บทที่ 19 รายละเอียดข้อมูล...

โครงการเพมศกยภาพฐานขอมลอตสาหกรรมฐานชวภาพ รายงานการศกษาฉบบสมบรณ (Final Report)

มหาวทยาลยเทคโนโลยพระจอมเกลาพระนครเหนอ บทท 19 ขยะมลฝอย (Waste) 19-1

บทท 19 รายละเอยดขอมลเชอเพลงชวภาพประเภท ขยะมลฝอย (Waste)

1. ขอมลทวไป [1] ขยะ (Waste) หมายถง สงของเหลอทงจากกระบวนการผลตและการอปโภคซงเสอมสภาพจนใชการ

ไมไดหรอไมตองการใชแลว จ าแนกตามลกษณะของขยะ ม 4 ประเภท โดยขยะแตละประเภทมแนวทางในการก าจดทแตกตางกน ดงน

- ขยะอนทรย เปนสงทสามารถยอยสลายไดงาย เชน เศษอาหาร เศษผก ผลไม ใบไม สามารถก าจดไดโดยน าไปท าปยหมกชวภาพ น าหมกชวภาพ อาหาร

- ขยะรไซเคล เปนสงทยงมประโยชนสามารถน ากลบมาแปรรปใหมได เชน แกว ขวดพลาสตก กระดาษสามารถน าไปขายหรอแลกสนคาได

- ขยะอนตราย เปนสงทประกอบดวยสารอนตราย เชน ถานไฟฉาย แบตเตอร กระปองสเปรย สามารถก าจดดวยวธเฉพาะ

- ขยะทวไป เปนสงทไมคมคาในการแปรรปกลบมาใชใหม เชน เศษผา ซองบะหม สามารถน าไปท าเชอเพลงหรอก าจดดวยวธฝงกลบ

ปญหาในดานการจดการกบขยะไดเพมขนเรอยๆ ตามการเตบโตและการขยายตวของเมอง นอกจากนหนวยงานทรบผดชอบยงขาดความพรอม ทงทางดานงบประมาณ เครองมอและอปกรณ บคลากรและสถานททเพยงพอทใชในการก าจดขยะ จงก าจดขยะสวนใหญไมถกตองตามหลกวชาการ ท าใหเกดปญหาทสงผลกระทบกบสงแวดลอมและสขภาพอนามยของประชาชน เพอเพมมลคาจากขยะททงจงไดไดมการผลตพลงงานจากขยะในรปของไฟฟาและความรอน นอกจากนยงชวยปญหาในการจดการสงแวดลอม โดยเทคโนโลยทใชในการผลตพลงงานจากขยะแสดงดงภาพท 1

ภาพท 1 แนวทางการจดการขยะจากแหลงตนทางสปลายทาง



2. กระบวนการผลตพลงงานจากขยะมลฝอย [1] เทคโนโลยการก าจดขยะมลฝอยเพอผลตพลงงานสามารถแบงอออกไดเปน 3 กลม คอ

- เทคโนโลยความรอน เปนกระบวนการทท าใหขยะมลฝอยเกดการแตกสลายตวดวยความรอน ไดแก เทคโนโลยเตาเผาขยะมลฝอย (Incinerator) เทคโนโลยไพโรไลซส/กาซซฟเคชน (Pyrolysis/Gasification)

เทคโนโลยพลาสมาอารค (Plasma Arc) - เทคโนโลยชวภาพ เปนกระบวนการผลตกาซชวภาพจากการยอยสลายดวยจลนทรย ไดแก

เทคโนโลยการยอยสลายแบบไรออกซเจน (Anaerobic Digestion) เทคโนโลยการผลตกาซชวภาพจากหลมฝงกลบขยะ (Landfill Gas to Energy)

- เทคโนโลยการผลตเชอเพลงขยะ เปนการเปลยนรปขยะ โดยการคดเลอกองคประกอบของขยะมาสกระบวนการคดแยกและแปรรปเปนเชอเพลงทสามารถน าไปใชในการผลตพลงงานตอไป ไดแก เทคโนโลย การผลตเชอเพลงขยะ (RDF) เทคโนโลยการผลตเชอเพลงจากขยะมลฝอยดวยการอบไอน า (Autoclaving for RDF)

2.1 การผลตพลงงานโดยใชกระบวนการทางความรอน (Thermal Conversion Process) 2.1.1 เทคโนโลยการผลตพลงงานจากขยะชมชนโดยใชเตาเผา (Incinerator)

Incineration เปนการเผาขยะในเตาทไดมการออกแบบมาเปนพเศษเพอใหเขากบลกษณะสมบตของขยะ ทมอตราความชนสงและมคาความรอนทแปรผนได การเผาไหมจะตองมการควบคมทดเพอปองกนไมใหเกดมลพษและการรบกวนต อส ง แวดล อม เชน ก าซ พษ เขม า กล น เปนตน ก าซซ ง เก ดจาก การเผาไหมจะไดรบการก าจดเขมาและอนภาคตามทกฎหมายควบคม กอนทจะสงออกสบรรยากาศ โดยจะมขเถาทเหลอจากการเผาไหมประมาณรอยละ 10 โดยปรมาตร และรอยละ 25-30 โดยน าหนกของขยะทสงเขาเตาเผา ซงจะถกน าไปฝงกลบหรอใชเปนวสดปพนส าหรบการสรางถนน สวนขเถาทมสวนประกอบของโลหะอาจถกน ากลบมาใชใหมได นอกจากนนสามารถทจะน าพลงงานความรอนทไดจากการเผาขยะมาใชในการผลตไอน า หรอท าน ารอน หรอผลตกระแสไฟฟาได

ระบบการเผาไหมโดยใชเตาเผาขยะชมชน (Incineration) สามารถจ าแนกไดเปน 2 ประเภท โดยจ าแนกตามการเตรยมขยะกอนเขาเตาเผา ประเภทแรกเปนการเผาขยะโดยไมตองมกระบวนการจดการเบองตนหรอการเผาไหมมวล (Mass burn system) และระบบการเผาขยะทมการจดการเบองตน (Burning of preheated and homogenized waste)

การเผาไหมมวล เปนการเผาไหมขยะทมองคประกอบหลากหลายโดยไมตองผานกระบวนการจดการเบองตน โดยเตาเผาทใชในระบบน ไดแก เตาเผาแบบตะกรนทเคลอนทได (Moving grate) เปนเทคนคทใชกนอยางแพรหลาย เนองจากสามารถรองรบการเผาท าลายขยะทมองคประกอบและคาความรอนทหลากหลาย ส วน เทคน คท ไ ด ร บ คว ามน ย มรอ งล งม าค อ เ ต า เ ผ าแบบหม น (Rotary kiln) ซ ง เ ป น ระบบ ท ม การจดการขยะในเบองตนกอนท าการเผา เชน การลดขนาด การบดตดและการคดแยก ซงเทคนคนมการใชงานในวงทจ ากดเนองจากจะตองมการจดการขยะกอนท าการเผา และเตาเผาแบบฟลอดไดซเบด (Fluidized bed) จดเปนเทคนคทใหมและมการใชงานในวงจ ากด สวนใหญใชในการก าจดขยะจากอตสาหกรรม

เทคโนโลยเตาเผาแบบตะกรบ (Moving grate) เปนเทคโนโลยเตาเผาขยะแบบการเผาไหมมวล เปนระบบทใชกนอยางแพรหลาย ประกอบดวยตะกรบทสามารถเคลอนทไดและมการเผาไหมอยบนตะกรบน โดยขณะเผาไหมตะกรบจะเคลอนทและล าเลยงขยะจากจดเรมตนถงจดสดทาย



ตะกรบจะท าหนาทเปนเสมอนพนผวดานลางของเตา การเคลอนทของตะกรบ หากไดรบการออกแบบอยางถกตองจะท าใหขยะมการเคลอนยายและผสมผสานกนอยางมประสทธภาพและท าใหอากาศทใชในการเผาไหมสามารถแทรกซมไปทวถง พนผวของขยะ ตะกรบอาจถกจดแบงใหเปนพนทยอยเฉพาะ ซง ท าใหสามารถปรบปรมาณอากาศเพอใชในการเผาไหม ไดอยางอสระและท าใหสามารถเผาไหมได แมขยะทมคาความรอนต า ตะกรบทใชกบระบบเตาเผาขยะมหลายแบบ เชน Forward movement, BackWard movement, Double movement, Rocking และ Roller เปนตน ผนงของหองเผาไหมในเตาเผาขยะมกจะเปนแบบบดวยอฐทนไฟ (Refractory Wall) หรอแบบผนงน า (Water Wall) ส าหรบแบบหลงนสวนมากจะปฏบตงานโดยใชอากาศสวนเกนในปรมาณต า ซงชวยใหลดปรมาตรของหองเผาไหมและลดขนาดของอปกรณควบคมมลพษอากาศ

ภาพท 2 เตาเผาแบบตะกรบ [1]

1) เทคโนโลยเตาเผาแบบหมน (Rotary kiln incinerator) ระบบเตาเผาแบบหมน เปนการเผาไหมมวลของขยะมลฝอยโดยใชหองเผาไหมทรงกระบอกซงสามารถ

หมนไดรอบแกน โดยขยะจะเคลอนตวไปตามผนงของเตาเผาทรงกระบอกตามการหมนของเตาเผาซงท ามมเอยงกบแนวระดบ เตาเผาแบบหมนสวนใหญจะเปนแบบผนงอฐทนไฟแตกมบางท เป นแบบผนงน าทรงกระบอกอาจมขนาดเสนผานศนยกลางตงแต 1 ถง 5 เมตร และยาวตงแต 8 ถง 20 เมตร ความสามารถในการเผาท าลายขยะมลฝอยมตงแต 2.4 ตนตอวน (0.1 ตนตอชวโมง) จนถงประมาณ 480 ตนตอวน (20 ตนตอชวโมง)

อตราสวนอากาศสวนเกนทใชจะมปรมาณทมากกวาแบบทใช กบเตาเผาแบบตะกรบ และอาจจะมากกวาทใชกบเตาเผาแบบฟลอดไดซเบด สงทตามมากคอ เตาเผาแบบหมนจะมประสทธภาพพลงงานทต ากวาเลกนอย แตกยงคงมคามากกวารอยละ 80 เนองจากวาเวลาทใชในการเผาไหม (Retention time) ของกาซไอเสยคอนขางสนเกนไปส าหรบการท าปฏกรยาการเผาไหมในเตาเผาแบบหมน ดงนนเตาทรงกระบอกจงมกมสวนตอทท าเปนหองเผาไหมหลง (After-Burning chamber) และมกรวมอยในสวนของหมอน าดวย



ภาพท 3 เตาเผาแบบหมน

2) เทคโนโลยเตาเผาแบบฟลอดไดซเบด (Fluidized bed) เตาเผาแบบฟลอดไดซเบดท างานโดยอาศยหลกการทอนภาคของแขงทรวมตวเปน Bed (วสดทเตมเขา

ไปในเตาเพอตวกลางในการน าความรอนและชวยใหเกดการเผาไหมอยางตอเนอง) ในเตาเผาผสมเขากบขยะมลฝอย ท าหนาทเปนเชอเพลงส าหรบการเผาไหมถกท าใหลอยตวขนอนเนองมาจากอากาศทเปาเขาดานขางท าใหมนมพฤตกรรมเหมอนกบของไหล เตาเผาโดยทวไปจะมรปรางเปนทรงกระบอกตง และวสดทท า Bed มกท ามาจากทราย ซลกา หนปน หรอวสดเซรามคการใชงานเตาเผาแบบฟลอดไดซเบดอยในขนเรมตนเนองจากมการพฒนาเทคโนโลยเตาเผาอยอยางสม าเสมอโดยเตาเผามขอไดเปรยบทสามารถลดปรมาณสารอนตรายไดใน Bed และมประสทธภาพเชงความรอนสง สามารถใชไดกบเชอเพลงหลากหลายประเภท ขอเสยเปรยบหลกของเตาเผาแบบนอยทตองการกระบวนการในการจดการขยะมลฝอยเบองตนกอนทจะสามารถปอนเขาสเตาเผาได เพอใหขยะมลฝอยมขนาด คาความรอน ปรมาณขเถาทอยขางในและอนๆ เพอใหตรงตอขอก าหนดในการปฏบตงานของเตาเผา และเนองจากขยะมลฝอยมลกษณะสมบตทหลากหลายจงท าใหเกดความยากล าบากในการท าใหไดเชอเพลงทตรงตามความตองการ

ภาพท 4 เตาเผาแบบฟลอดไดซเบด



2.1.2 เทคโนโลยการผลตกาซเชอเพลงจากขยะชมชน (MSW gasification) กระบวนการผลตก าซ เช อ เพล งจากขยะชมชนหรอ เทคโนโลย ไพโร ไลซส /ก าซซ ฟ เคช น

(Pyrolysis/Gasification) เปนกระบวนการท าใหขยะมลฝอยเปนกาซโดยการท าปฏกรยาสนดาปแบบไมสมบรณ กลาวคอสารอนทรยในขยะมลฝอยจะท าปฏกรยากบอากาศหรอออกซเจนปรมาณจ ากด ท าใหเกดกาซซงมองคประกอบหลก คอ คารบอนมอนนอกไซด ไฮโดรเจนและมเทน เรยกวา Produce gas ซงในกรณทใชอากาศเปนกาซท าปฏกรยากาซเชอเพลงทไดจะมคาความรอนต าประมาณ 3-5 MJ/Nm3 แตถาใชออกซเจนเปนกาซท าปฏกรยา กาซเชอเพลงทไดจะมคาความรอนสงประมาณ 15-20 MJ/Nm3 เครองปฏกรณ Gasifier สามารถแบงออกไดเปน Downdraft, Updraft, Cross-Current และ Fluid Bed Gasifier ดงน

1) Updraft Gasifier เชอเพลงจะถกปอนเขาทางสวนบนของเครองและอากาศจะถกสงผานตะแกรงเขามาทางดานลาง

บรเวณเหนอตะแกรงขนไปจะมการเผาไหมของเชอเพลงขน ซงเรยกบรเวณนวา Combustion zone เมออากาศผานเขาไปบรเวณ Combustion zone จะเกดปฏกรยาขน ไดกาซคารบอนไดออกไซดและน ากาซ รอนทผานมาจาก Combustion zone จะมอณหภมสงและจะถกสงผานไปยง Reduction zone ซงเปนโซนทมปรมาณคารบอนมากเพยงพอทจะกอใหเกดปฏกรยากบคารบอนไดออกไซดและน า เกดเปนกาซคารบอนมอนอกไซดและไฮโดรเจน หลงจากนนกาซทไดจะไหลเขาสบรเวณทมอณหภมต ากวาในชนของเชอเพลง และกลนสลายในชวงอณหภม 200-500 ºC หลงจากนนกาซกจะไหลเขาสชนของเชอเพลงทชน เนองจากกาซยงคงมอณหภมสงอย จงไประเหยน าทอยในเชอเพลงเหลานน ท าใหกาซทออกจากเครองปฏกรณมอณหภมต าลง สารระเหยและน ามนทารทเกดขนในชวงการกลนสลายจะตดออกไปกบกาซเชอเพลงทเกดขน ดงนนกาซเชอเพลงทไดจากเครองปฏกรณแบบ Updraft gasifier จะมปรมาณของน ามนทารมาก บางครงอาจมมากถง 20% ของน ามนทารทไดจากการไพโรไลซส ชวมวลกาซเชอเพลงทไดจากเครองปฏกรณแบบ Updraft gasifier มอณหภมไมสงนกและมปรมาณสารไฮโดรคารบอนและน ามนทารมากท าใหมคาความรอนมาก จ าเปนตองมหนวยท าความสะอาดกาซเชอเพลงกอนน าเชอเพลงไปหมนกงหนกาซ ขอดหลกของเครองปฏกรณแบบ Updraft gasifier คอ ตดตงงายและมประสทธภาพทางความรอนสง

ภาพท 5 เครองปฏกรณแบบ Updraft gasifier [2]



2) Downdraft gasifier เครองปฏกรณ Gasifier ชนดนออกแบบมาเพอขจดน ามนทารในกาซเชอเพลงโดยเฉพาะ อากาศจะ

ถกดดผานจากดานบนลงสดานลางผานกลมของหวฉดซงเรยกวา Tuyers บรเวณหวฉดจะเปนบรเวณของโซน Combustion กาซทไดจากโซน Combustion จะถก Reduced ในขณะทไหลลงสดานลางและผานชนของคารบอนทรอนซงอย เหนอตะแกรงเลกนอย ขณะเดยวกนในชนของเชอเพลงทอยทางดานบนของโซน Combustion จะมปรมาณออกซเจนนอยมากท าใหเกดการกลนสลาย และน ามนทารทเกดจากการกลนสลายจะไหลผานชนของคารบอนทรอน ท าใหน ามนทารเกดการแตกตวเปนกาซ ซงการแตกตวนจะเกดทอณหภมคงทในชวงระหวาง 800-1,000ºC ถาอณหภมสงกวา 1,000 ºC Updraft gasifier และ Downdraft gasifier ปฏกรยาดดความรอนจะท าใหกาซทไดมอณหภมต าลง แตถาอณหภมต ากวาชวงอณหภมดงกลาว ปฏกรยาคายความรอนจะท าใหกาซทไดมอณหภมสงขน กาซทผานโซน Combustion จะมสวนประกอบของน ามนทารลดลงเหลอนอยกวา 10% ของน ามนทารทไดจากUpdraft gasifier และกาซเชอเพลงทไดจะสะอาดกวา การผลตกาซเชอเพลงโดยเครองปฏกรณแบบ Downdraft gasifier นงาย และมความนาเชอถอส าหรบเชอเพลงทแหง (มความชนต ากวา 30 %) เนองจากวากาซเชอเพลงทไดมปรมาณน ามนทารต า เครองปฏกรณแบบ Downdraft gasifier จงเหมาะกบเครองก าเนดไฟฟาขนาดเลกทมเครองยนตสนดาปภายใน ทมขนาดก าลงการผลตไมเกน 500 kg/hr หรอ 500 kWe

ภาพท 6 เครองปฏกรณแบบ Downdraft Gasifier [3]

3) Fluid bed Gasifier การท างานของเครองปฏกรณทกลาวมาขางตน จะเกด Slag มากเกนไป จงกอใหเกดการอดตนในเครอง

ปฏกรณบอยครง เพอแกปญหาดงกลาวจงไดมการพฒนาเครองปฏกรณแบบ Fluid bed gasifier ขน เครองปฏกรณแบบนอากาศจะไหลผานชนของเชอเพลงเมอเพมความเรวของอากาศทไหลผานใหสงจนกระทงท าใหเชอเพลงทวางอยเรมลอยตวขนมลกษณะคลายกบของไหล ภายในเครองปฏกรณจะใส วสดเฉอย (Inert material) ซงอาจเปน ทราย อลมนา หรอออกไซดของโลหะททนความรอนสงและไมเกดการหลอมรวมตวกน โดยมแผนทเจาะรมารองรบตวกลางเหลานทตอนลางของเครองปฏกรณแผนทเจาะรนจะชวยท าให เกด การกระจายตวแบบฟลอดไดเซชนอยางทวถงของเบดโดยการผานอากาศหรอออกซเจนเขาสตอนลางของแผนรองรบ ซงความเรวของอากาศหรอออกซเจนทผานเขาไปตองมคาทเหมาะสมทท าใหตวกลางมสภาพแขวนลอย (Suspension) โดยปกตเชอเพลงจะถกเปลยนให เปนกาซเชอเพลงภายในเบด ปฏกรยา Gasification อาจเกดขนทสวนทเปนทวางเหนอเบด หรอทเรยกวา บรเวณ Freeboard โดยเปนปฏกรยาของ



อนภาคเชอเพลงเลกๆ ทปลวหลดออกมาจากเบดหรอเปนปฏกรยาการสลายตวดวยความรอนของน ามนทาร กาซเชอเพลงทไดจากเครองปฏกรณเบบ Fluid bed gasifier จะมปรมาณน ามนทาร อยระหวางกาซเชอเพลงทไดจากเครองปฏกรณแบบ Updraft gasifier และ Downdraft gasifier ปญหาสวนใหญทเกดขนกบเครองปฏกรณแบบ Fluid bed gasifier คอการสญเสยสภาพฟลอดไดเซชนเนองจากโลหะอลคาไลนจากเถาของเชอเพลงทเกดขน (เชน โซเดยมคารบอเนต หรอโพแทสเซยมคารบอเนต) จะรวมตวกบซลกาในทรายซงนยมใชเปนตวกลางในเบด เกดเปนสารประกอบทมจดหลอมเหลวต า ท าใหตวกลางหลอมรวมกน สญเสยสภาพ ฟลอดไดเซชนไป อยางไรกตามการสญเสยคารบอนทตดไปกบเถาอาจมาก ท าใหเครองปฏกรณแบบ Fluid bed gasifier ไมคมคาเชงเศรษฐศาสตร ส าหรบการใชงานขนาดเลก นอกจากนยงท าใหคา ใชจายใน การด าเนนงานสงไปดวย

เครองปฏกรณแบบ Fluid bed gasifier มขอด คอ มการผสมทปนปวนมาก ท าใหอตราการถายเท ความรอนและการถายเทมวลมคาสง ท าใหอตราการเกดปฏกรยาสงและสามารถควบคมอณหภมในเครองปฏกรณไดคอนขางงาย ขอเสยของเครองปฏกรณแบบนคอกาซเชอเพลงทไดจะมปรมาณเถาและฝนถานชารออกมาดวย เนองจากความเรวของอากาศภายในเครองปฏกรณมคาสงจงตองน า Cyclone มาใชกบระบบดวย

ภาพท 7 เครองปฏกรณแบบ Fluid bed gasifier [4]

4) Circulating fluid bed gasifier เครองปฏกรณแบบ Circulating fluid bed gasifier พฒนาเพอเพมประสทธภาพของ Carbon

conversion โดยอนภาคเชอเพลงจะถกรไซเคลกลบมายงเบด โดยความเรวในการฟลอดไดซจะตองสงพอทจะท าใหอนภาคลอยในปรมาณมาก



ภาพท 8 เครองปฏกรณแบบ Circulating fluid bed Gasifier [5]

http://www.eep.ebara.com/en/products/gas.html

5) Entrained bed gasifier ในเครองปฏกรณแบบ Entrained bed gasifier จะไมมวสด Inert แตเชอเพลงทใชจะตองลดขนาดให

เลกมาก โดยปกตเครองปฏกรณแบบนจะเดนเครองทอณหภมสงประมาณ 1,200-1,500 °C ซงขนกบวาจะใชอากาศหรอออกซเจน กาซเชอเพลงทไดจะมปรมาณน ามนทารและสารไฮโดรคารบอนต ากวา อยางไรกตามเนองจากตองเดนเครองทอณหภมสง จงมปญหาเรองการเลอกใชวสดและปญหาเรองการหลอมตวของเถา ในเครองปฏกรณแบบ Entrained bed gasifier จะใหคา Carbon conversion สงถง 100% อกทงมการใชงานส าหรบการผลตกาซเชอเพลงจากขยะมลฝอยชมชนนอย

ภาพท 9 เครองปฏกรณแบบ Entrained bed gasifier



2.2 การผลตพลงงานโดยใชกระบวนการทางชวภาพ เทคโนโลยการก าจดขยะมลฝอยเพอผลตพลงงานดวยกระบวนการทางชวภาพเปนการยอยสลาย

สารอนทรยทเปนองคประกอบในขยะมลฝอยดวยจลนทรยและท าใหเกดเปนกาซชวภาพซงสามารถน ามาใชเปนเชอเพลงเพอผลตพลงงานได ซงสามารถแบงออกไดเปน 2 ประเภท คอเทคโนโลยการยอยสลายขยะแบบไมใชออกซเจนและเทคโนโลยการผลตกาซชวภาพจากหลมฝงกลบขยะมลฝอย

2.2.1 เทคโนโลยการย อยสลายขยะแบบไม ใชออกซเจน การใชเทคโนโลยไมใชอากาศในการบ าบดขยะมลฝอยชมชนเปนเรองใหม แมในประเทศพฒนาแลว ก

เปนเรองทท ากนมาไมนานนก ส าหรบประเทศไทยการคดแยกขยะชมชนเกดขนโดยอตโนมตเพอแยกวสดทขายได เชน ขวดพลาสตก แกว ฯลฯ ท าใหขยะทสงไปเกบทกองขยะตางๆ มสดสวนของสารอนทรยอยมากจนสามารถเกดการยอยสลายแบบไมใชอากาศได

แมวาการยอยสลายขยะชมชนแบบไมใชอากาศ จะมหลกการเดยวกบการบ าบดน าเสยตางๆ แตขนตอนการท างานของการยอยสลายขยะชมชนมมากกวาเนองจากน าเสยและของเสยตางๆ มลกษณะแตกตางกน โดยทขยะชมชนจะเปนสารอนทรยทมอยในสภาพทเปนของแขงขนาดใหญและอยภายใตสภาวะทเรยกวา “แหงกวา” น าเสยตาง ๆ มาก การยอยสลายขยะจงมขนตอนการบดขยะและขนตอนการลดขนาดของของแขงอนทรย จากนนจงเปนกลไกปกตของการยอยสลายภายใตสภาวะไมใชอากาศ

ขนตอนการท างานของระบบยอยสลายแบบไมใชออกซเจนส าหรบการบ าบดขยะมลฝอยชมชนประกอบดวย

1. การบ าบดขนตน (Pre-treatment/Front-end treatment) ซ งประกอบดวยการคดแยก (Sorting) ขยะมลฝอยอนทรยจากขยะมลฝอยรวม หรอการคดแยกสงปะปนออกจากขยะมลฝอยอนทรย และลดขนาด (Size reduction) ของขยะมลฝอยอนทรยใหเหมาะสมส าหรบการยอยสลาย และเพอใหเกดความสม าเสมอ (Homogeneity) ของสารอนทรยทจะปอนเขาสระบบ (Feed substrate) รวมทงเพอปองกน ความเสยหายทจะเกดขนกบระบบ ซงโดยทวไประบบบ าบดขนตนส าหรบเทคโนโลยยอยสลายแบบไมใชออกซเจน สามารถแบงออกไดเปน 2 แบบ คอ (1) Dry separation process ซงมกจะใช Rotary screen เปนอปกรณส าคญในการคดแยกขยะมลฝอยอนทรย และใช Shredder ในการบดยอยขยะมลฝอยอนทรยใหมขนาดเหมาะส าหรบการยอยสลาย (2) Wet separation process จะใชหลกการคดแยกสงปะปนออกจากขยะมลฝอยอนทรยโดยวธการจม-ลอย (Sink-float separation) ซงสวนใหญจะมอปกรณส าคญทเรยกวา Pulper ท าหนาทในการคดแยกและบดยอยขยะมลฝอยอนทรย

2. การย อยสลายแบบไม ใชออกซเจน (Anaerobic digestion) ซงเปนขนตอนการผลตกาซชวภาพจากขยะมลฝอยอนทรยส าหรบน าไปใชเปน พลงงาน และเพอท าใหขยะมลฝอยอนทรยถกยอยสลายเปลยนเปนอนทรยวตถทม ความคงตว ไมมกลนเหมน ปราศจากเชอโรคและเมลดวชพช โดยอาศยการท างานของจลนทรยในสภาพทไรออกซเจน ซงขนตอนการยอยสลายแบบไมใชออกซเจนนสามารถแบงออกได 2 ประเภทหลกๆ คอ Dry digestion process และ Wet digestion process ซ งมการควบคมการปอนสารอนทรยเขาสระบบใหปรมาณของแขงทงหมด (Total solid content) ใหเปนประมาณรอยละ 20-40 และนอยกวารอยละ 20 ตามล าดบ

3. การบ าบดขนหลง (Post-treatment) ซงสวนใหญจะเปนขนตอนการจดการกากตะกอนจากการยอยสลายแบบไมใชออกซเจนใหมความคงตวมากขน เชน การน าไปหมกโดยใชระบบหมกปยแบบใชอากาศ รวมทงการคดแยกเอาสงปะปนตางๆ เชน เศษพลาสตกและเศษโลหะออกจาก Compost โดยใชตะแกรงรอน



ตลอดจนการปรบปรงคณภาพของ Compost ใหเหมาะสมกบการน าไปใชประโยชนในการเพาะปลกพช เชน การอบเพอฆาเชอโรคและลดความชน เปนตน

รปแบบของถงบ าบดกระบวนการไม ใชออกซเจน กระบวนการไมใชออกซเจนหรออากาศ อาจใชในการบ าบดน าเสยหรอบ าบดสลดจกได ขนอยกบ

รปแบบของถงหมก แตไมวาวตถประสงคจะเปนเชนใดกตาม กระบวนการบ าบดแบบไมใชอากาศกมกมลกษณะส าคญรวมกน คอ สามารถสรางกาซชวภาพจากสารอนทรย กระบวนการบ าบดสลดจมกเปนถงรปแบบเดยวคอถงยอยสลดจ (Sludge digestion tank) สวนรปแบบอนๆ มกใชในการบ าบดน าเสยถงหมกแบบไมใชออกซเจน ไดมการพฒนามาอยางตอเนองมาจากถงหมกธรรมดาจนถงแบบอตราสง รปแบบของระบบบ าบดแบบไมใชออกซเจน อาจจ าแนกไดเปน 3 ประเภทหลก ไดแก ระบบแบบเลยงเชอแขวนลอย (Suspended growth) ระบบแบบเลยงเชอเกาะตด (Supported growth) และระบบแบบผสม (Hybrid system)

ภาพท 10 แผนผงแสดงระบบบ าบดแบบไมใชอากาศรปแบบตางๆ

กระบวนการบ าบดแบบไมใชออกซเจน ขนอยกบรปแบบของถงหมก ซงมกมบ าบดกระบวนการไมใชออกซเจนหรออากาศในการบ าบดน าเสยหรอบ าบดสลดจ ส าหรบเทคโนโลยการยอยสลายขยะแบบไมใชออกซเจน ไดแก

1) ถงย อยสลดจ (บ าบดสลดจ) ระบบถงยอยทไมมการกวนตะกอนและไมปรบอณหภมใหกบสลดจปฏกรยาทเกดขนภายในถงจงชา

และไมทวถง ถงยอยแบบนจงเรยกวาถงยอยแบบอตราต า (Low Rate Digester) และระบบถงยอยทม การกวนและมการปรบอณหภมเพอเรงปฏกรยาการก าจดสารอนทรยจะเกดขนถงยอยแบบนจงเรยกวาถงยอยแบบอตราสง (High rate digester) ส าหรบถงยอยแบบอตราสงทมถง 2 ชด โดยมระบบการแยกตะกอนสลดจออกจากถงยอยสลดจชดท 2 ซงท าใหสามารถไดสลดจยอยแลวทมความเขมขนสงและปลอยน าทงทมตะกอนแขวนลอยต า (สกปรกนอย)



ถงย อยแบบอตราต า ถงย อยแบบอตราสง

ถงย อยแบบอตราสงทมการแยกตะกอน

ภาพท 11 แสดงถงยอยสลดจแบบตางๆ

2) ถงย อยแบบสมผส (Anaerobic Contact) ถงยอยแบบนใชในการก าจดสารอนทรยทอยในน าเสย สารอนทรยทตองการก าจดอาจเปนของแขง

หรอสารละลายกได ถงยอยแบบสมผสนอาจเปนถงปฏกรยาแบบมการหมนเวยนตะกอนหรอไมมกได แตนยมใชแบบทมการหมนเวยนตะกอน ดงนนถงยอยแบบสมผสจงมสวนประกอบทคลายคลงกบระบบเอเอส จนกระทงในบางครงอาจเรยกถงยอยแบบนวาเปนระบบเอเอสแบบไมใชอากาศ (Anaerobic activated sludge) อยางไรกตาม ระบบนไมสามารถบ าบดน าเสยไดดเหมอนกบระบบเอเอส การสะสมแบคทเรยใหคงอยในระบบไมสามารถกระท าได เนองจากสลดจทเกดขนไมสามารถตกตะกอนไดดเหมอนสลดจของระบบเอเอส จงมการหลดหนของสลดจเกดขนตลอดเวลาอยางหลกเลยงไมได ในปจจบนระบบถงยอยแบบสมผสมจ านวนนอยมาก เนองจากไมเปนทนยม ระบบทยงคงใชไดจะมความสามารถในการรบภาระซโอดไดต า



ภาพท 12 ถงยอยแบบสมผส (Anaerobic contact) [6]

3) ถงย อยแบบแยกเชอ

การออกแบบถงยอยแบบแยกเชอ เพอใหแบคทเรยสรางกรดและแบคทเรยสรางมเทนเตบโตอยในถงยอยคนละใบ ลกษณะเชนนเชอวาแบคทเรยแตละชนดจะท างานไดเตมก าลงและเปนการใชประโยชนจากถงปฏกรยาใหไดอยางเตมท นอกจากนยงเชอวาท าใหการควบคมการท างานของถงยอยมความสะดวกยงขน ซงจากรปถงยอยแบบแยกเชอ แสดงใหเหนถงสวนประกอบของถงยอยแบบแยกเชอทใชพเอสเปนตวก าหนดและควบคมแบคทเรยในถงยอย ถงใบแรกซงมพเอชประมาณ 6 ซงจะมแตแบคทเรยประเภทสรางกรด สวนถงทสองซงมพเอชประมาณ 7 จะมแบคทเรยสรางมเทน การควบคมพเอชแบบอตโนมตเปนสงจ าเปนส าหรบถงใบแรกเทานน กาซไฮโดรเจนทสรางขนในถงใบแรกจะถกปลอยทงออกไปจากถงเพอมใหเกดการสะสมตวจนเปนพษตอแบคทเรยทสรางกรด

ภาพท 13 ถงยอยแบบแยกเชอ



4) ระบบตวกรองแบบไม ใชอากาศ (AF หรอ Anaerobic filter) ลกษณะทวไปของระบบตวกรองแบบไมใชอากาศจะเปนถงสงคลายถงกรอง ทบรรจภายในดวยหน

ขนาด 1.5-2 นวหรอใชเปนตวกลางพลาสตกแทนกได น าเสยจะไหลจากดานลางขนดานบนลกษณะเชนนจะท าใหน าทวมตวกลางอยตลอดเวลา ถาท าใหแบคทเรยสวนใหญถกจบอยภายในถงกรอง ถาท าใหแบคทเรยสวนใหญถกจบอยภายในถงกรอง น าทไหลออกมาจะมความใสโดยไมตองใชถงตกตะกอนตางหาก โดยปรกตเครองกรองไมใชอากาศมขนาดเลกกวาถงยอยแบบธรรมดาเพราะใชเวลากกน าต ากวา อยางไรกตามเครองกรองแบบไมใชอากาศมจดออนบางอยางทตองแกไข คอ ตองจดวธการกระจายน าเสยเขาถงใหไดอยางสม าเสมอ เรองการอดตนกเปนปญหาเหมอนกนแตสามารถแกไขหรอบรรเทาลงไดโดยใหมการตกตะกอนน าเสยกอนสงเขาถงกรองไมใชอากาศถงไมใชอากาศแบบนมขอดมากกวาแบบอนๆ ทกลาวไปแลว เนองจากมความสามารถในการเกบกกเซลลแบคทเรยไดดกวา ท าใหมความเปนไปไดในการบ าบดน าเสยทมบโอดต า

5) ระบบชนลอยตวแบบไม ใชอากาศ (AFB หรอ Anaerobic fluidized bed) ระบบแบบนคลายคลงกบระบบเครองกรองไมใชอากาศ ตรงทมน าไหลจากขางลางขนขางบนจดเปน

ระบบฟลมตรง (Fixed film) แบบไมใชอากาศทมสารตวกลางขนาดเลกเทาเมดทรายเปนทจบเกาะของแบคทเรย อตราไหลของน าเสยจะตองสงมากจนกระทงท าใหมการลอยตวของสารตวกลาง ตวอยางสารตวกลางทมการทดลองใชในระดบหองปฏบตการไดแก ทราย , แอนทราไซต ถานกมมนต เปนตน การใชสารตวกลางขนาดเลก (เมอเปรยบเทยบกบระบบเครองกรองไมใชอากาศ) ท าใหระบบนมพนทผวจ าเพราะ (คดตอหนวยปรมาตร) สงมาก ซงเทากบการมแบคทเรยจ านวนมหาศาลอยในระบบอตราเรวในการบ าบดน าเสยของระบบนจงสงมากถงปฏกรยาทใชระบบจงอาจมขนาดเลกกวาระบบอน ๆ อยางไรกตาม ลกษณะการท างานซงตองท าใหสารตวกลางลอยตวตลอดเวลากอใหเกดปญหาในการออกแบบและควบคมระบบหลายอยาง และตองสนเปลองพลงงานในการท าใหสารตวกลางลอยตวสงกวาระบบอน ระบบเชนน จงยงไมไดรบความนยม

ภาพท 14 ระบบตวกรองแบบไมใชอากาศ (AF หรอ Anaerobic Filter) และระบบชนลอยตวแบบไมใช

อากาศ (AFB หรอ Anaerobic Fluidized Bed)

6) ระบบยเอเอสบ (UASB หรอ Upflow anaerobic sludge blanket) สารตวกลางอยในระบบเครองกรองไมใชอากาศและระบบ AFB ท าใหถงปฏกรยาตองเสยปรมาตรใช

งานและเสยเงนซอสารตวกลางเปนจ านวนมาก วศวกรจงคดคนระบบยเอเอสบ (Upflow anaerobic sludge blanket) ซงไมจ าเปนตองใชสารตวกลาง ระบบใหมนมทศทางไหลของน าเสยจากดานลางขนดานบน แต

Anaerobic Filter Anaerobic Fluidized Bed



แบคทเรยจะถกเลยงใหจบตวกนเปนเมดขนาดใหญ จนมน าหนกมากและสามารถตกตะกอนไดด น าเสยทไหลเขาถงปฏกรยาจะท าใหเมดตะกอนแบคทเรยมใหหลดออกไปกบน าทงดวยเสมอ จดออนของระบบคอการสรางชนสลดจเปนเรองยากและอาจถอวาเปนเรองไมธรรมดา เนองจากธรรมชาตของแบคทเรยไมใชอากาศไมมนสยเกาะจบกนเปนกลมฟลอค วศวกรทน าระบบนไปใชและประสบความส าเรจอางวา ระบบนสามารถรบภาระ ซโอดไดสงกวาระบบไมใชอากาศแบบอน ๆ และสามารถผลตน าทงทมคณภาพสงได เนองจากสามารถปองกนมใหแบคทเรยหลดออกจากระบบไดดกวาแบบอน

ภาพท 15 ระบบยเอเอสบ (Upflow Anaerobic Sludge Blanket) [7]

7) Expanded granular sludge bed (EGSB) เปนระบบ UASB แบบพเศษ น าเสยไหลเขาถงหมกทางดานลางโดยผานระบบทอกระจายน าแบบ

พเศษ ภายในถงหมกจะมชนนอนของสลดจทเปนเมดแบคทเรยขนาดประมาณเมดทราย เมดสลดจมขนาดใหญจนสามารถตกตะกอนไดด (ความเรวในการตกตะกอนประมาณ 60-80 ม./ชม.)

การยอยสลายสารอนทรยใหกลายเปนมเทน เกดขนภายในชนสลดจนอน (Sludge bed) ความสงของชนสลดจนอน ขนอยกบความสงของถงหมก ซงมกมคาอยในชวง 7-14 เมตร เมอน าเสยไหลขนมาถงตอนบนซงเปน GSS หรอระบบแยกกาซ-ของเขงแขวนลอย-น า กาซชวภาพและของแขงแขวนลอย (SS) จะแยกออกจากน าเสยทบ าบดแลว กาซจะลอยตวขนสผวน า SS จะตกตะกอนกลบลงไปยงตอนลางของถงหมก น าเสยบ าบดแลวจะไหลออกจากถงหมก ระบบ GSS ของถงหมกแบบ EGSB เปนระบบทออกแบบพเศษใหสามารถท างานไดดกวาระบบ GSS ของถง UASB ทวไป กลาวคอ ใหสามารถรบอตราไหลไดสงกวา (อตราน าลนผวของระบบGSS ชดพเศษนมคาประมาณ 1 ม./ชม.)



ภาพท 16 ระบบ Expanded Granular Sludge Bed (EGSB) [8]

8) ระบบแผ นกนไม ใชอากาศ (ABR หรอ Anaerobic baffled reactor) ลกษณะของระบบแผนกนไมใชอากาศคอมแผนกนเพอบงคบใหน าเสยไหลมดขนมดลงอยในแนวตง

ถงปฏกรณจงไมจ าเปนตองมความสงมากเหมอนของระบบไมใชอากาศแบบอนๆ ท าใหเสยคาใชจาย ในการกอสรางต า ขอดของระบบนคอเปนระบบทมพนทผวน ามาก ท าใหแบคทเรยมพนทตกตะกอนสงกวาระบบอนๆ การแยกตะกอนแขวนลอยออกจากน าจงสามารถท าใหดโดยไมตองใชอปกรณใดๆ และกาซกสามารถแยกตวออกจากน าไดงายเชนกน ท าใหการเกบกกเซลลเกดไดด จงมมวลแบคทเรยสะสมอยในระบบไดมาก การบ าบดน าเสยจงสามารถเกดขนไดดวยอตราสง

ภาพท 17 ระบบแผนกนไมใชอากาศ (ABR หรอ Anaerobic baffled reactor)[9] Schematic of the Anaerobic Baffled Reactor. Source: TILLEY et al. (2008)

9) Anaerobic Sequencing Batch Reactor หรอ AnSBR ระบบ AnSBR ทใชมลกษณะเดยวกบระบบยเอเอสบหรอถงหมกไมใชอากาศทเปดฝา ไมมการกวน

น าและมการเตมน าเสยเปนแบบเท (Batch) การยอยสลายตวของซโอดท าใหมกาซเกดขนจนท าใหชนสลดจฟงทงถงคลายกบมการกวนน าดวยใบพดกวน เมอซโอดลดลงปรมาณกาซกลดลง (จะเหนไดจากการลดลงของการ

http://www.sswm.info/glossary/2/lettera#term3062



ฟงของชนสลดจ) ท าใหมการตกตะกอนของชนสลดจเกดขน ท าใหสามารถแยกชนน าใสทอยตอนบนออกทงได การออกแบบอาจใหรอบการท างานของแตละถงเปนเวลา 1 วน (ครบ 24 ชวโมง ซงชนสลดจในถงหมกกไมมการฟงแลว) ตวอยางเชน ใหถง AnSBR มเวลากกน า 2 วน (เทากบปรมาตร 50% ของปรมาณน าเสยทเกดในหนงวน) และใชเชอแบคทเรยประมาณ 25% ของความจถง แมวาระบบนตองการเวลากกน า 2 วน ท าให Organic loading เทากบประมาณ 5-6 กก./ลบ.ม.-วน แตกเปน Loading ทเหมาะสมส าหรบการบ าบดน ายอยทยอยยาก ดงเชนในกรณของน าเสยฟอกยอมผาทอ

ภาพท 18 การบ าบดน าเสยฟอกยอมผาทอดวยระบบ AnSBR

10) บ อบ าบดน าเสยแบบไม ใชอากาศ หรอ Cover lagoon เปนระบบบอบ าบดน าเสยแบบไมใชอากาศชนดทงายทสด โดยมกเปนบอดนขนาดใหญทมความ

ลก 3-4 เมตร และไมมฝาปด มเวลากกน านานหลาย ๆ วน ภายในระยะเวลาดงกลาวน าเสยจะถกยอยดวยปฏกรยาแบบไมใชอากาศ เนองจากบอหมกไมใชอากาศมขนาดใหญ จงตองใชทดนจ านวนมากในการสราง นอกจากนนยงอาจจะมกลนไมด ระบบบอหมกไมใชอากาศจงเหมาะส าหรบใชในชนบทหรอชานเมองทซงราคาทไมสงนก และมผคนอาศยอยไมหนาแนนวศวกรมกออกแบบบอหมกไมใชอากาศดวยคา Organic loading ไมเกน 0.5 กก.ซอ/ลบ.ม.-วน ทงนเพอมใหมปญหาเรองกลนเหมน อยางไรกตาม ไมวาบอหมกจะออกแบบไดดเพยงใดกมโอกาสจะเกดปญหาเรองกลนเหมนเปนทนารงเกยจไดเสมอ ในปจจบนจงมความพยายามในการปดบอไมใชอากาศเพอปองกนเรองกลนเหมน และเพอเกบกาซชวภาพไปใชประโยชน ความกาวหนาในทาง วสดศาสตรโดยเฉพาะเรองเทคโนโลยพลาสตกและเรซน ท าใหสามารถใชแผนพลาสตกทสามารถเปนฝา ปกคลมบอไมใชอากาศไดในราคาพอสมควร ขอดทตามมาจากาการปดบอหมกอกประการหนงคอท าใหสามารถสรางในพนทใกลชมชนไดมากกวาในอดตและท าใหสามารถออกแบบบอหมกไมใชอากาศแบบปดฝา ดวยคา Organic loading ทสงกวา 0.5 กก.ซโอด/ลบ.ม.-วน มผลท าใหระบบมขนาดเลกลง คากอสรางทลดลงเนองจากลดขนาดบอมสวนท าใหสามารถชดเชยคาปดฝาบอไดบาง



ภาพท 19 บอหมกไมใชอากาศแบบปดฝาทใชสรางกาซชวภาพ [10]

2.2.2 เทคโนโลยการผลตกาซชวภาพจากการฝงกลบขยะชมชน (Landfill Gas to Energy Technology)

การก าจดขยะชมชนดวยวธการฝงกลบนน เปนการน าขยะชมชนมากองหรอฝงกลบในพนททจดเตรยมไวแลวใชเครองจกรเกลยและบดอดใหขยะมลฝอยยบตวลงจนมความหนาแนนของชนขยะมลฝอยตามทก าหนด จากนนใชดนบดทบและอดใหแนนอกครงหนงแลวจงน าขยะมลฝอยชมชนมาเกลยและบดอดอกเปนชนๆ สลบดวยชนดนกลบทบเพอปองกนปญหาเรองกลน แมลง น าชะขยะ และเหตเดอนรอนร าคาญอนๆ

ปฏกรยาการยอยสลายสารอนทรยในขยะมลฝอยชมชนทถกฝงกลบในชวงแรกจะเปนการยอยสลายแบบใชอากาศ (Aerobic decomposition) ซงเปนการใชอากาศทแทรกอยตามชองวางภายในบรเวณ ฝงกลบ และเมอออกซเจนทมอยหมดลง การยอยกจะเปลยนไปเปนแบบไมใชอากาศ ซงจะท าใหเกดกาซทเกดจากปฏกรยาการยอยสลายทางเคมของขยะมลฝอยในบรเวณหลมฝงกลบ ไดแก มเทน คารบอนไดออกไซด แอมโมเนย คารบอนมอนอกไซด ไฮโดรเจนซลไฟด ไนโตรเจน และแอมโมเนย โดยจะพบกาซมเทนและคารบอนไดออกไซดในปรมาณทมากกวากาซชนดอนๆ ซงกาซทเกดจากหลมฝงกลบขยะมลฝอยนเปนทรจกกนในชอกาซชวภาพหรอ Landfill gas (LFG)

โดยทวไปหากกาซชวภาพทไดนมความเขมขนของมเทนมากกวา 50% ขนไป กจะสามารถน าไปใชประโยชนในการผลตพลงงานความรอนไดโดยตรงในรปของกาซดบ (Raw Gas) ซงมคาความรอนปานกลาง หรอน าไปผานระบบปรบปรงคณภาพกาซ (Gas Upgrading) กอนน าไปใชเพอใหมคาความรอนสงขน นอกจากนยงสามารถน า ไปผลตพลงงานไฟฟาโดยใชเครองยนตกาซ (Gas Engine) หรอกงหนกาซ (Gas Turbine) หรอใชเปนเชอเพลงส าหรบหมอไอน า (Boiler) ไดอกดวยการก าจดขยะมลฝอยชมชนโดยวธการฝงกลบนนเปนวธทงายและใชงานกนอยางกวางขวางทวโลก ปจจบนกาซชวภาพทเกดจากหลมฝงกลบขยะมลฝอยไดถกน ามาใชประโยชนในการผลตพลงงานมากขน ซงเทคโนโลยการผลตพลงงานโดยใชกาซชวภาพจากหลมฝงกลบขยะมลฝอยนน สามารถจ าแนกตามวธการด าเนนงานฝงกลบขยะมลฝอยไดเปน 2 วธ ไดแก ดงน



ภาพท 20 Landfill gas system [11]

1) เทคโนโลยการผลตพลงงานจากการฝงกลบขยะชมชนแบบถกหลกสขาภบาล เทคโนโลยการผลตพลงงานจากหลมฝงกลบขยะชมชนแบบถกหลกสขาภบาล (Sanitary landfill หรอ

Conventional landfill) เ ป น ก า ร พ ฒ น า แ ล ะ ป ร บ ป ร ง ร ะ บ บ ฝ ง ก ล บ ข ย ะ ม ล ฝ อ ย เ พ อ ล ด การปลอยออก (Emission) ของกาซมเทนทเกดจากกระบวนการยอยสลายแบบไมใชออกซเจน (Anaerobic digestion) ภายในหลมฝงกลบโดยปจจยพนฐานทสงผลตอการผลตและการระบายกาซมเทนจากพนทฝงกลบประกอบดวยองคประกอบขยะมลฝอย (Waste composition) สภาพแวดลอมแบบไรออกซเจน (Anaerobic environment) ความชน (Moisture content) สภาพความเปนกรด (Acidity) และอณหภม (Temperature)

ภาพท 21 การฝงกลบขยะชมชนแบบถกหลกสขาภบาล (Sanitary Landfill)

องคประกอบหลกของการฝงกลบขยะมลฝอยแบบถกหลกสขาภบาลประกอบดวย ระบบบ าบดขนตน (Pre-treatment system) การด าเนนการฝงกลบในพนท ระบบควบคมทางดานสงแวดลอม ไดแก ระบบรวบรวมน าชะขยะ (Leachate collection system) ระบบบ าบดน าเสย เปนตน

หลกการด าเนนงานทวไปส าหรบระบบผลตพลงงานจากกาซชวภาพ และการปดพนทฝงกลบขยะมลฝอยแบบถกหลกสขาภบาล มรายละเอยดดงน



(1) ระบบบ าบดขนตน (Pre-treatment system) ถกน ามาใชในการปรบปรงลกษณะสมบตของขยะมลฝอยชมชนใหมความเหมาะสมส าหรบกระบวนการยอยสลายแบบไมใชออกซเจนมากขน ไดแก การคดแยก (Sorting) ก า ร บ ด ย อ ย ข ย ะ ม ล ฝ อ ย ใ ห ม ข น า ด เ ล ก ล ง (Shredding) ซ ง ป ร ะ โ ย ช น ท ไ ด จ า ก การบ าบดขยะมลฝอยขนตอนกอนท าการฝงกลบ คอ สามารถลดระยะเวลาในการบ าบดน าชะขยะ เพมปรมาณการผลตกาซมเทน และกระตนใหเกดการทรดตวลงของขยะมลฝอยไดดขน จงสงผลใหมปรมาณของขยะลดลงอยางรวดเรว รวมทงชวยลดระยะเวลาทจะเกดการปนเปอนตอสภาพแวดลอมไดอกดวย

(2) การด าเนนการฝงกลบในพนท (Sanitary landfill operation) การด าเนนงานฝงกลบขยะชมชนแบบถกหลกสขาภบาลมอย 3 ประเภทหลกๆ ไดแก

(2.1) การฝงกลบแบบพนท (Area method) เหมาะสมกบบรเวณทมสภาพภมประเทศไมเหมาะทจะขดเปนรองเพอก าจดขยะมลฝอย โดยการด าเนนงานจะเปนการเทขยะมลฝอยและเกลยเปนแถวยาว กวางประมาณ 3-7 เมตรไปบนพนทเปนชนๆ แตละชนหนาประมาณ 0.40-0.75 เมตร แลวอดแนนกอนทจะเทชนถดไปแลวอดทบกนไปเรอยๆจนไดความหนาประมาณ 2-3 เมตร การด าเนนงานบดอดขยะมลฝอยจะตองกะประมาณใหครบวนพอด จากนนกลบดนบนชนขยะมลฝอยหนาประมาณ 0.15-0.30 เมตร ทกครงกอนเลกงานประจ าวน

(2.2) การฝงกลบแบบรอง (Trench method) วธนเหมาะสมกบสถานทฝงกลบทมดนทมลกษณะใชเปนดนกลบได และชนดนมความหนาพอสมควร โดยเรมจากการใชรถขดพนดนเปนรองยาวประมาณ 30-100 เมตร กวาง 5-8 เมตร ลก 2 เมตร ดนทขดขนมาจะกองไวดานขางของรองเปนเขอนดนขยะมลฝอยจะถกเท ไป ในร อ ง โ ดย เกล ย ให เ ป นช นบา งๆ หนาประมาณ 0.45-0.60 เ มตร แล ว อ ด ให แน นจน ได ความหนาแนนตามทออกแบบไวกอนทจะเทขยะมลฝอยชนตอไปลงไปแลวบดอดใหมเปนชนทบกนไปเรอยๆ จนไดความสงของชนขยะมลฝอยตามตองการโดยการก าหนดความยาวของรองทฝงกลบขยะมลฝอยในแตละวนควรจะสามารถฝงกลบ ไดตามความสงทก าหนดพอด ทงนจะตองมความยาวเพยงพอทจะใหรถขยะมาถายขยะมลฝอยลงไดพรอมกนดวย เพอปองกนการสญเปลาในการรอควของรถขนขยะมลฝอย

(2.3) การฝงกลบแบบบอหรอพนทลาดเอยง (Ramp method) วธการฝงกลบแบบนเหมาะส าหรบสถานทฝงกลบทมลกษณะเปนพนทลาดเอยงหรอเปนหลมบอขนาดใหญ ซงอาจเกดขนตามธรรมชาตหรออาจเกดจากการขด เชน หบเขา หวย บอดน บอเหมอง เปนตน เทคนคในการทงและบดอดขยะมลฝอยในแตละแหงมความแตกตางกนไปตามสภาพภมประเทศของสถานทนนๆ รวมทงขนอยกบคณสมบตของดนกลบ สภาพชนดน แหลงน าผวดน แหลงน าใตดนในบรเวณนน และสภาพถนนทางเขา-ออก หากสถานทฝงกลบมพนของบอหรอหวยทใชเปนพนทฝงกลบมสภาพคอนขางราบ การฝงกลบในชนแรกอาจใชวธแบบรอง เมอฝงกลบในชนแรกเสรจเรยบรอยจงเรมฝงกลบในชนถดไป ในการฝงกลบขยะดวยวธน ควรใหความสงของชนฝงกลบขนสดทายอยเหนอระดบพนดนในบรเวณขางเคยงเลกนอย ซงเมอมการทรดตวของขยะมลฝอยในบรเวณฝงกลบกจะท าใหอยในระดบใกลเคยงกบพนดนบรเวณขางเคยง

(3) ระบบรวบรวมกาซชวภาพ (Landfill gas collection system) (3.1) รปแบบของระบบรวบรวมกาซชวภาพจากหลมฝงกลบขยะมลฝอย แบงได 3 ประเภทดงน - ระบบรวบรวมทอแบบแนวดง (Vertical extraction well) โดยการฝงทอในแนวดงเพอใหกาซ

ไหลเขาทอโดยทปลายดานลางของบอจะถมดวยกรวด ทอทใชจะเปนแทง PVC หรอ HDPE - ระบบรวบรวมทอรวมกาซในแนวนอน (Horizontal collectors) ระบบนจะมประสทธภาพใน

การรวมกาซไดมากขน โดยลกษณะทอทใชเปนทอทเจาะรโดยรอบ มระยะหางเทากน หรอเปนทอทมลกษณะตางๆ กน แตน ามาตอกนเปนทอแขนง



- ระบบรวบรวมกาซแบบผสมผสาน (Hybrid collection system) ระบบนประกอบดวยระบบทอรวบรวมกาซในแนวดงและแนวนอน ซงจะชวยรวบรวมกาซทเกดขนในหลมฝงกลบไดอยางมประสทธภาพ

(3.2) ระบบรวบรวมกาซชวภาพ เพอใช ในการควบคมกาซชวภาพจากหลมฝ งกลบขยะ มลฝอยทระบายออกสบรรยากาศ แบงได 3 ประเภท ดงน

(3.2.1) Passive system เปนระบบควบคมกาซชวภาพทงายทสด มกจะใชงานกบสถานทฝงกลบขยะขนาดเลกหรอใชกบสถานทฝงกลบมลฝอยทปดการใชงานแลว (Close landfill site) หรอใชเปนเครองมอในการตรวจวดปรมาณกาซชวภาพในพนทฝงกลบขนาดใหญเพอใหกาซชวภาพสามารถระบายออกสบรรยากาศไดดทสด ในสถานทฝงกลบขยะมลฝอยขนาดเลกหรอสถานทฝงกลบขยะมลฝอยทปดการใชชวคราวบางแหง กาซชวภาพทรวบรวมไดบางครงถกระบายออกสบรรยากาศโดยตรงโดยไมผานการบ าบดกอนอยางไรกตามควรพจารณาการตดตงระบบเผาทง (Flaring) หรอการน ากาซไปใชประโยชนอนๆ เพอควบคมการระบายกาซมเทนและปญหาเรองกลนจากสถานทฝงกลบ

(3.2.2) Active System ระบบควบคมกาซชวภาพแบบนมกประยกตใชงานกบสถานทฝงกลบขยะมลฝอยขนาดกลางหรอขนาดใหญ เพอรวบรวมและน ากาซชวภาพทเกดขนมาใชประโยชนดานอนๆ แทนการระบายทง

(3.2.3) ระบบควบคมกาซชวภาพจากหลมฝงกลบขยะมลฝอย Physical barrier เปนระบบทสรางขนเพอปองกนกาซชวภาพแพรกระจายออกทางผวหนาของหลมฝงกลบ โดยสถานทฝงกลบแหงใหมสามารถออกแบบรวมกบการใชวสดปพนหรอวสดธรรมชาต ระบบรวบรวมและควบคมกาซชวภาพจากหลมฝงกลบขยะมลฝอยแบบ Physical barrier เปนระบบทไดถกน ามาใชในการด าเนนงานสถานทฝงกลบขยะมลฝอยแบบถกหลกสขาภบาลมากทสดเนองจากสามารถควบคมการสญเสยกาซชวภาพจากหลมฝงกลบ ควบคมปญหาเรองกลนได และสามารถลดการปลอยออก (Emission) ของกาซจากพนผวหลมฝงกลบได โดยการปพนดวยวสดรองพน (Lining) ซงจะท าหนาทเสมอนกบ Physical barrier ชวยปองกนไมใหกาซชวภาพทเกดขนในระบบไหลออกไปนอกระบบผานผวของหลมฝงกลบได รวมทงสามารถรวบรวมกาซเพอน าไปใชประโยชนตางๆ ได

(4) ระบบผลตพลงงานจากกาซชวภาพ (Gas utilization system) การใชประโยชนกาซชวภาพจากสถานทฝงกลบในการผลตพลงงานไฟฟานนเรมมการใชงานตงแตป

ค.ศ.1980 โดยเครองยนตทใชในการผลตกระแสไฟฟาทนยมใชทวๆ ไป ไดแก กงหนกาซ (Gas turbine) ขนาดของเครองยนตทใชงานมตงแต 100 กโลวตต ขนไปจนถงหลายเมกกะวตตการเลอกใชเครองยนตในดานการผลตกระแสไฟฟาจากกาซชวภาพมปจจยทตองพจารณาหลายประการ อาท อตราการผลตกาซชวภาพจากหลมฝงกลบ และคณสมบตของกาซชวภาพทไดประสทธภาพในการผลตไฟฟา ความพรอมจายของระบบผลตไฟฟา ขอก าหนดของเครองยนตในการบ าบดกาซเบองตนความตองการดแลและรกษาระบบ ความคนเคยของผควบคมระบบกบระบบทเลอกใช ความยดหยนของระบบ ตลอดจนอายการใชงานและราคาคาใชจายในการลงทนและบ ารงรกษาระบบ

ทางเลอกในการใชประโยชนกาซชวภาพทไดจากหลมฝงกลบขยะมลฝอยมอย 3 แนวทาง คอการใชประโยชนในพนทใกลเคยง (Local gas use) การผลตกระแสไฟฟา (Electricity generation) และการสงเขาสระบบทอกาซ (Pipeline injection) ดงน

(4.1) Local gas use เปนการใชประโยชนในพนทใกลเคยงกนกบสถานทฝงกลบขยะมลฝอยโดยมรศมไมเกน 3 กโลเมตรจากพนทโครงการ เนองจากจะไมมความคมทนในดานของระบบสงกาซ (Gas transmission system) จากสถานทฝงกลบไปยงจดทตองการใชงาน ซงสวนใหญจะขนสงดวยระบบทอโดย



กาซทไดจากสถานทฝงกลบจะตองผานการบ าบดกาซเพอก าจดไอน าและฝนละอองทปนอยออกไปโดยใชระบบกรองและ/หรอระบบแยกน า กาซทผานการบ าบดแลวจะมมเทนเปนองคประกอบอยประมาณ 35-50 เปอรเซนต ซงกาซนสามารถน าไปใชไดกบทงหมอไอน า (Boiler) และเครองยนต (Engine) โดยทงนจะตองมการศกษาความเปนไปไดและความเหมาะสมในการกอสรางระบบขนสงดวยทอ รวมทงปญหา-อปสรรคในการกอสรางระบบดวย

(4.2) การผลตกระแสไฟฟา (Electricity generation) เปนการใชประโยชนจากกาซชวภาพจากหลมฝงกลบขยะมลฝอยชมชนโดยการน าไปผลตเปนกระแสไฟฟาเพอใชงานในโครงการเอง หรอสงเขาระบบสายสงไฟฟา (Local electric power grid) โดยระบบผลตไฟฟาทใชงาน ไดแก (Internal combustion engine (IC Engine) และกงหนกาซ (Gas turbine) โดยกงหนกาซจงเหมาะสมส าหรบการผลตไฟฟาโดยใชกาซชวภาพจากสถานทฝงกลบขนาดใหญ รวมทงการเดนกงหนกาซตองเดนเครองดวยอตราคงทไมสามารถเปด-ปดเครองตามการเปลยนแปลงการใชไฟฟาในแตละวนได นอกจากนกงหนกาซยงเปนระบบทเหมาะสมในการผลตกระแสไฟฟา เพอสงจายใหกบระบบสายสงอยางตอเนองดวยเชนกน สวนระบบ IC Engine นนเปนระบบทสามารถปด-เปดเครองไดอยางงายดาย จงเหมาะส าหรบน ามาใชในระบบผลตกระแสไฟฟา เพอใชงานภายในพนทมากกวา

(4.3) Pipeline injection ในกรณทไมมการใชประโยชนจากกาซชวภาพในพนทใกลเคยง โดยจะตองผานระบบปรบปรงคณภาพกาซ และการอดเพอเพมความดนกอนสงผานไปยงทอความดนตอไป

(5) ระบบควบคมทางดานสงแวดลอม ผลทเกดจากการยอยสลายขยะมลฝอยในพนทฝงกลบนอกจากจะไดกาซชวภาพแลวยงเกดน าชะ

ขยะขนอกดวย โดยน าชะขยะจะเกดจาก 2 สวน คอ จากความชนหรอน าทอยในองคประกอบของขยะมลฝอยและเกดจากน าฝนทตกลงบรเวณหลมฝงกลบและซมผานชนดนกลบทบลงไปจนถงชนขยะมลฝอยซงน าชะขยะนอาจกอใหเกดปญหาดานสงแวดลอมเกยวกบน าใตดนตามมาได ดงนนสถานทฝงกลบขยะมลฝอยจงตองมการออกแบบระบบควบคมทางดานสงแวดลอมดวย ซงไดแก ระบบรวบรวมและบ าบดน าชะขยะ และระบบตดตามตรวจสอบน าใตดน ซงมรายละเอยดดงน

(5.1) ระบบรวบรวมและบ าบดน าชะขยะในการจดการระบบฝงกลบขยะมลฝอยทดจะตองพจารณาการควบคมกาซชวภาพทเกดขนควบคไปพรอมกบการจดการน าชะขยะดวย โดยกาซควรจะถกระบายออกสบรรยากาศ ในขณะทน าชะขยะควรจะถกเกบกกไวในชนฝงกลบ หรอระบายออกทางดานลาง เพอน าไปบ าบดกอนระบายออกสแหลงน าตอไป เนองจากการเคลอนทของน าชะขยะในพนทฝงกลบจะมอย 2 ทศทาง คอการเคลอนทซมลงสดานลางในแนวดง และไหลออกทางดานขางของหลมฝงกลบวธการควบคมน าชะขยะไมใหไหลซมออกนอกพนทฝงกลบ คอการใชวสดทน าซมผานไดยากเปนวสดรองพนโดยรอบบรเวณฝงกลบ เชน ดนอด ดนเหนยวอด สารเคมอนนทรย ไดแก โซเดยมคารบอเนต ซลเกต หรอไพโรฟอสเฟต เปนตน สารเคมสงเคราะห ไดแก พอลเมอร ยางลาเทกซ เปนตน แผนรองพนท าจากวสดสงเคราะห เชน โพลไวนลคลอไรด ยางบวทล โพลเอทลน ไนลอน เปนตน และการใชยางมะตอยหรอแอสฟลท เปนวสดรองพน นอกจากนยงตองมการควบคมไมใหน าจากภายนอกไหลเขาสชนขยะมลฝอยไดงาย โดยการใชดนกลบทมคณสมบตน าซมผานไดยากกลบชนขยะมลฝอย โดยใหมความลาดเอยงประมาณ 1-2 เปอรเซนต และจดใหมการระบายน าโดยรอบบรเวณฝงกลบอยางเพยงพอ

(5.2) ระบบตดตามตรวจสอบคณภาพน าใตดน เพอตรวจสอบการเปลยนแปลงคณภาพน าใตดนทอาจเกดจากการปนเปอนของน าชะขยะจากหลมฝงกลบขยะมลฝอย โดยตองตดตงบอตรวจสอบคณภาพน าใต



ดนทงจดเหนอ และทายน าตามทศทางการไหลของน าใตดน เพอตดตามตรวจสอบสารปนเปอนอาจเกดจากการรวซมของน าชะขยะ

(6) การปดพนทฝงกลบ (Cover systems) การปดพนทฝงกลบขยะมลฝอย แบงออกเปน 3 ประเภท คอ

(6.1) การปดชนฝงกลบรายวน (Daily cover) เปนการปดทบขยะมลฝอยทน ามาฝงกลบในแตละวน เพอปองกนปญหาเหตเดอดรอนร าคาญเนองจากกลน การคยเขยขยะ แมลง ไฟไหม หรอการไหลซมของน าสชนฝงกลบขยะ โดยวสดทใชในการปดทบชนฝงกลบขยะรายวนนนอาจเปนดนทไดจากการขดในพนท หรอน ามาจากทอนกได ความหนาของชนดนปดทบรายวนประมาณ 0.15-0.30 เมตร

(6.2) การป ดช นฝ งกลบขยะบร เ วณด านบนและด านข า งของช นฝ งกลบ เ พ อป องกน ความเสยหายเนองจากการขนสงโดยรถเกบขนขยะและสภาพภมอากาศ รวมถงปองกนการระบายกาซชวภาพจากหลมฝงกลบดวย เรยกวา Intermediate cover

(6.3) การปดชนฝงกลบขนสดทาย (Final cover) เปนการปดชนฝงกลบเมอท าการฝงกลบขยะมลฝอยจนไดระดบทออกแบบไวแลว เพอปองกนการซมของน าฝนเขาสชนฝงกลบและการรวไหลของกาซชวภาพจากหลมฝงกลบ เมอท าการปดชนฝงกลบขนสดทายเสรจสนแลวตองมการปลกพชคลมทบอกครงตามเกณฑมาตรฐาน

2) เทคโนโลยการผลตพลงงานจากการฝงกลบขยะชมชนแบบ Bioreactor landfill เนองจากระยะเวลาการยอยสลายสารอนทรยในพนทฝงกลบใชระยะเวลายาวนาน ดงนนจงมการพฒนา

และปรบปรงรปแบบของการฝงกลบขนในชวงตนๆ ของศตวรรษท 21 เรยกวา Bioreactor landfill ซงมลกษณะการกอสรางเหมอนกบสถานทฝงกลบขยะมลฝอยชมชนแบบถกหลกสขาภบาล (Sanitary landfill) คอ ตองมการปวสดรองพน (Lining system) และระบบรวบรวมน าชะขยะ (Leachate collection system) แตมหลกการในการออกแบบระบบทแตกตางไปจากการฝงกลบแบบถกหลกสขาภบาลหรอ Conventional landfill เพอยนระยะเวลาของการยอยสลายสารอนทรยในขยะมลฝอยชมชนใหมสภาวะเสถยรและคงทภายในเวลา 5-10 ป การเพมอตราการผลตกาซชวภาพ และการเพมประสทธภาพของระบบใหสงกวาระบบ Conventional landfill โดยการเสถยรและคงทของสถานทฝงกลบนน หมายถง สภาวะแวดลอมตางๆ ของระบบคงท ซงไดแก องคประกอบกาซชวภาพ (Landfill gas composition) อตราการเกดกาซชวภาพ (Gas generation rate) คว าม เ ข ม ข น และล กษณะสมบ ต ข อ งน า ช ะขยะ ( Leachate constituent and concentration) ซงไมควรจะมความปรวนแปรมากนกในชวง 5-10 ปของการด าเนนงานหลมฝงกลบขยะมลฝอยแบบ Bioreactor landfill

หลกการในการฝงกลบขยะมลฝอยแบบถกหลกสขาภบาลนนเปนการด าเนนงานฝงกลบขยะ มลฝอยแบบแหง (Dry landfill) โดยมคาความชนของชนขยะมลฝอยประมาณ 10-20 เปอรเซนต ขยะมลฝอยทน ามาฝงกลบจะถกน ามาเกลยใหมความหนาเทาๆ กน กอนบดอดใหแนนจนไดความหนาแนนทออกแบบไว จากนนกลบทบดวยดนซงเปนการปดทบชนฝงกลบรายวนจนกระทงไดความสงของชนขยะตามทออกแบบจงปดทบดวยดนเปนการปดทบขนสดทาย (Final cover) ซงการฝงกลบแบบนจะใชระยะเวลาในการยอยสลายนานหลายสบป (30-200 ป) จงเสรจสนกระบวนการยอยสลายแบบไมใชออกซเจน ดงนนจงอาจกอใหเกดปญหาน าใตดนปนเปอนจากน าชะขยะได เนองจากวสดทใชปรองพนมการช ารดเสยหายตามอายของการใชงานสวนหลกการพนฐานในการออกแบบ/ด าเนนงานสถานทฝงกลบขยะมลฝอยแบบ Bioreactor

Landfill คอ การออกแบบและการด าเนนงานระบบแบบเฉพาะเพอกระตนใหเกดกระบวนการยอยสลายสารอนทรยทมอยในขยะมลฝอยชมชน ซงไดแก เศษอาหาร ผก-ผลไม กระดาษ และอนๆ โดยควบคม



ความชนใหเหมาะสมและเตมสารอาหารทจ าเปน (Nutrients) ใหแกจลนทรยเพอใชในกระบวนการยอยสลายแบบไมใชออกซเจนอกดวย ส าหรบขอดนนนอกจากจะชวยในการยนระยะเวลาการยอยสลายสารอนทรยในข ย ะ ม ล ฝ อ ย ช ม ช น แ ล ว ย ง ช ว ย ท า ใ ห เ ก ด ค ว า ม เ ส ถ ย ร ภ า พ ข อ ง ร ะ บ บ ไ ด เ ร ว ข น อ ก ด ว ย ในการควบคมความชนของระบบ Bioreactor landfill นนท าไดโดยการเตมน าหรอหมนเวยนน าชะขยะเขาไปในระบบ เพอใหชนขยะมลฝอยมความชนอย ในชวงประมาณ 35-40 เปอรเซนต ซงเปนชวงความชนทเหมาะสมส าหรบกระบวนการยอยสลายแบบไมใชออกซเจน

องคประกอบหลกในการด าเนนงานผลตพลงงานโดยใชกาซชวภาพจากหลมฝงกลบขยะมลฝอยชมชนแบบ Bioreactor landfill ประกอบดวย ระบบบ าบดขนตน (Pretreatment) การด าเนนงานฝงกลบในพนท ระบบรวบรวมและควบคมน าชะขยะ (Collection and control of leachate) ระบบการรวบรวมกาซชวภาพ และระบบผลตพลงงานจากกาซชวภาพ ซงมรายละเอยดดงตอไปน

(1) ระบบบ าบดขนตน (Pretreatment) ระบบบ าบดขนตนมวตถประสงคหลก คอ เพอใหมการยอยสลายสารอนทรยในขยะชมชนไดดขน

ชวยลดโอกาสในการเกดมลพษ และชวยลดระยะเวลาในการย อยสลายในพนทฝ งกลบ โดยจะท า การคดแยก (Sorting) การบด-ตดขยะมลฝอยใหมขนาดเลกลง (Shredding) เพอเพมพนทผวสมผสมากขน ท าใหกระบวนการยอยสลายเกดไดดขน วธการนจะสามารถชวยลดระยะเวลาในการบ าบดน าชะขยะ เพมปรมาณกาซมเทนในการด าเนนงานฝงกลบขยะมลฝอยชมชนแบบ Bioreactor landfill นน ตองการ ความหนาแนนทไมสงมากนก เพอใหการหมนเวยนน าชะขยะผานชนขยะมลฝอยเปนไปอยางมประสทธภาพ ลกษณะสมบตของขยะมลฝอยทเขาสกระบวนการฝงกลบขยะมลฝอยแบบ Bioreactor Landfill ควรเปนสารอนทรยทสามารถยอยสลายได ประกอบดวย กระดาษ ใบไม กงไม หญา เศษอาหาร โดยสารอนทรยควรมสดสวนของของแขงระเหย (Volatile Solid) อยางนอย 60 เปอรเซนตโดยน าหนก

(2) การด าเนนการฝงกลบในพนทแบบ Bioreactor landfill แบงออกเปน 4 แบบหลก คอ (2.1) Aerobic bioreactor landfill เปนการฝงกลบขยะมลฝอยชมชนทมการเรงกระบวนยอยสลาย

โดยการปรบสภาวะใหเหมาะสมกบจลนทรยทใชออกซเจนในการหายใจและการสรางเซลลจลนทรยจะใชออกซเจนในการยอยสลายสารอนทรยโดยเปลยนไปใหเปนพลงงานและกาซคารบอนไดออกไซดและน า ในระบบฝงกลบขยะมลฝอยแบบ Aerobic biroreactor landfill น จะมการเตมอากาศเขาไปในชนฝงกลบขยะมลฝอย เพอใหเกดกระบวนการยอยสลายแบบใชออกซเจนเกดขน ผลทไดจากกระบวนการยอยสลายจะไดกาซคารบอนไดออกไซดเปนผลผลตแทนมเทน ซงระยะเวลาทใชในการยอยสลายสารอนทรยจนเขาสสภาวะเสถยรจะใชเวลานอยกวา 2 ป



ภาพท 22 การฝงกลบแบบ Aerobic Bioreactor Landfill [12]

(2.2) Anaerobic bioreactor landfill เปนการสรางสภาวะใหหลมฝงกลบมสภาพเหมาะสมกบการเจรญเตบโตของจลนทรยทไมใชออกซเจนในการหายใจ ซงจลนทรยประเภทนจะท าหนาทในการเปลยนสารอนทรย ในขยะมลฝอยชมชนให กลายเปนกรดอนทรยกอนจะเปลยนรปไปเปนกาซม เทนและคารบอนไดออกไซด คาความชนของชนฝงกลบขยะมลฝอยทเหมาะสมควรควบคมใหอยในชวง 35-40 เปอรเซนต วธการทใชในการเพมคาความชนในชนฝงกลบขยะมลฝอยสามารถท าไดหลายวธ เชน การเตมของเหลวหรอน าชะขยะเขาไปชนฝงกลบขยะมลฝอยโดยผานระบบหมนเวยนน าชะขยะ หรออาจใชตะกอนจากระบบบ าบดน าเสยในการชวยเพมคาความชนไดเชนเดยวกน ซงท าใหอตราการผลตกาซชวภาพจากหลมฝงกลบขยะมลฝอยเพมขน

ภาพท 23 การฝงกลบแบบ Aerobic bioreactor landfill และ Anaerobic bioreactor landfill [13]



(2.3) Facultative bioreactor landfill เปนระบบผสมผสานระหวางระบบยอยสลายแบบไมใชออกซเจนกบกลไกการควบคมความเขมขนของแอมโมเนยในน าชะขยะหมนเวยน โดยน าชะขยะทเกดจากชนฝงกลบขยะมลฝอยซงเปนน าเสยทมปรมาณแอมโมเนยสงจะถกบ าบดดวย ในระบบฝงกลบขยะแบบ Facultative biroreactor น ตองมปรมาณความชนอยางเพยงพอทจะท าใหเกดสภาวะการยอยสลายแบบไมใชออกซเจนได ดงนนจงตองมการเตมน าชะขยะหมนเวยนหรอในรปของของเหลวอนๆ เชน ตะกอนของจลนทรย (Sewage sludge) หรอน าจากแหลงน าผวดนเปนตน เพอเพมความชนใหกบระบบเชนเดยวกบ Anaerobic bioreactor landfill

(2.4) Aerobic-anaerobic bioreactor landfill หรอเรยกอกอยางหน งวา Hybrid bioreactor landfill เปนระบบทถกออกแบบเพอกระตนใหเกดกระบวนการยอยสลายเรวขน โดยใชระบบผสมผสานระหว า ง Aerobic และ Anaerobic biroreactor ว ตถประสงค ของการ ใช ร ะบบน ก เ พ อท า ให เ ก ด การยอยสลายสารอนทรยในขยะมลฝอยชมชนอยางรวดเรวในขนตอนยอยสลายแบบใชออกซเจน ในขณะเดยวกนจะลดการเกดกรดอนทรยในขนตอนการยอยสลายแบบไมใชออกซเจนท าใหเขาสขนตอนการผลตมเทนเรวขน กาซชวภาพทไดจากหลมฝงกลบขยะมลฝอยประเภทนจะประกอบดวย กาซแอมโมเนย คารบอนไดออกไซด มเทน ไนโตรเจน และออกซเจน ซงเปนกาซทเกดจากกระบวนการยอยสลายสารอนทรยในขยะมลฝอยชมชนในสภาพทไมใชออกซเจน โดยกาซมเทนและคารบอนไดออกไซดถอเปนองคประกอบหลกของกาซชวภาพทเกดจากกระบวนการยอยสลายสารอนทรยในหลมฝงกลบ

(3) ระบบรวบรวมและควบคมน าชะขยะ (Leachate collection and controls) น าชะขยะทเกดขนจะไหลซมผานขยะมลฝอยและชะละลายสารตางๆ ทมอยในขยะมลฝอยปนออกมา

กบน าชะขยะ ซงรวมถงสารทมโอกาสเปนสารอนตรายได ลกษณะคณสมบตของน าชะขยะนนจะขนอยกบลกษณะและชนดของขยะมลฝอยทน ามาฝงกลบและปฏกรยาตางๆ ทงทางดานกายภาพ เคม และชวภาพ โดยปรมาณน าชะขยะทไหลออกจากหลมฝงกลบขยะนนจะเปนสดสวนโดยตรงกบปรมาณน าชะขยะทเกดขนในชนฝงกลบขยะมลฝอย ดงนนเพอปองกนปญหาทอาจเกดจากการปนเปอนน าใตดนและน าผวดนจากน าชะขยะ จงตองอาศยเทคนคตางๆ ในการจดการน าชะขยะ ไดแก การรวบรวมและการบ าบดน าชะขยะ (Leachate collection and treatment) การหมนเวยนน าชะขยะ (Leachate recirculation) และการระเหยน าชะขยะ (Leachate evaporation)

(3.1) การรวบรวมและการบ าบดน าชะขยะ (Leachate collection and treatment) ระบบรวบรวมน าชะขยะทใชงานกบสถานทฝงกลบขยะมลฝอยแบบ Bioreactor landfill นน ม

ลกษณะคลายกบระบบรวบรวมทใชงานกบสถานทฝงกลบขยะมลฝอยแบบถกหลกสขาภบาล โดยน าชะขยะทไหลซมผานชนวสดรองพนไปยงระบบทอรวบรวมน าชะขยะทมการออกแบบควบคมระดบความสงของน าชะขยะเหนอวสดรองพนทคาต าสดไมเกน 30 เซนตเมตร โดยทอรวบรวมน าชะขยะจากแตละสวนยอยจะเชอมตอกบทอรวบรวมขนาดใหญขน และจะสงตอไปยงบอพก และสบตอไปยงระบบบ าบดน าชะตอไป โดยมปจจยทตองพจารณาอย 4 ปจจย คอ อตราการไหลของน าชะขยะเขาสทอรวบรวมน าชะขยะ คาความซมผานได (Permeability) ของวสดทใชในการรวบรวมน าชะขยะ (Drainage layer) ระยะทางจากจดไกลสดของน าชะขยะมาถงทอรวบรวมน าชะขยะ (Length of drainage path) และความลาดชนของวสดทใชปรองพน (Slope of liner) วสดทใชในการรวบรวมน าชะขยะ โดยทวไปจะใชวสดทน าสามารถซมผานไดงาย เชน ทราย กรวด หรอวสดสงเคราะหประเภท Geonet ในการออกแบบระบบเกบกกน าชะขยะทดตองไมเกดการขงอยในพนทฝงกลบหรอเกดการลนออกจากพนทฝงกลบ หรอเกดการปนเปอนกบน าฝน ซงตองพจารณาถงสมดลมวลน าทเ ก ด ข น ใ น พ น ท ฝ ง ก ล บ ท ง ห ม ด ไ ด แ ก น า ฝ น ท ต ก ล ง บ น พ น ท ฝ ง ก ล บ ท ง ท เ ป น น า ไ ห ล ซ ม



น าไหลนอง (Runoff water) น าทระเหย (Evaporated water) ความชนในขยะมลฝอย และความชนทเกดจากการหมนเวยนน าชะขยะเขาสชนฝงกลบขยะมลฝอย หรอน าชะขยะทเกดจากกระบวนการยอยสลายสารอนทรยในชนฝงกลบขยะมลฝอย โดยทวไปปรมาตรของระบบกกพกน าชะขยะส าหรบหมนเวยนควรอยในชวง 1,500-2,000 ลกบาศกเมตร/เฮกตาร

(3.2) ระบบการหมนเวยนน าชะขยะ (Leachate recirculation) เปนการรวบรวมและหมนเวยนน าชะขยะกลบสหลมฝงกลบขยะ เพอเพมประสทธภาพในการยอยสลายสารอนทรยในชนฝงกลบขยะมลฝอย เนองจากในระยะแรกของการฝงกลบขยะมลฝอยนน น าชะขยะจะมคาความเขมขนของสารตางๆ สง เชน คาของแขงละลาย (TDS) บโอด ซโอด และปรมาณโลหะหนก การหมนเวยนน าชะขยะจะท าใหเกดปฏกรยาทางชวภาพ กายภาพ และเคม ทท าใหมการบ าบดบโอดทดขน และยงเปนการเพมสารอาหารทจ าเปนตอการเจรญเตบโตของจลนทรยแบบไมใชออกซเจนดวย นอกจากประโยชนในขางตนแลว น าชะขยะทหมนเวยนกลบมาใสในชนฝงกลบนยงชวยเพมคาความชน ซงเปนตวกลางในการสงผานสารอาหารและจลนทรยในระบบใหมความสม าเสมอทงชนฝงกลบอกดวย น าชะขยะทรวบรวมไดจากหลมฝงกลบขยะจะถกน าไปผานกระบวนการบ าบดกอนหมนเวยนเขาสหลมฝงกลบขยะโดยผานระบบทอหมนเวยน

(4) ระบบรวบรวมกาซชวภาพ ระบบรวบรวมกาซทใชโดยทวไปประกอบดวย ทอรวบรวมกาซในแนวตง (Vertical wells) ซงจะ

กอสรางเมอปดการใชงานหลมฝงกลบขยะมลฝอย ทอรวบรวมกาซในแนวตงนจะมลกษณะคลายกบทอทใชในการตดตามตรวจสอบคณภาพน าใตดน มลกษณะทเปนทอรพรน (Perforated pipe) โดยจะลอมรอบทอดวยวสดทมความพรน (Permeable media) เชน กรวด

กาซทเกดขนจากกระบวนการยอยสลายภายในชนฝงกลบขยะมลฝอยจะไหลผานเขาสทอรวบรวมกาซโดยอาศยความแตกตางของความดนระหวางความดนภายในชนฝงกลบขยะมลฝอยกบความดนบรรยากาศ (Passive venting) ซงมประสทธภาพในการรวบรวมกาซทไมสงนก ดงนนเทคนคการรวบรวมกาซชวภาพจากหลมฝงกลบขยะโดยใชระบบสญญากาศจงถกน ามาใชทดแทน โดยระบบนจะวางทอรวบรวมกาซมลกษณะเปนโครงขาย (Pipe network) ซงจะตอเขากบพดลมดดอากาศ (Blower) โดยพดลมดดอากาศจะท าใหเกดสภาพสญญากาศในระบบทอรวบรวมก าซและภายในบอ และท าให เกดการเคล อนท ของก าซจากชน ฝงกลบขยะเขาสระบบทอรวบรวมกาซ เรยกระบบนวาเปนระบบรวบรวมกาซแบบ Active collection system ขอดของระบบน คอ สามารถดงกาซชวภาพออกจากหลมฝงกลบขยะไดอยางมประสทธภาพสงสดจงท าใหมกาซทระเหยออกจากหลมฝงกลบไปในบรรยากาศในปรมาณนอย อยางไรกตามระบบรวบรวมกาซโดยวธ Active collection system นอาจท าใหอากาศไหลเขาภายในชนฝงกลบขยะมลฝอยได สงผลใหเกดการยบยงการท างานของจลนทรยสรางมเทนท าใหปฏกรยาการยอยสลายแบบไมใชออกซเจนหยดชะงกลง รวมทงอาจท าใหเกดปญหาไฟไหมสถานทฝงกลบขยะ

(5) ระบบผลตพลงงานจากกาซชวภาพ การผลตพล ง ง านจากระบบก าจ ดขยะด วย เทคโนโลย การ ผล ต กาซช วภาพจากสถานท

ฝ งกลบขยะม ลฝอยแบบ Bioreactor landfill ซ ง ก าซส วน ใหญประกอบไปด วย ก าซม เทนและคารบอนไดออกไซด ซงกาซจากหลมฝงกลบขยะ (Landfill gas, LFG) ถอเปนกาซทมคาความรอนปานกลาง อยระหวาง 14,900-20,500 kJ/m3 ขนกบเปอรเซนตของมเทน การใชประโยชนจากกาซจากหลมฝงกลบขยะมลฝอยแบบถกหลกสขาภบาลหรอแบบ Bioreactor landfill จะมหลกการและระบบทเหมอนกน คอ การน าไปใชเปนเชอเพลงโดยตรง (Direct use) การน าไปใชเปนเชอเพลงส าหรบหมอไอน า การผลตกระแสไฟฟาโดยใชเครองยนต เปนตน



2.3 เทคโนโลยผลตเชอเพลงขยะ 2.3.1 เทคโนโลยผลตเชอเพลงขยะ (Refuse derived fuel : RDF) การใชขยะมลฝอยทเกบรวบรวมไดเพอการเผาไหมโดยตรงมกกอใหเกดความยงยากในการใชงาน

เนองจากความไมแนนอนในองคประกอบตางๆ ทประกอบกนขนเปนขยะมลฝอย ซงเปลยนแปลงไปตามชมชนและตามฤดกาล อกทงขยะมลฝอยเหลานมคาความรอนต า มปรมาณเถาและความชนสง สงเหลานกอ ความยงยากใหกบผออกแบบโรงเผาและผปฎบตและควบคมการเกดผลกระทบตอสงแวดลอมไดยาก การแปรรปขยะมลฝอยโดยผานกระบวนการจดการตางๆ เพอปรบปรงคณสมบตทางกายภาพและคณสมบตทางเคมของขยะมลฝอยเพอท าใหกลายเปนเชอเพลงขยะ (Refuse derived fuel : RDF) จะสามารถแกปญหาดงกลาวมาขางตนได ซงเชอเพลงขยะทไดนนสามารถน าไปใชเปนเชอเพลงเพอผลตพลงงานได

เชอเพลงขยะ หมายถง ขยะมลฝอยทผ านกระบวนการจดการตางๆ เชน การคดแยกวสดท เผาไหมไดออกมา การฉกหรอตดขยะมลฝอยออกเปนชนเลกๆ เชอเพลงขยะทไดนจะมคาความรอนสงกวาหรอมคณสมบตเปนเชอเพลงทดกวา การน าขยะมลฝอยทเกบรวบรวมมาใชโดยตรง เนองจากมองคประกอบทงทางเคมและกายภาพสม าเสมอกวา ขอดของเชอเพลงขยะ คอคาความรอนสง (เมอเปรยบเทยบกบขยะมลฝอยทเกบรวบรวมมา) งายตอการจดเกบ การขนสง การจดการตางๆ รวมทงสงผลกระทบตอสงแวดลอมต ากวาเชอเพลงขยะสามารถแบงออกไดเปน 7 ชนด ตามมาตรฐาน ASTM E-75 ซงขนอยกบกระบวนการจดการทใช

2.3.2 การแปรรปขยะเปนเชอเพลงขยะ เพอทแปรรปขยะเปนเชอเพลงนน จ าเปนตองมกระบวนการจดการไมวาจะมากหรอนอยขนอยกบ

คณสมบตของเชอเพลงขยะทตองการ กระบวนการการจดการทวไปมขนตอนดงตอไปน 1) การคดแยกทแหลงก าเนด 2) การคดแยกดวยมอหรอเครองจกร 3) การลดขนาด 4) การแยกขนาด 5) การผสม 6) การท าใหแหงและการอดแทง และ7) การบรรจและการเกบ

ขนตอนตางๆ ในการแปรรปขยะเปนเชอเพลงนนขนอยกบวามการจดการขยะอยางไร ตวอยางเชน ถาขยะไดมการคดแยกสวนทสามารถน ากลบมาใชประโยชนใหมไดจากแหล งก าเนดกอนอยแลว ดงนนในกระบวนการแปรรปขยะเปนเชอเพลงกอาจจะไมจ าเปนทจะมขนตอนการคดแยกโลหะหรอแกวกได โดยทวไปขยะจะถกน ามาคดแยกสวนทน าไปกลบใชซ าได (เชน โลหะ และแกว) และอนทรยสาร (เชน เศษอาหาร) ทซงมความชนสงสวนประกอบนสามารถน าไปใชกบกระบวนการผลตกาซชวภาพ (Biogas) หรอสารปรบปรงคณภาพดน (Soil conditioner) สวนประกอบทเหลอจะถกน าไปลดขนาด สวนใหญประกอบดวย กระดาษ เศษไม พลาสตก ซงสามารถน าไปใชในกระบวนการเผาไหมโดยตรงในรปของ Coarse RDF หรอน ามาผานกระบวนการท าใหแหงและการอดแทงเพอผลตเปน Densified RDF การเลอกพจารณาวาจะใชเชอเพลงขยะในแบบชนดไหนขนอยกบเทคโนโลยของระบบการเผาไหม สถานททตงระหวางทผลตเชอเพลงขยะและสถานททใชงาน



ภาพท 24 ขนตอนในการแปรรปขยะเปนเชอเพลงขยะ [14]

3. บรษทผผลตและจดจ าหน าย 3.1 บรษทผผลตพลงงานจาก Waste

3.1.1 ภายในประเทศไทย แสดงดงตารางท 1

ตารางท 1 รายชอบรษทผผลตพลงงานจาก Waste ในประเทศ [15]

บรษทผผลตพลงงาน ทอย เทคโนโลยทใชในการผลต

พลงงาน

โรงไฟฟาจากเตาเผาขยะ บรษท พเจท เทคโนโลย จ ากด

ศนยก าจดขยะมลฝอยเทศบาล นครภเกต115/23-24 ม.1

ถ. รตนโกสนทร 200 ป ต.วชต อ.เมอง จ.ภเกต 83000

เทคโนโลยการเผาไหม/เตาเผาขยะ

บรษท จเดค จ ากด

ศนยก าจดขยะมลฝอยเทศบาลนครหาดใหญ 2044/88 ถ.

สนามบน-ลพบร ราเมศวร หม 3 ต.ควนลง อ.หาดใหญ จ.สงขลา

90110

เทคโนโลยแกสซฟเคชน

โรงไฟฟาจากเตาเผาขยะ บรษท พเจท เทคโนโลย จ ากด

นคมอตสาหกรรมอมตะนคร ทดน G836 ต.บานเกา อ.เมอง จ.

ชลบร 20000





พลงงาน

โรงไฟฟาจากเตาเผาขยะ เทศบาลนครภเกต

ศนยก าจดขยะมลฝอยเทศบาลนครภเกต ม.1 ถ.รตนโกสนทร 200 ป ต.วชต อ.เมอง จ.ภเกต

83000


โรงไฟฟาขยะ บรษท ทพไอ โพลน เพาเวอรจ ากด

299 ม.5 ถ.มตรภาพ ต.ทบกวาง อ.แกงคอย จ.สระบร 18260


โรงไฟฟาขยะ บจก. บางปเอนไวรอนเมนทอล คอมเพลกซ

นคมอตสาหกรรมบางป965 ม.2 ซ.3B ต.บางปใหม อ.เมอง จ.

สมทรปราการ 10280


บรษท เกาะแกว กรน เอนเนอรยแมเนจเมนท จ ากด

103 ม.2 ต.สากเหลก อ.สากเหลก จ.พจตร 66160

เทคโนโลยแกสซฟเคชน

บรษท อนทจนทรคลน เอนเนอรย จ ากด

77 หม 12 ต.ทาขนราม อ.เมองก าแพงเพชร จ.ก าแพงเพชร

62000 เทคโนโลยแกสซฟเคชน

บรษท พลงงานพอเพยง จ ากด 6 หม 5 ถ.เศรษฐกจ1 อ.นาด

จ.สมทรสาคร 74000 เทคโนโลยแกสซฟเคชน

เทศบาลนครนครราชสมา

ศนยก าจดขยะมลฝอย ทน. นครราชสมา 425 ถ.โพธกลาง

ต.ใน เมอง อ.เมอง จ.นครราชสมา 30000

เทคโนโลยการยอยสลายแบบไมใชออกซเจน

เทศบาลนครระยอง ศนยก าจดขยะมลฝอย ทน.ระยอง 22/13 ถ.สมทรเจดย ต.ปากน า

อ.เมอง จ.ระยอง 21000


บรษท โรงไฟฟาพลงงาน ทดแทนทงสง จ ากด

58/2 ม.7 กอไผ ถ.ทงสง-ตรง ต.ทวง อ.ทงสง จ.

นครศรธรรมราช 80110


บรษท รกษบานเรา จ ากด

ศนยก าจดขยะมลฝอยแบบบรณาการ เทศบาลเมองทาโขลง ถ.

นวนคร 16 นคมอตสาหกรรมนวนคร ต.ทาโขลง อ.คลองหลวง จ.ปทมธาน12120


บรษท เจรญสมพงษ จ ากด 150/28 ม. 3 ต.ทาถาน ถ.304

ต.ทาถาน อ.พนมสารคาม จ. ฉะเชงเทรา 24120

เทคโนโลยการผลตไฟฟาจากกาซหลมฝงกลบขยะ

บรษท ซนท กรน เอนเนอย จ ากด 39 หม 8 ต.ทงบว อ.ก าแพงแสน

จ.นครปฐม 73180 เทคโนโลยการผลตไฟฟาจากกาซ

หลมฝงกลบขยะ




พลงงาน บรษท บางกอก กรนเพาเวอร

จ ากด 49 หม 8 ต.ทงบว อ.ก าแพงแสน

จ.นครปฐม 73140 เทคโนโลยการผลตไฟฟาจากกาซ


บรษท เจรญสมพงษ จ ากด 142/4 ม.14 ซ.กงแกว 37

ถ.กงแกว ต.ราชาเทวะ อ.บางพล จ. สมทรปราการ 10540

เทคโนโลยการผลตไฟฟาจากกาซหลมฝงกลบขยะ

บรษท โรงไฟฟาบานตาล จ ากด 337 ม.7 ต.บานตาล อ.ฮอด

จ.เชยงใหม 50240 เทคโนโลยการผลตไฟฟาจากกาซ


บรษท ทาเชยงทอง จ ากด 209 ม.7 ต.บานตาล อ.ฮอด

จ.เชยงใหม เทคโนโลยการผลตไฟฟาจากกาซ


บรษท แอคทฟซนเนอรย จ ากด 7 ม.10 อ.ก าแพงแสน จ.นครปฐม

73180 เทคโนโลยการผลตไฟฟาจากกาซ

หลมฝงกลบขยะ โครงการผลตกระแสไฟฟาจากกาซขยะตามแนวพระราชด าร

คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเกษตรศาสตร

วทยาเขตก าแพงแสน

60 ม.21 ต.สระสมม อ.ก าแพงแสน จ.นครปฐม 73140

เทคโนโลยโรงไฟฟาจากกาซหลมฝงกลบขยะและเครองยนตกาซ

3.1.2 รายชอบรษทผผลตพลงงานจาก Waste ในตางประเทศ

ตารางท 2 รายชอบรษทผผลตพลงงานจาก Waste ในตางประเทศ [16] Manufacturers Address Contact Country Website

Covanta

Covanta Holding Corporation

445 South Street Morristown, NJ 07960

(862) 345-5000

United States

https://www.covanta.com/

Wheelabrator Technologies

100 Arboretum Drive, Suite 310

Portsmouth, NH 03801

+1 603.929.3

000

United Kingdom

http://www.wtienergy.com/

GGI™ Energy, Inc.

5600 Tennyson Parkway Suite # 380 Plano, Texas USA

75024

+1 (972) 403 7880

United States

http://www.ggienergyinc.com/

Sierra Energy 1222 Research Park Dr.

Davis, CA 95618 (530) 759-

9827 United States

http://www.sierraenergy.com/

Enertech 2223 Southwest Blvd Wichita, Kansas 67213

316-847-2924

United States

http://enertech.com/



Manufacturers Address Contact Country Website

ADVANCED PLASMA

POWER LTD

South Marston Business Park Stirling Road, Swindon SN3

4DE

+44 (0)1793 238550

United Kingdom

http://advancedplasmapower.com/

eFACTOR3. LLC

601 Eagleton Downs Dr.Suite D Pineville,

NC 28134 -

United States

http://efactor3. com/

4. การประยกตใช Waste ในอตสาหกรรม 4.1 ประโยชนหลกทไดรบจากการเผาไหมขยะมลฝอยในเตาเผา

คอ การน าเอาพลงงานทมอยในขยะมลฝอยกลบมาใชประโยชนเพอใชทดแทนเชอเพลงฟอสซล รปแบบการน าพลงงานขนสดทายไปใชงานกขนอย กบผตองการใชพลงงาน ณ โรงเผาขยะดวยวาเปนอยางไร อาจขนอยกบสงตอไปน

1. โครงขายระบบพลงงาน เชน มโครงขายสายไฟฟา หรอมโครงขายระบบน ารอนหรอไอน า 2. รปแบบการใชพลงงานตลอดทงป ตองระลกวาโรงงานเตาเผาขยะมลฝอยชมชนมกมการการผลต

พลงงานทคอนขางจะไมคงท 3. ราคาของแหลงพลงงานอนๆ และขอตกลงการซอพลงงานกบผใชพลงงาน ประสทธภาพเชงความรอนโดยรวมของโรงเผาขยะมลฝอยชมชนซงรวมถงระบบการผลตพลงงานขนอย

กบพลงงานรปสดทายทตองการใชงาน การผลตกระแสไฟฟาจะใหประสทธภาพเชงความรอนทต าและจะใหราคาขายพลงงานทสง ในขณะทการผลตน ารอนเพอใชในระบบเครอขายน ารอน จะไดพลงงานทมราคาขายพลงงานทไมแพง แตจะใหประสทธภาพเชงความรอนทสงกวาและความยงยาก รวมทงตนทนและความตองการการตดตงดานเทคนคคอนขางต ากวา โดยในตารางขอมลสรปประสทธภาพทไดจากการน าพลงงานกลบมาใชใหมส าหรบการใชพลงงานแตละประเภทเทยบกบความรอนทใสเขาไป หากสมมตวาทราบคาความรอนของขยะทเขาเผาจะท าใหสามารถประมาณประสทธภาพเชงความรอนเพอน ามาประมาณปรมาณพลงงานทสามารถน ากลบมาใชได รปแบบของการน าไอน าทผลตจากขยะแสดงดงตารางท 3 ไดแก

ตารางท 3 ตารางสรปประสทธภาพทไดจากการผลตพลงงานในรปแบบตางๆ รปแบบการใชพลงงาน พลงงานทน ากลบมาใช ประสทธภาพโดยรวม

ความรอนเทานน ความรอน 80% 80% ไอน าเทานน ไอน า 80% 80%

ก าลงไฟฟาเทานน ก าลงไฟฟา 35% 35%

ไอน าและก าลงรวม ไอน า 0-75%

ก าลงไฟฟา 0-35% 35-75%

ความรอนและก าลงรวม ความรอน 60-65% ก าลงไฟฟา 20-25% 85%



1) ผลตกระแสไฟฟาเท านน เปนไปไดทจะสามารถน าพลงงานกลบมาใชไดถงรอยละ 35 ของพลงงานทสามารถมใหไดทงหมดในขยะมลฝอย ความรอนสวนทเกน (Surplus heat) จะถกท าใหเยนลงในคอนเดนเซอร หรอในหอระบายเยน (Cooling tower) ทางเลอกน เหมาะสมอยางยงเมอบรเวณสถานทตง โรงเผาขยะไมมผใชไอน าอยใกล และเมอพลงงานถกใชเพอการผลตกระแสไฟฟาเพยงอยางเดยวจงใชเทอรไบนแบบ Fully condensing turbine ความรอนทขบออกไปทางคอนเดนเซอรไมจงใจพอทจะเกบกลบมาใชใหม และการหลอเยนอาจใชน าทะเลหรออากาศ

2) ผลตความรอนและก าลงร วม เมอมการผลตความรอนและก าลงรวมกนจะท าใหสามารถใชพลงงานทมอยในขยะมลฝอยไดถงรอยละ 85 และเมอหมอไอน าถกออกแบบมาใหใชกบเตาเผาขยะมลฝอยโดยเฉพาะจะท าใหไดพลงงานความรอนถงรอยละ 20 ถง 25 และก าลงความรอนรอยละ 60 ถง 65 ในกรณนเมอมการผลตความรอนและก าลงท าใหตองใช Back pressure turbine

3) ผลตไอน าและก าลงร วม เมอมการผลตทงไอน าและเพอใชในกระบวนการทางอตสาหกรรมและก าลงรวม ก าลงไฟฟาทไดจะขนอยกบไอน าทถกดงไปใชในกระบวนการอตสาหกรรม ซงท าใหมคาอยระหวางรอยละ 20 ถง 35 และเมอผลตทงไอน าและก าลงจงท าใหตองมไอน าทไหลผานเทอรไบนอยางนอยประมาณรอยละ 10 และเทอรไบนทใชจะเปนแบบ Extraction Turbine

การใชพลงงานจากขยะมลฝอยชมชนโดยใชเทคโนโลยย อยสลายแบบไม ใชออกซเจน กาซชวภาพทไดจากระบบยอยสลายแบบไมใชออกซเจนจะขนกบองคประกอบและคณภาพของ

สารอนทรยทปอนเขาสระบบ สวนปรมาณกาซชวภาพทจะขนกบปรมารของสารอนทรยท ปอนเขาสระบบ (Organic loading) โดยทวไประบบยอยสลายแบบไมใชออกซเจนจะสามารถผลตกาซชวภาพไดประมาณ 50-200 ลกบาศกเมตรตอตนของขยะมลฝอยอนทรย (น.น. เปยก) ทปอนเขาสระบบ หรอประมาณ 200-600 ลกบาศกเมตรตอตนของของแขงระเหย (น.น. แหง) ของกาซชวภาพทไดจะมคาความรอนประมาณ 20-25 เมกะจลตอลกบาศกเมตร ขนอยกบปรมาณกาซมเทนทเปนองคประกอบ โดยกาซชวภาพทผลตไดจะมคณสมบตใกลเคยงกบกาซธรรมชาต (Natural gas) ซงไดมาจากการขดเจาะ อยางไรกตามกาซธรรมชาตมองคประกอบอนทนอกเหนอจากมเทน ซงไดแก กาซไฮโดรคารบอนตางๆ เชน บวเทน (Butane) อเทน (Ethane) และโพรเพน (Propane) จงท าใหกาซธรรมชาตมคาความรอนสงกวากาซชวภาพ อยางไรกตามมเทนซงเปนองคประกอบหลกของกาซชวภาพเปนกาซไฮโดรคารบอน ทมโครงสรางซบซอนนอยทสดและมสมบตเปนเชอเพลงทสามารถน ามาใชประโยชนไดหลายประการซงสามารถน าไปใชประโยชนไดทกรปแบบทกาซธรรมชาตสามารถน าไปใชประโยชนได

ตารางท 4 เปรยบเทยบคณสมบตการเปนเชอเพลงของกาซธรรมชาตและกาซชวภาพ พารามเตอร หน วย กาซธรรมชาต กาซชวภาพ

Lower Calorific Value MJ/m3 36.14 21.48 Density Kg/ m3 0.82 1.21 Maximum Velocity m/s 0.39 0.25 Theory Air Requirement m3 air/m3 gas 9.53 5.71 Max. CO2-conc. In Stack Gas %Vol 11.9 17.8 Dew point °C 59 60-160



การน ากาซชวภาพไปใชประโยชนในหลายๆ กรณทงในรปทงในรปของไฟฟาและความรอน อยางไรกตามจะตองมการปรบปรงคณภาพกาซกอนน าไปใช โดยองคประกอบส าคญทอาจจะตองก าจดกอน ไดแก ไฮโดรเจนซลไฟด น า คารบอนไดออกไซด และสารประกอบฮาโลเจน (Halogenated compound) ดงน

- การใช CHP-Engine ส าหรบการเปลยนพลงงานของกาซชวภาพเปนพลงงานไฟฟาและความรอน ถอวาเปนเทคโนโลยทเชอถอไดและเปนทนยมแพรหลายมาเปนเวลานาน โดยกาซชวภาพจะถกน าไปเผาใน Internal combustion engine เพอผลตกระแสไฟฟา โดยประสทธภาพในการเปลยนพลงงานจากกาซชวภาพเปนพลงงานไฟฟาของ Internal combustion engine ขนาดเลก (นอยกวา 200 กโลวตต) จะมประสทธภาพประมาณ 25 เปอร เซนต ในขณะท Internal combustion engine ขนาดใหญอาจมประสทธภาพสงสดถง 42 เปอรเซนต

เมอกาซชวภาพถกน ามาผลตไฟฟาใน Internal combustion engine กสามารถผลตพลงงาน ความรอนจากน าหลอเยน (Cooling water) และไอเสยเครองยนต (Exhaust gas) ซงการน าความรอนนมาใชประโยชน กจะท าใหประสทธภาพโดยรวมในการเปลยนพลงงานกาซชวภาพเปนพลงงานไฟฟาและความรอนของ Internal combustion engine สงจนเปน 65-85 เปอรเซนต

- การใช Gas turbine ในการผลตไฟฟาจากกาซชวภาพ โดยระบบทมขนาดใหญ รปแบบการผลตไฟฟาอาจเปนแบบ Combined cycle ซงเปนการท างานรวมกนของ Gas turbine, Steam turbine และ Waste heat recovery boiler ซงจะท าใหประสทธภาพของ Gas turbine สงขน โดย Gas turbine อาจมขนาดตงแต 200 kWel (Micro turbine) ขนไป แต Gas turbine จะมประสทธภาพในการผลตพลงงานไฟฟาไดใกลเคยงกบ Internal combustion engine กตอเมอขนาดมากกวา 800 kWel ขนไป

- การใช Boiler โดยใชกาซชวภาพเปนเชอเพลงส าหรบผลตน ารอนและไอน าเพอใชในอตสาหกรรมตางๆ เพอทดแทนการใชน ามนเชอเพลง สงส าคญทสดในการเลอกระบบใชประโยชนจากกาซชวภาพกคอ ขนาดของระบบผลตกาซชวภาพ (ระบบยอยสลายแบบไมใชออกซเจน) รปแบบความตองการพลงงาน และความเปนไปไดในการสงพลงงานออกสภายนอก ซงหากมความตองการผลตพลงงานไฟฟาเปนหลกและมความเหมาะสมในการสงไฟฟาสวนเกนจากทใชในระบบออกสสายสง ระบบการใชประโยชนจากกาซชวภาพทควรจะเลอกใชกคอ Gas engine (CHP engine) ซงจะมประสทธภาพสงในการเปลยนพลงงานจากกาซชวภาพเปนพลงงานไฟฟา ในขณะเดยวกนกสามารถผลตพลงงานความรอนไดเพยงพอ ส าหรบการใชในระบบยอยสลายแบบไมใชออกซเจน ในขณะทหากเปนระบบขนาดใหญ มความตองการใชพลงงานความรอนในรปของไอน าเปนหลกกควรพจารณาเลอกใช Gas turbine หรอ Boiler เปนตนนอกเหนอจากการพจารณาจากรปแบบความตองการพลงงานดงทไดกลาวมาแลวขางตน ยงมปจจยอนทส าคญซงควรพจารณา ไดแก ตนทนใน การตดตง คาเดนระบบคาใชจายในการซอมบ ารง ความยากงายในการเดนระบบ ประสทธภาพในการผลตพลงงาน และปรมาณการปลอยออก (Emission) ของกาซมลพษ เปนตน

- การใชกาซชวภาพเปนเชอเพลงส าหรบรถยนต (Vehicle fuel) สามารถท าไดเชนเดยวกบการใชกาซธรรมชาตเปนเชอเพลง โดยใชเครองยนตเดยวกบเครองยนตทใชกาซธรรมชาต แตสงทจะเปนขอจ ากดในการน ากาซชวภาพมาใชเปนเชอเพลงส าหรบรถยนตคอคณภาพของกาซซงจะตองท าการปรบปรง (Upgrading) กอนน ามาใช ดวยเหตผลดงตอไปน เปนการเพมคาความรอนของกาซชวภาพใหมากขน เพอใหไดระยะทาง ขบขตอปรมาณเชอเพลงทใชมากขน

4.2 การใชพลงงานดวยกาซชวภาพจากการฝงกลบขยะมลฝอยแบบต างๆ การใชพลงงานดวยกาซชวภาพจากการฝงกลบขยะมลฝอยแบบตางๆ แสดงในตารางท 5



ตารางท 5 สรปการใชพลงงานดวยกาซชวภาพจากการฝงกลบขยะมลฝอยแบบตางๆ การใชประโยชนกาซชวภาพ รายละเอยด

1. Internal Combustion Reciprocation Engines

ใชกาซชวภาพทผานการปรบปรงคณภาในการผลตกระแสไฟฟาดวยเครองยนตสนดาปภายในแบบลกสบ มการใชงานกนมากในสหรฐอเมรกา

2. Medium Btu Fuel ใชเปนเชอเพลงเพอการเผาไหมในหมอไอน าอตสาหกรรมเตาเผากากตะกอนจากระบบบ าบดน าเสยและใชในการใหความอบอนกบอาคารบานเรอน

ขอดคอมค าต ดต งและค าด า เนนการแ ละบ ารงรกษาทคอนขางตอเมอเปรยบเทยบกบระบบผลตกระแสไฟฟาโดยใชกาซชวภาพแตมขอจ ากดในเรองของระยะทางทจะวางระบบทอขนสงกาซไปยงผใชซงควรมระยะทางไมเกน 1 ไมล

3. เชอเพลงทมคาความรอนสง (High Btu Fuel)

โดยการน ากาซชวภาพไปปรบปรงคณภาพเพอแยกก าซท ไม ต องการออกไปและได ก าซเช อ เพล งท ม ค าความรอนส งน า ไปใช เปนเ ช อ เ พ ล ง ส า ห ร บ ร ถ บ ร ร ท ก ร ถ บ ส แ ล ะยานพาหนะอนๆ หรอใชในภาคอตสากรรม หรอสงเขาระบบทอกาซธรรมชาต

4. Microturbine มลกษณะเปน Gas Turbine Generator ขนาดเลกทผลตกระแสไฟฟาแทน IC Engine หรอ GCT

5. Combined Cycle Plant (CCP)

ประกอบดวย Gas Combustion Turbine (GCT) ตงแตหนงตวขนไป และ Hot Exhaust Gas ทตอกบ Heat Recovery Steam Generator (HRSG) โดยไอน าคามดนสงจาก HRSG จะถกใชในการขบเคลอน Steam Turbine Generator เพอผลตกระแสไฟฟา

6. Fuel Cells ใชหลกการแตกตวของกาซไฮโดรเจนทมอยในกาซชวภาพ และน ามาท าปฏกรยากบออกซเจนในกระบวนการ Catalytic และใช Fuel Cells หลายๆ หนวยมาผลตกระแสไฟฟา

4.3 การใชพลงงานจากเชอเพลงขยะ การใชประโยชนจากเชอเพลงขยะในรปของพลงงาน มดงตอไปน 1) ใชในสถานทแปรรปขยะเปนเชอเพลงขยะ (On-site) โดยรวมกบอปกรณทใชเปลยนเปนพลงงาน



เชน เตาเผาแบบตะกรบ หรอเตาเผาแบบฟลอดไดซเบด หรอ Gasification หรอ Pyrolysis 2) ใชในสถานทอนทตองมการขนสง (Off-site) โดยมอปกรณการทใชเปลยนเปนพลงงาน เชน เตาเผาแบบตะกรบ หรอเตาเผาแบบฟลอดไดซเบด หรอ Gasification หรอ Pyrolysis 3) เผาไหมรวมกบเชอเพลงอน เชน ถานหน หรอชวมวล 4) เผาไหมในเตาผลตปนซเมนต 5) ใชรวมกบถานหนหรอชวมวลในกระบวนการ Gasification

5. ความรและข าวสารใหม ๆ คณะกรรมการสงแวดลอมแหงชาตไดขบเคลอนการด าเนนการ [19] “โครงการกอสรางระบบก าจดขยะ

เพอผลตเปนเชอเพลง” RDF ( Refuse Derived Fuel) และปยอนทรย ทเปนเทคโนโลยของคนไทยพฒนาใชเอง และด าเนนการจนเหนผลแลวหลายพนท โดยโครงการนไดรบการจดสรรงบประมาณในป 2559 ซงถอเปน การแกไขปญหาขยะมลฝอยอยางเปนรปธรรม และรบรองผลไดเปนครงแรก โดยรฐบาลบรณาการ 5 กระทรวงทเกยวของ เพอตอบโจทยทกบวาระแหงชาตดงกลาว ดวยนโยบาย 4 ขอคอ

1. การเปลยนขยะใหเปนพลงงาน (Waste to Energy) ทเปนมตรกบสงแวดลอม โดยน าขยะมาเปลยนเปนเชอเพลง แลวน าไปใชประโยชนในภาคอตสาหกรรม หรอผลตไฟฟา ซงสอดคลองกบยทธศาสตรชาตดานการสรางการเตบโตบนคณภาพชวต ทเปนมตรกบสงแวดลอมดวย

2. “การสงเสรมบญชนวตกรรมไทย” ซงเปนหนงในกลไกภาครฐ ในการเชอมโยงระหวางผลงานวจย ท สกว. และ กระทรวงพลงงาน ไดสนบสนนการพฒนาอยางตอเนอง โดยใหมการขนทะเบยนเปนนวตกรรมไทย เพอน ามาผลตสเชงพาณชย อยางมคณภาพและไดมาตรฐาน ซงเทคนคการก าจดขยะน ไดน าเทคโนโลยระบบการจดการขยะเพอผลตเปนเชอเพลงของ ม.เทคโนโลยสรนาร มาพฒนาตอยอด ซงนบเปนตวอยางทดของการบรณาการงานวชาการกบงานดานปฏบต

3. “กลไกประชารฐ” ทภาควชาการสนบสนนดานเทคโนโลย ภาครฐ สนบสนนงบประมาณ และชมชนทองถน น าไปสรางระบบเพอใหเกดผลสมฤทธ และ SCG ลงนาม MOU รบซอระบบก าจดขยะนทงหมดทผลตไดโดยนวตกรรมไทย เปนการสรางความเขมแขง และมนคงทยงยนใหกบชมชน ไมใชแตเพยงดานเศรษฐกจ แตรวมถงดานสงแวดลอมดวย

4. “Thailand 0” ซงกระบวนการทงหมดน ถอเปนการน าเอานวตกรรมมาปรบใชในการใช ในการใชชวตประจ าวน และดแลสงแวดลอม ขบเคลอนใหนวตกรรมไทย ขายได ปลกพลงนกวจยไทยใหคนควาเพอพฒนาประเทศ และชวยสะทอนวา Thailand 4.0 นน เกยวของกบทกดานของการด าเนนชวต ของพวกเราทกคน ไมใชเฉพาะเพยงกลมใดกลมหนงเทานน

นอกจากการสรางระบบก าจดขยะนจะสอดคลองกบมาตรการในประเทศของรฐบาลแลว ยงสามารถตอบโจทยนโยบายดานสงแวดลอมของโลกอก 2 ดาน คอ

(1) การชวยลดกาซเรอนกระจกจากบอขยะ ทเปนบอเกดของกาซมเทน สาเหตของภาวะโลกรอน (2) การสนบสนนใหเกดเศรษฐกจสเขยวทกจกรรมทางเศรษฐกจตาง ๆ ท าใหพนองประชาชนกนดอยด

ไมกระทบสงแวดลอมหรอระบบนเวศนเปนการประหยดทรพยากรท าใหการพฒนาเศรษฐกจอยางยงยน

ขณะทประเทศเราก าลงปวดหวกบปญหาขยะลนเมองไมรจะจดการกบปรมาณขยะทเพมขนทกวนไดอยางไร ประเทศสวเดนทมประชากรราว 9.5 ลานคน ก าลงขาดแคลนขยะ จนตองน าเขาขยะจากประเทศเพอนบาน อยางนอรเวย และอกหลายๆประเทศในยโรป ปละกวา 800,000 ตน เพอน ามาปอนโครงการผลตกระแสไฟฟา พลงงานทไดจากขยะสามารถน ามาใชใหความอบอนกบบานเรอนไดมากถง 20% หรอ 810,000



หลง และยงสามารถปอนพลงงานไฟฟาใหกบบานเรอนไดอก 250,000 หลง และดจะเพมมากขนเรอยๆ ดวย ประเทศสวเดนเรมตนโครงการน าขยะกลบมาใชใหมนตงแตป 1940 ในขณะทประเทศอนๆในโลกยงไมมใครตระหนกหรอสนใจกบปญหาขยะและคดถงเรองรไซเคล แตสวเดนกลบเรมตนโครงการในการคดแยกขยะ และน าขยะกลบมาใชเปนพลงงาน จนปจจบนสวเดนสามารถพฒนาเทคโนโลยทน าขยะกลบมาใชเปนพลงงานไดโดยแทบไมกอใหเกดมลพษใดๆ ความส าเรจของโครงการไมไดมเพยงเทคโนโลย แตตองขอบคณประชากร 9.5 ลานคน ทมความตระหนกถงปญหา และรวมมอกบโครงการ รวมถงกฎหมายทเขมงวด ความรวมมอในการจดเกบและคดแยกขยะในสวเดนเปนเรองทนาทงมาก เพราะขยะเกอบทงหมดถกน ากลบไปใชใหมได เหลอเพยง 4% เทานน ทไมสามารถน ากลบไปใชใหมและตองน าไปถมท ในทางตรงขามประเทศอยางสหรฐอเมรกา ขยะมากถง 63% ไมไดถกน ากลบมาใชใหมแตตองน าไปใชถมท โรงงานน าขยะมาผลตกระแสไฟฟาในสวเดนมความตองการใชขยะ 2 ลานตนในแตละป เพอน ามาผลตกระแสไฟฟา จงไมมขยะมากพอมาปอนใหกบโรงงาน และตองมการน าเขาขยะจากประเทศเพอนบาน [20]

เอกสารอางอง [1] กรมพฒนาพลงงานทดแทนและอนรกษพลงงานกระทรวงพลงงาน คมอการพฒนาและการลงทนผลต

พลงงานทดแทน (พลงงานจากขยะ) มกราคม 2554 [2] http://www.gekgasifier.com [3] http://www.knowledgebank.irri.org/index.php?option=com_zoo&view=item&

layout=item&Itemid=1049 [4] http://nett21.gec.jp/waste/data/waste_c-1.html [5] http://www.eep.ebara.com/en/products/gas.html [6] http://www.engineeringfundamentals.net/AnaerobicReactors/fundamentals.htm [7] http://www.tridentinno.com.my/technologies/anaerobic-treatment-systems/ [8] http://watertreaters.com/d203.html [9] Tilley, E. (2008). Compendium of sanitation systems and technologies. Eawag. [10] http://www.rcmdigesters.com/rcm-technology/covered-lagoon/ [11] http://ensoplastics.com/theblog/?tag=landfill-gas [12] http://www.hgcinc.com/landfillIMG1.htm [13] https://www.epa.gov/landfills/bioreactor-landfills [14] http://wastebusters.com.pk/refuse-derived-fuel/ [15] webkc.dede.go.th/testmax/sites/.../files/บทความสถานภาพการผลตพลงงานจากขยะ.pdf [16] http://www.conserve-energy-future.com/waste-to-energy.php [17] http://nett21.gec.jp/waste/data/waste_c-1.html [18] http://www.deqp.go.th/service-portal/news-system/news-detail/?id=10211 [19] http://www.thaiquote.org/content/11079 [20] https://www.iurban.in.th/greenery/sweden-import-trash/

http://www.tridentinno.com.my/technologies/anaerobic-treatment-systems/

http://watertreaters.com/d203.html

https://www.epa.gov/landfills/bioreactor-landfills

http://www.conserve-energy-future.com/waste-to-energy.php

http://www.deqp.go.th/service-portal/news-system/news-detail/?id=10211

บทที่ 19 รายละเอียดข้อมูล...

Documents