ทีมวิจัยการจัดการและใช้ประโยชน์จากของเสียอุตสาหกรรมการเกษตร

BIOTEC

เกี่ยวกับ
บริการ
ผลงานเด่น
บุคลากรวิจัย
ติดต่อเรา

ทีมวิจัยการจัดการและใช้ประโยชน์จากของเสียอุตสาหกรรมการเกษตร

ข้อมูลเกี่ยวกับทีมวิจัย

ศูนย์ความเป็นเลิศเฉพาะทางด้านการจัดการและใช้ประโยชน์จากของเสียอุตสาหกรรมการเกษตร (ECoWaste) เป็นศูนย์ความเป็นเลิศที่เติบโตจากกลุ่มวิจัย Waste Utilization and Management ของหน่วยปฏิบัติการวิจัยและพัฒนาวิศวกรรมชีวเคมีและโรงงานต้นแบบ จัดตั้งขึ้นในเดือนตุลาคม 2548 ภายใต้ความร่วมมือระหว่างศูนย์พันธุวิศวกรรมและเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติและมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี (มจธ.) โดยทีมวิจัยการจัดการและใช้ประโยชน์จากของเสียอุตสาหกรรมการเกษตร มีพันธกิจในทำการวิจัยเพื่อพัฒนาเทคโนโลยีด้านสิ่งแวดล้อมและพลังงาน ที่มุ่งเน้นการพัฒนาเทคโนโลยีที่เกี่ยวกับกระบวนการย่อยสลายสารอินทรีย์แบบไร้อากาศ และการผลิตก๊าซชีวภาพจากของเสียหรือของเหลือทิ้งทางการเกษตรและอุตสาหกรรม เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการบำบัดของเสียและผลิตพลังงานทดแทน โดยทำวิจัยเพื่อสร้างองค์ความรู้ทางด้านจุลินทรีย์ที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการผลิตมีเทน ควบคู่ไปกับการพัฒนาความรู้ทางวิศวกรรมเพื่อการออกแบบถังปฏิกรณ์และระบบ นำไปสู่การใช้เทคโนโลยีเหล่านี้ในอุตสาหกรรมเกษตรที่มีศักยภาพอย่างแพร่หลาย รวมทั้งทำวิจัยพัฒนาและวิศวกรรมกระบวนการผลิตเพื่อมุ่งสู่การผลิตที่มีของเสียเป็นศูนย์ (Zero waste) เป็นการสนับสนุนงานทางด้านการลดการเปลี่ยนแปลงสภาวะอากาศ (Climate change) ของประเทศ

แนวทางการดำเนินงานของศูนย์ ECoWaste มุ่งเป้าที่จะพัฒนาเทคโนโลยีการผลิตก๊าซชีวภาพและการเพิ่มประสิทธิภาพในการใช้ก๊าซชีวภาพสำหรับชุมชน และอุตสาหกรรมอาหารและเกษตร ซึ่งสอดคล้องกับแนวนโยบายและเป้าหมายการส่งเสริมการผลิตและใช้พลังทดแทนจากชีวมวลของประเทศ เพื่อลดการนำเข้าเชื้อเพลิงฟอสซิล และเพิ่มขีดความสามารถในการแข่งขันของประเทศ นอกจากนี้การพัฒนาการผลิตในอุตสาหกรรมให้มุ่งสู่การผลิตที่มีของเสียเป็นศูนย์ ทำให้ลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม การดำเนินงานของศูนย์ ECoWaste จึงสอดคล้องกับโมเดล Bio-circular Green Economy (BCG)
ซึ่งประกอบด้วย 3 เศรษฐกิจหลัก คือ Bio Economy ระบบเศรษฐกิจชีวภาพ มุ่งเน้นการใช้ทรัพยากรชีวภาพอย่างคุ้มค่า เชื่อมโยงกับ Circular Economy ระบบเศรษฐกิจหมุนเวียน ที่คำนึงถึงการนำวัสดุต่างๆ กลับมาใช้ประโยชน์ให้มากที่สุด และทั้ง 2 เศรษฐกิจนี้ อยู่ภายใต้ Green Economy ระบบเศรษฐกิจสีเขียว ซึ่งมุ่งแก้ไขปัญหามลพิษ เพื่อลดผลกระทบต่อโลกอย่างยั่งยืน ดังนั้นจึงกำหนดกรอบแผนงานวิจัยพัฒนา บนฐานความรู้และความเชี่ยวชาญของศูนย์ ไว้ดังนี้

• การวิจัยพัฒนาถังปฏิกรณ์และรูปแบบของกระบวนการ (Reactor and process configuration) สำหรับบำบัดน้ำเสียและผลิตก๊าซชีวภาพ
• การวิจัยและพัฒนากลุ่มจุลินทรีย์ที่เกี่ยวข้องในกระบวนการผลิตก๊าซชีวภาพ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพและเสถียรภาพของระบบผลิตก๊าซชีวภาพ
• การวิจัยพัฒนาในกระบวนการผลิต เพื่อมุ่งสู่การผลิตที่มีของเสียเป็นศูนย์ (Zero waste)

นอกจากกรอบแผนงานวิจัยพัฒนา ศูนย์ฯ ยังมีกรอบแผนการดำเนินงานที่วางไว้ในด้านต่าง ๆ ได้แก่ บริการวิชาการ ถ่ายทอดเทคโนโลยี การพัฒนาบุคลากร การบริหารหน่วยงานและแผนกลยุทธ์ร่วมกับ หน่วย BEC R&D Cluster Bangkhuntien ที่ มจธ. และหน่วยงานต่าง ๆ ที่มีความร่วมมือกัน

สถานภาพปัจจุบัน

การดำเนินงานในกลุ่มวิจัยจะมีทิศทางและเป้าหมายเพื่อตอบสนองเป้าหมายของศูนย์ฯ นอกจากภารกิจในด้านงานวิจัยแล้ว ศูนย์ฯ มีกรอบการทำงานที่ครอบคลุมงานบริการวิชาการ การถ่ายทอดเทคโนโลยี การบริการให้คำปรึกษา การให้บริการทดสอบ/ทดลอง การออกแบบเชิงวิศวกรรม โดยใช้ความเชี่ยวชาญจากนักวิจัย วิศวกร โดยกรอบงานนี้จะเป็นการสนับสนุนให้มีการนำองค์ความรู้ เทคโนโลยีที่วิจัยพัฒนาไปสู่การนำไปใช้จริงในภาคอุตสาหกรรมตามพันธกิจที่ตั้งไว้ ทิศทางและเป้าหมาย โดยสรุปดังนี้

• กลุ่มวิจัยด้าน Microbiological and Molecular Technique

มีเป้าหมายเพื่อวิจัยและพัฒนาให้ได้ความรู้ความเข้าใจเกี่ยวกับจุลินทรีย์ที่เกี่ยวข้องระบบบำบัดน้ำเสียและผลิตก๊าซชีวภาพ โดยการศึกษานิเวศวิทยาจุลินทรีย์ (Microbial ecology) ในกระบวนการผลิตมีเทน แล้วนำมาประยุกต์ใช้ในการพัฒนาประสิทธิภาพของจุลินทรีย์ในการผลิตมีเทน รวมถึงการสร้างความสามารถในการผลิตตะกอนจุลินทรีย์ที่มีประสิทธิภาพสูง (High effective anaerobic microorganism; HEM) เพื่อนำไปใช้เพิ่มประสิทธิภาพและเสถียรภาพของระบบผลิตก๊าซชีวภาพ ซึ่งมีแผนงานวิจัยสรุปได้ดังนี้

• การผลิตตะกอนจุลินทรีย์ประสิทธิภาพสูง (High effective anaerobic microorganism; HEM) เพื่อใช้ในการบำบัดน้ำเสียที่มีความเข้มข้นสูง
• การนำเทคนิคทางด้านชีววิทยาโมเลกุลมาประยุกต์ใช้ศึกษาคุณลักษณะกลุ่มประขากรจุลินทรีย์ วิเคราะห์ปริมาณจุลินทรีย์ และติดตามจุลินทรีย์ที่สนใจในระบบบำบัดเสียแบบไร้อากาศ
• การพัฒนาเทคนิคในการตรวจวัดคุณภาพและกิจกรรมของจุลินทรีย์ในระบบ
• การศึกษากลุ่มจุลินทรีย์และความสัมพันธ์ในการทำงานของ Sulfate reducing bacteria & Sulfide oxidizing bacteria

• กลุ่มวิจัยด้าน Reactor and Process Development

มีเป้าหมายเพื่อวิจัยและพัฒนาระบบบำบัดน้ำเสียและผลิตก๊าซชีวภาพให้ประสิทธิภาพสูง โดยมีอัตรารับภาระสารอินทรีย์ได้สูงขึ้น (ขนาดระบบเล็กลง) รวมทั้งการพัฒนาถังปฏิกรณ์ High solid content – Anaerobic digester งานวิจัยของกลุ่มนี้ได้แก่

- ระบบผลิตก๊าซชีวภาพที่มีความเข้มข้น COD สูง เช่น น้ำเสียจาก โรงงานผลิตเอทานอล น้ำเสียไขมัน
- ระบบผลิตก๊าซชีวภาพสำหรับน้ำเสียที่มี Sulphate สูง เช่น น้ำทิ้งโรงน้ำยางข้น
- ระบบผลิตก๊าซชีวภาพสำหรับป้อนวัสดุผสมที่เป็นของแข็งสูง (Co-substrate, Farm waste + bio-crop)
- ระบบผลิตก๊าซชีวภาพสำหรับน้ำเสียที่มีเกลือ NaCl สูง เช่น น้ำทิ้งโรงงานขนมจีน โรงงานอาหารหมักดอง
- การพัฒนากระบวนการการกำจัดไฮโดรเจนซัลไฟด์ในก๊าซชีวภาพ

• กลุ่ม Zero Waste

เป้าหมายเพื่อการวิจัย/พัฒนาศักยภาพอุตสาหกรรมเกษตรโดยเริ่มต้นที่โรงงานผลิตแป้งมันสำปะหลัง โดยปรับปรุงกระบวนการผลิตแป้งมันสำปะหลัง เพื่อการผลิตที่มีของเสียเป็นศูนย์ เพื่อเป็นต้นแบบสำหรับอุตสาหกรรม และมีการฝึกอบรมพนักงาน บัณฑิตใหม่ บริษัทที่ปรึกษา ซึ่งเป็นการพัฒนาศักยภาพอุตสาหกรรมเกษตร โดยมียุทธศาสตร์ ดังนี้

• การสร้างองค์ความรู้เชิงวิศวกรรม และวิจัย พัฒนาเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการผลิต และการใช้ทรัพยากรและพลังงานอย่างมีประสิทธิภาพ
• การพัฒนากำลังคนในอุตสาหกรรมแป้งมันสำปะหลัง ผ่านโครงการฝึกอบรม Zero waste concept และการติดตาม Benchmarking index ของอุตสาหกรรม
• การพัฒนาเทคโนโลยีและวิศวกร ผ่านโครงการ Starch Engineering Process Optimization (SEPO) ซึ่งทั้งเป็นการช่วยผลิตวิศวกร และ การทำวิจัยพัฒนา เทคโนโลยีในการผลิตที่มีประสิทธิภาพสูงขึ้น และมีการใช้ทรัพยากรอย่างมีประสิทธิภาพ
• การพัฒนามาตรฐานอุตสาหกรรมแป้งมันสำปะหลังผ่านการสร้างพันธมิตรทั้งภาครัฐและภาคเอกชน

งานวิจัยของกลุ่มนี้ได้แก่

- การเพิ่มประสิทธิภาพเครื่องโม่บดในกระบวนการผลิตแป้งมันสำปะหลัง
- เทคโนโลยีในการเพิ่มความเข้มข้นและทำความสะอาดแป้ง โดยเทคโนโลยี Hydrocyclone
- เทคโนโลยีการควบคุมการสกัดแป้งที่หน่วยสกัด ให้มีประสิทธิภาพสูง
- องค์ความรู้ถึงปัจจัยด้านการผลิตที่มีผลต่อคุณภาพแป้ง (Damage starch)

ศูนย์ความเป็นเลิศเฉพาะทางด้านการจัดการและใช้ประโยชน์จากของเสียอุตสาหกรรมการเกษตร มีส่วนงานบริการวิชาการโดยมีวัตถุประสงค์เพื่อส่งเสริมการใช้องค์ความรู้ในการจัดการและใช้ประโยชน์จากของเสียโดยเน้นอุตสาหกรรมการเกษตร ด้วยเทคโนโลยีการบำบัดทางชีวภาพแบบไม่ใช้อากาศ เพื่อให้ได้พลังงานจากก๊าซชีวภาพและช่วยรักษาสิ่งแวดล้อม รวมทั้งการเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานและทรัพยากรในกระบวนการผลิตในอุตสาหกรรมเกษตร โดยเฉพาะอุตสาหกรรมผลิตแป้งมันสำปะหลัง โดยให้บริการด้าน

1. การบริการและให้คำปรึกษาด้านการจัดการสิ่งแวดล้อมและออกแบบระบบบำบัดน้ำเสีย

- การประเมินและศึกษาความเป็นไปได้ในการก่อสร้างระบบบำบัดน้ำเสีย
- การให้คำปรึกษา ออกแบบ และก่อสร้างระบบบำบัดน้ำเสีย
- การให้คำปรึกษาด้านการใช้ประโยชน์จากก๊าซชีวภาพ
- การให้คำปรึกษาในการการเริ่มต้นระบบบำบัดน้ำเสีย และควบคุมดูแลการดำเนินระบบบำบัดน้ำเสีย
- การรับดูแลและติดตามระบบบำบัดน้ำเสีย
- การตรวจประเมินและแก้ไขระบบบำบัดน้ำเสียที่ล้มเหลว

2. การบริการทดสอบและประเมินผล

- การทดสอบและประเมินความสามารถในการผลิตก๊าซชีวภาพจากวัสดุของเสียต่าง ๆ
- การทดสอบความเป็นพิษของสารต่าง ๆ ต่อกระบวนการผลิตก๊าซชีวภาพ
- การทดสอบการย่อยสลายของเสียที่สภาวะต่าง ๆ ในระดับห้องปฏิบัติการ
- การรับตรวจประเมินประสิทธิภาพของระบบบำบัดน้ำเสีย
- การตรวจประเมินการใช้ทรัพยากร และการผลิตของเสียของระบบต่าง ๆ
- การแก้ไข ลดการก่อให้เกิดของเสียในขั้นตอนต่างของกระบวนการผลิต
- การเป็นที่ปรึกษาในการปรับปรุงกระบวนการผลิต เพื่อลดปริมาณของเสีย
- การเป็นที่ปรึกษาในการจัดการของเสียและการใช้ประโยชน์ของเสีย

3. การบริการอบรม/สัมมนา

- การจัดฝึกอบรม สัมมนา การใช้ประโยชน์จากของเสียประเภทต่าง ๆ
- การจัดอบรม ด้านเทคนิคการดูแลระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ
- การจัดอบรมสัมมนาเทคนิคทางด้านเชื้อของระบบบำบัดแบบไร้อากาศ
- การพัฒนาศักยภาพบุคลากรในอุตสาหกรรมเกษตรเพื่อให้มีความสามารถที่จะแก้ปัญหาในกระบวนการผลิตและปรับปรุงการผลิตให้มีประสิทธิผล

4. การสร้างเครือข่าย/ความร่วมมือกับภาคอุตสาหกรรม

เป็นการสร้างเครือข่ายความร่วมมือโดยผ่านการทำงานโครงการร่วมวิจัย รับจ้างวิจัย การให้บริการให้คำปรึกษาทางเทคนิค และอื่น ๆ

- อุตสาหกรรมเกษตร เช่น สมาคมผู้ผลิตแป้งมันสำปะหลัง และ องค์กรระหว่างประเทศของเยอรมัน (GIZ) ในการฝึกอบรมบุคลากรในอุตสาหกรรม
- อุตสาหกรรมเชื้อเพลิงชีวภาพ เช่น บริษัท ปตท. จำกัด (มหาชน) บริษัท SCG จำกัด (มหาชน) เป็นต้น
- ฟาร์มปศุสัตว์ ในการพัฒนาระบบต้นแบบสำหรับการผลิตก๊าซชีวภาพจากวัตถุดิบร่วม

ทีมวิจัยการจัดการและใช้ประโยชน์จากของเสียอุตสาหกรรมการเกษตร

- การพัฒนากระบวนการผลิตก๊าซชีวภาพแบบ flexible substrate
- การพัฒนาตะกอนจุลินทรีย์ไร้อากาศให้มีประสิทธิภาพการผลิตมีเทนสูง เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพและเสถียรภาพของระบบผลิตก๊าซชีวภาพ
- การออกแบบไฮโดรไซโคลนแบบใหม่เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการแยกแป้งและสิ่งเจือปน