Improvement of biohydrogen production from palm oil mill effluent using ozonation process

การเพิ่มผลผลิตก๊าซไฮโดรเจนจากน้ำเสียอุตสาหกรรมสกัดน้ำมันปาล์มด้วยกระบวนการโอโซนเนชั่น

Name: Pinanong Tanikkul

keyword: Biohydrogen

ThaSH: BIOGAS

; Ozonation

ThaSH: HYDROGEN

ThaSH: PALM OIL INDUSTRY

ThaSH: SEWAGE -- BIOLOGICAL TREATMENT

Abstract: This research was focused on the biological fermentative production of hydrogen from the raw and the ozonated palm oil mill effluent (POME). The experiment was conducted in 500 mL batch reactors using UASB mixed culture as a microbial seed. Experimental conditions including pH 4.0-6.0, varied POME concentrations of 5,000 - 37,000 mg L^-1 and temperatures of 37, 55 and 70°C. The preliminary results showed that pH 6.0 is optimal for the seed since the highest hydrogen production yield (Y) of 28.31 ± 2.11 mL g^-1COD_removed was observed. Comparative results of hydrogen production from the raw POME versus the ozonated POME indicated that the ozone pretreatment of POME (mg COD: mg ozone = 102.78) elevated the biodegradability of the POME constituents and enhanced effectively the hydrogen production yield and rate for most cases. Under mesophilic condition (37°C), hydrogen production using ozonated POME concentration of 30,000 mg L^-1 displayed the maximal kinetic parameters for the hydrogen production. The maximal hydrogen production potential (Hmax) was 349.75±13.96 mL (13.74 mmol) and the maximal hydrogen production yield (Y) was 182.32±7.17 mL g^-1 CODremoved (7.96 mmol g^-1 CODremoved). Meanwhile the maximal hydrogen production rate (Rmax) was 43.12±2.49 mL h^-1 (0.92 mmol h^-1) and the specific hydrogen production rate (R’max) was 6.18±0.36 mL h-1 g-1 TVS (0.24 mmol h^-1 g^-1 TVS) was observed at COD concentration 25,000 mg L^-1. Maximal CODT removal was 44% at COD concentration of 15,000 mg L^-1. Volatile fatty acid analysis showed that the concentrations of acetic, butyric, valeric, propionic acids and ethanol were 56.42±1.20, 37.63±0.86, 3.52±0.01, 3.08±0.13 and 2.73±0.09 mM, respectively, and an undissociated acid concentrations of 14.68±1.17 mM.

Abstract: งานวิจัยนี้เป็นการศึกษาการผลิตก๊าซไฮโดรเจนด้วยวิธีชีวภาพโดยใช้น้ำเสียอุตสาหกรรม สกัดน้ำมันปาล์มที่ไม่เติมโอโซนและเติมโอโซนเป็นวัตถุดิบ โดยทำการทดลองแบบกะในขวด หมักขนาด 500 มิลลิลิตร ใช้เชื้อจุลินทรีย์ผสมจากกระบวนการบำบัดน้ำเสียด้วยระบบยูเอเอสบีเป็น หัวเชื้อ ทำการแปรผันค่าพีเอช 4.0-6.0 และค่าความเข้มข้นน้ำเสียสกัดน้ำมันปาล์ม 5,000 - 37,000 มิลลิกรัมซีโอดีต่อลิตร ที่อุณหภูมิ 37, 55 และ 70°C ตามลำดับ ผลการทดลองพบว่า พีเอช 6.0 ให้ ผลผลิตไฮโดรเจนสูงที่สุดเมื่อเทียบกับพีเอชอื่นๆ เมื่อนำน้ำเสียที่ผ่านการปรับสภาพด้วยโอโซน (โดยใช้อัตราส่วนค่าซีโอดีน้ำเสียต่อปริมาณโอโซน เท่ากับ 102.78 มิลลิกรัม: 1 มิลลิกรัม) มาใช้ใน การผลิตไฮโดรเจน พบว่าน้ำเสียที่ผ่านการปรับสภาพด้วยโอโซนจะได้ผลผลิตก๊าซไฮโดรเจนและ อัตราการผลิตก๊าซไฮโดรเจนสูงมากกว่าน้ำเสียที่ไม่ผ่านการปรับสภาพด้วยโอโซนที่สภาวะ การทดลองเดียวกัน ที่อุณหภูมิ 37°C น้ำเสียที่ผ่านการเติมโอโซนความเข้มข้น 30,000 มิลลิกรัมซี โอดีต่อลิตร มีค่าทางจลนศาสตร์ต่อการผลิตก๊าซไฮโดรเจนสูงที่สุดเมื่อเปรียบเทียบกับอุณหภูมิ 55°C และ 70°C ดังต่อไปนี้ปริมาณก๊าซไฮโดรเจนสูงสุดเท่ากับ 349.75±13.96 มิลลิลิตร (13.74±0.55 มิลลิโมล) ผลผลิตไฮโดรเจนสูงสุด 182.32±7.17 มิลลิลิตรต่อกรัมซีโอดีกำจัด (7.96±0.27 มิลลิโมลต่อกรัมซีโอดีกำจัด) อัตราการผลิตไฮโดรเจนสูงสุด 43.12±2.49 มิลลิลิตรต่อ ชั่วโมง (0.92±0.05 มิลลิโมลต่อชั่วโมง) และอัตราการผลิตไฮโดรเจนสูงสุดจำเพาะ 6.18±0.36 มิลลิลิตรต่อชั่วโมงต่อกรัม TVS (0.24±0.01 มิลลิโมลต่อชั่วโมงต่อกรัม TVS) ที่ความเข้มข้นน้ำเสีย 25,000 มิลลิกรัมต่อลิตร ประสิทธิภาพการกำจัดซีโอดีสูงสุด 44 % ที่ความเข้มข้นน้ำเสีย 15,000 มิลลิกรัมต่อลิตร ผลิตกรดอินทรีย์ระเหยประกอบด้วย กรดอะซิติก กรดโพพิโอนิก กรดบิวทิริก กรดวาเลอลิก และ เอทธานอล เฉลี่ย 56.42±1.20, 37.63±0.86, 3.52±0.01, 3.08±0.13 และ 2.73±0.09 มิลลิโมล ตามลำดับ ความเข้มข้นของกรดไม่แตกตัวทั้งหมดเท่ากับ 14.68±1.17 มิลลิโมล

King Mongkut's University of Technology North Bangkok. Central Library

Address: Bangkok

Email: library@kmutnb.ac.th

Name: Nipon Pisutpaisal

Role: Thesis advisors

Email : npp@kmutnb.ac.th

Created: 2010

Modified: 2567-09-06

Issued: 2554-03-11

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

CallNumber: E-THESIS

tha

DegreeName: Master of science

Level: Master's Degree

Descipline: Environmental Technology

Grantor: King Mongkut's University of Technology North Bangkok

©copyrights มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	B15223607.pdf	3.41 MB	3	2025-07-31 10:53:30

ใช้เวลา

0.029244 วินาที