ธนวรรธน จนทระ 5501031620059

เทคโนโลยการผลตกาซชวภาพ

ผดแลระบบ เทคโนโลยกาซชวภาพ

เทคโนโลยการผลตกาซชวภาพหรอระบบบำาบดนำ$าเสยแบบไมใชออกซเจนถกนำามาใชในการกำาจดตะกอนสวนเกนจากระบบบำาบดนำ$าเสยแบบใชออกซเจน ท$งน$เพอลดปรมาตรและทำาใหตะกอนคงสภาพดข$น สามารถชวยลดคาใชจายในการบำาบดนำ$าเสย และสามารถชวยลดการใชสารพลงงานของฟารมปศสตว หรอโรงงานอตสาหกรรม ปรมาณกาซชวภาพทไดจากกระบวนการผลตโดยพ$นฐานข$นอยกบปรมาณและคณภาพของนำ$าเสยหรอวตถดบ นอกจากน$ยงข$นอยกบเทคโนโลยทใชในการผลต ปรมาณกาซชวภาพจะมคาสงกตอเมอคาซโอดในนำ$าเสยหรอวตถดบมคาสง มการบำาบดในถงทมการใหความรอน และมการป นหรอกวนนำ$าเสยอยางตอเนอง ซงเทคโนโลยทเหมาะสมกบนำ$าเสยหรอวตถดบทมความเขมขนสง คอ ถงปฏกรณแบบกวนสมบรณ (Continuously Stirred Tank Reactor; CSTR) 

ถงปฏกรณแบบกวนสมบรณ (Continuously Stirred Tank Reactor; CSTR)

ถงปฏกรณในรปแบบน$เปนถงปฏกรณทของเหลวและของแขงภายในถงเกดการกวนผสมอยางด วธการกวนผสมมกทาโดยการตดต$งใบกวน ซงใบกวนทใชจะมรปทรงตางๆ เชน แบบ Paddle แบบ Impeller หรอสกร (Screw) การตดต$งใบกวนอาจจะมท$งการตดต$งในแนวดง แนวราบ หรอเอยง อยางไรกตามการกวนดวยใบกวนน$นมกจะมปญหาเรองการบำารงรกษา ดงน$นจงมการใชป มของเหลวหมนกวน หรอการป มกาซชวภาพทเกดข$น วนกลบเขามาเพอชวยในการกวนผสม ในการหมนวนนำ$าหรอกาซ

ชวภาพ (Gas diffuser) ทเกดข$นโดยใชหวพน (Jet mixer) กรณของการใชป มเพอหมนวนของเหลวหรอกาซเพอกวนผสมน$อาจจะส$นเปลองพลงงานมากกวาการกวนดวยใบกวน แตจะชวยลดปญหาเรองการบำารงรกษาใบกวนภายในถงปฏกรณได โดยหลกการแลวการกวนผสมทเกดข$น ทำาใหภายในถงปฏกรณมความเขมขนของสารอนทรยและเช$อจลนทรยเทากนทวท$งถง (Completely mixed) ทำาใหมการสมผสระหวางจลนทรยเเละสารอนทรยของนำ$าเสยในถงปฏกรณไดด ปฏกรยาการยอยสลายจงเกดไดด รายละเอยดจดเดนและขอจากด ตลอดจนปญหาอปสรรคในดานการใชงานของถงปฏกรณในรปแบบน$ คอ

 

จดเดนของถงปฏกรณแบบกวนสมบรณ

• ดวยรปแบบของถงกวนสมบรณ ท ำาใหการกวนผสมของสารอนทรยและจลนทรยภายในถงเปนไปอยางสมำาเสมอ เหมาะกบนำ$าเสยหรอของเสยทมความเขมขนของของแขงสง จงสามารถปอนนำ$าเสยทมความเขมขนสง (High concentration) ได และหากนำ$าเสยน$นมสารเเขวนลอยสง (High suspended solid content) กไมจ ำาเป นตองมข $นตอนแยกตะกอนออกมากอนเขาถงปฏกรณ

• ชวยลดการเกดปญหาในกรณทมการปนเป$ อนของสารทมผลยบย $งการทำางานของจลนทรย เชน กรณนำ$าเสยทมสารพษเปนองคประกอบในนำ$าเสยใน Solid digester, ขยะมลฝอย, ของเสยจากฟารม, นำ$าเสยจากเอทานอล (ทใชโมลาสเปนวตถดบ) เปนตน แตเนองจากการกวนผสมภายในถงเปนไปอยางสมำาเสมอ จงจะมการเจอจางความเขมขนของสารเหลาน$ได

• การตรวจวดและควบคมระบบไมยงยากซบซอน เพยงแตตองใหเก ดการกวนผสมสมบรณจรง (Completely mixed) และไมเก ด Dead zone ตรงจดทการกวนเขาไมถงซงมผลทำาใหเกดการตกตะกอนของของแขงและสงผลตอประสทธภาพของระบบ

 

ขอจำากดและอปสรรคของถงปฏกรณแบบกวนสมบรณ

• เนองจากความเขมขนภายในถงเทากน ดงน $นระยะเวลากกเกบของเเขง (Solid Retention Time; SRT) ซงรวมถงเช$อจลนทรยในถงจะเทากบระยะเวลากกเกบนำ$าเสย (Hydraulic Retention Time; HRT) ทำาใหตองออกแบบถงปฏกรณใหมขนาดใหญ ถาของเสยหรอนำ$าเสยน$นเปนวตถดบยอยสลายไดยาก

• ความเขมขนของแขงในถงไมควรเกน 10%TS (โดยทวไปจะรกษาอยทไมเกน 5%TS) เนองจากหากความเขมขนของแขงสง จะไมสามารถทำาใหเกดการกวนผสมทดได

• ปญหาเช$อจลนทรยในระบบลดลงอยางรวดเรว ถาหาก SRT และ HRT ไมสงพอทจะใหจลนทรยในกลมสรางมเทน ซ งมอตราการเจรญเตบโตทชา สามารถเจรญเตบโตเเละเพมปรมาณไดมากเทยบเทากบทหลดออกจากระบบไปกบนำ$าเสยขาออก (Wash out)

• จากการทถงปฏกรณมลกษณะการกวนผสมภายในถง ทำาใหความเขมขนของสารอนทรยและเช$อจลนทรยเทากนทกจด ซงลกษณะดงกลาวทำาใหนำ$าเสยทออกจากระบบและตะกอนจลนทรยทหลดออกมายงคงมคาความสกปรกสงอย ไมสามารถปลอยท$งไดโดยตรง ทำาใหยงคงตองทำาการบำาบดดวยระบบบำาบดข$นตอไป ท$งน$ส ำาหรบกรณระบบบำาบดแบบไมใช อากาศรปแบบ Two-stage reactor อาจจะใช CSRT เปนถงปฏกรณใบแรก (1st stage AD reactor)

• มกพบปญหาเรองการชำารดของอปกรณใบกวน อยเปนประจำา ดงน$นจงตองการการดแลและซอมบำารงอยางสมำาเสมอ