ดร.เกียรติศักดิ์ พันธ์พงศ์ อาจารย์ประจำมหาวิทยาลัยราชภัฏสงขลา (มรภ.สงขลา) วิทยาเขตสตูล เปิดเผยว่า เมื่อเร็วๆ นี้ ตนและคณะวิจัย ประกอบด้วย ดร.ธิวาริ โอภิธากร ดร.นวิทย์ เอมเอก
น.ส.เสาวรส เหลือนุ่นขาบ และ ผศ.ดร.สมพงศ์ โอทอง ได้รับรางวัลบทความวิจัยดีเด่น สาขาวิชาSciences and Applied Sciences จากงานวิจัยเรื่อง "การเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการผลิตก๊าซชีวภาพจากน้ำกากส่าของโรงงานสุรากลั่นชุมชนโดยใช้การหมักร่วมกับของเสียกลีเซอรอล" ในการประชุมวิชาการระดับชาติ ครั้งที่ 1 มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ ประจำปี 2559 ผลการวิจัยพบว่าการเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตก๊าซชีวภาพจากน้ำกากส่าโรงงานสุรากลั่นชุมชน โดยหมักร่วมกับของเสียกลีเซอรอลที่ความเข้มข้น 1 – 5% ซึ่งการเติมของเสียกลีเซอรอลลงไปที่ความเข้มข้น 5% มีความเหมาะสมมากที่สุด ให้ปริมาณมีเทนสะสมและผลิตมีเทนสูงสุดเท่ากับ 2,245 มิลลิลิตร ศักยภาพการผลิตก๊าซชีวภาพเพิ่มขึ้นประมาณ 3 เท่า หรือ 300% เมื่อเปรียบเทียบกับการผลิตก๊าซชีวภาพจากการหมักเดี่ยว เนื่องจากของเสียกลีเซอรอลช่วยเพิ่มปริมาณคาร์บอนให้กับน้ำกากส่าและปรับสมดุลปริมาณสารอาหารในระบบทำให้อัตราส่วนเพิ่มสูงขึ้น จาก 8 เป็น 28 ช่วยเจือจางสารพิษในระบบที่มีผลต่อจุลินทรีย์ชนิดสร้างมีเทนในน้ำกากส่าทำให้ผลผลิตมีเทนสูงขึ้น
ดร.เกียรติศักดิ์ กล่าวว่า การเลือกใช้กลยุทธ์หมักร่วม (Co-Digestion Strategies) เนื่องจากมีข้อดีในการปรับสมดุลปริมาณสารอาหารในระบบ ทำให้อัตราส่วนคาร์บอนต่อไนโตรเจนสูงขึ้น ช่วยเจือจางสารพิษที่มีผลต่อจุลินทรีย์ชนิดสร้างมีเทนในน้ำทิ้ง ส่งผลให้ได้มีเทนสูงขึ้น ตนและคณะผู้วิจัยจึงพัฒนากระบวนการผลิตก๊าซชีวภาพจากน้ำกากส่าโดยการหมักร่วมกับของเสียกลีเซอรอล โดยศึกษาองค์ประกอบทางกายภาพและเคมีเพื่อใช้เป็นข้อมูลในการออกแบบการทดลอง ซึ่งการศึกษาศักยภาพในการผลิตมีเทนด้วยระบบแบบกะ (Batch) เป็นการศึกษาอัตราส่วนวัตถุดิบต่อสารหมักร่วม ข้อมูลที่ได้จะนำไปสู่การศึกษาศักยภาพในการผลิตมีเทนแบบต่อเนื่องด้วย เพื่อให้กระบวนการผลิตก๊าซชีวภาพจากน้ำกากส่าสามารถเก็บเกี่ยวพลังได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด
งานวิจัยดังกล่าวมีที่มาจากเล็งเห็นว่าการผลิตสุราชุมชน ซึ่งเป็นอุตสาหกรรมขนาดเล็กขยายตัวอย่างรวดเร็วในปี 2546 จนถึงปัจจุบันก็ยังมีการดำเนินธุรกิจดังกล่าวอย่างต่อเนื่อง การผลิตเอทิลแอลกอฮอล์จากวัตถุดิบทางการเกษตรของประเทศไทย เช่น กากน้ำตาลน้ำอ้อย ข้าวเหนียว น้ำตาลมะพร้าว และน้ำตาลโตนด ซึ่งในกระบวนการกลั่นแอลกอฮอล์ของโรงงานสุรากลั่นชุมชนจะมีน้ำเสียเกิดขึ้นเรียกว่า น้ำกากส่า ประมาณ 30 ลูกบาศก์เมตรต่อเดือน และมีค่าความสกปรกในรูปซีโอดีสูงถึง 50-104 กรัมต่อลิตร ประกอบไปด้วยสารอินทรีย์ รวมทั้ง ยีสต์ แอมโมเนีย ฟอสเฟต และน้ำตาลที่คงเหลืออยู่ ไม่สามารถปล่อยทิ้งสู่แหล่งน้ำได้โดยตรง ต้องมีการบำบัดหรือการนำน้ำกากส่าไปใช้ประโยชน์
ดังนั้น จึงนำการบำบัดน้ำเสียโดยวิธีชีวภาพมาใช้ เนื่องจากเป็นเทคโนโลยีที่อาศัยแบคทีเรียช่วยย่อยสลายสารอินทรีย์ โดยส่วนมากจะใช้เทคโนโลยีที่ไร้อากาศ สารอินทรีย์จะถูกย่อยสลายเป็นก๊าซมีเทนร้อย 60-70 คาร์บอนไดออกไซด์ร้อยละ 28-38 และก๊าซอื่นๆ รวมเรียกว่าก๊าซชีวภาพ ซึ่งใช้ความร้อนในกระบวนการกลั่นเป็นการลดต้นทุนในการผลิต น้ำกากส่ามีอัตราการผลิตก๊าซชีวภาพได้เพียง 8-10 ลิตรมีเทนต่อลิตรน้ำเสีย เนื่องจากโปรตีนที่สูงทำให้เกิดการสะสมของแอมโมเนีย และส่งผลยับยั้งการทำงานของจุลินทรีย์ในกลุ่มผลิตมีเทน ซึ่งมีปริมาณก๊าซชีวภาพน้อยเมื่อเปรียบเทียบกับน้ำเสียประเภทอื่นๆ เนื่องจากน้ำกากส่ามีอัตราส่วนคาร์บอนต่อไนโตรเจนต่ำ มีปริมาณของโปรตีนสูง ซึ่งมีแนวโน้มจะถูกย่อยสลายกลายเป็นแอมโมเนียไนโตรเจนได้อย่างรวดเร็วและเป็นจำนวนมากในสภาวะไร้อากาศ มีปริมาณของซัลเฟตสูง ซึ่งความเข้มข้นของไฮโดรเจนซัลไฟด์และแอมโมเนียเท่ากับ 240 และ 52 มิลลิกรัมต่อลิตร จะยับยั้งการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ชนิดสร้างมีเทน ส่งผลให้ประสิทธิภาพในการผลิตก๊าซชีวภาพลดลงด้วย