การผลิตเอทานอลจากกากตะกอนน้ำเสียโรงงานเยื่อกระดาษโดยเอนไซม์เซลลูเลสและยีสต์

Abstract

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาความเป็นไปได้ในการใช้กากตะกอนเยื่อกระดาษเพื่อการผลิตเอทานอล โดยทำการทดลองหาอัตราส่วนที่เหมาะสมระหว่างเอนไซม์เซลลูเลสกับกากตะกอนเยื่อกระดาษเพื่อการผลิตน้ำตาลซึ่งใช้เป็นสับสเตรท หรือ สารตั้งต้นในการผลิตเอทานอล จากผลการวิเคราะห์กากตะกอนเยื่อกระดาษพบปริมาณโฮโลเซลลูโลส อัลฟาเซลลูโลส เบต้าเซลลูโลส แกมมาเซลลูโลสและลิกนิน เท่ากับ 73.3, 67.1, 4.7, 1.4 และ 6 เปอร์เซ็นต์ ตามลำดับ ผลการทดลองหาอัตราส่วนที่เหมาะสมระหว่างเอนไซม์เซลลูเลสกับกากตะกอนเยื่อกระดาษพบว่า ที่อัตราส่วน 1:15 ให้ผลผลิตน้ำตาลสูงสุดเท่ากับ 33.99 มิลลิกรัม/มิลลิลิตร ในวันที่ 6 ของการทดลองจากการทดลองทั้งหมด 7 วัน ทดลองโดยใช้อัตราส่วนที่เหมาะสมมาใช้เพื่อการผลิตเอทา-นอลแบบรวมปฏิกิริยาเปรียบเทียบกับการผลิตเอทานอลแบบแยกปฏิกิริยา ผลการทดลองพบว่าการผลิตเอทานอลแบบรวมปฏิกิริยาให้ผลผลิตเอทานอลที่สูงกว่าการผลิตเอทานอลแบบแยกปฏิกิริยา การผลิตเอทานอลมีแนวโน้มเพิ่มสูงขึ้นตามระยะเวลา และพบว่าให้ผลผลิตเอทานอลแบบรวมปฏิกิริยาสูงสุดเท่ากับ 7.26 กรัม/ลิตร ในวันที่ 7 ซึ่งเป็นวันสุดท้ายของการทดลอง เมื่อการผลิตเอทานอลถูกขยายขนาดโดยทำการทดลองในถังหมักขนาด 5 ลิตร โดยใช้อัตราส่วนที่เหมาะสมและเพิ่มระยะเวลาในกระบวนการหมัก ผลการทดลองพบว่า สามารถผลิตเอทานอลได้สูงสุดเท่ากับ 9.15 กรัม/ลิตร ผลการทดลองแสดงให้เห็นได้ว่าเซลลูโลสจากกากตะกอนเยื่อกระดาษสามารถนำมาใช้เป็นวัตถุดิบในการผลิตเอทานอลเพื่อเป็นทางเลือกของการผลิตพลังงานในอนาคตได้