การบำบัดก๊าซชีวภาพ (Biogas Treatment)

Biogas หรือ ก๊าซชีวภาพ คือแก๊สที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ โดยปองค์ประกอบของก๊าซเกิดจากการย่อยสลาย สารอินทรีย์ ซึ่งเป็นองค์ประกอบของสิ่งมีชีวิตในโลกใบนี้ โดยการย่อยสลายนั้นจะถูกกระตุ้นโดยจุลินทรีย์ที่อาศัยอยู่ภายใต้ สภาวะไร้ออกซิเจน ก๊าซชีวภาพ จึงประกอบไปด้วยองค์ประกอบของแก๊สหลากหลายชนิด แต่องค์ประกอบส่วนใหญ่จะเป็น แก๊สมีเทน ซึ่งมีปริมาณมากกว่า 50-70% องค์ประกอบรองลงมาคือ ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ที่มีอยู่ประมาณ 30-50 % องค์ประกอบที่เหลือคือก๊าซไฮโดรเจน ก๊าซออกซิเจน ก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์ ก๊าซไนโตรเจน และไอน้ำ


กระบวนการผลิตก๊าซชีวภาพ ในระดับอุตสาหกรรม (H2)

วัตถุดิบจำเป็นในกระบวนการนี้ก็คือ สารอินทรีย์ (Organic Matter) ที่แยกออกมาจากน้ำเสียหรือของเสียในโรงงานอุตสาหกรรมผลิตสินค้าทางการเกษตร หรือของเสียที่ได้จากแหล่งชุมชนต่าง ๆ รวมถึงน้ำเสีย และของเสียที่มาจากฟาร์มเลี้ยงสัตว์ กระบวนการผลิตจะเริ่มจากการนำน้ำเสียหรือของเสียต่าง ๆ เหล่านี้เข้าสู่ระบบบำบัด เพื่อทำการย่อยสลายสารอินทรีย์ต่าง ๆ ในของเสียเหล่านั้น เกิดเป็นผลผลิตที่ต้องการอย่างก๊าซชีวภาพขึ้นมา ส่วนวัตถุดิบต่าง ๆ ที่ป้อนเข้ามานั้นก็จะถูกย่อยสลายโดยจุลินทรีย์จนกลายเป็นกากตะกอนอินทรีย์ ซึ่งตะกอนเหล่านี้มีคุณสมบัติใกล้เคียงกับปุ๋ยอินทรีย์เป็นอย่างมาก จึงสามารถที่จะนำกากเหล่านี้ไปใช้เป็นสารปรับปรุงคุณภาพดินเพื่อการเกษตรต่อไปได้ นับเป็นวิธีการที่ช่วยให้กระบวนการแปรรูปผลิตผลทางเกษตรต่าง ๆ ที่มักก่อให้เกิดปัญหาน้ำเสียในปริมาณมาก ๆ รวมถึงของเสียที่มีกลิ่นเหม็น ได้รับการรับการบำบัดในสภาวะไร้ออกซิเจน จนกลายเป็นผลผลิตที่มีประโยชน์และมีมูลค่า นับเป็นอีกหนึ่งทางเลือกที่ได้รับความสนใจเป็นอย่างมาก ยิ่งในภาวะปัจจุบันที่ผู้คนหันมาให้ความสำคัญกับปัญหาด้านสิ่งแวดล้อม วิธีการย่อยสลายสารอินทรีย์ ให้กลายเป็นก๊าซที่มีประโยชน์ มีมูลค่าสามารถนำกลับมาใช้ในกระบวนการผลิตได้อีก จึงเป็นการเพิ่มศักยภาพและผลกำไรในสถานประกอบการได้เป็นอย่างดี อย่างไรก็ตามปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อการผลิต ก๊าซชีวภาพ นั้นก็คือคุณสมบัติและปริมาณของน้ำเสีย และของเสียที่นำเข้าสู่กระบวนการย่อยสลายสารอินทรีย์ นั่นเอง


การปรับปรุงคุณภาพก๊าซชีวภาพ ก๊าซที่ได้จากกระบวนการย่อยสารอินทรีย์ นั้นจำเป็นต้องได้รับการปรับปรุงให้มีคุณภาพเหมาะสมกับการใช้งาน ดังมีรายละเอียดดังต่อไปนี้


  • การลดปริมาณน้ำภายในท่อส่งก๊าซ ตามปกติก๊าซชีวภาพนั้นจะเป็นก๊าซที่มีความชื้นสูงในระดับที่เกือบจะถึงจุดอิ่มตัว ซึ่งความชื้นต่าง ๆ เหล่านี้สามารถกำจัดได้เพียงนำก๊าซมาไหลผ่านท่อส่งก๊าซที่ฝังเอาไว้ใต้ดิน เพื่อควบคุมให้ท่อมีอุณหภูมิที่ค่อนข้างต่ำ จนทำให้ความชื้น หรือไอน้ำที่ปนเปื้อนอยู่ในก๊าซกลั่นตัวกลายเป็นหยดน้ำ จากนั้นจะมีการลำเลียงน้ำที่ได้ผ่านชุดดักน้ำ เพื่อป้องกันไม่ให้น้ำกลายเป็นอุปสรรคในการเคลื่อนที่ของก๊าซต่อไป

  • การลดปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) กระบวนการนี้เป็นกระบวนการเฉพาะ จำเป็นต้องดำเนินการเมื่อองค์ประกอบของ ก๊าซชีวภาพ ที่ได้มีปริมาณองค์ประกอบของสัดส่วนของแก๊สมีเทน (CH4) ต่ำเกินไปจนส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพการจุดติดไฟได้ยาก เป็นการส่งเสริมเพื่อให้ ก๊าซชีวภาพ ที่ได้จากกระบวนการย่อยสลายในสภาวะไร้ออกซิเจน มีคุณสมบัติใกล้เคียงก๊าซธรรมชาติ

  • การลดปริมาณ ก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์ (H2S) ก๊าซชนิดนี้ถือเป็นก๊าซปนเปื้อนใน ก๊าซชีวภาพ ที่มีคุณสมบัติเป็นพิษ สามารถเกิดปฏิกิริยาทางเคมีเมื่อสัมผัสกับน้ำหรือไอน้ำแล้วเปลี่ยนสภาพกลายเป็นกรดซัลฟูริค (H2SO4) ได้ ซึ่งกรดชนิดคือสาเหตุหลักที่ทำให้เกิดฝนกรดหรือไอกรดที่ส่งผลกระทบกัดกร่อนโลหะและวัสดุอุปกรณ์จนเสื่อมสภาพได้ การลดปริมาณก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์ (H2S) จึงเป็นผลดีทั้งต่อประสิทธิภาพการใช้งานอุปกรณ์และเครื่องมือเครื่องจักรใน บ่อหมักแบบไม่ใช้ออกซิเจน โดยตรง และยังเป็นระบบบำบัดก๊าซชีวิภาพที่ส่งผลดีต่อสิ่งแวดล้อมอีกด้วย


ประโยชน์ของ ก๊าซชีวภาพ (H2)


  • เป็นแหล่งเชื้อเพลิงเพื่อผลิตพลังงานความร้อนใช้ในฟาร์ม และแหล่งผลิตทางการเกษตร โดยเฉพาะการนำไปใช้ใน เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน ในกระบวนการต่าง ๆ

  • ใช้เพื่อสร้างพลังงานกล / ไฟฟ้าในกระบวนการผลิตของอุตสาหกรรมประเภทต่าง ๆ

  • ใช้เพื่อการผลิตพลังงานความร้อนแบบร่วม (Cogeneration System)


ก๊าซชีวภาพปริมาณ 1 ลูกบาศก์เมตรนั้นสามารถนำมาใช้ทดแทนพลังงานเชื้อเพลิงจากแหล่งอื่น ๆ ได้โดยอาจเปรียบเทียบได้กับก๊าซหุงต้ม (LPG) ปริมาณ 0.46 กรัม หรือเทียบเท่ากับน้ำมันดีเซลปริมาณ 0.60 ลิตร หรือเทียบเท่าน้ำมันเตาปริมาณ 0.55 ลิตร และเทียบเท่าการใช้ไฟฟ้า 1.20 กิโลวัตต์/ชั่วโมง


การกรองก๊าซชีวภาพ (Biogas Filtration) (H2)

ก๊าซชีวภาพ (Biogas) ที่ได้จาก บ่อหมักแบบไม่ใช้ออกซิเจน และ บ่อฝังกลบ นั้นมักประกอบไปด้วยอนุภาคของโฟม, อนุภาคของแข็งที่มีขนาดเล็กมาก ๆ, จาระบี, รวมถึงอนุภาคของสารปนเปื้อนชนิดต่าง ๆ จึงมีความจำเป็นเป็นอย่างมากที่ทำการปรับปรุงคุณภาพก๊าซชีวภาพด้วย การกรองก๊าซชีวภาพ ก่อนเข้าสู่ กระบวนการดาวน์สตรีม หรือท่อส่งก๊าซ หากไม่ทำการใช้ ฟิลเตอร์กรองก๊าซชีวภาพของ กระบวนการนี้เพื่อกำจัดสิ่งปนเปื้อนต่าง ๆ ก็อาจส่งผลให้เกิดความผิดปกติของอุปกรณ์ และ กระบวนการดาวน์สตรีมได้


ประสิทธิภาพของก๊าซเชื้อเพลิงนั้นขึ้นกับประสิทธิภาพการลดความชื้นที่ดี ก๊าซชีวภาพดิบจะมีน้ำและสิ่งสกปรกปนเปื้อนอยู่มากจึงจำเป็นต้องกำจัดเพื่อลดโอกาสเกิดความเสียหายของอุปกรณ์ เครื่องยนต์ และระบบท่อต่าง ๆ ลดการปนเปื้อนของน้ำมันเครื่อง ทำให้ประสิทธิภาพของเครื่องมือต่าง ๆ ในโรงงานทำงานได้ดีขึ้น ช่วยลดต้นทุนในการบำรุงรักษา เพราะก๊าซที่สะอาดจะไม่ก่อให้เกิดการกัดกร่อนที่ส่งผลต่อความเสียหายของอุปกรณ์ ก๊าซชีวภาพ ที่แห้งเกิดจากการทำให้ก๊าซเย็นลงที่อุณหภูมิประมาณ 5 องศา ด้วย เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน น้ำจึงเกิดการแยกตัวอันเป็นขั้นตอนสำคัญของ ระบบบำบัดก๊าซชีวภาพ (Biogas Treatment)


ดอมนิค ฮันเตอร์-อาร์แอล (ประเทศไทย) เป็นบริษัทตัวแทนจำหน่าย ฟิลเตอร์กรองก๊าซชีวภาพของ Parker domnick hunter ซึ่งเป็นเครื่องมือสำหรับ การกรองก๊าซชีวภาพ ที่ถูกออกแบบมาเป็นพิเศษ จนสามารถป้องกันผลกระทบที่เกิดจากก๊าซสกปรกได้เป็นอย่างดี และยังมีหลายขนาดให้เลือก เพื่อให้เหมาะสมกับรูปแบบการใช้งานและส่งเสริมให้มีประสิทธิภาพในการกักอนุภาคสกปรกได้เป็นพิเศษ สามารถทำงานได้แม้ว่าก๊าซจะมีแรงดันที่ต่ำมาก เมื่อก๊าซมีความสะอาดก็จะช่วยลดค่าใช้จ่ายของโรงงานได้ ทั้งยังช่วยให้การทำงานมีความปลอดภัย ไม่ส่งผลกระทบต่อสภาพแวดล้อม กระบวนการผลิต ก๊าซชีวภาพ ในสภาวะไร้ออกซิเจน หรือ บ่อฝังกลบ ยังจำเป็นต้องใช้อุปกรณ์ที่มีส่วนประกอบ สแตนเลสที่ออกแบบมาเป็นพิเศษเพื่อเพิ่มความต้านทานต่อฤทธิ์กัดกร่อนต่าง ๆ อีกด้วย ทางดอมนิค ฮันเตอร์-อาร์แอล (ประเทศไทย) มีทีมวิศวกรที่เชี่ยวชาญพร้อมให้คำแนะนำ และเป็นที่ปรึกษาเรื่องการติดตั้ง ระบบบำบัดก๊าซชีวภาพ ให้กับโรงงานอุตสาหกรรมทุก ๆ ประเภท


ซ่อนเนื้อหา...

อ่านเพิ่มเติม


รางวัลและใบรับรองมาตรฐาน