สภาวะที่เหมาะสมในการบำบัดน้ำเสียแป้งมันสำปะหลังควบคู่กับการผลิตไฮโดรเจนชีวภาพด้วยกระบวนการหมักสองขั้นตอนแบบไม่ใช้แสงและใช้แสง

Abstract

งานวิจัยนี้เป็นการศึกษาประสิทธิภาพในการบำบัดน้ำเสียและการผลิตไฮโดรเจนชีวภาพจากน้ำเสียแป้งมันสำปะหลังด้วยกระบวนการหมักสองขั้นตอนแบบไม่ใช้แสงและใช้แสง โดยให้ความสนใจกับสภาวะที่เหมาะสมต่อการเพิ่มประสิทธิภาพในการผลิตก๊าซไฮโดรเจนควบคู่ไปกับการบำบัดน้ำเสียแป้งมันสำปะหลังที่มีค่าซีโอดีเริ่มต้น 5,000 มก./ล. ทำการเดินระบบต่อกันโดยใช้หัวเชื้อจุลินทรีย์ 2 ชนิด คือ หัวเชื้อผสมของจุลินทรีย์แบบไร้อากาศในการหมักแบบไม่ใช้แสงและหัวเชื้อผสมของจุลินทรีย์ชนิดสังเคราะห์แสงในการหมักแบบใช้แสง ผลการทดลองพบว่า ค่าพีเอชและอุณหภูมิที่ทำให้กระบวนการหมักแบบไม่ใช้แสงมีประสิทธิภาพในการบำบัดค่าซีโอดีและมีศักยภาพในการผลิตไฮโดรเจนชีวภาพได้สูงสุด คือ พีเอชเท่ากับ 5 และอุณหภูมิเท่ากับ 55 oซ โดยจะมีปริมาณไฮโดรเจนยิลด์เท่ากับ 52.9 มล.ไฮโดรเจน/ก.ซีโอดี มีอัตราการผลิตก๊าซไฮโดรเจนสูงสุดต่อลิตรน้ำเสียเท่ากับ 28.72 มล./ล.-ชม. และมีประสิทธิภาพในการกำจัดซีโอดีเท่ากับ 30.04% จากนั้นเมื่อผ่านน้ำเสียเข้าสู่กระบวนการหมักแบบใช้แสง ผลการทดลองพบว่า ในขั้นตอนการหมักแบบใช้แสงจะได้ปริมาณไฮโดรเจนยิลด์เท่ากับ 5.5 มล.ไฮโดรเจน/ก.ซีโอดี มีอัตราการผลิตก๊าซไฮโดรเจนสูงสุดต่อลิตรน้ำเสียเท่ากับ 1.07 มล./ล.-ชม. และมีประสิทธิภาพในการกำจัดซีโอดีเท่ากับ 17.89% ส่งผลให้เมื่อสิ้นสุดกระบวนการหมักสองขั้นตอนแบบไม่ใช้แสงและใช้แสงแล้ว ปริมาณไฮโดรเจนยิลด์และประสิทธิภาพในการกำจัดซีโอดีรวมจากสองขั้นตอนมีค่าเท่ากับ 58.4 มล.ไฮโดรเจน/ก.ซีโอดี และ 47.94% ตามลำดับ โดยผลการทดลองยืนยันให้เห็นว่าการเดินระบบต่อกันด้วยกระบวนการหมักสองขั้นตอนจะสามารถเพิ่มประสิทธิภาพในการผลิตไฮโดรเจนชีวภาพและบำบัดค่าซีโอดีของน้ำเสียแป้งมันสำปะหลังได้