คํานํา กองส่งเสสริมวิศวกรรรมเกษตร เป็นหน่วยงานของกรรมส่งเสริมกการเกษตรร ที่มีหน้าที่ ค ช าการ ทางวิ ศ วกกรรมมาส่ งเสริ ม เพื่ อสนั บ สนุ นการพั ฒ ฒนาทางก ารเกษตรร นํ า เทคนิ ควิ โดยครอบคลุมถึงพลัังงานในภาคเกษตร ซึ่งบ่อก๊าซชีวภาพนั ว บเป็ ป็นเทคโนโลลยีที่สามารรถแก้ไขทางง การเกษตรรได้พร้อมกักับการให้ประโยชน์กลับสู่ภาคกาารเกษตรแลละครัวเรือนเกษตรกรร กล่าวคือ สามารถแก้ไขปัญหาการเน่าเสียของมู ย ลสัตว์ ต และวัตถุเหลือใช้ในภาคการเก น กษตรได้โดยการหมั ด ก ซ ารถนําก๊าซที่ได้กลับมาาใช้ในเครื่องจักร เครื่องยนต์ อ แลละอุปกรณ์การเกษตร ก ร จนเกิดก๊าซและสามา และในครััวเรือนเกษ ษตรกร แต่การดํ ก าเนินการผลิ น ตก๊าซชีวภาพแและประยุกกต์เพื่อนําก๊าซชีวภาพ พ มาใช้ต้องมีมีเทคนิควิธการเฉพาะ ี ะที่ต้องปรับแต่ บ งให้เหมาะสมจึงจะะสําเร็จได้ตตามต้องการร ด า เอกส ารเผยแพ ร่ เ ทคนิ ค และการใช้ แ ช้ กองส่ ง เสสริ ม วิ ศ วก รรมเกษตตร จึ ง ได้ จั ดทํ ประโยชน์จากบ่ จ อก๊าซชี ซ วภาพขึ้นเพื น ่อเผยแพ พร่การใช้เทคนิ ท ควิชาการทางวิศววกรรมเกษตตรให้เป็นที่ แพร่หลายยมากขึ้น
นางงดาเรศร์ กิตติโยภาสส (ผูผูอ้ ํานวยการรกองส่งเสริริมวิศวกรรรมเกษตร) กรรมส่งเสริมกการเกษตร กันยายน 2554
สารบัญ ก๊าซชีวภาาพ ..................................................................................................................1 1. คววามหมายขของก๊าซชีวภาพ ภ .......................................................................................... 1 2. องค์ประกอบ บของก๊าซชีชีวภาพ........................................................................................ 1 ระบบการรผลิตก๊าซชีชีวภาพ ........................................................................................... 5 1. กระบวนการรย่อยสลายยสารอินทรีรีย์ในบ่อหมัมัก ............................................................ 5 2. โคครงสร้างขอองระบบผลิลิตก๊าซชีวภาพ ............................................................................ 6 3. สััดส่วนการเเติมสารอินทรี น ย์ที่เป็นวัตถุดิบในกการหมักผลิลิตก๊าซชีวภภาพ......................... 9 4. ปัจจัยที่สําคัญในการผลิ ญ ลิตก๊าซชีวภาพ ภ ......................................................................... 10 ระบบเพิมประสิ ่ ม ทธิภาพเพื ภ ่อใชช้กา๊ ซชีวภาาพเป็นเชือเพลิ ้อ ง ............................................. 13 1. การดักน้ําใน นท่อส่งก๊าซชีวภาพ .................................................................................... 13 O2) ......................................................... 13 2. ปรับลดปริมาณก๊าซคาร์บอนไดอออกไซด์ (CO 3. การปรับลดก๊ก๊าซไฮโดรเเจนซัลไฟด์ (H2s)...................................................................... 14 การนําก๊าซชี า วภาพไไปใช้ประโย ยชน์ ..............................................................................15 1. อุปกรณ์สําคัญของระบ บบการนําก๊าซชีวภาพไไปใช้ประโยยชน์ ....................................... 15 2. การนําก๊าซชีชีวภาพไปใช้ช้ประโยชน์ในครั ใ วเรือน ........................................................... 17 3. การนําก๊าซชีชีวภาพไปใช้ช้เป็นเชื้อเพลิงเครื่องยนต์ในการผผลิตพลังงาานกล/ไฟฟ้้า ........ 17 ซ วภาพที่จะนําไปใช้ประโยชน์ ร ในคครัวเรือน .............................. 18 4. การติดตั้งระะบบส่งก๊าซชี 5. ผลพลอยได้จากระบบผ จ ผลิตก๊าซชีวภาพด้ ว านกการเกษตร .............................................20 จ ผลิตก๊าซชีวภาพด้ ว านสิสิ่งแวดล้อม ............................................ 20 6. ผลพลอยได้จากระบบผ การปรับและดั แ ดแปลงอุปกรณ ณ์ใช้ก๊าซชีวภาพ ว ............................................................ 22 1. องค์ประกอบ บการเผาไห หม้ ............................................................................................ 22 ป็นตัวจุดไฟ............................ 23 2. การปรับและะดัดแปลงเตาแก๊สหุงต้มแบบที่ใช้แมกนิโตเป็ ดาหรือเตาหัวเขียว .................................................................. 24 3. เตตาแก๊สหุงต้้มแบบแมงด 4. ตะเกียงแสงสสว่างหรือตะเกี ต ยงเจ้าพายุ พ ........................................................................26 5. ตะเกียง LPGG ............................................................................................................... 27 ง ่องยนตต์ต้นกําลังในระบบนํ ใ าก๊าซชีวภาพ พไปใช้เป็นเชืชือ้ เพลิง ............... 29 6. การปรับแต่งเครื การบรรจุจุก๊าซชีวภาาพลงถังก๊าซปิ า โตรเลียมเหลว ย ........................................................ 32 1. อุปกรณ์ทใี่ ช้้ในการประะกอบเครื่องอั ง ดก๊าซชีวภาพลงในถ ว ถังก๊าซ LPGG.......................... 33 ้ ตอนการบ บรรจุอัดก๊าซลงในถั า ง LPG ....................................................................... 33 2. ขััน
{ก}
สารบัญตาราง ญ ง ตารางที่ 1
สัดส่วนของก๊ น าซที ที่เกิดจากกาารย่อยสลาายของอินทรี ท ยวัตถุ .................................. 1
บ ยบคุณสมบั ส ติก๊าซเชืชื้อเพลิง4 ตารางที่ 2 เปรียบเที ตารางที่ 3 เปรียบเที บ ยบชนิดและจํ ด านววนสัตว์ที่เหมาะสมกั ห บ บขนาดบ่ อห หมักก๊าซชีวภาพแบบ ว บ โดมคงที่ ................................................................................................................ 8 ตารางที่ 4 ปริมาณ ณมูลของสัตว์ ต ชนิดต่าง ๆ ในแต่ละวัน9 ตารางที่ 5 การเติมมู ม ลสัตว์ครัร้งแรก ....................................................................................... 9 ตารางที่ 6 การเติมมู ม ลครั้งต่อไป อ ............................................................................................ 9 ตารางที่ 7 ปริมาณ ณก๊าซชีวภาาพที่ผลิตได้ ด้จากสารอินทรี น ย์ชนิดต่างๆ .................................... 10 ตารางที่ 8 อัตราสส่วนระหว่างคาร์บอนกกับไนโตรเจจนของสารออินทรีย์ชนิ นดต่างๆ .................. 11 ตารางที่ 9 การปรัรับนมหนูของเตาก๊ อ าซชีชีวภาพ ขน นาดเส้นผ่าศูนย์กลางขของนมหนูหั หวั เตาวงใน น และวงงนอก ......................................................................................................... 25
{ข}
สารบัญรูป รูปที่ 1
องค์ประกอบของ ร งก๊าซชีวภาพ พ ............................................................................... 1
รูปที่ 2
ก๊าซชีวภาพที ว ่เกิดจากบ่ จ อหมััก............................................................................... 2
รูปที่ 3
ก๊าซธรรรมชาติ ....................................................................................................... 3
รูปที่ 4
ก๊าซหุงต้ ง ม ............................................................................................................. 3
รูปที่ 5
การเกิดก๊ ด าซชีวภาาพในบ่อหมัมักไร้อากาศศ .............................................................. 5
รูปที่ 6
กระบววนการย่อยสลายสาร ย อินทรีย์โดยยแบคทีเรียในบ่ ย อหมัก .............................. 6
รูปที่ 7
โครงสรร้างระบบผผลิตก๊าซชีวภาพแบบโด ดมคงที่ .................................................... 7
รูปที่ 8
การติดตั ด วชุดดักน้ําในท่อส่งก๊กาซชีวภาพ พ ............................................................ 13
รูปที่ 9
ชิ้นส่วนอุ น ปกรณ์เครื ค ่องยนต์ที ท่ถี ูกก๊าซไฮโโดรเจนซัลไฟด์ ไ กัดกร่ออน ....................... 14
รูปที่ 10
การปรัรับลดก๊าซคคาร์บอนได ดออกไซด์และไฮโดรเ แ เจนซัลไฟด์ ด์ในระบบนํ นําก๊าซไปใช้ช้ ประโยชน์ ............................................................................................................ 14
รูปที่ 11
ด ้งแผงวัดความก๊ ค าซที ที่ระบบผลิตก๊ ต าซชีวภาพ พ .......................................... 15 การติดตั
รูปที่ 12
ระบบก๊ก๊าซชีวภาพ พที่ใช้ในครัวเรื ว อน ...................................................................... 16
รูปที่ 13
การเตรีรียมแผงวัดความดั ด น ................................................................................ 16
รูปที่ 14
ระบบกการนําก๊าซชีวภาพไปใใช้ในครัวเรือน อ ......................................................... 17
รูปที่ 15
การนําก๊ า าซชีวภาพ พไปใช้เป็นเชื เ ้อเพลิงเครื่องยนต์ในการผลิ น ตพ พลังงานกลล/ไฟฟ้า 18
รูปที่ 16
การติดตั ด ้งระบบสส่งก๊าซชีวภาาพที่จะนําไปใช้ประโยชชน์ในครัวเรืรือน ..................... 18
รูปที่ 17
การทด ดแทนด้านพลังงานโด ดยเปรียบเเทียบจากป ปริมาณก๊าซซชีวภาพ 1 ลูกบาศก์ก์ เมตรกัับเชื้อเพลิงอื ง ่นๆ ........................................................................................ 19
รูปที่ 18
การใช้ประโยชนก๊ก๊าซชีวภาพ พด้านผลิตพลังงานใช้ช้ในครัวเรืออนและเป็นเชื น ้อเพลิง พ งงานกล//ไฟฟ้า .................................................................... 19 เครื่องยยนต์ผลิตพลั
รูปที่ 19
ผลพลอยได้จากรระบบผลิตก๊าซชีวภาพด้านการเกกษตร .....................................20
รูปที่ 20
ผลพลอยได้จากรระบบผลิตก๊าซชีวภาพด้านสิ่งแวด ดล้อม .................................... 21
รูปที่ 21
องค์ประกอบการ ร รเกิดไฟ..................................................................................... 22
รูปที่ 22
เตาแก๊สหุ ส งต้มแบบ บที่ใช้แมกนิ นิโตเป็นตัวจุจดไฟ ..................................................... 23
รูปที่ 23
เชื่อมห หรือใช้อลูมิเนี เ ยฟอยด์ปิ ปิดแกนยึดของนมหนู ข ว วงนอก ................................. 24
รูปที่ 24
เตาแก๊สหุ ส งต้มแบบ บแมงดาหรืรือเตาหัวเขีขียว ........................................................ 24 {ค}
รูปที่ 25
นมหนูเตาแก๊สแบ บบแมงดา ................................................................................. 25
รูปที่ 26
น้าแปลนของตัว ปรับ ใช้อลูมิมิเนียมฟอยยด์ ปะเก็น หรือยางงในรถยนต์ต์ปิดตรงหน ส่วนผสสมของเตาแแก๊สแบบแมมงดา ....................................................................... 25
รูปที่ 27
.............................................26 ตะเกียงแสงสว่างหรือตะเกียงเจ้ ย าพายุ ................. .
รูปที่ 28
ด กียงแสงสว่ว่างหรือตะเเกียงเจ้าพาายุ ......................................... 27 การดัดแปลงตะเกี
รูปที่ 29
ตะเกียง LPG ...................................................................................................... 27
รูปที่ 30
เครื่องกกกลูกสุกร.................................................................................................28
รูปที่ 31
การปรัรับดัดแปลงงเครื่องกกลูลูกสุกร ....................................................................28
รูปที่ 32
การต่อท่ อ อส่งก๊าซเข้ ซ าในท่อไออดีของเครืองยนต์ ่อ เบน นซินและดีเซซล ....................... 30
รูปที่ 33
เครื่องยยนต์เบนซินขนาดเล็ น กใ ก๊าซชีวภาพเป็ กใช้ ภ นเชือเพลิ อ้ ง ................................... 30
รูปที่ 34
เครื่องยยนต์ดีเซลขขนาดเล็กใช้ช้ก๊าซชีวภาพ พเป็นเชื้อเพ พลิง ...................................... 30
รูปที่ 35
เครื่องยยนต์ดีเซลขขนาดใหญ่ใช้ ใ ก๊าซชีวภาาพเป็นเชื้อเพลิ เ งร่วม .............................. 31
รูปที่ 36
การผลิลิตก๊าซชีวภาพไปใช้ประโยชน์ ร ในคครัวเรือน ................................................ 32
รูปที่ 37
เครื่องออัดบรรจุก๊าซบรรจุ า ก๊าซชี า วภาพลงถังบรรจุก๊กา๊ ซ LPG ............................... 34
รูปที่ 38
บรรจุก๊กา๊ ซ LPG ขนาด ข 15 กิโลกรัม.................................................................... 34
รูปที่ 39
ถังบรรรจุก๊าซ LPGG ขนาด 488 กิโลกรัม................. . ............................................. 34
{ง}
ก๊าซชีวภาพ ภ 1. ความห หมายของก๊ ก๊าซชีวภาพ พ ก๊าซชีวภาาพ คือ กลุลุ่มก๊าซที่เกิดจากการรนํามูลสัตว์หรืออินท รีีย์สารชนิดต่างๆ ไป ป หมักในสภภาวะไร้อ อกซิ อ เ จน โด ดยมีจุลิ นทรีย์ก ลุ่ มแบ บคทีเ รียที่เรีย กว่า แบ บคทีเรียไร้ร้ ออกซิเจน น (Anaerobbic Bacteriaa) จะทํากาารย่อยอินทรี ท ย์สารและผลิตกลุมก๊ ม่ าซชีวภาพ พออกมา 2. องค์ประกอบของ ร งก๊าซชีวภาาพ ก๊าซที่เกิดจากกระบ ด บวนการย่อยสลายสา อ ารอินทรีย์ต่ตางๆโดยเชืชื้อแบคทีเรียชนิ ย ดไม่ใช้ ออกซิเจน นในการหายยใจภายใต้สภาพไร้ ส อากาศ า ก๊าซชีชีวภาพที่เกิดขึ้นเป็นก๊าซผสม โด ดยทั่วไปจะะ ประกอบไไปด้วยก๊าซมีเทน ก๊าซคาร์ ซ บอนไดออกไซด์ ก๊าซไนโตรรเจน และก๊ก๊าซไฮโดรเเจนซัลไฟต์ต์ และส่ ว นใใหญ่ จ ะเป็ ปนก๊ า ซมี เ ทนประมา ท ณ 50-600% ซึ่ ง มี คุ ณสมบั ณ ติ ใ น นการติ ด ไฟ ฟ จึ ง ทํ า ให้ ห้ ก๊าซชีวภาพ พมีคุณสมบ บัติในการติติดไฟได้ที่อณหภู ณ ุ มิ 6000 องศาเซลลเซียส จึงน นําไปเป็นเชื้อเพลิงได้ ตารางที่ 1
สัดส่วนของก๊ น าซที ที่เกิดจากกาารย่อยสลาายของอินทรี ท ยวัตถุ ชนิดขอ องก๊าซ ปริริมาณร้อยละ ก๊าซมีเทน น (CH4) 50-60 ก๊าซคาร์บอนไดออกไ บ กไซด์ (CO2) 25-35 ก๊าซไฮโดรรเจน (H2), ก๊าซไฮโดรเเจนซัลไฟด์ (H2S) 1-5
รูปที ป ่ 1 องค์ประกอบขอ ป องก๊าซชีวภาาพ
{1}
คุณสมบััตขิ องก๊าซม มีเทน 1. เป็นก๊าซไม่มีสี 2. ติดไฟ ฟได้ (ไวไฟ) 3. ไม่มกลิ กี ่น 4. น้ําหน นักเบากว่าอากาศ อ จะลลอยตัวได้ง่งาย เปรียบเที ทียบคุณสม มบัติของก๊าซชนิ า ดต่างๆ เชื้อเพลิงที่มีสถานะะเป็นก๊าซที ที่อุณหภูมิห้ ห้อง เช่น ก๊าซธรรมชาติ (CNG) ก๊าซหุงต้ม ณ ติในกการเป็นเชื้อเพลิ อ งแตกต่างกันไปตตามชนิดขอองก๊าซนั้นๆ (LPG) และะก๊าซชีวภาาพ จะมีคุณสมบั ดังนี้
ก๊าซชีวภาพ ว (Bioogas) เป็ น ก๊ าซจากการ า รนํ า มู ล สั ตว์ ต ห รื อ อิ น ทรี ย์ ส ารชชนิ ด ต่ า งๆ ไปหมั ก ใน นสภาวะไร้ร้ ออกซิเจน โดยมีจุลินทรี น ยกลุ่มแบคที แ เรียที่เรียกว่า แบ บคทีเรียไร้ออกซิ อ เจนจจะทําการย่อยอิ อ นทรีย์ย์ สารและจะะผลิตก๊าซชีชีวภาพออกกมา ก๊าซที่ได้จะประกออบด้วย ก๊าซมี า เทน ก๊าาซคาร์บอนไไดออกไซด์ ด์ ก๊าซไนโตรรเจน และก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์ และส่ แ วนใหญ ญ่จะเป็นก๊าซมี า เทนปรระมาณ 50--60% ทําให้ ห้ ก๊าซชีวภาพ พมีคุณสมบั บัติติดไฟได้ที ท่อุณหภูมิ 600 องศาเซลเซียส การนํ ก าไปใช้ช้เป็นเชื้อเพลลิงจะอยู่ใน สถานะก๊าซ คุณสมบััติทั่วไปจะเบ บากว่าอากกาศและจากกการที่มีก๊าซ มีเทนในป ปริมาณ 600% จึงทําให้ ห้ สามารถใ ช้ ท ดแทนก๊ก๊ าซธรรมชชาติ อั ด ซึ่ งมี ก๊ า ซมี เ ทน นมากกว่ า 90% ได้ ใ น นอั ตราก๊ าซชี ซ ว ภาพ 1 ม ทดแท ทนก๊าซธรรมมชาติอัด (CCNG) ได้ 0.551-0.62 กิโลกรั โ ม ลูกบาศก์เมตร
รูปที ป ่ 2 ก๊าซชีชีวภาพที่เกิดจากบ่อหมัก
ก๊าซธรรรมชาติ (NNatural Gaas) เป็นก๊าซที า ่ได้จากกกลั่นน้ํามันปิโตรเลียมและกระบววนการแยกกก๊าซธรรมชชาติ ก๊าซที ที่ ได้จะเป็นก๊าซมีเทนมมากกว่า 900% และนําไปอั ไ ดใส่ถังบรรจุ ง ที่มีความแข็ ค งแรรงและทนท ทานสูงเป็น พิ เ ศษ ปรระมาณ 3 ,000 ปอน นด์ / ตารา งนิ้ ว เพื่ อ ลดปริ ม าตตรในการขขนส่ ง เรี ยกว่ ย า CNGG (Compresssed Naturral Gas) แลละถ้ า เพิ่ ม ความดั ค น จ นก๊ า ซมี เ ท นเปลี่ ย นสสถานะเป็ นของเหลว น ว เรียกว่า LNG (Liquidd Natural Gas) คุณสมบั ส ติทั่วไปจะเบากว่าอากาศ อ อุณ ณหภูมิที่สามมารถติดไฟ ฟ 5 องศาเเซลเซียส ได้เองคือ 540 {2}
รูปที่ 3 ก๊าซธรรรมชาติ
ก๊าซปิโตรเลี โ ยมเห หลวหรือก๊าซหุงต้ม (LPG) เป็นก๊าซที า ่ได้จากกกลั่นน้ํามันปิโตรเลียมและกระบววนการแยกกก๊าซธรรมชชาติ ก๊าซที ที่ ได้จะเป็นก๊าซโพรเพน นและบิวเท ทน นําไปอัดใส่ ด ถังบรรรจุด้วยความมดัน ประมมาณ 60-1220 ปอนด์/ ตารางนิ้ว ขึ้นอยู่กับสัดส่วนกาารผสมระห หว่างก๊าซโพ พรเพนและะบิวเทนจน นก๊าซดังกลล่าวเปลี่ยน สถานะเป็นของเหลวว ก๊าซหุงต้มของการปิ ปิโตรเลียมแห่ ม งประเท ทศไทยจะผผสมก๊าซโพ พรเพนและะ ณ ติทั่วไปจะหนั ไ กกว่ ก าอากาศท ทําให้การใช้ช้ก๊าซหุงต้ม (liquefiedd บิวเทนในออัตราส่วน 60:40 คุณสมบั petroleum m gas: LPGG) เป็นเชื้อเพลิ เ งอันตรรายกว่าการรใช้ก๊าซธรรรมชาติหรืออก๊าซชีวภาพ พในกรณีมีมี การรั่วไหลลของก๊าซ อุอณหภูมิทสามารถติ สี่ ดไฟได้ ไ เอง คือ 500 องศศาเชลเซียส
รูปที่ 4 ก๊าซหุงต้ ง ม
{3}
บ ยบคุณสมบั ส ติก๊าซเชืชื้อเพลิง ตารางที่ 2 เปรียบเที คุณสมบัติติ ก๊าซธธรรมชาติ ก๊าซชีวภาพ (CNG) (Bio Gas)
ก๊าซ
สถานะ
น้ําหนัก
ขีดจํากัดในการติ ใ ด ไฟ** (Flammability Limitted, % โดยปริมาตร) อุณหภูมติติ ิดไฟ ค่าความร้ร้อน
ก๊าซหุงต้ ง ม (LPG G)
ก๊าซที่มป ี ริมาณ ณ ก๊าซมี า เทน 600%
เป็ ป็นก๊าซและเก็บในรูป ขของเหลวทีความดั ค่ น 7 บาร์ ก๊าซหุ ซ งต้ม (LPG G) เบากว่าอากาศ า ไม่มมีี เบากกว่าอากาศ ไม่ ไ มี หนักกว่าอากาศ อ การสะสม เมื่อเกิด การสะะสม เมื่อเกิดการ มีการสะสมม ซึ่งเป็น การรรัว่ ไหล รั่วไหล อันตราย 5-15% 5 -15 % 540 องงศาเชลเซียส 36,6944.47 kJ/Nm m3
2.0-9.5% 600 องศาเชลเซีซียส 21,480 kJ/Nm m3
5500 องศาเชชลเซียส 50,220 kJJ/Nm3
ที่มา : เชื้อเพลลิงและการเผาาไหม้ กรมพัฒนาพลั น งงานทด ดแทนและอนุรักษ์พลังงาน **
ขีดจํากัดการติ ด ดไฟ ฟ (Flammability limiteed) เป็นขอบ บเขตการเผผาไหม้ที่ต้องมี อ สัดส่วน ของไอเชื้อเพลิ อ งในอาากาศที่จะลุลุกไหม้ได้เมื่อมีประกาายไฟ หรือมีความร้อน นสูงถึงอุณหภูมิติดไฟ ฟ จากคุณสมมบัติข้างต้น ทําให้เห็นได้ นไ ว่า ก๊าซธรรมชาติและก๊ แ าซชีวภาพ ภ เป็นก๊าซที่มีความมปลอดภัย สูงเมื่อเปรีรียบเทียบกัับเชื้อเพลิงชนิดอื่น
{4}
ระบบการผลิตก๊าซชีวภาพ ตามหลัักการของกการผลิตก๊าซชี า วภาพ คือ การทําให้ ใ อินทรียววัตถุเกิดกาารเน่าเปื่อย ย่อยสลายย แล้วเกิดกลุ่มก๊าซ ถ้ถาต้องการรที่จะนําก๊าซมาใช้ า ประโยชน์จะต้ต้องมีการเก็บกักก๊าซ ดังกล่าวโด ดยการหาวัวัสดุมาคลุมอิ ม นทรียวัตถุ ต นั้น เมื่อเกิดการเน่ นาเปื่อยและะเกิดก๊าซแลล้ว ก๊าซจะะ อยู่ในวัสดุที่คลุมและะรอการนําไปใช้ ไ ประโยยชน์ต่อไป หลักการพื พื้นฐานของงบ่อก๊าซชีวภาพแต่ละ แบบจะเหมือนกัน โด ดยจะแตกตต่างกันตรงที่จะออกแแบบบ่อก๊าซอย่ ซ างไรให้้เหมาะสมกักับวัสดุที่ใช้ ผลิตก๊าซ ในภาคเกษ ษตรกรรมจจะมีวัตถุเหลื ห อทิ้งที่อยูย่ในสภาพพ พร้อมย่อยยสลายสามมารถนํามาา เป็นวัสดุในการผลิ น ตก๊กาซชีวภาพ พโดยไม่ต้องลงทุนจัดซืซ้อและสามมารถนํามาาผลิตเป็นก๊าซชีวภาพ พ โดยเฉพาะะมูลสัตว์ รูปแบบในกาารหมักจะเป็นแบบหมัมักช้าต้องใช้ช้เวลาในการรหมัก ประะมาณ 40-60 วันจึงจะเกิ จ ดก๊าซและการเติ ซ ติมสารอินทรี ท ย์ (มูลสัตว์ ต ) เข้าส่วนผลิตก๊าซ (บ่อหมัก) จะเติมมูล สัตว์แบบตต่อเนื่อง
รูปที่ 5 การเกิดก๊าซชี า วภาพใน นบ่อหมักไรร้อากาศ 1. กระบววนการย่อยสลายสา ย รอินทรีย์ในบ่ ใ อหมัก ปฏิ กิ ริ ย า ชี ว เคมี ข องงกระบวน นการย่ อ ยสสลายสารอิอิ น ทรี ย์ โ ดยยแบคที เ รี ยในสภาพ ย พ ไร้ออกซิเจน จ แบ่งออกกได้ 3 ขั้นตอน ต ดังนี้
ขั้นที่ 1 การสลาย ยสารโมเล ลกุลใหญ่ (H Hydrolysiss) สารอินทรี น ย์ต่างๆๆ ที่มีขนาด ดโมเลกุลให หญ่ เช่น โป ปรตีน คาร์ร์โบไฮเดรท ทและไขมั น จะถูกย่อยสลายโดยเ ย เอนไซม์ ทําให้ ใ แตกตัวมีขนาดโมเลลกุลเล็กลง
{5}
ขั้นที่ 2 การผลิตกรดอิ ต นทรีรีย์ (Acidoogenesis) สารอินทรี น ย์ที่มีโมเลกุลเล็กลง จะถูกเปลีลี่ยนไปเป็นกรดอินทรีย์ระเหยง่าย (Volatilee acid) และะสารอื่นๆ โดยแบคที โ เ ยพวกสร้ร้างกรด (accid form เรี mer) กรดที ที่เกิดขึ้นส่วนใหญ่ ว คือ กรดอะซีติติด (Acetic acid) และะกรดโพรพิ พิโอนิค (Proopionic acid) ขั้นที่ 3 การผลิตก๊ ต าซมีเทน น (Methanogenesis) ก ร ด อิ น ท รี ย์ ร ะ เ ห ย ง่ า ย จ ะ ถู ก ย่ย อ ย ส ล า ย เ ป็ น ก๊ า ซ มี เ ท น (CH4) แ ล ะ คาร์บอนได ดออกไซด์ (CO2) เป็นส่สวนใหญ่ อาจมี อ ก๊าซไฮฮโดรเจนซัลไฟด์ ล (H2S) ไนโตรเจน น (N2) และะ ไฮโดรเจน (H2) และไออน้ําผสมอยูยู่ด้วย ซึ่งรววมกันเรียกว่ ก า “ก๊าซชีวภาพ” ว
รูปที่ 6 กระบวนกการย่อยสลลายสารอินทรี น ย์โดยแบ บคทีเรียในบ บ่อหมัก ที่มา : http:///teenet.chiangmai.ac.th/bttc/introbiogass02.php
2. โครงสรร้างของระะบบผลิตก๊๊าซชีวภาพ พ 1. ส่วนเเติมสารอินทรี น ย์ (บ่อเติม) เป็นบริ บ เวณที่ผสมสารอิ ส นทรีย์ที่ย่อยสลายง่ ย าย กับน้ําให้เข้ากันก่อนที ที่จะปล่อยลลงสู่ส่วนผลิลิตก๊าซชีวภาพ 2. ส่วนผผลิตก๊าซชีวภาพ ว (บ่อหมัก) จะเป ป็นที่ที่ใช้หมักสารอิน นทรีย์ที่เป็นวั น ตถุดิบใน น การหมักในสภาพไร้ ใ ร้อากาศเพื่อให้ อ เกิดก๊าซชี า วภาพ รวมถึงระบ บบเก็บก๊าซซชีวภาพ เพ พื่อรอการร นําไปใช้ประโยชน์ ร 3. ส่วนสส่งจ่ายก๊าซชี ซ วภาพ เป็ ป็นท่อส่งก๊าซจากบ่ า อเกก็บก๊าซชีวภภาพไปยังส่สวนนําก๊าซ ชีวภาพไปใใช้ประโยชน น์ในรูปของงพลังงานคความร้อนโด ดยตรง เช่น เตาหุงต้ม และในรูรูปพลังงาน น กล/ไฟฟ้า เช่น เครื่องยนต์ต้นกําลังขับพัดลมในโรงเรืรือน หรือผลิ ผ ตกระแสไไฟฟ้า {6}
จากส่วนผลิตก๊าซชีวภาพ 4. ส่วนรรับกากที่ระบายออก ะ ภ (บ่อล้น) มีหน้าที ท่รับกากที ที่ ต าซ (บ่อหมั ห ก) และเมื่อก๊าซในบ บ่อหมักมีปริมาณลดลลงกากดังกลล่าวจะไหลล ล้นออกจาากส่วนผลิตก๊ ย้อนกลับสูส่บ่อหมักอีกครั้งเพื่อผลั ผ กดันก๊าซในบ่ ซ อหมักให้ ก ออกไปเเมื่อมีการเปิ ปิดก๊าซไปใช้ช้
รูปที่ 7 โครรงสร้างระบบผลิตก๊าซชีวภาพแบ บบโดมคงที ที่ นดและเงื่อนไขในการรสร้างระบ บบผลิตก๊าซชี ซ วภาพ ข้อกําหน 1. ต้ อ งมีมี จํ า นวนสัสั ต ว์ เ ลี้ ย งให้ ห้ เ หมาะสมมกั บ บ่ อ หมัมั ก ก๊ า ซชี ว ภภาพแต่ ล ะขนาด ะ ทั้ ง ประเภทที่ใช้ ใ กับครัวเรืรือนและฟาาร์มขนาดตต่างๆ 2. ต้องมีมีจํานวนสัตว์ ต เลี้ยงที่คงที ง ่ หรือไม่ม่น้อยจากเดิ ดิมและเลี้ยยงอยู่ใกล้กับบริเวณที ที่ จะสร้างระะบบผลิตก๊าซชี า วภาพ (เพื่อให้สะด ดวกในการรขนมูลเติมลงในบ่ ล อหมัมักผลิตก๊าซ) ซ 3. ต้องมีมีแหล่งน้ําที่สามารถใช้ได้เพียงพ พอตลอดปี และแหล่งงน้ํานั้นไม่ควรอยู ค ่ห่าง จากระบบ บบ่อหมักผลิลิตก๊าซชีวภาพเกินกว่า 20 เมตร 4. ระดับน้ บ ําใต้ดิน ต้ตองมีความมลึกไม่น้อยกว่า 4 เมตตร และจุดที่จะก่อสร้างต้องเป็น ที่ดอน น้าท่ าํ วมไม่ถึง 5. ต้องมีมีความสนใใจที่จ ะใช้ประโยชน์ ป จากก๊าซชีว ภาพ ภ การท ทําปุ๋ยจากกกากมูลล้น และน้ํ า ที่ ผ่ผ า นระบบ บหมั ก ผลิ ต ก๊ า ซ พร้ อมทั อ ้ ง จะต้ องคํ อ า นึ ง ถึ งการแก้ ง ไ ขขปั ญ หามลลภาวะของง สภาพแวด ดล้อม 6. ต้องมีมีเวลาและแรงงาน ที่พร้อมสําหรั ห บการปฏิบัติดูแลรัรักษา และะซ่อมบํารุง ระบบผลิตก๊ ต าซชีวภาพ พและอุปกรณ์ประกออบการใช้งานของระบบ า บหมักผลิตตก๊าซ รายละเอี อียดชนิดและจํ แ านวน นสัตว์ที่เหม มาะสมกับขนาดบ่ ข อห หมัก การก่อสร้ร้างบ่อหมักผลิ ก ตก๊าซชีชีวภาพเพื่อลดปั อ ญหาขของเสียที่เกิดขึ้นนั้น โดยจะต้ โ อง พิจารณาคคํานึงถึงรายยละเอียดข้ข้อกําหนดขของชนิด จํานวนสั า ตว์ที ท่ีเหมาะสมมกับขนาดของบ่อหมัก ก๊ า ซชี ว ภาาพแบบโดมมคงที่ ต าม ตารางที่ 3 เพื่ อ ใช้ เ ป็ น แนวทางงพิ จ ารณาาความพร้ อมกั อ บ การร ตัดสินใจการลงทุนใน นการจัดตั้งระบบบ่อหมั ห กผลิตก๊าซ ดังกล่าว
{7}
ตารางที่ 3
เปรียบเที บ ยบชนิดและจํ ด านววนสัตว์ที่เหมาะสมกั ห บ บขนาดบ่ อห หมักก๊าซชีวภาพแบบ ว บ โดมคงที่ ประเภ ภทสัตว์เลียง ย ้ ขนาาดบ่อหมักก๊าซชีวภาพ พ (ลูกบาศศก์เมตร) (ตัว) 8 1 12 16 30 50 100 วัวนม 4 5 7 13 22 44 วัวเนื้อ 177 2 25 33 64 106 212 กระบือ (ควาย) 111 1 16 21 40 66 133 สุกร 577 8 85 114 215 557 714 ช้าง 1 1 1 2 4 8 เป็ด 3,5000 5,5500 7,100 7 13,333 222,166 44,417 ไก่ 1,7550 2,7750 3,540 3 6 6,670 11,085 22,210
ที่มา : โครงกการส่งเสริมกาารผลิตก๊าซชีวภาพจากมูลสััตว์เพื่อเป็นพลัลังงานทดแทน นและปรับปรุงสิ่งแวดล้อม (เกษตรกรรายย ย่อย): กรมส่งเสริมการเกษตรร่ ก วมกั ม บธนาคารเพื พื่อการเกษตรแและสหกรณ์การเกษตร า
วิธีคํานวณ ณขนาดขอ องบ่อหมักก๊ ก าซชีวภาาพ สูตร ปริมาณมูลสััตว์สดต่อวัน x จํานววนสัตว์ x 2 (สําหรับ บวัว/ควาย)) หรือ x 3 (สําหรับสุกร) ก x ระยะเวลาของกการหมักมูลในบ่ ล อ (600 วัน) การคํานวณ ณขนาดขอ องบ่อหมักก๊ ก าซชีวภาาพ ตัวอย่างก กรณีที ท ่ี 1 ในฟาร์ร์ม มีควายออยู่ 7 ตัว สามารถสร้ ส างบ่ า อหมักผลิ ผ ตก๊าซได้ขขนาดเท่าใด ด (ควาย 1 ตัว มีน้ําหน นักมูลสด 8 กิโลกรัมต่ตอวัน) วิธีทํา สูตร ปริมาณ ณมูลสัตว์สดต่ ด อวัน x จํานวนสัตว์ x 2 xระยะะเวลาของกการหมัก มูลในบ่อ (60 วัน) ล ม แทนสูตร 8 x 7 x 2 x 60 = 6,720 กิโลกรั จะสร้างบ่ ง อหมักผลิลิตก๊าซชีวภาาพขนาด 8 ลูกบาศก์เมมตร กรณีที ท ่ี 2 ในฟาร์ร์มมีสุกรให หญ่ (น้ําหนัักมากกว่า 60 กิโลกรัรัม) 45 ตัว จะสามารรถสร้างบ่อ หมักผลิตก๊าซชีวภาพไได้ขนาดเท่าใด า (สุกร 1 ตัว มีน้ําหนั ห กมูลสด 2 กิโลกรัมมต่อวัน) วิธีทํา สูตร ปริมาณ ณมูลสัตว์สดต่ ด อวัน x จํานวนสัตว์ x 3 xระยะะเวลาของกการหมัก มูลในบ่อ (60 วัน) แทนสูตร 2 x 45 x 3 x 60 = 16,200 กิโลกรัม จะสร้างบ่ ง อหมักผลิลิตก๊าซชีวภาาพขนาด 166 ลูกบาศก์์เมตร {8}
ณมูลของสัตว์ ต ชนิดต่าง ๆ ในแต่ละวัน ตารางที่ 4 ปริมาณ ช ดสัตว์ ชนิ มูลสด ส (กิโลกรรัม/ตัว/วัน น) โค – กระะบือ 8 สุกร 4 แกะ 4 ไก่ 0.03 ที่มา
: โครงงการส่งเสริมการผลิ ก ตก๊าซชีวภาพจากมูลสัสตว์เพื่อเป็นพลังงานทดแทน นและปรับปรุงงสิ่งแวดล้อม (เกษตรกรรายย ย่อย): กรมส่งเสริมการเกษตรร่ ก วมกั ม บธนาคารเพื พื่อการเกษตรแและสหกรณ์การเกษตร า
3. สัดส่วนการเติ น มสารอิ ส นทรีย์ ยที่เป็นวัตถุดิบในกาารหมักผลิตก๊ ต าซชีวภาาพ การเติมสารอิ ส นทรีย์ยหรือมูลสัตว์ในบ่อเติติมครั้งแรกก จะไม่เติมมครั้งเดียวจนเต็มบ่อ หมัก เพรราะจะทําให ห้เกิดก๊าซช้ช้ าหรือเกิดการเน่ ด าเสีสียของสารรอินทรีย์ที่เเติมเข้าไป แนะนําให้ ห้ ทยอยเติมไปเรื ไ ่อยๆจนกว่าจะเต็ต็มซึ่งจะใช้เวลาเติ ว มครััง้ แรกประมมาณ 7 วัน ดังนี้ ตารางที่ 5
การเติมมู ม ลสัตว์ครัร้งแรก บ่อขนาดมูล 8 12 16 30 50 100 จํานวน ล ลบ.ม. ล ลบ.ม. ลบ.ม. ล ล ลบ.ม. ลบ.ม. ลบ.ม. มูลวัว, ปี้บ 30 40 60 113 188 375 น้ํา, ปี๊บ 30 40 60 113 188 375 ถ้าไม่สามมารถหามูลวัวว/ควายได ด้ ให้ใช้มูลสุสกรเติม โด ดยเติมในอััตราส่วนครึรึ่งหนึ่งของง มูลวัวที่ได้้แนะนําข้างต้ ง น ซึ่งจะะใช้เวลาในกการเติมปรระมาณ 2 สัสปดาห์ หลลังจากนั้นจึงเติมตามม ตารางที่ 6 การเติมมูลครั้งต่อไป ป หลังจากเติมช่วงแรกกได้ 7 วัน ต่อไปให้เติมมตามปกติทุ ทกวัน ตารางที่ 6
การเติมมู ม ลครั้งต่อไป อ บ่อขน นาดมูล 8 12 16 30 50 100 จํานวน ล ลบ.ม. ล ลบ.ม. ลบ.ม. ล ลบ.ม. ลบ.ม. ลบ.ม. ล มูลวั ล ว, ปี้บ 3.5 5 7 13 22 43 น้ํา, ปี๊บ 3.5 5 7 13 22 43 มูลสกร, สุ ปีบ ๊ 2.5 3.5 4.5 7 14.5 29 น้ํา, ปี๊บ 5 7 9 14 2.9 58 การเติมใน นลักษณะนี นี้จะมีก๊าซใใช้ในเวลา 2-3 2 วัน แลละปริมาตรร 1 ปี้บ จะเท่ากับ 200 ลิตร
{9}
นการผลิตก๊าซชีวภาพ พ 4. ปัจจัยที่สําคัญใน ระบบการรหมักอินทรีรียวัตถุในสสภาพไร้ออกซิเจนต้องประกอบด้ ง ด้วยปัจจัยดังต่อไปนี้ 1. ต้องไม่มีก๊าซอออกซิเจนในบ บ่อหมัก กาารย่อยสลาายสารอินท ทรีย์หรือส่วนผสมมู ว ล สัตว์เพื่อให ห้เกิดก๊าซมีมีเทน จําเป็ ป็นจะต้องท ทําให้บ่อหมมักอยู่ในสภภาพที่ไม่มีกก๊๊าซออกซิเจนอยู เ ่เลยย หากมี ก๊ า ซออกซิ ซ เ จ นอยู่ ก็ จ ะ ทํ า ให้ แ บคคที เ รี ย ที่ ผ ลิ ต ก๊ า ซมี เ ทนหยุ ท ด ก ารเจริ ญ เ ติ บ โต นั่ น หมายความว่าจะไม่มีมีการผลิตก๊าซมีเทนแลละสารอินทรี ท ย์ ดังนั้นบ่ น อหมักก๊าาซชีวภาพถ้ถ้ามีรอยรั่ว ทําให้การเกิกิดก๊าซมีเทนหยุดชะงัักไป หรือปิดไม่ม่สนิท ก็จะท 2. อุ ณ หภู ห มิ (Temperature) การย่ อ ยสสลายอิ น ทรี ท ย์ แ ละกาารผลิ ต ก๊ า ซในสภาพ ซ พ ปราศจากออกซิเจน สามารถเกิกิดขึ้นในช่วงอุ ว ณหภูมิที่กว้างมากกตั้งแต่ 4-660 องศศาเซลเซียส ช ดของกลุลุ่มจุลินทรีย์ย อุณหภูมิมิที่เหมาะสสมในการผลิลิตก๊าซชีวภภาพในประเเทศไทยอยูยู่ ขึ้นอยู่กับชนิ ระหว่าง 30–37 3 องศศาเซลเซียส 3. ความมเข้มข้นของของแข็งในบ่ ใ อหมัก (มูลสัตว์) เพื่อให้เกิด ดประสิทธิภาพสู ภ งสุด ความเข้มข้นของของงแข็งในบ่อหมั ห กแบบมีการเติมสาารอินทรีย์อย่ อ างสม่ําเสสมอควรมีค่คาระหว่าง 5 - 10% ความเข้ ค มข้นของของแ น แข็งในบ่อหมั ห กมีมากไปหรือน้อยไปก็ ย จะเกิด ดผลเสียคือ ถ้าความม เข้มข้นของงของแข็งเพิ พิ่มมากขึ้นเกิกินไป ก็จะทําให้เกิดการสะสมขอ ก องกรดเพิม่มขึ้น (pH ต่าลง) ํ ทําให้ ห้ ขบวนการรหมักหยุดชะงั ช ก เป็นผลทํ ผ าให้ไม่มมีการผลิตก๊ ต าซ แต่ถ้าความเข้ า มข้นของของงแข็งในบ่อ หมักน้อยเเกินไป ก็จะทํ ะ าให้อัตราการผลิ ร ตก๊าซชีวภาพ พต่อปริมาตตรของบ่อไมม่มากเท่าทีค่ วร ทําให้ ห้ ได้ก๊าซน้อย า าซที่ผลิตได้จากสสารอินทรีย์ยช์ นิดต่างๆ สารอินทรีรีย์ชนิดต่างๆๆ เมื่อย่อย 4. ปริมาณก๊ ดแล้วให้ปริมาณก๊าซชีชีวภาพไม่เท่ ทากัน มูลสัสตว์มักจะยย่อยสลายไได้ง่ายและใให้ปริมาณ ณ สลายหมด ก๊าซมาก ตามตารางท ต ที่ 7 ตารางที่ 7 ปริมาณ ณก๊าซชีวภาาพที่ผลิตได้ ด้จากสารอินทรี น ย์ชนิดต่างๆ ชนิดของสารอิ ข น ย์ นทรี ปริริมาณก๊าซชี ซ วภาพทีไได้ ่ สุกร 3400-550 ลิตรต่ ร อกิโลกรัมของของแข็ ม ข็ง (มูลสัตว์) วัว 900-310 ลิตรต่ ร อกิโลกรัมของของแข็ ม ข็ง (มูลสัตว์) ไก่ 3100-620 ลิตรต่ ร อกิโลกรัมของของแข็ ม ข็ง (มูลสัตว์) ม้า 2000-300 ลิตรต่ ร อกิโลกรัมของของแข็ ม ข็ง (มูลสัตว์) แกะ 900-310 ลิตรต่ ร อกิโลกรัมของของแข็ ม ข็ง (มูลสัตว์) ฟ าว ฟางข้ 105 ลิตรตต่อกิโลกรัมของของแข็ ม ข็ง (ฟางข้าว) ว หญ้า 2 280-550 ลิตรต่ ต อกิโลกกรัมของของงแข็ง (หญ้า) า เป ปลือกถัว่ 3 ลิตรต่อกิ 365 อ โลกรัมของของแข็ง (เปลือกถัว) ว่ ผักตบชวา ก 3 ลิตรต่อกิ 375 อ โลกรัมขอองของแข็ง (ผักตบชวาา) {10}
แต่ ใ นการรพิ จ ารณาาความเหมมาะสมขอ งสารเหล่ านี้ จ ะต้ อ งงคํ า นึ ง ถึ ง ปั จ จั ย อื่ น ๆ ด้ ว ย เช่ น ความหนาาแน่ น ควาามชื้ น การรอุ ด ตั น กากกที่ ย่ อ ยไม่ ไได้ ราคาแและวิ ธี ก ารร ประกอบด เก็บ ตัวอยย่างเช่น หากใช้ผักตบ บชวาในกาารผลิตก๊าซแทนมู ซ ลสััตว์ ผักตบ ชวามีความมหนาแน่น ต่ํ า จึ ง มี ปริ ป ม าณมา กต่ อ น้ํ า หน นั ก กิ โ ลกรัั ม ของของงแข็ ง ทํ า ให้ ห้ ต้ อ งใช้ บ่ ออหมั ก ที่ มี ขนาดใหญ่ ข ญ่ นอกจากนี นี้ยังมีน้ําเป็ ปนส่วนประะกอบส่วนใใหญ่ จึงต้องมี อ วิธีการรทําให้น้ําระะเหยออกบ บ้าง ปัจจัย ประกอบเหล่านี้ทําให้ ห้การผลิตก๊าซชีวภาพ พจากผักตบ บชวามีค่าใช้ช้จ่ายสูง ถึงงแม้ผักตบชชวาจะผลิต ก๊าซชีวภาพ พได้มากต่อกิ อ โลกรัมของของแข็งก็ตาม 5. ระยะะเวลาการพ พักตัวของการเกิดก๊าซ า (Retention Time) เพื่อให้เกิดการย่อย สลายของสารอินทรีย์ยในบ่อหมักที ก ่เหมาะสสมจะอยู่ระห หว่าง 40 – 60 วันใน นระบบหมักช้ ก า ปริมาตรบ่ บ่อก๊าซ เววลาในการยย่อยสลาย ปริมาตตรการเติมมูลสัตว์ต่อวัน 6. ความมเป็นกรด--ด่าง (pH) ความเป็นกรด-ด่าง มีความสําาคัญต่อการรหมักมากก ช่วง pH ที่เหมาะสมออยู่ในระดับ 6.6-7.5 ถ้า pH ต่ําเกิ า นไปจะเป็ ป็นอันตรายยต่อแบคทีเรียที่สร้าง แก๊สมีเทน นทําให้ไม่เกิดก๊ ด าซ 7. อั ต ราาส่ ว นระห หว่ า งคาร์ บอนกั บ บ ไนโโตรเจน (CC/N Ratio) อั ต ราส่ ว นระหว่ า ง ค า ร์ บ อ น กั บ ไ น โ ต ร เ จ น ที่ เ ห ม า ะ ส ม ต่ อ ก า ร เ จ ริ ญ เ ติ บ โ ต ข อ ง แ บ ค ที เ รี ย ค ว ร อ ยู่ ระหว่าง 30:1 3 ถึง 10:1 เนื่องจาากแบคทีเรียต้องใช้ทั้งคาร์บอนและไนโตรเจจนในการเจจริญเติบโตต ถ้าปริมาณ ณไนโตรเจน นมากจนเกินไปจะเกิ น ดการสร้ ก างแแอมโมเนียมากขึ ม ้น เป็น นผลทําให้สภาพในบ่ ส อ หมักมีควาามเป็นด่างซึ่งจะไปหยยุดยั้งการทํ ทํางานของแแบคทีเรีย ดังนั้นตารางอัตราส่วนระหว่ ว าง คาร์บอนแและไนโตรเเจนตามตารางข้างล่างให้ไว้เมื่อมีกรณีวัตถุดิบในการหมักผลิตก๊าซชีวภาพ พ ขาดแคลน นจะได้ใช้วัสดุอื่นที่มีคุณสมบั ณ ติใกล้ล้เคียงมาเป็ ปนวัตถุดิบแทนวั แ ตถุดิบ บที่ขาดแคลลน ตารางที่ 8
อัตราสส่วนระหว่างคาร์บอนกกับไนโตรเจจนของสารออินทรีย์ชนิ นดต่างๆ วัตถุ ถอินทรีย์
อัตราส่วน C:N
เศษ ษผัก เศษ ษอาหาร พืชตระกู ต ลถั่ว มูลวัวว กากกแอปเปิ้ล ใบไมม้ ฟางงข้าวโพด ฟางงข้าวสาลี กระะดาษ
12-20 : 1 18 : 1 13 : 1 20 : 1 21 : 1 40-80 : 1 60 : 1 74 : 1 80 : 1 {11}
วัตถุ ถอินทรีย์
อัตราส่วน C:N
ขี้เลือ่ ย เศษ ษหญ้า กาแแฟบด เปลืลือกไม้ ขยะะผลไม้ มูลสัสตว์ปีกสด มูลม้มา หนัังสือพิมพ์ ใบสสน มูลที่เน่าเปื่อย มูลสุสกร
150-200 : 1 100-150 : 1 12-25 : 1 20 : 1 100-130 : 1 10 : 1 25 : 1 50-200 : 1 60-110 : 1 20 : 1 14-16 : 1
ข้อสังเกต ต อัตราส่วน C:N ถ้ามีค่ามากแสด ดงว่าสารอิอินทรีย์นั้นย่ยอยสลายยยาก ไม่ควรรนํามาเป็น วัตถุดิบใน นการหมักผลิตก๊าซชีวภาพ ภ และอัอัตราส่วน C:N C ค่าน้อยแสดงว่ ย าสสารอินทรีย์ยย์ ่อยสลายย ง่าย ควรน นํามาเป็นวัตถุ ต ดิบในกาารหมักผลิตก๊ ต าซชีวภาพ พ 8. ปริมาณสารอิ า น ย์ที่ใช้เป็นวัตถุดิบในการผลิ นทรี ใ ต าซชีวภาพ ตก๊ พ ต้องมีปริมาณมากก เพียงพอตต่อการเติมต่อวัน ต้องเหมาะสมมไม่มากหรืรือน้อยเกินไปเพราะจ น จะทําให้ก๊าซเกิ า ดน้อย หรือไม่เกิดเลย ด เนื่องจากแบคที ง เรียต้องการเวลาในกาารย่อยสลาาย 9. การกกวน ควรกระทําเป็นครั ค ้งคราวเพื พื่อให้สารอิอินทรีย์ที่ใช้้หมักผลิตก๊าซชีวภาพ พ ผสมกันให้ ห้ดีขึ้นและสสม่ําเสมอ จะทํ จ าให้เกิดก๊าซมากขึขึ้น ป้องกันการเกิ น ดฝ้าและการตตกตะกอน น ของสารทีหมั ห ่ ก ปฏิชีวนะ สารเคมี ส และยาปฏิชีวนะที น ่ใช้ในกการดูแลรักษาสุขภาพ พ 10. สารเคมีและยาป สัตว์ ล้างคคอก อาจมีมีผลต่อการรผลิตก๊าซชีชีวภาพ เพรราะสารเคมีและยาปฏฏิชีวนะบางงอย่างเป็น อันตรายกักับแบคทีเรียที ย ่ผลิตก๊าซชี ซ วภาพ ทําให้เกิดก๊าซชี า วภาพน้้อยลงหรือไไม่เกิดเลย ดังนั้นการร ใช้และบํารุงรักษาบ่ อก๊าซชีวภาพจะต้องระวั ง งไม่ให้สารเคมีและยาปฏิ ล ชีวนะเข้าไป ปในบ่อก๊าซ ย าเชื้อโรรคล้างคอกสสัตว์ ก็ให้นํ นําน้ํานั้นไปทิ ทิ้งที่อื่น หรืรือถ้ามีการร ชีวภาพได้ เช่นเมื่อใดที่มีการใช้ยาฆ่ นํายาปฏิชีชีวนะให้สัตว์ ต กินหรือฉีด ก็ต้องไมม่ปล่อยให้มูมลสัตว์นั้นไหลลงไปใ น ในบ่อเติมของบ่ ข อก๊าซ ชีวภาพ∗ ∗
http://teeneet.chiangmai.ac.th/btc/intrrobiogas02.phhp
{12}
ระบบเพิ พิ่มประสิ สิทธิภาพ พเพื่อใช้ก๊ ก๊าซชีวภาาพเป็นเชืชื้อเพลิง ก๊าซชีวภาาพเกิดจากกกระบวนกาารย่อยสลาายสารอินทรี ท ย์ต่างๆโด ดยแบคทีเรียในสภาวะ ย ะ ไร้อากาศ กลุ่มก๊าซที ที่ผลิตได้จะเป็ ะ นก๊าซเกืกือบอิ่มน้ํามีความชื้นสู น งและมีสสวนประกอ ่ อบของก๊าซ อื่ น ๆ เช่ น ก๊ า ซมี เ ทน ท 50-600% ก๊ า ซคาาร์ บ อนได ออกไซด์ 30% ก๊ า ซไไฮโดรเจน นและก๊ า ซ ไฮโดรเจนซัลไฟด์ 1-55% ซึ่งจะมีเพี เ ยงก๊าซมีมีเทนและก๊าซไฮโดรเจ า นที่เป็นก๊าซซเชื้อเพลิง ดังนั้นเพื่อ พิ่มประสิทธิภาพในกาารเป็นก๊าซเชื ซ ้อเพลิง ก๊าซชีวภาพ พจะต้องมีกการปรับปรรุงคุณภาพ พ เป็นการเพิ โดยการกําจั า ดก๊าซคาาร์บอนไดอออกไซด์และก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟ ฟด์ให้เหลือเพียงก๊าซมีมีเทนที่เป็น ก๊าซเชื้อเพ พลิง ดังนี้ 1. การดักน้ ก ําในท่อส่ สงก๊าซชีวภาพ ภ ปกติแล้วก๊กาซชีวภาพ พที่ผลิตได้มัมกจะมีควาามชื้นสูงเกือบถึงจุดอิ่มตัว เมื่อก๊าซชีวภาพ พ ไหลผ่านท่ ท่อส่งก๊าซที่ฝังอยู่ในดินที น ่มีอุณหภูภูมิต่ํามักจะะทําให้ความมชื้น (ไอน้ําา) ในก๊าซชีวภาพกลั ว ่น ตัวเป็นหยยดน้ําและสสะสมจนเกิดเป็ ด นอุปสรรรคในการส่งก๊าซไปตตามท่อได้ ดังนั้นต้องมีมีการติดตั้ง ชุดดักน้ําก่กอนนําก๊าซชี ซ วภาพไปใใช้งานประมาณทุกๆ ระยะ 10 เมตร โดยท ทําการเปิดก๊ ด อกน้ําทิ้ง เป็นประจํา
รูปที่ 8 การติดตัวชุ ว ดดักน้ําใน นท่อส่งก๊าซชี ซ วภาพ 2. ปรับลด ดปริมาณก๊ ก๊าซคาร์บอนไดออกไ อ ไซด์ (CO2) การปรับลดปริ ล มาณก๊าซคาร์บอน อ ไดออกไไซด์ (CO2) จะปฏิบัติกก็็ต่อเมื่อมีความจําเป็น เช่น ในกรรณีที่ก๊าซชีวภาพที ว ่ได้มีมีสัดส่วนขอองก๊าซมีเทน น (CH4) ต่ตํามากจนออยู่ในระดับที บ ่จุดไฟติด ยาก คือประมาณ 455% วิธีการกาารปรับลดป ปริมาณก๊าซคาร์บอนไ นไดออกไซด ด์ในก๊าซชีวภาพทําได้โดยให้ โ ก๊ า ซ ชีวภาพไห หลผ่านน้ําปูนใสหรือน้ นําผสมโซด ดาไฟเพื่อให ห้ก๊าซคาร์บอนไดออ บ กไซด์ที่ปนอยู น ่ในก๊าซ ชีวภาพทําปฏิ า กิริยากักับน้ําปูนใสสหรือน้ําผสสมโซดาไฟ ฟเป็นการป ปรับลดก๊าซซคาร์บอนไไดออกไซด์ ด์ รูปที่ 10 แต่ แ ในระบบ บผลิตก๊าซชีชีวภาพสําหรั ห บฟาร์มสุสกรนั้นไม่มีมีปัญหาในเเรื่องนี้ ดังนั น้นการลด ด ปริมาณก๊าซคาร์ า บอน นไดออกไซด ด์ (CO2) จึงมั ง กไม่จําเป็นในกรณีฟาร์ ฟ มสุกร {13}
ซัลไฟด์ (H H2s) 3. การปรัรับลดก๊าซไไฮโดรเจนซ ก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟ ฟด์ (H2s) ที่ปนเปื้อนใในก๊าซชีวภาพนั ภ ้นมีคุณสมบัติเป็นก๊าซพิษ และเมื่อสััมผัสกับน้ําหรือไอน้ําจะเปลี จ ่ยนสสภาพเป็นกรดซัลฟูลิค (H2SO4) ซึ่งเป็นสาเเหตุของฝน น กรดหรื อ ไอกรดที ไ ่ สามารถกั ส ด อ นโลห ดกร่ หะและวั ส ดุ อุ ป กรณ์ ณ์ ไ ด้ ดั ง นั้ น การลดปริริ ม าณก๊ า ซ ไฮโดรเจน นซัลไฟด์ (H H2s) ในก๊าซชี ซ วภาพรูปที ป ่ 10 ก่อนการนํ น าไป ปใช้ประโยชชน์นั้นจะเป็ ป็นผลดีต่อ สิ่งแวดล้อมโดยทั อ ่วไป ปและจะช่วยยื ย ดอายุการใช้ า งานขอองอุปกรณ์ใช้ ใ ก๊าซชีวภาาพ
รูปที่ 9 ชิ้นส่วนอุปกรณ์ ก เครื่องยนต์ ง ที่ถูกก๊าซไฮโดรเเจนซัลไฟด์กัดกร่อน ที่มา: การนําก๊กาซชีวภาพไปใใช้ประโยชน์เป็นพลังงานทดแแทน : นายอุเทน ท กันทา วิศวกรพลั ศ งงาน สถานีเทคโนโลลยีก๊าซชีวภาพ พ มหาวิทยาลัยเชี ย ยงใหม่. httpp://teenet.chiangmai.ac.thh/btc/introbioggas02.php
รูปที่ 10 1 การปรับลดก๊ บ าซคาาร์บอนไดอออกไซด์และะไฮโดรเจน นซัลไฟด์ในรระบบนําก๊าซไปใช้ า ประโยชน์ ที่มา: วารสาารวิจัยมหาวิทยาลัยขอนแก่น (บศ) 11(1): ม.ค.–ม.ค. ม 25554 ปิยะพงษ์ สิงห์บัว (Piyappong Singbuua) ดร.รัชพลล สันติวรากร (Dr.Ratchaphon Suntivarakkorn)
{14}
การนําก๊ กาซชีวภาพไปใช้ ภ ช้ประโยชชน์ 1. อุปกรณ ณ์สําคัญขอ องระบบการนําก๊าซชี ซ วภาพไปใใช้ประโยชชน์ มาตรวัดความดั ค นขอองก๊าซชีวภาพที่ผลิตจากระบบห จ หมัก เป็นอุป ปกรณ์สําคัญที่ระบบ บ หมักผลิตก๊าซจําเป็นจะต้ น องมีประจําเพื่อวัดความดันของก๊ น าซชีวภาพที ว เกิด ดขึ้นในระบ บบหมัก จะะ ติดตั้งที่ท่อส่ อ งก๊าซที่ออกจากบ่ อ อ กก๊าซ มีไว้เพื่อให้ อหมั ห้รู้ว่าก๊าซชีวภาพที ว ่เกิด ดขึ้นมีปริมาณพอที า ่จะ ใช้งาน มาตรวัดความมดันของก๊าซชี า วภาพที ที่นิยมใช้กันมาก น คือ แผงวั แ ดควาามดันก๊าซ ซึ่งใช้ระดับ า วภาพที ทีเ่ กิดในระบ บบ รูปที่ 11 น้ําเป็นตัวชี้บอกความมดันของก๊าซชี หลั ก การ ทํ า งานขอ งแผงวั ด ค วามดั น ก๊ าซ า เมื่ อ เกิ ดก๊ ด า ซชี ว ภาาพในระบบ บผลิ ต ก๊ า ซ ชีวภาพ จะะมีความดันก๊ น าซเกิดขึนและเมื น ้ ่อเปิ ปิดวาล์วคววบคุมการปิ ปิด - เปิดที่ท่อส่งก๊าซท ที่ระบบท่อ ส่งก๊าซขอองระบบผลิลิตก๊าซชีวภาพเข้ ภ าแผงงวัดความด ดันก๊าซ คววามดันของงก๊าซส่วนห หนึ่งจะดัน ระดับน้ําของท่ ข อด้านหนึ น ่งของแแผงวัดความมดันให้ระด ดับน้ําในท่อต่ อ ําลงจากกขีดระดับน้ นําที่เท่ากัน ของแผงวัดที ด ่ตําแหน่งขี ง ดเลข 0 ตามปริมาณความดันของก๊ น าซที่เกิดขึ้นในรระบบผลิตก๊าซชีวภาพ พ และระดับน้ บ ําของท่อที ท่แผงวัดอีกด้ ก านหนึ่งจะสู จ งขึ้น ให้ ห้อ่านความมดันของก๊าาซชีวภาพที่ระบบผลิต ก๊าซชีวภาพ พที่เกิดขึ้นจากระดั จ บน้ นําที่สูงขึ้น ความดั ค นทีอ่่อานได้จะมีมีหน่วยเป็นเซนติเมตร ของน้ํา
รูปที ป ่ 11 การติติดตั้งแผงวััดความก๊าซที ซ ่ระบบผลิลิตก๊าซชีวภภาพ จากรู ป ที่ 11 แผง วั ด ความดั ดั น ก๊ า ซชี ว ภาพที ภ ่ ติ ด ตั้ ง ที่ ร ะบบผผลิ ต ก๊ า ซชี วภาพตรงง ระหว่างท่อส่ อ งก๊าซจาากระบบไปยยังจุดที่จะน นําไปใช้ประะโยชน์จะแสสดงให้เห็นวว่าแรงดันก๊าซชีวภาพ พ ในระบบผผลิตก๊าซอยูยู่ในระดับ 40 4 ซม.ของงน้ําเพียงพ พอที่จะนําไปใช้ ไ ประโยยชน์เป็นเชื้อเพลิ อ งของง เตาหุงต้ม
{15}
รูปที่ 12 ระบบก๊ก๊าซชีวภาพ พที่ใช้ในครัวเรื ว อน การเตรียมแผงวั ย ดความดั ค นก๊าซก่อนใช้งาน
รูปที ป ่ 13 การรเตรียมแผงวัดความดั ดัน ระดับน้ําของแผงวั ข ด ดความดั นก๊๊าซทั้งสองข้ข้างควรเท่ากั า น (เมื่อป ปล่อยก๊าซอออกจากท่อ ู ริมาณขอองก๊าซที่ถูกต้อง ทําการปรับได้โดย ด ส่งก๊าซตรงงจุดที่ติดตััง้ จนหมด) เพื่อจะได้ร้ป 1. ปิดวาาล์วทางเข้าของท่ า อส่งก๊าซที่ปากบ บ่อหมัก 2. เปิดวาล์วก๊อกดัักน้ํา (ดูรายยละเอียดใน นการดักน้าในท่ าํ อส่งก๊าซชีวภาพ หน้า 13) น้ว) ที่จะใช้ช้เป็นมาตรวัวัด 3. เติมน้าํ เข้าสายยางขนาด 4 หุน (1/2 นิ 4. เสียบปลายท่ บ อสายยางข้ ส างหนึ ง ่งของมมาตรวัดเข้ากั า บทางแยกท่อส่งก๊าซที่ปากบ่อ หมักในระบบผลิตก๊าซ (รูปที่ 11) ง้ ข้ากับแผงวัดที ด ่ระดับระะบุไว้ (รูปที่ 13) 5. ติดตังสายยางเข้ 6. เริ่มใช้ช้งานโดยปิดวาล์วก๊อกดักน้ําและเปิดวาล์วทางเข้ ว าขอองท่อส่งก๊าซที่ปากบ่อ หมัก
{16}
2. การนําก๊ า าซชีวภาาพไปใช้ประโยชน์ในคครัวเรือน การนํ า ก๊ าซชี า ว ภาพไไปใช้ ป ระโโยชน์ ใ นครัรั ว เรื อ น ส่ วนมากจะะอยู่ ใ นรู ป แบบใช้ แ เ ป็ น เชื้อเพลิงผลิ ผ ตความร้ร้อนและแสสงสว่าง เช่น ใช้หุงต้มกักบเตาชนิดต่ ด างๆ ใช้จุด ดตะเกียงให ห้แสงสว่าง ใช้จุดเครื่องกกให้ อ ควาามอบอุ่นลูกสั ก ตว์ การใใช้ก๊าซชีวภาพซึ่งเป็นเชื เ ้อเพลิงที่ไได้มาจากขอองเหลือทิ้ง จากการทํ ทําเกษตรกรรรมจะเป็นการประห น หยัดค่าเชื้อเพลิ เ งในครัรัวเรือนและะยังมีความมสะดวกใน น การใช้มากกกว่าฟืนหรืรือถ่านไม้ เพราะปราศ เ ศจากควันและเขม่ แ า ตัวอย่าง: การนําก๊าซชี ซ วภาพไป ปใช้ประโยชน์ในครัวเรือนและในฟ ฟาร์มปศุสตว์ ัต
รูปที่ 14 ระบบการน นําก๊าซชีวภาพไปใช้ ภ ในครัวเรือน 3. การนําก๊ า าซชีวภาาพไปใช้เป็นเชื น ้อเพลิงเครื ง ่องยน นต์ในการผ ผลิตพลังงาานกล/ไฟฟ้ ฟ้า ด้ ว ยคุ ณ สมบั ส ติ ข อง ก๊ า ซชี ว ภา พที่ มี ขี ด จํ ากั า ด ในการรติ ด ไฟ คื อ ต้ อ งมี ป ริ ม าณก๊ า ซ ชีวภาพ 5––15% ต่อปริ อ มาณอากาศ โดยการนําก๊าซชี ซ วภาพเป็ ปนเชื้อเพลิงงในรูปผลิตความร้ ต อน ขั้นต่ําจะต้ต้องใช้ปริมาณก๊ า าซชีวภาพประมา ภ าณ 5% และการนําก๊าซชี า วภาพไไปใช้เป็นเชื้อเพลิ อ งของง เครื่องยนตต์ต้นกําลังแทนน้ แ ํามันเบนซิ น นและดีเซลซึ่งอยู อ ่ในรูปการผลิตความมร้อนขั้นสงจะต้ สู องใช้ช้ ปริมาณก๊าซชี า วภาพป ประมาณ 15% ดังนั้นเครื เ ่องยนต์ต์ทั้งเครื่องยยนต์เบนซิน นและดีเซลจึจึงสามารถถ ใช้ก๊าซชีวภาพทดแทน ภ นน้ํามันโดยยการติดตั้งท่ ง อส่งก๊าซชี ซ วภาพเข้าทางท่ า อไอดีของเครื่องยนต์ อ และะ ปรั บ ส่ ว น ผสมของออากาศให้ เ หมาะสมก็ ห จ จะสามารถ ถใช้ ง านได้้ เช่ น เครื่ อองสี ข้ า ว เครื่ อ งผสมม เ ่องกําเนิ นิดไฟฟ้าผลิลิตไฟฟ้าตามมความเหมมาะสม อาหารสัตว์ หรือฉุดเครื ข้อควรระะวัง การนํ า ก๊ าซชี ว ภาพไไปใช้ เ ป็ น เ ชื้ื อ เพลิ ง เคครื่ อ งยนต์ ในการผลิ ใ ตตพลั ง งาน นกล/ไฟฟ้ า ปใช้จะต้องผ่านกระบวนการกําจัจดก๊าซไฮโด ดรเจนซัลไไฟด์∗ เสียก่กอนเพราะะ ก๊าซชีวภาพที่จะนําไป ก อนชิ้นส่วนเครื ว ่องยยนต์ที่เป็นโลลหะ ทําให้ ห้ ก๊าซไฮโดรรเจนซัลไฟด์ที่อยู่ในก๊าซชีวภาพออาจไปกัดกร่ เครื่องยนตต์มีอายุใช้งานสั า ้นลง
∗
ดูรายละเอียดในการปรั ย บลดก๊ ล าซไฮโดรเจจนซัลไฟด์ หน้า 14
{17}
ตัวอย่าง: ระบบการรนําก๊าซชีวภาพไปใช้ ภ เป็นเชื้อเพลิงเครื ง ่องยนตต์ในการผลิลิตพลังงาน น กล/ไฟฟ้า
รูปที่ 15 การนําก๊กาซชีวภาพ พไปใช้เป็นเชืชื้อเพลิงเครืรื่องยนต์ในการผลิ น ตพ พลังงานกล//ไฟฟ้า 4. การติดตั ด ้งระบบส ส่งก๊าซชีวภาพที ภ ่จะนํ นําไปใช้ประะโยชน์ในคครัวเรือน ควรมีวาล์ล์วปิด – เปิ ปดก๊าซที่จุดจะใช้ ด ประโโยชน์จากก๊าซชี า วภาพท ทุกจุด ก่อนติ น ดตั้งแผงง วัดความดั ดันก๊าซ เพื่อสะดวกต่ อ อ อการปรั บเปลี เ ่ยนอุปกรณ์ ก ที่ใช้กับก๊ บ าซชีวภาาพอยู่เป็นประจํ ป าและะ ให้ผู้ใช้ได้ร้ป ู ริมาณก๊าซที า ่จะนําไป ปใช้ รวมทั้งช่ ง วยในการรตรวจสอบ บการรั่วซึมขของท่อส่งก๊าซ
รูปที่ 16 การติ ก ดตั้งระบบส่ ร งก๊าซชี ซ วภาพทีจะนํ ่จ าไปใช้ประโยชน์ ป ใน นครัวเรือน ก๊าซชีวภาาพ 1 ลูกบาศก์เมตร (ที่ปริมาณ ณก๊าซมีเทน น 60%) มีค่าาความร้อนเที น ยบเท่า และทดแท ทนได้ดังนี้ 0.466 กิโลกรัม ก๊าซหุงต้ม (LPG) ก๊าซธรรมมชาติอัด (CCNG) 0.51–0.622 กิโลกรัม น้ํามันเบน นซิน 0.677 ลิตร น้ํามันดีเซล ซ 0.600 ลิตร น้ํามันเตาา 0.555 ลิตร ฟืนไม้ 1.500 กิโลกรัม ไฟฟ้า (ค่าเฉลี า ่ย) 1.200 กิโลวัตต์-ชั่วโมง ที่มา: การผลิลิตก๊าซชีวภาพจจากของเสียฟาาร์มปศุสัตว์ แลละโรงงานอุตสาหกรรม ส สํานักวิจัยค้นคว้าพ พลังงาน (สวคค.) กรมพัฒนาา พลังงานทดแแทนและอนุรกษ์ กั พลังงาน กรระทรวงพลังงาาน
{18}
การทดแท ทนทางด้านพลั น งงานโโดยเปรียบเทียบจากป ปริมาณก๊าซชีวภาพ 1 ลูกบาศก์ก์ เมตรกับเชืชื้อเพลิงอื่นๆ
รูปที่ 17 การทดแทน ก นด้านพลังงานโดยเปรี ง รียบเทียบจาากปริมาณก๊าซชีวภาพ พ 1 ลูกบาศศก์เมตรกับ เชืชื้อเพลิงอืนๆ ่น
รูปที่ 18 การใช้ประโยชนก๊ ป า วภาพด้ าซชี ด้านผลิตพลลังงานใช้ในครั น วเรือนแและเป็นเชือเพลิ ้อ ง เครื่องยนต์ผลิ ผ ตพลังงาานกล/ไฟฟ้ ฟ้า {19}
5. ผลพลอ อยได้จากรระบบผลิตก๊ ต าซชีวภาาพด้านการรเกษตร กากที่ได้จากการหมั จ มักมูลสัตว์หรื ห อเศษอาหารเหลือทิ้งจากครัววเรือนในบ่อหมั อ กผลิต ก๊าซชีวภาพสามารถนําไปใช้เป็นปุ น ๋ยบํารุงดินได้เป็นอย่ อ างดี เนื่องจากการ อ หมักมูลสัตว์ ต หรือเศษ ษ ภ ออกกซิเจนจะทําให้ า สารปรระกอบไนโตตรเจนที่มีออยู่ในมูลสัตว์ ต หรือเศษ ษ อาหาร ภายใต้สภาพไร้ ก ่ยนเป็นแอมโมเนี นีย ซึ่งอยู่ในรู น ปที่พืชนํ นาไปใช้ได้ง่าย ส่วนธาาตุอาหารห หลัก ได้แก่ อาหารถูกเปลี ฟอสฟอรััส โปตัสเซียม ย รวมถึงธาตุ ง อาหารรองที่จําเป็ เ นต่อการรเจริญเติบโโตของพืชก็ยังคงมีอยู่ ในกากที่ย่อยแล้ว ไ จากการรหมักบ่อผลิลิตก๊าซชีวภาพจึ ภ งสามาารถใช้ทดแแทนปุ๋ยเคมีมี ดังนั้น กาากบ่อล้นที่ได้ ได้บางส่ ว นและถ้ าใช้ช้ ควบคู่กับ ปุ๋ยเคมีแล้้ว ก็จ ะทําให ห้โ ครงสร้างของดิ า นดี ขึ้น หรือดีกว่ ก าการใช้ช้ ย างเดียว ย นอกจาากนั้นกากมูมูลสัตว์หรือเศษอาหา อ รที่ผ่านการรหมักยังสาามารถขายย ปุ๋ยเคมีเพียงอย่ ได้ทั้งในรูปของปุ ป ๋ยน้าและปุ าํ ๋ยแห้ ห้งเป็นการเพ พิ่มรายได้ให้ หกับเกษตรรกรอีกทางงหนึ่งด้วย
รูปที่ 19 ผลพลลอยได้จากรระบบผลิตก๊าซชีวภาพ พด้านการเกกษตร 6. ผลพลอ อยได้จากรระบบผลิตก๊ ต าซชีวภาาพด้านสิ่งแวดล้ แ อม การนํ า มู ลสั ล ตว์ ม าห หมั ก ในบ่อ หมั ห ก ผลิต ก๊๊ าซชี ว ภาพ เป็ น การช่ ววยกํ า จัด สงปฏิ สิ่ กูล ใน น บริเวณที่เลี้ยงสัตว์ ทําให้ 1. 2. 3. 4. 5.
ลดปัญหาเรื ญ ่องกกลิ่นและแมมลงวัน ลดปัญหาเรื ญ ่องกการปล่อยก๊ก๊าซมีเทน (CCH4) สู่บรรรยากาศ ช่ววยลดภาวะโโลกร้อน ลดปัญหาแหล่ ญ งแพร่เชื้อโรคค ทําให้้สิ่งแวดล้อมดี ม ขึ้น ป้องกักันไม่ให้มูลสัสตว์ถูกชะล้ล้างลงไปแห หล่งน้ําสาธารณะธรรมชาติ
{20}
รูปที่ 20 ผลพลลอยได้จากรระบบผลิตก๊าซชีวภาพ พด้านสิ่งแวด ดล้อม
{21}
∗ การปรัับและดัดแปลงอุ ด อุปกรณ์ใช้ ใ ก๊าซชีวภาพ ว
อุปกรณ์เครื่องใช้ในครั น วเรือน เช่น เตาหุงต้ม ตะเกียงแสงสว่าางและเครื่องให้ อ ความม อบอุ่นลูกสัสตว์ในครัวเรื ว อน เช่น เครื่องกกกลูกหมู ลูกไก่ ไ ในฟาร์มปศุสัตว์ลล้้วนแต่สามารถใช้ก๊าซ ชีวภาพเป็นเชื น ้อเพลิง ช่างที่จะทํ ทําการดัดแปลงจะต้องมี ง ความรู้ความเข้ ค าในองค์ประกออบการเผาา ไหม้และคววามแตกต่างของคุ า ณสมบั ส ติการเป็ ป็นเชื้อเพลิงของก๊าซชีชีวภาพและก๊าซหุงต้ม 1. องค์ประกอบการ ร รเผาไหม้
รูรปที่ 21 องงค์ประกอบ บการเกิดไฟ ฟ ที่มา: เอกสารรความรู้และคววามปลอดภัยกับก๊าซหุงต้ม ปตท. ป
การเกิ ด ไฟหรื ไ อ การรเผาไหม้ เป็ น ปฏิ กิ ริริ ย าร่ ว มระะหว่ า งองค์ค์ ป ระกอบ 3 สิ่ ง คื อ เชื้ อ เพลิ ง (Fuel) อออกซิ เ จน (Oxygen) ( และความมร้ อ น (Heeat) ในสภาาวะที่ เ หม าะสม คื อ า ้อเพลิง ปริมาณออากาศและความร้อน (ประกายไไฟ) แล้วให้พ พลังงานอออกมาในรูป ปริมาณก๊าซเชื ของพลังงานความร้อนและพลั อ ังงานแสงสสว่าง ซึ่งองค์ อ ประกอบของการเเกิดไฟนั้นแสดงโดยใช้ แ ช้ รูปสามเหลลี่ยมของไฟ ฟ เปรียบเเทียบคุณสมมบัติการเป็ ป็นเชื้อเพลิงของก๊ ง าซปิโโตรเลียมเห หลว (LPG) และก๊าซชีชีวภาพ (ตาารางที่ 2) จะเห็ จ นได้ว่าสัดส่วนก๊ก๊าซต่ออากาศ อุณหภูภูมิติดไฟแลละค่าความม ร้อนที่ได้จากทั จ ้งก๊าซปิ ปิโตรเลียมเหลวและก๊ ม ก๊าซชีวภาพ พจะต่างกัน หมายควาามว่า การท ที่จะใช้ก๊าซ ชีวภาพแท ทนก๊าซปิโตรเลียมเหลลว (LPG) จะต้องเพิ่มปริ ป มาณก๊าซชีวภาพแลละลดปริมาณอากาศศ เพื่อให้เหมมาะสมในการเผาไหม้ และการที ที่ก๊าซเชื้อเพ พลิงทั้ง 2 ชนิ ช ดให้ค่าคววามร้อนต่างกั า นทําให้ ห้ การใช้ ก๊ า ซชี ซ ว ภาพเป็ ป็ น เชื้ อ เพลิลิ ง ทดแทน นก๊ า ซปิ โ ตรรเลี ย มเหลววจะต้ อ งใช้ช้ ใ นปริ ม าณ ณมากกว่ า ปริมาณก๊าซปิโตรเลชียมเหลว การที่จะให ห้ปริมาณก๊ก๊าซชีวภาพ พเข้าไปในที่ีที่ต้องการใให้เกิดการร เผาไหม้ทาได้ าํ 2 วิธี คือ 1. การใชช้ปั้มหรือ Blower B เพิ่มในระบบส ม ส่งก๊าซชีวภาพเพื ภ ่อเพิ่มมปริมาณก๊ก๊าซชีวภาพ พ จากระบบ บผลิตก๊าซชีชีวภาพเข้าไปในจุดใช้งาน แต่เนื่องจากลั อ กษณะการนํ ษ าาก๊าซชีวภาพไปใช้เป็น เชื้อเพลิงของเกษตร ข รกรจะนิยมใช้ ม การเดินท่ น อส่งก๊าซจากระบบ ซ บผลิตก๊าซชีชีวภาพไปยัังจุดใช้งาน น {22}
ม อคอมเพรสเซอร์ร์ในการอัด ดังนั้นการรใช้ปั้มหรือ Blower จึงไม่เหมาะะสม นอกจจากจะใช้ปั้มหรื เก็บก๊าซชีวภาพในถั ว ง งบรรจุ ก๊าซปิโตรเลียมเหลวเพื ม ่อเพิ เ ่มปริมาตตรก๊าซชีวภาพในการกกักเก็บก๊าซ ชีวภาพ 2. การขขยายรูนมห หนูส่งก๊าซชีวภาพในอุปกรณ์ ป เครื่องใช้ อ ในครัววเรือนผลิตความร้ ต อน เช่นเตาหุงต้ ง ม ตะเกียงแสงสว่ ย างและเครื ง ่องให้ ง ความอบ บอุ่นลูกสัตว์ ต เลี้ยงในฟ ฟาร์มเพื่อเพิ พิ่มปริมาณ ณ ก๊าซชีวภาพ พที่จะนําไป ปเป็นเชื้อเพ พลิงพร้อมกักับบังคับปริริมาณอากาาศที่เข้าไปใในที่ที่ต้องกการเผาไหม้ม้ ให้เหมาะสสมกับการเผาไหม้ตามมสัดส่วนก๊าซเชื า ้อเพลิงกั ง บอากาศศโดยปริมาตตรตามคุณสมบั ณ ติการร เป็นเชื้อเพ พลิงของก๊าซชี ซ วภาพ วิธีดังกล่าวเป็นวิธีการรที่นิยมใช้ในการปรั น บแและดัดแปลลงอุปกรณ์ ณ์ เครื่องใช้ในครั น วเรือนที่จะใช้ก๊าซชี ซ วภาพเป็นเชื น ้อเพลิงแทนก๊ แ าซปิโตรเลี โ ยมเห หลว (LPG) 2. การปรัรับและดัดแปลงเตาแ แ แก๊สหุงต้มแบบที่ใช้แมกนิโตเป็นตั น วจุดไฟ ฟ
รูปที่ 22 เตาแก๊สหุงต้มแบบที่ใช้แมกนิโตเป็ ป็นตัวจุดไฟ ฟ เครื่องมือ สว่านมืมือตัวเล็กพร้อมดอกขน นาด 0.6–3.0 3 มม. อลูมิเนียมฟอยด์ ขั้นตอนก การดัดแปล ลง ถอดฝาาครอบของเตาออกแล้ล้วถอดเอาน นมหนูออก นมหนูหนึ ห ่งหัวเตาา มีอยู่ 2 ตััว คือนมหนู นูวงนอกแลละนมหนูวงใ งใน ทําการรเจาะนมหนู นูใหม่โดยเจจาะ • นมห หนูของวงน นอกเจาะขน นาด 1.6 มมม. (1/16 นิ้ว) • นมห หนูของวงใน นเจาะขนาด ด 1.2 มม. (3/64 นิ้ว) ตัวแกน นยึดของนมมหนูวงนอกกจะมีรูอากาศเดิมอยู่ให้ หใช้อลูมิเนี นยมฟอยด์ปิ ปิดโดยรอบ บ เพื่อไม่ให้อากาศเข้ อ ามากเกินไป ประกออบทุกอย่างเข้ ง าที่เดิมแลล้วต่อสายก๊ก๊าซชีวภาพ พเข้าที่ทางเข้ข้า {23}
ทดสอบ บการเผาไห หม้ระหว่างก๊ ง าซชีวภาพ พกับอากาศศว่าเปลวไฟ ฟที่ออกมาเป็นสีอะไรร ป็นสีแดงมาากก็แสดงวว่าอากาศเขข้ามากไป ต้องปรับก๊าซเข้าไปอีอีกหรือไม่ก็ปิดอากาศศ ถ้าเปลวเป็ ส่วนผสมที ที่ดีเปลวทีออกจะเป็ อ่ นสีฟ้าผสมสีม่มวง ความดั นของก๊ น า ซชีชี ว ภาพที่ ใ ช้ กั บ เตาแก๊ก๊ ส หุ ง ต้ ม แบบที แ ่ ใ ช้ แ มมกนิ โ ตเป็ นตั น ว จุ ด ไฟ ฟ โดยประมาณ 40–800 ซม. ของน น้ํา∗
รูปที่ 23 2 เชื่อมหรืรือใช้อลูมิเนี นยฟอยด์ปิ ปด ิ แกนยึดของนมหนู ข ววงนอก บบแมงดาห หรือเตาหัวเขี ว ยว 3. เตาแก๊สหุงต้มแบ
รูปที่ 24 เตาแก๊สหุงต้ ง มแบบแมมงดาหรือเตตาหัวเขียว ขั้นตอนก การดัดแปล ลง ถอดเออานมหนูออก อ นมนมห หนูจะมีอยู่ 2 ตัวเช่นกัน ทําการรเจาะนมหนู นูใหม่โดยเจจาะ • นมห หนูวงนอกขขนาด 2.3 mm. (3/322) • นมห หนูวงในขน นาด 1.6 mm m. (1/16) ก่ อ นที่ จะประกออบให้ ใ ช้ อ ลู มิ เ นี ย มฟออยด์ ปะเก็ก็ น หรื อ ยาางในรถยน นต์ ตั ด เป็ น า งตัวปรับส่วนผสมของ ว เตาแก๊สเดิม วงกลมแล้้วเจาะรูตรงงกลางสวมปิดตรงหน้าแปลนของ
∗
ดูวิธีวัดในอุอุปกรณ์สําคัญของระบบการน ข นําก๊าซชีวภาพไไปใช้ประโยชน์ น์ หน้า (16)
{24}
ต่อสายยก๊าซชีวภาาพเข้ากับเตตาแก๊สแล้วทดสอบจุ ว ด ดไฟและปรั รับตั้งให้สีเปลวไฟเป็ ป น า ดจะใช้ไม้ ไ ขีดเป็นตัวจุด การจจุดจะต้องจจุดตัววงใน นก่อนเสมออ สีม่วงแกมมฟ้า เตาแก๊ก๊สแบบนี้การจุ ทุกครั้ง ความดั นของก๊ น า ซชีชวภาพ ที่ จะใช้ จ กั บ เตาาแก๊ ส หุ ง ต้้ ม แบบแมงงดาหรื อ เตตาหั ว เขี ย ว น้ํา โดยประมาณ 40-800 ซม. ของน
รูปที่ 25 นมมหนูเตาแก๊สแบบแมงด ส ดา
ใ อลูมิเนียมฟอยด์ ม ปะะเก็น หรือยางในรถยยนต์ปิดตรงงหน้าแปลน นของตัวปรัับส่วนผสม รูปที่ 26 ใช้ ของเตตาแก๊สแบบแมงดา ตารางที่ 9
การปรัรับนมหนูของเตาก๊ อ าซชีชีวภาพ ขน นาดเส้นผ่าศูนย์กลางขของนมหนูหั หวั เตาวงใน น และวงงนอก เส้นผ่านศู า นย์กลาางนมหนูวงใน ว (มม.) เส้นผ่ น านศูนย์กลางนมห หนูวงนอก ก (มม.) 1.0 1.4 1.1 1.5 1.2 1.7 1.3 1.8 1.4 2.0 1.5 2.1 1.6 2.3 1.7 2.4 1.8 2.6 1.9 2.7 {25}
เส้นผ่านศู า นย์กลาางนมหนูวงใน ว (มม.) 2.0 2.1 2.2
เส้นผ่ น านศูนย์กลางนมห หนูวงนอก ก (มม.) 2.8 3.0 3.1
4. ตะเกียงแสงสว่างหรื ง อตะเกี กียงเจ้าพาายุ
รูปที่ 277 ตะเกียงแแสงสว่างหรืรือตะเกียงเจ้าพายุ ขั้นตอนก การดัดแปล ลง ถอดแยยกชิ้นส่วนขของตะเกียงออก ง ถอดเออาไส้ข้างในขของตะเกียงออกเพราะ ง ะไม่จําเป็นต้องใช้ ทําการรพับปลายท ท่อส่งน้ํามันเพื น ่อกันการรรั่วของก๊าซ เจาะนมมหนูใหม่ขนาด น 1.2 มมม. (3/36) ประกออบชิ้นส่วนท ทุกอย่างเข้าที า ่เดิม ทดสอบถ้าไม่สว่ ส างให้ทํากการปรับคลลายแกนนมม หนูขึ้นลง
{26}
ความดั น ของก๊ า ซชี วภาพ ว ที่ จ ะใช้ กั บ ตะ เกี ย งเจ้ า พายุ พ โดยปรระมาณ 4 0-80 ซม.. ของน้ํา
ท่ 28 การด ดัดแปลงตะะเกียงแสงสสว่างหรือตะเกี ต ยงเจ้าพ พายุ รูปที 5. ตะเกียง LPG ขั้นตอนก การดัดแปล ลง ถอดแยยกชิ้นส่วนขของตะเกียงออก ง ตะเกีกียงแบบนี้จะมี จ ชิ้นส่วน นน้อยง่ายต่อการถอด อ ถอดเออานมหนูมาเจาะรูใหม่ให้ ใ ได้ขนาด 1.2 มม. (33/36) ประกออบและทดสสอบจุดตะเกียงดู ตะเกียงแบบนี นี้จะมีสกรูสสําหรับปรับส่ บ วนผสมม ล โดยการปรรับหมุนขึ้นลง ความดันของก๊ ข าซชีวภาพ ภ โดยป ประมาณ 40-80 ซม. ของน้ํา
รูปที่ 29 ตะเกียง LPG
{27}
เครื่องกก กลูกสุกร
รูปที่ 300 เครื่องกกกลูกสุกร
รูปที่ 31 การปรัับดัดแปลงเครื่องกกลูลูกสุกร ส่วนประะกอบโดยทั ทั่วไป 1. ชุดนมมหนูประกออบด้วย - ตัวนมหนู ว - ท่อนมหนู อ - ปุ่มกดให้ ม เชื้อเพลิ เ งเข้า - วาล์วแม่เหล็ก - ขด ดลวดแม่เหลล็ก - อุปกรณ์ ป ควบคุมอุณหภูมิมแิ บบไบเมธธทอล - เซน นเซอร์ 2. ท่อส่วนผสมเชื ว ้อเพลิ อ ง 3. ส่วนแแพร่กระจาายก๊าซ 4. รังผึ้งแผ่รังสี 5. ที่กรอองอากาศ {28}
ขั้นตอนก การดัดแปล ลง ถอดแยยกชิ้นส่วนอออกหมด ทําการรเจาะนมหนู นูใหม่ขนาด 0.8 มม. ประกออบชิ้นส่วนเข้าที่เดิม ทดสอบ บการทํางาาน โดยการรปรับระยะะของนมหนู นูเข้าออก ถ้าระยะนมหนูถูกต้อง ด นั่นก็หมายยถึงว่าส่วนผสมถูกต้อง รังผึ้งแผผ่รังสีจะสีแดง ข าซชีวภาพ ภ ใช้กับเครื่องกกลูลูกหมู 40-880 ซม. ขอองน้ํา ความดันของก๊ ข้อควรระะวัง อุปกรณ์ครั ค วเรือนที่ดั ดดแปลงมาาใช้ก๊าซชีวภาพเป็ ภ นเชื้อเพลิง ห้ามนํากลับไป ปใช้กับก๊าซ LPG เพราาะจะเป็นอัันตราย ตนกํ ้ าลังในรระบบนําก๊าซชี 6. การปรัรับแต่งเครืองยนต์ ่ น า วภาพไไปใช้เป็นเชืชื้อเพลิง ลักษณะก การใช้งาน นของเครื่องยนต์ต้นกํ กาลัง เครื่องยยนต์มีทั้งขน นาดเล็ก ขน นาดกลาง ขนาดใหญ่ ข มีมทั้งเครื่องยยนต์เบนซินและดี น เซล ลักษณ ณะการนําเคครื่องยนต์ก๊าซชีวภาพไไปใช้งาน • ฉุดปั้มน้ําในการสูบน้ํา • ฉุดไดนาโมผลิ ไ ต ตกระแสไฟ ฟฟ้า • ฉุดเครื เ ่องบดอาาหารสัตว์ • ฉุดเครื เ ่องผสมออาหารสัตว์และอื่นๆ ตามความเห ต หมาะสม ประเภทขของเครื่องยนต์ ง ที่นํามาใช้ ม ก๊าซชีชีวภาพ เครื่องยยนต์เบนซิน เครื่องยยนต์ดีเซล วิธีการดััดแปลงเครืรื่องยนต์เบนซิ บ น 4 จังหวะขนาาดเล็กสําห หรับใช้ก๊าซชี ซ วภาพ ต่อวาล์ล์วควบคุมปริ ป มาณการรเข้าของก๊าซ า (เพิ่มก๊าซ) า ก่อนเข้้าคอคอดผสมก๊าซกับ อากาศ
ติดตั้งอุอปกรณ์ดักน้ําที่ชุดกรอองก๊าซก่อนเข้ น าคอคอด ดผสมก๊าซกักับอากาศ ติดตั้งมิเตอร์บอกปริมาณก๊าซก่ า อนเข้าคอคอดผสม ค มก๊าซกับอากาศ ต่ออุปกรณ์ ก เข้าไป ปในท่อไอดีของเครื ข ่องยยนต์ ให้อยู่ระหว่างกลลางหม้อกรรองอากาศศ ดี หรือจะต่อตรงฝาคร อ อบกรองอาากาศ กับท่อไอดี
{29}
รูปที่ 32 การต่อท่อส่งก๊าซเข้าในท่ ใ อไอดีของเครื ข ่องยยนต์เบนซิน นและดีเซล
รูปที่ 33 เครื่องยนต์เบนซินขนาดเล็ น กใช้ ก ก๊าซชีวภาพเป็ ภ นเชือ้อเพลิง
รูปที่ 34 เครื่องยนต์ ง ดีเซลลขนาดเล็กใช้ ใ ก๊าซชีวภาาพเป็นเชื้อเเพลิง
{30}
รูปที่ 35 3 เครื่องยน นต์ดีเซลขน นาดใหญ่ใช้ก๊าซชีวภาพ พเป็นเชื้อเพ พลิงร่วม การติดตัั้งอุปกรณ์เครื เ ่องยนต ต์ดีเซล ติดตั้งอุอปกรณ์ดักน้ํา อุปกรณ ณ์กรองก๊าซ ติดตั้งวาล์ ว วควบคุมการไหลเข้ ม ข้าท่อไอดี ต่อท่อก๊าซไปยังท่อไอดีหรือตรงฝาครอบ ต บหม้อกรองอากาศ (รูรูปที่ 32) การเดินเครื เ ่องยนต์ ต์ดีเซล 1. ปิดวาาล์วก๊าซใหญ ญ่และเล็ก เปิดก๊อกโซซล่า ติดเครืรื่องยนต์ ป ปรับเครื่องยยนต์ให้เดิน เบาๆ เดินเรียบปกติ 2. เปิดวาล์ ว วก๊าซตััวใหญ่ ในตํตําแหน่งเปิดหมด ด แล้วค่ ว อยๆเปิด ดวาล์วก๊าซตตัวเล็ก จน น ได้ ตํ า แหน น่ ง เครื่ อ งยยนต์ เ ดิ น เรีรี ย บ ค่ อ ย ๆปรั บ ก๊ อ กน้ ก ํ า มั น ให้ ห้ ใ ช้ น้ํ า มั น น น้ อ ยที่ สุ ด ในระดั ใ บ ที่ เครื่องยนตต์เดินเรียบ 3. เมื่อเลิลิกการใช้งาน า ให้ปิดวาาล์วก๊าซตัวใหญ่ ว ทีเดียว 4. ถ้าต้องการควา อ มเร็วรอบเเครื่องยนตต์มากกว่าเดิม (เร่งเคครื่อง) ต้องปรั ง บวาล์ว ก๊าซตัวเล็กให้ ก ก๊าซเข้ามากกว่ า าเดิ ดิม เครื่องยยนต์ก็จะเร่งขึ ง ้นโดยไม่ต้ต้องปรับคัน นเร่งแต่อย่างไร า การติดเคครื่องยนต์ครั ค ้งต่อไป หลั ห งจากปรัรับได้ตําแห หน่งที่เหมาะะสมแล้ว เครื่องยนต์ต์ เบนซิน ติดเครื่องด้วยน้ ว ํามัน เมืมื่อเครื่องยนต์ติดแล้วปิ ว ดก๊อกน้ํามั า นพร้อมเเปิดวาล์วก๊าซตัวใหญ่ ญ่ ในตําแหน่ นงเปิดหมด เครื่องยนตต์ดีเซล ติดเครื ด ่องแล้วเปิ ว ดวาล์วก๊าซตัวใหญ ญ่ เครื่องยน นต์ก็ใช้งาน น ได้ตามปกติ นต์ดีเซลจะใใช้ก๊าซชีวภาาพเป็นเชื้อเพลิ เ งร่วมกักับน้ํามันดีเซล ไม่สามมารถใช้ก๊าซ เครื่องยน ชีวภาพเพี พียงอย่างเดี ดียวเป็นเชื้อเพลิ อ งขับให้ ใ เครื่องยน นต์ทํางาน เครื่องยน นต์ดีเซลดัดแปลงให้ใช้ ก๊าซชีวภาพ พร่วมกับน้าํ มันดีเซลท ทดแทนการรใช้น้ํามันดีเซลประมาาณ 80-90%%
{31}
การบรรรจุก๊าซชีชวภาพลงงถังก๊าซปิโิ ตรเลียมเหลว ย ว
รูปที่ 36 กาารผลิตก๊าซชีวี ภาพไปใช้ประโยชน์ น์ในครัวเรืออน ที่มา: แบบจําลอง โดย นายยประวิทย์ บุญมรกต สํานักงานการปฏิรูปจังหวัด www. Alro.go.th
เพราะใในปัจจุบันมีมการนําเออาก๊าซชีวภาาพไปใช้อย่างแพร่ า หลาาย หากแต่ในบางครั ใ ้ง ที่มีการผลิลิตก๊าซชีวภาพได้ ภ เป็นปริมาณมาาก แต่กลับใช้ บ ปริมาณ ณน้อย เมื่ออบ่อที่เก็บก๊าซชีวภาพ พ เต็มเกินปริริมาณที่จะรับได้ จะต้้องมีการระะบายก๊าซชีชีวภาพที่เหลืลือเหล่านี้ป ปล่อยทิ้งไปจะมีผลต่อ ชั้นบรรยาากาศส่งผลลต่อภาวะโลลกร้อนที่โลกต้ ล องเผชิชิญอยู่ในปัจจุ จ บัน จึงมีการนําก๊าซชีวภาพที ที่ ได้มาอัดบรรจุ บ ลงถังก๊าซปิโตรเลีลียมเหลว (LPG) จะเป ป็นการเพิ่มปริ ม มาตรก๊ก๊าซชีวภาพ พที่บรรจุใน ถัง ซึ่งจะเเป็นแนวทาางที่จะพัฒนาพลั ฒ งงานก๊าซชีวภาพให้เป็นพลั พ งงานที่จจะสามารถถนํามาเป็น พลังงานท ทดแทนอย่างมีประสิทธิ ท ภาพแลละสามารถนําก๊าซชีวภาพไปใช้ ภ ป ประโยชน์ในสถานที น ่ที ท ่ี ห่ า งไกลจ ากระบบผผลิ ต ก๊ า ซชี วภาพ ว ก๊ า ซชี ซ ว ภาพที่ จะนํ จ า ไปบรรรจุ ล งถั ง ก๊ า ซปิ โ ตรเเลี ย มเหลวว ป็ น ก๊ า ซชี วภาพที ว ่ ผ่ านการปรั า ั บ ลดปริ มาณก๊ ม า ซคคาร์ บ อนได ดออกไซด ด์ แ ละก๊ า ซ จะต้ อ งเป็ ไฮโดรเจน นซัลไฟด์ด้วยความดั ว น นประมาณ 150 มิลลิบาร์ (สําหรับถังบรรจจุก๊าซหุงต้มขนาด ม 155 กิโลกรัม) และ 710 มิลลิบาร์ (สสําหรับถังบรรจุ บ ก๊าซชีวภาพ ว ขนาด 48 กิโลกกรัม)
{32}
ณ์ที่ใช้ในกาารประกอบเครื่องอััดก๊าซชีวภาพลงในถัังก๊าซ LPG G 1. อุปกรณ 1. มอเตตอร์ขนาดประมาณ 1 แรงม้า หรืรือ 2 แรงม้้า 2. ปั๊มน้ามั าํ นเชื้อเพลลิงเครื่องยน นต์ 3. ท่ออ่อนทนต่ อ อแรงดัน 180–200 ปอน นด์ต่อตารางนิ้ว 4. สายพ พาน 5. วาล์วกั ว นกลับ (CCheck valvve) 6. เกจวััดความดันก๊กาซภายใน นถังบรรจุกาซปิ า๊ โตรเลียมเหลว ย (LLPG) ขั้นตอนการประกอบ ให้ทําการติดตัั้งมอเตอร์และปั แ ๊มน้ํามมันเชื้อเพลิลิงกับฐานที ที่ เตรียมไว้พร้ พ อมสายพ พานให้แข็งแรง แ ส่วนบ บนของปั๊มน้ํามันเชื้อเพ พลิงจะมีท่อออยู่ 2 ท่อ เป็นท่อดูด เข้า 1 ท่อ และเป็นท่อส่ อ งออก 1 ท่อ 2. ขั้นตอน นการบรรจจุอัดก๊าซล ลงในถัง LPPG 1. ต่อท่ออ่ อ อน เส้นที น ่ 1 จากถัังเก็บก๊าซที ทีผ่ ลิตได้กับท่ ทอดูดเข้าขของปั๊มน้ํามัันเชื้อเพลิง 2. ต่อท่ออ่ อ อน เส้นที น ่ 2 จากท ท่อส่งออกของปั๊มน้ํามัันเชื้อเพลิงกับวาล์วกันกลั น บที่ติด กับวาล์วเปิ ปิดปิดของถัถังก๊าซปิโตรรเลียมเหลวว (LPG) 3. เปิ ด วาล์ ว ว ที่ ท่ อ ส่ส ง ก๊ า ซชี ว ภาพจากร ภ ระบบผลิ ต ก๊ า ซชี ว ภา พ และวา ล์ ว ถั ง ก๊ า ซ ปิโตรเลียมเหลว ม (LPGG) ที่ต่อเกจจวัดความดั ดันภายในถัังบรรจุก๊าซ 4. เปิด มอเตอร์ ม ใ ห้ปั๊มทํางาน นเพื่อบรรจุก๊าซชีวภาพ พลงในถังกก๊า ซปิโตรเเลียมเหลวว (LPG) ข้อควรระะวัง ในการอัดบรรจุ ด ก๊าซชีวภาพลงใในถังก๊าซปิ ปโตรเลียมเห หลว (LPG)) ให้สังเกตตว่าก๊าซใน น ระบบผลิตก๊ ต าซชีวภาพ พใกล้หมดห หรือยังและะสังเกตควาามดันก๊าซภภายในถังบรรรจุก๊าซ LPG L ต้องไม่ม่ เกินกว่า 120 1 PSI เพ พราะถ้าคววามดันสูงกว่ ก านี้อาจท ทําให้ถังบรรรจุก๊าซแลละท่ออ่อนที ที่ต่อเข้าใน น ระบบอั ด บรรจุ อ าจจเกิ ด การรระเบิ ด และะต้ อ งหยุ ดทํ ด า การอัั ด บรรจุ ก๊ าาซชี ว ภาพ ลงถั ง ก๊ า ซ ม นที ปิโตรเลียมเหลวทั ถั ง บรรจุ ก๊ า ซปิ โ ตร เลี ย มเหลวว ขนาด 1 5 กิ โ ลกรั ม แรงดั น เต็ ม ที่ 1500 มิ ล ลิ บ าร์ร์ ให้สังเกตกการลดลงขของระดับน้ําของแผงววัดความดันของระบบ น บผลิตก๊าซชีชีวภาพว่าลดลงมาใน ล น ระดับที่ก๊าซใกล้ า หมด ดหรือยัง ถ้าลดลงมาใกล้จะหมมดแล้วให้หยุ ห ดการอัด ดบรรจุเก็บก๊กาซเพราะะ ก๊าซชีวภาพ พในระบบห หมักหมดไมม่สามารถอัอัดบรรจุถังได้ ไ ถังเก็บก๊าซขนาด 488 กิโลกรัม แรงดันเต็มที ม ่ 710 มิลลิ ล บาร์ ให้ ห้สังเกตการรลดลงของง ระดับน้ําของแผงวั ข ดความดั ค นขอองระบบผลิลิตก๊าซชีวภาพว่ ภ าลดลงมาในระดั ดับที่ก๊าซใกลล้หมดหรือ ยัง ถ้าลดลลงมาใกล้จะหมดแล้ ะ วให้ ใ หยุดการรอัดบรรจุเก็บก๊าซ {33}
รูปที่ 37 3 เครื่องอััดบรรจุก๊าซบรรจุ ซ ก๊าซชี ซ วภาพลงถถังบรรจุกา๊าซ LPG
รูปที่ 38 3 บรรจุก๊กา๊ ซ LPG ขนาด 15 กิโลกรั โ ม
รูปที่ 399 ถังบรรจุก๊กาซ LPG ขนาด ข 48 กิโลกรัม ที่มา: โครงกการผลิตพลังงาานทดแทน กรมพลังงานทดแแทน กระทรวงงพลังงาน เผยแพร่ที่ http://www w.bmasmartschhool.com/watpraduthamattipat/Gass.htm ml
{34}
จัดทํ ด าโดย กอองส่งเสริมวิ ม ศวกรรมมเกษตร กรรมส่งเสริมการเกษต ม ตร ที่ปรึกษา ษ
นางด ดาเรศร์ กิตติโยภาาส รวบรวมแล ละเรียบเรีรียง
นายววสันต์ ชัยสันติเกียรติ ร จัดรูปเล ล่ม
น นางสาวชั ญ ั ญานุช ปานเอียม ย ่ {35}