หนังสือในโครงการพ ัฒนาหล ัก ...e-lib.dede.go.th/mm-data/Bib14762.pdf · 2013-08-08 · หนังสือในโครงการพ

หนงสอในโครงการพฒนาหลกสตรฝกอบรมและประชาสมพนธความรดานกาซชวภาพ

สานกวจย คนควาพลงงาน

กรมพฒนาพลงงานทดแทนและอนรกษพลงงาน กระทรวงพลงงาน

หลกสตรการออกแบบระบบบาบดนาเสยเพอผลตกาซชวภาพเบองตน

ISBN 974-9822-07-2

ลขสทธของ กรมพฒนาพลงงานทดแทนและอนรกษพลงงาน กระทรวงพลงงาน

สงวนลขสทธ

ฉบบพมพครงท 1 : เดอนมกราคม 2549

จานวน : 100 เลม

จดพมพโดย : สานกวจย คนควาพลงงาน กรมพฒนาพลงงานทดแทนและอนรกษพลงงาน

17 ถนนพระราม1 สะพานกษตรยศก แขวงรองเมอง เขตปทมวน กรงเทพฯ 10330

โทร. 0-2223-0021-9

พมพท : หางหนสวนจากด นอทเทรนอารตแอนดปรนท โทร./โทรสาร : 053-266183

โครงการพฒนาหลกสตรฝกอบรมและ

ประชาสมพนธความรดานกาซชวภาพ

สารบญ-1

หลกสตรการออกแบบระบบบาบดนาเสย

เพอผลตกาซชวภาพเบองตน

สารบญ

หนา

บทท 1 บทนา 1-1

1.1 ปญหาพลงงาน 1-1

1.1.1 ความตองการพลงงานของโลกและประเทศไทย 1-1

1.1.2 แหลงพลงงานในประเทศไทย 1-5

1.2 นโยบายการสนบสนนการอนรกษพลงงาน 1-6

1.3 การประยกตใชกาซชวภาพในประเทศไทย 1-9

1.4 ประโยชนจากระบบผลตกาซชวภาพ 1-10

บทท 2 ทฤษฎเบองตนของกาซชวภาพ 2-1

2.1 กระบวนการบาบดนาเสยแบบไมใชอากาศ 2-1

2.2 กลไกการยอยสลายแบบไมใชอากาศ 2-1

2.2.1 แบคทเรยในระบบบาบดแบบไมใชอากาศ 2-1

2.2.2 กระบวนการยอยสลายแบบไมใชอากาศ 2-2

2.3 จลนพลศาสตรสาหรบกระบวนการบาบดนาเสยแบบไมใชอากาศ 2-6

2.4 อตราการเกดกาซชวภาพ 2-10

2.5 ปจจยทมผลตอการยอยสลายแบบไมใชอากาศ 2-12

2.5.1 พเอช 2-13

2.5.2 สภาพความเปนกรด (Acidity)และความเปนดาง (Alkalinity) 2-13

2.5.3 อณหภม 2-18

2.5.4 สารพษและสารยบยงปฏกรยา 2-18

2.5.5 สารอาหาร 2-24

2.5.6 สารอนทรย 2-24

2.5.7 การกวน 2-24

2.5.8 อตราภาระบรรทกสารอนทรย (Organic Loading Rate, OLR) 2-25

2.5.9 เวลาเกบกก 2-25

2.5.10 โลหะบางชนด 2-25

บทท 3 การออกแบบระบบผลตกาซชวภาพ 3-1

3.1 พนฐานการออกแบบ 3-1

3.1.1 ตวแปรทใชในการออกแบบ 3-1

3.1.2 รปแบบของถงปฏกรยาแบบไมใชอากาศทใชในการผลตกาซชวภาพ 3-3



สารบญ-2



สารบญ (ตอ)

หนา

3.2 ระบบยเอเอสบ (Upflow Anaerobic Sludge Blanket: UASB) 3-11

3.2.1 องคประกอบของระบบยเอเอสบ 3-11

3.2.2 สภาพทางชววทยาของการยอยสลายในถงยเอเอสบ 3-16

3.2.3 ปจจยแวดลอมทมผลตอระบบยเอเอสบ 3-27

3.2.4 การออกแบบระบบยเอเอสบ 3-29

3.2.5 ชนด ปรมาณ คณสมบตของหวเชอและวธการเรมตนระบบ 3-36

3.2.6 ตวอยางการออกแบบระบบยเอเอสบ 3-37

3.2.7 ระบบยเอเอสบแบบสองขนตอน (Two-Stage UASB) 3-42

3.3 ถงกรองไมใชอากาศ (Anaerobic Filter) 3-45

3.3.1 หลกการของถงกรองไมใชอากาศ 3-45

3.3.2 ชนดของถงกรองไมใชอากาศ 3-49

3.3.3 ปจจยทสงผลตอการทางานของระบบ 3-51

3.3.4 การออกแบบระบบถงกรองไมใชอากาศ 3-56

3.4 Anaerobic Covered Lagoon 3-60

3.4.1 ลกษณะการทางานของ Covered Lagoon 3-60

3.4.2 การออกแบบระบบ Anaerobic Covered Lagoon 3-63

3.5 บอหมกราง (Plug Flow Anaerobic Digester หรอ Channel Digester, CD) 3-65

3.5.1 ลกษณะทวไป 3-65

3.5.2 องคประกอบภายในบอหมกราง 3-67

3.5.3 การออกแบบ 3-68

3.5.4 การเดนระบบและการบารงรกษา 3-76

บทท 4 การเลอกระบบบาบดนาเสยทเหมาะสมและการวเคราะหทางเศรษฐศาสตร

วศวกรรม

4-1

4.1 ขนตอนในการพจารณาออกแบบ 4-1

4.2 การวางแผนการสารวจและเกบขอมล 4-3

4.3 การเลอกระบบบาบดนาเสยทเหมาะสม 4-4

4.3.1 การออกแบบกระบวนการบาบดนาเสยแบบลดขนาด

(Size Reduction Design)

4-7

4.3.2 การออกแบบกระบวนการบาบดนาเสยแบบแยกแหลงกาเนด

(Sources Separation Design)

4-11



สารบญ-3




หนา

4.3.3 การออกแบบระบบบาบดนาเสยทมการประยกตใช

เทคโนโลยสะอาด (Clean Technology Application)

4-12

4.4 การประเมนโครงการลงทนทางดานเศรษฐศาสตร 4-13

4.4.1 มลคาของเงนตามระยะเวลา (Time Value of Money) 4-13

4.4.2 การประเมนโครงการลงทน 4-16

4.4.3 เทคนคในการประเมนโครงการ

(การวเคราะหทางดานเศรษฐศาสตร)

4-17

4.4.4 ประเภทของโครงการ 4-21

4.5 การเปรยบเทยบระบบบาบดนาเสย 4-22

บทท 5 ประโยชนจากกาซชวภาพและผลพลอยไดอนๆ 5-1

5.1 การใชประโยชนจากกาซชวภาพ 5-1

5.1.1 คณสมบตทวไปของกาซชวภาพ 5-1

5.1.2 ปรมาณกาซทไดและการนากาซไปใช 5-7

5.1.3 การปรบปรงคณภาพกาซชวภาพ 5-11

5.1.4 การบบอดกาซ 5-16

5.1.5 การใชประโยชนจากกาซชวภาพ 5-20

5.1.6 การใชกาซชวภาพในฟารมสกร 5-24

5.1.7 การใชกาซชวภาพในภาคอตสาหกรรม 5-32

5.2 ผลพลอยไดจากระบบกาซชวภาพ 5-34

5.2.1 ปยชวภาพ 5-34

5.2.2 ลดปญหาเรองกลนและแมลงวน 5-39

5.2.3 ลดปญหาเรองการปลอยมเทน 5-39

5.3 ความปลอดภยในการใชกาซชวภาพ 5-40

5.3.1 อนตรายจากกาซชวภาพ 5-40

5.3.2 อปกรณในการปองกนความปลอดภย 5-41

บทท 6 อปกรณปองกนและความปลอดภยในการปฏบตงาน 6-1

6.1 ความปลอดภยในการควบคมและบารงรกษาระบบ 6-1

6.1.1 การใชเครองจกรทวไป 6-1

6.1.2 มาตรฐานอปกรณคมครองความปลอดภยสวนบคคล 6-2

6.1.3 สภาพแวดลอมในการทางาน 6-5



สารบญ-4




หนา

6.1.4 สารเคม 6-6

6.1.5 กระแสไฟฟา 6-7

6.1.6 การทางานในสถานททมอนตรายจากการตกจากทสง วสด

กระเดนตกหลนหรอพงทลาย

6-8

6.1.7 การปองกนและระงบอคคภย 6-9

6.2 มาตรการความปลอดภยในการทางานภายในหองปฏบตการ 6-13

6.2.1 สาเหตของอบตเหต 6-13

6.2.2 การปองกนอบตเหต 6-16

6.2.3 การปฐมพยาบาลเนองจากอบตเหตในหองปฏบตการ 6-18

บทท 7 การวเคราะหนาเสยในระบบและการแกไขปญหา 7-1

7.1 ความจาเปนในการตรวจวเคราะหและจดบนทกขอมล 7-1

7.1.1 พเอช 7-1

7.1.2 การวเคราะหคาของแขงแขวนลอย (TSS) 7-2

7.1.3 คาความตองการออกซเจนทางเคม (COD) 7-5

7.1.4 ความเขมขนของกรดไขมนระเหยงายและความเปนดาง 7-5

7.1.5 คา Sludge Volume (SV30

และ SV60

) 7-6

7.1.6 คานามนและไขมน (Oil & Grease) 7-7

7.1.7 วเคราะหตามมาตรฐานนาทง (คา BOD, TDS, TKN และ

อณหภม)

7-7

7.2 การเกบตวอยางนาในระบบและความถของการตรวจวเคราะห 7-8

7.3 ปญหาและแนวทางในการแกไขระบบ 7-12

7.3.1 ปญหาในระบบรวบรวมนาเสย 7-13

7.3.2 ปญหาในระบบบาบดขนตน 7-13

7.3.3 ปญหาในระบบถงบาบดแบบไมใชอากาศ 7-15

เอกสารอางอง อางอง-1

ภาคผนวก ก. แบบฝกหดในการออกแบบระบบ ก-1



สารบญรป-1



สารบญรป

รปท หนา

1.1 ราคานามนดบในตลาดโลก 1-1

1.2 แหลงพลงงานทใชในโลกชวงป ค.ศ. 1972-2002 1-2

1.3 ปรมาณการจดหาพลงงาน จาแนกตามแหลงพลงงาน พ.ศ. 2543 – 2547 1-3

1.4 ความตองการพลงงานในภาคอตสาหกรรมแบงตามชนดของเชอเพลง

ในชวงป พ.ศ. 2538-2568

1-4

1.5 แผนภาพแสดงวธปฏบตในการขอรบเงนกโครงการเงนหมนเวยนเพอการอนรกษ

พลงงาน

1-8

2.1 ขนตอนการยอยสลายสารอนทรยแบบไมใชอากาศ 2-3

2.2 ความสมพนธอตราการเกดปฏกรยาและความเขมขนของสารตงตน 2-8

3.1 การทางานของระบบบอ Covered Lagoon 3-4

3.2 ระบบบาบดนาเสยแบบกวนสมบรณ (Complete Mix Digester) 3-5

3.3 ระบบบาบดนาเสยแบบ Anaerobic Contact 3-5

3.4 ระบบบาบดนาเสยแบบกรองไมใชอากาศแบบไหลขน 3-6

3.5 ระบบบาบดนาเสยแบบ Fluidized Bed 3-7

3.6 ระบบบาบดนาเสยแบบยเอเอสบ 3-8

3.7 ระบบบาบดนาเสยแบบอจเอสบ 3-9

3.8 ระบบบาบดนาเสยแบบไอซ 3-10

3.9 ระบบบาบดนาเสยแบบ Anaerobic Hybrid Reactor 3-10

3.10 ระบบบาบดแบบไมใชอากาศแบบสองขนตอน 3-11

3.11 องคประกอบในระบบยเอเอสบ 3-12

3.12 ภาพเมดตะกอนและการเปรยบเทยบคณสมบตในการตกตะกอน 3-12

3.13 อปกรณทใชในการแยกนาเสย ตะกอนแบคทเรย และกาซชวภาพ

(Gas-Solid Separator, GSS) ในถงยเอเอสบ

3-13

3.14 ลกษณะรปรางถงยเอเอสบแบบตางๆ 3-13

3.15 หลกการทางานของ Gas-Solid Separator 3-15

3.16 แบบจาลองการเกดเมดตะกอนตามทฤษฎ Growth of Colonized suspended

Solids

3-19

3.17 ชนดของแบคทเรยในเมดตะกอนแตละชนดถายภาพจากเครอง SEM 3-23

3.18 ภาพเมดตะกอนถายผานเครอง SEM 3-24

3.19 โครงสรางของเมดตะกอน 3-24






สารบญรป (ตอ)

รปท หนา

3.20 กระบวนการสรางเมดตะกอน 3-25

3.21 รปแบบการทางานของระบบยเอเอสบแบบสองขนตอน 3-42

3.22 ตวกลางทมใชกนในถงกรองไมใชอากาศ 3-47

3.23 ถงกรองไมใชอากาศแบบไหลขน (Upflow Anaerobic Filter) 3-49

3.24 ถงกรองไมใชอากาศแบบไหลลง (Downflow Anaerobic Filter) 3-50

3.25 ถงกรองไมใชอากาศแบบไหลลงและไหลขน 3-51

3.26 ผลกระทบของชนดตวกลางตอการเรมตนและเขาสสภาวะสมดลของระบบ 3-53

3.27 ผลของอตราสวนระหวางพนทผวกบปรมาตรตอการเดนระบบและการรบอตรา

ภาระบรรทกของระบบ

3-54

3.28 ลกษณะการวางตวกลางในถงกรองไมใชอากาศแบบไหลขน 3-54

3.29 องคประกอบของระบบ Covered Lagoon 3-60

3.30 ระบบ Covered Lagoon ในฟารมสกร 3-60

3.31 องคประกอบของระบบบาบดแบบบอหมกรางสาหรบฟารมสกร 3-66

3.32 ระบบบอหมกรางสาหรบฟารมสกร 3-66

3.33 สวนประกอบสาคญของบอหมกราง 3-67

3.34 รปตดของบอหมกราง 3-68

4.1 ตะแกรงกรองขยะในระบบบาบดขนตน 4-2

4.2 บอดกไขมน 4-2

4.3 ตวอยางแนวคดในการเลอกระบบบาบดนาเสย 4-8

4.4 ตวอยางระบบบาบดนาเสยของโรงงานปลาทนากระปอง 4-10

5.1 ความสมพนธระหวางปรมาณคารบอนไดออกไซดตอความเรวของเปลวไฟ 5-5

5.2 ความสมพนธระหวางปรมาณของมเทนตออณหภมของเปลวไฟ 5-6

5.3 ความสมพนธระหวางสดสวนอากาศตอเชอเพลงกบความเขมขนของมเทน 5-7

5.4 ระบบระบายนาควบคมดวยคน 5-10

5.5 ระบบระบายนาแบบตวย 5-10

5.6 ระบบระบายนาแบบกาลกนา 5-11

5.7 ระบบระบายนาแบบ Water Outlet Device 5-11

5.8 ชดไซโคลนสาหรบดกนาและสงแปลกปลอมทปะปนมากบกาซชวภาพ

ในฟารมสกร

5-12

5.9 ชดกาจดกาซไฮโดรเจนซลไฟดโดยใชโซเดยมไฮดรอกไซด 5-13






สารบญรป (ตอ)

รปท หนา

5.10 กระบวนการกาจดกาซไฮโดรเจนซลไฟดโดยใชการดดตดแบบเปยก 5-14

5.11 กระบวนการกาจดกาซคารบอนไดออกไซดโดยใชเมมแบรน 5-15

5.12 ชดอปกรณพนฐานในการบบอดกาซ 5-16

5.13 ความสมพนธระหวางกาลงมาและการความดนกาซทได

โดย 1 PSI = 0.06895 Bar

5-17

5.14 ความสมพนธระหวางกาลงมาและปรมาตรของกาซทบบอดได 5-18

5.15 ขนตอนการใชกาซธรรมชาตและวธการกกเกบ 5-19

5.16 ขนตอนการทางานของระบบพลงงานรวม 5-21

5.17 ระบบเชอเพลงสารอง 5-22

5.18 ความสมพนธของอตราสวนการอดตอประสทธภาพทได 5-23

5.19 เตาหงตมแบบใชกาซชวภาพ 5-24

5.20 การนากาซชวภาพสาหรบใชเปนเชอเพลงสาหรบแสงสวาง 5-25

5.21 หวกกลกสกรสาหรบใชกบกาซชวภาพ 5-25

5.22 เครองยนตดเซลขนาดเลกดดแปลงใหใชกาซชวภาพรวมกบนามนดเซลทดแทน การใชนามนดเซลประมาณ 60-70 % สาหรบขบปมสบนา-พดลมโรงเรอนอแวป

5-26

5.23 เครองยนตเบนซนดดแปลงใหใชกาซชวภาพได 100 % สาหรบเครองยนตขนาด

15-20 กโลวตต ตอรวมกบ Synchronous/Induction Generator เพอผลตไฟฟา

5-26

5.24 เครองยนตดเซลดดแปลงใหใชกาซชวภาพได 100 % สาหรบเครองยนตขนาด

30 กโลวตตขนไป ตอรวมกบ Synchronous/Induction Generator เพอผลตไฟฟา

5-26

5.24 เครองยนตทใชกาซโดยเฉพาะ (เครองนาเขา) เปนเครองยนตขนาด 70 กโลวตต

ขนไป โดยตอรวมกบ Synchronous Generator ในการผลตไฟฟา

5-27

5.26 การลดลงของคาใชจายเมอมการใชกาซชวภาพในฟารมสกรขนาดใหญ 5-31

5.27 เครองผลตกระแสไฟฟาจากกาซชวภาพทใชในฟารมสกรขนาดใหญ 5-31

5.28 เตานามนรอน (Hot Oil Burner) และหวเผา 5-32

5.29 หมอไอนา (Stream Boiler) 5-32

5.30 ชดเครองปนไฟขนาดเลกใชเชอเพลงจากกาซชวภาพ 5-33

5.31 การลดคาใชจายจากการใชกาซชวภาพเปนเชอเพลงในภาคอตสาหกรรม 5-33

5.32 ผลผลตทไดจากการเตมปยชวภาพในปรมาณทแตกตางกน 5-38

5.33 การเปลยนแปลงพเอชของดนจากการเตมปยชวภาพในปรมาณทแตกตางกน 5-38

5.34 การเปลยนแปลงสารอนนทรยของดนทเตมปยชวภาพในปรมาณทแตกตางกน 5-39

5.35 อปกรณกนเปลวไฟยอนกลบ 5-42

5.36 เครองวดความสามารถในการลกไหมของกาซในอากาศแบบตางๆ 5-42



สารบญตาราง-1



สารบญตาราง

ตารางท หนา

1.1 ความตองการใชพลงงานในชวงป พ.ศ.2538-2568 1-4

1.2 แหลงของพลงงานหมนเวยนในประเทศไทย 1-5

1.3 การปลอยกาซเรอนกระจกของประเทศไทยป พ.ศ. 2541 แยกตามสาขา 1-12

1.4 การปลอยกาซเรอนกระจกของประเทศไทย ป พ.ศ. 2541 แยกตามชนดของกาซ 1-12

2.1 คาสมประสทธการเพมขนของเซลลแบคทเรยและอตราการยอยสลายตวของ

แบคทเรยในชวงเอนโอจนส สาหรบแบคทเรยในถงหมกแบบไมใชอากาศ

2-11

2.2 ความเขมขนของอออนบวกทการกระตนหรอยบยงปฏกรยา 2-19

2.3 การเพมความเปนพษของอออนแตละชนด 2-19

2.4 การลดความเปนพษของอออนแตละชนด 2-20

2.5 โลหะหนกทพบในระบบบาบดแบบไมใชอากาศ 2-21

2.6 ความเขมขนของโลหะหนกแตละชนดทสามารถยบยงการทางานของระบบหมก

แบบไมใชอากาศ

2-21

2.7 การสะสมของโลหะหนกในระบบถงหมกไมใชอากาศ 2-21

2.8 ระดบความเปนพษของแอมโมเนยมอออน 2-22

2.9 คา ΔG๐ ในการรดวซซลเฟตและสรางมเทน 2-23

3.1 ทฤษฎการเกดเมดตะกอน 3-18

3.2 อตราภาระบรรทกซโอดสาหรบออกแบบ 3-31

3.3 ภาระบรรทกสงสด (Maximum Loading Rate) ของระบบยเอเอสบทใชในการ

บาบดนาเสยในอตสาหกรรมตางๆ

3-31

3.4 เวลากกเกบนาทใชในการบาบดนาเสยชมชนดวยระบบ UASB สง 4 เมตร 3-32

3.5 แนวทางในการกาหนดปรมาณหวกระจายนาตอพนท 3-35

3.6 Methanogenic Activity (MA) ของตะกอนชนดตางๆ 3-37

3.7 ประสทธภาพในการสรางกรดของนาเสยแตละประเภท 3-44

3.8 ตวแปลงคากรดอนทรยเทยบกบซโอด (COD factor) 3-45

3.9 รายละเอยดทางกายภาพของตวกรองแตละชนด 3-47

3.10 ผลการศกษาระบบถงกรองไมใชอากาศในโรงงานอตสาหกรรม 3-57

3.11 นาหนกเฉลยของสกรแตละประเภท 3-71

3.12 การเลอกขนาดของระบบบอหมกรางของการเลยงสกรแบบปกต 3-72



สารบญตาราง-2



สารบญตาราง (ตอ)

ตารางท หนา

3.13 การเลอกขนาดของระบบบอหมกรางสาหรบการเลยงแบบเขาหมด-ออกหมด

(All In All Out)

3-73

3.14 เกณฑทแนะนาสาหรบการออกแบบบอหมกราง 3-73

4.1 การเปรยบเทยบระบบบาบดนาเสยของโรงงานปลาทนากระปอง 4-9

4.2 การเปรยบเทยบเทคโนโลยกาซชวภาพทมใชงานในฟารมสกรขนาดกลาง 4-27

5.1 คาความรอนของกาซชนดตางๆ (กโลแคลอร/ม.3) 5-1

5.2 ความหนาแนนของกาซชนดตางๆทอณหภม 0 oซ. ความดน 1 บรรยากาศ 5-2

5.3 คา Wobbe Index (กโลแคลอร/ม.3) ของกาซ 5-4

5.4 จดตดไฟอตโนมตของกาซทใชเปนเชอเพลง 5-4

5.5 ความสามารถในการเปลยนสารอนทรยเปนกาซชวภาพของแตละอตสาหกรรม 5-8

5.6 ขอดและขอเสยของวาลวสาหรบใชงานในระบบทอสงกาซชวภาพ 5-9

5.7 ผลของการบบอดตอกาซชวภาพทมสดสวนของมเทน 60 % และ

คารบอนไดออกไซด 40%

5-18

5.8 ผลของการบบอดตอกาซชวภาพทมสดสวนของมเทน 100 % 5-18

5.9 ตวคณเพอใชสาหรบการขยายขนาดของหวฉดกาซ 5-21

5.10 เกณฑการออกแบบเพอนานามลหมกไปใชประโยชนในการเพาะปลก 5-35

5.11 คณสมบตบางประการของปยจากลานแยกตะกอน 5-36

5.12 เปรยบเทยบธาตอาหารพชในปยอนทรยชนดตางๆ 5-37

5.13 ระดบความเปนพษของกาซแตละชนด 5-40

5.14 อาการบงชทางรางกายเมอไดรบกาซแตละชนดเขาไปในรางกาย 5-41

6.1 การกาหนดเขตพนทอนตราย 6-11

6.2 การแบงกลมของสารไวไฟ 6-11

6.3 การแบง T-Code ของมอเตอร 6-12

7.1 ตาแหนงและความถในการวเคราะหนาเสยในระบบบาบดขนตน 7-8

7.2 ตาแหนงและความถในการวเคราะหนาเสยในระบบบาบดแบบไมใชอากาศ 7-9

7.3 ภาพรวมความถในการเกบและวเคราะหนาในระบบผลตกาซชวภาพ 7-10

7.4 ตารางแสดงความสาคญการตรวจวดและตดตามผลของระบบผลตกาซชวภาพ 7-11



สารบญศพท-1

หลกสตรการออกแบบระบบบาบดนาเสยเพอ

ผลตกาซชวภาพเบองตน

สารบญศพท

นยามและคาจากดความทเกยวของ

นยามและคาจากดความดานสงแวดลอม

- นาเสย

นาทมสงเจอปนในปรมาณสง จนกระทงเปนนาทไมเปนทตองการ กอใหเกดปญหา

ตอพนทรองรบ สงเจอปนในนาททาใหนากลายเปนนาเสยไดแก สารอนทรย กรด ดาง ของแขง

สารแขวนลอย นามน ไขมน แรธาตทเปนพษ ความรอน สารพษ ยาฆาแมลง ส กลน

เปนตน

- ประเภทของนาเสย

นาเสยแบงออกไดเปนสามกลมใหญๆ ไดแก นาเสยชมชน นาเสยจากภาคการเกษตร

และนาเสยจากภาคอตสาหกรรม

- เทคโนโลยกาซชวภาพ

เทคโนโลยในการหมกยอยสลายสารอนทรยเพอผลตกาซชวภาพ เชนการหมกมลสตว

เศษพชผก อจจาระ สงปฏกลทยอยสลายไดและนาเสย โดยการหมกจะเปนการหมกใน

ถงปดภายใตสภาวะไมใชอากาศโดยใชแบคทเรยทไมใชอากาศในการยอยสลาย และ

กาซชวภาพทไดสามารถทจะนาไปใชเปนพลงงานตอไป

- กาซชวภาพ (Biogas)

กาซทเกดจากกระบวนการยอยสลายสารอนทรยตางๆโดยเชอแบคทเรยชนดไมใช

ออกซเจนในการหายใจภายใตสภาพไรอากาศ กาซชวภาพทเกดขนเปนกาซผสม โดยทวไป

จะประกอบไปดวย กาซมเทน กาซคารบอนไดออกไซด กาซไนโตรเจน และกาซ

ไฮโดรเจนซลไฟด ทงนองคประกอบสวนใหญไดแกกาซมเทนประมาณ 60-80 % และ

คารบอนไดออกไซด 20-40 % จงทาใหกาซชวภาพมคณสมบตทสามารถจะนาไปเปนเชอเพลง

- การเกดกาซชวภาพ

การเกดกาซชวภาพจะขนอยกบชนดของสารอนทรย ทงในเชงคณภาพและปรมาณ

รวมถงสภาพแวดลอมในขณะทเกดการหมกยอยสลาย ซงปจจยตางๆ ตองมความเหมาะสม

จงจะทาใหไดกาซชวภาพในปรมาณตามทตองการและนาไปใชประโยชนได

- อตราการเกดกาซชวภาพ (Biogas Generation Rate)

ปรมาตรของกาซชวภาพทไดตอหนงหนวยสารอนทรยทถกกาจดไป

- พเอช (pH) ไมมหนวย

เปนคาทแสดงความเขมขนของอออนไฮโดรเจน (H+) ในนา แสดงถงความเปนกรด

หรอดางของนา โดยจะวดในรป –log[H+] ซงคาพเอชจะมคาอยในชวง 0-14 โดยนาทม

คณสมบตเปนกรดจะมพเอชตากวา 7 สวนนาทมคณสมบตเปนดางจะมพเอชมากกวา 7






- บโอด (Biochemical Oxygen Demand: BOD)

ปรมาณของออกซเจนทแบคทเรยตองใชในการยอยสลายสารอนทรย ทอณหภม

20 ๐ซ เปนคาทบงบอกถงผลกระทบของนาเสยทมตอออกซเจนทละลายอยในนา โดยทวไป

จะวดในรปของ BOD5 ซงหมายถงปรมาณของออกซเจนทแบคทเรยตองใชในการยอยสลาย

สารอนทรยในเวลา 5 วน ทอณหภม 20 ๐ซ

- ซโอด (Chemical Oxygen Demand: COD)

ปรมาณออกซเจนทงหมดทตองการเพอใชในการออกซเดชนสารอนทรยในนา ให

กลายเปนกาซคารบอนไดออกไซดและนา โดยใชหลกการทวาสารอนทรยเกอบทกชนด

สามารถถกออกซไดซดวยสารเคมทเปน Strong Oxidizing Agent ภายใตสภาวะทเปนกรด

สารออกซไดซซงทใชในการวเคราะหหาคาซโอด ไดแก โพแทสเซยมไดโครเมต (K2Cr

2O

7)

ซงคาซโอดจะมคามากกวาบโอดเสมอ

- ของแขง (Solids)

สารทกอยางทอยในของเหลวยกเวนนา

- ของแขงทงหมด (Total Solids: TS)

สงทเหลออยภายหลงการระเหยนาออกจนหมดและอบใหแหงทอณหภม 103-105 ๐ซ

- ของแขงละลายนาทงหมด (Total Dissolved Solids: TDS)

ของแขงทสามารถลอดผานกระดาษกรองใยแกวมาตรฐาน 0.45 ไมครอนและ

เหลออยหลงจากทาการระเหยไอนาจนแหงและอบทอณหภม 103-105 ๐ซ

- ของแขงแขวนลอย(Suspended Solids: SS)

สวนของของแขงทเหลอคางอยบนกระดาษกรองใยแกวมาตรฐาน หลงจากกรอง

นาตวอยางและนาไปอบแหงทอณหภม 103-105 ๐ซ

- ของแขงจมได (Settable Solids)

ของแขงทจมตวอยกนภาชนะเมอตงทงไว ภายในระยะเวลา 1 ชม. มหนวยเปน มล./ล.

- ของแขงระเหยงาย(Volatile Solids: VS)

ของแขงสวนทเปนสารอนทรย วดโดยการนากระดาษกรองททาการวเคราะหหา

ของแขงแขวนลอยเสรจแลว ไปเผาท 550๐ซ นาหนกของของแขงทหายไปคอสวนของ

ของแขงระเหยงาย

- ของแขงคงตว (Fixed Solids: FS)

ของแขงหรอเถา สวนทเหลอคางบนกระดาษกรองหลงจากการหาของแขงระเหยงาย

- ปรมาณตะกอน (Sludge Volume: SVt)

ตะกอนทจมตวอยกนภาชนะเมอตงทงไวภายในระยะเวลา t นาท ซงโดยทวไปจะใช

เวลาในการตกตะกอน 30 นาท มหนวยเปน มล./ล. ภาชนะทใชในการหาปรมาณ

ของของแขงจมไดคอกรวยอมฮอฟฟ (Imhoff Cone) ขนาด 1 ล.






- ดชนวดปรมาณตะกอน (Sludge Volume Index: SVI)

ปรมาตรตะกอนตอนาหนกของตะกอนซงตกตะกอนไดในเวลา 30 นาท

ซงคานวณไดตามสมการ

SVI (มล./ก.-ล.) = 1,000 x SV30

(มล.) /SS (มก./ล.)

- กลน (Odor)

กลนของนาเสยสวนมากเกดจากกาซทเกดขนจากการยอยสลายสารอนทรยใน

นาเสย สวนใหญไดแกกาซไฮโดรเจนซลไฟด

- เจลดาหลไนโตรเจนทงหมด (Total Kjeldahl Notrogen: TKN)

เปนปรมาณของไนโตรเจนในรปของแอมโมเนยไนโตรเจนและไนโตรเจนในรปของ

สารอนทรยทงหมดทมอยในนา ทงในรปของของแขงและสารละลาย

- ความเปนดาง (Alkalinity: Alk)

หมายถงความสามารถของนานนในการรบโปรตอนหรอความสามารถในการ

สะเทนกรด เกดจากองคประกอบของ ไบคารบอเนต คารบอเนต ไฮดรอกไซด ทละลายอย

ในนา ดงนนคาความเปนดางจงมความสมพนธตอพเอชของนาเสย โดยสามารถวดไดทงใน

รปของ มก./ล. หนปน (mg./l as CaCO3) หรอในรปของมวลสมมล (milli-equivalence: meq)

- กรดไขมนระเหยงาย (Volatile Fatty acids: VFAs)

เปนผลผลตจากกระบวนการยอยสลายสารอนทรยโดยไมใชอากาศ โดยเปนผลผลต

สดทายของกระบวนการสรางกรด กรดไขมนระเหยงายจะอยในรปของกรดอนทรยมวล

โมเลกลตา โดยจะแสดงผลในรป มก./ล. หนปน (mg./l as CaCO3) หรอ มก./ล. กรดอะซตก

(mg./l as HAc) โดยท 1 มก./ล. ในรปหนปน จะเทากบ 0.83 มก./ล. ในรปกรดอะซตก






นยามและคาจากดความดานพลงงาน

- พลงงานลม

พลงงานทเกดขนในรปของพลงงานจลนอนเกดจากการพดของกระแสลม

- พลงงานแสงอาทตย

พลงงานทเกดขนโดยการใชแผงเซลลแสงอาทตยเปลยนแปลงพลงงานความรอน

จากดวงอาทตยมาเกบไวใชในรปของพลงงานไฟฟา

- พลงงานนา

พลงงานทเกดขนในรปของพลงงานศกยของนาทมการเคลอนทจากทสงลงสทตา

- พลงงานมหาสมทร

พลงงานทไดจากการไหลของนาและความรอนในมหาสมทร

- พลงงานชวมวลและกาซชวภาพ

เกดจากพลงงานทสะสมอยในสงมชวต อนไดแก ตนไม กงไม หรอเศษวสดจากการ

เกษตรหรออตสาหกรรม เชน แกลบ ฟาง ชานออย ขเลอย เศษไม เปลอกไม มลสตว

รวมทงของเหลอหรอขยะจากครวเรอนมนษย โดยการใชพลงงานในรปของชวมวลคอจะนา

มาใชเปนเชอเพลงเพอใหความรอนโดยตรง สวนระบบกาซชวภาพจะทาการหมกสารอนทรย

ดงกลาวในสภาวะไมใชอากาศจนไดกาซชวภาพ

- พลงงานฟอสซล

ในรปของถานหน นามน และกาซธรรมชาต เชอเพลงฟอสซลเกดจากการยอย

สลายของสงมชวตในอดตและทบถมกนเปนชนๆ อยใตดนหรอใตพภพ ซงตองใชเวลาหลาย

ลานปกวาทจะเปลยนซากเหลานใหกลายเปนเชอเพลงฟอสซล เชอเพลงฟอสซลจดเปน

เชอเพลงทมปรมาณจากดไมสามารถเกดหรอสรางทดแทนขนได เมอถกนาไปใชประโยชน

แลวกถอไดวาใชแลวหมดไป ไมสามารถจะสรางขนมาใหมไดอกตอไป

- พลงงานความรอนใตพภพ

เกดขนจากความรอนทอยภายในใจกลางโลก ผลของความรอนอนนแสดงออกมา

ในรปแบบของภเขาไฟตามบรเวณรอยแยกของเปลอกโลก ความรอนใตพภพเปนแหลง

พลงงานประเภทหนงทสามารถนามาใชประโยชนได

- พลงงานนวเคลยร

ปฏกรยานวเคลยรเกดขนจากการรวมตวหรอการสลายตวของธาตซงปฏกรยา

นวเคลยรมอย 2 ประเภท คอ แบบฟชชน (Fission) และ ฟวชน (Fusion) โดยปฏรยาแบบ

นวเคลยรฟชชน คอการทนวเคลยรของอะตอมของธาตหนกถกบงคบใหเกดการแยกออก

จากกน ซงจะทาใหมการปลดปลอยพลงงานออกมา ทงในรปกมมนตรงสและความรอน

การเกดปฏกรยาฟชชนจะมลกษณะทเปนปฏกรยาลกโซคอเกดตอเนองกนไป

เรอยๆ โดยการกระตนใหเกดปฏกรยาเรมตนเพยงครงเดยว ถาหากมธาตตงตนเพยงพอ

ทาใหเกดพลงงานอนมหาศาล แตปญหาเรองการจดการกบกากเชอเพลง หลงจากการเกด

ปฏกรยาทยงคงมกมมนตรงสอยนกยงเปนเรองถกเถยงกนถงเรองความปลอดภย






สาหรบปฏกรยานวเคลยรฟวชนนนคอ การเกดปฏกรยาของอะตอมเบา 2 อะตอม

รวมเขาดวยกน (Fuse) เปนอะตอมหนกขนมาใหม พรอมทงปลอยพลงงานออกมาดวย

เชอเพลงของฟวชนไดแกดวเทอรเรยม ซงสามารถสกดจากนาและตรเตยมซงสามารถสราง

ขนมาจากลเธยม ดงนนเชอเพลงฟวชนนถอวาเปนพลงงานหมนเวยนอนหนงตราบเทาท

โลกเรายงมนาอย แตในปจจบนยงไมมการใชพลงงานประเภทน

- พลงงานทสะอาด (Clean Energy)

พลงงานทไมกอใหเกดมลภาวะ หรอสงผลกระทบตอสงแวดลอม อาท พลงงาน

แสงอาทตย พลงงานลม เปนตน หรอประเภททมผลกระทบตอสงแวดลอมนอยเชน

กาซชวภาพ และพลงงานชวมวล



คายอ-1



คายอและสญลกษณ

คายอ ความหมาย

๐ซ องศาเซลเซยส

๐ฟ องศาฟาเรนไฮน

มม. มลลเมตร

ซม. เซนตเมตร

ม. เมตร

ม.2

ตารางเมตร

ม.3

ลกบาศกเมตร

มก. มลลกรม

ก. กรม

กก. กโลกรม

มล. มลลลตร

ล. ลตร

ชม. ชวโมง

มก./ล. มลลกรมตอลตร

กก./ม.3

กโลกรมตอลกบาศกเมตร

กก./ม.3-วน กโลกรมตอลกบาศกเมตรตอวน

กก.-ซโอด/ม.3-วน กโลกรมในรปของซโอดตอลกบาศกเมตรตอวน

SS Suspended Solid (ของแขงแขวนลอย)

VSS Volatile Suspended Solid (ของแขงแขวนลอยระเหย)

TS Total Solid (ของแขงทงหมด)

HAc กรดอะซตก

CaCO3

Calcium Carbonate (หนปน)

กก.-VSS/ม.3-วน กโลกรมในรปของของแขงแขวนลอยระเหยตอลกบาศก

เมตรตอวน

TKN เจดาหลไนโตรเจน

F/M อตราสวนระหวางอาหารตอชวมวล

COD Chemical Oxygen Demand (ซโอด)

TCOD Total Chemical Oxygen Demand (ซโอดทงหมด)

FCOD Flitted Chemical Oxygen Demand (ซโอดผานการกรอง)

ALK Alkalinity (ความเปนดาง)

VFA Volatile Fatty Acid (กรดระเหยงาย)

OLR Organic Loading Rate (อตราภาระบรรทกสารอนทรย)



คายอ-2



คายอ ความหมาย

HRT Hydraulic Retention Time (เวลากกนา)

SRT Solid Retention Time (เวลาเกบกกตะกอน)

CH4

Methane Gas (กาซมเทน)

CO2

Carbondioxide Gas (กาซคารบอนไดออกไซด)

H2

Hydrogen Gas (กาซไฮโดรเจน)



1-1



บทท 1

บทนา

1.1 ปญหาพลงงาน

1.1.1 ความตองการพลงงานของโลกและประเทศไทย

แหลงพลงงานทใชในกนโลกของเราในปจจบนนมอยหลายชนด ไดแก พลงงานลม พลงงาน

แสงอาทตย พลงงานนา พลงงานมหาสมทร พลงงานชวมวลและกาซชวภาพ พลงงานฟอสซล

พลงงานความรอนใตพภพ และ พลงงานนวเคลยร ในปจจบนพลงงานทมการใชกนอยางแพร

หลายไดแกพลงงานจากฟอสซล ไดแก นามนและถานหน ซงพลงงานประเภทนจดวาเปนพลงงาน

ทใชแลวหมดไปไมมการเกดทดแทน

เนองจากโลกในยคปจจบนมการพฒนาขนจากเดมในหลายดาน ทงเทคโนโลยการ

คมนาคม อตสาหกรรม เครองใชและอปกรณ ซงทงหมดนเปนไปเพออานวยความสะดวกในชวต

ประจาวนใหแกมนษย ทาใหสงคมในยคปจจบนมความตองการทจะใชพลงงานเพมสงขน เพอชวย

เพมและอานวยความสะดวกใหแกประชาชน แตในทางกลบกนแหลงของพลงงานทใชกนในปจจบน

กลบมปรมาณทจากด ทาใหแหลงของพลงงานเชอเพลงลดปรมาณลงและไมสามารถทจะผลตให

เพยงพอกบความตองการในการใชงานได จงสงผลใหราคานามนในตลาดโลกไดเพมสงขนอยาง

ตอเนองดงจะเหนไดจากรปท 1.1 โดยพบวาภายในระยะเวลาเพยง 2 ป ตงแตป 2546 ถงป 2548

ราคานามนดบเพมสงขนเปน 2 เทาและมแนวโนมทจะเพมตอไป

รปท 1.1 ราคานามนดบในตลาดโลก

(http://www.oilnergy.com, 2005)



1-2



ถงแมวาปจจยทนาไปสการเพมขนของราคานามนเชอเพลงมอยดวยกนหลากหลายปจจย

ทงกลไกการตลาด สภาพสงคม ปญหาความมนคง ภยธรรมชาต และอกปจจยหนงททาใหเกดการ

เพมขนของราคานามนอยางมากคอความตองการใชงานทเพมมากขน ซงจากรปท 1.2 จะเหนได

วาในชวงป ค.ศ. 1972-2002 แหลงพลงงานทมการใชมากทสดยงคงเปน นามน ถานหน และ

กาซธรรมชาต ซงเปนแหลงพลงงานเชอเพลงจากฟอสซลทสะสมอยภายใตพนพภพ ในขณะท

พลงงานในรปแบบอนเปนเพยงพลงงานสวนนอยเทานนเมอเทยบกบพลงงานทงสามชนด ดงนน

พลงงานจากฟอสซลจะยงคงเปนแหลงพลงงานหลกของโลก แมวาจะเปนททราบกนดแลววา

พลงงานจากฟอสซลอาจจะหมดลงไปได แตเนองจากยงไมมแหลงของพลงงานทสามารถนามา

ใชเพอทดแทนพลงงานเหลานได ทาใหยงคงตองใชพลงงานในรปแบบนตอไป

รปท 1.2 แหลงพลงงานทใชในโลกในชวงป ค.ศ. 1972-2002

(International Energy Agency, 2005)

ประเทศไทยมการเรงพฒนาทงทางดานอตสาหกรรมและเกษตรกรรม ซงการพฒนาเหลาน

จาเปนทจะตองใชพลงงานทงจากนามนเปนหลก จากรปท 1.3 ซงไดขอมลทรวบรวมโดยสานกงาน

สถตแหงชาต (2548) แสดงใหเหนวาในยคปจจบน นามนยงคงเปนแหลงพลงงานทมความจาเปน

ตอประเทศไทยและถอไดวาเปนแหลงพลงงานหลกของประเทศ โดยมการใชพลงงานจากนามนคด

เปน 70 % ของพลงงานทงหมดทใชในประเทศ และมปรมาณการใชเพมขนอยางตอเนองในขณะท

Coal

Oil

Gas

Comb. Renew & Waste

Nuclear

Hydro

Geothermal/Solar/Wind

ปรมาณการใชพลงงาน

(M

toe)



1-3



ความสามารถในผลตพลงงานเหลานเพอใชภายในประเทศมนอยมาก ไมเพยงพอตอการความ

ตองการ ทาใหตองมการนาเขานามนจากตางประเทศ

รปท 1.3 ปรมาณการจดหาพลงงาน จาแนกตามแหลงพลงงาน พ.ศ. 2543 – 2547

(ขอมลจากสานกงานสถตแหงชาต, 2548)

สาหรบพลงงานหมนเวยนซงเปนพลงงานทมอยในธรรมชาตทสามารถผลตทดแทนไดไมม

วนหมดเชน พลงงานแสงอาทตย พลงงานนา พลงงานลม พลงงานความรอนใตพนพภพ และ

พลงงานชวมวล ยงเปนแหลงพลงงานทมการใชในปรมาณทตาและมการใชในปรมาณคอนขางคงท

ซงแสดงใหเหนวารปแบบการใชพลงงานจากแหลงพลงงานอน ยงมการใชงานในวงแคบไมแพรหลาย

ดงนนกรมพฒนาพลงงานทดแทนและอนรกษพลงงาน (พพ.) กระทรวงพลงงาน จงไดกาหนดนโยบาย

ทจะสงเสรมและกระตนใหมการพฒนาการนาพลงงานหมนเวยนมาใชใหมากขนกวาทเปนอยใน

ปจจบนน เพราะประเทศไทยยงคงมศกยภาพทจะผลตพลงงานประเภทนอกมาก เนองจากเปน

ประเทศทมพนฐานการดารงชวตแบบเกษตรกรรม ซงมการทงเศษวสด ขยะสารอนทรยเปนจานวน

มาก จงสามารถนาของเสยเหลานมาแปรสภาพใหกลายเปนแหลงของพลงงานทดแทนได

จากรายงานของบทสรปการศกษา (ฉบบท 2) พฤษภาคม 2543 ของโครงการศกษาดาน

พลงงานและแนวทางปรบปรงแผนงานอนรกษพลงงานของประเทศไทย โดยสานกนโยบายและแผน

พลงงาน กระทรวงพลงงาน ไดทาการวเคราะหสถานภาพความตองการใชพลงงานและการจดหา

พลงงานในประเทศไทยในชวงของป พ.ศ. 2538-2568 เพอใชในการจดเตรยมแผนการพฒนา

พลงงานและการปรบปรงแผนอนรกษพลงงานในอนาคต โดยอาศยการจาลองสภาพการขยายตว

ทางเศรษฐกจมหภาคในอนาคตเปนตวแปรในการเปรยบเทยบ ซงไดแบงการขยายตวทางเศรษฐกจ

ออกเปน 3 ลกษณะ คอ มการขยายตวทางเศรษฐกจสง มการขยายทางเศรษฐกจตวปานกลาง

(หรอการขยายตวทางเศรษฐกจตามปกต) และการขยายตวทางเศรษฐกจตา ซงหากในชวงป

ปรมาณการจดหาพลงงาน

0

10,000

20,000

30,000

40,000

50,000

60,000

70,000

80,000

2543 2544 2545 2546 2547

ป (พ.ศ.)

ปรมาณพลงงาน

(kToe)

ถานหน นามนสาเรจรป ไฟฟา พลงงานใหมและหมนวยน พลงงานอน ๆ



1-4



พ.ศ. 2538-2568 สภาพการขยายตวทางเศรษฐกจของประเทศมการขยายตวทางเศรษฐกจแบบ

ปานกลาง ปรมาณความตองการพลงงานของประเทศสามารถแสดงไดดงตารางท 1.1 ทงนภาค

อตสาหกรรมและการคมนาคมขนสงจะเปนสวนทมการใชพลงงานมากทสด เมอแยกตามประเภท

ของเชอเพลงทใชในภาคอตสาหกรรมซงจะเหนไดวาความตองการใชพลงงานของประเทศจะเพม

สงขนสามเทาในชวงระยะเวลา 30 ป ดงแสดงไดดงรปท 1.4 โดยแหลงพลงงานทมใชกนมากทสด

ไดแก ถานหน พลงงานชวมวล นามนเตา ตามลาดบ

ตารางท 1.1 ความตองการใชพลงงานในชวงป พ.ศ.2538-2568

ประเภทการใชงาน 2538 2543 2548 2558 2568

คมนาคม 18,820 21,310 26,150 40,650 64,670

ทพกอาศย 10,300 12,740 14,330 16,970 19,750

อตสาหกรรม 15,980 17,560 23,850 39,570 65,250

เกษตรกรรม 1,580 1,750 1,900 2,490 3,470

ธรกจพาณชย 2,050 2,340 2,710 3,880 5,720

ผลรวม 48,740 55,710 68,940 103,360 158,870

หนวย : พนตนเทยบเทานามนดบ (ktoe)

ทมา : สานกงานนโยบายและแผนพลงงาน (2548)

รปท 1.4 ความตองการพลงงานในภาคอตสาหกรรมแบงตามชนดของเชอเพลง

ในชวงป พ.ศ. 2538-2568

(ขอมลจากสานกงานนโยบายและแผนพลงงาน, 2548)

ความตองการพลงงานของภาคอตสาหกรรม

0

2,000

4,000

6,000

8,000

10,000

12,000

14,000

16,000

18,000

2538 2544 2550 2556 2562 2568

ป (พ.ศ.)

ปรมาณพลงงาน

(kToe)

ถานหน กาซหงตม กาซธรรมชาต นามนดเซล นามนเตา ไฟฟา ชวมวล



1-5



แตอยางไรกตามปรมาณพลงงานทการคาดการณไวในตารางท 1.1 และ รปท 1.4 เปน

เพยงการคาดการณ เมอเศรษฐกจมการขยายตวแบบปกต แตถาเศรษฐกจของประเทศมการ

เตบโตสง จะมความตองการใชพลงงานของภาคการผลตและบรการทจะสงขนตามไปดวย คาดวา

อาจเพมสงไปอกถง 50 % ในทางตรงกนขาม หากเกดการชะลอตวของเศรษฐกจ ปรมาณการใช

พลงงานจะลดลงจากความตองการใชพลงงานตามปกตเพยง 20% เทานน

1.1.2 แหลงพลงงานในประเทศไทย

พลงงานทดแทน หมายถง พลงงานทนามาใชทดแทนนามนเชอเพลง สามารถแบงตาม

แหลงทไดมาเปน 2 ประเภท คอ

- พลงงานทดแทนจากแหลงทใชแลวหมดไป อาจเรยกวาพลงงานสนเปลอง ไดแก

ถานหน กาซธรรมชาต นวเคลยร หนนามน และทรายนามน เปนตน

- พลงงานทดแทนอกประเภทหนงเปนแหลงพลงงานทใชแลวสามารถหมนเวยนมา

ใชไดอก ใชแลวไมสญหายไปสามารถหามาทดแทนได เรยกวา พลงงานหมนเวยน

(Renewable Energy) ไดแก แสงอาทตย ลม ชวมวล นา และไฮโดรเจน เปนตน

สาหรบแหลงของพลงงานหมนเวยนในประเทศไทยมหลายประเภท ซงแหลงพลงงาน

เหลานเปนแหลงพลงงานทมอยในทองถน ดงเหนไดจากตารางท 1.2

ตารางท 1.2 แหลงของพลงงานหมนเวยนในประเทศไทย

การนาไปใชงาน การใชงานในปจจบน(MW) ศกยภาพเชงเทคนค (MW)

พลงงานแสงอาทตย 2.7 > 64

พลงงานลม < 1 กาลงทาการประเมน

ชวมวลและกาซชวภาพ 950 >>3,000

พลงนาขนาดเลก 128 ไมมขอมลชดเจน

พลงความรอนใตพภพ < 1 100 - 200

ทมา : สานกงานนโยบายและแผนพลงงาน (2548)

จากขอมลในตารางท 1.2 จะเหนไดวาแหลงพลงงานหมนเวยนในประเทศไทยมอยดวยกน

หลากหลายรปแบบ โดยพลงงานหมนเวยนทมศกยภาพในการผลตเพอนามาใชงานสงสดไดแก

พลงงานจาพวกชวมวลและกาซชวภาพ รองลงมาคอพลงงานความรอนใตพภพและพลงงานจาก

แสงอาทตยตามลาดบ ทงนเนองจากประเทศไทยจดเปนประเทศทมการทาการเกษตรกรรมจงม

ของเสยอนทรยทเกดจากกระบวนการผลตในปรมาณทสง ของเสยเหลานจดเปนแหลงวตถดบใน

กระบวนการผลตพลงงานชวมวลและกาซชวภาพไดเปนอยางด ทงนกระบวนการทใชในการเปลยน

ของเสยใหกลายเปนพลงงาน จะขนอยกบลกษณะของของเสย โดยวสดทยอยสลายยาก มลกษณะ

คอนขางทจะเปนของแขงเชน ไมยางพารา ตนขาวโพด ซงขาวโพด ฟางขาว แกลบ กากมะพราว

กะลามะพราว ปาลม มนสาปะหลง ออย ชานออย ขเลอย จะถกนาไปเผาโดยตรง เพอใชเปน



1-6



พลงงานในรปพลงงานชวมวล (Biomass Energy) ซงจะใหพลงงานในรปของพลงงานความรอน

นอกจากนยงสามารถนาไปผานกระบวนการในรปแบบอน ซงจะสามารถผลตเปนพลงงานประเภท

อนนอกจากความรอน ยกตวอยางเชน ออย มนสาปะหลง และปาลม เมอนามาผานกระบวนการ

ทางเคมโดยการหมกและกลนจะไดพลงงานในรปแบบของนามนเชอเพลง หรอในกรณของ

แกลบ ขเลอย และวชพช สามารถนามาสบหรอบดเพออดเปนแทงเชอเพลงเขยว

สวนวสดทยอยสลายไดงายหรอมลกษณะเปนของเหลว มกจะนาไปหมกเพอทาเปน

กาซชวภาพ โดยเมอเปรยบเทยบพลงงานทไดจากกาซชวภาพ 1 ม.3 พบวาคาความรอนทใหจะมคา

เทยบเทากบ

กาซหงตม (LPG) 0.46 กก.

นามนเบนซน 0.67 ล.

นามนดเซล 0.60 ล.

นามนเตา 0.55 ล.

ฟนไม 1.50 กก.

ไฟฟา 1.20 กโลวตต-ชม.

ทงนปรมาณความรอนทไดจะขนอยกบปรมาณของกาซมเทนในกาซชวภาพ ซงโดยทวไป

ในการหมกนาเสยโดยใชระบบบาบดแบบไมใชอากาศจะมปรมาณของกาซมเทนขนตาอยทประมาณ

60-65 %

1.2 นโยบายการสนบสนนการอนรกษพลงงาน

ตามยทธศาสตรพลงงานรฐบาลไดกาหนดเปาหมายการพฒนาพลงงานทดแทน เพมจาก

อตราการใชพลงงานทดแทนรอยละ 0.5 ของการใชพลงงานในประเทศทงหมด ในป 2545 เปน

รอยละ 8 ในป 2554 ทงนไมรวมพลงงานจากการใชฟนและถาน (Traditional Energy) โดยอตราการ

ใชพลงงานทดแทนรอยละ 8 เทยบเทาพลงงาน 6,540 ktoe จาแนกเปนการใชพลงงานในรปแบบของ

- การผลตไฟฟา 1,060 ktoe

- ผลตความรอน 3,910 ktoe

- การใชนามนเชอเพลงชวภาพ (Bio-fuel) 1,570 ktoe

การใชพลงงานทดแทนเพอผลตไฟฟา 1,060 ktoe เทยบเทากาลงการผลตกระแสไฟฟา

2,400 MW ในป 2554 โดยทการผลตกระแสไฟฟาจากโครงการสงเสรมผผลตไฟฟารายเลกใน

ปจจบนมกาลงการผลตอยแลว 560 MW ดงนนจงมเปาหมายทตองเพมการผลตไฟฟาจากพลงงาน

ทดแทนอก 1,840 MW ซงจาแนกเปนแหลงกาเนดในการผลตไฟฟาไดดงน

- พลงงานแสงอาทตย 250 MW

- พลงงานลม 100 MW

- พลงงานนา 350 MW

- พลงงานชวมวล 1,020 MW



1-7



- พลงงานจากขยะ 100 MW

- กาซชวภาพ 20 MW

สวนการใชพลงงานทดแทนในรปความรอน 3,910 ktoe ในป 2554 แบงตามแหลงของ

พลงงานออกเปน

- พลงงานแสงอาทตย 5 ktoe

- สวนทเหลอผลตจาก ชวมวล เชน เศษไม วสดเหลอทงทางการเกษตร กาซชวภาพจาก

มลสตว นาเสย และขยะ

ในป พ.ศ. 2535 รฐบาลจงไดมการจดตงพระราชบญญตสงเสรมการอนรกษพลงงานเพอ

จะสงเสรมใหมการอนรกษพลงงานพฒนากระบวนการ กฎระเบยบทเหมาะสม จดสรรเงนชวยเหลอ

และทรพยากรแกองคกรตางๆ กรมพฒนาพลงงานทดแทนและอนรกษพลงงานภายใตกระทรวง

พลงงาน ไดรบมอบหมายใหรบผดชอบในสวนของแผนงานภาคบงคบ กฎขอบงคบตางๆทโรงงาน

และอาคารขนาดกลางและขนาดใหญ (โรงงานควบคมและอาคารควบคม) ตองปฏบตตาม

ประกอบดวยการใชพลงงานในสวนตางๆ เชน แสงสวาง ระบบทาความเยน การตรวจสอบวเคราะห

การใชพลงงาน รวมถงการจดทาแผนและเปาหมายการอนรกษพลงงาน ซงในทางปฏบตยงม

ขอจากดอยหลายประการ เชนสถาบนการเงนยงไมคนเคยกบโครงการประหยดพลงงาน หรอ

ผประกอบการใหความสาคญเรองประหยดพลงงานนอย รวมถงสภาพเศรษฐกจยงอยในชวงฟนตว

กรมพฒนาพลงงานทดแทนและอนรกษพลงงานไดตระหนกถงปญหาดงกลาว จงจดตงโครงการ

เงนหมนเวยนเพอการอนรกษพลงงาน โดยมวตถประสงคเพอชวยสงเสรมและผลกดนใหเกดการลงทน

ดานอนรกษพลงงาน เพอสรางความมนใจและความคนเคยใหแกสถาบนการเงนในการกยม

เพอโครงการอนรกษพลงงาน โดยกรมพฒนาพลงงานทดแทนและอนรกษพลงงานไดรบอนมตเงน

จากคณะกรรมการกองทนเพอสงเสรมการอนรกษพลงงาน วงเงนจานวน 2,000 ลานบาท เพอให

สถาบนการเงนนาไปเปนเงนทนหมนเวยน และสงผานตอใหแกโรงงานควบคมและอาคารควบ

คม หรอโรงงานทวไปและอาคารทวไป ตลอดจนบรษทจดการพลงงาน (ESCO) เพอนาไปลงทนเพอ

การอนรกษพลงงาน ซงขนตอนในการขอรบการสนบสนนแสดงดงรปท 1.5 โดยมหลกเกณฑและ

เงอนไขดงน

- อายเงนก : ไมเกน 7 ป หรอโครงการทมระยะเวลาคนทนไมเกน 7 ป

- ชองทางปลอยก : ผานสถาบนการเงน เชน ธนาคาร บรรษทเงนทนอตสาหกรรม ซง

สถาบนการเงนจะตองรบผดชอบเงนทปลอยกทงหมด

- ผมสทธก : เปนอาคารควบคมและโรงงานควบคมตามพระราชบญญตสงเสรมการ

อนรกษพลงงานทประสงคทจะลงทนในดานการประหยดพลงงาน หรอโรงงานและ

อาคารทวไป ตลอดจนบรษทจดการพลงงาน (ESCO) นาไปลงทนเพอการอนรกษพลงงาน

- วงเงนก : ไมเกน 50 ลานบาทตอโครงการ



1-8



- อตราดอกเบย : ไมเกนรอยละ 4 ตอป (ระหวางสถาบนการเงนกบผก) สถาบนการเงน

จะเกบผลประโยชนจากดอกเบยทงหมด ถอเปนคาบรหารและประกนความเสยงของ

สถาบนการเงน

- โครงการทมสทธขอรบการสนบสนน : ตองเปนโครงการอนรกษพลงงานหรอเพม

ประสทธภาพการใชพลงงาน ตามทกาหนดไวในพระราชบญญตสงเสรมการอนรกษ

พลงงาน พ.ศ. 2535 มาตรา 7 และมาตรา 17 สถาบนการเงนจะเปนผอนมตเงนก

เพอโครงการอนรกษพลงงาน ตามแนวหลกเกณฑและเงอนไขของสถาบนการเงนนนๆ

นอกเหนอจากหลกเกณฑเงอนไขขางตนน โดยดอกเบยวงเงนก และระยะเวลาการกจะ

ขนอยกบการพจารณาและขอตกลงระหวางผกกบสถาบนการเงน

กรมพฒนาฯ สถาบนการเงน โรงงาน

รปท 1.5 แผนภาพแสดงวธปฏบตในการขอรบเงนกโครงการเงนหมนเวยนเพอการอนรกษพลงงาน

เกบเงนจากผก

และสงคนเงนตนใหกรมฯ

เกบเงนคน

และรายงานผล

ใหกองทนฯ

เงนตน

รายงานผลการดาเนนการ

และผลการประหยดพลงงาน

อนมตสนเชอ

พรอมทาสญญา

เบกจายเงนสนบสนนจายเงน

นาเงนสนบสนนไปลงทน

และดาเนนการ

เงนสนบสนน เงนสนบสนน

แจงขอเบกเงน

พรอมสาเนาสญญาสนเชอ

พจารณาความถกตอง

ตามกฎเกณฑเงอนไข

พจาณาสนเชอเบองตนแจงความจานงขอใชเงนก

โดยกรอกแบบขอรบ

การสนบสนนทางการเงน

พจารณา

อนมตสนเชอ

สงหลกฐาน

เอกสารการขอกเงน

แจงผลการอนมต

เงนสนบสนนพรอมดอกเบย



1-9



นบจากทไดเรมโครงการเงนหมนเวยนเพอการอนรกษพลงงานอยางเปนทางการ ในการ

ลงนามสญญาระหวาง กรมพฒนาพลงงานทดแทนและอนรกษพลงงานกบผบรหารเงนหมนเวยน

ตงแตวนท 30 มกราคม พ.ศ. 2546 จนถงเดอนกรกฎาคม พ.ศ. 2548 มโครงการทไดรบการ

สนบสนนทงสน 69 โครงการ คดเปนจานวนเงนลงทนเพอการอนรกษพลงงาน 2,818 ลานบาท

โดยเปนจานวนเงนทกรมพฒนาพลงงานทดแทนและอนรกษพลงงานอนมต 1,657 ลานบาท ซงเมอ

ประเมนผลของการประหยดพลงงาน ตลอดอายการใชงานอปกรณจรงจะมคาประมาณ 16,983 ลานบาท

หรออาจกลาวไดวา เงนลงทน 1 บาท กอใหเกดการประหยดพลงงานไดถง 6.03 บาท

1.3 การประยกตใชกาซชวภาพในประเทศไทย

ประเทศไทยไดมการนาเทคโนโลยการผลตกาซชวภาพมาใชในการบาบดนาเสย และผลต

พลงงานเปนเวลานานกวา 15 ป แตเนองจากในอดต ราคานามนยงไมสงมากเมอเทยบกบใน

ปจจบน ทาใหทงภาครฐและเอกชน ไมใหความสาคญกบพลงงานทดแทนจากกาซชวภาพ แตใน

สภาวะปจจบนทภาระราคานามนผนผวน ทาใหความตองการพลงงานทดแทนราคาถกมมากขน

โดยตงแตในป 2548 เปนตนมาธรกจพลงงานทดแทนและการผลตกาซชวภาพไดมการเตบโตขน

อยางมาก โดยจะเหนไดจากมการประยกตใชกาซชวภาพในอตสาหกรรมการผลตแปงมนสาปะหลง

อตสาหกรรมผลตกระดาษ อตสาหกรรมผลตอาหาร ฟารมปศสตว รวมไปถงระบบบาบดขยะ

อนทรย เปนตน ซงนอกจากประโยชนทไดจากกาซชวภาพในรปของพลงงานทดแทน การประยกต

ใชระบบกาซชวภาพยงมผลดดานอนๆ ซงประกอบไปดวย

1) ปยอนทรยจากตะกอนทผานการหมกยอยและตากแหงแลว2) สามารถลดพลงงานทใชในการบาบดนาเสยได 30-50 % เมอเทยบกบระบบใชอากาศ

3) ลดปญหาเรองกลนเหมนและแมลงวน4) ลดความขดแยงระหวางชมชนกบโรงงานหรอฟารม5) ลดการปลอยกาซเรอนกระจก

อยางไรกตามระบบผลตกาซชวภาพมขอจากดของระบบซงผออกแบบและผควบคมระบบ

รวมไปถงเจาของกจการพงทราบไวดงน

1) ความสมาเสมอของปรมาณและคณภาพของกาซชวภาพทผลตได ขนอยกบลกษณะและปรมาณนาเสย รวมไปถงประสทธภาพในการยอยสลายสารอนทรยของแบคทเรย

2) การเปลยนแปลงสภาวะแวดลอมของการหมกแบบไมใชอากาศ มผลตออตราการเกด

กาซชวภาพและปรมาณสดสวนของกาซมเทนในกาซชวภาพ เชนการเปลยนแปลงพเอช

อณหภม สารพษ ออกซเจน เปนตน

3) เจาหนาทผควบคมระบบผลตกาซชวภาพ มสวนสาคญอยางมากในปองกนและแกไข

ปญหา รวมไปถงอาจจะเปนผสรางปญหาขนแกระบบ ซงสาเหตของการเกดปญหาตางๆ

มกมาจากการทผควบคมระบบขาดความเขาใจและสนใจดแลระบบ จงปลอยปะละเลย

และไมสามารถทจะตรวจพบปญหาทเกดขนกบระบบไดตงแตตน



1-10



รปแบบของการใชกาซชวภาพในประเทศไทยอาจแบงออกไดเปน 3 แบบไดแก

- การใชในรปแบบของพลงงานความรอนโดยตรง เปนการใชกาซชวภาพแบบงายทสด

และไมมความสลบซบซอนในการใชงาน กลาวคอสามารถเปลยนหวเผาเดมซงปกตอาจ

ใชนามน กาซธรรมชาต หรอกาซหงตมในการเผาไหม ใหสามารถทจะใชกาซชวภาพ

เปนเชอเพลงไดทนท

- การใชเพอเปนเชอเพลงสาหรบเครองยนตสนดาปภายใน เปนการปรบปรงเครองจกร

จากเดมซงปกตจะใชนามนเปนเชอเพลงมาเปนการใชกาซชวภาพเปนเชอเพลงสามารถ

ทาไดกบเครองจกรหลายประเภท ทงเครองยนตดเซลและเบนซน

- การใชระบบพลงงานรวม (Cogeneration) เปนการใชพลงงานชนดหนงใหสามารถผลต

หรอเปลยนใหกลายเปนพลงงานชนดอนๆไดมากกวาสองชนด เพอเปนการใชพลงงาน

ไดอยางคมคา โดยสวนมากนยมทจะใชในการผลตพลงงานไฟฟาและความรอนรวมกน

1.4 ประโยชนจากระบบผลตกาซชวภาพ

นอกเหนอจากพลงงานทจะไดจากกาซชวภาพ ระบบผลตกาซชวภาพยงมผลพลอยไดอนๆ

ตามมาอกมากมายเชนลดการเนาเสยของแหลงนาตามธรรมชาต แมนาลาคลอง กลนเหมน

แมลงวน ซงปจจยเหลานจะทาใหผประกอบการอยรวมกบชมชนไดอยางสงบ ไมมปญหากบชมชน

สวนประโยชนอนๆ ททางผประกอบการจะไดรบไดแก การลดคาใชจาย ลดพนทในการกอสราง

ระบบบาบดนาเสยเมอเทยบกบการใชระบบบอเปดหรอระบบเตมอากาศอยางเดยว รวมถงไดผล

ตอบแทนจากการขายปยอนทรยจากการตากแหงตะกอนจากระบบ นอกจากนยงมผลดตอ

สงแวดลอมในระยะยาวโดยการลดการปลอยกาซมเทนสธรรมชาต เปนการลดปญหาการปลอย

กาซเรอนกระจกไดอกทางหนงดวย

ในปจจบนไดมผใหความสนใจในเรองของปญหาสงแวดลอมเพมมากขน โดยเฉพาะปญหาท

อาจจะกระทบถงประชากรโลกโดยรวม เชนปญหาสภาวะโลกรอนหรอสภาวะเรอนกระจก ซงกลาวกน

วามสาเหตมาจากกาซเรอนกระจก ทงนกาซเรอนกระจกมอยดวยกนหลายชนดโดยกาซเรอนกระจก

ทสาคญและเกดจากกจกรรมของมนษยไดแก

– คารบอนไดออกไซด (CO2) แหลงกาเนดทวไป เชนการเผาไหมของเชอเพลง

– มเทน (CH4) แหลงกาเนดทวไป เชน ปศสตว นาขาว ขยะ

– ไนตรสออกไซด (N2O) แหลงกาเนดทวไป เชน การเกษตร ปย

– คลอโรฟลออโรคารบอนหรอ CFC แหลงกาเนดทวไปเชน โฟม พลาสตก สารทาความเยน

นอกจากนยงมกาซอนๆ ซงจดเปนกาซเรอนระจกแบบรนแรงสงแตมการใชกนนอยเชน

Hydrofluorocarbons (HFCs) Perfluorocarbons (PFCs) และ Sulfur Hexafluoride (SF6) เปนตน

สาหรบกระบวนการผลตกาซชวภาพกาซเรอนกระจกทเกดขน มอยดวยกนสองชนดคอ

กาซคารบอนไดออกไซดและกาซมเทน ซงปกตกาซทงสองชนดสามารถเกดไดเองในธรรมชาต กาซ

มเทนสามารถเกดขนจากการหมกยอยสลายสารอนทรยในภาวะไรอากาศ อาจเกดจากแบคทเรยใน

นาขาว การเนาเปอยของขยะ การทาปศสตว เปนตน และสามารถคงอยในบรรยากาศได 11 ป



1-11



จากนนจะเปลยนไปเปนคารบอนมอนออกไซดและคารบอนไดออกไซด ปจจบนกาซมเทนใน

บรรยากาศมมากกวาในศตวรรษท 18 ประมาณ 0.5 เทา ในขณะทกาซคารบอนไดออกไซด

สามารถเกดไดจากการยอยสลาย การหมก หรอกระบวนการเผาไหม

การสรางระบบผลตกาซชวภาพเปนการชวยควบคมการเกดและการแพรกระจายของกาซ

มเทนและกาซคารบอนไดออกไซดสชนบรรยากาศไดสวนหนง ถงแมวาการนากาซมเทนมาใชงานไม

วาจะใชงานในรปแบบใด ยอมจะตองมการปลอยกาซคารบอนไดออกไซดซงถอวาเปนกาซเรอนกระจก

ชนดหนงสบรรยากาศ แตเมอเปรยบเทยบระดบความรนแรงของการกอใหเกดสภาวะเรอนกระจก

ความรนแรงของกาซมเทนจะสงกวากาซคารบอนไดออกไซดถง 21 เทา ดงนนการสรางระบบผลต

กาซชวภาพ แมไมอาจชวยหยดการปลอยกาซเรอนกระจกสชนบรรยากาศ แตสามารถชะลอหรอลด

ความรนแรงของการเกดสภาวะเรอนกระจกลงไดบาง

สาหรบกาซเรอนกระจกอนๆ ทเปนสารสามารถทาลายชนโอโซนไดอยางรนแรง เชน CFC

ปจจบนไดถกหามใชโดยสนธสญญาระหวางประเทศ จงทาใหมการลดการใชสาร CFC และในการ

ควบคมการเกดสภาวะเรอนกระจกประเทศตางๆ จงไดรวมกนจดทาอนสญญาการปองกนชนโอโซน

ในป ค.ศ. 1985 เรยกวาอนสญญาเวยนนาและพธสารวาดวยการใชสารทาลายชนโอโซน และในป

ค.ศ. 1987 เรยกวาพธสารมอลทรออล รวมถงขอตกลงตางๆ ตามมาอกเชน พธสารเกยวโตเปนตน

สาหรบปรมาณการปลอยกาซเรอนกระจกของประเทศไทยในป พ.ศ. 2541 แยกตามสาขา

และประเภทของกาซเรอนกระจก แสดงไดดงตารางท 1.3 และ ตารางท 1.4 ตามลาดบ ซง

กาซเรอนกระจกสวนทปลอยสบรรยกาศคอกาซคารบอนไดออกไซดในสดสวนทสงทสด เนองจาก

เกดไดงายจากกจกรรมตางๆ ของมนษยและสตว

ในปจจบนไดมการจดตงโครงการกลไกการพฒนาทสะอาด (Clean Development

Mechanism, CDM) โดยเปนกระบวนการทชวยควบคมปรมาณการปลอยกาซเรอนกระจกโดยรวม

ในโลกใหมคาทคงท ไมเพมสงจากในปจจบน ดวยการกาหนดปรมาณกาซเรอนกระจกทแตละ

ประเทศสามารถปลอยสบรรยากาศ ทาใหประเทศในกลม Annex-I ซงเปนกลมประเทศทพฒนา

แลวหรอกลมประเทศอตสาหกรรมตองดาเนนการทจะชวยลดการปลอยกาซเรอนกระจกแกประเทศ

ในกลม Non Annex-I ดวยการสนบสนนและรวมมอกบประเทศในกลม Non Annex-I ในการพฒนา

เพอใหประเทศทอยในกลม Non Annex-I มปรมาณการปลอยกาซเรอนกระจกทลดลง โดยประเทศ

ในกลม Annex-I ทเขามาดาเนนการตามโครงการ CDM สามารถนาปรมาณกาซเรอนกระจกทลด

ลงไปใชเปนสวนหนงของพนธะกรณทจะตองลดปรมาณกาซเรอนกระจกของประเทศตน ซงหมาย

ความวาจะทาใหประเทศทใหความชวยเหลอสามารถปลอยกาซเรอนกระจกไดเพมขน ตามปรมาณ

ของกาซเรอนกระจกทลดลงจากการปลอยโดยประเทศในกลม Non Annex-I ซงเหมอนกบเปนการ

ใหการซอขายสทธในการปลอยกาซเรอนกระจก โดยการใหเงนทนสนบสนนการพฒนาแกประเทศ

อน เพอใหประเทศของตนสามารถปลอยกาซเรอนกระจกไดสงขน



1-12



ตารางท 1.3 การปลอยกาซเรอนกระจกของประเทศไทยป พ.ศ. 2541 แยกตามสาขา

ปรมาณการปลอย (พนตน)แหลงกาเนด

CO2

Emission

CO2

Removal

CH4

N2O HFCs NO

xCO NMVOC

ปรมาณการปลอยกาซทงหมด 234,959 -30,667 3,787 44 0.10 275 757 184

1. สาขาพลงงาน 143,817 - 375 1 - 251 30 1

A. Fuel Combustion 143,817 - 1 1 - 251 30 1

B. Fugitive Emissions - - 374 - - - - -

2. สาขากระบวนการอตสาหกรรม 10,592 - 1 - 0.10 1 - 183

3. สาขาสารทาละลายและผลต

ภณฑตางๆ

N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A

4. สาขาเกษตรกรรม - - 2,703 40 - 14 431 -

5. สาขาปาไม และทดน 80,550 -30,667 34 - - 8 296 -

6. สาขาของเสย - - 674 3 - - - -

ทมา : http://www.ambbangkok.um.dk

ตารางท 1.4 การปลอยกาซเรอนกระจกของประเทศไทย ป พ.ศ. 2541 แยกตามชนดของกาซ

กาซเรอนกระจก ปรมาณการปลอย

(พนตน)

GWP พนตนของ

คารบอนไดออกไซด

รอยละ

คารบอนไดออกไซด (CO2) 204,292 1 204,292 68

มเทน (CH4) 3,787 21 79,537 27

ไนตรสออกไซด (N2O) 44 310 13,646 5

ไฮโดรฟลออรโรคารบอน 0.10 1,300 136 0.05

ออกไซดของไนโตรเจน (NOx) 275 N/A N/A N/A

คารบอนมอนออกไซด (CO) 757 N/A N/A N/A

กาซ NMVOC 184 N/A N/A N/A

รวม 297,611 100

หมายเหต : ตวเลขรวมอาจจะคาดเคลอนเนองจากการปดเศษ

GWP = Global Warming Potentials

N/A = Data Not Available

NMVOC = Methane Volatile Organic Compounds

ทมา : http://www.ambbangkok.um.dk

กระบวนการ CDM จดวาเปนกลไกทดเพราะจะชวยเหลอประเทศทกาลงพฒนาใหมการ

พฒนาอยางยงยนและมสวนรวมในการบรรลถงจดมงหมายคอการคงปรมาณของกาซเรอนกระจก

ไวในระดบทไมเปนอนตราย หากกลไกนเปนไปดวยด CDM กจะเปนเครองมอทมอานาจในการ

กระตนการลงทนในประเทศกาลงพฒนา ซงหากมการวางโครงสรางทด CDM จะชวยลดคาใชจาย

และเพมทางเลอกในการบรรลขอผกมดในการปลอยกาซเรอนกระจกใหมความยดหยนมากขน

สาหรบประเทศกลมประเทศทพฒนาแลว ในขณะเดยวกน CDM กเปนแหลงเงนทนสาหรบการ



1-13



พฒนาการใชพลงงานอยางมประสทธภาพและสะอาด นอกจากน CDM มศกยภาพในการคดสรร

เทคโนโลย ทงนเนองจากประเทศทกาลงพฒนาสามารถหลกเลยงเทคโนโลยทไมมประสทธภาพ

จากประเทศอตสาหกรรมได

ตวอยาง การคานวณการลดกาซเรอนกระจกของระบบกาซชวภาพ

จากขอมลการเลยงสกรของประเทศไทยในป 2548 มจานวนสกรทงหมด 10 ลานตว กอ

ใหเกดของเสยและนาเสยประมาณวนละ 425,000 ม.3 ซงของเสยดงกลาวสามารถกอใหเกด

กาซชวภาพประมาณ 1,130,500 ม.3/วน หรอประมาณ 373 ลาน-ม.

3/ป หากประมาณสดสวน

ของมเทนในกาซชวภาพไวท 60 % คดเปนปรมาณกาซมเทนทผลตเทากบ 223.8 ลาน-ม.3/ป

และมปรมาณคารบอนไดออกไซด 149.2 ลาน ม.3/ป

กาซมเทน 223.8 ลาน ม.3 ท STP จะมมวล

= 0223,800,00 x 22.4

16

= 159.9 x 106 กก./ป

กาซมเทนม GWP เทากบ 21 ดงนนสามารถเทยบไดกบกาซคารบอนไดออกไซดในรปสมมลย

ของความรนแรงในการกอใหเกดสภาวะโลกรอนเทากบ

= 159.9 x 106x 21

= 335.7 x 107 กก.-CO

2/ป

= 3.357 x 106

ตน-CO2/ป

กาซคารบอนไดออกไซด 149.2 ลาน ม.3 ท STP จะมมวล

= 0149,200,00 x 22.4

44

= 293.1 x 106 กก./ป

= 0.293 x 106 ตน.-CO

2/ป

กาซชวภาพจากฟารมเลยงสกรสามารถกอใหเกดกาซเรอนกระจก

= 3.65 x 106 ตน.-CO

2/ป

ดงนนถาไมมการควบคมการปลอยกาซชวภาพจากกจกรรมทางการเกษตรหรอการเลยง

สตวจะพบวาปรมาณกาซเรอนกระจกทเกดขนจากการเลยงสกรเพยงอยางเดยวจะมปรมาณสงถง

3.65 ลานตน-CO2/ป ซงหากมการจดการกาซในสวนนกสามารถทจะนาไปซอขายกนในรปของ

คารบอนเครดตได กบประเทศในกลมทพฒนาแลว หากสมมตใหราคาการซอขายอยทประมาณ 4

ดอลลาร/ตน.-CO2 และกาซชวภาพทเกดจากฟารมสกรทนามาซอขายกนประมาณ 50 % ของ

กาซมเทนทเกดขน จะพบวากาซชวภาพทเกดขนจะมมลคาประมาณ 4 x 0.5 x 3.357 x 106 = 6,715

ลานดอลลาร หรอประมาณ 268,606 ลานบาท ซงมลคาทไดในสวนนจะอยนอกเหนอจาก

ผลประโยชนดานมลคาพลงงานทไดจากการใชกาซชวภาพททางเจาของกจการสามารถนาไปใชได



1-14



อยางไรกตามปจจบนมองคกรระหวางประเทศ เรมเขามาสงเสรมหรอใหความชวยเหลอบาง

สวน ในการกอสรางระบบผลตกาซชวภาพใหกบฟารมลยงสตวขนาดใหญหรอโรงงานอตสาหกรรมเพม

มากขน และอาจจะมการตกลงเพอทาการซอขายคารบอนเครดตเกดขน การดาเนนการดงกลาว

จะเปนผลดตอประเทศในอนาคตได จงควรมการเรงวเคราะหและกาหนดแนวทางในดานนให

ชดเจนตอไป



2-1



บทท 2

ทฤษฎเบองตนของกาซชวภาพ

2.1 กระบวนการบาบดนาเสยแบบไมใชอากาศ

กระบวนการยอยทางชววทยาแบบไมใชอากาศ (Anaerobic Process) เปนกระบวนการยอย

สลายทางชววทยาทใชแบคทเรยชนดไมใชอากาศหลายกลม ทาการยอยสลายสารอนทรยทม

โครงสรางโมเลกลใหญและสลบซบซอนอนไดแกคารโบไฮเดรต โปรตน และไขมน ผลพลอยไดจาก

กระบวนการยอยสลายแบบไมใชอากาศคอกาซชวภาพ (Biogas)

กาซชวภาพเปนกาซซงประกอบดวยกาซหลายชนด โดยมกาซมเทน (CH4) และกาซ

คารบอนไดออกไซด (CO2) เปนองคประกอบหลก สวนกาซอนๆ เชน แอมโมเนย (NH

4)

ไฮโดรเจนซลไฟด (H2S) จะมปรมาณเพยงเลกนอย กาซมเทนเปนกาซทใหคาพลงงานความรอนสง

โดยสามารถใหพลงงานความรอนไดสงถงประมาณ 9,000 กโลแคลอร/ม.3 หรอ 21,000 กโลจล/ม.

3

ดงนนกาซชวภาพซงปกตจะมมเทนอยประมาณ 60-65% จงสามารถนากาซชวภาพไปใชประโยชน

ในรปของพลงงานได เชนเผาเพอใชประโยชนจากความรอนโดยตรง ใชเปนเชอเพลงสาหรบขบเคลอน

เครองยนตสนดาปภายใน หรอเปนเชอเพลงในการผลตไอนาและกระแสไฟฟา เปนตน

กระบวนการยอยสลายสารอนทรยแบบไมใชอากาศมกระบวนการทสลบซบซอนมาก โดย

ปฏกรยาทางชวเคมเกดขนนบรอยกระบวนการ ซงตองอาศยเอนไซมหรอตวเรงปฏกรยาชวยในการ

เขาทาปฏกรยาดวย แมวาการศกษาเกยวกบระบบบาบดนาเสยแบบไมใชอากาศจะมการศกษากน

มาอยางยาวนาน แตในปจจบนการศกษาทางดานนกยงไมหยดนง ยงคงมการศกษาวจยเพมเตม

อยางตอเนอง เพอใหทราบถงกลไกและลกษณะการทางานของแบคทเรย และทาใหการออกแบบ

และควบคมระบบเปนไปอยางมประสทธภาพตอไป

2.2 กลไกการยอยสลายแบบไมใชอากาศ

2.2.1 แบคทเรยในระบบบาบดแบบไมใชอากาศ

การยอยทางชววทยาแบบไมใชอากาศเกดขนจากการทางานรวมกนของแบคทเรยหลาย

ชนด ในการเปลยนแปลงสารอนทรยจนกระทงไดกาซชวภาพ แบคทเรยชนดไมใชอากาศหลายกลม

เขามาเกยวของ โดยมวธการจาแนกหรอแบงกลมไดหลายวธ โดยในวธแรกอาจแบงตามลกษณะ

สภาวะการดารงชพของแบคทเรยซงสามารถแบงออกไดเปน 2 พวกคอ

- Facultative Anaerobic Bacteria หรอแบคทเรยทสามารถอยไดทงสภาวะทมหรอไมม

ออกซเจน

- Obligate Anaerobic Bacteria เปนแบคทเรยทตองอยในสภาวะทไมมออกซเจนเทานน

ดงนนแบคทเรยในกลมนจงไมสามารถทาการยอยสลายสารอนทรยหรอดารงชพอยได หากระบบม

การละลายของออกซเจนอสระ



2-2



นอกจากนยงสามารถแบงชนดของแบคทเรยแบบไมใชอากาศตามปฏกรยาทเกดขน โดย

สามารถแบงออกไดเปน 3 ชนดคอ

- แบคทเรยชนดสรางกรด (Acid Former Bacteria) เปนแบคทเรยในกลม Facultative

Anaerobic Bacteria และแบคทเรยทไมใชอากาศ แบคทเรยกลมนจะยอยสลายสารอนทรยในนาทง

ไปเปนกรดอนทรยตางๆ แบคทเรยในกลมนประกอบไปดวย Psudomonas, Flavobacteria,

Aerobactor และ Escherichia เปนตน

- แบคทเรยสรางมเทน (Methane Former Bacteria) เปนแบคทเรยชนดทไมใชอากาศ

อยางแทจรง จะยอยสลายพวกกรดอนทรยไปเปนกาซมเทนและคารบอนไดออกไซด แบคทเรยกลมน

ไดแก Methanobacterium, Methanosarcina, Methanococcus และ Methanobacillus เปนตน โดย

เปนจนส (Genus) ในตระกล Methanobacteriaceae ซงจะมการเจรญเตบโตไดชา โดยทวไป

ตองการเวลากกเกบตะกอน (Solid Retention Time, SRT) มากกวา 4 วน แบคทเรยในกลมสราง

กรดและสรางมเทน จะตองพงพาซงกนและกน

- แบคทเรยรดวซซลเฟต (Sulfate Reducing Bacteria, SBR) ปรมาณของแบคทเรยชนดน

จะขนอยกบความเขมขนของซลเฟต (SO4

2-) ในนาเสย โดยเปนแบคทเรยททาหนาทในการเปลยน

ซลเฟตใหกลายเปนกาซไฮโดรเจนซลไฟด (H2S) ทงนแบคทเรยชนดดงกลาวจะทางานไดดใน

สภาวะทเปนกรดออนๆ (พเอชประมาณ 5) แตในขณะทแบคทเรยรดวซซลเฟตทางานไดด จะสงผล

ใหแบคทเรยสรางมเทนลดการผลตกาซมเทนลง เนองจากชวงพเอชและสภาพแวดลอมทเหมาะสม

ในการทางานของแบคทเรยทงสองชนดแตกตางกน ดงนนในนาเสยทมซลเฟตสงจะตองมการปรบ

พเอชใหเหมาะสมอยเสมอหรอทาการกาจดซลเฟตออกกอนทจะจายนาเสยเขาสกระบวนการผลต

กาซชวภาพ

2.2.2 กระบวนการยอยสลายแบบไมใชอากาศ

สารอนทรยทมอยในนาเสยจะเปนสารประกอบจาพวก โปรตน คารโบไฮเดรต และไขมน

ทงทอยในรปของของแขงและสารละลาย กระบวนการยอยสลายสารอนทรยในนาเสยแบบไมใช

อากาศสามารถแบงออกไดเปน 4 ขนตอน ดงรปท 2.1 ซงมรายละเอยดดงน

ขนตอนท 1: Solubilisation หรอ Hydrolysis

ขนตอนท 2: Acidogenesis

ขนตอนท 3: Acetogenesis

ขนตอนท 4: Methanogenesis

โดยอาจแบงขนตอนในการยอยสลายไดเปนสองระดบ ตามผลตภณฑทไดจากกระบวนการ

ยอยสลายคอการยอยสลายแบบไมมการสรางกาซมเทน และการยอยสลายแบบทมการสรางกาซมเทน

การยอยสลายแบบไมมการสรางกาซมเทน

ในกระบวนการการสรางมเทนจาเปนอยางยงทจะตองทาการเปลยนโมเลกลขนาดใหญของ

สารอนทรยจาพวก โปรตน คารโบไฮเดรต และไขมน ใหมขนาดเลกลงจนถงขนของกรดไขมนระเหย

งายขนาดเลกเชนกรดอะซตก (Acetic Acid, CH3COOH) ซงขนตอนนเรยกรวมกนวาเปนขนตอนการ



2-3



สรางกรด (Acid Formation Phase) โดยกลไกการสรางกรดแบงออกไดเปนสองสวนคอกระบวนการ

ทเกดขนภายนอกเซลลและกระบวนการทเกดขนภายในเซลล

รปท 2.1 ขนตอนการยอยสลายสารอนทรยแบบไมใชอากาศ

การยอยสลายภายนอกเซลล ไดแกขนตอนท 1 คอกระบวนการ Solubilisation หรอ

กระบวนการ Hydrolysis สารอนทรยโมเลกลใหญไดแก คารโบไฮเดรต ไขมนและโปรตน จะถก

แบคทเรยยอยสลายโดยใชเอนไซมทถกปลอยออกมาภายนอกเซลล (Extracellular Enzyme) ให

กลายสภาพเปนสารประกอบเชงเดยว (Monomer) สาหรบใชในกระบวนการสรางกรด แบคทเรยท

ทาหนาทในการยอยสลายคอแบคทเรยจาพวกแฟคคลเททฟแอนแอรโรบคแบคทเรย (Facultative

Anaerobic Bacteria) โดยกลมของแบคทเรยในขนตอนน แบงไดตามชนดของเอนไซมทใชในการ

ยอยสลายสารอนทรยคอ Cellulytic, Lipolytic และ Proteolytic สาหรบความเรวของกระบวนการ

ยอยสลายในขนตอนนขนอยกบเอนไซมทถกปลอยออกมาจากแบคทเรย ซงเอนไซมทปลอยออกมา

จะเลอกชนดของปฏกรยา ชนดของสารทเขาทาปฏกรยา รวมถงการทางานของเอนไซมยงขนอยกบ

ปจจยหลายประการเชน ความเขมขนของสารอนทรย ความเขมขนของเอนไซม อณหภม และการ

สมผสระหวางเอนไซมกบสารอนทรย เปนตน จากการศกษากระบวนการแตกสลายโพลเมอรจาก

ของเสยหลายๆประเภท พบวาการยอยสลายโดยใชแบคทเรยหลายชนดรวมกนจะไดผลดมากกวา

การยอยสลายโดยใชแบคทเรยเพยงชนดเดยว (Diaz et al., 1993)

กรดอะซตก H2, CO

2

CH4, CO

2

กรดอนทรย

ระเหยงาย

สารอนทรยทละลายในนาได

เชน กรดอะมโน นาตาล กรดไขมน

สารอนทรยโมเลกลใหญ เชน

คารโบไฮเดรต โปรตน ไขมน

1

2

3

44

1 Hydrolysis

2 Fermentation

3 Acetogenesis

4 Methanogenesis



2-4



หลงจากเกดกระบวนการยอยสลายภายนอกเซลล การยอยสลายกจะเขาสขนตอนการยอย

สลายภายในเซลล ซงไดแกขนตอนท 2 และขนตอนท 3 ในรปท 2.1 โดยในขนตอนท 2 หรอการ

เกดกระบวนการ Acidogenesis การยอยสลายในขนตอนนจะใชสารทไดจากการยอยสลายในขนตอน

แรกเปนสารตงตน สาหรบแบคทเรยประเภทสรางกรด โดยแบคทเรยกลมนจะเปลยนสารอาหาร

ดงกลาวใหเปนกรดอนทรยชนดโมเลกลเลก เชน กรดอะซตก (Acetic acid) กรดโพรไพโอนก

(Propionic acid) กรดวาเลอรก (Valeric acid) และกรดแลคตก (Lactic acid) โดยกรดทเกดขน

ทงหมดมสดสวนของกรดอะซตกสงสด และมการเกดกาซคารบอนไดออกไซดขนในขนตอนนดวย

แบคทเรยสรางกรดมอตราการเจรญเตบโตสงและทนทานตอสภาพแวดลอมไดด เปนผลสบเนองมา

จากการอยรวมกนของแบคทเรยหลายสปชส (Species) กรณทกลมของแบคทเรยสรางกรดมการ

สรางกรดมากเกนไป จะกอใหเกดปญหากบระบบผลตกาซชวภาพโดยรวม เนองจากแบคทเรยสราง

มเทนจะถกยบยงการทางาน เนองจากกรดทมากเกนไปใหคาพเอชของระบบลดลงและสงผลกระทบ

ตอการดารงชพของกลมแบคทเรยสรางมเทนได สาหรบแบคทเรยในขนตอนการสรางกรด

(Acidogenesis) คอแบคทเรยในกลมของ Fermentative Bacteria หรอ Acidogens ซงเปนแบคทเรย

ทสามารถทาใหเกดปฏกรยา Hydrolysis ไดอกดวย

การกาหนดชนดของผลผลตในขนตอนนขนอยกบปจจย 2 ประการคอ ชนดของสารตงตน

ซงไดจากขนตอนท 1 และความดนยอยของกาซไฮโดรเจน (Hydrogen Partial Pressure) ยกตวอยาง

เชนในการยอยสลายของกลโคส ในสภาวะทความดนยอยของกาซไฮโดรเจนมคาตา (Low Hydrogen

Partial Pressure) ผลผลตทไดคอกรดอะซตก กาซไฮโดรเจน และกาซคารบอนไดออกไซด แตถาใน

สภาวะทมความดนยอยของกาซไฮโดรเจนมคาสง (High Hydrogen Partial Pressure) ผลผลตทได

จะอยในรปของกรดอะซตก กรดโพรพออนก คารบอนไดออกไซด และไฮโดรเจน ดงตวอยางใน

ปฏกรยา

สภาวะ Low Hydrogen Partial Pressure

C6H

12O

6 + 2H

2O 2CH

3COOH + 2CO

2 + 4H

2

สภาวะ High Hydrogen Partial Pressure

C6H

12O

6 CH

3CH

2COOH + CH

3COOH + CO

2 + H

2

สาหรบการเกดปฏกรยาในขนตอนท 3 หรอการเกดกระบวนการ Acetogenesis นน เปน

ผลอนเนองมาจากการทแบคทเรยสรางมเทนตองการสารอาหารทมความเฉพาะเจาะจงสง โดยสาร

อาหารทแบคทเรยสรางมเทนสามารถนาไปใชประโยชนไดประกอบไปดวย กรดอะซตก กรดฟอรมก

ไฮโดรเจน เมธานอล และเมธลามน แตไมสามารถใชกรดไขมนระเหยงายทมคารบอนอะตอมเกน

กวาสองอะตอม เชน กรดโพรพออนก กรดบวทรก เปนสารอาหารในการผลตกาซมเทนโดยตรงได

ดงนนในกรณทกรดไขมนระเหยงาย (Volatile Fatty Acid) ทสรางขนยงอยในรปของกรดอนทรยทม

คารบอนมากกวา 2 อะตอม แบคทเรยสรางมเทนไมสามารถนาไปใชประโยชนได เกดการสะสม

ของกรดอนทรยในระบบ เพอใหระบบอยในสภาพทเหมาะสมตอการดารงชพของแบคทเรย จาเปน



2-5



อยางยงทตองทาการยอยสลายกรดอนทรยเหลานนใหมอะตอมของคารบอนทลดลง เพอให

ปฏกรยาดาเนนตอไปได แบคทเรยกลมหนงทสามารถยอยสลายกรดไขมนระเหยงายทมคารบอน

อะตอมมากกวา 2 อะตอมใหเปนกรดอะซตก ไดแกแบคทเรยทสรางไฮโดรเจน (Hydrogen

Producing Acetogenic Bacteria) ผลผลตทไดประกอบไปดวยกรดอะซตก คารบอนไดออกไซด และ

ไฮโดรเจน โดยปฏกรยาเกดขนไดดในภายใตสภาวะ Low Hydrogen Partial Pressure ดงสมการ

CH3CH

2COOH (Propionic Acid) + 2H

2O CH

3COOH + CO

2 + 3H

2

CH3CH

2CH

2COOH (Butyric Acid) + 2H

2O 2CH

3COOH + 2H

2

นอกจากการสรางกรดดวยกระบวนการทงสองชนดแลว ยงพบวามแบคทเรยบางกลมท

สามารถสรางกรดอะซตกไดจากกาซคารบอนไดออกไซดและกาซไฮโดรเจนดงสมการ

2CO2 + 4H

2 CH

3COOH + 2H

2O

กระบวนการยอยสลายทมการสรางมเทน

กระบวนการนเกดขนเฉพาะในขนตอนท 4 เรยกวากระบวนการ Methanogenesis โดยท

กรดอนทรยโมเลกลเลก กาซคารบอนไดออกไซด (CO2) และกาซไฮโดรเจน (H

2) ทเกดจากขนตอน

การสรางกรดจะถกเปลยนเปนกาซมเทนและกาซคารบอนไดออกไซด โดยแบคทเรยชนดสรางกาซ

มเทน (Methane Forming Bacteria) การเกดกาซมเทนเกดได 2 แบบ แบบแรกคอเกดจากการ

เปลยนกรดอนทรยไปเปนกาซมเทน ซงกาซมเทนทเกดขนจากขนตอนนมปรมาณเปน 70% ของ

กาซมเทนสามารถเกดขนไดในระบบ (Polprasert, 1996) และอกสวนหนงจะเกดจากการรดวซ

กาซคารบอนไดออกไซดและกาซไฮโดรเจนใหกลายเปนกาซมเทน โดยแบคทเรยประเภท

Hydrogen-Utilizing Methane Bacteria ดงสมการ

CH3COOH CH

4 + CO

2 (Methane Forming Bacteria)

CO2 + 4H

2 CH

4 + 2H

2O (Hydrogen-Utilizing Methane Bacteria)

แบคทเรยสรางมเทนเจรญเตบโตไดชาและสภาพแวดลอมมผลตอการเจรญเตบโตคอนขาง

มาก ทาใหชวงพเอชทเหมาะสมตอการทางานของแบคทเรยชนดนแคบ โดยสามารถเจรญเตบโตได

ดในชวงพเอชประมาณ 6.8 - 7.2 และแบคทเรยในกลมทมอตราการเจรญเตบโตจาเพาะ(Specific

Growth Rate) หรอการเพมขนของจานวนเซลลใหมตา ตองการสารอาหารทมโครงสรางไมซบซอน

ดงนนการเตบโตของแบคทเรยสรางมเทน จงขนอยกบการทางานของแบคทเรยสรางกรด โดย

แบคทเรยทกกลมตองทางานอยางสมพนธกน ดงนนเมอพจารณากลมของแบคทเรยทอยรวมกนใน

ระบบการหมกแบบไมใชอากาศ พบวากลมของแบคทเรยสรางมเทนจะเปนกลมแบคทเรยหลก



2-6



ในการควบคมความเรวในการเกดปฏกรยาทงหมดในระบบ เนองจากแบคทเรยกลมนมอตราการ

เตบโตชาทสด และมขอจากดดานสภาพแวดลอมของระบบมากกวาแบคทเรยกลมอนๆ

2.3 จลนพลศาสตรสาหรบกระบวนการบาบดนาเสยแบบไมใชอากาศ

ในการออกแบบระบบบาบดนาเสย จาเปนทจะตองรอตราการกาจดสารอนทรย และอตรา

สรางมวลแบคทเรยในถงปฏกรยา การอธบายอตราเรวของปฏกรยาจะใชอนดบของปฏกรยาดง

สมการ 2.1 โดยปฏกรยาทมคา n และ k สงจะเปนปฏกรยาทเกดไดเรว

r = kSn

เมอ

r = อตราการเกดปฏกรยา หรอ dS/dt

k = คาคงทของปฏกรยา

S = ความเขมขนของสารทพจารณา

n = อนดบของปฏกรยา

นอกจากนในปฏกรยาทางชวภาพจะมเอนไซมเขามารวมดวยเสมอ ดงนนความเรวของ

ปฏกรยาจะขนกบการเรงปฏกรยาของเอนไซมอกดวย ขนตอนของการยอยสลายภายใตสภาวะทม

เอนไซมรวมอยดวย แสดงไดดงสมการ

เมอ

E = เอนไซม

S = สารอาหารหรอสารตงตน

ES = สารประกอบเชงซอนของเอนไซมกบสารตงตน

P = สารผลตภณฑ

k1

= คาคงทของปฏกรยารวมตวของเอนไซมกบสารตงตน

k-1

= คาคงทของปฏกรยายอนกลบ

k2

= คาคงทของปฏกรยาการเกดผลตภณฑ

จากสมการเคมของปฏกรยาทมเอนไซมเปนตวเรงปฏกรยา เอนไซมสามารถทจะเกด

ปฏกรยาแบบผนกลบไดกบสารอาหารหรอสารตงตน โดยรวมตวกนอยในรปของสารประกอบ

เชงซอนของเอนไซมกบสารตงตน (Enzyme-Substrate Complex) จากนนสารประกอบเชงซอนของ

เอนไซมกบสารตงตนจะเกดปฏกรยาแบบไมผนกลบ ไดเปนผลตภณฑสดทายของปฏกรยาและ

เอนไซม อยางไรตามเอนไซมไมมความสามารถในการยอยสลายสารตงตน เปนเพยงตวชวยใหเกด

(2.1)

E + S ES E + Pk

1

k-1

k2



2-7



ปฏกรยาเรวขนเทานน อตราเรวของปฏกรยาการยอยสลายทมเอนไซมเขามาเกยวของในปฏกรยา

ซงถกควบคมโดยปฏกรยาการเปลยนสารประกอบเชงซอนของเอนไซมกบสารตงตนใหกลายเปน

ผลตภณฑ ซงขนอยกบปจจยสองอยางคอ คาคงทของปฏกรยาและความเขมขนของเอนไซมทรวมตว

เปนสารประกอบเชงชอน

ภายใตสภาวะคงตว (Steady State) หมายถงสภาวะทอตราการเกดสารประกอบเชงชอน

เทากบอตราการเกดผลตภณฑรวมกบอตราการเกดปฏกรยายอนกลบ หรอกลาวอกนยวาความ

เขมขนของสารประกอบเชงชอนมความเขมขนคงท อตราเรวของปฏกรยาสามารถคานวณไดโดย

อาศยสมการของ Michaelis-Menten ดงสมการ 2.2

Sk

Srr

m

max

+×

=

เมอ

r = อตราการเกดปฏกรยา

rmax

= อตราการเกดปฏกรยาสงสด

km = คาคงทของ Michaelis

S = ความเขมขนของสบสเตรต

ทงนคาคงทของ Michaelis สามารถหาไดจากสดสวนระหวางผลรวมของคาคงทของ

ปฏกรยายอนกลบและคาคงทของปฏกรยาการเกดผลตภณฑกบคาคงทของปฏกรยารวมตวของ

เอนไซมกบสารตงตน ดงสมการ 2.3

2

1-1

mk

kkk

+=

อตราการเกดปฏกรยาสงสดเกดขนเมอเอนไซมทงหมดเขาทาปฏกรยากบสารตงตน ซง

หมายความวาระบบมสารตงตนมากพอ อตราการเกดปฏกรยาจะมคาคงทและขนกบความสามารถ

สงสดของเอนไซมเพยงอยางเดยว แตหากสารตงตนมปรมาณนอย อตราการเกดปฏกรยาจะขนกบ

ความเขมขนของสารตงตน และจากสมการท 2.2 เมอพจารณาความสมพนธของอตราการเกด

ปฏกรยาและความเขมขนของสารตงตน พบวาเปนการยากทจะหาคาอตราการเกดปฏกรยาสงสดท

แทจรง หากเขยนกราฟของความสมพนธของอตราการเกดปฏกรยาและสารตงตนจะไดดงรปท 2.2

ซงคาอตราการเกดปฏกรยาสงสดจะเปนคาทไดมาจากการประมาณเทานน นอกจากนหากสมมต

ใหอตราการเกดปฏกรยามคาเปนครงหนงของอตราการเกดปฏกรยาสงสด พบวาคาคงทของ

Michaelis มคาเทากบความเขมขนของสารตงตน

(2.2)

(2.3)



2-8



เมอพจารณาจากรปท 2.2 พบวาเมอความเขมขนของสารตงตนมคาตากวา Km ลกษณะ

ของกราฟทไดมลกษณะเปนเสนตรง เมอเพมปรมาณสารตงตนลงไปในระบบ อตราการเกด

ปฏกรยากจะสงขนตามสดสวนของสารตงตนทเพมขน แตหากความเขมขนของสารตงตนสงกวา Km

พบวาการเพมสารตงตนลงไปไมสามารถทาใหอตราการเกดปฏกรยาสงขนตามสดสวนของสาร

ตงตนทเพมลงไป

รปท 2.2 ความสมพนธของอตราการเกดปฏกรยาและความเขมขนของสารตงตน

ปจจยทางสงแวดลอมอนๆทมผลตอกจกรรมและอตราเรวของปฏกรยาของแบคทเรยไดแก

อณหภม คาพเอช ออกซเจนละลาย ความเขมขนของสารอาหาร และสารทเปนพษตอแบคทเรย

โดยบางปจจยสามารถอธบายในรปแบบของสมการความสมพนธทางคณตศาสตรได ยกตวอยาง

เชน ความสมพนธของอตราเรวของปฏกรยาและอณหภมโดยแสดงไดดงสมการ 2.4

r = r20

θ (T-20)

เมอ

k = อตราการเกดปฏกรยาทอณหภม T ๐ซ

k20

= อตราการเกดปฏกรยาทอณหภม 20 ๐ซ

θ = คาคงท

T = อณหภม (๐ซ)

(2.4)

rmax

rmax/2

Km

ความเขมขนสารตงตน [S]

อ ตราการเก

ดปฏ

ก ร ยา



2-9



นอกจากนอตราการเกดปฏกรยาการยอยสลายสารตางๆ ในระบบยงขนกบอตราเจรญเตบโต

ของแบคทเรยดงมความสมพนธดงในสมการ 2.5

Y

rr

g

su−=

เมอ

rsu = อตราการใชสารอาหาร

rg = อตราเจรญเตบโตของแบคทเรย

Y = สมประสทธการเพมขนของเซลลแบคทเรย

ทงนอตราเจรญเตบโตของแบคทเรยจะขนอยกบปรมาณแบคทเรยและอตราเจรญเตบโต

จาเพาะของแบคทเรย (Specific Growth Rate, μ) ดงสมการ 2.6 ในขณะทอตราการเจรญเตบโต

จาเพาะของแบคทเรยจะขนอยกบปรมาณสารตงตนตามสมการของ Monod ดงสมการท 2.7

rg = μ X

SK

S

s

max

+= μμ

เมอ

μmax

= อตราเจรญเตบโตจาเพาะสงสดของแบคทเรย

μ = อตราเจรญเตบโตจาเพาะของแบคทเรย

X = ความเขมขนของแบคทเรย

Ks = Half-Velocity Constant

สาหรบระบบทมสารตงตนทเปนสารจากดการเกดปฏกรยามากกวาหนงชนด อตราเจรญ

เตบโตจาเพาะของแบคทเรยจะสมพนธกบความเขมขนของสารจากดปฏกรยาทกชนดโดยสามารถ

เขยนเปนความสมพนธไดดงสมการ 2.8

....

CSK

S

SK

S

SK

S

sC

C

BsB

B

AAs

Amaxμμ

⎟⎟

⎠

⎞

⎜⎜

⎝

⎛⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛

+++=

เมอ

SA, S

B, S

C, ….= ความเขมขนของสารจากดปฏกรยาแตละชนด

ในกรณทพจารณาการยอยสลายตวเองหรอการตายลงไปของแบคทเรยตามธรรมชาต

สามารถเขยนสมการของอตราการเจรญเตบโตจาเพาะในรปของอตราการเจรญเตบโตสทธ

ดงสมการ 2.9

(2.5)

(2.6)

(2.7)

(2.8)



2-10



μnet

= μ - kd

เมอ

μmax

= อตราเจรญเตบโตจาเพาะสทธของแบคทเรย

kd = สมประสทธการยอยสลายตวของแบคทเรยในชวงเอนโดจนส

2.4 อตราการเกดกาซชวภาพ

ในขณะทเกดการยอยสลายสารอนทรยแบบไมใชอากาศ จะเกดกาซมเทน และกาซ

คารบอนไดออกไซดเปนหลก และมกาซแอมโมเนย ไฮโดรเจน และกาซอนๆ อกเลกนอย นอกจากนน

บางสวนยงใชในการสรางเซลลของแบคทเรย ดงสมการ

สารอนทรยทใชสรางมเทน = สารอนทรยทยอยสลายได – สารอนทรยทใชสรางเซลล

ยกตวอยางเชน ถาใหกลโคสแทนสารอนทรยทยอยสลายไดจะไดสมการแสดงความสมพนธ

ของสารในการสรางมเทนเปน

C6H

12O

6→ 3CH

4+3CO

2

จากสมการกลโคส 180 ก. ซงเทยบเทากบซโอด 192 ก. สามารถสรางเปนมเทนได 48 ก.

ทสภาวะอณหภมและความดนมาตรฐาน (STP) กาซมเทนทไดจะมปรมาตรเทากบ 67.2 ล. ดงนน

สาหรบสารอนทรยทยอยสลายได 1 กก. จงสามารถเปลยนไปเปนกาซมเทนได 0.35 ม3 ทสภาวะ

อณหภมและความดนมาตรฐาน ดงนนในการคานวนปรมาณกาซมเทนทไดสามารถหาไดจากสมการ

อตราการสรางมเทน (ม.3/วน) = 0.35(ม.

3/กก.) x สารอนทรยทใชสรางมเทน (กก./วน)

เนองจากสารอนทรยทถกนามาใชในการสรางมเทน มคาเทากบปรมาณสารอนทรยทถก

ยอยสลายลบดวยสารอนทรยทถกใชในการสรางเซลลใหม โดยปรมาณเซลลใหมทถกสรางขนจาก

การยอยสลายสารอนทรยหาไดจากสมการ 2.10

1000

1

k1

YQESP

cθd0x ×+=

เมอ

Px

= ปรมาณเซลลทเกดขนจากการยอยสลายสารอนทรย (กก./วน)

Q = อตราการไหลของนาเสยทเขาสระบบ (ม.3/วน)

Y = สมประสทธการเพมขนของเซลลแบคทเรย (กก./กก. VSS)

E = ประสทธภาพในการกาจดสารอนทรย (%)

(2.9)

(2.10)



2-11



S0

= ความเขมขนของสารอนทรยเรมตน (มก./ล.)

cθ = อายตะกอน (วน)

kd

= อตราการยอยสลายตวของแบคทเรยในชวงเอนโอจนส (วน-1

)

ซงเซลลแบคทเรยใหม 1 กก. มคาเทยบเทาไดกบคาบโอด 1.42 กก. ดงนนปรมาณกาซท

เกดขนสามารถคานวณไดจากสมการ 2.11

ปรมาตรกาซมเทน(ม.3 /วน) = ⎟

⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛

+−−×cθd0 k1

1.42Y1QES

3100.35

สาหรบคาสมประสทธการเพมขนของเซลลแบคทเรยและอตราการยอยสลายตวของ

แบคทเรยในชวงเอนโอจนส สาหรบสารอนทรยประเภทตางๆ สามารถสรปไดดงตารางท 2.1

จะเหนวาการเพมขนและการยอยสลายของแบคทเรยแบบไมใชอากาศมคาทตา จงสามารถทา

การตดเทอมของ

cdk1

1.42Y1

θ+− เพอความงายในการประมาณปรมาณกาซทจะเกด

เนองจากในกาซชวภาพจะมกาซมเทนอยประมาณ 60 % ดงนนหากคดเปนปรมาณกาซ

ชวภาพทไดตอไปจะเทากบ ปรมาตรกาซมเทนทไดหารดวย 0.6 จะไดปรมาณของกาซชวภาพตาม

ทฤษฎเทากบ 0.35/0.6 หรอประมาณ 0.6 ม.3/กก.-ซโอดทถกกาจด ทงนการคานวณปรมาณ

กาซทเกดขนดงกลาวเปนเพยงการประมาณการเบองตนเทานน เนองจากสมการทงหมดทกลาวมา

ตงอยบนสมมตฐานทวากระบวนการเกดขนอยางสมบรณและไมมปจจยภายนอกมารบกวน

ตารางท 2.1 คาสมประสทธการเพมขนของเซลลแบคทเรยและอตราการยอยสลายตวของ

แบคทเรยในชวงเอนโอจนส สาหรบแบคทเรยในถงหมกแบบไมใชอากาศ

สารอนทรย คาสมประสทธ ชวงคา ทวไป

กรดไขมน Y

kd

0.040-0.070

0.030-0.050

0.050

0.040

คารโบไฮเดรต Y

kd

0.020-0.040

0.025-0.035

0.030

0.024

โปรตน Y

kd

0.050-0.090

0.010-0.020

0.075

0.014

ทมา : Metcalf & Eddy Inc. (1991)

(2.11)



2-12



ตวอยาง

ในระบบผลตกาซชวภาพทรบนาเสยทมคาซโอด 10,000 มก./ล. ในปรมาณ 3,000 ม.3/วน

ถาหากสมมตวาระบบมประสทธภาพในการกาจดซโอด 85% และมคา Y, kd และเวลาการกกเกบ

ตะกอนเทากบ 0.05 กก.-VSS/วน 0.03 วน-1

และ 40 วน ตามลาดบ โดยทมสดสวนกาซมเทน

ในกาซชวภาพเทากบ 60 % จะสามารถประเมนการผลตกาซชวภาพดงน

กรณท 1 คดการเกดเซลลใหม

จากสมการ 2.10

ปรมาณกาซมเทน = ⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−+−×

cd

0

3

k1

1.42Y1QES100.35

θ

= ⎟⎠⎞

⎜⎝⎛−

+−×0.03x401

1.42x0.05185x3,000x10,000x0.100.35

3

= 8,925 (1-0.032)

= 8,639 ม.3/วน

ปรมาณกาซชวภาพทได = 8,639/0.6

= 14,398 ม.3/วน

กรณท 2 ไมคดการเกดเซลลใหม

กาซชวภาพเทากบ = 8,925/0.6

= 14,875 ม.3/วน

ซงจะมความแตกตางระหวางทงสองกรณประมาณ 3% เทานน ซงถอไดวาเปนสดสวนท

นอยมาก แตในความเปนจรงจะมปจจยอนทสงผลตอการเกดกาซมากกวาการนาเอาไปใชในการ

สรางเซลล ดงนนในกรณทไมมนใจถงปรมาณกาซชวภาพทจะได จะใชวธประเมนปรมาณกาซชวภาพ

ทผลตไดไวประมาณ 0.35-0.4 ม.3/กก.ซโอดทถกใชไป ซงในทนกาซชวภาพจะเกดขนประมาณ

9,000 ม.3/วน

2.5 ปจจยทมผลตอการยอยสลายแบบไมใชอากาศ

ปจจยทมผลตอระบบสามารถจาแนกออกเปน 2 ลกษณะ คอ

- ปจจยทางดานสภาพแวดลอม ไดแก พเอช อณหภม ความเปนดาง สารพษ สารยบยง

ปฏกรยา และลกษณะของของเสย

- ปจจยทเกยวของการกบเดนระบบ ไดแก การกวนผสม อตราภาระบรรทกสารอนทรย

และ เวลากกเกบ



2-13



2.5.1 พเอช

แบคทเรยสรางมเทน (Methanogens) จะมความไวตอการเปลยนแปลงของพเอชมากทสด

โดยขนตอนการเกดกาซชวภาพ (Methanogenesis) จะเกดขนไดดทพเอช 6.8–7.2 และพเอชท

เหมาะสมมคาเทากบ 7.0 (Diaz et al., 1993) ทงนประสทธภาพของระบบจะลดลงอยางรวดเรว

เมอพเอชมคาตากวา 6.2 ในขณะทแบคทเรยชนดทสรางกรด (Acidogens) สามารถอาศยอยใน

สภาพทพเอชระหวาง 5.0–8.0 นอกจากนคาพเอชยงสงผลทางออมตอแบคทเรยสรางมเทน โดยจะ

สงผลตอความเขมขนหรออออนของสารตางๆ เชน กรดไขมนระเหยงาย (Volatile Fatty Acid)

แอมโมเนย (NH3) และ ไฮโดรเจนซลไฟด (H

2S) ซงจะมความเปนพษตอแบคทเรยแตกตางกน ใน

การออกแบบระบบบาบดแบบไมใชอากาศ บางครงไดแยกขนตอนของการสรางกรดและการสราง

มเทนออกจากกน (Two Stage Anaerobic Reactor) เพอทจะทาใหสามารถยอยสลายนาเสยทม

องคประกอบของเซลลโลสหรอสวนทมองคประกอบเปนไฟเบอรบางสวนกอน เชน การหมกขยะ

อนทรยเปนตน

2.5.2 สภาพความเปนกรด (Acidity) และความเปนดาง (Alkalinity)

สภาพความเปนกรดและความเปนดางเปนพารามเตอรทสาคญมากตอการทางานของ

แบคทเรยในกระบวนการหมกแบบไมใชอากาศ ซงตองอาศยแบคทเรยสองพวกทางานรวมกนอยาง

ตอเนอง ความเปนกรดในระบบบาบดแบบไมใชอากาศจะมาจากกรดคารบอนคและกรดไขมน

ระเหยงาย โดยกรดไขมนระเหยงายจะมผลตอระบบบาบดมากกวากรดคารบอนนค

ปกตปรมาณกรดไขมนระเหยงายในรปของกรดอะซตก (CH3COOH) ควรมคาอยในชวง

50-500 มก./ล. หากปรมาณของกรดไขมนระเหยงายในรปของกรดอะซตกมคามากกวา 2,000

มก./ล. จะทาใหประสทธภาพของระบบผลตกาซชวภาพลดลง และถาระบบมปรมาณกรดไขมน

ระเหยงายในรปของกรดอะซตกมคาตงแต 8,000-10,000 มก./ล. ขนไป จะมผลทาใหเกดความ

เปนพษตอระบบโดยตรง

ดงนนตองมการรกษาสมดลของระบบใหมปรมาณการสรางกรดไขมนระเหยงายใหเทากบ

หรอตากวาอตราการใชไปเพอสรางกาซมเทน แตถามการสรางกรดไขมนระเหยงายมากเกนไป

จะสงผลใหพเอชของระบบตา เกดการยบยงการทางานของแบคทเรยสรางมเทน ซงเปนปญหาทเกด

ขนไดบอยในระบบบาบดแบบไมใชอากาศ ในบางครงไมสามารถลดปรมาณการสรางกรดไขมน

ระเหยงายได การปองกนปญหาทเกดขนจากการสรางกรดมากเกนไป โดยการปรบใหระบบม

บฟเฟอรทเพยงพอเพอปองกนการลดลงอยางรวดเรวของพเอชในระบบ ทงนสภาพความเปนดางใน

ระบบจะเปนตวบงชถงบฟเฟอรทมอยในระบบ โดยสภาพความเปนดางในถงหมกแบบไมใช

อากาศจะอยในรปของไบคารบอเนต ซงจะทาหนาทในการสะเทนคารบอนไดออกไซดและกรดไขมน

ระเหยงายในระบบเพอใหพเอชเปนกลาง สาหรบสภาพความเปนดางนอยทสดในการปองกน

ไมใหเกดการเปลยนแปลงของพเอชอยางรวดเรว มคาเทากบปรมาณดางไบคารบอเนตทใชในการ

สะเทนกรดคารบอนครวมกบปรมาณดางไบคารบอเนตเพอใชในการสะเทนกรดไขมนระเหยงาย

สาหรบปรมาณดางทตองการเพอใชในการสะเทนกรดคารบอนค ขนอยกบความสามารถใน

การละลายของกาซคารบอนไดออกไซดในนา ซงความสามารถในการละลายจะสอดคลองกบ



2-14



ความดนยอย (Partial Pressure) ของคารบอนไดออกไซด ซงหากถงปฏกรยามการระบายกาซทด

การสะสมของคารบอนไดออกไซดในระบบไมมาก ยอมทาใหความตองการดางเพอสะเทน

กรดคารบอนคมคาไมสงนกหรอคาไมเปลยนแปลงมาก สวนปรมาณดางเพอใชในการสะเทนกรดไขมน

ระเหยงายจะมคาเทากบปรมาณกรดไขมนระเหยงาย เนองจากจานวนโมลทเขาทาปฏกรยาของ

กรดไขมนระเหยงายและดางไบคารบอเนตเปนแบบ 1 ตอ 1

ในบางครงการหาปรมาณดางทตองการจากปรมาณกรดระเหยงายและกรดคารบอนคในนา

อาจทาใหการควบคมระบบทาไดลาชา แกไขปญหาไดไมทนทวงท ดงนนจะประเมนปรมาณดาง

ทตองเตมจากสดสวนระหวางปรมาณกรดไขมนระเหยงายและปรมาณดางทมอยในระบบ หาก

อตราสวนของกรดไขมนระเหยงายตอสภาพความเปนดางในรปของไบคารบอนเนต (VFA/ALK) ม

คานอยกวา 0.4 แสดงวาระบบมกาลงบฟเฟอรสง หากอตราสวนดงกลาวมคาสงกวา 0.8 แสดงวา

กาลงบฟเฟอรของระบบมคาตามาก พเอชสามารถทจะลดลงไดอยางรวดเรว นอกจากจะเปรยบเทยบ

ในรปของกรดไขมนระเหยงายกบความเปนดาง การควบคมปรมาณบฟเฟอรในระบบอาจจะวด

ในรปของความเปนดางกบซโอด โดยสดสวนระหวางความเปนดางกบซโอด (ALK/COD) ของนาเขา

ไมควรสงกวา 0.4 แตการวดในวธของสดสวนดงกลาวไมคอยไดรบความนยมเทากบในรปแบบ

VFA/ALK

สภาพความเปนดางภายในระบบหมกแบบไมใชอากาศมาไดจากหลายแหลง เชนอาจมา

จากเกลอของแอมโมเนย จาพวกแอมโมเนยมไบคารบอเนต (NH4HCO

3) และแอมโมเนยอะซเตต

(CH3COONH

4) ซงกลไกดงกลาวสามารถเกดขนไดเอง เนองจาก Alanine และ Glycine จะมอยใน

นาทงทมโปรตนผสมอย ดงสมการ

CH3-CH-COOH + 2CH

2COOH + 5H

2O 3CH

4 + CO

2 + NH

4HCO

3

NH2 NH

2

Alanine Glycine Bicarbonate Alkalinity

ถากระบวนการยอยสลายแบบไมใชอากาศเปนไปอยางสมบรณ แอมโมเนยไบคารบอเนตจะ

เปนตวควบคมการเปลยนแปลงของพเอช โดยจะทาหนาทเปนตวบฟเฟอร ซงจะลดสภาพความเปนกรด

อนเนองจากกรดไขมนระเหยงายดงสมการตอไปน

C6H

12O

6

acid formers 3CH

3COOH

3CH3COOH + 3NH

4HCO

3

intermediate 3CH

3COONH

4 + 3H

2 + 3CO

2

3CH3COONH

4 + 3H

2O

methane formers 3CH

4 + 3NH

4HCO

3

จากสมการขางตน ถานาทงมปรมาณของไนโตรเจนอยางเพยงพอและมการยอยสลาย

สารอนทรยอยางสมบรณแลวจะไดแอมโมเนยมไบคารบอเนต ซงเปนบฟเฟอรททาปฏกรยากบ

กรดไขมนระเหยงายทเกดจากขนตอนการสรางกรดอนทรย และจะไดแอมโมเนยมอะซเตต



2-15



(CH3COONH

4) ซงจะถกยอยสลายโดยแบคทเรยสรางมเทนใหกลายเปนมเทนตอไป และได

แอมโมเนยมไบคารบอเนตกลบคนมา แตถาปรมาณของไบคารบอเนตบฟเฟอรไมเพยงพอทจะทา

ปฏกรยากบกรดไขมนระเหยงายแลว จะทาใหไดกรดไขมนระเหยงายมปรมาณเพมมากขน ทาใหพเอช

ลดตาลง จนกระทงแบคทเรยสรางมเทนไมสามารถยอยสลายแอมโมเนยมอะซเตตได และพบวา

การเปลยนแปลงพเอชยงขนอยกบปรมาณกาซคารบอนไดออกไซด ทเกดขนในกระบวนการ

ยอยสลายแบบไมใชอากาศอกดวย

สาหรบปรมาณความเปนดางทมอยในระบบนน McCarty (1964) ไดพบความสมพนธ

ระหวางพเอชและปรมาณไบคารบอเนตทเหมาะสม พบวาความเปนดางไมควรตากวา 1,000 มก./ล.

ในรปของหนปน เพอปองกนไมใหพเอชตาลงจนเปนอนตรายตอแบคทเรยในระบบ ในกรณทความ

เปนดางมไมเพยงพอกจาเปนตองเตมสารเคมลงไป โดยปรมาณสารเคมทเตมขนอยกบขนาดของถง

ปฏกรยา ดงคานวณไดจากสมการ 2.12

N = A x E x V

เมอ

N = ปรมาณสารเคมทตองใชเตมลงไป (กก.)

A = ปรมาณของความเปนดางทขาดไป (มก./ล. ในรปของ CaCO3)

E =50 )(CaCOน ลของหนปนาหนกสมม

งไป ลทเตมลนาหนกสมม

3=

V = ปรมาตรของถงปฏกรยา (Digester Volumn) (x1,000 ม.3)

โดยความเปนดางทตองเตมลงไปในนาเสย มวธการประเมนไดจากสดสวนระหวางความ

เขมขนของกรดไขมนระเหยงายและความดางทมในระบบ ซงกรมควบคมมลพษ (2545) ไดเสนอ

แนะแนวทางในการคานวณความเขมขนของดาง โดยอาศยความเขมขนของซโอดและความเปนดาง

ทมอยในนาเสย ดงสมการ 2.13

ปรมาณดางทตองเตม(มก./ล. ในรปหนปน) = A(COD) - ALKavail

เมอ

A = 0.1 เมอ COD สงกวา 5,000 มก./ล.

= 0.2 เมอ COD ตากวา 5,000 มก./ล.

COD = ความเขมขนของซโอดในนาเขา (มก./ล.)

ALKavail

= ความเปนดางไบคารบอเนตในนาเขา (มก./ล. ในรปหนปน)

(2.12)

(2.13)



2-16



สารเคมทเตมลงไปในระบบเพอเพมความเปนดางมดวยกนหลายประเภทไดแก

- สารจาพวกดางแก (ไฮดรอกไซด) เชน โซดาไฟ (โซเดยมไฮดรอกไซด, NaOH)

- ไบคารบอเนต และ คารบอเนต ตวอยางเชน ดางไบคารบอเนต ปนขาว

(แคลเซยมคารบอเนต, CaCO3) เปนตน

โดยโซเดยมไบคารบอเนต (NaHCO3) เปนสารเคมทดทสดในการควบคมพเอช เพราะ

สามารถละลายนาไดด และใหคาความเปนดางไบคารบอเนตแกระบบโดยตรง แตสารเคมชนดนจะ

มราคาแพงกวาสารเคมชนดอนๆ นอกจากนการเตมสารเคมจาเปนตองคานงถงความเปนพษจาก

ปรมาณอออนบวก (Ca2+

, Na+) ทเตมลงไปดวย

ตวอยาง

ถงหมกแบบยเอเอสบปรมาตร 5,000 ม.3 รบนาเสย 75 ม.

3/ชม. โดยมคณสมบตของ

นาเสยเขาระบบและนาออกดงน

นาเสยเขาระบบ

ซโอด 4,000 มก./ล.

VFA 350 มก./ล. ในรป CaCO3

ความเปนดาง 100 มก./ล. ในรป CaCO3

พเอช 5.5

นาเสยออกจากระบบ

ซโอด 800 มก./ล.

VFA 75 มก./ล. ในรป CaCO3

ความเปนดาง 800 มก./ล. ในรป CaCO3

พเอช 7.2

ทาการหมนเวยนนาออก 75 %

ดงนนมปรมาณดางหมนเวยนกลบมา

= 80075100

75 ××

ALKr

= 45,000 ก./ชม.

ความเปนดางทมาจากนาเสย

= 10075×ALK

i= 7,500 ก./ชม.

VFA ทมาจากนาเสย

= 35075×VFA

i= 26,250 ก./ชม.

VFA ทมาจากการหมนเวยนนา

= 7575100

75 ××

Qi = 75 ม.

3/ชม.

ALKI

= 100 มก./ล.

VFAI = 350 มก./ล.

Qr = 0.75 Q

i

ALKr

= 800 มก./ล.

VFAr = 75 มก./ล.

V = 5000 ม.3



2-17



VFAr

= 4,218 ก./ชม.

ความเขมขนของดางทเขาสระบบ

=

ir

ir

QQ

ALKALK

+

+

=75)(0.7575

7,50045,000

×++

= 400 มก./ล.ในรป CaCO3

VFA ทเขาสระบบ

=

ir

ir

QQ

VFAVFA

+

+

=75)(0.7575

26,2504,218

×++

= 232 มก./ล.ในรป CaCO3

สดสวนของกรดระเหยงาย/ความเปนดาง

= 232/400

= 0.58 > 0.4

สดสวนดงกลาวสงเกนกวา 0.4 จงจาเปนตองมการเตมดางเขาไปในระบบ โดยใชดางในรป

ของ NaHCO3 และสามารถปรมาณความเขมขนของดางทตองการเตมจากสมการ

= A x (COD) - ALKavail

โดยท A = 0.1 เนองจากนาเสยมซโอดนอยกวา 5,000 มก./ล.

= (0.1 x 4,000)-100

= 300 มก./ล. ในรป CaCO3

คดเปนปรมาณดางทตองใช

= A x E x V

= 300 x (84/50) x 1,000

5,000

= 2,520 กก.

จากตวอยางจะสงเกตไดวาในกรณทมการหมนเวยนนาออก ในชวงตนตองมการเตมดางใน

ปรมาณมาก เพอรกษาสดสวนระหวางกรดระเหยงายและความเปนดาง แตเมอความเปนดางใน

ระบบเรมสะสมขน การหมนเวยนนาออกจะทาใหสดสวนระหวางกรดระเหยงายและความเปนดาง

ลดลง เนองจากความเขมขนของกรดระเหยงายจะคงทในขณะทความเปนดางสงขน ซงจากตวอยาง

ถานาออกมความเปนดางมากกวา 1,000 มก./ล. สดสวนระหวางกรดระเหยงายและความเปนดาง



2-18



จะมคาประมาณ 0.4 ซงทาใหไมจาเปนตองมการเตมดางอก หรออาจจะเตมเพยงเลกนอย เพอ

ควบคมไมใหความเปนดางในระบบลดลง

2.5.3 อณหภม

ชวงของอณหภมทเหมาะสมสาหรบการเจรญเตบโตของแบคทเรยแบบไรอากาศสามารถ

แบงออกไดเปน 3 ชวง คอ

- ชวงเทอรโมฟลก (Thermophilic) จะมอณหภมประมาณ 50-65 oซ โดยเรยก

แบคทเรยททางานในชวงอณหภมนวา Thermophilic Bacteria

- ชวงมโซฟลก (Mesophilic) จะมอณหภมประมาณ 20-45 oซ โดยเรยกแบคทเรยท

ทางานในชวงอณหภมนวา Mesophilic Bacteria

- ชวงไซโครฟลก (Psychrophillic) จะมอณหภมประมาณ 5-15 oซ โดยเรยกแบคทเรยท

ทางานในชวงอณหภมนวา Psychrophillic Bacteria

สาหรบกระบวนการผลตกาซชวภาพ การทางานของแบคทเรยจะอยในชวงมโซฟลก และ

เทอรโมฟลก การบาบดนาเสยแบบไมใชอากาศในชวงเทอรโมฟลก แบคทเรยจะมอตราการยอย

สลายสารอนทรยและการผลตกาซชวภาพสงกวาในชวงมโซฟลก โดยสามารถทาการยอยสลายสาร

อนทรยไดเรวกวาชวงมโซฟลคประมาณ 20-50% ดงนนสาหรบในตางประเทศทอยในเขตหนาวจง

ตองเพมอณหภมใหกบนาทง แตสาหรบประเทศไทยนนระบบบาบดจะทางานอยในชวงมโซฟลกได

เองโดยไมตองใชความรอนชวย แมวาประสทธภาพของระบบในชวงมโซฟลกจะดอยกวา แตเมอ

เปรยบเทยบในเรองของคาใชจาย พบวาคาใชจายในการทาความรอนจะแพงมาก ทาใหผออกแบบ

ในประเทศไทยไมนยมทจะออกแบบระบบบาบดใหอยในชวงเทอรโมฟลก

นอกจากนแบคทเรยยงมความไวตอการเปลยนแปลงอณหภม ในการออกแบบระบบจงควร

มการปองกนไมใหอณหภมของระบบมการเปลยนแปลงมาก เนองจากการลดหรอเพมอณหภมเพยง

2-3°ซ มผลตอการเปลยนแปลงของกาซมเทนอยางมาก การรกษาอณหภมของระบบใหมความ

สมาเสมอ จงมความสาคญมากกวาการควบคมใหระบบมอณหภมอยในจดทใหอตราการยอยสลาย

สงสด

2.5.4 สารพษและสารยบยงปฏกรยา

นาเสยทจะบาบดดวยกรรมวธทางชววทยาไมควรมสารทเปนพษอย ซงสารทเปนพษอาจอย

ไดทงในรปของสารอนทรยหรออนนทรย ทงนผลของสารพษมตงแตพษโดยตรง (Toxic) ลงไปถง

แคเพยงยบยง (Inhibited) การทางานของแบคทเรย โดยเฉพาะอยางยงผลของสารพษทมตอ

แบคทเรยทสรางมเทน เนองจากแบคทเรยสรางมเทนจะมความไวตอสงทมารบกวน ความรนแรงของ

พษหรอการยบยงจะเปนสดสวนโดยตรงกบความเขมขนของสารนนๆ อยางไรกตามในบางกรณ

สารเหลานนกอาจกระตนการทางานของแบคทเรยใหมประสทธภาพมากขนได หากมความเขมขน

ทพอเหมาะ สารทเปนพษหรอสารทยบยงการทางานของแบคทเรยในระบบบาบดนาทงทางชววทยา

แบบไมใชอากาศแบงออกไดเปนกลมๆ ดงตอไปน



2-19



อออนบวก

อออนบวกทเปนพษตอแบคทเรยในระบบบาบดแบบไมใชอากาศไดแก โซเดยม (Na+)

โพแทสเซยม (K+) แมกนเซยม (Mg

2+) และแคลเซยม (Ca

2+) ซงธาตเหลานหากมความเขมขนท

พอเหมาะจะเปนธาตทมประโยชนตอแบคทเรย แตถามมากเกนความจาเปนจะเกดเปนพษตอ

แบคทเรยได ปกตอออนบวกทมวาเลนซสง(มประจบวกสง)จะมความเปนพษมากกวาอออนบวกทม

วาเลนซตา ระดบความเปนพษของอออนบวกตางๆ แสดงในดงตารางท 2.2

ตารางท 2.2 ความเขมขนของอออนบวกทกระตนและยบยงปฏกรยา

ความเขมขน (มก./ล.)ชนดของอออนบวก

กระตน ยบยงปานกลาง ยบยงมาก

Na+

K+

Ca2+

Mg2+

100-200

200-400

100-200

75-150

3,500-5,500

2,500-4,500

2,500-4,500

1,000-1,500

>8,000

>12,000

>8,000

>3,000

ทมา : McCarty (1964)

พษของอออนบวกสามารถลดลงได (Antagonism) เมออยรวมกบธาตอนๆ ในปรมาณท

เหมาะสม เชน พษของ Na+ มความเขมขน 3,500 มก./ล. สามารถทาใหลดลงได ถาในระบบม

Mg2+

และ Ca2+

ทมความเขมขนอยระหวาง 50-1,000 มก./ล. แตในทางตรงกนขามอออนบาง

ชนดจะไปเพมความเปนพษใหมากขนเมออยรวมกน (Synergism) การลดหรอเพมความเปนพษ

ของอออนบวกแตละชนด ดงแสดงไดตามตารางท 2.3 และ 2.4

ตารางท 2.3 การเพมความเปนพษของอออนแตละชนด

อออนทเปนพษ อออนเสรมความเปนพษ

Ammonium (NH4

+)

Calcium (Ca2+

)

Magnesium (Mg2+

)

Potassium (K+)

Sodium (Na+)

Calcium, Magnesium, Potassium

Ammonium, Magnesium

Ammonium, Calcium

None

Ammonium, Calcium, Magnesium

ทมา : Kugelman, and Chin (1971)



2-20



ตารางท 2.4 การลดความเปนพษของอออนแตละชนด

อออนทเปนพษ อออนลดความเปนพษ

Ammonium (NH4

+)

Calcium (Ca2+

)

Magnesium (Mg2+

)

Potassium (K+)

Sodium (Na+)

Sodium

Sodium, Potassium

Sodium, Potassium

Ammonium, Calcium, Magnesium Sodium

Potassium

ทมา : Kugelman, and Chin (1971)

โลหะหนก

โลหะหนกทเปนพษตอแบคทเรยในระบบบาบดแบบไมใชอากาศไดแก แมงกานส (Mn)

สงกะส (Zn) แคดเมยม (Cd) นเกล (Ni) โคบอลท (Co) ทองแดง (Cu) และโครเมยม (Cr) ซงจะ

อยในนาทงในรปของอออน ทงนโลหะหนกทอาจพบในระบบบาบดแบบไมใชอากาศ แสดงดงตารางท

2.5 โดยทองแดง (Cu2+

) จะมผลตอระบบผลตกาซชวภาพมากทสด ทงนคาความเปนพษของสาร

ประกอบโลหะหรออออนโลหะหนกจะขนอยกบระดบพลงศกยทางไฟฟา พเอช และ Ionic Strength

ของระบบ เนองจากโลหะหนกแตละชนดสามารถทจะรวมตวเปนสารประกอบเชงซอนกบ

แอมโมเนย คารบอเนต ซลไฟด และฟอสเฟตได ดงนนจงเปนการยากในการประเมนความเปนพษ

ของโลหะหนกแตละชนด ในตารางท 2.6 แสดงถงความเปนพษของโลหะหนกบางชนด สวนใน

ตารางท 2.7 แสดงถงการสะสมของโลหะหนกในตาแหนงตางๆ ในเซลลของแบคทเรย แมวาโลหะ

หนกจะเปนพษตอแบคทเรยในระบบไมใชอากาศ แตโลหะหนกบางประเภทยงมความจาเปนสาหรบ

การเจรญเตบโตและการทางานของแบคทเรย โดยมความตองการใชในปรมาณเพยงเลกนอย เชน

นกเกล หรอโคบอลต เปนตน

ความเปนพษของโลหะหนกสามารถลดลงได ถานาเสยมปรมาณของซลไฟด (S-2

) ทพอเหมาะ

เนองจากวาซลไฟดสามารถรวมกบโลหะหนกเปนเกลอของโลหะหนกซงไมละลายนาได ยกเวน

ในกรณของโครเมยม เนองจากโครเมยมทมประจบวกหก (Cr6+

) จะถกรดวซใหเปนโครเมยมทม

ประจบวกสาม (Cr3+

) ซงโครเมยมจะไมละลายนาในชวงพเอชของระบบถงหมกแบบไมใชอากาศ จง

ไมกอใหเกดความเปนพษ

ในการใชซลไฟดเพอลดความเปนพษของโลหะหนก จะใชความเขมขน 0.5 มก. ในการตก

ตะกอนโลหะหนก 1.0 มก. แตการเตมซลไฟดอาจกอใหเกดปญหาตอระบบ เนองจากตวของ

ซลไฟดเอง ซงความเปนพษของซลไฟดจะอธบายในหวขอตอไป สาหรบการควบคมไมใหเกดพษ

เนองจากการเตมซลไฟดลงไปมากเกนไป ทาไดสองวธดวยกน โดยวธแรกใหทาการวเคราะห

ปรมาณกาซไฮโดรเจนซลไฟดในกาซชวภาพอยางตอเนองและทาการหยดเตมซลไฟดทนทเมอตรวจ

พบกาซไฮโดรเจนซลไฟด หรอ ใชอเลคโทรดแบบ Silver-Silver Sulfide วดปรมาณของซลไฟดท

ละลายอยในนา โดยจะวดออกมาในรปของ pS (-log [S-2

])



2-21



ตารางท 2.5 โลหะหนกทพบในระบบบาบดแบบไมใชอากาศ

พบมาก พบบอย ไมคอยพบ

Cadmium (Cd2+

)

Chromium(Cr6+

)

Copper (Cu2+

)

Lead (Pb2+

)

Nickel (Ni2+

)

Zinc (Zn2+

)

Arsenic (As)

Iron (Fe)

Manganese (Mn)

Mercury (Hg)

Silver (Ag)

Aluminum (Al)

Cobalt (Co)

Molybdenum (Mo)

Selenium (Se)

Tin (Sn)

ทมา : USEPA (1981)

ตารางท 2.6 ความเขมขนของโลหะหนกทสามารถยบยงการทางาน

ของระบบบาบดแบบไมใชอากาศ

โลหะหนก ความเขมขน,(มก./ล.)

Arsenic (As)

Cadmium (Cd)

Chromium (Cr6+

)

Copper (Cu)

Nickel (Ni)

Zinc (Zn)

0.5 to 1.0

0.01 to 0.02

1.0 to 1.5

0.5 to 1.0

1.0 to 2.0

0.5 to 1.0

ทมา : Mignone (2005)

ตารางท 2.7 การสะสมของโลหะหนกในระบบถงหมกแบบไมใชอากาศ

รปแบบการสะสมของโลหะหนก

ในระบบบาบดแบบไมใชอากาศ (มก./ล.)

โลหะหนก ปรมาณการเตม

(มก./ล.)

ความเขมขนของ

โลหะหนกในระบบ

(มก./ล.) ในสารละลาย ในสารทไม

ละลายนา

Extra

Cellular

Intra

Cellular

โครเมยม

(Cr+3

)

1,200 (P)

500 (S)

100 (S)

41-158

53-412

57-106

0.065-0.11

0.065-0.20

0.065-0.10

10-97

10-156

18-33

0.20-0.35

0.09-0.14

0.10-0.14

25-120

35-224

34-80

โครเมยม

(Cr+6

)

1,200 (P)

500 (S)

100 (S)

49-232

49-274

46-84

0.065-0.25

0.065-0.65

0.065-0.065

3-55

13-146

1-23

0.14-0.18

0.09-0.14

0.09-0.14

48-91

30-126

34-72

ทองแดง

(Cu)

1,200 (P)

500 (S)

100 (S)

15-59

11-73

16-22

0.036-0.036

0.036-0.036

0.02-0.03

5-34

4-48

7-12

0.05-0.07

0.05-0.12

0.10-0.17

6-20

6-18

9-10

นกเกล

(Ni)

1,200 (P)

500 (S)

100 (S)

5-31

4-42

4-9

0.12-0.42

0.14-1.22

0.12-0.53

2-23

1-31

2-6

0.04-0.26

0.02-0.23

0.05-0.11

3-10

2-8

1-3

หมายเหต

(P)- Pulse feed

(S)- Step feed

ทมา : Mignone (2005)



2-22



แอมโมเนย

แอมโมเนยทเกดขนในกระบวนการบาบดนาเสยแบบไมใชอากาศ เกดจากการยอยสลาย

สารอนทรยทมไนโตรเจนรวมอย เชนโปรตนหรอปยยเรยเปนตน และไดผลผลตในรปของแอมโมเนยม

อออน (NH4

+) หรอแอมโมเนย (NH

3) ทงนขนอยกบคาพเอชของระบบดงสมการ

NH4

+ ↔ NH

3 + H

+

ปรมาณของแอมโมเนยอออนจะมความสมพนธกบคาพเอช เมอพเอชมคาประมาณ 7.0

ความเขมขนของแอมโมเนยจะมประมาณ 1 % ของแอมโมเนยทงหมด โดยจะมความเขมขนของ

แอมโมเนยมากขนเมอพเอชสงขน สาหรบความเปนพษของแอมโมเนยนนพบวาแอมโมเนยจะเปน

พษตอแบคทเรยมากกวาแอมโมเนยมอออน โดยพบวาแอมโมเนยจะเปนพษตอแบคทเรยเมอม

ความเขมขนมากกวา 150 มก./ล. ในขณะทแบคทเรยสามารถทนตอความเขมขนของแอมโมเนยม

อออนไดสงถง 3,000 มก./ล. ดงนนการรกษาพเอชใหมคาประมาณ 7.0 หรอตากวา ทาให

แอมโมเนยทงหมดอยในรปของแอมโมเนยมอออนซงเปนพษตอระบบนอยกวา ตารางท 2.8 แสดง

ระดบความเปนพษของแอมโมเนยมทความเขมขนตางๆ

สาหรบการลดพษของแอมโมเนยไนโตรเจนทาไดโดยการเจอจางนาทง หรอทาการกาจด

แอมโมเนยไนโตรเจนในนาทงกอนเขาสระบบบาบด เชนใชกระบวนการ Ammonia Stripping

เปนตน

ตารางท 2.8 ระดบความเปนพษของแอมโมเนยมอออน

แอมโมเนยมไนโตรเจน, NH4

+-N (มก./ล.) ผลตอระบบ

50-200

200-1,000

1,500-3,000

>3,000

ปรมาณพอเหมาะ

ยงไมเกดผลชด

เรมยบยงเมอมคาพเอชสงกวา 7.0

เปนพษโดยตรง

ทมา : McCarty (1964)

ซลเฟต (SO4

2-)

พษของซลไฟดตอแบคทเรย เกดขนเนองจากนาทงทเขาสระบบมปรมาณซลไฟดสง การยอย

สลายซลเฟต (SO4

2-) หรอโปรตนในนาทงโดยซลเฟตในนาเสย มทงทอยในรปของสารทละลายนา

ไดและไมละลายนา ขนอยกบอออนประจบวกทซลเฟตรวมอย โดยสวนทมการรวมกบโลหะหนกจะ

ตกตะกอน สวนทเหลอจะละลายนาหรออยในรปของกาซไฮโดรเจนซลไฟด (H2S) และเมอละลาย

นาสามารถเปลยนเปนกรดซลฟรค (H2SO

4) ความเขมขนของซลไฟดละลายนาทแบคทเรยสามารถ

ทนไดอยระหวาง 50-160 มก./ล. และจะเกดความเปนพษขนเมอมความเขมขนมากกวา 200

มก./ล. วธซงสามารถลดความเปนพษของซลไฟดลงได โดยการทาใหซลไฟดตกตะกอน การเจอจาง

นาทงหรอการแยกซลไฟดออกจากนาทงกอนเขาสระบบบาบด



2-23



การทนาเสยมปรมาณของซลเฟตมากเชนนาเสยจากโรงงานนายางขน ปรมาณของซลเฟตท

มมากเกนไป จะทาใหมแบคทเรยทสามารถรดวซซลเฟตใหเปนซลไฟด (Sulfate-Reducing

Bacteria, SRB)เชน Desulfovibrio, Desulfotomaculum เจรญเตบโตไดด แบคทเรยในกลมของ

SRB จะใชซลเฟต (SO4

2-) เปนตวรบอเลคตรอนตวสดทายและเปลยนเปนซลไฟด การทนาเสยม

ซลเฟตมากสงผลใหแบคทเรยสรางมเทนทางานไดนอยลง ทาใหการผลตกาซมเทนลดนอยลง แตจะ

ไดกาซไฮโดรเจนซลไฟดทมกลนเหมนแทนท ซงการอธบายจะอาศยการเปรยบเทยบกลไกการเกด

ปฏกรยารดวซซลเฟตและการสรางมเทนในรปของอณหพลศาสตร ซงแสดงไวในตารางท 2.9

ตารางท 2.9 คา ΔG๐ ในการรดวซซลเฟตและสรางมเทน

ปฏกรยา ΔG๐ (kJ)

1. 4H2 + SO

4

2- + H

+ HS

- + 4H

2O

2. 4H2 + HCO

3

- + H

+ CH

4 + 3H

2O

3. CH3COO

- + SO

4

2- + H

+ 2HCO

3

- + H

2S

4. CH3COO

- + H

2O HCO

3

- + CH

4

5. 4CH3CH

2COO

- + 3SO

4

2- 4CH

3COO

- + 4HCO

3

- + 3HS

- + H

+

6. CH3CH

2COO

- +3H

2O CH

3COO

- + 4HCO

3

- + H

+ + H

2

7. 4CH3CH

2COO

- + 12H

2O 4CH

3COO

- + HCO

3

- + H

+ + 3CH

4

-152.2

-135.6

-47.6

-31.0

-150.6

-76.1

-102.4

จากตารางจะเหนวาเมอทาการเปรยบเทยบการเกดปฏกรยาการรดวซซลเฟตและการสราง

มเทน โดยใชสารตงตนชนดเดยวกนคอไฮโดรเจนและกรดอะซตก ในปฏกรยาทรดวซซลเฟตเปน

ซลไฟด (ปฏกรยาท 1 และ 3) โดยใชไฮโดรเจนและกรดอะซตกเปนสารตงตนตามลาดบ จะมคา

ΔG๐ ทตากวาในปฏกรยาทสรางมเทน (ปฏกรยาท 2 และ 4) แสดงใหเหนวาปฏกรยาการรดวซซลเฟต

เปนปฏกรยาทใหพลงงานมากกวา ดงนนจงสามารถเกดปฏกรยาขนไดงายกวาปฏกรยาการสราง

มเทน การทนาเสยมซลเฟตในปรมาณทสงจงทาใหไดผลผลตทเปนกาซมเทนลดนอยลง เนองจาก

สารต งตนถกใชไปในการรดวซซลเฟตมากกวาการสรางมเทน ผลผลตท ไดจงเปนกาซ

ไฮโดรเจนซลไฟดทมกลนเหมน และทพเอชตาอาจเปนพษตอแบคทเรยได

แตหากพจารณาในแงของการยอยสลายกรดโพรพออนกเปนกรดอะซตกแลว (ปฏกรยาท 5

ถง 7) พบวาการรดวซซลเฟตทเกดขน สามารถลดการสะสมของกรดโพรพออนกในระบบได ดงนน

การทมซลเฟตในนาเสยจงมไดสงผลตอประสทธภาพในการกาจดซโอด

ความเปนพษของซลเฟตทมตอระบบมความสมพนธกบคาพเอช โดยทพเอช 6.4-7.2

ไฮโดรเจนซลไฟดสามารถยบยงการทางานของระบบได 50 % เมอมความเขมขน 250 มก./ล. ใน

ขณะทไฮโดรเจนซลไฟดเพยง 90 มก./ล. สามารถสงผลในการยบยงการทางานของระบบไดเทากน

เมอพเอชมคา 7.8-8.0



2-24



2.5.5 สารอาหาร

สารอาหารในนาเสยมความสมพนธโดยตรงกบชนดของกลมแบคทเรยในระบบ รวมไปถง

ประสทธภาพในการบาบดนาเสยและผลตกาซชวภาพ โดยพบวาสารอาหารทตางชนดกนมผลตอ

อตราการยอยสลายทแตกตางกน โดยสารอาหารจาพวกคารโบไฮเดรตจะใหอตราการยอยสลายท

เรวกวาโปรตน และไขมน

ในเซลลแบคทเรยทกชนดจะประกอบไปดวยธาตทสาคญคอ คารบอน โฮโดรเจน

ไนโตรเจน ฟอสฟอรส ออกซเจน และ ซลเฟอร โดยแบคทเรยทไมใชอากาศตองการปรมาณ

ไนโตรเจนตอนาหนกเซลลเทากบ 9.4 (Cell Weight/N = 9.4) ในขณะทแบคทเรยชนดไมใช

อากาศจะสรางเซลลเพมขนเปนจานวนมากได เมอมอตราสวนของธาตไนโตรเจนตอคารบอน

(N/C) ในสารอาหารประมาณ 0.0620 และยงตองการธาตฟอสฟอรสเทากบ 1 ใน 7 ของปรมาณ

ธาตไนโตรเจนทประกอบในเซลล ดงนนนาทงควรมสารอาหารทเพยงพอแกการเจรญเตบโตของ

แบคทเรย โดยทวไปความตองการธาตไนโตรเจนและฟอสฟอรสจะอยในอตราสวน 11 ตอ 2 ดงนน

ถาปรมาณแบคทเรยทเกดขนมประมาณ 0.1 กก. ตอ 1 กก. BOD ทถกยอยสลาย อตราสวน

BOD:N:P จะเทากบ 100:1.1:0.2 ซงตากวาอตราสวนทใชในการยอยสลายแบบใชออกซเจนอสระ

ซงมคาเทากบ 100:5:1 ดงนนในนาเสยทมสารอาหารตาแตมสารอนทรยหรอซโอดสง เชนนาเสย

จากโรงงานนาอดลม จงสามารถทจะใชระบบบาบดแบบไมใชอากาศไดโดยไมจาเปนตองมการเตม

สารอาหารเพมเตม

2.5.6 สารอนทรย

สารอนทรยบางชนดสามารถยบยงการทางานของแบคทเรยไมใชอากาศ ซงไดแก

แอลกอฮอล (Alcohol) จาพวกเมทานอล (Methanol) และกรดไขมนทมโมเลกลยาว (Long Chain

Fatty Acid) การทาลายความเปนพษสารอนทรยเหลาน สามารถทาไดโดยการปอนนาทงเขาสระบบ

บาบดอยางตอเนอง (Continuous Feed) ซงจะตองเรมจากความเขมขนทนอยๆแลวจงปรบใหมคา

เพมขนเปนลาดบ เพอทาใหแบคทเรยมความคนเคยและปรบตวได หรออาจแกไขไดโดยการเตม

สารเคมลงไปเพอทาใหเกดการตกตะกอนของสารอนทรยทเปนพษ กอนจะจายนาเสยเขาสระบบ

2.5.7 การกวน

การกวนเปนการทาใหของเหลวและสวนผสมทอยในระบบ มการผสมและกระจายตวอยาง

ทวถงและสมาเสมอ ชวยใหของเสยทเขามาใหมเขาไปแทนทของเสยทถกยอยสลายแลว ทาใหระบบ

มการยอยสลายไดอยางตอเนองและมประสทธภาพ นอกจากนการกวนยงชวยปองกนมใหมการ

แยกชนของของเสย ซงการแยกชนของของเสยจะสรางปญหาใหกบระบบ โดยตะกอนลอยดานบน

สด (Scum) จะทาใหประสทธภาพในการสรางกาซมเทนและเปลยนรปสารอนทรยในระบบลดลง

ในทางปฏบตสามารถลดปญหาการเกดชนตะกอนลอยไดโดยการเพมการกวนใหแกระบบ ถาหาก

ระบบมสภาพความเขมขนของแขงตา (ความเขมขนของแขงแขวนลอยนอยกวา 500 มก./ล.) และ

มสารทมเสนใยอยไมมาก สามารถใชการหมนเวยนของเหลวหรอกาซทเกดขนในถง เพอกวนผสม

นาเสยได แตหากระบบมแนวโนมการสะสมตวของตะกอนลอยคอนขางสง หรอของแขงแขวนลอยใน

นาเสยมมาก จาเปนตองใชการกวนโดยใชเครองมอทางกล เชน ใบกวน เปนตน



2-25



2.5.8 อตราภาระบรรทกสารอนทรย (Organic Loading Rate, OLR)

อตราภาระบรรทกสารอนทรยเปนปจจยอยางหนงทจะมผลตอประสทธภาพในการยอย

สลายสารอนทรยภายในระบบ และเปนตวแปรสาคญทใชในการออกแบบระบบบาบดแบบไมใช

อากาศอกดวย เนองจากการเปลยนสารอนทรยในระบบใหกลายเปนกาซมเทน ตองมความเขมขน

ของแบคทเรยในปรมาณพอเหมาะกบปรมาณสารอนทรย จงจะทาใหแบคทเรยมการยอยสลายสาร

อนทรยไดอยางมประสทธภาพ หากมการปอนสารอนทรยเขาระบบมากเกนไปจะทาใหการยอย

สลายสารอนทรยลดลง เนองจากแบคทเรยบางสวนถกทาลายไปเพราะสภาพทไมสมดล ในทางตรง

กนขามหากมการปอนสารอนทรยเขาระบบนอยเกนไป จะทาใหการใชถงหมกไมเตมประสทธภาพ

ไมคมคาในการลงทน และยงสงผลใหแบคทเรยในระบบปรบตวเขากบสภาพสารอนทรยทมปรมาณ

ตา ผลทอาจจะตามมาคอระบบอาจจะลมเหลวไดเชนกน อยางไรกตามคาของอตราภาระบรรทก

สารอนทรยจะแตกตางไปตามธรรมชาตและชนดของนาเสย จงจาเปนตองปรบคาอตราภาระบรรทก

สารอนทรยในการเดนระบบใหเหมาะสมกบนาเสยทใชดวย สาหรบอตราภาระบรรทกสารอนทรยท

จะใชเปนเกณฑในการออกแบบระบบ หาไดจากการทดลองในระดบหองปฏบตการ หรอจากระบบ

จรงทมผเดนระบบสาเรจมาแลว

2.5.9 เวลาเกบกก

เวลาเกบกกในระบบของการหมกแบบไมใชอากาศในทนมหมายถงเวลากกเกบแบคทเรย

(Solid Retention Time, SRT) หรอเวลากกเกบของเหลว (Hydraulic Retention Time, HRT) อยใน

ระบบจนกระทงหลดออกมาจากระบบ ซงการควบคมระบบนยมใชคาเวลาการกกเกบของเหลว

(HRT) เนองจากคานวณไดงายกวา การควบคมเวลาเกบกกในการเดนระบบมความสาคญ เนอง

จากถาเวลาเกบกกยาวนานเกนไปกจะทาใหสนเปลองคาใชจายในการกอสราง เพราะตองใชถงหมก

ขนาดใหญ ในทางตรงกนขามหากใชเวลาเกบกกสนเกนไป แบคทเรยกจะเจรญเตบโตไมทน เกด

การหลดออกจากระบบแบคทเรยจานวนมาก ซงสงผลทาใหประสทธภาพในการทางานของระบบ

ลดลง การควบคมเวลาเกบกกทเหมาะสมชวยใหแบคทเรยทอยในระบบมปรมาณคงทหรอมปรมาณ

เพมขน ระยะเวลาเกบกกเปนคาทขนอยกบปจจยสภาพแวดลอมภายในระบบและลกษณะของ

ของเสยทปอนเขาสระบบ รวมไปถงชนดของแบคทเรยในระบบเปนสาคญ

2.5.10 โลหะบางชนด

ในระบบบาบดแบบไมใชอากาศ นอกจากธาตอาหารหลกอนไดแก คารบอน ไนโตรเจน

และฟอสฟอรส แบคทเรยสรางมเทนยงตองการธาตอาหารเสรมประเภทโลหะอนๆ ในปรมาณเลก

นอย ซงสารทมกทาการเตมลงไปในระบบบาบดแบบไมใชอากาศคอนเกลและโคบอลต ซงพบวา

หากระบบมธาตโลหะเหลานในปรมาณทนอยเกนไป ประสทธภาพในการทางานของระบบจะลดลง

โดยการขาดธาตโลหะเหลานจะสงผลตอการทางานของแบคทเรยสรางมเทนเทานน แตไมมผล

กระทบตอการทางานของแบคทเรยสรางกรด นอกจากนเกลและโคบอลต ยงมการศกษาถงการเตม

ธาตโลหะอนๆ ลงไปในระบบไดแก โมลบดนม ทงสเตน เซเลเนยม แตผลการศกษายงไมมความ

ชดเจน สาหรบปรมาณการเตมนเกลและโคบอลตลงไปในระบบจะอยทประมาณ 50 มก. ในรปของ

โลหะนนๆ ตอปรมาตร 1 ม.3 ของถงปฏกรยา



3-1



บทท3

การออกแบบระบบผลตกาซชวภาพ

3.1 พนฐานการออกแบบ

3.1.1 ตวแปรทใชในการออกแบบ

- อตราการไหลของนา (Flow Rate, Q)

ปรมาณนาเสยทเขาสระบบบาบดในชวงเวลาใดๆมหนวยเปน ม.3/วน หรอ ม.

3/ชม.

- เวลาเกบกกนา (Hydraulic Retention Time, HRT)

ระยะเวลาทนาเสยอยภายในถงปฏกรยามคาเทากบ

Q

VHRT =

เมอ

HRT = เวลากกนา (วน)

V = ปรมาตรถง (ม.3)

Q = อตราการไหลของนาเสย (ม.3/วน)

- เวลาเกบกกตะกอน (Solid Retention Time, SRT)

ระยะเวลาทตะกอนอยภายในระบบ โดยในกรณของถงปฏกรยาแบบกวนสมบรณ

เวลาเกบกกตะกอนจะเทากบเวลาเกบกกนา สวนในระบบอนๆ สามารถหาเวลาเกบกก

ตะกอนไดจาก

เวลาเกบกกตะกอน, SRT (วน) =

(กก./วน)ยไปนทสญเสปรมาณตะกอ

(กก.)นในถงปรมาณตะกอ

โดยปรมาณตะกอนภายในถงหาไดจากผลคณระหวางปรมาตรถงและความเขมขน

ของตะกอนในถง ในขณะทตะกอนทสญเสยจากระบบจะเกดขนจากปรมาณตะกอนหลดไป

พรอมกบนาออกและการดดตะกอนสวนเกนทงจากถงปฏกรยา

- อตราภาระบรรทกสารอนทรย (Organic Loading Rate, OLR)

ปรมาณสารอนทรยทเขาสระบบตอปรมาตรถงในหนงหนวยเวลา ซงโดยทวไปนยม

วดในรปของอตราภาระบรรทกบโอด (BOD Loading Rate) หรออตราภาระบรรทกซโอด

(COD Loading Rate) ซงคานวณไดจากสมการ



3-2



1,000xV

CODxQOLR =

เมอ

OLR = อตราภาระบรรทกสารอนทรย (กก.-สารอนทรย/ม.3-วน)


COD = ซโอดของนาเสย (มก./ล.)


- อตราสวนของอาหารกบแบคทเรย (Food to Microorganism Ratio: F/M Ratio)

เปนอตราสวนระหวางสารอนทรยทเขาสระบบกบปรมาณของแบคทเรยทอยภายใน

ถงปฏกรยาซงหาไดจาก

MLSSxV

ODC x QF/M =

เมอ

F/M = อตราสวนของอาหารกบแบคทเรย


COD = ซโอดของนาเสย (มก./ล.)


MLSS = ความเขมขนเฉลยของแบคทเรยในถง (มก./ล.)

- ความเรวนาไหลขน (Upflow Liquid Velocity: ULV)

เปนคาทใชในการออกแบบและควบคมการทางานถงปฏกรยาทมลกษณะการไหล

ของนาในถงแบบไหลขน โดยหมายถงปรมาตรของนาทไหลผานหนาตดของถงปฏกรยา

A

QULV =

เมอ

ULV = ความเรวนาไหลขน (ม./ชม.)


A = พนทหนาตดของถงปฏกรยา (ม.2)

- อตรานาไหลลนผว (Surface Overflow Rate: SOR)

เปนคาทใชในการออกแบบและควบคมการทางานสาหรบถงตกตะกอน หมายถง

ปรมาตรของนาทไหลผานหนาตดของถงปฏกรยา



3-3



A

QSOR =

เมอ

SOR = อตรานาไหลลนผว (ม.3/ม.

2-วน)


A = พนทหนาตดของถงปฏกรยา (ม.2)

จะสงเกตเหนวาความเรวนาไหลขนและอตรานาไหลลนผว จะมสตรทเหมอนกน แตทงสอง

คาจะใชในจดทตางกน โดยความเรวนาไหลขนจะใชสาหรบการไหลของนาภายในถงปฏกรยาทม

การไหลของนาเสยแบบไหลขน ในขณะทอตรานาไหลลนผวใชในถงตกตะกอนเพอตรวจสอบ

ความเรวในการไหลของนา ณ ผวหนาของถงตกตะกอน

- อตรานาลนเวยร (Weir Loading Rate)

เปนอกคาหนงทใชในการออกแบบและควบคมการทางานสาหรบถงตกตะกอน หมายถง

ปรมาตรของนาทไหลผานสนเวยรตอความยาวของเวยร

L

QWLR =

เมอ

WLR = อตรานาไหลลนสนเวยร (ม.3/ม.-วน)


A = ความยาวสนเวยร (ม.)

3.1.2 รปแบบของถงปฏกรยาแบบไมใชอากาศทใชในการผลตกาซชวภาพ

รปแบบของถงปฏกรยาทใชในการบาบดนาเสยแบบไมใชอากาศ มทงแบบทมอตราการยอย

สลายสารอนทรยตา (Low Rate) และแบบทมอตราการยอยสลายสารอนทรยสง (High Rate) โดย

ระบบบาบดทมอตราการยอยสลายตาจะตองการพนทในการกอสรางระบบทมากกวาระบบทมการ

ยอยสลายสารอนทรยสง เนองจากตองการเวลากกเกบนาทมากกวา

ตวอยางของถงปฏกรยาทมอตราการยอยสลายตา เชนระบบ Covered Lagoon โดยม

ลกษณะการทางานดงรปท 3.1 โดยรปแบบการทางานจะเปนบอทมการคลมผาพลาสตกเพอทาให

เกดสภาวะไรอากาศ ระบบ Covered Lagoon ตองการเวลากกนาประมาณ 45-60 วน ซงเวลา

กกเกบนาขนอยกบอณหภม อตราภาระบรรทกสารอนทรยของบอ และชนดของนาเสย



3-4



รปท 3.1 การทางานของระบบบอ Covered Lagoon

ระบบบาบดนาเสยทมอตราการยอยสลายสง การยอยสลายจะเกดขนรวดเรว เนองจากม

การกวนผสมและมการรกษาตะกอนแบคทเรยอยในระบบใหนานขนและคดเลอกตะกอนทม

ประสทธภาพเกบไวในระบบ โดยการหมนเวยนตะกอนทหลดไปกบนาเสยกลบเขามาในระบบ การ

ยดตรงแบคทเรยไวกบตวกลาง หรอการรวมตวเปนเมดตะกอน เปนตน รปแบบของระบบบาบด

นาเสยแบบไมใชอากาศทมอตราการยอยสลายสงอาจแบงโดยอาศยรปแบบของการเลยงแบคทเรย

ภายในถงไดเปนสามประเภทคอ

แบบเชอแขวนลอย (Suspended Growth) เปนระบบทมการกวนผสมเพอใหแบคทเรย

ผสมกบนาเสยใหทวถง โดยระบบประเภทนจาเปนทจะตองมถงตกตะกอน เพอแยกตะกอนทหลด

ออกมากบนาเสย เพอทาการหมนเวยนตะกอนกลบเขาสถงปฏกรยา ตวอยางของระบบบาบดนาเสย

ประเภทนไดแก Complete Mix Digester และ Anaerobic Contact

ระบบบาบดแบบ Complete Mix Digester เปนระบบบาบดแบบไมใชอากาศทมการเลยง

ตะกอนแบบเชอแขวนลอย โดยมเครองกวนเพอทาใหแบคทเรยและนาเสยผสมกนไดอยางทวถง ไม

เกดการไหลลดทางหรอมบรเวณทไมไดรบสารอนทรย ระบบบาบดนาเสยลกษณะนเหมาะกบ

นาเสยทมสารแขวนลอยสง นอกจากนการทระบบมการกวนผสมกนอยางทวถงทงถงสามารถชวย

ลดความรนแรงของสารพษทอาจหลดเขามาในระบบได เนองจากเกดการเจอจางโดยนาเสยทอยใน

ถง แตอยางไรกตามการทระบบมเวลาเกบกกตะกอนเทากบเวลากกเกบนา ทาใหมความสามารถใน

การรบสารอนทรยไดตา เมอเทยบกบระบบบาบดนาเสยทมอตราการยอยสลายสารอนทรยสงใน

แบบอนๆ ทงนหากตองการเพมปรมาณนาเสยทเขาสระบบจาเปนตองขยายถงปฏกรยาใหใหญขน

หรอสรางถงใหม รายละเอยดของถงปฏกรยาแบบ Complete Mix Digester แสดงไดในรปท 3.2

ระบบบาบดนาเสยแบบ Anaerobic Contact เปนระบบทมการดดแปลงมาจากถงปฏกรยา

แบบ Complete Mix Digester โดยมการเพมสวนของถงตกตะกอนลงไป จงทาใหระบบมลกษณะ

เหมอนกบถงปฏกรยาแบบตะกอนเรง จนบางครงมผเรยกกนวาเปนระบบตะกอนเรงแบบไมใช

อากาศ (Anaerobic Activated Sludge) โดยทาการหมนเวยนตะกอนเพอเพมเวลาเกบกกตะกอนให

นานขน ซงทาใหถงปฏกรยาแบบนทางานไดดกวาแบบ Complete Mix Digester อยางไรกตามหาก

ชนตะกอนกนบอ




3-5



ตะกอนภายในถงอยในสภาวะทตกตะกอนไดยาก อาจมการตดตงอปกรณหรอเตมสารเคมเพอชวย

ในการตกตะกอน รปแบบการทางานของถงปฏกรยาแบบ Anaerobic Contact เปนดงรปท 3.3

รปท 3.2 ระบบบาบดนาเสยแบบกวนสมบรณ (Complete Mix Digester)

รปท 3.3 ระบบบาบดนาเสยแบบ Anaerobic Contact

P

นาออก

นาเสย


ทอระบายตะกอน

เครองกวนผสม

P

นาเสย

นาออก

ตะกอนหมนเวยนกลบเขาสระบบ

ทอระบายตะกอน

นาผานการ

บาบด

กาซทมากบ

นาออกกาซชวภาพ

ถงตกตะกอน

ถงไลกาซ

ถงปฏกรยา



3-6



ระบบเลยงเชอเกาะตด (Attached Growth) เปนการพฒนาระบบบาบดแบบไมใชอากาศ

ใหมความสามารถในการรกษาปรมาณของแบคทเรยในระบบไดสงขน โดยการใหแบคทเรยทอยใน

ระบบยดตดกบตวกลางภายในถง ทาใหตะกอนหลดออกไปจากระบบไดนอยลง สงผลใหระบบม

เวลาเกบกกแบคทเรยทนานขน มประสทธภาพในการบาบดสงขน รวมทงอตราภาระบรรทก

สารอนทรยสงสดของระบบสงขนกวาในระบบถงกวนผสม โดยตวกลางในการเกาะตดอาจเปน

พลาสตก เซรามกส หน ไมไผ ตวอยางของถงปฏกรยาแบบเชอเกาะตดไดแก ถงกรองไมใชอากาศ

(Anaerobic Filter, AF) และระบบ Fluidized Bed เปนตน

ถงกรองแบบไมใชอากาศเปนถงทภายในบรรจวสดตวกลาง และใหนาเสยไหลผานชนตวกลาง

ทศทางการไหลมทงจากลางขนบน (Up flow) หรอจากบนลงลาง (Down Flow) ระบบบาบด

นาเสยแบบถงกรองไมใชอากาศจะใชไดดกบนาเสยทมสารแขวนลอยตา โดยควรมปรมาณของแขง

แขวนลอยตากวา 500 มก./ล. เนองจากหากสารแขวนลอยมปรมาณมาก จะเกดการอดตนตาม

ชองวางของตวกลางได สาหรบราคาในการกอสรางของระบบถงกรองไมใชอากาศจะสงกวาระบบอน

เลกนอย เนองจากราคาของวสดตวกลาง โดยถาเปนวสดตวกลางทมนาหนกเบาและความพรนสงจะ

มราคาแพง การทางานของระบบถงกรองไมใชอากาศแสดงดงรปท 3.4

รปท 3.4 ระบบบาบดนาเสยแบบ UpFlow Anaerobic Filter

ระบบ Fluidized Bed มรปแบบการทางานคลายคลงกบถงกรองไมใชอากาศ สวนทแตกตาง

กบระบบถงกรองไมใชอากาศคอตวกลางในระบบถงกรองไมใชอากาศจะถกยดใหอยกบท แตใน

ระบบถง Fluidized Bed ตวกลางจะสามารถฟงกระจายและเคลอนทไปมาได นอกจากนทศทางการ

จายนาเสยในระบบ Fluidized Bed เปนแบบไหลขนเทานน โดยรปแบบการทางานของถง Fluidized

Bed แสดงดงรปท 3.5 ซงจะเหนวาการยกตวและฟงกระจายของตวกลางจาเปนทตองมการใช

P

ตวกลาง

นำหม

นเว ยน

ตะกอนส

วนเก

น

ก าซช

วภาพ

ถงนาหมนเวยนถงปฏกรยา

นาออก

นาเขา



3-7



ความเรวนาไหลขนสง จนทาใหชนตวกลางเกดการขยายตวและฟงกระจายขนมา ดงนนตวกลางทด

จงตองเปนตวกลางทมนาหนกเบาเพอจะทาใหเกดการยกตวของตวกลางไดงาย ขอดของระบบนเมอ

เทยบกบถงกรองไมใชอากาศทเหนไดชดคออตราภาระบรรทกสารอนทรยของระบบจะสงขน เนอง

จากการทตวกลางฟงกระจาย ทาใหแบคทเรยทเกาะอยบนตวกลางและสารอนทรยในนาเสยม

โอกาสสมผสกนมากขน แตอยางไรกตามระบบนจาเปนตองใชพลงงานมากกวาในระบบถงกรอง

ไมใชอากาศเนองจากมอตราการไหลของนาทสงกวา

รปท 3.5 ระบบบาบดนาเสยแบบ Fluidized Bed

ระบบเลยงเชอแบบผสม (Hybrid Growth) เปนระบบทนาเอาขอดของระบบบาบดนาเสย

แบบตางๆ เขามาไวดวยกน ตวอยางของระบบเลยงเชอแบบผสมไดแก ระบบยเอเอสบ (Upflow

Anaerobic Sludge Blanket, UASB) และระบบ Anaerobic Hybrid Reactor

การพฒนาระบบยเอเอสบเกดขนเนองจากเหนถงขอดของการใชตวกลางในถงกรองไมใช

อากาศ แตการใชตวกลางจะทาใหพนทใชงานบางสวนในถงสญเสยไป เนองจากถกแทนทดวยวสด

ตวกลาง รวมถงคาใชจายสาหรบตวกลางมราคาสง ทาใหมการคดคนระบบทมลกษณะการไหลแบบ

ไหลขน และสามารถรกษาตะกอนแบคทเรยไวในระบบไดโดยไมตองใชตวกลาง ทาใหมการเปลยน

ระบบบาบด จากการทใหนาเสยไหลผานตวกลางมาเปนการใหนาเสยไหลผานชนตะกอนแบคทเรย

ทอยในบรเวณกนถงแทน ดงนนแบคทเรยในระบบยเอเอสบจะตองเปนแบคทเรยทมขนาดใหญ

ความหนาแนนสง และมนาหนกมาก เพอใหสามารถรกษาตะกอนใหอยภายในถงได ปญหาสาคญ

นำหม

นเว ยน

ตะกอนส

วนเก

น

ก าซช

วภาพ


P

P

ถงนาหมนเวยน

ตวกลาง

นาออก

นาเขา



3-8



ของระบบยเอเอสบคอการทาใหตะกอนมลกษณะเปนเมดและตกตะกอนไดด ทาไดยากจงตองมการ

ตดตงอปกรณเพอปองกนไมใหตะกอนหลดออกไปกบนาออก โดยจะตดตงในบรเวณสวนบนของถง

นอกจากถงแบบยเอเอสบ ยงมการสรางระบบบาบดนาเสยทมหลกในการทางานแบบเดยว

กบถงยเอเอสบอกหลายชนด ไดแกระบบอจเอสบ (Extended Granular Sludge Bed, EGSB) และ

ระบบไอซ (Internal Circulation, IC) โดยรปแบบของระบบยเอเอสบ ระบบอจเอสบ และระบบไอซ

แสดงดงรปท 3.6, 3.7 และ 3.8 ตามลาดบ

รปท 3.6 ระบบบาบดนาเสยแบบยเอเอสบ

(Ishikawajima-Harima Heavy Industires Co., Ltd., 2005)

ระบบอจเอสบเปนระบบบาบดนาเสยทมแนวคดเชนเดยวกบระบบยเอเอสบ แตมการเพม

พนทผวสมผสของตะกอนแบคทเรยกบนาเสยใหมากขน ซงทาไดหลายวธเชน ปรบปรงใหมการ

กระจายนาเขาทดขน เพมความเรวนาไหลขนเพอเพมโอกาสในการทตะกอนสมผสกบนาเสย โดย

ความเรวนาไหลขนมคาอยในชวง 5-15 ม./ชม. การทตะกอนสามารถสมผสกบนาเสยไดมากขน ทาให

ระบบสามารถรบอตราภาระบรรทกสารอนทรยไดสงถง 30 กก.ซโอด/ม.3-วน นอกจากนอตราการ

ไหลของนาทสงสงผลใหชนตะกอนเกดความปนปวนและฟงกระจายมาก ทาใหไมเกดการอดตวของ

ชนตะกอน ลดบรเวณทเปนจะไมไดรบสารอาหาร (Dead Zone) และการทเพมความเรวนาไหลขน

ตองใชนาเสยจานวนมาก จงมความจาเปนทจะตองทาการหมนเวยนนาทผานการบาบดบางสวน

กลบเขามาสระบบ ซงชวยเจอจางนาเสยทเขาระบบและลดความเปนพษของสารทเขาสระบบไดอกดวย


นาออก

นาเขา

ชนตะกอน

สวนแยกและ

รวบรวมกาซ

ฟองกาซ



3-9



รปท 3.7 ระบบอจเอสบ

(http://www.biothane.com)

สวนระบบไอซเปนระบบทมอตราการไหลขนของนาสงเชนเดยวระบบอจเอสบ โดยถง

ปฏกรยาจะมความสงตงแต 16-25 ม. และมเสนผานศนยกลางตงแต 1.5-12 ม. จงเปนถงปฏกรยา

ทมสดสวนระหวางความสงตอพนทหนาตดสง ภายในถงจะแบงเปนสองสวนดวยอปกรณดกกาซ

ปฏกรยาสรางมเทนสามารถเกดไดทงสองสวน แตการยอยสลายสารอนทรยและผลตกาซชวภาพจะ

เกดขนในสวนลางของถงปฏกรยาเปนสวนใหญ เนองจากมความเขมขนของสารอนทรยสง กาซท

เกดขนจะถกแยกและสะสมอยในสวนแยกกาซดานลาง เมอปรมาณกาซสะสมไดมากขน กาซจะลอย

ตวขนดานบนและมการดงนาเสยขนมาดวยซงเรยกวา Gas Lift เมอกาซไหลไปถงสวนรวบรวม

กาซซงอยดานบนสดของถงปฏกรยา นาเสยและกาซชวภาพจะแยกตวออกจากกน โดยนาเสยจะ

ไหลกลบลงไปดานลางเพอชวยในการกวนผสม จงเรยกวาเปนถงปฏกรยาแบบหมนเวยนภายใน

หรอ Internal Circulation สาหรบในสวนบนของถงปฏกรยาจะมการยอยสลายสารอนทรยสวนท

เหลอจากบรเวณดานลางเปนการชวยเพมเสถยรภาพใหแกระบบ

นาออก

นาเขา

ชนตะกอน


ชองรวบรวม


ฝาปด

ชดแยกกาซชวภาพ



3-10



รปท 3.8 ระบบไอซ

(http://www.alphaut.ch)

สาหรบระบบบาบดนาเสยแบบ Anaerobic Hybrid Reactor เปนการผนวกเอาระบบยเอเอสบ

เขามารวมกบระบบถงกรองไมใชอากาศ โดยในบรเวณดานลางของถงจะมการสรางชนตะกอน

เหมอนกบในระบบยเอเอสบ ในขณะทสวนบนของถงจะทาการตดตงตวกลางเหมอนในระบบถง

กรองไมใชอากาศ ลกษณะของระบบ Anaerobic Hybrid Reactor แสดงไดดงรปท 3.9

รปท 3.9 ระบบ Anaerobic Hybrid Reactor


นาออก

นาเขา

สวนแยกและรวบรวมกาซ

สวนรวบรวมกาซดานบน

ตวกลาง

ตะกอนแบคทเรย

ทอหมนเวยนกาซ

นาเขา

นาออก


สวนแยกกาซ

อนดบท1

สวนแยกกาซ

อนดบท2

สวนรวบรวมกาซ



3-11



นอกจากระบบถงปฏกรยาแบบถงเดยวทมการเกดปฏกรยาสรางกรดและสรางมเทนในถง

เดยวกน ยงมระบบบาบดนาเสยแบบไมใชอากาศแบบสองขนตอน (Two Stage Anaerobic

Reactor) เพอทาการแยกระบบสรางกรดและระบบสรางมเทนออกจากกน ทาใหระบบแตละขนตอน

มประสทธภาพสงสด เนองจากการทแบคทเรยทงสองชนดอยในถงปฏกรยาใบเดยวแมวาจะสะดวก

ในการกอสรางแตในการเดนระบบอาจเกดสภาพทไมเหมาะสมกบแบคทเรยกลมใดกลมหนงซงทา

ใหเปนการยากตอการควบคมระบบ รปแบบของระบบบาบดแบบไมใชอากาศชนดสองขนตอน

แสดงไดดงรปท 3.10

รปท 3.10 ระบบบาบดแบบไมใชอากาศแบบสองขนตอน

3.2 ระบบยเอเอสบ (Upflow Anaerobic Sludge Blanket: UASB)

3.2.1องคประกอบของระบบยเอเอสบ

ระบบยเอเอสบเปนระบบบาบดแบบไมใชอากาศชนดหนง หลกการในการเดนระบบจะทา

การเลยงตะกอนแบคทเรยใหสะสมอยในถงปฏกรยา และมปรมาณตะกอนทหลดออกจากระบบ

นอย โดยไมใชตวกลางเพอใหตะกอนเกาะตด ทงนตะกอนแบคทเรยทอยภายในระบบจะรวมตวกน

ในรปของเมดตะกอน (Granule) ทมนาหนกมาก ตกตะกอนไดด เกดเปนลกษณะชนตะกอนใน

บรเวณดานลางของถง ทงนขนาดของเมดตะกอนจะขนอยกบลกษณะของนาเสยทจายเขาสระบบ

กลไกการทางานและลกษณะของตะกอนทเกดขนในระบบแสดงไดดงรปท 3.11 และ 3.12

ตามลาดบ เนองจากมตะกอนบางสวนทมขนาดเลกและตกตะกอนไมไดปะปนอยในระบบ การทจะ

รกษาตะกอนสวนนไว ตองตดตงสวนตกตะกอนและอปกรณทใชในการแยกนาเสย ตะกอนแบคทเรย

และกาซชวภาพออกจากกน (Gas-Solid Separator, GSS) ไวตอนบนของถงหมก เพอปองกนไมให

ตะกอนหลดออกไปจากถง และเปนการเพมเวลาเกบกกตะกอนในถงปฏกรยาใหนานขน ซง

P

Pนาเขา


นาออก


(สรางมเทน)

ถงสรางกรด



3-12



ลกษณะของ GSS แสดงไดดงรปท 3.13 ลกษณะของถงยเอเอสบทนยมสรางจะมทงรปทรงสเหลยม

และรปทรงกระบอก ดงรปท 3.14

รปท 3.11 องคประกอบในระบบยเอเอสบ

รปท 3.12 ภาพเมดตะกอนและการเปรยบเทยบคณสมบตในการตกตะกอน

(Jim Field, 2004)


นาออก

นาเขา

ฟองกาซ

เมดตะกอน

หมวกรวบรวมกาซ

เวยร

แผนกระทบ



3-13



รปท 3.13 อปกรณทใชในการแยกนาเสย ตะกอนแบคทเรย และกาซชวภาพ

(Gas-Solid Separator, GSS) ในถงยเอเอสบ

ถงทรงกระบอก ถงสเหลยม ถงแบบผสม

(Cylindric) (Rectangular) (Mixer)

รปท 3.14 ลกษณะรปรางถงยเอเอสบแบบตางๆ



3-14



จากคณสมบตและลกษณะการทางานของระบบยเอเอสบ ทาใหสามารถแบงสวนประกอบ

ภายในถงยเอเอสบไดเปน 2 สวนคอ สวนทเกดปฏกรยาการยอยสลายพรอมดวยระบบกระจาย

นาเสยในบรเวณดานลางของถง และสวนตกตะกอนและแยกกาซบรเวณดานบน โดยมกลไกและ

ลกษณะการทางานของสวนตางๆ มรายละเอยดดงน

ก. สวนทเกดปฏกรยาจะอยทางดานลางของถง ซงเปนสวนทเกดการยอยสลายสารอนทรย การไหลของนาเสย เปนการไหลจากดานลางขนดานบน การกระจายนาเขาถงจะเปนไปอยาง

สมาเสมอทงหนาตดของถง แบคทเรยในถงยเอเอสบจะควบคมใหมความหนาแนนและสะสมเปนชน

ตะกอนในบรเวณดานลางของถง เมอเรมเดนระบบ แบคทเรยในชนตะกอนทอยกนอยางหนาแนน

จะเกดการรวมกนเปนเมด (Granule) โดยเมดตะกอนทมความหนาแนนสงจะจมตวอยดานลาง ม

การจดเรยงตวจากขนาดใหญขนไปหาเลก สะสมเปนชนตะกอนอยในบรเวณดานลางของถง สวน

กลมทมความหนาแนนและมความเรวในการจมตวตาจะฟงกระจายขนมาเปนชนตะกอนแขวนลอย

ข. สวนตกตะกอนและแยกกาซ เปนสวนททาหนาทควบคมเซลลแบคทเรยทหลดออกไปกบ

นาทงและทาหนาทรวมรวบกาซมเทนทเกดขนเพอนาไปใชประโยชนตอไป จงมการตดตงอปกรณ

แยกกาซ (GSS) นาเสยและแบคทเรยไวดานบนของถง ซงเรยกวาเปนอปกรณ Gas-Solid

Separator หรอ GSS โดยการออกแบบ ขนอยกบลกษณะและรปรางของถงปฏกรยา โดยใชหลกการ

ออกแบบเดยวกนคอ

- แยกนากบกาซ โดยอาศยหลกการทวากระแสนาสามารถไหลเลยวไปมาได ในขณะท

กาซมการลอยตวจากดานลางขนสดานบนเปนเสนตรงเทานน ยกเวนมสงกดขวางหรอ

แผนปะทะใดๆ มาเปลยนทศทางการลอยตวขน เมอผานพนสงกดขวาง จงลอยตวเปน

เสนตรงดงเดม จงมการออกแบบและตดตงแผนปะทะเพอขวางทศทางการไหล ทาให

นาและกาซมาปะทะ แลวเบยงเบนการไหลของนาและกาซออกจากกน

- แยกตะกอนออกจากนา โดยทาใหเกดการตกตะกอนของตะกอนแบคทเรยทไหลขนมา

กบนา การตกตะกอนจะเกดในสวนบนสดของถง ซงเปนสวนทไมมกาซ มความปนปวน

ของกระแสนาตา ทาใหสามารถแยกนาและตะกอนไดโดยงาย ดงนน GSS จงตองม

พนทสวนทเปนนานงเพยงพอทตะกอนจะตกกลบมายงถงปฏกรยาได

ลกษณะกลไกการทางานของ GSS การไหลของเมดตะกอน นาเสยและกาซชวภาพแสดงได

ดงรปท 3.15 โดยขนตอนในการทางานและการแยกอนภาคตางๆ ออกจากกน สามารถอธบายเปน

ขนตอนไดดงน

1) ตะกอนแบคทเรย กาซชวภาพ และอนภาคของนา เกาะและไหลขนมาพรอมกน

2) เมอกระทบกบแผน GSS ทาใหเกดการแยกออกจากกน

3) อนภาคนาจะไหลไปตามแผน GSS ออกไปยงทางนาออกดานบน

4) ตะกอนแบคทเรยขนาดใหญทไมมกาซสะสมอยจะตกกลบลงมา5) กาซชวภาพซงไมสามารถไหลยอนกลบไดเชนเดยวกบนา จะไหลขนไปสะสมยงสวน

รวบรวมกาซดานบน



3-15



6) กรณทกลมของตะกอนแบคทเรย กาซชวภาพ และอนภาคของนา ไมไปชนกบแผน

GSS จะเกดการแยกตวเมอถงผวนา

7) สาหรบตะกอนทมขนาดเบาทสามารถไหลตามกระแสออกมาได จะเกดการตก

ตะกอนในสวนบนของแผน GSS เนองจากเปนบรเวณทมความเรวการไหลของ

นาตาและนาคอนขางนง

รปท 3.15 หลกการทางานของ Gas-Solid Separator

ขอดและขอจากดของระบบยเอเอสบในการบาบดนาเสยมดงน

ขอด

- มความตองการพลงงานตา เนองจากไมมการเตมอากาศ

- ไมตองใชสารตวกลางสาหรบใหแบคทเรยเกาะ ทาใหลดคาใชจายในการกอสรางลง

- เกดตะกอนแบคทเรยสวนเกนนอย เนองจากระบบบาบดแบบไมใชอากาศมอตรา

การเจรญเตบโตตากวาระบบบาบดแบบใชอากาศ เชน ระบบตะกอนเรง เปนตน

- สามารถรบภาระสารอนทรยไดสง ทงนขนอยกบชนดของนาเสย ซงปกตจะอยในชวง

2-10 กก.ซโอด/ม.3-วน

- ผลผลตทไดคอกาซชวภาพซงมกาซมเทนเปนองคประกอบหลก สามารถนาไปใชเปน

เชอเพลงได โดยสามารถใชเปนเชอเพลงโดยตรงหรอใชทดแทนนามนและกาซเชอเพลงได

- นาเสยทผานการบาบดแลวมของแขงแขวนลอยตา

- ใชสารเคมในการปรบพเอชนอยขนอยกบความเปนดางและพเอชของนาเขา

- ไมมปญหาเรองการอดตนของถงปฏกรยา เนองจากแบคทเรยจะรวมกนเปนเมดและ

เคลอนทไดอยางอสระภายในถงปฏกรยา

- สามารถหยดระบบไดทนททตองการและพรอมจะทางานตอไดอยางมประสทธภาพดงเดม

ในเวลาประมาณ 2 สปดาห

อนภาคนา


ตะกอนแบคทเรย

4 1

2

3

5

6

7



3-16



ขอจากด

- ตองการอตราการผลตกาซชวภาพทเหมาะสมเพอชวยในการกวน

- ตองเลยงแบคทเรยใหจบตวเปนเมด มฉะนนประสทธภาพของระบบจะตา หรอสามารถ

รบอตราภาระบรรทกสารอนทรยนอย

- ตองพยายามรกษาตะกอนของแบคทเรยในระบบใหมปรมาณเหมาะสม และมการหลด

ออกจากระบบตา

- ตองใชเวลาในการเรมตนเดนระบบ (Start-Up) คอนขางนาน โดยทวไปจะอยทประมาณ

3-6 เดอน ในกรณทไมมตะกอนเมดเปนตะกอนหวเชอ (Seed)

- แบคทเรยโดยเฉพาะพวกผลตมเทน มความสามารถเจรญเตบโตไดด ในชวงสภาวะ

เหมาะสมทแคบ เชน pH 6.8-7.2 จงจาเปนทจะตองมระบบควบคมพเอชทดและม

ประสทธภาพ

- นาทผานการบาบดยงไมไดมาตรฐานนาทง ตองการระบบบาบดขนสดทายกอนทงลงส

แหลงนาสาธารณะ

- นาเสยทเขาระบบควรมของแขงแขวนลอยและไขมนตากวา 500 มก./ล.

3.2.2 สภาพทางชววทยาของการยอยสลายในถงยเอเอสบ

การรกษาตะกอนแบคทเรยไมใหหลดออกไปจากถงปฏกรยา และควบคมใหสภาพทาง

ชลศาสตรตลอดจนปรมาณสารอาหารทเหมาะสม ชวยใหแบคทเรยทอยในระบบรวมตวกนจนอยใน

รปของเมดตะกอน ซงทาใหตะกอนในถงปฏกรยาตกตะกอนไดดขน โดยตะกอนทเกาะยดกนเปน

เมดอยางเหนไดชดเจน โดยมขนาดเสนผานศนยกลางตงแตเลกกวา 1 มม. จนถง 5 มม. ซงเมดตะกอน

ทมประสทธภาพจะมคา Methanogenic Activity (MA) ตงแต 0.35 กก.ซโอด/กก.VSS-วน ขนไป

คาMAเปนคาทแสดงถงความสามารถของตะกอนแบคทเรยในการยอยสลายสารอนทรยใหกลาย

เปนกาซมเทน ลกษณะเมดตะกอนมหลายชนดดงตอไปน (Lettinga et al., 1985)

- Sorcina Granule เปนชนดทมแบคทเรยรปรางกลมเกาะกนเปนกลม โดยสวนใหญเมด

ตะกอนชนดน สรางขนมาจากนาเสยทมความเขมขนของกรดอะซตกมากกวา 1,000 มก./ล.

ซงเมดตะกอนจะมขนาดเลก (เสนผานศนยกลาง < 0.5 มม.) ถกชะลางออกจากถง

ปฏกรยาไดงาย รวมไปถงมประสทธภาพในการบาบดตา ดงนนเพอควบคมประสทธภาพ

ในการทางานของระบบ ตองใชความเรวไหลขนของนาทเหมาะสมเพอกาจดตะกอนชนดน

ใหหลดออกจากระบบ โดยปกตจะใชความเรวในการไหลขนของนาไมเกน 1.0 ม./ชม.

- Spinky Granule ซงมความยาวมากกวา 1 มม. มความหนานอยกวา 0.5 มม. ประกอบ

ดวยแคลเซยมคารบอเนต (CaCO3) มากกวา 60 % และมกพบในระบบบาบดนาเสย

ของโรงงานผลตแปงขาวโพด

- Filamentous มรปรางเปนแทงตอกนเปนสาย ประกอบดวย Methanothrix ชนดท

เปนเสน มกเกดขนมาจากนาเสยทมแตกรดไขมนระเหยงาย



3-17



- Rod มลกษณะเปนรปทรงกลมประกอบดวย Methanothrix ชนดทเปนเสนสนรวมกน

ประมาณ 5 เซลล มกพบในถงปฏกรยาทใชในการบาบดนาเสยจากโรงงานแปงมนและ

โรงงานนาตาล

เมอทาการศกษาชนดของแบคทเรยทรวมกนเปนเมดตะกอน ผานกลองจลทรรศนอเลคตรอน

สแกนนง (Scanning Electron Microscope, SEM) และเครอง X-Ray พบวาแบคทเรยสรางมเทน

(Methanogens) ภายในเมดตะกอนมอยดวยกนหลายชนด เชน Methanothrix Soehangenii,

Methanobacterium, Methanobrevibacter, Methasarcina เปนตน รวมไปถงมผลกของแคลเซยม

นอกจากน (Lettinga et al., 1985) ยงพบวาเมดตะกอนเกดจากการรวมตวของแบคทเรยชนด

Methanothrix-like Bacteria เปนเมดตะกอนชนดนมความทนทานตอสภาพแวดลอมทเปลยนแปลง

รวมถงการเปลยนแปลงในสวนประกอบในนาเสยไดด ซง Methanothrix-like Bacteria เปน

แบคทเรยทตอกนเปนสาย เกดในนาเสยทมความเขมขนของสารอนทรยตา โดยมความเขมขนของ

กรดอะซตกตากวา 1,000 มก./ล.

จากขอมลเกยวกบรปแบบการทางานของระบบยเอเอสบ Hulshoff Pol et. al. (2003)

กลาววาความสามารถในการรบภาระบรรทกสารอนทรยของระบบยเอเอสบ ขนอยกบลกษณะของ

เมดตะกอน เนองจากตะกอนทเปนเมดและอดตวแนน ตะกอนจะมนาหนกมากและตกตะกอนไดด

ซงถอวาเปนปจจยหลกททาใหระบบยเอเอสบสามารถรบอตราภาระบรรทกสารอนทรยไดสง เปนผล

เนองมาจาก

- นาหนกของเมดตะกอน โดยเมดตะกอนในระบบยเอเอสบจะมนาหนกมาก สงผลให

ความเรวในการตกตะกอนมคาสง ซงอาจมคาสงถง 60 ม./ชม. ทาใหมความแตกตาง

จากความเรวในการไหลของนาเสยมาก ทงนโดยปกตแลวความเรวในการไหลของ

นาเสยจะไมเกน 2.0 ม./ชม. ดงนนเวลากกเกบของตะกอน (Solid Retention Time,

SRT) จงสงกวาเวลากกเกบนา (Hydraulic Retention Time, HRT)

- คา MA ของเมดตะกอน ในการศกษาในหองปฏบตการ พบวาระบบยเอเอสบสามารถ

รบอตราภาระบรรทกสารอนทรยไดสงถง 50 กก.ซโอด/ม.3-วน ในชวงอณหภมแบบ

Mesophilic ทงนเมดตะกอนตองมคา MA มากกวา 2.0 กก.ซโอด/กก.VSS-วน การท

เมดตะกอนมคา MA สงนน อาจสบเนองมาจากการทแบคทเรยอดตวกนแนน และเปน

แบคทเรยทมประสทธภาพในการทางาน โดยแบคทเรยทไมสามารถดารงชพอยใน

ระบบจะถกกาจดออกไปพรอมกบนาทผานการบาบด

ดงนนอาจกลาวไดวาเมดตะกอนเปนหวใจหลกของระบบยเอเอสบ อยางไรกตามถงแมวาจะ

เปนททราบกนดในเรองน แตนบตงแตการเรมศกษาระบบยเอเอสบจนถงปจจบน ยงไมมขอสรปท

แนนอนเกยวกบกลไกการเกดเมดตะกอน โดยมเพยงผทตงทฤษฎตางๆ เกยวกบการเกดเมด

ตะกอนไวเทานน ซงพอจะสรปและแบงไดดงตารางท 3.1



3-18



ตารางท 3.1 ทฤษฎการเกดเมดตะกอน

กลไก อางองถง ชอของทฤษฎ

Physical Hulshoff Pol et., al. (1983)

Pereboom (1994)

Selection Pressure

Growth of Colonized Solids

Dolfing (1987)

Sam-Soon et., al. (1987)

-

Cape Town Hypothesis

Wiegant (1987)

Chen and Lun (1993)

Spaghetti theory

-

Microbial

Dubourgier et., al. (1987)

Morgan et., al. (1991)

De Zeeuw (1980)

McLeod et., al. (1990)

Vanderhaegen et., al. (1992)

Ahn (2000)

Wu et al (1996)

Bridging of Microflocs

Bundles of Methanotheix

Three type of VFA Degrading Granules

-

-

-

Anaerobic Granulation with Defined Species

Thermodynamic Zhu et., al. (1997)

Thaveesri et., al. (1995)

Schmidt and Ahring (1996)

Tay et., al. (2000)

Crystallized Nuclei Formation

Surface Tension Model

-

Proton Translocation-Dehydration

ทมา : Hulshoff et., al, (2003)

ก. กลไกทางดานกายภาพ

สาหรบกระบวนการการสรางเมดตะกอน อนมผลมาจากกลไกทางกายภาพภายในระบบ ม

สมมตฐานทวา กระบวนการสรางเมดตะกอนเกดจากกลไกการทางานของระบบ ทงนการกระจาย

นาเสย ลกษณะการไหลของนาเสย ความปนปวนภายในระบบ อตราการไหลของนาเสย การเกด

และการไหลของกาซชวภาพ ของแขงแขวนลอยมอยในระบบ การขดสของเมดตะกอน รวมไปถงการ

สญเสยตะกอนออกจากถง ลวนแตเปนปจจยทกอใหเกดการสรางเมดตะกอนขนทงสน ซงสมมตฐาน

ดงกลาวประกอบไปดวย

- อตราภาระบรรทกคดพนธ (Selection Pressure) เปนทฤษฎทกลาวถงการเกดเมด

ตะกอนโดยอาศยกลไกทางกายภาพ โดยเชอวาการคดเลอกตะกอนภายในถงยเอเอสบเกดขนตลอด

เวลา อตราภาระบรรทกคดพนธเปนผลเนองมาจากอตราภาระบรรทกทางชลศาสตรและปรมาณ

กาซทเกดขน โดยอตราภาระบรรทกทางชลศาสตรคออตราการไหลของนาเสยทเขาสระบบตอพนท

หนาตดของถง สงผลตอความเรวไหลขนของนา สวนปรมาณกาซทเกดขน มผลตอการกวนผสมและ

ความปนปวนในชนตะกอน รวมไปถงความเรวไหลขน

ภายใตสภาวะทอตราภาระบรรทกคดพนธมคาสง ตะกอนทมขนาดเลกและเบาจะถกกาจด

ออกจากระบบ ดงนนเมดตะกอนทมขนาดเลกและเบาจะมนอย เมดตะกอนสวนใหญจงเปน



3-19



เมดตะกอนขนาดใหญทไดจากการขยายตวของนวเคลยส ทงนอาจเกดไดทงจากการรวมตวของสาร

อนทรย สารอนนทรย หรอแบคทเรยขนาดเลกทมอยในชนตะกอน ชนตะกอนจะเรมสะสมตว จาก

นนจะขยายตวเพมมากขน จนมขนาดสงสด ซงจะเกดความสมดลระหวางอตราการเกดขนและ

การสญเสยเซลลแบคทเรย เมดตะกอนทเรมเกดขนเปนลกษณะของเสนใยทมาเกาะกนเปนกลม

โดยเรมจากการเปนกลมทหลวมและมขนาดใหญ จากนนจงอดตวกนแนนขน

หากระบบอยในสภาวะทอตราภาระบรรทกคดพนธมคาตา แบคทเรยทมการเจรญเตบโตจะ

เปนแบบทมนาหนกเบาและฟงกระจาย ทาใหตะกอนทไดมลกษณะเปนปยขนาดใหญ ทาใหนาหนก

เบาและจมตวไมด ซงเปนททราบกนวาในกระบวนการบาบดแบบไมใชอากาศ แบคทเรยทมบทบาท

สาคญจะเปนแบคทเรยในกลมของ Methanothrix ซงสามารถเกดเปนสายแบคทเรยไดยาวถง 200

ถง 300 ไมโครเมตร ดงนนหากแบคทเรยชนดนไมไดรวมตวเปนเมดทมหนาแนนและนาหนก

เพยงพอ ยอมมโอกาสทจะหลดออกจากระบบไดงาย นอกจากนแลวอาจเกดสะสมของฟองกาซใน

กลมของแบคทเรย ทาใหตะกอนหลดออกจากระบบได

- Growth of Colonized Suspended Solids ทฤษฎนมสมมตฐานวา การเกดเมดตะกอน

เรมตนมาจากการรวมตวและขดสกนของเมดตะกอนขนาดเลก รวมถงการรวมตวกบสารแขวนลอย

ทเขามากบนาเสย กลไกดงกลาวแสดงไดดงรปท 3.16 ขนาดของเมดตะกอนจะถกควบคมจากการ

หลดออกของแบคทเรยสวนเกน โดยความปนปวนและกาซทเกดขนในระบบ มสวนทาใหเกดการ

รวมตวของอนภาคขนาดเลกในถงเทานน โดยไมมสวนในการทาลายเมดตะกอน

รปท 3.16 แบบจาลองการเกดเมดตะกอนตามทฤษฎ Growth of Colonized suspended Solids

(Pereboom, 1994)

นาเขา

นาออก

ตะกอนขนาดเลก

< 150 ไมโครเมตร

ถกกาจดออก หรอแบคทเรยตาย

เกดการขดสและกบ

ตะกอนอนๆ



3-20



ข. กลไกดานคณสมบตของแบคทเรย

เปนทฤษฎทพจารณาแบคทเรยชนดตางๆ ทมอยในระบบ โดยจะตองพจารณาถงทฤษฎทาง

กายภาพรวมดวย โดยเปนการศกษาขอมลจากทงลกษณะของเมดตะกอน ชนดของโครงสราง

เมดตะกอน แบคทเรยทเกยวของ รวมไปถงสภาพภายในถงปฏกรยาอนไดแก ลกษณะทาง

ชลศาสตรในถงปฏกรยา ชนดของสารอาหาร เปนตน ซงอาจแบงตามแนวทางของผทาการศกษาได

ดงน

- สภาพทางกายภาพ (Physiological Approach) สมมตฐานทสาคญไดแก Cape Town

Hypothesis โดยระบวาการสรางเมดตะกอนจะสมพนธกบ Methanobacterium Strain AZ ซงเปน

แบคทเรยทใชไฮโดรเจน (H2) เปนแหลงพลงงานและสรางกรดอะมโน (Amino Acid) ชนดตางๆ

แตไมสามารถสราง Cysteine ไดเอง ดงนนเมอแบคทเรยชนดนอยในสภาวะทมความดนยอยของ

ไฮโดรเจน (H2 Partial Pressure) สงเชนกรณทสารอาหารมปรมาณมากเกนพอ หรอแบคทเรยอย

ในชวงทเจรญเตบโตและมการกระตนการสรางกรดอะมโน ทาใหการสรางเซลลใหมของแบคทเรย

ชนดนถกจากดดวยปรมาณของ Cysteine ทมอยในระบบ ดงนนกรดอะมโนทถกสรางขนจะม

ปรมาณมากเกนกวาความตองการทจะนาไปใชในการสรางเซลลใหม จงอาจถกนาไปใชในวตถ

ประสงคอน ยงไปกวานนหากในระบบมแอมโมเนยม (NH4

+) กยงทาใหมการสรางกรดอะมโนใน

ปรมาณทเพมสงขนอก ทงนการใชงานกรดอะมโนทเหลอคาดวา Methanobacterium Strain AZ จะ

นาไปใชในการสรางโพลเมอรจาพวกโพลเพพไทด (Polypeptide) ซงโพลเมอรทสรางขน ทาใหเกด

การจบตวกนระหวาง Methanobacterium Strain AZ กบแบคทเรยอนๆ ในระบบและเกดการรวมตว

กนขนเปนเมดตะกอนขน นอกจากนอาจมแบคทเรยขนดอนในระบบทมพฤตกรรมเชนเดยวกบ

Methanobacterium Strain AZ อยในระบบอกดวย

ขอสนบสนนสมมตฐานนมาจากการทดลองระบบยเอเอสบโดยใชนาตาลเปนสารอาหาร

พบวาปรมาณตะกอนทเกดขนเมอเทยบกบปรมาณซโอดทถกกาจดไป จะมคาสงในบรเวณทมคา

H2 partial pressure สงกวาสวนอนๆ นอกจากนยงพบวามการเพมขนของไนโตรเจนในรปของ

สารอนทรยละลายนา (Soluble Organic Nitrogen) และเกดการลดลงของแอมโมเนยม ในบรเวณ

ทม H2 partial pressure สงอกดวย เมอพจารณาการเปลยนแปลงของไนโตรเจนในรปตางๆ พบวา

การลดลงของแอมโมเนยมทเกดสงกวาปรมาณทแบคทเรยใชไปในการเจรญเตบโต ทาใหเชอไดวา

แอมโมเนยมดงกลาวถกใชไปในการสรางเยอหมเซลล (Protoplasm) ไมไดถกนาไปใชในการเจรญ

เตบโตอยางเดยว สวนการเพมขนของไนโตรเจนในรปของสารอนทรยทละลายนานน ไมไดเกดมา

จากเซลลทตาย เนองจากวาหากเกดจากเซลลแบคทเรยทตายลง ระบบจะตองมอตราการตายของ

เซลลแบคทเรยมากกวาอตราการเกด ซงจะขดกบขอมลการเพมขนของเซลลแบคทเรยทกลาวไปใน

ตอนตน ทาใหสรปถงสงท เกดขนมาไดวาเกดการสรางกรดอะมโนโดยแบคทเรยในกลม

Methanobacterium strain AZ โดยใชแอมโมเนยมในสภาวะทม คา H2 partial pressure สง



3-21



สภาวะทเหมาะตอการเกดเมดตะกอนตามสมมตฐานนไดแก

- คาความดนยอยของไฮโดรเจน (H2 Partial Pressure) สง

- สภาพการไหลของนาเสยเปนแบบปลกโฟลว (Plug flow) หรอกงปลกโฟลว (Semi-Plug flow)

- พเอชประมาณ 7.0

- มปรมาณไนโตรเจนทเพยงพอ โดยเฉพาะอยางยงในรปของแอมโมเนยม

- มปรมาณ Cysteine จากด

สภาวะทไมเหมาะสมตอกลไกการเกดเมดตะกอนตามสมมตฐานนไดแก

- ระบบทสารอาหารไมกอใหเกดเกดการสะสมของ H2 โดยอาจเปนกรดระเหยงาย เชน

กรดอะซตก

- สารอาหารสามารถยอยสลายไดดในสภาวะท H2 partial pressure ตา เชนไขมนหรอ

กรดโพรพโอนก (Propionic Acid)

- การไหลของนาเสยเปนแบบถงกวนสมบรณ (CSTR) เนองจากจะเกดการเจอจางของ

H2 ไมเกดสภาวะทม H

2 partial pressure สง

ดงนนสภาวะทเหมาะสมในการสรางเมดตะกอน จงเกดในกรณทนาเสยเปนสารประกอบ

จาพวกคารโบไฮเดรต เนองจากกาซไฮโดรเจนสามารถเกดขนไดในกระบวนการเปลยน

คารโบไฮเดรตใหเปนกรดอนทรยระเหยงาย รวมถงอตราการใชกาซไฮโดรเจนโดยแบคทเรยจะ

ตากวาอตราการเกดของกาซไฮโดรเจน เกดการสะสมของกาซไฮโดรเจนในระบบ ทาใหระบบม

ความดนยอยของไฮโดรเจน (H2 Partial Pressure) สง

- การเจรญเตบโตของนวเคลยส (Growth of “Microbial Nuclei”) สาหรบทฤษฎ

Spaghetti Theory ซงเปนทฤษฎทอธบายการสรางเมดตะกอน โดยแบงขนตอนการสรางเมดตะกอน

ออกเปนสองชวง โดยในชวงแรกเปนการรวมตวกนเปนเมดตะกอนตงตนหรอนวเคลยส จากนนจง

ขยายตวของเมดตะกอน กระบวนการเกดเมดตะกอนจะเรมจากการท Methanothrix แบคทเรย

รวมตวกนเปนกอนขนาดเลก ทงนการรวมตวกนจะขนอยกบความปนปวนภายในถง โดยอาศย

ความเรวในการไหลขนของนาเสยเปนกลไกในการคดเลอกเมดตะกอน นอกจากนความเขมขน

ของแขงแขวนลอยในระบบจะตองไมสงเกนไป เนองจากจะทาใหการขยายตวของเมดตะกอนทได

เกดขนไดชา เมดตะกอนแบคทเรยตงตนหรอแกนนวเคลยสทเกดจากการรวมตวกนจะขยายตวขน

โดยการเจรญเตบโตของแบคทเรยในเมดตะกอนเองและการจบเอาแบคทเรยทกระจายอยภายในถง

แบคทเรยภายในเมดตะกอนในชวงนสวนใหญจะเปนแบคทเรยจาพวกเสนใย จากนนจงพฒนากลาย

เปนเมดตะกอนของแบคทเรยจาพวกแทง (Rod-Type Granules) เมออายของเมดตะกอนสงขน

แบคทเรยทมบทบาทสาคญตอกระบวนการสรางแกนนวเคลยสไดแก Methanothrix และ

Methanosarcina โดย Methanothrix จะทาใหแบคทเรยเขามาเกาะตดกน สวน Methanosarcina จะ

ทาใหเกดการเจรญเตบโตและรวมกนเปนกลม โดยการผลต Extracellular Polymer (ECP) ทงน

ความปนปวนภายในระบบ อนเนองจากการเกดกาซรวมไปถงอตราภาระบรรทกคดพนธ และความ



3-22



เขมขนของกรดอะซตก ไมมความสาคญตอการเกดเมดตะกอน หรอการขยายตวของเมดตะกอน

เปนเพยงปจจยททาใหเกดการรวมตวกนเปนเมดตะกอนตงตนในชวงแรกเทานน

- สภาพของระบบนเวศน (Ecological Approach) เปนทฤษฎทอธบายการสรางเมดตะกอนท

เกยวของกบระบบนเวศภายในระบบยเอเอสบ ซงเปนการอธบายโดยอาศยความสมพนธระหวาง

แบคทเรยชนดตางๆทมอยในระบบ

ทฤษฎแรกไดแกการรวมตวกนระหวางฟลอคขนาดเลกโดยแบคทเรยชนด Methanothrix

(Bridging of Microflocs by Methanothrix) กลไกการเกดเมดตะกอนเรมจากการท Methanothrix

ซงเปนแบคทเรยชนดเสนใยถกหอมลอมดวยแบคทเรยจาพวกแทง ซงเปนกลมของแบคทเรยสราง

กรด (Acidogenic Bacteria) เกดเปนฟลอคขนาดเลกประมาณ 10-50 ไมโครเมตร จากนนกลม

ของฟลอคแตละกลมจะเขามารวมตวกนเปนฟลอคทมขนาดใหญขน โดยอาจมขนาดมากกวา

200 ไมโครเมตร ทงนบทบาทในการเพมขนาดของเมดตะกอนจะเปนหนาทของแบคทเรยสรางกรด

ทฤษฎตอมาไดแกการรวมตวของ Methanothrix โดยอาศย Extracellular Polymer หรอ ECP

(Bundles of Methanotheix Surrounded by ECP) การเกดเมดตะกอนซงจะเกดขนจากการพฒนา

เมดตะกอนตงตนหรอนวเคลยส โดยเมดตะกอนตงตนจะเกดจากการรวมตวของ Methanothrix และ

แบคทเรยชนดอนๆ เปนกลมของแบคทเรย ทงนเมอเกดเปนเมดตะกอนตงตนจะไมมการรวมตวกน

ระหวางเมดตะกอนทเกดขน แตการขยายตวของเมดตะกอน เกดจากการเกาะยดกนของแบคทเรย

สรางมเทนและสรางกรดกบเมดตะกอนตงตนน โดยเชอวา Methanothrix และโพลเมอรมบทบาท

สาคญตอการสรางและการขยายตวของเมดตะกอน

นอกจากนจากการศกษาผลของกรดไขมนระเหยงาย (VFA) ตอเมดตะกอน พบวาทง

Methanothrix และ Methanosarcina มบทบาทสาคญในการสรางเมดตะกอน โดยเมดตะกอนทได

แบงออกเปนสามแบบไดแก

- เมดตะกอนทอดตวแนน องคประกอบสวนใหญเกดจากการอดตวกนของแบคทเรย

แบบแทงเดยว หรอ Methanothrix ทเปนสายสนดงรปท 3.17 ก

- เมดตะกอนทจบตวกนแบบหลวมๆ เกดจากการรวมตวกนของ Methanothrix ดงใน

รปท 3.17 ข

- เมดตะกอนทอดตวแนน โดยเกดจากการรวมตวของ Methanosarcina ดงในรปท

3.17 ค



3-23



รปท 3.17 ชนดของแบคทเรยในเมดตะกอนแตละชนดถายภาพจากเครอง SEM

(Grotenhuis et al, 1987 and Hulshoff, 1989)

การเกดเมดตะกอนแตละชนดมผลมาจากชนดของตะกอนหวเชอ การขยายตวหรอการขดส

กนของตะกอนในชนตะกอน อตราภาระบรรทกคดพนธรวมไปถงเวลากกเกบของตะกอน อยางไรก

ตามการสรางเมดตะกอนโดยแบคทเรย Methanosarcina จะไมขนกบอตราภาระบรรทกคดพนธ

ดงนนจงทาใหสามารถพบตะกอนชนดนได แมระบบจะมคาความเขมขนของกรดอะซตกมากกวา

1,000 มก./ล.

ในขณะทระบบมอตราภาระบรรทกสารอนทรยตา ซงมกจะเปนชวงทเรมตนเดนระบบ จะม

การเจรญเตบโตของ Methanothrix ในรปของฟลอคขนาดเลกในชนตะกอน ทาใหเกดการรวมตว

เปนกลมของแบคทเรย เมอเรมเพมอตราภาระบรรทกสารอนทรยจนสงขน Methanothrix จะเจรญ

เตบโตขน และทาใหกลมของแบคทเรยรวมกนแนนขนเปนเมดตะกอนแบบหลวมๆ สวนเมดตะกอน

ทอดตวกนแนนนนจะเกดขนจากการท Methanothrix เขาไปรวมตวกบกลม Methanosarcina จาก

นนจงรวมตวกนเพอเปนแกนกลาง และมการหลดของ Methanothrix ในสวนทอยตรงบรเวณผวดาน

นอกของเมดตะกอน นอกจากนอาจเกดเมดตะกอนขนจากการทมแบคทเรยชนดอนๆ เขามาอดตว

แนนในกลมของ Methanothrix

นอกจากนเวลากกเกบตะกอนยงมผลตอชนดของเมดตะกอนอกดวย หากเวลากกเกบสนจะ

เกดเมดตะกอน Methanothrix ทจบตวกนอยางหลวมๆ แตหากเวลากกเกบมากเพยงพอจะเกดเมด

ตะกอนทอดตวกนแนน

การศกษาโครงสรางของเมดตะกอน โดย McLeod et al., (1990) พบวาเมดตะกอนแบง

ออกไดเปน 3 ชนประกอบไปดวย Methanothrix-like Cell เปนแกนกลาง เมดตะกอนชนกลาง

ประกอบไปดวย Methanothrix ชนดทเปนเสนสน (Rod) ซงรวมไปถง H2-Consuming Organism

สวนชนนอกสดประกอบดวยการรวมตวกนของ Rod และ Filamentous Microorganisms โดยภาพ

ถายของแบคทเรยในแตละขนตะกอนผานเครอง SEM จะมลกษณะดงแสดงในรปท 3.18 ซงสามารถ

สรางรปจาลองลกษณะการแบงชนในเมดตะกอนไดดงในรปท 3.19 อยางไรกตามลกษณะของ

แบคทเรยอาจแตกตางกนไปตามชนดและลกษณะของนาเสยททาการบาบด

ก ข ค



3-24



a) Methanothrix-like Cell อยรวมกบแบคทเรยชนดอนๆในบรเวณแกนกลาง

b) Short-rod ซงคาดวาจะเปนกลมของ Methanobacterium หรอ Methanobrevibacter ในชนใน

c) Blunt-end Rod มอยตามบรเวณผวของเมดตะกอน

d) แสดงผวทเรยบของเมดตะกอนและรเปดขนาดใหญคาดวาจะเกดจากกาซหลดออกไป

รปท 3.18 ภาพเมดตะกอนถายผานเครอง SEM

(Zafar, 1997 Torkian et. al, 2003)

รปท 3.19 แบบจาลองโครงสรางของเมดตะกอน

(McLeod et al., 1990)

Acid-Forming Bacteria, Hydrogen-Utilized Bacteria

Acetogenic Bacteria, Hydrogen-Utilized Bacteria,

Hydrogen-Production Bacteria

Acetoclastic Bacteria (Methanothrix)



3-25



Fang (2000) กลาวไววาการชนและรวมตวของแบคทเรยทแขวนลอยอยในนาจนเกดเมด

ตะกอน ไมไดเกดจากความบงเอญ แตแบคทเรยจะหาบรเวณทจะไปรวมกน โดยเปนจดทสามารถ

รบอาหารและมการกาจดผลผลตทเกดขน ดงนนเมอเกดการสรางแกนกลางหรอนวเคลยสขนและ

เจรญเตบโตขนเปนเมดตะกอน ความหนาของชนตะกอนทเกดขนในแตละชนนนจะถกกาหนด

โดยสารอาหารและผลตภณฑทเกดขน นอกจากน Ahn (2000) ยงไดสรางแบบจาลองการเกดเมด

ตะกอนซงมขนตอนดงรปท 3.20 โดยในขนแรกแบคทเรยสรางมเทนจะแขวนลอยอยในนา จากนน

จะเคลอนทมาเกาะตดกน เนองจากกลไกทางดานชลศาสตรในถงสวนประกอบของเมดตะกอนใน

ชวงนสวนใหญจะเปนมเทนแบคทเรยจาพวกเสนใย หลงจากนนแบคทเรยสรางกรดจะเขามาเกาะตด

โดยกลมของแบคทเรยสรางกรดจะเปนกลมทสรางสารอาหารใหแบคทเรยชนดทสรางมเทน เมอ

รวมตวกนจงทาใหเกดเปนแกนกลางของเมดตะกอนทมขนาดเลกและมความหนาแนนสง จากนน

แบคทเรยสรางกรดและแบคทเรยททาหนาทยอยสลายกลมอนๆจงจะเรมมารวมตวกนทาใหเกด

เปนเมดตะกอนขน

ลกษณะ ขนตอน เสนผานศนยกลาง

เมดตะกอน

Log pH2

(ATM)

การเจรญของแบคทเรยในกลม สราง

กรด(เสนใย) และสรางมแทนในสภาวะ

ทมแรงดนยอยของไฮโดรเจนตา

-

ตา

(-6.0)

เรมมการรวมตวกนของแบคทเรยทง

สองประเภท

< 100

ไมโครเมตร

เกดการรวมตวเปนแกนกลางโดยม

แบคทเรยสรางกรดอยในบรเวณดาน

นอกแบบหลวมๆ

< 1 มม.

การรวมตวเรมแนนและกลายเปนเมด

ตะกอนทมขนาดเลก 1-2 มม.

เมดตะกอนเรมมขนาดใหญขนและชน

ของแบคทเรยมมากขน 2-5 มม.

สง

(-2.7 ถง

-3.7 )

รปท 3.20 กระบวนการสรางเมดตะกอน

(Ahn., 2000)



3-26



ค. กลไกดานอณหพลศาสตร (Thermodynamic)

เปนทฤษฎทอธบายการเกดเมดตะกอน โดยการพจารณาจะตงอยบนสมมตฐานของ

ปฏกรยากายภาพ-เคม ภายในระบบเหมอนกบการเกดฟลมชวภาพ (Biofilm) ซงประกอบไปดวย

การเขามากระทบกนของเซลล การดดตดผว การเกาะยด การเพมจานวน เปนตน

ทฤษฎตางๆทไดกลาวไวขางตนอาจจะยงยากและเปนขอมลเชงจลชววทยา และยงคงม

ความหลากหลายในการอธบายกลไกการสรางเมดตะกอน จงยากตอการนาเอาไปใชงาน ดงนนเพอ

ใหเกดความสะดวกในการศกษาและควบคมระบบ โดยทวไปจะใชหลกการในการควบคมปจจย

ตางๆใหเหมาะสมกบการเกดเมดตะกอนมากทสด เพอใหตะกอนรวมตวกนเปนเมดไดรวดเรวทสด

ดงนนในการเดนระบบจงพยายามควบคมอตราภาระบรรทกสารอนทรย เนองจากควบคมไดงายและ

เชอกนวามผลตอการสรางเมดตะกอนเปนอนดบแรก และมผลสมพนธโดยตรงกบอตราภาระ

บรรทกคดพนธ

ลกษณะของการเกดเมดตะกอน เมอเทยบกบอตราภาระบรรทกสารอนทรยทจายใหแก

ระบบ โดยทาการสงเกตจากพฤตกรรมของตะกอนแบคทเรย อาจแบงออกไดเปน 3 ชวงดงน

ชวงท 1 (อตราภาระบรรทกสารอนทรย < 2 กก.ซโอด/ม.3-วน)

เปนการเรมตนเดนระบบ หลงจากทาการปอนนาเสยเขาสถงยเอเอสบ ชนตะกอนลางจะ

เกดการขยายตว เนองจากนาเสยทปอนเขาไปและกาซทเกดในระบบ รวมทงมการเจรญเตบโตของ

แบคทเรยจาพวกเสนใย (Filamentous Organisms) ทาใหตะกอนแบคทเรยจมตวไดนอยลง

ชวงท 2 (อตราภาระบรรทกสารอนทรย 2-5 กก.ซโอด/ม.3-วน)

ในชวงนมอตราการสญเสยตะกอนแขวนลอยสง เนองจากการเพมอตราภาระบรรทก

สารอนทรย ทาใหเกดการผลตกาซมากขน ตะกอนแบคทเรยทมขนาดเลกหลดออกจากถง สวน

ตะกอนแบคทเรยทมขนาดใหญและหนกจะสามารถคงอยในถงได ซงถอวาเปนการคดเลอก

แบคทเรยในของระบบโดยอตโนมต ทาใหการรวมตวกนของตะกอนแบคทเรยทอยภายในถง ม

ลกษณะเปนเมดตะกอน ขนาดของเมดตะกอนแบคทเรยจะมขนาดใหญขนโดยอาจมขนาดใหญถง 5 มม.

ชวงท 3 (อตราภาระบรรทกสารอนทรย > 5 กก.ซโอด/ม.3-วน)

ถอวาเปนขนตอนทอตราการเกดเมดตะกอนแบคทเรยมมากกวาการหลดออกของตะกอน

แบคทเรย เนองจากตะกอนสวนทเบาไดหลดออกไปในชวงท 2 เปนสวนใหญแลว หลงจากระบบได

ผานขนตอนนแลว ระบบจะสามารถรบอตราภาระบรรทกสารอนทรยไดมากขน จนถงคาสงสดท

ระบบสามารถจะรบได

นอกจากนลกษณะของนาเสยยงสงผลตอการเกดเมดตะกอนอกดวย ซงกลาวโดยสรปไดดงน

ซโอดของนาเสย ในนาเสยทมคาซโอดสงสามารถเกดกรดไขมนระเหยในปรมาณทมาก

สารอนทรยในนาเสยทมคาสงจะสงผลเสยตอแบคทเรยทผลตมเทน เนองจากแบคทเรยสรางกรด

สามารถยอยสลายสารอาหารไดเรวกวา ทาใหมแบคทเรยสรางกรดเกาะอยกบเมดตะกอนแบคทเรย

มากขน สงผลตอขนาดของเมดตะกอนและการทางานของแบคทเรยทผลตมเทน ในทางกลบกนหาก

ซโอดของนาเสยมความเขมขนตาเกนไป และเมดตะกอนแบคทเรยมขนาดทใหญเกนไป ทาใหเกด

โพรงขนภายในเมดตะกอน เนองจากสารอาหารของแบคทเรย จะถกใชหมดไปกอนทจะผานไปถง



3-27



แบคทเรยทอยดานใน แบคทเรยทอยในบรเวณใจกลางของเมดตะกอนจะไมไดรบอาหาร ทาให

แบคทเรยตายและยอยสลายไป

สวนประกอบของนาเสย สวนประกอบของนาเสยในทนหมายถงชนดของสารอาหารใน

นาเสย ทงนโครงสรางของเมดตะกอนจะสมพนธกบชนดของสารอาหารในนาเสย ยกตวอยางเชนถา

นาเสยเปนสารจาพวกกรดอนทรยโมเลกลเลกเชนกรดอะซตก แบคทเรยทอยบนเมดตะกอนจะเปน

แบคทเรยในกลมทสรางมเทนเปนสวนใหญ แตหากลกษณะของนาเสยมความซบซอนมากขน กจะ

พบแบคทเรยชนดอนๆ เชน Acidogens ในโครงสรางของเมดตะกอนดวย นอกจากนในการวจยท

ผานมายงพบวาลกษณะของนาเสยยงสงผลตอลกษณะของเมดตะกอนทไดดวย กลาวคอลกษณะ

ของนาเสยทมสารอาหารจาพวกทใหพลงงานสง (Energy-rich) ไดแก คารโบไฮเดรต และนาตาล

ยกตวอยางเชน นาเสยจากโรงงานแปงมนสาปะหลง จะทาใหไดเมดตะกอนทตกตะกอนไดดและม

คา MA สง สวนในนาเสยทมสารอาหารจาพวกโปรตนเชนนาเสยจากโรงงานอาหารกระปอง จะทา

ใหการเมดตะกอนเกดยากและมกจะมลกษณะเปนปย จมตวไมคอยด

3.2.3 ปจจยแวดลอมทมผลตอระบบยเอเอสบ

- อณหภม ชวงอณหภมทใชในการออกแบบและควบคมระบบยเอเอสบไดแก ชวงเทอรโมฟ

ลค (Thermophilic) ซงจะมอณหภมประมาณ 50-65 oซ. และชวงมโซฟลค (Mesophilic) ซงม

อณหภมประมาณ 20-45 oซ.

โดยแบคทเรยทเจรญเตบโตในชวงเทอรโมฟลคจะมอตราการยอยสลายสารอนทรยทสงกวา

แบคทเรยททางานในชวงมโซฟลค แตในระบบบาบดนาเสยแบบไมใชอากาศพบวา แบคทเรย

จาพวกเทอรโมฟลคจะมความไวตอการเปลยนแปลงอณหภมมากกวา ดงนนการรกษาอณหภมให

สมาเสมอจงมความสาคญมากกวาการทาใหระบบมอณหภมทใหอตราการยอยสลายสงสด

นอกจากนตามลกษณะสภาพแวดลอมในประเทศไทยระบบยเอเอสบจะทางานในชวงมโซฟลค

เนองจากไมจาเปนตองตดตงอปกรณในการปรบเพมอณหภม

- พเอช แบคทเรยสรางมเทนมความไวตอสงการเปลยนแปลงคาพเอช โดยกระบวนการ

Methanogenesis จะเกดขนไดทพเอช 6.8-7.2 และประสทธภาพของระบบจะลดลงอยางรวดเรว

เมอพเอชตากวา 6.2 ในขณะทแบคทเรยชนดทสรางกรดยงสามารถทางานไดทพเอช 6.0-6.5

นอกจากน คาพเอชยงสงผลทางออมตอแบคทเรยทสรางมเทนอกดวย โดยจะสงผลตออออนของ

สารตางๆ เชนกรดไขมนระเหยงาย (Volatile Fatty Acid, VFA) แอมโมเนย (NH3) และ

ไฮโดรเจนซลไฟด (H2S) เปนตน ซงเปนพษตอแบคทเรยในระบบ

- สภาพความเปนกรด-ดาง เปนพารามเตอรทสาคญมากตอการทางานของแบคทเรย

ในกระบวนการหมกแบบไมใชอากาศ ซงตองอาศยแบคทเรยสองพวกทางานรวมกนอยางตอเนอง

ในการรกษาสมดลของระบบ แบคทเรยจะตองสรางกรดเทากบอตราการใชไปเพอสรางกาซมเทน

แตถามการสรางกรดระเหยงายมากเกนไปจะสงผลใหพเอชของระบบตา เกดการยบยงการทางาน

ของแบคทเรยสรางมเทน ทงนความเขมขนของกรดระเหยงายในระบบหมกแบบไมใชอากาศควรม

คาประมาณ 50-500 มก./ล. ในรปของกรดอะซตก หากมคามากกวา 2,000 มก./ล. จะทาให

ประสทธภาพในการทางานของระบบลดลง



3-28



สภาพความเปนดางในถงหมกแบบไมใชอากาศ สวนใหญจะอยในรปของไบคารบอเนต

(HCO3

-) ซงทาหนาทเปนบฟเฟอรใหแกระบบ ถาอตราสวนของกรดระเหยงายตอสภาพความเปน

ดางในรปของไบคารบอเนตมคานอยกวา 0.4 แสดงวาระบบมกาลงบฟเฟอรสง หากอตราสวน

ดงกลาวมคาสงกวา 0.8 แสดงวากาลงบฟเฟอรของระบบมคาตามาก พเอชสามารถทจะลดลงได

อยางรวดเรว สาหรบสดสวนของความเปนดางตอซโอด (ALK/TCOD) ตามรายงานของ Souza

(1986) กลาววาอตราสวนความเปนดางตอซโอดในกระบวนการยอยสลายแบบไมใชอากาศควรม

คาไมตากวา 0.5 และพเอชของนาออกไมควรตากวา 6.6 อยางไรกตาม Gonzalez et al. (1998)

ไดกลาววาสามารถใชอตราสวนระหวางความเปนดางตอซโอดเทากบ 0.4 ได โดยไมเกดการลดลง

ของพเอชและการทาลายโครงสรางของเมดตะกอน

ในบางครงภายในถงหมกแบบไมใชอากาศมคาความเปนดางไมเพยงพอทจะควบคม

พเอช จงมความจาเปนทจะตองเตมสารเคมเขาไปเพอใหระบบมกาลงบฟเฟอรสงขน สารเคม

ดงกลาวมดวยกนหลายประเภท เชน สารเคมพวกดางแก สารพวกไบคารบอเนต และพวก

คารบอเนต โดยโซเดยมไบคารบอเนต (NaHCO3) เปนสารเคมทดทสดในการควบคมพเอชเพราะ

สามารถละลายนาไดด และใหคาความเปนดางไบคารบอเนตแกระบบโดยตรง แตสารเคมชนดนม

ราคาแพงกวาสารเคมตวอนๆ จงไดมการทดลองใชแคลเซยมไฮดรอกไซด (Ca(OH)2) แทน ซงพบ

วาสามารถรกษากาลงบฟเฟอรไดดและยงทาใหเกดการตกตะกอนไดดมากขน

- สารแขวนลอย (TSS) ลกษณะของสารแขวนลอยสามารถกอใหเกดปญหาไดหลายแบบ

ขนอยกบปรมาณของสารแขวนลอย สดสวนของสารแขวนลอยทสามารถยอยสลายไดโดยกระบวนการ

ทางชววทยา ขนาดและพนทผว ความหนาแนนของสารแขวนลอย ความสามารถในการเกาะตดกน

ระหวางสารแขวนลอยกบแบคทเรย สารแขวนลอยทสามารถตกตะกอนไดดจะมผลเสยตอระบบมาก

กวาสารแขวนลอยทตกตะกอนไดนอย โดยมผลเสยตอระบบดงน

1) ลดคา MA ของตะกอนในระบบ โดยจะเกดขนไดเมอสารแขวนลอยเปนชนดทยอย

สลายไดยากและสามารถเกดการสะสมอยภายในถงได แตปญหานจะไมเกดขน

เมอตะกอนในระบบพฒนาเปนเมดแลว ทงนเพราะสารแขวนลอยจะเกาะบน

เมด Granular ไดนอย รวมถงความเรวในการตกตะกอนของสารแขวนลอยจะตา

เมอเทยบกบเมด Granular ทาใหสามารถแยกสารแขวนลอยออกจากระบบไดงาย

2) สารแขวนลอยบางชนดจะเบาจงเกดการรวมตวกนเปนชน Scum ซงอาจจะสงผลให

มตะกอนแบคทเรยตดมากบ Scum ทเกดขน และไมสามารถแยกตวออกจากนาเสย

ได จงอาจหลดออกมากบนาออก

3) ทาใหการรวมตวกนของตะกอนแบคทเรยเปนเมดเกดขนไดชา เปนผลทาใหตะกอนแบคทเรยหลดออกไปจากระบบ

4) นาเสยทมสารแขวนลอยสงจะทาใหอตราการเจรญเตบโตของเมดตะกอนลดลง รวมถงอาจลดความแขงแรงของตะกอนดวย



3-29



- การเกดสารประกอบอนนทรยทไมละลายนา ตวอยางเชนแคลเซยมไอออน (Ca2+

)

อาจเกดการตกตะกอนในรปของแคลเซยมคารบอเนต (CaCO3) หรอแคลเซยมฟอสเฟต (CaHPO

4)

โดยการตกตะกอนของสารประกอบเหลานจะเกดไดทกแหง ทงในเมดตะกอน ผวตะกอน ในเสนทอ

เปนตน สาหรบวธการปองกนตองควบคมความเขมขนของ Ca2+

ใหอยในชวงทไมเกดการตกตะกอน

ในสภาวะททาการเดนระบบ ซงระดบความเขมขนดงกลาวจะขนอยกบลกษณะทางเคมของระบบได

แก พเอช ปรมาณกรด ดาง คารบอนไดออกไซด เปนตน ทงนหากในนาเสยมปรมาณแคลเซยมสง

ซงอาจมสาเหตมาจากแหลงกาเนดของนาเสยเองหรอมาจากการเตมสารเคมเพอควบคมพเอชของ

นาเสยกอนเขาระบบกตาม การควบคมความเขมขนของแคลเซยมสามารถทาไดดวยการนานาออก

กลบเขามาหมนเวยนผสมกบนาเขา ซงไบคารบอเนตในนาออกจะเขามาทาปฏกรยากบแคลเซยม

สงผลใหเกดการตกตะกอนของ CaCO3 ดงนนระบบยเอเอสบจงมกมระบบหมนเวยนนาทออกจาก

ถงกลบเขามาผสมกบนาเสยอกครงหนง

- สารอาหารในนาเสย ชนดของกลมแบคทเรยในระบบและประสทธภาพในการยอยสลาย

เกยวพนโดยตรงกบประเภทของสารอาหารทมอยในนาเสย ในการศกษาทผานมาพบวา

สารอาหารทตางชนดกนมอตราการยอยสลายทแตกตางกน สารอาหารจาพวกคารโบไฮเดรตจะให

อตราการยอยสลายทเรวกวาโปรตน และไขมน โดยไขมนมกจะยอยสลายไดชาในถงหมกแบบไมใช

อากาศ นอกจากนหากไขมนเขาไปสะสมอยในระบบเปนปรมาณมาก อาจเกดการรวมตวกนและ

ลอยขนสผวนาพรอมกบตะกอนในระบบ ทาใหตะกอนในถงหลดออกจากระบบอกดวย

3.2.4 การออกแบบระบบยเอเอสบ

ก. อตราภาระบรรทกสารอนทรย

หลกการออกแบบระบบยเอเอสบจะอาศยพารามเตอรออกแบบทเรยกวาอตราภาระบรรทก

สารอนทรย แตเนองจากระบบยเอเอสบจดเปนระบบบาบดแบบไมใชอากาศทมอตราการบาบดสง

จงสามารถรบอตราภาระบรรทกสารอนทรยไดคอนขางสง โดยอาจจะสงถงประมาณ 10 กก./ม.3-วน

ทงนขนอยกบชนดของนาเสย โดยการหาปรมาตรถงยเอเอสบสามารถคานวณไดดวยสมการดงน

1,000OLR

QSV ⋅

⋅=

= A H

และการหาเวลากกเกบกกนา สามารถคานวณไดดวยสมการ

24xQ

VHRT=

เมอ

V = ปรมาตรของถง (ม.3)

S = ความเขมขนของ TCOD (มก./ล.)



3-30




OLR = อตราภาระบรรทกสารอนทรย (กก.-ซโอด/ม.3-วน)

A = พนทหนาตดถงยเอเอสบ (ม.2)

H = ความสงถงยเอเอสบ (ม.)

HRT = เวลากกเกบนาของถงยเอเอสบ (ชม.)

อตราภาระบรรทกสารอนทรยเปนตวแปรทสาคญจะสงผลตอปรมาตรของถงปฏกรยา ซง

อตราภาระบรรทกสารอนทรยจะขนอยกบความสามารถในการยอยสลาย (MA) ของแบคทเรย

รวมถงอณหภมและประสทธภาพของระบบ ซงสามารถเขยนความสมพนธเหลานออกมาได

ดงสมการ (Malina and Pohland , 1992)

UFfMfOLR cop=เมอ

OLR = อตราภาระบรรทกสารอนทรย

M = ปรมาณตะกอนเฉลย

fp

= สมประสทธการสมผสระหวางตะกอนกบนาเสย

fo

= สมประสทธการสมผสระหวางสารอาหารกบแบคทเรย

Fc

= สมประสทธความปลอดภย

U = Specific Sludge Activity

แตในทางปฏบตการหาอตราภาระบรรทกสารอนทรยโดยวธนทาไดยาก ผออกแบบอาจหา

คาสงสดโดยการทดลองในแบบจาลองหรอโรงงานตนแบบ สวนในกรณทไมมขอมลยนยนจะ

ออกแบบโดยใชอตราภาระบรรทกสารอนทรยตา เชน ไมเกน 5 กก.-ซโอด/ม.3-วน ซงอตราภาระ

บรรทกสารอนทรยทใชในการออกแบบน ตองเปนอตราภาระบรรทกสารอนทรยททาใหระบบ

มประสทธภาพในการกาจดซโอดไดไมนอยกวา 80% โดย กรมควบคมมลพษ (2545) ไดแนะนา

คาในการออกแบบระบบยเอเอสบ ไวดงตารางท 3.2 และเนองจากนาเสยจากอตสาหกรรมแตละ

ประเภทมลกษณะทแตกตางกน ดงนนอตราภาระบรรทกสารอนทรยและความสามารถในการ

บาบดนาเสยในอตสาหกรรมแตละประเภทจงมคาทแตกตางกน ดงแสดงในตารางท 3.3



3-31



ตารางท 3.2 อตราภาระบรรทกซโอดสาหรบออกแบบ

พารามเตอร หนวย ชวงคาออกแบบ

1. อตราภาระบรรทก กก.-ซโอด/ม.3-วน 5-20

2. สลดจเกดขน (Yield, Y) กก./กก.-ซโอดทถกกาจด 0.04

3. ประสทธภาพการกาจดซโอด % 65-85

4. ประสทธภาพการกาจดบโอด % 70-95

5. ประสทธภาพการกาจดของแขงระเหยได % 45-65

6. อณหภมOซ 35

7. กาซมเทนทผลตได ม.3/กก.-ซโอดทถกกาจด 0.3-0.4

8. มเทน % 60-70

ทมา : กรมควบคมมลพษ (2545)

ตารางท 3.3 ภาระบรรทกสงสด (Maximum Loading Rate) ของระบบยเอเอสบ

ทใชในการบาบดนาเสยในอตสาหกรรมตางๆ

ประเภทของนาเสย อตราภาระบรรทกสารอนทรยสงสด

(กก.-ซโอด/ม.3-วน)


การกาจดซโอด (%)

นาตาลจากหวบท 30-32 75

มนฝรงแปรรป 40 84

แปงมน 30 75

ผกกระปอง 10-20 60-80

ยสต 14 70

นมเนย 15 80

โรงฆาสตว 10 55

Rendering Plant 6 63

โรงกลนสรา 11-17 45-65

กระดาษ 12 -


นอกจากนอตราภาระบรรทกสารอนทรยเปนความสมพนธทซบซอนระหวางเมดตะกอน

ชนดของนาเสย และองคประกอบทางกายภาพของถง ผออกแบบยอมตองการใชคาอตราภาระ

บรรทกสารอนทรยทสง เพราะจะไดถงยเอเอสบทมขนาดเลก เปนการประหยดคากอสราง แตการ

ออกแบบโดยใหระบบรบอตราภาระบรรทกสารอนทรยทสงมากจนเกนไป หากไมมขอมลการใชงาน

จรงหรอผลการวจยมายนยนกถอวามความเสยง โดยอาจทาใหระบบไมสามารถกาจดสารอนทรยไดตาม

เปาหมาย ซงจะสงผลใหระบบยเอเอสบและระบบบาบดนาเสยขนหลง (Post Treatment) ลมเหลวได



3-32



ข. เวลาเกบกกนา

เวลากกนาไมใชพารามเตอรทใชออกแบบโดยตรง แตจะเปนผลสบเนองทไดมาจากอตรา

ภาระบรรทกสารอนทรยกบคาซโอดในนาเสย เชน ในการออกแบบระบบบาบดนาเสยทมคาซโอด

ตา โดยใชคาอตราภาระบรรทกสารอนทรยเทากบนาเสยทมคาซโอดสง ระบบตองรบนาเสยใน

ปรมาณทมากกวา ทาใหเวลากกนาในระบบสนกวา หากเวลากกเกบทไดมคาตามากเกนไป การ

ยอยสลายสารอนทรยจะไมสมบรณ ประสทธภาพของระบบทไดจะลดลง จงควรปรบไมใหเวลาเกบ

กกนาในระบบไมตามากเกนไป ซงเวลาเกบกกนาขนตาของนาเสยแตละชนดสามารถหาไดจาก

ผลการวจยทไดมการศกษาไว

เชนในกรณของนาเสยชมชนซงปกตจะมคาซโอดตา เวลากกเกบนาควรจะอยในชวง 4-24 ชม.

ถาเปนนาเสยทมความสกปรกปานกลางคอมคาซโอดละลายนาอยในชวง 1,000-3,000 มก./ล.

ควรใชเวลากกนา 3-8 ชม. สวนนาทมความสกปรกสงทมคาซโอดทละลายนาอยในชวง 10,000

ถง 15,000 มก./ล. อาจตองใชมากถง 1 วน (Lettinga, 1980) สาหรบกรณทนาเสยมคาซโอดตา

มาก แมจะมการศกษาวาเวลากกนาควรมคาอยางนอยเทากบ 4 ชม. แตในการออกแบบควรจะใหม

เวลากกเกบนามากกวา 6 ชม. เพอใหมเวลาเกบกกทเพยงพอตอการเกดปฏกรยา

นอกจากนการทอณหภมสงผลตอกระบวนการบาบดทางชวภาพ ดงนนอณหภมจงสงผลตอ

เวลาเกบกกนา เชนเดยวกน ดงแสดงในตารางท 3.4

ตารางท 3.4 เวลาเกบกกนาทใชในการบาบดนาเสยชมชนดวยระบบ UASB สง 4 ม.

เวลากกนา (ชม.)ชวงอณหภม

(0ซ) คาเฉลย

ตลอดทงวน

คามากทสด

ในชวงระยะเวลา 4-6 ชม.

คาสงสดทยอมรบได

ในชวงระยะเวลา 2-6 ชม.

16-19

22-26

>26

>10

>7

>6

>7

>5

>4

>5

>3

>2.5

ทมา : Malina, Pohland (1992)

ค. ความเรวนาไหลขนและอตรานาลนในสวนตกตะกอน

เนองจากระบบยเอเอสบตองการรกษาตะกอนใหอยภายในถง เพอเพมประสทธภาพในการ

บาบดนาเสย ดงนนความเรวนาไหลขนจงเปนปจจยทมผลตอการทางานของระบบ โดยตองม

ความเรวมากพอทจะทาใหเกดการสมผสทพอเพยงของนาและแบคทเรย แตหากความเรวในการ

ไหลขนของนาสงเกนไป จะทาใหเซลลแบคทเรยหลดออกจากระบบไดงาย ดงนนความเรวนาไหลขน

จะตองสมพนธกบนาหนกของตะกอนทอยภายในถง โดยทวไปความเรวนาไหลขนทเหมาะสมควรจะ

นอยกวา 1.0 ม./ชม. ในชวงเรมตนเดนระบบควรใชความเรวนาไหลขนไมเกน 0.5 ม./ชม. แลว

คอยปรบสงขนตามลกษณะของเมดตะกอน



3-33



Suosa (1986) เสนอใหใชความเรวนาไหลขน 1.2-1.5 ม./ชม. สาหรบนาเสยทมความ

สกปรกนอย โดยยอมใหมคาสงสดไดถง 3.7 ม./ชม. ทอตราการไหลสงสดประจาวน ซงจะเกดขน

ในชวงเวลาสนๆ เทานน นอกจากน TG-BP (1993) ยงไดแบงความเรวนาไหลขนของนาตามชนด

ของเมดตะกอนในถง โดยตะกอนเมดสามารถใชไดตงแต 1.25-3 ม./ชม. สวนตะกอนทเปน

ฟลอคใหใช 0.75-1.0 ม./ชม.

สาหรบในสวนตกตะกอนซงอยดานบนสดของถงยเอเอสบ สามารถใชขอกาหนดในการ

ออกแบบถงตกตะกอนมาใชในการออกแบบได เนองจากการใชงานสวนนของถงมวตถประสงคเพอ

รวบรวมและตกตะกอนเมดตะกอนทหลดขนมากบนาเสย นอกจากนหากตองการปองกนฝาไขทอาจ

เกดขนในบรเวณผวนา ใหทาการตดแผนบฟเฟอรกนทบรเวณกอนถงเวยรรบนาทง สาหรบอตรา

การไหลในสวนถงตกตะกอน TG-BP (1993) ไดกาหนดวาไมควรมคาเกน 8.0 ม./ชม. สาหรบ

ตะกอนเมด และไมควรเกนเกน 1.5 ม./ชม. สาหรบตะกอนฟลอค สาหรบการคานวณพนทถงใน

สวนตกตะกอนแสดงไดดงสมการ

SOF

QA

sed=

ความเรวนาไหลขนคานวณไดจาก

A

Q

HRT

Hv ==

เมอ

Ased

= พนทผวของสวนตกตะกอน (ม.2)

SOF = อตรานาลนผว (ม./ชม.)

A = พนทผวของถงยเอเอสบ (ม.2)

H = ความสงของถง (ม.)

Q = อตราการไหลของนา (ม.3/ชม.)

HRT = เวลากกเกบนา (ชม.)

v = ความเรวนาไหลขน (ม./ชม.)

เวลาเกบกกนาและความเรวนาไหลขนของระบบจะขนอยกบปรมาณและชนดของตะกอนใน

ถงปฏกรยา ตวอยางเชน ตะกอนแบคทเรยจะเตบโตไดชาในนาเสยทมความเขมขนตา ดงนนจงม

ความจาเปนทจะตองควบคมไมใหระบบสญเสยตะกอนไปพรอมกบนาออก สงผลใหระบบตองม

ความเรวนาไหลขนทตา หรอหากระบบมชด GSS ทด กสามารถจะเดนระบบทความเรวนาไหลขน

ทสงขนได นอกจากนจะตองตดตงแผนตกตะกอนเพอชวยเพมประสทธภาพในการปองกนการสญเสย

ตะกอนแบคทเรยไปพรอมกบนาออก อยางไรกตาม เมอตะกอนพฒนาจนเปนเมดขนาดใหญและม

นาหนกมากเพยงพอ ควรทาการเพมอตราการไหลของนาเพอเพมความเรวนาไหลขนในระบบขอด



3-34



ของการใชความเรวนาไหลขนทสง (> 6 ม./ชม. ) คอจะทาใหชนตะกอนจะเกดการขยายตว สง

ผลใหตะกอนและนาเสยมโอกาสสมผสกนมากขน

จากขอดดงกลาวทาใหในปจจบนไดมการพฒนาระบบอจเอสบ (Expanded Granular

Sludge Bed, EGSB) โดยเปนระบบบาบดนาเสยทมแนวคดเชนเดยวกบระบบยเอเอสบ แตไดทา

การปรบปรงเพอใหตะกอนแบคทเรยกบนาเสยมโอกาสสมผสและเขาทาปฏกรยากนมากขน โดย

สามารถทาไดหลายวธ เชน ปรบปรงใหมการกระจายนาเขาทดขน หรอเพมความเรวนาไหลขน

เปนตน ซงวธทนยมใชคอการเพมความเรวนาไหลขน ใหคาอยในชวง 5-15 ม./ชม. ซงถอวาสงกวา

ในระบบยเอเอสบมาก ผลจากการเพมโอกาสในการเขาทาปฏกรยา ทาใหระบบอจเอสบสามารถรบ

อตราภาระบรรทกสารอนทรยไดสงถง 30 กก.ซโอด/ม.3-วน นอกจากนความเรวในการไหลขนของ

นาทสงขน ชวยสงผลใหชนตะกอนเกดความปนปวนและฟงกระจายมาก ไมเกดการอดตวของชน

ตะกอน ลดบรเวณทอาจจะไมไดรบสารอาหาร (Dead Zone) ทงนการทเพมความเรวนาไหลขนจะ

ตองมการหมนเวยนนาทผานการบาบดแลวบางสวนกลบเขามาสระบบ ซงชวยเจอจางใหนาเสยท

เขาระบบและลดความเปนพษของสารทเขาสระบบไดดวย

ง. องคประกอบของระบบยเอเอสบ

- รปรางและความสง

ลกษณะของถงยเอเอสบโดยทวไปจะมสองแบบคอวงกลมและสเหลยม ซงมทงทเปน

สเหลยมจตรสและผนผา ถงวงกลมจะมขอดในดานความแขงแรงของโครงสราง แตการตดตง GSS

จะทาไดคอนขางยากเมอเทยบกบถงรปทรงสเหลยม โดยทวไปมกใชโครงสรางแบบวงกลมกบถงทม

ขนาดเลกและใชโครงสรางสเหลยมกบถงทมขนาดใหญ นอกจากนสามารถใชการผสมผสานกน

ระหวางถงทงสองแบบ โดยรวม GSS จากถงสเหลยมมาใสกบถงวงกลม เพอรวมขอดของถงทง

สองแบบ

ในกรณทสรางถงยเอเอสบเพยงหนงถง พบวาการสรางถงรปวงกลมจะประหยดกวา แตถา

ตองการสรางถงปฏกรยามากกวาหนงถงจะนยมสรางแบบสเหลยม เนองจากประหยดโครงสราง

ผนงไดโดยการใชผนงรวมกน ทงนถงสเหลยมจตรสจะประหยดคากอสรางไดมากกวาถงสเหลยมผนผา

เนองจากใชวสดนอยกวาเมอถงมพนทเทากน

หากทาการแบงสวนประกอบของถงตามความสง จะสามารถแบงไดเปนสองสวนคอสวน

ยอยสลาย และสวนตกตะกอน โดยความสงของสวนยอยสลายจะขนอยกบความหนาของชนตะกอน

และปรมาตรถงทไดจากการคานวณ สวนความสงของสวนตกตะกอน Lettinga (1983) แนะนาให

ใชไมตากวา 1.5 ม.

- จดปอนนาเขา

เปนสวนทมความสาคญอยางมากตอระบบอกสวนหนง เนองจากถาการกระจายทไมดจะทา

ใหเกดพนททไมไดรบสารอาหาร เกดการไหลลดวงจรในชนตะกอนซงจะสงผลใหไมสามารถใช

ตะกอนในถงไดทงหมด ดงนนเพอการกระจายนาทด Lettinga (1983) แนะนาวาควรมจดปอนนาเขา

1 จด ตอ 1 ม.2 แตอยางไรกตามการวางจดกระจายนาจะตองสมพนธกบอตราภาระบรรทกสารอนทรย



3-35



ชนดของนาเสย และลกษณะของเมดตะกอนอกดวย สาหรบตารางท 3.5 เปนแนวทางในการตดตง

หวกระจายนาหรอจดกระจายนาเขาสถงปฏกรยา

ตารางท 3.5 แนวทางในการกาหนดปรมาณหวกระจายนาตอพนท

ชนดของตะกอน ปรมาณหวกระจายนาตอพนท

(หว/ม.2)

อตราภาระบรรทกสาร

อนทรย (กก./ม.3-วน)

ฟลอคแนน

(>40 กก.-TSS/ม.3)

0.5-0.1

1-2

2-3

<1

1-2

>2

ฟลอคแนนปานกลาง

(20-40 กก.-TSS/ม.3)

1-2

2-5

<1-2

>3

ตะกอนเมด 0.5-0.1

0.5-2

>2

<2

2-4

>4

ทมา : Malina, Pohland (1992)

สาหรบวธการกระจายนานนตองพยายามใหนาเสยทออกจากหวกระจายนามอตราการไหล

ใกลเคยงกน และจะตองตดตงวาลวควบคมในตาแหนงตางๆ เพอใชในการควบคมอตราการไหล

ทศทางการไหล ตลอดจนใชเพอการซอมบารง นอกจากนสงสาคญอกประการหนงของระบบการ

กระจายนาคอ ตองสามารถทาความสะอาดหวกระจายนาไดงาย เนองจากในการเดนระบบอาจพบ

ปญหาเกยวกบการอดตนของหวกระจายนา ซงวธการทาความสะอาดมทงการถอดลาง ใชนาไล

หรอ ใชระดบนาในถงดนกลบ เปนตน

- อปกรณ GSS และ สวนตกตะกอน

อปกรณ GSS มหนาทในการแยกกาซชวภาพออกจากนาและตะกอน ในขณะทสวน

ตกตะกอนจะปองกนตะกอนในถงยเอเอสบไมใหหลดออกไปจากระบบ และรวบรวมตะกอนทไหล

ขนมากบนาใหตกตะกอนกลบไปในถงยเอเอสบ หนาทในการทางานของ GSS และสวนตกตะกอน

สามารถสรปไดดงน

- แยกและรวบรวมกาซออกไปจากระบบ

- ปองกนการหลดของตะกอนออกไปกบนาทง

- สามารถนาตะกอนกลบลงมาสถงปฏกรยา

- เปนตวปองกนในกรณทชนตะกอนเกดการขยายตวขนมาอยางรวดเรว

- ปองกนการหลดของฟลอดตะกอนจากถงปฏกรยา

- ทาการตกตะกอนสารแขวนลอยในนาทงกอนปลอยออกไป



3-36



ทงนภายในสวนตกตะกอนไมควรเกดปฏกรยาทางชวภาพใดๆ ขน ดงนนตองคานวณให

ปฏกรยาการยอยสลายเกดขนอยางสมบรณภายในถง สาหรบการวางแผน GSS เพอดกกาซชวภาพ

ควรวางใหมความชน 45-60 องศากบแนวราบ ซงโดยทวไปจะวางใหมมมมากกวา 50 องศา

เพอใหตะกอนไหลกลบลงไปสถงยเอเอสบไดโดยไมเกดการตกคางบนแผน GSS ชองทางเขาของ

สวนตกตะกอนไมควรใหมความเรวในการไหลขนของนาสงกวา 3 ม./ชม. และความเรวในการไหล

ขนในสวนตกตะกอน จะตองไมเกน 1.5 ม./ชม. รวมทงพนทหนาตดของชองเกบกาซไมควรตากวา

15-20 % ของพนทหนาตดของถงยเอเอสบ (Lettinga, 1983) นอกจากนปลายของแผน GSS

ควรวางใหมระยะเหลอมกนอยางนอย 10-20 ซม. ในบรเวณชองเกบกาซ อาจใสหวพนนาเพอฉด

นาปองกนการเกดฟอง สาหรบอปกรณทใชในการสรางรางรบนา แผน GSS อปกรณในสวน

ตกตะกอน รวมถงบรเวณสวนเกบกาซ ควรทามาจากเหลกไรสนมหรอพลาสตกหรอใชวสดท

ตานทานการกดกรอนหรอมการเคลอบผวเปนอยางด

สรปรายละเอยดในการออกแบบสวนตกตะกอนหรอ GSS ประกอบไปดวย

- ปลายแผนตกตะกอนทามมเอยง 45-60 องศากบแนวราบ

- พนทของสวนเกบกาซตองไมนอยกวา 15-20% ของพนทฝาถง

- สวนตกตะกอนควรมความสงประมาณ 1.5-2 ม. สาหรบถงปฏกรยาทสง 5-7 ม.

- ความลกของนาภายในสวนเกบกาซ ตองมระดบนาสงพอทจะกกเกบกาซไวใน

สวนเกบกาซได

- แผนตกตะกอนตองมระยะเหลอมกนไมนอยกวา 10-20 ซม.

- ทอรบกาซตองสามารถระบายกาซออกจากระบบไดทน

- มการใสหวพนนาไวเพอฉดนาปองกนการเกดการสะสมของฟอง

3.2.5 ชนด ปรมาณ คณสมบตของหวเชอและวธการเรมตนระบบ

ปกตแลวการเรมตนกระบวนการหมกในบอหมกแบบไมใชอากาศ ตองใชเวลานานกวาจะ

ไดตะกอนปรมาณมากพอและมลกษณะตกตะกอนไดดหรอเปนเมด เนองจากสดสวนของการสราง

เซลลใหมกบสารอาหารทไดรบของแบคทเรยสรางมเทนมคาตา ทาใหเวลาการเรมตนระบบชา ซง

โดยทวไปจะใชเวลาเรมตนระบบนานประมาณ 3 –6 เดอน

Lettinga et al. (1983) แนะนาวธการเรมตนของกระบวนการหมกในถงยเอเอสบ โดยใช

ตะกอนจากถงยอยสลายตะกอนแบบไมใชอากาศของระบบบาบดนาเสยชมชนเปนหวเชอ การเรม

ตนเดนระบบตองการตะกอนในปรมาณ 10-20 กก.VSS/ม.3 โดยเรมตนใชอตราภาระบรรทก

สารอนทรยในชวง 0.05-0.1 กก.ซโอด/กก.VSS-วน และเพมภาระบรรทกสารอนทรยขนไปเมอ

ระบบมประสทธภาพในการยอยสลายซโอดไดมากกวา 80 % ทงนตองยอมใหมการชะตะกอน

บางสวนออกไปบาง เพอใหตะกอนทมลกษณะเบาหลดออกไป

ตะกอนหว เช อท ใช ในการเรมตนระบบ หาไดจากหลายแหลงดวยกน ไดแก

เมดตะกอนจากระบบยเอเอสบของโรงงานอน ตะกอนจากถงหมกแบบไมใชอากาศประเภทอน หรอ

มลสตว เปนตน ทงนสามารถทจะยนระยะเวลาในการเรมตนเดนระบบได ถาหากทราบคา



3-37



Methanogenic Activity (MA) ของหวเชอตะกอน ถาตะกอนหวเชอมคา MA สง ระยะเวลาทใชใน

การเรมตนระบบจะสนลง เนองจากสามารถเรมตนเดนระบบไดทอตราภาระบรรทกสารอนทรย

ทสงได โดยตะกอนจากระบบไมใชอากาศจะมคา MA สงกวาตะกอนจากแหลงอน สาหรบคา MA

ของตะกอนจากแตละแหลงแสดงไวในตารางท 3.6

ตารางท 3.6 Methanogenic Activity (MA) ของตะกอนชนดตางๆ

ชนดตะกอน Methanogenic Activity (MA)

ทอณหภม 30๐ซ

(กก.-ซโอด/กก.-VSS-วน)

ตะกอนเมด

ตะกอนจากระบบบาบดแบบไมใชอากาศอนๆ

ตะกอนจากถงยอยตะกอน

ถงหมกอจจาระ

ตะกอนจากสวม

มลวว

ตะกอนจากถงตกตะกอนขนแรก

ตะกอนแมนา

0.8-1.5

0.4-1.2

0.02-0.15

0.02-0.08

0.01-0.02

0.001-0.006

0.001-0.003

0.002-0.005

ทมา : TG-BP (1993)

3.2.6 ตวอยางการออกแบบระบบยเอเอสบ

โรงงานอตสาหกรรมเกยวกบการแปรรปผลตภณฑจากผลไมแหงหนง ตองการสรางระบบ

บาบดนาเสยแบบไมใชอากาศเพอจะนากาซชวภาพไปใชในโรงงาน โดยเลอกทจะใชระบบยเอเอสบ

เมอทาการเกบนาและตรวจวเคราะหนาเสยของโรงงานไดผลดงน

ลกษณะนาเสย

ซโอดเฉลย = 3000 มก./ล.

แจลดาลห-ไนโตรเจน(TKN) = 45 มก./ล.

ฟอสเฟอรสรวม (TP) = 10 มก./ล.

Micro Nutrient = มพอเพยง

สภาพดาง = 300 มก./ล.

พเอช = 6.7

ของแขงแขวนลอย = 80 มก./ล.

(สวนทเปน Fixed SS ถอวานอยมาก)

อณหภม = 330ซ

อตราการไหลเฉลย = 50 ม.3/ชม. x 24 ชม./วน



3-38



วธทา

เนองจากนาเขาไมมกรดระเหยงาย ดงนนตรวจสอบความพอเพยงของดางในรป

ของอตราสวนสภาพดางตอซโอด

อตราสวนสภาพดางตอซโอด = 300 /3,000

= 0.1 (< 0.4 )

อาจตองมการปรบพเอช

อตราสวนสารอาหาร

COD : TKN : TP = 3,000 : 45 : 10

= 100 : 15 : 0.3 (> 100:1.1:0.2 )

ภาระบรรทกซโอด (COD Loading)

= 3,000 x 50 x 24/1,000

= 3,600 กก./วน

ออกแบบถงยเอเอสบ โดยใหระบบรบอตราภาระบรรทกสารอนทรยได

= 5 กก.-ซโอด/ม.3-วน

ปรมาตรถงยเอเอสบทตองการ = 3,600/5

= 720 ม.3

เวลากกนา (HRT) = 720/50

= 14.4 ชม.

กาหนดใหสวนยอยสลายสง = 6 ม.

พนทถง = 720/6

= 120 ม.2

เลอกใชถงกลม

เสนผานศนยกลางถง = 12.36 ม.

โดยปกตสวนของ GSS จะมความสงประมาณ 2-3 ม. ในทนกาหนดใหสวนของ

GSS สง 2.5 ม.

สรป

ใชถงกลม

เสนผานศนยกลางถง 12.5 ม.

สงรวม 8.5 ม.



3-39



การออกแบบระบบนาหมนเวยน

กาหนดใหความเรวไหลยอนขนของนาผานถง = 0.5 ม./ชม.

(ทวไปยเอเอสบจะรบความเรวในการไหลผานถงไดไมเกน 1.0 ม./ชม.)

พนทถง = 122.6 ม.2

ตองการอตราการไหลยอนขน = 122.6 x 0.5

= 61.3 ม.3/ชม.

อตราไหลของนาเสย = 50 ม.3/ชม.

ใชนาหมนเวยน = 61.3 - 50

= 11.3 ม.3/ชม.

การออกแบบจดกระจายนา

ใชจดกระจายนาเขา = 2 ม.2/จด

ตองการจดกระจายนาเขา = 122.6/2

= 61.2 จด

ใช = 62 จด

P

P

นาเสย (50 ม.3/ชม.)

นาหมนเวยน

(11.3 ม.3/ชม.)

นาออก

(50 ม.3/ชม.)

เสนผานศนยกลาง

12.5 ม.

สวนเกดปฏกรยา สง 6 ม.

สวน GSS สง 2.5 ม.



3-40



ขนาดรกระจายนา

อตราการไหลของนาเสย+นาหมนเวยน

= 50 + 11.3

= 61.3 ม.3/ชม.

อตราการไหลของนาตอ 1ร = 61.3 /62

= 0.99 ม.3/ชม.

ประมาณ 1 ม.3/ชม.-ร

กาหนดใหความเรวนาทผานร = 0.5 ม./วนาท

พนทหนาตดรเปด = 5.55 x 10-4

ม.2

เสนผาศนยกลาง = 0.026 ม.

ใชขนาดรกระจายนา 2.5 ซม. หรอ 1 นว

การออกแบบสวนตกตะกอน

ใชอตรานาลนผว = 0.7 ม./ชม.

พนทผวสวนตกตะกอน = 61.3/0.7

= 87.6 ม.2

ออกแบบเปนสเหลยมจตรสกลางถง

= 9.4 x 9.4 ม.2

= 88.4 ม.2

ระดบนาลก = 2 ม.

ปรมาตร = 9.4 x 9.4 x 2.0

= 176.7 ม.3

เวลากกนา = 176.7/61.3

= 2.88 ชม.

จดกระจายนา

ผนงถง

แนวการวางทอ

ตาแหนงการเจาะร

ทอกระจายนา

การวางตาแหนงรกระจายนา

การเจาะรกระจายนา



3-41



คานวณปรมาตรตะกอนเมดหรอสลดจทตองการ

สมมตใหใชตะกอนหวเชอจากระบบหมกแบบยเอเอสบของโรงงานอนซงโดยทวไป

จะม Methanogenic Activity = 0.8-1.0 ก.-COD/ก.-VSS-วน

และสลดจมความเขมขน = 4-7 %-TS

ออกแบบโดยใช Activity = 0.5 ก.-COD/ก.-VSS-วน

ภาระบรรทกซโอด = 3,600 กก.-COD/ม.3-วน

ตองการ VSS = 3,600/0.5

= 7,200 กก.

สมมตใหสลดจมความเขมขน = 6 %-TS

= 60 กก./ม.3

สมมตใหสลดจมความเขมขน = 70 %-VSS ของ TS

ดงนนสลดจมความเขมขนVSS = 0.7 x 60

= 42 กก./ม.3

ดงนนตองการปรมาตรสลดจ = 7,200/42

= 171.4 ม.3

ความสงสลดจ = 171.4/122.6

= 1.40 ม.

ปรมาณสลดจทตองกาจด

อตราภาระบรรทกซโอด = 3,600 กก./วน

สมมตใหระบบกาจดซโอดได = 90 %

ซโอด ถกกาจด = 3,240 กก./วน

สมมตคา Yield = 3 %

ม Sludge ทตองทง = 97.2 กก.-VSS/วน

สมมตสลดจม VS 4.2% = 97.2/42

= 2.3 ม.3/วน

ปรมาตรกาซชวภาพ

อตราการเกดกาซชวภาพ = 0.35 ม.3/กก.-ซโอดทถกกาจด

ปรมาณกาซชวภาพทเกดขน = 3,240 x 0.35

= 1,134 ม.3/วน

สมมตสดสวนของกาซมเทนในกาซชวภาพ

= 65 %

ปรมาณกาซมเทนทได = 1,134 x 0.65

= 737 ม.3/วน



3-42



3.2.7 ระบบยเอเอสบแบบสองขนตอน (Two-Stage UASB)

ขนตอนในการเปลยนสารอนทรยใหกลายเปนกาซชวภาพมอยสองขนตอนคอ ขนตอนการ

สรางกรดและขนตอนการสรางมเทน แบคทเรยในระบบไมใชอากาศจงแบงออกไดเปนสองกลมหลก

คอ แบคทเรยสรางกรดและแบคทเรยสรางมเทน ซงแบคทเรยสรางกรดและแบคทเรยสรางมเทน

มความตองการทแตกตางกนทงในเรองของอาหาร สภาพทางกายภาพ อตราการเจรญเตบโต ความ

ทนทานตอการเปลยนแปลงของสภาพแวดลอม โดยแบคทเรยสรางกรดจะเปนแบคทเรยกงไมใช

อากาศ มอตราการเจรญเตบโตทรวดเรว และมความทนทานตอการเปลยนแปลงของสภาพแวดลอม

สงกวาแบคทเรยสรางมเทน ในขณะทแบคทเรยสรางมเทนเปนแบคทเรยชนดทไมใชอากาศ มอตรา

การเจรญเตบโตชา ดงนนในทางทฤษฎการแยกระบบทงสองออกจากกน จะชวยใหระบบแตละ

ขนตอนมประสทธภาพสงสด เนองจากหากแบคทเรยทงสองชนดอยในถงปฏกรยาใบเดยว แมวาจะ

สะดวกในการกอสราง แตในการเดนระบบอาจเกดสภาพทไมเหมาะสมกบแบคทเรยกลมใดกลม

หนง ทาใหยากตอการควบคมระบบ รปแบบของระบบยเอเอสบแบบสองขนตอนแสดงในรปท 3.21

รปท 3.21 รปแบบการทางานของระบบยเอเอสบแบบสองขนตอน

การแยกขนตอนการบาบดแบบไมใชอากาศใหเปนสองขนตอน จะทาใหแบคทเรยทงสองกลม

สามารถมอตราการเจรญเตบโตสงสดในสภาพแวดลอมทเหมาะสมกบแบคทเรยนนๆ อกทงในบางกรณ

ทนาเสยมองคประกอบไมเหมาะสมทจะจายเขาสระบบยเอเอสบโดยตรง เชน นาเสยทมของแขง

แขวนลอยสง มสารอนทรยในนาเปนสารประกอบโมเลกลใหญหรอยอยสลายคอนขางชา การแยก

ถงสรางกรดออกจากระบบสรางมเทน จะทาใหระบบมเสถยรภาพสงขนและเพมอตราภาระบรรทก

สารอนทรยในถงสรางยเอเอสบไดสงขน ถงแมจะทาการแยกถงปฏกรยาออกเปนสองขนตอนโดยให

เกดการไฮโดรไลซสและการสรางกรดอนทรยในถงใบแรก และเกดกระบวนการสรางมเทนในถง

P

นาเขา

นาออก

ถงสรางกรด

ถงยเอเอสบ




3-43



ใบทสอง แตถงสรางกรดไมจาเปนตองทาใหเกดปฏกรยาอยางสมบรณ ทงนเพราะการสรางกรดเกด

ขนอยางสมบรณ จะมผลทาใหการเจรญเตบโตของเมดตะกอนในถงยเอเอสบชาลง นอกจากนตะกอน

จากถงสรางกรดทปนเขาในถงสรางมเทน อาจสงผลใหตะกอนทกาลงจะรวมตวกนหลดออกไปจากระบบได

การแยกกระบวนการสรางกรดออกจากระบบการสรางมเทน นอกจากจะชวยเพมเสถยรภาพ

และประสทธภาพใหกบระบบ การใชถงสรางกรดยงชวยใหสารประกอบบางอยาง เชน ซลไฟด

สามารถถกกาจดออกไป สวนการกาจดสารพษบางสวนในถงสรางกรด แมจะยงไมมผลการทดลอง

ยนยนทชดเจน แตมการระบไววาประมาณ 10-20 % ของสารพษจะถกกาจดในระบบสรางกรด ใน

บางกรณอาจมการเพมสวนตกตะกอนตอจากถงสรางกรด เพอใหมการตกตะกอนแบคทเรย

บางสวน กอนจะจายนาเสยเขาสระบบสรางมเทน

การออกแบบถงสรางกรด

ในปจจบนเกณฑการออกแบบถงสรางกรดยงไมมขอกาหนดชดเจน วธออกแบบอาศย

พนฐานความรในเรองกลไกสรางกรดอนทรยระเหยงาย ซงสามารถสรปเงอนไขทตองใชในการ

ออกแบบไดดงน

- อณหภมทเหมาะสมของถงสรางกรดขนอยกบพเอชทจะเลอกใช ทงนอณหภมของถง

สรางกรดควรอยในชวง Mesophilic หรอ Thermophilic โดย Zoetemeyer et., al.

(1982a, 1982b) ไดระบพเอชทเหมาะสมของถงสรางกรดอยระหวาง 5.8-6.2 ขณะท

อณหภมจะอยในชวง 25-55 ๐ซ ทงนไดแนะนาวาอณหภมทเหมาะสมคอ 37

๐ซ

สาหรบชวง Mesophilic และ 52 ๐ซ สาหรบชวง Thermophilic โดยอตราการสรางกรด

จะลดลงอยางรวดเรวทพเอชตากวา 5.0

- ระยะเวลาเกบกกนาจะขนอยกบธรรมชาตของนาเสยและความตองการระดบของการ

สรางกรด ซงโดยปกตจะอยในชวง 6-24 ชม.

- ความเปนดางและพเอชในระบบ ถอเปนปจจยสาคญในการออกแบบระบบถงสรางกรด

เนองจากความเรวในการเกดปฏกรยาจะเกดไดเรวเมอพเอชสง และปฏกรยาการสรางกรด

จะหยดหรอชาลงเมอพเอชของระบบ มคาตากวา 4.0 นอกจากนแมวาระบบจะมพเอช

สง แตหากความเปนดางในระบบตา ปฏกรยาการสรางกรดกจะชาลงไปดวย

ทงนประสทธภาพในการสรางกรดในระบบบาบดแบบไมใชอากาศของนาเสยแตละประเภท

แสดงไวในตารางท 3.7



3-44



ตารางท 3.7 ประสทธภาพในการสรางกรดของนาเสยแตละประเภท

ประเภทของนาเสย พเอช อณหภม (๐ซ) เวลากกเกบ (ชม.) การเกดกรด

กลโคส

นาตาล

แปงมนสาปะหลง

กาแฟ

กากนาตาล

นาเสยชมชน

เนยแขง

โรงเบยร

มลหม

นมผง

แปง

6.0

5.8

4.8

4.5-4.7

7.0

6.0

4.5

4.0-5.0

6

-

6.5

4.5

5.6-6.2

-

5.0-5.5

37

30

30

30-32

37

37

45

35-37

35

18

-

35

32

36

35

33-37

-

24

3

12

24

6

3

4.7

3.4

4

-

9.6

5-9

96

12

12

-

-

-

1,200 มก./ล.

-

40-50 %

-

60 %

50 %

-

23-28 %

70 %

20 %

-

85 %

67 %


ปรมาณการสรางกรด

สามารถคานวณไดจากรอยละของกรดทเกดขนแปลงใหเปนคาซโอดตอคาซโอดของนาเสย

ทเขาสระบบดงน (ชนวฒน, 2543)

100xCODInf

CODารสรางกรดรอยละของก

VFA-non

acid=

เมอ

CODacid

= CODCH4

ทเกดขนจากปฏกรยา+

ผลตางของCODVFAนาออกกบนาเขา

Inf CODnon-VFA

= Inf TCOD-Inf CODVFA

CODCH4ทเกดขนจากถงปฏกรยา = 1,000 x CH

4/(CFxQ)

CH4

= ปรมาณกาซมเทนทเกดขนตอวน(ล./วน)

CF = Correction Factor สาหรบการคานวณ

คาซโอดจากกาซมเทนทระดบนาทะเล

1 มล. มเทนชน เทากบ 1 ก. ซโอด

Q = ปรมาณนาเสยทเขาระบบตอวน(ม.3/วน)



3-45



ผลตางของCODVFAนาออกกบนาเขา = Eff COD

VFA – Inf COD

VFA

CODVFA

= VFAxCOD factor

COD factor = ตวแปลงคากรดอนทรยเทยบกบซโอด

ซงจะขนกบชนดของกรดอนทรย

ดงตารางท 3.8

ตารางท 3.8 ตวแปลงคากรดอนทรยเทยบกบซโอด (COD factor)

กรดอนทรย ความเขมขน (ก.-ซโอด/ก.กรดอนทรย)


กรดโพรพโอนก

กรดบวทรก

กรดวาเลรก

1.066

1.512

1.816

2.037

สมการขางตนเปนสมการทคอนขางยงยาก ดงนนจงไดมการคานวณหาปรมาณการสรางกรด

โดยเทยบเปนอตราการสรางกรดแทนรอยละของการสรางกรดดงสมการ

1,000V

CODQr

acidp ⋅

⋅=

เมอ

rp

= อตราการสรางกรด (กก./ม.3-วน)

Q = ปรมาตรนาเสยทเขาสระบบตอวน (ม.3/วน)

V = ปรมาตรถงปฏกรยา (ม.3)

CODAcid

= CODCH4

ทเกดขนจากปฏกรยา+ ผลตางของ CODVFA

นาออกกบนาเขา (มก./ล.)

3.3 ถงกรองไมใชอากาศ (Anaerobic Filter)

3.3.1 หลกการของถงกรองไมใชอากาศ

ถงกรองไมใชอากาศเปนถงปฏกรยาแบบไมใชอากาศทมการบรรจตวกลางภายใน ลกษณะ

เปนถงทรงกระบอกหรอสเหลยม โดยสามารถแบงชนดของถงตามลกษณะของการบรรจตวกลาง

ภายในถง ซงถงปฏกรยาแบบถงกรองไมใชอากาศ (Anaerobic Filter) จะมการบรรจตวกลาง

ทงแบบสมไมเปนระเบยบ (Random Pack) และใชตวกลางเปนชด (Module) วางอยางเปนระเบยบ

ซงจะมทงแบคทเรยทจบอยทผวตวกลางและทถกกกอยระหวางชองวางของตวกลาง

ถงกรองไมใชอากาศสามารถกาจดสารอนทรยทแขวนลอยและสารละลายทมอยในนาเสย

โดยการดงสารอนทรยเขามาใกลผวแบคทเรยทเกาะตดอยบนผวตวกลาง และมแบคทเรยบางสวนท

เกาะตดบนผนงของถงปฏกรยา ตวกลางในระบบถงกรองไมใชอากาศ สามารถใชไดหลากหลายแบบ



3-46



เชน กรวด หน โฟม พลาสตก เปนตน โดยตวกลางทดจะตองมพนทผวสง เพราะทาใหมพนทให

แบคทเรยอาศยไดมาก ปกตตวกลางทใชจะมพนทผวจาเพาะ (Specific surface Area) อยในชวง

90-300 ม.2/ม.

3-ปรมาตรตวกลาง ในชวงแรกแบคทเรยจะเปนชนดทเกาะตดบนตวกลางอยาง

เดยว เมอเดนระบบไปไดระยะหนงจะมแบคทเรยทหลดออกและเตบโตอยในชองวางของตวกลางใน

ลกษณะแขวนลอย ซงพนทผวของตวกลางจะมความสาคญนอยกวาความสามารถในการรกษา

ตะกอนเหลานไว

ถงกรองไมใชอากาศเปนระบบบาบดนาเสยทมประสทธภาพคอนขางสงมาก สามารถบาบด

นาเสยทงทมบโอดและซโอดสงจนถงนาเสยชมชนทวไปทมคาบโอดและซโอดตา โดยอาศย

การเกาะตดของแบคทเรยบนตวกลางชวยปองกนการชะลางแบคทเรยออกจากระบบ ทาใหระบบ

มเวลาการกกเกบตะกอนสง เปนการเพมประสทธภาพในการกาจดสารอนทรยใหสงขนและ

ลดเวลาเกบกกนาใหนอยลง นอกจากนยงสามารถฟนตวไดเรว อกทงยงทนตอการเปลยนแปลง

อณหภมไดดกวาแบคทเรยทแขวนลอย นอกจากนฟลมชวภาพในระบบยงมอตราการกาจด

สารอนทรยสงถง 1 กก.ซโอด/กก.VSS-วน

หลกในการทางานของระบบถงกรองไมใชอากาศคอ ใหนาเสยทมสารอนทรยไหลผานตว

กลางทมแบคทเรยเกาะอยบนผวตวกลาง โดยทศทางจะเปนการไหลขนหรอไหลลง สาหรบตวกลาง

ทดจะตองมพนทผวและความพรนมาก ซงหมายถงการทมพนทผวตอปรมาตรของตวกลางสง

(ม.2/ม.

3) ฟลมแบคทเรยบนตวกลางไมควรมความหนามากเกนไป เนองจากจะทาใหแบคทเรยท

อยชนในไมมโอกาสสมผสกบอาหาร (นาเสย) จนเกดการตายและยอยสลายของแบคทเรยชนใน

ทาใหเซลลแบคทเรยหลดออกจากผวตวกลาง ซงอาจทาใหเกดการอดตนขนในระบบ และทาใหเกด

การไหลลดวงจรได ทงนรปแบบและลกษณะของตวกลางมหลายชนด ขนอยกบวธการออกแบบ

ลกษณะการไหลของนาเสยผานชนตวกลางของผผลต รปท 3.22 แสดงตวกลางแบบ Cross Flow

และแบบ Ring ทงนรายละเอยดทางกายภาพของตวกลางทสาคญแสดงไดดงตารางท 3.9 ในสวน

ของตะกอนแบคทเรยในระบบกรองไมใชอากาศ จะมทงทเกาะตดกบตวกลางและรวมตวกนเปน

ตะกอนฟลอคอยตามชองวางของตวกลาง ซงตะกอนกลมนจะมการเคลอนไหวตลอดเวลาตามการ

เคลอนทของนาเสยและกาซทเกดขน

สวนประกอบของถงกรองไมใชอากาศประกอบดวยถงปฏกรยา (Filter tank) ซงรปแบบทใช

มกเปนถงกลมหรอถงสเหลยม โดยมความสงของถงตงแต 0.45 เมตร จนถง 6 เมตร ภายในจะ

บรรจวสดตวกลาง ซงถงกรองไมใชอากาศขนาดเลกมกใชในการบาบดนาเสยจากบานเรอนโดยไมม

การนากาซทไดมาใชเนองจากมปรมาณนอยมาก ระบบกระจายนาเสยทปอนเขาสถงกรองไมใช

อากาศจะตองออกแบบใหนาเสยไหลผานชองวางของตวกลางไดทวถงกน นอกจากนจะตองมระบบ

ปองกนการไหลลดทางของนาเสย ซงมกจะเปนการไหลไปตามผนงภายในถงกรองไมใชอากาศ ซง

วธการแกไขจะใชวธการตดตงแผนบฟเฟอรกนไว



3-47



รปท 3.22 ตวกลางทมใชกนในถงกรองไมใชอากาศ

ตารางท 3.9 รายละเอยดทางกายภาพของตวกรองแตละชนด

ชนดของตวกลาง ขนาด

(ซม.)

นาหนก/ปรมาตร

(กก./ม.3)

พนทผว

(ม.2/ม.

3)

ปรมาตร

ชองวาง (%)

หน

ขนาดเลก

ขนาดใหญ

2.5-6.25

10-12.5

1,250-1,440

800-990

55-70

40-50

40-50

50-60

Blast Furnace Slag

ขนาดเลก

ขนาดใหญ

5-7.5

7.5-12.5

900-1,200

800-990

55-70

46-60

40-50

50-60

พลาสตก

Conventional

High-Specific Surface

60 x 60 x 120

60 x 60 x 120

32-96

32-96

80-98

98-196

94-97

94-97

Redwood 120 x 120 x 50 144-176 40-50 70-80

Random Pack 2.5-8.75 48-96 125-280 90-95

ทมา : Metcalf & Eddy Inc. (1991)

ประสทธภาพของถงกรองไมใชอากาศขนอยกบคณสมบตของฟลมชวภาพและปรมาณของ

แบคทเรยบนวสดรองรบ ฟลมชวภาพประกอบดวยกลมแบคทเรยและผลตภณฑทแบคทเรยสรางขน

และขบออกมาภายนอกเซลล แบคทเรยททาใหเกดฟลมชวภาพมหลายชนด สวนใหญเปนแบคทเรย

ทมลกษณะเปนสายยาว แบคทเรยเหลานจะสรางสารทเปนโพลเมอรออกมาหมเซลล สารโพลเมอร



3-48



เหลานทาใหแบคทเรยสามารถเกาะตดอยกบผววสดและเจรญเตบโตตอไปได โดยระบบจะสามารถ

กาจดสารอนทรยได 70-95 % ทอตราภาระบรรทกสารอนทรย 5-15 กก.-ซโอด/ม.3-วน ซงระบบ

ถงกรองไมใชอากาศมขอดและขอจากดดงน

ขอด

- เหมาะสมกบประเทศในเขตรอนเชนประเทศไทย เพราะไมตองใชพลงงานเพอเพม

อณหภมใหกบระบบเหมอนประเทศในเขตหนาว

- ระบบไมตองการออกซเจนอสระจงประหยดพลงงานในสวนทจะตองใชเพอเตม

ออกซเจนลงไป และมการสญเสยแรงดนภายในระบบนอย

- มความตองการอาหารเสรมนอยกวาระบบบาบดสารอนทรยแบบใชออกซเจนอสระ

- มระยะเวลาการสะสมของตะกอนแบคทเรยสง เนองจากแบคทเรยจะสะสมอยบนตวกลาง

ทาใหระบบมประสทธภาพในการกาจดสารอนทรยสงตามไปดวย

- ไมตองมระบบหมนเวยนตะกอนกลบ เพราะตวกลางภายในระบบจะทาหนาทดก

ตะกอนไวภายในระบบอยแลว

- ลดปญหาการกาจดกากตะกอน เนองจากสารอนทรยทถกยอยสลายจะถกเปลยนเปน

เซลลแบคทเรยประมาณ 5-10% ในขณะทระบบใชออกซเจนอสระจะเปลยน

สารอนทรยเปนเซลลใหมประมาณ 50%

- ระบบสามารถทางานไดด แมหลงจากทหยดทางานไป 15 วน โดยไมตองเรมตนเลยง

แบคทเรยใหม

- มผลพลอยไดคอกาซมเทน ซงนาไปใชเปนพลงงานในรปตางๆ ได

ขอจากด

- ใชเวลาในการเรมตนเลยงแบคทเรยนาน เพราะแบคทเรยมอตราการเจรญเตบโตชา

- ระบบจะมประสทธภาพลดลงมาก ถามการเปลยนแปลงของอณหภมอยางรวดเรวหรอ

เกดการเปลยนแปลงของสภาพแวดลอม

- นาทงจะมกลนเหมนและมสดาอนเนองมาจากกาซไฮโดรเจนซลไฟด ซงเปนกาซทม

กลน เมอทาปฏกรยากบสารประกอบโลหะตางๆ ในนาทงจะทาใหเกดสารประกอบสดา

- ตองการวสดตวกลางซงมราคาสง

- ไมเหมาะกบนาเสยทมสารแขวนลอยสงเพราะอาจเกดการสะสมและอดตนของสาร

แขวนลอยในระบบ

- เมอใชงานไปนานๆ จะมตะกอนแบคทเรยสะสมอยในปรมาณสง ทาใหมการอดตนใน

บางตาแหนงและเกดการไหลลดทางขนได



3-49



3.3.2 ชนดของถงกรองไมใชอากาศ

ถงกรองไมใชอากาศแบบไหลขน (Upflow Anaerobic Filter)

ลกษณะการไหลของนาเสยภายในระบบถงกรองไมใชอากาศแบบไหลขน เปนการไหลแบบ

ไหลตามกนจากดานลางถง ผานระบบกระจายนาเสยและตวกรองขนสดานบนถง จากนนนาเสยจะ

ไหลออกจากตวถง ถงกรองไมใชอากาศแบบไหลขนมลกษณะดงรป 3.23 ซงโดยปกตจะเกดการ

สญเสยแรงดน (Head Loss) ประมาณ 2.5-7.6 ซม. ตอความสงของชนตวกลาง 0.6 ม. ในกรณท

แบคทเรยแขวนลอยมมากเกนไป เขาไปอดตนอยตามชองวางในตวกลาง ทาใหปรมาตรใชงานของ

ถงลดลงและนาเสยไหลผานตวกลางไมสะดวก เกดการไหลลดวงจรได ซงนาเสยจะมความเรวใน

การไหลขนคอนขางเรวในบางจด

รปท 3.23 ถงกรองไมใชอากาศแบบไหลขน (Upflow Anaerobic Filter)

ตะกอนแบคทเรยทลอยอยในชองวางของตวกลางภายในถง จะเคลอนไหวในลกษณะของ

การลอยตวขนเนองจากฟองกาซทเกดขนและการไหลขนของนา เมอตะกอนลอยขนจากชองวางของ

ตวกลาง จะไปปะทะกบตวกลางดานบนซงจะกกตะกอนเอาไว ฟองกาซจะแยกออกจากตะกอน ทา

ใหตะกอนตกลงมาสทเดมดวยนาหนกของตวเอง การทตะกอนแบคทเรยไมเกาะอยตามผวของ

ตวกลางนนชวยใหกาจดตะกอนออกไดงาย โดยตะกอนแบคทเรยทมนาหนกเบาและมขนาดเลกบาง

สวนจะหลดมากบนาออก นอกจากนการเปลยนแปลงระยะเวลาการเกบกกนาในถงใหสนลง โดย

การเพมอตราการไหลของนาเสยอาจทาใหตะกอนแบคทเรยหลดออกมากบนาออกได

ขนาดของตวกลางทใชไมควรมขนาดเลกหรอใหญเกนไป เนองจากตวกลางทมขนาดเลก

เกนไปอาจทาใหเกดปญหาอดตนไดงาย แตหากตวกลางมขนาดใหญเกนไปอาจทาใหพนทผวของ

ตวกลางมนอยเกนไป ประสทธภาพของการบาบดนาเสยจงไมดเทาทควร

P

นาเขา

นาออก


ถงหมนเวยนนา


ต วกลาง



3-50



สาหรบการกาจดสารอนทรยในนาเสยโดยระบบถงกรองไมใชอากาศประกอบดวยกระบวน

การบาบดหลายแบบ ไดแก การดดซบ (Adsorption) การกรอง และปฏกรยาการยอยสลายทาง

ชวภาพแบบไมใชอากาศ ระบบถงกรองไมใชอากาศจะใชเวลาเกบกกนาเสยประมาณ 1-10 วน

โดยมอตราภาระบรรทกสารอนทรย 4-16 กก.ซโอด/ม.3-วน ขนอยกบชนดของนาเสยและพนทผว

ของตวกลาง

ถงกรองไมใชอากาศแบบไหลลง (Downflow Anaerobic Filter)

ในการใชงานระบบถงกรองไมใชอากาศแบบไหลลง นาเสยจะถกจายเขาทางดานบนของ

ตวกลาง ชนตวกลางจะตองมนาเสยทวมอยเสมอเพอใหเกดสภาพไมมอากาศ โดยทอจายนาเสยเขา

สระบบควรอยใตผวนา นาเสยทผานการบาบดจะไหลออกทางดานลางของถง ซงโดยปกตจะใชการ

สบนาเสยออก เพอควบคมระดบนาททวมชนตวกลาง นอกจากนนาทงบางสวนจะถกสบกลบเขาส

ระบบอกครง เพอใหประสทธภาพในการบาบดนาเสยดยงขน ซงถงกรองไมใชอากาศแบบไหลลงจะ

มลกษณะการทางานดงรปท 3.24

รปท 3.24 ถงกรองไมใชอากาศแบบไหลลง (Downflow Anaerobic Filter)

ระบบถงกรองไมใชอากาศแบบไหลลงสามารถใชกบนาเสยทมของแขงแขวนลอยสงไดดกวา

ระบบแบบไหลขน เนองจากของแขงแขวนลอยในนาเสยจะไหลผานฟลมแบคทเรยลงสดานลางของ

ถงกรองแลวออกไปจากระบบบาบด จงทาใหโอกาสทจะเกดปญหาจากการอดตนโดยของแขง

แขวนลอยในนาเสยมนอยกวาในถงกรองไมใชอากาศแบบไหลขน เนองจากของแขงแขวนลอยม

โอกาสถกกาจดออกจากระบบไดงายกวา นอกจากนลกษณะการไหลลงจะทาใหแรงเฉอนทเกดจาก

ความเรวในการไหลของนามโอกาสทจะชะเอาผวนอกของฟลมแบคทเรยหรอแบคทเรยทตายลงออก

มาดวย ดงนนในนาออกของระบบถงกรองไมใชอากาศแบบไหลลงจะมของแขงแขวนลอยสงกวาใน

ระบบแบบไหลขน

P

นาออก


การหมนเวยนนา


ต วกลาง

นาเขา



3-51



การออกแบบจดเรยงตวกลาง ควรมชองวางใหนาไหลผานขนาดประมาณ 1-2.5 ซม. ม

ขนาดพนทผวจาเพาะประมาณ 100-150 ม2./ม

3. และมปรมาตรชองวางประมาณ 60-90% ของ

ปรมาตรถงกรองไมใชอากาศแบบไหลลง

ถงกรองไมใชอากาศแบบไหลลง-ไหลขน (Downflow-Upflow Anaerobic Filter)

โดยทวไประบบถงกรองไมใชอากาศชนดนมกใชกบนาเสยทมปรมาณและความเขมขนของ

สารอนทรยตา เชน นาเสยจากครวเรอน เปนตน การปลอยนาเสยเขาถงจะกระจายนาเสยใหทว

บรเวณ เมอนาเสยไหลลงมาดานลางจะชะเอาตะกอนลงมาดวยบางสวน ซงเมอสะสมมากขนก

จาเปนตองมการระบายตะกอนออกทง เพอปองกนการอดตนในระบบ จากนนนาเสยจากดานลาง

ของถงจะไหลผานตวกลางอกชดหนงขนไป ซงทงหมดนเปนการผสมผสานกนระหวางถงกรองไมใช

อากาศแบบไหลลงและไหลขน ดงในรปท 3.25

รปท 3.25 ถงกรองไมใชอากาศแบบไหลลงและไหลขน

3.3.3 ปจจยทสงผลตอการทางานของระบบ

การเรมตนระบบถงกรองไมใชอากาศ แบคทเรยตงตนจะนามาจากถงปฏกรยาทกาลงใช

งานอยเพอลดระยะเวลาในการเรมตนระบบ โดยในระยะเวลาทเรมตนระบบนนควรรกษาระดบของ

สารอนทรยทปอนเขาไปไมใหสงเกน 0.1 กก.ซโอด/กก.VSS-วน และเวลากกเกบนาตองมากกวา

1 วน ทงนประสทธภาพในการทางานของระบบจะขนอยกบสวนประกอบของนาทงเปนสาคญ ใน

ขณะทรปรางและขนาดของชองวางของตวกลางจะมความสาคญตอระบบมากกวาปรมาณพนทผว

ของตวกลาง เนองจากแบคทเรยทอยบนพนผวตวกลางมประมาณ 1/4-1/2 ของปรมาณแบคทเรย

ทงหมดทมอยในระบบ ดงนนแมแบคทเรยทเกาะตดอยบนผวของวสดตวกลางจะมบทบาทในการ

ยอยสลายสารอนทรย แตแบคทเรยททาหนาทในการยอยสลายสารอนทรยและมปรมาณมากกวา

กลบเปนสวนทแขวนลอยและอาศยอยในชองวางระหวางตวกลาง การใชวสดตวกลางทมความ

นาออก

นาเขา


ต วกลาง



3-52



พรนสงจงชวยสงเสรมการเกดฟลมชวภาพ เพมกจกรรมของฟลมชวภาพและปรมาณการเกดกาซ

เนองจากจะมแบคทเรยอาศยอยในรพรนไดมากขน

ถงกรองแบบไมใชอากาศสามารถนามาใชในการบาบดนาเสยจากโรงงานอตสาหกรรมได

หลายประเภท ทงทมความเขมขนสงและเจอจาง โดยสามารถใชกบนาเสยทมคาซโอดไดตงแต

4,000-130,000 มก./ล. ทงนประสทธภาพของถงจะขนอยกบหลายปจจย เชน ชนดของวสดตวกลาง

อตราสวนระหวางพนผวกบปรมาตร อณหภม และการกวนผสมของของเหลวในถง เปนตน ปญหาท

พบไดบอยในการเดนระบบถงกรองไมใชอากาศคอตองหาวธกระจายนาเสยใหไหลเขาถงอยาง

สมาเสมอ และปองกนไมใหมการอดตนเนองจากการสะสมของของแขงทางดานลางของถง เมอทา

การเดนระบบเปนเวลานาน และเพอปองกนการอดตนและทาใหสามารถออกแบบระบบกระจายนา

ไดงาย จะมการยกชนตวกลางขน 0.30-0.50 ม. เพอใหดานลางเปนชองวาง สามารถระบาย

ตะกอนทสะสมอยออกไดสะดวกยงขน

วสดตวกลาง

ปจจยทมความสาคญตอถงกรองไมใชอากาศคอวสดตวกลางซงทาหนาทเปนตวกลางให

แบคทเรยยดเกาะ เพอสรางฟลมชวภาพและกกเกบแบคทเรยในชองวางของตวกลาง เปนผลให

แบคทเรยอยในระบบไดนานขน ในการสรางถงกรองไมใชอากาศใหมประสทธภาพในการกาจดสาร

อนทรยทด จาเปนตองพจารณาเลอกวสดตวกลางทแบคทเรยสามารถเกาะตวไดในปรมาณมาก

และไมกอใหเกดปญหาตอการไหลของนา เชน การอดตน หรอการไหลลดทาง เปนตน ปจจบน

ตวกลางทนามาใชกบถงกรองไมใชอากาศมกเปนวสดสงเคราะห เนองจากมพนทผวจาเพาะสง นาหนก

เบา และหาไดงาย ชนดและคณสมบตของตวกลางมความสาคญตอการทางานของระบบเปนอยางมาก

ดงนนการเลอกวสดตวกลางทเหมาะสมควรพจารณาจาก

- พนผวของวสดทหยาบจะชวยใหแบคทเรยเกาะไดเรวและสมาเสมอ

- วสดตวกลางควรมรพรนพอเหมาะโดยมขนาดประมาณ 1-5 เทาของขนาดเสนผาน

ศนยกลางของแบคทเรย รพรนจะทาหนาทเหมอนเปลอกหมเซลลไว ทาหนาทดก

แบคทเรย และปองกนอนตรายทเกดขนกบเซลล เนองจากการไหลของของเหลวท

ความเรวสง

- ลกษณะจาเพาะอนๆ ของวสดตวกลาง ไดแกพนทผวตอปรมาตรมคาสง ทาใหตวกลาง

มบรเวณใหแบคทเรยเกาะไดมากขน ซงในกรณถงทมเวลากกเกบนาสน แบคทเรยท

เกาะอยบนตวกลางจะเปนแบคทเรยหลกในการกาจดซโอดมากกวาแบคทเรยท

แขวนลอยอยในถง ในกรณทตวกลางมปรมาตรชองวางสงจะทาใหแบคทเรย

แขวนลอยทอยตามชองวางภายในตวกลางมปรมาณมากขนซงสงผลดตอประสทธภาพ

ของระบบ

- ลกษณะรปทรงของตวกลาง ซงจะสงผลตอการจดเรยงตวกลางภายในถง การจดเรยง

ตวกลางตองสามารถบรรจตวกลางภายในถง ใหมพนทผวและมชองวางเพยงพอโดย

ไมสญเสยปรมาตรถง



3-53



- แมจะยงไมมขอมลทชดเจนถงความสมพนธระหวางชนดของวสดตวกลางกบชนดของ

นาเสย แตพบวาวสดตวกลางขนาดเลกไมเหมาะกบนาเสยจาพวกคารโบไฮเดรต เพราะ

แบคทเรยสามารถเจรญเตบโตไดเรวทาใหเกดการอดตนไดงาย

ตวอยางของอทธพลเนองจากชนดของตวกลางทสงผลกระทบตอระยะเวลาในการสราง

มเทนแสดงในรปท 3.26 ซงเปนการศกษาภายในหองปฏบตการของระบบถงกรองไมใชอากาศ

แบบไหลลง อตราภาระบรรทกซโอด 10 กก./ม.3-วน ภายใตอณหภม 35

๐ซ. ปรมาตร 0.8-1.2 ล.

ตวกลางมอตราสวนระหวางพนทผวตอปรมาตร 100-150 ม.2/ม.

3 นอกจากนผลของอตราสวน

ระหวางพนทผวตอปรมาตรทมตอการเดนระบบยงแสดงไดดงรปท 3.27 ซงจะเหนวาพนทผวตอ

ปรมาตรมผลตอประสทธภาพของระบบ

รปท 3.26 ผลกระทบของชนดตวกลางตอการเรมตนและเขาสสภาวะสมดลของระบบ

(The Pan American Center For Sanitary Engineering and Environmental Sciences, 1999)

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

อ ตราการสร างก าซม

เทน

(ม

.3-STP/ม

.2-ว น

)

วน

20 40 60 80 100 120

Red Draintile

Needle Punched Polyester

Potter’s Clay

Polyvinyl

Chloride

Glass



3-54



รปท 3.27 ผลของอตราสวนระวางพนทผวกบปรมาตรตอการเดนระบบ

และความสามารถในการรบอตราภาระบรรทกสารอนทรยของระบบ

(The Pan American Center For Sanitary Engineering and Environmental Sciences, 1999)

ลกษณะการวางตวกลาง

เนองจากตวกลางในระบบถงกรองไมใชอากาศมบทบาทสาคญตอการทางานของระบบเปน

อยางมาก แตเนองจากตวกลางมราคาสง ดงนนจงไดมการศกษาเพอลดปรมาตรของตวกลางทใช

โดยหากทาการลดปรมาตรของตวกลางในถงกรองไมใชอากาศแบบไหลขนลงครงหนง จะพบวาการ

ตดตงตวกลางบรเวณครงถงดานบน (รปท 3.28 ก) จะไดประสทธภาพในการกาจดซโอดสงกวา

การตดตงบรเวณดานลางของถง (รปท 3.28 ข) นอกจากนเมอเปรยบเทยบประสทธภาพในการ

กาจดซโอด ระหวางการบรรจตวกลางเตมถงกบตดตงตวกลางครงถงดานบน พบวา การตดตง

ตวกลางแบบครงถงดานบนจะมประสทธภาพในการกาจดซโอดมากกวา แตการบรรจตวกลาง

เตมถงจะทาใหระบบสามารถรบการเพมอตราภาระบรรทกสารอนทรยอยางกระทนหนไดดกวา

รปท 3.28 ลกษณะการวางตวกลางในถงกรองไมใชอากาศแบบไหลขน

ตวกลาง

ตวกลาง

ก ข

อ ตราภาระบรรท

กสารอ นทร ย (กก./ม

.3-ว น

)

วน

0

2

4

6

8

10

12

0 20 40 60 80 100

86 ม.2/ม.

3

57 ม.2/ม.

3

28 ม.2/ม.

3



3-55



จากหลกการขางตน ทาใหปจจบนระบบถงกรองไมใชอากาศไดถกพฒนาเพมเตม โดยการ

ลดปรมาณของตวกลางลงโดยอาจใหเหลอเฉพาะสวนบน เพอใหสามารถรบอตราภาระบรรทกสาร

อนทรยใหสงขน และมประสทธภาพในการบาบดทเพมขน โดยเรยกถงปฏกรยาทพฒนาขนมานวา

ถงกรองแบบลกผสม (Hybrids Anaerobic Reactor) ซงถงแบบลกผสมนจะมการไหลแบบไหลขน ถง

ปฏกรยาชนดนไดรวมเอาขอดของถงปฏกรยาแบบยเอเอสบหรอถงปฏกรยาแบบ Anaerobic

Contact และถงกรองไมใชอากาศเขาดวยกน โดยใหสวนบนทางานแบบถงกรองไมใชอากาศ ใน

ขณะทสวนลางทางานแบบระบบยเอเอสบ นอกจากนยงใชการผสมกนระหวางถงอจเอสบกบ

ถงกรองไมใชอากาศกได

ทศทางการจายนาเสย

โดยทวไปสามารถจายนาเสยเขาสถงไดหลายทศทาง โดยทศทางการจายนาเสยถอเปน

ปจจยทสาคญตอการทางานของระบบ เนองจากจะมผลตอการเรมตนระบบ การเดนระบบเพอใหได

ประสทธภาพสง ควรมการกระจายนาเสยและการกระจายตวของแบคทเรยภายในถงอยางทวถง ใน

การพจารณาผลของทศทางการปอนนาเสยตอการทางานของถงตองพจารณาปจจยอนรวมดวย

เชน ผลอนเนองมากจากตวกลาง ชนดของนาเสย อตราภาระบรรทกสารอนทรย เปนตน

การจายนาเสยจากดานบนลงสดานลาง พบวาสารอนทรยในนาเสยจะมปรมาณมากใน

บรเวณจดกระจายนาและลดลงไปตามระยะทาง และการกระจายตวของแบคทเรยกมความสมพนธ

ในลกษณะเดยวกน สาหรบระบบการจายนาจากลางขนบนการเรมตนเดนระบบสามารถทาไดเรว

กวาถงทมการจายนาเสยจากบนลงลาง เนองจากนาเสยทไหลจากลางขนบนมการไหลไปไดอยางทวถง

สงผลใหแบคทเรยกระจายตวและเจรญเตบโตไดด แตเมอมปรมาณนาเสยเขาสระบบมากขน ทาให

ไดรบอตราภาระบรรทกสารอนทรยทสงขน จะสงผลใหเกดการเจรญเตบโตของแบคทเรยเพมมาก

ขน ทาใหชองวางระหวางวสดตวกลางลดลง ซงอาจมบรเวณทเกดการอดตนขน ทาใหการกระจาย

ตวของสารอาหารและการไหลของนาไมสมาเสมอทวทงถง นอกจากนกาซชวภาพทเกดขนไมไดชวย

ใหการกระจายตวของนาเสยดขน แตกลบทาใหเกดการไหลลดทางไดมากขนเนองจากกาซชวภาพท

เกดขน จะไหลไปในทศทางเดยวกนทาใหเกดเปนชองทางการไหลลดทางขน

ทศทางการจายนาเสยมผลตอการกระจายตวของนาเสยและแบคทเรยในถง เมอ

เปรยบเทยบระหวางการจายนาเสยทางดานลางและดานบนของถง พบวาในการจายนาเสยจากทศ

ทางดานลาง แบคทเรยบนวสดตวกลางและแบคทเรยทแขวนลอยอยในชองวางตางๆ จะมปรมาณท

ไมแตกตางกน และแบคทเรยทแขวนลอยอยตามชองวางจะมบทบาทในการบาบดนาเสยมากกวา

แบคทเรยทเกาะอยกบตวกลาง ในขณะทการจายนาเสยจากทางดานบน แบคทเรยสวนใหญจะเกาะ

กบตวกลาง ประสทธภาพจงขนกบแบคทเรยเหลานเปนหลก

นอกจากการจายนาเสยแบบดานลางหรอดานบนเพยงดานเดยว ยงสามารถทาการจาย

นาเสยแบบหลายๆ จด ซง Punal et al (1998) ไดทาการทดลองจายนาเสยเขาไปในถงกรองแบบ

ไมใชอากาศ โดยทาทอจายนาเสยทระยะตางๆ กน ตลอดความสงของถง โดยใหการไหลของนาใน

ถงมลกษณะเปนแบบไหลขน พบวาปรมาณตะกอนในถงจะมความเขมขนตากวาระบบการจาย

นาเสยจากลางขนบนเพยงจดเดยว อยางไรกตามการกระจายตวของตะกอนจะสมาเสมอกวา



3-56



นอกจากนยงมประสทธภาพในการบาบดสงกวาการจายนาเพยงจดเดยวอกดวย เนองจากแบคทเรย

มความสมาเสมอมากกวา

อตราการไหลของนาเสย

อตราการไหลของนาเสยเปนตวแปรทสงผลตออตราภาระบรรทกสารอนทรย ระยะเวลาเกบ

กกนาและระยะเวลาการเกบกกแบคทเรย ซงระบบบาบดทดควรมอตราภาระบรรทกสารอนทรย

เวลาเกบกกนา และเวลาเกบกกแบคทเรยทเหมาะสม เพอใหนาเสยไหลผานตวกลางอยางสมาเสมอ

ตลอดถงนาเสยมโอกาสสมผสกบแบคทเรยอยางทวถง และไมทาใหแบคทเรยหลดออกจากถงมาก

เกนไป ถาหากระบบมอตราการไหลของนาทมากเกนไป จะทาใหเวลาเกบกกนาสนลง แบคทเรยท

แขวนลอยในถงจะถกพดพาออกไปพรอมกบนาออกมากขน สงผลใหเวลาการเกบกกตะกอนลดลง

การหมนเวยนนาออก

โดยทวไปการไหลของนาเสยจะมลกษณะเปนแบบไหลตามกน (Plug Flow) แมวาใน

ระหวางการเดนระบบจะมการกวนผสมของนาเสยภายในถงเนองจากกาซทเกดขน แตไมสามารถ

ชวยใหสารอาหารกระจายตวไดอยางทวถงทงถง ทาใหในบรเวณบางจดโดยเฉพาะในบรเวณทางเขา

ทมการสะสมของนาเสยมากเกนไป การกระจายตวของแบคทเรยภายในถงไมสมาเสมอ เกดการ

สะสมของสารพษ และพเอชของระบบอาจลดตาลงจนมผลตอการทางานของระบบ นอกจากนยง

อาจเกดการสญเสยแบคทเรยสวนทแขวนลอยในถง

การแกปญหาเหลานทาไดโดยการหมนเวยนนา ซงจะชวยใหสารอนทรยในนาเสยมการ

กระจายตวทดขนเนองจากมการเจอจางนาเสย ซงทาใหสารอนทรยสามารถแพรกระจายไปไดอยาง

ทวถง สงผลใหแบคทเรยเจรญเตบโตดขน นอกจากนยงเปนการรกษาปรมาณแบคทเรยทหลดไปกบ

นาออก ทาใหระบบมเวลากกเกบตะกอนทสงขนจงรบอตราภาระบรรทกสารอนทรยทสงขนได นอก

จากนการหมนเวยนนาจะชวยลดความเขมขนของนาเสยตลอดจนปรบพเอชของนาเสย และยงชวย

รกษาสมดลของความเปนดางอกดวย

3.3.4 การออกแบบระบบถงกรองไมใชอากาศ

ปรมาณและความสามารถในการกาจดสารอนทรยของตะกอน เปนตวแปรสาคญในการ

ทางานของระบบถงกรองไมใชอากาศเชนเดยวกบถงปฏกรยาไมใชอากาศแบบอนๆ โดยแบคทเรย

ในระบบถงกรองไมใชอากาศจะขนอยกบตวกลางทใช สาหรบเกณฑการออกแบบของระบบถงกรอง

ไมใชอากาศจะใชอตราภาระบรรทกสารอนทรยในการออกแบบปรมาตรของถง ปกตระบบถงกรอง

ไมใชอากาศสามารถรบอตราภาระบรรทกสารอนทรยได 5-15 กก.ซโอด/ม.3-วน และมอตราการ

กาจดสารอนทรยสงสดประมาณ 1.0 กก.ซโอด/กก.VSS-วน และมประสทธภาพในการกาจดสาร

อนทรย 60-95 %

สาหรบผทยงไมมประสบการณในการออกแบบ สามารถใชผลการทดลองหรอขอมลจาก

ระบบบาบดนาเสยแบบถงกรองไมใชอากาศทสรางและใชงานไดจรง เปนแนวทางในการออกแบบ

เบองตน ซงการใชงานระบบถงกรองไมใชอากาศในโรงงานอตสาหกรรมชนดตางๆ ในระดบหอง

ปฏบตการและระบบบาบดจรง แสดงในตารางท 3.10



3-57



ตารางท 3.10 ผลการศกษาระบบถงกรองไมใชอากาศในโรงงานอตสาหกรรม

ประเภทของนาเสย ทศทางการ

จายนาเสย

วสดตวกลาง อตราภาระบรรทก

(กก./ม.3-วน)

เวลากกเกบ

(วน)


(%)

กาซทได

(ม.3/ม.

3-วน)

อณหภม

(๐ซ)

นาเสยสงเคราะห ไหลขน หน Quart 0.43-3.40 0.19-3.00 60-93 - 25

นาหมกกากนาตาล ไหลขน Ceramic Ring 2-12 2.5-5.0 57-79 1.4-4.8 -

Poultry Processing ไหลขน Polyethylene 0.9 66 0.4 35

โรงกลนเหลา ไหลขน Ceramic Ring 1.6-16.6 4 40-70 0.4-3.2 -

ยสตทาขนมปง ไหลขน FLOCOR-RC 1.8-10.0 3 43-74 35

นามนปาลม ไหลขน 1.2-11.4 6-15 90

นาเสยฟารมสกร ไหลขน PVC 2-20 2.2-7.2 60-80 1.0-4.0 30

Torula Yeast ไหลลง กรวด

เซรามก

Polystryhme

0.35-10.0

0.55-16.5

0.60-18.0

1.5-7.0 32-92

Settle Cattle ไหลลง Ceramic Ring 0.5-4 55-70 0.5-4.5

โรงฆาสตว ไหลลง 10.1 0.5 94.5 35

โรงงานนาตาล ไหลลง กรวด 0.5-4

ทมา : ปรบปรงจากชนพงศ วงใน (2538)

ตวอยางการออกแบบ

ในการบาบดนาเสยจากโรงงานแหงหนงทมอตราการไหล 1,000 ม.3/วน และนาเสยม

ความเขมขนของซโอดเทากบ 10,000 มก./ล. มปรมาณสารอาหารอนๆทจาเปนกบแบคทเรยชนด

ไมใชอากาศเพยงพอและมสารแขวนลอยในนาตา ตองการออกแบบระบบบาบดนาเสยจากโรงงาน

ดงกลาวดวยระบบโดยใชระบบถงกรองไมใชอากาศแบบไหลขน

วธทา

ปรมาณตวกลางทตองการ

อตราภาระบรรทกซโอด = (10,000 x 1,000)/1,000

= 10,000 กก.ซโอด/วน

กาหนดใหระบบรบอตราภาระบรรทกซโอด

= 5.0 กก.ซโอด/ม3-วน

ปรมาตรตวกลางทตองการ = 10,000/5

= 2,000 ม.3

เลอกใชตวกลางทมพนทผวจาเพาะ 100 ม.2/ม.

3

ความสงชนตวกลาง = 3 ม.

ก) ถงกรองไรอากาศเลอกใชถงทรงสเหลยมจตรสและมการเกบกกกาซทผลตไดบางสวนไวในชองวาง

เหนอชนตวกลาง

พนทถงหมก = 2,000/3

= 666.7 ม.2



3-58



ใชถงขนาด = 18.5 x 18.5 ม.2

พนท = 342.2 ม.2

จานวน = 2 ถง

ชองเกบกกกาซสง = 1.5 ม.

ถงสงรวม = 4.5 ม.

การหมนเวยนนา

อตราเรวไหลขน = 1,000/(342.2 x 2 x 24)

= 0.06 ม./ชม.

ทาการหมนเวยนนา = 100 %

อตราเรวไหลขน = 0.12 ม./ชม.

ระบบกระจายนา

ใชระบบทอเจารกระจายนาในบรเวณกนถง

ใหพนทรกระจายนา = 2 ม.2/ร

ตองการรตอถง = 342.2/2

= 171.1 ร

แตเพอความสะดวกในการวางผงรกระจายนาจะใชจานวนรเจาะเทากบ 196 ร

1.5 ม.

3.0 ม.

18.5 ม.

P

นาเขา

นาออก


ถงหมนเวยนนา


ต วกลาง

41.67 ม.3/ชม.

นาหมนเวยน

41.67 ม.3/ชม.

41.67 ม.3/ชม.



3-59



ปรมาณตะกอนทตองกาจด

อตราภาระบรรทกซโอด = 10,000 กก.ซโอด/วน

สมมตประสทธภาพในการบาบด= 90 %

ซโอดทถกกาจด = 9,000 กก.

สมมต Yield = 3 %

ตะกอนเกดใหม = 270 กก.

ข) ปรมาณกาซทผลตไดอตราการเกดกาซชวภาพ = 0.35 ม.

3/กก.ซโอดทถกกาจด

กาซชวภาพทเกดขน = 0.35 x 0.9 x 10,000

= 3,150 ม.3/วน

สดสวนของมเทนในกาซชวภาพ = 65 %

เกบกกกาซชวภาพบางสวนไวบนฝาถง

ปรมาตรกาซทเกบได = 342.2 x 1.5

= 513.3 ม.3/ถง

= 1,026.8 ม.3



3-60



3.4 Anaerobic Covered Lagoon

3.4.1 ลกษณะการทางานของ Covered Lagoon

ระบบบาบดนาเสยแบบ Anaerobic Covered Lagoon มลกษณะเปนสระหรอบงรปราง

สเหลยมผนผา ทมการคลมดวยแผนพลาสตกจาพวก High Density Polyethylene (HDPE) หรอแผน

พวซ (PVC) เพอใหเกดสภาพไมใชอากาศและใชเปนตวเกบรวบรวมกาซชวภาพทเกดขน โดยอาจ

คลมทงบอหรอคลมเฉพาะในสวนทมการสรางมเทนกได ระบบ Anaerobic Covered Lagoon เปน

ระบบทกอสรางงายและสะดวกในการเดนระบบ เนองจากไมจาเปนตองมการเตมอากาศ ไมมการ

ใหความรอน และไมมการกวน ปกตความลกของบอจะกาหนดใหไมตากวา 6 ม. หรอมากทสด

เทาทจะขดได ระบบ Covered Lagoon เปนระบบทตองอาศยเวลากกเกบนาทยาวนานเพอใหได

ประสทธภาพทด รปแบบการทางานของระบบ Covered Lagoon แสดงไดดงรปท 3.29 และม

รปรางขณะทใชงานจรงในฟารมสกรแสดงดงรปท 3.30

รปท 3.29 องคประกอบของระบบ Covered Lagoon

รปท 3.30 ระบบ Covered Lagoon ในฟารมสกร

นาเขา

นาออก


ผาพลาสตก

(HDPE, PVC)

แผนกระจายนา



3-61



ตามขอแนะนาของ USEPA (2004) เกยวกบการสรางระบบ Covered Lagoon ในฟารม

เลยงสตวในสหรฐอเมรกา จะมการแบงเวลากกนาและอตราภาระบรรทกสารอนทรยตามอณหภม

เฉลยของพนท โดยในบรเวณทมอณหภม 25 ๐ซ (70

๐ฟ) จะสรางระบบทมเวลากกเกบไมนอยกวา

35 วน และสามารถรบอตราภาระบรรทกสารอนทรยไดสงสดไมเกน 0.15 กก. VS/ม.3-วน ขณะท

ในบรเวณทมอณหภม 4 ๐ซ (40

๐ฟ) ควรสรางระบบทมเวลากกเกบนาไมนอยกวา 60 วน โดย

สามารถรบอตราภาระบรรทกสารอนทรยไดสงสดไมเกน 0.05 กก.VS/ม.3-วน ดงนนในประเทศไทย

ซงปกตมอณหภมสงกวา 30 ๐ซ จงสามารถสรางระบบทมเวลากกเกบประมาณ 35 วนได แตโดย

ทวไปนยมสรางระบบใหมเวลาการกกเกบสงกวาน เพราะในการเดนระบบ Covered Lagoon มกจะ

ไมมการดแลดานการจายนาเสยเขาระบบดเทาทควร จงมกจะออกแบบใหระบบมขนาดใหญเพอ

ปองกนปญหาการ Over Load และการตนเขนของบอในเวลาอนรวดเรว ซงขนาดความจของบอจะ

ขนอยกบพนททม

ระบบบาบดแบบ Anaerobic Covered Lagoon สามารถใชไดกบทงนาเสยจากฟารมเลยง

สตว โรงงานอตสาหกรรม หรอนาเสยชมชน โดยนาเสยทเหมาะกบระบบ Anaerobic Covered

Lagoon ควรมปรมาณของของแขงทงหมด 0.5-3.0 % ทงนประสทธภาพในการกาจดสารอนทรยของ

ระบบจะสงกวา 60 % อยางไรกตามระบบ Anaerobic Covered Lagoon มความสามารถในการรบ

อตราภาระบรรทกสารอนทรยไดตา เมอเทยบกบระบบบาบดแบบไมใชอากาศแบบอนๆ โดย

สามารถรบอตราภาระบรรทกซโอดไดสงสดประมาณ 1-2 กก./ม.3-วน เทานน ในขณะทระบบอน

สามารถรบอตราภาระบรรทกสารอนทรยไดถง 4-10 กก./ม.3-วน จงสงผลใหการกอสรางระบบ

Covered Lagoon ตองการพนทในการสรางมากกวาในระบบอนๆ

ในการทางานของระบบ จะพยายามออกแบบใหนาเสยไหลเขาสระบบทางดานลางของบอ

แลวผสมเขากบตะกอนแบคทเรยทตกตะกอนอยบรเวณกนบอ จากนนใหไหลไปตามแนวยาวของบอ

โดยระบบรวบรวมนาออกจะอยดานบนของบอในอกฝงหนง อยางไรกตามนาเสยทผานระบบ

Anaerobic Covered Lagoon ยงไมสามารถปลอยสแหลงนาธรรมชาตไดจงจาเปนตองมการบาบด

ตอในระบบบาบดขนหลงตอไป แบคทเรยในระบบ Anaerobic Covered Lagoon จะประกอบดวย

แบคทเรยทอยในสภาวะไมใชอากาศทงสองแบบคอแบคทเรยสรางกรดและแบคทเรยสรางมเทน แม

ในบางครงจะมการสรางกรดในปรมาณทมากเกนไป แตผลกระทบเนองจากการทางานของ

แบคทเรยทงสองชนดจะไมรนแรงเหมอนในระบบบาบดแบบทมอตราการยอยสลายสารอนทรยสง

เนองจากบอทมขนาดใหญและเวลาเกบกกนาทยาวนาน จงทาใหแบคทเรยในระบบมเวลาปรบตว

อยางไรกตามไมควรปลอยใหระบบอยในสภาวะรบอตราภาระบรรทกสารอนทรยทสงเกนไปเปน

เวลานาน เพราะอาจจะทาใหระบบอยในสภาวะทเกนความสามารถในการปรบตวของแบคทเรย

การควบคมและดแลรกษาระบบทาไดงายและไมซบซอน เมอเทยบกบระบบยเอเอสบ หรอ

ถงกรองไมใชอากาศ จงทาใหเปนระบบทเหมาะกบฟารมเลยงสตว หรอชมชนซงตองการระบบทไม

สลบซบซอน นอกจากนหากไมคดรวมราคาทดน ราคาในการกอสรางจะถกกวาระบบอนๆ อยางไร

กตามแมวาระบบนจะมเสถยรภาพและราคาไมแพง แตหากจะสรางระบบเพอนากาซมาใชงาน

ปรมาณกาซทไดจะตากวาเมอเทยบกบระบบยเอเอสบ หรอถงกรองไรอากาศ เนองจากความงายใน



3-62



การเดนระบบ จงทาใหผดแลระบบมกไมคอยมการตรวจวดคณภาพนาทเขาสระบบอยางตอเนอง จง

ทาใหบางครงระบบอาจอยในสภาวะทรบอตราภาระบรรทกสารอนทรยสงหรอตาเกนไปทาให

ปรมาณกาซทไดไมแนนอน แตหากมการจดการทดปรมาณกาซชวภาพทไดกจะไมตางจากระบบอน

เทาใดนก นอกจากนอณหภมกเปนอกปจจยหนงทสงผลตอประสทธภาพของระบบเชนกน ซงคอน

ขางจะเหนผลชดเจนในประเทศเขตหนาว โดยปรมาณกาซชวภาพทไดจะไมคอยคงทหากไมมการ

ตดตงอปกรณปรบอณหภม สาหรบประเทศไทยมการใชระบบ Covered Lagoon อยางแพรหลาย ใน

ฟารมเลยงสตว ทงขนาดกลางและขนาดใหญ

ขอด

- กอสรางไดงายและประหยดคากอสราง ไมตองมอปกรณตดตงเพมเตมในบอ

- สามารถรบนาเสยทมปรมาณของสารอนทรยสง

- เหมาะสมกบนาเสยทมคาความเขมขนของแขงแขวนลอยหรอไขมนสง

- ระบบมความทนทานตอการเปลยนแปลงอตราภาระบรรทกสารอนทรยหรอสารพษ

เนองจากระบบมขนาดความจมากและมเวลากกเกบตะกอนนาน

- ประสทธภาพในการบาบดของระบบสง

- สามารถสรางบอในลกษณะบออนกรมได

- ตองการการดแลรกษานอย

ขอเสย

- การกวนผสมในระบบและการกระจายของนาเสยเขาในบอไมคอยมประสทธภาพ

- การควบคมระบบไดยากเนองจากอาจเกดการไหลลดทางได หากการกวนผสมไมด

- ตองการพนทมาก จงไมเหมาะกบพนททมราคาทดนสง

- อาจมการซมของนาเสยในบอลงสใตดน

- ปรมาณกาซทไดนอยเมอเทยบกบระบบอน

- กรณทกาซชวภาพยงไมเกด จะมปญหาเกยวกบการทวมขงของนาบนผาพลาสตก

คลมบอ ซงตองมการสบนาออก

เนองจากระบบ Anaerobic Covered Lagoon เปนระบบบาบดนาเสยทงายในการเดนระบบ

แตมความตองการพนทในการกอสรางมาก ดงนนจงนยมนาไปใชกบภาคการเกษตรเชนในฟารม

เลยงสตว เปนสวนใหญ วตถประสงคในการใชงานระบบ Anaerobic Covered Lagoon มอยดวยกน

สองประเดน ไดแกการบาบดนาเสยและการนากาซชวภาพกลบไปใช นอกจากนยงเปนการปองกน

กลนซงมกจะเกดขนกบบอแบบเปดทวไป การใชระบบ Anaerobic Covered Lagoon จะตองมการ

จดการนาเสยกอนทจะเขาสระบบเพอควบคมประสทธภาพและอายการใชงานของระบบ ดงนน

นาเสยทจะเขาสระบบ จาเปนตองมการกาจดของแขงแขวนลอย ขยะ หรอสงปลอมปนอนๆ ออกกอน

รวมไปถงการแยกระบบรวบรวมนาเสยออกจากระบบรวบรวมนาฝนดวย



3-63



3.4.2 การออกแบบระบบ Anaerobic Covered Lagoon

ลกษณะทวไปของบอ

ลกษณะของบอในระบบ Covered Lagoon จะใชพนฐานการออกแบบเชนเดยวกบระบบ

Anaerobic Lagoon โดยบงคบใหทศทางการไหลของนาเสยภายในบอเปนแบบลางขนบน สวน

ประกอบทใชในการพจารณาออกแบบมดงน

- ปรมาตรของบอ คานวณจากอตราภาระบรรทกของแขง (กก.VS/ม.3-วน) อตราภาระ

บรรทกซโอด (กก.COD/ม.3-วน) หรอคดจากเวลากกเกบนา ซงในกรณของฟารมสกร

จะถอวาปรมาณซโอดเทากบ 1.2 เทาของ VSS

- สดสวนระหวางความยาวตอความกวางตองไมนอยกวา 4 เทา

- ความลกใชงานอยางนอยตองไมตากวา 6 ม.

- ความชนของผนงบอในแนวราบตอแนวดงขนอยกบลกษณะของดนในบรเวณนน

- ทางนาเขาและนาออกตองออกแบบใหปองกนการเกดการไหลลดทาง

- ทางนาเขา ตองไดรบการออกแบบใหสามารถตานทานการกดกรอน การอดตน หาก

ทางนาเขาอยใกลอาคารหรอทพกอาศย ตองมการปองกนการรวของกาซเขาสอาคาร

- ทางนาออก ตองมการตดตงอปกรณเพอควบคมระดบของนาภายในบอใหคงทเสมอ

- คนดนและพนทรอบๆ บอตองปองกนการชะเนองจากนาหรอนาฝน

- เพอเปนการประหยดคาใชจาย บอ Anaerobic Covered Lagoon ควรอยในระดบท

ตากวาแหลงกาเนดของเสยและอยใกลกบแหลงกาเนดของเสยมากทสดเพองายตอการ

ใชงาน รวมถงควรจะอยใกลกบแหลงทจะใชกาซชวภาพดวย

- เพอปองกนการรวซมของนาในบอลงสแหลงนาใตดน ควรทาการดาดคอนกรตหรอ

ปพลาสตกทกนบอเพมเตม

วสดคลมบอ

วสดทใชในการคลมบอรวมถงสวนประกอบตางๆ ทใชในการตดตง ตองออกแบบให

สามารถรวบรวมกาซชวภาพใหไปสทอรวบรวมกาซไดงายและตอเนอง โดยไมกดขวางทางไหล

ของกาซหรอทาใหเกดการสะสมของกาซเปนจดๆ การยดและตดตงวสดคลมบอตองไดรบการดแล

อยางดเพอปองกนการรวของวสดคลมบอ และตองใหความใสใจเปนพเศษในขณะทาการตดตงแผน

พลาสตกคลมบอ เพอปองกนอบตเหตทอาจเกดขนในขณะนากาซชวภาพไปใชงาน

การยดวสดคลมบอ ชางททางานตดตงตองมฝมอและประสบการณในการคลมบอ ทงน

ลกษณะการทางานและการตดตงอปกรณตางๆ สามารถเปนสงบงบอกถงโอกาสทจะทาใหเกดการ

รวของแผนวสด เชน ลกษณะรอยเชอม การยดแผนพลาสตก เปนตน การคลมแผนวสดทดตองไม

ใหเกดรอยรว เพราะถาหากมรอยรวเพยงหนงจด กมโอกาสทอากาศจากภายนอกจะสามารถเขาไป

ภายในระบบได



3-64



วสดทใชคลม วสดทใชตองทนทานตอแสงแดด ลม อณหภม รวมไปถงสภาวะอากาศ

นอกจากนยงตองไมฉกขาดหรอลอกงาย โดยชนดวสดทใชจะสมพนธกบโอกาสทจะเกดการรวของ

วสดคลมบอ นอกจากนสภาพอากาศ ลม ฝน ความดนกาซ หรอปรากฏการณตามธรรมชาตตางๆ

สามารถกอใหเกดความเสยหายตอวสดคลมบอได ดงนนในการออกแบบควรพจารณาถงปจจย

ตางๆ ทสามารถทาความเสยหายตอวสดคลมบออยางรอบคอบ

สาหรบรปแบบของการคลมบอโดยทวไปทนยมใชกนมอยสองแบบคอ

- การคลมทงบอ (Bank to Bank Covers) โดยจะยดแผนวสดคลมกบคนบอโดยรอบ ซงวธ

นจะทาใหเกดสภาวะไมใชอากาศทงบอ สามารถเกบกกกาซทเกดขนไดทงหมด ปองกนการ

กระจายตวของกลนรวมถงปองกนนาฝนทจะตกลงสบอ

- แบบ Modular Covers จะคลมบอโดยแบงพนทการคลมออกเปนสวนๆ แทนการคลมบอ

ทเดยวทงบอ สวนยอยๆ หรอโมดลนจะครอบคลมพนทประมาณ 50-90 % ของพนผวบอทงหมด


ระบบ Covered Lagoon สาหรบบาบดนาเสยฟารมสกรซงมปรมาณนาเสย 180 ม.3 มซโอด

10,000 มก./ล.

ขอกาหนดในการออกแบบ

เวลากกเกบนา = 60 วน

นาในบอลก = 6 ม.

จานวน = 1 บอ

ระยะ Free Board = 1 ม.

ความชนดานขางของบอ = 1:2.5

ดานยาวตอดานกวาง = 1:3

ขนาดและรปรางบอ

ปรมาตรทตองการ = 60 x 180

= 10,800 ม.3

อาศยสมการ V = ( )ABababAB3

H ++

เมอ

V = ปรมาตรบอ

H = ความสง

A = ความยาวผวนา

B = ความกวางผวนา

a = ความยาวกนบอ

b = ความกวางกนบอ

AB

ab

H



3-65



จากสมการออกแบบบอใหมขนาดดงน

กนบอกวาง = 5.0 ม.

กนบอยาว = 85.0 ม.

ระยะผวนากวาง = 35.0 ม.

ระยะผวนายาว = 115.0 ม.

ขอบบอกวาง = 40.0 ม.

ขอบบอยาว = 120.0 ม.

ความจนา = 11,515 ม.3

เวลาเกบกก = 64 วน

อตราภาระบรรทกซโอด

= 0.16 กก.ซโอด/ม.3-วน

พนทของผาคลมบอ

ขอบบอกวาง = 40.0 ม.

ขอบบอยาว = 120.0 ม.

พนทปากบอ = 4,800 ม.2

เผอปลายพลาสตกไวดานละ 8.0 ม. เพอใชในการยดฝงดนและกนกาซรว

ใชพลาสตก HDPE หนา 1.0 มม.

กวาง = 56.0 ม.

ยาว = 136.0 ม.

พนทพลาสตก = 7,616 ม.2

3.5 บอหมกราง (Plug Flow Anaerobic Digester หรอ Channel Digester, CD)

3.5.1 ลกษณะทวไป

เปนระบบบาบดแบบไมใชอากาศอกชนดหนงทนยมใชกบฟารมเลยงสตว โดยมลกษณะเปน

บอคอนกรตทมการบงคบการไหลของนาเสยใหเปนแบบปลกโฟลว ดานบนของบอหมกรางจะตดตง

โดมพลาสตก PVC หรอ HDPE เพอทาหนาทเกบกกกาซชวภาพ สาหรบนาไปใชประโยชน ภายใน

บอหมกรางจะมการตดตงทอลาเลยงกาซชวภาพเพอรวบรวมกาซชวภาพไปใชประโยชน บอหมกราง

จะทาหนาทเปนบอหมกยอยสลายสารอนทรยในนาเสย รวมถงทาหนาทในการแยกของเสยสวนขน

และสวนใสออกจากกนอกดวย ของเสยสวนขนหรอตะกอนของแขงจะถกหมกยอยในบอหมกราง

ประมาณ 40 วน เพอเปลยนรปสารอนทรยในนาเสยใหกลายเปนกรดอนทรยและเปลยนเปนกาซ

ชวภาพโดยแบคทเรยแบบไมใชอากาศ ผลจากการยอยสลายสารอนทรยจะทาใหนาเสยมซโอดลดลง

ประมาณ 70-80 %

ในการเดนระบบบอหมกรางจะตองมการดงกากทผานการยอยสลายสมบรณประมาณวนละ

1 % ของปรมาตรบอหมกราง เพอปองกนการสะสมของตะกอนในระบบมากเกนไป จงทาใหระบบ

บอหมกรางไมจาเปนตองขดลอกเหมอนกบระบบ Anaaerobic Covered Lagoon โดยตะกอนทสบ



3-66



ออกมาจะถกแบงออกเปนสองสวน สวนแรกจะถกนาไปตากใหแหงในลานตากตะกอน อกสวนหนง

จะถกนาไปหมนเวยนกลบสบอรวบรวมนาเสย เพอเปนการเพมปรมาณแบคทเรยและเปนการผสม

เชอแบคทเรยเขากบนาเสย ทาใหการยอยสลายเกดขนไดเรวยงขน องคประกอบของระบบบอหมกราง

แสดงไดดงรปท 3.31 และลกษณะของบอหมกรางขณะใชงานจรงในฟารมสกรแสดงไดดงรปท 3.32

รปท 3.31 องคประกอบของระบบบาบดแบบบอหมกรางสาหรบฟารมสกร

รปท 3.32 ระบบบอหมกรางสาหรบฟารมสกร

ลานตากตะกอน

บอหมกราง

(Channel Digester)

บอดงกาก

บอเตมนาเสย

และบอดกทราย

นาเสยจากโรงเรอน

บอรวบรวมนาเสย

ตะกอนปอนกลบ

บอรวมนาเสย

Biogas



3-67



3.5.2 องคประกอบภายในบอหมกราง

บอหมกรางนยมสรางจากคอนกรตเสรมเหลก โดยสามารถสรางไดทงบนดนหรอใตดน โดย

จะตองทาใหมลสตวไหลเขาสระบบไดงาย ซงสวนประกอบสาคญแสดงดงรปท 3.33 ประกอบไปดวย

- โดมพลาสตก

- โครงสรางผนงคอนกรตเสรมเหลก

- พลาสตกปพนหรอการดาดดวยคอนกรต

รปท 3.33 สวนประกอบสาคญของบอหมกราง

โดมพลาสตกทาหนาทเปนตวเกบกกกาซ นยมใชพลาสตกพวซหนา 1.2 มม. หรอพลาสตก

HDPE หนา 1.0 มม. โดยจะทาการคลมทงบอ ชายแผนพลาสตกจะจมอยใตนาเพอกนไมให

กาซชวภาพหลดออกจากบอ ความลกทจมปลายพลาสตกจะขนอยกบความดนในบอหมกรางท

ตองการ ซงปกตจะควบคมไวทประมาณ 2 ซม.นา สวนบรเวณกนบอหมกรางจะตองทาการปดวย

พลาสตกเพอกนการซมของนาเสยลงไปสดน ซงอาจใชพลาสตก HDPE หนา 1.0-1.5 มม. ปพน

หรออาจใชการดาดคอนกรตหนา 7 ซม. กได สาหรบผนงดานขางและกนบอจะตองมความลาดชน

เพอไมใหเกดการสะสมของตะกอนแบคทเรย โดยกนบอหมกรางตองมความลาดชนประมาณ 1 %

สวนความชนของผนงบอจะขนอยกบความปลอดภยของโครงสราง ลกษณะการกอสรางบอหมกราง


โดมพลาสตก

โครงสรางคอนกรตเสรมเหลก

วสดปพน



3-68



รปท 3.34 รปตดของบอหมกราง

ในบรเวณนาเขา ทอนาเขาจะตอลงไปจนเกอบถงกนบอ และจะตองมอปกรณเพอการ

กระจายนา ซงอาจเปนแผนกนเพอใหนาทเขามากระทบ นอกจากนเพอเปนการปองกนปญหา ไขมน

สะสมภายในบอหมกราง ในสวนตนของบอหมกรางจาเปนอยางยงทจะตองตดตงแผนกนฝาไข เพอ

ใหฝาไขมนสะสมอยในบรเวณตอนตนเทานน เปนการเพมระยะเวลาในการยอยสลายไขมนให

นานขน สวนทางนาออกจะตองมการตดตงอปกรณในลกษณะทคลายคลงกบ GSS ในถงยเอเอสบ

ซงอปกรณดงกลาวจะมลกษณะการทางานเหมอนกนกบ GSS ในถงยเอเอสบคอ ปองกนไมใหนา

ออกพดพาเอาตะกอนในบอหมกออกมาดวย สวนการดงกากออกจะตดตงทอดงกากแยกกบทอนา

ออก โดยทอดงกากจะเปนทอปลายเปด จมลงไปถงบรเวณกนบอหมกรางในบรเวณทายของ

บอหมก การดงตะกอนจะอาศยแรงดนของนาเปนตวดนกากตะกอนในบอออกมา แลวจงทาการ

แยกกากไปตากแหงหรอหมนเวยนกลบเขาไปในระบบอกครง

3.5.3 การออกแบบ

จากรปท 3.31 สามารถเขยนกลไกในการบาบดของเสยดวยระบบบอหมกรางไดดงแผนภาพ

เมอ

Qi

= ปรมาณนาเสยทเขาสบอหมกราง, (ม.3/วน)

Xi

= ความเขมขนซโอดหรอบโอดทเขาสบอหมกราง, (มก./ล.)

V = ปรมาตรบอหมกราง, (ม.3)

X = ปรมาณความเขมขนของแบคทเรยในบอหมกราง

(วดในรปของ VSS Concentration), (มก./ล.)

Qw;X

w

Qe,X

e

Qr,X

r

Qi,X

iVr

X

1 %ดนถม 2 ม.

ดนขด2 ม.



3-69



Qe

= ปรมาณนาเสยทถกบาบดแลวออกจากบอหมกราง, (ม.3/วน)

Xe

= ความเขมขนซโอดหรอบโอดทออกจากบอหมกราง, (มก./ล.)

Qr

= ปรมาณกากตะกอนทดงหมนเวยน, (ม.3/วน)

Xr

= ความเขมขนของกากตะกอนทดงหมนเวยน

(วดในรปของ TSS), (มก./ล.)

Qw

= ปรมาณกากตะกอนทดงออกไปจาก, (ม.3/วน)

Xw

= ความเขมขนของกากตะกอนทดงออกไปจากระบบ

(วดในรปของ TSS), (มก./ล.)

จากแผนภาพเมอเขยนสมดลมวลของของเสยทเขาสระบบจะไดดงสมการ

QW =

XwSRT

XrV

⋅⋅

โดยทเวลากกเกบตะกอน (SRT, วน) เทากบ

SRT = XeQeXwQw

XrV

⋅+⋅⋅

ปกตปรมาณตะกอนทหลดออกจากระบบจะนอยกวาตะกอนทถกดงออกจากระบบไปยง

ลานตากตะกอน (Xe << Xw) ทาใหละเทอมของ XeQe ⋅ ไดสมการใหมเปน

SRT=

QwXw

Xr

V

สวนเวลากกเกบนานน (HRT, วน) เทากบ

HRT = Qi

rV

รปรางและขนาดบอหมก

ปรมาตรของบอหมกตองสามารถเกบกกตะกอนของแขงหรอมลสตวไวไดนานกวา 20 วน

บอหมกจะมลกษณะเปนบอยาวและตรง สวนปลายทงสองดานมลกษณะโคง อตราสวนระหวางดาน

ยาวตอดานกวางอยในชวง 4.0-6.0 ความลกใชงานตองไมนอยกวา 3.5 ม. โดยนยมใชอตราสวน

ระหวางความกวางตอความลกประมาณ 2.5 พนของบอควรเปนพนเรยบ

ทางนาเขา-ทางนาออก

ทางนาเขาตองมการปองกนการอดตน การกดกรอน หรอการรวซม โดยตองอยตากวา

ระดบนาในถงไมนอยกวา 1.0 ม. สวนทางนาออกจะอยทางดานบนเพอเปนการควบคมระดบนา

ภายในบอ นอกจากนในบรเวณทางนาออกควรมการตดตงอปกรณเพอกนไมใหตะกอนในถงฟงและ

หลดออกมากบนาออกมากเกนไป



3-70



ลกษณะของนาเสย

นาเสยในระบบบอหมกรางสวนใหญมกเปนมลสตว โดยมลสตวทเขาสระบบควรเปนมลสตว

สดอายไมเกน 7 วน มการปนเปอนดวยเศษวสดอนๆ นอย หรอมการแยกออกกอนดวยตะแกรงดก

ขยะ ในประเทศไทยนยมใชระบบบอหมกรางกบนาเสยจากฟารมสกร ซงเปนนาเสยทมความ

สกปรกสง ปรมาณความสกปรกจะขนอยกบพฤตกรรมการทาความสะอาดโรงเรอนและชนดของ

สกรทเลยง นาเสยจากการเลยงสกรขนจะมความสกปรกมากกวาการเลยงสกรพอ-แมพนธ โดย

เฉลยมคาบโอดอยในชวง 1,500-3,000 มก./ล. ในขณะทคาบโอดทวดไดอาจมคาสงถง 7,000

ถง 20,000 มก./ล. หากไมทาการเกบกวาดมลสกรออกกอน และถามการเกบมลและการฉดลางท

ดคาบโอดทพบจะลดลง

ลกษณะทวไปของนาเสยจากฟารมสกร

อตราการเกดนาเสย (ล./ตว-วน) 10-30

ความเปนกรดเปนดางหรอพเอช 6-8

บโอด (มก./ล.) 1,500-3,000

ซโอด (มก./ล.) 4,000-7,000

ของแขงแขวนลอยทงหมด (มก./ล.) 2,000-4,800

ไนโตรเจนในรปทเคเอน (มก./ล.) 400-800

ฟอสฟอรสทงหมด (มก./ล.) 8-17

การคานวณหนวยปศสตว (Livestock Unit: LU)

เนองจากความสกปรกของนาเสยจากฟารมสกรจะขนอยกบเงอนไขหลายประการ ดงนน

เพอความสะดวกตอการออกแบบเบองตน จะคานวณในรปแบบของหนวยปศสตว การคานวณหนวย

ปศสตวของฟารมเปนพนฐานทสาคญในการออกแบบและเลอกระบบผลตกาซชวภาพ โดยจะเลอก

ขนาดของระบบบาบดจากจานวนของหนวยปศสตวสงสดทฟารมสามารถจะเลยงไดหรอแผนการ

ขยายหรอเพมจานวนการเลยงของฟารมในอนาคต

ตวอยางการคานวณหาหนวยปศสตวในฟารมสกร

เพอใหไดมาซงขอมลพนฐานของการคานวณหนวยปศสตวทแทจรง ควรทาการสารวจเบอง

ตนถงนาหนกของสกรยนคอกสงสดทสามารถเลยงในฟารมไดจรง เพอนามาใชเปนฐานในการ

คานวณหาหนวยปศสตวตอไป โดยนาหนกสกรทงฟารมเทากบ

A = P x Wa

เมอ

A = นาหนกสกรรวมทงหมดของฟารม (กก.)

P = จานวนสกรทเลยง (ตว)

Wa = นาหนกเฉลยของสกร (กก./ตว)



3-71



ทงนนาหนกเฉลยของสกรจะไดมาจากการสารวจของแตละฟารม แตหากไมสามารถทาการสารวจ

จรงไดอาจใชคาทแสดงในตารางท 3.11 เปนแนวทางได

ตารางท 3.11 นาหนกเฉลยของสกรแตละประเภท

ชนดของสกรทเลยง นาหนกเฉลยของสกร (กก./ตว)

สกรพอพนธ

สกรไมอมทอง

แมสกรอมทองเลยงลก

สกรขน

ลกสกรหยานม

ลกสกรเลก

160

125

170

60

30

15

จากนนคานวณหาหนวยปศสตว (B, LU) ตามสมการ

B = A/500

เมอ

B = หนวยปศสตว (LU)

A = นาหนกสกรรวมทงหมดของฟารม (กก.)

การคานวณปรมาณนาเสยทเกดขน

จากการสารวจขอมลของสถานเทคโนโลยกาซชวภาพพบวาอตราการเกดหรอปรมาณนาเสย

ทเกดขนตอวนของฟารมสกรมคาประมาณ 225 ล./LU-วน ดงนนในการออกแบบระบบและการ

คานวณตางๆ จะใชคาคงทดงกลาวคณกบจานวนหนวยปศสตวดงน

ปรมาณนาเสยทเกดขน (ล./วน) = 225 x B

การเลอกขนาดของระบบทเหมาะสม

หลงจากไดคานวณคาหนวยปศสตวของฟารม สามารถนามาเปนแนวทางในการเลอกขนาด

ของบอหมกรางได ทงนการเลยงสกรมสองแบบคอ

- การเลยงสกรแบบปกต คอ การเลยงทมจานวนสกรทเลยงคงทหรอคอนขางคงทตลอด

ทงปหรอมการเปลยนแปลงของจานวนสกรทเลยงนอยกวารอยละ 29 ของหนวยปศสตว

ทงหมดของฟารม การเลอกขนาดของระบบทเหมาะสมจะเปนดงตารางท 3.12

- การเลยงสกรแบบเลยงเปนชดๆ โดยเฉพาะการเลยงสกรขน ซงจะทาใหนาหนกของ

สกรในแตละชวงเวลาของการเลยงไมคงท หรอมการเปลยนแปลงของจานวนสกรท

เลยงเกนกวารอยละ 30 ของหนวยปศสตวทงหมดของฟารม หรอถาการเลยงสกรของ



3-72



ฟารมเปนแบบเขาหมด-ออกหมด (all in all out) การพจารณาเลอกขนาดระบบท

เหมาะสมใหพจารณาตามตารางท 3.13

การประเมนปรมาณกาซชวภาพทไดในระบบ

ปรมาณกาซชวภาพทไดจากระบบบอหมกรางสาหรบฟารมสกรสามารถประเมนได จาก

หนวยปศสตว โดยในระบบฟารมสกรปรมาณกาซทเกดขนเทากบ

กาซชวภาพ (ม.3/วน) = 0.85 x หนวยปศสตว

อตราภาระบรรทกสารอนทรยของนาเสยจากมลสกร สามารถใชไดทงในรปของอตราภาระ

บรรทกซโอด หรออตราภาระบรรทกของแขงระเหย โดยความสมพนธระหวางซโอดและของแขง

ระเหยในนาเสยมลสกรเปนดงสมการ

ซโอดในนาเสย = 1.2 x ของแขงระเหยไดทงหมด

สาหรบนาเสยจากมลสกร อตราภาระบรรทกของแขงระเหยทสามารถทาใหเกดการผลต

กาซมเทนไดสงสดจะอยท 2.5 กก.TVS/ม.3-วน โดยอตราการเกดมเทนตอปรมาณของแขงระเหย

ไดทเตมลงไปจะเทากบ 0.34 ล.มเทน/ก.-TVS นอกจากนยงพบวาการตดตงเครองกวนผสมทาให

ไดประสทธภาพสงกวาระบบทไมมการกวน ดงนนในการประเมนการเกดกาซมเทนของบอหมกราง

ทไมมเครองกวน จงควรประเมนไวเพยง 55 % ของกาซมเทนทเกดในกรณทมการใชการกวน

ดงนนกาซมเทนทเกดขนจงมคาเทากบ 0.55 X 0.34 หรอ 0.187 ล.มเทน/ก.TVS

ตารางท 3.12 การเลอกขนาดของระบบบอหมกรางของการเลยงสกรแบบปกต

หนวยปศสตว (LU) ขนาดระบบกาซชวภาพ (ม.3)

101 – 180 250

181 – 215 300

216 – 280 400

281 – 355 500

356 – 425 600

426 – 500 700

501 – 570 800

571 – 720 1,000



3-73



ตารางท 3.13 การเลอกขนาดของระบบบอหมกรางสาหรบการเลยง

แบบเขาหมด-ออกหมด (All In All Out)

หนวยปศสตว (LU) ขนาดระบบกาซชวภาพ (ม.3)

100 – 140 250

141 – 195 300

196 – 250 400

251 – 320 500

320 – 390 600

391 - 460 700

461 – 540 800

541 - 640 1,000

จากขอมลขางตน สามารถสรปหลกเกณฑในการออกแบบบอหมกรางไดดงตารางท 3.14

ตารางท 3.14 เกณฑทแนะนาสาหรบการออกแบบบอหมกราง

เกณฑการออกแบบ บอหมกราง

ระยะเวลาการกกเกบนา (วน) 3.75 – 6.25

อตราภาระบรรทกสารอนทรย (กก.ซโอด/ม.3-วน) 4.0 – 5.5

ความลกใชงาน (ม.) 3.5

อตราสวนระหวางความยาวตอความกวาง 4.0 – 6.0

อตราสวนระหวางความกวางตอความลก < 2.5

ของแขงทงหมด (%) 3.0 – 5.0

เวลากกเกบตะกอน (วน) 40-60

ความลกชนฝาไข (ซม.) 10-15

ความลก Free Board (ซม.) > 30


การออกแบบระบบกาซชวภาพฟารมสกรขน 5,000 ตว ซโอดในนาเสยเทากบ 18,000 มก./ล.

โดยใชระบบบอหมกราง

ขนตอนการประเมนปรมาณของเสย

คดเปนนาหนกสกร = 5,000 x 60

= 300,000 กก.

หนวยปศสตว = 300,000/500

= 600 LU



3-74



ปรมาณนาเสยวนละ = 600 x 225/1,000

= 135 ม3./วน

คาซโอด = 18,000 มก./ล.

อตราภาระบรรทกซโอด = (18,000 x 135)/1,000

= 2,430 กก.ซโอด/วน

เกณฑในการออกแบบทใช

เวลากกนา = 6 วน

อตราภาระบรรทกซโอด = 2.5 กก.ซโอด/วน

การคานวณขนาดบอ

ปรมาตรทตองการ = 135 X 6

= 810 ม.3

ใชบอหมกขนาด = 7 x 35 x 3.5

= 857.5 ม.3 (>810 ใชได)

สดสวนความยาวตอความกวาง

= 32/7

= 4.57 ใชได

สดสวนความกวางตอความลก

= 7/3.5

= 2 ใชได

อตราการไหลตอพนทหนาตด

= (135/24)/3.5/7

= 0.23 ม./ชม. (< 0.3 ม./วนาท)

คณภาพนาออก

สมมตประสทธภาพของระบบ

= 95 %

ซโอดในนาออก = 0.05 x 18,000

= 900 มก./ล.

ตองการระบบบาบดขนหลง

ปรมาณของตะกอนทกาจด

สมมตใหแบคทเรยในบอมความเขมขน

= 12,500 มก.TSS/ล.

ตะกอนระบายทงเขมขน = 31,000 มก.TSS/ล.

เวลากกเกบตะกอน = 40 วน



3-75



ปรมาณตะกอนทตองระบายทง

= (857.5 x 12,500)/(40 x 31,000)

= 8.64 ม.3/วน

คดเปนปรมาณตะกอน = 8.64 x 31,000 /1,000

= 267.8 กก./วน

ตะกอนแหงมความชน = 25 %

นาหนกของตะกอนแหง = 267.8/0.75

= 357 กก./วน

กาซชวภาพทเกดขน

ของแขงระเหยไดทงหมด= 18,000/1.2

= 15,000 มก./ล.

ปรมาณของแขงทงหมด = 135 x 15,000 /1,000

= 2,025 กก.TVS/วน

อตราภาระบรรทกของแขงระเหยได

= 2,025/857.5

= 2.36 กก.TVS/(ม3.วน)

ปรมาณมเทนทเกด = 0.187 x 2,025

= 378.7 ม.3มเทน/วน

กาซชวภาพทจะเกดขน = 378.7/0.6

= 631.2 ม.3

/วน

~ 630 ม.3

/วน

กาหนดใหความสามารถในการรวบรวมและนา Biogas ไปใชประโยชน

= 82.5 %

ดงนนBiogas ทสามารถนาไปใชประโยชน

= 0.825 x 630

= 519.7 ม.3

/วน

~ 520 ม.3

/วน

เปรยบเทยบกบความสมพนธอยางงายระหวางหนวยปศสตวกบกาซทผลตได

ปรมาณกาซได = 0.85 X LU

= 0.85 X 600

= 510 ม.3/วน



3-76



3.5.4 การเดนระบบและการบารงรกษา

ในการเดนระบบจะตองมการหมนเวยนนาตะกอนกลบเขาบอหมกรางเพอรกษาปรมาณ

ของแบคทเรยใหคงท และเปนการเตรยมความพรอมของนาเสยใหสามารถยอยสลายสารอนทรยได

อยางมประสทธภาพ โดยจะทาการดงตะกอนจากกนบอหมกรางประมาณ 50-100 % ของอตราการ

ไหลของนาเสยทเขาระบบ นอกจากนควรรกษาปรมาณของตะกอนในบอหมกรางโดยการวดคา SV30

ซงคาทวดไดควรอยในชวงประมาณ 500 มล./ล. และเมอนาตะกอนมคา SV30 สงกวา 500 มล./ล.

ใหทาการดงตะกอนออกไปยงลานตากตะกอนเพอรกษาปรมาณของตะกอนในระบบใหคงท หรอใช

การคานวณระยะเวลาการเกบกกของแขงใหอยในชวง 40–60 วน

นอกจากนอาจทาการดงนาตะกอนทมความเขมขนสงซงอยทางตอนตนของบอหมกราง

ประมาณ 2.5 -10 ม.3/วน ในกรณของบอหมกรางขนาด 250–1,000 ม.

3 คดเปน 1.0–1.5 % ของ

ปรมาตรของบอหมกราง ระยะเวลาทเหมาะสมตอการเรมหมนเวยนนาตะกอน คอระยะเวลาทเดน

ระบบไปแลวมากกวา 40 วน หรอใหพนจากระยะทมการเกดฝาไขผานไปเสยกอน สาหรบกรณท

ฟารมมการปลอยนาเสยหรอมการเลยงสกรมากกวาทไดออกแบบไว (Over Design) จะพบวาในนา

ทผานบอหมกรางจะมฝาไขเกดขน

ก) ขนตอนการเรมตนเดนระบบ

กอนการเรมตนเดนระบบกาซชวภาพ ตองมการเตรยมความพรอมของบคลากรทจะทาหนา

ทดแลระบบกาซชวภาพ โดยมคนดแลระบบและคนงานเพอทาหนาท ดงตอไปน

- ดแลระบบสงนาเสยตงแตโรงเรอน ทอสงนาเสยและบอรวมนาเสย

- ดแลระบบกาซชวภาพใหสามารถใชงานไดดอยเสมอ

- ดแลรกษาความสะอาดบรเวณโดยรอบของระบบกาซชวภาพและระบบบาบดขนหลง

- ดแลบารงรกษาเครองยนตผลตพลงงานไฟฟาและอปกรณไฟฟาทเกยวของ

- ดแลบารงรกษาอปกรณทใชพลงงานอนๆ ภายในฟารม

- จดเกบกากตะกอนแหงออกจากลานกรองของแขง

- บนทกขอมลการใชพลงงานจากกาซชวภาพและปรมาณการใชนาในแตละวน

นอกจากนยงตองมการตรวจสอบความพรอมกอนทาการเรมตนเดนระบบ ม 2 ประการไดแก

ความพรอมของระบบกาซชวภาพ

ทาการเตมนาสะอาดเขาสระบบโดยปลอยเขาทางบอเตมนาเสย จนถงระดบทไดออกแบบไว

และในระหวางการเตมนานน ใหทาการตรวจดสงตางๆ ดงตอไปน

- ตรวจการกระจายนาจากบอรวมนาเสยเขาสบอเตมนาเสยแตละชดใหเทากน หากการ

กระจายนาเสยไปยงบอเตมนาแตละชดไมเทากน จะตองทาการปรบการกระจายนา

บรเวณบอเตมนาเสยใหเทากนทงหมด

- ตรวจรอยรวซมหรอแตกราวในตวระบบกาซชวภาพ รวมถงในเสนทอตางๆ

- ตรวจสอบการไหลของนาในทอทกเสนวาจะตองนาไปสระบบบาบดขนหลงทงหมด

ไมมการไหลไปยงแหลงนาโดยตรง

- ตรวจดระดบนาในแตละสวนใหตรงตามทออกแบบไว



3-77



ความพรอมของระบบบาบดขนหลง

เปนททราบกนอยแลววาระบบบาบดแบบไมใชอากาศไมสามารถบาบดนาเสยจนสามารถท

จะปลอยลงสแหลงนาธรรมชาตได ดงนนจะตองมการสรางระบบบาบดขนหลงไวเพอการบาบด

นาเสยกอนปลอยสแหลงนา โดยอาจเปนระบบบอผงหรอบงประดษฐ หากเปนระบบบงประดษฐ

จะตองดแลใหพชนาทปลกไวเจรญเตบโตพรอมทจะรบภาระทเกดจากนาเสยทจะทาการบาบดได

ข) การตรวจสอบเมอระบบเรมผลตกาซชวภาพ

เมอเรมเดนระบบไดประมาณ 7 วน จะมกาซชวภาพเกดขนจนเตมปรมาตรของพลาสตกท

คลมบอหมก ตองทาการตรวจสอบสงตางๆ ดงตอไปน

- ระดบนาในชดควบคมแรงดนแบบธรรมดาของบอหมกรางมคาตรงตามทกาหนดไว

(2 ซม.-นา) หากไมตรงจะตองเตมนาจนไดระดบตามทกาหนด และควรหมนตรวจด

เปนประจา

- ดแลการทางานของชดควบคมแรงดนบอหมกรางใหเปนปกต โดยเมอมแรงดนในบอ

หมกรางสงประมาณ 1.5-2.0 ซม.-นา ชดระบายกาซจะระบายกาซออกและจะหยด

ทางานเองเมอแรงดนในบอหมกรางลดตาลง หากแรงดนในบอหมกรางมมากเกนไป

ซงสงเกตจากการทพลาสตกคลมเกบกาซโปงเกนปกต แสดงวาชดควบคมแรงดนบอ

หมกรางตงแรงดนไวสงเกนไป ใหทาการปรบลดระดบนาใหอยในระดบทกาหนดไว

- ตรวจสอบใหพลาสตกคลมเกบกาซและชดจบยดพลาสตกอยในสภาพทเรยบรอย และ

ใชงานไดเปนปกต และควรทาความสะอาดพลาสตกคลมเกบกาซทก 2 สปดาห

- ตรวจสอบใหระดบนาในรางนารอบบอหมกรางอยในระดบปกต ควรทาความสะอาด

และเปลยนนาทก 1 เดอน

ค) การบารงรกษา

ควรมการบารงรกษาระบบและดแลระบบอยางสมาเสมอ และเพอประสทธภาพในการผลต

กาซทดควรแยกนาฝนมใหไหลปนกบนาเสยเขาสระบบทอสงนาเสย เพราะจะเปนการเพมภาระให

กบระบบกาซชวภาพมากเกนความจาเปน นอกจากนยงตองตรวจสอบการปลอยนาเสยของแตละ

โรงเรอนจากรางสงนาเสยเขาสระบบทอสงนาเสย มใหสงไมพงประสงค เชน ขยะ เศษพลาสตก ไม

หรออนๆ หลดปนกบนาเสยเขาสระบบทอสงนาเสย เพราะจะทาใหทอสงนาเสยอดตนได ซง

หากเกดปญหาขนการแกไขจะทาไดยาก ตะแกรงกรองสงไมพงประสงคในนาเสยกอนเขาสบอพกนา

แตละโรงเรอน จะตองอยในสภาพดมการทาความสะอาดหรอนาขยะและสงแปลกปลอมตางๆ ออก

ทกวนเพอปองกนการอดตนในทอสงนาเสย และเปนการปองกนความเสยหายทอาจจะเกดขน

ตอเครองสบนาเสยได

ง) การตรวจสอบสภาพการทางานของระบบ

สงสาคญทจะทาใหระบบบาบดนาเสยมประสทธภาพในการบาบดสงสดคอการควบคมให

การเดนระบบเปนไปตามทไดออกแบบไว ไมวาจะเปนลกษณะ ความเขมขน และสงเจอปนตางๆ ของ

นาเสยทจะเขามาสระบบ รวมถงสารพษทจะกอใหเกดปญหาตอระบบ อกทงตองควบคมสภาพ

แวดลอมและลกษณะทางชลศาสตรใหสอดคลองกบการเดนระบบ ผควบคมการทางานจงมหนาท



3-78



ดาเนนการใหระบบบาบดนาเสยสามารถบาบดนาเสยไดอยางตอเนอง และคณภาพของนาทผาน

การบาบดมคามลพษไมเกนมาตรฐานนาทงตามกฎหมายกาหนด และนาเอาวธการตดตามผลเพอ

ใชในการควบคมการทางานมาใชอยางถกตอง



4-1



บทท 4

การเลอกระบบบาบดนาเสยทเหมาะสม

และการวเคราะหทางเศรษฐศาสตรวศวกรรม

ในบทนจะกลาวถงแนวคดในการออกแบบระบบบาบดนาเสยใหเหมาะสม ซงมกจะออกแบบ

โดยวศวกรหรอผมประสบการณในการออกแบบและปฏบตงานจรงมาแลว ดงนน ผทจะสามารถ

ออกแบบระบบบาบดนาเสยไดอยางเหมาะสม จะตองมความรพนฐานในดานตางๆ อาท Hydraulic

Engineering, Water and Wastewater Unit Operation and Design, Wastewater Engineering

Design รวมถงพนฐานทางชววทยา (Microbiology) และเศรษฐศาสตรวศวกรรม เปนตน

การออกแบบระบบบาบดนาเสยของวศวกร โดยปกตจะออกแบบในกระบวนการบาบดได

ใกลเคยงกน แตอาจจะมความแตกตางในการเลอกใชคาเกณฑการออกแบบ (Design Criteria)

ซงขนอยประสบการณและการนาไปใชงานในภาคปฏบต กลาวคอ กระบวนการบาบดนาเสย

ประกอบดวยระบบบาบดนาเสยขนตน การบาบดนาเสยขนหลง และการปรบปรงคณภาพนาเพอนา

ไปใชประโยชน ซงจะแตกตางกนในรายละเอยดของผออกแบบแตละคน ขนอยกบประสบการณและ

ความมนใจในการออกแบบระบบใดระบบหนง เชน ระบบเอเอส (Activated Sludge, AS) ระบบบอผง

ระบบสระเตมอากาศ ระบบบงประดษฐ อยางไรกตามนาเสยบางประเภทมความเขมขนและลกษณะ

ทางเคมทยากตอการบาบดดวยระบบใดระบบหนงเพยงระบบเดยว วศวกรทออกแบบมกจะตองใช

หนวยบาบดมากกวาหนงระบบ ประกอบกนเปนระบบทเหมาะสมตอการบาบดนาเสยดงกลาว เชน

นาเสยจากฟารมสกรทมความเขมขนของสารอนทรยสง (TCOD มากกวา 10,000 มก./ล.) จะใช

ถงหมกแบบไรอากาศแบบ Channel Digester (CD) หรอ UASB (Upflow Anaerobic Sludge

Blanket) เปนการบาบดขนตนกอน (ซงจะสามารถลดความสกปรกไดประมาณ 50 – 90 % ขนอย

กบการควบคมการทางานและการเดนระบบ แลวจงนานาเสยทผานการบาบดขนตนมาบาบด

ตอดวยระบบเอเอส สระเตมอากาศ บอผงหรอบอผงแบบผสม (Hybrid Oxidation Ponds, HOPs)

อกขนตอนหนง เพอใหนาเสยทผานการบาบดมคณภาพตามมาตรฐานนาทง โดยคานงถงประสทธภาพ

ของระบบทตองการ พนททใชในการกอสราง งบประมาณ ประกอบการตดสนใจทกๆครง

4.1 ขนตอนในการพจารณาออกแบบ

ในการออกแบบระบบบาบดนาเสยทวๆ ไปควรประกอบดวยขนตอนตอไปน

1) การสารวจเพอรวบรวมขอมลเกยวกบนาเสย ไดแก ปรมาณ คณสมบต จดกาเนดนาเสย

ในแตละกระบวนการผลต พนทวางสาหรบกอสรางหรอปรบปรงเพมเตม กรณทเปนระบบเกาหรอ

มระบบบาบดอยแลวแตตองการปรบปรง จะตองรวบรวมขอมลเกยวกบระบบเดมดวย เชน แบบ

พมพเขยว สภาวะการเดนระบบ ระบบไฟฟาและเครองกล คณภาพนากอนและหลงการบาบด ชนด

และความสามารถในการรบนาหนกของดนในพนทกอสราง (Soil Boring Log) โดยตองพจารณา

กาหนดพารามเตอรทจะตรวจวเคราะหนาเสยใหสอดคลองกบวตถดบและกระบวนการผลต เชน



4-2



วเคราะหหานามนและไขมน สารอนทรย TCOD BOD5 ของแขงและสารแขวนลอยในนาเสย TS TSS

TDS SV30

เปนตน ตวอยางนาเสยจากกระบวนการลางหวมนของโรงงานผลตแปงมนสาปะหลง จะม

ทรายและโคลนดน รวมถงเปลอกมนสาปะหลงทหลดลอกออกมา ซงในการออกแบบตองมการบาบด

ขนตน เชนการกรองแยกเปลอกมนออกจากนาเสยโดยใชตะแกรงละเอยดแบบ Static Screen

ดงรปท 4.1 (ก) หรอ Rotary Drum Screen ดงรปท 4.1 (ข) และการตกตะกอนแยกกรวดทราย

ออกจากนาเสย เพอลดการอดตนและตะกอนสะสมในระบบบาบดขนตอไป หรอการใชบอดกไขมน

(Oil and Grease Trap) ดงรปท 4.2 ในการดกแยกนามนและไขมนจากนาเสยจากหองครวหรอ

บรเวณปรงอาหาร หรอพนทลางทาความสะอาดภาชนะเปนตน

(ก) Static Screen (ข) Rotary Drum Screen

รปท 4.1 ตะแกรงกรองขยะในระบบบาบดขนตน

รปท 4.2 บอดกไขมน



4-3



2) การออกแบบทางเลอกของกระบวนการบาบดนาเสย (Process Design) ทสอดคลอง

และเปนไปไดในการบาบดนาเสย พจารณาจาก ปรมาณนาเสย ความเขมขนสารอนทรย สารเคมท

ตองเตม ความเหมาะสมกบพนทและระบบเดม แนวทอรวบรวมนาเสย คากอสรางและเงนลงทน

รวมถงคาดาเนนการ คาซอมบารง และความพรอมของบคลากร

3) รวบรวมเกณฑการออกแบบ (Design Criteria) ของระบบหรอหนวยบาบด โดยการ

ไดมาซงเกณฑการออกแบบทดควรมขอมลการวจยสนบสนน มการทดลองใชงานหรอมการใชงาน

อยางแพรหลาย การรวบรวมเอกสารเกยวกบรายละเอยดของอปกรณ การเลอกขนาดและรนของ

อปกรณทตองใชในระบบ เชน ทอนาเสย ทอลม เครองสบนา วาลว ระบบควบคม เครองเตมอากาศ

และอปกรณตรวจวดตางๆ เปนตน และทสาคญคอราคาของวสดและอปกรณดงกลาวจะตองนามา

พจารณาเสมอ เนองจากอปกรณของแตละยหอจะมราคาทแตกตางกนมาก

4) การวางผงระบบบาบดนาเสย จะทาหลงจากการออกแบบขนาดของระบบไดเรยบรอย

และผานการตรวจสอบความถกตองของรายการคานวณแลว โดยพจารณาองคประกอบของระบบ

บาบดนาเสย การเชอมตอของทอนาเสย ทออากาศ อปกรณ เครองสบนา เครองเตมอากาศ เปนตน

5) การออกแบบรายละเอยดของหนวยบาบดเพอการกอสรางหรอตดตง วศวกรทรบผดชอบ

จะตองพจารณามาตรฐานและขอกาหนดตางๆ อยางเครงครด เชน ขอกาหนดการออกแบบโครงสราง

คอนกรตเสรมเหลก มาตรฐานการตดตงระบบและอปกรณตางๆ ของวศวกรรมสถานแหงประเทศไทย

เปนตน

6) การเขยนแบบรายละเอยด เพอแสดงรายละเอยดของระบบบาบดนาเสยทวศวกรได

ออกแบบ โดยผรบผดชอบจะตองตรวจสอบรายละเอยดขององคประกอบ คาระดบนา (Hydraulic

Profile) และแบบขยายตางๆ วามความถกตองตามทไดออกแบบไว พรอมทงจดเตรยมเอกสาร

มาตรฐานงานกอสราง เชน มาตรฐานงานคอนกรต งานบดอดคนดน งานไฟฟา การเดนทอและ

การตดตง เปนตน การกาหนดคณสมบตเฉพาะอปกรณ เชน การกาหนดคณสมบตของเครองสบ

นาเสย วาจะตองสามารถทนตอการกดกรอนจากกรดและสารเคม หรอตองมใบตดสาหรบตดเศษขยะ

หรอกาหนดความสามารถในการทางานของเครองสบนาเสยทอตราการไหลและคา Total Discharge

Head (TDH) เปนตน

4.2 การวางแผนการสารวจและเกบขอมล

การวางแผนเพอการสารวจและเกบขอมลเปนขนตอนทสาคญยง ซงมกจะเปนสาเหตของ

การพพาทระหวางผประกอบการและผออกแบบ โดยหากผประกอบเปนผเกบขอมลทงปรมาณและ

องคประกอบของนาเสยใหกบวศวกรผออกแบบ และวศวกรไมเคยไปสารวจสถานประกอบการดวย

ตนเองเลย อาจทาใหเกดปญหาในการออกแบบทไมเหมาะสม เชน การออกแบบระบบบาบดนาเสย

โรงงานผลตแปงมนสาปะหลง นาเสยทเกดจากกระบวนการลางหวมนจะมปรมาณมากและมเศษดน

กรวด ทราย และเปลอกมนปนอยเปนจานวนมาก ซงเหมาะกบระบบบาบดแบบการกรอง การดก

แยกดวยตะแกรง การทาบอตกตะกอน เปนตน ในขณะทนาเสยจากการสกดแปงจะมสารอนทรย

สงมาก (TCOD 25,000 – 40,000 มก./ล.) และมอนนทรยสารตา ซงเหมาะกบการบาบดดวย



4-4



กระบวนการแบบชวภาพ นอกจากน การเกบตวอยางนาเสยแบบแยกหรอตามแหลงกาเนด และการ

เกบตวอยางนาเสยทจดรวมนาเสย จะไดนาเสยทมคณสมบตแตกตางกนมาก เชน การออกแบบ

ระบบโดยแยกบาบดนาเสยจากการลางหวมน จะทาใหประสทธภาพและราคาคากอสรางระบบ

บาบดนาเสยลดลง สาหรบองคประกอบในการสารวจขอมลนาเสยเพอใชประกอบในการออกแบบ

กระบวนการบาบดนาเสย ควรประกอบดวยสวนตางๆ ดงน

1) แผนงานในการออกแบบกระบวนการบาบดนาเสย ควรกาหนดโดยหวหนาทมออกแบบ

และใชเปนแนวทางเบองตนในการออกสารวจภาคสนาม การเตรยมเครองมอและอปกรณ เชน

เครองวดอตราการไหลของนาเสย เครองวดพกดตาแหนงเกบนาตวอยาง (GPS) เครองวดอณหภม

และ พเอช ซงผานหรอไดรบการสอบเทยบ (Calibration) มาตรฐานแลว โดยควรพจารณาประเดน

ตางๆ ทสาคญ เชน แผนการเดนทาง (วธการ เสนทาง แผนท หมายเลขโทรศพททใชในการ

ประสานงาน ทพก) ระยะเวลาในการขนสงนาตวอยาง จานวนคนทตองเดนทาง เปนตน เพอลด

ความผดพลาดและความสบสนในการปฏบตงาน

2) ทมสารวจและเกบขอมลภาคสนาม ไดแก การสารวจสภาพภมศาสตร ระดบสงตาและ

ขนาดของพนท การเจาะสารวจดนในพนทกอสราง เพอวเคราะหชนดดน ความแขงแรง ระดบนา

ใตดน คาการซมผานของนา รวมถงการเกบขอมลนาเสยทงในแงของปรมาณและความเขมขน ทม

ความถกตองแมนยาและมความนาเชอถอทางสถต

3) ทมงานออกแบบ ไดแก หวหนาทมออกแบบ วศวกรสงแวดลอม วศวกรโยธา (โครงสราง

และฐานราก) วศวกรไฟฟาและเครองกล สถาปนกและภมสถาปตย รวมทงพนกงานเขยนแบบทม

ประสบการณ

4) ทมงานวจยและพฒนา เปนทมงานทมความสาคญอยางยงตอการออกแบบ การเลอก

หนวยบาบด อตราสวนของอาหารตอจลนทรย เทคนคในการพฒนาจลนทรยทสามารถบาบดนาเสย

เฉพาะเจาะจงหรอนาเสยทมความยงยากและซบซอนได

5) การประชมหารอของทมงานทงหมด เพอกาหนดและเลอกกระบวนการบาบดนาเสย

โดยการสอสารภายในองคกรมความสาคญตอคณภาพและประสทธภาพของระบบเปนอยางยง

4.3 การเลอกระบบบาบดนาเสยทเหมาะสม

นยามของการออกแบบ ระบบบาบดนาเสยทเหมาะสม ประกอบดวย

1) การออกแบบเพอความเหมาะสมทางดานวศวกรรม ประสทธภาพ กฎหมาย หรอ

มาตรฐานนาทงตางๆ เชน มาตรฐานนาทงของกรมโรงงานอตสาหกรรม มาตรฐานนาทงของ

การนคมอตสาหกรรมแหงประเทศไทย

2) การออกแบบเพอความเหมาะสมกบการลงทน งบประมาณของผประกอบการ ซงมก

ตองการระบบทด ดแลงาย ราคาประหยด ไดผลตอบแทนทคมคาจากกาซชวภาพ ปยอนทรย และ

การหมนเวยนนากลบมาใชใหม



4-5



3) การออกแบบเพอความเหมาะสมสาหรบการใชงานและผดแลระบบ โดยผออกแบบตอง

คานงถงระดบความรความชานาญของผประกอบการ เชน เจาของฟารม ลกจางในฟารม หรอ

วศวกรในโรงงาน เปนตน

4) การออกแบบระบบบาบดนาเสยใหเปนทยอมรบของสงคม เชน การออกแบบระบบท

ไมมกลนรบกวนตอชมชนรอบขาง ซงแตเดมการออกแบบระบบบาบดทเปนบอเปด เชนบอหมกไร

อากาศ (Anaerobic pond) ของโรงงานผลตแปงมนสาปะหลง หรอการทาฟารมปศสตว มกจะกอ

ใหเกดปญหากลนเหมนของกาซไขเนา (Hydrogen sulfide) อยางรนแรง และมกจะเปนเหตรองเรยน

จากชมชนโดยรอบสถานประกอบการ

5) การออกแบบเพอความเหมาะสมตอการนาไปใชประโยชน เชนนาเสยฟารมสกรทผาน

การบาบดจากบอกาซชวภาพแลว สามารถนาไปใชเปนปยนาในการปลกขาวโพด ปลกออย ไดผล

เปนอยางด รวมถงตะกอนทผานการตากแหงสามารถนาไปใชเปนสารปรบปรงดน เพมธาตอาหาร

ใหแกพช และทาใหดนรวนซย

การเลอกระบบบาบดนาเสยใหเหมาะสมกบนาเสยแตละชนด ขนอยกบหลายๆ ปจจยทมผล

กระทบตอการออกแบบของวศวกรสงแวดลอม ไดแก

1) ปรมาณนาเสย ความเขมขนและสมบตของนาเสย ซงนาเสยจะตองถกนามาวเคราะห

ทงในเชงปรมาณและคณภาพ โดยตวแปรในการวเคราะหนาเสยเพอการออกแบบจะมความละเอยด

มากกวาการวเคราะหนาเสยแบบทวไป ตวอยางเชน การวเคราะหความตองการออกซเจนในการ

ออกซไดซสารอนทรยในนาเสย จะทาการวเคราะหคา BOD5 และคา COD ทอยในรป TCOD เพอใช

คานวณหาสดสวน BOD5/TCOD โดยจะเปนตวกาหนดความเหมาะสมในการเลอกใชระบบบาบด

แบบชวภาพ เชน ถานาเสยมคาสดสวน BOD5/TCOD มากกวา 0.3 มความเปนไปไดทจะใช

กระบวนการบาบดแบบชวภาพ แตถาคาสดสวน BOD5/TCOD ตากวา 0.3 ควรเลอกใชกระบวนการ

บาบดทางเคมหรอกายภาพ เชน การบาบดดวยการตกตะกอนทางเคม (Chemical Precipitation)

การทาใหเกดฟลอค (Coagulation and flocculation) หรอการกรองแบบตางๆ และแบบ Reverse

Osmosis (RO) เปนตน

2) มาตรฐานนาทงทกาหนด เชน มาตรฐานนาทงของกรมโรงงานอตสาหกรรม และ

มาตรฐานนาทงของการนคมอตสาหกรรมแหงประเทศไทย ซงกาหนดคาความเขมขนของมลพษใน

นาทงทจะปลอยออกจากโรงงานไวแตกตางกน ผออกแบบตองมความเขาใจถงสถานทตงของโรงงาน

เชน หากโรงงานตงอยในพนทของการนคมอตสาหกรรม จะกาหนดมาตรฐานนาทงใหม BOD5

ไมเกน 500 มก./ล. เปนตน

3) พนทกอสรางระบบบาบดนาเสย พนทสวนใหญของโรงงานมกจะถกใชประโยชนเพอ

การผลต จะมทเหลอเปนสวนนอยเพอกนไวสาหรบกอสรางระบบบาบดนาเสย และบางครงรปราง

ของทดนไมเหมาะสมในการวางระบบ เชน พนทเปนรปสามเหลยม พนทเปนบอนาเกาหรอบอขยะ

พนทอยตดกบคลองสาธารณะ พนทอยใตสายไฟฟาแรงสง เปนตน ซงพนทเหลานไมเหมาะสม



4-6



ในการใชสรางระบบบาบดนาเสย แตถาจาเปนตองใชพนทลกษณะดงกลาว จะทาใหคากอสราง

ระบบบาบดเพมสงขนมาก

4) งบประมาณในการลงทน คาใชจายในการเดนระบบและบารงรกษา ถาตองการออกแบบ

ใหประหยดทงเงนลงทนและคาใชจายในการเดนระบบ ควรใชระบบบาบดแบบบอธรรมชาต แตม

ขอเสยคอตองใชพนทมาก เหมาะกบสถานประกอบการทไมอยในเขตชมชน แตถามพนทจากดจะ

เลอกใชการบาบดขนตนดวยระบบผลตกาซชวภาพหรอระบบหมกแบบไรอากาศ แลวจงบาบดตอ

ดวยระบบบอธรรมชาต สระเตมอากาศ หรอระบบเอเอสแบบตางๆ อยางไรกตามเมอลดการใชพนท

ในการตดตงระบบบาบดนาเสยใหนอยลงแลว จะตองใชเครองจกรกล อปกรณไฟฟา และอปกรณ

ควบคมมากขน เชน เครองสบนา เครองเตมอากาศ มอเตอร และอปกรณวดคมตางๆ ไดเครองวด

อตราการไหล เครองวดพเอช เครองวด ORP เทอรโมมเตอร อปกรณควบคมความดน และเซนเซอร

ตรวจจบออกซเจน เปนตน ซงจะทาใหงบประมาณในการกอสรางและคาใชจายในการเดนระบบและ

บารงรกษาระบบสงขน

5) ความสามารถในการเดนระบบของผประกอบการหรอเจาหนาท ปจจบนกรมโรงงาน

อตสาหรรมไดมการบงคบใหโรงงานทมระบบบาบดมลพษขนาดใหญทงนาและอากาศ จะตองม

ผควบคมระบบประจาทผานการสอบขนทะเบยนกบกรมโรงงานอตสาหกรรมแลว อยางไรกตาม

ผผานการสอบขนทะเบยนยงมจานวนนอย ไมเพยงพอตอความตองการของโรงงานอตสาหกรรม

ทวประเทศทมมากกวา 300,000 โรงงาน

6) เกณฑทใชในการออกแบบและประสบการณของวศวกรออกแบบ ซงเปนความสามารถ

สวนบคคลในการเลอกออกแบบระบบอยางเหมาะสม สอดคลองกบเงอนไขทกประการ อยางไรกตาม

ระบบบาบดนาเสยทมราคาแพง มการใชอปกรณอยางด มระบบควบคมอตโนมต แตขาดการเดน

ระบบและดแลรกษาจดการอยางมประสทธภาพ รวมทงความเอาใจใสของเจาของกจการแลว ระบบ

ดงกลาว กมคาเทากบการไมมระบบบาบดนาเสย

จะเหนวาปจจยตางๆ ทไดกลาวมาแลว ลวนแตมผลตอการออกแบบทงสน แตโดยทวไปการ

ออกแบบมกยดมาตรฐานนาทงเปนเกณฑในการออกแบบและคดเลอกระบบ ทงนคามาตรฐานท

กาหนดโดยกระทรวงทรพยากรธรรมชาตและสงแวดลอม สาหรบนาเสยชมชนและนาเสยเกษตรกรรม

มคามาตรฐานกาหนดทตางกน เชน มาตรฐานนาทงชมชนกาหนดใหมคา BOD ไมเกน 20 มก./ล.

แตสาหรบนาทงจากฟารมสกรขนาดใหญกาหนดใหมคา BOD ไมเกน 60 มก./ล. ดงนน ความร

พนฐานในการเลอกหนวยบาบด (Unit Selection) เพอประกอบเปนกระบวนการบาบดนาเสย

(Wastewater Treatment Process or Process Design) จงมความจาเปนอยางยง โดยสามารถ

สรปถงหลกการเบองตนไดดงน



4-7



4.3.1 การออกแบบกระบวนการบาบดนาเสยแบบลดขนาด (Size Reduction Design)

การออกแบบกระบวนการบาบดนาเสยแบบลดขนาด คอ การเลอกหนวยบาบดทกาจด

ของเสยทมขนาดหรอโมเลกลใหญออกจากนาเสยกอน แลวจงกาจดของเสยทมขนาดเลกลงตาม

ลาดบขน ไดแก

ขนท 1 การประยกตใชตะแกรงแบบตางๆ ในการกาจดขยะ ทไหลมากบนาเสยออก โดยจะ

ตองมการเกบขยะออกจากตะแกรงดกอยางสมาเสมอ

ขนท 2 การใชบอดกกรวดทราย (Grit Chamber) การกาจดกรวดทราย ในบางครงถานา

เสยมนามนและไขมนมาก จะใชบอดกไขมน (Oil and Grease Trap) มาประยกตในการกาจดนามน

และไขมนออกกอน

ขนท 3 การใชบอตกตะกอนขนตน (Primary Sedimentation Tank or Basin) ในการกาจด

ตะกอนดนหรอโคลน หรอของเสยขนาดเลกทสามารถตกตะกอนได โดยตองเกบตวอยางนาเสยมาวด

คา Settleable Solids (SV30

) เพอดปรมาณของแขงทสามารถตกตะกอนไดดวยแรงโนมถวง เพอลด

ปรมาณของแขงแขวนลอยในนาเสยลง ซงถา SV30

มคามากกวา 100 มล./ล. กควรมการ

ออกแบบบอตกตะกอน อยางไรกตาม หลงจากทนาเสยตกตะกอนแลว จะตองทาการตรวจวด TSS

ทเหลออยดวยวามคามากกวา 500 มก./ล. หรอไม และถามมากกวา จะตองออกแบบใหมระบบ

การตกตะกอนดวยสารเคมหรอการทาใหเกดฟลอคเพมขน

ขนท 4 การกาจดพวกทละลายนาในขนสดทาย โดยอาศยกระบวนการบาบดทางกายภาพ

เคม และชวภาพ หรอการผสมผสานกนของกระบวนการดงกลาวในบางสวนหรอทงหมด ซงการ

เลอกใชกระบวนการหรอหนวยบาบดแบบใดมาตอเชอมเปนระบบบาบดนาเสยนน สามารถทาได

หลายทางเลอก ดงรปท 4.3



4-8



รปท 4.3 ตวอยางแนวคดในการเลอกระบบบาบดนาเสย

การบาบดขนท 1การกาจดขยะและสงแปลกปลอมทมากบนาเสย

การบาบดขนท 2การกาจดกรวดทรายทมากบนาเสย

การบาบดขนท 2การกาจดนามนและไขมนทมากบนาเสย

การบาบดขนท 3การกาจดตะกอนดน โคลนทมากบนาเสย

การบาบดขนท 4การบาบดนาเสยแบบกายภาพ

การบาบดขนท 4การกรองดวยระบบตางๆ

การบาบดขนท 4การบาบดนาเสยแบบอาศยสารเคม

การบาบดขนท 4การแลกเปลยนประจดวยสารตวกลางตางๆ

การบาบดขนท 4การบาบดนาเสยแบบชวภาพขนตน

UASB, AF

การบาบดขนท 4การกรองดวยระบบตางๆ

การบาบดขนท 4การกลนหรอทาเยอกแขงดวยระบบตางๆ

การบาบดขนท 4การตกตะกอนและการกรองแบบตางๆ

การบาบดขนท 4การบาบดนาเสยแบบชวภาพขนทสอง

เชน AS, AL

การนานาทผานการบาบดไปหมนเวยนใชประโยชนใหม



4-9



ตวอยางระบบบาบดนาเสยจากโรงงานปลาทนากระปอง

ระบบท 1 UASB + AS (A/O)

ระบบท 2 Chemical Precipitation + AS (Extended Aeration)

ในการออกแบบระบบบาบดนาเสยของโรงงานผลตปลาทนากระปองจานวน 2 แหง พบวา

มพนฐานของการออกแบบระบบบาบดขนตนเหมอนกน แตในสวนของระบบขนทสองมความแตก

ตางกนดงแสดงในรป 4.4 โดยพบวา โรงงานท 1 เลอกใชระบบตกตะกอนทางเคมและบาบดตอ

ดวยระบบเอเอส เพอลดปรมาณสารอนทรยทมอยในนาเสย สวนโรงงานท 2 เลอกใชระบบบาบด

แบบชวภาพทงหมด คอ ใชระบบ UASB เปนระบบบาบดขนทสอง และมระบบเอเอสแบบ A/O

Process เปนกระบวนการบาบดขนสดทาย ซงสามารถพจารณาเปรยบเทยบถงความเหมาะสมตอ

การใชงานและการเดนระบบดงแสดงในตารางท 4.1

ตารางท 4.1 การเปรยบเทยบระบบบาบดนาเสยของโรงงานปลาทนากระปอง

รายละเอยดการพจารณาเปรยบเทยบ โรงงานท 1 โรงงานท 2

คาใชจายในการลงทนกอสรางระบบ (บาท/ม.3/วน) 15,000 – 20,000 25,000 – 30,000

ความยงยากและซบซอนในการเดนระบบ นอยกวา มากกวา

รายไดจากการใชกาซชวภาพทดแทนนามนเตา (บาท/เดอน) 0 500,000

ประมาณคาใชจายในการเดนระบบและบารงรกษา (บาท/ม.3) 5 – 10

*5

ตะกอนทตองกาจด Chemical และ Biological

sludge

Biological sludge

ปญหาตะกอนลอย (Bulking Sludge) เกดบอยครง เกดนอยกวา

ความสามารถในการลดปรมาณไนเตรทในนาทง ตา สง

หมายเหต : * ขนอยกบราคาและปรมาณการเตมสารเคม เชน FeCl3 และ Polymer

อยางไรกตาม วศวกรทออกแบบจะตองคานงถงการจดการของเสยอนๆ ทเกดขนในระบบ

บาบดนาเสยดวยเสมอ เชน เศษขยะ ไขมน ตะกอนเคม ตะกอนแบคทเรย และอนๆ ซงถา

ขาดระบบการจดการทด ของเสยตางๆ เหลานยอมกอใหเกดปญหาใหกบผประกอบการได เชน

กลนเหมน แมลงวน เปนตน รวมทงคาใชจายในการกาจดดวย



4-10



รปท 4.4 ตวอยางระบบบาบดนาเสยของโรงงานปลาทนากระปอง

นาเสยจากกระบวนการผลต

บอสบ

ตะแกรงดกขยะ เศษกางและเกลด

ปลา

บอดกไขมนและนามน

บอปรบอตราการไหล

(Equalization Tank, EQ)

บอหมก UASBMixing Tank

Sedimentation Tank บอ Anoxic (Denitrification)

Aeration Tank

(Nitrification)

Sedimentation Tank

บอสบ

Aeration Tank

(Nitrification)

Sedimentation Tank

ระบายทงสคลองสาธารณะ

หมนเวยนนาใชในโรงงาน

โรงงานแบบท 1 โรงงานแบบท 2



4-11



4.3.2 การออกแบบกระบวนการบาบดนาเสยแบบแยกแหลงกาเนด

(Sources Separation Design)

ในบางอตสาหกรรมมแหลงกาเนดนาเสยทมลกษณะทางเคมและกายภาพทแตกตางกนทง

ปรมาณและสมบตของนาเสย การพจารณาแยกนาเสยหรอจดกลมใหกบนาเสยทมลกษณะใกล

เคยงกนมาบาบดในระบบบาบดทออกแบบเฉพาะ จะทาใหขนาดของระบบบาบดนาเสยเลกลง

ประสทธภาพสงขน และตนทนในการบาบดลดลง โดยอาจจะใชลกษณะทางเคมทใกลเคยงกนใน

การแบงกลมนาเสย

ตวอยางโรงงานแปงมนสาปะหลง สามารถแยกนาเสยจากกระบวนการลางและปลอก

เปลอกออกจากนาเสยทเกดขนจากในสายการผลต เนองจากนาเสยจากกระบวนการลางและปลอก

เปลอกจะมสารอนนทรย เชน ดน หน ทรายเปนจานวนมาก และมปรมาณการใชนามาก

ดงนน การแยกนาเสยสวนดงกลาวเขาสระบบดกแยกขยะ ดกทราย และตะแกรงดกเปลอก แลวผาน

เขาสระบบบาบดแบบบอธรรมชาตได แตนาจากในสายการผลตจะมสารอนทรยตกคางในรปของ

นาแปงมากและเปนอาหารทดสาหรบแบคทเรย ดงนนการผานนาเสยดงกลาวเขาสถงหมกกาซ

ชวภาพหรอ Anaerobic Digester (UASB, AF) จะไดกาซชวภาพเกดขนเปนผลพลอยได โดยทวไปม

กาซชวภาพเกดขนประมาณ 1 – 2 ม.3กาซชวภาพ/ม.

3นาเสย-วน หรอ อตราการเกดกาซชวภาพ

ตอการกาจดซโอดประมาณ 0.3 – 0.5 ม.3กาซชวภาพ/กก.TCODถกกาจด-วน จากการออกแบบ

ดงกลาวจะทาใหระบบบาบดนาเสยในสวนทตองลงทนสงมขนาดเลกลง และมประสทธภาพสงขน

นอกจากนการแยกนาฝนและนาหลอเยนออกจากระบบรวบรวมนาเสย จะยงผลใหระบบม

ขนาดเลกลง และสามารถเดนระบบไดอยางเหมาะสม สอดคลองกบการออกแบบทมกจะประเมนวา

ไมมนาฝนไหลเขาสระบบได กรณทโรงงานมระบบระบายนาฝนและรางระบายนาเสยรวมกน

วศวกรผออกแบบตองแนะนาใหผประกอบการดาเนนการปรบปรงเพอแยกระบบรวบรวมนาเสย

ออกจากนาฝนและนาสวนอนๆ

ในบางประเภทอตสาหกรรมพบวานาเสยทเกดขนปรมาณสวนใหญมสภาพเปนกรดเลก

นอย ซงในกระบวนการบาบดจาเปนตองปรบสภาพ พเอช ใหเหมาะสม หรอเปนกลาง (พเอช

ประมาณ 6.8 – 7.2) โดยใชสารละลายดาง เชน ปนขาว โซดาไฟ เปนตน แตในบางครงโรงงาน

มการใชดางในการลางทาความสะอาดเครองมอและอปกรณ ซงสามารถเกบดางดงกลาวมาใช

ในการสะเทนความเปนกรดของนาเสยได ดงนน วศวกรออกแบบจะตองทาความเขาใจกบระบบ

การผลตของโรงงานอยางด รถงชนดและปรมาณของสารเคมทใชและทจะถกทงเขาสระบบ จงจะทาให

วศวกรสามารถออกแบบระบบบาบดนาเสยไดอยางเหมาะสมตอไป



4-12



4.3.3 การออกแบบระบบบาบดนาเสยทมการประยกตใชเทคโนโลยสะอาด

(Clean Technology Application)

การประยกตใชเทคโนโลยสะอาด (Clean Technology Application) เปนอกแนวทางหนง

ของการจดการของเสยในโรงงานหรอสถานประกอบการใหลดลง ซงกาลงเปนทนยมของโรงงาน

และผประกอบการในปจจบน เชน การลดของเสยทแหลงกาเนด การ Reuse และ Recycle การ

ปรบปรงกระบวนการผลตทใชนามากใหใชนาลดลง การปรบปรงระบบการแยกแปงออกจากนาเสย

เปนตน ซงจะทาใหโรงงานสามารถประหยดและลดตนทนในการผลตไดอยางมประสทธภาพ

ดง นน ผประกอบการทมงมนในการประยกตใชเทคโนโลยสะอาด (Clean Technology

Application) วศวกรทออกแบบจะตองพจารณาทงปรมาณและสมบตของนาเสยทอาจจะลดลงใน

อนาคตดวย เพอจะไดระบบบาบดนาเสยทมความเหมาะสมสอดคลองกบแนวทางการพฒนาหรอ

เพมกาลงการผลตของโรงงาน เชน การออกแบบระบบบาบดนาเสยจะมการแบงออกเปนเฟสของ

การกอสราง (Phaseing of Construction) เนองจากถามการกอสรางระบบในครงเดยวจะทาให

ระบบมขนาดใหญและสนเปลองเงนลงทนสง ดงจะเหนจากการออกแบบและกอสรางระบบบาบด

นาเสยชมชนของเทศบาลและนคมอตสาหกรรมบางแหง ทมกจะมขนาดของระบบบาบดนาเสยท

ใหญหรอ Over design ไวมาก ทาใหสนเปลองคาใชจายในการกอสรางและดแลรกษาระบบสง

จากแนวทางและหลกการในการเลอกระบบบาบดอยางไรใหเหมาะสมทกลาวมาขางตน

สามารถใชเปนแนวคดในเบองตนเทานน ซงการออกแบบระบบบาบดทเหมาะสมจาเปนตองคานง

ถงปจจยตางๆ อกมาก เชน ราคาทดน พนท ความตองการของผประกอบการ และอนๆ ทาใหการ

ออกแบบบางครงจะตองมการพลกแพลง ประยกตใชศาสตรและศลปของวศวกรหลายสาขาอาชพ

มาชวยเสรมในการออกแบบระบบใหดทสด เชน วศวกรเคมอตสาหกรรม นกชววทยา และวศวกร

เครองกล ไฟฟา และระบบวดคม เปนตน อยางไรกตามการวจยเปนพนฐานของการออกแบบทด

ดงนน นาเสยในแตละโรงงานควรมการออกแบบระบบหรอชดทดลอง เพอทาการวจยถงการเดน

ระบบทเหมาะสม เชน การวเคราะหคา Organic Loading Rate ทเหมาะสมในการผลตกาซชวภาพ

ของนาเสยโรงงาน เปนตน การออกแบบจดเกบนาตวอยางจากถงหมกแบบ UASB หรอถงหมก

ยอยสลายแบบอนๆ เพอสามารถเกบตวอยางและตดตามการพฒนาของเชอแบคทเรยในระบบ

รวมทงสามารถนาขอมลมาใชวเคราะหในระดบสงตอไป



4-13



4.4 การประเมนโครงการลงทนทางดานเศรษฐศาสตร

เมอมขอจากดของงบประมาณในการเลอกโครงการทจะทาการลงทนนน การเลอกโครงการ

ทจะลงทนทสามารถใหผลตอบแทนทดทสดนนยอมเปนโครงการทควรจะเลอกลงทนในลาดบแรกๆ

ดงนนการพจารณาเลอกโครงการทใหผลตอบแทนทดทสดในการเลอกลงทนนนจงมหลกการในการ

พจารณาโดยอาศยความรทางดานเศรษฐศาสตรเขามามสวนในการตดสนใจ รายละเอยดของการ

ประเมนทางดานเศรษฐศาสตรฉบบน ไดนาเสนอการประเมนทางดานเศรษฐศาสตรในเบองตนท

สามารถเขาใจไดงายและสามารถนาไปใชในการประเมนทางดานเศรษฐศาสตรไดจรง ซงหลกการ

ในการประเมนโครงการของเอกสารฉบบนจะตรงกบการประเมนโครงการของสถาบนการเงนใน

การพจารณาโครงการตางๆ ซงดชนหรอตวเลขตางๆทใชในการประเมนทางดานเศรษฐศาสตรใน

เอกสารฉบบนประกอบไปดวย ระยะเวลาคนทน (Pay Back Period) ระยะเวลาคนทนแบบคดลด

(Discount Pay Back Period) มลคาปจจบนสทธ (Net Present Value) อตราผลตอบแทนภายใน

(Internal Rate of Return) ดชนกาไร (The Profitability Index) ซงแตละดชนมจดเดนและจดดอย

ตางๆกน การพจารณาเลอกดชนใดเปนตวประเมนโครงการเปนอกจดหนงทตองใหความระมดระวง

เชนกน

4.4.1 มลคาของเงนตามระยะเวลา (Time Value of Money)

กอนทจะอธบายถงความหมายของแตละดชนตางๆดงกลาวทใชในการประเมนโครงการ

จะตองทาความเขาใจกบคาวา มลคาของเงนตามระยะเวลา (Time Value of Money) นนมความ

สาคญกบการประเมนโครงการซงเปนพนฐานของการประเมนโครงการทงหมด มลคาของเงนตาม

ระยะเวลานนหมายถงเมอระยะเวลาแตกตางกนออกไปจานวนเงนเทาเดมนนจะมมลคาของเงนท

แตกตางกนออกไป ซงโดยปกตเมอระยะเวลานานขนมลคาของเงนจะลดลง ซงสามารถยกตวอยาง

เปรยบเทยบความหมายไดงายๆดงนคอ ในอดตเราสามารถใชเงนจานวน 5 บาทในการซอ

นาอดลมได 1 ขวด แตในปจจบนนาอดลมขวดเดมนนเราตองใชเงนถง 10 บาทในในการซอ ซง

หลกการนไดถกนาไปใชกบสถาบนการเงนเชนกน ซงจะของอธบายรายละเอยดของหลกการ

ดงกลาวทงหมดดงตอไปน

ตวแปรทจะพบในการประเมนทางเศรษฐศาสตร

FV = Future Value = มลคาอนาคต

PV = Present Value = มลคาปจจบน

P = Principle = เงนตน

i = Interest = อตราดอกเบย

r = Discount Rate = อตราสวนลดตองวด

n = Number of Period = จานวนงวด

มลคาเงนในอนาคต = มลคาเงนในปจจบน +?

(Future Value) = (Present Value)



4-14



รปแบบของเงนตามระยะเวลา

เงนกอนเดยว (Lump Sum)

มลคาอนาคต (Future Value)

มลคาปจจบน (Present Value)

เงนทได รบ/จาย เปนงวดๆ (Annuity)

มลคาอนาคต (FVA)

ไดรบ/จายปลายงวด (FVAe)

ไดรบ/จายตนงวด (FVAb)

100 บาท ?

ปจจบน อนาคต

? 100 บาท


0 100 100 100 100


0 1 2 3 4


0 1 2 3 4

100 100 100 100 ?



4-15



ตวอยาง นาย ก ฝากเงน 100 บาท ทอตราดอกเบย 10% ตอป (คดดอกเบยทบตนทกป)

ระยะเวลาเงนฝาก 2 ป เมอสนปท 2 เงนฝากของนาย ก จะมคาเทาไร

เงนตนปท 1 สนปท 1 ไดดอกเบย คาของเงนสนปท 1

100 บาท (100 + 100/10) (100 + 10) = 110 บาท

เงนตนปท 2 สนปท 2 ไดดอกเบย คาของเงนสนปท 2

110 บาท (110 + 110/10) (110 +11) = 121 บาท

จากปญหาดงกลาวอาจพจารณาไดดงน

ปท 1

FV0 = PV (1+i)

= 100 (1+10/100)

= 100 + 10

= 110 = PV1

ปท 2

FV1 = PV

1 (1+i)

= 110 (1 + 10/100)

= 110 + 11

= 121

10% 10%

100 110 121

0 1 2

0 1 2

100 100 100

10 10

1



4-16



จะไดวา FV0 = PV

1

FV1 = PV

2

FV2 = PV

3

หรอ FVn-1

= PVn

แทนคาในพจน

FV0 = PV

1 (1+i) x (1+i) x (1+i) x (1+i) x . . .x (1+i) n

เทากบ

FV = PV (1+i) n

หรอ PV = ( )ni1

FV

+

เนอหาขางตนทงหมดคอพนฐานของการประเมนทางดานเศรษฐศาสตร ทเราจะใชในการ

ประเมนการเลอกโครงการทเราจะลงทนและเลอกโครงการทใหผลตอบแทนแกเรามากทสดใน

พนฐานทเรามเงนในการลงทนทจากด

4.4.2 การประเมนโครงการลงทน

โครงการทเลอกลงทนนนสามารถแบงออกเปนสองประเภทของโครงการลงทนไดแก โครง

การลงทนทเปนอสระตอกน (Independent Projects) และโครงการทเลอกไดเพยงโครงการเดยว

(Mutually Exclusive Projects) ซงมรายละเอยดของแตละประเภทโครงการดงน คอ

โครงการทเปนอสระตอกน (Independent Projects) หมายถง โครงการกระแสเงนสด

ของโครงการไมมความสมพนธกบกระแสเงนสดของโครงการอนๆ ดงนนหาดยอมรบโครงการน

แลวยอมไมมผลตอการยอมรบหรอปฏเสธโครงการอนๆ เชนโครงการกอสรางอาคารควบคมการ

ทางานของระบบบาบดนาเสย ยอมไมเกยวของกบโครงการกอสรางระบบกาซชวภาพ ดงนนเราเรา

ยอมรบโครงการกอสรางอาคารควบคมการทางานของระบบบาบดนาเสยแลว เรากไมสามารถ

ยอมรบหรอปฏเสธโครงการกอสรางระบบกาซชวภาพได

โครงการทเลอกไดเพยงโครงการเดยว (Mutually Exclusive Projects) หมายถง โครงการท

มวตถประสงคเดยวกนหรอแยกกนอยางเดดขาด หากยอมรบโครงการหนงแลวยอมสงผลใหปฏเสธ

โครงการทเหลอ เชนโครงการกอสรางระบบบาบดนาเสยจากฟารมสกรโดยใชระบบเตมอากาศ กบ

โครงการกอสรางระบบบาบดนาเสยแบบไรอากาศ หากเรายอมรบโครงการแบบเตมอากาศเรากจะ

ตองปฏเสธโครงการแบบไรอากาศ ในทางตรงกนขามถาเรายอมรบโครงการแบบไรอากาศเรากจะ

ตองปฏเสธโครงการแบบเตมอากาศ เพราะทงสองโครงการมวตถประสงคเดยวกนคอ บาบดนาเสย



4-17



4.4.3 เทคนคในการประเมนโครงการ(การวเคราะหทางดานเศรษฐศาสตร)

ก.) เทคนคระยะเวลาคนทน (The Payback Period)

ระยะเวลาคนทนคอ จานวนปทกจการไดรบเงนลงทนเรมตนของโครงการกลบคน หรอ

ระยะเวลาทกระแสเงนสดของโครงการเปนศณยพอด

กรณท 1 กระแสเงนสดสทธเทากนทกป

ระยะเวลาคนทน =ดสทธกระแสเงนส

นเรมตนเงนสดลงท

ตวอยาง

เงนลงทนเรมตน = 812,000 บาท

กระแสเงนสดสทธ = 172,000 บาท

ระยะเวลาคนทน = 812,000/172,000

= 4.72 ป

กรณท 2 กระแสเงนสดแตละปไมเทากน

ตวอยาง

ปท กระแสเงนสดสทธ กระแสเงนสดสะสม

0 -812,000 -812,000

1 222,000 -590,000

2 205,200 -384,800

3 191,760 -193,040

4 181,008 -12,032

5 172,406 160,374

ระยะเวลาคนทน = 4 ป + (12,032 / 172,406)

= 4.07 ป



4-18



เกณฑการตดสนใจดวยระยะเวลาคนทน

ยอมรบโครงการเมอระยะเวลาคนทนนอยกวาหรอเทากบระยะเวลาทโครงการจะรบได

ปฏเสธโครงการเมอระยะเวลาคนทนมากกวาระยะเวลาสงสดทโครงการจะรบได

สาหรบโครงการทเปนอสระตอกนจะยอมรบทกโครงการทระยะเวลาคนทนนอยกวาเกณฑ

ระยะเวลาทยอมรบได สวนโครงการทเลอกไดเพยงโครงการเดยวจะยอมรบโครงการทระยะ

เวลาคนทนสนทสด

จดเดนและจดดอยของวธการระยะเวลาคนทน

จดเดน

- คานวณและเขาใจงาย

- สามารถใชเปนเครองมอวดสภาพคลองได

- ใชกระแสเงนสดในการคานวณ

จดดอย

- ไมคานงถงมลคาเงนตามระยะเวลา

- ไมคานงถงกระแสเงนสดรบหลงระยะเวลาคนทน

- ไมคานงถงผลกาไรทไดรบจากการลงทน

ข.) เทคนคระยะเวลาคนทนแบบคดลด (The Discount Payback Period)

ระยะเวลาคนทนคอจานวนปทกระแสเงนสดรบคดลดของโครงการคมทนกบเงนลงทน

เรมตน หรอระยะเวลาทกระแสเงนสดคดลดสะสมของโครงการมคาเปนศนยพอด

ตวอยาง

ปท กระแสเงนสดสทธ อตราคดลด 10 % กระแสเงนสดคดลด กระแสเงนสดสะสม

0 -812,000 1.0000 -812,000 -812,00

1 172,000 0.9091 156,364 -655,636

2 172,000 0.8264 142,149 -513468

3 172,000 0.7513 129,226 -384,261

4 172,000 0.6830 117,478 -266,783

5 172,000 0.6209 106,798 -159,985

6 172,000 0.5645 97,090 -62,895

7 172,000 0.5132 88,263 25,368

8 172,000 0.4665 80,239 105,607

9 172,000 0.4241 72,945 178,552

10 379,000 0.3855 146,121 324,673

ระยะเวลาคนทน = 6 ป + (62,895 / 88,263)

= 6.71 ป



4-19



ค) เทคนคมลคาปจจบนสทธ (Net Present Value)

มลคาปจจบนสทธ (NPV) คอ ผลรวมของมลคาปจจบนของกระแสเงนสดรบและกระแส

เงนสดจาย โดยคดลดดวยอตราผลตอบแทนทตองการ (Required Rate of Return) ซงหมายถง

ตนทนสวนเพมของเงนทน (Marginal Cost of Capital)

n

n

2

2

1

10

k)(1

CF......

k)(1

CF

k)(1

CFCFNPV +++++++=

CFn

= กระแสเงนสด ณ ปท n

n = 0, 1, 2, . . . n

k = ตนทนสวนเพมของเงนทน (Marginal Cost of Capital)

ตวอยาง

ปท 0 1-9 10

กระแสเงนสดสทธ -812,000 172,000 379,000

สมมตตนทนสวนเพมของเงนทน k = 10%

แทนคาในสมการขางตน

10

0.1)(1

379,000..........

20.1)(1

172,000

0.1)(1

172,000812,000NPV

+++

++++−=

NPV = 324,653.50 บาท

เกณฑการตดสนใจดวยมลคาปจจบนสทธ (Net Present Value)

ยอมรบโครงการเมอ NPV มากกวา 0

ปฏเสธโครงการเมอ NPV นอยกวาหรอเทากบ 0

ในกรณทเปนโครงการทเปนอสระตอกน ยอมรบทกโครงการท NPV มากกวา 0 สวนใน

กรณของโครงการทเลอกไดเพยงโครงการเดยว ยอมรบโครงการท NPV สงทสด โดยในปจจบนน

การคานวณสามารถทาไดสะดวกและรวดเรวขนโดยอาจจะใชโปรแกรมคอมพวเตอรทวไปอยาง

โปรแกรม Microsoft Excel โดยใช Function Finance ในการคานวณ

จดเดนและจดดวยของวธการมลคาปจจบนสทธ

จดเดน

- คานงถงมลคาเงนตามระยะเวลา


- สมมตวากระแสเงนสดสทธทไดรบแตละปจะนาไปลงทนตอแลวไดผลตอบแทน

เทากบตนทนสวนเพมของเงนทน



4-20



จดดอย

- คานวณยาก

- หากขอมลทไดผดพลาดการตดสนใจผดพลาดไดงาย

ง.) เทคนคอตราผลตอบแทนภายใน (Internal Rate of Return)

อตราผลตอบแทนภายใน (IRR) คออตราคดลด (Discount Rate) ททาใหมลคาปจจบน

ของกระแสเงนสดรบเทากบมลคาปจจบนของกระแสเงนสดจาย หรอ NPV = 0

n

n

2

2

1

10

IRR)(1

CF........

IRR)(1

CF

IRR)(1

CFCF0NPV +++++++==

ตวอยาง

10IRR)(1

379,000.......

2IRR)(1

172,000

1IRR)(1

172,000812,000NPV

+++

++

++−=

จะไดคา

IRR = 18.2 %

วธการคานวณ

- วธลองผดลองถก (Trial and error)

- ใชโปรแกรม Microsoft Excel คานวณ

เกณฑการตดสนใจดวยอตราผลตอบแทนภายใน (Internal Rate of Return)

ยอมรบโครงการเมอ IRR มากกวา ตนทนสวนเพมของเงนทน (k)

ปฏเสธโครงการเมอ IRR นอยกวาหรอเทากบ ตนทนสวนเพมของเงนทน (k)

สาหรบโครงการทเปนอสระตอกนจะยอมรบทกโครงการท IRR มากกวาตนทนสวนเพมของ

เงนทน สวนโครงการทเลอกไดเพยงโครงการเดยวจะยอมรบเฉพาะโครงการท IRR สงทสด

จดเดนจดดวยของอตราผลตอบแทนภายใน (IRR)

จดเดน

- คานงถงมลคาเงนตามระยะเวลา


- สมมตวากระแสเงนสดสทธทไดรบในแตละปจะนาไปลงทนตอและไดรบผล

ตอบแทนเทากบตนทนสวนเพมของเงนทน

จดดอย

- คานวณยาก

- ผลการตดสนใจอาจผดพลาดไดหากได IRR หลายคาจากสมการเดยวกน



4-21



จ.) เทคนคดชนกาไร (The Profitability Index)

ดชนกาไร (PI) =ายแสเงนสดจ บนของกระมลคาปจจ

บแสเงนสดร บนของกระมลคาปจจ

หรอ ดชนกาไร (PI) = 1CashFlowofValuePresent

NPV +

ตวอยาง

ปท 0 1-9 10

กระแสเงนสดสทธ -812,000 172,000 379,000

ดชนกาไร

1

812,00

324,653.5PI +

−= = 1.4

เกณฑการตดสนใจดวยดชนกาไร (The Profitability Index)

ยอมรบโครงการเมอ PI มากกวา 1

ปฏเสธโครงการเมอ PI นอยกวาหรอเทากบ 1

สาหรบโครงการทเปนอสระตอกน ยอมรบทกโครงการท PI มากกวา 1 สวนโครงการ

ทเลอกไดเพยงโครงการเดยว ยอมรบโครงการท PI สงทสด

จดเดนจดดวยของดชนกาไร

จดเดน

- เหมอน NPV

- ใชชวยในการตดสนใจเลอกโครงการตางๆทจะใหผลประโยชนสวนเพมมาก

ทสดภายใตขอจากดดานเงนทน

จดดอย

- เหมอน NPV

4.4.4 ประเภทของโครงการ

โครงการปกต (Conventional Project) คอ โครงการทเรมตนดวยกระแสเงนสดลบหนงงวด

หรอมากกวา แลวตามดวยกระแสเงนสดบวกหนงงวดหรอมากวา (เชน --++ หรอ --+++) มการ

เปลยนแปลงเครองหมายของกระแสเงนสดเพยงครงเดยว



4-22



โครงการกยม (Loan Project) คอ โครงการทเรมตนดวยกระแสเงนสดบวกหนงงวดหรอ

มากกวาแลวตามดวยกระแสเงนสดลดหรอมากกวา เชน (+------- หรอ ++-----) มการ

เปลยนแปลงของเครองหมายของกระแสเงนสดเพยงครงเดยว

โครงการไมปกต (Unconventional Project) คอ โครงการทเรมตนดวยกระแสเงนสดบวก

หรอลบ แลวตามดวยกระแสเงนสดทไมสามารถระบความแนนอนได (เชน -++- หรอ -++-+) ม

การเปลยนแปลงเครองหมายของกระแสเงนสดมากกวาหนงครง

โดยปกตแลวการลงทนทมความเสยงมากผลงทนควรไดรบผมตอบแทนทมากกวาโครงการ

ทมความเสยงนอย การพจารณาเลอกโครงการลงทนควรอยในพนฐานของ High Risk High Return

4.5 การเปรยบเทยบระบบบาบดนาเสย

เนองจากขอดและขอเสยของระบบบาบดนาเสยแบบไมใชอากาศแตละแบบแตกตางกนไป

การใชงานระบบบาบดนาเสยจงขนอยกบปจจยตางๆ เชน ความพรอมของผควบคม พนทกอสราง

งบประมาณสาหรบการกอสรางและดาเนนการ คณภาพของนาทง ปรมาณการเกดกาซชวภาพ

ความยากงายในการเดนและควบคมระบบ เปนตน ดงนนการระบวาระบบบาบดนาเสยใดดหรอ

ดอยกวากนนนทาไดยาก ซงทายทสดการเลอกทจะใชระบบใดในการบาบดนาเสยการตดสนใจจะ

อยทเจาของกจการและวศวกรผออกแบบเหนชอบรวมกน

ในการเปรยบเทยบระบบบาบดนาเสยในหวขอน เพอใหงายตอการพจารณาจะใชวธการ

สมมตคณสมบตพนฐานของนาเสยขนมา โดยใหนาเสยเปนนาเสยประเภทคารโบไฮเดรต ซง

แบคทเรยแบบไมใชอากาศสามารถยอยสลายไดงาย โดยมคณสมบตของนาเสยดงน

ลกษณะสมบต ความเขมขน

พเอช 6.0

ซโอดทงหมด 20,000 มก./ล.

ซโอดละลายนา 15,000 มก./ล.

ของแขงแขวนลอยทงหมด 10,000 มก./ล.

ของแขงแขวนลอยระเหย 9,800 มก./ล.

ความเปนดาง 200 มก./ล.ในรปหนปน

กรดไขมนระเหยงาย 300 มก./ล.ในรปหนปน

อตราการไหล 2,000 ม.3/วน

ซงจากขอมลทสมมตขนมานจะทาการเปรยบเทยบถงราคาในการกอสราง พนท และความ

สามารถในการทดแทนพลงงาน เมอนากาซชวภาพทผลตไดไปทดแทนนามนเตา โดยระบบทนามา

ทาการเปรยบเทยบไดแก ระบบยเอเอสบ ถงกรองไมใชอากาศ ถงกวนสมบรณ และระบบ Covered

Lagoon



4-23



ระบบยเอเอสบ

ออกแบบใหรบอตราภาระบรรทกสารอนทรย = 7 กก./ม.3-วน

ปรมาตรถงทตองการ =

000,1x7

000,2x000,15

= 4,285 ม.3

ความสงของสวนเกดปฏกรยา = 10 ม.

พนทถง = 428.5 ม.2

เลอกใชถงกลมเสนผานศนยกลาง = 23.5 ม.

สง (ความสงถง 10 + ความสง GSS 2.5) = 12.5 ม.

ปรมาตรรวม = 5,420 ม.3

ปรมาตรสวนเกดปฏกรยา = 4,335 ม.3

เวลากกนา = 2.2 วน

ระบบถงกรองไมใชอากาศ


ปรมาตรตวกลางทตองการ =1,000x7

2,000x15,000

= 4,285 ม.3

ความสงของตวกลาง = 3.5 ม.

พนทถง = 1,225 ม.2

เลอกใชสเหลยมขนาด = 25 x 50

สง (ความสงถง 3.5 + 1.0 + 0.5) = 5.0 ม.




ระบบถงกวนสมบรณ


ปรมาตรถงทตองการ =1,000x7

2,000x15,000

= 4,285 ม.3

ความสงของสวนเกดปฏกรยา = 7 ม.

พนทถง = 612.5 ม.2

เลอกใชถงกลม = 2 ถง



4-24



เสนผานศนยกลาง = 20.5 ม.

สง (ความสงถง 7 + Free Board 1.0) = 7.5 ม.




ระบบ Cover Lagoon

ออกแบบใหมเวลากกนา = 60 วน

ปรมาตรบอทตองการ = 60 x 2,000

= 120,000 ม.3

ความลกของนา = 5 ม.

Free Board = 1 ม.

ความชนดานขาง = 1:2.5

สดสวนความกวางตอความยาว = 1:3

ขอบบอกวาง = 102 ม.

ขอบบอยาว = 306 ม.

บอลก = 6 ม.

พนทบอ = 31,212 ม.2

ปรมาตรบอ = 126,648 ม.3

ปรมาตรกกนา = 121,927 ม.3

รบอตราภาระบรรทกสารอนทรย = 0.25 กก./ม.3-วน

เวลากกนา = 61 วน

องคประกอบอนๆของระบบ

- ระบบสรางกรดเนองจากนาเสยมสารแขวนลอยสงและเปนสารประกอบจาพวก

คารโบไฮเดรตจงอาจจะตองสรางถงสรางกรดแยกจากถงสรางมเทน โดยใชเปนบอดน

ความจ 2,500 ม.3 จานวน 2 บอ ยกเวนระบบ Cover Lagoon ไมจาเปนตองม

- ระบบปรบพเอชโดยใชปนขาว

- ระบบควบคมและอาคารควบคม

- ระบบเผากาซชวภาพสวนเกน

- ระบบการนากาซชวภาพไปใชงาน



4-25



ปรมาณกาซชวภาพทสามารถผลตได

ในทนหากระบบมการดแลรกษาทด และไมเกดปญหาขนในการเดนระบบ ทงการหลดออก

ของตะกอน การอดตนของตวกลาง ความแปรปรวนของนาเสย เปนตน ซงปญหาตางๆ สงผลตอ

ระยะเวลาการเรมตนระบบ ประสทธภาพของระบบ และปรมาณกาซทจะเกดขน ซงหากตดปญหาท

อาจจะเกดขนออกไป สามารถประเมนปรมาณกาซชวภาพทสามารถผลตไดดงน

ประสทธภาพของระบบ = 80 %

ปรมาณกาซชวภาพ = 0.4 x 0.8 x 15,000 x 2,000 /1,000

= 9,600 ม.3/วน

ซงสามารถใชทดแทนนามนเตาได 9,600 x 0.6

= 5,760 ล./วน

ถานามนเตาราคาลตรละ 15 บาทจะมมลคา

= 86,400 บาท/วน

ในขณะทระบบ Covered Lagoon จะมประสทธภาพในการบาบดซโอดตากวาระบบอน โดย

มประสทธภาพในการกาจดซโอดไดตาสดอยท 60 % ทาใหสามารถผลตกาซชวภาพไดตากวาระบบ

อน โดยจะสามารถผลตกาซชวภาพไดเทากบ

ปรมาณกาซชวภาพ = 0.4 x 0.6 x 15,000 x 2,000 /1,000

= 7,200 ม.3/วน

ซงสามารถใชทดแทนนามนเตาได 7,200 x 0.6

= 4,320 ล./วน

จะมมลคา = 64,800 บาท/วน

จากขอมลทไดมาทงหมดสามารถเปรยบเทยบระบบตางๆ ไดดงตาราง

ผลทไดจากการออกแบบ UASB AF CSTR Cover lagoon

พนทกอสรางระบบผลตกาซชวภาพ ม.2

428.5 1,225 612.5 31,212

พนททงหมด ม.2

6,880 8,480 7,200 39,200

ไร 4.3 5.3 4.5 24.5

ประมาณการคากอสรางระบบกาซชวภาพ บาท 17,000,000 22,000,000 18,500,000 14,000,000

ประมาณการคาใชจายทงโครงการ บาท 47,000,000 52,000,000 49,000,000 35,000,000

ประสทธภาพการลด TCOD % 60 -80 60 -80 60 -80 50 - 80

อตราการเกดกาซชวภาพ ม3/กก.ซ

โอด

0.2 - 0.4 0.2 - 0.4 0.2 - 0.4 0.2 - 0.4

ปรมาณกาซชวภาพทเกดขน ม.3/ป 2,850,000 2,850,000 2,850,000 2,140,000

อตราสวนรายไดตอเงนลงทน

(อายโครงการ 15 ป)

8.3 7.5 7.9 8.3



4-26



ปญหาและอปสรรคในระบบ UASB AF CSTR Cover lagoon

การความยงยากในการเดนระบบ ยาก ปานกลาง ยาก งาย

ผลกระทบของการรวซมสนาใตดน ไมม ไมม ไมม ม

ระยะเวลาในการกอสราง นาน นาน นาน สน

ปญหาการรวซม นอย นอย นอย มาก

ความจสามารถเกบกาซชวภาพไวใชงาน นอย นอย นอย มาก

ตวเลขทใชในการเปรยบเทยบระบบแตละแบบ บางสวนสามารถคานวณเบองตนไดจากราย

การคานวณทแสดงไว แตบางสวนไมสามารถระบไดทนท เนองจากตองพจารณาตามการวางผง

ระบบ และขนาดของอปกรณตางๆ ททาการตดตง ดงนนการประมาณพนททตองใชทงหมดสาหรบ

ตวอยางนจงเปนการประมาณขนตน โดยในกรณของระบบยเอเอสบ ระบบถงกรองไมใชอากาศ และ

ระบบกวนสมบรณ ซงมการใชถงสรางกรดรวมดวยจะทาการนาเอาพนทของถงปฏกรยาและถงสราง

กรดมารวมกน จากนนคณดวย 2.0 เนองจากพนทรวมของทงสองยนตมขนาดเลก ในสวนของ

ระบบ Covered Lagoon จะคณดวย 1.25 เนองจากพนทของบอมขนาดใหญการทจะคณดวย 2.0

จะทาใหพนทของระบบใหญจนเกนความเปนจรง

สาหรบราคาคากอสรางระบบผลตกาซชวภาพจะประเมนจากปรมาตรของระบบ ซงราคาตอ

หนวยปรมาตรจะสงหากโครงสรางมขนาดเลกและจะลดลงเมอโครงสรางมขนาดใหญขน ซงในทน

จะใชราคาคากอสรางถง ระบบทอ วาลว รวบถงเครองสบนาในระบบ ประมาณ 2,700 บาท/ม.3

โดยระบบยเอเอสบจะเพมคาใชจายของระบบ GSS สวนระบบถงกรองไมใชอากาศจะเพมราคาของ

ตวกลาง และระบบกวนสมบรณจะเพมราคาอปกรณกวนผสม ในสวนของราคาคากอสรางระบบ

Covered Lagoon จะคดคาขดดน ถมคนบอ ดาดบอ คลมพลาสตก และอปกรณในระบบทอ โดยการ

ปพลาสตกจะปโดยรอบบอเพอปองกนการรวมซม

ในการคดคาใชจายทงโครงการจะคดโดยประมาณอปกรณทตองสรางเพม คาใชจายเกยว

กบหองปฏบตการ คาสาธารณปโภค ทควรจะตองม ทงนจะไมคดรวมคาทปรกษา ซงทางหนวยงาน

หรอผออกแบบจะเรยกเกบ โดยในระบบยเอเอสบ ถงกรองไมใชอากาศ และระบบถงกวนสมบรณ

จะมคาใชจายเพมประมาณ 30 ลานบาท ในขณะทระบบ Covered Lagoon จะมคาใชจายเพมเตม

ประมาณ 20 ลานบาท เนองจากใชแนวคดทวาระบบทนามาเปรยบเทยบกนนนจะตองมการดแลรกษา

ระบบอยางเปนระบบทเทาเทยมกน คาใชจายในสวนทลดลงของระบบ Covered Lagoon จะมาจาก

คาใชจายในการกอสรางถงสรางกรด ซงระบบ Covered Lagoon ไมจาเปนตองใช

อยางไรกตามตวเลขดงกลาวเปนเพยงตวเลขทเกดจากการประมาณการ เพอใชเปนแนวทาง

ในการเปรยบเทยบคาใชจายของระบบตางๆ เทานน ซงหากตองการทราบตวเลขคาใชทแทจรง จะ

ตองทาการตดตอสอบถามไปยงหนวยงานทเกยวของ หรอบรษททรบออกแบบระบบผลตกาซชวภาพ

ตอไป สาหรบการเปรยบเทยบระบบผลตกาซชวภาพและบาบดนาเสยทใชในภาคเกษตรกรรมและ

ฟารมเลยงสตว โดยเปรยบเทยบจากระบบผลตกาซชวภาพทใชในฟารมขนาดกลาง สามารถสรปได

ดงในตารางท 4.2



4-27



ตารางท 4.2 การเปรยบเทยบเทคโนโลยกาซชวภาพทมใชงานในฟารมสกรขนาดกลาง

เทคโนโลยกาซชวภาพและการบาบดนาเสยของหนวยงานตางๆ

หวขอการพจารณาบอหมกราง

ยเอเอสบ

Cover Lagoon Fixed Dome

(กรมสงเสรมการ

เกษตร)

บอเกรอะ+

บอกรองไมใชอากาศ

(กรมปศสตว)

ความสามารถในการใหบรการ ทวประเทศ ทวประเทศ ทวประเทศ

เฉพาะพนท

นครปฐม สพรรณบร

ชลบร และ

ฉะเชงเทรา

เงนสนบสนนจาก สนพ. (บาท) 96,500 ถง

965,000****

ไมสนบสนนรายละไมเกน 72,000 รายละไมเกน

100,000

คากอสรางระบบรวมระบบผลตกาซชวภาพรวม

ระบบผลตกระแสไฟฟา (บาท/LU)6,300 4,200-8,500 2,670 1,440

คากอสรางทเกษตรกรออก (บาท/LU) 4,335*****

4,200-8,500 1,467 1,035

รอยละของคากอสรางทเกษตรกรออก (%) 73 100 55 71

ไดกาซชวภาพและสามารถนาไปใชประโยชน ได ได ได ไมได

อตราการผลตกาซชวภาพตอปรมาตรของถงหมก

(ม.3

biogas/ม.

3

dv-วน)

0.5 0.02-0.4 * **

บาบดนาเสยไดตามมาตรฐานนาทง ได ได ไมได *

ปยอนทรย ได ไมได ได ไมได

ขอบเขตการใหบรการตางๆ

เชน การสารวจ ออกแบบ ควบคมการกอสราง

เดนระบบและใหคาปรกษาและตรวจสอบคณ

ภาพนาทงอยางตอเนองเปนเวลา 1 ป

ใหบรการทง

หมด

สนบสนน

โดย สนพ.

ใหบรการเฉพาะ

การออกแบบ

ใหบรการเฉพาะการ

ออกแบบ

ใหบรการเฉพาะการ

ออกแบบ

ขนาดของฟารมทไดรบการสนบสนน

(เทยบกบ สกรขน หนวย ตว)

มากกวา 500 ฟารมขนาด

กลาง - ใหญ

ไมเกน 460 ไมเกน 2000

ความตองการพนทในการกอสรางระบบ

กาซชวภาพ (ม.2/LU)

1.3 8.1 2.2 **

การแพรกระจายของเชอโรคลงสแหลงนาใตดน นอย

นอย-ปานกลาง

ขนอยกบชนด

ของดนในพนท

นอย นอย

การอดตนและการสะสมของตะกอนในระบบ นอย มาก ปานกลาง มาก

ความสมาเสมอของระบบกาซชวภาพ มาก ปานกลาง ปานกลาง **

ระยะเวลาในการเรมเดนระบบ สน ยาว สน **

จานวนผดแลระบบ 1 1 1 1

ระบบผลตกระแสไฟฟา รวมในคากอ

สราง

รวมในคากอ

สราง

ไมรวมในคากอสราง ไมม

การแกปญหาเรองกลนและแมลงวน ได ได ได ได


1 LU เทากบนาหนกสกร 500 กก.

* อยในระหวางการตรวจสอบขอมลหรอประมวลผล

** ไมมระบบการนากาซชวภาพทเกดขนไปใชประโยชน

**** การสนบสนนขนอยกบปรมาตรของบอหมกรางทกอสรางโดยจะสนบสนนคดเปนมลคา 965 บาท/ม.3

***** คากอสรางทหกเงนสนบสนนแลว

ทมา : สถานเทคโนโลยกาซชวภาพ มหาวทยาลยเชยงใหม



4-28



โดยขอมลทไดเปนขอมลทเกบรวบรวมจากการใชงานจรงในพนทตางๆ ของประเทศไทย

รวมทงทไดมการสงเสรมและประยกตใชของหนวยงานตางๆ โดยไดทาการเปรยบเทยบความ

สามารถของระบบ การลงทนและการสนบสนนทงในดานวชาการและงบประมาณในการกอสราง

ซงไดทาการเปรยบเทยบระบบบอราง+ยเอเอสบ ระบบ Covered lagoon ระบบ Fixed Dome

(กรมสงเสรมการเกษตร) และระบบบอเกรอะ+บอกรองไมใชอากาศ (กรมปศสตว) ซงขอมล

ดงกลาวเปนขอมลทใชในการเผยแพรความรใหแกฟารมเลยงสตวทตองการจะสรางระบบผลต

กาซชวภาพ เพอใชในการประกอบการตดสนใจ โดยพบวาคาใชจายในการลงทนของระบบ บอราง+

ยเอเอสบ จะมงบประมาณทใชตอการลงทนสงกวาระบบ Covered lagoon เพยงเลกนอย แตกจะม

การบรการทครอบคลมและลดภาระของผประกอบการ สวนระบบ Fixed Dome กจะเหมาะกบฟารม

สกรทมสกรไมมากนก



5-1



บทท 5

ประโยชนจากกาซชวภาพและผลพลอยไดอนๆ

5.1 การใชประโยชนจากกาซชวภาพ

5.1.1 คณสมบตทวไปของกาซชวภาพ

กาซชวภาพเปนกาซเกดขนจากการยอยสลายสารอนทรยแบบชวภาพภายใตสภาวะ

ไรอากาศ โดยมกาซมเทนและกาซคารบอนไดออกไซดเปนองคประกอบหลก สวนกาซอน ๆ เชน

กาซไฮโดรเจนซลไฟด และ กาซไนโตรเจน จะมปรมาณเพยงเลกนอย การทกาซชวภาพมกาซมเทน

เปนสวนประกอบหลกจงทาใหมคณสมบตในการลกตดไฟได โดยกาซมเทนจะเปนกาซทมนาหนก

เบากวาอากาศ เปลยนสถานะเปนของเหลวไดยาก คณสมบตพนฐานของกาซชวภาพประกอบไปดวย

คาความรอน (Heating Value)

คาความรอนของเชอเพลงจะกาหนดโดยปรมาณความรอนทถกปลดปลอยออกมาโดยการ

เผาไหมเชอเพลงปรมาตร 1 ม.3 อยางสมบรณ คาความรอนทนยมทาการวดกนมอยดวยกนสอง

รปแบบคอ “Low Heating Value” หรอ “Net Heating Value” และ “Higher Heating Value” หรอ

“Gross Heating Value” ความแตกตางระหวางคาความรอนทงสองแบบ ขนอยกบรปแบบการ

คานวณพลงงานความรอนของผลตภณฑทไดจากการเผาไหม เนองจากกระบวนการเผาไหมจะมนา

เกดขนโดยอยในสถานะเปนไอนา ในการวดคาความรอนถารวมพลงงานความรอนทปลอยออกมา

เนองจากการควบแนนของไอนาเปนของเหลวจะเรยกคาความรอนนวา Gross Heating Value

ในทางกลบกน ถาไมรวมพลงงานความรอนในสวนนจะเรยกวา Net Heating Value โดยคาความรอน

ของกาซชนดตางๆ แสดงไดดงตาราง 5.1

ตารางท 5.1 คาความรอนของกาซชนดตางๆ (กโลแคลอร/ม.3)

กาซGross Heating

ValueNet Heating Value

บวเทน 28,700 26,500

กาซชวภาพ*

6,140 5,520

ไฮโดรเจน 2,890 2,450

มเทน 9,000 8,100

กาซธรรมชาต 8,450 – 10,230 7,560 – 9,200

โพเพน 22,900 21,050

* กาซชวภาพซงมเทนเปนองคประกอบ 60 %

ทมา : http://www.engineeringtoolbox.com (2005)



5-2



ซงเมอนาคาพลงงานความรอนทไดจากกาซชวภาพทมสดสวนของกาซมเทนเทากบ 60 %

จานวน 1 ม.3 มาเปรยบเทยบกบพลงงานความรอนจากเขอเพลงชนดอนๆ จะมคาเทยบเทากบ

กาซหงตม (LPG) 0.46 กก.

นามนเบนซน 0.67 ล.

นามนดเซล 0.60 ล.

นามนเตา 0.55 ล.

ฟนไม 1.50 กก.

ไฟฟา 1.20 กโลวตต-ชม.

ความหนาแนนและความถวงจาเพาะ

กาซชวภาพมความหนาแนนประมาณ 1.2 ก./ล. หรอ 1.2 กก./ม.3 เมอมปรมาณกาซ

มเทน 60 % ทสภาวะมาตรฐาน โดยคาความหนาแนนของกาซชวภาพขนอยกบความดนและ

อณหภม โดยทวไปในการวดคาความถวงจาเพาะของของเหลวและของแขง จะเปรยบเทยบความ

หนาแนนของสารนนๆ กบความหนาแนนของนาทอณหภม 4 0ซ. แตในกรณของกาซ การวดคา

ความถวงจาเพาะเปนการเทยบความหนาแนนของกาซชนดนน กบความหนาแนนของอากาศท

อณหภม 0 ๐ซ. ความดน 1 บรรยากาศ โดยกาซทมความถวงจาเพาะมากกวา 1.0 เปนกาซทม

ความหนาแนนมากกวาอากาศ เมอรวออกสบรรยากาศจะไหลลงสพน และกระจดกระจายไปได

ยากกวากาซทเบากวาอากาศ

สาหรบความหนาแนนของกาซชนดตางๆ ท สภาวะมาตรฐานแสดงไดดงตารางท 5.2 ซง

จะเหนไดวากาซมเทนมความหนาแนนตากวาอากาศมาก ในขณะทคารบอนไดออกไซดซงเปนสวน

ประกอบหลกอกชนดในกาซชวภาพจะหนกกวาอากาศ ดงนนกาซชวภาพจะมความหนาแนนตาลง

หากมสดสวนของมเทนในกาซชวภาพสงขน

ตารางท 5.2 ความหนาแนนของกาซชนดตางๆทอณหภม 0 oซ. ความดน 1 บรรยากาศ

กาซ สตรโมเลกล นาหนกโมเลกล ความหนาแนน (กก./ม.3)

อากาศ 29 1.293

แอมโมเนย NH3

17.031 0.769

บวเทน C4H

1058.1 2.5

คารบอนไดออกไซด CO2

44.01 1.977

กาซชวภาพ 1.15

มเทน CH4

16 0.717

กาซธรรมชาต 19.5 0.7 - 0.9

โพเพน C3H

844.09 1.882

ทมา : http://www.engineeringtoolbox.com/ (2005)



5-3



Wobbe Number / Wobbe Index(WI)

Wobbe Number หรอ WI หมายถง คาทแสดงความสมพนธระหวางการเผาไหมของหวเผา

(Burner) กบคณสมบตของกาซ (คาความรอน และความถวงจาเพาะของกาซ) คา WI จะใชในการ

ปรบแตงระบบการเผาไหมใหไดประสทธภาพสงสด โดยมสวนสาคญตอปรมาณพลงงานทจะจาย

ผานหวฉดเขาระบบเผาไหม ซงคา WI ของกาซชนดตางๆ แสดงดงในตารางท 5.3 ความสาคญของคา

WI พจารณาไดจากสมการการไหลของกาซผาน Gas Injector (บรษท ปตท. จากด (มหาชน),

2548)

RD

PAC0.0046Q ×××=

ซงเมอแปลงเปน Heat Flow ดวยการคณ HV

HVRD

PAC0.0046HVQ ××××=×

RD

HVPAC0.0046H ××××=

เมอ

Q = อตราการไหลของกาซ

C = สมประสทธของการไหล (Coefficient Of Discharge)

HV = คาความรอนของกาซ

RD = ความถวงจาเพาะของกาซ

P = ความดนกาซ

A = พนทหวฉด (Injector Orifice Area)

H = Heat Flow

WI = Wobbe Number (Wobbe Index)=RD

HV

จากสมการจะเหนไดวาคาพลงงานความรอนทตองการเกยวของกบคา WI ของกาซ โดย

หากคา WI ลดลงการทจะควบคมใหไดคา Heat Flow คงเดม ตองเพมอตราการไหลของกาซ หรอ

ปรมาณกาซ ในทางกลบกนแตถา WI เพมขน การควบคมใหไดคา Heat Flow คงเดมจะตองลด

อตราการไหลหรอปรมาณกาซทเขาสหวเผา โดยทวไป Burner สามารถใชงานอยางเปนปกต หาก

กาซทใชเปนเชอเพลงมการเปลยนแปลงคณภาพเลกนอยโดยมคาไมเกน 5 % ของ WI แตใน Burner

บางชนดอาจสามารถใชไดกบกาซทมการเปลยนแปลงคณภาพไดถง 10-15 % ของ WI ดงนนหาก

มการเปลยนชนดของกาซทใชเปนเชอเพลงตองพจารณาคา WI ของกาซแตละชนดดวย



5-4



ตารางท 5.3 คา Wobbe Index (กโลแคลอร/ม.3) ของกาซ

Fuel Gas Upper Index Lower Index

Hydrogen

Methane

Ethane

Natural gas

Propane

Propylene

LPG

n-butane

Iso-butane

Butylene-1

Carbon monoxide

11,528

12,735

16,298

12,837

19,376

18,413

20,755

22,066

21,980

21,142

3,060

9,714

11,452

14,931

11,597

17,814

17,180

19,106

20,336

20,247

19,728

3,060

ทมา : http://en.wikipedia.org (2005)

จดตดไฟอตโนมต

การทเชอเพลงจะเกดการตดไฟหรอเผาไหมไดตองมองคประกอบสามประการคอ เชอเพลง

อากาศ (ซงหมายถงออกซเจน) และพลงงาน (ในทนอาจหมายถงความรอนหรอประกายไฟกได)

ถาเชอเพลงและอากาศมการผสมกนและมอณหภมสงเพยงพอกจะเกดการตดไฟไหมเอง อณหภมน

เรยกวาจดตดไฟอตโนมต โดยกาซตางๆ มการจดตดไฟอตโนมตแตกตางกน ดงแสดงในตารางท 5.4

ตารางท 5.4 จดตดไฟอตโนมตของกาซทใชเปนเชอเพลง

ชนดเชอเพลง จดตดไฟอตโนมต, ๐ซ

มเทน 537

โปรเพน 470

บวเทน 365

จากตารางท 5.4 ซงเปนการเปรยบเทยบใหเหนถงจดตดไฟอตโนมตของกาซสามชนด

ไดแกกาซมเทน กาซโปรเพน และกาซบวเทน โดยกาซโปรเพน และกาซบวเทน จะเปนกาซทอยใน

กาซหงตม (LPG) ซงเหนวากาซทงสามชนดมคาจดตดไฟอตโนมตอยระหวาง 350-537 ๐ซ โดย

กาซบวเทนจะตดไฟงายทสด และกาซมเทนจะตดไฟยากทสด ดงนนการตดไฟของกาซชวภาพจาเปน

ตองอาศยประกายไฟไมเกดการจดตดไฟเอง



5-5



ชวงในการลกไหม

โดยปกตการจดตดไฟของกาซตองมสดสวนระหวางกาซและออกซเจนทพอเหมาะ การทม

ออกซเจนมากเกนไปกไมสามารถทจะทาใหเกดการลกไหมขนได ในทางตรงกนขามหากปรมาณของ

ออกซเจนนอยเกนไปกไมอาจทาใหเกดการลกไหมไดเชนกน ซงชวงในการลกไหมของกาซชวภาพ

จะขนกบสดสวนของกาซมเทนในกาซชวภาพ กาซมเทนจะมชวงในการลกไหมอยท 5 - 15 %

หมายความวาหากในบรรยากาศมกาซมเทนนอยกวา 5 % กจะไมเกดการลกไหมเรยกตาแหนง

ท 5 % นวา Lower Explosive Limit หรอ LEL แตถาหากในบรรยากาศมกาซมเทนมากกวา 15 %

กจะไมเกดการลกไหมเชนเดยวกนเรยกจดนวาเปน Upper Explosive Limit หรอ UEL

ความเรวของเปลวไฟ

ความเรวของเปลวไฟเปนสงทตองนามาพจารณาในการออกแบบระบบจายกาซเขาสหวเผา

และการออกแบบการจดเครองยนต ความเรวของเปลวไฟจะเปลยนแปลงไดตามสดสวนของมเทนท

อยในกาซผสมระหวางกาซชวภาพกบอากาศ นอกจากนปรมาณของคารบอนไดออกไซดกมผล

ตอความเรวของเปลวเชนกนดงแสดงไวในรปท 5.1

รปท 5.1 ความสมพนธระหวางปรมาณคารบอนไดออกไซดตอความเรวของเปลวไฟ

อณหภมของเปลวไฟ

อณหภมของเปลวไฟจะขนอยกบความชนของกาซและสดสวนมเทนทมอยในกาซชวภาพ

ดงแสดงไดในรปท 5.2 เมอกาซชวภาพทมความชนมากขนจะทาใหอณหภมของเปลวไฟลดลง

0.0

ความเร

วเปลวไฟ

(ฟ

ต/ว นาท

)

ความเรวของเปลว

เปอรเซนตของกาซมเทนในสวนผสม

15141312111098765

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4ตามสดสวนของคารบอนไดออกไซด

0% CO2

60% CO2

40% CO2

20% CO2



5-6



โดยจะลดลงประมาณ 10-20 ๐ฟ. เมอมนาอย 50 มก./ล. ดงนนการนากาซไปใชจงตองมการออก

แบบระบบดกนาและควบแนนไอนาทมากบกาซชวภาพทมประสทธภาพ

รปท 5.2 ความสมพนธระหวางปรมาณของมเทนตออณหภมของเปลวไฟ

สวนผสมในหองเผาไหม

การทจะทาใหเกดการลกไหมของกาซมเทน ตองมความเขมขนของมเทนในอากาศอยใน

ชวง 5-15 % โดยสดสวนทดทสดในการลกไหมตามทฤษฎของมเทนอยท 9.4 % ซงเมอนาคานไป

คานวณเพอหาสดสวนของสารผสมระหวางอากาศกบเชอเพลง หรอทเรยกวา Air-Fuel Ratio (A/F)

จะไดเทากบ 17.21 หากสดสวนในหองเผาไหมมคามากกวาน แสดงวามอากาศมากเกนไปซง

เรยกวา Lean Mixture ในขณะทหากคา A/F ตากวา 17.21 จะเรยกวา Rich Mixture

สาหรบกาซชวภาพทมมเทนอย 60 % สามารถเขยนสมการในหองเผาไหมตามทฤษฎไดวา

CH4+0.67CO

2+2O

2+7.52N

2 2H

2O+1.67CO

2+7.52N

2

ซงจากสมการจะพบวาอากาศและเชอเพลงในหองเผาไหม เพอทาใหเกดการเผาไหมท

สมบรณ มคาเทากบ 6.03 ทงนสดสวน A/F ตามทฤษฎเมอความเขมขนของมเทนมคาตางๆ กน

แสดงไวในรปท 5.3

2,900

อ ณหภ

ม ของเปลว (

๐ฟ

)

เปอรเซนตของกาซมเทนสดสวนโดยปรมาตร

1009080706050403020105

3,000

3,100

3,200

3,300

3,400

3,500

3,600

กาซชวภาพ ทมไอนาอย

0 มก./ล.


50 มก./ล.



5-7



รปท 5.3 ความสมพนธระหวางสดสวนอากาศตอเชอเพลงกบความเขมขนของมเทน

ดงนนสามารถสรปคณสมบตทสาคญของกาซชวภาพทความดน 1 บรรยากาศ อณหภม 0 ๐ซ

ไดดงน

ปรมาณมเทน 65-70 %

ปรมาณคารบอนไดออกไซด 30-35 %

คาความรอน 21.60 เมกะจล/ม.3

ความเรวเปลวไฟ 25 ซม./วนาท

อตราสวนอากาศตอกาซชวภาพ 6.03 ม.3

a/ม.

3

g

อณหภมเผาไหมในอากาศ 650o ซ

คาความจความรอน 1.6 กโลจล/ม.3-

oซ

ความหนาแนน 1.15 กก./ม.3

5.1.2 ขนตอนการนากาซชวภาพไปใชงาน

แมในทางทฤษฎจะระบไววาสามารถทจะผลตกาซมเทนไดประมาณ 0.35 ม.3/กก.ซโอดท

ถกกาจด หรอคดเปนกาซชวภาพไดเทากบ 0.6 ม.3/กก.-ซโอดทถกกาจด เมอคดวามมเทนอยใน

กาซชวภาพรอยละ 60 แตในความเปนจรงปรมาณของกาซทจะไดจะขนอยกบปจจยหลายๆ ดาน

ดวยกน ทงระบบบาบดทใช ชนดของนาเสย การควบคมอตราภาระบรรทกสารอนทรยใหเปนไป

ตามทออกแบบไว เปนตน ดงนนจงทาใหปรมาณกาซชวภาพทไดแตกตางกนไปโดยสามารถสรปถง

ปรมาณกาซชวภาพทไดจากระบบบาบดนาเสยของอตสาหกรรมแตละประเภทไดดงตารางท 5.5

3

ส ดส วนของอากาศต

อเช

อเพล ง

เปอรเซนตของกาซมเทน(สดสวนโดยปรมาตร)

100908070605040

4

5

6

7

8

9

10


0 มก./ล.


50 มก./ล.



5-8



ตารางท 5.5 ความสามารถในการเปลยนสารอนทรยเปนกาซชวภาพของแตละอตสาหกรรม

สวนผสมของกาซชวภาพ อตราการเกดกาซชวภาพประเภท

อตสาหกรรม

%กาจด

ซโอด %CH4

%CO2

%H2S (ม.

3/กก.-ซโอด) (ม.

3/ม.

3-ถง)

กาซมเทน

(ม.3/กก. ซโอด)

เบยร 80 80 14 1 0.4 3.4 0.32

มนฝรงแปรรป 75 50 50 0.1 0.5 7.5 0.25

แปงสาล 70 75 75 1 0.45 15.23 0.34

กระดาษ 80 80 80 1 0.45 3.8 0.36

เยอกระดาษ 55 75 75 1 0.4 4.68 0.30


การนากาซชวภาพทผลตไดไปใชประโยชนตองมการตดตงอปกรณ เพอทจะนากาซทผลตได

ไปใชงาน ทงนอปกรณทดงกลาวแบงออกไดเปน

อปกรณการเกบรวบรวมกาซ เปนการรวบรวมกาซทผลตกอนทจะสงไปยงเสนทอ ดงทเปน

ททราบกนดแลววาปรมาณของกาซชวภาพทผลตไดในถงบาบดแบบไมใชอากาศจะไมคงท มการ

เปลยนแปลง หากทาการสงกาซชวภาพตามทอไปยงจดใชงานโดยตรง อาจทาใหเกดปญหา

เครองจกร หรอเกดการดงกาซชวภาพไปใชจนทาใหภายในระบบผลตกาซชวภาพเกดสภาวะ

สญญากาศ ซงจะเกดผลเสยตอโครงสรางของระบบ จงมกทาทเกบกาซไวในถงจานวนหนงหรอ

ทาถงพกกาซกอนทจะสงกาซไปใชงาน รปแบบของถงเกบกาซมทงแบบฝาถงคงท ฝาถงลอยได

หรอลกโปง เปนตน ทงนปรมาตรทใชจะขนอยกบความตองการกาซทจะใชเปนบฟเฟอรในกรณ

กาซทไดไมเพยงพอ เพอใหผดแลมเวลาปรบเปลยนไปใชเครองยนตอนไดทน

ระบบทอนากาซ โดยทวไปความดนในเสนทอจะควบคมไวไมใหเกน 0.1 บาร แตในกรณท

มการใช Compressor หรอ Blower ความดนในเสนทอสามารถสงขนไปไดถง 40 บาร ในขณะท

เครองยนตทวไปตองการแรงดนกาซเพยง 0.15 บารเทานน ทงนความดนในเสนทอสงสดจะ

ควบคมโดยใชระบบวาลวควบคมความดน (Pressure Relief Valve) หรอใชอปกรณสาหรบเผา

กาซทง เพอลดแรงดนในเสนทอกได รวมทงอาจควบคมความดนในเสนทอโดยอาศยการเปดและ

ปดการทางานของ Blower

โดยปกตความดนทใชในการออกแบบทอและอปกรณเชอมตอ ตองออกแบบใหรบ

ความดนไดไมนอยกวา 1.5 เทาของความดนสงสดทใชงาน นอกจากนในระบบทมการใชความดนท

สงอาจมความจาเปนทตองทาการทดสอบอปกรณตางๆดวยนา โดยความดนนาทใชในการทดสอบ

จะตองมากกวา 1.5 เทาของความดนทออกแบบ นอกจากนการเลอกขนาด ความหนา และชนด

ของทอสงกาซจาเปนทจะตองเลอกใหสอดคลองกบอณหภม ระยะทาง อตราการไหลของกาซ ระดบ

ความดนทยอมใหลดลงได ความดนในเสนทอ เปนตน

สาหรบอณหภมในเสนทอจะเทากบอณหภมของกาซแตอยางไรกตามหากใชระบบอดกาซ

กอนนาไปใชงาน อณหภมของกาซจะสงขน โดยสดสวนของอณหภมทเปลยนแปลงไปสามารถ

คานวณไดจากสมการ



5-9



Tcompreeor-out

= Tcompresor-in

x (Pout

/Pin)

เมอ

Tcompreeor-out

= อณหภมของกาซทออกจาก Blower (๐R)

Tcompresor-in

= อณหภมของกาซทเขาส Blower (๐R)

Pout

= ความดนของกาซทออกจาก Blower

Pin

= ความดนของกาซทเขาส Blower

โดย๐R = Rankin Degree = 460+

๐F

ชนดของวาลวและอปกรณระบายนาทตดตงรวมกบระบบทอสงกาซ ขนอยกบราคาและ

ความตองการของผใช เนองจากอปกรณทเปนแบบอตโนมตมกจะมราคาแพง อยางไรกตามสงท

สาคญทสดในการนาอปกรณตางๆ มาใชกบงานกาซชวภาพคอตองคานงถงการกดกรอน เนองจาก

ในกาซชวภาพมทงกาซคารบอนไดออกไซดและไฮโดรเจนซลไฟด ซงสามารถทจะทาใหการกดกรอน

ได สาหรบวาลวนนจะตองไมเปนทองแดงหรอทองเหลอง

รปแบบของวาลวจะใหผลในการใชงานทแตกตางกน ซงคณสมบตของวาลวแตละแบบใน

การทจะนามาใชกบทอสงกาซสามารถสรปไดดงตารางท 5.6

ตารางท 5.6 ขอดและขอเสยของวาลวสาหรบใชงานในระบบทอสงกาซชวภาพ

ชนด ขอด ขอเสย

Gate Valve ราคาถก ความชนอาจสะสมในชองในบรเวณ

วาลว

Globe Valve ราคาไมสงมาก (แพงกวา Gate

Valve เลกนอย)

ไมสามารถทจะทาการปดวาลวแบบ

ทนททนใดได

Butterfly Valve ราคาถก ไมแนะนาใหใชในระบบทอสงกาซ

Ball Valve สามารถทาการปดวาลวแบบทนท

ทนใดได

ราคาสง

สาหรบอปกรณระบายนา จาเปนทจะตองมการตดตงในระบบทอสงกาซ เนองจากใน

กาซชวภาพจะมไอนาอยสง จงเกดการควบแนนเปนนาในเสนทอ ดงนนทอทมการวางในแนวราบ

เปนระยะทางยาวควรมการตดตงจดระบายนา ทงนตาแหนงทจะตดตงควรเปนตาแหนงทตาทสด

ของเสนทอ ซงโดยปกตทอสงกาซจะมความชน 1 ตอ 100

ระบบระบายนาในเสนทอมอยดวยกนหลายแบบโดยแตละแบบมขอดและขอเสยดงตอไปน

- ระบบควบคมดวยคน จะใชทอรปตวทโดยตดตงดงรปท 5.4 ระบบนมขอดในดานราคา

แตตองอาศยการดแลของผควบคมระบบอยางสมาเสมอ ซงหากตองการพฒนาใหระบบนกลายเปน

ระบบอตโนมตกสามารถทาไดโดยการเปลยนวาลวระบายนาดานลางใหกลายเปนวาลวระบายนา

แบบอตโนมต (Auto Drain Valve)



5-10



รปท 5.4 ระบบระบายนาควบคมดวยคน

- ระบบอตโนมต ระบบประเภทนมขอดตรงทไมตองอาศยคนเขาไปดแลเปนประจา

ตวอยางเชน

- ทอรปตวย (U-Pipe) ทอรปตวยแมวาจะเปนระบบทางานแบบอตโนมต แตมกประสบ

ปญหาหากนาทอยในทอรปตวยแหง เนองจากการระเหย ซงจะสงผลใหกาซในเสนทอ

รวออกมาได ลกษณะการตดตงแสดงไดดงรปท 5.5 ทงนระยะ X ตองมากกวาความดน

ของกาซในเสนทอ

- ระบบกาลกนา (Siphon) ลกษณะการตดตงระบบระบายนาชนดนแสดงดงรปท 5.6

โดยปญหาของระบบนคอยงสามารถทเกดการสะสมของนาหรอนาทวมในเสนทอไดอย

- ระบบ Water Outlet Device ลกษณะการตดตงระบบระบายนาชนดนแสดงดงรปท 5.7

มความยดหยนสงแตราคาจะแพงกวาแบบอน

รปท 5.5 ระบบระบายนาแบบตวย

ทอกาซชวภาพ

ความลาดชน 1:100

ทอกาซชวภาพ

ความลาดชน 1:100

นาทเกดการควบแนน

วาลวระบายนา

x



5-11



รปท 5.6 ระบบระบายนาแบบกาลกนา

รปท 5.7 ระบบระบายนาแบบ Water Outlet Device

(Georgia Tech Research Institute, 1988)

5.1.3 การปรบปรงคณภาพกาซชวภาพ

เนองจากองคประกอบของกาซชวภาพมสวนกาซอนปนอยดวย นอกเหนอจากกาซมเทน

ซงโดยมากจะเปนกาซทไมตดไฟ ดงนนกอนทจะนากาซชวภาพไปใชงานจาเปนทจะตองมการ

ปรบปรงคณภาพ ทงนวธการปรบปรงคณภาพและคณภาพของกาซทได จะขนอยกบวตถประสงค

ของการนากาซชวภาพไปใชงาน กาซทผานการปรบปรงคณภาพสามารถแบงไดเปน 2 กลม

คอกลมทมพ ลง งานปานกลาง (Medium BTU Gases) โดยกลม นจ ะทาการกาจด ไอนา

การไหลของกาซชวภาพ

จกไวเตมนา

ความแตกตางของระดบนา

ขนอยกบความดนในระบบ

การไหลของกาซ

ระดบผวดน

จดระบายนา



5-12



กาซไฮโดรเจนซลไฟด เทานน ซงเหมาะทจะใชในเครองยนตและอปกรณเผาไหมทวไป และกลมทม

พลงงานสง (High BTU Gases) กลมนจะมการกาจดคารบอนไดออกไซดรวมดวย สาหรบอปกรณ

ในการปรบปรงคณภาพของกาซแยกตามชนดของสารปนเปอนทถกกาจดประกอบไปดวย

การกาจดนา

แมวาระบบทอสงกาซจะมการระบายนาซงเกดจากการควบแนนของไอนาเปนชวงๆ อยแลว

แตกอนทจะนากาซเขาไปใชงาน จาเปนทจะตองกาจดนาทควบแนนออกอกครง โดยนยมใชเปน

ชดไซโคลนซงสามารถทจะดกและกาจดสงแปลกปลอมในกาซชวภาพ ตวอยางรปแบบของไซโคลน

ทใชแสดงไดดงรปท 5.8

รปท 5.8 ชดไซโคลนสาหรบดกนาและสงแปลกปลอมทปะปนมากบกาซชวภาพในฟารมสกร

การกาจดกาซไฮโดรเจนซลไฟด

ปรมาณกาซไฮโดรเจนซลไฟดในกาซชวภาพขนอยกบชนดของสารอนทรยทถกยอยสลาย

หากตองการใชเปนความรอนโดยตรง อาจไมมความจาเปนทตองทาการกาจดกาซไฮโดรเจนซลไฟด

แตหากตองการนาไปใชกบเครองจกร เชน เครองปนไฟ กมความจาเปนอยางยงทจะตองกาจดกาซ

ไฮโดรเจนซลไฟด อยางไรกตามหากความเขมขนของกาซไฮโดรเจนซลไฟดมปรมาณไมมาก กไมม

ความจาเปนทจะตองทาการกาจด เนองจากวาเครองยนตผลตพลงงานไฟฟาจากตางประเทศ

เครองยนตดเซลดดแปลงขนาดใหญ สามารถใชงานไดกบกาซชวภาพทมปรมาณของกาซ

ไฮโดรเจนซลไฟดอยไมเกน 200 สวนในลานสวน (ppm)

การกาจดกาซไฮโดรเจนซลไฟดทนยมใชกนในประเทศไทย จะใหกาซชวภาพสมผสกบ

สารละลายดางหรอสารละลายโซดาไฟเขมขน ซงมกระบวนการทางานดงแสดงในรปท 5.9 ซงเปน

วธการทสะดวกและงายตอผควบคมระบบ แตจะสนเปลองสารเคม เนองจากดางทใชเมอหมดสภาพ

จะไมมนากลบมาใชใหมไดอก ดงนนในทนจงจะนาเสนอกระบวนการกาจดกาซไฮโดรเจนซลไฟดท

สามารถหมนเวยนสารทใชในการกาจดกลบมาใชใหมได แตสารเคมทใชจะมราคาแพงกวาโซดาไฟ



5-13



รปท 5.9 ชดกาจดกาซไฮโดรเจนซลไฟดโดยใชโซเดยมไฮดรอกไซด

กระบวนการกาจดกาซไฮโดรเจนซลไฟดโดยใชการดดตดแบบเปยก (Aqueous Absorption

Processes) กระบวนการกาจดจะใชการเปากาซชวภาพเขาไปยง Gas Scrubber ซงภายในบรรจตว

กลางไว ดงรปท 5.10 แลวทาการเตมสารเคมเพอเขาไปทาปฏกรยากบกาซไฮโดรเจนซลไฟด

โดยสารเคมทใชมหลายประเภทซงโดยหลกการจะใหดางประกอบไปดวย

- โซเดยมคารบอเนต (Sodium Carbonate) + เฟอรรคไฮดรอกไซด (Ferric Hydroxide)

- โซเดยมหรอโปตสเซยมคารบอเนต (Sodium or Potassium Carbonate) + อารซนค

(Arsenic)

- โซเดยมคารบอเนต (Sodium Carbonate)+โซเดยมวานาเดต (Sodium Vanadate)+

กรดแอนทราควนโนน ไดซลโฟนค ( Anthraquinone Disulfonic Acid)

- โซเดยมคารบอเนต (Sodium Carbonate)+ เนฟทาควนโนน (Naphthaquinone)

- เอธลน ไกลโคล (Ethylene Glycol) + ซลเฟอรไดออกไซด (Sulfer Dioxide)

- แอมโมเนย (Ammonia) + ไฮโดรควนโนน (Hydroquinone)

สารเคมทใชในการกาจดกาซไฮโดรเจนซลไฟดสามารถทาการฟนฟสภาพ (Regenerate)

แลวนากลบมาใชใหมได รวมถงซลเฟอรทไดจากการกาจดกสามารถทจะนาไปใชประโยชนใหมได

อกครง กระบวนการฟนฟสภาพนเปนการยอนกลบหลกการในการกาจดกาซไฮโดรเจนซลไฟด

เนองจากการกาจดกาซไฮโดรเจนซลไฟดจะเกดขนไดดกตอระบบมอณหภมตาและความดนสง ซง

ในสภาวะเชนนความสามารถในการละลายของซลไฟดในสารละลายจะสง สวนการฟนฟสภาพ

สารละลายจะตองทาใหอณหภมสงเพอลดการละลายของซลไฟดแลวหลดออกมาในรปของกาซ

อยางไรกตามเนองจากราคาของสารเคมทใชคอนขางจะสง สงผลใหการลงทนขนแรกมราคาสง

ดงนนกระบวนการดดตดแบบนจงเหมาะสมกบการใชกาซในปรมาณมากหรอในเชงอตสาหกรรม

ภายในบรรจ

ตวกลางพลาสตก

ทางเขากาซชวภาพ

ตอเขากบชดดกนา

กลบไปยงถง

เกบนาดาง

ภายในบรรจ

ตวกลางพลาสตก

อากาศ

ทอฉดนาดาง

กลบไปยงถง

เกบนาดาง



5-14



รปท 5.10 กระบวนการกาจดกาซไฮโดรเจนซลไฟดโดยใชการดดตดแบบเปยก

กระบวนการกาจดกาซไฮโดรเจนซลไฟดโดยใชการดดตดแบบแหง (Dry Absorption

Processes) เปนกระบวนการกาจดกาซไฮโดรเจนซลไฟดทมราคาทถกกวาแบบแรก โดยตวกลางใน

การกาจดกาซไฮโดรเจนซลไฟด ทนยมใชกนไดแก

- ถานกมมนต (Activated Carbon) จะทาการดดตดและเปลยนซลไฟดใหกลายเปน

ซลเฟอร การทางานจะทาการบรรจถานกมมนตลงในถง ทงนอาจทาการบรรจหลายๆ

ถงตอกนแบบอนกรม จากนนทาการเปากาซชวภาพเขาสถงแบบลางขนบน โดยสงเกต

ปรมาณกาซไฮโดรเจนซลไฟดในกาซทผานออกมา เพอใชเปนเกณฑในการฟนฟสภาพ

หรอเปลยนถานกมมนต

- Molecular Sieves ประกอบไปดวย Activated Alumina หรอ ซลกา ซงมความสามารถ

ในการจบสารทมโมเลกลใหญ รวมทงการกระจายตวของขนาดยงอยในชวงแคบ ทาให

สามารถเลอกกรองสารไดแบบเฉพาะเจาะจงขน

- Iron Sponge เกดจากการเคลอบผววสดขนาดเลกดวยเฟอรรคคลอไรด เพอใชในการ

จบซลเฟอร ปรมาณของซลเฟอรทถกยดไวตามทฤษฎจะเทากบปรมาณของเหลกทมอย

ทงนตองควบคมไมใหอตราการไหลของกาซสงกวา 3 ม./นาท และตองมความชน

30-60 % โดยการฟนฟสภาพจะกระทาได 3-5 ครง

การกาจดกาซไฮโดรเจนซลไฟดและกาซคารบอนไดออกไซด

กระบวนการกาจดกาซไฮโดรเจนซลไฟดและกาซคารบอนไดออกไซดสามารถทารวมกน

โดยใชหลกการเดยวกนกบทใชในการกาจดกาซไฮโดรเจนซลไฟดแบบเปยก เพยงแตเปลยนชนด

ของสารเคมเปนแบบทใชในการกาจดกาซทงสองชนดรวมกน ซงโดยทวไปหลกการในการกาจด

กาซ

Heat

Exchange

Cooler

Cooler

Acid Gas

Steam

กาซบรสทธ

Ric

h

Solu

tion

Lean

Solution

Regenerator

( Boiler ความดนตา)

Absorber

(ความดนสง อณหภมตา)



5-15



กาซทงสองชนดคอการทาใหกาซละลายลงไปในตวทาละลายซงเรยกวา Solvent หรออกวธหนงคอ

พยายามเปลยนคณสมบตของกาซเหลานใหมาอยในรปของสวนประกอบของสารละลาย สารละลาย

ชนดนเรยกวา Alkaline Salt หรอ Alkanolamines

การใชตวทาละลายหรอ Solvent จะควบคมระบบใหมอณหภมตา ซงจะทาใหกาซทงสอง

ชนดมความสามารถในการละลายสงขน โดยเปนหลกการเดยวกบทอธบายไวในการกาจด

กาซไฮโดรเจนซลไฟด ตวอยางของสาร Solvent ไดแก เมทธานอล

ในขณะทการใช Alkaline Salt หรอ Alkanolamines จะใชอณหภมทสงกวา เพอชวยใหการ

เกดปฏกรยาเกดขนไดด นอกจากนการใช Alkaline Salt หรอ Alkanolamines ตองใหความ

ระมดระวงเกยวกบเรองการกดกรอนของสารตวทาละลาย ดงนนจงมความจาเปนทจะตองเตมสาร

ปองกนการกดกรอนลงไปดวย สารเคมจาพวก Alkanolamines แมจะตองการใชอณหภมทสง แต

การเพมอณหภมยอมทาใหเกดการระเหยของสารเคมบางสวน ดงนนโดยปกตจะทาการควบคม

อณหภมไวทประมาณ 50 ๐ซ

กระบวนการ Alkanolamines ใชเพอการกาจดกาซคารบอนไดออกไซดจากกาซธรรมชาต

โดยสารเคมทใชไดแก Monoethanol, Diethanolamine และ Diglycolinamine สวนสารเคมจาพวก

Alkaline Salt สามารถใชอณหภมทสงกวา Alkanolamines ได โดยใชอณหภมไดถง 230 ๐ซ และ

ความดน 135 บาร สารเคมในกลมของ Alkaline Salt ยกตวอยางเชน โพแทสเซยมคารบอเนต

(Potassium Carbonate) โซเดยมฟโนแลต (Sodium Phenolate) เปนตน

นอกจากวธทกลาวมาขางตน ยงมกระบวนการอนทใชในการกาจดกาซไฮโดรเจนซลไฟด

และกาซคารบอนไดออกไซด ไดแกกระบวนการ Semipermeable Membrane หรอการทารเวรสออสโม

ซส (Reverse Osmosis) โดยจะใชเมมเบรนแบบ Organic Polymer ในการกรองโดยใชความดนตง

แต 10-135 บาร และอณหภมตากวา 50 ๐ซ กระบวนการทางกายภายเชนการใชเมมเบรนหรอ

กระบวนการรเวรสออสโมซส ดงรปท 5.11

รปท 5.11 กระบวนการกาจดกาซคารบอนไดออกไซดโดยใชเมมเบรน

(TNO Science and Industry, 2005)

Cooler

Mem

bra

ne

absorb

er

Regenera

tor

Heat E

xchanger

ReBoiler

CO2

Condenser

Fuel Gas

Gas

Hollow fiber Hollow fiber

Gas In

Absorption

Liquid

Absorption

Liquid



5-16



5.1.4 การบบอดกาซ

การบบอดกาซชวภาพชวยใหปรมาตรของกาซลงลด และกาซมความเขมขนของมเทนมาก

ขน รวมถงปรบใหความดนตรงกบความตองการของอปกรณทจะใชงาน อปกรณทใชในการบบอดกาซ

ไดแก Compressor หรอ Blower ซงอปกรณทใชในการบบอดกาซ ตองเปนชนดทกนการระเบด

(Explosion Proof) การเลอกชนดของ Blower หรอ Compressor ขนอยกบความดนทตองการ ทงน

Blower จะใชในการเพมความดนในเสนทอ สวน Compressor จะใชกบระบบความดนทสงกวาคอ

ตงแต 15 จนถงมากกวา 150 บาร ซงในบางครง Compressor ททาการบบอดดวยความดน

ปานกลางโดยอยในชวงประมาณ 15 บาร อาจเรยกกนวา Booster กได

การควบแนนของไอนาเปนสงทพบเสมอในการบบอดกาซโดย ดงนนจงตองมการตดตงจด

ระบายนาไวทงกอนและหลงชดบบอดกาซ ในบางครงอาจตดตงอปกรณทาความเยนในเสนทอเพอ

ทาใหเกดการควบแนนของไอนาทมอยในระบบ เพอปองกนการควบแนนในตาแหนงทไม

พงประสงค ทาใหสะดวกในการควบคมการควบแนน สาหรบอปกรณทมความจาเปนในการบบ

อดกาซนนแสดงไดดงในรปท 5.12

รปท 5.12 ชดอปกรณพนฐานในการบบอดกาซ

Compressor

ชดแยก

ความชนAfter Cooler Intake filter

3 2

5

1

4

สญลกษณเครองวด

1. ความดน

2. ความดน

3. อณหภม

4. High Temperature Switch

5. อณหภม


ระบายนาทง


Automatic

Water Drainer



Automatic

Water Drainer

Check Valve

Preaseure

Relift

Flow Regulator

Bypass

Flow Regulator


ตวควบคม

นาหลอเยน

(On/Off)

นาหลอเยน

สญลกษณ


นา

สญญาณ/ไฟฟา



5-17



โดยการเลอกใชวสดตางๆจะตองคานงถงตาแหนงและหนาทในการใชงานไดดงน

- สวนประกอบทตองสมผสกบกาซจะตองเปนสแตนเลส ไฟเบอรกลาส วสดอนๆ เชน

อลมเนยม เหลกกลา อาจใชไดในบางกรณแตจะตองพจารณาถงการกดกรอนของวสด

ดวยเสมอ

- ไมใชวสดทเปน ทองแดง หรอ ทองเหลอง ในบรเวณทตองสมผสกบกาซ

- การตดตงอปกรณจาพวก Check Valve หรอชดกนเปลวไฟยอนกลบ (Flame Arresters)

มความจาเปนในบางประเทศเทานนขนอยกบกฎหมายทองถน

- ในการใชวาลวชงเคลอบผวดวยวสดพเศษ ชวยใหมราคาถกลง จะตองไดรบการยนยน

จากผผลตกอนวาสามารถทนทานตอการกดกรอนของกาซชวภาพได

ในการศกษาเพอหาความสมพนธระหวางกาลงมาทใหกบความดนกาซทได รวมไปถงความ

สมพนธระหวางกาลงมาทใหกบปรมาตรกาซทบบอดได มลกษณะดงรปท 5.13 และ 5.14 ตาม

ลาดบ ซงกาลงมาทใหไปนนจะมความสมพนธแบบเสนตรงกบปรมาตรกาซทถกบบอด (Air

Capacity) แตจะไมมความสมพนธแบบเสนตรงกบความดนทได อยางไรกตามพลงงานสวนใหญท

ใชไปไมไดถกนาไปใชในการบบอดกาซเพยงอยางเดยวแตสวนจะถกใชในการขบเคลอนอปกรณใน

การบบอดกาซ ดงนนพลงงานทสญเสยไปจะลดลงไดหากปรบปรงเครองจกรทใหมประสทธ

ภาพสง รวมถงเลอกขนาดของเครองจกรใหสอดคลองกบความดนและปรมาตรกาซทตองการ

รปท 5.13 ความสมพนธระหวางกาลงมาและการความดนกาซทได โดย 1 PSI = 0.06895 บาร

0.0

กำล งม

า (แรงม

า)

แรงดนกาซทได (PSI)

1501251007550250

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4สาหรบกาซชวภาพทม กาซมเทน 60 %



5-18



รปท 5.14 ความสมพนธระหวางกาลงมาและปรมาตรของกาซทบบอดได

กาซทไดทาการบบอดจะทาใหปรมาตรลดลงและมความหนาแนนมากขน เปนการลด

ปรมาตรของถงกกเกบ ดงนนเพอความปลอดภยลกษณะของถงบรรจตองมความสมพนธกบความ

หนาแนนและแรงดนของกาซทสดสวนของการบบอดตางๆ ซงแสดงไดดงตารางท 5.7 และ 5.8

ตารางท 5.7 ผลของการบบอดตอกาซชวภาพ

ทมสดสวนของมเทน 60 % และคารบอนไดออกไซด 40 %

อตราสวน

การบบอด

ปรมาตร

(ม.3/ม.

3)

พลงงานความรอน

(กโลแคลอร/ม.3)

วสดกกเกบ

1

2.4

7.8

21.4

69.0

205.1

1

2.4

7.8

21.4

72.0

250.0

4,850

11,700

41,000

102,000

350,000

1,213,000

ถงหมก

ถงหรอถงทขยายตวได

ถงเหลกรบความดนตา

ถงเหลกรบความดนปานกลาง

ถงเหลกรบความดนสง


ตารางท 5.8 ผลของการบบอดตอกาซชวภาพทมสดสวนของมเทน 100 %

อตราสวน

การบบอด

ปรมาตร

(ม.3/ม.

3)

พลงงานความรอน

(กโลแคลอร/ม.3)

วสดกกเกบ

69.0

205.1

72.0

250.0

587,400

2,030,000



0.0

กำล งม

า (แรงม

า)

Air Capacity (CFM)

2520151050

1.0

2.0

3.0

4.0

6.0

7.0

8.0

สาหรบกาซชวภาพทม กาซมเทน 60 %

โดยใชความดนคงท 150 PSIG

5.0



5-19



เนองจากกระบวนการผลตกาซชวภาพจะไดปรมาณของกาซทไมสมาเสมอ ดงนนอปกรณ

เกบกกกาซจงมความจาเปนเพอทาหนาทเปนถงพกหรอสารองกาซ เพอชวยทาใหปรมาณกาซทใช

และคณภาพของกาซสมาเสมอ นอกจากนนยงชวยใหการควบคมการทางานของอปกรณการใชกาซ

ทาไดงายขน โดยประเภทของถงพกกาซแบงออกตามลกษณะการใชงานดงรปท 5.15

รปท 5.15 ขนตอนการใชกาซธรรมชาตและวธการกกเกบ

การใชโดยตรง ในกรณทลกษณะและปรมาณของกาซทผลตไดเพยงพอและเหมาะสมกบ

เครองจกรหรอเครองยนตทจะนากาซไปใช สามารถทจะนากาซไปใชไดโดยตรง โดยไมตองมการกก

เกบกอน กาซทไมไดใชจะถกปลอยสบรรยากาศหรอเผาไหมทงไป ทงนการใชกาซโดยตรงอาจตองม

การเพมความดนในเสนทอดวย Blower เพอใหความดนของกาซเหมาะสมกบการใชงาน

การเกบกกดวยความดนตา ระบบเกบกกแบบความดนตาจะใชความดนประมาณ 0.025 บาร

การเกบกกกาซดวยวธนจะกกเกบในบรเวณชองวางระหวางผวนากบฝาถงหมกหรอถงเกบทสามารถ

ยกตวขนลงไดตามปรมาณของกาซ หรอจะใชวสดทมความยดหยนเชนพลาสตกหรอยาง ในการ

เกบกกกได

การเกบกกดวยความดนขนาดกลาง ชวงของความดนทใชจะไมสงเกน 15 บาร ทงนกาซท

จะนามาบบอดและบรรจลงในถง จาเปนทจะตองมการกาจดกาซไฮโดรเจนซลไฟดกอน เนองจาก

อาจเกดการกดกรอนอปกรณทเปนโลหะได หากใชกาซชวภาพโดยตรง กาซทผานการกาจด

กาซไฮโดรเจนซลไฟด สามารถทจะบบอดและเกบกกในถงซงอาจเปนถงชนดเดยวกบทใชในการ

บรรจกาซโพเพน ซงโดยปกตจะสามารถรบความดนไดถง 20 บาร พลงงานทใชในการบบอดกาซ

ประมาณ 0.2 กโลวตต-ชม./ม.3 คดเปนพลงงานทเสยไปในการอด 3 % เนองจากราคาของ

ถงบรรจกาซมราคาไมแพงนก ดงนนคาใชจายสวนใหญจะอยระบบบบอดและทาความสะอาดกาซ

กาจดกาซ


เปลยนรปเปนไฟฟา

หรอความรอน

ไมมการเกบ

ใชกาซโดยตรง

เกบในความดนตา

12-25 ปาสคาล

เกบในความดนปานกลาง

10-20 บาร

เกบในความดนสง

200 บาร

Boiler เชอเพลง

เครองจกร

เชอเพลง

รถยนต


ไมทาการปรบปรง

คณภาพ

กาจดกาซ

ไฮโดรเจนซลไฟด

เปลยนใหกลายเปน

ของเหลว

เกบกกใน

ตวกลางดดตด



5-20



การกกเกบดวยความดนสง การบบอดดวยความดนสงจะทาใหกาซมพลงงานสงขนและ

ตองการถงบรรจทเลกลง ความดนทใชในการบบอดจะอยทประมาณ 140-350 บาร โดยจะใช

พลงงานในการบบอดประมาณ 50 กโลวตต-ชม./ม.3 คดเปนพลงงานทเสยไปในการอด 8 % ท

ความดน 140 บาร สวนถงบรรจจะใชถงเหลกในลกษณะเดยวกนกบถงบรรจกาซไนโตรเจน

นอกจากนระบบทใชความดนสงตองการการทาความสะอาดกาซและกาจดความซน มากกวาระบบ

ความดนปานกลางและตองใหความสาคญตอระบบความปลอดภยอยางมาก

การกกเกบโดยการดดตด (Absorption Storage) กาซมเทนสามารถทจะละลายไวใน

โพรเพนเหลว ทงนปรมาณของมเทนทละลายไดขนอยกบความดนทใช ดงนนกาซชวภาพจงตอง

ผานการทาความสะอาดและขจดความชน โดยเมอมการใชมเทนจะทาใหมโพรเพนหลดออกไปจาก

สารละลายประมาณ 4 %

การทาใหอยในรปของเหลว การทาใหกาซมเทนอยในสภาพของเหลวนนไมสามารถทาได

ในอณหภมปกตเหมอนโพรเพนและบวเทน การทาใหมเทนเปนของเหลวตองลดใหอณหภมเทากบ

-50 ๐ซ (-59

๐ฟ) ทแรงดนบรรยากาศ หากตองการใหเกดการควบแนนของกาซทอณหภมสงกวา

นกสามารถทาไดโดยทาการเพมความดน ซงหากตองการทาใหเปนของเหลวทอณหภม -25 ๐ซ

(-14 ๐ฟ) ตองใชแรงดนในการบบอด 48 บาร

5.1.5 การใชประโยชนจากกาซชวภาพ

การใชกาซชวภาพสามารถแบงตามรปแบบการใชงานไดเปนสองรปแบบหลกคอการนามา

ใชในรปแบบของพลงงานความรอน และการใชเปนเชอเพลงของเครองจกรแลวเปลยนใหเปน

พลงงานในรปแบบอนเชนไฟฟาหรอพลงงานกล เปนตน

การใชในรปแบบของพลงงานความรอนโดยตรง เปนการใชกาซชวภาพแบบงายทสดและไม

มความสลบซบซอนในการใชงาน โดยสามารถเปลยนหวเผาเดมซงปกตเดมใชนามน กาซธรรมชาต

หรอกาซหงตมเปนเชอเพลงในการเผาไหม ใหสามารถทจะใชกาซชวภาพเปนเชอเพลงไดทนท ซง

การเปลยนหวเผาใหสามารถใชกาซชวภาพได สามารถทาไดทงการปรบปรงของเดมหรอเปลยนหว

เผาใหม สาหรบการปรบปรงหวเผาเดม ทาไดโดยการขยายหวฉดนามนใหมขนาดทใหญขนและทา

การปรบสดสวนของอากาศทเขาไปผสมใหเหมาะสม ซงวธการปรบปรงขนอยกบวธการและ

เทคนคของชางผดาเนนการ

การเปลยนขนาดของรทหวฉดจากเดมซงใชกาซธรรมชาต หรอกาซหงตม มาเปนกาซ

ชวภาพ ขนอยกบปรมาณมเทนทมอยในกาซชวภาพ โดยสามารถสรปไดดงตารางท 5.9 นอกจากน

ปจจบนยงไดมการออกแบบใหหวเผามลกษณะแบบสองเชอเพลงคอสามารถใชเชอเพลงทงทเปน

นามนหรอกาซธรรมชาตรวมกนหรอแยกกนในหวเผาชดเดยวกน



5-21



ตารางท 5.9 ตวคณเพอใชสาหรบการขยายขนาดของหวฉดกาซ

เชอเพลงชนดเดมสดสวนของมเทน

ในกาซชวภาพ (%) กาซธรรมชาต กาซโพรเพน

70

65

60

55

50

1.32

1.39

1.46

1.54

1.64

1.63

1.72

1.81

1.92

2.04

การใชเพอเปนเชอเพลงสาหรบเครองยนต การปรบปรงเครองยนตจากใชนามนเปน

เชอเพลงมาเปนการใชกาซชวภาพเปนเชอเพลง สามารถทาไดกบเครองยนตหลายประเภท ทงน

ปจจยในการพจารณาถงความเหมาะสมในการปรบปรงเครองจกรใหใชกาซชวภาพเปนเชอเพลง ขน

อยกบปจจยดานเศรษฐศาสตร อาทเชน ราคาในการตดตง ความถในการใชงานของเครองจกร

คาใชจายในการดแลรกษา รวมไปถงความคมคาเมอเทยบกบเชอเพลงทใชอยในปจจบน

ดงนนจงไดมการใชระบบพลงงานรวม (Cogeneration) ซงเปนการใชพลงงานชนดหนงให

สามารถผลตหรอเปลยนใหกลายเปนพลงงานชนดอนๆไดมากกวาสองชนด เพอเปนการใช

พลงงานไดอยางคมคา โดยสวนมากนยมทจะใชในการผลตพลงงานไฟฟาและความรอนรวมกน

ซงเปนระบบทจะชวยเพมประสทธภาพของการใชเชอเพลงใหมคาสงขน มากกวาการใชผลต

พลงงานไฟฟาหรอความรอนเพยงอยางเดยว แตการลงทนเกยวกบระบบนกจะมคาใชจายสง

รวมทงการใชพลงงานทผลตออกมาไดตองคมคาตอการลงทน ตวอยางของขนตอนการใชพลงงาน

รวมแสดงดงรปท 5.16

รปท 5.16 ขนตอนการทางานของระบบพลงงานรวม

กระแสไฟฟา


Combustion Turbine GeneratorStream

Turbine

Low Pressure

Stream

High Pressure

Stream

ไอนาทควบแนน


นา

Hot Exhaust Gas

Waste Heat

Boiler

Power Boiler

Process Heat

Application

พลงงานทงหมด 100 %

พลงงานสญเสย 15 %

พลงงานไฟฟา 32 %

พลงงานความรอน 53 %

ความรอนสญเสย



5-22



การใชกาซชวภาพแทนนามนเชอเพลงในหองเผาไหม ตองทาการปรบปรงอปกรณท

เกยวกบการเผาไหม เพอใหมพลงงานความรอนเขาไปเพยงพอกบทเครองยนตตองการ เนองจาก

พลงงานความรอนของนามนและกาซชวภาพไมเทากน โดยอปกรณทตองทาการปรบปรงไดแก

- คารบเรเตอร เปนสวนแรกทจะตองทาการปรบปรงเพอใหปรมาณของกาซทเขาและ

ปรมาณอากาศสมพนธกบความตองการของเครองยนต เพอใหไดประสทธภาพสงสด

โดยปรมาณความรอนทตองการจะขนอยกบชนดของเครองยนต อตราภาระกาลง

ความเรวรอบ อตราสวนผสมของอากาศกบเชอเพลง นอกจากนยงตองมการเตรยม

ความพรอมใหกบระบบในกรณกาซชวภาพไมเพยงพอ ซงระบบพลงงานสารอง


รปท 5.17 ระบบเชอเพลงสารอง

- การควบคมลนบงคบนามน (Throttle Control) การตงลนบงคบนามนอาจจะใช

การบงคบตามความดนของกาซ แตในปจจบนมการใชระบบควบคมอตโนมตโดย

คอมพวเตอร

- อตราสวนระหวางอากาศและเชอเพลง สดสวนระหวางอากาศและเชอเพลงสาหรบ

กาซชวภาพอยทประมาณ 6.03 เมอมมเทนอยรอยละ 60 นอกจากนเครองยนตจะไม

สามารถจดไดหากมปรมาณของคารบอนไดออกไซดมากกวามเทน 3 เทา

- Equivalence Ratio หมายถงปรมาณของออกซเจนทใหเมอเทยบกบความตองการจาก

การคานวณทงนโดยปกตควรมคาระหวาง 0.8-0.9

- หวเทยน (Spark Plug) หวเทยนสาหรบการจดกาซชวภาพควรเปนแบบรอนและม

ชองวางบรเวณเขยวหวเทยนประมาณ 0.4-0.75 มม.

กาซ LPG


Blower

Regulator

Carburetors

อากาศ

Regulator Solenoid

Valve

Solenoid

Valve

วาลวปรบชนด




5-23



- อตราสวนการอดของลกสบ (Compression Ratio) ในการใชกาซชวภาพเปนเชอเพลง

ควรมอตราการอดลกสบอยทประมาณ 11-16 เทา สวนในกรณของกาซธรรมชาตจะ

ใหอตราสวนการอด 7-10 เทา ซงความสมพนธของอตราสวนการอดตอประสทธภาพ

ทไดแสดงไดดงรปท 5.18

- จงหวะของเครองยนต (Engine Timing) เนองจากกาซชวภาพมความเรวของเปลวตา

กวานามนเชอเพลง ดงนนจงหวะของการทางานตองมการหนวงเพอใหเครองยนต

ทางานเรยบ โดยการปรบองศาของชดลกสบ

รปท 5.18 ความสมพนธของอตราสวนการอดตอประสทธภาพทได

ในกรณของระบบพลงงานรวมนอกจากจะไดพลงงานไฟฟา ยงไดพลงงานความรอนจาก

ระบบนาหลอเยน ไอเสย รวมไปถงนามนหลอลน โดยความรอนทไดกลบมาทงหมดอาจมคาสงถง

ประมาณ 80 % ของพลงความรอนจากเชอเพลงทงหมดทให แตในการนาเอาพลงงานความรอน

กลบคนมา ตองปรบความสมดลยระหวางพลงงานความรอนทไดกบอณหภมของเครองยนต โดย

เฉพาะการนาความรอนออกจากนามนหลอลน เพราะจะทาใหความสามารถในการทางานของ

นามนหลอลนเปลยนไปได สวนการนาพลงงานความรอนออกจากไอเสยตองคานงถงการควบแนน

ของไอเสยในทอไอเสย สาหรบการนาพลงงานความรอนออกจากระบบทอนาหลอเยนเปน

รปแบบทสะดวกทสดเนองจากไมมขอควรระวงในดงความรอนออกมา

นอกจากเครองยนตเบนซนและกาซธรรมชาต ยงสามารถปรบปรงเครองยนตดเซลใหใช

กาซชวภาพไดอกดวย โดยสวนของเครองยนตทตองทาการปรบปรงระบบจดระเบดเนองจากระบบ

ดเซลไมไดใชระบบหวเทยน แตจะมการจดระเบดโดยการอดอากาศรอนเขาไปในกระบอกสบเพอให

2

Specific

Pow

er Outp

ut

แรงม

า/ล.-ม

เทน

/นาท

x1

02

เปอรเซนตการบบอด

16141210864

6

10

14

18

กาซเชอเพลง - 100 % มเทน

A. สดสวนของเชอเพลง/ อากาศ = 9.5 %

B. สดสวนของเชอเพลง/ อากาศ = 10.6 %

A

B



5-24



เกดการสนดาปของเชอเพลง จงไมกอใหเกดประกายไฟทจะทาใหกาซชวภาพเกดการลกไหม ดงนน

จงตองเปลยนใหเปนระบบทมการใชหวเทยน ซงตองทาการเปลยนมาใชคารบเรเตอรเพอผสมกาซ

กบอากาศแทนการใชปมหวฉด (Injector Pump) และการใชระบบหวเทยนแทนระบบหวฉด รวมไป

ถงการปรบจงหวะของเครองยนต

5.1.6 การใชกาซชวภาพในฟารมสกร

รปแบบในการใชกาซของฟารมสกรประกอบไปดวย

การนากาซชวภาพใชในรปแบบของความรอนโดยตรง จะใชกาซชวภาพเปนเชอเพลง

สาหรบหมอตมไอนาในโรงงานผลตอาหารสตว ใชเปนเชอเพลงในการอบแหง ใชกบหวกกลกสกร

และใชในครวเรอน เปนตน ทางเลอกนจะเหมาะสาหรบฟารมทมการวางรปแบบการใชพลงงาน

ความรอนอยแลวและปรมาณกาซชวภาพทผลตไดมปรมาณเพยงพอ ดงนนสวนใหญจะเปนการดด

แปลงอปกรณทมอยเดมใหสามารถใชงานกบกาซชวภาพได สวนคาความรอนสทธทไดจากกาซชว

ภาพจะขนอยกบประสทธภาพของหวเผา โดยการทดสอบจากความเรวในการตมนา 1 ล. หาก

สามารถตมใหเดอดไดอยางรวดเรวแสดงวามประสทธภาพสง แตถาใชเวลาในการตมนานแสดงวา

หวเผามการตงไมเหมาะสมหรอผดวธ ทาใหประสทธภาพของหวเผาตา

การใชกาซชวภาพในครวเรอน จะใชเพอการประกอบอาหารเปนหลก โดยแรงดนทตองการ

สาหรบการนากาซชวภาพมาใชในครวเรอนมคาในชวง 5-20 ซม.-นา ทงนหวเตาทใชกนมสอง

แบบดงรปท 5.19 โดยการดดแปลงเตากาซแบบหวเดยวใหเจาะนมหนหวเตากาซวงใน 1.2 มม. เจาะ

นมหนหวเตากาซวงนอก 1.6 มม. โดยมอตราการใชกาซชวภาพประมาณ 400 ล./ชม. ทความดน

กาซชวภาพ 30-80 มลลบาร สวนเตากาซ สาหรบรานอาหารระบบสองวาลวใหเจาะนมหนหวเตา

กาซวงใน 1.6 มม. และเจาะนมหนหวเตากาซวงนอก 2.3 มม.

รปท 5.19 เตาหงตมแบบใชกาซชวภาพ

การใชเปนเชอเพลงสาหรบแสงสวาง นอกจากนสามารถใชเปนแสงสวางภายในครวเรอน

หรอในฟารม โดยใชเปนเชอเพลงสาหรบตะเกยงดงรปท 5.20 โดยกาซทมาใชตองการความดน

ประมาณ 10 ซม.-นา



5-25



รปท 5.20 การนากาซชวภาพสาหรบใชเปนเชอเพลงสาหรบแสงสวาง

การใชในการกกลกหม โดยปกตฟารมเลยงสกรหรอฟารมเลยงสตวจะตองมระบบใหความ

อบอนแกลกสตวเกดใหมดงรปท 5.21 สาหรบฟารมสกรนนการกกลกหมมอยดวยกนหลายแบบ

ดงนนการดดแปลงหวกกลกสกร จะขนอยกบวธการกก

- เครองกกแบบแผนอฐแผรงส ALKE 3.V. ของ Scherpenzeel Holland ขนาดแผนอฐ

แผรงส 7 X 10 ซม. ขนาดนมหนเดม 0.3 มม. ขยายขนาดเปน 0.8 มม.

- เครองกกแบบทรงกระบอกแผรงส ALKE 3.V. ของ Scherpenzeel Holland ขนาด

กระบอกแผรงส 3.55 X 8.5 ซม. ขนาดนมหนเดม 0.3 มม. ขยายขนาดเปน 0.8 มม.

- เครองกกแบบแผนอฐแผรงสใชไดทง LPG & Biogas ยหอ Schwank ชนด SL 101.2

แผนอฐขนาด 13 X 18.5 ซม. ใชขนาดนมหน 2.0 มม. คงเดม

โดยอตราการใชกาซชวภาพของ 2 แบบแรก ประมาณ 200 ล./ชม. ทความดนกาซชวภาพ

30-80 มลลบาร

รปท 5.21 หวกกลกสกรสาหรบใชกบกาซชวภาพ



5-26



สาหรบการนากาซชวภาพใชเปนเชอเพลงกบเครองยนตสนดาปภายในเพอการผลต

พลงงานกลเพอทดแทนการใชเชอเพลงหรอพลงงานไฟฟาเพอลดคาใชจายดานกระแสไฟฟา โดย

อปกรณทสามารถใชกาซชวภาพเปนเชอเพลงในฟารมสกรแสดงไดดงรปท 5.22 ถง 5.25 ซงแยก

ตามผลทไดจากการใชกาซชวภาพเปนเชอเพลงและชนดของเครองจกร

รปท 5.22 เครองยนตดเซลขนาดเลกดดแปลงใหใชกาซชวภาพรวมกบนามนดเซลทดแทน

การใชนามนดเซลประมาณ 60-70 % สาหรบขบเครองสบนาหรอพดลมโรงเรอนอแวป

รปท 5.23 เครองยนตเบนซนดดแปลงใหใชกาซชวภาพได 100 % สาหรบเครองยนต

ขนาด 15-20 กโลวตต ตอรวมกบ Synchronous/Induction Generator เพอผลตไฟฟา

รปท 5.24 เครองยนตดเซลดดแปลงใหใชกาซชวภาพได 100 % สาหรบเครองยนต

ขนาด 30 กโลวตตขนไป ตอรวมกบ Synchronous/Induction Generator เพอผลตไฟฟา



5-27



รปท 5.25 เครองยนตทใชกาซโดยเฉพาะ (เครองนาเขา) เปนเครองยนต

ขนาด 70 กโลวตต ขนไป โดยตอรวมกบ Synchronous Generator ในการผลตไฟฟา

นอกจากนยงมการใชกาซชวภาพในรปของการผลตพลงงานรวม โดยสามารถแบงรปแบบ

ของการผลตพลงงานรวมแบงไดเปนสามกรณคอ

กรณท 1 การนาความรอนทงจากเครองยนตผลตพลงงานไฟฟา มาใชอนบอหมกในสวน

ของการผลตกาซชวภาพ เพอเพมประสทธภาพการหมกยอยสารอนทรย โดยปกตแลวเครองยนต

สนดาปภายในจะมประสทธภาพประมาณ 20-30 % เทานน ความรอนสวนทเหลอทงไปทสามารถ

นากลบมาใชใหมได คอความรอนทสญเสยไปกบไอเสยประมาณ 15 % และความรอนจากนาหลอ

เยนในเครองยนตประมาณ 35 % ซงสามารถทาใหประสทธภาพเชงความรอนรวมสงไดถง 70 %

กรณท 2 การนาความรอนทงจากเครองยนตผลตพลงงานไฟฟา มาชวยเพมประสทธภาพ

การทางานของลานตากตะกอน คอจะใชความรอนจาก 2 สวนคอ ความรอนทงจากไอเสยและจาก

นาหลอเยนของเครองยนตกาซชวภาพ โดยความรอนทงสองสวนนจะถกสงไปยงลานตากตะกอนท

ไดรบการออกแบบใหสามารถรบความรอนจากแสงแดดและความรอนทงจากเครองยนตนไดเพอ

ลดระยะเวลาการตาก/เพมปรมาณการตากตะกอนใหมากขนได

กรณท 3 การนาความรอนทงจากเครองยนตผลตพลงงานไฟฟา มาผลตนารอนไปยงระบบ

กกลกสกรแบบสมผสโดยตรง โดยปกตแลวการกกลกสกรทพบสวนใหญจะเปนใชไฟฟา ทมทง

หลอดไฟ (หลอดแบบไส) และเปนระบบ Infrared หรอเปนหวกกแบบใชกาซ LPG ซงจะใชหลกการ

แผรงสความรอนใหความอบอนแกลกสกร แตระบบกกลกสกรแบบสมผสโดยใชนารอนนนจะเปน

การออกแบบพนสาหรบใหลกสกรนอน ทมทอนารอนวงอยภายในพนเพอสงความรอนใหกบพนเพอ

ใหความอบอนแกลกสกรโดยการนอนสมผสพนดงกลาว

สาหรบความเหมาะสมในการเลอกรปแบบของการใชกาซชวภาพในฟารมนน ขนอยกบ

ลกษณะการเลยงสกรในฟารมเปนสาคญ ซงความเหมาะสมสาหรบฟารมแตละประเภทนนแบงออก

ไดเปนดงน

การนากาซชวภาพใชเปนเชอเพลงเพอผลตพลงงานความรอน ซงเปนการใชในรปของ

ความรอนทดแทนกาซหงตม นามนเตา หรอนามนดเซล ไมเหมาะสาหรบฟารมทเลยงเฉพาะสกรขน

ซงสวนใหญจะมโรงเรอนแบบอแวป พลงงานทตองการจะอยในรปของกระแสไฟฟา ดงนนการใช

เพอทดแทนพลงงานความรอนโดยตรง จงเหมาะกบฟารมขนาดใหญทมโรงงานผลตอาหารสตวเอง



5-28



ซงสวนใหญจะมการใชหมอตมไอนาในกระบวนการผลตอาหารสตว โดยปจจบนจะใชนามนเตาเปน

เชอเพลงหลก หรอฟารมทมการผลตลกสกรเพราะสวนใหญจะใชเปนความรอนในการการกก

ลกสกรดวยหวกกแบบใชกาซหงตม

การนากาซชวภาพใชเปนเชอเพลงกบเครองยนตเพอการผลตพลงงานไฟฟา สวนใหญ

เหมาะสาหรบฟารมทเลยงสกรขนเพยงอยางเดยวเลยงสกรขนเปนสวนใหญ เนองจากจะมโรงเรอน

อแวป หรอในฟารมทมโรงงานผลตอาหารสตวโดยใชเครองยนตดเซลเปนเครองตนกาลงใน

การผสมอาหาร ลกษณะการใชพลงงานในโรงเรอนอแวปทพบบอยจะมอย 2 รปแบบ คอเครองยนต

ดเซลขนาดเลกขบเคลอนพดลมโรงเรอนอแวปจะสามารถลดการใชนามนดเซลไดประมาณ 60-70 %

และใชมอเตอรไฟฟาโดยตรงในการขบพดลมโรงเรอนอแวป โรงเรอนแบบนจะตองนากาซชวภาพมา

ผลตไฟฟากอน

การใชในรปแบบของการผลตพลงงานรวม เปนการผสมผสานกนระหวางการใชพลงไฟฟา

รวมกบการใชความรอนทเหลอจากการผลตพลงงานไฟฟา เอามาใชประโยชนเชน ในขนตอนแรก

สามารถนากาซชวภาพทผลตไดมาเปนเชอเพลงใหเครองยนตสาหรบผลตพลงงานไฟฟา ซงปกตจะ

มความรอนทเหลอทงจากเครองยนตคอจากไอเสยและนาหลอเยน ซงความรอนสวนนสามารถนา

ไปเปนแหลงความรอน สาหรบอนบอหมกหรอนาไปใชกบลานตากตะกอนเพอเพมประสทธภาพ

การทางานของลานตากตะกอนใหสงขน การนาความรอนทงจากเครองยนตผลตพลงงานไฟฟามา

ผลตนารอนไปยงระบบกกลกสกรแบบสมผสโดยตรง เราสามารถใชพลงงานจากกาซชวภาพทผลต

ไดสงกวาการใชผลตพลงงานไฟฟาเพยงอยางเดยว แตอยางไรกตามรปแบบเชนนจาเปนทจะตองม

การลงทนทสงกวาและทสาคญพลงงานทไดตองเหมาะสมกบความตองการใชงานดวย

ตวอยางการใชพลงงานในฟารมเลยงสตว

การใชกาซชวภาพในฟารมสกรขนาดกลาง

ขอมลทวไปของฟารม

---------------------------------------------------------------

ชนดสตว นาหนกเฉลย (กก./ตว) จานวนตว LU

---------------------------------------------------------------

แมสกรอมทองเลยงลก 170 500 170

---------------------------------------------------------------

ทงนปรมาณนาเสยทใชในการออกแบบและปรมาณกาซทนาไปใชประโยชนไดคานวณจาก

หนวยปศสตวโดยมนาเสยเทากบ 38 ม.3/วน และกาซชวภาพทนาไปใชประโยชนไดมปรมาตร

เทากบ 145 ม.3/วน



5-29



ระบบทอสงกาซชวภาพ

กาซชวภาพทไดนาไปใชในการขบเคลอนพดลมของโรงเรอน โดยเดนทอสงกาซชวภาพ

เพอปอนกาซชวภาพใหกบเครองยนตเลกทดดแปลงใหใชนามนรวมกบกาซชวภาพ และทาการผลต

กระแสไฟฟาและขบเคลอนพดลมของโรงเรอน จานวนทงหมด 5 เครอง โดยใชทอพวซขนาด 3/4 นว

ในการตดตงระบบทอสงกาซชวภาพ รวมทงไดตดตงชดควบคมความดน 1 ชด และชดดกนาออก

จากกาซชวภาพ 1 ชด

การตดตงเครองยนตและระบบผลตไฟฟา

ชดเครองยนตทใชเปนเครองยนตดเซลขนาดเลกดดแปลงใหใชรวมกบกาซชวภาพ แบงการ

ใชงานเครองยนตเปน 2 สวน คอ

- สวนทใชขบพดลมของโรงเรอนโดยตรง ซงใชเครองยนต Kubota RT 110SF มปรมาตร

กระบอกสบ 598 มล. มทงหมด 3 เครอง กาลงเครองยนต 11 แรงมา ความเรวรอบ

2,400 รอบตอนาท

- สวนทใชขบเครองปนไฟเพอผลตกระแสไฟฟาเพอใชภายในฟารม ใชเครองยนต

Kubota RT 110SF มปรมาตรกระบอกสบ 598 มล. ทงหมด 2 เครอง ขนาดของ

เครองปนไฟ 5 กโลวตต 2 ชด ชดแรกใชสาหรบกกลกหมและขบมอเตอรขนาด 1 แรงมา

จานวน 3 เครอง ชดท 2 ใชสาหรบจายกระแสไฟฟาใหกบเครองสบนา

การทดสอบอตราการสนเปลองนามนเชอเพลง

กอนเดนระบบไดมการใชไฟฟาตอกบเครองยนตหมนพดลมของโรงเรอนซงเสยคาไฟฟา

เดอนละประมาณ 30,000 บาท หลงจากมการใชนามนดเซลรวมกบกาซชวภาพในการปนไฟใหกบ

เครองสบนาเสยและใชกาซชวภาพรวมกบนามนดเซลใชกบเครองยนตหมนพดลมของโรงเรอน ซง

จะใชนามนดเซลเพยงเดอนละ 800 ล. หรอคดเปนเงน 18,400 บาท (โดยคดทราคานามนดเซล

เทากบ 23 บาท/ล.)

เครองยนตทใชผลตพลงงานไฟฟา

การทดสอบเมอผลตกระแสไฟฟา 160 V, 8 A, 1.2kW, PF 1.00 ทาการทดลอบโดยใชเชอ

เพลงในปรมาณทเทากนคอ 90 มล. ใสในกระเปาะ ตอเขาสเครองยนตแลวจบเวลาการใชนามน

ของเครองยนต โดยใชกาซชวภาพผสมกบนามนดเซลเปรยบเทยบกบใชนามนดเซลเพยงอยางเดยว

ผลการทดสอบดงน

อตราการใชนามนดเซลการใชพลงงาน

(มล./นาท) (ล./เดอน)

ใชนามนดเซลรวมกบกาซชวภาพ 4.74 204

ใชนามนดเซลเพยงอยางเดยว 15 648

ซงสามารถใหเหนวากาซชวภาพสามารถทดแทนการใชนามนดเซลได 68 %



5-30



เครองยนตหมนพดลมโรงเรอน

การทดสอบทาโดยใชเครองยนตตวเดยวกน ความเรวรอบ และ Output เทากน โดยบนทก

คาเรมตนตางๆ เทากบททางฟารมใชปกตเชน ความตางศกยและกระแสทใชปกต แลวใชปรมาณ

เชอเพลง 90 มล. ใสลงในกระเปาะ ตอเขาสเครองยนตแลวจบเวลาการใชนามนของเครองยนต

โดยใชกาซชวภาพผสมกบนามนดเซล เปรยบเทยบกบใชนามนดเซลเพยงอยางเดยวผลการทดสอบ

มดงน

อตราการใชนามนดเซลการใชพลงงาน

(มล./นาท) (ล./เดอน)

ใชนามนดเซลรวมกบกาซชวภาพ 8.57 370

ใชนามนดเซลเพยงอยางเดยว 20 864

ซงสามารถใหเหนวากาซชวภาพสามารถทดแทนการใชนามนดเซลได 57 เปอรเซนต

การใชกาซชวภาพในฟารมสกรขนาดใหญ

สาหรบฟารมสกรขนาดใหญ จะมปรมาณกาซชวภาพทผลตไดในปรมาณทมาก เพยงพอท

จะนาไปใชเพอการผลตกระแสไฟฟาใชในฟารม ดงนนเมอมการใชกาซชวภาพในฟารมจงทาใหมคา

ใชจายดานกระแสไฟฟาของฟารมลดลงดงในรปท 5.26 ซงเหนไดอยางชดเจนวาคากระแสไฟา

ลดลงเปนอนมาก สงเกตไดจากหลงเดอนพฤษภาคมทไดมการตดตงเครองผลตกระแสไฟฟาจาก

กาซชวภาพ ดงรปท 5.27 โดยทฟารมสามารถลดคาไฟฟา จากเดมประมาณหนงแสนหกหมนบาท

ตอเดอน เหลอเพยงสหมนบาทตอเดอน ซงคดเปนสดสวนประมาณ 72.5 % แตมขอสงเกตเกยวกบ

คา Peak หรอ Demand Charge ของฟารมวาไมไดลดลง แมวาจะมการใชกาซชวภาพ ทงนเนองจาก

พฤตกรรมการใชไฟฟาของฟารมยงไมถกตองกลาวคอ ไมทาการเดนเครองปนไฟของฟารมกอนจะ

เดนเครองจกรกลหรอมอเตอร ดงนนในขณะทเรมเดนเครองจกรกลหรอมอเตอร ทาการดงกระแส

จากทางการไฟฟามาก ทาใหเกด Peak ขนเปนผลให Demand Charge ไมลดลง แตจะลดลงในสวน

ของปรมาณไฟฟาทใชเพยงอยางเดยว



5-31



รปท 5.26 การลดลงของคาใชจายเมอมการใชกาซชวภาพในฟารมสกรขนาดใหญ

รปท 5.27 เครองผลตกระแสไฟฟาจากกาซชวภาพทใชในฟารมสกรขนาดใหญ

คาใชจายดานกระแสไฟฟาของฟารมเลยงสกร

0

20,000

40,000

60,000

80,000

100,000

120,000

140,000

160,000

180,000

ม.ค. ก.พ. ม.ค. เม.ย. พ.ค. ม.ย. ก.ค.

เดอน

คาไฟฟา (บาท

)

คาไฟฟารวม Electrical Charge Demand Charge



5-32



5.1.7 การใชกาซชวภาพในภาคอตสาหกรรม

ในภาคอตสาหกรรมการใชกาซชวภาพจะนาไปใชในสองรปแบบใหญดวยกนคอ

- ใชเปนเชอเพลงเพอใหความรอนกบกระบวนการผลตในตว Hot Oil Burner หรอใน

Stream Boiler ทดแทนการใชนามนเตา

- ใชในการผลตกระแสไฟฟาใชในโรงงาน โดยหากมปรมาณกระแสไฟฟาทไดมากพอกจะ

นาไปใชในกระบวนการผลต แตหากมปรมาณไมมากอาจจะนาไปใชเปนพลงงานไฟฟา

ใหแกระบบบาบดนาเสยเอง เพอลดภาระของโรงงาน

นอกจากนยงมการใชในรปของพลงงานรวมอกดวย โดยใชในการผลตไฟฟาและใหความ

รอนกบกระบวนการผลตรวมกน ซงการใชงานในรปแบบของพลงงานรวมปรมาณกาซชวภาพทผลต

ไดจะตองมปรมาณมากพอ สาหรบตวอยางของอปกรณทสามารถใชกาซชวภาพเปนเชอเพลง

แสดงไดดงรปท 5.28 ถง 5.30 ทงนการใชกาซชวภาพในเตานามนรอนหรอหมอไอนา ทาไดทง

ปรบปรงหวเผาเดมทมอยหรอเปลยนชดหวเผาใหมเปนแบบทสามารถใชกาซชวภาพได

รปท 5.28 เตานามนรอน (Hot Oil Burner) และหวเผา

(ศนยวศวกรรมอณหภาพ, 2545)

รปท 5.29 หมอไอนา (Stream Boiler)



5-33



รปท 5.30 ชดเครองปนไฟใชเชอเพลงจากกาซชวภาพ

ตวอยางการใชกาซชวภาพในภาคอตสาหกรรม

ตวอยางของโรงงานทไดทาการนากาซชวภาพไปใชกบหมอตมไอนา เพอใชในกระบวนการ

ผลตโดยมอตราการไหลของนาเสยเฉลยเทากบ 3,500 ม.3/วน ซโอดของนาเสย 4,000 มก./ล.

โดยใชระบบยเอเอสบ ในการบาบดนาเสย พบวาสามารถไดปรมาณกาซชวภาพมาทดแทนนามนเตา

ซงตองใชในหมอตมไอนาดงกราฟรปท 5.31 โดยเหนไดวาสามารถชวยประหยดนามนเตาไดปละ

เกอบ 600,000 ล. หรอคดเปนเงนเกอบ 6,000,000 บาทตอป

รปท 5.31 การลดคาใชจายจากการใชกาซชวภาพเปนเชอเพลงในภาคอตสาหกรรม

การนากาซชวภาพทผลตไดไปใชทดแทนนามนเตา

0

20,000

40,000

60,000

80,000

100,000

120,000

140,000

ม.ค. ก.พ. ม.ค. เม.ย. พ.ค. ม.ย. ก.ค. ส.ค. ก.ย. ต.ค. พ.ย. ธ.ค.

เดอน

ปรมาณ

(ลกบาศกเมตร)

0

100,000

200,000

300,000

400,000

500,000

600,000

700,000

คดเปนนามนทประหยดได (บาท

)

ปรมาณนาเสย Biogas actual SAVE OIL



5-34



5.2 ผลพลอยไดจากระบบกาซชวภาพ

สาหรบกระบวนการผลตกาซชวภาพนอกจากพลงงานจากกาซชวภาพทได และการบาบด

นาเสยใหมคณภาพดขน ยงมผลพลอยไดอนๆทไดมาจากระบบผลตกาซชวภาพอกดวย ทงนผลพลอย

ไดตางๆทมาจากระบบผลตกาซชวภาพประกอบไปดวย

5.2.1 ปยชวภาพ

โดยทวไประบบบาบดนาเสยดวยกระบวนการทางชวภาพจะตองมตะกอนแบคทเรยสวนเกน

ซงตองนาออกจากระบบ ตะกอนสวนนเมอนามาทาการตากแหงจะสามารถนาไปใชเปนปยไดเปน

อยางด แตปรมาณตะกอนทไดจากระบบบาบดแบบไมใชอากาศจะมปรมาณทคอนขางนอย

เนองจากอตราการเจรญเตบโตของแบคทเรยแบบไมใชอากาศจะมคาตา จงทาใหในระบบทใชกบ

นาเสยทมสารแขวนลอยตาและไมมการดงตะกอนทงเชนระบบยเอเอสบ ระบบถงกรองไมใชอากาศ

ไมนยมสรางลานตากตะกอน สวนระบบ Cover Lagoon นน จะมการใชประโยชนจากตะกอน

สวนเกนกตอเมอมการขดลอกบอ

ในฟารมเลยงสตวซงมกใชระบบบาบดแบบบอหมกราง เนองจากมลสตวจะมสารแขวนลอย

ในปรมาณทสงกวานาเสยอตสาหกรรม การใชระบบบอหมกรางตองมการมการหมนเวยนตะกอน

ในระบบเพอเพมเวลาเกบกกตะกอน และมการดงตะกอนสวนเกนออกอยอยางสมาเสมอเพอ

ปองกนการสะสมของตะกอนในระบบมากเกนไป โดยตะกอนทดงออกจะมาสลานตากและ

ทาการตากแหงเพอนาไปใชในรปของปยชวภาพตอไป นอกจากนนาเสยทผานการบาบดหรอนามลหมก

ยงสามารถนาไปใชงานในรปของปยนาไดอกดวย โดยสามารถใชเปนปยไดโดยตรง นามลหมกทลน

ออกมาจากบอหมกกาซชวภาพ เปนของเหลวทเกอบจะไมมกลน ธาตคารบอนในสารอนทรยถก

แบคทเรยยอยสลายตวเปลยนรปไปเปนกาซมเทน ทาใหสดสวนของ C:N ลดลงกวาทมอยเดมใน

มลสตว จากการวเคราะหพบวานามลหมกจะพบวามคณสมบตทสาคญดงน

พเอช 7.8

นา 86.2

วตถแหง 13.8

ไนโตรเจน (N) 0.373

ฟอสฟอรส (P) 0.347

โปแตสเซยม (K) 0.208

นอกจากนไนโตรเจนเปนธาตทพชตองการเพอการเจรญเตบโต ในมลสตวธาตไนโตรเจนยง

อยในรปสารอนทรย แตเมอมลสตวถกหมกยอยโดยแบคทเรยในบอหมกกาซชวภาพแลว กจะถก

เปลยนรปไปเปนสารประกอบไนโตรเจนอนนทรย ซงสวนใหญอยในรปแอมโมเนยมซงยดเกาะกบ

ดนหรอสารอนทรยในดนไดดกวาทอยในรปไนเตรท แตจะละลายไดในนาและพชนาไปใชประโยชน

ไดงาย ในนามลหมกยงมสารอนทรยสวนทสลายตวตอไปไดในดนและคอยๆ ปลดปลอยธาตอาหาร

อนๆใหแกพชไดระยะยาวและชวยใหดนมความรวนซยเพมขนกวาเดมได กรณทฟารมมพนท



5-35



จานวนมากและตองการใชนามลหมกมาใชประโยชนในการเพาะปลก สามารถออกแบบตามเกณฑ

ในตารางท 5.10

ตารางท 5.10 เกณฑการออกแบบเพอนานามลหมกไปใชประโยชนในการเพาะปลก

เกณฑการออกแบบ ขาวโพดฝกออน หญาเนเปยร

ปรมาณการเตมธาตไนโตรเจน: Nitrogen Loading (กก.-N/ha/ครง) 60 - 180 75-225

อตราการจายนามลหมกเขาพนท : Application rate (ม.3/ไร/ครง) 20-35 20-45

ปรมาณการเตม TCOD: Organic Loading (กก.-COD/ha/ครง) 20-40

จานวนทใชนามลหมกตอรอบการปลก (ครง/การเกบเกยว) 2 1

ระยะเวลาของการใหนามลหมก (วน/ครง) 35 50-60

ระยะเวลาในการเกบเกยวตอครง (วน/ครง) 70 50-60

พนททตองการเพอการออกแบบ (ม.2/LU) 400-800 300-800

พนท (ไร) ทตองการตอปรมาณนาเสย 100 ม.3/วน 75-175 (100) 50 -175

ระยะเวลาทเหมาะสมตอการปลกพช (วน) นบจากการเรมให

นามลหมกเขาพนทเพอทาแปลงเพาะปลก

180-210 เรมไดทนท

ซงพบวาการใหปยในรปของนามลหมกตองระวงเรองปรมาณของไนโตรเจนทอยในนามลหมก

เนองจากในนามลหมกจะมไนโตรเจนสง จงเหมาะทจะใชกบพชทตองการไนโตรเจน เชน กระเจยบ

เขยว ขาวโพดฝกออน ขาว คะนา ผกบง ผกกาดขาว กระหลาปล หรอ ปลกหญาสาหรบเลยงสตว

เปนตน โดยดนทผานการใชนามลหมกพบวามความรวนซย รวมถงมปรมาณสารอนทรยและ

อาหารพชเพมขน เชน ไนโตรเจน ฟอสฟอรส ซลเฟอร เปนตน นอกจากน คาความเปนกรดดาง

ของดนจะไมมการเปลยนแปลง จากการศกษาวจยพบวาปรมาณของผลผลตทไดมปรมาณใกลเคยง

กบการใชปยเคมในปรมาณการเตมไนโตรเจนทเทากน


ฟารมสกรขนทมการเลยงสกรอยจานวน 1,000 ตว มอตราการใชนาประมาณ 40 ล./ตว/วน

และเมอนาผานการบาบดดวยบอหมกรางแลว ฟารมตองการนาทออกจากระบบไปใชในการปลก

ขาวโพดออน

สมมต

ในนามลหมกม TKN ประมาณ 400 -850 มก./ล. เลอกใช = 600 มก./ล.

อตราการเตมธาตไนโตรเจน: Nitrogen Loading (กก.-N/ha/ครง) เทากบ 100

จานวนทใชนามลหมกตอรอบการปลก (ครง/การเกบเกยว) เทากบ 2 ครง

ระยะเวลาของการใหนามลหมก (วน/ครง) 35 วน

วธการคานวณ

ปรมาณนาเสยทเกดขน = 1,000 x 40/1,000

= 40 ม.3/วน



5-36



ปรมาณของไนโตรเจนทอยในนาเสย = 40 x 600/1,000

= 24 กก.TKN/วน

พนททตองการในการปลกเขาโพดตอครง= 24/100

= 0.24 ha/วน

จาก 1 ha เทากบ 10,000 m.2

= 0.24 x 10000

= 2400 ม.2/วน

พนททตองการทงหมด = 2,400 x 35

= 84,000 ม.2

= 52.5 ไร

นอกจากการใชในรปของนามลหมก อาจจะนาไปใชในรปของกากมลหมกกได ทงนเนองจาก

วาในฟารมเลยงสตวทเนนเฉพาะการเลยงสตวและไมมทดนสาหรบการเพาะปลก จะมขอจากดใน

การใชประโยชนจากนามลหมก การจดการนามลหมกจงตองทาการตากแหงโดยอาศยลานแยก

ตะกอนเพอแยกสวนทเปนกากออกจากนามลหมกกาก มลหมกทแยกไดนเมอแหงอยในลานแยก

ตะกอนแลว มสวนประกอบทางเคมทมการวเคราะหไวเบองตนแสดงไวในตารางท 5.11

ตารางท 5.11 คณสมบตบางประการของปยจากลานแยกตะกอน

ธาตทวเคราะห คาทวเคราะหได

ไนโตรเจนรวม (ppm) 2.95

ฟอสฟอรสทเปนประโยชน (มก./กก.) 327.12

โปแตสเซยมทเปนประโยชน (มก./กก.) 1,610

แมกนเซยมทแลกเปลยนได (มก./กก.) 2,744

เหลกทสกดได (มก./กก.) 0.63

ทองแดงทสกดได (มก./กก.) 45.70

กากมลหมกทผานการตากแหงสามารถเกบสะสมไวเพอจาหนายเปนปยอนทรย ซงเปนท

ตองการของชาวสวน ชาวไร ทวไป โดยรายไดจากสวนนพอเพยงเปนคาจางคนงานในการดแลระบบ

กาซชวภาพในฟารม สาหรบนาทไหลซมออกจากลานแยกตะกอนนน ยงคงมธาตไนโตรเจน ซงอย

ในรปแอมโมเนยมทพชใชประโยชนไดละลายอย นาสวนนจงสามารถนาไปใชราดใหความชนและ

เตมไนโตรเจนแกกองปยหมกททาขนจากเศษพชหรออนทรยวตถอนๆ ได

จากการเกบตวอยางเพอตรวจวเคราะหเพอเปรยบเทยบปยจากระบบกาซชวภาพ ปย

อนทรยจากชานออย และปยขไกอดเมด พบวา สารอาหารพชทอยในปยจากระบบกาซชวภาพ ม

ความอดมสมบรณของธาตอาหารมากกวาปยอนทรยชนดอนๆ ดงแสดงในตารางท 5.12



5-37



ตารางท 5.12 เปรยบเทยบธาตอาหารพชในปยอนทรยชนดตางๆ

สวนประกอบ (%) ปยจากระบบกาซชวภาพ ปยหมกชานออย ปยขไกอดเมด

ความเปนกรดดาง (pH) 7.1 6.9 8.3

ความชน (Moisture Content) 17.3 56.3 14.4

ไนโตรเจนทงหมด (TN) 3.9 - 4.3 2.0 3.3

ฟอสเฟตทงหมด (TP) 6.7 - 11.5 3.2 4.3

- ฟอสเฟตทไมละลายนา 0.3 0.1 0.2

- ฟอสเฟตทเปนประโยชน (PO4

3-) 11.2 3.1 4.2

โปแตสเซยม (K) 0.4 0.1 3.5

แมกนเซยม (Mg) 0.02 - 2.3 0.2 1.0

แคลเซยม (Ca) 0.1 - 5.7 2.2 4.1

เหลก (Fe) 0.5 0.7 0.3

แมงกานส (Mn) 0.1 0.1 0.1

ทองแดง (Cu) 0.2 0.0 0.0

สงกะส (Zn) 0.1 0.0 0.1

ซลเฟอร (S) 0.5 0.5 0.6

จากขอมลในตารางดงกลาวสามารถใชปยจากระบบกาซชวภาพทดแทนปยชนดอนได และ

ในกรณพชตองการโปแตสเซยมมาก อาจจะใชปยเคมใสเพมไดตามสดสวนทพอเหมาะ แตอยางไร

กตาม จากการศกษาวจยในการปลกพชหลายๆ ชนด พบวาสามารถใชปยทไดจากระบบกาซชวภาพ

ในการเพาะปลกไดโดยตรง โดยทผลผลตทไดมปรมาณใกลเคยงกบปยเคม แตการใชปยอนทรย

ดงกลาว มขอดคอไมทาใหดนเคม และยงทาใหดนรวนซยอกดวย โดยหากเปรยบเทยบในดาน

ผลผลตทไดและคณภาพของดนหลงจากเตมปยชวภาพในแปลงปลกขาวโพดฟกออนในปรมาณ

ทแตกตางกนจะมลกษณะดงรปท 5.32 ถง 5.34



5-38



SNL = Sludge Nitrogen Loading

CN20 =1 ปยเคม

รปท 5.32 ผลผลตทไดจากการเตมปยชวภาพในปรมาณทแตกตางกน

รปท 5.33 การเปลยนแปลงพเอชของดนจากการเตมปยชวภาพในปรมาณทแตกตางกน

การเปลยนแปลงพเอชของดน

5

5.2

5.4

5.6

5.8

6

6.2

6.4

SNL 0 SNL 10 SNL 20 SNL 30 CN 20 ดนเดม

ปรมาณการเตมตะกอน (กก.ไนโตรเจน/ไร-รอบการเกบเกยว)

พเอชของดนทวดได

ผลผลตขาวโฟดฝกออนจากการใชตะกอนชวภาพ

0

200

400

600

800

1,000

1,200

SNL 0 SNL 10 SNL 20 SNL 30 CN 20

ปรมาณของการเตมตะกอน (กก.ไนโตรเจน/ไร-รอบการเกบเกยว)

ผลผลตเฉลย (กก/ไร)



5-39



รปท 5.34 การเปลยนแปลงสารอนนทรยของดนทเตมปยชวภาพในปรมาณทแตกตางกน

5.2.2 ลดปญหาเรองกลนและแมลงวน

หนงในปญหาทเกดจากของเสย ไมวาจากฟารมเลยงสตวหรอในอตสาหกรรมทเกยวของกบ

อาหารคอ ปญหาเรองกลนและแมลงวน ปญหาเรองแมลงวนเกดขนเนองการทงเศษวตถดบทใชใน

การผลตหรอมลของสตวเปนแหลงทอยอาศยทดของแมลงวน การกอสรางและตดตงระบบผลต

กาซชวภาพเปนวธการทใชในการควบคมและลดปญหากลนและแมลงวนทไดผลเปนอยางด

การทระบบบาบดแบบไมใชอากาศเปนระบบปดจงทาใหปองกนปญหาเรองกลนเหมนจาก

นาเสยได และเนองจากสภาวะภายในระบบบาบดแบบไมใชอากาศ จะไมมออกซเจน ดงนนจงทาให

ไขหรอตวออนของแมลงวนซงอาจมอยในนาเสย ไมสามารถเจรญเตบโตเปนตวแมลงวนได สงผลให

แมลงวนมปรมาณลดลง

5.2.3 ลดปญหาเรองการปลอยมเทน

กาซมเทนเปนกาซทสามารถกอใหเกดสภาวะเรอนกระจกชนดหนง โดยกาซทมผลตอการเกด

ปรากฏการณเรอนกระจกทสาคญ 6 ชนดไดแก กาซคารบอนไดออกไซด กาซมเทน กาซไนตรส

ออกไซด กาซไฮโดรฟลโรคารบอน กาซเปอรฟลโรคารบอน และกาซซลเฟอรเฮกซาฟลโอโรด ซง

กาซทง 6 ชนดมความรนแรงแตกตางกนไป

การกอสรางระบบกาซชวภาพจะชวยลดการปลดปลอยกาซมเทนจากการยอยสลาย

สารอนทรย เนองจากเมอมการใชระบบกาซชวภาพ กาซทเกดขนจะมการจดการเพอทนาไปใชเปน

พลงงาน ไมมการปลดปลอยสบรรยากาศโดยตรง แมวาการนากาซชวภาพไปใชเปนพลงงานทด

แทนจะมการปลดปลอยกาซคารบอนไดออกไซด ซงเปนกาซทมผลใหเกดปรากฏการณเรอน

การเปลยนแปลงอนนทรยสารในดนจากการเตมตะกอนชวภาพ

0

50

100

150

200

250

SNL 0 SNL 10 SNL 20 SNL 30 CN 20 ดนเดม

ปรมาณการเตมตะกอน (กก.ไนโตรเจน/ไร-รอบการเกบเกยว)

คาทวดได (มก./กก.)

ฟอสฟอรส

โพแทสเซยม

ซลเฟอร



5-40



กระจก แตความรนแรงของกาซคารบอนไดออกไซดในการกอใหเกดปรากฎการณเรอนกระจกจะ

นอยกวากาซมเทนถง 21 เทา

5.3 ความปลอดภยในการใชกาซชวภาพ

5.3.1 อนตรายจากกาซชวภาพ

เนองจากกาซชวภาพเปนกาซทสามารถตดไฟได ดงนนในการนากาซชวภาพไปใชงานจง

ตองใหความระมดระวงเพอปองกนอนตรายทอาจจะเกดขน ซงอาจมาจากอปกรณ ความประมาท

ของคน และสภาพแวดลอม ดงนนภายในบรเวณทเกยวของกบการใชและการผลตกาซชวภาพควรม

การตดตงปายบงช ขอควรระวง และอปกรณปองกนอบตภยเบองตน

ระดบความเปนพษของกาซชวภาพขนอยกบสวนประกอบทมอยภายในกาซอนไดแก มเทน

คารบอนไดออกไซด และไฮโดรเจนซลไฟด รวมถงอาจจะมกาซเมททลเมอรเคปแทน

(Metlymercaptan) รวมอยดวย โดยระดบความเปนพษของกาซแตละชนดสรปไดดงตารางท 5.13

ซงความหมายของหนวยวดตางๆ เปนดงน

- MIO ยอมาจาก Minimum Identifiable Odor หมายถงระดบตาสดของการไดกลน

- TLV-TWA ยอมาจาก Threshold Limit Value-Time Weighted Average หมายถง

ระดบความเขมขนเฉลยตอชวงเวลาทสามารถทางานได ภายใตสภาวะการทางานท

ปกตคอการทางาน วนละไมเกน 8 ชม. หรอ สปดาหละไมเกน 40 ชม. ตดตอกน

โดยไมมผลกระทบตอรางกาย

- TLV-STEL ยอมาจาก Threshold Limit Value-Short Term Exposure Average หมาย

ถงระดบความเขมขนเฉลยตอชวงเวลา 15 นาท ซงบคคลไมสามารถททางานตอได

แมวาคาคาเฉลยตลอดทงวนหรอทงสปดาหจะตากวาคา TLV-TWA

ตารางท 5.13 ระดบความเปนพษของกาซแตละชนด

กาซ ส กลน MIO

(ppm)

TLV-TWA

(ppm)

TLV-STEL

(ppm)

ผลตอรางกาย

มเทน


เมททลเมอรเคปแทน


ไมม

ไมม

ไมม

ไมม

ไมม

ไขเนา

กระเทยม

ไมม

-

0.7

0.5

-

ไมแนนอน

10

0.5

5,000


15


30,000

หมดสต

เปนพษ

เปนพษ

หมดสต

สาหรบระดบความเปนพษของไฮโดรเจนซลไฟดจะเกดขนเมอสดดมกาซเขาไปมากกวา

10 ppm สวนมเทนนอกจากจะทาใหหมดสตเนองจากปรมาณออกซเจนไมเพยงพอ ยงสามารถสง

ผลตอเนองถงเสยชวตไดหากไมมการยายออกไปจากบรเวณทมกาซมเทนเขมขนและใหออกซเจน

ทนทวงท



5-41



โดยปกตรางกายจะสามารถรบรถงความผดปกตตางๆ ไดด ดงนนเมอมการสดดมกาซเขา

ไปในรางกายในระดบหนง กอนทจะสดดมกาซเขาไปมากจนถงระดบทเปนอนตราย รางกายจะ

แสดงอาการบางอยางใหเหนเปนการบงชถงอนตรายอนจะกอใหเกดขน จงควรสงเกตอาการของ

ตนเอง และออกมาจากพนทนนโดยเรวทสด โดยอาการทเกดขนแสดงในตารางท 5.14

ตารางท 5.14 อาการบงชทางรางกายเมอไดรบกาซแตละชนดเขาไปในรางกาย

กาซ อาการบงช



เมททลเมอรเคปแทน

ปวดหว ตาลาย ออนเพลย เหงอออก

เคองตา ชก

คลนไส อาเจยน ชก

อนตรายอกประการของกาซชวภาพคอการเกดเพลงไหมหรอการระเบด โดยระดบการตดไฟ

ของกาซท เปนองคประกอบในกาซชวภาพแตละชนดจะแตกตางกนโดยกาซมเทนซงเปน

องคประกอบหลกจะมระดบการตดไฟอยท 5-15 % ดงนนหากมการรวของกาซชวภาพออกมาใน

บรรยากาศและมระดบความเขมขนของมเทนอยในชวงดงกลาวตองไมใหเกดมประกายไฟเกดขน

เลย แตหากความเขมขนตาหรอสงกวาคาดงกลาวแมวาจะเกดประกายไฟกจะไมมการลกไหมขน

นอกเหนอจากอนตรายอนเนองมากจากกาซชวภาพ อาจมอนตรายอนเนองมาจากการควบคม

ระบบ ซงมกจะเกดมาจากการไมควบคมความดนในเสนทอใหเปนไปตามททาการออกแบบไว โดย

ในกรณทระบบมแรงดนเสนทอมากเกนไปจะทาใหเกดการระเบดของเสนทอ สวนถาหากเกดสภาพ

แรงดนตดลบหรอสญญากาศในเสนทอ อนเนองมาจากมการดดกาซออกไปมากเกนไปจะทาให

โครงสรางถงพก หรอถงหมกเสยหายได

5.3.2 อปกรณในการปองกนความปลอดภย

อปกรณทใชในการควบคมการทางานของระบบกาซชวภาพ มทงทตดตงเพอความปลอดภย

และเพอตรวจสอบสภาพการทางานของระบบโดยอปกรณทใชเพอควบคมใหระบบใชกาซชวภาพม

ความปลอดภยประกอบไปดวย

- อปกรณปองกนการยอนของเปลวไฟ (Flame Arrester) จะตดตงอยในบรเวณทอสงกาซ

เพอปองกนไมใหเปลวไฟยอนกลบมาตามเสนทอและเกดการระเบดขน มลกษณะเปน

ตะแกรงทาดวยสแตนเลส โดยมลกษณะดงรปท 5.35

- อปกรณตรวจสอบการรว ในระบบทอสงกาซการรวของกาซอาจเกดไดดงนนจงควร

ตดตงอปกรณเพอตรวจสอบการรวของกาซ โดยอปกรณดงกลาวอาจจะใชระบบวด

ความเขมขนของมเทนทมอยในอากาศ ดงรปท 5.36 โดยจะตดตงในบรเวณทอาจ

เกดประกายไฟขนได เพอเตอนในกรณทการรวถงระดบทสามารถจะกอใหเกดการ

ระเบดขน นอกจากนในระบบทมความดนและปรมาณกาซไมมากอาจจะใชมาตรวด

แรงดน หรอระดบนาในการวดวาความดนในเสนทอสมาเสมอหรอวามการ



5-42



เปลยนแปลง หากความดนมการเปลยนแปลงมากกวาทคานวณไวแสดงวาเกดการรว

ของกาซในเสนทอ

รปท 5.35 อปกรณกนเปลวไฟยอนกลบ

(http://www.flammergmbh.com/, 2005)

รปท 5.36 เครองวดความสามารถในการลกไหมของกาซในอากาศแบบแบบตางๆ

- อปกรณควบคมแรงดน ในกรณทแรงดนในระบบมคาสงเกนไปจาเปนทจะตองมการ

ระบายกาซออกไป ซงการระบายออกไปนนอาจจะใชการปลอยออกไปทางวาลวปลอย

อากาศ (Air Release Valve) หรอเผาออกไปทางหวเผากาซ (Gas Flare) กได และ

ควรมการตดตงสวตซแรงดน (Pressure Switch) เพอหยดการทางานของอปกรณอด

กาซทนททแรงดนของกาซสงเกนไป ในขณะเดยวกน ถาหากแรงดนของกาซตาเกนไป

หรอจะเกดสภาวะสญญากาศตองมการตดตง Vacuum Breaker เพอปองกนเชนกน



6-1



บทท 6

อปกรณปองกนและความปลอดภยในการปฏบตงาน

6.1 ความปลอดภยในการควบคมและบารงรกษาระบบ

การควบคมและบารงรกษาระบบจะเปนงานภาคสนาม ซงเกยวของกบเครองจกร เครองมอ

ในระบบ แมวาระบบบาบดแบบไมใชอากาศจะมเครองกลในการทางานนอยแตการใชงานและบารง

รกษาจะตองมการวางแผนและดาเนนการอยางเสมอเพอใหระบบบาบดนาเสยทางานไดอยางเตม

ประสทธภาพ ผททาการดแลและควบคมระบบจะตองมความรความเขาใจ เกยวกบมาตรการปองกน

อบตภยเบองตน เพอปองกนไมใหเกดอบตเหตในการทางานขน การวางแนวทางในการปองกน

อบตภย การปฏบตตามกฎหมายดานความปลอดภยในการทางาน สาหรบกฎหมายทเกยวของกบ

การทางานในระบบบาบดนาเสยและผลตกาซชวภาพ อาจพอสรปไดดงน

6.1.1 การใชเครองจกรทวไป

- บคคลซงทางานเกยวกบเครองจกรตองสวมใสหมวก ถงมอ แวนตา หนากาก เครอง

ปองกนเสยง รองเทาพนยางหมสน หรอเครองปองกนอนตรายสวนบคคลอนๆ ตาม

สภาพและลกษณะของงาน และใหถอเปนระเบยบปฏบตงานของสถานประกอบการ

ตลอดเวลาทปฏบตงาน

- ใหสวมใสเครองนงหมใหเรยบรอย รดกม ไมขาดรงรง ในกรณททางานเกยวกบการใช

ไฟฟา จะตองสวมเครองนงหมทไมเปยกนา

- หามมใหบคคลซงมผมยาวเกนสมควร และมไดรวบหรอทาอยางหนงอยางใดใหอยใน

ลกษณะทปลอดภย หรอสวมใสเครองประดบอนทอาจเกยวโยงกบสงหนงสงใดได เขา

ทางานเกยวกบเครองจกร

- จดใหมอปกรณเพอปองกนอนตรายจากเครองจกร ดงตอไปน

1) เครองจกรทใชพลงงานไฟฟา ตองมสายดนเพอปองกนกระแสไฟฟารวตาม

มาตรฐานเพอความปลอดภยทางไฟฟาของสานกงานพลงงานแหงชาตทกเครอง

2) เครองจกรทใชพลงงานไฟฟา ตองมสายไฟฟาเขาเครองจกรโดยฝงดนหรอเดน

ลงมาจากทสง ทงนใหใชทอรอยสายไฟฟาใหเรยบรอย เวนแตใชสายไฟฟาชนดท

มฉนวนหมเปนพเศษ

3) เครองจกรทใชพลงงานไฟฟาปมหรอตดวตถทใชมอปอน ตองมสวตชสองแหง

หางกนเพอใหผปฏบตงาน ตองเปดสวตชพรอมกนทงสองมอ

4) เครองจกรชนดอตโนมต ตองมสเครองหมายปด/เปด ทสวตชอตโนมตตามหลก

สากล และมเครองปองกนมใหสงหนงสงใดกระทบสวตช เปนเหตใหเครองจกร

ทางานโดยมไดตงใจ

5) เครองจกรทมการถายทอดพลงงานโดยใชเพลา สายพาน ปลเล ไฟลวล ตองม

ตะแกรงเหลกเหนยว ครอบสวนทหมนไดและสวนสงถายกาลงใหมดชด ถาสวน



6-2



ทหมนไดหรอสวนสงถายกาลงสงกวาสองเมตร ตองมตะแกรง หรอรวเหลก

เหนยวสงไมตากวาสองเมตรกนลอมใหมดชด สาหรบสายพานแขวนลอยทม

ความเรวไมนอยกวาหารอยสสบเมตรตอนาท หรอสายพานทมชวงยาวเกนกวา

3.0 ม. หรอสายพานทกวางกวายสบเซนตเมตรหรอสายพานโซ ตองมทครอบ

รองรบซงเปดซอมแซมได

6) เครองจกรทใชเปนเครองลบ ฝน หรอแตงผวโลหะ ตองมเครองปดบงประกายไฟ

หรอ เศษวตถในขณะใชงาน

- กอนการตดตงหรอซอมเครองจกร หรอเครองปองกนอนตรายของเครองจกร ใหทาปายปดประกาศไว ณ บรเวณตดตงหรอซอมแซม และใหแขวนปายหามเปดสวตชไวทสวตช

ดวย

- ในการทางานเกยวกบเครองมอกล (Mechanical Equipment) ในปฏบตดงตอไปน

1) ทกวนกอนนาเครองมอกลออกใช ตองตรวจดใหแนใจวาเครองมอกลนนอยใน

สภาพใชการไดดและปลอดภย

2) เครองมอกลทใชขบเคลอนตองมสภาพทผใชงานสามารถมองเหนขางหลงได

เวนแตจะมสญญาณเสยงเตอน หรอมผบอกสญญาณเมอถอยหลง

3) ไมนารถยก รถปนจน หรอเครองมอสาหรบยกอน ๆ ไปใชปฏบตงานใกลสาย

หรออปกรณไฟฟาทมกระแสไฟฟาใกลกวาระยะหางทปลอดภย ตามทกาหนด

ไวในหมวดไฟฟา เวนแต จะมแผงฉนวนกนระหวางสวนทมกระแสไฟฟากบ

เครองมอกลนน หรอเครองมอกลนนไดตอสายดนไวเรยบรอยแลว หรอม

ฉนวนหมอยางด หรอใชมาตรการความปลอดภยในการใชเครองมอกลนนเชน

เดยวกบวามกระแสไฟฟาอย

- หามมใหใชเครองมอกลทางานเกนกวาพกดทผผลตกาหนดไวสาหรบเครองมอกลนน

- จดทารว คอกกน หรอเสนแสดงเขตอนตราย ณ ทตงของเครองจกร หรอเขตทเครอง

จกรทางานทอาจเปนอนตราย ใหชดเจนทกแหง

6.1.2 มาตรฐานอปกรณความปลอดภยสวนบคคล

- อปกรณคมครองความปลอดภยสวนบคคลตามจะตองมคณสมบตไดมาตรฐานขนตา

ดงตอไปน

1) หมวกแขง จะตองมนาหนกไมเกน 424 ก. ตองทาดวยวตถทไมใชโลหะ และ

ตองมความตานทาน สามารถทนแรงกระแทกไดไมนอยกวา 385 กก. ภายใน

หมวกจะตองมรองหมวกทาดวยหนง พลาสตก ผา หรอวตถอนทคลายกน และ

อยหางผนงหมวกไมนอยกวา 1 ซม. ซงสามารถปรบระยะไดตามขนาดศรษะ

ของผใช เพอปองกนศรษะกระทบกบผนงหมวก



6-3



2) ทสวมรดผมหรอตาขายคลมผม ตองทาดวยพลาสตก ผา หรอวตถทคลายกน

หรอใชสวมหรอคลมผม แลวสนเสมอคอ

3) แวนตาหรอหนากากชนดใส ตองมตวแวนหรอหนากากทาดวยพลาสตกใส มอง

เหนไดชดสามารถปองกนแรงกระแทกได กรอบของแวนตาตองมนาหนกเบา

4) แวนตาลดแสง ตวแวนตองทาดวยกระจกสซงสามารถลดความจาของแสงลงใหอย

ในระดบทไมเปนอนตรายตอสายตา กรอบของแวนตาตองมนาหนกเบาและม

กระบงแสงซงมลกษณะออน

5) กระบงหนา ตวกระบงตองทาดวยกระจกสซงสามารถลดความจาของแสงลงใหอย

ในระดบทไมเปนอนตรายตอสายตา ตวกรอบตองมนาหนกเบาและตองไมตดไฟ

งาย

6) กระบงหนาชนดใส ตวกระบงตองทาดวยพลาสตกใสหรอวตถอนทมลกษณะ

คลายกน มองเหนไดชด สามารถปองกนอนตรายจากสารเคมกระเดนและทน

แรงกระแทกได ตวกรอบตองมนาหนกเบาและตองไมตดไฟงาย

7) ทกรองอากาศสาหรบใชครอบจมกและปากกนสารเคม ตองสามารถลดปรมาณ

ความเขมขนของสารเคม มใหเกนกวาทกาหนดไว

8) ทกรองอากาศสาหรบใชครอบจมกและปากกนฝนแร ตองสามารถลดปรมาณ

ฝนแร มใหเกนกวาทกาหนดไว



6-4



9) เครองชวยหายใจทใชกบฟมแกสหรอไอเคม ตองเปนแบบหนากากครอบเตมหนา

ประเภททมถงอากาศสาหรบหายใจอยในตว หรอประเภททมทออากาศตอมา

จากทอน

10) ปลกลดเสยง (Ear Plugs) ตองทาดวยพลาสตก หรอยาง หรอวตถอน ใชใสชอง

หทงสองขาง ตองสามารถลดระดบเสยงลงไดไมนอยกวา 15 เดซเบล

11) ครอบหลดเสยง (Ear Muffs) ตองทาดวยพลาสตก หรอยาง หรอวตถอน ใช

ครอบหทงสองขาง ตองสามารถลดระดบเสยงลงไดไมนอยกวา 25 เดซเบล

12) ถงมอหนง ตองมความยาวหมถงขอมอ มลกษณะใชสวมกบนวมอไดทกนว

13) ถงมอผา หรอวตถอนทมใยโลหะปน ตองมความยาวหมถงขอมอ มลกษณะใช

สวมกบนวมอไดทกนว

14) ถงมอยางตองทาดวยยางหรอวตถอนทคลายกน มความยาวหมถงขอมอ ม

ลกษณะใชสวมกบนวมอไดทกนว มความเหนยว ไมฉกขาดงาย สามารถกนนา

และสารเคมได



6-5



15) รองเทาหนงหวโลหะ ปลายรองเทาจะตองมโลหะแขงหม สามารถทนแรงกดได

ไมนอยกวา426 กก.

16) รองเทายางหมแขง ตองทาดวยยางหรอยางผสมวตถอน เมอสวมแลวมความสง

ไมนอยกวาครงแขง ไมฉกขาดงาย สามารถกนนาและสารเคมได

17) ทกนอนตรายจากสารเคมกระเดน ตองทาดวยผาพลาสตก หนง หนงเทยม หรอ

วตถอนทสามารถกนอนตรายจากสารเคมได

6.1.3 สภาพแวดลอมในการทางาน

ความรอน อณหภมบรเวณททางานไมสงกวา 45 ๐ซ วดอณหภมของรางกายตองไมสงกวา

38 ๐ซ (ไมรวมกรณเปนไข) ซงปกตอณหภมรางกาย 37

๐ซ ถาททางานมอปกรณเกน 45

๐ซ ให

ปรบปรงแหลงกาเนดความรอน ถาแกไขไมไดตองจดอปกรณปองกนความรอน ถาอณหภมของ

รางกายเกน 38 ๐ซ ตองใหหยดพกชวคราว

แสงสวาง กาหนดใหมแสงสวางไมนอยกวาทกาหนดไว โดยจาแนกตามลกษณะงาน ดงน

- งานทไมตองการความละเอยด 50 ลกซ

- งานทตองการความละเอยดนอย 100 ลกซ

- งานทตองการความละเอยดปานกลาง 200 ลกซ

- งานทตองการความละเอยดสง 300 ลกซ

- งานทตองการความละเอยดเปนพเศษ 1,000 ลกซ

- ทางเดนภายนอกอาคาร 20 ลกซ

- ทางเดนภายในอาคาร 50 ลกซ



6-6



เสยง

- ทางานไมเกนวนละ 7 ชม. ตองไมเกน 91 เดซเบล (dB (A))

- ทางานเกนกวาวนละ 7 ชม. แตไมเกนวนละ 8 ชม. ตองไมเกน 80 เดซเบล (dB (A))

- ทางานเกนวนละ 8 ชม. ตองไมเกน 80 เดซเบล (dB (A))

- ระดบเสยงสงสดตองไมเกน 140 เดซเบล (dB (A))

โดยแนวทางในแกไขระดบเสยงทเกนกวามาตรฐานทาไดโดย

- ปรบปรงแกไขตนกาเนดเสยง

- ทางผานของเสยง

- สวมใสปลกลดเสยงหรอครอบหลดเสยง

6.1.4 สารเคม

- ตลอดระยะเวลาทางานปกต ภายในสถานทประกอบการหามไมใหมปรมาณความเขมขน

ของสารเคมในบรรยากาศของการทางานโดยเฉลยเกนกวาทกาหนดไว

- ไมวาระยะเวลาใดของการทางานปกต หามมใหทางานในททมปรมาณความเขมขนของ

สารเคม เกนกวาทกาหนดไว

- หามมใหทางานในททมปรมาณความเขมขนของสารเคมเกนกวาทกาหนดไว

- หามมใหทางานในททมปรมาณฝนแร ในบรรยากาศของการทางานตลอดระยะเวลา

การทางานปกต โดยเฉลย เกนกวาทกาหนดไว

- ภายในสถานททมการใชสารเคมทกาหนดไว ซงสภาพของการใชนนอาจเปนอนตราย

ตอผใชหรอผอยใกลเคยง ใหจดหองหรออาคารสาหรบการใชสารเคมไวโดยเฉพาะ

- ในกรณทภายในสถานทประกอบการทมสารเคมหรอฝนแรฟงกระจายสบรรยากาศของ

การทางานเกนกวาทกาหนดไวใน ใหดาเนนการแกไขหรอปรบปรงเพอลดความเขมขน

ของสารเคม หรอปรมาณฝนแร มใหเกนกวาทกาหนดไว หากแกไขหรอปรบปรงไมได

จะตองสวมใสอปกรณ คมครองความปลอดภยสวนบคคล ตามมาตรฐานทกาหนดไว

ตลอดเวลาททางานเกยวกบสารเคมทมลกษณะ หรอปรมาณทอาจเปนอนตรายตอ

สขภาพรางกายดงตอไปน

1) ฝน ละออง ฟม กาซ หรอไอเคมตองสวมใสทกรองอากาศหรอเครองชวยหายใจท

เหมาะสม

2) สารเคมในรปของของเหลวทเปนพษ ตองสวมใสถงมอยาง รองเทาพนยางหมแขง

กระบงหนาชนดใส และทกนสารเคมกระเดนถกรางกาย

3) สารเคมในรปของของแขงทเปนพษ ตองสวมใสถงมอยางและรองเทาพนยางหมสน



6-7



สารเคมอนตราย กาหนดใหตองปฏบตดงน

1) กาหนดใหตองแจง- แจงสารเคมอนตรายทอยในครอบครอง

- ตองสงรายงานความปลอดภยและการประเมนการเกดอนตรายจากสารเคม

อยางนอยปละ 1 ครง

2) กาหนดใหตองปฏบตในเรองดงตอไปน- แจงรายละเอยดเกยวกบสารเคมอนตราย

- การเกบรกษา การขนสง นาสารเคมอนตรายเขาไปใน สถานประกอบการ ตอง

จดฉลากปดภาชนะบรรจหรอหบหอหมสารเคมอนตราย

- สถานทเกบ วธการเกบสารเคมอนตรายตองปลอดภยตามสภาพหรอ ตาม

คณลกษณะของสารเคมอนตราย

- สถานททางานตองสะอาด มการระบายอากาศทเหมาะสม มออกซเจน ไมตากวา

18 % โดยปรมาตร และมระบบปองกนและกาจด มใหสารเคมในบรรยากาศม

ปรมาณเกนกาหนด

- ไมใหมการพกอาศยในสถานททางานทเกบสารเคมอนตราย

- ตรวจวดระดบสารเคมในบรรยากาศเปนประจา

- ตองจดทารายงานความปลอดภยและประเมนการกออนตราย ของสารเคม

- จดทลางมอ ลางหนา หองอาบนา ทเกบเสอผา

- อบรมใหความรความเขาใจเรองการเกบรกษา ขนสง กระบวนการผลต อนตราย

ทจะเกดขน วธการควบคมและปองกน วธการอพยพ /เคลอนยาย

- ตรวจสขภาพลกจางประจาป

- จดอปกรณดบเพลงใหเหมาะสม

- จดอปกรณคมครองความปลอดภยสวนบคคล

- จดอปกรณและเวชภณฑการปฐมพยาบาล

สาหรบผปฏบตงานตองปฏบตดงน

- ปฏบตตามขอบงคบ ระเบยบ คาสง หรอมาตรการตาง ๆ

- สวมใสอปกรณคมครองความปลอดภยสวนบคคล ทจดให

6.1.5 กระแสไฟฟา

- สายไฟฟาและอปกรณไฟฟาตองไมชารด

- การปฏบตงานใกลสงทไมมไฟฟาตองรกษาระยะหางตามทกาหนด เวนแตใสเครองปองกน

มฉนวนหมมเทคนคการปฏบตงาน

- ชนดของสายไฟฟาทใชตองเหมาะสมกบการใชงานและเปนไปตามมาตรฐาน

- มเครองตดกระแสตดตงไว ณ จดทมการเปลยนขนาดสายและระหวางเครองวดไฟฟา

กบสายภายในอาคาร



6-8



- อปกรณไฟฟาชนดเคลอนทใชสายเคเบลออน และสายออนตองไมมรอยตอหรอตอแยก

- มการตดตงเตาเสยบเพยงพอตอการใชงาน

- การตดตงหมอแปลงไฟฟาทมแรงดน 800 โวลตขนไป ตองเปนไปตามทกฎหมาย

กาหนด

- สวตชทกตวบนแผงสวตชตองเขาถงไดงายเพอสะดวกในการปลดและสบแผงสวตชม

ความแขงแรงเพยงพอทจะทนแรงปลดและสบได

- อปกรณไฟฟาทมเปลอกเปนโลหะตองตอสายดน

- มการปองกนฟาผาของปลองควน

- มการจดอปกรณปองกนอนตรายจากไฟฟาทมแรงดนมากกวา 50 โวลตขนไปใหใช

ทงนผปฏบตงานควรปฏบตตนดงน

- กอนจะทาการใดๆ กบอปกรณไฟฟานนๆ กใหทาการปดสวสทใหเรยบรอยพรอมกบ

ตดปายเพอบอกวากาลงทาการปดอย หามเปด

- หลงจากทางานเสรจ เมอจะเอาปายเตอนออก ใหตรวจสอบพรอมกบผทนาปายนนมา

ตดตอนเรมตน

- แจงใหผดแลระบบเมอเกดเหตการเครองจกรหรออปกรณเกดปญหา

- ผทจะเปดปดอปกรณเครองจกรตองเปนผทไดรบการฝกมาและมหนาทในการปฏบต

โดยตรง

- ทารายงานบนทกอปกรณทเรมมความผดปกตเชน มเสยงดง สน ความรอนผดปกต

6.1.6 การทางานในบรเวณทอาจมการตกจากทสง วสดกระเดนตกหลนหรอพงทลาย

- ตองปองกนมใหเกดการตกหลนจากทสงและการทางานในสถานททอาจตกหลนลงไป

ในภาชนะตางๆ โดยกาหนดทางเลอกไว หลายประการ ตงแตการจดทาราวปดกนนง

ราน ตาขาย หรอเขมขดนรภย ตลอดจนหามทางานในขณะมพาย ลมแรง ฝนตก

- ตองมการปองกนมใหบคคลททางานบนทางหรอพนลาดชน เกน 15-30 องศาจาก

แนวราบตกหลนลงมา โดยตองจดใหมนงราน หรอเขมขดนรภยพรอมสายชวยชวตหรอ

อปกรณอนใดทสามารถปองกนได นอกจากนยงตองกาหนดสภาพของบนไดตางๆ

ขาหยง หรอมายนปฏบตงาน และวธการใชงานทถกตองไวดวย

- ตองมการปองกนการพงทลาย วสดกระเดนตกหลนจากทสงโดยกาหนด ทาผนง คายน

ผาใบ แผนกน หรอทรองรบ เปนตน การลาเลยงของจากทสงตองปดกนกาหนดเขต

และใชรางปลองหรอวธทปลอดภยและมผควบคมจนกวางานจะเสรจ

- กาหนดใหจดหมวกแขงปองกนศรษะสาหรบกรณทอาจมสงของตกจากทสง



6-9



6.1.7 การปองกนและระงบอคคภย

กาหนดเกยวกบการปองกนและระงบอคคภยไวหลายประการ เชน

- กาหนดใหอาคารททางานอยมความปลอดภยในเรองการแยกอาคารทสามารถเกด

การระเบดไดอยางรายแรงออกตางหาก

- กาหนดชนดของอาคารและจานวนชนทสามารถทางานได

- เสนทางหนไฟทปลอดภยทางออกแตละชนไม นอยกวา 2 ทาง มปายชนาทางประตหน

ไฟทมขนาดกวางไมนอยกวา 1.10 ม. บนไดหนไฟตองทนไฟ ปองกนควน ประตออก

สดทายเปดออกยงท ทปลอดภย เปนตน

- การจดอปกรณดบเพลง ใหจดนาสารองดบเพลงตามปรมาตรทกาหนด และจด

เครองดบเพลงทมขนาด ชนด การตดตง และระยะหางตามกฎหมาย

- กาหนดรายละเอยดเกยวกบการเกบรกษา ปรมาณทเกบ การใช และการควบคม

สารเชอเพลงทกชนดทเกบภายในอาคารและภายนอกอาคาร

- กาหนดใหมภาชนะเกบทเปนโลหะทนไฟ การทาความสะอาด การเกบรวบรวม

การกาจด และการเผา ตลอดจนการกาจดเถาถาน

- กาหนดใหมสญญาณแจงเหตเพลงไหม

- กาหนดการปองกนแหลงกาเนดความรอนตางๆ เชน การปองกนอนตราย จากไฟฟา

การเสยดสเครองยนต ปลองไฟ การนา การพา การแผรงสความรอน ไฟฟาสถต ฟาผา

เปนตน

- กาหนดใหมการอบรมพนกงานใหสามารถดบเพลงไดไมนอยกวา 40% ของแตละพนท

ใหมการซกซอมการดบเพลงและหนไฟ ไมนอยกวาปละหนงครง

- กาหนดใหจดเครองปองกนอนตรายสวนบคคล เชน เสอผา รองเทา ถงมอ หมวก

หนากากกนความรอนและ ฝกซอมได

- ตองมเครองดบเพลงชนดผงเคมแหงทมขนาดบรรจไมนอยกวา 6.8 กก. ไวในทท

สามารถนาออกมาใชไดงาย และตองตรวจสอบอยางนอยปละ 1 ครง

- หามกระทาการใดๆ ทกอใหเกดเปลวไฟหรอประกายไฟ

- ตองมปายหามและคาเตอน ขอความในปายหามและคาเตอนตองเขยนดวยตวอกษร

สแดงบนพนขาวมขนาดทเหนไดชดเจนและอานไดงาย โดยมความสงของตวอกษร ไม

นอยกวา 2.50 ซม. และตองตดตงปายนไวในททเหนไดงาย ณ จดตางๆ

กระบวนการผลตกาซชวภาพสวนมากจะมกาซตดไฟได (Flammable Gases) ซงมโอกาสท

จะเกดการรวไหลออกมาแพรกระจายอยรอบ ๆ กระบวนการผลตหรอรอบบรเวณถงเกบ กาซตดไฟ

เหลานสามารถระเบดหรอเกดการลกไหมไดเมออยในสภาวะทเหมาะสม เชนมอตราสวนความหนา

แนนของกาซตดไฟและออกซเจนทเหมาะสมและมแหลงกาเนดพลงงานทพอเพยงตอการลกไหม ซง

พลงงานเหลานอาจจะมาจากอปกรณไฟฟาตาง ๆ ทอยในพนทบรเวณนน วธการปองกนการระเบด

หรอลกไหม อนเนองมาจากกาซตดไฟเหลาน สามารถกระทาไดโดยการควบคมตวแปรตวใดตวหนง



6-10



เพอไมใหครบองคประกอบของการลกไหม ดงนนจงตองมการแบงบรเวณพนทกระบวนการผลต

ออกเปน 2 เขตคอ

พนทปลอดภย (Safe Area) สวนมากจะเปนบรเวณพนทในอาคารควบคม (Central

Control Room) และเปนบรเวณทกาซตดไฟทรวไหลออกมาไมสามารถแพรกระจายเขาไปถง

พนทอนตราย (Hazardous Area) สวนมากจะเปนบรเวณพนทในกระบวนการผลตหรอ

บรเวณทมโอกาสเกดการรวไหลของกาซตดไฟออกมาไดตลอดเวลา การแบงเขตพนทอนตรายจะม

มาตรฐานสากลสาหรบใชในการแบง อาทเชน API RP 500 หรอ NFPA article 500 เมอทาการ

แบงเขตพนทในกระบวนการผลตแลว ถามอปกรณไฟฟาหรออปกรณเครองมอวดทตองการนาไป

ตดตงอยในพนทอนตราย จะตองมการปองกนไมใหอปกรณไฟฟาหรออปกรณเครองมอวดตางๆ

เหลาน เปนแหลงกาเนดประกายไฟหรอแหลงกาเนดพลงงานพอเพยงตอการเกดลกไหม ถาเกดการ

รวไหลของกาซตดไฟออกมา สาหรบวธการปองกนนนสามารถออกแบบระบบเครองมอวดหรอเลอกใช

อปกรณตามมาตรฐานสากลไดหลายวธ อาทเชน การปองกนการระเบด (Explosion Proof : Exd)

การจากดพลงงาน (Intrinsically Safe :Exi) การไลกาซตดไฟออกไปจากแหลงพลงงาน

(Pressurized : Ex p) เปนตน

ในอตสาหกรรมกระบวนการผลตมโอกาสทจะเกดการรวไหลของกาซตดไฟออกมาได

ตลอดเวลา และกาซตดไฟยงมอยหลายชนดขนอยกบกระบวนการผลต ดงนนจงตองมการกาหนด

เขตพนทอนตรายตามระยะเวลาการรวไหลและชนดของกาซตดไฟทรวไหลออกมาในพนทอนตราย

โดยมาตรฐานทใชในสหรฐอเมรกาและแคนาดา นอกเหนอจากการแบงกลมกาซตดไฟแลว ยงมการ

แบงกลมสารไวไฟทเปนฝนและเสนใยอกดวย พนทอนตรายทถกกาหนดขนจะใชเปนแนวทางในการ

เลอกใชอปกรณเครองมอวดและกาหนดลกษณะการตดตงอปกรณเครองมอวดในพนทอนตราย

เหลานน เพอใหเหมาะสมกบพนทอนตรายและเหมาะสมกบวธปองกนการระเบดหรอลกไหมท

เลอกใช ซงการแบงเขตพนทอนตรายตามมาตรฐานสากล สามารถแบงเขตพนทอนตรายไดเปน

2 กลม ดงตารางท 6.1 สวนการแบงกลมของสารไวไฟแสดงไวในตารางท 6.2 โดยจะแบงตาม

ปรมาณพลงงานทตองการในการตดไฟ

การแบงกลมอณหภมของอปกรณทใชในพนทอนตรายจะแบงตาม T-Code (Temperature

Class Code) โดยมอเตอรกนระเบดทกตวจะตองระบ T-Code หรออณหภมพนผวสงสดของ

มอเตอร (Maximum Absolute Motor Surface Temperature) ทจะเกดขนภายใตสภาพการทางาน

ปกต ซงรวมถงกรณทมอเตอรทางานเกนกาลงหรอมอเตอรไหม การแบงกลมอณหภมของอปกรณ

จะแยกตามคาอณหภมทผวของอปกรณ เมอเกดความผดปกตขนกบอปกรณทอณหภมรอบขางท

40O๐ซ สามารถแบงไดดงตารางท 6.3



6-11



ตารางท 6.1 การกาหนดเขตพนทอนตราย

IEC & CENELEC USA & CANADA

ZONE 0 คอบรเวณทกาซตดไฟสามารถรว

ไหลออกมาไดตลอดเวลา และเปน

ระยะเวลานาน ทงขณะกระบวนการ

ผลตทางานและหยดทางาน สวน

ใหญจะเปนบรเวณถงเกบหรอใน

อาคารทเกบกาซตดไฟ

DIVISION 1 คอบรเวณทกาซตดไฟสามารถรว

ไหลออกมาไดตลอดเวลาในขณะท

กระบวนการผลตทางาน

ZONE 1 คอบรเวณทกาซตดไฟสามารถรว

ไหลออกมาไดตลอดเวลาในขณะท

กระบวนการผลตทางาน

ZONE 2 คอบรเวณทปกตจะไมมการรวไหล

ของกาซตดไฟและถามการรวไหล

ออกมาไดจะมระยะเวลาในชวงสน ๆ

DIVISION 2 คอบรเวณทสารไวไฟสามารถรว

ไหลออกมาไดในชวงเวลาสนๆหรอ

เมอเกดความผดปกตกบกระบวน

การผลตหรออปกรณต างๆใน

กระบวนการผลต

ตารางท 6.2 การแบงกลมของสารไวไฟ

IEC & CENELEC USA & CANADA

การแบงกลมของกาซตดไฟ จะแบงไดดงน

Group IIC : Acetylene

Group IIC : Hydrogen

Group IIB : Ethylene

Group IIA : Propane

Group I : Methane

การแบงกลมของกาซตดไฟ จะแบงไดดงน

Class I, Group A : Acetylene

Class I, Group B : Hydrogen

Class I, Group C : Ethylene

Class I, Group D : Propane

การแบงกลมของฝนตดไฟ จะแบงไดดงน

Class II, Group E : Metal Dust

Class II, Group F : Carbon Dust

Class II, Group G : Flour, Starch, Grain

การแบงกลมของเสนใยตดไฟ จะแบงไดดงน

Class III : Fiber



6-12



ตารางท 6.3 การแบง T-Code ของมอเตอร

Numberอณหภมสงสดท

พนผวของมอเตอร (๐ซ )

T1

T2

T2A

T2B

T2C

T2D

T3

T3A

T3B

T3C

T4

T4A

T5

T6

450

300

280

260

230

215

200

180

165

160

135

120

100

85

Hazardous Location คอ สภาวะแวดลอมการทางานในบรเวณหรอพนททมสารระเหย

(Vapors) ฝน(Dusts) อนสามารถตดไฟ หรอเกดการระเบดได ดงนนอปกรณไฟฟาหรอมอเตอร

ไฟฟาทเหมาะสาหรบ Hazardous Locations จาเปนทจะตองเปนแบบพเศษหรอทเราเรยกวา

มอเตอรกนระเบด (Explosion Proof Motors) มอเตอรกนระเบดจดเปนมอเตอรทออกแบบมาเปน

พเศษเพอใหแนใจวา ความผดพลาดภายในใดๆ (Internal Faults) ของมอเตอรจะไมกอใหเกด

การตดไฟ หรอระเบดจากสารระเหย หรอฝนจากสภาวะแวดลอมในการทางานปกต ซงมอเตอรกน

ระเบดทกตว ตามมาตรฐานจะตองไดรบการยนยนวาใชไดกบ Hazardous Locationsประเภทใด

โดยจะใชแผนปาย หรอ Nameplate ทมเครองหมายระบวามอเตอรนน ถกออกแบบมาเพอใช

สาหรบสภาวะแวดลอม เชน Class I Group D หรอ Class II Group F&G เปนตน

สาหรบมอเตอรทใชไดใน Class I และ Class II จะมพนฐานการออกแบบทแตกตางกน โดย

ท Class I จะออกแบบโดยคานงถง ผลกระทบจากการระเบดภายในตวมอเตอร การออกแบบจะอย

บนสมมตฐานทวา เมอถงระยะการทางานขณะหนง ความรอนปกต (Normal Heating) และความเยน

(Cooling) จะทาใหมอเตอรระบายความรอนออกมาเทาหรอเหมอนกบความรอนสภาวะแวดลอม

การทางานภายนอกมอเตอร สวนมอเตอรทใชใน Class II จะถกออกแบบมาเพอทจะรกษาอณหภม

พนผวของมอเตอรใหอยในระดบทตากวาจด MIT ของวตถทอาจตดไฟได ในสภาวะการทางานปกต

หากสภาวะแวดลอมในการทางานประกอบดวยทง Class I และ Class II มอเตอรจะตองเปน Dual-

Rated Class คอ สามารถใชไดทง Class I/ Class II



6-13



นอกจากการปองกนอนตรายเนองจากการทางานกบเครองจกรกล ยงมขอควรปฏบตซง

ผปฏบตงานเกยวกบระบบบาบดนาเสยและผลตกาซชวภาพตองทราบนอกเหนอจากทมการกาหนด

ในกฎหมายเกยวกบความปลอดภยในการทางาน เนองจากการทางานทเกยวของกบนาเสย ซงเปน

สงสกปรก และอาจปนเปอนดวยเชอโรค ดงนนนอกจากความปลอดภยในการทางาน ผปฏบตงาน

ตองคานงถงเรองชวอนามยดวย โดยควรปองกนรางกายจากเชอโรค ตองลางมอบอยๆ สวมถงมอ

กรณการทางานกบนาเสยหรอเกบตวอยางนา และอาบนาชาระลางรางกายเมอเสรจงานในแตละวน

เปนตน นอกจากนจะตองไมเขาไปในบรเวณทอบ อากาศไมถายเท เชนบอพกนาเสย บอสบ หรอใน

บอบาบดแบบไมใชอากาศ เนองจากอาจเกดการขาดอากาศหายใจ รวมทงตองระลกไวอยเสมอวา

อบตเหตสามารถเกดไดทกเมอ ดงนนจงควรทางานอยางระมดระวง

6.2 มาตรการความปลอดภยในการทางานภายในหองปฏบตการ

6.2.1 สาเหตของอบตเหต

อบตเหตทเกดขนในหองปฏบตการ ไมวาจะเลกนอยเพยงใด ควรถอเปนเรองสาคญททกคน

จะตองพยายามแกไข และปองกนมใหเกดซาขนอก เพราะเมอเกดอบตเหตนน นอกจากจะทาใหผท

ทาการทดลอง หรอผทอยในบรเวณใกลเคยงไดรบบาดเจบแลว ยงทาใหสนเปลองคาใชจายเพราะ

จะตองมการชดใชคาเสยหายของเครองมอ สารเคม คารกษาพยาบาลและยงทาใหเสยเวลาอกดวย

ความปลอดภยในหองปฏบตการจะเกดขนได ตองไดรบความรวมมอในการชวยกนปองกนอนตราย

และอบตเหตทจะเกดขน การททาเชนนไดจะตองมความรความเขาใจตอการปฏบตตนในหองปฏบต

การเปนพนฐาน เชนรระเบยบ ขอบงคบหรอขอแนะนาในการเขาหองปฏบตการ และตองปฏบต

ตามอยางเครงครด รถงอนตรายทแอบแฝงอยในสารเคม ไมทาการดวยความประมาทเลนเลอ ขาด

ความเปนระเบยบเรยบรอย เปนตน สงตางๆ เหลานมความสาคญมากทจะตองศกษาใหมความเขา

ใจกอนทจะปฏบตงาน อบตเหตทเกดขนตองมสาเหตเพราะฉะนนกอนทจะหาวธปองกนอบตเหตได

จาเปนตองคนหาสาเหตใหไดเสยกอน จากอบตเหตทเกดขนมกจะเกดจากการทางานทผดไปจาก

กระบวนการวเคราะหตามปกต ซงอาจเกดจากการทผทาการวเคราะห ซงไมใชเจาหนาทผมความร

ในเรองหองปฏบตการโดยตรง หากแตเปนชางทไดรบการอบรมเพอทจะสามารถทดลองและควบ



6-14



คมระบบบาบดเทานน จงมกเกดปญหาขนหากผควบคมระบบ หรอบรษททออกแบบระบบให

คาปรกษาหรอใหคาชแจงไมชดเจน ไมเพยงพอ หรอใหคาแนะนาทผด นอกจากนยงเกดจาก

ความเขาใจผดหรอพฤตกรรมทไมเหมาะสมของเจาหนาทในหองปฏตการอนไดแก

- เจาหนาทหองปฏบตการไมปฏบตตามคาแนะนา

- รสกไมสะดวกทจะทาตามคาบอก กฎ และคาแนะนาตางๆ จงเลยงไปใชวธอน

- จงใจละเลยทจะทาตามวธการทแนะนา

- ขาดการพจารณาทด และไมขอคาแนะนา

- ไมมสมาธในการทางาน

- ขาดความรอบคอบระมดระวง หรอวางสงของในทลอแหลม อนอาจเปนอนตรายได

- ตดตงเครองมอไมถกตอง หรอไมไดตรวจดความเรยบรอยกอนใช

- ตดตงเครองมอไวโดยไมมการดแลอยางใกลชด

- ใชสารผด หรอใชปรมาณไมถกตอง

- ไมใชเครองปองกน

จากสาเหตดงกลาวมานจะเหนไดวา ขอบกพรองตางๆนนสามารถปองกนไดโดยทางานดวย

ความเอาใจใส และมสมาธ คานงถงความปลอดภยของตนเองและผอน ปฏบตตามคาแนะนา และ

ตองไมคดเองวากระบวนการบางอยางไมสาคญจงไมปฏบตตาม หรอการจงใจละเลยคาแนะนา ทา

ในสงตองหาม เชน การผสมกรดเขมขนและนาเขาดวยกน ใหควรเทกรดลงสนา โดยรนทละนอย

ไมควรเทนาลงในกรดเขมขนหรอเทกรดลงในนาอยางรวดเรว

อนตรายจากสารเคม

เนองจากสารเคมทกชนดมอนตรายอยในตวของมนมากนอยแตกตางกน ผปฏบตงานทาง

เคมควรทจะตองรถงอนตรายจากสารเคมเหลานดวย เพอใหอนตรายทจะเกดขนนอยลงหรอไมม

วธหนงทจะชวยลดอนตรายจากสารเคมไดกคอ พยายามหลกเลยงสารทเปนพษ แตถาหากจาเปน

ตองใชกควรใชดวยความระมดระวง หรอหาวธปองกนไวกอน เชน การใชกรดเขมขนในการทดลอง

จะตองเทกรดเขมขนในตควนหรอถาทราบวาผลของปฏกรยาจะเกดกาซพษกตองทาในตควน

เปนตน

อนตรายจากสารเคมตอสขภาพของคนนนเกดจากสารเคมเขาไปในรางกาย ซงเขาได 3

ทางคอ ทางปาก ทางจมก และทางผวหนง เมอสารเคมเขาไปในรางกายอาจทาใหเกดอนตรายได

มากมายหลายอยาง ซงแลวแตชนดและปรมาณของสารเคมรวมทงระยะเวลาทไดสมผส หรอสดดม

สารนนๆ ดวย สารเคมบางชนดเมอเขาไปในรางกายอาจถกทาลายได บางชนดอาจถกขบออกมา

ทางปสสาวะ บางชนดอาจทาปฏกรยากบสารอนๆไดสารใหมเกดขนและอาจออกฤทธ เมอมความ

เขมขนมากพอ ดวยเหตนการใชสารเคมจงจาเปนจะตองศกษาใหเขาใจอยางลกซงถงอนตรายทอาจ

จะเกดขน เพอหาทางปองกนไวกอน

อนตรายจากสารเคมเปนสมบตเฉพาะตวของสารเคมแตละชนด สารเคมบางชนดมพษมาก

มสมบตกดกรอน ไอเปนอนตราย ทาใหระคายตาและระบบหายใจ ฯลฯ บางชนดมพษนอย แต



6-15



ตดไฟไดงาย หรอรวมกบสารบางชนดจะระเบดได ขอมลเหลานเราควรจะตองศกษาไวบาง เมอนา

สารเคมเหลานนมาใชจะไดใชดวยความระมดระวง และหาทางปองกนอนตรายไวกอนจะเปนวธ

หนงทชวยลดอนตรายทจะเกดขนแกตวเราได สาหรบอนตรายทวๆ ไปทเกดจากสารเคมภายใน

หองปฏบตการนนอาจแบงออกไดดงน

- สารทเขากนไมได (Incompatible Chemical)

มสารเคมบางชนดเมอผสมกบสารอนจะเกดปฏกรยารนแรง ระเบด ลกตดไฟหรอใหแกส

พษเกดขนได ดงนนจงไมควรใหสารเหลานผสมกน เพราะจะเกดอนตรายขนได ตวอยางของสาร

เคมทเมอนามาผสมกนแลวสามารถเกดปฏกรยาทรนแรงไดแก

สารเคม ไมควรผสมกบ


กรดไนทรก

เปอรออกไซด

โซเดยม


กรดซลฟวรก

โพแทสเซยมเปอรคลอเรต

กรดโครมก

กรดเปอรคลอรก

เปอรแมงกาเนต

โพแทสเซยม เททระคลอโรมเทน

นา

โพแทสเซยมคลอเรต

โพแทสเซยมเปอรแมงกาเนต

- สารไวไฟ (Flammable)

สารไวไฟ หมายถง สารเคมทไวไฟลกตดไฟงาย สารไวไฟมทงทเปนของแขง ของเหลว และ

แกส ของแขงไวไฟจะมอนตรายนอยกวาของเหลวและแกส สาหรบของเหลวไวไฟนนมกจะมสมบต

ระเหยเปนไอไดด เพราะมจดวาบไฟ (flash point) ตา (จดวาบไฟ หมายถงอณหภมทสารสามารถ

ใหไอระเหยไดเพยงพอทจะผสมกบอากาศ แลวตดไฟหรอระเบดเมอถกจด) เมอไอตดไฟจะลกลาม

ไปยงตนตอได สารเคมประเภทนนบวาเปนอนตรายมาก และถาหากมจดวาบไฟตากวา หรอ

ใกลเคยงกบอณหภมหองเทาใด อนตรายกจะยงมากขนเทานน เชน โทลอน (toluene) มจดวาบไฟ

ท 4 ๐ซ จะลกตดไฟไดงายกวาเมทานอล ซงมจดวาบไฟท 16 องศาเซลเซยส โดยทวไปแลวสารทจด

วาไวไฟมากจะมจดวาบไฟตากวา 22 ๐ซ สวนสารทจดวาไวไฟนนจะมจดวาบไฟระหวาง 22-66

๐ซ

- การกดกรอน (Corrosive)

หมายถงสารเคมทสามารถกดผวหนง หรอทาอนตรายตอเนอเยอของรางกายเมอสมผส ทา

ใหเปนรอยไหมหรอคน สารกดกรอนสวนมากไดแกสารพวกกรดและดางตางๆ โดยเฉพาะกรดและ

ดางทมความเขมขนสงๆ จะแสดงคณสมบตนไดด ดงนนในการเขาหองปฏบตการ จงไมควรใหราง

กายหรอสวนหนงสวนใดของรางกายสมผสสารเหลาน และถาหากทราบวาจะตองรบลางออกดวย

นาทนท นอกจากสารของกรดและดางตางๆ แลว สารเคมบางชนดทมสมบตกดกรอน ตวอยางเชน

เบนซลแอมน ฟอสฟอรลคลอไรด โซเดยมเพอรออกไซด ฟอสฟอรสไทรคลอไรด เปนตน



6-16



- สารเคมทใหไอเปนพษ

หมายถงสารเคมทใหไอซงเมอสดดมเขาไปในรางกายจนมปรมาณมากพอจะเปนอนตราย

หรอเปนพษตอรางกายได แตความรนแรงและลกษณะของการเกดพษนนจะแตกตางกนออกไปตาม

ชนดของสารเคม และความตานทานของสารเคมของแตละคน ตวอยางสารเคมทใหไอเปนพษ เชน

แอซโทไนไทรด แอลดรน เบนซน คารบอนไดซลไฟด คารบอนเททระคลอไรด เมทลแอซเทต

ไดเอทลอเทอร โทลอนคลอโรฟอรม เปนตน

6.2.2 การปองกนอบตเหต

จากสาเหตของอบตเหตทเราไดเรยนร อาจสรปวธปองกนโดยทวไปเปนขอๆ ดงน

- ควรเรยนรถงสาเหตทเกดจากขอบกพรองของตนเองและผอน

- ปฏบตตามคาแนะนาอยางเครงครดดวยความเอาใจใส

- รกษาความเปนระเบยบในหองทดสอบและบนโตะทางาน

- ตองทราบวธใชอปกรณดบไฟ และทราบทตงของอปกรณ

- อปกรณดบไฟควรตงไวในทหยบไดงาย ไมมสงกดขวาง

- จดระเบยบของหองใหมแสงสวางเพยงพอ ไมแออด มการถายเทอากาศทด

- ตดฉลากขวดใหถกตอง พรอมทงคาเตอน เชน ไวไฟ หรอไอเปนพษ

- มททงสารและเศษแกวแยกกนโดยเฉพาะ

- ใชแวนนรภย ถงมอ และเสอคลม ตดกระดมเสอคลมใหเรยบรอยเพอกนชายเสอเกะกะ

ไปทาใหของตก หรอปลวไปถกไฟ

- คนทผมยาวควรรวบไวขางหลง

- ไมรบประทานหรอสบบหรในหองทดลอง

- ไมวงเลนหรอสงเสยงดง

- กอนใชสารเคมใด ควรศกษาคณสมบตและอนตรายของมนกอน หรออาจทราบได จาก

การอานฉลากบนขวด

- อานหนงสอคมอ ใหรวาควรปฏบตอยางไรเมอเกดอบตเหต

- มหนงสอคมอความปลอดภยประจาหอง และมหนงสอทบอกอนตรายและวธปองกน

ของสารแตละสาร

- มตยา ซงมผาพนแผล พลาสเตอรปดแผล ยาใสแผล ยาลางตาและสาล

- อยาใหสารถกสวนหนงสวนใดของรางกาย ไมใชมอจบสาร ใชชอนสแพทลา (spatula)

- ระมดระวงการเทของเหลว เชน กรดเขมขน ถาเทจากขวดใหญ อยาเทภาชนะปากแคบ

โดยตรง ใหเทลงบกเกอรกอน

- ไมชมสาร

- อยาสดกลนและไอของสาร เวลาจะดมใชมอโบกเขาจมก

- บนทก วเคราะห และเสนอขอแนะนาในการปองกนทกครงเมอเกดอบตเหต



6-17



- ควรมชอโรงพยาบาลหรอแพทยประจา พรอมทงเบอรโทรศพทตดไวในหองทดลอง เพอ

จะเรยกไดทนทวงทเมอเกดเหตฉกเฉน

หลกการทวไปในการปองกนอบตเหต คอ

1. การวางระเบยบขอบงคบ ระเบยบขอบงคบคอ มาตรการเบองตนของการปองกนอบตเหต

เชน การหามนาอาหารเขาไปรบประทานในหองปฏบตการการหามสบบหร การหาม

ทางานอยคนเดยวในหอง เปนตน แตการมการวางระเบยบทดจะไมเกดประโยชน หาก

ผปฏบตงานมไดมการปฏบตตามอยางเครงครด ดงนนควรจะสรางความเขาใจใหเกด

ขนวา การปฏบตตามระเบยบนกเพอผลประโยชนของตนเองและสวนรวม

2. การฝกฝนใหเกดเปนนสย ในบรรดาสาเหตของอบตเหต ความบกพรองของคนเปน

องคประกอบสาคญและสลบซบซอนมากยากแกการแกไข หากจะตองลดอบตเหตและ

ทาใหเกดสภาพความปลอดภยขนไดอยางถาวรจะตองแกทตวคน เรองของการฝกนสย

การทางานดวยความปลอดภยจงจาเปน เพราะไมวาเรามระเบยบ ขอบงคบ หรอหาวธ

ปองกนไดดเพยงใด หากผปฏบตยงไมมนสยและเทคนคการทางานดวยความปลอดภย

แลว กยากทจะควบคมดแล

3. การรกษาความเปนระเบยบเรยบรอยและการดแลรกษา ความเปนระเบยบยอมเปน

การปองกนอบตเหตไดทวไปทกแหง และยงชวยใหคนมสขภาพดดวย นอกจากการ

รกษาความเปนระเบยบแลว กยงตองมการดแลรกษาสภาพหอง และเครองใชทวไปให

อยในสภาพดดวยโดยเฉพาะอยางยงเครองใชไฟฟา

4. การใหการศกษาเรองอนตรายจากสารเคม การปองกนและวธแกไขอบตเหตจาก

สารเคมยอมเกดขนไดงายถาใชไมถกวธ ดงนนจงจาเปนอยางยงทผเรยนตองมความร

เรองอนตรายของสารเคม สวนใหญอบตเหตมกเกดจากการใชสารไวไฟอยางไม

ระมดระวง ควรยาเตอนถงวธทใชทถกตอง การหกรดของสารตองมวธแกไขทถกตอง

และเนนใหปฏบตตามวธทดลองอยางเครงครด

5. การจดเตรยมอปกรณทจาเปน การปองกนบางครงจาเปนตองจดเตรยมอปกรณท

เหมาะสมไวให เชน แวนนรภยเพอกนสารกระเดนเขาตา การจดสภาพการระบาย

อากาศของหอง ตปฐมพยาบาล อปกรณดบเพลง รวมทงเครองมอทดลองทพอเพยง

และอยในสภาพใชงานไดอยางปลอดภย

6. การวเคราะหสาเหตของอบตเหต บนทกเหตการณ และขอเสนอแนะเหตการณทไดเกดขนแลวจะเปนบทเรยนทด ถาหากไดมการวเคราะหหาสาเหตและจากสาเหตจะมขอ

เสนอแนะในการแกไขปองกนมใหอบตเหตเกดขนอก บนทกเหตการณจะเปนประโยชน

ตอผมาภายหลง ซงเปนบทเรยนราคาแพงทไดมาจากผเคราะหราย

7. การสงเสรมเพอใหเหนความสาคญของการปองกน หลกการขนสดทายของการปองกน

อบตเหตกคอการสงเสรมเพอใหทกคนเหนความสาคญของการปองกนอนตราย การ

ทางานดวยความปลอดภยเปนเรองทควรทา เพราะเปนประโยชนตอทกฝายทเกยวของ



6-18



ไมควรเปนเรองของการบงคบ ดงนนการสงเสรมจะเปนการชวยปลกฝงเจตคตทดตอ

การทางานดวยความปลอดภย

6.2.3 การปฐมพยาบาลเนองจากอบตเหตในหองปฏบตการ

การปองกนอบตเหตถอเปนเรองสาคญในการทากจกรรมในหองปฏบตการแตอยางไรกตาม

แมวาจะมการปองกนเปนอยางดแลวอบตเหตกอาจเกดขนได การปฐมพยาบาลจงเปนสงจาเปน

อนดบแรกหลงจากอบตเหต การขาดการปฐมพยาบาลอยางทนทวงทหรอทาไมถกวธอาจทาใหเกด

การเสยชวตหรอพการได ดงนนในหองปฏบตการจงควรมตยาเพอใชในการปฐมพยาบาล ตวอยาง

อนตรายทอาจจะไดรบ และวธปฐมพยาบาลเบองตนไดแก

1) เศษแกวบาดถาบาดเพยงเลกนอย ใหนาเศษแกวออกจากบาดแผลใหหมด ลางดวยนาและใชผาพนแผล

ทสะอาดปดเพอหามเลอด อยาใชทงเจอรไอโอดนใสแผล ถาบาดเจบเปนแผลใหญและเลอดออก

มาก ใหโทรศพทเรยกรถพยาบาล และในขณะเดยวกนกชวยปฐมพยาบาล โดยใหคนเจบนอนลงกบ

พน ยกแขนขาใหสง ใชผาพนแผลหนาๆ กดตรงรอยแผล ถาผาพนแผลชมเลอด ใหใชแผนใหมวาง

ทบไปบนแผนเกาแลวกดใหแนน อยาเปลยนแผนใหมโดยนาแผนเกาออก คอยจนกวารถพยาบาล

จะมารบ

2) ไฟลวกหรอโดนของรอนใชนาลางมากๆ แลวปดดวยผาพนแผลทแหงและสะอาด ถาโดนมากใหสงโรงพยาบาล

อยาใชสารละลายโซเดยมไฮโดรเจนคารบอเนตลางแผล

3) โดนสารเคมทเปนพษถาโดนผวหนา

- กรณของโซเดยมหรอโพแทสเซยม ใหเอาเศษโลหะทโดนออก แลวใชนาลางมากๆ เปน

เวลาประมาณ 20 นาท จงปดดวยผาพนแผล

- กรณของฟอสฟอรส ใหแชในนา แลวจงแชในสารละลายคอปเปอร (II) ซลเฟตเขมขน 3 %

เอาเศษฟอสฟอรสออก แลวใชนาลางเปนเวลาประมาณ 20 นาท จงใชผาพนแผลท

เปยกนาปดทบรเวณนน

- กรณของกรด ใหใชนาลางมากๆ แลวลางดวยสารละลายโซเดยมไฮโดรเจนคารบอเนต

เขมขน 10 % แลวจงใชนาลาง อกครงหนงเปนเวลาประมาณ 20 นาทจงปดดวยผาพนแผล

- กรณของเบส ปฐมพยาบาลเชนเดยวกบการโดนกรด ตางกนเพยงแตใชสารละลาย

เขมขน 10 % ของกรดอะซตกแทนสารละลายของโซเดยมไฮโดรเจนคารบอเนตเทานน

- กรณของโบรมน ใหแชในนา แลวแชในสารละลายเจอจางของแอมโมเนย จากนนใชนา

ลางอก เปนเวลาประมาณ 20 นาท จงเอาผาพนแผลพนไว

ถาโดนทตา

ถาอาการสาหสใหรบสงแพทยทนท แตถาไมสาหสกควรจะไดรบการปฐมพยาบาลกอนแลว

จงไปพบแพทยภายหลงเศษแกวเขาตา ใหคนเจบอยนงๆ แลวรบสงแพทย อยาพยายามดงเศษแกว



6-19



ออกจากตาเปนอนขาด ถา กรด เบส หรอโบรมนเขาตา ลางตาทนทดวยนาปรมาณมากๆ โดยให

คนเจบกลอกตาในนาเปนเวลาประมาณ 50 นาท

สารเปนพษเขาปาก

ถาเพยงแตเขาปาก บวนทงทนทแลวใชนาบวนปากหลายๆ ครง

ถากลนเขาไป

ถาไมทราบวากลนสารพษชนดใดเขาไป ใหปฐมพยาบาลกอนนาสงโรงพยาบาล ดงน

- ใหนาหรอนมสด หรอนมผงละลายนาดมเปนจานวนมากๆ

- ถาสารทมพษนนไมใชสารกดกรอนใหยาทชวยใหอาเจยนออกมาแตถาเปนสาร

กดกรอน อยาใหยาททาใหอาเจยน การทจะรวาเปนสารกดกรอนหรอไมจะสงเกตได

จากรอยไหมทรมฝปากและทปากของคนเจบ

ถาเปนสารละลายกรด (รวมทงกรดออกซาลก) หรอสารละลายเบส ใหดมนาตามเขาไป

มากๆ แลวจงดมสารททาใหสะเทน เชน นมผสมกบแมกนเซยมไฮดรอกไซด (ในกรณของกรด)

หรอนามะนาว (ในกรณของเบส) แตหามใชโซเดยมคารบอเนตหรอโซเดยมไฮโดรเจนคารบอเนต

และอยาใหสารททาใหเกดการอาเจยน

กลนเกลอของโลหะหนก ใหดมสารละลายของแมกนเซยมซลเฟตแลวทาใหอาเจยน โดยให

ดมนาเกลอรอนๆ แลวใหดมนม หรอนาขาวมากๆ

กลนสารประกอบของสารหนและปรอท ทาใหอาเจยนโดยวธเดยวกบกรณทกลนโลหะหนก



7-1



บทท 7

การวเคราะหนาเสยในระบบและการแกไขปญหา

7.1 ความจาเปนในการตรวจวเคราะหและจดบนทกขอมล

การตรวจสอบโดยการวเคราะหตวอยาง เปนสงจาเปนการควบคมการทางานของระบบ

บาบดนาเสยเพอนามาใชในการประเมนสภาพการทางาน วเคราะหปญหาทเกดขนและคานวณคาท

ใชควบคมระบบตางๆ วธการวเคราะหนาเสยจะอางองกบหนงสอ Standard Methods for the

Examination of Water and Wastewater ซงผควบคมระบบสามารถศกษารายละเอยดไดดวยตนเอง

พารามเตอรตางๆทตองทาการวเคราะหจะขนอยกบระบบบาบดนาเสยทใช โดยพารามเตอรหลกท

มกใชในการวเคราะหระบบบดนาเสยประกอบไปดวย

- ออกซเจนละลายนา (DO)

- ความตองการออกซเจนทางชวเคม (BOD)

- ความตองการออกซเจนทางเคม (COD)

- ของแขงทงหมด (TS)

- ของแขงแขวนลอย (TSS)

- ของแขงแขวนลอยระเหย (VSS)

- สารทตกตะกอนได

- การทดสอบการตกตะกอน 30 นาท (V30

)

- พเอช

- สภาพกรดและสภาพดาง

- อณหภม

- นามนและไขมน

- ดชนปรมาตรของตะกอน

- ดชนความหนาแนนของตะกอน

- การวดความสงชนตะกอน เปนตน

7.1.1 พเอช

พเอชเปนตวแสดงสภาพกรดหรอดางของนา โดยกาหนดวาคาพเอช 0 ถง 7 มสภาพเปนกรด

และจาก 7 ถง 14 มสภาพเปนดาง ถามคา 7 พอด แสดงวาสารละลายมสภาพเปนกลาง การวด

พเอชทาไดทงแบบเทยบสและใชเครองวดพเอช ซงในปจจบนนยมใชแบบเครองวดพเอช เนองจาก

สะดวกกวาและใหผลทละเอยด การวดคาพเอชมประโยชนในดานการควบคมการทางาน และควร

ทาการวเคราะหอยางนอยวนละครง เนองจากเปนองคประกอบทสาคญและมผลตอการทางานของ

แบคทเรย ในระบบผลตกาซชวภาพควรควบคมใหมคา พเอชใกล 7 มากทสด โดยควรมคาอยใน

ชวง 6.5 ถง 8.0



7-2



ตาแหนงททาการตรวจวดพเอชของระบบทสาคญมอยดวยกน 3 จดคอ นาเสยกอนเขาส

ระบบ นาออกจากระบบ และพเอชในระดบตางๆ ภายในถง โดยทวไประบบบาบดแบบไมใชอากาศ

มกจะมการปรบพเอชของนาเสยกอนทจะเขาสระบบ โดยการเตมสารละลายดางเชน ปนขาวหรอ

โซดาไฟ แตอยางไรกตามการเตมโซดาไฟมากเกนไปอาจเกดการยบยงการทางานของแบคทเรย

ดวย โซเดยม (Na+) ได ดงนนถาหากลดพเอชของนาเขาลงแลวระบบยงคงมเสถยรภาพด อาจจะลด

การเตมโซดาไปในการปรบพเอชลงได อกวธการหนงซงนยมใชกนมากกบนาเสยทมความเขมขนสง

คอการหมนเวยนนาออกกลบเขามาในระบบอกครง ซงเปนการลดความเปนกรดของนาเสยและเพม

ความเปนดางใหกบระบบ

พเอชนาออกและพเอชภายในถงจะเปนตวบงชถงประสทธภาพในการทางานของระบบ

เนองจากหากระบบไมสามารถบาบดนาเสยได พเอชของนาออกและพเอชภายในถงจะคอยๆ

ลดตาลง แมวาจะไดทาการปรบพเอชของนาทเขาสระบบใหอยในชวงประมาณ 7.0 แลวกตาม

เนองจากเมอระบบเรมลมเหลว แบคทเรยสรางมเทนจะเรมไมทางาน จะเหลอแตแบคทเรยท

ทาหนาทสรางกรดทยงคงทางานได กาซมเทนกจะไมเกดขน แตจะหยดขนตอนการยอยสลายไวท

กระบวนการสรางกรด พเอชของระบบกจะลดลง พเอชของนาจงสามารถเปนตวชวดถงความ

สามารถในการบาบดทงายทสดตวหนง

7.1.2 การวเคราะหคาของแขงแขวนลอย (TSS)

การวเคราะหคาของแขงแขวนลอยหมายถงการวดตะกอนทสามารถกาจดไดโดยการกรอง

โดยของแขงแขวนลอยคานวณจากการกรองนาททราบปรมาตรทแนนอนผานกรวยกรอง หรอ

กระดาษกรองททราบนาหนกกอนแลว จากนนนาไปอบในตทอณหภม 103–105 oซ จนแหงแลว

จงนาไปทงใหเยนทอณหภมหองในภาชนะไรความชน (Desiccator) และนามาชงกจะทราบ

นาหนกของของแขงแขวนลอย ซงเปนสวนทเพมขน ความสาคญของการทดสอบของแขงแขวนลอย

หรอตะกอนแขวนลอย ขนอยกบชนดของระบบ จดทวด และการนาไปใชงาน โดยทวไปการหาคา

ของแขงแขวนลอยภายในถงจะนาไปใชเพอวดปรมาณตะกอนในระบบเปนหลก สวนในบรเวณนาเขา

และนาออกจะนาไปใชในการวดปรมาณตะกอนทเขาระบบและวดปรมาณตะกอนทหลดออกไปกบ

นาออกตามลาดบ

แมวาในการหาปรมาณตะกอนแบคทเรยในระบบ โดยทวไปนยมใชความเขมขนของแขง

ระเหยงายในตะกอน (Mixed-Liquor Volatile Suspended Solid, MLVSS) เปนตวแทนของแบคทเรย

แตเนองจากการวเคราะหหาปรมาณของแขงระเหยงายใชเวลานาน โดยตองนากระดาษกรองททาการ

วเคราะหหาปรมาณของแขงแขวนลอยไปเผาตอทอณหภม 550 ๐ซ นอกจากนเตาเผายงมราคาสง

จงไมใชในหองปฏบตการของระบบบาบดนาเสย ดงนนในระบบบาบดนาเสยบางประเภททรบ

นาเสยทมสารแขวนลอยตา และตะกอนทมอยในระบบเปนสารอนทรยทยอยสลายไดงายเปนสวน

ใหญ อาจจะใชปรมาณของแขงแขวนลอยในนาตะกอน (Mixed-Liquor Suspended Solid, MLSS)

เปนตวแทนของแบคทเรยในระบบ

แตหากตองการความถกตองมากยงขน อาจจะทาการทดลองเพอหาคาของแขงแขวนลอย

ระเหยงายและปรมาณของแขงแขวนลอยในตะกอน จากนนหาสดสวนระหวางคาทวเคราะหไดเพอ



7-3



นามาคานวณกบความเขมขนของแขงแขวนลอย เพอเปลยนใหของแขงแขวนลอยเปนปรมาณ

ของแขงแขวนลอยระเหย ดงนนในระบบบาบดแบบไมใชอากาศจะทาการตดตงทอ เพอดงตะกอน

ออกมาวดความเขมขนและประมาณปรมาตรของตะกอนในระบบ โดยจะเจาะทความลกและ

ตาแหนงตางๆกนตามลกษณะของถง

สาหรบการคานวณปรมาณของตะกอนภายในถงสามารถคานวณไดจากสมการ

1000

LxAxMLVSSM=

เมอ

M = ปรมาณของตะกอน (กก.)

MLVSS = ความเขมขนของแขงแขวนลอยระเหยในตะกอน (มก./ล.)

A = พนทถง (ม.3)

L = ระยะหางระหวางจดเกบกบจดเกบดานลาง (ม.)

ตวอยางการประมาณปรมาณตะกอนทมอยในถงยเอเอสบ

ถงยเอเอสบขนาดเสนผานศนยกลาง 10 ม. ความลกใชงาน 6 ม. เมอทาการหาความเขมขน

ของตะกอนทระดบตางๆในถงสามารถหาปรมาณตะกอนในถงไดดงตาราง

ตาแหนง ความสงจากกนถง

(ม.)

ความเขมขน MLSS

(มก./ล.)

ปรมาณตะกอนในถง

(กก.)

1 0.1 43,000 338

2 0.5 40,000 1,256

3 1.0 33,000 1,295

4 1.5 25,000 981

5 2.0 1,000 39

6 3.0 550 43

7 4.0 430 34

8 5.0 580 46

9 6.0 240 19

ปรมาณตะกอนในถงเทากบ 338 + 1256 + 1295 + 981 = 3,870 กก.



7-4



จากตวอยางพบวาในระบบยเอเอสบ ชนตะกอนดานลางจะมความเขมขนของของแขง

แขวนลอยทมากกวาในระดบความสงทเหนอขนไป ทงนเนองจากลกษณะของตะกอนในระบบ

ยเอเอสบจะมความหนาแนนสงในตอนลางของถง ดงนนในการตดตงจดเกบตวอยางควรจะตดตงให

ตาแหนงทางตอนลางใกลกนมากกวาในตอนบนซงมความเขมขนของสารแขวนลอยนอย ซงในกรณ

นไดใชความเขมขนของแขงแขวนลอยระเหยเปนตวแทนปรมาณตะกอนในถงโดยตรง

จากการคานวณในตวอยาง พบวาตะกอนมความหนาแนนสงจะอยในชวงความลกไมเกน

1.5 ม. จากกนถง หลงจากนนจะมปรมาณตะกอนนอยมากเมอเทยบกบปรมาณตะกอนสะสมจาก

ดานลางของถง ดงนนในการหาปรมาณตะกอนในถงไมจาเปนตองนามาคานวณทงถง แตคานวณ

เฉพาะสวนทอยดานลางได ซงการหาความเขมขนของตะกอนในถงจะชวยใหทราบลกษณะการจด

เรยงตวกนของตะกอนในระบบ

ปรมาณของตะกอนทหาไดสามารถนาไปใชในตรวจสอบความเหมาะสมของสารอาหารท

จายใหกบแบคทเรยในระบบ โดยจะวดออกมาในรปของสดสวนระหวางสารอาหารกบปรมาณ

แบคทเรย (F/M Ratio) โดยทวไปคา F/M Ratio ทเหมาะสมสามารถหาไดจากการทดลองเพอหา

ความสามารถในการยอยสลายสารอนทรยใหกลายเปนกาซมเทน (MA) ของแบคทเรย ซงจะเปน

คาทบอกใหทราบวาแบคทเรยสามารถทจะใชสารอนทรยของแบคทเรยสรางมเทน โดยคา

F/M Ratio ของระบบไมควรจะมคามากกวาคา MA ของตะกอน

ดงนนการรกษาปรมาณแบคทเรยในระบบมความสาคญมาก เพราะหากมการหลดออกไป

ของแบคทเรยมากจะทาใหการยอยสลายสารอนทรยลดลง สงผลใหประสทธภาพของระบบลดลง

ดวย การรกษาปรมาณตะกอนในระบบใหมปรมาณทเพยงพอ จาเปนทตองอาศยเทคนคในการควบคม

ระบบ ทงการตดตงอปกรณแยกกาซ นาเสยและตะกอน แบคทเรย (GSS) ในระบบยเอเอสบ การ

หมนเวยนตะกอนในระบบบอหมกราง เปนตน ซงนอกจากการควบคมระบบเพอใหสภาพทาง

ชววทยาเหมาะสมกบการดารงชพของแบคทเรย ผออกแบบจะตองมการออกแบบทดเพอทจะไมให

สภาพการไหลของนาในระบบมสวนในการพดพาเอาตะกอนออกไปจากระบบ รวมถงความสามารถ

ของระบบในการรกษาปรมาณตะกอน

นอกจากประเดนหลกในหาปรมาณตะกอนภายในระบบ การหาปรมาณของแขงแขวนลอย

ยงนาไปใชกบการวเคราะหปรมาณของของแขงแขวนลอยทเขามากบนาเสย เนองจากของแขง

แขวนลอยสามารถกอใหเกดปญหาไดหลายแบบ ขนอยกบปรมาณของสารทสามารถยอยสลายได

และยอยสลายไมไดโดยกระบวนการทางชววทยา ขนาดและพนทผวของสารแขวนลอย ความ

หนาแนนของสารแขวนลอย ความสามารถในการเกาะตดกนระหวางสารแขวนลอยกบแบคทเรย

หรอตะกอน สารแขวนลอยทสามารถตกตะกอนไดดจะมผลเสยตอระบบมาก สาหรบระบบถงกรอง

ไมใชอากาศสารแขวนลอยทยอยสลายไดยากอาจเขาไปอดตนระหวางชองของตวกลางทาใหเกดการ

อดตนและเกดการไหลลดทางตามมา



7-5



7.1.3 คาความตองการออกซเจนทางเคม (COD)

คาความตองการออกซเจนทางเคมทาการวเคราะหโดยใชสารออกซไดซ เชน โปตสเซยมไดโครเมต

(Potassium Dichromate, K2Cr

2O

7) ตมกบสารอนทรยในสารละลายของกรดเขมขน จงทาใหคา

ซโอดมคาทสงกวาคาบโอด คาความตองการออกซเจนทไดจะเปนตวบงชถงปรมาณของสารอนทรย

ทมอยในนาเสย การหาซโอดสามารถทาไดทงแบบรวมทงหมด (Total COD) หรอเฉพาะสวนท

ละลายนา (Soluble COD) โดยการกรองผานกระดาษกรอง GF/C ทมรเปดขนาดประมาณ 0.45

ไมครอน แลวนานาสวนใสมาทาการหาคาซโอดตามปกต

การวเคราะหคาซโอดใชเวลาเพยง 3-4 ชม. สวนบโอดใชเวลาถง 5 วน ซงนานเกนไป คาบโอด

จงไมสามารถนามาใชในการควบคมการทางานของกระบวนการไดอยางทนทวงท ดงนนในการ

ตดตามผลการทางานและการควบคมจงใชคาซโอดมากกวาคาบโอด โดยจะหาอตราสวนของซโอด

ตอบโอด ณ จดตางๆเพอใหสามารถคานวณเปรยบเทยบกนได แตอยางไรกตามผควบคมระบบควร

จะทาการวเคราะหคาบโอดของนาเสยเปนบางครง โดยอาจทาเพยง 1-2 เดอนตอครงเพอตรวจ

สอบการเปลยนแปลงของอตราสวนของซโอดตอบโอด โดยเฉพาะโรงงานทมการเปลยนแปลงแหลง

ทมาและคณภาพของวตถดบเปนประจา

สาหรบความถในการวเคราะหซโอดมความจาเปนทจะตองวเคราะหอยางสมาเสมอ อยาง

นอยวนละครง ขนอยกบการเปลยนแปลงของคณลกษณะของนาวามการเปลยนแปลงมากนอย

เพยงใดในแตละวน เนองจากการเดนระบบบาบดแบบไมใชอากาศจาเปนตองควบคมคาภาระ

บรรทกสารอนทรยไมใหมการเปลยนแปลงมาก และการเปลยนแปลงภาระบรรทกสารอนทรยควร

ใหเปลยนแปลงอยางคอยเปนคอยไป สาหรบในบางกรณทไมอาจทาการวเคราะหซโอดไดเนองจาก

สาเหตสดวสยตางๆ ผควบคมทมประสบการณเพยงพออาจตรวจสอบคณลกษณะอนๆ ของนา เชน

พเอช ส กลน ของแขงแขวนลอย กรดระเหยงาย เนองจากโดยทวไปพารามเตอรตางๆ ในนาเสยจะ

มความสมพนธกน ดงนนผควบคมระบบทมประสบการณและมความชางสงเกตสามารถทจะ

วเคราะหในรปของพารามเตอรอนๆ แลวเทยบเปนคาซโอดเพอใชในการควบคมระบบชวคราวกอนได

7.1.4 ความเขมขนของกรดไขมนระเหยงายและความเปนดาง

การทดสอบปรมาณกรดระเหยงายและสภาพดาง นอกจากจะทาใหทราบถงความสามารถ

ในการรกษาคาพเอช (Buffering Capacity) ของนาเสยและนาทผานการบาบดแลว พารามเตอรทง

สองยงเปนพารามเตอรทสาคญมากตอการทางานของแบคทเรยในกระบวนการหมกแบบไมใช

อากาศ เนองจากภายในระบบตองอาศยแบคทเรยสองพวกทางานรวมกนอยางตอเนอง โดยใน

สภาวะทเหมาะสมแบคทเรยจะสรางกรดเทากนกบอตราการใชไปเพอสรางกาซมเทน แตถามการ

สรางกรดระเหยงายมากเกนไป จะสงผลใหพเอชของระบบตา เกดการยบยงการทางานของมเทน

แบคทเรย ความเขมขนของกรดระเหยงายในระบบหมกแบบไรออกซเจนควรมปรมาณ 50-500 มก./ล.

ของกรดอะซตก หากคามากกวา 2,000 มก./ล. จะทาใหประสทธภาพในการทางานของระบบลดลง

และในระบบถงสรางมเทนควรมความเปนดางไมตากวา 1,000 มก./ล.



7-6



การวเคราะหผลในรปของอตราสวนระหวางกรดระเหยงายกบความเปนดางในรปของ

ไบคารบอเนต โดยหากมคานอยกวา 0.4 แสดงวาระบบมกาลงบฟเฟอรสง หากอตราสวนดงกลาวม

คาสงกวา 0.8 แสดงวากาลงบฟเฟอรของระบบมคาตามากพเอชสามารถทจะลดลงไดอยางรวดเรว

จดททาการวเคราะหหาปรมาณของกรดระเหยงายและความเปนดาง ไดแก นาเสยกอนเขา

ระบบ นาภายในถงหมก และนาทผานการบาบด เนองจากการวเคราะหความเขมขนของกรดระเหย

งายและความเปนดางในนาเสยทาไดงาย ดงนนควรมการวเคราะหทกวน เพอเปนการตรวจสอบ

ความสามารถในการทางานของระบบ

7.1.5 คา Sludge Volume (SV30

และ SV60

)

Sludge Volume เปนการวดปรมาณของตะกอนเพอหาปรมาณสารทตกตะกอนได ทาโดย

การวดปรมาณของตะกอนทตกลงอยทดานลางของกรวย Imhoff Cone ในระยะเวลา 30 หรอ 60

นาท ตามลาดบ ซงจะวดปรมาตรของตะกอนจากกรวยมหนวยเปน มล./ล. โดยวธการทดลองจะนา

นามาเทลงในกรวย Imhoff Cone ปรมาตร 1 ล. และทงใหตกตะกอนเปนเวลา 30 และ 60 นาท

แลวจงวดปรมาตรของตะกอนทตกลงมา การทดสอบนมประโยชนในการหาประสทธภาพของถงตก

ตะกอนและการหลดออกมาของตะกอนจากระบบบาบดแบบไมใชอากาศ รวมถงความสามารถใน

การตกตะกอนของตะกอนทหลดออกไปจากระบบและการตกตะกอนของตะกอนทอยภายในถงอก

ดวย โดยปกตระบบบาบดแบบไมใชอากาศ ตองควบคมไมใหตะกอนหลดออกไปจากระบบ ดงนน

คา SV ของนาออกควรจะมคาทตา แตในกรณของระบบทมการหมนเวยนตะกอนคาของ SV ของนา

เสยทออกจากถงหมกอาจจะมคาทสงกวาเลกนอย แตอยางไรกตามตะกอนทออกมากบนาออกควร

ตกตะกอนไดด เพอทจะสามารถตกตะกอนไดหมดภายในถงตกตะกอน และสามารถดงกลบมาใช

งานในระบบไดอกครง ดงนนคา SV จงเปนตวแปรหนงซงงายตอการสงเกตพฤตกรรมของระบบ

โดยหากตะกอนหลดออกมาจากระบบบาบดมากแสดงใหเหนวาเกดการสญเสยของตะกอนในระบบ

สง จงควรรบทาการตรวจสอบตวแปรอนๆ วามความผดปกตเกดขนหรอไม เชน

- ภาระบรรทกชลศาสตรสงเกนไป- ความเรวของการไหลสงเกนไป- มการไหลลดวงจร- อปกรณวดการไหลของนาผดปกต- อปกรณทใชในการดกตะกอนทางานไมไดตามทตองการ เปนตนโดยในการทดสอบหาคา Sludge Volume ควรปฏบตดงน

- ทาการทดสอบตวอยางอยางนอยวนละสองครง ทงเชาและบาย- เกบตวอยางในขณะทมอตราการไหลของนาเสยสงสด และในขณะทมอตราการไหลของ

นาเสยเฉลย

- เกบตวอยางทตาแหนงเดยวกนทกวน- ควรเขยาขวดเกบนากอนเท แตไมควรเขยาหรอถายเทตวอยาง อยางรนแรง

- ใสตวอยางลงไปใน Imhoff Cone ใหมปรมาตร 1,000 มล. พอด

- จดเวลาทเรมทาการทดสอบ และอณหภมของตวอยาง



7-7



- จดระดบชนของตะกอนทกระยะ 5 นาท สาหรบชวง 30 นาท แรก และทก 10 นาท ตอ

จากนนจนถง 1 ชม.

ในระหวางการทดสอบ ผควบคมจะตองเฝาสงเกตการเปลยนแปลงและลกษณะของการตก

ตะกอน ทงนระหวางการทดสอบการตกตะกอน 30 นาท ตองสงเกตลกษณะการจบตวของ

แบคทเรย ลกษณะการตกตะกอนและนาเหนอชนตะกอนวา ใสหรอขนประการใด สาหรบตะกอน

แบคทเรยทตกตะกอนไดด จะพบวาตะกอนจะตกลงภายในเวลาเพยง 5-10 นาทเทานน เกณฑใน

การสงเกตเบองตนอาจสรปโดยสงเขปดงน

ในระยะ 5-10 นาทแรก

- นาตะกอนรวมตวกนเปนชนตะกอนหรอไม- ตะกอนอดตวแนนและเปนระเบยบดหรอไม นาเหนอชนตะกอนใสหรอขน- มตะกอนเหลอตกคางอยเปนชนหรอไมทเวลา 30 นาท

- ตะกอนรวมตวกนแนน- ตะกอนมลกษณะเปนปยหรอรวมตวผสมกนดทเวลา 60 นาท

- การเกดฝาไขหรอตะกอนบนผวนา- การเกดการแยกชน และมตะกอนลอยขนมาทผวนา เมอตงทงเอาไว 2-4 ชม.

7.1.6 คานามนและไขมน (Oil & Grease)

ถานาเสยทจะทาการบาบดมนามนและไขมนผสมอย ตองแยกออกกอนทจะสงไปเขาสระบบ

เนองจากนามนและไขมนไปหมตดอยกบผนงเซลลของแบคทเรย หรออดตนชนตวกลาง ทาให

อาหารและออกซเจนซมผานเขาไปในเซลลไมได เปนผลใหแบคทเรยตายหรอเจรญเตบโตไมด

นอกจากนนยงพยงตะกอนแบคทเรยใหลอยขนแทนทจะจม และเกดปญหาตะกอนลอยในถงตะกอน

หรอเกดชนไขมนสะสมในถงปฏกรยาได สาหรบความถในการวดปรมาณของไขมนนนไมจาเปนทจะ

ตองทาทกวน เนองจากจากขอมลทผานมาจะพบวาชวงเวลาการเปลยนแปลงของไขมนจะเกยวพน

กบฤดกาลและชนดของวตถดบดงนนอาจทาการวเคราะหเปนรายสปดาหกได

7.1.7 วเคราะหตามมาตรฐานนาทง (คา BOD, TDS, TKN และอณหภม)

นาทผานการบาบดดวยระบบบาบดแบบไมใชอากาศไมสามารถจะปลอยลงสแหลงนา

สาธารณะไดเนองจากสารในนายงสงกวามาตราฐานนาทง ดงนนจงจาเปนตองทาการบาบดใน

ระบบบาบดแบบใชอากาศตอจากระบบบาบดแบบไมใชอากาศ โดยกอนจะปลอยนาทงลงสแหลงนา

จะตองทาการตรวจสอบกอนวานาทผานการบาบดไดมาตราฐานนาทงหรอไม พารามเตอรพนฐาน

ทนยมใชในการตรวจวดสาหรบนาเสยทผานกระบวนการบาบดแบบชวภาพไดแก BOD, TDS, TKN

เปนตน ควรทาการตรวจสอบเปนประจา เพอใหทราบคณภาพของนาทงทปลอยออกจากโรงงาน



7-8



7.2 การเกบตวอยางนาในระบบและความถของการตรวจวเคราะห

ในการวางแผนในการเกบนาตวอยางจากระบบบาบดนาเสยมาทดสอบเพอควบคมประสทธภาพ

และการทางานของระบบ ความถในการเกบตวอยางในแตละพารามเตอรจะแตกตางกนไป ขนอย

กบความยากงายในการตรวจวเคราะห ระยะเวลาในการวเคราะห และความสาคญของผลขอมลทได

ตอการควบคมระบบ พารามเตอรทตองตรวจสอบใหบอยทสดเทาทจะทาไดคอ พเอช ความเขมขน

ของกรด ระเหยงาย ความเปนดาง สวนขอมลทควรจะมการเกบอยางนอยวนละหนงครงคอ ซโอด

และ การทดสอบการตกตะกอนหรอ (SV30

) สวนบโอดนนสามารถทาเพยงสปดาหละ 1 ครง

เนองจากการทดสอบตองใชเวลานาน ซงตาแหนงและความถในการเกบสามารถระบไดดงตารางท

7.1 และ 7.2

ตารางท 7.1 ตาแหนงและความถในการวเคราะหนาเสยในระบบบาบดขนตน

ถงปฏกรยา ระบบบาบดขนตน

พารามเตอร จดเกบนา ความถ (วน/ครง)

อตราการไหล 1,2 เกบขอมลดวยเครองวดอตโนมต

บโอด 1,2 7

ซโอด 1,2 2

ตะกอนแขวนลอย (SS) 1,2 2

พเอช 1,2 1

อณหภม 1,2 1

ระบบกาจดสงแปลก

ปลอมและไขมน

บอปรบ

อตราการไหล

ถงตกตะกอน

ขนตนP

1

2

นาเสยจากโรงงาน ขยะ+ไขมน

ตะกอน

นาเสยไปยงถงพก



7-9



ตารางท 7.2 ตาแหนงและความถในการวเคราะหนาเสยในระบบบาบดแบบไมใชอากาศ

ถงปฏกรยา ระบบบาบดแบบไมใชอากาศ

พารามเตอร จดเกบนา ความถ (วน/ครง)

อตราการไหล 1,5 เกบขอมลดวยเครองวดอตโนมต

บโอด 1,2,3,4 7

ซโอด 1,2,3,4 1

กรดระเหยงาย (VFA) 1,2,3,4 1

ความเปนดาง (ALK) 1,2,3,4 1

ตะกอนแขวนลอย (SS) 1,2 2

ตกตะกอน 30 นาท 3 1

พเอช 1,2,3 1

อณหภม 1,2,3 1

ความสงของชนตะกอน 2 1

ตรวจสอบดวยกลองจลทรรศน 2 30

UASB

ถงพกนาออก


นาไปใช

P

P

นาเสย

ไประบบบาบด

ขนหลง

1

2

3

4

5



7-10



นอกจากนในสวนของระบบผลตกาซชวภาพหรอถงหมกแบบไมใชอากาศอาจสรปแยกเปน

พารามเตอรหรอดรรชนการวเคราะหโดยภาพรวมไดดงตารางท 7.3

ตารางท 7.3 ภาพรวมความถในการเกบและวเคราะหนาในระบบผลตกาซชวภาพ

ความถ (วน/ครง)

พารามเตอร นาเสยกอนเขา

ระบบ

นาเสยภายใน

ระบบ

นาเสยผาน

การบาบด

บโอด 7 7 7

ซโอด 1 1 1

กรดระเหยงาย (VFA) 1 1 1

ความเปนดาง (ALK) 1 1 1

ตะกอนแขวนลอย (SS) 2 2 2

ตกตะกอน 30 นาท - - 1

พเอช 1 1 1

อณหภม 1 1 1

ความสงของชนตะกอน - 1 -

ความเขมขนของตะกอน - 3-4 -

ตรวจสอบดวยกลองจลทรรศน - 30 -


- ตาแหนงในการเกบนาเสยกอนเขาระบบหมายถงนาเสยทยงไมไดมการผสมกบนาหมนเวยน

- ตาแหนงในการเกบนาเสยภายในถงหมายถงนาเสยในบรเวณกลางถงปฏกรยา หรอสงจากพนถง 1.5-2.0 ม.

- ตาแหนงในการเกบนาเสยผานการบาบดหมายถงนาเสยทออกจากระบบกอนเขาสถงหมนเวยนนา

- ในการหาความเขมขนของตะกอนใหหาโดยตลอดความสงของถง

- ดชนดงกลาวเปนเพยงดรรชนการวเคราะหนาพนฐานทควรตรวจสอบ แตหากนาเสยมสารชนดอนทสงเชนนา

เสยจากโรงงานปลากระปองซงมโปรตนสงอาจจะตองมการตรวจสอบไนโตรเจนเพมขน โดยความถในการ

ตรวจสอบสารเคมหรอสารอาหารอนๆ ควรอยท 2-3 ครง/สปดาห ขนอยกบความแปรปรวนของนาเสย

จากขอมลทไดกลาวมาขางตนทงหมด สามารถสรปความสาคญในการตรวจวดและตดตาม

ผลในการทางานของระบบบาบดนาเสยและผลตกาซชวภาพไดดงตารางท 7.4



7-11



ตารางท 7.4 ตารางแสดงความสาคญการตรวจวดและตดตามผลของระบบผลตกาซชวภาพ

รายละเอยดการพจารณา หนวยวด เกณฑกาหนดใน


ความสาคญของการตรวจวด

อตราการไหลของนาเสย ม.3/ชม. - ขอมลพนฐานเพอใชในการควบคมการจายนา

เสยเขาระบบ

การวเคราะหนาเสยเขาสระบบ

- พเอช - > 6.0 ปรบพเอชใหเหมาะสม

- ซโอด มก./ล. - ควบคมสารอนทรยทเขาสระบบ

- บโอด มก./ล. - ตรวจสอบสารอนทรยในสวนทสามารถยอย

สลายโดยแบคทเรยไดงาย

- กรดระเหยงาย มก./ล.-CaCO3

- ขอมลพนฐานในการปรบสดสวน ALK/VFA

- ความเปนดาง มก./ล.-CaCO3

- ขอมลพนฐานในการปรบสดสวน ALK/VFA

- ของแขงแขวนลอย มก./ล. <500 ปองกนการสะสมของสารแขวนลอยในระบบ

- ไขมน มก./ล. <300 ปองกนไขมนระบกวนการทางานของ

แบคทเรยในระบบ

- ไนโตรเจน มก./ล. - ตรวจสอบและควบคมสารอาหาร

- ฟอสฟอรส มก./ล. - ตรวจสอบและควบคมสารอาหาร

- อณหภม๐ซ < 40 ควบคมอณหภมของระบบ

การวเคราะหนาเสยในระบบ

หมกแบบไมใชอากาศ

- พเอช - 6.8-7.2 ปรบพเอชใหเหมาะสม

- ซโอด มก./ล. <1000 ตรวจสอบประสทธภาพระบบ

- บโอด มก./ล. <500 ตรวจสอบประสทธภาพระบบ


<250 ควบคมไมใหเกดความเปนพษตรวจสอบการ

ทางานของระบบ


1,000-2,000 ตรวจสอบบฟเฟอรในระบบ

- ของแขงแขวนลอย มก./ล. <500 ตรวจสอบปรมาณตะกอนแบคทเรยในระบบ

- ความสงชนตะกอน ม. - วดการเปลยนแปลงปรมาณตะกอนในถง

อยางงาย

- ความเขมขนของตะกอน

แตละชนความสง

มก./ล. - ตรวจสอบปรมาณตะกอนในระบบ

- ปรมาณตะกอนในระบบ กก. - ตรวจสอบปรมาณตะกอนอยางละเอยด

- F/M Ratio - < 0.4 ความเหมาะสมของสารอาหารทจายใหระบบ

- MA ของแบคทเรย กก.ซโอด/กก.-วน 0.4-0.8 ความเหมาะสมของสารอาหารทจายใหระบบ

- VFA /ALK < 0.4 ความเหมาะสมระบบตอการทางานของ

แบคทเรย

- ALK / COD < 0.4 ความเหมาะสมระบบตอการทางานของ

แบคทเรย



7-12



ตารางท 7.4 ตารางแสดงความสาคญการตรวจวดและตดตามผลของระบบผลตกาซชวภาพ (ตอ)

รายละเอยดการพจารณา หนวยวด เกณฑกาหนดใน


ความสาคญของการตรวจวด

การวเคราะหนาเสยผานระบบ

หมกแบบไมใชอากาศ

- พเอช - 6.8-7.2 ความเหมาะสมของพเอช

- ซโอด มก./ล. <1000 ตรวจสอบประสทธภาพระบบ

- บโอด มก./ล. <500 ตรวจสอบประสทธภาพระบบ


<250 ตรวจสอบประสทธภาพระบบ


1,000-2,000 ตรวจสอบบฟเฟอรในการหมนเวยนนา

- ของแขงแขวนลอย มก./ล. <500 ตะกอนทหลดจากระบบ

- SV30

มล./ล. < 10 ตะกอนทหลดจากระบบ

การวเคราะหระบบโดยรวม

- OLR กก.ซโอด/ม.3-วน 2-10 ความเหมาะสมของสารอาหารทจายใหระบบ

- ULV ม./ชม. <1 ความเหมาะสมของอตราการไหลของนาเสย

และการหมนเวยนนา

อตราการเกดกาซชวภาพ ม.3-กาซชวภาพ/

กก.ซโอดทถกกาจด

0.6 ตรวจสอบประสทธภาพระบบ

7.3 ปญหาและแนวทางการแกไขในการเดนระบบ

ในการควบคมการทางานของบาบดแบบไมใชอากาศ จาเปนอยางยงทผควบคมระบบจะ

ตองทราบถงวธการสงเกตและแกไขปญหาเบองตนทถกตอง เพอทจะทาใหระบบบาบดนาเสย

สามารถทางานไดอยางเหมาะสมและเตมประสทธภาพ สามารถผลตกาซชวภาพไดตามตองการ

ปญหาทเกดขนกบระบบประกอบดวยสองสวนดวยกน คอปญหาทเกดจากการออกแบบและ

การกอสรางทผด และปญหาทเกดจากการเดนระบบผดพลาด ซงปญหาประเภทแรกจะสงผลทาให

ลกษณะทางชลศาสตรและลกษณะทางกายภาพภายในถงหมกยอยแบบไมใชอากาศไมเหมาะสมตอ

การผลตกาซชวภาพ ซงการแกไขปญหาซงมสาเหตจากการออกแบบและการกอสรางนนคอนขางท

จะแกไดยาก อาจจะตองมการกอสรางระบบบาบดเพมเตมหรอปรบปรงถงปฏกรยา สวนปญหาท

เกดจากการเดนระบบและควบคมระบบ เปนปญหาทเกดขนไดบอยกบระบบบาบดโดยทวไปและ

เปนปญหาทเกดจากการทขาดความรความเขาใจในระบบอยางเพยงพอ จงจาเปนทจะตองอาศย

ผควบคมระบบทมความเอาใจใสในการดแลระบบ

การเดนระบบทดควรจะมการตรวจสอบระบบเปนประจา ซงความถในการตรวจสอบ

พารามเตอรหรอตวแปรตางๆจะไมเทากน ขนอยกบความสาคญและความยากงายในการวเคราะห

ของพารามเตอรนน พารามเตอรทตองมการตรวจสอบประจาไดแก พเอช อณหภม ซโอด

กรดระเหยงาย และความเปนดาง สวนพารามเตอรทอาจจะมการวเคราะหหางขนไดแก ปรมาณ

ตะกอนในถงบโอด เปนตน ซงเมอไดผลการวเคราะหในแตละวน ผควบคมระบบจะตองทาการรวบรวม

และวเคราะหถงสภาพการทางานของระบบและปญหาทมเพอจะไดปองกนและแกไขไมใหระบบเกด

ความเสยหายขน



7-13



ปญหาในการเดนระบบสามารถเกดขนไดตงแตกระบวนการรวบรวมนาเสยไปจนถง

กระบวนการบาบดแบบไมใชอากาศ ซงไมวาปญหาทเกดขนจะเกดในหนวยบาบดใน กจะมผล

กระทบตอหนวยบาบดถดไปอยางหลกเลยงไมได สาหรบแนวทางในการแกไขปญหาตางในระบบ

บาบดแบบไมใชอากาศมแนวทางในการแกไขดงน

7.3.1 ปญหาในระบบรวบรวมนาเสย

ปญหาทมกพบในระบบรวมรวมนาเสย มกจะเปนการทมขยะ หรอมเศษวสดขวางในเสนทอ

หรอรางระบายนาทาใหนาเสยไหลไมสะดวก ผลทตามมาคอนาเสยทเขาสระบบลดลง มการลนของ

นาเสยไปในเสนทางอน ซงอาจหลดออกจากโรงงานลงสแหลงนาตามธรรมชาต กอใหเกดปญหาตอ

ชมชนภายนอก นอกจากปญหาการอดตนของทอหรอรางระบายนาแลว ปญหาทมกพบอกอยาง

หนงคอขยะทหลดมากบนาเสย จะสะสมในบอสบนาเสย ซงขยะเหลานจะเขาไปรวมกนบรเวณทอ

ดดของเครองสบนา ทาใหทอดดอดตน เครองสบนาทางานโดยไมมนาเขาไปในตวเครองสบนา ทา

ใหมอเตอรไหมได

จะเหนไดวาปญหาเนองจากขยะ แมวาจะดไมเกยวของกบระบบบาบดนาเสยแตสามารถท

จะกอใหเกดความเสยหายตอระบบไดเชนกน ดงนนในระบบรวบรวมนาเสย ควรจะตองมตะแกรง

ดกขยะ โดยเฉพาะอยางยงระบบรวบรวมนาเสยแบบรางเปด แมวานาเสยจากกระบวนการจะม

โอกาสทขยะปนเขามาไดนอย เชนในโรงงานผลตแปงมน แตอาจมขยะจากการทงไมเลอกทของคนงาน

หรอเศษขยะทปลวมา การตดตะแกรงไวจะเปนการปองกนในเบองตนได โดยตะแกรงทใชไมจาเปน

ตองใชตะแกรงทถมาก และทสาคญทสดควรจะตองมการตกขยะหนาตะแกรงออกอยางสมาเสมอ

ปญหาอกแบบหนงของระบบรวบรวมนาเสย คอการใชระบบรวบรวมนาเสยรวมกบระบบ

รวบรวมนาฝน ซงการทาระบบระบายนาฝนรวมกบระบบรวบรวมนาเสยเปนการกระทาทผด

เ นองจากนาฝนจะทาใหปรมาณนาเสยท เขาสระบบเพมขน ทาใหรบอตราภาระบรรทก

ทางชลศาสตรสงขน เวลากกนาของระบบลดลง ซงจะสงผลตอประสทธภาพในการบาบดโดยรวมได

นอกจากนนาฝนจะมอณหภมทตา เมอผสมกบนาเสยทาใหอณหภมของนาเสยลดลง ซงจะสงผลตอ

ประสทธภาพของระบบได สาหรบการแกไขจะตองพยายามแยกนาฝนออกไมใหปนเขามาในระบบ

รวบรวมนาเสย ซงอาจจะตองมการกอสรางรางระบายนาฝนเพม เปนตน

7.3.2 ปญหาในระบบบาบดขนตน

เนองจากระบบบาบดขนตนของนาเสยแตละประเภทจะแตกตางกน ขนอยกบลกษณะของ

นาเสย ยกตวอยางเชนนาเสยจากโรงงานแปงจะมเศษแปงหลดปนมากบนาเสยดวย ซงแปงทหลด

มาเหลานจะยอยสลายไดยากและตกตะกอนไดด หากแปงเหลานหลดเขาไปในถงปฏกรยาจะเกด

การสะสมในระบบได ดงนนจงจะตองมการตกตะกอนแปงเหลานออกกอน ดงนนระบบบาบดขนตน

ในกลมของอตสาหกรรมแปงมกจะประกอบดวย ถงตกตะกอนเพอตกตะกอนแปงบางสวนออกไป

สวนในอตสาหกรรมประเภทอาหารทะเลแปรรป ในนาเสยมเศษวตถดบ เชน กางปลา

เกลดปลา เปนตน เศษขยะนสามารถหลดเขามากบนาเสยได ซงเมอเขาไปในระบบกสามารถเกด

การสะสมในถงหมกไดเชนกน หรอเกาะรวมตวกนในบรเวณเครองสบนา กอใหเกดการอดตนของ

เครองสบนาไดอกดวย นอกจากนในนาเสยยงมไขมนสตวตองมการกาจดไขมนกอนทนาเสยจะเขาส



7-14



ระบบบาบดแบบไมใชอากาศ ดงนนระบบบาบดขนตนจงตองประกอบดวย ตะแกรงละเอยด

บอดกไขมน เปนตน

กระบวนการบาบดขนตนจะมวตถประสงคเพอปรบสภาพนาเสยใหสอดคลองกบความ

ตองการของระบบบาบดแบบไมใชอากาศมากทสด เพอใหระบบบาบดแบบไมใชอากาศทางานได

เตมประสทธภาพมากทสด การดแลรกษาระบบบาบดขนตนจงมความจาเปน ปญหาทเกดขนจาก

ความผดพลาดของระบบบาบดขนตนสามารถทาใหนาเสยทเขาสระบบบาบดแบบไมใชอากาศ

ผดปกต สงผลตอประสทธภาพของระบบโดยรวม

ปญหาทพบเนองจากระบบบาบดขนตนผดปกต ทสงเกตไดอยางชดเจนและรวดเรวทสดคอ

ซโอดของนาเสยสงขน เนองจากมสารอนทรยบางสวนหลดออกมากบนาจากระบบบาบดขนตน

ผควบคมระบบทด เมอทาการเกบนาตวอยางมาทาการวเคราะหตองทาการสงเกตถงการ

เปลยนแปลงคณลกษณะของนาเสย เมอนาเสยมความเขมขนของสารอนทรยสงขน หรอมเศษขยะ

ปนมากบนาเสยควรทาการตรวจสอบหาสาเหตของการเปลยนแปลงนนทนท

ในการตรวจสอบหนวยบาบดยอยตางๆ ใหตรวจแยกทละระบบตงแตระบบตะแกรงดกขยะ

ไปจนถงถงพกนาเสยกอนทจะสบเขาสระบบบาบดแบบไมใชอากาศ ซงตวอยางในการตรวจสอบ

ประกอบไปดวย

การตรวจสอบตะแกรงดกขยะ

- การหกของซตะแกรง

- ระบบการทางานของตะแกรง

- การอดตนของตะแกรง

การตรวจสอบบอดกไขมน

- มการระบายตะกอนกนถงสมาเสมอ

- ระดบตะกอนในถง

- การทางานของเครองกวาดไขมน

- การสบไขมนทไดไปกาจด

การตรวจสอบระบบถงตกตะกอนขนแรก

- ระดบตะกอนในถง

- การระบายตะกอนไปกาจด

- การตกตะกอนของสารแขวนลอยในนาเสย

- อตราการไหลของนาเสย

- การทางานของเครองจกรตางๆ ในระบบถงตกตะกอน



7-15



7.3.3 ปญหาในระบบบาบดแบบไมใชอากาศ

ปญหาทเกดขนในระบบบาบดแบบไมใชอากาศ ถอเปนปญหาทสาคญและตองแกไขใหทน

ทวงท โดยปญหาทเกดขนอาจเปนปญหาทเกดขนจากความผดปกตทมสาเหตจากระบบบาบดแบบ

ไมใชอากาศ หรอเปนปญหาทสบเนองมาจากระบบบาบดขนตน ผควบคมระบบจงจาเปนตอง

วเคราะหสาเหตของปญหาใหได เพอใหแกไขปญหาไดถกจด รปแบบของปญหาทมกพบในระบบ

บาบดแบบไมใชอากาศไดแก

1) พเอชของระบบลดลง

เปนททราบกนวาในการควบคมระบบบาบดแบบไมใชอากาศตองควบคมพเอชใหอยในชวง

6.8-7.2 ซงเปนชวงทเหมาะสมกบการทางานของแบคทเรยสรางมเทน การปลอยใหพเอชของ

ระบบลดลงยอมสงผลเสยตอระบบ ในการลดลงของพเอชไมเกดขนทนทภายในวนเดยว ยกตวอยาง

เชน ลดลงจาก 7.0 เปน 6.0 แตจะคอยๆ ลดลงทละนอย เชนจาก 7.0 เปน 6.8 เปน 6.5 เปน

6.0 ตามลาดบ ผควบคมระบบจงสามารถสงเกตการเปลยนแปลงและหาแกไขไดตงแตตน

จดทใชวดการเปลยนแปลงของพเอชมอยดวยกน 3 แหง ไดแก นาเสยกอนเขาระบบ นาเสย

ภายในถง และนาเสยทออกจากระบบ สาหรบระบบทมการไหลของนาแบบไหลขน การบาบดนาเสย

เกดขนมากในตอนลางของถง ดงนนพเอชทสาคญจะไมใชพเอชในนาออกแตจะเปนพเอชในถง ใน

ระบบยเอเอสบทมชนตะกอนสะสมอยมากเฉพาะในตอนลางของถง การยอยสลายสารอนทรยจง

เกดขนเฉพาะตอนลางของถงเทานน สงผลใหพเอชในชนตะกอนอาจตากวาคาทเหมาะสมไดเลก

นอย เชนอาจอยทประมาณ 6.6-6.9 แตพเอชของนาเสยในจดทอยเหนอกวาชนตะกอนควรมพเอช

ในชวงทเหมาะสม (6.8-7.2) เพราะถาหากพเอชในบรเวณเหนอชนตะกอนยงตากวา 7.0 แสดงวา

ระบบบาบดไมสามารถบาบดไดทนและเกดการสะสมของสารอนทรยในระบบ ซงจะกอปญหาตอ

ระบบในเวลาตอมา แนวทางในการแกไขปญหาจะตองมการตรวจสอบยอนไปยงปจจยอนๆ ไดแก

- อตราภาระบรรทกสารอนทรย โดยตรวจสอบดวาระบบรบอตราภาระบรรทกสงกวา

ความสามารถของระบบหรอไม ถาหากเปนเชนนใหทาการลดการจายนาเสย แลวทา

การหมนเวยนนาในระบบ จากนนรอใหพเอชกลบเขามาสสภาวะปกต จงจายนาเสย

ใหมอกครง

- ตรวจดอตราสวนระหวางกรดไขมนระเหยงายและความเปนดาง (VFA/ALK) วามคาตา

กวา 0.4 หรอไม ซงถาอตราสวนดงกลาวสงเกนไปแสดงวาบฟเฟอรของระบบไมเพยง

พอ ตองมการเตมดางลงไปในระบบ แมวาในทางทฤษฎจะยอมใหสดสวนระหวางความ

เปนกรดกบความเปนดางสงไดถง 0.4 แตสาหรบการเดนระบบจรง จะไมยอมใหสด

สวนดงกลาวมคาสงกวา 0.25 หรอมความเปนกรดสะสมในระบบเกน 500 มก./ล.

โดยการเตมดางไมจาเปนตองเตมในปรมาณทมากเทากบทคานวณได เนองจากการ

เตมดางมากเกนไป ทาใหเกดปญหาเกยวกบการยบยงการทางานของแบคทเรยเนอง

จากประจบวกในนา หากสดสวนดงกลาวสงไมมากคออยทประมาณ 0.40-0.45 อาจ

เพมอตราการหมนเวยนนาใหมากขน เพอเปนการดงดางกลบเขามายงระบบ หรออาจ



7-16



เตมดางลงไปเลกนอยหรอประมาณ 50% ของทตองการแลวทาการเพมอตราการหมน

เวยนนา แลวจงสงเกตการเปลยนแปลงของพเอช

- ตรวจสอบเวลากกเกบภายในถง ถาหากนาเสยไหลเขาถงมเวลากกเกบทตาเกนไป อาจ

เกดการเปลยนจากสารอนทรยเปนกาซชวภาพไมทน ทาใหเกดการสะสมของ

สารอนทรยในถงและเกดการลดลงของพเอช ซงระบบบาบดทดควรมเวลากกเกบอยาง

นอย 24 ชม. ถาหากตาเกนไปอาจจะตองเพมเวลากกเกบนาโดยอาจจะตองลดปรมาณ

นาเสยทเขา ซงการทาเชนนจะตองมระบบรองรบนาเสยสวนเกนไปบาบด

- ตรวจดลกษณะของนาเสย ในนาเสยทมลกษณะผดปกต ยกตวอยางเชนนาเสยทเปน

สารอนทรยทยอยสลายยาก เชนแปง หรอไขมน อาจจะตองมระบบสรางกรดกอนเขาส

ถงหมก เพอใหสารอนทรยทเขาไปสามารถยอยสลายไดทนกบเวลากกเกบนาของระบบ

เนองจากการยอยสลายทชาจะทาใหเกดการสะสมของสารอนทรยทยงไมยอยสลาย ซง

ในชวงแรกระบบอาจจะทางานไดเปนปกต แตเมอเวลาผานไปคาอตราภาระบรรทกสาร

อนทรยมการเปลยนแปลง เนองจากสารอนทรยทสะสมในระบบและเรมยอยสลายจะ

ทาใหอตราภาระบรรทกสารอนทรยสงขน หรอในกรณนาเสยทมอณหภมสงหรอตาเกน

ไปตองมการปรบอณหภมกอนทจายเขาสระบบ

2) ปรมาณของแบคทเรยลดลง

ปญหานมกจะเกดขนในระบบตะกอนแขวนลอย เชนระบบกวนสมบรณ ระบบบอหมกราง

หรอระบบยเอเอสบ การรกษาปรมาณแบคทเรยในระบบมความสาคญมาก เพราะหากมการหลด

ออกไปของแบคทเรยมากไป จะทาใหการยอยสลายสารอนทรยลดลง สงผลใหประสทธภาพของ

ระบบลดลงดวย ซงการรกษาปรมาณแบคทเรยในระบบโดยใชอปกรณแยกกาซ นาเสยและตะกอน

แบคทเรยซงเปนอปกรณแยก 3 สถานะ ทตดตงเพอใหสามารถกกตะกอนแบคทเรยอยในระบบได

นาน ดงนนการออกแบบทดสาหรบอปกรณแยก 3 สถานะจงเปนสงจาเปน

การคานวณหาปรมาณตะกอนแบคทเรยทใชบาบดนาเสย หาไดจากปรมาณของแขง

แขวนลอยทมอยภายในถง ดงนนการเกบตะกอนเพอนามาวเคราะหหาปรมาณของแขงแขวนลอย

ภายในถงจงมความจาเปน โดยการวเคราะหไมจาเปนตองทาทกวน อาจวเคราะหประมาณอาทตย

ละครงหรอสองครงกเพยงพอ นอกจากนควรสงเกตลกษณะการกระจายตวของความเขมขนของ

ตะกอนภายในถง วามลกษณะถกตองตามเงอนไขการทางานของระบบ ยกตวอยางเชนในระบบ

ยเอเอสบตองมความเขมขนสงทดานลางของถง จากนนคอยๆ ลดลงและมความเขมขนตาไปเรอยๆ

จนเกอบคงทในทสด ยกตวอยางเชน ทระดบ 0.5 ม. มความเขมขนของตะกอนเทากบ 45,000

มก./ล. จากนนลดลงจนเหลอประมาณ 3,000-5,000 มก./ล. ทความสงประมาณ 3.5 ม. หาก

ความเขมขนของตะกอนมปรมาณใกลเคยงกน ทงถงสามารถวเคราะหไดสองแบบคอ มตะกอนในถง

สงหรอตะกอนฟงกระจายมากและเรมหลดออกจากระบบ ความแตกตางของสองกรณคอ ถาในกรณ

ทตะกอนมความเขมขนสงเทากนตลอดทงถงแสดงวาปรมาณตะกอนในถงมากจาเปนตองระบาย

ตะกอนบางสวนทง เพอปองกนการอดตวกนของตะกอนซงจะทาใหเกดการไหลลดทางตามมา แต

ถาหากตะกอนทไดมความเขมขนตาและมลกษณะทเหลวไมเปนเมดแสดงวาระบบรบนาเสยมาก



7-17



เกนไป ซงหากระบบอยในสภาพนเปนเวลานานอาจทาใหเมดตะกอนแตกเกดตะกอนฟงและถกชะ

ออกจากระบบ

การลดลงของตะกอนในระบบเปนสงทสงเกตไดงายเชนเดยวกบการเปลยนแปลงของพเอช

โดยทวไปจะใชคา SV30

เปนตวชวดความสามารถในการรกษาตะกอนไวภายในถง หากคา SV30

ม

ปรมาณตา และมปรมาณทตากวาเมอเทยบปรมาณทหลดออกไปจากระบบกบปรมาณการสราง

ตะกอนใหม แสดงวาระบบสามารถรกษาตะกอนเอาไวได

สาหรบการแกไขปญหาปรมาณตะกอนลดลง ตองทาการวเคราะหสาเหตของการลดลงของ

ตะกอน โดยทวไปสงทจะทาใหตะกอนลดลงมสาเหตมาจากความไมเหมาะสมทางชววทยาภายในถง

ไดแก อตราภาระบรรทกสารอนทรยสง พเอชตา อตราการไหลขนของนาสง หรอคาความเปนกรด

ในระบบสง ปญหาเหลานมสาเหตมาจากการจายนาเสยเขาไปในระบบมากเกนไป ดงทไดอธบายไว

ในหวขอเกยวกบการลดลงของพเอช นอกจากนการลดลงของตะกอนในระบบอาจเกดเนองมาจาก

ประสทธภาพของระบบตกตะกอน ซงการแกไขจะตองตดแผนชวยในการตกตะกอนหรอ Plate

Settle เพอชวยกนไมใหตะกอนหลดออกจากระบบ

3) ปรมาณการเกดกาซ

ปรมาณกาซทเกดขนสามารถประมาณไดจากการคานวณ จากสมการ

ปรมาณกาซชวภาพ (ม.3/ชม.) = 0.6 X ซโอดทถกกาจด (กก.ซโอด/ชม.)

เนองจากตามทฤษฎแลว 1 กก.ซโอดจะสามารถสรางมเทนได 0.35 ม.3 ซงหากกาซชวภาพ

มมเทนอยปรมาณ 60 % กจะสามารถผลตกาซชวภาพไดประมาณ 0.6 ม.3 แตในความเปนจรง

ระบบผลตกาซชวภาพทวไปจะสามารถผลตกาซชวภาพไดเพยง 0.4-0.45 ม.3/ชม. เทานน ซงหาก

ปรมาณกาซชวภาพทผลตได อยในสดสวนดงกลาวและคอนขางคงทแสดงวาการเกดกาซชวภาพเปน

ปกต แตหากมความแตกตางมากไมวาจะมคามากหรอนอยกวากตาม รวมถงปรมาณกาซทไดมการ

เปลยนแปลงตลอดเวลา ควรไดรบการตรวจสอบความผดปกตนน

ในกรณทปรมาณกาซทไดมปรมาณสงกวาคาทใชในการประเมนมากเกนไป เชนมคาถง

0.8 หรอ 0.9 เทาของซโอดทถกกาจด ตองตรวจสอบดความผดปกตของเครองวดกาซ โดยหากม

เครองวดสารองใหลองเปลยนเครองวดกาซ หากตรวจสอบและยนยนไดวาเครองมอวดทงหมดไม

ผดปกตจะตองตรวจดระบบทอตางๆวามการรวซมหรอมการดงกาซจากสวนอนทไมใชกาซชว

ภาพปนเขามาดวยหรอไม โดยตรวจดสดสวนของมเทนในกาซชวภาพวามคาตาเกนไปหรอไม

ทงนกาซชวภาพจากการบาบดนาเสยแบบไมใชอากาศควรมสดสวนของมเทนอยางนอยประมาณ

60 % สาหรบกรณทกาซชวภาพทผลตไดมคาตากวาสดสวนดงกลาว ควรตรวจสอบเครองมอ

วดและระบบทอวามความผดปกตหรอไม และควรตรวจสอบสดสวนของมเทนในกาซชวภาพ

อกดวยเนองจากหากสดสวนของมเทนสงกจะทาใหปรมาณกาซชวภาพทผลตไดมคาลดลง ปญหา

ทมกพบอกประเภทหนงคออตราการเกดกาซชวภาพและสดสวนของมเทนในกาซชวภาพ

ไมคงท ซงการเปลยนแปลงปรมาณและสดสวนของกาซกาซจะสงผลตอการนากาซไปใชงาน



7-18



สาเหตทอาจทาใหเกดปญหาเกยวกบปรมาณกาซมไดหลายอยางทงจากอปกรณและสภาพ

แวดลอมภายในระบบ ปญหาจากอปกรณประกอบไปดวย

- ความผดปกตของเครองวดอตราการไหลของกาซ ซงอาจจะเกดจากความเสยหายของ

อปกรณ สงสกปรกทมากบกาซชวภาพเปนตน การตรวจสอบจะตองถอดเครองวดกาซ

มาตรวจสอบ และทาความสะอาดเบองตนในสวนทสามารถทาไดตามคมอ หากไมดขน

ตองแจงผขายเพอตรวจสอบหรอซอม

- การควบแนนของนาในเสนทอ ทาใหกดขวางการไหลของกาซ ซงทาใหกาซทไดนอยลง

หรอมการไหลไมสมาเสมอ การตรวจสอบสามารถทาไดโดยการวดความแตกตางของ

ความดนในระบบ ณ จดตางๆ หากความดนมคาตางกนมากแสดงวาการไหลของกาซ

ไมสะดวก หรออาศยการสงเกตเสยงในทอกาซ หากมเสยงเหมอนนาไหลในทอสงกาซ

แสดงวามนาสะสมอย

- การทางานของ Blower ผดปกต คอจงหวะการทางานไมสมาเสมอทาใหกาซชวภาพทสง

ไปยงอปกรณทใชงานไมสมาเสมอตามไปดวย

- นอกจากนการกอสรางระบบทไมถกตองจะทาใหเกดการรวของกาซออกไปบางสวนทา

ใหปรมาณกาซทผลตไดลดตาลง

สวนการลดลงของปรมาณกาซชวภาพเนองจากสภาวะภายในถงอยในสภาพทไมเหมาะสม

ตอการทางานของแบคทเรย เชน พเอช สภาพความเปนกรด สภาพความเปนดาง อตราภาระ

บรรทกสารอนทรย สารพษ การเปลยนแปลงอตราภาระบรรทกอยางกระทนหน สงเหลานผควบคม

ระบบจะตองคอยตรวจสอบและปรบใหอยในสภาวะทเหมาะสมอยเสมอ

4) ปรมาณความเปนกรดภายในระบบเพมสงขน

หากทาการวดปรมาณความเปนกรดของนาในระบบและนาทผานการบาบดแลวพบวามคา

สงเกนไป คอมคามากกวา 500 มก./ล. ใหสนนษฐานทนทวาระบบเรมมปญหาเกดขน เนองจาก

คาความเปนกรด เรมสงขนจนอาจสงผลตอการทางานของระบบ แมวาสดสวนของความเปนกรดตอ

ความเปนดางยงตากวา 0.25 การทสามารถรกษาใหระดบความเปนกรดยงคงตาแสดงใหเหนวา

ระบบมประสทธภาพในการบาบดและมความสามารถในการรบ Shock Load ได

เมอตรวจวเคราะหและพบวาคาความเปนกรดของนาภายในถงและนาออกสงขน จะตองทา

การหยดจายนาเสยเขาสระบบ และทาการหมนเวยนนา จากนนจายนาเสยเขาสระบบโดยใหมอตรา

ภาระบรรทสารอนทรยตากวาเดมประมาณ 5 % เพอลดภาระระบบ และทาการเพมอตราการหมน

เวยนนาหากระบบยงมความเรวนาไหลขนไมสงเกน 0.7 ม./ชม. จากนนจงตรวจสอบปจจยอนๆ

เชน อตราการไหลขนของนา สารพษ อตราภาระบรรทกสารอนทรย ปรมาณตะกอนในระบบ

เปนตน อยางไรกตามในบางครงคาความเปนกรดของนาในระบบอาจสงขนทนทในชวงขามคนโดย

ทพเอชของนาไมลดลง ในกรณเชนนแสดงวาระบบมความเปนดางสงพอทจะตานการเปลยนแปลง

ของพเอช แตการยอยสลายสารอนทรยเกดไมทนนาจะเปนสาเหตสาคญของการเปลยนแปลง

สภาพของนาเสย



7-19



ในการเตมดางเพอปรบสดสวนของความเปนกรดตอความเปนดาง ควรทจะเตมดางใน

ปรมาณทนอยทสด เพอปองกนความเปนพษทอาจเกดขนจากการเตมสารเคม นอกจากจะใชดาง

เตมโดยตรง ในระบบทมการใชบอผงเปนระบบบาบดขนหลง สามารถทจะนานาจากบอผงมาผสม

กบนาเสยเพอเปนการเพมดางเขาไปในระบบในกรณทความเปนดางจากการหมนเวยนนาออกไม

เพยงพอ



อางอง-1



เอกสารอางอง

กรมควบคมมลพษ, (2545), การจดทาแนวทางการออกแบบวศวกรรมเพอปรบปรงระบบบาบด

นาเสยอตสาหกรรมใหมประสทธภาพและประหยดพลงงานโดยระบบไมใชออกซเจน: ราย

งานหลก, กรมควบคมมลพษ กระทรวงวทยาศาสตร เทคโนโลยและสงแวดลอม

ชนวฒน นทศนวจตร, (2543), “การศกษาเปรยบเทยบถงปฏกรยาแบบซเอสทอารกบยเอเอสบใน

กระบวนการสรางกรดของนาเสยจากอตสาหกรรมผลตนม”, วทยานพนธ, ภาควชา

วศวกรรมสงแวดลอม คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม

ชนพงศ วงใน, (2538), “การกระจายตวของจลนทรยในถงปฏกรณแบบมตวกรองภายใตสภาวะไร

อากาศทมทศทางการปอนสารอาหารตางกน” วทยานพนธ, สายวชาเทคโนโลยชวภาพ

คณะทรพยากรชวภาพและเทคโนโลย สถาบนเทคโนโลยพระจอมเกลาธนบร.

บรษท ปตท. จากด (มหาชน), (2548), “Natural Gas Combustion”, http://pttinternet.pttplc.

com/csc_gas/csc_ind/utilization/naturalgascombustion.asp, (กรกฎาคม, 2548)

ศนยวศวกรรมอณหภาพ, (2548), “โครงการปรบแตงหวเผาของหมอไอนาและหมอนามนรอน

เพออนรกษพลงงานในโรงงานอตสาหกรรม”, http://www.kmutt.ac.th/TEC2/, สานกวจย

และบรการวทยาศาสตรและเทคโนโลย มหาวทยาลยเทคโนโลยพระจอมเกลาธนบร,

(สงหาคม, 2548)

สานกงานนโยบายและแผนพลงงาน, (2548), “โครงการศกษาดานพลงงาน และแนวทางปรบปรง

แผนงานอนรกษพลงงานของประเทศ” http://www.eppo.go.th/encon/Strategy/encon-

EnergyStrategy-2.html (กรกฎาคม, 2548)

สานกงานสถตแหงชาต, (2548), “บรการขอมลสถต-ขอมลจาแนกตามสาขาสถต-สถตพลงงาน”,

http://service.nso.go.th/nso/data/data23/stat_23/toc_12/12.1-1.xls,

(กรกฎาคม, 2548)

Ahn Y-H.,(2000), “ Physicochemical and Microbial Aspects of Anaerobic Granular Pellets.”,

J Environ Sci Health, Vol.A35, No.9, pp1617–1635.



อางอง-2



Aivasidis A., Diamantis V. I., (2005), “Biochemical Reaction Engineering and Process

Development in Anaerobic Wastewater Treatment”, Adv Biochem Engin/Biotechnol,

Vol 92: pp 49–76

Diaz, Luis F., Saage G.M., Eggerth L. and Golueke G., (1993), Composting and Recycling

Municipal Solid Waste. Lewis Publishers, New York.

Fang HHP., (2000), “Microbial Distribution in UASB Granules and Its Resulting Effects.”

Water Sci Technol, Vol.42, No.12, pp 201– 208.

Food and Agriculture Organization of the United Nations, (2005), “Anaerobic Processes,

Plant Design and Control”, http://www.fao.org/docrep/t0541e/T0541E09.htm,

(August, 2005)

Georgia Tech Research Institute, (1988), Handbook on Biogas Utilization, U.S. Department

of Energy, Alabama

Gonzalez, J.S., Rivera, A., Borja, R. and Sanchez, E., (1998), “ Influence of Organic

Volumetric Loading Rate, Nutrient Balance and Alkalinity: COD Ratio on Anaerobic

Sludge Granulation of an UASB Reactor Treating Sugar Cane Molasses”,

International Biodeterioration & Biodehradation, Vol. 41, No. 2, pp 127-131

Gonzalez, J.S., Rivera, A., Borja, R. and Sanchez, E., (1998), “ Influence of Organic

Volumetric Loading Rate, Nutrient Balance and Alkalinity: COD Ratio on Anaerobic

Sludge Granulation of an UASB Reactor Treating Sugar Cane Molasses”,

International Biodeterioration & Biodehradation, Vol. 41, No. 2, pp 127-131

Grotenhuis JTC, Koornneef E, Plugge CM., (1987), “Immobilization of Anaerobic Bacteria in

Methanogenic Aggregates.“ Microbiology and Technology, pp.187–194.

Haandel, A.C. van, Lettinga, G., (1994), “Anaerobic Sewage Treatment. A Practical Guide

for Regions with a Hot Climate.”, John Wiley & Sons Ltd, Chichester, England

Hulshoff Pol LW., (1989), “The Phenomenon of Granulation of Anaerobic Sludge.” Ph.

D.Thesis, Agricultural University Wageningen, The Netherlands.



อางอง-3



International Energy Agency, (2005), “Evolution of Total Production of Energy from 1972 to

2002”http://www.iea.org/Textbase/stats/PDF_graphs/29PROD.pdf (July, 2005)

Ishikawajima-Harima Heavy Industires Co., Ltd., (2005), “Japanese Advanced Environment

Equipment ”, http://nett21.gec.jp/JSIM_DATA/WATER/WATER_1/html/Doc_191.ht

ml, (August, 2005)

Kugelman, I.J. and Chin, K.K., (1971), Toxicity, Synergism and Antagonism in Anaerobic

WasteTreatment Processes in Anaerobic Biological Treatment Processes (R.F. Gould,

ed.), American Chemical Society, Washington D.C.

Lettinga G., Hobma S.W., Hulshoff Pol L.W., de Zeeuw W., Jung P., Roersm R., (1983),

“Design Operation and Economy of Anaerobic Treatment”, Water Science &

Technology, Vol. 15 pp 177-195.

Lettinga G., Van Velson, A.F.M., Hobma, S.M., de Zeeuw, W., Klapwijka, A., (1980), “Use of

Upflow Sludge Blanklet (USB) Reactor Concept for Biological Wastewater Treatment

Especially for Anaerobic Treatment.”, Biotechnology & Bioengineering, Vol.22, No.4,

pp.699-734.

Lettinga, G., De Zeeuw, W., Hulshoff Pol, L.W., Wiegant, W. and Rinzema, A., (1985),

“Anaerobic Wastewater Treatment Based on Biomass Retention with Emphasis on

the UASB Process”, Proceeding of the Fourth International Symposium on Anaerobic

Digestion, Guagzhou, China

Malina J.F. Jr. and Pohland F.G., (1992),” Design of Anaerobic Processes for The Treatment

of Industrial and Municipal Wastes”, Technomic Publishing Company, Inc,

Pennsylvania, USA.

McCarty, P.L. ,(1964), Anaerobic Waste Treatment Fundamentals. Public Works. Vol.9:

95,10:107-112,11:123-126,12:95-99

McLeod, F.A., Guiot S.R., and Costerton J.W., (1990), “Largered Structure of Bacterial

Aggregates Produced in an Upflow Anaerobic Sludge Bed and Filter Reactor”, Applied

& Environmental Microbiology, Vol.56, No. 6, pp 1589-1607



อางอง-4



Metcalf and Eddy, Inc., (1991), Wastewater Engineering : Treatment, Disposal and Reuse.

3rd Edition., McGraw-Hill, New York

Mignone A.N., (2005), “Biological Inhibition / Toxicity Control In Municipal Anaerobic

Digestion Facilities”, http://www.awpca.net/Biological Inhibition.pdf (July, 2005)

Naturgerechte Technologien Bau-und Wirtschaftsberatung, (2001), ”Anaerobic methods of

municipal Wastewater Treatment” Internet: http://www.gtz.de/gate/gateid.afp, (July,

2005)

Pereboom JHF., (1994), “Size Distribution Model for Methanogenic Granules from Full

Scale UASB and IC Reactors.”, Water Science and Technology ,Vol. 30, No.12, pp

211–221.

Polprasert C., (1996), Organic Waste Recycling. John Willey&Sons Inc., New York.

Punal A., Pampin M., Lema J.M.,(1998), “Characterization and Comparison of Biomasses

from Single- and Multi-Fed Upflow Anaerobic Filters” Bio. Tech., Vol. 68, pp. 293-

300.

Souza, M.E., (1986), “Criteria for the Utilization Design and Operation of UASB Reactors”,

Water Science and Technology, Vol.18, No.12, pp 55-69

TG-BP, Thai-German Biogas Programe, (1993), “ TG-BP Workshop on UASB Technology

for Agriculture and Agro-Industrial Waste Water Treatment”, Chiang Mai, Thailand

The Pan American Center For Sanitary Engineering and Environmental Sciences, (1999),

“Anaerobic Downflow Stationary Fixed-Film Treatment (III). Anaerobic

Expanded/Fluidized Bed Treatment (V) Comparison Of High-Rate Anaerobic

Wastewater Treatment Reactors (VI)” www.cepis.ops-oms.org/muwww/

fulltext/repind54/anadow/anadow.html (July, 2005)

TNO Science and Industry, (2005), “CO2-recovery Using Membrane Gas Absorption”

http://www.tno.nl/industrie_en_techniek/productieoptimalisatie_in/scheidingstechnol

ogie/gasbehandelingconditioner/IT008e.pdf?__lang=en, (July, 2005)



อางอง-5



Torkian, A., Amin M. M., Kermanshahi R. K., Iranpour R., (2003), ” Pre and Post-

Granulation Performance of UASB System Treating High-Strength Industrial Effluent”,

http://sharif.edu/~torkian/granulpapweftec2003.pdf, (July, 2005)

USEPA, (2004), “Covered Anaerobic Lagoon ”, http://www.epa.gov/agstar/resources/cove

red_lagoon.html, (July, 2005)

USEPA, (2005), “Onsite Wastewater Treatment Systems Technology Fact Sheet 5”,

http://www.epa.gov/ORD/NRMRL/Pubs/625R00008/html/tfs5.htm, (August,

2005)

Zafar Iqbal Bhatti, Kenji Furukawa, Masanori Fujita, (1997), “Microbial Diversity in UASB

Reactors” Pure & Appl. Chern., Vol. 69, No. 11, pp. 2431-2438,



ก-1



ภาคผนวก กแบบฝกหดในการออกแบบระบบ

ขอกาหนดการจดกลมศกษา(Workshop)

ผเขารวมอบรมทกคนควรมสวนรวมในการทางานกลมซงจะแบงเปน 6 กลมๆ ละ 6-7 คน

ทกกลมจะไดรบขอมลพนฐานในการออกแบบเหมอนกน หลงครบกาหนดเวลาจะตองสงผแทนมา

นาเสนอผลงานตอทประชมและเปดโอกาสใหมการซกถาม แสดงความคดเหน แตละกลมจะทา

หนาทเหมอนบรษทวศวกรทปรกษาซงจะแขงขนกนเพอใหไดรบเลอกในการออกแบบรายละเอยด

โครงการตอไป

ระยะเวลาการทางาน

9:00 - 9:10 น. - แนะนาวธการ และแบงกลม

9:10 - 10:00 น. - ทางานกลม

- สงแผนใส 2 แผน

- เสนอแนวคดการออกแบบ และ Flow Diagram

10:00 - 10:15 น. - วจารณแนวคดการออกแบบโดยวทยากร

10:15 - 12:00 น. - ทางานกลมตอ

12:00 - 13:00 น. - พกรบประทานอาหารกลางวน

13:00 - 14:30 น. - เสนอผลการทางาน/อภปรายซกถาม (กลมละ 15 นาท)

ขอมลจากโรงงาน

- โรงงานผลตนาอดลมแหงหนงมกาลงการผลตสงสด(3 กะ, 24 ชม./วน) 100,000

ลง/วน ทาการผลต 360 วน/ป

- มแผนจะขยายกาลงการผลตเปน 150,000 ลง/วน ในป พ.ศ.2550 ตองการให

วางแผนสาหรบการขยายระบบบาบดนาเสย โรงงานใหมดวย

- ลกษณะนาเสยเฉลย

pH = 9.8

บโอด = 730 มก./ล.

ซโอด = 910 มก./ล.

ซโอดละลายนา = 780 มก./ล.

ของแขงแขวนลอย = 66 มก./ล.

ของแขงแขวนลอยระเหยได = 48 มก./ล.

ความเปนดาง = 343 มก./ล.

เจดาหลไนโตรเจน = 12.6 มก./ล.

ฟอสฟอรสทงหมด = 1.5 มก./ล.

ซลเฟต = 15 มก./ล.



ก-2



- หนวยนาเสย 35 ม.3/1,000 ลง Peak Factor อตราการไหลรายชวโมง=1.5

- ระบบบาบดปจจบนแบบ Complete-mix Activated Sludge ประกอบดวยหนวยตางๆ

ดงน

- บอตะแกรงและบอสบนาเสยปรมาตรใชงาน 15 ม.3 1 ถง

- ปมนาเสย ขนาด 100 ม.3/ชม. x10ม.Head จานวน 3 ชด

(อตราสบพรอมกน 3 ชด 240 ม.3/ชม.)

- ถงกระจายนาเขา ปรมาตร 5 ม.3 1 ถง

- ถงเตมอากาศแบบ Complete-mix กวาง 15 ม. X ยาว 15 ม. X ลก 4 ม.

(นาลก 3.0 ม.) จานวน 8 ถง

- เครองเตมอากาศขนาด 15 แรงมา 1 ชด/ถง อตราการเตมออกซเจนทสภาวะ

ใชงาน 18 กก./(ชม.-ชด)

- ปจจบนเดนระบบท F/M Ratio 0.3 ก.บโอด/(ก.MLVSS-วน)

- ถงตกตะกอน เสนผานศนยกลาง 12.0 ม. X ลก 3.3 ม. (นาลก 3.0 ม.)

จานวน 2 ถง

- ถงพกตะกอนเพอสบหมนเวยน ปรมาตรใชงาน 8 ม.3

- ปมตะกอนหมนเวยน ขนาด 70 ม.3/ชม. X 10ม.Head จานวน 3 ชด

- ระบบกาจดตะกอนสวนเกนประกอบดวย ถงหมกตะกอนแบบไรอากาศ Belt

Press ถงเกบตะกอนแหง ขนาดพอเพยงกบตะกอนทมในปจจบนและม

Reserved Capacity เหลอ 10%

- ขอกาหนดการออกแบบระบบ Complete-mix Activated Sludge

- F/M ratio 0.2-0.6 ก.บโอด/(ก.MLVSS-วน)

- MLSS 2,500-4,000 มก./ล.

- Volumetric Loading Rate 0.80-1.92 กก.BOD/(ม.3-วน)

- ขอกาหนดการออกแบบถงตกตะกอนขนสอง(Secondary Sedimentation tank)

- Surface Overflow Rate :

อตราการไหลเฉลย 16-32 ม.3/(ม.

2-วน)

Peak Flow 41-49 ม.3/(ม.

2-วน)

- Solids Loading Rate :

อตราการไหลเฉลย 4.9-6.8 กก./(ม.2-ชม.)

Peak Flow 9.8 กก./(ม.2-ชม.)

- สดสวน Nutrient ทเหมาะสมของระบบ AS มคา BOD:TKN:TP = 100:5:1

- การเตม Nutrient

ใชยเรย (ม N 46% โดยนาหนก) ราคา 6 บาท/กก. และ

H3PO

4 (ม P 27% โดยนาหนก) ราคา 30 บาท/กก.



ก-3



- คากระแสไฟฟาเฉลย 2.1 บาท/kW-h

- คากาจดตะกอน 1.8 ลานบาท/ป(คา Polyelectrolyte เตมใน Belt Press ,คาขนสง

ตะกอนแหงไปทง)

- คาจางแรงงาน และซอมบารง 1.6 ลานบาท/ป

ความตองการของโรงงาน

- ระบบเดมบาบดนาเสยไดผลด ไมมปญหากลน แตมคาเดนระบบสง มปญหาSludge

Bulking เปนครงคราว อยากไดระบบทมคาดาเนนงานตากวาน (ถาม)

- ระบบกาจดตะกอนมปญหามากเกยวกบการขนสงไปทง โรงงานอยากไดระบบทม

ตะกอนนอยลงกวาน (ถาม)

- โรงงานมพนทจากด อยากไดระบบทใชพนทนอย

ผลการวจยทเกยวของ

Karnchanawong,S. and Teerasoradech,K.(1997) Laboratory-Scale Study of

Soft Drink Wastewater Treatment by UASB Process, Proceedings 8th International

Conference on Anaerobic Digestion(AD-97), 25-29 May 1997, Sendai, Japan

ผลวจยโดยแบบจาลองระบบยเอเอสบ ปรมาตร 14.5 ล. สง 3 ม.จานวน 2 ชด บาบด

นาเสยโรงงานนาอดลมบรษทไทยนาทพยจากด (สาขาลาปาง) นาเขาปรบพเอชไมใหเกน 9.5 ไมม

การเตม Nutrient สรปผลการวจยไดดงน

เวลาเกบกกนา,ชม. 24 12 8 6 4

COD Loading Rate, กก./(ม.3-วน) 1.02 2.04 2.43 3.24 4.98

COD - นาเขา, มก./ล. 1020 1020 810 810 830

- นาออก, มก./ล. 102 147 161 200 324

- % กาจด 90.0 85.6 80.1 75.3 61.2

BOD - นาเขา, มก./ล. 840 840 638 638 594

- นาออก, มก./ล. 86 120 105 161 201

- % กาจด 89.8 85.7 83.5 74.8 66.2



ก-4



Doctorxnottrue,N.(2005) Virtual Laboratory-scale Study of Upflow Anaerobic

Filter, การประชมวฃาการสมาคมวศวกรรมสงสมมตแหงประเทศไทย ครงท 5

มกราคม,2548,กรงเทพฯ

ผลวจยแบบจาลอง Anaerobic Filter แบบไหลขนจานวน 2 ถงบาบดนาเสยโรงงาน

นาอดลมโดยใชตวกลางพลาสตกม Specific Surface Area 100 ม.2/ม.

3 ใสตวกลางสง 3.0 ม.

ไดขอมลสรปดงน

COD Loading Rate, กก./(ม.3-วน) 1.0 3.0 5.0 7.0

COD - นาเขา, มก./ล. 900 900 850 850

- นาออก, มก./ล. 80 110 185 235

- % กาจด 91.1 87.8 78.2 72.3

BOD - นาเขา, มก./ล. 750 750 710 710

- นาออก, มก./ล. 60 75 135 175

- % กาจด 92.0 90.0 80.1 75.3

หมายเหต ราคาตวกลาง 3,500 บาท/ม.3

ผลงานทกลมตองสง/นาเสนอ

รายการคานวณ เอกสารรายการคานวนระบบบาบดนาเสยแสดงรายละเอยดตอไปน

- Flow Diagram

- รายการคานวน ระบบบาบดแบบไรอากาศ(UASB หรอ Anaerobic Filter) เชน ขนาดถง

ปรมาณกาซชวภาพทได ฯลฯ

- รายการคานวนระบบ Post Trestment แบบ Activated Sludge

- คาใชจายในการเดนระบบ (Nutrient, กระแสไฟฟา, คากาจดตะกอน) ของระบบใหม

(ทขยายแลว) และระบบเดม

- Hydraulic Profile ระบบบาบด

- Layout ระบบบาบด และแบบสเกทซรปตดระบบบาบดโดยยอ (ถาทาทน)

- ถานากาซชวภาพไปใชใน Boiler ใหประเมนคานามนเตาทจะประหยดได (กาซชวภาพ

1 ม.3 เทยบเทานามนเตา 0.55 ล. ราคานามนเตา 12 บาท/ล.)

หมายเหต ควรวางแผนใหมการลงทนกอสรางโดยประหยดทสด



ก-5



15 m

3Q=

100

m3 /

hrH

=10

mN

=3

15x1

5x3

(Fre

e bo

ard1

)N

= 8

Dis

trib

utio

n T

ank

5 m

3D

ia. 1

2x3

(Fre

e bo

ard

0.3)

N =

2

Aer

ator

15

Hp/

uni

tO

2 =

18

Kg/

hr-u

nit

N =

1 u

nit/T

ank

Slu

dge

Tre

atm

ent

Q=

70 m

3 /hr

H=

10 m

N=

3

8 m

3

Res

erve

Cap

acity

Rem

ain

10%

Pum

p S

ump

Inle

t

Aer

atio

n T

ank

Out

let

Sed

imen

tatio

n T

ank

Slu

dge

Sum

p

Exc

ess

Slu

dge

Ret

urn

Slu

dge

P

P

Flo

w D

iagr

am



ก-6



Aer

ator

15

Hp

PP S

ludg

eT

reat

men

t

Inle

t

Pum

p S

ump

Was

te P

ump

Q=

100

m3 /

hr3

Set

15 m

3

Dis

trib

utio

n T

ank

5 m

3

Aer

ator

Tan

k15

x 1

5 x

8 S

etS

edim

enta

tion

Tan

kD

ia. 1

2 x

2 S

et

Out

let

Sam

plin

g M

anho

le

Slu

dge

Pum

pQ

=70

m3 /

hr3

Set

Slu

dge

Sum

p8

m3

Pla

nE

xces

s S

ludg

e

Ret

urn

Slu

dge





ภาคผนวก ก.

สานกวจย คนควาพลงงาน

กรมพฒนาพลงงานทดแทนและอนรกษพลงงาน

โครงการพฒนาหลกสตรฝกอบรมและประชาสมพนธความรดานกาซชวภาพ

ดาเนนการศกษาและจดทาโดย :

สถานเทคโนโลยกาซชวภาพ มหาวทยาลยเชยงใหม

เลขท 239 ถ.หวยแกว ต.สเทพ อ.เมอง จ.เชยงใหม 50200

โทรศพท : 0-5394-8276-7 โทรสาร : 0-5394-8276-7 ตอ 18

website : http//www.biogastech-cmu.com

Documents

หนังสือในโครงการพ ัฒนาหล ัก ...e-lib.dede.go.th/mm-data/Bib14762.pdf · 2013-08-08 · หนังสือในโครงการพ