นักวิจัยจุฬาฯ วิจัยเพิ่มมูลค่าของเหลือทางการเกษตรจากโรงงานอุตสาหกรรม แปรรูปกากมันสำปะหลังและกากตะกอนจากระบบบำบัดน้ำเสียเป็นปุ๋ยหมักชีวภาพ ทดแทนการใช้ปุ๋ยเคมี พร้อมคิดค้นหัวเชื้อจุลินทรีย์สูตรพิเศษ เพิ่มธาตุอาหารที่จำเป็นต่อพืช
มันสำปะหลัง หนึ่งในผลิตผลทางการเกษตรสำคัญที่ช่วยขับเคลื่อนเศรษฐกิจไทย เช่น ในปี 2564 ประเทศไทยผลิตมันสำปะหลังได้ถึง 30 ล้านตัน! นับเป็นประเทศที่มีผลผลิตมันสำปะหลังเป็นอันดับสามของโลก
เมื่อมีผลผลิตมาก แน่นอนว่าวัสดุเหลือหรือกากมันสำปะหลังจากโรงงานอุตสาหกรรมผลิตแป้งมันสำปะหลังก็ย่อมมีปริมาณมากเช่นกัน โดยแต่ละปีมีกากมันสำปะหลังราว 12 ล้านตันที่ต้องบริหารจัดการให้เหมาะสม อีกทั้งกากตะกอนจากการบำบัดน้ำเสียของโรงงานแป้งมันสำปะหลัง ซึ่งหากไม่มีการจัดการให้ ถูกวิธีก็จะก่อให้เกิดมลพิษและส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม
จากปัญหานี้ ศาสตราจารย์ ดร.วรวุฒิ จุฬาลักษณานุกูล ภาควิชาพฤกษศาสตร์ คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย มีแนวคิดเพิ่มมูลค่าของเหลือทางการเกษตรเหล่านี้ให้เกิดประโยชน์ต่อสิ่งแวดล้อมและห่วงโซ่อาหาร โดยได้ดำเนินการวิจัย "การผลิตปุ๋ยชีวภาพจากวัสดุเหลือทิ้งในอุตสาหกรรมการผลิตแป้งมันสำปะหลังด้วยหัวเชื้อจุลินทรีย์สูตรผสม"
"กากมันสำปะหลังสามารถนำมาใช้เป็นอาหารสัตว์ได้ ส่วนกากมันสำปะหลังที่เหลือจากความต้องการในประเทศก็ส่งออกต่างประเทศ แต่เนื่องจากปริมาณกากมันสำปะหลังมีเกินความต้องการของตลาด ทำให้ราคากากมันสำปะหลังตกต่ำ" ศ.ดร.วรวุฒิเล่าสถานการณ์และปัญหาการจัดการกากมันสำปะหลังในปัจจุบัน ที่เป็นจุดเริ่มต้นให้เกิดงานวิจัยชิ้นนี้
"ส่วนตะกอนดินที่เกิดจากระบบบำบัดน้ำเสียในการผลิตแป้งมันสำปะหลัง เมื่อนำไปกำจัดทิ้งด้วยการเผา การฝังกลบ และการทำปุ๋ย ซากกากตะกอนเหล่านั้นอาจมีจุลินทรีย์ก่อโรคพืชและมีโลหะหนักปนเปื้อนอยู่"
คุณสมบัติกากมันสำปะหลังเหมาะทำปุ๋ยชีวภาพ
ศ.ดร.วรวุฒิกล่าวว่ากากมันสำปะหลังมีองค์ประกอบหลัก ได้แก่ เซลลูโลส แป้ง ไฟเบอร์และโปรตีน ซึ่งล้วนเหมาะสำหรับการเจริญเติบโตของพืช ที่สำคัญ โครงสร้างของกากมันสำปะหลังมีลักษณะเป็นรูพรุน จึงมีความสามารถในการอุ้มน้ำได้สูง ระบายน้ำได้ดี ส่งผลให้รากพืชไม่เน่า
ส่วนกากตะกอนจากระบบบำบัดน้ำเสียของโรงงานอุตสาหกรรมผลิตแป้งมันสำปะหลังก็มีองค์ประกอบของอินทรีย์วัตถุ ซึ่งพืชสามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้ แต่ต้องผ่านกระบวนการย่อยและหมักโดยจุลินทรีย์ก่อน
การนำกากมันสำปะหลังและกากตะกอนจากระบบบำบัดน้ำเสียมาแปรรูปเป็นปุ๋ยหมักชีวภาพเพื่อใช้ในการเพาะปลูกพืช จึงเป็นอีกทางเลือกหนึ่งที่ช่วยลดมลพิษที่ส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมได้เป็นอย่างดี
หัวเชื้อจุลินทรีย์สูตรผสม อุดมด้วยธาตุอาหารจำเป็นต่อพืช
ศ.ดร.วรวุฒิชี้ว่าแม้กากมันสำปะหลังจะมีสารอาหารต่าง ๆ ที่จำเป็นต่อการเจริญเติบโตของพืช แต่ก็ยังไม่เพียงพอ พืชยังต้องการธาตุอาหารหลัก ได้แก่ ไนโตรเจน ฟอสฟอรัส และโพแทสเซียม ธาตุอาหารรอง ได้แก่ แคลเซียม และแมกนีเซียม และธาตุอาหารเสริมอย่างเช่น แมงกานีส ทองแดง เหล็ก สังกะสี
ดังนั้น ในกระบวนการทำปุ๋ยหมักชีวภาพจากกากมันสำปะหลัง จึงได้มีการเพิ่มธาตุอาหารเหล่านี้เข้าไปในหัวเชื้อจุลินทรีย์สูตรผสมที่คิดค้นขึ้น โดยหัวเชื้อจุลินทรีย์ดังกล่าวประกอบด้วยเชื้อผสม 5 กลุ่ม ได้แก่ เชื้อที่ผลิตเอนไซม์เซลลูเลส เชื้อที่ผลิตเอนไซม์อะไมเลส เชื้อที่สามารถตรึงไนโตรเจน เชื้อที่สามารถละลายฟอสฟอรัส และเชื้อที่สามารถละลายโพแทสเซียม
ศ.ดร.วรวุฒิเล่ากระบวนการแปรรูปกากมันสำปะหลังและกากตะกอนจากระบบบำบัดน้ำเสียเป็นปุ๋ยชีวภาพว่าเริ่มต้นจากการเตรียมสารตั้งต้น คือกากมันสำปะหลังและกากตะกอนจากระบบบำบัดน้ำเสีย โดยผสมสารเติมแต่งเข้าไป แล้วนำมาคลุกด้วยจุลินทรีย์สูตรผสม 5 กลุ่มดังกล่าว หมักเป็นเวลาสองเดือน
"จุลินทรีย์เหล่านี้เป็นกลุ่มแบคทีเรียที่มีความปลอดภัยกับมนุษย์และสิ่งแวดล้อม สามารถย่อยสลายสารตั้งต้นทั้งสองชนิด และเป็นแบคทีเรียที่สามารถตรึงไนโตรเจนให้เป็นประโยชน์กับพืชโดยตรง"
ในอนาคต ศ.ดร.วรวุฒิเผยว่าจะมีการต่อยอดการวิจัยโดยใช้หัวเชื้อจุลินทรีย์ที่คิดค้นขึ้นนี้ไปทดลองผลิตปุ๋ยชีวภาพจากของเหลือทางการเกษตรชนิดอื่น ๆ รวมทั้งของเหลือทิ้งจากโรงงานอุตสาหกรรมด้วย
ปุ๋ยชีวภาพและหัวเชื้อจุลินทรีย์พร้อมผลิตเชิงพาณิชย์
โครงการวิจัยได้ทดลองนำปุ๋ยชีวภาพไปใช้ในการปลูกมันสำปะหลังที่อำเภอสีคิ้ว จังหวัดนครราชสีมาแล้ว และได้ผลเป็นที่น่าพอใจ
ศ.ดร.วรวุฒิกล่าวว่าว่าปุ๋ยหมักชีวภาพที่ผลิตมานั้นมีประโยชน์ต่อการเจริญเติบโตของพืชตามมาตรฐานปุ๋ยอินทรีย์ นอกจากนี้ยังพบด้วยว่าสารไซยาไนด์ในกากมันสำปะหลัง เมื่อผ่านการหมักจนเป็นปุ๋ยแล้ว มีระดับที่ต่ำมากจนไม่สามารถตรวจพบได้
"ปุ๋ยหมักชีวภาพจากกากมันสำปะหลังสามารถใช้ในการเพาะปลูกพืชได้ทุกชนิด โดยเฉพาะพืชไร่ เช่น มันสำปะหลัง ข้าว อ้อย ข้าวโพด ฯลฯ ช่วยลดการใช้ปุ๋ยเคมี ซึ่งมีผลกระทบต่อคุณภาพดินในระยะยาว และลดมลพิษจากการจัดการของเสียด้วยวิธีต่างๆ เช่น การเผา" ศ.ดร.วรวุฒิกล่าวทิ้งท้าย พร้อมเสริมว่าบริษัทไทยวา จำกัด (มหาชน) ผู้ให้ทุนวิจัย มีแผนการผลิตปุ๋ยชีวภาพจากกากมันสำปะหลังเชิงพาณิชย์ในอนาคตใกล้นี้ด้วย
เกษตรกรและผู้สนใจนวัตกรรมนี้สามารถติดต่อ ศ.ดร.วรวุฒิ จุฬาลักษณานุกูล ภาควิชาพฤกษศาสตร์ คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย โทร.0-2218-5482 E-mail : warawut.c@chula.ac.th