เทคโนโลยีระบบก๊าซชีวภาพในประเทศไทยก

เทคโนโลยีระบบก๊าซชีวภาพในประเทศไทย
กระบวนการบำบัดน้ำเสียด้วยวิธีทางชีวภาพ (Biological Wastewater Treatment) โดยอาศัยจุลินทรีย์ในการบำบัดน้ำเสีย สามารถแบ่งออกได้เป็น 2 กระบวนการใหญ่ คือ กระบวนการแบบใช้อากาศ (Aerobic Digestion) และกระบวนการแบบไร้อากาศ (Anaerobic Digestion)

1. กระบวนการแบบใช้อากาศ (Aerobic digestion)
สารอินทรีย์ถูกย่อยสลายไปเป็นก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ และมีการสร้างเซลล์จุลินทรีย์ขึ้นจำนวนมาก (ประมาณร้อยละ 50 ของสารอินทรีย์ในน้ำเสียถูกเปลี่ยนเป็นเซลล์ของจุลินทรีย์) ซึ่งมีปฏิกิริยาในการย่อยสลายดังรูป ข้อได้เปรียบของกระบวนการบำบัดแบบนี้คือ ระบบมีประสิทธิภาพสูงในการบำบัดน้ำเสีย อีกทั้งใช้ระยะเวลาในการบำบัดสั้น แต่มีข้อเสียคือต้องเสียค่าใช้จ่ายในการบำบัดสูง เนื่องจากต้องมีการพ่นอากาศให้กับระบบ และยังต้องกำจัดตะกอน จุลินทรีย์ส่วนเกิน นอกจากนี้ กระบวนการบำบัดแบบนี้ไม่สามารถใช้ได้อย่างมีประสิทธิภาพกับน้ำเสียที่มีปริมาณสารอินทรีย์สูงมากๆ เนื่องจากมีข้อจำกัดในการให้ออกซิเจนอย่างเพียงพอกับระบบ


ขั้นตอนการย่อยสลายสารอินทรีย์ของระบบบำบัดน้ำเสียแบบใช้อากาศ (Aerobic Digestion)

2. กระบวนการแบบไร้อากาศ (Anaerobic digestion)
กระบวนการนี้สารอินทรีย์ในน้ำเสียประมาณร้อยละ 80-90 ถูกย่อยสลายเป็นก๊าซมีเทน และคาร์บอนไดออกไซด์ รวมเรียกว่า ก๊าซชีวภาพ (Biogas) ซึ่งมีปฏิกิริยาในการย่อยสลายสารอินทรีย์แสดงดังรูป



ขั้นตอนการย่อยสลายสารอินทรีย์ของระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ (Anaerobic Digestion)








ระบบดังกล่าวนี้ จุลินทรีย์ที่เกี่ยวข้องกับการย่อยสลายมีการเจริญเติบโตค่อนข้างช้าทำให้ระบบเริ่มต้น (Start up) ได้ช้า อีกทั้งประสิทธิภาพของระบบในการบำบัดต่ำจำเป็นต้องใช้ระยะเวลาในการกักเก็บของเหลว (Hydraulic Retention Time ; HRT) นานขึ้น ระบบบำบัดจึงมีขนาดใหญ่ นอกจากนี้ ระบบยังมีการปรับตัวไม่ดีนักต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพแวดล้อม และในระหว่างกำจัดบางครั้งอาจมีก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์ (Hidrogen Sulfide) เกิดขึ้นด้วย ทำให้มีกลิ่นเหม็น ระบบนี้จึงมีข้อจำกัดการใช้งาน แต่เมื่อนำมาเปรียบเทียบกับระบบบำบัดแบบใช้อากาศ พบว่า มีข้อดีและข้อเสียดังนี้
ข้อดี
1. ใช้พลังงานไฟฟ้าในการย่อยสลายสารอินทรีย์ต่ำ
2. มีการเกิดตะกอนส่วนเกินน้อยมาก
3. ต้องการสารอาหารโดยเฉพาะ N, P ต่ำ
4. สามารถเก็บเชื้อจุลินทรีย์ไว้ได้นาน
5. ได้ก๊าซชีวภาพมาเป็นพลังงาน
6. ไม่ต้องการเติมออกซิเจนให้กับระบบ ช่วยลดค่าใช้จ่ายในการกำจัดสามารถย่อยสลาย Xenobiotic Compounds เช่น Hlorinated Aliphatic Hydrocarbons และ Lignin ได้
7. สามารถรับน้ำเสียที่มีความเข้มข้นของสารอินทรีย์สูงๆ ได้

ข้อเสีย
1. เชื้อจุลินทรีย์เจริญเติบโตช้า
2. การเริ่มต้นระบบใช้เวลานาน
3. เสถียรภาพของระบบต่ำ
4. กลิ่นและแมลงรบกวน (ถ้าเป็นระบบเปิด)
เทคโนโลยีที่ใช้อากาศ มักต้องอาศัยเครื่องจักรกลในการเติมอากาศให้กับน้ำเสีย ทำให้สิ้นเปลืองพลังงานและค่าใช้จ่าย โดยผลจากการบำบัดจะได้ออกมาเป็นคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำ ส่วนเทคโนโลยีที่ไม่ใช้อากาศ หรือเรียกอีกอย่างว่า เทคโนโลยีการบำบัดน้ำเสียหรือของเสียโดยวิธีไร้อากาศ จะทำให้ได้ผลพลอยได้ออกมาเป็นก๊าซชีวภาพ ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์จากแบคทีเรียในระบบ ในทางกลับกัน ถ้าเราวางเป้าหมายที่จะผลิตก๊าซชีวภาพเป็นหลัก เราก็อาจเรียกเทคโนโลยีนี้ว่า ระบบก๊าซชีวภาพ (Biogas System) อันประกอบไปด้วย ระบบผลิตก๊าซชีวภาพ ระบบนำก๊าซชีวภาพไปใช้งาน และระบบบำบัดของเสีย

ผลลัพธ์ (อังกฤษ) 1:

Thailand domestic biogas technologyThe process of biological wastewater treatment (Biological Wastewater Treatment) by microorganisms in wastewater treatment can be divided into 2 large process is a process of using air conditioning (Aerobic Digestion) and process air (Anaerobic Digestion) wireless.1. process air (Aerobic digestion). สารอินทรีย์ถูกย่อยสลายไปเป็นก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ และมีการสร้างเซลล์จุลินทรีย์ขึ้นจำนวนมาก (ประมาณร้อยละ 50 ของสารอินทรีย์ในน้ำเสียถูกเปลี่ยนเป็นเซลล์ของจุลินทรีย์) ซึ่งมีปฏิกิริยาในการย่อยสลายดังรูป ข้อได้เปรียบของกระบวนการบำบัดแบบนี้คือ ระบบมีประสิทธิภาพสูงในการบำบัดน้ำเสีย อีกทั้งใช้ระยะเวลาในการบำบัดสั้น แต่มีข้อเสียคือต้องเสียค่าใช้จ่ายในการบำบัดสูง เนื่องจากต้องมีการพ่นอากาศให้กับระบบ และยังต้องกำจัดตะกอน จุลินทรีย์ส่วนเกิน นอกจากนี้ กระบวนการบำบัดแบบนี้ไม่สามารถใช้ได้อย่างมีประสิทธิภาพกับน้ำเสียที่มีปริมาณสารอินทรีย์สูงมากๆ เนื่องจากมีข้อจำกัดในการให้ออกซิเจนอย่างเพียงพอกับระบบ The steps of degradation of organic waste water treatment system, the use of air conditioning (Aerobic Digestion). 2. process air (Anaerobic digestion) wireless This process of organic wastewater in the 80-90 per cent is decomposed into methane and carbon dioxide, known as biogas (Biogas), which is the reaction in the decomposition of organic displays as shown. The steps of degradation of organic waste water treatment system design air (Anaerobic Digestion). ระบบดังกล่าวนี้ จุลินทรีย์ที่เกี่ยวข้องกับการย่อยสลายมีการเจริญเติบโตค่อนข้างช้าทำให้ระบบเริ่มต้น (Start up) ได้ช้า อีกทั้งประสิทธิภาพของระบบในการบำบัดต่ำจำเป็นต้องใช้ระยะเวลาในการกักเก็บของเหลว (Hydraulic Retention Time ; HRT) นานขึ้น ระบบบำบัดจึงมีขนาดใหญ่ นอกจากนี้ ระบบยังมีการปรับตัวไม่ดีนักต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพแวดล้อม และในระหว่างกำจัดบางครั้งอาจมีก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์ (Hidrogen Sulfide) เกิดขึ้นด้วย ทำให้มีกลิ่นเหม็น ระบบนี้จึงมีข้อจำกัดการใช้งาน แต่เมื่อนำมาเปรียบเทียบกับระบบบำบัดแบบใช้อากาศ พบว่า มีข้อดีและข้อเสียดังนี้ ข้อดี 1. ใช้พลังงานไฟฟ้าในการย่อยสลายสารอินทรีย์ต่ำ 2. มีการเกิดตะกอนส่วนเกินน้อยมาก 3. ต้องการสารอาหารโดยเฉพาะ N, P ต่ำ 4. สามารถเก็บเชื้อจุลินทรีย์ไว้ได้นาน 5. ได้ก๊าซชีวภาพมาเป็นพลังงาน 6. ไม่ต้องการเติมออกซิเจนให้กับระบบ ช่วยลดค่าใช้จ่ายในการกำจัดสามารถย่อยสลาย Xenobiotic Compounds เช่น Hlorinated Aliphatic Hydrocarbons และ Lignin ได้ 7. สามารถรับน้ำเสียที่มีความเข้มข้นของสารอินทรีย์สูงๆ ได้ ข้อเสีย 1. เชื้อจุลินทรีย์เจริญเติบโตช้า 2. การเริ่มต้นระบบใช้เวลานาน 3. เสถียรภาพของระบบต่ำ 4. กลิ่นและแมลงรบกวน (ถ้าเป็นระบบเปิด) เทคโนโลยีที่ใช้อากาศ มักต้องอาศัยเครื่องจักรกลในการเติมอากาศให้กับน้ำเสีย ทำให้สิ้นเปลืองพลังงานและค่าใช้จ่าย โดยผลจากการบำบัดจะได้ออกมาเป็นคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำ ส่วนเทคโนโลยีที่ไม่ใช้อากาศ หรือเรียกอีกอย่างว่า เทคโนโลยีการบำบัดน้ำเสียหรือของเสียโดยวิธีไร้อากาศ จะทำให้ได้ผลพลอยได้ออกมาเป็นก๊าซชีวภาพ ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์จากแบคทีเรียในระบบ ในทางกลับกัน ถ้าเราวางเป้าหมายที่จะผลิตก๊าซชีวภาพเป็นหลัก เราก็อาจเรียกเทคโนโลยีนี้ว่า ระบบก๊าซชีวภาพ (Biogas System) อันประกอบไปด้วย ระบบผลิตก๊าซชีวภาพ ระบบนำก๊าซชีวภาพไปใช้งาน และระบบบำบัดของเสีย