การลดสีและสารอินทรีย์ในน้ำออกจากถังปฏิกรณ์ผลิตก๊าซชีวภาพของอุตสาหกรรมเอทานอลโดยใช้ถ่านกัมมันต์

Color and organic compound reduction in biogas reactor effluent of ethanol industry using activated carbon

Name: ธันยพร คุณหลวง

ThaSH: น้ำเสีย -- การบำบัด

ThaSH: คาร์บอนกัมมันต์ -- การดูดซับ

ThaSH: ก๊าซชีวภาพ

Abstract: น้ำออกจากถังปฏิกรณ์ผลิตก๊าซชีวภาพของอุตสาหกรรมเอทานอลมีลักษณะเป็นสีน้ำตาลเข้ม เนื่องจากสารประกอบเมลานอยและสารประกอบอินทรีย์ต่าง ๆ ซึ่งเป็นสารที่ย่อยสลายยากทางชีวภาพ ทำให้ไม่สามารถปล่อยลงสู่แหล่งน้ำได้จำเป็นต้องมีการบำบัดสีและสารอินทรีย์ก่อน โดยงานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อหาสภาวะที่เหมาะสมต่อกระบวนการดูดซับของถ่านกัมมันต์ในการลดสีและสารอินทรีย์ในน้ำออกจากระบบผลิตก๊าซชีวภาพของอุตสาหกรรมเอทานอล ได้แก่ ปริมาณของถ่านกัมมันต์ ระยะเวลาการดูดซับ ความเข้มข้น พีเอชของน้ำเสีย วิธีการฟื้นฟูสภาพของถ่านกัมมันต์ จากการศึกษา พบว่า ถ่านกัมมันต์ GAC-CS มีพื้นที่ผิว เท่ากับ 1048.43 m2/g และปริมาตรรูพรุน เท่ากับ 0.4505 cc/g โดยมีประสิทธิภาพการลดสีและสารอินทรีย์ เท่ากับ 67.48% และ 33.72% ตามลำดับ สภาวะที่เหมาะสม คือ น้ำเสีย 25% v/v ค่าพีเอช เท่ากับ 2 ปริมาณถ่านกัมมันต์ 20 g/L และระยะเวลาการดูดซับ 10 นาที ทั้งนี้ค่าสีและซีโอดีของน้ำเสียที่ผ่านการบำบัดมีค่าสูงกว่าค่ามาตรฐานน้ำทิ้ง ดังนั้นงานวิจัยนี้จึงได้มีศึกษาเพื่อหาถ่านกัมมันต์ทางการค้าชนิดอื่น พบว่า ถ่านกัมมันต์ C-BON มีประสิทธิภาพการลดสีและสารอินทรีย์ในน้ำเสียได้มากที่สุด เท่ากับ 99.46% และ 93.00% ตามลำดับ ในสภาวะที่มีความเข้มข้นน้ำเสีย 25% v/v, ค่าพีเอช เท่ากับ 2, ปริมาณถ่านกัมมันต์ C-BON เท่ากับ 20 g/L ใช้ระยะเวลาดูดซับ 30 นาทีซึ่งถ่านกัมมันต์ C-BON มีพื้นที่ผิว 2034.56 m2/g และปริมาตรรูพรุน เท่ากับ 1.822 cc/g เมื่อนำถ่านกัมมันต์ C-BON ไปฟื้นฟูสภาพ พบว่า ที่อุณหภูมิ 450ºC ระยะเวลา 30 นาที เป็นอุณหภูมิที่เหมาะสมต่อการฟื้นฟูสภาพถ่านกัมมันต์และสามารถนำถ่านกัมมันต์กลับมาใช้ได้ไม่เกิน 3 ครั้ง ซึ่งสมดุลการดูดซับของถ่านกัมมันต์ GAC-CS และ C-BON สามารถอธิบายด้วยสมการไอโซเทอมของแลงเมียร์ (Langmuir Isotherm)

Abstract: Biogas reactor effluent of ethanol industry contains dark brown color due to melanoidin and high concentration of organic compounds after anaerobic treatment. Acceptable color and organic substances measured as chemical oxygen demand (COD) for discharge cannot be achieved without some form of post-treatment. The objective of this study was to reduce color and organic compounds in biogas effluent by commercial activated carbon. The effects of concentration, GAC-CS dosage, contact time and pH value on color and organic compounds removals were determined. The experimental results showed GAC-CS had BET surface area of 1048.43 m2/g and total pore volume of 0.4505 cc/g. The color and COD reductions of 67.48% and 33.72%, respectively, were achieved at equilibrium using 20 g/L of GAC-CS with contact time 10 min, 25% dilution and pH of 2. However, the color and COD values of the treated wastewater are still higher than the standards. this research has been further studied for other commercial activated carbons. The results showed C-BON activated carbon has the highest efficiency in color and organic compounds removals as 99.46% and 93.00%, respectively, under the condition of biogas effluent concentration 25% v/v, pH value 2, 20 g/L C-BON activated carbon, and contact time 30 min. C-BON had BET surface area of 2034.56 m2/g and total pore volume of 1.822 cc/g. When C-BON activated carbon was recovered, the results showed 450ºC and contact time 30 min are the optimum temperature for activated carbon regeneration and can be reused up to 3 times. The GAC-CS and C-BON equilibrium adsorption is well described by Langmuir isotherm.

มหาวิทยาลัยเชียงใหม่. สำนักหอสมุด

Address: เชียงใหม่

Email: cmulibref@cmu.ac.th

Name: ชยานนท์ สวัสดีนฤนาท

Role: ประธานกรรมการ

Name: เสาหฤท นิตยวรรธนะ

Role: กรรมการ

Name: สิริชัย คุณภาพดีเลิศ

Role: กรรมการ

Name: ภาคภูมิ รักร่วม

Role: กรรมการ

Created: 2565

Modified: 2565-12-24

Issued: 2565-12-24

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

tha

DegreeName: วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: วิศวกรรมสิ่งแวดล้อม

Grantor: มหาวิทยาลัยเชียงใหม่

©copyrights มหาวิทยาลัยเชียงใหม่

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	610631028.pdf	2.62 MB	1	2024-12-26 20:10:19

ใช้เวลา

0.036851 วินาที