การวิเคราะห์คุณสมบัติเชื้อเพลิงอัดเม็ดจากตะกอนน้ำเสียและชีวมวล เพื่อใช้เป็นพลังงานทดแทน

บทคัดย่อ

นโยบายพลังงานหมุนเวียนได้ขับเคลื่อนการใช้งานเชื้อเพลิงชีวมวลและเชื้อเพลิงชีวภาพทั่วโลกในช่วงหลายทศวรรษที่ผ่านมา ดังนั้นการทำให้ของเสียจากอุตสาหกรรมและของเสียจากการเกษตรอยู่ในรูปของเม็ดเชื้อเพลิงจึงเป็นประโยชน์ต่อการจัดเก็บ การขนส่ง และการใช้งานเป็นเชื้อเพลิงชีวภาพ วัตถุประสงค์ของงานวิจัยนี้คือ ศึกษาคุณสมบัติทางความร้อน ความทนทานของเม็ดเชื้อเพลิง องค์ประกอบก๊าซไอเสียจากการเผาไหม้เม็ดเชื้อเพลิง และผลตอบแทนด้านเศรษฐศาสตร์ของการใช้งานเม็ดเชื้อเพลิงจากตะกอนน้ำเสียและชีวมวล (ฟางข้าวและขี้เลื่อย) ผลการศึกษาพบว่าเม็ดเชื้อเพลิงที่อัดขึ้นรูปจากกากตะกอนน้ำเสียมีสัดส่วนของน้ำเป็นหลัก จึงมีค่าความร้อน (12.56 MJ/kg) และค่าความแข็งแรงทนทานต่ำกว่าเม็ดเชื้อเพลิงชีวมวลทั้ง 2 ชนิด (89.0%) แต่ยังอยู่ในเกณฑ์ที่สามารถนำมาใช้เป็นเชื้อเพลิงและสามารถจัดเก็บรักษาเพื่อใช้งานในระยะยาวได้ เมื่อนำไปวิเคราะห์องค์ประกอบก๊าซไอเสียหลังจากทดสอบการเผาไหม้ พบว่าองค์ประกอบก๊าซไอเสียของเม็ดเชื้อเพลิงจากกากตะกอนน้ำเสียมีค่าใกล้เคียงกับเม็ดเชื้อเพลิงชีวมวลทั้ง 2 ชนิดและอยู่ในค่ามาตรฐาน แต่มีค่า SO₂ สูงกว่าเกณฑ์มาตรฐานเล็กน้อย เมื่อพิจารณาถึงความคุ้มค่าทางด้านเศรษฐศาสตร์ พบว่าการใช้เม็ดเชื้อเพลิงจากกากตะกอนน้ำเสียจะมีความคุ้มค่ามากที่สุด โดยจะมีผลประหยัดค่าใช้จ่ายรวมสูงสุด 15,657.80 บาท/ปี คิดเป็น 59.58%, NPV 48,328.03 บาท, IRR 31.19%, B/C 144.64% และมีระยะเวลาคืนทุน 3.00 ปี ดังนั้นการใช้กากตะกอนน้ำเสียในรูปของการเปลี่ยนของเสียให้เป็นพลังงานจึงเป็นแนวทางที่เหมาะสมในการจัดการของเสียนี้ เพราะสามารถลดค่าใช้จ่ายในการกำจัดและยังใช้เป็นเชื้อเพลิงทางเลือกที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมอีกด้วย