1

ความรทวไปเกยวกบกาซชวภาพ

1. กาซชวภาพ กาซชวภาพ (Biogas) หมายถง กาซทเกดขนจากแบคทเรย

ชนดทไมตองการอากาศหรอออกซเจน (Anaerobic Bacteria) ท าการยอยสลายสารอนทรย เชน น าเสย เศษอาหาร เศษผกผลไม ฟางขาว มลสตว กากถวเหลองจากการท าน าเตาห ฟางขาว น าสา เปนตน ท าใหเกดกาซผสมทตดไฟได สามารถน าไปใชเปนเชอเพลงส าหรบหงตม (ดงแสดงในภาพท 1 และ 2) ในระบบการหมกกาซชวภาพนอกจากจะผลตกาซทสามารถจดตดไฟไดแลว วสดทระบายออกจากระบบหมกกาซชวภาพ ซงเปนสารอนทรยยงสามารถน าไปใชประโยชนอนๆ ไดอก เชน การน าไปท าปย กาซชวภาพประกอบดวย กาซมเทน (CH4) รอยละ 60-70 ทเหลอเปนกาซคารบอนไดออกไซด (CO2) ไฮโรเจนซลไฟด (H2S) และกาซไนโตรเจน (N2) มคณสมบตตดไฟงาย สามารถท าใชเองได (ไมตองซอแกสถง) เพยงเอาของเสยทยอยสลายไดมาหมกแบบไมใหมอากาศ เตมเชอจลนทรยเขาไปชวยยอย กจะไดแกสชวภาพมาใชเปนเชอเพลงในการหงตม เปนแสงสวาง หรอผลตกระแสไฟฟากได

2

ภาพท 1 แสดงภาพการผลตกาซชวภาพ และการน าไปใชประโยชนได

องคประกอบหลกของกาซชวภาพ

3

กระบวนการผลตกาซชวภาพ

ภาพท 2 แสดงกระบวนการเกดกาซชวภาพ และการใชประโยชน

ทมา: Thailand Energy and Environmental Network Chiang Mai

University, 2549

แบคทเรย

ชนดสราง

กรด

สารอนทรยโมเลกลใหญ

(เศษอาหาร)

สารอนทรยโมเลกลเลก

กรดอะซตก และกาซไฮโดรเจน

กาซมเทน กาซคารบอนไดออกไซด แบคทเรย

ชนดสราง

มเทน

4

2. วตถดบส าหรบการผลตกาซชวภาพ การประเมนปรมาณและชนดวตถดบส าหรบหมกกาซชวภาพ

รวมทงอตราการใชกาซในการหงตม มความส าคญมากตอการผลตกาซชวภาพในระดบครวเรอน ซงมผลตอการออกแบบขนาดของระบบ ถามปรมาณและชนดของวตถดบไมเหมาะสมกบขนาดของระบบ โอกาสทระบบการผลตกาซชวภาพจะลมเหลวมสงมาก ดงนน กอนทจะมการผลตกาซชวภาพ จงควรมการประเมนปรมาณ และชนดวตถดบ และอตราการใชกาซ กอนวา มชนดใด มากเพยงพอหรอไม และมความตองการใชกาซมากนอยอยางไร ทงน กาซชวภาพ 1 ลกบาศกเมตร (1 คว หรอ 1,000 ลตรเทยบเทา กาซ LPG 0.46 กโลกรม) สามารถใชในการหงตมอาหารภายในครวเรอนขนาด 4 คน ได 2-3 มอ หรอประมาณ 1 วน (สชน ตงทววพฒน และคณะ, 2553)

การวเคราะหชนดและปรมาณของวตถดบเพอการผลตกาซ

ชวภาพในระดบครวเรอน มผลตอการออกแบบระบบหมกและเกบ

กาซ แบบถงพลาสตก เนองจากการใชเศษอาหารเปนวตถดบในการ

หมก โดยมมลสตวเปนเชอจลนทรยเรมตนของระบบ พบวา ของเสย

ในครวเรอน สวนใหญคอ เศษอาหาร ซงมความเหมาะสมในการยอย

สลาย และเกดเปนกาซชวภาพทมองคประกอบทเหมาะสมในการใช

เพอการหงตม คอ วตถดบเศษอาหารไมเกน 1 ลตร ตองใชระบบหมก

5

ขนาด 100 ลตร และชนดของเศษอาหารทแตกตางกน จะสามารถผลต

กาซชวภาพ ไดปรมาณแตกตางกน

ภาพท 3 ตวอยางวตถดบ จากครวเรอน เพอการผลตกาซชวภาพใน

ระดบครวเรอน

เศษอาหารในครวเรอน ปรมาตร 1-2 ลตร ตอระบบหมก

ขนาด 200 ลตร สามารถผลตกาซชวภาพ ได 200-300 ลตร ตอวน และ

สามารถใชกาซชวภาพในการหงตมได 30-40 นาท มองคประกอบ

กาซชวภาพ เปนมเทน 38-78% และปรมาณกาซไฮโดรเจนซลไฟล

เปน 0-180 ppm

เศษอาหาร ในแตละมออาหาร

เศษปลา และน าลาง

6

3. การค านวณวตถดบทเหมาะสมกบขนาดระบบหมก

การจดท าระบบหมกกาซชวภาพ จากเศษอาหารในครวเรอน

เพอเปนการก าจดขยะอนทรย เพอลดภาระการจดการขยะเนาเหมน ของหนวยงานทองถน ถอวากอใหเกดประโยชน ในการจดการขยะทตนทาง หลายประเดนดวยกน คอ ไดพลงงานทดแทนการใชกาซ LPG เพอการหงตม การมแหลงผลตปยชวภาพ ในครวเรอน เปนตน แตประโยชนตางๆ ดงกลาวน ตองค านงถงการออกแบบขนาดระบบใหพอเหมาะกบกระบวนการยอยสลายของจลนทรยแบบไมใชอากาศ และคมคากบการลงทนจดท า ดงตารางดานลางน

7

ตารางท 1 การค านวณความเหมาะสมในการออกแบบขนาดของระบบหมกกาซชวภาพ แบบถงพลาสตก ในการก าจดขยะอนทรย ตอวน

สมาชกใน

ครวเรอน (คน) ปรมาณเศษอาหาร

(ลตร)

ขนาดของระบบ (ลตร) ระบบหมก : ระบบเกบ

อตราการเกดกาซชวภาพ

(ลตร)

2-3 คน

1-2 400 : 300 ลตร 500-600 ลตร

4-5 คน 4-5 500 : 500 ลตร 600-1,000 ลตร

มากกวา 5 คน

ประมาณ 10 ลตร

1,000: 1,000 ลตร

มากกวา 1,000 ลตร

หมายเหต ทงนขนอยกบปจจยทมผลตอปรมาณกาซชวภาพทผลตได เชน ระยะเวลา อณหภม ความเปนกรด - ดาง สารอาหาร สารยบย งและสารพษ สารอนทรยและลกษณะของสารอนทรยหรอวตถดบทใชหมก ส าหรบบอหมกกาซชวภาพ แบบถงพลาสตก

8

4. ขนตอนการผลตกาซชวภาพ ดวยระบบถงพลาสตก

ภาพท 4 ขนตอนการจดท าระบบหมกกาซชวภาพ ดวยระบบถง

พลาสตก

สอบถามขอมล จ านวนสมาชกในครวเรอน วเคราะหชนดและปรมาณ

ของวตถดบ เพอประกอบการออกแบบขนาดระบบผลตกาซชวภาพ

สรางระบบหมกกาซชวภาพและระบบเกบกาซ แบบถงพลาสตก

ตดตงระบบ ไวใกลๆ บรเวณหองครวในทโลงแจง

ใสมลสตวละลายน าเพอเรมตนระบบ และเตมในปรมาณ ½ ของถง

พกระบบไว 1 สปดาห เรมเตมของเสยอนทรย ทกๆ วน

เมอเกดกาซถงเกบจะลอยขนพนระดบน า (ทดสอบจดตดไฟ

หากไมตดไฟใหปลอยทง และรอกาซรอบให)

ตดตงระบบเตา เพอใชในการหงตมในครวเรอน

เมอเกดกากตะกอนมากขน ไมสามารถเตมของเสยไดอก ตองเปดวาลว

ระบายตะกอนและน าหมกทงบางสวน หรอหากกาซไมตดไฟ

ใหปลอยกาซทง และรอกาซรอบให)

9

5. น าหมกชวภาพ

น าหมกชวภาพ ไดมาจากการหมกของเสยทเนาได ยอยสลายได เชน เศษอาหารในครว ทงจากการท ากบขาวและทเรากนเหลอ น าลางขาวสาร น าแกง ผกผลไมตางๆ มลตางๆ การยอยสลายเกดจากการท างานของจลนทรยทเจรญเตบโตภายใตสภาวะไรอากาศ เปนน าทงจากระบบหมกแกสชวภาพ มลกษณะเปนสน าตาล ขน มองคประกอบของธาตหารทจ าเปนตอการเจรญเตบโตของพช ธาตอาหารหลก เชน ฟอสฟอรส โปตทเซยม และไนโตรเจน และธาตอาหารรอง เชน แมกนเซยม แคลเซยม เปนตน น าหมกชวภาพ จงสามารถน ามาประยกตใชทดแทนปยเคมในภาคการเกษตรได

ภาพท 5 แสดงตวอยางน าหมกชวภาพ จากระบบหมกกาซชวภาพ

10

การผลตแกสชวภาพ จงเรยกอกอยางหนงวา กระบวนการยอยสลายแบบไรอากาศ และใชเทคโนโลย เรยกวา ระบบหมกแบบไรอากาศ ซงมทงขนาดใหญส าหรบอตสาหกรรมขนาดใหญ จนถงขนาดเลกระดบครวเรอน

ในทน เราสนใจระบบหมกแบบไรอากาศในส าหรบครวเรอน โดยทวไปแลว จะแบงได 3 ขนาด ขนอยกบสมาชกในครวเรอน

ภาพท 6 ระบบหมกแบบไรอากาศ แบบถงพลาสตก

ระบบหมกแบบไรอากาศขนาด 400 ลตร

เหมาะสมกบครวเรอนทมสมาชก 2-3 คน

ระบบหมกแบบไรอากาศขนาด 500 ลตร

เหมาะสมกบครวเรอนทมสมาชก 4-6 คน

ระบบหมกแบบไรอากาศขนาด 1000 ลตร

เหมาะสมกบครวเรอนทมสมาชก 6 คน ขนไป

11

6. การตดตงระบบหมกแบบไรอากาศ

เลอกพนททเหมาะสม นนหมายถง ไมไกลจากครวหรอทปรงอาหารมากเกนไป และควรเปนพนทโลงแจง

เตรยมทอปน (ส าหรบระบบหมก 500 ลตร และ 1000 ลตร) ท าการประกอบระบบ ประกอบถงหมกและถงเกบเขาดวยกน เตมมลววสดในถงเกบ ปรมาณมลววตองอยสงกวาทอน าลน

เพอใหภายในระบบกลายเปนระบบหมกแบบไรอากาศ วางทงไวเปนระยะเวลา 1 อาทตย ถงเกบจะลอยขน ซงแกส

ชวภาพทเกดขนน สามารถตดไฟได หากไมตดไฟ ใหปลอยแกสนนทง

เมอครบ 1 อาทตยใหเรมเตมเศษอาหารลงในระบบ ในทกๆ วน โดย ปรมาณในการเตม ขนอยกบขนาดของระบบ ควรเตมเศษอาหาร 1 ลตรตอปรมาตรถง 100 ลตร เชน ระบบขนาด 500 ลตร ควรเตมเศษอาหารไมเกน 5 ลตรตอวน

7. การใชงานระบบ

ในการเตมเศษอาหารแตละครง ควรท าการกวนคน เพอใหเศษอาหารและจลนทรยสมผสกนมากทสด อนจะท าใหลดระยะเวลากกเกบและเพมอตราการเกดแกสชวภาพ

12

เมอเกดแกสชวภาพ (ดไดจากการทถงเกบลอยสงขน) ใหเรมใชงานโดยการเปดวาลวบนถงเกบและวาลวทหวเตาแกส จากนนท าการจดไฟ และใชงาน

เมอใชงานเสรจ ใหปดวาลวใดวาลวหนง หรอปดทงสองวาลวของระบบ

8. การดแลรกษาระบบหมก

ควรตรวจสอบสายยางของระบบอยางสม าเสมอ ไมใหมน าตกคางอยตามสายยาง

ควรเทน าทงออกจากระบบเปนประจ า หากระดบน าทงสงเกนไป แตไมควรเทน าทงออกมาเกนไป จนต ากวาระบบทอน าทง

ควรตรวจสอบขอตอตางๆ อยางสม าเสมอ หากขอตอหลวม แกสชวภาพอาจรวออกได

13

9. ขอควรระวงในการดแลและบ ารงรกษาระบบการผลตกาซชวภาพ

ปจจยทมผลตอการเกดกาซชวภาพ 1. อณหภม ถงหมกกาซชวภาพควรวางไวกลางแจง มแสงแดดสองถง มอณหภมระหวาง 28-35 องศาเซลเซยส หากอณหภมต ากวา 15 องศาเซลเซยส อตราการผลตกาซชวภาพจะลดต าลง

2. มคาความเปนกรด-ดาง ทเปนกลาง หรอชวงของคา pH ประมาณ 6-7

ความเปนกรด-ดาง อยในภาวะสมดล (มคาความเปนกรด-ดางเทากบ 7)

อณหภม ควรอยท 28-35 องศาเซลเซยส (ควรวางถงหมกกาซไวกลางแจง)

14

3. ปรมาณของเสยหรอวตถดบเหมาะสมในแตละวน ถามากเกนไปจะ

เกดความเปนกรดท าใหระบบลมเหลว แตถาวตถดบนอยเกนไปกจะ

ไมเกดกาซ

4. สารยบย งและสารพษ ท าใหจลนทรยตายได เชน โซดาไฟ น ายาลาง

จาน ผงซกฟอก สบ น าทมสารคลอรน แอมโมเนย โลหะหนกบาง

ชนด เชน ทองแดง นกเกล สงกะส

หามใสสารยบย งจลนทรย เชน สบ ผงซกฟอก นายาลางจาน คลอรน ยาฆาเชอ

ยาปฎชวนะ แอมโมเนย ทองแดง นกเกล สงกะส ลงในถงหมกกาซ ชวภาพ

โดยเดดขาด

สารยบย งและสารพษ ท าใหจลนทรยตายได เชน โซดาไฟ น ายาลาง

จาน ผงซกฟอก สบ น าทมสารคลอรน แอมโมเนย โลหะหนกบาง

ชนด เชน ทองแดง นกเกล สงกะส

ของเสยจากครวเรอน

15

5. การรวของถงหมก จะท าใหมอากาศเขาไปภายในกระบวนการหมก

หรอรวทถงเกบกาซ จะท าใหไมสามารถเกบกาซชวภาพได จงตอง

จดเตรยมระบบถงใหม

16

แหลงขอมลเพมเตม ในการผลตกาซชวภาพในระดบชมชนและระดบครวเรอน

สถานทตดตอ ทอย/ หมายเลขโทรศพท 1. ส านกงานพลงงานจงหวด ในทกจงหวด

สามารถเขาไปคนหาหมายเลขโทรศพทในการตดตอไดท http://www.energy.go.th/?q=th/provincial_power

2. มลนธนโยบายสขภาวะ (มนส)

87/495 หมบานภสสรรตนาธเบศร (ซอย 31) ถ.บางกรวย-ไทรนอย ต.บางรกใหญ อ. บางบวทอง จ.นนทบร 11110 โทรศพท 02-9209691 โทรสาร 02-9208845 www.energygreenhealth.com

3. รองศาสตราจารย ดร. วสาขา ภจนดา

คณะพฒนาสงคมและสงแวดลอม สถาบนบณฑตพฒนบรหารศาสตร 118 ถนนเสรไทย คลองจน บางกะป กรงเทพมหานคร 10240 โทรศพท 02-727-3106, 081-6637756 E: mail: wisakha.p@nida.ac.th

4. รองศาสตราจารย ดร. สชน ตงทววพฒน

คณะเกษตรศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม โทรศพท: 083-9482501 E-mail: agani002@chiangmai.ac.th

5. ผศ. ดร. อษา อนทอง คณะวทยาศาสตร มหาวทยาลยทกษณ วทยาเขตพทลง โทรศพท: 081-9614556 E-mail: usa@tsu.ac.th

6. ดร. แมชสายจตร จะวะนะ วดปาธรรมอทยาน กม. 11 ถนนมตรภาพ ต.ส าราญ อ.เมอง จ.ขอนแกน 40000 โทรศพท: 081-9916188 E-mail: saichit.chawana@gmail.com

7. อาจารยพงศพนธ กาญจนการณ

มหาวทยาลยเทคโนโลยราชมงคลลานนา จงหวดเชยงราย โทรศพท 081-3452250 E-mail: pongpank@gmail.com

8. อาจารยเจษฎา มงฉาย มหาวทยาลยราชภฎอตรดตถ โทรศพท 081-8871448 E-mail: chedsada@yahoo.com

9. คณวจตรา ชสกล มลนธพฒนาอสาน 100/1 กม. 14 ม. 4 ถ. สรนทร-สงขะ ต.ตาออง อ.เมอง จ.สรนทร 32000 โทรศพท: 044-501048 E-mail: netsurin@hotmail.com

10. คณยทธการ มากพนธ มลนธสถาบนพฒนาพลงงานทดแทนแหงเอเชยและแปซฟก 213 ม.2 ต. ทามะขาม อ.เมอง จ. กาญจนบร 71000 โทรศพท: 086-3361985E-mail: aek_makphan@hotmail.com

17

ขอขอบคณหนวยสาธตและวจยกาซชวภาพ ส าหรบชมชน

มหาวทยาลยทกษณ วทยาเขตพทลง ส าหรบการใหขอมลความรตางๆ