การศึกษาศักยภาพกากตะกอนระบบบำบัดน้ำเสียชุมชนร่วมกับกากชาและกากกาแฟเพื่อผลิตเป็นเชื้อเพลิงอัดเม็ดร่วม
คำสำคัญ:
กากตะกอน, กากชา, กากกาแฟ, เชื้อเพลิงอัดเม็ดร่วม, พลังงานทดแทนบทคัดย่อ
ความเป็นมาและวัตถุประสงค์ : เพื่อให้สามารถใช้ประโยชน์กากตะกอนจากระบบบำบัดน้ำเสีย ตลอดจนสมบัติของกากชาและกากกาแฟ ซึ่งมีค่าความร้อนสูง ให้ได้ประโยชน์สูงสุด งานวิจัยนี้จึงนำวัสดุดังกล่าวมาผลิตเป็นเชื้อเพลิงอัดเม็ดร่วม โดยศึกษาอัตราส่วนที่เหมาะสมในการผลิตเชื้อเพลิง และลักษณะสมบัติของเชื้อเพลิงอัดเม็ดร่วมที่ได้
วิธีดำเนินการวิจัย : ทำการทดลองที่อัตราส่วนระหว่างกากตะกอนระบบบำบัดน้ำเสียชุมชน กากชา และกากกาแฟ เท่ากับ 1:1:1 1:2:1 2:1:1 3:1:1 3:1:2 และ 3:2:1 ขึ้นรูปเชื้อเพลิงอัดเม็ดร่วม และทดสอบลักษณะสมบัติด้านเชื้อเพลิงตามมาตรฐานของ American Society for Testing and Materials (ASTM)
ผลการวิจัย : กากตะกอนจากระบบบำบัดน้ำเสียไม่มีสมบัติที่เหมาะสมในการผลิตเป็นเชื้อเพลิง แต่เมื่อผสมกับกากชาและกากกาแฟที่อัตราส่วน 1:1:2 สามารถอัดเม็ดขึ้นรูปได้ โดยมีปริมาณความชื้น 20% ปริมาณเถ้า 5.96+0.97% และค่าความร้อน 4,796+49 kcal/kg ที่อัตราส่วน 1:2:3 เชื้อเพลิงอัดเม็ดร่วมมีระยะเวลาเผาไหม้นานที่สุด เท่ากับ 385 วินาที
สรุป : เชื้อเพลิงอัดเม็ดร่วมที่มีอัตราส่วนระหว่างกากตะกอนระบบบำบัดน้ำเสียชุมชน กากชา และกากกาแฟ เท่ากับ 1:1:2 สามารถอัดขึ้นรูปได้ มีปริมาณเถ้าและค่าความร้อนตามเกณฑ์ที่เหมาะสมตามคู่มือแนวทางและเกณฑ์คุณสมบัติของเสียเพื่อการแปรรูปเป็นแท่งเชื้อเพลิงและบล็อกประสานของ กรมโรงงานอุตสาหกรรม และมาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมเชื้อเพลิงชีวมวลแข็งอัดเม็ด มอก. 2772-2560
การนำไปใช้ประโยชน์ในเชิงปฏิบัติ : เชื้อเพลิงอัดเม็ดร่วมจากกากตะกอนจากระบบบำบัดน้ำเสีย กากชา และกากกาแฟ สามารถเป็นพลังงานทางเลือกสำหรับใช้ในครัวเรือนหรืออาจขยายไปสู่ภาคอุตสาหกรรมได้ต่อไปในอนาคต
References
Thailand Greenhouse Gas Management Organization (Public Organization), 2018, A Guide to Calculating Greenhouse Gas Reductions for Energy and Waste Sector Projects, 240 p. (In Thai)
Humer, M. and Lechner, P., 2001, “Microbial Methane Oxidation for the Reduction of Landfill Gas Emission,” Journal of Solid Waste Technology and Management, 27 (3), pp. 146-151.
Chiemchaisri, C. and Visvanathan, C., 2008, “Greenhouse Gas Emission Potential of the Municipal Solid Waste Disposal Sites in Thailand,” Journal of the Air & Waste Management Association, 58 (5), pp. 629-635.
Thailand Greenhouse Gas Management Organization (Public Organization), 2021, Global Warming Potential (GWP) for Thailand Voluntary Emission Reduction Program (T-VER), pp. 1-3. (In Thai)
Panichayapichet, P., 2017, Reducing Greenhouse Gases from Solid Waste Management, Office of Analysis, Monitoring, and Evaluation, Thailand Greenhouse Gas Management Organization (Public Organization), pp. 1-14. (In Thai)
Tuntiwiwattanapun, N., 2019, “Coffee Grounds, from Coffee Cups to Economic Concepts Renewable Energy for Biological Products,” Environmental Journal, 23 (1), pp. 1-8. (In Thai)
Misra, M., Kondamudi N., Mohapatra, S.K. and John, S.E., 2008, “High Quality Biodiesel from Spent Coffee Grounds,” Clean Technology, 2, pp. 39-42.
Delligiannis, A., Papazafeiropoulou, A., Anastopoulos, G. and Zanikos, F., 2011, “Waste Coffee Ground as an Energy Feedstock,” Proceeding of the 3rd International Cempee and Secotox Conference, pp. 978-960.
Caetano, N. Caetano, S. and Mata, T.M., 2012, “Volarization of Coffee Grounds for Biodiesel Production,” Chemical Engineering Transactions, 26, pp. 267-272.
Battista, F., Fino, D. and Mancini, G., 2016, “Optimization of Biogas Production from Coffee Production Waste,” Bioresource Technology, 200, pp. 884-890.
Kim, J., Kim, H., Baek, G. and Lee, C., 2017, “Anaerobic Co-digestion of Spent Coffee Grounds with Different Waste Feedstocks for Biogas Production,” Waste Management, 60 (2017), pp. 322-328.
Tangmankongworakoon, N. and Preedasuriyachai, P., 2015, “A Study on How to Utilize Coffee Residue and Tea Residue for the Production of Briquettes,” Srinakharinwirot University Journal of Sciences and Technology, 7 (13), pp. 15-26. (In Thai)
Sermyagina, E., Martinez, C.L.M., Nikku, M. and Vakkilainen, E., 2021, “Spent Coffee Grounds and Tea Leaf Residues: Characterization, Evaluation of Thermal Reactivity and Recovery of High-value Compounds,” Biomass and Bioenergy, 150 (2021), pp. 1-14.
Chansongsri, T., 2014, Potential of Briquette Fuel Production using Wastewater Treatment Sludge from Cosmetic Industry, Master of Engineering Thesis, Energy and Environmental Technology Management Program, Faculty of Engineering, Thammasat University, 66 p. (In Thai)
Sangkhaphan, A., 2018, Co-pelletized Briquettes Production from Municipal Wastewater Sludge; Case Study of Pattaya Municipal Wastewater Treatment Plant, Master of Engineering Thesis, Energy and Environmental Technology Management Program, Faculty of Engineering, Thammasat University, 67 p. (In Thai)
Ersel, Y., Małgorzata, W. and Selin, A., 2018, “Co- pelletization of Sewage Sludge and Agricultural Wastes,” Journal of Environmental Management, 216, pp. 169-175.
Chua-am, S., Thongsang, S. and Yamsangsung, W., 2018, “Properties of Fuel Briquette from Corn Coband Plastic IndustrySludge,” Proceeding of the the 19th National Graduate Research Conference: NGRC, 9 March 2018, Khonkaen University, pp. 145-154. (In Thai)
Phuangchik, T., 2015, “Wood Pellets from Bamboo: Renewable Energy Enormous Value?,” Thai Science and Technology Journal, 23, pp. 35-42. (In Thai)
Chiraniramai, K. and Chooaksorn, W., 2024, “Production of the Co-pelletizing Fuel from Domestic Wastewater Sludge and Non-recyclable Waste,” Burapha Science Journal, 29 (2), pp. 481-493. (In Thai)
Chuchottaworn, J., 2013, Energy and Economic Analysis of Heat Production from Pennisetum Purpureum cv. Pakchong 1 Grass through Gassification Process, Master of Engineering Thesis, Energy Engineering Program, Graduate School, Chiang Mai University, 147 p. (In Thai)
Demirbas, A., 2007, “Effects of Moisture and Hydrogen Content on the Heating Value of Fuels,” Energy Sources, Part A: Recovery, Utilization, and Environmental Effects, 29 (7), pp. 649-655. https://doi.org/10.1080/009083190957801
Department of Alternative Energy Development and Efficiency, 2012, Report on the Project to Study the Standardization of Biomass Pellets to Develop into the Future. (In Thai)
Pukdee-asa, M. and Pimpan, P., 2022, “Fuel Briquettes from Waste of Lemon Grass and Banana Peel,” Science and Technology Nakhon Sawan Rajabhat University Journal, 14 (19), pp. 107-121. (In Thai)
Kerdwan, S., Jeendoung, R. and Getpun, S., 2019, The Production of Charcoal from Sago Bark, Research Report, Faculty of Science and Technology, Rajamangala University of Technology Srivijaya, 51 p. (In Thai)
Thassana, C. and Noolek, V., 2003, Salacca Leaf Stalk Charcoal Briquette, Final Report, Faculty of Science and Technology, Rambhai Barni Rajabhat University, 24 p. (In Thai)
Department of Industrial Works, 2012, Standards, Guidelines, and Waste Qualification Criteria for Processing into Fuel Briquette and the Interlocking Block. Bangkok: Industrial Waste Management Division, Department of Industrial Works, Ministry of Industry, 83 p. (In Thai)
Chanathaworn, J. and Phumivanichakit, K., 2019, “Effect of Coffee Silverskin and Spent Coffee Ground on Properties of Biomass Pellet Fuel,” RMUTP Research Journal, 13 (1), pp. 78-89.
Puttakarn, B., 2003, Drying Kinetics of Lychee, Master of Engineering Thesis, Energy Engineering Program, Graduate School, Chiang Mai University, 159 p. (In Thai)
Duangjaiboon, K., Kittiwan, M. and Kaewpengkrow, P.R., 2023, “Properties Analysis of Pellets Fuel from Sewage Sludge and Biomass for Renewable Energy,” Journal of Engineering and Innovation, 16 (2), pp. 29-37. (In Thai)
Soonkum, T., 2014, Identification of Gasoline on the Arsonist’s Hands and Clothes by the Technique of Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (GC-FID), Master of Science Thesis, Forensic Science Program, Graduate School, Silpakorn University, 97 p. (In Thai)
Gil, M.V., Oulego, P., Pevida, C., Pis, J.J. and Rubiera, F., 2010, “Mechanical Durability and Combustion Characteristics of Pellets from Biomass Blends,” Biomass Technology, 101 (22), pp. 8859-8867.
Warajanont, S. and Soponpongpipat, N., 2013, “Effect of Particle Size and Moisture Content on Cassava Root Pellet Fuel’s Qualities follow the Acceptance of Pellet Fuel Standard,” International Journal of Renewable and Sustainable Energy, 2 (2), pp. 74-79. (In Thai)

Downloads
เผยแพร่แล้ว
How to Cite
ฉบับ
บท
License
Copyright (c) 2024 มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
เนื้อหาของบทความที่ตีพิมพ์ในวารสาร Science and Engineering Connect ในทุกรูปแบบ รวมถึงข้อความ สมการ สูตร ตาราง ภาพ ตลอดจนภาพประกอบในรูปแบบอื่นใด เป็นลิขสิทธิ์ของมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี การนำเนื้อหา ไม่ว่าจะในรูปแบบใด ของบทความไปใช้ประโยชน์ในเชิงพาณิชย์ ต้องได้รับอนุญาตจากบรรณาธิการวารสารอย่างเป็นลายลักษณ์อักษรก่อนเท่านั้น