產業共生在英國:英國糖業集團Wissington糖廠

May 17, 2018

  

介紹

(Wissington factory內之汽電共生設施。來源:British Sugar。)

 

英國糖業集團(British Sugar Corporation)將製糖過程中所產生之副產品使用於不同層面,包含電力、生質燃料、動物飼料與肥料等。2007年,該企業啟用位於諾福克郡(Norfolk),英國第一座生質乙醇發電廠Wissington factory,其同時也是目前歐洲最大的糖廠與世界上最大的甜菜糖廠。它通常每年生產40萬噸糖、35萬噸甜菜漿和7萬噸生質乙醇等產品。

 

該糖廠具有廣泛的能源整合功能,可將糖液蒸發器產生的熱量回收,用於英國糖業之園藝業務。此外,藉由高溫與其它農業廢棄物,進行厭氧消化,可產生甲烷作為燃料。經由廠區內之汽電共生系統,可使工廠能源需求降至最低,確保工廠生產生質燃料時,產生最低碳足跡。
 

特色

工廠運作目標:將原材料轉化為可持續產品。

 

 (Wissington factory產業共生圖。來源:British Sugar。)

 

  1. 甜菜加工加工第一階段涉及清潔,過程中甜菜表面之土壤、石礫會被分離、乾燥、篩選和混合,最終作為表土與石材,可銷售給建築、園藝業者進一步使用。

  2. 製作動物飼料乾淨的甜菜被切成細條,與熱水混合以提取糖,剩下的甜菜纖維在機械壓制、乾燥後,被壓縮成粒狀,作為動物飼料散裝出售。每年英國糖業生產與銷售超過16萬噸的動物飼料。

  3. 樹脂分離在甜菜糖份被萃取結晶成糖後,殘餘糖漿與來自其他工廠的糖漿將一起通過樹脂進行分離。主要產生三種物質,分別是糖流(sugar stream)、含甜菜鹼成分的氨基氮流(amino-nitrogen stream)與主要為礦物鹽之流體(mineral salts)。糖流可送至生質乙醇工廠,與酵母混合併,用來發酵底物;含甜菜鹼的氨基氮流則作為動物飼料添加劑銷售,可增加動物消化系統的飼料吸收效率,另外,也可以作為保健品與化妝品之保濕劑;而礦物鹽之流體可用於生產動物飼料之過程。

  4. 生質乙醇:糖流送至生質乙醇工廠,與酵母等物質混合,用來發酵底物,最後可產生生質乙醇,其可作為可再生燃料與汽油混合使用。而生產生質乙醇過程中產生之二氧化碳會被回收,製成液態二氧化碳,再供廠區使用。

  5. 園藝英國糖業每年在Cornerways Nursery生產約1.4億個番茄,其擁有英國最大的單一溫室,生長25萬株植物、佔地18公頃。由於該溫室靠近汽電共生工廠,工廠會將廢熱水透過管道送至溫室周圍,以保持適合番茄生長的溫度。否則這種熱水將用於冷卻塔,因此該方案確保了高效使用熱能。而生質工廠部分的廢棄二氧化碳,也被用於在番茄行光合作用過程中,促進植物生長,並非排放至大氣中。此外,溫室也可以從屋頂回收雨水,作為灌溉作物之用。

  6. 發電傳統通往煙囪的煙氣被轉移到相鄰溫室,作為加溫之用,以促進植物生長。

  7. 甜菜水分回收英國糖業還特別關注甜菜生產中所釋出的水分,由於甜菜中有超過70%成分為水,代表每年買進的800萬噸甜菜,其中含有超過500萬噸的水,可加以回收利用。

 

成果

  1. 耗能減少:自1990年至今,每噸製糖產品耗能降低25%。

  2. 廢棄物減量:生產一噸糖的垃圾少於200公克。

  3. 淡水使用量減少:2013年至今,廠區之淡水使用量減少18%。

  4. 提供可再生能源:廠區之農業廢棄物與熱能,經過厭氧消化,每年可產生88,000 MWh的可再生能源。

  5. 發電:汽電共生每年產生50萬兆瓦電力,輸出到當地電網,為8萬戶家庭提供電力。

 

結語

英國糖業為製程中產生的副產品建立新的物質流方向,對於減少污染與抑制二氧化碳排放有顯著成果。促進新商業模式的同時,降低整體成本與增加營收來源,可做為台灣農業與工業發展之借鏡。

 

參考資料

  1. British sugar, Wissington factory (https://www.britishsugar.co.uk/about-sugar/our-factories)

  2. British sugar, About Wissington factory
    (http://britishsugar2.tinfishcreative.co.uk/britishsugar.tinfish-creative.co.uk/media/Files/Wissington-Factory-Guide-Mar16-Update-WEB.pdf)

  

 

 

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