Please use this identifier to cite or link to this item: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/36283
Title: การผลิตก๊าซไฮโดรเจนชีวภาพจากเศษอาหารโดยการหมักแบบไร้ออกซิเจน
Other Titles: Biohydrogen production from food waste by anaerobic fermentation
Authors: ลานนา ใจทาหลี
Advisors: อรทัย ชวาลภาฤทธิ์
สมชาย ดารารัตน์
Other author: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. คณะวิศวกรรมศาสตร์
Advisor's Email: orathai.c@chula.ac.th
somchai_d@tistr.or.th
Subjects: ไฮโดรเจน
แหล่งพลังงานทดแทน
น้ำเสีย -- การบำบัด
Hydrogen
Renewable energy sources
Sewage -- Purification
Issue Date: 2552
Publisher: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
Abstract: ศึกษาการผลิตก๊าซไฮโดรเจนชีวภาพและผลของปัจจัยที่มีต่อประสิทธิภาพการผลิตก๊าซไฮโดรเจนชีวภาพจากขยะอินทรีย์จำพวกเศษผักจากตลาดสด โดย ศึกษาผลของความเข้มข้นของของแข็งระเหยได้เริ่มต้น 3 ค่า ได้แก่ ร้อยละ 2 3 และร้อยละ 5 ด้วยการทดลองแบบทีละเทโดยใช้ถังปฏิกิริยาแบบกวนสมบูรณ์ขนาด 1.45 ลิตร จำนวน 3 ถัง ที่มีการควบคุมค่าพีเอชคงที่เท่ากับ 5.5 และทำการทดลองที่อุณหภูมิห้อง ผลการทดลองพบว่าชุดการทดลองที่ร้อยละความเข้มข้นของของแข็งระเหยได้เริ่มต้นเท่ากับ 3 มีปริมาณก๊าซไฮโดรเจนสะสม และไฮโดรเจนยิลด์สูงสุด ซึ่งมีต่างเท่ากับ 459.7 มล. และ 15.3 มล./ก. ของแข็งระเหยได้ที่เข้าระบบตามลำดับ ก๊าซชีวภาพมีองค์ประกอบของก๊าซไฮโดรเจนเท่ากับร้อยละ 30.9 โดยไม่พบองค์ประกอบของก๊าซมีเทนตลอดการทดลอง เมื่อศึกษาผลของเวลากักพักทางชลศาสตร์โดยใช้ระบบต่อเนื่องแบบสองขั้นตอนที่ประกอบด้วยถังปฏิกิริยาแบบกวนสมบูรณ์ขนาด 1.45 ลิตร จำนวน 2 ถัง โดยเป็นถังหมักก๊าซไฮโดรเจนและมีเทนอย่างละ 1 ถัง น้ำเสียที่ออกจากถังหมักก๊าซไฮโดรเจนจะถูกป้อนเข้าสู่ถังหมักก๊าซมีเทนเพื่อบำบัดมลสารที่เหลืออยู่ให้มีค่าลดลง ซึ่งจากการปรับเปลี่ยนเวลากักพักทางชลศาสตร์ของถังหมักก๊าซไฮโดรเจนเท่ากับ 5 3 และ 2 วัน โดยให้เวลากักพักทางชลศาสตร์ของถังหมักกาซมีเทนคงที่เท่ากับ 15 วัน เดินระบบที่อุณหภูมิห้องและควบคุมค่าพีเอชของถังหมักทั้ง 2 ถังให้เท่ากับ 5.5 และ 7.0-8.0 ตามลำดับ ผลการทดลองพบว่าถังหมักก๊าซไฮโดรเจนมีประสิทธิภาพการกำจัดซีโอดีทั้งหมด ซีโอดีกรอง ของแข็งและของแข็งระเหยได้ทั้งหมดอยู่ในช่วงร้อยละ 14.95-25.97 10.51-32.78 38.57-52.76 และ 48.53-63.26 ตามลำดับ องค์ประกอบของก๊าซไฮโดรเจนในก๊าซชีวภาพอยู่ในช่วง 17.21-20.34 องค์ประกอบหลักของกรดไขมันระเหยง่ายทั้งหมดในน้ำเสียคือกรดอะซิติกและบิวไทริกซึ่งมีค่าอยู่ในช่วงร้อยละ 25.12-50.14 และ 16.49-38.68 ตามลำดับ โดยพบว่าเมื่อเวลากักพักทางชลศาสตร์ลดลงมีผลทำให้ไฮโดรเจนยิลด์เพิ่มขึ้นและที่เวลากักพักทางชลศาสตร์เท่ากับ 2 วัน มีไฮโดรเจนยิลด์สูงสุดซึ่งมีค่าเท่ากับ 15.03 มล./ก. ของแข็งระเหยไดที่ถูกกำจัด ถังหมักก๊าซมีเทนในแต่ละชุดการทดลองมีองค์ประกอบของก๊าซมีเทนและมีเทนยิลด์อยู่ในช่วง 66.79-70.52 และ 34.42-114.06 มล./ก. ของแข็งระเหยไดที่ถูกกำจัด ตามลำดับ
Other Abstract: To studied the biohydrogen production from vegetable based fresh market waste by anaerobic fermentation in batch and continuous experiments. The batch tests were conducted at the three substrate concentrations of 2, 3 and 5% TVS under the room temperature and pH 5.5 to evaluate the effect on biohydrogen production using the three continuous stirred-tank reactors (CSTRs). The results showed the optimum initial substrate concentration was found to be 3% TVS, giving the highest hydrogen accumulation and hydrogen yield of 459.7 ml and 15.3 mg/g TVS added, respectively. The biogas had a hydrogen content of 30.9% and no methane was detected along the experiment. The effect of the hydraulic retention time (HRT) on biohydrogen fermentation was investigated by varying HRT of 5, 3 and 2 days using two-stage fermentation process with the combined of acidogenic bioreactor (pH 5.5) and methanogenic bioreactor (constant HRT of 15 days, pH 7.0-8.0). The liquid effluent from the first-stage was stabilized in following the second-stage methanogenic bioreactor. The results showed at all HRT of acidogenic bioreactor, the total COD, soluble COD, TS and TVS removal efficiencies ranged from 14.95-5.97%, 10.51-32.78%, 38.57-52.76% and 48.53-63.26%, respectively. The biogas had a hydrogen content in ranged 17.21-20.34% and the major of the volatile fatty acid were acetic acid (50.14-25.12%) and butyric acid (16.49-38.68%). The results suggest when the HRT shorten from 5, 3 and 2 days, the hydrogen yield increased and reached a high level of 15.03 ml/g TVS removed at HRT of 2 days, additional the methane yield obtained from methanogenic bioreactor ranged from 34.42-114.06 ml/g TVS with 66.79-70.52% of methane content in the biogas.
Description: วิทยานิพนธ์ (วศ.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2552
Degree Name: วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต
Degree Level: ปริญญาโท
Degree Discipline: วิศวกรรมสิ่งแวดล้อม
URI: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/36283
Type: Thesis
Appears in Collections:Eng - Theses

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
lanna_ja.pdf6.26 MBAdobe PDFView/Open


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