การผลิตก๊าซชีวภาพในภาคอุตสาหกรรม

เทคโนโลยีการผลิตก๊าซชีวภาพที่ใช้ในอุตสาหกรรมทางการเกษตรและโรงงานอุตสาหกรรม มีด้วยกันหลายระบบที่มีการใช้งานในปัจจุบัน ล้วนแล้วแต่สร้างประโยชน์ในแง่ต่างๆ

โดยระบบที่มีการใช้งานในปัจจุบัน ได้แก่

1.ระบบ Up-Flow Anaerobic Sludge Blanket (UASB) ระบบนี้น้ำเสียจะถูกสูบเข้าก้นถังที่แบ่งเป็น 2 ชั้น ชั้นล่าง (Sludge bed) เป็นตะกอนเม็ด (granular bacteria) ขนาด 2 – 5 มม. เป็นแบคทีเรียใยขาว เกาะกันมีความหนาแน่นสูง ส่วนชั้นบนเรียกว่า Sludge blanket ทางด้านบนของบ่อหมัก UASB จะมีอุปกรณ์ที่เรียกว่า Gas Solid Separator ทำหน้าที่แยกก๊าซและป้องกันมิให้ตะกอนแบคทีเรียหลุดออกไปกับน้ำเสีย

2.ระบบตรึงฟิลม์จุลินทรีย์ (Anaerobic Fixed Film, AFF) เป็นถังหมักที่ให้จุลินทรีย์เกาะบนวัสดุตัวกลางภายในถังในลักษณะของฟิล์มชีวะ ซึ่งสามารถลดการสูญเสียจุลินทรีย์ที่หลุดออกไปจากระบบบำบัดพร้อมกับน้ำเสียได้ และสามารถฟื้นตัวกลับเข้าสู่สภาวะทำงานปกติได้อย่างรวดเร็ว หากเกิดการเปลี่ยนแปลงสภาพของน้ำเสียที่ไหลเข้าระบบหรือเกิดภาวะอินทรีย์สูงเกินไป

3.ระบบ Completely Stirred Tank Reactor (CSTR) มีการกวนผสมภายในถังอย่างทั่วถึง (Mixing system) วิธีกวนผสม อาจใช้ก๊าซชีวภาพที่ผลิตขึ้นวนกลับภายในถัง หรือการกวนโดยใช้เครื่องกวนผสม ทำให้มีประสิทธิภาพในการย่อยสลายสูง สามารถรับภาระปริมาณการเติมสารอินทรีย์สูง ช่วยลดระยะเวลาในการกักเก็บน้ำเสีย (HRT) ในถังหมัก

4.ระบบ Anaerobic Baffle Reactor (ABR) เป็นบ่อยาวและมีแผ่นกั้นในแนวตั้งหลายแผ่นวางสลับกัน เพื่อบังคับทิศทางการไหลขึ้นลงสลับกันไป โดยมีความเร็วในการไหลขึ้นประมาณ 0.2 – 0.4 เมตร/ชั่วโมง ระบบนี้สามารถใช้กับน้ำเสียที่มีสารแขวนลอยสูง มีขนาดใหญ่ ต้องใช้พื้นที่มาก

5.ระบบ Modified Covered Lagoon (MCL) มีลักษณะเป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า ที่มีการคลุมด้วยแผ่นพลาสติกประเภท High Density Polyethylene (HDPE) หรือแผ่นพีวีซี (PVC) เพื่อให้เกิดสภาพไม่ใช้อากาศและใช้เป็นตัวเก็บรวบรวมก๊าซชีวภาพที่เกิดขึ้น โดยอาจคลุมทั้งบ่อหรือคลุมเฉพาะในส่วนที่มีการสร้างมีเทนก็ได้ มีการเพิ่มพื้นที่ผิวสัมผัสของตะกอนแบคทีเรียกับน้ำเสียให้มากขึ้น และพัฒนาระบบการดึงกากตะกอนภายในท่อ

โดยในบางอุตสาหกรรมมีการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการผลิตก๊าซชีวภาพ เช่น โรงงานอุตสาหกรรมอาหารประเภทแช่แข็ง อาหารกระป๋อง น้ำผลไม้ นิยมใช้ระบบ UASB, Covered Lagoon และถังรองไม่ใช้อากาศ, โรงงานอุตสาหกรรมแป้งมันสำปะหลัง นิยมใช้ระบบ UASB บ่อหมักเร็วน้ำข้น (High Suspension Solids-Up-Flow Anaerobic Sludge Blanket, H-UASB), Anaerobic Baffled Reactor (ABR), Covered Lagoon, Fixed Film และถังกรองไม่ใช้อากาศ, โรงงานอุตสาหกรรมน้ำมันปาล์มดิบนิยมใช้ระบบถังกวนสมบูรณ์ (Completely Stirred Tank Reactor, CSTR) หรือ Modified Covered Lagoon (MCL), โรงงานอุตสาหกรรมโรงฆ่าสัตว์นิยมใช้ระบบบ่อหมักราง และ UASB, โรงงานอุตสาหกรรมผลิตเอทานอลนิยมใช้ระบบ Modified Covered Lagoon (MCL) และ UASB เป็นต้น