ระบบถังหมักไร้อากาศแบบสองขั้นตอนโดยใช้ความร้อนจากพลังงานแสงอาทิตย์

ผู้แต่ง

  • ไทยทัศน์ สุดสวนสี สาขาวิชาวิศวกรรมอุตสาหการ คณะวิศวกรรมศาสตร์และเทคโนโลยีอุตสาหกรรม มหาวิทยาลัยกาฬสินธุ์
  • ศุภกิจ เศิกศิริ สาขาวิชาวิศวกรรมอุตสาหการ คณะวิศวกรรมศาสตร์และเทคโนโลยีอุตสาหกรรม มหาวิทยาลัยกาฬสินธุ์
  • วรรณรพ ขันธิรัตน์ สาขาวิชาวิศวกรรมอุตสาหการ คณะวิศวกรรมศาสตร์และเทคโนโลยีอุตสาหกรรม มหาวิทยาลัยกาฬสินธุ์

คำสำคัญ:

ก๊าซชีวภาพ , ขยะเศษอาหาร, พาราโบลาโดม, พลังงานแสงอาทิตย์

บทคัดย่อ

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%

Downloads

Download data is not yet available.

References

[1] วรรษมล ลีลาพิทักษ์, การศึกษาการจัดการระบบผลิตก๊าซชีวภาพด้วยกระบวนการหมักไร้อากาศจากขยะมูลฝอยชุมชนแบบเปียกและแห้ง: กรณีศึกษาเทศบาลนครราชสีมา และเทศบาลตำบลสูงเนิน จังหวัดนครราชสีมา. วิทยานิพนธ์. กรุงเทพฯ: มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์, 2563.

[2] อรวรรณ วัฒนยมนาพร, การหมักร่วมของขยะเศษอาหารกับกากตะกอนน้ำเสียชุมชนโดยใช้ถังหมักไร้อกาศแบบสองขั้นตอนสำหรับผลิตก๊าซชีวภาพ. วิทยานิพนธ์. กรุงเทพฯ: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2553.

[3] Kim, M., Y.H. Ahn and R.E. Speece, Comparative process stability and efficiency of anaerobic digester: mesophilic vs. thermophilic. Water Research, 2002. 38: p.3645-3650.

[4] Ahn, J.H. 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, 2002. 37: p.589-594.

[5] Schober, G., J. Schafer, U. Schmid-Staiger and W. Trosch, One and two-stage digestion of solid organic waste. Water Research, 1999. 33(3): p.854-860.

[6] Janjai, S. and B. K. Bala, Solar drying technology. Food Engineering Reviews, 2012. 4: p.16-54

[7] กรมพัฒนาพลังงานทดแทนและอนุรักษ์พลังงาน (พพ.), คู่มือโครงการสนับสนุนการลงทุนติดตั้งใช้งานระบบอบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์. พิมพ์ครั้งที่ 1. นครปฐม. บริษัท เพชรเกษมพริ้นติ้ง กรุ๊ป จำกัด, 2562

[8] Janjai, S., 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, 2011. 36, p.1053-1062.

[9] Ince, O., Performance of a two-phase anaerobic digestion system when treating dairy wastewater. Water Research, 1998. 32 (9): p.2707-2713.

[10] Cengel, Y.A. and A.J. Ghajar, Heat and Mass Transfer: Fundamentals and Applications. 5th Edition. McGraw-Hill Higher Education. New York, 2014.

[11] Bouallagui, H., R.B. Cheikh, L. Marouani and M. Hamdi, Mesophilic biogas production from fruit and vegetable waste in a tubular digester. Bioresource Technology, 2002. p.1-5.

[12] Deublein, D. and A. Steinhauser, Biogas from Waste and Renewable Resources. Weinheim. Germany : Wiley-VCH, 2011.

[13] Gerardi, M.H., The Microbiology of Anaerobic Digesters. Hoboken: John Wiley & Sons, Inc., 2003.

[14] Kondusamy, D. and A. S. Kalamdhad, Pre-treatment and anaerobic digestion of food. Journal of Environmental Chemical, 2014. 2: p.1821-1830.

[15] Zheng, C., H. Su and T. T. Baeyens, Reviewing the anaerobic digestion of food waste for biogas production. Renewable Sustain Energy Review, 2014. 38: p.383-392.

[16] Karim, K., R. Hoffman, K. K. Thomas and M.H. Al-Dahhan, Anaerobic digestion of animal waste: Effect of mode of mixing. Water Research, 2005. 39 (15): p.3597-3606.

Downloads

เผยแพร่แล้ว

29-04-2023

How to Cite

[1]
สุดสวนสี ไ., เศิกศิริ ศ., และ ขันธิรัตน์ ว., “ระบบถังหมักไร้อากาศแบบสองขั้นตอนโดยใช้ความร้อนจากพลังงานแสงอาทิตย์”, jeit, ปี 1, ฉบับที่ 1, น. 10–22, เม.ย. 2023.