การเพิ่มความพร้อมและส่งเสริมศักยภาพการผลิตก๊าซชีวภาพจากผักตบชวาโดยการปรับสภาพด้วยความร้อนและคลื่น

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาแนวทางการปรับสภาพผักตบชวาโดยการใช้ความร้อนและการให้คลื่น เพื่อให้มีความพร้อมและส่งเสริมศักยภาพในการใช้เป็นวัตถุดิบสำหรับกระบวนการย่อยแบบไม่ใช้ออกซิเจนเพื่อการผลิตก๊าซชีวภาพ เทคนิคการปรับสภาพด้วยความร้อนที่ศึกษาคือ การใช้เตาอบลมร้อน อ่างน้ำควบคุมอุณหภูมิ หม้อนึ่งแรงดันไอน้ำ และการให้คลื่นไมโครเวฟและคลื่นอัลตร้าโซนิค ด้วยอุณหภูมิและระยะเวลาที่แตกต่างกัน ประสิทธิภาพการปรับสภาพผักตบชวาพิจารณาจากการเปลี่ยนแปลงของสารอินทรีย์ในรูปสารละลายได้แก่ CODs และ VFAs โดยพบว่า CODs มีแนวโน้มเพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิและระยะเวลาการให้ความร้อนและคลื่นที่สูงขึ้น การให้คลื่นไมโครเวฟที่อุณหภูมิ 220 °C นาน 10 นาที ให้ CODs สูงที่สุดคือ 3,498 mg/L ขณะที่อัตราการเพิ่มของค่า CODs สูงสุดเมื่อเทียบกับกรณีที่ไม่มีการปรับสภาพคิดเป็น 17.8 เท่าเมื่อให้คลื่นไมโครเวฟที่ 160 °C นาน
10 นาที ขณะที่การให้คลื่นอัลตร้าโซนิคมีอัตราการเพิ่มขึ้นของ CODs ต่ำที่สุดคือ 1.0 - 2.3 เท่า และมี CODs สูงสุด 533 mg/L เมื่อให้คลื่นอัลตร้าโซนิค 20 นาทีที่อุณหภูมิห้อง การใช้ความร้อนโดยตรงด้วยเทคนิคอ่างน้ำควบคุมอุณหภูมิมี CODs สูงสุด 2,467 mg/L (100 °C 120 นาที) การใช้เตาอบลมร้อนมี CODs สูงสุด 2,250 mg/L (110 °C 120 นาที) ส่วนการใช้หม้อนึ่งแรงดันไอน้ำ มี CODs สูงสุด 924 mg/L (105 °C 20 นาที) สรุปได้ว่าการปรับสภาพผักตบชวาโดยการใช้ความร้อนและการให้คลื่นส่งผลให้มีสารอินทรีย์ในรูปสารละลายที่มีความพร้อมเพื่อการเป็นสารตั้งต้นสำหรับการย่อยแบบไม่ใช้ออกซิเจนเพิ่มสูงขึ้น ซึ่งมีแนวโน้มต่อการเพิ่มความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพและช่วยส่งเสริมศักยภาพการผลิตก๊าซชีวภาพ