บทที่ ๒
รายละเอียดและผลงาน กระบวนการย่อยสลายสารอินทรีย์ พลังงานถือว่าเป็นสิ่งที่มีความสำคัญในการพัฒนาเศรษฐกิจของประเทศไทย ในสถานการณ์ปัจจุบันปัญหาด้านวิกฤติของพลังงานกำลังทวีความรุ่นแรงเพิ่มขึ้น จึงเป็นสิ่งที่ชี้ให้เห็นว่าทุกคนไม่ควรมองข้ามในการหาพลังงานทดแทนเป็นแหล่งพลังงาน หนึ่งที่ผู้คนในประเทศและต่างประเทศได้ให้ความสำคัญและสนับสนุนให้เกิดการใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพ
โดยมุ่งเน้นพลังงานทดแทนจากการใช้วัตถุดิบภายในประเทศ และสามารถช่วยแก้ไขปัญหาสิ่งแวดล้อมคู่กันไป เทคโนโลยีการบำบัดของเสียแบบไร้ Anaerobic Digestion เป็นเทคโนโลยีหนึ่งที่นำมาใช้การบำบัดของเสียอินทรีย์ที่ให้ก๊าซชีวภาพเป็นผลพลอยได้ ก๊าซชีวภาพโดยทั่วไปเป็นแก๊สผสมประกอบไปด้วยก๊าซมีเทน CH2 60-70 % ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ CO2 28-38% และก๊าซอื่นๆได้แก่ ก๊าซไฮโดรเจน h2 ก๊าซไนโตรเจน N2 และก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟต์ H2Sเป็นต้น ก๊าซมีเทนเป็นองค์ประกอบ ที่จำเป็นสำหรับการนำกาซชีวภาพไปใช้ประโยชน์ โดยก๊าซมีเทนมีความร้อน 39.4 mj/m3
การใช้ประโยชน์จากก๊าซชีวภาพได้แก่ การนำไปผลิตกระแสไฟฟ้าให้ความร้อนในกระบวนการผลิตในอุตสาหกรรมและใช้เป็นเชื้อเพลิงหุงต้มในครัวเรือนเป็นผลให้เกิดแนวคิดในการจัดการขยะของเสียที่แหล่งกำเนิดซึ่งเป็นแนวคิดที่สำคัญในการส่งเสริมให้เกิดการจัดการของเสียเศษอาหารที่เหลือจากการฉันภายในวัดไผ่ดำ ที่เป็นขยะอินทรีย์ดังกล่าว โดยเครื่องหมักปุ๋ยจากเศษอาหารอัตโนมัตินอกจากสามารถผลิตก๊าซชีวภาพใน รูปพลังงานทดแทนแล้ว ยังมีผลพลอยได้ คือ กากของเสียจากกระบวนการย่อยสลายสารอินทรีย์ที่สามารถใช้เป็นปุ๋ยอินทรีย์ได้ อันจะเป็นการช่วยบรรเทาและแก้ไขขยะมูลฝอยในปัจจุบัน
เศษอาหารต่างๆ เป็นเหตุสำคัญประการหนึ่งที่ก่อให้เกิดปัญหาสิ่งแวดล้อมและมีผลต่อสุขภาพอนามัย ของเสียกำลังมีปริมาณเพิ่มมากขึ้นทุกปี นับเป็นปัญหาที่เกิดขึ้นของชุมชุนซึ่งต้องการจัดการแก้ไขทำให้มีการหมักเน่าเปื่อยส่งกลิ่นเหม็นกลายเป็นแหล่งชุมนุมของสัตว์นำโรคสารพัดชนิด เช่น ยุง แมลงวัน หนู แมลงสาบ เป็นต้น ยามที่ฝนตกลงมาน้ำฝนก็ซะเอาสิ่งสกปรกเน่าเหม็นจากกองขยะไหลไปยังพื้นที่ไกล้เคียงและท่อละบายน้ำ ก่อให้เกิดผลผลเสียทำให้ท่อระบายน้ำอุดตันเกิดสภาพน้ำทั่วขังผลที่ตามมาคือ กลิ่นและเชื้อโรคที่จะเกิดขึ้นกับผู้คนที่อยู่ในตลาดสด การกำจัดขยะมูลฝอยในชุมชนส่วนใหญ่ยังไม่เป็นระบบมากนักเนื่องจากขาดการให้ความรู้และขาดการให้ความสำคัญกับผลกระทบที่เกิดขึ้นจากขยะของคนในชุมชุน
แต่ในเขตเทศบาลก็จะมีการจัดการกับขยะที่เป็นระบบ โดยส่วนใหญ่จะเป็นลักษณะฝังกลบโดยการขุดหลุมและฝังกลบขยะ ส่วนขยะอันตรายจำเป็นต้องมีผ้ายางรองพื้นในหลุมก่อนการฝังกลบเพื่อความปลอดภัยและเป็นมาตรฐานสากล ข้อดีของระบบนี้คือ ต้นทุนในการดำเนินการต่ำเมื่อเทียบกับระบบอื่นๆ แต่มีข้อเสียคืออาจส่งผลกระทบต่อแหล่งน้ำใต้ดิน และหาสถานที่ฝังกลบยากเพราะถูกต่อต้านจากชาวบ้านในพื้นที่ใกล้เคียง
ดังนั้น ระบบจัดการขยะมูลฝอยและของเสียเหล่านี้ที่ดีที่สุดคือ การนำมาใช้ให้เกิดประโยชน์สูงสุดด้วยกรรมวิธีการย่อยสลายทางชีวภาพโดยใช้จุลินทรีย์ซึ่งรวมถึงการใช้เป็นวัตถุดิบในการผลิตก๊าสชีวภาพ
จากข้อมูลดังกล่าวข้างต้น จึงมีความสนใจที่จะกำจัดเศษอาหารโดยใช้เครื่องหมักปุ๋ยจากเศษอาหารอัตโนมัติเพื่อผลิตก๊าซมีเทนสำหรับใช้เป็นก๊าซหุงต้ม และศึกษาลักษณะทางกายภาพและเคมี ของกากปุ๋ยและปุ๋ยน้ำจากระบบก๊าซชีวภาพเพื่อไปใช้ปุ๋ยชีวภาพ
กระบวนการย่อยสลายสารอินทรีย์เพื่อผลิตก๊าซมีเทนเมื่อของเสียอยู่ภายใต้สภาวะแวดล้อมที่จำกัดอากาศ จุลินทรีย์ชนิดไม่ใช้อากาศซึ่งมีอยู่ทั่วไปในธรรมชาและในของเสียนั้นจะเจริญเติบโตได้ดิกว่าจุลินทรีย์ชนิดอื่นๆ จนกลายเป็นกลุ่มเด่นจะปลดปล่อยเอนไซม์เพื่อก่อปฏิกิริยาชีวเคมีให้เปลี่ยนสารอินทรีย์ไปเป็นก๊าซมีเทนด้วยกลไกของการผลิตก๊าซมีเทนโดยแบคทีเรียโดยแบคทีเรียสามารถแบ่งได้เป็น4ขั้นตอนซึ่งในแต่ละขันตอนจะอาศัยการทำงานของจุลินทรีย์ต่างชนิดกันดังนี้
ขั้นตอนแรก แบคทีเรียจะย่อยสลายสารอินทรีย์โมเลกุลใหญ่(สารอินทรีย์)ให้มีขนาดเล็กลงให้อยู่ในรูปที่ละลายน้ำได้เช่นน้ำตาลกรดอะมิโนกรดไขมันจึงเรียกขั้นตอนนี้ว่า ขั้นไฮโดรไลซิส(Hydrolysis)
ขั้นตอนที่สอง จุลินทรีย์จะเปลี่ยนแปลงสารอินทรีย์ละลายน้ำจากขั้นตอนแรกให้กลายเป็นกรดอินทรีย์ระเหย(Volatile Fatty Acid) ขั้นตอนนี้เรียกว่า ขั้นการหมัก (Fermentation)
ขั้นตอนที่สาม หลังจากได้ผลิตภัณฑ์เป็นกรดอินทรีย์ระเหยเป็นกรดอินทรีย์ระเหยแล้วแบคทีเรียชนิดสร้างกรด(Acid Forming Bacteria) จะย่อยสลายกรดอินทรีย์ระเหยให้กลายเป็นกรดอะซิติกหรือที่รู้จักกันคือกรดน้ำส้มก๊าซไฮโดรเจและก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เรียกขั้นตอนนี้ว่า ขั้นสร้างกรดอะซิติก (Acetogenesis)
ขั้นสุดท้าย แบคทีเรียชนิดสร้างก๊าซมีเทน (Methanogenesis Bacteria) จะย่อยสลายกรดอะซิติกกลายเป็นก๊าซมีเทนและก๊าซคาร์บินไดออกไซด์ในที่สุด
กลไกของการผลิตก๊าซมีเทนโดยแบคทีเรียแสดงรายละเอียดดังในรูปที่ ๑ ปัจจัยสำคัญที่มีผลต่อปริมาณการผลิตมีเทนในกระบวนการย่อยสลายได้ณหภูมิ (Temperature) ความเป็นกรดด่าง (pH) อัลคาลินิตี้ (Alkalinity) และคุณสมบัติของสารอินทรีย์ตั้งต้นที่จะย่อยสลายโดยทั่ไปค่าอัลคาลินิตี้ที่เหมะสมต่อการหมักมีค่าประมาณ 1000-5000 mg/L ในรูปของแคลเซียมคาร์บอเนต(CaCO3) อุณหภูมิที่เหมะสมในการเกิดปฏิกิริยาการย่อยสลายควรจะคงที่อยู่ที่ระดับประมาณ ๓๕ องศาเซลเซียสโดยการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิที่เกินกว่า ๕ องศาเซลเซียสอาจส่งผลยับยั้งการทำงานของแบคทีเรียและถ้าหากpHลดลงต่ำกว่า ๕ ก็จะหยุดกระบวนการย่อยและหมักทั้งหมด หรืออีกนัยหนึ่งก็คือ แบคทีเรียตาย ซึ่งทำให้ระบบการผลิตก๊าซล้มเหลวได้
| 
หน้าแรก
คณะผู้บริหาร
ข่าวประชาสัมพันธ์
ภาพกิจกรรม
เว็บบอร์ด
สมุดเยี่ยม
ติดต่อเรา
พระเถราจารย์
ฝ่ายบริหารและบุคลากร
คณะผู้บริหาร 
สถิติผู้เยี่ยมชม
