Development of an Integrated Rice Straw Pellet Machine Using the House of Quality Technique and Evaluation of Biomass Fuel Properties

Authors

  • Sarinya Prateepchanachai Department of Industrial Management Engineering, Faculty of Industrial Technology, Rajabhat Rajanagarindra University https://orcid.org/0009-0001-4290-656X
  • Nattapat Kanchanaruangrong Department of Industrial Management Engineering, Faculty of Industrial Technology, Rajabhat Rajanagarindra University
  • Sutthida Karawek Department of Logistics and Process Engineering, Faculty of Industrial Technology, Rajabhat Rajanagarindra University
  • Jatuphon Pisitsak Department of Logistics and Process Engineering, Faculty of Industrial Technology, Rajabhat Rajanagarindra University

Keywords:

Biomass Pellet Machine, Rice Straw, Pellet Fuel, Production Process, House of Quality

Abstract

This research aimed to develop an integrated rice straw pellet machine using the House of Quality technique and to evaluate the properties of rice straw biomass pellets. User requirements were collected from five users and applied to construct the House of Quality (HOQ), which was then translated into engineering characteristics for prototype design using SolidWorks. The prototype was subsequently fabricated and tested for performance evaluation. Physical and fuel properties, including moisture content, ash content, volatile matter, heating value, and bulk density, were analyzed. The experiment was conducted in three experimental sets, with each set replicated three times, and the mean of each set was used to calculate the overall mean and standard deviation (n = 3). The heating value was determined using a Bomb Calorimeter, and the data were analyzed using mean and standard deviation. The results revealed that the key user requirements were continuous operation, reduction of processing steps and operating time, structural strength, ease of operation, and safety. The developed machine achieved an average production rate of 27 kg/h during the pelletizing stage and an overall production rate of 15 kg/h for the entire process and a mass efficiency of 64.29%. In addition, the integrated system reduced the production time from 50 min to 36 min, representing a 28.00% reduction. The biomass pellets produced had an average length of 18.28 mm, an average diameter of 7.77 mm, an average moisture content after drying of 7.07%, an average heating value of 3,043.33 cal/g, and an average bulk density of 854.02 kg/m³. The proposed machine provides an effective approach for converting rice straw into biomass pellets while supporting community-scale biomass energy production.

References

[1] สมชาย โพธิ์พะยอม, ธงชัย เครือผือ และพงศธร กันกล่ำ, “การพัฒนาเครื่องอัดเม็ดฟางเพื่อใช้สำหรับการผลิตเชื้อเพลิง,” วารสารราชมงคลล้านนา, ปีที่ 5, ฉบับที่ 2, หน้า 73-76, ก.ค. – ธ.ค. 2560. [ออนไลน์]. Available: https://so05.tci-thaijo.org/index.php/balajhss/article/view/94747

[2] ศรินยา ประทีปชนะชัย, ยุทธณรงค์ จงจันทร์ และธนธัช มั่นมงคล, “ผลกระทบของการเผาตอซังและฟางข้าวต่อปริมาณฝุ่นละอองเชิงมวล PM2.5 ในบรรยากาศ: กรณีศึกษาของชุมชนบ้านหนองขอน ตำบลเมืองใหม่ อำเภอราชสาส์น จังหวัดฉะเชิงเทรา,” วารสารวิทยาศาสตร์บูรพา, ปีที่ 29, ฉบับที่ 1, หน้า 129-146, ม.ค. – เม.ย. 2567. [ออนไลน์]. Available: https://li05.tci-thaijo.org/index.php/buuscij/article/view/330

[3] เจนจิรา อุตเรือน, นิกราน หอมดวง, ณัฏฐ์กิตต์ ก้อยผ่านกิจ, ชูรัตน์ ธารารักษ์ และณัฐวุฒิ ดุษฎี, “การวิเคราะห์คุณสมบัติทางกายภาพของชีวมวลอัดเม็ดจากวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตร,” ใน การประชุมวิชาการเครือข่ายพลังงานแห่งประเทศไทย ครั้งที่ 13, โรงแรมดิเอ็มเพรส เชียงใหม่, 2560, หน้า 208-215.

[4] รัญชนา สินธวาลัย, เปมิกา บุญชู และศิริพร ผลใหม่, “การประยุกต์ใช้บ้านคุณภาพเพื่อปรับปรุงบรรจุภัณฑ์สำหรับอุปกรณ์ทางการแพทย์,” วารสารวิชาการพระจอมเกล้าพระนครเหนือ, ปีที่ 26, ฉบับที่ 3, หน้า 521-530, ก.ย. – ธ.ค. 2559. DOI: 10.14416/j.kmutnb.2015.11.001.

[5] สุรศักดิ์ชัย วงษ์จันทร์, “การประยุกต์ QFD ในการออกแบบเฟอร์นิเจอร์และอุปกรณ์ตกแต่งห้องในเรือตรวจการณ์,” สารนิพนธ์, สาขาวิชาการจัดการอุตสาหกรรม, สถาบันเทคโนโลยีไทย-ญี่ปุ่น, 2555.

[6] นเรศ สิริวราวุธ, ปราโมทย์ สุขศิริศักดิ์, นุกูล สุขุประการ และประยูร กันอยู่, “การศึกษาและเปรียบเทียบประสิทธิภาพเชิงความร้อนของเชื้อเพลิงอัดแท่งจากวัสดุชีวมวล,” วารสารวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีนายเรืออากาศ, ปีที่ 17, ฉบับที่ 2, หน้า 31-44, ก.ค. – ธ.ค. 2564. [ออนไลน์]. Available: https://ph02.tci-thaijo.org/index.php/nkrafa-sct/article/view/244366

[7] ศิริชัย ต่อสกุล, จงกล สุภารัตน์ และนทีชัย ผัสดี, “การออกแบบและสร้างเครื่องอัดเม็ดเชื้อเพลิงชีวมวลด้วยระบบดายน์อัด,” ใน การประชุมสัมมนาเชิงวิชาการรูปแบบพลังงานทดแทนสู่ชุมชนแห่งประเทศไทย ครั้งที่ 8, มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลธัญบุรี จังหวัดปทุมธานี, 2558, หน้า 91-94.

[8] รัชนี พุทธา, ทัศนีย์ สีเสนซุย, ศรัณพงษ์ บัณฑิตภักดิ์, สพล สมนาม และกาญจนา จอมสังข์, “ประสิทธิภาพของชีวมวลอัดเม็ดจากฟางข้าว รำข้าว และแกลบ ในการเป็นวัสดุปลูกผักกาดหอมพันธุ์กรีนโอ๊ค,” วารสารผลิตกรรมการเกษตร, ปีที่ 5, ฉบับที่ 1, หน้า 149-164, ม.ค. – เม.ย. 2566. [ออนไลน์]. Available: https://li01.tci-thaijo.org/index.php/japmju/article/view/253932

[9] รัฐกร สวัสดิ์แดง, ต่อพงษ์ กรีฑาชาติ และศักดิ์สิทธิ์ อิ่มแมน, “การประเมินความเหมาะสมการผลิตเชื้อเพลิงชีวมวลอัดเม็ดจากเปลือกกะลากาแฟ,” วารสารวิศวกรรมสิ่งแวดล้อมไทย, ปีที่ 32, ฉบับที่ 1, หน้า 25-31, ม.ค. – เม.ย. 2561. [ออนไลน์]. Available: https://so05.tci-thaijo.org/index.php/teej/article/view/192227

[10] ลักขณา พิทักษ์, เรวัฒน์ เติมกล้า และลิขิต มั่งมี, “การทดสอบประสิทธิภาพเครื่องอัดเม็ดเชื้อเพลิงชีวมวลจากใบอ้อย,” วารสารวิชาการเทคโนโลยีอุตสาหกรรม มหาวิทยาลัยราชภัฏสุรินทร์, ปีที่ 5, ฉบับที่ 1, หน้า 8-17, ม.ค. – มิ.ย. 2563. [ออนไลน์]. Available: https://ph02.tci-thaijo.org/index.php/journalindus/article/view/240965

Downloads

Published

2026-10-30

How to Cite

[1]
S. Prateepchanachai, N. . Kanchanaruangrong, S. . Karawek, and J. . Pisitsak, “Development of an Integrated Rice Straw Pellet Machine Using the House of Quality Technique and Evaluation of Biomass Fuel Properties”, JEIT, vol. 4, no. 5, pp. 27–43, Oct. 2026.