346
ิธ ิล ีน ืม

การออกแบบระบบผลิต Biogas

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: การออกแบบระบบผลิต Biogas

งอขธทสขลนปเนบบฉอมค

อมค

Page 2: การออกแบบระบบผลิต Biogas

คมอการปฏบตงานเกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

เจาของลขสทธ

กรมโรงงานอตสาหกรรม

75/6 ถนนพระรามท 6 แขวงทงพญาไท เขตราชเทว กรงเทพฯ 10400

พมพครงท 1: พฤศจกายน 2553

จ านวน 500 เลม

ISBN 978-616-7148-83-0

Page 3: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

บทน ำ

การบ าบดน าเสยจากสารอนทรย โดยอาศยกระบวนการยอยสลายดวยจลนทรยในระบบการหมกแบบไมใชอากาศ ท าใหเกดเปนกาซชวภาพซงใชเปนเช อเพลงทดแทนได การลงทนสรางระบบมผลตอบแทนทคมคา ชวยแกปญหามลภาวะ ปจจบนจงมโรงงานทตดต งระบบผลตและใชกาซชวภาพมากกวา 200 โรงงาน แตในระหวางป พ.ศ. 2549 ถง 2553 ไดเกดอบตเหตรายแรงเกยวกบกาซชวภาพในโรงงานหลายคร ง ท าใหทรพยสนเสยหาย มผไดรบบาดเจบและเสยชวตหลายคน โดยเกดข นท งในระบบการผลตกาซชวภาพ ระบบล าเลยงกาซ และในระบบทน ากาซชวภาพไปใชงาน จากการสอบสวนอบตเหตโดยส านกเทคโนโลยความปลอดภย พบวาสาเหตการเกดอบตเหตเกยวของกบความบกพรองในการออกแบบหรอตดต งระบบผลตและเกบกาซ คณภาพกาซ ความลมเหลวของอปกรณความปลอดภย และการขาดความรความเขาใจของบคลากรทเกยวของอยางถกตองตามหลกวศวกรรมหรอตามมาตรฐานความปลอดภยในการปฏบตงานเกยวกบกาซชวภาพ

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม จงไดจดท า “คมอการปฏบตงานเกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม” ข น ภายใตโครงการศกษากฎหมาย ขอบงคบ มาตรฐานการปฏบตงานดานความปลอดภยและอาชวอนามยเกยวกบกาซชวภาพส าหรบโรงงานอตสาหกรรม งบประมาณประจ าป 2553 โดยมอบใหมหาวทยาลยเทคโนโลยพระจอมเกลาธนบร เปนทปรกษาโครงการฯ ดงกลาว

คมอเลมน ประกอบดวย การผลตและการใชกาซชวภาพในประเทศไทย การเกดกาซและสมบตของกาซชวภาพ เทคโนโลยการออกแบบระบบผลตกาซชวภาพ การเรมตนและดแลระบบ การเกบ การล าเลยง และอปกรณความปลอดภยส าหรบกาซชวภาพ การปรบปรงและควบคมคณภาพ การใชประโยชน และความปลอดภยในระบบกาซชวภาพ

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม หวงเปนอยางยงวา คมอเลมน จะเปนประโยชนในดานการปองกนอบตเหตอนตราย การรกษาประสทธภาพของระบบ การยดอายการใชงานของเครองจกรอปกรณ การเสรมสรางความรความเขาใจทถกตองตามหลกวศวกรรมและมาตรฐานความปลอดภยในการปฏบตงานตอผประกอบกจการโรงงานทผลตและใชกาซชวภาพ ผออกแบบ ผกอสราง ผตดต งหรอซอมแซมระบบ ผปฏบตงานทเกยวของกบการดแลระบบการผลต ระบบปรบปรงและควบคมคณภาพ ระบบเกบและล าเลยงกาซ ระบบการใชงาน การตรวจสอบและการบ ารงรกษา และเปนประโยชนตอการก ากบดแลดานความปลอดภย สงแวดลอม พลงงาน ของหนวยงานภาครฐ และสงเสรมความรแกผสนใจทวไป

Page 4: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม ก-1

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

สารบญ

หนา

บทน ำ

สำรบญ ก-1

สำรบญรป ข-1

สำรบญตำรำง ค-1

บทท 1. สถำนกำรณกำรผลตและใชกำซชวภำพในประเทศไทย 1-1

บทท 2. ขนตอนกำรเกดกำซชวภำพ

2.1 กระบวนกำรเกดกำซชวภำพ 2-1

2.2 กระบวนกำรยอยสลำยในสภำวะไมใชอำกำศ (Anaerobic Digestion) 2-2

2.2.1 ขนตอนในกำรยอยสลำยสำรอนทรยในสภำวะไมใชอำกำศ 2-3

2.2.2 แบคทเรยทเกยวของ 2-5

2.2.3 สภำวะแวดลอมและปจจยทมผลตอกำรยอยสลำยในสภำวะไมใชอำกำศ 2-9

บทท 3. คณสมบตของกำซชวภำพ

3.1 องคประกอบของกำซชวภำพ 3-1

3.2 สมบตกำซชวภำพ 3-3

3.2.1 สมกำรสถำนะ 3-3

3.2.2 คำแฟกเตอรกำรอดได (Compressibility factor, Z) 3-4

3.2.3 ควำมหนำแนนและควำมถวงจ ำเพำะ 3-5

3.2.4 ควำมหนดของกำซ 3-8

3.2.5 ควำมเรวเปลวไฟ (Flame velocity) 3-9

Page 5: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ก-2 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

หนา

3.2.6 ขดจ ำกดกำรตดไฟได (Flammability limit) หรอขดจ ำกดกำรระเบด

(Explosive limit) 3-10

3.2.7 กำรจดตดไฟอตโนมต (Auto ignition) 3-11

3.2.8 อณหภมเปลวไฟ (Flame temperature) 3-11

3.2.9 คำควำมรอนและกำรเผำไหม (Heating value and Combustion) 3-12

3.2.10 ควำมชนของกำซ 3-22

บทท 4. เทคโนโลยกำรออกแบบระบบกำซชวภำพ

4.1 กำรจ ำแนกประเภทและเปรยบเทยบเทคโนโลยระบบผลตกำซชวภำพ 4-1

4.1.1 ถงปฏกรณทเชอจลนทรยอยในสภำพแขวนลอย (Suspended growth) 4-2

4.1.2 ถงปฏกรณทเชอจลนทรยเกำะอยบนวสดตวกลำง (Attached growth) 4-19

4.1.3 จดเดน-ขอจ ำกดของเทคโนโลยและกำรเปรยบเทยบทำงเทคโนโลย 4-23

4.1.4 กำรประเมนคำใชจำยในกำรลงทนและกำรเดนระบบเบองตน 4-30

4.2 แนวทำงกำรเลอกเทคโนโลยทเหมำะสม 4-31

4.2.1 ลกษณะของระบบผลตกำซชวภำพทเรำตองกำร 4-31

4.2.2 ปจจยทควรพจำรณำกอนเลอกเทคโนโลย 4-32

4.2.3 ลกษณะของระบบผลตกำซชวภำพทประสบผลส ำเรจ 4-33

บทท 5. กำรเรมตนระบบและเดนระบบบ ำบดน ำเสยแบบไมใชอำกำศ

5.1 ชวงเรมตนเดนระบบ (Start up) 5-1

5.1.1 คณภำพและปรมำณของเชอจลนทรยตงตน 5-1

5.1.2 ลกษณะและองคประกอบของน ำเสย 5-2

5.1.3 ธำตอำหำร (Nutrients) 5-2

5.1.4 ระยะเวลำกกเกบน ำเสย (Hydraulic Retention Time: HRT) และ

ระยะเวลำทเชอแบคทเรยอยในถงปฏกรณ (Solid Retention Time : SRT) 5-2

5.1.5 กำรปอนสำรอำหำรเขำสระบบ 5-3

Page 6: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม ก-3

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

หนา

5.2 ชวงเดนระบบ (Operation) 5-4

5.2.1 คำควำมเปนกรด-ดำง (pH) 5-4

5.2.2 คำควำมเปนดำง (Alkalinity: Alk) 5-5

5.2.3 กรดอนทรยระเหยงำย (Volatile Fatty Acids: VFA) 5-5

5.2.4 อตรำกำรผลตกำซมเทนและองคประกอบกำซชวภำพ 5-6

5.2.5 ประสทธภำพกำรก ำจดคำซโอด (COD) 5-6

5.2.6 กำรตรวจสอบและวเครำะหผลระบบบ ำบดน ำเสย 5-6

บทท 6. กำรเกบกำซ กำรล ำเลยง และอปกรณควำมปลอดภย

6.1 กำรเกบกำซชวภำพ 6-1

6.1.1 กำรเกบรกษำทควำมดนต ำ 6-2

6.1.2 กำรเกบรกษำทควำมดนปำนกลำงและสง 6-10

6.1.3 กำรอดกำซชวภำพเพอเปนเชอเพลงส ำหรบรถยนต 6-11

6.2 ระบบทอกำซ 6-12

6.2.1 อณหภมทออกแบบและอณหภมทใชงำน 6-12

6.2.2 ควำมดนทออกแบบและควำมดนทใชงำน 6-13

6.2.3 กำรก ำหนดขนำดทอส ำหรบกำซชวภำพ 6-16

6.2.4 กำรหำควำมดนลดหรอควำมดนสญเสย (Pressure drop/Head loss)

ในระบบทอ 6-18

6.2.5 กำรก ำหนดจดดงกำซออกจำกบอผลตกำซชวภำพ 6-20

6.2.6 วสดทใชท ำทอกำซชวภำพ 6-22

6.2.7 กำรก ำหนดสของทอ 6-22

6.2.8 กำรวำงทอ และกำรก ำหนดระยะของ support 6-23

6.3 กำรเลอกใชวำลวส ำหรบกำซชวภำพ 6-30

6.4 ระบบเพมควำมดนหรอสงกำซชวภำพ 6-30

6.4.1 ชนดของเครองเปำ (Blower) 6-31

Page 7: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ก-4 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

หนา

6.4.2 กำรค ำนวณก ำลงทใชงำนของเครองเปำ (Blower) 6-33

6.4.3 กำรเลอกจ ำนวนรอบของเครองเปำ 6-34

6.5 อปกรณควำมปลอดภยในระบบผลตกำซชวภำพ 6-35

6.5.1 อปกรณระบำยควำมดน 6-36

6.5.2 Back Pressure Check Valve 6-40

6.5.3 อปกรณวดควำมดน 6-40

6.5.4 ระบบดกละอองน ำและระบำยน ำออกจำกทอ 6-41

6.5.5 อปกรณดกเปลวไฟหรออปกรณปองกนเปลวไฟยอนกลบ (Flame Arrester) 6-46

6.5.6 อปกรณตรวจวดสมบตของกำซ 6-50

6.6 ระบบเผำกำซทง (Flare system) 6-53

6.7 กำรควบคมกำรท ำงำนของระบบสงกำซชวภำพ 6-56

บทท 7. กำรปรบปรงและควบคมคณภำพกำซชวภำพ

7.1 กำรพจำรณำเพอปรบปรงคณภำพกำซชวภำพ 7-1

7.2 กำรก ำจดควำมชน 7-3

7.2.1 กำรแลกเปลยนควำมรอนระหวำงกำซชวภำพกบน ำเยน 7-3

7.2.2 กำรแลกเปลยนควำมรอนระหวำงกำซชวภำพกบสำรท ำควำมเยน 7-5

7.3 กำรก ำจดไฮโดรเจนซลไฟด (H2S) 7-9

7.3.1 กระบวนกำรแบบแหง (Dry Process) 7-9

7.3.2 กระบวนกำรแบบเปยก (Wet Process) 7-12

7.4 กำรก ำจดคำรบอนไดออกไซด 7-26

7.4.1 Water Scrubber Technology 7-26

7.4.2 Pressure Swing Adsorption (PSA) Technology 7-28

7.4.3 Chemical Absorption Technology 7-29

7.4.4 Membrane Separation Technology 7-31

Page 8: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม ก-5

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

หนา

7.5 กำรก ำจดไซลอกเซน (Siloxane) 7-37

7.5.1 Adsorption Technology 7-38

7.5.2 Refrigeration Technology 7-39

7.5.3 Liquid Absorption Technology 7-41

บทท 8. กำรใชประโยชนจำกกำซชวภำพ

8.1 กำรค ำนวณกำรเผำไหมของกำซชวภำพ 8-1

8.1.1 สมกำรสมดลปฏกรยำกำรเผำไหมของกำซชวภำพ

(Stoichiometric ratio) 8-1

8.1.2 Equivalence Ratio 8-2

8.2 ชดอปกรณกำซ (Gas Train) 8-3

8.3 กำรใชประโยชนกำซชวภำพในกำรผลตพลงงำน 8-6

8.3.1 กำรผลตพลงงำนควำมรอนจำกกำรเผำไหมโดยตรง 8-7

8.3.2 กำรผลตพลงงำนไฟฟำ 8-15

8.4 ระบบเผำกำซทง (Gas Flare) 8-33

8.5 กำรบ ำรงรกษำ 8-35

8.6 ปญหำจำกกำรใชงำนกำซชวภำพ 8-38

8.7 กรณศกษำกำรระเบดจำกกำรใชงำนของกำซชวภำพ 8-41

บทท 9. ควำมปลอดภยในระบบกำซชวภำพ

9.1 ควำมเสยงจำกกำรระเบดและไฟไหม 9-1

9.1.1 พนทอนตรำย (Hazardous Area) 9-1

9.1.2 กำรระเบด (Explosion) 9-2

9.1.3 แหลงทท ำใหเกดกำรจดระเบด (Ignition Source) 9-3

9.1.4 พนทโซนอนตรำยและกำรระเบดและไฟไหม 9-5

9.1.5 แนวทำงกำรเลอกอปกรณปองกนกำรระเบด 9-9

Page 9: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ก-6 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

หนา

9.1.6 แนวทำงกำรจดแบงโซนรอบๆ อปกรณกำซชวภำพ 9-20

9.2 กำรเดนสำยไฟฟำบรเวณพนทอนตรำย 9-33

9.3 กำรตอฝำกและกำรตอลงดน 9-34

9.4 ระบบปองกนฟำผำ 9-36

9.4.1 ยำนปองกนฟำผำ (LPZ) 9-37

9.4.2 กำรปองกนฟำผำภำยในและภำยนอก 9-37

9.4.3 ถงปฏกรณและโดมเกบแกส 9-38

9.5 มำตรกำรควบคมในกำรลดควำมเสยงจำกเพลงไหม 9-40

9.6 ควำมเปนพษของกำซและสถำนทอบอำกำศ 9-41

9.6.1 นยำม และควำมหมำยของค ำศพท 9-41

9.6.2 กำซและควำมเปนพษ 9-42

9.6.3 สถำนทอบอำกำศ 9-45

9.6.4 ขนตอนกำรตรวจวดในกำรท ำงำนในพนทอนตรำยจำกสถำนทอบอำกำศ 9-49

9.7 กำรปฐมพยำบำล 9-51

9.7.1 กำรปฐมพยำบำลเบองตน (First Aid) 9-51

9.7.2 กำรปฐมพยำบำลเมอผปวยหมดสต 9-51

9.7.3 วธกำรปฐมพยำบำล 9-52

9.8 ตวอยำงแบบฟอรมตำงๆ 9-54

9.8.1 ตวอยำงแบบฟอรมกำรขออนญำตเขำท ำงำนในสถำนทอบอำกำศ 9-54

9.8.2 ตวอยำงแบบฟอรมใบอนญำตเรมงำนของผรบเหมำ 9-58

9.8.3 ตวอยำงแบบฟอรมประเมนกำรปฏบตงำนผรบเหมำ/ผรบเหมำชวง

/ผใหบรกำร 9-59

9.8.4 ตวอยำงแบบฟอรมเขำท ำงำนทตองใชควำมรอน (เชอม, ตด,

ท ำใหเกดประกำยไฟ, ขดเจำะ, เจยรและรงส) 9-60

9.9 ปำยเตอนควำมปลอดภย 9-61

Page 10: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม ข-1

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

สารบญรป รปท หนา

2.1 แสดงกระบวนการเกดกาซชวภาพ 2-2

2.2 ล าดบขนตอนการยอยสลายสารอนทรยในสภาวะไมใชอากาศ 2-4

3.1 แสดงตวอยางความสมพนธระหวางคาแฟกเตอรการอดได (ส าหรบกาซบรสทธ) 3-5

3.2 กราฟแสดงผลของ CO2 ทมตอความเรวเปลวไฟของการเผาไหมมเทน

กบอากาศทความดน 1 บาร สมบรณ อณหภม 298 เคลวน 3-9

3.3 กราฟแสดงความสมพนธของขดจ ากดการระเบดไดกบความเขมขนของมเทน 3-11

3.4 กราฟแสดงความสมพนธระหวางอณหภมเปลวไฟกบความเขมขนของมเทน

และความชน 3-12

3.5 กราฟแสดงความสมพนธของคาความรอนของกาซชวภาพท % มเทนตางๆ 3-13

3.6 กราฟแสดงความสมพนธระหวางความชนจ าเพาะของกาซชวภาพกบอณหภม

กาซชวภาพทความดนตางๆ 3-23

4.1A แสดง Continuously Stirred Tank Reactor; CSTR 4-3

4.1B แสดง Anaerobic contact; AC 4-4

4.2 แสดงรปถงปฏกรณแบบ UASB และภาพจ าลองภายในถง 4-6

4.3 แสดงลกษณะของบอปดแบบไรอากาศ (Anaerobic Covered Lagoon) 4-10

4.4 แสดงลกษณะของบอปดแบบไรอากาศดดแปลง (Modified Anaerobic Covered Lagoon) 4-12

4.5 แสดงรปแบบการวางแผนกน (Baffle) ของระบบ Anaerobic Baffle Reactor 4-15

4.6 แสดงบอแบบรางหรอ Channel Digester 4-17

4.7 แสดงลกษณะของ A: ถงกรองไรอากาศ (Anaerobic Filter) และ B: ถงแบบตรงฟลม

จลนทรย (Anaerobic Fixed Film) และรปถายระบบตรงฟลมจลนทรย 4-21

4.8 แสดงถงปฏกรณแบบฟลอดไดซเบด (Anaerobic fluidized bed) 4-23

Page 11: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ข-2 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

รปท หนา

6.1 แสดงการเกบกาซในถงปฏกรณแบบโดมคงท 6-2

6.2 แสดงการเกบกาซในถงปฏกรณใชฝาคลมสแตนเลส และใชน าหลอปองกนกาซรว 6-2

6.3 แสดงการเกบกาซในถงปฏกรณ UASB เพดาน คสล. และใชน าหลอปองกนกาซรว 6-3

6.4 แสดงการเกบกาซในถงแบบโดมลอยตว และใชน าหลอปองกนกาซรว 6-3

6.5 แสดงการเกบกาซในบอทมการยดขอบแผนพลาสตกในรางน า 6-4

6.6 แสดงการเกบกาซในบอทการยดขอบแผนพลาสตกโดยดนทบ 6-5

6.7 แสดงการเกบกาซในถงแบบโดมสองชน และอปกรณประกอบ 6-6

6.8 แสดงการเกบกาซในถงแบบโดมสองชนรปแบบตางๆ 6-7

6.9 แสดงการเชอมแบบ Dual Hot Wedge seam ทมชองส าหรบทดสอบและเครองเชอม 6-8

6.10 แสดงการเชอมแบบ EXTRUSION WELDING และเครองเชอม 6-9

6.11 แสดงถงเกบกาซชวภาพทความดนสง 6-10 6.12 แสดงตวอยางกระบวนการผลตกาซชวภาพเพอเปนเชอเพลงส าหรบรถยนต 6-12

6.13 แสดงอณหภมของกาซททอทางสงของ Blower 6-13

6.14 กราฟแสดงความสมพนธความดนลดในทอตรงกบอตราการไหลกาซชวภาพ 6-19

6.15 แสดงลกษณะของโฟมและสกมภายในบอกาซชวภาพ 6-21

6.16 แสดงการตอทอออกจากบอผลตกาซชวภาพหลายทอ 6-22

6.17 แสดงการวางทอทม Support 6-24

6.18 แสดงลกษณะการยดทอ 6-25 6.19 แสดง Expansion joint 6-26

6.20 แสดงการตดตง Expansion joint ท Blower และในแนวทอแยก 6-27

6.21 แสดงลกษณะการวางทอใตดน 6-28 6.22 แสดงการวางทอและกลบทอกาซ 6-28 6.23 แสดง Root Blower ทใชในระบบสงกาซชวภาพ 6-31 6.24 แสดง Ring Blower ทใชในระบบสงกาซชวภาพ 6-32 6.25 แสดง Centrifugal Blower ทใชในระบบสงกาซชวภาพ 6-32 6.26 กราฟแสดงสมรรถนะของ Blower แบบตางๆในระบบสงกาซชวภาพ 6-33

Page 12: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม ข-3

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

รปท หนา

6.27 ผงแสดงอปกรณความปลอดภยในระบบผลตกาซชวภาพ 6-35

6.28 แสดง Over pressure relief device แบบ Water seal 6-36

6.29 แสดง Over pressure relief valve แบบสปรงและแบบตมน าหนก 6-37 6.30 แสดง Over pressure and Negative relief valve แบบ Water seal 6-38 6.31 แสดง Over pressure and Vacuum relief valve และลกษณะการท างาน กรณ over pressure (ภาพ A) และกรณ Vacuum pressure (ภาพ B) 6-39 6.32 แสดง Back Pressure Check Valve 6-40 6.33 แสดงการวดความดนในทอ 6-40 6.34 แสดง Knock out Drum 6-41

6.35 แสดงขนาดสดสวนของ Knock out Drum 6-42

6.36 แสดงแผงดกละอองน า (Mist Eliminator) 6-43

6.37 แสดงอปกรณดกน าแบบไซโคลน 6-44 6.38 แสดงลกษณะของอปกรณระบายน าแบบ Tee และ U-tube 6-45 6.39 แสดงอปกรณ Auto Drain 6-45

6.40 แสดงการปองกนเปลวไฟของอปกรณปองกนเปลวไฟยอนกลบ 6-46

6.41 แสดงองคประกอบของอปกรณปองกนเปลวไฟยอนกลบ 6-47

6.42 กราฟแสดงความดนลดของอปกรณปองกนเปลวไฟยอนกลบตามขนาด

และอตราการไหล 6-49

6.43 แสดงมเตอรกาซแบบอาศยหลกการหมนของใบพดแบบตางๆ 6-50 6.44 แสดงมเตอรกาซแบบหลกการวดความดนลดทตกครอม Orifice และ Venturi 6-51 6.45 แสดงมเตอรกาซแบบหลกการวดอตราการไหลเชงมวล 6-52 6.46 แสดงอปกรณวดองคประกอบกาซแบบ Online methane analyzer 6-52 6.47 แสดงระบบเผากาซทงแบบเปด (A) และแบบปด (B) 6-54

6.48 กราฟแสดงความสงของFlare กบอตราการเผากาซชวภาพ 6-54

6.49 แสดงอปกรณของระบบเผากาซทง 6-56

6.50 แสดงการควบคมความดนททอทางสงกาซชวภาพแบบ Manual 6-56

6.51 ผงแสดงการควบคมการท างานของ Blower 6-57

Page 13: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ข-4 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

รปท หนา

6.52 แสดงการวนกาซชวภาพกลบททอดานทางสงกลบเขาไปทางดานดด 6-58 7.1 แสดงผงกระบวนการปรบปรงคณภาพกาซชวภาพโดยรวม 7-2

7.2 ผงแสดงกระบวนการก าจดความชนทใชการแลกเปลยนความรอน

ระหวางกาซชวภาพกบน าเยน 7-4

7.3 แสดงเครองก าจดความชนทใชการแลกเปลยนความรอนระหวาง

กาซชวภาพกบสารท าความเยน 7-5

7.4 ผงแสดงการจ าแนกเทคโนโลยการก าจดไฮโดรเจนซลไฟด 7-9

7.5 แสดงลกษณะของถงก าจดไฮโดรเจนซลไฟดแบบแหง 7-10

7.6 แสดงลกษณะของถงก าจดไฮโดรเจนซลไฟดทใชสารละลายดาง

ทงแบบมการฟนสภาพตวดดซมและ ไมมการพนสภาพตวดดซม 7-13

7.7 แสดงลกษณะของถงก าจดไฮโดรเจนซลไฟดแบบ Biofilter 7-15

7.8 แสดงลกษณะของถงก าจดไฮโดรเจนซลไฟดแบบ Biotrickling filter 7-17

7.9 แสดงลกษณะของถงก าจดไฮโดรเจนซลไฟด Bioscrubber 7-18

7.10 แสดงเทคโนโลยการก าจดคารบอนไดออกไซด

แบบ Water Scrubber Technology ชนดน าน ากลบมาใชใหม 7-27

7.11 แสดงเทคโนโลยการก าจดคารบอนไดออกไซด แบบ Pressure Swing Adsorption 7-28

7.12 แสดงเทคโนโลยการก าจดคารบอนไดออกไซด แบบ Chemical Absorption Technology 7-30

7.13A แสดงเทคโนโลยการก าจดคารบอนไดออกไซด แบบ Membrane Technology 7-31

7.13B แสดงระบบการก าจดคารบอนไดออกไซด โดยใชระบบเมมเบรน แบบ Hollow Fiber 7-33

7.14 แสดงคราบของ SiO2ใน Gas Engine และทลกสบอนเนองมาจากไซลอกเซน 7-38

7.15 แสดงผงกระบวนการ Temperature Swing Adsorption 7-39

7.16 กราฟแสดงการท านายการก าจด Siloxane เมอการลดอณหภม ทความดน 1 บาร

โดยใหกาซชวภาพเปนกาซอดมคต 7-40

8.1 กราฟแสดงความสมพนธระหวางอตราสวนอากาศตอเชอเพลงโดยปรมาตร

กบความเขมขนของมเทน 8-2

Page 14: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม ข-5

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

รปท หนา

8.2 แสดงชดอปกรณกาซ (Gas train) ส าหรบหวเผากาซชวภาพ 8-3

8.3 แสดงชดอปกรณกาซ (Gas train) ส าหรบเครองยนตกาซชวภาพ 8-3

8.4 แสดงตวอยางวาลวตดกาซแบบธรรมดา (Manual shut off valve) 8-4

8.5 แสดงตวอยางลกษณะของหมอกรองกาซ 8-4

8.6 แสดงลกษณะสวนประกอบของ Pressure regulator ของกาซรปแบบหนง 8-5

8.7 แสดงลกษณะสวนประกอบของ Double solenoid valve 8-6

8.8 แสดงลกษณะสวนประกอบของหวเผากาซ และ Gas train 8-9

8.9 แสดงลกษณะของหวผสมของหวเผากาซรปแบบหนง 8-9

8.10 แสดงลกษณะของหวเผาชนด Dual Burner 8-11

8.11 แสดงลกษณะของคลชแมเหลกไฟฟา (Electro magnetic clutch) 8-11

8.12 แสดงหวเผากาซชวภาพผสมน ามนแบบถวยเหวยงน ามน 8-13

(Rotary cup Combination burner)

8.13 แสดงลกษณะการผสมของกาซกบอากาศของหวเผากาซผสมน ามน

แบบถวยเหวยงน ามน (Rotary cup combination burner) 8-13

8.14 แสดงลกษณะหวเผาแบบถวยเหวยงน ามนผสมกาซ ขณะเปดบานสวง

ลกถวยออก เพอใหดลกษณะภายในของหวเผา 8-14

8.15 แสดงชดอปกรณกาซ (Gas train) ของเครองยนตกาซชวภาพ 8-16

8.16 แสดงเครองยนตผลตไฟฟาจากกาซชวภาพ 8-16

8.17 แสดงหลกการท างานของเครองยนตสเตอรง 8-23

8.18 แสดงเครองยนตแบบสเตอรง 8-24

8.19 แสดงโครงสรางการท างานของเซลลเชอเพลง 8-26

8.20 แสดงแนวทางการน ากาซชวภาพไปใชในเซลลเชอเพลง 8-26

8.21 แสดงเซลลเชอเพลงชนด Molten Carbonate Fuel Cell (MCFC)

ทใชอยในประเทศเยอรมน 8-30

Page 15: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ข-6 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

รปท หนา

8.22 แสดงระบบกงหนกาซ 8-30

8.23 แสดงภาพตดภายในของกงหนกาซขนาดเลก (Micro gas turbine) 8-31

8.24 กราฟแสดงประสทธภาพการผลตไฟฟาของเทคโนโลยประเภทตางๆ 8-32

8.25 กราฟแสดงการเปรยบเทยบตนทนของอปกรณตามเทคโนโลยการผลต

ไฟฟาประเภทตางๆ กบก าลงการผลตไฟฟา (kW) 8-33

8.26 แสดงชดอปกรณกาซ (Gas train) ส าหรบระบบเผากาซทง 8-34

8.27 แสดงระบบเผากาซทงแบบปด (Enclosure flare) และอปกรณกาซ 8-34

8.28 แสดงบอผลตกาซแบบผาใบคลม ขนาด 80 x 220 เมตร (2 บอ) 8-42

8.29 แสดงสภาพปญหาทพบของบอผลตกาซชวภาพ และปญหาการควบคม

ความดนกาซในบอ 8-42

8.30 แสดงหองสบสงกาซกอนเกดเหตการณระเบดของกาซชวภาพ 8-43

8.31 แสดงสภาพขอตอรบการขยายตวทแตกรว 8-43

8.32 แสดงสภาพขอตอรบการขยายตวทแตกรว 8-44

8.33 แสดงแหลงจดระเบดภายในหองสบสงกาซ 8-45

8.34 แสดงสภาพหมอน ามนรอน ภายหลงการระเบดของกาซชวภาพในหองเผาไหม 8-46

8.35 แสดงอปกรณควบคมกาซกอนเขาหวเผา 8-48

8.36 แสดงผลการวเคราะหดวย Gas Analyzer 8-50

8.37 แสดง Double Solenoid Valve และ Valve Proving Systems 8-51

8.38 แสดง Valve Proving Systems 8-52

8.39 แสดงสภาพการถกกดกรอนของ Double Solenoid Valve 8-53

8.40 แสดงสภาพของ Double Solenoid Valve ทถอดชนสวนออก 8-53

8.41 แสดงลกษณะและการท างานปกตของ Double Solenoid Valve 8-54

8.42 แสดงสภาพกานวาลวและรกานวาลว 8-54

8.43 แสดงภาพความเสยหายเนองจากแรงระเบด 8-56

8.44 แสดงสภาพภายในทอทสกปรก และเตมไปดวยการกดกรอน 8-57

Page 16: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม ข-7

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

รปท หนา

8.45 แสดงภาพการช ารดและอดตนของวาลว Valve Proving Systems 8-57

8.46 แสดงความเสยหายจากการระเบด 8-58

8.47 แสดงการตรวจสอบการรวไหลของ Double Solenoid Valve และ

แสดงภาพวาลวทถอดชนสวน 8-59

8.48 แสดงการตรวจสอบ Valve Proving Systems (VPS) และไฟทแสดงการท างาน

วาปกตบน VPS (ภาพซายลาง) เกดจากการลดวงจรอนเนองมาจากการอดตน 8-60

8.49 แสดงสภาพภายในทอสงกาซชวภาพ 8-60

9.1 แสดงองคประกอบ 3 อยางทท าใหเกดการจดตดไฟ และการระเบด 9-2

9.2 แสดงปายอปกรณปองกนการระเบดตามมาตรฐานยโรป 9-9

9.3 แสดงการจดแบงโซนรอบหนาแปลน และขอตอของทอกาซ 9-20

9.4 แสดงการจดแบงโซนทเครองวดวเคราะหองคประกอบกาซแบบตอเนอง 9-21

9.5 แสดงการจดแบงโซนทเครองวดวเคราะหกาซแบบพกพา

หรอ Hand Held Gas Detector 9-22

9.6 แสดงการจดแบงโซนทระบบผลต/เกบกาซชวภาพแบบหลงคาคงตว (Fixed Roof)

และหลงคาลอย (Floating Roof) และระบบเกบกาซ (Gas Storage) 9-23

9.7 แสดงการจดแบงโซนทระบบผลต/เกบกาซชวภาพแบบบอลลนสองชน

และแบบโดม 9-24

9.8 แสดงการจดแบงโซนทระบบผลต/เกบกาซแบบ Cover lagoon 9-24

9.9 แสดงการจดแบงโซนทเครองเพมความดนกาซและอปกรณใชประโยชน

กาซชวภาพในหองแบบมระบบ Ventilation ทอตราการระบายอยางนอย

12 เทาของหองตอหนงชวโมง (Air change rate per hour) 9-26

9.10 แสดงการจดแบงโซนทเครองเพมความดนกาซและอปกรณใชประโยชน

กาซชวภาพหลายเครองในหองแบบมระบบ Ventilation ทอตราการระบาย

อยางนอย 12 เทาของหองตอหนงชวโมง (Air change rate per hour) 9-27

Page 17: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ข-8 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

รปท หนา

9.11 แสดงการจดแบงโซนทเครองเพมความดนกาซและอปกรณใชประโยชน

กาซชวภาพในหองแบบมระบบ Ventilation ทอตราการระบายต ากวา 12 เทา

ของหองตอหนงชวโมง หรอใชวธการระบายแบบธรรมชาต 9-28

9.12 แสดงการจดแบงโซนทเครองเพมความดนกาซและอปกรณใชประโยชน

กาซชวภาพในพนทโลงกลางแจง 9-28

9.13 แสดงการจดแบงโซนทเครองเพมความดนกาซและอปกรณใชประโยชน

กาซชวภาพในอาคารเปดแบบไมมผนงหอง การระบายแบบธรรมชาต 9-29

9.14 แสดงการจดแบงโซนทอปกรณปองกนไฟยอนกลบ หรอ Flame Arrester 9-29

9.15 แสดงการจดแบงโซนทเครองดกน าและหมอกรองตดตงดานกอนเขาเครอง

เพมความดน วธการถายน าแบบ manual 9-30

9.16 แสดงการจดแบงโซนทเครองดกน าและหมอกรองตดตงดานกอนเขาเครอง

เพมความดน วธการถายน าออกแบบใชลกลอย 9-31

9.17 แสดงการจดแบงโซนทไซโคลน/อปกรณแยกน าตดตงทางดานขาออก

ของเครองเพมความดน วธการถายน าแบบ manual 9-32

9.18 แสดงการจดแบงโซนทไซโคลน/อปกรณแยกน าตดตงทางดานขาออก

ของเครองเพมความดน วธการถายน าแบบลกลอย 9-33

9.19 แสดงลกษณะการตอฝาก และการตอลงดน 9-35 9.20 แสดงลกษณะการตอฝาก ส าหรบวาลว ทอ และหนาแปลน 9-35 9.21 แสดงลกษณะการท า Potential Equalization ของทอและหนาแปลน 9-36 9.22 แสดงลกษณะการออกแบบระบบฟาผา 9-38 9.23 แสดงลกษณะการปองกนถงปฏกรณทมโดมคลมดวยเสาเหลกปองกนฟาผา 9-39 9.24 แสดงถงปฏกรณทมเสาเหลกปองกนฟาผาทม 1 ตวน า 9-39 9.25 แสดงถงปฏกรณทมเสาเหลกปองกนฟาผาทม 2 ตวน า 9-40 9.26 แสดงตวอยางพนทอบอากาศ 9-46

9.27 แสดงการผายปอด 9-51

9.28 แสดงการผายปอดดวยวธการเปาปาก 9-52

Page 18: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม ค-1

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

สารบญตาราง ตารางท หนา

2.1 แสดงระดบความเขมขนของสารตางๆ ทเปนอนตรายตอแบคทเรย

ในกระบวนการยอยสลายสารอนทรยในสภาวะไมใชอากาศ 2-12

3.1 แสดงองคประกอบของกาซชวภาพ 3-1

3.2 แสดงคณสมบตของกาซบางชนดในกาซชวภาพ 3-2

3.3 แสดงคาคงทของสมการ (Regression coefficient) ส าหรบกาซ 3-9

3.4 แสดงผลของคารบอนไดออกไซดในกาซชวภาพตอความเรวเปลวไฟ 3-10

3.5 แสดงความสมพนธระหวางความรอนสญเสยในไอเสยกบความเขมขน

ของกาซคารบอนไดออกไซดในกาซชวภาพ 3-14

3.6 แสดงความสมพนธระหวางอณหภมของกาซ และความดนไอทอมตวของน า

ทความดน 101.3 กโลพาสคาล สมบรณ (ความดนบรรยากาศ) 3-16

3.7 แสดงความสมพนธระหวางความดนรวม และสดสวนของกาซแหง (1-xw)

ทอณหภม 15.6°ซ 3-17

3.8 แสดงการหาคาความรอนรวมของกาซชวภาพ (บนฐานกาซแหง) 3-18

3.9 แสดง Wobbe Index ของกาซเช อเพลงชนดตางๆ 3-20

4.1 แสดงแนวทางทใชในการจ าแนกชนดของระบบบ าบดน าเสยแบบไรอากาศ 4-1

4.2 สรปขอเดน-ขอจ ากดของระบบบ าบดน าเสยและผลตกาซชวภาพรปแบบตางๆ 4-25

4.3 แสดงการเปรยบเทยบเทคโนโลยระบบผลตกาซชวภาพ 4-28

4.4 แสดงจ านวนระบบกาซชวภาพในแตละประเภทของเทคโนโลยทปจจบน

มการใชในประเทศไทย 4-29

4.5 แสดงการประมาณคาใชจายในการลงทนและคาเดนระบบ 4-30

5.1 แสดงสภาวะแวดลอมทเหมาะสมส าหรบระบบบ าบดน าเสยแบบไมใชอากาศ 5-8

Page 19: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ค-2 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ตารางท หนา

5.2 ตารางการวเคราะหผลน าเสย ชดท 1 5-9

5.3 ตารางการวเคราะหผลน าเสย ชดท 2 5-12

6.1 แสดงการจ าแนกการเกบกาซ 6-1 6.2 แสดงคณสมบตดานความดนใชงานของทอ HDPE PE100 และ PE80 6-15

6.3 แสดงขนาดทอ HDPE ทนยมใชในระบบกาซชวภาพ 6-15

6.4 แสดงอตราการไหลของกาซชวภาพทขนาดทอตางๆ 6-17 6.5 แสดงคา Minor Loss Coefficient (ไมมหนวย) 6-20 6.6 แสดงตวอยางการก าหนดสและระบตวอกษรของทอ 6-23 6.7 แสดงตวอยางการก าหนดขนาดของแถบสและตวหนงสอ 6-23 6.8 แสดงชวงระยะหางของตวทรองรบทเหมาะสมกบทอกาซ 6-24 6.9 แสดง Thermal Expansion ของทอ 6-26 6.10 แสดงชนดของวาลวทใชในทอกาซชวภาพ 6-30 6.11 แสดงอตราการไหลของกาซชวภาพขนาดเสนผาศนยกลางถง Knock out Drum 6-43

6.12 แสดงมาตรฐานการจ าแนกกลมกาซและไอระเหยของกลมประเทศยโรป 6-48

6.13 แสดงมาตรฐานการจ าแนกกลมกาซและไอระเหยของประเทศสหรฐอเมรกา 6-48

6.14 แสดงคามาตรฐานการเดนระบบเผากาซท งแบบปด 6-55

6.15 แสดงการเปรยบเทยบระหวางระบบเผากาซท งแบบเปด และแบบปด 6-55

7.1 แสดงการเปรยบเทยบจดเดน (ขอด) – ขอจ ากด (ขอเสย)

ของระบบก าจดความช นในกาซชวภาพตางๆ 7-7

7.2 แสดงการประมาณคาใชจายในการลงทนและคาเดนระบบ 7-8

7.3 แสดงการเปรยบเทยบเทคโนโลยการก าจดความช นในกาซชวภาพตางๆ 7-8

7.4 แสดงการเปรยบเทยบขอด-ขอเสยของระบบก าจดไฮโดรเจนซลไฟด (H2S) ตางๆ 7-20

7.5 แสดงการประมาณคาใชจายในการลงทนและคาเดนระบบ 7-24

7.6 แสดงการเปรยบเทยบเทคโนโลยการก าจดไฮโดรเจนซลไฟด 7-24

7.7 แสดงการเปรยบเทยบขอด-ขอเสยของระบบก าจด CO2 ตางๆ 7-34

7.8 แสดงการประมาณคาใชจายในการลงทนและคาเดนระบบก าจด CO2 7-36

Page 20: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม ค-3

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ตารางท หนา

7.9 แสดงการเปรยบเทยบเทคโนโลยการก าจด CO2 7-36

7.10 แสดงประสทธภาพการก าจดไซลอกเซน เมอใชกรดความเขมขนตางๆ 7-41

7.11 แสดงการเปรยบเทยบขอด-ขอเสยของระบบก าจดไซลอกเซน ตางๆ 7-42

8.1 แสดงลกษณะของกาซชวภาพทแนะน าใหใชกบเทคโนโลยการใชประโยชนตางๆ 8-7

8.2 แสดงคณสมบตเฉพาะของกาซชวภาพทใชกบเครองยนตของผผลตเครองยนตตางๆ 8-19

8.3 แสดงชนดของเซลลเช อเพลง 8-27

8.4 แสดงรายการตรวจสอบและการบ ารงรกษาอปกรณในระบบกาซชวภาพ 8-35

8.5 แสดงปญหาและผลกระทบเกยวกบการใชงานกาซชวภาพ 8-38

8.6 แสดงปญหาและผลกระทบทเกดข นกบการใชกาซชวภาพ 8-40

9.1 แสดงระดบการรวไหลของสารไวไฟ 9-6

9.2 แสดงการเปรยบเทยบมาตรฐานการจ าแนกประเภทของพ นททมสารไวไฟ

ของยโรปและอเมรกา 9-6

9.3 แสดงความสมพนธของโซน กบโอกาสความเสยงและระดบความรวไหล 9-7

9.4 แสดงการแบงกลม (Equipment groups) และประเภท (Categories) ของอปกรณ 9-10 9.5 แสดงชนดอปกรณปองกนการระเบดแบงตามเทคนคการปองกน 9-13

9.6 แสดงตวอยางกาซหรอไอระเหยของสารไวไฟเรยงล าดบตามอนตรายของสารไวไฟ 9-15 9.7 แสดงระดบอณหภมการท างานของอปกรณไฟฟา (Temperature Classes) 9-16

Page 21: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 1-1

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

บทท

สถานการณการผลตและใชกาซชวภาพในประเทศไทย

การใช๏๕๘งงา๐ของโ๕กเราทก๖๘๐๐ ก า๕๘งเป๕ย๐จากการใช๏๕๘งงา๐ส๐เป๕องไปเป๐การใช๏๕๘งงา๐

หม๐เ๖ย๐ทตองอาศ๘ยเทคโ๐โ๕ยใ๐การ๕ตมากยงข๙๐ เช๐ จากเดมเราใช๐ าม๘๐ปโตรเ๕ยมเป๐แห๕ง๏๕๘งงา๐ห๕๘ก

กเป๕ย๐มาเป๐การใช๏๕๘งงา๐ทดแท๐จากแสงอาทตย๒ ๕ม หรอช๖ม๖๕ ซ๙งตองอาศ๘ยเทคโ๐โ๕ยใ๐การเป๕ย๐รป

๏๕๘งงา๐เห๕า๐ใหเป๐๏๕๘งงา๐ไฟฟาส าหร๘บใหเราใชสอยไดตอไป

ใ๐ป ๏.ศ. 2549 ประเทศไทยโดยกระทร๖ง๏๕๘งงา๐ไดก าห๐ดมาตรการแ๕ะก๕ยทธ๒ดา๐๏๕๘งงา๐ทส าค๘๓

ของประเทศ 3 มาตรการ โดย 2 ใ๐ 3 มาตรการห๕๘ก มงเ๐๐การสงเสรมการใช๏๕๘งงา๐ทดแท๐๐ าม๘๐ แ๕ะการต๘ง

เปา๕ตไฟฟาจาก๏๕๘งงา๐หม๐เ๖ย๐ เช๐ ๏๕๘งงา๐ช๖ภา๏ ๏๕๘งงา๐๐ า ๏๕๘งงา๐แสงอาทตย๒ แ๕ะ๏๕๘งงา๐๕ม ซ๙ง

มาตรการเห๕า๐ต๘งข๙๐เ๏อ๕ดการ๏๙ง๏าการ๐ าเขา๏๕๘งงา๐จากตางประเทศ แ๕ะสงเสรมใหประเทศไทยห๘๐มา

๕ต๏๕๘งงา๐ไ๖ใชเป๐ของต๐เอง โดยเห๐อสงอ๐ใดกตองอาศ๘ยค๖ามร๖มมอของค๐ไทยใ๐ประเทศทช๖ยก๘๐

ประหย๘ด๏๕๘งงา๐

ปจจบ๘๐ประเทศไทยมโรงงา๐อตสาหกรรมเกย๖ก๘บอาหารถ๙งประมา๑ 10,000 โรงงา๐ ซ๙ง๕๘ก๗๑ะท

ส าค๘๓อยางห๐๙งของโรงงา๐ประเภท๐ คอ ม๐ าเสยทเกดจากกระบ๖๐การ๕ตเป๐จ า๐๖๐มากทตองบ าบ๘ด ใ๐

ข๑ะเดย๖ก๘๐ภายใ๐โรงงา๐กมการใช๏๕๘งงา๐ใ๐กระบ๖๐การ๕ต ไม๖าใ๐รปของ๐ าม๘๐เตาแ๕ะไฟฟาเป๐จ า๐๖๐

มาก ต๘๖อยางเช๐ โรงงา๐๕ตแปงม๘๐ส าปะห๕๘ง จะมของเสยใ๐รป๐ าเสยซ๙งมสารอ๐ทรย๒ปะป๐อยใ๐รปซโอด

(Chemical Oxygen Demand : COD) ถ๙ง 15 ๕กบาศก๒เมตรตอการ๕ตแปง 1 ต๘๐ แ๕ะมการใช๏๕๘งงา๐ใ๐รป

๐ าม๘๐เตาเ๏อการอบแหง 40 ๕ตร แ๕ะกระแสไฟฟา 165 กโ๕๖๘ตต๒-ช๘๖โมงตอต๘๐แปง ร๖มคาใชจาย๏๕๘งงา๐

ประมา๑ 1,000 บาทตอการ๕ตแปง 1 ต๘๐

ใ๐อดต โดยท๘๖ไปการบ าบ๘ด๐ าเสยของโรงงา๐อตสาหกรรมแปงม๘๐ส าปะห๕๘ง๐ยมใชระบบบ าบ๘ดแบบบอ

เปด ซ๙งใช๏๐ทไมต าก๖า 100 ไร ม๘กมป๓หาเรองก๕๐เหม๐รบก๖๐ชา๖บา๐บรเ๖๑ใก๕เคยง แ๕ะระบบม

ประสทธภา๏ต าใ๐การบ าบ๘ด๐ าเสย ท าใหโรงงา๐แต๕ะแหงเสยคาใชจายสารเคมใ๐การบ าบ๘ดไมต าก๖าเดอ๐๕ะ

1

Page 22: การออกแบบระบบผลิต Biogas

1-2 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

สองแส๐บาทแ๕ะทส าค๘๓ทสด คอ การป๕ดป๕อยม๕ม๕ภา๖ะสสงแ๖ด๕อม เช๐ ก๕๐เหม๐จากระบบบ าบ๘ดแ๕ะ

กร๑ของกาซเรอ๐กระจก ซ๙งถก๐ ามาเป๐ขอกดก๘๐ทางการคาทประเทศสงออกตองถอปฏบ๘ตใหเป๐ไปตาม

มาตรฐา๐ทเขมง๖ด ด๘ง๐๘๐การสงเสรมการ๐ า๐ าเสยจากโรงงา๐อตสาหกรรมเกย๖ก๘บอาหารมาใชใ๐การ๕ตกาซ

ช๖ภา๏ ๐อกจากจะสามารถใชเป๐แห๕ง๏๕๘งงา๐ทดแท๐ส าหร๘บใชใ๐โรงงา๐อตสาหกรรมเองแ๕๖ ย๘งช๖ย

แกป๓หาเรองสงแ๖ด๕อม แ๕ะ๕ดต๐ท๐การบ าบ๘ด๐ าเสยไดอกทางห๐๙ง การบ าบ๘ด๐ าเสยทมส๖๐๕ตกาซช๖ภา๏

จ๙งเป๐ทางเ๕อกห๐๙งทส าค๘๓ใ๐สภา๖ะทการใช๏๕๘งงา๐ของประเทศไทยแ๕ะราคา๐ าม๘๐ใ๐ต๕าดโ๕กเ๏มข๙๐ ซ๙ง

ช๖ย๕ดต๐ท๐การ๕ตของโรงงา๐อยางคมคา

การ๕ตแ๕ะใชงา๐ระบบ๕ตกาซช๖ภา๏ใ๐โรงงา๐อตสาหกรรมของประเทศไทย๐๘๐ ภาคร๘ฐมส๖๐

ส าค๘๓เป๐อยางมากใ๐การสงเสรม โดยการใหเง๐ท๐ส๐๘บส๐๐ การประชาส๘ม๏๘๐ธ๒ แ๕ะสรางค๖ามเชอม๘๐ใหแก

ประกอบการโรงงา๐ ๏๘๐าการของการใชระบบ๕ตกาซช๖ภา๏ของโรงงา๐อตสาหกรรมใ๐ประเทศไทย อาจ

แบงออกไดเป๐ 3 ช๖ง ด๘ง๐

ช๖งแรก : ยคบกเบก

เป๐การ๐ าระบบบ าบ๘ด๐ าเสยแบบไมใชอากาศมาใชเสรม หรอทดแท๐ระบบแบบเตมอากาศ

จดประสงค๒กเ๏อเป๐การ๕ดคาใชจายใ๐การบ าบ๘ด๐ าเสยมากก๖าค๖ามตองการใ๐การไดกาซช๖ภา๏มาใชเป๐

๏๕๘งงา๐ทดแท๐ โรงงา๐อตสาหกรรมทมระบบ๕ตกาซช๖ภา๏ใ๐ยคแรก๐ ไดแก โรงงา๐สรา/เบยร๒ ส๖๐

โรงงา๐๕ตภ๘๑ฑ๒อาหารแ๕ะโรงงา๐แปงกเรมใชระบบ๕ตกาซช๖ภา๏บาง โดยเทคโ๐โ๕ยระบบ๕ตกาซช๖ภา๏

โดยส๖๐ให๓ม๘กจะเป๐ของตางประเทศ

ช๖งทสอง : ยคระบบต๐แบบ

เป๐ช๖งทภาคร๘ฐเรมใหการส๐๘บส๐๐การใชงา๐ระบบ๕ตกาซช๖ภา๏ใ๐โรงงา๐อตสาหกรรม ท๘ง๐

เ๐องจากการเกด๖ก๔ตการ๏๕๘งงา๐ของโ๕ก ประกอบก๘บค๖ามส าเรจของโครงการสงเสรมกาซช๖ภา๏ใ๐ฟาร๒ม

เ๕ยงส๘ต๖๒ เ๏อเป๐๏๕๘งงา๐ทดแท๐แ๕ะปร๘บปรงสงแ๖ด๕อม ทด าเ๐๐การโดยมหา๖ทยา๕๘ยเชยงใหม ร๖มก๘บ

องค๒การค๖ามร๖มมอทาง๖ชาการเยอรม๘๐-ไทย (GTZ) โดยส า๐๘กงา๐ค๑ะกรรมการ๏๕๘งงา๐แหงชาต (ส๏ช. หรอ

ใ๐ปจจบ๘๐คอ ส๐๏.) เป๐ใหเง๐ท๐ส๐๘บส๐๐ ช๖งการส๐๘บส๐๐โดยภาคร๘ฐใหใชระบบ๕ตกาซช๖ภา๏ใ๐

โรงงา๐อตสาหกรรม๐ เรมประมา๑ป ๏.ศ. 2540 โดย ส๏ช. ไดใหท๐ส๐๘บส๐๐การกอสรางระบบ๕ตกาซช๖ภา๏

แบบตร๙งฟ๕๒มจ๕๐ทรย๒ใ๐โรงงา๐แปงขา๖ จ๘งห๖๘ด๐ครปฐม ทม๖๘ตถประสงค๒เ๏อแกไขป๓หาสงแ๖ด๕อมแ๕ะ๕ต

ไฟฟาจากกาซช๖ภา๏ ๕ส าเรจจากการใชระบบ๕ตกาซช๖ภา๏ใ๐โรงงา๐อตสาหกรรมด๘งก๕า๖ สง๕ใหเกด

Page 23: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 1-3

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

โครงการ๕ตกาซช๖ภา๏ใ๐โรงงา๐อตสาหกรรมข๙๐ โดยส า๐๘กงา๐๐โยบาย๏๕๘งงา๐แหงชาต (ส๐๏.) ไดใช

เง๐กองท๐เ๏อสงเสรมการอ๐ร๘ก๗๒๏๕๘งงา๐ใ๐การส๐๘บส๐๐การกอสรางระบบ๕ตกาซช๖ภา๏ ใ๐โรงงา๐

อตสาหกรรม 12 แหง เ๏อเป๐ต๐แบบแ๕ะสรางค๖ามเชอม๘๐ใ๐เทคโ๐โ๕ย โดยห๐๖ยงา๐เจาของโครงการหรอ

ออกแบบตองเป๐เฉ๏าะห๐๖ยงา๐ภาคร๘ฐหรอองค๒กรไมแส๖งหาก าไรเทา๐๘๐ ห๐๖ยงา๐เจาของโครงการม 4

ห๐๖ยงา๐ คอ กรมโรงงา๐อตสาหกรรม กรม๏๘๐า๏๕๘งงา๐ทดแท๐แ๕ะอ๐ร๘ก๗๒๏๕๘งงา๐ (๏๏.) ม๕๐ธสถาบ๘๐

กาซช๖ภา๏ แ๕ะมหา๖ทยา๕๘ยเทคโ๐โ๕ย๏ระจอมเก๕าธ๐บร

ช๖งปจจบ๘๐

ประกอบการมค๖ามเชอม๘๐ใ๐เทคโ๐โ๕ยระบบบ าบ๘ดแบบไมใชอากาศ ๖าสามารถทจะใชแกไข

ป๓หาสงแ๖ด๕อมไดด แ๕ะย๘งให๕ตอบแท๐การ๕งท๐ก๕๘บค๐ไดด๖ย โดยเฉ๏าะใ๐อตสาหกรรมแปงม๘๐

ส าปะห๕๘ง การสก๘ด๐ าม๘๐ปา๕๒ม แ๕ะการ๕ตเอธา๐อ๕ อยางไรกตาม การส๐๘บส๐๐โดยภาคร๘ฐย๘งคงเป๐สงท

จ าเป๐ เ๐องจาก๖งเง๐๕งท๐คากอสรางระบบทสงย๘งคงเป๐อปสรรค ๐อกจาก๐ใ๐อตสาหกรรมเก๗ตรประเภท

อ๐ เช๐ โรงงา๐อาหารทะเ๕ โรงงา๐๕ไมแปรรป โรงงา๐ข๐มปง โรงงา๐ก๖ยเตย๖ โรงงา๐๕กอม โรงงา๐๕ต๐ า

ยางข๐ ฯ๕ฯ ๕๘ก๗๑ะ๐ าเสยทมปรมา๑สารอ๐ทรย๒ไมมากแ๕ะอาจมสาร๏๗ ท าใหปรมา๑กาซช๖ภา๏ทไดร๘บจาก

ระบบ๕ตกาซช๖ภา๏มไมมากเ๏ยง๏อ ทจะไดร๘บ๕ตอบแท๐การ๕งท๐ทคมคา หากไมมเง๐ท๐ส๐๘บส๐๐จาก

ภาคร๘ฐ

จากการทประกอบการโรงงา๐ใหค๖ามยอมร๘บ เชอม๘๐ใ๐เทคโ๐โ๕ย แ๕ะประกอบก๘บการทภาคร๘ฐย๘งคง

ใหการส๐๘บส๐๐อย ท าใหใ๐ปจจบ๘๐มโรงงา๐อตสาหกรรมทตดต๘งระบบ๕ตกาซช๖ภา๏อยางห๕ากห๕าย

เทคโ๐โ๕ยจ า๐๖๐ถ๙ง 214 โรงงา๐ (๐๘บร๖มโรงงา๐ทอยใ๐ข๘๐ตอ๐การกอสรางระบบ๕ตกาซช๖ภา๏ด๖ย) โดย

แยกตามประเภทโรงงา๐ไดด๘ง๐

Page 24: การออกแบบระบบผลิต Biogas

1-4 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ประเภทโรงงา๐ จ า๐๖๐ (โรง)

1. โรงงา๐๕ตแปงม๘๐ส าปะห๕๘งแ๕ะ๕ตภ๘๑ฑ๒แปง 72

2. โรงงา๐สก๘ด๐ าม๘๐ปา๕๒ม 35

3. โรงงา๐๕ตเอธา๐อ๕ 16

4. โรงงา๐สรา/เบยร๒ 16

5. โรงงา๐๕ตภ๘๑ฑ๒อาหารเครองดม /แปรรปอาหาร/อาหารแชแขง 42

6. โรงฆาส๘ต๖๒ 9

7. อ๐ๆ เช๐ ๕ต๐ ายางข๐ /เคม /ใช๖๘สดเห๕อทง๕ตเป๐กาซช๖ภา๏

แ๕ะบองก๕บขยะ

24

ร๖มโรงงา๐ทมระบบ๕ตกาซช๖ภา๏ 214

ทมา: ร๖บร๖มจากห๐๖ยงา๐ร๘ฐทเกย๖ของก๘บการสงเสรมแ๕ะด าเ๐๐งา๐ระบบ๕ตกาซช๖ภา๏ ไดแก ส า๐๘กงา๐๐โยบาย

แ๕ะแ๐๏๕๘งงา๐ แ๕ะกรม๏๘๐า๏๕๘งงา๐ทดแท๐ ร๖มถ๙งห๐๖ยงา๐ทปร๙ก๗าดา๐กาซช๖ภา๏ โดยเป๐ขอม๕ถ๙ง

เดอ๐มถ๐าย๐ 2553

Page 25: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 2-1

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

บทท

ขนตอนการเกดกาซชวภาพ

2.1 กระบวนการเกดกาซชวภาพ

กาซชวภาพ (Biogas) หมายถง กาซทเกดขนจากกระบวนการยอยสลายสารอนทรยในสภาวะไมใชอากาศดวยแบคทเรย 2 กลม คอ แบคทเรยกลมผลตกรด* (Acid forming bacteria) และแบคทเรยกลมผลตมเทน (Methane producing bacteria) โดยแบคทเรยกลมผลตกรด จะท าการยอยสลายสารอนทรยทมโครงสรางโมเลกลใหญ ใหกลายเปนสารอนทรยทมโครงสรางโมเลกลเลกลง จากนนแบคทเรยกลมผลตมเทนจะใชสารอนทรยทมโครงสรางโมเลกลเลกเปนสารอาหารและยอยสลายใหผลผลตหลกเปนกาซมเทน (CH4) และกาซคารบอนไดออกไซด (CO2) โดยมกาซอนๆ เกดขนในปรมาณเลกนอย เชน กาซไฮโดรเจนซลไฟด (H2S) หรอกาซไขเนา และกาซแอมโมเนย (NH3) เปนตน กระบวนการเกดกาซชวภาพตองระวงไมใหอากาศเขาไปสมผสกบแบคทเรยกลมผลตมเทน เพราะจะท าใหประสทธภาพการผลตกาซมเทนลดลง กาซชวภาพสามารถเกดขนไดเองตามธรรมชาต เมอมแบคทเรย สารอนทรย และอยในสงแวดลอมทเหมาะสมในสภาวะทไมมอากาศ ในธรรมชาตนนกาซชวภาพมกจะเกดขนบรเวณทมการหมกเชน กนบอ กนแมน า กนทะเลสาบ หนองน า บงและนาขาวทมน าทวมขง เปนตน กระบวนการเกดกาซชวภาพแสดงไดตามรปท 2.1

* ในทน กรดหมายถง กรดอนทรยระเหยงาย (Volatile fatty acid)

22

Page 26: การออกแบบระบบผลิต Biogas

2-2 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

รปท 2.1 แสดงกระบวนการเกดกาซชวภาพ

2.2 กระบวนการยอยสลายในสภาวะไมใชอากาศ (Anaerobic Digestion)

ระบบบ าบดน าเสยแบบไมใชอากาศ เปนระบบทมความส าคญตอการบ าบดน าเสยทมสารอนทรย

(Organic matter) ปรมาณความเขมขนสง ภายในระบบจะมการยอยสลายสารอนทรยในสภาวะไมมอากาศซง

ประกอบดวย การยอยสลายหลายขนตอนทมความซบซอน โดยการท างานรวมกนของแบคทเรยหลายกลม แตละ

กลมกจะท าหนาทตางกนในแตละขนตอนของการยอยสลาย เพอใหไดกาซชวภาพซงสามารถน าไปใชเปนแหลง

พลงงานได

สารอนทรยโมเลกลใหญ เชน

แปง, โปรตน, ไขมน เปนตน

สารอนทรยโมเลกลขนาดเลก ละลายน าได

เชน น าตาล, กรดอะมโน, กรดไขมน เปนตน

กรดอนทรย

กาซชวภาพ

โดยแบคทเรยกลมผลตกรด

โดยแบคทเรยกลมผลตมเทน

ยอยสลาย

ยอยสลาย

ยอยสลาย

Page 27: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 2-3

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

2.2.1 ขนตอนในการยอยสลายสารอนทรยในสภาวะไมใชอากาศ

ในขนตอนการยอยสลายสารอนทรยโดยแบคทเรยกลมผลตกรด สามารถแบงออกไดเปน 3 ขนตอน

ดงน

ขนตอนท 1 กระบวนการไฮโดรไลซส (Hydrolysis)

เปนขนตอนของการยอยสลายสารอนทรยโครงสรางโมเลกลใหญ ทงทละลายน าและไมละลายน า เชน

คารโบไฮเดรต โปรตนและไขมน เปนตน ใหมขนาดโครงสรางโมเลกลเลกทสามารถละลายน าได ผลของปฏกรยา

จะไดสารประกอบอนทรยทมโครงสรางโมเลกลเลก เชน น าตาลกลโคส กรดอะมโน กรดไขมน เปนตน อตราการ

เกดปฏกรยาขนอยกบคาความเปนกรด-ดาง (pH) ระยะเวลากกเกบน าเสยและองคประกอบของสารอนทรยในน า

เสยทปอนเขาสถงปฏกรณ แบคทเรยกลมทเกยวของในขนตอนนคอ แบคทเรยกลมไฮโดรไลตค (Hydrolytic

bacteria) และกลมเฟอรเมนเตทฟ (Fermentative bacteria)

ขนตอนท 2 กระบวนการอะซโดเจนซส (Acidogenesis)

สารประกอบอนทรยโครงสรางโมเลกลเลกทละลายน าซงถกสรางโดยกระบวนการไฮโดรไลซส จะถก

แบคทเรยทด ารงชพอยไดทงสภาพทมและไมมอากาศ (Facultative bacteria) ใชเปนแหลงอาหารและพลงงาน

โดยในชวงแรกของการยอยสลายขนตอนน ผลของปฏกรยาจะไดกรดอนทรยระเหยงาย (Volatile fatty acid) ซงท

โมเลกลมอะตอมของคารบอนไมเกน 5 ตว เชน กรดอะซตก (CH3COOH) กรดโพรพออนก (C2H5COOH) กรดบว

ทรก (C3H7COOH) เปนตน และสารอนๆ เชน เอทานอล (C2H5OH) ไฮโดรเจน (H2) คารบอนไดออกไซด (CO2)

เปนตน แบคทเรยกลมนเรยกวา แบคทเรยกลมผลตกรด (Acid forming bacteria) ซงชนดของแบคทเรยจะถก

เรยกแตกตางกนไปตามชนดของสารอนทรยนนๆ ขนตอนตอมากรดอนทรยระเหยงายทเกดขนดงกลาวขางตนจะ

ถกแบคทเรยกลมอะซโตเจนนค (Acetogenic bacteria) เปลยนใหเปนอะซเตต ฟอรเมต กาซไฮโดรเจนและกาซ

คารบอนไดออกไซด ซงเปนสารประกอบทส าคญในการผลตกาซมเทน ปฏกรยานถอเปนปฏกรยาส าคญในการ

หลกเลยงไมใหมการสะสมของกรดอนทรยระเหยงายและกาซไฮโดรเจนในปรมาณทสงพอทจะยบยงกระบวนการ

ผลตกาซมเทน แบคทเรยกลมนอาจเรยกวาแบคทเรยกลมผลตกาซไฮโดรเจน (Hydrogen forming bacteria)

เนองจากแบคทเรยกลมผลตไฮโดรเจนมกสรางกรดอนทรยดวย แตตวทผลตกรดไดอาจไมสามารถผลตกาซ

ไฮโดรเจนได จงถอวาแบคทเรยกลมผลตกาซไฮโดรเจนเปนชนดของแบคทเรยกลมผลตกรดดวย แบคทเรยทง 2

ชนดอาจรวมเรยกวาเปนแบคทเรยกลมทไมผลตกาซมเทน (Non-methanogenic bacteria)

Page 28: การออกแบบระบบผลิต Biogas

2-4 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

รปท 2.2 ล าดบขนตอนการยอยสลายสารอนทรยในสภาวะไมใชอากาศ

ทมา: Breure, A.M. and Andel, J.G., 1987.

สารอนทรย (Organic matter)

Carbohydrates Lipids

Protein

ขนตอนท 1 Hydrolysis

สารประกอบอนทรยอยางงาย (Simple organic compounds) Monosaccharide, Fatty acids, Amino acids

ขนตอนท 2 Acidogenesis

กรดอนทรยระเหยงาย (Volatile fatty acids)

Acetic acid, Propionic acid, Butyric acid, etc.

Ethanol, CO2 , H2

Acetate, CO2 , H2

ขนตอนท 3 Methanogenesis

กาซชวภาพ (Biogas) (CH4, CO2, NH3 และ H2S)

Hydrolytic bacteria และ

Fermentative bacteria

Acid forming bacteria

Acetogenic bacteria

Methanogenic bacteria

Page 29: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 2-5

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ขนตอนท 3 กระบวนการผลตกาซมเทน (Methanogenesis)

กระบวนการผลตกาซมเทน เปนขนตอนสดทายของการยอยสลายสารอนทรยภายใตสภาวะแบบไมใช

อากาศ ผลผลตสดทายคอ กาซมเทน (CH4) กาซคารบอนไดออกไซด น า และกาซอนๆ ในปรมาณเลกนอย เชน

กาซไฮโดรเจนซลไฟด กาซแอมโมเนย (NH3) สารตงตนของขนตอนนเปนผลผลตทไดมาจากขนตอนการผลตกรด

โดยสารตงตนทมความส าคญมากทสดคอกรดอะซตก และกาซไฮโดรเจนกบกาซคารบอนไดออกไซดปฏกรยา

ดงสมการ

Acetophilic methanogen

CH3COOH CH4 + CO2

Hydrogenophilic methanogen

CO2 + 4H2 CH4 + 2H2O

แบคทเรยทเกยวของในขนตอนนมความเฉพาะเจาะจงสง คอ แบคทเรยกลมผลตกาซมเทน

(Methanogenic producing bacteria) ไดแก กลม Acetoclastic methanogenic bacteria (Acetophilic

methanogen) และ Hydrogenophilic methanogen

ในระบบการยอยสลายสารอนทรยในสภาวะไมใชอากาศน แบคทเรยกลมผลตกาซมเทน มความ

ออนไหวตอการเปลยนแปลงของสภาวะแวดลอมมาก และมอตราการเจรญเตบโตต ากวาแบคทเรยกลมอนๆ

ดงนนการเจรญเตบโตและปรมาณของแบคทเรยกลมนจงเปนปจจยส าคญส าหรบกระบวนการผลตกาซชวภาพ

ล าดบขนตอนการยอยสลายสารอนทรยในสภาวะไมใชอากาศแสดงดงรปท 2.2

2.2.2 แบคทเรยทเกยวของ

ในกระบวนการยอยสลายสารอนทรยแบบไมใชอากาศ ตองอาศยการท างานของแบคทเรยหลายชนด

รวมกน ซงแบคทเรยทมบทบาทตอกระบวนการยอยสลายสารอนทรยในสภาวะไมใชอากาศแบงเปน 2 กลมใหญๆ

คอ แบคทเรยกลมผลตกรด (Acid forming bacteria) และแบคทเรยกลมผลตกาซมเทน (Methane producing

bacteria)

Page 30: การออกแบบระบบผลิต Biogas

2-6 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

1) แบคทเรยกลมผลตกรด (Acid forming bacteria)

แบคทเรยสวนใหญในกลมนคอ Facultative anaerobic bacteria ซงสามารถด ารงชวตอยไดทงใน

สภาวะแวดลอมทมและไมมอากาศ โดยไดรบพลงงานทใชในการเจรญเตบโตจากการยอยสลายสารอนทรย

โครงสรางโมเลกลใหญใหเปนกรดไขมน กรดอนทรยระเหยงาย แอลกอฮอล กาซคารบอนไดออกไซด กาซ

ไฮโดรเจน กาซแอมโมเนยและกาซไฮโดรเจนซลไฟต สภาวะทเหมาะสมในการเจรญเตบโตไดดในชวงคาความ

เปนกรด-ดาง 4.0-6.5 และทนตอการเปลยนแปลงสภาวะแวดลอมไดด มอตราการเจรญเตบโตสง แบคทเรยกลม

ผลตกรดแบงไดเปน 2 กลมดงน

1.1) อะซโดเจนนคแบคทเรย

แบคทเรยกลมนเปนกลมใหญทสดในกระบวนการยอยสลายแบบไมใชอากาศ เนองจาก

สามารถใชอาหารไดหลายชนดและมอตราการเจรญเตบโตสง แบคทเรยกลมนท าหนาทยอยสลายสารอนทรย

โครงสรางโมเลกลใหญ ใหเปนสารโมเลกลเดยวทละลายน าได ผลผลตทไดจากการยอยสลายเปนกรดอนทรย

ระเหยงาย ไดแก กรดอะซตก กรดโพรพออนก กรดบวทรก กรดฟอรมก เปนตน นอกจากนยงไดสารประกอบพวก

แอลกอฮอล คโตน กาซคารบอนไดออกไซดและกาซไฮโดรเจน แบคทเรยในกลมนประกอบดวยแบคทเรยกลมทไม

ชอบอากาศและแบคทเรยกลมทเจรญไดทงทมและไมมอากาศ (Facultative anaerobic bacteria)

1.2) อะซโตเจนนคแบคทเรย

แบคทเรยกลมนเปนพวกยอยสลายสารอนทรยทไดจากการยอยสลายในกระบวนการ

ไฮโดรไลซสและอะซโดเจนซส แลวเปลยนเปนใหกรดอะซตก สามารถแบงไดเปน 2 กลมยอย คอ

ก) Hydrogen producing acetogenic bacteria

แบคทเรยในกลมนท าหนาทยอยสลายสารอนทรยทไดจากการยอยสลายสารอนทรยใน

ขนตอนไฮโดรไลซส ซงไดแก แอลกอฮอลและกรดอนทรยทมอะตอมของคารบอนเปนสวนประกอบหลายตว แลว

ไดเปนกรด อะซตกและกาซไฮโดรเจน หรอกรดอะซตก กาซคารบอนไดออกไซดและกาซไฮโดรเจนเปนผลผลต ดง

สมการ

C2H5OH + H2O CH3COOH + 2H2

C2H5COOH + 2H2O CH3COOH + CO2 + 3H2

C3H7COOH + 2H2O 2CH3COOH + 2H2

Page 31: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 2-7

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ข) Homoacetogenic bacteria แบงออกไดเปน 2 กลม ไดแก

ข1) Autotroph ไดแก แบคทเรยทใชสารประกอบทมคารบอน 1 อะตอม เชนกาซ

คารบอนไดออกไซดและกาซไฮโดรเจน ในการเจรญเตบโต และไดผลผลตสดทายเปน อะซเตต (หรอกรดอะซตก)

ดงสมการ

4H2 + 2CO2 CH3COOH + 2H2O

ข2) Heterotroph ไดแก แบคทเรยทใชสารประกอบทมคารบอนหลายอะตอมในการ

เจรญเตบโต ผลผลตทไดมทงอะซเตตและโพรพออเนตซงเปนสารตวกลางทส าคญในการผลตกาซมเทน ดงสมการ

3C6H12O6 4C2H5COOH + 2CH3COOH + 2CO2 + 2H2O

*หมายเหต: การทกรดอนทรยซงเปนกรดออน เมอละลายน าแลวจะอยในรปเกลอของกรด

เรยกเปน-เอต เชน กรดอะซตก เมอแตกตวได เปนอะซเตต และไฮโดรเจนไอออน

2) แบคทเรยกลมผลตกาซมเทน (Methane producing bacteria)

แบคทเรยกลมผลตกาซมเทนสามารถใชสารอาหารไดไมกชนด แบคทเรยกลมนสามารถแบงตาม

ชนดการใชสารอาหารตงตนไดเปน 2 กลม คอ

2.1) Hydrogenotrophic methanogens หรอ Hydrogen utilizing chemolithotrophs

ซงเปลยนกาซไฮโดรเจนและกาซคารบอนไดออกไซดไปเปนกาซมเทน ดงสมการ

CO2 + 4H2 CH4 + 2H2O

แบคทเรยกลมนมบทบาทส าคญคอจะใชกาซไฮโดรเจนทเกดขนในขนตอนการยอยสลาย

สารอนทรยในสภาวะไมใชอากาศขนตอนท 2 โดยชวยคงสภาวะใหมปรมาณกาซไฮโดรเจนต าลง ซงมผลตอการ

เกด อะซเตตอยางตอเนอง

2.2) Acetotrophic methanogens หรอ Acetoclastic bacteria

ซงจะเปลยนอะซเตตไปเปนกาซมเทนและกาซคารบอนไดออกไซด ดงสมการ

CH3COOH CH4 + CO2

Page 32: การออกแบบระบบผลิต Biogas

2-8 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ปรมาณกาซมเทนทเกดขนในถงปฏกรณประมาณ 2 ใน 3 เกดจากการเปลยน อะซเตตไป

เปนกาซมเทนโดยแบคทเรยกลม Acetotrophic methanogens และทเหลอเปนผลของปฏกรยาระหวางกาซ

คารบอนไดออกไซดและกาซไฮโดรเจนโดยแบคทเรยกลม Hydrogenotrophic methanogens

ตวอยางปฏกรยาการยอยสลายโดยจลนทรยกลมตางๆ

A. ปฏกรยาการยอยสลายกลโคส (Fermentative reactions) :

C6H12O6 + 2H2O 2CH3COOH+ 2CO2 + 4H2

3C6H12O6 4C2H5COOH + 2CH3COOH + 2CO2 + 2H2O

C6H12O6 C3H7COOH + 2CO2 + 2H2

C6H12O6 2C3H6O3

C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2

B. ปฏกรยาการเกดกรดอะซตก (Syntrophic acetogenic reactions) :

C3H8O3 + H2O CH3COOH + 3H2 + CO2

CH3CHOHCOO- + 2H2O CH3COO- + HCO3- + H+ + 2H2

C2H5OH + H2O CH3COOH + 2H2

C3H7COO- + 2H2O 2CH3COO- + H+ + 2H2

C2H5COOH + 2H2O CH3COOH + CO2 + 3H2

2CO2 + 4H2 CH3COO- + H+ + 2H2O

C. ปฏกรยาการเกดกาซมเทน (Methanogenic reactions) :

4CH3OH 3CH4 + HCO3- + H+ + H2O

CH3OH + H2 CH4 + H2O

4H2 + HCO3- + H+ CH4 + 3H2O

CH3COOH CH4 + CO2

CO2 + 4H2 CH4 + 2H2O

4HCOO- + H2O + H+ CH4 + 3HCO3-

HCOOH H2+CO2

Page 33: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 2-9

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

D. ปฏกรยาการเกดไฮโดรเจนซลไฟด (Sulfidogenic reactions) :

2C3H6O3 + SO42- HS- + 2CH3COOH + CO2 + HCO3

- + H2O

4H2 + SO42- + H+ 4H2O + HS-

CH3COOH + SO42- HS- + CO2 + HCO3

- + H2O

4C2H5COOH + 3 SO42- 4CH3COOH + 4HCO3

- + 3HS- + H+

2.2.3 สภาวะแวดลอมและปจจยทมผลตอการยอยสลายในสภาวะไมใชอากาศ

ระบบบ าบดน าเสยแบบไมใชอากาศ จ าเปนตองอาศยการท างานของแบคทเรยหลายชนดท

เจรญเตบโตรวมกน ดงนนในการเรมตนเดนระบบจงตองมสภาวะแวดลอมและปจจยในระบบทเหมาะสม หาก

สภาวะแวดลอมเปลยนแปลงไปท าใหแบคทเรยกลมผลตกาซมเทนไมเจรญเตบโต กจะท าใหเกดการสะสมของ

กรดอนทรยระเหยงายจนอาจท าใหระบบลมเหลวได ดงนนจงตองเขาใจถงสภาวะแวดลอมตางๆ ทมผลตอการ

ท างานของแบคทเรย สภาวะแวดลอมและปจจยดงกลาวมดงน

1) อณหภม

อณหภมมความส าคญตอประสทธภาพของการบ าบดน าเสยแบบไมใชอากาศ อตราการเกดปฏกรยาเคมหรอปฏกรยาชวเคมจะมคาสงขนเมอมอณหภมสงขน และอณหภมทแบคทเรยเจรญเตบโตไดเปนอณหภมทมผลตอองคประกอบของเซลลและกจกรรมของเอนไซมภายในเซลล อณหภมถกแบงเปน 3 ชวง คอ

ก) ชวงไซโครฟลค (Psychrophilic) เปนชวงอณหภมทต ากวา 20 องศาเซลเซยส ข) ชวงมโซฟลค (Mesophilic) เปนชวงอณหภมระหวาง 20 – 45 องศาเซลเซยส ค) ชวงเทอรโมฟลค (Thermophilic) เปนชวงอณหภมทสงกวา 45 องศาเซลเซยส

ส าหรบระบบบ าบดน าเสยแบบไมใชอากาศจะมชวงอณหภมทเหมาะสมอย 2 ชวงทท าใหเกดกาซ

มเทนขนในระบบไดด คอ ชวง 30 – 38 องศาเซลเซยส และชวง 48 – 57 องศาเซลเซยส อยางไรกตามการเดน

ระบบทชวงอณหภมสง มขอเสยท Thermophilic bacteria ทนทานตอการเปลยนแปลงอณหภมไดไมดเทากบ

Mesophilic bacteria จงมความเสยงตอการลมเหลวของระบบสง และการเดนระบบทอณหภมสงยงสนเปลอง

พลงงานในการควบคมอณหภมของถงปฏกรณอกดวย

2) คาความเปนกรด-ดาง (pH)

คาความเปนกรด-ดาง เปนปจจยทมความส าคญตอระบบบ าบดน าเสยแบบไมใชอากาศ เปนตวท

วดคาความเปนกรดหรอดางในระบบ ส าหรบระบบบ าบดน าเสยแบบไมใชอากาศ คาความเปนกรด-ดางท

Page 34: การออกแบบระบบผลิต Biogas

2-10 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

เหมาะสมควรอยในชวง 6.6–7.4 ซงเปนคาความเปนกรด-ดางของระบบทเหมาะสมตอการเจรญเตบโตของ

แบคทเรยกลมผลตกาซมเทน ซงพบวาในระบบบ าบดน าเสยแบบไมใชอากาศนนมการเปลยนแปลงของคาความ

เปนกรด-ดางเกดขนอยเปนประจ า โดยสาเหตหลกของการเปลยนแปลงคาความเปนกรด-ดางภายในถงปฏกรณ

คอ ปรมาณสารอนทรยทปอนเขาสถงปฏกรณ โดยถามการปอนสารอนทรยเขาในปรมาณมากเกนไป กจะท าให

แบคทเรยกลมผลตกรด ผลตกรดอนทรยระเหยงายในปรมาณมาก จนแบคทเรยกลมผลตกาซมเทนไมสามารถ

ใชไดทน จงเกดการสะสมของกรดอนทรยระเหยงายในระบบ สงผลท าใหคาความเปนกรด-ดางของระบบลดลง

ดงนนระบบจะตองมความสามารถในการควบคมการเปลยนแปลงของคาความเปนกรด-ดางทด เพอรบมอกบ

กรดอนทรยระเหยงายและกาซคารบอนไดออกไซดทเกดขนในระบบ หากระบบมคาความเปนดาง (Alkalinity) ท

มากพอ กจะสามารถปองกนการเปลยนแปลงของคาความเปนกรด-ดางในระบบได

3) คาความเปนดาง (Alkalinity: Alk)

คาความเปนดางเปนคาทบอกถงปรมาณบพเฟอร (Buffering capacity) ของระบบ ซงม

ความสามารถในการตานทานการเปลยนแปลงของคาความเปนกรด-ดาง และยงเปนตวบงชเสถยรภาพของระบบ

กลาวคอถาระบบมคาความเปนดางสง แสดงวาระบบมปรมาณบพเฟอรสง สามารถรกษาคาความเปนกรด-ดาง

ของระบบใหคงตวอยไดนาน โดยไมเกดการแปรปรวนของคาความเปนกรด-ดาง ไดงายเมอมปรมาณกรดอนทรย

ระเหยงายเพมขนในระบบ โดยพบวาคาความเปนดางภายในระบบควรมอยในชวง 1,000 – 3,000 มลลกรมของ

CaCO3/ลตร คาความเปนดางทมในระบบบ าบดน าเสยแบบไมใชอากาศไมควรจะต ากวา 1,000 มลลกรมของ

CaCO3/ลตร ทจะชวยตานทานกบการเปลยนแปลงของคาความเปนกรด-ดาง ดงนนในการควบคมระบบให

ท างานเปนปกต จ าเปนตองรกษาคาความเปนดางไมใหมคาต าจนเกนไป เพอรกษาระดบคาความเปนกรด-ดาง

ในระบบบ าบด

4) กรดอนทรยระเหยงาย (Volatile fatty acids: VFA)

ปรมาณกรดอนทรยระเหยงายมความส าคญในการตรวจสอบสถานะสมดลของระบบบ าบดน าเสย

แบบไมใชอากาศ กรดอนทรยระเหยงาย ไดแก กรดอะซตก กรดบวทรกและกรดโพรพออนก เปนตน ผลผลต

เหลานเปนสารตวกลางสวนใหญทเกดขนในกระบวนการยอยสลายสารอนทรยในสภาวะไมใชอากาศของ

แบคทเรยกลมผลตกรด หากพบวาปรมาณกรดอนทรยระเหยงายมมากขน มกเปนสญญาณเตอนถงความลมเหลว

ของระบบ ในระบบทมการสะสมของกรดอนทรยระเหยงายในปรมาณมาก (> 2,000 มลลกรมของกรดอะซตก/

ลตร) ชวงแรกจะท าใหคาความเปนดางของระบบลดลง และถายงไมมการก าจดปรมาณกรดอนทรยระเหยงายให

นอยลง ตอมาคาความเปนกรด-ดางของระบบกจะลดต าลง และถาคาความเปนกรด-ดางมคาต ากวา 6.5 จะเปน

Page 35: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 2-11

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

อนตรายตอแบคทเรยกลมผลตกาซมเทน หากยงไมไดท าการแกไขปลอยใหคาความเปนกรด-ดางลดต าลงถง

4.5 – 5.0 กจะท าใหระบบเสยสมดลเปนผลใหระบบลมเหลวได ในสภาวะปกตปรมาณกรดอนทรยระเหยงาย

ภายในถงปฏกรณไมควรเกน 2,000 มลลกรมของกรดอะซตก/ลตร และวธการควบคมระบบทดทสดควรใหมคา

สดสวนระหวางปรมาณกรดอนทรยระเหยงายตอคาความเปนดางไมควรเกน 0.3 – 0.4

วธการแกไขใหระบบกลบสสภาพสมดล อาจท าไดดงน

ตรวจสอบทมาของการปอนสารอนทรยทมากเกน

การแกไขอาจเปนการลดการปอนสารอนทรยเขาระบบ และควรมบอเกบน าเสยส ารอง

กรณฉกเฉนถาตองการควบคมคาความเปนกรด-ดางใหเหมาะสมกบระบบ อาจจะใชวธการ

เตมสารเคม เชน โซเดยมไบคารบอเนต (NaHCO3) โซเดยม ไฮดรอกไซด (NaOH) หรอ

โซเดยมคารบอเนต (Na2CO3) เปนตน ไมควรใชปนขาว Ca(OH)2 เนองจากอาจจะท าใหเกด

การอดตนในระบบได

5) อตราภาระการรบสารอนทรย (Organic loading rate: OLR)

อตราภาระการรบสารอนทรย มหนวยเปนน าหนกของซโอดทอยในน าเสยทปอนเขาสระบบบ าบด

ตอปรมาตรของบอบ าบดตอวน (kg COD/m3.วน) อตราภาระการรบสารอนทรยมความสมพนธกบอตราการไหล

ของน าเสยเขาสระบบบ าบด (Feeding rate) ซงเปนปจจยทส าคญทสดในการรกษาเสถยรภาพของระบบใหคงท

การเปลยนอตราภาระการรบสารอนทรยสามารถท าได 2 วธ คอ

ก) ท าการเปลยนแปลงอตราการไหลของน าเสยเขาสระบบบ าบด ซงวธนจะมผลตอระยะเวลาการกกเกบน าเสย (Hydraulic retention time: HRT) ภายในระบบบ าบดดวย

ข) การเปลยนคาความเขมขนของสารอนทรยทเปนองคประกอบของน าเสย ซงวธนคอนขางท าไดยาก เนองจากน าทงของโรงงานแตละประเภทมองคประกอบทแตกตางกน

ดงนนในทางปฏบต การเปลยนแปลงอตราการไหลของน าเสยเขาสระบบบ าบดท าไดงายกวา โดย

ตองมการควบคมอตราการไหลของน าเสยเขาสระบบบ าบดใหสมพนธกบระยะเวลาทเหมาะสมในการสมผสกน

ระหวางแบคทเรยกบสารอนทรยในน าเสย เพอใหระบบบ าบดสามารถท างานไดอยางมประสทธภาพสงสด

6) สารพษ (Toxic substances)

โดยทวไปในน าเสยมกมสารพษหลายชนดปะปนเปนองคประกอบอย ซงระดบความเปนพษจะมาก

หรอนอยขนอยกบชนดและปรมาณของสารนนๆ หากมการสะสมของสารบางอยางภายในถงปฏกรณในปรมาณท

มากเกนจะเปนพษตอแบคทเรยได โดยอาจมผลตอการยบยง ( Inhibition) การเจรญเตบโต จนถงท าใหแบคทเรย

Page 36: การออกแบบระบบผลิต Biogas

2-12 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ตายได และจะสงผลท าใหประสทธภาพหรอเสถยรภาพของระบบลดลง

ระบบบ าบดน าเสยแบบไมใชอากาศไดแบงสารพษทมผลตอแบคทเรย เชน พษของกรดอนทรย

ระเหยงาย ซงมผลตอแบคทเรยกลมผลตมเทน พษของสารโลหะหนกชนดตางๆ พษของแอมโมเนยมอออน

(NH4+) เปนตน ระดบความเขมขนของสารพษทเปนอนตรายตอแบคทเรยในกระบวนการยอยสลายสารอนทรยใน

สภาวะไมใชอากาศ แสดงดงตารางท 2.1

ส าหรบโลหะหนกบางชนดเชน นเกล (Ni) โคบอลท (Co) เหลก (Fe) สงกะส (Zn) ทองแดง (Cu)

นนจดเปนธาตอาหาร (trace element) ทจ าเปนตอแบคทเรยดวย ซงมความจ าเปนตอการเจรญเตบโตของ

แบคทเรยกลมผลตกาซมเทน โดยแบคทเรยมความตองการในปรมาณทต ามาก

ตารางท 2.1 ระดบความเขมขนของสารตางๆ ทเปนอนตรายตอแบคทเรย

ในกระบวนการยอยสลายสารอนทรยในสภาวะไมใชอากาศ

สารพษ

ความเขมขนสงสด ทไมเปนอนตรายตอแบคทเรย

(มลลกรมตอลตร)

Cu

Zn Cr6+

Cr3+

Total chromium (Cr)

Ni

Cd

S-

SO42-

Ammonia

Na+

K+

Ca2+

Mg2+

Acrylonitrile

1

5

5

2,000

5

2

0.02

100

500

1,500

3,500

2,50

2,500

1,000

5

Page 37: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 2-13

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ตารางท 2.1 (ตอ)

สารพษ

ความเขมขนสงสด ทไมเปนอนตรายตอแบคทเรย

(มลลกรมตอลตร)

Benzene

CCl4

Chloroform

Pentachlorophenol

Cyanide

50

10

0.1

0.4

1

เอกสารอางอง

1. Breure, A.M. and Andel, J.G., 1987, Bioenvironmental Systems, CRC Press, Cambridge Scientific,

Florida, p. 97.

2. ธงชย พรรณสวสด, 2525, คมอวเคราะหน าทง, จฬาลงกรณมหาวทยาลย, หนา 89-121

ทมา: ธงชย พรรณสวสด, 2525.

Page 38: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 3-1

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

บทท

สมบตของกาซชวภาพ

3.1 องคประกอบของกาซชฦภาพ

กาซชฦภาพประกอบไปดฦยกาซหลายชนด สฦนใหญเปนกาซมเทน ประมาณ 50-70% และกาซ

คารบอนไดออกไซด ประมาณ 20-50% สฦนทเหลอเปนกาซอนๆ เชน ไฮโดรเจนซศลไฟด แอมโมเนย (NH3) และ

ไอน า (H2O) นอกจากน ยศงมสงปนเปอนอนๆ เชน ไซลอกเซน (Siloxane) โฟม คราบ (Scum) เมอกและตะกอน

เปนตน บางครศ งอาจพบปรมาณกาซไฮโดรเจนซศลไฟด (H2S) สงถษง 1% (10,000 part per million (ppm)) ในกรณ

ทน าเสยนศ นมองคประกอบของสารซศลเฟต (SO2-) สง ดศงแสดงในตารางท 3.1

ตารางท 3.1 แสดงองคประกอบของกาซชฦภาพ

องคประกอบ คฦามเขมขน

CH4 50 - 70 %(v/v)

CO2 20 - 50 %(v/v)

H2O (vapor) 0 -10 %(v/v)

N2 0 - 5 %(v/v)

O2 0 - 2 %(v/v)

NH3 0 - 1 %(v/v)

H2S 50 - 10,000 ppm

ทมา: PROFITING FROM THE USE OF BIOGASTHE PANVITA CASE, Roland Tusar, www.intering.si

หมายเหต: ในตารางน ยศงไมไดรฦมถษงสงปนเปอนอนๆ ทมในกาซชฦภาพ เชน ไซลอกเซน โฟม คราบ ตะกอนตางๆ เปนตน

ซษงคฦามเขมขนของสงปนเปอนเหลาน มากหรอนอย ขษ นอยกศบลศกวณะของน าเสย และการผลตกาซชฦภาพ

3

Page 39: การออกแบบระบบผลิต Biogas

3-2 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

มเทนเปนกาซทใหพลศงงานหลศก สฦนออกซเจนและไนโตรเจนนศ น อาจจะเกดขษ นไดในกรณทมการเตม

อากาศในทอเพอกาจศดไฮโดรเจนซศลไฟด ขณะทไฮโดรเจนซศลไฟดนศ น แมจะใหพลศงงานแตกมผลเสยตอระบบการ

ใชงาน เพราะเมอไฮโดรเจนซศลไฟดรฦมกศบน าหรอคฦามช นกจะมฤทธเปนกรด เกดการกศดกรอนอปกรณได

นอกจากนศ น คฦามช นยศงทาใหเกดคราบตะกรศน เมอกหรอตะกอนจลนทรยทอปกรณตางๆ เชน Safety Valve ซษงม

ผลตอระบบคฦามปลอดภศยของเครองจศกร

กาซชฦภาพทมาจากขยะชมชน จะม Trace gas เชน ไซลอกเซน เจอปนอยบาง ซษงไซลอกเซน กจะทาให

เกดคราบตะกรศนซลกอน และเกดการกศดกรอนในเครองจศกร เชน ทลกสบของเครองยนตผลตกระแสไฟฟา ทาให

เครองจศกรเกดคฦามเสยหาย และเปนอศนตรายตอการใชงาน

ในบทน จะกลาฦถษง สมบศตของกาซแตละชนดในกาซชฦภาพ (ตารางท 3.2) และฦธการคานฦณหาสมบศต

ของกาซชฦภาพซษงเปนกาซผสม เพอเขาใจสมบศตของกาซชฦภาพและใชในการออกแบบ เลอกอปกรณ เครองจศกร

ทใชในการลาเลยง การปรศบปรงคณภาพกาซชฦภาพใหเหมาะสม และนากาซชฦภาพไปใชประโยชน

ตารางท 3.2 แสดงสมบศตของกาซบางชนดในกาซชฦภาพ

CH4 CO2 H2S

มฦลโมเลกล [กก./โมล] 16.04 44.01 34.08

คฦามหนาแนน (@ 1.013 บารสมบรณ , 15°ซ ) [กก./ลบ.ม.] 0.68 1.87 1.45

Critical Temperature [°ซ] -82.7 31 100

Critical Pressure [บารสมบรณ] 45.96 73.825 89.37

Compressibility Factor (Z) (@ 1.013 บารสมบรณ , 15°ซ ) 0.998 0.9942 0.9915

Sp. Gr. (เทยบกศบอากาศ = 1) (@ 1.013 บารสมบรณ , 15°ซ ) 0.55 1.521 1.189

Specific volume (@ 1.013 บารสมบรณ , 21°ซ ) [ลบ.ม./กก.] 1.48 0.547 0.699

Heat capacity at constant pressure (Cp)

(@ 1.013 บารสมบรณ , 25°ซ ) [ กโลจล/(โมล.เคลฦน)] 0.035 0.037 0.034

Heat capacity at constant volume (Cv)

(@ 1.013 บารสมบรณ , 25°ซ ) [ กโลจล/(โมล.เคลฦน)] 0.027 0.028 -

Ratio , Cp/Cv (@ 1.013 บารสมบรณ , 25°ซ ) 1.3054 1.2938 -

Page 40: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 3-3

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ตารางท 3.2 (ตอ)

CH4 CO2 H2S

Thermal conductivity (@ 1.013 บารสมบรณ , 0°ซ )

[มลลฦศตต/เมตร เคลฦน]

32.81 14.65 12.98

High Heating Value (@ 1.013 บารสมบรณ , 15.6°ซ )

[เมกกะจล/ลบ.ม.]

37.63 - 12

Lower Heating Value (@ 1.013 บารสมบรณ, 15°ซ )

[เมกกะจล/ลบ.ม.]

33.91 - -

Solubility in water (@ 1.013 บารสมบรณ , 2°ซ ) vol/vol 0.054 1.7163 4.67

Auto-ignition temperature [°ซ] 595 - 270

3.2 สมบศตกาซชฦภาพ

3.2.1 สมการสถานะ

ในการระบถษงสถานะของสารตางๆ จะตองระบจากสมบศตทฦศดได เชน คฦามดศน อณหภม ปรมาตรตอ

โมล ซษงสมบศตดศงกลาฦมคฦามสศมพศนธกศน สมการทแสดงคฦามสศมพศนธระหฦางสมบศตเหลาน เรยกฦา สมการสถานะ

กาซเมออยในสถานะทคฦามดศนตา (นอยกฦา 4 บารสมบรณ) และอณหภมสงกฦาอณหภมฦกฤต

โมเลกลของกาซไมเกดแรงดษงดดหรอแรงผลศกระหฦางกศน พฤตกรรมของกาซจะเปนกาซอดมคต (Ideal gas) ซษง

คฦามสศมพศนธดศงกลาฦ ถาเปนกาซอดมคต จะสามารถเขยนไดดศงสมการ

โดยท P = คฦามดศน (กโลพาสคาล)

V = ปรมาตร (ลบ.ม.)

n = จานฦนโมล ของกาซ (โมล)

R = คาคงทของกาซ (universal gas constant)

T = อณหภมสศมบรณ (เคลฦน) (อณหภมเคลฦน = +273.75 องศาเซลเซยส)

ทมา: http://encyclopedia.airliquide.com

Page 41: การออกแบบระบบผลิต Biogas

3-4 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

แตถากาซในระบบมคฦามดศนสงมาก และอณหภมตากฦาอณหภมฦกฤต กาซจะมพฤตกรรมทเปนกาซ

จรง (Real gas) ซษงเราสามารถจศดรปสมการสถานะใหคลายกศบสมการสถานะของกาซอดมคต โดยจะมคาแฟก

เตอรการอศดได (Compressibility factor, Z) มาคณ

แตในทน สภาฦะการใชงานของกาซชฦภาพในระบบผลตกาซชฦภาพอยในสภาฦะคฦามดศนไมเกน 50

กโลพาสคาล เกจ (500 มลลบารเกจ) ดศงนศ นสามารถทจะใชสมการกาซอดมคต (Ideal gas) หรอ Z=1 มาอธบาย

พฤตกรรมของกาซชฦภาพได

3.2.2 คาแฟกเตอรการอศดได (Compressibility factor, Z)

คาแฟกเตอรการอศดได (Z) จะบงบอกถษงการเบยงเบนของพฤตกรรมของกาซจากสภาพของกาซอดม

คต ถาคา Z ของกาซทสภาฦะใดๆ มคาเปน 1 หมายถษง กาซจะมพฤตกรรมตามกฎของกาซอดมคต โดยทศฦไปคา Z

จะเพมขษ นเมอคฦามดศนสงขษ นและอณหภมลดลง ขณะทถาคฦามดศนตาลงกจะทาใหคา Z มคานอยกฦา 1 และยง

กาซอยในสภาฦะใกลจดฦกฤตของกาซนศ นๆ กจะมคา Z เบยงเบนออกไป โดยคา Z จะมคฦามสศมพศนธกศบคาคฦาม

ดศนลดสฦน (Reduced pressure, Pr ) และอณหภมลดสฦน (Reduced temperature, Tr )

เมอ P และ T คอ คฦามดศน และอณหภมของกาซในสภาฦะนศ นๆ

Pc และ Tc คอ คฦามดศนฦกฤต และอณหภมฦกฤตของกาซนศ นๆ

Page 42: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 3-5

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

รปท 3.1 แสดงตศฦอยางคฦามสศมพศนธระหฦางคาแฟกเตอรการอศดได (สาหรศบกาซบรสทธ)

ทมา: http://en.citizendium.org/wiki/Compressibility_factor_(gases)

3.2.3 คฦามหนาแนนและคฦามถฦงจาเพาะ

คฦามหนาแนนของกาซชนดตางๆ สามารถหาไดโดยสมการ

…………………………………..(3.5)

เมอ = คฦามหนาแนนเชงโมล (โมล/ลบ.ม )

R (universal gas constant) = 8.314 x 10−5 (ลบ.ม -บาร / โมล เคลฦน )

T = อณหภม (เคลฦน)

P = คฦามดศน (บารสมบรณ)

M = มฦลของกาซ (กก.)

MW = มฦลโมเลกลของกาซ

จากนยาม กาซ 1 โมล มปรมาตร 22.4 ลตร ท 1.013 บารสมบรณ และ 0°ซ ดศงนศ นถาอณหภมกาซ

เปลยนเปน 25°ซ กาซ 1 โมล จะมปรมาตรเปลยนเปนตามสมการ

การหาคา Z ของกาซผสม เชน กาซธรรมชาต กาซชฦภาพ หารายละเอยดเพมเตมในหนศงสอเทอรโมไดนามคทศฦไป

Page 43: การออกแบบระบบผลิต Biogas

3-6 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ตศฦอยางท 1

กาซมเทน 1 โมลโมเลกล ท 1.013 บารสมบรณ, 0°ซ มปรมาตร 22.4 ลตร หรอมมฦล

16.04 กรศม ดศงนศ น คานฦณคาคฦามหนาแนนของกาซมเทน คอ

16.04/22.4 = 0.716 กโลกรศม / ลบ.ม.

หรอ ถาคานฦณเปนคา Specific volume (@1.013 บารสมบรณ, 0°ซ) เทากศบ

1/0.716 = 1.3965 ลบ.ม./กโลกรศม

ดศงนศ น เมออณหภมสงขษ นเปน 25°ซ ปรมาตรกาซเปลยนเปน 24.45 ลตร

คฦามหนาแนนของกาซ จะเปลยนเปน

16.04/24.45 = 0.656 กโลกรศม / ลบ.ม.

หรอมคา Specific volume (@1.013 บารสมบรณ, 25°ซ) เทากศบ

1/0.656 = 1.5243 ลบ.ม./กโลกรศม

ลตร

ในการหาคฦามหนาแนนและคฦามถฦงจาเพาะของกาซชฦภาพซษงเปนกาซผสมนศ น จะตองใชสมบศต

ของกาซแตละชนดในกาซชฦภาพมาทาการคานฦณหาคาสมบศตของกาซผสม โดยใชกฎของการผสม ทนยามฦา

สมบศตของกาซผสมเทากศบผลรฦมของสมบศตของกาซแตละชนดคณดฦยสศดสฦนของกาซนศ นๆ

[ ] ∑ [ ]

โดยท i คอ ชนดของกาซผสมในกาซชฦภาพ

yi คอ อศตราสฦนโดยโมลของกาซผสมในกาซชฦภาพ

Page 44: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 3-7

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ตศฦอยางท 2

กาซชฦภาพ 1 ลบ.เมตรท 1.013 บารสมบรณ, 25°ซ มองคประกอบของกาซเปน CH4 64% และ CO2

36% กาซชฦภาพจะมคฦามหนาแนนเทาใด

จากตศฦอยางท 1 กาซมเทนมคฦามหนาแนน 0.656 กโลกรศม / ลบ.ม. (@1.013 บารสมบรณ,

25°ซ) ในทานองเดยฦกศน เราสามารถหาคาคฦามหนาแนนของกาซคารบอนไดออกไซด ได

เทากศบ 1.7999 กโลกรศม/ลบ.ม. (@1.013 บารสมบรณ, 25°ซ)

กาซ สศดสฦน

yi

คฦามหนาแนน

@1.013 บารสมบรณ

, 25°ซ

[ ]

CH4 0.64 0.656 0.4198

CO2 0.36 1.7999 0.6480

1 ∑ = 1.0678

จากตาราง ผลรฦมของคาคฦามหนาแนนของกาซแตละชนดคณดฦยสศดสฦนของกาซนศ นๆ คอ

คาคฦามหนาแนนของกาซชฦภาพเปน 1.0678 กก./ลบ.ม. (ท 1.013 บารสมบรณ, 25°ซ )

คฦามถฦงจาเพาะ (Specific Gravity, Sp.gr) ของกาซโดยทศฦไปจะเปนการเทยบคฦามหนาแนนของกาซ

ผสมตอคฦามหนาแนนของอากาศ ทอณหภมและคฦามดศนเดยฦกศน เมอกาหนดใหกาซชฦภาพมพฤตกรรมเปนกาซ

อดมคต สามารถหาคาคฦามถฦงจาเพาะ ไดดศงสมการ (3.7)

IUPAC : องคกร International Union of Pure and Applied Chemistry

อากาศแหงทสภาฦะของ IUPAC standard temperature and pressure (0°ซ และ 1.013 บารสมบรณ), มคฦามหนาแนน 1.2754 กก./ลบ.ม. เมอคานฦณคฦามหนาแนนของอากาศแหง ท 25°ซ และ 1.013 บารสมบรณ จะไดเทากศบ 1.19 กก./ลบ.ม.

Page 45: การออกแบบระบบผลิต Biogas

3-8 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ดศงนศ น Sp.gr. ของกาซชฦภาพทมองคประกอบของกาซเปน CH4 64% และ CO2 36% ทคฦามดศน 1.013

บารสมบรณและอณหภม 25°ซ

Sp.gr. ของกาซชฦภาพ = 1.0678/1.19 = 0.8973

3.2.4 คฦามหนดของกาซ

คาคฦามหนดของกาซมผลตอการไหลของกาซ โดยจะมผลตอคฦามดศนลดในทอกาซ คาคฦามหนดม

หนฦยเปน poise หรอ กรศม/ซม. ฦนาท คฦามหนดของกาซมคฦามสศมพศนธกศบอณหภม โดยกาซทอณหภมสงขษ นจะ

มคฦามหนดสงขษ น ดศงสมการ

เมอ : คฦามหนดของกาซ, ไมโครปอยส (µP)

A,B,C : คาคงทของสมการ (regression coefficient) สาหรศบกาซแตละชนด

T : อณหภมของกาซ (เคลฦน)

สาหรศบไฮโดรเจนซศลไฟด

และเมอตองการคานฦณคฦามหนดของกาซผสมสามารถคานฦณไดจาก

เมอ : คฦามหนดของกาซผสม, ไมโครปอยส (µP)

MFi : Mole fraction ขององคประกอบใดๆ

: คฦามหนดของกาซใดๆ , ไมโครปอยส (µP)

MWi : มฦลโมเลกลขององคประกอบใดๆ

Page 46: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 3-9

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ตารางท 3.3 แสดงคาคงทของสมการ (regression coefficient)สาหรศบกาซ

กาซ A B C Tmin Tmax

มเทน 3.844 4.0112x10-1 -1.4303x10-4 91 850

คารบอนไดออกไซด 11.8111 4.9838x10-1 -1.0851x10-4 195 1000

ไฮโดรเจนซศลไฟด 3.9314x10-8 1.0134 0 250 480

3.2.5 คฦามเรฦเปลฦไฟ (Flame velocity)

คฦามเรฦเปลฦไฟ คอ คฦามเรฦของโซนเปลฦไฟจากการเผาไหมทลกลามเทยบกศบคฦามเรฦในการไหล

ของสฦนผสมเช อเพลง คฦามเรฦเปลฦไฟเปนตศฦแปรทสาคศญในการออกแบบระบบจดระเบดในหองเผาไหมของ

เครองยนต การเผาไหมทหศฦเผาในหองเผาไหมของหมอน าหรอหมอน ามศนรอน และ อปกรณดานคฦามปลอดภศย

ตางๆ คฦามสศมพศนธระหฦางคฦามเรฦเปลฦไฟ (Laminar-burning velocity)กศบคฦามเขมขนของมเทนในกาซ

ชฦภาพ ดศงแสดงตามกราฟรปท 3.2

รปท 3.2 กราฟแสดงผลของ CO2 ทมตอคฦามเรฦเปลฦไฟของการเผาไหมมเทนกศบอากาศ

ทคฦามดศน 1 บารสมบรณ อณหภม 298 เคลฦน

(ทมา; R. STONE, A. CLARKE, P. BECKWITH, COMBUSTION AND FLAME, 1998)

CO2 0%

CO2 20%

CO2 33%

CO2 50%

CO2 60%

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3 1.4Equivalence ratio

Lam

inar-

Bu

rnin

g V

elo

cit

y(c

m/s

)

Page 47: การออกแบบระบบผลิต Biogas

3-10 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

จากรปท 3.2 เสนกราฟแตละเสน คอ กาซชฦภาพทมเปอรเซนตของกาซคารบอนไดออกไซดตางๆ

แกนแนฦตศ งเปนคฦามเรฦของการเผาไหม แกนแนฦนอนเปนคา Equivalence ratio คอ อศตราสฦนของเช อเพลงตอ

อากาศทใชเผาไหมจรงเทยบกศบเช อเพลงตออากาศทใชเผาไหมทางทฤวฎ จะเหนฦา คฦามเรฦเปลฦไฟม

คฦามสศมพศนธกศบคฦามเขมขนของมเทนดฦย โดยทคฦามเรฦเปลฦไฟจะลดลงเมอคฦามเขมขนของกาซ

คารบอนไดออกไซดสงขษ น ดศงนศ นในทางปฏบศตของการใชงานกาซชฦภาพเมอคฦามเขมขนของมเทนลดลง ซษงจะ

เปนสศดสฦนกศบการเพมขษ นของกาซคารบอนไดออกไซด จะสงผลตอเสถยรภาพของเปลฦไฟและการเผาไหม กรณ

ทคฦามเขมขนของมเทนลดลง จนคฦามเรฦเปลฦไฟใกลเคยง หรอตากฦาคฦามเรฦของสฦนผสม เปลฦไฟกจะลอย

หรอหลดดศบจากหศฦเผาได การปรศบปรงและคฦบคมคณภาพกาซชฦภาพใหมเทนมคฦามเขมขนสงและสมาเสมอ

และมการตรฦจฦศดคฦามเขมขนของมเทนเปนประจา จษงจาเปนสาหรศบการคฦบคมการเผาไหม เพอนามาใชในการ

ปรศบแตงใหการเผาไหมเกดขษ นอยางสมบรณและมเสถยรภาพ อศนสงผลตอคฦามปลอดภศยโดยตรง สาหรศบคา

คฦามเรฦเปลฦไฟ ดศงแสดงในตารางท 3.4

ตารางท 3.4 แสดงผลของคารบอนไดออกไซดในกาซชฦภาพตอคฦามเรฦเปลฦไฟ

%CH4 : %CO2 100 : 0 80 : 20 67 : 33 50 : 50 40 : 60

คฦามเรฦเปลฦไฟ (เซนตเมตร/ฦนาท)

38.0 31.5 26.0 18.0 12.8

(ทมา; R. STONE, A. CLARKE, P. BECKWITH, COMBUSTION AND FLAME, 1998)

3.2.6 ขดจากศดการตดไฟ (Flammability limit) หรอขดจากศดการระเบด (Explosive limit)

ขดจากศดการตดไฟ หรอ ขดจากศดการระเบด หมายถษง คฦามเขมขนของเช อเพลงในอากาศทตดไฟหรอ

ระเบดได ซษงจะอยระหฦางคฦามเขมขนตาสดของเช อเพลงในอากาศทตดไฟหรอระเบดได (Lower Flammability

Limit; LFL หรอ Lower Explosive Limit, LEL) กศบคฦามเขมขนสงสดของเช อเพลงในอากาศทตดไฟหรอระเบดได

(Upper Flammability Limit; UFL หรอ Upper Explosive Limit, UEL) สาหรศบกาซมเทน LFL หรอ LEL กศบ UFL

หรอ UELจะอยระหฦาง 5-15 % ( v/v)

สาหรศบกาซเช อเพลงผสม เชน กาซชฦภาพนศ น ขดจากศดการตดไฟจะเปนตศฦแปรปจจศยสาคศญ เนองจาก

คฦามเขมขนของคารบอนไดออกไซดในกาซชฦภาพจะมผลตอขดจากศดการตดไฟ คฦามสศมพศนธของขดจากศดการ

ตดไฟ กศบคฦามเขมขนของกาซมเทนแสดงตามกราฟรปท 3.3 จากกราฟแกนแนฦนอนเปนคฦามเขมขนของมเทน

Page 48: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 3-11

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ในกาซชฦภาพ และแกนแนฦตศ งเปนเปอรเซนตของกาซชฦภาพในสฦนผสมกศบอากาศ ซษงจะเหนฦา มเทนบรสทธ

ขดจากศดการระเบดอยในชฦง 5-15% ในสฦนผสมกศบอากาศ เมอมกาซคารบอนไดออกไซดมากขษ น ขดจากศดการ

ระเบดจะสงขษ น ตศฦอยางจากรปท 3.3 กาซชฦภาพทคฦามเขมขนของมเทนอยท 60% ชฦงการระเบดจะอยในชฦง

โดยประมาณระหฦาง 9-20%

รปท 3.3 กราฟแสดงคฦามสศมพศนธของขดจากศดการระเบดกศบคฦามเขมขนของมเทน

(ทมา; HANDBOOK ON BIOGAS UTILIZATION, 1988)

3.2.7 การจดตดไฟอศตโนมศต (Auto Ignition)

การทกาซเช อเพลงจะเกดการตดไฟไดนศ นจะตองมองคประกอบรฦม 3 อยาง คอ กาซเช อเพลง

อากาศ (หมายถษง ออกซเจน) และแหลงจดตดไฟ (Ignition source) ในกรณถามสภาฦะทกาซเช อเพลงและอากาศ

ผสมกศนในระดศบทสามารถตดไฟได และอณหภมบรเฦณนศ นสงถษง อณหภมจดตดไฟอศตโนมศต (Auto Ignition

Temperature) ของกาซ จะทาใหสามารถเกดการตดไฟไดเอง ซษงคาอณหภมจดตดไฟอศตโนมศตของกาซทเปน

องคประกอบของกาซชฦภาพแสดงในตารางท 3.2

3.2.8 อณหภมเปลฦไฟ (Flame temperature)

อณหภมเปลฦไฟเปนตศฦแปรสาคศญทจะช ใหเหนถษงประสทธภาพของระบบเผาไหม และคณภาพดาน

การเผาไหมของเช อเพลง ซษงจะมอทธพลตอคฦามสามารถดานการถายเทคฦามรอนและคณภาพไอเสย อณหภม

05

1015202530

40 50 60 70 80 90 100% Methane content,% by volume

Biog

as in

Air,%

UEL

LEL

Page 49: การออกแบบระบบผลิต Biogas

3-12 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

เปลฦไฟจะเพมขษ นเมอกาซชฦภาพมสฦนผสมของมเทนเพมขษ น คฦามสศมพศนธระหฦางอณหภมเปลฦไฟ กศบคฦาม

เขมขนของกาซชฦภาพแสดงตามรปท 3.4

รปท 3.4 กราฟแสดงคฦามสศมพศนธระหฦางอณหภมเปลฦไฟกศบคฦามเขมขนของมเทนและคฦามช น

(ทมา; HANDBOOK ON BIOGAS UTILIZATION, 1988)

3.2.9 คาคฦามรอนและการเผาไหม (Heating Value and Combustion)

ในการใชประโยชนจากกาซชฦภาพทศ งในดานการเผาไหม หรอการเดนเครองยนต จาเปนทจะตองร

เกยฦกศบปรมาณพลศงงานทใหออกมาจากการสศนดาป

3.2.9.1 คาคฦามรอน (Heating Value)

คอ ปรมาณคฦามรอนทเช อเพลงใหออกมาหลศงจากการสศนดาปทสมบรณ ในสภาฦะคฦามดศน

1.013 บารสมบรณ และอณหภม 15.6°ซ ซษงคาคฦามรอนนศ นสามารถทจะระบได 2 รปแบบดฦยกศน

ขษ นอยกศบสถานะของน าทเกดขษ นหลศงการสศนดาป ไดแก

คาคฦามรอนรฦม (Gross Heating Value หรอ High Heating Value, HHV) คอ

คาคฦามรอนทสถานะของน าทเกดจากการสศนดาปเปนของเหลฦ

คาคฦามรอนสทธ (Net Heating Value หรอ Lower Heating Value, LHV) คอ

คาคฦามรอนทสถานะของน าทเกดจากการสศนดาปเปนไอ

0 mg/L H2O

50 mg/L H2O

1,600

1,650

1,700

1,750

1,800

1,850

1,900

1,950

2,000

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100Methane content,% by volume

Fla

me T

em

pera

ture

(๐C

)

Page 50: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 3-13

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

คา HHV ซษงสฦนใหญจะหาไดจากการฦเคราะหดฦยเครอง Calorimeter (ซษงใน Chamber

จะมอณหภมตา ดศงนศ นน าจะอยในสภาฦะของเหลฦ) เชน Cutler-Hammer type

โดยจากสมการการสศนดาป

→ …………………………………(3.11)

มเทน 16.04 กรศม น า 2 x 18 กรศม

นศนคอ การสศนดาปกาซมเทน 1 ลบ.ม. (ท 15.6oซ, 101.32 กโลพาสคาล) ไดน าทอยในรปไอ

2.246 กรศม หรอคดเปนพลศงงานคฦามรอนของไอน าทเกดขษ นเทากศบ 3,720 กโลจล เมอนาคาคฦาม

รอนน ไปหศกลบจากคา HHV ของมเทน ทาใหสามารถหาคา LHV มเทนได ดศงรปท 3.5

ดศงนศ นในการคดถษงปรมาณคฦามรอนหรอพลศงงานทจะใชงาน จษงคฦรทจะใชคา LHV มา

คานฦณ เนองจากในการใชงานจรงหลศงจากกาซชฦภาพถกสศนดาปหรอเผาไหมแลฦ น าทไดจะอยใน

สภาพของไอน าไมไดอยในสภาพหยดน า

รปท 3.5 แสดงกราฟแสดงคฦามสศมพศนธของคาคฦามรอนของกาซชฦภาพท %มเทนตางๆ

(ท 15.6 oซ คฦามดศน 101.32 กโลพาสคาล)

จะเหนฦาคฦามเขมขนของมเทนทตาลงสงผลใหคาคฦามรอนของกาซชฦภาพลดลง กาซ

ชฦภาพทมคฦามเขมขนของกาซคารบอนไดออกไซดสงขษ นนศ น เมอนาไปใชประโยชนจะทาให

ประสทธภาพของอปกรณใชประโยชนตาลงดฦย เนองจากเมอกาซชฦภาพเผาไหม และหลศงจาก

Page 51: การออกแบบระบบผลิต Biogas

3-14 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ถายเทคฦามรอนใหกศบอปกรณแลฦ ยศงมคฦามรอนทเหลออกสฦนหนษงทอยในไอเสยทตองท งไปทาง

ปลอง มฦลของกาซในไอเสยทเพมขษ นตามปรมาณกาซคารบอนไดออกไซดทเพมขษ นนศ น จะรศบและพา

คฦามรอนออกไปท งทปลองไดมากขษ นนศนเอง จากการประเมนโดยสมมตกาซชฦภาพเผาไหมกศบ

อากาศทพอดทางทฤวฎ จะทาใหคฦามรอนสญเสยไปกศบไอเสยทปลองมากขษ น ดศงตศฦอยางทแสดงใน

ตารางท 3.5

ตารางท 3.5 แสดงคฦามสศมพศนธระหฦางคฦามรอนสญเสยในไอเสยกศบคฦามเขมขนของกาซคารบอนไดออกไซด

ในกาซชฦภาพ

% % คฦามรอนทสญเสยไปกศบไอเสย (คานฦณจากการเผาไหมทสมบรณทางทฤวฎ) CH4:CO2 อณหภมไอเสยทแตกตางจากอณหภมสงแฦดลอม (องศาเซลเซยส)

V/ V 120 130 140 150 160 170 180 190 200 250 300 100:00 4.93 5.35 5.77 6.20 6.62 7.04 7.47 7.89 8.32 10.47 12.66 70:30 5.19 5.63 6.08 6.52 6.97 7.42 7.86 8.31 8.76 11.04 13.34 60:40 5.34 5.79 6.25 6.70 7.16 7.62 8.08 8.55 9.01 11.35 13.73 55:45 5.43 5.89 6.35 6.82 7.29 7.75 8.22 8.69 9.17 11.55 13.97 50:50 5.54 6.01 6.48 6.96 7.43 7.91 8.39 8.87 9.36 11.79 14.26 45:55 5.67 7.05 6.64 7.13 7.62 8.11 8.60 9.09 9.59 12.08 14.62

เนองจากคาคฦามรอนทศ งสองคา เปนคาทมาจากการคานฦณ และในคฦามเปนจรงสาหรศบ

สภาฦะกาซทเกดขษ นเปนกาซทมน ารฦมอยดฦย โดยทบางสฦนอยในรปของเหลฦและบางสฦนอยใน

สภาฦะไอ ดศงนศ นโดยทศฦไปการคานฦณคาคฦามรอนของกาซซษงสมมตฐานฦาเปนกาซอดมคตกจะถก

รายงานเพอเปนคาคฦามรอนของกาซนศ นๆ แตอยางไรกคฦรระลษกไฦเสมอฦา คานศ นอาจจะไมเทากศบคา

พลศงงานทเกดจากการเผาไหมจรง

ในการคานฦณคาพลศงงานคฦามรอนของกาซ สาหรศบการขายเปนเช อเพลงนศ น สามารถทจะ

ใชคาคฦามรอนจากการฦเคราะหโดยตรง หรออาจใชจากการคานฦณคาคฦามรอนจากการ

องคประกอบของกาซทฦเคราะหได โดยทฦธการคานฦณตองถกระบในสศญญาการซ อขาย ซษงสตรการ

คานฦณสาหรศบ Ideal gas gross heating value เชงปรมาตร เปนดศงน (Gas Processors

Association,1996)

Page 52: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 3-15

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

คาคฦามรอนรฦม (กาซแหงหรอกาซไมมคฦามช น)

...............................(3.12)

เมอ = คา Ideal gas gross heating value ของกาซแตละชนด

xi = คาสศดสฦนโดยปรมาตรของกาซแตละชนด

โดยสมการมสมมตฐานฦา องคประกอบของกาซทไดมานศ นอยบนพ นฐานทไมมคฦามช น (Dry

basis) ดศงนศ น คอ คา Ideal gas gross heating value และสามารถหาคาคฦามรอนรฦม (กาซท

ไอน าอมตศฦ)

………………………………….. (3.13)

และคาสศดสฦนของไอระเหยน า, สามารถหาไดจากสมการ

………………………………….. (3.14)

เมอ = คาคฦามดศนยอยของไอน าทสภาฦะนศ น

P = คฦามดศนรฦม (กโลพาสคาล, kPa)

โดยท นศ นขษ นอยกศบอณหภม ซษงสามารถหาคาไดจากตารางท 3.6

เนองจากสฦนใหญการฦศดองคประกอบของกาซ จะเปนการฦศดบนฐานกาซแหง แมฦาในกาซ

ดศงกลาฦจะเปนกาซทมคฦามช นอย จากการใชฦธคานฦณเรากสามารถคานฦณไดทศ งทเปนคาคฦาม

รอนบนฐานกาซแหง (Dry gas) หรอบนฐานทคดคฦามช นทอมตศฦ (Saturated gas) หรอกรณททราบ

คาคฦามช น กสามารถหาคาคฦามรอนแบบ Actual กได

Page 53: การออกแบบระบบผลิต Biogas

3-16 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ตารางท 3.6 แสดงคฦามสศมพศนธระหฦางอณหภมของกาซ และคฦามดศนไอทอมตศฦของน า

ทคฦามดศน 101.3 กโลพาสคาล สมบรณ (คฦามดศนบรรยากาศ)

อณหภม (oซ)

คฦามดศนไอทอมตศฦ (กโลพาสคาล สมบรณ)

0 0.6 12 1.4

15.6 1.8 20 2.3 25 3.2 30 4.2 32 4.8 35 5.6 40 7.4 50 12.3 60 19.9 70 31.2 80 47.3 90 70.1

100 101.3

ดศงนศ น เราสามารถหาคฦามสศมพศนธระหฦางสศดสฦนของกาซแหง (1-xw) หรอคาตศฦปรศบ คา

คฦามรอนของกาซทไอน าอมตศฦจากสมการท 3.13 กศบคาคฦามดศนรฦม(คฦามดศนในทอสงทอณหภม

15.6°ซ) ไดดศงตารางท 3.7

ตศฦอยางการคานฦณ สาหรศบคาในตารางท 3.5 กาซทอณหภม 15.6 °ซ มคฦามดศนไอทอมตศฦของน า 1.8 กโลพาสคาล สมบรณ และทคฦามดศน

ในทอเทากศบ 120 กโลพาสคาล สมบรณ เราสามารถหาคาสศดสฦนของไอระเหยน า ไดเทากศบ

xw = 1.8 / 120 = 0.015

ดศงนศ น สศดสฦนของกาซแหง (1-xw) = 1- xw = 1-0.015 = 0.985

Page 54: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 3-17

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ตารางท 3.7 แสดงคฦามสศมพศนธระหฦางคฦามดศนรฦม และสศดสฦนของกาซแหง (1-xw)

ทอณหภม 15.6°ซ

คฦามดศน

(กโลพาสคาล สมบรณ)

สศดสฦนของกาซแหง

(1-xw)

99.9 0.9820

101.3 0.9822

103.0 0.9825

110 0.9836

120 0.9850

125 0.9856

130 0.9862

Page 55: การออกแบบระบบผลิต Biogas

3-18 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ตศฦอยาง ถาเราตองการขายกาซชฦภาพ 1000 ลบ.ม/ฦศน ทอณหภม 25oซ ในทอสงทมคฦามดศน 25 กโลพาสคาล เกจ (หรอ ~250 มลลบารเกจ ) เมอคดเปนคฦามดศนสมบรณ คอ 125 กโลพาสคาล สมบรณ โดยฦศดองคประกอบกาซเปน %(v/v) ไดเปน CH4 64% CO2 36% เราสามารถคานฦณไดฦา กาซปรมาณดศงกลาฦมคาคฦามรอนรฦมเทาใด ทสภาฦะมาตรฐานของการซ อขาย (โดยสฦนใหญการซ อขายกาซธรรมชาตใชปรมาตรสภาฦะมาตรฐาน ทอณหภม 15.6 oซ และคฦามดศน 101.3 กโลพาสคาล สมบรณ หรอ 1.013 บารสมบรณ)

1) การหาคาคฦามรอนของกาซชฦภาพ โดยทคาคฦามรอนรฦมของมเทน 100% มคาเทากศบ 37.6317 เมกกะจล/ลบ.ม

ตารางท 3.8 แสดงการหาคาคฦามรอนรฦมของกาซชฦภาพ (บนฐานกาซแหง)

กาซ สศดสฦน

(A)

[เมกกะจล/ลบ.ม*] (B)

[เมกกะจล/ลบ.ม*] (C=AxB)

CH4 0.64 37.6317 24.0842

CO2 0.36 0 0

1 24.0842 * ปรมาตรทคฦามดศน 101.325 กโลพาสคาล อณหภม 15.6oซ

คอคาคฦามรอนของกาซแตละชนด เชน ในแถฦแรกเปนคาคฦามรอนของมเทน 100% ในแถฦท 2 คาคฦามรอนของคารบอนไดออกไซดเปนศนย

คอคาคฦามรอนจากกาซแตละชนดในกาซชฦภาพ หามาจากเอาคอลศมน A คณกศบคอลศมน B ในแตละแถฦ และเมอรฦมกศนในคอลศมน C จะไดเปนคาคฦามรอนของกาซชฦภาพ ทคฦามเขมขนดศงกลาฦ

2) คาคฦามรอนรฦมของกาซชฦภาพ (กาซแหง) (ท อณหภม 15.6oซ คฦามดศน 101.32 กโลพาสคาล สมบรณ) มคาเทากศบ 24.08 เมกกะจล/ลบ.ม กาซชฦภาพ (ท 15. 6oซ)

ถาตองการหาคาคฦามรอนรฦมของกาซชฦภาพ (บนฐานคฦามช นอมตศฦ) จากตารางท 3.4 ทอณหภม 15.6oซ เราไดคฦามดศนไอน าอมตศฦ มคาเทากศบ 1.8

กโลพาสคาล ดศงนศ นคา (1-xw) เทากศบ 0.9822 ดศงนศ น คาคฦามรอนรฦมของกาซชฦภาพ (บนฐานคฦามช นอมตศฦ) (ทอณหภม 15.6oซ คฦามดศน 101.32 กโลพาสคาล) มคาเทากศบ

24.08 x 0.9822 = 23.65 เมกกะจล/ลบ.ม (บนฐานคฦามช นอมตศฦ)

Page 56: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 3-19

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

3.2.9.2 คา Wobbe Index (WI)

Wobbe Index หรอ Wobbe Number เปนสมบศตของเช อเพลงกาซ ทบงบอกคณลศกวณะของ

การเผาไหม โดยบอกถษงพลศงงานทสงเขาหศฦ Burner หรอ Gas Injector ซษงจะแตกตางจากคาคฦาม

รอน (Heating Value) ตรงท Wobbe Index นศ นจะเกยฦของกศบการไหลของเช อเพลงกาซผาน Nozzle

หรอ Injector ของหศฦ Burner ดฦย ซษง WI สามารถคานฦณจากสมการ (3.15)

√ ……...………..(3.15)

125

3) การเปลยนปรมาตรกาซชฦภาพ 1 ลบ.ม. (V1) ทอณหภม 25oซ (T1) ในทอสง

ทมคฦามดศน 125 กโลพาสคาล สมบรณ (P1) ใหเปน ปรมาตรกาซชฦภาพท อณหภม 15.6oซ (T2)

คฦามดศน 101.32 กโลพาสคาล สมบรณ(P2)

ทาใหเราทราบไดฦา กาซชฦภาพ 1 ลบ.ม. ทอณหภม 25oซ ในทอสงทมคฦามดศน

125 กโลพาสคาล สมบรณ เมอคดทสภาฦะมาตรฐาน (อณหภม 15.6oซ คฦามดศน 101.32 กโลพาสคาล สมบรณ) จะมปรมาตร 1.19 ลบ.ม.

ดศงนศ น เมอเราสงกาซชฦภาพ 1000 ลบ.ม./ฦศน ในทอ (ทอณหภม 25oซ ในทอสงทมคฦามดศน 125 กโลพาสคาล สมบรณ) แสดงฦาเราสงกาซชฦภาพไป 1,190 ลบ.ม./ฦศน ทสภาฦะมาตรฐาน

หรอเราสงพลศงงานคฦามรอนรฦม = 1,190 x 24.08 เมกกะจล/ลบ.ม กาซชฦภาพ

= 28,655.2 เมกกะจล/ฦศน (บนฐาน ถาเปนกาซแหง)

แตถาเปนกาซช นอมตศฦ เราสงพลศงงานคฦามรอน

= 1,190 x 23.65 เมกกะจล/ลบ.ม กาซชฦภาพ

= 28,146.1 เมกกะจล/ฦศน (บนฐาน คฦามช นอมตศฦ)

* คฦามดศนทใชในการคานฦณนศ นใชคาคฦามดศนสมบรณ

Page 57: การออกแบบระบบผลิต Biogas

3-20 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

เครองจศกรสาหรศบใชประโยชนจากกาซเช อเพลงตางๆ เชน หศฦเผา ถกออกแบบใหมขนาดหศฦ

Nozzle หรอ Injection ใหกาซเขาไปใหไดปรมาณพลศงงานทตองการ โดยสามารถใชกศบกาซเช อเพลง

ไดหลายชนด โดยทไมจาเปนตองเปลยนอปกรณ ตราบใดทกาซเช อเพลงมคาของ Wobbe Index

เทากศน และโดยทศฦไปเครองจศกรแตละประเภท มการออกแบบหศฦ Nozzle หรอ Injection เพอใชในแต

ละอตสาหกรรม จะรองรศบการเปลยนแปลงของ Wobbe Index ไดตางกศน แตโดยทศฦไปแลฦจะอยท

± 5% ของคา Wobbe Index

ตารางท 3.9 แสดง Wobbe Index ของกาซเช อเพลงชนดตางๆ

เช อเพลง Upper Index (MJ/m3)

Lower Index (MJ/m3)

ไฮโดรเจน 48.23 40.65

มเทน 53.28 47.91

อเทน 68.19 62.47

โพรเพน 81.07 74.54

กาซธรรมชาต 53.71 48.52

LPG 86.84 79.94

CO 12.8 12.8

ทมา: en.wikipedia.org/wiki/Wobbe_index

ในการทใชกาซเช อเพลงตางชนดทมคา Wobbe Index ตางกศนมาใชทดแทนนศ นตองมการ

ปรศบเปลยนอปกรณ เชน ตองการนาหศฦเตาเผาสาหรศบ LPG มาใชกศบกาซชฦภาพ จากตารางท 3.9 คา

ตศฦอยาง การคานฦณคา Wobbe Index ของกาซชฦภาพ ทม CH4 64% และ CO2 36% ทอณหภม

25°ซ และคฦามดศน 1.013 บาร โดยกาซชฦภาพ ม Sp.Gr เทากศบ 0.8973 และ คาคฦามรอนรฦม

(HHV) ของกาซชฦภาพ (แหง) เทากศบ 29.0955 เมกะจล ดศงนศ น

Page 58: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 3-21

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

WI ของ LPG มคาสงกฦา คา Wobbe Index ของกาซชฦภาพทมมเทน 64% (30.72 เมกะจล/ลบ.ม).

ดศงนศ นจะพบฦาขนาดของ Nozzle หรอนมหนของหศฦเผาของเตาสาหรศบ LPG จะมขนาดเลก ไม

สามารถใหคฦามรอนไดเทาเดมเมอมาใชกศบกาซชฦภาพ ดศงนศ นสฦนใหญถาจะนามาใช จะตองทาการ

ปรศบปรงหศฦเผา เชน ขยายขนาดร Nozzle

จากสมการอธบายการไหลของกาซผานร Nozzle (ธนรศกว และคณะ,2543)

............................... (3.16)

และเมอคานฦณเปนพลศงงาน (H) ทเขาสเครองจศกรหรอหศฦเผา ทาไดโดยการคณดฦยคาคฦาม

รอน จะไดดศงสมการ

............................... (3.17)

ซษงเมอนาคา WI ไปแทนในสมการ 3.17 จะไดเปน

√ ................................ (3.18)

เมอ Q = อศตราการไหลของกาซ

H = ปรมาณพลศงงานทเขาสเครองจศกรหรอหศฦเผา (ฦศตต)

C = สศมประสทธการขยายตศฦของ Nozzle (Coefficient of discharge)

โดยทศฦไปอยระหฦาง 0.85-0.95

= คฦามดศนแตกตางของ Nozzle (มลลบาร)

A = พ นทหนาตศดร Nozzle (ตารางมลลเมตร)

จากสมการ 3.18 ในกรณทใชกาซชฦภาพเปนเช อเพลง เมอมการเปลยนแปลง % มเทน คา

พลศงงานคฦามรอนและคา WI จะเกดการเปลยนแปลง เชนในกรณท % มเทนลดลง คาพลศงงานคฦาม

รอนและ WI จะลดลง เพอใหพลศงงานขาเขาคงเดมจะตองปอนกาซชฦภาพเพมขษ นซษงจะตองปรศบ

สศดสฦนการปอนอากาศใหเหมาะสมกศบ % มเทนทลดลง และในกรณท % มเทนเพมขษ น คาพลศงงาน

คฦามรอนและ WI จะเพมขษ น เพอใหพลศงงานขาเขาคงเดมจะตองปอนกาซชฦภาพลดลงและจะตอง

ปรศบสศดสฦนการปอนอากาศใหเหมาะสมกศบ % มเทนทเพมขษ นดฦย การปรศบสฦนผสมระหฦางเช อเพลง

กศบอากาศทไมถกตอง อาจทาใหเปลฦไฟดศบและเกดการระเบดในหองเผาไหมได

Page 59: การออกแบบระบบผลิต Biogas

3-22 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

3.2.10 คฦามช นของกาซ

เนองจากกาซชฦภาพเปนกาซทอมตศฦดฦยน า แตในการฦเคราะหคฦามเขมขนของกาซชนดตางๆ ดฦย

เครองมอ จะเปนการฦศดแบบทไมไดรฦมน าทปนอยในกาซดฦย หรอเปนการฦเคราะหแบบพ นฐานแหง (Dry

basis) โดยปรมาณน าทเจอปนกศบกาซสามารถทจะระบไดสองแบบดฦยกศน คอ

คฦามช นสมบรณ (Absolute Humidity) หมายถษง มฦลไอของน าทมอยในกาซหนษงหนฦยปรมาตร

กาซช น (มก.น า/ลบ.ม.กาซ) หรออาจจะบอกเปน คฦามช นจาเพาะ(Specific Humidity) ซษง

หมายถษง มฦลไอของน าตอมฦลของกาซแหง 1 กก (มก.น า/กก.กาซแหง) ซษงในการคานฦณ จะม

คฦามคลาดเคลอนนอยกฦาการระบเปนคฦามช นสมบรณ

คฦามช นจาเพาะ =

(

) ................................ (3.19)

ตศฦอยาง กาซชฦภาพ (ม CH4 64% และ CO2 36% ม MW =26.11) ทอณหภม 25oซ ในทอสงท25 กโลพาสคาล เกจ (หรอ ~250 มลลบารเกจ ) เมอคดเปนคฦามดศนสมบรณ คอ 125 กโลพาสคาล สมบรณ เนองจากกาซชฦภาพจากบอผลตเปนกาซอมตศฦดฦยไอระเหยน า เราสามารถหาคาคฦามช นจาเพาะ ของกาซชฦภาพดศงน

จากตารางท 3.6 อณหภม 25oซ ได มคาเทากศบ 3.2 กโลพาสคาลสมบรณ

ดศงนศ นคฦามช นจาเพาะ =

(

) = 0.018 กก.น า/กก.กาซชฦภาพแหง

จากตศฦอยางการคานฦณคฦามหนาแนนของกาซชฦภาพ (CH4 64% และ CO2 36%) ทอณหภม 25oซ ท 101.3 กโลพาสคาล สมบรณ มคาเทากศบ 1.068 กก./ลบ.ม.

ดศงนศ นเราสามารถหาคาคฦามหนาแนนของกาซชฦภาพ (CH4 64% และ CO2 36%) ทอณหภม 25oซ ท 125 กโลพาสคาล สมบรณ ไดเทากศบ 1.068 x (125/101.3) = 1.318 กก. กาซชฦภาพ/ลบ.ม.กาซชฦภาพ

ทอณหภม 25oซ คฦามดศน 125 กโลพาสคาล สมบรณ เราหาคาคฦามช นจาเพาะ ไดเทากศบ 0.018 กก.น า/กก.กาซชฦภาพแหง

Page 60: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 3-23

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

จากสมการดศงกลาฦ สามารถหาคฦามสศมพศนธระหฦางอณหภมกศบคฦามช นสมบรณในกาซชฦภาพท

อมตศฦไดดศงรปท 3.6

รปท 3.6 กราฟแสดงคฦามสศมพศนธระหฦางคฦามช นจาเพาะของกาซชฦภาพ

กศบอณหภมกาซชฦภาพทคฦามดศนตางๆ

คฦามช นสศมพศทธ (Relative Humidity, %RH) คอ อศตราสฦนของคฦามดศนยอยของไอระเหยตอคฦาม

ดศนยอยทอมตศฦทสภาฦะเดยฦกศน

%RH =

……………………………………(3.17)

หรอระบเปน ระดศบของการอมตศฦ (Degree of Saturated) คอ อศตราสฦนโดยมฦลไอของน าในกาซ

ตอไออมตศฦของน าในกาซ (ทสภาฦะเดยฦกศน)

Page 61: การออกแบบระบบผลิต Biogas

3-24 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

เราสามารถระบเปนคฦามช นสมบรณ ของกาซชฦภาพ ไดเทากศบ 0.018 x 1.318 = 0.0237 กก.น า/ลบ.ม.กาซชฦภาพ

ในการกาจศดคฦามช นดฦยฦธการลดอณหภม ใหอยท 12 oซ เราหาคา จาก

ตารางท 3.6 ได 1.4 กโลพาสคาล สมบรณ ซษงจะสามารถหาคฦามช นจาเพาะ

=

(

) = 0.0078 กก.น า/กก.กาซชฦภาพแหง

และเมอกาซชฦภาพถกทาใหมอณหภมกลศบไปท 25 oซ กาซจะมคฦามช นสมบรณ

= 0.0078 x 1.318 = 0.0103 กก.น า/ลบ.ม.กาซชฦภาพ

หรอระบเปนระดศบของการอมตศฦ ไดเทากศบ

ในการกาจศดคฦามช นน จะไดน าทกลศนตศฦออกมา

= 0.018-0.0078 = 0.0102 กก.น า/กก.กาซชฦภาพแหง หรอ

= 0.0102 x 1.318 = 0.0134 กก.น า/ลบ.ม.กาซชฦภาพ

นศนคอ ทก 1 ลบ.เมตร ของกาซชฦภาพทเราขจศดคฦามช นออก จะมน าทตองระบาย

ออกเทากศบ 13.4 มลลลตร (ถาอศตราการไหลกาซชฦภาพ 100 ลบ.ม./ชม. จะมน าทตองระบาย

ออก 1.34 ลตร/ชม.)

Page 62: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 3-25

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

STORAGE PRESSURE - DENSITY - ENERGY CONTENT @TEMPERATURE = 60oF COMPRESSIBILITY DENSITY ENERGY CONTENT

PRESSURE FACTOR METHANE BIOGAS METHANE BIOGAS Psi

--------------lb/ft3----------- ------------BTU/ft3----------

14.7 (atm) 1.0 0.0423 0.0690 1,008 616 15 1.0 0.0432 0.0704 1,029 629 20 1.0 0.0575 0.0939 1,372 839 25 1.0 0.0719 0.117 1,715 1,049 30 1.0 0.0863 0.141 2,058 1,258 35 1.0 0.101 0.164 2,401 1,468 40 1.0 0.115 0.188 2,744 1,678 45 1.0 0.129 0.211 3,088 1,888 50 1.0 0.144 0.235 3,431 2,098 60 1.0 0.173 0.282 4,117 2,517 70 1.0 0.201 0.329 4,803 2,937 80 1.0 0.230 0.376 5,489 3,357 90 1.0 0.259 0.423 6,176 3,776

100 1.0 0.288 0.470 6,862 4,196 125 1.0 0.360 0.587 8,577 5,245 150 1.0 0.432 0.704 10,293 6,294 175 1.0 0.504 0.822 12,008 7,343 200 0.99 0.581 0.949 13,863 8,477 250 0.98 0.732 1.19 17,452 10,672 300 0.98 0.885 1.44 21,114 12,911 350 0.97 1.04 1.69 24,760 15,141 400 0.97 1.19 1.94 28,395 17,364 450 0.96 1.36 2.21 32,335 19,773 500 0.94 1.52 2.48 36,269 22,179 600 0.93 1.85 3.02 44,114 26,976 700 0.92 2.19 3.57 52,212 31,978 800 0.91 2.53 4.13 60,327 36,891 900 0.89 2.91 4.75 69,393 42,435

1000 0.88 3.27 5.34 77,979 47,686 1500 0.82 5.26 8.59 125,528 76,762 2000 0.78 7.38 12.04 175,954 107,599 2500 0.79 9.11 14.86 217,158 132,796 3000 0.81 10.66 17.39 254,156 155,421 3500 0.84 11.99 19.56 285,925 174,848 4000 0.88 13.08 21.34 311,918 190,744 4500 0.92 14.07 22.97 335,651 205,257 5000 0.96 14.99 24.46 357,407 218,561

Page 63: การออกแบบระบบผลิต Biogas

3-26 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

สมบศตกาซ (GAS PROPERTIES)

METHANE BIOGAS COMPOSITION, by volume Methane -100% Methane - 60% Carbon Dioxide - 35% Hydrogen Sulfide - 1.67% Ammonia - 1.67% Water Vapor - 1.67% MOLECULAR WEIGHT, lbm/lb-mole 16.04 26.18 SPECIFIC GRAVITY, air = 1 0.554 0.904 DENSITY @ STP, lbm/ft3 0.0447 0.073 HEAT VALUE, BTU/lbm 23,850. 8,937. ENERGY CONTENT @ STP, BTU/ft3 1,066. 652. GAS CONSTANT, ft-lbf/lbm-oR 96.3 59.0 CRITICAL TEMPERATURE, oR 343.6 - CRITICAL PRESSURE, lbf/in2 673. - CRITICAL SPECIFIC VOLUME, ft3/lbm 0.099 - OCTANE RATING 130. - IGNITION TEMPERATURE, oF 1250. - AIR-TO-METHANE RATIO FOR COMPLETE COMBUSTION, by volume

10:1 -

EXPLOSION LIMITS IN AIR, by volume 5% - 15% -

ทมา; Methane Fuel Gas from Livestock Wastes A Summary, Last Electronic Revision: March 14, 2001

Page 64: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 3-27

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

เอกสารอางอง:

1. Roland Tusar, เอกสารการบรรยาย เรอง ”PROFITING FROM THE USE OF BIOGASTHE PANVITA

CASE,” (http://www.intering.si)

2. จาก encyclopedia.airliquide.com

3. R. STONE, A. CLARKE, P. BECKWITH, Correlations for the Laminar-Burning Velocity of Methane/Diluent/Air Mixtures Obtained in Free-Fall Experiments, The Combustion Institute, Elsevier Science Inc. , COMBUSTION AND FLAME 114:546–555, 1998

4. James L Waish. Jr., P.E.Charles C. Ross., P.E. M i r h d S. Smith., Stephen R. Harper., W. Allen Wllklnr (1988) HANDBOOK ON BIOGAS UTILIZATION, U. S. Department of Energy Southeastern Regional Biomass Energy Program, Tennessee Valley Authority Muscle Shoals, Alabama.

5. จาก: en.citizendium.org/wiki/Compressibility_factor_(gases)

6. ธนรศกว ฦาสนะสขะ, ยทธนา สทธสศนต และ ปรชา แกฦพศนธ. “คมอการเปลยนกาซ LPG มาเปน NG”.

Petroleum Authority of Thailand, 2543

7. จาก: en.wikipedia.org/wiki/Wobbe_index

8. James C. Barker, Professor and Extension Specialist , Biological and Agricultural Engineering ,

North Carolina State University, Raleigh, NC , Last Electronic Revision: March 14, 2001

Page 65: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 4-1

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

บทท

เทคโนโลยการออกแบบระบบผลตกาซชวภาพ

4.1 การจ าแภกประเภทและเปรยบเทยบเทคโภโลยระบบผลตกาซชวภาฟ

ชภดของถงปฏกรมยผลตกาซชวภาฟสามารถจ าแภกไดหลายแบบ ดงแสดงใภตารางท 4.1 ทงภขภอยกบ

แภวทางทใชใภการจ าแภก อาทเชภ สภาฟของจลภทรยยทอยใภถง ปรมามความเขมขภของของแขงใภถง หรอ

สภาวะอมหภมทควบคมใภถง เปภตภ (ถงปฏกรมย อาจมลกษมะเปภถงทมโครงสรางผภงและฟภเปภโลหะ เปภ

คอภกรตเสรมเหลก หรออาจเปภบอดภ กได)

ตารางท 4.1 แสดงแภวทางทใชใภการจ าแภกชภดของระบบบ าบดภ าเสยแบบไมใชอากาศ

แภวทางทใชจ าแภก ชภดของระบบผลตกาซชวภาฟ

สภาฟของจลภทรยยอยใภถง Suspended growth Attached growth

ความเขมขภของของแขง ใภถง (กรมอภทรยยสาร

มความชภต า เชภ Solid waste เปภตภ)

Wet system Dry system

อมหภมภายใภถงปฏกรมย Mesophilic

(20 – 45oC)

Thermophilic

(45 - 60oC)

ลกษมะการปอภอภทรยยสาร(ภ าเสย) Batch Continuous

ตามขภตอภการยอยสลายแบบไมใชอากาศ Single-stage reactor Two-stage reactor

จ าภวภประเภทภ าเสย/ของเสยทปอภ Single substrate Co-substrate

ส าหรบใภคมอการปฏบตงาภภ จะแบงชภดของถงปฏกรมยบ าบดภ าเสยแบบไมใชอากาศและผลตกาซ

ชวภาฟตามสภาฟของจลภทรยยทอยใภถงปฏกรมย ซงแบงไดเปภ 2 ประเภท คอ

4

Page 66: การออกแบบระบบผลิต Biogas

4-2 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

1) ถงปฏกรมยทมเชอจลภทรยยอยใภสภาฟแขวภลอย (Suspended growth)

2) ถงปฏกรมยทเชอจลภทรยยเกาะอยบภวสดตวกลาง (Attached growth)

ดงรายละเอยดตอไปภ

4.1.1 ถงปฏกรมยทเชอจลภทรยยอยใภสภาฟแขวภลอย (Suspended growth)

ถงปฏกรมยของระบบประเภทภ เชอจลภทรยยทอยภายใภถงจะอาศยอย และเจรรเตบโตใภสภาฟ

แขวภลอย โดยจลภทรยยทแขวภลอยใภถงจะมการกระจายตวทวกภทงถง ดวยการกวภผสม หรอตะกอภจลภทรยย

มความเขมขภไลระดบ (Sludge profile) ไปตามการไหลของภ า เชภ ความเขมขภของเชอจลภทรยยบรเวมดาภลาง

ถงปฏกรมยสงกวาดาภบภถงปฏกรมย เภองจากกระบวภการยอยสลายสารอภทรยยใภสภาวะไมใชอากาศภภ

เชอจลภทรยยทเจรรเตบโตชาคอฟวกเชอจลภทรยยทผลตมเทภ ดงภภการรกษาเชอจลภทรยยกลมภใหอยใภระบบได

ภาภเปภเรองทส าคร ซงการรกษาจลภทรยยใหอยใภระบบไดภาภท าไดโดย

1) การมปรมาตรของเหลวใภระบบมาก ท าใหระยะเวลากกเกบภ า (Hydraulic Retention Time, HRT) สง

2) การแยกตะกอภจลภทรยยออกจากภ า และวภตะกอภจลภทรยยกลบเขาไปใภถงปฏกรมย ซงกรมภท าใหระยะเวลากกเกบของแขง (Solid Retention Time, SRT) ภาภกวาระยะเวลากกเกบภ า (HRT)

3) การสรางใหตะกอภจลภทรยยเกาะตวกภเปภเมด (granule) และแยกออกจากภ าไดงาย ซงกรมภกท าใหระยะเวลากกเกบของแขง (SRT) ภาภกวา ระยะเวลากกเกบภ า (HRT) เชภกภ

ตวอยางถงบ าบดแบบไมใชอากาศทมลกษมะของเชอจลภทรยยแขวภลอยอยภายใภถงปฏกรมย ทภยม

โดยเฉฟาะเฟอบ าบดภ าเสยและผลตกาซชวภาฟจากโรงงาภอตสาหกรรม ไดแก

1) ถงปฏกรมยแบบกวภสมบรมย CSTR / ถงแบบ AC

2) ถงปฏกรมยแบบตะกอภลอย UASB

3) ระบบบอปดแบบไมใชอากาศ Anaerobic covered lagoon

4) ระบบบอปดแบบไมใชอากาศดดแปลง Modified covered lagoon

5) ระบบแผภกภแบบไมใชอากาศ ABR

6) ระบบบอแบบราง Plug flow anaerobic digester

โดยรายละเอยดของถงปฏกรมยใภกลมจลภทรยยแขวภลอย มดงภ

Page 67: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 4-3

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

4.1.1.1 ถงปฏกรมยแบบกวภสมบรมย (Continuously Stirred Tank Reactor; CSTR) และถงแบบ Anaerobic Contact (AC)

ถงปฏกรมยใภรปแบบภ เปภถงปฏกรมยทของเหลวและของแขงภายใภถงเกดการกวภผสม

อยางด วธการกวภผสมมกท าโดยการตดตงใบกวภ ซงใบกวภทใชจะมรปทรงตางๆ เชภ แบบ Paddle

แบบ Impeller หรอสกร (Screw) การตดตงใบกวภอาจจะมทงการตดตงใภแภวดง แภวราบ หรอเอยง

อยางไรกตามการกวภดวยใบกวภภภมกจะมปรหาเรองการบ ารงรกษา ดงภภจงมการใชปมของเหลว

หมภวภ หรอการปมกาซชวภาฟทเกดขภ วภกลบเขามาเฟอชวยใภการกวภผสม ใภการหมภวภภ า

หรอกาซชวภาฟ (Gas diffuser) ทเกดขภโดยใชหวฟภ (Jet mixer) กรมของการใชปมเฟอหมภวภ

ของเหลวหรอกาซเฟอกวภผสมภอาจจะสภเปลองฟลงงาภมากกวาการกวภดวยใบกวภ แตจะชวยลด

ปรหาเรองการบ ารงรกษาใบกวภภายใภถงปฏกรมยได โดยหลกการแลวการกวภผสมทเกดขภ ท าให

ภายใภถงปฏกรมยมความเขมขภของสารอภทรยยและเชอจลภทรยยเทากภทวทงถง (Completely

mixed) ท าใหมการสมผสระหวางจลภทรยยเเละสารอภทรยยของภ าเสยใภถงปฏกรมยไดด ปฏกรยาการ

ยอยสลายจงเกดไดด รปท 4.1A แสดงลกษมะถงปฏกรมยกวภสมบรมย (Continuously Stirred Tank

Reactor; CSTR) และรปท 4.1B แสดงลกษมะถงปฏกรมยแบบ Anaerobic Contact (AC) ซงกคอ

ถงกวภสมบรมย ทเฟมถงตกตะกอภจลภทรยย เฟอภ าเชอจลภทรยยกลบเขาใภถงปฏกรมยหลกอก เปภ

การรกษาปรมามจลภทรยยใภระบบไว

รปท 4.1A ; Continuously Stirred Tank Reactor; CSTR

Gas

Gas Withdrawal

Inlet

Outlet

Active Zone

Mixing

Page 68: การออกแบบระบบผลิต Biogas

4-4 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

รปท 4.1B ; Anaerobic contact; AC

รายละเอยดจดเดภและขอจ ากด ตลอดจภปรหาอปสรรคใภดาภการใชงาภของถงปฏกรมย

ใภรปแบบภ คอ

จดเดภของถงปฏกรมยแบบกวภสมบรมยและ Anaerobic contact มดงภ

ดวยรปแบบของถงกวภสมบรมย ท าใหการกวภผสมของสารอภทรยยและจลภทรยยภายใภถงเปภไปอยางสม าเสมอ เหมาะกบภ าเสยหรอของเสยทมความเขมขภของของแขงสง จงสามารถปอภภ าเสยทมความเขมขภสง (High concentration) ได และหากภ าเสยภภมสารเเขวภลอยสง (High suspended solid content) กไมจ าเปภตองมขภตอภแยกตะกอภออกมากอภเขาถงปฏกรมย

ชวยลดการเกดปรหาใภกรมทมการปภเปอภของสารทมผลยบยงการท างาภของจลภทรยย เชภ กรมภ าเสยทมสารฟษเปภองคยประกอบใภภ าเสย ใภ Solid digester, ขยะมลฝอย, ของเสยจากฟารยม, ภ าเสยจากเอทาภอล (ทใชโมลาสเปภวตถดบ) เปภตภ แตเภองจากการกวภผสมภายใภถงเปภไปอยางสม าเสมอ จงจะมการเจอจางความเขมขภของสารเหลาภได

การตรวจวดและควบคมระบบไมยงยากซบซอภ เฟยงแตตองใหเกดการกวภผสมสมบรมยจรง (Completely mixed) และไมเกด Dead zone ตรงจดทการกวภเขาไมถงซงมผลท าใหเกดการตกตะกอภของของแขงและสงผลตอประสทธภาฟของระบบ

ขอจ ากดและอปสรรคของถงปฏกรมยแบบกวภสมบรมยและ Anaerobic Contact มดงภ

เภองจากความเขมขภภายใภถงเทากภ ดงภภระยะเวลากกเกบของเเขง (Solid Retention Time; SRT) ซงรวมถงเชอจลภทรยยใภถงจะเทากบระยะเวลากกเกบภ าเสย (Hydraulic

Inlet

Gas

Gas Withdrawal

ActiveZone

Mixing

Recycle

Waste

effluent

ถงตกตะกอภ

Page 69: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 4-5

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

Retention Time; HRT) ท าใหตองออกแบบถงปฏกรมยใหมขภาดใหร ถาของเสยหรอภ าเสยภภเปภวตถดบยอยสลายไดยาก

ความเขมขภของแขงใภถงไมควรเกภ 10%TS (โดยทวไปจะรกษาอยทไมเกภ 5%TS) เภองจากหากความเขมขภของแขงสง จะไมสามารถท าใหเกดการกวภผสมทดได

ปรหาเชอจลภทรยยใภระบบลดลงอยางรวดเรว ถาหาก SRTและ HRT ไมสงฟอทจะใหจลภทรยยใภกลมสรางมเทภ ซงมอตราการเจรรเตบโตทชา สามารถเจรรเตบโตเเละเฟมปรมามไดมากเทยบเทากบทหลดออกจากระบบไปกบภ าเสยขาออก (Wash out) ซงอาจแกปรหาโดยการมถงตกตะกอภซงเรยกวา Anaerobic Contact; AC (รปท 4.1B) เฟอวภตะกอภจลภทรยยกลบเขามาใภถง แตใภกรมภตองมระบบแยกกาซ (Degasing) ออกกอภทจะเขาถงตกตะกอภ

จากการทถงปฏกรมยมลกษมะการกวภผสมภายใภถง ท าใหความเขมขภของสารอภทรยยและเชอจลภทรยยเทากภทกจด ซงลกษมะดงกลาวท าใหภ าเสยทออกจากระบบและตะกอภจลภทรยยทหลดออกมายงคงมคาความสกปรกสงอย ไมสามารถปลอยทงไดโดยตรง ท าใหยงคงตองท าการบ าบดดวยระบบบ าบดขภตอไป ทงภส าหรบกรมระบบบ าบดแบบไมใชอากาศรปแบบ Two-stage reactor อาจจะใช CSRT เปภถงปฏกรมยใบแรก (1st stage AD reactor)

มกฟบปรหาเรองการช ารดของอปกรมยใบกวภ อยเปภประจ า ดงภภจงตองการการดแล และซอมบ ารงอยางสม าเสมอ

การตรวจสอบบ ารงรกษาถงกวภสมบรมยและ Anaerobic Contact

1) ควรมการตรวจสอบการท างาภของใบกวภอยางสม าเสมอ เฟอใหใบกวภมสภาฟฟรอม

ใชงาภตลอดเวลา

2) ถาใชการกวภทมเฟลาออกจากถง ควรมภตรวจการรวซมของกาซ

3) ควรท าการตรวจสอบปรมามตะกอภจลภทรยยใภถงอยางสม าเสมอ เภองจากปรมาม

ตะกอภจลภทรยยมผลตอประสทธภาฟใภการบ าบดภ าเสยของระบบ

4.1.1.2 ถงปฏกรมยแบบตะกอภลอย หรอถงยเอเอสบ (Upflow Anaerobic Sludge Blanket, UASB) รปแบบของถงและการท างาภของระบบยเอเอสบ จะถกออกแบบใหเชอจลภทรยยเกดการยด

เกาะกภเองจภเปภเมดตะกอภทเรยกวา Granule ซงลกษมะเมดตะกอภทด ควรจะมความหภาแภภ

สงและมความสามารถตกตะกอภไดด การควบคมการไหลของภ าเสยเขาถงปฏกรมยทเหมาะสม จะท า

ใหเมดตะกอภจลภทรยยลอยตวอยเปภชภสลดจยไมจมลงกภถงหรอไหลหลดออกจากระบบ ดงภภ

Page 70: การออกแบบระบบผลิต Biogas

4-6 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ความเรวใภการปอภภ าเสยทเปภลกษมะไหลขภ (Upflow) ควรจะมอตราเรวสง (อยใภชวง 0.5-5

เมตร/ชวโมง) ซงเปภระดบทสามารถท าใหชภสลดจยยกตวขภ ภอกจากภความเรวใภการปอภภ าเสย

ยงเปภปจจยส าคร ส าหรบการคดเลอกจลภทรยยทมคมภาฟไวใภระบบ และชวยใภการเกดเมด

ตะกอภอกดวย การเกบรกษาเมดตะกอภจลภทรยยไวภายใภถงปฏกรมยไมใหหลดออกจากระบบ

(Wash out) เภองจากตะกอภจลภทรยยเหลาภจะถกเเยกออกจากภ าเสยดวยอปกรมยเเยกกาซ

ชวภาฟ-ของเหลว-ตะกอภ จลภทรยย (Gas-Liquid-Solid Separator หรอเรยกวา 3 Phase

Separator) ทภายใภถงปฏกรมย ซงเปภองคยประกอบส าครของถงใภรปแบบภ

สวภการกวภผสมภายใภถง จะอาศยการไหลของภ าเสยทปอภเขาถงปฏกรมย จากดาภลาง

ไหลขภสดาภบภ รวมถงเกดจากการเคลอภทของฟองกาซทเกดขภจากกจกรรมการยอยสลาย

สารอภทรยยดวยเชภกภ รปท 4.2 แสดงรปถายถงปฏกรมยและสภาฟภายใภถงปฏกรมยแบบยเอเอสบ

รปท 4.2 แสดงรปถงปฏกรมยแบบ UASB และภาฟจ าลองภายใภถง

(ทมา; http://www.uasb.org/discover/agsb.htm)

ภายใภถงปฏกรมย UASB ประกอบดวย 4 สวภ ไดแก

1) สวภของตะกอภชภลาง (Sludge Bed)

2) สวภชภตะกอภลอย (Sludge Blanket)

3) สวภของอปกรมยเเยกเมดตะกอภและกาซชวภาฟออกจากของเหลว

(Gas-Liquid-Solid Separator; GLSS)

4) สวภของอปกรมยใภการตกตะกอภ (Settlement Compartment)

ถงปฏกรมยแบบ UASB (สวภ 3 และ 4) รวมเรยกวา 3 Phase Separator)

Page 71: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 4-7

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

เภองจากลกษมะการปอภภ าเสยจะปอภแบบลางขภบภ (Up flow) ท าใหสวภ Sludge bed

ไดรบสารอาหารสงกวาสวภอภ ดงภภสวภภจะเปภชภตะกอภจลภทรยยทมความสามารถใภการยอย

สลายสารอภทรยยสง และมความสามารถใภการตกตะกอภสง (High setting velocity) โดยความ

เขมขภของตะกอภจลภทรยยควรจะอยใภชวง 40-100 kg VSS/m3 สวภชภ Sludge blanket ซงเปภ

ชภทตะกอภทมความหภาแภภต ากวาและมความเรวใภการจมตวต ากวา จลภทรยยจะลอยฟงกระจาย

ดวยแรงของภ าเสยและกาซชวภาฟทเกดจากการยอยสลาย

ส าหรบดาภบภของถง จะเปภสวภส าครตอประสทธภาฟการท างาภของถงปฏกรมยชภดภ โดยเปภสวภของ Gas-Liquid-Solid Separator หรอ 3 Phase Separator และ Settlement Compartment ซงเปภแผภเอยงท ามมประมาม 45-60 องศา อปกรมยดงกลาวจะท าหภาทเเยกกาซชวภาฟออกจากภ าเสยและเมดตะกอภจลภทรยย ซงเปภการปองกภไมใหเมดตะกอภจลภทรยยเกดการ หลดออกจากระบบ โดยอาศยหลกการ คอ เมดตะกอภจลภทรยยทมคมภาฟจะถกเเยก และตกกลบเขาสถงปฏกรมยลงทสวภ Settlement compartment ซงอาศยแรงโภมถวงทเกดจากภ าหภกของเมดตะกอภเอง และเมอเมดตะกอภคายกาซทเปภตวฟาใหเคลอภทขภสดาภบภของถงปฏกรมยออกไปแลว จะเกดการสรเสยเเรงดภทเกดจากการเคลอภทของกาซไป ท าใหเเรงโภมถวงทเกดจากเมดตะกอภเองมากกวาแรงลอยตว เมดตะกอภจงตกกลบเขาสสวภลางของถงปฏกรมยตามเดม สวภภ าเสยจะไหลออกสสวภระบายภ าเสยดาภบภและกาซชวภาฟจะถกรวบรวมแยกออกไป

รายละเอยดจดเดภจดดอย (ขอด/ขอเสย) และปรหาอปสรรคใภดาภการใชงาภของถง

ปฏกรมยใภรปแบบภ คอ

จดเดภของถงปฏกรมยแบบ UASB มดงภ

จดเปภระบบทสามารถรบอตรารองรบภาระสารอภทรยยสง (High rate anaerobic

digestion) โดยสามารถรบภาระบรรทกสารอภทรยยไดมากถง 20 kg COD/m3/d

เภองจากไมมการใชตวกลางจงไมมการสรเสยฟภทใภถง และเมดตะกอภจะมอตราสวภ

ของจลภทรยยตอปรมาตรสง ดงภภถงปฏกรมยจงมขภาดเลก รวมทงมระยะเวลาใภการเกบ

กกภ าเสยสภกวาระบบอภ

ไมตองเสยคาใชจายส าหรบวสดตวกลาง อปกรมยใภการกวภผสมและถงตกตะกอภท าให

คากอสรางถงปฏกรมยถกลง

เหมาะกบภ าเสยทมของแขงแขวภลอยต า ภ าเสยทสารอภทรยยยอยสลายงาย เชภ ภ าเสย

จากโรงงาภเบยรย ภ าหวาภ เปภตภ

Page 72: การออกแบบระบบผลิต Biogas

4-8 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ขอจ ากดและอปสรรคของถงปฏกรมยแบบ UASB มดงภ

ใชระยะเวลาภาภใภการเรมตภระบบ (Start up) เภองจากตองสรางเมดตะกอภ และชภ

สลดจยกอภ โดยจะตองท าการเตมเชอจลภทรยยเขาสถง UASB ใหมความเขมขภประมาม

40-100 kg VSS/m3 และรกษาสภาวะทเออใหเกดการรวมตวเปภเมดตะกอภจลภทรยย

จงเปภเรองยากและมความซบซอภ

การควบคมดแลระบบยงยาก เภองจากตองฟยายามรกษาตะกอภจลภทรยยใภระบบให

เหมาะสม และไมใหตะกอภจลภทรยยหลดออกจากระบบ (Wash Out) รวมทงปรหา

Mass transfer resistance และหากเกดสภาวะ Shock load อาจจะมปรหาใภการ

ลอยตวของเมดตะกอภ และถาด าเภภการไมเหมาะสมจะสงผลตอประสทธภาฟและ

เสถยรภาฟของระบบ

ตองการบคลากรทมทกษะการควบคมดแลระบบสง

ขอแภะภ า

อาจจะตองมขภตอภปรบสภาฟภ าเสยกอภเขาระบบ (Pretreatment) ถาภ าเสยมของแขง

แขวภลอยสง (High suspended solid content) โดยทวไปคาของแขงแขวภลอยทเขา

ระบบ UASB ควรภอยกวา 1,500 mg/l

โดยทวไปอาจจะมการท าเปภระบบแบบสองขภตอภ โดยมการแยกใหมบอ/ถงหมกกรด

(Acid tank) กอภ แลวจงปอภเขาสถง UASB เฟอผลตมเทภ

การตรวจสอบบ ารงรกษาถงปฏกรมยแบบ UASB 1) ระบบทอล าเลยงภ าเสยเขาสถงปฏกรมย จะตองหมภตรวจสอบใหระบบทอมการ

กระจายภ าอยางสม าเสมอและทวถงทงถงปฏกรมย เฟอใหจลภทรยยไดสมผสกบภ าเสยอยางทวถง และควรควบคมอตราการไหลของภ าเสย และคาความเรวไหลขภของภ าเสยภายใภถงปฏกรมยใหเหมาะสม

2) หมภตรวจสอบ และระมดระวงไมใหทอล าเลยงภ าเสยมการอดตภ 3) ควรท าการตรวจสอบปรมามตะกอภและกจกรรมของกลมจลภทรยยผลตมเทภ

(Methanogenic activity) ใภถงอยางสม าเสมอ เภองจากปรมามตะกอภจลภทรยยมผลตอประสทธภาฟใภการบ าบดภ าเสยของระบบ

Page 73: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 4-9

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

4) หมภตรวจสอบและท าความสะอาดแผภชวยตกตะกอภ (ถาม) ไมใหอดตภ เฟราะอาจจะท าใหประสทธการตกตะกอภลดลง และถามภ าหภกมากจะท าใหชดชวย ตกตะกอภเสยหายได

4.1.1.3 ระบบบอปดแบบไมใชอากาศ (Anaerobic Covered Lagoon)

ระบบภตวถงปฏกรมยมลกษมะเปภบอดภขดขภาดใหร โดยปกตบอควรมความลกไมต ากวา

6 เมตร และปดคลมดวยแผภฟลาสตกท าดวย PVC หรอ HDPE ทดาภบภ เฟอเกบกกกาซชวภาฟโดย

เกบกาซภายใตความดภสงกวาความดภบรรยากาศเลกภอย (ท าใหแผภโปงขภ) ตวผภงและฟภบอดภ

จะมการปฟภเฟอปองกภภ าเสยปภเปอภสภ าใตดภ วสดทใชปฟภ เชภ ฟลาสตกท าดวย PVC หรอ

HDPE เปภตภ ใภการยดแผภฟลาสตกท าไดทงการใชดภกดทบปลายขอบแผภฟลาสตก หรอใชภ า

Seal ไวโดยทปลายขอบฟลาสตกถกยดจมใภรางภ า องคยประกอบภายใภบอท าอยางไมซบซอภ คอ

ประกอบดวยทอปอภภ าเสย (ภ าเสยไหลเขาบอ) และทอทภ าเสยไหลออกซงอยดาภตรงขามกภ โดย

อาจจะมรางตอออกมาจากบอเตรยมไวส าหรบดงกากตะกอภกได การกอสรางและตดตงอปกรมย

คอภขางงายและมราคาถกเมอเทยบกบกบระบบอภ ดงภภระบบภจงภยมใชหากไมมขอจ ำกดเรอง

ฟภทและกฎหมายสงแวดลอมทเขมงวด รปท 4.3 แสดงลกษมะของระบบบอปดแบบไมใชอากาศ

(Anaerobic Covered Lagoon)

ใภระบบ Anaerobic Covered Lagoon ทอปอภภ าเสยจะถกตอลงดาภลางของบอ ซงบอจะม

ความลกประมาม 3-5 เมตรหรอมากกวาภภ ภ าเสยทปอภเขาบอเกดการตกตะกอภบรเวมกภบอ

รวมทงเกดการยอยเปภกรดอภทรยยและผลตกาซชวภาฟตามล าดบ เภองจากความเขมขภของ

เชอจลภทรยยต ากวาระบบอภและบอมขภาดใหร ท าใหระยะเวลาใภการกกเกบภ าเสยของระบบภ

คอภขางภาภ ดงภภระบบภจงจดเปภระบบทมอตรารองรบภาระสารอภทรยยต า (Low rate anaerobic

digestion) แตเภองจากระบบเปภบอขภาดใหร ดงภภเมอรบภ าเสยทมการเปลยภแปลงสมบตอยาง

รวดเรว เชภ COD, SS, pH, สารฟษ หรอปรมามภ าเสยทสงขภ (Volumetric shock load) จงไม

เกดผลกระทบตอระบบมากภก

Page 74: การออกแบบระบบผลิต Biogas

4-10 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

รปท 4.3 แสดงลกษมะของระบบบอปดแบบไมใชอากาศ (Anaerobic Covered Lagoon)

อยางไรกตามปรหาส าครทมกเกดขภใภการใชงาภระบบดงกลาว ไดแก ปรหาการสะสม

ของตะกอภภายใภบอ เภองจากบอเปภบอขภาดใหร มระยะเวลากกเกบภ าเสยภาภ ท าใหมการ

ตกตะกอภของแขงภายใภบอ ท าใหปรมามของแขงทออกมากบภ าเสยขาออกจะมเฟยงรอยละ 2

เทาภภ แมวาภ าเสยขาเขาจะมปรมามของแขงสง เชภ ภ าเสยจากฟารยมปศสตวย ซงมสดสวภของ

ของแขงทยอยสลายยากสงประมามรอยละ 10-20 ดงภภจงเกดการสะสมตะกอภภายใภบอจภท าให

ปรมาตรของบอลดลง ประสทธภาฟการท างาภลดลง ภอกจากภจากการทตะกอภสะสมมาก อาจท า

ใหเกดการกดขวางการไหลของภ าและเภองจากบอมฟภทหภาตดมากท าใหความเรวไหลขภของกาซ

(Gas upflow velocity) จะต าท าใหมการกวภผสมต าและถาเกด Scum จะท าใหมการขดขวางการ

คลายตวออกจากผวภ าและสงผลตอการดงกาซออกจากระบบ

รายละเอยดจดเดภจดดอย (ขอด/ขอเสย) และปรหาอปสรรคใภดาภการใชงาภของถง

ปฏกรมยใภรปแบบภ คอ

Page 75: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 4-11

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

จดเดภของถงปฏกรมยแบบบอปดแบบไมใชอากาศ มดงภ

การกอสรางไดงาย รวดเรว และเงภลงทภต า เภองจากมบอขภาดใหร ปรมาตรของระบบมาก เมอภ าเสยทปอภเขามการเปลยภแปลง

สมบตอยางรวดเรว เชภ COD, SS, pH หรอสารฟษ และความเขมขภสารอภทรยยทสงขภ (Organic shock load) จงท าใหไดรบผลกระทบต า

เหมาะกบภ าเสยหรอของเสยทมความเขมขภของแขงสง หรอของเสยทมสงทเปภฟษเจอปภ ซงโดยปกตจะใชกภใภกรมทเปภของเสยจากฟารยม ภ าเสยจากเอทาภอล (ทใชโมลาสเปภวตถดบ) เปภตภ

ประสทธภาฟใภการบ าบดสง (โดยเฉฟาะของแขงแขวภลอย)

ขอจ ากดและอปสรรคของถงปฏกรมยแบบบอปดแบบไมใชอากาศ มดงภ

ตองการฟภทกอสรางมากทสดใภบรรดาระบบผลตกาซชวภาฟทกประเภท เภองจากอตราภาระการรบสารอภทรยยเชงปรมาตร (Organic loading rate) ต า

การกวภผสมไมด เภองจากใชการกวภเปภไปโดยธรรมชาต (อาศยกาซทเกดขภ) การใชงาภบอไมเตมประสทธภาฟ โดยมโอกาสทมการไหลลดวงจรของภ าเสยสงจากการ

กองสะสมของตะกอภ ท าใหเกดบรเวมทเปภ Dead zone ไดมาก การก าจดตะกอภทสะสมใภบอท าไดยาก ถามการเปลยภแปลงประสทธภาฟของระบบ เชภ ระบบลมเหลวหรอความเขมขภของ

มเทภลดลง จะรบรไดชา (ถาไมมการตรวจวเคราะหยสม าเสมอ) และการแกไขระบบกลบมาสสภาวะปกตท าไดชา

อาจจะมปรหาเรองการฉกขาดของแผภฟลาสตกทคลมบอหรอการขวางการดดกาซออกจากบอ กรมทมกาซไมมากฟอและมภ าทวมขง ดงภภควรมการดแลแผภฟลาสตกทคลมบอใหตงอยตลอดเวลา

การตรวจสอบบ ารงรกษาระบบบอปดแบบไมใชอากาศ

1) ตรวจสอบการช ารดของแผภฟลาสตกทปดคลมบอ รวมทงการรวซมของกาซจากการยด

ขอบแผภฟลาสตก (ไมวาจะเปภแบบใชภ าหรอใชดภทบ) และบรเวม seal ตางๆ

2) หมภตรวจวดความดภภายใภแผภฟลาสตกทคลมบอไมใหสงเกภความทภทาภของแผภ

ฟลาสตก

3) เภองจากทอกาซสวภใหรออกจากถงใตระดบผวดภ ควรหมภตรวจสอบการระบายภ าใภ

ทอกาซเฟอปองกภการขดขวางการไหลของกาซ

Page 76: การออกแบบระบบผลิต Biogas

4-12 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

4) เภองจากปรหาการสะสมของตะกอภภายใภบอ ดงภภการแกปรหาการสะสมของ

ตะกอภทงทอยทางดาภลางของบอและทผวภ า สามารถท าไดโดยการขดลอกบอซงตอง

เปดฟลาสตกคลมบอออก หรอการตดตงทอระบายตะกอภเฟอดงกากตะกอภขภมาจาก

บอ หลกการท างาภของทอระบายตะกอภจะอาศยแรงดภกาซทอยดาภใภซงกดลงทผวภ า

กากตะกอภแขงจะไหลออกจากทอทตดตงไว อยางไรกตามเภองจากบอมขภาดใหรมาก

การดงตะกอภแขงออกจากบออาจจะท าไมไดทวทงบอแมวาจะท าการตดตงทอระบาย

ตะกอภไวหลายๆ จดรอบบอ ซงใภทสดอาจจะตองเปดฟลาสตกคลมบอเฟอขดลอก

ตะกอภออก

4.1.1.4 ระบบบอปดแบบไมใชอากาศดดแปลง (Modified Anaerobic Covered Lagoon)

ระบบภ ตวถงปฏกรมยมลกษมะเปภบอเชภเดยวกบบอปดแบบไมใชอากาศ (Anaerobic

Covered Lagoon) แตมการปรบปรง/ดดแปลง เฟอแกไขขอจ ากดของบอปดแบบไมใชอากาศ ท าให

บอมประสทธภาฟสงขภ/มปรมาตรบอเลกลง (รปท 4.4) การดดแปลงท าไดหลายรปแบบ เชภ

- การเฟมบอและใหมการไหลเปภแบบอภกรมกภ ตามขภตอภการยอยสลายใภสภาวะไมใชอากาศ (เชภ เปภบอหมกกรด บอผลตมเทภ เปภตภ)

- การเฟมบอเฟอวตถประสงคยของการดงตะกอภยอภกลบ (การเฟมบอตกตะกอภ และมทอปมตะกอภยอภกลบ)

- การเฟมทอกระจายภ าเขาไปทวบอ เฟมการกระจายภ าและมการวภภ ายอภกลบเฟอเฟมการกวภผสม

- การเฟมจดรวบรวมกากตะกอภและทอระบายตะกอภ

รปท 4.4 แสดงลกษมะของบอปดแบบไมใชอากาศดดแปลง

(Modified Anaerobic Covered Lagoon)

Page 77: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 4-13

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

รายละเอยดจดเดภจดดอย (ขอด/ขอเสย) และปรหาอปสรรคใภดาภการใชงาภของถง

ปฏกรมยใภรปแบบภ คอ

จดเดภของถงปฏกรมยแบบบอปดแบบไมใชอากาศดดแปลง มดงภ

การกอสรางไดงาย แตเงภลงทภสงขภใภการปรบปรงแบบการออกแบบเฟมเตมจากบอปดแบบไมใชอากาศดงเดม

ระบบมตอผลกระทบต า เมอภ าเสยทปอภเขามการเปลยภแปลงสมบตอยางรวดเรว เชภ COD, SS, pH หรอสารฟษ

เหมาะกบภ าเสยหรอของเสยทมความเขมขภของแขงสง หรอของเสยทมสงทเปภฟษเจอปภ ซงโดยปกตจะใชกภใภของเสยจากฟารยม ภ าเสยจากเอทาภอล (ทใชโมลาสเปภวตถดบ) เปภตภ

ประสทธภาฟใภการบ าบดสง (โดยเฉฟาะของแขงแขวภลอย)

ขอจ ากดและอปสรรค ของถงปฏกรมยแบบบอปดแบบไมใชอากาศดดแปลง มดงภ

อตราภาระการรบสารอภทรยยต า ตองการฟภทระบบมาก ถามการเปลยภแปลงประสทธภาฟของระบบ เชภ ระบบลมเหลวหรอความเขมขภของ

มเทภลดลง จะรบรไดชา (ถาไมมการตรวจวเคราะหยสม าเสมอ) และการแกไขระบบกลบมาสสภาวะปกตท าไดชา

อาจจะมปรหาเรองการฉกขาดของแผภฟลาสตก หรอกรมทมกาซไมมากฟอ แผภฟลาสตกอาจมการกดขวางการดดกาซออกจากบอ ควรมการดแลแผภฟลาสตกทคลมบอใหตงอยตลอดเวลา

ตองการฟภทกอสรางขภาดใหร รองจากบอปดแบบไมใชอากาศดงเดม

การตรวจสอบบ ารงรกษาระบบบอปดแบบไมใชอากาศดดแปลง 1) ตรวจสอบการช ารดของแผภฟลาสตกทปดคลมบอ รวมทงการรวซมของกาซจากการยด

ขอบแผภฟลาสตก (ไมวาจะเปภแบบใชภ า หรอใชดภทบ) และบรเวม seal ตางๆ

2) หมภตรวจวดความดภภายใภแผภฟลาสตกทคลมบอไมใหสงเกภความทภทาภของแผภ

ฟลาสตก

3) เภองจากทอกาซสวภใหรออกจากถงใตระดบผวดภ ควรหมภตรวจสอบการระบายภ าใภ

ทอกาซเฟอปองกภการขดขวางการไหลของกาซ

Page 78: การออกแบบระบบผลิต Biogas

4-14 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

4) ควรหมภตรวจสอบทอกระจายภ าเขาบอไมใหมการอดตภ เฟอใหการกระจายภ าเขาบอบ าบดเปภไปอยางทวถง และตรวจสอบทอวภภ ายอภกลบไมใหมการอดตภ ซงจะท าใหเกดการกวภผสมภายใภบอบ าบดดยงขภ

5) อาจมการสะสมของตะกอภภายใภบอไดเชภเดยวกบระบบบอปดแบบไมใชอากาศ ดงภภควรหมภตรวจสอบระบบทอดงตะกอภไมใหมการอดตภ เฟอใหการดงตะกอภออกเปภไปอยางมประสทธภาฟ ท าใหสามารถแกไขปรหาการสะสมของตะกอภทงทอยทางดาภลางของบอและทผวภ าไดดยงขภ

4.1.1.5 ระบบแผภกภแบบไมใชอากาศ (Anaerobic Baffle Reactor; ABR)

ลกษมะของระบบบ าบดภ าเสยแบบแผภกภไมใชอากาศ คอ มแผภกภ (Baffle) ทางกายภาฟ

หรอหอง เฟอเปภการบงคบใหภ าเสยไหลขภ ไหลลงตามแผภกภ การออกแบบใหมแผภกภม

วตถประสงคย คอ เฟอใหมการกวภผสมเฉฟาะใภแภวตงฉากกบทศทางการไหลของภ า ดงภภจะท าให

สวภหองตภทางของบอเกดการยอยสลายอยางรวดเรว ภอกจากภยงชวยลดการหลดออกจากระบบ

ของจลภทรยย (Wash out) ซงจลภทรยยใภระบบภมเจรรเตบโตใภลกษมะตะกอภแขวภลอย โดย

ตะกอภของจลภทรยยจะลอยขภและจมตวลง เภองจากลกษมะการไหลและกาซทเกดขภใภแตละหอง

โดยจะเคลอภไปตามถงปฏกรมยจากทางเขาไปทางออกของถงปฏกรมยดวยอตราต ามากๆ จงท าใหถก

กกอยใภแตละหองของถงปฏกรมยไดภาภ ภ าเสยทออกจากระบบจะมคมภาฟด

ภอกจากภบอแบบแผภกภแบบไมใชอากาศสามารถทจะแยกชภดของกลมจลภทรยยทเกดขภ

แตกตางกภไปใภแตละหอง เชภ ใภหองแรกๆ ของถงปฏกรมยจะเปภกลมทผลตกรด สวภหองทายๆ

ของถงปฏกรมยจะเปภจลภทรยยกลมทผลตกาซมเทภ โดยทงสองกลมภมสภาวะแวดลอมทเออตอการ

เจรรตางกภ ซงลกษมะดงกลาวจะมลกษมะคลายระบบ Multi-stage anaerobic digestion

แผภกภและการวางของแผภใภถงปฏกรมยมหลายรปแบบ ดงรปท 4.5 ทงภความแตกตางของ

แตละแบบภภอยทลกษมะและต าแหภงของภ าเสยทไหลเขาหรอออกจากระบบ ตลอดจภการรวบรวม

กาซชวภาฟทเกดขภ ภอกจากภยงอาจจะมการออกแบบโดยใชการควบคมการไหลของภ าทถกวภและ

ฉดเขาไปใภบอใภทศทางทตางกภ เฟอบงคบการกวภผสมของภ าใหมลกษมะเชภเดยวกบการมแผภ

กภทางกายภาฟ

Page 79: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 4-15

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

รปท 4.5 แสดงรปแบบการวางแผภกภ (Baffle) ของระบบ Anaerobic Baffle Reactor

รายละเอยดจดเดภจดดอย(ขอด/ขอเสย) และปรหาอปสรรคใภดาภการใชงาภของถง

ปฏกรมยใภรปแบบภ คอ

จดเดภของระบบ ABR มดงภ

ไมเกดปรหาการหลดออกจากระบบของจลภทรยย (Wash out) แมเชอจลภทรยยจะเจรรแบบตะกอภแขวภลอยและไมเปภเมดตะกอภ (Granule)

สามารถลดระยะเวลาการกกเกบภ า (HRT) ไดภอยเทาทตองการ โดยทระยะเวลาการกกเกบของแขง (SRT) ยงสงอย

ไมจ าเปภตองมระบบแยก Sludge และ Gas

ขอจ ากดและอปสรรคของระบบ ABR มดงภ

ไมเหมาะกบภ าเสยทมความเขมขภและสารแขวภลอยสง เภองจากอาจจะเกดการสะสมของตะกอภใภแตละหองโดยแขวภลอยบรเวมดาภหภาของแผภกภ ท าใหกดขวางการไหลของภ าเสยและกาซ

Page 80: การออกแบบระบบผลิต Biogas

4-16 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

กรมภ าเสยทปอภเขามการเปลยภแปลงสมบตอยางรวดเรว เชภ COD, SS, pH หรอสารฟษ และปรมามภ าเสยทสงขภ (Volumetric shock load) อาจจะเกดผลกระทบตอจลภทรยยใภหองแรกๆ ของบอ เปภเหตใหระบบลมเหลวได

ส าหรบระบบทไมมการใชแผภกภทางกายภาฟแตใชการควบคมการไหลของภ าภภตองมการออกแบบระบบควบคมการปอภภ าและการจดวางทอภ าทด ดงภภจงตองการบคลากรทออกแบบและควบคมตองมความรใภระบบฟอสมควร

การตรวจสอบบ ารงรกษาระบบบอแบบ ABR 1) ตรวจสอบการช ารดของแผภฟลาสตกทปดคลมบอ รวมทงการรวซมของกาซจากการยด

ขอบแผภฟลาสตก (ไมวาจะเปภแบบใชภ าหรอใชดภทบ) และบรเวม seal ตางๆ

2) หมภตรวจวดความดภภายใภแผภฟลาสตกทคลมบอไมใหสงเกภความทภทาภของแผภ

ฟลาสตก

3) เภองจากทอกาซสวภใหรออกจากถงใตระดบผวดภ ควรหมภตรวจสอบการระบายภ าใภ

ทอกาซเฟอปองกภการขดขวางการไหลของกาซ

4) ตรวจสอบการกระจายของทอภ าเขา ปองกภการอดตภ

5) อาจจะเกดการสะสมของตะกอภใภแตละหองโดยแขวภลอยบรเวมดาภหภาของแผภกภ

ท าใหกดขวางการไหลของภ าเสยและกาซชวภาฟ ดงภภควรการหมภตรวจสอบระบบทอ

ดงตะกอภไมใหมการอดตภ แลวท าการการดงตะกอภออกบางกจะท าใหสามารถแกไข

ปรหาการสะสมของตะกอภภายใภบอได

4.1.1.6 บอแบบราง (Plug Flow Anaerobic Digester) หรอ Channel Digester

ลกษมะของระบบบ าบดภ าเสยแบบราง เปภลกษมะบอทมการไหลใภแภวระดบ

(Horizontal flow) ลกษมะทางกายภาฟสวภใหรจะมอตราสวภหภาตด (ทตงฉากกบการไหล)

ตอความยาวของบอต า เฟอใหมการกวภผสมเฉฟาะใภแภวตงฉากกบทศทางการไหลของภ าไมมผภง

กภเหมอภกบบอแบบ ABR สวภหองตภทางของบอจะเกดการยอยสลายอยางรวดเรว ตะกอภของแขง

จะคอยๆ ตกลงตามระยะความยาวของบอ ซงจะชวยลดการหลดออกจากระบบของจลภทรยยซง

เจรรเตบโตใภลกษมะตะกอภแขวภลอย ภ าเสยทออกจากระบบจะมคมภาฟด การเคลอภทของ

ของแขงและภ าใสไมไดเคลอภทไปฟรอมกภ ดงภภ SRT จงภาภกวา HRT ซงกท าใหสามารถ

ออกแบบบอมขภาดเลกกวาถงปฏกรมยแบบกวภผสม โดยทวไปบอแบบรางจะมผภงและฟภเปภ

Page 81: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 4-17

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

คอภกรตเสรมเหลก ดาภบภคลมดวยฟลาสตกท าดวย PVC หรอ HDPE เฟอท าหภาทเกบกาซชวภาฟ

ดงรปท 4.6

รปท 4.6 แสดงบอแบบรางหรอ Channel Digester

รายละเอยดจดเดภจดดอย (ขอด/ขอเสย) และปรหาอปสรรคใภดาภการใชงาภของถง

ปฏกรมยใภรปแบบภ คอ

จดเดภของบอแบบราง มดงภ

กอสรางงาย ไมตองมอปกรมยตดตงภายใภบอ

Page 82: การออกแบบระบบผลิต Biogas

4-18 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ไมเกดปรหาการหลดออกจากระบบของจลภทรยย (Wash out) ของระบบแมเชอจลภทรยยจะเจรรแบบตะกอภแขวภลอย และไมเปภเมดตะกอภ (granule) มการควบคมอายตะกอภจลภทรยยได

ไมจ าเปภตองมระบบแยก Sludge และ Gas การดแลรกษาไมยงยาก เหมาะกบภ าเสยทมความเขมขภของของแขงสง (TS มากกวา 10% ) หรอไขมภสง

(ไขมภ 1% )

ขอจ ากดและอปสรรค ของบอแบบราง มดงภ

การกวภผสมของบอและการกระจายภ าเสย ขภอยกบการไหลของภ าและกาซทเกดขภใภบอเทาภภ

กรมทภ าเสยทปอภเขามการเปลยภแปลงสมบตอยางรวดเรว เชภ COD, SS, pH หรอสารฟษ และปรมามภ าเสยทสงขภ (Volumetric shock load) อาจจะเกดผลกระทบตอจลภทรยยใภบรเวมแรกๆ ของบอ เปภเหตใหระบบลมเหลวได ควรมบอ Equalization เฟอปรบสมบตภ าเสย

การตรวจสอบบ ารงรกษาระบบบอแบบราง

1) ตรวจสอบการช ารดของแผภฟลาสตกทปดคลมบอ รวมทงการรวซมของกาซจากการยด

ขอบแผภฟลาสตก (ไมวาจะเปภแบบใชภ า หรอใชดภทบ) และบรเวม seal ตางๆ

2) หมภตรวจวดความดภภายใภแผภฟลาสตกทคลมบอไมใหสงเกภความทภทาภของแผภ

ฟลาสตก

3) เภองจากทอกาซสวภใหรออกจากถงใตระดบผวดภ ควรหมภตรวจสอบการระบายภ าใภ

ทอกาซเฟอปองกภการขดขวางการไหลของกาซ

4) ตรวจสอบการกระจายของทอภ าเขา ปองกภการอดตภ

5) อาจมการสะสมของตะกอภภายใภบอไดเชภเดยวกภ ดงภภควรหมภตรวจสอบระบบทอ

ดงตะกอภไมใหมการอดตภ เฟอใหการดงตะกอภออกเปภไปอยางมประสทธภาฟ ท าให

สามารถแกไขปรหาการสะสมของตะกอภภายใภบอได

6) การควบคม SRT ของบอแบบราง ท าไดโดยมการดงตะกอภใภบอทผาภการยอยสลาย

แลวททายบอทกวภ ท าใหแกปรหาเรองการสะสมของตะกอภของแขงทเปภ inert ออก

Page 83: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 4-19

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

4.1.2 ถงปฏกรมยทเชอจลภทรยยเกาะอยบภวสดตวกลาง (Attached growth)

ระบบภฟพภาขภตามแภวคดของ Yong และ McCarty บภแภวคดทวา ประสทธภาฟของ

กระบวภการยอยสลายแบบไมใชอากาศมความสมฟภธยกบระยะเวลาเกบกกเชอจลภทรยยใภถงปฏกรมย (เทยบเทา

กบการมจลภทรยยปรมามมากอยใภถง) ดงภภเฟอเฟมความสามารถใภการเกบกกเชอจลภทรยยใหดยงขภ จงท า

การใสตวกลางลงใภถงปฏกรมย เฟอใหจลภทรยยยดเกาะหรอตรงอยบภผววสดของตวกลางเปภแผภฟลยมหภา เฟอ

ท าการยอยสลายสารอภทรยยใภภ าเสย

ตวกลางใภถงปฏกรมยสามารถแบงได 2 กลมตามลกษมะทอยใภถง คอ 1) ตวกลางทถกยดตดอยกบท

(Fixed Bed) และ 2) ตวกลางทเคลอภท (Mobile Bed) ใภถงปฏกรมย

ถงปฏกรมยชภดทวสดตวกลางถกยดอยกบท มการใชใภโรงงาภอตสาหกรรม ไดแก ระบบแบบถงกรอง

ไมใชอากาศ (Anaerobic Filter) และระบบแบบตรงฟลยมจลภทรยยชภดไมใชอากาศ (Anaerobic Fixed Film)

รายละเอยดของระบบดงกลาวมดงภ

4.1.2.1 ถงกรองไมใชอากาศ (Anaerobic Filter; AF)/ ถงแบบตรงฟลยมจลภทรยยชภดไมใชอากาศ

(Anaerobic Fixed Film; AFF)

การมวสดตวกลางใหเชอจลภทรยยยดเกาะ จะชวยใหเกบรกษาเชออยใภระบบไดมาก ซงเปภ

ผลดตอประสทธภาฟของระบบอยางแภภอภ โดยความแตกตางของถงปฏกรมยทวสดตวกลางถกยด

ตดอยกบททง 2 รปแบบดงกลาว คอ การจดเรยงตวกลางใภถงปฏกรมย โดยถงกรองแบบไมใชอากาศ

จะบรรจตวกลางใภลกษมะสม (Random packed) ท าใหตวกลางจดเรยงไมสม าเสมอ สวภถง

ปฏกรมยแบบตรงฟลยมจลภทรยยชภดไมใชอากาศ ออกแบบใหวสดตวกลางจดเรยงอยางเปภระเบยบ

การจดเรยงตวกลางทตางกภของถงกรองไรอากาศและถงแบบตรงฟลยมจลภทรยย ท าใหลกษมะการ

ยดเกาะของจลภทรยยใภระบบทง 2 รปแบบแตกตางกภ กลาวคอ ใภถงกรองไรอากาศ แมการม

ตวกลางจะชวยเกบรกษาเชอไดดขภ แตผลจากลกษมะตวกลางทจดเรยงไมเปภระเบยบ ท าให

ชองวางระหวางตวกลางใภถงกรองไรอากาศไมสม าเสมอ และจลภทรยยใภระบบสวภใหรจะเจรร

แบบทแขวภลอยอยใภสารละลายระหวางชองวางของวสดตวกลาง ซงเปภสาเหตใหเกดการอดตภ

(Clogging) และเกดการไหลลดวงจร (Short Circuit) ของภ าเสยหากเดภระบบใภระยะยาว สวภใภ

ถงปฏกรมยแบบตรงฟลยมทตวกลางมการจดเรยงอยางเปภระเบยบ ชองวางระหวางตวกลางภายใภถง

สม าเสมอ จลภทรยยใภระบบตรงฟลยมสวภใหรจะเจรรเตบโตแบบยดเกาะบภผววสดตวกลาง

Page 84: การออกแบบระบบผลิต Biogas

4-20 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

(Surface Attachment) สามารถลดปรหาการอดตภไดเปภอยางด และยงคงความสามารถใภการ

เกบกกเชอจลภทรยยไวดวย

ชภด/ลกษมะตวกลางมหลายแบบ เชภ Glass bead, Red drain clay, Sand, ฟลาสตกชภด

ตางๆ วสดมรฟรภ, Needle punched polyesters, Polyurethane foam, Sintered glass, Waste tire

rubber, Poly (Acrylonitrile-acrylamide), Corrugated plastic เปภตภ โดยตวกลางทดจะตองมฟภท

ผวสง เฟราะท าใหมบรเวมทใหจลภทรยยยดเกาะไดมาก โดยทวไปตวกลางทใชจะมฟภทผวจ าเฟาะ

(Specific Surface Area) อยใภชวง 90-300 m2/m3 ระบบภอาจมการปอภภ าเสยจากดาภลางของถง

ปฏกรมย (Up-flow) หรอปอภจากดาภบภ (Down-flow) การปอภแบบลางขภบภจะภยมมากกวา

เภองจากจะลดปรหาการอดตภลงได รปท 4.7 แสดงลกษมะของถงกรองไรอากาศ (Anaerobic

Filter) และระบบแบบตรงฟลยมจลภทรยย (Anaerobic Fixed Film) เมอภ าเสยปอภเขาถงปฏกรมยผาภ

ตวกลาง ตวกลางกจะท าหภาทกระจายการไหลเขาของภ าเสยใหเขาสระบบอยางสม าเสมอ และทวม

ตวกลางอยตลอดเวลา ท าใหภ าเสยสมผสกบจลภทรยยทเกาะอยกบตวกลางอยางทวถง และจลภทรยย

จบเอาสารอภทรยยใภภ าเสยไปยอยสลายแบบไมใชอากาศ ท าใหภ าทไหลออกจากระบบมความใส

โดยไมตองใชถงตกตะกอภ ดงภภระบบภจงสามารถรบภ าเสยทมสารเเขวภลอยสงไดด อยางไรกตาม

ขอเสยของระบบภกคอตภทภทเฟมขภจากคาวสดตวกลางทใช

Page 85: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 4-21

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

INFLUENT

EFFLUENT

GAS

INFLUENT

EFFLUENT

GAS

A: ถงกรองไรอากาศ B: ถงแบบตรงฟลยมจลภทรยย

รปถายระบบตรงฟลยมจลภทรยย

รปท 4.7 แสดงลกษมะของ A: ถงกรองไรอากาศ (Anaerobic Filter) และ

B: ถงแบบตรงฟลยมจลภทรยย (Anaerobic Fixed Film) และรปถายระบบตรงฟลยมจลภทรยย

รายละเอยดจดเดภจดดอย(ขอด/ขอเสย) และปรหาอปสรรคใภดาภการใชงาภของถง

ปฏกรมยใภรปแบบภ คอ

จดเดภของระบบกรองไมใชอากาศ (Anaerobic Filter; AF)/ระบบแบบตรงฟลยมจลภทรยย

(Anaerobic Fixed Film; AFF) มดงภ

มอตราภาระการรบสารอภทรยยสง จลภทรยยใภระบบซงยดเกาะอยบภวสดตวกลางอยางเเภภหภา ท าใหไมหลดออกภอกถง

ปฏกรมยไดงายเหมอภระบบจลภทรยยเเขวภลอย ฟลยมจลภทรยยสามารถทภตอสารฟษไดด (Toxicity resistance) เภองจากจลภทรยยทอย

ชภใภของฟลยมจะไมไดสมผสกบสารฟษ หรอไดรบสารฟษทความเขมขภต ากวาฟลยมทผวภอก จงสามารถรองรบการเปลยภเเปลงอยางกะทภหภของภ าเสยไดด เชภ ปรมามภ าเสยทเฟมขภ, pH, ความเขมขภของสารอาหารเเละภ าเสยทมสารทเปภฟษ เปภตภ

Page 86: การออกแบบระบบผลิต Biogas

4-22 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

Re-startup หรอ Recovery ภายหลงจากทระบบลมเหลวไดเรว

ขอจ ากดและอปสรรคของระบบกรองไมใชอากาศ (Anaerobic Filter; AF)/

ระบบแบบตรงฟลยมจลภทรยย (Anaerobic Fixed Film; AFF) มดงภ

ตองลงทภใภสวภของวสดตวกลางเฟมมากขภ ใภกรมของการใสตวกลางแบบสม หรอระบบแบบกรองไมใชอากาศ จะเกดปรหาอดตภ

ไดงาย ท าใหเกดการไหลลดวงจร การเรมตภระบบอาจจะท าไดชา เภองจากตองมการเลยงใหเชอจลภทรยยไปตดทตวกลาง การตรวจสอบกจกรรมของจลภทรยยทผวตวกลางท าไดยาก ควรมการเตรยมการชอง

ส าหรบเกบตวอยางเชอจลภทรยยบภตวกลาง

การตรวจสอบบ ารงรกษาถงกรองไมใชอากาศ/ ถงแบบตรงฟลยมจลภทรยย 1) โดยระบบทอล าเลยงภ าเสยเขาสถงปฏกรมยเปภสวภส าครทจะตองหมภตรวจสอบ

เฟอใหระบบทอมการกระจายภ าอยางสม าเสมอและทวถง เฟอให จลภทรยยไดสมผสกบภ าเสยไดอยางทวถง

2) หมภตรวจสอบและระมดระวงไมใหทอล าเลยงภ าเสยมการอดตภ 3) ควรท าการตรวจสอบปรมามตะกอภจลภทรยยใภถงอยางสม าเสมอ เภองจากปรมาม

ตะกอภจลภทรยยมผลตอประสทธภาฟใภการบ าบดภ าเสยของระบบ และเฟอปองกภการไหลลดวงจรของภ าเสย

4) ควรท าการตรวจสอบการอดตภของตวกลางใภถงปฏกรมยดวย ถาหากฟบวา เกดการอดตภของตวกลางขภ จะท าใหภ าเสยเกดการไหลลดวงจรขภได ซงมผลท าใหภ าเสยไหลออกจากถงปฏกรมยไมสม าเสมอ

ถงปฏกรมยชภดทวสดตวกลางเคลอภท ไดแก ถงปฏกรมยแบบฟลอดไดซยเบด รายละเอยดระบบดงกลาว มดงภ

4.1.2.2 ถงปฏกรมยแบบฟลอดไดซยเบด (Anaerobic fluidized bed) ถงปฏกรมยชภดภจะมตวกลางขภาดเลกเฟอใหจลภทรยยทเกดเปภฟลยมชวะยดเกาะ โดย

ตวกลางสามารถเคลอภทแขวภลอยอยใภภ าเสย ตวกลางเปภ inert เคลอภไหวโดยอาศยแรงยกของภ า

ทเขาสถงปฏกรมยทางดาภลาง ดงรปท 4.8 ตวกลางทภยมใชไดแก กรวด แอภทราไซดย ตวกลางทท า

จากฟลาสตก เปภตภ โดยตวกลางทใชควรมฟภทผวมากเฟอใหจลภทรยยยดเกาะไดดและควรม

ภ าหภกเบา

Page 87: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 4-23

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

เภองจากถงปฏกรมยแบบฟลอดไดซยเบด จะตองใชฟลงงาภสงมากใภการท าใหตวกลางมการ

เคลอภไหวลอยอยใภภ าเสย ดงภภใภประเทศไทยถงปฏกรมยแบบฟลอดไดซยเบดจงยงไมมการภ ามาใช

บ าบดภ าเสยใภระดบอตสาหกรรมจรง

รปท 4.8 แสดงถงปฏกรมยแบบฟลอดไดซยเบด (Anaerobic fluidized bed)

4.1.3 จดเดภ-ขอจ ากดของเทคโภโลยและการเปรยบเทยบทางเทคโภโลย

การภ าเทคโภโลยแตละรปแบบมาเปรยบเทยบกภ และใหระบวาเทคโภโลยใดดทสด หรอเทคโภโลยใดทเหมาะสมกบภ าเสยของโรงงาภประเภทภภๆ เปภเรองยากและอาจจะไมถกตองภก หากจะระบลงไปทภท โดยไมภ าขอมลอภๆ มาฟจารมาดวย เภองจากแมใภอตสาหกรรมประเภทเดยวกภ ภ าเสยของแตละโรงงาภยงมลกษมะสมบตทแตกตางกภไปเฉฟาะตว ภอกจากภยงมปจจยอภๆ ทเกยวเภองกบสภาฟการด าเภภงาภและความฟรอมของโรงงาภเอง รวมถงรายละเอยดของเทคโภโลยทผออกแบบระบบใภแตละรายเลอกใช ทมความแตกตางกภ ดงภภการทจะชชดวา เทคโภโลยภดกวาอกเทคโภโลยภภ โดยไมค าภงถงปจจยเรองสภาฟของโรงงาภและความแตกตางของเทคโภโลยเภองจากผออกแบบระบบ จงเปภเรองทไมถกตองภก

อยางไรกตาม เทคโภโลยการบ าบดภ าเสยแบบไมใชอากาศและผลตกาซชวภาฟ แตละประเภทกมขอมลจดเดภ และขอจ ากดของเทคโภโลยทสามารถระบไดและเปภทยอมรบโดยทวไป ดงแสดงใภตารางท 4.2 โดยไดสรปขอเดภและขอจ ากดของเทคโภโลยระบบบ าบดภ าเสยแบบไมใชอากาศทใชผลตกาซชวภาฟ ตามประเภทของเทคโภโลยทมการใชงาภอยใภโรงงาภอตสาหกรรมใภประเทศไทยมาสรปรวมไว สวภตารางท 4.3

Page 88: การออกแบบระบบผลิต Biogas

4-24 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

แสดงการเปรยบเทยบระหวางเทคโภโลย โดยขอมลทเปรยบเทยบ ไดแก อตราภาระการรบสารอภทรยย ฟภทกอสรางทตองการ ทกษะของผดแลระบบ และความตองการใภการบ ารงรกษา ซงสามารถใชขอมลจากตารางทง 2 ภ เปภสวภหภงของขอมลเบองตภใภการฟจารมาเลอกรปแบบของเทคโภโลยทเหมาะสมส าหรบโรงงาภ และตารางท 4.4 แสดงจ าภวภของระบบกาซชวภาฟแยกตามประเภทของเทคโภโลยทมใชใภโรงงาภอตสาหกรรมของประเทศไทยใภปจจบภ โดยระบแยกตามประเภทของอตสาหกรรมดวย ซงระบบถงปฏกรมยแบบตะกอภลอย หรอทเรยกกภงายๆ วา ถงยเอเอสบเปภรปแบบของเทคโภโลยกาซชวภาฟทภยมใชใภโรงงาภอตสาหกรรมใภประเทศไทย คอ ประมามรอยละ 40 ของจ าภวภระบบผลตกาซชวภาฟทมอยทงหมด สวภเทคโภโลยใภอก 6 รปแบบทเหลอ มจ าภวภการใชอยใกลเคยงกภคอเฉลยประมามรอยละ 7 – 11 จากจ าภวภระบบผลตกาซชวภาฟทงหมดทมอยใภโรงงาภอตสาหกรรมของประเทศไทย

Page 89: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 4-25

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ตารางท 4.2 แสดงสรปขอเดภ-ขอจ ากดของระบบบ าบดภ าเสยและผลตกาซชวภาฟรปแบบตางๆ

ล าดบ ชภดระบบ ขอเดภ ขอจ ากด

1. ถงปฏกรมย

แบบกวภสมบรมย

(Continuously Stirred

Tank Reactor; CSTR)

การกวภผสมของสารอภทรยยและ

จลภทรยยภายใภถงเปภไปอยาง

สม าเสมอ สามารถรบภ าเสยทม

ความเขมขภสงไดด

รบภ าเสยหรอของเสยทมความ

เขมขภของของแขงสงไดด

รบของเสยทมสงทเปภฟษเจอปภ

ไดด เภองจากการกวภผสมชวย

เจอจางสารฟษภภ

การตรวจวดและควบคมระบบ

ไมยงยาก

ความเขมขภของของแขงไมควรเกภ

10%TS มฉะภภการกวภผสมอาจ

เกดขภไดไมด

ถงปฏกรมยตองมขภาดใหร เฟอ

แกปรหาเชอจลภทรยยใภระบบลดลง

เภองจากเกดการหลดออกภอกระบบ

ไดงาย

มคาใชจายเฟมขภใภการใชฟลงงาภ

ใภการกวภผสม

ภ าเสยทออกจากระบบยงคงมคาความ

สกปรกสงอย

มกมปรหาเรองการช ารดของอปกรมยใบ

กวภ

2. ถงปฏกรมยแบบตะกอภลอยหรอถงยเอเอสบ (Upflow Anaerobic Sludge Blanket, UASB)

สามารถรบอตราภาระการรบ

สารอภทรยยไดสง และระยะเวลา

เกบกกภ าเสยสภดงภภถงปฏกรมย

ผลตมเทภจงมขภาดเลก

เหมาะกบภ าเสยทมของแขง

แขวภลอยต า ภ าเสยทสารอภทรยย

ยอยสลายงาย

ใชระยะเวลาภาภใภการเรมตภระบบ

(Start up) เภองจากตองสรางเมด

ตะกอภ และชภสลดจยกอภ

การควบคมดแลระบบยงยาก ตองใช

ผดแลทมความเชยวชาร เฟอควบคม

ใหจลภทรยยเกาะตวเปภเมดตะกอภ

ไมเหมาะกบภ าเสยทมของแขง

แขวภลอยสง หรอตองมขภตอภเฟม

เฟอปรบสภาฟภ าเสยกอภ

หากออกแบบสวภเเยกกาซชวภาฟ/ ภ าเสยและเมดตะกอภจลภทรยยไดไมด

จะเกดปรหาจลภทรยยหลดออกภอก

ระบบได

Page 90: การออกแบบระบบผลิต Biogas

4-26 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ตารางท 4.2 (ตอ)

ล าดบ ชภดระบบ ขอด ขอเสย

3.

ระบบบอปดแบบไมใช

อากาศ (Anaerobic

Covered Lagoon)

การกอสรางไดงาย รวดเรว เงภลงทภต า บอมตอผลกระทบต า ถงแมวาภ า

เสยทปอภเขามการเปลยภแปลง

สมบตอยางรวดเรว

เหมาะกบภ าเสยหรอของเสยทมความเขมขภของแขงสง

อตราภาระการรบสารอภทรยยต า ตองการฟภทระบบมาก

ประสทธภาฟต า การกวภผสมเกดขภ ไมด

มปรหาการไหลลดวงจรของภ าเสยสง เกดบรเวมทเปภ Dead zone ไดมาก

การจดการตะกอภทสะสมใภบอ ท าไดยาก

4. ระบบบอปดแบบไมใช

อากาศดดแปลง

(Modified Anaerobic

Covered Lagoon)

การกอสรางท าไดงาย

บอมผลกระทบต า ถงแมวาภ าเสย

ทปอภเขามการเปลยภแปลง

สมบตอยางรวดเรว

เหมาะกบภ าเสยหรอของเสยทม

ความเขมขภของแขงสง

อตราภาระการรบสารอภทรยยต า ตองการฟภทระบบมาก

ประสทธภาฟต า การกวภผสมเกดขภ

ไมด

อาจเกดปรหาเรองการฉกขาดหรอการ

ขวางการดดกาซออกจากบอ กรมทม

กาซไมมากฟอ ควรมการดแลแผภ

ฟลาสตกทคลมบอใหตงอยตลอดเวลา

5 ระบบแผภกภแบบไมใช

อากาศ (Anaerobic

Baffle Reactor; ABR)

ไมมปรหาการหลดออกของ

เชอจลภทรยย แมเชอจลภทรยย

จะเจรรเตบโตแบบตะกอภ

แขวภลอยและไมเปภเมดตะกอภ

(Granule)

สามารถลด HRT ไดภอยเทาท

ตองการโดยท SRT ยงสงอย

ไมจ าเปภตองมระบบแยก Sludge และ Gas

ไมเหมาะกบภ าเสยทมความเขมขภและสารแขวภลอยสง เภองจากอาจจะเกดการสะสมของตะกอภใภแตละหอง ท าใหกดขวางการไหลของภ าเสยและกาซชวภาฟ

กรมภ าเสยทปอภเขามการเปลยภแปลงสมบตอยางรวดเรว อาจจะเกดผลกระทบตอจลภทรยยใภบรเวมหองแรกๆ ของบอ ท าใหระบบลมเหลวได

Page 91: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 4-27

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ตารางท 4.2 (ตอ)

ล าดบ ชภดระบบ ขอด ขอเสย

6 บอแบบราง (Plug Flow

Anaerobic Digester)

หรอ Channel Digester

กอสรางงายไมตองมอปกรมย ตดตงภายใภบอ ไมเกดปรหาการหลดของ

จลภทรยยออกภอกระบบ

การดแลรกษาไมยงยาก

สามารถบ าบดภ าเสยทมความ

เขมขภของของแขงสงหรอไขมภสง

ไดด

อาจมปรหาการกวภผสมและการกระจายภ าเสยไดเภองจากการกวภผสมขภอยกบการไหลของภ าและกาซทเกดขภใภบอเทาภภ

กรมทภ าเสยทปอภเขามการเปลยภ แปลงสมบตอยางรวดเรว อาจจะเกดผลกระทบตอจลภทรยยใภบรเวมแรกๆ ของบอ เปภเหตใหระบบลมเหลวได

ตองมการเฟมฟภทสวภลาภตากตะกอภเฟอดงตะกอภออกอยางสม าเสมอ

7. ถงกรองไมใชอากาศ

(Anaerobic Filter; AF)/

ถงแบบตรงฟลยม

จลภทรยย

(Anaerobic Fixed Film;

AFF)

มอตราภาระการรบสารอภทรยย

(Organic loading rate) ไดสง

จลภทรยยหลดออกภอกถงปฏกรมย

ไดยาก

สามารถรองรบชภดภ าเสยทมการ

เปลยภเเปลงกะทภหภไดด

มเงภลงทภใภสวภของตวกลาง

เกดปรหาอดตภไดงายและเกดการไหล

ลดวงจร ใภกรมทมการจดเรยงตวกลาง

แบบไมเปภระเบยบ

การเรมตภระบบอาจท าไดชากวา

เภองจากตองมการเลยงใหเชอจลภทรยย

ไปตดทตวกลาง

Page 92: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 4-28

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ตารางท 4.3 แสดงการเปรยบเทยบเทคโนโลยระบบผลตกาซชวภาพ

ถงปฏกรณ

อตราภาระ

การรบ

สารอนทรย*

ความตองการ

พนท

ความตองการ

ทกษะ

ในการเดนระบบ

ความตองการ

การบ ารงรกษา เงนลงทน

คาใชจาย

ในการ

เดนระบบ

ถงปฏกรณแบบกวนสมบรณ (CSTR) ปานกลาง นอย/ปานกลาง ปานกลาง ปานกลาง สง ปานกลาง/สง

ถงปฏกรณแบบตะกอนลอยยเอเอสบ (UASB) สง นอย สง สง สง ปานกลาง/สง

ระบบบอปดแบบไมใชอากาศ (Anaerobic Covered Lagoon) ต า มาก นอย ต า ต า ต า

ระบบบอปดแบบไมใชอากาศดดแปลง

(Modified Anaerobic Covered Lagoon) ต า/ปานกลาง มาก นอย ต า ต า/ปานกลาง ต า/ปานกลาง

บอแผนกนแบบไมใชอากาศ (Anaerobic Baffle reactor) ต า/ปานกลาง มาก ปานกลาง ต า ปานกลาง ต า/ปานกลาง

บอแบบราง(Anaerobic Plug flow reactor) ต า/ปานกลาง ปานกลาง/มาก ปานกลาง ต า ปานกลาง ต า/ปานกลาง

ถงกรองไรอากาศ และถงแบบตรงฟลมจลนทรย

(Filtered bed / Fixed film Reactor) สง นอย ปานกลาง ปานกลาง สง ปานกลาง

*อตราภาระการรบสารอนทรย (kg COD/m3 reactor /day) ต า : < 2 kg COD/m3 reactor /day ; ปานกลาง : 2 - 4 kg COD/m3 reactor /day ; สง : > 4 kg COD/m3 reactor /day

ความตองการพนท (คดทความลก 6 เมตร) นอย : <42 ตร.ม./ตน COD ทปอน/วน, ปานกลาง : 42-84 ตร.ม./ตน COD ทปอน/วน, มาก : >84 ตร.ม./ตน COD ทปอน/วน

ความตองการทกษะของผเดนระบบ นอย : อยางนอยตองเขาใจหลกการของกระบวนการเกดกาซชวภาพ

ปานกลาง ; ตองเขาใจหลกการของกระบวนการเกดกาซชวภาพและหลกการท างานของอปกรณในระบบ

สง : เขาใจหลกการของกระบวนการเกดกาซชวภาพ การท างานของอปกรณในระบบ และการตรวจสอบและจดการจลนทรยในระบบ

ความตองการการบ ารงรกษา ต า : ตองการการดแลอปกรณ/เครองจกร (ทอ ปมพ วาลว) ไมบอย ไมมาก ปานกลาง : ตองการการดแลอปกรณ/เครองจกร สม าเสมอแตไมซบซอน

สง : ตองการการดแลอปกรณ/เครองจกรมากและซบซอน เชน Solidnoid valve ระบบควบคมการปอนและน ายอนกลบ ระบบควบคมแรงดนกาซ เปนตน

Page 93: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 4-29

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ตารางท 4.4 แสดงจ านวนระบบกาซชวภาพในแตละประเภทของเทคโนโลยทปจจบนมการใชในประเทศไทย

ประเภทของเทคโนโลย

โรงงานผลต

แปงมนส าปะหลงและ

ผลตภณฑแปง

โรงงานสกดน ามนพช

หรอผลตน ามนพช

โรงงานผลต

เอทธานอล

โรงงานสรา

/ เบยร

โรงงานผลตภณฑ

อาหารเครองดม/

แปรรปอาหาร/แชแขง

โรงงาน

ประเภทอนๆ * รวม

ถงปฏกรณแบบกวนสมบรณ (CSTR) 2 12 2 - 2 2 20

ถงปฏกรณแบบตะกอนลอยยเอเอสบ (UASB) 31 - 6 15 26 7 85

ระบบบอปดแบบไมใชอากาศ

(Anaerobic Covered Lagoon) 10 2 - 1 1 - 14

ระบบบอปดแบบไมใชอากาศดดแปลง

(Modified Anaerobic Covered Lagoon) 9 6 3 - 2 2 22

ระบบบอแผนกนแบบไมใชอากาศ

(Anaerobic Baffle reactor) 10 2 3 - 3 2 20

บอแบบราง

(Anaerobic Plug flow reactor) 3 10 1 - 1 9 24

ถงกรองไมใชอากาศ

และถงแบบตรงฟลมจลนทรย

(Filtered bed / Fixed film Reactor)

7 1 - - 6 - 14

ไมมขอมล / ไมระบ - 2 1 - 1 11 15

รวม 72 35 16 16 42 33 214

หมายเหต: ขอมลโรงงานอตสาหกรรมทตดตงระบบผลตกาซชวภาพ นบรวมทอยในระหวางขนตอนการออกแบบและกอสรางดวย ณ มถนายน 2553

* โรงงานประเภทอนๆ ไดแก โรงงานผลตภณฑยาง 4 แหง โรงงานผลตไฟฟาจากวสดเกษตรเหลอทงหรอน าเสย 10 แหง บอขยะฝงกลบ 6 แหง โรงฆาสตว 9 แหง โรงงานผลตกระดาษ/กรดมะนาว/สารให

ความหวาน และPTA อยางละแหง

จ านวนระบบกาซชวภาพ

Page 94: การออกแบบระบบผลิต Biogas

4-30 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

4.1.4 การประเมภคาใชจายใภการลงทภและการเดภระบบเบองตภ

ประมามการคาใชจายใภการลงทภการกอสรางของระบบใภตารางท 4.5 ไดมาจากการสอบถามเงภ

ลงทภและหารดฦยปรมาตรระบบหลศกจากโรงงาภทมระบบผลตกาซชฦภาฟแบบตางๆ ใภชฦงป ฟ.ศ. 2546-2553

(ไมรฦมปรมาตรของระบบบ าบศดขศภหลศง) ซษงระบบผลตกาซชฦภาฟออกแบบใหมประสทธภาฟการก าจศด COD

มากกฦา 85% ใภการลงทภสรางระบบภศภ ขษภอยกศบลศกวมะของภ าเสยอศภจะมผลตอการก าหภดคาอศตราภาระการ

รศบสารอภทรยย ซษงมหภฦยเปภ kg COD/m3day ภศภกคอการก าหภดขภาดของถศงปฏกรมยหลศกใภแตละเทคโภโลย

ภศภเอง สฦภคาใชจายใภการเดภระบบภศภเปภคาใชจายดาภสารเคม ฟลศงงาภไฟฟา คาฟภศกงาภ และการซอม

บ ารงรศกวา

ตารางท 4.5 แสดงการประมามคาใชจายใภการลงทภและคาเดภระบบ

ระบบถศงปฏกรมย เงภลงทภ

(บาท/ ลบ.ม.ระบบ)

คาใชจาย

ใภการเดภระบบ

(บาท/ลบ.ม.ภ าเสย)

ระบบถศงปฏกรมยแบบกฦภสมบรมย (CSTR) 5,400-8,000 2 – 5

ระบบถศงปฏกรมยแบบตะกอภลอยยเอเอสบ (UASB) 4,000-30,000 4 – 6

ระบบบอปดแบบไมใชอากาศ (Anaerobic Covered Lagoon) 190-400 0.6 – 1.3

ระบบบอปดแบบไมใชอากาศดศดแปลง

(Modified Anaerobic Covered Lagoon)

250-1,300 0.9 – 3

ระบบบอแผภกศภแบบไมใชอากาศ

(Anaerobic Baffle reactor)

1,700-2,500 2 – 4

ระบบบอแบบราง (Anaerobic Plug flow reactor) 1,900-4,200 0.5 – 3

ระบบถศงกรองไมใชอากาศ และระบบถศงแบบตรษงฟลยมจลภทรยย

(Filtered bed / Fixed film Reactor)

3,200-5,400 2- 3.8

หมายเหต: เงภลงทภท UASB สงถษง 30,000 บาทภศภ เปภขอมลทไดจากบรวศทจากตางประเทศบางราย

Page 95: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 4-31

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

4.2 แภฦทางการเลอกเทคโภโลยทเหมาะสม

ระบบผลตกาซชฦภาฟ ตามคฦามเปภจรงแลฦหากจะเรยกใหครบถฦภคอ ระบบบ าบศดภ าเสยแบบไมใชอากาศและผลตกาซชฦภาฟ ซษงใภอดตเราเภภใภเรองการบ าบศดภ าเสยเปภหลศกและไดกาซชฦภาฟเปภผลฟลอยได แตใภปจจบศภ ผบรหารโรงงาภหลายแหงมคฦามเหภทตรงกศภขามกศภ คอ มงเฟอผลตกาซชฦภาฟส าหรศบเปภฟลศงงาภทดแทภเปภหลศก ดศงภศภเฟอทจะไดทราบฦา เทคโภโลยหรอรปแบบของระบบประเภทใดทเหมาะสมกศบภ าเสย/ของเสยของโรงงาภ จะตองท าคฦามเขาใจกอภฦา อะไรคอสงทตองการไดจากระบบผลตกาซชฦภาฟและคฦามส าเรจใภการเดภระบบผลตกาซชฦภาฟคออะไร

4.2.1 ลศกวมะของระบบผลตกาซชฦภาฟทตองการ 1) มประสทธภาฟสง คอ สามารถก าจศดสารอภทรยยไดสง หรอประสทธภาฟการบ าบศด COD สง

(ดจาก % การลดลงของ COD ใภถศงปฏกรมยผลตมเทภ) 2) สามารถผลตกาซชฦภาฟไดปรมามมาก อศตราสฦภมเทภใภกาซชฦภาฟสง (% มเทภสง) และ

มสารเจอปภทตองก าจศดออก เชภ H2S ใภปรมามต า 3) มเสถยรภาฟสง ทภทาภสารฟวและคฦามแปรปรฦภของภ าเสย 4) ราคาลงทภต า (สมเหตสมผล) คาใชจายใภการเดภระบบต า การตดตามดแลการเดภระบบ

ไมตองการผเชยฦชารมากภศก และรฦมถษงบ ารงรศกวาไดงายดฦย 5) เรมเดภระบบใหมไดเรฦ(รศบภ าเสยไดเตมท) หากหยดเดภระบบเปภเฦลาภาภ เมอหยดการผลต

หรอกรมโรงงาภมการผลตเปภฤดกาล หศฦขอ 1) และ 2) มคฦามสศมฟศภธยกศภ คอ หากระบบก าจศดสารอภทรยยไดด สามารถลดคา COD ของ

ภ าเสยไดมาก ปรมามกาซชฦภาฟทไดกมศกจะสงตามไปดฦย แตมขอแมคอ คา COD ทลดลงไปภศภตองถกเปลยภเปภกาซชฦภาฟดฦย (สภาฦะของการเลยงจลภทรยยทไมเหมาะสม COD ทลดลงอาจเปลยภเปภสารอภ ซษงฟบไดบอย) ทศงภใภระบบผลตกาซชฦภาฟประสทธภาฟสงทออกแบบไดด คาประสทธภาฟการก าจศด COD และปรมามกาซชฦภาฟทไดภาจะใกลเคยงกศภ ทศงภประเภทและลศกวมะสมบศตของภ าเสยเปภปจจศยส าคศรตอการก าหภดประสทธภาฟการบ าบศด COD และปรมามของกาซชฦภาฟทผลตได

เสถยรภาฟของระบบสง หมายถษง คฦามสามารถใภการเดภระบบอยางตอเภองไดด (ระบบมประสทธภาฟดและผลตกาซชฦภาฟสม าเสมอ) ซษงสศมฟศภธยกศบคฦามสามารถใภการเกบกศกเชอจลภทรยยใหอยใภถศงปฏกรมย รฦมถษงคฦามสามารถใภการรศบสารอภทรยยมากเกภ (Shock Load) และทภตอสารฟวไดใภชฦงระยะหภษงไดด

คาลงทภ ไดแก ราคาของโครงสรางถศงปฏกรมย องคยประกอบ และอปกรมยตางๆ เครองมอหองปฏบศต รฦมถษงคาใชจายเกยฦกศบเชอจลภทรยยตศงตภ ทประกอบรฦมเปภระบบผลตกาซชฦภาฟทสามารถด าเภภการได ซษงตองรฦมถษงราคาคาทดภดฦย (ทอาจเปภเงภลงทภแฝง เภองจากบางโรงงาภมทดภฦางอยจ าภฦภมาก) แตโรงงาภสามารถภ าทดภไปใชประโยชภยอภได หากระบบกาซชฦภาฟใชฟภทภอย การเลอกประเภทของระบบทมคาลงทภ

Page 96: การออกแบบระบบผลิต Biogas

4-32 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

กอสรางต า กตองฟจารมาฦา จะตองเสยคาใชจายการเดภระบบ/คาดแลระบบสงหรอไม ตลอดจภการคงอยของประสทธภาฟและเสถยรภาฟระบบใภระยะยาฦ และใภขอสดทาย กรมของโรงงาภมการผลตไมตอเภองหรอมการผลตเปภฤดกาล และตองหยดเดภระบบใภบางชฦงเฦลา อาจจะ 1 – 6 เดอภ ระบบผลตกาซชฦภาฟทดคฦรใชระยะเฦลาสศภใภการกระตภใหเชอจลภทรยย ฟภสภาฟเฟอรศบภ าเสยใหไดทศงหมดโดยเรฦ และทส าคศรคอตองสามารถเกบรศกวาเชอจลภทรยยใหคงอยใภระบบไฦ โดยไมจ าเปภตองเตมจลภทรยยเฟมเขาใภระบบเมอถศงปฏกรมยรศบภ าเสยอกครศงหลศงจากหยดเดภระบบมาเปภเฦลาภาภ

จาก 5 ขอทกลาฦมา เปภคมลศกวมะโดยรฦมทตองการใภระบบผลตกาซชฦภาฟ ไมฦาของเสยของเราจะเปภอะไรกตาม ซษงเมอเรารถษงลศกวมะของระบบกาซชฦภาฟทตองการแลฦ กตองกลศบมาดทโรงงาภของเรา ซษงมค าถามทตองตอบกอภทจะฟจารมาเลอกฦา จะใชเทคโภโลยระบบบ าบศดแบบไมใชอากาศรปแบบใดจษงเหมาะสม

4.2.2 ปจจศยทคฦรฟจารมากอภเลอกเทคโภโลย 1) ลศกวมะสมบศตภ าเสย / ของเสย 2) ขภาดฟภท ทโรงงาภมอย 3) งบประมามทม 4) ตองการภ ากาซชฦภาฟไปใชประโยชภยอะไร 5) คฦามสามารถใภการจศดหาบคลากรของโรงงาภ ปจจศยแรกทโรงงาภจะตองฟจารมากอภเลอกเทคโภโลยภศภ ไดแก ลศกวมะสมบศตของภ าเสย โดย

ฟจารมาฦา ภ าเสยของโรงงาภตองเหมาะกศบการใชระบบบ าบศดภ าเสยแบบไมใชอากาศ ซษงเบองตภฟจารมาจากคา COD ของภ าเสย โดยคา COD ของภ าเสยคฦรสงกฦา 2,000 mg/l ทศงภเมอฟจามาถษงเรองคฦามคมคาใภการไดกาซชฦภาฟมาใชประโยชภยดฦย แภะภ าฦา คา COD คฦรมากกฦา 4,000 mg/l ขษภไป ภอกจากภตองค าภษงถษง สารเคมจากการผลตทเจอปภใภภ าเสย ตลอดจภสภาฟปรมามตะกอภของแขงแขฦภลอยเจอปภใภภ าเสยดฦย ทศงภหากตองการทราบฦา ภ าเสยของโรงงาภมคฦามเหมาะสมกศบการใชระบบแบบไมใชอากาศเฟยงใด สามารถท าการทดสอบหา “ศศกยภาฟใภการผลตกาซชฦภาฟของภ าเสย” ไดจากหองปฏบศตการของมหาฦทยาลศย หรอหภฦยงาภฦจศยทมการศษกวาเรองเทคโภโลยกาซชฦภาฟใภประเทศ

ค าถามเกยฦกศบขภาดฟภทและงบประมาม จะใหค าตอบเรองรปแบบของเทคโภโลยไดสฦภหภษง เชภ ถาหากโรงงาภมฟภทจ ากศด แตภ าเสยมปรมามมาก ระบบใภรปแบบของบอปดแบบไมใชอากาศ (Anarobic Covered Lagoon) กไมเหมาะสมอยางแภภอภ สฦภจดประสงคยของการภ ากาซชฦภาฟไปใชงาภ จะใหค าตอบเรองการคภทภ และองคยประกอบของระบบทจ าเปภ เชภ การภ ากาซชฦภาฟไปใชทดแทภภ ามศภเตา หรอกาซ LPG ใภหมอภ า จะใหมลคาการทดแทภฟลศงงาภสงกฦาการใชกาซชฦภาฟผลตเปภกระแสไฟฟา ตลอดจภเงภลงทภอปกรมยและองคยประกอบเชภระบบก าจศด H2S กต ากฦาดฦยเชภกศภ

Page 97: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 4-33

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ส าหรศบคฦามสามารถใภการจศดหาบคลากรของโรงงาภภศภ อาจเปภประเดภทสงผลตอคฦามส าเรจใภการเดภระบบผลตกาซชฦภาฟ เภองจากระบบผลตกาซชฦภาฟทจะประสบคฦามส าเรจใภทกเทคโภโลย ตองการการตดตามดแลจากเจาหภาททผาภการอบรมแลฦเปภประจ าอยางสม าเสมอ โดยทกโรงงาภทมระบบผลตกาซชฦภาฟจ าเปภตองมหองปฏบศตการทดสอบ เฟอฦเคราะหยคมภาฟภ าเบองตภทใชใภการตดตามผลการท างาภของถศงปฏกรมยผลตกาซชฦภาฟ กรมโรงงาภทไมสามารถหาคภงาภทมฦพการศษกวาสงได หรอบคลากรทดแลระบบมศกเปลยภงาภบอย กไมคฦรทจะเลอกระบบผลตกาซชฦภาฟทมคฦามซศบซอภ หรอระบบทตองการเจาหภาทดแลทมคฦามเชยฦชารเฉฟาะสง แตทศงภตองระลษกอยเสมอฦา ระบบผลตกาซชฦภาฟทประสบคฦามส าเรจใภทกเทคโภโลย ตองการการตดตามดแลจากเจาหภาททผาภการอบรมแลฦเปภประจ าอยางสม าเสมอ

ภอกเหภอจากภ โรงงาภคฦรตองฟจารมาเลอกผออกแบบระบบทมประสบการมย และคฦามช าภารทแทจรง ทศงใภเรองของการกอสรางและการตดตศงอปกรมยระบบกาซชฦภาฟ ตลอดจภคฦามรใภการเดภระบบหลศงจากกอสรางแลฦเสรจ ซษงทางผออกแบบระบบจะตองถายทอดคฦามรใภการดแลและเดภระบบผลตกาซชฦภาฟใหแกเจาหภาทของโรงงาภจภมคฦามช าภาร กอภทจะสงมอบงาภทศงหมดได

4.2.3 ลศกวมะของระบบผลตกาซชฦภาฟทประสบผลส าเรจ 1) มเชอจลภทรยยอยใภถศงปฏกรมยปรมามมาก (และมสศดสฦภของกลมเชอทเกยฦของอยาง

เหมาะสม) 2) ออกแบบหรอจศดการใหมการสศมผศสกศภระหฦางเชอจลภทรยย และภ าเสยอยางทศฦถษง และสม าเสมอ

ตลอดทกจดของถศงปฏกรมย (ทกจดของปรมาตรใชงาภตองท างาภไดเตมท) 3) คฦบคมสภาฦะภายใภถศงปฏกรมยไดอยางเหมาะสม กศบการทเชอจลภทรยยจะยอยสลายภ าเสยให

เปภกาซมเทภ จากทกลาฦมาทศง 3 หศฦขอ ประกอบกศบขอมลใภบทท 4 เรองชภดของเทคโภโลย จดเดภและขอจ ากศด

ภาจะฟอใชเปภขอมล/แภฦทางใภการฟจารมาเลอกประเภทของเทคโภโลยหรอรปแบบ องคยประกอบของระบบ ทจะใชเฟอบ าบศดภ าเสยและผลตกาซชฦภาฟใหเหมาะสมกศบโรงงาภได การเลอกประเภทและรปแบบของระบบผลตกาซชฦภาฟทเขากศภไดกศบปรมาม/ลศกวมะสมบศตของภ าเสย ตลอดจภการดแลเอาใจใสใภการตดตามการด าเภภงาภระบบกาซชฦภาฟของโรงงาภ จะสงใหผลการด าเภภงาภระบบผลตกาซชฦภาฟ เปภไปอยางมประสทธภาฟ มเสถยรภาฟ และใหผลตอบแทภไดตามทคาดหฦศงไฦ ทศงภ ตองอาศศยคฦามรฦมมอกศภระหฦางผออกแบบ/ผกอสรางระบบ และเจาหภาทผดแลระบบของโรงงาภ ใภการรศบถายทอดคฦามรใภการตดตามดแลระบบอยางถกตอง โดยสงส าคศรทคฦรค าภษงคอ ระบบผลตกาซชฦภาฟภ ไมใชระบบอศตโภมศต(หมายถษงเมอสรางเสรจแลฦ จะเดภระบบไดดฦยการกดปมเปด/ปดเทาภศภ) หากแตเปภระบบทตองอาศศยเจาหภาททมคฦามร คฦามเขาใจใภการตดตาม ตรฦจสอบ คฦบคมดแล จากเจาหภาททผาภการอบรมอยางสม าเสมอดฦย

Page 98: การออกแบบระบบผลิต Biogas

4-34 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ดศงภศภ จษงสรปไดฦา หลศกส าคศรทตองค าภษงใภการภ าเทคโภโลยระบบผลตกาซชฦภาฟไปใชใภโรงงาภ อตสาหกรรม มดศงภ

1) รจศกลศกวมะสมบศตของภ าเสย/ของเสยของโรงงาภ 2) ฟจารมาเลอกเทคโภโลย/รปแบบ และองคยประกอบของระบบ ใหเหมาะสมกศบสภาฟภ าเสยของ

โรงงาภ โดยค าภษงถษงสภาฟการด าเภภงาภจรงตลอดจภขอจ ากศดตางๆ ของโรงงาภดฦย 3) เลอกผออกแบบระบบทมประสบการมยและมคฦามรจรงเรองของเทคโภโลยการผลตกาซชฦภาฟ

ทฟรอมถายทอดคฦามร/อบรมเจาหภาทของโรงงาภใหด าเภภงาภเองได และสามารถเปภทปรษกวาไดอยางตอเภอง กรมเกดปรหาขษภภายหลศง

4) ลงทภบคลากร รศบถายทอดคฦามรการดแลการเดภระบบ การบ ารงรศกวา และด าเภภการอยางตอเภองสม าเสมอ

5) ฟศพภาการท างาภ ถายทอดคฦามร และประสบการมย ภายใภโรงงาภอยางตอเภอง 6) ระลษกเสมอฦา ระบบผลตกาซชฦภาฟ ไมใชระบบอศตโภมศต 7) ค าภษงถษงกฎคฦามปลอดภศย การท างาภใภฟภทเสยงอยเสมอ

Page 99: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 5-1

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

บทท

การเรมตนระบบและเดนระบบบาบดน าเสยแบบไมใชอากาศ

การทจะท าใหระบบบ าบศดน าเสยแบบไมใชอากาศมประสทธภาพในการท างานสงสด ไมเกดปญหาขษ น

ในขณะเดนระบบนศ น การดแลระบบบ าบศดน าเสยในชฦงเรมตนเดนระบบ (Start up) และในขณะเดนระบบบ าบศด

(Operation) จษงมคฦามส าคศญเปนอยางยง ดศงนศ นการตรฦจสอบและตดตามสภาฦะแฦดลอมและปจจศยทมผลตอ

การเดนระบบน าเสยจษงเปนสงส าคศญ โดยปจจศยส าคศญทมผลตอการเดนระบบน าเสยมดศงน

5.1 ชฦงเรมตนเดนระบบ (Start up)

5.1.1 คณภาพและปรมาณของเช อจลนทรยตศ งตน

ในการเรมตนเดนระบบบ าบศดน าเสยแบบไมใชอากาศนศ น คณภาพและปรมาณของเช อจลนทรย

ทน ามาใชในระบบบ าบศดมคฦามส าคศญเปนอยางยง เช อจลนทรยทน ามาใชคฦรมาจากระบบบ าบศดน าเสยแบบ

ไมใชอากาศทมลศกวณะและองคประกอบใกลเคยงกศนกศบน าเสยทตองการบ าบศด ซษงท าใหเช อจลนทรยสามารถ

ปรศบสภาพเขากศบน าเสยชนดใหมทปอนเขาสระบบบ าบศดไดอยางรฦดเรฦ และสามารถทนตอสารทเปนพวหรอสาร

ทยศบยศ งการเจรญเตบโตทมอยในน าเสยได หากไมสามารถหาไดกสามารถใชมลสศตฦตางๆ เชน มลโค มลสกร เปน

ตน ซษงอาจจะตองใชระยะเฦลาในการเรมตนเดนระบบนานกฦาฦธการน าเช อจลนทรยทไดจากระบบบ าบศดน าเสย

ทมลศกวณะและองคประกอบใกลเคยงกศนกศบน าเสยทเราตองการบ าบศดมาใช นอกจากนศ นแลฦปรมาณเช อจลนทรย

ทใสลงในบอบ าบศดในชฦงเรมตนเดนระบบบ าบศดกมคฦามส าคศญเชนเดยฦกศน ซษงอาจตองเตมเช อจลนทรยเขาไปใน

ระบบบ าบศดอยางตอเนอง หรอคฦรเตมเช อจลนทรยเมอเรมตนเดนระบบใหมปรมาณมากๆ หรอท าการฦน

เช อจลนทรยกลศบเขาสบอบ าบศดใหเพยงพอเพอยอยสลายสารอนทรยในน าเสยทปอนเขาสระบบบ าบศด ซษงจะ

สามารถชฦยลดระยะเฦลาทใชในการเรมตนเดนระบบใหลดลงได

5

Page 100: การออกแบบระบบผลิต Biogas

5-2 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

5.1.2 ลศกวณะและองคประกอบของน าเสย

ลศกวณะและองคประกอบของน าเสยทปอนเขาสระบบบ าบศดมคฦามส าคศญตอการท างานของเช อ

จลนทรยในการยอยสลายสารอนทรยในน าเสยและการผลตกาซชฦภาพเปนอยางมาก โดยมผลตอการเพม

กจกรรมหรอยศบยศ งกจกรรมของจลนทรยทอยในระบบ หากน าเสยนศ นมองคประกอบเปนสารอนทรยทจลนทรย

สามารถยอยสลายไดด กจะท าใหมอศตราการผลตกาซชฦภาพสง ท าใหไดปรมาณกาซชฦภาพของระบบบ าบศด

เกดขษ นมากดฦย แตถาน าเสยทปอนเขาสระบบนศ นมองคประกอบเปนพฦกทยอยสลายไดยากหรอมสารพวและ

โลหะหนศกทเปนอศนตรายตอการเจรญเตบโตของแบคทเรยกจะท าใหมอศตราการผลตกาซชฦภาพต า ท าใหได

ปรมาณกาซชฦภาพเกดขษ นนอยเชนเดยฦกศน

5.1.3 ธาตอาหาร (Nutrients)

โดยทศฦไปจลนทรยนอกจากจะตองการสารอาหารหลศกในการเจรญเตบโตแลฦ ยศงตองการธาต

อาหารอนเพอชฦยในการสรางเซลลใหมดฦย ธาตอาหารทมคฦามจ าเปนตอการเจรญเตบโตของจลนทรย ไดแก

ไนโตรเจน (N) และฟอสฟอรศส (P) นอกจากน ยศงมธาตอาหารอนๆ (Trace element) ทมคฦามจ าเปนตอการ

เจรญเตบโตของจลนทรยกลมผลตมเทนดฦย แตมคฦามตองการในปรมาณทต ามาก เชน นเกล (Ni) โคบอลท

(Co) เหลก (Fe) สศงกะส (Zn) ทองแดง (Cu) แมกนเซยม (Mg) แคลเซยม (Ca) โบรอน (B) เซลเนยม (Se)

ซศลเฟอร (S) โปแตสเซยม (K) และโมลบดเนต (Mo) เปนตน

ดศงนศ นในชฦงเรมตนเดนระบบบ าบศด หากเช อจลนทรยมการเจรญเตบโตชา อาจเปนผลเนองมาจาก

ขาดธาตอาหารธาตใดธาตหนษง หากขาดธาตอาหารเปนเฦลานานกจะมผลตอการเพมปรมาณเช อจลนทรยใน

ระบบบ าบศดได

5.1.4 ระยะเฦลากศกเกบน าเสย (Hydraulic Retention Time: HRT) และระยะเฦลาทเช อจลนทรยอยใน

ถศงปฏกรณ (Solid Retention time: SRT)

ระยะเฦลากศกเกบน าเสย คอ ระยะเฦลาทน าเสยอยในระบบบ าบศดสามารถค านฦณไดจากการน าคา

ปรมาตรของบอบ าบศดหารดฦยอศตราการไหลของน าเสยทปอนเขาสบอบ าบศด (Feeding Rate)

HRT (ฦศน) = ปรมาตรของบอบ าบศด (m3)

อศตราการไหลของน าเสยทปอนเขาสบอบ าบศด (m3/ฦศน)

Page 101: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 5-3

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

การเพมระยะเฦลากศกเกบน าเสยเปนการเพมประสทธภาพของระบบบ าบศดไดอกฦธหนษง ซษงจะ

ท าใหจลนทรยทอยในระบบบ าบศด มระยะเฦลาทสามารถสศมผศสกศบสารอนทรยในน าเสยไดนานขษ น ท าใหสามารถ

ใชสารอนทรยในน าเสยนศ นมาผลตเปนกาซชฦภาพไดมากขษ น ในการเพมระยะเฦลากศกเกบน าเสยนศ น ท าไดโดย

การออกแบบใหบอบ าบศดมขนาดใหญขษ น แตกเกดปญหาท าใหคาใชจายในการกอสรางระบบสงขษ นดฦย หรออกฦธ

หนษงโดยการปรศบลดอศตราการไหลของน าเสยทปอนเขาสบอบ าบศด ซษงกจะท าใหระยะเฦลากศกเกบน าเสยสงขษ นได

แตจะมผลตอปรมาณกาซชฦภาพทเกดขษ นในระบบ ในการลดระยะเฦลากศกเกบน าเสยใหสศ นลงจนเกนไปกอาจท า

ใหเช อจลนทรยหลดออกจากระบบไดมากขษ น อาจสงผลกระทบตอระบบบ าบศดท าใหระบบลมเหลฦได เนองจากม

จ านฦนเช อจลนทรยหลงเหลออยในระบบบ าบศดนอยเกนไป

ในชฦงเรมตนการเดนระบบบ าบศดคฦรใชอศตราการปอนสารอนทรยเขาสระบบต า และคฦรมระยะเฦลา

กศกเกบน าเสยสง เพอท าใหเช อจลนทรยมเฦลาสศมผศสกศบสารอนทรยในน าเสยไดนานขษ นและสามารถกศกเกบ

เช อจลนทรยใหอยในระบบบ าบศดไดนานขษ นดฦย จากนศ นจษงคอยๆ เพมปรมาณสารอนทรยทปอนเขาสระบบบ าบศด

ใหมากขษ นและคอยๆ ลดระยะเฦลากศกเกบน าเสยลง

ระยะเฦลาทเช อจลนทรยอยในถศงปฏกรณ (Solid Retention Time: SRT) เปนตศฦแปรทส าคศญอกตศฦ

แปรหนษง ในการเดนระบบบ าบศดคฦรมคา SRT ไมนอยกฦา 10 ฦศน เพอใหจลนทรยกลมผลตมเทนทเกดขษ นใหมใน

ระบบซษงมอศตราในการเจรญเตบโตชา สามารถเจรญเตบโตไดทศนกศบจลนทรยเดมทหลดออกจากระบบ การมคา

SRT ทนานขษ นจะท าใหระบบมประสทธภาพในการบ าบศดน าเสยมากขษ น โดยลดผลกระทบจากสภาฦะแฦดลอมท

ไมเหมาะสมทเกดขษ นในระบบ และลดผลกระทบจากสารพวทอยในน าเสยได

ฦธการในการรศกวาและเพมปรมาณเช อจลนทรยใหแกระบบท าไดโดย

ก. ท าการแยกเช อจลนทรยออกจากน าเสยทออกจากระบบบ าบศด แลฦน าเช อจลนทรยกลศบเขาสถศง

ปฏกรณอกครศ ง

ข. การเพมแผนตศฦกลางไฦในระบบบ าบศด เพอใหเช อจลนทรยเกาะตดอยบนตศฦกลางไมหลดออกจาก

ระบบ

5.1.5 การปอนสารอนทรยเขาสระบบ

การปอนสารอนทรยเขาสระบบบ าบศดน าเสยแบบไมใชอากาศ มคฦามส าคศญมากโดยเฉพาะในชฦงการ

เรมตนระบบ ปรมาณสารอนทรยทปอนเขาสระบบในชฦงการเรมตนระบบคฦรมการปอนสารอาหารใหเหมาะสม

กศบจ านฦนเช อจลนทรยทมอยภายในระบบบ าบศด ทศ งน กเพอใหเกดคฦามสมดลระหฦางจลนทรยทศ ง 2 กลม ไดแก

จลนทรยกลมผลตกรดกศบจลนทรยกลมผลตมเทน เนองจากในการยอยสลายสารอนทรยไปเปนกาซชฦภาพนศ น

Page 102: การออกแบบระบบผลิต Biogas

5-4 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ตองอาศศยการท างานรฦมกศนของจลนทรยทศ ง 2 กลม ซษงจะตองมสศดสฦนทพอดกศน ถามปรมาณจลนทรยกลมผลต

กรดสงกฦา มศกท าใหเกดการสะสมของกรดอนทรยระเหยงายและกาซชฦภาพทไดมศกมองคประกอบเปนกาซ

คารบอนไดออกไซด (CO2) ในปรมาณทสง

ดศงนศ น การเตมสารอนทรยในชฦงเรมตนระบบจษงมคฦามส าคศญตอสมดลของจลนทรยทศ งสองกลม การ

เตมสารอนทรยในชฦงเรมตนระบบในระยะแรกๆ คฦรมการเตมสารอนทรยเขาสระบบอยางชาๆ เพอเปนการปรศบ

สมดลใหกศบระบบ ใหสามารถรศกวาสมดลของจลนทรยทศ งสองกลมในระบบไฦได และท าใหระบบบ าบศดสามารถ

รศบภาระการเตมสารอนทรยในระดศบทสงในระยะเฦลาตอมาไดดย งขษ น แตถามการเพมสารอนทรยอยางรฦดเรฦ

เกนไปกจะท าใหปรมาณของจลนทรยกลมผลตกรดทสามารถเจรญเตบโตไดดกฦามจ านฦนมากกฦาจลนทรยกลม

ผลตมเทนมาก จษงท าใหเกดกรดอนทรย ระเหยงายขษ นในระบบจ านฦนมาก จลนทรยกลมผลตมเทนซษง

เจรญเตบโตไดชากฦาไมสามารถใชกรดอนทรยระเหยงายทเกดขษ นไดทศน ท าใหเกดการสะสมของกรดอนทรย

ระเหยงายขษ นในระบบ เปนผลใหคาคฦามเปนกรด-ดาง ในระบบลดต าลง จนไมเหมาะสมตอการท างานของ

จลนทรยกลมผลตมเทน ในทสดกจะท าใหระบบลมเหลฦได

5.2 ชฦงเดนระบบ (Operation)

ในการตรฦจสอบการท างานของระบบบ าบศดน าเสยแบบไมใชอากาศในขณะเดนระบบนศ น มปจจศยส าคศญ

ทจ าเปนในการตรฦจสอบและดแลระบบใหสามารถท างานไดอยางมประสทธภาพดศงน คอ

5.2.1 คาคฦามเปนกรด-ดาง (pH)

คาคฦามเปนกรด-ดาง เปนปจจศยหนษงทมคฦามส าคศญตอระบบบ าบศดน าเสยแบบไมใชอากาศ ซษงจะม

ผลตอการท างานของจลนทรยทอยในระบบบ าบศดจลนทรยแตละชนดจษงมชฦงคาคฦามเปนกรด-ดาง ทเหมาะสม

ตอการเจรญเตบโตทแตกตางกศน ระบบบ าบศดน าเสยแบบไมใชอากาศอาศศยการท างานของจลนทรยทศ ง 2 กลม

รฦมกศนคอ จลนทรยกลมผลตกรดและจลนทรยกลมผลตมเทน ดศงนศ นคาคฦามเปนกรด-ดางทเหมาะสมภายใน

ระบบบ าบศดจษงเปนชฦงของคาคฦามเปนกรด-ดางทเหมาะสมของจลนทรยทศ งสองกลม คอ มคาคฦามเปนกรด-ดาง

อยในชฦงระหฦาง 6.6-7.4 หากคาคฦามเปนกรด-ดางสงหรอต ากฦาน ประสทธภาพของระบบบ าบศดจะลดลง

เนองจากในสภาฦะทเปนกรดหรอดางจะเปนอศนตรายตอจลนทรย

Page 103: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 5-5

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

5.2.2 คาคฦามเปนดาง (Alkalinity: Alk)

คาคฦามเปนดางมหนฦยเปน มลลกรศมของแคลเซยมคารบอเนต (CaCO3)/ลตร คาคฦามเปนดางเปน

ตศฦบงบอกถษงเสถยรภาพของระบบ ถาระบบบ าบศดมคาคฦามเปนดางสงแสดงฦาระบบบ าบศดมคฦามสามารถใน

การเปนบศฟเฟอรสง สามารถรศกวาคาคฦามเปนกรด-ดางของระบบบ าบศดใหคงตศฦอยไดนาน เมอมการเพมขษ นของ

ปรมาณกรดอนทรยระเหยงายในระบบ กไมท าใหคาคฦามเปนกรด-ดางเปลยนแปลงไดงาย คาคฦามเปนดางท

เหมาะสมกศบระบบบ าบศดน าเสยแบบไมใชอากาศคฦรมคาอยในชฦงประมาณ 1,000-3,000 มลลกรศมของ

CaCO3/ลตร คาคฦามเปนดางเปนปจจศยทส าคศญในการดแลระบบบ าบศดน าเสยแบบไมใชอากาศ โดยจะท าการ

ฦเคราะหคฦบคไปกศบปรมาณกรดอนทรยระเหยงาย แลฦจษงค านฦณหาอศตราสฦนของคฦามเขมขนของกรดอนทรย

ระเหยงาย (มลลกรศมของกรดอะซตก/ลตร) ตอคาคฦามเปนดาง (มลลกรศมของ CaCO3/ลตร) โดยหาก

ก. อศตราสฦนน มคานอยกฦา 0.4 แสดงฦา ระบบมคฦามสามารถในการเปนบศฟเฟอรสง

ข. อศตราสฦนน สงกฦา 0.8 แสดงฦา ถามการเพมขษ นของกรดอนทรยระเหยงายเพยงเลกนอย

คาคฦามเปนกรด-ดาง ของน าเสยในระบบจะลดลงอยางรฦดเรฦ

ฦธการคฦบคมระบบทดทสดคฦรใหมอศตราสฦนระหฦางปรมาณกรดอนทรยระเหยงายตอคาคฦามเปน

ดางไมเกน 0.3-0.4

5.2.3 กรดอนทรยระเหยงาย (Volatile Fatty Acids: VFA)

กรดอนทรยระเหยงาย เชน พฦกกรดอะซตก กรดบฦทรก กรดโพรพโอนก กรดฟอรมก หากพบฦา

มการสะสมของกรดอนทรยระเหยงายในระบบอยปรมาณมาก มศกเปนสศญญาณเตอนถษงคฦามลมเหลฦของระบบ

บ าบศด เนองจากกรดเหลาน เปนผลตภศณฑสารตศฦกลางทเกดขษ นในกระบฦนการยอยสลายสารอนทรยในสภาฦะไม

ใชอากาศ ระบบทมกรดอนทรยระเหยงายสะสมในปรมาณมาก ในชฦงแรกกรดอนทรยระเหยงายจะมผลท าใหคา

คฦามเปนดางของระบบลดลง ตอมาหากยศงไมมการใชหรอก าจศดกรดอนทรยระเหยงายใหมปรมาณลดนอยลง

คาคฦามเปนกรด-ดาง ของระบบกจะลดต าลง และถาคาคฦามเปนกรด-ดาง ลดลงต ากฦา 6.6 จะเปนอศนตรายตอ

จลนทรยกลมผลตมเทน

ถาระบบลมเหลฦ เนองจากมคฦามเขมขนของกรดอนทรยระเหยงายสะสมอยภายในระบบบ าบศดสง

ฦธการแกไขทดทสดเพอใหระบบบ าบศดกลศบมาท างานไดอยางมประสทธภาพเหมอนเดมอกครศ งคอ คฦรหยดปอน

น าเสยเขาสระบบบ าบศดกอน รอจนกระทศงคฦามเขมขนของกรดอนทรยระเหยงายในระบบบ าบศดลดลงมาอยใน

ระดศบปกตกอน แลฦจษงคอยเรมตนปอนน าเสยเขาสระบบบ าบศดใหมอกครศ ง หรออาจคอยๆ เพมอศตราการปอนน า

เสยเขาสระบบ โดยในชฦงแรกคฦรปอนน าเสยทมคาซโอดต าๆ ในปรมาณนอยๆ เขาสระบบกอน เมอระบบเรมฟน

Page 104: การออกแบบระบบผลิต Biogas

5-6 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ตศฦแลฦจษงคอยๆ เพมอศตราการปอนน าเสยในปรมาณทมากขษ นได หากตองการคฦบคมคาคฦามเปนกรด-ดาง ให

เหมาะสมกศบระบบ อาจใชฦธการเตมสารเคม เชน โซเดยมไบคารบอเนต (NaHCO3) โซเดยมไฮดรอกไซด

(NaOH) หรอโซเดยมคารบอเนต (Na2CO3) เปนตน ไมคฦรใชปนขาฦ Ca(OH)2 เนองจากอาจจะท าใหเกดการ

อดตศน

5.2.4 อศตราการผลตกาซมเทนและองคประกอบกาซชฦภาพ

อศตราการผลตกาซมเทนท าใหทราบถษงคฦามสามารถของเช อจลนทรยและประสทธภาพของระบบ

บ าบศด การเปลยนแปลงของอศตราการผลตกาซมเทนมคฦามส าคศญมาก เนองจากเปนตศฦแปรทสามารถบอกไดฦา

เกดคฦามผดปกตกศบจลนทรยกลมผลตมเทน หากพบฦา อศตราการผลตกาซมเทนลดลง จลนทรยกลมผลตมเทน

อาจถกยศบยศ งการท างาน และในองคประกอบของกาซชฦภาพคฦรมกาซมเทนในชฦง 60-65% ซษงจากทฤวฎแลฦใน

การผลตกาซมเทนทอณหภม 35 องศาเซลเซยสนศ น จะไดกาซมเทน 0.35 ลกบาศกเมตร/ กโลกรศมซโอดทถกก าจศด

5.2.5 ประสทธภาพการก าจศดคาซโอด (COD)

ประสทธภาพการก าจศดคาซโอด ท าใหทราบถษงคฦามสามารถของเช อจลนทรยในการยอยสลาย

สารอนทรยในน าเสย โดยปกตแลฦกระบฦนการยอยสลายแบบไมใชอากาศจะสามารถลดคาซโอดได หากพบฦา

ในระบบบ าบศดมประสทธภาพการก าจศดคาซโอดลดต าลงเรอยๆ และนอยกฦารอยละ 70 แสดงฦา ระบบเรมม

ปญหาเกดขษ น ซษงอาจเกดจากสภาฦะแฦดลอมในระบบบ าบศดไมเหมาะสมตอการเจรญเตบโตของเช อจลนทรย ท า

ใหการยอยสลายสารอนทรยเกดขษ นต า ทศ งน ในระบบบ าบศดทดคฦรมประสทธภาพการก าจศดคาซโอดมากกฦา

รอยละ 85

5.2.6 การตรฦจสอบและฦเคราะหผลระบบบ าบศดน าเสย

การตรฦจสอบประสทธภาพของระบบบ าบศดน าเสย โดยทศฦไปแลฦจะตองท าการฦเคราะหปจจศยทมผล

ตอระบบเปนประจ าทกฦศน ต าแหนงทคฦรเกบตศฦอยางน าเสยเพอน ามาท าการตรฦจฦเคราะหและต าแหนงท

จะตองท าการฦศดปรมาณกาซชฦภาพและฦเคราะหองคประกอบของกาซชฦภาพ รฦมถษงปจจศยตางๆ ทคฦรท าการ

ตรฦจสอบและฦเคราะหผล แสดงไฦในตศฦอยางตารางการฦเคราะหผลน าเสย ชดท 1 และชดท 2 ดศงตารางท 5.1

และ 5.2 สฦนฦธการฦเคราะหสามารถดไดจากคมอฦเคราะหน าเสยได

Page 105: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 5-7

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

โดยปจจศยทส าคศญทตองท าการตรฦจฦเคราะหไดแก

1) คาคฦามเปนกรด-ดาง (pH)

2) คาคฦามเปนดาง (Alkalinity)

3) ปรมาณกรดอนทรยระเหยงาย (Volatile fatty acids)

4) ประสทธภาพการก าจศดคาซโอด (COD)

5) ปรมาณกาซชฦภาพ

6) องคประกอบกาซชฦภาพ

7) ปรมาณตะกอนจลนทรยในถศงปฏกรณ

คฦรมการตรฦจสอบปรมาณตะกอนจลนทรยในถศงปฏกรณ ซษงจะท าใหทราบฦา ในถศงปฏกรณผลตกาซ

ชฦภาพนศ นมปรมาณตะกอนจลนทรยอยในปรมาณมากนอยแคไหน เนองจากปรมาณตะกอนจลนทรยในถศง

ปฏกรณมผลตอประสทธภาพในการบ าบศดน าเสยและการผลตกาซชฦภาพ ถศงปฏกรณคฦรมการตดตศ งจดเกบ

ตศฦอยางตะกอนจลนทรยไฦทระดศบคฦามสงตางๆ ของถศงปฏกรณ เพอคฦามสะดฦกในการเกบตศฦอยางตะกอน

จลนทรย การตรฦจสอบปรมาณตะกอนจลนทรยในถศงปฏกรณ ท าไดโดยการเกบตศฦอยางของตะกอนจลนทรยท

ระดศบคฦามสงตางๆ ของถศงปฏกรณ แลฦน ามาท าการฦเคราะหหาคา Total Solids (TS), Total Volatile Solids

(TVS) หรอท าการฦเคราะหหาคา Suspended Solids (SS), Volatile Suspended Solids (VSS)

การฦเคราะหปจจศยตางๆ ทมผลตอการบ าบศดน าเสยและการผลตกาซชฦภาพดศงกลาฦขางตน ดศงนศ นจษง

ตองมอปกรณและเครองมอฦเคราะหทจ าเปนไฦในหองปฏบศตการ เชน

1) เครองฦศดคาคฦามเปนกรด-ดาง (pH มเตอร)

2) เครองมอและอปกรณฦเคราะหคาคฦามเปนดาง (Alkalinity) และปรมาณกรดอนทรยระเหยงาย

(Volatile fatty acids)

3) เครองมอฦเคราะหคาซโอด (COD)

4) เครองมอฦศดองคประกอบกาซชฦภาพ

5) เครองมอและอปกรณฦเคราะหปรมาณตะกอน เปนตน

สภาฦะแฦดลอมทเหมาะสมส าหรศบระบบบ าบศดน าเสยแบบไมใชอากาศ ดศงแสดงในตารางท 5.1

Page 106: การออกแบบระบบผลิต Biogas

5-8 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ตารางท 5.1 แสดงสภาฦะแฦดลอมทเหมาะสมส าหรศบระบบบ าบศดน าเสยแบบไมใชอากาศ

สภาฦะแฦดลอม ชฦงคาทเหมาะสม ชฦงคาทยอมรศบได

อณหภม (°C) 30-35 25-40

pH 6.8-7.2 6.6-7.4

คาคฦามเปนดาง

(มก.ของ CaCO3/ล.) 2000-3000 1000-4000

ปรมาณกรดอนทรยระเหยงาย

(มก.ของกรดอะซตก/ล.) 50-500 2000

ประสทธภาพการก าจศดคาซโอด (COD) >85% 75-85%

คาอศตราสฦนระหฦางปรมาณกรดอนทรยระเหยงาย

ตอคาคฦามเปนดาง (VFA/Alk ratio) < 0.3 0.03-0.3

%CH4 60-65 55-60

H2S ทละลายน าเสย (ppm) < 30 < 200

อศตราสฦนระหฦางคารบอนตอไนโตรเจน

(C : N ratio)

40-50 < 100

Page 107: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 5-9

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ตารางท 5.2 ตารางการวเคราะหผลน าเสย ชดท 1

ประจาเดอน.................................... พ.ศ. .................

วนท

อณหภม (°C) pH ความเปนกรดอนทรยระเหยงาย

(มก.ของกรดอะซตก/ล.)

ความเปนดาง

(มก.ของCaCO3/ล.)

คา VFA/Alk

บอสบ บอพก

น าเสย

ภายใน

บอบาบด

ออกจาก

บอบาบด

บอสบ บอพก

น าเสย

ภายใน

บอบาบด

ออกจาก

บอบาบด

บอพก

น าเสย

ภายใน

บอบาบด

ออกจาก

บอบาบด

บอพก

น าเสย

ภายใน

บอบาบด

ออกจาก

บอบาบด

ภายใน

บอบาบด

ออกจาก

บอบาบด

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Page 108: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 5-10

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ตารางท 5.2 ตารางการวเคราะหผลน าเสย ชดท 1 (ตอ)

วนท

อณหภม (°C) pH ความเปนกรดอนทรยระเหยงาย

(มก.ของกรดอะซตก/ล.)

ความเปนดาง

(มก.ของCaCO3/ล.)

คา VFA/Alk

บอสบ บอพก

น าเสย

ภายใน

บอบาบด

ออกจาก

บอบาบด

บอสบ บอพก

น าเสย

ภายใน

บอบาบด

ออกจาก

บอบาบด

บอพก

น าเสย

ภายใน

บอบาบด

ออกจาก

บอบาบด

บอพก

น าเสย

ภายใน

บอบาบด

ออกจาก

บอบาบด

ภายใน

บอบาบด

ออกจาก

บอบาบด

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

Page 109: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 5-11

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ตารางท 5.2 ตารางการวเคราะหผลน าเสย ชดท 1 (ตอ)

วนท

อณหภม (°C) pH ความเปนกรดอนทรยระเหยงาย

(มก.ของกรดอะซตก/ล.)

ความเปนดาง

(มก.ของCaCO3/ล.)

คา VFA/Alk

บอสบ บอพก

น าเสย

ภายใน

บอบาบด

ออกจาก

บอบาบด

บอสบ บอพก

น าเสย

ภายใน

บอบาบด

ออกจาก

บอบาบด

บอพก

น าเสย

ภายใน

บอบาบด

ออกจาก

บอบาบด

บอพก

น าเสย

ภายใน

บอบาบด

ออกจาก

บอบาบด

ภายใน

บอบาบด

ออกจาก

บอบาบด

26

27

28

29

30

31

Page 110: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 5-12

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ตารางท 5.3 ตารางการวเคราะหผลน าเสย ชดท 2

ประจาเดอน.................................... พ.ศ. .................

วนท

COD (มก./ล.) ปรมาณ

กาซชวภาพ

จากบอบาบด

(ม3/วน)

องคประกอบกาซชวภาพ

จากบอบาบด

(%)

ปรมาณ

กาซชวภาพ

ทเขาสวน

กาจด H2S

(ม3/วน)

ปรมาณ

กาซชวภาพ

ทออกจากสวน

กาจด H2S

(ม3/วน)

องคประกอบกาซชวภาพ

ทออกจากสวนกาจด H2S

(%) บอสบ

บอพก

น าเสย

ภายในบอ

บาบด

ออกจาก

บอบาบด CH4 CO2 H2S CH4 CO2 H2S

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Page 111: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 5-13

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ตารางท 5.3 ตารางการวเคราะหผลน าเสย ชดท 2 (ตอ)

วนท

COD (มก./ล.) ปรมาณ

กาซชวภาพ

(ม3/วน)

จากบอบาบด

องคประกอบกาซชวภาพ

จากบอบาบด

(%)

ปรมาณ

กาซชวภาพ

ทเขาสวน

กาจด H2S

(ม3/วน)

ปรมาณ

กาซชวภาพ

ทออกจากสวน

กาจด H2S

(ม3/วน)

องคประกอบกาซชวภาพ

ทออกจากสวนกาจด H2S

(%) บอสบ

บอพก

น าเสย

ภายในบอ

บาบด

ออกจาก

บอบาบด CH4 CO2 H2S CH4 CO2 H2S

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

Page 112: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 5-14

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ตารางท 5.3 ตารางการวเคราะหผลน าเสย ชดท 2 (ตอ)

วนท

COD (มก./ล.) ปรมาณ

กาซชวภาพ

(ม3/วน)

จากบอบาบด

องคประกอบกาซชวภาพ

จากบอบาบด

(%)

ปรมาณ

กาซชวภาพ

ทเขาสวน

กาจด H2S

(ม3/วน)

ปรมาณ

กาซชวภาพ

ทออกจากสวน

กาจด H2S

(ม3/วน)

องคประกอบกาซชวภาพ

ทออกจากสวนกาจด H2S

(%) บอสบ

บอพก

น าเสย

ภายในบอ

บาบด

ออกจาก

บอบาบด CH4 CO2 H2S CH4 CO2 H2S

26

27

28

29

30

31

Page 113: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 6-1

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

บทท

การเกบกาซ การล าเลยง และอปกรณความปลอดภย

ในบนจะกลาวถงรปแบบการเกบกาซชวภาพ ระบบอ และเครองจกรใชในการล าเลยงกาซชวภาพ

จากระบบผลตกาซชวภาพไปยงระบบใชประโยชน รวมงกลาวถงอปกรณดานความปลอดภยควรมในระบบกาซชวภาพ

6.1 การเกบกาซชวภาพ กาซชวภาพเกดขนจากการยอยสลายน าเสย จะถกเกบไวถงปฏกรณผลตกาซชวภาพเอง หรอมการ

สรางบอ/ถงเกบเพมเตมขนมา าให งปรมาณกาซและคณภาพมความสม าเสมอ เพยงพอตอการใชประโยชน

โดยวไปการเกบกาซชวภาพในถงเกบกาซไมควรมขนาดใหญเกนไป เนองจากตองใชพน เงนลงนสง และม

ความเสยงในการเกดอบตเหต แตถาปรมาตรการเกบกาซเลกเกนไป ในกรณมการผลตกาซชวภาพมากเกนการ

ใชงาน จ าเปนตองระบายกาซออกผานระบบเผาไหมกาซง (Flare System)

ในการเกบกาซชวภาพงถงปฏกรณผลตกาซชวภาพและบอ/ถงเกบกาซชวภาพ ตองมการตดตง

อปกรณความปลอดภย โดยจ าแนกการเกบกาซตามระดบของความดนและปรมาตร ดงแสดงในตาราง 6.1

ตาราง 6.1 แสดงการจ าแนกการเกบกาซ

ความดน ระดบความดน

ปรมาตรการเกบกาซ (โดยวไป)

(ลบ.ม.)

ต า 0.05 – 5 มลลบาร เกจ 10 -5000

10-50 มลลบาร เกจ 2 -100

ปานกลาง 5 -20 บาร เกจ 1 -100

สง 200-300 บาร เกจ 0.1 – 0.5

มา : Biogas from waste and Renewable Resources และ เอกสารของบรษ Settler

6

Page 114: การออกแบบระบบผลิต Biogas

6-2 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

6.1.1 การเกบกาซความดนต า

การเกบกาซความดนต า (0.05 – 50 มลลบารเกจ) มงเกบกาซชวภาพเกดขนเหนอผวน า

ภายในถงปฏกรณผลตกาซชวภาพ และการเกบในบอ/ถงเกบกาซชวภาพ โดยมวสดมาคลมดานบนของถง

ปฏกรณผลตกาซชวภาพหรอบอ/ถงเกบกาซชวภาพ โดยจ าแนกรปแบบการคลม ไดแก

6.1.1.1 การคลมดวยโครงสรางคงตว (Fixed Covered)

เปนการใชวสดจ าพวกโลหะหรอคอนกรตเสรมเหลก ในการ าโครงสรางของฝาคลมถง/บอ

มฝาคลมถกยดแนนตดกบบอ/ถงดานบน ถกเรยกวา บอ/ถงแบบโดมคง (Fixed Dome) เชน การ

เกบกาซในถงผลตกาซชวภาพแบบถงกวนสมบรณ ดงรป 6.1 และการใชฝาคลมยดไวและปองกน

การรวของกาซดวยน า (Water Seal) ดงรป 6.2 และ 6.3

รป 6.1 แสดงการเกบกาซในถงปฏกรณแบบโดมคง

รป 6.2 แสดงการเกบกาซในถงปฏกรณใชฝาคลมสแตนเลส และใชน าหลอปองกนกาซรว

Page 115: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 6-3

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ค าเตอน: การเกบกาซภายใตโครงสรางคงตว

ตองตดตงอปกรณระบายความดนแบบ Pressure

& Vacuum Relief หวถง

รป 6.3 แสดงการเกบกาซในถงปฏกรณ UASB เพดาน คสล. และใชน าหลอปองกนกาซรว

ถงหรอบอมฝาคลมดานบน สามารถเคลอนขนลงไดตามปรมาณกาซถกเกบ เรยกวา

แบบโดมลอยตว (Floating Dome) ดงรป 6.4

รป 6.4 แสดงการเกบกาซในถงแบบโดมลอยตว และใชน าหลอปองกนกาซรว

ปรมาตรการเกบกาซในถงปฏกรณผลตกาซชวภาพนนขนอยกบระดบชองวางระหวางฝาคลม

และระดบน าในถง ดงนนปรมาตรการเกบกาซชวภาพแบบโครงสรางคงตว จงมปรมาตรการเกบนอย

ความดนในการเกบกาซภายใต

โครงสรางคงตวน ขนอยกบน าหนกของฝาคลม

หรอความแขงแรงของฝาถกยดไว โดยวไป

ความดนในการเกบกาซไมเกน 50 มลลบาร

การควบคมความดนหวถงนน าโดยตดตง Level switch (กรณเปนแบบโดมลอยตว) หรอ

Pressure switch (กรณแบบโดมคง) เพอสงใหมการสงกาซไปยงระบบเผากาซง เมอปรมาณกาซ

ในถง/บอเกบกาซ มากเกนความจก าหนดไว

Page 116: การออกแบบระบบผลิต Biogas

6-4 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

6.1.1.2 การคลมบอแบบบลลน (Balloon Covered) ดวยแผนพลาสตก

การเกบกาซแบบบลลน จะขดบอใหมพนหนาตดขนาดใหญ แลวใชวสด มความยดหยนสง

เชน แผนพลาสตกชนด High Density Polyethylene (HDPE) หรอแผน Polyvinylchloride (PVC) ม

การเตมสารปองกนรงส Ultra Violet (UV) เปนตน มาปดคลมดานบนบอ/ถงผลตหรอเกบกาซชวภาพ

แผนพลาสตกปดคลม จะตองออกแบบใหรองรบความดนกาซและแรงลมภายนอก การตดตงควร

เสรมความแขงแรงของแผนพลาสตก (Reinforce) ใหสามารถลดการกระเพอมจากแรงลมเพอปองกน

การลาตว (Fatigue) ความดนในการเกบกาซ 0.05 - 5 มลลบารเกจ ปรมาตรการเกบกาซวไป 10 -

5000 ลบ.ม. การเกบกาซปรมาณมากเกนไป อาจมความเสยงสงจากอคคภยรายแรงจากการรวไหล

ของกาซชวภาพเนองจากการฉกขาดของแผนพลาสตก

บอเกบกาซแบบบลลน สามารถจ าแนกไดเปน

ก) บอเกบกาซมการยดขอบแผนพลาสตกในรางน า

บอแบบมพนหนาตดเปนรปรงเรขาคณต มการสรางรางน ารอบขอบบอ เพอส าหรบยด

ขอบแผน PVC (สวนใหญการคลมบอแบบนนยมใชแผน PVC) ดงรป 6.5

รป 6.5 แสดงการเกบกาซในบอมการยดขอบแผนพลาสตกในรางน า

ขอบแผน PVC จะถกมวนเปนชองใหมขนาดพอใหอ PVC สอดผานได การตดตงแผนคลม

โดยการยดอ PVC กบพกตดกบรางน า การตดตงแบบนสามารถจะเปดแผนคลมบอไดงาย โดย

แผนพลาสตกเสยหายนอย กรณพนบออยลกเกนกวาความยาวของแผน PVC จะมการขงเชอก

รองรบแผน PVC เพอปองกนการฉกขาดของแผน PVC เนองจากการรบน าหนกตวเองเมอไมมกาซ

Page 117: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 6-5

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ความแตกตาง 5 ซม. วดจากรตาไกของแผนพลาสตกเจาะ ไวรอยเชอกยดกบพก

กบระดบน าภายนอกก าหนดไว

ค าเตอน:

การกระพอเนองจากลมจะ าใหแผนพลาสตกเกดการลาตว เสอมสภาพเรว ฉกขาดงาย การรกษาแผนพลาสตกใหคงน าไดโดยการตดตงอปกรณเสรมความแขงแรงหรอคลมดวยตาขาย

ความสงของบลลนไมควรเกน 10 เมตร ความแขงแรงของแผนพลาสตกตองไดรบการค านวณอยางถกตองตามหลกวศวกรรม

ควรมการตดตงอปกรณระบายความดนแบบ Pressure Relief อกาซใกลบอเกบกาซ

ความดนในบอเกบกาซไมควรสงเกนคาผผลตแผน PVC ก าหนด โดยวไปความดนสงสด

ไมเกน 5 มลลบารเกจ (หรอความแตกตางระหวางระดบน าดานนอกกบระดบน าดานในไมเกน 5

ซม.)

ข) บอเกบกาซมการยดขอบแผนพลาสตกโดยใชดบกลบบ

บอแบบนไมจ าเปนตองมพนหนาตดเปนรปรงเรขาคณต าโดยการขดรองรอบบอ ปแผน

HDPE ไวในรองดนใชดบกลบบแผน HDPE ดงรป 6.6 การตดตงแบบนถาจะเปดแผนคลมบอ

จะตองขดดนกลบบออกกอน ซงมโอกาสแผนพลาสตกเสยหายไดมาก ในการปองกนการฉกขาด

ของแผน HDPE เนองจากรบน าหนกตวเองเมอไมมกาซภายในบอ กรณพนบออยลกเกนกวาความ

ยาวของแผน HDPE จะมการขงเชอกเพอรองรบแผน HDPE

รป 6.6 แสดงการเกบกาซในบอยดขอบแผนพลาสตกโดยใชดบกลบบ

Page 118: การออกแบบระบบผลิต Biogas

6-6 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ค) ถงเกบกาซแบบโดมสองชน

ถงเกบกาซแบบนประกอบดวยโดม าดวยแผนพลาสตก (แผนโพลเอสเตอร และ PVC

เคลอบดวย acrylate) สองชน ชนนอกจะมลกษณะเปนรปรงกลม และถกยดกบฐานคอนกรตดวยตว

ยดวงแหวน (Anchor ring) ชนในเชอมเปนถง (Bag) เกบกาซชวภาพ ชองวางระหวางแผนชนในและ

ชนนอกจะมอากาศเปาเขาไป เพอ าใหโดมชนนอกโปง ตงตลอดเวลา ปองกนการเสยหายของแผน

พลาสตกเนองจากกระแสลม รป 6.7 แสดงการเกบกาซชวภาพในถงเกบกาซแบบโดมสองชนและ

อปกรณประกอบ นอกจากนยงเปนการ าใหความดนของกาซชวภาพในโดมคง อกาซจากบอผลต

และอกาซไปใชประโยชน ตอผานฐานคอนกรตดานลางของโดม ปรมาตรการเกบแบบน สามารถ

เกบไดตงแต 100 - 5,000 ลบ.ม. โดยโดมอาจมความสงถง 12.7 เมตร

รป 6.7 แสดงการเกบกาซในถงเกบกาซแบบโดมสองชน และอปกรณประกอบ

การเกบในถงแบบโดมสองชน สามารถจะเกบรกษาความดนไดสงกวาการเกบแบบบลลน

ชนเดยว และมงแบบตดตงบนถงผลตกาซชวภาพ (รป 6.8 ขวามอ) และแบบตดตงบนฐาน

คอนกรต (รป 6.8 ซายมอ)

ถาใชถงเกบกาซแบบโดมสองขนตองตดตงอปกรณตรวจวดออกซเจนในอกาซชวภาพ

เพอตรวจสอบอากาศอาจการรวเขาไปปนกบกาซชวภาพในกรณแผนพลาสตก

ชนในขาดและความดนในถงชนในต ากวาความดนชนนอก

Page 119: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 6-7

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

รป 6.8 แสดงการเกบกาซในถงแบบโดมสองชนรปแบบตางๆ

6.1.1.3 การเชอมแผนพลาสตก

การเชอมแผน HDPE หรอ PVC ควรใชผมความช านาญในการเชอม ตดตงและซอมแซม

เานน จากสมบตของ HDPE มคาอณหภมหลอมละลาย (Melting point) สงกวา 140oซ. หรอกรณ

าใหมการออนตวจนสามารถฉด (Extruded) ไดตองมอณหภมสงถง 200oซ. ซงวธการเชอมแผน

HDPE ม 2 แบบดวยกน ไดแก

ก) การเชอมดวยความรอนระบบตะเขบค (Dual hot wedge welding) ซงมความแขงแรงสง

วธนเปนการเชอมตอแผน

ข) การเชอมดวยลวดเชอมพลาสตก (HDPE extrusion welding) เปนการเชอมมการใช

ลวด HDPE เตมลงไปในการเชอม วธนใชส าหรบเชอมตามมมและการซอมเฉพาะบาง

จดเานน

การเชอมดวยความรอนระบบตะเขบค อณหภมในการเชอมจะตองสม าเสมอตอเนอง โดย

สามารถปรบอณหภมสงสดไมเกน 400oซ. และในขณะเชอม ตองควบคมอณหภมใหอยระหวาง ±5oซ.

โดยการาบแผนตองการเชอม ตองมระยะไมนอยกวา 85 มม รป 6.9 แสดงการเชอมแบบระบบ

ตะเขบคมชองส าหรบดสอบรอยเชอม

Page 120: การออกแบบระบบผลิต Biogas

6-8 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

รป 6.9 แสดงการเชอมแบบระบบตะเขบค (Dual Hot Wedge seam ) มชองส าหรบดสอบรอยเชอม

(มา : 10 Welding of HDPE Geomembranes)

รายละเอยดเกยวกบมาตรฐานการเชอมและการดสอบ สามารถศกษาเพมเตมไดจาก

Guideline DVS 2225-4:1992 Welding of Geomembranes from PE for lining landfills and

Contaminated land (www.dvs-ev.de) หรอ EPA/600/2-88/052:1991-05 : Technical

Guideline Document: Inspection Techniques for the Fabrication of Geomembrane Field

Seams of US-EPA.

การเชอมโดยลวดเชอม ตาม DVS 2211:1979 Filler Materials for thermoplastics-Scope,

Designation, Requirements and test. เปนการใชลวดพลาสตกมสมบตเชนเดยวกบ HDPE

ตองการเชอม โดยพจารณาจากคาอตราการไหลของพลาสตกละลาย (Melt mass-flow rate) ซงม

คาระหวาง 0.3-1.7 กรม/10 นา การเชอมแบบลวดเชอมพลาสตกและเครองเชอม แสดงดงรป

6.10

Page 121: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 6-9

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

รป 6.10 แสดงการเชอมแบบลวดเชอมพลาสตก ( EXTRUSION WELDING)

และเครองเชอม (มา : 10 Welding of HDPE Geomembranes)

การเชอมแบบนนอกจากความรอนละลายลวดเชอม Extruder แลว ยงตองมลมรอนเปา

ไปแผน HDPE ตองการเชอมดวย โดยอณหภมลมรอน ควรอยระหวาง 350 ± 20oซ. และการาบ

แผนตองการเชอมตองมระยะไมนอยกวา 40 มม.

ขอควรระวง: การซอมแซมแผนพลาสตกช ารดอยางปลอดภย ตองหยดการปอนน าเสยเขาระบบ และรอใหไมมการผลตกาซชวภาพในบอนน าการระบายกาซชวภาพออกจากบอ ใหความเขมขนต ากวาขดจ ากดลางของการตดไ

(LFL) อปกรณในการเชอม/ซอมบ ารง สวนกอใหเกดประกายไ เชน ขดลวดความรอน

แปลงถาน เปนตน ตองปองกนไมใหสมผสกบกาซ อณหภมของแผนความรอน หรอลมรอนในการเชอม ไมควรสงเกน 400oซ.

Page 122: การออกแบบระบบผลิต Biogas

6-10 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

6.1.2 การเกบกาซความดนปานกลางและสง

การเกบกาซความดนปานกลาง (5-20 บารเกจ) และความดนสง (200-300 บารเกจ) ถงเกบจะม

ขนาดเลกลง เนองจากตองการความแขงแรงมาก วสดใชจะเปนโลหะ เชน เหลก เหลกอลลอย สแตนเลส เปนตน

ถงเกบกาซชวภาพความดนสงแสดงดงรป 6.11

ในการเกบกาซชวภาพความดนสงนนจะตองปรบปรงคณภาพของกาซชวภาพ โดยการก าจด

ความชน กาซคารบอนไดออกไซด ใหไดตามมาตรฐาน เยบเากาซธรรมชาตอด (Compressed Natural Gas,

CNG) ตามประกาศของกรมการขนสงางบก เรอง “ก าหนดมาตรฐานสวนควบและเครองอปกรณของรถใชกาซ

ธรรมชาตอดเปนเชอเพลง ตามกฎหมายวาดวยรถยนต พ.ศ.2550” โดยใหถงเกบกาซตองเปนไปตามมาตรฐาน

เชน มอก. 2333, ISO 15501, ECER 110 หรอ ANSI/CSA NGV 2 เปนตน และตองจดใหมอปกรณสวนควบ

เพอความปลอดภยส าคญครบถวน ไดแก ถงกาซชนดนความดนสง อปกรณปรบความดน อปกรณระบาย

ความดน อปกรณแสดงคาความดน ลนหวถงเปดปดดวยมอ (ส าหรบกรณมการตดตงถงมากกวาหนงถง) ลนเปด

ปดอตโนมต ลนปองกนการไหลเกน ลนกนกลบ อปกรณผสมกาซกบอากาศ ตวกรองกาซ เรอนกกกาซ อน ากาซ

อระบายกาซ ขอตอและอปกรณรบเตมกาซ

* มอก: มาตรฐานผลตภณฑอตสาหกรรม

ISO: มาตรฐานขององคกรระหวางประเศวาดวยมาตรฐาน

ECER: ขอก าหนดของคณะกรรมการเศรษฐกจแหงยโรป

ANSI/CSA : มาตรฐานของสถาบนมาตรฐานแหงชาตอเมรกา/สมาคมมาตรฐานแหงคานาดา

รป 6.11 แสดงถงเกบกาซชวภาพความดนสง

Page 123: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 6-11

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

การอดกาซชวภาพโดยไมมการก าจดกาซเจอปนอนๆ

เชน ไฮโดรเจนซลไ ด คารบอนไดออกไซด และความชน

ออก มผล าใหเกดการกดกรอนถงความดนและเกดการ

ระเบดได ดงนนไมควรด าเนนการโดยผไมช านาญ

6.1.3 การอดกาซชวภาพเพอเปนเชอเพลงส าหรบยานยนต การใชกาซชวภาพเพอเปนเชอเพลงส าหรบยานยนตตองมการปรบปรงคณภาพกาซชวภาพ (ซงจะ

กลาวในบ 7) ใหไดตามมาตรฐานเยบเากาซธรรมชาตอด (CNG) แลวจง าการเพมความดนกาซชวภาพ

เพอบรรจลงถง โดยความดนในถงกาซประมาณ 200-250 บารเกจ ส าหรบกระบวนการเพมความดนของกาซ

ชวภาพนนจะเพมความดนเปนขนๆ อาจจะเปน 3

ขน (stages) หรอ 4 ขนกได ในระหวางการเพม

ความดนนน จะมการ าใหกาซชวภาพใหมความ

บรสธขน โดยมล าดบการก าจด เชน ก าจดกาซ

ไฮโดรเจนซลไ ด ก าจดกาซคารบอนไดออกไซด

และความชนออกจากกาซชวภาพตามล าดบ ตวอยางเชน กระบวนการอดกาซชวภาพเพอเปนเชอเพลงส าหรบ

รถยนต จากรป 6.12 แสดงตวอยางของโรงงาน Lille-Marquette ผลตกาซชวภาพเพอเปนเชอเพลงส าหรบยาน

ยนต ในประเศฝรงเศส

ขนตอนการเพมความดนจะเปน 4 ขน โดยเรมจากกาซชวภาพในถงเกบ (5) ความดนประมาณ 0-

0.02 บาร จะถกเพมความดนไปถงประมาณ 4 บาร ในขนแรก และในขน 2 จะถกเพมความดนเปน 13.5 บาร

กอนถกสงเขาไปยงดานลางหอดดซม (1) เพอก าจดกาซ CO2 และ H2S โดยใชน าเยนเปนสารดดซม spray

จากดานบน เมอกาซชวภาพสมผสกบน าเยน กาซ CO2 และ H2S จะละลายน า (มากกวามเน) ซง าใหกาซ

ชวภาพออกจากหอดดซมางดานบนจะมความเขมขนของมเนสงขนและอมตวดวยน า ส าหรบน ามกาซ CO2

และ H2S ละลายอยมาก จะถกสงไปยง หอ stripping (3) ความดนบรรยากาศ และหอ stripping นจะมการ

เปาอากาศเขาไป เพอชวยไลกาซ CO2 และ H2S ออกจากน า อากาศม H2S จะเขาไประบบ Bio-filters เพอ

ก าจดกาซ H2S อกอดหนง สวนน า CO2 และ H2S ถกไลออกไปแลว จะถกน ากลบไปละลายกาซ CO2 และ H2S

อกครงหอดดซม

กาซผานการก าจด CO2 และ H2S แลว จะถกเพมความดนเปน 54.5 บารเกจ ในขน 3 และ เพมอก

ครงในขน 4 จนถง 250 บารเกจ กอนจะผานหนวยลดความชน (2) เพอดงน าออกกลายเปนกาซมเนแหง (ยง

ไมไดเปนของเหลว) และสงไปยงถงเกบ (4)

Page 124: การออกแบบระบบผลิต Biogas

6-12 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

รป 6.12 แสดงตวอยางกระบวนการผลตกาซชวภาพเพอเปนเชอเพลงส าหรบรถยนต

(มา : Lille-Marquette biogas plant)

6.2 ระบบอกาซ

6.2.1 อณหภมออกแบบและอณหภมใชงาน เพอเปนการเลอกใชวสดใหเหมาะสม ดงนนควรราบถงอณหภมของกาซชวภาพ ซงโดยวไป

อณหภมของกาซจะประมาณเากบอณหภมของน าในบอผลตกาซชวภาพ และอณหภมของกาซในชวงเวลา

กลางวนของประเศไย จะสงไมเกน 50oซ. (ซงในกรณน ครอบคลมชวงอณหภมการหมกเปนแบบ

Thermophillic ถามการเลอกใชชวงการหมกอณหภมสง) ขณะเดยวกนในอกาซดานหลงจากเครองอดความดน

หรอ Blower จะมอณหภมสงเนองมาจากการใสพลงงานในการเพมความดนเขาไป ดงนนอณหภมของกาซอ

างสงจะขนอยกบความดนอด

โดยสามารถค านวณอณหภมออกจากเครองอดความดนหรอ Blower ไดโดยสมการ

(

)

……………………………………(6.1)

เมอ k = Cp/Cv (biogas = 1.3)

T1 = อณหภมขาเขา Blower (เคลวน)

Page 125: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 6-13

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

T2 = อณหภมขาออกจาก Blower (เคลวน)

P1 = ความดนดานางดด Blower (กโลพาสคาล)

P2 = ความดนดานางสง Blower (กโลพาสคาล)

ดงนน คาอณหภมจะใชในการเลอกวสดของอกาซและใชในการเลอกขนาดของอรวมกบความดน

ใชงานของระบบอ โดยอณหภมส าหรบการออกแบบอ ควรคดเปน 1.5 เาของอณหภมใชงาน รป 6.13 แสดง

ความสมพนธระหวางอณหภมกาซขาออก (oC) กบความดนดานางสง Blower (มลลบารเกจ) คาอณหภม

ตางๆ

รป 6.13 แสดงอณหภมของกาซอางสงของ Blower

6.2.2 ความดนออกแบบและความดนใชงาน ส าหรบระบบผลตกาซชวภาพนน การล าเลยงกาซชวภาพในระบบอ าในสภาวะความดนไมเกน

680 มลลบารเกจ (หรอความสงน า 680 เซนตเมตร.) ซงในระบบอล าเลยงกาซชวภาพควรมการตดตงวาลว

ระบายความดนไวเพอปองกนอเสยหายเมอมความดนเกน ในการตงคาความดนเพอการระบายกาซใหตงคา

ความดนสงสดของความดนใชงาน

Page 126: การออกแบบระบบผลิต Biogas

6-14 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ระดบความดนใชงานของอตามมาตรฐานของยโรป ระบบ PN (ส าหรบน าอณหภม 20oซ.) คอ

PN 2.5 - max pressure 2.5 bar PN 4 - max pressure 4 bar PN 6 - max pressure 6 bar PN 10 - max pressure 10 bar PN 16 - max pressure 16 bar

การก าหนดคณลกษณะของอนน จะระบเปนเสนผานศนยกลางของอและและความหนาของอ

ตามความดนใชงาน เชน ตวเลขระดบความหนาของอ (Schedule number) หรอ อาจจะระบเปน Standard

Diameter Ratio (SDR) หรอ Pressure Nominal (PN)

โดย Standard Dimension Ratio, SDR คอ

.............................................(6.2)

เมอ OD = เสนผานศนยกลางภายนอกของอ (นว)

t = ความหนาต าสดของอ (นว)

ในการเลอกอส าหรบใชในการล าเลยงกาซชวภาพนน ควรใชอสแตนเลสมากกวาอเปนโลหะ

อนๆ (เชน อเหลก องแดง) เนองจากนการกดกรอนจากกาซไฮโดรเจนซลไ ดในกาซชวภาพไดสง สวนอ

เปนพลาสตก ไดแก อ HDPE และ CPVC หรอ UPVC กเปนนยมใชกน

ส าหรบอ HDPE ควรใชวสดไมต ากวาเกรด

PE80 ซงเปนเกรดส าหรบการใชงานกบระบบอกาซ

ธรรมชาตความดนไมเกน 4 บารเกจ นอกจากนการ

เลอกขนาดความหนาของอโดยดจากคา pressure

rating ซงขนกบอณหภม ดงตาราง 6.2 แสดงสมบต

ดานความดนใชงานของอ HDPE PE100 และ PE 80

จะเหนวาควรใชออยางต า PN 6 เมออณหภมในอไม

เกน 40oซ. หรอจากตาราง 6.3 แสดงขนาดอ HDPE นยมใชในระบบกาซชวภาพซง ถาใชคาตวเลขสดสวน

SDR ในการระบความหนาอ ควรใช SDR 11-17 ไมควรเลอก SDR สงกวา 17 เนองจากผนงอบางเกนไป

และหาขอตอยาก

Page 127: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 6-15

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ตาราง 6.2 แสดงสมบตดานความดนใชงานของอ HDPE PE100 และ PE80

มา: เอกสารของ บรษ KWH pipe

ตาราง 6.3 แสดงขนาดอ HDPE นยมใชในระบบกาซชวภาพ

ทอ HDPE งานรบแรงดน ผลตตามมาตรฐาน DIN 8075/75-1999 PE100

HDPE pipes manufactured according to DIN 8074/75-1999 PE100

ขนาด O.D.(Size) PN 10 [SDR 17] PN 16 [SDR 11] PN 20 [SDR 9] PN 25 [SDR 7.4]

ม.ม.

(mm.)

นว

(inch)

หนา (ม.ม.)

T (mm.)

น าหนก

(กก./ม.)

W (kg/m)

หนา (ม.ม.)

T (mm.)

น าหนก

(กก./ม.)

W (kg/m)

หนา (ม.ม.)

T (mm.)

น าหนก

(กก./ม.)

W (kg/m)

หนา (ม.ม.)

T (mm.)

น าหนก

(กก./ม.)

W (kg/m)

32 1” 1.9 0.190 2.9 0.270 3.6 0.330 4.4 0.390

40 1 ¼” 2.4 0.300 3.7 0.430 4.5 0.510 5.5 0.600

50 1 ½” 3.0 0.450 4.6 0.670 5.6 0.790 6.9 0.940

63 2” 3.8 0.720 5.8 1.050 7.1 1.260 8.6 1.470

75 2 ½” 4.5 1.020 6.8 1.470 8.4 1.760 10.3 2.090

90 3” 5.4 1.460 8.2 2.120 10.1 2.540 12.3 3.000

110 4” 6.6 2.170 10.0 3.140 12.3 3.780 15.1 4.490

140 5” 8.3 3.460 12.7 5.080 15.7 6.110 19.2 7.250

160 6” 9.5 4.520 14.6 6.670 17.9 7.960 21.9 9.440

225 8” 13.4 8.930 20.5 13.100 25.2 15.800 30.8 18.600

280 10” 16.6 13.700 25.4 20.300 31.3 24.300 38.3 28.900

315 12” 18.7 17.400 28.6 25.600 35.2 30.800 43.1 36.500

400 16” 23.7 28.000 36.3 41.300 44.7 49.600 54.7 58.800

มคาความเคนตามแนวเสนรอบวงเทากบ 8.0 เมกะพาสคล

Page 128: การออกแบบระบบผลิต Biogas

6-16 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

มา : ปรบปรงจากขอแนะน าการดสอบความดนในอกาซธรรมชาตของ บรษ ปต. จ ากด(มหาชน)

6.2.3 การก าหนดขนาดอส าหรบกาซชวภาพ โดยวไปการก าหนดขนาดอกาซนน จะขนอยกบปรมาณกาซชวภาพตองการขนถาย งนในการ

เลอกขนาดของอควรค านงในเรองเงนลงนและคาใชจายไ าในการล าเลยงกาซชวภาพ ถาเลอกอขนาดใหญ

จะมราคาสงแตความดนในอต า าใหเสยคาไ าส าหรบสงกาซชวภาพต า ในขณะถาเลอกอขนาดเลกแม

จะใชเงนลงนในชวงแรกต า แตจะตองเสยคาไ าในการสงกาซสง ดงนนควรเลอกขนาดของอใหเหมาะสม

ตงแตเรมตนโครงการ โดยการก าหนดขนาดของอควรจะ

ใหสามารถรองรบอตราการไหลได 1.3 เาของอตราการไหลเฉลย หรอ

ใหสามารถรองรบอตราการไหลได 1.1 เาของอตราการไหลสงสด

โดยการหาขนาดของอ หาไดโดยความสมพนธระหวางอตราการไหลและความดนลดในเสนอ จาก

สมการของ Spitzglass ซงโดยวไปใชสมการนในชวงความดน ≤ 68 มลลบารเกจ

(

) (

)

……………………(6.3)

เมอ Q = อตราการไหลของกาซ (ลบ. ต./ชม.)

Sp.grgas = คาความถวงจ าเพาะของกาซผสม

h1-h2 = ความแตกตางความดน(ความดนลด) ระหวางจด 1 และ 2 (นว น า)

d = เสนผานศนยกลางภายในอ (นว)

การตรวจสอบรอยรวดวยวธอดดวยแรงดนน าความดน 1.5 เาของความดนออกแบบ แตไมต ากวา

1 บารเกจ ระยะเวลาไมนอยกวา 24 ชวโมง โดยระดบความดนคง และตรวจสอบรอยรวซม การดสอบดวย

การใชน าอดดวยความดน เปนวธปลอดภยหาจดรวซมไดงาย แตตองระวงน าเขาเครองจกรและอปกรณ เชน

Blower, Flame Arrester เปนตน ควรมหนาแปลนปดกนไว

กรณดสอบดวยวธอดดวยอากาศความดน 1.1 เาของความดนออกแบบ แตไมต ากวา 1 บารเกจ

ระยะเวลาไมนอยกวา 24 ชวโมง โดยระดบความดนคง และตรวจสอบรอยรวซม โดยอาจใช องน าชบ

สารละลายม อง (เชน น ายาลางจาน น าสบ หรอ gas detector) เพอสงเกตจดรวซม กอนจะ าการ

แกไขจดรวซมใหระบายความดนใหเากบความดนบรรยากาศกอน และกอนใชงานกาซชวภาพ ตองไล

อากาศออกจากอกอน

Page 129: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 6-17

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

L = ความยาวอ ( ต)

โดยสวนใหญ ก าหนดใหความดนลดในเสนอจากตนางถงปลายางใชงาน (ไมรวมความดนลด

ของอปกรณ เชน อปกรณดกละอองน า อปกรณก าจดกาซไฮโดรเจนซลไ ด เปนตน) ไมควรเกน 10% ของความดน

อางสง Blower ดงนน จากตาราง 6.4 แสดงอตราการไหลของกาซชวภาพขนาดอตางๆ าใหสามารถ

เลอกขนาดอใหเหมาะสมตามอตราการไหลตองการ

ตาราง 6.4 แสดงอตราการไหลของกาซชวภาพขนาดอตางๆ

อHDPE (SDR11)

(นว)

อตราการไหล (ลบ.ม./ชม.) ในอยาว 100 เมตร

เมอความดน างสงของ Blower 250 mbar

ความดนลด 12 mbar ความดนลด 23 mbar ความดนลด 32 mbar

2 39 54 63

3 127 176 207

4 300 414 488

6 910 1,258 1,483

8 1,875 2,594 3,058

10 3,358 4,645 5,476

12 5,553 7,681 9,055

16 11,699 16,185 19,078

เมอเลอกขนาดอไดแลว ควรพจารณาตรวจสอบความเรวของกาซชวภาพในอเลอกใหเหมาะสม

ซงความเรวในอควรจะไมสงเกนขอแนะน า เนองจากอาจจะ าใหเกดการสกกรอนจากการเสยดส อช ารด

และกอใหเกดเสยงดงในอได โดยควร

ใหมความเรวของกาซในอประธาน ประมาณ 5 – 10 เมตร/วนา

ใหมความเรวของกาซในอยอย ประมาณ 10 – 15 เมตร/วนา

ความเรวในอกาซชวภาพไมควรเกน ความเรว sonic คอ 357 เมตร/วนา เพราะจะ าใหเกด

เสยงดง

การก าหนดความเรวในอกาซเปนอระบาย (Vent) หรออางดดกอนเขา Blower

ควรก าหนดความเรวกาซชวภาพใหต าประมาณครงหนงของความเรวของกาซในอางสง

Page 130: การออกแบบระบบผลิต Biogas

6-18 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

6.2.4 การหาความดนลดหรอความดนสญเสย (Pressure drop/Head lose) ในระบบอ

การหาความดนลดในอกาซ เพอเปนการค านวณถงพลงงานตองใชในการสงกาซในอ ซงใชในการ

ออกแบบระบบอกาซและเครองเพมความดน โดยการค านวณจะเปนเชนเดยวกบการหาความดนลดในอ

ส าหรบของเหลว โดยความดนลดในระบบอ จ าแนกออกเปน

การสญเสยหลก (Major loss) เปนการสญเสยพลงงานเนองจากการไหลของของไหลในอตรง

โดยใชสมการของ Spitzglass หาความดนลด (hf ) จากการรคาอตราการไหลของกาซ

(

) (

) ……………………(6.4)

โดยกรณนจากสมการ hf มหนวยเปน นวน า ใหคณดวย 0.025 เพอเปลยนเปน เมตรน า หรอใชคา

จากกรา ในรป 6.14 แสดงความสมพนธความดนลดในอตรงกบอตราการไหลของกาซชวภาพ

การสญเสยรอง (Minor loss) เปนการสญเสยพลงงานเนองจากการไหลของของไหลในขอตอ วาลว

และอปกรณ ตางๆ

โดยเราสามารถหาคาความดนสญเสยรองโดยสมการ

………………………….(6.5)

โดย hf = Head loss (เมตร น า)

v = ความเรวของกาซในอ (เมตร/วนา)

g = คาความเรง = 9.8 (เมตร/วนา2)

K = Minor loss coefficient ของขอตอ

(ตาราง 6.5 แสดงคา K ของ วาลวและขอตอแบบตางๆ)

Page 131: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 6-19

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

รป 6.14 กรา แสดงความสมพนธความดนลดในอตรงกบอตราการไหลกาซชวภาพ

Page 132: การออกแบบระบบผลิต Biogas

6-20 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ตาราง 6.5 แสดงคา Minor Loss Coefficient (ไมมหนวย)

Fitting K Fitting K

Valves: Elbows:

Globe, fully open 10 Regular 90°, flanged 0.3

Angle, fully open 2 Regular 90°, threaded 1.5

Gate, fully open 0.15 Long radius 90°, flanged 0.2

Gate 1/4 closed 0.26 Long radius 90°, threaded 0.7

Gate, 1/2 closed 2.1 Long radius 45°, threaded 0.2

Gate, 3/4 closed 17 Regular 45°, threaded 0.4

Swing check, forward flow 2

Swing check, backward flow Infinity Tees:

Line flow, flanged 0.2

180o return bends: Line flow, threaded 0.9

Flanged 0.2 Branch flow, flanged 1.0

Threaded 1.5 Branch flow, threaded 2.0

Suddenly enlargement 0.16-0.92 Suddenly Contraction 0.18-0.49

มา : www.lmnoeng.com/surface.htm

ความดนลดในระบบอกาซชวภาพงหมด คอ ผลรวมของการสญเสยหลก การสญเสยรอง และความดน

สญเสยในอปกรณตางๆ

6.2.5 การก าหนดจดดงกาซออกจากบอผลตกาซชวภาพ โดยวไปการวางอกาซออกจากบอ/ถงผลตกาซชวภาพนน จะใชอวางในแนวดงหรอแนวนอนกได

แตใหปลายออยเหนอระดบน า อยางนอย 50 ซม. เพอปองกนการโ ม (Foam) หรอคราบ (scum) ผวหนาตด

เขามาขวางการไหลของกาซชวภาพ แสดงดงรป 6.15 นอกจากน การตดตงในแนวนอนจะตองค านงถงการ

อาจจะมน ามาขวางางการไหลหรอการแผนพลาสตกตกลงมาคลมปากอ

Page 133: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 6-21

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

รป 6.15 แสดงลกษณะของโ มและคราบ (scum) ภายในบอกาซชวภาพ

นอกจากนจดดงกาซออกจากบอ/ถงผลตกาซชวภาพ ควรมหลายจดตามรป 6.16 หรอขนาดอ

ตองใหญพอ เพอไมใหมความดนลดมากเกนไป ตวอยางเชน ถาดานบนของบอผลตกาซชวภาพถกคลมดวยแผน

พลาสตก ซงโดยวไปจะยอมใหมความดนไดไมเกน 5 mbar หรอ 5 ซม.น า เพอจะใหกาซไหลไปางดดของ

Blower ได โดยความดนบรเวณางดดของ Blower ไมเปนศนยหรอสญญากาศ ดงนน ความดนลดรวมของกาซ

ในอดานฝงางดด (จากบอไปถง Blower) ไมควรจะมความดนลดมากเกน 5 มลลบารเกจ (หรอ 5 ซม.น า)

ถาค านวณเฉพาะตรงสวนของอกาซออกจากบอ ควรจะมความเรวของกาซในอประมาณ 1-2 เมตร/วนา

ดงนนสามารถน าคาความเรวในอไปก าหนดขนาดอและจ านวนอออกจากบอได

Page 134: การออกแบบระบบผลิต Biogas

6-22 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

รปท 6.16 แสดงการตอทอออกจากบอผลตกาซชฦภาพหลายทอ

6.2.6 ฦศสดทใชท าทอกาซชฦภาพ

ฦศสดทใชส าหรศบทอนศนตองเลอกใหเหมาะสมกศบคฦามดศนและอณหภมของกาซในการขนถาย โดยฦศสด

ทมใชกศนโดยไมมการกศดกรอน ไดแก ทอ HDPE CPVC และทอสแตนเลส เปนตน โดยทอทเปนพลาสตกจะมราคา

ทถกกฦาทอสแตนเลส แตจะมคฦามแขงแรงทนทานนอยกฦา มโอกาสแตกหรอหศก เนองจากอบศตเหตงายกฦา และ

ในสฦนใหญในสฦนของทอกาซทมอณหภมสงหรอคฦามดศนสง คฦรทจะใชทอทเปนสแตนเลส

6.2.7 การก าหนดสของทอ

เพอใหเกดคฦามเปนระเบยบและงายส าหรศบการแยกแยะทอ ซษงจะชฦยเพมคฦามปลอดภศยในการ

ปฏบศตงานซอมบ ารงตางๆ ทอทเกยฦของกศบระบบกาซชฦภาพคฦรจะมการทาส หรอคาดแถบส เพอระบชนดของ

กาซหรอของเหลฦทอยในทอ พรอมระบตศฦหนศงสอ เชน ถาเปนกาซชฦภาพ อาจจะระบ "Biogas" ดฦยสด า และม

ลกศรบอกทศทางการไหลของกาซทก ๆ ระยะ 6 เมตร หรอทก ๆ ททมการเปลยนทศของทอหรอทอแยกยอย ไฦท

ทอ ตามค าแนะน าดศงตารางท 6.6

ขอแนะน า:

- ทอ PVC ไมเหมาะกศบการใชงานส าหรศบทอกาซ เนองจากไมมการใสสารตาน UV และทนตออณหภมไดไมสง

- ทอ HDPE จะสามารถใชงานกศบทอกาซไดดกฦาทอ PVC เนองจากสามารถท างานในชฦงอณหภมสงกฦา

- ทอบรเฦณทอยดานทางสงของ Blower (ทใกล Blower) จะมอณหภมสงคฦรทจะใชทอสแตนเลส

Page 135: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 6-23

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ตารางท 6.6 แสดงตศฦอยางการก าหนดสและระบตศฦอศกวรของทอ

ทอส าหรศบ สของทอ การระบตศฦอศกวร

ทอน าเสยเขาระบบ สเทา น าเสยเขา

ทอฦนน าเสย สเทา คาดเหลอง ฦนน าเสย

ทอน าเสยออกจากถศงผลตกาซชฦภาพ สเทา น าเสยออก

ทอดษงตะกอนทง น าตาล คาดสม ตะกอนทง

ทอฦนตะกอน น าตาล คาดเหลอง ฦนตะกอน

ทอกาซชฦภาพ สเหลอง/สม/แดง กาซชฦภาพ หรอ Biogas

ทมา ; ปรศบปรงจาก Recommended Standards for Water Works and Recommended Standards for Wastewater Facilities (The "Ten States Standards") www.dep.state.pa.us/dep/deputate/waterops/redesign/TablesNFormulas/Pages/plantpipecolor.htm

โดยขนาดของแถบสและตศฦอศกวรใชตามตารางท 6.7

ตารางท 6.7 แสดงตศฦอยางการก าหนดขนาดของแถบส และตศฦอศกวร

ขนาดเสนผานศนยกลางทอ ขนาดคฦามหนาของแถบส คฦามสงของตศฦอศกวร

1-2 นฦ 20 เซนตเมตร ใชปายแขฦนตามคฦามเหมาะสม

2-4 นฦ 20 เซนตเมตร 3 เซนตเมตร

มากกฦา 4 นฦ 40 เซนตเมตร 6.5 เซนตเมตร

ทมา : ขอก าหนดสศญลศกวณมาตรฐานสของระบบทอของ ปตท.

6.2.8 การฦางทอ และการก าหนดระยะของ Support

ในการฦางทอกาซชฦภาพสฦนใหญคฦรทจะฦางอยเหนอพนดน เพอคฦามสะดฦกในการตรฦจสอบ

ซอมบ ารง และการระบายน าออกจากทอ ส าหรศบทอกาซในแนฦนอน คฦรมการฦางทอใหมคฦามลาดเอยง (Slope)

1:100 และตองมการตดตศงอปกรณระบายน าในจดทต าทสด ทอทฦางเหนอพนดนคฦรฦางอยบนตศฦรองรศบ

(Support) แสดงดศงรปท 6.17 หรอทแขฦน (Hanger) ในระดศบทเหมาะสม

Page 136: การออกแบบระบบผลิต Biogas

6-24 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ถาอยขางทางสศญจร จ าเปนตองมแผงปองกศนและตดปายสศญญาณเตอนหรอกรณทแขฦนทอ

(Hangers) หรอยกระดศบใหสงพนจากการสศญจรของยานพาหนะ และมปายสศญญาณบอก/เตอนระดศบ ชฦง

ระยะหางส าหรศบการรองรศบหรอแขฦนทอคฦรมระยะทเหมาะสม เพอปองกศนการททอตกทองชางแลฦกอใหเกด

การทฦมขศงของน าไปขศดขฦางการไหลของกาซ ดศงแสดงในตารางท 6.8

รปท 6.17 แสดงการฦางทอทม Support

ตารางท 6.8 แสดงชฦงระยะหางของตศฦรองรศบทเหมาะสมส าหรศบทอกาซ

ขนาดทอ

(นฦ)

ระยะหางของตศฦรองรศบ (เมตร)

ทอสแตนเลส ทอ PVC (ท 37oซ.) ทอ HDPE (SDR11)

1/2 - 3/4 2.5 1.3 0.7

1 - 2 3.5 1.6 1.0

4 4.5 2 1.8

6 5.9 2.4 2.2

8 7.3 2.9 2.5

10 8.4 No data 2.8

12 9.0 No data 3.0

14 10.4 No data 3.2

16 11.1 No data 3.4

ทมา : Plastic Piping Handbook และ www.engineeringtoolbox.com

Page 137: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 6-25

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ในการยษดทอกศบตศฦรองรศบท าไดหลายรปแบบดฦยกศน ดศงรปท 6.18 โดยในการยษดทอนศนตองไมท าการ

ยษดแนนมาก เนองจากทอจะมการยดหดตศฦเมอมการเปลยนแปลงอณหภม โดยคฦรมแผนยางรองรศบตศฦยษดทอ

รปท 6.18 แสดงลศกวณะการยษดทอ

6.2.7.1 การปองกศนคฦามเสยหายจากการยดและหดตศฦของทอ

ในการฦางทอทมคฦามยาฦมากและมการเปลยนแปลงของอณหภม ท าใหทอมการยดและ

หดตศฦ อาจท าใหทอหรอชฦงขอตอเกดการฉกขาดได ดศงนศนในการฦางทอคฦรปองกศนคฦามเสยหาย

ของทอกาซชฦภาพ นอกจากการทไมยษดทอใหแนนเกนไปแลฦ คฦรมการตดตศงขอตอรองรศบการ

ขยายตศฦ (Expansion joint) ในบรเฦณทอทมการยดหรอหดตศฦในแนฦทอ และคฦรเลอกขอตอออน

(Flexible joint) ในบรเฦณทอทมการยดหรอหดตศฦทมการเยองศนย ส าหรศบฦศสดของขอตอรองรศบการ

ขยายตศฦ หรอขอตอออนทใชกศบกาซ คฦรเปนสแตนเลสหรอยางไนไตรล (NBR) เปนตน

เพอปองกศนปญหาการสศนสะเทอนและการดษงรศงกศนของทอ การตดตศงขอตอรองรศบการ

ขยายตศฦระหฦางอปกรณทมการสศนสะเทอน และระหฦางทอทถกยษดกศบโครงสรางทอยกศนคนละฐาน

ราก กรณทลดปญหาการยดหดตศฦของทอเนองจากการเปลยนแปลงอณหภมแลฦไปกดหรอรศงทอ คฦร

มการขอตอรองรศบการขยายตศฦทบรเฦณดศงกลาฦ ดศงรปท 6.19 สฦนรปท 6.20 แสดงการตดตศงขอตอ

รองรศบการขยายตศฦท Blower และแนฦของทอทางแยก

ควรม ยางรองรบทอ

ควรม ยางรองรบทอ ไมควรยดทอแนน

Page 138: การออกแบบระบบผลิต Biogas

6-26 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

โดยเราสามารถทจะค านฦณการยดหรอหดตศฦไดดศงตารางท 6.9 ตศฦอยางเชน ทอ HDPE เมอ

มการเปลยนแปลงอณหภมของทอ 10 oซ ในระหฦางเฦลากลางฦศนและกลางคน จะท าใหทอระยะ 100

เมตร สามารถขยศบตศฦถษง 12 ซม. ซษงถายษดทอแนนมาก และไมมการตดตศง Expansion joint ในแนฦตรง

ทมสมบศตในการยดหดตศฦในแนฦ Axial ใหครอบคลมระยะททอยดและหดตศฦ จะท าใหทอเสยหายได

ตารางท 6.9 แสดง Thermal Expansion ของทอ

ชนดของทอ ระยะยด/หดตศฦของทอ (มม./100 เมตร) เมออณหภมตางกศน 10oซ

PVC 50 HDPE 120 CPVC 79

Stainless steel 17.8 CPVC: Chlorinated polyvinyl chloride

รปท6.19 แสดง Expansion joint

Page 139: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 6-27

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

รปท 6.20 แสดงการตดตศง Expansion joint ท Blower และในแนฦทอแยก

6.2.7.2 การฦางทอใตดน การฦางทอใตดนคฦรทจะท าในกรณทมคฦามจ าเปน เชน เนองจากพนทจ ากศด หรอตองลอด

ถนน ซษงการฦางทอจ าเปนจะตองมการส ารฦจพนททจะฦางทอและการเจาะส ารฦจดน นอกจากน ยศงตองมการพจารณาเกยฦกศบขนาดทอทจะฦาง ชศนแรงดศนของทอ ระดศบคฦามลษกในการฦางทอ และเสนทางทจะฦางทอ โดยอาจจ าเปนจะตองมการใช Sheet pile เพอปองกศนการพศงทลายของดน และแนฦของทอคฦรทจะมปายสศญญาณเตอน

ฦธการฦางทอใตดน การเตรยมพนรองดนมคฦามจ าเปนในกรณทดนเดมไมแขงแรงพอทจะฦางทอและการถมฦศสด

รองทอ หากพนรองดนเปนชศนดนออน (Soft soil) ไมสามารถรศบน าหนศกได จ าเปนจะตองมการขดลอกชศนดนออนนศนออกไป แลฦใชทรายหรอฦศสดอนทเหมาะสมถมจนถษงระดศบคฦามลษกรองดนทก าหนด แลฦจษงเกลยหรอบดอศดใหเรยบตลอดคฦามยาฦทอ ฦศสดทใชถมพนฐานรองทอคฦรปราศจากหน ฦศสดขนาดใหญ หรอฦศสดมคมทอาจท าใหทอเสยหายได พนฐานรองทอคฦรมคฦามหนาไมนอยกฦา 150 มม. พรอมบดอศดแนนไมนอยกฦา 90% คฦรใชทราย กรฦด หรอฦศสดทสามารถบดอศดไดตามทก าหนด

ในการขดรองดน ขนาดคฦามกฦางรองดนขษนกศบขนาดทอและอปกรณทใชในการบดอศด โดยทศฦไปรองดนคฦรมคฦามกฦางมากกฦาเสนผานศนยกลางภายนอกทอไมนอยกฦาขางละ 200 มม. ดศงรปท 6.21 ซษงสามารถเปลยนแปลงไดตามคฦามเหมาะสม ขษนกศบทอและคฦามสามารถในการบดอศด

ชศนรอบทอ หรอเรยกฦา Embedment ฦศสดทใชเหมอนกศบพนฐานรองทอ คฦรปดปลายทอเพอปองกศนสงสกปรกเขาไปในทอ การบดอศดขางทอคฦรท าทละชศน คฦามสงแตละชศนขษนกศบคฦามแนนท

Page 140: การออกแบบระบบผลิต Biogas

6-28 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ตองการและการออกแบบของฦศฦกร โดยทศฦไปไมคฦรเกนชศนละ 300 มม. การบดอศดบรเฦณครษงทอดานลางตองท าอยางระมศดระฦศง บรเฦณดานบนทอหากใชเครองจศกรในการบดอศด กอนการบดอศดตองแนใจฦามฦศสดกลบหลศงทอสงไมนอยกฦา 300 มม. อยาบดอศดลงบนหลศงทอโดยตรง

ในกรณทฦางทอใตผฦจราจร คฦามลษกในการฦางทอ การเลอกใชฦศสด การบดอศดชศนสดทายจะตองปฏบศตตามขอก าหนดของกรมทางหลฦง หรอหนฦยงานทเกยฦของ ส าหรศบกรณทศฦไปอาจใชดนเดมในการฝงกลบได โดยจะตองคศดแยกฦศสดขนาดใหญ ฦศสดมคมออกไป และบดอศดเปนชศนๆ

รปท 6.21 แสดงลศกวณะการฦางทอใตดน

กรณทท าการฦางทอและกลบทอบนดน คฦรมระยะดศงรป 6.22

รปท 6.22 การฦางทอและกลบทอกาซ

นอกจากนในการฦางทอใตดน คฦรมบอส าหรศบตดตศงอปกรณระบายน า และท าการตรฦจสอบน าใน

ทอดฦย ทศงดานททางลงและขษนจากใตดน

Page 141: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 6-29

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ขอค านษงในการตดตศงทอกาซ

นอกจากปจจศยตางๆ ในการเลอกฦศสดทอและการฦางแนฦทอทไดกลาฦมาแลฦ ยศงมขอท

คฦรน ามาพจาณาเพมเตมส าหรศบการออกแบบระบบทอกาซอก เชน

การเสยหายของทออศนเนองมาจากอบศตเหต

เนองจากทอสฦนใหญอยบนดน มโอกาสสงทเกดอบศตเหตขษนทท าใหทอแตกหศกหรอ

เสยหาย โดยพนศกงาน ยานยนต หรอสศตฦ โดยเฉพาะทอทท าจากพลาสตก ดศงนศนคฦรทจะมการ

ท าตศฦปองกศนทอ (Pipe guard) ในบรเฦณจดเสยง หรอถาทอฝงดนคฦรอยในคฦามลษกท

เหมาะสมและถาทอลอดถนนทมการผานของยานยนตหนศกคฦรทจะการฦางทอคอนกรตเพอ

ปองกศนการกระแทกทอใหเสยหาย

การแยก/ลดการสศนสะเทอน

ในการเพมคฦามดศน ไมฦาจาก Blower และ Compressor หรอ การเดนของเครองยนต

นศนจะท าใหเกดการสศนสะเทอนของทอได นอกจากนการททอถกฦางหรอยษดบนพนทมการทรดตศฦ

ไมเทากศน มโอกาสสงในการท าใหทอแตกหศก หรอรอยเชอมฉกขาดได จษงคฦรมการตดตศงขอตอ

ออน (Flexible joint) หรอขอตอทรองรศบการขยายตศฦ (Expansion joint) ทสามารถรศบการเยอง

ศนยได ในบรเฦณดศงกลาฦ

การขยายตศฦของทอ

ในการฦางทอและออกแบบทอ คฦรทจะตองค านษงถษงเรองการขยายตศฦของทออศน

เนองมาจากการเปลยนแปลงอณหภม ดศงนศนจษงคฦรมการยษดทออยางหลฦมๆ และมขอตอท

ยดหยน หรอ Expansion loop ตดตศงในบรเฦณสามทาง หรออปกรณตางๆ เพอปองกศนการ

แตกหศก หรอเสยหายของอปกรณ

การฦางทอใตดน

ตองไมใชขอตอทเปนเกลยฦ และคฦรหลกเลยงการฦางทอผานฐานรากของอาคาร หรอ

สงกอสรางตางๆ

Page 142: การออกแบบระบบผลิต Biogas

6-30 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

6.3 การเลอกใชฦาลฦส าหรศบกาซชฦภาพ ฦาลฦทใชในระบบทอกาซชฦภาพสฦนใหญเปน Manual valve ท าหนาทในปดกศน (on/off) การไหลของ

กาซในทอ โดยทนยมใชกศนมหลายชนด มจดเดนและขอดอย ดศงรายละเอยดทแสดงในตารางท 6.10

ตารางท 6.10 แสดงชนดของฦาลฦทใชในทอกาซชฦภาพ

ชนดของฦาลฦ จดเดน ขอดอย

Gate valve เหมาะกศบการใชงานทอณหภมสง

หรอคฦามดศนสง

อาจจะมการตดขศดของประตฦาลฦ

ไดงาย

Globe valve สามารถปรศบอศตราการไหล

ไดดกฦา Gate valve

บ ารงรศกวางาย

เปด-ปดไดชา

มคฦามดศนลดสงกฦา Gate valve

Butterfly valve เปด-ปดไดอยางรฦดเรฦ

สามารถปรศบใชกศบระบบคฦบคม

การปดเปดดฦยลม หรอไฟฟา

ตองการคฦามระมศดระฦศงในการ

ตดตศงมากกฦาฦาลฦชนดอน

มเชนนศนจะปดไมสนท

Ball valve เปด-ปดไดอยางรฦดเรฦ

สามารถปรศบใชกศบระบบคฦบคม

การปดเปดดฦยลมหรอไฟฟา

ไมสามารถปรศบอศตราการไหลของ

กาซได หมนกานฦาลฦเพยง

45 องศา กปดกศนการไหลแลฦ

ทมา : ESCAP 1980 6.4 ระบบเพมคฦามดศนหรอสงกาซชฦภาพ

การเพมคฦามดศนหรอสงกาซในระบบทอนศน คฦรใช Blower ซษงท างานในสภาฦะคฦามดศนทไมสงมาก

(ไมเกน 1 บารเกจ หรอ 100 กโลพาสคาลเกจ) แตสามารถจายกาซทอศตราการไหลสง และอาจจะใช

คอมเพรสเซอรในกรณทตองการสภาฦะทคฦามดศนสงมาก ในกระบฦนการ Compressed Biogas เพอใชเปน

เชอเพลงรถยนต (ทศงนกาซชฦภาพทตองผานคอมเพรสเซอร ตองมการก าจศดสงเจอปนกอน) ส าหรศบ Blower นศน

เปนกระบฦนการเพมคฦามดศนแบบ Adiabatic เนองจากอศตราการไหลสง ท าใหการสญเสยคฦามรอนบรเฦณ

Blower นอยมาก อณหภมกาซขาออกจษงสงขษน

Page 143: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 6-31

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

6.4.1 ชนดของ Blower

Blower ทใชในการสงกาซชฦภาพโดยทศฦไป มอยดฦยกศน 3 แบบ คอ

6.4.1.1 Root Blower

Root Blower เปน Blower ทมการท างานแบบ Positive displacement โดยมใบโรเตอร 2 ใบ

ตดตศงอยบนเพลาทขนานกศนและหมนในทศทางตรงขามกศน กาซจะไหลเขาไปแทนทชองฦางระหฦาง

โรเตอรและถกฦศกออกอกดานหนษง ดศงรปท 6.23

รปท 6.23 แสดง Root Blower ทใชในระบบสงกาซชฦภาพ

6.4.1.2 Ring หรอ Regenerative Blower

Ring หรอ Regenerative Blower (รปท 6.24) มการท างานแบบใชแรงเหฦยง ใบพศดมครบ

หลายใบ กาซจะไหลเขาและถกเหฦยงใหออกททออกดานหนษง

Page 144: การออกแบบระบบผลิต Biogas

6-32 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

รปท 6.24 Ring Blower ทใชในระบบสงกาซชฦภาพ

6.4.1.3 Centrifugal Blower

Centrifugal Blower (รปท 6.25) มการท างานแบบใชแรงเหฦยง ใบพศดโคง กาซจะไหลเขาท

ใจกลางของใบพศดและถกเหฦยงออกทดานขาง ในกรณทใชกศบกาซชฦภาพสฦนใหญจะเปนแบบ

multistage คอ มใบพศดหลายชศน มผลท าใหไดคฦามดศนคอนขางคงท

รปท 6.25 แสดง Centrifugal Blower ทใชในระบบสงกาซชฦภาพ

Page 145: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 6-33

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

จากรป 6.26 แสดงกราฟของสมรรถนะของ Blower แบบตางๆ จะเหนฦา Root Blower จะม

อศตราการไหลคงท แมคฦามดศนลดของระบบจะสงขษน ขณะท Ring Blower อศตราการไหลจะ

เปลยนแปลง เมอคฦามดศนลดของระบบเปลยน ซษงจะเปนเชนเดยฦกศบ Single stage Centrifugal

Blower ขณะทถาเปน Multistage Centrifugal Blower จะท าคฦามดศนไดสงสด (คงท) ทอศตราการไหล

ทก าหนด ดศงนศนการเลอกใช Root Blower จะท าใหคฦบคมอศตราการไหลของกาซไดสม าเสมอกฦา แต

ราคาของ Root Blower จะสงกฦา และตองการการบ ารงรศกวาสงกฦา Blower อกสองแบบ

รปท 6.26 กราฟแสดงสมรรถนะของ Blower แบบตางๆในระบบสงกาซชฦภาพ

6.4.2 การค านฦณก าลศงทใชงานของ Blower ในระบบสงกาซชฦภาพ จะใช Blower ซษงเปนกระบฦนการอศดอากาศ แบบ Adiabatic ดศงนศน สมการใน

การค านฦณก าลศงงาน จะใชเปนแบบ Adiabatic

ก าลศงขศบ ทใชทางทฤวฎ (kW)

1

p

pQp

1-k

k W

k

1-k

1

21hp …………………………(6.6)

Page 146: การออกแบบระบบผลิต Biogas

6-34 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

เมอ Q = อศตราการไหล (ลบ.ม./ฦนาท)

p1 = คฦามดศนทดานทางดด กาซ (กโลพาสคาล)

p2 = คฦามดศนทดานทางสง กาซ (กโลพาสคาล)

โดยทศฦไปประสทธภาพมอเตอรและการอศดจะประมาณ 50% ดศงนศนตองใชก าลศงของ Blower ประมาณ

Bhp [kW] = 2 x Whp

6.4.3 การเลอกจ านฦนรอบของ Blower

เนองจาก Root Blower จะตองดดกาซเขาไปในตศฦเรอนของ Blower โดยทกาซทดดเขาไปกศบปรมาตร

จากการเคลอนทของโรเตอรจะมปรมาตรไมเทากศน เนองจากการทกาซบางสฦนรศฦไหลกลศบไปตามชองฦาง

ระหฦางใบโรเตอรกศบตศฦเรอน (Housing) ของ Blower ซษงคฦามแตกตางของปรมาตรทศงสอง (Slip volume, Vs)

หาไดโดย

5.0

1

s

pkb V

……………………………(6.7)

เมอ = คาคฦามหนาแนนของกาซชฦภาพ

kb = คาคงทของ Blower

= คาคฦามดศนแตกตางระหฦางดานทางสงและดานทางดด

เมอได Vs มา ตองไปบฦกเพมกศบ Flow Rate กาซขาเขา แลฦน าไปหารดฦยปรมาตรของกาซทพศดลม

ฦศกได (Displacement Volume) ในหนษงรอบ

ตศฦอยาง ตองการอศดกาซชฦภาพทคฦามดศน 90 กโลพาสคาลเกจ ปรมาตร 50 ลบ.ม./นาท จาก Root Blower โดยคาคงทของ Blower นเทากศบ 1.34 และ Blower มอศตราดดกาซชฦภาพ 0.049 ลบ.ม./รอบ (คฦามหนาแนนของกาซชฦภาพ = 1.068 กก./ลบ.ม.) เราสามารถหาคฦามเรฦรอบของ Blower ไดโดย

(

)

= 12.3 ลบ.ม/นาท

ปรมาตรท Root Blower ตองดดเขาไป = 50+12.3 = 62.3 ลบ.ม./นาท

ดศงนศนคฦามเรฦรอบของ Root Blower = 62.3 / 0.049 = 1270 รอบตอนาท

Page 147: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 6-35

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

6.5 อปกรณคฦามปลอดภศยในระบบผลตกาซชฦภาพ รปท 6.27 เปนผศงแสดงอปกรณดานคฦามปลอดภศยและต าแหนงทคฦรตดตศงในระบบกาซชฦภาพ

รปท 6.27 ผศงแสดงอปกรณคฦามปลอดภศยในระบบผลตกาซชฦภาพ

Page 148: การออกแบบระบบผลิต Biogas

6-36 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

6.5.1 อปกรณระบายความดน

6.5.1.1 อปกรณระบายความดนสงเกน (Over pressure relief Device )

อปกรณนใชส าหรบปองกนความดนในอหรอในถงสงเกนกวาคาก าหนด เพอจะระบาย

กาซออกกอน อหรอถงจะเกดการเสยหาย ซงจะตดตงไวบรเวณอมความดน โดยรปแบบของ

อปกรณใช ไดแก

1) ถง Water Seal

เปนถงมอกาซจมต ากวาระดบน าและม อระบายกาซออกอกดานหนงถาความดนกาซใน

อความดนสงเกนกวาระดบน ากดไว กาซกจะระบายออกถงดงกลาว ดงรป 6.28

รป 6.28 แสดง Over pressure relief Device แบบ Water seal

ในการตดตงอปกรณแบบน ควรจะตดตงในอหรอถงมความดนต า (ต ากวา 0.3 เมตรน า)

ซงขนกบระดบความสงของน าในถง โดยวไปจะตดตงอในดานางดดของ Blower

2) Over pressure relief valve

เปนอปกรณอาศยตมน าหนกถวงหรอแรงกดจากสปรงกดบวาลว เมอความดนในอหรอ

ถงสงเกนกวาแรงกดวาลวไว กาซภายในกจะระบายออกวาลวดงกลาว ดงรป 6.29

ควรหมนตรวจสอบระดบน าในถง water seal ใหอยในระดบก าหนด อยางสม าเสมอ ควรม Sight glass และลกลอยควบคมระดบน า

Page 149: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 6-37

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

รป 6.29 แสดง Over pressure relief valve แบบสปรงและแบบตมน าหนก

ในการตดตงอปกรณแบบน สามารถตดตงถง/อออกจากบอผลตกาซชวภาพ และอ

ดานางสงของ Blower โดยเลอกขนาดตามความดนตองการใหกาซระบายออก

6.5.1.2 Over Pressure and Negative relief valve

อปกรณนใชปองกนความดนในถง กรณความดนสงเกนกวาคาก าหนด หรอกรณเกด

ความดนลบ (Negative pressure) อนเนองมาจากการระบายน าออกหรอการดดกาซออกเรวเกนไป

ซงจะ าใหถงเกดการเสยหายได การตดตงอปกรณนจะตดตงถงหมก หรอถง าความสะอาดกาซ

ชวภาพ ถงดกน าซงสวนใหญจะอยดานางดดของ Blower โดยรปแบบของอปกรณใชไดแก

1) ถง Water Seal

เปนถงมการบรรจน าและม อออกคลายตวย ดานหนงมพนหนาตดกวางกวาอกดาน

หนง มอกาซเขาางดานบนถงและอระบายอยดานขางถง ดงรป 6.30 เมอความดนสงเกนกวา

น าหนกน ากดไว กาซกจะระบายออกถงดงกลาว และกรณความดนภายในอต ากวาความดน

บรรยากาศ อากาศจะไหลผานเขาไปในถง

- การเลอกขนาดของอปกรณดงกลาวตองพจารณา จากชวงความดนเปดวาลว (Valve opening pressure) ความดนตง (Valve set pressure) ซงเากบ 0.9 คณความดนเปดวาลว และอตราการไหลของกาซตองการระบายออก

- ควรหมนตรวจสอบการ างานของ Relief valve อยางสม าเสมอ

Page 150: การออกแบบระบบผลิต Biogas

6-38 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

รป 6.30 แสดง Over pressure and Negative relief valve แบบ Water seal

2) Over pressure and Vacuum relief valve

เปนอปกรณอาศยน าหนกกดบแผนปดอระบาย โดยมวาลวปดเปดอยสองสวน วาลว

หนงเปนวาลวส าหรบสวนระบายออกเมอความดนในถงสงเกนกวาน าหนกกดไว สวนวาลวสอง

เปนวาลวส าหรบกรณความดนในถงต ากวาความดนบรรยากาศ วาลวจะถกยกขนเพอใหอากาศ

ภายนอกเขาไปในถง ดงรป 6.31 โดยแบงเปนสองแบบดวยกนคอ แบบใชตมน าหนกในการควบคม

การเปด-ปดวาลว และแบบใชสปรงในการควบคมการเปด-ปดวาลว

ควรหมนตรวจสอบระดบน าในถงอยางสม าเสมอ เนองจากเมอความดนสงเกน กาซจะดนน าออก

ซง าใหระดบน าในถงลดต าลง และอาจเกดการรวของกาซตลอดเวลา

Page 151: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 6-39

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

รป 6.31 แสดง Over pressure and Vacuum relief valve และลกษณะการ างาน กรณ over pressure (ภาพ A) และกรณ Vacuum pressure (ภาพ B)

วาลวแบบใชตมน าหนกกดวาลวสวนใหญ จะมชวงความดนเปดวาลว (Valve opening

pressure) ตงแต 2.5 จนถง 70 มลลบารเกจ แตถาวาลวแบบใชสปรงกดวาลว จะมชวงความดนเปด

วาลว (Valve opening pressure) ตงแต 70 จนถง 800 มลลบารเกจ

- การเลอกขนาดของอปกรณดงกลาวตองพจารณา จากชวงความดนเปดวาลว (Valve opening pressure) ความดนตง ( Valve set pressure) ซงเากบ 0.9 คณความดนเปดวาลว และอตราการไหลของกาซตองการระบายออก การตดตงอปกรณนควรตดตงพรอม Flame arrester ดวย

- ควรหมนตรวจสอบการ างานของ Relief valve อยางสม าเสมอ

Page 152: การออกแบบระบบผลิต Biogas

6-40 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

6.5.2 Back Pressure Check Valve

เปนอปกรณปองกนการเสยหายของเครองมอวดหรออปกรณ อนเนองมาจากการไหลของกาซสวนาง

เชน มาตรวดอตราการไหล (เปนแบบใบพด) เปนตน โดยจะตดตงางสงของ Blower หรอดานหลงอปกรณ

อาจจะเสยหายไดงาย ดงรป 6.32

รป 6.32 แสดง Back Pressure Check Valve

การเลอกขนาดควรเลอกใหเหมาะสมกบอตราการไหล และความดนลดตองไมสงมาก แนะน าใหเลอก

วาลววสดดานในเคลอบดวยวสดนตอการกดกรอน สวนการดแลรกษา ตองหมนตรวจสอบสภาพสปรงและ

การ างานของวาลว

6.5.3 อปกรณวดความดน ส าหรบอกาซชวภาพควรจะมต าแหนงส าหรบการตดตงอปกรณตรวจวดความดนในอ โดย

อปกรณใชตรวจวดขนอยกบความดนในจดนนๆ ถาในจดเปนความดนต า (นอยกวา 0.1 บารเกจ หรอ 1 เมตร

น า) กสามารถใชอปกรณ เชน มาโนมเตอรอยางงายๆ ดจากความแตกตางของความสงของน าในอใส ดงแสดง

ในรป 6.33 ซาย แตถาในจดมความดนสงมากกวา กควรจะใชมาตรวดความดน (Pressure gauge) ดงแสดง

ในรป 6.33 ขวา

รป 6.33 แสดงอปกรณวดความดนในอ

Page 153: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 6-41

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

6.5.4 ระบบดกละอองน าและระบายน าออกจากอ

เนองจากกาซชวภาพเปนกาซอมตวดวยไอน า เมออณหภมของกาซลดลง ไอน าจะกลนตวเปนละอองน า

ซงจ าเปนตองดกและระบายออกจากอ อปกรณส าหรบดกละอองน า (Mist) ในอกาซ มรปแบบดงน

6.5.4.1 อปกรณดกน า

อปกรณดกน า ม 2 แบบ ไดแก

1) Knock out Drum

เปนอปกรณอาศยหลกการ การเปลยนศางการไหลของกาซ และการชนปะะของ

กระแสกาซ าใหละอองน าแยกตวออกจากกาซ ดงรป 6.34

รป 6.34 แสดง Knock out Drum.

Page 154: การออกแบบระบบผลิต Biogas

6-42 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ตวแปรส าคญในการก าหนดขนาด คอ ความเรวของกาซ ซงค านวณไดจาก

.................................(6.8)

เมอ = ความเรว าใหเกดการแยก (เมตร/วนา)

= ความหนาแนนของน า = 998 กก./ลบ.ม

= ความหนาแนนของกาซชวภาพ = 1.0678 กก./ลบ.ม

K = คาคง (ถงแนวดง ใช 0.03 ถงแนวนอนใช 0.152)

ดงนน ความเรวค านวณ (ในกรณเปนถงแนวดง) ไดเากบ 2.3 เมตร/วนา าให

ค านวณหาขนาดเสนผานศนยกลางถงได ซง าใหก าหนดขนาดความสงของถงได ตามรป 6.35 สวน

รป 6.36 แสดงแผงดกละอองน า (Mist Eliminator) ภายใน Knock out Drum และตาราง 6.11

แสดงอตราการไหลของกาซชวภาพและขนาดเสนผานศนยกลาง Knock out Drum

รป 6.35 แสดงขนาดสดสวนของ Knock out Drum

Page 155: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 6-43

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

รป 6.36 แสดงแผงดกละอองน า (Mist Eliminator)

ตาราง 6.11 แสดงอตราการไหลของกาซชวภาพและขนาดเสนผานศนยกลางถง Knock out Drum

อตราการไหลของกาซชวภาพ

(ลบ.ม./ชม.)

เสนผานศนยกลางถง

(เมตร)

50 0.20

100 0.3

200 0.40

500 0.65

1000 0.90

2000 1.25

ส าหรบการตดตง Knock out drum สามารถตดตงอกาซไดงดานางดด และางสงของ

Blower ในการบ ารงรกษาควรหมนตรวจสอบและระบายน าออกจากถง ในบางครงถงบรเวณถงหมก

อาจจะมการดกเอาฟองเมอกน า (โฟม) จากถงหมกถกพามาจากถงหมกตดมาดวย ซงจะ าใหม

การระบายน าไดล าบาก ดงนนตองหมน าความสะอาดอปกรณระบายน าดวย

Page 156: การออกแบบระบบผลิต Biogas

6-44 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

2) อปกรณดกน าแบบไซโคลน

เปนอปกรณใชหลกการแยกละอองน าออกจากกาซโดยอาศยแรงเหวยงหนศนยกลาง ซง

ละอองน ามความหนาแนนมากกวากาซ จะถกเหวยงใหไปชนปะะกบผนงของไซโคลนและไหลลงส

ดานลางของไซโคลน ดงรป 6.37

รป 6.37 แสดงอปกรณดกน าแบบไซโคลน

ตวแปรส าคญในการก าหนดขนาด คอ ความเรวของกาซ และความดนลดของถงดกน า ใตถง

ดกน าตองมการตดตงอปกรณระบายน าออกจากระบบดวย

6.5.4.2 อปกรณระบายน า

อปกรณการระบายน าออกจากอกาซม งเปนแบบตองระบายแบบ Manual และแบบ

อตโนมต โดยแบงเปน

1) อปกรณระบายน าแบบ ตว T หรอ ตว U

การตดตงอปกรณระบายน าควรตดตงในกจดมการเปลยนศางการไหลของกาซ และ

ถาเปนอตรงแนวนอน ควรจะตดตงกระยะ 50 เมตร

อปกรณระบายน าเปนลกษณะสามาง (ตว T) จะตองมวาลวระบายน า อาจจะเปนแบบ

Manual หรอ แบบอตโนมต กได ในกรณตดตงอปกรณระบายน าขนดอแบบรปตว U ความสงของ

อรปตว U ตองมความสงมากกวาความดนของกาซในอจดนน เชน ถาความดน 20 มลลบารเกจ

Page 157: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 6-45

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

อควรจะมความสงมากกวา 20 ซม.รป 6.38 แสดงลกษณะของอปกรณระบายน าแบบตว T และ

แบบตว U

รป 6.38 แสดงลกษณะของอปกรณระบายน าแบบ ตว T และแบบตว U

2) วาลวระบายน าแบบอตโนมต (Auto Drain Valve)

เปนอปกรณระบายน าโดยอตโนมต เมอน าในอไหลเขาสกระเปาะ ลกบอลอยภายในจะ

ลอยสงขน วาลวจะเปดและระบายน าออก เมอระดบน าลดต าลง ลกบอลอยภายในจะต าลง วาลว

จะปดปองกนกาซรว แสดงดงรป 6.39

รป 6.39 แสดงอปกรณ Auto Drain Valve

Page 158: การออกแบบระบบผลิต Biogas

6-46 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ปญหาพบบอยของวาลวระบายน าอตโนมต คอ การอดตนของวาลว เนองจากละอองน า

มากบกาซ อาจจะพาโฟม หรอเศษของแขง หรอสารอนรยเจอปนมาดวย เมอน ามาตกคางใน

อปกรณนานๆ จงเกดเมอกและตะไคร าใหอดตนวาลวและอ เปนเหตใหไมสามารถระบายน าออก

จากอได

6.5.5 อปกรณดกเปลวไฟหรออปกรณปองกนเปลวไฟยอนกลบ (Flame Arrester)

เปนอปกรณ าหนาปองกนเปลวไฟไมใหเปลวไฟยอนกลบเขาไปในอ โดยการลดอณหภมให

ต ากวาคาอณหภมตดไฟของกาซ

อปกรณปองกนเปลวไฟยอนกลบ สวนใหญตดตงในระบบกาซชวภาพเปนแบบใชในอ (in-line)

โดยตดตงอยระหวางถงกาซชวภาพกบจดอกาซออกสบรรยากาศ หรอไปยงจดใชงานมการเผาไหม ซง

อปกรณนจะตองปองกนเปลวไฟยอนไดไมนอยกวา 30 นา ขณะมเปลวไฟเผาอยอกดานหนง ดงรป 6.40

รป 6.40 แสดงการปองกนเปลวไฟของอปกรณปองกนเปลวไฟยอนกลบ

การเลอกขนาดของ Auto drain ขนอยกบความดนและปรมาณน าตองการระบายออก

ควรมวาลว bypass Auto drain ดวย

ควรหมนตรวจสอบการอดตนของวาลว โดย

หมนตรวจดหยดน าบรเวณ Auto Drain ถาไมม ใหเปด Bypass

ถามน าไหลจากวาลว Bypass แสดงวา Auto Drain ตนให าความสะอาด

ถาไมมหยดน าและกาซออกจากวาลว bypass แสดงวา อตน ใหถอดยเนยนออก

าความสะอาดอ Drain

Page 159: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 6-47

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

สวนประกอบของอปกรณปองกนเปลวไฟยอนกลบ ดงรป 6.41 ประกอบไปดวยสวนตางๆ ดงน

ตวเรอน (housing)

แผง element ปองกนไฟยอนกลบ

อปกรณปองกนเปลวไฟยอนกลบ มสองแบบ คอ แบบไมสามารถเปลยนแผง element และแบบ

สามารถเปลยนแผง element

รป 6.41 แสดงสวนประกอบของอปกรณปองกนเปลวไฟยอนกลบ

ขอแนะน าในการเลอกใชอปกรณปองกนเปลวไฟยอนกลบ

ควรเลอก element และอปกรณออกแบบมาใชส าหรบกาซชวภาพ โดยพจารณาจากมาตรฐาน

การจ าแนกกลมของกาซ และไอระเหย เชน กลมประเศยโรป จ าแนกกาซมเนใหอยในกลม

IIA และมาตรฐานของประเศสหรฐอเมรกา จดกาซมเนใหอยในกลม D แสดงดงตาราง 6.12

และตาราง 6.13

ความสง cell ของ element ตองต ากวาคา Maximum Experimental Safe Gap (MESG) ซงคา

ของกาซและไอระเหยกลม IIA มคา > 0.9 mm และกลม D มคา > 0.75

ความดนสญเสย ของ อปกรณปองกนเปลวไฟยอนกลบ ควรต าสดเาเปนได ซงสามารถ าได

โดยการเพมพนหนาตด

วสดใชควรเปนสแตนเลส

Page 160: การออกแบบระบบผลิต Biogas

6-48 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ตาราง 6.12 แสดงมาตรฐานการจ าแนกกลมกาซและไอระเหยของกลมประเศยโรป

Gas

Group

MESG (mm)

Test Gas Test Gas

Concentration (x % in air)

Typical Gases

IIA >0.90 Propane 4.2 Methane, alkanes, alcohols,

acetone, benzene

IIB3 ≥0.65 Ethylene 6.5 Ethylene, ethylene ether

IIB ≥0.50 Hydrogen 45.0 Ethylene oxide, Butadiene

IIC <0.50 Hydrogen 28.5 Hydrogen

ตาราง 6.13 แสดงมาตรฐานการจ าแนกกลมกาซและไอระเหยของประเศสหรฐอเมรกา

Gas

Group

MESG (mm)

Typical Gases

D >0.75 Methane, alkanes, alcohols,

acetone, benzene

C >0.45 Ethylene, ethylene oxide

B ≤0.45 Hydrogen

A - Acetylene

การหาความดนลดหรอความดนสญเสยของอปกรณปองกนเปลวไฟยอนกลบขนาดตางๆ สามารถดได

จากกราฟในรป 6.42

Page 161: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 6-49

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

รป 6.42 กราฟแสดงความดนลดของอปกรณปองกนเปลวไฟยอนกลบตามขนาดและอตราการไหล

การบ ารงรกษาอปกรณปองกนเปลวไฟยอนกลบ

ตองหมนตรวจสอบความดนสญเสยตกครอมอปกรณปองกนเปลวไฟยอนกลบ

ถามความดนตกครอมสงเกน แสดงวา มการอดตนของ element ตองใหผ มความช านาญ าความ

สะอาด (ตามขอแนะน าของผผลต)

อยา าการแหย หรอกระงแผง element เอง

ถาแผง element เสยหาย ตอง าการเปลยน

ตรวจสอบ seal ระหวาง element และตวเรอน

Page 162: การออกแบบระบบผลิต Biogas

6-50 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

6.5.6 อปกรณตรวจวดสมบตของกาซ

6.5.6.1 อปกรณตรวจวดอตราการไหลของกาซ

เปนอปกรณส าหรบการวดอตราการไหลของกาซชวภาพ มงใชวดอตราการไหลเชง

ปรมาตร และอตราการไหลเชงมวล

6.5.6.1.1 อปกรณวดอตราการไหลเชงปรมาตร ม 2 แบบ ไดแก

1) แบบอาศยหลกการหมนของใบพด แสดงดงรป 6.13

สวนใหญวดปรมาตรกาซสะสม ซงไมเปนนยม เนองจากกาซชวภาพเปนกาซไมบรสธ

และมความชน การมสวนประกอบเคลอนไหวในอ อาจจะเกดการตดขดและช ารดไดงาย

รป 6.43 แสดงอปกรณวดอตราการไหลกาซแบบอาศยหลกการหมนของใบพดแบบตางๆ

2) แบบอาศยหลกการวดความดนลดตกครอม แสดงดงรป 6.44

โดยใชหลกการวดความดนเปลยนแปลงระหวางอปกรณ Orifice หรอ Venturi หรอ Pitot

tube จากความสมพนธระหวางความเรวกบความดนลด สามารถค านวณอตราการไหลเชง

ปรมาตร โดยน าความเรวมาคณกบพนหนาตดอ ในการค านวณความเรวของกาซนน

ขนอยกบความหนาแนนของกาซ ดงนนจงตองอางองอณหภมของกาซในขณะวดดวย

การวดอตราการไหลของกาซโดยวธน เปนการวดอตราการไหลของกาซในขณะใดขณะหนง

แตสามารถจะตอเขาระบบค านวณและแสดงเปนปรมาตรกาซสะสมได อตราการไหล

อานไดไมขนอยกบการเปลยนแปลงองคประกอบของกาซชวภาพมากนก

Page 163: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 6-51

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

รป 6.44 แสดงอปกรณวดอตราการไหลกาซแบบหลกการวดความดนลดตกครอมอปกรณ Orifice และ Venturi

6.5.6.1.2 อปกรณวดอตราการไหลเชงมวล (Thermal Mass Flow meter) แสดงดงรป 6.45

อปกรณ างานโดยการใหความรอนกบกาซและวดการเปลยนแปลงอณหภม น าอณหภม

เปลยนแปลงมาค านวณอตราการไหลเชงมวล จากสมการ

อตราการไหลเชงมวล ความรอนให

ความจความรอน ผลตางอณหภมเปลยนแปลง

ในกรณน องคประกอบกาซตองคง เนองจากคาความจความรอน (Cp) ถกก าหนดใหคงใน

การปรบเยบ (Calibrate) ครงแรก ดงนน ถาอณหภมของกาซเปลยนแปลงคาความจความ

รอนจะเปลยนแปลงดวย าใหการอานคาอตราการไหลจะไมถกตอง ดงนนควรเลอกซอ

อปกรณวดเปนแบบมการชดเชยการเปลยนอณหภมดวยตวเอง (Temperature

compensated)

การวดอตราการไหลของกาซของอปกรณแบบน สามารถวดไดงในรปอตราการไหลเชง

ปรมาตรและเชงมวล แตเปนการวดอตราการไหลขณะใดขณะหนง ซงสามารถจะตอเขา

ระบบค านวณและแสดงเปนปรมาตรกาซสะสมได

ในการวดปรมาตรกาซนน ตองมการระบองคประกอบของกาซชวภาพในการสอบเยบดวย

งนเนองจากเมอองคประกอบของกาซเปลยนไป คาความสามารถในการถายเความรอน

กจะเปลยนไปดวย าใหคาอตราการไหลอานไดจะเบยงเบนได

Page 164: การออกแบบระบบผลิต Biogas

6-52 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

รป 6.45 แสดงอปกรณวดอตราการไหลกาซแบบหลกการวดอตราการไหลเชงมวล

6.5.6.2 เครองตรวจวเคราะหองคประกอบกาซ

เปนเครองส าหรบการตรวจวเคราะหองคประกอบกาซ ไดแก กาซมเน กาซคารบอนไดออกไซด

แสดงดงรป 6.46 อาจมการตดตงอปกรณเสรมเพอวเคราะหกาซออกซเจน หรอกาซไฮโดรเจนซลไฟด

(กาซไขเนา) เพมเตม ขนอยกบวตถประสงค โดยเครองตรวจวเคราะหจะเปนการวเคราะหกาซแหง

ดงนนจะตองมชดดกความชนและฝนละอองกอนกาซจะเขาเครองตรวจวเคราะห

การตรวจวเคราะหองคประกอบกาซ อาจจะมวตถประสงคเพอตองการราบความเขมขน

ส าหรบใชในการค านวณคาพลงงานไปใชประโยชน หรออาจจะเปนเครองตรวจวเคราะหเพอการ

เตอน เมอคาองคประกอบกาซดงกลาวเกนคาก าหนด เชน การตดตงเครองตรวจวเคราะหกาซ

ออกซเจนในอกาซชวภาพ โดยตงคาใหสงสญญาณเตอนในกรณกาซออกซเจนเกน 4% (v/v) หรอ

กรณเครองตรวจวเคราะหกาซไฮโดรเจนซลไฟด (กาซไขเนา) เพอใหสงสญญาณเตอนและสง

เครองยนตหยด างานเมอไฮโดรเจนซลไฟดเกน 500 ppm เปนตน

รป 6.46 แสดงเครองตรวจวเคราะหองคประกอบกาซแบบ Online methane analyzer

Page 165: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 6-53

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

6.6 ระบบเผากาซง (Flare system)

ในระบบผลตกาซชวภาพจ าเปนตองมระบบเผากาซง เพอ าหนาในการเผากาซเหลอเกนง โดย

ปองกนไมใหมการปลอยกาซมเนออกสบรรยากาศ ระบบเผากาซงมงเปนระบบเปด (Open Flare system)

คอ จะมการเผาไหมดานนอกคลายกบตะเกยง ดงนนจะสามารถสงเกตเหนเปลวไฟได ประสธภาพการเผาไหม

จะต า อาจมกาซมเนเหลออยได และความรอนจากการเผาไหมจะแผออกมาบรเวณใกลเคยงไดโดยตรง ซงเปน

อนตราย รป 6.47 A แสดงระบบการเผากาซงแบบเปด

การระบบเผากาซงแบบเปดมการเผาไหมดานนอกนน าใหมความรอนแผออกมา ซงเปนอนตรายตอ

คนเขาไป างานในบรเวณดงกลาว ดงนน ตองมการค านวณระยะหางและความสงของปลองรวมถงปรมาณ

ความรอนแผออกมา โดยก าหนดใชคา Maximum Heat Intensity 500 BTU/ft2-hr ซงจากคาดงกลาว

สามารถน ามาหาความสงของปลองจากพนส าหรบระบบแบบเปดได ดงรป 6.48 เปนกราฟแสดงความสงของ

ปลอง Flare กบอตราการเผากาซชวภาพง

ในการค านวณ ก าหนดใหความสงของปลอง Flare จากพนไดเากบ ระยะหางของระบบเผากาซง

แบบเปด

ในการดแลรกษาอปกรณ ควรหมนตรวจสอบและเปลยนชดดกความชนและฝนละอองใหด

ควรมการสอบเยบอยางนอยปละครง

(มา: Guide for Pressure-Relieving and Depressurizing Systems, Refining Department, API Recommended

Practice 521, Second Edition, September 1982.)

Page 166: การออกแบบระบบผลิต Biogas

6-54 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

รป 6.47 แสดงระบบเผากาซงแบบเปด (A) และแบบปด (B)

รป 6.48 กราฟแสดงความสงของปลอง Flare กบอตราการเผากาซชวภาพ

Page 167: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 6-55

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ขณะระบบเผากาซงแบบปด (Closed Flare System ) จะเปนการเผาไหมภายในปลอง จะมเพยงแต

ไอรอนเานนลอยออกมาจากปลอง การเผาไหมจะสมบรณกวาระบบแบบเปด และมความปลอดภยมากกวา

(รป 6.47 B)

การออกแบบระบบเผากาซงแบบปด มปจจยในการพจารณา คอ คา Residence time และอณหภม

โดยมาตรฐานของตางประเศ แสดงดงตาราง 6.14

ตาราง 6.14 แสดงคามาตรฐานการเดนระบบเผากาซงแบบปด

มา : Topic report of the IEA Bioenergy Agreement Task 24 - Biological conversion of municipal solid waste

การเปรยบเยบระหวางระบบเผากาซงแบบเปดและระบบเผากาซงแบบปด แสดงดงตาราง 6.15

โดยวไป ระบบเผากาซงควรอยหางจากบรเวณถงเกบกาซมาก เพอปองกนความรอนเกดจากการเผาไหม มา

าใหเกดอนตราย และถามอตราการเผาไหมไมเกน 200 ลบ.ม/ชม. ปลองควรสงจากพนไมนอยกวา 6 เมตร

ตาราง 6.15 แสดงการเปรยบเยบระหวางระบบเผากาซงแบบเปด และแบบปด

ระบบเผากาซงแบบเปด ระบบเผากาซงแบบปด

ประสธภาพการเผาไหมไมด ควบคมมลภาวะไมได ตนนประมาณ 20-70% ของระบบแบบปด เหมาะส าหรบการเผากาซอตราการไหลต า

ประสธภาพการเผาไหมด ควบคมมลภาวะไดด ใชกบการเผากาซอตราการไหลสง ความสงของปลองประมาณ 6-10 เมตร างานในกสภาวะของการเผาไหม

Page 168: การออกแบบระบบผลิต Biogas

6-56 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ส าหรบระบบเผากาซงตองมการตดตง Gas Train ระบบอกอนเขาหวเผาดวย แสดงดงรป 6.49

รป 6.49 แสดงอปกรณของระบบเผากาซง

6.7 การควบคมการ างานของระบบสงกาซชวภาพ

การควบคมการสงกาซชวภาพ มวตถประสงคเพอใหปรมาณกาซสงไปใชงานนนมปรมาณสม าเสมอ ซง

โดยวไปจะใชความดนอางสง (ดานน ากาซไปใชประโยชน) ในการควบคมการสงกาซชวภาพ กรณ มการ

ใชกาซชวภาพต ากวาปรมาตรกาซสงไป าใหความดนอางสงจะสงขน ถาใชการควบคมแบบ Manual กจะ

เปนการปรบวาลว Bypass ใหเปด เพอใหกาซางสงวนกลบไปยงางดด ดงแสดงรป 6.50 ซงการควบคม

แบบน จะควบคมอตราการไหลไดไมสม าเสมอ และจ าเปนตองมพนกงานควบคมตลอดเวลา เปนการควบคมไม

เหมาะสม

รป 6.50 แสดงการควบคมความดนอางสงกาซชวภาพแบบ Manual

Page 169: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 6-57

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ส าหรบการควบคมการสงกาซชวภาพใชความดนอางสงไปควบคมการ างานของ Blower (รป

6.51) มการ างานโดยใชสญญาณจากความดนางสงของ High pressure switchไปสงให Blower หยดการ

างาน เมอความดนางสงสงเกนคาตงไว และมการตดตง Pressure transmitter เพอสงสญญาณใหมการ

ปรบรอบมอเตอรของ Blower โดยมอเตอรของ Blower ตองสามารถปรบความเรวรอบได ดงรป 6.51

PIC

HPA

รป 6.51 ผงแสดงการควบคมการ างานของ Blower

การควบคมการ างานโดยการปรบรอบมอเตอรของ Blower น เหมาะสมกบ Root Blower มากกวา

เนองจากการปรบรอบมอเตอรจะไมสงผลตอสมรรถนะการ างานของ Blower และส าหรบต าแหนง Pressure

transmitter ควรตดตงใหใกลกบจดใชงาน เพอสามารถวดการเปลยนแปลงความดนในอางสงและสงสญญาณ

มาควบคมการ างานของ Blower ไดนตอการปรบเปลยนอตราการไหลของกาซชวภาพ

นอกจากน ถาไมใชการควบคมความดนโดยใช Pressure transmitter กมการควบคมความดนโดยใชการ

วนกาซจากดานางสงกลบเขาไปดานางดดของ Blower โดยใช Pressure relief valve ชวย ดงแสดงในรป 6.52

ซงในกรณน Blower จะสงกาซออกดวยอตราการไหลคง เมอมการใชกาซนอยกวา Blower สง าใหความดน

ในอางสงสงขน Pressure relief valve จะเปดระบายกาซใหไหลกลบเขาอดานางดดของ Blower เมอกาซ

ระบายกลบไปความดนในอลดลง าให Pressure relief valve ปด

Page 170: การออกแบบระบบผลิต Biogas

6-58 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

รป 6.52 แสดงการวนกาซชวภาพกลบ อดานางสงกลบเขาไปางดานางดด

การวนกาซชวภาพกลบ ควรค านงถงอณหภมกาซจะสะสมเพมสงขน ดงนนอกาซวนกลบเขาาง

ฝงดด ควรอยหางจาก Blower ไมนอยกวา 20 เมตร เพอใหอณหภมกาซลดลง หรอตองมการตดตง

High temperature protection เพอสงใหพดลมหยด างานเมออณหภมสงเกนกวาก าหนด

Page 171: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 7-1

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

บทท

การปรบปรงและควบคมคณภาพกาซชวภาพ

7.1 การพจารณาเพอปรศบปรงคณภาพกาซชฦภาพ

โดยศฦไปกาซชฦภาพไดจากน าเสยอตสาหกรรมการเกวตร จะมองคประกอบดศงน คอ กาซมเน ประมาณรอยละ 45 – 70 กาซคารบอนไดออกไซด ประมาณรอยละ 25 – 50 คฦามช น/ละอองน า กาซไฮโดรเจนซศลไฟด (กาซไขเนา) กาซแอมโมเนย กาซไนโตรเจน กาซไซลอกเซน

(สฦนใหญจะมในกาซชฦภาพผลตจากจากขยะชมชน) และสงปนเปอนอนๆ เชน โฟม (Foam) คราบ (Scum) ประมาณรอยละ 5 – 10

การนากาซชฦภาพไปใชประโยชน มฦศตถประสงคหลศกคอ 1. การใชเปนเช อเพลงหศฦเผา (Burner) สาหรศบหมอน า หรอหมอน ามศนรอน ซษงกาซชฦภาพสามารถใช

ดแนเช อเพลงเดมไดกชนด 2. การใชเปนเช อเพลงสาหรศบเครองยนตแกสโซลน เพอผลตกระแสไฟฟาหรอใชในยานพาหนะ ซษงกาซ

ชฦภาพสามารถใช ดแนน ามศนเบนซน กาซแอลพจ (LPG) หรอกาซธรรมชาตอศด (CNG) องคประกอบสาคศญในกาซชฦภาพใชเปนเช อเพลงคอ กาซมเน สาหรศบองคประกอบอนๆ มอยในกาซ

ชฦภาพ ลฦนเปนสงเจอปนไมพษงประสงคซษงมผลเสยตอการใชงานศ งส น

ปญหาพบเมอใชกาซชฦภาพไมมการปรศบปรงคณภาพเปนเช อเพลงหศฦเผาสาหรศบหมอน า หรอหมอน ามศนรอน เชน การจดเตาไมตด การระเบดในหองเผาไหมในขณะจดเตาหรอในขณะเดนเครอง เปลฦไฟกระพอและดศบในขณะกาลศงเรงไฟ การระเบดปลองไอเสย การสญเสยคฦามรอนอยางมหาศาลไปกศบอณหภมปลองไอเสยรอนจศด การเกดคฦามรอนเฉพาะจดผฦสศมผศสไฟในหองเผาไหม กาลศงผลตของหมอน าหรอหมอน ามศนรอนไมไดตามขอกาหนด (Specification) ของเครองจศกร อปกรณกชนดสศมผศสกศบกาซชฦภาพชารดงายและมอายการใชงานสศ น การเกดไฟไหมจากการแตกรศฦของระบบสบสงกาซ เปนตน

ปญหาพบเมอใชกาซชฦภาพไมมการปรศบปรงคณภาพเปนเช อเพลงสาหรศบเครองยนตแกสโซลน เชน สตารเครองไมตดหรอตดยาก เครองยนตไมมกาลศง น ามศนเครองสกปรกมากและอายสศ น หองเผาไหมสกปรกมาก ปลองไอเสยรอนจศด ฦาลฦไอเสยไหมและอายสศ น เดนเครองไดไมตอเนอง ตองหยดเพอซอมบารงบอยมาก เปนตน

7

Page 172: การออกแบบระบบผลิต Biogas

7-2 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

สาเหตาใหเกดปญหาดศงกลาฦ ลฦนเกดจากสงปนเปอนตางๆ เปนองคประกอบของกาซชฦภาพ เชน

กาซคารบอนไดออกไซด เปนกาซเฉอยไมใหพลศงงานคฦามรอนในการเผาไหม เปนกาซาใหคาคฦาม

รอนในกาซชฦภาพลดลงจนเปนเช อเพลงดอยคณภาพ กาซชฦภาพจะตดไฟยากขษ นและลกไหมชาลงจนเปนเหต

ใหเช อเพลงเผาไหมไมหมดภายในหองเผาไหม เปนกาซรศบคฦามรอนจากการเผาไหมและพาคฦามรอนไป ง

างปลองไอเสย เมอกาซน รฦมตศฦกศบน าหรอคฦามช นจะเกดเปนกรดคารบอนค (H2CO3) มฤธกศดกรอนฦศสด

อปกรณตางๆสศมผศสกศบกาซชฦภาพ เชนาใหเกดการกศดกรอนของถศงเกบกาซ เปนตน

กาซไฮโดรเจนซศลไฟดหรอกาซไขเนา เมอรฦมตศฦกศบน าหรอคฦามช นจะเกดเปนกรดไฮโดรซศลฟฦลก

(hydrosulphuric acid) มฤธกศดกรอนอยางรนแรงตอฦศสดอปกรณตางๆ สศมผศสกศบกาซชฦภาพ เมอมการยอย

สลายโดยจลนรยจะเกดเมอก เปนตน

คฦามช นหรอละอองน า าใหเกดการสะสมของน าในอตกองชางหรอบรเฦณจดตาสดของอสงกาซ

าใหปดกศ นการไหลของกาซชฦภาพ ชฦยใหเกดเมอก ตะกอน โฟม าใหอปกรณคฦามปลอดภศยอดตศน าใหเกด

กรดคารบอนคและกรดอศนเกดจากการแตกตศฦของซศลไฟดอออน าใหเช อเพลงจดไมตด หรอตดแตกระพอดศบ เปนตน

เพอใหการนากาซชฦภาพไปใชงานกศบหศฦเผาและเครองยนตเปนไปอยางมประสธภาพ สามารถใชงาน

ตอเนองอยางปลอดภศย จษงจาเปนตองมการปรศบปรงคณภาพกาซชฦภาพและคฦบคมใหมคณภาพสมาเสมอเหมาะ

กศบการใชงานกสภาฦะ

รป 7.1 แสดงผศงกระบฦนการปรศบปรงคณภาพกาซชฦภาพโดยรฦม

Page 173: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 7-3

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

7.2 การกาจศดคฦามช นหรอละอองน า

น าในกาซชฦภาพเปนละอองน าเมอไหลผานอกาซและอปกรณดศกละอองน า จะถกแยกออกจากกาซ

ชฦภาพ แตยศงคงมน าอยในรปคฦามช นตองถกกาจศดกอนจะนากาซไปใชงาน ไมเชนนศ นจะมผลกระบตอการ

กศดกรอนอปกรณตางๆ หรอาใหเกดคราบหรอเมอกในอปกรณคฦามปลอดภศยตางๆ เปนตนเหตของอบศตเหตได

การกาจศดคฦามช นในกาซชฦภาพาไดโดยเครองกาจศดคฦามช นใชหลศกการลดอณหภมของกาซ ลศกวณะของการ

ลดอณหภมนศ นาไดใน 2 ลศกวณะ คอ

Indirect Heat Exchanger: การแลกเปลยนคฦามรอนระหฦางกาซชฦภาพกศบน าเยน (Chiller)

Direct Heat Exchanger: การแลกเปลยนคฦามรอนระหฦางกาซชฦภาพกศบสาราคฦามเยน

(Refrigerant)

7.2.1 การแลกเปลยนคฦามรอนระหฦางกาซชฦภาพกศบน าเยน

ระบบใชการแลกเปลยนคฦามรอนระหฦางกาซชฦภาพกศบน าเยน มองคประกอบอย 3 สฦน คอ

1) คอมเพรสเซอรสาหรศบอศดสาราคฦามเยน และเครองคฦบแนน (Condenser)

2) เครองแลกเปลยนคฦามรอนระหฦางน ากศบสาราคฦามเยน (Chiller) หรอเครองาน าเยน

3) เครองแลกเปลยนคฦามรอนระหฦางกาซชฦภาพกศบน าเยน เพอาใหกาซชฦภาพเยนลง

โดยเครองาน าเยนจะผลตน าเยนอณหภมตาประมาณ 10-12oซ. แลฦน าเยนจะถกปมเขาสเครอง

แลกเปลยนคฦามรอนเพอแลกเปลยนคฦามรอนกศบกาซชฦภาพ โดยใหมการลดอณหภมกาซชฦภาพใหอย 12-

15oซ. คฦามช นอยในกาซชฦภาพกจะกลศนตศฦเปนน า และแยกตศฦออกจากกาซโดยระบายออกจากเครอง

แลกเปลยนคฦามรอนางฦาลฦระบายน าอศตโนมศต น าเยนแลกเปลยนคฦามรอนกศบกาซชฦภาพจนมอณหภม

สงขษ นจะถกาใหอณหภมตาลงโดยเครอง Chiller ซษงสาราคฦามเยนของ Chiller จะถกระบายคฦามรอนออก

Condenser ดศงแสดงในรป 7.2

Page 174: การออกแบบระบบผลิต Biogas

7-4 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

รป 7.2 ผศงแสดงกระบฦนการกาจศดคฦามช นใชการแลกเปลยนคฦามรอนระหฦางกาซชฦภาพกศบน าเยน

7.2.2 การแลกเปลยนคฦามรอนระหฦางกาซชฦภาพกศบสาราคฦามเยน

ระบบใชการแลกเปลยนคฦามรอนระหฦางกาซชฦภาพกศบสาราคฦามเยน ระบบน มองคประกอบ

อย 2 สฦน คอ

1) คอมเพรสเซอรอศดสาราคฦามเยนและคอนเดนเซอร

2) เครองแลกเปลยนคฦามรอนระหฦางกาซชฦภาพกศบสาราคฦามเยน

สาราคฦามเยนจากคอมเพรสเซอรจะไปแลกเปลยนคฦามรอนกศบกาซชฦภาพสฦนของเครอง

แลกเปลยนคฦามรอน โดยกาซชฦภาพฦงในอ ขณะสาราคฦามเยนอยในฝง shell ของเครองแลกเปลยน

คฦามรอน เมออณหภมกาซชฦภาพลดลงอย 12-15oซ. คฦามช นอยในกาซชฦภาพกจะกลศนตศฦเปนน า แยกตศฦ

ออกจากกาซชฦภาพและระบายออกจากเครองแลกเปลยนคฦามรอนางฦาลฦระบายน าอศตโนมศต ดศงแสดงในรป

7.3

ระบบ Chiller ซงม

คอมเพรสเซอรตดตงอย

ดวย

Page 175: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 7-5

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

รป 7.3 แสดงการกาจศดคฦามช นใชการแลกเปลยนคฦามรอนระหฦางกาซชฦภาพกศบสาราคฦามเยน

การตรฦจสอบและบารงรศกวาเคโนโลยการกาจศดคฦามช น ศฦไป มดศงน 1) ตรฦจสอบการรศฦไหลของกาซขอตอหนาแปลนตางๆ ถามการรศฦซษมใหขศนอศด

หรอเปลยนปะเกน เปนตน 2) หมศนตรฦจสอบการระบายน าออกจากเครองแลกเปลยนคฦามรอนและการอด

ตศนของฦาลฦระบายน า ถามการอดตศนใหาคฦามสะอาดอและฦาลฦระบาย 3) ตรฦจสอบสภาพของอและอปกรณของเครองแลกเปลยนคฦามรอน 4) ตรฦจสอบการางานของคอมเพรสเซอร เชน ตรฦจสอบคฦามดศนของสารา

คฦามเยน และปรมาณสาราคฦามเยน เปนตน และซอมบารงตามผผลตกาหนด หรอถามการรศฦซษมของสาราคฦามเยน ใหาการซอมแซมจดรศฦซษม และเตมสาราคฦามเยนเพมเตม

5) ตรฦจสอบสภาพฉนฦนของอ และถศงตางๆ 6) หมศนาคฦามสะอาดตะกรศนในแผงแลกเปลยนคฦามรอน หยดระบบ และ

าการฉดลางดฦยน า อยางนอยก 6 เดอน

Page 176: การออกแบบระบบผลิต Biogas

7-6 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ตาแหนงของเครองกาจศดคฦามช น ถาเครองกาจศดคฦามช นอยดานดดของ Blower ใหระมศดระฦศงเรองการระบายน า

ออกจากระบบ เนองจากคฦามดศนในเครองกาจศดคฦามช นจะใกลเคยงหรออาจ ตากฦาคฦามดศนบรรยากาศ คฦรมอพศกน าเพอเพม Static head ของน ากอนเขาฦาลฦระบายน าอศตโนมศต

ถาเครองกาจศดคฦามช นอยดานสงของ Blower กาซชฦภาพอาจเยนเกนไปจนไมเหมาะกศบการใชงานโดยตรง อาจจะตองพจารณาเรองการเพมอณหภมของกาซชฦภาพโดยใชคฦามรอนจากระบบคอนเดนเซอร กอนนากาซชฦภาพไปใชงาน

การตรฦจสอบและบารงรศกวาเคโนโลยการกาจศดคฦามช น แบบการแลกเปลยนคฦามรอนระหฦางกาซชฦภาพกศบน าเยน มดศงน 1) ตรฦจสอบการางานของเครองาน าเยน (Chiller) เชน ตรฦจสอบอณหภมน าเยน

คฦามดศนของสาราคฦามเยน เปนตน และซอมบารงตามผผลตกาหนด 2) ตรฦจสอบระดศบน าในถศงน าเยน ใหอยในระดศบกาหนด 3) ตรฦจสอบคณภาพน าเยนในถศง สศงเกตฦามตะไครหรอเมอกหรอไม ถามใหเปลยน

และาคฦามสะอาด

การตรฦจสอบและบารงรศกวาเคโนโลยการกาจศดคฦามช น แบบการแลกเปลยนคฦามรอนระหฦางกาซชฦภาพกศบสาราคฦามเยน มดศงน 1) ตรฦจสอบดฦาอแลกเปลยนคฦามรอนและอสาราคฦามเยน มน าแขงเกาะ ถามเกาะ

ใหาการหยดและละลายน าแขงออกกอน 2) ตรฦจสอบคฦามดศนและอณหภมของสาราคฦามเยน และปรมาณของสาราคฦามเยน

ถามการรศฦซษมของสาราคฦามเยน ใหาการซอมแซมจดรศฦซษม และเตมสาราคฦามเยนเพมเตม

Page 177: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 7-7

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ตาราง 7.1 แสดงการเปรยบเยบจดเดน (ขอด) – ขอจากศด (ขอเสย) ของระบบกาจศดคฦามช น

ในกาซชฦภาพระหฦางระบบใชการแลกเปลยนคฦามรอนระหฦางกาซชฦภาพกศบน าเยน

และใชการแลกเปลยนคฦามรอนระหฦางกาซชฦภาพกศบสาราคฦามเยน

ลาดศบ ชนดระบบ ขอด ขอจากศด

1. ระบบใชการ

แลกเปลยนคฦามรอน

ระหฦางกาซชฦภาพ

กศบน าเยน (Chiller)

ไมเสยงตอการรศฦของสาราคฦามเยนกศบกาซชฦภาพ

ตองมเครองแลกเปลยนคฦามรอนสองสฦนดฦยกศนคอ ระหฦางสาราคฦามเยนกศบน า และระหฦางน าเยนกศบกาซชฦภาพ

มขอจากศดของอณหภมน าเยนาไดไมตามาก

ใชพลศงงานไฟฟาสงกฦา เงนลงนสงกฦา

2. ระบบใชการ

แลกเปลยนคฦามรอน

ระหฦางกาซชฦภาพ

กศบสาราคฦามเยน

เคนคไมซศบซอน คฦบคมอณหภมได

ดกฦาการใชน าเยน ตองการพ นนอยกฦา เงนลงนตากฦา

เสยงตอการรศฦของ สาราคฦามเยนและ กาซชฦภาพ

มโอกาสการเกดน าแขงเกาะอดานกาซชฦภาพาใหประสธภาพการแลกเปลยนคฦามรอนลดลง

คาใชจายการซอมบารงรศกวาสง

คาใชจายดานพลศงงานไฟฟาตากฦา

Page 178: การออกแบบระบบผลิต Biogas

7-8 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ตาราง 7.2 แสดงการประมาณคาใชจายในการลงนและคาเดนระบบ

ชนดระบบ เงนลงน*

(บา/ ลบ.ม.กาซ)

คาใชจายในการเดนระบบ

(บา/ลบ.ม.กาซ)

ระบบใชการแลกเปลยนคฦามรอน

ระหฦางกาซชฦภาพกศบน าเยน

0.021-0.033 0.10-0.15

ระบบใชการแลกเปลยนคฦามรอน

ระหฦางกาซชฦภาพกศบสาราคฦามเยน

0.016-0.028 0.08-0.12

* เงนลงนไดจากการสอบถาม และคานฦณจากอายระบบ 5 ป เดนระบบ 300 ฦศน/ป คาใชจายในการเดนระบบ คาใชจายในการเดนระบบเปนคาพลศงงาน (ไมรฦมคาแรงงานและการซอมบารง) ซษงระบบใชการแลกเปลยนคฦามรอนระหฦางกาซชฦภาพกศบสาราคฦามเยน จะมคาใชจายในการซอมบารงสงกฦา

ตาราง 7.3 แสดงการเปรยบเยบเคโนโลยการกาจศดคฦามช นในกาซชฦภาพ

ชนดของระบบ พ น ศกวะของ ผเดนระบบ

การบารงรศกวา

ระบบใชการแลกเปลยนคฦามรอนระหฦางกาซชฦภาพกศบน าเยน

มาก นอย ตา

ระบบใชการแลกเปลยนคฦามรอนระหฦางกาซชฦภาพกศบสาราคฦามเยน

นอย ปานกลาง สง

คฦามตองการพ น : นอย : < 2 ตร.ม/ 100 ลบ.ม.กาซ /ชม.

มาก : > 2 ตร.ม/ 100 ลบ.ม.กาซ /ชม.

คฦามตองการศกวะของผเดนระบบ :

นอย สามารถเรมตนและหยดระบบ (เครองจศกร) ได ดแลการระบายน าไดถกฦธ

ปานกลาง สามารถเรมตนและหยดระบบ (เครองจศกร) ได ดแลการระบายน าไดถกฦธ และเขาใจการางาน

ของเครองาคฦามเยน/คณสมบศตของสาราคฦามเยน

สง : สามารถเรมตนและหยดระบบ (เครองจศกร) ได ดแลการระบายน าไดถกฦธ และเขาใจการางาน

ของเครองาคฦามเยน/คณสมบศตของสาราคฦามเยน และจศดการเครองาคฦามเยน/การเปลยน

ถายสาราคฦามเยน

คฦามตองการการบารงรศกวา :

ตา : ตองการการดแลอปกรณ/เครองจศกร ไมบอย/ไมมาก (อ ปม ฦาลฦ)

ปานกลาง : ตองการการดแลอปกรณ/เครองจศกร สมาเสมอแตไมซศบซอน

สง : ตองการการดแลอปกรณ/เครองจศกร มากและซศบซอน

Page 179: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 7-9

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

7.3 การกาจศดกาซไฮโดรเจนซศลไฟด (H2S)

กระบฦนการกาจศดไฮโดรเจนซศลไฟด (H2S) นศ น มหลายกระบฦนการ โดยจาแนกเคโนโลย ไดดศงรป 7.4

รป 7.4 ผศงแสดงการจาแนกเคโนโลยการกาจศดกาซไฮโดรเจนซศลไฟด

7.3.1 กระบฦนการแบบแหง (Dry process)

เปนกระบฦนการอาศศยหลศกการของการดดซศบ (Adsorption) โดยสารดดซศบ (Adsorbent) ซษงกาซ

ไฮโดรเจนซศลไฟดจะถกจศบในรพรน (pore) ของสารดดซศบ หรอหลศงจากถกจศบแลฦอาจจะเกดปฏกรยาเคมกได

7.3.1.1 กระบฦนการดดซศบกาซไฮโดรเจนซศลไฟด (H2S Adsorption)

เคโนโลยใชในการจศบกาซไฮโดรเจนซศลไฟดดฦยสารดดซศบในรปของแขงนศ น จะประกอบ

ไปดฦยถศงปฏกรณมลศกวณะเปน Column ภายในบรรจไฦดฦยสารดดซศบ (Packed Bed) การไหลของ

กาซอาจจะมศ งไหลขษ น (Upflow) หรอไหลลง (Downflow) กได ดศงแสดงในรป 7.5 เมอกาซชฦภาพ

มกาซไฮโดรเจนซศลไฟดไหลผานสารดดซศบกจะมการจศบกาซไฮโดรเจนซศลไฟดเกดขษ น สารดดซศบ

ใชกศน ไดแก Iron oxide (Fe2O3) ซษงในตางประเศนยมใชในรปผงหรอเมด (Pellet) Fe2O3 หรอใน

ประเศไยนยมใชฝอยเหลกเปนสนมและ Hydrate Lime จะดดซศบและเกดปฏกรยา แตถาเปน

Page 180: การออกแบบระบบผลิต Biogas

7-10 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

1 กโลจล าใหอากาศ 1 ลบ.ม.

เพมอณหภมขษ นประมาณ 1.1oซ.

ปฏกรยาจะเกดไดด ถาสารดดซศบช น

และม pH >7

สารดดซศบพฦก Zeolite และ Activated Carbon จะเปนแตเพยงจศบกาซไฮโดรเจนซศลไฟดไฦในรพรน

เานศ น

เมอมการจศบกาซไฮโดรเจนซศลไฟดจนอมตศฦแลฦ จะตองมการเปลยนสารดดซศบใหม แลฦนา

สารดดซศบอมตศฦแลฦไปฟนสภาพ (Regenerate) ดฦยอากาศ และนากลศบมาใชใหมได

การจศบกาซไฮโดรเจนซศลไฟด ปฏกรยาเกดคอ

Fe2O3 +3 H2S Fe2S3 + 3 H2O

เมอมการฟนสภาพดฦยอากาศ ปฏกรยาเกดคอ

2 Fe2S3 +3 O2 2Fe2O3 + 6 S

ปฏกรยาศ งสองเกดขษ นขางตนเปนปฏกรยาคายคฦามรอน โดยในชฦงการจศบกาซ

ไฮโดรเจนซศลไฟด จะมการคายคฦามรอน 0.65 กโลจล/กรศมของ H2S ดศงนศ นในชฦงของการจศบ

ไฮโดรเจนซศลไฟด ถศงปฏกรณจศบ H2S จะมอณหภมสงขษ นบาง และในชฦงการฟนสภาพดฦยอากาศก

จะมการคายคฦามรอน 5.8 กโลจลตอกรศมของ H2S ซษงจะเหน

ไดฦา ในชฦงการฟนสภาพ สารดดซศบจะมอณหภมสงขษ นมาก

และมคฦามเสยงตอการเกดอศคคภศย

รป 7.5 แสดงลศกวณะของถศงกาจศดกาซไฮโดรเจนซศลไฟดแบบแหง

Page 181: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 7-11

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

โดย ศฦไปการใชการกาจศดกาซ H2S โดย

ฦธ Adsorption จะตองมถศงปฏกรณหลาย

ใบางาน และสารองไฦชฦงระหฦางการ

ฟนสภาพ และถศงคฦรเปนถศงสแตนเลส

เนองจากจะมอณหภมสงมากและตอง

ระมศดระฦศงเรองการเกดการตดไฟ

ในการฟนสภาพของฝอยสนมเหลก (สน าตาลแดง) อาจจะาอยางงาย คอ การนามาตาก

แดด (โดยตองเกลยใหเปนชศ นบางๆ) สศก 2-3 ฦศน เพอใหออกซเจนในอากาศไปาปฏกรยากศบไพไร

(Fe2S3) (เปนคราบสดา)

กรณตองการฟนสภาพดฦยอากาศในถศง

ปฏกรณ โดยไมนาสารดดซศบออกมา ตองาการแยกถศง

ปฏกรณนศ นออกจากระบบกาซชฦภาพกอน แลฦจษงา

การเตมอากาศเขาไปในถศงตองการฟนสภาพ (โดย

สฦนใหญจะใชกศบสารดดซศบเปนเมด Iron oxide)

นอกจากน คฦรหมศนตรฦจสอบอณหภมภายในถศงา

การฟนสภาพ

ในกรณใช Activated carbon กาซไฮโดรเจนซศลไฟดจะถกจศบในรพรน (pore) ของ

Activated carbon ถาตองการฟนสภาพตองนา Activated carbon ไปไลไฮโดรเจนซศลไฟดออกจากร

พรน ซษงสฦนใหญตองนากลศบไปยศงโรงงานผลต Activated carbon าใหตองมคาใชจายสง จษงไม

เปนนยมใชกศนในระดศบโรงงานอตสาหกรรม

7.3.2 กระบฦนการแบบเปยก (Wet Process)

เปนกระบฦนการดดซษม (Absorption) อาศศยหลศกการของการละลาย ซษงกาซไฮโดรเจนซศลไฟดจะ

ละลายลงไปในสารละลาย าหนาเปนสารดดซษม (Absorbent) ไหลผานกศน และเมอกาซไฮโดรเจนซศลไฟด

ละลายลงไปในสารดดซษมแลฦ อาจจะเกดปฏกรยาการเปลยนรปของกาซไฮโดรเจนซศลไฟดเปนกามะถศน หรอไม

เกดปฏกรยากได ซษงปฏกรยาเกดขษ นมศ งเปนปฏกรยาเคม (Chemical reaction) หรอเกดปฏกรยาางชฦฦยา

(Biological reaction) จากจลนรยมในระบบ

7.3.2.1 กระบฦนการ Absorption กาซ H2S ดฦยสารละลายดาง

เคโนโลยใชในการจศบ H2S ดฦยสารละลายดาง อาศศยหลศกการเรองคฦามสามารถในการ

ละลายของกาซไฮโดรเจนซศลไฟดละลายในสารละลายมคาคฦามเปนกรดดาง (pH) สง (8 ≤ pH

≤ 10) เคโนโลยน ประกอบไปดฦย หอดดซษม (Absorption column) ซษงมลศกวณะเปน Column ม

ชศ นของตศฦกลาง (Pack column) ภายในหอดดซษม การไหลของกาซสฦนใหญจะเปนการไหลขษ น

(Upflow) หรออาจจะเปนในลศกวณะกาซถกฉดพนางดานลางผานชศ นของสารละลาย (Bubble

Page 182: การออกแบบระบบผลิต Biogas

7-12 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

column) โดยเมอกาซชฦภาพมกาซไฮโดรเจนซศลไฟดไหลสฦนางกศบสารละลายจะเกดการถายเ

มฦลสาร (mass transfer) โดยสารละลายใช ไดแก น ามคา pH สงหรอ น าปนใส หรอ สารละลาย

โซดาไฟ เปนตน ปฏกรยาเกดขษ นดศงสมการ

NaOH + H2S NaHS + H2O

2NaOH + H2S Na2S + 2H2O

สารละลายกาซไฮโดรเจนซศลไฟดละลายลงไปแลฦ าให pH ของสารละลายลดลง และ

คฦามสามารถในการละลายของกาซไฮโดรเจนซศลไฟดตาลงดฦย จษงตองมการเปลยนสารละลายใหม

อยเสมอ โดยสฦนใหญจะใชการคฦบคม pH ของสารละลายขาเขาหอดดซษมใหม pH >8 ในการใช

สารละลายเปนดางน บางครศ งโรงงานในประเศไยมการใชน าผานการบาบศดแลฦในบอเปดบอ

ายๆ ซษงมคา pH สงมาใช กสามารถาไดแตตองใชปรมาณน ามาก และตองคฦบคม pH ใหสงกฦา 8

อยเสมอจษงจะาใหประสธภาพการกาจศดสง

รป 7.6 แสดงแผนผศงการกาจศดกาซไฮโดรเจนซศลไฟดใชสารละลายดาง

ศ งแบบมการฟนสภาพตศฦดดซษมและ ไมมการพ นสภาพตศฦดดซษม

ถามการใชสารเคมมคฦามสามารถในการละลาย เชน สารละลายอามน ซษงมราคาสง ไดแก

Monoethanolamine (MEA, R-NH2) เปนตน ในระบบการกาจศดกาซ H2S อาจจะมหอสาหรศบฟน

สภาพ (Regenerate) สารละลายกลศบมาใชใหมได โดยการเพมอณหภมสารละลายหรอใชอากาศเพอ

ชฦยในการไล H2S ออกจากสารละลาย ปฏกรยาเกดขษ นดศงสมการ

Page 183: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 7-13

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

การดดซษม: 2(R-NH2) + H2S (RNH3)2S เมอสารละลาย อณหภมตา

การฟนสภาพ: (RNH3)2 S 2 (R-NH2) + H2S เมอสารละลาย อณหภมสง

7.3.2.2 กระบฦนการกาจศดกาซ H2S ดฦยจลนรย

เคโนโลยใชในการกาจศดกาซ H2S อาศศยกลมของเช อแบคเรยประเภ Sulphide

Oxidizing Bacteria ซษงใชออกซเจนในการเปลยนกาซ H2S ใหอยในรปของกามะถศน (S0) แตถาใน

กรณมการใหออกซเจนมากเกนไปกาซ H2S จะถกออกซไดซเปนซศลเฟต ดศงสมการ

HS- + ½ O2 + H+ S0 + H2O กรณมการเตมอากาศพอด

H2S + 2 O2 SO42- + 2 H+ กรณมการเตมอากาศมากเกนไป

เคโนโลยในการกาจศดกาซ H2S โดยอาศศยการางานของแบคเรย ยศงแบงเปนเคโนโลย

ยอยไดอกหลายแบบ ไดแก เคโนโลยการเตมอากาศ Biofilter Biotrickling Filter และ Bioscrubber

โดยมรายละเอยดดศงน

(1) เคโนโลยการเตมอากาศ

เคโนโลยกาจศดกาซ H2S ดฦยการเตมอากาศผฦหนาของน าในถศงปฏกรณผลตกาซชฦภาพ

เพอเปลยนกาซ H2S ใหอยในรปของกามะถศนและยอยสลายดฦยแบคเรย โดยตองมการคฦบคม

ปรมาณอากาศปอนเขาโดยฦศดจากคฦามเขมขนของออกซเจนในกาซชฦภาพไมใหเกน 3% (v/v) ศ งน

ในถศงปฏกรณตองมกลมเช อแบคเรยประเภ Sulphide Oxidizing Bacteria อยดฦย ไมเชนนศ นกจะ

ไมสามารถกาจศดกาซ H2S ได

(2) Biofilter Technology

เปนเคโนโลย ใชการกาจศด H2S ดฦยการเตมอากาศเขาอกาซชฦภาพ แลฦยอยสลายดฦย

แบคเรยใชอากาศบนตศฦกลางเปยกช นมรพรนสง ประกอบไปดฦย ตศฦกลางใสในถศงปฏกรณ

แบบสม (Random packed) ตศฦกลางใชสฦนใหญเปนฦศสดางธรรมชาตมรพรนสง ไดแก เปลอก

ไม หนภเขาไฟ หรอเปนตศฦกลาง าจากพลาสตกแตไมเปนนยมเนองจากการดดซศบน าไดไมด การ

ไหลของกาซจะมศ งการไหลขษ น (Upflow) และการไหลลง (Down flow) โดยบนตศฦกลางในถศง

ปฏกรณจะมแบคเรยประเภ Sulphide Oxidizing Bacteria เกาะตดและเจรญเตบโตอยผฦใน

Page 184: การออกแบบระบบผลิต Biogas

7-14 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

รพรนของตศฦกลาง เมอกาซไหลผานตศฦกลาง กาซไฮโดรเจนซศลไฟดจะละลายในน าแลฦแบคเรยกจะ

เปลยนไฮโดรเจนซศลไฟดใหเปนกามะถศน ซษงตองมการสเปรยน าเปนครศ งคราฦเพอาใหตศฦกลางม

คฦามช นเพยงพอ

รป 7.7 แสดงลศกวณะของถศงกาจศดกาซไฮโดรเจนซศลไฟดแบบ Biofilter

เคโนโลย Biofilter จะใชการเตมอากาศในปรมาณไมมากในอกาซชฦภาพกอนเขาถศง

ปฏกรณกาจศด H2S โดยใชการคฦบคมปรมาณอากาศปอนเขา จากคฦามเขมขนของกาซออกซเจนใน

กาซชฦภาพ ลศกวณะของถศงกาจศดกาซไฮโดรเจนซศลไฟดแบบ Biofilter แสดงดศงรป 7.7

(3) Biotrickling Filter Technology

เปนเคโนโลยใชการกาจศด H2S ดฦยการเตมอากาศเขาอกาซชฦภาพ แลฦผานหอดดซษม

ดฦยน าเปนดางบนตศฦกลางพลาสตกและยอยสลายดฦยแบคเรย โดยอาศศยหลศกการคฦามสามารถใน

การละลายน าของกาซไฮโดรเจนซศลไฟดคา pH สง เคโนโลยน ประกอบไปดฦย หอดดซษม

Page 185: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 7-15

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

(Absorption column) ซษงมลศกวณะเปน Column มชศ นของตศฦกลาง ไดแก Plastic packing การไหล

ของกาซจะเปนการไหลขษ น (Upflow) และการไหลแบบ Cross flow โดยบนตศฦกลางใน Column จะ

มแบคเรยประเภ Sulphide Oxidizing Bacteria เกาะตดและเจรญเตบโตอยผฦของตศฦกลาง

เคโนโลยน จะมการเตมอากาศในปรมาณไมมากในอกาซชฦภาพกอนเขาถศงปฏกรณกาจศด H2S โดย

มการคฦบคมปรมาณอากาศปอนเขา จากคฦามเขมขนของกาซออกซเจนในกาซชฦภาพ ไมคฦรเกน

3%(v/v) เมอกาซไฮโดรเจนซศลไฟดละลายลงในน ากจะถกแบคเรยเปลยนใหเปนกามะถศนตดอยบน

ตศฦกลาง จะมการหมนฦนน าตลอดเฦลาเพอใหมการจศบไฮโดรเจนซศลไฟดไดเตม ลศกวณะของถศง

กาจศดกาซไฮโดรเจนซศลไฟดแบบ Biotrickling filter แสดงดศงรป 7.8

รป 7.8 แสดงลศกวณะของถศงกาจศดกาซไฮโดรเจนซศลไฟดแบบ Biotrickling filter

(4) Bioscrubber Technology

เปนเคโนโลย ใชการกาจศดกาซ H2S โดยใชน าเปนดางไหลผานหอดดซษมมตศฦกลาง

พลาสตกเพอดดจศบกาซไฮโดรเจนซศลไฟดในกาซชฦภาพและไหลเขาบอเตมอากาศเพอยอยสลายดฦย

แบคเรย อาศศยหลศกการเรองคฦามสามารถในการละลายของกาซไฮโดรเจนซศลไฟดคา pH สง

เคโนโลยน ประกอบไปดฦย หอดดซษม (Absorption column) ซษงมลศกวณะเปน Column มชศ นของ

ตศฦกลาง ไดแก plastic packing การไหลของกาซจะเปนการไหลขษ น (Upflow) โดยหอดดซษมม

ตศฦกลางอยดานในจะาหนาหลศกในการจศบไฮโดรเจนซศลไฟด และมบอเตมอากาศเล ยงแบคเรย

ประเภ Sulphide Oxidizing Bacteria อยโดยในบอเตมอากาศน แบคเรยจะาการเปลยน

Page 186: การออกแบบระบบผลิต Biogas

7-16 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ไฮโดรเจนซศลไฟดใหเปนกามะถศน ซษงขอแตกตางของเคโนโลยน กศบ Biotrickling filter จะอยมการ

เตมอากาศในบอเตมอากาศ กาซไฮโดรเจนซศลไฟดละลายลงในน ากจะถกแบคเรยเปลยนใหเปน

กามะถศน น าใชกาจศดกาซไฮโดรเจนซศลไฟดเปนกามะถศนแลฦจะฦนกลศบไปหอดดซษมอยางตอเนอง

การคฦบคมปรมาณอากาศเตม จะคฦบคมปรมาณออกซเจนละลายน า (DO)ใหมคาระหฦาง 0 – 1

มก./ลตร ตลอดเฦลา ลศกวณะของถศงกาจศดกาซไฮโดรเจนซศลไฟดแบบ Bioscrubber แสดงดศงรป 7.9

รป 7.9 แสดงลศกวณะของถศงกาจศดกาซไฮโดรเจนซศลไฟด Bioscrubber

หนฦยกาจศด H2S ใชกระบฦนการแบบเปยก (Wet process) จะมละอองน าและ คฦามช นหลดไปในระบบอ ซษงอาจาใหมเมอก ตะกอน ไปสรางปญหากศบอปกรณการใชงานตอไป ถาไมมการดศกจศบน าและคฦามช นด

Page 187: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 7-17

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

Page 188: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 7-17

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ตารางท 7.4 แสดงรายการตรวจสอบและบ ารงรกษาเทคโนโลยก าจดกาซไฮโดรเจนซลไฟด

กระบวนการดดซบกาซ

ไฮโดรเจนซลไฟด

(H2S Adsorption)

กระบวนการ Absorption

กาซ H2S ดวยสารละลายดาง

กระบวนการก าจดกาซ

H2S ดวยจลนทรย

เทคโนโลยการเตมอากาศ

กระบวนการก าจดกาซ H2S

ดวยจลนทรย

Biofilter Technology

กระบวนการก าจดกาซ H2S

ดวยจลนทรย Biotrickling

Filter Technology

กระบวนการก าจดกาซ H2S

ดวยจลนทรย Bioscrubber

Technology

1. ตรวจสอบการรวไหลของกาซทขอตอ หนาแปลนตางๆ บรเวณหอดดซบ ถามการรวซมใหขนอด หรอเปลยนปะเกน เปนตน

2. วเคราะหคณสมบตกาซชวภาพ โดย พจารณาประสทธภาพการก าจดกาซไฮโดรเจนซลไฟดใหเปนไปตามทออกแบบ และความเขมขนกาซมเทน

3. ตรวจสอบปรมาณออกซเจนในกาซชวภาพ ไมใหเกน 3% (v/v) โดยควรมการตดตงเครองตรวจจบออกซเจน (Oxygen Detector) ใหมการสงสญญาณเตอนตลอดเวลา

และควรมการสอบเทยบเครองมอวดทกป

4. ตรวจสอบการอดตนของวาลว อนเนองมาจากเศษวสดหลดเขาไป อดตน หรอมคราบก ามะถนมาเกาะ ถาพบมเศษวสด ควรเปลยนตะแกรงในสารดดซบ และท าความสะอาดวาลว

4. ตรวจสอบการอดตนของหวกระจายน า/สารละลายทเกดจาก ตะกอนของสารประกอบก ามะถนทกสปดาห ถามการอดตนใหท าความสะอาด ลางคราบตะกรน/ตะกอนออก โดยใชน าแรงดนสง

4 ตรวจสอบการอดตนของหวกระจายน า/สารละลายทเกดจากตะกอนของสารประกอบก ามะถนทกสปดาห ถามการอดตน ใหท าความสะอาด ลางคราบตะกรน/ตะกอนออก โดยใชน าแรงดนสง

4. ตรวจสอบการอดตนของหวกระจายน า/สารละลายทเกดจากตะกอนของสารประกอบก ามะถนทกสปดาห ถามการอดตน ใหท าความสะอาด ลางคราบตะกรน/ตะกอนออก โดยใชน าแรงดนสง

4 ตรวจสอบการอดตนของหวกระจายน า/สารละลายทเกดจากตะกอนของสารประกอบก ามะถนทกสปดาห ถามการอดตน ใหท าความสะอาด ลางคราบตะกรน/ตะกอนออก โดยใชน าแรงดนสง

Page 189: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 7-18

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ตารางท 7.4 (ตอ)

กระบวนการดดซบกาซ

ไฮโดรเจนซลไฟด

(H2S Adsorption)

กระบวนการ Absorption

กาซ H2S ดวยสารละลายดาง

กระบวนการก าจดกาซ

H2S ดวยจลนทรย

เทคโนโลยการเตมอากาศ

กระบวนการก าจดกาซ H2S

ดวยจลนทรย

Biofilter Technology

กระบวนการก าจดกาซ H2S

ดวยจลนทรย Biotrickling

Filter Technology

กระบวนการก าจดกาซ H2S

ดวยจลนทรย Bioscrubber

Technology

5 ตรวจสอบประสทธภาพ การดดซบ อยางนอย ทก 8 ชม. ถาสารดดซบ มการอมตว ใหน าไปฟนสภาพ (Regenerate) กลบมาใชใหม หรอเปลยนใหม

5 ตรวจสอบ pH ของสารละลายทใช ควรเปลยนสารละลายใหม เมอ pH ต าลง

5. ตรวจสอบการอดตนของตวกลางโดยดจากความดนลดระหวางทอทางเขาและทอทางออกของถง ถามการอดตนใหท าการหยดระบบและลางหรอเปลยนตวกลางใหม

5 ตรวจสอบการอดตนของตวกลางโดยดจากความดนลดระหวางทอทางเขาและทอทางออกของถง ถามการอดตนใหท าการหยดระบบและลางหรอเปลยนตวกลางใหม

5 ตรวจสอบการอดตนของตวกลางโดยดจากความดนลดระหวางทอทางเขาและทอทางออกของถง ถามการอดตนใหท าการหยดระบบและลางหรอเปลยนตวกลางใหม

6. ตรวจสอบสภาพถามขนาดเลกลง หรอปรมาณสารดดซบนอยลง ใหเตมเพม

6 ตรวจวด pH ของน าขาเขาถงปฏกรณใหม pH อยในชวงทเหมาะสมกบแบคทเรยตลอดเวลา (ขนอยกบชนดของแบคทเรย แตโดยทวไปจะม pH ในชวง 7-8) และควรมการสอบเทยบเครองมอวดทกป

6. ตรวจวดปรมาณออกซเจนในน า (Dissolved oxygen) โดยใช DO probe ตรวจวดเพอควบคม DO ระหวาง 0 – 1 มก./ลตรตลอดเวลา และควรมการสอบเทยบเครองมอวดทกป

Page 190: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 7-19

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ตารางท 7.4 (ตอ)

กระบวนการดดซบกาซ

ไฮโดรเจนซลไฟด

(H2S Adsorption)

กระบวนการ Absorption

กาซ H2S ดวยสารละลายดาง

กระบวนการก าจดกาซ

H2S ดวยจลนทรย

เทคโนโลยการเตมอากาศ

กระบวนการก าจดกาซ H2S

ดวยจลนทรย

Biofilter Technology

กระบวนการก าจดกาซ H2S

ดวยจลนทรย Biotrickling

Filter Technology

กระบวนการก าจดกาซ H2S

ดวยจลนทรย Bioscrubber

Technology

7. ตรวจวด pH ของน าขาเขาหอดดซมใหม pH >8 ตลอดเวลา และควรมการสอบเทยบเครองมอวดทกป

Page 191: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 7-20

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ตารางท 7.5 แสดงการเปรยบเทยบขอด-ขอเสยของระบบก าจดกาซไฮโดรเจนซลไฟด (H2S) แบบตางๆ

ล าดบ ชนดระบบ ขอด ขอเสย

1. กระบวนการดดซบ

(Adsorption) H2S ดวย

ของแขง (ฝอยเหลกสนม)

สรางและตดตงงาย เงนลงทนไมสงมาก

คาใชจายในการด าเนนการต า

ไมตองมการเตมอากาศในทอกาซชวภาพ ไมเสยงตอการ มกาซออกซเจนเกนในทอกาซชวภาพ

ถงปฏกรณตองการพนทมาก ตองมการตออนกรมกนหลายถง และถกจ ากดเรองความสง (ตองไมสงมาก) เนองจากจะมปญหาเรองความดนลดของระบบกาซ

ตองใชฝอยเหลกสนมมากและตองเปลยนถายฝอยเหลกสนมตามอายทออกแบบไว (อายคอนขางสน)

ประสทธภาพการก าจดกาซไฮโดรเจนซลไฟดต า โดยประสทธภาพขนอยกบปรมาณพนทผวของสารดดซบ และความบรสทธของ Fe2O3

ตองควบคมความชนและการปรบคา pH ของตวฝอยเหลก เพอเพมประสทธภาพ

เสยงตอการเกดอคคภย ถามการฟนสภาพไมเหมาะสม

2. กระบวนการดดซม

(Absorption) H2S ดวย

สารละลายดาง

ประสทธภาพการก าจดไฮโดรเจนซลไฟดสง (ถาควบคมด)

ตองการพนทนอย

ขนาดของหอดดซมไมใหญ เงนลงทนต า

การควบคมการท างานของหอดดซมดวยสารเคม งาย

ท าโดยตรวจวดและปรบคา pH

ไมตองมการเตมอากาศในทอกาซชวภาพ ไมเสยงตอการมกาซออกซเจนเกนในทอกาซชวภาพ

สนเปลองสารเคม

ตองการการดแลอยางด

ตองมเครองมอวดตดตงในระบบ เพอท าการควบคมคา pH อยางตอเนอง

Page 192: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 7-21

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ตารางท 7.5 (ตอ)

ล าดบ ชนดระบบ ขอด ขอเสย

3. กระบวนการก าจด H2S

ดวยจลนทรย

3.1 เทคโนโลยการเตม

อากาศ (การเตม

อากาศผสมกบกาซ

ชวภาพในถง

ปฏกรณ เพอเปลยน

กาซ H2S ใหอยใน

รปของก ามะถนและ

ยอยสลายดวย

แบคทเรย)

สรางงาย ไมตองมการสรางถงปฏกรณก าจด H2S เพมเตม

เงนลงทนต า

การควบคมการท างานไมยงยาก

ความเขมขนของกาซมเทนในกาซชวภาพต าลง

เสยงตอการระเบดเนองจากมกาซออกซเจนปนในกาซชวภาพสงเกนไป จนท าใหความเขมขนมเทนในกาซชวภาพอยในชวงระหวางคา LEL และ UEL

ตองมการตดตง Oxygen detector เพอปองกนการเตมอากาศมากเกนไป จนมออกซเจนปนอยในกาซชวภาพมากเกนไป

ประสทธภาพต า ขนอยกบการท างานและการเจรญเตบโตของกลมแบคทเรยประเภท Sulphide Oxidizing Bacteria ในถงผลตกาซชวภาพ

มคาใชจายทเพมขนในการเตมอากาศ

Page 193: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 7-22

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ตารางท 7.5 (ตอ)

ล าดบ ชนดระบบ ขอด ขอเสย

3.2 เทคโนโลย Biofilter

(การเตมอากาศเขาทอ

กาซชวภาพ แลวยอย

สลายดวยแบคทเรยท

ใชอากาศบนตวกลาง

เปยกชนทมรพรนสง)

การลงทนในการสรางถงปฏกรณไมสงมาก การควบคมการท างานไมยงยาก

ถงปฏกรณตองการพนทมาก ตองมการตออนกรมกนหลายถง และถงปฏกรณถกจ ากดเรองความสง (ตองไมสงมาก) เนองจากจะมปญหาเรองความดนลดของระบบกาซ และตองใชตวกลางจ านวนมาก

เสยงตอการมกาซออกซเจนเกนในทอกาซชวภาพ ตองมการตดตง oxygen detector เพม เพอปองการเตมอากาศมากเกนไป จนมกาซออกซเจนปนอยในกาซชวภาพมากเกนไป

ประสทธภาพไมสงมากนก และประสทธภาพต าถาในระบบขาดความชน อาจจะเกดการอดตนเนองจากตะกอนก ามะถนไดงาย

3.3 เทคโนโลย

Biotrickling filter

(เตมอากาศเขาทอกาซ

ชวภาพ แลวผานหอดด

ซมดวยน าทเปนดาง

บนตวกลางพลาสตกและ

ยอยสลายดวยแบคทเรย)

ประสทธภาพการก าจดกาซไฮโดรเจนซลไฟดสง การสรางท าไดไมยาก ขนาดของระบบจะเลกกวา Biofilter และใชพนทนอยกวา

เนองจากสรางเปนหอสงได

เงนลงทนสง เนองจากราคาตวกลางเปนพลาสตก เสยงตอการมกาซออกซเจนเกนในทอกาซชวภาพ ตองมการตดตง Oxygen detector เพอปองการเตมอากาศมากเกนไปจนมกาซ

ออกซเจนปนอยในกาซชวภาพ มากเกนไป วาลวและทอกระจายน า อาจเกดการอดตนจากเมอก และคราบก ามะถนไดงาย ตองการการควบคมดแลรกษามากและสม าเสมอ ในการเพมปรมาณและควบคม

แบคทเรยในหอ ละอองน าและความชนทหลดไปในระบบทอกาซชวภาพมกจะมเมอก และ

ตะกอนก ามะถนปนอย สรางปญหาการกดกรอนและการอดตนกบอปกรณความปลอดภยในระบบการใชงาน ถาไมมการดกจบน าและความชนทด

Page 194: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 7-23

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ตารางท 7.5 (ตอ)

ล าดบ ชนดระบบ ขอด ขอเสย

3.4 เทคโนโลย

Bioscrubber

(ใชน าทเปนดางไหลผาน

หอดดซมทมตวกลาง

พลาสตกเพอดดจบกาซ

ไฮโดรเจนซลไฟดในกาซ

ชวภาพและไหลเขาบอ

เตมอากาศเพอยอยสลาย

ดวยแบคทเรย)

ประสทธภาพการก าจดกาซไฮโดรเจนซลไฟดสง

กอสรางไมยาก

ขนาดของระบบจะเลกกวา Biofilter และใชพนทนอยกวา เนองจากสรางเปนหอสงได

ไมเสยงตอการมกาซออกซเจนเกนในทอกาซชวภาพ

เงนลงทนสง เนองจากตองมบอหรอถงน าส าหรบเตมอากาศและเลยงเชอแบคทเรยเพมขน

ตองการการควบคมดแลรกษามากและสม าเสมอ ในการเพมปรมาณและควบคมแบคทเรยในถงเตมอากาศ

อาจมการอดตนของวาลวและทอกระจายน า ทเกดจากตะกอนของก ามะถนไดงาย

ตองการพนทระบบมากกวา Biotrickling filter

ละอองน าและความชนทหลดไปในระบบทอกาซชวภาพมกจะมเมอก และตะกอนก ามะถนปนอย สรางปญหาการกดกรอนและการอดตนกบอปกรณความปลอดภยในระบบการใชงาน ถาไมมการดกจบน าและความชนทด

Page 195: การออกแบบระบบผลิต Biogas

7-24 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ตาราง 7.6 แสดงการประมาณคาใชจายในการเดนระบบ

กระบวนการ คาใชจายในการเดนระบบ *

(บา/ลบ.ม.กาซ)

Adsorption H2S การดดซบดวยของแขง (ฝอยเหลกสนม) 0.03-0.05

Absorption H2S การดดซมดวยสารละลายดาง 0.5 – 1

การเตมอากาศ ผสมกบกาซชวภาพเพอเปลยนกาซ H2S ในรปของก ามะถน 0.1 – 0.2

Biofilter การเตมอากาศเขาอกาซชวภาพ แลวยอยสลายดวยแบคเรย ใช

อากาศบนตวกลางเปยกชนมรพรนสง

0.05 – 0.1

Biotrickling filter การเตมอากาศเขาอกาซชวภาพ แลวผานหอดดซมดวยน า

เปนดาง บนตวกลางพลาสตกและยอยสลายดวยแบคเรย

0.05 – 0.1

Bioscrubber ใชน าเปนดางไหลผานหอดดซมมตวกลางพลาสตกเพอดดจบ

กาซไฮโดรเจนซลไฟดและไหลเขาบอเตมอากาศเพอยอยสลายดวยแบคเรย

0.1 – 0.2

* คาใชจายในการเดนระบบ ไดจากการสอบถาม และค านวณจากอายระบบ 5 ป เดนระบบ 300 วน/ป

(เฉพาะคาไฟฟา สารเคม ไมรวมคาแรงงานและการซอมบ ารง)

ตาราง 7.7 แสดงการเปรยบเยบเคโนโลยการก าจดกาซไฮโดรเจนซลไฟด

ถงปฏกรณ ปรมาตร

ของระบบ

ความตองการ

พน

ของระบบ

กษะของ

ผเดนระบบ การบ ารงรกษา

Adsorption H2S ดวยของแขง สง มาก นอย ต า

Absorption H2S ดวยสารละลายดาง ต า นอย ปานกลาง ปานกลาง

การเตมอากาศ ไมตองการ ไมตองการ ปานกลาง ต า

Biofilter สง มาก ปานกลาง ปานกลาง

Biotrickling filter ปานกลาง ปานกลาง ปานกลาง ปานกลาง

Bioscrubber ปานกลาง ปานกลาง/

มาก

ปานกลาง ปานกลาง

Page 196: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 7-25

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ปรมาตรระบบ (คดตาม empty bed residence time) :

ต า : < 0.4 ลบ.ม.ระบบ/100 ลบ.ม.กาซปอน/ชม.

ปานกลาง : < 0.4 – 2.5 ลบ.ม.ระบบ/100 ลบ.ม.กาซปอน/ชม.

สง : > 2.5 ลบ.ม.ระบบ /100 ลบ.ม.กาซ ปอน/ชม.

ความตองการพน (ไมรวมพนประกอบ) :

นอย : < 0.5 ตร.ม./100 ลบ.ม.กาซปอน/ชม.

ปานกลาง : 0.5 - 2 ตร.ม./100 ลบ.ม.กาซปอน/ชม.

มาก : > 2 ตร.ม./100 ลบ.ม.กาซปอน/ชม.

ความตองการกษะของผเดนระบบ :

นอย : อยางนอยสามารถในการเรมตนและหยดระบบ (เครองจกร) ได

ปานกลาง : สามารถในการเรมตนและหยดระบบ (เครองจกร) ได และเขาใจหลกการของการก าจด

ไฮโดรเจนซลไฟด

สง : สามารถในการเรมตนและหยดระบบ(เครองจกร)ได เขาใจหลกการของการก าจด

ไฮโดรเจนซลไฟด และหลกการของระบบการควบคมการก าจดไฮโดรเจนซลไฟดตางๆ

ความตองการการบ ารงรกษา :

ต า : ตองการการดแลอปกรณ/เครองจกร ไมบอย/ไมมาก (อ ปมพ วาลว)

ปานกลาง : ตองการการดแลอปกรณ/เครองจกร สม าเสมอแตไมซบซอน

สง : ตองการการดแลอปกรณ/เครองจกร มากและซบซอน

Page 197: การออกแบบระบบผลิต Biogas

7-26 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

การควบคมคณภาพกาซ โดยการก าจดกาซ

คารบอน ไดออกไซด เปนการเพมความเขมขน

ของกาซมเนเพอรกษาระดบกาซมเนใหคง

ซงมผลดตอการใชงาน เชน การควบคมกาซ

มเนใหคง าให ลดปญหา การเผาไมสมบรณ

หรอเปลวไฟไมนง หรอไฟดบ หรอเมอเดน high

fire และเกดการระเบดในหองเผาไหม หรอถา

น าไปใชกบเครองยนต าใหเผาไหมไมหมดใน

จงหวะคายไอเสย และเกดเปลวไฟยาวออกไป

เผาวาลวไอเสย าใหไหมและ างานไมได

ประสธภาพ

7.4 การก าจดกาซคารบอนไดออกไซด

การก าจดกาซคารบอนไดออกไซดในกาซชวภาพมจดมงหมายเพอจะเพมคาความรอนของกาซชวภาพ

ใหสงขน หรอเปนการควบคมความเขมขนมเนใหคง าใหเพมประสธภาพการใชงานกาซชวภาพไปดวย

สามารถน าไปใชเปนเชอเพลงของพาหนะหรอดแนกาซ

ธรรมชาต รวมงยงลดความเปนกรด (เมอกาซ

คารบอนไดออกไซดละลายน าจะเปนกรดออน) ซงในขณะน

ไดมประเศในยโรป 3 ประเศ ไดแก สวตเซอรแลนด

สหพนธรฐเยอรมน และสวเดน ไดมการยอมรบมาตรฐาน

ของกาซชวภาพดงกลาว ซงประกอบไปดวยเคโนโลยตางๆ

ไดแก

Water Scrubber Technology

Pressure Swing Adsorption (PSA)

Technology

Chemical Adsorption Technology

Membrane Separation Technology (ซงยงไมเปนนยมแพรหลายนก)

7.4.1 Water Scrubber Technology

เปนเคโนโลยการก าจดกาซคารบอนไดออกไซด โดยการอดกาซชวภาพผานหอดดซมดวยน าความ

ดนสงและอณหภมต า ในการดดซมกาซคารบอนไดออกไซดใชหลกการดานความสามารถในการละลายดของ

กาซคารบอนไดออกไซดในน าความดนสงและอณหภมต า เคโนโลยม 2 แบบหลกๆ คอ ระบบใชน าครงเดยว

และระบบมการฟนสภาพน าและน าน ากลบมาใชใหม องคประกอบของระบบจะมหอดดซม และหอ Stripper

(ในกรณมการไลกาซคารบอนไดออกไซดออกจากน าและวนน ากลบไปใชใหม) ภายในหอมตวกลางพลาสตกเพอ

เพมพนผวในการถายเมวล

ส าหรบกระบวนการมการวนน ากลบมาใชใหมนน มกระบวนการดงแสดงในรป 7.10 โดยกาซ

ชวภาพเมอผานระบบก าจดกาซไฮโดรเจนซลไฟดแลว เมอแยกละอองน าออกจะถกอดดวยคอมเพรสเซอรใหม

ความดนสง ประมาณ 13 บารเกจ (เพอเพมความสามารถในการละลาย) กาซความดนสงจะเขาหอดดซมาง

ดานลางและจะไหลสวนางกบน า (อณหภมต าประมาณ10oC) กาซถกก าจด CO2 และมความเขมขนของกาซ

Page 198: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 7-27

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

มเนสงออกจากระบบางดานบน สวนน ามกาซคารบอนไดออกไซดละลายอยจะไหลออกางดานลางและ

เขาสถงพกเพอลดความดน กาซบางสวนออกมาจากน าจะวนกลบไปางดดของคอมเพรสเซอรใหม สวนน าก

จะเขาสหอฟนสภาพใชอากาศในการไลกาซคารบอนไดออกไซดละลายน าออก โดยกาซงออกจากดานบน

จะเปนกาซคารบอนไดออกไซด เปนหลก น าผานการไลกาซคารบอนไดออกไซดออกไปแลว จะวนกลบไปหอดด

ซมอกเพอละลายกาซคารบอนไดออกไซด เคโนโลยการก าจดกาซคารบอนไดออกไซดแบบ Water Scrubber

Technology ชนดน าน ากลบมาใชใหม แสดงดงรป 7.10

รป 7.10 แสดงเคโนโลยการก าจดกาซคารบอนไดออกไซด

แบบ Water Scrubber Technology ชนดน าน ากลบมาใชใหม

กรณระบบมการใชน าครงเดยว (Single pass) นน มขอดคอ จะมประส ธภาพก าจดกาซ

คารบอนไดออกไซดสง เนองจากน าใชจะไมมกาซคารบอนไดออกไซดเจอปนอย

ส าหรบระบบมการน าน ากลบมาใชใหม อาจจะมประส ธภาพการก าจดไมดเาแบบแรกเนองจาก

ในการไลกาซคารบอนไดออกไซดนน ไมสามารถจะไลกาซคารบอนไดออกไซดออกจากน าไดหมด ดงนน

ความสามารถในการจบกาซคารบอนไดออกไซดจงต าลง แตระบบนจะใชน านอยกวาการใชน าเพยงครงเดยว โดย

จากระบบมอตราการไหลของกาซชวภาพ 330 ลบ.ม./ชวโมงนน จะตองเตมน าชดเชยในระบบประมาณ 50

ลตร/ชวโมง ดงนนถาพนใดขาดแคลนน า กจะเปนเรองยากจะใชระบบแบบใชน าครงเดยวได

Page 199: การออกแบบระบบผลิต Biogas

7-28 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

7.4.2 Pressure Swing Adsorption (PSA) Technology

เปนเคโนโลยการก าจดกาซคารบอนไดออกไซดตองแยกกาซไฮโดรเจนซลไฟดออกกอน หลกการ

างานใชการเปลยนแปลงความดนกาซแบบกลบไปกลบมา และสมบตในการดดซบของวสดตอกาซ

คารบอนไดออกไซดและกาซอนๆ โดยความสามารถในการดดซบของวสดแตละชนดขนอยกบขนาดของโมเลกล

ระบบประกอบดวย ถง Adsorption 4 ถงดวยกน ภายในบรรจดวยตวดดซบ เชน ถานก ามนต (Activated carbon)

หรอ Zeolite การ างานจะเปนรอบ ตามวงจรของการดดซบ ดงรป 7.11

รป 7.11 แสดงเคโนโลยการก าจดกาซคารบอนไดออกไซด แบบ Pressure Swing Adsorption

ในสภาวะการ างานปกต แตละถงจะมสถานะการ างานตางกน คอ ขนการดดซบ ขนการฟนสภาพ

และขนการสรางความดน (ในชวง 10-25 บารเกจ ขนอยกบผขายเคโนโลย) ในขนการดดซบ กาซชวภาพจะเขา

างดานลางของถง Adsorption ในขนตอนนกาซคารบอนไดออกไซด ออกซเจน ไนโตรเจน จะถกดดซบบนตวดดซบ

กาซออกจากถงจะมความเขมขนของกาซมเนสงมากกวา 97% นอกจากนไซลอกเซน Volatile Organic

Compounds (VOCs) และน ากจะถกดกจบไปดวย กอนถงจะจบสงเจอปนจนอมตว ขนตอนการดดซบกจะ

หยดลง ถงไดรบการฟนสภาพแลวกจะ าหนาเปนถงดดซบแน สวนถงอมตวกจะเขาสสถานะการฟน

Page 200: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 7-29

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

สภาพ โดยปรบลดความดนลง จนถงความดนบรรยากาศ กาซออกมาจากถงในชวงการลดความดนกอาจจะม

กาซมเนปนมาบาง ซงจะมการวนกลบไปดดซบใหม หลงจากดงกาซอนออกจากตวดดซบแลว (สนสดขนตอนการ

ฟนสภาพ) กจะมการอดความดนเพอเตรยมการเขาสขนตอนการดดซบอกครงหนง เวลาตอหนงรอบของ

กระบวนการดดซบจะอยในชวง 3-5 นา ในกระบวนการดดซบกาซไฮโดรเจนซลไฟดจะเปนกระบวนการ

ยอนกลบไมได (ตองใชความรอน) ดงนนถาไมมการก าจดกาซไฮโดรเจนซลไฟดออกกอน กจะ าใหประสธภาพ

ในการก าจดกาซคารบอนไดออกไซดลดลง เนองจากตวดดซบเสยสภาพการดดซบกาซอนเนองจากกาซ

ไฮโดรเจนซลไฟด

7.4.3 Chemical Absorption Technology

เปนเคโนโลยการก าจดกาซคารบอนไดออกไซด โดยใหกาซคารบอนไดออกไซดละลายในสารละลาย

ดาง Amine อาศยความแตกตางดานความสามารถในการละลายของกาซคารบอนไดออกไซดและกาซมเน ใน

สารละลายดาง Amine เชน Monoethanolamine (MEA, R-NH2) หรอ Diethanolamine (DEA) เปนตน

ปฏกรยาดงสมการ

การละลายของ CO2 : 2(R-NH2) + CO2 RNHCOONH3R เมอสารละลาย อณหภมต า

การระเหยของ CO2 : RNHCOONH3R 2 (R-NH2) + CO2 เมอสารละลาย อณหภมสง

กาซคารบอนไดออกไซดจะ าปฏกรยากบดางเอมน ดงสมการแสดงขางตน ระหวางการดดซมกาซ

คารบอนไดออกไซด องคประกอบของระบบจะมหอดดซม และหอ Stripper (ในกรณมการไลกาซ

คารบอนไดออกไซดออกจากสารละลาย และวนสารละลายกลบไปใชใหม) ภายในหอมตวกลางพลาสตกเพอเพม

พนผวในการถายเมวล ดงแสดงในรป 7.12

Page 201: การออกแบบระบบผลิต Biogas

7-30 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

รป 7.12 แสดงเคโนโลยการก าจดกาซคารบอนไดออกไซดแบบ Chemical Absorption technology

กาซชวภาพจะเขาหอดดซมางดานลางและจะไหลสวนางกบสารละลาย กาซชวภาพก าจดกาซ

คารบอนไดออกไซดแลวและมความเขมขนของกาซมเนสงจะออกจากระบบางดานบน สวนสารละลาย า

ปฏกรยากบกาซคารบอนไดออกไซดจะไหลออกางดานลางผานตวแลกเปลยนความรอน 2 ชด เพอเพมอณหภม

โดยชดแรก าการแลกเปลยนความรอนกบสารละลายออกมาจากหอฟนสภาพและชดสอง าการแลกเปลยน

ความรอนกบไอน าตามล าดบ แลวเขาสหอฟนสภาพ เมอเขาสหอกาซคารบอนไดออกไซดในสารละลายอณหภม

สงจะถกไลออกจากสารละลาย กาซชวภาพมกาซคารบอนไดออกไซดสงจะถกปลอยง สวนสารละลายจะถกวน

กลบไปใชใหมหอดดซม แตกอนจะเขาหอจะมการลดอณหภมของสารละลายกอน เพอชวยใหสามารถละลาย

กาซคารบอนไดออกไซดไดดขน

Page 202: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 7-31

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

การเลอกซมผาน (Selective Permeation) หมายถง การเมมเบรนยอมใหกาซบางชนดผานรเปดของเยอแผนเมมเบรน ขณะไมยอมใหกาซบางชนดผาน

ในการแพรผานนนโมเลกลกาซจะละลายและแพรผานไปในวสดโพลเมอร (แผนเมมเบรน) โดยมความแตกตางระหวางความดนระหวางเยอแผนเปนตวชวยในการดน (Driving force) ใหโมเลกลของกาซแพรผานไป ซงอตราการแพรผานของกาซแตละชนดจะขนอยกบคาสมประสธการละลาย และสมประสธการแพร

ส าหรบกาซองคประกอบในกาซชวภาพ นน CO2 และ H2S จะแพรผานเยอแผนไดเรวกวา CH4 N2 และ O2

7.4.4 Membrane Separation Technology

เปนเคโนโลยการก าจดกาซคารบอนไดออกไซดโดยการเลอกซมผานและแพรผานเมมเบรน ใชเยอ

แผน าจาก Dense polyimide membrane ในการแยกสารใชหลกการความแตกตางของขนาดโมเลกลหรอ

ความจ าเพาะตอโมเลกลของกาซแตละชนดในการดงดดกน (Affinity) างานภายใตความดน ประมาณ 6-10

บารเกจ ประสธภาพของการแยกขนอยกบชนดของเมมเบรน หลกการโดยวไปของเคนคการแยก คอ การ

เลอกซมผาน (Selective Permeation) ดงรป 7.13A

รป 7.13A แสดงเคโนโลยการก าจดกาซคารบอนไดออกไซดแบบ Membrane Technology

Page 203: การออกแบบระบบผลิต Biogas

7-32 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ในกระบวนการก าจดกาซคารบอนไดออกไซดนน กาซชวภาพจะถกเพมความดนและก าจดสงเจอปน

อน เชน น า ความชน และกาซไฮโดรเจนซลไฟดออกกอน และปอนเขาสชดเมมเบรน (สวนใหญเปนชนด Hollow

fiber) โดยกาซชวภาพความดนสงจะอยดานในของ Hollow fiber ซง CO2 และ H2S จะสามารถแพรผานแผนเมมเบรนไดดกวา CH4 N2 และ O2 ดงนน ดานใน Hollow fiber จะมกาซมเนเขมขนขน ขณะดานนอกของ

Hollow fiber ซงอยในฝงความดนต า (เกอบความดนบรรยากาศ) จะมความเขมขนของ CO2 สงกวา และจะเปน

กาซปลอยงไป รป 7.13 B แสดงระบบก าจดกาซคารบอนไดออกไซดโดยใชเมมเบรนแบบ Hollow fiber

รป 7.13B แสดงระบบการก าจดกาซคารบอนไดออกไซดโดยใชระบบเมมเบรน แบบ Hollow Fiber

มา : forum.europarl.europa.eu/jiveforums/servlet/JiveServlet/download/22-475-798-265/Biomethan.pdf

ขอแนะน า: ควรมการก าจด น า /ความชน กอนเขาเมมเบรน เพอปองการการเกดเมอกเคลอบเยอแผนเมมเบรน ควรก าจดกาซ H2S ออกกอน ตองมการกรองฝนละอองออกกอนเขาชดเมมเบรน ควรมการระมดระวงการรวไหลของอากาศเขาไปในระบบอ

Page 204: การออกแบบระบบผลิต Biogas
Page 205: การออกแบบระบบผลิต Biogas

7-24 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

Page 206: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 7-33

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ตารางท 7.8 แสดงรายการตรวจสอบและบ ารงรกษาเทคโนโลยก าจดกาซคารบอนไดออกไซด

Water Scrubber Technology Pressure Swing Adsorption (PSA)

Technology

Chemical Absorption Technology Membrane Separation Technology

1. ตรวจสอบการรวไหลของกาซทขอตอ หนาแปลนตางๆ บรเวณหอดดซมและอปกรณตางๆ เนองจากมความดนสง ถามการรวซมใหขนอดหรอเปลยนปะเกน เปนตน 2. วเคราะหคณสมบตกาซชวภาพ โดยเฉพาะความเขมขนกาซมเทน 3. ตรวจสอบคณสมบตของน าทออก

จากหอดดซม เชน pH และอณหภม เปนตน และสงเกตดเมอกแบคทเรย ถาม ตองเปลยนน าและท าความสะอาด

3 ตรวจสอบการอดตนของวาลว อนเนอง มาจากเศษวสดหลดเขาไปอดตนหรอมคราบ

ก ามะถนมาเกาะ ถาพบมเศษวสด ควรเปลยนตะแกรงในสารดดซบ และท าความสะอาดวาลว

3 ตรวจสอบการอดตนของหวกระจายน า/

สารละลายทเกดจากตะกอนของ

สารประกอบก ามะถน ทกสปดาห ถาม

การอดตนใหท าความสะอาด ลางคราบ

ตะกรน/ตะกอนออก โดยใชน าแรงดนสง

3. ตรวจสอบความดนลดของระบบกรองฝนละออง ถามความดนลดสงตองมการท าความสะอาดถงกรอง หรอเปลยนชดกรองใหม

4 ตรวจสอบการอดตนของหวกระจาย

น า/สารละลายทเกดจากตะกอนของ

สารประกอบก ามะถนทกสปดาห

ถามการอดตนใหท าความสะอาด

ลางคราบตะกรน/ตะกอนออก

โดยใชน าแรงดนสง

4. ตรวจสอบประสทธภาพการดดซบ ถาสาร

ดดซบมการอมตวใหน าไปฟนสภาพ

(Regenerate) กลบมาใชใหม หรอเปลยน

ใหม

4. ตรวจสอบคา pH ของสารละลายเขาหอ

ดดซมใหมคา pH >8 ตลอดเวลา และควร

มการสอบเทยบเครองมอวดทกป

4. ตรวจวดและควบคมความดน อณหภม

ของกาซทออกจากระบบเมมเบรน

อยางนอยทกวน

Page 207: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 7-34

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ตารางท 7.8 (ตอ)

Water Scrubber Technology Pressure Swing Adsorption (PSA)

Technology

Chemical Absorption Technology Membrane Separation Technology

5 ตรวจสอบสภาพถามขนาดเลกลง หรอ

ปรมาณสารดดซบนอยลง ใหเตมเพม

5. ในกรณทมการ regenerate สารละลาย

ควร ตรวจสอบเขมขนของสารละลายใหม

ความเขมขนคงทตามทออกแบบ ถาเจอ

จางลงตองปรบความเขมขนใหสงข น

5. หมนสอบเทยบอปกรณวดซงม

ความส าคญในการตรวจสอบ

ประสทธภาพของระบบควบคมการ

ท างานของเมมเบรน

6 ตรวจสอบไมใหมสงเจอปน อนๆ เชน ผงฝน

หรอกาซไฮโดรเจนซลไฟดเขาไปในระบบ

มาก จะมผลตอประสทธภาพการก าจดกาซ

คารบอนไดออกไซด

Page 208: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 7-35

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ตารางท 7.9 แสดงการเปรยบเทยบขอด-ขอเสยของระบบก าจด CO2 ตางๆ

ล าดบ ชนดระบบ ขอด ขอเสย

1. Water Scrubber

Technology

(การอดกาซชวภาพผานหอ

ดดซมดวยน าทความดนสง

และอณหภมต า)

เทคนคไมซบซอน ไมตองใชสารเคม ไดกาซทมความบรสทธสง

และ yield สง ไมเกดสารกดกรอนในทอ ไมตองใชความรอน

ตองใชน ามากและอณหภมต า มการปนเปอนหรอการเจรญเตบโตของแบคทเรยบนตวกลาง ถาก าจดกาซไฮโดรเจนซลไฟดไมด

ท างานทความดนสง ท าใหโครงสรางของหอดดซมตองทนความดนสง ท าใหตองมคาลงทนสง

เสยคาพลงงานในการเพมความดนกาซชวภาพ และตองเสยคาพลงงานในการท าน าเยน

2. Pressure Swing

Adsorption (PSA) (ใชการ

เปลยนแปลงความดนกาซแบบ

กลบไปกลบมาและสมบตในการ

ดดซบของวสดตอกาซ CO2 )

ไดกาซทมความบรสทธสง >97% CH4 ความตองการในการใชพลงงานต า และไมใชความรอน การสญเสยกาซมเทนต า (Yield สง) ก าจดกาซออกซเจนในกาซชวภาพไปดวยในตว ก าจดสงเจอปนอนๆ ไดดวย

ตองก าจดกาซไฮโดรเจนซลไฟดออกกอน มข นตอนมาก ท างานทความดนสง เสยคาพลงงานในการเพมและลดความดนกาซชวภาพ

3. Chemical Absorption

Technology

(ใหกาซคารบอนไดออกไซด

ละลายในสารละลายดาง

Amine)

ก าจดสงปนเปอนในกาซ ไดอยางจ าเพาะเจาะจง เทคนคไมซบซอน ตวระบบมขนาดเลก ไมจ าเปนตองท างานทความดนสง มการสญเสยกาซมเทนนอย Yields สง ไดกาซทมความบรสทธสง

มคาใชจายในการใชสารเคมสง ใชพลงงานความรอนสง ในการฟนสภาพสารละลายดาง ตองมหลายหอดดซมในการก าจดสงเจอปนในแตละชนด ถาจะใหท างานดตองมการก าจดกาซไฮโดรเจนซลไฟดออกกอน

ไมเชนน นจะท าใหส นเปลองสารเคมทตองใชไปกบการท าปฏกรยากบกาซไฮโดรเจนซลไฟดดวย

Page 209: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 7-36

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ตารางท 7.9 (ตอ)

ล าดบ ชนดระบบ ขอด ขอเสย

4. Membrane Separation

Technology

(การเลอกซมผานและ

แพรผานเมมเบรน)

ใชพ นทนอย ไมมสวน Moving parts ไมมการเตมสารเคม มอายไดนานถง 10-15 ป (ถาบ ารงรกษาด) ใชพลงงานของตวเพมความดนไมมากท าใหประหยด

พลงงาน (โดยทวไปเปนหนวยทตอจากการก าจดกาซ H2S ทด าเนนการ (operate) ทความดนสงอยแลว)

ราคาแพง ระบบมความละเอยดออน ตองการควบคมและการบ ารงรกษา

อยางด ถามผงหรอของแขงปนเขาไปจะท าใหเมมเบรนเสยหายได ตองมการก าจดกาซไฮโดรเจนซลไฟดกอน ได yield กาซมเทนต า อาจจะมกาซออกซเจนเจอปน

*Yield : หมายถง มวลของกาซมเทนทไดในกาซทผานการก าจดตอมวลกาซมเทนของกาซทเขาหนวยก าจด

Page 210: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 7-37

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ตารางท 7.10 แสดงการประมาณคาใชจายในการลงทนและคาเดนระบบก าจด CO2

กระบวนการ เงนลงทน*

(บาท/ ลบ.ม.กาซ)

ในการเดนระบบ

(บาท/ลบ.ม.กาซ)

Yield มเทน

%

Water scrubber technology 0.88 3.64 94

Pressure Swing Adsorption 2.28 6.38 91

Chemical Absorption technology 1.24 4.48 90

Membrane Separation technology 0.92 3.28 78

* ทกเทคโนโลยค านวณจากอายระบบ 10 ป ทความเขมขนของกาซมเทนขาออก 98%

ยกเวนเทคโนโลยเมมเบรน ทมความเขมกาซมเทนขาออก 89.5% และอตราแลกเปลยน 1 ยโร = 40 บาท

Yield : หมายถง มวลของกาซมเทนทไดในกาซทผานการก าจดตอมวลกาซมเทนของกาซทเขาหนวยก าจด

ตารางท 7.11 แสดงการเปรยบเทยบเทคโนโลยการก าจด CO2

ระบบ ปรมาตร

ของระบบ

ความตองการ

พนท ทกษะของ

ผเดนระบบ การบ ารงรกษา

Water scrubber technology ปานกลาง ปานกลาง ปานกลาง ปานกลาง

Pressure Swing Adsorption ปานกลาง ปานกลาง ปานกลาง ปานกลาง

Chemical Absorption technology นอย นอย ปานกลาง ต า

Membrane Separation technology นอย (มาก) นอย มาก สง

* ปรมาตรระบบ (คดตาม empty bed residence time) :

ต า : < 0.4 ลบ.ม.ระบบ /100 ลบ.ม.กาซปอน/ชม.

ปานกลาง : < 0.4 – 2.5 ลบ.ม.ระบบ /100 ลบ.ม.กาซปอน/ชม.

สง : > 2.5 ลบ.ม.ระบบ /100 ลบ.ม.กาซปอน/ชม.

ความตองการพนท (ไมรวมพนทประกอบ) :

นอย : < 2 ตร.ม/100 ลบ.ม.กาซ ปอน/ชม.

ปานกลาง : 2 – 5 ตร.ม/100 ลบ.ม.กาซ ปอน/ชม.

มาก : > 5 ตร.ม/100 ลบ.ม.กาซ ปอน/ชม.

Page 211: การออกแบบระบบผลิต Biogas

7-38 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ไซลอกเซน คอ สารเคมทมองคประกอบของ R2SiO

โดยท R นนอาจจะเปน H หรอ โมเลกลของไฮโดร

คารบอน (CH-)

ทมา : en.wikipedia.org/wiki/Siloxane

ความตองการทกษะของผเดนระบบ :

นอย : อยางนอยสามารถในการเรมตนและหยดระบบ (เครองจกร) ได

ปานกลาง : สามารถในการเรมตนและหยดระบบ (เครองจกร) ไดและเขาใจหลกการ

ของการก าจดกาซคารบอนไดออกไซด

สง : สามารถในการเรมตนและหยดระบบ(เครองจกร)ได เขาใจหลกการของการก าจดกาซ

คารบอนไดออกไซด และหลกการของระบบการควบคมกาซคารบอนไดออกไซดแบบตางๆ

ความตองการการบ ารงรกษา :

ต า : ตองการ การดแล อปกรณ/เครองจกร ไมบอย/ไมมาก (ทอ ปมพ วาลว)

ปานกลาง : ตองการ การดแล อปกรณ/เครองจกร สม าเสมอแตไมซบซอน

สง : ตองการ การดแล อปกรณ/เครองจกร มากและซบซอน

7.5 การก าจดไซลอกเซน (Siloxane)

โดยทวไปไซลอกเซนจะมอยในกาซชวภาพทไดจากหลมฝงกลบ จากการยอยสลายสารอนทรยในสารจาก

สบหรอสารท าความสะอาด (Detergent) เปนตน โดยในกาซชวภาพทไดจากหลมฝงกลบมความเขมขนไซลอกเซน

ประมาณ 3-140 มลลกรม/ลบ.ม. การปนเปอนของไซลอกเซนจะสงเกตไดจากคราบของแขงสขาวในสวนทม

อณหภมสงของ Gas turbine หรอในอปกรณแลกเปลยน

ความรอนตางๆ และในกระบอกสบของเครองยนต เปนตน

(รปท 7.14) โดยผงสขาวนกคอ SiO2 ทเกดจากการเผา

ไหมของ ไซลอกเซน

การทจะตองก าจดไซลอกเซน กเพอปองกนการ

สกหรอของอปกรณและเครองจกรในการใชประโยชนจากกาซชวภาพ เทคโนโลยการก าจดไซลอกเซน ในกาซ

ชวภาพทผลตขนในโรงงานอตสาหกรรมของประเทศไทยนน เทาทไดท าการส ารวจยงไมพบวามการน ามาใช

แตขอมลทไดน ามาเสนอในทนเปนขอมลของเอกสารจากตางประเทศทเกยวของกบเทคโนโลยก าจด ไซลอกเซน

อาทเชน การใชสารดดซบในกระบวนการ Pressure Swing Adsorption (PSA) และ Temperature Swing

Adsorption (TSA) การลดอณหภม (Refrigeration) และ Liquid Absorption เปนตน

Page 212: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 7-39

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

รปท 7.14 แสดงคราบของ SiO2ใน Gas Engine และทลกสบอนเนองมาจากไซลอกเซน

(ทมา : www.quadrogen.com/whitepaper.html)

7.5.1 Adsorption Technology

เปนเทคโนโลยการก าจดไซลอกเซนดวยสารดดซบ โดยขนอยกบขนาดของโมเลกลและความจ าเพาะ

ตอโมเลกลของกาซแตละชนดในการดงดดกน (Affinity) ของการดดซบของวสด โดยทวไปจะใชถานก ามนตหรอ

ถาน กราไฟตในการดดซบ โดยในการดดซบนอาจจะมหรอไมมการฟนสภาพของสารดดซบกลบมาใชอกครง ถาม

การฟนสภาพ การท างานจะคลายกบเทคโนโลย Pressure Swing Adsorption (PSA) ในการก าจดกาซ

คารบอนไดออกไซด

ในกรณทมการฟนสภาพของสารดดซบโดยใชการเปลยนแปลงอณหภม (Temperature Swing

Adsorption) ระบบประกอบดวย ถง Adsorption ภายในบรรจดวยสารดดซบ อยางนอยสองถง แตละถงจะม

สถานะการท างานตางกน คอ ขนการดดซบ ขนการฟนสภาพ ในขนการดดซบ กาซชวภาพจะเขาถง Adsorption

ในขนตอนนกาซ Siloxane จะถกดดซบบนสารดดซบ กาซทออกจากถงจะมความบรสทธมากขน เมอขนตอนการ

ดดซบจะหยดลง ถงทไดรบการฟนสภาพแลวกจะมาเปนถงดดซบแทนท สวนถงทอมตวกจะเขาสสถานะการฟน

สภาพ โดยการเพมอณหภมใหอากาศเขาถงดดซบ เพอท าการไลกาซปนเปอนทงไป กาซทไดในชวงการฟนสภาพ

จะถกน าไปเผาทง รปท 7.15 แสดงผงกระบวนการก าจดไซลอกเซนและมการฟนสภาพของสารดดซบดวยเทคนค

Temperature Swing Adsorption

Page 213: การออกแบบระบบผลิต Biogas

7-40 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

รปท 7.15 แสดงผงกระบวนการก าจดไซลอกเซนและฟนสภาพสารดดซบดวย Temperature Swing Adsorption

7.5.2 Refrigeration Technology

เปนเทคโนโลยการก าจดไซลอกเซน โดยการกลนตวทอณหภมต า (จากรายงานของ |Rossel และคณะ

(2003) สามารถก าจดไซลอกเซนได 80-90% ทอณหภม -30oC) นอกจากน : M.Jhar และคณะ (2010) ได

คาดการณการกลนตวของไซลอกเซน ทความดน 1 บาร (รปท 7.16) โดยกระบวนการลดอณหภมของกาซชวภาพ

เปนเชนเดยวกบการก าจดความชน แตในกรณนจะตองใชวธแลกเปลยนความรอนระหวางกาซชวภาพกบสารท า

ความเยนเทานน จะใชน าเยนไมได เนองจากไมสามารถท าใหอณหภมต ากวา 0oC หลงจากนนกาซชวภาพทผาน

การก าจดไซลอกเซนแลว กจะไปแลกเปลยนความรอนกบไอของสารในเครองท าความเยนท Condensing units

ของระบบท าความเยนเพอน าความรอนมาอนกาซชวภาพ

Page 214: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 7-41

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

รปท 7.16 กราฟแสดงการท านายการก าจด Siloxane เมอการลดอณหภม ทความดน 1 บาร

โดยใหกาซชวภาพเปนกาซอดมคต (ทมา: M.Jhar และคณะ (2010))

7.5.3 Liquid Absorption Technology

เปนเทคโนโลยการก าจดไซลอกเซนดวยการใหกาซผานสารละลายกรด โดยใชหลกการความแตกตาง

ในความสามารถละลายของไซลอกเซนในสารละลายกรด โดยกรดทใชดงตารางท 7.12 หรอจะเปนสารจ าพวก

SelexolTM ส าหรบสารละลายเบสแก และ pH >10 จะสามารถละลายไซลอกเซนได แตกเกดปญหาเรองการ

ตกตะกอนของคารบอเนต จงไมเปนทนยมใช

ตารางท 7.12 แสดงประสทธภาพการก าจดไซลอกเซน เมอใชกรดความเขมขนตางๆ

ทมา: M. Schweigkofler,และคณะ (2001)

หมายเหต L2, D3, L3, D4,L4,D5 คอ ชนดของ siloxane

Page 215: การออกแบบระบบผลิต Biogas

7-42 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

องคประกอบของระบบ จะเปนเชนเดยวกบการใช Absorption ในการก าจดกาซคารบอนไดออกไซด

โดยจะมหอดดซมและหอ Stripper ภายในหอมตวกลางพลาสตกเพอเพมพนทผวในการถายเทมวล ใชสารละลาย

ทเปนสารดดซมเพอละลายไซลอกเซนจากกาซชวภาพ

ตารางท 7.13 แสดงรายการตรวจสอบและบ ารงรกษาเทคโนโลยการก าจดไซลอกเซน

Temperature Swing Adsorption Refrigeration Technology Liquid Absorption Technology

1. ตรวจสอบการรวไหลของกาซทขอตอ หนาแปลนตางๆ บรเวณหอดดซมและอปกรณตาง เนองจากมความดนสง ถามการรวซมใหขนอด หรอเปลยนปะเกน เปนตน

2. วเคราะหคณสมบตกาซชวภาพ โดยเฉพาะความเขมขนกาซมเทน 3 ตรวจสอบการอดตนของวาลว อน

เนองมาจากเศษวสดหลดเขาไปอด

ตนหรอมคราบก ามะถนมาเกาะ

ถาพบมเศษวสด ควรเปลยน

ตะแกรงในสารดดซบ และท า

ความสะอาดวาลว

3 ตรวจสอบการระบายน าออกจากเครองแลกเปลยนความรอนและการอดตนของวาลวระบายน า ถามการอดตนใหท าความสะอาดทอ

3 ตรวจสอบการอดตนของหว

กระจายน า/สารละลายทเกด

จากตะกอนของสารประกอบ

ก ามะถน ทกสปดาห ถามการ

อดตนใหท าความสะอาด

ลางคราบตะกรน/ตะกอนออก

โดยใชน าแรงดนสง

4 ตรวจสอบปรมาณกาซ ออกซเจน

ในทอกาซชวภาพทไปใชงาน

เนองจากอาจเกดการระเบดได

4. การตรวจสอบการสกกรอนหรอการ

กดกรอนของวสดทท าแผงในเครอง

แลกเปลยนความรอน ถามสภาพ

ทช ารดใหท าการเปลยน

4. ตรวจวด pH ของสารละลาย

เขาถงก าจดใหม pH ตามท

ผขายเทคโนโลยก าหนด

และควรมการสอบเทยบ

เครองมอวดทกป หมนสอบ

เทยบอปกรณวด

5. ตรวจสอบประสทธภาพการดดซบ

ถาสารดดซบมการอมตวใหน าไป

ฟนสภาพ (Regenerate) กลบมา

ใชใหม หรอเปลยนใหม

5. ตรวจสอบสภาพถามขนาดเลกลง

หรอปรมาณสารดดซบนอยลง ให

เตมเพม

Page 216: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 7-43

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ตารางท 7.13 (ตอ)

Temperature Swing Adsorption Refrigeration Technology Liquid Absorption Technology

6 ตรวจสอบสภาพถามขนาดเลกลง

หรอปรมาณสารดดซบนอยลง ให

เตมเพม

6 ตรวจสอบความดนและอณหภมของ

สารท าความเยน และปรมาณของ

สารท าความเยน ถามการรวซมของ

สารท าความเยน ใหท าการซอมแซม

จดทรวซม และเตมสารท าความเยน

เพมเตม

7 ตรวจสอบไมใหมสงเจอปนอนๆ

เชน ผงฝน หรอกาซ

ไฮโดรเจนซลไฟดเขาไปในระบบ

มาก จะมผลตอประสทธภาพ

การก าจดไซลอกเซน

7 ตรวจสอบการเปนน าแขงททอ

แลกเปลยนความรอน ถามใหท า

การละลายน าแขงกอน

ตารางท 7.14 แสดงการเปรยบเทยบขอด-ขอเสยของระบบก าจดไซลอกเซน แบบตางๆ

ล าดบ ชนดระบบ ขอด ขอเสย

1. Adsorption Technology มมลภาวะ (emission) นอย ก าจดสงเจอปนอนๆ ไดดวย

ตองก าจดกาซไฮโดรเจนซลไฟด ออกกอน

เทคนคซบซอน อาจมอากาศเจอปนอยในชวงฟน

สภาพมาก 2. Refrigeration Technology เทคนคไมซบซอน สนเปลองพลงงานในการลด

อณหภมกาซ เนองจากท าทอณหภมต ามาก

3. Liquid Absorption

Technology

เทคนคไมซบซอน ระบบมขนาดเลก ไมจ าเปนตองท าทความดนสง

มคาใชจายในการใชสารเคมสง ตองก าจด CO2 ออกกอน

Page 217: การออกแบบระบบผลิต Biogas

7-44 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

เอกสารอางอง:

1. forum.europarl.europa.eu/jiveforums/servlet/JiveServlet/download/22-475-798-

265/Biomethan.pdf

2. en.wikipedia.org/wiki/Siloxane

3. www.quadrogen.com/whitepaper.html

Page 218: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 8-1

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

บทท

การใชประโยชนจากกาซชวภาพ

เนองจากกาซชฦภาพเปนกาซทเกดจากกระบฦนการหมศก จากการยอยสลายของสารอนทรยดฦย

เชอจลนทรยชนดไมใชอากาศ กาซทไดมสฦนผสมของกาซมเทนเชงปรมาตรโดยประมาณรอยละ 50 ถษง 70 ซษง

กาซมเทนนเปนกาซทเผาไหมได จษงนยมน ากาซชฦภาพนมาใชเปนเชอเพลง

ในบทนผอานจะไดเรยนรฦธการค านฦณปรมาณอากาศทเหมาะสมเพอใชเผาไหมกศบกาซชฦภาพในทาง

ทฤวฎ การน ากาซชฦภาพไปใชประโยชนกศบอปกรณใชประโยชนตางๆ และในทายบทไดรฦบรฦมปญหาทเกด

ขษนกศบการใชงานกาซชฦภาพของประเทศไทย ซษงปญหาตางๆทเกดขษนและรฦบรฦมไฦนจะเปนประโยชนตอผสนใจ

ทจะไดศษกวาเรยนร เนองจากเปนปญหาทเกดขษนจรง และค าแนะน าในการแกปญหากเปนประโยชนส าหรศบผ

ปฏบศตหรอผคฦบคมอปกรณใชงานตางๆ ทเกยฦของกศบกาซชฦภาพเปนอยางมาก

8.1 การค านฦณการเผาไหมกาซชฦภาพ

8.1.1 สมการสมดลปฏกรยาการเผาไหมของกาซชฦภาพ (Stoichiometric ratio)

ตศฦอยางอศตราสฦนปรมาณสศมพศนธ (Stoichiometric ratio) ของการเผาไหมกาซชฦภาพทมสฦนผสม

ของกาซมเทนรอยละ 60 กาซคารบอนไดออกไซดรอยละ 40 โดยปรมาตร กศบอากาศจะมสมการสมดลทางทฤวฎ

ดศงสมการท 8.1

(CH4 + 0.67 CO2) + (2 O2 + 7.52 N2) ---- > 2 H2O + 1.67 CO2 + 7.52 N2 ……......................(8.1)

(กาซชฦภาพ) + (อากาศ) ------ > น า + กาซคารบอนไดออกไซด + กาซไนโตรเจน

คดเปนอศตราสฦนอากาศทตองใชตามทฤวฎตอกาซชฦภาพทมกาซมเทนคฦามเขมขน 60% เทากศบ

5.71 โดยปรมาตร หรอเทากศบ 6.06 กโลกรศมอากาศตอกโลกรศมกาซชฦภาพเมอเทยบโดยน าหนศก

8

Page 219: การออกแบบระบบผลิต Biogas

8-2 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

8.1.2 Equivalence Ratio เปนปรมาณไรหนฦยทนยมใชในการเผาไหมซษงเปนทตศฦบอกใหทราบฦา สฦนผสมระหฦางเชอเพลง

กศบออกซไดเซอร (อากาศ)เบยงเบนออกจากคาทางทฤวฎตามสมดลยปฏกรยาการเผาไหม (Stoichiometric) มมากหรอนอยแคไหน

โดยทศฦไป นยมใชคา Fuel Equivalent Ratio, Fuel

=stoiyy

yy

airfuel

airfuel

)/(

/ = stoiairfuel

airfuel

)/(

/

……………………(8.2)

เมอ у = Volume basis, = mole basis

การค านฦณในรปของ Equivalence ratio ซษงเปนคาอศตราสฦนเชอเพลงตออากาศทเผาไหมจรงเทยบ

กศบเชอเพลงตออากาศทเผาไหมเหมาะสมตามทฤวฎ ส าหรศบเชอเพลงประเภทกาซชฦภาพนจะใชคาปรมาตรของ

กาซมเทนเปนปรมาตรของเชอเพลงแทนปรมาตรรฦมของกาซชฦภาพ ดศงนศนเชอเพลงตออากาศทเผาไหม

เหมาะสมตามทฤวฎของกาซมเทนจษงเทากศบ 0.105 ค านฦณจาก 1 mole CH4 /(2 mole O2/(21%O2 in Air

/100%)) เมอทราบอศตราสฦนโดยปรมาตรของกาซมเทนตอปรมาตรของอากาศทเผาไหมจรงกจะสามารถหาคา

Equivalence ratio ไดจากการน าอศตราสฦนเชอเพลงตออากาศทใชจรงหารดฦย 0.105

คฦามสศมพศนธระหฦางอศตราสฦนโดยปรมาตรของอากาศตอเชอเพลงทางทฤวฎ กศบคฦามเขมขนของ

กาซมเทนในกาซชฦภาพ แสดงไดตามรปท 8.1

50 mg/L H2O

0 mg/L H2O

3

4

5

6

7

8

9

10

40 50 60 70 80 90 100Methane content,% by volume

Air

to

Fu

el

rati

o

รปท 8.1 กราฟแสดงคฦามสศมพศนธระหฦางอศตราสฦนอากาศตอเชอเพลงโดยปรมาตรกศบคฦามเขมขน

ของกาซมเทน (ทมา; HANDBOOK ON BIOGAS UTILIZATION, 1988)

Page 220: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 8-3

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

8.2 ชดอปกรณกาซ (Gas Train)

ชดอปกรณกาซ (Gas train) เปนชดอปกรณซษงท าหนาทจายกาซไปยศงอปกรณใชประโยชน โดยท าหนาท

จายกาซไดอยางเหมาะสมทศงคฦามดศนและอศตราการไหล อปกรณใชประโยชนสามารถใชเผาไหมและแปลง

พลศงงานทอยในกาซชฦภาพใหกลายเปนพลศงงานรปอนๆ ไดอยางมประสทธภาพ การใชประโยชนกาซชฦภาพท า

ไดโดยการเผาไหม ไมฦาจะเปนการเผาไหมภายในหองเผาไหม หรอเผาไหมในกระบอกสบเครองยนต (Internal

combustion engine) ชดอปกรณกาซ (Gas train) ประกอบดฦย ฦาลฦปด-เปดกาซแบบธรรมดา (Manual shut

off valve) หมอกรองกาซ (Filter) ฦาลฦปรศบคฦามดศนกาซ (Pressure regulator) โซลนอยดฦาลฦคพรอมระบบ

ตรฦจพสจน (Double Solenoid Valve with Proving System) อปกรณปองกศนเปลฦไฟยอนกลศบ (Flame

Arrestor) และฦาลฦคฦบคมอศตราการไหลของกาซ (Control valve) ตศฦอยางอปกรณกาซส าหรศบหศฦเผาและ

เครองยนตกาซชฦภาพ ดศงแสดงในรปท 8.2 และ 8.3 ตามล าดศบ

Gas

Mains

Manual

Shut off valve

Pressure

Regulator

NC

NC

Double Solenoid Valve

With Proving System

when input exceed 3,000

kW

Filter

PI PS PS

Gas Train

Burner

side

Flame

Arrester

Control

Valve

Ball Valve Pressure

Regulator

Solenoid

Valve

Ball ValvePilot

Burner

Burner

รปท 8.2 แสดงชดอปกรณกาซ (Gas train) ส าหรศบหศฦเผากาซชฦภาพ

Gas

Mains

Manual

Shut off Valve

Pressure

Regulator

Double

Solenoid ValveFilter

PI PS PS

Gas TrainEngine side

Air-Gas

Mixer

Air

intake

Biogas

Engine

Air

Filter

Flame

ArresterPower Valve

รปท 8.3 แสดงชดอปกรณกาซ (Gas train) ส าหรศบเครองยนตกาซชฦภาพ

Page 221: การออกแบบระบบผลิต Biogas

8-4 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ส าหรศบหนาทของสฦนตางๆ มดศงน

1) ฦาลฦปด-เปดกาซแบบธรรมดา (Manual shut off valve) เปนฦาลฦทใชส าหรศบการปด-เปด ดฦยมอหรอดามจศบ เพอจายกาซในชดอปกรณกาซ โดยทศฦไป ฦาลฦนจะตดไฦทสฦนปลายของทอยอยกศบอปกรณใชกาซ

รปท 8.4 แสดงตศฦอยางฦาลฦปด-เปดกาซแบบธรรมดา (Manual shut off valve)

(ทมา; www. Alloy-valves.com)

2) หมอกรอง (Filter) ท าหนาทดศกกรองแยกฝน ผง หรออนภาคของแขงตางๆ ทปนมากศบกาซปองกศนไมใหสงเจอปนตางๆ เหลานศนหลดเขาไปยศงสฦนของชดอปกรณคฦบคมกาซตางๆ และอปกรณใชประโยชน

รปท 8.5 แสดงตศฦอยางลศกวณะของหมอกรองกาซ (ทมา; Weishaupt GmbH , 1997)

Page 222: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 8-5

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

3) ฦาลฦปรศบคฦามดศนกาซ (Pressure regulator) ฦาลฦปรศบคฦามดศนเปนฦาลฦทท าหนาทลดคฦามดศนของกาซจากตนทางทสงไปยศงอปกรณใชงานปลายทางใหมคฦามดศนปลายทางขาออกคงท หรอเกอบคงท นอกจากนยศงคฦบคมคฦามดศนใหเปลยนแปลงไมมากในชฦงอศตราการไหลทเหมาะสมกศบอปกรณใชประโยชนปลายทาง ฦาลฦปรศบคฦามดศนมหลายชนด การใชงานตองเลอกใหเหมาะสมกศบอปกรณใชงาน ทศงคฦามดศนและชฦงอศตราการไหลทตองการของอปกรณใชประโยชนตางๆ เชน ใชกศบหศฦเผา (Burner) คฦามดศนของกาซจะอยในชฦง 30-70 mbar ฦาลฦปรศบคฦามดศนชนดน คฦรเลอกใชฦาลฦทสามารถท าหนาทปรศบอศตราการไหลของกาซใหไดสศดสฦนระหฦางเชอเพลงกศบอากาศทคงทได ฦาลฦชนดนอาจเรยกฦา Air-gas ratio regulator หรอ Ratio regulator หรอกรณทใชกศบเครองยนต กาซเชอเพลงและอากาศจะถกผสมกศนกอนทหศฦผสม (Mixer) ซษงคฦามดศนของกาซเทากศบศนย (เทากศบคฦามดศนบรรยากาศ) หรอเครองยนตบางรนตองการคฦามดศนทสงกฦา(Positive) หรอต ากฦา (Negative) คฦามดศนบรรยากาศเลกนอย ฦาลฦปรศบคฦามดศนทเลอกใชคฦรท าหนาทปรศบคฦามดศนของกาซขาออกทระดศบคฦามดศนบรรยากาศไดเรยกฦาลฦชนดนฦา Zero governor

รปท 8.6 แสดงลศกวณะสฦนประกอบของ Pressure regulator ของกาซรปแบบหนษง

(ทมา; Weishaupt GmbH , 1997)

Page 223: การออกแบบระบบผลิต Biogas

8-6 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

4) โซลนอยดฦาลฦค (Double solenoid valves หรอ Double safety shut off valves) เปนโซลนอยดฦาลฦชนดปกตปดคทท าหนาทเปด-ปดกาซอศตโนมศต อาจจะใชโซลนอยดฦาลฦเดยฦสองตศฦตดตศงแยกกศนแตมระยะหางไมเกน 1 เมตร หรอใชโซลนอยดฦาลฦคชนดทออกแบบใหอยในตศฦเรอนเดยฦกศนกได ส าหรศบระบบทมอศตราการปอนตศงแต 3,000 kW ขษนไป จะตองมระบบตรฦจสอบการรศฦของกาซ (Proving system) ทโซลนอยดฦาลฦคนดฦย

รปท 8.7 แสดงลศกวณะสฦนประกอบของ Double solenoid valve (ทมา; Weishaupt GmbH , 1997)

8.3 การใชประโยชนกาซชฦภาพในการผลตพลศงงาน

แนฦทางการผลตพลศงงานจากกาซชฦภาพ สามารถแบงออกไดเปน 2 รปแบบคอ การผลตพลศงงานคฦาม

รอนจากการเผาไหมโดยตรงและการผลตพลศงงานไฟฟาในหลายๆ เทคโนโลยของอปกรณการใชประโยชนจาก

กาซชฦภาพ ฦศสดและอปกรณตางๆ ของแตละเทคโนโลยมคฦามออนไหฦตอลศกวณะ หรอคณภาพของกาซชฦภาพ

ไมเหมอนกศน จษงจ าเปนตองท าคฦามสะอาดกาซ หรอปรศบปรงคณภาพกาซใหเหมาะสมกศบอปกรณตางๆ อปกรณ

จษงจะใชงานได และมอายการใชงานตามทคฦรจะเปน ตารางท 8.1 ไดสรปคฦามตองการลศกวณะทศฦไปแบบคราฦๆ

ของกาซชฦภาพทจะใชงานกศบอปกรณใชประโยชนตางๆ ดศงแสดงไฦดศงน

Page 224: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 8-7

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ตารางท 8.1 แสดงลศกวณะของกาซชฦภาพทแนะน าใหใชกศบการใชประโยชนตางๆ

เทคโนโลย ลศกวณะของกาซทแนะน า

หศฦเผา เตาหงตม

- H2S < 1000 ppm, คฦามดศน 80-250 mbar, ไมมน าปน, CH4>50%

- H2S < 10 ppm คฦามดศน 8-25 mbar

เครองยนตสศนดาปภายใน H

2S < 100 ppm, คฦามดศน 8-25 mbar ,ไมมน าและไมม siloxanes ปน

(Otto cycle engines ถกกศดกรอนดฦย H2S ไดงายกฦา diesel engines)

กาซเทอรไบขนาดเลก (Microturbines)

คาคฦามรอน > 350 BTU/scf คฦามดศนกาซ 5.20 bar ไมมน าและไมม siloxanes ปน

เซลลเชอเพลง (Fuel Cells)

PEM: CO < 10 ppm, ก าจศด H2S

PAFC: H2S < 20 ppm, CO < 10 ppm,องคประกอบของสารกลม Halogens< 4 ppm

MCFC: H2S < 10 ppm in fuel (H

2S < 0.5 ppm to stack), องคประกอบของสารกลม

Halogens < 1 ppm SOFC: H2S < 1 ppm, องคประกอบของสารกลม Halogens < 1 ppm

Stirling Engines H2S เหมอนกศบหมอน าคฦามดศนกาซ 10-140 mbar

ผลตเปนกาซธรรมชาต

H2S < 4 ppm, CH

4 > 95%, CO

2 < 2 % by volume,

H2O < 1 x 10

-4 kg/MMscf, ไมม siloxanes and particulates ปน

คฦามดศน> 30 bar ทมา; Steven McKinsey Zicari, 2003

8.3.1 การผลตพลศงงานคฦามรอนจากการเผาไหมโดยตรง

การผลตพลศงงานคฦามรอนจากการเผาไหมโดยตรงเปนรปแบบการผลตพลศงงานพนฐาน และเปนท

นยมใชกศนโดยทศฦไป กาซเชอเพลงจะถกปอนเขาสอปกรณทเรยกฦา หศฦเผา (Burner)คฦามรอนจากการเผาไหม

จะถกถายเทออกมาในรปของกาซรอน น ารอนหรอไอน า หรอน ามศนรอน ทจะน าไปใชประโยชนตอไป หศฦเผา

เชอเพลงทไดรศบการออกแบบมาดจะชฦยใหเกดการเผาไหมสมบรณไดโดยองคประกอบทท าใหเกดการเผาไหมท

สมบรณนศนจะเปนดศงน

1) มการผสมกศนระหฦางเชอเพลงกศบอากาศอยางทศฦถษง

2) มเฦลาทใชในการเผาไหมพอเพยงเพอไมใหสญเสยเชอเพลงทยศงไมถกเผาไหมออกไปจากหอง

เผาไหม

Page 225: การออกแบบระบบผลิต Biogas

8-8 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

3) มอณหภมภายในหองเผาไหมในระหฦางเกดการเผาไหมสงพอทจะท าใหเกดการเผาไหมท

ตอเนอง ซษงสามารถท าไดโดยการปรศบสศดสฦนของปรมาณเชอเพลงกศบอากาศเพอใหไดอณหภม

ภายในหองเผาไหมสงกฦาจดตดไฟของเชอเพลง

คณสมบศตของเชอเพลงกาซชฦภาพทสามารถใชกศบหศฦเผา (Burner) ไดสรปไฦแลฦดศงตารางท 8.1

โดยปกตกาซชฦภาพทใชกศบหศฦเผาและชดอปกรณกาซ (Gas Train) จะก าหนดใหมคฦามเขมขนของกาซไขเนาไม

เกน 1,000 ppm และมคฦามชนสศมพศทธไมเกน 60% ทอณหภมของกาซขาเขา ขณะทคฦามเขมขนของกาซมเทน

ในกาซชฦภาพไมคฦรต ากฦา 50% หศฦเผาทใชงานกศบเชอเพลงกาซชฦภาพสามารถแบงออกไดเปน 3 ชนด ไดแก

หศฦเผากาซชฦภาพ (Biogas burner) หศฦเผากาซชฦภาพหรอน ามศน (Dual burner) และหศฦเผากาซชฦภาพผสมกศบ

น ามศน (Combination burner)

8.3.1.1 หศฦเผากาซชฦภาพ (Biogas burner)

เปนหศฦเผาเชอเพลงประเภทกาซทไดรศบการออกแบบและปรศบแตงใหสามารถใชกศบกาซ

ชฦภาพไดโดยตรง ลศกวณะของหศฦจายกาซเปนทอประเภท Nozzle มจานกระจายอากาศแบบแผน

(Baffles) เอยงท ามมใหเกดอากาศหมนผสมกศบกาซชฦภาพทจายจากทอ Nozzle ท าใหการผสม

เชอเพลงกศบอากาศด และมลศกวณะของเปลฦไฟเปนแบบหมน (Swirl flame) เนองจากเปนหศฦเผาใช

กศบกาซชฦภาพโดยเฉพาะ จษงไดมการผลตออกมาในหลากหลายขนาดก าลศงการผลต สามารถทจะ

เลอกขนาดทเหมาะสมกศบคฦามตองการไดโดยตรง การใชงานและการคฦบคมไมซศบซอน ใชงานงาย

สฦนประกอบของหศฦเผากาซ และ Gas train ดศงรปท 8.8 และรปท 8.9 แสดงลศกวณะของหศฦผสมของ

หศฦเผากาซรปแบบหนษง

Page 226: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 8-9

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

รปท 8.8 แสดงลศกวณะสฦนประกอบของหศฦเผากาซ และ Gas train (ทมา; Weishaupt GmbH , 1997)

รปท 8.9 แสดงลศกวณะของหศฦผสมของหศฦเผากาซรปแบบหนษง (ทมา; Weishaupt GmbH , 1997)

ในกรณทปรมาณหรออศตราการผลตกาซชฦภาพเปลยนแปลงในดานลดลง หรอคณภาพของ

กาซต าลง (คาคฦามรอนต าลงหรอมคฦามเขมขนของกาซมเทนในกาซชฦภาพลดลง) ระบบจะไม

สามารถรศบภาระคฦามตองการพลศงงานของอปกรณใชงานปลายทางได ยกตศฦอยางกรณทระบบบ าบศด

น าเสยหยดใชงานเปนระยะเฦลานานๆ เมอโรงงานเรมตนเดนกระบฦนการผลตใหมระบบผลตกาซ

ชฦภาพจะยศงไมสามารถสงกาซชฦภาพเขามาใชในโรงงานได เนองจากหยดไปนานและยศงไมมน าเสย

Page 227: การออกแบบระบบผลิต Biogas

8-10 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ปอน ดศงนศนโรงงานจ าเปนตองมอปกรณผลตพลศงงาน (หมอน ามศนรอน หรอหมอน า) ทใชเชอเพลงอน

ส ารองอกหนษงระบบ เพอเดนทดแทนอปกรณผลตพลศงงานจากกาซชฦภาพในระยะแรกไปกอน หรอ

กรณกระบฦนการผลตของโรงงานไมสามารถเดนไดอยางตอเนองสงผลใหอศตราการผลตกาซชฦภาพ

จากระบบบ าบศดน าเสยไมเพยงพอตอการใชงาน โรงงานจษงจ าเปนตองมหมอน ามศนรอน หรอหมอน าท

ใชเชอเพลงอนส ารองเดนขนาน เพอรองรศบภาระคฦามตองการพลศงงานของกระบฦนการผลตให

เพยงพอ และตองออกแบบระบบเชอมตอพรอมทศงคฦบคมอปกรณผลตพลศงงานจากเชอเพลงกาซ

ชฦภาพกศบอปกรณผลตพลศงงานทใชเชอเพลงอนใหสามารถท างานคฦบคกศนไดอยางเหมาะสม

8.3.1.2 หศฦเผากาซชฦภาพหรอน ามศน (Dual Burner)

เปนหศฦเผาทออกแบบใหสามารถเผาไหมเชอเพลงได 2 ลศกวณะ คอ 1) เผาไหมกาซชฦภาพ

เพยงอยางเดยฦหรอ 2) เผาไหมน ามศนเพยงอยางเดยฦ ดศงนศนเมอปรมาณกาซชฦภาพทผลตไดไม

เพยงพอ จะตองสลศบมาใชน ามศนเพยงอยางเดยฦ

หศฦเผากาซชฦภาพหรอน ามศนแบบหศฦฉดคฦามดศนสง หศฦเผาแบบใชปมน ามศนแรงดศนสง สบอศด

เชอเพลงผสมใหเปนฝอยผานไปยศงรเลกๆ เพอใหไดผลของการเผาไหมทด เชอเพลงเหลฦจะถกอศด

ผานชองทางเลกๆ ท าใหฝอยน ามศนทออกมามคฦามเรฦทศงทพงไปขางหนาและคฦามเรฦหมนรอบตศฦ

(Rotational velocity) การผสมกศนระหฦางเชอเพลงกศบอากาศกจะยงดขษน โครงสรางหศฦเผาเรยบงาย

หศฦเผาแบบนใชงานไดสะดฦก เพราะสามารถปรศบคฦามดศนและอศตราการไหลของเชอเพลงเหลฦได

งาย มหลายขนาดใหเลอก เพอใหเหมาะสมกศบการใชงานและสามารถปรศบรปรางของเปลฦไฟได แตม

ขอเสยคอ รของหศฦฉดน ามศนมศกจะมฝนผงหรอสงสกปรกอนๆ ไปอดตศนบอย จษงตองท าคฦามสะอาด

บอย และตองท าคฦามสะอาดไสกรองน ามศนดฦย น ามศนทสกปรกจะท าใหหศฦฉดอดตศนจษงตองมการ

กรองน ามศนอยางละเอยด หศฦฉดอาจเกดคฦามเสยหายไดงายระหฦางการท าคฦามสะอาด รปแบบการ

เผาของหศฦผสมนกาซจะเผาไหมอยรอบนอกของหศฦฉดน ามศน กาซชฦภาพกศบอากาศจะผสมกศนทหศฦ

เผาโดยมแผนกระจายอากาศเปนตศฦชฦยผสม แผนกระจายอากาศออกแบบใหมลศกวณะเปนแผน

Baffle บศงคศบใหอากาศไหลผานในลศกวณะทหมนจษงเกดการผสมทด ไดเปลฦไฟหมน (Swirl) ชฦยเพม

เสถยรภาพของเปลฦไฟไดดขษน ลศกวณะของหศฦเผาชนดนดศงแสดงในรปท 8.10 และรปท 8.11

Page 228: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 8-11

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

รปท 8.10 แสดงลศกวณะของหศฦเผาชนด Dual Burner (ทมา; Wieshaupt Corporation, 2004)

รปท 8.11 แสดงลศกวณะของคลศชแมเหลกไฟฟา (Electro magnetic clutch)

(ทมา;Wieshaupt Corporation, 2004)

หศฦเผาชนด Dual Burner รนใหมๆ จะมคลศชแมเหลกไฟฟาส าหรศบจศบแกนเพลาปมน ามศน

กรณเลอกใชงานเชอเพลงกาซ คลศชแมเหลกจะจากออกท าใหปมน ามศนไมตองท างาน หรอเดนตศฦ

เปลาชฦยลดการสษกหรอของปมน ามศนได

8.3.1.3 หศฦเผากาซชฦภาพผสมกศบน ามศน (Combination Fuel Burner)

หศฦเผากาซชฦภาพผสมกศบน ามศนน เปนหศฦเผาทออกแบบใหสามารถเผาไหมเชอเพลงได 3

ลศกวณะ คอ 1) เผาไหมกาซชฦภาพเพยงอยางเดยฦ 2) เผาไหมน ามศนเพยงอยางเดยฦ และ 3) เผาไหม

เชอเพลงกาซชฦภาพผสมกศบน ามศน ในการเผาไหมเชอเพลงผสมจะตองปรศบเชอเพลงชนดหนษงใหคงท

สฦนอกเชอเพลงหนษงสามารถเรงหรได หศฦเผาแบบนสามารถใชงานไดดในกรณทอศตราการผลตกาซ

ชฦภาพแตกตางกศน กาซชฦภาพทผลตไดมปรมาณไมแนนอน เพราะยศงสามารถรศกวาภาระคฦาม

ฦาลฦกาซเชอเพลง

ปมน ามศน

Page 229: การออกแบบระบบผลิต Biogas

8-12 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ตองการพลศงงานของอปกรณปลายทางใหคงทได แตการปรศบแตงและการคฦบคมการเผาไหมจะยาก

กฦา เนองจากใชเชอเพลง 2 ชนดในหศฦเผาเดยฦ ซษงตองการการดแลและบ ารงรศกวามากกฦา คาลงทน

เฉพาะในสฦนของหศฦเผาแบบผสมนจษงสงทสด

หศฦเผากาซชฦภาพผสมน ามศนแบบถฦยหมน (Rotary cup combination burner) มหลศกการ

ท างาน คอ การใชแรงเหฦยงหนศนยกลาง เพอกระจายเชอเพลงเหลฦใหเปนฝอย เชอเพลงจะถกปอน

ทางดานในของกรฦยทก าลศงหมนรอบแกน แรงหนศนยกลางจะท าใหน ามศนถกเหฦยงไปอยดานขอบ

ของกรฦย และกระจายออกจากปลายกรฦย ในขณะทอากาศถกเปามาปะทะ ท าใหละอองน ามศนท

กระจายออกมาเปนฝอยเลกๆ หศฦเผาแบบนเหมาะทจะใชกศบน ามศนทมคฦามหนดสง และสามารถ

ใชไดกศบอศตราการปอนเชอเพลงเหลฦซษงไมคงทได สามารถปรศบอศตราการปอนไดสง หรอใหคาสศดสฦน

Turn-down สงโดยไมจ าเปนตองเพมจ านฦนของหศฦเผาไมมปญหาเรองอดตศนเพราะทอทางไหลในตศฦ

หศฦเผามขนาดใหญคฦามดศนปอนของเชอเพลงต างายตอการท างานสามารถคฦบคมขนาดของหยด

น ามศนเหลฦไดงายเพยงแตคฦบคมคฦามเรฦรอบของถฦยหมนแตการบ ารงรศกวาซศบซอนยงยากและ

ราคาแพง รฦมถษงตองใชไฟฟาเพอหมนถฦยหมนสฦนการเผาไหมกาซชฦภาพจะเกดขษนอยรอบนอก

ของการเผาไหมน ามศน โดยกาซชฦภาพจะถกปอนผานแผนรกระจายดานหนาของหศฦเผา ซษงอยรอบ

นอกของถฦยหมน อากาศทใชเผาไหมจะถกสงมาผสมกศบกาซดานหนาหศฦเผาโดยใชแผน Baffle

หลายๆ ใบ ปรศบมมบศงคศบใหอากาศทไหลผานมลศกวณะหมน เมอผสมกศบเชอเพลงทฉดเขามาจษงเกด

การผสมทด กรณทตองเดนระบบเผาไหมเชอทศงสองแบบพรอมๆ กศน โดยทศฦไปจะก าหนดใหขศนต า

ของสฦนผสมน ามศนอยทประมาณ 30% ของขนาดก าลศงการผลตทางคฦามรอนของหศฦเผาถากาซ

ชฦภาพมสศดสฦนนอยกฦา 70% สามารถเพมสศดสฦนของน ามศนเขาไปทดแทนได โดยสฦนใหญเมอ

ประเมนสศดสฦนการผสมทเหมาะสมกศบอศตราการผลตกาซชฦภาพทระบบสามารถผลตไดแลฦ จะ

ก าหนดและตศงอศตราการปอนน ามศนใหคงทเอาไฦทคาเดยฦ การเรงหรอหรอศตราการผลตพลศงงาน

คฦามรอนจะเรง หรอหรทอศตราการปอนของกาซชฦภาพเพยงอยางเดยฦ โดยการปรศบเปลยนอศตโนมศต

ตามการขษนลงของภาระคฦามรอนทตองการ ทศงนเพอใหงายตอการปรศบเปลยนการเรงหรอากาศท

เหมาะสมส าหรศบการเผาไหม หศฦเผาผสมแบบหศฦฉดน ามศนคฦามดศนสงใชหลศกการเดยฦกศน

Page 230: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 8-13

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

รปท 8.12 แสดงหศฦเผากาซชฦภาพผสมน ามศนแบบถฦยหมนน ามศน (Rotary cup combination burner)

(ทมา; RAY Öil- und Gasbrenner GmbH, 2001-2002)

รปท 8.13 แสดงลศกวณะการผสมของกาซกศบอากาศของหศฦเผากาซผสมน ามศน

แบบถฦยหมนน ามศน (Rotary cup combination burner)

Page 231: การออกแบบระบบผลิต Biogas

8-14 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

รปท 8.14 แสดงลศกวณะหศฦเผากาซชฦภาพผสมน ามศนแบบถฦยหมนน ามศนผสมกาซ

ขณะเปดบานสฦงลกถฦยออกเพอใหดลศกวณะภายในของหศฦเผา

เนองจากกาซชฦภาพเอง อาจจะมการเปลยนแปลงคฦามเขมขนของกาซมเทนไดในบางชฦง

ซษงขษนอยกศบหลายๆ สาเหตทเกยฦของกศบระบบผลตกาซชฦภาพ ดศงนศนการตรฦจฦศดฦเคราะห

องคประกอบของกาซเปนประจ า จะชฦยใหเกดคฦามปลอดภศยในการใชงาน โดยเมอพบฦามการ

เปลยนแปลงคฦามเขมขนของกาซมเทนในกาซชฦภาพ กคฦรท าการตรฦจฦศดคฦามเขมขนของ

ออกซเจนและกาซคารบอนมอนนอกไซด (CO) ในไอเสยจากการเผาไหมคฦบคไปดฦย เพอทจะได

ปรศบแตงการเผาไหมใหสมบรณ และเกดคฦามปลอดภศยในการใชงาน ในสฦนของปญหาในเรองการใช

งานสามารถดไดในหศฦขอท 8.5

ค าเตอน

การเปลยนแปลงคฦามเขมขนของกาซมเทนทแตกตางกศนมาก อาจเกดปญหาเปลฦไฟทหศฦเผาดศบและการ

ระเบดของหศฦเผาทกชนดได เนองจากคฦามเขมขนของกาซคารบอนไดออกไซดในกาซชฦภาพซษงแปรผกผศน

กศบคฦามเขมขนของกาซมเทนมผลกระทบตอคฦามเรฦเปลฦไฟทเปลยนไป สงผลตอคฦามเสถยรของเปลฦไฟ

เมอไฟทหศฦเผาดศบขณะอยระหฦางการท างานในภาระสงๆ ยอมมสฦนผสมเชอเพลงกาซกศบอากาศจ านฦน

มากทยศงไมถกเผาคางอยภายในเตา ซษงสฦนผสมกอยในชฦงทตดไฟได เมอสฦนผสมทคางอยในเตาไปสศมผศส

กศบพนผฦทรอนภายในเตา ถาท าใหอณหภมของสฦนผสมสงถษง 595๐C กจะเกดการระเบดขษนภายในเตาได

ในทศนท

Page 232: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 8-15

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

8.3.2 การผลตพลศงงานไฟฟา

กาซชฦภาพสามารถน ามาใชผลตเปนพลศงงานไฟฟาไดโดยใชกศบเทคโนโลยการผลตไฟฟาในรปแบบ

ตางๆ เชน เครองยนตสศนดาปภายในทตอเขากศบเครองก าเนดไฟฟา เครองยนตผลตไฟฟาชนดสเตอรง เซลล

เชอเพลง รฦมไปถษงการใชในระบบกศงหศนกาซ เปนตน

8.3.2.1 เครองยนตผลตไฟฟาชนดสศนดาปภายใน (Internal combustion engine)

(ทมา; Dieter Deublein and Angelika Steinhauser, 2008)

ใชหลศกการท างานเดยฦกศบเครองยนตเผาไหมภายใน กาซชฦภาพจะถกปอนเขาสกระบอกสบ

ในเครองยนต ลกสบเคลอนทขษนเพออศดคฦามดศนในกระบอก เกดการจดระเบดพรอมดศนลกสบและ

คายไอเสย ลกสบทเคลอนทขษนลงเชอมตอเขากศบเพลาขอเหฦยง พลศงงานทไดจากการขศบเพลาใหหมน

นจะสงตอไปขศบชดก าเนดไฟฟา (Generator) เพอผลตกระแสไฟฟาตอไป นอกจากนในระบบทม

ขนาดใหญไอเสยทไดเพยงพอทจะน าไปใชผลตไอน า เพอปอนเขากศบกศงหศนไอน าผลตไฟฟาไดอกครศง

หนษง โดยเรยกระบบการผลตรฦมนฦา ระบบผลตพลศงงานไฟฟาคฦามรอนรฦม (Cogeneration)

เครองยนต 4 จศงหฦะทใชกศบกาซชฦภาพน เดมทเปนเครองยนตทใชกศบกาซธรรมชาตแตดศดแปลงมา

ใหสามารถใชงานกศบกาซชฦภาพได เปนเครองยนตชนดจดระเบดดฦยหศฦเทยน(Ignition spark plug)

ประสทธภาพการผลตไฟฟาของเครองยนตกาซชฦภาพอยในชฦงไมเกน 34-40% ขนาดของเครองยนต

ทมอยในตลาดตศงแต 1 kW ถษง 2 MW เครองยนตท างานทคฦามเรฦรอบ 1,500รอบตอนาท

ชดอปกรณตางๆ ทใชกศบเครองยนตผลตไฟฟาชนดเผาไหมในกระบอกสบไดแก

เครองยนตสศนดาปภายในแบบลกสบเปนเสมอนหองเผาไหม รปท 8.16 แสดงเครองยนตผลตไฟฟาจากกาซชฦภาพ

ชดอปกรณกาซ (Gas train) กอนเขาเครองยนตรปท 8.15 ชดคฦบคมคฦามดศนเชอเพลงกาซ (Pressure Regulator) เพอรศกวาคฦามดศนของเชอเพลง

ทเขาเครองยนตใหสม าเสมอ คารบเรเตอรชดผสมเชอเพลงกศบอากาศท าหนาทผสมอากาศกศบเชอเพลงใหทศฦถษง กอน

ปอนเขาเผาไหมในกระบอกสบ ระบบคฦบคมอศตราสฦนอากาศตอเชอเพลง เพอท าการฦศดปรมาณเชอเพลงและคมอศตรา

การปอนอากาศเขาผสมกศบเชอเพลงในอศตราสฦนทก าหนดโดยฦาลฦคฦบคมเชอเพลงท าหนาทเรง/หร อศตราการไหลของเชอเพลงทจะเขาไปผสมกศบอากาศทคารบเรเตอรหรอท

Page 233: การออกแบบระบบผลิต Biogas

8-16 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

หศฦผสม (Mixer) โดยตศฦคฦบคมการท างานของฦาลฦ(Actuator) จะรศบสศญญาณจากระบบคฦบคมคฦามเรฦรอบของเครองยนต ซษงไดรศบสศญญาณจาก Sensor ตรฦจจศบคฦามเรฦรอบมาอกทอดหนษง

รปท 8.15 แสดงชดอปกรณกาซ (Gas train) ของเครองยนตกาซชฦภาพ (ทมา; www.gti-altronicinc.com)

รปท 8.16 แสดงเครองยนตผลตไฟฟาจากกาซชฦภาพ

เครองยนต 4 จศงหฦะทใชกศบกาซชฦภาพขนาดปานกลางขษนไป (>500 kW) จะมระบบอศด

สฦนผสมของกาซกศบอากาศกอน (Pre-compression) โดยใช Turbocharger แลฦจษงลดอณหภม

สฦนผสมลงกอนเขากระบอกสบ ซษงจะชฦยใหประสทธภาพของเครองยนตสงขษน โดยทศฦไปแลฦ

ประสทธภาพของเครองยนตจะลดลงเมอกาซชฦภาพมคฦามเขมขนของกาซคารบอนไดออกไซดสงขษน

แตเนองจากฦาคฦามเขมขนของกาซคารบอนไดออกไซดทเพมขษน ท าใหคณสมบศตการปองกศนนอค

(Anti-knock) ของกาซชฦภาพจะสงขษนดฦย ดศงนศนเครองยนตกาซชฦภาพจษงสามารถเพมอศตราสฦน

Page 234: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 8-17

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

การอศด (Compression ratio) ไดสงขษน เมอเทยบกศบเครองยนตทใชกศบกาซโปรเพนจากอศตราสฦน

การอศด 11 เปน 12.5 ท าใหประสทธภาพสงขษน 1-2% (เทยบกศบเครองยนตทมอศตราสฦนการอศด

เทากศบ 11) บอยครศงทเครองยนตกาซชฦภาพมศกจะเผาไหมในกระบอกสบในชฦงการเผาไหมเจอจาง

(Lean–burn range) ชฦง 1.3 <λ< 1.6 (λ หมายถษง อศตราสฦนของอากาศตอเชอเพลงทใชงานจรงตอ

อศตราสฦนอากาศตอเชอเพลงทางทฤวฎ) ซษงจะมผลใหประสทธภาพของเครองยนตแมจะ

ประกอบดฦย Turbocharger แลฦ มประสทธภาพการผลตไฟฟาต าลงมาเลกนอย คอ มประสทธภาพ

อยในชฦง 33-39% อยางไรกตามเครองยนตมแนฦโนมทจะเกดการนอคได ถากาซชฦภาพมคฦาม

แปรปรฦนคฦามเขมขนของกาซมเทน เพอใหเกดคฦามแนนอนของการท างานของเครองยนตคฦาม

เขมขนของกาซมเทนจษงไมคฦรต ากฦา 45%

การใชกาซชฦภาพในเครองยนตดเซลซษงมระบบการคฦบคมการฉดน ามศนแบบ Direct

Injection แตเนองจากเครองยนตประเภทนมอณหภมในหองเผาไหมสง จษงท าใหหองผสมกอน (Pre

chamber engine) มอณหภมสงตามไปดฦย จษงท าใหเกดอาการทไมสามารถคฦบคมการจดระเบดได

เครองยนตดเซลเมอน ามาประยกตใชกศบกาซชฦภาพจะใชเชอเพลงน ามศนดเซลรฦมดฦย การท างาน

ของเครองยนตดเซลทใชเชอเพลงกาซชฦภาพรฦมกศบน ามศนดเซลนจะท างานทคา λ < 1.9

ประสทธภาพของเครองยนตสงขษนถษง 15% เมอเทยบกศบเครองยนต 4 จศงหฦะ (Spark ignition) ทม

ขนาดเดยฦกศน โดยทมการผสมน ามศนดเซล 10-18%

ส าหรศบคณสมบศตของกาซชฦภาพอยางละเอยดทใชกศบเครองยนตยหอตางๆ ไดสรปไฦใน

ตารางท 8.2

Page 235: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 8-18

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ตารางท 8.2 แสดงคณสมบตเฉพาะของกาซชวภาพทใชกบเครองยนตของผผลตเครองยนตตางๆ

องคประกอบ Jenbacher Deutz Caterpillar Waukesha คาความรอน และการเปลยนแปลง

การเปลยนแปลงนอยกวา 0.5% CH4(v/v) ตอ 30 วนาท

14.4 MJ/Nm3 15.7-23.6 MJ/Nm3 ชวงทแนะน า

15.73 MJ/Nm3

ก ามะถนทงหมด (Total S) 2,000 mg/Nm3 CH4(มคะตะลสต) <2,200 mg/Nm3CH4 <2,140 mg H2S/Nm3 CH4 <715 mg/Nm3 CH4 1,500 mg/Nm3 CH4(ไมมคะตะลสต) (ผลรวมเทยบเทา H2S)3 (องคประกอบทมก ามะถน

ทงหมด) (ผลรวม S เทยบเทา H2S) กาซไขเนา(H2S(ppm)) - <0.15% v/v - - แอมโมเนย(NH3) <55 mg/Nm3 CH4

(ใชกบกาซจากถงยอยสลายชนดไมใชอากาศ)

- <105 mg NH3/Nm3 (ใชกบกาซจากถงยอยสลายชนดไมใชอากาศ)

-

รวมระบบผลตกาซชวภาพทกแบบ รวมระบบผลตกาซชวภาพ ทกแบบ3

คลอไรดทงหมด(Total Cl) ดผลรวมของ Cl and F <100 mg/Nm3 CH4 ดผลรวมของ Cl and F ดผลรวมของ Cl and F ฟลออไรดทงหมด(Total F) ดผลรวมของ Cl and F <50 mg/Nm3 CH4 ดผลรวมของ Cl and F ดผลรวมของ Cl and F ผลรวมของคลอไรดและฟลออไรด (sum of Cl+F)

กรณไมมคะตะลสต4:ผลรวม Cl กบ F ตอง <100 mg/Nm3 CH4(ใหน าหนกเทากบ Cl 1 สวน และ F 2สวน) กรณนรบประกนแบบไมมเงอนไข

<100 mg/Nm3 CH4

<713 mg Cl/Nm3 CH4 (องคประกอบรวมของฮาไลดเทยบเทา Cl )3

<300 mg Cl/Nm3 CH4 (สารอนทรยทมฮาไลดทงหมดเทยบเทา Cl )5

Page 236: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 8-19

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ตารางท 8.2 (ตอ)

องคประกอบ Jenbacher Deutz Caterpillar Waukesha ผลรวมของคลอไรดและฟลออไรด (sum of Cl+F)

ผลรวม Cl กบ F อยในชวง100-400 mg/Nm3 CH4จ ากดการรบประกน ผลรวม Cl กบ F = 400 mg/Nm3 CH4 ;ไมรบประกน

กรณมคะตะลสต : ผลรวม Cl กบ F ตอง = 0 mg/Nm3 CH4

ซลกอน(Si) มาตรฐานเกา ไมมคะตะลสต3:<20 mg/Nm3 CH4 ไมจ ากดการรบประกน; (>20 mg/Nm3 CH4จ ากดการรบประกน) มาตรฐานใหม 400 mg/Nm3 CH4ไมรบประกนทงหมด ไมมคะตะลสตดขางลาง5: 0 mg/Nm3 CH4 ไมมคะตะลสตดขางลาง5: 0 mg/Nm3 CH4

มคะตะลสต(มาตรฐานใหม หรอเกา): 0 mg/Nm3 CH4

<10 mg/Nm3 CH4 <21mg/Nm3 CH43 <50 mg/Nm3 CH4ของ siloxane

ทงหมด(Models ทม prechamber fuel system อยางเดยว)5

Page 237: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 8-20

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ตารางท 8.2 (ตอ)

องคประกอบ Jenbacher Deutz Caterpillar Waukesha ฝน <50 mg/Nm3 CH4(อนภาค< 3 ไมครอน) <10 mg/Nm3 CH4

(อนภาค 3-10 ไมครอน) <30 mg/Nm3 CH4

(อนภาค< 1ไมครอน)3 ก าจดอนภาค >3 ไมครอน

น ามน/น ามนทปน(Oil/residue oil)

<5 mg/Nm3 CH4 <400 mg/Nm3 CH4 (ไอน ามน >C5)

<45 mg/Nm3 CH4 <2 % v/v (ไฮโดรคารบอนทเปนเชอเพลงเหลวทอณหภมขาเขาเยนทสด

อนๆ - ขดจ ากดเฉพาะโครงการ: ไอตวท าละลายไฮโดรคารบอน

- ตองไมมไกลคอน

ความชนสมพทธ/ความชน <80% ไมมคอนเดนเสท 60-80% <80% ทอณหภมของเชอเพลงต าสด กรณทไมมน า:แนะน าใหลด อณหภมกาซไปทอณหภม 4๐C ตามดวยกรองหยาบและอนกาซกลบไปทอณหภม 29-35๐C; จดน าคางควรต ากวาอณหภมกาซขาเขา 11๐C

ความดนขาเขา เครองยนตม Turbocharged: 80-200 mbar

20-200 mbar - -

Pre-combustion chamber: Models 612-616: 2,500 - 4,000 mbar - - - Models 620: 3,000-4,000 mbar

Page 238: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 8-21

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ตารางท 8.2 (ตอ)

องคประกอบ Jenbacher Deutz Caterpillar Waukesha การเปลยนแปลงความดน <10 mbar ตอวนาท <+10% ของคาทก าหนดท

ความถ<10 ครงตอชวโมง - -

อณหภมกาซขาเขา <40๐C 10-50๐C - >29๐C และ<60๐C ความเขมขนของมเทน CH4

(% v/v) - 40% อตราสวนทแนะน าของ CH4:CO2 คอ

1.1-1.2 -

Methane Number7 - 140 ส าหรบกาซหลมขยะ - - กาซไฮโดรเจน (% v/v) - - - <12% หมายเหต:

1) ขอมลเฉพาะทแสดงในตารางนมจดประสงคเพอน าเสนอขอมลเพยงเทานน 2) วนทของขอมล:Jenbacher (T1 1000-0300); Duetz,1999; Caterpillar, 1997; Waukesha, 2000. 3) ขอมลเฉพาะโดยผผลตในรป mg/MJ ไดแปลงคาใหอยในรป mg/Nm3 CH4 โดยสมมตใหคาความรอนของCH4เทากบ37.5MJ/Nm3 4) เงอนไขอน อนญาตใหคาเกน 30% เหนอคา 100 mg/Nm3ได 1 ครง ในจ านวนผลวเคราะห 4 ครงใน 1 ป คาจ ากดส าหรบน ามนทใชแลวและ ตองดเรองปรมาตรบรรจน ามนของอางน ามนดวย (ดค าแนะน าทางเทคนคของ Jenbacher No. 1000-0099) 5) ขอมลเฉพาะของผผลตในรป mg/l ของกาซหลมขยะไดแปลงคาใหอยในรป mg/Nm3 CH4โดยสมมตความเขมขนมเทน 50%

คาจ ากดสมพทธของคา< 0.02 ตามคาทค านวณ(กรณไมมคะตะลสต) 6) Relative limiting value = [(mg/kg Si in engine) x (total oil quantity in litres)]/[(engine power in kW) x (oil service time in hours)] 7) Methane number ของกาซธรรมชาตปกตอยในชวง 70 ถง 92 จะไมเกดอาการนอก ถา Methane number =100และไฮโดรเจน = 0

(ทมา; Guidance on gas treatment technologies for landfill gas engines, 2004)

Page 239: การออกแบบระบบผลิต Biogas

8-22 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

8.3.2.2 เครองยภตยผลตไฟฟาชภดสเตอรง (Stirling engine)

เครองยภตยผลตไฟฟาชภดสเตอรง เปภเครองยภตยความรอภชภดหภงทมความแตกตางจาก

เครองยภตยสภดาปภายใภซงใชอยใภรถยภตยทวๆ ไป เครองยภตยสเตอรงมการท างาภเปภลกษมะครบ

วงรอบทเรยกวา วฏจกรสเตอรง ความแตกตางระหวางเครองยภตยสเตอรงกบเครองยภตยสภดาป

ภายใภ คอ ภายใภกระบอกสบของเครองยภตยสเตอรงจะมกาซทบรรจและผภกอยภายใภ ไมสามารถ

รวไหลออกมาได จงไมตองมวาลยวไอเสยเหมอภกบเครองยภตยกาซโซลภหรอดเซล และไมมการจด

ระเบดของหวเทยภหรอภ ามภเชอเฟลง ฟลงงาภของเครองยภตยสเตอรงมาจากความรอภภายภอก

กระบอกสบจงไมมการเผาไหมภายใภกระบอกสบ ลกษมะการท างาภของเครองยภตยสเตอรง

สามารถแสดงดงรปท 8.17 และรปท 8.18 หลกการส าครของเครองยภตยสเตอรงภภ อาศยการ

เปลยภแปลงความดภของกาซทอยภายใภกระบอกสบดภลกสบใหเคลอภทไปหมภเฟลาของ

เครองยภตย เกดงาภทางกลศาสตรยขภ คมสมบตของกาซทท าใหเกดงาภทางกลศาสตรยขภ คอ กาซทอย

ใภกระบอกสบเมอไดรบความรอภอมหภมของกาซจะเฟมขภและเกดการขยายตว ใภทางตรงกภขาม

เมอกาซสรเสยความรอภอมหภมของกาซจะต าลงท าใหปรมาตรของกาซลดลง การขยายและหดตว

ของกาซใภกระบอกสบสามารถท าใหเกดงาภขบเคลอภลกสบได

รปท 8.17 แสดงหลกการท างาภของเครองยภตยสเตอรง

(ทมา; http://www.stirlingengine.com/faq)

Page 240: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 8-23

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

รปท 8.18 แสดงเครองยภตยแบบสเตอรง (ทมา; Jeff VanVoorhis, 2004)

ขอดของเครองยภตยผลตไฟฟาชภดสเตอรงภ คอ การท างาภของเครองยภตยมเสยงเงยบ เฟราะ

ลกสบเคลอภทจากการขยาย/หดตวของกาซใภกระบอกสบทไดรบความรอภจากเชอเฟลงทเผาไหม

อยภายภอก และการดงความรอภออกโดยใชแหลงท าความเยภภายภอกเชภกภ จงไมมการจดระเบด

และการสภดาปภายใภการปลดปลอยมวลสารต ากวาเครองยภตยสภดาปภายใภ ความรอภทสะสมอย

ใภเครองยภตยกต ากวาเชภกภ ประสทธภาฟการผลตไฟฟาของเครองยภตยสเตอรงอยระหวาง 24-38%

ไอเสยมอมหภม 250-300๐ซ. ขภาดของเครองยภตยไมเกภ 150 kWe (kWeหมายถง ก าลงการผลต

ไฟฟา) เภองจากการสกหรอของเครองยภตยต า ดงภภคาบ ารงรกษาจงต าดวยแตเภองจากขภาดของ

เครองยภตยสเตอรงใหรสดทมใภทองตลาดไมเกภ 150 kWe และราคาตอ kW ไฟฟาทผลตไดของ

เครองยภตยโดยประมาม 1,600 เหรยรสหรฐ ซงสงกวาเครองยภตยสภดาปภายใภจงยงไมเปภทภยม

ภ ามาใชงาภกภ (ทมา; Dieter Deublein and Angelika Steinhauser, Biogas from Waste and

Renewable Resources, 2008)

8.3.2.3 เซลลยเชอเฟลง (Fuel cell)

เซลลยเชอเฟลง คอ อปกรมยทท าใหเกดปฏกรยาเคม-ไฟฟาระหวางออกซเจภกบไฮโดรเจภ ซง

สามารถเปลยภแปลงฟลงงาภของเชอเฟลงไปเปภฟลงงาภไฟฟาโดยตรง ไมตองผาภการเผาไหม

ท าใหเครองยภตยทใชเซลลยเชอเฟลงภไมกอมลภาวะทางอากาศ ทงยงมประสทธภาฟสงกวา

เครองยภตยเผาไหม 1-3 เทา ขภอยกบชภดของเซลลยเชอเฟลง และชภดของเชอเฟลงทใช

Page 241: การออกแบบระบบผลิต Biogas

8-24 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

เซลลยเชอเฟลงมลกษมะคลายกบเซลลยสะสมไฟฟาแบบตะกว หรอทเรยกกภโดยทวไปวา

แบตเตอร เฟราะสามารถทจะอดประจใหมไดเรอยๆ เซลลยเชอเฟลงยงไมเปภทภยมใชกภโดยทวไป

อยางแบตเตอร เฟราะตภทภการผลตอปกรมยใภครงแรกสงและยงมอภตรายทตองใชความรเฉฟาะ

ดาภใภการควบคมหลายประการ แตใภปจจบภไดมการภ ามาใชกบอปกรมยไฟฟาหลายชภดแลวเชภ

โทรศฟทยมอถอ ปาลยม คอมฟวเตอรยโภตบค เปภตภ (ทมา; http://th.wikipedia.org/wiki/เซลลยเชอเฟลง)

โครงสรางและการท างาภของเซลลยเชอเฟลงสามารถแสดงดงรปท 8.19 โดยมสวภประกอบดงตอไปภ

1) ขวแอโภด (Anode) เปภขวลบ มหภาทสงอเลคตรอภออกจากขว โดยอเลคตรอภไดจากปฏกรยา H2 ==> 2H+ + 2e-โดยทขวจะมชองทตดกบตวเรงปฏกรยาซงฉาบอยบภผวหภาของเยอแลกเปลยภโปรตอภ ปฏกรยาจะเกดเมอผาภกาซไฮโดรเจภเขาไป

2) ขวแคโทด (Cathode) เปภขวบวก โดยมชองตดกบเยอแลกเปลยภโปรตอภ ท าหภาทรบโปรตอภ และกาซออกซเจภซงถกปลอยออกมาทผวหภาของเยอซงฉาบตวเรงปฏกรยาเอาไว และท าหภาทรบอเลคตรอภกลบมาจากวงจรภายภอก เฟอรวมกภไดผลผลตเปภภ า ดงปฏกรยา O2 + 4H+ + 4e- ==> 2H2O

3) สารฟาประจ (Electrolyte) เปภสวภทมความส าคร เฟราะเปภสวภทท าใหเกดการเคลอภทของไอออภชภดตางๆ และเปภสวภทเซลลยเชอเฟลงแตละประเภทแตกตางกภ โดยประเภททเรากลาวถงอยภ สารฟาประจจะเปภเฟยงเยอแลกเปลยภโปรตอภ (Proton exchange membrane) เทาภภ ซงมลกษมะเหมอภแผภฟลาสตก โดยจะใหโปรตอภผาภได แตจะไมยอมใหอเลคตรอภผาภ

4) ตวเรงปฏกรยา (Catalyst) เปภวสดฟเศษทชวยใหปฏกรยาใภขภตอภตางๆเกดไดด โดยสวภใหรจะเปภผงแฟลทภมเคลอบอยบภเยอแลกเปลยภโปรตอภ ซงจะมลกษมะขรขระเฟอเฟมฟภทผวใภการสมผสกบกาซไฮโดรเจภ และออกซเจภ

ประสทธภาฟการผลตไฟฟาของเซลลยเชอเฟลงภขภอยกบชภดของเซลลยเชอเฟลง โดยกาซ

ชวภาฟทใชกบเซลลยเชอเฟลงจะตองผาภการก าจดสงปภเปอภทตดมากบกาซกอภเขาไปยงเซลลย

โดยเฉฟาะอยางยงกาซ CO ทเกดจากกระบวภการ Reforming ใภขภตอภการเปลยภกาซมเทภให

กลายเปภกาซไฮโดรเจภกอภเขาเซลลยเชอเฟลง และกาซ H2S ทปภมากบกาซชวภาฟตงแตแรกดง

ตารางท 8.3 แสดงชภดของเซลลยเชอเฟลงและการใชงาภ รวมทงการเปรยบเทยบประสทธภาฟ และ

ขอดขอดอยตางๆ

Page 242: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 8-25

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

รปท 8.19 แสดงโครงสรางการท างาภของเซลลยเชอเฟลง

(ทมา; Dieter Deublein and Angelika Steinhauser, Biogas from Waste and Renewable Resources, 2008)

แภวทางการภ ากาซชวภาฟไปใชใภเซลลยเชอเฟลง สามารถอธบายไดดงรปท 8.20 ซงกาซชวภาฟจ าเปภตองผาภขภตอภการปรบปรงหลายขภตอภ โดยเรมจากขภตอภการท าความสะอาดกาซ การแยกกาซคารยบอภไดออกไซดย แลวผาภขภตอภการเปลยภกาซมเทภใหเปภกาซไฮโดรเจภดวยกระบวภการ Reforming ซงจะไดกาซไฮโดรเจภ และกาซคารยบอภมอภภอกไซดย ซงกาซคารยบอภมอภภอกไซดยจะถกเปลยภตอใหกลายเปภกาซคารยบอภไดออกไซดย โดยการท าปฏกรยากบภ าใภกระบวภการ Converting ซงจะท าใหไดไฮโดรเจภเฟมขภ

รปท 8.20 แสดงแภวทางการภ ากาซชวภาฟไปใชใภเซลลยเชอเฟลง

(ทมา; Patikorn Saensing, Energy from Biological Conversion of Organic Waste, 2005)

Page 243: การออกแบบระบบผลิต Biogas

8-26 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ตารา

งท 8.3 แ

สดงช

นดขอ

งเซลล

เชอเพ

ลง

(8)

Page 244: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 8-27

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ตารางท 8.

3 (ตอ)

(ทมา

; Diet

er De

ublei

n and

Ange

lika St

einha

user,

Biog

as fro

m W

aste

and R

enew

able

Reso

urces

, 200

8)

Page 245: การออกแบบระบบผลิต Biogas

8-28 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

จากตารางท 8.3 จะเหภวา เซลลยเชอเฟลงแตละประเภทเหมาะทจะใชกบเชอเฟลงชภดตางๆ

ไมเหมอภกภ ดงภ

เซลลยเชอเฟลงชภด AFC ใชไดกบเชอเฟลงเฉฟาะกาซไฮโดรเจภ

เซลลยเชอเฟลงชภด PEM สามารถใชกบกาซชวภาฟไดเซลลยเชอเฟลงท างาภทอมหภม 80๐ซ.

ชภดของอเลคโตรไลทยทใชมผลตออายของเมมเบรภ ซงออภไหวตอสงปภเปอภทอยใภกาซเชอเฟลง

อยางมาก รวมทงกาซคารยบอภไดออกไซดยดวย ดวยเหตผลภจงจ าเปภอยางยงทจะตองท าความสะอาด

กาซกอภ

เซลลยเชอเฟลงชภด PAFC ใชงาภไดอยางกวางขวางกบเชอเฟลงกาซธรรมชาตเมอเทยบกบ

เซลลยเชอเฟลงประเภทอภๆ ประสทธภาฟการท างาภต า แตมขอดกคอ ไมออภไหวตอกาซ

คารยบอภไดออกไซดย และคารยบอภมอภภอกไซดยทตดมากบกาซเชอเฟลง

เซลลยเชอเฟลงชภด MCFC ใชงาภกบกาซชวภาฟไดภายใภเซลลยใชของเหลวคารยบอเภตไหล

คลายกบเปภอเลคโตรไลทย เซลลยเชอเฟลงชภดภไมออภไหวตอกาซคารยบอภมอภภอกไซดย และทภตอ

กาซคารยบอภไดออกไซดยไดมากสดถง 40% โดยปรมาตร เซลลยเชอเฟลงภท างาภทอมหภม 600 -

700๐ซ. กระบวภ Reforming ใภการเปลยภกาซมเทภใหเปภกาซไฮโดรเจภสามารถเกดขภไดภายใภ

เซลลย ใภการภสามารถภ าไปใชรวมกบกงหภไอภ าเฟอผลตไฟฟาใภรปแบบ CO-GENERATION

ตอไปได ท าใหประสทธภาฟของระบบสงขภรปท 8.21 แสดงเซลลยเชอเฟลงชภด MCFC

เซลลยเชอเฟลงชภด SOFC เซลลยเชอเฟลงชภดภท างาภทอมหภมสง 750-1000 ๐ซ.ม

ประสทธภาฟใภการผลตไฟฟาสงกระบวภการ Reforming เปลยภกาซมเทภใหไปเปภกาซไฮโดรเจภ

สามารถเกดขภไดภายใภเซลลยเหมาะทจะใชกบกาซชวภาฟเภองจากมความออภไหวกบก ามะถภต า (ทมา; biogas HANDBOOK, 2008)

Page 246: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 8-29

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

รปท 8.21 แสดงเซลลยเชอเฟลงชภด Molten Carbonate Fuel Cell (MCFC)

ทใชอยใภประเทศเยอรมภ (ทมา; Biogas HANDBOOK, 2008)

8.3.2.4 กงหภกาซ (Gas turbine)

เปภชดอปกรมยผลตฟลงงาภไฟฟาจากการเผาไหมภายใภอกรปแบบหภง โดยมลกษมะการ

ท างาภ ตามรปภาฟท 8.22

รปท 8.22 แสดงระบบกงหภกาซ

หลกการท างาภของกงหภกาซเรมตภตงแตอากาศถกอดโดยเครองอดอากาศ (Compressor)

และปอภเขาไปชวยใภการเผาไหมกบกาซเชอเฟลงใภหองเผาไหม (Combustor)ไอเสยอมหภมและ

ความดภสงถกปอภเขาสกงหภกาซ (Gas Turbine) ทเชอมตอกบเครองอดอากาศและอปกรมยผลต

ไฟฟา (Power turbine) ระบบกงหภกาซภ มประสทธภาฟใภการผลตไฟฟาอยใภชวง 25-35%

แตเภองจากระบบกงหภกาซเหมาะกบเชอเฟลงทมความชภต า และมความบรสทธของเชอเฟลงทสง

Page 247: การออกแบบระบบผลิต Biogas

8-30 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ท าใหเกดขอจ ากดใภดาภการใชงาภกบกาซชวภาฟ จงจ าเปภตองปรบปรงคมภาฟของกาซชวภาฟ

กอภการใชงาภ สงภเปภขอเสยของกาซชวภาฟส าหรบการผลตฟลงงาภไฟฟาใภภาคอตสาหกรรม

อตราการผลตกาซชวภาฟจากระบบบ าบดภ าเสยของโรงงาภอตสาหกรรมใภแตละโรงงาภภภ อาจยง

ไมสงมากฟอทจะภ าไปใชใภการผลตไฟฟากบระบบกงหภกาซขภาดใหรได ดงภภใภปจจบภจงไดม

การฟพภาสรางกงหภกาซขภาดเลก (Micro gas turbine) ขภ โดยมขภาดก าลงการผลตไฟฟาตงแต

30 kWe จภถง 200 kWeมาใชงาภใภเชงฟาภชยย ซงท าใหการใชประโยชภยกาซชวภาฟมความยดหยภ

และหลายทางเลอกมากขภ กงหภกาซขภาดเลกมประสทธภาฟการผลตไฟฟาคอภขางต าอยใภชวง

15 – 25% อมหภมไอเสย 400 ถง 600๐ซ.ซงปจจบภไดมการฟพภากงหภไอภ าขภาดเลกมาใชงาภ

รวมกบกงหภกาซขภาดเลกแลว โดยตดตงหมอภ ารบความรอภจากไอเสยทออกจากกงหภกาซซงม

อมหภมสงอย ผลตเปภไอภ าจายเขากงหภไอภ าเฟอผลตไฟฟาอกครงหภง ท าใหประสทธภาฟการ

ผลตไฟฟาโดยรวมสงขภถง 50% รปท 8.23 แสดงภาฟตดภายใภของกงหภกาซขภาดเลก

(ทมา; Jeff VanVoorhis, Biogas Handling & Use, 2004 และ Dieter Deublein and Angelika Steinhauser, Biogas from Waste and Renewable Resources, 2008)

รปท 8.23 แสดงภาฟตดภายใภของกงหภกาซขภาดเลก (Micro gas turbine)

(ทมา; Jeff VanVoorhis, Biogas Handling & Use, 2004)

Page 248: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 8-31

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

เทคโภโลยการผลตไฟฟาประเภทตางๆ ภภมขอจ ากด และขอดขอดอยทแตกตางกภ ท าใหม

ประสทธภาฟทตางกภออกไป รปท 8.24 ภาฟแสดงการเปรยบเทยบประสทธภาฟของเทคโภโลยการ

ผลตไฟฟาประเภทตางๆ และรปท 8.25 กราฟแสดงการเปรยบเทยบตภทภของอปกรมยตาม

เทคโภโลยการผลตไฟฟาประเภทตางๆ กบก าลงการผลตไฟฟา

รปท 8.24 ภาฟแสดงการเปรยบเทยบประสทธภาฟของเทคโภโลยการผลตไฟฟาประเภทตางๆ

(ทมา; Dieter Deublein and Angelika Steinhauser, Biogas from Waste and Renewable Resources, 2008)

Page 249: การออกแบบระบบผลิต Biogas

8-32 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

รปท 8.25 กราฟแสดงการเปรยบเทยบตภทภของอปกรมยตามเทคโภโลยการผลตไฟฟา

ประเภทตางๆ กบก าลงการผลตไฟฟา (kW)

(ทมา; Dieter Deublein and Angelika Steinhauser, Biogas from Waste and Renewable Resources, 2008)

8.4 ระบบเผากาซทง (Gas Flare System)

ระบบเผากาซชวภาฟทง เปภอปกรมยปองกภการปลอยกาซมเทภสบรรยากาศโดยตรง ซงกอใหเกดปรหา

สงแวดลอมและท าลายชภบรรยากาศ ใภหลายๆ ประเทศ กฎหมายจะบงคบเปภขอหามปฏบตส าหรบการปลอย

กาซชวภาฟทงโดยไมไดเผา ใภทางปฏบตเมอมกาซเหลอเภองจากระบบผลตกาซชวภาฟผลตไดมากกวาท

ภ าไปใชประโยชภย และระบบเกบกาซส ารองไวใชกเตมแลว กาซสวภทเหลอจ าเปภตองเผาทงไป กอภทจะถก

ระบายออกดวยวาลยวภรภย (Safety relief valve หรอ Pressure relief valve) เฟอรกษาระดบความดภใภถงผลต

และระบบเกบกาซไมใหสงเกภ อปกรมยเผากาซทงมทงทออกแบบมาใหเปภการเผาแบบเปด (Open flare) และ

ระบบเผาทงแบบปด (Enclosure flare)

ระบบเผาทงแบบปด (Enclosure flare system) จะชวยใหการเผาไหมกาซไดคอภขางสมบรมยกวาระบบ

เผาทงแบบเปด (Open flare system) เภองจากระบบเผาทงแบบปด กาซจะถกเผาอยใภหองเผาไหม ท าให

อมหภมการเผาไหมสง และไมเปลยภแปลงมากภก รวมทงมระยะเวลาการเผาไหมของกาซภายใภหองทเฟยงฟอ

ไมถกรบกวภจากสงแวดลอมและลมจากภายภอก ระบบทอทจะเชอมตอเขากบระบบเผาทง ควรประกอบดวย

วาลยวแยก (Isolating valve) เปภวาลยวเปด-ปดดวยมอ วาลยวตดกาซฉกเฉภ (Emergency shut-off valve) เฟอ

ปองกภการปลอยกาซเขาระบบเผาทงโดยตรง ซงวาลยวภจะท างาภกตอเมอมค าสงใหเผากาซทงจากระบบควบคม

การเผาทงแบบอตโภมต และมอปกรมยปองกภไฟยอภกลบ (Flame arrester) เปภอปกรมยความปลอดภย ระบบ

Page 250: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 8-33

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

จดหวเผาประกอบดวย ระบบควบคมการจดหวเผาแบบอตโภมต (Burner controller) หวลอไฟ (Pilot lamp)

เขยวสปารยก หมอแปลงไฟแรงดภสงส าหรบจดสปารยก (Ignition transformer) อปกรมยตรวจจบเปลวไฟ (Flame

detector) เฟอความปลอดภยใภการตดตงบภฟภทโลงปลองของหวเผาทงควรมอปกรมยปองกภฟาผาดวย รปท

8.26 แสดงชดอปกรมยกาซ (Gas Train) ส าหรบระบบเผากาซทง และรปท 8.27 แสดงระบบเผากาซทงแบบปด

(Enclosure Flare) และชดอปกรมยกาซ

รปท 8.26 แสดงชดอปกรมยกาซ (Gas train) ส าหรบระบบเผากาซทง

รปท 8.27 แสดงระบบเผากาซทงแบบปด (Enclosure flare) และอปกรมยกาซ

Page 251: การออกแบบระบบผลิต Biogas

8-34 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ระบบเผากาซทงตองตดตงใหความสงของสวภทเปดเปลวไฟออกขางภอก หรอเปลวไฟเปดตองอยสงจาก

ฟภอยางภอย 4 เมตร อยหางจากอาคาร ถภภ หรอทสาธารมะอยางภอย 6 เมตร และตองอยภอกฟภทอภตราย

(Dangerous classification area) หรอโซภทก าหภดเอาไว

8.5 การบ ารงรกษา

เฟอใหระบบผลตและใชงาภกาซชวภาฟสามารถท างาภไดอยางตอเภอง จงจ าเปภตองมการบ ารงรกษา

อปกรมยภายใภระบบใหสามารถท างาภไดอยางปกต รายการตรวจสอบและบ ารงรกษา ดงแสดงใภตารางท 8.4

ตารางท 8.4 แสดงรายการตรวจสอบและการบ ารงรกษาอปกรมยใภระบบกาซชวภาฟ

อปกรมย การตรวจสอบ การบ ารงรกษา ความถ

อปกรมยดกภ า (Water drain, Trap, Dip Trap)

ตรวจสอบวาระบายภ าได หรอเฟยงฟอหรอไม

- เปดวาลยวบายฟาส เฟอตรวจดวา มภ าคาง อยใภระบบหรอไม

ทกกะ

- ดวาระบบถายภ าออกอตโภมตท างาภ ไดหรอไม เชภ มภ าไหลออกทปลาย ทอหรอไม

ทกกะ

- ท าความสะอาดเมอกตะกอภตางๆ สปดาหยละครง

วาลยวภรภย (Safety Valve, Pressure and Vacuum relief valve)

การท างาภ - ตรวจสอบวาท างาภไดหรอไม และตรงตามทตงความดภเอาไวหรอไม

- ตรวจสอบวารวหรอไม

เดอภละครง

ถงภ าซลกาซ (Water Seal Tank)

ระดบภ า เตมภ าใหไดระดบ วภละครง

อปกรมยปองกภไฟยอภกลบ (Flame Arrester)

ความดภตกครอมสงกวาการท างาภปกตของอตราการไหลทเคยทราบ

ท าความสะอาดตามค าแภะภ าของคมอ ปละครง

วาลยวปด-เปดกาซแบบธรรมดา (Manual Shut off valve)

- หมภกาภวาลยวเฟอเปด-ปด

เดอภละครง

Page 252: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 8-35

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ตารางท 8.4 (ตอ)

อปกรมย การตรวจสอบ การบ ารงรกษา ความถ

โบลเวอรย (Blower)

- ตรวจสอบลกปภตามคมอแภะภ า 6 เดอภครง หรอเดอภละครง ถาจ าเปภ

ความผดปกตของเสยง ใสจาระบ หรอภ ามภหลอลภ สปดาหยละครง

ระบบระบายอากาศ สภผดปกต เปลยภลกปภ ถาเปลยภแลวยงไมหาย ลองตรวจสอบความสมดลของใบฟด

เดอภละครง

ระบบระบายอากาศและมอเตอรยฟดลม

สภผดปกต เปลยภลกปภ ถาเปลยภแลวยงไมหายลองตรวจสอบความสมดลของใบฟด

เดอภละครง

ใสจาระบ และภ ามภหลอลภ ดค าแภะภ าของคมอมอเตอรย

- ชดอปกรมยกาซ (Gas train) - วาลยวปรบความดภ และวาลยวตดกาซ อตโภมต (Pressure regulator and Automatic Shut off valve)

- ความดภตกครอม หมอกรอง - ตรวจสอบการรว ของวาลยวตางๆ

- ท าความสะอาดเปลยภอะไหล - ท าความสะอาดเปลยภอะไหล

- ดคมอ - ดค าแภะภ า ของคมอวาลยว

วาลยวปองกภการไหลยอภกลบ (Back pressure check valve)

การท างาภ และการรวไหล

ท าความสะอาด เปลยภซล ตามคมอแภะภ า

- หวเผา - ความสกปรกของหวฉด/ถวยหมภ

- ท าความสะอาด - ดค าแภะภ า ของคมอหวเผา

เครองยภตย

- ความดภตกครอม หมอกรองอากาศ

- ท าความสะอาด - ดค าแภะภ า จากคมอ

-หวเทยภ

- ท าความสะอาด - ระยะหางเขยว

- ดค าแภะภ า จากคมอ

Page 253: การออกแบบระบบผลิต Biogas

8-36 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ตารางท 8.4 (ตอ)

อปกรมย การตรวจสอบ การบ ารงรกษา ความถ

เครองยภตย

-ระดบภ ามภเครอง -เตมภ ามภเครองใหไดระดบ - ทกกะ

-คมภาฟภ ามภเครอง

-เปลยภถายภ ามภเครอง

ทก 2 สปดาหย ถง 1เดอภตอครงหรอตามคมอแภะภ า

ปมลม (Air compressor)

- -ท าความสะอาดหมอกรองเปาดวยลมอดเปลยภผา กรองเมอท าความสะอาด

ทก 15 วภ

มเสยงผดปกต -สงไปตรวจสอบ -

มภ าคอภเดภเสทท ไสกรอง

-เปาไลไสกรอง สปดาหยละครง

ตไฟฟาควบคม

- ท าความสะอาดไสกรองอากาศของฟดลมระบายความรอภ

เดอภละครง

ตรวจสอบและขภขวไฟฟาใหแภภ ครงแรก และถดไปปละครง

มเสยงผดปกต ตรวจสอบและเปลยภชดระบายอากาศ -

ตรวจสอบ Thermostatของระบบระบายอากาศ

เดอภละครง

อปกรมยวด อตราการไหล อมหภมและความดภ

- สอบเทยบ ปละครง

เครองวเคราะหยกาซ(Gas analyzer)

สรรากาศ หรออตราการไหลต า

ตรวจสอบ Thermostat ท าความสะอาดภายใภทอ ตรวจสอบชดกรอง

-

- ท าความสะอาดทอภายใภ เดอภละครง

คาทอาภตางจากกาซมาตรฐาภ<1%

สอบเทยบ ทก 1 ป หรอ ตามทบรษทผผลตแภะภ า

(ทมา; BIOGAS COMBUSTION STATION SANITARY LANDFILL “EL MOLLE”)

Page 254: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 8-37

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

8.6 ปรหาจากการใชงาภกาซชวภาฟ

จากบทความเผยแฟรของส าภกเทคโภโลยความปลอดภย กรมโรงงาภอตสาหกรรมเรอง “กรมศกษา

สาเหตและการปองกภการระเบดของหองเผาไหม ซงใชกาซชวภาฟ (Biogas) เปภเชอเฟลงส าหรบหมอตมทใช

ของเหลวเปภสอภ าความรอภ” (http://www2.diw.go.th/safety/) และเอกสารประกอบการบรรยาย เรอง

“กรมศกษาการระเบดของกาซชวภาฟ (Biogas)” โดยภายศภวพภย ธาดาจารมงคล วศวกรเครองกลช าภารการ

ฟเศษ ไดมการสอบสวภ ตรวจฟสจภย และวเคราะหยหาตภเหตของการเกดอบตเหต มการรวบรวมปรหาการใชงาภ

กาซชวภาฟทเกดขภจรงใภประเทศไทย ซงสวภใหรเปภปรหาจากการใชงาภใภรปแบบของการใชเปภเชอเฟลง

ส าหรบเผาไหมโดยตรงใภหวเผา ปรหาตางๆเกยวกบการใชงาภกาซชวภาฟภ สวภหภงเกยวของกบคมภาฟของ

กาซชวภาฟ โดยเมอคมภาฟของกาซชวภาฟเปลยภไป คมสมบตของเชอเฟลงและการเผาไหมจะเปลยภไปดวย

ท าใหเกดปรหาใภการใชงาภตามมา ใภหวขอภจงเปภประโยชภยอยางยงส าหรบผใชงาภและผทเกยวของกบการ

ใชและควบคมกาซชวภาฟทจะไดเรยภรปรหาทอาจเคยฟบเหภมาแลว แตยงไมทราบสาเหตมากอภ เฟอทจะได

ท าความเขาใจและหาทางแกไขหรอหาทางปองกภไดทภปรหาและสาเหตขอบกฟรองของหวเผาทใชกาซชวภาฟ

เปภเชอเฟลงดงแสดงใภตารางท 8.5

ตารางท 8.5 แสดงปรหาและผลกระทบเกยวกบการใชงาภกาซชวภาฟ

ปรหา สาเหต

1. ปรหาหวเผาไมท างาภ

(ไมมการ Pre purge)

-ปรมามกาซไมเฟยงฟอ ความดภททอสงกาซต าเกภไป

- Valve Proving System ตรวจฟบการรวไหลของ Double Solenoid Valve

-ความดภไอภ าสงถงคาทตงไว Pressure switch ไมตอวงจรการท างาภ

ของหวเผา หรอ

-อมหภมภ ามภรอภสงถงคาทตงไว Temperature switch ไมตอวงจร

การท างาภของหวเผา

2. ปรหาหวเผาท างาภ

(มการ Pre purge) แตจดเตาไมตด

-คากาซมเทภใภกาซชวภาฟต าเกภไป

-กาซชวภาฟมความชภสง หรอมภ าปภมาก

-สวภผสมระหวางกาซชวภาฟกบอากาศ ต ากวา LEL หรอสงกวา UEL

-รจายกาซทหวเผาสกปรก อดตภไมมประกายไฟ หรอขาด Ignition

Source

-Flame Detector ตรวจฟบการตดไฟ หรอแสงสวางใภหองเผาไหม

Page 255: การออกแบบระบบผลิต Biogas

8-38 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ตารางท 8.5 (ตอ)

ปรหา สาเหต

3. จดเตาตด แตเดภไดชวขมะแลวดบ -ปรมามกาซลดลงมาก ความดภจาก Blower ททอสงกาซลดลงมาก

จภต าเกภไป Blower สงกาซไมทภ

-คากาซมเทภใภกาซชวภาฟต าเกภไปกาซชวภาฟตดไฟไดเมอ Pilot Burner

ท างาภ แตไมสามารถตดไฟตอเภอง เมอเปลวไฟท Pilot Burner ดบลง

-ปรมามกาซมเทภเปลยภแปลงมากเกภไป สวภผสมระหวางกาซชวภาฟ

กบอากาศต ากวา LEL หรอสงกวา UEL

-กาซชวภาฟมคมภาฟต ากลาวคอ กาซมเทภต ามความชภสง ท าใหความเรว

ใภการตดไฟลดลงจภตดไฟไมทภเมอเดภเครองทHigh Fire

4. ปรหาจดเตาตดแตเปลวไฟกระฟอ -กาซชวภาฟมภ าปภมาก ภ าทถกเปลวไฟจะระเบดเปภไอภ า

ท าใหเกดชองโหวของสวภผสมระหวางเชอเฟลงกบอากาศ

5. ปรหาเปลวไฟดบขมะเดภเครองท

High Fire

-คามเทภใภกาซชวภาฟต าเกภไป กาซชวภาฟตดไฟไดเมอ Pilot Burner

ท างาภแตไมสามารถตดไฟตอเภอง เมอเปลวไฟท Pilot Burner ดบลง

-ปรมามกาซมเทภเปลยภแปลงมากเกภไปสวภผสมระหวาง

กาซชวภาฟกบอากาศ ต ากวา LEL หรอสงกวา UEL

-กาซชวภาฟมคมภาฟต า กาซมเทภต า ความชภสง ท าใหความเรว

ใภการตดไฟลดลงจภตดไฟไมทภเมอเดภเครองท High Fire

6. ปรหาจดเตาไมตด และเกดการ

ระเบดใภหองเผาไหม ขมะจดเตา

- Valve proving system ไมท างาภจากการช ารดอดตภ และยอมให

หวเผาท างาภลดขภตอภความปลอดภย โดยเฉฟาะเมอมกาซรวผาภ

Double solenoid valve

ทมา; ศภวพภย ธาดาจารมงคล กรมศกษา สาเหตและการปองกภการระเบดของหองเผาไหม ซงใชกาซชวภาฟ (Biogas) เปภเชอเฟลง ส าหรบหมอตมทใชของเหลวเปภสอภ าความรอภ กรมโรงงาภอตสาหกรรม 2551

ภอกจากภยงฟบวา คมภาฟกาซทเกยวกบความเขมขภของกาซมเทภ กาซไฮโดรเจภซลไฟดย ความชภ

และสงสกปรกทเจอปภมากบกาซภภ ไดกอใหเกดปรหากบอปกรมยใภระบบทอกาซ และการใชงาภดงภ

Page 256: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 8-39

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ตารางท 8.6 แสดงปรหาและผลกระทบทเกดขภกบการใชกาซชวภาฟ

ปรหา ผลกระทบ

ความเขมขภของ CH4

จะมการเปลยภแปลง

โดยผกผภกบ CO2

- ท าใหการปรบแตง และควบคมการเผาไหมแบบอตโภมตขาดความเสถยร

สวภผสมระหวางเชอเฟลงกบอากาศมความแปรปรวภสง และบางครงท า

ใหเกดสวภผสมทบาง หรอหภาเกภกวาจะตดไฟได ท าใหเปลวไฟดบและ

อาจเกด Back fire หรอ Furnace explosion ใภขมะใชงาภ

- ใภขมะท Biogas ม CH4ต า และ CO2สง ยงตองใชอากาศสวภเกภสง

เฟอใหเกดการเผาไหมทสมบรมย ท าใหเกดการสรเสยฟลงงาภความรอภ

ทางปลองสงมาก โดยความรอภจะตดฟาไปกบ CO2และอากาศสวภเกภ ท า

ใหประสทธภาฟดาภฟลงงาภความรอภต า สภเปลองเชอเฟลงมาก

ภ าและสงสกปรก

ทตดมากบกาซชวภาฟ

ภ าทตดมากบกาซชวภาฟเปภภ าทมสงเจอปภละลาย หรอผสมอยใภภ าจ าภวภ

มาก ทงสารอภทรยยทยงยอยสลายไมหมด และแรธาตตางๆ ท าใหเกดเมอก

ตะกอภ ซงมผลตอการช ารดอดตภของอปกรมยความปลอดภยทเกยวของ เชภ

- การอดตภของ Valve proving system และท างาภแบบลดวงจรท าใหระบบ

ความปลอดภยของ Burner ลมเหลว

- การอดตภของวาลยวระบายภ าอตโภมต (Mechanical trap) ซงตดตงอยใภ

ระบบทอสงกาซ ท าใหมภ าขงอยใภระบบทอสงกาซ กดขวางการไหลของ

กาซ และมภ าเขาส Burner ท าใหเปลวไฟกระฟอหรอดบ และเกดกาซ

ตกคางใภหองเผาไหมเปภเหตใหเกด Back fire หรอ Furnace explosion

จะเหภวา คมภาฟของกาซชวภาฟเปภสาเหตท าใหเกดปรหากบอปกรมยใชงาภ ดงภภการควบคม

คมภาฟของกาซชวภาฟใภเบองตภ ซงเกยวของกบการดแล และควบคมระบบผลตกาซชวภาฟทด การท าความ

สะอาดกาซขภตภกจะชวยใหปรหาการใชงาภลดภอยลง และมความปลอดภยมากขภ

Page 257: การออกแบบระบบผลิต Biogas

8-40 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

มาตรการปองกภทผประกอบการโรงงาภ ผดแลระบบผลตและใชงาภกาซชวภาฟ ควรด าเภภการมดงภ

• ควรตดตงอปกรมยขจด H2S และความชภ ออกจาก Biogas กอภปอภเขาสอปกรมยควบคมกาซ และหวเผา และภายหลงการตดตงอปกรมยขจด H2S และความชภ ตองควบคมใหมการใชงาภ การตรวจสอบและบ ารงรกษาอปกรมยดงกลาวใหมประสทธภาฟใภการใชงาภตลอดเวลา

• ดแลและควบคมระบบผลตกาซชวภาฟใหมประสทธภาฟทด กาซชวภาฟทไดควรมคมภาฟทไมเปลยภแปลงมากภก อยใภชวงการใชงาภปกตของอปกรมยใชประโยชภย

• ควรจดใหมการตรวจสอบคมภาฟ Biogas ทภ ามาใชงาภ ใหมคมภาฟเปภไปตามขอก าหภดของอปกรมยควบคมกาซ หรอเปภไปตามมาตรฐาภสากล ตลอดเวลา

• ควรจดใหมการฝกอบรมฟภกงาภใหมความรเกยวกบ Biogas การใชและการปองกภอภตรายใภการใชหวเผา การใชงาภ และการตรวจสอบบ ารงรกษาหมอตมทใชของเหลวเปภสอภ าความรอภ เฟอใหประหยด ปลอดภย และไรมลภาวะ

• กรมทกาซชวภาฟมความเขมขภของกาซมเทภลดลง และความเขมขภของ CO2 สงขภ หรอคมภาฟกาซต ากวาชวงการใชงาภของอปกรมยทก าหภดเอาไว การใชประโยชภยควรใชเชอเฟลงรวมกภระหวางภ ามภเตากบ Biogas ตลอดเวลา เฟอปองกภหวเผาดบและเกดการระเบดใภหองเผาไหม เมอ CH4

ต า และ CO2สง • ควรตดตงฝาภรภย (Access Door) บรเวมหองเผาไหมของหมอตมทใชของเหลวเปภสอภ าความรอภ

เฟอระบายกาซความดภสงออกจากหองเผาไหม เมอมการระเบดของเชอเฟลงใภหองเผาไหม

8.7 กรมศกษาการระเบดจากการใชงาภของกาซชวภาฟ

กรมศกษาการระเบดจากการใชงาภกาซชวภาฟภ เปภขอมลทไดรวบรวมจากการเกดอบตเหตของ

โรงงาภทใชกาซชวภาฟเปภเชอเฟลงกบหวเผาใภหมอภ ามภรอภ โดยภายศภวพภย ธาดาจารมงคล ส าภก

เทคโภโลยความปลอดภย กรมโรงงาภอตสาหกรรม กรมศกษาภไดวเคราะหยหาสาเหตทเกยวของเอาไวเฟออยาง

ภาสภใจ เหมาะแกการภ ามาเปภตวอยางเฟอการศกษา และเฟอหาทางปองกภการเกดอบตเหตจากการใชงาภใภ

โรงงาภเปภอยางยง ซงผศกษาจะไดเรยภรเหต และผลทเกดขภของการระเบดรวมทงจะไดเรยภรวธการปองกภท

จะสามารถภ าไปประยกตยใชเฟอใหเกดความปลอดภยภายใภโรงงาภของตภเองตอไปได

Page 258: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 8-41

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

8.7.1 กรมศกษาการระเบดของกาซชวภาฟท 1

การระเบดของกาซชวภาฟใภหองสบสงกาซ ม โรงงาภผลตแปงมภส าปะหลง โรงงาภท 1

รปท 8.28 แสดงบอผลตกาซแบบผาใบคลม ขภาด 80 x 220 เมตร (2 บอ)

ปรหาทฟบ 1) ขอบผาใบยดโยงดวยเชอกไภลอภ ซลดวยภ า มรอยฉกขาด และมกาซรวไหลโดยทวไป 2) มวชฟชทอาจตดไฟไดงายขภชดขอบบอ 3) มการระบายกาซสวภเกภทง โดยวธเปดชายผาใบขางบอ ยาวประมาม 1.0 เมตร

รปท 8.29 แสดงสภาฟปรหาทฟบของบอผลตกาซชวภาฟ และปรหาการควบคมความดภกาซใภบอ

Page 259: การออกแบบระบบผลิต Biogas

8-42 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

เหตการมยกอภการระเบดของกาซชวภาฟใภหองสบสงกาซ 1) ฝายผลต ฟบวา ลมรอภทใชส าหรบอบแปงมอมหภมต ามาก จภอบแปงไมแหง 2) หวหภาและชางจากฝายผลต 3 คภ ตรวจฟบวา ภ ามภรอภจากหมอภ ามภรอภมอมหภมต า

เกภไป โดย Burner ทใชกาซชวภาฟ (Biogas) เปภเชอเฟลงไดดบลง เภองจากแรงดภกาซชวภาฟไมเฟยงฟอ 3) ชางทง 3 คภ ไดเดภมาตรวจสอบทหองสบสงกาซ (Gas station) ซงผภงหองเปภคอภกรตทบ

ทกดาภ มชองระบายอากาศดาภบภตดหลงคา 4) มการรวไหลของ Biogas ททอสงกาซอยางรภแรงใภหองสบสงกาซ ขมะทชางทง 3 คภ เขาไป

ใภหอง กาซทรวไหลไดเกดการจดระเบดขภ เปลวไฟไดลวกชางทง 3 คภ บาดเจบสาหส และตอมาเสยชวต 2 ราย ทรฟยยสภเสยหายประมาม 100,000 บาท

5) จดทกาซชวภาฟรวไหล เกดขภทขอตอรบการขยายตว (Expansion joint) ซงตดตงอยททอทางออกของ Blower สบสงกาซ

รปท 8.30 แสดงหองสบสงกาซภายหลงเกดเหตการมยระเบดของกาซชวภาฟ

สภาฟขอตอรบการขยายตวทแตกรว 1) ขอตอรบการขยายตว (Expansion joint) เปภแบบท าดวยโลหะ เสภผาภศภยยกลาง 4 ภว ตดตง

ททอทางออก ระหวาง Blower กบถงดกความชภ ตว Blower และมอเตอรยตดตงบภแทภยดแขงโดยไมม

ระบบปองกภการสภสะเทอภ

รปท 8.31 แสดงสภาฟขอตอรบการขยายตวทแตกรว

Page 260: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 8-43

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

2) ขอตอรบการขยายตวมการแตกรวใภสวภทเปภลอภ จดทแตกเปภโลหะหภาประมาม 1 มลลเมตร รอยแตกยาวครงหภงของเสภรอบวง

3) ผวโลหะดาภใภของขอตอรบการขยายตว มการกรอภฟรภมาก

รปท 8.32 แสดงสภาฟขอตอรบการขยายตวทแตกรว

สาเหตทท าใหขอตอรบการขยายตวแตกรว จากการวเคราะหย สาเหตการแตกรว อาจเกดไดจาก

1) การเลอกใชและตดตงขอตอรบการขยายตวทไมเหมาะกบงาภ เภองจากต าแหภงทตดตงไมมการขยายหรอหดตวของทอสงกาซ แตมการสภสะเทอภจาก Blower ซงตดตงบภแทภยดแขง โดยไมมระบบปองกภการสภสะเทอภ

2) ขอตอรบการขยายตวเสยหายจากการลาตว ขอตอมการสบดตวใภจงหวะหยดและจงหวะสตารยทของ Blower ท าใหเกดแรงดดตวซ าๆ

3) มการผกรอภและการกดกรอภจาก O2, H2CO3, H2SO4 ภายใภขอตอรบการขยายตว ซงเกดจากกาซคารยบอภไดออกไซดย(CO2)และไฮโดรเจภซลไฟดย(H2S)ใภ Biogas รวมตวกบภ าหรอความชภ

แหลงจดระเบด (Ignition Source) 1) อปกรมยไฟฟาทงหมดเปภแบบไมปองกภการระเบด เชภ มอเตอรย ปลก สวตชย หลอดไฟ และ

อปกรมยไฟฟาควบคม 2) สวตชยมอเตอรยของ Blower บภแผงสวตชย อยหางจากจดทแกสรวประมาม 1.20 เมตร

Page 261: การออกแบบระบบผลิต Biogas

8-44 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

รปท 8.33 แสดงแหลงจดระเบดภายใภหองสบสงกาซ

เงอภไขทท าใหกาซเกดการจดระเบด 1) หองมสภาฟอบอากาศ ผภงหองเปภคอภกรตทบทกดาภ และมหลงคาโคงครอบปดอาคาร การ

ระบายอากาศใภหองสบสงกาซไมเฟยงฟอ กาซทรวจงสะสมใภหอง 2) ความเขมขภของกาซชวภาฟผสมกบอากาศใภหอง อยระหวาง LEL กบ UEL 3) มแหลงจดระเบด(Ignition source) ภายใภหองสบสงกาซ อปกรมยไฟฟาทกชภด เชภหลอดไฟ

แสงสวาง สวตชย ปลก มอเตอรย อปกรมยไฟฟาควบคม เปภชภดไมปองกภหรอไมทภตอการระเบด

4) มการจดระเบด โดยประกายไฟจากอปกรมยไฟฟาซงอาจเกดจากฟภกงาภเปดไฟแสงสวางใภหอง Gas Station หรออาจปด-เปดสวตชยมอเตอรยของ Blower บภแผงสวตชยซงอยหางจากจดทกาซรวประมาม 1.20 เมตร เมอไดกลภ หรอฟบเหภการรวของกาซชวภาฟ

ขอแภะภ าใภการปรบปรงแกไข 1) ควรตดตงขอตอออภ (Flexible joint) ททอทางเขาและออกของปมกาซชวภาฟ แทภการใชขอ

ตอรบการขยายตว (Expansion joint) 2) ควรตดตงวสดกภการสภสะเทอภทฐาภแทภรองรบปมกาซชวภาฟ

Page 262: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 8-45

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

3) ควรตดตงอปกรมยตรวจจบกาซรว (Gas detector) ฟรอมสรรามเตอภการรวไหลของกาซชวภาฟ

4) อปกรมยไฟฟาทกชภดทใชใภหองควบคมตองเปภชภดทภการระเบด 5) ควรม Water seal tank เปภชดควบคมความดภกาซชวภาฟเกภก าหภดจากบอกาซฟรอมตอ

ทอออกไปเผาทงทปลอง (Flare system) 6) ตดตงเครองควบคมความดภกาซชวภาฟทภ าไปใชงาภ 7) ตควบคมไฟฟาตองตดตงหางจากปมกาซชวภาฟไมภอยกวา 5 เมตร 8) หองควบคมและสบสงกาซควรมการระบายอากาศอยางเฟยงฟอ

8.7.2 กรมศกษาการระเบดของกาซชวภาฟท 2

การระเบดของกาซชวภาฟใภหองเผาไหมหมอภ ามภรอภ ม โรงงาภผลตแปงมภส าปะหลง

โรงงาภท 2

สภาฟหมอภ ามภรอภ ภายหลงการระเบดของกาซชวภาฟใภหองเผาไหม 1) สภาฟดาภหภาและดาภหลง หมอภ ามภรอภทเกดการระเบดของหองเผาไหม ฝาหภาโกงงอ

มอเตอรยและลกถวยของหวเผาหลดรวง ฝาหลงเปดเผยอ ทอภ ามภรอภแตกรว 2) มผไดรบบาดเจบเลกภอย 2 คภ ทรฟยยสภเสยหายประมาม 3 ลาภบาท

รปท 8.34 แสดงสภาฟหมอภ ามภรอภ ภายหลงการระเบดของกาซชวภาฟใภหองเผาไหม

Page 263: การออกแบบระบบผลิต Biogas

8-46 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ล าดบเหตการมยกอภการระเบดของกาซชวภาฟใภหองเผาไหมหมอภ ามภรอภ 1) มการดบเตาหมอภ ามภรอภประมาม12.00 ภ. และเรมฟยายามจดเตาหมอภ ามภรอภทใชกาซ

ชวภาฟเปภเชอเฟลง เวลาประมาม13.30 ภ. แตจดเตาไมได เภองจาก Burner ไมท างาภ 2) ชางผควบคมหมอภ ามภรอภและชางไฟฟาไดตรวจสอบ และฟยายามซอมแซมระบบวาลยวจาย

กาซและอปกรมยควบคมการท างาภของหวเผา เฟอใหจดเตาได 3) เวลาประมาม14.00 ภ. ใภขมะเปดสวตชยหวเผาเฟอจดเตา หวเผามการท างาภ โดยฟดลมม

การ Pre purge ตามล าดบ เมอฟดลมหรลมลงจภถงขภตอภทหวเทยภจดประกายไฟใภหองเผาไหม ปรากฏวา ทภททหวเทยภจดประกายไฟกเกดการระเบดของหองเผาไหมขภ (Furnace explosion)

4) แรงระเบดท าใหฝาหภาของหมอภ ามภรอภและคอยลยภ ามภฝาหลงช ารด หวเผาหลดรวง ขดทอภ ามภทฝาหลงยดตวและแตกรว และมภ ามภถายเทความรอภรวไหล

การสอบสวภและการวเคราะหยสาเหตการระเบดของกาซชวภาฟ การสอบสวภและการวเคราะหยสาเหตการระเบดของกาซชวภาฟใภหองเผาไหม ฟจารมาจาก

1) องคยประกอบทท าใหเกดการระเบดของกาซชวภาฟใภหองเผาไหม ตองมปรมามความเขมขภของเชอเฟลงผสมกบอากาศอยระหวาง Lower Explosive Limit

(LEL) กบ Upper Explosive Limit (UEL) ตองม Ignition Source เชภ การจดประกายไฟจาก Electrode หรอจากเปลวไฟของ Pilot

Burner หองเผาไหมอยใภสภาฟเปภหองอบอากาศ (Confine space)

2) ลกษมะของหวเผา เชอเฟลงทเกยวของและการควบคมการเผาไหม หวเผาเปภแบบ Rotary cup ผลตจากประเทศเยอรมภ และเปภ Combination burner จดเตาโดยใช Electrode จด LPG ใหไฟตดเปภ Pilot burner กอภ เภองจากภ ามภเตา และ

Biogas จะตดไฟยากใภบางสภาวะ เมอ LPG ตดไฟแลว จงปอภภ ามภเตาหรอ Biogas เขาสเปลวไฟ

การควบคมการเผาไหมเชอเฟลง เปภระบบเรงหรเชอเฟลงและอากาศ ตามภาระการใชงาภ (Modulating control)

Page 264: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 8-47

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

รปท 8.35 แสดงอปกรมยควบคมกาซกอภเขาหวเผา

3) ล าดบการท างาภของหวเผาตามมาตรฐาภความปลอดภย เมอสวทชยตอวงจร ระบบภรภย Valve Proving Systems (VPS) จะตรวจสอบวา Double

Solenoid Valve (DSV) มการรวของ Biogas ผาภเขาสหองเผาไหมหรอไม ถา VPS ไมฟบการรวไหลของกาซท DSV หวเผาจะเรมท างาภตามล าดบ

Flame Detector จะตรวจสอบความมดทภท ถาหองเผาไหมมดจะเปดฟดลมเปาอากาศผาภหองเผาไหม (Pre purge) ประมาม1-1.5 ภาท เฟอขจดกาซเชอเฟลงออกจากหองเผาไหม ถาฟบความสวาง จะตดระบบการท างาภทภท

เมอการ Pre purge ครบตามเวลาทก าหภด กระบงลมจะคอยๆ หรลง เฟอลดปรมามลมทปอภเขาหองเผาไหมใหต าสด

หวเทยภจะเรมจดประกายไฟ Solenoid Valve ของ LPG จะเปด LPG เขา Pilot burner เฟอจดภ าใหเกดเปลวไฟ

Flame detector จะตรวจสอบการตดไฟของ LPG ท Pilot burner ถาภายใภ 3-5 วภาท ไมตดไฟ จะแสดงดวยสรรามเตอภภยฟรอมตดระบบการท างาภของหวเผาทงหมด

เมอ Pilot burner ตดไฟและเปลวไฟเปภปกต Double solenoid valve จะเปด Biogas เขาสหองเผาไหม

Flame Detector จะตรวจสอบการตดไฟของ Biogas ถาไมตดไฟภายใภ 3 -5 วภาท หวเผาจะหยดระบบการท างาภทงหมด แตถาตดไฟ หวเผาจะท างาภตอเภองไป

Page 265: การออกแบบระบบผลิต Biogas

8-48 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

4) ล าดบการท างาภของหวเผา ใภขมะเกดการระเบดของหองเผาไหม กอภวภทจะมการระเบดของหองเผาไหม หวเผามปรหาไมท างาภ โดยระบบภรภย VPS

ไดสงสรรามเตอภภยแสดงการรวของกาซชวภาฟผาภ DSV หลงจากการซอมโดยชางของโรงงาภ หวเผาสามารถกลบมาท างาภได

มการตดเตาหมอตมภ ามภ และใชงาภตอเภองถงเทยงของวภทเกดอบตเหตและมการดบเตาระหวางเทยงถงประมามบายโมงครง

หลงบายโมงครง ผควบคมหมอตมภ ามภไดเรมจดเตาใหม แตปรากฏวาจดเตาไมตด และฟภกงาภไดฟยายามจดเตาอยหลายครง

เวลาประมามบาย 2 โมง ใภขมะทก าลงจดเตา โดยฟดลมมการไลอากาศ (Pre Purge) ครบตามก าหภดเวลา ขมะภภมฟภกงาภทเกยวของยภอยบรเวมหภาหวเผา ฟบวา หวเทยภมการจดประกายไฟ แตใภหองเผาไหมไมมเปลวไฟ และ ใภขมะภภกไดเกดการระเบดของหองเผาไหมขภ

5) หลกฐาภการระเบดของกาซชวภาฟใภหองเผาไหม Biogas มความดภจาก Blower ประมาม 270-350 mbar ปรมามการผลต ประมาม

500-600 m3/hr เมอผาภ Regulator valve กอภเขาหวเผา ปรบลดความดภเหลอประมาม 150-230 mbar ขภาดทอสงกาซ และ Double solenoid valveØ100 และ 50 mm. เชอเฟลงภมโอกาสรวไหลสง เภองจากอยใภรปของกาซทมความดภและปรมามสงจงอาจสะสมใภหองเผาไหมไดและมโอกาสระเบดไดทงกอภและหลงการ Pre purge

การใชเชอเฟลงส าหรบหมอภ ามภรอภเครองภ ปกตสามารถเลอกใชเชอเฟลงรวมระหวางภ ามภเตา กบ Biogas ฟรอมกภ หรอเลอกใชเชอเฟลงใดเชอเฟลงหภงเฟยงอยางเดยว แตใภวภทเกดอบตเหต โรงงาภเลอกใชเฉฟาะ Biogas เฟยงอยางเดยว โดยตรวจฟสจภยไดจาก Burner control ทตดตงอยใภ Control panel ซง Sequence ของชด Biogas ไดหยดอยทต าแหภง Pilot burner ก าลงจด LPG

6) องคยประกอบของกาซชวภาฟ : ผลการตรวจวเคราะหยดวย Gas Analyzer กาซมเทภ (CH4) ระหวาง 55-66 % เปภเชอเฟลงทใหความรอภ กาซคารยบอภไดออกไซดย (CO2) 27-45 % เปภกาซเฉอย กาซไฮโดรเจภซลไฟดย (H2S) 2200-3300 ppm. (ประมาม 0.3 %) เปภกาซฟษ กาซไภโตรเจภ (N2เปภกาซเฉอย) กาซออกซเจภ (O2) และความชภหรอไอภ าอมตวรวมอย

ดวย

Page 266: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 8-49

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

รปท 8.36 แสดงผลการวเคราะหยกาซชวภาฟดวย Gas Analyzer

7) คมสมบตของกาซชวภาฟ (Biogas) Auto ignition temperature : 595°C Flammability limits in air (STP conditions) : 5.0-15.0 vol.% ชวงการลกไหม ; จะไมลกไหมหรอเปลวไฟดบเมอ

CH4ใภบรรยากาศ < 5 % (Lower Explosive Limit ),

CH4ใภบรรยากาศ>15 % (Upper Explosive Limit )

Specific Hazards ;Exposure to fire may cause containers to rupture/explode. Max. ignition velocity , Biogas (60% CH4, 38% CO2, 2% Other); 0.25 m/s General Behavior : Risk of corrosion by gas contained impurities (CO, CO2, H2S) in

presence of moisture.

8) ขอมลเปรยบเทยบคมสมบตของ Biogas , Natural Gas , Town Gas (LPG)

Page 267: การออกแบบระบบผลิต Biogas

8-50 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

9) คมภาฟของกาซชวภาฟ มาตรฐาภการใชงาภของยโรป

10) อปกรมยควบคมกาซทใชกบหวเผา Double Solenoid Valve ขภาด DN 100 เปภวาลยวไฟฟา ส าหรบปด-เปดกาซชวภาฟ

เขาสหวเผาแบบอตโภมต ผลตตามมาตรฐาภเยอรมภ-ยโรป Valve Proving Systems เปภระบบภรภยท าหภาทตรวจสอบการรวของกาซผาภวาลยว ขอก าหภดใชงาภ ใชไดกบกาซแหงทมไฮโดรเจภซลไฟดย ไมเกภ 0.1% (ไมเกภ 1000

ppm.)โดยปรมาตร

รปท 8.37 แสดง Double Solenoid Valve และ Valve Proving Systems

Page 268: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 8-51

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

11) ระบบความปลอดภยของหวเผา Valve Proving Systems ดงรป 8.38 เปภอปกรมยภรภยตามมาตรฐาภเยอรมภ-ยโรป ตดตง

ควบคกบ Double solenoid valve ส าหรบตรวจสอบการรวของกาซชวภาฟผาภ Double

solenoid valve

เมอหวเผาเรมท างาภ ถามการรวของกาซผาภวาลยว จะแสดงดวยสรรามเตอภภย ไฟสแดง ฟรอมตดระบบการท างาภของหวเผาทงหมด

Application for Biogas with Hydrogen Sulphide <0.1 vol. % dry

รปท 8.38 แสดง Valve Proving Systems

12) สาเหตทท าให Biogas รวผาภ Double Solenoid Valve เขาสหองเผาไหม Biogas อาจรวผาภ Double Solenoid Valve เขาหองเผาไหมไดใภกรมตอไปภ

• เมอหภาวาลยวและบาวาลยวสกปรก • เมอหภาวาลยวหรอบาวาลยวช ารด • เมอสปรงกดวาลยวสกกรอภ แตกหก • เมอกาภวาลยวและรสกปรก ท าใหค ายภ หรอตดตายใภต าแหภงวาลยวเปด • เมอผเกยวของ มการลดวงจรไฟฟา ใภต าแหภงใหวาลยวเปด

สภาฟของ Double Solenoid Valve จากการถอดชภสวภออกตรวจสอบ ฟบวาสปรงวาลยวและบาวาลยวของ Double Solenoid

Valve มการกดกรอภจากกรด โดยมลกษมะการกดกรอภเปภรฟรภ (Pitting) ดงรป

8.39

Page 269: การออกแบบระบบผลิต Biogas

8-52 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

รปท 8.39 แสดงสภาฟการถกกดกรอภของ Double Solenoid Valve

ประวตการช ารด สปรงกดวาลยวมการสกกรอภ ผกรอภเปภรฟรภ และเคยมการแตกหกบอยครง ซงท าให

เกดการรวไหลของกาซชวภาฟผาภ Double Solenoid Valve เขาสหองเผาไหมจภตดเตา

ไมไดหลายครงสภาฟของวาลยวเมอถอดชภสวภดงรป 8.40

รปท 8.40 แสดงสภาฟของ Double Solenoid Valve ทถอดชภสวภออก และสปรงกดวาลยวทช ารด

Page 270: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 8-53

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ลกษมะของวาลยวและการท างาภปกตของ Double Solenoid Valve ดงรปท 8.41

รปท 8.41 แสดงลกษมะและการท างาภปกตของ Double Solenoid Valve

สภาฟกาภวาลยวและรกาภวาลยวตวลางกบปรหาการรวไหล สภาฟกาภวาลยวและรกาภวาลยวตวลางสกปรกมาก มเมอก ตะกอภสะสมอยใภรกาภ

วาลยว ท าใหฝดและขดตว กาภวาลยวถกตะกอภสกปรกค ายภ เปภเหตใหวาลยวเปดคาง

หรอปดไมสภท ท าให Biogas รวไหลอยางรภแรง ดงรป 8.42

รปท 8.42 แสดงสภาฟกาภวาลยวและรกาภวาลยว

เมอ Biogas รวไหลผาภ Double solenoid valve อยางรภแรงแตเหตใดValve proving systems จงไมตดระบบการท างาภของหวเผา จากการตรวจสอบฟบวา Valve proving systems มการช ารด รสงกาซเฟออดทดสอบ

การรวของ Double solenoid valve มการอดตภ เมอทดสอบท างาภ ความดภจะถง 20

mbar ทภท ระบบภรภยจงลมเหลว

Page 271: การออกแบบระบบผลิต Biogas

8-54 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

สรปสาเหตการระเบดของกาซชวภาฟใภหองเผาไหม 1) ม Biogas ทความดภประมาม 150-230 mbar (Capacity ประมาม 500 m3/h)รวไหลอยาง

มาก ผาภ Double solenoid valve ขภาด DN 100 mm. เขาสหองเผาไหมตลอดเวลา จภมความเขมขภของกาซมเทภใภอากาศอยระหวาง Lower Explosive Limit ; LEL กบ Upper Explosive Limit ; UEL คอ 5-15.0 vol.% การรวของ Double solenoid valve เกดจากกาภวาลยวและรกาภวาลยวชดลางสกปรกมาก ม

เมอก และตะกอภสะสมอยใภรกาภวาลยว จภท าใหกาภวาลยวถกตะกอภสกปรก ค ายภ วาลยว

จงเปดคาง และเปภสาเหตให Biogas รวไหลอยางมากตลอดเวลา

2) มการช ารดของระบบภรภย Valve Proving Systems (VPS) ซงเปภระบบภรภยส าหรบตรวจสอบการรวของ Double solenoid valve การช ารด ของ VPS ภ ท าใหมการตอวงจรใหหวเผาท างาภได แมจะมการรวของ Biogas เขาสหองเผาไหม การช ารดของ VPS เกดขภจาก Solenoid valve ของ VPS ตดตาย ท าใหการปด-เปดของร

ลภดาภอดเกดการตดตายและอดตภ สงผลใหเมอปมกาซใภ VPS เรมท างาภ เฟออดความ

ดภทดสอบการรวของวาลยว จะเกดความดภยอภกลบทภท ประมาม 20 mbar ซงท าใหปม

หยดท างาภทภท เสมอภไมมการรวของกาซท Double solenoid valve ระบบภรภยภจง

ลมเหลว ซงหลงจากภภภายใภประมาม 10 วภาทจะปรากฏไฟสเหลองหรอแสดงผลผาภ

การทดสอบ และตอวงจรของหวเผา ใหสามารถท างาภตอเภองไป

3) หวเผามการจดประกายไฟ และมการเปด LPG เขาส Pilot burner จดเปภเปลวไฟ ซงทงประกายไฟและเปลวไฟ เปภ Ignition source จงท าใหเกดการตดไฟและการระเบดของ Biogas ซงมความเขมขภของกาซมเทภใภอากาศอยระหวาง LEL กบ UEL คอ 5-15.0 vol.% จากการรวไหลตอเภอง และสะสมปรมามมากใภหองเผาไหม Biogas มความเรวใภการตดไฟ (Flame velocity or Ignition velocity) ประมาม 25-30

cm./sec. และมคมสมบตความเปภอภตรายเฉฟาะ Specific Hazards : Exposure to fire

may cause containers to rupture/explode. จงท าใหเกดการระเบดของหองเผาไหมขภ

Page 272: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 8-55

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

8.7.3 กรมศกษาการระเบดของกาซชวภาฟท 3

การระเบดของกาซชวภาฟใภหองเผาไหมหมอภ ามภรอภ ม โรงงาภผลตแปงมภส าปะหลงโรงงาภท 3

แรงระเบดภายใภหองเผาไหม ท าใหฝาหภาของหมอภ ามภรอภหลดออก Burner และอปกรมยตอเภอง

แตกหกช ารดเสยหายสภาฟดงรป 8.43

รปท 8.43 แสดงภาฟความเสยหายเภองจากแรงระเบดภายใภหองเผาไหม

Page 273: การออกแบบระบบผลิต Biogas

8-56 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

รปท 8.44 แสดงสภาฟภายใภทอทสกปรก และเตมไปดวยการกดกรอภ

ทอสงกาซ และ Double solenoid valve สกปรกมาก ดงรป 8.44 ท าใหวาลยวคางและกาซรวไหลผาภ

เขาหองเผาไหมตลอดเวลา และความสกปรกท าให Valve Proving System ดงรป 8.45 เกดการช ารดอดตภ

สงผลใหระบบภรภยของหวเผาลมเหลว หวเผาท างาภแบบลดวงจร

รปท 8.45 แสดงภาฟการช ารดและอดตภของวาลยว Valve Proving Systems

8.7.4 กรมศกษาการระเบดของกาซชวภาฟท 4

การระเบดของกาซชวภาฟใภหองเผาไหมหมอภ ามภรอภ ม โรงงาภผลตแปงมภส าปะหลง โรงงาภท 4

การระเบดของกาซชวภาฟใภหองเผาไหมหมอภ ามภรอภเกดขภใภขมะท Burner ก าลงท างาภ โดย

เผาภ ามภรวมกบกาซชวภาฟใภต าแหภง High fire แลวเกดการดบของเปลวไฟ ผควบคมหมอภ ามภรอภไดกด

สวตชย Burner reset ทภท หลงจากภภประมาม 5 วภาท หองเผาไหมกเกดระเบดขภ ท าใหขดทอภ ามภทผภงหลง

ถกแรงระเบดเคลอภตวถอยหลงประมาม 30 cm. โดยไมมการแตกรวของทอ ฝาภรภยทผภงหลงมการเปดระบาย

ความดภออกจากหองเผาไหมดงรป 8.46

Page 274: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 8-57

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

รปท 8.46 แสดงความเสยหายจากการระเบดภายใภหองเผาไหม

การสอบสวภเฟอวเคราะหยหาสาเหตการระเบดของหองเผาไหม

1) ขอมลจากผควบคมหมอภ ามภรอภ วภท 10 ธ.ค.2552 หมอภ ามภรอภก าลงท างาภโดยเผาภ ามภรวมกบกาซชวภาฟใภต าแหภง

High fire

เวลาประมาม 20.00 ภ. สรรามกระดงทตควบคมดง ฟรอมหลอดไฟแดงสวางขภ แสดงถงเปลวไฟใภหองเผาไหมดบ

ทภททผควบคมเหภสรรามแสดงเปลวไฟดบ ไดกดสวตชย Burner reset ใหมใภทภท หลงจากกดสวตชย Burner reset ใหม ประมาม 5-10 วภาท กไดยภเสยงระเบดทหมอ

ภ ามภรอภ ฟรอมมควภไฟกระจายตวออกดาภหลงของหมอภ ามภรอภ หลงจากเสยงระเบด ฟบวา ขดทอภ ามภทผภงหลงถกแรงระเบดเคลอภตวถอยหลง

ประมาม 30 cm. แตไมมการแตกรวของทอภ ามภ โดยฝาภรภยทผภงหลงมการเปดระบายความดภออกจากหองเผาไหม

ไมฟบความเสยหายของโครงสรางหมอภ ามภรอภใภสวภอภๆ และไมมผบาดเจบ 2) ขอมลจากการตรวจสอบสถาภทเกดเหต

วภท 12 ธ.ค.2552 มการตรวจสภาฟทวไปของหมอภ ามภรอภ การตรวจทดสอบการท างาภของ

อปกรมยควบคมกาซ และตรวจสภาฟหวเผา

วาลยวปดเปดกาซ Double solenoid valve ทงสองชด มการรวไหลเลกภอย จากการตรวจสภาฟวาลยวปดเปดกาซ Double solenoid valve ทงสองชดดวยแรงดภลม

และฟองสบฟบวา มการรวไหลเลกภอย

Page 275: การออกแบบระบบผลิต Biogas

8-58 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

รปท 8.47 แสดงการตรวจสอบการรวไหลของ Double solenoid valveดวยแรงดภลมและฟองสบ

และแสดงภาฟวาลยวทถอดชภสวภ

Valve Proving Systems (VPS) มการอดตภและลดวงจรทงสองชด การตรวจทดสอบการท างาภของ Valve Proving Systems (VPS) ฟบวา มการอดตภและ

ลดวงจรทงสองชด การอดตภของ VPS ท าให Burner ท างาภลดขภตอภ ไมเปภไปตาม

มาตรฐาภความปลอดภยดงรป 8.48

Page 276: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 8-59

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

รปท 8.48 แสดงการตรวจสอบ Valve Proving Systems (VPS) และไฟทแสดงการท างาภวาปกตบภ VPS

(ภาฟซายลาง)เกดจากการลดวงจรอภเภองมาจากการอดตภ

ภายใภทอสงกาซชวภาฟ มคราบตะกรภและตะกอภสกปรกสะสมอยมากดงรป 8.49 การตรวจสภาฟภายใภทอสงกาซชวภาฟ ฟบคราบตะกรภและตะกอภสกปรกสะสมอยมาก

คราบตะกรภและตะกอภสกปรก เปภสาเหตทท าให Valve Proving Systems ช ารดอดตภ

รปท 8.49 แสดงสภาฟภายใภทอสงกาซชวภาฟ

Page 277: การออกแบบระบบผลิต Biogas

8-60 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

3) การวเคราะหยหาสาเหตทท าใหเปลวไฟดบ ปรมามกาซชวภาฟไมเฟยงฟอ ความดภกาซต าเกภไปจภหวเผาตดดบ

กรมภเปภระบบความปลอดภยของหวเผา เมอความดภกาซต าเกภไป หวเผาจะตดระบบ

การเผาไหมทงหมด และปดวาลยวจายกาซ ท าใหไมมกาซปอภเขาหองเผาไหม ซงเปภระบบ

ปองกภการระเบดของหองเผาไหม

การอดตภของไสกรองกาซชวภาฟ ท าใหกาซชวภาฟไมเฟยงฟอ สวภผสมกาซ-อากาศบางเกภไป

กรมภจากการตรวจสอบสภาฟไสกรอง ปรากฏวา ไสกรองไมมการอดตภ หวเผาจงไมดบ

จากสาเหตภ

คามเทภใภกาซชวภาฟแปรเปลยภมาก จภสวภผสมระหวางเชอเฟลงกบอากาศต ากวา LEL หรอสงกวา UEL

กรมภ จากการตรวจวเคราะหยดวย Gas Analyzer ปรากฏวา เครองวเคราะหยกาซอาภคาได

ไมแภภอภ เภองจากมภ าปภใภกาซมาก และรบกวภการท างาภเครองวเคราะหยกาซ

กาซชวภาฟมภ าปภมาก เมอกาซทมภ าปภเขาสหองเผาไหม ความรอภจากเปลวไฟจะท าใหภ าเปลยภสถาภะเปภไอ

ภ าและขยายตวประมาม 1600 เทาแบบทภททภใด ท าใหบรเวมดงกลาว ขาดเชอเฟลงและ

อากาศ เปลวไฟจงมการกระฟอดบ

ขาดการระบายภ าออกจากทอสงกาซ หรอวาลยวระบายภ าอตโภมตอดตภ ไมมระบบก าจดความชภออกจากกาซชวภาฟ กรมภ จากการตรวจสภาฟทอสงกาซ ฟบคราบตะกรภและตะกอภสะสมมาก และ

ฟบวาทถงดกภ า (Knockout Drum) มภ าสะสมมาก เภองจากเกดการอดตภของ

วาลยวระบายภ าอตโภมต (Auto Drain Valve)

4) สรปสาเหตทท าใหเกดการระเบดของกาซชวภาฟใภหองเผาไหม การระเบดใภหองเผาไหมเกดขภใภขมะเดภเครองท High fire แลวเปลวไฟดบ สาเหตการเกด

อบตเหต สามารถวเคราะหยไดตามล าดบดงภ

เปลวไฟมการกระฟอดบ สาเหตเกดจากกาซชวภาฟมภ าปภมาก ขอวเคราะหย เมอกาซทมภ าปภเขาสหองเผาไหม ความรอภจากเปลวไฟจะท าใหภ าเปลยภ

สถาภะเปภไอภ า และขยายตวประมาม 1600 เทา ทภททภใด ท าใหเกดบรเวม

ทขาดเชอเฟลงและอากาศ เปลวไฟจงดบ สาเหตฟภฐาภเกดจาก

Page 278: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 8-61

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ไมมระบบก าจดความชภออกจากกาซชวภาฟ ขาดการระบายภ าออกจากทอสงกาซชวภาฟ เภองจากวาลยวระบายภ า

อตโภมตอดตภจากเมอกและตะกอภ การก าจด H2S ขาดประสทธภาฟ ภ ามออกซเจภปภ จงเกดตะกอภและเมอก

มกาซชวภาฟไหลผาภ DSV เขาสหองเผาไหมใภขมะเตาดบ และสะสมใภหองเผาไหม ขอวเคราะหย ใภขมะเตาดบ Flame detector ตองใชเวลาตรวจสอบการดบของเปลวไฟ กอภจะ

สงตดระบบเชอเฟลง จงยงมกาซปอภเขาหองเผาไหมปรมามมาก เภองจากวาลยว

กาซเปดใภต าแหภงเรงสด

มความรอภสงสะสมอยทปภทภไฟภายใภหองเผาไหม เปภ Ignition source ขอวเคราะหย ภายใภหองเผาไหม ปภทคอเตาและฝาหลงจะสะสมความรอภจากการเผาไหมไว

สงมาก จงสามารถจดระเบดกาซชวภาฟผสมอากาศ เมอมความเขมขภระหวาง

LEL กบ UEL ได

8.7.5 กรมศกษาการระเบดของกาซชวภาฟท 5

การระเบดของกาซชวภาฟใภหองเผาไหมหมอภ ามภรอภ ม โรงงาภผลตแปงมภส าปะหลงโรงงาภท 5

ขอมลเบองตภ อบตเหตเกดเมอวภท16มถภายภ 2552เวลา 21.30 ภ.เหตเกดใภขมะก าลงจดเตา มการระเบดภายใภหองเผาไหมของหมอภ ามภรอภ แรงระเบดท าให ฝาดาภหภาของหมอ

ภ ามภรอภฟรอมหวเผาหลดรวงลงใภระยะ ประมาม 1 ม. มผไดรบบาดเจบจากเศษวสดและเปรอะเปอภไปดวยเขมารวม 4 ราย เปภฟภกงาภของโรง

แปงมภ 2 ราย และเปภฟภกงาภของบรษทผรบเหมาตดตงหมอภ ามภรอภ 2 ราย ทรฟยยสภเสยหาย 1-3 แสภบาท

ปรหาดาภอบตเหตอภตราย มลภาวะ และประสทธภาฟจากกระบวภการผลต การจดเกบ และการใชกาซชวภาฟ 1) ปรหาจากการเปลยภแปลงปรมามกาซ

ก. ปรหาเมอกาซเหลอทง ข. ปรหาเมอกาซไมเฟยงฟอ

Page 279: การออกแบบระบบผลิต Biogas

8-62 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

2) ปรหาจากคมภาฟกาซมการเปลยภแปลง ก. เมอ CH4 ต าเกภไป ข. เมอ CH4 สงเกภไป

3) ปรหาจากสงปภเปอภของกาซ เชภ CO2, H2S, H2O, อภๆ 4) ปรหาจากการใชกาซชวภาฟเปภเชอเฟลง 5) ปรหาทอาจเกดขภ เมอมการซอมบ ารง บอผลต ทอ หรออปกรมยฯ 6) ปรหาตางๆ จากการใชกาซชวภาฟเปภเชอเฟลง

ก. หวเผาไมท างาภ (ไมมการ Pre purge) ข. หวเผาท างาภ (มการ Pre purge) แตจดเตาไมตด ค. จดเตาไมตด และเกดการระเบดใภหองเผาไหมขมะจดเตา ง. จดเตาตด แตเดภไดชวขมะแลวดบ จ. จดเตาตด แตเปลวไฟกระฟอ ฉ. จดเตาตด แตเรงไฟไมขภ ช. เปลวไฟดบ ขมะเดภเครองท High Fire ซ. ขมะเดภเครองท High Fire เปลวไฟดบ และเกดการระเบดใภหองเผาไหม ฌ. หวเผาท างาภ แต CO สง , O2สง และอมหภมปลองสงมาก ร. ใภขมะทหวเผาท างาภ มการระเบดทปลองไอเสย

(ทมา; ศภวพภย ธาดาจารมงคล, กรมศกษาการระเบดของกาซชวภาฟ (Biogas), กรมโรงงาภอตสาหกรรม,

2553)

8.7.6 กรมศกษาการระเบดของกาซชวภาฟท 6

ภกศกษาท าโครงงาภกาซชวภาฟถงกาซระเบด

ภกศกษาเคราะหยรายท าโครงการถงบรรจกาซชวภาฟเตรยมสงอาจารยยกอภจบหลกสตร ขมะชวยกภ

ลงมอประดษฐยเกดระเบดเสยงดง สงผลใหบาดเจบจภตองภ าสงโรงฟยาบาล

เมอเวลา 18.00 ภ.วภท 11 กมภาฟภธย 2552 เจาหภาทต ารวจไดรบแจงวา เกดอบตเหตถงกาซระเบด

มผไดรบบาดเจบหลายราย จากการสบสวภ ฟบวา จดเกดเหตอยภายใภใตถภบาภ มถงภ ามภขภาด 200 ลตร

จ าภวภ 2 ถง ลมตะแคงอย 1 ใภ 2 ถง มรองรอยกภถงถกแรงอดจภบวม และฝาถงกระเดภออกไปตกหางจากจด

เกดเหตราว 5 เมตร สงของทอยบรเวมใกลเคยงไดรบแรงระเบดกระเดภไปตามแรงระเบด มผไดรบบาดเจบ 3

ราย ถกภ าตวสงไปรกษาทโรงฟยาบาล จากการสอบสวภของเจาหภาททราบวา ทง 3 คภ เปภภกศกษาระดบ

Page 280: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 8-63

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ปวช. ชภปท 3 แผภกชางยภตย ไดรบบาดเจบเลกภอยทบรเวมล าคอ ปาก และตา โดยภกศกษาทง 3 คภ ได

รวมกลมกภท าโครงการประดษฐยถงบรรจกาซชวภาฟทท าจากมลหมส าหรบไวใชใภครวเรอภ ซงเปภโครงการท

จะตองภ าเสภออาจารยยกอภทจะจบหลกสตร ขมะททง 3 คภ ก าลงถายกาซจากถงกาซลกหภงไปบรรจไวใภถง

ภ ามภขภาด 200 ลตร ทคดคภขภมาใหม เฟอเอาไวใชใภครวเรอภ จภเตมถงแลว แตเกดความสงสยวา แกสจะ

รวซมออกจากตวถง ใชจมกดมดแลวไมมกลภ จงใชวธภ าไฟแชกมาจดทดลองด กเกดเหตการมยไมคาดฝภขภ เมอ

ถงภ ามภ 200 ลตร เกดระเบดอยางแรง จภท าใหทง 3 คภ กระเดภไปตามแรงระเบดและไดรบบาดเจบทใบหภา

จภลมตาไมขภ ตอมาเมอเวลา 22.00 ภ. คภเดยวกภทางโรงฟยาบาลไดตรวจดอาการทดวงตาแลวฟบวา สาเหตท

ทง 2 คภ ลมตาไมได เภองมาจากมอาการแสบตาจากกาซชวภาฟ ผลการรกษาทง 3 คภอยใภขภปลอดภย

(ทมา; ไทยภวสย 13 กมภาฟภธย 2552,http://www.cmprice.com/forum/?content=detail&wb_type_id=18

&topic_id=40919)

ถงระเบดเกดขภไดอยางไร และเหตใดจงเกดการเผาไหมและระเบดขภภายใภถง ขมะทแหลงจดตดไฟ

อยภายภอกถง

การวเคราะหยการระเบดของถง

ตองเชอวามการระเบดเกดขภใภถงแภภอภ

1) แสดงวาใภถงไมไดมเฉฟาะกาซชวภาฟเทาภภ แตเปภกาซชวภาฟทผสมกบอากาศเรยบรอยแลว และสวภผสมของกาซใภถงทอยใภชวงตดไฟไดดวย สภภษฐาภวา ตอภถายกาซจากถงแรกมาเขาถงทสองไมไดไลอากาศใภถงทสองใหหมดเสยกอภ ความดภกาซอาจจะไมสงมาก สดสวภกาซชวภาฟกบอากาศทคางถงอยใภชวงตดไฟไดฟอด

2) มแหลงจดตดไฟคอไฟแชค 3) มกาซรว (ซม) จากถงบรรจจรง สภภษฐาภวา คงมการใชไฟลภบรเวมจดทสงสย เชภ ขอบฝาถง

หรอบรเวมตามดของแภวเชอมระหวางทอเหลกกบถงบรรจกาซ ต าแหภงระหวางถงบรรจกาซกบวาลยวทใชส าหรบปด-เปดเฟอบรรจกาซเขาถง

4) การซมของกาซมความเรวต า ความเรวเปลวไฟสงกวาความเรวของกาซทซมออกมา 5) เปลวไฟลามเขาไปจดระเบดขางใภถงได

Page 281: การออกแบบระบบผลิต Biogas

8-64 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

เอกสารอางอง:

1. James L Waish. Jr., P.E.Charles C. Ross., P.E. M i r h d S. Smith., Stephen R. Harper., W. Allen Wllklnr (1988) HANDBOOK ON BIOGAS UTILIZATION, U. S. Department of Energy Southeastern Regional Biomass Energy Program, Tennessee Valley Authority Muscle Shoals, Alabama.

2. R. STONE, A. CLARKE, P. BECKWITH, Correlations for the Laminar-Burning Velocity of Methane/Diluent/Air Mixtures Obtained in Free-Fall Experiments, The Combustion Institute, Elsevier Science Inc. , COMBUSTION AND FLAME 114:546–555, 1998

3. คะตะลอควาลยว บรษท The Alloy Valve Stockist, www. Alloy-valves.com 4. เอกสารอบรมหวเผาของ Wieshaupt, Training course Gas burner type G โดย Max Weishaupt

GmbH , 1997 5. Steven McKinsey Zicari, REMOVAL OF HYDROGEN SULFIDE FROM BIOGAS USING COW-

MANURE COMPOST, A Thesis Presented to the Faculty of the Graduate School of Cornell University, 2003

6. เอกสารแภะภ าสภคาหวเผา รภ Weishaupt Gas burners model “G” Combination Gas/Oil burners models “GL” and “RGL” Sizes 1 and 3, Wieshaupt Corporation, Germany, 2004

7. เอกสารแภะภ าสภคาหวเผา รภ Industrial combined burner BGEC, RAY Öl- und Gasbrenner GmbH, Fellbach, Germany, 2001-2002

8. Dieter Deublein and Angelika Steinhauser, Biogas from Waste and Renewable Resources, WILEY-VCH Verlag GmbH & Co.KaA, 2008

9. GTI BI-FUEL, Project Overview, GTI-Altronic, Inc., Ohio, USA., www.gti-altronicinc.com 10. Guidance on gas treatment technologies for landfill gas engines, Environment Agency, Bristol,

UK, 2004, www.environment-agency.gov.uk 11. Jeff VanVoorhis, Biogas Handling & Use, Applied Technologies, Inc., Brookfield, WI, 2004 12. บทความแปลจากจากวกฟเดย สาราภกรมเสรเรอง เซลลยเชอเฟลงป 2550

http://th.wikipedia.org/wiki/เซลลยเชอเฟลง 13. Patikorn Saensing, Energy from Biological Conversion of Organic Waste, School of

Environmental Engineering, SUT , 2005 14. Teodorita Al Seadi, Dominik Rutz, Heinz Prassl, Michael Köttner, Tobias Finsterwalder, Silke

Volk, Rainer Janssen, biogas HANDBOOK, University of Southern Denmark Esbjerg, Niels Bohrs Vej 9-10, DK-6700 Esbjerg, Denmark, 2008

Page 282: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 8-65

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

15. เอกสารการปฏบตงาภและการบ ารงรกษา “ BIOGAS COMBUSTION STATION SANITARY LANDFILL “EL MOLLE” FIFTH REGION”, http://cdm.unfccc.int/filestorage/H0AFJ9O2CYEV6PG1W57ZQML8KR3SBT/Annex%204%2049%20BIOGAS%20%20COMBUSTION%20%20%20STATION.pdf?t=dFJ8MTI5MzI1Mjg5Ni4xMw==|tUo-bhO1RbXt8zTQGib-sw_a7_I=

16. ศภวพภย ธาดาจารมงคล, บทความเผยแฟรของส าภกเทคโภโลยความปลอดภยเรอง “กรมศกษาสาเหตและการปองกภการระเบดของหองเผาไหม ซงใชกาซชวภาฟ (Biogas) เปภเชอเฟลงส าหรบหมอตมทใชของเหลวเปภสอภ าความรอภ” กรมโรงงาภอตสาหกรรม ป 2551,http://www2.diw.go.th/safety/

17. ศภวพภย ธาดาจารมงคล, เอกสารประกอบการบรรยาย เรอง “กรมศกษาการระเบดของกาซชวภาฟ(Biogas)” กรมโรงงาภอตสาหกรรม ป 2553, http://www2.diw.go.th/safety/

18. http://www.stirlingengine.com/faq 19. ไทยภวสย 13 กมภาฟภธย 2552

http://www.cmprice.com/forum/?content=detail&wb_type_id=18&topic_id=40919

Page 283: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 9-1

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

บทท

ความปลอดภยในระบบกาซชวภาพ

เนอหาในบนประกอบไปดฦยเรองของคฦามเสยงจากการระเบดและไฟไหม โดยไดอธบายเกยฦกศบการ

ก าหนดพนอศนตรายในโรงงานตศงแตระบบผลตจนถษงการใชประโยชนจากกาซชฦภาพ โดยไดน าเสนอแนฦางใน

การเลอกใชอปกรณไฟฟาเหมาะสมรฦมศงมตศฦอยางปายอปกรณไฟฟา เพอใหสามารถ าคฦามเขาใจในเรอง

อปกรณปองกศนการระเบด (Explosion proof) ไดงายยงขษน นอกจากน ยศงไดกลาฦถษงคฦามปลอดภศยและอาชฦ

อนามศยในการ างานในพนอศบอากาศ ซษงมอยหลายแหงอาจพบไดในระบบผลตกาซชฦภาพ อศนตรายอศนเกด

จากกาซพว พรอมศงไดสอดแรกเรองการปฐมพยาบาลเบองตนเมอเกดเหตฉกเฉน นอกจากนยศงมตศฦอยาง

แบบฟอรมการขออนญาตเขา างานในพนอศนตราย และพนอศบอากาศสามารถน าไปประยกตใชกศบโรงงานได

9.1 คฦามเสยงจากการระเบดและไฟไหม

(มา ; คมอการตรฦจสอบ ตดตศงระบบและอปกรณไฟฟา ในพนอศนตรายมไอระเหยของสารไฦไฟ กรมโรงงาน อตสาหกรรม 2548)

9.1.1 พนอศนตราย (Hazardous Area)

คอ บรเฦณมโอกาสจะเกดอบศตเหตระเบดหรอไฟไหมขษนไดงาย โดยสภาฦะจะเกดเหตดศงกลาฦ

จะตองมองคประกอบรฦม 3 อยาง คอ

ก. มสารไฦไฟในปรมาณมากพอจะจดตดไฟได (Flammable Material in Ignitable Quantities)

ข. มออกซเจนในปรมาณเพยงพอจะ าใหเกดการเผาไหม (ในอากาศปกตจะมออกซเจน

ประมาณ 21%)

ค. มแหลงจดตดไฟ (Ignition Source) าใหเกดพลศงงานคฦามรอนมากพอกศบสฦนผสมของ

เชอเพลงและอากาศ ซษงการจดตดไฟนสามารถเกดไดจากสาเหตตางๆ เชน เปลฦไฟ การเกด

ประกายไฟ (Spark) ของอปกรณไฟฟา คฦามรอนสงสะสม การถายเประจไฟฟาสถต เปนตน

9

Page 284: การออกแบบระบบผลิต Biogas

9-2 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

รป 9.1 แสดงองคประกอบ 3 อยาง าใหเกดการจดตดไฟ และการระเบด

(มา; Deutsche Montan, Fraunhofer UMSICHT, 2002) 9.1.2 การระเบด (Explosion)

(มา ; Jurgen Kuhlmei, 2003)

คอ ปฏกรยาเคมของสารไฦไฟกศบออกซเจน แลฦปลดปลอยพลศงงานคฦามรอนสงมาก ซษงสารไฦไฟอาจอยในรปของกาซ (Gas) หรอไอระเหย (Vapor) เนองจากเราไมสามารถหลกเลยงการใชสารไฦไฟได จษงจ าเปนตองพยายามไมใหเกดการรศฦไหลของสารไฦไฟสบรรยากาศ จนเกดสภาฦะจะเกดระเบดได อยางไรกตามในบางพนมการใชหรอถายเสารไฦไฟอยเปนประจ า การปองกศนการระเบด าไดโดยการสรางระบบระบายอากาศ (Ventilation) ใหเหมาะสม และมการปองกศนไมใหมแหลงก าเนดการจดตดไฟขษนได อยางไรกตาม เนองจากสารแตละชนดมคณสมบศตในการจดตดไฟตางกศน ดศงนศน การมออกซเจน แหลงจดตดไฟ และสารไฦไฟรฦมกศนแลฦ กอาจจะยศงไม าใหเกดการระเบดหรอไฟไหมขษนไดศนเสยเดยฦ ซษงศงนยศงมปจจศยเกยฦของกศบคณสมบศตส าคศญของสารไฦไฟปนเปอนอยในอากาศจะ าใหเกดสภาพบรรยากาศจดตดไฟได (Explosive Atmosphere) อก 5 ประการ คอ

1) Lower Explosive Limit (LEL) คอ ปรมาณเปอรเซนตของกาซ หรอไอระเหยขศนต าผสมกศบอากาศ จนเกดเปนสฦนผสมเหมาะสมจะ าใหเกดการระเบดได (Explosive mixture) ถามปรมาณเปอรเซนตของกาซไฦไฟเจอปนในอากาศเขมขนนอยกฦาน กจะไมเพยงพอจะ าใหจดตดไฟได

Page 285: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 9-3

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

2) Upper Explosive Limit (UEL) คอ ปรมาณเปอรเซนตของกาซ หรอไอระเหยมากสดผสมกศบอากาศ จนเกดเปนสฦนผสมเหมาะสมจะ าใหเกดการระเบดได (Explosive mixture) ถามปรมาณเปอรเซนตของกาซไฦไฟเจอปนในอากาศเขมขนมากกฦาน กจะไมสามารถจดตดไฟได

3) Flash Point คอ คาอณหภมต าสด าใหสารไฦไฟในสภาพของเหลฦ เกดการระเหยจนกลายเปนไอระเหยในปรมาณเพยงพอใหเกดการจดตดไฟไดเหนอของเหลฦนศน ของเหลฦมคา Flash Point ต ากฦา 37.8Oซ (100Oฟ) จะเรยกฦา “Flammable Liquid” สฦนของเหลฦมคา Flash Point สงกฦา 37.8Oซ (100Oฟ) จะเรยกฦา “Combustible Liquid” ถาเราจศดเกบหรอใชสารไฦไฟในพนมอณหภมต ากฦาคา Flash Point กจะไม าใหเกดสภาพของพนอศนตรายขษนได

4) Auto-Ignition Temperature คอ อณหภมต าสด าใหกาซ หรอไอระเหยของสารไฦไฟซษงผสมอยในบรรยากาศเกดลกตดไฟไดเอง โดยไมจ าเปนตองมประกายไฟ ในพนมการรศฦไหลของกาซหรอไอระเหยของสารไฦไฟ ถามการใชงานเครองจศกรกล หรออปกรณไฟฟาซษง าใหเกดคฦามรอนสงสฦนใดสฦนหนษง (Hot Spot) โดยคฦามรอนเกดขษนนมอณหภมสงกฦาคา Auto-Ignition Temperature ของกาซหรอไอระเหยนศนๆ กอาจจะ าใหสารไฦไฟในบรรยากาศเกดการลกตดไฟขษนเองได

5) Vapor Density คอ คฦามหนาแนนของกาซ หรอไอระเหยของสารไฦไฟ เมอเยบกศบอากาศถาคาคฦามหนาแนนของกาซหรอไอมากกฦา 1.0 แสดงฦา กาซหรอไอนหนศกกฦาอากาศ เมอเกดมการรศฦไหล กาซหรอไอนจะลอยอยในระดศบต า แตถาคาคฦามหนาแนนของกาซหรอไอนอยกฦา 1.0 แสดงฦา กาซหรอไอชนดนเบากฦาอากาศ เมอเกดมการรศฦไหล กาซหรอไอนจะลอยขษนสง คณสมบศตขอนอาจจะไมไดเกยฦกศบการจดตดไฟโดยตรง แตคณสมบศตนจะชฦยบอกฦา พนอศนตรายงายตอการตดไฟจะอยบรเฦณดานบน หรอดานลางของแหลงเกดการรศฦไหลของกาซ หรอไอระเหยสารไฦไฟนศนๆ

9.1.3 แหลง าใหเกดการจดระเบด (Ignition Source) (มา ; EN 1127-1: 1997 และ IEC 60079-14, 2007)

ในการออกแบบระบบปองกศนการจดระเบดภายในบรเฦณมการใชหรอจศดเกบสารไฦไฟ นศน ผออกแบบจะตองพยายามหลกเลยงการเกดบรรยากาศมสารไฦไฟปนเปอนมากพอจะ าใหเกดการจดตดไฟได อยางไรกตามในกระบฦนการผลตบางกระบฦนการ หรองานบ ารงรศกวาบางงาน อาจจะไมสามารถหลกเลยงสภาพบรรยากาศดศงกลาฦได ดศงนศน จษงตองพยายามปองกศนไมใหเกดการจดระเบดในสถานนศน ซษงแหลง าใหเกดการจดระเบดส าคศญ มดศงน

เปลฦไฟ (Open Flame) เชน ไฟแชค เปลฦเยน ไฟจากหศฦเชอมกาซ เปนตน

Page 286: การออกแบบระบบผลิต Biogas

9-4 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

พนผฦมคฦามรอนสง (Hot Surfaces) เชน ฮตเตอรใหคฦามรอน อปกรณไฟฟา หรอเครองยนต เครองจศกรกลมคฦามรอน

ประกายไฟฟาจากการอารก และประกายไฟจากการสปารกของอปกรณไฟฟา (Electrical Arcs and Sparks) เชน การเชอมโลหะดฦยไฟฟา และประกายไฟจากการเปด หรอปดสฦตชไฟฟา

การถายเประจของไฟฟาสถตระหฦางฦศตถมคฦามตางศศกยไฟฟา(Electrostatic Discharge) ลศกวณะเหตการณอาจจะเกดจากการเสยดสกศนระหฦางฦศสดชนดน าไฟฟา กศบฦศสด

ชนดไมน าไฟฟา แลฦ าใหเกดการถายเประจไฟฟาขษน เชน การเสยดสของสายพานล าเลยงกศบ Roller หรอแปงหมนอยในไซโคลนแยกแปง เปนตน

การเกดฟาผา หรอการถายเประจไฟฟาจากบรรยากาศลงสพนดน : Lightning (Atmospheric Discharge) การเกดการเสยดสของเครองจศกรกล หรอการกระบอยางรนแรงของโลหะ (Mechanical

Friction or Impact Sparks) เชน การต/บโลหะ หรอหนดฦยคอน หรอใบมดบด/ตศดกระบกศบหนหรอโลหะอนๆ หรอการเจาะหน/พนคอนกรตดฦยหศฦกระแก

การเกดคลนแมเหลกไฟฟามคฦามเขมสง (Electromagnetic Radiation) เชน คลนฦย เมอชนสฦนเปนตศฦน าอยในสนามคฦามถซษงเปนสนามแมเหลกไฟฟา ตศฦน านศนจะ าหนาคลายเปนเสาอากาศรศบสศญญาณ ถาสนามแมเหลกไฟฟามพลศงงานเพยงพอ และเสาอากาศใหญพอ ตศฦน านสามารถ าใหเกดการจดตดไฟ (Ignition) ในบรรยากาศ ซษงอาจ าใหเกดการระเบดได ตศฦอยางแหลงก าเนดคลนฦยไดแก เครองสงฦย โรศศพมอถอ เครองสงคลนฦยส าหรศบอปกรณางการแพย หรอส าหรศบใชในอตสาหกรรมเพอการใหคฦามรอน อบแหง ชบแขง เชอม และตศดฦศสดเปนตน

การเกดคลนอศลตราโซนกมพลศงงานสง (Ultrasonic) จากการใชอปกรณเปนแหลงก าเนดคลนเสยงอศลตราโซนก อศนตรายเกดขษนเมอของแขง หรอของเหลฦไดรศบคลนอศลตราโซนกแลฦดดกลนพลศงงานเอาไฦจนรอนขษนและลกตดไฟ ตศฦอยางเชน อปกรณเครองมอฦศดอศตราการไหลบางประเภ

คลนพลศงงานกระแกอยางรนแรง(Shock Waves Adiabatic Compression) ตศฦอยางเชน กาซคฦามดศนสงถกปลอยระบายสอคฦามดศนต ากฦา คลน Shock wave เคลอนไปยศงพนๆ มคฦามดศนในอต ากฦาดฦยคฦามเรฦมากกฦาเสยง เมอกระบกศบของอ ขอตอของอ หรอฦาลฦปด จะ าใหเกดคฦามรอนและกาซจะมอณหภมสงขษนมากได ตศฦอยางอนๆ เชน การแตกของหลอดไฟฟาชนด fluorescent บรรจกาซไฮโดรเจนมคฦามดศนอยภายในหลอด

การแผคลนพลศงงานจากปฏกรยาการแยกตศฦของไอออน (Ionizing Radiation) เชน เอกซเรย (X-Ray) และสารกศมมศนตภาพรศงสตางๆ เหลานกอใหเกดจดตดไฟได

Page 287: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 9-5

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

การแผคลนแสงมคฦามเขมสง (Optical Radiation) เชน คลนแมเหลกไฟฟาชฦงคฦามถ 3 x 1011 Hz ถษง 3. x 1015 Hz เลเซอรใชในการสอสาร รศบ-สงขอมล เครองเลเซอรส าหรศบฦศดระยะาง เปนตน อศนตรายอาจจะเกดขษนเมอล าแสงเขมนสองผานฝนในอากาศ หรอกระบพนผฦของฦศตถแลฦดดกลน และเกบสะสมพลศงงานเอาไฦจนรอนถษงจดตดไฟแลฦเกดการระเบดไดในบรรยากาศมสารไฦไฟอนๆ เชน แสงมคฦามเขมสงางธรรมชาตเกดจาก เลนซรศบแสงอาตย กระจกเงาสะอนและรฦมแสง เปนตน

ปฏกรยาเคมอยางรนแรงและเกดพลศงงานคฦามรอนสง (Chemical Reaction) เชน ปฏกรยาคายคฦามรอนจากการ าปฎกรยาของสารประเภ Pyrophoric กศบอากาศ สารโลหะอศลคาไลนกศบน า เชน แมกนเซยมกศบน า ฝนหรอของแขงกองเกบและสลายตศฦเกดคฦามรอนจนลกไหมขษนเอง เปนตน

9.1.4 พนโซนอศนตรายของการระเบดและไฟไหม

พนอศนตรายถกจศดแบงประเภตามคณสมบศตของสารไฦไฟอาจมใช หรอเกบรศกวาอยในพนนศนๆ กาซหรอไอระเหยปะปนอยในบรรยากาศจะ าใหเกดสฦนผสมของเชอเพลงและออกซเจนเหมาะสม (Ignitable Concentration) จะจดตดไฟได ดศงนศน คฦรหลกเลยงการตดตศงระบบไฟฟาในบรเฦณพนอศนตราย แตถาไมสามารถหลกเลยงไดในางปฏบศต ผออกแบบจะตองเลอกใชอปกรณชนดพเศวไดมาตรฐานการปองกศนการระเบด (Explosion Proof) เพอใชกศบพนอศนตรายประเภตางๆตามมาตรฐาน

9.1.4.1 ระดศบของการรศฦไหล

เนองจากปรมาณและคฦามเขมขนของสารไฦไฟ เกดจากการรศฦไหลของสารไฦไฟสบรรยากาศ

าใหเกดการระเบด คฦามเสยงจะมากหรอนอยนศน ขษนอยกศบระดศบของการรศฦไหล ดศงนศนศศกยภาพ

การรศฦไหลของสารไฦไฟจษงถกจศด “ระดศบของการรศฦไหล” ไดดศงแสดงในตาราง 9.1

Page 288: การออกแบบระบบผลิต Biogas

9-6 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ตาราง 9.1 แสดงระดศบการรศฦไหลของสารไฦไฟ

ระดศบของการรศฦไหล ค าอธบาย ระดศบของการรศฦไหลตอเนอง การรศฦไหลซษงตอเนองหรอคาดฦาจะเกดขษนถ หรอมระยะเฦลานาน

(โดยศฦไป > 1000 ชม./ป) ระดศบของการรศฦไหลปฐมภม การรศฦไหลคาดฦาจะเกดขษนเปนระยะ หรอบางโอกาสในชฦงของการ

ปฏบศตงานปกต (โดยศฦไปอยระหฦาง 10 ถษง 1000 ชม./ป) ระดศบของการรศฦไหลตยภม การรศฦไหลไมคาดฦาจะเกดขษน ในชฦงของการปฏบศตงานปกต และถาเกดขษนก

ไมบอยมาก (และเกดในระยะเฦลาสศนๆ (โดยศฦไปนอยกฦา 10 ชม./ป และระยะเฦลาชฦงสศนๆ เานศน)

หมายเหต: “ระยะเฦลาชฦงสศนๆ”ในระดศบการรศฦไหลระดศบตยภม หมายถษงระยะเฦลานอยกฦา 1 ชศฦโมง

(มา ; ESA ICoP 2, 2005)

9.1.4.2 การจ าแนกพนอศนตราย (Hazardous Area Classification)

การจ าแนกพนอศนตราย หรอการแบงโซน จะถกจ าแนกจากพนฐานของโอกาสในการจะม

การรศฦไหลของฦศสดตดไฟในพนนศนๆ มาตรฐานยโรป (IEC / CENELEC) ไดแบงพนออกเปน 3

โซน สฦนมาตรฐานอเมรกา (NEC) ไดแบงออกเปน 2 ระดศบ (Class) คอ Class I: Division 1 และ

Class I: Division 2 ดศงตาราง 9.2 ซษงไดแสดงการเปรยบเยบมาตรฐานการจ าแนกประเภของ

พนของยโรปและอเมรกา

ตาราง 9.2 แสดงการเปรยบเยบมาตรฐานการจ าแนกประเภของพนมสารไฦไฟของยโรปและอเมรกา

มาตรฐาน มแกสไฦไฟอย

เปนประจ า ในสภาฦะปกต ในสภาฦะไมปกต

IEC / CENELEC Zone 0 Zone 1 Zone 2

NEC 500 Class I: Division 1 Class I: Division 1 Class I: Division 2

NEC 505 Zone 0 Zone 1 Zone 2

(มา ; Cooper Crouse-Hinds Ex Digest, 2006)

Page 289: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 9-7

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ส าหรศบการจ าแนกโซนตามโอกาสคฦามเสยง และระดศบของการรศฦไหล แสดงในตาราง 9.3

ตาราง 9.3 แสดงคฦามสศมพศนธของโซน กศบโอกาสคฦามเสยง และระดศบคฦามรศฦไหล

การแบงพน โอกาสคฦามเสยง ระดศบการรศฦไหล ค าอธบาย

โซน 0 คฦามเสยงสง ตอเนอง บรเฦณซษงมบรรยากาศมสฦนผสมของอากาศและมฦศสดตดไฟได อยในสภาฦะกาซ ไอ หรอละออง ออกมาอยางตอเนอง หรอมอยในระยะเฦลานาน หรอมออกมาบอย

โซน 1 คฦามเสยง ปานกลาง

ปฐมภม บรเฦณซษงมบรรยากาศมสฦนผสมของอากาศ และมฦศสดตดไฟได อยในสภาฦะกาซ ไอ หรอละออง เปนบางครศงบางคราฦในการปฏบศตงานปกต

โซน 2 คฦามเสยงนอย ตยภม บรเฦณซษงมบรรยากาศมสฦนผสมของอากาศ และมฦศสดตดไฟได อยในสภาฦะกาซ ไอ หรอละออง ไมคอยเกดขษน ในการปฏบศตงานปกต แตถาเกดขษน จะเกดในชฦงเฦลาสศนๆ เานศน

พนโซน 0 (Class I: Division 1) ตศฦอยางพนลศกวณะน เชน ภายในถศงบรรจสารไฦไฟ พนใกลชองเปดของถศงบรรจอาจ าใหกาซหรอไอระเหยรศฦกระจายออกมาสภายนอกได พนใน Zone 0 จะมโอกาสสงจะมคฦามเขมขนของไอระเหยของสารอศนตรายเกนกฦา 100 % ของคา Lower Explosive Limit (LEL) ของสารนศนในภาฦะปกต มากกฦา 1,000 ชศฦโมงตอป อปกรณไฟฟาใชในพน Zone 0 มศกจะเปนเครองมอฦศดตาง ๆเชน เครองมอฦศดระดศบของเหลฦ และเครองมอฦศดอณหภม เปนตน อปกรณเครองฦศดดศงกลาฦจะตองเปนประเภ Intrinsically Safe เานศน เพราะอปกรณประเภนจะใชก าลศงไฟฟาในระดศบต ามาก าใหเมอเกดการลศดฦงจรในชนสฦนอปกรณเครองมอฦศดเหลาน พลศงงานคฦามรอนเกดขษนจะไมมากพอใหกาซหรอไอระเหยไฦไฟเกดการจดตดไฟได

พนโซน 1 ( Class I : Division 1 ) ตศฦอยางของพนในโซนน เชน บรเฦณรอบชองเปดของถศงบรรจสารไฦไฟ บรเฦณรอบ safety valve และบรเฦณใกลกศบ seal ของ pump หรอ compressor จดถายเสารไฦไฟ

Page 290: การออกแบบระบบผลิต Biogas

9-8 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

บรเฦณมการถายบรรจกาซ บรเฦณมการใชสารตศฦ าละลาย (solvent) บรเฦณมการพนเคลอบส หองมการใชสารไฦไฟซษงไมมการระบายอากาศเหมาะสม พนใน Zone 1 จะมโอกาสจะมคฦามเขมขนของไอระเหยของสารอศนตรายเกนกฦา 100% ของคา Lower Explosive Limit (LEL) ของสารนศนในสภาฦะปกต ระหฦาง 10 ถษง 1,000 ชศฦโมงตอป

พนโซน 2 ( Class I : Division 2 ) คอ พน มกาซหรอไอระเหยผสมอยในบรรยากาศดฦยคฦามเขมขนเหมาะสมในการจดตดไฟไดในชฦงเฦลาสศน ๆ ตศฦอยางของพนในลศกวณะน เชน พนสามารถเกดการรศฦไหลของกาซหรอสารไฦไฟ เนองจากมการเกดอบศตเหต พนเกบบรรจสารไฦไฟและอาจเกดมรอยแตกราฦของถศงบรรจ พนมการใชสารไฦไฟ แตกระบฦนการ างานกขศนตอนตามปกต จะไมมไอระเหยของสารไฦไฟ

สามารถรศฦไหลออกมาได พนมอน ากาซหรอสารไฦไฟและอาจเกดการรศฦไหลเนองจากคฦามบกพรองของขอตอและ

ฦาลฦ พนอยตดกศบพนใน Zone 1

พนมการใชสารไฦไฟ ซษงอาจมการรศฦไหลเปนบางครศง จศดฦาเปนพนอศนตรายใน Zone 1

แตเมอมการตดตศงระบบระบายอากาศอยางเหมาะสม จะชฦยใหสามารถลดขอบเขตของพน

อศนตรายใน Zone 1 ใหแคบลง โดยพนบางสฦนซษงเดมเปน Zone 1 จะกลายเปนพนใน Zone 2

เนองจากมไอระเหยของสารไฦไฟลดนอยลง

การก าหนดโซนส าหรศบบรรยากาศการระเบดสารไฦไฟเปนกาซ จะก าหนดดฦยตศฦเลขโซน

เปนตศฦเลขเดยฦ (ตศฦเลขตามหลศงค าฦา “โซน” หรอ Zone) คอ 0, 1 และ 2 ส าหรศบการก าหนด

ตศฦเลขโซนในบรรยากาศมสารไฦไฟประเภฝน (Dust) จะก าหนดตศฦเลขตามค าฦา “โซน” ดฦย

ตศฦเลขสองตศฦ โดยตศฦแรกจะเปนเลข 2 ใชบอกฦา เปนบรรยากาศเปนฝน และตศฦสองจะเปนตศฦเลข

ของโซน เชน โซน 0 โซน 1 และโซน 2 ของบรรยากาศเปนฝน จะเขยนไดดศงน คอ โซน 20 โซน 21

และโซน 22 ตามล าดศบ เพอใหคฦามเขาใจเปนไปอยางตอเนอง หลศงจาก าคฦามเขาใจถษงคฦาม

จ าเปนและคฦามส าคศญของการก าหนดพนอศนตรายแลฦ (การก าหนดพนเปนโซนตามคฦามเสยง

และโอกาสจะเกด) จะได าคฦามเขาใจและเรยนรเรองมาตรการการปองกศนการระเบดของ

เครองจศกร/อปกรณ องคประกอบใชในการเลอกอปกรณ และฦธการเลอกอปกรณ จะน ามาใชใน

Page 291: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 9-9

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

พนอศนตรายมบรรยากาศการระเบดไดอยางถกตองและปลอดภศยตอไป โดยรายละเอยดแนฦาง

การก าหนดขอบเขตพนโซนในระบบผลตกาซชฦภาพสามารถศษกวารายละเอยดไดในหศฦขอ 9.1.6

9.1.5 แนฦางการเลอกอปกรณปองกศนการระเบด

การเลอกอปกรณปองกศนการระเบด จ าเปนอยางยงจะตองเลอกใหเหมาะสมกศบพนใชงาน และ

บรรยากาศการระเบด แนฦางการเลอกจ าเปนตองก าหนด และตรฦจสอบใหตรงกศบการใชงาน ส าหรศบอปกรณ

ตามมาตรฐานยโรปก าหนดใหแสดงปายของอปกรณ ดศงแสดงในรป 10.1

รป 9.2 แสดงปายอปกรณปองกศนการระเบดตามมาตรฐานยโรป

(มา; Jurgen Kuhlmei, 2003)

รป 9.2 แสดงการเรยงล าดศบขศนของการพจารณาเลอกอปกรณปองกศนการระเบดจากดานซายไปดาน

ขฦา ซษงฦธการพจารณาจะไดกลาฦถษงในรายละเอยดดศงตอไปน

9.1.5.1 การแบงกลมของอปกรณปองกศนการระเบด ตามขอก าหนดของ ATEX Directive 94/9/EC ไดก าหนดใหผผลตอปกรณจะถกน าไปใชใน

พนอศนตรายนศนตอง าการระบกลม (Groups) และประเภ (Categories) ของอปกรณไฦบนแผนปายชอดฦย โดยอปกรณจะน าไปใชในพนอศนตรายนศนใหแบงออกเปน 2 กลม คอ กลม I เปนอปกรณใชงานกศบอตสาหกรรมเหมองแร มบรรยากาศอาจจะเกดการระเบดได ศงอยบนพนดนและ/หรออยใตพนดน และกลม II เปนอปกรณใชกศบพนอศนตรายอนนอกเหนอจากเหมองแร ในแต

Page 292: การออกแบบระบบผลิต Biogas

9-10 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ละกลมของอปกรณนยศงใหแยกออกเปนประเภ (Category) ตามคฦามเหมาะสมกศบการน าอปกรณไปใชงานในแตละพนโซนนศนๆ ดฦย ดศงแสดงในตาราง 9.4

ตาราง 9.4 แสดงการแบงกลม (Equipment groups) และประเภ (Categories) ของอปกรณ

กลมอปกรณ (Equipment

Group)

ประเภ (Category)

พนใชงาน: พน มบรรยากาศการระเบดบนพน/ใตพนของการ างานในเหมองแร มกาซ

และ/หรอฝนตดไฟได I M1 (Zone 0) พนอศนตรายของการ างาน

ในเหมองมกาซเกดขษนอยางตอเนอง หรอชฦงเฦลายาฦ (รฦมถษงฝนดฦย)

คฦามเสยงสงสด: อปกรณตอง างานตอไปไดในบรรยากาศอาจเกดการระเบด โดย เมอมาตรการการปองกศนอศนใดอศนหนษง

ลมเหลฦ ยศงมมาตรการการปองกศนอศนดศบสองรองรศบ

เมอมคฦามผดพลาดสองอยางเกดขษนพรอมกศน ยศงใหคฦามมศนใจตอ

คฦามปลอดภศยได I M2 (Zone 1) พนอศนตรายของการ างาน

ในเหมองมกาซเกดขษน (รฦมถษงฝนดฦย)

คฦามเสยงสง : อปกรณจะถกหยดการ างานเมอมบรรยากาศอาจจะเกดการระเบดปรากฏขษน มาตรการปองกศนการระเบดตดตศงไฦสามารถใหคฦามมศนใจในคฦามปลอดภศยไดในการ างานปกต แมอยภายใตสถานการณการ างานเครงเครยด โดยเฉพาะในกรณจศดการไดยาก และมการเปลยนแปลงอธพลของบรรยากาศ

Page 293: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 9-11

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ตาราง 9.4 (ตอ)

กลมอปกรณ (Equipment

Group)

ประเภ (Category)

พนใชงาน: พน มบรรยากาศการระเบดนอกเหนอการ างานในเหมองแร

II 1G (Zone 0) 1D (Zone 20)

กาซ หรอ ไอระเหย ฝน

คฦามเสยงสงสด : อปกรณมคฦามจ าเปนตองใชงานในพนมบรรยากาศการระเบดปรากฏอยอยางตอเนอง หรอระยะเฦลานาน หรอ บอยๆ แมคฦามผดพลาดของอปกรณจะเกดขษนไมบอยนศก มาตรการปองกศนการระเบดของอปกรณมอยสามารถใหคฦามมศนใจในคฦามปลอดภศยได โดย เมอมาตรการการปองกศนอศนใดอศนหนษง

ลมเหลฦ ยศงมมาตรการการปองกศนอศนดศบสองรองรศบ

เมอมคฦามผดพลาดสองอยางเกดขษนพรอมกศน ยศงใหคฦามมศนใจตอ

คฦามปลอดภศยได II 2G (Zone 1)

2D (Zone21) กาซ หรอ ไอระเหย ฝน

คฦามเสยงสง : อปกรณมคฦามจ าเปนตองใชงานในพนมบรรยากาศการระเบดปรากฏอยเปนบางครศง แมในกรณคฦามผดพลาดของอปกรณจะเกดขษนบอยๆ หรอในสถานการณคฦามผดพลาดปกตมการคาดการณเอาไฦแลฦ มาตรการปองกศนการระเบดของอปกรณมอยสามารถใหคฦามมศนใจในคฦามปลอดภศยได

II 3G (Zone 2) 3D (Zone 22)

กาซ หรอ ไอระเหย ฝน

คฦามเสยงปกต : อปกรณมคฦามจ าเปนตองใชงานในพนมไมมบรรยากาศการระเบดเกดขษน อยางไรกตามถาเกดขษนกคอนขางนอยครศง หรอ ระยะเฦลาสศนๆ ในการ างานปกตอปกรณสามารถใหคฦามมศนใจในคฦามปลอดภศยได

(มา ; PhoeNix CoNtaCt Gmbh & Co. KG, 2007)

Page 294: การออกแบบระบบผลิต Biogas

9-12 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

โดย อปกรณในประเภ 1G สามารถน าไปใชงานใน Zone 0,1 และ 2 ได อปกรณในประเภ 2G สามารถน าไปใชงานใน Zone 1 และ 2 ได อปกรณในประเภ 3G ใชงานไดเฉพาะใน Zone 2 เานศน อปกรณในประเภ 1D สามารถน าไปใชงานใน Zone 20, 21และ 22 ได อปกรณในประเภ 2D สามารถน าไปใชงานใน Zone 21 และ 22 ได อปกรณในประเภ 3D ใชงานไดเฉพาะใน Zone 22 เานศน

9.1.5.2 เคนคการปองกศนการระเบด

กฎในการปองกศนการระเบดมคฦามจ าเปนอยางยงตองจศด าเปนมาตรการในพนมอศนตราย เพอหลกเลยงการระเบด และลดคฦามเสยหายจะเปนผลเกดขษนตามมา มาตรการปองกศนประกอบดฦย

มาตรการขศนตน (Primary explosion protection) คอ การปองกศนไมใหเกดบรรยากาศสามารถเกดการระเบด เชน การปองกศนการรศฦไหลของกาซ การหมศนตรฦจสอบดแลและการบ ารง รศกวาด การตดตศงอปกรณตรฦจฦศดการรศฦไหล อปกรณเตอนภศย และการระบายอากาศด

มาตรการการปองกศนขศนสอง (Secondary explosion protection) ไดแก การปองกศนไมใหมหรอเกดแหลงจดตดไฟขษนในพนอศนตราย การใชอปกรณไฟฟาเปนแบบไมเกดประกายไฟหรอไมเกดคฦามรอนสง การแยกแหลงจดตดไฟออกจากพนเสยง เปนตน

มาตรการขศนสาม เปนมาตรการการปองกศนดฦยการออกแบบ (Explosion protection through design) เชน การสรางใหสามารถปองกศนการระเบด (Explosion proof construction) การระบายคฦามดศนเมอเกดการระบด (Explosion pressure relief) การปดกศนการระเบด (Explosion suppression) และการจ ากศดหรอการปองกศนเปลฦ/ปองกศนการระเบดไมใหออกไปสบรรยากาศอาจจะระเบด

ส าหรศบอปกรณปองกศนการระเบดสามารถแบงไดตามเคนคการปองกศน ดศงแสดงไฦในตาราง 9.5 ซษงอปกรณใชงานชนดตางๆ จะใชเคนคการปองกศนการระเบดแตกตางกศน และเคนค การปองกศนนมคฦามเหมาะสมในแตละโซนอศนตรายแตกตางกศน เชน ในโซน 0 อปกรณจะใชงานไดตองเปนอปกรณมเคนคการปองกศนแบบ Intrinsically safe a (Ia) เานศน

Page 295: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 9-13

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ตาราง 9.5 แสดงชนดอปกรณปองกศนการระเบดแบงตามเคนคการปองกศน

เคนค

การปองกศน

การระเบด

รหศส

มาตรฐาน

ตศฦอยาง

อปกรณไฟฟา

ใชงาน

พนอศนตรายใชได

มาตรฐาน

IEC

มาตรฐาน

NEC

Flameproof D มอเตอร, โคมไฟ,สฦตชคฦบคม, เตารศบ และ

เตาเสยบ หมอแปลง อปกรณใหคฦามรอนเปนตน

Zone 1

และ 2

Division 1

หรอ 2

Intrinsically Safe Ia Thermocouple, Transducer,

Transmitter, Proximity Switch, Flow Detector,

และ Level Sensor

อปกรณฦศดและคฦบคม

อปกรณสอสาร

Zone 0, 1

และ 2

Division 1

หรอ 2

Intrinsically Safe Ib Thermocouple, Transducer,

Transmitter, Proximity Switch, Flow Detector,

และ Level Sensor

อปกรณฦศดและคฦบคม

อปกรณสอสาร

Zone 1

และ 2

Division 2

Purge or

Pressurization

P มอเตอรขนาดใหญ

สฦตชคฦบคม ตคฦบคม เครองฦเคราะหตางๆ

Zone 1

และ 2

Division 1

หรอ 2

Increased Safety E อปกรณการตอสายไฟ, ระบบแสงสฦาง, มอเตอร

และเครองมอฦศด

Zone 1

และ 2

Division 2

Immersed in Oil O สฦตช เกยร

และหมอแปลงไฟฟาขนาดใหญ

Zone 1

และ 2

Division 2

Filled with Poder

/ Sand

Q คาปาซเตอร

และหมอแปลงขนาดเลก

Zone 1

และ 2

Division 2

Encapsulated /

Molding

M Solenoid Valve,

Rapid Starter, Resistor, Capacitor, Optoisolator

และ Diode

Zone 1

และ 2

Division 2

Page 296: การออกแบบระบบผลิต Biogas

9-14 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ตาราง 9.5 (ตอ)

เคนค

การปองกศน

การระเบด

รหศส

มาตรฐาน

ตศฦอยาง

อปกรณไฟฟา

ใชงาน

พนอศนตรายใชได

มาตรฐาน

IEC

มาตรฐาน

NEC

Non-Sparking /

Nonincendive

N nA = non-sparking apparatus

nC = sparking apparatus in which contacts are

protected conveniently

nL = energy-limited apparatus

nR = purged / pressurized apparatus

nZ = purged pressurized apparatus, n

Zone 2 Division 2

(มา ; Cooper Crouse-Hinds Ex Digest, 2006)

9.1.5.3 ฦธการจศดแบงกลมกาซ (Gas Grouping หรอ Explosion Group) กาซและไอระเหยแตละชนดจะมคณสมบศตแตกตางกศน จษงไมสามารถออกแบบอปกรณ

ไฟฟาเพอใชปองกศนการระเบดส าหรศบกาซแตละชนดได ฦธดสดในางปฏบศตกคอการแบงกลม กาซไฦไฟตามลศกวณะส าคศญ 2 ประการ คอ 1) Minimum Ignition Current (MIC) คอ คากระแสไฟฟานอยสดจะ าใหเกดสปารก จนเกด

การลกตดไฟของกาซหรอไอระเหย จากการดสอบในหองดลอง ถากาซชนดหนษงมคา MIC นอย แสดงฦา กาซนศนสามารถตดไฟไดงาย ดศงนศนการเลอกใชอปกรณไฟฟาใชกระแสไฟฟาต ากฦาคา MIC เพอตดตศงในบรเฦณมกาซนเจอปนในบรรยากาศ จะชฦยปองกศนการเกดประกายไฟมคฦามรอนสงจนเกดการจดระเบดขษนได แมจะเกดคฦามบกพรองในฦงจรไฟฟากตาม

2) Maximum Experimental Safe Gap (MESG) คอ คาคฦามกฦางของชองเปดมากสดจะสามารถปองกศนการแพรขยายของเปลฦไฟเกดจากการจดระเบดของกาซชนดหนษงผานชองเปดนศนไปสภายนอกมกาซชนดเดยฦกศนเจอปนอย ถากาซชนดใดมคา MESG มาก แสดงฦา สามารถเลอกใชอปกรณปองกศนการระเบด (Explosion proof) หรอ อปกรณปองกศนไฟ (Flameproof) มคา MESG นอยกฦาได เนองจากยงชองเปดแคบลงเาไร กจะมโอกาสนอยลงเปลฦไฟจากการระเบดภายในเครองหอหมจะแรกออกสภายนอก

Page 297: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 9-15

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ตาราง 9.6 แสดงตศฦอยางกาซหรอไอระเหยของสารไฦไฟเรยงล าดศบตามอศนตรายของสารไฦไฟ

Typical Gas

MESG MIC GROUP NEC

(mm.) IEC

(mm.) NEC (mA)

IEC* (ratio)

NEC IEC

Acetylene 0.25 < 0.5 60 <0.45 A IIC Hydrogen 0.28 < 0.5 75 <0.45 B IIC Ethylene 0.65 0.5 – 0.9 108 0.45-0.8 C IIB Propane 0.97 >0.9 146 >0.8 D IIA Methane 1.14 >0.9 195 1 D IIA

* คา MIC ของมาตรฐาน IEC เปนคาอศตราสฦนเยบกศบกาซมเน ถาคา < 1.0 หมายถษง ใชกระแสไฟฟาในการจดระเบดกาซนนอยกฦาของกาซมเน

ตามมาตรฐาน NEC จะมการจศดกลมกาซ (Gas) และไอระเหย (Vapor) ไดดศงน Group A: คอ กาซ Acetylene Group B: คอ กาซและไอระเหยของสารไฦไฟ มคา MESG ไมเกน 0.45 มม. หรอมคา MIC Ratio ไมเกน 0.4 Group C: คอ กาซและไอระเหยของสารไฦไฟ มคา MESG มากกฦา 0.45 มม. แตไมเกน 0.75 มม.

หรอมคา MIC Ratio มากกฦา 0.4 แตไมเกน 0.8 Group D: คอ กาซและไอระเหยของสารไฦไฟ มคา MESG มากกฦา 0.75 มม. หรอมคา MIC Ratio มากกฦา 0.8

ตามมาตรฐาน IEC จะมการจศดกลมกาซ (Gas) และไอระเหย (Vapor) ไดดศงน Group IIC: คอ กาซและไอระเหยของสารไฦไฟ มคา MESG ไมเกน 0.50 มม. หรอมคา MIC Ratio ไมเกน 0.45 Group IIB: คอ กาซและไอระเหยของสารไฦไฟ มคา MESG มากกฦา 0.50 มม. แตไมเกน 0.90 มม.

หรอมคา MIC Ratio มากกฦา 0.45 แตไมเกน 0.8 Group IIA: คอ กาซและไอระเหยของสารไฦไฟ มคา MESG มากกฦา 0.90 มม. หรอมคา MIC Ratio

มากกฦา 0.8 (มา ; คมอการตรฦจสอบ ตดตศงระบบและอปกรณไฟฟาในพนอศนตรายมไอระเหยของสารไฦไฟ กรมโรงงาน อตสาหกรรม 2548, Jurgen Kuhlmei, 2003 และ Cooper Crouse-Hinds Ex Digest)

Page 298: การออกแบบระบบผลิต Biogas

9-16 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

9.1.5.4 ชศนอณหภมการ างานสงสดของอปกรณ (Temperature Classes) (1,2,6)

อณหภม คอ ระดศบของคฦามรอนถอฦาเปนแหลงจดตดไฟ การ างานของอปกรณไฟฟา

ตางๆ ยอมเกดคฦามรอนขษนและถายเออกมาผฦนอกของอปกรณ ดศงนศนการเลอกอปกรณให

เหมาะสมกศบกาซ หรอไอระเหยจษงมคฦามจ าเปน เนองจากกาซ และไอระเหยตางๆ มอณหภมจดตด

ไฟอศตโนมศต (Auto Ignition Temperature) แตกตางกศน การระบชศนอณหภม (Temperature

Classes) ของอปกรณตดเอาไฦกศบอปกรณ าใหสะดฦกในการเลอกใชอปกรณ ฦาจะน าไปใชใน

บรรยากาศมกาซ หรอไอระเหยของสารชนดใด เพราะผใชจะราบคาอณหภมตดไฟอศตโนมศตของ

กาซ หรอไอระเหยของสารชนดนศนอยแลฦ

ตาราง 9.7 แสดงระดศบอณหภมการ างานของอปกรณไฟฟา (Temperature Classes)

Temperature class of electrical equipment

Maximum surface temperature of electrical equipment

Ignition temperature of gas or vapor

T1 <450ºC >450 ºC T2 ≤300 ºC >300 ºC T3 ≤200 ºC >200 ºC T4 ≤135 ºC >135 ºC T5 ≤100 ºC >100 ºC T6 <85 ºC >85 ºC

ฦธการพจารณาเลอกอปกรณไฟฟาใหพจารณาเลอกอปกรณมอณหภมการ างานสงสด

(Maximum operating Temperature of Device) ต ากฦาอณหภมตดไฟอศตโนมศตของสาร เพอปองกศน

มใหกาซหรอไอระเหยของสารไฦไฟเกดลกตดไฟไดเอง เมอสศมผศสคฦามรอนสง โดย

ส าหรศบกาซชฦภาพมกาซมเนเปนองคประกอบพอสรปไดฦา ถาก าหนดตามมาตรฐานอเมรกา (NEC) กาซชฦภาพจะถกจศดอยในกลม D และถาใชมาตรฐานยโรป (IEC) กาซชฦภาพจะถกจศดอยในกลม IIA

Page 299: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 9-17

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

Class T1 อนญาตใหใชได ถากาซหรอไอระเหยของสารไฦไฟไมสามารถตดไฟไดเองอณหภมต า

กฦา 450°C

Class T2 อนญาตใหใชได ถากาซหรอไอระเหยของสารไฦไฟไมสามารถตดไฟไดเองอณหภมต า

กฦา 300°C

Class T2A อนญาตใหใชได ถากาซหรอไอระเหยของสารไฦไฟไมสามารถตดไฟไดเองอณหภมต า

กฦา 280°C

Class T2B อนญาตใหใชได ถากาซหรอไอระเหยของสารไฦไฟไมสามารถตดไฟไดเองอณหภมต า

กฦา 260°C

Class T2C อนญาตใหใชได ถากาซหรอไอระเหยของสารไฦไฟไมสามารถตดไฟไดเองอณหภมต า

กฦา 230°C

Class T2D อนญาตใหใชได ถากาซหรอไอระเหยของสารไฦไฟไมสามารถตดไฟไดเองอณหภมต า

กฦา 215°C

Class T3 อนญาตใหใชได ถากาซหรอไอระเหยของสารไฦไฟไมสามารถตดไฟไดเองอณหภมต า

กฦา 200°C

Class T3A อนญาตใหใชได ถากาซหรอไอระเหยของสารไฦไฟไมสามารถตดไฟไดเองอณหภมต า

กฦา 180°C

Class T3B อนญาตใหใชได ถากาซหรอไอระเหยของสารไฦไฟไมสามารถตดไฟไดเองอณหภมต า

กฦา 165°C

Class T3C อนญาตใหใชได ถากาซหรอไอระเหยของสารไฦไฟไมสามารถตดไฟไดเองอณหภมต า

กฦา 160°C

Class T4 อนญาตใหใชได ถากาซหรอไอระเหยของสารไฦไฟไมสามารถตดไฟไดเองอณหภมต า

กฦา 135°C

Class T4A อนญาตใหใชได ถากาซหรอไอระเหยของสารไฦไฟไมสามารถตดไฟไดเองอณหภมต า

กฦา 120°C

Class T5 อนญาตใหใชได ถากาซหรอไอระเหยของสารไฦไฟไมสามารถตดไฟไดเองอณหภมต า

กฦา 100°C

Class T6 อนญาตใหใชได ถากาซหรอไอระเหยของสารไฦไฟไมสามารถตดไฟไดเองอณหภมต า

กฦา 85°C

Page 300: การออกแบบระบบผลิต Biogas

9-18 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

โดยสรปแลฦ ลศกวณะปายของอปกรณปองกศนการระเบดใชกศบกาซชฦภาพตามมาตรฐาน

ยโรป(IEC) ประกอบดฦยรายละเอยดดศงน

Page 301: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 9-19

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

รปแบบปายของอปกรณไฟฟาปองกศนการระเบดตามมาตรฐานกลมอเมรกาเหนอเปนดศงน

หมายเหต: ในกลมประเศยโรปจะมองคกร หรอหนฦยงานอยในประเศตางๆ ของประเศสมาชก

ซษงไดรศบการแตงตศงและเปนราบกศนในกลมสมาชกเรยกฦา Notified body มหนาใน

การดสอบ ใหการรศบรองอปกรณไฟฟา หรออปกรณจะน ามาใชในพนมบรรยากาศ

การระเบดฦามคณภาพเปนไปตามขอก าหนดของ EU รฦมศงออกใบรศบรองผลการดสอบ

ใหซษงเรยกเปนภาวาอศงกฤวฦา “EC-type-examination certificate” ซษงจะระบ Notified

body าการดสอบ ปผลต อศกวรค าฦา “ATEX” และ Serial number

Page 302: การออกแบบระบบผลิต Biogas

9-20 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

9.1.6 แนฦางการจศดแบงโซนรอบๆ อปกรณกาซชฦภาพ

ระบบผลตกาซชฦภาพในโรงงานอตสาหกรรมมพนอศนตรายหลายต าแหนงมโอกาสเกดบรรยากาศ

อาจจะเกดการระเบด ตามต าแหนงอปกรณ หรอเครองจศกรตางๆ ซษงอาจจะเกดจากการรศฦไหลของกาซชฦภาพ

จากการปฏบศตงานปกต หรอเกดจากคฦามบกพรองของอปกรณกได การก าหนดพนโซนอศนตรายจะชฦยใหการ

ออกแบบระบบ และการปฏบศตงานมคฦามปลอดภศย การก าหนดโซนตางๆ ภายในระบบผลตกาซชฦภาพสามารถ

ก าหนดไดตามต าแหนงตดตศงของอปกรณ ดศงรายละเอยดขางลางน ส าหรศบสศญลศกวณของโซนในคมอเลมนจะใชรป

สศญลศกวณดศงน

9.1.6.1 การจศดแบงโซนรอบๆหนาแปลน

รป 9.3 แสดงการจศดแบงโซนรอบหนาแปลน และขอตอของอกาซ

โซน 2 ของสฦนผลตกาซมคฦามดศนของระบบสงสดไมเกน 80 mbarg เปนพนขนาดเลก

มรศศมไมเกน 0.1 เมตร และส าหรศบบรเฦณมการเพมคฦามดศนกาซไมเกน 350 mbarg โซน 2 จะม

โซน 0

โซน 1

โซน 2

ภายในอเปนโซน 0

ขอตอเกลยฦ

โซน 2 รศศม 1 ม.

รอบขอตอ

หนาแปลน

ภายในอเปนโซน 0

โซน 2 รศศม 1 ม.

Page 303: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 9-21

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

รศศมไมเกน 0.2 เมตร ศงน ค านฦณจากรรศฦมพนหนาตศดของร 0.25 mm.2 รศศมของพนเหลานจะ

ใชกศบสถานไดมการตดตศงระบบออยางถกตอง และมการตรฦจสอบอยางสม าเสมอเานศน ในกรณ

สถานอยในสภาฦะไมพษงประสงคตางๆได (เชน มแรงสศนสะเอน, การกศดกรอน) และงานอไมได

มการตรฦจสอบอยางสม าเสมอ เชน มการตรฦจสอบระบบอประมาณ 6 เดอนตอครศง คฦรก าหนดรศศม

ของพนโซน 2 เผอไฦ 1 เมตร

9.1.6.2 การจศดแบงโซนเครองฦศดฦเคราะหองคประกอบกาซ

ก. การจศดแบงโซนเครองฦศดฦเคราะหองคประกอบกาซแบบตอเนอง

รป 9.4 แสดงการจศดแบงโซนเครองฦศดฦเคราะหองคประกอบกาซแบบตอเนอง (มา ; ESA ICoP 2,2005)

การตรฦจฦเคราะหองคประกอบกาซอยางตอเนองนศนจะใชอน ากาซขนาด 3 มม. ดษงกาซ

จากอกาซหลศกเขาเครองฦเคราะหตดตศงอยางถาฦร เครองฦเคราะหจะตดตศงอยภายใน

ภาชนะหรอตปดบนพนเปดโลง กาซจะถกดดเขาเครองฦศดและระบายออกสบรรยากาศ

ผานอตอสงขษนไป ซษงจะมอปกรณปองกศนไฟยอนกลศบตดอยปลายอ ภายในตตดตศง

เครองฦเคราะหกาซก าหนดใหเปน โซน 2 และรอบปลายอระบายเปนโซน 0 มระยะรศศม

โซน 0 รศศม 1.2 เมตร

รอบปลายจดปลอยง

ตศฦอยางกาซปลอยงส

บรรยากาศ

ตศฦอยางกาซดษงเขาเครอง

ø3 mm.

ตตดตศงเครองฦเคราะห

แกสอยภายใน

ภายในตเปนโซน 2

Page 304: การออกแบบระบบผลิต Biogas

9-22 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

1.2 เมตร เพอจะใหการก าหนดครอบคลมถษงเครองฦเคราะหกาซแบบตางๆ รศศมของโซนจะ

อยบนพนฐานของกรณรายแรงสด คอกรณกาซรศฦคฦามดศน 350 mbarg ผานร 3 มม.

ระดศบการเจอจาง 0.25 LEL

หมายเหต: เครองฦเคราะหกาซไมคฦรตดตศงอยในบรเฦณก าหนดใหเปนพนอศนตราย

(Hazardous Area) อาจมบรรยากาศการระเบดปรากฏอย เชน ในหองคฦบคม

ของเครองยนต แตถาไปตดตศงในพนดศงกลาฦ จ าเปนจะตองมการตรฦจสอบ

อรศฦ และขอบเขตของโซนจะขษนอยกศบระดศบการระบายอากาศ

ข. การจศดแบงโซนเครองฦเคราะหกาซแบบพกพา (Hand Held Gas Detector)

รป 9.5 แสดงการจศดแบงโซนเครองฦเคราะหกาซแบบพกพา หรอ Hand Held Gas Detector

ฦธฦเคราะหองคประกอบของกาซดฦยเครองฦเคราะหชนดพกพาน ฦธการเกบตศฦอยาง า

แบบ manual โดยการตออออนเชอมจดเกบตศฦอยางมรขนาด 3 มม. เขากศบเครอง

ฦเคราะห แลฦจษง าการดดกาซเขาเครอง ขณะเครอง างานกาซผานการฦเคราะหแลฦจะ

ถกระบายออกจากเครองสบรรยากาศ ฦธฦศดองคประกอบของกาซนเปนการ างานแบบปกต

และถกจศดระดศบการรศฦไหลเปนการรศฦไหลระดศบปฐมภม คอ โซน 1 บางครศงจดเกบตศฦอยาง

อาจจะถกปลอยใหเปดงไฦ หรอในระหฦางการฦศดกาซตศฦอยางจะถกระบายออกงางร

Hand Held Gas Detector

ตศฦอยางกาซดษงเขาเครอง

สายออน ø3 mm

โซน 1 รศศม 1เมตร รอบปลายจดปลอยง

ตศฦอยางกาซปลอยงส

บรรยากาศ

Page 305: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 9-23

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ขนาด 3 มม. ซษงในกรณคฦามดศนสงถษง 350 mbarg การก าหนดใหรศศมของโซนอย 1 เมตร

กถอฦามากเพยงพอแลฦ

9.1.6.2 การจศดแบงโซนระบบผลตกาซชฦภาพ

ก. การจศดแบงโซนระบบผลต/เกบกาซชฦภาพแบบหลศงคาคงตศฦ (Fixed Roof) และหลศงคา

ลอย (Floating Roof) และระบบเกบกาซ (Gas Storage)

รป 9.6 แสดงการจศดแบงโซนระบบผลต/เกบกาซชฦภาพแบบหลศงคาคงตศฦ (Fixed Roof)

และหลศงคาลอย (Floating Roof) และระบบเกบกาซ (Gas Storage)

ถศงผลต/เกบกาซแบบหลศงคาคงตศฦ และหลศงคาลอยปกตจะรศกวาคฦามดศนกาซไฦไมเกน 80

mbar มศกจะพบฦามการรศฦซษมของกาซบรเฦณหนาแปลนหรอจดเชอมตอตางๆไดบอยๆ เชน

ระหฦางอกศบถศง ศงอยบนถศง หรอดานขางถศง ดศงนศนโซน 1 จษงอยรอบๆ ถศง ก าหนดไฦ

1.5 เมตร โซน 2 อยรอบโซน 1 อกชศนหนษง รศศมตอออกไปอก 1.5 เมตร สฦนบรเฦณพน

ดานบนซษงปกตกาซชฦภาพเบากฦาอากาศจะลอยตศฦขษนไปเมอมการรศฦไหลจษงก าหนดระยะ

โซน 1 และโซน 2 ของพนดานบนเปน ระยะ 3.1 เมตร และ 7.7 เมตร จากจดสงสดของถศง

Page 306: การออกแบบระบบผลิต Biogas

9-24 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ข. การจศดแบงโซนระบบผลต/เกบกาซแบบบอลลนสองชศน และแบบโดม

เชนเดยฦกศบถศงหลศงคาคงตศฦ และหลศงคาลอย ระบบผลต/เกบกาซชนดบอลลนสองชศนและ

แบบโดม คฦามดศนกาซไมเกน 80 mbar การก าหนดโซนเปนไปตามรป 9.7

รป 9.7 แสดงการจศดแบงโซนระบบผลต/เกบกาซชฦภาพแบบบอลลนสองชศน และแบบโดม

ค. การจศดแบงโซนระบบผลต/เกบกาซแบบ Cover lagoon (รฦมถษงรปแบบชนดใชดนกด ศบ

ขอบแผนเมมเบรนรอบบอ และใชน าซล)

รป 9.8 แสดงการจศดแบงโซนระบบผลต/เกบกาซแบบ Cover lagoon

บอลลนชศนนอก

Blower

โซน 0

โซน 1 บอลลนเกบกาซ

ชศนใน

Blower แบบโดม

เชอก

บอลลนชศนใน

เสา

ถศงผลต/เกบกาซ

โซน 1ระหฦางชศนของเมมเบรน

บอลลนชศนนอก โซน 0 ภายในถศงและ

ในบอลลนชศนใน

Page 307: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 9-25

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ระบบผลตและเกบกาซแบบ Cover Lagoon ปกตมศกเกบกาซคฦามดศนไมเกน 5 มลลเมตร

น า ศงรปแบบใชน าซลเกบกาซ และแบบใชดนศบชาย หรอขอบแผนพลาสตกใชคลมเกบ

กาซ ระบบน มศกพบกาซรศฦซษมบอยๆ รางน าซล ตามแนฦรอยเชอมพลาสตก หรอรอยแผล

เกดบนแผนพลาสตกเอง โซน 1 ก าหนดไฦระยะ 1 เมตรจากขอบรางน าใชซล หรอขอบ

ใชดนศบ โซน 2 อยตอจากโซน 1 มระยะหางจากขอบรางน าใชซล หรอขอบใชดนศบ

1.5 เมตร ระยะใชก าหนดโซนนเปนระยะเพยงพอส าหรศบกรณแผลฉกขาด ไมเกน 1 มม.x

50 มม. หรอพนหนาตศดไมเกน 50 ตารางมลลเมตร โดยคฦามเขมขนของกาซระยะ 1 เมตร

(โซน 1) จากรอยรศฦต ากฦา 50% ของคา LEL และระยะ 1.5 เมตร (โซน 2) คฦามเขมขนของ

กาซมเนต ากฦา 25% ของคา LEL

9.1.6.3 การจศดแบงโซนเครองเพมคฦามดศนกาซและอปกรณใชประโยชนกาซชฦภาพ

ก. การจศดแบงโซนเครองเพมคฦามดศนกาซ และอปกรณใชประโยชนกาซชฦภาพในหองม

ระบบ Ventilation อศตราการระบายอยางนอย 12 เาของหองตอหนษงชศฦโมง (Air change

rate per hour)

ในหองปดตดตศงอปกรณเพมคฦามดศนกาซ หรออปกรณใชประโยชน ตองออกแบบใหมการ

ระบายอากาศอยางเพยงพอ อศตราการระบายอยางนอย 12 เาของปรมาตรหองตอชศฦโมง

นอกจากน ยศงจ าเปนตองตดตศงอปกรณตรฦจจศบกาซรศฦไหลในต าแหนงสามารถตรฦจจศบกาซ

รศฦไหลไดดอกดฦย และต าแหนงตดตศงตองไมเปนจดถกอากาศจากพศดลมระบายรบกฦน

จนไมสามารถตรฦจฦศดได โซน1 อยรอบๆ อปกรณ 1.5 เมตร และดานบน 3.1 เมตร โซน 2 อย

ตอออกไปจากโซน 1 ศฦศงหอง ดศงรป 9.9

Page 308: การออกแบบระบบผลิต Biogas

9-26 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

รป 9.9 แสดงการจศดแบงโซนเครองเพมคฦามดศนกาซและอปกรณใชประโยชนกาซชฦภาพในหอง

มระบบ Ventilation อศตราการระบายอยางนอย 12 เาของปรมาตรหองตอหนษงชศฦโมง

(Air change rate per hour)

ข. การจศดแบงโซนเครองเพมคฦามดศนกาซและอปกรณใชประโยชนกาซชฦภาพหลายเครอง

ในหองมระบบ Ventilation อศตราการระบายอยางนอย 12 เาของปรมาตรหองตอหนษง

ชศฦโมง (Air change rate per hour)

กรณในหองปดมอปกรณเพมคฦามดศนหรอใชประโยชนหลายตศฦ มการระบายอากาศ

เพยงพออยางนอย 12 เาของหองตอชศฦโมง การจศดแบงโซนดศงรป 9.10

1.5 ม. 1.5 ม.

3.1 ม.

หอง

Supply fan 12 air charge per

hour

เครองเพมคฦามดศนกาซ

และอปกรณใชประโยชนกาซ

โซน 2 รศศม 1.5 ม.

รอบปลายอระบาย

Page 309: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 9-27

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

รป 9.10 แสดงการจศดแบงโซนเครองเพมคฦามดศนกาซและอปกรณใชประโยชน

กาซชฦภาพหลายเครองในหองมระบบ Ventilation อศตราการระบาย

อยางนอย 12 เาของหองตอหนษงชศฦโมง (Air change rate per hour)

ค. การจศดแบงโซนเครองเพมคฦามดศนกาซและอปกรณใชประโยชนกาซชฦภาพในหองม

ระบบ Ventilation อศตราการระบายต ากฦา 12 เาของปรมาตรหองตอหนษงชศฦโมง หรอ

การระบายแบบธรรมชาต

ในกรณในหองมอปกรณใชประโยชน หรออปกรณเพมคฦามดศนกาซมการระบายอากาศต า

กฦา 12 เาของหองตอชศฦโมง หรอไมใชระบบระบายอากาศแบบบศงคศบ ใชฦธการระบาย

อากาศแบบธรรมชาต การก าหนดโซนจะแตกตางจากหองปดมการระบายอากาศเพยงพอ

ดศงแสดงในรป 9.11

1.5 ม. 1.5 ม. 1.5 ม. 1.5 ม.

1.5 ม.

Supply fan 12 air change

per hour โซน 1

โซน 2

โซน 2 รศศม 1.5 ม.

รอบปลายอระบาย

Page 310: การออกแบบระบบผลิต Biogas

9-28 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

รป 9.11 แสดงการจศดแบงโซนเครองเพมคฦามดศนกาซและอปกรณใชประโยชนกาซชฦภาพ

ในหองมระบบ Ventilation อศตราการระบายต ากฦา 12 เาของหอง

ตอหนษงชศฦโมง หรอใชฦธการระบายแบบธรรมชาต

ค. การจศดแบงโซนเครองเพมคฦามดศนกาซและอปกรณใชประโยชนกาซชฦภาพในพนโลง

กลางแจง

รป 9.12 แสดงการจศดแบงโซนเครองเพมคฦามดศนกาซและอปกรณ

ใชประโยชนกาซชฦภาพในพนโลงกลางแจง

3.1 ม.

1.5 ม. 1.5 ม.

โซน 1

เครองเพมคฦามดศนกาซและอปกรณใช

ประโยชนกาซชฦภาพ

Page 311: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 9-29

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ส าหรศบกรณอปกรณเพมคฦามดศนกาซ หรออปกรณใชประโยชนอยในโลง การระบายอากาศ

เปนแบบธรรมชาต ก าหนดใหโซน 1 อยรอบๆ อปกรณ ระยะ 1.5 เมตร ดานขาง และดานบน

เหนอขษนไป 3.1 เมตร

ง. การจศดแบงโซนเครองเพมคฦามดศนกาซและอปกรณใชประโยชนกาซชฦภาพในอาคารเปด

แบบไมมผนศงหอง การระบายแบบธรรมชาต

กรณอปกรณเพมคฦามดศน หรอใชประโยชนกาซชฦภาพตดตศงภายในอาคารโลงไมมผนศง

การระบายอากาศเปนแบบธรรมชาต การก าหนดโซนดศงแสดงในรป 9.13

รป 9.13 แสดงการจศดแบงโซนเครองเพมคฦามดศนกาซและอปกรณใชประโยชน

กาซชฦภาพในอาคารเปดแบบไมมผนศงหอง การระบายแบบธรรมชาต

9.1.6.4 การจศดแบงโซนอปกรณปองกศนไฟยอนกลศบ หรอ Flame Arrester

รป 9.14 แสดงการจศดแบงโซนอปกรณปองกศนไฟยอนกลศบ หรอ Flame Arrester

หลศงคา

1.5 ม. 1.5 ม.

เครองเพมคฦามดศนกาซและอปกรณใชประโยชนจากกาซชฦภาพ

โซน 2 รศศม 1 ม.

รอบหนาแปลน

โซน 2 รศศม 1 ม.

รอบหนาแปลน

Flame Arrester

หนาแปลน

หนาแปลน

Page 312: การออกแบบระบบผลิต Biogas

9-30 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

9.1.6.5 การจศดแบงโซนอปกรณดศกน าประเภตางๆ

ก. การจศดแบงโซนเครองดศกน าและหมอกรองตดตศงดานกอนเขาเครองเพมคฦามดศนและ

ใชฦธการถายน าแบบ manual

รป 9.15 แสดงการจศดแบงโซนเครองดศกน าและหมอกรองตดตศงดานกอนเขา

เครองเพมคฦามดศน ฦธการถายน าแบบ manual

ถศงนเปนอปกรณกรองกาซกอนเขาโบลฦเฦอร ปกตตดตศงในพนโลง การระบายคอนเดนเส

แบบ manual บางครศงอาจจะมการรศฦไหลของกาซบางเลกนอยขณะมการระบายน าจนหมด

ปกตฦาลฦจะปดอยเมอไมมการระบายน า ภายในถศงดศกน าเปนโซน 0 ดฦย แตรอบๆ ของจด

ระบายน าจะเปนโซน 1 มรศศม 1 เมตร เนองจากถกจศดระดศบใหมการรศฦไหลระดศบปฐมภม ดศง

แสดงในรป 9.15

หมอกรอง

กรอง

ตศฦดศกน า Gas in

โซน 2 รศศม 1 ม.

Gas out

โซน 1 รศศม 1 ม.

Page 313: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 9-31

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ข. การจศดแบงโซนเครองดศกน าและหมอกรองตดตศงดานกอนเขาเครองเพมคฦามดศน ฦธการ

ถายน าออกแบบใชลกลอย

รป 9.16 แสดงการจศดแบงโซนเครองดศกน าและหมอกรองตดตศงดานกอนเขาเครองเพมคฦามดศน

ฦธการถายน าออกแบบใชลกลอย

ถศงนออกแบบมาเพอดศกคอนเดนเสเหลออยนอยแลฦจากกาซ และคฦรตดตศงอยในพนโลง

การระบายน าออกใชฦาลฦลกลอย เมอคอนเดนเสสะสมในถศงเกบน าสงถษงระดศบหนษง ลกลอย

กจะเปดฦาฦลระบายน าออก เมอระดศบน าลดลกลอยกจะปดฦาลฦระบาย คฦามผดพลาดสฦน

ใหญจะเกดจากการตดขศดของฦาลฦซษงจะเปดคาง าใหมการรศฦของกาซปลายอระบายน า

หลศงจากระดศบน าในถศงเกบน าคอนเดนเสหมด แบบนถอฦามระดศบการรศฦในระดศบตยภม

กรณขาดการดแลโซนอาจจะเปลยนจากโซน 2 เปนโซน 1 ได เชน กรณซลรศฦ าใหปดไม

สนจษงมกาซรศฦออกมาละนอยปลายอระบายน า กรณเชนนจะถอฦามระดศบการรศฦใน

ระดศบปฐมภมโซน 1

โซน 2 รศศม 1 ม.

โซน 2 รศศม 1 ม.

รอบหนาแปลน

โซน 2 รศศม 1 ม.

รอบหนาแปลน

ลกลอย

หมอกรอง

Page 314: การออกแบบระบบผลิต Biogas

9-32 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ค. ไซโคลน/อปกรณแยกน า ตดตศงางดานขาออกของเครองเพมคฦามดศน ฦธการถายน าแบบ

manual

รป 9.17 แสดงการจศดแบงโซนไซโคลน/อปกรณแยกน า ตดตศงางดานขาออกของเครองเพม

คฦามดศน ฦธการถายน าแบบ manual

โซน 2 รศศม 1 ม.

รอบหนาแปลน

Gas out

โซน 2 รศศม 1 ม.

รอบหนาแปลน

Gas in

ถาย condensate

โซน 1 รศศม 1 ม.

รอบปลายอ

ปลายปลอย

โซน 0

Page 315: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 9-33

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ง. การจศดแบงโซนไซโคลน/อปกรณแยกน าตดตศงางดานขาออกของเครองเพมคฦามดศน

ฦธการถายน าแบบลกลอย

รป 9.18 แสดงการจศดแบงโซนไซโคลน/อปกรณแยกน าตดตศงางดานขาออกของ เครองเพม

คฦามดศน ฦธการถายน าแบบลกลอย

9.2 การเดนสายไฟฟาบรเฦณพนอศนตราย

9.2.1 ฦธเดนสายไฟฟาในพนอศนตราย สายไฟฟาตองรอยภายในอโลหะอยางหนา

9.2.2 กลอง เครองประกอบการเดนอ อออนและขอตออตองเปนชนดมเกลยฦใน ส าหรศบตอเขากศบอรอยสายไฟฟา หรอเครองประกอบปลายสายเคเบลและตองเปนชนดนการระเบด ขอตอเปนเกลยฦ ตองกนเกลยฦกศนอยางนอย 5 เกลยฦ

โซน 2 รศศม 1 ม.

รอบหนาแปลน

โซน 2 รศศม 1 ม.

รอบหนาแปลน

โซน 2 รศศม 1 ม.

รอบปลายอ

โซน 0

Page 316: การออกแบบระบบผลิต Biogas

9-34 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

9.2.3 อรอยสายไฟจะตองมการปดผนษกเพอปองกศนไมใหกาซซษม หรอไหลผานอรอยสายไฟจากจดหนษงไปยศงจดอนๆ ได

9.2.4 การผนษกนศน สารปดผนษก ตองสามารถปองกศนการรศฦไหลของไอหรอกาซขอตอปดผนษกได ตองนตอสภาฦะแฦดลอมได และมจดหลอมเหลฦไมต ากฦา 93 องศาเซลเซยส การใสสารปดผนษกลงในขอตอปดผนษก คฦามหนาของสารปดผนษกตองไมนอยกฦาขนาดระบของอรอยสายไฟฟา และไมฦากรณใดๆ สารปดผนษกตองหนาไมนอยกฦา16 มลลเมตร (5/8 นฦ) หามตอสายภายในขอตอปดผนษกและหามใชสารปดผนษกหมขศฦตอสายหรอขศฦตอแยกสาย

9.2.5 สายเมนเสนเฟสกเสนตอเขาไปในพนอศนตราย ตองปองกศนดฦยเครองลอฟา (Surge Arrester) เหมาะสม การตดตศงและการตอลงดนของเครองลอฟาใหเปนไปตามขอก าหนดไฦในมาตรฐานเพอคฦามปลอดภศย างไฟฟา เรองการตอลงดนตามมาตรฐานการตดตศงางไฟฟาส าหรศบประเศไย พ.ศ.2545 เครองลอฟาถาตดตศงอยในพนอศนตรายโซน1 ตองอยภายในกลองหมชนดนการระเบด หรอกลองหมชนดอศดอากาศบรสธและคฦบคมแรงอศดภายใน (Purge and Pressurized)

9.2.6 ระบบไฟฟา เครองใชไฟฟา และอปกรณไฟฟา ตองตอลงดน รายละเอยดและฦธการตอลงดนใหเปนไปตามก าหนดไฦในมาตรฐานการตดตศงางไฟฟาส าหรศบประเศไย พ.ศ.2545

9.2.7 ขอก าหนดหลศกเกณฑของสายไฟฟา และฦธการเดนสายไฟฟาศฦไป ซษงไมไดระบไฦในขอก าหนดน ใหเปนไปตามมาตรฐานการตดตศงางไฟฟาส าหรศบประเศไย พ.ศ.2545

9.3 การตอฝากและการตอลงดน (มา ; มาตรฐาน ฦ.ส.. 2004-45 , 2545)

การปองกศนการสปารกจากประจไฟฟาสถต สามารถ าไดโดยการใชถศงบรรจและอน าสารไฦไฟสามารถน าไฟฟาได และการปองกศนการเกดประจไฟฟาสะสมบนพนผฦฦศสดตศฦน าดศงกลาฦ าไดโดยการตอฝากและตอ ลงดน (Bonding and Grounding) ซษงเปนมาตรการปองอศนตรายจากไฟฟาสถตส าคศญ การตอฝาก คอ การเชอมตอกศนางไฟฟาระหฦางโครงสรางเปนตศฦน าไฟฟา 2 สฦนเขาดฦยกศนโดยใชตศฦน าไฟฟา ขนาดของตศฦน าไฟฟาเปนประเดนส าคศญ แตคฦามแขงแรงของฦศสดตศฦน าและคฦามแนบแนนของหนาสศมผศสของจดตอเปนเรองตองใหคฦามส าคศญมากกฦา การตอฝากไมสามารถแกปญหาการสะสมของประจไฟฟาสถตได แตจะชฦยกระจายการสะสมของประจไฟฟาบนโครงสรางหนษงๆ เมอมการเชอมตอกศนางไฟฟาแลฦศศกยไฟฟาของโครงสรางศงสองจะเากศนซษงเรยกฦธการนฦา “Potential Equalization” เปนการก าจศดคฦามเสยงของการถายเประจระหฦางฦศตถ การตอกราฦด คอการเชอมตอกศนางไฟฟาระหฦางโครงสรางเปนตศฦน าไฟฟาลงสพนดนโดยใชตศฦน าไฟฟา การตอกราฦดสามารถแกปญหาการสะสมของประจไฟฟาสถตยบนฦศสดตศฦน าได เพราะการเชอมตอกศนาง

Page 317: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 9-35

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ไฟฟาจะชฦยถายเประจไฟฟาลงสพนดน าใหศศกยไฟฟาบนโครงสรางนศนเากศบพนดน ตศฦอยางการ าศศกยางไฟฟาใหเากศน(Potential Equalization) เชน ต าแหนงหนาแปลนของสงกาซระหฦางคของหนาแปลนตองมตศฦน าตอครอมหนาแปลนเพอลดคฦามตางศศกยครอมหนาแปลน โดยใหคฦามตานานสงสดครอมหนาแปลนไมเกน 1 x 106 โอหม

ระบบผลตกาซชฦภาพจะมระบบสงกาซไปใชงานอปกรณ โดยศฦไประบบสงกาซจะใชอสแตนเลสเปนอสงซษงการเดนระบบจะมจดเชอมตอระหฦางอสงซษงจดเชอมตอระหฦางอนศนจะมประเกนเพอกศนกาซรศฦ แตประเกนนศนมคณสมบศตเปนฉนฦนไฟฟา าใหตองมการตอฝากและตอลงดนเพอลดการเกดไฟฟาสถตของระบบสงกาซ การตอฝากของฦศสดเปนตศฦน าสองชนดจะชฦย าใหคฦามตางศศกยของฦศสดศงสองลดลงโดยการเชอมตอดฦยสายตศฦน าเขากศบฦศสดศงสอง โดยระบบจะตองมการตอลงดนเพอ าใหคฦามตางศศกยไฟฟาของระบบเากศบพนดน การตอฝากและการตอลงดนแสดงดศงรป 9.19 9.20 และ 9.21

รป 9.19 แสดงลศกวณะการตอฝาก และการตอลงดน (มา ; Daniel A. Crowl and Joseph F. Louvar, Chemical Process Safety Fundamentals with Applications)

รป 9.20 แสดงลศกวณะการตอฝาก ส าหรศบฦาลฦ อ และหนาแปลน

(มา ; Daniel A. Crowl and Joseph F. Louvar, Chemical Process Safety Fundamentals with Applications)

Page 318: การออกแบบระบบผลิต Biogas

9-36 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

รป 9.21 แสดงลศกวณะการ า Potential Equalization ของอและหนาแปลน 9.4 ระบบปองกศนฟาฝา

คฦามจ าเปนในการปองกศนฟาฝา เกดขษนเนองจากระบบการบ าบศดน าเสยจะผลตแกสตดไฟและไฦไฟโดยฟาผาสามารถ าใหเกดคฦามเสยหายกศบบอแกสชฦภาพไดหลายรปแบบตามนยามในมาตรฐานของ IEC ดศงน

D1 การบาดเจบแกสงมชฦตเนองจากผลางไฟฟา D2 คฦามเสยหายางกายภาพเนองจากผลางกล, คฦามรอน, เคม และการระเบด D3 คฦามลมเหลฦของระบบไฟฟาและอเลกรอนกสเนองจากผลางแมเหลกไฟฟา ในพนมอศนตรายจากการระเบด ตองมมาตรการเพอหลกเลยงการระเบดเกดจากบรรยากาศโดยรอบ

ระบบ ตามมาตรฐานการปองกศนฟาผา IEC 62305-3 ระบบปองกศนฟาผาส าหรศบอาคารและการตดตศงในพนเกยฦของกศบการระเบดตองใชระบบปองกศนฟาผา class II

ในกรณพเศวมการก าหนดมาตรการเพมเตม จะตองมการตรฦจสอบตาม IEC 62305-2 การฦเคราะหคฦามเสยงสามารถ าไดโดยฦธการค านฦณตามระบไฦใน IEC 62305-2 ดศงนศน เปนไปไดฦาการก าหนด คฦามเสยงของคฦามเสยหายของอาคารหรอโครงสราง คนและอปกรณ จากฟาผาเปนไปไดศงางตรงและางออม คฦามเสยงจากคฦามเสยหายนศนมคฦามจ าเปนตองลดคฦามเสยงคฦามเสยหายจากการเกดฟาผาดฦยมาตรการปองกศนฟาผาเพอใหไมเกนคาคฦามผดพลาดยอมรศบได

มาตรฐาน IEC 62305-3 ไดใหขอมลเพมเตมส าหรศบอาคารหรอโครงสรางพเศวและคฦามใกลเคยงของคณสมบศตตามขอก าหนดส าหรศบการปองกศนฟาผาของโรงงานกาซชฦภาพ ดศงนศนโรงงานกาซชฦภาพจษงตองปองกศนฟาผาโดยการแยกตศฦลอฟาและระบบตศฦน า

Page 319: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 9-37

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

9.4.1 ยานปองกศนฟาผา (LPZ) เมอพจารณาถษงอศนตรายจากฟาผา ยานปองกศนฟาผาจะนยามดศงตอไปน

9.4.1.1 ยานดานนอก ยานปองกศนฟาผา LPZ 0 คอ ยานมอศนตรายเนองจากสนามแมเหลกไฟฟาจากฟาผาไม

ลดอน และระบบภายในอาจไดรศบกระแสกระโชก(Surge) จากฟาผาศงหมดหรอบางสฦน โดยยานปองกศนฟาผา 0 แบงยอยออกเปน

ยานปองกศนฟาผา LPZ 0A คอ ยานมอศนตรายอาจจะถกฟาผาโดยตรง ดศงนศนจษงไดรศบ กระแสฟาผาและคลนแมเหลกไฟฟาจากฟาผาเตม ระบบภายในอาจไดรศบกระแสกระโชกจากฟาผาศงหมด

ยานปองกศนฟาผา LPZ 0B คอ ยานไมถกฟาผาโดยตรงเนองจากมการปองกศนฟาผาโดยตรง ดฦยระบบตศฦน าลอฟา แตยศงไดรศบผลของคลนแมเหลกไฟฟายศงไมมการลดอน ระบบภายในอาจไดรศบกระแสกระโชกจากฟาผาบางสฦนได

9.4.1.2 ยานดานใน (ยานมการปองกศนฟาผาโดยตรง) ยานปองกศนฟาผา LPZ 1 คอ ยานปองกศนสบเนอง มการตดตศงอปกรณปองกศนกระแสกระโชก

ผลของสนามแมเหลกไฟฟาขษนอยกศบมาตรการก าบศง ยานปองกศนฟาผา LPZ 2 คอยานปองกศนอยในอาคาร ไมมแหลงก าเนดกระแส รานเซยนต

หรอแรงดศนไฟฟาเกน การก าบศงและการฦางฦงจรแยกจากกศน ซษงอาจรบกฦนซษงกศนและกศนได ยานปองกศนฟาผา LPZ n คอ ยานปองกศนฟาผาสบเนอง มการตดตศงอปกรณปองกศน รฦมศงม

การก าบศงด ผลของสนามแมเหลกไฟฟาไมมการรบกฦนในยานน คฦามหมายของ n คอ การเลอกอปกรณปองกศนในยานสงขษน คาพารามเตอรางสนามแมเหลกไฟฟามคาต าลง

9.4.2 การปองกศนฟาผาภายในและภายนอก ถศงปฏกรณเปนสฦนส าคศญของระบบกาซชฦภาพ ระบบหมศกมคฦามแตกตางกศนขษนอยกศบการออกแบบ

ดศงนศนระบบปองกศนฟาผาจ าเปนตองปรศบใหมคฦามสอดคลองกศบโครงสรางของถศงปฏกรณนศนๆ เสมอ ขอก าหนดศฦไปของฦธการตางๆ ในการปองกศนฟาผาส าหรศบระบบกาซชฦภาพมกลาฦอยในระบบปองกศนฟาผา class II

ระบบปองกศนฟาผาประกอบดฦยการปองกศนฟาผาภายในและภายนอกซษงหนาของการปองกศนฟาผาภายนอกคอ การตศดจดฟาผาศงหมดรฦมถษงดานในอาคารหรอโครงสรางจะเกดฟาผาจากจดบนพนดนและกระจายในพนดนโดยไมมคฦามเสยหายอาคารหรอโครงสราง เพอปองกศนผลกระบอศนเนองจากคฦามรอน พลศงงานกล หรอไฟฟา

Page 320: การออกแบบระบบผลิต Biogas

9-38 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

9.4.3 ถศงปฏกรณและโดมเกบแกส ในระบบผลตกาซชฦภาพสฦนใหญ ถศงปฏกรณกศบโดมเกบแกส มศกจะใชแผนพลาสตกสามารถหยด

คฦามเสยหายจากฟาผาได จดอาจจะ าใหเกดคฦามเสยงของการเกดไฟไหมและระเบดมาจากสาเหตของฟาผาจะตองมมาตรการปองกศนและตองออกแบบในลศกวณะจะไมใหฟาผาลงโดมของถศงปฏกรณโดยตรง ดศงรป 9.22

รป 9.22 แสดงลศกวณะการออกแบบระบบฟาผา (มา ; www.dehn.de)

คฦามปลอดภศยส าหรศบโรงงานผลตกาซชฦภาพ จะถกก าหนดใหอยในพน 7.7 เมตร รอบโดมของถศงปฏกรณเปนโซน 2 บรรยากาศการระเบดเกดขษนในโซน 2 นถอฦาเปนเหตการณไมเกดขษนบอยและเกดขษนชศฦคราฦเานศน ซษงหมายคฦามฦาโซน 2 ถามการระเบดจะพจารณาเฉพาะไมมการด าเนนงาน (ในกรณของคฦามผดพลาด เชน การซอมแซม / ซอมบ ารง) ดศงนศน ตามมาตรฐาน IEC 62305-3 ยอมใหตดตศงเสาลอฟาอยในโซน 2 ได

หลศกการรงกลมกลง(Rolling Sphere Radius) ใชก าหนดคฦามสงและจ านฦนการตดตศงเสาลอฟา การเลอกขนาดของเสาลอฟาตามฦธรงกลมกลงนสามารถค านฦณไดตามมาตรฐาน IEC 62305-3 ส าหรศบ การตดตศงระบบปองกศนฟาผาในพนอาจจะเกดการเบดไดในระบบกาซชฦภาพนตามฦธการปองกศน Class II ตองใชฦธรงกลมกลงรศศม 30 เมตร ดศงรป 9.22

คฦามเปนไปไดอกฦธหนษงเพอหลกเลยงฟาผาโดยตรงโดมของถศงปฏกรณกคอการใชเสาเหลกปองกศนฟาผา เสาเหลกนตดตศงอยบนพนดนหรอพนคอนกรต คฦามสงของเสาแบบนมจ าหนายกศนสงถษง 21 เมตรเหนอระดศบพนดน หรอคฦามสงมากกฦานกอาจ าไดขษนอยกศบการค านฦณ ดศงรป 9.23

Page 321: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 9-39

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

รป 9.23 แสดงลศกวณะการปองกศนถศงปฏกรณมโดมคลมดฦยเสาเหลกปองกศนฟาผา (มา ; www.dehn.de)

คฦามเปนไปไดจะปองกศนถศงปฏกรณกศบโดมโดนฟาผาโดยตรงอกฦธหนษงกคอการใชตศฦน าเชอมตอ และดศดแปลงพเศว ตศฦน าตองเปนตศฦน านแรงดศนไดสง โดยเฉพาะดานนอกตองเคลอบดฦยฉนฦนชนดพเศว ตศฦน าใชในการปองกศนฟาผามสองรปแบบคอ

1) รปแบบเสาของตศฦน าลอฟาตอแบบหนษงตศฦน า คฦามยาฦสงสดของระบบตศฦน าลอฟาจากระบบ สายดนสระบบตศฦน าลอฟาคอ 12.5 เมตร คฦามยาฦอสระสงสดเหนอขอบบนของถศงปฏกรณจะตองไมเกน 8.5 เมตร (ดฦยเหตผลเรองคฦามแขงแรงในการตดตศง) ดศงรป 9.24

รป 9.24 แสดงถศงปฏกรณมเสาเหลกปองกศนฟาผาม 1 ตศฦน า (มา; www.dehn.de)

2) รปแบบเสาของตศฦน าลอฟาตอแบบสองตศฦน า (รป 9.25) คฦามยาฦสงสดของระบบตศฦน าลอฟาจากระบบสายดนสระบบตศฦน าลอฟาเปนระยะเปน 16 เมตร คฦามยาฦอสระสงสดเหนอขอบบนของถศงปฏกรณเปน 8.5 เมตรเชนกศน

Page 322: การออกแบบระบบผลิต Biogas

9-40 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

รป 9.25 แสดงถศงปฏกรณมเสาเหลกปองกศนฟาผาม 2 ตศฦน า (มา ; www.dehn.de)

9.5 มาตรการคฦบคมในการลดคฦามเสยงจากเพลงไหม

การตดตศงอปกรณไฟฟาในพนอศนตรายใหใชอปกรณไฟฟาชนดกศนระเบดตามไดกลาฦไฦแลฦในขศนตน

มาตรการคฦบคมในการลดคฦามเสยงจากเพลงไหม อนๆ คฦรพจารณา เชน

▪ การตศดกระแสไฟฟาในระหฦางการด าเนนบ ารงรศกวาและซอมแซมอปกรณไฟฟา คฦรมการตศด

กระแสไฟฟาอยางถกฦธ พรอมศงตดปายเตอน

▪ จศดใหมอปกรณชฦยดศบเพลงในบรเฦณมคฦามเสยง หรอเปนจดๆ ตามคฦามเหมาะสม พรอมมปาย

หรอเครองหมายบอกใหชศดเจน

▪ จศดการอบรมใหผปฏบศตงานคฦบคมอปกรณไฟฟาใหสามารถปฏบศตตามฦธการ างานอยางถกตอง

และปลอดภศย

▪ บ ารงรศกวาอปกรณไฟฟาอยางสม าเสมอและมประสธภาพ รฦมศงตองมการจศดการอปกรณไฟฟา

ผดปกตหรอ างานผดพลาดศน

▪ ตดตศงไฟฟาส ารองโดยใชเครองก าเนดไฟฟาดเซล เพอผลตไฟฟาส ารองในกรณระบบไฟฟาถกตศด

ขาดจากการเกดเพลงไหม ไฟฟาส ารองน จ าเปนส าหรศบการคฦบคมถศงปฏกรณและใชในการเพม

แรงดศนใหกศบน าดศบเพลงหรอในอหรอการปมน าจากภายนอกเขาสระบบอดศบเพลง

Page 323: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 9-41

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

9.6 คฦามเปนพวของกาซและสถานอศบอากาศ

9.6.1 นยาม และคฦามหมายของค าศศพ

STEL (Short-term Exposure Limit) หมายถษง คาคฦามเขมขนสงสดผปฏบศตงานสามารถจะ

สศมผศสอยางตอเนองในชฦงเฦลาสศนๆ (สศมผศสฦศนละ 4 ครศงๆ ละ 15 นา หางกศน 1 ชศฦโมง) โดย

ไมไดรศบอศนตราย เชน การระคายเคอง มษนเมา หรออาการเรอรศง

TWA (Time-Weight Average) หมายถษง คาเฉลยคฦามเขมขนของสารเคมในอากาศส าหรศบ

การ างาน 8 ชศฦโมงใน 1 ฦศน หรอ 40 ชศฦโมงตอสศปดาหซษงผปฏบศตงานเกอบศงหมดสามารถ

สศมผศส (Exposure) ซ าแลฦซ าอกฦศนแลฦฦศนเลาโดยปราศจากอศนตรายตอสขภาพ

Peak หมายถษง คาฦกฤตฦศดไดในระหฦางชฦงเฦลา (อาจจะเปนคาต าสดหรอสงสดกได)

LEL (Lowe-Exposure Limit) หมายถษง ขดจ ากศดต าสดของปรมาณสารอาจเกดการระเบดได

TLW (Threshold limit Values) หมายถษง คาคฦามเขมขนของสารเคมในอากาศ และ

สภาพแฦดลอมซษงเชอฦาผปฏบศตงานเกอบศงหมดสามารถ างานอยในสงแฦดลอมนศนฦศนแลฦฦศน

เลาโดยปราศจากผลเสยตอสขภาพ

Ceiling หมายถษง สฦนผสมสงสดของสารพวซษงคนงานไมมเครองปองกศนมแนฦโนมอาจสศมผศส

แมแตในระยะสศนๆ คนงานไมมเครองปองกศนไมคฦรเขาไปในพนอศบอากาศซษงมปรมาณสารพว

เกนคา Ceiling

เปอรเซนตปรมาตร/ ปรมาตร หมายถษง ปรมาตรของกาซคดเปนเปอรเซนตตอปรมาตรของอากาศ

ppm. (Part per million) หมายถษง สฦนในลานสฦน

ANSI หมายถษง American National Safety Institute

NIOSH หมายถษง National Institute for Occupational Safety and Health

OSHA หมายถษง Occupational Safety and Health Administration

ACGIH หมายถษง A committee of American Conference of Government Industrial

Hygienists

IDLH หมายถษง Immediately Dangerous to Life and Health Concentrations คอ คา

คฦามเขมขนของสารเคมสงสดเมอเกดคฦามบกพรองจากอปกรณปองกศนการหายใจแลฦสามารถ

อพยพออกจากบรเฦณนศนภายใน 30 นา โดยปราศจากอปกรณปองกศนการหายใจและไมกอให

เกดอาการระคายเคองอยางรนแรงหรอมผลตอสขภาพอนามศย

Page 324: การออกแบบระบบผลิต Biogas

9-42 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

9.6.2 กาซและคฦามเปนพว

กาซชฦภาพ คอกาซเกดจากการยอยสลายสารอนรย ภายใตสภาฦะปราศจากออกซเจน

ประกอบดฦยกาซหลายชนด สฦนใหญคอกาซมเน (CH4) ประมาณ 50-70 เปอรเซนต กาซคารบอนไดออกไซด

(CO2) ประมาณ 30-50 เปอรเซนต และกาซอนๆ เชน กาซไฮโดรเจนซศลไฟด (H2S) กาซแอมโมเนย (NH3) กาซ

ไนโตรเจน และน า เปนตน นอกจากนศนกาซอนๆ เกดขษนจากการสลายตศฦ เปนกาซไมมอศนตรายโดยตรงหรอไม

ราบอศนตราย แตมกลนซษงรบกฦน กาซชนดตางๆ มคณสมบศตางฟสกสและางเคม กอใหเกดพวตอคน

สศตฦ และพชไดในลศกวณะตางๆ กศน ถากาซเหลานมปรมาณสงมาก อาจ าใหปรมาณกาซออกซเจนลดต าลง

มากจนคนหมดสตหรอตายไดถาชฦยไมศน บางชนดมผลรบกฦนตอระบบประสา บางชนดมผลระคายเคองตอ

เนอเยอบในางเดนหายใจและนศยนตา ซษงกาซมคฦามเปนพวในระบบกาซชฦภาพนศน สามารถแบงไดดศงน

9.6.2.1 กาซไฮโดรเจนซศลไฟด (Hydrogen sulphide) หรอ H2S

กาซไฮโดรเจนซศลไฟด เปนกาซไมมส แตมกลนเหมอนไขเนา ละลายไดในน า น ามศน

เชอเพลง แอลกอฮอล เกดจากการ าปฏกรยาของซศลไฟดของเหลกกศบกรดซศลฟรคหรอกรดไฮโดร

คลอรค หรอเกดจากการเนาเปอยของสารอนรยมซศลเฟอรเปนองคประกอบ กาซไฮโดรเจนซศลไฟด

เปนกาซตดไฟได เมอตดไฟแลฦจะใหเปลฦไฟสน าเงนและเกดกาซซศลเฟอรไดออกไซดออกมา ในกาซ

ชฦภาพ นศน กาซไฮโดรเจนซศลไฟดเกดจากการยอยสลายสารอนรยดฦยจลนรยชนดไมใชอากาศใน

ระบบบ าบศดน าเสยหรอหลมฝงกลบขยะ และถษงแมฦากาซไฮโดรเจนซศลไฟด จะมปรมาณนอยมากใน

กาซชฦภาพแตยศงคงมอศนตรายตอสขภาพเชนกศน โดยการสศมผศสกาซไฮโดรเจนซศลไฟดเพยงเลกนอย า

ใหเกดการระคายเคองตอดฦงตาและปอด และถาหากสดดมเขาไปมากๆ อาจจะมผล าใหเสยชฦตได

คามาตรฐานและคฦามเปนพวของกาซไฮโดรเจนซศลไฟด

PEL/TWA 10 ppm

STEL 15 ppm

IDLH 300 ppm

Page 325: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 9-43

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

9.6.2.2 กาซมเน (Methane) หรอ CH4

กาซมเน เปนกาซไมมส ไมมกลน แตสามารถตดไฟได ซษง าใหเกดภาฦะการขาดกาซ

ออกซเจน (Asphyxiant) กาซมเน จะไม าใหเกดอาการระคายเคองตอตา จมก และคอ แตอาจ า

ใหเกดอาการฦงเฦยนศรวะ หายใจตดขศด และหมดสตได ถาสดดมเขาไป มเนอยในรปของ

ของเหลฦ จะไมเปนอศนตรายตอผฦหนศง เนองจากมคณสมบศตในการระเหยกลายเปนไอไดอยางรฦดเรฦ

แตอยางไรกตาม อาจ าใหเนอเยอตายไดเนองจากคฦามเยนจศด (Frostbite)

9.6.2.3 กาซคารบอนไดออกไซด (Carbon dioxide) หรอ CO2

กาซคารบอนไดออกไซด เปนกาซไมมส ไมมกลน แต าใหเกดภาฦะการขาดออกซเจน

(Asphyxiant) ได นอกจากน การสศมผศสกศบกาซคารบอนไดออกไซด อยในรปของแขง อาจ าใหเกด

อาการไหมในบรเฦณผฦหนศงสศมผศสได สฦนการสดดมกาซคารบอนไดออกไซด อาจ าใหเกดอาการ

ฦงเฦยนศรวะ คลนไส มษนงง หศฦใจเตนผดปกต และหายใจตดขศด กาซคารบอนไดออกไซดมคา

คฦามเปนอศนตรายตอชฦตและสขภาพ (Immediately Dangerous to Life and Health value : IDLH)

เากศบ 40,000 ppm และคา Threshold limit เากศบ 5,000 ppm

9.6.2.4 กาซคารบอนมอนนอกไซด (Carbon monoxide) หรอ CO

กาซคารบอนมอนนอกไซด เปนกาซไมมส ไมมกลน และหากมปรมาณมากจะเปนพว เมอเขา

สรางกายโดยผานางปอดแลฦจะแรกซษมเขาไปกศบระบบไหลเฦยนของเลอด าใหการ างานของ

ตอมและเนอเยอตางๆ ในรางกายมประสธภาพในการแลกเปลยนออกซเจนลดลง ส าหรศบคนเปน

โรคหศฦใจ เมอสศมผศสกาซคารบอนมอนนอกไซดเขาไปมศกจะเกดผลรนแรง สฦนคนปกตศฦไปจะเกดผล

ตางกศนขษนอยกศบสขภาพของแตละบคคล ไดแก คฦามสามารถในการมองเหนคฦามสามารถในการ

างานลดลง าใหเฉอยชาไมกระฉศบกระเฉง การเรยนรแย และไมสามารถ างานซศบซอนได

คามาตรฐานและคฦามเปนพวของกาซคารบอนมอนนอกไซด

PEL/TWA 35 ppm

STEL N/A

IDLH 1,200 ppm

Page 326: การออกแบบระบบผลิต Biogas

9-44 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

9.6.2.5 กาซไนตรศสออกไซด (Nitrous oxide) หรอ N2O

กาซไนตรศสออกไซด อณหภมหองจะเปนกาซไมมสและไมตดไฟ แตมกลนหอมออนๆ และม

รสหฦานเลกนอย จษงมการน ากาซไนตรศสออกไซดไปใชในการผาตศดและางศนตกรรมเพอใหเกดอาการ

ชาและเพอการระงศบคฦามปฦด โดยศฦไปรจศกกศนในชอ “กาซหศฦเราะ” เนองจากเมอสดดมแลฦจะให

คฦามรสษกเคลมสขหรอครษมใจ เปนคณสมบศต าใหมการใชเปนยาดม สามารถ าใหเสพตดได ซษง

กาซไนตรศสออกไซดอาจจะเกดขษนไดเมอไนไตรและไนเตรถกยอยสลายในสภาพไมมอากาศ เชน

กระบฦนการ denitrification หรอ เมอเกดปฏกรยาออกซเดชศนของแอมโมเนยในสภาฦะมอากาศ ของ

เชอตะกอนจลนรยถายออกจากระบบบ าบศดน าเสย การสดดมกาซไนตรศสออกไซด าใหเกดอาการ

มษนงง เฦยนศรวะ จนถษงขาดอากาศหายใจ และ าใหหมดสตได าใหสตสศมปชศญญะ คฦามสามารถ

ในการรศบรรศบฟง และคฦามคลองแคลฦของรางกายลดลงชศฦขณะ ส าคศญการสศมผศสกาซไนตรศส

ออกไซดตดตอกศนเปนประจ าอาจสงผลรายตอระบบสบพศนธของหญงตศงครรภได

คามาตรฐานและคฦามเปนพวของกาซไนตรศสออกไซด

PEL/TWA 50 ppm

STEL N/A

IDLH N/A

9.6.2.6 กาซแอมโมเนย (Ammonia) หรอ NH3

กาซแอมโมเนยในระบบกาซชฦภาพ อาจเกดจากการยอยสลายสารอนรยมองคประกอบ

ของไนโตรเจนในรปของแอมโมเนย กาซแอมโมเนยเปนกาซไมมส แตมกลนฉน มคฦามเปนพว และ

กศดกรอน มอศนตรายตอรางกายเมอสศมผศสางจมก ตา ผฦหนศง อาการศฦไป คอ ระคายเคอง อษดอศด

หายใจไมสะดฦก เจบคอ แนนหนาอก ปอดและหลอดลมอศกเสบ น าฦมปอด ผลตอระบบประสา

สฦนกลาง คลนไส อาเจยน เกรงชศก คฦามดศนโลหตเพม ตาบอด ผฦหนศงเปนแผลเนองจากคฦามเยน

ถาไดรศบปรมาณสง าใหเสยชฦตไดในศน กรณสศมผศสผฦ จะมลศกวณะระคายเคอง คศน คลายเปน

โรคผฦหนศง อาการมากนอยขษนอยกศบปรมาณ ระยะเฦลา และคฦามตานานของแตละบคคล ส าหรศบ

อศนตรายอนๆของกาซแอมโมเนย ยศงไมปรากฏรายงานฦาเปนสารกอมะเรง และเปลยนแปลงลศกวณะ

พศนธกรรมในมนวย

Page 327: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 9-45

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

คามาตรฐานและคฦามเปนพวของกาซแอมโมเนย

PEL/TWA 25 ppm

STEL 35

IDLH 300 ppm

9.6.3 สถานอศบอากาศ

(มา ; แนฦปฏบศตเพอคฦามปลอดภศยในการปฏบศตงานในสถานอศบ กรมสฦศสดการและคมครองแรงงาน)

9.6.3.1 คฦามหมายของสถานอศบอากาศ

สถานอศบอากาศ (Confined Spaces) หมายถษง สถาน างานมางเขาออกจ ากศด ม

การระบายอากาศตามธรรมชาตไมเพยงพอจะ าใหอากาศภายในอยในสภาพถกสขลศกวณะ และ

ปลอดภศย ซษงอาจเปนสะสมของสารเคมเปนพว สารไฦไฟ รฦมศงออกซเจนไมเพยงพอ เชน ถศงน ามศน

ถศงปฏกรณ ไซโล อ ถศง ถ า บอ อโมงค เตา หองใตดน ภาชนะ หรอสงอนมลศกวณะคลายกศนน

ส าหรศบระบบผลตกาซชฦภาพบรเฦณอศบอากาศจะเปนบรเฦณมกาซชฦภาพปรากฏ ไดแก ในถศงปฏกรณ

บอ Sump บอถายตะกอนเชอ หลมแยกน าคอนเดนเสออกจากกาซ หลม(บอ)ส าหรศบงานบรการซอม

อน าเสย อกาซ หรอสบน าเสย สบน าคอนเดนเสแยกจากกาซชฦภาพ เปนตน การพจารณาฦา

พนใดจศดเปนพนอศบอากาศ มปจจศยในการพจารณาดศงน

1) พนซษงปรมาตรมขนาดเลก กาซหรอไอเกดขษนในบรเฦณนศน ไมสามารถระบายออกไปได สงผล

กระ บตอสขภาพของมนวยอยในบรเฦณนศน อาจสดดมเอากาซพวเขาไปในรางกายหรอมออกซเจน

ไมเพยงพอ รฦมถษงอาจมกาซตดไฟไดในบรเฦณนศน

2) ผปฏบศตงานคนอนๆอยนอกพนนศนจะเขาไปสศงเกตการณ หรอชฦยเหลอผก าลศงปฏบศตงานไดยาก

3) ชองเปด างเขา-ออก อยไกลจากจดปฏบศตงาน มขนาดเลก หรอมจ านฦนจ ากศด

Page 328: การออกแบบระบบผลิต Biogas

9-46 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

รป 9.26 แสดงตศฦอยางพนอศบอากาศ

9.6.3.2 อศนตรายจากการปฏบศตงานในสถานอศบอากาศ

อศนตรายจากการปฏบศตงานในสถานอศบอากาศ อาจมอศนตรายตอสขภาพพนศกงานและ

คฦามเสยหายอยางอน เชน รศพยสน หรออาจถษงชฦตเลยกได ซษงสรปพอสศงเขปไดดศงน

1) การขาดออกซเจน ซษงเปนสาเหตหลศกของระบบการผลตกาซชฦภาพเปนระบบยอยสลาย

สารอนรยโดยจลนรยชนดไมใชอากาศ ลศกวณะของระบบจษงไมมอากาศอยแลฦ และ

ในขณะมการผลตกาซชฦภาพ บรเฦณเหนอขษนไปของชศนหรอผฦดานบนของปฏกรยา

ยอยสลายสารอนรย ไมฦาจะเปนปรมาตรปดหรอกษงปด (ไมมการระบายอากาศ

เพยงพอ) จษงเตมไปดฦยกาซชฦภาพ บรรยากาศดศงกลาฦจษงขาดออกซเจน

2) ไฟไหมเนองจากการระเบดของกาซตดไฟได (Combustible Gas) ไดแก กาซในตระกล

มเนและกาซอนๆ

3) อศนตรายจากการสดดมกาซพวอนๆ

4) ประสธภาพของการมองเหนลดลงเนองจากแสงสฦางไมเพยงพอหรอฝนละออง

5) เสยงดศง

6) อณหภมสง

7) การหนออกจากพนเมอเกดกรณฉกเฉนมอปสรรค

Page 329: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 9-47

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

9.6.3.3 การคฦบคมคฦามเสยงในการเขา างานในสถานอศบอากาศ

ในการลดคฦามเสยงตอการไดรศบอศนตรายสามารถด าเนนการไดดศงตอไปน

1) หลกเลยงการเขาไปในสถานอศบอากาศ เชน จศดใหมฦธการ างานโดยไมตองสงคนเขา

ไปขางใน อาเชน

ก. การเลอกใชเครองมอเหมาะสมส าหรศบงานตรฦจสอบ การเขาสมตศฦอยางหรอ การ า

คฦามสะอาด

ข. การเลอกใชกลองบศงคศบดฦย Remote control ส าหรศบงานตรฦจสอบภายในถศงขนาด

ใหญ

2) กรณไมสามารถหลกเลยงการเขาไปปฏบศตงานภายในได ตองมระบบการ างานอยาง

ปลอดภศย ไดแก

ก. จศดใหมผคฦบคมงานเขาดแลรศบผดชอบ

ข. ด าเนนการโดยผปฏบศตงานไดรศบการฝกอบรมเหมาะสม และมคฦามรคฦามสามารถ

ในการเขา างานในสถานอศบอากาศไดอยางปลอดภศย

ค. ตศดการ างานของเครองจศกร, กระแสไฟฟา, การปอนฦศสด (Isolation)

ง. าคฦามสะอาดกอนเขาด าเนนการ

จ. มการตรฦจสอบและด าเนนการใหมชองางเขามขนาดเหมาะสม

ฉ. มการระบายอากาศเหมาะสม

ช. มการตรฦจสอบ ฦศดสภาพบรรยากาศในอศบอากาศ (ปรมาณออกซเจน, สารพว)

ซ. มการใชเครองมอเหมาะสมกศบประเภของงาน และมแสงสฦางเพยงพอ

ฌ. มการใชเครองชฦยหายใจเหมาะสม

9.6.3.4 การปฏบศตงานในสถานอศบอากาศอยางปลอดภศย กอนเขา างานในสถานอศบอากาศ ก. ตรฦจสอบปรมาณออกซเจน สารเคม และกาซอนๆ เพอใหแนใจฦาจะไมมการขาด

ออกซเจน หรอเกดการระเบด หรอมคฦามเปนพวเกดขษน ซษงในระบบบ าบศดน าเสยชนดไมใชอากาศหรอระบบผลตกาซชฦภาพนศน มกาซตองตรฦจฦศดปรมาณดศงน %O2, %CH4, %CO2 และ % H2S

ข. จศดใหมใบอนญาต างานในพนอศบอากาศ

Page 330: การออกแบบระบบผลิต Biogas

9-48 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ค. หากพบฦาสถานอศบอากาศไมอยในสภาพปลอดภศย จะตอง าการระบายอากาศจนกฦาจะอยในสภาพปลอดภศย

ง. ผปฏบศตงานตอง าคฦามคนเคยกศบพน างานนศนเปนอยางด รฦธการออกจากสถานนศนไดอยางรฦดเรฦเมอเกดเหตฉกเฉน

จ. ฦางแผนการ างาน แบงหนาคฦามรศบผดชอบใหผปฏบศตงานกคนเขาใจ รฦมศงจศดอบรมดานคฦามปลอดภศยอยเสมอ

ขณะ างานในสถานอศบอากาศ ก. ตรฦจสภาพอากาศเปนระยะและอาจตองมการระบายอากาศตลอดเฦลาถาจ าเปน ข. ผปฏบศตงานตองรสภาพอากาศขณะ างานตลอดเฦลา ค. จศดใหมผชฦยซษงผานการอบรมการชฦยเหลอผประสบภศย เฝาอยปากางเขาออกตลอด

เฦลา างาน และสามารถตดตอสอสารกศบผปฏบศตงานขางในไดตลอดเฦลา ง. หามผไมมหนาเกยฦของเขาไปในสถานอศบอากาศ จ. หามสบบหร ฉ. จะตองตดปายแจงขอคฦามเตอน “บรเฦณอศนตรายหามเขาโดยไมไดรศบอนญาต” พรอม

จศด าระบบ Lock Out/Tag Out เครองจศกรกล ระบบไฟฟา ฯลฯ เพอปองกศนบคคลอนไมเกยฦของกศบการ างานเขามารบกฦน หรอเปลยนแปลงสภาพเงอนไขภายในพนอศบอากาศ

ช. หากจ าเปนตองพนสหรอมน ามศนชนดระเหย หรอตอง าใหเกดคฦามรอนหรอประกายไฟ ตองมมาตรการปองกศนเหมาะสม

ซ. ผปฏบศตงานตองสฦมใสอปกรณปองกศนอศนตรายสฦนบคคลตามสภาพของงานและตองมเครองดศบเพลงประจ าอยในบรเฦณมการปฏบศตงาน

ฌ. ปฏบศตงานถกตองตามขศนตอนการปฏบศต (ถาม)

การเตรยมการส าหรศบเหตฉกเฉน

ก. ถามผปฏบศตงานคนใดคนหนษงเกดบาดเจบ หรอเปนอศนตรายในพนอศบอากาศ หาม

ผปฏบศตงานไมไดรศบการฝกฝนมาหรอไมมอปกรณปองกศนเหมาะสมเขาไปชฦยเหลอ

เนองจากอาจเปนอศนตรายได

ข. ตองจศดเตรยมเครองชฦยหายใจชนดจายอากาศางสายอากาศ หรอออศดอากาศให

ผกภศย โดยตองพรอมจะใชงานตลอดเฦลา

ค. ขอคฦามชฦยเหลอเพมเตมกอนจะเขาไปชฦยเหลอผเคราะหราย

Page 331: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 9-49

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ง. หากผคอยชฦยเหลอเฝาคมอยภายนอกสศงเกตเหนฦา ผเขาไป างานในอศบอากาศม

าางผดปกตจะตองรบน าออกมาศน

จ. เมอชฦยผไดรศบอศนตรายออกมาไดแลฦ หากสศงเกตฦาเสอผาเปอนสารพวจะตองรบถอด

ออก แลฦใหการปฐมพยาบาลเบองตน จากนศนใหรบน าสงแพยโดยเรฦ

9.6.4 ขศนตอนการตรฦจฦศดในการ างานในสถานอศบอากาศ

เนองดฦยปจจศยอศนตรายจากการ างานในพนอศบอากาศ สฦนใหญเกยฦของกศบปรมาณอากาศ หรอ

กาซในบรเฦณนศน ซษ งจะสงผลกระบตอผปฏบศตงาน นอกเหนอจากการจศดการคฦามปลอดภศยดานอนๆแลฦ

การตรฦจสอบสภาพอากาศในพนอศบอากาศถอฦาเปนสงส าคศญสด การตรฦจฦศดคฦามปลอดภศยในนจษงเนน

การตรฦจสอบสภาพอากาศในพนอศบอากาศ

9.6.4.1 ฦธการตรฦจฦศดสภาพอากาศ

ก. ก าหนดต าแหนงตรฦจฦศดใหครอบคลมพนปฏบศตงาน

ข. ใชเครองมอตรฦจสอบปรมาณกาซไปตรฦจฦศดตามจดก าหนด

ค. บศนษกขอมลตรฦจฦศดได และน ามาฦเคราะหเปรยบเยบกศบคามาตรฐาน

9.6.4.2 ชนดของกาซตรฦจฦศด

โดยศฦไปชนดของกาซจะตรฦจฦศดขษนอยกศบพนอศบอากาศปฏบศตงานนศนๆ ซษงแตละแหง

จะแตกตางกศนออกไป แตส าหรศบระบบกาซชฦภาพนศน มกาซคฦรตรฦจสอบอยางนอย 4 ชนด ดศงน

ก. กาซออกซเจน (O2) หนฦยเปนเปอรเซนต ปรมาตร/ปรมาตร

ข. กาซไฮโดรเจนซศลไฟด (H2S) หนฦยเปน ppm

ค. กาซคารบอนมอนนอกไซด (CO) หนฦยเปน ppm.

ง. กาซตดไฟได (Combustible gas) หนฦยเปน % LEL

9.6.4.3 คามาตรฐาน

ก. ขอก าหนดของประกาศคณะกรรมการรศฐฦสาหกจสศมพศนธ เรองคฦามปลอดภศยในการ างาน

ในพนอศบอากาศ ก าหนดมาตรฐานเกยฦของ ดศงตอไปน

ออกซเจนไมต ากฦา 18 % (V/ V)

ไฮโดรเจนซศลไฟด 50 ppm. ในเฦลา 10 นา

Page 332: การออกแบบระบบผลิต Biogas

9-50 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

กาซตดไฟไดตองมคฦามเขมขนไดไมเกน 20% ของคา LEL ของแตละชนด เชน

คา LEL ของกาซมเ น (CH4) คอ 5% ดศงนศน 20% ของ คา LEL ของกาซมเ น จษงเ ากศบ 1%

ข คาก าหนดการสศมผศสกาซในพนอศบอากาศของส านศกบรหารคฦามปลอดภศยและสขภาพ

ในการ างานแหงชาตสหรศฐฯ (Occupational Safety and Health Administration :

OSHA ) ก าหนดคาจ ากศดการสศมผศสยอมรศบได หรอ PEL (Permissible Exposure

Limits) ของกาซในพนอศบอากาศไฦดศงตอไปน

ออกซเจน (O2)

Low : 19.5%

High : 23.5%

คารบอนมอนนอกไซด (CO)

Ceiling : 200 ppm

TWA : 35 ppm

STEL : N/A

ไฮโดรเจนซศลไฟด (H2S)

Ceiling : N/A

TWA : 10 ppm

STEL : 15 ppm

ซศลเฟอรไดออกไซด (SO2)

Ceiling : N/A

TWA : 2 ppm

STEL : 5 ppm

คา LEL ของกาซมเน (CH4)

LEL : 5 %

(มา ; ชมรมอาชฦอนามศยและคฦามปลอดภศย มสธ http://www.safety-stou.com/)

Page 333: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 9-51

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

9.7 การปฐมพยาบาล

(มา ; www.npc-se.co.th/)

9.7.1 การปฐมพยาบาลเบองตน (First Aid)

หายใจกาซพวเขาไป : ใหเคลอนยายผปฦยออกสบรเฦณมอากาศบรสธถาผปฦยหยดหายใจใหชฦย

ผายปอด ถาหายใจล าบากใหออกซเจนชฦย และสงไปพบแพยศน

สารเคมสศมผศสถกผฦหนศง : ใหฉดลางผฦหนศงศนโดยใหน าไหลผานอยางนอย 15 นา พรอมถอด

เสอผาและรองเาปนเปอนสารเคมออก และไปพบแพย ซศก าคฦามสะอาดเสอผาและรองเากอนน ากลศบมา

ใชใหม

กาซพวหรอสารเคมเขาตา : ใหฉดลางตาโดยใหน าไหลผานอยางนอย 15 นา กระพรบตาถๆ อยาให

น าลางตาไหลผานหนา ถายศงมอาการระคายเคองอยใหลางซ าอก 15 นา

9.7.2 การปฐมพยาบาลเมอผปฦยหมดสต

อาการหมดสต ถอเปนภาฦะรายแรง ถาหากไมไดรศบการรศกวาไดศนฦง มศกจะตายไดรฦดเรฦ ผปฦยจะมอาการหมดสต และหมดคฦามรสษกกอยาง ปลกอยางไรกไมยอมตน นอกจากนยศงอาจมอาการหายใจไมปกต (เชน หอบ หายใจขศด) คฦามดศนโลหตอาจจะสง อาจมอาการอศมพาตของแขนขา ปากเบยฦ ตศฦเกรง ชศกกระตก คอแขง หรอมไขสง ถาเปนรนแรง อาจหยดหายใจ และหศฦใจหยดเตน

9.7.3 ฦธการปฐมพยาบาล ก. ในกรณผปฦยหยดหายใจ ใหชฦยผายปอดดฦยการเปาปากศน ซษงสามารถกระ าได ดศงน

จศบผปฦยนอนหงายบนพนแขงๆ เชน พนหองหรอกระดานแขงแลฦเปลองเสอผาเครองนงหม

ใหหลฦม

ใชนฦมอลฦงเอาเศวอาหาร เสมหะ ฟนปลอม สงแปลกปลอมออกจากปากของผปฦย

รป 9.27 แสดงการผายปอด

Page 334: การออกแบบระบบผลิต Biogas

9-52 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

จศบศรวะผปฦยหงายไปขางหลศง โดยใชมอขางหนษงรองอยใตคอผปฦยและยกคอขษน (หรอใช

หมอนหรอผาหมหนนไหลใหสงขษน) แลฦใชมออกขางหนษงฦางหนาผากผปฦยและกดลงแรงๆ

ใหคางของผปฦยยกขษน

ใชนฦหศฦแมมอและนฦชของมอขางฦางอยบนหนาผากผปฦยบบจมกผปฦยใหแนน สดหายใจ

เขาแรงๆ แลฦใชปากประกบปากของผปฦย (จะใชผาบางๆ รองหรอไมกได) พรอมกศบเปาลม

หายใจเขาแรงๆ เสรจแลฦยกปากขษน สดลมหายใจเขาแรงๆ แลฦเปาลมหายใจเขาปากผปฦย

ซ าอกครศง ในระยะแรกให าการเปาปากผปฦยตดๆ กศน 4 ครศง ตอไปเปาประมาณนาละ 12

ครศง (ก ๆ 5 ฦนา)

รป 9.28 แสดงการผายปอดดฦยฦธการเปาปาก

ถาผปฦยมอาการหศฦใจหยดเตน (คล าชพจรหรอฟงเสยงหศฦใจไมได) ให าการนฦดหศฦใจศน

ประมาณฦนาละ 1 ครศง (60 ครศง ตอนา) ถามผ าการชฦยเหลอเพยงคนเดยฦ ใหนฦด

หศฦใจ 5 ครศง แลฦเปาปา 1 ครศง สลศบกศนไปเรอยๆ แตถามผชฦยเหลอ 2 คน ใหคนหนษง า

การนฦดหศฦใจ 5 ครศง สลศบกศบเปาปาก 1 ครศง (โดยอกคนหนษง)

ข. ในกรณผปฦยยศงหายใจไดเอง ให าการปฐมพยาบาลดศงน

จศบผปฦยนอนหงายและจศบศรวะใหหงายขษนมากๆ และใชนฦลฦงเอาอาเจยน เสมหะ ฟนปลอม

สงแปลกปลอมออกจากปากของผปฦย

เปลองเสอผาเครองนงหมใหหลฦมๆ

หามใหผปฦยกนหรอดมอะไรางปาก

ถาสงสศยผปฦยมกระดกหศก ตองระมศดระฦศงในการเคลอนยายผปฦย โดยเฉพาะอยางยงถา

สงสศยกระดกคอหรอกระดกสศนหลศงหศก

Page 335: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 9-53

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ถาแนใจฦาไมมกระดกหศก ใหจศดาผปฦยอยในาพศกฟน (recovery position) โดยจศบให

ผปฦยนอนตะแคงขางและใหศรวะอยต ากฦาสฦนอนๆของรากายเลกนอย เพอใหผปฦยหายใจ

สะดฦก และปองกศนมใหส าลศกเอาเศวอาหาร หรอเสมหะเขาไปในปอด เปนเหตใหเกด

อศนตรายได

ใชผาหมคลมตศฦผปฦย เพอใหรางกายอบอน

น าผปฦยสงโรงพยาบาลศน ถาผปฦยมภาฦะขาดน าคฦรใหน าเกลอ (5% D/NSS) ไประหฦาง

างดฦยและคฦรตดตามผปฦยไปดฦย เพอ าการชฦยผายปอดถาเกดหยดหายใจระหฦางาง

ค. ขอแนะน า

ผปฦยมอาการหมดสต คฦรน าสงโรงพยาบาลกราย ยกเฦนในรายสงสศยจะมสาเหตจากภาฦะ

น าตาลในเลอดต า เชน มประฦศตอดขาฦ ดมเหลาจศด หรอใชยาเบาหฦาน อาจใหการรศกวาเบองตศนดฦย

การฉดกลโคสชนด 50 % จ านฦน 50 มล. เขาางหลอดเลอดด า อาจชฦยใหผปฦยฟนคนสตภายใน 15

- 30 นา ถาไมไดผล คฦรสงโรงพยาบาลศน

(มา ; www.npc-se.co.th/)

Page 336: การออกแบบระบบผลิต Biogas

9-54 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

9.8 ตศฦอยางแบบฟอรมตางๆ

9.8.1 ตศฦอยางแบบฟอรมการขออนญาตเขา างานในสถานอศบอากาศ (มา ; http://www.shawpat.or.th/safety_form/a1.pdf)

ใบขออนญาตเขา างานในพนอศบอากาศ หมายเลข ______________________

ใบขออนญาตเขา างานในพนอศบอากาศน มผลบศงคศบใชตศงแตฦศน ___ /___ /___ ถษง ___ /___ /___ (ก าหนดใหไมเกน 14 ฦศน) ระบพน ___________________________________________________ รายละเอยดของงาน า ____________________________________________________

____________________________________________________ ____________________________________________________

มงานเกยฦกศบคฦามรอนดฦยหรอไม ใช ไมใช มการระบายอากาศพอเพยงหรอไม ใช ไมใช ตองมการตดตศงเครองระบายอากาศเพม หรอไม ใช ไมใช ตองมหนากากชฦยหายใจแบบเตมหนา หรอไม ใช ไมใช มแสงสฦางเพยงพอ หรอไม ใช ไมใช ตองการ าคฦามสะอาดเพมเตม หรอไม ใช ไมใช ตองการตรฦจฦศดอณหภม หรอไม ใช ไมใช ตองมการตรฦจสอบพนดฦย หรอไม ใช ไมใช ตรฦจสอบอศนตรายเหนอศรวะ หรอไม ใช ไมใช ใชกศนรอบบรเฦณพนอศบอากาศ หรอไม ใช ไมใช ตองมการตดประกาศเตอนไฦในพนอศบอากาศ หรอไม ใช ไมใช มการน าสารเคมมาใชในพนอศบอากาศ หรอไม ใช ไมใช มสารเคมอะไรบาง ___________________________________________________________________________________ การปองกศนเพมเตม (โปรดระบ) __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ ตรฦจสอบชนดของกาซใดดศงตอไปน

□ ไฮโดรเจนไซยาไนด □ กาซ าใหเกดการระเบด □ ออกซเจน คฦามถในการตรฦจสอบกาซ

□ กอนเรมงาน □ กชศฦโมง □ ตลอดเฦลา

Page 337: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 9-55

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

อปกรณปองกศนภศยสฦนบคคลจ าเปน □ แฦนตานรภศย □ หนากากนรภศย □ เขมขศดนรภศย □ รองเาบยาง □ ชดคลมแบบใชครศงเดยฦง □ ถงมอ

□ อปกรณชฦยหายใจ □ ชดกศนฝน □ ปลศกลดเสยง ไดแจงใหเจาหนาหนฦยกภศยราบ ชอ ______________________________ งานในพนอศบอากาศศงหมดไดถกตศดแยกสฦนงาน (Isolation) แลฦ เพอจะด าเนนการขออนญาตเขา างานในพนอศบอากาศ พรอมแนบแบบฟอรมรายการตศดแยกสฦนงาน (Isolation List) ชอ-นามสกล (ตศฦบรรจง) ของผ าการตศดแยกสฦนงาน _______________________________________

ลายเซนต ____________________________________ การอนญาตเขา างานในพนอศบอากาศ พนอศบอากาศจะตองอยในสภาพปลอดภศยกอนบคคลไดรศบอนญาตเขาพนอศบอากาศจะเขาไป างานจนงานเสรจสมบรณ ผมอ านาจในการอนมศต

ชอ ___________________________ ลายเซนต ___________________________

ฦศน ____ / ____ / ____ เฦลา ____________________ ผมอ านาจในการอนมศตตามคมอการปฏบศตในการเขาไป างานในพนอศบอากาศ มดศงน

ผจศดการฝายผลต (Process Manager) หศฦหนางานศฦไป (General Foreman) หศฦหนางานฝายผลตอาฦโส (Senior Process Supervisor) หศฦหนางานกะ (Process Shift Supervisor)

การตรฦจสอบกาซ ฦศน เฦลา ชนดของกาซ % ตรฦจสอบโดย ลายเซนต

Page 338: การออกแบบระบบผลิต Biogas

9-56 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

พนศกงานสศงเกตการณดานนอก ฦศน เฦลา ชอ-นามสกล ลายเซนตกอนเขาพน ลายเซนหลศงออกจากพน

พนศกงานเขาไป างานในพนอศบอากาศ ฦศน เฦลาเขา เฦลาออก ชอ-นามสกล ฦศน เฦลาเขา เฦลาออก ชอ-นามสกล

การตศดตอนสฦนงาน (Isolation) งาน ศงหมดในพน อศบอากาศสามารถหยดชศฦคราฦได ซษงการอนญาตเขาไปในพนอศบอากาศ จะยศงสามารถเขาไปไดอกจนกระศงมการยกเลกใบขออนญาตเขา างานในพนอศบอากาศ ผมอ านาจในการอนมศต ฦศน ___ /___ /___ เฦลา ______________ ชอ ______________ ลายเซนต ______________

การกลศบเขา างานหลศงจากหยดงานชศฦขณะ คฦามเสยงอศนตรายจะยศงคงถกคฦบคมไฦและสามารถกลศบเขาไป างานในพนอศบอากาศไดอก ผมอ านาจในการอนมศต ฦศน ___ /___ /___ เฦลา ______________ ชอ ______________ ลายเซนต ______________

Page 339: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 9-57

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

คฦามเสรจสมบรณของงาน เมองานเสรจสมบรณตามก าหนด บคคลศงหมดจะตองออกมาและน าเครองมอและสงของศงหมด ออกมาจากพนอศบอากาศ ผมอ านาจในการอนมศต ฦศน ___ /___ /___ เฦลา ______________ ชอ ______________ ลายเซน ______________

การยกเลกใบขออนญาตเขา างานในพนอศบอากาศ ขาพเจาไดตรฦจสอบพนอศบอากาศและยนยศนฦาพนอศบอากาศนศนอยในสภาพเหมาะสมและพรอมจะ างานไดตามปกต ผมอ านาจในการอนมศต ฦศน ___ /___ /___ เฦลา ______________ ชอ ______________ ลายเซน ______________

Page 340: การออกแบบระบบผลิต Biogas

9-58 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

9.8.2 ตศฦอยางแบบฟอรมใบอนญาตเรมงานของผรศบเหมา

(มา ; ชมรมอาชฦอนามศยและคฦามปลอดภศย มสธ., http://www.safety-stou.com/)

Page 341: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 9-59

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

9.8.3 ตศฦอยางแบบฟอรมประเมนการปฏบศตงานผรศบเหมา/ผรศบเหมาชฦง/ผใหบรการ

(มา ; ชมรมอาชฦอนามศยและคฦามปลอดภศย มสธ., http://www.safety-stou.com/)

Page 342: การออกแบบระบบผลิต Biogas

9-60 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

9.8.4 ตศฦอยางแบบฟอรมเขา างานตองใชคฦามรอน (เชอม, ตศด, าใหเกดประกายไฟ, ขดเจาะ, เจยร

และรศงส)

Page 343: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 9-61

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

9.9 ปายเตอนคฦามปลอดภศย

ในระบบผลตและใชประโยชนกาซชฦภาพ มสถานอศนตรายมสภาพบรรยากาศอาจเกดการระเบด

จากสารไฦไฟซษงกคอกาซมเนเปนองคประกอบหนษงของกาซชฦภาพ พนอศนตรายอาจจะเกดการระบดนถก

ก าหนดใหเปนโซน เพอใหระมศดระฦศงในเรองของแหลงจดตดไฟตางๆ หรออปกรณจะน ามาใชในโซนดศงกลาฦตอง

เปนอปกรณปองกศนการระเบด นอกจากนยศงมสถานอศนตรายอนๆ อาจจะกอใหเกดอบศตภศยถษงขศนเสยชฦต เชน

อศนตรายจากสถานอศบอากาศ และอศนตรายจากกาซพว เชน กาซไฮโดรเจนซศลไฟด เปนตน ดศงนศน การตดปาย

เตอนจษงมคฦามจ าเปน และคฦรจะเปนมาตรการตนๆ ในเรองของคฦามปลอดภศย เชน การตดปายเตอนเรอง

หามน าแหลงจดตดไฟเขามาในบรเฦณพนโซนก าหนด แจงเตอนพนมบรรยากาศอาจเกดการระเบด แจง

เตอนเรองกาซพว และบรเฦณพนอศบอากาศตางๆ เปนตน โดยปายคฦรจะอยบรเฦณางเขา เหนไดชศดเจน ใช

สศญลศกวณ หรอขอคฦามเปนสากลและเปนเขาใจของผ พบเหน

ตศฦอยางปายเตอนแสดงดศงรปขางลางน

ประเภปายเตอนสารไฦไฟ และบรรยากาศอาจเกดการระเบด

ประเภปายหาม

Page 344: การออกแบบระบบผลิต Biogas

9-62 ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

ประเภปายเตอนเรองสารพว สารอศนตราย

ประเภปายเตอนเรองพนอศบอากาศ

เอกสารอางอง

1. คมอการตรฦจสอบ ตดตศงระบบและอปกรณไฟฟา ในพนอศนตรายมไอระเหยของสารไฦไฟ

ส านศกเคโนโลยคฦามปลอดภศย กรมโรงงานอตสาหกรรม มถนายน 2548

2. Jurgen Kuhlmei, Explosion Protection in Europe, Electrical Equipment Fundamentals,

Guidelines and Standards, 2003

3. Deutsche Montan, Fraunhofer UMSICHT, Non-binding guide of good practice for

implementing Directive 1999/92/EC, Produced for the European Commission, Revise Draft

2002

4. EN 1127-1: 1997 "Explosive atmospheres - Explosion prevention and protection- Part 1:

Basic concepts and methodology

5. AREA CLASSIFICATION FOR LANDFILL GAS EXTRACTION, UTILISATION AND

COMBUSTION, INDUSTRY CODE OF PRACTICE, ESA ICoP 2, edition 1: Nov. 2005

6. Cooper Crouse-Hinds Ex Digest, A Comprehensive global guide to hazardous locations.

Page 345: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส านกเทคโนโลยความปลอดภย กรมโรงงานอตสาหกรรม 9-63

คมอการปฏบตงาน เกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ (Biogas) ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

7. Cooper Crouse-Hinds Ex Digest, Hazardous Location Guide to the 2006 Canadian Electrical

Code, 2006

8. PhoeNix CoNtaCt Gmbh & Co. KG, Explosion Protection Theory and Practice, Blomberg,

Germany, 2007, www.phoenixcontact.com

9. IEC 60079-14, Explosive atmospheres Part 14: Electrical installations design, selection and

erection, 2007

10. มาตรฐานการตดตศงางไฟฟาส าหรศบประเศไย มาตรฐาน ฦ.ส..( E.I.T. Standard 2004-45)

มถนายน 2545

11. Daniel A. Crowl and Joseph F. Louvar, Chemical Pro cess Safety Fundamentals with

Applications, 2nd ed., Prentice Hall international series in the physical and chemical

engineering sciences, Prentice Hall PTR, NJ 07458, 2002

12. Lightning and surge protection for biogas plants, LIGHTNING PROTECTION GUIDE,

www.dehn.de

13. แนฦปฏบศตเพอคฦามปลอดภศยในการปฏบศตงานในสถานอศบอากาศ เอกสารประกอบการอบรม

เจาหนาคฦามปลอดภศยในการ างาน ระดศบเคนคขศนสง สถาบศนคฦามปลอดภศยในการ างาน กรม

สฦศสดการและคมครองแรงงาน

14. คฦามปลอดภศยในสถานอศบอากาศ ชมรมอาชฦอนามศยและคฦามปลอดภศย มสธ

http://www.safety-stou.com/

15. ใบอนญาตใหปฏบศตงานในสถานอศบอากาศ, http://www.shawpat.or.th/safety_form/a1.pdf

16. หมดสต หนฦยเฦชกรรมปองกศน กองศพบก 2550, www.npc-se.co.th/

Page 346: การออกแบบระบบผลิต Biogas

ส ำนกเทคโนโลยควำมปลอดภย กรมโรงงำนอตสำหกรรม

ทปรษกวากตตมศศกด

นายประพศฒน ฦนาพทศกว อธบดกรมโรงงานอตสาหกรรม

นายศภชศย ศรฦศฒนเจรญชศย รองอธบดกรมโรงงานอตสาหกรรม

นายอฤทธ ศรหนองโคตร รองอธบดกรมโรงงานอตสาหกรรม

นายชมพล ชฦะประภานศนท รองอธบดกรมโรงงานอตสาหกรรม

นายประสงค นรจตร ผอ านฦยการส านศกเทคโนโลยคฦามปลอดภศย

คณะกรรมการประสานและรศบมอบงาน (กรมโรงงานอตสาหกรรม)

นายธระ หงสรพพศฒน ฦศฦกร เชยฦชาญ

นายศภฦศฒน ธาดาจารมงคล ฦศฦกรเครองกล ช านาญการพเศว

นายฦฒชศย ฦราภาสกล ฦศฦกรเครองกล ช านาญการพเศว

นายสทศศน มศงคละคร นศกฦทยาศาสตร ช านาญการพเศว

นายบฦร สศตยาฦฒพงศ ฦศฦกรเครองกล ช านาญการพเศว

นายประสม ด ารงพงว ฦศฦกรเครองกล ช านาญการพเศว

นายปณตสรรค สจยานนท ฦศฦกรเครองกล ช านาญการพเศว

นายฦศวยศศกด กฤวณพศนธ ฦศฦกรไฟฟา ช านาญการพเศว

นางสาฦณศฐอาภา อไรกล ฦศฦกร ช านาญการ

ทปรกษาโครงการ (มหาวทยาลยเทคโนโลยพระจอมเกลาธนบร) ดร.อรรณพ นพรศตน ผจศดการโครงการ และผเชยฦชาญระบบกาซชฦภาพ

นายทนงค ฉายาฦศฒนะ รองผจศดการโครงการและผเชยฦชาญระบบคฦามปลอดภศยกาซชฦภาพ

และการใชงานกาซชฦภาพ

นายฦฒพงว ศรทองค า ผเชยฦชาญดานงานสงแฦดลอม

ดร.ชศยฦศฒน แฦฦศศกด ผชฦยผจศดการโครงการ นศกฦจศยศนย ECOWaste

ผศ.ดร.สรชศย สนทใจ ผเชยฦชาญดานงานฦศฦกรรมเครองกล

ดร.เชดชศย ประภานฦรศตน ผเชยฦชาญดานคฦามปลอดภศยระบบไฟฟา

นางฦยะดา บญเพชร ผประสานงานโครงการ