Please use this identifier to cite or link to this item: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/17704
Title: การย่อยสลายและการผลิตก๊าซชีวภาพของขยะแบบไร้ออกซิเจน โดยแบคทีเรียชนิดชอบความร้อน
Other Titles: Anaerobic digestion and bio-gas production of garbage by thermophilic bacteria
Authors: ศักดิ์ชัย โอภาสวัตชัย
Advisors: สุทธิรักษ์ สุจริตตานนท์
Other author: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. บัณฑิตวิทยาลัย
Advisor's Email: ไม่มีข้อมูล
Subjects: ก๊าซชีวภาพ
การกำจัดของเสีย
ขยะ
พลังงานทดแทน
แบคทีเรีย
Issue Date: 2526
Publisher: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
Abstract: งานวิจัยนี้เป็นการศึกษาถึงความเป็นไปได้ของการกำจัดขยะ (Solid Waste) จำพวกเศษอาหาร (Garbage) เศษพืชผัก จากขยะที่เป็นของเสียจากตลาดโดยวิธีการย่อยสลายแบบไร้ออกซิเจน (Anaerobic Digestion) เพื่อที่จะให้ได้กาซชีวภาพ (Biogas) ซึ่งสามารถนำกลับมาใช้เป็นเชื้อเพลิงหรือพลังงานทดแทน โดยจะแบ่งงานวิจัยออกเป็น 2 ส่วนคือ ในส่วนแรกจะศึกษาถึงผลของระยะเวลาในการหมัก (Retention Time) ต่างๆ กันคือ 10.15 และ 25 วัน ว่าจะมีผลต่อขบวนการย่อยสลายอย่างไร ต่อจากนั้นก็จะนำข้อมูลที่ได้มาศึกษาทางด้านจลน์ศาสตร์ (Kinetics) ซึ่งจากผลการทดลองปรากฏว่าได้ปริมาตรกาซต่อน้ำหนักของแข็งระเหยที่ใส่เข้าไป (lags/gm vs added) อยู่ระหว่าง 0.25 ถึง 0.67 ลิตรต่อกรัม และมีองค์ประกอบของกาซมีเทนอยู่ประมาณ 51.5 ถึง 62.3 เปอร์เซ็นต์โดยที่ระยะเวลาในการหมัก 25 วันจะให้ปริมาณก๊าซต่อน้ำหนักของแข็งระเหยที่ใส่เข้าไปสูงที่สุด และองค์ประกอบของมีเทนสูงด้วย เมื่อคิดเป็นพลังงานที่ควรจะได้นั้นประมาณ 23 เมกกะจูลน์ต่อลูกบาศก์เมตร 〖(MJ/M〗^3) สำหรับการทำลายของแข็งทั้งหมด (Total Solid Reduction) อยู่ละหว่าง 22 ถึง 65 เปอร์เซ็นต์ และการทำลายของแข็งระเหยทั้งหมด (Total Volatile Solid Reduction) อยู่ระหว่าง 38 ถึง 79 เปอร์เซ็นต์ ส่วนการศึกษาทางจลน์ศาสตร์ พบว่าระยะเวลาต่ำสุดที่แบคทีเรียจะอยู่ในระบบ (Minimum Solid Detention Time; 0_m ) เท่ากับ 7 วัน และอัตราการเจริญเติบโตจำเพาะสูงสุดของจุลชีพ (Maximum Specific Growth Rate, u_m ) เท่ากับ 0.1424 และค่าคงที่ K เท่ากับ 1.242 ซึ่งค่าคงที่เหล่านี้สามารถนำไปใช้ในการควบคุมและออกแบบระบบกำจัดขยะแบบไร้ออกซิเจน การวิจัยส่วนที่สอง เป็นการศึกษาถึงผลของอุณหภูมิที่มีต่อการย่อยสลาย โดยจะทำการทดลองที่อุณหภูมิ 35℃ 38℃ 43℃ 45℃ และ 50℃ ตามลำดับผลปรากฏว่าที่อุณหภูมิ 35℃ และ 38℃ ได้ปริมาณกาซทั้งหมดต่อวันสูงกว่าที่อุณหภูมิปรกติ (โดยเฉลี่ยประมาณ 27.6℃ ) ประมาณ 6 และ 10% ตามลำดับ โดยมีองค์ประกอบของมีเทนในปริมาณ 63% แต่เมื่อเพิ่มอุณหภูมิมาที่ 43℃ และ 45℃ ปรากฏว่าปริมาณกาซทั้งหมดที่เกิดขึ้นต่อวันกลับลดลงต่ำกว่าที่อุณหภูมิปรกติประมาณ 11และ 28.5% โดยมีองค์ประกอบของกาซมีเทนอยู่ประมาณ 56 และ 54% ตามลำดับต่อมาเมื่อเพิ่มอุณหภูมิเป็น 50℃ ซึ่งอยู่ในช่วงของ Thermophille ปริมาณ กาซทั้งหมดต่อวันกลับเพิ่มมากขึ้น คือสูงกว่าที่อุณหภูมิปรกติประมาณ 13.7% โดยมีองค์ประกอบของกาซมีเทนอยู่ประมาณ 61% ซึ่งจะเห็นได้ว่าปริมาณกาซมีเทนต่อวันที่อุณหภูมิ 38℃ และ 50℃ ใกล้เคียง แสดงให้เห็นว่า ในการทดลองนี้ ที่อุณหภูมิ 38℃ เหมาะสมสำหรับการเลี้ยงเชื้อแบคทีเรียในช่วง Mesophilic และอุณหภูมิ 50℃ เหมาะสำหรับการเลี้ยงเชื้อแบคทีเรียในช่วง Thermophili
Other Abstract: The objective of the work is to study the possibility of waste disposal by anaerobic digestion of garbage, vegetable waste from market. By-product from the digestion is biogas which can be used as an energy source. The study was divided into two parts. The first part was to study an effect of various hydraulic retention times of 10, 15 and 25 days on the performance of anaerobic digestion process. From the experiment, data were analyzed for kinetic parameters. It was found that the total volume of gas yield expressed in litre of gas per gram of volatile solids added were between 0.25 to 0.67 and the composition of methane gas were between 51.5 to 62.3%. With the hydraulic retention time of 25 days, the gas yield was maximum and also the composition of methane gas was high. In this case, when expressed in term of energy, it would be about 23 〖(MJ/M〗^3) . Total solids reduction were between 22 to 65% while in terms of total volatile solid reduction would be 38 to 79%. The analyses data for kinetic parameters yielded the following results. Minimum solid retention time, 0_m was 7 days, the maximum specific growth rate u_mwas 0.1427 days and the kinetic constant, K was 1.242. These results can be used for operating as well as design parameters in anaerobic digestion of garbage. The second part of the study was to investigate the effects of temperature on anaerobic digestion performance. The temperature was varied to achieve 35℃, 38℃, 43℃, 45℃ and 50℃ operating temperature. At 35℃ and 38℃, the total gas yields per day were increased to 6 and 10%, respectively, as compared with the gas yield at ambient temperature. At these operating temperature, the methane composition were 63%. However, by operating the digester at 43℃ and 45℃, the total gas yield were decreased to 11 and 28.5% less than those occured at ambient operating temperature, respectively. The methane composition at 43℃ and 45℃, operating temperature was 56 and 54%, respectively, by increasing operating temperature to the thermophilic range of 50℃, the gas production increase about 13.7% higher than those occur at operating ambient temperature. The methane composition at 50℃ was about 61% in which methane yielded is almost identical to those occurred at 38℃. Based upon the results obtained, the 38℃ operating temperature was found to be appropriate for mesophilic bacteria fermentation. However the appropriate operating temperature for thermophilic bacteria was at 50℃.
Description: วิทยานิพนธ์ (วศ.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2526
Degree Name: วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต
Degree Level: ปริญญาโท
Degree Discipline: วิศวกรรมสิ่งแวดล้อม
URI: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/17704
ISBN: 9745630365
Type: Thesis
Appears in Collections:Grad - Theses

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Sakchai_Op_front.pdf387.57 kBAdobe PDFView/Open
Sakchai_Op_ch1.pdf241.39 kBAdobe PDFView/Open
Sakchai_Op_ch2.pdf220.7 kBAdobe PDFView/Open
Sakchai_Op_ch3.pdf932.84 kBAdobe PDFView/Open
Sakchai_Op_ch4.pdf734.98 kBAdobe PDFView/Open
Sakchai_Op_ch5.pdf591.87 kBAdobe PDFView/Open
Sakchai_Op_ch6.pdf269.75 kBAdobe PDFView/Open
Sakchai_Op_ch7.pdf227.04 kBAdobe PDFView/Open
Sakchai_Op_ch8.pdf254.82 kBAdobe PDFView/Open
Sakchai_Op_back.pdf430 kBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.