การศึกษาและพัฒนาไบโอชาร์และไฮโดรชาร์จากชานอ้อย โดยกระบวนการคาร์บอไนเซชั่นและไฮโดรเทอร์มอลคาร์บอไนเซชั่น เพื่อใช้ปรับปรุงดินปลูกอ้อย

Study and development biochar and hydrochar from sugarcane bagasse using carbonization and hydrothermal carbonization for soil amendment sugarcane cultivation

Name: ก่อ ทวีเงิน

ThaSH: มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ -- วิทยานิพนธ์. วศ.ม. (วิศวกรรมเครื่องกล) 2568

Classification :.LCCS: TP339

ThaSH: มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์. สาขาวิศวกรรมเครื่องกล -- วิทยานิพนธ์

ThaSH: ถ่านชีวภาพ

ThaSH: วัสดุปรับปรุงดิน

ThaSH: การปรับปรุงดิน

ThaSH: อ้อย -- ผลผลิต

ThaSH: ดิน -- ความหนาแน่น

ThaSH: ชานอ้อย -- การใช้ประโยชน์

ThaSH: คาร์บอไนเซชัน

ThaSH: ไฮโดรเทอร์มอลคาร์บอไนเซชัน

Abstract: การวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อประเมินศักยภาพของไบโอชาร์ ไฮโดรชาร์ และเถ้าลอยซึ่งผลิตจากชานอ้อย ในการใช้เป็นวัสดุปรับปรุงดินเพื่อยกระดับคุณภาพของดินและเพิ่มผลผลิตอ้อย การศึกษาแบ่งออกเป็นสองระยะ ได้แก่ การทดลองในระดับห้องปฏิบัติการและการทดลองภาคสนาม ในระยะห้องปฏิบัติการได้เปรียบเทียบไบโอชาร์และไฮโดรชาร์ต่อสมบัติดิน การอุ้มน้ำ และความสามารถในการกักเก็บธาตุอาหาร โดยพบว่าไบโอชาร์สามารถลดความหนาแน่นรวมของดินร่วนเหนียวได้สูงสุด 6.04% เพิ่มการอุ้มน้ำของดินทรายได้ถึง 73.4% และเพิ่มการกักเก็บฟอสฟอรัสได้สูงถึง 87% ส่วนไฮโดรชาร์มีสมบัติเด่นในการปลดปล่อยธาตุอาหารได้อย่างรวดเร็ว และช่วยส่งเสริมการงอกของหน่ออ้อยภายใต้สภาวะแห้งแล้ง อันเป็นผลจากหมู่ฟังก์ชันที่มีความชอบน้ำ ในการทดลองภาคสนามซึ่งดำเนินการเป็นระยะเวลา 12 เดือน พบว่าไบโอชาร์ช่วยปรับปรุงสมบัติดินทั้งทางกายภาพและทางเคมี ลดความหนาแน่นรวมของดิน เพิ่มความสามารถในการกักเก็บธาตุอาหาร และสามารถตรึงโลหะหนัก (Cd, Zn, Pb) ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ส่งผลให้ผลผลิตอ้อยเพิ่มขึ้น 45.54% ในดินร่วนเหนียว (ประมาณ 78.5 ตันต่อเฮกตาร์) และ 76.17% ในดินทราย (ประมาณ 51.8 ตันต่อเฮกตาร์) อีกทั้งยังช่วยเพิ่มเส้นผ่านศูนย์กลางลำต้น (14.05% ในดินร่วนเหนียว และ 23.93% ในดินทราย) และเร่งการพัฒนาค่าบริกซ์ให้เกิดเร็วกว่าปกติประมาณ 1 เดือน สำหรับเถ้าลอย พบว่ามีประสิทธิภาพในระดับปานกลาง โดยสามารถปรับปรุงค่าความชื้นและค่าความเป็นกรด-ด่างของดินได้บางส่วน แต่ยังมีประสิทธิผลโดยรวมต่ำกว่าไบโอชาร์ ผลการวิจัยนี้ชี้ให้เห็นถึงความเหมาะสมของไบโอชาร์และวัสดุพลอยได้จากชานอ้อยในการเป็นวัสดุปรับปรุงดินอย่างยั่งยืน ซึ่งสามารถเพิ่มผลผลิตพืช พัฒนาสุขภาพของดิน และลดความเสี่ยงจากการปนเปื้อนของโลหะหนักในระบบเกษตรกรรมได้อย่างมีประสิทธิภาพ This research aimed to evaluate the potential of bagasse-derived biochar, hydrochar, and fly ash as soil amendments to improve soil quality and sugarcane productivity. The study was divided into two phases: laboratory-scale analysis and field experiments. In laboratory conditions, biochar and hydrochar were compared for their effects on soil properties, water retention, and nutrient availability. Biochar reduced soil bulk density by up to 6.04% in clay loam and improved water retention in sand soil by 73.4%, while enhancing phosphorus retention by 87%. Hydrochar demonstrated rapid nutrient release and better support for primary shoot germination under drought conditions due to its hydrophilic functional groups. In field trials, biochar and fly ash were applied to sugarcane plots over 12 months. Biochar significantly improved soil physical and chemical properties, reduced bulk density, enhanced nutrient availability, and effectively immobilized heavy metals (Cd, Zn, Pb). Sugarcane yield increased by 45.54% in clay loam (approximately 78.5 tons/ha) and 76.17% in sand soil (approximately 51.8 tons/ha). Brix saturation was achieved a month earlier, with stem diameter increasing by 14.05% in clay and 23.93% in sand. Fly ash moderately improved soil pH and moisture retention, but was less effective overall than biochar. These findings highlight the suitability of bagassebased biochar and related by-products as sustainable soil amendments to enhance crop productivity, soil health, and environmental safety in sugarcane cultivation

มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์. สำนักหอสมุด

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: tdckulib@ku.ac.th

Name: ชินธันย์ อารีประเสริฐ

Role: อาจารย์ที่ปรึกษาวิทยานิพนธ์หลัก

Name: สุรเชษฎ์อร่ามรักษ์

Role: อาจารย์ที่ปรึกษาวิทยานิพนธ์ร่วม

Created: 2569

Modified: 2569-07-02

Issued: 2569-07-02

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

URL: https://www.lib.ku.ac.th/KUthesis/2568/kor-tawe-all.pdf

CallNumber: TP339 .ก19

tha

DegreeName: วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: วิศวกรรมเครื่องกล

Grantor: มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์

©copyrights มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	kor-tawe-all.pdf	15.29 MB	3	2026-09-14 10:43:49

ใช้เวลา

0.034001 วินาที