"มทส." เจ๋งคิดกำจัดขยะแบบครบวงจรทำน้ำมันเชื้อเพลิง

ที่ศูนย์ความเป็นเลิศทางชีวมวล มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีสุรนารี (มทส.) นครราชสีมา เมื่อเวลา 11.00 น. วันที่ 17 มิถุนายน ผศ.ดร.วีรชัย  อาจหาญ รักษาการแทนผู้อำนวยการเทคโนธานี ฐานะอาจารย์ประจำสาขาวิชาวิศวกรรมเกษตร สำนักวิชาวิศวกรรมศาสตร์ มทส. แถงผลงานวิจัย ?การผลิตน้ำมันจากเชื้อเพลิงขยะพลาสติกโดยกระบวนการไพโรไลซีส (Pyrolysis process) ? ซึ่งได้รับทุนสนับสนุนจากสำนักนโยบายและแผนพลังงาน กระทรวงพลังงาน เมื่อปี 2549 มทส. ได้ศึกษาวิจัยเทคโนโลยีการบำบัดขยะด้วยวิธีการแบบเชิงกลและชีวภาพแบบครบวงจร (MBT, Mechanical and Biological Treatment) สามารถปรับเสถียรภาพขยะมูลฝอยได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยใช้กระบวนการทางชีวภาพของแบคทีเรียหรือ แอโรบิคแบคทีเรีย (Aerobic Bacteria) ในการย่อยสลายอินทรียวัตถุที่มีอยู่ในขยะมูลฝอย ทำให้ได้องค์ประกอบหลักเป็นปุ๋ยอินทรีย์ ที่สามารถนำไปใช้ประโยชน์เป็นวัสดุปรับปรุงดิน และเชื้อเพลิงขยะพลาสติกเกรด 3 หรือ RDF-3 (RDF: Refuse Derived Fuel) สามารถนำมาเพิ่มมูลค่าด้านพลังงาน แทนการฝังกลบซึ่งเป็นการสูญเสียพลังงานโดยเปล่าประโยชน์ เพื่อนำไปแปรรูปเป็นเชื้อเพลิงในภาคอุตสาหกรรมและผลิตเป็นน้ำมันเชื้อเพลิง
ต่อมาทีมวิจัย ได้พัฒนาต่อยอดจากเทคโนโลยีดังกล่าว มาสู่การออกแบบและสร้างโรงงานแปรรูปขยะเป็นน้ำมัน โดยใช้กระบวนการไพโรไลซิส (Pyrolysis process) ทำให้พลาสติกสลายตัวด้วยความร้อนในสภาวะปราศจากออกซิเจน สามารถผลิตน้ำมันได้ประมาณ 4,000-5,000 ลิตรต่อวัน จากวัตถุดิบพลาสติกประมาณ 6,000 กิโลกรัม โดยน้ำมันที่ได้มีราคาจำหน่ายลิตรละประมาณ 21 บาท ขยะพลาสติกที่ได้จากโรงงานบำบัดขยะทางกลและชีวภาพ (MBT) ที่อยู่ในรูปของ RDF-3 จะถูกนำไปผ่านกระบวนการเตรียมวัตถุดิบ โดยใช้เครื่องจับตัวเป็นก้อน เพื่อทำให้พลาสติกจับตัวเป็นก้อนเล็ก ๆ สามารถป้อนเข้าสู่โรงงานแปรรูปน้ำมันได้อย่างต่อเนื่อง ด้วยกระบวนการใช้นำวัตถุดิบเชื้อเพลิงพลาสติก ลำเลียงเข้าสู่เครื่องป้อนแบบเกลียวในอัตรา 250 กิโลกรัมต่อชั่วโมง ตัวสกรูได้ให้ความร้อน เพื่อให้พลาสติกหลอมเหลว ระเหยออกเป็นไอ เมื่อมีความร้อนสูงขึ้น พลาสติกเหลวจะไหลเข้าสู่เตาปฏิกรณ์แบบถังกวนสมบูรณ์อย่างต่อเนื่อง เพื่อเพิ่มอัตราการถ่ายเทความร้อนในอุณหภูมิที่ 350-400 องศาเซลเซียส พลาสติกได้เปลี่ยนสถานะของเหลวเป็นไอ ได้ไหลขึ้นไปหอกลั่นที่อุณหภูมิประมาณ 340 องศาเซลเซียส ซึ่งทำหน้าที่แยกไอน้ำมันโมเลกุลหนักและเบา
จากนั้นไอน้ำมันจะเข้าสู่เครื่องควบแน่นแล้วไหลลงสู่ถังแยกน้ำออกจากน้ำมัน โดยน้ำจะตกอยู่ด้านล่าง ส่วนน้ำมันลอยอยู่บนถัง เมื่อได้น้ำมันที่มีปริมาณค่าหนึ่ง จะไหลข้ามไปสู่ถังพัก ส่วนแก๊สที่ยังไม่ควบแน่นจะไหลไปสู่เครื่องควบแน่นที่อยู่เหนือถังพักน้ำมัน ทำหน้าที่ควบแน่นไอน้ำมันที่เหลือและลดอุณหภูมิ ทำให้ได้แก๊สธรรมชาติ และถูกนำกลับมาเป็นเชื้อเพลิงสำหรับให้ความร้อนให้เตาปฏิกรณ์ได้อีก โดยน้ำมันที่ได้เป็นรูปแบบน้ำมันผสมมีองค์ประกอบน้ำมันดีเซล (50-60%) เนปทา (15-20%) น้ำมันเตา (5-10%) ซึ่งมีเป้าหมายนำไปกลั่นอีกรอบ เพื่อให้ได้น้ำมันที่สามารถนำไปใช้งานกับเครื่องยนต์ หรือเครื่องจักรกล ส่วนที่ไม่ระเหยในเตาปฏิกรณ์ ได้ออกมาเป็นกากคาร์บอน (10-25%) สามารถนำไปทดแทนถ่านหินในภาคอุตสาหกรรม
ผศ.ดร.วีรชัย  กล่าวถึงจุดเด่นของเครื่องจักรที่ใช้ในโรงงานแปรรูปขยะเป็นน้ำมัน สามารถป้อนวัตถุดิบโดยใช้สกรูลำเลียง มีระบบป้องกันแก๊สรั่ว ผลิตน้ำมันที่ใช้ในอุตสาหกรรมได้ต่อเนื่อง และทันที มีระบบถ่ายกากป้องกันการสะสมของเถ้ากากคาร์บอนในเตา รวมทั้งมีอุปกรณ์ควบคุมความปลอดภัยตามมาตรฐานโรงกลั่นน้ำมัน สามารถนำแก๊สที่ไม่สามารถควบแน่นมาหมุนเวียนกลับมาให้ความร้อนได้อีก ด้วยขีดความสามารถผลิตน้ำมันได้ 60-80 % ขึ้นกับประเภทวัตถุดิบที่ใช้ผลิต มทส. จึงได้เสนอแนวคิดให้ อปท. นำไปกำจัดขยะแบบครบวงจร ทั้งการคัดแยก การกำจัด และการนำกลับมาใช้ใหม่ ซึ่งเป็นการบริหารจัดการขยะชุมชนได้สมดุล และยั่งยืน เพิ่มรายได้ รวมทั้งลดการปล่อยมลพิษที่เกิดจากการเผาไหม้  ยืดอายุการใช้งานบ่อฝังกลบ และลดพื้นที่การฝังกลบในอนาคต ลดการนำเข้าพลังงานจากต่างประเทศ ซึ่งเป็นกระบวนการใช้ทรัพยากรอย่างคุ้มค่า อปท. ต้องมีขยะสดเฉลี่ย 25 ตันต่อวัน โดยมีงบดำเนินการทั้งสิ้น 50 ล้านบาท