การเพิ่มศักยภาพในการผลิตก๊าซมีเทนจากเส้นใยปาล์ม โดยการปรับสภาพด้วยเอทานอล
DOI:
https://doi.org/10.14456/lsej.2021.17คำสำคัญ:
มีเทน, การปรับสภาพด้วยเอทานอล, การหมักแบบกะ, เส้นใยปาล์มบทคัดย่อ
เส้นใยปาล์มเป็นชีวมวลลิกโนเซลลูโลสที่น่าสนใจ แต่มีข้อจำกัดที่มีลิกนินเป็นองค์ประกอบทำให้การย่อยสลายในสภาวะไร้อากาศเพื่อผลิตก๊าซชีวภาพได้ยาก งานวิจัยมีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาการเพิ่มศักยภาพในการผลิตก๊าซมีเทนจากเส้นใยปาล์มที่ผ่านการปรับสภาพด้วยเอทานอล ร้อยละ 10, 30 และ 50 ควบคุมอุณหภูมิ 190°C เป็นเวลา 30 นาที ผลการศึกษาพบว่า ความเข้มข้นของเอทานอลที่เหมาะสมในการปรับสภาพเส้นใยปาล์มเพื่อผลิตก๊าซมีเทน คือ ร้อยละ 50 เนื่องจากลิกนินสามารถละลายในเอทานอลได้ดี ทำให้โครงสร้างของเส้นใยปาล์มที่ผ่านการปรับสภาพอยู่สภาวะที่เหมาะสมต่อการหมัก ที่สภาวะดังกล่าวมีศักยภาพในการผลิตก๊าซมีเทนสูงสุด เท่ากับ 161.8+6.2 L CH4/kgVS ซึ่งสามารถผลิตก๊าซมีเทนได้สูงกว่าเส้นใยปาล์มที่ไม่ปรับสภาพถึงร้อยละ 52.2 สามารถเพิ่มศักยภาพในการผลิตก๊าซมีเทนได้ถึง 2.1 เท่า นอกจากนี้การแยกลิกนินออกจากของเหลวจากกระบวนการปรับสภาพ เพื่อผลิตสารมูลค่าสูง และการกลั่นเอทานอลกลับมาใช้ใหม่ เป็นแนวทางการเพิ่มมูลค่าเส้นใยปาล์มลดของเสียและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้น
เอกสารอ้างอิง
Boonsai P, Charnnok B, Yoyrurob S. Improvement of digestibility of methane production from oil palm fiber by hydrothermal pretreatment. Life Sciences and Environment Journal 2020;21(2):311-321.
Chaipa S, Asavavisthchai S. Biogas production from palm fiber and empty fruit bunch by using sludge from anaerobic wastewater treatment system. Proceeding of the 13th KU-KPS Conference; 2016.
Charnnok B, Sawangkeaw R, Chaiprapat S. Integrated process for the production of fermentable sugar and methane from rubber wood. Bioresource Technology 2020;302:122785.
Dechrugsa S, Kantachote D, Chaiprapat S. Effect of inoculum to substrate ratio, substrate mix ratio and inoculum source on batch co-digestion of grass and pig manure. Bioresource Technology 2013; 146:101-108.
Jungniyom T. Zero-waste process in oil palm extraction industries. Hatyai Academic Journal 2008; 6(2):159-164.
Kongdang C, Suksaroj C, Chungsiriporn J. Biogas production by anaerobic batch co-digestion of pig manure and rubber leaves. Proceeding of the 5th PSU-UNS International Conference on Engineering and Technology (ICET-2011), Phuket; 2011, 114-118.
McCarty PL. Anaerobic waste treatment fundamentals-part two: environmental requirements and control. Public Works; 1964.
Ministry of energy. Alternative Energy Development Plan: AEDP2015. 2015. Available at: http://www.eppo.go.th/ images/policy/pdf/aedp2015.pdf. Accessed March 3, 2020.
Noparat P. Organosolv pretreatment of oil palm trunk for enzymatic hydrolysis. The Journal of Applied Science 2018;17(1):75-86.
O-thong, Boe K, Angelidaki I. Thermophilic anaerobic co-digestion of oil palm empty fruit bunches with palm oil mill effluent for efficient biogas. Applied Energy 2012;93:648-654.
Piakong P. Study of xylose production from oil palm empty fruit bunch. Master of Engineering in Chemical Engineering, Prince of Songkla University; 2014.
Polprasert S. Pretreatment of lignocellulosic materials for ethanol production. Thai Science and Technology Journal 2014;22(5):641-649.
Roy R, Rahman MS, Raynie DE. Recent advances of greener pretreatment technologies of lignocellulose. Current Research in Green and Sustainable Chemistry 2020;3:100035.
Serna LD, Alzate CO, Alzate CC. Supercritical fluids as a green technology for the pretreatment of lignocellulosic biomass. Bioresource Technology 2016;199:113-120.
Sluiter A, Hames B, Hyman D, Payne C, Ruiz R, Scarlata C. et al. Determination of total solids in biomass and total dissolved solids in liquid process samples. National Renewable Energy Laboratory (NREL); 2008.
Stewart D. Lignin as a base material for materials applications: Chemistry, application and economics. Industrial crops and products 2008;27(2):202-207.
Yonsuwan D. Optimization of lignin concentration in black liquor using electrochemical and physical processes. Interdisciplinary Program of Environmental Science, Graduate School of Chulalongkorn University; 2010.
Zhao X, Cheng K, Liu D. Organosolv pretratment of lignocellulosic biomass for enzymatic hydrolysis. Applied Microbiology and Biotechnology 2009;82:815-827.
Zhao X, Li S, Wu R, Liu D. Organosolv fractionating pre-treatment of lignocellulose biomass for efficient enzymatic saccharification: chemistry, kinetics, and substrate structures. Biofuels, Bioproducts and Biorefining 2017;11(3):567-590
ดาวน์โหลด
เผยแพร่แล้ว
รูปแบบการอ้างอิง
ฉบับ
ประเภทบทความ
สัญญาอนุญาต
Each article is copyrighted © by its author(s) and is published under license from the author(s).
0-5526-7000 Ext. 7230
