ประเภทของเสีย
ไม้
ชนิดของเสีย
ผลิตภัณฑ์ไม้ธรรมชาติ
ตัวอย่างของเสีย
เฟอร์นิเจอร์ไม้ธรรมชาติ เช่น โต๊ะ
เก้าอี้ ตู้ เตียง ฯลฯ
องค์ประกอบหลัก
เนื้อไม้ธรรมชาติ
คุณสมบัติทางกายภาพและเคมี
- คาร์บอน : 41.2%
- ออกซิเจน : 34.55%
- ความชื้น : 16.00%
- ไฮโดรเจน : 5.03%
- ขี้เถ้า : 2.82%
- ไนโตรเจน : 0.24%
- ซัลเฟอร์ : 0.07%
- คลอรีน : 0.09%
คุณสมบัติของของเสียสำหรับเข้าสู่กระบวนการรีไซเคิล
- ของเสียผลิตภัณฑ์ไม้ธรรมชาติที่ไม่ปนเปื้อนด้วยสิ่งเจือปนต่างๆ เช่น เศษอาหาร คราบเลือด คราบน้ำมัน หรือสารเคมีอันตราย
- ของเสียผลิตภัณฑ์ไม้ธรรมชาติที่จะนำไปแปรรูปเป็นพลังงาน ควรมีคุณสมบัติ ดังนี้0.5 – 10
กระบวนการรีไซเคิล
- คัดแยกและรวบรวมของเสียผลิตภัณฑ์ไม้ธรรมชาติ
- แยกสิ่งเจือปน เช่น ตะปู เศษหิน ดิน ทราย ออกจากไม้ และสับไม้เป็นชิ้นเล็กๆ
- การรีไซเคิลของเสียผลิตภัณฑ์ไม้ธรรมชาติเป็นงานไม้เอ็นจิเนียร์ (Engineered wood) เริ่มจาก นำไม้ที่สับเป็นชิ้นเล็กๆ มาผสมกับตัวประสาน เช่น กาว เรซิน และสารเคมีอื่นๆ แล้วอัดเป็นแผ่นรองรับด้านล่างของไม้จริงในการผลิตไม้เอ็นจิเนียร์ (ไม้เอ็นจิเนียร์ คือ การผสมผสานระหว่างผิวหน้าที่เป็นไม้จริง นำมาประกบลงบนแผ่นชิ้นไม้อื่นๆ เพื่อเพิ่มความทนทานต่อสภาพอากาศ มีความสวยงาม และช่วยลดปริมาณการใช้ทรัพยากร)
- การนำของเสียผลิตภัณฑ์ไม้ธรรมชาติไปใช้ประโยชน์ในการแปรรูปเป็นพลังงาน จะใช้กระบวนการแปรรูปทางความร้อนเป็นหลัก เช่น เทคโนโลยีแก๊สซิฟิเคชั่น (Gasification technology) ซึ่งเป็นการแปรรูปชีวมวลให้เป็นพลังงานในรูปก๊าซเชื้อเพลิง (Fuel gases) โดยอาศัยกระบวนการทางเคมี เทคโนโลยีแก๊สซิฟิเคชั่นเศษไม้ มีขั้นตอนดังนี้
- การเตรียมวัตถุดิบ เริ่มจากการคัดแยกสิ่งเจือปนต่างๆออก จากนั้นทำการบดหรือสับไม้ให้ได้ขนาดตามต้องการ และทำให้แห้งเพื่อเป็นการลดความชื้น
- กระบวนการแก๊สซิฟิเคชั่นในเตาแก๊สซิฟายเออร์ (Gasifier) ภายในเตานี้ แบ่งเป็น 4 โซน คือ โซนอบแห้ง (Drying zone) โซนกลั่นตัว (Devotalization zone) หรือโซนไพโรไลซิส (Pyrolysis zone) โซนเผาไหม้ (Combustion zone) และโซนรีดักชัน (Reduction zone)
o โซนอบแห้ง (Drying zone) เป็นโซนที่อยู่ด้านบนสุด มีหน้าที่อบแห้งและระเหยนํ้าออกจากวัตถุดิบด้วยความร้อน ในช่วงอุณหภูมิตั้งแต่ 40 – 200oC ซึ่งจะทำให้ความชื้นลดลง ~ 5% (ค่าความชื้นของวัตถุดิบที่เหมาะสมในการนำมาใช้งานควรมีค่า < 30% เพื่อให้วัตถุดิบมีความแห้งและง่ายต่อการติดไฟ)
o โซนกลั่นตัว (Devotalization zone) หรือโซนไพโรไลซิส (Pyrolysis zone) เป็นโซนที่ติดอยู่กับโซนเผาไหม้และได้รับความร้อนโดยตรงจากโซนเผาไหม้ โดยกระบวนการไพโรไลซิสเป็นกระบวนการแปรรูปวัตถุดิบด้วยความร้อน ทำให้ได้ผลิตภัณฑ์ คือ ก้อนถ่านและก๊าซ และได้ผลิตภัณฑ์ข้างเคียง คือ อนุมูลของกรด หรือนํ้าส้มควันไม้ (Wood vinegar) และนํ้ามันดิน (Tar) โดยปฏิกิริยาจะเกิดขึ้นในช่วงอุณหภูมิ 500 – 600oC โดยในช่วงนี้ออกซิเจนที่มีอยู่ในระบบจะไม่มีส่วนร่วมในปฏิกิริยาที่เกิดขึ้น ในขั้นตอนนี้สารระเหย (Volatile matter) ที่เป็นองค์ประกอบอยู่ในวัตถุดิบจะเปลี่ยนเป็นสารประกอบไฮโดรคาร์บอนในรูปของก๊าซ ได้แก่ คาร์บอนมอนอกไซด์ (CO) คาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) มีเทน (CH4) และไฮโดรเจน (H2) และของเหลว เช่น นํ้า กรดอะซีติก (CH3COOH) กรดฟอร์มิก (CH2O2) อะซีโทน (C3H6O) เมทานอล (CH3OH) เมททิล อะซีเตท (CH3COOCH3) และฟีนอล (C6H6O) ซึ่งอาจรวมตัวกันอยู่ในสภาพของเหลวข้นสีนํ้าตาลปนดำ (นํ้ามันดิน) หรือละลายปนอยู่กับนํ้าซึ่งจะมีลักษณะเป็นของเหลวใสสีเหลืองอ่อน (นํ้าส้มควันไม้) ส่วนก้อนถ่านที่เหลืออยู่จะถูกเปลี่ยนเป็นก๊าซเชื้อเพลิงต่อไป
o โซนเผาไหม้ (Combustion zone) ในโซนนี้จะเกิดปฏิกิริยาการเผาไหม้หรือปฏิกิริยาออกซิเดชัน (Oxidation reaction) วัตถุดิบหรือถ่านคาร์บอนที่เกิดจากโซนไพโรไลซิสจะถูกเผาไหม้เกิดเป็นก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และความร้อน ความร้อนที่เกิดขึ้นถูกถ่ายเทโดยตรงให้กับโซนรีดักชันและโซนไพโรไลซิส และโซนอบแห้ง
o โซนรีดักชั่น (Reduction zone) เป็นโซนที่ผลิตก๊าซสังเคราะห์ ซึ่งประกอบไปด้วยก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์และไฮโดรเจน เป็นผลิตภัณฑ์หลัก โดยกระบวนการแปรรูปถ่านคาร์บอนให้เป็นก๊าซสังเคราะห์ จะเกิดในช่วงอุณหภูมิประมาณ 800 – 1,000oC ของการเผาไหม้ภายใต้สภาวะการจำกัดปริมาณอากาศ ซึ่งจะทำให้ถ่านคาร์บอนและ นํ้ามันดินแตกตัวเป็นก๊าซสังเคราะห์ โดยปฏิกิริยาในกระบวนการนี้สามารถเกิดได้หลายรูปแบบ ซึ่งส่วนใหญ่เป็นปฏิกิริยาดูดความร้อน (Endothermic reaction)
ผลิตภัณฑ์ที่ได้จากการรีไซเคิล
- งานไม้เอ็นจิเนียร์ (Engineer wood)
- แก๊สชีวภาพ (Biogas) ซึ่งมีองค์ประกอบของแก๊สมีเทน ไฮโดรเจน และคาร์บอนมอนอกไซด์
- นํ้าส้มควันไม้ (Wood vinegar)
- นํ้ามันดิน (Tar)
ลักษณะการนำไปใช้ประโยชน์
- วัตถุดิบทดแทน (Alternative raw material)
- เชื้อเพลิงทดแทน (Alternative fuel)
ประเภทอุตสาหกรรมที่มีศักยภาพในการรีไซเคิล
- ลำดับที่ 34 โรงงานประกอบกิจการเกี่ยวกับไม้
- ลำดับที่ 36 โรงงานประกอบกิจการเกี่ยวกับผลิตภัณฑ์จากไม้หรือไม้ก๊อก
- ลำดับที่ 37 โรงงานประกอบกิจการเกี่ยวกับการทำเครื่องเรือนหรือเครื่องตบแต่งในอาคารจากไม้ แก้ว ยาง หรืออโลหะอื่น ซึ่งมิใช่เครื่องเรือนหรือเครื่องตบแต่งภายในอาคารจากพลาสติกอัดเข้ารูป และรวมถึงชิ้นส่วนของผลิตภัณฑ์ดังกล่าว
- ลำดับที่ 106 โรงงานประกอบกิจการเกี่ยวกับการนำผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมที่ไม่ใช้แล้วหรือของเสียจากโรงงานมาผลิตเป็นวัตถุดิบหรือผลิตภัณฑ์ใหม่โดยผ่านกรรมวิธีการผลิตทางอุตสาหกรรม
กฎหมายที่เกี่ยวข้อง
พระราชบัญญัติการสาธารณสุข พ.ศ.2535 และฉบับที่ 2 พ.ศ.2550
แหล่งข้อมูลอ้างอิง
[1]The United States Department of Agriculture (USDA). 2002. Successful approaches to recycling urban wood waste. Washington, DC
[2] เทคโนโลยีการผลิตพลังงานเชื้อเพลิงจากเศษไม้. โครงการส่งเสริมการใช้เทคโนโลยีการนำวัสดุเหลือใช้และกากของเสียมาใช้ประโยชน์. กรมอุตสาหกรรมพื้นฐานและการเหมืองแร่