การประเมินปริมาณก๊าซชีวภาพจากน้ำเสียอุตสาหกรรม

Abstract

การวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาวิธีประเมินปริมาณก๊าซชีวภาพจากน้ำเสียอุตสาหกรรม โดยใช้น้ำเสียจากโรงงานอุตสาหกรรมกระดูกสัตว์ และใช้เชื้อจุลินทรีย์จากถังปฏิกรณ์แบบยูเอเอสบีของโรงเบียร์ ทำการทดลองในขวดซีรั่มใสปิดสนิท ที่มีปริมาตรใช้งาน 60 มิลลิลิตร แบ่งชุดทดลองโดยการแปรผันปริมาณสารอินทรีย์ในน้ำเสียในรูปของของแข็งระเหยเป็น 4 ชุดหลัก คือ 0.96, 2.05, 4.10, และ 6.15 gVS/L สำหรับชุดการทดลองที่ 1-4 ตามลำดับ ทำการย่อยที่อุณหภูมิ 37 องศาเซลเซียส วัดปริมาณกรดไขมันระเหยที่เกิดขึ้นในช่วงเริ่มต้นและปริมาณก๊าซชีวภาพสะสมที่เกิดขึ้นตลอดระยะเวลาการทดลอง จากผลการทดลอง พบว่า ปริมาณก๊าซชีวภาพสะสมที่เกิดขึ้นตลอดการทดลอง (25 วัน) มีค่าแตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับปริมาณสารอินทรีย์ในแต่ละชุดการทดลอง โดยปริมาณก๊าซชีวภาพสะสมเริ่มคงที่ เมื่อเวลาการย่อยสลายสารอินทรีย์ผ่านไป 10 วัน สำหรับชุดการทดลองที่ 1 และ 2 และ 20 วัน สำหรับชุดการทดลองที่ 3 และ 4 พบปริมาณก๊าซชีวภาพสะสมสูงสุดในชุดการทดลองที่ 4 (สารอินทรีย์ 6.15 gVS/L) อย่างไรก็ตาม ปริมาณก๊าซชีวภาพที่ได้เมื่อสิ้นสุดการทดลองมีค่าใกล้เคียงกันทุกชุดการทดลอง คือ 600 mL/gVS โดยมีปริมาณก๊าซมีเทนและคาร์บอนไดออกไซด์เป็นองค์ประกอบ ร้อยละ 75-77 และร้อยละ 23-25 ค่า Specific Methane Yield ต่อปริมาณสารอินทรีย์ที่ได้จากการทดลอง มีค่า 400-483 L/kgVS ซึ่งมีค่าใกล้เคียงกับค่าทางทฤษฎี (530 L/kgVS) นอกจากนี้ เมื่อใช้ปริมาณเชื้อจุลินทรีย์ที่แตกต่างกัน พบว่า อัตราการเกิดก๊าซชีวภาพแตกต่างกันอย่างเห็นได้ชัด โดยปริมาณเชื้อจุลินทรีย์มากจะมีอัตราการย่อยสลายสารอินทรีย์และเกิดก๊าซชีวภาพได้เร็วกว่า

The purpose of this research was to study the assessment method for biogas production from industrial wastewater. The wastewater from the animal bone factory and the inoculum from UASB reactor of a brewery factory were used. The experiment was conducted in completely closed and clear vials with the working volume of 60 mL/ Batch experiment was divided by varying of the amount of organics in wastewater in terms of volatile solid such as 0.96, 2.05. 4.10, and 6.15 gVS/L for main experimental batch 1-4, respectively. The digestion temperature was 37 °C. The volatile fatty acid was measure at the beginning of the experiment and the obtained amount of biogas accumulation was follow-up through the experiment. From the results, it was found that the obtained amount of biogas accumulation through the experiment (25 days) was different depends on the amount of organics in each batch experiment. The amount of biogas accumulation was stable after 10 and 20 days of digestion in experiment batch 1-2 and 3-4, respectively. The highest amount of biogas accumulation was observed in experimental batch 4 almost the same amounts of 600 mL/gVs, which contains methane and carbon dioxide gas of 75-77% and 23-25%. The specific methane yield per organics amount from the experiment was 400-483 L/kgVS, which closely to the theoretical value (530 L/kgVS). In addition, when the different amount of inocolums was used, the rate of biogas production was obviously different. The high amount of inoculums provides faster rate of organics digestion and biogas production.