การพัฒนาเครื่องแปรรูปขยะเศษอาหารสำหรับผลิตปุ๋ยหมักจากเศษอาหารเหลือทิ้งในครัวเรือน

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้เป็นการออกแบบและสร้างเครื่องแปรรูปขยะเศษอาหารเพื่อผลิตปุ๋ยหมักจาก เศษอาหารเหลือทิ้งในครัวเรือนที่เหมาะสมสำหรับนำมาใช้งานในพื้นที่เขตชุมชนระดับเทศบาลเมืองโดยวิธีการดำเนินงานวิจัยประกอบด้วยหัวข้อสำคัญ ดังนี้ การศึกษาศักยภาพเชิงปริมาณและคุณภาพของเศษอาหารที่เกิดขึ้นในพื้นที่เขตชุมชนเมืองลำปาง จังหวัดลำปาง การออกแบบและสร้างเครื่องแปรรูปขยะเศษอาหารเพื่อผลิตปุ๋ยหมักจากเศษอาหารเหลือทิ้งในครัวเรือนที่เหมาะสมสำหรับนำมาใช้งานในพื้นที่เขตชุมชนเมืองลำปาง และสุดท้ายเป็นการศึกษาเปรียบเทียบทางด้านเทคนิค ความคุ้มค่าทางเศรษฐศาสตร์และผลกระทบสิ่งแวดล้อมของการผลิตปุ๋ยหมักด้วยเครื่องแปรรูปขยะเศษอาหารที่ออกแบบใหม่กับระบบผลิตปุ๋ยหมักแบบไม่ใช้ออกซิเจน ซึ่งสามารถสรุปผลการดำเนินงานวิจัยตามหัวข้อที่สำคัญ ๆ ดังต่อไปนี้ การสำรวจองค์ประกอบขยะมูลฝอชุมชนในภาพรวมด้วยการสุ่มตัวอย่างขยะมูลฝอยชุมชนที่สถานที่ทิ้งขยะของเทศบาลเมืองลำปางทั้ง 4 เทศบาล คือ เทศบาลนครลำปาง เทศบาลเมืองเขลางค์นคร เทศบาลเมืองพิชัย และเทศบาลเมืองล้อมแรด ตามลำดับ โดยผลการพิจารณาเฉพาะองค์ประกอบที่ส าคัญของตัวอย่างขยะมูลฝอยชุมชนพบว่าองค์ประกอบของขยะมูลฝอยชุมชนของแต่ละเทศบาลมีสัดส่วนที่ใกล้เคียงกันระหว่างขยะมูลฝอยชุมชนประเภทเศษอาหาร/เศษผักและผลไม้ประเภทพลาสติก กระดาษ ไม้และกิ่งไม้เมื่อวิเคราะห์ศักยภาพในการนำกลับมาใช้ประโยชน์ใหม่มากที่สุดคือขยะอินทรีย์จ าพวกเศษอาหาร/เศษผักและผลไม้ซึ่งสามารถน ามาผลิตเป็นปุ๋ยหมักหรือวัสดุ ปรับปรุงดินสำหรับใช้ในทางการเกษตรได้เนื่องจากมีปริมาณมากสุดโดยในเขตพื้นที่เทศบาลเมือง เขลางค์นครมีสัดส่วนโดยน้ าหนักของขยะประเภทเศษอาหาร/เศษผักและผลไม้สูงสุดมีค่าร้อยละ 56.45 โดยน้ำหนัก รองลงมาคือเทศบาลนครลำปางร้อยละ 51.05 โดยน้ำหนัก เทศบาลเมืองพิชัยร้อยละ48.58 โดยน้ำหนัก และเทศบาลเมืองล้อมแรดร้อยละ 46.86 โดยน้ าหนัก ตามลำดับ ในการศึกษาคุณสมบัติของปุ๋ยหมักจากขยะเศษอาหารเหลือทิ้งครัวเรือนในเขตเทศบาลเมืองลำปางที่ผ่านกระบวนการผลิตด้วยเครื่องแปรรูปขยะเศษอาหารเหลือทิ้งในครัวเรือนภายใต้เงื่อนไขการอบแห้งด้วยอุณหภูมิ 60 องศาเซลเซียส มีความเหมาะสมที่สุดพบว่าสมบัติทางเคมีของปุ๋ยหมักจากขยะเศษอาหารเหลือทิ้งครัวเรือนเป็นไปตามลักษณะองค์ประกอบของขยะเศษอาหารที่นำมาใช้เป็นวัตถุดิบสำหรับผลิตเป็นปุ๋ยหมักจากขยะเศษอาหารเหลือทิ้งครัวเรือน โดยมีปริมาณความชื้นเฉลี่ยเท่ากับร้อยละ 31.04?0.18 โดยน้ำหนัก ปริมาณของแข็งรวมทั้งหมดมีค่าเท่ากับร้อยละ 68.96?0.22 โดยน้ำหนัก ปริมาณสารที่เผาไหม้ได้ทั้งหมดเท่ากับร้อยละ 87.83?0.23 โดยน้ำหนัก ปริมาณอินทรียวัตถุทั้งหมดเท่ากับร้อยละ 79.71?0.39 โดยน้ำหนัก ค่าความเป็นกรดเป็นด่างเท่ากับ 5.78?0.08 อัตราส่วน คาร์บอนต่อไนโตรเจนเท่ากับ 18.34?0.13 ค่าการน าไฟฟ้าเท่ากับ 3.82?0.01 เดซิซีเมนต่อเมตร ปริมาณคาร์บอนเท่ากับร้อยละ 48.80?0.26 โดยน้ำหนัก ปริมาณไฮโดรเจนเท่ากับร้อยละ 5.49?0.03 โดยน้ำหนัก ปริมาณออกซิเจนเท่ากับร้อยละ 45.71?0.08 โดยน้ าหนัก และปริมาณธาตุอาหารหลักของปุ๋ยหมักพบปริมาณไนโตรเจนทั้งหมดเท่ากับร้อยละ 2.12?0.05 โดยน้ำหนัก ปริมาณฟอสฟอรัสทั้งหมดเท่ากับร้อยละ 1.96?0.02 โดยน้ำหนัก และปริมาณโพแทสเซียมทั้งหมดเท่ากับร้อยละ 2.01?0.04 โดยน้ำหนัก ค่าความร้อนมีค่าเท่ากับ 8190.33?0.50 กิโลจูลต่อกิโลกรัม ตามลำดับ นอกจากนี้มีความปลอดภัยจากโลหะหนักที่สะสมอยู่ในปุ๋ยหมักจากขยะเศษอาหารที่ผลิตขึ้นเมื่อพิจารณาความเหมาะสมทางด้านเศรษฐศาสตร์ของการผลิตปุ๋ยหมักจากขยะเศษอาหารด้วยเครื่อง แปรรูปขยะเศษอาหารเหลือทิ้งในครัวเรือนพบว่าระยะเวลาคืนทุนของการลงทุนการผลิตปุ๋ยหมักจากเศษอาหารเหลือทิ้งครัวเรือนด้วยเครื่องแปรรูปขยะเศษอาหารเหลือทิ้งครัวเรือนเท่ากับ 3.5 ปี นั้นนับว่าเป็นระยะเวลาคืนทุนที่มีความเหมาะสมและยอมรับโครงการได้ในการลงทุน ส่วนสุดท้ายเป็นผลการประเมินค่าผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมโดยรวมในรูปแบบคะแนนเชิงเดี่ยวจากกระบวนการผลิตปุ๋ยหมักจากขยะเศษอาหารเหลือทิ้งในครัวเรือน โดยใช้โปรแกรมสำเร็จรูป SimaPro Version 7.2 คำนวณด้วยวิธี Eco-Indicator 95 พบว่า ตลอดวัฏจักรชีวิตของขั้นตอนการผลิตปุ๋ยหมักจากขยะเศษอาหารเหลือทิ้งครัวเรือนด้วยเครื่องแปรรูปขยะเศษอาหารเหลือทิ้งในครัวเรือนมีค่าผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมโดยรวมต่ำกว่าการผลิตปุ๋ยหมักจากขยะเศษอาหารแบบไม่ใช้ออกซิเจนซึ่งปัญหาผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมที่ปลดปล่อยออกมาจากขั้นตอนในกระบวนการผลิตปุ๋ยหมักจากขยะเศษอาหารเหลือทิ้ง ครัวเรือนมากที่สูงสุดคือ ขั้นตอนการผลิตปุ๋ยหมักจากขยะเศษอาหารมีค่าผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมทั้งหมดเท่ากับ 0.001155 Pt รองลงมาคือขั้นตอนการเก็บขนขยะมูลฝอยชุมชนมีค่าผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมทั้งหมดเท่ากับ 0.000991 Pt และขั้นตอนการรวบรวมและคัดแยกขยะมูลฝอยชุมชนมีค่าผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมทั้งหมดเท่ากับ 0.000310 Pt ตามลำดับ ดังนั้นการพัฒนาเครื่องแปรรูป ขยะเศษอาหารจากครัวเรือนเป็นปุ๋ยหมักในงานวิจัยนี้ช่วยแก้ไขปัญหาขยะเศษอาหารล้นเมือง ปัญหา เรื่องกลิ่นในระหว่างการย่อยสลายวัสดุอินทรีย์สัตว์หรือแมลงพาหะนำโรครบกวน การใช้พื้นที่เตรียมกองปุ๋ยหมักแบบเดิมและต้องอยู่ห่างไกลจากชุมชน และสิ่งสำคัญที่สุดสามารถควบคุมคุณภาพของ ปุ๋ยหมักที่ผลิตขึ้นให้ได้ตามข้อก าหนดมาตรฐานทางวิชาการเป็นการน าขยะเศษอาหารซึ่งเป็นของเหลือทิ้งไปใช้ให้เกิดประโยชน์และสร้างความยั่งยืนให้กับสิ่งแวดล้อม

คำสำคัญ