การศึกษาและพัฒนาต้นแบบระบบกลั่นน้ำมันหอมระเหยจากพืชสมุนไพรไทยโดยใช้พลังงานก๊าซชีวภาพร่วมกับระบบวัดและแสดงผลด้วยเทคโนโลยี Internet of Thing (IOT)

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาศักยภาพการผลิตก๊าซชีวภาพจากวัสดุเหลือทิ้งที่ได้จากการกลั่นนํ้ามันหอมระเหย และทำการพัฒนาต้นแบบระบบผลิตก๊าซชีวภาพแบบ CSTR ซึ่งมีระบบวัดและแสดงผลด้วยเทคโนโลยี Internet of Thing (IOT) ศึกษาการทดสอบสมรรถนะการทำงานของระบบผลิตก๊าซชีวภาพที่พัฒนาขึ้น ศึกษาการใช้ก๊าซชีวภาพเป็นเชื้อเพลิงในการกลั่นนํ้ามันหอมระเหย รวมถึงทำการศึกษาทางด้านเศรษฐศาสตร์การลงทุนติดตั้งใช้งานระบบ ผลการศึกษาศักยภาพการผลิตก๊าซชีวภาพ โดยใช้เทคนิค Biochemical Methane Potential (BMP) พบว่า โหระพาเป็นวัสดุที่สามารถผลิตก๊าซชีวภาพได้สูงที่สุด คือ 557 ml ซึ่งผลิตก๊าซมีเทนได้ 270 ml ระบบผลิตก๊าซชีวภาพแบบ CSTR ที่พัฒนาขึ้น ประกอบไปด้วยส่วนที่สำคัญ คือ 1) ถังผสมวัสดุ ทำหน้าที่เป็นถังเตรียมวัสดุที่จะใช้ในการผลิตก๊าซชีวภาพ 2) ปั๊มสูบจ่ายวัสดุ ทำหน้าที่สูบวัสดุที่ผ่านการเตรียมแล้วในถังผสม ขึ้นไปจ่ายให้กับถังปฏิกรณ์ 3) ถังปฏิกรณ์แบบ CSTR ซึ่งภายในถังมีการติดตั้งใบกวน เพื่อช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของกระบวนการผลิตก๊าซชีวภาพ 4) ระบบวัดและเก็บตัวอย่างก๊าซชีวภาพ 5) ระบบวัดและแสดงผลเทคโนโลยี IOT และ 6) ถังเก็บก๊าซชีวภาพ ผลการทดสอบระบบผลิตก๊าซชีวภาพแบบ CSTR พบว่า ที่สภาวะอัตราภาระบรรทุกสารอินทรีย์ OLR3 (9 kgVS/m3-day) สามารถผลิตก๊าซชีวภาพได้ปริมาณสูงที่สุด คือ 121.56 L/day โดยคิดเป็นก๊าซชีวภาพที่ผลิตได้แบบสะสม เท่ากับ 2416 L ซึ่งก๊าซชีวภาพที่ผลิตได้ในสภาวะนี้มีสัดส่วนองค์ประกอบของก๊าซมีเทน 15.89 – 51.45% ผลศึกษาการใช้ก๊าซชีวภาพเป็นเชื้อเพลิงในการกลั่นนํ้ามันหอมระเหย พบว่า อุณหภูมิในถังกลั่นเฉลี่ยมีค่าเท่ากับ 102.31?C และใช้เวลาในการกลั่นเท่ากับ 3.41 ชั่วโมง ส่วนปริมาณเชื้อเพลิง ที่ใช้ในการกลั่น และปริมาณนํ้ามันหอมระเหยที่กลั่นได้ มีค่าเท่ากับ 112.15 L และ 8.48 g ตามลำดับ ขณะที่ ผลการศึกษาทางด้านเศรษฐศาสตร์การลงทุนติดตั้งใช้งานระบบ พบว่า โครงการมีมูลค่าปัจจุบันสุทธิ (NPV) ของการลงทุนเท่ากับ 16,393 บาท และมีอัตราผลตอบแทนภายใน (IRR) คือ 18.15% โดยมีระยะเวลาคืนทุนของโครงการเท่ากับ 4.12 ปี

คำสำคัญ