ศักยภาพในการผลิตก๊าซชีวภาพจากผักตบชวาผสมกับกากเบียร์โดยถังหมักไร้อากาศสองขั้นตอน

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้ศึกษาปัจจัยที่มีอิทธิพลและสภาวะที่เหมาะสมในการผลิตก๊าซชีวภาพจากผักตบชวาร่วมกับกากเบียร์ ด้วยถังหมักแบบสองขั้นตอน คัดกรองปัจจัยและวิเคราะห์ปัจจัยที่มีอิทธิพล 4 ปัจจัย ได้แก่ อัตราส่วนผักตบชวาต่อกากเบียร์ ปริมาณมูลวัวที่เติม จำนวนครั้งในการกวนผสม และระยะเวลาในการหมักต่อการเกิดก๊าซชีวภาพ ด้วยวิธีแพล็คเกต-เบอร์แมน และการวิเคราะห์ความแปรปรวน ผลการทดลองพบว่า ปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อปริมาณการเกิดก๊าซชีวภาพมีเพียง 3 ปัจจัย คือ อัตราส่วนผักตบชวาต่อกากเบียร์ ปริมาณมูลวัวที่เติม และระยะเวลาในการหมัก ศึกษาอิทธิพลของปัจจัยทั้ง 3 ปัจจัยข้างต้นด้วยวิธีบ็อกซ์-เบนเคน และศึกษาสภาวะที่เหมาะสมด้วยการวิเคราะห์พื้นผิวตอบสนอง ผลการศึกษาพบว่า สภาวะที่เหมาะสมที่จะก่อให้เกิดก๊าซชีวภาพสูงที่สุด คือ อัตราส่วนของผักตบชวาต่อกากเบียร์ เท่ากับ 1 ต่อ 1 ปริมาณมูลวัวที่เติมมีค่าเท่ากับ 3 กิโลกรัมต่อวัน และระยะเวลาการหมักมีค่าเท่ากับ 13.51 วัน โดยมีปริมาณก๊าซชีวภาพที่คาดว่าจะเกิดขึ้นจะมีค่าประมาณ 1,603 มิลลิลิตร เมื่อทำการทดลองผลิตก๊าซชีวภาพด้วยสภาวะที่เหมาะสม จากผลการทดลองแสดงให้เห็นว่า ผักตบชวาและกากเบียร์สามารถใช้เป็นวัตถุดิบตั้งต้นในการผลิตก๊าซชีวภาพได้ โดยมีก๊าซชีวภาพเกิดขึ้นสูงสุดเท่ากับ 1,720 มิลลิลิตร เมื่อทำการหมักเป็นระยะเวลา 13 วัน ที่ค่า Alklinity 1,175 mg/ l as Ca(CO3)2 ค่า VFA เท่ากับ 470 mg/ l as CH3COOH และอัตราส่วนความเข้มข้นของกรดอินทรีย์ระเหยง่ายต่อสภาพด่างเท่ากับ 0.4 ส่วนองค์ประกอบก๊าซชีวภาพที่ได้ประกอบด้วยก๊าซมีเทน ร้อยละ 30 อย่างไรก็ตามโดยก๊าซชีวภาพที่เกิดขึ้นยังมีปริมาณมีเทนน้อย (ร้อยละ30) จำเป็นต้องมีการศึกษาเพื่อปรับปรุงให้มีสัดส่วนของมีเทนเพิ่มมากขึ้นต่อไปในอนาคต

คำสำคัญ