บทความ: ปุ๋ยหมักกากไขมัน...จากของเสียเหลือทิ้งของอุตสาหกรรมโรงแรม สู่ต้นแบบงานวิจัยการพัฒนาปุ๋ยปรับปรุงบำรุงดิน

บทคัดย่อ

น้ำมันและกากไขมันเป็นสารอาหารที่มีอยู่ในธรรมชาติ มีความหนาแน่นต่ำและลอยเหนือน้ำได้ แต่หากปนเปื้อนลงสู่แหล่งน้ำจะส่งผลให้เกิดการย่อยสลายแบบไม่ใช้ออกซิเจนจนเกิดการเน่าเสียของน้ำ บทความนี้นำเสนอวิธีการแปรรูปกากไขมันเป็นปุ๋ยหมักด้วยถังหมักกากไขมันต้นแบบ ซึ่งเป็นหนึ่งในนวัตกรรมเพื่อการจัดการกากไขมันของอุตสาหกรรมโรงแรมที่มีความเป็นไปได้ในทางปฏิบัติ มีความคุ้มค่าทางเศรษฐศาสตร์ และสามารถส่งเสริมให้เกิดการสร้างมูลค่าเพิ่มของของเสียจากอุตสาหกรรมโรงแรม

บทความ: ปุ๋ยหมักกากไขมัน ... จากของเสียเหลือทิ้งของอุตสาหกรรมโรงแรม สู่ต้นแบบงานวิจัยการพัฒนาปุ๋ยปรับปรุงบำรุงดิน

การเพิ่มจำนวนของประชากรและการขยายตัวทางเศรษฐกิจจากการท่องเที่ยวอย่างต่อเนื่อง ส่งผลให้เกิดการเพิ่มปริมาณขึ้นอย่างต่อเนื่องของของเสียจำพวกน้ำมันและไขมัน (Oil and Grease) จากอุตสาหกรรมอาหารและการปรุงประกอบอาหารจากครัวเรือนและร้านอาหาร ซึ่งจำเป็นต้องได้รับการจัดการที่ถูกสุขลักษณะ เนื่องจากน้ำมันและไขมันนั้นจัดเป็นของเสียอินทรีย์ประเภทหนึ่งซึ่งหากไม่ถูกจัดการอย่างเหมาะสม อาจก่อให้เกิดมลพิษทางน้ำได้หากถูกปล่อยลงสู่แหล่งน้ำธรรมชาติ

คิดเป็นปริมาณร้อยละ 10 ของปริมาณสารอินทรีย์ที่พบในน้ำเสีย (กรมควบคุมมลพิษ, 2551ก) ด้วยเหตุนี้การติดตั้งบ่อดักไขมันจึงเป็นมาตรการที่กรมควบคุมมลพิษ กระทรวงทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อมให้ความสำคัญในการช่วยลดปัญหาผลกระทบจากน้ำมันและไขมันต่อสิ่งแวดล้อม โดยเฉพาะอย่างยิ่งแหล่งน้ำผิวดิน อย่างไรก็ดี เมื่อภาคครัวเรือน ร้านอาหาร และอุตสาหกรรมอาหารติดตั้งบ่อดักไขมันแล้ว ก็จำเป็นต้องมีวิธีจัดการกากไขมัน (Grease Waste) ซึ่งเป็นของเสียที่แยกได้จากถังดักกากไขมันให้เหมาะสมต่อไป (กรมควบคุมมลพิษ, 2551ก และ ข)

น้ำมันและกากไขมันนั้นเป็นสารอาหารที่มีอยู่ในธรรมชาติที่ได้มาจากพืชหรือสัตว์ มีความหนาแน่นต่ำและลอยเหนือน้ำได้ หากน้ำมันและไขมันนี้ปนเปื้อนลงสู่แหล่งน้ำ และลอยตัวอยู่ที่ผิวน้ำ อาจทำให้ออกซิเจนไม่สามารถละลายลงสู่แหล่งน้ำได้ ส่งผลให้เกิดการย่อยสลายแบบไม่ใช้ออกซิเจนจนเกิดการเน่าเสียของน้ำ และกลิ่นอันไม่ประสงค์ตามมา

กากไขมัน (Grease Waste) ดังรูปที่ 1 กากไขมันที่ลอยอยู่เหนือผิวน้ำในบ่อดักไขมันนี้ หากไม่ถูกตักออกไปจัดการเป็นระยะ ๆ ก็อาจก่อให้เกิดการอุดตันของระบบท่อระบายน้ำและส่งกลิ่นเหม็นได้

0.2 ถึง 0.8 กิโลกรัม/วัน (กรมควบคุมมลพิษ, 2551ก) ส่วนร้านอาหาร มักก่อให้เกิดน้ำมันและไขมันในน้ำเสียจากการปรุงประกอบอาหารประมาณ 1,500 มิลลิกรัม/ลิตร โดยค่าความเข้มข้นของกากไขมันแปรผันตามขนาดพื้นที่ของร้านอาหาร (กรมควบคุมมลพิษ, 2551ข) กล่าวคือ ค่าเฉลี่ยความเข้มข้นของกากไขมันสำหรับร้านอาหารขนาดเล็ก (น้อยกว่า 100 ตารางเมตร) ขนาดกลาง (100-200 ตารางเมตร) และขนาดใหญ่ (มากกว่า 200 ตารางเมตร) พบว่ามีค่าเท่ากับ 1,300, 2,400 และ 6,400 มิลลิกรัม/ลิตร ตามลำดับ (ประสิทธิ์ เหลืองรุ่งเกียรติ, 2545) ดังนั้นมวลแห้งเฉลี่ยของน้ำมันและไขมันจากร้านอาหารขนาดเล็ก ขนาดกลาง และขนาดใหญ่ จึงเท่ากับ 1.5, 4.2 และ 19.2 กิโลกรัม/วัน-ร้าน ตามลำดับ

2.5 และ 21 กิโลกรัม/วัน ตามลำดับ องค์ประกอบของกากไขมันจากครัวเรือน ร้านอาหารทั่วไป และร้านอาหารในโรงแรม (กรมควบคุมมลพิษ, 2551ข) แสดงได้ดังตารางที่ 1

ความเป็นกรดด่าง (pH) ค่าการนำไฟฟ้า (Conductivity) สี (Color) ไนโตรเจนทั้งหมด (Total Kjeldahl Nitrogen) กรดไขมันอิสระ (Free Fatty Acid) น้ำมันและไขมัน (Oil and Grease) ฟอสฟอรัสรวม (Total Phosphorus) การแยกน้ำมันและไขมันออกจากน้ำเสียจากครัวเรือนและร้านอาหารโดยใช้บ่อดักไขมันจะมีประสิทธิภาพดี เมื่อมีการจัดให้มีระยะเวลาการพักน้ำ (Detention Time) เพื่อให้น้ำมันละไขมันมีโอกาสลอยตัวขึ้นบนผิวน้ำ ไม่น้อยกว่า 1 ชั่วโมง แต่เนื่องจากอุณหภูมิของประเทศไทยนั้นค่อนข้างสูง ส่งผลให้การลอยตัวและจับตัวของกากไขมันในถังดักไขมันเกิดขึ้นได้ช้า จึงอาจจำเป็นต้องมีการออกแบบให้ระยะเวลาการพักน้ำในถังไขมันนั้นยาวนานกว่า 1 ชั่วโมง เมื่อกากไขมันแยกตัวออกจากน้ำและสะสมอยู่ในถังดักไขมันมากขึ้น ควรตักกากไขมันออกจากบ่อดักไขมันเป็นประจำเพื่อลดปัญหากลิ่นจากการย่อยสลายกากไขมัน และการอุดตันของท่อระบายน้ำ

อย่างไรก็ดี กากไขมันที่เกิดขึ้นจากบ่อดักไขมันนั้น สามารถถูกรวบรวมและนำมาแปรรูปเป็นผลิตภัณฑ์ต่าง ๆ ที่สามารถนำมาใช้ประโยชน์ได้ ทั้งนี้กรมควบคุมมลพิษพบว่า การแปรรูปกากไขมันที่เกิดจากครัวเรือนและร้านอาหารทั่วไป ณ แหล่งกำเนิดนั้น มีความเป็นไปได้ค่อนข้างต่ำ เนื่องจากปริมาณกากไขมันที่รวบรวมได้มักมีปริมาณน้อย (ประมาณ 2.6 กิโลกรัม/วัน) และสถานที่แปรรูปกากไขมัน ซึ่งก็คือบริเวณครัวเรือนและร้านอาหารนั้นมักไม่ค่อยมีพื้นที่ว่างสำหรับการแปรรูป

1) เทียนหอมหรือเทียนแฟนซี (รูปที่ 2 ก) สามารถแปรรูปได้โดยการนำกากไขมันที่รวบรวมได้ไปต้ม ตกตะกอน และกรองเอาสิ่งปนเปื้อนต่าง ๆ ออกจนกากไขมันสะอาด หลังจากนั้นผสมพาราฟิน สี และกลิ่นตามความต้องการ แล้วจึงขึ้นรูปเทียนในแม่พิมพ์รูปแบบต่าง ๆ แล้วนำไปใช้ประโยชน์ หรือใช้ประดับตกแต่งสถานที่

2) สบู่เหลวสำหรับซักล้าง (รูปที่ 2 ข) สามารถแปรรูปได้โดยการนำกากไขมันที่รวบรวมได้ไปทำให้สะอาดด้วยกระบวนการเดียวกันกับการแปรรูปเทียนหอมและเทียนแฟนซีจากกากไขมัน แล้วจึงผสมกากไขมันที่สะอาดกับโซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH) หรือโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ (KOH) น้ำ สี และกลิ่นตามความต้องการ แล้วจึงบรรจุลงในภาชนะสำหรับการใช้ประโยชน์ที่เหมาะสมต่อไป สบู่เหลวที่แปรรูปได้สามารถนำมาใช้ล้างพื้นห้องน้ำภายในร้านอาหารได้ 

3) ไบโอดีเซล (รูปที่ 2 ค) วิธีการที่เหมาะสมสำหรับการแปรรูปไบโอดีเซลจากกากไขมัน คือ การทำให้เกิดปฏิกิริยาทางเคมีแบบเอสเทอริฟิเคชัน (Esterification)  

4) เชื้อเพลิงอัดแท่ง (รูปที่ 2 ง) กากไขมันที่ไม่ได้ผ่านกระบวนการทำความสะอาดสามารถนำมาผสมกับขี้เลื่อยหรือเศษวัสดุต่าง ๆ เช่น ผักตบชวา เปลือกทุเรียน ซังข้าวโพด ในอัตราส่วน (โดยน้ำหนัก) 5 ต่อ 3 คลุกเคล้าให้เป็นเนื้อเดียวกัน แล้วจึงอัดเป็นแท่ง และนำไปเผาที่อุณหภูมิ 200 องศาเซลเซียส นาน 6 ชั่วโมง เพื่อให้ได้เชื้อเพลิงแท่งที่สามารถนำไปเผาไหม้ให้ความร้อนได้ 

5) ปุ๋ยหมัก กากไขมันที่ไม่ได้ผ่านกระบวนการทำความสะอาดยังสามารถนำไปผสมกับเศษวัสดุต่าง ๆ ที่ย่อยสลายได้ เช่น เศษใบไม้ หญ้า กาบมะพร้าว และมูลสัตว์แห้ง แล้วหมักและบ่มรวมกันประมาณ 2-3 เดือน เพื่อให้ได้ปุ๋ยหมักที่มีสีดำคล้ำ มีเนื้อละเอียด มีกลิ่นคล้ายดิน มีองค์ประกอบเป็นสารอินทรีย์และธาตุอาหารที่มีประโยชน์ต่อพืช สามารถนำไปใช้เป็นแทนปุ๋ยเคมี และมีคุณสมบัติในการปรับปรุงคุณภาพดินได้ 

กระบวนการแปรรูปกากไขมันเป็นเทียนหอมหรือเทียนแฟนซี สบู่เหลว และปุ๋ยหมักนั้นใช้ปริมาณกากไขมันค่อนข้างน้อย จึงเหมาะสมกับการแปรรูปกากไขมันที่เกิดจากร้านอาหารทั่วไปที่สามารถนำกากไขมันที่เกิดขึ้นมาแปรรูปได้ด้วยตนเอง และนำผลิตภัณฑ์ที่แปรรูปได้ไปใช้ประโยชน์ในสถานประกอบการของตนได้ ในส่วนของการแปรรูปกากไขมันเป็นไบโอดีเซล และเชื้อเพลิงอัดแท่งนั้น จำเป็นต้องใช้กากไขมันปริมาณมาก และต้องการความพร้อมของบุคลากรและศักยภาพในการลงทุนค่อนข้างมาก จึงเหมาะสำหรับร้านอาหารในโรงแรมมากกว่าร้านอาหารทั่วไป 

พื้นที่เกาะสมุย จังหวัดสุราษฎร์ธานี เป็นพื้นที่ท่องเที่ยวที่สำคัญของประเทศไทย สามารถดึงดูดนักท่องเที่ยวได้ปีละมากกว่า 1 ล้านคน (กรมการท่องเที่ยว, 2559) และสร้างรายได้ให้กับพื้นที่ปีละมากกว่า 15,000 ล้านบาท (บุญใจ แก้วน้อย, 2558) การขยายตัวทางเศรษฐกิจจากการท่องเที่ยวอย่างต่อเนื่องของพื้นที่เกาะสมุย มีโรงแรมที่จดทะเบียนดำเนินกิจการมากกว่า 550 แห่ง ส่งผลให้ปัจจุบันพื้นที่เกาะสมุย ประสบปัญหา “วิกฤติขยะล้นเกาะสมุย” ซึ่งเป็นปัญหาสิ่งแวดล้อมที่ควรได้รับการแก้ไขอย่างเร่งด่วน 

เนื่องจากกากไขมันที่รวบรวมได้จากโรงแรมนั้นมีความชื้นสูง มีน้ำเสียปะปนอยู่ด้วย ทำให้เมื่อบีบอัดกากไขมันร่วมกับขยะมูลฝอยทั่วไปจึงเกิดน้ำเสียชะไหลออกมา ก่อให้เกิดความสกปรก และคราบไขมันเปื้อนถนน และพื้นที่สาธารณะ อีกทั้งยังก่อให้เกิดกลิ่นเหม็นรบกวนขณะทำการเก็บรวบรวมและการกำจัดอีกด้วย

ในขณะที่โรงแรมบางแห่งได้จัดซื้อสารเคมีและสารชีวภาพมาเติมลงในน้ำเสียจากร้านอาหารของโรงแรม เนื่องจากมีความเข้าใจว่า เมื่อเติมสารดังกล่าวลงในน้ำเสียที่มีน้ำมันและไขมันปนเปื้อนอยู่แล้ว สารเคมีดังกล่าวจะสามารถช่วยกำจัดน้ำมันและไขมันออกจากน้ำได้ อย่างไรก็ตาม การเติมสารดังกล่าวนั้นเป็นเพียงการทำให้น้ำมันและไขมันที่ปนอยู่ในน้ำเสียนั้นแตกตัว ไม่จับเป็นก้อนไขมัน สามารถละลายปะปนไปกับน้ำเสียที่ปล่อยออกไปสู่ระบบบำบัดน้ำเสียส่วนกลางได้ ส่งผลให้ค่าความสกปรกของการปนเปื้อนน้ำเสียที่ต้องถูกบำบัดด้วยระบบบำบัดน้ำเสียส่วนกลางเพิ่มขึ้น

โครงการ “การพัฒนาปุ๋ยปรับปรุงบำรุงดินที่แปรรูปจากกากไขมันจากโรงแรมขนาดกลางและขนาดย่อม เกาะสมุย จังหวัดสุราษฎร์ธานี” ดำเนินการขึ้นโดยมีวัตถุประสงค์ในการสร้างการมีส่วนร่วมของผู้ประกอบกิจการโรงแรม และหน่วยงานที่เกี่ยวข้องในการจัดการกากไขมันที่เกิดจากร้านอาหารของโรงแรม ดังนั้น กากไขมันที่นำมาศึกษาวิจัยในโครงการต้นแบบนี้จึงเป็นกากไขมันที่ได้จากการประกอบอาหารในห้องครัว ร้านอาหาร และร้านเบเกอรีของโรงแรม ซึ่งมักใช้น้ำมันมะพร้าว น้ำมันปาล์ม ไขมันพืช ไขมันสัตว์ เนย มาการีน และน้ำมันมะกอก เป็นต้น เป็นส่วนประกอบในการปรุงประกอบอาหาร