Characteristics of glycerol digestion and glycerolpig manure co-digestion for biogas

การศึกษากระบวนการย่อยกลีเซอรอลและกลีเซอรอลร่วมกับมูลสุกรเพื่อการผลิตก๊าซชีวภาพ

Name: Sasikarn Nuchdang

Name: ศศิกานต์ นุชแดง

keyword: Glycerol

LCSH: BIODEGRADATION

LCSH: BIOGAS

LCSH: PIG -- MANURES

Abstract: The anaerobic digestion of crude glycerol in the two-stage community-scale UASB was investigated. During the 87 operating days, COD reduction reached approximately 90%. Biogas production from crude glycerol was approximately 0.003 m3/d on the first 40 operating day. However, after that, sludge flotation was observed and biogas production was halted. The results illustrated that crude glycerol was not suitable for using as a carbon source for UASB operation because biodiesel oils and soap typically contaminated in the crude glycerol cause sludge floatation. A synthetic wastewater with acid-pretreated glycerol as a sole carbon source was used in a lab-scale UASB at OLR ranging between 1.30 to 5.38 kg COD/m3/d and HRT of 4,3,2 and 1 day. The data on COD removal suggested that the adaptation of the inoculum to the glycerol feed was relatively difficult, i.e., the COD removal reached 80% after 80 days. During the HRT of 4, 3 and 2 days, the steady-state COD removal increased with increasing operating days from 80% to 86%. However, at the final HRT of 1 day, the adaptation became slow and required more than 38 days for the COD removal to climb up to a steady state COD removal. At the HRT of 1 day, the propionic acid concentration was approximately 2.94 mmol/L and the acetic acid concentration was nil, causing the propionic acid and acetic acid ratio approached infinity. It has been suggested that the propionic acid to acetic acid ratio greater than 1.4 was an indicator of digester imbalance. The methane gas production from the acid-pretreated glycerol was relatively low, ranging between 0.08 to 0.29 m3STP/kg COD removal, respectively. In order to investigate the co-digestion of glycerol and pig manure, a wastewater was prepared with the acid-pretreated glycerol and pig manure. The data showed that pig manure helped the adaptation of the working microorganisms. The co-digestion required 11 days for 66% COD removal, while the digestion of the acid-pretreated glycerol required 11 days for 40 % COD removal.

Abstract: งานวิจัยนี้ศึกษาการใช้กลีเซอรอลดิบจากกระบวนการผลิตไบโอดีเซลในการผลิตก๊าซชีวภาพ โดยใช้ระบบบำบัดชั้นตะกอนจุลินทรีย์ไร้อากาศแบบไหลขึ้น (Upward Flow Anaerobic Sludge Blanket : UASB) สองขั้นตอนในระดับชุมชน (80 ลิตร) พบว่าระบบบำบัดสามารถลดค่าซีโอดีได้ ถึงร้อยละ 90 ภายในระยะเวลาเดินระบบ 87 วัน ก๊าซชีวภาพที่ผลิตได้มีปริมาณ 0.003 ลูกบาศก์เมตร ต่อวัน ซึ่งระบบสามารถผลิตก๊าซชีวภาพได้ในระยะเวลา 40 วันแรกของการเดินระบบเท่านั้น จากนั้นเชื้อจุลินทรีย์ในระบบลอย ผลการทดลองที่ได้แสดงว่า กลีเซอรอลดิบไม่เหมาะที่จะนำมา เป็นแหล่งคาร์บอนในระบบบำบัดชั้นตะกอนจุลินทรีย์ไร้อากาศแบบไหลขึ้นเนื่องจากกลีเซอรอล ดิบมีน้ำมันไบโอดีเซลและสบู่ปะปนซึ่งเป็นสาเหตุให้เกิดเชื้อจุลินทรีย์ลอย กลีเซอรอลดิบที่แยกน้ำมันและสบู่ออกด้วยกรดแล้วถูกนำมาเป็นแหล่งคาร์บอนในน้ำเสีย สังเคราะห์ในระบบบำบัดชั้นตะกอนจุลินทรีย์ไร้อากาศแบบไหลขึ้นระดับทดลอง (5.3 ลิตร) โดยมี อัตราการรับภาระสารอินทรีย์ระหว่าง 1.30 ถึง 5.38 กิโลกรัมซีโอดีต่อลูกบาศก์เมตรต่อวัน และ ระยะเวลากักเก็บ 4, 3, 2 และ 1 วัน จากผลการทดลองที่ได้พบว่า ระบบต้องใช้เวลานานใน การปรับตัวต่อกลีเซอรอล โดยสังเกตจากความสามารถในการลดซีโอดี ซึ่งระบบต้องใช้เวลากว่า 80 วัน จึงจะลดซีโอดีได้ร้อยละ 80 นอกจากนี้ระบบสามารถลดซีโอดีได้อย่างต่อเนื่องจากร้อยละ 80 ถึงร้อยละ 86 ที่ระยะเวลากักเก็บ 4, 3 และ 2 วันอย่างไรก็ตามที่ระยะเวลากักเก็บ 1 วัน ระบบปรับตัว ได้ช้ามากโดยต้องใช้เวลากว่า 38 วัน จึงจะลดซีโอดีได้ถึงร้อยละ 80 อัตราส่วนของกรดโพรไพโอ นิคต่ออะซิติกมีค่าสูงกว่า 1.4 แสดงว่าระบบเกิดความไม่สมดุลระหว่างเชื้อจุลิทรีย์ที่สร้างกรดและ สร้างก๊าซชีวภาพ การผลิตก๊าซมีเทนจากกลีซอลรอลที่แยกเอาน้ำมันและสบู่ออกแล้วนั้นมีค่าต่ำซึ่ง อยู่ระหว่าง 0.08 ถึง 0.29 ลูกบาศก์เมตรต่อกิโลกรัมซีโอดีที่ลดลง การย่อยสลายร่วมระหว่างกลีเซอรอลที่แยกไขมันและสบู่กับมูลสุกร พบว่ามูลสุกรสามารถ ช่วยให้จุลินทรีย์ปรับตัวได้เร็วขึ้นโดยระบบใช้เวลาเพียงแค่ 11 วัน ก็สามารถลดซีโอดีได้ถึงร้อยละ 66 ขณะที่การย่อยสลายของกลีเซอรอลที่แยกไขมันเพียงอย่างเดียวที่ระยะเวลาเดินระบบเดียวกัน สามารถลดซีโอดีได้เพียงร้อยละ 40

King Mongkut's University of Technology North Bangkok. Central Library

Address: Bangkok

Email: library@kmutnb.ac.th

Name: Chantaraporn Phalakornkule

Role: Thesis advisors

Email : @kmutnb.ac.th

Created: 2009

Modified: 2567-08-26

Issued: 2010-07-16

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

CallNumber: E-THESIS

eng

DegreeName: Master of science

Level: Master's Degree

Descipline: Chemical Engineering

Grantor: King Mongkut's University of Technology North Bangkok

©copyrights King Mongkut's University of Technology North Bangkok

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	B15177804.pdf	5.26 MB	4	2025-04-02 09:50:07

ใช้เวลา

0.020033 วินาที