ridm@nrct.go.th   ระบบคลังข้อมูลงานวิจัยไทย   รายการโปรดที่คุณเลือกไว้

การพัฒนาการย่อยสลายขยะตลาดสดในสภาวะไร้อากาศ

หน่วยงาน สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย

รายละเอียด

ชื่อเรื่อง : การพัฒนาการย่อยสลายขยะตลาดสดในสภาวะไร้อากาศ
นักวิจัย : สิรินทรเทพ เต้าประยูร
คำค้น : anaerobic digestion , market waste , Sequential batch anaerobic reactor , ขยะจากตลาดสด , ขยะผักและผลไม้ , สภาวะไร้อากาศ
หน่วยงาน : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย
ผู้ร่วมงาน : -
ปีพิมพ์ : 2549
อ้างอิง : http://elibrary.trf.or.th/project_content.asp?PJID=BGJ4680005 , http://research.trf.or.th/node/222
ที่มา : -
ความเชี่ยวชาญ : -
ความสัมพันธ์ : -
ขอบเขตของเนื้อหา : -
บทคัดย่อ/คำอธิบาย :

ขยะประเภทผักและผลไม้จากตลาดสดเป็นปัญหาหนึ่งที่พบมากในประเทศเกษตรกรรมเช่น ประเทศไทย จากการสำรวจพบว่า ในทุกๆวันตลาดสดบางแห่งต้องมีภาระในการกำจัดขยะมากกว่า 200 ตัน ในงานวิจัยนี้สนใจศึกษาการกำจัดขยะอินทรีย์โดยระบบไร้อากาศซึ่งเป็นวิธีที่นอกจากจะสามารถใช้จัดการปัญหาขยะได้ ณ แหล่งกำเนิดแล้วยังได้ผลผลิตเป็นก๊าซชีวภาพ เพื่อใช้เป็นแหล่งพลังงานทดแทนได้อีกด้วย อย่างไรก็ตามจากงานวิจัยที่ผ่านมา มักพบปัญหาการผลิตกรดอย่างรวดเร็วในช่วงแรกของการย่อยสลายขยะจากตลาดสดโดยวิธีไร้อากาศ ซึ่งเป็นสาเหตุให้ระบบล้มเหลว นอกจากนั้นยังพบปัญหาการย่อยสลายยากของเซลลูโลสและเฮมิเซลลูโลสในขยะประเภทผักและผลไม้ทำให้ใช้เวลานานในการย่อยสลาย ดังนั้นงานวิจัยนี้จึงสนใจนำระบบ Sequential Batch Anaerobic Reactor (SEBAR) มาใช้การแก้ปัญหาดังกล่าวข้างต้น วัตถุประสงค์หลักของโครงการนี้เพื่อลดช่วงเวลาในการเริ่มต้นระบบ SEBAR ในสภาวะกรดสูงและระบบยังคงสามารถผลิตก๊าซมีเทนได้ดี โดยมีขอบเขตของงานวิจัยคือ ศึกษาความเป็นไปได้ในการใช้ระบบ SEBAR เพื่อผลิตก๊าซมีเทนจากขยะตลาดสดในประเทศไทยและศึกษาสภาวะที่เหมาะสมในการผลิตมีเทนสูงสุด โดยแบ่งการศึกษาเป็น 2 การทดลองได้แก่ การทดลองที่ 1 ศึกษาผลของขนาดขยะตลาดสด (0.5, 1.0, 2.0, และ 4 ตารางเซนติเมตร) และการทดลองที่ 2 ศึกษาเปรียบเทียบผลของการเริ่มต้นถังปฏิกรณ์ขยะใหม่โดยหมุนเวียนน้ำชะขยะร่วมกับถังปฏิกรณ์ขยะเก่าในสภาวะ (1) สภาวะที่มีกิจกรรมการย่อยสลายขยะและผลิตมีเทนสม่ำเสมอในชุดการทดลอง A และ (2) สภาวะขยะถูกเปลี่ยนเป็นมีเทนเสร็จสิ้นในชุดการทดลอง B จากผลการทดลองที่ 1 พบว่าการลดขนาดของขยะตลาดสดมีผลให้ซีโอดีในน้ำชะขยะสูงในช่วงแรกของการย่อยสลายเท่านั้นและไม่พบความแตกต่างอย่างเห็นได้ชัดหลังสองอาทิตย์ของการทดลอง ดังนั้นจึงไม่มีความจำเป็นต้องลดขนาดขยะจากตลาดสดในระบบ SEBAR สำหรับผลการทดลองที่ 2 พบว่า การหมุนเวียนน้ำชะขยะในระบบ SEBAR ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของบัฟเฟอร์ในถังปฏิกรณ์ขยะใหม่และช่วยกำจัดสภาวะกรดสูงด้วยการนำกรดที่ผลิตจากถังปฏิกรณ์ขยะใหม่ไปเปลี่ยนเป็นก๊าซมีเทนในถังถังปฏิกรณ์ขยะเก่า จึงทำให้ถังปฏิกรณ์ขยะใหม่ของทั้งสองชุดการทดลองสามารถเข้าสู่สภาวะผลิตก๊าซมีเทนมากกว่าร้อยละ 30 ของก๊าซที่เกิดขึ้นและ pH ในน้ำชะขยะมากกว่า 6.5 ได้ในระยะเวลาใกล้เคียงกัน (36 วัน และ 39 วันสำหรับชุดการทดลองหมุนเวียนร่วมกับถังปฏิกรณ์ขยะเก่าในสภาวะที่มีกิจกรรมการผลิตมีเทนสม่ำเสมอและสภาวะขยะถูกเปลี่ยนเป็นมีเทนเสร็จสิ้น) อย่างไรก็ตามชุดการทดลองหมุนเวียนร่วมกับถังปฏิกรณ์ขยะเก่าในสภาวะที่มีกิจกรรมการผลิตมีเทนสม่ำเสมอ (ชุด A) ผลิตก๊าซมีเทนมากกว่าชุด B ในช่วงห้าเดือนแรกของการทดลอง โดยผลิตปริมาณมีเทนทั้งหมดและผลผลิตมีเทนเท่ากับ 551.86 ลิตรและ 0.14 ลูกบาศก์เมตรต่อกิโลกรัมขยะแห้ง ตามลำดับ ในขณะที่ถังปฏิกรณ์ขยะเก่าในสภาวะขยะถูกเปลี่ยนเป็นมีเทนเสร็จสิ้น(ชุด B) ผลิตก๊าซมีเทนมากกว่าชุด A หลังจากห้าเดือนของการทดลองและผลิตมีเทนมากกว่าสองเท่าของการทดลองชุด A ในระยะเวลาทดลองทั้งสิ้น 217 วัน (0.27ลูกบาศก์เมตรต่อกิโลกรัมขยะแห้ง) Municipal solid waste such as organic waste originated from fruit and vegetable markets are dominant problems in agricultural country such as Thailand. Some markets generate more than 200 tons of fruit and vegetable waste per day. Anaerobic digestion is one of the most suitable market waste treatment technologies because the waste itself not only easy to collect at source, but also rich in organic fraction that suitable for biological decomposition. In addition, biogas production from anaerobic digestion processes can be used as on site energy sources that can be utilized as a substitution of the traditional fuel. However, previous works reveal that problems of anaerobic digestion system using market waste were (1) high acid released in the early stage leading to the failure of the methanogenesis stag, and (2) complex structure of cellulose and hemicellulose compounds that consist in the structure of market waste, which are difficult to completely degrade in the short period of time by microorganism. As such, we introduced Sequential Batch Anaerobic Reactor (SEBAR) to govern these problems by using simulated market waste with a combination of vegetable i.e. Cabbage 40%, Chinese cabbage 20%, other vegetable 20% and fruit 20%. The aims of this project are to shorten a start up period (the high acid forming leachate processes), and to promote methane production by the SEBAR system. Therefore, objectives of this research are to study the possibility of using the SEBAR system to produce methane from market waste in Thailand, and to identify the suitable condition (self-recirculation period and appropriate inoculation stage) for the running of the SEBAR system with a maximum methane production rate. The experiment of this research was divided into 2 experiments. The first experiment involves in the study of effect of market waste sizing (0.5, 1.0, 2.0 and 4 cm. of market waste), and the second experiment deals with effect of couple recirculation stage. For the first experiment, the effect of decrease in sizing of waste results in high COD concentration in the early stage. However, there is no significant different of COD concentration after 2 weeks. Therefore, sizing of market waste is not important factor necessity in the operation of the SEBAR system using market waste. Regarding results of the second experiment, the SEBAR system enhances buffering in fresh waste rector, and removes acid formation products by converting these substances into methane in its coupling old waste rector. This causes two fresh waste reactors of both coupling with active reactor (A series) and stabilized reactor (B series) entered into uncoupling condition in day 36 and 39 of the coupling period, respectively, with the same decoupling conditions (pH > 6.5 and CH4 > 30%) for both fresh waste reactors. The coupling with active stage (A series) gives higher and faster methane production within the short period of time (5 months). Total methane production and methane yield from the A series are 551.86 liters and 0.14 m3/kg waste dry weight, respectively. Thus, benefit of this process is rapid methane production in the short period of time. However, coupling with stabilized reactor (B series) gives higher methane production beyond 5 months and produces approximately 2 times of methane yield higher than the A series i.e. 0.27 m3/kg waste dry weight with the total operation time of this experiment equal to 217 days.

บรรณานุกรม :
สิรินทรเทพ เต้าประยูร . (2549). การพัฒนาการย่อยสลายขยะตลาดสดในสภาวะไร้อากาศ.
    กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย.
สิรินทรเทพ เต้าประยูร . 2549. "การพัฒนาการย่อยสลายขยะตลาดสดในสภาวะไร้อากาศ".
    กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย.
สิรินทรเทพ เต้าประยูร . "การพัฒนาการย่อยสลายขยะตลาดสดในสภาวะไร้อากาศ."
    กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย, 2549. Print.
สิรินทรเทพ เต้าประยูร . การพัฒนาการย่อยสลายขยะตลาดสดในสภาวะไร้อากาศ. กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย; 2549.