การผลิตก๊าซชีวภาพความชื้นต่ำจากกากเบียร์สด

The Production of Biogas with Low Moisture Content from Beer Reside

Name: ชัยธร เกิดลำเจียก

Name: Chaithron Kidlomjik

keyword: กากเบียร์สด

Abstract: งานวิจัยนี้นำกากเบียร์สดซึ่งเป็นวัตถุดิบเหลือทิ้งจากโรงงานอุตสาหกรรมผลิตเบียร์ นำมาหมักแบบ เติมสารอาหารครั้งเดียวขนาดถัง 3 ลิตร แบ่งการทดลองเป็น 2 ชุดการทดลอง ชุดที่ 1 ทดลองด้วยการ ควบคุมอุณหภูมิไว้ที่ 37 องศาเซลเซียส โดยใช้ Heater เป็นตัวควบคุมอุณหภูมิ ทดลองหมัก 3 สัดส่วน คือ นำกากเบียร์สดผสมกับมูลโคที่ได้อัตราส่วน 1:1, 1:2, 1:3 ส่วนการทดลองชุดที่ 2 มี 6 สัดส่วนด้วยกัน สัดส่วนที่ 1 ใช้ กากเบียร์สดอย่างเดียว สัดส่วนที่ 2-6 ใช้กากเบียร์ผสมกับมูลโคที่อัตราส่วน 1:1, 1:2, 1:3, 2:1, 3:1 ตามลำดับ ศึกษาปัจจัยการเกิดก๊าซชีวภาพ คือค่า pH อัตราส่วน อุณภูมิการหมักค่า COD และ ค่า BOD พบว่าอัตราส่วน 1:3 แบบควบคุมอุณหภูมิ ค่า pH เฉลี่ย 7.6 ผลิตก๊าซชีวภาพเฉลี่ย 0.58 ลิตร /วัน ปริมาณมีเทน 67% ผลิตก๊าซต่อเนื่อง 21 วัน และที่อุณหภูมิแวดล้อมเฉลี่ย 34 องศาเซลเซียส ค่า pH เฉลี่ย 7.7 ผลิตก๊าซชีวภาพโดยเฉลี่ย 0.53 ลิตร/วัน ปริมาณมีเทน 62% ผลิตก๊าซต่อเนื่อง 29 วัน ตรวจวัด ค่า COD และ BOD พบว่า ไม่ผ่านมาตรฐานน้ำเสียจากโรงงานอุตสาหกรรมจึงไม่สามารถปล่อยลงแหล่ง น้ำธรรมชาติได้ เมื่อทำการพิจารณาความคุ้มค่าด้านพลังงานเลือกเงื่อนไขการหมักที่อัตราส่วน 1:3 ที่ อุณหภูมิแวดล้อมปกติ ใช้กับถังหมักขนาด 30 ลิตร การเติมวัตถุดิบแบบกึ่งต่อเนื่อง พบว่า ที่มีอุณภูมิแวด ล้อมปกติเฉลี่ย 35 องศาเซลเซียส ผลิตก๊าซชีวภาพได้ 10 ลิตร/วัน มีปริมาณมีเทน 62% และค่า pH เฉลี่ย 7.5 นำเงื่อนไขที่ได้ไปหมักในถังขนาด 200 ลิตร อุณหภูมิแวดล้อมปกติ 33 องศาเซลเซียส ผลิตก๊าซชีวภาพได้ 60 ลิตร/วัน มีปริมาณมีเทน 61% และค่า pH เฉลี่ย 7.8 จากนั้นนำก๊าซชีวภาพที่ผลิตได้ไหลผ่านซิลิกาเจลเบด เพื่อลดความชื้นของก๊าซก่อนอบกากเบียร์สดในตู้อบ ซิลิกาเจลเบด ความหนาของซิลิกาเจล 3 เซนติเมตร บรรจุถาดจำนวน 3 ถาด แต่ละถาดมีขนาด 0.05 ตารางเมตร ศึกษาความสามารถในการดูดความชื้นของซิลิ กาเจล เปลี่ยนค่าอัตราการไหลของก๊าซ 3 ค่า คือ 0.01,0.02 และ 0.03 ลูกบาศก์เมตร/วินาที จากการทดลองพบว่า ซิลิกาเจลเบด ที่อัตราการไหล 0.03 รองลงมาคืออัตราการไหล 0.02 และอัตราการไหล 0.01 ความชื้นสัมพันธ์ ในก๊าซลดลงจาก 93% เหลือ 84% และ 78% จากการทดลองอบกากเบียร์สดภายใต้สภาวะอุณหภูมิ 70 องศา เซลเซียส กากเบียร์สด 1 กิโลกรัม ความชื้นเริ่มต้นประมาณร้อยละ 67 มาตรฐานเปียก ให้เหลือร้อยละ 7 มาตรฐาน เปีบก โดยแบ่งการทดลองออกเป็น 2 ขั้นตอน คืออบโดยมีระบบลดความชื้นและอบโดยไม่มีระบบลดความชื้น จากการทดลองพบว่าการอบที่มีระบบลดความชื้นใช้เวลาในการอบแห้งลดลง 5.5% เมื่อเทียบกับการอบแห้งที่ ไม่มีระบบลดความชื้น จากการคำนวณการประหยัดพลังงานของการอบกากเบียร์สดที่มีระบบดูดความชื้นพบว่า สามารถประหยัดพลังงานก๊าซชีวภาพได้ 5.5% และสามารถประหยัดพลังงานในการอบครั้งละ 20 ลิตร หรือ สามารถประหยัดค่าใช้จ่ายได้ครั้งละ 130 บาท

Abstract: This thesis studying fresh beer residue as by product of brewing industrial factory using batch fermentation methods. The experiment is considered into two sets. Firtstly, a temperature is controlled at 37 C by heater. Mixed of beer residue and cow dung which 1:1, 1:2 and 1:3 are investigated. Secondly, an experiment is tested for 6 condition. spent only and ratio of spent by cow dung 1:1, 1:2, 1:3, 2:1 and 3:1 pH, ratio of beer residue by cow dung, temperature of fermentation, COD and BOD are investigated as parameter that affect to producing biomass. The result show that ratio of 1:3, temperature controlled and pH 7.6 were proper conditions that could produce biogas 0.58 L/day, methane 67%, continues 21 days. For average ambient temperature 34 C, average pH 7.7 could produce biogas 0.53 L/day, methane 62% continues 29 days. In order to measure COD and BOD, a quality of waste water is under industrial faculty waste laws so that no permission is released into natural into natural reservoir. To consider on energy effective, a condition of normal temperature and fermentor' s size 30 L in fed-batch fermentation are set up. Result reveal that temperature of 35 C can produce 10 Llday of biogas, contained 62% of methane at average pH 7.5. Upscale in 200 L of reactor is afterward aim to study. temperature at 33 C increase production of biogas 60 Llday, as methane 61 % at average pH 7.8. Then, biogas is produced to flow pass silica gel bed for decreasing drying air humidity. Silica gel has thickness of O.Olm. In drying chamber have 3 trays; each tray has size of 0.05 m2. In this study performance of desiccant silica bed by varies mass flow rates 0.01, 0.02 and 0.03m3/sec. the result found that drying beer residue 70 C drying temperature, drying beer residue 1 kg from initial moisture content about 67% wb to final moisture content 7% wh. The experiments divided two part; with-dehumidification system and without dehumidification system. The drying time of with-dehumidification system is shorter than without dehumidification system 5.5% wb. Calculation save electricity energy of beer residue has with dehumidification system shows that can be save biogas energy 5.5% and save energy in each drying 20 L or save operating cost 130 baths/times.

มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี. สำนักหอสมุด.

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: info.lib@mail.kmutt.ac.th

Name: รัตนชัย ไพรินทร์

Role: อาจารย์ที่ปรึกษา

Created: 2553

Modified: 2554-04-16

Issued: 2554-04-15

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

CallNumber: ET838

tha

DegreeName: วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: เทคโนโลยีพลังงาน

Grantor: มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี

©copyrights มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	ET838.pdf	2.73 MB	378	2024-11-22 16:07:34
2	ET838ab.pdf	53.28 KB	143	2021-12-19 09:49:23

ใช้เวลา

0.057431 วินาที