Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การศึกษาเทคโนโลยีบำบัดน้ำกากส่าเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพพลังงานในอุตสาหกรรมผลิตสุรา

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

A study of distillery spent wash treatment technologies for energy efficiency

Year (A.D.)

2012

Document Type

Thesis

First Advisor

สมชาย พัวจินดาเนตร

Faculty/College

Faculty of Engineering (คณะวิศวกรรมศาสตร์)

Degree Name

วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

Degree Level

ปริญญาโท

Degree Discipline

วิศวกรรมอุตสาหการ

DOI

10.58837/CHULA.THE.2012.1365

Abstract

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อเปรียบเทียบเทคโนโลยีบำบัดน้ำกากส่าที่เหลือทิ้งจากโรงงานผลิตสุราผสม ระหว่าง (1) ระบบหมักแบบไม่ใช้ออกซิเจน (2) ระบบระเหยแบบ Thermal Vapor Recompression (TVR) และ (3) ระบบระเหยแบบ Mechanical Vapor Recompression (MVR) โดยนำพลังงานที่ได้จากระบบบำบัดกลับมาใช้ทดแทนน้ำมันเตาในกระบวนการผลิต โดยสำรวจข้อมูลปริมาณน้ำกากส่าที่ต้องการบำบัดต่อปี การใช้วัสดุและพลังงานในการบำบัด และผลผลิตด้านพลังงาน จากโรงงานกรณีศึกษา กำหนดให้ระบบบำบัดน้ำกากส่าต้องมีน้ำทิ้งผ่านเกณฑ์มาตรฐานด้านสิ่งแวดล้อม ประเมินผลทางเลือก โดย (1) อัตราผลผลิตด้านพลังงาน (2) ค่าใช้จ่ายในการดำเนินระบบบำบัด และ (3) ความคุ้มค่าเชิงเศรษฐศาสตร์ ได้แก่ มูลค่าปัจจุบันสุทธิ (NPV) อัตราผลตอบแทนการลงทุน (IRR) และระยะเวลาคืนทุน (PBP) ผลการศึกษา พบว่า ระบบบำบัดน้ำกากส่าที่มีความเหมาะสมสำหรับอุตสาหกรรมผลิตสุราผสม คือ ทางเลือกที่ 3 ระบบระเหยแบบ MVR โดยให้ (1) อัตราผลผลิตด้านพลังงานโดยรวมสูงสุดเท่ากับ 0.98 เมกะจูลต่อเมกะจูล (2) ค่าใช้จ่ายในการบำบัดน้ำกากส่าน้อยที่สุดเท่ากับ 821 บาท ต่อลูกบาศก์เมตร (3) ให้ผลความคุ้มค่าในการลงทุน โดยมีค่า NPV เท่ากับ 1,745 ล้านบาท IRR เท่ากับ 53.80 % และมีระยะเวลาคืนทุน 2.14 ปี รองลงมา คือ ทางเลือกที่ 2 ระบบระเหยแบบ TVR ซึ่งให้ (1) อัตราผลผลิตด้านพลังงานโดยรวมเท่ากับ 0.73 เมกะจูลต่อเมกะจูล (2) ค่าใช้จ่ายในการบำบัดน้ำกากส่าเท่ากับ 1,416 บาทต่อลูกบาศก์เมตร (3) ให้ผลความคุ้มค่าในการลงทุน โดยมีค่า NPV เท่ากับ 682 ล้านบาท IRR เท่ากับ 32.01 % และมีระยะเวลาคืนทุน 3.96 ปี ขณะที่ระบบบำบัดแบบหมักที่ไม่ใช้ออกซิเจนมีความเหมาะสมน้อยที่สุด โดยให้ (1) อัตราผลผลิตด้านพลังงานโดยรวมเท่ากับ 0.28 เมกะจูลต่อเมกะจูล (2) ค่าใช้จ่ายในการบำบัดน้ำกากส่าเท่ากับ 1,832 บาทต่อลูกบาศก์เมตร และยังไม่มีความคุ้มค่าในการลงทุน

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

The objective of this research was to compare the spent wash wastewater treatment technologies from distillery factory. Three alternative technologies were studied 1) Anaerobic covered lagoon, 2) Evaporative systems with Thermal Vapor Recompression (TVR) and 3) Evaporative systems with Mechanical Vapor Recompression (MVR). By product of the treatment being thermal energy could be used instead of fuel oil that was consumed in distilled process. An annual input spent wash, material and energy consumption, energy produced by each treatment system were mainly focused. The spent wash treatment systems were studied set as equal quality discharge conformed to environmental regulations. The alternative evaluations were (1) total energy productivity (2) operating expense productivity and (3) financial indices which were the Net Present Value (NPV), the Internal Rate of Return (IRR) and payback period (PBP). The study found that the suitable treatment was the evaporative systems with MVR providing the highest total energy productivity of 0.98 MJ/MJ, the lowest operating expense productivity of 821 baht/m3. The NPV, IRR and PBP were 1,745 million baht, 53.60% and 2.14 years, respectively. The second alternative was the evaporative systems with TVR giving the total energy productivity of 0.73 MJ/MJ, the operating expense productivity of 1,416 baht/m3. The NPV, IRR and PBP were 682 million baht, 32.01% and 2.14 years, respectively. In the other words, Anaerobic covered lagoon was the lowest total energy productivity of 0.28 MJ/MJ, the operating expense productivity of 1,832 baht/m3. The financial aspects was infeasible.

Link to Full Text

Share

COinS