ระบบถังหมักไร้อากาศแบบสองขั้นตอนโดยใช้ความร้อนจากพลังงานแสงอาทิตย์
DOI:
https://doi.org/10.14456/jeit.2023.7คำสำคัญ:
ก๊าซชีวภาพ , ขยะเศษอาหาร, พาราโบลาโดม, พลังงานแสงอาทิตย์บทคัดย่อ
ปัญหาขยะเป็นปัญหาที่สำคัญในประเทศไทยเนื่องจากมีปริมาณที่มีแนวโน้มเพิ่มขึ้นทุกปี การแก้ปัญหาหนึ่งที่ช่วยลดปริมาณขยะลงได้คือการนำมาใช้ประโยชน์ในรูปของพลังงานทางเลือกได้แก่ก๊าซชีวภาพ งานวิจัยนี้จึงทำการศึกษาการผลิตก๊าซชีวภาพจากขยะชุมชนด้วยระบบถังหมักไร้อากาศแบบสองขั้นตอนให้ความร้อนด้วยพลังงานแสงอาทิตย์ โดยได้ทำการทดลอง 2 การทดลองคือการทดลองหาความสัมพันธ์ของปริมาณก๊าซชีวภาพกับปริมาณขยะเศษอาหารที่ป้อนเข้าระบบในแต่ละวัน และการทดลองศึกษาเพื่อเปรียบเทียบผลของการหมักอยู่ในพาราโบลาโดมกับหมักในโรงเรือน ผลของการทดลอง หมักก๊าซชีวภาพตามปริมาณการป้อนขยะเศษอาหารที่แตกต่างกันปรากฏว่าเมื่อดำเนินระบบโดยใช้ปริมาณขยะเศษอาหาร 0.5, 1, 1.5 และ 2 kg/d มีปริมาณก๊าซชีวภาพทั้งหมดเฉลี่ย 1.340, 1.592, 1.801 และ 1.927 L/dตามลำดับ และเมื่อดำเนินระบบไปจนครบระยะเวลา 30 วัน สามารถผลิตก๊าซชีวภาพสะสมสูงสุดได้ 20.41, 23.57, 26.34 และ 28.33 L ตามลำดับ อีกส่วนเป็นการทดลองศึกษาเพื่อเปรียบเทียบผลของการหมักอยู่ในพาราโบลาโดมกับหมักในโรงเรือน ผลของการทดลองปรากฏว่าค่าปริมาณก๊าซชีวภาพเฉลี่ยต่อวันของการหมักในโรงเรือนและพาราโบลาโดมอยู่ที่ 1.59 และ 1.72 L ตามลำดับ และมีปริมาณก๊าซชีวภาพสะสมในโรงเรือนและในพาราโบลาโดมอยู่ที่ 23.57 และ 25.58 L ตามลำดับ ซึ่งจะเห็นได้ว่าการทดลองในพาราโบลาโดมให้ค่าปริมาณก๊าซชีวภาพที่สูงกว่าในโรงเรือน โดยที่การทดลองในพาราโบลาโดมสามารถทำให้เกิดปริมาณก๊าซชีวภาพเฉลี่ยต่อวันเพิ่มขึ้นมากกว่าทดลองในโรงเรือน คิดเป็น 8.17% และ ปริมาณก๊าซชีวภาพเฉลี่ยสะสมตลอดการทดลองเพิ่มขึ้น คิดเป็น 8.52%
References
[1] วรรษมล ลีลาพิทักษ์, "การศึกษาการจัดการระบบผลิตก๊าซชีวภาพด้วยกระบวนการหมักไร้อากาศจากขยะมูลฝอยชุมชนแบบเปียกและแห้ง: กรณีศึกษาเทศบาลนครราชสีมา และเทศบาลตำบลสูงเนิน จังหวัดนครราชสีมา," วิทยานิพนธ์, มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์, กรุงเทพฯ, 2563.
[2] อรวรรณ วัฒนยมนาพร, "การหมักร่วมของขยะเศษอาหารกับกากตะกอนน้ำเสียชุมชนโดยใช้ถังหมักไร้อากาศแบบสองขั้นตอนสำหรับผลิตก๊าซชีวภาพ," วิทยานิพนธ์, จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, กรุงเทพฯ, 2553.
[3] M. Kim, Y. H. Ahn and R. E. Speece, "Comparative process stability and efficiency of anaerobic digester: mesophilic vs. thermophilic," Water Research, vol. 38, pp. 3645-3650, 2002.
[4] J. H. Ahn and C. F. Forster, "The effect of temperature variations on the performance of mesophilic and thermophilic anaerobic filters treating a simulated papermill wastewater," Process Biochemistry, vol. 37, pp. 589-594, 2002.
[5] G. Schober, J. Schafer, U. Schmid-Staiger and W. Trosch, "One and two-stage digestion of solid organic waste," Water Research, vol. 33, no. 3, pp. 854-860, 1999.
[6] S. Janjai and B. K. Bala, "Solar drying technology," Food Engineering Reviews, vol. 4, pp. 16-54, 2012.
[7] กรมพัฒนาพลังงานทดแทนและอนุรักษ์พลังงาน (พพ.), คู่มือโครงการสนับสนุนการลงทุนติดตั้งใช้งานระบบอบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์, พิมพ์ครั้งที่ 1, นครปฐม: บริษัท เพชรเกษมพริ้นติ้ง กรุ๊ป จำกัด, 2562.
[8] S. Janjai, P. Intawee, J. Kaewkiewa, C. Sritus and V. Khamvongsa, "A large-scale solar greenhouse dryer using polycarbonate cover: Modeling and testing in a tropical environment of Lao People’s Democratic Republic," Renewable Energy, vol. 36, pp. 1053-1062, 2011.
[9] O. Ince, "Performance of a two-phase anaerobic digestion system when treating dairy wastewater," Water Research, vol. 32, no. 9, pp. 2707-2713, 1998.
[10] Y. A. Cengel and A. J. Ghajar, Heat and Mass Transfer: Fundamentals and Applications, 5th Edition. McGraw-Hill Higher Education, New York, 2014.
[11] H. Bouallagui, R. B. Cheikh, L. Marouani and M. Hamdi, "Mesophilic biogas production from fruit and vegetable waste in a tubular digester," Bioresource Technology, pp. 1-5, 2002.
[12] D. Deublein and A. Steinhauser, Biogas from Waste and Renewable Resources, Weinheim: Wiley-VCH, 2011.
[13] M. H. Gerardi, The Microbiology of Anaerobic Digesters, Hoboken: John Wiley & Sons, Inc., 2003.
[14] D. Kondusamy and A. S. Kalamdhad, "Pre-treatment and anaerobic digestion of food," Journal of Environmental Chemical, vol. 2, pp. 1821-1830, 2014.
[15] C. Zheng, H. Su and T. T. Baeyens, "Reviewing the anaerobic digestion of food waste for biogas production," Renewable Sustain Energy Review, vol. 38, pp. 383-392, 2014.
[16] K. Karim, R. Hoffman, K. K. Thomas and M. H. Al-Dahhan, "Anaerobic digestion of animal waste: Effect of mode of mixing," Water Research, vol. 39, no. 15, pp. 3597-3606, 2005.
Downloads
เผยแพร่แล้ว
How to Cite
ฉบับ
บท
หมวดหมู่
License
Copyright (c) 2023 วารสารวิศวกรรมและเทคโนโลยีอุตสาหกรรม มหาวิทยาลัยกาฬสินธุ์
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
ลิขสิทธิ์ของวารสาร
เนื้อหาและข้อมูลในบทความที่ลงตีพิมพ์ในวารสารศูนย์ดัชนีการอ้างอิงวารสารไทย ถือเป็นข้อคิดเห็นและความรับผิดชอบของผู้เขียนบทความโดยตรงซึ่งกองบรรณาธิการวารสาร ไม่จำเป็นต้องเห็นด้วย หรือร่วมรับผิดชอบใด ๆ
บทความ ข้อมูล เนื้อหา รูปภาพ ฯลฯ ที่ได้รับการตีพิมพ์ในวารสารศูนย์ดัชนีการอ้างอิงวารสารไทย ถือเป็นลิขสิทธิ์ของวารสารศูนย์ดัชนีการอ้างอิงวารสารไทย หากบุคคลหรือหน่วยงานใดต้องการนำทั้งหมดหรือส่วนหนึ่งส่วนใดไปเผยแพร่ต่อหรือเพื่อกระทำการใด จะต้องได้รับอนุญาตเป็นลายลักอักษรจากวารสารศูนย์ดัชนีการอ้างอิงวารสารไทยก่อนเท่านั้น
