การผลิตปุ๋ยหมักระบบกองเติมอากาศ

ที่มา แนวความคิดและทฤษฏี

ข้อค้นพบงานวิจัย

ขั้นตอนการผลิต

การถ่ายทอดเทคโนโลยี

ที่มา

การหมักปุ๋ยระบบกองเติมอากาศ (Aerated Static Pile Composting System) เป็นผลจากการวิจัยและพัฒนาของคณาจารย์ประจำภาควิชาวิศวกรรมเกษตรและอาหาร คณะวิศวกรรมและอุตสาหกรรมเกษตร มหาวิทยาลัยแม่โจ้ ประกอบด้วย อ. ธีระพงษ์ สว่างปัญญางกูร ผศ. เสมอขวัญ ตันติกุล และ อ. ชนวัฒน์ นิทัศน์วิจิตร ซึ่งได้รับทุนวิจัยจากสำนักงานคณะกรรมการอุดมศึกษา กระทรวงศึกษาธิการ ปี 2545 โดยมีโจทย์วิจัยที่จะศึกษาศักยภาพของระบบกองเติมอากาศ ในการนำมาผลิตปุ๋ยหมักในเชิงพาณิชย์ของชุมชน โดยไม่ต้องพลิกกลับกองปุ๋ย ซึ่งเป็นข้อจำกัดของการผลิตปุ๋ยหมักที่ผ่านมาของเกษตรกร

แนวความคิดและทฤษฎี

การหมักปุ๋ยระบบกองเติมอากาศเป็นกระบวนการย่อยสลายอินทรียสารทางชีวภาพด้วยจุลินทรีย์ชนิดใช้ออกซิเจน การจัดรูปร่างของกองปุ๋ยให้มีความเหมาะสมทางวิศวกรรมสิ่งแวดล้อม การกำหนดอัตราส่วนคาร์บอนต่อไนโตรเจนของวัตถุดิบ รวมทั้งการย่อยเศษพืชให้มีขนาดเล็กลง และมีความชื้นที่พอเหมาะ จะทำให้กองปุ๋ยสามารถสะสมความร้อนที่เกิดจากปฏิกิริยาการย่อยสลายเอาไว้ภายในกองปุ๋ยได้ ความร้อนในกองปุ๋ยที่ขึ้นสูง 60-70 O C ในช่วง 2-5 วันแรก เป็นช่วงอุณหภูมิที่มีความเหมาะสมในการย่อยสลายโดยจุลินทรีย์ กลุ่มที่ชอบความร้อน (Thermophilic Microorganisms) และเมื่ออุณหภูมิลดลงเป็น 40-60 O C ก็จะมีการย่อยสลายโดยจุลินทรีย์อีกกลุ่มหนึ่งที่ชอบความร้อนปานกลาง (Mesophilic Microorganisms) เมื่อความร้อนในกองปุ๋ยนี้ลอยตัวสูงขึ้น อากาศภายนอกที่เย็นกว่าก็จะไหลเข้ากองปุ๋ยทางด้านข้าง เท่ากับเป็นการเติมอากาศให้กับกองปุ๋ยตามธรรมชาติตลอดเวลา เรียกว่าปรากฏการณ์ Chimney Convection (Diaz et al, 1993) และเมื่อมีการเติมอากาศเพิ่มเติมแก่บริเวณกลางกองปุ๋ยเป็นครั้ง ๆ ด้วยพัดลมเติมอากาศ (Blower) ก็จะทำให้ภายในกองปุ๋ยมีออกซิเจนในปริมาณที่เพียงพอต่อการย่อยสลายโดยจุลินทรีย์ การย่อยสลายก็จะสามารถดำเนินไปได้อย่างรวดเร็ว โดยไม่ต้องพลิกกลับกองปุ๋ย ซึ่งผลดีประการหนึ่งจากการที่ไม่ต้องพลิกกลับคือ จะทำให้การสูญเสียไนโตรเจนในรูปของแอมโมเนียไนโตรเจนที่ระเหยสู่อากาศจากการพลิกกลับกองปุ๋ยลดลงได้


ค่าอุณหภูมิภายในกองปุ๋ยอายุ 5 วัน และการแทนที่ของอากาศภายในกองปุ๋ย
ที่มา : ดัดแปลงจาก ธีระพงษ์ เสมอขวัญ และชนวัฒน์ (2547)


ภาพแสดงค่าอุณหภูมิภายในกองปุ๋ยจากการวิจัย ค่าอุณหภูมิที่สูงใน 2-5 วันแรก เหมาะกับการย่อยสลายของจุลินทรีย์กลุ่มเทอร์โมฟิลิก หลังจากนั้นเมื่ออุณหภูมิลดลง จะเป็นการย่อยสลายโดยจุลินทรีย์กลุ่มเมโซฟิลิก
ที่มา : ธีระพงษ์ เสมอขวัญ และชนวัฒน์ (2547)


จุลินทรีย์ชนิดต่าง ๆ ที่ทำงานร่วมกัน ในการย่อยสลายวัตถุดิบให้เป็นปุ๋ยหมัก


โครงการวิจัยเรื่อง การถ่ายทอดเทคโนโลยีการหมักปุ๋ยระบบกองเติมอากาศเพื่อการผลิตในเชิงอุตสาหกรรม สำหรับชุมชน
โดย ธีระพงษ์ สว่างปัญญางกูร ภาควิชาวิศวกรรมเกษตรและอาหาร
คณะวิศวกรรมและอุตสาหกรรมเกษตร
มหาวิทยาลัยแม่โจ้