เทคโนโลยีการเปลี่ยนของเสียอินทรีย์เป็นก๊าซชีวภาพ (2563)

ค�ำนำ� ประเทศไทยนับเป็นประเทศหนึ่งท่ีมีของเสียอินทรีย์ เกดิ ข้ึนอยจู่ ำ� นวนมาก เช่น เศษกา้ นและใบไม้ เศษอาหาร และวัชพืชหลักในแหล่งน�้ำ ในขณะที่ของเสียอินทรีย์เหล่าน้ี ได้ก่อให้เกิดปัญหามลพิษสิ่งแวดล้อมเพิ่มข้ึนจากการก�ำจัด ทง้ั มลพิษทางอากาศ น้�ำเสีย และขยะมูลฝอย เป็นตน้ ส่วน แหลง่ นำ�้ เช่น แมน่ �้ำ ลำ� คลอง และบงึ น้�ำยงั พบว่ามวี ชั พืชนำ�้ ทสี่ ำ� คญั คอื ผกั ตบชวา ขนึ้ อยทู่ ว่ั ไปและอยใู่ นจำ� พวกของเสยี อนิ ทรีย์ท่ียากตอ่ การก�ำจดั จึงจ�ำเป็นต้องอาศัยเทคโนโลยีที่สามารถเปล่ียนของเสีย อินทรีย์ดังกล่าว ให้สามารถน�ำมาใช้ประโยชน์ได้ในรูปของ พลังงานสะอาด คือ ก๊าซชวี ภาพ โดยเทคโนโลยขี ้างตน้ ได้ ผ่านการศึกษาวจิ ัยกับเศษอาหาร เศษก้านและใบไม้ รวมทั้ง ผกั ตบชวา ดว้ ยสดั สว่ นตา่ ง ๆ กนั และสูตรของสัดสว่ นวัสดุ หมักท้ัง 3 กลุ่มท่ีเหมาะสมไดน้ ำ� มาเสนอไวภ้ ายในสอ่ื ฉบบั นี้ เพื่อใช้เป็นทางเลือกหน่ึงในการช่วยลดปัญหามลพิษ ส่ิงแวดล้อมและเพ่ิมคุณภาพชีวิตแก่ประชากร ท้ังในระดับ ครวั เรอื น ชมุ ชน และพฒั นาเป็นวิสาหกิจชมุ ชนท่ีทำ� ให้เกดิ รายได้ต่อไป เพ่ือช่วยให้ประเทศเกิดการพัฒนาอย่างย่ังยืน ตามเป้าหมายขององค์กรสหประชาชาติในปคี .ศ. 2030



ความเปน็ มาและ 6 ความส�ำคัญในการใชเ้ ทคโนโลยี 8 พน้ื ฐานเทคโนโลยกี ารเปล่ยี น ของเสยี อินทรยี เ์ ป็นกา๊ ซชวี ภาพ ทฤษฎีเบ้ืองต้น 11 ของการเกดิ ก๊าซชีวภาพ 17 วัสดุ อุปกรณ์ และเครือ่ งมือทใ่ี ช้

สารบัญ 35 บทสรุป 24 การถ่ายทอดเทคโนโลยี 22 การเปลี่ยนของเสยี อินทรยี ์ วิธีการเตรียมระบบ และการเดนิ ระบบหมกั ยอ่ ย

ความเปน็ มาและ 1 ความสำ� คัญในการใช้เทคโนโลยี จากปัญหามลพิษส่ิงแวดล้อม ทั้งปัญหาน้�ำเสีย ของเสีย และมลพิษอากาศ ที่เกิดจากของเสียอินทรีย์ในภาคครัวเรือน และการบริการ ได้แก่ ร้านอาหาร ตลาด ศูนย์การค้าและ โรงแรม คือ เศษอาหาร รวมทั้งจากการมีวัชพืชท่ีส�ำคัญใน แหล่งน้�ำจ�ำนวนมาก คือ ผักตบชวา ส่งผลให้แหล่งน้�ำขาด ออกซเิ จน เกิดภาวะนำ�้ เน่าเสยี และท�ำให้มีปลาตายลอยน�้ำใน ช่วงฤดูแล้ง ตลอดจนการเผาขยะเศษก่ิงไม้และใบไม้ต่าง ๆ ในทโ่ี ลง่ ภายหลงั การเก็บเกยี่ วและตดั แตง่ กง่ิ ไมต้ ่าง ๆ ของพชื เศรษฐกิจ เช่น ลำ� ไย มะมว่ ง และล้ินจี่ เปน็ ตน้ รวมทง้ั พชื ประดบั และไมย้ นื ตน้ จากทพ่ี กั อาศยั สถานทร่ี าชการและอนื่ ๆ เช่น ไทร และสัก เป็นต้น ซ่ึงพบว่ายังมีการจัดการที่ไม่ดี เพียงพอในการก�ำจัดและการปล่อยท้ิงที่ไม่ก่อประโยชน์และ ท�ำให้มีค่าใช้จา่ ยในการก�ำจัด นอกจากนั้นการก�ำจัดโดยการเผาทิ้ง เป็นการสูญเสีย พลังงานความร้อนที่ควรได้และก่อให้เกิดมลพิษอากาศ ซึ่ง เป็นสาเหตุของปรากฏการณ์เรือนกระจก หรือภาวะโลกร้อน มีผลกระทบต่อส่ิงมีชีวิตและสิ่งแวดล้อมอย่างกว้างขวางใน ด้านสุขภาพอนามัย สังคมและเศรษฐกิจ โดยเฉพาะปัญหา หมอกควนั ในภาคเหนอื อยา่ งไรก็ดี ทงั้ เศษวัชพชื เศษกา้ น และใบไม้ต่าง ๆ และเศษอาหาร ล้วนเป็นของเสียอินทรีย์ ท่ีมีประโยชน์ ซึ่งนับได้ว่าเป็นทรัพยากรท่ีมีค่าอีกรูปหน่ึง ซ่ึงน�ำมาเปล่ียนรูปเป็นพลังงานสะอาดส�ำหรับการประยุกต์ใช้ งานได้ต่อไป 6 เทคโนโลยกี ารเปลย่ี นของเสยี อนิ ทรีย์เป็นกา๊ ซชวี ภาพ

จากการศึกษาวิจัยท่ีผ่านมาพบว่า เศษก้านและใบไม้ ถูกย่อยสลายให้กลายเป็น กา๊ ซชวี ภาพได้ [1] โดยเฉพาะเศษกา้ นและใบไมร้ วม ยงั ชว่ ยเรง่ การยอ่ ยสลายของเศษอาหาร ได้ดีกว่าการหมักย่อยสลายเศษอาหารเพียงอย่างเดียว [2], [3] นอกจากน้ันการน�ำเอาผัก ตบชวามาหมกั รว่ ม(Co-digestion) กบั เศษอาหาร และเศษกา้ นและใบไมร้ วม โดยใชเ้ ทคโนโลยี การเปลี่ยนของเสียอินทรีย์เป็นก๊าซชีวภาพ ซึ่งเป็นการใช้เทคโนโลยีบ�ำบัดของเสียในรูป สารอนิ ทรยี ใ์ นสภาวะไรอ้ อกซเิ จน ยงิ่ ชว่ ยเรง่ ใหเ้ กดิ การยอ่ ยสลายของเศษอาหารไดด้ กี วา่ การ หมกั รว่ มระหวา่ งเศษกา้ นและใบไมร้ วมรว่ มกบั เศษอาหาร[4],[5] ทำ� ใหไ้ ดพ้ ลงั งานในรปู กา๊ ซ ชวี ภาพ รวมทง้ั ได้ปุย๋ น้ำ� ชวี ภาพและกากตะกอนซ่งึ ใช้เปน็ หวั เชือ้ ในการหมกั ทำ� ปุ๋ยอนิ ทรีย์ ดว้ ยเหตทุ ขี่ องเสยี อนิ ทรยี ข์ า้ งตน้ มอี ยทู่ วั่ ไปในทอ้ งถน่ิ ทว่ั ประเทศ จงึ สมควรนำ� มาแปรรปู ให้เกิดประโยชน์สูงสุดและลดผลกระทบส่ิงแวดล้อมที่จะเกิดขึ้น โดยใช้เทคโนโลยีการหมัก ย่อยสลายในสภาวะไร้ออกซิเจนซ่ึงอาศัยการท�ำงานของจุลินทรีย์จากเช้ือตะกอนจุลินทรีย์ ท่ีได้จากฟาร์มสุกร เป็นต้น ดังน้ันส่ือองค์ความรู้ฉบับน้ี จึงได้น�ำเสนอเทคโนโลยีของการ เปล่ียนของเสียอินทรีย์เป็นก๊าซชีวภาพ โดยมุ่งเน้นการใช้สัดส่วนของวัสดุหมักท่ีเหมาะสม ทไ่ี ดผ้ า่ นการศกึ ษาวจิ ยั มาแลว้ สำ� หรบั ใชใ้ นการถา่ ยทอดเทคโนโลยี เพอื่ เปน็ ทางเลอื กหนงึ่ ใน การจดั การของเสียอนิ ทรียแ์ ละวชั พชื หลักท่สี �ำคัญในแหล่งนำ้� ใหเ้ ป็นพลังงานสะอาดซ่ึงเปน็ ผลพลอยไดห้ ลกั และปยุ๋ นำ้� หมักชวี ภาพและกากตะกอนทีเ่ ป็นผลพลอยได้รอง ดว้ ยวธิ กี าร เตรียมระบบและการเดินระบบหมักย่อย ซ่ึงมีขั้นตอนในการปฏิบัติที่น�ำไปใช้งานได้จริง ในชมุ ชน [6] และให้ผลทด่ี ตี ่อการอนรุ ักษพ์ ลังงาน ทรัพยากรและสงิ่ แวดลอ้ ม เศรษฐกจิ และ เกษตรกรรม รวมทงั้ ผลตอบแทนการลงทนุ ทีเ่ ร็ว มีส่วนช่วยใหท้ ้องถ่ินเกดิ การเจริญเติบโตที่ สอดล้องกบั เปา้ หมายการพฒั นาอย่างยงั่ ยนื ของสหประชาชาตใิ นปี 2030 7เทคโนโลยกี ารเปลยี่ นของเสยี อนิ ทรยี ์เปน็ ก๊าซชวี ภาพ

2 พ้นื ฐานเทคโนโลยกี ารเปลย่ี น ของเสยี อินทรีย์เป็นก๊าซชวี ภาพ ความหมายของ “ของเสยี อนิ ทรยี ”์ หมายถงึ ของเหลอื ทง้ิ ทสี่ ามารถยอ่ ยสลายไดโ้ ดยจลุ นิ ทรยี ์ เชน่ เศษอาหาร ซากพืชและสัตว์ เป็นตน้ ในทางเคมี “ของเสยี อินทรีย”์ คอื สารท่ีมอี งคป์ ระกอบของคาร์บอน (C) ในรปู ของกา๊ ซ มีเทนกา(CรตHร4ว)จแวลดั ะปรกิมา๊ าซณคาขรอ์บงอเสนียไอดนิอทอกรียไซ์ จดึง์ ต(CรOวจ2)วัด[7ใ]นรปู ของคา่ ซีโอดี (Chemical Oxygen Demand; COD) เนอ่ื งจากซโี อดจี ะถกู เปลย่ี นใหเ้ ปน็ กา๊ ซมเี ทนซงึ่ เปน็ องคป์ ระกอบทสี่ ำ� คญั ของกา๊ ซชวี ภาพ กา๊ ซมเี ทนทเี่ กดิ ขน้ึ ได้ จากการยอ่ ยสลายของสารอินทรียท์ ี่ถกู ย่อยให้อยู่ในรปู ของกรดอินทรยี ์ เช่น กรดอะซติ ิก ซ่งึ สามารถนำ� ไปค�ำนวณ หาปริมาณก๊าซมเี ทนได้ดังน้ี กรดอะซติ กิ 1 โมล มีคา่ ซโี อดี 64 กรัม เปลี่ยนเปน็ มเี ทนได้ 1 โมลหรือ 16 กรัม” COD 64 กรมั เปล่ยี นเป็นกา๊ ซมีเทนได้ = 16 กรมั หรือ COD 1 กรัม 16/64 = 0.25 กรมั เทยี บเท่ามีเทน 0.25/16 = 0.015625 โมล 8 เทคโนโลยีการเปลยี่ นของเสียอินทรยี ์เปน็ กา๊ ซชวี ภาพ

การคำ� นวณหาปรมิ าตรกา๊ ซมีเทน จากจ�ำนวนโมล; เมอ่ื อณุ หภมู หิ รอื ความดันเปลยี่ น P1V1 = P2V2 T1 T2 ปรมิ าตรกา๊ ซมเี ทน 0.015625 โมล คดิ เปน็ ปรมิ าตรกา๊ ซไดจ้ ากสมการกา๊ ซทส่ี ภาวะมาตรฐาน (0 องศาเซลเซยี ส ความดนั 1 บรรยากาศ) เม่อื V=nRT/P = 0.015625 โมล x 8314 นิวตนั -ม/กก-โมล-เคลวิน x 273.15 เคลวนิ 101,325 นวิ ตัน/ม2 โดยที่ P = ปาสคาล (Pascal) = 101,325 นิวตัน/ม2 n = 0.015625 โมล R = คา่ คงทข่ี องกา๊ ซ = 8.314 T = อณุ หภูมิ = 273.15 เคลวิน ดงั นัน้ ปรมิ าณซโี อดี 1 กโิ ลกรมั เปลีย่ นเปน็ กา๊ ซมเี ทนได้ 350 ลติ รที่สภาวะมาตรฐาน (0 องศาเซลเซยี ส ความดนั 1 บรรยากาศ) การตรวจวัดปรมิ าณของเสยี อนิ ทรีย์ทางเคมใี นรปู ของคา่ ซีโอดี 9เทคโนโลยกี ารเปล่ยี นของเสียอินทรยี ์เป็นก๊าซชีวภาพ

ความหมายของ “กา๊ ซชวี ภาพ” โดยทว่ั ไปหมายถงึ กา๊ ซมเี ทนทเ่ี กดิ จากการหมกั ของอนิ ทรยี ว์ ตั ถปุ ระกอบดว้ ย ปุ๋ยคอก โคลนจากน�้ำเสีย ขยะประเภทของแข็งจากเมือง หรือของเสียชีวภาพจากอาหารสัตว์ภายใต้สภาวะ ไร้ออกซเิ จน หรอื ไมม่ อี อกซเิ จน (Anaerobic) [8] องค์ประกอบของกา๊ ซชวี ภาพ ทสี่ ภาวะมาตรฐาน (0 องศาเซลเซียส ความดนั 1 บรรยากาศ) ดงั แสดงใน ตารางท่ี 1 ตารางท่ี 1 รายละเอียดชนดิ ขององคป์ ระกอบกา๊ ซชีวภาพ ทสี่ ภาวะมาตรฐาน ชนดิ ปริมาณ กกกกา๊า๊า๊๊าซซซซมไไคนฮาเี ทโโรดตนบ์ รรอเเจนจ(นCนไดซH(อลั4N)อไ )ฟก ดไ ซ ์ ด (H์ (2CS)O 2) 55-65 35-45 0-1 0-8 กา๊ ซไฮโดรเจน (H) 0-1 ท่มี า : ศูนย์สง่ เสริมพลงั งานชวี มวล, 2550 [9] คา่ ความร้อนของก๊าซชวี ภาพ พบวา่ ปริมาณก๊าซชวี ภาพ 1 ลูกบาศกเ์ มตร มคี ่าความรอ้ นเทียบเท่าเชื้อเพลิง ต่าง ๆ ไดด้ งั น้ี [9] กา๊ ซหงุ ตม้ (LPG) 0.46 กิโลกรัม นำ�้ มนั เบนซิน 0.67 กิโลกรมั น้ำ� มันดเี ซล 0.60 กิโลกรัม น�ำ้ มนั เตา 0.55 กโิ ลกรมั ฟนื ไม้ 1.50 กิโลกรัม ไฟฟ้า 1.20 กิโลกรัม 10 เทคโนโลยกี ารเปล่ยี นของเสยี อินทรยี เ์ ปน็ ก๊าซชีวภาพ

3 ทฤษฎีเบอื้ งต้น ของการเกดิ กา๊ ซชีวภาพ การย่อยสลายสารอินทรีย์ในสภาวะไร้ออกซิเจน หรือไม่ใช้ออกซิเจน หรือไม่ใช้ อากาศ (Anaerobic Digestion; AD) เป็นกระบวนการทางชีววิทยาในการเปล่ียน สารอินทรีย์ให้เป็นกา๊ ซชีวภาพ ภายใต้สภาวะท่ีไม่มีออกซิเจนและเป็นสภาวะรีดิวซ์น้ัน เกิดข้ึน [10] ดงั สมการตอ่ ไปน้ี **สารอินทรีย์ต้งั ต้น CH4 + CO2 + H2 + H2S + NH3 192 กก.เชน่ กลูโคส (Glucose) 1C806Hก12กO.6 3C48H4ก+ก.3CO2 **สารอินทรีย์ท่ีว3ัดCในHร4ูป+ซ6ีโOอด2 ี (COD) ไม่สามารถเป3ลC่ียOนเ2ป+็น6กH๊า2ซOมีเทน ไดท้ ัง้ หมด เนื่องจากมสี ว่ นท่ไี มล่ ะลายน้�ำได้และคงอยใู่ นรปู ของอนุภาค (CH4) ดังน้ันในการน�ำของเสียอินทรีย์แต่ละชนิดมาหมักย่อยสลายในสภาวะไร้ออกซิเจน จึงจ�ำเป็นต้องท�ำการประเมินหาศักยภาพการย่อยสลายให้ก๊าซมีเทน (Bio-methane Potential; BMP) เพื่อให้ได้ก๊าซมีเทนท่ีมีปริมาณมากเพียงพอกับการน�ำไปหมักย่อย สลายในสภาวะไร้ออกซิเจน 11เทคโนโลยกี ารเปล่ียนของเสียอินทรีย์เปน็ กา๊ ซชวี ภาพ

การประเมนิ หาศกั ยภาพการย่อยสลายให้ก๊าซมีเทน (Bio-methane Potential; BMP) -การหาค่า BMP สามารถท�ำได้โดยการหมักย่อยสลายสารอินทรีย์ในระบบปิด ด้วยการ เติมเช้ือจุลินทรีย์ท่ีมีชีวิต ซึ่งท�ำงานโดยการย่อยสลายแบบไม่ใช้ออกซิเจนและวัดปริมาณก๊าซ มีเทนท่ีผลิตได้เทียบกับปริมาณซีโอดีท่ีถูกก�ำจัด จากค่าซีโอดีที่วัดได้ก่อนและหลังการหมัก ยอ่ ยสลาย [11] -การหาคา่ BMP จะสน้ิ สดุ ลง เมอื่ ปรมิ าณกา๊ ซทเ่ี กดิ ขน้ึ อยใู่ นระดบั คงท่ี กลา่ วคอื มปี รมิ าณ กา๊ ซไมเ่ พิ่มหรอื ลดจากท่เี คยเกดิ หรอื อยา่ งนอ้ ยทส่ี ดุ คอื เกิดประมาณ 5 มลิ ลลิ ติ ร ชุด BMP ส�ำหรบั หาค่าศักยภาพการย่อยสลายให้ก๊าซมเี ทน ศักยภาพการย่อยสลายให้ก๊าซมีเทน (Bio-methane Potential/Biochemical Methane Potential, BMP) คือ การประเมนิ อตั ราการเปล่ียนของซีโอดี เฉพาะส่วนท่ีถูกใช้ ในการเปลี่ยนเปน็ ก๊าซมเี ทนของสารอนิ ทรยี ์ ด้วยวิธี Bio-methane Potential/Biochemical Methane Potential, BMP [11] BMP = ปริมาตรของก๊าซมเี ทนทเี่ กิดขนึ้ ท้ังหมด (มลิ ลลิ ิตร) น�้ำหนักของซโี อดีทถี่ ูกก�ำจดั (กรัม) ในทางทฤษฎี การเปล่ยี นซีโอดีเปน็ กา๊ ซมเี ทนน้นั สารอินทรยี ์ 1 กรัมซโี อดี เปล่ยี นเปน็ กา๊ ซมเี ทนได้ 350 มิลลิลิตร ท่สี ภาวะมาตรฐาน (0 องศาเซลเซยี ส ความดัน 1 บรรยากาศ) 12 เทคโนโลยีการเปลี่ยนของเสยี อินทรียเ์ ปน็ ก๊าซชีวภาพ

ข้ันตอนของกระบวนการเกิดก๊าซชวี ภาพ ประกอบดว้ ย 4 ปฏกิ ริ ิยาหลัก [12] ดงั แสดงในแผนผังที่ 1 ไดแ้ ก่ 1. ไฮโดรไลซิส (Hydrolysis) เป็นปฏกิ ิริยาการยอ่ ยสลายสารอินทรียซ์ งึ่ สารอินทรีย์ ตง้ั ตน้ ที่มีขนาดโมเลกุลใหญ่ (Biopolymer) เชน่ แป้ง โปรตีน และไขมัน ถกู ยอ่ ยสลาย ให้มีขนาดโมเลกุลเล็กลง (Monomer) จนสามารถละลายในน้�ำได้ เช่น กรดอะมิโน และกรดไขมนั เป็นตน้ 2. อะซิโดเจเนซิส (Acidogenesis) เป็นปฏิกิริยาการสร้างกรดที่สารอินทรีย์ซึ่ง มีขนาดโมเลกุลเล็กลงจากการย่อยสลาย ถูกย่อยสลายให้เป็นกรดอินทรีย์ระเหยง่าย (Volatile fatty acid; VFA) ซึ่งมีขนาดโมเลกลุ ใหญ่อยู่หลายชนิด เชน่ กรดอะซติ กิ กรดโพรพิโอนคิ และกรดบิวทิริก เป็นต้น 3. อะซิโตเจเนซิส (Acetogenesis) เป็นปฏกิ ิริยาที่กรดอนิ ทรีย์ระเหยงา่ ย ซง่ึ มี ขนาดโมเลกุลใหญ่ท่ีได้จากการย่อยสลายก่อนหน้าน้ี ถูกย่อยสลายให้กลายเป็นกรด อนิ ทรียร์ ะเหยง่ายเชน่ กรดโพรพิโอนิค กรดแลกติกและอืน่ ๆ ใหก้ ลายเปน็ กรดอะซติ กิ โดยแบคทีเรยี กล่มุ ผลิตกรด 4. เมทาโนเจเนซิส (Methanogenesis) เปน็ ปฏกิ ริ ิยาท่ีกรดอะซติ กิ (Acetic acid) ถกู ยอ่ ยสลายใหก้ ลายเปน็ กา๊ ซมเี ทน(Methane) หรอื ทเี่ รยี กกนั วา่ กา๊ ซชวี ภาพ(Biogas) โดยแบคทเี รยี กลุ่มผลติ มเี ทน โดยปฏกิ ิรยิ าการทำ� งานดงั กล่าวเกิดขึน้ จากจลุ นิ ทรยี ์ซึง่ เปน็ แบคทเี รยี 2 กลุ่ม คือ กลมุ่ ผลติ กรดและกลมุ่ ผลติ มเี ทน ทำ� ใหไ้ ดผ้ ลพลอยไดห้ ลกั คอื กา๊ ซชวี ภาพซง่ึ ประกอบ ทดไอ้ว่ีไนดย�้ำห้ CลHงัH2กS4าแรมลหาะมกกักNยวH่อ่า3รย้อรแวยลมลว้ ทะั้งซผ5่งึ 0ลส-พา6มล5าอรยCถไOนด2ำ�้รไอปมงใาชไกด้เกป้แวน็ ก่าป่รุ๋ยน้อไยำ�้ ดหล้ทะมนั ัก2ท5ีซ-แง่ึ3เล0ปะน็ กแสาล่วกะนตอขะ่ืนอกงอขๆนอทงไ่ีเเดหห้แลลกือว่ จากการหมกั ยอ่ ย ซงึ่ เป็นกากทีผ่ ่านการตากแหง้ ในรปู ของป๋ยุ อนิ ทรีย์ทส่ี ามารถขนย้าย ไปใชง้ านในท่ีต่าง ๆ ได้สะดวก 13เทคโนโลยีการเปลยี่ นของเสียอินทรยี ์เป็นก๊าซชีวภาพ

สารอนิ ทรีย์โมเลกุลใหญ่ เช่น แป้ง โปรตนี ไขมนั เปน็ ตน้ ยอ่ ยสลาย สารอินทรีย์โมเลกลุ ขนาดเลก็ ละลายน�ำ้ ได้ โดยแบคทเี รีย เชน่ น้�ำตาล กรดอะมโิ น กรดไขมัน เปน็ ตน้ กลมุ่ ผลิตกรด ย่อยสลาย กรดอนิ ทรีย์ ยอ่ ยสลาย ก๊าซชีวภาพ โดยแบคทีเรีย กลมุ่ ผลติ มเี ทน แผนผงั ท่ี 1 ขัน้ ตอนของกระบวนการเกดิ กา๊ ซชวี ภาพ 14 เทคโนโลยกี ารเปล่ยี นของเสียอนิ ทรยี เ์ ป็นกา๊ ซชวี ภาพ

ปจั จัยท่ีมีผลต่อกระบวนการหมักยอ่ ยสลาย [13] 1. ความเป็นกรด-ด่าง (pH) ควรมีค่าอยู่ระหว่าง 6-8 เน่ืองจากการสร้างมีเทน จะเกดิ ขึ้นได้ดีท่ี pH ระหวา่ ง 6.7-7.5 2. อณุ หภูมิ (Temperature) จุลนิ ทรยี ซ์ ึ่งท�ำงานได้ดใี นเขตรอ้ น เชน่ ประเทศไทย คือ กล่มุ Mesophilic bacteria ซ่ึงมกี ารท�ำงานโดยเกดิ การยอ่ ยสลายไดด้ ที อี่ ุณหภมู ิ ระหว่าง 25-400C 3. สารอาหาร (Nutrients) ได้แก่ C H และอื่น ๆ เช่น N, S, P, K, Ca ทีเ่ พยี งพอ ช่วยเพม่ิ ให้เกดิ การยอ่ ยสลายได้ดี 4. กรดอินทรีย์ระเหยง่าย (Volatile Fatty Acid, VFA) กรณีที่มีกรดอินทรีย์ ขนาดเลก็ เกิดขน้ึ มาก จะท�ำใหเ้ กิดปรมิ าณกา๊ ซมีเทนมากขน้ึ ด้วย 5. สภาพด่าง (Alkalinity) ค่าสภาพด่างท่ีมีความเหมาะสมมีค่าอยู่ระหว่าง 1,000-5,000 มลิ ลิกรัม/ลิตร 6. อัตราส่วนคาร์บอนต่อไนโตรเจน (C/N Ratio) มีค่าอยู่ระหว่าง 8-30 และ ค่าทีเ่ หมาะสม คอื 25 7. การกวนผสม (Mixing) มีส่วนช่วยให้จุลินทรีย์มีการสัมผัสอย่างทั่วถึง และ ป้องกันการเกดิ ตะกอนลอย 8. ระยะเวลากักเก็บ (Hydraulic Retention Time: HRT) ใชร้ ะยะเวลานานประมาณ 14-60 วัน 9. อัตราการผลิตก๊าซมีเทนและองค์ประกอบก๊าซชีวภาพ มีค่าอยู่ระหว่างร้อยละ 60-65 10. ประสิทธภิ าพการก�ำจัดซโี อดี (COD) มคี า่ มากกวา่ รอ้ ยละ 70-85 15เทคโนโลยกี ารเปลย่ี นของเสยี อนิ ทรยี เ์ ปน็ กา๊ ซชวี ภาพ

เทคโนโลยกี ารเปล่ยี น ของเสยี อนิ ทรีย์ เปน็ ก๊าซชีวภาพ เปน็ ทางเลือกหน่ึง ในการจดั การของเสยี อินทรียแ์ ละ วชั พืชหลักท่ีส�ำคญั ในแหล่งน้ำ� ใหเ้ ปน็ พลงั งานสะอาด

4 วสั ดุ อุปกรณ์ และเครอ่ื งมือท่ใี ช้ ประกอบดว้ ย • เชอ้ื ตะกอนจลุ นิ ทรยี ์ตง้ั ตน้ จากฟาร์มสกุ ร เชื้อตะกอนจลุ ินทรยี ์ • ผกั ตบชวา จากบึงน�ำ้ หรือคลองและแม่น�ำ้ ผกั ตบชวาจากบงึ น้ำ� 17เทคโนโลยกี ารเปล่ียนของเสียอินทรยี ์เป็นกา๊ ซชวี ภาพ

• เศษอาหารจากร้านอาหาร หรือครัวเรือน เศษอาหาร • เศษก้านและใบไม้รวม เช่น ใบล�ำไย ใบมะม่วง หรือใบสัก และใบไทร ซ่ึงเป็นใบไม้ท่ีหาได้ จากการเกบ็ เกีย่ วผลผลิตและการตดั แตง่ กง่ิ ไม้ในสวนและบา้ นเรือน เศษกา้ นและใบล�ำไยแห้ง เศษกา้ นและใบล�ำไยแหง้ ทบี่ ดแล้ว เศษกา้ นและใบลำ� ไยสดทีบ่ ดแล้ว • เครือ่ งห่นั ย่อยใบไมแ้ ละก่งิ ไมแ้ ละเครือ่ งบดเศษใบไมแ้ ละอาหารแบบละเอียด เครอ่ื งห่ันยอ่ ยใบไมแ้ ละก่งิ ไม้แบบละเอยี ด เครอ่ื งบดเศษใบไมแ้ ละอาหารแบบละเอียด 18 เทคโนโลยกี ารเปล่ยี นของเสียอนิ ทรีย์เป็นกา๊ ซชีวภาพ

ชุดถังหมักซึ่งประกอบด้วยถังหมักย่อยในสภาวะไม่ใช้ออกซิเจน ขนาด 200 ลิตร และถังเก็บก๊าซ ควรมี ขนาด 150 ลติ ร หากถังเกบ็ กา๊ ซมขี นาดเล็ก ควรต่อท่อก๊าซเขา้ กับเตาหงุ ต้ม เพ่อื ลดการลน้ ออกของก๊าซชีวภาพ จากถังเก็บ กรณีทีท่ อ่ ทางออกซ่งึ เป็นท่อระบายของเสยี และนำ้� เสียอยู่ใกล้กบั ก้นถงั หมกั ควรมแี ทน่ รองพืน้ ถงั ใหส้ ูง ข้ึนเพ่ือให้สะดวกในการตรวจสอบสภาพการย่อยสลายของของเสียอินทรีย์ในถังหมักและสะดวกต่อการน�ำเอาน�้ำ หมกั และตะกอนทเ่ี กดิ จากการหมกั ยอ่ ยสลายออกจากระบบ และควรใชใ้ บพดั กวนวสั ดหุ มกั ในถงั หมกั อยเู่ ปน็ ประจำ� โดยเฉพาะทกุ ครงั้ ท่มี กี ารเตมิ เศษอาหารลงในถงั หมัก ชุดถังหมกั ขนาด 200 ลติ ร ชุดถงั หมกั ขนาด 200 ลิตร ทอ่ ระบายน�้ำเสยี และของเสียออก กรวยทางเขา้ ของของเสียและเช้อื จุลนิ ทรีย์ 19เทคโนโลยกี ารเปลีย่ นของเสยี อินทรียเ์ ปน็ กา๊ ซชวี ภาพ

วธิ ีการเตรียมวสั ดหุ มัก เชือ้ ตะกอนจุลินทรยี ์ต้งั ต้น เก็บด้วยวธิ กี ารจ้วง (Garb Sampling) ออกมาจากบ่อหมักก๊าซชวี ภาพ แบบไม่ ใชอ้ อกซิเจนของฟาร์มสกุ ร การเก็บเชอ้ื ตะกอนจลุ ินทรีย์ในฟาร์มสุกร ลกั ษณะของเช้ือตะกอนจุลนิ ทรยี ์ • เศษอาหารทค่ี ดั เอาเศษกระดูกออกและนำ� มาบดละเอียด ใหม้ ีขนาด 0.1-0.5 มิลลเิ มตร เศษอาหารก่อนคดั แยกกระดกู เศษอาหารหลังการคัดแยก เศษอาหารทผ่ี า่ นการบดละเอียด • เศษกา้ นและใบไมร้ วม ได้แก่ ใบมะม่วง ใบสกั ใบล้ินจ่ี ใบล�ำไย และใบไทร โดยเลือกชนดิ ของใบไม้มา จ�ำนวน 3 ชนิด ในอัตราส่วนใบสดต่อใบแห้ง 3 ต่อ 1 และนำ� มาผ่านการบดยอ่ ยให้มขี นาด 0.1-0.5 มิลลิเมตร และใช้เป็นวสั ดหุ มักในสดั สว่ นท่ีเท่ากัน เศษก้านและใบมะม่วงสดและแห้ง เศษกา้ นและใบสักสดและแห้ง เศษก้านและใบไทรสดและแห้ง 20 เทคโนโลยกี ารเปล่ียนของเสยี อินทรยี เ์ ปน็ กา๊ ซชวี ภาพ

• นำ� ผกั ตบชวามาบดยอ่ ยใหม้ ขี นาด 0.1-0.5 มลิ ลเิ มตร แลว้ นำ� มาแชโ่ ซดาไฟหรอื โซเดยี มไฮดรอก ไซด์ (NaOH) ท่ีความเข้มขน้ 3% (ใช้โซดาไฟ 3 กรัม ต่อน�ำ้ 100 มิลลิลติ ร) เปน็ เวลา 1 วัน เพ่อื ใหย้ อ่ ยได้ง่ายขนึ้ ผกั ตบชวาสด ผกั ตบชวาป่นั ละเอยี ด ผกั ตบชวาปน่ั และแชส่ ารละลายโชดาไฟ ผักตบชวาหลังการแชส่ ารละลายโชดาไฟ 1 คนื การตรวจวิเคราะห์พารามิเตอรท์ สี่ �ำคญั ในหอ้ งปฏบิ ตั ิการ ประกอบดว้ ย ค่าพเี อช pH ของแขง็ รวม (Total Solids; TS) ของแขง็ ระเหย (Volatie Solids; VS) ของแข็ง แขวนลอยท่รี ะเหยได้ (Mixed Liquid Volatile Suspended; MLVSS) (ใชว้ เิ คราะหเ์ ฉพาะกบั เช้ือตะกอนจลุ นิ ทรยี )์ ค่าซีโอดีรวม (Total Chemical Oxygen Demand; CODt) ค่าซีโอดีที่ละลายน้�ำได้ (Soluble Chemical เOสxยี yผgสeมnกDอ่ eนmแaลnะdห;ลCงั OกาDรs)หขมอกั งตแลวั อะยระา่ หงววสัา่ ดงกหุ ามรกั หแมตกั ล่ ะทชำ� นกดิารกตอ่ รนวกจาวรดัเตครา่ ยี พมเี อสชว่ นแผละสอมณุลงหถภงั มูหิมโดกั ยเรฉวพมาทะง้ั กตาวั รอตยรา่ วงจขวอดั ง ปรมิ าณและคณุ ภาพของผลผลติ กา๊ ซชวี ภาพ ตามมาตรฐานของการตรวจวดั นำ�้ เสยี และเกณฑว์ ดั คณุ ภาพกา๊ ซชวี ภาพ 21เทคโนโลยกี ารเปลีย่ นของเสยี อนิ ทรียเ์ ป็นก๊าซชวี ภาพ

5 วธิ ีการเตรยี มระบบ และการเดนิ ระบบ หมักยอ่ ย ประกอบดว้ ยการเตรียมถงั หมักก๊าซชวี ภาพ การเตรยี มถงั หมักกา๊ ซชีวภาพ จัดท�ำถังหมักยอ่ ยผกั ตบชวารว่ มกบั ของเสียผสมจ�ำพวกเศษกา้ นและใบไมร้ วมได้แก่ ใบมะม่วง ใบสกั และใบ ไทร หรอื ใบลำ� ไย ใบมะมว่ ง และใบสกั กบั เศษอาหารและเช้ือจุลนิ ทรยี แ์ บบไม่ใช้อากาศ โดยใช้ถังพลาสติกขนาด 200 ลิตร เสน้ ผา่ ศูนยก์ ลาง 52.8 เซนติเมตร โดยวางไวบ้ นพืน้ ราบ เพ่อื ความสะดวกในการเกบ็ ตวั อย่างวัสดหุ มกั จากถงั หมกั สำ� หรบั ใชว้ เิ คราะหพ์ ารามเิ ตอรท์ สี่ ำ� คญั ตา่ ง ๆ และจดั ทำ� ถงั เกบ็ กา๊ ซชวี ภาพบรรจอุ ยใู่ นถงั นำ้� ขนาด150 ลิตร ใหอ้ ยใู่ นระดบั ความสูงเดียวกนั เพื่อตรวจวัดปริมาณก๊าซท่ีเกิดขนึ้ ในแต่ละวัน ชดุ ถงั หมักขนาด 200 ลิตรท่มี ใี บพดั กวนและมที อ่ ตอ่ เข้ากบั เตาหุงต้มได้ 22 เทคโนโลยีการเปล่ียนของเสยี อนิ ทรยี ์เป็นก๊าซชีวภาพ

การเดนิ ระบบหมกั ยอ่ ย น�ำวัสดุท้ังหมดท่ีใช้ในการหมักย่อยมาผสมกับเชื้อตะกอนจุลินทรีย์ตามอัตราส่วนท่ีได้ค�ำนวณไว้ท�ำการกวน ผสมให้เขา้ กัน จากนัน้ เก็บน�้ำไปทำ� การวิเคราะหห์ าคา่ pH เช้อื ตะกอนจุลินทรยี ์ตง้ั ต้น การผสมวสั ดุหมกั เข้ากบั เช้อื ตะกอนจุลินทรยี ต์ ั้งตน้ วสั ดหุ มกั ผสม ขณะท�ำการเดนิ ระบบหมกั ควรสงั เกตปรมิ าณกา๊ ซที่เกดิ ข้ึน และวดั ความเปน็ กรด-ด่าง (pH) โดยเฉพาะเม่ือ มีการปอ้ นเศษอาหารเข้าสู่ถงั หมัก รวมท้งั อณุ หภมู ทิ ่มี กี ารเปลย่ี นแปลงทุกวัน นอกจากนั้น ควรตรวจวัดองค์ประกอบก๊าซท่ีเกิดข้ึนว่าสามารถใช้งานได้ โดยการจุดติดไฟและการน�ำไปใช้ งานกบั เตาหงุ ตม้ เพอ่ื ประกอบอาหารต่อไป ผลตอบแทนโดยรวมที่ได้จากการใช้เทคโนโลยีเปลย่ี นของเสยี อินทรียเ์ ป็นก๊าซชีวภาพ • ผลพลอยไดห้ ลกั คอื กา๊ ซชวี ภาพใช้เปน็ เชอ้ื เพลิงหุงต้มและเชอื้ เพลิงในเครอ่ื งยนต์ รวมทง้ั ใชผ้ ลิตไฟฟา้ • ผลพลอยไดร้ อง คือ ป๋ยุ น้�ำหมกั ทใี่ ชป้ ระโยชน์ทางการเกษตรและบ�ำรงุ ดิน • ใหผ้ ลการตอบแทนจากการลงทุนได้เร็วกวา่ การผลติ อ่ืน ๆ • ชว่ ยสรา้ งมลู ค่าเพ่มิ จากเศษวสั ดเุ หลอื ท้ิงในรปู พลังงานทดแทน/สารอาหารท่ีมีคุณคา่ ตอ่ มนุษย์ • ชว่ ยอนรุ กั ษ์พลงั งาน และอนุรกั ษ์ทรัพยากรและส่งิ แวดลอ้ ม • ลดปัญหาหมอกควนั จากการเผาท�ำลายเศษของเสียอินทรยี ์ได้อีกทางหน่ึง • สร้างต้นแบบชุมชนท่ีประสบความส�ำเร็จในการใช้เทคโนโลยีเปล่ียนของเสียอินทรีย์เป็นก๊าซชีวภาพ หรือ เทคโนโลยีกา๊ ซชีวภาพ 23เทคโนโลยกี ารเปล่ยี นของเสยี อนิ ทรยี เ์ ป็นกา๊ ซชีวภาพ

6 การฝกึ อบรมและสาธติ การถา่ ยทอดเทคโนโลยกี าร เปลยี่ นของเสยี อนิ ทรยี เ์ ปน็ กา๊ ซชวี ภาพในชมุ ชน ควรเปน็ การถ่ายทอด ชุมชนท่ีมีความพร้อมและเข้มแข็ง โดยเฉพาะมีความ เทคโนโลยกี าร ตอ้ งการทจี่ ะรบั การถา่ ยทอดเทคโนโลยขี า้ งตน้ ตวั อยา่ ง เปลยี่ นของเสีย เชน่ ชุมชนเทศบาลเมืองตน้ ธง อ. เมอื ง จ. ลำ� พนู ซง่ึ อินทรยี ์ มีความพร้อมในการถ่ายทอดเทคโนโลยีดังกล่าว และ มีของเสียอินทรีย์ต่าง ๆ ท้ังผักตบชวา เศษก้านและ ใบไม้ และเศษอาหาร รวมท้ังของเสียจากฟาร์มสุกรใน พนื้ ท่ี นอกจากนนั้ ยงั มคี รวั เรอื นทม่ี ปี ระสบการณใ์ นการ ทำ� กา๊ ซชีวภาพมาก่อนอกี ดว้ ย ส�ำหรบั การลงมอื ปฏบิ ัติ มขี ้ันตอนต่าง ๆ ดังแสดงในแผนผงั ที่ 2 และมีราย ละเอียดของแต่ละข้ันตอนในหัวข้อขั้นตอนการท�ำก๊าซ ชีวภาพในครัวเรือน/ชมุ ชน [14] 24 เทคโนโลยีการเปลีย่ นของเสยี อินทรยี ์เปน็ ก๊าซชีวภาพ

1. การเตรยี มวัตถดุ ิบ เชน่ เศษก้านและใบไม้ เศษอาหาร 2. การเตรียมระบบหมัก ในสภาวะไม่ใชอ้ อกซเิ จน - ต่อเขา้ กบั ถังหมกั และทดสอบการรั่ว 3. การเดินระบบหมัก - การเดินระบบหมกั ในสภาวะไร้ออกซิเจน 4. การสน้ิ สุดการเดนิ ระบบหมัก - ไมม่ กี ารป้อนอาหารและปริมาณก๊าซ 5. การใช้ประโยชนผ์ ลพลอยได้ - ก๊าซชีวภาพและน้�ำหมกั ชีวภาพ แผนผงั ที่ 2 ขน้ั ตอนการผลติ กา๊ ซชวี ภาพจากของเสียอินทรยี ์ 25เทคโนโลยีการเปลย่ี นของเสียอินทรีย์เปน็ ก๊าซชวี ภาพ

ขนั้ ตอนการทำ� ก๊าซชวี ภาพในครวั เรือน/ชมุ ชน ขนั้ ตอนท่ี 1 การเตรยี มวัสดุหมกั • วสั ดหุ มักสด ได้แก่ เศษใบไมพ้ วกใบล�ำไย มะมว่ ง ลิน้ จ่ี ไทร สักและอ่นื ๆ ท่ผี ่าน การปน่ั ให้ละเอยี ดมขี นาด ประมาณ 0.1-0.2 มลิ ลิเมตร จากรปู เปน็ ตวั อยา่ งของเศษกา้ นและใบ ของมะมว่ งและไทร เศษกา้ นและใบมะม่วงแหง้ เศษกา้ นและใบมะมว่ งสด เศษก้านและใบไทร • วัสดุหมักแห้ง ได้แก่ เศษใบไม้แห้งหลายชนิดเช่นเดียวกับเศษใบไม้สด ท่ีผ่านการปั่นละเอียดมีขนาด ประมาณ 0.1- 0.2 มิลลเิ มตร จากรูปเปน็ ตัวอย่างของเศษกา้ นและใบไมร้ วม ของมะม่วง ไทรและลนิ้ จี่ เศษก้านและใบไมร้ วม ประกอบด้วยมะมว่ ง ไทร และลน้ิ จี่ สัดส่วนสด:แหง้ 3:1 26 เทคโนโลยกี ารเปลี่ยนของเสียอนิ ทรีย์เป็นก๊าซชีวภาพ

• เศษอาหาร ท่ผี า่ นการป่ันละเอียดมขี นาดประมาณ 0.1-0.2 มิลลิเมตร เศษอาหารกอ่ นป่นั เศษอาหารหลังปน่ั ละเอยี ด • ตะกอนเช้ือจุลินทรียจ์ ากฟารม์ สกุ ร ใช้อัตราส่วนเชื้อตอ่ วสั ดหุ มักทั้งสดและแหง้ = 70 : 30 ตะกอนเชอ้ื จุลินทรีย์ สดั ส่วนสว่ นวัสดุหมกั ทด่ี ี เมื่อใชเ้ ศษวสั ดุ 3 ประเภท คือ ผกั ตบชวา เศษใบไมร้ วม และเศษอาหาร = 3 : 2 : 3 สดั สว่ นส่วนวสั ดหุ มกั ท่ีดี เมอ่ื ใช้เศษวัสดุ 2 ประเภท คือ เศษใบไมร้ วม และเศษอาหาร = 2 : 3 27เทคโนโลยกี ารเปลย่ี นของเสยี อนิ ทรีย์เปน็ กา๊ ซชีวภาพ

ขนั้ ตอนท่ี 2 การเตรียมระบบหมกั - ผสมวัสดปุ ระเภทใบไม้ ผกั ตบชวา และเศษอาหารทีป่ นั่ แล้ว ซึ่งมสี ัดส่วนของวสั ดุหมัก สด : แหง้ = 3 : 1 รว่ มกับตะกอนเช้อื จลุ ินทรยี ์ โดยกวนให้เขา้ กนั อย่างทั่วถงึ ในถังผสมแลว้ ถ่ายลงชดุ ถังหมกั - ตรวจสอบชดุ ถงั หมกั 200 ลติ รทเ่ี ปน็ ชดุ ถงั หมกั ขนาดครวั เรอื น ซง่ึ ประกอบดว้ ยถงั หมกั วสั ดุ และถงั เกบ็ กา๊ ซวา่ ไมม่ รี ูรวั่ เกดิ ข้ึน แลว้ เปดิ กอ๊ กดา้ นลา่ งถงั หมักไว้เพือ่ ไล่อากาศ ขนั้ ตอนท่ี 3 การเดินระบบหมกั - นำ� วสั ดุหมักทไี่ ดใ้ นข้นั ตอนที่ 2 มาใสถ่ ังหมักขนาด 200 ลติ ร และปิดกอ๊ กดา้ นลา่ งถงั เพ่ือไม่ให้อากาศเขา้ ถังหมกั ขนาด 200 ลติ รและท่กี วน ชุดถังหมักขนาด 200 ลิตรที่ใชง้ านในชมุ ชน - สงั เกตว่ามปี รมิ าณก๊าซเกิดขึน้ ในถงั เก็บกา๊ ซหรือไม่ - วัดความเป็นกรด-ด่างหรือคา่ พีเอช (pH) ของถังหมกั ด้วยเครอ่ื งวดั แบบพกพา เพ่ือตรวจสอบสภาวะท่ี พรอ้ มในการทำ� งานของจุลินทรยี ์ (ราคาเครอ่ื งประมาณ1,000-2,500 บาท) หากเป็นกรด ตอ้ งทำ� การปรบั ใหเ้ ป็น ดา่ งอ่อน ดว้ ยสารละลายโซดาไฟทีม่ ีความเขม้ ข้น 3% กล่าวคอื ใชโ้ ซดาไฟ 3 กรมั ละลายในน้ำ� 100 มลิ ลลิ ิตร และวดั ปรมิ าณกา๊ ซท่ีเกิดขนึ้ ในถังเกบ็ กา๊ ซ ****ถงั หมกั นที้ ำ� การปอ้ นอาหารไดท้ กุ วนั ประมาณ2 กก/วนั ใชร้ ะยะเวลาหมกั นาน7 วนั จงึ เกดิ กา๊ ซชวี ภาพขน้ึ 28 เทคโนโลยีการเปลี่ยนของเสียอนิ ทรีย์เป็นกา๊ ซชีวภาพ

เตากา๊ ซทต่ี อ่ จากถังหมกั ขนาดครวั เรือน ขัน้ ตอนท่ี 4 การเดนิ ระบบหมักเมอ่ื สิ้นสดุ -วัดความเป็นกรด-ด่าง (พีเอช) และวัดปริมาณก๊าซเมื่อส้ินสุด และหยุดการเดินระบบหมัก โดยตรวจหา องคป์ ระกอบของก๊าซที่เกิดขึ้นอยา่ งงา่ ย โดยการจุดติดไฟ **ขั้นตอนน้ี ต้องหมนั่ กวนเปน็ ประจำ� และทกุ คร้ังทมี่ กี ารเตมิ เศษอาหารในถังหมกั ข้ันตอนท่ี 5 การใช้ประโยชน์จากผลพลอยได้หลกั และรอง -น�ำเอากา๊ ซชวี ภาพ ซึ่งเปน็ ผลพลอยไดห้ ลักมาใช้ เชือ้ เพลิงหุงตม้ /เช้อื เพลิงในเคร่อื งยนต์ -น�ำเอาน้�ำหมักชีวภาพ ซึ่งเป็นผลพลอยได้รอง รวมทั้งกากตะกอนมาใช้เป็นปุ๋ยหมักในการเพาะปลูก บ�ำรงุ ดิน และใชเ้ ป็นหัวเช้อื ในการทำ� ปุ๋ยหมักอินทรยี ์ 29เทคโนโลยกี ารเปลีย่ นของเสยี อนิ ทรยี เ์ ป็นก๊าซชีวภาพ

ราคาของขนาดถงั หมักแบบครัวเรอื นที่ใช้ในการถ่ายทอดเทคโนโลยี ขนาดถังหมกั แบบครัวเรอื น แบง่ ตามราคาตน้ ทุนท่ีใช้ได้ 2 แบบ แบบราคาเตม็ เปน็ ต้นทนุ ทีใ่ ช้ท้งั หมดจาก อุปกรณ์และค่าจ้างประกอบ ส่วนแบบราคาบางส่วนท่ีเป็นอีกทางเลือกในการท�ำถังหมักข้างต้น เป็นต้นทุนท่ีใช้ บางส่วน กรณีมีเตาก๊าซท่ีใชง้ านกบั ก๊าซชวี ภาพอยแู่ ลว้ และใชแ้ รงงานตนเองในการประกอบถงั หมกั ดงั ตารางท่ี 2 ตารางที่ 2 ราคาของถังหมกั แบบครวั เรอื น รา ยการ ราคาเต็ม ราคาบางส่วน (บาท) (บาท) -ถงั พลาสตกิ ขนาด 200 ลติ ร 1,300 1,300 (650 บาท/ถงั ) จ�ำนวน 2 ถัง -ถังพลาสติกขนาด 150 ลิตร 580 580 (580 บาท/ถงั ) จ�ำนวน 1 ถงั -อุปกรณ์ประกอบ PE 700 700 -อุปกรณ์ประกอบ PVC 1,660 1,660 -เตาทำ� อาหารและหัวเตา 1,000 -อุปกรณป์ ระกอบเตา ได้แก่ วาล์ว และท่อ 400 -ขาเตาก๊าซ 400 -คา่ แรงประกอบ 400 รวมคา่ ใช้จ่ายทัง้ หมด 8,500 4,240 จากตารางท่ี 2 ผู้ลงทนุ แบบราคาเต็ม จะได้รบั เงินทุนคนื ภายในเวลานอ้ ยกวา่ 2 ปี และผูล้ งทนุ แบบบางส่วน ซง่ึ เป็นอีกทางเลอื กหนึ่งน้นั จะได้เงนิ คนื ภายในเวลาน้อยกวา่ 1 ปี เมื่อเปรยี บเทยี บกบั ราคาก๊าซหงุ ตม้ ขนาด 15 กก ทใี่ ชใ้ นระยะเวลา 1 เดอื น ของเดอื นตุลาคม 2561 ถงั หมักแบบครัวเรอื น ขนาด 200 ลิตรน้ี สามารถ ใชง้ านไดก้ บั ครัวเรือนท่ีมีจ�ำนวนคนทั้งหมด อยู่ระหวา่ ง 5-8 คน 30 เทคโนโลยีการเปล่ยี นของเสียอนิ ทรยี ์เปน็ ก๊าซชวี ภาพ

ของเสยี อนิ ทรีย์มอี ยู่ท่ัวไป ในท้องถ่ินทว่ั ประเทศ จึงสมควรน�ำมาแปรรูป ให้เกิดประโยชน์สงู สดุ และ ลดผลกระทบสิง่ แวดลอ้ ม ท่จี ะเกิดข้ึน 31เทคโนโลยกี ารเปลี่ยนของเสียอนิ ทรยี ์เป็นกา๊ ซชีวภาพ

ภาพกิจกรรมการฝกึ อบรมและ สาธติ การถ่ายทอดเทคโนโลยี 32 เทคโนโลยกี ารเปลย่ี นของเสียอินทรยี เ์ ป็นกา๊ ซชวี ภาพ

33เทคโนโลยกี ารเปล่ยี นของเสียอนิ ทรียเ์ ปน็ กา๊ ซชีวภาพ

ความยั่งยืนของการถา่ ยทอดเทคโนโลยี เม่ือพิจารณาการถ่ายทอดเทคโนโลยีการเปล่ียนของเสียอินทรีย์เป็นก๊าซชีวภาพ บนพื้นฐานของการพัฒนา อยา่ งยงั่ ยนื ขององคก์ ารสหประชาชาติ ในปี ค.ศ.2030(UNSDGsin2030) พบวา่ การถา่ ยทอดเทคโนโลยที ไ่ี ดจ้ ากการ ท�ำวิจัยและพัฒนาน้ี สามารถขยายผลและมีส่วนช่วยเหลือชุมชนในด้านต่าง ๆ หลายด้านท่ีน�ำไปสู่เป้าหมาย การพฒั นาท่ียงั่ ยืน (Sustainable development goals; SDGs) ได้แก่ ด้านความเจริญรงุ่ เรอื ง ซึง่ การถา่ ยทอด เทคโนโลยนี ี้ ชว่ ยใหบ้ รรลเุ ปา้ หมายท่ี 7 ดา้ นพลงั งานสะอาดทท่ี กุ คนสามารถเขา้ ถงึ รวมทง้ั บรรลเุ ปา้ หมายที่ 8 ดา้ น ความเจรญิ เตบิ โตทางเศรษฐกจิ และการมงี านทำ� จากการผลติ กา๊ ซชวี ภาพเชงิ พาณชิ ย์ นอกจากนนั้ ยงั มสี ว่ นชว่ ยลด ปญั หาการเกดิ ภาวะโลกรอ้ น ตามเปา้ หมายท่ี 13 ดา้ นการรบั มอื กบั การเปลย่ี นแปลงสภาพภมู อิ ากาศ เนอื่ งจากการ ถ่ายทอดเทคโนโลยีนีช้ ่วยลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก และสง่ เสริมการคา้ คารบ์ อน เป้าหมายการพัฒนาท่ีย่ังยืนในปีค.ศ. 2030 และผลการประเมินของประเทศไทย ในปคี .ศ. 2020 [15] อย่างไรก็ตาม จากผลการประเมินตามเป้าหมายการพัฒนาท่ียั่งยืนขององค์การสหประชาชาติ ในปี ค.ศ. 2020 พบว่าเป้าหมายที่ 7 และ 13 ได้รับการพัฒนาอยู่ในระดับปานกลาง ยังสามารถท�ำการพัฒนาต่อไปได้ ดังนั้นเทคโนโลยีการเปลี่ยนของเสียอินทรีย์เป็นก๊าซชีวภาพ จึงเป็นอีกทางเลือกหนึ่งที่นอกจากช่วยในการลดการ สญู เสยี ทรพั ยากรทมี่ คี า่ และมลพษิ สงิ่ แวดลอ้ ม ยงั มสี ว่ นชว่ ยในการพฒั นาประเทศใหบ้ รรลตุ ามเปา้ หมายการพฒั นา ท่ีย่ังยืนขององค์การสหประชาชาติ ในปี ค.ศ. 2030 34 เทคโนโลยีการเปลย่ี นของเสียอินทรียเ์ ป็นก๊าซชวี ภาพ

7 บทสรุป การน�ำเทคโนโลยีการเปลี่ยนของเสียอินทรีย์เป็นก๊าซชีวภาพไปใช้งาน จากผลการศึกษาวจิ ัยและถ่ายทอดเทคโนโลยใี นชุมชน สามารถท�ำไดด้ งั ตอ่ ไปนี้ 1. การหมักย่อยสลายเศษก้านและใบไม้ร่วมกับของเสียอ่ืนในท้องถิ่น เช่น น้�ำกากส่า โดยใช้เช้ือตะกอนจุลินทรีย์จากฟาร์มสุกรให้ผลผลิต คือ ก๊าซชีวภาพ และปุ๋ยน้�ำหมักที่ดี 2. การหมักย่อยเศษอาหารร่วมกับเศษก้านและใบไม้รวม ซ่ึงเศษก้านและ ใบไม้รวม จะช่วยเร่งการย่อยเศษอาหารได้ดีข้ึน ช่วยเพิ่มท้ังปริมาณและคุณภาพ ของกา๊ ซชีวภาพ 3. การหมักย่อยเศษอาหารร่วมกับเศษก้านและใบไม้รวม รวมทั้งผักตบชวา ช่วยเพิ่มทั้งปริมาณและคุณภาพของก๊าซชีวภาพได้ดีกว่าการหมักย่อยเศษอาหาร ร่วมกบั เศษกา้ นและใบไม้รวม 4. การหมักย่อยเศษอาหาร หรือเศษก้านและใบไม้รวม หรือผักตบชวา เพยี งอย่างเดยี ว ใหผ้ ลผลติ กา๊ ซชวี ภาพน้อยกว่าการหมักรว่ ม (Co-digestion) 5. องค์ความรู้ที่ได้จากการศึกษาวิจัยและถ่ายทอดเทคโนโลยีนี้ คือ การใช้ สัดสว่ นของวสั ดหุ มกั ท่ดี ี เมอื่ ใชเ้ ศษวสั ดุ 3 ประเภท คือ ผกั ตบชวา เศษใบไมร้ วม และเศษอาหาร = 3 : 2 : 3 เมือ่ ใชเ้ ศษวสั ดุ 2 ประเภท คอื เศษใบไม้รวม และเศษอาหาร = 2 : 3 35เทคโนโลยีการเปลย่ี นของเสียอินทรยี เ์ ป็นก๊าซชวี ภาพ

36 เทคโนโลยีการเปลย่ี นของเสยี อินทรยี เ์ ป็นกา๊ ซชวี ภาพ

37เทคโนโลยกี ารเปล่ยี นของเสียอนิ ทรียเ์ ปน็ กา๊ ซชีวภาพ

เอกสารอา้ งอิง [1] Panyaping, K., Sutinan, N., Tananchai, P., and Muangkhuanjai, U. (2012). Anaerobic Digestion Development of Leaves and Petioles of Longan Waste Residues to Generate Biogas and by Products. KKU Res J. Vol. 17. No. 4. pp. 543-555. [2] Panyaping, K., Kantiya, S., Pramoonjukko, P., and Boonyoung, S. (2017). Single and Two Stages Anaerobic Digestion of Mixed Waste. The 4th Conference on Research and Creative Innovation: CRCI-2017. Eds. Chiang Mai. pp.33-38. [3] Panyaping, K., Maneesawang, J., and Boonsiri, N. (2020). Anaerobic Digestion of Mixed Leaf and Petiole Waste and Food Waste in Single and Two Anaerobic Reactors. RMUTI JOURNAL Science and Technology. Vol. 13. No. 1. pp. 59-74. [4] Panyaping K., Moontee P. (2018). Potential of Biogas Production from Mixed Leaf and Food Waste in Anaerobic Reactors. Journal of Material Cycles and Waste Management Vol. 20. pp. 723-737. doi 10.1007/s 10163-017-0629-x. [5] Panyaping, K., Khiewwijit, R., and Wongpankamol, P. (2018). A Study Report on Anaerobic Digestion of Water Hyacinth, Mixed Leaf Waste, and Food Waste. RMUTL, Chiang Mai. [6] Panyaping, K. (2018). Simple Manual for Biogas Production from Co-digestion of Mixed Leaf Waste, Water Hyacinth, and Food Waste. RMUTL, Chiang Mai. [7] Yes-Sun Environmental Co., Ltd. Do you realy know what is an organic waste? Access (20 January 2020). Available (http://www.yessun.com/th/Chinese-Tiwan+Do+you+realy+know+what+organic+ waste+is%3F+/). [8] Wikipedia. Biogas. Access (2 January 2020). Available (http://th.m.wikipedia.org/). [9] Center for Biomass Energy Promotion. Fundamental of Energy and Environment. Access (20 June 2018). Available (http://www.dede.go.th/article_attach/op2_1.pdf). [10] Metcalf & Eddy Inc. (2008). Wastewater Engineering, Treatment and Reuse. 4th ed., McGraw-Hil Book Company, USA. [11] Panyaping, K., Kan-in, W., Saenphrom, S., and Khampanyo, A. (2013). Biochemical Methane Potential of Several Kinds of Petioles and Leaves Waste. Journal of Community Development Research. Vol. 5. No. 1. pp. 64-73. [12] Mackenzie, D., and Corn wel, D. (2008). Introduction to Environmental Engineering. 4th ed., McGraw-Hil Book Company, USA. [13] Sunthad Siriananpiboon. (2007). Anaerobic Biological Wastewater Treatment. 1st ed. Bangkok: Top Publisher. [14] Panyaping, K. Khiewwijit, R., and Wongpankamol, P. 2019. Technology transfer on organic waste transformation in local community of Lamphun. In Proceedings of the 1st ICRU International Conference: Sustainable Community Development. Eds. Chiang Mai. pp.7-14. [15] SDSNA. SDG Report 2020; Thailand profile. Access (10 July 2020). Available (https://github.com/ sdsna/SDR2020/blob/master/Country%20Profiles%20(PDF)/Thailand.pdf). กติ ติกรรมประกาศ 38 ขอขอบคุณสำ� นกั งานการวจิ ยั แห่งชาติทใ่ี หท้ ุนสนบั สนุนการวิจยั ด้านการใช้ประโยชนข์ องเสียในชมุ ชน เทคโนโลยกี ารเปลีย่ นของเสยี อนิ ทรยี ์เป็นก๊าซชีวภาพ

ผ้เู ขยี น ชือ่ -นามสกลุ : รองศาสตราจารย์กล่นิ ประทมุ ปญั ญาปิง ตำ� แหนง่ ปจั จุบนั : อาจารย์ประจำ� หลักสูตรวิศวกรรมส่งิ แวดลอ้ ม คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวทิ ยาลัยเทคโนโลยรี าชมงคลล้านนา การศึกษา: Ph.D. (Environmental Management), Chulalongkorn University Certificate on Waste Management, TU Dresden, Germany MSc. (Technology on Environmental Management), Mahidol University BSc. (Biology), and Dip. Anal. Chemistry Training, Chulalongkorn University งานวิจยั : การจัดการและการใช้ประโยชนข์ องเสยี การตดิ ตามตรวจสอบคุณภาพ อากาศและคณุ ภาพน้ำ� การประเมินผลกระทบสิง่ แวดล้อมในระดับพนื้ ทแี่ ละการจดั การคุณภาพ สิ่งแวดล้อมที่ย่ังยนื อเี มล์ : [email protected] 39เทคโนโลยีการเปลี่ยนของเสียอินทรยี ์เปน็ กา๊ ซชวี ภาพ

เทคโนโลยีการเปล่ยี นของเสียอนิ ทรียเ์ ปน็ กา๊ ซชีวภาพ ISBN: 978-974-625-902-6 ISBN: 978-974-625-903-3 (E-book) ทีป่ รกึ ษา รองศาสตราจารย์ศีลศริ ิ สง่าจิตร ดร.สุรพล ใจวงศ์ษา ผู้เขยี น รองศาสตราจารย์ ดร. กลิน่ ประทุม ปญั ญาปิง กองบรรณาธิการ ผ้ชู ว่ ยศาสตราจารยเ์ กรียงไกร ธารพรศร ี ผชู้ ่วยศาสตราจารย์นทชี ัย ผสั ดี นายวิสุทธิ์ บวั เจริญ ดร.สุรวี รรณ ราชสม นายพิษณุ พรมพราย นายนริศ กำ� แพงแก้ว วา่ ท่ี ร.ต.รชั ตพ์ งษ์ หอชยั รัตน์ นางสาวทนิ อ่อนนวล นายวิษณุลักษณ์ คำ� ยอง นางสาวสธุ าสนิ ี ผอู้ ยสู่ ุข นายจักรรินทร์ ช่ืนสมบตั ิ นายเจษฎา สภุ าพรเหมนิ ทร์ นางสาวรตั นาภรณ์ สารภี นางสาวหนึง่ ฤทัย แสงใส วา่ ท่ี ร.ต.เกรียงไกร ศรปี ระเสรฐิ นางสาวเสาวลักษณ ์ จันทร์พรหม นางสาวอารีรัตน ์ พิมพ์นวน นางสาววราภรณ ์ ต้นใส นายวีรวทิ ย์ ณ วรรณมา จัดท�ำโดย สถาบันถา่ ยทอดเทคโนโลยสี ่ชู ุมชน มหาวทิ ยาลยั เทคโนโลยีราชมงคลลา้ นนา 98 หมู่ 8 ต�ำบลป่าป้อง อำ� เภอดอยสะเก็ด จังหวัดเชยี งใหม่ 50220 พิมพค์ ร้ังที่ 1 ปี 2563 บรษิ ทั สยามพิมพ์นานา จำ� กดั 108 ซอยพงษ์สวุ รรณ ต�ำบลศรภี ูมิ อ�ำเภอเมอื ง จังหวัดเชียงใหม่ 50200 โทร. 0-5321-6962 40 เทคโนโลยีการเปลย่ี นของเสยี อินทรีย์เป็นกา๊ ซชวี ภาพ