การวิเคราะห์คุณสมบัติและจุดคุ้มทุนของน้ำมันไพโรไลซิสขยะพลาสติกจากหลุมฝังกลบ
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
งานวิจัยนี้ศึกษาน้ำมันเชื้อเพลิงไพโรไลซิสที่ผลิตจากขยะพลาสติกอายุ 10 ปี จากหลุมขยะฝังกลบ จังหวัดนนทบุรี โดยใช้เครื่องปฏิกรณ์แบบแนวตั้งหรือเตาเบดนิ่ง (Bench-scale fixed bed reactor) ขนาด 18.85 ลิตร ที่เงื่อนไขอุณหภูมิ 400 °C และ 450 °C โดยไม่ใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาและศึกษาน้ำมันผสม (Mixed oil) ระหว่างน้ำมันไพโรไลซิสที่ผลิตได้กับน้ำมันดีเซลเชิงพาณิชย์ในอัตราส่วน 1:9, 2:8, 3:7, 4:6 และ 5:5 เพื่อพิจารณาอัตราส่วนผสมที่ให้ค่าพลังงานความร้อนมากที่สุด วิเคราะห์คุณสมบัติทางกายภาพของน้ำมันด้วยเทคนิคฟูเรียร์ทรานส์ฟอร์มอินฟราเรดเปกโตรสโคปี (FT-IR) หาค่าความร้อน (Calorific value) โดยใช้บอมบ์แคลอรีมิเตอร์ และคำนวณจุดคุ้มทุนในการผลิตน้ำมันไพโรไลซิส ผลิตภัณฑ์ที่ได้จาการทดลองที่อุณหภูมิ 400 °C และ 450 °C คือน้ำมันไพโรไลซิส (Pyrolysis oil) 21.20 % และ 32.10 % ถ่านชาร์ (Char) 42.10 % และ 24.30 % และก๊าซผสม (Mixed gases) 36.70 % และ 43.60 % ตามลำดับ น้ำมันไพโรไลซิสที่ได้มี อะลิฟาติกไฮโดรคาร์บอนจำพวกแอลคีนและแอลเคนเป็นองค์ประกอบหลัก สเปกตรัมของน้ำมันไพโรไลซิสและน้ำมันผสมบางอัตราส่วนมีความใกล้เคียงกับน้ำมันดีเซลเชิงพาณิชย์โดยน้ำมันผสมที่อัตราส่วน 3:7 ซึ่งประกอบด้วยน้ำมันไพโรไลซิสจากอุณหภูมิ 450 °C และน้ำมันดีเซลเชิงพาณิชย์ให้ค่าพลังงานความร้อนต่ออัตราส่วนของน้ำมันไพโรไลซิสมากที่สุดคือ 44.277 MJ/kg และสามารถคงคุณสมบัติที่ใกล้เคียงกับน้ำมันดีเซลเชิงพาณิชย์ได้มากที่สุดเมื่อเทียบกับน้ำมันผสมในอัตราส่วนอื่น โดยจุดคุ้มทุนของการผลิตน้ำมันไพโรไลซิสอยู่ที่ 1 ปี 3 เดือน ที่ราคา 104.698 บาทต่อหนึ่งลิตร
Article Details
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
เนื้อหาและข้อมูลในบทความที่ลงตีพิมพ์ใน Journal of Advanced Development in Engineering and Science ถือเป็นข้อคิดเห็นและความรับผิดชอบของผู้เขียนบทความโดยตรง ซึ่งกองบรรณาธิการวารสารไม่จำเป็นต้องเห็นด้วยหรือร่วมรับผิดชอบใดๆ
บทความ ข้อมูล เนื้อหา ฯลฯ ที่ได้รับการตีพิมพ์ในJournal of Advanced Development in Engineering and Science ถือเป็นลิขสิทธิ์ของ Journal of Advanced Development in Engineering and Science หากบุคคลหรือหน่วยงานใดต้องการนำทั้งหมดหรือส่วนหนึ่งส่วนใดไปเผยแพร่ต่อหรือเพื่อกระทำการใดๆ จะต้องได้รับอนุญาตเป็นลายลักษณ์อักษรจาก Journal of Advanced Development in Engineering and Scienceก่อนเท่านั้น
References
Wichai-utcha, N. & Chavalparit, O. (2019). 3Rs Policy and Plastic Waste Management in Thailand. Journal of Material Cycles and Waste Management, 21, 10-22.
Iglinski, B., et al. (2023). Pyrolysis of Waste Biomass: Technical and Process Achievements, and Future Development—A Review. Energies, 16(4), 1829.
Zhuang, Y., et al. (2022). Environmental toxicity and Decomposition of Polyethylene.
Ecotoxicology and Environmental Safety, 242, 113933.
Chotiratanasak, J., et al. (2023). Feasibility Study of Plastic Waste Pyrolysis from Municipal Solid Waste Landfill with Spent FCC Catalyst. Environment and Natural Resources Journal, 21(3), 256-265.
Chotiratanasak, J., et al. (2023). Thermal and Catalytic Pyrolysis of Municipal Plastics Waste from Samui Island Landfill. Udon Thani Rajabhat University Journal of Sciences and Technology, 11(1), 59-73.
Lange, J. P. (2021). Managing Plastic Waste-Sorting, Recycling, Disposal, and Product Redesign. ACS Sustainable Chemistry & Engineering, 9(47), 15694-16004.
Antelava, A., et al. (2019). Plastic Solid Waste (PSW) in the Context of Life Cycle Assessment (LCA) and Sustainable Management. Environmental Management, 64, 230–244.
Yuliansyah, A. T., et al. (2015). Pyrolisis of Plastic Waste to Produce Pyrolytic Oil as an Alternative Fuel. International Journal of Technology, 6(7), 1076-1083.
Hartulistiyoso, E., et al. (2015). Temperature Distribution of the Plastics Pyrolysis Process to Produce Fuel at 450 oC. Procedia Environmental Sciences, 28, 234-241.
Santaweesuk, C. & Janyalertadun, A. (2017). The Production of Fuel Oil by Conventional Slow Pyrolysis Using Plastic Waste from a Municipal Landfill. International Journal of Environmental Science and Development, 8(3), 168-173.
Aridito, M. N. (2017). The Influence of Particle Size and Fuel Consumption Rate on Oil Characteristics from Pyrolysis of Aluminum Foil Coated Polyethylene (AI-PE) Waste. Conserve: Journal of Energy and Environmental Studies, 1(1), 20-33.
ASTM D3175-20. (2020). Standard Test Method for Volatile Matter in the Analysis Sample of Coal and Coke. Available from https://www.astm.org/d3175-20.html. Accessed date: 20 December 2023.
ASTM D3173-11. (2020). Standard Test Method for Moisture in the Analysis Sample of Coal and Coke. Available from https://www.astm.org/d3173-11.html. Accessed date: 20 December 2023.
ASTM D3174-12. (2020). Standard Test Method for Ash in the Analysis Sample of Coal and Coke from Coal. Available from https://www.astm.org/standards/d3174. Accessed date: 20 December 2023.
Gurpreet, K. & Singh, S. K. (2018). Review of nanoemulsion formulation and characterization techniques. Indian Journal of Pharmaceutical Sciences, 80(5), 781-789.
Cleveland, C. J, & Morris, C. (2015). Dictionary of Energy. 2nd ed. Boston: Elsevier.
Kaewpengkrow, P., et al. (2012). Pyrolysis and Gasification of Landfilled Plastic Wastes with Ni− Mg− La/Al2O3 Catalyst. Environmental Technology, 33(22), 2489-2495.
Miandad, R., et al. (2017). Effect of Plastic Waste Types on Pyrolysis Liquid Oil. International Biodeterioration & Biodegradation, 119, 239-252.
ASTM D4868-17. (2022). Standard Test Method for Estimation of Net and Gross Heat of Combustion of Hydrocarbon Burner and Diesel Fuels. Available from https://www. astm.org/d4868-17.html. Accessed date: 20 December 2023.
World Nuclear Association. (2020). Heat Values of Various Fuels. Available from https:// world-nuclear.org/information-library/facts-and-figures/heat-values-of-various-fuels. Accessed date: 20 December 2023.
Prurapark, R., et al. (2020). Effect of Temperature on Pyrolysis Oil Using High-Density Polyethylene and Polyethylene Terephthalate Sources From Mobile Pyrolysis Plant. Frontiers in Energy Research, 27, 541535.
Gautam, R. & Kumar, S. (2020). Performance and Combustion Analysis of Diesel and Tallow Biodiesel in CI Engine. Energy Reports, 6, 2785-2793.
Royal Decree issued in accordance with the Revenue Code regarding the deduction of wear and tear and depreciation of property (No. 145) B.E. 2527. (1984, 24 February). Royal Gazette. Vol. 101 No. 24 p. 17-22. ( in Thai )
The University of Chicago. (n.d.). Useful Life of Equipment. Available from https://finserv. uchicago. edu/sites/finserv.uchicago.edu/files/uploads/Documents/pdf/ULOE%20pdf. pdf. Accessed date: 20 December 2023.
Wongpanit International Company Limited. (2023). Price for purchasing PE plastic waste on December 6, 2023. Available from https://wongpanit.com/print_history_price/1946. Accessed date: 20 December 2023. ( in Thai )
Energy Policy and Planning office (EPPO), Ministry of Energy. (2023). Price of LPG. Available from https://www.eppo.go.th/epposite/index.php/th. Accessed date: 6 December 2023. (in Thai)
Metropolitan Electricity Authority. (2023). Different types of electricity rates: Type 2 Small General Service. Available from https://www.mea.or.th/our-services/tariff-calculation/ other/lhKD8oIlS. Accessed date: 6 December 2023. (in Thai)
Ayush Udyog. (2023). Product price. Available from https://www.exportersindia.com/ayush -udyog/polyethylene-oil-2498817245.htm. Accessed date: 6 December 2023.
Bank of Thailand. (2023). Daily Foreign Exchange Rates. Available from https://www. bot.or.th/en/statistics/exchange-rate.html. Accessed date: 6 December 2023. (in Thai)
PTT Oil and Retail Business Public Company Limited. (2023). Oil price in Bangkok and Vicinities. Available from https://www.pttor.com/th/oil_price. Accessed date: 6 December 2023. (in Thai)