96
คูมือ การเพ�มประสิทธิภาพการผลิตและการใชพลังงาน สำหรับอุตสาหกรรมแปงมันสำปะหลัง

คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการ ... · 2016-09-02 · คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการผลิตและการใช

  • Upload
    others

  • View
    13

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการ ... · 2016-09-02 · คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการผลิตและการใช

ค�มอการเพ��มประสทธภาพการผลตและการใช�พลงงานสำหรบอตสาหกรรมแป�งมนสำปะหลง

Page 2: คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการ ... · 2016-09-02 · คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการผลิตและการใช

คมอ

การเพมประสทธภาพการผลตและการใชพลงงานส�าหรบอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลง

เจาของลขสทธส�านกพฒนาการจดการอตสาหกรรม กรมสงเสรมอตสาหกรรม กระทรวงอตสาหกรรมพมพครงท 1: พฤษภาคม 2559

Page 3: คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการ ... · 2016-09-02 · คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการผลิตและการใช

กรมสงเสรมอตสาหกรรม กระทรวงอตสาหกรรม ไดเลงเหนถงความส�าคญของอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลง ซงถอเปนอตสาหกรรมทมความส�าคญตอระบบเศรษฐกจของประเทศ มนส�าปะหลงมากกวารอยละ 60 ถกใชในการผลตแปงมนส�าปะหลง ประเทศไทยถอเปนผสงออกแปงมนส�าปะหลงอนดบหนงของโลก โดยมปรมาณสงออกในป พ.ศ. 2558 จ�านวนราว 3 ลานตน หรอมลคารวม 42,000 ลานบาท โดยทผานมา กรมสงเสรม อตสาหกรรมและส�านกงานพฒนาวทยาศาสตรและเทคโนโลยแหงชาต ไดมบนทกขอตกลงความรวมมอ หรอ MOU เรอง การเพมประสทธภาพการใชทรพยากรและประสทธภาพการผลตของอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลงไทย ณ วนท 11 กรกฎาคม พ.ศ. 2554 ก�าหนดระยะเวลา 3 ป มเปาประสงคหลก เพอด�าเนนงาน ตอเนองและขยายผลการเพมประสทธภาพการผลตของอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลง จากโครงการพฒนาศกยภาพบคลากรดานพลงงานและทรพยากรส�าหรบอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลงไทย (เดมเปนความรวมมอ ระหวางส�านกงานพฒนาวทยาศาสตรและเทคโนโลยแหงชาตกบหนวยงานความรวมมอระหวางประเทศของเยอรมน (GIZ)) ในการพฒนา บคลากร และองคความรในการจดหลกสตรเพอเพมศกยภาพการแขงขนของอตสาหกรรมมนส�าปะหลงไทยโดยการน�าองคความร เทคโนโลย และเทคนคจากงานวจยและระบบการจดการทเหมาะสมมาพฒนาใหเกดความเหมาะสมกบสถานประกอบการ

ในป พ.ศ. 2558 กรมสงเสรมอตสาหกรรมและส�านกงานสงเสรมวสาหกจขนาดกลางและขนาดยอมไดจดท�าโครงการเพมประสทธภาพการผลตของอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลงไทย ภายใตโครงการสนบสนนเครอขาย SME ใน 18 กลมจงหวด โดยมส�านกงานพฒนาวทยาศาสตรและเทคโนโลยแหงชาตเปนทปรกษาในการ ด�าเนนงาน เพอใหเกดการตอเนองในการเพมขดความสามารถและศกยภาพการแขงขนของอตสาหกรรม แปงมนส�าปะหลงไทย และเกดความส�าเรจสามารถน�าไปประยกตใชใหเกดประโยชนตอการพฒนาในอตสาหกรรมทเกยวของได

นางยพรตน ศตวรยะผอ�านวยการส�านกพฒนาการจดการอตสาหกรรมกรมสงเสรมอตสาหกรรม กระทรวงอตสาหกรรม

สารจากผบรหาร

Page 4: คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการ ... · 2016-09-02 · คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการผลิตและการใช

กรมสงเสรมอตสาหกรรม โดยส�านกพฒนาการจดการอตสาหกรรม ไดรบมอบหมายใหด�าเนนงานโครงการพฒนาการรวมกลมและเชอมโยงอตสาหกรรม (คลสเตอร) มาตงแตป พ.ศ. 2549 ปจจบนไดมกลมอตสาหกรรมทพฒนาแลวทวประเทศ รวม 77 คลสเตอร ในหลากหลายสาขา ซงในการพฒนากลมอตสาหกรรมตาง ๆ ไดมการรวมกลมและพฒนาคลสเตอรแปงมนส�าปะหลงโดยศนยสงเสรมอตสาหกรรมภาคในพนทจงหวดก�าแพงเพชร จงหวดชลบร จงหวดกาญจนบร และจงหวดนครราชสมา เนองจากเหนวา การพฒนาในรปแบบคลสเตอรจะเปนการเพมขดความสามารถการแขงขนของประเทศโดยรวมได โดยอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลงปจจบนมโรงงานผลตแปงมนส�าปะหลงดบ (Native cassava starch) ทวประเทศประมาณ 70 โรงงาน ซงโรงงานกวา กงหนงไดมการพฒนาทงดานการผลต การใชทรพยากรบคคล การลดตนทนและพลงงาน ภายใตบนทกขอตกลง ความรวมมอระหวาง กรมสงเสรมอตสาหกรรม และส�านกงานพฒนาวทยาศาสตรและเทคโนโลยแหงชาต (สวทช.) มาตงแตป พ.ศ. 2554 - 2556 และในป พ.ศ. 2558 มการด�าเนนงานโครงการเพอพฒนาตอเนองภายใต โครงการสนบสนนเครอขาย SME ใน 18 กลมจงหวด ของส�านกงานสงเสรมวสาหกจขนาดกลางและขนาดยอม โดยม สวทช. เปนทปรกษาด�าเนนการ แบงเปน 3 ประเภทการพฒนา ไดแก 1. หลกสตรเพมประสทธภาพการ ผลตเนนการลดตนทน 2. หลกสตรการพฒนานวตกรรม และ 3. หลกสตรตอยอด Benchmarking ทง 3 หลกสตร มการฝกอบรมภาคทฤษฎ ภาคปฏบตและใหค�าปรกษาแนะน�าเชงลกในสถานประกอบการโดยทปรกษาและผเชยวชาญ อกทง ในการนคณะท�างานไดด�าเนนการจดท�า “คมอการเพมประสทธภาพการผลตและการใชพลงงานส�าหรบอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลง” นขน โดยหวงวาจะเปนประโยชนตอบคลากรในอตสาหกรรม ทเกยวของและผสนใจไดตอไป

นางการะเกด โชตชนรตนผอ�านวยการสวนสงเสรมการรวมกลมอตสาหกรรม

ส�านกพฒนาการจดการอตสาหกรรมกรมสงเสรมอตสาหกรรม กระทรวงอตสาหกรรม

สารจากผรบผดชอบโครงการ

Page 5: คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการ ... · 2016-09-02 · คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการผลิตและการใช

อตสาหกรรมการแปรรปผลตภณฑจากมนส�าปะหลงเปนอตสาหกรรมทมความส�าคญตอประเทศไทย เนองจากประเทศไทยเปนประเทศผสงออกผลตภณฑจากมนส�าปะหลง อาท มนเสน มนอดเมด สาคและแปงมนส�าปะหลง รายใหญทสดของโลก คดเปนมลคาการสงออก 115,889 ลานบาทในป พ.ศ. 2558 โดยแปงมนส�าปะหลงเปนผลตภณฑทมมลคาการสงออกถงรอยละ 36 ของมลคาการสงออกผลตภณฑแปรรปจากมนส�าปะหลง ดงนนกรอบยทธศาสตรวจยและพฒนาของประเทศในป พ.ศ. 2555 - 2559 จงมเปาหมายในการเพมประสทธภาพ การผลตแปงมนส�าปะหลงจากรอยละ 70 เปนรอยละ 85 โดยใชวทยาศาสตรและเทคโนโลย อกทง คามาตรฐานเชงประสทธภาพของการใชทรพยากรของอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลงไทย (Benchmarking Index) ของแตละโรงงานมความแตกตางอยางมากในกลมผประกอบการ ทงจากประสทธภาพการผลต การใชเทคโนโลย หรอ การเกบและวเคราะหขอมลทแตกตางกน

คมอ “การเพมประสทธภาพการผลตและการใชพลงงานส�าหรบอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลง” นจดท�าภายใตโครงการเพมประสทธภาพการผลตของอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลงไทย ของกรมสงเสรมอตสาหกรรมและส�านกงานวสาหกจขนาดกลางและขนาดยอม ภายใตโครงการสนบสนนเครอขาย SME ใน 18 กลมจงหวด โดยมส�านกงานพฒนาวทยาศาสตรและเทคโนโลยแหงชาตเปนทปรกษาในการด�าเนนงาน เพอเปนแนวทางใหผปฏบตงานทเกยวของในอตสาหกรรมผลตแปงมนส�าปะหลงไดรบความรและความเขาใจในกระบวนการผลตแปงมน ส�าปะหลง เนอหาส�าคญประกอบดวย ทฤษฎและหลกการของกระบวนการผลต ปจจยทมผลตอการด�าเนนงาน ผลต จดควบคมและการวดประสทธภาพหนวยผลต โดยครอบคลมทกหนวยผลต ตงแตการเตรยมวตถดบ การลดขนาด การสกด การเพมความเขมขนและท�าความสะอาด การอบแหงและบรรจ รวมทงรายละเอยดเกยวกบ อปกรณหมอไอน�า เทคโนโลยการบ�าบดของเสยจากกระบวนการผลต ความปลอดภยในการผลต และการเกบและบนทกคาดชนชวดประสทธภาพการผลตและการใชทรพยากร เพอใหผประกอบการสามารถน�าไปใชเปนแนวทางในการเปรยบเทยบเชงประสทธภาพทงในสวนของโรงงานตนเอง โรงงานในเครอ และกลมอตสาหกรรม

ดร.วรนธร สงคศรบรรณาธการ

สารจากบรรณาธการ

Page 6: คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการ ... · 2016-09-02 · คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการผลิตและการใช

สารบญ

บทท 1 ทฤษฎและหลกการของกระบวนการผลต 7

บทท 2 การเตรยมวตถดบ 11

บทท 3 การลดขนาด 19

บทท 4 การสกด 25

บทท 5 การเพมความเขมขนและท�าความสะอาด 33

บทท 6 การลดความชน 41

บทท 7 การบรรจ 49

บทท 8 หมอไอน�า(Boiler) 53

บทท 9 การเกบขอมลการผลตและการใชทรพยากรของโรงงานผลตแปงมนส�าปะหลงโดยใชดชนชวดความส�าเรจ(KPI) 63

บทท 10 เทคโนโลยการบ�าบดของเสยจากกระบวนการผลต 73

บทท 11 กรณศกษาอบตเหตจากการผลตการใชกาซชวภาพ(Biogas)ในโรงงานผลตแปงมนส�าปะหลง 85

Page 7: คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการ ... · 2016-09-02 · คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการผลิตและการใช
Page 8: คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการ ... · 2016-09-02 · คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการผลิตและการใช

คมอ การเพมประสทธภาพการผลตและการใชพลงงานส�าหรบอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลง 7

ทฤษฎและหลกการของกระบวนการผลต

อตสาหกรรมผลตแปงมนส�าปะหลง[1]

โรงงานผลตแปงมนส�าปะหลงสวนใหญของไทยผลตแปงมนส�าปะหลงดบหรอ Native Cassava Starch เพอเปนวตถดบส�าคญของอตสาหกรรมอาหาร และอตสาหกรรมอน เชน สงทอ กาว กระดาษ เครองส�าอาง ยา เปนตน รวมทงบรรจภณฑทยอยสลายไดทางชวภาพ การผลตแปงมนส�าปะหลงแบงออกตามลกษณะของแปงทผลตได 3 ลกษณะ คอ ผลตภณฑแปงแหง (Dry starch) แปงหมาด (Wet starch) และแปงน�า (Starch slurry)

กระบวนการผลตแปงมนส�าปะหลง[1, 2]

อดต: การผลตแปงมนส�าปะหลงเปนเพยงอตสาหกรรมในครวเรอน กรรมวธการผลตเปนแบบงาย ๆ โดยมเรมจากการชงน�าหนกและวดเปอรเซนตแปงในหวมน น�าหวมนไปลาง แลวสงเขาเครองสบและโม กรองผานตะแกรง ปลอยใหแปงตกตะกอน แยกชนแปงขนมาตาก บนพนคอนกรตรอนซงความรอนไดจากแสงแดดหรอเตาฟน จากนนบดแปงแหงสนทใหละเอยดกอนน�าบรรจถงปจจบน: กรรมวธการผลตแปงมนส�าปะหลงใชเครองจกรททนสมยขน โดยขนตอนการผลตแปงมนส�าปะหลง 8 ขนตอน ประกอบดวย 1. การรบวตถดบ 2. การท�าความสะอาดและเตรยมหวมนส�าปะหลง 3. การสบโม 4. การสกดแปง 5. การก�าจดกากออน 6. การเหวยงแยกแปง 7. การสลดแหงและการอบแหง 8. การบรรจแปง แสดงดงภาพท 1 กระบวนการผลตแปงมนส�าปะหลงของแตละโรงงานมขนตอนหลกทคลายคลงกน แตอปกรณหรอเครองจกรและการจดเรยงในแตละขนตอนอาจจะแตกตางกน

บทท

1

Page 9: คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการ ... · 2016-09-02 · คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการผลิตและการใช

คมอ การเพมประสทธภาพการผลตและการใชพลงงานส�าหรบอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลง8

กระบวนการผลตแปงมนส�าปะหลง

การรบวตถดบ

หวมนส�าปะหลงสดถกสงมายงโรงงานโดยรถบรรทก จะผานขนตอนการชงน�าหนก และวดปรมาณแปง โดยอาศยหลกของการลอยตวของวตถในของเหลวเพอระบราคาในการซอขาย หลงจากนนถกน�ามาเทรวมกนไวบนลานกองมนส�าปะหลงทเปนพนคอนกรต เพอรอเขาสกระบวนการผลตตอไป

การท�าความสะอาดและเตรยมหวมนส�าปะหลง

หวมนส�าปะหลงสดบนลานรบซอหวมนจะถกตกเขาถงปลอยหวมนผานสายพานล�าเลยง และเขาสเครองรอนทรายเพอรอน ดน ทราย และ รากไมทตดอยทผว หรอรวมเรยกวา “เปลอกดน” ออกจากหวมน จากนนหวมนจะถกลางโดยเครองลางหวมน ซงมลกษณะเปนใบกวน ลกษณะเหมอนกบพายเพอผลกใหหวมนเคลอนทไปยงบอลางถดไป อกทงหวมนจะเสยดสกบใบกวนซงเปนการปอกเปลอกหวมนอกดวย ในขนตอนนมการดกเศษโลหะทอาจตดมากบหวมนไมใหหลดเขาไปในกระบวนการผลตอกดวย

ภาพท 1 ผงกระบวนการผลต

Page 10: คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการ ... · 2016-09-02 · คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการผลิตและการใช

คมอ การเพมประสทธภาพการผลตและการใชพลงงานส�าหรบอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลง 9

การสบโม

หวมนสะอาดทผานการลางจะถกล�าเลยงขนสายพานเพอปอนเขาสเครองสบโมเพอลดขนาดหวมนใหมขนาดประมาณ 1-2 นว จากนนชนมนขนาดเลกจะถกล�าเลยงผานทอทมลกษณะเปนรปขากางเกงลงสเครองโม ภายในมลกโมซงมลกษณะเปนลกกลงทรงกระบอกและม ใบเลอยเลก ๆ ท�าหนาทหมน ขดหวมนใหเปนชนเลกละเอยด มการเตมน�าเพอใหสามารถโมหวมนไดงายขน บางโรงงานใชน�าหมนเวยน เพอประหยดน�าและลดการสญเสยแปงไปกบน�าทง ในขนตอนนจะไดชนมนเลกละเอยดและมลกษณะคลายของเหลวขนซงมสวนผสม ของแปง น�า กากมน และสงเจอปนตาง ๆ การสกดแปง

ชนมนขนาดเลกละเอยดจากเครองสบโมจะถกปอนเขาสเครองสกดขนทหนงหรอเรยกวาเครองสกดหยาบ แยกเมดแปงน�าแปงออกจากเสนใยและกาก โดยใชน�าเปนตวพา ซงถกเรยกในโรงงานวา “เทอรโบหยาบ” มลกษณะเปนตะกรากรอง โดยมทางเขาดานบนของเครอง และมการฉดน�าอยางสม�าเสมอเพอชวยพาเมดแปงทมขนาดเลกผานตะแกรงกรองโดยอาศยแรงเหวยงหนศนยกลาง แรงเหวยงจะท�าใหเมดแปง ซงเปนอนภาคขนาดเลกผานตะแกรงกรอง สวนกากมนจะถกหมนเหวยงออกทางดานบนของเครองกอนเขาสเครองสกดกากและเครองอดกากเพอเกบเมดแปงทสญเสยไปกบกากตอไป บางโรงงานมการน�าน�าแปงทไดจากเครองโม ปอนเขาเครองดแคนเตอรกอนปอนน�าแปงเขา เครองสกด เพอแยกน�าทงทมโปรตนและไขมนซงเปนสงเจอปนออกจากน�าแปงโดยอาศยหลกของแรงเหวยงหนศนยกลางเชนเดยวกบ เครองสกด

การก�าจดกากออน

น�าแปงจากเครองสกดหยาบจะถกสงมายง หนวยก�าจดกากออนใชเครองสกดละเอยด หรอ “เทอรโบผา” ซงมหลกการท�างานคลาย เครองสกดหยาบ ภายในเครองสกดละเอยดจะมผาไนลอนตดอยทตะแกรงสแตนเลสส�าหรบกรองกากออนทปะปนมากบน�าแปง นอกจากน บางโรงงานมการใชเครองรอนกากออนระบบสน รปทรงสเหลยมผนผาหรอวงกลมวางในแนวนอนและสนอยตลอดเวลา เมดแปงซงมขนาดเลกจะสามารถผานตะแกรงกรอง เพอเขาสเครองแยกในขนตอนตอไป สวนกากออนจะถกแยก และสงไปรวมกบกากหยาบเพอทเขาเครองสกดกากและอดกากตอไป

การเหวยงแยกแปง

น�าแปงทออกจากเครองสกดละเอยดจะถกน�ามาท�าใหบรสทธและเขมขนขนโดยใชเครองเหวยงแยกแปงหรอไฮโดรไซโคลน โดยอาศยหลกการแยกดวยความแตกตางของความถวงจ�าเพาะ ภายในเครองแยกมแผนจานรปกรวยคว�าเอยงเรยงซอนกน เมอหมนจะเกดการแยกชน แปงเขมขนจะถกเหวยงลงมาทรอบนอกของแผนจานแลวผานออกทางหวฉดหรอนมหน (Nozzle) สวนน�าเสยและสงเจอปนในน�าแปงจะถกแยกออกทางทอดานบนเนองจากความแตกตางของความถวงจ�าเพาะ ส�าหรบบางโรงงานใชไฮโดรไซโคลนซงมหลกการท�างานโดยอาศยแรงเหวยงหนศนยกลางเชนกน น�าแปงจะถกฉดเขาดานบนและเคลอนทคลายพายทอรนาโดผานสวนทรงกระบอก (Cylindrical section) และสวนทรงกรวย (Cone section) และตกลงสสวนลาง (Underflow) สวนทเปนน�าเสยและสงเจอปนจะถกแยกออกทสวนบน (Overflow)

การสลดแหงและการอบแหง

น�าแปงจากหนวยแยกจะผานเขาสกระบวนการลดความชนดวยเครองสลดแหงใหมความชนประมาณ 30 – 35% เครองสลดแหงมลกษณะเปนตะกรากรอง โดยน�าแปงจะถกปอนเขาสสวนกลางของเครอง เมอมแรงเหวยงจะดนใหน�าผานผากรองออกไปดานลาง เรยกน�าสวนนวา “น�าสลดแหง” สวนเนอแปงจะถกกรองไวทผวผากรองในตะกราและมใบมดปาดแปงใหตกลงไปขางเครอง แปงทไดเรยกวา “แปงหมาด” และสงไปยงกระบวนการอบแหงโดยใชเครองอบแหงแบบพาหะลม ซงใชอากาศรอนอณหภมประมาณ 180 - 200 องศาเซลเซยส พาแปงลอยขนสง 25 - 30 เมตร น�าในแปงจะถกระเหยออก ท�าใหแปงมน�าหนกลดลงจงเคลอนทออกจากเครองอบแหงไปสไซโคลนรอน และไซโคลนเยน ความชนแปงขาออกไมเกน 13% ตามมาตรฐานแปงผลตภณฑ

การบรรจ

แปงทผานการลดอณหภมจะถกแยกขนาดโดยผานเครองรอนแปงเพอแยกแปงทมความหยาบออก แปงทผานการอบแหงจะถก ตรวจสอบความชน ถาความชนมากอาจปรบลดอตราการปอนของแปงทเขาเครองอบแหง เพอใหแปงมความชนนอยลงตามทตองการ การเกบรกษาแปงหลงจากการบรรจแลวท�าไดโดยการวางเรยงกระสอบแปงบนทรองรบแลวซอนถงแปงเปนชน ๆ พยายามหลกเลยงการ ทบซอนกนถง 4 หรอ 5 เมตร โดยใชหลกการเคลอนยายถงแปงแบบมากอนใชกอน (First - in, First - out: FIFO)

Page 11: คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการ ... · 2016-09-02 · คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการผลิตและการใช

คมอ การเพมประสทธภาพการผลตและการใชพลงงานส�าหรบอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลง10

แสดงเครองจกรในแตละขนตอน

คมอ การเพมประสทธภาพการผลตและการใชพลงงานส�าหรบอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลง10

หวมนส�าปะหลง

เครองสกดแปงหรอเครองเทอรโบ

เครองไฮโดรไซโคลน

เครองบรรจ

กากมน

ถงปลอยหวมน เครองรอนทราย

เครองดแคนเตอร

เครองสลดแหง

โกดงเกบแปงมนส�าปะหลง

ระบบผลตกาซชวภาพ

เครองลางหวมนส�าปะหลง

เครองแยกกากออน

เครองอบแหง

สกรอดกาก

บอเปดเพอบ�าบดน�าเสยขนหลง

เครองสบโม

เครองเหวยงแยกแปง

ไซโคลนทใชดกแปงหลงอบแหง

สายพานอดกาก

[1] Thai Tapioca Starch Association, Tapioca Starch Exported from Thailand [Online], Available: http://www.thaitapiocastarchassociation.com.[2] Sriroth, K. and Piyachomkwan, K., 2000, “Tapioca Starch Production Process” Starch Technology, 2nd ed., Kasetsart University Press, Bangkok, Thailand.

Page 12: คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการ ... · 2016-09-02 · คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการผลิตและการใช

คมอ การเพมประสทธภาพการผลตและการใชพลงงานส�าหรบอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลง 11

การเตรยมวตถดบ

บทท

2

หวมนส�าปะหลงประกอบดวยเปลอกนอก เปลอกในและเนอมนส�าปะหลงโดยเมดแปงมนส�าปะหลงสวนใหญจะพบในสวนเนอมนส�าปะหลง (ประมาณ 85%) แสดงดงภาพท 2 หวมนส�าปะหลงเมอตดตามขวาง ประกอบดวย เปลอกชนนอก เปลอกชนใน และเนอมนส�าปะหลง ซงเปนสวนสะสมแปง เมดแปงมนส�าปะหลงมลกษณะเปนทรงกลมหรอทรงรคลายรปไข มขนาด 5-35 ไมครอน โดยเมดแปงสวนใหญประมาณ 85% จะอยในสวนเนอมนส�าปะหลง อก 15% อยในสวนเปลอกชนใน สวนเปลอกนอกพบวามเมดแปงนอยมาก[1]

ภาพท 2 หวมนส�าปะหลง

เปลอกนอก เปลอกใน เนอมนส�าปะหลง

เปลอกนอกเปลอกใน

เนอมนส�าปะหลง

Page 13: คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการ ... · 2016-09-02 · คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการผลิตและการใช

คมอ การเพมประสทธภาพการผลตและการใชพลงงานส�าหรบอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลง12

การรบวตถดบกระบวนการผลตแปงมนส�าปะหลงดบ หรอ native cassava starch เรมตนจากมนส�าปะหลงถกขนสงมายงโรงงาน ทางฝายผลตท�าการ สมเกบตวอยางมนส�าปะหลงเพอท�าการวดองคประกอบของแปงในหวมน เนองจากปรมาณแปงมผลตอราคาของมนส�าปะหลง นอกจากน ยงมการตรวจเพอหาต�าหน ปรมาณเหงา รวมทงเศษดน เพอก�าหนดราคารบซอหวมน โดยหวมนทดจะตองสด ไมมสวนทเปนล�าตนท เรยกวาเหงาตดอยมาก มดนทรายปนนอย และมปรมาณแปงในหวมนสง ซงโดยเฉลยปรมาณแปงในหวมนจะมคาประมาณ 24 - 27% ขนอยกบพนธ อาย และชวงเวลาการเกบเกยว [2]

แผนภาพการผลตของหนวยรบวตถดบ

การวดประสทธภาพ

การวดประสทธภาพของหนวยรบซอหวมน ไดแก ปรมาณหวมน ปรมาณแปง ปรมาณสงเจอปน (ดน ทราย เหงา) โดยประสทธภาพของหนวยรบซอหวมนทด ไดแก หวมนมปรมาณเพยงพอตอการผลต มความสด มปรมาณแปงในหวมนสง และมสงเจอปน ไดแก เหงาและ ดนทรายเจอปนในปรมาณนอย

1. น�าหนกของหวมน

วตถประสงค: ทราบปรมาณหวมนทเขาสกระบวนการผลต วางแผนการผลตและการใชทรพยากร เชน น�า ไฟฟา ความรอน ไดอยางมประสทธภาพ จดวด: จดรบซอหวมน วธการวด: ชงน�าหนกโดยเครองชง (ภาพท 3)

ภาพท 3 หวมนส�าปะหลง

Page 14: คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการ ... · 2016-09-02 · คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการผลิตและการใช

คมอ การเพมประสทธภาพการผลตและการใชพลงงานส�าหรบอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลง 13

2. ปรมาณแปงในหวมนส�าปะหลงสด [3]

วตถประสงค: ก�าหนดราคารบซอหวมน และคาดการณปรมาณแปงทสามารถผลตได จดวด: จดรบซอหวมน วธการวด: สมตวอยางหวมนสด 5 กโลกรม ชงน�าหนกในอากาศและในน�าโดยเครอง Reiman scale การวดปรมาณรอยละของแปง ในหวมนส�าปะหลงสดใชหลกการของความหนาแนนหรอความถวงจ�าเพาะของหวมน (ภาพท 4 – 6) ความแมนย�าในการประเมน ปรมาณแปงในหวมนสามารถเพมขนได โดยการสมเกบตวอยางหลายต�าแหนงและหลายครง อาท การเกบตวอยาง ณ จดรบซอหนา โรงงาน 5 ต�าแหนง และ ณ ลานรบหวมน เพมอก 3 ต�าแหนง

3. ปรมาณสงเจอปน (ดนทราย หนและเหงา)

วตถประสงค: ก�าหนดราคารบซอหวมน และวางแผนกระบวนการผลตเพอใหไดผลตภณฑทไดคณภาพตามทลกคาตองการ จดวด: จดรบซอหวมน วธการวด: ชงน�าหนกหรอท�าการตรวจสอบ ปรมาณเหงาและเศษดนทรายทตดมากบหวมน โดยภาพท 7 ก แสดงหวมนทมปรมาณ สงเจอปนมาก และ ภาพท 7 ข แสดงหวมนทมปรมาณสงเจอปนนอย

1. คานตาชง 2. ตมน�าหนกและจดวดน�าหนกหรอปรมาณแปง3. ตระกราใสหวมนสด 4. ถงน�าจด

ภาพท 7 ก หวมนทมปรมาณสงเจอปนมาก ภาพท 7 ข หวมนทมปรมาณสงเจอปนนอย

ภาพท 5 ตาชงส�าหรบชงหวมนสด

ภาพท 6 คานของตาชงทมมาตรเทยบปรมาณแปง (รอยละหรอเปอรเซนต)

ภาพท 4 เครองวดเปอรเซนตแปง

ในหวมนสด (Reiman scale)

ในหนวยรบวตถดบ

Page 15: คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการ ... · 2016-09-02 · คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการผลิตและการใช

คมอ การเพมประสทธภาพการผลตและการใชพลงงานส�าหรบอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลง14

4. ความสด

วตถประสงค: ก�าหนดราคารบซอหวมน และวางแผนกระบวนการผลตเพอใหไดผลตภณฑทไดคณภาพตามทลกคาตองการ จดวด: จดรบซอหวมน วธการวด: จดเกรดความสดของหวมน โดยสงเกตลกษณะความสดใหม ส และเนอสมผส (ภาพท 8)

จดควบคมและตรวจสอบ (Checklist)

จดควบคมและตรวจสอบ รายละเอยดวตถดบ

จดรบซอวตถดบ ปรมาณหวมนทรบซอ ปรมาณแปงในหวมน (รอยละ) ปรมาณดนทราย ปรมาณเปลอกดน ปรมาณเปลอกสด ความสด

หวมนสดทผานการตรวจคณภาพจะถกกองไวบนลานรบหวมน กอนการล�าเลยงไปใสไวในถงปลอยหวมน (Hopper) เพอเขาสกระบวนการผลตตอไป แสดงดงภาพท 9

หวมนเกรด A มความสดด หวมนเกรด B มความสดพอใช หวมนเกรด C ไมมความสด

ภาพท 8 การจดเกรดหวมนตามสภาพความสด

ภาพท 9 ถงปลอยหวมนทใชบรรจหวมนส�าปะหลง

Page 16: คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการ ... · 2016-09-02 · คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการผลิตและการใช

คมอ การเพมประสทธภาพการผลตและการใชพลงงานส�าหรบอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลง 15

การท�าความสะอาด

หลงจากหวมนส�าปะหลงถกล�าเลยงมาไวในถงปลอยหวมนแลว หวมนส�าปะหลงจะเขาสกระบวนการก�าจดเหงาออกโดยใชพนกงานสบเหงา จากนนหวมนจะถกล�าเลยงโดยสายพานเขาสเครองรอนดน หน และทราย โดยเครองรอนทรายมลกษณะเปนอโมงคทมการหมนตาม แนวนอน หวมนจะถกหมนและเคลอนตวตามเกลยวดานใน ท�าใหดนทรายและเศษเปลอกทปะปนมากบหวมนหลนผานตะแกรงออกไป (ภาพท 10) จากนนหวมนจะถกลางใหสะอาดอกครงโดยผานเครองลางหวมนทบอลาง เครองลางจะมลกษณะคลายใบพาย เพอปอกเปลอกหวมนและท�าใหหวมนเคลอนทไปยงบอลางถดไป (ภาพท 11) ซงน�าทใชในขนตอนนสวนใหญเปนน�าหมนเวยนจากหนวยการผลตอน และน�าดในขนตอนลางสดทาย[3]

แผนภาพการผลตของหนวยท�าความสะอาด

ภาพท 10 เครองรอนหน ดน ทราย ส�าหรบแยกสงสกปรกออกจากหวมนส�าปะหลง ภาพท 11 เครองลางหวมนส�าปะหลง

Page 17: คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการ ... · 2016-09-02 · คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการผลิตและการใช

คมอ การเพมประสทธภาพการผลตและการใชพลงงานส�าหรบอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลง16

1. ปรมาณหวมนทเขาสกระบวนการผลต

วตถประสงค: ทราบปรมาณหวมนทเขาสกระบวนการผลต และพจารณาจ�านวนพนกงานในการสบเหงาและจ�านวนเครองจกร ในการท�าความสะอาด รวมทงปรมาณน�าในกระบวนการลาง จดควบคม: ถงปลอยหวมน (Hopper) วธการควบคม: ชงน�าหนกทเครองชงทสายพาน (ภาพท 12 ก) หรอการนบปากของรถตก (ภาพท 12 ข) และปรบปรมาณหวมนโดยปรบขนาดชองเปดของถงปลอยหวมน

2. ปรมาณและความสะอาดของน�าในบอลาง

วตถประสงค: ควบคมปรมาณและความสะอาดของน�า ทงน�าดและน�าหมนเวยน เพอใหหวมนทออกจากกระบวนการ มความสะอาด มสงเจอปนนอย จดควบคม: บอลางหวมน วธการควบคม: ใชมเตอรวดปรมาตรน�า (ภาพท 13) หรอ สงเกตจากระดบของน�าในบอลาง และปรบปรมาณน�าโดยการ ปรบวาลว รวมทงพจารณาความสะอาดของน�าโดยปรบสดสวน น�าดและน�าหมนเวยนทใช

การวดประสทธภาพ

การวดประสทธภาพของหนวยท�าความสะอาด ไดแก ความสะอาดของหวมน โดยประสทธภาพของหนวยท�าความสะอาดทด ไดแก หวมนมปรมาณเพยงพอตอการผลตและมความสะอาด (มสงเจอปน ไดแก เหงา ดนทราย เปลอกและหน เจอปนในปรมาณนอย)

1. ปรมาณหวมนทออกจากบอลาง

วตถประสงค: ทราบปรมาณหวมนทเขาสกระบวนการผลต วางแผนการผลตและการใชทรพยากร เชน น�า ไฟฟา ความรอน ไดอยางมประสทธภาพ จดวด: สายพานกอนล�าเลยงเขาสกระบวนการสบโม วธการวด: ชงน�าหนกโดยเครองชงทสายพาน

ภาพท 12 ก การชงน�าหนกทสายพาน ภาพท 12 ข การนบปากของรถตก

ภาพท 13 มเตอรวดปรมาตรน�า

Page 18: คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการ ... · 2016-09-02 · คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการผลิตและการใช

คมอ การเพมประสทธภาพการผลตและการใชพลงงานส�าหรบอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลง 17

2. ความสะอาดของหวมน

2.1 ปรมาณเหงาทตดไปกบหวมนและจากหนวยสบเหงา วตถประสงค: ปองกนเหงาทตดกบหวมนเขาสกระบวนการผลต เนองจากเหงาเปนสวนทไมมแปงและมความแขง ซงอาจสงผลตอการใชทรพยากรในกระบวนการผลต โดยเฉพาะปรมาณไฟฟาและการใชฟนโมในเครองสบโม จดวด: สายพานกอนล�าเลยงเขาสกระบวนการสบโม วธการวด: ชงน�าหนกเหงาทสบ และสงเกตปรมาณเหงาทตดไปกบหวมน (ภาพท 14 ก และ 14 ข)

    2.2 ปรมาณเปลอกและดนทราย วตถประสงค: ปองกนสงเจอปนเขาสกระบวนการผลต และสามารถควบคมกระบวนการผลตเพอใหไดผลตภณฑทไดคณภาพ ตามทลกคาตองการ จดวด: เครองรอนทราย และเครองลางหวมน วธการวด: ชงน�าหนกเปลอกและดนทราย และสงเกตปรมาณสงเจอปนทตดไปกบหวมน (ภาพท 15 ก และ 15 ข)

2.3 ปรมาณหน วตถประสงค: ปองกนหนเขาสกระบวนการผลต เนองจาก จะท�าใหเครองจกรเสยหายโดยเฉพาะหนวยสบโม และอาจจะตองหยดกระบวนการผลต จดวด: เครองดกหน (ภาพท 16) วธการวด: ชงน�าหนกหนจากเครองดกหน และตรวจสอบ จากพนกงานในสายการผลต

ภาพท 14 ก การสบเหงา

ภาพท 15 ก เปลอกมนส�าปะหลง

ภาพท 14 ข เหงามนส�าปะหลง

ภาพท 15 ข ดนทรายจากเครองรอนทราย

ภาพท 16 เครองดกหน

Page 19: คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการ ... · 2016-09-02 · คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการผลิตและการใช

คมอ การเพมประสทธภาพการผลตและการใชพลงงานส�าหรบอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลง18

จดควบคมและตรวจสอบ (Checklist)

จดควบคมและตรวจสอบ รายละเอยด Checklist กอนเรมการผลต รายละเอยด Checklist ระหวางการผลต

รถตกหวมน จ�านวนพนกงานตกหวมน การท�างานของรถตก (ปกต/ไมปกต)

ปรมาณการใชน�ามน สงผดปกตทเกดขน

ถงปลอยหวมน ความสะอาดถงปลอยหวมน การท�างานของชองปลอยหวมน ……................................… ……................................…

จ�านวนการตก (ปาก) ปรมาณหวมนเขากระบวนการผลต การตกหวมน (กองท-เวลา) การหยดซอมเครองจกร/สาเหต

จดสบเหงา จ�านวนพนกงานสบเหงา ต�าแหนงการสบเหงา การท�างานของสายพาน (ปกต/ไมปกต)

ปรมาณเหงาทตดกบหวมน การท�างานของสายพาน (ปกต/ไมปกต) ……................................…

เครองรอนทราย ความเรวรอบเครองรอน ขนาดรตะแกรง ความสะอาดเครองรอน การท�างานของเครอง (ปกต/ไมปกต) ……................................…

ความสะอาดเครองรอน ปรมาณดนทรายทตดกบหวมน ปรมาณเปลอกดนทตดกบหวมน สภาพหวมน การท�างานของเครอง (ปกต/ไมปกต)

เครองลางหวมน ปรมาณน�าสะอาด ปรมาณน�าวน ความเรวใบกวน การท�างานของเครอง (ปกต/ไมปกต) ……................................…

ปรมาณน�าตอหวมน ความสะอาดของน�าลาง ความสะอาดของหวมน ปรมาณดนทราย ปรมาณเปลอกน�า การท�างานของเครอง (ปกต/ไมปกต)

เครองดกหน ปรมาณหนเรมตน การท�างานของเครอง (ปกต/ไมปกต) ……................................…

ปรมาณหนทเขาไปในกระบวนการผลต การระบายหนตามชวงเวลา การท�างานของเครอง (ปกต/ไมปกต)

[1] Sutherland,J.A.andElfick,J.,2014,SchoolofEducation,UniversityofQueensland,CassavaProject[Online],Available:http://www.uq.edu.au.[2] Diop,A.andCalverley,D.J.B.,1998,“StorageandProcessingofRootsandTubersintheTropics”,Technicalnotesseries,Foodandagricultural industriesFoodandAgricultureOrganizationoftheUnitedNations,Rome,Italy,p.60.[3] Sriroth, K. and Piyachomkwan, K., 2000, “Tapioca Starch Production Process” Starch Technology, 2nd ed., Kasetsart University Press, Bangkok, Thailand.

Page 20: คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการ ... · 2016-09-02 · คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการผลิตและการใช

คมอ การเพมประสทธภาพการผลตและการใชพลงงานส�าหรบอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลง 19

การลดขนาด

บทท

3

หนาทส�าคญของเครองสบโม คอ การลดขนาดหวมนส�าปะหลงใหเลกลง หวมนส�าปะหลงทผานขนตอนการลางหวมนส�าปะหลงแลว จะถกล�าเลยงดวยสายพานเพอปอนเขาสเครองสบหวมนส�าปะหลง เพอลดขนาดหวมนส�าปะหลงใหมขนาดเลกลงประมาณ 1-2 นว จากนนหวมนส�าปะหลงขนาดเลกจะถกล�าเลยงผานทอทมลกษณะเปนรปขากางเกงลงสเครองโม (ภาพท 17 ก) ภายในเครองโมมลกษณะเปนเครองหมนคลายลกกลงทรงกระบอกตดใบเลอยขนาดเลกจ�านวนมากเพอท�าหนาทขดหวมนทตกลงมาใหเปนชนละเอยด (ภาพท 17 ข) เครองโมจะท�าลายผนงเซล (Cell wall) ของมนส�าปะหลงใหแตก เพอแยกเมดแปงออกมา ในระหวางการโมมการเตมน�าเพอให สามารถโมหวมนไดงายขน โดยมากเปนน�าหมนเวยนเพอเปนการประหยดน�าและลดการสญเสยแปงไปกบน�าทง ในขนตอนนจะได ของเหลวขน ทมสวนผสมของเมดแปง น�า กากมน และสงเจอปนตาง ๆ กอนเขาสหนวยสกดเพอแยกเมดแปงตอไป [1]

น�า

ระยะปากชาง

ตะแกรง

ภาพท 17 ก เครองโมมนส�าปะหลง ภาพท 17 ข การจดเรยงฟนโม

บนลกกลงเครองโม

ภาพท 17 ค ภาพตดขวางเครองโม

Page 21: คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการ ... · 2016-09-02 · คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการผลิตและการใช

คมอ การเพมประสทธภาพการผลตและการใชพลงงานส�าหรบอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลง20

เมดแปงสามารถจ�าแนกไดเปน 2 ชนดคอ เมดแปงอสระ คอเมดแปงทสามารถหลดลอดออกจากเสนใยไดและอยอยางอสระ และเมดทตด ในกาก คอเมดแปงทไมสามารถหลดลอดออกมาและยงคงตดอยกบเสนใย (ภาพท 18) ดวยเหตผลนการลดขนาดมนส�าปะหลงเพอใหเสนใยเกดการฉก สงผลท�าใหเมดแปงทตดกบกากเหลานหลดลอดออกมาจากเสนใยได ซงในกระบวนการผลตแปงมนส�าปะหลงมหนวยสบโม เพอลดขนาดมนส�าปะหลง และแยกเมดแปงออกมาจากเสนใย [2]

ภาพท 18 น�าแปงจากเครองโม ประกอบดวย เมดแปง (เมดแปงอสระและเมดแปงทตดในกาก) กากมน น�า และสงเจอปนตาง ๆ

ปจจยทสงผลตอขนาดชนมนบดของหวมนส�าปะหลง [3]

1. อตราการปอนหวมนส�าปะหลง ควรตองท�าการปอนวตถดบหวมนส�าปะหลงเขาสเครองสบโมอยางสม�าเสมอ ซงควรมอปกรณในการปอนล�าเลยงวตถดบทมประสทธภาพ ทงนเพอใหหวมนส�าปะหลงทจะท�าการลดขนาดลงสเครองโมไดอยางสม�าเสมอ

2. ความเรวรอบของลกกลงสบโม มความสมพนธตอขนาดอนภาคของชนมนส�าปะหลงทผานการสบโม โดยความเรวรอบของการสบโมสง สงผลใหไดขนาดอนภาคอาหารทมขนาดละเอยดมากขน ถาความเรวรอบชาเกนไปเปนผลใหการเสยดสระหวางฟนโมกบหวมนส�าปะหลง ลดลง แตถาความเรวรอบเรวเกนไปจะท�าใหสนเปลองพลงงานในการขบเครองสบโมโดยไมจ�าเปน

3. ระยะหางหรอขนาดของฟนโม สามารถเพมประสทธภาพการสบโมไดคอ ถาฟนโมเปนชนดรองถหรอมความละเอยดจะไดชนมนส�าปะหลง มลกษณะละเอยด แตอตราการสบโมจะลดลง ในขณะทถาฟนโมเปนชนดรองหางจะไดชนมนส�าปะหลงมลกษณะหยาบ และอตราการสบโมจะเพมสงขน

4. ระยะชองวางระหวางลกกลงสบโมหรอระยะปากชาง สามารถก�าหนดขนาดของอนภาคชนมนส�าปะหลงทผานการสบโมไดโดยการปรบชองวางระหวางลกกลง โดยเมอตองการชนมนส�าปะหลงทมขนาดเลกกท�าการปรบระยะระหวางลกกลงใหมขนาดเลกลง และ เมอตองการชนมนส�าปะหลงทมขนาดใหญกท�าการปรบระยะหางออกไดตามตองการ

5. ลกษณะตะแกรงและขนาดของรเปดบนตะแกรงดานลาง ซงขนาดของรตะแกรง มผลโดยตรงตอประสทธภาพการสบโม อตราการผลต ขนาดอนภาคของชนมนส�าปะหลงทจะสามารถผานเครองสบโม เพอสงไปหนวยผลตตอไป หากพนทเปดของรตะแกรงตอแรงมาของเครองบดสบโมไมเพยงพอ จะสงผลใหเกดความรอนระหวางการสบโม และสงผลใหชนมนส�าปะหลงเกดการลนออกจากเครองสบโม แตถาพนทเปดของรตะแกรงสง สงผลใหขนาดชนมนส�าปะหลงหยาบ และมเมดแปงทตดกบกากในปรมาณมาก

หวมนบด (ก�าลงขยาย 500 เทา) หวมนบด (ก�าลงขยาย 1000 เทา)

เมดแปงทตดในกาก(Bound starch)

เมดแปงอสระ (Free starch)

Page 22: คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการ ... · 2016-09-02 · คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการผลิตและการใช

คมอ การเพมประสทธภาพการผลตและการใชพลงงานส�าหรบอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลง 21

แผนภาพการผลตของหนวยลดขนาด

1. อตราการปอนหวมนส�าปะหลง

วตถประสงค: ควบคมปรมาณหวมนทเขาเครองสบโมใหเหมาะสม และสม�าเสมอ ไมเกนก�าลงการผลตของเครองสบโม เพอใหได ชนมนทเลกละเอยดและมความสม�าเสมอ จดควบคม: สายพานกอนเขามดสบ วธการวด: ชงน�าหนกทเครองชงทสายพาน หรอวดไดจาก ปรมาณหวมนทปอนเขาสเครองสบโมตอเวลา (ภาพท 19) และสามารถปรบอตราการปอนหวมนโดยปรบขนาดชองเปด ของถงปลอยหวมน

2. ปรมาณน�าดและน�าหมนเวยน

วตถประสงค: ควบคมปรมาณน�าดและน�าหมนเวยนใหเหมาะสมในการท�างานของเครองสบโม (น�าชวยใหหวมนเคลอนท ในเครองโมไดดขน และเปนตวพาเมดแปงออกมาจากหวมนโม) เพอใหชนมนจากการโมมความละเอยดและสม�าเสมอ รวมทงน�าแปงหลงการโมมความเขมขนหรอสดสวนระหวางของแขงตอของเหลวอยในเกณฑทก�าหนด จดควบคม: ทอน�าดและน�าหมนเวยนทปอนเขาเครองโม วธการวด: ใชมเตอรวดปรมาตรน�า หรอสงเกตจากความเขมขนของน�าแปงหลงการโม และสามารถปรบปรมาณน�า โดยการปรบวาลวหรอปรบอตราการปอนหวมนเขาเครองสบโม

3. สมบตของน�าหมนเวยน เชน ปรมาณแปงหรอกาก

วตถประสงค: ควบคมสมบตน�าแปงหลงการโมโดยเฉพาะความเขมขนหรอสดสวนระหวางของแขงตอของเหลวใหอยใน เกณฑทก�าหนด และสามารถพจารณาการใชน�าหมนเวยนจากหนวยผลตอนๆ เพอเกบกลบแปงและลดปรมาณการใชน�าด จดควบคม: น�าหมนเวยนทปอนเขาเครองโม วธการวด: วดปรมาณแปงหรอกากในน�าหมนเวยน แสดงดงภาพท 20 ก

ภาพท 19 การปอนหวมนส�าปะหลงเขาเครองสบโม

Page 23: คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการ ... · 2016-09-02 · คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการผลิตและการใช

คมอ การเพมประสทธภาพการผลตและการใชพลงงานส�าหรบอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลง22

• ตวงน�าหมนเวยนปรมาตร 10 มลลลตร ดวยหลอดปนเหวยง (หลอดขนาด 15 มลลลตร) • ปนเหวยงดวยเครองปนเหวยง เปนเวลา 2 นาท • วดความสงของชนแปงและชนกาก แสดงดงภาพท 20 ข • ค�านวณปรมาณแปงหรอกาก (%) จากความสงชนแปงและ กากโดยใชกราฟมาตรฐาน (Calibration)

การวดประสทธภาพ

การวดประสทธภาพของหนวยลดขนาด ไดแก ขนาดและความสม�าเสมอของชนมนหลงการโม ปรมาณแปงอสระและแปงทตดในกาก และสดสวนของแขงตอของเหลว โดยประสทธภาพของหนวยหนวยลดขนาดทด ไดแก ชนมนทมขนาดละเอยดและสม�าเสมอ รวมทง ความเขมขนของน�าแปงหลงการโมหรอสดสวนของแขงตอของเหลวตองคงทและเหมาะสม

1. ขนาดและความสม�าเสมอของชนมนหลงการโม

วตถประสงค: เพมปรมาณเมดแปงทถกแยกของจากหวมนส�าปะหลง เนองจากหนวยลดขนาดท�าหนาทท�าลายผนงเซลล (Cell wall) ของแปงมนส�าปะหลงใหแตกออกเพอแยกเมดแปงออกมา โดยชนมนจากการโมทมขนาดเลกละเอยดจะมปรมาณแปงทถกแยกออก จากหวมนมากกวาชนมนทมขนาดใหญ จดวด: น�าแปงหลงการโม วธการวด: ใชการรอนผานตะแกรงกรองขนาดตางๆ เชน 18, 25, 35, 50, 80, 100 mesh โดยรตะแกรงขนาดใหญจะเรยงอยดานบน และเรยงตามล�าดบ ขนาดและความสม�าเสมอของชนมนโมขนอยกบอตราการปอนหวมนส�าปะหลง ความเรวรอบลกกลงสบโม ลกษณะฟนโม ระยะปากชางและลกษณะตะแกรงดานลาง (ภาพท 21)

น�าหมนเวยน10 มลลลตร

ปนในเครองปนเหวยง 2 นาท วดความสง

ความสงแปง (cm)

ความสงกาก (cm)

ปรมา

ณแป

ง (%

) ปร

มาณ

กาก

(%)

แปง

กาก

น�าแหงหลงการโม

ชงน�าหนกบนตะแกรงแตละชน

ขนาดของชนมน (cm)

ปรมา

ณ (g

)

18 mesh

25 mesh

35 mesh

50 mesh

80 หรอ 100 mesh

PAN

ภาพท 20 ก การวดปรมาณแปงหรอกากในน�าหมนเวยน

ภาพท 20 ข การวดความสงของชนแปงและชนกาก

ภาพท 21 การวเคราะหขนาดและความสม�าเสมอของชนมนหลงการโม

Page 24: คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการ ... · 2016-09-02 · คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการผลิตและการใช

คมอ การเพมประสทธภาพการผลตและการใชพลงงานส�าหรบอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลง 23

2. ปรมาณแปงอสระและแปงทตดกบกาก

วตถประสงค: เพอเพมปรมาณแปงอสระ (แปงทถก แยกออกจากหวมน) หรอ ลดปรมาณแปงทตดในกาก จะสมพนธกบขนาดชนมนส�าปะหลง หากชนมนมขนาด เลกละเอยดปรมาณแปงอสระจะสง ซงจะสงผลให ประสทธภาพการผลตสงขน จดวด: น�าแปงหลงการโม

วธการวด: • เตรยมน�าแปงทผานการโมบดมา 100 กรม • ผสมน�า 500 มลลลตร และน�ามากรองดวยผากรองเครองสกดละเอยด (แสดงดงภาพท 22 ก) • น�าน�าสวนทผานการกรองดวยผากรอง น�ามากรองซ�าดวยกระดาษกรองเบอร 1 • น�าตวอยางแปงบนกระดาษกรองเบอร 1 มาอบแหง และชงน�าหนกแปง โดยปรมาณแปงทคางบนกระดาษกรอง คอ ปรมาณแปง ทแยกจากหวมน (แปงอสระ) แสดงดงภาพท 22 ข

• จากนนน�ากากมนบนผากรองมาผสมน�า 500 มลลลตร มาปนดวยเครองปนใหผสมเขาดวยกน • น�ามากรองดวยผากรอง และน�าน�ากรองผานกระดาษกรองเบอร 1 มาอบแหง และชงน�าหนกแปงบนกระดาษกรอง โดยปรมาณ แปงทคางบนกระดาษกรอง คอ ปรมาณแปงในหวมน (แปงทตดกบกาก) • ประสทธภาพเครองโมสามารถวเคราะหจาก ปรมาณแปงอสระ และปรมาณแปงทตดกบกาก โดยหากปรมาณแปงอสระมากบงบอก ถงประสทธภาพเครองโมทสง แสดงดงภาพท 22 ค

น�าแปง

น�าแปงทผานการโม 100 กรม ผสมน�า 500 มลลลตร กรองดวยผากรอง

เครองสกดละเอยดกรองซ�าดวย

กระดาษกรองเบอร 1

น�าไปอบแหงและชงน�าหนก

ปรมาณแปงทแยกจากหวมน (แปงอสระ)

ผสมกากมนบนผากรองกบน�า 500 มลลลตร

600 ml

ปนดวยเครองปน กรองดวยผากรอง กรองซ�าดวยกระดาษเบอร 1

น�าไปอบแหงและชงน�าหนก

ปรมาณแปงในหวมน(แปงทตดกบกาก)

แปงอสระ

แปงทตดกบกาก

ปนดวยเครองปน เพอท�าใหกากฉกออก และเมดแปงหลดออกมาได

ภาพท 22 ก การวเคราะหแปงอสระและแปงทตดกบกาก

ภาพท 22 ข การวเคราะหปรมาณแปงอสระ

ภาพท 22 ค การวเคราะหปรมาณแปงทตดกบกาก

Page 25: คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการ ... · 2016-09-02 · คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการผลิตและการใช

คมอ การเพมประสทธภาพการผลตและการใชพลงงานส�าหรบอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลง24

3. สดสวนของแขงตอของเหลว (Liquid-to-Solid Ratio หรอ L/S ratio)

วตถประสงค: ควบคมสดสวนของแขงตอของเหลว เนองจากน�าเปนตวพาเมดแยกใหแยกออกจากหวมนและชวยในการโมบด สดสวน ของแขงตอของเหลวคงทและอยทระดบ 5.5 – 6.5 (ความเขมขนน�าแปงหลงโมประมาณ 15%) จดวด: น�าแปงหลงการโม วธการวด: (แสดงดงภาพท 23) • ตวงน�าแปงจากเครองโม ปรมาตร 10 มลลลตร ดวยหลอดปนเหวยง (หลอดขนาด 15 มลลลตร) • ปนเหวยงดวยเครองปนเหวยง เปนเวลา 2 นาท • วดความสงของชนของแขง จากกนหลอดถงความสงของกากและชนแปง • ค�านวณปรมาณของแขง (%) หรอสดสวนระหวางของเหลวตอของแขง โดยใชกราฟมาตรฐาน (Calibration curve) • ถาความสงของชนของแขงไมไดตามเกณฑทโรงงานก�าหนด - นอยเกนไป ตองเพมอตราการปอนน�าแปงขาเขา หรอลดน�าเขาเครองโม - มากเกนไป ตองลดอตราการปอนน�าแปงขาเขา หรอเพมน�าเขาเครองโม

จดควบคมและตรวจสอบ (Checklist)

จดควบคมและตรวจสอบ รายละเอยด Checklist กอนเรมการผลต รายละเอยด Checklist ระหวางการผลต

มดสบ ต�าแหนงมดสบ การท�างานของมดสบ (ปกต/ไมปกต)

ความสกกรอนของมดสบ การท�างานของมดสบ (ปกต/ไมปกต)

เครองโม ความเรวรอบเครองโม ความสง/ขนาด/ระยะหางของฟนโม ระยะปากชาง ขนาด/ลกษณะตะแกรงกรอง ความสะอาดของเครอง การท�างานของเครอง (ปกต/ไมปกต)

อตราการปอนมนส�าปะหลง การเปลยนฟนโม (เครองท-เวลา) ปรมาณกระแสไฟฟาทใช การท�างานของเครองโม (ลน/ไมลน) จดตรวจแมเหลก …….......................................…

น�าแปงจากการโม …….......................................… …….......................................… …….......................................… …….......................................…

ขนาดชนมนโม ปรมาณแปงอสระ ปรมาณแปงทตดในกาก สดสวนของเหลวตอของแขง

ทอน�าด/น�าหมนเวยน …….......................................… …….......................................… …….......................................…

ปรมาณน�าดทใช ปรมาณน�าหมนเวยนทใช สมบตน�าหมนเวยน

[1] Sriroth, K. and Piyachomkwan, K., 2000, “Tapioca Starch Production Process” Starch Technology, 2nd ed., Kasetsart University Press, Bangkok, Thailand.[2] Saengchan,K.,Nopharatana,M.,Lerdlattaporn,R.andSongkasiri,W.Enhancementofstarch–pulpseparationincentrifugal–filtrationprocess:Effectsof particlesizeandvarietyofcassavarootonfreestarchgranuleseparation.FoodandBioproductsProcessing.2015(95),208–217.[3] Sinprasert,K.,Pimsamarn,J.,Saengchan,K.andSongkasiri,W.“Effectsofrotationalspeed,numberofsawbladeandheightofsawbladeteethonrasper performanceincassavastarchproductionprocess.”The4thTIChEInternationalConference2014“Changes:CleanerEnergy,LeanerProcesses,Better Living”,FuramaHotel,Chiangmai,Thailand,December18–19,2014.

น�าแปงจากเครองโม 10 มลลลตร ปนในเครองปนเหวยง 2 นาท วดความสง

น�า

ของแขง ปรมา

ณขอ

งแปง

(%)

ความสงของชนแปง (cm)

ภาพท 23 การวเคราะหสดสวนของแขงตอของเหลว

Page 26: คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการ ... · 2016-09-02 · คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการผลิตและการใช

คมอ การเพมประสทธภาพการผลตและการใชพลงงานส�าหรบอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลง 25

การสกด

บทท

4

เครองสกดแปง หรอ “เทอรโบ” หรอ “หมอกรอง” เปนเครองจกรทใชแยกน�าแปงออกจากเสนใยและกาก น�าแปงทไดจากเครองโมจะถกปอนเขาสเครองสกดน�าแปงหรอเครองสกดหยาบซงมลกษณะเปนตะกรากรองทอาศยแรงเหวยงหนศนยกลาง โดยน�าแปงจะถกปอนเขาทางตอนบนของเครอง และมการฉดน�าอยางสม�าเสมอเพอชวยในการแยกเมดแปงออกจากหวมนส�าปะหลงโม แรงเหวยงจะท�าใหเมดแปงซงมอนภาคขนาดเลกสามารถผานการกรองลงถงรวม สวนกากมนจะถกเหวยงออกทางตอนบนของเครองสกดกอนปอนเขาสเครองสกดกากและอดกาก ภายใน เครองสกดมลกษณะเปนตะกรากรองทรงหงายเจาะร และหมนโดยใชมอเตอร (ภาพท 24 ก และ 24 ข) เครองสกดแบงตามหนาทการกรอง ออกเปน 2 ชด คอ ชดสกดหยาบ (Coarse Extractor) และชดสกดละเอยด (Fine Extractor) น�าแปงจากการโมจะถกปอนเขาชดสกดหยาบ เพอแยกกากหยาบออกแลวจงเขาสชดสกดละเอยดเพอแยกกากออน กากหยาบและกากออนทไดจะถกเหวยงออกทางดานบนของ ตะกรากรองแลวเขาสเครองสกดชดสกดกากและเครองอดกากตอไป [1]

ภาพท 24 ก เครองสกดแบบตะกรากรองทรงกรวย (เครองเทอรโบ)

Page 27: คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการ ... · 2016-09-02 · คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการผลิตและการใช

คมอ การเพมประสทธภาพการผลตและการใชพลงงานส�าหรบอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลง26

เครองสกดหยาบมตะกรากรองเปนสแตนเลส ขนาดรกรอง 70-90 mesh ใชมอเตอรขนาด 7.5 แรงมา มการใชน�าชวยในการสกดแปงออก จากกากหยาบ สวนเครองสกดละเอยดตะกรากรองเปนสแตนเลสมรกรองขนาดเสนผานศนยกลางประมาณ 0.5 ซม. และใชผากรองไนลอนทรงกรวยเหมอนตะกรากรองวางดานบนแลวยดดวยสายรดโลหะ ผากรองทใชมขนาดรกรองสองแบบคอ 100-120 mesh และ 140-200 mesh ในขนตอนนมการใชน�าก�ามะถนและน�าดชวยในการสกดแปงจากกาก น�าก�ามะถนชวยก�าจดการเกดเมอกทอดตนแผนกรอง ปองกนไมใหเกดการสญเสยแปงจากการยอยสลายของจลนทรยและชวยฟอกสแปงใหขาว [1]

หนาทของเครองสกด [2]

หนวย หนาทส�าคญ

การสกดหยาบ 1. แยกเมดแปงอสระ (Free starch) ทไดจากเครองโม ออกจากน�าแปง2. แยกเมดแปงทตดในหวมนโม (Bound starch) ใหหลดเพมออกมา** เรยกเมดแปงนวา “เมดแปงกงอสระ (Semi-bound starch)”

การสกดละเอยด แยกโปรตนและกากออนออกจากน�าแปง

การสกดกาก แยกน�าแปงออกจากกาก

ปจจยทสงผลกระทบตอประสทธภาพการสกด [3]

1. ความเรวรอบของเครองสกด:

ความเรวรอบของเครองสกดทเพมขนสงผลใหประสทธภาพการสกดแปงมแนวโนมทจะเพมขน แตเมอความเรวรอบมคาเพมมากขนจนกระทงถงจดหนงประสทธภาพการสกดจะเรมลดลง เพราะความเรวรอบทเพมขนท�าใหน�าแปงมเวลาอยในเครองสกดลดลงและไหลไปกบกาก ออกมากขน ท�าใหการสกดแปงเกดขนอยางไมสมบรณ

2. การฉดน�าบนตะแกรงกรอง:

ปญหาทเกดกบเครองสกดคอการอดตนของตะแกรงกรอง ซงมผลใหอตราการไหลของน�าแปงขาออกลดลง สงทโรงงานตองใหความส�าคญคอ การพยายามไมใหมการสะสมตวของกากบนตะแกรงกรองหรอท�าใหกากมการฟงกระจายเพอใหเมดแปงสามารถแยกออกจากกาก ไดดขน ซงปจจยหลกการฉดน�าเขาเครองสกด คอ ความถของการฉด ปรมาณและความเรวของน�าฉด รวมทงมมการฉดน�าบนตะแกรงกรอง

สญลกษณ น�าแปง กาก น�าแปงปอนเขา

น�า

น�าแปงปอนเขา

น�าก�ามะถน

กาก

น�าแปง

การหมน

ภาพท 24 ข เครองสกดแบบตะกรากรองทรงกรวย (เครองเทอรโบ)

Page 28: คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการ ... · 2016-09-02 · คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการผลิตและการใช

คมอ การเพมประสทธภาพการผลตและการใชพลงงานส�าหรบอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลง 27

3. สดสวนระหวางของเหลวตอของแขงหรอความเขมขนของน�าแปงเขาเครองสกด:

ประสทธภาพการสกดแปงจะเพมขนตามปรมาณน�าทใช เนองจากปรมาณน�าทเพมขนจะท�าใหสามารถแยกเมดแปงออกจากกากสงขน แตโรงงานจ�าเปนตองควบคมการใชน�าในหนวยสกดโดยพจารณาถงความเขมขนของน�าแปงขาออกใหอยตามเกณฑทโรงงานควบคม ดงนนจงจ�าเปนตองใหปรมาณน�าในเครองสกดอยางเพยงพอตอการแยกเมดแปงออกมาจากกาก แตตองไมท�าใหน�าแปงขาออกเจอจางมากเกนไป เพราะมผลตอสมบตของน�าแปงขาเขาหนวยผลตถดไป

4. ขนาดชนมนบดหลงการโมกอนเขาเครองสกด:

ขนาดของชนมนส�าปะหลงบดทมขนาดเลกท�าใหประสทธภาพการสกดแปงเพมขน เนองจากการโมท�าใหชนมนมขนาดเลกลง กากหรอ เยอใยเกดการฉกออก และเมดแปงทอยในเยอใยหลดออกมาไดมากกวาชนมนขนาดใหญ แตการโมชนมนใหมขนาดเลกมาก สงผลให การใชพลงงานในการโมสง ปรมาณกากออนในผลตภณฑสดทายสง และเมดแปงอาจแตกเสยหายได

5. รปทรงของตะกรากรอง:

การใชตะกรากรองแบบพนผวคลนจะชวยชะลอการเคลอนทของกาก ท�าใหมประสทธภาพการลดน�าของกากมากกวาผวเรยบแตจะเกดการอดตนของกากบรเวณรอยคลน ท�าใหประสทธภาพการเกบกลบแปงลดลง

6. ขนาดรของตะแกรงกรอง:

รตะแกรงขนาดใหญสงผลใหอตราการไหลของน�าแปงขาออกสงขนเนองจากรตะแกรงขนาดใหญจะมการอดตนนอยกวา แตปรมาณกากในน�าแปงจะสงขน

แผนภาพการผลตของหนวยสกดแปง

1. อตราการปอนน�าแปงเขาเครองสกด

วตถประสงค: ควบคมอตราการไหลของน�าแปงเขาเครองสกดใหเหมาะสมและสม�าเสมอ ไมเกนก�าลงการผลตของเครองจกร จดควบคม: ทอปอนน�าแปงเขาเครองสกด วธการวด: ใชมเตอรวดปรมาตรน�าแปง และสามารถปรบอตราการปอนน�าแปงโดยการปรบวาลว

Page 29: คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการ ... · 2016-09-02 · คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการผลิตและการใช

คมอ การเพมประสทธภาพการผลตและการใชพลงงานส�าหรบอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลง28

2. สดสวนของแขงตอของเหลว

วตถประสงค: ควบคมสดสวนของแขงตอของเหลว เนองจากน�าเปนตวพาเมดแยกใหแยกออกจากหวมนและชวยในการสกด สดสวนของแขงตอของเหลวคงทและอยทระดบ 5.5-6.5 (ความเขมขนน�าแปงหลงโมประมาณ 15%)จดควบคม: ทอปอนน�าแปงเขาเครองสกดวธการวด: (แสดงดงภาพท 25)

3. ปรมาณและแรงดนน�าฉดบนตะแกรงกรอง

วตถประสงค: ควบคมปรมาณและแรงดนน�าฉดบนตะแกรงกรองใหเหมาะสม เนองจากน�าทฉดบนตะแกรงกรอง จะชวยลดการอดตนของกากบนตะแกรงกรอง ท�าใหกากเกดการฟงกระจาย และเมดแปงผานชนกากและตะแกรงกรองไดดขน สงผลใหประสทธภาพการสกดแปงดขนจดควบคม: ทอน�าฉดวธการวด: วดจากเกจวดความดนทตดตงททอน�าฉด และพจารณาความถและระยะเวลาในการฉดใหเหมาะสม

4. ปรมาณและความเขมขนของน�าก�ามะถน [1]

วตถประสงค: ควบคมปรมาณการเตมก�ามะถนเพอใหไดผลตภณฑทมคณภาพตามทลกคาตองการ ก�ามะถนทใชในหนวยสกดมหนาทปองกนการอดตนของตะแกรงจากเมอกโปรตน ยบยงเชอจลนทรยและฟอกสแปงใหขาว แตการเตมก�ามะถนมากเกนไปมผลเสยตอผลตภณฑแปง คอ ความหนดและการพองตวลดลง รวมทงมผลตอสขภาพผบรโภคอกดวยจดวด: ทอน�าก�ามะถนวธการวด: วดปรมาณไดจากมเตอรวดปรมาตรน�า สวนความเขมขนใชการไตเตรตกบไอโอดนหรอวดคาความเปนกรดดาง (pH) ดวยมเตอรวดความเปนกรดดาง (pH meter) แสดงดงภาพท 26• ใชน�าก�ามะถน 5 มลลลตร ปรบปรมาตร 500 มลลลตร• หยดน�าแปงสกเปนอนดเคเตอร• ไตเตรตดวย I2 0.0064 N จนเปลยนเปนสน�าเงน• บนทกปรมาตร I2 ทใชและค�านวณหาปรมาณก�ามะถนทตกคาง

น�าหมนเวยน 10 มลลลตร ปนในเครองปนเหวยง 2 นาท วดความสง ความสงของชนแปง (cm)

ปรมา

ณขอ

งแปง

(%)

ของแขง

น�า

ก�ามะถน 5 มลลลตร ปรบเปน 500 มลลลตรและหยดน�าแปงสก

ก�ามะถน

น�าแปงสก

I2 0.0064 N

ไตเตรตดวย I2 0.0064 N จนเปลยนเปนสน�าเงน

บนทกปรมาตร I2

ภาพท 25 การวเคราะหสดสวนของแขงตอของเหลวในน�าแปงทเขาเครองสกด

ภาพท 26 การวเคราะหปรมาณและความเขมขนของน�าก�ามะถน

Page 30: คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการ ... · 2016-09-02 · คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการผลิตและการใช

คมอ การเพมประสทธภาพการผลตและการใชพลงงานส�าหรบอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลง 29

แผนภาพการผลตของหนวยแยกกากออน

การวดประสทธภาพ

การวดประสทธภาพของหนวยสกด ไดแก ความเขมขนน�าแปงขาออก ปรมาณกากในน�าแปงขาออก และปรมาณแปงในสายกาก โดยประสทธภาพของหนวยสกดทด ไดแก น�าแปงขาออกมความเขมขนเหมาะสม มปรมาณแปงสงและมกากออนนอย สวนสายกากม ปรมาณแปงทสญเสยนอย

1. ความเขมขนน�าแปงขาออก

วตถประสงค: ความเขมขนน�าแปงขาออกสะทอนถงประสทธภาพการสกด น�าแปงขาออกตองมปรมาณแปงสง และมความเขมขนประมาณ 5-7 โบเม จดวด: น�าแปงขาออก วธการวด: (แสดงดงภาพท 27) • ตวงน�าแปงขาออกเครองสกดลงในทอพวซ ขนาดเสนผานศนยกลาง 1 นว สง 30 ซม. • จมไฮโดรมเตอรหรอตววดโบเมลงในทอพวซ จนน�าลนออกมา • รอจนระดบน�าคงทและอานคาโบเมทได (ปกตอยระหวาง 5-6 โบเม หรอแลวแตเกณฑของโรงงาน) *ถาคาโบเมหรอความเขมขนของน�าแปงขาออกไมไดตามขอก�าหนด - ต�ากวา 5 โบเม ตองลดการน�าฉดเขาเครองเทอรโบ - สงกวา 6 โบเม ตองเพมการน�าฉดเขาเครองเทอรโบ

ความเขมขนแปงในน�าแปงขาออก Î อตราการไหลน�าแปงขาออก

ความเขมขนแปงในน�าแปงขาเขา Î อตราการไหลน�าแปงขาเขาÎ 100ประสทธภาพของหนวยสกด =

Page 31: คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการ ... · 2016-09-02 · คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการผลิตและการใช

คมอ การเพมประสทธภาพการผลตและการใชพลงงานส�าหรบอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลง30

2. ปรมาณกากในน�าแปงขาออก

วตถประสงค: วดประสทธภาพการแยกกากออกจากน�าแปง โดยน�าแปงขาออกตองมปรมาณกากนอย จดวด: น�าแปงขาออก วธการวด: (แสดงดงภาพท 28) • ตวงน�าแปงจากเครองสกด ปรมาตร 100 มลลลตร • กรองผานตะแกรงกรองขนาด 230 mesh • ชงน�าหนกกากทตกคางบนผากรอง

3. ปรมาณแปงในกาก

วตถประสงค: ปรมาณแปงในกากสะทอนถงประสทธภาพการสกดเชนเดยวกบความเขมขนน�าแปงขาออก กากมนจากเครองสกด ตองมปรมาณแปงในกากนอยหรอมการสญเสยแปงไปกบสายกากนอย จดวด: กากมนจากเครองสกด วธการวด: (แสดงดงภาพท 29) • ชงกากมนทออกจากเครองสกด ดวยเครองชง จ�านวน 200 กรม ส�าหรบวเคราะห • น�ากากมน 200 กรม ผสมน�า 200 มลลลตร แลวน�าไปปนรวมกนดวยเครองปนน�าผลไม

สญลกษณ น�าแปง กาก น�าแปงปอนเขา

น�า น�าก�ามะถน

กาก

น�าแปง

การหมน

น�าแปงปอนเขา

600 ml

ตวงน�าแปงจากเครองสกด ปรมาตร 100 มลลลตรกรองผานตระแกรงกรอง ชงน�าหนกกากบนตะแกรง

230 mesh

สญลกษณ น�าแปง กาก น�าแปงปอนเขา

น�า น�าก�ามะถน

กาก

น�าแปง

การหมน

น�าแปงปอนเขา

ตวงน�าแปงขาออกเครองสกดลงในทอพวซ ขนาดเสนผานศนยกลาง 1 นว สง 30 เซนตเมตร

จมไฮโดรมเตอรหรอตววดโบเมลงในทอพวซจนน�าลนออกมา

น�าแปง น�าแปง

Ø 1 นว

30 เซ

นตเม

ตร

ภาพท 27 การวเคราะหความเขมขนน�าแปงขาออก

ภาพท 28 การวเคราะหปรมาณกากในน�าแปงขาออก

Page 32: คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการ ... · 2016-09-02 · คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการผลิตและการใช

คมอ การเพมประสทธภาพการผลตและการใชพลงงานส�าหรบอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลง 31

จดควบคมและตรวจสอบ (Checklist)

จดควบคมและตรวจสอบ รายละเอยด Checklist กอนเรมการผลต รายละเอยด Checklist ระหวางการผลต

เครองสกด ความเรวรอบเครองสกด ขนาด/ลกษณะตะแกรงและผากรอง ความสะอาดของเครองและตะแกรง การท�างานของเครอง (ปกต/ไมปกต)

อตราการปอนน�าแปง การท�างานของเครองสกด (ลน/ไมลน) การอดตนของผากรอง การลางตะแกรงเครองสกด

น�าแปงขาออก …….......................................… …….......................................… …….......................................… …….......................................… …….......................................…

อตราการไหลของน�าแปง ความเขมขน (โบเม) สดสวนของเหลวตอของแขง ปรมาณแปง ปรมาณกาก

กากมน …….......................................… …….......................................… …….......................................…

อตราการไหลของกาก ปรมาณแปงในกาก ความชนของกาก

ทอน�าด/น�าหมนเวยน …….......................................… …….......................................… …….......................................… …….......................................…

ปรมาณน�าดทใช ปรมาณน�าหมนเวยนทใช สมบตน�าหมนเวยน แรงดนและความถการฉดน�า

น�าก�ามะถน ระบบผลตน�าก�ามะถน ความเขมขนน�าก�ามะถน ปรมาณน�าก�ามะถนในถงพก

ปรมาณน�าก�ามะถนทใช ความเขมขนน�าก�ามะถน …….......................................…

• น�ามากรองดวยผาขาวบางหรอตะแกรงขนาด 250 mesh • น�าสวนน�าแปงทผานการกรองมา 10 มลลลตร ใสหลอดปนเหวยง (หลอดขนาด 15 มลลลตร) • ปนเหวยงดวยเครองปนเหวยง เปนเวลา 2 นาท • วดความสงทงหมดของแปง (เฉพาะสวนทเปนสขาว) ตงแตกนหลอดแลวบนทกผล โดยความสงของชนแปง *ถาความสงของชนแปงเกนกวาคาทก�าหนด ตองลดอตราการปอนน�าแปงขาเขาหรอเพมการฉดน�าเขาเครองสกด

[1] Sriroth, K. and Piyachomkwan, K., 2000, “Tapioca Starch Production Process” Starch Technology, 2nd ed., Kasetsart University Press, Bangkok, Thailand.[2] Saengchan,K.,Nopharatana,M.,Lerdlattaporn,R.andSongkasiri,W.Enhancementofstarch–pulpseparationincentrifugal–filtrationprocess:Effectsof particlesizeandvarietyofcassavarootonfreestarchgranuleseparation.FoodandBioproductsProcessing.2015(95),208–217.[3] Saengchan,K.,Nopharatana,M.andSongkasiri,W.Recoveryoftapiocastarchfrompulpinaconicalbasketcentrifuge–Effectsofrotationalspeedand liquidtosolid(L/S)ratiooncakeformationandstarch–pulpseparationefficiency.SeparationandPurificationTechnology.2014(127),192–201.

สญลกษณ น�าแปง กาก น�าแปงปอนเขา

น�า น�าก�ามะถน

น�าแปง

การหมน

น�าแปงปอนเขา

กาก

เตรยมกากมน 200 กรม กรองผานตะแกรงกรอง น�าสวนน�าแปงทผานการกรองมา 10 มลลลตร ปนในเครองปนเหวยง 2 นาท

กากมนกากมน

น�า

น�ากากมนผสมน�า 200 มลลลตร

แลวน�าไปปนรวมกนดวยเครองปน

250 mesh

น�าแปงกากแปง

วดความสงของแปง(เฉพาะสวนทเปน

สขาว)

ภาพท 29 การวเคราะหปรมาณแปงในกาก

Page 33: คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการ ... · 2016-09-02 · คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการผลิตและการใช
Page 34: คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการ ... · 2016-09-02 · คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการผลิตและการใช

คมอ การเพมประสทธภาพการผลตและการใชพลงงานส�าหรบอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลง 33

การเพมความเขมขนและท�าความสะอาด

บทท

5

ในกระบวนการผลตแปงมนส�าปะหลง หนงในหนวยผลตทมความส�าคญเปนอยางมาก คอ หนวยแยก มหนาทท�าใหน�าแปงมความ เขมขนและความบรสทธเพมขน รวมทงสงผลตอการสญเสยแปงในน�าเสยอกดวย โดยทวไปเครองจกรทใชในหนวยแยกของการผลตแปงมนส�าปะหลง คอ เครองแยกหรอไฮโดรไซโคลน

เครองเหวยงแยก

ส�าหรบเครองแยกแตละชดจะมการเตมน�าสะอาดเพอไปละลายสารประกอบโปรตน ก�ามะถน รวมทงสงเจอปนอน ๆ ใหหลดออกมากบสาย น�าเสยของเครองแยก สงผลใหน�าแปงหลงผานกระบวนการเหวยงแยกมความสะอาดและบรสทธมากขน เครองแยกมสวนประกอบหลกทส�าคญคอ จานหมนทวางคว�าซอนกนทแกนกลาง มอเตอรทท�าหนาทในการหมน โดยมทอปอนน�าแปงเขาทางดานบน และทอทางออกส�าหรบน�าแปงขน (Heavy phase) และน�าทง (สวน Medium phase และ Light phase) แสดงดงภาพท 30

หลกการท�างานของเครองเหวยงแยก คอ น�าแปงจะถกสงเขาสเครองแยกเขามาตามแกนหมนของเครอง ซงน�าแปงจะถกเหวยงออกไปตามความเรวเชงมมทเกดขนระหวางทเครองเหวยงแยกท�างาน ภายใตอทธพลของแรงเหวยงหนศนยกลาง ของแขงทมน�าหนกมากกวาจะถกเหวยงใหออกจากจานหมนไปรวมกนทขอบดานนอกของเครองเหวยงแยกเกดเปนชนของแปงขน ในขณะทเฟสของเหลวจะไหลขน ขางบน ท�าใหเกดการแยกชนขนระหวางเฟสทหนกคอแปง และเฟสทเบากวาคอน�า ชนของแปงขนจะถกระบายออกจากเครองแยกโดย หวฉด (Nozzle) ซงขนาดและจ�านวนของหวฉดอาจแตกตางกนไปตามชนดของเครอง หวฉดเหลานจ�าเปนตองมน�าสะอาดคอยฉดเพอปองกนการอดตนอยเสมอ ดงนนจ�านวนและขนาดของหวฉด อตราการไหลของน�าแปงขาเขา และปรมาณน�าทฉดใหกบหวฉด จงเปนปจจยทม ผลตอประสทธภาพการแยกแปงของเครองเหวยงแยกทงสน [1, 2]

Page 35: คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการ ... · 2016-09-02 · คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการผลิตและการใช

คมอ การเพมประสทธภาพการผลตและการใชพลงงานส�าหรบอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลง34

การสญเสยแปงไปกบน�าเสยของเครองแยก ขนอยกบการเกดชนอนเตอรเฟสจากแรงหมนเหวยงของเครองแยก ซงระยะของอนเตอรเฟส ทเกดขน ขนอยกบการออกแบบและการเดนเครองแยก ภาพท 31 ก แสดงระยะอนเตอรเฟสทเหมาะสม และมการแยกไดด เฟสเบาและ เฟสหนกแยกออกจากกนไดอยางชดเจน คอมอนเตอรเฟสตรงกนกบรบนจานแยกพอด เฟสเบาในทนคอสวนของน�าทง และเฟสหนกคอ น�าแปงขน ภาพท 31 ข แสดงการเหลอมของเฟสหนกเขาไปในเฟสเบาท�าใหเกดการแยกไดไมสมบรณเนองจากมเฟสหนกตดไปกบเฟสเบา ซงสงผลใหมแปงหลดตดไปกบน�าเสย กรณนเกดจากหวฉดมขนาดเลกเกนไปหรออตราการไหลขาเขามากเกนไป สวนภาพท 31 ค แสดง เฟสเบาเหลอมเขาไปในเฟสหนกท�าใหความเขมขนขาออกของน�าแปงขนไมไดตามมาตรฐานทก�าหนด ซงการเลอนของอนเตอรเฟสกรณน มผลมาจากอตราการไหลขาเขานอยเกนไปหรอหวฉดมขนาดใหญเกนไป ดงนน สภาวะการท�างานทเหมาะสมของเครองเหวยงแยก คอ การท�าใหชนของอนเตอรเฟสอยในต�าแหนงทตรงกบรเจาะของจาน ซงตองใชขนาดหวฉดและอตราการไหลของแปงขาเขาทเหมาะสม [1, 2]

Product feed

Discharge, middle phase

Discharge, light phase

Discharge, solids concentrate

Wash water

ภาพท 30 เครองเหวยงแยก

ทมา: http://fuyiseparator.en.made-in-china.com/

ภาพท 31 การเกดอนเตอรเฟสทระยะตาง ๆ ของจานแยกแบบมรเจาะ

Page 36: คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการ ... · 2016-09-02 · คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการผลิตและการใช

คมอ การเพมประสทธภาพการผลตและการใชพลงงานส�าหรบอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลง 35

ปจจยทมผลตอประสทธภาพของเครองเหวยงแยก [2]

ความเรวรอบ: ความเรวรอบสงสงผลใหเพมแรงเหวยงหนศนยกลาง ท�าใหแยกแปงออกจากน�าไดดขน

ความสะอาดของจานหมน: ความสะอาดของจานหมนสงผลตอประสทธภาพของการแยก โดยถาจานสกปรก หรอมเมอกมาเกาะมาก จะท�าใหขวางทางการแยก อนภาคแปงไมสามารถแยกออกจากน�าได ประสทธภาพของการแยกจงลดลง

ขนาดของหวฉด หรอ nozzle: หวฉดมขนาดใหญจะท�าใหไดน�าแปงขนออกมาปรมาณมาก แตจะมน�าหลดรอดออกมามากดวยเชนเดยวกน สงผลใหความเขมขนขาออกของน�าแปงลดลง สวนหวฉดทมขนาดเลก จะสามารถเพมความเขมขนขาออกของน�าแปงไดด แตปรมาณ น�าแปงทไดลดลงและหวฉดเกดการอดตนไดงาย

อตราการไหลของน�าแปงเขา: อตราการปอนน�าแปงมากเกนไป จะท�าใหเกดการเหวยงทไมสมบรณ เนองจากมน�าแปงสวนหนงลนออกมา กอนทจะถกเหวยงแยก ขณะเดยวกนถาอตราการปอนน�าแปงต�าจะท�าใหปรมาณน�าแปงขนทแยกไดลดลง

ไฮโดรไซโคลน

ปจจบนหลายโรงงานหนมาใชไฮโดรไซโคลน (hydrocyclone) แทนเครองเหวยงแยกในขนตอนการท�าความสะอาดและเพมความเขมขนของน�าแปง เนองจากหากเดนระบบเหมาะสม หนวยแยกโดยไฮโดรไซโคลนจะใชน�านอยกวาเครองเหวยงแยก อกทงไฮโดรไซโคลนไมมชนสวนอปกรณท�างานทเคลอนไหวท�าใหบ�ารงรกษางาย ตองการพนทในการตดตงนอย และมความปลอดภยสง จดเรมตนของไฮโดรไซโคลนเปนอปกรณทใชแยกอนภาคของแขงออกจากสารละลาย นยมใชอยางแพรหลายในอตสาหกรรมเคม ปโตรเคม เหมองแร เปนตน

หลกการแยกของไฮโดรไซโคลนอาศยหลกการการเคลอนทแบบหมนท�าใหเกดแรงเหวยงหนศนยกลาง เกดการแยกสารโดยใชความแตกตางของความหนาแนนหรอขนาดของอนภาคทเคลอนท ไฮโดรไซโคลนประกอบดวยสวนส�าคญคอ สวนทรงกระบอกซงเชอมตดกบสวนทเปน ทรงกรวย ของไหลจะถกปอนเขาททอสวนทรงกระบอกทางดานบนซงเรยกวา ทอปอนของไหล ของไหลจะถกปอนเขาไฮโดรไซโคลนตาม แนวเสนสมผสและเคลอนทแบบหมนวนภายในตวไฮโดรไซโคลน สารละลายเจอจางจะถกขบออกทางททอดานบนของสวนทเปนทรง กระบอก (Overflow หรอ Vortex finder) สวนสารละลายเขมขนจะถกขบออกทอซงอยปลายสดของสวนทเปนทรงกรวย (Underflow) แสดงดงภาพท 32 [3]

ภาพท 32 ไฮโดรไซโคลน

Page 37: คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการ ... · 2016-09-02 · คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการผลิตและการใช

คมอ การเพมประสทธภาพการผลตและการใชพลงงานส�าหรบอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลง36

ปจจยทสงผลตอประสทธภาพการแยกแปงและการท�างานของไฮโดรไซโคลน [3, 4]

1. ความดนลด

คาความดนลดใชในการออกแบบระบบปอนน�าแปงเขาไฮโดรไซโคลน และปรบอตราการไหลทางออกดานลาง การวดความดนลดท�าได โดยตดตงเกจวดความดน Pressure gauge ททอทางเขา และทอทางออกดานบน และอานคาความแตกตางของความดน การเพมอตราไหลปอนเขาท�าใหน�าแปงมแรงเหวยงมากขน ความดนลดจงมคาเพมขนดวย ผลทไดคอ ขนาดของเมดแปงทไหลออกทางออกดานลาง มความละเอยดเพมขน เมดแปงไปกบสายน�าเสยนอยลง หรอสามารถเกบกลบเมดแปงไดมากขน

2. ความเขมขนของน�าแปงขาเขา

ความเขมขนของน�าแปงทเพมขน เปนสดสวนโดยตรงกบความหนดและขนาดเมดแปงทตกตะกอน การเพมความเขมขนท�าใหการเคลอนทของน�าแปงหมนวนภายในตวไฮโดรไซโคลนเกดขนนอยกวาเดม เพราะมแรงตานทานการไหลเพมขน ดงนน จดตด หรอ cut size จงขนาด ใหญขนกวาเดมหรอเมดแปงทจะออกไปกบสายน�าเสยมปรมาณเพมขน

3. เสนผานศนยกลางของทอทางออกน�าเสยและน�าแปง

เสนผานศนยกลางของทอทางออกน�าเสยดานบน ควรมขนาดใหญเพยงพอเพอปองกนเมดแปงไหลลดออกทางทอทางออกดานบน และบงคบใหอนภาคละเอยดไหลออกทางรเปดของทอทางออกดานบน (ขนาดตองใหญกวารศมความเรวตามแนวเสนสมผสสงสด แตเลกกวาต�าแหนงความเรวในแนวแกนเปนศนย) สวนขนาดรเปดของทางออกดานลางหรอทางออกน�าแปงขนตองมขนาดใหญพอทจะขบเมดแปง ทสะสมดานลางใหไหลผานออกมาได ซงการออกแบบทดน�าแปงขาออกดานลางตองถกปลอยออกมาท�ามม 20-30º กบแนวแกน เสน ผานศนยกลางของทางออกดานลางทใหญเกนไป จะท�าใหความเขมขนสารละลายทไหลผานทางออกดานลางมคาลดลง และยงท�าใหม น�าสวนเกนพาอนภาคละเอยดทยงไมไดแยกไหลผานทางออกดานบนทเพมขน

แผนภาพการผลตของหนวยเหวยงแยก

1. อตราการปอนน�าแปงเขาหนวยเหวยงแยก

วตถประสงค: ควบคมอตราการไหลของน�าแปงเขาหนวยเหวยงแยกใหเหมาะสมและสม�าเสมอ ไมเกนก�าลงการผลตของเครองจกร จดควบคม: ทอปอนน�าแปงเขาหนวยเหวยงแยก วธการวด: ใชมเตอรวดปรมาตรน�าแปง และสามารถปรบอตราการปอนน�าแปงโดยการปรบวาลว

Page 38: คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการ ... · 2016-09-02 · คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการผลิตและการใช

คมอ การเพมประสทธภาพการผลตและการใชพลงงานส�าหรบอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลง 37

2. ความเขมขนน�าแปงขาเขา

วตถประสงค: ควบคมความเขมขนน�าแปงขาเขา (ปกตอยระหวาง 5-7 โบเม หรอแลวแตเกณฑของโรงงาน) จดควบคม: ทอปอนน�าแปงเขาหนวยเหวยงแยก วธการวด: ใชไฮโดรมเตอร

3. ปรมาณของน�าด

วตถประสงค: ควบคมปรมาณน�าดทปอนเขาเครองและเลยงหว Nozzle ปรมาณน�าตองมากพอทจะปองกนหวฉดอดตนและท�า ความสะอาดน�าแปงได แตตองไมมากจนความเขมขนน�าแปงขาออกต�าหรอเจอจาง จดควบคม: ทอน�าดทปอนเขาเครอง วธการวด: ใชมเตอรวดปรมาตรน�า และสามารถปรบอตราการฉดน�าโดยการปรบวาลว

การวดประสทธภาพ

การวดประสทธภาพของหนวยเหวยงแยก ไดแก ความเขมขนน�าแปงขาออก ปรมาณสงเจอปนในน�าแปงขาออก ไดแก ก�ามะถนและโปรตน และปรมาณแปงในสายน�าเสย โดยประสทธภาพของหนวยเหวยงแยกทด ไดแก น�าแปงขาออกมความเขมขนเหมาะสม มปรมาณแปงสงและมสงเจอปนนอย สวนสายน�าเสยมปรมาณแปงทสญเสยนอย

1. ความเขมขนน�าแปงขาออก

วตถประสงค: ความเขมขนน�าแปงขาออกสะทอนถงประสทธภาพการเหวยงแยก น�าแปงขาออกตองมปรมาณแปงสง และมความ เขมขนประมาณ 19-21 โบเม จดวด: น�าแปงขาออก วธการวด: • ตวงน�าแปงขาออกเครองสกดลงในทอพวซ ขนาดเสนผานศนยกลาง 1 นว สง 30 ซม. • จมไฮโดรมเตอรหรอตววดโบเมลงในทอพวซ จนน�าลนออกมา • รอจนระดบน�าคงทและอานคาโบเมทได (ปกตอยระหวาง 19-21 โบเม หรอแลวแตเกณฑของโรงงาน) *ถาคาโบเมหรอความเขมขนของน�าแปงขาออกไมไดตามขอก�าหนด - ถาความเขมขนต�าเกนไป ตองลดน�าฉดเขาเครองแยก - ถาสงความเขมขนสงเกนไป ตองเพมน�าฉดเขาเครองแยก

2. ปรมาณสงเจอปนในน�าแปงขาออก

วตถประสงค: วดประสทธภาพการแยกสงเจอปนออกจากน�าแปง โดยน�าแปงขาออกตองมปรมาณโปรตน ก�ามะถนและกากออนนอย จดวด: น�าแปงขาออก วธการวด: ปรมาณโปรตนและกากออน ใชการกรองผานกระดาษกรอง (แสดงดงภาพท 33)

ตวงน�าแปงขาออก 100 มลลลตร

กรองผานตะแกรงกรอง ชงน�าหนกของแขงบนตะแกรงกรอง

100 ml

325 mesh

ภาพท 33 การวเคราะหปรมาณสงเจอปนในน�าแปงขาออก

Page 39: คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการ ... · 2016-09-02 · คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการผลิตและการใช

คมอ การเพมประสทธภาพการผลตและการใชพลงงานส�าหรบอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลง38

สวนการวเคราะหปรมาณก�ามะถน (แสดงดงภาพท 34) [5]

• ตวงน�าแปง 50 มลลลตร ใสบกเกอร 250 มลลลตร และเตมน�ากลน 200 มลลลตร • กรองผานกระดาษกรองเบอร 1 ลงในขวดรปชมพขนาด 250 มลลลตร • ตวงสวนทผานกระดาษกรอง 100 มลลลตร ใสขวดรปชมพ • หยดน�าแปงสกเปนอนดเคเตอร • ไตเตรตดวย I2 0.0064 N จนเปลยนเปนสน�าเงน • บนทกปรมาตร I2 ทใชและค�านวณหาปรมาณก�ามะถนทตกคาง

3. ปรมาณแปงในสายน�าเสย

วตถประสงค: ปรมาณแปงในน�าเสยสะทอนถงประสทธภาพการเหวยงแยกเชนเดยวกบความเขมขนน�าแปงขาออก น�าเสยจากหนวยเหวยงแยกตองมปรมาณแปงในนอยหรอมการสญเสยแปงไปกบน�าเสย จดวด: น�าเสยขาออก วธการวด: • ตวงน�าเสยจากเครองแยก ปรมาตร 10 มลลลตร ดวยหลอดปนเหวยง • ปนเหวยงดวยเครองปนเหวยง เปนเวลา 2 นาท • วดความสงของชนแปงจากกนหลอด ถาความสงของชนแปงสงเกนไป (แปงสญเสยกบน�าเสยมาก) ตองลดอตราการปอนน�าแปงขาเขา

ตวงน�าแปง 50 มลลลตร เตมน�ากลน 200 มลลลตร ตวงน�าแปง 100 มลลลตรผานกระดาษกรอง

หยดน�าแปงสกเปนอนดเคเตอร

250 ml น�ากลน

น�าแปง

น�าแปงสก

I2 0.0064 N

ไตเตรตดวย I2 0.0064 N จนเปลยนเปนสน�าเงน

ภาพท 34 การวเคราะหปรมาณก�ามะถน

Page 40: คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการ ... · 2016-09-02 · คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการผลิตและการใช

คมอ การเพมประสทธภาพการผลตและการใชพลงงานส�าหรบอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลง 39

จดควบคมและตรวจสอบ (Checklist)

จดควบคมและตรวจสอบ รายละเอยด Checklist กอนเรมการผลต รายละเอยด Checklist ระหวางการผลต

เครองเหวยงแยก ความเรวรอบเครองเหวยงแยก ลกษณะจานเหวยงแยก ความสะอาดจานเหวยงแยก ขนาดและจ�านวนหวฉด การท�างานของเครอง (ปกต/ไมปกต)

อตราการปอนน�าแปง การท�างานของเครอง (ลน/ไมลน) การอดตนของจานเหวยง การลางเครอง

ไฮโดรไซโคลน ลกษณะดอกไฮโดรไซโคลน ความสะอาดดอกไฮโดรไซโคลน ขนาดและจ�านวนดอกไฮโดรไซโคลน การท�างานของปม การท�างานของเครอง (ปกต/ไมปกต)

อตราการปอนน�าแปง ความดน การท�างานของเครอง (ลน/ไมลน) การอดตนของดอกไฮโดรไซโคลน การลางเครอง

น�าแปงขาออก …….......................................… …….......................................… …….......................................… …….......................................… …….......................................…

อตราการไหลของน�าแปง ความเขมขน (โบเม) สดสวนของเหลวตอของแขง ปรมาณแปง ปรมาณสงเจอปน

น�าเสย …….......................................… …….......................................…

อตราการไหลของน�าเสย ปรมาณแปงในน�าเสย

ทอน�าด …….......................................… …….......................................… …….......................................… …….......................................…

ปรมาณน�าดทใช ปรมาณน�าหมนเวยนทใช สมบตน�าหมนเวยน แรงดนและความถการฉดน�า

[1] Svarovsky,L.,2000,Solid-LiquidSeparation,4thEd.,Oxford:Butterworth-Heinemann.[2] Wallace,W.L.,1998,IndustrialCentrifugationTechnology,McGraw-Hill,430p.[3] Svarovsky,L.,2000,“Hydrocyclones”Solid-LiquidSeparation,4thed.,Butterworth&Co(Publishers)Ltd,London,pp.191-243.[4] Saengchan,K.,Nopharatana,A.andSongkasiri,W.,2009,“EnhancementofTapiocaStarchSeparationwithaHydrocyclone:EffectsofApex Diameter,FeedConcentration,andPressureDroponTapiocaStarchSeparationwithaHydrocyclone”,ChemicalEngineeringandProcessing: ProcessIntensification,Vol.48,No.1,pp.195-202.[5] Sriroth,K.andPiyachomkwan,K.,2000,“TapiocaStarchProductionProcess”StarchTechnology,2nd ed., Kasetsart University Press, Bangkok, Thailand.

Page 41: คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการ ... · 2016-09-02 · คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการผลิตและการใช
Page 42: คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการ ... · 2016-09-02 · คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการผลิตและการใช

คมอ การเพมประสทธภาพการผลตและการใชพลงงานส�าหรบอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลง 41

การลดความชน

บทท

6

เทคโนโลยการอบแหงประกอบดวยหนวยการสลดแหงและหนวยการอบแหง หนวยการสลดแหงอาศยหลกการเหวยง เพอลดปรมาณน�า ใหมากทสด กอนการสงตอไปยงหนวยการอบแหงซงใชเครองอบแหงแบบพาหะลมเปนเครองจกรส�าคญในการลดความชนของแปงผลตภณฑใหไดตามมาตรฐานทางการตลาด นอกจากนกระบวนการผลตในสวนนยงประกอบดวย การลดอณหภมของแปงผลตภณฑภายหลงจาก การอบ โดยการผานไซโคลนกอนสงไปหนวยบรรจภณฑ หวขอนน�าเสนอทฤษฎและหลกการของเครองอบแหงแบบพาหะลม รปแบบ และการท�างานของเครองจกร รวมทงปจจยทสงผลตอประสทธภาพของหนวยอบแหง

หนวยสลดแหง

การท�างานของเครองสลดแหง (Peeler Centrifuge) แสดงดงภาพท 35 ก ประกอบดวย 7 ขนตอนดงน (ภาพท 35 ข)

1. ขนตอนเตรยมความพรอมกอนสลดแหง

ตะกราจะเรมตนหมนเหวยงในอตราทเหมาะสมส�าหรบอตราการปอนสายปอนเขา

2. ขนตอนปอนสายปอนเขา

ของเหลวขนจะถกปอนเขาเครองสลดแหงและกระจายไปบนตะกรากรองผานทอสายปอนเขา เพอกอตวเปนแปงหนาบนผวตะกรากรอง

3. ขนตอนเรงอตราการหมนเหวยง

ตะกราจะถกเรงใหอยในอตราทเหมาะสม การกรองและการสลดแหงจะด�าเนนไปภายในอทธพลของแรงโนมถวงโลก ของเหลวจะไหลผานตะกรากรองและออกจากเครองสลดแหง ภาพท 35 ก เครองสลดแหง

Page 43: คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการ ... · 2016-09-02 · คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการผลิตและการใช

คมอ การเพมประสทธภาพการผลตและการใชพลงงานส�าหรบอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลง42

4. ขนตอนการลาง

น�าจะถกฉดเขาเครองสลดแหงเพอชะลางแปงหนาบนตะกรากรองหลงจากสลดแหง

5. ขนตอนการหมนเหวยง

ตะกรายงคงหมนเหวยงเพอทจะใหไดแปงหมาดตามทตองการ เวลาในการหมนเหวยงจะขนกบคณลกษณะของสายปอนเขา

6. ขนตอนลดอตราการหมนเหวยง

ตะกราจะถกลดอตราการหมนเหวยงลงเมอไดแปงหมาดตามทตองการ

7. ขนตอนปาดแปงหมาด

ใบมดปาดจะยกตวสงขนและปาดแปงหมาดขณะทตะกราหมนในอตราทชาลง แปงหมาดจะถกปาดออกจากเครองสลดแหง

แผนภาพแสดงการผลตของหนวยสลดแหง

1400

1200

1000

800

600

400

200

200 400 600 800 1000 12000

ความเรวรอบของตะกรากรอง (RPM)

เตรยมความพรอมกอนสลดแหง

ปอนลายปอนเขา

เรงอตราการหมนเหวยง

การลาง การหมนเหวยง ลดอตราการหมนเหวยง

ปาดแปงหมาด

เวลา (วนาท)

ภาพท 35 ข ขนตอนการท�างานของเครองสลดแหง

Page 44: คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการ ... · 2016-09-02 · คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการผลิตและการใช

คมอ การเพมประสทธภาพการผลตและการใชพลงงานส�าหรบอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลง 43

การควบคมเครองสลดแหง

ชนดของตวแปร ตวแปร ผลตอประสทธภาพ

ตวแปรด�าเนนการ ขนาดอนภาค แปงออกไปกบน�าลนสลด

อตราสวนของแขงตอของเหลว % ความชน

% ความชนขาเขา % ความชน

ตวแปรดานการออกแบบ ระยะเวลาในการปนแหง % ความชน

ความเรวรอบ % ความชน

รศมของตะกรา % ความชน

ขนาดรผากรอง % ความชน

ระยะหางระหวางใบมดปาดกบตะกรา % ความชน ปรมาณแปง

หลกการท�างานของเครองสลดแหงคอ น�าแปงจะถกปอนเขาไปในตะกรากรองทหมนดวยความเรวสง ผานทางสายปอนเขาซงวางตวใน แนวนอน การกรองจะเรมระหวางขนตอนการปอนน�าแปงขนจนกระทงของเหลวไหลผานชนแปงหมาด จากนนแปงหมาดจะสะสมบน ผากรองและถกปาดออกดวยใบมด เครองสลดแหงมการท�างานแบบกะและเปนวฏจกรทความเรวหมนเหวยงคงท การด�าเนนงานของหนวยสลดแหงควรวางแผนโดยใชหลกการผลตแบบทนเวลาพอด ซงเปนระบบการผลตแบบไหลตอเนอง มการวางแผนการผลตอยาง มประสทธภาพ เปนระเบยบและถกตองตามล�าดบ กระบวนการตามวงรอบการท�างาน (Cycle time) ดงแสดงในภาพท 36

ภาพท 36 แนวทางการปฏบตงานของหนวยสลด

Page 45: คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการ ... · 2016-09-02 · คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการผลิตและการใช

คมอ การเพมประสทธภาพการผลตและการใชพลงงานส�าหรบอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลง44

หนวยการอบแหง: เครองอบแหงแบบพาหะลม (Pneumatic dryer) (แสดงดงภาพท 37)

เครองอบแหงแบบพาหะลม (Pneumatic dryer) หรอมชอเรยกอกอยางหนงวา Flash dryer เปนเครองอบแหงวสดของแขงทมลกษณะ เปนอนภาคขนาดเลก เชน ผง ฝน หรอ เมดขนาดเลก ทสามารถถกพาไปกบลมรอนได โดยวสดจะถกปอนใหผสมและไหลตามไปพรอมกบลมรอนในทอ บางครงถกเรยกวาทออบ ทออบทวานโดยทวไปมกตดตงทอในแนวดงใหมการไหลของลมรอนขนในแนวดง ชวยให วสดกระจายไหลในทอทวพนทหนาตดไดดขน (วสดบางประเภททมขนาดอนภาคใหญเลกนอยมแนวโนมจะกองททองทอไดงาย ถาไหล ในแนวนอน หรอเมอมการไหลผานของอ) เปนเครองอบแหงทท�าการอบไดแบบตอเนองระยะเวลาในการอบสน ประมาณ 2- 5 วนาท ขนอยกบวสดและความเรวลม ดงนนขนาดวสดจงมความส�าคญและเปนปจจยทส�าคญ 2 ประการ ทสงผลตออตราการระเหยของน�า คอ 1) วสดทมขนาดอนภาคเลกชวยใหมพนทผวทสมผสกบอากาศรอนไดมาก จงท�าใหมอตราการถายเทความรอนจากลมรอนไปยงวสดท อบแหงของเครองอบแหงแบบนสงมาก และ 2) การทวสดมขนาดอนภาคทเลก ดงนนระยะทางการแพรของน�าภายในเนอวสดมายงผวดานนอกของวสดจงสน หรอกลาวอกอยางหนงไดวา ความตานทานในการแพรของน�าจากดานในออกมาสพนทผวนอกของวสดต�ามาก จนแทบไมมผล หรอมผลนอยตออตราการระเหยของน�าอนเนองมาจากการควบคมโดยการแพรของน�าภายในวสดเลย อตราการระเหย ของน�าจงขนอยกบอตราการถายเทความรอนจากลมรอนมาทวสดเปนหลก จงเปนจดเดนหรอหวใจของเครองอบแหงแบบน และเปนทมา ของการใชชอเรยกวา Flash dryer สมรรถนะของเครองอบแหงแบบพาหะลมอยในชวง 3,500 - 8,000 kJ/kg ของน�าทระเหย หรอ มประสทธภาพอยในชวง 28 - 64% หรอมอตราการระเหยน�าอยในชวง 250-1,250 kg evaporation water/m2-h คาเฉลยอยท 750 kg/m2-h (m2 เปนหนวยตารางเมตร คอ พนทผวภายในของทออบแหง)

การออกแบบการล�าเลยงของเครองอบเปนแบบสวนผสมระหวางวสดกบอากาศแบบเจอจาง หรอคดเปนอตราสวนวสดตออากาศ (โดย น�าหนก) ไมเกน 6 ส�าหรบการอบแหงแปงมนส�าปะหลงอตราสวนวสดตออากาศโดยประมาณ 0.4 โดยทวไปความเรวของวสดอยท ประมาณ 80% ของความเรวอากาศ

1. หวเผาใหความรอนอากาศ2. ทออากาศรอน3. ผลตภณฑอบแหง4. เครองผสมวสดชน/ผลตภณฑอบแหง5. ชองแบงวสดชน/ผลตภณฑอบแหง6. ลอกอากาศ7. ไซโคลน8. พดลมระบายอากาศ9. อากาศขาออก

1

2

3 4

5

6

7

9

8

ภาพท 37 เครองอบแหงแบบพาหะลม

Page 46: คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการ ... · 2016-09-02 · คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการผลิตและการใช

คมอ การเพมประสทธภาพการผลตและการใชพลงงานส�าหรบอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลง 45

องคประกอบ (ชนสวน) หลกของเครองอบแหงแบบพาหะลม

1. ระบบปอนวสดทจะอบแหง

ประกอบดวยอปกรณยอยดงน

1.1 ถงรกษาสมดล (Balance Tank) เปนถงรองรบวสดเพอรอปอนเขาเครองอบ ชวยรกษาอตราการปอนวสดเขาเครองอบใหคงท ไมใหเกดการขาด หรอเกน

1.2 ใบกวนวสดในถงรกษาสมดล (Stirrer) ปองกนไมใหวสดเกาะเปนปอนในถง จนไมสามารถไหลเขารางปอนได โดยการท�าให วสดเคลอนทอยตลอดเวลาดวยการกวนในถง และชวยใหวสดทก�าลงเกาะเปนกอนแตกออก สามารถเคลอนทลงรางปอนไดนอกจากนบางครงวสดทสงมายงถงอาจจะมความชนเปลยนแปลงอยบาง การกวนผสมอยตลอดเวลาจะท�าใหความชนของ วสดทผสมอยในถงคอนขางมความชนใกลเปนอนเดยวกน(Uniform)

1.3 เกลยวปอน (Screw feeder) ท�าหนาทรบวสดทตกลงมาจากถงรกษาสมดล แลวสงแรงผลกวสดดวยการหมนของเกลยวสงวสดเขาเครองอบ ดวยอตราทคงทตามรอบการหมนของเกลยว และ/หรอสามารถปรบอตราการปอนวสดไดคอนขางละเอยดจากการปรบความเรวรอบการหมน

1.4 ตวกระจายวสด (Distributor) ตดตงเอาไวทปลายรางของเกลยวปอนเนองจากวสดทมความชนเมอถกสงดวยแรงผลกจากเกลยวปอนสวนใหญมกจะเกาะกนเปนกอนๆ ท�าใหตวตวสดไมสามารถท�างานไดทน หรอมประสทธภาพจงจ�าเปนตองท�าใหแตก หรอกระจายกอนทจะเขาเครองต

2. ตวตวสด (Disintegrator) ท�าหนาทตกอนวสดทปอนใหแตกกระจาย และมขนาดเลกจนสามารถไหลหรอถกพาไปกบลมรอนได ตดตงตอจากตวกระจายวสดของระบบปอนกอนทจะเขาเครองอบแหงแบบพาหะลม

3. พดลมเปา และพดลมดดอากาศ (Forced draft fan and Induced draft fan) ส�าหรบท�าหนาทสงลมใหไหลผานทออบใหไดตาม ปรมาณ และความเรวทตองการ เครองอบแหงแบบพาหะลม นยมใชพดลมดดอากาศเปนพดลมหลก เพอใหการปอนวสดเปนไป ไดงาย ลมรอนและวสดไมฟงกระจายสวนเกลยวปอนวสดออก จงออกแบบใหภายในทออบมความดนต�ากวาบรรยากาศ (ดดเขา) ในบางกรณทความดนตกครอมของแผงทอผลตลมรอน และแผนกรองอากาศเขาแผงทอรอนสงอาจจะมการตดตงพดลมเปาอากาศ เขาเครองอบแหงชวย โดยสวนใหญในอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลงเครองอบแหงแบบพาหะลมใชเพยงพดลมดดอากาศ

4. แผงทอผลตลมรอน (Hot Air Generator) เปนอปกรณผลตลมรอนส�าหรบการอบแหง ประกอบดวยขดทอความรอนส�าหรบถายเท ความรอนใหกบอากาศทปอนเขาเครองอบแหง ใหสามารถผลตลมรอนทมอณหภมไดในระดบทเพยงพอตอความตองการของ การอบแหง ในอตสาหกรรมอาหารนยมใชระบบใหความรอนกบอากาศเปนแบบทแหลงจายพลงงานไมไดผสมเขาไปกบอากาศโดยตรง แตเปนลกษณะการถายเทความรอนจากสารบรรจความรอน เชน น�ามนรอน หรอไอน�า ผานขดทอรอนสอากาศ (Indirect Air heater) ทงนเพอปองกนการปนเปอนกบผลตภณฑทเปนอาหาร กรณทไมใชวสดทใชเปนอาหารมกใชรปแบบการใหความรอนโดยตรง (Direct Air Heater) เชน เผาเชอเพลงโดยตรงทหวเผา(Burner) แลวผสมแกสรอนทเกดจากการเผาไหมเชอเพลงผสมเขาไปกบอากาศ ทจะใชในการอบแหงใชโดยตรง ซงวธนจะลดตนทนชดแผงขดทอรอนไดคอนขางมาก และไมตองมเครองหมอตมน�ามนรอน หรอ หมอไอน�า

5. แผนกรองอากาศ (Air filter) ท�าหนาทกรองอากาศทจะใชในการอบแหง ลดปรมาณฝนละอองทอยในอากาศทจะใชในการอบแหง ลดการปนเปอนในผลตภณฑอาหาร

6. ทออบ(Drying and conveying duct) ท�าหนาทล�าเลยงลมรอนและวสดทจะอบแหงใหไหลไปในทอ ดวยความเรวของการไหล และระยะเวลาทเหมาะสม เกดการแลกเปลยนความรอนระหวางลมรอนกบวสดทจะอบแหงและเกดการระเหยน�าออกจากวสดได ในอตราทตองการปกตตดตงทอในแนวดงเพอใหวสดกระจายไดเตมพนทหนาตดทอ และเกดความเรวทแตกตางกนระหวางวสดและ ลมรอนจนเกดการแลกเปลยนความรอนและระเหยน�าไดด

7. ไซโคลน (Cyclone) เปนอปกรณแยกวสด หรอผลตภณฑออกจากอากาศหลงจากผานเครองอบแหงแลว และไดความชนสดทาย ของผลตภณฑตามทตองการ ประสทธภาพของไซโคลนมขอจ�ากดคอไมสามารถดกจบฝนผงทละเอยดเกนไปได 100% ดงนนจงม วสดบางสวนทมขนาดเลกมากจนไซโคลนไมสามารถแยกออกมาไดสญเสยไปกบลมรอนระหวางการอบแหง

Page 47: คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการ ... · 2016-09-02 · คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการผลิตและการใช

คมอ การเพมประสทธภาพการผลตและการใชพลงงานส�าหรบอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลง46

8. วาลวโรตาร (Rotary air locked valve) ตดตงทปลายของขาไซโคลนเพอหมนพาวสดทตกอยทขาดานลางของไซโคลนออกจาก ระบบอบแหงเพอเกบหรอลดอณหภมตอ และปองกนไมใหมอากาศภายนอกไหลยอน(สวน)กลบเขาระบบ ประสทธภาพของวาลว โรตารในการปองกนอากาศภายนอกไหลยอนกลบเขาไปในระบบมสวนส�าคญในการปองกนไมใหวสดทแยกดวยไซโคลนแลวหลด หรอถกพากลบเขาไปในอากาศรอนอกครง

9. แผงควบคม และเครองมอวด (Control panel and Instrument) ประกอบดวยการควบคมปรมาณลมรอน เชน ควบคมความเรว รอบของพดลม ควบคมอตราการปอนวสด วดและควบคมอณหภมลมรอน เปนตน

การควบคมเครองอบแหง

ตวแปรทมผลตอการท�างานของเครองอบแหงแบบพาหะลม ประกอบดวยอณหภมของอากาศขาเขา อตราการปอนวตถดบ และความชนของแปงขาเขา

1. อณหภมของอากาศ:

การอบแหงแปงมนส�าปะหลงในเครองอบแหงแบบพาหะลมนน แปงและอากาศรอนมการเคลอนทเปนแบบไหลตามกน อากาศรอน ทเขามาตอนแรกทอณหภมสงและสมผสกบอนภาคทเปยกอยจงไมมผลตอคณภาพวตถดบ ในขณะทอนภาคมความชนลดลงทาง ตอนปลายของเครอง อณหภมของอากาศจะมคาลดลงและผลตภณฑไมไดรบความรอนมากเกนพอด

2. อตราการปอนแปง:

โรงงานแปงมนส�าปะหลงโดยทวไปอตราการปอนแปงจะถกควบคม โดยอณหภมขาออกของเครองอบแหง ถาอณหภมของอากาศ สงกวาทตงไว แสดงวาตองเพมอตราการปอนแปงอก ซงสามารถอธบายไดวาเมออณหภมของอากาศสงขน แสดงวาแปงไดรบ ความรอนมากขนและท�าใหแปงแหงมากเกนไป จงจ�าเปนตองใสแปงเพมเขาไปในทออบแหงใหมากขน จนกระทงอณหภมลดลง จนถงระดบทก�าหนด

3. ความชนขาเขาของแปง:

กอนเขาเครองอบแหงแปงจะถกลดความชนโดยเขาเครองเหวยงแยกน�า ซงมปรมาณความชนขาเขาของแปงกอนเขาเครองอบแหง ควรอยทระหวาง 50 - 55 % ฐานแหง แตในทางปฏบตความชนแปงอาจมความเปลยนแปลงและไมแนนอนอยสง ขนกบประสบการณ ของผทเหวยงแยกน�าออกวาจะปลอยใหแปงถกเหวยงเปนเวลานานเทาใดกอนปลอยแปงสเครองอบแหง และในบางชวงเวลาแปงอาจ ขาดตอนและท�าใหการควบคมการอบแหงท�าไดยาก

แผนภาพการผลตของหนวยอบแหง

Page 48: คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการ ... · 2016-09-02 · คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการผลิตและการใช

คมอ การเพมประสทธภาพการผลตและการใชพลงงานส�าหรบอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลง 47

การวดประสทธภาพ

ปรมาณพลงงานทใชในการอบแหงแปง

ปรมาณพลงงานทใชในการอบแหงแปง = ปรมาณพลงงานความรอนทใชในการอบแหงแปง (เมกกะจล/ปรมาณตนแปงแหงทผลต)

วธปฏบต (แสดงดงภาพท 38) 1. เตรยมขอมลปรมาณเชอเพลงทใชในการอบแหงทงหมด 2. บนทกขอมลปรมาณกาซชวภาพทใชในการอบแหงในหนวยลกบาศกเมตร 3. บนทกขอมลปรมาณน�ามนเตาทใชในการอบแหงในหนวยลตร 4. บนทกขอมลปรมาณเชอเพลงชวมวลทใชในการอบแหงในหนวยตน 5. บนทกขอมลปรมาณไอน�าทใชในการอบแหงในหนวยตน 6. บนทกขอมลความชนแปงหมาดจากเครองสลด 7. ค�านวณปรมาณเชอเพลงทใชในการอบแหง (เมกกะจลตอตนแปงแหง)

จดควบคม

ควรมการตรวจสอบ เชน การอบแหงแปงจากความชน 35% ใหเหลอ 12% ตองใชพลงงานการอบแหงทงสน 1,321 เมกกะจล/ตนแปงแหง ถาประสทธภาพเครองอบแหง 85% ตองใชน�ามนเตา 35 ลตรหรอกาซชวภาพประมาณ 70 ลกบาศกเมตร/แปงแหง 1 ตน

Cyclone

Packing

Hot air

น�ามนเตาหรอเชอเพลงอน

Dewatering

Wet starch Feeding

Drying Tube

ภาพท 38 การวดปรมาณพลงงานทใชในการอบแหงแปง

Page 49: คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการ ... · 2016-09-02 · คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการผลิตและการใช

คมอ การเพมประสทธภาพการผลตและการใชพลงงานส�าหรบอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลง48

การตรวจสอบและบ�ารงรกษาเครองอบแหง

เพอใหเครองอบแหงสามารถท�างานไดตามสมรรถนะ จ�าเปนตองมการตรวจสอบการท�างานเปนประจ�าเพอการบ�ารงรกษาอปกรณใหท�างานไดอยางมประสทธภาพตารางขางลางนเปนแนวทางการตรวจสอบและบ�ารงรกษาเครองอบแหงแบบพาหะลม

รายการตรวจสอบ วธการตรวจสอบ การบ�ารงรกษา บนทกการ

ตรวจสอบ

รอบระยะเวลา

การบ�ารงรกษา

ความสะอาดแผงขดทอผลตลมรอน

ความแตกตางของอณหภมตวกลางใหความรอนขาเขา กบอณหภมอากาศรอนทออกจากแผง

เมอมความแตกตางมากขน อาจเกดจากความสกปรกของขดทอความรอน จ�าเปนตองท�าความสะอาดสงสกปรกทตดผวทอความรอน

รายวน รายเดอน หรอเมอตรวจพบวาผดปกต

ความสะอาดของแผนกรองอากาศ

ความแตกตางของความดนอากาศหนาแผนกรองกบหลงแผนกรอง

ความสกปรกบนแผนกรองอากาศท�าใหเกดความดนตกครอมแผนกรองสงขนตองท�าความสะอาดผากรอง

รายวน รายสปดาห

แผนใบกวาดของวาลวโรตาร

- สงเกตการณหลดของวสด (ผลตภณฑ)ทปลายทางออก ของเครองอบ- ตรวจสอบใบของวาลวโรตาร โดยตรง

เปลยนใบเมอพบวาใบเรมสก หรอมชองหาง(Clearance) ของขอบใบกบตวเสอวาลวมากขน

รายเดอน รายเดอน หรอเมอมการตรวจพบ

น�ามนเกยรทดระบบเกยรทดรอบ

- ระดบน�ามน- ส- อายน�ามนทเปลยนรอบกอน

- เตมน�ามนเพม- เปลยนเมอถงรอบ

รายวน เมอตรวจพบ หรอเมอถงรอบ

ตลบลกปน และจาระบ

- อณหภมตลบลกปน ตลบลกปน และจาระบ รายเดอน เมอตรวจพบ หรอเมอถงรอบ

ความสกปรกทใบพดลมดดอากาศ

- วดการกนกระแสของมอเตอร พดลม- ตรวจสอบการสนของพดลม- ตรวจสอบสงสกปรกทตดบน ใบพดลม

เมอมอเตอรกนกระแสมากขน หรอพดลมสนมากขน สวนหนงอาจเกดจากมฝน/ผงของผลตภณฑตดอยทใบพดลม ตองท�าความสะอาด

รายวน รายเดอน หรอเมอมการตรวจพบ

จดควบคมและตรวจสอบ (Checklist)

จดควบคมและตรวจสอบ รายละเอยด

หนวยสลด % ความชน ความเรวรอบ ระยะเวลาการปนแหง ผาเกา/ผาใหม ปรมาณก�ามะถน

หนวยอบแหง % ความชน อณหภมแกสขาเขา อตราการปอนแปง

1]ทนงคฉายาวฒนะ,2559,“เอกสารประกอบการน�าเสนอกจกรรมเพมประสทธภาพการผลตของอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลงผานหลกสตรการพฒนาศกยภาพบคลากรและการจดท�าฐานขอมลคามาตรฐานเชงประสทธภาพของการใชทรพยากร,กรมสงเสรมอตสาหกรรม

Page 50: คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการ ... · 2016-09-02 · คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการผลิตและการใช

คมอ การเพมประสทธภาพการผลตและการใชพลงงานส�าหรบอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลง 49

การบรรจ

บทท

7

แปงทผลตไดหลงจากอบแหงจะมความชนไมเกน 13% สวนแปงรอนทไมผานตะแกรงจะแยกลงทอเกบไวในถง เพอรอท�าการละลาย กลบเขาสกระบวนการผลต สวนแปงทรอนผานตะแกรงถกล�าเลยงเขาสหวบรรจ แสดงดงภาพท 39

1. ในกรณบรรจภณฑขนาด 20 - 30 กโลกรม

บรรจโดยใชหวบรรจธรรมดา ชงน�าหนกดวยเครองชงแบบดจตอลแลวเยบปากกระสอบโดยใชเครองเยบ

2. ในกรณบรรจภณฑขนาด 50 กโลกรม

บรรจโดยใชหวบรรจอตโนมตหรอหวบรรจธรรมดา ชงน�าหนกดวยเครองชงแบบธรรมดาหรอเครองชงแบบดจตอลแลวเยบปากกระสอบ โดยใชเครองเยบ

3. ในกรณบรรจภณฑขนาด 500 กโลกรมขนไป

บรรจโดยใชหวบรรจส�าหรบผลตภณฑขนาดใหญ แลวล�าเลยงโดยใชโฟรคลฟทครงละ 1 กระสอบ ไปชงน�าหนกทเครองชงแบบดจตอล ขนาดใหญไว แลวล�าเลยงเขาสทส�าหรบจดวางในคลงสนคา

ภาพท 39 การบรรจแปง

Page 51: คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการ ... · 2016-09-02 · คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการผลิตและการใช

คมอ การเพมประสทธภาพการผลตและการใชพลงงานส�าหรบอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลง50

การควบคม

แผนกบรรจแปงควรมการตรวจสอบไมใหเกดความสญเปลาขน อาท การท�าความสะอาดตะแกรงรอน ซงอาจจ�าตองหยดเครองจกร สงผล ใหคาประสทธผลโดยรวมของเครองจกร (OEE) ลดลง อกทงอาจมการสญเสยแปงระหวางการบรรจ แสดงดงภาพท 40 ควรน�าเทคนค การลดเวลาการปรบตงเครองจกรมาใช และปรบวธการด�าเนนงาน เพอลดการฟงกระจายของแปง

ภาพท 40 การกระจายตวของฝนแปงในแผนกบรรจถงกอนและหลงปรบปรง

ขนตอนการขนยายถงแปงเขาคลงสนคา สามารถเกดการสญเปลาของน�ามนเชอเพลงไดจากทศทางการขนยาย ดงนนบรษทควรปรบปรงสายพานใหมะยะสนเพอประหยดระยะเวลาขนยายและน�ามนเชอเพลง แสดงดงภาพท 41 รวมทงปรบแผนผงโรงงานเพอลดระยะทาง ในการขนสง อาทการปรบปรงเสนทางการขนยายใหม โดยการเจาะประตทางออกจากทายสายการผลตแปงตรงแผนบรรจใหสามารถให รถยกวงออกดานหลง และตรงไปยงโกดงดานหลงดวยระยะทางทสนขน

ภาพท 41 การปรบปรงขนตอนการขนยายถงแปงเขาคลงสนคา

กอนปรบปรง

หลงปรบปรง

พนทใชประโยชนอนๆ ไดมากขน

Page 52: คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการ ... · 2016-09-02 · คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการผลิตและการใช

คมอ การเพมประสทธภาพการผลตและการใชพลงงานส�าหรบอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลง 51

การวดประสทธภาพ

จดควบคมและตรวจสอบ (Checklist)

จดควบคมและตรวจสอบ รายละเอยด

หนวยบรรจ ปรมาณความชน ระยะเวลาในการเปลยนตะแกรง ขนตอนการขนยายถงเขาคลงสนคา ปรมาณแปงรอนทไมผานตะแกรง ปรมาณแปงตกพน ปรมาณแปง Off spec

ภาพท 42 การปรบปรงการเจาะตเพอขนยายสนคาจากหองบรรจถงไปยงคลงสนคา เพอลดระยะทางการขนยาย

แปงทงหมดทบรรจได = แปงทผลตไดทความชนไมเกน 13% – แปงตกเกรด – แปงตกพน

แปงทผลตไดทความชนไมเกน 13%

แปงทงหมดทบรรจÎ 100ประสทธภาพการบรรจ =

Page 53: คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการ ... · 2016-09-02 · คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการผลิตและการใช
Page 54: คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการ ... · 2016-09-02 · คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการผลิตและการใช

คมอ การเพมประสทธภาพการผลตและการใชพลงงานส�าหรบอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลง 53

ระบบ Utility

บทท

8

หมอไอน�า (Boiler)

หมอไอน�า หมายถง เครองก�าเนดไอน�าชนดภาชนะปด ท�าดวยเหลกกลาหรอวสดอนๆ ทมคณสมบตคลายกน ซงไดรบการออกแบบและ สรางอยางแขงแรงถกตองตามหลกเกณฑทางวศวกรรม ภายในภาชนะบรรจน�าและไอน�า

ค�าจ�ากดความของหมอน�าตามกฎกระทรวงอตสาหกรรม เรองก�าหนดมาตรการความปลอดภยเกยวกบหมอน�า หมอตมทใชของเหลวเปนสอน�าความรอน และภาชนะรบแรงดนในโรงงาน พ.ศ. 2549 ระบวา หมอน�า หมายถง ภาชนะปดส�าหรบบรรจน�าทมปรมาณความจ เกน 2 ลตรขนไป เมอไดรบความรอนจากการสนดาปของเชอเพลงหรอแหลงพลงงานความรอนอน น�าจะเปลยนสถานะกลายเปนไอน�า ภายใตความดนมากกวา 1.5 เทาของความดนบรรยากาศทระดบน�าทะเล หรอ ภาชนะปดส�าหรบบรรจน�าซงใชในการผลตน�ารอนทม พนทผวรบความรอนตงแต 8 ตารางเมตรขนไป

การท�างานของหมอไอน�า

หมอไอน�าจะไดรบความรอนจากภายนอก หรอภายในกได จากนนจะสงผานความรอนตอไปยงน�าทอยภายในหมอไอน�าจนกระทงน�า กลายเปนไอ สวนใหญแลวจะมหนาทในการสรางไอน�าเพอใชสงผานความรอนไปยงเครองจกร ท�าใหตนทนคาพลงงานถกลงกวาการใชไฟฟากบเครองจกร

Page 55: คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการ ... · 2016-09-02 · คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการผลิตและการใช

คมอ การเพมประสทธภาพการผลตและการใชพลงงานส�าหรบอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลง54

ประเภทของหมอไอน�า

หมอตมน�ามนรอน (Hot Oil Boiler)

หมอตมทใชของเหลวเปนสอน�าความรอน (Thermal oil boiler or heater) หรอทนยมเรยกกนวาหมอตมน�ามนรอน (Hot oil boiler) เปน อปกรณน�าความรอนทอาศยน�ามน (Thermal oil) ทมอณหภมสงเปนสอน�าความรอนจากหมอตมน�ามนรอน น�ามนทใชเปนสอน�าความรอน จะไหลผานทอซงขดเปนวง (Heating coil) อยภายในหมอตมน�ามนรอน วสดทใชท�าขดทอตองทนอณหภมไดสงเกนกวา 350 �C และ สามารถถายเทความรอนไดด ขนาดของทอน�ามนตองออกแบบใหเหมาะสมกบปรมาณความรอนทตองการใชงานและผานการทดสอบความปลอดภย

เปนหมอน�าทมน�าอยภายในทอน�า รบความรอนจากกาซรอนทไหลผานอยภายนอกทอเพอระเหยกลายเปนไอน�า

หมอน�าทมทอไฟทกาซรอนไหลผานอยในทอและมน�าทรบความรอนเพอกลายเปนไอน�าอยภายนอกทอ

ผนงหนาหมอน�า ผนงหลงหมอน�า

ทอไฟเลกหรอจป

ทอไฟใหญหรอลกหม

หวเผา

อปกรณในระบบหมอตมทใชของเหลวเปนสอน�าความรอนและระบบหมนเวยนของเหลว

ภาพท 43 หมอไอน�าแบบทอไฟ (Fire tube boiler) ภาพท 44 หมอน�าแบบทอน�า (Water tube boiler)

ภาพท 45 หมอตมน�ามนรอน

Page 56: คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการ ... · 2016-09-02 · คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการผลิตและการใช

คมอ การเพมประสทธภาพการผลตและการใชพลงงานส�าหรบอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลง 55

ประสทธภาพของหมอไอน�าหรอหมอน�ามนรอน

ประสทธภาพของหมอไอน�า คอ ความสามารถของหมอไอน�าทจะเปลยนพลงงานทมอยในเชอเพลงใหกลายเปนพลงงานทอยในรปของไอน�า ซงกคอ อตราสวนของพลงงานออกทไดประโยชน(ไอน�า)ตอพลงงานทใสเขาไป (เชอเพลง)

การวดประสทธภาพหมอไอน�าทางตรง (Boiler Efficiency by direct method)

การวดประสทธภาพหมอไอน�า หรอหมอตมน�ามนรอน (ทางออม)

เปนการวดประสทธภาพหมอไอน�า ทไดจากการน�าความรอนสญเสยในรปแบบตาง ๆ ทเกดจากการผลตไอน�า มาหกออกจากพลงงาน ความรอนทปอนเขาหมอไอน�า หรอเรยกวา วธความรอนสญเสย (Heat loss method)

ประสทธภาพทางออม = 100 – เปอรเซนตการสญเสยพลงงานในรปแบบตางๆ

จ�านวนเทาของการระเหยหรออตราสวนการผลตของหมอไอน�า

หมายถง อตราสวนของปรมาณไอน�าทผลตขนและปรมาณเชอเพลงทใชในการระเหยไอน�าจ�านวนนน

จ�านวนเทาของการระเหย = ปรมาณไอน�าทเกดขน (กก./ชวโมง, t/h)/ปรมาณเชอเพลงทใช (กก./ชวโมง, nm3/h)

ประสทธภาพ = (Heat output/Heat input) Î 100

อตราการผลตไอน�า (ก.ก.ไอน�า/ชวโมง) Î (เอนทาลปของไอน�า – เอนทาลปของน�าปอน) (กโลจล/ ก.ก.ไอน�า)

อตราการปอนเชอเพลง (ก.ก./ ชวโมง) Î คาความรอนของเชอเพลง (กโลจล/ ก.ก.เชอเพลง)Î 100=หมอไอน�า

(วดทางตรง)

อตราการไหลของน�ารอน Î Cpm Î (Toil supply – Toil renturn)

อตราการปอนเชอเพลง (ก.ก./ ชวโมง) Î คาความรอนของเชอเพลง (กโลจล/ ก.ก.เชอเพลง)Î 100=หมอตมน�ามนรอน

(วดทางตรง)

ความรอนทสญเสยจากผนงเตาและทอไอน�า

ความรอนทสญเสยจากการเผาไหม

ไมสมบรณ

ความรอนทสญเสยจากกาซไอเสย

ความรอนทสญเสยจากการโบลวดาวน

ประสทธภาพทางออม = 100 _ เปอรเซนตการสญเสยพลงงานในรปแบบตางๆ

จ�านวนเทาของการระเหย = ปรมาณไอน�าทเกดขน (กก./ชวโมง, t/h)/ ปรมาณเชอเพลงทใช (กก./ชวโมง, mm3/h)

Page 57: คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการ ... · 2016-09-02 · คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการผลิตและการใช

คมอ การเพมประสทธภาพการผลตและการใชพลงงานส�าหรบอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลง56

ตารางท 1 ขอมลการตรวจสอบและการค�านวณการสญเสยของกาซเสย

หวขอ รายการ หนวย หมายเหต

(1) อตราการผลต %

(2) เชอเพลง ชนดเชอเพลง -

อตราการใช (F) ลตร/ชม.

กก./ชม.

อณหภม (TF1) �C

คาความรอนต�า (LHV) kcal/kg

ราคาน�ามน (CF) บาท/ลตร

ความถวงจ�าเพาะ (SpGr)

ความจความรอนจ�าเพาะ (Cp) kcal/(nm3 �C )

(3) กาซเสยสภาพเดม ปรมาณอากาศทางทฤษฎ (A0) nm3/kgF (liq) A0= (0.85HL/1000) + 2.0

nm3/kgF(solid) A0 = (1.01HL/1000) + 0.5

nm3/nm3เชอเพลง A0 = 1/0.21 (0.5 H2 + 0.5 CO + 2CH4 + 3.5C2H6 + 3 C2H4 + 5C3H8 + 6.5C4H10 – O2)

ปรมาณ %O2 % จากการวด

ปรมาณ % CO2 % จากการวด

ปรมาณ CO PPM จากการวด

อณหภมกาซเสย (TG1) �C จากการวด

อตราสวนอากาศ(M1) เชอเพลงเหลวและเชอเพลงแขง

M = 21/(21-O2)M = CO2max/CO2

CO2max = 1.867C

G0 – (11.2H + 1.244W0)

เชอเพลงกาซ M = (1 + (O2 – 0.5OC)G)

0.21A0

ปรมาณอากาศทใชจรง (A) nm3/kgF A = MA0

ปรมาณกาซเสยทางทฤษฎ (G0) nm3/kgF (liq) G0 = 1.11HL/1000

nm3/kgF(solid) G0 = 0.89HL/1000 + 1.65

nm3/nm3เชอเพลง G0 = 1 + A0 – 0.5(H2 + CO – C2H6 + 2C3H8 – 3C4H10)

ปรมาณกาซเสยจรง (G1) nm3/kgF G = G0 + (M –1)A0

nm3/nm3เชอเพลง G = Go – (H2 + 2CH4 + 3 C2H6 + 2C2H4 + 4C3H8 + 5C4H10)

คาความจความรอนจ�าเพาะ (Cpm) 0.33 kcal/(nm30C) คาความรอนจ�าเพาะเฉลย

(4) การสญเสยความรอนของกาซเสยกอนการปรบปรงการเผาไหม (L1)

kcal/kgF L1=G1xCpm x (TG1-T0)

(5) กาซเสยหลงการปรบปรง การเผาไหมและผวถายความรอน

ปรมาณ % O2 % ปรมาณ % O2 ทเหมาะสมในกาซเสย

ปรมาณ % CO2 % ปรมาณ % CO2 ทเหมาะสมในกาซเสย

อณหภมกาซเสย (TG2) ºC อณหภมกาซเสยทคาดหวงไวหลงจากการท�าความสะอาดผวถายเทความรอน

อตราสวนอากาศ (M2) อตราสวนอากาศหลงการปรบปรมาณอากาศใหม

ปรมาณกาซเสยจรง (G2) nm3/kgF G=G0+(M2-1)A0

Page 58: คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการ ... · 2016-09-02 · คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการผลิตและการใช

คมอ การเพมประสทธภาพการผลตและการใชพลงงานส�าหรบอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลง 57

หวขอ รายการ หนวย หมายเหต

(6) การสญเสยความรอนของกาซเสยหลงจากปรบปรงการเผาไหม (L2)

kcal/kgF L2=G2 × Cpm × (TG2-T0)

(7) ปรมาณความรอนสญเสยลดลง

kcal/h (L1 – L2) × F

(8) คดเปนปรมาณน�ามนเชอเพลง

ลตร/ป (7) / (LHV × SpGr) × เวลาท�างานใน 1 ป

(9) คดเปนมลคา บาท/ป (8) × CF

ตารางท 2 การตรวจสอบและบ�ารงรกษาหมอไอน�า

สงทตองตรวจสอบหรอบ�ารงรกษาระยะเวลา

1 วน 7 วน 1 เดอน 3-6 เดอน 1 ป

เกจวดความดนและทอเขาเกจ O M

สวตซควบคมความดน O M

คณสมบตของน�าทปอนเขาหมอน�า O

เครองปรบปรงคณภาพน�า O M

เครองสดน�าปอน O M

วาลวกนกลบ O M

ลนนรภย O M

ชดหวฉด O M

ตาไฟ O M

กระจกสองดการเผาไหม O M

อปกรณอนน�ามน O M

ไสกรองน�ามน O M

ถงเกบน�ามน O M

ทอน�า ทอไฟเพดานเตาตานสมผสไฟ O M

อฐทนไฟ, ฉนวนกนความรอน O M

ปลกหลอมละลาย O M

เหลกยดโยง O M

ฝาหอย, ชองท�าความสะอาด O M

ถงพกไอ O M

อปกรณแยกน�า O M

กบดกไอ O M

รบรองความปลอดภยของหมอน�าโดยวศวกร M

หมายเหต: O หมายถง การตรวจสอบการท�างานของอปกรณ เชน การระบายน�า การระบายไอ การอดน�า ฯลฯ M หมายถง การบ�ารงรกษา การปรบปรงแกไข การท�าความสะอาด การเปลยนอปกรณใหม ฯลฯ

Page 59: คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการ ... · 2016-09-02 · คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการผลิตและการใช

คมอ การเพมประสทธภาพการผลตและการใชพลงงานส�าหรบอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลง58

ตาร

างท

3 รา

ยงาน

ประจ

�าวนใ

นการ

ควบ

คมห

มอน�า

ทใชเ

ชอเพ

ลงก

าซ

วนท

......

......

......

......

......

......

......

.....

หมอน

�า หม

ายเล

ข ...

......

......

......

......

ชนด

เชอเ

พลง

......

......

......

......

ชอ-

นามส

กล ผ

ควบค

มหมอ

น�า ..

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

...

เวลา

ควา

มดน

ไอน�า

( )

น�าปอ

นน�า

ในห

มอน�า

เชอ

เพลง

และก

ารเผ

าไห

มระ

บบค

วามป

ลอด

ภย

ควา

มดน

( )

อณ

หภ

( )

เลขม

เตอ

( )

pH

( )

Har

d-

ness

( )

pH

( )

Har

d-

ness

( )

TDS

( )

ระด

บน�าใ

นหลอ

ดแก

วเว

ลา

โบลว

ดาว

( )

ควา

มดน

( )

อณ

หภ

( )

เลขม

เตอ

( )

อณ

หภ

ปลอ

ไอเส

( )

เครอ

ตรว

จวด

การ

รว

ของก

าซ

เครอ

ควบ

คม

ระด

บน�า

ลน นรภ

สญญ

าณ

เตอ

นภย

1 ( )

2 ( )

หม

ายเห

ต: ใ

หกรอ

กขอม

ลทก

1 ชว

โมง

สรปก

ารท�า

งานข

องหม

อน�าแ

ละอป

กรณ

: ป

รกต

ไมป

รกต

มปญ

หา ค

อ ...

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

Page 60: คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการ ... · 2016-09-02 · คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการผลิตและการใช

คมอ การเพมประสทธภาพการผลตและการใชพลงงานส�าหรบอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลง 59

ตาร

างท

4 รา

ยงาน

ประจ

�าวนใ

นการ

ควบ

คมห

มอต

มทใช

ของเ

หลว

เปนส

อน�า

ควา

มรอ

วนท.

......

......

......

......

......

......

......

.. หม

อตมฯ

หมา

ยเลข

.....

......

......

......

......

.....

ชนดเ

ชอเพ

ลง...

......

......

......

......

... ช

อ-นา

มสกล

ผคว

บคมห

มอตม

ฯ ...

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

.

เวลา

ของเ

หลว

ทใชเ

ปนสอ

น�าค

วามร

อน

เชอ

เพลง

และก

ารเผ

าไห

มระ

บบค

วามป

ลอด

ภย

ระด

บขอ

งเห

ลวทถ

รบก

ารขย

ายต

(

)

ระด

บขอ

งเห

ลว

ทถงเ

กบ

(

)

อณ

หภ

มขอ

งเห

ลว

กอ

นเขา

หมอ

ตมฯ

(

)

อณ

หภ

มขอ

งเห

ลว

หลง

ออ

กจา

กห

มอต

มฯ

(

)

ควา

มดนเ

ชอเพ

ลง

ดาน

ดด

(

)

ควา

มดนเ

ชอเพ

ลง

ดาน

สง

(

)

มเต

อรเ

ชอเพ

ลง

(

)

อณ

หภ

มไอ

เสย

(

)

เครอ

งควบ

คม

ระด

บขอ

งเห

ลว

เครอ

งควบ

คม

ควา

มดนข

องเ

หลว

เครอ

งควบ

คม

อต

ราก

ารไห

ของเ

หลว

สญญ

าณ

เตอ

นภย

หม

ายเห

ต: ใ

หกรอ

กขอม

ลทก

1 ชว

โมง

หากพ

บสงผ

ดปกต

ตองด

บไฟใ

นหอง

เผาไ

หมทน

ทแตห

ามหย

ดปมห

มนเว

ยนน�า

มนโด

ยเดด

ขาด

แลวแ

จงวศ

วกรเ

พอตร

วจสอ

บกอน

ใชงา

อณหภ

มของ

เหลว

ในระ

บบเฉ

ลย...

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

.คว

ามดน

เชอเ

พลงใ

นระบ

บเฉล

ย....

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

อณหภ

มไอเ

สยเฉ

ลย...

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

.....

ปรมา

ณกา

รใชเ

ชอเพ

ลงเฉ

ลย...

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

....

การร

วไหล

ของข

องเห

ลวใน

ระบบ

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

.สภ

าพอป

กรณ

แลกเ

ปลยน

ความ

รอน

และร

ะบบท

อ....

......

......

......

......

......

......

......

.

สรปก

ารท�า

งานข

องหม

อตมฯ

และ

อปกร

ณ: o

ปรกต

o ไม

ปรกต

มปญ

หา ค

อ....

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

......

Page 61: คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการ ... · 2016-09-02 · คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการผลิตและการใช

คมอ การเพมประสทธภาพการผลตและการใชพลงงานส�าหรบอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลง60

ตารางท 5 การตรวจสอบและบ�ารงรกษาหมอตมน�ามนรอน

รายการทตองตรวจสอบและบ�ารงรกษา 1 วน 7 วน 1 เดอน 6 เดอน 1 ป

1. หมอตมทใชของเหลวเปนสอน�าความรอน

- ตรวจสอบหารอยรวทฝาหนาและฝาหลง O

- สภาพฉนวนกนความรอนทหมอตมฯ O E

2. อปกรณในระบบหมนเวยนของเหลวง

- ความดนภายในถงรบการขยายตว (กรณซลดวยไนโตรเจน) O

- ระดบของเหลวทถงรบการขยายตว O

- ระดบของเหลวทถงเกบ O

- อณหภมของเหลวในถงรบการขยายตว O

- เครองควบคมระดบของเหลวในถงรบการขยายตว O E

- สภาพถงรบการขยายตว O E

- สภาพถงเกบของเหลว O E

- สภาพอปกรณแลกเปลยนความรอน O E

3. หองเผาไหม หวเผา และระบบเชอเพลง

- หวเผา หรอระบบปอนน�ามนเชอเพลง O E

- สภาพขดทอของเหลวในหองเผาไหม E

- สภาพอฐทนไฟในหองเผาไหม E

- ตรวจสอบภายในหองเผาไหม O

- ลางท�าความสะอาดหองเผาไหม E

- ตรวจสอบความดนน�ามนเชอเพลงของหวเผา O

- ตรวจสอบรอยรวซมของน�ามนเชอเพลง O

- ตรวจสอบประสทธภาพการเผาไหม E

- ท�าความสะอาดหวฉด E

- ท�าความสะอาด Flame sensor E

- ท�าความสะอาดเขยวสปารค E

- ท�าความสะอาดไสกรองน�ามนเชอเพลง E

- ท�าความสะอาดอปกรณของหวเผา E

- ระบายตะกอนกนถงเกบและพกน�ามนเชอเพลง O

4. อปกรณความปลอดภยและเครองมอวด

- เกจวดความดนของเหลวในระบบ O E

- เกจวดอณหภมของเหลวในระบบ O E

- เกจวดอณหภมปลอง O E

- สญญาณเตอนภยอตโนมต O E

- ลนนรภย O E

Page 62: คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการ ... · 2016-09-02 · คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการผลิตและการใช

คมอ การเพมประสทธภาพการผลตและการใชพลงงานส�าหรบอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลง 61

รายการทตองตรวจสอบและบ�ารงรกษา 1 วน 7 วน 1 เดอน 6 เดอน 1 ป

- ตรวจทดสอบความปลอดภยในการใชงาน E

- ตรวจสอบเทอรโมสตท O

- ตรวจสอบสวตซความดนแตกตาง O

- ตรวจสอบลกลอยรกษาระดบของเหลวง O

- เครองยนตส�ารองขบเคลอนก�าเนดไฟฟาฉกเฉน O E

5. เครองสบของเหลวหมนเวยนและมอเตอร

- เครองสบของเหลวหมนเวยนในระบบ O

- เครองเตมของเหลวเขาระบบ O

- ตรวจสอบลกปน (ฟงจากเสยงผดปรกต) O

- ตรวจสอบรอยรวของชดกนรน O

- ตรวจสอบขอตอเพลา O

- ตรวจสอบนอตยดสวนตาง ๆ ของเครองสบ O

6. ระบบทอและอปกรณประกอบทอ

- วาลวไลอากาศในระบบทอทางสงของเหลว O

- สภาพทอทางของเหลว O E

- วาลวปด เปด ของเหลวในระบบ E

- ไสกรองของเหลว E

- ตรวจสอบการรวไหลของของเหลว O

- ตรวจสอบชดรองรบการขยายตวของทอ O

- ตรวจสอบฉนวนกนความรอนของทอและวาลว O

- ทดสอบเปดปดวาลวเพอไมใหวาลวตดตาย O

7. ของเหลวทใชเปนสอน�าความรอน

- คณภาพของเหลวทใชเปนสอความรอนในระบบ E

- ตรวจสอบความดนกาซเฉอย (ถาม) O

หมายเหต: O หมายถง การตรวจสอบการท�างานของอปกรณตาง ๆ และบนทกคาโดยผควบคม E หมายถง การตรวจสอบบ�ารงรกษา การปรบปรงแกไข การเปลยนหรอซอม และอน ๆ โดยวศวกร

อางอง 1. จากวกพเดยสารานกรมเสร 2. ค มอการใชงานและดแลบ�ารงรกษาหมอน�าโครงการถายทอดเทคโนโลยดานความปลอดภยแกสถานประกอบการ : ความปลอดภย ในการใชงานหมอน�าส�านกความปลอดภยกรมโรงงานอตสาหกรรมกระทรวงอตสาหกรรมพ.ศ.2553 3. คมอการใชงานและการดแลรกษาหมอตมทใชของเหลวเปนสอน�าความรอนโครงการถายทอดเทคโนโลยดานความปลอดภยแกสถานประกอบการ: ความปลอดภยในการใชงานหมอน�าส�านกความปลอดภยกรมโรงงานอตสาหกรรมกระทรวงอตสาหกรรมพ.ศ.2553 4. ต�าราอบรม“ผรบผดชอบดานพลงงานอาวโสดานปฏบต”ดานความรอนกรมพฒนาพลงงานทดแทนและอนรกษพลงงาน

Page 63: คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการ ... · 2016-09-02 · คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการผลิตและการใช

คมอ การเพมประสทธภาพการผลตและการใชพลงงานส�าหรบอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลง62

Page 64: คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการ ... · 2016-09-02 · คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการผลิตและการใช

คมอ การเพมประสทธภาพการผลตและการใชพลงงานส�าหรบอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลง 63

การเกบขอมลการผลตและการใชทรพยากร

ของโรงงานผลตแปงมนส�าปะหลงโดยใชดชนชวดความส�าเรจ (KPI)

บทท

9

ประสทธภาพการผลตและการสญเสยแปงจากอดตจนถงปจจบน [1]

อตสาหกรรมผลตแปงมนส�าปะหลงในอดตเปนกรรมวธการผลตเปนแบบงาย ๆ เครองจกรและกระบวนการผลตไมซบซอน และใชแรงงานคนเปนหลก แตปจจบนอตสาหกรรมไดพฒนาและปรบกรรมวธการผลตแปงมนส�าปะหลงโดยใชเครองจกรททนสมยขน สงผลใหประสทธภาพการผลตสงขน แสดงดงภาพท 46 จะเหนไดวาประสทธภาพการผลตแปงมนส�าปะหลงตงแต ป พ.ศ. 2540 เพมขนอยางตอเนอง แต ปญหาส�าคญของอตสาหกรรมผลตแปงส�าปะหลงในอดต คอ ไมมการเกบขอมลการผลตอยางเปนระบบ รวมทงพจารณาประสทธภาพ การผลตเพยงก�าลงการผลตเทานน

ปจจบนการเปรยบเทยบประสทธภาพการผลต มงเนนทงปรมาณการผลตแปง การใชทรพยากรการผลตและการจดการของเสยจากกระบวนการผลต กลมโรงงานแปงมนส�าปะหลงจงหนมาใชการท�าจดท�าฐานขอมลคามาตรฐานเชงประสทธภาพของอตสาหกรรมแปง มนส�าปะหลงผานการวเคราะหดชนชวดประสทธภาพ (Key Performance Index: KPI) เพอการพฒนาประสทธภาพการผลตและการใชทรพยากรของโรงงานใหคมคา โดยมงเนนการเกบขอมล การประมวลผลและวเคราะหขอมล การน�าเสนอขอมลเพอหาแนวทางในการปรบปรงรวมกน ในขณะเดยวกนขอมลดงกลาวยงเปนประโยชนตอการก�าหนดแนวทางในการพฒนาและยกระดบอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลงไดตอไปในอนาคต

วตถประสงคส�าคญของการจดท�าฐานขอมลฯ คอ เพอวเคราะห เปรยบเทยบประสทธภาพการผลต การใชทรพยากรในการผลต การผลตพลงงานทดแทน (กาซชวภาพ) ของโรงงานอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลง ขอมลทผานการวเคราะหจะชใหเหนเปาหมายประสทธภาพ การผลต พฤตกรรมการใชทรพยากรการผลตของโรงงานและสามารถหาแนวทางในการปรบปรงประสทธภาพการผลตและการใชทรพยากรอยางคมคา รวมทงกระตนใหกลมอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลงมการเกบขอมลอยางเปนระบบและน�าขอมลทจดเกบมาวเคราะหผลทางดานวศวกรรมไดดวยตนเอง

Page 65: คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการ ... · 2016-09-02 · คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการผลิตและการใช

คมอ การเพมประสทธภาพการผลตและการใชพลงงานส�าหรบอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลง64

KPI ทง 7 พรอมระบวธการวดและการค�านวณ KPI

กจกรรมการท�า Benchmarking Index ซงเปนกลยทธในการพฒนาองคกรอยางตอเนอง โดยเปรยบเทยบผลการปฏบตของตนเองกบ หนวยงานอนทมการบรหารจดการทดกวาหรอไดรบการยอมรบ โดยมการวางแผนการเกบขอมลอยางเปนระบบ มการตดสนถงเปาหมาย ชนดของขอมล รวมถงตวชวดความส�าเรจ (Key Performance Indices หรอ KPIs) กจกรรมนรวมถงการวเคราะหหาสาเหตหรอหาวธการทจะปรบปรงการท�างานของตนเองใหดขนทสามารถวดและตรวจสอบได โดยท�าใหดเทากบหรอท�าใหดกวาหนวยงานทเปรยบเทยบ เพอยกระดบการปฏบตงานในแตละดชนชวดประสทธภาพ (KPIs) จนไดแนวทางปฏบตทด (Best Practice) ซงเปาหมายส�าคญของการท�า Benchmarking Index ท�าใหองคกรสามารถตอบค�าถาม 4 ขอ ไดดงน คอต�าแหนงขององคกรในธรกจหรออตสาหกรรม (where are we?) องคกรทเปนผน�าในธรกจหรออตสาหกรรม (Who is the best?) องคกรทเปนผน�ามวธในการปฏบตอยางไร (How do they do it?) และ วธการทองคกรสามารถปฏบตไดดกวา (How can we do it better?)

ส�าหรบอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลง มการน�าดชนชวดประสทธภาพ (Key Performance Indices – KPI) เปนเปาหมายหลกในการระบการปรบปรงประสทธภาพ ซงสงผลใหการปลดปลอยของเสยลดลง โดย KPI ของอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลง จากการก�าหนดโดยองคกรความรวมมอระหวางประเทศของเยอรมน (GIZ) มหาวทยาลยเทคโนโลยพระจอมเกลาธนบร (มจธ.) และส�านกงานพฒนาวทยาศาสตรและเทคโนโลยแหงชาต (สวทช.) ซงมทงสน 7 ดชน แสดงดงภาพท 47 ดงน

• KPI 1: ประสทธภาพรวมของการผลต (%) จากปรมาณแปงสญเสยในกากมน (KPI 1/1) และสญเสยไปกบน�าเสย (KPI 1/2)• KPI 2: ปรมาณกาซชวภาพทน�าไปใชประโยชน (ลบ.ม.กาซชวภาพทใชตอตนแปงแหง)• KPI 3: อตราการผลตกาซชวภาพตอภาระสารอนทรยทถกก�าจด (ลบ.ม.กาซชวภาพทผลตตอ กก. COD ทถกก�าจด)• KPI 4: ปรมาณพลงงานไฟฟาทใชรวม (กโลวตตชวโมงตอตนแปงแหง)• KPI 5: ปรมาณน�าทใชรวม (ลบ.ม. ตอตนแปงแหง)• KPI 6: ปรมาณเชอเพลงทใชในการอบแหง (เมกกะจลตอตนแปงแหง)• KPI 7: ปรมาณสารเคมทใชรวม (กก. ตอตนแปงแหง)

100

80 83

737672

78.470.4

56.4

697275

9285.8

74.8

98.8589.41

74.12

6460

40

20

0

2540 (DIW

)

2541 (KMUTT)

2544 (KMUTT)

2546 (KKU)

2547 (KMUTT)

2548 (DIW

)*

2550 (BIOTEC)

2554 ZGIZX

ภาพท 46 ประสทธภาพการผลตแปงมนส�าปะหลงของไทย ตงแต ป พ.ศ. 2540-2554

ทมา: โครงการการพฒนาบคลากรดานพลงงานและอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลงส�าหรบบณทตวศวกรรม พลงงาน และสงแวดลอม, ส�านกงานพฒนาวทยาศาสตรและเทคโนโลยแหงชาต

Page 66: คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการ ... · 2016-09-02 · คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการผลิตและการใช

คมอ การเพมประสทธภาพการผลตและการใชพลงงานส�าหรบอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลง 65

KPI 1 ประสทธภาพกระบวนการผลต และสดสวนการสญเสยแปงในกากและในน�าเสย (%)

KPI 1 เปนดชนชวดประสทธภาพรวมกระบวนการผลต ซงสะทอนถงประสทธภาพรวมของกระบวนการผลตหรอประสทธภาพในการแยกเมดแปงออกจากหวมนส�าปะหลง รวมทงมการประเมนคาสดสวนการสญเสยแปงสวนใหญระหวางกระบวนการผลต คอ การสญเสยแปงในกากมน (KPI 1/1) และในน�าเสย (KPI 1/2)

KPI 1 หาไดจากสดสวนรอยละของปรมาณผลผลตแปงรวมทผลตได (รวมทงแปงแหง แปงหมาด น�าแปง) ตอปรมาณแปงเรมตนทเขาสกระบวนการผลต

ปญหาทพบจากการเกบขอมล สาเหตของปญหา แนวทางการปฏบตทดส�าหรบ KPI 1

1. ประสทธภาพการผลต หรอคา KPI 1 สงเกน 100%2. ประสทธภาพการผลตจาก การบนทกมความคลาดเคลอน

1. การบนทกปรมาณหวมน เขากระบวนการผลตคลาดเคลอน เนองจากการตดกองมนเขากระบวนการ ผลตในแตละวน2. เปอรเซนตแปงทวดไดนอยกวา คาทเปนจรง เนองจากการหกเปอรเซนต หวมนและไมมการบนทกลงระบบ หรอ เปอรเซนตแปงทบนทกมาจากการซอขาย ไมใชเขากระบวนการผลตจรง 3. ไมมการบนทกปรมาณแปงแหง ทกลบเขาสกระบวนการผลตใหม

1. การลดการสญเสยแปงไปกบกาก สามารถท�าไดโดย - การใชชดสกดหยาบและละเอยด ใหเหมาะสม - การควบคมสดสวนของเหลวตอของแขง (L/S ratio) ประมาณ 5.5-6.5 - การควบคมปรมาณและแรงดนน�า ฉดเขาเครองสกด - การใชน�าก�ามะถน เพอปองกนการเกด เมอกโปรตน - การใชชดเครองจกรใหเพยงพอ ตอปรมาณน�าแปงเขา - การท�าความสะอาดตะแกรงกรอง2. การควบคมคาการสญเสยใหอยในเกณฑ ทโรงงานยอมรบไดและสม�าเสมอ3. การก�าหนดมาตรฐานการท�างาน และจดควบคม (Work Instruction: WI) เพอควบคมประสทธภาพของเครองสกด และประสทธภาพการผลตรวม ของกระบวนการผลต

ภาพท 47 ตวชวดความส�าเรจ (Key Performance Indices หรอ KPIs)

ปรมาณแปงทผลตไดทงหมด (ตน)

ปรมาณแปงทเขากระบวนการผลต (ตน)Î 100ประสทธภาพกระบวนการผลต =

Page 67: คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการ ... · 2016-09-02 · คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการผลิตและการใช

คมอ การเพมประสทธภาพการผลตและการใชพลงงานส�าหรบอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลง66

KPI 1/1 หาไดจากสดสวนของแปงทหลงเหลออยในกากมนส�าปะหลงตอปรมาณแปงเรมตนทเขาสกระบวนการผลต โดยปรมาณแปงท สญเสยในกากมน หาไดจาก

การวเคราะหปรมาณแปงในกากมน แสดงดงภาพท 48• เตรยมกากมน 100 กรม• น�ากากมน 100 กรม ผสมน�า 1 ลตร• ปนดวยเครองปนใหผสมเขาดวยกน• น�ามากรองดวยผากรองขนาดเทาทใชในเครองสกดละเอยด• น�าน�าสวนทผานการกรอง มากรองดวยกระดาษกรองเบอร 1• น�าตวอยางแปงในกระดาษกรองเบอร 1 มาอบแหง• บนทกขอมลปรมาณแปงในกากมน (%)

ปญหาทพบจากการเกบขอมล สาเหตของปญหา แนวทางการปฏบตทดส�าหรบ KPI 1/1

1. ปรมาณแปงในกากมนส�าปะหลง มคาสงมาก2. ขอมลการสญเสยแปง ในกากมนส�าปะหลงจากการ บนทกมความคลาดเคลอน

1. การบนทกขอมลกากมนทขายได ผดพลาดหรอใชการค�านวณปรมาณกาก จากหวมนเรมตน2. การตรวจวเคราะหปรมาณแปงในกาก ใชวธการแตกตางกน3. ความคลาดเคลอนจากการวเคราะห เชน ขนตอนการปนกากมน อณหภมในการอบตวอยาง หรอขนาดรกระดาษกรองทใช4. หนวยการบนทกปรมาณแปงในกาก แตกตางกน

1. การลดการสญเสยแปงไปกบกาก สามารถท�าไดโดย - การเลอกใชชดสกดกาก อดกากหรอสายพานอดกาก - การลดความชนของกากมนสดทาย - การควบคมสดสวนของเหลวตอของแขง (L/S ratio) - การควบคมปรมาณและแรงดนน�า ฉดเขาเครองสกดกาก - การใชชดเครองจกรใหเพยงพอ ตอปรมาณกากมนเขา2. การควบคมคาการสญเสยใหอยในเกณฑ ทโรงงานยอมรบไดและสม�าเสมอ3. การก�าหนดมาตรฐานการท�างานและ จดควบคม (Work Instruction: WI) เพอควบคมการสญเสยแปงในกากมน

กากมน 100 กรม ผสมน�า 1 ลตร

ผสมใหเขากนดวยเครองปน

กรองดวยผากรองขนาดเทาเครองสกด

ละเอยด

กรองซ�าดวยกระดาษกรองเบอร 1

น�าไปอบแหงและชงน�าหนก

กากมนน�า

ภาพท 48 การวเคราะหปรมาณแปงในกากมน ส�าหรบ KPI 1/1

ปรมาณแปงทสญเสยในกากมน (ตน)

ปรมาณแปงทเขากระบวนการผลต (ตน)Î 100ปรมาณแปงสญเสยในกาก =

Page 68: คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการ ... · 2016-09-02 · คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการผลิตและการใช

คมอ การเพมประสทธภาพการผลตและการใชพลงงานส�าหรบอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลง 67

KPI 1/2 หาไดจากสดสวนของแปงทหลงเหลออยในน�าเสยตอปรมาณแปงเรมตนทเขาสกระบวนการผลต โดยปรมาณแปงทสญเสยในน�าเสย หาไดจาก

การวเคราะหปรมาณแปงในน�าเสย แสดงดงภาพท 49• เตรยมน�าเสย 100 มลลลตร• น�ามากรองดวยผากรองขนาดเทาทใชในเครองสกด• น�าน�าสวนทผานการกรอง มากรองดวยกระดาษกรองเบอร 1• น�าตวอยางแปงในกระดาษกรองเบอร 1 มาอบแหง• บนทกขอมลปรมาณแปงในน�าเสย (%)

ปญหาทพบจากการเกบขอมล สาเหตของปญหา แนวทางการปฏบตทดส�าหรบ KPI 1/2

1. ปรมาณแปงในน�าเสย มคาสงมาก2. ขอมลการสญเสยแปง ในน�าเสยจากการบนทก มความคลาดเคลอน

1. การบนทกปรมาณน�าเสยผดพลาด หรอไมมมเตอรวดปรมาณน�าเสย2. การตรวจวเคราะหปรมาณแปงในน�าเสย แตกตางกน3. ความคลาดเคลอนจากการวเคราะห เชน อณหภมในการอบเกน 60°C ไมมการกรองน�าเสยผานกระดาษกรอง หรอขนาดรกระดาษกรองทใชแตกตางกน4. หนวยการบนทกปรมาณแปงในกาก แตกตางกน เชน เปอรเซนต หรอ กรมแปงตอกรมตวอยาง หรอความสง ของชนแปงหลงการปนเหวยง

1. การลดการสญเสยแปงไปกบน�าเสย - การเลอกใชชดเครองแยก หรอไฮโดรไซโคลน - การใชชดเครองจกรใหเพยงพอ ตอปรมาณน�าแปงขาเขาชดเครองแยก หรอไฮโดรไซโคลน - การใชขนาดหวฉดเครองแยก ใหเหมาะสมตอความเขมขนน�าแปง ขาเขา และการออกแบบเครองจกร - การควบคมความเขมขนน�าแปงขาเขา ใหคงท - การท�าความสะอาดเครองแยก2. การควบคมคาการสญเสยใหอยในเกณฑ ทโรงงานยอมรบไดและสม�าเสมอ3. การก�าหนดมาตรฐานการท�างาน และจดควบคม (Work Instruction: WI) เพอควบคมการสญเสยแปงในน�าเสย

เตรยมน�าเสย 100 มลลลตร

กรองดวยผากรองขนาดเทาทใชในเครองสกด

กรองซ�าดวยกระดาษกรองเบอร 1

น�าไปอบแหงและชงน�าหนก

ปรมาณแปงในน�าเสย

ภาพท 49 การวเคราะหปรมาณแปงในน�าเสย ส�าหรบ KPI 1/2

ปรมาณแปงทสญเสยในน�าเสย (ตน)

ปรมาณแปงทเขากระบวนการผลต (ตน)Î 100ปรมาณแปงสญเสยในน�าเสย =

Page 69: คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการ ... · 2016-09-02 · คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการผลิตและการใช

คมอ การเพมประสทธภาพการผลตและการใชพลงงานส�าหรบอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลง68

KPI 2 ปรมาณกาซชวภาพทน�าไปใชประโยชน (ลบ.ม. กาซชวภาพ/ตนแปงแหง)

KPI 2 เปนดชนชวดปรมาณกาซชวภาพทน�าไปใชประโยชน เปนคาทแสดงถงการน�ากาซชวภาพไปใชในการอบแหงหรอการผลต กระแสไฟฟาเพอใชภายในโรงงานหรอสงจ�าหนายไฟฟาใหกบการไฟฟาสวนภมภาค

KPI 2 สามารถประเมนสดสวนการใชประโยชนจากกาซชวภาพตอปรมาณทผลตไดทงหมด

ปญหาทพบจากการเกบขอมล สาเหตของปญหา แนวทางการปฏบตทดส�าหรบ KPI 2

1. การใชประโยชนจากกาซชวภาพ มคาสงมาก2. ปรมาณกาซชวภาพทน�าไป ใชประโยชนและทผลตได มความคลาดเคลอน

1. การบนทกเพยงปรมาณการใชกาซชวภาพ ตอตนแปง ซงไมมการบนทกเปอรเซนตมเทน2. การตดตงมเตอรวดปรมาณกาซชวภาพ เปนมเตอรรวม ซงควรแยกเปนเฉพาะ ใชในกระบวนการผลต3. การบนทกปรมาณกาซชวภาพทสงไป ระบบอบแหงหรอระบบผลตกระแสไฟฟา ไมถกตอง

1. การควบคมคณสมบตของกาซใหคงท โดยควบคมเปอรเซนตมเทนใหคงทและ อยในชวง 50-60% และควบคมให กาซชวภาพทผลตไดมความชนต�า2. การสรางบอเกบกาซใหมขนาดเพยงพอ3. การปรบลกษณะหวเผาใหเหมาะสม กบความเขมขนของกาซ4. การออกแบบทอ หวเผาและอปกรณ ใหทนกบสภาวะกดกรอน5. การสอบเทยบมเตอรส�าหรบวดปรมาณ กาซชวภาพทผลตไดและน�าไปใชประโยชน

KPI 3 อตราการผลตกาซชวภาพตอภาระอนทรยสารทถกก�าจด (ลบ.ม. กาซชวภาพตอ กก.COD ทถกก�าจด)

KPI 3 เปนดชนชวดอตราการผลตกาซชวภาพตอภาระอนทรยสารทถกก�าจด เปนคาทแสดงถงสดสวนกาซชวภาพทผลตไดตอสารอนทรยภายในระบบผลตกาซชวภาพทถกก�าจดทง โดยดชนนสามารถบงบอกถงประสทธภาพของระบบการผลตกาซชวภาพได

ตามทฤษฎคา KPI 3 ควรมคา 0.55 ลบ.ม. กาซชวภาพทผลตตอ กก.COD ทถกก�าจด หาก KPI 3 มคาต�า สามารถบงบอกถงความ ผดปกตของระบบผลตกาซชวภาพได

ปรมาณกาซชวภาพทน�าไปใช (ลบ.ม.)

ปรมาณแปงแหงทผลตได (ตน)ปรมาณกาซชวภาพทน�าไปใชประโยชน =

ปรมาณกาซชวภาพทผลตไดจากระบบ (ลบ.ม.)

ปรมาณน�าเสย (ลบ.ม.) Î สารอนทรยทถกก�าจด (กก./ลบ.ม.)อตราการผลตกาซชวภาพตอภาระสารอนทรยทถกก�าจด =

Page 70: คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการ ... · 2016-09-02 · คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการผลิตและการใช

คมอ การเพมประสทธภาพการผลตและการใชพลงงานส�าหรบอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลง 69

ปญหาทพบจากการเกบขอมล สาเหตของปญหา แนวทางการปฏบตทดส�าหรบ KPI 3

1. อตราการผลตกาซชวภาพ ตอภาระอนทรยสารทถกก�าจด มคาสงกวาทฤษฎ (0.55 ลบ.ม. กาซชวภาพทผลตตอ กก.COD ทถกก�าจด)2. อตราการผลตกาซชวภาพ ตอภาระอนทรยสารทถกก�าจด ทบนทกมความคลาดเคลอน

1. ต�าแหนงการเกบตวอยางเพอวดคาซโอด ไมเหมาะสม คอ ควรเกบทบอรวมน�าเสย และหลงออกจากระบบการผลตกาซชวภาพ2. การบนทกอตราการไหลน�าเสยไมถกตอง หรอมเตอรวดปรมาณน�าเสยไมถกตอง3. ก�าหนดใหคา KPI 3 เปนคาคงท (ไมไดมาจากการเกบตวอยางจรง)

1. การควบคมการปอนสารขาเขาใหเหมาะสม และคงท - ปรมาณภาระสารอนทรย - ปรมาตรทปอนเขา2. การควบคมคาตวแปรทก�าหนด มดงน - COD ขาเขาและขาออก - pH, VFA, Alkalinity - ปรมาณกาซทผลตได - องคประกอบของกาซ เชน มเทน คารบอนไดออกไซด - คากจกรรมของกลมเชอทผลตกาซมเทน (Specific methanogenic activity หรอ SMA)

KPI 4 ปรมาณพลงงานไฟฟาทใชในกระบวนการผลต (กโลวตต-ชวโมงตอตนแปงแหง)

KPI 4 เปนดชนชวดพลงงานไฟฟาทใชในการผลตแปง เปนคาทแสดงถงสดสวนการใชพลงงานไฟฟาทงหมดในกระบวนการผลตตอปรมาณแปงมนส�าปะหลงทผลตได โดยคดเทยบทคาความชน 0% ฐานเปยก สามารถบงบอกถงตนทนการใชไฟฟาในกระบวนการผลตแปง มนส�าปะหลงได

ปญหาทพบจากการเกบขอมล สาเหตของปญหา แนวทางการปฏบตทดส�าหรบ KPI 4

1. ขอมลปรมาณพลงงานไฟฟา ทใชในกระบวนการผลต มความคลาดเคลอน2. ไมสามารถวเคราะหปรมาณ พลงงานไฟฟาทใชในกระบวน การผลต หรอในแตละหนวย การผลตได

1. ไมมการแยกโรงงานตามผลตภณฑท ผลตกอนการเปรยบเทยบภายในกลม เชน โรงทผลตแปงแหง แปงหมาดหรอน�าแปง2. ไมมการเปรยบเทยบกบคาก�าลงไฟฟาตดตง ของโรงงาน วาใชพลงงานไฟฟาสงกวา คาตดตงหรอไม3. มเตอรวดปรมาณไฟฟาเปนมเตอรรวม ไมไดแยกเฉพาะสายการผลต ไมมขอมลการใชปรมาณไฟฟา แยกเปนรายวนอยางชดเจน

1. การบรหารจดการหวมนส�าปะหลง ทเขากระบวนการผลตใหไดอยางตอเนอง และเตมก�าลงการผลตของเครองจกร ตลอดระยะเวลาการท�างานในแตละวน2. พจารณาการเดนเครองเปลา (Free load) 3. ปรบเครองจกรใหท�างานเตมก�าลงของ เครองและตรงตามหนาท4. ก�าหนดมาตรฐานการตดสนใจหยด การผลตหรอเดนเครองตอเนอง5. การตดสนใจในการเลอกชวงการผลต หรอเดนเครองแบบ On peak หรอ Off peak

ปรมาณการใชไฟฟารวม (กโลวตต ชวโมง)

ปรมาณแปงแหงทผลตได (ตน)ปรมาณพลงงานไฟฟาทใชในกระบวนการผลต =

Page 71: คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการ ... · 2016-09-02 · คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการผลิตและการใช

คมอ การเพมประสทธภาพการผลตและการใชพลงงานส�าหรบอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลง70

KPI 5 ปรมาณน�าทใชในกระบวนการผลต (ลบ.ม. ตอตนแปงแหง)

KPI 5 เปนดชนชวดปรมาณน�าทใชในการผลตแปง เปนคาทแสดงถงสดสวนการใชน�ารวมทงหมดในกระบวนการผลต โดยรวมทงน�าดบ น�าประปาและน�าจากระบบบ�าบดน�าเสย ตอปรมาณแปงมนส�าปะหลงทผลตได โดยคดเทยบทคาความชน 0%ฐานเปยก สามารถบงบอกถงตนทนการใชน�าในกระบวนการผลตแปงมนส�าปะหลงได

ปญหาทพบจากการเกบขอมล สาเหตของปญหา แนวทางการปฏบตทดส�าหรบ KPI 5

1. ขอมลปรมาณน�าทใชใน กระบวนการผลตมความ คลาดเคลอน2. ไมสามารถวเคราะหปรมาณน�า ทใชในกระบวนการผลต หรอ ในแตละหนวยการผลตได

1. ไมมการบนทกน�าบ�าบด (น�าเขยว) ทน�าเขากระบวนการผลต2. ไมมมเตอรแยกปรมาณน�าทใช ในกระบวนการผลตและสวนอน ๆ ของโรงงาน3. มเตอรวดปรมาณน�าช�ารด หรอไมมการสอบเทยบ

1. การควบคมการใชน�าในหนวยลางหวมน - ปรมาณน�าบ�าบดหรอน�าวน แตควรระวง เรองการปนเปอนจลนทรย - ปรมาณน�าดทสเปรยในบอสดทาย2. การควบคมการใชน�าในหนวยสกด - ปรมาณน�าทใชในชดสกดหยาบ L/S ratio ประมาณ 5.5-6.5 สวนชดสกดละเอยด ประมาณ 10-15 - ปรมาณและแรงดนน�าฉดในเครองเทอรโบ - ปรมาณน�าวนกลบและน�าดทเตมในรางกาก เพอใหปมกากไดอยางสม�าเสมอ3. การควบคมการใชน�าในหนวยแยก - ปรมาณน�าเลยงหวฉด - ปรมาณน�าดทเตมกอนเขาเครองแยก - ความเขมขนน�าแปงขาเขาตองสม�าเสมอ - การท�าความสะอาดเครองแยก4. การควบคมการใชน�าในหนวยผลตก�ามะถน ซงความเขมขนน�าก�ามะถนตองใหคงท โดยควบคมอตราการปอนก�ามะถน อตราการสเปรยน�า และประสทธภาพหอจบ ไอก�ามะถน

KPI 6 ปรมาณพลงงานความรอนทใชในการอบแหงแปง (เมกกะจลตอตนแปงแหง)

KPI 6 เปนดชนชวดพลงงานทใชในการอบแหงแปง เปนคาทแสดงถงสดสวนการใชพลงงานทงหมด ทงกาซชวภาพ เชอเพลงชวมวล ไอน�าและน�ามนเชอเพลง ในกระบวนการอบแหงตอปรมาณแปงมนส�าปะหลงทผลตได โดยคดเทยบทคาความชน 0% ฐานเปยก สามารถ บงบอกถงตนทนการใชพลงงานความรอนในกระบวนการผลตแปงมนส�าปะหลง และประสทธภาพของระบบอบแหงแปงได

หากโรงงานมการใชพลงงานความรอนสงหรอต�ามากกวาคาทางทฤษฎ ตองมการค�านวณพลงงานความรอนทใชเปรยบเทยบกบคาทางทฤษฎ (การอบแหงแปงจากความชน 35% เหลอ 12% ตองใชพลงงานในการอบแหงทงสน 1,321 MJ ตอตนแปงแหง โดยประสทธภาพเครอง อบแหง 85% จะใชน�ามนเตา 35 ลตร หรอกาซชวภาพประมาณ หรอ 70 ลบ.ม. หรอไอน�า 0.5 ตน ตอการอบแปงแหง 1 ตน)

ปรมาณการใชน�ารวมในกระบวนการผลต (ลบ.ม.)

ปรมาณแปงแหงทผลตได (ตน)ปรมาณน�าทใชในกระบวนการผลต =

ปรมาณพลงงานความรอนทใชในการอบแหงแปง (เมกะจล)

ปรมาณแปงแหงทผลตได (ตน)ปรมาณความรอนทใชในการอบแหงแปง =

Page 72: คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการ ... · 2016-09-02 · คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการผลิตและการใช

คมอ การเพมประสทธภาพการผลตและการใชพลงงานส�าหรบอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลง 71

ปญหาทพบจากการเกบขอมล สาเหตของปญหา แนวทางการปฏบตทดส�าหรบ KPI 6

1. การใชพลงงานความรอนในการ อบแหงแปงมคาสงหรอต�ากวา คาทางทฤษฎ2. ขอมลการใชพลงงาน ความรอนในการอบแหงแปง ทบนทกมความคลาดเคลอน

1. การบนทกปรมาณการใชเชอเพลง ในกระบวนการอบแหงมความ คลาดเคลอน 2. ไมมการค�านวณพลงงานความรอน ทใชเปรยบเทยบกบคาทางทฤษฎ3. ไมมการแยกโรงงานตามผลตภณฑ ทผลตกอนการเปรยบเทยบภายในกลม เชน โรงทผลตแปงแหง แปงหมาด หรอน�าแปง 4. ไมมการพจารณาปรมาณกาซมเทน ในกาซชวภาพทใชอบแหงแปง

1. ควบคมปจจยตางๆ ทสงผลกระทบตอ กระบวนการอบแหง ไดแก - ความชนแปงหมาด - อตราการปอนแปงหมาดโดยก�าหนด มาตรการปองกนแปงหมาดขาดราง - อณหภมอากาศรอนทเขา – ออก - อตราการไหลเชงปรมาตร - ความเรวของอากาศในทออบ2. สอบเทยบเครองมอทใชวดทกจด อยางสม�าเสมอ

KPI 7 ปรมาณสารเคมทใชในกระบวนการผลต (กก. ตอตนแปงแหง) [2]

KPI 7 เปนดชนชวดปรมาณสารเคมทใชในการผลตแปง (กก. ตอตนแปงแหง) เปนคาทแสดงสดสวนการใชสารเคมทงหมดในกระบวนการผลตตอปรมาณแปงมนส�าปะหลงทผลตได โดยคดเทยบทคาความชน 0% ฐานเปยก โดยพจารณาสารเคมตามกลมการใชงานทใชในกระบวนการผลต ไดแก- สารเคมทใชส�าหรบกระบวนการผลตแปง เชน ก�ามะถนกอน โซเดยมซลไฟต โซเดยมและโพแทสเซยมไบซลไฟต โซเดยมและโพแทสเซยม

เมตาไบซลไฟต- สารเคมทใชส�าหรบกระบวนการเตรยมน�า เชน โซเดยมไฮดรอกไซด (โซดาไฟ) แคลเซยมออกไซด (ปนขาว) กรดซลฟรก (กรดก�ามะถน)

อะลมเนยมซลเฟต (สารสม)- สารเคมทใชส�าหรบกระบวนการลางเครองจกรและกระบวนการผลต เชน โซเดยมไฮดรอกไซด (โซดาไฟ) คลอรน รวมทงสารซกฟอก

สารท�าความสะอาด น�ายาฆาเชอ- สารเคมทใชส�าหรบกระบวนการผลตกาซชวภาพ เชน โซเดยมไบคารบอเนต โซเดยมคารบอเนต (โซดาแอช) ยเรย เฟอรรกคลอไรด

โคบอลตคลอไรด นกเกลคลอไรด

ปญหาทพบจากการเกบขอมล สาเหตของปญหา แนวทางการปฏบตทดส�าหรบ KPI 7

1. ขอมลปรมาณสารเคมทใชใน กระบวนการผลตมความ คลาดเคลอน2. ไมมการบนทกปรมาณสารเคม ทใชในกระบวนการผลต

1. ไมมการแยกโรงงานตามคณภาพ ผลตภณฑสดทาย2. ไมมการวดปรมาณสารเคมทใชใน กระบวนการผลต ใชเพยงการคาดคะเน หรอประมาณการ

1. พจารณาการใชสารเคมในกระบวนการผลต โดยตองไมสงผลกระทบตอคณภาพผลตภณฑ สดทาย2. เลอกใชสารเคมทเหมาะสมตอกระบวนการผลต และสามารถจดการไดงาย

[1] ดร.วรนธรสงคศร,2554,“โครงการความรวมมอการพฒนาศกยภาพขคลากรดานพลงงานและทรพยากรส�าหรบอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลงไทยระหวาง สวทช.และGTZภายใตโครงการThai-GermanProgrammeonEnterpriseCompetitiveness (T-GPEC)”,ศนยพนธวศวกรรมและเทคโนโลยชวภาพ แหงชาตส�านกพฒนาวทยาศาสตรและเทคโนโลยแหงชาต[2] ดร.วรนธรสงคศร, 2559, “โครงการการเพมประสทธภาพการผลตของอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลงผานหลกสตรการพฒนาศกยภาพบคลากรและการ จดท�าฐานขอมลคามาตรฐานเชงประสทธภาพของการใชทรพยากร”,กรมสงเสรมอตสาหกรรมกระทรวงอตสาหกรรม

ปรมาณสารเคมทใชในกระบวนการผลต (กก.)

ปรมาณแปงแหงทผลตได (ตน)ปรมาณสารเคมทใชในกระบวนนการผลต =

Page 73: คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการ ... · 2016-09-02 · คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการผลิตและการใช

คมอ การเพมประสทธภาพการผลตและการใชพลงงานส�าหรบอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลง72

ความเชอมโยงของ KPI และกระบวนการผลตหนวยตางๆ

กระบวนการ จดควบคม ผลตอคา KPI

KPI หลก KPI อน

หวมนส�าปะหลง ปรมาณหวมนส�าปะหลงเปอรเซนตแปงในหวมนเหงา หน ดน ทราย

KPI 1KPI 1KPI 1

รอนทราย ขนาดของตะแกรงรอน KPI 1

ลาง ปรมาณน�าปรมาณสารเคม

KPI 5KPI 7

KPI 1KPI 1

โม ปรมาณหวมนส�าปะหลงปรมาณน�าดการเปลยนฟนโม (ควบคมโดยคาการกนกระแส)ปรมาณสารเคม

KPI 1KPI 5KPI 1KPI 7

KPI 4

KPI 1

สกดหยาบและสกดกาก อตราการปอนน�าแปงขาเขาสดสวนของเหลวตอของแขง (L/S ratio)ปรมาณและแรงดงน�าฉดความถในการลางตะแกรงความเขมขนน�าแปงขาออกปรมาณสารเคมปรมาณแปงในกาก

KPI 1KPI 1KPI 1, KPI 1/1KPI 1, KPI 1/1KPI 1KPI 7KPI 1. KPI 1/1

KPI 5KPI 5KPI 5

KPI 1

สกดละเอยด อตราการปอนน�าแปงขาเขาปรมาณและแรงดนน�าฉดความถในการลางผากรองปรมาณสารเคมปรมาณกากในน�าแปงขาออก

KPI 1KPI 1, KPI 1/1KPI 1, KPI 1/1KPI 7KPI 1

KPI 5KPI 5KPI 1

แยก อตราการปอนน�าขาเขาปรมาณน�าดความเขมขนน�าแปงขาเขา-ขาออกปรมาณกากออนในน�าแปงขาออกปรมาณโปรตนและซลเฟอรในน�าแปงขาออกปรมาณสารเคมปรมาณแปงในน�าเสย

KPI 1KPI 1KPI 1KPI 1KPI 1KPI 7KPI 1, KPI 1/2

KPI 5

KPI 1KPI 3

สลด การเปลยนผาเครองสลดปรมาณแปงในน�าหางสลดความชนแปงหมาด

KPI 1KPI 1KPI 1 KPI 2, KPI 6

อบแหง อณหภมอบแหงอณหภมลมรอนความชนแปงขาออกปรมาณการใชกาซชวภาพและเชอเพลง

KPI 6KPI 6KPI 1KPI 6

บรรจ ปรมาณแปงดกฝน แปงหยาบ และแปงตกพน KPI 1

ผลตภณฑ ความชน ความเปนกรด-ดาง ความขาว ความหนดปรมาณกากออน ซลเฟอร สงเจอปน

KPI 1

ระบบกาซชวภาพ อตราการผลตกาซชวภาพปรมาณกาซมเทน

KPI 3KPI 3

KPI 2KPI 2

[1]วรนธรสงคศร,2554,“โครงการพฒนาศกยภาพบคลากรดานพลงงานและทรพยากรส�าหรบอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลงไทย”องคการความรวมมอระหวางประเทศเยอรมนและส�านกพฒนาวทยาศาสตรและเทคโนโลยแหงชาต[2]กาญจนาแสงจนทร,2559,“เอกสารประกอบการน�าเสนอกจกรรมเพมประสทธภาพการผลตของอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลงผานหลกสตรการพฒนาศกยภาพบคลากรและการจดท�าฐานขอมลคามาตรฐานเชงประสทธภาพของการใชทรพยากร,กรมสงเสรมอตสาหกรรม

Page 74: คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการ ... · 2016-09-02 · คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการผลิตและการใช

คมอ การเพมประสทธภาพการผลตและการใชพลงงานส�าหรบอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลง 73

เทคโนโลยการบ�าบดของเสยจากกระบวนการผลต

บทท

10

การบ�าบดของเสยประเภทของแขง

1. การบ�าบดและใชประโยชนจากราก เหงา ดน ทราย

ของเสยประเภทของแขงทเกดจากกระบวนการผลตแปงมนส�าปะหลง ไดแก ราก เหงา ดน ทราย และกากมนส�าปะหลง การน�าราก เหงา ดน และทรายไปใชประโยชน หรอเพมมลคายงมไมแพรหลายนก ปจจบนของเสยประเภทนถกน�าไปใชในการเพาะปลก เชน เปนวสดเสรมในดน

2. การบ�าบดและใชประโยชนจากกากมน

กากมนส�าปะหลงเปนผลพลอยไดจากการผลตแปงมนส�าปะหลง และจดไดวาเปนวสดเหลอทงทเปนของแขงทมปรมาณมากทสดจากกระบวนการผลตแปงมนส�าปะหลง โดยลกษณะทวไปของกากมนส�าปะหลงจะเปนสขาวครมและมความชนสงประมาณรอยละ 75-80 การผลตแปงมนส�าปะหลง 1 ตนจะกอนใหเกดกากมนส�าปะหลงโดยประมาณ 2.3 ตนทความชนรอยละ 80 (Chavalparit et al., 2009) องคประกอบหลกของกากมนส�าปะหลง ไดแก แปงรอยละ 50-70 เสนใยหรอลกโนเซลลโลสรอยละ 10-35 โปรตนรอยละ 1.5-6 และไขมนรอยละ 0.1-4 โดยน�าหนกแหงดงตารางท 6 นอกจากนกากมนส�าปะหลงยงมแรธาตในปรมาณทต�าประกอบดวย Fe2+, Mn2+, Mg2+, Cu2+ และ Zn2+ ในปรมาณ 155 : 40 : 1 และ 100 : 4 : 21 มลลกรมตอกโลกรมของกากมนส�าปะหลงแหง ตามล�าดบ [1, 5]

Page 75: คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการ ... · 2016-09-02 · คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการผลิตและการใช

คมอ การเพมประสทธภาพการผลตและการใชพลงงานส�าหรบอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลง74

ตารางท 6 องคประกอบทางเคมของกากมนส�าปะหลง

องคประกอบ

ปรมาณโดยน�าหนกแหง (%)

สนย โชตนรนาท

(2539)

Agu

(2543)

กระทรวงอตสาหกรรม

(2540)

ธนยาภรณ นาวนวรรณ

(2542)

กลาณรงค ศรรอต

และคณะ (2548)

ความชน - 71.70 - - -

คารโบไฮเดรต 66.22 58.02 56 67.46 62.46

เสนใย 15.26 13.53 35.9 11.58 -

เซลลโลส - 14.35 - - 10.98

โปรตน 3.39 2.30 5.3 1.85 1.57

ไขมน 0.24 1.00 0.1 4.18 0.15

เถา 2.65 1.50 2.7 - 2.09

อนๆ - 9.3 - - -

กากมนส�าปะหลงสามารถน�าไปใชประโยชนไดหลายวธ ไดแก การผลตอาหารสตว การผลตกาซชวภาพ และการผลตเอทานอล

การบ�าบดของเสยประเภทของเหลว

1. การบ�าบดและใชประโยชนจากน�าเสยจากกระบวนการผลต

อตสาหกรรมผลตแปงมนส�าปะหลงเปนอตสาหกรรมทมการน�าในกระบวนการผลตเปนปรมาณมาก และน�าทใชเกอบทงหมดจะกลายเปนน�าเสย โดยสวนหนงจะสญหายไปในกระบวนการสลดแหง และอบแหง สวนลกษณะสมบตของน�าเสยกอนเขาสระบบมคาความสกปรก ในรปบโอด ซโอดและปรมาณของแขงสง ปรมาณไนโตรเจนทงหมดคอนขางต�า นนสะทอนใหเหนวาองคประกอบในน�าเสยดงกลาวสวนใหญเปนสารอนทรย ลกษณะสมบตของน�าเสยทออกจากโรงงานผลตแปงมนส�าปะหลงแสดงในตารางท 10.2

ตารางท 7 คาเฉลยของลกษณะสมบตของน�าเสยทออกจากโรงงานผลตแปงมนส�าปะหลง [4]

พารามเตอร โรงงานขนาดเลก โรงงานขนาดกลาง โรงงานขนาดใหญ มาตรฐานน�าทงจาก

โรงงานอตสาหกรรม

ป พ.ศ. 2539

pH 4.75 4.69 6.33 5.5-9.0

COD (mg/l) 13,000 15,000 19,300 400

BOD (mg/l) 6,465 10,555 12,645 60

TKN (mg/l) 228 248 512 200

TS (mg/l) 13,030 12,550 19,845 -

SS (mg/l) 7,445 5,790 6,990 150

TDS (mg/l) 5,580 6,820 12,850 5000

Page 76: คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการ ... · 2016-09-02 · คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการผลิตและการใช

คมอ การเพมประสทธภาพการผลตและการใชพลงงานส�าหรบอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลง 75

การบ�าบดน�าเสยเปนการก�าจดสารปนเปอนทเปนสาเหตใหคณภาพน�าลดลง การบ�าบดน�าเสยสามารถแบงไดเปน 3 วธ คอ วธการบ�าบดทางกายภาพ (Physical treatment) วธการบ�าบดทางเคม (Chemical treatment) และวธการบ�าบดทางชวภาพ (Biological treatment) ส�าหรบอตสาหกรรมผลตแปงมนส�าปะหลง กระบวนการบ�าบดน�าเสยทางชวภาพนบเปนวธการทเหมาะสม เนองจากของเสยอยในรป สารอนทรยทจลนทรยสามารถน�าไปใช

การบ�าบดน�าเสยแบบไมใชอากาศ (Anaerobic treatment)

การบ�าบดน�าเสยแบบไมใชอากาศหมายถง การบ�าบดทอาศยการท�างานของจลนทรยทด�ารงชวตอยได โดยไมตองการกาซออกซเจน ระบบบ�าบดชนดนมขอดคอ ใชพลงงานนอย ไดผลตภณฑเปนกาซมเทนซงสามารถน�าไปใชประโยชนได เชน ใชเปนกาซหงตม ใชผลตกระแสไฟฟา มตะกอนสวนเกนนอย สามารถใชลดความเขมสจากน�าเสยโรงงานยอมผา แตเปนระบบทเรมตนเดนระบบยากและใชเวลานาน น�าทบ�าบดแลว ยงมคาความสกปรกทเกนมาตรฐานไมสามารถปลอยออกสแหลงน�าได อาจมกลนเหมนเนองจากกาซทเกดจากการยอยสลาย เชน กาซไขเนา (H2S) ระบบบ�าบดแบบไมใชอากาศทนยม ไดแก ระบบบอหมก (Anaerobic pond) ถงเกรอะ (Septic tank) ถงกรองไรอากาศ (Anaerobic Filter) UASB (Upflow anaerobic sludge blanket) และถงหมกไรอากาศแบบตรงฟลมจลนทรย (Anaerobic fixed film) เปนตน ระบบบ�าบดน�าเสยแบบไมใชอากาศจงมกถกใชรวมกบระบบบ�าบดน�าเสยแบบใชอากาศเพอใหคณภาพน�าทงสดเปนไปตามทมาตรฐานก�าหนด

Page 77: คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการ ... · 2016-09-02 · คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการผลิตและการใช

คมอ การเพมประสทธภาพการผลตและการใชพลงงานส�าหรบอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลง76

2.ระ

บบบ�า

บดน�า

เสยใ

นโรง

งานผ

ลตแป

งมนส

�าปะห

ลง

กระบ

วนกา

รบ�าบ

ดน�าเ

สยแบ

บไมใ

ชอาก

าศสา

มารถ

จ�าแน

กไดเ

ปน ร

ะบบบ

�าบดแ

บบเป

ด แล

ะระบ

บบ�าบ

ดแบบ

ปด แ

ผนผง

กระบ

วนกา

รบ�าบ

ดน�าเ

สยแบ

บไมใ

ชอาก

าศ ร

วมทง

อปกร

ณทจ

�าเปน

แส

ดงดง

ภาพท

50

ภาพ

ท 50

งกระ

บวนก

ารบ�า

บดน�า

เสยแ

บบไม

ใชอ

ากาศ

ตงแ

ตน�า

เสยเ

ขาสร

ะบบบ

�าบด

จนถ

งการ

น�าก

าซชว

ภาพ

ไปใช

ประโ

ยชน

Page 78: คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการ ... · 2016-09-02 · คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการผลิตและการใช

คมอ การเพมประสทธภาพการผลตและการใชพลงงานส�าหรบอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลง 77

ระบบบ�าบดแบบบอเปด (Open pond) [3]

โรงงานผลตแปงมนส�าปะหลงเปนอตสาหกรรมเกษตร น�าเสยจากโรงงานจงมอนทรยสารอยสง ระบบบดน�าเสยดงเดมทโรงงานผลต แปงมนส�าปะหลงสวนใหญใชเปนระบบเปดทเปนบอขด หลายๆ บอไหลอยางตอเนองกน ซงใชพนทในการบ�าบดสง เนองจากมประสทธภาพต�า บอบ�าบดจงมขนาดใหญ ระบบบ�าบดน�าเสยระบบบอเปดประกอบดวย บอหมก (Anaerobic ponds) ตดตามดวยบอกงหมก (Facultative ponds) และบอผง (Aerobic ponds) ซงเปนการบ�าบดน�าเสยดวยวธการทางชวภาพ (Biological wastewater treatment) โดยมจดประสงคเพอก�าจดสารอนทรยทละลายอยในน�าเสยทกอใหเกดปญหามลพษตอแหลงน�าธรรมชาต โดยอาศยหลกการทใชสงมชวตหรอจลชพตางๆ มาท�าการยอยสลายเปลยนสภาพของสารอนทรยตางๆในน�าเสยใหอยในสภาพทไมกอใหเกดปญหาภาวะมลพษตอแหลงน�าธรรมชาต

ระบบบ�าบดน�าเสยจากโรงงานผลตแปงมนส�าปะหลงทใชกนอยในปจจบน ประกอบดวยบอบ�าบดแบบหมก บอบ�าบดแบบกงหมก และ บอบ�าบดแบบผง ตามล�าดบ

บอบ�าบดแบบหมก (Anaerobic ponds)

เปนบอดนขนาดใหญ มความลกประมาณ 3.0-4.0 เมตร สามารถรบน�าเสยทมภาระอนทรย (Organic loading rate) ไดมาก หรอมคาบโอด สงๆ จนท�าใหบอไมสามารถผลตออกซเจนเนองจากกระบวนการสงเคราะหแสงได ซงกระบวนการสงเคราะหแสงภายในบอสามารถท�าให ไมเกดขนได โดยการลดพนทผวของบอ เพมความลกของบอ และเพมภาระการรบสารอนทรยขน ในระหวางทน�าทงอยในบอ สารอนทรย ในน�าทงจะถกแบคทเรยท�าลายดวยปฏกรยาเคมแบบไมใชออกซเจน ท�าใหน�าทงมกมกลนเหมนอนเนองมาจากกาซไฮโดรเจนซลไฟดและสารประกอบซลไฟดอนๆ และบางสวนจะเปลยนรปไปเปนกาซหลายชนด ซงสวนใหญจะเปนกาซมเทนและคารบอนไดออกไซด น�าเสยจะถกปลอยเขามาในบรเวณกนบอ เพอใหมโอกาสสมผสกบชนของตะกอน จลนทรยทจมตวอยทกนบอ และน�าทผานการบ�าบดแลวจะถกปลอยออกไปตามทอทอยตรงขามกบทอน�าเขา และทอน�าออกนจะตองอยต�ากวาระดบไขขนทปกคลมบอ ไมจ�าเปนตองมการกวนตะกอนใหเกดการหมนเวยนภายในบอ เพราะกาซทเกดขน เกดจากกระบวนการยอยสลายแบบไมใชออกซเจนน มปรมาณมากพอทท�าใหเกดการหมนเวยนของตะกอนจลนทรยภายในบอไดอยางพอเพยง

บอบ�าบดแบบกงหมก (Facultative ponds)

เปนบอดนทมความลกนอยกวาบอหมก โดยมความลกประมาณ 1.0-2.5 เมตร การท�างานของจลนทรยในบอกงหมกม 3 เขต คอ เขตบนเปนการท�างานของแบคทเรยทตองการออกซเจน (Aerobic bacteria) และจะมสาหรายเกดขนอยรวมกน เขตกนบอเปนการท�างานของแบคทเรยทไมตองการออกซเจน (Anaerobic bacteria) ทจะท�าการยอยสลายสารอนทรยทกนบอ และเขตรอยตอเปนการท�างานของแบคทเรยทสามารถเจรญไดในสภาพทมออกซเจนนอย คอสามารถอาศยไดทงในสภาพทมออกซเจนและไมมออกซเจน (Facultativebacteria)

บอบ�าบดแบบบอผง (Aerobic ponds)

เปนบอดนกวาง มความลกนอยทสดในทงสามบอบ�าบด คอมความลกประมาณ 1.0-1.5 เมตร จลนทรยในระบบซงประกอบดวย แบคทเรยและสาหราย ด�ารงชพอยดวยการพงพาอาศยซงกนและกน และสาหรายจะสงเคราะหแสงโดยใชกาซคารบอนไดออกไซด ทปลอยออกมาจากการยอยสลายสารอนทรยคารบอนของแบคทเรย ใหกาซออกซเจนออกมา กาซออกซเจนทเกดขนกจะถกน�าไปใชโดยแบคทเรยทใชอากาศในการยอยสลายสารอนทรยคารบอนในน�าเสย และใหผลผลตออกมาเปนกาซคารบอนไดออกไซด ซงจะถกสาหรายน�าไปใชเปนวฏจกร นอกจากนกาซออกซเจนทแบคทเรยจะน�ามาใชอาจไดจากบรรยากาศรอบๆ บอบ�าบด ลกษณะของจลนทรยจะแขวนลอยอยในบอ การท�าใหเกดสภาวะมออกซเจนละลายอยในบออยางทวถงนน บอจงไมควรลก เพราะออกซเจนจากบรรยากาศจะแทรกซมลงไปไดมากขน และสาหรายจะไดมโอกาสรบแสงแดดเพอน�าไปใชในการสงเคราะหมากยงขน รอบๆบอไมควรปลกตนไมใหญหรอสงกดขวางทจะบดบงกระแสลมและแสงแดด

Page 79: คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการ ... · 2016-09-02 · คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการผลิตและการใช

คมอ การเพมประสทธภาพการผลตและการใชพลงงานส�าหรบอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลง78

ระบบบ�าบดแบบปด (Closed system)

ถงปฏกรณไรอากาศแบบผสมกวน (Completely stirred tank reactor; CSTR)

เปนถงปฏกรณ (Closed anaerobic tank system) ซงเปนระบบบ�าบดไรอากาศทใชจลนทรย เปนตวยอยสลายสารอนทรยในน�าเสยภายในถงปฏกรณ ตดตงอปกรณกวาดตะกอน (Scraper) ตรงดานลางของถงปฏกรณเพอเพมประสทธภาพในภาพในการบ�าบด ถงปฏกรณม จดเดนคอการกวนผสมภายในถงตลอดเวลาท�าใหจลนทรยไดสมผสกบสารอนทรยอยางทวถง ซงจะเพมความสามารถในการผลตกาซชวภาพไดอกดวยระบบนเมอจลนทรยยอยสลายสารแขวนลอยในน�าเสยจะได กาซชวภาพเปนผลพลอยไดลอยสดานบนเหมาะกบน�าเสยทมสารแขวนลอยสง [2]

ถงปฏกรณไรอากาศแบบแผนกน (Anaerobic baffled reactor; ABR)

ระบบบ�าบดน�าเสยแบบนมลกษณะเปนถงทมแผนกนขวางหลายแผนตดตงไวในถงยาว การไหลของน�าเสยเขาสระบบจะเปนลกษณะไหลขนไหลลง (หรอซายขวา) สลบกนไปหลายครง เมอน�าเสยไหลไปตามชองทางทออกแบบไวภายในบอ สารอนทรยในน�าเสยจะสมผสจลนทรยระหวางการเดนทาง ภายในบอจนกวาความสกปรกลดลงตามล�าดบกอนจะออกจากระบบ

ถงปฏกรณไรอากาศแบบชนสลดจ (Upflow anaerobic sludge blanket; UASB)

หลกการของระบบนจะใหน�าเสยไหลขน น�าเสยทประกอบไปดวยสารอนทรย ซงเปนสารอาหารของจลนทรยจะถกปอนเขาจากทางดานลาง ระหวางทไหลขนสดานบนของถงปฏกรณนนสารอนทรยจะสมผสกบเมดตะกอนจลนทรยทท�าหนาทยอยสลายคอ จลนทรยจะจบตวเปน เมดเลกๆ (Granules) เสนผานศนยกลางราว 1-2 มลลเมตร มคณสมบตในการตกตะกอนไดดมาก ภายในระบบจะแบงออกเปน 2 ชน คอ ชนน�าและชนตะกอน โดยจะมระบบแยกน�าใสภายในถงปฏกรณ และมระบบเกบรวบรวมกาซทผลตขนเพอน�าออกจากถงปฏกรณ วธการ คอมเมดตะกอนจลนทรยสามารถกระจายอยทวไปในระบบโดยไมตองเกาะยดกบวสดตวกลาง (Inert media) จงจะประหยดคาใชจายส�าหรบวสดตวกลางได ระบบนเหมาะกบน�าเสยทมสารแขวนลอยต�า

ระบบบ�าบดแบบตรงฟลมจลนทรยชนดไรอากาศ (Anaerobic fixed film reactor; AFFR)

เปนระบบบ�าบดน�าเสยทใชวสดตวกลางบรรจอยภายในระบบถงปฏกรณ ระบบบ�าบดแบบนเปนระบบทมประสทธภาพสง เนองจากมการกกเกบเซลลจลนทรยใหคงอยในระบบบ�าบด โดยการตรงเซลลจลนทรยไวบนผววสดตวกลาง (Media หรอ Supporting materials) เชน ตาขายไนลอนหรอเชอกไนลอน เปนตน ในรปของฟลมชวะ (Biofilm) ซงสามารถลดการสญเสยจลนทรยออกไปพรอมกบน�าทงทผานการบ�าบดท�าใหระบบสามารถก�าจดสารอนทรยไดอยางคงทและสามารถกลบสสภาวะท�างานปกตไดเรว หากเกดการเปลยนแปลงสภาพของน�าเสยทไหลเขาระบบหรอเกดภาระสารอนทรยสงเกนไป [4]

การเรมตนระบบบ�าบดน�าเสยแบบไมใชอากาศ

การเรมตนระบบบ�าบดน�าเสยแบบไมใชอากาศอาจใชระยะเวลานาน 4-6 เดอน ระยะเวลาการเรมตนระบบสามารถถกท�าใหสนลงไดโดยการควบคมปจจยส�าคญใหอยในสภาวะทเหมาะสม เชน คณภาพและปรมาณเชอจลนทรยเรมตน ชนดและความเขมขนของสารอนทรยในน�าเสย ปรมาณการปอนน�าเสย ธาตอาหารทจ�าเปนตอเชอจลนทรย ระยะเวลากกเกบน�าเสยและระยะเวลาเชอจลนทรยภายในระบบ

คณภาพและปรมาณเชอจลนทรยเรมตน

เชอจลนทรยทใชในการเรมตนระบบควรน�ามาจากระบบบ�าบดน�าเสยทมองคประกอบคณสมบตคลายคลงกบน�าเสยทตองการบ�าบด ซงจะชวยใหเชอจลนทรยสามารถปรบตวเขากบน�าเสยไดเรว กรณทไมสามารถหาแหลงเชอจลนทรย อาจใชเชอจลนทรยจากระบบบ�าบดน�าเสยแบบไมใชอากาศทบ�าบดน�าเสยประเภทอน หรอใชมลโค มลสกร เปนเชอจลนทรยตงตน แตการกระท�าดงกลาวอาจท�าใหระยะเวลาการ เรมตนระบบตองใชระยะเวลานานมากกวา

ปรมาณเชอจลนทรยทใชเรมตนระบบควรใสในปรมาณมากเทาทจะท�าได นอกจากนนยงควรมการเตมเชอเปนระยะ หรอมการวนเชอจลนทรยกลบเขาระบบ เพอรกษาปรมาณเชอจลนทรยอนจะชวยใหการเรมตนระบบเปนไปไดเรวยงขน

Page 80: คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการ ... · 2016-09-02 · คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการผลิตและการใช

คมอ การเพมประสทธภาพการผลตและการใชพลงงานส�าหรบอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลง 79

ชนดและคณสมบตของสารอนทรยในน�าเสย

การทน�าเสยประกอบดวยสารอนทรยชนดทยอยสลายงาย จะเออประโยชนตอกจกรรมของเชอจลนทรย ท�าใหอตราการผลตกาซชวภาพสง หากน�าเสยประกอบดวยสารอนทรยทยอยสลายไดยาก หรอประกอบดวยสารพษ หรอโลหะหนก อาจท�าใหประสทธภาพการผลตกาซชวภาพลดต�าลง

ปรมาณการปอนน�าเสย

ปรมาณน�าเสยทปอนเขาสระบบตองเหมาะสมกบสดสวนเชอจลนทรย การปอนน�าเสยทมากเกนไปในชวงเรมตนระบบ อาจเรงอตราการเจรญเตอบโตของเชอกลมผลตกรด ซงท�าให pH ในระบบลดลงจนเปนเหตใหเชอกลมผลตกาซมเทนหยดการท�างาน จนเปนเหตใหระบบลม ดงนนในชวงเรมตนระบบควรปอนน�าเสยอยางชาๆ เมอจลนทรยปรบสภาพเขากบปรมาณปอนน�าเสยนนไดแลว จงท�าการเพมปรมาณ การปอนน�าเสย จะท�าใหรกษาสมดลของเชอจลนทรยในระบบ และจะท�าใหระบบสามารถรบปรมาณการปอนน�าเสยสงๆ ไดในภายหลง

ธาตอาหารทจ�าเปนตอเชอจลนทรย

นอกจากสารอาหาร เชอจลนทรยยงตองการธาตอาหารเพอการเจรญเตบโตและเพอการท�างานของเอนไซม ธาตอาหารเหลานน เชน ไนโตรเจน และฟอสฟอรส อาหารเสรม (Trace element) บางชนดเชอจลนทรยตองการในปรมาณนอยแตขาดไมได เชน นเกล โคบอลท เหลก สงกะส ทองแดง แมกนเซยม แคลเซยม โบรอน เซลเนยม ซลเฟอร โปแทสเซยม และโมลดนม เปนตน

ระบบผลตกาซชวภาพทเชอจลนทรยอยในรปแบบเมดตะกอน แคลเซยมและเปนอาหารเสรมทชวยกระตนการสรางเมดตะกอน แตปรมาณแคลเซยมและเหลกทมากเกนไปอาจสงผลทางดานลบตอกจกรรมของเชอจลนทรยไดเชนกน

ระยะเวลากกเกบน�าเสย

ระยะเวลากกเกบน�าเสย (Hydrualic retention time, HRT) สามารถค�านวณไดจากอตราสวนระหวางปรมาตรถงปฏกรณ (ลกบาศกเมตร) หารดวยอตราการปอนน�าเสยเขาสถงปฏกรณ (ลกบาศกเมตรตอวน) การเพมระยะเวลากกเกบน�าเสยสามารถเพมประสทธภาพการบ�าบด การเพมระยะเวลากกเกบน�าเสยท�าไดโดยการเพมขนาดระบบหรอขนาดถงปฏกรณ หรอการลดอตราการปอนน�าเสย แตการเพมขนาดระบบหรอถงปฏกรณอาจตองใชเงนลงทนเพมขนตาม

การลดระยะเวลากกเกบน�าเสยจนต�าเกนไปอาจท�าใหเชอจลนทรยหลดออกจากระบบ จนเปนเหตใหเชอจลนทรยเหลออยนอย และอาจ เปนเหตท�าใหระบบลมในทสด

ควรเรมตนระบบดวยอตราการปอนสารอนทรยต�า และระยะเวลากกเกบน�าสง เพอใหเชอจลนทรยไดสมผสกบน�าเสย จากนนจงคอยๆ เพมอตราปอนสารอนทรยและลดระยะเวลากกเกบน�าเสยในภายหลง

ระยะเวลากกเกบเชอจลนทรย

ระยะเวลากกเกบเชอจลนทรย (Sludge retention time, SRT) ไมควรนอยกวา 10 วน เพอใหเชอจลนทรยกลมผลตกาซมเทนสามารถเจรญเตบโตไดทนเชอจลนทรยทหลดออกจากระบบ การรกษาปรมาณเชอจลนทรยภายในระบบอาจท�าไดโดยตดตงตวกลางใหเชอเกาะ หรอการเพมปรมาณเชอจลนทรยสามารถท�าไดโดยการเวยนเชอทหลดออกจากระบบกลบเขาสทางน�าขาเขาอกครงหนง

Page 81: คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการ ... · 2016-09-02 · คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการผลิตและการใช

คมอ การเพมประสทธภาพการผลตและการใชพลงงานส�าหรบอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลง80

การเดนระบบบ�าบดน�าเสยแบบไมใชอากาศ

ระหวางการเดนระบบควรมการตรวจวดคาเพอตดตามสภาวะการท�างานของระบบบ�าบด โดยคาทจ�าเปน ดงน

คาความเปนกรด-ดาง (pH)

คาความเปนกรด-ดางสะทอนการท�างานของเชอจลนทรย 2 กลมภายในระบบ ถาเชอจลนทรยท�างานรวมกนไดอยางสมดล คาความเปน กรด-ดางภายในระบบควรอยในชวง 6.8-7.2 ซงเปนชวงทเหมาะสมตอการท�างานของเชอจลนทรยกลมผลตกาซมเทน แตเมอไรกตามท เชอกลมผลตกรดมอตราการเจรญเตอบโตเรวกวาเชอกลมผลตกาซมเทน จะท�าใหเกดการสะสมของกรดภายในระบบ และนนเปนเหตให pH ลดต�ากวาชวงทเหมาะจนเปนอนตรายตอเชอจลนทรย

ขนตอนการวเคราะห แสดงดงภาพท 51

1. เกบตวอยางน�าเสยททางน�าขาเขาและทางน�าขาออกถงปฏกรณผลตกาซชวภาพจ�านวนจดละ 100 มลลลตร 2. พกใหตกตะกอนหรอใชเครองหมนเหวยงประมาณ 5 นาท 3. รนเฉพาะสวนใสจ�านวน 50 มลลลตร 4. วดคาความเปนกรด-ดางดวย pH meter 5. บนทกคาความเปนกรด-ดาง ททางน�าขาเขาและทางน�าขาออกของถงปฏกรณ

คาความเปนดาง (Alkalinity, Alk)

ความเปนดางภายในระบบถกวดเปนคา มลลกรมของแคลเซยมคารบอเนตตอลตร (CaCO3/L) โดยคาทเหมาะสมควรอยในชวง 1,000-3,000 มลลกรมตอลตร ปรมาณคาความเปนดางสงสะทอนถงความสามารถในการรกษาระดบ pH ภายในระบบ ระหวางการบ�าบดน�าเสยจากกระบวนการผลตแปงมนส�าปะหลง คาความเปนดางอาจเพมขนไดจากกระบวนการยอยสลายสารอนทรย ซงท�าใหระบบมความสามารถ ในการรกษาระดบ pH ตามธรรมชาต ในบางกรณถาปรมาณคาความเปนดางลดต�ากวาชวงทเหมาะอนเกดจากกรดสะสมอาจจ�าเปนตอง มการเตมโซเดยมไบคารบอเนตหรอโซเดยมคารบอเนตใหแกระบบ ควรหลกเลยงการใชปนขาวเนองจากอาจเกดการตกตะกอนสะสมภายในระบบ

กรดอนทรยระเหยงาย (Volatile fatty acids, VFA)

การทกรดระเหยงายสะสมภายในระบบปรมาณมากเปนสญญาณของระบบลมเหลว การทกรดสะสมจนท�าให pH ลดต�ากวา 6.8 อาจเปนอนตรายตอจลนทรยกลมผลตกาซมเทน กรณเกดกรดสะสมควรหยดการปอนน�าเสยขาเขา อาจท�าการเวยนน�าเสยจากบอทายทมปรมาณกรดต�ามาชวยเจอจางกรดภายในระบบจนกวาปรมาณกรดจะลดต�าลงจนถงภาวะปกตอกครง จากนนจงเรมการปอนน�าเสยเขาระบบ อกครง โดยเรมจากปอนน�าเสยทคา COD ต�า ๆ จากนนจงคอย ๆ เพมอตราการปอนน�าเสยใหมากขน

ภาพท 51 การวเคราะหคาความเปนกรด-ดาง (pH)

50 mlตวอยางน�าเสยทรนเฉพาะสวนใส 50 ml

pH metterบนทกคา pH

รอจนตวเลขนง

Page 82: คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการ ... · 2016-09-02 · คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการผลิตและการใช

คมอ การเพมประสทธภาพการผลตและการใชพลงงานส�าหรบอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลง 81

ขนตอนการวเคราะหคาความเปนดางและกรดอนทรยระเหยงาย แสดงดงภาพท 52

1. น�าตวอยางทเสรจจากการวดคาความเปนกรด-ดางมาไตเตรทดวยกรดซลฟรก (H2SO4) 0.1 N จน pH = 4 2. บนทกปรมาณกรดซลฟรกทใชไปเพอใชค�านวณคาความเปนดางของน�าเสยขาเขาและขาออกของถงปฏกรณ

3. น�าตวอยางในขอ 2 ไปตมใหเดอดเบา ๆ เปนเวลา 3 นาท 4. พกใหเยนจนอณหภมหอง 5. ไตเตรทดวยโซเดยมไฮดรอกไซด(NaOH)0.1 N จน pH = 4 6. ไตเตรทตอจน pH = 7 7. บนทกปรมาณโซเดยมไฮดรอกไซดทใชไตเตรทระหวาง pH 4-7 เพอใชค�านวณปรมาณกรดอนทรยระเหยงายของน�าเสยขาเขา และขาออกของถงปฏกรณ

ALK

VFA

ตวอยางน�าเสยทรนเฉพาะสวนใส 50 ml

ตวอยางทเสรจจากการวเคราะห ALK มาตม

ใหเดอดเบาๆ ประมาณ 3 นาท

ทงใหเยนจนถงอณหภมหอง

ไตรเตรทจน pH = 4จากนนไตเตรทตอจน pH = 7

บนทกปรมาณ NaOH ทใชไตรเตรทระหวาง

pH 4 - 7

ไตเตรทจน PH = 4

H2 SO4 0.1 N

pH meter บนทกปรมาณ H2 SO4 ทใช

50 ml

50 ml 50 ml

(ปรมาณ H2SO4 ทใชไป) Î (ความเขมขนของ H2SO4 0.1 N) Î 50,000

(ปรมาณน�าเสยตวอยาง)Î 100คาความเปนดาง =

(CaCO3/L)

(ปรมาณ NaOH ทใชปรบ pH จาก 4 เปน 7) Î (ความเขมขนของ NaOH 0.1 N) Î 50,000

(ปรมาณน�าเสยตวอยาง)Î 100กรดอนทรย =

(มลลกรมตอลตร)

ภาพท 52 การวเคราะหคาความเปนดางและกรดอนทรยระเหยงาย

Page 83: คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการ ... · 2016-09-02 · คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการผลิตและการใช

คมอ การเพมประสทธภาพการผลตและการใชพลงงานส�าหรบอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลง82

อตราการผลตกาซชวภาพและสดสวนมเทน

สดสวนการผลตกาซมเทนสะทอนประสทธภาพการท�างานของเชอจลทรยและประสทธภาพการบ�าบดของระบบ ถาสดสวนของกาซมเทน ลดต�าลงอาจเกดจากจลนทรยกลมผลตกาซมเทนถกยบยงการท�างาน ระบบบ�าบดน�าเสยแบบไมใชอากาศทท�างานไดอยางมประสทธภาพควรผลตกาซชวภาพทมสดสวนมเทน 60-65% และควรมสดสวนการผลตกาซมเทนไมนอยกวา 0.35 ลกบาศกเมตร/กโลกรม COD ทถก ก�าจด

ประสทธภาพการก�าจดสารอนทรย (COD)

ระบบบดน�าเสยแบบไมใชอากาศทมประสทธภาพควรมประสทธภาพการก�าจดสารอนทรย (COD) มากกวา 85% หากพบวาประสทธภาพการก�าจดสารอนทรยลดต�าลงเรอย ๆ จนนอยกวา 70% แสดงวาระบบเรมเขาสภาวะลมเหลว

ขนตอนการวเคราะห แสดงดงภาพท 53

1. น�าตวอยางน�าเสยททางน�าขาเขาและทางน�าขาออกของถงปฏกรณจดละ 1 มลลลตรใสในหลอดทดลองทมสารละลายวเคราะห COD ส�าเรจรป 2. ตมท 150 �C เปนเวลา 3 ชวโมง 3. ทงใหเยนจนถงอณหภมหอง 4. วดคา COD ดวยเครองวดความเขมแสงท 550 นาโนเมตร 5. เปรยบเทยบคาดวยกราฟมาตรฐาน 6. บนทกคา COD ของน�าเสยขาเขาและขาออกของถงปฏกรณ

หลอดวเคราะห COD

วดคา COD

ตวอยางน�าเสย 1 ml ตมตวอยางท 150 �c เวลา 3 ชวโมง เปรยบเทยบคาดวยกราฟมาตรฐานและบนทกคา COD

ภาพท 53 การวเคราะหคา COD

Page 84: คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการ ... · 2016-09-02 · คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการผลิตและการใช

คมอ การเพมประสทธภาพการผลตและการใชพลงงานส�าหรบอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลง 83

จดควบคมและตรวจสอบ (Checklist)

การตรวจวดคาเชงประสทธภาพและวเคราะหการท�างานของระบบบ�าบดควรกระท�าทกวน โดยคาทควรตรวจวเคราะหคอ

จดควบคมและตรวจสอบ รายละเอยด Checklist กอนการเดนระบบ รายละเอยด Checklist ระหวางการเดนระบบ

ถงปฏกรณผลตกาซชวภาพ คณภาพและปรมาณเชอจลนทรยเรมตน ชนดและคณสมบตของสารอนทรยในน�าเสย ปรมาณการปอนน�าเสย ธาตอาหารทจ�าเปนตอเชอจลนทรย ระยะเวลากกเกบน�าเสย ระยะเวลากกเกบเชอจลนทรย

ปรมาณตะกอนจลนทรยในระบบ หรอในถงปฏกรณ

กรดอนทรยระเหยงาย (Volatile fatty acids, VFA)

คาความเปนกรด-ดาง (pH) คาความเปนดาง (Alkalinity, Alk) ประสทธภาพการก�าจดสารอนทรย (COD) องคประกอบกาซชวภาพ อตราการผลตกาซชวภาพ ปรมาณกาซชวภาพทผลตได สดสวนกาซมเทน

[1] จราภรณโลหวงศวฒน,2525,“การผลตกรดซตรกจากกากมนส�าปะหลงโดยใชเชอAspergillusniger”,มหาวทยาลยเกษตรศาสตร[2] ธรพลวฒนโกศลม,2548,“ฐานขอมลระบบผลตกาซชวภาพในโรงงานแปงมนสาปะหลง”,คณะวศวกรรมศาสตรมหาวทยาลยเทคโนโลยพระจอมเกลาธนบร[3] วนทนา เกยรตสมาน, 2543, “การศกษาความเหมาะสมของน�าทงจากโรงงานผลตแปงมนส�าปะหลงมาใชเพอการชลประทาน”, มหาวทยาลยเทคโนโลย พระจอมเกลาธนบร[4] โสภดาบญเอนกทรพย,สชาดาไชยสวสดและภาวณชยประเสรฐ,2541,“การศกษาคณสมบตน�าทงในขนตอนกระบวนการผลตแปงมนส�าปะหลง”,19-21 ตลาคม,การประชมทางวทยาศาสตรและเทคโนโลยเพอการพฒนาเศรษฐกจครงท24,ศนยประชมแหงชาตสรกต,กรงเทพ[5] Chavalparit,O.,&Ongwandee,M.,2009,“CleantechnologyforthetapiocastarchindustryinThailand”,JournalofCleanerProduction,17(2), 105-110

Page 85: คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการ ... · 2016-09-02 · คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการผลิตและการใช
Page 86: คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการ ... · 2016-09-02 · คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการผลิตและการใช

คมอ การเพมประสทธภาพการผลตและการใชพลงงานส�าหรบอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลง 85

กรณศกษาอบตเหตจากการผลต การใชกาซชวภาพ (Biogas)

ในโรงงานผลตแปงมนส�าปะหลง

บทท

11

ความเปนมาและสถานการณทเกยวของ

ปจจบน โรงงานผลตแปงมนส�าปะหลง มการบ�าบดน�าเสยโดยอาศยกระบวนการยอยสลายสารอนทรยดวยจลนทรยทไมใชออกซเจน ซง ชวยลดปญหาดานสงแวดลอม และไดผลผลตเปนกาซชวภาพ (Biogas) ใชเปนเชอเพลงส�าหรบเครองยนต หมอน�าหรอหมอตมทใชของเหลวเปนสอน�าความรอน โดยเปนพลงงานหมนเวยน ทสามารถทดแทนเชอเพลงตางๆ และชวยลดตนทนการผลตของโรงงานอยางคมคา แสดงดงภาพท 54

ภาพท 54 กระบวนการผลตกาซชวภาพ

Page 87: คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการ ... · 2016-09-02 · คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการผลิตและการใช

คมอ การเพมประสทธภาพการผลตและการใชพลงงานส�าหรบอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลง86

ปญหาอบตเหตจากการผลต การสบสง และการใชกาซชวภาพ

ระหวางป พ.ศ. 2549 - 2555 ไดเกดอบตเหตเกยวกบกาซชวภาพหลายครง ณ โรงงานผลตแปงมนส�าปะหลง ท�าใหมผบาดเจบรวม 45 ราย เสยชวตรวม 25 ราย ทรพยสนเสยหายรวมกนมากกวา 200 ลานบาท

กรณศกษาทหนง

กรณศกษา การระเบดของกาซชวภาพทหองสบสงกาซ

การระเบดของกาซชวภาพทหองสบสงกาซ ซงจากการสอบสวนอบตเหต สามารถล�าดบเหตการณ ดงน • เกดปญหาแปงมนทผานปลองอบมความชนสง อบแปงแลวไมแหง • สาเหตทอบแปงแลวไมแหง ตรวจพบวา เกดจากลมทใชอบแปงไมรอน • ลมทใชอบแปงไมรอน เกดจากน�ามนสอน�าความรอนทเขา Air Heater อณหภมต�ามาก ซงเกดจาก Burner ซงใชกาซชวภาพเปน

เชอเพลงทหมอน�ามนรอนดบลง เนองจากความดนกาซชวภาพต�าเกนไป • พนกงาน 3 คน จงไดเดนมาตรวจสอบทหองสบสงกาซชวภาพ และพบการแตกรวอยางรนแรงของกาซชวภาพทขอตอรบการขยายตว

ซงตดตงอยระหวาง Blower กบถงดกความชน • ในขณะทพนกงานทงสามคนอยในบรเวณหองสบสงกาซ กาซชวภาพไดเกดระเบดขน ท�าใหพนกงานทงหมดถกไฟลวก บาดเจบสาหส

และตอมาเสยชวตสองคน

ขอสนนษฐาน

สาเหตการระเบดของกาซชวภาพในหองสบสงกาซ-กาซทรวไหลจากการแตกรวทขอตอรบการขยายตวของทอสบสงกาซ มการผสมกบอากาศ โดยมความเขมขนอยในชวงทระเบดได (ระหวางความเขมขนต�าสด LEL กบความเขมขนสงสด UEL) • กาซทอยในชวงความเขมขนทระเบดได มการระบายออกจากหองไดชา เนองจากหองสบสงกาซ มผนงคอนกรตลอมรอบ มชองระบาย

อากาศนอย และมหลงคาโคงครอบอาคารไว กาซชวภาพจงสะสมอยในหองสบสงกาซปรมาณมาก • มแหลงจดไฟ (Ignition Source) ภายในหองสบสงกาซ จากอปกรณไฟฟาทงหมดทไมเปนแบบปองกนการระเบด (Explosion proof)

เชน Breaker switch, มอเตอร, หลอดไฟ Fluorescent สวตช ปลกซ • พนกงานอาจมการปดสวตชมอเตอรเครองสบสงกาซเพอหยดการรวไหล หรอเปดสวตชไฟแสงสวาง ท�าใหเกดประกายไฟ และเกดการ

จดระเบดกาซชวภาพทสะสมในหองขน

Page 88: คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการ ... · 2016-09-02 · คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการผลิตและการใช

คมอ การเพมประสทธภาพการผลตและการใชพลงงานส�าหรบอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลง 87

กรณศกษาทสอง

กรณศกษา การระเบดของกาซชวภาพในหองเผาไหมหมอน�ามนรอน

การระเบดของกาซชวภาพในหองเผาไหมหมอน�ามนรอน ท�าใหมผไดรบบาดเจบ 2 คน ทรพยสนเสยหายรวมเปนเงน > 3 ลานบาท ซงจากการสอบสวนอบตเหต ล�าดบเหตการณไดดงน • 13:30 น. ผควบคมไดพยายามจดเตาหมอน�ามนโดยจด LPG ใหเปน Pilot Burner แลวปอน Biogas เขาหองเผาไหม แตจดไมตด แมพนกงานจะพยายามจดเตาอยหลายครง • 14:00 น. ในขณะทก�าลงจดเตาโดยมพนกงานทเกยวของ 2 คน ยนอยบรเวณหนาหวเผา เพอสงเกตความผดปกตในการท�างานของ

หวเผา พบวาพดลมมการ Pre purge และหวเทยนมการสปารคตามปกต แตในหองเผาไหมไมมเปลวไฟ และทนใดนน ไดเกดการระเบดในหองเผาไหมขน

• แรงระเบดท�าใหหวเผาแตกขาดหลดรวงจากผนงหนา พนกงานทงสองคนทยนอยบรเวณหนาหวเผาไดรบบาดเจบ ทอน�ามนแตกรว มน�ามนสอความรอนรวไหลออกจากผนงดานหลงของหมอน�ามนรอน

ขอสนนษฐาน

สาเหตการระเบดของกาซชวภาพในหองเผาไหมหมอน�ามนรอน • มการช�ารดของอปกรณความปลอดภย Valve Proving Systems ซงท�าหนาทตรวจสอบการรวของวาลวจายกาซ โดยเกดจากความ

สกปรกของกาซชวภาพ การช�ารดดงกลาวท�าใหเกดการลดวงจรไฟฟาควบคม หวเผาจงท�างานลดขนตอน • มการรวไหลของ Biogas ผานวาลวจายกาซ Double Solenoid Valve อยางรนแรง เขาสหองเผาไหมตลอดเวลา แมหวเผาจะมการ

ไลกาซเชอเพลงทตกคางภายในหองเผาไหมตามล�าดบการท�างานแลว แตในขณะจดเตา พดลมจะมการหรสด ท�าให Biogas ทรวไหล และสะสมอยในหองเผาไหม มความเขมขนอยในชวง Flammability limits in air : 5.0-15.0 vol.% เมอหวเทยนมการจด LPG ตดเปนเปลวไฟ จงเกดการจดระเบดสวนผสม Biogas กบอากาศ ในหองเผาไหมขนแบบทนททนใด

กรณศกษาทสาม

กรณศกษา การระเบดของกาซชวภาพในหองเผาไหมหมอน�ามนรอน

ขอสนนษฐาน

สาเหตเกดจากการรวไหลของวาลวจายกาซ (Double Solenoid Valve) และการช�ารดของอปกรณความปลอดภย Valve Proving Systems สาเหตเกดจากความสกปรกของกาซชวภาพ

Page 89: คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการ ... · 2016-09-02 · คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการผลิตและการใช

คมอ การเพมประสทธภาพการผลตและการใชพลงงานส�าหรบอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลง88

กรณศกษาทส

กรณศกษา การแตกขาดของผาใบทปดคลมบอเกบกาซชวภาพและเกดเพลงไหมคลอกโรงงาน มการแตกขาดของผาใบทปดคลมบอเกบกาซชวภาพและเกดเพลงไหมคลอกโรงงานทงหลง มผบาดเจบจากการถกไฟคลอกอยางทนททนใด ทงผอยภายในและภายนอกอาคารโรงงานทอยใตทศทางลมในระยะประมาณ 200 เมตร รวม 38 ราย ซงตอมาไดทยอยเสยชวตหลงจาก เกดเหต แสดงดงภาพท 55 และ 56

เกดความเสยหายตออาคาร เครองจกร เชน มอเตอร อปกรณไฟฟาทกชนด ตเมนสวตช สายไฟฟา หมอแปลงไฟฟา ทอน�า PVC รถยนต ฯลฯ ทรพยสนและคาเสยหายตางๆ รวมประมาณ 150 ลานบาท

ขอสนนษฐาน

สาเหตการแตกขาดของผาใบทปดคลมบอเกบกาซชวภาพและการเกดเพลงไหมคลอกโรงงาน

การหาสาเหตการแตกขาดของผาใบทปดคลมบอเกบกาซชวภาพ มการพจารณาตงแตความปลอดภย ในการออกแบบและการตดตงผาใบ สภาพแวดลอมทางกายภาพ ขอมลจากผอยในเหตการณ ลกษณะการแตกขาดของผาใบ คณลกษณะของผาใบ การเสอมสภาพของผาใบ และมการน�าขอมลตางๆ มาประมวล วเคราะหหาจดทผาใบเรมแตกขาดและสาเหตการแตกขาด หลงจากการแตกของผาใบและกาซถก พดพาผานโรงงาน อะไรเปนสาเหตทท�าใหกาซเกดการตดไฟหรอจดระเบดขน ซงจากการตรวจสอบ สามารถสรปผลและวเคราะหหาสาเหต ไดดงน (ภาพท 57)

1. การออกแบบและการตดตงผาใบคลมบอเกบกาซชวภาพไมถกตองตามหลกวศวกรรม วศวกรทรบรองความปลอดภย มไดใชหลกวศวกรรมในการค�านวณออกแบบ

2. บอเกบกาซชวภาพมขนาดใหญหรอเกบกาซชวภาพมากเกนไป ตามมาตรฐานความปลอดภย ควรเกบกาซชวภาพแตละบอ ไมควรเกน 5,000 ลกบาศกเมตร แตวศวกรไดออกแบบบอเกบกาซชวภาพใหมขนาด 30,000 ตารางเมตร เกบกาซชวภาพได ประมาณ 120,000 ลกบาศกเมตร

ภาพท 55 สภาพปกตของบอผลตและเกบกาซชวภาพทปดคลมดวยผาใบ HDPE และสภาพบอหลงจากผาใบแตกขาด

ภาพท 56 โรงงานผลตแปงมนทถกไฟคลอก และสภาพเครองจกร อปกรณภายในโรงงานทเสยหายจากไฟคลอก

Page 90: คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการ ... · 2016-09-02 · คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการผลิตและการใช

คมอ การเพมประสทธภาพการผลตและการใชพลงงานส�าหรบอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลง 89

ภาพท 57 ลกษณะของบอผลตและเกบกาซชวภาพแบบผาใบคลม (Anaerobic Cover Lagoon)

3. การตดตงผาใบไมมการควบคมหรอปองกนการกระเพอมของผาใบ ใชผาใบชนด HDPE หนา 1.2 มลลเมตร เชอมแบบตะเขบคตอกน เปนผนเดยว ปดคลมบอทงหมดโดยใชดนกลบทบชายผาใบรอบบอเกบกาซ โดยเกบกาซทความดน 2-5 มลลบาร ในขณะเกบ กาซชวภาพผาใบจะโปงสงขนประมาณ 5-6 เมตร กอนการแตกขาดของผาใบ ไดเกดลมพดแรงซงท�าใหผาใบเกดการกระเพอม อยางรนแรง จงท�าใหผาใบรมรอยเชอมเกดการเสอมสภาพจากความลาจนเกดการแตกขาดในทสด

4. ลกษณะการแตกขาดของผาใบ ผาใบขาดรมรอยเชอมตลอดความกวางของบอเกบกาซประมาณ 120 เมตร นอกจากนผาใบยงขาด ชดรมบอทมดนกลบทบอกทงสามดาน ดนทกลบทบผาใบทฉกขาดถกยกตวขน ซงแสดงวาหลงจากผาใบขาดชดรอยเชอมยาว ประมาณ 120 เมตร กระแสลมไดพดเขาใตผาใบและเกดแรงยกตวทมากกวาความดนกาซชวภาพปกตและมากกวาน�าหนกของดน ทกลบทบดวย

5. กาซชวภาพทแตกรวจากบอเกบกาซชวภาพถกลมพดผานเขาสอาคารผลตแปงมนส�าปะหลง ซงจากการตรวจวเคราะห พบวา อปกรณไฟฟาขางบอเกบกาซและในอาคารโรงงานทงหมด เชน มอเตอร ไฟฟาแสงสวาง ตเมนสวตช สายไฟฟา เปนชนดไมทนตอ การระเบด จงมแหลงจดไฟ (Ignition Source) จ�านวนมากทท�าใหกาซตดไฟและเกดไฟคลอกโรงงานทงหลงขน

กรณศกษาทหา

กรณศกษา การเสยชวตของคนงานบรเวณบอเกบกาซชวภาพทผาใบฉกขาด

การสอบสวนอบตเหต

จากการสอบถามผจดการสวนกาซชวภาพ ไดความวา ในวนเกดเหต พนกงาน(ผเสยชวต) ไดกลนเหมนจากกาซชวภาพ จงชวนเพอนพนกงาน(ผไดรบบาดเจบ) แยกกนเดนตรวจรอบบอเกบกาซชวภาพเพอหาจดรว ซงพนกงานผเสยชวตพบการฉกขาดของผาใบคลมบอเกบกาซ และพยายามน�ากระสอบเขาอดรอยรว โดยไมมหนากากปองกนกาซพษ พนกงานดงกลาวไดหมดสตและเสยชวตอยบนผาใบ พนกงานอกคนมาพบเหน จงพยายามเขาชวย และไดรบบาดเจบจากการสดดมกาซชวภาพเชนเดยวกน

Page 91: คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการ ... · 2016-09-02 · คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการผลิตและการใช

คมอ การเพมประสทธภาพการผลตและการใชพลงงานส�าหรบอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลง90

ขอมลการตรวจสถานทเกดเหต บรเวณทเกดเหต เปนบอหมกกาซชวภาพชนดไมใชอากาศ (Anaerobic Cover Lagoon) ซงมความสามารถในการผลตกาซชวภาพได 10,000 ลบ.ม./วน • ลกษณะรปทรงของบอนไมเปนรปทรงทางเรขาคณตทแนนอน ซงไมสมมาตรกน โดยไมสามารถระบปรมาณการเกบกาซทชดเจนได • ผาใบทคลมปดดานบนรอบบอเปน HDPE ความหนาประมาณ 1.2 – 1.5 มม. สภาพเกา มรอยปะทวไป • บอนอยหางจากอาคารหมอน�าประมาณ 10 เมตร และหางจากพนทเกบกากมน ประมาณ 20 เมตร • ขอบบอทเกดอบตเหต มการปลกไมยนตนตดชดกบขอบบอ • การซลกาซรอบขอบผาใบ ใชดน-ทราย อดกลบผาใบรอบบอ • อปกรณระบบไฟฟาบรเวณรอบบอ เปนชนดไมปองกนการระเบด • การตดตงอปกรณเผากาซชวภาพสวนเกน (Flare) เปนระบบ Open Flare สงประมาณ 2 เมตร อยบรเวณดานหนาของบอ โดยหางจากบอกาซแบบ UASB ประมาณ 8 เมตร หางจากอาคารหมอน�าประมาณ 10 เมตร และหางจากขอบบอทเกดอบตเหต ประมาณ 20 เมตร • ลกษณะของผาใบทคลมบอ นอกจากจดทรวไหลและเกดอบตเหตแลว ยงมรองรอยการปะซอมรอยรวของผาใบอกหลายจด ในสวนท

เกดเหตครงน ผาใบมการฉกขาดยาวประมาณ 50 เซนตเมตร

ขอสนนษฐาน

สาเหตการเกดอบตเหต

  1.  การบาดเจบหรอเสยชวตของพนกงาน มสาเหตจาก • ผบาดเจบหรอเสยชวต ขาดอากาศหายใจ เนองจากแกสทรวไหลในปรมาณมาก มาแทนทออกซเจน • ผบาดเจบหรอเสยชวต ไดสดดมแกส H2S (แกสไขเนา) ซงเปนแกสพษความเขมขนสงจาก Biogas ทรวไหล

  2.  การฉกขาดของผาใบ มสาเหตจาก • ผาใบคลมบอเสอมสภาพ จากความรอนของแสงแดด • เกดการกระเพอมของผาใบจากแรงลม และเกดการหกงอซ�าๆของผาใบ จนเกด Stress Fatigue สงผลใหผาใบเกดการฉกขาด และกาซรวไหล

มาตรการปองกนและขอเสนอแนะ

1. บอกาซชวภาพทเกดอบตเหตอยใกลพนทปฏบตงาน และอยใกลแหลงความรอน หากเกดการรวไหลของกาซชวภาพ อาจเกดผลกระทบอยางรนแรง ควรทบทวน ท�าเล ทตงของบอผลตกาซชวภาพ หรอแยกพนทปฏบตงานทเปนแหลงความรอนออกไป

2. ควรปรบปรงลกษณะของบอและผาใบทคลมบอใหถกตองตามหลกวศวกรรม เพอปองกนการเกดปญหาการพบงอ และเสอมสภาพ ของผาใบจากความลา (Stress Fatigue)

3. ควรตรวจสอบความแขงแรงของผาใบคลมบอ รวมถงการยดตรงทชายผาใบบรเวณขอบบอ

4. ควรตดตงอปกรณตรวจวดกาซ อปกรณควบคม และอปกรณความปลอดภยเกยวกบกาซชวภาพ ใหเพยงพอเหมาะสม เชน เครองวด ความดน อปกรณระบายกาซ (Pressure/Vacuum Relief valve )

5. ทบทวนลกษณะท�าเลทตงและอตราการเผาท�าลายกาซของระบบเผาไหมกาซสวนเกน (Flare)

6. จดหาอปกรณปองกนภยสวนบคคลใหครบถวนถกตอง เหมาะสม เพยงพอกบการใชงาน และควบคมการใชงานอยางเครงครด

7. อปกรณไฟฟาทใชงานรอบบอ และบรเวณใกลเคยง ควรเปนชนดปองกนการระเบด (Explosion Proof) โดยใหมการตรวจทดสอบรบรอง ความปลอดภยในการใชงานระบบไฟฟาประจ�าป

8. ควรหามาตรการปองกนแรงกระท�าผาใบจากลมภายนอก ใหถกตองตามหลกวศวกรรม เพอปองกนความเสยหายทอาจเกดขนกบผาใบ

9. ควรควบคมอตราการผลตและใชงานของกาซใหเหมาะสม หรอแบงขนาดของบอใหเลกและมความสงไมมาก และควรสรางบอ ใหมลกษณะรปทรงทสมมาตรเพอปองกนการเสยหายของผาใบ

Page 92: คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการ ... · 2016-09-02 · คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการผลิตและการใช

คมอ การเพมประสทธภาพการผลตและการใชพลงงานส�าหรบอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลง 91

10. ควรจดท�าขนตอนและวธการปฏบตงาน พรอมควบคมการปฏบตอยางเครงครด

11. ควรปรบปรงพนทรอบขอบบอ ไมควรมไมยนตน เนองจากกงหรอตนไมอาจหกโคน และรากของตนไมอาจชอนไช สงผลใหผาใบฉกขาดและเกดการรวไหลของกาซชวภาพ

12. อบรมใหความร วธการปฏบตงาน รวมถงอนตรายทอาจเกดขน แกพนกงานผเกยวของอยางตอเนอง

มาตรการปองกนอบตเหตจากกาซชวภาพทวไป

จากการศกษาคนควาเอกสารเกยวกบมาตรการความปลอดภยจากการผลต การเกบและการใชกาซชวภาพของกลมประเทศอเมรกาเหนอ พบวามประเทศทมการด�าเนนการทชดเจนสามารถน�ามาเปนขอมลประกอบการก�าหนดมาตรการความปลอดภยจากการผลต การเกบ และการใชกาซชวภาพของประเทศไทยได คอประเทศแคนาดา ซงมรายละเอยดทส�าคญ 2 สวน ดงน

สวนทหนง

ขอก�าหนดทวไปในการใชมาตรฐาน ประกอบดวย ขอบเขตการใชมาตรฐาน โดยมาตรฐาน จะครอบคลมถงระบบการตดตง ระบบผลต กาซชวภาพจากการบ�าบดน�าเสย การผลต การจดการ การควบคม การล�าเลยง การเกบ โครงสรางของระบบ การน�าไปใชประโยชน การปรบปรงคณภาพ และการระบายกาซออกจากระบบ มาตรฐานครอบคลมถงความปลอดภยในการปฏบตงาน การซอมบ�ารง ส�าหรบ การจดการ การควบคม การล�าเลยง การเกบ โครงสรางของระบบผลตกาซชวภาพจากการบ�าบดน�าเสย ขอบเขตของแตละตอนในมาตรฐาน รวมทงมรายละเอยดของค�านยาม ค�ายอ และสงตพมพหรอหนงสออางอง

สวนทสอง

ระบบการผลตกาซชวภาพ ประกอบดวย

1. ขอก�าหนดทวไป จะมรายละเอยดประกอบดวย การอนญาต เกยวกบอปกรณ อปกรณเสรม สวนประกอบ และเครองมอ เครองใช เครองจกร คณลกษณะของผปฏบตงาน คณสมบต,คณวฒ,ความเหมาะสมของบคคลากร การควบคมแหลงจดไฟ การแยกสวนดวย กลอปกรณความปลอดภย การม การใชอปกรณ เครองมอและวสดตางๆ การยนยอม การรวมมอกบมาตรฐานอนๆ ขอหามส�าหรบ การปฏบตงาน

2. สงทจ�าเปนในการตดตงอปกรณ เครองมอ เครองวด ในระบบกาซชวภาพ ประกอบดวย การตรวจสอบความเหมาะสมในการใช การเชอมตออปกรณ เครองมอ เครองวด เงอนไขสภาพทสามารถเขาถงได หนาท ความรบผดชอบของผตดตง อปกรณ เครองมอ เครองวด ทใชงานและการเกดความเสยหาย

3. รปแบบเฉพาะทจ�าเปนส�าหรบการตดตงอปกรณ เครองมอ เครองวดในระบบกาซชวภาพ ประกอบดวย ขอก�าหนดทวไป เครองอดกาซหรออากาศ หมอน�า หวเผากาซทง เครองยนตใชกาซซงตดตงอยกบท เตาเผาตางๆ

4. อากาศส�าหรบการเผาไหม ชองลม และการระบายอากาศ ประกอบดวย ขอก�าหนดทวไป ชดแผนปรบลมแบบท�างานอตโนมต การตดตงอปกรณควบคมความดนลม อปกรณดดหรอปอนลม

5. ระบบทอ อปกรณเชอมตอในระบบกาซชวภาพ ประกอบดวย ขอก�าหนดทวไป วสด สงทตองการส�าหรบรปแบบเฉพาะของระบบ ทอและอปกรณเชอมตอ การไลกาซ การเดนทอกาซผานก�าแพง ผนง และสวนทกนแยก การเดนทอแบบฝงกลบ การระบหรอชบง ทอกาซ วาลวปดเปดดวยมอ กบดกหยดน�า เครองมอตรวจวดในระบบกาซชวภาพ วาลวกนกลบ กบดกตะกอน ชองไลลม อปกรณปรบ ความดนกาซอตโนมต ไสกรองกาซ

6. ถงปฏกรณและถงเกบกาซชวภาพ ประกอบดวย ความลกของน�าทใชซลกนกาซรวทขอบถง การเคลอบผว ชองคนลอดหรอชอง ส�าหรบเขาไปตรวจหรอซอมแซม การถายกาซออก การสงจายกาซผสม การระบายน�าลน การระบายความดนหรอสญญากาศบน ถงปฏกรณ ภาชนะเกบกาซชวภาพ ถงดกตะกอน จดตรวจสอบ

7. อาคารและการบรการอาคารส�าหรบระบบกาซชวภาพ ประกอบดวย หองทตดตงเครองอดอากาศ หองทตดตงหมอน�า พนทอนตราย อปกรณตรวจหากาซทตดไฟได

Page 93: คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการ ... · 2016-09-02 · คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการผลิตและการใช

คมอ การเพมประสทธภาพการผลตและการใชพลงงานส�าหรบอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลง92

8. การทดสอบระบบถงปฏกรณกาซชวภาพ การทดสอบการรวของถงปฏกรณกาซชวภาพ ความดนในการทดสอบถงปฏกรณ กาซชวภาพ การทดสอบสญญากาศ การทดสอบภายหลงการท�าความสะอาด การทดสอบดวยความดนส�าหรบระบบทอ

9. การใชงานและการบ�ารงรกษาระบบกาซชวภาพ ประกอบดวย ขอก�าหนดทวไป การกดกรอนของระบบทอ แผนงานและการบนทก การบ�ารงรกษาระบบผลตกาซชวภาพ การบ�ารงรกษาเครองอดกาซและกลอปกรณระบาย การบ�ารงรกษาวาลว การบ�ารงรกษาตวเรอน ทปกปองวาลวระบายความดนและสญญากาศ การบ�ารงรกษากบดกหยดน�า การบ�ารงรกษาระบบ การตรวจหากาซรว ระบบระบาย อากาศส�าหรบพนทอนตราย

[1]กรมโรงงานอตสาหกรรม, 2553, “คมอการปฏบตงานเกยวกบการออกแบบการผลตการควบคมคณภาพและการใชกาซชวภาพ (Biogas)ส�าหรบโรงงานอตสาหกรรม”กรมโรงงานอตสาหกรรม[2]ศภวฒนธาดาจารมงคล,2559,“เอกสารประกอบการน�าเสนอกจกรรมเพมประสทธภาพการผลตของอตสาหกรรมแปงมนส�าปะหลงผานหลกสตรการพฒนาศกยภาพบคลากรและการจดท�าฐานขอมลคามาตรฐานเชงประสทธภาพของการใชทรพยากร,กรมสงเสรมอตสาหกรรม

Page 94: คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการ ... · 2016-09-02 · คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการผลิตและการใช
Page 95: คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการ ... · 2016-09-02 · คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการผลิตและการใช

1. นายประสงค นลบรรจง ทปรกษา

รองอธบด กรมสงเสรมอตสาหกรรม กระทรวงอตสาหกรรม

2. นางยพรตน ศตวรยะ ทปรกษา

ผอ�านวยการส�านกพฒนาการจดการอตสาหกรรม กรมสงเสรมอตสาหกรรม กระทรวงอตสาหกรรม

3. นางการะเกด โชตชนรตน ทปรกษา

ผอ�านวยการสวนสงเสรมการรวมกลมอตสาหกรรม กรมสงเสรมอตสาหกรรม กระทรวงอตสาหกรรม

4. นายชยวฒน ค�าไทย ทปรกษา

นกวชาการอตสาหกรรมปฏบตการ กรมสงเสรมอตสาหกรรม กระทรวงอตสาหกรรม

5. ดร.อรรณพ นพรตน ทปรกษา

ผอ�านวยการสถาบนพฒนาและฝกอบรมโรงงานตนแบบ มหาวทยาลยเทคโนโลยพระจอมเกลาธนบร

6. ดร.วรนธร สงคศร บรรณาธการ

ศนยพนธวศวกรรมและเทคโนโลยชวภาพแหงชาต ส�านกงานพฒนาวทยาศาสตรและเทคโนโลยแหงชาต

7. นางสาวรนรมย เลศลทธภรณ รองบรรณาธการ

ศนยความเปนเลศเฉพาะทางดานการจดการ และใชประโยชนจากของเสยอตสาหกรรมการเกษตร มหาวทยาลยเทคโนโลยพระจอมเกลาธนบร

8. ดร.กาญจนา แสงจนทร

ศนยพนธวศวกรรมและเทคโนโลยชวภาพแหงชาต ส�านกงานพฒนาวทยาศาสตรและเทคโนโลยแหงชาต

9. นายทนงค ฉายาวฒนะ

สถาบนพฒนาและฝกอบรมโรงงานตนแบบ มหาวทยาลยเทคโนโลยพระจอมเกลาธนบร

10. นายศภวฒน ธาดาจารมงคล

กรมโรงงานอตสาหกรรม กระทรวงอตสาหกรรม

11. นายสรเดช ภทรวเชยร

คณะบรหารธรกจ สถาบนเทคโนโลยไทย – ญปน

12. นายถาวร รตตทวาพาณชย

ศนยความเปนเลศเฉพาะทางดานการจดการ และใชประโยชนจากของเสยอตสาหกรรมการเกษตร มหาวทยาลยเทคโนโลยพระจอมเกลาธนบร

ผเขยนและเรยบเรยง

Page 96: คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการ ... · 2016-09-02 · คู มือ การเพ มประสิทธิภาพการผลิตและการใช

สำนกพฒนาการจดการอตสาหกรรม กรมส�งเสร�มอตสาหกรรม

75/6 ถนนพระราม 6 แขวงท�งพญาไท เขตราชเทว� กรงเทพฯ 10400

โทรศพท� 0 2202 4538 โทรสาร 0 2534 3426