บ่อก๊าช ชีวภาพจากมูลช้าง

[webmaster]

บ่อก๊าช ชีวภาพจากมูลช้าง

ระบบผลิตก๊าซชีวภาพจากมูลช้าง

ก๊าซชีวภาพ จากของเสีย………..สู่พลังงานได้อย่างไร
ก๊าซชีวภาพ….เป็นพลังงานสะอาดที่เกิดจากการนำของเสีย เช่น มูลสัตว์ น้ำเสียจากฟาร์มปศุสัตว์ น้ำเสียจากโรงงานอุตสาหกรรม ขยะ และของเหลือใช้ทางการเกษตร มาผ่านกระบวนการหมักเพื่อให้เกิดการย่อยสลายสารอินทร์ ในสภาวะ ไร้ออกซิเจน (Anaerobic Digestion) โดยแบคทีเรียหลายชนิด เมื่อสภาวะแวดล้อมเหมาะ สมแบคทีเรียจะเจริญเติมโต และย่อยสลายสารอินทร์ เช่น โปรตีน คาร์โบไฮเดรท และไขมัน จนกระทั้งในที่สุดเปลี่ยนสภาพเป็น ก๊าซชีวภาพ
องค์ประกอบหลักของ ก๊าซชีวภาพคือ ก๊าซมีเธน (CH2) ประมาณร้อยละ 50-70 ซึ่งเป็นก๊าซที่ติดไฟจึงนำไปใช้เป็นพลังงานทดแทนได้ และก๊าซคาร์บอนไดอ๊อกไซด์ (CO2) ประมาณร้อยละ 36-39 ซึ่งเป็นก๊าซไม่ติดไฟ ดังนั้นคุณสมบัติของก๊าซชีวภาพจะขึ้นอยู่กับปริมาณของก๊าซมีเธน ซึ่งโดยทั่วไปแล้ว ก๊าซชีวภาพ 1 ลูกบาศก์เมตร ที่ประกอบด้วยมีเธน ร้อยละ 60 จะมีค่าความร้อนประมาณ 5,000-5,500 กิโลแคลอรี ซึ่งเทียบเท่ากับ น้ำมันดีเซล 0.60 ลิตร หรือ น้ำมันเบนซิน 0.67 ลิตร หรือพลังงานไฟฟ้า 1 กิโลวัตต์ – ชั่วโมง หรือก๊าซหุงต้ม (LPG) 0.46 กิโลกรัม หรือไม้ฟืน 1.5 กิโลกรัม


ศักยภาพของการผลิตก๊าซชีวภาพจากมูลช้าง
ปัจจุบันประเทศไทยมีการเลี้ยงช้างอยู่ประมาณ 2,500 เชือก ซึ่งช้างแต่ละเชือกนั้นจะมีปริมาณมูลเฉลี่ย 40 กิโลกรัม/วัน ดังนั้นปริมาณมูลช้างที่เกิดขึ้นกับช้างทั้งหมดประมาณ 100,000 กิโลกรัม/วัน นอกจากเป็นเป็นปัญหาที่สำคัญด้านการจัดการฝังกลบแล้ว ยังมีปัญหาด้านสภาวะแวดล้อมในเรื่องของกลิ่น แมลงวัน และน้ำเสียด้วย
ระบบผลิตก๊าซชีวภาพ เป็นระบบบำบัดของเสียที่เหมาะสมระบบหนึ่ง ที่สามารถใช้แก้ปัญหามลภาวะดังกล่าวได้ และในขณะเดียวกันก๊าซชีวภาพที่ได้ยังสามารถใช้เป็นพลังงานทดแทนภายในปางช้างได้อย่างดี
จากการประเมินศักย์ภาพการผลิตก๊าซชีวภาพจากมูลช้าง เมื่อนำมูลช้างร้อยละ 50 มาผลิตก๊าซชีวภาพคาดว่าจะสามารถผลิตก๊าซชีวภาพได้ประมาณ 0.77 ล้านลูกบาศก์เมตร /ปี (จากการทดลองในห้องปฏิบัติการกรมพัฒนาและส่งเสริมพลังงาน อัตราการเกิดก๊าซชีวภาพจากมูลช้าง 0.042 ล้านลูกบาศก์เมตร/ กิโลกรัมมูลสด/วัน) เทียบเท่าทดแทนการผลิตไฟฟ้าได้ 0.77 ล้านกิโลวัตต์ ชม./ ปี หรือเทียบเท่าทดแทนการผลิตน้ำมันดีเซล 0.44 ล้านลิตร/ปี


การดำเนินการจัดตั้งระบบผลิตก๊าซชีวภาพจากมูลช้างในประเทศไทย
กรมพัฒนาและส่งเสริมพลังงาน ดำเนินการจัดตั้งระบบผลิตก๊าซชีวภาพจากมูลช้าง ตั้งแต่ 2542 ณ ศูนย์อนุรักษ์ช้างไทย อ. ห้างฉัตร จ. ลำปาง ซึ่งเป็นโครงการสาธิตการใช้ประโยชน์พลังงานทดแทนในพื้นที่โครงการอันเนื่องมาจากพระราชดำริ เป็นหนึ่งในโครงการเฉลิมพระเกียรติพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวฯ กรมพัฒนาส่งเสริมพลังงาน ได้ดำเนินการติดตั้งระบบผลิตก๊าซชีวภาพจากมูลช้างขนาด 50 ลูกบาศก์เมตร 1 บ่อ และขนาด 100 ลูกบาศก์เมตร 1 บ่อ ณ โรงช้างต้น และขนาด 100 ลูกบาศก์เมตร 2 บ่อ ณ โรงเลี้ยงช้าง ซึ่งเทคโนโลยีของระบบที่นำมาใช้เป็นแบบโดมคงที่ (Fixed dome)

โครงสร้างของระบบประกอบด้วยส่วนต่างๆ ดังนี้

- บ่อเติมมูล
- บ่อหมักผลิตก๊าซ
- บ่อมูลล้น
- ตะแกรงแยกกากมูลช้าง
- บ่อน้ำทิ้ง

ประโยชน์ของระบบหมักผลิตก๊าซชีวภาพ

ด้านพลังงาน
- หุงต้มอาหาร แทนแก๊ส แอล พี จี (LPG) หรือแทนถ่านไม้, ไม้ฟืน
- เดินเครื่องยนต์เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าเพื่อทดแทนการใช้ไฟฟ้าสำหรับกิจกรรมต่างๆภายในศูนย์อนุรักษ์ช้างไทย
- เดินเครื่องยนต์เพื่อสูบน้ำ

ด้านสิ่งแวดล้อม
- ลดปัญหาของกลิ่นและก๊าซพิษ ไม่ก่อให้เกิดกลิ่นเหม็นรบกวนผู้อยู่อาศัยบริเวณข้างเคียง
- ลดปัญหาการเกิดโรค ไม่เป็นแหล่งเพาะพันธุ์เชื้อโรค และ สัตว์นำโรค
- ลดปัญหาต่อคุณภาพน้ำในแหล่งน้ำธรรมชาติ ไม่เป็นต้นเหตุทำให้เกิดแหล่งน้ำสาธารณะเน่าเสีย

ด้านปุ๋ย
- ใช้น้ำจากบ่อน้ำทิ้งเป็นปุ๋ยน้ำ
- กากมูลช้างที่ย่อยสลายแล้วนำไปเป็นปุ๋ยหรือนำไปผสมดินแล้วอัดเป็นแท่งเพาะชำ

ผลการดำเนินการ
สามารถผลิตก๊าซชีวภาพได้เฉลี่ยระบบฯละ 20 ลูกบาศก์เมตรต่อวัน หรือ 7,300 ลูกบาศก์เมตร ต่อปี เพื่อใช้ในการหุงต้มอาหาร เดินเครื่องยนต์เพื่อสูบน้ำ และเดินเครื่องยนต์เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า

[webmaster]

ระบบผลิตก๊าซชีวภาพจากมูลช้าง (Biogas) ณ ศูนย์อนุรักษ์ช้างไทย
สถาบันคชบาลแห่งชาติ ในพระอุปถัมภ์สมเด็จพระเจ้าพี่นางเธอเจ้าฟ้ากัลยาณิวัฒนา
กรมหลวงนราธิวาสราชนครินทร์ องค์การอุตสาหกรรมป่าไม้ จังหวัดลำปาง

ความเป็นมา
ระบบผลิตก๊าซชีวภาพจากมูลช้าง เป็นโครงการหนึ่งภายใต้โครงการเฉลิมพระเกียรติฯ พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว ทรงเจริญพระชนมายุครบ 6 รอบ (5 ธันวาคม 2542) ซึ่งเป็นการสาธิตการใช้ประโยชน์พลังงานทดแทน เพื่อเป็นการอนุรักษ์พลังงานและสิ่งแวดล้อมและเป็นการจัดการสิ่งแวดล้อมภายในศูนย์อนุรักษ์ช้างไทยแบบยั่งยืน โครงการนี้ได้รับการสนับสนุนในด้านการก่อสร้างและติดตั้งระบบทั้งหมด จากกรมพัฒนาพลังงานทดแทนและอนุรักษ์พลังงาน ซึ่งมีทั้งหมดจำนวน 5 บ่อด้วยกัน
1. ที่ศูนย์อนุรักษ์ช้างไทย จำนวน 2 บ่อ เป็นบ่อขนาด 100 ลูกบาศก์เมตร
2. ที่วิทยาเพื่อศึกษาพัฒนาช้างไทยและควาญช้าง จำนวน 1 บ่อ เป็นบ่อขนาด 100 ลูกบาศก์เมตร
3. ที่โรงช้างต้น จำนวน 2 บ่อ ขนาด 50 ลูกบาศก์เมตร และขนาด 100 ลูกบาศก์เมตร

โครงสร้างของบ่อประกอบด้วย
1. บ่อเติมมูล ใช้เป็นสถานที่สำหรับผสมมูลช้างที่ผ่านการปั่นให้เส้นใยมีขนาดเล็กลง แล้วผสมกับน้ำให้เข้ากัน หลังจากนั้นมูลที่ผสมกันดีแล้วจะถูกปล่อยสู่บ่อหมักผลิตก๊าซทางท่อที่เชื่อมต่อระหว่างบ่อเติมมูลกับ บ่อหมักผลิตก๊าซ
2. บ่อหมักผลิตก๊าซ เป็นบ่อที่กักเก็บมูลช้าง ซึ่งภายในบ่อมีเชื้อตะกอนแบคทีเรียที่ทำให้เกิดก๊าซได้ บ่อจะต้องแข็งแรงและไม่รั่วซึม เนื่องจากส่วนโดมของบ่อจะเป็นที่เก็บก๊าซที่เกิดขึ้นก่อนการนำไปใช้
3. บ่อมูลล้น มีหน้าที่รับมูลช้างที่ล้นมาจากบ่อหมักผลิตก๊าซ
4. บ่อแยกกากมูลช้าง เป็นที่รองรับมูลช้างที่ออกมาจากบ่อมูลล้น ก่อนส่วนที่เป็นน้ำจะไหลลงบ่อน้ำทิ้ง ซึ่งกากมูลช้างที่แยกออกมาได้นี้ สามารถนำไปใช้เป็นปุ๋ยอัดแท่งเพาะชำและทำกระดาษได้
5. บ่อพักน้ำเสีย เป็นบ่อที่รองรับน้ำหลังจากที่กากมูลช้างได้ถูกแยกออกไปแล้ว ซึ่งน้ำจากบ่อนี้สามารถนำไปใช้เป็นปุ๋ยน้ำรดพืช ผัก ได้เป็นอย่างดี และยังกลับไปใช้ในการผสมกับมูลช้างเพื่อเติมลงในบ่อหมักผลิตก๊าซ

ผลการดำเนินงาน
สำหรับผลการดำเนินงานการจัดตั้งระบบฯ ขนาด 50 ลูกบาศก์เมตรนั้น พบว่ามีประสิทธิภาพการย่อยสลายสารอินทรีย์ 84% อัตราการเกิดก๊าซชีวภาพ 8 ลูกบาศก์เมตร / วัน ส่วนขนาด 100 ลูกบาศก์เมตร ณ โรงช้างต้น พบว่ามีประสิทธิภาพการย่อยสลายสารอินทรีย์ 90% อัตราการเกิดก๊าซ 18 ลูกบาศก์เมตร / วัน และการจัดตั้งระบบฯ ขนาด 100 ลูกบาศก์เมตร 2 บ่อ ณ โรงเลี้ยงช้างพบว่ามีประสิทธิภาพการย่อยสลายสารอินทรีย์ 91% อัตราการเกิดก๊าซ 36 ลูกบาศก์เมตร / วัน ทำให้สามารถผลิตก๊าซชีวภาพรวม 62 ลูกบาศก์เมตร / วัน หรือ 22,630 ลูกบาศก์เมตรต่อปี สามารถทดแทนน้ำมันดีเซลได้ประมาณ 13,578 ลิตร / ปี หรือผลิตกระแสไฟฟ้าได้ 22,630 กิโลวัตต์ – ชั่วโมง / ปี

จากผลสำเร็จของโครงการก๊าซชีวภาพทำให้ได้รับรางวัลดีเด่นด้านพลังงานและพลังงานหมุนเวียนประเภท off – grid (โครงการใน ไม่เชื่อมโยงกับสายส่งไฟฟ้า) ของประเทศไทยประจำปี 2547 จากกระทรวงพลังงาน และได้รับรางวัลดังกล่าวในระดับอาเซียนด้วย

คุณสมบัติของก๊าซชีวภาพ (เปรียบเทียบที่ขนาด 1 ลูกบาศก์เมตร)
1. มีค่าความร้อนประมาณ 5,000 – 5,500 กิโลแคลลอรี่
2. น้ำมันดีเซล เท่ากับ 0.60 ลิตร
3. น้ำมันเบนซิน เท่ากับ 0.67 ลิตร
4. น้ำมันเตา เท่ากับ 0.81 ลิตร
5. พลังงานไฟฟ้า เท่ากับ 1 กิโลวัตต์ – ชั่วโมง
6. ก๊าซหุงต้ม (LPG) เท่ากับ 0.46 กิโลกรัม
7. ไม้ฟืน เท่ากับ 1.5 กิโลกรัม

การใช้ประโยชน์จากก๊าซชีวภาพของศูนย์อนุรักษ์ช้างไทย
1. ใช้ในการหุงต้มให้กับเจ้าหน้าที่และควาญช้างของศูนย์อนุรักษ์ช้างไทยทั้งหมด
2. ใช้เดินเครื่องยนต์สูบน้ำ
3. สามารถลดค่าใช้จ่าย คิดเป็นเงินทั้งหมด 10,000.-บาท / เดือน หรือ 120,000.-บาท / ปี

ประโยชน์จากมูลที่ผ่านการหมักแล้ว
1. นำมาอัดเป็นแท่งเพาะชำ สำหรับเพาะชำกล้าไม้ดอก-ไม้ประดับ
2. นำมาผลิตเป็นปุ๋ยโบกาฉิ แจกจ่ายให้กับกลุ่มงานต่าง ๆ

ประโยชน์จากน้ำเสีย (น้ำจุลินทรีย์)
1. ใช้เป็นปุ๋ยน้ำรดพืช – ผัก ได้เป็นอย่างดี
2. น้ำจากบ่อก๊าซนำมาหมักเป็นหัวเชื้อ EM 5 (หรือ EM ขยาย) สำหรับฉีดพ่นไล่แมลงวัน ดับกลิ่น
ปรับสภาพน้ำฯ แทนหัวเชื้อ EM ที่จำหน่ายตามท้องตลาด

[webmaster]

บ่อเติมมูลช้าง

Picture2.jpg (32.63 KiB) เปิดดู 294 ครั้ง

[webmaster]

บ่อหมักก๊าซ และบ่อมูลล้น

Picture5.jpg (29.96 KiB) เปิดดู 292 ครั้ง

[webmaster]

ผลิตผลที่ได้สามารถผลิตพลังงานชีวภาพเพื่อใช้ในครัวเรือนบ้านพักของควาญช้างในศูนย์อนุรักษ์ช้างไทยได้ มากกว่า 20 หลังคาเรือน

Picture9.jpg (22.87 KiB) เปิดดู 286 ครั้ง