การพัฒนากระบวนการเร่งการย่อยสลายขยะกระดาษในระบบ Home composting: เพื่อการหมุนเวียนใช้ทรัพยากรธรรมชาติอย่างยั่งยืนระดับครัวเรือน
- ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
ธนะพัฒน์ จันทร์เด่นดวง, ธนพิชฌน์ จันทร์เด่นดวง, ธนศิษฏ์ จันทร์เด่นดวง
- อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์
ชมณัฏฐ์ชา บุญมี, สราวีย์ เมธาพิทักษ์นนท์
- โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์
- ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์
โครงงานนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาพฤติกรรมการย่อยสลายทางชีวภาพของกระดาษ โดยจุลินทรีย์ธรรมชาติเพื่อเร่งการย่อยสลาย ใช้ตัวอย่างกระดาษ 5 ชนิด คือ กล่องข้าว (A) กระดาษห่อพัสดุ (B) ถุงกระดาษ (C) ถาดขนม (D) และ ถาดไข่ (C) ทำการหมักพร้อมขยะอินทรีย์ในถังหมักขนาด 10 ลิตร ดำเนินการทดลอง 3 กรรมวิธี คือกรรมวิธีที่ 1 ใช้มูลวัวแห้ง (หัวเชื้อจุลินทรีย์หลัก) กรรมวิธีที่ 2 ใช้มูลวัวแห้ง ร่วมกับ พ.ด.1 (หัวเชื้อจุลินทรีย์เสริม) และกรรมวิธีที่ 3 ใช้มูลวัวแห้ง ร่วมกับจุลินทรีย์สังเคราะห์แสง (หัวเชื้อจุลินทรีย์เสริม)
ผลการศึกษาหัวเชื้อจุลินทรีย์พบว่า พด.1 และ จุลินทรีย์สังเคราะห์แสงมีปริมาณแบคทีเรียใกล้เคียงกันคือ 2 x 107 CFU/g (CFU/ml) ส่วนมูลวัวแห้งมีปริมาณแบคทีเรียน้อยกว่าเล็กน้อย (1.2 x 107 CFU/g) แต่ลักษณะโคโลนีของมูลวัวแห้งมีความหลากหลายกว่า สามารถใช้ พด.1 และ จุลินทรีย์สังเคราะห์แสงเป็นจุลินทรีย์เสริมประสิทธิภาพร่วมกับจุลินทรีย์หลักในมูลวัวแห้งทำให้การย่อยสลายของกระดาษเร็วขึ้น นอกจากปัจจัยเรื่องสภาวะที่ทำการหมัก ชนิด และปริมาณของจุลินทรีย์ที่ส่งผลต่อทำการย่อยสลายของกระดาษแล้ว ความหนา และน้ำหนักของกระดาษ รวมถึงคุณภาพ และขนาดของเส้นใยเซลลูโลสที่ใช้ในการผลิตกระดาษ ก็เป็นปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อการย่อยสลายด้วย โดยสามารถแบ่งกระดาษออกเป็น 3 กลุ่ม คือกลุ่มที่ 1 เป็นกลุ่มที่ย่อยสลายได้ดีมากได้แก่กระดาษห่อพัสดุ และถุงกระดาษ ย่อยสลายได้หมดภายในเวลา 6 สัปดาห์ กลุ่มที่ 2 เป็นกลุ่มที่ย่อยสลายได้ดี คือถาดขนม และถาดไข่ ย่อยสลายได้ภายในเวลา 8 สัปดาห์ กลุ่มที่ 3 คือ กล่องอาหาร ซึ่งเป็นกระดาษเคลือบพลาสติก 1 ด้าน ด้านที่เป็นกระดาษย่อยสลายได้ดี เหลือฟิล์มพลาสติกที่ไม่ย่อยสลายตกค้างซึ่งสามารถแยกออกได้ง่ายหลังจากที่คอมโพสท์แห้ง
คอมโพสท์ทุกสูตรมีน้ำหนักแห้งคิดเป็นประมาณ 30% ของน้ำหนักขยะอินทรีย์ตั้งต้น และมีค่า pH EC ความชื้น และ C:N สอดคล้องกับข้อกำหนดมาตรฐานปุ๋ยอินทรีย์ ค่าดัชนีการงอกของเมล็ดพืช (% GI) ของคอมโพสท์ทุกสูตรมีค่ามากกว่า 60% แสดงว่าเกิดกระบวนการหมักที่เสร็จสิ้นสมบูรณ์แล้ว คอมโพสท์ส่วนใหญ่มีค่า %GI สูงกว่า 80% ชี้ให้เห็นว่าไม่มีความเป็นพิษ ยกเว้นคอมโพสท์สูตร A1 B1 C1 A2 C2 และ B3 ในการเพาะเมล็ดพืชใบเลี้ยงเดี่ยว และ สูตร A1 และ D2 ในการเพาะเมล็ดพืชใบเลี้ยงคู่ มีค่า % GI อยู่ระหว่าง 70-79 % ซึ่งแสดงค่าความเป็นพิษที่ต่ำมาก เมื่อนำไปผสมดินในอัตราส่วน 1: 3 และทดลองปลูกต้นกล้าผักสวนครัว 3 ชนิดคือ กวางตุ้ง ผักกาด และผักชี พบว่าคอมโพสท์ทุกสูตรมีคุณภาพดีสามารถนำมาใช้ผสมดินปลูกผักสวนครัวเจริญเติบโตได้ดี
คำสำคัญ การย่อยสลายทางชีวภาพ กระดาษ จุลินทรีย์ธรรมชาติ การหมักชยะอินทรีย์ระดับครัวเรือน