เนื้อหาวันที่ : 2010-12-02 18:08:01 จำนวนผู้เข้าชมแล้ว : 15010 views

ก๊าซชีวภาพ พลังงานทดแทนจากสิ่งปฏิกูล

ก๊าซชีวภาพ คือกลุ่มก๊าซที่เกิดขึ้นจากการย่อยสลายของอินทรียวัตถุ เช่น คน สัตว์ พืช และสิ่งมีชีวิตชนิดต่าง ๆ ที่ตายลงแล้วถูกย่อยสลายโดยจุลินทรีย์ (สิ่งมีชีวิตขนาดเล็กมาก) กลุ่มหนึ่ง โดยจุลินทรีย์กลุ่มนี้มีชีวิตอยู่ได้โดยไม่ต้องอาศัยออกซิเจน ในขณะที่ทำการย่อยสลายอยู่นั้นจะเกิดก๊าซขึ้นกลุ่มหนึ่ง มีก๊าซมีเทน (CH4) เป็นก๊าซประกอบหลัก

ธิระศักดิ์ เสภากล่อม
ภาควิชาวิศวกรรมไฟฟ้า คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี

.

.

ก๊าซชีวภาพ คือกลุ่มก๊าซที่เกิดขึ้นจากการย่อยสลายของอินทรียวัตถุ เช่น คน สัตว์ พืช และสิ่งมีชีวิตชนิดต่าง ๆ ที่ตายลงแล้วถูกย่อยสลายโดยจุลินทรีย์ (สิ่งมีชีวิตขนาดเล็กมาก) กลุ่มหนึ่ง โดยจุลินทรีย์กลุ่มนี้มีชีวิตอยู่ได้โดยไม่ต้องอาศัยออกซิเจน ในขณะที่ทำการย่อยสลายอยู่นั้นจะเกิดก๊าซขึ้นกลุ่มหนึ่ง มีก๊าซมีเทน (CH4) เป็นก๊าซประกอบหลัก

.

รองลงมาจะเป็นก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2), ก๊าซไนโตรเจน (N2), ก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์ (H2S) และก๊าซชนิดอื่น ๆ ก๊าซมีเทนซึ่งมีมากที่สุด มีคุณสมบัติไม่มีสีไม่มีกลิ่นและติดไฟได้ แต่ที่เราเปิดก๊าซชีวภาพแล้วจะมีกลิ่นเหม็นนั้นเกิดจากก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์หรือ “ก๊าซไข่เน่า” เมื่อเราจุดไฟกลิ่นเหม็นก็จะหายไป

.

ก๊าซชีวภาพ (Biogas หรือ Digester Gas) โดยทั่วไปจึงหมายถึง ก๊าซมีเทนที่เกิดจากการหมัก (Fermentation) ของอินทรียวัตถุ ประกอบด้วย ปุ๋ยคอก โคลนจากน้ำเสีย ขยะประเภทของแข็งจากเมือง หรือของเสียชีวภาพจากอาหารสัตว์ภายใต้สภาวะไม่มีออกซิเจน (Anaerobic) ก๊าซชีวภาพมีชื่ออื่นอีกคือ ก๊าซหนองน้ำ และมาร์ซก๊าซ (Marsh Gas) ขึ้นกับแหล่งที่มันเกิด

.

กระบวนการนี้เป็นที่นิยมในการเปลี่ยนของเสียประเภทอินทรีย์ทั้งหลายไปเป็นกระแสไฟฟ้า นอกจากกำจัดขยะได้แล้ว ยังทำลายเชื้อโรคได้ด้วย การใช้ก๊าซชีวภาพเป็นการบริหารจัดการของเสียที่ควรได้รับการสนับสนุน เพราะมันไม่เป็นการเพิ่มก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในบรรยากาศที่เป็นต้นเหตุของปรากฏการณ์เรือนกระจก (Greenhouse Effect) ส่วนการเผาไหม้ของก๊าซชีวภาพ ซึ่งส่วนใหญ่เป็นก๊าซมีเทนจะสะอาดกว่า

.

ตารางที่ 1 แสดงกลุ่มก๊าซที่เกิดจากการย่อยสลายของอินทรียวัตถุ 

.

ตารางที่ 2 แสดงก๊าซชีวภาพ 1 ลูกบาศก์เมตรเทียบเท่า: ทดแทน

.
ประโยชน์ของก๊าซชีวภาพ

ก๊าซชีวภาพเป็นพลังงานใกล้ตัวที่ให้ประโยชน์กับเราในหลาย ๆ ด้านขึ้นอยู่กับเราที่ต้องการนำไปใช้ให้เกิดประโยชน์ด้านใด โดยแบ่งเป็น 3ด้านใหญ่ ๆ ดังนี้

.

1. ประโยชน์ด้านสิ่งแวดล้อม การสร้างบ่อก๊าซชีวภาพแท้จริงแล้ว เป็นการสร้างระบบกำจัดของเสียที่เกิดจากการเลี้ยงสัตว์ หรือระบบกำจัดน้ำเสียจากโรงงานบางประเภท เช่น โรงงานผลิตน้ำมันปาล์ม โรงงานทำเส้นก๋วยเตี๋ยว โรงงานทำแป้งมัน เป็นต้น

.

โดยสามารถลดกลิ่นเน่าเหม็น ลดแหล่งเพาะเชื้อโรค ทำให้ทัศนียภาพโดยรอบน่ามองและลดปัญหาสังคมที่อาจจะเกิดขึ้นจากการวิวาทกับเพื่อนบ้านอันเนื่องจากกลิ่นเหม็นของมูลสัตว์ นอกจากนี้การลดการปลดปล่อยก๊าซมีเทนขึ้นสู่บรรยากาศ เป็นการช่วยลดปัจจัยสำคัญที่ก่อให้เกิดปรากฏการณ์เรือนกระจกได้อีกด้วย

.

2. ประโยชน์ด้านพลังงาน ไบโอก๊าซสามารถที่จะนำมาเป็นเชื้อเพลิงทดแทนการใช้น้ำมัน, ก๊าซธรรมชาติ, ฟืนหรือถ่าน และเป็นเชื้อเพลิงใช้กับเครื่องยนต์เพื่อผลิตเป็นพลังงานไฟฟ้าได้ การใช้ก๊าซชีวภาพเพื่อเป็นเชื้อเพลิงในการหุงต้มนั้นก๊าซชีวภาพ 1 ลบม. สามารถปรุงอาหารได้ 3 มื้อต่อหนึ่งครอบครัว ก๊าซจะเกิดขึ้นตลอดเวลาเมื่อใช้หมดแล้วจะเกิดขึ้นมาใหม่ ตราบใดที่เรายังมีการระบายมูลสัตว์เข้าไปในบ่อหมักอยู่ สำหรับการที่จะนำไปเป็นเชื้อเพลิงใช้ในเครื่องยนต์ก็สามารถทำได้

.

ปัจจุบันมีการปรับแต่งเครื่องยนต์ดีเซลให้สามารถใช้กับก๊าซชีวภาพได้โดยตรง แต่เนื่องจากก๊าซชีวภาพเป็นกลุ่มก๊าซที่ประกอบไปด้วยก๊าซหลายชนิด ก๊าซแต่ละชนิดมีคุณสมบัติแตกต่างกันบางชนิดจะเป็นอันตรายต่อเครื่องยนต์เช่น ก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์มีฤทธิ์เป็นกรดจะเข้าไปกัดกร่อนส่วนที่เป็นโลหะให้สึกหรอ และไอน้ำที่มากับก๊าซจะเข้าไปในเครื่องยนต์ทำให้เครื่องยนต์ขัดข้อง ดังนั้นก่อนที่จะนำก๊าซชีวภาพไปใช้กับเครื่องยนต์ต้องมีการดักไอน้ำและแยกไฮโดรเจนซัลไฟด์เสียก่อน

.

ก๊าซชีวภาพมีสถานะอยู่ในรูปของก๊าซจึงทำให้เสียพื้นที่มากในการกักเก็บ ในอนาคตถ้ามีการแยกให้ได้ก๊าซมีเทนบริสุทธิ์ แล้วหาวิธีเปลี่ยนสถานะจากก๊าซให้เป็นของเหลวหรือของแข็งได้พื้นที่ในการกักเก็บจะน้อยลงจะทำให้การใช้ประโยชน์จากก๊าซชีวภาพในรูปของพลังงานกว้างขวางมากกว่านี้

.

3. ประโยชน์ด้านการเกษตร กากมูลสัตว์ที่ย่อยสลายแล้วจะถูกดันออกมาภายนอกเราสามารถนำไปเป็นปุ๋ยใช้กับพืชได้ทันทีหรืออาจจะตากให้แห้งแล้วบรรจุใส่ถุงเพื่อการจำหน่ายก็ได้ กากมูลสัตว์นี้จะปราศจากเมล็ดพันธุ์พืชและเชื้อโรคบางชนิดหรือไข่แมลงต่าง ๆ เนื่องจากถูกหมักอยู่ในบรรยากาศที่ไร้ออกซิเจนเป็นเวลานาน

.

ตารางที่ 3 เปรียบเทียบปริมาณก๊าซชีวภาพที่ใช้ทดแทนน้ำมันเตา และจำนวนเงินที่ประหยัดได้

ที่มา: การผลิตก๊าซชีวภาพจากน้ำเสียเพื่อเป็นพลังงานทดแทนในโรงงานแป้งมันสำปะหลัง ของโรงงานชลเจริญ จ.ชลบุรี
        โดยศูนย์พันธุวิศวกรรมและเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ

.

ก๊าซชีวภาพในประเทศไทย

การสร้างบ่อก๊าซชีวภาพเกิดขึ้นในประเทศไทยมากว่า 40 ปีแล้วโดยระยะแรกกรมอนามัย กระทรวงสาธารณสุข ส่งเสริมให้เกษตรกรที่เลี้ยงสัตว์ โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อลดแหล่งแพร่เชื้อโรค แบบของบ่อก๊าซที่ส่งเสริมจะเป็นบ่อก๊าซขนาดเล็กชนิด ถังครอบลอยหรือเรียกอีกอย่างว่าแบบอินเดีย เกษตรกรสามารถสร้างใช้เองได้ เทคนิควิธีการก่อสร้างไม่ยุ่งยากซับซ้อน ผลพลอยได้เกษตรกรได้ใช้ก๊าซเป็นเชื้อเพลิงในการหุงหาอาหาร

.

ต่อมาสำนักงานพลังงานแห่งชาติได้เข้ามาส่งเสริมโดยมีวัตถุประสงค์เพื่อเปลี่ยนของเสียที่เกิดจาก การเลี้ยงสัตว์และเศษวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตรมาเป็นก๊าซชีวภาพเพื่อใช้เป็นพลังงานทดแทนเชื้อเพลิงชนิดอื่น เช่นฟืนและถ่านโดยส่งเสริมเกษตรกรที่มีสัตว์เลี้ยงจำนวนมากขึ้น แบบของบ่อก๊าซปรับปรุงมาจากแบบของประเทศจีนเรียกว่า แบบโดมคงที่ สามารถสร้างได้ขนาดใหญ่กว่าแบบ ถังครอบลอยให้ประโยชน์และแก้ไขปัญหาได้มากขึ้น

.

บ่อก๊าซชนิดนี้การก่อสร้างมีความซับซ้อนมากขึ้นต้องใช้ผู้มีความชำนาญในการก่อสร้าง ต่อมาระยะหลังเกษตรกรมีการเลี้ยงสัตว์มากขึ้นโดยเฉพาะการเลี้ยงสุกรมีฟาร์มขนาดใหญ่เกิดขึ้นมากมาย ปัญหาที่เกิดขึ้นคือปัญหามลพิษจากของเสียที่เกิดจากน้ำเสียและมูลสัตว์และปัญหาการขาดแคลนพลังงานของโลกเริ่มรุนแรงมากขึ้น

.

ดังนั้นกระทรวงพลังงานโดยกองทุนเพื่อส่งเสริมการอนุรักษ์พลังงาน สำนักงานนโยบาย และแผนพลังงาน เข้ามาส่งเสริมให้เกษตรกรที่เลี้ยงสัตว์หรือผู้ประกอบการโรงงานที่มีน้ำเสียเข้าร่วมโครงการสร้างบ่อก๊าซชีวภาพโดยมีวัตถุประสงค์เพื่อการสร้างพลังงานจากของเสียในฟาร์มหรือโรงงาน และแก้ไขปัญหาสิ่งแวดล้อม มลพิษต่าง ๆ

.

โดยมีสถานเทคโนโลยีก๊าซชีวภาพ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ จะเป็นที่ปรึกษาให้กับเกษตรกรในการก่อสร้าง แบบของบ่อก๊าซที่ส่งเสริมจะเป็นแบบรางขนานมีการปรับปรุงให้มีระบบบำบัดน้ำเสีย น้ำเสียที่ผ่านระบบบำบัดแล้วสามารถนำกลับมาใช้ในฟาร์มได้อีก ปัจจุบันแหล่งทรัพยากรก๊าซชีวภาพที่สำคัญของประเทศไทย ได้แก่ ฟาร์มปศุสัตว์โดยเฉพาะฟาร์มหมู และกากของเสียจากอุตสาหกรรมแปรรูปอาหาร

.

ฟาร์มหมูขนาดใหญ่ในประเทศไทยมีศักยภาพรวมกันในการผลิตไฟฟ้ามากถึงกว่า 50 MW โดยใช้ก๊าซชีวภาพที่ผลิตได้จากอุจจาระของหมู ส่วนศักยภาพในการผลิตไฟฟ้าจากอุตสาหกรรมแปรรูปมันสำปะหลังมีถึง 350 MW โดยประมาณ และอุตสาหกรรมปาล์มน้ำมันก็มีศักยภาพในการผลิตมากเช่นเดียวกัน    

.

ในสภาวะโลกปัจจุบันปัญหาของการขาดแคลนพลังงานโดยเฉพาะน้ำมันรุนแรงมากขึ้นทุกขณะหลายประเทศมองหาเทคโนโลยีใหม่ ๆ ในการผลิตพลังงานเพื่อมาทดแทนน้ำมัน พลังงาน ชีวมวลเป็นพลังงานชนิดหนึ่งที่หลายประเทศให้ความสนใจค้นคว้าวิจัยและพัฒนา โดยเฉพาะก๊าซชีวภาพปัจจุบันมีผู้ให้ความสนใจวิเคราะห์วิจัยกันอย่างแพร่หลายทั้งนี้เพื่อให้เกิดประโยชน์สูงสุดต่อมนุษย์นั่นเอง

.
ศักยภาพของการผลิตก๊าซชีวภาพ

สำหรับศักยภาพของการผลิตก๊าซชีวภาพในประเทศไทยปัจจุบันขึ้นอยู่กับปริมาณของเสียหรือน้ำเสียเป็นสำคัญ ซึ่งแหล่งของเสียหรือน้ำเสียที่สามารถนำมาผลิตก๊าซชีวภาพได้นั้น ต้องมีองค์ประกอบของสารอินทรีย์ที่ย่อยสลายได้ (Biodegradable Organic Matter) เป็นสำคัญ เนื่องจากระบบก๊าซชีวภาพทำงานโดยอาศัยกลุ่มจุลินทรีย์ในการย่อยสลายสารอินทรีย์ดังกล่าว

.

สมบัติของแหล่งน้ำเสียที่ใช้บ่งชี้ความเหมาะสมในการนำแหล่งนั้นมาผลิตก๊าซชีวภาพคือ ค่าความสกปรกในรูป บีโอดี (Biological Oxygen Demand) และ ซีโอดี (Chemical Oxygen Demand) และปริมาณน้ำเสีย เป็นต้น

.

ในประเทศไทย แหล่งน้ำเสียที่มีการใช้งานระบบก๊าซชีวภาพมากที่สุดคือน้ำเสียที่เกิดจากการเลี้ยงสัตว์ รองลงมาคืออุตสาหกรรมการเกษตร และน้ำเสียชุมชน ตามลำดับ

.

แหล่งน้ำเสียหรือของเสียในประเทศไทยแบ่งได้เป็น 4 กลุ่มด้วยกันคือ
1. น้ำเสียจากเกษตรกรรมและปศุสัตว์ (Agricultural Wastewater)
2. น้ำเสียจากโรงงานอุตสาหกรรม (Industrial Wastewater)
3. น้ำเสียและของเสียจากแหล่งชุมชน (MSW & Domestic Wastewater)
4. น้ำเสียจากเหมืองแร่ (Mine Wastewater)

.
• แหล่งน้ำเสียจากเกษตรกรรมและปศุสัตว์

น้ำเสียจากเกษตรกรรมที่มีแหล่งกำเนิดแน่ชัด (Point Source) และสามารถรวบรวมนำมาผลิตก๊าซชีวภาพได้นั้นคือน้ำเสียจากการเลี้ยงสัตว์ ในประเทศไทยน้ำเสียจากฟาร์มสุกรเป็นน้ำเสียเกษตรกรรมที่มีการนำมาผลิตก๊าซชีวภาพมากที่สุด รองลงมาได้แก่ โคนม นอกจากนี้ยังมีจากแหล่งอื่น ๆ เล็กน้อย เช่น เป็ด ไก่ เป็นต้น

.

โดยจากข้อมูลกรมปศุสัตว์ปี 2549 พบว่าในแต่ละปีประเทศไทยมีปริมาณมูลสัตว์เฉพาะสุกรและโคคิดที่เกิดจากการปศุสัตว์นี้ประมาณ 16.49 ล้านตันมูลสด หรือคิดเป็นค่าความสกปรกในรูปซีโอดีกว่า 2.66 ล้านตันซีโอดีต่อปี

.
• แหล่งน้ำเสียจากโรงงานอุตสาหกรรม

แหล่งน้ำเสียจากโรงงานอุตสาหกรรมที่มีการนำมาผลิตก๊าซชีวภาพที่สำคัญคือ อุตสาหกรรมที่เกี่ยวเนื่องกับอาหารและเกษตร ประมงและแปรรูป เช่น อุตสาหกรรมผลิตแป้งมันสำปะหลัง อุตสาหกรรมปาล์มน้ำมัน อุตสาหกรรมอาหารกระป๋อง อุตสาหกรรมเครื่องดื่มที่มีแอลกอฮอล์ เช่น สุรา เบียร์ เป็นต้น โดยในแต่ละปีประเทศไทยมีปริมาณน้ำเสียที่เกิดจากกิจกรรมทางอุตสาหกรรมเหล่านี้มากกว่า 967 ล้านลูกบาศก์เมตร

.
• แหล่งน้ำเสียจากชุมชนและขยะชุมชน

แหล่งน้ำเสียจากชุมชนและที่อยู่อาศัย มีของเสียที่สำคัญคือ น้ำเสียและขยะมูลฝอย ในประเทศไทย แหล่งน้ำเสียชุมชนนี้ไม่ค่อยมีการนำมาใช้ผลิตก๊าซชีวภาพมากนัก มีเพียงขยะชุมชนเท่านั้นที่มีการนำมาใช้ประโยชน์ ซึ่งมีทั้งที่เป็นระบบขนาดใหญ่

.

เช่น ก๊าซชีวภาพจากหลุมฝังกลบ (Landfill) และจากระบบถังปฏิกรณ์ (Anaerobic Digester) ประมาณ 4-5 แห่ง ทำให้ของเสียจากแหล่งชุมชนนี้ยังคงน่าสนใจที่จะนำมาใช้ในการผลิตก๊าซชีวภาพ ทั้งนี้ในแต่ละปีประเทศไทยมีปริมาณขยะที่เกิดจากแหล่งชุมชนนี้ประมาณ 14.6 ล้านตัน

.
• แหล่งน้ำเสียจากเหมืองแร่

ในประเทศไทย พบว่าน้ำเสียที่เกิดขึ้นในกระบวนการของเหมืองแร่ ไม่มีศักยภาพที่จะนำมาใช้ผลิตก๊าซชีวภาพ เนื่องจากไม่มีสารอินทรีย์ที่จะช่วยสร้างก๊าซมีเทนได้มากเท่าที่ควร อีกทั้งน้ำเสียที่ได้มีสารพิษเจือปน ดังนั้นการนำน้ำเสียจากเหมืองแร่มาใช้ในการผลิตก๊าซชีวภาพจึงไม่เป็นที่นิยม

 .
ตารางที่ 4 แสดงศักยภาพการผลิตก๊าซชีวภาพจากปศุสัตว์ โรงงานอุตสาหกรรมและชุมชน

 .
ปัจจัยของการผลิตก๊าซชีวภาพ

อินทรียวัตถุทุกชนิดที่เน่าเปื่อยได้สามารถนำมาผลิตเป็นก๊าซชีวภาพได้ทั้งสิ้นแต่จะได้จำนวนก๊าซมากหรือน้อยและจะเกิดก๊าซยากหรือง่ายขึ้นอยู่กับอินทรียวัตถุชนิดนั้นว่าเป็นอะไร เช่น ถ้าเราใช้พืชสด การเกิดก๊าซจะเกิดได้ยากกว่าการใช้มูลสัตว์เนื่องจากมูลสัตว์ถูกย่อยมาแล้วจากกระเพาะของสัตว์ทำให้มีขนาดเล็กลงจุลินทรีย์สามารถกัดกินย่อยสลายได้ง่าย ดังนั้นการใช้พืชสด จะต้องทำการลดขนาดโดยการสับแล้วทิ้งไว้ประมาณ 1 สัปดาห์เพื่อลดปริมาณน้ำในพืช

 .

นอกจากนี้แล้วน้ำเสียก็สามารถผลิตก๊าซชีวภาพได้เช่น น้ำเสียจากโรงงานอุตสาหกรรมการเกษตร เช่น โรงงานผลิตน้ำตาล โรงงานแป้งมันสำปะหลัง โรงงานสกัดน้ำมันปาล์ม โรงงานผลิตแอลกอฮอล์ โรงงานกระดาษ ฟาร์มเลี้ยงสัตว์ น้ำทิ้งจากโรงงานผลิตเส้นก๋วยเตี๋ยว น้ำทิ้งจากโรงฆ่าสัตว์ หรือน้ำเสียจากตลาดสด ขยะชุมชน เป็นต้น ทั้งนี้การผลิตก๊าซจะต้องคำนึงถึง

 .

1. ชนิดและขนาดของอินทรียวัตถุหรือวัตถุดิบที่เราใช้ ถ้าผ่านการย่อยมาก่อนแล้วเช่นมูลสัตว์จะทำให้เกิดก๊าซได้ง่ายและมีปริมาณก๊าซมากกว่า และสิ่งปฏิกูลที่เป็นของเสีย หรือมูลสัตว์ จะต้องมีปริมาณเพียงพอ การเติมต้องมีความสม่ำเสมอ

 .

2. อุณหภูมิเป็นตัวช่วยเร่งให้เกิดก๊าซเร็วขึ้นถ้าอุณหภูมิต่ำจุลินทรีย์จะเจริญเติบโตช้าหรือหยุดการเจริญเติบโตทำให้เกิดก๊าซน้อยหรือไม่เกิดก๊าซเลยดังนั้นบ่อก๊าซที่ดีจะต้องมีแสงแดดส่องถึง
3. ความเป็นกรดเป็นด่างภายในบ่อก๊าซถ้าเกิดความเป็นด่างมากจุลินทรีย์จะตาย ค่าของความเป็นกรดเป็นด่างที่เหมาะสมคือ 6.6-7.6 ph

 .

4. แบบและชนิดของบ่อก๊าซ
5. สารเคมี เช่น ยาปฏิชีวนะ ยาฆ่าแมลง ปุ๋ยเคมีหรือสารเคมีอื่น ที่อาจเป็นพิษต่อแบคทีเรียที่ใช้ย่อยสลายอินทรียวัตถุ ทำให้แบคทีเรียหยุดทำงานและไม่มีก๊าซเกิดขึ้น จึงไม่ควรปล่อยสารเคมีเหล่านั้นลงไปในบ่อหมักก๊าซชีวภาพ

 .

6. ระยะเวลาของการหมักและย่อยของเสียสิ่งปฏิกูลที่เหมาะสม จะอยู่ระหว่าง 20-30 วัน
7. การกวน ควรจะทำเป็นครั้งคราวเพื่อช่วยให้ของเสียผสมกันได้ดีขึ้นและสม่ำเสมอ จะทำให้เกิดก๊าซมากขึ้น หรือการตกตะกอนในบ่อหมัก

 .
8. อุณหภูมิต้องพอเหมาะ แบคทีเรียจะเจริญเติบโตได้ดีที่อุณหภูมิ 37 องศา ถ้าอุณหภูมิสูงหรือต่ำกว่านี้ แบคทีเรียจะเติบโตได้ไม่ดีนัก ก๊าซที่ผลิตได้จะมีปริมาณต่ำลงด้วย เช่น ในฤดูร้อนที่อากาศร้อนจัดหรืออากาศเย็นจัด การเกิดก๊าซจะช้ากว่าปกติ
 .

แบบและชนิดของบ่อก๊าซชีวภาพ

ตามหลักการของการผลิตก๊าซชีวภาพ คือ การทำให้อินทรียวัตถุเกิดการเน่าเปื่อยย่อยสลาย แล้วเกิดกลุ่มก๊าซ ถ้าต้องการที่จะนำก๊าซมาใช้ประโยชน์ จะต้องมีการเก็บกักก๊าซดังกล่าว โดยการหาวัสดุมาคลุมอินทรียวัตถุนั้น เมื่อเกิดการเน่าเปื่อยและเกิดก๊าซแล้ว ก๊าซจะอยู่ในวัสดุที่คลุมรอการนำไปใช้ประโยชน์ต่อไป พื้นฐานของบ่อก๊าซชีวภาพแต่ละแบบจะเหมือนกัน จะแตกต่างกันตรงว่าจะออกแบบบ่อก๊าซอย่างไรให้เหมาะสมกับวัสดุที่ใช้ผลิตก๊าซ สำหรับบ่อก๊าซที่มีการก่อสร้างกันอย่างแพร่หลายในประเทศไทยมีดังนี้

 .

แบบฝาครอบลอย (Floating Drum Digester) หรือแบบอินเดียเป็นแบบแรก ๆ ที่มีการนำมาก่อสร้างในประเทศไทยเป็นบ่อขนาดเล็กมีทั้งแบบบ่อ 2 ชั้นและแบบบ่อชั้นเดียว บ่อหมักมีถังโลหะครอบอยู่ด้านบน ถังโลหะนี้จะเป็นตัวเก็บก๊าซและสามารถเพิ่มแรงดันก๊าซได้โดยการเพิ่มน้ำหนักบนถังโลหะเนื่องจากถังครอบเป็นโลหะการก่อสร้างบ่อขนาดใหญ่จึงทำได้ยาก มีการคิดประยุกต์โดยการขุดบ่อหมักหลาย ๆ บ่อ

 .

ก่ออิฐฉาบปูนหรือใช้ถังซีเมนต์แล้วปิดฝาตายตัว จากนั้นต่อท่อนำก๊าซมายังถังโลหะซึ่งคว่ำอยู่ในบ่อที่ใส่น้ำอีกบ่อหนึ่งให้ถังโลหะทำหน้าที่เป็นถังเก็บก๊าซ บ่อชนิดนี้เป็นบ่อก๊าซที่ไม่สลับซับซ้อนเกษตรกรที่มีความสามารถทางงานปูนมาบ้างก็สามารถก่อสร้างเองได้ การดูแลบำรุงรักษาง่าย อายุการใช้งานขึ้นอยู่กับวัสดุที่นำมาทำถังเก็บก๊าซและการบำรุงรักษา

 .

แบบถุงพลาสติก เป็นการประยุกต์มาจากบ่อก๊าซแบบพลาสติกครอบรางหรือแบบรางขนานโดยการย่อขนาด เหมาะกับเกษตรกรรายย่อย มีวิธีการก่อสร้างโดย เริ่มแรกขุดดินให้เป็นบ่อสี่เหลี่ยมผืนผ้ากว้าง 1 เมตรลึกประมาณ 1 เมตรความยาวแล้วแต่จะกำหนดจากนั้นเตรียมถุงพลาสติกที่มีลักษณะเป็นท่อ (สั่งจากโรงงานทำถุงพลาสติก) อาจจะซ้อนกันสัก 3 ชั้นเพื่อป้องกันการรั่วซึมหรือของแหลมทิ่มแทงจากนั้นนำท่อ PVC ยาว 2เมตรจำนวน 2 ท่อน

 .

ท่อนหนึ่งสอดเข้าที่ปลายถุงพลาสติกข้างหนึ่งแล้วมัดด้วยยางในรถยนต์อย่างแน่นหนาให้เป็นทางเข้าของมูลสัตว์ ส่วนท่ออีกท่อนหนึ่งนำมาสอดใส่ที่ปลายถุงที่เหลือแล้วมัดด้วยยางในรถยนต์ ให้เป็นทางออกของมูลสัตว์จากนั้นนำถุงพลาสติกที่ประกอบท่อทางเข้าทางออกแล้ววางลงในบ่อสี่เหลี่ยมที่ขุดไว้

 .

จากนั้นทำรางระบายมูลสัตว์จากคอกสัตว์มายังท่อทางเข้า ต่อท่อนำก๊าซ และสร้างที่เก็บก๊าซ บ่อก๊าซชนิดนี้เป็นบ่อก๊าซชนิดเล็ก ข้อดีคือราคาถูก ง่ายในการก่อสร้าง แต่มีข้อเสียคือเนื่องจากวัสดุที่ใช้ เป็น พลาสติก (ชนิดเดียวกันกับถุงพลาสติกที่เราใช้ใส่ของ ค่อนข้างที่จะบอบบาง และเมื่อใช้ไประยะหนึ่งต้องมีการเปลี่ยนถุงพลาสติกใหม่เนื่องจากในถุงเก่าจะมีมูลสัตว์ตกตะกอนอยู่ภายใน

 .

แบบโดมคงที่ (Fixed Dome Digester) เป็นบ่อก๊าซชีวภาพที่มีลักษณะเป็นโดมฝังอยู่ใต้ดิน แบ่งออกเป็น 3 ส่วนคือ บ่อเติม บ่อหมัก และบ่อล้น โดยบ่อหมักจะมีขนาดใหญ่ที่สุดมีฝาสามารถเปิดลงไปทำความสะอาดหรือซ่อมแซมได้  

 .

การก่อสร้างสลับซับซ้อนกว่าสองแบบที่ผ่านมาเนื่องจากเป็นบ่อที่มีขนาดใหญ่กว่า เก็บกักก๊าซได้มากกว่า บ่อหมักจะต้องแข็งแรงทนทานต่อแรงดันก๊าซได้ ดังนั้นการก่อสร้างต้องอาศัยผู้ชำนาญในการควบคุมการก่อสร้าง ขนาดความจุบ่อมีหลายขนาดเหมาะกับเกษตรกรรายเล็ก (สุกรขุนไม่เกิน 1,000 ตัว) ตัวบ่อสร้างด้วยการก่ออิฐแล้วฉาบด้วยปูนซีเมนต์มีการก่อสร้างกันแพร่หลาย

 .

แบบรางขนาน (Plug Flow Digester) หรือแบบ พลาสติกคลุมราง (Plastic Covered Ditch) ลักษณะจะเป็นบ่อสี่เหลี่ยมผืนผ้ามีพลาสติกคลุมด้านบนเพื่อเก็บก๊าซ ส่วนใหญ่แล้วจะสร้างเพื่อใช้กับฟาร์มขนาดใหญ่และขนาดกลาง นับว่าบ่อก๊าซชนิดนี้เป็นบ่อก๊าซที่มีประสิทธิภาพ ในการทำให้เกิดก๊าซมากที่สุดเนื่องจากเป็นบ่อที่มีลักษณะยาว มูลสัตว์มีเวลาอยู่ในบ่อนานจุลินทรีย์สามารถย่อยสลายได้อย่างเต็มที่ก่อนที่มูลสัตว์จะถูกผลักออกทางท่อทางออก มีการประยุกต์ปรับปรุงใช้กันอยู่สองแบบคือ

 .

1. แบบพลาสติกคลุมบ่อดิน (Covered Lagoon) ลักษณะเป็นบ่อดินสี่เหลี่ยมผืนผ้าภายในมีมูลสัตว์แล้วมีพลาสติกคลุมด้านบนมีท่อระบายมูลสัตว์เข้าและออก พลาสติกที่ใช้คลุมเป็นพลาสติกคุณภาพดีต้องนำเข้าจากต่างประเทศ ข้อดีของบ่อก๊าซแบบนี้คือมีราคาถูก แต่มีข้อเสียคือจะมีการสะสมของกากมูลสัตว์ภายในบ่อทำให้เมื่อใช้ไปได้ระยะหนึ่งจำเป็นที่จะต้องเปิดพลาสติกออกเพื่อนำกากมูลสัตว์ที่ตกตะกอนออก       

 .

อีกประการหนึ่งพื้นของบ่อแบบนี้เป็นพื้นดิน ดังนั้นน้ำมูลสัตว์เข้มข้นจะซึมลงสู่แหล่งน้ำใต้ดินทำให้น้ำใต้ดินเสียเป็นอันตรายกับสิ่งแวดล้อมมาก บางประเทศห้ามไม่ให้มีการก่อสร้างบ่อก๊าซชนิดนี้ แต่ในปัจจุบันมีการปรับปรุงแก้ไขโดยในขณะทำการสร้างบ่อจะมีการบดอัดพื้นหลุมให้แน่นแล้วปูพื้นด้วยพลาสติกเพี่อป้องกันการซึมผ่านของน้ำมูลสัตว์ซึมลงสู่ชั้นดิน 

 .

2. แบบพลาสติกคลุมราง ลักษณะเหมือนแบบพลาสติกคลุมบ่อดินแต่มีการแก้ไขเพื่อไม่ให้ น้ำมูลสัตว์ซึมลงสู่ชั้นดินโดยสิ้นเชิงโดยการทำบ่อให้เป็นซีเมนต์ทั้งหมดแล้วคลุมด้วยพลาสติก หลักการทำงานก็คือมูลสัตว์ก่อนเข้าบ่อหมักจะถูกกวนให้เข้ากับน้ำแล้วแยกกากที่มีขนาดใหญ่ออก จากนั้นน้ำมูลสัตว์จะถูกสูบเข้าไปยังบ่อหมัก ภายในบ่อหมักจะถูกออกแบบให้เป็นห้องเพื่อดักให้กากตกตะกอน และชะลอไม่ให้น้ำมูลสัตว์ไหลออกจากบ่อหมักเร็วเกินไป  

 .

น้ำที่ออกมาจากบ่อหมักจะถูกปล่อยลงบ่อดินเพื่อทำการบำบัดโดยธรรมชาติและปล่อยลงสู่แหล่งน้ำธรรมชาติหรือนำกลับมาใช้ในฟาร์มต่อไป บ่อก๊าซชนิดนี้จะใช้กับฟาร์มขนาดกลางและขนาดใหญ่ ข้อดีคือสามารถแก้ไขปัญหาได้ครบและให้ประโยชน์ได้อย่างเต็มที่ แต่มีข้อเสียคือราคาในการก่อสร้างค่อนข้างสูง และต้องใช้พื้นที่มากในการที่จะสร้างให้ครบทั้งระบบ

 .
ขั้นตอนการย่อยสลายสารอินทรีย์

ขั้นตอนการย่อยสลายสารอินทรีย์ (ขั้นตอนการเกิดก๊าซชีวภาพ) การย่อยสลายสารอินทรีย์โดยแบคทีเรียในสภาวะไร้อากาศ (ไร้ออกซิเจน) ผลที่เกิดจากกระบวนการย่อยสลายส่วนใหญ่ คือ ก๊าซชีวภาพ ซึ่งมีองค์ประกอบหลักเป็นก๊าซมีเทน ขั้นตอนการย่อยสลายสารอินทรีย์ดังกล่าวแสดงดังรูป

 .

 .

จากรูป อธิบายขั้นตอนการย่อยสลายสารอินทรีย์ในสภาวะไร้อากาศได้ว่า ในสภาวะไร้อากาศหรือไร้ออกซิเจน สารอินทรีย์โมเลกุลใหญ่ เช่น คาร์โบไฮเดรต โปรตีนและไขมัน จะถูกย่อยสลายโดยเอนไซม์ที่แบคทีเรียชนิดสร้างกรดหลั่งออกมานอกเซลล์ ผลที่ได้จะทำให้สารอินทรีย์โมเลกุลใหญ่ถูกย่อยสลายกลายเป็นสารอินทรีย์โมเลกุลเล็ก เช่น น้ำตาลโมเลกุลเดี่ยว กรดอะมิโนและกรดไขมัน เป็นต้น

 .

หลังจากนั้น สารอินทรีย์โมเลกุลเล็กจะถูกแบคทีเรียดังกล่าวดูดซึมเข้าสู่เซลล์และหลั่งเอนไซม์เพื่อย่อยสลาย สารอินทรีย์ภายในเซลล์ให้กลายเป็น กรดอะซิติกและก๊าซไฮโดรเจนแล้วขับออกมานอกเซล จากนั้น แบคทีเรียชนิดสร้างมีเทนจะย่อยสลายและเปลี่ยนกรดอะซิติกและไฮโดรเจนให้เป็น ก๊าซมีเทนและก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ซึ่งก๊าซต่าง ๆ ที่เกิดขึ้น (ก๊าซชีวภาพ) จะลอยตัวขึ้นเหนือผิวน้ำ และกระจายสู่บรรยากาศหรือถูกรวบรวมนำไปใช้ผลิตพลังงานทดแทน ต่อไป

 .
เทคโนโลยีการสลายสารอินทรีย์สภาวะไร้อากาศ

ปัจจุบันเทคโนโลยีการย่อยสลายสารอินทรีย์ในสภาวะไร้อากาศสามารถแบ่งอย่างกว้าง ๆ ได้ 4 แบบ คือ แบบบ่อปิด (Covered Lagoon) แบบถังเร่งปฏิกิริยา (High-rate Reactor หรือ Continuously Stirred Tank Reactor: CSTR) แบบตรึงฟิล์มจุลินทรีย์ (Anaerobic Fixed Film Reactor) และแบบ UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket)

 .
1. เทคโนโลยีแบบบ่อปิด (Covered Lagoon) 

การย่อยสลายในสภาพไร้อากาศแบบง่ายที่สุดคือ ให้น้ำเสียในบ่อย่อยเองตามธรรมชาติโดยไม่มีวัสดุคลุมบ่อ แต่วิธีนี้สร้างปัญหาให้กับสิ่งแวดล้อมเกิดปฏิกิริยาช้าและไม่สามารถรวบรวมก๊าซชีวภาพมาใช้งานได้ ต่อมาจึงได้มีการพัฒนาวิธีให้เกิดการผสมระหว่างสารอินทรีย์กับแบคทีเรียให้มากขึ้นด้วยวิธีออกแบบบ่อที่สามารถควบคุมทิศทางการไหลของน้ำ หรือติดตั้งใบกวนภายในบ่อ

 .

และเพื่อให้สามารถเก็บก๊าซชีวภาพไปใช้งานได้ จึงมีการคลุมบ่อด้วยแผ่นพลาสติก เช่น HDPE เพื่อให้น้ำเสียถูกแปลงเป็นก๊าซชีวภาพได้อย่างเต็มที่ น้ำเสียจะต้องอยู่ในบ่อเป็นเวลานาน ซึ่งอาจจะนานเป็นอาทิตย์ ขึ้นอยู่กับการกวนผสมในบ่อว่าทำได้ทั่วถึงมากน้อยเพียงไร

 .

รูปที่ 1 แสดงบ่อหมักก๊าซชีวภาพคลุมด้วยพลาสติก

 .
2. เทคโนโลยีแบบถังเร่งปฏิกิริยา (High-rate Reactor)

น้ำเสียจะถูกรวบรวมเข้าสู่ถังทรงสูงที่ปิดมิดชิด ภายในถังมีใบกวนที่มีลักษณะและจำนวนแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับการออกแบบ ใบกวนจะหมุนกวนน้ำเสียตลอดเวลา ทำให้เกิดการผสมระหว่างสารอินทรีย์และแบคทีเรียอย่างทั่วถึง จึงเป็นที่มาของการเรียกชื่อเทคโนโลยีนี้อีกชื่อหนึ่งว่า Continuously Stirred Tank Reactor (CSTR)

 .

อย่างไรก็ตาม ในทางปฏิบัติแล้ว การผสมผสานระหว่างสารอินทรีย์และแบคทีเรียยังเกิดการไหลวนของก๊าซที่เกิดขึ้นภายในถัง และบางส่วนเกิดการไหลวนของน้ำที่ไหลเข้าในบ่อ ดังนั้นใบกวนอาจจะไม่ต้องเดินตลอดเวลา เนื่องจากปฏิกิริยาในถังเร่งปฏิกิริยาเกิดขึ้นเร็วกว่าปฏิกิริยาในบ่อปิด ทำให้น้ำเสียต้องอยู่ในถังเพียง 5-10 วัน และทำให้ปริมาตรของถังเร่งปฏิกิริยาน้อยกว่าปริมาตรของบ่อปิด

 .

รูปที่ 2 แสดงเทคโนโลยีก๊าซชีวภาพแบบถังเร่งปฏิกิริยา

 .
3. เทคโนโลยีแบบตรึงฟิล์มจุลินทรีย์ (Anaerobic Fixed Film Reactor)

น้ำเสียจะถูกรวบรวมเข้าสู่ถังเช่นเดียวกัน แต่ในระบบนี้ไม่มีใบกวน โดยมีแผ่นกรองที่ทำจากเซรามิค กระจก พลาสติกสังเคราะห์ หรือไม่วางเรียงภายในถัง ใช้เนื้อที่ทั้งหมดประมาณร้อยละ 60-70 ของปริมาตรถัง บนแผ่นกรองเหล่านี้จะมีตัวกลางที่เป็นฟิล์มชีวภาพยึดอยู่ โดยมีแบคทีเรียจับอยู่บนผิวของตัวกลางนี้ หรืออาศัยอยู่ภายในช่องว่างของตัวกลางทำให้แบคทีเรียไม่หลุดลอยไปกับนี้

 .

ส่วนใหญ่น้ำเสียจะถูกป้อนจากด้านล่างของถัง แต่ก็มีบาระบบที่น้ำเสียถูกป้อนจากด้านบนของถัง ซึ่งเหมาะกับน้ำเสียที่มีสารแขวนลอยสูง เมื่อสารอินทรีย์ที่ปนอยู่ในน้ำเสียไหลผ่านแบคทีเรียที่จับอยู่บนตัวกลางมันจะทำการย่อยสลายสารอินทรีย์ในเป็นก๊าซชีวภาพด้วยปฏิกิริยาที่เร็วกว่าในถังแบบ CSTR ดังนั้น ปริมาตรของถังแบบนี้จึงเล็กกว่าถัง CSTR แต่จะต้องคอยดูแลรักษาฟิล์มชีวภาพให้อยู่ในสภาพที่ดีตลอดเวลา เพื่อให้ระบบทำงานอย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด

 .

รูปที่ 3 แสดงเทคโนโลยีก๊าซชีวภาพแบบตรึงฟิล์มจุลินทรีย์

 .
4. เทคโนโลยี UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket)

การออกแบบรูปทรงของถังนี้ทำให้เกิดการแยกตัวระหว่างแบคทีเรีย น้ำเสีย และก๊าซชีวภาพ โดยเริ่มต้นที่การปล่อยน้ำเสียเข้าทางด้านล่าของถัง สารอินทรีย์ภายในน้ำเสียจะถูกแบคทีเรียย่อยสลายและผสมจนจับตัวกันเป็นก้อนลอยอยู่เป็นชั้น Sludge ทางด้านล่างของถัง เมื่อมีก๊าซชีวภาพเกิดขึ้น

 .

ส่วนผสมของแบคทีเรีย ก๊าซชีวภาพจะลอยตัวสูงขึ้น จนกระทั่งกระทบกับสิ่งกีดขวางที่ออกแบบเป็นรูปทรงกรวยภายในถัง แบคทีเรียจะตกลงสู่ก้นถังเพื่อไปย่อยสลายสารอินทรีย์ที่ถูกป้อนเข้ามาใหม่ ส่วนก๊าซชีวภาพจะลอยตัวออกจากถังทางด้านบน

 .

รูปที่ 4 แสดงเทคโนโลยีก๊าซชีวภาพแบบ UASB

 .

เทคโนโลยีระบบก๊าซชีวภาพที่มีการนำมาประยุกต์ใช้ในประเทศไทยในปัจจุบัน มีความหลากหลายอยู่มากพอสมควร ซึ่งเทคโนโลยีระบบก๊าซชีวภาพแต่ละประเภทก็มีจุดเด่นแตกต่างกันไป ดังนั้น การเลือกนำไปประยุกต์ใช้ก็จำเป็นต้องพิจารณาให้เหมาะสมกับสภาวะและสถานะความต้องการของผู้ใช้ ทั้งด้าน พื้นที่ การลงทุน และความคุ้มค่า ความพร้อมในการใช้ และการดูแลรักษาระบบ เป็นต้น

 .
ขั้นตอนก่อนการนำก๊าซชีวภาพมาใช้งาน

เนื่องจากก๊าซชีวภาพที่ได้จากการหมักนั้นก่อให้เกิดก๊าซต่าง ๆ ขึ้นหลายอย่างด้วยกัน แต่ความต้องการหลักที่เราสามารถนำมาใช้งานได้นั่นคือก๊าซมีเทน ดังนั้นก่อนที่เราจะนำก๊าซชีวภาพมาใช้ประโยชน์จึงต้องมีการปรับปรุงคุณภาพของก๊าซชีวภาพ (Gas Purification) ให้อยู่ในสภาพที่สามารถนำไปใช้งานได้เสียก่อน โดยมีกระบวนการดังนี้คือ

 .
1. การดักน้ำในท่อส่งก๊าซชีวภาพ

ปกติแล้วก๊าซชีวภาพที่ผลิตได้มักจะมีความชื้นสูงเกือบถึงจุดอิ่มตัว เมื่อก๊าซชีวภาพไหลผ่านท่อส่งก๊าซที่ฝังอยู่ในดินที่มีอุณหภูมิต่ำมักจะทำให้ความชื้น (ไอน้ำ) ในก๊าซชีวภาพกลั่นตัวเป็นหยดน้ำ และสะสมจนเกิดเป็นอุปสรรคในการส่งก๊าซไปตามท่อได้ ดังนั้นจะต้องมีการติดตั้งชุดดักน้ำก่อนการนำก๊าซชีวภาพไปใช้งาน

 .
2. ปรับลดปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2)

การปรับลดปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ จากก๊าซชีวภาพนี้จะปฏิบัติก็ต่อเมื่อมีความจำเป็น เช่น ในกรณีที่ก๊าซชีวภาพที่ได้มีสัดส่วนของก๊าซมีเทนต่ำมาก จนอยู่ในระดับที่จุดติดไฟยาก คือประมาณเปอร์เซ็นต์ก๊าซมีเทนน้อยกว่า 45 เปอร์เซ็นต์ แต่ในระบบผลิตก๊าซชีวภาพสำหรับในฟาร์มสุกรนั้นไม่มีปัญหาในเรื่องนี้ ดังนั้นการลดปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จึงไม่จำเป็น

 .
3. การปรับลดก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์ (H2S)

การปรับลดก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟล์ ที่ปนเปื้อนในก๊าซชีวภาพนั้นมีคุณสมบัติเป็นก๊าซพิษและเมื่อสัมผัสกับน้ำหรือไอน้ำจะเปลี่ยนสภาพเป็นกรดซัลฟูริก (H2SO4) ซึ่งเป็นสาเหตุของฝนกรดหรือไอกรด ที่สามารถกัดกร่อนโลหะและวัสดุอุปกรณ์ได้ ดังนั้นการลดปริมาณก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์ในก๊าซชีวภาพก่อนการนำไปใช้ประโยชน์นั้นจะเป็นผลดีต่อสิ่งแวดล้อมโดยทั่วไปและจะช่วยยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์ใช้ก๊าซด้วย

 .

แต่เดิมของเสียและน้ำเสียที่เกิดขึ้นจากกิจกรรมต่าง ๆ ของมนุษย์ เช่น เศษอาหาร ขยะอินทรีย์ชุมชน น้ำเสียจากมูลปศุสัตว์ของฟาร์มเลี้ยงสัตว์ ของเสียและน้ำเสียจากโรงงานอุตสาหกรรมการเกษตร เช่น โรงงานแป้ง โรงงานสกัดน้ำมันปาล์ม โรงงานเส้นหมี่ โรงงานแปรรูปเนื้อสัตว์ โรงงานแช่แข็งอาหารทะเล โรงงานยางพารา โรงงานผลไม้ ล้วนเป็นสิ่งที่ไม่พึงประสงค์ เพราะก่อให้เกิดมลภาวะทั้งเรื่องกลิ่น แมลงรบกวน ซึ่งจำเป็นต้องบำบัด  

 .

วิธีบำบัดน้ำเสียรูปแบบเดิม จะเป็นการบำบัดแบบใช้ออกซิเจน เช่น บ่อเติมอากาศ และบ่อผึ่งอากาศ ซึ่งสิ้นเปลืองพลังงาน เสียค่าใช้จ่ายมาก และก่อให้เกิดกลิ่นรบกวน แต่หากปล่อยของเสียและน้ำเสียที่ไม่ผ่านการบำบัดลงสู่แหล่งน้ำธรรมชาติโดยตรงก็จะก่อให้เกิดปัญหาน้ำเน่าเสีย เป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ในธรรมชาติ ระบบนิเวศน์ในน้ำก็จะเปลี่ยนแปลงไป อีกทั้งเป็นแหล่งเพาะพันธุ์พาหนะของโรคที่เป็นอันตรายต่อมนุษย์และสิ่งมีชีวิต

 .

ดังนั้นแนวทางที่จะสามารถแก้ไขปัญหาเรื่องกลิ่นและค่าใช้จ่ายของระบบบำบัดแบบเดิม ๆ ก็คือ การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีก๊าซชีวภาพ ซึ่งหากประยุกต์ใช้เทคโนโลยีระบบก๊าซชีวภาพที่เหมาะสมเข้าไปจัดการกับของเสียและน้ำเสีย ที่แต่เดิมถือว่าเป็นสิ่งที่ไม่พึงประสงค์และเป็นวิกฤติ ก็จะสามารถผลิตก๊าซชีวภาพ

 .

เพื่อใช้เป็นแหล่งพลังงานทดแทน ผลิตปุ๋ยอินทรีย์ และลดมลภาวะทางกลิ่น แมลงรบกวน บำบัดน้ำเสีย เพิ่มสุขอนามัยของชุมชนให้ดีขึ้นได้ การดำเนินกิจกรรมต่าง ๆ ของกลุ่มก็จะไม่กระทบกระเทือนชุมชนรอบข้าง ซึ่งถือได้ว่าเป็นการเปลี่ยนวิกฤติให้เป็นโอกาสที่ดี โดยเฉพาะอย่างยิ่งในภาวะปัจจุบันที่เชื้อเพลิงต่าง ๆ มีราคาสูงและหายากขึ้น

 .

การนำเทคโนโลยีระบบก๊าซชีวภาพที่มีองค์ประกอบครบถ้วนเหมาะสมไปประยุกต์ใช้จัดการของเสีย และหรือน้ำเสียที่มีสารอินทรีย์ปนเปื้อนอยู่ จุลินทรีย์จะย่อยสลายสารอินทรีย์ในน้ำเสีย แปรรูปไปเป็นก๊าซชีวภาพ สารอินทรีย์ในน้ำเสียจะมีปริมาณลดลง น้ำจึงสะอาดมากขึ้น

 .

สารอินทรีย์บางส่วนที่ย่อยสลายยากจะตกตะกอน ทำให้สามารถเยกออกจากน้ำได้ง่าย น้ำที่ผ่านระบบแล้วก็จะสะอาดมากยิ่งขึ้น กากตะกอนที่ผ่านการหมักย่อยแล้วจะเสถียร ไม่มีกลิ่นเหม็น เหมาะสำหรับใช้เป็นปุ๋ยอินทรีย์ การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีก๊าซชีวภาพจัดการกับของเสียและน้ำเสียดังกล่าว จึงส่งผลทำให้เกิดการอนุรักษ์พลังงานและรักษาสิ่งแวดล้อมควบคู่กันไปด้วย

 .

ข้อมูลอ้างอิง

• เทคโนโลยีพลังงานชีวมวลและก๊าซชีวภาพ, ทิศทางพลังงานไทย กระทรวงพลังงาน (http://www.energy.go.th)
• เทคโนโลยีก๊าซชีวภาพ, วีระพันธ์ เกียรติภักดี, การสัมมนาการส่งเสริมการผลิตก๊าซชีวภาพน้ำเสียเพื่อเป็นพลังงานทดแทนและปรับปรุงสิ่งแวดล้อม กระทรวงพลังงาน
• เทคโนโลยีก๊าซชีวภาพ, ศูนย์ส่งเสริมก๊าซชีวภาพและการพึ่งพาตนเอง (
http://www.biogaseasy.org/biogas.php)

สงวนลิขสิทธิ์ ตามพระราชบัญญัติลิขสิทธิ์ พ.ศ. 2539 www.thailandindustry.com
Copyright (C) 2009 www.thailandindustry.com All rights reserved.

ขอสงวนสิทธิ์ ข้อมูล เนื้อหา บทความ และรูปภาพ (ในส่วนที่ทำขึ้นเอง) ทั้งหมดที่ปรากฎอยู่ในเว็บไซต์ www.thailandindustry.com ห้ามมิให้บุคคลใด คัดลอก หรือ ทำสำเนา หรือ ดัดแปลง ข้อความหรือบทความใดๆ ของเว็บไซต์ หากผู้ใดละเมิด ไม่ว่าการลอกเลียน หรือนำส่วนหนึ่งส่วนใดของบทความนี้ไปใช้ ดัดแปลง โดยไม่ได้รับอนุญาตเป็นลายลักษณ์อักษร จะถูกดำเนินคดี ตามที่กฏหมายบัญญัติไว้สูงสุด