Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Biohydrogen production from alcohol distillery wastewater using an anaerobic sequencing batch reactor

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

การผลิตไฮโดรเจนชีวภาพจากน้ำเสียที่ได้จากกระบวนการกลั่นแอลกอฮอล์ โดยใช้ถังปฏิกรณ์แบบกะต่อเนื่องที่ปราศจากอากาศ

Year (A.D.)

2010

Document Type

Thesis

First Advisor

Thammanoon Sreethawong

Second Advisor

Sumaeth Chavadej

Third Advisor

Pramoch Rangsunvigit

Faculty/College

The Petroleum and Petrochemical College (วิทยาลัยปิโตรเลียมและปิโตรเคมี)

Degree Name

Master of Science

Degree Level

Master's Degree

Degree Discipline

Petrochemical Technology

DOI

10.58837/CHULA.THE.2010.2386

Abstract

At present, the reserves of fossil fuels become limited, and the excessive utilization of the fossil fuels also subsequently results in global warning. Hydrogen is an interesting renewable energy source for replacing the fossil fuels due to its cleanliness and high-energy yield. In this research, biohydrogen production from alcohol distillery wastewater via dark fermentation was investigated by using an anaerobic sequencing batch reactor (ASBR) with a working volume of 4 liters. The seed sludge taken from an anaerobic tank treating distillery wastewater was boiled for 15 min before feeding to the ASBR. The ASBR system was operated at different chemical oxygen demand (COD) loading rates and different initial feed COD values at a mesophilic temperature of 37 °C, a controlled pH at 5.5, and a cycle time of 6 per/day. The results showed that under the optimum conditions for maximum hydrogen production of a feed COD of 40,000 mg/1, a COD loading rate of 60 kg/m³d, and a hydraulic retention time of 16 h, the produced gas was found to contain 34.7% H₂ and 65.3% CO₂ without methane detected. The specific hydrogen production rate (SHPR) of 270.3 ml H₂/g MLVSS d (or 3,308 ml H₂/I d) and hydrogen yield of 172 ml H₂/g COD removed were obtained. However, when the feed COD exceeded 40,000 mg/1, the process performance in terms of hydrogen Production decreased.

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

ในปัจจุบันนี้แหล่งเชื้อเพลิงจากการทับถมของซากพืชซากสัตว์มีปริมาณจำกัด และปริมาณการใช้ที่เพิ่มขึ้นส่งผลให้อุณหภูมิของ โลกสูงขึ้นก๊าซไฮโดรเจนเป็นแหล่งพลังงานทางเลือกที่น่าสนใจที่สามารถใช้ทดแทนเชื้อเพลิงที่เกิดจากการทับถมของซากพืชซากสัตว์ได้ เนื่องจากเป็นพลังงานสะอาดและเป็นพลังงานสูง ในงานวิจัยนี้ได้ทำการศึกษาการผลิตก๊าซไฮโดรเจนชีวภาพจากน้ำเสียที่ได้จากกระบวนการกลั่นแอลกอฮอล์ ด้วยกระบวนการหมักแบบไม่ใช้แสงโดยใช้ถังปฏิกรณ์แบบกะต่อเนื่องที่ปราศจากอากาศปริมาตร 4 ลิตร ตะกอนจุลินทรีย์จากบ่อบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศของกระบวนการกลั่นแอลกอฮอล์ถูกนำมาต้มเป็นเวลา 15 นาที ก่อนใส่ลงในถังปฎิกรณ์เพื่อใช้เป็นเชื้อจุลินทรีย์เริ่มต้น โดยถังปฏิกรณ์แบบกะต่อเนื่องนี้ถูกควบคุมที่ อัตราการป้อนสารอินทรีย์ที่แตกต่างกันโดยทำการเปลี่ยนแปลงค่าปริมาณสารอินทรีย์เริ่มต้นที่ 20,000 40,000 และ 60,000 มิลลิกรัมต่อลิตร และถูกดำเนินการภายใต้อุณหภูม 37 องศาเซลเซียส ค่าความเป็นกรดด่าง 5.5 และวัฏจักรเวลา 6 รอบต่อวัน จากการศึกษาพบว่า สภาวะที่เหมาะสมสำหรับการผลิตก๊าซไฮโรเจนได้สูงสุดคือ ปริมาณสารอินทรีย์เริ่มต้น 40,000 มิลลิกรัมต่อลิตร อัตราการป้อนสารอินทรีย์ 60 กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตรต่อวัน และระยะเวลาที่สารอินทรีย์อยู่ในเครื่องปฎิกรณ์ 16 ชั่วโมง โดยก๊าซที่ผลิตได้ประกอบด้วย ก๊าซ ไฮโดรเจน 34.7 เปอร์เซ็นต์ และก๊าซคาร์บอนไดออกไซต์ 65.3 เปอร์เซ็นต์ โดยมีอัตราการผลิตก๊าซไฮโดร เจนจำเพาะ 270.3 มิลลิลิตรของก๊าซไฮโดรเจนต่อกรัมของของแข็งแขวนลอยต่อวัน (หรือ 3,308 มิลลิลิตรของก๊าซไฮโดรเจนต่อลิตรของถังปฎิกรณ์ต่อวัน) และผลได้ของก๊าซไอโดรเจน 172 มิลลิลิตรของก๊าซไฮโดร เจนต่อกรัมของสารอินทรีย์ที่ถูกกำกัด แต่อย่างไรก็ตาม ประสิทธิภาพในการผลิตก๊าซไฮโดรเจนจะลดลง เมื่อ ปริมาณสารอินทรีย์เริ่มต้นมีค่ามากกว่า 40,000 มิลลิกรัมต่อลิตร

Link to Full Text

Share

COinS