ประสิทธิภาพการผลิตก๊าซชีวภาพโดยการหมักร่วมระหว่างใบไม้เหลือทิ้งในชุมชนและมูลวัว Efficiency of Biogas Production by Co-Digestion between Leaf Waste in Community and Cow Dung

Abstract

งานวิจัยนี้เป็นการศึกษาประสิทธิภาพการผลิตก๊าซชีวภาพโดยการหมักร่วมระหว่างใบไม้เหลือทิ้งในชุมชนและมูลวัว ในชุมชนตำบลช่างเหล็ก อำเภอบางไทร จังหวัดพระนครศรีอยุธยา โดยการศึกษาประสิทธิภาพการผลิตก๊าซชีวภาพในระดับห้องปฏิบัติการนั้นมีการกำหนดสภาวะที่เหมาะสมคือ เศษใบไม้ และมูลวัวหมักร่วมกันในอัตราส่วน 1:1 ในถังปฏิกรณ์ 5 ลิตร ของแข็งทั้งหมดในระบบ 2.5 %TS อุณหภูมิ 35-37 ºC จากผลการวิจัยพบว่า ค่าพีเอชภายในระบบมีค่า 6.60-7.20  สภาพด่างมีค่า 1,100-3,200 มิลลิกรัมต่อลิตร CaCO₃ กรดอินทรีย์ระเหยง่าย (Volatile Fatty Acid) คือ กรดอะซิติกที่เป็นวัตถุดิบหลักสำหรับผลิตก๊าซมีเทนโดยกลุ่มแบคทีเรียผลิตมีเทน (Methane Producing Bacteria) ตั้งแต่การเดินระบบชั่วโมงที่ 48 เริ่มมีกรดอะซิติกเกิดขึ้น  มีค่า 18.945 mM และมีการใช้กรดอะซิติกอย่างต่อเนื่องจนหมด ปริมาณมีเทนสะสมสูงสุด 4,183 ml และค่าเปอร์เซ็นต์ก๊าซมีเทนสูงสุดนั้นมีค่า 64.61 % ตามลำดับ จากค่าจลนศาสตร์การผลิตมีเทนพบว่า อัตราการผลิตมีเทนสูงสุด (H_max)มีค่า 5,295.65 ml และอัตราเร็วในการผลิตมีเทนต่อชั่วโมง (R_max) มีค่า 13.77 ml hr^-1 ดังนั้น จากการวิจัยสามารถสรุปว่าใบไม้เหลือทิ้งในชุมชนสามารถนำมาใช้เป็นวัตถุดิบในการผลิตก๊าซชีวภาพได้

This research studied on the efficiency of biogas production by co-digestion between leaf waste in the community and cow dung in Chang Lex community, Bangsai, Pranakorn Sri Ayutthaya province. The efficiency of biogas production in lab-scale was studied with optimum condition setting that co-digestion ratio between leaf waste in community and cow dung 1:1 in reactor 5 liters with 2.5% total solid and temperature 35-37 ํC. The research results were found pH in the system was around 6.60-7.20 and the alkalinity was 1,100-3,200 mg L^-1 CaCO₃. The major volatile fatty acid is acetic acid that material for methane gas production by methane-producing bacteria. Until the start-up system in 48 hours, the acetic acid was produced at 18.945 mM and continuously used until it was depleted. The highest cumulative methane was 4,183 ml and the percentage of methane production was 64.61%, respectively. From the kinetic of methane production, the maximum methane production (H_max) was 5,295.65 ml and the rate of methane production per hour (R_max) was 13.77 ml hr^-1. Therefore, the conclusion from this research was leaf waste in the community can be used to material for biogas production.

Keywords

ประสิทธิภาพการผลิตก๊าซชีวภาพ; ใบไม้เหลือทิ้ง; การปรับสภาพทางกายภาพ; การหมักร่วม

Efficiency of biogas production; Leaf waste; Physical pretreatment; Co-digestion