Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การผลิตก๊าซไฮโดรเจนชีวภาพจากน้ำเสียประเภทต่างๆ

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

Biohydrogen production from different types of wastewater

Year (A.D.)

2008

Document Type

Thesis

First Advisor

อรทัย ชวาลภาฤทธิ์

Faculty/College

Faculty of Engineering (คณะวิศวกรรมศาสตร์)

Degree Name

วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

Degree Level

ปริญญาโท

Degree Discipline

วิศวกรรมสิ่งแวดล้อม

DOI

10.58837/CHULA.THE.2008.1440

Abstract

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาการผลิตก๊าซไฮโดรเจนชีวภาพจากน้ำเสียประเภทต่างๆ เพื่อเป็นแนวทางในการพัฒนาศักยภาพในการบำบัดน้ำเสียจากโรงงานอุตสาหกรรมเพื่อผลิตไฮโดรเจนชีวภาพเพื่อใช้เป็นพลังงานทดแทน โดยทำการวิจัยเป็นการทดลองแบบทีละเทภายใต้สภาวะไร้อากาศ โดยใช้น้ำเสียจริง 3 ประเภทได้แก่ น้ำเสียไบโอดีเซล น้ำเสียแป้งมัน และน้ำเสียปลากระป๋อง ปรับเปลี่ยนค่าพีเอชของระบบเป็น 3 ค่าคือ 5 6 และ 6.5 นอกจากนี้ยังศึกษาถึงปัจจัยของหัวเชื้อจุลชีพที่ผ่านความร้อนที่ 100 องศาเซลเซียส และเปรียบเทียบกับหัวเชื้อที่ควบคุมพีเอชอย่างเดียว สำหรับการทดลองน้ำเสียไบโอดีเซลโดยปรับเปลี่ยนค่าพีเอช 3 ค่า สรุปได้ว่าที่พีเอช 6 นั้นเหมาะสมที่สุด เนื่องจากให้ค่าอัตราการผลิตก๊าซไฮโดรเจนสูงสุดเท่ากับ 235 มล./กรัมซีโอดีที่ถูกกำจัด และมีประสิทธิภาพการกำจัดซีโอดีสูงที่สุดร้อยละ 91 ส่วนการทดลองน้ำเสียแป้งมัน สรุปได้ว่าที่พีเอช 6 นั้นเหมาะสมที่สุด เนื่องจากให้ค่าอัตราการผลิตก๊าซไฮโดรเจนสูงสุดเท่ากับ 231 มล./กรัมซีโอดีที่ถูกกำจัด และมีประสิทธิภาพการกำจัดซีโอดีสูงที่สุดร้อยละ 46 ในขณะที่น้ำเสียปลากระป๋องพบว่าที่พีเอช 6.5 นั้นเหมาะสมที่สุด เนื่องจากให้ค่าอัตราการผลิตก๊าซไฮโดรเจนสูงสุดเท่ากับ 121 มล./กรัมซีโอดีที่ถูกกำจัด และมีประสิทธิภาพการกำจัดซีโอดีสูงที่สุดร้อยละ 96.5 จากผลการทดลองของหัวเชื้อจุลชีพที่ผ่านความร้อน พบว่าชุดทดลองน้ำเสียไบโอดีเซลได้ก๊าซไฮโดรเจนปริมาณสูงร้อยละ 58 ของปริมาณก๊าซทั้งหมดซึ่งสูงกว่าการปรับพีเอชเพียงอย่างเดียว ส่วนอัตราการผลิตก๊าซไฮโดรเจนจากการใช้หัวเชื้อต้มมีค่า 84 มล./กรัมซีโอดีที่ถูกกำจัดสำหรับผลการทดลองของหัวเชื้อจุลชีพที่ผ่านความร้อน ชุดทดลองน้ำเสียแป้งมันได้ก๊าซไฮโดรเจนปริมาณสูงร้อยละ 70 ของปริมาณก๊าซทั้งหมดซึ่งสูงกว่าการปรับพีเอชเพียงอย่างเดียว ส่วนอัตราการผลิตก๊าซไฮโดรเจนจากการใช้หัวเชื้อต้มมีค่า 13 มล./กรัมซีโอดีที่ถูกจำกัด ส่วนชุดทดลองน้ำเสียปลากระป๋องของหัวเชื้อจุลชีพที่ผ่านความร้อน พบว่าได้ก๊าซไฮโดรเจนปริมาณสูง ร้อยละ 74.8 ของปริมาณก๊าซทั้งหมดซึ่งใกล้เคียงกับการปรับพีเอชเพียงอย่างเดียว ส่วนอัตราการผลิตก๊าซไฮโดรเจนจากการใช้หัวเชื้อต้มมีค่า 113 มล./กรัมซีโอดีที่ถูกกำจัด เมื่อพิจารณาอัตราการเกิดก๊าซไฮโดรเจนของน้ำเสียทั้ง 3 ชนิด พบว่าน้ำเสียไบโอดีเซล มีค่าสูงสุด สำหรับแบบที่ไม่ผ่านการต้ม เท่ากับ 235 มล./กรัมซีโอดีที่ถูกกำจัด ตามลำดับ ส่วนชุดการทดลองที่หัวเชื้อจุลชีพผ่านการต้ม พบว่าชุดน้ำเสียปลากระป๋องมีอัตราการผลิตก๊าซไฮโดรเจนได้สูงสุดเท่ากับ 113 มล./กรัมซีโอดีที่ถูกกำจัด

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

This research aim to study the biohydrogen production from the different types of wastewater in order to improve capability of industrial wastewater for recovery energy from waste. A lab-bench scale anaerobic continuous stirred-tank reactors were used to study the effect of initial pH and initial seed preparation. Three difference types of wastewater namely: Biodiesel, Tapioca Strach and Canned Fish were used as substrates. Two anaerobic sludge used were treated with heat and acid to select for biohydrogen-producing community. Wastewater pH was varied at 5, 6 and 6.5 and maintained constantly during experiment. Result from using acid treated anaerobic sludge as inoculum showed high hydrogen production yield for biodiesel wastewater, 235 ml H[subscript 2]/g COD removed were found at pH 6 and 91% COD removed efficiency. Tapioca Strach wastewater yielded 231 ml H[subscript 2]/g COD removed at pH 6 and 46% COD removed efficiency while Canned Fish wastewater yielded 121 ml H[subscript 2]/g COD removed were attained at pH 6.5 and 96.5% COD removed efficiency. For heat-treated anaerobic sludge as inoculum, biodiesel wastewater showed highest H[subscript 2] production rate (58 % hydrogen yield). Compared to acid treated sludge as inoculum, heat-treated anaerobic sludge showed higher H[subscript 2] composition in total biogas production. This showed high hydrogen production yield for biodiesel wastewater, 84 ml H[subscript 2]/g COD removed. For heat-treated anaerobic sludge as inoculum, tapioca strach wastewater showed highest H[subscript 2] production rate (70% hydrogen yield) and yielded 13 ml H[subscript 2]/g COD removed. And heat-treated anaerobic sludge as inoculum, canned fish wastewater showed highest H[subscritp 2] production rate (74.8% hydrogen yield) and yielded 113 ml H[subscript 2]/g COD removed. For the optimum types of wastewater; acid treated anaerobic sludge as inoculum showed highest hydrogen production yield for biodiesel wastewater, 235 mo H[subscript 2]/g COD removed and heat-treated anaerobic sludge as inoculum showed highest hydrogen production yield for canned fish 113ml H[subscript 2]/g COD removed.

Link to Full Text

Share

COinS