Please use this identifier to cite or link to this item: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/55027
Title: เชื้อเพลิงชีวมวลจากกากเหลือใช้ทางการเกษตร : ลักษณะสมบัติและอัตราส่วนการใช้
Other Titles: Agricultural Residues for Biomass Fuel Production : Characteristics and Use Proportions
Authors: เจตน์สิทธิ์ สำลีรัตน์
Advisors: มนัสกร ราชากรกิจ
Other author: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. คณะวิศวกรรมศาสตร์
Advisor's Email: Manaskorn.R@Chula.ac.th,manaskorn@gmail.com
Issue Date: 2559
Publisher: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
Abstract: งานวิจัยนี้ศึกษาการนำกากเหลือใช้ทางการเกษตรมาประยุกต์ใช้ผลิตเป็นแท่งเชื้อเพลิงชีวมวลเพื่อใช้ผลิตพลังงานความร้อนโดยควบคุมลักษณะแท่งเชื้อเพลิงชีวมวลในการทดลองให้มีลักษณะเหมือนกับแท่งเชื้อเพลิงชีวมวลที่ใช้อยู่ทั่วไปในปัจจุบัน วัตถุดิบที่ใช้ในการทดลองนำมาจากกากเหลือใช้ทางการเกษตรที่เกิดจากกลุ่มพืชเศรษฐกิจ ได้แก่ ฟางข้าว ใบอ้อย และใบข้าวโพด ในงานวิจัยได้ทำการแบ่งขั้นตอนการอัดแท่งออกเป็น 2 กลุ่ม ได้แก่ กรรมวิธีอัดร้อน และกรรมวิธีอัดเย็น โดยในวิธีที่สองใช้กากน้ำตาลซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวเชื่อมประสานเพื่อให้แท่งเชื้อเพลิงที่ได้มีคุณภาพที่ดีขึ้น และแบ่งเชื้อเพลิงชีวมวลจากกากเหลือใช้ทางกการเกษตรทั้งหมด 3 สูตร ซึ่งเป็นการจับคู่วัตถุดิบจากกากเหลือใช้ทางการเกษตรสองชนิค คือ สูตรใบอ้อย:ใบข้าวโพด ฟางข้าว:ใบอ้อย และ ฟางข้าว:ใบข้าวโพด ผสมในอัตราส่วนที่ต่างกัน โดยในวิธีอัดร้อนและวิธีอัดเย็นนั้นได้ผสมกากน้ำตาลในอัตราส่วน 50% ของน้ำหนักวัตถุดิบ และจึงนำแท่งเชื้อเพลิงชีวมวลที่ได้ไปวิเคราะห์หาลักษณะสมบัติตามวิธีมาตรฐาน ASTM ได้แก่ ค่าความร้อน ปริมาณเถ้า ปริมาณความชื้น สารระเหย ปริมาณคาร์บอนคงตัว และธาตุองค์ประกอบของแท่งเชื้อเพลิง เพื่อนำไปเปรียบเทียบกับกลุ่มเชื้อเพลิงชีวมวลที่ใช้อยู่ทั่วไปในปัจจุบันและค่ามาตรฐานแท่งเชื้อเพลิงชีวมวลของต่างประเทศ โดยงานวิจัยนี้เลือกนำไปเปรียบเทียบกับมาตรฐาน EU standard (ENplus) และ US standard (PFI standard) ส่งผลให้สามารถสรุปได้ว่าอัตราส่วนที่เหมาะสมที่สุดคือ กลุ่มแท่งเชื้อเพลิงชีวมวลที่ใช้ สูตรใบอ้อย:ใบข้าวโพดทั้งจากกรรมวิธีอัดร้อนและอัดเย็นเนื่องจากให้ค่าความร้อนสูงที่สุดอยู่ที่ประมาณ 16.50 MJ/kg ในสูตรอัดร้อน และ 17.33 MJ/kg ในสูตรอัดเย็น โดยการใส่กากน้ำตาลเพิ่มลงไปนั้นมีส่วนช่วยให้คุณภาพของแท่งเชื้อเพลิงดีขึ้น เช่น ค่าความร้อนที่เพิ่มขึ้น ปริมาณเถ้าที่ลดลง รวมถึงค่าความคงทนของแท่งเชื้อเพลิงยังเพิ่มขึ้นอีกด้วย และจากการนำแท่งเชื้อเพลิงจากงานวิจัยเปรียบเทียบกับกลุ่มเชื้อเพลิงชีวมวลที่มีอยู่ในประเทศทำให้สามารถสรุปได้ว่าสามารถใช้ทดแทนกลุ่มแท่งเชื้อเพลิงชีวมวลที่ใช้อยู่ในปัจจุบันได้หากเกิดปัญหาขาดแคลน เพราะมีลักษณะสมบัติที่อยู่ในเกณฑ์ที่ใกล้เคียงกับกลุ่มดังกล่าว และยังเป็นการช่วยจัดการปัญหากากของเสียทางการเกษตรที่เกิดขึ้นรวมทั้งปัญหาจากการเผาทำลายกากของเสียซึ่งเป็นวิธีที่ไม่ถูกวิธีอีกด้วย
Other Abstract: This research aims to study the transformation process of agricultural residues into biomass fuels for electricity generation. Biomass pellets in the experiments were produced in the shape and size that are used by the industry. Waste residues from agricultural crops; rice straws, sugarcane leaves, and corn leaves were chosen due to their abundance. The pellets were derived from combinations of two agricultural waste residues in specific ratios. Three major combinations of biomass fuels are sugarcane leaf : rice straw, corn leaf : sugarcane leaf and corn leaf : rice straw. There are two types of production methods; namely, hot compression and cold compression. For the cold compression method, materials were mixed with molasses in the ratio of 50% by weight. The prepared biomass pellets were analyzed for standard characteristics which include calorific value, ash content, moisture content, volatile matter, fixed carbon and the elemental composition. After the analyses, characteristics of the biomass pellets were compared with those biomass fuels that are either currently in use in the country or in international standards. In this research, the EU standards (ENplus) and the US standard (PFI standard) were chosen. By doing so, we can conclude that the most appropriate biomass combination is the corn leaf : sugarcane leaf recipe. With 50:50 ratio in both compression methods, maximum heating value of 16.50 MJ/kg was achieved in the hot compression method and 17.33 MJ/kg in the cold compression method. Molasses was found to enhance quality of the biomass pellets, for example, higher calorific value and lower ash content. It is evident that the pellets from this research can be a sustainable alternative resources for the industry due to their similar characteristics. and properties Not only this can help to alleviate agricultural waste management problems, but it can prevent the pollution from uncontrolled burning of the wastes as well.
Description: วิทยานิพนธ์ (วศ.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2559
Degree Name: วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต
Degree Level: ปริญญาโท
Degree Discipline: วิศวกรรมสิ่งแวดล้อม
URI: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/55027
Type: Thesis
Appears in Collections:Eng - Theses

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
5770386821.pdf5.56 MBAdobe PDFView/Open


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