ต้นแบบ Smart Biogas - TEI · มีเทนที่ต้นแบบ Smart Biogas...

ตนแบบ Smart Biogas

โดย คณะวจยสงแวดลอม โรงเรยนวทยาศาสตรจฬาภรณราชวทยาลย ชลบร

โรงเรยนวทยาศาสตรจฬาภรณราชวทยาลย ชลบร ต าบลหนองชาก อ าเภอบานบง จงหวดชลบร

สนบสนนโดย : กองทนสขภาพกบสภาวะโลกรอนและมลนธสถาบนสงแวดลอมไทย

ตนแบบ Smart Biogas

โดย

คณะวจยสงแวดลอม โรงเรยนวทยาศาสตรจฬาภรณราชวทยาลย ชลบร ประกอบดวย

นายสภกร กอกนอย นายพชญ กองกาญจน

และ นายธรรมนตย เจนสนธนานนท

ครทปรกษา นายวเชยร ดอนแรม

ประธานทปรกษา

นายวทยา อรณแสง ผอ านวยการโรงเรยนวทยาศาสตรจฬาภรณราชวทยาลย ชลบร

ก

บทคดยอ

ชอเรอง ตนแบบ Smart Biogas โดย คณะวจยสงแวดลอม โรงเรยนวทยาศาสตรจฬาภรณราชวทยาลย ชลบร ครทปรกษา นายวเชยร ดอนแรม ประธานทปรกษา นายวทยา อรณแสง ผอ านวยการโรงเรยนวทยาศาสตรจฬาภรณราชวทยาลย ชลบร

งานวจยนมวตถประสงคเพอจดท าตนแบบ Smart Biogas สนบสนนใหมการจดการสงแวดลอม โดยพฒนาระบบกาซชวภาพทใชในครวเรอน ใหมประสทธภาพ และมความพงพอใจในการใชระบบกาซชวภาพ ตนแบบ Smart Biogas คอระบบกาซชวภาพเพอใชในครวเรอนทมประสทธภาพและ เครองวดปรมาณความเขมขนของกาซมเทนทสามารถใชไดจรง ในชมชนมแหลงกาซชวภาพจากฟารมสกรของนายสะอาด แซเฮง เกษตรกรเลยงสกร โดยนายสะอาด แซเฮงไดแบงกาซชวภาพสวนหนงใหกบโรงเรยนบานหวยยางเพอใชแทนกาซหงตม คณะผวจยจงลงส ารวจพนทและสมภาษณการใชงานกาซชวภาพในครวเรอน พบวาระบบกาซชวภาพทใชในปจจบนนนระบบมความไมมนคงแขงแรง ทางคณะผวจยไดคดแนวทางการพฒนาปรบปรงระบบกาซชวภาพใหมความมนคงแขงแรงและปลอดภยในการใชมากขน โดยใชแคลมปรดยดทอสงกาซชวภาพตดกบผนงหองครว และแทรกเครองเพมประสทธภาพกาซชวภาพในแนวดงของระบบกาซชวภาพ และจดท าเครองวดกาซมเทนทสามารถประดษฐไดดวยตนเองเพอใชวดความเขมขนของกาซมเทนทตนแบบ Smart Biogas สามารถผลตได โดยใช Sensor MQ-4 และ Arduino เปนตววดและตวควบคมและสงการในการตรวจวดปรมาณความเขมขนของกาซมเทนในระบบและสามารถแสดงคาทวดออกมาได นอกจากนยงมเครองวดปรมาณความชนสมพทธ ทประดษฐจาก Sensor DHT11 และ Arduino เพอวดปรมาณการเปลยนแปลงของความชนสมพทธกอนและหลงผานเขาเครองเพมประสทธภาพกาซชวภาพและ ตนแบบระบบ Smart Biogas จดท าโดย ใชกาซชวภาพจากการหมกแบบไมใชออกซเจน โดยมมลสกรจากฟารมเลยงสกรของนายสะอาด แซเฮง หม 5 ต าบลมาบไผ อ าเภอบานบง จงหวดชลบร เปนวตถดบในการหมกและไดจดท าเครองเพมประสทธภาพกาซชวภาพ ส าหรบดดซบกาซไฮโดรเจนซลไฟด และ ความชนออกจากกาซชวภาพ ดวยวสด PVC เพอใหกาซชวภาพมความเขมขนของกาซมเทนมากขน ซงใชวธการดดซบกาซไฮโดรเจนซลไฟดแบบแหงดวยเหลกออกไซดและซลกา ในการดดซบกาซ ไฮโดรเจนซลไฟด และ ความชน ตามล าดบ เมอไดกาซชวภาพทผานเครองเพมประสทธภาพกาซชวภาพแลว ผจดท าไดน ากาซชวภาพทไดมาวดความเขมขนกาซมเทนดวยเครองวดปรมาณความเขมขนของกาซมเทนเพอเปรยบเทยบความเขมขนของกาซมเทน (ppm) กอนและหลงผานเครองเพมประสทธภาพกาซชวภาพ และวดความชนสมพทธ (%RH) เปรยบเทยบกอนและหลงผานเครองเพมประสทธภาพกาซชวภาพ ดวยเครองวดปรมาณความชนสมพทธ จากนนจงประเมนความพงพอใจในระบบ Smart Biogas ดวยแบบสอบถาม จากการทดลอง พบวา ความชนสมพทธลดลงเฉลย 13.20 %RH คดเปนรอยละ 14.10 สวนความเขมขนกาซมเทนในกาซชวภาพมมากขนเฉลย 80.6 ppm คดเปนรอยละ 17.22 จากการวด 5 ครง และจากการสอบถามความคดเหน พบวา ผตอบแบบสอบถามมความคดเหนสงสดอยในระดบมากทสดเทากน คอ การลดกลนไมพงประสงค และความสอดคลองกบวตถประสงค รอยละ 98.46 เทากน รองลงมาอยในระดบมากทสด คอ ความเหมาะสมของวสดทใช และความเหมาะสมในรปแบบการใชงาน รอยละ 96.92 เทากน และรองลงมาอยในระดบมากทสด คอ ความเหมาะสมของขนาด รอยละ 95.38 สวนทมความคดเหนนอยทสดอยในระดบนอย คอ ความสะดวกในการเปลยน Purifier รอยละ 55.38

ค าส าคญ : ตนเเบบเครองวดกาซมเทน, ตนแบบ Smart Biogas, Arduino, Sensor MQ-4, DHT11

ข

กตตกรรมประกาศ

งานวจยเรองตนแบบ Smart Biogas ส าเรจไดดวยความกรณาของนายวเชยร ดอนแรม ทปรกษา และนายจเร มากทรพย รกษาการผอ านวยการโรงเรยนบานหวยยาง อ าเภอบานบง จงหวดชลบร ทไดใหความอนเคราะหสถานทในการจดท างานวจย ตลอดจนจดหาเอกสารและอปกรณตางๆ ทเปนประโยชนส าหรบการศกษาคนควา ตลอดจนชวยตรวจความเรยบรอยของโครงงาน ขอขอบคณบคลากรโรงเรยนบานหวยยางทใหความชวยเหลอ และผปกครองทเปนก าลงใจและค าแนะน าในการจดท างานวจยครงนดวย ทางคณะผวจยขอขอบคณทานเปนอยางสงไว ณ โอกาสน

ทายทสดนถามขอบกพรองประการใด คณะผจดท ายนดนอมรบไวดวยความยนดยง ทงนเพอจะไดน าไปพฒนาผลงานในอนาคตใหมความสมบรณมากยงขน

คณะผวจย

ค

สารบญ

หนา บทคดยอ ............................................................................................................................................... ก

กตตกรรมประกาศ ................................................................................................................................ ข

สารบญ ................................................................................................................................................. ค

สารบญภาพ .......................................................................................................................................... จ

สารบญตาราง ....................................................................................................................................... ซ

บทท 1 บทน า ....................................................................................................................................... 1

1.1 ทมาและความส าคญของการวจย ....................................................................................... 1

1.2 วตถประสงคของการวจย ................................................................................................... 2

1.3 สมมตฐานของการวจย ....................................................................................................... 2

1.4 ประโยชนทคาดวาจะไดรบ ................................................................................................. 2

1.5 วธวจย ................................................................................................................................ 2

1.6 ขอบเขตการศกษาคนควา .................................................................................................. 2

1.7 สถานทท าวจย/พนทเปาหมาย ........................................................................................... 3

1.8 นยามค าศพทเฉพาะ ........................................................................................................... 3

บทท 2 เอกสารทเกยวของ ................................................................................................................... 4

2.1 การเกดปญหาจากฟารมปศสตว ......................................................................................... 4

2.2 ภาวะเรอนกระจก (Greenhouse effect) ......................................................................... 6

2.3 กาซชวภาพ ........................................................................................................................ 9

2.4 ปจจยทมผลตอการผลตกาซชวภาพ ................................................................................. 11

2.5 เทคโนโลยการผลตกาซชวภาพทใชในประเทศไทย ........................................................... 12

2.6 กาซมเทน (CH4) ............................................................................................................... 19

2.7 แผนพฒนาก าลงผลตไฟฟาของประเทศไทย พ.ศ. 2558 – 2579 ..................................... 19

2.8 แผนพฒนาพลงงานทดแทนและพลงงานทางเลอก พ.ศ. 2558 – 2579 ........................... 21

2.9 พลาสตกพอลไวนลคลอไรด (Polyvinylchloride: PVC) ................................................. 22

2.10 เทคโนโลยการบ าบดกาซชวภาพ .................................................................................... 25

2.11 Arduino ........................................................................................................................ 29

ง

สารบญ (ตอ)

2.12 โมดลเซนเซอรตรวจจบกาซมเทน (CH4)......................................................................... 29

2.13 โมดลตรวจวดความชน DHT11 ...................................................................................... 32

2.14 Tinkercad .................................................................................................................... 34

2.15 โครงการสงแวดลอมแหงสหประชาชาต (UNEP) ............................................................ 37

2.16 องคการอตนยมวทยาโลก WMO (WORLD METEOROLOGICAL ORGANIZATION) .. 38

2.17 องคการบรหารจดการกาซเรอนกระจก (TGO) .............................................................. 40

บทท 3 วธการด าเนนงาน

3.1 อปกรณทใชในการด าเนนงาน .......................................................................................... 42 3.2 วธการด าเนนงาน ............................................................................................................. 43 บทท 4 ผลการด าเนนงาน .................................................................................................................. 61 4.1 ผลการวดปรมาณความชนสมพทธ ................................................................................... 61

4.2 ผลการวดปรมาณความเขมขนของกาซมเทน.................................................................... 62

4.3 ความคดเหนของผตอบแบบสอบถามทมตอตนแบบ Smart Biogas ................................ 63

บทท 5 สรปผล อภปรายผล และขอเสนอแนะ .................................................................................. 66

5.1 สรปผล ............................................................................................................................. 66

5.2 อภปรายผล ...................................................................................................................... 67

5.3 ขอเสนอแนะ .................................................................................................................... 68

บรรณานกรม ...................................................................................................................................... 69

ภาคผนวก ........................................................................................................................................... 71

ภาคผนวก ก แบบบนทกการทดสอบประสทธภาพของกาซชวภาพ ....................................... 72

ภาคผนวก ข ภาพประกอบการท าวจย .................................................................................. 75

ภาคผนวก ค ภาพเกยรตบตรและการรบรางวล .................................................................... 78

จ

สารบญภาพ ภาพท หนา 2.1 สถตจ านวนปศสตว ณ วนท 1 มกราคม 2551-2560 .................................................................... 4

2.2 การเกดภาวะเรอนกระจก .............................................................................................................. 6

2.3 ปรมาณพลงงานความรอนสะสมอนเกดจากกาซเรอนกระจกและตวการอนๆ ................................ 8

2.4 ปรมาณพลงงานความรอนสะสมอนเปนผลมาจากกาซเรอนกระจก ............................................... 8

2.5 Floating drum digester ........................................................................................................... 12

2.6 Separate Floating drum digester ........................................................................................... 13

2.7 ระบบผลตกาซชวภาพแบบโองพรอมฝาครอบเกบกาซ .................................................................. 13

2.8 Fixed dome digester ................................................................................................................ 14

2.9 บอ UASB ..................................................................................................................................... 14

2.10 H-UASB ..................................................................................................................................... 15

2.11 Plug Flow digester ................................................................................................................. 15

2.12 Mini CD ..................................................................................................................................... 16

2.13 บอหมกกาซชวภาพแบบถง PVC ................................................................................................ 16

2.14 Covered lagoon ...................................................................................................................... 17

2.15 กรอบประมาณการสดสวนการใชเชอเพลงของแผน PDP2015 ในป 2579 ................................. 20

2.16 ผลการด าเนนงานดานพลงงานทดแทน ป 2555 - 2557 ............................................................ 21

2.17 โครงสรางโมเลกลของ PVC ........................................................................................................ 22

2.18 การเผาไหมและตดไฟของพลาสตก............................................................................................. 23

2.19 การปลอยความรอนของพลาสตก ............................................................................................... 23

2.20 สภาพทางกายภาพของ PVC ...................................................................................................... 24

2.21 แผนผงการบ าบดกาซชวภาพ ...................................................................................................... 25

2.22 การดดซบกาซไฮโดรเจนซลไฟดในกาซชวภาพ............................................................................ 26

2.23 การดดซบกาซไฮโดรเจนซลไฟดดวยสารละลายดาง .................................................................... 26

2.24 แผนผงเตาชวมวล ....................................................................................................................... 28

2.25 Arduino ..................................................................................................................................... 29

2.26 คณสมบตของ MQ-4 .................................................................................................................. 30

ฉ

สารบญภาพ (ตอ)

2.27 โครงสราง MQ-4 ........................................................................................................................ 31

2.28 ลกษณะความไวของ MQ-4 ........................................................................................................ 31

2.29 โมดลเซนเซอร MQ-4 ส าหรบตรวจวดกาซมเทน ........................................................................ 32

2.30 การตอใชงานโมดล DHT11 ........................................................................................................ 33

2.31 การสงสญญาณระหวาง MCU กบ DHT11 ................................................................................. 33

2.32 Tinkercad ................................................................................................................................. 34

2.33 Dashboard ............................................................................................................................... 35

2.34 หนาตางการใชงานโปรแกรม Tinkercad .................................................................................... 36

2.35 หนาตางควบคมการใชงานโปรแกรม Tinkercad ........................................................................ 36

2.36 ตราสญลกษณโครงการสงแวดลอมแหงสหประชาชาต (UNEP) .................................................. 36

2.37 ตราองคการอตนยมวทยาโลก WMO .......................................................................................... 36

2.38 สญลกษณองคการบรหารจดการกาซเรอนกระจก (TGO) ........................................................... 36

3.1 พกดทางภมศาสตรของโรงเรยนบานหวยยางท13°20'13.4"N 101°05'18.5"E .............................. 43

3.2 บอหมกกาซชวภาพของนายสะอาด แซเฮงระหวางปรบปรงโดยการปผาใบเกบกาซใหม ............... 44

3.3 บอหมกกาซชวภาพของนายสะอาด แซเฮงเมอเรมมการหมกกาซชวภาพ...................................... 44

3.4 การตอกาซชวภาพจากบอหมกกาซชวภาพเขาหองครวของโรงเรยนบานหวยยาง ......................... 45

3.5 การตอทอกาซชวภาพมายงหวเตาส าหรบกาซชวภาพดานในหองครว ........................................... 45

3.6 แบบการพฒนาระบบกาซชวภาพเพอใชในครวเรอนโดยโปรแกรม SketchUp Pro 2018 ............ 46

3.7 การน าเสนอแผนการพฒนาระบบกาซชวภาพ ............................................................................... 47

3.8 สนมเหลก ..................................................................................................................................... 47

3.9 เจาะรถงสและปบส าหรบใสถงส .................................................................................................... 47

3.10 การเจาะรดานขางของปบ ........................................................................................................... 48

3.11 การดดแปลงพดลมและน ามาประกอบเขากบตวปบ.................................................................... 48

3.12 ลกษณะขเถาทไดจากการเผาแกลบ ............................................................................................ 49

3.13 ลกษณะของซลกาจากแกลบเมอสองดวยกลองจลทรรศน ........................................................... 49

3.14 น าสนมเหลกและซลกาจากแกลบใสทอ PVC .............................................................................. 49

3.15 วงจรเครองวดปรมาณความเขมขนของกาซมเทน ....................................................................... 50

ช

สารบญภาพ (ตอ)

3.16 การเขยนชดค าสงดวยโปรแกรม Arduino .................................................................................. 50

3.17 ทดสอบเซนเซอร MQ-4.............................................................................................................. 51

3.18 การออกบรรจภณฑโดยใชเวบไซต Tinkercad.com ส าหรบการออกแบบ ................................. 51

3.19 เครองตรวจวดปรมาณกาซมเทน................................................................................................. 51

3.20 ผงงานสรางเครองวดปรมาณกาซมเทน ....................................................................................... 52

3.21 วงจรเครองวดความชนสมพทธ ................................................................................................... 52

3.22 การเขยนโคดค าสงดวยโปรแกรม Arduino................................................................................. 53

3.23 ผงงานสรางเครองวดปรมาณความชนสมพทธ............................................................................. 53

3.24 การเตรยมอปกรณทอPVCส าหรบพฒนาระบบกาซชวภาพ......................................................... 54

3.25 การเตรยมขอตอตอPVCส าหรบพฒนาระบบกาซชวภาพ ............................................................ 54

3.26 การปรบปรงระบบกาซชวภาพ 1 ................................................................................................ 54






3.32 ตรวจสอบความเรยบรอยของระบบกาซชวภาพ .......................................................................... 57

ซ

สารบญตาราง ตารางท หนา 3.1 แบบบนทกคาความชนสมพทธของกาซมเทน ................................................................................ 57

3.2 แบบบนทกคาปรมาณความเขมขนของกาซมเทน .......................................................................... 58

3.3 แบบแสดงความคดเหนทมตอตนแบบ Smart Biogas .................................................................. 58

4.1 ผลการวดปรมาณความชนสมพทธ ................................................................................................ 62

4.2 ผลการวดปรมาณกาซมเทน .......................................................................................................... 62

4.3 บทบาทหนาทของผตอบแบบสอบถาม .......................................................................................... 63

4.4 แสดงระดบคะแนนในแบบสอบถาม .............................................................................................. 64

บทท 1 บทน า

1.1 ทมาและความส าคญของโครงงาน ภาวะโลกรอนเปนอกหนงปญหาทท าใหปจจบน สภาพดน ฟา อากาศ มความแปรปรวนเปนอยางมาก โครงการสงแวดลอมแหงสหประชาชาต(United Nations Environmental Program) และองคกรอตนยมวทยาโลก(WMO) กลาววา การเปลยนแปลงของสภาพอากาศทรอนขนนเปนผลของภาวะเรอนกระจก(greenhouse effect) โดยมสาเหตจากกาซเรอนกระจกสามารถแบงไดเปน 2 แหลงใหญๆ คอ แหลงธรรมชาต และแหลงท เกดจากกจกรรมของมนษยสรางขน ซงกาซเรอนกระจกนจะประกอบดวย กาซมเทน(CH4) กาซคารบอนไดออกไซด(CO2) กาซไนตรสออกไซด(N2O) และสารประกอบคลอโรฟลออโรคารบอน(CFC) เปนสวนใหญ โดยกาซมเทนและกาซคารบอนไดออกไซดเปนกาซทมผลท าใหชนบรรยากาศของโลกอบอนมากกวากาซชนดอนๆ โดย กาซมเทนมศกยภาพท าใหชนบรรยากาศรอนมากกวากาซคารบอนไดออกไซดถง 25 เทาเมอกาซทงสองมน าหนกเทากน การปลอยกาซมเทนออกมาทเกดจากกจกรรมของมนษย เชน ปศสตว นาขาว และการบ าบดน าเสย การเกษตรในประเทศไทยถอเปนบทบาททส าคญตอระบบเศรษฐกจของประเทศ เพราะเปนอาชพของคนสวนใหญในประเทศ และมการท าปศสตวควบคไปดวยเชนกน การปศสตวทมบทบาททางเศรษฐกจไดแก สกร โค กระบอ และไกเนอ เปนตน จงท าใหผประกอบหนมาท าปศสตวมากขน และหนงในปญหาทตามมากคอ ไมมการจดการทดจนท าใหสงแวดลอมและระบบนเวศเกดความเสยหาย เชน การปลอยมลสตวสแหลงน าท าใหแหลงน านนเกดการเนาเสย อาจสงกลนเหมนรบกวนผอนในชมชน อกทงในมลสตวนนเปนแหลงเพาะพนธของแมลงวนทเปนพาหะในการน าเชอโรคและสงสกปรกสผทอยในบรเวณนน ท าใหเกดโรค เชน อหวาตกโรค อาการอาหารเปนพษ โรคทเกดจากหนอนพยาธ ท าใหเสยคาใชจายในการรกษา นอกจากนมลสตวยงปลอยกาซมเทนสชนบรรยากาศจ านวนมากประมาณ 76-92 ตนตอป (ขอมลจาก Global Bovine Emissions) ซงเปนสาเหตส าคญทท าใหเกดภาวะโรครอน คณะผจดท าจงเลงเหนวา หากมการจดการสงแวดลอมทเหมาะสมเราจะสามารถใชประโยชนจากของเสยทเกดจากการปศสตวใหเกดมลคาทางเศรษฐกจได หรอชวยประหยดคาใชจายในครวเรอน และเปนการชวยรกษาสงแวดลอมได เชน กาซมเทนทเกดจากมลสตวนนสามารถน ามาใชประโยชนเปนกาซหงตมในครวเรอน เนองจากกาซมเทนมคณสมบตตดไฟ และเปนการแกปญหากลนเหมนจากมลสตวทสงผลตอชมชน เพอเปนการเพมประสทธภาพและความพงพอใจในการใชงาน ผจดท าจงจดท าระบบ Smart Biogas น ากาซชวภาพมาผานกระบวนการPurifier เพอเพมความเขมขนของกาซมเทนและลดกลนไมพงประสงคของกาซชวภาพ อกทงยงท าเครองวดปรมาณกาซมเทนเพอตรวจสอบความเขมขนของกาซชวภาพหากมการรวไหลเกดขน ทงนตนแบบระบบ Smart Biogas จดท าขนเพอสนบสนนใหมการจดการระบบสงแวดลอมทด เพอเปนตนแบบในการพฒนาระบบหรอชนงานอน ๆ ทชวยรกษาสงแวดลอมตอไปในอนาคต

2

1.2 วตถประสงคของการวจย เพอสนบสนนใหมการจดการสงแวดลอม โดย พฒนาระบบกาซชวภาพทใชในครวเรอนใหมประสทธภาพ และมความพงพอใจในการใชระบบกาซชวภาพ 1.3 สมมตฐานของการวจย 1.3.1. ระบบกาซชวภาพมประสทธภาพมากขน 1.3.2 สามารถลดกลนไมพงประสงคได 1.3.3 มการจดการสงแวดลอมทด 1.4 ประโยชนทคาดวาจะไดรบ 1.4.1. สามารถชวยลดการปลอยกาซมเทนสชนบรรยากาศ 1.4.2. ชวยบรรเทากลนเหมนจากมลสกรของฟารมของเกษตรกร 1.4.3 สามารถประหยดคาใชจายในชวตประจ าวนได 1.5 วธการวจย 1.5.1. ส ารวจแหลงกาซชวภาพภายในชมชน 1.5.2. ลงพนทส ารวจเบองตน 1.5.3. สรปการลงพนทเบองตนวาขอควรพฒนาปรบปรงสวนใดของระบบบาง 1.5.4. ออกแบบระบบกาซชวภาพเพอใชในครวเรอนจากขอควรพฒนาปรบปรง 1.5.5. น าเสนอแบบระบบกาซชวภาพพรอมขอควรพฒนาระบบกาซชวภาพ 1.5.6. จดเตรยมและท าการปรบปรงระบบกาซชวภาพ 1.5.7. เตรยมแบบบนทกทดสอบประสทธภาพกาซชวภาพและแบบสอบถามความพงพอใจ 1.5.8. ประเมนประสทธภาพของระบบ Smart Biogas และสอบถามความพงพอใจ 1.5.9 น าขอมลทไดมาประมวลผลและสรปอภปราย 1.6 ขอบเขตการศกษาคนควา 1.6.1 Purifier ประกอบดวย 2 ขนตอนเพอเพมความเขมขนของกาซมเทนในกาซชวภาพไดแก การดดซบแบบแหงดวยเหลกออกไซด ในการดดซบกาซไฮโดรเจนซลไฟด และใชซลกาจากแกลบในการดดซบความชน 1.6.2 จดท าตนแบบเครองวดปรมาณกาซมเทนโดยใชเซนเซอร MQ-4 ส าหรบการตรวจวดปรมาณกาซมเทน ไมโครคอนโทรลเลอร Arduino และจอ LCD 1.6.3 จดท าตนแบบเครองวดปรมาณความชนสมพทธโดยใชเซนเซอร DHT11 ส าหรบวดปรมาณความชน ไมโครคอนโทรลเลอร Arduino และจอ LCD 1.6.4 ใชแหลงกาซชวภาพจากมลสกรจากโรงเรยนบานหวยยาง หม 5 ต าบลมาบไผ อ าเภอบานบง จงหวดชลบร 1.6.5 ซลกาจากแกลบ ไดจากการเผาแกลบในเตาชวมวลประดษฐเอง

3

1.7 สถานทท าวจย/พนทเปาหมาย โรงเรยนบานหวยยาง หม 5 ต าบลมาบไผ อ าเภอบานบง จงหวดชลบร 1.8 นยามศพทเฉพาะ Purifier หมายถง เครองเพมประสทธภาพกาซชวภาพ โดยประกอบดวยการดดซบ ไฮโดรเจนซลไฟด (H2S) และ ไอน า (H2O) เพอใหกาซชวภาพมความเขมขนของกาซมเทนมากขน ความเขมขนของกาซมเทน หมายถง ความเขมขนของกาซมเทน(CH4) ทอานไดโดยใช MQ-4 ในการตรวจจบมหนวยเปน ppm ปรมาณความชนสมพทธ หมายถง อตราสวนความชนในอากาศเมอเทยบกบปรมาณความชนสงสดทอากาศรบไดมหนวยเปน %RH ประสทธภาพ หมายถง ปรมาณความเขมขนของกาซชวภาพทเพมขนหลงผานกระบวนการ Purifier และคาความชนทลดลงหลงจากผาน Purifier ความพงพอใจ หมายถง ความคดเหนในดานความปลอดภยในการใชงาน, ความแขงแรงของเครองเพมประสทธภาพกาซชวภาพ , การลดกลนไมพงประสงค, ความเหมาะสมของขนาด, ความเหมาะสมของวสดทใช, ความเหมาะสมในรปแบบการใชงาน ความสอดคลองกบวตถประสงค ความสะดวกในการใชงาน และดานความสะดวกในการเปลยนเครองเพมประสทธภาพกาซชวภาพ ของผใชตนแบบระบบ Smart Biogas

บทท 2

เอกสารทเกยวของ

2.1 การเกดปญหาจากฟารมปศสตว

จากสถตของส านกเศรษฐกจการเกษตร ณ วนท 1 มกราคม 2560 พบวามจ านวนปศสตวใน

ประเทศจ านวนมาก และ มจ านวนสตวแตละชนดดงภาพ

ภาพท 2.1 สถตจ านวนปศสตว ณ วนท 1 มกราคม 2551-2560

ทมา: http://www.oae.go.th/assets/portals/1/files/yearbook60.pdf

5

1.1. ของเสยจากฟารมสกร

ของเสยจากฟารมสกร ม 2 ประเภทหลก คอ สวนทเปนมลสกรและเศษอาหารท

ตกคางในคอก อกสวนหนงเกดจากการลางคอกดวยน า และปสสาวะสกรซงจะกลายเปนน าเสย

1.1.1. มลสกร

การเลยงสกรท าใหเกดมลสกรเปนจ านวนมากหากไมมการจดการทด

โดยเฉพาะดานความสะอาด จะเปนแหลงทกอใหเกดกลนเหมน โดยเฉพาะบนพนคอกทมการหมกหมม

ของมลสกรและใตพนคอกทมการตกคางของมลสกร ปสสาวะ และน าจากการลางคอก

นอกจากนมลสกรทเกบกวาดออกจากพนคอก เมอน ามาตากแหงตองมการดแลโดยไมควรกองทงมลไว

เปนเวลานาน เพราะความชนในอากาศและอณหภมจะท าใหเกดปฏกรยาเกดกาซทมกลนได

1.1.2. น าเสย

น าเสยจากฟารมสกรสวนใหญเกดจากการลางท าความสะอาดคอกและ

โรงเรยน ซงในการท าความสะอาดคอก ควรเกบกวาดมลสกรออกจากพนคอกกอน เพอลดปรมาณความ

สกปรกของน าเสย

1.1.3. ของเสยอนๆ

ในการเลยงสกรยงท าใหเกดของเสยอน ๆ อกหลายชนดซงตองมการก าจดทถกตอง เชน ขวดยา ขวดน า

เสย เขมฉดยา รก และซากสกรทตายตองมการฝงกลบใหเรยบรอย ส าหรบถงใสอาหารสตวสามารถน า

กลบมาใชใหมได หรอใชเปนถงบรรจมลสกรขายเปนปย เปนตน

1.2. การจดการมลสกรและน าเสยจากฟารมสกร

1.2.1.การจดการมลสกร

มลสกรทเกบกวาดออกกอนทจะท าการฉดลางคอกสกร อาจจะน าไปใช

ประโยชนไดหลายอยาง เชน

1.2.1.1. ขายสด: ใหแกเกษตรกรทตองการ

1.2.1.2. ท าปยคอก: ตากใหแหงแลวน าไปใชเปนปยส าหรบการเกษตร

1.2.1.3. เปนอาหารปลา: น ามลสกรทตากแหง หรอมลสกรสด ใหเปนอาหาร

โดยตรง หรอผสมในสตรอาหารทใชเลยงปลา แตในขณะเดยวกนตองค านงถงปรมาณทจะใช ไมควรมาก

เกนไป เพราะจะท าใหน าเนาและปลาตายได

6

1.2.1.4. ผลตกาซชวภาพ: โดยการน ามลสกรและน าเสยไปหมกในสภาพไร

อากาศ ท าใหเกดกาซชวภาพ สามารถน าไปใชประโยชนไดหลายรปแบบ เชน เปนเชอเพลงในการหงตม

จดตะเกยง กกลกหม หรอผลตกระแสไฟฟา เปนตน ส าหรบมลสกรทผานการหมกแลวสามารถน าไปเปน

ปยส าหรบปลกพชไดเปนอยางด

1.2.2. การจดการน าเสย

ฟารมสกรสวนใหญจะเปนฟารมสกรขนาดเลกและฟารมสกรรายยอย

ดงนน ในการจดการน าเสยอยางงายควรมหลกการ คอ ตองแยกมลสกรออกจากน าเสย เพอลดการ

ตนเขนของบอพกน าเสยและลดความสกปรกของน าเสยทไหลเขาสบอพก บอพกน าเสยควรมประมาณ

2 - 3 บอตอเนองกน น าจากบอสดทายสามารถน ากลบมาใชประโยชนไดอก ไมวาจะเปนใชลาง

พนคอก สบใสบอเลยงปลา ใชรดน าตนไมบรเวณรอบๆ ฟารม ส าหรบฟารมสกรทมน าเสยจากหลาย

โรงเรอน ควรจะมรางระบายน าเสยอยใตหลงคาโรงเรอนเพอปองกนไมใหน าฝนไหลมารวมเปนการลด

ปรมาณน าเสยทจะบ าบดและเพอปองกนปญหาน าลนบอพก

2.2 ภาวะเรอนกระจก (Greenhouse effect)

ภาวะเรอนกระจก คอ ภาวะทชนบรรยากาศของโลกกระท าตวเสมอนกระจก ทยอมใหรงส

คลนสนผานลงมายงผวโลกได แตจะดดกลนรงสคลนยาวชวงอนฟราเรดทแผออกจากพนผวโลกเอาไว

จากนนกจะคายพลงงานความรอน ใหกระจายอยภายในชนบรรยากาศและพนผวโลก จงเปรยบเสมอน

กระจกทปกคลมผวโลกใหมภาวะสมดลทางอณหภม และเหมาะสมตอสงมชวตบนผวโลก

ภาพท 2.2 การเกดภาวะเรอนกระจก

ทมา: https://www.tmd.go.th/info/info.php?FileID=20

2.1.1 ภาวะโลกรอน (Global Warming)

ภาวะโลกรอน เกดจากการทโลกมปรมาณกาซคารบอนไดออกไซด หรอ

7

“กาซเรอนกระจก” เพมขนในชนบรรยากาศอยางรวดเรว และกอใหเกดภาวะเรอนกระจกทผดปกตขน

รวมทงกาซชนดอน ๆ ทมคณสมบตดกจบความรอนออกไปยงบรรยากาศของโลก กาซเหลานจะรวมตว

กนจนกลายเปนผาหมหนาๆ ดกจบความรอนของดวงอาทตย และท าใหโลกมอณหภมรอนขน ยงกาซ

เหลานเพมมากขน ความรอนกจะเพมขนตามไปดวย จนกระทงกลายเปนปญหาโลกรอน หรอการ

เปลยนแปลงสภาพภมอากาศทผดปกต หรอมความแปรปรวนของสภาพภมอากาศเกดขนทวโลก ซง

สาเหตหลกๆ มาจากการใชน ามน การปลอยสารพษ สารเคม การตดไมท าลายปา เปนตน

2.2.2 กาซเรอนกระจก

ในชนบรรยากาศของโลกประกอบดวยกาซตางๆ หลายชนดแตละชนดมการ

เปลยนแปลงเพมขน และลดลงตามคณสมบตทางเคมของกาซแตละชนด ดงนนกาซทมมากเกนสมดล

ของชนบรรยากาศจะสะสมอยในชนบรรยากาศ เราอาจแบงกาซเรอนกระจกไดเปนสองพวกตามอายการ

สะสมอยในชนบรรยากาศ คอ พวกทมอายการสะสมอยในชนบรรยากาศไมนาน เนองจากกาซเหลาน

สามารถท าปฏกรยาไดดกบไอน า หรอกาซอนๆ จงท าใหมนมอายสะสมเฉลยสน สวนอกพวกหนงเปน

กาซเรอนกระจกซงมอายสะสมเฉลยนานหลายป เชน กาซคารบอนไดออกไซด กาซมเทน กาซไนตรส

ออกไซด และกาซคลอโรฟลออโรคารบอน เปนตน กาซเหลานนบเปนกาซทเปนตวการหลกของการเกด

ภาวะเรอนกระจก เนองจากมนมอายสะสมเฉลยยาวนาน และสามารถดดกลนรงสอนฟราเรดไดดกวา

กาซเรอนกระจกอนๆ ทงยงสงผลกระทบใหผวโลกมอณหภมสงขนโดยทางออมไดดวย

การปลดปลอยกาซมเทนสชนบรรยากาศแมจะมมากกวากรณของกาซคารบอนไดออกไซด แตกาซมเทน

มอายสะสมเฉลยประมาณ 11 ป นบวานอยมากเมอเทยบกบคารบอนไดออกไซด จงเปนสาเหตให

ผลกระทบโดยตรง อนเนองจากภาวะเรอนกระจกโดยกาซมเทนมนอยกวาผลกระทบอนเกดจากกาซ

คารบอนไดออกไซด แตกมผลกระทบมากเปนอนดบสองรองจากกาซคารบอนไดออกไซด โดยมรายงาน

วาพลงงานเฉลยรวม ทเกดจากผลกระทบโดยตรงของกาซมเทนประมาณ 0.47 วตตตอตารางเมตร

2.2.3 ผลกระทบโดยตรงของกาซเรอนกระจกตออณหภมของผวโลก

ดงไดกลาวมาขางตนวากาซเรอนกระจกสามารถสงผลกระทบโดยตรง คอท าใหโลกม

พลงงานความรอนสะสมอยบนผวโลกและชนบรรยากาศมากขน อนเปนตนเหตใหพนผวโลกมอณหภม

สงขน ผลทตามมากคอการเปลยนแปลงของสภาพแวดลอม การผนแปรของสภาพภมอากาศของโลกและ

ทองถน จากรายงานของ IPCC ระบวาพลงงานความรอนสะสมรวมเฉลยอนเกดจากผลกระทบโดยตรง

ของกาซเรอนกระจก ตงแตเรมมอตสาหกรรมเกดขนบนโลกมคาประมาณ 2.45 วตตตอตารางกโลเมตร

ในขณะทผลกระทบทางออมทมตอโอโซนมคาประมาณ 0.5 วตตตอตารางกโลเมตร ซงผลกระทบจาก

8

กาซเรอนกระจกทงทางตรง และทางออมนมมากกวาผลกระทบจากตวการอนๆ หลายเทา สอดคลองกบ

รายงานผลการตรวจวดอณหภมเฉลยทวพนผวโลก ตงแตป ค.ศ. 1860 จนถงปจจบน พบวา

อณหภมผวพนเฉลยทวโลกมแนวโนมสงขนมาตงแตกลางครสตศตวรรษท 19 เปนตนมา และสงขน

ชดเจนในปลายศตวรรษนประมาณ 0.3 - 0.6 องศาเซลเซยสโดยเฉลย

ภาพท 2.3 ปรมาณพลงงานความรอนสะสมอนเกดจากกาซเรอนกระจกและตวการอนๆ


ภาพท 2.4 ปรมาณพลงงานความรอนสะสมอนเปนผลมาจากกาซเรอนกระจก


9

จากขอมลของกรมควบคมมลพษ กระทรวงทรพยากรธรรมชาตและสงแวดลอม จะเหนไดวา

การจดการกบของเสยทท าไดไมดจะเกดผลกระทบตอชมชนในหลายๆ ดาน ดงนนควรมการจดการท

เหมาะสมกบของเสยทเกดขนในฟารมปศสตว และ การผลตกาซชวภาพกเปนหนงในวธแกปญหานน

2.3 กาซชวภาพ

กาซชวภาพ คอ กาซทเกดขนตามธรรมชาตจากการยอยสลายของสารอนทรยดวยแบคทเรย

ชนดไมอาศยออกซเจน (Anaerobic) องคประกอบสวนใหญเปนกาซมเทน(CH4) ประมาณ 50-70%

และกาซคารบอนไดออกไซด(CO2) ประมาณ 30-40% สวนทเหลอเปนกาซชนดอนๆ เชน ไฮโดรเจน

(H2) ออกซเจน(O2) ไฮโดรเจนซลไฟด(H2S) ไนโตรเจน(N) และไอน า(H2O)

2.3.1. กระบวนการเกดกาซชวภาพ

2.3.1.1. การยอยสลายในสภาวะไรออกซเจน (Anaerobic Digestion)

การยอยสลายโดยไมใชออกซเจน(O2) จะเปลยนสารอนทรยเปนกาซชวภาพ ดงสมการ

อนทรยสาร + จลนทรย CH4+ CO2+ NH3 + H2+ H2S

2.3.1.1.1. ปรมาณกาซมเทน (CH4) ทเกดขนจากทฤษฎ

2.3.1.1.1.1. คารโบไฮเดรต (C6H12O6) ท าใหเกดกาซมเทน (CH4)

50% และ คารบอนไดออกไซด (CO2) 50% ของปรมาณกาซทเกดขนทงหมด

C6H12O6 3CO2 + 3CH4

2.3.1.1.1.2. โปรตน (C13H25O7N3S) ท าใหเกดกาซมเทน (CH4)

70-71% และ คารบอนไดออกไซด (CO2) 29-30% ของปรมาณกาซทเกดขนทงหมด

C13H25O7N3S + 6H2O 6.5CO2 + 6.5CH4 + 3NH3 + H2S

2.3.1.1.1.3. ไขมน (C12H24O6) ท าใหเกดกาซมเทน (CH4) 67-68%

และ คารบอนไดออกไซด (CO2) 32-33% ของปรมาณกาซทเกดขนทงหมด

C12H24O6 + 3H2O 4.5CO2 + 7.5CH4

2.3.2. กระบวนการยอยสลาย

2.3.2.1. กระบวนการยอยสลายสารอนทรย (Hydrolysis)

ย อยสาร เ ช ง เ คม จ าก โม เล ก ล ใหญ ให ม ขนาด เล กล ง เ ช น

คารโบไฮเดรต (C6H12O6) โปรตน (C13H25O7N3S) และไขมน (C12H24O6) ไปเปน กรดอะซตก

(CH3COOH) กรดโพรพ โอนก (CH3CH2COOH) กรดบวท รก (CH3CH2CH2COOH) เอทานอล

(CH3CH2OH) เปนตน โดยมปจจยหลายอยางมาเกยวของ เชน จ านวนแบคทเรย ความเขมขนของ

สารอนทรย เปนตน

10

2.3.2.2. กระบวนการหมกกรดอนทรยตางๆ ไปเปนกรดอะซตค (CH3COOH)

หรอฟอรเมท (CHOO−) และกาซคารบอนไดออกไซด (CO2) ดงสมการ

CH3CH2OH (ethanol) + H2O CH3COOH (acetic acid) + 2H2

CH3CH2COOH (propionic acid) + 2H2O CH3COOH (acetic acid) + 3H2 + CO2

CH3CH2CH2COOH (butyric acid) + 2H2O 2CH3COOH (acetic acid) + 2H2

2.3.2.3. การสรางกาซมเทน (Methanogenesis)

จลนทรยจะยอยอะซเตทฟอรเมท (CH3COOH (acetic acid)) เปน

กาซมเทน (CH4) กาซคารบอนไดออกไซด (CO2) และกาซไฮโดรเจน (H2) บางสวน ปฏกรยาอนๆท

เกดขนในขนตอนน ไดแก ปฏกรยารดกชนของกาซคารบอนไดออกไซด (CO2) ซงจะท าใหเกดกาซมเทน

(CH4) ดงสมการ

CO2 + 4H2 CH4 + 2H2O

นอกจากนกาซมเทน (CH4) สามารถเกดจากปฏกรยาการแตกตวของกรดอะซตก (CH3COOH) ได ท าให

เกดกาซมเทน (CH4) และกาซคารบอนไดออกไซด (CO2) ดงสมการ

CH3COOH (acetic) CH4 + CO2

2.3.3. การเกดกาซมเทนจากสบสเตรท (Substrate)

ปฏกรยาการเกดกาซมเทน (CH4) จากการสบสเตรท แบงออกเปน 3 ปฏกรยา

(ภาวน ชยประเสรฐ, 2541 : 9) คอ

– การเกดมเทน (CH4) จากกระบวนการ Decarboxylation ของกรดอนทรยระเหยงาย

– การเกดมเทน (CH4) จากคารบอนไดออกไซด (CO2) และไฮโดรเจน (H2)

– การเกดมเทน (CH4) จากสารประกอบอนทรยเชงเดยวอน ๆ

2.3.3.1. กาซมเทน (CH4) ทเกดจากกระบวนการ Decarboxylation ของ

กรดอนทรยระเหยงาย กรดอนทรยระเหยงายทกชนดจะถกยอยสลายเปนกรดอะซตกแลวเปลยนเปน

กาซมเทน (CH4) ดงสมการ

CH3COOH (acetic) CH4 + CO2

ยอยสลายกรดโพรพโอนก (CH3CH2COOH) ไปเปนกรดอะซตก (CH3COOH) และมเทน (CH4) ดง

สมการ

CH3CH2COOH + 0.5 H2O CH3COOH + 0.25 CO2 + 0.75CH4

CH3COOH CH4 + CO2

11

2.3.3.2. กาซมเทน (CH4) ทเกดจากปฏกรยาของคารบอนไดออกไซด (CO2)

และไฮโดรเจน (H2) การเกดมเทน (CH4) จากกาซคารบอนไดออกไซด และไฮโดรเจน ดงสมการ

CO2 + 4H2 CH4 + 2H2O

2.3.3.3. กาซมเทน (CH4) ทเกดจากสารอนทรยเชงเดยวชนดอน

การเกดกาซมเทน (CH4) สามารถเกดจากสารอนทรยเชงเดยวอนๆ ได เชน Methanol

(CH3OH)

4CH3OH 3CH4 + CO2 + 2H2O

จากกระบวนการหมกกาซชวภาพนจะไดกาซมเทนทสามารถน าไปใชในการหงตมในครวเรอน

ได ทงยงเปนการชวยลดตนทนการซอกาซหงตม และ ลดปรมาณขยะในครวเรอนอกดวย ซงการหมก

กาซชวภาพนจะเปนกระบวนการหลกของงานวจยน

2.4 ปจจยทมผลตอการผลตกาซชวภาพ

2.4.1. อณหภม (Temperature)

โดยมผลตอการหมกกาซชวภาพของแบคทเรยซงมความเหมาะสมในอณหภมทตางกน

2.4.2. แบคทเรยทใชในการหมก (Bacteria)

แบคทเรยทใชในการ Fermentation กาซชวภาพโดยทวไปชวงอณหภมทเหมาะสม

ส าหรบแบคทเรยมอย 3 ชวง คอ

กลม Phychrophillic จะยอยสลายสารอนทรยไดดในชวงอณหภม 5-15 องศาเซลเซยส

กลม Mesophillic จะยอยสลายสารอนทรยไดดในชวงอณหภม 35-37 องศาเซลเซยส

กลม Thermophillic จะยอยสลายสารอนทรยไดดในชวงอณหภม 50-55 องศาเซลเซยส

ซงการผลตกาซจะเกดขนในอตราสงในชวงอณหภม 35-55 องศาเซลเซยส

2.4.3. ความเปนกรด-ดาง (pH)

ชวง pH ทเหมาะสมตอการเจรญเตบโตของแบคทเรยอยในชวง 6.5-7.5 ถาต ากวา 5

จะมอนตรายตอแบคทเรยทสรางมเทนแตแบคทเรยทสรางกรดอนทรยสามารถทนตอสภาพเปนกรดได

ต าถง 4.5 โดยไมเปนอนตราย

2.4.4. อลคาลนต (Alkalinity)

หมายถง ความสามารถในการรกษาระดบความเปนกรด-ดาง ถาคาอลคาลนตต า

จะมแนวโนมเปนกรดไดงาย คาอลคาลนตทเหมาะสมตอระบบหมกมคาประมาณ 1,000-5,000

มลลกรม/ลตร ในรปของแคลเซยม คารบอเนต (CaCO3)โดยไมเปนอนตราย

12

2.4.5. กรดอนทรยระเหยงาย (Volatile Acid)

กรดอนทรยระเหยงาย จะถกน าไปใชโดยแบคทเรยพวกสรางกาซมเทน แตถาใชไมทน

จะเกดการสะสมของกรด สงผลใหคา pH ลดลง ท าใหเกดอนตรายตอแบคทเรย โดยทวไปปรมาณกรด

อนทรยระเหยงายในถงหมกไมควรเกน 2,000 มลลกรม/ลตร แตอาจทนไดถง 5,000 มลลกรม/ลตร

2.4.6. สารอาหาร (Nutrients)

ไนโตรเจนและฟอสฟอรสเปนธาตทส าคญตอการเจรญเตบโตของแบคทเรย ซง

อตราสวนทเหมาะสมในระบบ เพอใหประสทธภาพการยอยสลายสารอนทรย และผลตกาซชวภาพไดด

ควรมอตราสวน COD:N:P เทากบ 100:2.2:0.4 หรอ BOD:N:P เทากบ 100:1.1:0.2

2.4.7. สารยบยงและสารพษ (Inhibiting and Toxic Substances)

การสะสมของสารบางชนด เชน กรดอนทรยระเหยงาย แอมโมเนย ซลไฟด และโลหะ

หนกบางชนด เชน โซเดยม โปแตสเซยม สามารถท าใหการยอยสลายในสภาพไรออกซเจนหยดชะงกได

2.4.8. การผสม (Mixing)

การผสมในถงหมกมความส าคญ เพราะจะท าใหแบคทเรยมโอกาสพบอาหารไดทวถง

และสารอาหารตาง ๆ ทแบคทเรย ขบออกจะเกดการกระจายไดดขน

2.5 เทคโนโลยการผลตกาซชวภาพทใชในประเทศไทย

ระบบผลตกาซชวภาพจากมลสตว

2.5.1. ระบบฝาครอบแชในบอมล (Floating drum digester)

เปนรปแบบทอยในประเทศอนเดย เนปาล ถกน าเขามาเผยแพรประเทศไทย เมอ

ประมาณป พ.ศ.2519 เพอใชในการจดมลของสตวเลยงทกองอยใตถนบาน และแกปญหาดานสขอนามย

ก าจดแหลงเพาะพนธเชอโรค กาซชวภาพทเกดขนถอวาเปนเพยงผลพลอยได

ภาพท 2.5 Floating drum digester

13

ทมา: http://www2.dede.go.th/km_ber/Attach/Biogas-present.pdf

2.5.2. ระบบฝาครอบแชในน า (Separate Floating drum digester)

ปรบปรงระบบฝาครอบแชในบอมล โดยการท าบอกกเกบมลดานบนในสวนทฝาครอบ

เกบกาซ เปนบอ 2 ชน เพอหลอน าในวงนอกปองกนกาซหนออกและยงท าใหฝาครอบเหลกเกบกาซแช

อยในน าทหลอ ไมสมผสกบมลโดยตรง สามารถยดอายการใชงานของฝาครอบ

ภาพท 2.6 Separate Floating drum digester

ทมา: http://thong0770.blogspot.com/2014/05/

2.5.3. ระบบผลตกาซชวภาพแบบโองพรอมฝาครอบเกบกาซ

เปนรปแบบทออกแบบโดย กรมพฒนาพลงงานทดแทนและอนรกษพลงงาน กระทรวง

พลงงาน เมอประมาณ พ.ศ.2522 มวตถประสงคเพอตองการทจะใชวสดทมและใชงานในทองถน

สามารถน ามาประยกตใชงาน และเปนแบบของประเทศไทยรวมกบฝาครอบเกบกาซ

ภาพท 2.7 ระบบผลตกาซชวภาพแบบโองพรอมฝาครอบเกบกาซ


14

2.5.4. บอหมกแบบโดมคงท (Fixed dome digester)

สวนใหญสรางดวยคอนกรต หรอกออฐโบกปนฝงอยในดน มทอเพอเตมมลสตวและทอ

ใหมลสตวไหลออก สวนเกบกาซจะสรางดวยคอนกรต หรอ กออฐฉาบปนตดกบตวบอหมก ท าใหแรงดน

ของกาซไมคงท ขนอยกบปรมาตรของกาซภายในบอ

ภาพท 2.8 Fixed dome digester

ทมา: https://www.researchgate.net/figure/Scheme-of-fixed-dome-digester

2.5.5. บอ UASB: Up-Flow Anaerobic Sludge Blanket

น าเสยจะถกสบเขาทกนถง ตะกอนแบคทเรยทกนถงแบงเปน 2 ชน ชนลางเปนตะกอน

เมด ขนาด 2-5 มม. เปนแบคทเรยใยยาวเกาะกน ชนบนเปนแบคทเรยตะกอนเบา สวนบนของบอหมก

จะมอปกรณทท าหนาทแยกกาซและปองกนมใหตะกอนแบคทเรยหลดออกไปกบน าเสย

ภาพท 2.9 บอ UASB

ทมา: http://www.fristweb.com/handsite/biogas/uasb.html

15

2.5.6. แบบ H-UASB (High suspension solid-Up-Flow Anaerobic

Sludge Blanket)

พฒนาจากระบบ UASB เพอแกปญหาการอดตนระบบหวจายน า เนองจากตะกอนของ

มลสตว ม Buffer tank ท าหนาทแยกตะกอนแขวนลอยออกจากน าเสยและมลสตว ใหมปรมาณนอย

ทสด และน าแผน PE ทใชคลมบอหมกกาซชวภาพแบบราง มาคลมบน Buffer tank ท าหนาทเกบกาซ

ชวภาพทผลตไดจากระบบ UASB

ภาพท 2.10 H-UASB

ทมา: http://www.erdi.cmu.ac.th/index.php/news/1235?category=11

2.5.7. บอหมกแบบราง (Plug Flow digester)

เปนบอซงกอสรางดวยคอนกรต ตวบอมรปรางยาวคลายรางหรอคลองสงน าซงมชอ

เรยกวา Channel digester สวนบนบอหมกมพลาสตกคลมเพอใชเกบกาซชวภาพ ตวบอหมกจะถกฝง

อยในดน มทอเตมมล และทอน ามลออกอยทางหวและทายบอ เนองจากใชพลาสตกเปนตวเกบกาซ

ดงนนจงมแรงดนกาซคอนขางต า จ าเปนตองมอปกรณเพมแรงดนเพอน ากาซไปใชงาน

ภาพท 2.11 Plug Flow digester


16

2.5.8. บอหมกแบบ Mini CD (Mini Channel Digester)

เปนระบบทยอมาจากระบบขนาดใหญและขนาดกลางทมหาวทยาลยเชยงใหมสงเสรม

และเผยแพร โดยมปรมาตรประมาณ 100 ลบ.ม. เพอเสรมระบบผลตกาซชวภาพแบบบอราง

ภาพท 2.12 Mini CD


2.5.9. บอหมกกาซชวภาพแบบถง PVC

ไดน าระบบแบบถงของไตหวน มาปรบปรงใหใชวสดทผลตในประเทศ และมราคาถก

รปรางมลกษณะทรงกระบอกวางแนวนอนทาจาก PVC มปรมาตรประมาณ 8 ลบ.ม. ก าลงผลตกาซ

ชวภาพประมาณ 2 ลบ.ม/วน

ภาพท 2.13 บอหมกกาซชวภาพแบบถง PVC


17

2.5.10. บอแบบ Covered lagoon

รปแบบของระบบนไดน ารปแบบถงยางเกบกาซของบอแบบ Plug Flow มาสรางครอบ

ไปบนบอรวบรวมมลสตวทมอยแลว ซงอาจเปน บอคอนกรตหรอดนขดกได ในกรณทเปนบอดนขด อาจ

ปแผนยางทใชปสระเกบน ามาปทบ เพอไมใหเกดการรวซมของของเสยลงใตดน

ภาพท 2.14 Covered lagoon


Covered Lagoon คอ ระบบบ าบดน าเสยทางชวภาพชนดหนง ทอาศยจลนทรยชนดทไมใช

ออกซเจนจากอากาศ หรอทเรยกวา Anaerobic Bacteria ในการยอยสลายสารอนทรย ภายใตสภาวะ

ไรอากาศ จากโครงสรางบอทเปนระบบปด ซงคลมดวยแผนวสดทมความยดหยน และกนน า เพอท า

หนาทสรางภาวะไรอากาศ และชวยกกเกบกาซจากกระบวนการยอยสลายของแบคทเรย ระบบน

สามารถชวยปรบปรงคณภาพน าทง 3 ดาน คอ ดานกายภาพ ชวภาพ และเคม กลาวคอ ชวยลดความ

ขน, กลน, ส, ลดคา BOD และ COD นอกจากนยงไดกาซชวภาพ เปนผลพลอยได ซงประกอบดวย กาซ

มเทน (CH4), กาซคารบอนไดออกไซด (CO2), กาซไฮโดรเจนซลไฟด (H2S), กาซแอมโมเนย (NH4) และ

ไอน า (H2O) ฯลฯ ซงกาซชวภาพน สามารถน าไปใชประโยชนดานการผลตพลงงานไฟฟาได เมอท าการ

กรองกาซทไมตองการ คอ คารบอนไดออกไซด ไฮโดรเจนซลไฟด แอมโมเนย และไอน าออกไปกอน

2.5.10.1. องคประกอบหลกของระบบ Covered Lagoon

2.5.10.1.1. ระบบระบาย และรวบรวมน าเสย

หนาท : รวบรวมน าเสย จากแหลงก าเนดตางๆ มาไวในทเดยวกน และ

นอกจากน ยงท าหนาทก าจดขยะ หรอเศษวสดทไมตองการออกไปดวย

2.5.10.1.2. ระบบดกขยะ หรอตะกอนทรายกอนเขาสบอหมก

หนาท : คดแยกขยะ หรอตะกอนทราย ทปนมากบน าเสยไมใหลงสบอหมก

18

2.5.10.1.3. ระบบกระจายน าเขาสบอหมก

หนาท : ควบคมการปลอยน าเสยเขาสระบบ อยางเหมาะสมทงปรมาณและ

ความเรว

2.5.10.1.4. บอหมก หรอบอ Covered Lagoon

หนาท : เกบกกน าเสย ดวยชวงเวลาทเหมาะสม เพอให Anaerobic

Bacteria ท าการยอยสลายสารอนทรยในน าเสย ภายใตสภาวะไรอากาศ นอกจากน ยงท าหนาทกกเกบ

กาซชวภาพ ทเกดจากกระบวนการยอยสลายขางตนดวย

2.5.10.1.5. ระบบชกกาก หรอระบบดงกากดวยแรงดนน า

หนาท : ระบายตะกอนทผานการยอยสลายโดยจลนทรยแลว ออกจากบอ

ตามตองการ

2.5.10.1.6. ระบบแยกตะกอนทเหลอจากการหมก

หนาท : ท าการแยกน า จากตะกอนทผานการยอยสลายแลว

2.5.10.1.7. ระบบปองกนการรวซม และปองกนโครงสรางบอ

หนาท : ปองกนการซมออกของน าในบอ และการซมเขาของน าใตดน และ

ชวยลดการท าลายโครงสรางดน จากการกดเซาะ

2.5.10.1.8. ระบบทอน ากาซทกะทดรด และมประสทธภาพ

หนาท : รวบรวม และควบคมการระบายกาซชวภาพ ไปใชประโยชน

2.5.10.1.9. ระบบบ าบดโดยสมบรณขนสดทาย

หนาท : ปรบปรงคณภาพน าขนสดทาย และเปนบอเกบน ารไซเคล

จากเทคโนโลยการผลตกาซชวภาพทใชในประเทศไทย จะสามารถเลอกระบบทสามารถ

ทดลองเครองเพมประสทธภาพกาซชวภาพในการวจยอยางเหมาะสมได โดยคณะผวจยไดเลอกโรงเรยน

บานหวยยางเปนแหลงกาซชวภาพทใชในการวจย ซงมลกษณะของระบบกาซชวภาพเปนแบบ

Covered lagoon และใชวตถดบในการผลตกาซชวภาพจากฟารมสกร ขอมลนจงสามารถน าไปใชใน

การออกแบบเครองเพมประสทธภาพกาซชวภาพได

19

2.6 กาซมเทน (CH4)

กาซมเทน (CH4) เปนสารไฮโดรคารบอนประเภทอลเคน (alkane) หรอ พาราฟน (paraffins)

ทไดจากกระบวนการยอยสลายอนทรยวตถของจลนทรยแบบไมใชออกซเจน

คณสมบตเฉพาะ

เปนกาซเรอนกระจก ไมมส ไมมกลน ไมมรส

อณหภมทจดไฟไดเอง (Auto Ignition) : 640-840 °C

อณหภมเมอเผาไหม : 2,000 °C

คาความรอนจากการเผาไหม : 8,260 กโลแคลอร/ลกบาศกเมตร

ความสามารถการละลายน า (Solubility in Water) : 24×10-3 กรม/ลตร

ละลายไดดในตวท าละลายอนทรย เชน น า (H2O) มนเบนซน (C6H6) อเทอร

(CH3–CH2–O–CH2–CH3) เอทานอล (CH3CH2OH) เปนตน

จากขอมลท าใหเรารถงคณสมบตของกาซมเทนซงเปนกาซทจะใชในการหงตมซงเปนสวน

ส าคญของการท าวจยครงน

2.7 แผนพฒนาก าลงผลตไฟฟาของประเทศไทย พ.ศ. 2558 – 2579

ตามทภาครฐมนโยบายใหมดานพลงงานไฟฟา โดยมแนวทางการจดท าแผนพฒนาก าลงผลต

ไฟฟา พ.ศ. 2558 – 2579(Power Development Plan: PDP2015) พรอมทงจดท าแผนอนรกษ

พลงงาน (Energy Efficiency Development Plan: EEDP) และจดท าแผนพฒนาพลงงานทดแทนและ

พลงงานทางเลอก (Alternative Energy Development Plan: AEDP) ใหสอดคลองกน ตอมาเมอวนท

15 ธนวาคม 2557 กพช. ไดเหนชอบกรอบการจดท าแผนดงกลาวโดยยดหลกดงน

2.7.1 ดานความมนคงทางพลงงาน (Security) ตองจดหาไฟฟาใหเพยงพอตอความตองการ

ใชไฟฟาและใชเชอเพลงหลากหลาย รวมทงมความเหมาะสมเพอลดความเสยงจากการพงพาเชอเพลง

ชนดใดชนดหนงมากเกนไป

2.7.2 ดานเศรษฐกจ (Economy) ตองค านงถงตนทนการผลตไฟฟาทเหมาะสมและค านงการ

ใชไฟฟาอยางมประสทธภาพในภาคเศรษฐกจตางๆ

2.7.3 ดานสงแวดลอม (Ecology) ตองลดผลกระทบทเกดขนกบสงแวดลอมและชมชน

โดยเฉพาะเปาหมายในการลดปรมาณกาซคารบอนไดออกไซดตอหนวยผลตไฟฟา

ในการจดท าแผน PDP2015 ตองสอดคลองกบทศทางการพฒนาเศรษฐกจของประเทศซง

จดท าและประมาณการโดยส านกงานคณะกรรมการพฒนาการเศรษฐกจและสงคมแหงชาต (สศช.)

20

ไดคาดการณวาจะมการเตบโตทางเศรษฐกจระยะยาวทรอยละ 3.94 ตอป และในสวนของการบรณาการ

กบแผนพลงงานทเกยวของ คาดวาผลการเพมประสทธภาพตามแผนอนรกษพลงงานจะสงผลใหเกดการ

ใชไฟฟาลดลงประมาณ 89,627 ลานหนวย (GWh) ในป 2579 นอกจากนน ยงมแผนพฒนาพลงงาน

ทดแทนและพลงงานทางเลอกเนนการพฒนาพลงงานทดแทนใหเตมศกยภาพในแตละพนทโดยจะมการ

สงเสรมการผลตไฟฟาจากเชอเพลงขยะชวมวล และ กาซชวภาพ รวมทงพลงงานทดแทนอนๆ เชน ลม

แสงอาทตย พรอมขยายระบบสงไฟฟาและระบบจ าหนายไฟฟาของ 3 การไฟฟา ใหรองรบการสงเสรม

พลงงานทดแทนเปนรายพนท ตลอดจนพฒนาระบบ Smart Grid เพอชวยเพมประสทธภาพในการผลต

ไฟฟาจากพลงงานทดแทนจากนโยบายดงกลาวไดก าหนดกรอบประมาณการสดสวนการใชเชอเพลงของ

แผน PDP2015 ในป 2579 ดงน

ภาพท 2.15 กรอบประมาณการสดสวนการใชเชอเพลงของแผน PDP2015 ในป 2579

ทมา: แผนพฒนาก าลงผลตไฟฟาของประเทศไทย พ.ศ. 2558 – 2579

สถานภาพก าลงผลตไฟฟาปจจบน

ณ สนเดอน ธนวาคม 2557 ก าลงผลตไฟฟารวมของประเทศไทยเทากบ 37,512 เมกะ

วตต แยกไดเปนก าลงผลตไฟฟาจากโรงไฟฟาประเภท Firm (ในระบบ กฟผ.) จ านวน 34,668 เมกะวตต

รบซอไฟฟาจาก SPP Non-firm จ านวน 915 เมกะวตต รบซอไฟฟาจาก VSPP จ านวน 2029 เมกะวตต

แบงตามประเภทโรงไฟฟา

1. พลงงานความรอนรวม 21,145 เมกะวตต รอยละ 56.2

2. พลงความรอน 7,538 เมกะวตต รอยละ 20.0

3. พลงงานหมนเวยน 8,476 เมกะวตต รอยละ 22.5

4. กงหนกาซ เครองยนตดเซล 153 เมกะวตต รอยละ 0.5

5. สายสงเชอมโยงไทย-มาเลเซย 300 เมกะวตต รอยละ 0.8

รวม 37,612 เมกะวตต

21

2.8 แผนพฒนาพลงงานทดแทนและพลงงานทางเลอก พ.ศ. 2558 – 2579

สภานภาพการพฒนาพลงงานทดแทน

การพฒนาพลงงานทดแทนในประเทศไทยเพมขนอยางตอเนอง เปนผลมาจากนโยบาย

สงเสรมการผลตการใชพลงงานทดแทน โดยการใชงานจะอยในรปของพลงงานไฟฟา พลงงานความรอน

และ เชอเพลงชวภาพ โดยในป 2557 ประเทศไทยมการใชพลงงานทดแทนทงสน 9,025 พนตนเทยบกบ

น ามนดบ (ktoe) เพมขนจากปกอนรอยละ 9.6 หรอคดเปนรอยละ 11.9 ของการใชพลงงานขนสดทาย

ภาพท 2.16 ผลการด าเนนงานดานพลงงานทดแทน ป 2555 - 2557

ทมา: แผนพฒนาพลงงานทดแทนและพลงงานทางเลอก พ.ศ. 2558 – 2579

จาก แผนพฒนาก าลงผลตไฟฟาของประเทศไทย พ.ศ. 2558 – 2579 และ แผนพฒนา

พลงงานทดแทนและพลงงานทางเลอก พ.ศ. 2558 – 2579 จะสงเกตไดวาพลงงานทดแทนก าลงม

บทบาทมากขนและจะเปนพลงงานทส าคญมากขนในอนาคต

22

2.9 พลาสตกพอลไวนลคลอไรด (Polyvinylchloride: PVC)

PVC (Polyvinylchloride) เปนพลาสตกทสามารถเปลยนคณสมบตไดดวยการเตมสารเคม

โดยทวไป PVC มความนยมใชงานในกลมอตสาหกรรมบรรจภณฑนอยกวากลมอตสาหกรรมอน

เนองจาก PVC ประกอบไปดวยสารเคมปรงแตงท าใหเกดการตกคางของสารเคมในบรรจภณฑ แตม

บรรจภณฑบางชนดทผลตจาก PVC และสามารถน ามาใชไดโดยไมมสารเคมตกคาง เชน ฟลมยดส าหรบ

หอเนอสตวและผลไมสด ถาดบรรจอาหารแหง ขวดบรรจน ามนพช เปนตน

ในประเทศในยโรปและอเมรกา PVC ถกเรยกวา "ไวนล" ซงมกจะน าไปใชเรยกงานพลาสตกทตองการ

ความยดหยนสงเชน การท าพน และ หนงเทยม PVC เปน Thermoplastic ทประกอบดวย คลอรน (Cl)

57% ซงเปนผลผลตจากเกลออตสาหกรรม และ 43% มาจากคารบอนซงสกดมาจากน ามนและกาซ

ธรรมชาต นอกจากน PVC ยงมคณสมบตทนไฟและดบไฟไดจากคณสมบตของสารประกอบคลอรน (Cl)

2.9.1 โครงสรางของพลาสตก PVC

PVC, PE, PPและ PS เปนพลาสตกทใชงานทวไป โดยสวนประกอบและโครงสรางของ

โมเลกลของพลาสตกจะเปนตวก าหนดคณสมบตของพลาสตก โครงสรางโมเลกลของพลาสตก PVC ซงม

คลอรน (Cl) เปนสวนประกอบ มรปรางไมแนนอน อะตอมของคลอรนอยตดกบโครงสรางเนอพลาสตก

พวซมคณสมบตเฉพาะตวในดานประสทธภาพและความยดหยนของการใชงานทแตกตางเมอเทยบกบ

พลาสตกอนทโครงสรางมแตคารบอน (C) และไฮโดรเจน (H)

ภาพท 2.17 โครงสรางโมเลกลของ PVC

ทมา: http://www.kitiwatana.com/home/57

23

PVC มสมบตความคงทนตอปฏกรยาเคม (Chemical stability) เชนท าใหตดไฟไดชา คงทน และทนตอ

สารเคมและน ามนการตดไฟชาของPVC ซงเปนคณสมบตทวไปของสารทมธาตฮาโลเจน เชน คลอรน

(Cl) ประกอบอย

2.9.2 การตดไฟชาของ PVC

PVC ลกไหมชาเพราะมคลอรน (Cl) เปนสวนประกอบท าใหมความคงทน การจดตดไฟ

ของ PVC ตองใชความรอนมากถง 455 องศาเซลเซยสและเปนสารทเสยงตอการเกดเพลงไหมนอย

เพราะตดไฟไดยากมาก

ภาพท 2.18 การเผาไหมและตดไฟของพลาสตก


ยงไปกวานน ความรอนททถกปลอยออกมาจากกการเผาไมของPVCมนอยเมอเทยบกบพลาสตก PE

หรอ PP หากเกดการตดไฟของPVC ไฟจะลกลามหรอกระจายตวไปยงบรเวณขางเคยงไดนอย ดงนน

สนคาทท าจากPVCจงมการใชงานอยางแพรหลายและมความปลอดภยในการใชงาน

ภาพท 2.19 การปลอยความรอนของพลาสตก


24

2.9.3 ความทนทานของ PVC

ในสภาวะปกต ปจจยทแสดงถงความทนทานคอความตานทานตอการออกซเดชนดวย

ออกซเจนในบรรยากาศ PVC มโครงสรางโมเลกลทมอะตอมของคลอรน (Cl) ท าพนธะกบหวงโซ

คารบอน ซงPVC มความตานทานตอปฏกรยาออกซเดชนและสามารถคงรปอยไดนาน

พลาสตกอนๆทมโครงสรางจากคารบอนและไฮดรเจนมความเสยงตอการถกท าลายดวยปฏกรยา

ออกซเดชนเมอน ามาใชงานทนานกวาปกต (เชนการน ากลบมาใชใหม,การรไซเคล)

ทอพวซแขงทมอายใชงาน 35ป ยงคงสภาพเดมไมมการเปลยนคณสมบต การทนความรอนของPVC

ทนอยลงตามการใชงานนนสามารถท ากลบใหเปนเหมอนเดมไดโดยการเตมสารเตมแตงลงไป ดงนนPVC

จงสามารถน ากลบมาใชใหมและรไซเคลไดโดยทคณสมบตยงใกลเคยงกบPVCใหม

2.9.4 การทนน ามนและสารเคมของ PVC

PVC ทนตอกรดดางและสารอนนทรย แมPVCสามารถละลายไดในเบนซน คโตน

และอะไซคลกอเธอร แต PVC ละลายในสารอนทรยอนๆไดยาก ดวยคณสมบตน PVC จงถกน ามาใชใน

การผลตทอกาซ ทอดก แผนชทในงานกอสราง ขวด ทอยาง และสายยาง

2.9.5 การคงสภาพทางกายภาพของ PVC

PVC ทนตอสภาวะทางเคมและกายภาพมาก โดยปกตพนธะของหวงโซโพลเมอรทยาว

ของ PVC มความยดหยนและสามารถถกท าลายไดเมอถกแรงจากภายนอกกระท าอยางตอเนอง แมวา

แรงนจะนอยกวาแรงจดแตกหก ซงการเปลยนสภาพนเกดจากความเครยดของวสด แม PVCจะมความ

ยดหยนแตการเปลยนสภาพดวยความเครยดนนมนอยมาก เมอเทยบกบพลาสตกชนดอนเพราะการ

เคลอนทของโมเลกลมนอยมากในอณหภมปกต

ภาพท 2.20 สภาพทางกายภาพของ PVC


25

2.9.6 การแปรรป PVC

การแปรรปของเทอรโมพลาสตกขนอยกบความหนดทจดหลอมเหลว PVC ไมเหมาะ

ส าหรบงานใสแมพมพขนาดใหญเนองจากมความหนดสงมาก ในทางกลบกนความยดหยนของ PVC ท

หลอมเหลว มคาคงททอณภมตางๆ และไมสมพนธอณหภม ดงนนPVCเหมาะกบงานอดรดในงานวสดท

ใชสรางบาน งานรดแผนฟลม งานชทส าหรบหนงเทยม

2.9.7 คณสมบตอนๆ

PVCสามารถปรบเปลยนคณสมบตตางๆเชน ความยดหยน ความนม ความแขงแรง ส

ไดตามทตองการ โดยมPVC เรซนบางชนดทตองการคณสมบตเหลาน

จากคณสมบตและลกษณะตางๆ ของ PVC ท าใหไดวสดทใชในการจดท าเครองเพม

ประสทธภาพกาซชวภาพทมความทนทานตอสารเคมและหาไดงายในการท าวจยครงน

2.10 เทคโนโลยการบ าบดกาซชวภาพ

ภาพท 2.21 แผนผงการบ าบดกาซชวภาพ

ทมา: http://php.diw.go.th/safety/wp-content/uploads/2015/02/

2.10.1. เทคโนโลยทใชก าจดกาซไฮโดรเจนซลไฟด (H2S)

สามารถก าจดกาซไฮโดรเจนซลไฟด (H2S) ได 2 วธคอการก าจดแบบแหงและแบบเปยก

2.10.1.1. การก าจดกาซไฮโดรเจนซลไฟด (H2S) แบบแหง

สารดดซบจะจบกาซไฮโดรเจนซลไฟดในขณะทกาซชวภาพทมกาซ

ไฮโดรเจนซลไฟดไหลผาน สารดดซบ เชนActivated carbon, Iron oxide (Fe2O3) ในรปผงหรอเมด

(Pellet) Fe2O3 หรอใชฝอยเหลกทเปนสนม เมอมการจบกาซไฮโดรเจนซลไฟดจนอมตวแลว

26

ตองเปลยนสารดดซบใหม แลวน าสารดดซบทอมตวไปฟนสภาพ (Regenerate) ดวยอากาศ และ

สามารถน ากลบมาใชใหมได กระบวนการดดซบจะตองมถงปฏกรณหลายใบทท างานเพอส ารองไว

ระหวางฟนสภาพและควรใชถงสแตนเลส เนองจากระหวางการฟนสภาพจะมอณหภมสงมากและอาจ

เกดไฟไหมได

ภาพท 2.22 การดดซบกาซไฮโดรเจนซลไฟดในกาซชวภาพ

ทมา: คมอการปฏบตงานเกยวกบการออกแบบ การผลต การควบคมคณภาพ และการใชกาซชวภาพ

(Biogas)ส าหรบโรงงานอตสาหกรรม

2.10.1.2. กระบวนการดดซมกาซไฮโดรเจนซลไฟดดวยสารละลายดาง (H2S

Absorption)

กระบวนการดดซมกาซไฮโดรเจนซลไฟด (H2S Absorption)เพอก าจดกาซ

ไฮโดรเจนซลไฟดโดยใชสารละลายดาง มทงแบบการฟนสภาพตวดดซม และแบบไมมการพนสภาพตว

ดดซมควรใชน าpH >8 อณหภมต า ประมาณ 10 องศาเซลเซยส

ภาพท 2.23 การดดซบกาซไฮโดรเจนซลไฟดดวยสารละลายดาง

ทมา: http://php.diw.go.th/safety/wp-content/uploads/2015/02/

27

2.10.2. การดดซบความชนดวยซลกาจากแกลบ

2.10.2.1 ซลกา

ซลกา หรอ ซลกอนไดออกไซด (SiO2) เปนสารประกอบของซลกอน และ

ออกซเจน มลกษณะเปนผลก ไมมส หรอเปนผลกสขาว ไมมกลน และรส พบมากในดน และหน และ

เปนธาตทมมากเปนอนดบ 2 บนเปลอกโลกรองจากออกซเจน และถกน ามาใชประโยชนในหลายดาน

เชน เปนสารดดซบความชน เปนสารเพมความเงา เปนสวนผสมของวสดกอสราง และใชเปนสารเพม

ความแขงแรงของผลตภณฑ เปนตน

คณสมบตทวไป

ชอทวไป : silica, quartz, free crystalline silica, silica flour, silica

สตรโมเลกล : SiO2

น าหนกโมเลกล : 60.1

สถานะ : ของแขงสขาว ไมมกลน

ความถวงจ าเพาะ (Specific Gravity) : 2.2-2.6

จดเดอด (Boiling Point) : มากกวา 2200 องศาเซลเซยส

จดหลอมเหลว (Melting Point) : 1713 องศาเซลเซยส

การละลาย :

– ไมละลายน าหรอละลายไดนอย

– ไมละลายในกรดทกชนด ยกเวนกรดไฮโดรฟลออรก

– ละลายไดโดยการหลอมกบดาง

การตดไฟ : ไมลกตดไฟ

2.10.2.2. การสกดซลกาจากแกลบ

คณสมบตการดดซบความชนของซลกาทสกดจากแกลบในอตราสวนความชน

และมวลทตางกนโดยก าหนดใหความหนาแนน อณหภม และอตราสวนของความหนาตอพนทหนาตด

คงทพบวาซลกาทสกดจากแกลบสามารถดดซบความชนได20 – 40% ของน าหนกซลกา โดยอตราการ

ดดซบความชนจะแปรผนตามอตราสวนความชนภายในอากาศเมออตราสวนความชนภายในอากาศ

ลดลง ในอณหภมเดยวกน ความดนไอจะลดลง ความสามารถในการดดซบความชนของสารดดความชนก

จะลดลงและ จ านวนอนภาคไอน าทสารดดซบความชนสามารถดดซบไดจะลดลงเปนสดสวนโดยตรงกบ

ระยะทางทเพมขน (ความหนา) (ธนาชย จงสวรรณไพศาล.2548)

28

2.10.2.3 เตาชวมวล

ผลการทดสอบการตมน าปรมาตร 2 ลตร พบวาอณหภมของน าในชวงเวลา 8

นาทแรกอณหภมของน าจะคอยๆ เพมขน โดยอณหภมเรมตนประมาณ 27 องศาเซลเซยส(อณหภมหอง)

และเพมขนไปจนถง 100 องศาเซลเซยส ซงทอณหภม 100 องศาเซลเซยสน าจะเรมเดอดและระเหย

กลายเปนไอ ผลการทดสอบนแสดงใหเหนวาเตาชวมวลจากแกลบทสรางขนสามารถตมน าปรมาตร

2.0 ลตร ใหเดอดไดภายในเวลาประมาณ 8 นาท ผลของการทดสอบการเผาไหมของเตาชวมวลจาก

แกลบ (Performance Tests Results of the Rice Husk Gas Stove) พบวาเตาชวมวลแกลบทสราง

ขนสามารถใสเชอเพลงแกลบเขาไปในเตาไดสงสดประมาณ 1.659 กโลกรมใชเวลาในการจดแกลบใหตด

ไฟประมาณ 125 วนาท และใชเวลาในการสรางกาซทสามารถจดเปลวไฟตดไดภายในเวลา 2.87 นาท ม

เวลารวมโดยนบตงแตเรมจดไฟทแกลบไปจนกระทงเปลวไฟดบลงเฉลยประมาณ 30.46 นาท

2.10.2.3 เตาชวมวลแบบ Downdraft Type Gasifier

เตาชวมวลแบบ Downdraft Type Gasifier เปนเตาชวมวลทมการเผาไหม

จากดานบนและการไหลของกาซจะไหลจากดานลางขนดานบน โดยเชอเพลงจะอยกบทแตบรเวณของ

การเผาไหมจะมการเคลอนทจากดานบนลงดานลาง การเตมเชอเพลงเขาไปในเตาจนหมดกอนถงจะ

สามารถเปลยนเชอเพลงเขาไปใหมได การเผาไหมแบบนจะใหอณภมสงเนองจากเปนการเผาไหมท

สมบรณมอากาศเขาไปเตมจากดานลางลอยขนดานบน

เตาชวมวลแบบ Downdraft Type Gasifier (Belonio, 2005)

ภาพท 2.24 แผนผงเตาชวมวล

ทมา: http://www.stou.ac.th/study/sumrit/7-60/page2-7-60.html

29

จากเทคโนโลยการบ าบดกาซชวภาพท าใหคณะผวจยไดแนวทางในการน าสนมเหลก และซลกาจาก

แกลบ ทสงเคราะหขนเองดวยเตาชวมวลเขามาท าการบ าบดกาซชวภาพในเครองเพมประสทธภาพกาซ

ชวภาพในการวจยครงน

2.11 Arduino

Arduino คอ โครงการทน าชปไอซไมโครคอนโทรลเลอรมาใชรวมกนในภาษา C ซงม

ลกษณะเฉพาะคอมการเขยนไลบารของ Arduino ขนมาเพอใหการสงงานไมโครคอนโทรลเลอรท

แตกตางกนสามารถใชงานโคดตวเดยวกนไดโดยตวโครงการไดออกบอรดทดลองมาหลายๆรปแบบเพอใช

งานกบ IDE ของตนเอง สาเหตทท าให Arduino เปนนยมมากเพราะซอฟแวรทใชงานรวมกนสามารถ

โหลดไดฟรและตวบอรดทดลองยงถกแจกแปลนท าใหผผลตจนน าไปผลตและขายออกตลาดมาในราคา

ถก

ภาพท 2.25 Arduino

ทมา: https://reference.wolfram.com/language/ref/device/Arduino.html

จากขอมลของ Arduino ทมลกษณะหาซอไดงายและออกแบบไดหลากหลาย Arduino จง

เหมาะทจะน ามาท าเครองตรวจสอบการรวไหลของกาซชวภาพ และวดปรมาณกาซมเทนทมในกาซ

ชวภาพในการวจยครงนได

2.12 โมดลเซนเซอรตรวจจบกาซมเทน (CH4)

MQ-4 เปนโมดลส าหรบ วดระดบความเขมขนของกาซม เทน (CH4) ตงแต 200 ถง

10000ppm มความไวในการตรวจจบสง ส าหรบใชในอตสาหกรรมและภายในครวเรอน สวนตรวจจบ

ของเซนเซอรเปน ดบกไดออกไซด (SnO2) ซงเปนตวน าไฟฟา เมอมกาซมเทน (CH4) มากขนความเปน

30

ตวน าของเซนเซอรจะมากขน แลวน ากระแสไฟฟาทไดระหวาง 0-5 V ออกมาเปนสญญาณเอาทพทเพอ

อานคาปรมาณกาซมเทน (CH4)

คณสมบต

สามารถตรวจจบกาซมเทน, กาซธรรมชาตได

มความไวในการตรวจจบแอลกอฮอล, ควนเลกนอย.

ตอบสนองเรว เสถยรและใชไดนาน เปนวงจรขนพนฐาน

การประยกตใช

ใชในอปกรณตรวจจบการรวไหลของกาซในครอบครวและอตสาหกรรมเหมาะส าหรบ

การตรวจจบมเทน, กาซธรรมชาต LNG หลกเลยงแอลกอฮอลและควนการปรงอาหารและควนบหรใชใน

อปกรณตรวจจบการรวไหลของกาซในครอบครวและอตสาหกรรมเหมาะสาหรบการตรวจจบมเทน,

กาซธรรมชาต LNG

ขอมลจ าเพาะ

ภาพท 2.26 คณสมบตของ MQ-4

ทมา: https://www.sparkfun.com/datasheets/Sensors/Biometric/MQ-4.pdf

31

ภาพท 2.27 โครงสราง MQ-4


โครงสรางและการก าหนดคาของเซนเซอรกาซ MQ-4 จะแสดงเปนดงรปท (Configuration

A หรอ B) เซนเซอรประกอบดวยหลอดแกวเซรามก AL2O3 ขนาดเลก, ชนทมความไวตอความรอนดบก

ออกไซด (SnO2), หววดและเครองท าความรอนทยดตดกบเปลอกทท าจากพลาสตก และ

ตาขายสแตนเลส เครองท าความรอนใหเงอนไขการท างานทจ าเปนส าหรบการท างานของชนสวนทม

ความละเอยดออน MQ-4 ทหอหมม 6 ขาม 4 ตวใชในการดงสญญาณและอก 2 ตวใชส าหรบใหความ

รอน วงจรการวดคาพารามเตอรไฟฟาแสดงดงรป

ภาพท 2.28 ลกษณะความไวของ MQ-4


การปรบความไว

32

คาความตานทานของ MQ-4 แตกตางกบชนดตางๆและกาซความเขมขนตางๆ ดงนน

เมอใชสวนประกอบนการปรบความไวจงเปนสงจ าเปนมาก แนะน าใหปรบเทยบเครองตรวจจบส าหรบ

5000 ppm ของ CH4 ในอากาศและคาการใชงานของความตานทานตอการโหลด (RL) ประมาณ20KΩ

(10KΩถง47KΩ) ควรตรวจสอบจดเตอนภยทเหมาะสมส าหรบเครองตรวจจบกาซหลงจากพจารณาถง

อณหภมและความชน

ภาพท 2.29 โมดลเซนเซอร MQ-4 ส าหรบตรวจวดกาซมเทน

ทมา: https://www.dx.com/p/mq-4-methane-natural-gas-sensor-detector-module

จากขอมลของโมดลเซนเซอร MQ-4 ท าใหไดอปกรณตรวจจบกาซมเทนซงเปนกาซส าคญใน

การเปนเชอเพลงของกาซชวภาพ และสามารถน าไปประยกตเปนเครองเตอนเมอกาซชวภาพรวไหลไดอก

ดวย

2.13 โมดลตรวจวดความชน DHT11

Specification

ยานวดความชน 20-90% RH โดยมคาความแมนย า +- 5% RH ความละเอยดใน

การวด 1 % แสดงผลแบบ 8 บต

ยานวดอณหภม 0 -50 องศาเซลเซยส โดยมคาความแมนย า +- 2 องศาเซลเซยส

ความละเอยดในการวด 1 องศาเซลเซยส แสดงผลแบบ 8 บต

ม PIN 4 ขารายละเอยดดงรปดานบน

กนกระแส 0.5 - 2.5 mA (ขณะท าการวดคา) ทระดบแรงดน 3 - 5.5 VDC

อานคาสญญาณ (Sample Rate) ทก 1 วนาท

33

ภาพท 2.30 การตอใชงานโมดล DHT11

ทมา: https://www.arduitronics.com/article/13/

อปกรณ DHT11 นใชการสอสารกบ MCU ของเราดวยวธ Single-wire Two-way Serial interface

คอ การสอสารอนกรมสองทางโดยใชสายเสนเดยว การสอสารแบบนจะใชสายสอสารเพยงเสนเดยวและ

สงขอมลไดทงจาก MCU ไปทตว DHT11 และจาก DHT11 ไปยง MCU

ในการสอสารโดยใชสายเสนเดยวนน จ าเปนตองใชโปรโตคอลทตกลงกนไวระหวางตว MCU และ

อปกรณทตองการสอสารดวย (Slave) อนดบแรก Master หรอ Arduino ของเราจะสง Start signal

ทเปนแรงดนไฟฟาระดบต าอยางนอย 18 ไมโครวนาท ไปท Slave เพอให Slave เขาใจวาจะเรมสงงาน

แลวรอไป 20-40 ไมโครวนาทเพอรอ Slave ตอบกลบ

เพอให Master รวา Slave พรอม Slave จะสงแรงดนระดบต ากลบไป การสงแรงดนจาก Slave

กลบไปจะนาน 80 ไมโครวนาท จากนนจะรออก 80 ไมโครวนาท กอนทจะสงขอมลบตแรก

ภาพท 2.31 การสงสญญาณระหวาง MCU กบ DHT11

ทมา: https://www.arduitronics.com/article/13/

34

ในแตละชดของขอมลทสงมาจาก DH11 MCU รบขอมลแลวจะตองเอามาแปลงตอ วาขอมลทสงมา

แปลวาอะไร แตละชดขอมลจะยาว 40 บต และใชเวลาสงประมาณ 40 มลลวนาท

จากขอมลของ DHT11 เราจะไดโมดลเซนเซอรส าหรบวดปรมาณความชนเปรยบเทยบ

ระหวางกอนและหลงผานเครองเพมประสทธภาพได

2.14 Tinkercad

ภาพท 2.32 Tinkercad

ทมา: https://www.g2crowd.com/products/tinkercad/reviews

Tinkercad เปนโปรแกรมออกแบบทท างานบน Web Browser ซงผใชจ าเปนตองเชอมตอ

อนเทอรเนตเพอใชงาน แตขอดของโปรแกรม Tinkercad คอฟร และสามารถใชงานไดงาย สามารถ

ออกแบบแลวบนทกเกบไวเพอใชกบเครองพมพ 3D Printer โดยจดประสงคของโปรแกรมน คอ

ถกออกแบบมาส าหรบเดก ๆ เนนรปแบบการใชงานทงาย ไมซบซอน ซงเหมาะเปนอยางมากส าหรบคน

ทยงออกแบบโมเดล 3 มต ไมช านาญ

เรมตนกรใชงานโปรแกรม Tinkercad

14.1 Dashboard

โปรแกรม Tinkercad จ าเปนตองเปดใน Web Browser โดยเขาไปท

www.tinkercad.com เมอ Sign In เรยบรอยแลว จะเขาสหนาตาง Dashboard ซงเปนทเกบไฟลทเรา

ออกแบบเอาไว แบงเปน 3 สวน ดงน

35

ภาพท 2.33 Dashboard

ทมา: https://www.siamreprap.com/2015/12/using-tinkercad-program-for-3d-printer/

2.14.1.1. เปนสวนทเอาไวส าหรบแสดงขอมลเกยวกบตวผใช เชน รปภาพทใชส าหรบ

แชรงาน และบอกสถานะของผใชวาเปนสถานะอะไรเชน free account ซงตรงนผใชสามารถแก

ขอมลของตวเองไดโดยกดเลอกท Edit Profile

2.14.1.2. ในสวนท 2 จะเปนชองส าหรบการคนหา โมเดลทผใชท าการ save เอาไว

และยงมปมส าหรบสราง Project ซงตรงนเอาไวส าหรบสรางโครงการทเราออกแบบ ยกตวอยาง

เชน เราจะออกแบบโมเดล ตกตา ซงมสวนประกอบของโมเดลหลายชน เชน หว แขน ส าตว เทา

เรากตงเปน Project ขนมา เวลาเขยนโมเดลเสรจหนงชน กจะไดบนทกอยใน Project นน ซงตรง

นจะสะดวกมาก ในการคนหาและแกไขโมเดล

2.14.1.3. ในสวนนจะเปนสวนแสดงชนงานทงหมดทไดออกแบบไว ซงถายงไมมผลงาน

มนกจะแสดงเปนบทเรยนในการใชงานโปรแกรม Tinkercad ซงถามองไปดานบน กจะเหนปม

Create New Design ซงเอาไวส าหรบสรางงานโมเดลขนมาใหม

2.14.2. หนาตางการใชงานโปรแกรม Tinkercad

เมอกดปม Create New Design แลว กจะเขาสในหนาตางการออกแบบของโปรแกรม

Tinkercad ซงประกอบดวย 4 สวนหลก

36

ภาพท 2.34 หนาตางการใชงานโปรแกรม Tinkercad


14.2.1. เมนดานบน

14.2.2. สวนควบคมการแสดงผล

14.2.3. สวนการใชงานในออกแบบ

14.2.4 พนทแสดงและปรบแตงโมเดลทออกแบบ

13.3. การควบคมการแสดงผลโปรแกรม Tinkercad

ส าหรบการควบคมการแสดงผลนน แบงเปน 3 สวนดวยกน

ภาพท 2.35 หนาตางควบคมการใชงานโปรแกรม Tinkercad


37

14.3.1. ใชส าหรบเปลยนมมมองโดยการกดปมลกศรทตองการเพอใหมมมองเปลยนไป

14.3.2. ใชส าหรบ Zoom เขาไปทโมเดลทผใชก าลงท างานอย

14.3.3. ใชส าหรบ ขยายมมมองเขา ออก เพอชวยในการออกแบบงาน

จากขอมลของโปรแกรม Tinkercad ท าใหสามารถออกแบบและสรางโมเดลสามมตเพอใช

เปนบรรจภณฑเมอพมพดวย 3D printer ได

2.15 โครงการสงแวดลอมแหงสหประชาชาต (UNEP)

รปท2.36 ตราสญลกษณโครงการสงแวดลอมแหงสหประชาชาต (UNEP)

ทมา:http://actionforclimate.deqp.go.th/?p=6403

โครงการสงแวดลอมแหงสหประชาชาต (UNEP) เปนหนวยงานดานสงแวดลอมระดบโลกท

ส าคญ ท าหนาทก าหนดวาระดานสงแวดลอมทวโลก สงเสรมการพฒนาดานสงแวดลอมอยางยงยน

ภายในระบบของสหประชาชาตและท าหนาทผสนบสนนสงแวดลอมโลกทมอ านาจ

UNEP มหนาทหลก 3 อยาง

1.ประเมนสภาพและแนวโนมของสงแวดลอมในระดบชาตและระดบภมภาค

2.พฒนาเอกสารดานสงแวดลอมระดบชาตและระหวางประเทศ

3.เสรมสรางสถาบนตาง ๆ เพอการจดการสงแวดลอมอยางชาญฉลาด

ล าดบความส าคญทางยทธศาสตรเกยวกบการเปลยนแปลงสภาพภมอากาศเพอเสรมสราง

ความสามารถของประเทศตาง ๆ โดยเฉพาะประเทศก าลงพฒนา ในการผสมผสานการตอบสนองตอการ

เปลยนแปลงสภาพภมอากาศเปนกระบวนการพฒนาแหงชาต

ประเดน 1: การปรบตวดวยการสรางความสามารถในการรบมอการเปลยนแปลงสภาพภมอากาศ

38

ประเดน 2: การอ านวยความสะดวกใหกบการเปลยนแปลงไปสสงคมคารบอนต า

ประเดน 3: การปรบปรงความเขาใจเกยวกบการเปลยนแปลงสภาพภมอากาศเชงวทยาศาสตร

ประเดน 4: การสอสารและสรางความตระหนก

การปรบตว การวางแผน การจดหาเงนทนและการด าเนนมาตรการปองกนทคมคาก าลงถก

รวมเขาไวในกระบวนการพฒนาแหงชาต ซงไดรบการสนบสนนโดยขอมลทางวทยาศาสตร การ

ประเมนผลกระทบจากการเปลยนแปลงสภาพภมอากาศ และขอมลสภาพภมอากาศทองถน

หลายประเทศก าหนดนโยบาย ใชเทคโนโลยและการลงทนทน าไปสการลดการปลอยกาซเรอนกระจก

และผลประโยชนรวมกน โดยมงเนนการใชแหลงพลงงานสะอาดและพลงงานทดแทน การใชพลงงาน

อยางมประสทธภาพและการอนรกษพลงงาน ผก าหนดนโยบายและผออกกฎระเบยบของประเทศตาง ๆ

ประชาสงคมและภาคเอกชนไดรบทราบเกยวกบการเปลยนแปลงสภาพภมอากาศเชงวทยาศาสตรและ

ขอมลส าหรบการตดสนใจ

2.16 องคการอตนยมวทยาโลก WMO (WORLD METEOROLOGICAL ORGANIZATION)

รปท2.37 ตราองคการอตนยมวทยาโลก WMO

ทมา: http://th.swewe.net

องคการอตนยมวทยาโลก WMO (WORLD METEOROLOGICAL ORGANIZATION)

ส านกงานใหญตงอยทกรงเจนวา ประเทศสวสเซอรแลนด โดยทอตนยมวทยาเปนงานระหวางประเทศ

เนองจากกระแสอากาศ เคลอนทไดระยะทางเปนพน ๆ กโลเมตร ดงนนการตรวจเฝาตดตามลมฟาอากาศ

ตองกระท าเปนบรเวณกวางในเวลาเดยวกน

39

กลาวคอตองท าการตรวจพรอมกนทกแหงทวโลกเพอทจะวเคราะหอากาศไดอยางถก

ตองการรวบรวมและกระจายผล การตรวจอากาศจ านวนมากมายเชนนจะตองมการรบผดชอบและ

จดการรวมกน มการท าขอตกลงเกยวกบเวลาท าการตรวจวด

หนวยทใชรหสอตนยมวทยาวธการตาง ๆเกยวกบการรบและกระจายขาวอากาศ ตลอดจน

คนควาเทคนคแผนใหมๆรวมกน ดวยสาเหตนกอนสงครามโลกครงทสองไดมการจดตงองคการอต

ระหวางประเทศ (INTERNATIONAL METEOROLOGICAL ORGANIZATION) เพอประสานงาน

อตนยมวทยาแตละประเทศ ตอมา พ.ศ.2490 ไดมการประชมหวหนาหนวยบรการ อตนยมวทยา

ประเทศตาง ๆ ณ กรงวอชงตน จงไดรวมกนกอตงองคการอตนยมวทยาโลกขนและไดมอนสญญา วา

ดวยอตนยมวทยาโลกเปนหลกด าเนนการ อนสญญานใชบงคบตงแต 23 มนาคม พ.ศ.2491 ประเทศไทย

ไดรวมเปนภาค ในอนสญญา 23 มนาคม 2493

16.1 วตถประสงคในการกอตง WMO

16.1.1. เพอความสะดวกในการจดตงขายสถานตรวจอากาศ

16.1.2. เพอสงเสรม จดตงและบ ารงรกษาระบบการแลกเปลยนขาวอตนยมวทยาให

เปนไปอยางรวดเรว

16.1.3. เพอสงเสรมการวางมาตรฐานการตรวจอตนยมวทยาและเพอเปนหลกประกน

ใหมการจดพมพผลการตรวจและจดท าสถตอตนยมวทยาใหเปนไปโดย

สม าเสมอ

16.1.4. เพอขยายวงการใชอตนยมวทยาในกจการเกยวกบการบน การเดนเรอ การกส

กรรมและกจการอน ๆใหกวางขวาง

16.1.5. เพอสนบสนนการคนควาและการอตนยมวทยาการบน อากาศการบนระหวาง

ประเทศ INTERNATIONAL CIVIL AVIATION ORGANIZATION (ICAO)

เกยวกบอตนยมวทยาและการเดนอากาศจะเปนไปอยางมระเบยบ

40

2.17 องคการบรหารจดการกาซเรอนกระจก (TGO)

รปท2.38 สญลกษณองคการบรหารจดการกาซเรอนกระจก (TGO)

ทมา: http://www.tgo.or.th

คณะรฐมนตรมมตเหนชอบใหจดตงองคการบรหารจดการกาซเรอนกระจกเปนองคการ

มหาชนตามกฎหมายวาดวยองคการมหาชนเมอวนท 15 พฤษภาคม 2550 เพอใหการบรหารจดการ

โครงการดงกลาวมความเปนเอกภาพและคลองตวในการด าเนนงาน รวมทงเปนศนยกลางในการ

ประสานความรวมมอระหวางภาครฐ ภาคเอกชนและองคการระหวางประเทศ

และไดมการประกาศพระราชกฤษฎกาจดตงองคการบรหารจดการกาซเรอนกระจก (องคการ

มหาชน) พ.ศ. 2550 ในราชกจจาณเบกษา เลม 124 ตอนท 31 เมอวนท 6 กรกฎาคม 2550 และไดม

การจดตง“องคการบรหารจดการกาซเรอนกระจก (องคการมหาชน) : อบก.”มชอภาษาองกฤษวา

“Thailand Greenhouse Gas Management Organization (Public Organization :TGO)” ขน

ภายใตกระทรวงทรพยากรธรรมชาตและสงแวดลอมมวตถประสงคหลกในการวเคราะห กลนกรองและ

ท าความเหนเกยวกบการใหค ารบรองโครงการทลดการปลดปลอยกาซเรอนกระจกตามกลไกการพฒนา

ทสะอาด รวมทงตดตามประเมนผลโครงการทไดรบค ารบรอง สงเสรมการพฒนาโครงการและการตลาด

ซอขายปรมาณกาซเรอนกระจกทไดรบการรบรองเปนศนยกลางขอมลทเกยวกบสถานการณด าเนนงาน

ดานกาซเรอนกระจกจดท าฐานขอมลเกยวกบโครงการทไดรบค ารบรองและการขายปรมาณกาซเรอน

กระจกทไดรบการรบรอง สงเสรมและพฒนาศกยภาพตลอดจนใหค าแนะน าแกหนวยงานภาครฐและ

ภาคเอกชนเกยวกบการบรหารจดการกาซเรอนกระจก

2.17.1. มบทบาทส าคญในเรองของการลดการปลดปลอยกาซเรอนกระจก (Mitigation) ของ

ประเทศ ดงน

41

2.17.1.1. ท าหนาทDesignated National Authority of Clean Development

Mechanism (DNA-CDM) officeของประเทศไทย ตามพนธกรณพธสารเกยวโต ซงจะตองท าหนาท

วเคราะหกลนกรอง โครงการลดกาซเรอนกระจกทเรยกวา โครงการกลไกการพฒนาทสะอาด Clean

Development Mechanism (CDM) และใหความเหนแกคณะกรรมการบรหารองคการกาซเรอน

กระจก วาโครงการตาง ๆ ทด าเนนงานในประเทศไทยควรจะไดรบความเหนชอบ และออกหนงสอรบรอง

โครงการ (Letter of Approval: LOA)ใหกบผพฒนาโครงการหรอไม ซงเปนเรอทางเทคนควชาการท

จะตองกลนกรอง วเคราะหแตละโครงการวาเปนโครงการทเปนไปในหลกเกณฑการพฒนาทยงยน

(Sustainable Development Criteria : SD Criteria) ทงดานสงแวดลอมเศรษฐกจ และสงคมท

ประเทศไทยก าหนดขนเพอใหเกดประโยชนทงดานสงแวดลอม การลงทนการพฒนาเศรษฐกจ และสงคม

แกชมชน ทองถนทโครงการตงอย

2.17.1.2. มบทบาทเปนองคกรทใหการสนบสนนทางดานวชาการ ขอมล สถานการณ

ทเกยวกบการปลอยกาซเรอนกระจกภายในประเทศไทยและเสนอแนะแนวทางการบรหารจดการการ

จดการกาซเรอนกระจกตลอดจนศกยภาพการด าเนนการดานการลดกาซเรอนกระจกของประเทศวาจะ

ลดกาซเรอนกระจกในภาคใดบาง

2.17.1.3. องคการฯ จะมบทบาทในการสงเสรมและพฒนาโครงการและการตลาดซอ-

ขายปรมาณกาซเรอนกระจก (Carbon Credit) ทไดรบการรบรอง รวมทงสงเสรมและพฒนาศกยภาพ

ตลอดจนใหค าแนะน าแกหนวยงานภาครฐและภาคเอกชนทงในการพฒนาโครงการลดกาซเรอนกระจก

(โครงการ CDM) และการบรหารจดการเกยวกบกาซเรอนกระจกรวมทง การใหบรการขอมลททนสมย

ทงเรองสถานการณ สภาวะการตลาด Carbon Market และการเขาถงแหลงทน (Access to Fund) ท

จะมาลงทนรวมทงจากภายนอกประเทศและภายในประเทศ

2.17.1.4. องคการฯจะตองมบทบาทในการสนบสนนการด าเนนงานดานการ

เปลยนแปลงสภาพภมอากาศโดยเฉพาะอยางยงดานการลดการปลดปลอยกาซเรอนกระจก

บทท 3 วธการด าเนนงาน

3.1 อปกรณทใชในการด าเนนงาน อปกรณตดตงส าหรบพฒนาและปรบปรงระบบกาซชวภาพ ทอ PVC 1.5 นว 2.5 เมตร ทอ PVC 1.5 นว 1.5 เมตร ขอตองอ 90 องศา 1.5 นว 4 ชน ขอตองอ 90 องศา ¾ นว 4 ชน ขอตอสามทางฉาก 2 ชน บอลวาลว 1.5 นว 1 ชน แคลมปรด 1.5 นว 4 ชน แคลมปรดแยก ทอหลก 1.5 นว แยก ¾ นว 1 ชน Purifier ทอ PVC 1.5 นว 0.8 เมตร ขอตอตรงเกลยวนอก 1.5 นว 1 ชน ขอตอตรงเกลยวใน 1.5 นว 1 ชน ผาขาวบาง 1 ตารางเมตร สนมเหลก 500 กรม ซลกาจากแกลบ 50 กรม เครองวดปรมาณความเขมขนของกาซมเทน ไมโครคอนโทรลเลอรArduino UNO R3 1 ชน เซนเซอรตรวจจบกาซมเทน MQ-4 1 ชน จอ LCD (พรอม I2C Interface) 1 ชน สายจมพเปอร 8 สาย เครองวดปรมาณความชนสมพทธ ไมโครคอนโทรลเลอรArduino UNO R3 1 ชน เซนเซอรวความชนสมพทธ DHT11 1 ชน จอ LCD (พรอม I2C Interface) 1 ชน สายจมพเปอร 6 สาย เตาชวมวลท าเอง ปบขนาด 20 ลตร 1 ถง ถงสงกะสขนาด 3.5 ลตร 1 ถง พดลมตงโตะ 7 นว 1 ตว

43

ถงด าขนาด 10 ลตร 1 ถง ทอระบายน า 1 ชน อปกรณอน ๆ เทปพนเกลยว 1 มวน ตลบเมตร 1 มวน เลอยมอ 1 คน น ายาประสาน PVC 1 ขวด 3.2 วธการด าเนนงาน 3.2.1 ออกส ารวจพนท โรงเรยนบานหวยยาง หม 5 ต าบลมาบไผ อ าเภอบานบง จงหวดชลบร และฟารมของนายสะอาด แซเฮง ณ วนท 28 กนยายน พ.ศ. 2561 โรงเรยนบานหวยยาง หม 5 ต าบลมาบไผ อ าเภอบานบง จงหวดชลบร โรงเรยนประถมศกษาขนาดเลก จ านวนนกเรยน ประมาณ 130 คน สงกดส านกงานเขตพนทการศกษาประถมศกษาชลบร เขต 1 ส านกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน กระทรวงศกษาธการ โดยมผบรหารสถานศกษา นายจเร มากทรพย ครช านาญการพเศษ รกษาการในต าแหนงผอ านวยการโรงเรยน

ภาพท 3.1 พกดทางภมศาสตรของโรงเรยนบานหวยยางท13°20'13.4"N 101°05'18.5"E(กรอบสแดง)ฟารมเลยงสกรของนาย สะอาด แซเฮง (กรอบสเหลอง)และบอหมกกาซชวภาพ(กรอบสชมพ)

44

ภาพท 3.2 บอหมกกาซชวภาพของ นาย สะอาด แซเฮงระหวางปรบปรงโดยการปผาใบเกบกาซใหม

ภาพท 3.3 บอหมกกาซชวภาพของนายสะอาด แซเฮง เมอเรมมการหมกกาซชวภาพ

45

ภาพท 3.4 การตอกาซชวภาพจากบอหมกกาซชวภาพเขาหองครวของโรงเรยนบานหวยยาง

ภาพท 3.5 การตอทอกาซชวภาพมายงหวเตาส าหรบกาซชวภาพดานในหองครว

ลงพนทส ารวจพบวา ระบบกาซชวภาพทตอเขามาใชภายในครวเรอน เมอตอทอเขามาบรเวณชองใตหลงคาและมเพยงเชอกฟางรดตวทอกบก าแพงไวเพยงเทานน และกาซชวภาพมความเขมขน เฉลยประมาณ ประมาณ 468.4 จากการวด 5 ครง ฉะนนควรมการปรบปรงระบบใหมความแขงแรงมนคงเหมาะแกการใชงานมากขน เพอความปลอดภยตอผประกอบอาหาร

46

3.2.2 ออกแบบระบบกาซชวภาพเพอใชในครวเรอน คณะผวจยมแนวคดวา ระบบกาซชวภาพททางโรงเรยนบานหวยยางใชนน มความไมมนคงแขงแรงควรมการปรบเปลยนทศทางทอสงกาซชวภาพตงแตบรเวณชองใตหลงคาเปนตนไป โดยยดทอสงกาซตดกบผนงของหองครว จากนนแทรกPurifierบรเวณชวงทอในแนวดงของทอกาซ และตดตงขารองทอสงกาซในบรเวณสดทายเพอชวยทอกาซรบน าหนกหวเตาทท าจากโลหะ ออกแบบระบบโดยใชโปรแกรม Sketch UP Pro 2018 ใหมรปทรงทเปนสามมต และตดตงเครองวดปรมาณความเขมขนของกาซมเทนบรเวณในหองครวเมอเกดกาซรวออกมาจากทอสงกาซหรอตามขอตอPVCเมอเกดการแตกหก

ภาพท 3.6 แบบการพฒนาระบบกาซชวภาพเพอใชในครวเรอนโดยโปรแกรม SketchUp Pro 2018

โดยในภาพบรเวณ Purifier (สแดง) และ เครองวดปรมาณความเขมขนของกาซมเทน (สฟา)

3.2.3 เสนอแผนการพฒนาระบบกาซชวภาพเพอใชในครวเรอน คณะวจยไดเสนอแผนการพฒนาระบบแก นายจเร มากทรพย ครช านาญการพเศษ รกษาการในต าแหนงผอ านวยการโรงเรยน วาจากการส ารวจลงพนทและสมภาษณคณะผวจยไดพบวา บรเวณทอสงกาซเขามาในครวมลกษณะทยงไมมนคงและอาจกอใหเกดอนตรายไดเมอกาซรว จงเสนอใหมการปรบปรงระบบโดยวางแนวทอสงกาซใหม เพมแคลมปรดเพอยดทอสงกาซเขากบก าแพงเพอใหเกดความมนคงและแขงแรง และตดตงเครองวดปรมาณความเขมขนของกาซมเทนในหองครวส าหรบแจงเตอนการรวไหลของกาซชวภาพ

47

ภาพท 3.7 การน าเสนอแผนการพฒนาระบบกาซชวภาพ

3.2.4 การเตรยม Purifier ส าหรบตดตง 3.2.4.1 การเตรยมสนมเหลก (iron oxide)

ภาพท 3.8 สนมเหลก

3.2.4.2 การเตรยมซลกาจากแกลบ โดยการเผาในเตาชวมวลแบบประดษฐเอง เตาชวมวลทประดษฐเองโดยใชระบบการเผาไหมแบบ Inverted Downdraft Gasifier มขนตอนการประดษฐดงน 3.2.4.2.1 น าปบมาเจาะรดวยสวานไฟฟาเจาะถงสใหมรบรเวณดานลาง 3 แนวและดานบน 2 แนว สวนปบเจาะเปนวงกลมใหมเสนผานศนยกลาง 18 เซนตเมตร จากนนตดบรเวณสวนกลางของปบออกและใชคมปากแบนจบปบพบใหเปนดงภาพท 3.9

ภาพท 3.9 เจาะรถงสและปบส าหรบใสถงส

48

3.2.4.2.2 เจาะรบรเวณดานขางของปบเพอเปนชองใสทอส าหรบเตมอากาศ

ภาพท 3.10 การเจาะรดานขางของปบ

3.2.4.2.3 ดดแปลงพดลมโดยใชถงด าครอบบรเวณดานหนาพดลมและเจาะถงด าใหเปนรมขนาดเทาทอทงน าเสย จากนนน าทอตดกบถงด า เพอเปนทางเดนของอากาศทจะเตมเขาไปในเตาชวมวลส าหรบการเผาไหมทสมบรณ 3.2.4.2.4 น าปบและพดลมทดดแปลงเสรจเรยบรอยแลวมาประกอบเขาดวยกน โดยจะน าทอเสยเขากบชองเตมอากาศดานขางของปบ

ภาพท 3.11 การดดแปลงพดลมและน ามาประกอบเขากบตวปบ

3.2.4.2.5 จากนนน าแกลบทเหลอจากสขาวมาเผาในเตาชวมวลแบบประดษฐเอง และจะไดขเถาของแกลบออกมา เลอกเฉพาะสวนทเปนสขาวหรอเทาเทานนเปนสวนทเปนซลกาส าหรบดดซบความชน

49

ภาพท 3.12 ลกษณะขเถาทไดจากการเผาแกลบ

ภาพท 3.13 ลกษณะของซลกาจากแกลบเมอสองดวยกลองจลทรรศน

3.2.4.3 หลงจากทไดสนมเหลก (iron oxide) และซลกาจากแกลบเรยบรอยแลวน ามาบรรจใสทอ PVC โดยเปนขอตอเกลยวนอกทงสองดาน ดานจะใสผาขาวบางกนไมใหซลกาตกลงในทอสงกาซดานลาง

ภาพท 3.14 น าสนมเหลกและซลกาจากแกลบใสทอ PVC

50

3.2.5 การประดษฐเครองวดปรมาณความเขมขนของกาซมเทน 3.2.5.1 ตอสายจมพเปอรกบ จอLCD เซนเซอรMQ-4 และ ไมโครคอนโทรลเลอร Arduino ดงแผนภาพการตอ ดงรปท 8 แผนภาพการตอวงจร 3.2.5.2 อพโหลดโคดค าสงไปยงไมโครคอนโทรลเลอรArduino ดวยคอมพวเตอร 3.2.5.3 ทดสอบเซนเซอรMQ-4 โดยวดปรมาณความเขมขนของกาซมเทนในหองปกตและ บรเวณเตากาซหงตมทเปดกาซอย 3.2.5.4 ออกแบบบรรจภณฑดวยตนเองผานเวบไซต www.tinkercad.com แลวน าแบบทไดมาพมพดวยเครองพมพสามมต 3.2.5.5 จากนนน าเซนเซอรและแบบบรรจภณฑมาประกอบเขาดวยกน

ภาพท 3.15 วงจรเครองวดปรมาณความเขมขนของกาซมเทน

ภาพท 3.16 การเขยนชดค าสงดวยโปรแกรม Arduino

MQ-4

Arduino

Power

Supply

LCD

Screen

51

ภาพท 3.17 ทดสอบเซนเซอร MQ-4

ภาพท 3.18 การออกบรรจภณฑโดยใชเวบไซต Tinkercad.com ส าหรบการออกแบบ

ภาพท 3.19 เครองตรวจวดปรมาณความเขมขนของกาซมเทน

52

ภาพท 3.20 ผงงานสรางเครองวดปรมาณความเขมขนของกาซมเทน 3.2.6 การประดษฐเครองวดความชนสมพทธ

3.2.6.1 ตอสายจมพเปอรกบ จอ LCD เซนเซอร DHT11 และ ไมโครคอนโทรลเลอร Arduino ดงแผนภาพการตอ

ภาพท 3.21 วงจรเครองวดความชนสมพทธ

53

3.2.6.2 อพโหลดโคดค าสงไปยงไมโครคอนโทรลเลอรArduino ดวยคอมพวเตอร

ภาพท 3.22 การเขยนโคดค าสงดวยโปรแกรม Arduino ออกแบบและสรางบรรจภณฑดวยอะครลค

ภาพท 3.23 ผงงานสรางเครองวดปรมาณความชนสมพทธ

54

3.2.7 การลงมอเตรยมและตดตงอปกรณเพอปรบปรงระบบกาซชวภาพ 3.2.7.1 วางแผนล าดบการขนตอนการท างานและเตรยมอปกรณใหพรอมส าหรบการตดตงระบบกาซชวภาพ

ภาพท 3.24 การเตรยมอปกรณทอPVCส าหรบพฒนาระบบกาซชวภาพ

ภาพท 3.25 การเตรยมขอตอตอPVCส าหรบพฒนาระบบกาซชวภาพ

3.2.7.2 ท าการปรบปรงระบบ เรมจากตดทอบรเวณสวนตนของทอสงกาซเขาหองครว

ภาพท 3.26 การปรบปรงระบบกาซชวภาพ 1

55

3.2.7.3 งอขอ 90 องศาหนเขาผนงของหองครวและใชขอตองอ 90 องศารบส าหรบตอทอPVCใหตดกบผนงของหองครว 3.2.7.4 ตอทอPVC ในแนวระนาบและตดกบก าแพง จากนนใชของอ 90 องศาตอลงมาในแนวระดบ และตดตงวาลวส าหรบเปดปดใชกาซชวภาพ ใชแคลมปรดใหทอ PVC เขากบผนงของหองครวโดยน าสวานไฟฟาเจาะน ารองแลวใชสกลหมนยดแคลมปรดกบทอ



56

3.2.7.5 ตอ Purifier แทรกในระบบกาซชวภาพในแนวดงของทอสงกาซ



3.2.7.6 ตอของอ 90 องศา ตอกบขอตอเกลยวนอกเพอตอทเปนเกลยวในกบหวเตากาซชวภาพ และใช แคลมปรดแบบแยกประกบ ตอกบทอกาซเพอท าเปนขาตงใหกบปลายทอสงกาซ

ภาพท 3.31 ตอขาตงทอสงกาซชวภาพ

57

3.2.7.7 ตรวจสอบสภาพความเรยบรอยของการใชงานกาซชวภาพ

ภาพท 3.32 ตรวจสอบความเรยบรอยของระบบกาซชวภาพ

3.2.8 เตรยมแบบบนทกทดสอบประสทธภาพกาซชวภาพ 3.2.8.1 วดปรมาณความชนสมพทธของกาซชวภาพโดยใชเครองวดความชนสมพทธ และบนทกผลลงตารางบนทกผล ตารางท 3.1 แบบบนทกคาความชนสมพทธของกาซชวภาพ

ครงท ความชนสมพทธ (%RH)

การเปลยนแปลง รอยละการเปลยนแปลง ไมผาน Purifier ผาน Purifier

1 2 3 4 5

3.2.8.2 วดคาปรมาณความเขมขนของกาซชวภาพโดยเครองวดปรมาณความเขมขนของกาซมเทน และบนทกลงตารางบนทกผล

58

ตารางท 3.2 แบบบนทกปรมาณความเขมขนของกาซมเทน

ครงท ความเขมขนของกาซมเทน (ppm)


1 2 3 4 5

3.2.8.3 จดท าแบบสอบถามความคดเหนทมตอตนแบบ Smart Biogas

แบบสอบถามความคดเหนทมตอตนแบบ Smart Biogas ค าชแจง ขอใหทานไดแสดงความคดเหนของทานทมตอตนแบบ Smart Biogas โดยเขยน

เครองหมาย (✓) ลงในชองความคดเหนของทาน พรอมเขยนขอเสนอแนะทเปนประโยชนในการน าไปพจารณาปรบปรงตอไป

ตารางท 3.3 แบบแสดงความคดเหนทมตอตนแบบ Smart Biogas

ความคดเหนของผตอบแบบสอบถาม

ระดบความคดเหน

ขอเสนอแนะ มากทสด มาก ปานกลาง นอย นอยทสด

1. ความปลอดภยในการใชงาน 2. ความแขงแรงของ Purifier 3. การลดกลนไมพงประสงค 4. ความเหมาะสมของขนาด 5. ความเหมาะสมของวสดทใช 6. ความสะดวกในการใชงาน 7. ความเหมาะสมในรปแบบการใชงาน

8. ความสอดคลองกบวตถประสงค 9. ความสะดวกในการเปลยนไสกรอง Purifier

59

3.2.9 บนทกผลการการประเมนประสทธภาพ 3.2.9.1 วดและบนทกคาความชนสมพทธของกาซชวภาพโดยใชเครองวดความชนสมพทธ วดคาความชนสมพทธของกาซชวภาพกอนผาน Purifier และหลงผาน Purifier อยางละ 5 ครงแลวน ามาหาคาเฉลย แลวบนทกผลลงแบบบนทกคาความชนสมพทธของกาซชวภาพ

ภาพท 3.33 วดปรมาณความชนสมพทธของกาซชวภาพกอนและหลงผาน Purifier

3.2.9.2 วดและบนทกปรมาณความเขมขนของกาซมเทน โดยใชเครองวดปรมาณความเขมขนของกาซมเทน วดปรมาณความเขมขนของกาซมเทนในกาซชวภาพกอนผาน Purifier และหลงผาน Purifier แบบละ 5 ครงแลวน ามาหาคาเฉลย แลวบนทกผลลงแบบบนทกคาปรมาณความเขมขนของกาซมเทน

ภาพท 3.34 วดปรมาณความเขมขนของกาซมเทนกอนและหลงผาน Purifier

3.2.9.3 สอบถามความพงพอใจในการใชระบบ Smart Biogas โดยใหแบบส ารวจความพงพอใจแก คณคร แมครว ภารโรง นกเรยนโรงเรยนบานหวยยาง และผท าฟารม ประเมนระบบ Smart Biogas แลวน าผลความพงพอใจมาสรปผล

60

3.2.10 การวเคราะหขอมลและสถตทใชในการวเคราะหขอมล สถตพนฐานในการวเคราะหขอมล ไดแก คาเฉลย ค านวณจากสตร (ลวน สายยศ และองคณา สายยศ. 2538 : 37) จากสตรการหาคาเฉลย

∑

เมอ แทน คาคะแนนเฉลย ∑ คอ ผลรวมคะแนนทงหมด n คอ จ านวนครงทวด โดยการแปลความหมายระดบความคดเหนตามเกณฑ ดงน ความคดเหนรอยละ 80 - 100 มากทสด ความคดเหนรอยละ 70-79 มาก ความคดเหนรอยละ 60-69 ปานกลาง ความคดเหนรอยละ 50-59 นอย ความคดเหนรอยละ 1 - 50 นอยทสด

บทท 4 ผลการด าเนนงาน

ในการวเคราะหขอมลจากการทดลองและแปลความหมายของผลการวเคราะหขอมลจาก การศกษา ผจดท าไดก าหนดสญลกษณตางๆ ทใชแทนความหมาย ดงตอไปน แทน คาเฉลย จากการด าเนนการวดปรมาณความเขมขนของกาซมเทน และความชนไดผลการทดสอบดงน

4.1 ผลการวดปรมาณความชนสมพทธ จากการทดสอบโดยใชเครองวดความชนสมพทธไดคาดงตารางท 4.1 ตารางท 4.1 ผลการวดปรมาณความชนสมพทธ


การเปลยนแปลง รอยละ

การเปลยนแปลง ไมผาน Purifier ผาน Purifier 1 94 79 -15 15.96 2 92 81 -11 11.96 3 95 82 -13 13.68 4 94 83 -11 11.70 5 93 77 -16 17.20 93.60 80.40 -13.20 14.10

จากตารางท 4.1 พบวา เมอวววดปรมาณความชนสมพทธดวยเซนเซอร กาซชวภาพทไมผานเครองเพมประสทธภาพกาซชวภาพมความชนเฉลย 93.60 %RH เมอน ากาซชวภาพมาผานเครองเพมประสทธภาพกาซชวภาพแลวจะมความชนสมพทธเฉลย 80.40 %RH ซงมการเปลยนแปลงลดลงเฉลย 13.20 %RH คดเปนรอยละ 14.10 สามารถแสดงกราฟเปรยบเทยบไดดงน

62

กราฟท 4.1 ปรมาณความชนสมพทธ

4.2 ผลการวดปรมาณความเขมขนของกาซมเทน จากการทดสอบโดยใชเครองวดปรมาณความเขมขนของกาซมเทนไดคาดงตารางท 4.2

ตารางท 4.2 ผลการวดปรมาณความเขมขนของกาซมเทน

ครงท ความเขมขนกาซมเทน (ppm)


1 443 521 +78 17.61 2 478 561 +83 17.36 3 485 564 +79 16.29 4 472 553 +81 17.16 5 464 546 +82 17.67 468.4 549 +80.60 17.22

จากตารางท 4.2 พบวา กาซชวภาพทไมผานเครองเพมประสทธภาพกาซชวภาพมคาความเขมขนของกาซมเทนเฉลยท 468.4 ppm และเมอน ากาซชวภาพมาผานเครองเพมประสทธภาพกาซชวภาพ พบวา ความเขมขนของกาซมเทนมคาเฉลยท 549 ppm โดยมผลการเปลยนแปลงเพมขนเฉลย 80.60 ppm คดเปนรอยละ 17.22 สามารถแสดงกราฟเปรยบเทยบไดดงน

0

20

40

60

80

100

ครงท 1 ครงท 2 ครงท 3 ครงท 4 ครงท 5 เฉลย

94 92 95 94 93 93.6

79 81 82 83 77 80.4

ปรมา

ณคว

ามชน

สมพท

ธ (%

RH)

กราฟแสดงปรมาณความชนสมพทธ

ไมผานPurifier ผาน Purifier

63

กราฟท 4.2 ปรมาณความเขมขนของกาซมเทน

3. ความคดเหนของผตอบแบบสอบถามทมตอตนแบบ Smart Biogas จากการส ารวจความคดเหนของผตอบแบบสอบถามทมตอตนแบบ Smart Biogas ปรากฏผลดงตารางท 4.3

ตารางท 4.3 ขอมลทวไปของผตอบแบบสอบถาม

ผตอบแบบสอบถาม จ านวน รอยละ คร 4 30.77 แมครว 1 7.69 นกการภารโรง 2 15.38 ผท าฟารมสกร 3 23.08 นกเรยน 3 23.08

รวม 13 100.00

จากตารางท 4.3 พบวา ผตอบแบบสอบถามเปนครมจ านวนมากทสด คดเปนรอยละ 30.77 รองลงมาเปนผท าฟารมสกร และนกเรยน คดเปนรอยละ 23.08 เทากน และรองลงมาเปนนกการภารโรง คดเปนรอยละ 15.38 สวนทนอยทสดเปนแมครว คดเปนรอยละ 7.69

0

100

200

300

400

500

600

ครงท 1 ครงท 2 ครงท 3 ครงท 4 ครงท 5 เฉลย

443 478 485 472 464 468.4

521 561 564 553 546 549

ปรมา

ณคว

ามเขม

ขนขอ

งกาซ

มเทน

(pp

m)

กราฟแสดงปรมาณความเขมขนของกาซมเทน

ไมผานPurifier ผาน Purifier

64

ตารางท 4.4 ระดบความคดเหนทมตอตนแบบ Smart Biogas ของผตอบแบบสอบถาม

ความคดเหนของผตอบแบบสอบถาม รอยละของความคดเหน ระดบความคดเหน

ล าดบท

1. ความปลอดภยในการใชงาน 93.85 มากทสด 6 2. ความแขงแรงของ Purifier 87.69 มากทสด 7 3. การลดกลนไมพงประสงค 98.46 มากทสด 1 4. ความเหมาะสมของขนาด 95.38 มากทสด 5 5. ความเหมาะสมของวสดทใช 96.92 มากทสด 3 6. ความสะดวกในการใชงาน 78.46 มาก 8 7. ความเหมาะสมในรปแบบการใชงาน 96.92 มากทสด 3

8. ความสอดคลองกบวตถประสงค 98.46 มากทสด 1 9. ความสะดวกในการเปลยน Purifier 55.38 นอย 9

จากตารางท 4.4 พบวา ผตอบแบบสอบถามมความคดเหนสงสด คอ การลดกลนไมพงประสงค และความสอดคลองกบวตถประสงค รอยละ 98.46 อยในระดบมากทสดเทากน รองลงมา คอ ความเหมาะสมของวสดทใช และความเหมาะสมในรปแบบการใชงาน รอยละ 96.92 อยในระดบมากทสดเทากน และรองลงมา คอ ความเหมาะสมของขนาด รอยละ 95.38 อยในระดบมากทสด สวนทมความคดเหนนอยทสด คอ ความสะดวกในการเปลยน Purifier รอยละ 55.38 อยในระดบนอย

หมายเหต : ขอมลเพมเตม มดงน 1. ความปลอดภยในการใชงาน ผประเมน 10 คน มความคดเหนในระดบมากทสด 2 คน มความคดเหนในระดบมาก และ 1 คน มความคดเหนในระดบปานกลาง 2. ความแขงแรงของ Purifier ผประเมน 7 คน มความคดเหนในระดบมากทสด 4 คน มความคดเหนในระดบมาก และ 2 คน มความคดเหนในระดบปานกลาง 3. การลดกลนไมพงประสงค ผประเมน 12 คน มความคดเหนในระดบมากทสด และ 1 คน มความคดเหนในระดบมาก 4. ความเหมาะสมของขนาด ผประเมน 10 คน มความคดเหนในระดบมากทสด และ 3 คน มความคดเหนในระดบมาก

65

5. ความเหมาะสมของวสดทใช ผประเมน 11 คน มความคดเหนในระดบมากทสด และ 2 คน มความคดเหนในระดบมาก 6. ความสะดวกในการใชงาน ผประเมน 4 คน มความคดเหนในระดบมากทสด 6 คน มความคดเหนในระดบมาก 1 คน มความคดเหนในระดบปานกลาง และ 2 คน มความคดเหนในระดบนอย มขอเสนอแนะ ดงน 1. ควรมการจดวางเตาใหมพนทส าหรบปรงอาหารมากขน 2. ควรมการจดวางเตาใหไดระนาบเพอลดรอยด าทเกดบนหมอ 7. ความเหมาะสมในรปแบบการใชงาน ผประเมน 11 คน มความคดเหนในระดบมากทสด และ 2 คน มความคดเหนในระดบมาก 8. ความสอดคลองกบวตถประสงค ผประเมน 12 คน มความคดเหนในระดบมากทสด และ 1 คน มความคดเหนในระดบมาก 9. ความสะดวกในการเปลยนใสกรอง Purifier ผประเมน 3 คน มความคดเหนในระดบมาก 4 คน มความคดเหนในระดบปานกลาง และ 6 คน มความคดเหนในระดบนอย มขอเสนอแนะ ดงน ควรมการออกแบบครองเพมประสทธภาพกาซชวภาพใหมความสะดวกในการเปลยนเพอใชงานใหมากขน

บทท 5 สรปผล อภปรายผล และขอเสนอแนะ

5.1 สรปผล 5.1.1 วตถประสงคของโครงงาน

เพอสนบสนนใหมการจดการสงแวดลอม โดย พฒนาระบบกาซชวภาพทใชในครวเรอนใหมประสทธภาพ และมความพงพอใจในการใชระบบกาซชวภาพ

5.1.2 ขอบเขตการศกษาคนควา 5.1.2.1 Purifier ประกอบดวย 2 ขนตอนเพอเพมปรมาณความเขมขนของกาซมเทนในกาซชวภาพ ไดแก ใชการดดซบแบบแหงดวยเหลกออกไซด ในการดดซบกาซไฮโดรเจนซลไฟด และ ใชซลกาจากแกลบในการดดซบความชน 5.1.2.2 จดท าตนแบบเครองวดปรมาณความเขมขนของกาซมเทนโดยใชเซนเซอร MQ-4 ส าหรบการตรวจวดความเขมขนของกาซมเทน ไมโครคอนโทรลเลอร Arduino และจอ LCD 5.1.2.3 จดท าตนแบบเครองวดปรมาณความชนสมพทธโดยใชเซนเซอร DHT11 ส าหรบวดปรมาณความชนสมพทธ ไมโครคอนโทรลเลอร Arduino และจอ LCD 5.1.2.4 ใชแหลงกาซชวภาพจากมลสกรจากโรงเรยนบานหวยยาง หม 5 ต าบลมาบไผ อ าเภอบานบง จงหวดชลบร 5.1.2.5 ซลกาจากแกลบ ไดจากการเผาแกลบดวยเตาชวมวลประดษฐเอง 5.1.3 วธการด าเนนงาน 5.1.3.1 ส ารวจแหลงกาซชวภาพภายในชมชน 5.1.3.2 ลงพนทส ารวจเบองตน 5.1.3.3 สรปการลงพนทเบองตนวาขอควรพฒนาปรบปรงสวนใดของระบบบาง 5.1.3.4 ออกแบบระบบกาซชวภาพเพอใชในครวเรอนจากขอควรพฒนาปรบปรง 5.1.3.5 น าเสนอแบบระบบกาซชวภาพพรอมขอควรพฒนาระบบกาซชวภาพ 5.1.3.6 จดเตรยมและท าการปรบปรงระบบกาซชวภาพ

5.1.3.7 เตรยมแบบบนทกทดสอบประสทธภาพกาซชวภาพและแบบสอบถามความพงพอใจ

5.1.3.8 ประเมนประสทธภาพของระบบ Smart Biogas และสอบถามความพงพอใจ 5.1.3.9 น าขอมลทไดมาประมวลผลและสรปอภปราย 5.1.4 ผลการด าเนนงาน จากการทดลอง พบวา ระบบ Smart Biogas ทตดตงในระบบกาซชวภาพ ณ โรงเรยนบานหวยยาง หม 5 ต าบลมาบไผ อ าเภอบานบง จงหวดชลบร สามารถเพมประสทธภาพการใชกาซชวภาพในครวเรอนได โดยความชนสมพทธลดลงเฉลย 13.20 %RH คดเปนรอยละ 14.10 สวนความเขมขนกาซมเทนในกาซชวภาพมมากขนเฉลย 80.6 ppm คดเปนรอยละ 17.22 จากการวด 5 ครง และจาก

67

การสอบถามความคดเหน พบวา ผตอบแบบสอบถามมความคดเหนสงสดอยในระดบมากทสดเทากน คอ การลดกลนไมพงประสงค และความสอดคลองกบวตถประสงค รอยละ 98.46 เทากน รองลงมาอยในระดบมากทสด คอ ความเหมาะสมของวสดทใช และความเหมาะสมในรปแบบการใชงาน รอยละ 96.92 เทากน และรองลงมาอยในระดบมากทสด คอ ความเหมาะสมของขนาด รอยละ 95.38 สวนทมความคดเหนนอยทสดอยในระดบนอย คอ ความสะดวกในการเปลยน Purifier รอยละ 55.38 ดงนน สรปไดวา ระบบ Smart Biogas สามารถเพมประสทธภาพกาซชวภาพไดจรง 5.2 อภปรายผล ระบบ Smart Biogas ทตดตง ณ โรงเรยนบานหวยยาง หม 5 ต าบลมาบไผ อ าเภอบานบง จงหวดชลบร มการปรบปรงและพฒนาระบบเดมใหมความมนคงแขงแรงมากขนดวยการตดตงแคลมปรดทอสงกาซชวภาพกบผนงหองครวเปนระยะเพอใหทออยแนวระดบและตงฉากกบพน และแทรกเครองเพมประสทธภาพกาซชวภาพทประกอบดวย สนมเหลก (Iron Oxide) และ ซลกาจากแกลบทสงเคราะหโดยใชเตาชวมวลประดษฐเอง ซงเครองเพมประสทธภาพกาซชวภาพสามารถลดกลนไมพงประสงคถอเปนการจดการสงแวดลอมทดเปนไปตามสมมตฐานโดยมรายละเอยด ดงน จากผลการทดสอบประสทธภาพของกาซชวภาพนน พบวา เครองเพมประสทธภาพกาซชวภาพสามารถลดความชนสมพทธในกาซชวภาพไดโดย ครงท 1 มปรมาณความชนสมพทธลดลง 15 %RH คดเปนรอยละ 15.96 ครงท 2 มปรมาณความชนสมพทธลดลง 11 %RH คดเปนรอยละ 11.96 ครงท 3 มปรมาณความชนสมพทธลดลง 13 %RH คดเปนรอยละ 13.68 ครงท 4 มปรมาณความชนสมพทธลดลง 11 %RH คดเปนรอยละ 11.70 และ ครงท 5 มปรมาณความชนสมพทธลดลง 16 %RH คดเปนรอยละ 17.20 โดยเฉลยเมอผานเครองเพมประสทธภาพกาซมเทนแลวจะมปรมาณความชนสมพทธลดลง 13.20 %RH คดเปนรอยละ 14.10 นอกจากน เครองเพมประสทธภาพกาซมเทนสามารถเพมปรมาณความเขมขนของกาซมเทนได โดย ครงท 1 มปรมาณความเขมขนของกาซมเทนเพมขน 78 ppm คดเปนรอยละ 17.61 ครงท 2 มปรมาณความเขมขนของเพมขน 83 ppm คดเปนรอยละ 17.36 ครงท 3 มปรมาณความเขมขนของกาซมเทนเพมขน 79 ppm คดเปนรอยละ 16.29 ครงท 4 มปรมาณความเขมขนของกาซมเทนเพมขน 81 ppm คดเปนรอยละ 17.16 และ ครงท 5 มปรมาณความเขมขนของกาซมเทนเพมขน 82 ppm คดเปนรอยละ 17.67 โดยเฉลยเมอผานเครองเพมประสทธภาพกาซมเทนแลวจะมปรมาณความเขมขนของกาซมเทนเพมขน 80.6 ppm คดเปนรอยละ 17.22 จากการสอบถามความความคดเหน พบวา มผตอบแบบสอบถาม จ านวน 13 คน โดยผตอบแบบสอบถามมความมความคดเหนอยในระดบมากทสดเปนสวนใหญ คอ ความปลอดภยในการใชงาน, ความแขงแรงของ Purifier, การลดกลนไมพงประสงค, ความเหมาะสมของขนาด, ความเหมาะสมของวสดทใช, ความเหมาะสมในรปแบบการใชงาน และความสอดคลองกบวตถประสงค มความคดเหนอยในระดบมาก คอ ความสะดวกในการใชงาน และมความคดเหนอยในระดบนอย คอ ความสะดวกในการเปลยน Purifier

68

มขอเสนอแนะ ดงน 1. ควรมการจดวางเตาใหมพนทส าหรบปรงอาหารมากขน 2. ควรมการจดวางเตาใหไดระนาบเพอลดรอยไหมทเกดบนหมอ 3. ควรมการท าใหมความสะดวกในการเปลยนมากขน สรปไดวาตนแบบ Smart Biogas สามารถปรบปรงระบบกาซชวภาพทใชในครวเรอนใหมประสทธภาพโดยใชเครองเพมประสทธภาพกาซชวภาพในการดดซบไฮโดรเจนซลไฟดและความชนดวยสนมเหลกและซลกาจากแกลบ และจากการสอบถามความคดเหน ปรากฏวา ความคดเหนสวนใหญอยในระดบมากทสด โดยขอทมความคดเหนสงทสด คอ การลดกลนไมพงประสงค และความสอดคลองกบวตถประสงค รอยละ 98.46 อยในระดบมากทสดเทากน รองลงมา คอ ความเหมาะสมของวสดทใช และความเหมาะสมในรปแบบการใชงาน รอยละ 96.92 อยในระดบมากทสดเทากน และรองลงมา คอ ความเหมาะสมของขนาด รอยละ 95.38 อยในระดบมากทสด และในสวนทตองปรบปรงแกไข คอ ความสะดวกในการเปลยน Purifier มระดบความคดเหนอยในระดบนอย คอ รอยละ 55.38 และจากการวจยครงนสามารถท างานไดบรรลตามสมมตฐานทสามารถเพมประสทธภาพของกาซชวภาพ และลดกลนไมพงประสงคของกาซชวภาพได เปนการจดการสงแวดลอมทด โดยไมกอใหเกดน าเนาเสย และกลนจากฟารมปศสตว และสามาถใชประโยชนจากสงเหลานได เชน โรงเรยนบานหวยยางทใชกาซชวภาพภายในโรงอาหารเพอประกอบอาหารนกเรยนได 5.3 ขอเสนอแนะ 5.3.1 การเปลยนเครองเพมประสทธภาพกาซชวภาพ มขนตอนทยงยากและไมสะดวกตอการเปลยนใชงานในครงตอไป 5.3.2 ควรมการจดการสงแวดลอมในระบบในการวจยครงตอไปใหมากกวาน

บรรณานกรม การเกดปญหากลนจากฟารมปศสตวและการบงคบใชกฎหมายทเกยวของ. (2552). (ออนไลน). แหลงทมา: http://infofile.pcd.go.th/air/SmelleFarm1.pdf?CFID=1890220&CFTOKEN =17881765. วนทสบคน 9 กนยายน 2561. การจดการมลสกรและน าเสยจากฟารมสกร. (2561). (ออนไลน). แหลงทมา:

http://www.pcd.go.th/info_serv/water_swine.html. วนทสบคน: 12 ตลาคม 2561. การทาบอแกสชวภาพ. (2554). (ออนไลน). แหลงทมา: https://www.gotoknow.org/posts/371356. วนทสบคน: 7 สงหาคม 2560. Covered Lagoon. ระบบกาซชวภาพแหงทศวรรษ. (2548). (ออนไลน). แหลงทมา: http://www.greenthaibiogas.com/DetailPackage.aspx?id=600060&showpackid= 300035&contype=ListLerning. วนทสบคน: 7 สงหาคม 2560. เตาชวมวลแกลบพลงงานเพอเกษตรกรไทย. (2560). (ออนไลน). แหลงทมา: http://scijournal.kku.ac.th/files/Vol_45_No_1_P_163-174.pdf. วนทสบคน: 7 กมภาพนธ 2560. ภาวะเรอนกระจก (Greenhouse effect). (2557). (ออนไลน). แหลงทมา: https://www.tmd.go.th/info/info.php?FileID=20. วนทสบคน: 10 พฤศจกายน 2561. ศรพรรณ สารนทร. (2550). จลวทยาสงแวดลอม. กรงเทพฯ : ภาควชาจลชววทยาและปรสตวทยา คณะวทยาศาสตรการแพทย มหาวทยาลยนเรศวร. สชานนท ตรพฒนกบล. (2554). การดดซบน าทปนในเอทานอลเขมขนดวยผงซลกาเจลจากแกลบ วทยานพนธวศวกรรมศาสตรมหาบณฑต สาขาวชาวศวกรรมเคม จฬาลงกรณมหาวทยาลย. สถตการเกษตรของประเทศไทย ป 2560. (2560). (ออนไลน). แหลงทมา:

http://www.oae.go.th/assets/portals/1/files/yearbook60.pdf. วนทสบคน: 10 พฤศจกายน 2561.

โครงการสงแวดลอมแหงสหประชาชาต (UNEP). (2554). (ออนไลน). แหลงทมา: http://www.environnet.in.th/en/archives/1047 วนทสบคน: 29 มนาคม 2562. องคการอตนยมวทยาโลก WMO (WORLD METEOROLOGICAL ORGANIZATION). (2558). (ออนไลน). แหลงทมา: http://www2.aeromet.tmd.go.th/KnowledgeConnection.php วนทสบคน: 29 มนาคม 2562. องคการบรหารจดการกาซเรอนกระจก (TGO). (2557). (ออนไลน). แหลงทมา: http://www.tgo.or.th/2015/thai/content.php?s1=1 วนทสบคน: 29 มนาคม 2562. A Technological Overview of Biogas Production from Biowaste. (2560). (Online). Available: https://www.sciencedirect.com/science. Accessed 10 November 2017.

http://www.environnet.in.th/en/archives/1047

http://www2.aeromet.tmd.go.th/KnowledgeConnection.php

http://www.tgo.or.th/2015/thai/content.php?s1=1

70

Deepali M. Pawar, Girish M.Deshmukh and Aparna Shete . (2554). “Oxidative Absorption of Hydrogen Sulfide using Iron-chelate Based Process: Chelate Degradation” INSTITUTE OF TECHNOLOGY NIRMA UNIVERSITY. Methane fact sheet. (2557). (Online). Available: https://www.epa.nsw.gov.au. Accessed 9 November 2017. TechnicaldataMQ4sensor. (2560). (Online). Available: https://www.sparkfun.com/ datasheets/Sensors/Biometric/MQ-4.pdf. Accessed 10 January 2018. Water Scrubbing for Removal of CO2 (Carbon Dioxide) and H2S (Hydrogen Sulfide) in Biogas from Manure. (2558). (Online). Available: https://knepublishing.com Accessed 15 November 2017.

ภาคผนวก

72

ภาคผนวก ก แบบบนทกการทดสอบประสทธภาพของกาซชวภาพ

แบบบนทกคาความชนสมพทธของกาซชวภาพ



การเปลยนแปลง ไมผาน Purifier ผาน Purifier 1 2 3 4 5

แบบบนทกปรมาณความเขมขนของกาซมเทน

ครงท ความเขมขนของกาซมเทน (ppm)


การเปลยนแปลง ไมผาน Purifier ผาน Purifier 1 2 3 4 5

73

แบบสอบถามความคดเหนทมตอตนแบบ Smart Biogas ค าชแจง ขอใหทานไดแสดงความคดเหนของทานทมตอตนแบบ Smart Biogas โดยเขยน

เครองหมาย (✓) ลงในชองความคดเหนของทาน พรอมเขยนขอเสนอแนะทเปนประโยชนในการน าไปพจารณาปรบปรงตอไป ตาราง แบบแสดงความคดเหนทมตอตนแบบ Smart Biogas


ระดบความคดเหน

ขอเสนอแนะ มากทสด มาก ปานกลาง นอย นอยทสด

1. ความปลอดภยในการใชงาน 2. ความแขงแรงของ Purifier 3. การลดกลนไมพงประสงค 4. ความเหมาะสมของขนาด 5. ความเหมาะสมของวสดทใช 6. ความสะดวกในการใชงาน 7. ความเหมาะสมในรปแบบการใชงาน

8. ความสอดคลองกบวตถประสงค 9. ความสะดวกในการเปลยนไสกรอง Purifier

74

จ านวนการใหคะแนนของผประเมนความคดเหน


จ านวนผประเมนความพงพอใจ

เฉลย มากทสด (5)

มาก (4)

ปานกลาง (3)

นอย (2)

นอยทสด (1)

1. ความปลอดภยในการใชงาน 10 2 1 - - 4.69

2. ความแขงแรงของ Purifier 7 4 2 - - 4.38

3. การลดกลนไมพงประสงค 12 1 - - - 4.92

4. ความเหมาะสมของขนาด 10 3 - - - 4.77

5. ความเหมาะสมของวสดทใช 11 2 - - - 4.85

6. ความสะดวกในการใชงาน 4 6 1 2 - 3.92

7. ความเหมาะสมในรปแบบการใชงาน

11 2 - - - 4.85

8. ความสอดคลองกบวตถประสงค 12 1 - - - 4.92

9. ความสะดวกในการเปลยนPurifier - 3 4 6 - 3.77

เฉลย 4.56

75

ภาคผนวก ข ภาพประกอบการท างานวจย

การปรบปรงระบบกาซชวภาพใชในครวเรอน ณ โรงเรยนบานหวยยาง

76

วงจรเครองวดปรมาณความเขมขนของกาซมเทนและวงจรเครองความชนสมพทธ

77

การทดลองจดไฟและวดปรมาณความเขมขนของกาซมเทน

78

ภาคผนวก ค ภาพเกยรตบตรและการรบรางวล

ไดรบการคดเลอกจากสวทน.ใหไดรบทนสนบสนน 10,000 บาทเพอพฒนาโครงงาน 4.0 ในหวขอ

Smart BIO-GAS PRODUCER

.

79

น าเสนอผลงานในงาน the 5th International Young Inventors Award (IYIA 2018) ไดรบรางวล Gold Award

วนท 19-22 กนยายน พ.ศ. 2561 ณ Inna Grand Bali Beach Sanur, Bali, Indonesia

ต้นแบบ Smart Biogas - TEI · มีเทนที่ต้นแบบ Smart Biogas...

Documents

Transcript of ต้นแบบ Smart Biogas - TEI · มีเทนที่ต้นแบบ Smart Biogas...