ประสิทธิภาพของเซลล์เชื้อเพลิงจุลชีพแบบห้องเดี่ยวในการผลิตกระแสไฟฟ้าจากน้ำเสียฟาร์มสุกร

Efficiency of single chamber microbial fuel cell in electricity generation from swine wastewater

Name: ภาคภูมิ อัตตสิริลักษณ์

ThaSH: เซลล์เชื้อเพลิงจุลชีพ

ThaSH: เชื้อเพลิงจากของเสียทางการเกษตร

ThaSH: สุกร -- การเลี้ยง

ThaSH: กระแสไฟฟ้า -- การผลิต

ThaSH: น้ำเสีย -- การบำบัด

Abstract: ศึกษาประสิทธิภาพการผลิตกระแสไฟฟ้าและบำบัดน้ำเสียด้วยเซลล์เชื้อเพลิงจุลชีพแบบห้องเดี่ยว โดยถังปฏิกรณ์ทำจากอะคิลิคใสทรงกระบอกมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 13 ซม. สูง 56 ซม. มีปริมาตรรวม 7.4 ลิตร ขั้วไฟฟ้าแอโนดและขั้วไฟฟ้าแคโทดทำจากแท่งแกรไฟร์กลวงและผ้าคาร์บอนเคลือบแพลตทินัม ในช่วงแรกทำการทดสอบประสิทธิภาพการทำงานของเซลล์เชื้อเพลิงจุลชีพ ด้วยน้ำเสียสังเคราะห์ที่เตรียมขึ้นจากน้ำตาลทรายมีค่าซีโอดีประมาณ 5,000 มก./ล. ภายใต้สภาวะการทดลองแบบแบทช์ที่กำหนดให้ขนาดและระยะห่างระหว่างขั้วคงที่เท่ากับ 30 ซม. เก็บบันทึกข้อมูลความต่างศักย์ไฟฟ้าที่เกิดขึ้นทุกๆ ชั่วโมงโดยอัตโนมัติลงคอมพิวเตอร์ด้วยตัวต้านทานภายนอกระหว่างขั้วไฟฟ้าขนาด 1 กิโลโอห์ม ผลการทดลองพบว่า ค่าความต่างศักย์ไฟฟ้าเฉลี่ยสูงสุดที่เซลล์เชื้อเพลิงจุลชีพผลิตได้มีค่าเท่ากับ 761 ± 35.75 มิลลิโวลต์ คิดเป็นปริมาณกระแสไฟฟ้าเฉลี่ยสูงสุดเท่ากับ 0.761 ± 0.04 มิลลิแอมแปร์ โดยเซลล์เชื้อเพลิงจุลชีพสามารถบำบัดซีโอดีได้ 90.76% จากนั้นเมื่อทำการเดินระบบแบบต่อเนื่องเพื่อหาสภาวะที่เหมาะสม ในการผลิตกระแสไฟฟ้าและบำบัดน้ำเสียด้วยเซลล์เชื้อเพลิงจุลชีพแบบห้องเดี่ยว ผลการทดลองพบว่า ขนาดของขั้วไฟฟ้าแอโนดที่เหมาะสมคือ 424 ตร.ซม. ระยะห่างระหว่างขั้วไฟฟ้าแอโนดและแคโทดที่เหมาะสมคือ 10 ซม. และอัตราภาระบรรทุกสารอินทรีย์ที่เหมาะสมคือ 2.22 กก.ซีโอดี/ลบ.ม.-วัน โดยคิดเป็นค่ากระแสไฟฟ้าเฉลี่ยสูงสุดเท่ากับ 1.160 ± 0.03 มิลลิแอมแปร์ และมีประสิทธิภาพการบำบัดซีโอดีเท่ากับ 83.72% โดยเมื่อทดลองนำค่าสภาวะต่างๆ ดังกล่าวไปทดสอบเพื่อหาศักยภาพการผลิตกระแสไฟฟ้า ควบคู่กับการบำบัดซีโอดีจากน้ำเสียจริงจากฟาร์มสุกรพบว่า ได้ค่ากระแสไฟฟ้าเฉลี่ยสูงสุดเท่ากับ 1.356 ± 0.04 มิลลิแอมแปร์ และมีประสิทธิภาพการบำบัดซีโอดีสูงสุดคิดเป็น 92.54%

Abstract: This research investigated the efficiency of Single Chamber Microbial Fuel Cell (SCMFC) in electricity generation and wastewater treatment. In this work, the SCMFC was made from cylindrical acrylic with 13 cm. diameter, 56 cm. heights and total reactor volume was 7.4 litres. The anode was a graphite tube while the cathode was made of a carbon cloth coated with platinum catalyst. In the first experiment, the efficiency of SCMFC in electricity generation and wastewater treatment was tested and operated in batch condition. Artificial wastewater was prepared from sucrose solution to the COD concentration about 5,000 mg/l. The electrode size and distance between cathode and anode was fixed of 30 cm. The voltage data was automatically recorded by computer every hour, using 1 kΩ resistor as a load of the external resistance. The batch result revealed that maximum average voltage was 761 ± 35.75 mV which equal to maximum average current of 0.761 ± 0.04 mA. Moreover, the COD could effectively remove over 90.76% together with the electricity generation process. Then, the SCMFC was operated in continuous mode to discover for the best operation conditions. The best conditions were 424 cm² 10 cm. and 2.22 kg.COD/m³-day. The outcome clearly detected the maximum average current of 1.160 ± 0.03 mA, when the COD could effectively remove over 83.72%. Then, the SCMFC was operated in continuous mode with swine wastewater. The maximum average current of 1.356 ± 0.04 mA, when the COD could effectively remove over 92.54%.

จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. สำนักงานวิทยทรัพยากร

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: cuir@car.chula.ac.th

Name: วิบูลย์ลักษณ์ พึ่งรัศมี

Role: ที่ปรึกษา

Created: 2554

Modified: 2559-04-10

Issued: 2559-04-10

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

URL: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/36940

tha

DegreeName: วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: วิศวกรรมสิ่งแวดล้อม

Grantor: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

©copyrights จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	parkpoom_at.pdf	6.33 MB	59	2026-05-26 18:16:01

ใช้เวลา

-0.955228 วินาที