สิทธิบัตรเลขที่คำขอ 801000627, 0901004012, 1401002576 และอนุสิทธิบัตรเลขที่ 10264


พอร์แมท คือ วัสดุรูพรุนทำมาจากขี้เถ้าเหลือทิ้งจากการใช้ชีวมวลเป็นเชื้อเพลิง เช่น เถ้าแกลบ เถ้าถ่านหิน เถ้าชานอ้อย มีจุดเด่นในเรื่องความพรุนตัว แข็งแรง และคงทน ได้จากการนำขี้เถ้าไปผ่านกรรมวิธีตามเทคโนโลยีที่อีโคเซราพัฒนาขึ้น ให้สามารถทำเป็นเม็ดหรือปั้นเป็นรูปร่างตามต้องการ เผาที่อุณหภูมิ 900-1,100 degreeC สามารถประยุกต์ใช้งานได้หลากหลาย
— มีซิลิกาเป็นส่วนประกอบ 70-90%
— ขนาดรูพรุนตั้งแต่ไมครอนจนถึงมิลลิเมตร สามารถปรับปริมาณรูพรุนได้ 20-60 vol%
— แข็งแรง คงทน ใช้ซ้ำได้หลายครั้ง
— ไม่ก่อมลพิษต่อสิ่งแวดล้อม
ภาพถ่ายโครงสร้างของพอร์แมทแสดงให้เห็นรูพรุนบริเวณสีดำ และเนื้อพอร์แมทบริเวณสีเทา
วัสดุบำบัดน้ำทางชีวภาพ วัสดุปลูกพืชแบบไม่ใช้ดิน ระบบ Aquaponics วัสดุประดับ ตกกแต่ง เทคโนโลยีการผลิต และปัจจัยการผลิตเชิงพาณิชย์
การใช้งานเป็นวัสดุบำบัดน้ำทางชีวภาพ
รูพรุนภายในพอร์แมทเป็นที่อยู่อาศัยของจุลินทรีย์ที่ทำหน้าที่ย่อยสลายของเสียในน้ำ พอร์แมทมีปริมาณรูพรุนมาก และมีพื้นที่ผิวสูงสามารถรองรับการแบ่งตัวเพิ่มจำนวนของจุลินทรีย์ให้เพียงพอต่อการบำบัด อีโคเซราได้สังเคราะห์วัสดุชนิดนี้จากขี้เถ้าแกลบ เถ้าถ่านหิน และเถ้าชานอ้อย พร้อมทั้งพัฒนาเทคโนโลยีการผลิตพอร์แมทเพื่อรองรับการขยายสู่การผลิตเชิงพาณิชย์
จุลินทรีย์ที่เกาะบนผิววัสดุรูพรุน กำลังขยาย 5,000 เท่า (A) และ ภาพขยายของตัวจุลินทรีย์ 60,000 เท่า (B)
วัสดุที่ใช้เป็นตัวกลางสำหรับให้จุลินทรีย์ยึดเกาะ (Biofilter) ที่ใช้ในปัจจุบันมีหลายชนิด ทั้งชนิดที่มาจากแหล่งธรรมชาติ และจากการสังเคราะห์ พอร์แมทที่ได้พัฒนาขึ้นนี้ มีปริมาณรูพรุน และ พื้นที่ผิว ไม่น้อยไปกว่าปะการัง ซึ่งเป็นวัสดุบำบัดน้ำจากธรรมชาติที่ดีที่สุด แต่การนำปะการังจากท้องทะเลมาใช้ เป็นการทำลายสิ่งแวดล้อมและผิดกฎหมาย พอร์แมทจึงเป็นทางเลือกสำหรับที่ดีสำหรับผู้ที่มองหาวัสดุทดแทน
ตารางเปรียบเทียบสมบัติของวัสดุชนิดต่างๆ ที่ใช้เป็นตัวกลางชีวภาพ (biofiter media) ในการบำบัดน้ำ
|
สมบัติ |
หินธรรมชาติ |
พอร์แมท |
Bioball |
ปะการัง |
Pumice |
Ceramic rings |
|
Bulk density (g/cm3) |
2.7 |
0.8 |
0.2 |
1.2 |
0.60 |
1.3-2.3 |
|
Packing density (g/cm3) |
1.47 |
0.43 |
0.14 |
0.65 |
0.33 |
0.73 |
|
Active surface area (m2/kg) |
0.2 |
28* |
1.3-1.4 |
1.8* |
21* |
1-4.4* |
|
Active surface area (m2/litre) |
0.3 |
16.8* |
0.2-0.3 |
1.6* |
12.5* |
0.5-4.9* |
|
Surface area (m2/g) |
9.7** |
72.5 cm2/ลูก |
5.9** |
2.5** |
1.3** |
*คำนวณโดยใช้ปริมาตรเทียบเท่าเม็ดทรงกลมขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 1 cm.
* กำหนดว่า พื้นที่ที่จุลินทรีย์ทำงานอยู่ที่ระดับความลึกจากผิวประมาณ 0.05 cm.
** BET surface area
พอร์แมทได้ผ่านการทดสอบใช้งานเบื้องต้นในระบบการบำบัดน้ำทางชีวภาพ พบว่าช่วยควบคุมคุณภาพน้ำ ปลากินอาหารและเจริญเติบโตได้ดี ทำให้ไม่ต้องเปลี่ยนถ่ายน้ำบ่อย ซึ่งจะเป็นประโยชน์ต่อการเพาะเลี้ยง ช่วยลดค่าใช้จ่ายในการขนส่งน้ำ ได้ทดสอบใช้งานในบ่อเพาะเลี้ยงต่างๆ ดังนี้
บ่อเพาะเลี้ยงปลานิลที่ศูนย์วิจัยและพัฒนาประมงน้ำจืด อ.หนองเสือ จ.ปทุมธานี
บ่อเพาะเลี้ยงน้ำกร่อย การเลี้ยงปลากะพงขาวและหอยหวานในบ่อซีเมนต์
ที่ศูนย์ศึกษาการพัฒนาอ่าวคุ้งกระเบนอันเนื่องมาจากพระราชดำริ จ.จันทบุรี
บ่อเลี้ยงปลาคาร์พระบบหมุนเวียนน้ำ
บ่อเลี้ยงกุ้งขาวระบบหมุนเวียนน้ำ
การใช้งานเป็นวัสดุปลูกพืชแบบไม่ใช้ดิน
พอร์แมท เป็นวัสดุมีความพรุนตัวสูง อมน้ำได้ดี มีค่าการนำไฟฟ้า (EC) ต่ำ แข็งแรงกว่าวัสดุปลูกชนิดอื่นๆ เช่นขุยมะพร้าว เพอร์ไลท์ (Perlite) เวอร์มิคูไลท์ (Vermiculite) จึงเหมาะสำหรับใช้ปลูกพืชทั้งแบบไม่ใช้ดิน (hydroponics) หรือใช้ผสมกับวัสดุปลูกชนิดอื่น หรือผสมกับดิน เพื่อลดการยุบตัว และช่วยระบายอากาศ
คุณสมบัติของวัสดุปลูกเอ็มเทคเทียบกับวัสดุปลูกชนิดอื่น
|
ชนิด |
พอร์แมท |
เม็ดดินเผา |
เพอร์ไลท์ |
Vermiculite |
ขุยมะพร้าว |
แกลบสด |
เศษอิฐมอญ |
|
ที่มา |
ทำจากเถ้าแกลบ 100% |
เม็ดดินเผา |
แร่เพอร์ไลท์ผ่าน |
แร่ไมก้าผ่านอุณหภูมิ |
โรงทำเบาะ ที่นอน |
โรงสีข้าว |
เศษอิฐหัก |
|
pH |
7, 8.5 |
5-7 |
7-7.2 |
7-7.2 |
6-7 |
6-7 |
|
|
EC |
ต่ำ |
น้อย |
- |
65-140me/100gm |
สูง เมื่อมีการสลายตัว |
ต่ำ |
น้อย |
|
ความหนาแน่น |
700-800 g/litre |
0.3-0.6 g/cm3 |
0.075-0.08 g/cm3 |
0.09-0.14 g/cm3 |
ต่ำ |
ต่ำ |
|
|
ขนาด( |
4-20mm |
8-16 |
1.5-6 |
>3mm. |
2-15mm. |
||
|
การอุ้มน้ำ |
20-70wt% ขึ้นกับการใช้งาน |
14.7-16.5wt% |
250-300L/m3 |
350-375L/m3 |
อุ้มน้ำดีมากจนบางทีมีปัญหาเกี่ยวกับการระบายอากาศ |
น้อย |
|
|
อายุใช้งาน |
หลายครั้ง-หลายปี |
หลายปี |
1 ครั้ง |
1-2 ครั้ง |
2-3 ครั้ง |
2-3 ครั้ง |
หลายครั้ง |
|
ราคา |
ถูกกว่าเม็ดดินเผา |
แพง |
ค่อนข้างแพง |
1200B/m3 |
ถูก |
ถูก |
ถูก |
|
ข้อดี |
ระบายอากาศดีมาก |
ระบายอากาศดีมาก |
เบา อุ้มน้ำดี |
เบา |
มีการอุ้มน้ำดี |
น้ำหนักเบา |
ราคาถูก |
|
ข้อเสีย |
- อุ้มน้ำน้อย |
- สลายตัว และอัดแน่นง่าย |
- สลายตัวและอัดแน่นง่าย |
- การระบายอากาศที่รากพืชอาจมีปัญหา |
- ระบายน้ำดีเกินไป |
- น้ำหนักมาก |
ระบบไฮโดรโปนิค เป็นการปลูกพืชโดยไม่ใช้ดิน มีข้อได้เปรียบจากการปลูกแบบดั้งเดิม คือ สามารถควบคุมระบบได้ง่าย การจัดการเกี่ยวกับผลผลิตง่ายกว่าแบบลงดินดั้งเดิม ลดการใช้สารเคมีกำจัดโรคและแมลง สามารถใช้ปุ๋ยและน้ำอย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด ช่วยลดปัญหามลภาวะมากขึ้น วัสดุเพาะปลูกที่จะนำมาใช้ในการปลูกพืชในระบบควบคุมนี้ควรจะไม่ยุบตัวเมื่อเมื่อใช้ไปนาน ๆ ไม่สลายตัวทั้งทางเคมีและทางชีวภาพ รากพืชสามารถแพร่กระจายได้สะดวก ไม่มีสารที่เป็นพิษต่อพืชเจือปนอยู่ ไม่ทำปฏิกิริยากับสารละลายธาตุอาหาร แลกเปลี่ยนประจุต่ำหรือไม่มีเลย เพื่อไม่ไห้มีผลกระทบต่อประจุของธาตุอาหาร ไม่เป็นแหล่งสะสมของโรคและแมลง และนำกลับมาใช้ได้ง่าย
พอร์แมทจากเถ้าแกลบ ได้ผ่านการทดลองใช้งานปลูกพืช ได้แก่ แตงกวาญี่ปุ่น (Cucumis sativus), แตงโมไร้เมล็ด ผักสลัด, กล้วยไม้ phalaenopsis, กล้วยไม้หวาย และ ไม้น้ำประดับ โดยกลุ่มวิจัยของ รศ.ดร. อิทธิสุนทร นนทกิจ ภาควิชาปฐพีวิทยา คณะเทคโนโลยีการเกษตร สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง เม็ดวัสดุปลูกสำหรับใช้ในการทดลองนี้มีทั้งเม็ดสีขาวและเม็ดสีเทา (มีความเป็นด่าง) และมีขนาดต่างๆ กัน
ลักษณะเม็ดเพาะปลูกสีขาวต่างๆ (1-3) และสีเทา (4-5) ที่ใช้ในการทดลองการปลูกพืชโดยไม่ใช้ดิน
แตงกวาญี่ปุ่นเป็นแตงกวาผลยาว เป็นพืชในตระกูลเดียวกันกับแตงโม ฟักทอง บวบ มะระ น้ำเต้า ระยะเก็บเกี่ยว 30-45 วัน ในการทดลอง ได้เปรียบเทียบกับวัสดุปลูกชนิดอื่นๆ ด้วย คือ เพอร์ไลท์ และทราย ทั้งแตงกวาญี่ปุ่น และแตงโมไร้เมล็ด ให้ผลการทดลองที่เหมือนกัน ซี่งพบว่า ตารางการให้น้ำที่เท่าๆ กัน พบว่าเป็นรองเพอร์ไลท์เพียงเล็กน้อย ดังนั้นในการใช้งานจึงต้องมีการปรับตารางการให้น้ำที่ต่างจากการใช้เพอร์ไลท์ เพื่อให้เหมาะสมกับพืช ส่วนขนาดเม็ดเพาะปลูกที่ให้ผลดีที่สุดคือ ขนาดไม่เกิน 4mm. สีขาว
การให้น้ำแบบน้ำหยดโดยใช้หัวน้ำหยด
ลักษณะการเจริญเติบโตของต้นแตงกวาญี่ปุ่น อายุ 50 วัน และผลแตงกวา
การทดลองปลูกแตงโมไร้เมล็ด
ส่วนวัสดุปลูกรุ่นเม็ดสีเทาให้ผลผลิตน้อยกว่าชนิดอื่น แม้ว่าจะอมน้ำได้มากกว่า เนื่องจากความเป็นด่างที่ขัดขวางการดูดแร่ธาตุบางอย่าง ดังนั้น หากใช้วัสดุปลูกชนิดนี้จะต้องปรับค่าสารละลายอาหารพืช เพื่อชดเชยความเป็นด่างของวัสดุปลูกนี้ ดังที่ได้ทดลองกับการปลูกผักสลัดในข้อถัดไป
ในการปลูกผักสลัดซึ่งมีระยะเวลาการเก็บเกี่ยวสั้น (45 วัน) เนื่องจากผักต้องการน้ำมาก จึงใช้เม็ดเพาะปลูกสีดำขนาดเล็กเปรียบเทียบกับการใช้เพอร์ไลท์ เม็ดรูพรุนจะอยู่ในกระถางพลาสติกขนาดประมาณ 1 นิ้ว เจาะรู เพาะต้นกล้าแล้วใส่ในถาดเพาะปลูก (ภาพที่ 5) ให้น้ำทางราก และก็พบว่าความเป็นด่างของเม็ดรูพรุนทำให้ส่งผลให้ผักเติบโตช้าเมื่อเทียบกับการปลูกในเพอร์ไลท์ แต่เมื่อปรับ pH และค่า EC ของสารละลายธาตุอาหาร ก็สามารถทำให้ได้ผลผลิตเทียบเท่าเพอร์ไลท์
ลักษณะการทดลองใช้เม็ดรูพรุนในการปลูกผักสลัด: หลังปลูก 45 วัน (1) และภาพขยายให้เห็นลักษณะของเม็ดรูพรุนในกระถางปลูก (2)
Phalaenopsis นิยมใช้เป็นไม้กระถางประดับตกแต่งสำนักงาน และบ้านพักอาศัย ฟาแลนน๊อปซีสเป็นกล้วยไม้รากอากาศและกึ่งอากาศ (epiphytes) วัสดุปลูกที่ใช้ปลูกนอกจากจะช่วยให้รากมีที่เกาะยึด เก็บความชื้น และธาตุอาหารแล้วยังต้องช่วยการระบายน้ำและถ่ายเทอากาศของราก ขนาดวัสดุปลูกต้องมีขนาดใหญ่และไม่อุ้มน้ำมาก
จากการทดลองปลูกกล้วยไม้ phalaenopsis วัสดุปลูกที่ดีที่สุด คือใช้เม็ดวัสดุปลูกเอ็มเทคสีขาวขนาด 4-6mm. ผสมกับ Sphagnum Moss ช่วยให้กล้วยไม้แทงช่อดอกเร็วที่สุด เนื่องจากเม็ดวัสดุนี้ช่วยลดการยุบตัวของ Sphagnum Moss ซึ่งจะลดการระบายน้ำและอากาศ ทำให้เกิดสภาพที่ไม่เหมาะสมต่อการเติบโตของกล้วยไม้ การใช้เม็ดขนาด 4-6mm + Sphagnum Moss นี้ให้ผลดีกว่าขนาดเม็ดอื่นๆ หรือการใช้แบบไม่ผสม หรือใช้เพอร์ไลท์+Sphagnum Moss หรือใช้เพอร์ไลท์อย่างเดียว หรือ Sphagnum Moss เพียงอย่างเดียว
กล้วยไม้ phalaenopsis หลังปลูกได้ 4 เดือน (1) และ 6.5 เดือน (2)
ส่วนกล้วยไม้ชนิดอื่นๆ เช่น กล้วยไม้หวายสำหรับตัดดอกขาย ยังไม่คุ้มที่จะใช้เม็ดวัสดุปลูกชนิดนี้ เนื่องจากราคายังสูงเมื่อเทียบกับขุยมะพร้าวที่ใช้อยู่ในปัจจุบัน และเม็ดรุ่นที่ไม่เหมาะสมกับการปลูกกล้วยไม้หวายคือ เม็ดสีเทาดำ เนื่องจากมีความเป็นด่างสูงเกินไป
วัสดุปลูกเอ็มเทคชนิดสีขาวมีความเหมาะสมในการปลูกพืชน้ำเป็นอย่างดี เม็ดรูพรุนสามารถเป็นที่ยึดเกาะของราก รากสามารถแทรกไปในช่องว่างระหว่างเม็ดได้ดี และสีของวัสดุให้ความสวยงามและสะอาดตา
นอกจากนี้แล้ว ยังได้มีการทดลองปลูกพืชอื่นเพิ่มเติม ได้แก่ ปลูกชวนชมเพื่อช่วยลดปัญหารากเน่าเมื่อได้รับน้ำมากเกินไป การปลูกผักสวนครัว การใช้ปลูกพืชในสวนดาดฟ้าเพื่อช่วยลดน้ำหนักของดินที่ใช้เป็นวัสดุปลูก


การใช้งานในระบบ Aquaponics
Coming soon
เทคโนโลยีการผลิต และปัจจัยการผลิตเชิงพาณิชย์
เทคโนโลยีการผลิตพอร์แมทจากเถ้าแกลบ เป็นกระบวนการที่ไม่ใช้สารเคมี ใช้แต่เพียงน้ำและเถ้าแกลบ โดยเถ้าแกลบจะผ่านขั้นตอนการบดผสม ทำเม็ด หรือปั้นเป็นรูปร่างต่างๆ อบไล่น้ำ และเผาที่อุณหภูมิไม่เกิน 1200 degC เครื่องจักรสำหรับการผลิตเป็นแบบผสมผสานระหว่าง เครื่องจักรโรงงานผลิตปุ๋ยเม็ด และโรงงานเซรามิก ได้แก่ หม้อบด(ball mill) เครื่องกวนผสม เครื่องทำเม็ดเป็นเทคโนโลยีของ Ecocera สามารถทำเม็ดให้มีขนาดและปริมาณรูพรุนตามที่ต้องการ เตาเผา เครื่องคัดขนาด เทคโนโลยีการผลิตเม็ดรูพรุนพร้อมวิธีการตรวจสอบวัตถุดิบระหว่างกระบวนการ และการตรวจสอบคุณภาพผลิตภัณฑ์อยู่ในระดับพร้อมถ่ายทอดให้กับผู้ที่สนใจลงทุนผลิต