🔥 EP.5 – Sludge Energy Mapping
รู้ค่าความร้อนของกาก ก่อนจะเผา
“เพราะทุกกิโลกรัมของกากที่มีค่า ให้พลังงานได้มากกว่าที่คุณคิด.”
🪵 ทำไมต้องวิเคราะห์ค่าความร้อน (Heating Value)
ในระบบ Zero Landfill / Waste-to-Energy
การนำกากไปเผาร่วมในเตาปูน (Co-incineration : เผา Waste พร้อมผลิตเม็ดปูน) เป็นการกำจัดด้วยการเผาที่คุ้มกว่าการเผาขยะเดี่ยวๆ หรือจับหมกในหลุมฝังกลบโดยตรง โดยปกติการผลิตเม็ดปูนต้องใช้เชื้อเพลิงจำนวนมากอยู่แล้ว หากนำ Waste → Fuel เหมือนยิงปืนนัดเดียวได้นกทั้งฝูงเลย 🐯 🐘
Waste → Fuel Replacement
แต่จะ “คุ้ม” หรือ “ไม่คุ้ม” ขึ้นอยู่กับสองปัจจัยหลัก:
1️⃣ ค่าความร้อน (Calorific Value, CV)
2️⃣ ความชื้น (Moisture Content)
กากที่ชื้นเกินไป = ต้องใช้พลังงาน “เผาไล่น้ำ” ก่อน → ไม่คุ้ม
กากที่มีอินทรีย์มากเกินไป = มีค่า calorific ดี แต่ต้องตรวจสารพิษ (Cl, Hg, Pb)
ดังนั้นการรู้ “พลังงานที่แท้จริง” ของกากคือหัวใจของ Sludge Energy Mapping
⛰ทดแทน Raw Material ในการเผา Co-incineration
Waste → Raw Material Replacement
🌿 “Zero Sludge, Zero Waste, Zero Landfill — Engineering a Circular Future.”
🔧 “จากน้ำเสียถึงกากตะกอน เราออกแบบให้ไม่เหลือของเสียสุดท้าย.”
♻️ “Every drop recycled, every waste revalued.”
⚙️ พื้นฐานการวิเคราะห์พลังงานในกากตะกอน
1️⃣ ค่าความร้อน (Calorific Value, CV)
ค่าความร้อนคือพลังงานที่ได้จากการเผาไหม้ของกาก 1 กิโลกรัม
หน่วยเป็น kcal/kg หรือ MJ/kg
สูตรประมาณ (จากองค์ประกอบทางเคมี)
CV (kcal/kg)=81C+300H−26(O−S)+5N\text{CV (kcal/kg)} = 81C + 300H - 26(O - S) + 5Nโดย C, H, O, S, N คือเปอร์เซ็นต์โดยมวลของธาตุ (wt%)
2️⃣ ค่าความร้อนชื้น (Effective Heating Value, EHV)
ในทางปฏิบัติ กากจะมีความชื้นสูง จึงต้องปรับค่าความร้อนจริงด้วยสมการ
EHV=CVdry×(1−M/100)−600×(M/100)EHV = CV_{dry} \times (1 - M/100) - 600 \times (M/100)โดย M คือ % ความชื้น
💬 “ยิ่งแห้ง ค่ายิ่งคุ้ม” — เพราะทุก 10% moisture ลดค่า CV ลง ~500–600 kcal/kg
📊 เกณฑ์ค่าความร้อนที่ใช้ในอุตสาหกรรม
| ประเภทกาก | ค่าความร้อนเฉลี่ย (kcal/kg, Dry Basis) | หมายเหตุ |
|---|---|---|
| Bio-sludge (ตะกอนชีวภาพ) | 1,000–2,500 | ต้องรีดให้ DS ≥ 35% ถึงจะจุดไฟได้ |
| Chem-sludge (ตะกอนเคมี) | 800–1,500 | มีส่วนอนินทรีย์มาก, จุดติดยาก |
| Mix-sludge | 1,500–3,000 | ต้องปรับ moisture balance ก่อนเผา |
| Activated Carbon Spent | 4,000–6,000 | ใช้เป็นเชื้อเพลิงร่วมได้โดยตรง |
| RDF (Refuse Derived Fuel) | >4,000 | ใช้แทนถ่านหินในเตาปูน |
💧 การคำนวณสมดุลความชื้น (Moisture Balance)
ก่อนจะส่งกากไปเผา โรงงานต้องคำนวณ “% ความชื้นรวม”
ของส่วนผสมให้เหมาะสมกับค่าความร้อนขั้นต่ำที่เตาปูนต้องการ
ตัวอย่าง:
โรงปูนต้องการค่าความร้อน ≥ 3,500 kcal/kg และความชื้นรวม < 45%
| วัสดุ | %DS | CV (dry) | ส่วนผสม (wt%) | CV (mix) |
|---|---|---|---|---|
| Bio-sludge | 25 | 2,000 | 60 | 1,200 |
| Spent Carbon | 80 | 5,000 | 40 | 2,000 |
| รวมเฉลี่ย (mix) | 46% DS | – | – | 3,200 kcal/kg ✅ ผ่านเกณฑ์ |
💬 “ของเสียแต่ละชนิดอาจไม่มีค่า...แต่เมื่อผสมถูกสูตร มันกลายเป็นเชื้อเพลิง.”
🧪 วิธีตรวจวิเคราะห์ในห้องแล็บ
| รายการ | มาตรฐานที่ใช้ | รายละเอียด |
|---|---|---|
| Moisture | ASTM D3173 | อบแห้งที่ 105°C |
| Ash Content | ASTM D3174 | เผาให้เหลือขี้เถ้า |
| Calorific Value | ASTM D5865 | Bomb Calorimeter |
| Chlorine Content | ASTM D4208 | สำคัญต่อการควบคุม emission |
| Heavy Metals | USEPA 6010D / 7471B | สำหรับ Ni, Cu, Zn, Pb, Hg |
📈 การจัดทำ “Sludge Energy Map”
เพื่อแสดงว่า “ส่วนไหนในโรงงานให้พลังงานได้มากที่สุด”
[หน่วยผลิต]
↓
(กากอินทรีย์, DS 20%, CV 2,000)
↓
Thickening → Dewatering → DRY SLUDGE (DS 40%, CV 3,000)
↓
RDF MIXING
↓
Co-incineration in Cement Kiln (CV 4,000+)
Energy Flow Map: แสดงการเปลี่ยนค่าความร้อนจากต้นทางถึงปลายทาง
Material Flow Map: แสดงสัดส่วนกากแต่ละชนิดที่นำมาใช้เป็นเชื้อเพลิง
💬 “Sludge Energy Map คือแผนที่ที่เปลี่ยนกากให้กลายเป็นพลังงาน.”
⚖️ ประโยชน์ของ Sludge Energy Mapping
| ด้าน | ผลลัพธ์ |
|---|---|
| เศรษฐกิจ | ลดค่า landfill, ลดค่าถ่านหิน, ขาย RDF ได้ |
| พลังงาน | เสริมพลังงานทดแทนในเตาอุตสาหกรรม |
| สิ่งแวดล้อม | ลด CO₂, ลดของเสียฝังกลบ |
| กฎหมาย | สนับสนุนแนวทาง Circular Economy, ESG, SDG 12 & 13 |
💡 ACE Notes
กากอินทรีย์ทุกชนิดมี “ค่าความร้อน” ซ่อนอยู่
การรีดให้แห้ง (เพิ่ม %DS) คือก้าวแรกของการแปลงกากเป็นเชื้อเพลิง
การ Mapping จะช่วยให้เห็นว่า ส่วนไหนของระบบ “ให้พลังงาน” มากที่สุด
เมื่อรู้พลังงานของกาก → คุณสามารถ “ออกแบบระบบ Zero Landfill ที่ทำกำไรได้”
💬 “กากไม่ใช่ของเสีย...มันคือแหล่งพลังงานที่รอให้เรามองเห็น.” 🔥
🌿 Next Episode (EP.6)
เกณฑ์มาตรฐานของ RDF, วิธีปรับสูตรกาก, และการตรวจสอบคุณภาพก่อนส่ง Co-incineration
ลูกเสิร์ฟพิฆาต...เพื่อพิทักษ์สิ่งแวดล้อม 🎾💧
Zero Sludge, Zero Waste, Zero Landfill — The Aceken Way.
