การพัฒนาการผลิตก๊าซมีเทนจากน้ำเสียอุตสาหกรรมแป้งมันสำปะหลังโดยการเติมโลหะไอออน
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
การนำก๊าซชีวภาพจากน้ำเสียอุตสาหกรรมแป้งมันสำปะหลังไปใช้ประโยชน์มักพบปัญหาการใช้งาน เนื่องจากก๊าซชีวภาพที่ผลิตได้มีสัดส่วนก๊าซมีเทนค่อนข้างต่ำ ซึ่งได้ปริมาณก๊าซมีเทนน้อยกว่า 55 % สาเหตุหนึ่งเกิดจากสารอาหารสำหรับจุลินทรีย์กลุ่มเมทาโนเจนที่ผลิตก๊าซมีเทนมีปริมาณไม่เพียงพอ งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาการเพิ่มประสิทธิภาพในการผลิตก๊าซมีเทนจากน้ำเสียโรงงานอุตสาหกรรมแป้งมันสำปะหลังด้วยการเติมโลหะไอออน ทดลองหาศักยภาพการผลิตก๊าซมีเทน ซึ่งโลหะไอออนที่ศึกษามีทั้งหมด 7 ชนิด ได้แก่ เหล็ก นิกเกิล สังกะสี โคบอลต์ โมลิบดีนัม ทองแดง และแมงกานีส แบ่งการทดลองเป็น 3 กลุ่ม คือ กลุ่มที่ 1 เติมโลหะไอออน 3 ชนิด กลุ่มที่ 2 เติมโลหะไอออน 4 ชนิด และกลุ่มที่ 3 เติมโลหะไอออน 7 ชนิด โดยกำหนดความเข้มข้นของโลหะไอออนที่ต่ำ กลาง และสูง โดยหมักแบบกะ (batch fermentation) ที่ปริมาตรในการหมัก 400 มิลลิลิตร มีการควบคุมอุณหภูมิเท่ากับ 35±2 องศาเซลเซียส ผลการทดลองพบว่าการเติมโลหะไอออน 4 ชนิด ได้แก่ โคบอลต์ โมลิบดีนัม ทองแดงและแมงกานีส ที่ความเข้มข้นต่ำในน้ำเสียโรงงานอุตสาหกรรมแป้งมันสำปะหลัง เป็นสภาวะที่เหมาะสมต่อการเพิ่มสัดส่วนก๊าซมีเทนในระบบก๊าซชีวภาพ พบว่าศักยภาพการผลิตก๊าซมีเทนเพิ่มขึ้นจาก 277±2 เป็น 309±3 มิลลิลิตรต่อกรัมของแข็งระเหยที่ป้อนเข้า หรือเพิ่มขึ้นร้อยละ 11.55 และมีระยะเวลาในการเกิดก๊าซชีวภาพได้เร็วกว่าน้ำเสียที่ไม่มีการเติมโลหะไอออน 12 วัน ดังนั้นผลงานวิจัยนี้จึงเป็นแนวทางเลือกในการเพิ่มสัดส่วนก๊าซมีเทนในก๊าซชีวภาพจากน้ำเสียโรงงานอุตสาหกรรมแป้งมันสำปะหลัง
Article Details
เอกสารอ้างอิง
[2] Alternative Energy Development Plan: AEDP2015, September 2015, Department of Alternative Energy Development and Efficiency, Ministry of Energy, 15 p. (in Thai)
[3] Production potential and used of biogas as energy, Department of Alternative Energy Development and Efficiency, Ministry of Energy, Available Source: http://biogas.dede.go.th/biogas/web_biogas, December 18,2017 (in Thai)
[4] Worapot, K., 2012, Biogas Production Using Sludge Cake from Cassava Starch Production Process, Master Thesis, Graduate School, Khon Kaen University, Khon Kaen. (in Thai)
[5] Tapioca Development Institute, National Science and Technology Development Agency, 2016, Available Source: www.nstda.or.th/th/th/industrial-research/907-cassava, December 18,2017 (in Thai)
[6] Thailand Tapioca Starch, Available Source: http://www.thailandtapiocastarch.net/index.php, December 18,2017 (in Thai)
[7] Savent, P., 2002, Utilization of Nutrient Starch Industrial Waste for Fluid Compost Production, Research Report, Department of Natural Resources and Environment, Faculty of Agriculture Natural Resources and Environment, Naresuan University (in Thai)
[8] Zandvoot, M.H., van Hullebusch, E.D., Fermoso, F.G. and Lens, P.N.L., 2006, Trace metals in anerobic granular sludge reactors: Bioavailability and dosing strategies, Eng. Life Sci. 6: 293-301.
[9] Osuna, M.B., Lza, J., Zandvoort, M. and Lens, P.N.L., 2003, Essential metal depletion in an anaerobic reactor, Water Sci. Technol. 48: 1-8.
[10] Dermirel, B. and Scherer, P., 2011, Trace element requirements of agricultural biogas digesters during biological conversion of renewable biomass to methane, Biomass Bioenergy 35: 992-998.
[11] Gustavsson, J., 2012, Cobalt and nickel bioavailability for biogas formation, Doctoral Dissertation, Linkoping University Electronic Press.
[12] VDI-4630, 2006, Fermentation of Organic Materials: Characterization of the Substrate, Sampling, Collection of Material Data, Fermentation Tests. Verlag des Vereins Deutscher Ingenieure, Düsseldorf, 92 p.
[13] Speece, R.E., 1996, Anaerobic Biotechnology for Industrial Wastewater, Archae Press, Nashville, TN.
[14] Oechsner, H.W., Lemmer, A., Hamhold, D., Mathies, E., Mayrhuber, E. and Preibler, D. Method for producing biogas in controlled concentrations of trace elements, Patent US20100304457 A1, 2 December 2008.
[15] Mackenzie, L.D. and Cornwell, D.A., 2008, Introduction to Environmental Engineering, McGraw-Hill, Singapore.
[16] BMP, 2011, Energy Research and Development Institute-Nakornping, Chiang Mai University, Chiang Mai. (in Thai)
[17] Sawyer, C., McCarty, P. and Parkin, G., 2003, Chemistry for Environmental Engineering and Science, 5th Ed., McGrawhill, New York.
[18] Alkalinity, Department of Alternative Energy Development and Efficiency, 2008, Available Source: http://www2.dede.go.th/km_ber/Attach/Biogas-present.pdf, December 18,2017 (in Thai)
