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你以為豬舍都又臭又髒嗎?打造養豬場的循環經濟,豬有尊嚴,連豬糞大家都搶著要

文:循環台灣基金會

國宴,向來是對外展現國家「食力」的重要舞台,蔡英文就職當晚,就用8道本土菜餚款待外賓。其中第3道「爐烤快樂豬」,來自雲林一家科學化養豬場,裡面每一頭豬都是聽莫札特長大的,而且通通不吃廚餘,全吃優格與飼料,蔡英文選舉前還曾親手餵過這些可愛的小豬。

因而,牠們個個健健康康,完全不靠抗生素維生。不僅如此,豬隻們一輩子只洗過一次澡,唯一的那次,就是屠宰之前。更神奇的是,走過豬舍一輪,身上只有豬味,沒有臭味。分離出來的大小便,則拿去沼氣發電,供給農場自用。

這樣,牧場主人就再也不擔心被環保局開罰了,而且母豬受到溫柔對待後,生產力大增,讓主人笑呵呵,饕客也吃得更安心。


(小英總統親手餵食的雲林快樂豬。來源:蔡英文臉書)

傳統養豬方法  該轉彎了

如果說牠們是「快樂豬」,那其他的豬都是怎麼過活的呢?相信很多人都有經驗,每當行經豬圈時,總要暫停呼吸、加速通過;逃不掉的鄰居,只好天天敲門抗議,或是暗中向環保局檢舉。

豬圈會臭氣沖天,與人類養豬方法大有關係。在那幽閉的空間裡,豬隻們餓了就吃、吃了就撒、撒了就睡,不僅倒在糞堆裡入眠,還會喝到自己的尿。農民只好每天沖沖洗洗,卻仍掩蓋不了臭味。沖掉的屎尿沒處去,只好趁著月黑風高排到河裡,一不小心卻接到環保局罰單。


(傳統養豬方法,豬隻吃喝拉撒睡均在同一處。來源:James Hill (CC BY-NC-ND 2.0))

為了整頓亂象,1993年農委會畜產試驗所開始推廣三段式廢水處理法,並輔導、補助養豬戶設置沼氣發電機。三階段是指,豬糞尿廢水經「固液分離」、「厭氧發酵」、「好氧發酵」三個程序,並且達到法定標準後才能放流。而豬糞尿經微生物發酵分解後,會變成沼氣、沼渣、沼液,亦即氣、固、液體三態。

沼氣中含有甲烷,也就是天然氣,可直接燃燒使用或推動渦輪發電。沼渣、沼液富含有機質,可作為堆肥原料或土壤改良劑。

可是20多年過去了,當初補助的沼氣發電機大多數已經停擺,這是因為沼氣的成分中含有硫化氫,會腐蝕發電機引擎,而早期脫硫技術並不成熟,農民也不具備維修保養的專業,機器壞掉之後,幾乎沒有人願意再花錢維修,甚至造成許多農民對沼氣發電留下壞印象。

另一方面,養豬戶平時抽取免費地下水沖洗環境,大幅稀釋了豬糞尿的有機質,加上若未確實將厭氧發酵容器密閉,使沼氣外洩,不僅白忙一場,還會增加溫室氣體。

混和生質廢棄物  豬糞升級變黃金

其實不說台灣,生質能源大國如德國、瑞典、丹麥也曾面臨禽畜糞尿有機質不足,導致沼氣產生率不佳的問題,但是他們都調和各種生質廢棄物共同消化,增加沼氣產生率,以及提升沼渣、沼液的品質。

如德國約有8成的沼氣工廠設在農場裡面,將禽畜糞與農業廢棄物共消化;瑞典有半數沼氣工廠將生質廢棄物、下水道汙泥當作共同料源;丹麥混和了農業廢棄物、食品廢棄物、生熟廚餘、下水道汙泥等。如今,人口8200萬的德國,有1萬20座沼氣工廠;人口960萬的瑞典,有264座;人口560萬的丹麥,有154座; 而台灣,僅有23座。


(瑞典、丹麥等能源大國,均用生質廢棄物混合禽畜糞以增加沼氣產生率。來源:USDA (CC BY 2.0))

雖然令人喪氣,不過台灣仍然具有潛力。循環台灣基金會統計台灣生質廢棄物,2015年豬、牛、雞的糞尿量約有1543萬公噸、農業廢棄物625萬公噸、經環保單位處理的家戶廚餘192萬公噸,合計約2360萬公噸。若加上未被正式統計的餐飲業廚餘、食品加工廢棄物、人類水肥、下水道污泥等,將遠遠超過這個數字。

只是,現階段台灣的生質廢棄物大多採「去化」一途,殊為可惜;唯一例外,就是拿來餵豬的廚餘。不過想一想,人們把一整天的廚餘裝著,等到垃圾車來時拿出去倒,接著清潔隊送往轉運站,廠商再載去牧場,若是夏天可得熬過近40度高溫,裡面還可能含有牙籤、塑膠袋、保鮮膜等,免不了摻有豬肉,最後就一股腦被同伴吃下去。

為了杜絕後患,政府便規定廚餘一定要高溫殺菌,又花上億預算添加抗生素及施打口蹄疫苗。相反的,歐美均嚴禁將接觸過肉品的廚餘拿去餵牲畜,台灣10餘年前也曾禁止過,但因豬農抗議成本升高,政策只好回到原點。

循環台灣基金會認為,如果不採取去化處理及將廚餘餵豬,而是將上述禽畜糞尿、農業廢棄物、廚餘等生質廢棄物,僅僅回收5成來厭氧消化,就可供建置160座集中型生質能中心、帶來640億元建廠投資商機、創造5000個在地工作機會,後續還有販售電力及肥料收入。另就環境面而言,可以減少廢水排入河川、避免惡臭產生等。

幾招方法  達成養豬業的循環經濟

值此亟須轉型的時刻,台灣必須重新設計養豬方法,一方面改善豬肉品質、提高豬隻育成率,另一方面也消化掉棘手的廢棄物、增加環境與經濟效益。像快樂豬的主人,有一回到豬比人還多的丹麥取經後,就決定重新整頓一番。

他先改裝成高床式,讓豬在鐵架上活動,糞尿落入地板,平時只要清理下層空間即可,這樣除可減少抽取地下水,也避免了沖淡豬糞尿的有機質。接著,為飲用水裝上吸嘴,當嘴巴接觸到時才會流下來,避免豬隻們玩弄盆子浪費水。如此,一頭豬的每日用水量就從20公升減到6公升。


(採用高床式養豬法讓糞尿落入地板,便不需天天用大量地下水沖洗豬隻。來源:循環台灣基金會)

清掃後的汙水會順流至囤蓄池,再進行厭氧發酵,上面要套上紅布袋蒐集揮發出的沼氣,接著經由管線送入鍋爐燃燒,用於洗澡水、烘衣,以及為豬舍保暖等。發酵後剩下的沼渣,供給農民做堆肥。這麼一來,由豬糞尿汙水產生的沼氣、沼液、沼渣都得到充分利用,達成循環經濟的目標。

這番改造約花了100萬,但平均1頭母豬1年可生產26頭離乳小豬,相較於全台平均值的11到14隻,多出2倍左右。

接下來,他們又裝了沼氣發電機,估1頭大豬每天可產0.25立方公尺的沼氣,每0.7立方公尺又可轉成1度電;若以1萬5000頭來算,一天就能產出5357度。而目前沼氣躉購電價為每度3.9211元,假設全售給台電,一個月約可賣得48萬元。


(快樂豬牧場的沼氣發電機。來源:循環台灣基金會)

不過改裝豬舍要花那麼多錢,一般農民負擔得起嗎?別擔心,創新本來就不是一個人的事。

養豬合作社  農村經濟新勢力

台灣養豬業的規模普遍小,畜養1000頭以上的豬舍僅有20%,199頭以下的則占了46%,將近一半,如果每戶都自己架設沼氣發電機的話,成本過高,並不划算。

不過,大家可以共同組織合作社,也就是一起出資,選定農村一處地點建造廠房,統一屠宰、發酵、發電、堆肥、檢驗、運銷等。另外像購買飼料、控管藥物、借貸改裝等,也都可以團進團出。

循環台灣基金會即估算,建置一座1萬頭豬的沼氣發電廠,約需5500萬建廠成本,後續會有售電及肥料收入。此外,若進一步蒐集整個農村裡的生質廢棄物,可先分析不同廢棄物的材料特性,優先萃取、製造出價值較高或符合市場需求的產品,為農村帶來多元收益。依「生物質價值金字塔」(Biomass Value Pyramid)的概念,這些產出成品的價值由高到低排列為:藥物、食品、飼料、肥料、化學品、燃料等。

如上所述,這樣重新設計整條產業鏈之後,不僅改善了養豬環境,還能進一步展現循環經濟的多重效益。例如在環境方面,為了提高豬糞尿有機濃度以進行沼氣發電,就必須減少沖洗豬舍的用水量,因而避免了超抽地下水。又為了提高沼渣、沼液的商業價值,以出售優良的肥料,就不能在飼料裡添加銅、鋅,因而減輕了重金屬汙染。

另外在經濟方面,串聯產業上下游不但更便於把關豬肉品質,利潤也回歸農民,還可以創造多元就業機會。凡此種種,見證了利用養豬場的循環經濟,打造出整條高品質、高競爭力的在地經濟產業。

如今要跨出第一步,初期可由養豬大戶帶頭招募會員,或農村居民聯合起來尋求政府及企業投資。至於政府的角色,除了適當補貼外,還可著力於揭露資訊、研發技術、改良檢驗方法等,打造轉型的支持體系。例如農委會近期便規劃提供低利貸款,幫助養豬戶改善設備與環境,並推動沼氣發電。而當政府有配套措施時,也能進一步吸引上下游企業投入,帶動整體養豬業轉型。

歷史即有借鏡,海盜起家的維京人至今「分享寶藏」的意識不變,150年前丹麥即發展出養豬、農耕、消費、風力發電等合作社,居民早已習慣集體出資、利潤共享的模式。看起來,台灣養豬業的未來,或許就掌握在這些小小的農村裡。

核稿編輯:金靖恩(社企流)、循環台灣基金會
策展夥伴:循環台灣基金會

(本文為社企流與循環台灣基金會合作之專題文章,歡迎分享文章網址,禁止全文轉載至其他介面)


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循環經濟 X 社會設計

兩大創新關鍵議題一次滿足:從搖籃到搖籃,如何讓線性進化到循環經濟;從設計到社計,用設計思考解決社會問題。

這個夏天,從7/6到8/17,社企聚落串聯世界設計之都、歐萊德、布花園、佳龍科技、REnatoLab、以立國際服務、SolutionaMakers...各方團隊
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可以用一輩子的行動電源!紅點設計大獎得主,讓舊手機電池擁有燦爛的第二春

社企流/吳雁婷

什麼樣的設計,可以在全球最大集資平台Kickstarter上發布的第一天,就募得約99萬台幣資金?又是什麼樣的價值和理念,能在30天內吸引全球近千名集資者,獲得約230萬元的贊助?

BETTER RE,這個由四名南韓青年攜手促成、可以使用一輩子的新概念行動電源,要一次顛覆世人對舊電池和行動電源的想像,解決你我日常生活中的電子廢棄物問題。

你要放一輩子的手機電池,還是用一輩子的行動電源?

自從智慧型手機興起,手機儼然成為現代人最貼身的基本配備。不斷推出的新款式、新功能讓民眾趨之若鶩。根據勤業眾信在14個已開發市場針對手機消費者進行的調查,消費者平均每12個月就會換一支智慧型手機,汰換週期遠低於平板、筆電和電視。然而,被汰換掉的手機卻甚少進入回收系統,多以閒置家中或二手變賣、轉送親友為主。

另外,跟著手機一起在抽屜裡佔空間的,還有尺寸無法與新手機配合的舊電池。

「智慧型手機使用的鋰離子電池是品質最好的電池,使用兩年之後,通常都還有80%的效能。只要沒有外部損傷,這些電池都還可以繼續使用,是非常好的資源。」

新創公司Enlighten創辦人申基勇(Kiyong Shin,漢字為音譯)說道。


(智慧型手機電池在使用兩年後,通常仍有80%的效用。來源:BETTER RE

為了解決舊電池閒置的問題,Enlighten團隊推出新型行動電源BETTER RE,要讓使用者自己在家就可以DIY,讓閒置電池「一秒變資源」。

乍看之下,BETTER RE和一般行動電源沒什麼不同,打開來,卻會發現裡頭空空如也,只有一個金屬夾子和電池接點,供使用者放入被淘汰的手機電池。

申基勇將BETTER RE比喻為鋼筆,舊電池則是墨水──無論任何尺寸、任一廠牌的電池,只要放進這個殼裡面,就能變成BETTER RE用來儲存電力的零件。倘若舊電池效能完全耗盡,只要換用另外一顆舊電池,就能繼續使用這個自製行動電源,不必像一般行動電源一樣一直汰換。


(BETTER RE讓舊電池一秒變身行動電源。來源:BETTER RE

設計兩大關鍵:規格化的電池接點、可拆解的手機電池

申基勇表示,當初團隊在研究如何解決閒置電池問題時,最大的困難點是各款手機電池的長、寬、高都不一樣。由於電池尺寸不一,使得舊電池無法嵌合進新手機,而這正是手機使用者汰換產品時,捨棄舊電池的不得已因素。

直到有天,申基勇在把玩電池時,無意間發現了突破困難的關鍵:電池接點。

不管各款手機電池的尺寸有多不一樣,這幾個小小金屬長方形的距離都是相同的。


(各廠牌手機電池雖然尺寸不同,但電池的接點卻是一致的。來源:BETTER RE

找到切入點之後,Enlighten開始著手設計。歷經高達50多次的反覆修正,他們發展出能根據不同電池的長度、寬度和厚度彈性調整的電池夾(multi-clip),讓BETTER RE使用者可以不受電池尺寸限制,自由地以各種品牌的手機電池為其他電子產品充電。

而這一切之所以可行,也多虧了大部分的電池是可以拆解的。

想想那些難以自行拆卸更換電池的手機,若想要再利用那些舊電池,可遠比能輕鬆打開背蓋的手機難上許多。


(BETTER RE獨特的電池夾設計,讓各廠牌不同尺寸的電池,都能成功嵌合。來源:BETTER RE

為什麼不把電池拿去回收就好?

現行的鋰離子電池回收處理方法,多為提取電池中的稀有貴金屬鈷,進行回收再利用。雖然這樣的末端回收處理得很好,卻無法發揮還能用的電池的最大價值。

BETTER RE的創舉,即是他們選擇更往前一步減少電池「被廢棄」的可能性,並延長電池的使用時間,把丟棄回收的時間點往後挪。

此外,若能直接以整顆電池的形式,讓閒置資源直接在消費者手上重獲新生,更是比「回收後提取金屬再利用」的做法,省去了從消費者運送到回收業者、原料廠、製造商、經銷商,最後再回到消費者手上變成資源的層層運輸消耗,也免去了拆解、提取、製造、組裝等又一次消耗水、電等資源的繁複程序。

換言之,在最小的範圍內,發揮資源的最大價值,是對整個循環經濟體系最好的做法。


(比起將還有效用的電池拿去回收,BETTER RE讓電池發揮更大價值。來源:Kevin Doncaster (CC BY 2.0))

然而,當電池效能真的耗盡,電池本身已無利用價值之後,最終還是必須進入回收程序,讓舊電池重新變成資源,再次回到產品生產鏈。因此在BETTER RE的產品包裝上,Enlighten團隊特別放上電池回收的指示,協助消費者妥善回收廢電池。

在南韓,便利商店和捷運站都設有電池回收箱,民眾可直接把要回收的電池放置於回收箱內,完成回收。

電池需要回收,那BETTER RE產品本身需要回收嗎?

雖然Enlighten宣稱BETTER RE就像鋼筆一樣可以用一輩子,現實上卻難以避免損壞、不合用,甚至新型態電池出現、導致鋰電池被淘汰的情況。

目前,Enlighten尚未規劃要如何透過「逆物流」機制,讓用不到的BETTER RE從消費者手上重新回到製造者手中,但在集資版的BETTER RE產品材質上,團隊選用可100%回收的鋁和FSC認證木材,希望能盡量減少對環境的傷害。

然而,為降低消費門檻,團隊計畫未來全球銷售版的BETTER RE將改用綠色塑膠製造。雖然綠色塑膠是可以在自然界分解的塑膠材質,但是分解所需的環境條件嚴苛,且不一定能被妥善回收 。

要真正減輕環境負擔,讓人類經濟體系永續發展、資源循環生生不息,「逆向物流」的規劃不可少。此外,產品材質種類愈單純,也愈有利於資源回收,但BETTER RE內部包含電子零組件,可能較難以避免複雜的材質組成。


(BETTER RE產品的零件組成。來源:BETTER RE

為此,Enlighten或可規劃BETTER RE的專門回收點,讓BETTER RE可用的零件拆解後,再次回到產品的生產鏈,而無法直接以零件型態回到生產鏈組裝的,則可往上追溯到原料廠,提煉材質、再製成零件,接著回到下游工廠進行組裝。

改變就從這一秒開始

消費者不一定只能被動地等待廠商建立回收點、打造完全的循環,我們也可以扮演積極改變的角色。Enlighten靠發明BETTER RE來延長手機電池的使用壽命,我們也可以靠「愛物惜物、重複使用」的行為來延長產品的使用壽命。

環保署整理了各家業者提供的回收服務及好康優惠,回收電子廢棄物還可以折抵購物金。是時候把抽屜裡的閒置手機、電池、充電器,還有一直捨不得丟卻只能擺著佔位的筆電通通找出來,讓這些電子廢棄物重新變成資源,發揮它們價值的時候了!

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