เมื่อวันที่ 2 กุมภาพันธ์ 2565 สำนักวิชาวิศวกรรมศาสตร์และเทคโนโลยี ขอแสดงความยินดีกับ ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.เกศรา เสนีย์ศรีสกุล รักษาการแทนหัวหน้าสาขาวิชาปิโตรเคมีและพอลิเมอร์ สำนักวิชาวิศวกรรมศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยวลัยลักษณ์ (มวล.) ได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Energy ซึ่งเป็นวารสารระดับนานาชาติด้านพลังงานในฐานข้อมูล Scopus Quartile 1, Percentile : 98 โดยงานชิ้นนี้ได้ร่วมกับทีมนักวิจัยจากจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ที่คิดค้นระบบ ASBR 3 ขั้นตอน เพื่อผลิตก๊าซชีวภาพจากน้ำเสียอินทรีย์ในโรงงานอุตสาหกรรม ได้ปริมาณก๊าซสูงถึง 98% เทียบกับค่าทางทฤษฎี พร้อมช่วยแก้ปัญหาน้ำเสียในโรงงานอุตสาหกรรมและปรับสภาพน้ำเสียให้มีค่า COD (Chemical Oxygen Demand) ซึ่งบ่งบอกถึงมลพิษในน้ำลดลงกว่า 90%
ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.เกศรา เสนีย์ศรีสกุล เปิดเผยว่า ได้ออกแบบและทดสอบระบบบำบัดน้ำเสีย ASBR 3 ขั้นตอน เพื่อผลิตก๊าซชีวภาพ หรือ ไบโอก๊าซจากน้ำเสียอินทรีย์ของโรงงานอุตสาหกรรม ซึ่งระบบนี้ให้ประสิทธิภาพดีที่สุดในการกำจัดของเสียจากน้ำเสีย โดยวัดที่การเปลี่ยนแปลงของค่า COD ซึ่งลดลงถึง 90% มากกว่าระบบทั่วไปแบบขั้นตอนเดียวหรือสองขั้นตอนที่ลดได้สูงสุดประมาณ 60-80% อีกทั้งยังได้ผลผลิตที่เป็นไบโอก๊าซเมื่อเทียบกับค่าควรได้ตามทฤษฏีสูงถึง 98% จากระบบทั่วไปที่ได้ประมาณ 60%
งานวิจัยชิ้นนี้เป็นการศึกษาคิดค้นระบบบำบัดน้ำเสียในโรงงานอุตสาหกรรมแบบ 3 ขั้นตอน เพื่อพัฒนาระบบผลิตก๊าซชีวภาพจากน้ำเสียให้มีประสิทธิภาพสูงกว่าระบบเดิม ซึ่งโรงงานอุตสาหกรรมส่วนใหญ่ในปัจจุบันใช้ระบบบำบัดน้ำเสียแบบขั้นตอนเดียว (ถังเดี่ยว) ในการผลิตก๊าซชีวภาพจากการย่อยสารอินทรีย์ เช่น น้ำเสียจากโรงงานสกัดปาล์มน้ำมัน โรงงานผลิตเอทานอลจากมันสำปะหลัง โรงงานผลิตแป้งมันสำปะหลัง เป็นต้น โดยอาศัยกลุ่มจุลินทรีย์ในกลุ่มที่ไม่ใช้อากาศในการช่วยย่อย ซึ่งโดยทั่วไปในถังย่อยจะพบจุลินทรีย์ 3 กลุ่ม แต่ละกลุ่มมีหน้าที่ย่อยน้ำเสียที่มีโมเลกุลใหญ่ๆให้เล็กลงมาจนได้เป็นก๊าซ ซึ่งการใช้ระบบถังเดี่ยวจุลินทรีย์ทุกกลุ่มจะรวมอยู่ในถังเดียว ในสภาวะสิ่งแวดล้อม ทั้งอุณหภูมิ ค่าความเป็นกรด ระยะเวลาและขนาดถังที่เหมือนกันหมด ในขณะที่จากงานวิจัยพบว่าสภาวะที่เหมาะสมต่อการเจริญเติบโตของแบคทีเรียแต่ละกลุ่มแตกต่างกันออกไป ดังนั้นเมื่อถูกรวมอยู่ในถังเดียวจะทำให้การเจริญเติบโตและการย่อยน้ำเสียของจุลินทรีย์แต่ละชนิดทำงานได้ไม่เต็มประสิทธิภาพ
ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.เกศรา กล่าวเพิ่มเติมว่า ทีมวิจัยจึงได้ทำการศึกษาวิจัยต่อไปและพบว่า จุลินทรีย์แต่ละกลุ่มมีความต้องการสภาวะที่เหมาะสมในการเจริญเติบโต โดยกลุ่มที่ 1 (ไฮโดรไลซิสแบคทีเรีย และ แอซิโดเจน) ทำหน้าที่ย่อยสารอินทรีย์โมเลกุลใหญ่ในน้ำเสียให้เป็นกรดไขมันระเหยง่าย เจริญเติบโตได้ดีที่สภาวะค่าความเป็นกรดอ่อนๆหรือค่า pH ประมาณ 5.5 กลุ่มที่ 2 (อะซิโตเจน) ทำหน้าที่เปลี่ยนกรดไขมันระเหยง่ายไปเป็นสารโมเลกุลเล็กลง เจริญเติบโตได้ดีที่ค่า pH ประมาณ 6 และกลุ่มที่ 3 (เมทาโนเจน) ทำหน้าที่เปลี่ยนโมเลกุลสุดท้ายให้เป็นก๊าซชีวภาพ (มีเทน) เจริญเติบโตได้ดีที่ค่า pH ประมาณ 7 และจากผลการวิจัยยังพบว่า อัตราส่วนโดยปริมาตรของถังที่ 1:2:3 เท่ากับ 1:1.5:5 ให้ประสิทธิภาพดีที่สุดในการกำจัดของเสียหรือค่า COD จากน้ำเสีย (90%) ถือว่าสูงมากเมื่อเทียบกับระบบถังเดี่ยว และได้ผลผลิตที่เป็นก๊าซชีวภาพเมื่อเทียบกับค่าที่ควรจะได้ตามทฤษฏีมากถึง 98%
ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.เกศรา กล่าวในตอนท้ายว่า ผลจากการวิจัยยังพบว่าการผลิตก๊าซชีวภาพด้วยระบบ ASBR แบบ3 ขั้นตอนนี้ยังช่วยในเรื่องของการรักษาไว้ซึ่งระดับของสารอาหารที่จำเป็นต่อจุลินทรีย์ เพราะปกติในระบบถังเดี่ยวจะเกิดการตกตะกอนของสารอาหาร หรือที่เรียกว่า Micronutrients ซึ่งเป็นสารที่จุลินทรีย์มีความต้องการเหมือนกับคนเราต้องการวิตามินในปริมาณน้อยๆแต่ขาดไม่ได้ ซึ่งในการแยกระบบเป็น 3 ขั้นตอนนี้ทำให้ไม่เกิดการตกตะกอน สารอาหารที่จำเป็นยังคงอยู่ในระบบค่อนข้างมากเพียงพอต่อการทำงานของจุลินทรีย์ทั้ง 3 กลุ่ม ทั้งหมดนี้ถือเป็นองค์ความรู้ใหม่ที่ได้มาจากงานวิจัยชิ้นนี้
ขอบคุณข้อมูลจาก https://www.wu.ac.th/th/news/