การผลิตก๊าซชีวภาพจากใบกระถินด้วยระบบหมักไร้ออกซิเจนแบบสองขั้นตอน

Abstract

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาศักยภาพการผลิตก๊าซชีวภาพจากใบกระถินเทพณรงค์ด้วยระบบหมักไร้ออกซิเจนสองขั้นตอนประกอบด้วยถังปฏิกรณ์แบบลิชเบดเป็นถังผลิตกรด และตามด้วยถังปฏิกรณ์กวนสมบูรณ์เป็นถังผลิตก๊าซชีวภาพ การทดลองแบ่งออกเป็น 2 ส่วน โดยส่วนแรกทำการศึกษาผลของความเข้มข้นของสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์และระยะเวลาการระเบิดด้วยไอน้ำที่อุณหภูมิ 121 ๐ซ ในการปรับสภาพเบื้องต้นใบกระถินเทพณรงค์เพื่อนำไปผลิตเป็นก๊าซชีวภาพ โดยใช้หลักการพื้นผิวตอบสนอง เพื่อหาสภาวะที่เหมาะสมที่สุดในการปรับสภาพเบื้องต้น ผลการศึกษาพบว่า ชุดการทดลองที่ปรับสภาพที่สภาวะความเข้มข้นของสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ร้อยละ 3 ระยะเวลา 30 นาที ให้ผลผลิตก๊าซชีวภาพในอัตราที่สูงที่สุด คือ 316.19 ลิตรต่อกิโลกรัมของแข็งระเหย โดยมีปริมาณก๊าซชีวภาพสูงกว่าชุดควบคุมร้อยละ 89.71 การทดลองที่สองเป็นการศึกษาเปรียบเทียบผลผลิตก๊าซชีวภาพจากใบกระถินสดและใบกระถินปรับสภาพในระบบถังหมักไร้ออกซิเจนแบบสองขั้นตอน โดยขั้นตอนแรกจะศึกษาระยะเวลาที่เหมาะสมในการเจือจางน้ำหมักที่ได้จากการหมักใบกระถินที่มีการเติมมูลโคเป็นหัวเชื้อในระบบถังปฏิกรณ์แบบลิชเบด ผลการทดลองพบว่าระยะเวลาที่เหมาะสมในการเจือจางน้ำหมักคือ ช่วงที่น้ำหมักกรดมีอัตราการผลิตกรดไขมันระเหยลดลง และเมื่อศึกษาประสิทธิภาพในการผลิตกรดในถังปฏิกรณ์ทั้งสองพบว่า ถังปฏิกรณ์ชุดใบกระถินสดมีประสิทธิภาพสูงกว่า ทั้งนี้เนื่องจากการปรับสภาพจะเป็นทำลายเชื้อจุลินทรีย์ประจำถิ่นในใบไม้ และเป็นการละลายสารอินทรีย์ที่ย่อยสลายง่ายในใบไม้ ทำให้สารอาหารและเชื้อจุลินทรีย์เริ่มต้นในถังปฏิกรณ์ลิชเบดชุดใบกระถินปรับสภาพต่ำว่าชุดใบกระถินสด และเมื่อนำน้ำหมักกรดของทั้งสองชุดการทดลองมาศึกษาประสิทธิภาพการผลิตก๊าซชีวภาพพบว่า ชุดใบกระถินปรับสภาพและใบกระถินสดมีปริมาณก๊าซชีวภาพเท่ากับ 100.39 และ 152.47 ลิตรต่อกิโลกรัมของของแข็งระเหย ตามลำดับ