Tender coconut residue-derived biochar for organic substance and nitrogen reduction in Ratchaburi province’s pig farm

จ.ราชบุรี ถูกจัดให้เป็น 1 ใน 5 จังหวัดนำร่องเพื่อขับเคลื่อนการพัฒนาเศรษฐกิจแบบองค์รวม หรือ BCG Model เนื่องจาก จ.ราชบุรี เป็นพื้นที่ทำการเกษตรหลากหลาย อาทิ เช่น การปลูกมะพร้าวน้ำหอม และการเลี้ยงสุกร เป็นต้น โดย จ.ราชบุรี มีมะพร้าวน้ำหอมที่มีมูลค่าและคุณภาพสูงสุดของประเทศไทย ทำให้เกิดอุตสาหกรรมการเกษตรอย่างต่อเนื่อง สร้างอาชีพและรายได้ให้กับเกษตรกรผู้ปลูกมะพร้าวน้ำหอมในพื้นที่ จากกิจกรรมดังกล่าวทำให้เกิดวัสดุเหลือทิ้งจากมะพร้าวน้ำหอมอยู่เป็นจำนวนมาก ซึ่งถูกกองอยู่ในบริเวณโดยรอบ ไม่ถูกนำมาใช้ประโยชน์ นอกจากนี้ จ.ราชบุรี ถือเป็นเมืองหลวงของสุกร โดยมีการเลี้ยงสุกร คิดเป็น 25 เปอร์เซ็นต์ของประเทศไทยและมากที่สุด โดยส่วนใหญ่เป็นผู้เลี้ยงรายย่อยขนาดเล็กและขนาดกลางประมาณร้อยละ 70 และฟาร์มเลี้ยงสุกรรายใหญ่ ประมาณร้อยละ 30 ซึ่งสร้างรายได้ให้แก่ประชาชนในพื้นที่มายาวนาน แต่เนื่องจาก จ.ราชบุรี มีฟาร์มเลี้ยงสุกรรายย่อยเป็นจำนวนมาก โดยฟาร์มบางแห่งไม่มีระบบบำบัดน้ำเสียที่เหมาะสม ด้วยต้นทุนการสร้างระบบบัดบัดน้ำเสียที่สูงและยุ่งยากต่อการควบคุมดูแล ทำให้ในปัจจุบันพบปัญหาด้านการจัดการน้ำเสียของฟาร์มเลี้ยงสุกรหลายแห่งที่ไม่สามารถบำบัดน้ำเสียให้ได้ตามค่ามาตรฐาน เนื่องจากน้ำเสียจากฟาร์มสุกรมีสารประกอบอินทรีย์และไนโตรเจนเข้มข้นสูง นอกจากนี้เกษตรกรยังพบปัญหาด้านการจัดการน้ำเสียของฟาร์มที่ผ่านการบำบัดแล้ว แต่ไม่สามารถปล่อยออกสู่สิ่งแวดล้อมได้ เนื่องจากกฎหมายที่ห้ามไม่ให้มีการปล่อยน้ำออกจากฟาร์มเพราะน้ำที่ออกจากฟาร์มสุกรอาจจะมีการปนเปื้อนของมลสารต่างๆที่อาจส่งผลกระทบต่อห่วงโซ่อาหารในระบบนิเวศได้

ดังนั้นการเลือกเทคโนโลยีสิ่งแวดล้อมมาใช้เพื่อการจัดการน้ำเสียของฟาร์มเลี้ยงสุกร จึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง เพื่อลดความเสี่ยงจากการปลดปล่อยสารอินทรีย์และไนโตรเจนลงสู่แหล่งน้ำ และป้องกันคุณภาพน้ำเสื่อมลงจากการลดลงของค่าออกซิเจนละลายน้ำ (Dissolved oxygen : DO) และการเกิดปรากฏการณ์ยูโทรฟิเคชัน (Eutrophication) หรือ มลภาวะจากธาตุอาหารพืช (Nutrient pollution) ได้ นอกจากนี้การปรับปรุงคุณภาพน้ำของฟาร์มเลี้ยงสุกรควรเป็นการจัดการอย่างยั่งยืนโดยคำนึงถึงมิติทั้งทางด้านเศรษฐศาสตร์ สังคม และสิ่งแวดล้อม    โดยเทคโนโลยีที่นำมาใช้ควรเป็นเทคโนโลยีที่เกษตรกรสามารถเข้าถึงได้ง่าย ลงทุนต่ำ และสามารถนำกลับมาใช้ซ้ำได้ ถ่านชีวภาพเป็นเทคโนโลยีที่มีต้นทุนการผลิตไม่สูง โดยการนำวัสดุเหลือทิ้งจากภาคการเกษตรมาเผาเป็นถ่านชีวภาพผ่านกระบวนการที่ใช้ความร้อน (Thermal conversion process) ในสภาวะที่มีออกซิเจนจำกัด เช่น ไพโรไลซิส (Pyrolysis) หรือ การใช้เตาเผาดินเหนียว (Kiln) เป็นต้น ซึ่งจะทำให้ได้ถ่านชีวภาพที่มีคุณสมบัติทางกายภาพและเคมี มีหมู่ฟังก์ชันและมีรูพรุนบนผิวถ่าน ทำให้มีความเหมาะสมที่จะนำไปใช้เป็นวัสดุดูดซับ เพื่อป้องกันการชะของมลพิษ การบำบัดสารอินทรีย์ และการตรึงไนโตรเจน

จากที่ได้กล่าวข้างต้นกี่ยวกับวัสดุเหลือทิ้งจากมะพร้าวน้ำหอมที่มีอยู่เป็นจำนวนมากในบริเวณพื้นที่ จ.ราชบุรี ซึ่งไม่ถูกนำมาใช้ประโยชน์นั้น ทางคณะวิจัยเล็งเห็นว่าการนำวัสดุเหลือทิ้งดังกล่าวมาผลิตเป็นถ่านชีวภาพเพื่อใช้เป็นวัสดุดูดซับ จะช่วยลดปัญหาปริมาณขยะเหลือทิ้งจากภาคการเกษตร อีกทั้งยังเป็นการหมุนเวียนนำทรัพยากรมาใช้ประโยชน์อย่างคุ้มค่า เนื่องจากสามารถนำถ่านชีวภาพมาใช้เป็นวัสดุเพื่อลดการปลดปล่อยของมลพิษต่างๆสู่สิ่งแวดล้อมได้ ดังนั้นงานวิจัยนี้จึงมีวัตถุประสงค์ที่จะนำวัสดุเหลือทิ้งจากมะพร้าวน้ำหอม ในพื้นที่ จ.ราชบุรี มาเผาเป็นถ่านชีวภาพและนำมาใช้ประโยชน์เพื่อบำบัดน้ำเสียจากฟาร์มเลี้ยงสุกรใน จ.ราชบุรี โดยจะทำการศึกษาวิจัยเป็นระยะเวลา 2 ปี  ซึ่งทางคณะวิจัยจะทำการทดสอบสมมติฐานว่าถ่านชีวภาพจากวัสดุเหลือทิ้งมะพร้าวน้ำหอมสามารถป้องกันการชะของมลพิษ บำบัดสารอินทรีย์ และตรึงไนโตรเจนในน้ำเสียจากฟาร์มเลี้ยงสุกรได้ ซึ่งจะใช้เป็นข้อมูลพื้นฐานในการกำหนดปริมาณถ่านที่เหมาะสมในการนำถ่านชีวภาพมาผสมดิน เพื่อศึกษาการลดการชะล้างสารอินทรีย์และไนโตรเจนจากน้ำเสียฟาร์มเลี้ยงสุกร โดยทำเป็นพื้นที่กันชน (Buffer zone) เพื่อนำร่องนำไปใช้ในพื้นที่จริงและเผยแพร่ความรู้ให้แก่เกษตรกรผู้เลี้ยงสุกร จ.ราชบุรี ในระบบสาธิตได้ นอกจากนี้จะศึกษาแนวทางในการนำถ่านชีวภาพ และถ่านชีวภาพผสมดินมาใช้ประโยชน์เพื่อให้เกิดความคุ้มค่าและสามารถต่อยอดโครงการวิจัยได้