| บทคัดย่อ: |
ชุดโครงการวิจัยมีจุดประสงค์เพื่อใช้ประโยชน์และเพิ่มมูลค่าจากพืชน้ำอย่างยั่งยืน เป็นการ
เสริมสร้างความเข้มแข็งภาคเกษตร ความมั่นคงของอาหารและพลังงาน การสร้างศักยภาพและ
ความสามารถเพื่อการพัฒนาทางเศรษฐกิจ ประกอบด้วยโครงการย่อยจำนวน 4 โครงการ ดังนี้ : 1)
การพัฒนาเทคนิคการหมักฟางข้าวและพืชน้ำเพื่อเพิ่มอาหารธรรมชาติ เพื่อการเลี้ยงกุ้งฝอยในชุมชน
กว๊านพะเยา 2) การศึกษาการนำผักตบชวามาผลิตเป็นพลังงานทดแทนแบบ 3 มิติ ด้านพลังงาน
ด้านเศรษฐศาสตร์ และด้านสิ่งแวดล้อมด้วยรอยเท้าคาร์บอน 3) การประยุกต์ใช้พืชน้ำร่วมกับ
ระบบไบโอรีแอคเตอร์ในการจัดการคุณภาพน้ำ 4) รูปแบบการใช้ประโยชน์จากทรัพยากรประมง
อย่างยั่งยืนของชุมชนในกว๊านพะเยา จังหวัดพะเยา ซึ่งผลการวิจัยของแต่ละโครงการย่อย มีดังนี้
1) อาหารธรรมชาติถือเป็นส่วนที่มีความจำเป็นสำหรับการเจริญเติบโตของสัตว์น้ำ เนื่อง
จากเป็นพืชหรือสัตว์ขนาดเล็ก มีสารอาหารครบถ้วนและหาได้ง่าย อาหารธรรมชาติ ได้แก่สาหร่าย
ขนาดเล็ก สัตว์หน้าดิน หรือแพลงก์ตอนสัตว์ การสร้างอาหารธรรมชาติในบ่อกุ้งฝอยจึงเป็น
สิ่งจำเป็ น การทดลองครั้งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อตรวจสอบวัตถุดิบที่เหมาะสม ในการผลิตอาหาร
ธรรมชาติสำหรับกุ้งฝอย และเพื่อศึกษาผลผลิตของกุ้งฝอยที่ได้จากการเลี้ยงด้วยอาหารธรรมชาติ
จากการศึกษาพบว่าชนิดของวัตถุดิบมีผลต่อการสร้างอาหารธรรมชาติ โดยชุดการทดลองที่เลี้ยงกุ้งฝอยโดยใช้สาหร่ายหางกระรอก และกกที่หมัก พบปริมาณแพลงก์ตอนสัตว์มากที่สุด โดยพบโรติ
เฟอร์กลุ่ม Brachionus asplanchna มีปริมาณมากที่สุด 35 เปอร์เซ็นต์ของแพลงก์ตอนสัตว์ทั้งหมด
รองลงมาคือ Brachionus lecane 20 เปอร์เซ็นต์ของแพลงก์ตอนสัตว์ จากการทดลองเลี้ยงกุ้งฝอยใน
บ่อที่ใช้พืชน้ำที่หมักและวัสดุต่างชนิด คือ เชือกฟาง ฟางข้าว และ สาหร่ายหางกระรอก หลังจาก
การปล่อยกุ้ง 90 วัน พบว่ากุ้งฝอยให้ผลผลิตสูงสุดในชุดการทดลองที่ใช้สาหร่ายหางกระรอก ซึ่ง
เป็นไปได้ที่การย่อยสลายของสาหร่ายหางกระรอกสามารถสร้างอาหารธรรมชาติได้เป็นอย่างดี
2) งานวิจัยนี้ศึกษา เทคโนโลยีการผลิตพลังงานทดแทนจากผักตบชวาแบบ 3 มิติ ด้าน
พลังงาน ด้านเศรษฐศาสตร์ และด้านสิ่งแวดล้อมด้วยรอยเท้าคาร์บอน โดยในปัจจุบันมีเทคโนโลยี
หลากหลายในการผลิตพลังงานจากผักตบชวา อันประกอบไปด้วย การผลิตเชื้อเพลิงอัดแท่ง การ
ผลิตโปรดิวเซอร์แก๊สจากกระบวนการแก๊สซิฟิ เคชั่น การผลิตเอทานอล การผลิตน้ำมันชีวภาพจาก
กระบวนการไพโรไลซิสแบบเร็ว การผลิตแก๊สชีวภาพ และการผลิตเชื้อเพลิงชีวมวลจากผักตบชวา
ผลการศึกษาพบว่า การผลิตเชื้อเพลิงชีวมวลจากผักตบชวาเป็ นเทคโนโลยีที่มีผลกระทบด้าน
สิ่งแวดล้อมน้อยที่สุด โดยมีปริมาณการปล่อยก๊าซเรือนกระจกเท่ากับ 0.380 kg CO2-eq ดังนั้น
งานวิจัยนี้จึงเลือกเทคนิคการผลิตเชื้อเพลิงผักตบชวาอบแห้งไปใช้เป็ นแหล่งพลังงานความร้อน
ร่วมกับระบบผลิตไฟฟ้าวัฏจักรแรงคินสารอินทรีย์ 20 kWe ซึ่งผลจากการศึกษาด้านพลังงานและ
เศรษฐศาสตร์ พบว่า ต้องใช้ปริมาณเชื้อเพลิงผักตบชวาอบแห้งประมาณ 270 kg/h และมีค่าต้นทุน
การผลิตไฟฟ้าต่อหน่วย 2.43 Baht/kWh ซึ่งมีค่าน้อยกว่าอัตราการรับซื้อไฟฟ้าของรัฐบาลสำหรับ
พลังงานชีวมวลที่มีค่าเท่ากับ 5.34 Baht/kWh ผลกระทบด้านสิ่งแวดล้อม พบว่า การเผาไหม้
เชื้อเพลิงชีวมวลจากผักตบชวาอบแห้งมีการปลดปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์เทียบเท่า 0.168 kg CO2-
eq/kg fuel และเมื่อนำไปคิดรวมกับการปลดปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ในกระบวนการผลิต
เชื้อเพลิงอบแห้งผักตบชวา มีการปลดปล่อยรวมทั้งสิ้น 0.548 CO2-eq/kg fuel ทำให้ระบบผลิต
ไฟฟ้าวัฏจักรแรงคินสารอินทรีย์ขนาด 20 kWe มีการปลดปล่อยปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์
เทียบเท่าประมาณ 148.62 kg CO2-eq หรือคิดเป็น 7.432 kg CO2-eq ต่อการผลิตไฟฟ้า 1 kWh และมี
ผลการวิเคราะห์ในด้านพลังงาน เศรษฐศาสตร์ และสิ่งแวดล้อม พบว่า ปริมาณต้นทุนพลังงานต่อ
ปริมาณรอยเท้าคาร์บอนเท่ากับ 18.08 Baht?kg CO2-eq/kWh2
(3) การศึกษาประสิทธิภาพการบำบัดน้ำโดยพืชน้ำร่วมกับระบบไบโอรีแอคเตอร์ โดยพืช
น้ำที่ใช้ทดลองได้แก่ ผักตบชวา จอกและจอกหูหนู พบว่าชุดการทดลองผักตบชวา 15% มีประสิทธิภาพดีที่สุด ซึ่งสามารถลดปริมาณแอมโมเนีย ไนโตรเจนได้ 99.66% ปริมาณไนไตรท์
ไนโตรเจน 79.03% ปริมาณไนเตรท ไนโตรเจน 60.30% และปริมาณออร์โธฟอสเฟต ฟอสฟอรัส
85.66% พบว่าชุดการทดลองผักตบชวา 15% มีประสิทธิภาพในการบำบัดน้ำได้ดีกว่า ชุดการ
ทดลองผักตบชวา 30% และชุดควบคุม ประสิทธิภาพการบำบัดน้ำโดยชุดไบโอรีแอคเตอร์ที่ทำการ
ทดลองได้แก่ ถ่านไม้ ถ่านกัมมันต์ และหินภูเขาไฟ พบว่าการบำบัดน้ำเสียสังเคราะห์โดยใช้
ระบบไบโอรีแอคเตอร์จากหินภูเขาไฟ ในชุดการทดลองหินภูเขาไฟ 10% เมื่อทดลองในระยะเวลา
1 เดือน เหมาะสำหรับการใช้บำบัดน้ำเสีย เนื่องจากมีประสิทธิภาพในการบำบัดได้ดีที่สุด โดยทำให้
ปริมาณแอมโมเนีย ไนโตรเจน (NH3-N) ปริมาณไนเตรท ไนโตรเจน (NO3
--N) และปริมาณออร์โธ
ฟอสเฟต ฟอสฟอรัส ลดลงได้ถึง 99.90, 96.04 และ 99.24% ตามลำดับ แต่ไม่แตกต่างกับการบำบัด
น้ำเสียสังเคราะห์โดยใช้ระบบไบโอรีแอคเตอร์จากหินภูเขาไฟในอัตราส่วนของหินภูเขาไฟที่ 5%
แสดงให้เห็นว่าหินภูเขาไฟสามารถบำบัดน้ำเสียได้อย่างมีประสิทธิภาพ ประสิทธิภาพการบำบัดน้ำ
ในบ่อดินโดยใช้ระบบไบโอรีแอคเตอร์หินภูเขาไฟร่วมกับผักตบชวา เมื่อทำการทดลองเป็น
ระยะเวลา 1 เดือน พบว่าชุดการทดลองที่เติมผักตบชวา 15% และไบโอรีแอคเตอร์หินภูเขาไฟ 5% มี
ประสิทธิภาพในการลดสารอาหารในแหล่งน้ำมากที่สุด รวมทั้งสามารถลดปริมาณแพลงก์ตอนพืช
ในแหล่งน้ำได้ดีที่สุดอีกด้วย ซึ่งมีความเหมาะสำหรับนำไปใช้บำบัดน้ำเสียในแหล่งน้ำชุมชนต่างๆ
รวมถึงแหล่งน้ำที่ใช้สำหรับอุปโภคและบริโภค
(4) การศึกษาครั้งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษารูปแบบการใช้ประโยชน์จากทรัพยากรประมง
อย่างยั่งยืนของชุมชนในกว๊านพะเยา โดยการศึกษาลักษณะทั่วไปทางสังคมและเศรษฐกิจของกลุ่ม
ตัวอย่างของชุมชนที่ตั้งอยู่รอบกว๊าน จำนวน 17 ชุมชน และศึกษาการมีส่วนร่วมในการจัดการ
ทรัพยากรประมง รวมทั้งประเมินความสามารถในการจัดการทรัพยากรประมง ผลการศึกษาสรุปว่า
เกือบทั้งหมดของกลุ่มตัวอย่างจาก 241 คน (ร้อยละ 92) เป็ นชาวประมง มีอาชีพเสริมคือ รับจ้าง
เครื่องมือประมงที่นิยมใช้ ได้แก่ ข่าย แห ฉมวก ไซกุ้ง เบ็ด ชนิดสัตว์น้ำที่ชาวประมงจับได้ ได้แก่
ปลากระดี่หม้อ ปลากราย ปลากดเหลือง ปลาแขยง ปลาช่อน ปลาตะเพียนขาว กุ้งฝอย ด้านการมี
ส่วนร่วมในการจัดการทรัพยากรประมงจัดอยู่ในระดับปานกลาง โดยที่เพศมีความสัมพันธ์กับการมี
ส่วนร่วมในการจัดการทรัพยากรประมงในระดับความเชื่อมั่นร้อยละ 95 ในขณะที่สถานะทางสังคม
และระยะเวลาที่อาศัยอยู่ในชุมชนของบุคคลมีความสัมพันธ์ในระดับความเชื่อมั่นร้อยละ 99 ความหลากหลายของทรัพยากรธรรมชาติที่มีอยู่ในระดับสูง ความหลากหลายทางด้านสังคมเศรษฐกิจจาก
การที่มีกลุ่มอาชีพไม่หลากหลายและปฏิสัมพันธ์ด้านการเล็งเห็นคุณค่า/การร่วมมือกันอยู่ใน
ระดับสูง สามารถนำมาเป็นจุดแข็งได้ เช่น ส่งเสริมให้มีการจัดกิจกรรมการอนุรักษ์ นอกเหนือจาก
การปล่อยพันธุ์สัตว์น้ำในวันสำคัญของประเทศ และการให้สิทธ์ิและอำนาจในการจัดการทรัพยากร
ด้วยชุมชนเอง คุณสมบัติที่เป็นอุปสรรคคือ การเปลี่ยนแปลงในด้านทรัพยากรธรรมชาติที่นับว่าอยู่
ในระดับปานกลางถึงสูงในพื้นที่กว๊านพะเยา และด้านการเป็นตัวแทนและการมีส่วนร่วมของคนใน
ชุมชนที่ยังมีอยู่ไม่มากนัก ถ้าส่งเสริมในด้านนี้ให้เกิดความเข้าใจที่ตรงกันและประโยชน์ที่จะได้รับ
ในอนาคต ก็จะทำให้เกิดการมีส่วนร่วมของคนในชุมชนเพิ่มมากขึ้น ส่งผลให้เกิดการใช้ประโยชน์
จากทรัพยากรประมงอย่างรู้คุณค่าและยั่งยืน
คำสำคัญ : อาหารธรรมชาติ, กุ้งฝอย, พืชน้ำ, พลังงานทดแทน, ผักตบชวา, เทคโนโลยีด้านพลังงาน,
รอยเท้าคาร์บอน, แบบจำลอง 3 มิติ, ไบโอรีแอคเตอร์, การบำบัดน้ำ, การจัดการประมง, การมีส่วน
ร่วมของชุมชน, การประเมินความสามารถในการอภิบาล, กว๊านพะเยา |
| บทคัดย่อ (EN): |
The objectives of this research program were sustained utilization and value addition of
aquatic plant, strengthen the agricultural sector, food and energy security and economic
development. The project consists of 4 subprojects including: 1) Development of natural food
establishment technique for lanchesteri freshwater prawn culture in Phayao lake community; 2)
Study of using water hyacinth to renewable energy in 3 models of energy economics and
environment by carbon footprint; 3) Application of aquatic plants with bioreactor system on water
quality management; 4) The sustainable model of communities’ fisheries resources utilization in
Kwan Phayao, Phayao province. The results of each subproject were as follows;
1) Natural feed is the important factor for succession of aquaculture activities due to the
properness in size, nutrients and availability. Natural feed consists of small animals, benthic flora
and fauna, phytoplankton and zooplankton. This study investigated the potential of different
materials such as rice straw, Hydrilla, Spirogyra (algae) and umbrella plant on the abundance of
natural feeds. After placing these materials in to the pond, the results showed that Hydrilla andumbrella plants could be the suitable materials for rotifer; Brachionus asplanchna (35%) and
Brachionus lecane (20%) proliferation. The productions of freshwater prawn reared in different
conditions were also monitored. The rearing conditions were cages which placed the plastic rope,
rice straw and Hydrilla at the corners as nutrient source for zooplankton and benthic fauna. The
results revealed that cage with Hydrilla adding produced the highest production of lanchesteri
freshwater prawn.
(2) This research studies technologies to transfer a water hyacinth to renewable energy in
terms of energy, economics and environment by carbon footprint impacts (3E models). In the
present, the several research works present the various techniques for producing energy, which 5
techniques of fuel briquette, producer gas from gasification processes, ethanol, bio-oil from
pyrolysis process and biomass fuel were selected. It could be found that the last technique is the
best environmental solution in term of carbon footprint, which releases greenhouse gages about
0.617 kg CO2-eq. Thus in this work, biomass fuel from the water hyacinth is used to analyze the
3E model combined with a 20 kWe organic Rankine cycle (ORC) unit. In the energy-economic
impacts, it could be seen that the ORC system required the dried water hyacinth fuel at around
270 kg/h. The levelized electricity cost (LEC) was 2.43 Baht/kWh, which was lower than a feedin
tariff (FiT) for renewable energy of biomass energy at 5.34 Baht/kWh. In the environment
impact, it could be seen that a carbon dioxide equivalent from combustion process of the dried
Water Hyacinth fuel at 0.168 kg CO2-eq/kg fuel. When the carbon dioxide equivalent from
preparation process was included, the total carbon dioxide intensity was around 0.548 CO2-eq/kg
fuel. Thus, the 20 kWe ORC system released the carbon dioxide intensity at 148.62 kg CO2-eq or
around 7.432 kg CO2-eq/kWh. In the 3E model, it could be concluded that an energy costing per
carbon dioxide intensity (ECCF) of the power generation unit was 18.08 Baht?kg CO2-eq/kWh2.
(3) Application of water quality treatment by using aquatic plants with bioreactor system
was studied. Three species of aquatic plants were used, water hyacinth (Eichornia crassipes),
water lettuce (Pistia stratiotes) and floating mass (Salvinia cucullata). Highest efficiency of
water treatment by using aquatic plant is water hyacinth. Fifteen percent water hyacinth treatment
could be reduced NH3-N, NO2
--N, NO3
--N and PO4
3--P about 99.66, 79.03, 60.30 and 85.66 %,
respectively. This treatment had more efficiency than 30% of water hyacinth and control
treatments. Efficiency of water treatment by three types (bamboo charcoal, activated charcoal andvolcanic rock) of bioreactors was tested. Volcanic rock bioreactor had highest efficiency in
wastewater treatment. Both 5 and 10% of volcanic rock bioreactor could be reduced inorganic
nutrients in wastewater system when treated for a month. They could reduce NH3-N, NO3
--N and
PO4
3- -P about 99.90, 96.04 and 99.24 %, respectively. Application of aquatic plant with
bioreactor system in pond water quality treatment was done by using volcanic rock and water
hyacinth. These experiments were tested in pond water for a month. The results showed that 15%
of water hyacinth with 5% of volcanic rock bioreactor was highest efficiency of nutrient and
phytoplankton biomass removal. This experiment could be applied for water treatment in aquatic
water system.
(4) The objectives of this study were to determine the sustainable model of fishery
resources exploitations through study on the socio-economics status of the 17 fishing communities
located around Kwan Phayao. The people’s participation on fishery resources management and
the governability assessment were investigated as well. The result showed that almost of samples
(92% from 241 people) were fishermen who also work as labor for the minor career. Major
fishing gears in this area were fish gill net, net, spear, prawn traps and hook. Three-spot gourami,
clown featherback fish, iridescent mystus, green catfish, snakehead fish, common silver barb and
Lanchester freshwater prawn were most found in Kwan Phayao. The people’s participation on
fishery resources management was in the medium level. Statistical hypothesis testing indicated
that sex correlated with the level of people’s participation on fishery resources management
(P<0.05) while the social status and the living period of time in Kwan Phayao were highly
significantly correlated with the level of people’s participation on fishery resources management
(P<0.01). In addition to, the results of governability assessment also found that high level in
natural system and low level in socio-economic system to be governed were the factors that may
contribute the success of fishery resources conservation. Likewise, the moderate to high level in
governing interaction in the way of learning and adaptation was the strength. The government
should promote the other activities besides the fingerling releasing in order to improve the level of
people’s participation. The legal right of communities to govern their own resources was needed
as well. On the other hand, the factors that may obstruct were moderate to high level in dynamics
of natural system and also low level in representation/participation of the people community.Keywords: Natural food, Freshwater prawn, aquatic plant, Renewable energy, Water hyacinth,
Energy technology, Carbon footprint, 3 E model, Bioreactor, Water treatment,
Fishery management, Communities’ participation, Governability assessment, Kwan
Phayao |
