ระบบผลิตและส่งจ่ายก๊าซชีวภาพระดับชุมชนจากฟาร์มสุกร

อีกก้าวของมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ ร่วมสร้างอนาคตของชุมชนแห่งความพอเพียงและการพึ่งพาตนเองให้ได้ใช้ก๊าซชีวภาพจากฟาร์มสุกรเป็นพลังงานทดแทนอย่างยั่งยืน

โดยทั่วไปการเลี้ยงสัตว์จะมีของเสียต่างๆเกิดขึ้น เช่น มูลสัตว์ และน้ำเสียจากคอกสัตว์ ทำให้เกิดปัญหามลภาวะต่อสภาพแวดล้อม และมีผลกระทบต่อสุขอนามัยของคนในชุมชนหากมีการจัดการที่ไม่ถูกต้องเหมาะสม ดังนั้นแนวทางหนึ่งของการจัดการที่เหมาะสมและมีประสิทธิภาพ คือ การนำของเสียที่เกิดขึ้นมาผ่านระบบบำบัดแบบไร้ออกซิเจนเพื่อผลิตก๊าซชีวภาพ ซึ่งนอกเหนือจากสามารถรักษาสภาพแวดล้อมแล้ว ยังเป็นแหล่งพลังงานทดแทนใช้ในการหุงต้มประกอบอาหารของครัวเรือน ซึ่งช่วยให้ประหยัดค่าใช้จ่ายแก๊สหุงต้ม และกากตะกอนจากบ่อก๊าซชีวภาพยังสามารถนำไปผลิตปุ๋ยอินทรีย์ใช้ปรับปรุงดินเพิ่มผลผลิตพืชได้อีกด้วย

ก๊าซชีวภาพ คือ ก๊าซที่เกิดจากการย่อยสลายสารอินทรีย์วัตถุต่างๆ อาทิ มูลสัตว์ ซากพืช โดยกลุ่มจุลินทรีย์ที่มีชีวิตอยู่ได้โดยไม่ต้องใช้ออกซิเจน ทำให้เกิดก๊าซขึ้นจากการย่อยสลาย โดยก๊าซที่เกิดขึ้นนี้จะเป็นก๊าซที่ผสมกันระหว่างก๊าซชนิดต่างๆ ส่วนใหญ่จะประกอบด้วยก๊าซมีเทน (CH₄) เป็นหลักมากที่สุด รองลงมาจะเป็นก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO₂), ก๊าซไนโตรเจน (N₂), ก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์ (H₂S) และก๊าซชนิดอื่น ๆ โดยก๊าซมีเทน (CH₄) เป็นก๊าซที่มีคุณสมบัติไม่มีสี ไม่มีกลิ่น และติดไฟได้ แต่หากเปิดบ่อก๊าซชีวภาพแล้วมีกลิ่นเหม็นนั้น เป็นเพราะเกิดจากส่วนของก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์หรือที่ชาวบ้านเรียกก๊าซไข่เน่า ซึ่งเมื่อเราจุดไฟ กลิ่นเหม็นนั้นก็จะระเหยหายไป

ศูนย์วิศวกรรมพลังงานและสิ่งแวดล้อม คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ โดย รศ.เกียรติไกร อายุวัฒน์ หัวหน้าศูนย์ พร้อมทีมงาน จึงประยุกต์ใช้เทคโนโลยีระบบก๊าซชีวภาพที่เหมาะสมเข้าไปบริหารจัดการกับของเสียและกลิ่นจากฟาร์มสุกรที่แต่เดิมถือว่าเป็นสิ่งที่ไม่พึงประสงค์ของชุมชน เป็นระบบที่ได้รับการพิสูจน์และยอมรับจากฟาร์มสุกรขนาดใหญ่

ด้วยความร่วมมือจากหลายภาคส่วนทั้งภาคเอกชน และชุมชน ร่วมด้วยการสนับสนุนด้านองค์ความรู้ทางวิชาการโดยศูนย์วิศวกรรมพลังงานและสิ่งแวดล้อม คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ ได้ร่วมในการดำเนินโครงการสำรวจฟาร์มสุกรที่มีศักยภาพ ในพื้นที่หมู่ที่ 2 ตำบลท่ามะนาว อำเภชัยบาดาล จังหวัดลพบุรี  พบว่ามีฟาร์มสุกรที่มีศักยภาพเหมาะสม จำนวน 4 ฟาร์ม ได้แก่ ฟาร์มบุญยัง ฟาร์มมนตรี ฟาร์มมานพ 1 และ2  จากนั้นจึงได้ทำการศึกษาและออกแบบรายละเอียดระบบผลิตและส่งแก๊สชีวภาพจากฟาร์มสุกร จัดทำและติดตั้งระบบผลิตและระบบท่อส่งจ่ายก๊าซชีวภาพ ตลอดจนประเมินผลประสิทธิภาพของระบบ ด้วยการตรวจวัดคุณภาพก๊าซชีวภาพที่ผลิตได้จากฟาร์ม พบว่า ค่าเฉลี่ยขององค์ประกอบของก๊าซมีเทน  คาร์บอนไดออกไซด์ ออกซิเจน และไฮโดรเจนซัลไฟด์ มีค่าเท่ากับ 61.2 % 32.3% 0.4 % และ 1,850.3  ppm ตามลำดับ ส่วนคุณภาพก๊าซชีวภาพที่ตรวจวัดได้จากครัวเรือน พบว่า ค่าเฉลี่ยขององค์ประกอบของก๊าซมีเทน  คาร์บอนไดออกไซด์ ออกซิเจน และไฮโดรเจนซัลไฟด์ มีค่าเท่ากับ 62.8% 24.0% 0.6% และ 71 ppm  ตามลำดับ

จากผลการติดตามและประเมินผลการใช้งานระบบก๊าซชีวภาพนั้น พบว่า ค่าขององค์ประกอบหลักที่เป็นตัวชี้วัดประสิทธิภาพการใช้งานของกลุ่มครัวเรือนต่างๆ ภายในชุมชนนั้น มีค่าที่ใกล้เคียงกัน ทำให้สามารถวิเคราะห์ได้ว่าประสิทธิภาพการใช้งานนั้นเป็นไปตามวัตถุประสงค์ในการออกแบบที่ต้องการให้ทุกครัวเรือนภายในชุมชนกว่า 130 ครัวเรือน สามารถใช้ก๊าซชีวภาพได้อย่างมีประสิทธิภาพและทั่วถึง ส่วนการประเมินปริมาณก๊าซเรือนกระจก (Greenhouse Gas) ที่สามารถลดได้จากระบบการผลิต โดยในการประเมินปริมาณก๊าซเรือนกระจกที่เกิดจากการใช้งานนั้น จากการติดตามประเมินผลและวิเคราะห์การใช้งานระบบผลิตและสั่งจ่ายก๊าซชีวภาพโดยรวม สามารถทำการวิเคราะห์ปริมาณก๊าซเรือนกระจก จากการใช้งานได้ จาก 3 องค์ประกอบหลัก คือ มีเทน คาร์บอนไดออกไซด์ และปริมาณตะกอนที่เกิดขึ้น ซึ่งในการตรวจวัดองค์ประกอบทั้งสามดังกล่าวนั้น ทำการตรวจวัดภายในชุมชน โดยสามารถวัดปริมาณก๊าซเรือนกระจกจากระบบการผลิตได้ 247.21 – 3,651.72 tonCO₂/yr

นับเป็นอีกก้าวของมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ ในการนำองค์ความรู้ทางวิชาการและเทคโนโลยีจากงานวิจัยมาสู่การมีส่วนร่วมในการให้บริการชุมชนและสังคม สร้างชุมชนแห่งความพอเพียงให้มีพลังงานก๊าซชีวภาพได้ใช้อย่างยั่งยืน

ขอขอบคุณที่ท่านเข้ามาอ่านบทความวิจัยนี้ และขอความกรุณาสละเวลาตอบแบบสอบถามการให้บริการข้อมูล เพื่อการปรับปรุงต่อไปด้วย จะขอบคุณยิ่ง  

คลิกที่นี่เพื่อตอบแบบสอบถาม—> https://goo.gl/forms/hcBXc1080pJmdUmF3

ที่มาข้อมูล :      นิทรรศการผลงานนวัตกรรม งานเกษตรแฟร์ ประจำปี 2560 ศาสตร์แห่งแผ่นดิน ทำกินตามคำพ่อสอน  27 ม.ค – 4 ก.พ. 2560 เจ้าของผลงาน  : ศูนย์วิศวกรรมพลังงานและสิ่งแวดล้อม คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ เรื่อง/สื่อเผยแพร่  :        ฝ่ายเผยแพร่งานวิจัย                              สถาบันวิจัยและพัฒนาแห่ง มก. โทร. 02 561 1474 e-mail : rdiwan@ku.ac.th