แปลงขยะเป็นก๊าชชีวภาพ



ขยะกำลังกลายเป็นปัญหาสำคัญสำหรับสังคมไทยโดยขยะที่มีส่วนมากที่สุดคือ ขยะอินทรีย์ ยิ่งประเทศไทยเป็นประเทศเกษตรกรรม ก็ยิ่งมีอินทรีย์วัตถุเหลือทิ้งเป็นจำนวนมาก ทำให้ภาระในการจัดการขยะยิ่งมากขึ้นทุกที และในหลายๆ ครั้ง การจัดการขยะก็นำไปสู่ความขัดแย้งในสังคมไทย
แต่วันนี้ขยะกำลังจะกลายเป็นพลังงานที่มีค่า ด้วยการนำระบบบ่อหมักก๊าซชีวภาพมากำจัดเศษวัตถุอินทรีย์เหล่านี้ ก๊าชชีวภาพ หรือ Biogas คือ ก๊าชที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติจากการย่อยสลายสารอินทรีย์ เช่น กากอาหารมูลสัตว์ โดยจุลินทรีย์ ภายใต้สภาวะที่ปราศจากออกชิเจน (หรือที่เรียกว่าสภาพที่ไร้อากาศ)

ก๊าชชีวภาพประกอบด้วยก๊าชหลายชนิดโดยส่วนใหญ่มี ก๊าชมีเทน (CH4) ซึ่งมีคุณสมบัติสามารถติดไฟได้เป็นองค์ประกอบหลักถึง 50-70 %  จึงสามารถนำไปใช้เป็นเชื้อเพลิงได้เป็นอย่างดี และก๊าชคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) 30-50 % ส่วนที่เหลือเป็นก๊าชอื่นๆ  เช่น ก๊าชไฮโดรเจน (H2) ก๊าชออกซิเจน (02) ก๊าชไฮโดรเจนซัลไฟด์(H2S) ก๊าชไนไตรเจน (N2) และไอน้ำ

เดิมทีเวลากล่าวถึงก๊าชชีวภาพเรามักจะนึกถึง “ก๊าชขี้หมู” แต่จริงๆ แล้ว อินทรีย์วัตถุทุกชนิดสามารถนำผลิตก๊าชชีวภาพได้ แต่จะได้จำนวนก๊าชชีวภาพมากน้อยแค่ไหน หรือจะเกิดก๊าชยากง่ายเพียงใด ขึ้นอยู่กับชนิดชองอินทรีย์วัตถุ เช่น มูลสัตว์จะเกิดก๊าชชีวภาพง่ายกว่าพืชสดเพราะอินทรีย์วัตถุในมูลสัตว์ถูกย่อยมาแล้วรอบหนึ่งในกระเพาะของสัตว์ จุลินทรีย์จึงย่อยสลายต่อได้ง่ายกว่า ดังนั้น หากจะนำขยะอินทรีย์มาใช้ในการหมักก๊าชชีวภาพก็ควรมีการบดย่อยเห็นให้เป็นชิ้นเล็กก่อน และในช่วงเริ่มต้นการหมัก เราจะต้องใส่มูลสัตว์ลงไปก่อน เพื่อเห็นเกิดก๊าชชีวภาพได้เร็วขึ้น

การนำขยะอินทรีย์มาหมักในบ่อก๊าชชีวภาพ นอกจากจะเป็นการช่วยกำจัดขยะ ลดกลิ่นเหม็นและแมลงวันในบริเวณนั้นลงแล้ว การหมักขยะในบ่อที่ปราศจากออกซิเจนเป็นเวลานาน จะทำให้ไข่พยาธิและเชื้อโรคตาย   ส่วนกากที่ได้จากการหมักของบ่อหมักก๊าชชีวภาพก็ยังสามารถใช้เป็นปุ๋ยอินทรีย์ได้อีกด้วย
ในแง่พลังงาน เราสามารถนำก๊าชชีวภาพนี้ไปใช้แทนพลังงานฟอสซิลด้วย โดยก๊าชที่ได้จากบ่อหมักที่มีขนาดเล็ก (เช่น ขนาดเล็กกว่า 100 ลบ.ม.) ก็สามารถนำไปใช้แทนเชื้อเพลิงหุงต้ม เช่น ก๊าชหุงต้มได้ (หรือถ่านและฟืน) ส่วนก๊าชที่ได้จากบ่อหมักขนาดใหญ่สามารถนำไปใช้แทนน้ำมันดีเซล น้ำมันเตา และก๊าชในการผลิตกระแสไฟฟ้าที่ผลิตได้มีมากเกินกว่าความต้องการใช้ก็สามารถขายเข้าสู่ระบบไฟฟ้าภายใต้ฐานะของผู้ผลิตไฟฟ้าขนาดเล็ก (SPP) และเล็กมาก (VSPP) ได้
สำหรับชุมชนอาจใช้ถังหมักก๊าชแบบยอดโดม(Fixed dome digester) ซึงมีลักษณะเป็นทรงโดมฝังอยู่ใต้เดินโดยก๊าชชีวภาพที่ผลิตได้จะถูกเก็บไว้ในส่วนของยอดโดมซึ่งเหมาะสำหรับโรงอาหารขนาดใหญ่ของบริษัท โรงพยาบาล โรงเรียน โรงแรม ตลาดสด หรือสถานปฏิบัติธรรม

โดยโรงงานอาหารในบริษัทปูนซีเมนต์ไทยแก่งคอย จ. สระบุรี ซึ่งมีขนาดบ่อหมัก 16 ลบ.ม ซึ่งสามารถรับขยะอินทรีย์ได้มากกว่าวันวันละ 25-30 กก. และเกิดก๊าชชีวภาพซึ่งสามารถนำมาใช้แทนก๊าชหุงต้มในการทำอาหารได้ถึงวันละ 2 ชั่วโมงครึ่ง ใช้เงินลงทุนประมาณ 100,000 บาท ส่วนความพยายามของนักเรียนโรงเรียนบ้านป่าไผ่  อ.แก่งคอย  จ.สระบุรี  ที่จะทำให้โรงเรียนบ้านป่าไผ่กลายเป็นโรงเรียนปลอดขยะ  จึงช่วยกันกำจัดเศษอาหารและขยะอินทรีย์ด้วยถังหมักก๊าซชีวภาพขนาด 500 ลิตร 2 ใบ (รวมเป็น 1 ลบ.ม.) ซึ่งสามารถรับขยะได้ประมาณวันละ 10 กก.  และทำให้เกิดก๊าซชีวภาพซึ่งสามารถนำมาใช้หุงต้ม ได้วันละ 45 นาที ใช้เงินลงทุนประมาณ 38,500 บาท กรมพลังงานทดแทนและอนุรักษ์พลังงาน ได้พัฒนาถังหมักก๊าชชีวภาพจากขยะอินทรีย์ต้นแบบ ขนาด 2 ลบ.ม สามารถรับขยะได้ประมาณ   15-20 กก.  ค่าลงทุนประมาณ 40,000 บาทต่อชุด และค่าเดินระบบและบำรุงรักษาประมาณ 10,000 บาทต่อปี สามารถประหยัดเงินจากการซื้อก๊าชหุงต้ม ปุ๋ยอินทรีย์ ตลอดจนค่าช้าจ่ายในการจัดการขยะ รวมทั้งสิ้น 27,600 บาทต่อปี ดังนั้น จึงสามารถคืนทุนได้ในเวลาประมาณ 2 ปี 5 เดือน (ผู้สนใจสามารถดูคู่มือและแบบแปลนของถังหมักแบบนี้ได้ที่ http:// www.dede.go.th/dede/fileadmin/upload/nov50/july51/book01.pdf)
สำหรับเมืองขนาดใหญ่ เราก็สามารถเรียนรู้ได้จากโรงงานผลิตปุ๋ยอินทรีย์และพลังงานเทศบาลลนครระยอง ซึ่งเป็นโครงการนำร่องผลิตไฟฟ้าจากจากขยะมูลฝอยรองรับปริมาณขยะอินทรีย์ได้ประมาณวันละ 60 ตัน โดยผลิตก๊าชชีวภาพสำหรับใช้เป็นเชื้อเพลิงในการผลิตกระแสไฟฟ้า กำลังการผลิต 625 กิโลวัตต์ สามารถผลิตกระแสไฟฟ้าได้ไม่น้อยกว่าปีละ 5.1 ล้านหน่วย และขายไฟฟ้าเยข้าระบบได้ประมาณ 3.8 ล้านหน่วย หรือคิดเป็นเงินได้ประมาณ 5.8  ล้านบาทต่อปี รวมทั้งผลิตปุ๋ยอินทรีย์ประมาณ 5,562 ตันต่อปี คิดเป็นเงินได้ประมาณ 5.6 ล้านบาทต่อปี
จะเห็นได้ว่า ประเทศไทยซึ่งมีขยะชุมชนประมาณ 14.5 ล้านตันต่อปี ซึ่งประมาณครึ่งหนึ่งนั้นเป็นขยะอินทรีย์ (มากกว่า 7 ล้านตัน/ปี่หรือประมาณ 20,000 ตาน ตัน/วัน) จึงเป็นศักยภาพที่เราสามารถนำมาแปลงเป็นพลังงานไฟฟ้าได้มากกว่า 1,000 ล้านหน่วย/ปี หรือเพียงพอสำหรับความต้องการใช้ไฟฟ้าของจังหวัดเล็กๆ ถึง 4-5 จังหวัด หรือหากเทียบเป็นมูลค่าก็ประหยัดค่าไฟฟ้าได้ไม่ต่ำกว่า 3,000 ล้านบาท/ปี  ดังนั้น ขยะอินทรีย์จึงเป็นขุมพลังข้างบ้านที่เราไม่อาจมองข้ามเลยทีเดียว

ที่มา : http://www.dede.go.th/dede/fileadmin/upload/nov50/july51/book01.pdf)