| รหัสโครงการ : | R000000143 |
| ชื่อโครงการ (ภาษาไทย) : | การพัฒนาประสิทธิภาพเตาเผาถ่านกัมมันต์ จากวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตร |
| ชื่อโครงการ (ภาษาอังกฤษ) : | The adsorption efficiency of the incinerator. Of agricultural residues |
| คำสำคัญของโครงการ(Keyword) : | - |
| หน่วยงานเจ้าของโครงการ : | คณะเทคโนโลยีการเกษตรและเทคโนโลยีอุตสาหกรรม |
| ลักษณะโครงการวิจัย : | โครงการวิจัยเดี่ยว |
| ลักษณะย่อยโครงการวิจัย : | ไม่อยู่ภายใต้แผนงานวิจัย/ชุดโครงการวิจัย |
| ประเภทโครงการ : | โครงการวิจัยใหม่ |
| สถานะของโครงการ : | propersal |
| งบประมาณที่เสนอขอ : | 416000 |
| งบประมาณทั้งโครงการ : | 416,000.00 บาท |
| วันเริ่มต้นโครงการ : | 13 มกราคม 2557 |
| วันสิ้นสุดโครงการ : | 12 มกราคม 2558 |
| ประเภทของโครงการ : | งานวิจัยประยุกต์ |
| กลุ่มสาขาวิชาการ : | วิศวกรรมศาสตร์และเทคโนโลยี |
| สาขาวิชาการ : | ด้านวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยีและอุตสาหกรรม |
| กลุ่มวิชาการ : | อื่นๆ |
| ลักษณะโครงการวิจัย : | ระดับชาติ |
| สะท้อนถึงการใช้ความรู้เชิงอัตลักษณ์ : | ไม่สะท้อนถึงการใช้ความรู้เชิงอัตลักษณ์ |
| สร้างความร่วมมือประหว่างประเทศ GMS : | ไม่สร้างความร่วมมือทางการวิจัยระหว่างประเทศ |
| นำไปใช้ในการพัฒนาคุณภาพการศึกษา : | ไม่นำไปใช้ประโยชน์ในการพัฒนาณภาพการศึกษา |
| เกิดจากความร่วมมือกับภาคการผลิต : | เกิดจากความร่วมมือกับภาคการผลิต |
| ความสำคัญและที่มาของปัญหา : | กลุ่มอาชีพของเกษตรกรในจังหวัดนครสวรรค์ มีมากมายหลายสาขาอาชีพ ซึ่งเป็นไปตามภูมิศาสตร์ของจังหวัด ทั้งภาคเกษตรกรรม อุตสาหกรรม การค้าและบริการการท่องเที่ยว เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ การผลิต โดยใช้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี เป็นเครื่องมือที่สำคัญอย่างยิ่ง ทั้งในด้านการเพิ่มผลผลิตที่มากขึ้น คุณภาพของผลิตภัณฑ์ที่ได้มาตรฐาน เป็นที่ยอมรับของผู้บริโภค และที่สำคัญการขยายตัวทางเศรษฐกิจของจังหวัดนครสวรรค์โดยเฉลี่ยร้อยละ 4 ต่อปี มีการจ้างงานเพิ่มขึ้น การกระจายรายได้ลงไปในเขตชุมชนมากขึ้น มีการสร้างความเข้มแข็งของชุมชนและภูมิปัญญาท้องถิ่น ตลอดจนให้ชุมชนมีส่วนร่วมในการพัฒนาในทุก ๆ ด้าน
การผลิตถ่านไม้เป็นภูมิปัญญาของคนในท้องถิ่นมาช้านาน มีรูปแบบการเผาที่แตกต่างมากมาย ถ่านไม่ที่ได้ก็มีประสิทธิภาพที่แตกต่างกัน ไปตามความสามารถของการเผา รูปแบบของเตา และทักษะ ภูมิปัญญาของแต่ละที่ การผลิตถ่านกัมมันต์ เป็นอีกอาชีพหนึ่งที่กำลังได้รับความสนใจ และมีผู้ที่พยามยามผลิตด้วยวิธีใช้ภูมิปัญญาท้องถิ่น และการลักจำ ทำให้ได้ผลผลิตไม่มีคุณภาพ และปริมาณไม่คุ้มกับการลงทุน เพราะขั้นตอนในการผลิตถ่านกัมมันต์ เพื่อให้ได้คุณภาพที่ดีนั้นจะต้องใช้เตาที่สามารถสร้างอุณภูมิ ภายในเตาได้สูง 600- 1200 องศาเซลเซียส
การพัฒนาประสิทธิภาพเตาเผาถ่านกัมมันต์ จากวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตร จึงเป็นแนวคิดของคณะผู้วิจัยที่จะพัฒนาการเผาถ่านกัมมันต์ ที่มีประสิทธิภาพสูงขึ้น ได้ผลผลิตที่มีคุณภาพ และยังสามารถที่จะควบคุมมาตราฐานผลิตภัณฑ์ให้เป็นไปตามความต้องการได้ ในปัจจุบันถ่านกัมมันต์ เป็นที่นิยมอย่างมาก ซึ่งสามารถสร้างเป็นมูลค่าเพิ่มของผลิตภัณฑ์ และสร้างกลุ่มอาชีพ เพื่อพัฒนาศักยภาพของคนในชุมชน ตามแนวยุทธศาสตร์ของจังหวัดอีกทางหนึ่ง
|
| จุดเด่นของโครงการ : | - |
| วัตถุประสงค์ของโครงการ : | 1. เพื่อพัฒนาเตาเผาถ่านกัมมันต์ จากวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตร
2. เพื่อหาประสิทธิภาพของเตาเผาถ่านกัมมันต์
3. เพื่อทดสอบถ่านกัมมันต์ที่เผาจากวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตร
|
| ขอบเขตของโครงการ : | ในการศึกษาวิจัย การศึกษาและออกแบบเตาเผาถ่านกัมมันต์ มีขอบเขตการวิจัยดังต่อไปนี้
ขอบเขตเนื้อหา
1. วัสดุเหลือใช้ทางการเกษตร
1.1 ชนิดของวัสดุ
1.2 รูปแบบการทดสอบ
2. รูปแบบการเผาถ่านกัมมันต์
2.1 ส่วนของนักวิชาการ
- ถ่ายทอดความรู้เกี่ยวกับวิธีการเผาถ่านกัมมันต์
2.2 ส่วนของเกษตรกรหรือผู้สนใจทั่วไป
- รู้จักคุณสมบัติของถ่านกัมมันต์
- รู้จักกระบวนการผลิตถ่านกัมมันต์
2.3 ส่วนของผู้พัฒนาระบบ
- พัฒนาและปรับปรุงระบบการเผาถ่านกัมมันต์ เพื่อเพิ่มผลผลิต
ขอบเขตพื้นที่
พื้นที่บ้านบางม่วง อำเภอเมือง จังหวัดนครสวรรค์
ขอบเขตเวลา
ช่วงเวลาที่ดำเนินการวิจัยปี 2557 เป็นระยะเวลา 1 ปี
ขอบเขตประชากร
เกษตรกรผู้ผลิตถ่านกัมมันต์ ถ่านคาร์บอน เจ้าหน้าที่รัฐในหน่วยงานที่เกี่ยวข้องและปฏิบัติงานในพื้นที่หมู่บ้านบางม่วง อำเภอเมือง จังหวัดนครสวรรค์และพื้นที่ใกล้เคียง ปีงบประมาณ พ.ศ. 2557
|
| ผลที่คาดว่าจะได้รับ : | 1. ได้พัฒนารูปแบบเตาเผาถ่านกัมมันต์จากวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตร
2. ได้ถ่านกัมมันต์ที่มีคุณภาพ
3 ได้รับการรับรองสิทธิเตากระตุ้นถ่านกัมมันต์
4. ลดต้นทุนในการผลิตถ่านกัมมันต์ของเกษตรกรทำให้เกษตรกรมีรายได้มากขึ้น ทำให้ชีวิตความ เป็นอยู่ดีขึ้น
|
| การทบทวนวรรณกรรม/สารสนเทศ : | ถ่านกัมมันต์(Activated Carbon) เป็นถ่านที่ใช้ประโยชน์ด้านการดูดซับกลิ่นสีประมาณนั้น ที่เห็นกันบ่อยก็คือถ่านที่ใส่ในที่กรองน้ำ หรือ ยาก้อนดำที่ใช้ดูดแก๊สในทางเดินอาหาร หรือในตู้เย็น(แต่ไม่ใช้ถ่านหุงข้าวนะ)ในกล่องดูดกลิ่นของตู้เย็นบางรุ่น หรือใส่อยู่ในเครื่องฟอกอากาศ หรือ ใช้ในหน้ากากกันแก๊สพิษ ส่วนการทำน้ำ ก็คือการนำถ่านกะลามะพร้าวที่ผ่านกระบวนการเผาให้เป็นถ่านคาร์บอนแล้วมาผ่านระบวนการกระตุ้น(Activate)อีกทีหนึ่ง จึงทำให้มันมีชื่อว่า Activated Carbon ซึ่งถ้าแปลตัวภาษาอังกฤษแล้วก็คือ คาร์บอน(ถ่าน)ที่ผ่านการกระตุ้น(Activated)แล้วการกระตุ้น(Activate) ก็มี 2 แนวหลักๆ ก็คือการกระตุ้นด้วยสารเคมี และ ด้วยวิธีทางกายภาพ ซึ่งก็มีข้อดี ข้อด้อยด้วยกัน การกระตุ้นด้วยสารเคมีนั้น มีข้อดีคือราคาถูกกว่าแต่ข้อด้อยก็คือการล้างสารเคมีออกในขั้นตอนสุดท้ายนั้นทำให้เกิดความยุ่งยาก ส่วนวิธีการทางกายภาพนั้นก็คือการเผาที่อุณภูมิสูงในพจนานุกรมศัพท์ทางการแพทย์ได้นิยามและ อธิบาย ActivatedCarbon หรือ ActivatedCharcoal ดังนี้ Activated Charcoal ถ่านที่ถูกเผาให้ มีความร้อนสูงเพื่อให้เพิ่มขีดความสามารถในการดูดซับของมัน Activated Charcoal ถูกขายเป็นผลิตภัณฑ์ประเภทโอทีซี (over-the-counter) เพื่อใช้ลดแก๊สในลำไส้ Activated Charcoal ก็ยังถูกใช้ ให้ดูดซับสารพิษ ใช้เพื่อสร้างความเป็นกลางแก่สารพิษ ที่ถูกกลืนเข้าไปในท้องและเป็นตัวกรองและตัวทำความสะอาดให้แก่ของเหลวต่างๆ ถ่านกัมมันต์ที่ผลิตจากกะลามะพร้าวเป็นประเภทเม็ด (granular) ผลิตได้โดยวิธีกระตุ้นด้วยสารเคมี เช่น ซิงค์คลอไรด์หรือ โปรแตสเซียมคาร์บอเนต โดยการเผาในที่ อับอากาศที่อุณหภูมิ 600-700 องศาเซลเซียส หรือ วิธีกระตุ้นทางกายภาพด้วยแก๊ส เช่นไอน้ำหรือคาร์บอนไดออกไซด์ โดยใช้ไอน้ำชนิดยิ่งยวดผ่านเข้าไปในถ่านซึ่งเผาในอุณหภูมิ 800-1000 องศาเซลเซียส ไฮโดรเจนและคาร์บอนมอนออกไซด์ที่หลุดไป ทำให้เกิดรูพรุนที่ผิวของถ่าน
ภาพที่ 2 โครงสร้างภายในของถ่านกัมมันต์
วัตถุดิบที่ใช้ในการผลิตถ่านกัมมันต์มีหลายชนิด วัสดุที่ใช้เป็นวัตถุดิบมักเป็นพวกอินทรีย์สารซึ่งประกอบด้วยคาร์บอนและไฮโดรเจนเป็นองค์ประกอบ ส่วนใหญ่มักเป็นพวกเซลลูโลสที่มาจากพืชและต้นไม้ เช่น ไม้ยางพารา ไม้ไผ่ เศษไม้เหลือทิ้ง และวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตรเช่น แกลบ กะลา มะพร้าว ขี้เลื่อย ซังข้าวโพด เป็นต้น นอกจากนี้ยังมีพวกถ่านหินเช่น ลิกไนต์ แอนทราไซต์ เป็นต้น ส่วนวัตถุดิบที่มาจาก สัตว์นั้นมีไม่มาก เช่น กระดูก หรือ เขาสัตว์ เป็นต้น
ภาพที่ 3 ลักษณะถ่านกัมมันต์
การผลิตถ่านกัมมันต์โดยทั่วๆไป แบ่งเป็น 2 ขั้นตอนคือ ขั้นตอนการเผาวัตถุดิบให้เป็นถ่าน โดยทั่วไปมักใช้วิธีเผาที่ไม่มีอากาศเพื่อไม่ให้วัตถุดิบกลายเป็นเถ้า ซึ่งอุณหภูมิในการเผาประมาณ 200 – 400 องศาเซลเซียส และขั้นตอนการนําถ่านไปเพิ่มคุณภาพด้วยเทคโนโลยีทางวิทยาศาสตร์
|
| ทฤษฎี สมมุติฐาน กรอบแนวความคิด : | - |
| วิธีการดำเนินการวิจัย และสถานที่ทำการทดลอง/เก็บข้อมูล : | การพัฒนาประสิทธิภาพเตาเผาถ่านกัมมันต์ จากวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตร สามารถแบ่งออกเป็น 4 ขั้นตอน ดังต่อไปนี้
ขั้นตอนที่ 1 ศึกษาบริบทชุมชนและความต้องการของกลุ่มอาชีพ
มีรายละเอียดดังต่อไปนี้
1. สำรวจข้อมูลเบื้องต้น ศึกษาปัญหาและความต้องการในการพัฒนา
สำรวจข้อมูลศึกษาเบื้องต้น ปัญหาและความต้องการในการพัฒนาฯ โดย คณะผู้วิจัยศึกษาข้อมูลเกี่ยวกับ แหล่งวัตถุดิบ จำนวนของวัตถุดิบ รวมถึงทฤษฎีเกี่ยวกับการออกแบบเตาเผาถ่าน แต่ละชนิด และการวิเคราะห์ทางสถิติวิธีต่างๆ ที่นักวิจัยจะนำไปใช้วิเคราะห์ข้อมูลเบื้องต้น เพื่อใช้เป็นแนวทางในการออกแบบและการพัฒนาเตาเผาถ่านกัมมันต์
ขั้นตอนที่ 2. พัฒนารูปแบบเตาเผาถ่านกัมมันต์จากวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตร
มีขั้นตอน ดังนี้
2.1 วิเคราะห์และออกแบบอุปกรณ์สำหรับการพัฒนาเตาเผาถ่านกัมมันต์ ระบบควบคุมอุณหภูมิ
2.2 วิเคราะห์โครงสร้างและระบบการทำงานภายในเตาเผาถ่านกัมมันต์
2.3 ออกแบบโครงสร้างและระบบการทำงานภายในระบบฯ ให้เป็นไปตามแผนภาพ บล็อกไดอะแกรม ดังนี้
ภาพที่ 8 บล็อกไดอะแกรมขั้นตอนดำเนินการวิจัย
3. พัฒนาระบบควบคุมอุณภูมิภายในเตา
พัฒนาระบบฯหลังจากที่ได้ทำการออกแบบไว้ โดยการนำเอาความสามารถของเทคโนโลยีต่างๆ ที่ได้ทำการศึกษามาประยุกต์ใช้ เพื่อให้อุณภูมิ มีความเหมาะสมกับการกระตุ้นเพื่อให้เกิดถ่านกัมมันต์ ที่มีคุณภาพ
ขั้นตอนที่ 3. ทดสอบประสิทธิภาพของเตาเผาถ่านกัมมันต์
3.1 ขั้นตอนทดสอบประสิทธิภาพของเตาเผาถ่านกัมมันต์ แบ่งเป็นการทดสอบในด้านต่างๆ ดังนี้
1. การประเมินทางกายภาพของเตา เช่น ความคงทนแข็งแรง รูปลักษณ์ ความปลอดภัยจากการใช้งาน
2. การประเมินจากการใช้งาน ด้วยวิธีวัดปริมาณของผลผลิตต่อหน่วยเวลา การควบคุมอุณหภูมิภายใน และคุณภาพของตัวผลิตภัณฑ์
3.2 หาคุณภาพของถ่านกัมมันต์ จะแบ่งตามวัตถุดิบต่างชนิดที่นำมาเผาได้แก่ เศษไม้ กะลามะพร้าว และไม้ไผ่ จากเตาเดียวกัน ด้วยวิธีการวัดหาความพรุน ความแข็ง การดูดซับ และค่าความต้านทานทางไฟฟ้า ของถ่านกัมมันต์
ขั้นตอนที่ 4. ด้านการฝึกอบรมเชิงปฏิบัติการถ่ายทอดเทคโนโลยีสู่การปฏิบัติด้านการนำความรู้ที่ได้จากการอบรมสู่การปฏิบัติจริงอย่างยั่งยืน
มีขั้นตอนการดำเนินงาน ดังต่อไปนี้
4.1 อบรมเชิงปฏิบัติการให้แก่กลุ่มเกษตรกร เจ้าหน้าที่ของรัฐ ในจังหวัดนครสวรรค์ เพื่อใช้ 2 รุ่นๆละ 30 คน รวม 60 คน
4.2 เผยแพร่ประชาสัมพันธ์ประโยชน์และการใช้งาน เตาเผาถ่านกัมมันต์ ในรูปของแผ่นพับ(สำหรับประชาชนที่สนใจทั่วไป) ป้ายประกาศ และบนเว็บไซด์
|
| คำอธิบายโครงการวิจัย (อย่างย่อ) : | - |
| จำนวนเข้าชมโครงการ : | 3147 ครั้ง |