การศึกษาและปรับปรุงสมบัติของถ่านอัดเม็ดจากมูลสัตว์เพื่อใช้เป็นเชื้อเพลิงแข็ง

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาและปรับปรุงคุณสมบัติของถ่านอัดเม็ดจากมูลวัวเพื่อนำมาใช้เป็นเชื้อเพลิงแข็ง โดยศึกษาผลของขนาดและความดันในการอัดเม็ดมูลวัว อุณหภูมิและเวลาในการ ไพโรไลซีสถ่านอัดเม็ดจากมูลวัว ซึ่งวัตถุดิบเหล่านี้จะถูกอัดเม็ดโดยไม่ใช้ตัวประสาน ด้วยแบบอัดเม็ดสามขนาด คือ เส้นผ่าศูนย์กลาง 1 cm 1.5 cm และ 2 cm ที่ความยาว 1 cm ด้วยระบบ ไฮดรอลิก พบว่า เวลา และอุณหภูมิที่เหมาะสมในการศึกษาครั้งนี้ คือ 30 min อุณหภูมิในการไพโรไลซีส 400oC และยังพบว่าความดันในการอัดเม็ดมูลวัว มีผลต่อค่าความร้อนของถ่านอัดเม็ด โดยเมื่อขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 1 cm ที่ความดันในการอัดเม็ดมูลวัวที่ 30 40 50 60 และ 70 bar ถ่านอัดเม็ดมูลวัวมีค่าความร้อนคือ 9,750 9,820 10,430 10,520 และ10,782 kJ/kg ตามลำดับ และเมื่อความดันในการอัดเม็ดมูลวัว 70 bar ที่ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 1 cm 1.5 cm และ 2 cm ถ่านอัดเม็ดมูลวัวมีค่าความร้อนคือ 10,782 11,279 และ11,682kJ/kg ตามลำดับ โดยที่ความดันในการอัดเม็ดมูลวัวที่เหมาะสมเพื่อใช้ในกระบวนการไพโรไลซีส คือ 70 bar โดยที่ไม่ใช้ตัวประสาน รวมทั้งชนิดของการอัดเม็ดมูลสัตว์ก็มีผลต่อค่าความร้อน คือ ถ่านอัดเม็ดมูลวัว มีค่าความร้อนสูงกว่ามูลสุกร แต่มีค่าใกล้เคียงกันกับมูลไก่ คือ 10,782 9,580 และ 10,722kJ/kg ซึ่งเมื่อทำการเปรียบเทียบค่าความร้อนของชีวมวลและถ่านอัดเม็ดจากงานวิจัยนี้กับงานวิจัยอื่นๆ พบว่ามีค่าใกล้เคียงกัน ดังนั้น มูลวัว มูลสุกร และมูลไก่ มีความเหมาะสมที่สามารถนำมาเป็นแหล่งพลังงานเนื่องจากหาได้ง่าย และราคาถูก สำหรับในระดับนำร่อง เมื่อนำมูลวัวมาทำการอัดแท่ง ด้วยเครื่องอัดไฮดรอลิก ระบบอัตโนมัติ เพื่อใช้เป็นเชื้อเพลิงแข็ง พบว่า เชื้อเพลิงถ่านอัดแท่งมูลวัวมีค่าความร้อนต่ำกว่าเชื้อเพลิงถ่านไม้ทางการค้าทั่วไป 1,427 kJ/kg แต่มีประสิทธิภาพสูงกว่า 2.02 % และเชื้อเพลิงถ่านอัดแท่งมูลวัวสามารถอยู่ได้นานมากกว่าเชื้อเพลิงถ่านไม้ทางการค้าทั่วไปถึง 38 นาที โดยภาพรวมของลักษณะทางกายภาพภายนอกมีลักษณะใกล้เคียงกัน แต่ขณะทดสอบสอบการใช้เชื้อเพลิงนั้นพบว่า มีการแตกปะทุของถ่านไม้ทางการค้าทั่วไป แต่ไม่มีการแตกปะทุของถ่านอัดแท่งมูลวัว ซึ่งทำให้ถ่านอัดแท่งมูลวัวเป็นเชื้อเพลิงได้และมีความปลอดภัยมากกว่าถ่านไม้ทางการค้าทั่วไป และน้ำหนักของถ่านอัดแท่งมูลวัวที่มอดดับที่เหลือนั้นมีค่าสูงกว่าเชื้อเพลิงถ่านไม้ทางการค้าทั่วไปถึง 177 กรัม ซึ่งสามารถนำไปศึกษาวิจัย วิเคราะห์ และทดลองต่อยอดการนำกลับไปใช้ประโยชน์ได้ต่อไปอีกด้วย ดังนั้นถ่านอัดแท่งมูลวัวที่ไม่ใช้ตัวประสาน ทำให้ประหยัดพลังงานและค่าใช้จ่ายที่เกิดขึ้นได้ และค่าความร้อนของ ถ่านอัดเม็ดที่ได้มีค่าใกล้เคียงกันกับเชื้อเพลิงแข็งจากงานวิจัยอื่น ๆ

คำสำคัญ