รายงานการวจยเรอง

การศกษาการผลตกาซชวภาพจากมลแพะ

The Study of Biogas Production from Goat Manure.

สนทยา มลศรแกว ฐานศวร ชตธนาเศรษฐ

นมตร ขจรไชยกล อตชาต ภมวนชชา สรตน บญยวง

Sonthaya Moonsrikaew Dhanishivash Chittathanaseshth

Nimit Khajornchaikul Atichat Phumivithcha Surat Bunyoung

มหาวทยาลยเทคโนโลยราชมงคลสวรรณภม

งบกองทนสงเสรมงานวจยป 2555

สารบญ

สวพ.

มทร.สวรรณภ

ม

หนา

บทคดยอ 1

บทนา 3

วธการวจย 4

ผลและวจารณ 6

สรปผลการทดลอง และขอเสนอแนะ 8

กตกรรมประกาศ 8

บรรณานกรม 9

ภาคผนวก 10

สารบญตาราง

ตารางท 1 แสดงองคประกอบทางเคมของมลโคและมลแพะ 6

ตารางท 2 แสดงลกษณะและประสทธภาพของกาซชวภาพจากมลแพะ 6

สารบญภาพ

ภาพผนวกท 1 มลโคทใชในการทดลอง 10

ภาพผนวกท 2 มลแพะทใชในการทดลอง 10

ภาพผนวกท 3 สถานทในการดาเนนการทดลอง 11

ภาพผนวกท 4 การเตมมลลงถงกาซชวภาพ 11

ภาพผนวกท 5 ประสทธภาพการใชงานกาซชวภาพ 12

ภาพผนวกท 6 การใชงานกาซชวภาพ 12

สวพ.

มทร.สวรรณภ

ม

1

การศกษาการผลตกาซชวภาพจากมลแพะ

The Study of Biogas Production from Goat Manure.

สนทยา มลศรแกว1 ฐานศวร ชตธนาเศรษฐ1

นมตร ขจรไชยกล1 อตชาต ภมวนชชา1 สรตน บญยวง1

Sonthaya Moonsrikaew1 Dhanishivash Chittathanaseshth1

Nimit Khajornchaikul1 Atichat Phumivithcha1 Surat Bunyoung1

บทคดยอ

การทดลองในครงนมวตถประสงคเพอศกษาลกษณะและประสทธภาพของกาซชวภาพ

จากมลแพะเพอเปนแหลงพลงงานทดแทนในครวเรอน วางแผนการทดลองแบบ 2 x 2 Crossing

Over Dsign โดยแบงออกเปน 2 สงทดลอง สงทดลองละ 4 ซา ระยะเวลาในการทดลอง 120 วน

สงทดลองท 1 กาซชวภาพหมกจากมลโค (กลมควบคม) สงทดลองท 2 กาซชวภาพหมกจากมล

แพะ ผลการทดลองพบวา การหมกกาซชวภาพจากมลแพะจะเรมใชงานไดชากวามลโค (P<0.05)

แตมปรมาณและประสทธภาพการใชงานไมแตกตางกบกาซชวภาพทไดจากการหมกมลโค

(P>0.05)

……………………………………………………………………………………………………….

คาสาคญ : กาซชวภาพ, มลแพะ

สวพ.

มทร.สวรรณภ

ม

2

ABSTRACT

The purpose of this experiment was to study the characteristics

and performance of biogas as a renewable energy

source from goat manure in household. The experimental design was 2 x 2 Crossing

Over Dsign divided into 2 treatments and 4 replications and duration was 120 days.

Treatment 1 was biogas from cow manure (Control) and Treatment 2 was biogas from

goat manure (Treatment).

The results

showed that Methane fermentation of goat manure began to slowly than cow manure, (P

<0.05), but the volume and efficiency does not significant (P>0.05)27.

…………………………………………………………………………………………………

Key word : Biogas, Goat Manure

1สาขาวชาสตวศาสตร คณะเทคโนโลยการเกษตรและอตสาหกรรมเกษตร มหาวทยาลยเทคโนโลย ราชมงคล

สวรรณภม

1Animal Science Department Facultry of Agricultural Technology and Agro - Industry Rajamangala

University of Technology Suvarnabhumi

สวพ.

มทร.สวรรณภ

ม

3

บทนา

ในอนาคตอนใกลการเลยงสตวตองสนองตอบตอแนวคดอาหารปลอดภย ซงจะเหนไดจาก

การเตบโตและพฒนาอยางกาวกระโดดของอตสาหกรรมการผลตอาหารปลอดภยทสามารถทวน

สอบยอนกลบทมาของผลตภณฑตงแตตนสายการผลตจนเปนผลตภณฑอาหารทวางจาหนายใน

ทองตลาด (from fram to the table)1 และขอกดกนทางการคาทวาดวยคารบอนเครดตจากการผลต

สตว2 ทสงผลใหการผลตสตวตองเปนมตรกบสงวดลอม ในการผลตสตวเกอบทกชนดสงหนงทเปน

ปญหาตอสภาพแวดลอมคอมลสตว แนวทางการแกปญหามลสตวในปจจบนมหลายรปแบบเชน

การใชมลของสตวชนดหนงเพอเปนอาหารของสตวอกชนดหนง2 การนามาเปนป ยหมกหรอป ย

อนทรยทดแทนการใชป ยเคม และการนามาผลตกาซชวภาพ (biogas)

กาซชวภาพ (Bio gas) เกดจากขบวนการหมกยอยของเสยหรอมลสตวโดยจลนทรยทม

ตามธรรมชาตในสภาพทไมมออกซเจนซงผลจากขบวนการทางานของจลทรยจะไดกาซมเทน

(CH4) ซงเปนกาซทตดไฟไดประมาณ 60 เปอรเซนต กาซคารบอนไดออกไซด (CO2) ประมาณ 35

เปอรเซนตและกาซอนๆ เชนไฮโดรเจนซลไฟด (H2S) และแอมโมเนย (NH4) ประมาณ 5 เปอรเซนต

รปแบบของบอกาซชวภาพมหลากหลายรปแบบ เชน แบบ Indian type digester แบบ Cover lagoon

แบบ Channel type digester และแบบ Fixed dom digester ซงแตละแบบเหมาะสาหรบฟารมขนาด

ใหญและตองใชตนทนสรางบอสง สวนในเกษตรกรรายยอยทเลยงสตวไมมากและมเงนทนนอยก

สามารถทากาซชวภาพใชไดโดยใชถงหมกแบบพลาสตกในบอดน (plastic bag biodigester)5 หรอ

การทากาซชวภาพโดยหมกในถงพลาสตกขนาดเลกกสามารถใชเปนแหลงพลงานทดแทนการใช

กาซหงตมในครวเรอนไดดเชนกน ปรมาณกาซทเกดขนจากมลสตวนจะแปรผนไปตามชนดของมล

สตวทใชหมก เชนในมลสกรหรอมลไกทไดรบอาหารทมโปรตนสงจะใชระยะเวลาหมกสนและได

กาซมากสวนในมลโคหรอสตวเคยวเอองทกนพชเปนหลกซงจะใชระยะเวลาหมกยาวนานกวาและ

ไดปรมาณกาซนอยกวา

จากรายงานของกรมปศสตว (2553)6 พบวาในประเทศไทยมเกษตรกรผ เลยงแพะอย

72,157 ครวเรอน จานวนแพะทงหมด 380,277 ตว เฉลยครวเรอนละ 5.72 ตวโดยทวไปแพะจะถาย

มลเฉลยวนละประมาณ 6 เปอรเซนตของนาหนกตว7 ซงในแพะพนธพนเมองทโตเตมทมนาหนก

เฉลยประมาณ 30 กโลกรมดงนนโดยเฉลยแลวในแตละวนผ เลยงแพะจะมมลแพะประมาณ 1.80

กโลกรมซงมากพอทจะใชผลตกาซชวภาพใชไดในครวเรอน โดยทวไปแลวมลแพะมลกษณะเปน

เมดๆแขงกวามลโค มวตถแหงมากกวามลโค และยงมรายงานการศกษาวจยการนามาผลตกาซ

ชวภาพอยนอย จงนาจะมการการศกษาถงการผลตกาซชวภาพจากมลแพะเพอทดแทนการใชหง

สวพ.

มทร.สวรรณภ

ม

4

ตมในครวเรอน ดงนนงานวจยนจงมวตถประสงคเพอศกษาลกษณะและประสทธภาพของกาซ

ชวภาพจากมลแพะเพอเปนแหลงพลงงานทดแทนในครวเรอน

วธการวจย

แผนการทดลอง

วางแผนการทดลองแบบ 2 x 2 Crossing Over Dsign โดยแบงออกเปน 2 สงทดลอง สง

ทดลองละ 4ซา ระยะเวลาในการทดลอง 120 วน

สงทดลองท 1 กาซชวภาพหมกจากมลโค (กลมควบคม)

สงทดลองท 2 กาซชวภาพหมกจากมลแพะ กอนการหมกกาซชวภาพสมเกบมลทงสอง

กลมทดลองมาวเคราะหหาองคประกอบทางเคมกลมทดลองละ 10 ซา (AOAC.,1998) 8

การผลตกาซชวภาพ9

สวนประกอบของกาซชวภาพ

1. ถงหมกกาซชวภาพเปนถงขนาด 200 ลตรซงทาหนาทเกบมลสตวเพอใหเกด

ขบวนการยอยสลายจนไดกาซชวภาพภายในถงมทอนาลนเพอควบคมระดบ

นาในถงและมทอสาหรบเตมมลขนาด 4 นว สวนดานบนมทอระบายกาซตอ

กบสายสงกาซไปยงถงเกบกาซ

2. ถงเกบกาซ เปนถงขนาด 120 ลตรควาสวมอยในถงขนาด 200 ลตรทบรรจนา

อยเตม ทาหนาทเปนสวนเกบกาซโดยจะลอยสงขนเมอเกดการหมกจนไดกาซ

ชวภาพและจะลดตาลงเมอมการใชงาน

ถงหมก

สวนเตมมล

ทอนาลน

วาลวกาซ

สายสงกาซ

ถงคลอบลอย

สวพ.

มทร.สวรรณภ

ม

5

ภาพท 1 แสดงสวนประกอบของถงกาซชวภาพ

การเตมมลเพอหมกกาซชวภาพและการเกบขอมล

ทาการหมกกาซชวภาพจากมลโค และมลแพะในถงหมกแบบพลาสตกขนาด 200

ลตรโดยเตมมลปรมาณเรมตนเทากน 50 กโลกรมละลายนา 100 ลตรแลวทงไวใหเกดกาซ

มเทน (ทดสอบโดยการจดไฟ) เมอเรมไดกาซมเทนบนทกระยะเวลาการหมกในแตละสง

ทดลอง หลงจากนนทาการบนทกปรมาณกาซทเกดขนทกวนในแตละสงทดลองจนกวาจะไมม

กาซเกดขนในถงหมก นาปรมาณกาซทไดทงหมดของแตละสงทดลองนามาหาคาเฉลย เมอ

พบวาในแตละสงทดลองไมมกาซเกดขนในถงหมกแลว แตละสงทดลองเตมมลสตว 20

กโลกรมละลายนาในสดสวน 2 : 1 แลวทงไวใหเกดกาซมเทนเมอเรมมกาซมเทนบนทก

ระยะเวลา ระยะเวลาทไดเปนระยะเวลาการเกดกาซทดแทนของแตละสงทดลอง หลงจากนน

ทดสอบประสทธภาพของกาซในแตละสงทดลองไดแก ปรมาณกาซชวภาพ ระยะเวลาการใช

งานเพอใหความรอน สของเปลวไฟ และกลนจากกาซชวภาพ

ภาพท 2 แสดงการเตมมลและการลอยตวของถงคลอบลอย

การวเคราะหขอมล

คานวณหาคาเฉลยปรมาณกาซในแตละสงทดลอง ระยะเวลการเกดกาซ ระยะเวลาการ

หมกทดแทน และระยะเวลาการใชงานเพอใหความรอน ตามแผนการทดลองแบบ 2 x 2

สวพ.

มทร.สวรรณภ

ม

6

Crossing Over Dsign (Stell and Torrie.,1960) 10 เปรยบเทยบความแตกตางของคาเฉลย

ดวยวธ Student’s t – test

ผลและวจารณ

ตารางท 1 แสดงองคประกอบทางเคมของมลโคและมลแพะ

สงทศกษา กลมควบคม

(มลโค)

กลมทดลอง

(มลแพะ)

วตถแหง

ความชน

เถา

อนทรยวตถ

27.70 (%)

70.10 (%)

8.90 (%)

22.14 (%)

52.12 (%)

50.21 (%)

10.15 (%)

38.78 (%)

จากตารางท 1 แสดงองคประกอบทางเคมของมลโคและมลแพะ จากการวเคราหมลโค

และมลแพะกลมตวอยางละ 10 ซา พบวามลโคและมลแพะมเปอรเซนตวตถแหง ความชน เถา

และอนทรยวตถเปน 27.70, 70.10, 8.90 และ 22.14 % เทยบกบ 52.12, 50.21, 10.15 และ

38.78 % ตามลาดบ

ตารางท 2 แสดงลกษณะและประสทธภาพของกาซชวภาพจากมลแพะ

สงทศกษา

ประสทธภาพ/ลกษณะ

กลมควบคม

(มลโค)

กลมทดลอง

(มลแพะ)

p-value

จานวนหนวยทดลอง

ขนาดความจของถงกาซ (ลตร)

ปรมาณมลทเตม (กโลกรม)

ปรมาณกาซชวภาพ (ลกบาศกเมตร)

ระยะเวลาหมกเรมตนจนใชงานได (วน)

ระยะเวลาการใชงานอยางตอเนองโดยกาลงไฟไมตก (นาท)

ระยะเวลาหมกทดแทน (วน)

4

200

70

1.30

7

30

3

4

200

70

1.38

28

32

7

-

-

-

NS

*

NS

*

สวพ.

มทร.สวรรณภ

ม

7

สของเปลวไฟ

กลนของกาซ

มวงแกมนาเงน

เหมน/ฉน

มวงแกมนาเงน

เหมน/ฉน

-

-

จากตารางท 2 แสดงลกษณะและประสทธภาพของกาซชวภาพจากมลแพะ

เปรยบเทยบกบมลโคพบวามคาเฉลยปรมาณกาซชวภาพไมแตกตางกนทางสถต (1.38 เทยบกบ

1.30 ลกบาศกเมตร) เชนเดยวกบระยะเวลาการใชงานใหความรอนอยางตอเนองโดยกาลงไฟไม

ตกททงสองกลมทดลองไมมความแตกตางกน (32 เทยบกบ 30 นาท) แสดงใหเหนวามลแพะและ

มลโคสามารถผลตกาซชวภาพไดเทาๆกนและมประสทธภาพในการใหความรอนอยางตอเนอง

เทาๆ กน แตระยะเวลาใหความรอน 30 – 32 นาทนนเพยงพอในการประกอบอาหารจาพวก ผด

หรอ ทอด หากเปนการประกอบอาหารจาพวกตมหรอแกงทตองใชระยะเวลาในการใหความรอน

นานๆ ปรมาณกาซอาจไมเพยงพอ

ระยะเวลาหมกเรมตนจนใชงานได หมายถง นบตงแตงการเรมกรอกมลลงในถงหมกและ

สามารถจดไฟตดอยางตอเนองและใชงานไดพบวากลมทดลองทหมกกาซชวภาพจากมลแพะม

ระยะเวลาหมกเรมตนจนใชงานไดมากกวากลมทหมกกาซชวภาพจากมลโคอยางมนยสาคญทาง

สถต (28 เทยบกบ 7 วน) (P<0.05) ชใหเหนวามลเแพะเมอหมกแลวใหกาซชวภาพชากวามลโคถง

4 เทาทงนอาจเนองจากมลแพะมปรมาณวตถแหงมากกวามลโคมาก (จากตารางท 1 52.12 เทยบ

กบ 27.70 %) มลกษณะแหง และแขงกวามาก ใชระยะเวลาในการละลายนานกวามลโค ทาให

เกดการยอยสลายทชากวามลโคสงผลใหเกดกาซชวภาพชากวามลโค

ระยะเวลาหมกทดแทน หมายถง การใชกาซจนหมดความจของถงครอบลอยและรอ

จนกวาจะไดกาซเตมถงครอบลอยอกครง การวดระยะเวลาหมกทดแทนนเพอใหทราบวาเมอใน

ระบบมจลนทรยอยเตมแลวจะใชเวลากวนจงจะสามารถใชงานได พบวากลมทหมกกาซชวภาพ

จากมลแพะมระยะเวลาหมกทดแทนมากกวากลมทหมกจากมลโคอยางมนยสาคญทางสถต

(7 เทยบกบ 3 วน) (P<0.05) แสดงวาถาใชมลแพะไมวาในระบบถงหมกไมมจลนทรยเรมตน หรอ

มจลนทรยเรมตนอยกอนแลวจะเกดกาซชากวามลโคทงนอาจเนองจากอทธพลของวตถแหงและ

ความชนทแตกตางกนในมลสตวทงสองชนดทไดอภปรายไวขางตน

เมอพจารณาถงสของเปลวไฟพบวาทงสองกลมมสของเปลวไฟเปนสมวงแกมนาเงนซง

เปนสของเปลวไฟทใหความรอนสงทเกดจากกาซมเทนโดยทวไป และกลนของกาซชวภาพทงสอง

กลมกอนจดไฟพบวามกลนเหมนฉน ซงเปนปกตของกาซชวภาพเนองจากในขบวนการหมกกาซ

ชวภาพจะไดกาซไฮโดรเจนซลไฟด (H2S) หรอทเรยกกนวากาซไขเนาและแอมโมเนย (NH4)

ประมาณ 5 เปอรเซนตจงทาใหเกดกลนเหมนฉนได แตเมอจดตดไฟแลวกลนจะหมดไป แตในเรอง

สวพ.

มทร.สวรรณภ

ม

8

กลนของกาซชวภาพกอนการจดไฟนสามารถแกไขใหหายไดโดยการใชสารละลายอเอมเขมขน 1

PPM แทนนาเปลาในการละลายมลโคเพอหมกกาซชวภาพในสดสวนนาตอมลโค 1:111

จากตารางท 1 เปนทนาสงเกตวามลแพะมปรมาณอนทรยวตถสงกวามลโค (38.78 เทยบ

กบ 22.14%) ซงนาจะเปนอาหารของจลนทรยในการผลตกาซไดมากกวาในมลโคและนาจะได

ปรมาณกาซทมากกวามลโคแตกลบพบวามปรมาณกาซเฉลยไมแตกตางกน (1.38 เทยบกบ 1.30

ลกบาศกเมตร) ทงนเนองจากสวนของอนทรยทมากกวาในมลแพะอาจเปนจาพวกลกนน หรอ

ซลกา ทจลนทรยยอยไมได ลกนน และซลกานพบมากในพชอาหารสตวทแกจด12 เปลอกไม และ

ใบไมหลายๆชนด ซงมลแพะและมลโคทใชในการทดลองนไดจากการเลยงแบบกงขงกงปลอยและ

โดยพฤตกรรมแลวแพะเปนสตวทชอบกนใบไมและเปลอกไมมากกวาหญาจงเปนไปไดท

อนทรยวตถทสงกวาในมลแพะจะเปนสวนของลกนนและซลกา

สรปผลการทดลอง

การหมกกาซชวภาพจากมลแพะจะเรมใชงานไดชากวามลโค แตมปรมาณและ

ประสทธภาพการใชงานไมแตกตางกบกาซชวภาพทไดจากการหมกมลโค

ขอเสนอแนะ

1. มลแพะทใชหมกกาซชวภาพควรเปนมลสดเนองจากสามารถละลายนาไดงายกวามล

แหง ชวยใหเกดกาซไดเรวขน

2. หากมปรมาณมลแพะไมมากพอและจาเปนตองรวบรวมมลหลายวนควรกองมลแพะ

รวมกนไวคลมดวยผาและพรมนาใหเปยกหรอเกบในถงทมฝาปดมดชดเพอปองกน

ไมใหมลแพะแหงจนเกนไป

กตตกรรมประกาศ

ขอขอบคณมหาวทยาลยเทคโนโลยราชมงคลสวรรณภมทใหทนสนบสนนงานวจยในครงน

ขอบคณสาขาวชาสตวศาสตร คณะเทคโนโลยการเกษตรและอตสาหกรรมเกษตร มหาวทยาลย

สวพ.

มทร.สวรรณภ

ม

9

เทคโนโลยราชมงคลสวรรณภมทเออเฟอสานทในการทาวจย และขอบคณนกศกษาสาขาวชา

สตวศาสตรทกทานทมสวนชวยเหลอในงานวจยในครงน

บรรณานกรม

1 สมบต ศภประภากร และสรยทธ ทรงสหมด. ระบบการจดการศนยรวมนม โรงงานฆาสตว และ

โรงงานแปรรปอาหารสตว. เอกสารประกอบการฝกอบรมหลกสตรประกาศนยบตรนก

สตวบาลศาสตรรนท 6. 10 – 14, 24 – 28 พฤษภาคม 2553. สมาคมสตวบาลแหง

ประเทศไทย. 2ธรพงษ ธรภสรสกล . 2536 . การเลยงแพะเชงธรกจ พมพครงท 1 สานกพมพจฬาลงกรณ

มหาวทยาลย . 202 น. 3 โชค มเกลด. 2551. การผลตสตว. ภาควชาสตวศาสตร คณะเกษตรศาสตร

มหาวทยาลยเชยงใหม. 199 หนา 4โชค มเกลด. 2551. การจดการฟารมสตวเลยง. ภาควชาสตวศาสตร คณะเกษตรศาสตร

มหาวทยาลยเชยงใหม. 205 หนา 5 T.R. Preston and Choke. Febuary 23 to 25. 2004. Trainning Course on “Low Cost Plastic

Biodigester Technology” Chiang Mai University, Thailand.

6 กรมปศสตว. 2553. รายงานประจาป 2552. กระทรวงเกษตรและสหกรณ.

7บญเสรม ชวะอสระกล . 2546 . การเลยงแพะและการจดการแพะ ภาควชาสตวศาสตร คณะ

เกษตรศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม . 145 น. 8AOAC. 2000. Assosiation Official Method of Analysis. AOAC International, 17th Ed.

AOAC International.Maryland. USA. 9การผลตกาซชวภาพจากของเสยจากฟารมปศสตวและโรงงานอตสาหกรรม สานกวจยคนควา

พลงงาน กรมพฒนาพลงงานทดแทนและอนรกษพลงงาน. กระทรวงพลงงาน. 45 หนา 10Stell , R.G.D. and J.H.Torrie. 1960. Principle and Produces of Statistics. 2ed . New York:

McGraw – Hill.257 pp. 11สนทยา มลศรแกว ฐานศวร ชตธนาเศรษฐ นมตร ขจรไชยกล อตชาต ภมวนชชา และวศษย เกต

ปญญาพงศ. การศกษาการเตมจลนทรยมชวต (อเอม) ในมลโคตอการเกดกาซชวภาพ

สวพ.

มทร.สวรรณภ

ม

10

ในถงหมกแบบพลาสตกตนทนตา. รายงานการวจยปงบประมาณ 2554.มหาวทยาลย

เทคโนโลยราชมงคลสวรรณภม. 14 หนา. 12 สายณห ทดศร. 2540. พชอาหารสตวเขตรอน : การผลตและการจดการ. คณะเกษตร

มหาวทยาลยเกษตรศาสตร, กรงเทพฯ.

ภาคผนวก

ภาพผนวกท 1 มลโคทใชในการทดลอง

สวพ.

มทร.สวรรณภ

ม

11

ภาพผนวกท 2 มลแพะทใชในการทดลอง

ภาพผนวกท 3 สถานทในการดาเนนการทดลอง

สวพ.

มทร.สวรรณภ

ม

12

ภาพผนวกท 4 การเตมมลลงถงกาซชวภาพ

ภาพผนวกท 5 ประสทธภาพการใชงานกาซชวภาพ

สวพ.

มทร.สวรรณภ

ม

13

5 6

ภาพผนวกท 6 การใชงานกาซชวภาพ

สวพ.

มทร.สวรรณภ

ม