การเพิ่มมูลค่ากากของเสียจากอุตสาหกรรมเครื่องดื่มพร้อมทานผ่านการอัดเม็ดและการทอรีแฟคชั่น เพื่อใช้เป็นเชื้อเพลิงชีวภาพ

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้ศึกษาการผลิตเชื้อเพลิงแข็งอัดเม็ด จากกากของเสียจากอุตสาหกรรมเครื่องดื่มพร้อมทาน ได้แก่ กากชาเขียว กากวุ้นมะพร้าว และกากดอกเก๊กฮวย โดยไม่ใช้ตัวประสาน ทำการอัดเม็ดโดยใช้เครื่องอัดไฮโดรลิกด้วยแรงขนาด 5 ตัน ได้เม็ดเชื้อเพลิงจากกากชาเขียวขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 7 และ 10 mm ความยาว 10 mm ส่วนกากวุ้นมะพร้าวและกากดอกเก๊กฮวยสามารถอัดได้ที่ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 10 mm เท่านั้น ภายหลังการอัดเม็ด เชื้อเพลิงมีความหนาแน่นรวมเพิ่มสูงขึ้นจาก 30–115 kg/m3 เป็น 586–659 kg/m3 โดยมีเส้นผ่านศูนย์กลางของเม็ด, ความยาวของเม็ด, ความหนาแน่นของเม็ด, ความหนาแน่นรวม, ปริมาณความชื้น, ปริมาณเถ้า, ค่าความร้อน และดัชนีความคงทน เป็นไปตามมาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมเชื้อเพลิงชีวมวลแข็งอัดเม็ดประเภทไม่ได้ทําจากไม้ของไทยและยุโรป จากนั้น นำเชื้อเพลิงอัดเม็ดที่ได้มาปรับปรุงสมบัติทางพลังงานด้วยกระบวนการทอรีแฟคชั่น ที่อุณหภูมิ 200, 250 และ 300?C เวลา 0.5, 1, 1.5 และ 2 ชั่วโมง พบว่า สภาวะที่ดีที่สุดในการทอรีไฟด์กากชาเขียวและกากวุ้นมะพร้าวอัดเม็ดที่ทำให้ลักษณะของเม็ดยังคงสภาพ แน่น ไม่แตกหัก คือ ที่อุณหภูมิ 200?C เวลา 0.5 ชั่วโมง ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของเม็ด 10 mm โดยมีค่าความร้อนเพิ่มขึ้นจาก 19.86 และ 15.99 MJ/kg เป็น 20.08 และ 16.36 MJ/kg ตามลำดับ และมีร้อยละผลได้ 93.92% และ 97.87% ตามลำดับ แต่สำหรับกากดอกเก๊กฮวยอัดเม็ดไม่สามารถทอรีไฟด์ที่สภาวะเหล่านี้ได้ โดยมีการเสียรูปร่าง ขยายตัวออกมา ทำให้ไม่แน่น นอกจากนั้น ภายหลังการทอรีแฟคชั่น เชื้อเพลิงอัดเม็ดมีปริมาณคาร์บอนคงตัวเพิ่มสูงขึ้น มีความหนาแน่นของเม็ดและความหนาแน่นรวมลดต่ำลง และมีดัชนีความคงทนของเม็ดลดลงเพียงเล็กน้อย เมื่อทำการประเมินความคุ้มค่าทางเศรษฐศาสตร์ พบว่า ค่าความร้อนที่เพิ่มสูงขึ้นของเม็ดเชื้อเพลิงทอรีไฟด์น้อยกว่าค่าความร้อนที่ใช้ในกระบวนการทอรีแฟคชั่น ดังนั้น จึงไม่มีความคุ้มค่าทางเศรษฐศาสตร์ แต่อย่างไรก็ตาม การทอรีแฟคชั่นช่วยลดปริมาณสารระเหยให้กับเชื้อเพลิง ทั้งนี้ การอัดเม็ดวัตถุดิบเริ่มต้นเพียงอย่างเดียว ยังคงมีความคุ้มค่าทางเศรษฐศาสตร์

คำสำคัญ