ชื่อเรื่อง/Title Optimization of Hydrogen and Methane Production with a Two-Stage Anaerobic Co-digestion of Skim Latex Serum (SLS) and Palm Oil Mill Effluents (POME) under Thermophilic Condition / สภาวะที่เหมาะสมในการผลิตไฮโดรเจนและมีเทนด้วยกระบวนการย่อยสลายร่วมแบบ ไร้อากาศสองขั้นตอนของซีรัมน้ำยางสกิมและน้ำเสียขาออกโรงงานสกัดน้ำมันปาล์มภายใต้สภาวะเทอร์โมฟิลิกซ์
     บทคัดย่อ/Abstract Optimization of Hydrogen and Methane Production with a Two-Stage Anaerobic Co-digestion of Skim Latex Serum (SLS) and Palm Oil Mill Effluents (POME) under Thermophilic Condition

การศึกษาศักยภาพการผลิตไฮโดรเจน (Biohydrogen production potential; BHP) โดยใช้อัตราส่วนการผสมของซีรัมน้ำยางสกิม (Skim latex serum; SLS) และน้ำเสียขาออกโรงงานสกัดน้ำมันปาล์ม (Palm oil mill effluent; POME) หลายอัตราส่วนที่มีการควบคุมความเข้มข้นของสารอินทรีย์เริ่มต้นคือ 7 กรัมของของแข็งระเหยต่อลิตร และ 21 กรัมของของแข็งระเหยต่อลิตร ดำเนินการในเครื่องปฏิกรณ์แบบแบตช์ภายใต้สภาวะเทอร์โมฟิลิก ภายใต้สภาวะที่มีความเข้มข้นของสารอินทรีย์เริ่มต้นที่ 7 กรัมของของแข็งระเหยต่อลิตร ที่มีอัตราส่วนของ SLS ต่อ POME ที่ 55:45 ร้อยละโดยปริมาตรต่อปริมาตร ได้ผลผลิตของไฮโดรเจนสูงคือ 71.8?1.7 มิลลิลิตรไฮโดรเจนต่อกรัมของของแข็งระเหย ภายใต้สภาวะนี้กรดอะซิติกและกรดโพรพิโอนิกเป็นผลิตภัณท์หลักที่อยู่ในรูปของของเหลวที่เกิดขึ้นจากกระบวนการหมักที่มีความเข้มข้นคือ 26.83?0.40 มิลลิโมลต่อลิตร และ 7.59?1.14 มิลลิโมลต่อลิตร ตามลำดับ จากนั้นศึกษาสภาวะที่เหมาะสมของบัฟเฟอร์และสารอาหารที่อัตราส่วนการผสมที่เหมาะสมของ SLS และ POME คือ 55:45 ร้อยละโดยปริมาตรต่อปริมาตร ที่มีความเข้มข้นของสารอินทรีย์เริ่มต้นที่ 7 กรัมของของแข็งระเหยต่อลิตร ด้วยวิธีการตอบสนองพื้นผิว (Response Surface Methodology; RSM) ร่วมกับ Central Composite Design (CCD) พบว่าผลผลิตของไฮโดรเจนที่ได้จากสภาวะที่มีบัฟเฟอร์และสารอาหารที่เหมาะสมแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเปรียบเทียบกับผลผลิตของไฮโดรเจนจากสภาวะที่ปราศจากการเติมบัฟเฟอร์และสารอาหาร แต่กระนั้นผลผลิตของไฮโดรเจนเพิ่มขึ้นเพียงร้อยละ 22 ซึ่งยังคงไม่คุ้มทุนสำหรับการประยุกต์ใช้ในระดับอุตสาหกรรมเมื่อพิจารณาถึงต้นทุนของบัฟเฟอร์และสารอาหารที่ใช้ในการศึกษานี้ เมื่อใช้น้ำเสียขาออกที่ได้จากขั้นตอนการผลิตไฮโดรเจนที่ประกอบด้วยอัตราส่วนการผสมของ SLS ต่อ POME ที่ 55:45 ร้อยละโดยปริมาตรต่อปริมาตร และที่มีความเข้มข้นของสารอินทรีย์เริ่มต้นที่ 7 กรัมของของแข็งระเหยต่อลิตร เป็นซับสเตรตสำหรับการศึกษาศักยภาพการผลิตมีเทน (Biomethane production potential; BMP) ในขั้นตอนที่สองของกระบวนการย่อยสลายแบบไร้อากาศ จากผลการทดลองพบว่าผลผลิตของมีเทนคือ 418?10 มิลลิลิตรมีเทนต่อกรัมของของแข็งระเหยที่ถูกเติม ซึ่งให้ผลผลิตสูงเป็น 2 เท่าของผลผลิตที่ได้รับจากการหมัก SLS เพียงอย่างเดียว<br /><br /><br /><br /><br /> การศึกษากระบวนการย่อยสลายแบบไร้อากาศสองขั้นตอนสำหรับการผลิตไฮโดรเจนและมีเทนแบบตามลำดับจากการย่อยสลายร่วมของ SLS กับ POME ที่มีอัตราส่วนการผสมที่ 55:45 ร้อยละโดยปริมาตรต่อปริมาตร ภายใต้สภาวะเทอร์โมฟิลิก โดยขั้นตอนที่หนึ่งดำเนินการในเครื่องปฏิกรณ์ที่มีการกวนอย่างต่อเนื่อง (Continuously stirred tank reactor; CSTR) สำหรับการผลิตไฮโดรเจนที่ใช้ระยะเวลาในการกักเก็บของเหลว (Hydraulic retention time; HRT) คือ 2.25 วัน และ 4.50 วัน ซึ่งสอดคล้องกับภาระการบรรทุกสารอินทรีย์ (Organic loading rate; OLR) คือ 20 กรัมของของแข็งระเหยต่อลิตรของถังปฏิกรณ์ต่อวัน และ 10 กรัมของของแข็งระเหยต่อลิตรของถังปฏิกรณ์ต่อวัน ตามลำดับ ผลการทดลองพบว่าการผลิตไฮโดรเจนที่ได้จากสภาวะที่ใช้ HRT 4.50 วัน มีอัตราการผลิตไฮโดรเจนและผลผลิตไฮโดรเจนคือ 341?19 มิลลิลิตรไฮโดรเจนต่อลิตรของถังปฏิกรณ์ต่อวัน และ 1533?88 มิลลิลิตรไฮโดรเจนต่อลิตรของซับสเตรต ซึ่งสูงกว่าที่ได้รับจากสภาวะที่ใช้ HRT 2.25 วัน ภายใต้สภาวะการดำเนินการที่ใช้ HRT 4.50 วัน ผลิตภัณท์ที่อยู่ในรูปของของเหลวประกอบด้วย กรดอะซิติก (14.7-24.1 มิลลิโมลต่อลิตร) กรดบิวทิริก (15.8-28.7 มิลลิโมลต่อลิตร) กรดโพรพิโอนิก (12.7-26.5 มิลลิโมลต่อลิตร) เอทานอล (13.2-21.0 มิลลิโมลต่อลิตร) และกรดแลคติก (99.1-138.1 มิลลิโมลต่อลิตร) หลังจากนั้นป้อนน้ำเสียขาออกที่ได้กวนผสมจนเป็นเนื้อเดียวจากขั้นตอนการผลิตไฮโดรเจนที่ HRT 4.50 วัน เข้าสู่ขั้นตอนที่สองเพื่อผลิตมีเทนที่ใช้ HRT คือ 18 วัน ซึ่งสอดคล้องกับ OLR คือ 2 กรัมของของแข็งระเหยต่อลิตรของถังปฏิกรณ์ต่อวัน จากผลการทดลองพบว่าอัตราการผลิตมีเทนและผลผลิตมีเทนโดยเฉลี่ยคือ 79?12 มิลลิลิตรมีเทนต่อลิตรของถังปฏิกรณ์ต่อวัน และ 1517?199 มิลลิลิตรมีเทนต่อลิตรของซับสเตรต ดังนั้นการหาสภาวะที่เหมาะสมสำหรับการหมักเพื่อผลิตมีเทนในขั้นตอนที่สองจึงเป็นสิ่งที่จำเป็นเนื่องจากกรดอะซิติกยังคงสะสมที่ความเข้มข้นค่อนข้างสูงคือ 63-150 มิลลิโมลต่อลิตร<br /><br /><br /><br /><br />
     ผู้ทำ/Author
NameKullachat Sama
Organization Prince of Songkla University, Pattani Campus Faculty of Science and Technology
     เนื้อหา/Content
Cover
Abstract
Acknowledgements
Contents
Chapter1
Chapter2
Chapter3
Chapter4
Chapter5
References
Appendix
Vitae
     กลุ่มหัวเรื่อง: ปาล์มน้ำมัน
     Contributor:
Name: Prawit Kongjan
Roles: Advisors
     Publisher:
Name:มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์ วิทยาเขตปัตตานี
Address:ปัตตานี (Pattani)
     Year: 2014
     Type: วิทยานิพนธ์/THESES
     Copyrights :
     Counter : 561
     Counter Mobile: 3