢菇包能源化再利用:廢包處理為菇產業發展困境之一,國內廢菇包每日產量約1,200- 1,500噸,此龐大量體,需找到對應需求才能得到壓力舒緩。而廢棄菇包主要成份為木屑,經實測熱值可達4,200-4,900 kcal/kg,具低硫高熱值之特性,可運用於工業鍋爐使用。而目前國內對於木顆粒燃料需求龐大,2017年進口217萬噸木質顆粒、35萬噸棕梠殼,因此使廢棄菇包進行燃料應用,將可供應能源龐大需求缺口,達到廢棄菇包高值化可快速去化之目的。本團隊輔導龍璞綠能企業股份有限公司,利用廢熱進行廢棄菇包乾燥,將乾燥廢棄菇包製成生質燃料顆粒,預計可每月生產3,000噸菇包生質燃料,年收益約9,300萬元。本團隊協助媒合菇場供應料源,並進行燃料特性檢測與造粒測試,將造粒產生菇包生質顆粒進行試燒,經長時間燃燒過程燃燒狀態穩定,經實測每噸菇包生質燃可產生5.7 噸蒸氣,污染物排放SOx 3.7 ppm、NOx 77 ppm,皆符合108年7月執行之固定污染源排放標準,顯示菇包生質燃之潛力與優勢

 

參考資料

1. 陳錦桐、葉若鋆,(2017),竹屑應用於菇類栽培,林業研究專訊,Vol. 24 No. 4,14-18。

2. 陳錦桐、石信德,(2014),菇類栽培環保新資材-竹屑利用,農業試驗所技術服務季刊,98期,1-6。

3. Yamauchi, M., Yamada, S.M., Hara, H., Taib S.M., Rezania, S., Din, M.F.M., Hanafi, F.H.M. (2018) Cultivation of oyster mushroom (Pleurotus ostrreatus) on fermented moso bamboo sawdust. Journal of King Saud University-Science.

4. 陳養,(2006),毛竹屑栽培黑木耳的應用研究,現代農業科技,9月刊,49-50。

5. 顏添明、胡曉琅、李九先,(2003),竹山地區孟宗竹林竹材之經濟分析,林業研究季刊,25,25-36。