The Study of the Mixing Duration Time and Recirculation Rate Effect to Biogas Production from Sweet Corn Waste by Dry Fermentation Process
Article Sidebar
Main Article Content
Abstract
The main purposes of this research are to study the potential of biogas production using sweet corn agricultural wastes from the food processing industry and to investigate the mixing duration time and recirculation rate of the sludge that affects the dry fermentation process. The experiment was set to produce the gases via dry batch anaerobic digestion which was carried out in pilot scale (1,000 L) under ambient temperature condition and fixing of the initial total solid (TS) at 25% (w/v). Hydraulic retention time was 30 days and the experiments were divided into two groups with the recirculating rate of every 6 and 12 h, 10 mins each time, from 6.00 am to 6.00 pm. The results of this study showed the effects of using the mixing duration and recirculating rate at every 6 and 12 h had a daily average biogas production at 283.34 and 240.63 L/day, the cumulative biogas content of the system were 9,060.86 and 7,688.11 L. The highest proportions of methane were 58.4% and 59.6%. The average methane productions potential were 0.688 and 0.564 L CH4/g VS added. In addition, when comparing the efficiency of COD, TS and VS removal, it was found that the mixing rate of every 6 h gave higher value than the mixing rate of every 12 h, which were 77.08%, 61.26% and 62.56%, respectively. Therefore, the biogas production systems via dry fermentation process with the doubled recirculating rate were able to increase the gas production 15.15%. The results of this research can be used in establishing a biogas system with dry fermentation process for industrial plants that have large amounts of agricultural waste.
Article Details
Copyright of all articles published is owned by CRMA Journal.
References
นคร ทิพยาวงศ์. 2553. เทคโนโลยีการแปลงสภาพชีวมวล. สมาคมส่งเสริมเทคโนโลยี (ไทย-ญี่ปุ่น).
Schulze, P., A. Seidel-Morgenstern, H. Lorenz, M. Leschinsky & G. Unkelbach. 2016. Advanced Process for Precipitation of Lignin from Ethanol Organosolv Spent Liquors. Bioresource Technology. 199, 128-134.
อัจฉริยา เจริญวัย และสิริชัย คุณภาพดีเลิศ. 2556. ผลของเวลาเก็บกักทางชลศาสตร์และความเข้มข้นของบิสฟีนอลเอต่อสมรรถนะของถังปฏิกรณ์ชีวภาพเมมเบรน. วิทยานิพนธ์. วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต. มหาวิทยาลัยเชียงใหม่.
จินตนา ทองเอี้ยว, บุญญฤทธิ์ เผ่าเพ็ง และพงษ์ศักดิ์ นพรัตน์. 2558. การผลิตก๊าซชีวภาพจากเศษเหลือทิ้งขนมหวาน. การประชุมสัมมนาเชิงวิชาการรูปแบบพลังงานทดแทนสู่ชุมชนแห่งประเทศไทยครั้งที่ 8. วันที่ 4–8 พฤศจิกายน 2558. คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลธัญบุรี, หน้า 99–102.
สุพจน์ เกิดมี. 2555. พัฒนาการใช้พลังงานก๊าซชีวภาพจากมูลสัตว์และเศษวัสดุทางการเกษตร. คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี. มหาวิทยาลัยราชภัฏเพชรบูรณ์.
Kumar S, Singh, S.P., Mishra, I.M. & Adhikari, D.K. 2011. Continuous ethanol production by Kluyveromyces sp. IIPE453 immobilized on bagasse chips in packed bed reactor. Journal of Petroleum Technology and Alternative Fuels, 2(1), 1-6.
Sopee, P., and Natthanicha, S. (2017). Methane production potential from anaerobic co-digestions of different animal dungs and sweet corn residuals. Energy Procedia. 138, 943–948.
Meggyes, A., & Nagy, V. 2012. Biogas and energy production by utilization of different agricultural wastes. acta Polytechnica Hungarica. 9(6), 65-80.
Meixia, Z., Guangminsg, Z., Panyue, Z., Shiyang, F., Shuguang, J., Dan, W., & Wei, F. 2014. Anaerobic digestion of corn stovers for methane production in a novel bionic reactor. Bioresource Technology. 166, 606-609.
Libin, T., Dexun, Z., Hairong, Y., Linfeng, W., Xin, Z., & Xiujin L. (2015). Identifying proper agitation interval to prevent floating layers formation of corn stover and improve biogas production in anaerobic digestion. Bioresource Technology. 186, 1-7.
ชลลดา แดงประดับ. 2554. ผลของเวลาเก็บกักต่อการผลิตก๊าซชีวภาพจากตนขาวโพดหมัก โดยกระบวนการไร้ออกซิเจนแบบสองขั้นตอน. ภาควิชาวิศวกรรมสิ่งแวดล้อม คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่
ทวินันท์ สเลอาด. 2554. ผลของเวลาการกวนผสมและการเวียนตะกอนต่อการผลิตก๊าซชีวภาพจากเศษอาหาร โดยระบบหมักแบบไร้อากาศแบบแห้งในขนาดใช้งานจริง. วิทยานิพนธ์. วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต วิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม. จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย.
Pornpan, P., Annop, N., Birgitte, A., and Pawinee, C. 2006. Anaerobic co-digestion of cassava pulp and pig manure: effects of waste ratio and inoculum-substrate ratio. The 2nd Joint International Conference on “Sustainable Energy and Environment (SEE 2006)”. 21-23 November 2006. Bangkok, Thailand
ทรงวุฒิ นิรัญศิลป์. 2555. คู่มือแนะนำการติดตั้งและใช้งานระบบการผลิตก๊าซชีวภาพจากขยะอินทรีย์. งานบริการและวิจัยด้านพลังงาน. ศูนย์ฝึกศึกษาบุคลากรด้านปิโตรเลียมและพลังงานทหาร: กรมการพลังงานทหาร, หน้า 2–22.
Michel, S., Stijn, W.H., Van, H., Sander, H., Han, V., and Katleen, R. 2017. Laccase enzyme detoxifies hydrolysates and improves biogas productionfrom hemp straw and miscanthus. Bioresource Technology. 244 (1), 597-604.
Akindele, O., Kamoru, B., and Olusola, A. 2018. Biogas production from anaerobic co–digestion of corn cobs with pig and poultry droppings. Journal of Engineering Research and Development (AJERD). 1(2), 273-282.
Wang, X., Duan, X., Chen, J., Fang, K., Feng, L., Yan, Y., and Zhou, Q. (2016). Enhancing anaerobic digestion of waste activated sludge by pretreatment: effect of volatile to total solids. Journal of Environmental Technology. 37, 1520-1529.
กิตติยา ป้อมเงิน, ประภา โซ๊ะสลาม และรัชพล พะวงศ์รัตน์. 2560. การผลิตแก๊สชีวภาพจากต้นธูปฤาษีที่ผ่านการปรับสภาพ (Typha angustifolia L.) ร่วมกับมูลวัวโดยกระบวนการหมักแบบกึ่งกะ. Veridian E-Journal, Science and Technology Silpakorn University. ปีที่ 4 ฉบับที่ 5 เดือน กันยายน – ตุลาคม 2560. หน้า 28-41.
Budiyono, B., Syaichurrozi, L., and Sumardiono, S. (2013). Biogas production from bioethanol waste: the effect of pH and urea addition to biogas production rate. Waste Technology. 1(1), 2338-6207.
Young, H., Kyung, S., and Richard, E. (2001). Pre-acidification in anaerobic sludge bed process treating brewery wastewater. Journal of Bioscience and Bioengineering. 35, 4267-4276.
Ignatius, E., and Jabakumar, A.P. (2011). Optimization of pre-hydrolysis conditions for the productions of biogas. Thesis (Sustainable Technology and Industrial Biotechnology). School of Engineering. University of Boras, Sweden.
Chen, C., Zheng, D., Liu, G.J., Deng, L.W., Long, Y., and Fan, Z.H. (2015). Continuous dry fermentation of swine manure for biogas production. Waste Chalcombe Publications, Marlow, Bucks, UK.