ศึกษาความเป็นไปได้ทางเทคนิค-เศรษฐศาสตร์ของการผลิตกระแสไฟฟ้า จากระบบบำบัดน้ำเสียอุตสาหกรรม
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
งานวิจัยนี้ เป็นการศึกษาความเป็นไปได้ทางเทคนิค-เศรษฐศาสตร์ ของการผลิตกระแสไฟฟ้าจากระบบบำบัดน้ำเสียอุตสาหกรรม โดยออกแบบสร้างแบบจำลองการผลิตไฟฟ้าขนาดเล็ก ความกว้าง 0.70 เมตร ความยาว 3.68 เมตร ความสูง 1.55 เมตร ใช้น้ำจากระบบบำบัดน้ำเสียจากโรงงานอุตสาหกรรมมาทดลอง โดยใช้กังหันน้ำผลิตไฟฟ้าขนาดเล็ก 4 แบบ เพื่อทดลองที่อัตราการไหล 500 ถึง 2,000 ลิตรต่อชั่วโมง ผลการทดลอง พบว่า ชุดกังหันน้ำผลิตกระแสไฟฟ้า แบบที่ 1 Impulse turbine (3 วัตต์) สามารถผลิตไฟฟ้าได้สูงสุด ที่อัตราการไหล 1,000 ลิตรต่อชั่วโมง กำลังไฟฟ้าเฉลี่ย 1.27 วัตต์ ในขณะที่กังหันน้ำผลิตไฟฟ้า แบบที่ 2 Pelton turbine (50 วัตต์) สามารถผลิตไฟฟ้าได้สูงสุด ที่อัตราการไหล 1,300 ลิตรต่อชั่วโมง กำลังไฟฟ้าเฉลี่ย 10.35 วัตต์ โดยกังหันน้ำผลิตไฟฟ้า แบบที่ 3 Water wheel turbine (100 วัตต์) สามารถผลิตไฟฟ้าได้สูงสุด ที่อัตราการไหล 2,000 ลิตรต่อชั่วโมง กำลังไฟฟ้าเฉลี่ย 0.37 วัตต์ ขณะที่กังหันน้ำผลิตไฟฟ้าแบบที่ 4 Impulse turbine (100 วัตต์) ไม่สามารถทำงานได้ในช่วงอัตราการไหลที่ทดลอง และจากการวิเคราะห์ทางเศรษฐศาสตร์ของการผลิตไฟฟ้าจากระบบบำบัดน้ำเสียของโรงงานอุตสาหกรรม ขนาด 29 ลูกบาศก์เมตรต่อชั่วโมง เลือกติดตั้งชุดผลิตไฟฟ้า ขนาด 1 กิโลวัตต์ มีระยะคุ้มทุนที่ 1.3 ปี ดังนั้นงานวิจัยนี้แสดงให้เห็นว่าการผลิตกระแสไฟฟ้า โดยใช้น้ำจากโรงบำบัดน้ำเสีย เป็นทางเลือกที่เป็นไปได้ ในทางเทคนิคและทางเศรษฐศาสตร์ และสามารถนำไปใช้พิจารณา ศึกษา เพื่อเป็นแนวทางในการใช้น้ำจากระบบบำบัดน้ำเสียอุตสาหกรรมเพื่อผลิตไฟฟ้า และปรับปรุงระบบบำบัดน้ำเสียได้อย่างยั่งยืน
Article Details
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
บทความ ข้อมูล เนื้อหา รูปภาพ ฯลฯ ที่ได้รับการตีพิมพ์ในวารสารแนวหน้าวิจัยนวัตกรรมทางวิศวกรรม ถือเป็นลิขสิทธิ์ของวารสารฯ เท่านั้น ไม่อนุญาติให้บุคคลหรือหน่วยงานใดคัดลอกเนื้อหาทั้งหมดหรือส่วนหนึ่งส่วนใดไปเผยแพร่เพื่อกระทำการใด ๆ ที่ไม่ถูกต้องตามหลักจริยธรรม
References
Molinos-Senante M, Maziotis A. Evaluation of energy efficiency of wastewater treatment plants: The influence of the technology and aging factors. Applied Energy. 2022;310:118535
Banadda N, Kiyingi D. Generation of electricity from sewage. The Open Renewable Energy Journal. 2014;7:13-20.
Gandiglio M, Lanzini A, Soto A, Leone P, Santarelli M. Enhancing the energy efficiency of wastewater treatment plants through co-digestion and fuel cell systems. Frontiers in Environmental Science. 2017;5:70.
Zhang QF, Uria Martinez R, Saulsbury B. Technical and economic feasibility assessment of small hydropower development in the Deschutes river basin. Oak Ridge National Lab.(ORNL), Oak Ridge, TN (United States); 2013.
Elbatran AH, Yaakob OB, Ahmed YM, Shabara HM. Operation, performance and economic analysis of low head micro-hydropower turbines for rural and remote areas: A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2015;43:40-50.
Elbatran AH, Abdel-Hamed MW, Yaakob OB, Ahmed YM, Ismail MA. Hydro power and turbine systems reviews. Jurnal Teknologi. 2015;74(5).
Kaewrattanasripho P. Simulation of the generating electricity from water turbines using the LabVIEW. Journal of Applied Research on Science and Technology (JARST). 2022;21(2):117-25.
Sabia G, Petta L, Avolio F, Caporossi E. Energy saving in wastewater treatment plants: a methodology based on common key performance indicators for the evaluation of plant energy performance, classification and benchmarking. Energy Conversion and Management. 2020;220:113067.
Lhaochai S, Neeratanaphan L. The efficiency of up-flow anaerobic sludge blanket and Internal circulation wastewater treatment systems, KKU Res. J. 2011;16(8):981-92. (in Thai)
Cobb BR, Sharp KV. Impulse (Turgo and Pelton) turbine performance characteristics and their impact on pico-hydro installations. Renewable energy. 2013;50:959-64.
Williamson SJ, Stark BH, Booker JD. Performance of a low-head pico-hydro Turgo turbine. Applied Energy. 2013;102:1114-26.
Termkla R, Matthujak A, Sriveerakul T. Development of a low-cost heat pipe solar thermal collector. Journal of Engineering, RMUTT. 2021;19(1):35-46.