การเพิ่มผลผลิตแก๊สชีวภาพโดยการหมักร่วมแบบไร้ออกซิเจนระหว่างไขมันกับเศษอาหาร : การเติมจุลินทรีย์ย่อยสลายกรดไขมัน

Enhancement of biogas yield by anaerobic co-digestion of fat, oil, and grease (FOG) and food waste : bioaugmentation with fatty acid-degrading microorganisms

Name: มัตติกา ปรมาธิกุล

ThaSH: มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ -- วิทยานิพนธ์. วท.ม. (เทคโนโลยีชีวภาพ) 2560

Classification :.LCCS: TP359.B48

ThaSH: มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์. สาขาเทคโนโลยีชีวภาพ -- วิทยานิพนธ์

ThaSH: ก๊าซชีวภาพ -- การผลิต

ThaSH: น้ำเสีย -- การบำบัด -- วิธีแบบไร้ออกซิเจน

ThaSH: การย่อยกากตะกอนน้ำเสีย

ThaSH: การบำบัดสารมลพิษทางชีวภาพ

ThaSH: แบคทีเรียไม่ใช้ออกซิเจน

Abstract: กากไขมัน (fat, oil, and grease, FOG) ซึ่งลอยตัวอยู่ที่ผิวน้ำในบ่อดักไขมันเป็นของเสียที่มีปริมาณสูงและน่าสนใจในการนำมาใช้เป็นซับสเตรตในการหมักแบบไร้ออกซิเจนเพื่อผลิตแก๊สชีวภาพอย่างไรก็ตามกากไขมันนี้มีส่วนประกอบของกรดไขมันอิสระสายยาว (long chain fatty acid, LCFA) อยู่เป็นจำนวนมาก ซึ่งมีรายงานว่า LCFA ยับยั้งการผลิตแก๊สชีวภาพได้งานวิจัยนี้จึงศึกษาความสามารถในการผลิตแก๊สชีวภาพจากการหมักกากไขมันร่วมกับเศษอาหารโดยการเติมกลุ่มจุลินทรีย์ที่มีความสามารถย่อยสลาย LCFA เพื่อเพิ่มผลผลิตแก๊สชีวภาพกลุ่มจุลินทรีย์ย่อยสลาย LCFA ที่คัดแยกได้ประกอบด้วย สาหร่ายขนาดเล็กคือ Prototheca zopfii var. hydrocarbonea แบคทีเรีย คือ Pseudomonas aeruginosaและรา คือ Byssochlamys nivea เมื่อเติมกลุ่มจุลินทรีย์ที่คัดแยกได้ลงในถังหมักและศึกษาการผลิตแก๊สชีวภาพจากการหมักร่วมระหว่างเศษอาหารและกากไขมันในปริมาณต่าง ๆ พบว่าผลได้ของแก๊สชีวภาพเพิ่มขึ้นเมื่อกากไขมันเพิ่มขึ้น และการเติมกลุ่มจุลินทรีย์ช่วยเพิ่มการผลิตแก๊สชีวภาพโดยที่เมื่อไม่มีการเติมกลุ่มจุลินทรีย์ ณ ความเข้มข้นกากไขมัน 0% 25% 50% และ 75% (VSFOG of total VSsubstrate) ให้ผลได้แก๊สชีวภาพ 115.61, 140.35, 142.03 และ 155.43 cm 3 /gVS ตามลำดับในขณะที่เมื่อเติมกลุ่มจุลินทรีย์ย่อยสลาย LCFA ให้ผลได้แก๊สชีวภาพ 187.36, 233.21, 237.87 และ 256.22 cm3 /gVS ตามลำดับในการศึกษาประชากรจุลินทรีย์ในถังหมักโดยเทคนิค PCR-DGGE ณ วันแรกและวันสุดท้ายของการหมักสังเกตพบ P. aeruginosa ณ วันแรกของการหมัก เท่านั้นและตรวจไม่พบ Prototheca zopfii var. hydrocarboneaและ Byssochlamys nivea ตั้งแต่เริ่มต้นการทดลองและเมื่อเสร็จสิ้นการทดลองแบคทีเรียผลิตมีเทนกลุ่มหลักภายในถังปฏิกรณ์อยู่ในไฟลัม Euryarchaeotaได้แก่ Methanosprillum, Methanosarcinales และ Methanocorpusculum และประชากรส่วนใหญ่ของกลุ่ม Eubacteria ประกอบด้วยไฟลัม Firmicutes, Proteobacteria และ Bacteroidetes การเติม FOG และการเติมกลุ่มจุลินทรีย์ย่อยสลาย LCFA ไม่ส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงประชากรจุลินทรีย์ผลการทดลองสรุปได้ว่าการเติมกลุ่มจุลินทรีย์ย่อยสลาย LCFA ช่วยเพิ่มการผลิตแก๊สชีวภาพในการหมักร่วมระหว่างเศษอาหารกับกากไขมันได้ Fat, oil and grease (FOG) from grease traps is an abundant waste and is an interesting potential substrate for biogas production. However, long chain fatty acids (LCFA) in FOG-rich substrates have been reported to inhibit biogas production. In this work, the possibility of improving biogas production from co-digestion of FOG scum and food waste by bioaugmentation with LCFA-degrading microorganisms isolated from grease traps was studied. A group of LCFA-degrading microorganisms composed of a microalga (Prototheca zopfii), a bacterium (Pseudomonas aeruginosa)and a fungus (Byssochlamys nivea) was isolated. This mixed culture was added to anaerobic digests and the effects of these microbes and various quantities of FOG on biogas production were investigated. The volume of biogas was increased when larger amounts of FOG were added. The yield of biogas obtained in presence of the LCFA-degrading microbes was higher than in their absence. When 0%, 25%, 50% and 75% VSFOG of the total VSsubstrate were present in absence of LCFA-degrading microbes, the volumes of gas produced were 115.61, 140.35, 142.03 and155.43 cm3 /gVS, respectively, while those when the microbes were present were 187.36, 233.21, 237.87 and 256.22 cm3 /gVS, respectively. The microbial community in the anaerobic reactors was studied by the PCR-DGGE technique. P. aeruginosaadded to the reactors was observed only at the start of the incubation and was not detected on the 47th day of digestion. Prototheca zopfii var.hydrocarboneaand B. nivea were not detected both at the start of the incubation and at the end. The majority of methanogens in the reactors belonged to the Euryarchaeotaand they included Methanosprillum, Methanosarcinales and Methanocorpusculum. The dominant eubacterial genera were from the Firmicutes,Proteobacteria and Bacteroidetes and no change in the microbial community due to the addition of FOG or bioaugmentation was observed. In conclusion, bioaugmentation with LCFAdegrading microorganisms enhanced the biogas production from the co-digestion of FOG scum and food waste.

มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์. สำนักหอสมุด

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: tdckulib@ku.ac.th

Name: ณัฐกานต์ นิตยพัธน์

Role: อาจารย์ที่ปรึกษาวิทยานิพนธ์หลัก

Name: ปราโมทย์ ศิริโรจน์

Role: อาจารย์ที่ปรึกษาวิทยานิพนธ์ร่วม

Name: วิลาวัลย์ สินธุประภา

Role: อาจารย์ที่ปรึกษาวิทยานิพนธ์ร่วม

Created: 2560

Modified: 2566-05-03

Issued: 2566-05-03

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

URL: https://kasetsart.idm.oclc.org/login?url=https://www.lib.ku.ac.th/KUthesis/2560/mattika-par-all.pdf

CallNumber: TP359.B48.ม114

tha

DegreeName: วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: เทคโนโลยีชีวภาพ

Grantor: มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์

©copyrights มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	mattika-par-all.pdf	3.65 MB	2	2025-01-21 18:59:06

ใช้เวลา

0.034368 วินาที