การผลิตก๊าซชีวภาพจากเปลือกมะม่วงเหลือทิ้งในถังหมักแบบท่อไหล

Biogas production from mango peel waste using plug flow

Name: ผ่องพรรณ วัฒนาการกิติกุล

keyword: เปลือกมะม่วง

ThaSH: ก๊าซชีวภาพ -- การผลิต

; ถังหมัก

ThaSH: มะม่วง -- วัสดุเหลือใช้ -- การหมัก

Abstract: งานวิจัยนี้ศึกษาการผลิตก๊าซชีวภาพจากเปลือกมะม่วงโดยกระบวนการหมักแบบไร้อากาศ โดยศึกษาผลของความเข้มข้นของเชื้อตั้งต้น 1, 2.5, 5, 7.5 และ10 g VSS/L โดยใช้ความเข้มข้นของเปลือกมะม่วงที่ 1 g COD/l ในการผลิตก๊าซชีวภาพในขวดแก้วขนาด 100 ml พบว่าที่ความเข้มข้นเชื้อตั้งต้น 10 g VSS/L ให้ปริมาณก๊าซชีวภาพสูงสุดที่ 38.4 ml มีประสิทธิภาพการกำจัด COD ของระบบ 32% จากนั้นทำการศึกษาการผลิตก๊าซชีวภาพในระบบถังหมักแบบท่อไหลที่มีปริมาตร ใช้งาน 15 L ภายในถังหมักแบ่งออกเป็น 3 ห้อง โดยทำการเริ่มต้นระบบที่ความเข้มข้นเชื้อตั้งต้น 10 g VSS/L ศึกษาผลการลดระยะเวลากักเก็บ (HRT) จาก 50 วัน เป็น 30, 20, 15, 10, 7, 5 และ 3 วันตามลำดับ โดยใช้ปริมาณของแข็ง (TS) 1% พบว่าที่ HRT 7 วัน มีอัตราการผลิตก๊าซชีวภาพ 0.074 v/v-d, ปริมาณก๊าซชีวภาพ 0.239 m³/kgCOD Removed, ปริมาณก๊าซมีเทน 0.113 m³/kgCOD Removed และมีประสิทธิภาพการกำจัด COD ของระบบ 92.09% มีความเข้มข้นของมีเทนเท่ากับ 49.07, 47.95 และ 38.66% ในห้องที่ 1, 2 และ 3 ของถังหมักตามลำดับ ส่วนการศึกษาผลของ การเพิ่มปริมาณของแข็งเปลือกมะม่วงที่ป้อนเข้าสู่ถังหมักจาก 1% เป็น 2% และ 4% พบว่าที่ปริมาณการป้อนเปลือกมะม่วงที่ TS 2% HRT 7 วัน จะมีประสิทธิภาพในการผลิตก๊าซชีวภาพดีที่สุด โดยมีอัตราการผลิตก๊าซชีวภาพ 0.179 v/v-d, ปริมาณก๊าซชีวภาพ 0.271 m³/kgCOD Removed และปริมาณก๊าซมีเทน 0.124 m³/kgCOD Removed ประสิทธิภาพการกำจัด COD ของระบบ 81.68% มีความเข้มข้นของมีเทนเท่ากับ 46.45, 44.69 และ 45.51% ในห้องที่ 1, 2 และ 3 ของถังหมักตามลำดับ แต่เมื่อเพิ่มปริมาณการป้อนเปลือกมะม่วงจาก TS 2% เป็น 4% จะมีผลทำให้ขั้นตอน การผลิตกรดอินทรีย์และขั้นตอนการผลิตก๊าซมีเทนภายในถังหมักไม่สมดุลกัน โดยเกิดการผลิตกรดอินทรีย์สูงมากจนจุลินทรีย์ผลิตมีเทนไม่สามารถรับได้การศึกษาผลของการปรับค่า Alkalinity ต่อการผลิตก๊าซชีวภาพ โดยการเติมโซเดียม- ไบคาร์บอเนต (NaHCO₃) 12 g (Alkalinity เท่ากับ 2,000 mg CaCO₃/L) ลงใน Feed ดำเนินระบบการหมักที่ TS 4% HRT 7 วัน พบว่าการปรับค่า Alkalinity จะทำให้ประสิทธิภาพการย่อยสลายเปลือกมะม่วงในถังหมักแบบท่อไหลดีขึ้น ทำให้สามารถผลิตก๊าซชีวภาพได้เพิ่มขึ้น และมีความเข้มข้นมีเทนที่สูงขึ้น โดยมีอัตราการผลิตก๊าซชีวภาพ ปริมาณก๊าซชีวภาพและปริมาณก๊าซมีเทนเท่ากับ 0.537 v/v-d, 0.319 m³/kgCODremoved และ 0.131m³/kgCODremoved และมีประสิทธิภาพ การกำจัด COD ของระบบ 89.41% มีความเข้มข้นของมีเทนเท่ากับ 28.09, 40.07 และ 50.17% ในห้องที่ 1, 2 และ 3 ของถังหมักตามลำดับ

Abstract: The objective of this research was to study the biogas production from mango peel by using anaerobic digestion. The effects of VSS at 1, 2.5, 5, 7.5 and 10 g/L with COD of mango peel at 1 g/L in 100 ml vial on biogas production were studied. The results showed that the total production of biogas depended on the availability of VSS concentrations in the vial. The anaerobic digestion of mango peel at VSS 10 g/L gave highest biogas production at 38.4 ml and COD removal at 32%. The production of biogas was further investigated in a plug flow reactor which divided into 3 compartments, with 15 liters working volume, started up with VSS 10 g/l. The effect of hydraulic retention time (HRT) of 50, 30, 20, 15, 10, 7, 5 and 3 days with total solid (TS) 1% on the efficiency of biogas production was studied. The biogas production at HRT of 7 day revealed highest biogas production rate at 0.074 v/v-d, biogas yield at 0.223 m³/kgCOD removed, methane yield 0.113 m³/kgCOD removed and COD removal at 92.09%. Methane content was about 49.07, 47.95 and 38.66% in the 1^st, 2^nd and 3^rd compartment of the reactor. The feed solid concentrations of mango peel were increased from 1% to 2% and 4% TS. The results showed that the biogas production at 2% TS, HRT of 7day revealed highest biogas production rate at 0.179 v/v-d, biogas yield at 0.271 m³/kgCOD removed and methane yield 0.124 m³/kgCOD removed The efficiency of COD removal was 81.68%. Methane content was about 46.45, 44.69 and 45.51% in the 1^st, 2^nd and 3^rd compartment of the reactor. Suddenly increased feed TS from 2-4% exhibited harmful to balanced acidoginic and methanogenic fermentation that reslted in the acid production was over than the acid utilization. The effect of adjusting alkalinity on biogas production by addition of NaHCO₃ 12 g (alkalinity = 2,000 as CaCO₃ mg/l) in feed was investigated. Digester was operated at TS 4% HRT 7 day. The results showed that the alkalinity addition has a positive effect on biodegradation of mango peel in a plug flow reactor as indicated by high biogas production and high methane percentages. Biogas yield, methane yield, biogas production rate were 0.537 v/v-d, 0.319 m³/kg COD removed and 0.131 m³/kg COD removed respectively. The efficiency of COD removal was 89.41%. Methane content was 28.09, 40.07 and 50.17% in the 1^st , 2^nd and 3^rdcompartment of the reactor.

มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ. สำนักหอสมุดกลาง

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: library@kmutnb.ac.th

Name: วิไล รังสาดทอง

Role: ที่ปรึกษาวิทยานิพนธ์

Email : vrt@kmutnb.ac.th

Name: วรกฤษ สุวจิตตานนท์

Role: ที่ปรึกษาวิทยานิพนธ์

Created: 2554

Modified: 2555-11-29

Issued: 2555-02-27

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

CallNumber: วพ MBIT ผ225ว

tha

DegreeName: วิทยาศาสตร์มหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: เทคโนโลยีอุตสาหรรมชีวภาพ

Grantor: มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ

©copyrights มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	B15530000.pdf	3.84 MB	341	2024-04-21 22:21:34

ใช้เวลา

0.018286 วินาที