Please use this identifier to cite or link to this item: https://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/77348
Title: Optimatization of two-stages UASB system for H2 and CH4 production from cassava wastewater with added cassava residue
Other Titles: การเพิ่มประสิทธิภาพของการผลิตไฮโดรเจนและมีเทนจากน้ำเสียที่ได้จากกระบวนการผลิตแป้งมันที่มีกากมันปะหลังแขวนลอยอยู่โดยใช้ถังปฏิกรณ์แบบยูเอเอสบีแบบสองขั้น
Authors: Tasanee Wangmor
Advisors: Sumaeth Chavadej
Pramoch Rangsunvigit
Other author: Chulalongkorn University. The Petroleum and Petrochemical College
Advisor's Email: Sumaeth.C@Chula.ac.th
Pramoch.R@Chula.ac.th
Subjects: Hydrogen -- Production
Methane -- Production
ไฮโดรเจน -- การผลิต
มีเทน -- การผลิต
Issue Date: 2014
Publisher: Chulalongkorn University
Abstract: In this research, hydrogen and methane production from cassava wastewater with added cassava residue by using a two stage up flow anaerobic sludge blanket (UASB) system was investigated under thermophilic temperature (55 °C). The two stage UASB system was operated at different cassava residue concentrations (ranging from 300 to 1,500 mg/1 under a COD loading rate of 12 kg/m3d based on the methane bioreactor or 72 kg/m3d based on the hydrogen bioreactor without added cassava residue). The recycle ratio of the effluent from the methane bioreactor to the feed flow rate was fixed at 1:1. In addition, the solution pH was controlled at 5.5 in the hydrogen bioreactor while the methane bioreactor was not controlled. Under the optimum cassava residue concentration of 1,200 mg/1, the produced gas contained 43 % H2, 55 % CO2, and 2 % CH4 for the hydrogen bioreactor and 70.5 % CH4, 28 % CO2, and 1.5 % H2 for the methane bioreactor. Apart from hydrogen and methane production performance, the two stage UASB system could significantly break down the cellulosic fraction. Under the optimum cassava residue concentration of 1,200 mg/1 and the COD loading rate of 12 kg/m3d of the cassava wastewater, the degradation performance of cellulose and hemicellulose were 42.1 % and 20.7 %, respectively for the hydrogen bioreactor and 35.2 % and 17.8 % for the methane bioreactor.
Other Abstract: งานวิจัยนี้ทำการผลิตไฮโดรเจนและมีเทนจากน้ำเสียที่ได้จากกระบวนการผลิตแป้งมันที่มีกากมันสำปะหลังแขวนลอยอยู่โดยใช้ถังปฏิกรณ์แบบยูเอเอสบีสองขั้น ซึ่งถังปฏิกรณ์ทั้งสองถูก ควบคุมอุณหภูมิอยู่ที่ 55 องศาเซลเซียส โดยระบบยูเอเอสบีแบบสองขั้นจะควบคุมความเข้มข้น ของกากมันสำปะหลังที่ป้อนเข้าไป (ซึ่งอยู่ในช่วง 300 ถึง 1,500 มิลลิกรัมต่อลิตร ภายใต้อัตราการป้อนปริมาณสารอินทรีย์ 12 กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตรต่อวันเทียบกับถังปฏิกรณ์ที่ใช้ผลิตมีเทน หรือ 72 กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตรต่อวันเทียบกับถังปฏิกรณ์ที่ใช้ผลิตไฮโดรเจน) น้ำเสียขาออกจากการผลิตมีเทนถูกนำกลับมาป้อนเข้าถังปฏิกรณ์ที่ใช้ผลิตไฮโดรเจนในอัตราส่วน 1 ต่อ 1 (น้ำเสียที่มีกากมันสำปะหลังแขวนลอยอยู่ที่เข้ามาใหม่) นอกจากนี้ถังปฏิกรณ์สำหรับผลิตไฮโดรเจน จะควบคุมค่าความเป็นกรด-ด่างของระบบเท่ากับ 5.5 ในขณะที่ถังปฏิกรณ์สำหรับผลิตมีเทนไม่มี การควบคุมค่าความเป็นกรด-ด่างของระบบ จากผลการทดลองพบว่าความเข้มข้นของกากมันสำปะหลังในน้ำเสียแป้งมันที่ 1,200 มิลลิกรัมต่อลิตร เป็นสภาวะเหมาะสมที่สามารถผลิตก๊าซไฮโดรเจนและมีเทนได้มากที่สุดคือ ในถังปฏิกรณ์ที่ใช้ผลิตไฮโดรเจนได้องค์ประกอบของก๊าซ ไฮโดรเจน 43 % ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ 55 % และก๊าซมีเทน 2 % และในถังปฏิกรณ์ที่ใช้ผลิตมีเทนได้องค์ประกอบของก๊าซมีเทน 70.5 % ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ 28 % และก๊าซไฮโดรเจน 1.5 % ระบบยูเอเอสบีแบบสองขั้นนอกจากมีประสิทธิภาพในการผลิตไฮโดรเจนและมีเทนแล้ว มันยังสามารถย่อยสลายเซลลูโลสได้ โดยภายใต้สภาวะที่เหมาะสมที่มีความเข้มข้นของกากมันสำปะหลังอยู่ที่ 1,200 มิลลิกรัมต่อลิตรและอัตราการป้อนสารอินทรีย์ของน้ำเสียแป้งมันที่ไม่มีกาก มันสำปะหลังแขวนลอยอยู่ที่ 12 กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตรต่อวันเทียบกับถังปฏิกรณ์ที่ใช้ผลิตมีเทน พบว่าประสิทธิภาพในการย่อยสลายเซลลูโลสและเฮมิเซลลูโลสสำหรับถังปฏิกรณ์ที่ใช้ผลิต ไฮโดรเจนเท่ากับ 42.1 % และ 20.7 % ตามลำดับ ในขณะที่ถังปฏิกรณ์ที่ใช้ผลิตมีเทนสามารถย่อยสลายเซลลูโลสและเฮมิเซลลูโลสได้ 35.2 % และ 17.8 % ตามลำดับ
Description: Thesis (M.Sc.)--Chulalongkorn University, 2014
Degree Name: Master of Science
Degree Level: Master's Degree
Degree Discipline: Petrochemical Technology
URI: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/77348
URI: http://doi.org/10.14457/CU.the.2014.1561
metadata.dc.identifier.DOI: 10.14457/CU.the.2014.1561
Type: Thesis
Appears in Collections:Petro - Theses

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Tasanee_wa_front_p.pdfCover and abstract869.62 kBAdobe PDFView/Open
Tasanee_wa_ch1_p.pdfChapter 1616.15 kBAdobe PDFView/Open
Tasanee_wa_ch2_p.pdfChapter 21.12 MBAdobe PDFView/Open
Tasanee_wa_ch3_p.pdfChapter 3873.72 kBAdobe PDFView/Open
Tasanee_wa_ch4_p.pdfChapter 41.56 MBAdobe PDFView/Open
Tasanee_wa_ch5_p.pdfChapter 5607.16 kBAdobe PDFView/Open
Tasanee_wa_back_p.pdfReference and appendix1.07 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.