การปรับสภาพตะกอนลอยจากบ่อดักไขมันของอุตสาหกรรมทูน่ากระป๋องด้วยวิธีการทางชีวภาพเพื่อประยุกต์ใช้ในการผลิตแก๊สชีวภาพ
วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต (เทคโนโลยีชีวภาพ), 2565
Saved in:
| Main Author: | |
|---|---|
| Other Authors: | |
| Format: | Theses and Dissertations |
| Language: | Thai |
| Published: |
มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์
2023
|
| Subjects: | |
| Online Access: | http://kb.psu.ac.th/psukb/handle/2016/18213 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Institution: | Prince of Songkhla University |
| Language: | Thai |
| id |
th-psu.2016-18213 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| institution |
Prince of Songkhla University |
| building |
Khunying Long Athakravi Sunthorn Learning Resources Center |
| continent |
Asia |
| country |
Thailand Thailand |
| content_provider |
Khunying Long Athakravi Sunthorn Learning Resources Center |
| collection |
PSU Knowledge Bank |
| language |
Thai |
| topic |
การปรับสภาพ แก๊สชีวภาพ ตะกอนลอย การเสริมทางชีวภาพ การกระตุ้นทางชีวภาพ ก๊าซชีวภาพ |
| spellingShingle |
การปรับสภาพ แก๊สชีวภาพ ตะกอนลอย การเสริมทางชีวภาพ การกระตุ้นทางชีวภาพ ก๊าซชีวภาพ ชุติมา ไทยประดิษฐ์ การปรับสภาพตะกอนลอยจากบ่อดักไขมันของอุตสาหกรรมทูน่ากระป๋องด้วยวิธีการทางชีวภาพเพื่อประยุกต์ใช้ในการผลิตแก๊สชีวภาพ |
| description |
วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต (เทคโนโลยีชีวภาพ), 2565 |
| author2 |
ปิยะรัตน์ บุญแสวง |
| author_facet |
ปิยะรัตน์ บุญแสวง ชุติมา ไทยประดิษฐ์ |
| format |
Theses and Dissertations |
| author |
ชุติมา ไทยประดิษฐ์ |
| author_sort |
ชุติมา ไทยประดิษฐ์ |
| title |
การปรับสภาพตะกอนลอยจากบ่อดักไขมันของอุตสาหกรรมทูน่ากระป๋องด้วยวิธีการทางชีวภาพเพื่อประยุกต์ใช้ในการผลิตแก๊สชีวภาพ |
| title_short |
การปรับสภาพตะกอนลอยจากบ่อดักไขมันของอุตสาหกรรมทูน่ากระป๋องด้วยวิธีการทางชีวภาพเพื่อประยุกต์ใช้ในการผลิตแก๊สชีวภาพ |
| title_full |
การปรับสภาพตะกอนลอยจากบ่อดักไขมันของอุตสาหกรรมทูน่ากระป๋องด้วยวิธีการทางชีวภาพเพื่อประยุกต์ใช้ในการผลิตแก๊สชีวภาพ |
| title_fullStr |
การปรับสภาพตะกอนลอยจากบ่อดักไขมันของอุตสาหกรรมทูน่ากระป๋องด้วยวิธีการทางชีวภาพเพื่อประยุกต์ใช้ในการผลิตแก๊สชีวภาพ |
| title_full_unstemmed |
การปรับสภาพตะกอนลอยจากบ่อดักไขมันของอุตสาหกรรมทูน่ากระป๋องด้วยวิธีการทางชีวภาพเพื่อประยุกต์ใช้ในการผลิตแก๊สชีวภาพ |
| title_sort |
การปรับสภาพตะกอนลอยจากบ่อดักไขมันของอุตสาหกรรมทูน่ากระป๋องด้วยวิธีการทางชีวภาพเพื่อประยุกต์ใช้ในการผลิตแก๊สชีวภาพ |
| publisher |
มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์ |
| publishDate |
2023 |
| url |
http://kb.psu.ac.th/psukb/handle/2016/18213 |
| _version_ |
1781416872701329408 |
| spelling |
th-psu.2016-182132023-10-12T08:07:48Z การปรับสภาพตะกอนลอยจากบ่อดักไขมันของอุตสาหกรรมทูน่ากระป๋องด้วยวิธีการทางชีวภาพเพื่อประยุกต์ใช้ในการผลิตแก๊สชีวภาพ Pretreatment of Scum from Oil Trap of Tuna Canning Industry Using Biological Method for Application in Biogas Production ชุติมา ไทยประดิษฐ์ ปิยะรัตน์ บุญแสวง Faculty of Agro-Industry (Industrial Biotechnology) คณะอุตสาหกรรมเกษตร ภาควิชาเทคโนโลยีชีวภาพอุตสาหกรรม การปรับสภาพ แก๊สชีวภาพ ตะกอนลอย การเสริมทางชีวภาพ การกระตุ้นทางชีวภาพ ก๊าซชีวภาพ วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต (เทคโนโลยีชีวภาพ), 2565 This research studied the pretreatment of scum from oil trap tank of wastewater treatment system located at a tuna canning industry to be used as substrate in biogas production. The primary lipid hydrolysis with Bacillus subtilis AH73 only slightly improved methane production from scum likely due to its low enzyme activity. Therefore, lipase and protease in the isolation and selection of lipase and protease producing bacteria were isolated from wastewater treatment system and screened under aerobic and anaerobic conditions. The results revealed that 16 isolates presented the large clear zone of hydrolysis under aerobic condition and 2 isolates presented large clear zone under anaerobic condition. In the digestion of scum sludge under aerobic and anaerobic conditions, it was found that SNL1 had the highest lipase and protease activities of 177.45 U/L and 1,695 U/L, respectively. While INL11 gave highest soluble COD of 17.02 g/L. Later, SNL1 and INL11were identified as Bacillus cereus and Aeromonas caviae, respectively. The pretreatment of scum sludge by the biological method using isolated bacteria and the biochemical methane potential produced from the pretreated scum were studied at the flask level using in batch fermentation mode. It was found that the pretreatment with SNL1 under aerobic condition for 7 days resulted in the reduction of total solids from 112.9 g/l to 79.0 g/l, and the maximum methane yield was obtained at 34.3 mLCH4/gVS. In addition, the scum to wastewater ratio at 80:20 produced higher biogas production than at the ratio of 90:10 and 70:30. Moreover, the pretreatment of scum sludge by bioaugmentation using SNL1 and biostimulation with aeration (without microbial inoculation) was compared with unpretreatment of scum sludge in a 6.5 l fermentation tank using a batch fermentation mode. It was found that the experiment without pretreatment of scum sludge produce Methane lower than bioaugmentation by SNL1, which gave the maximum cumulative methane production of 14,759 ml at day 60. Due to SNL1 bacterial degradation and aeration, nutrients are readily available than untreated scum. Furthermore, the experiment was performed with the semi-continuous mode. The result showed that the bioaugmentation by SNL1 produced higher cumulative methane than the unpretreatment (1.96 times) and the biostimulation (1.21 times) with the methane yield of 259.8 mLCH4/gVS, since nutrients are transferred into and out of the system, microorganisms get new nutrients to use as a source for growth due to the addition of bacteria producing enzymes that can help decompose the preliminary sediment, causing the nutrients to be converted into usable structures easier than untreated scum. Pretreatment of scum sludge using the bioaugmentation by SNL1 and the biochemical methane potential from pretreated scum was investigated in a 200 L reactor using a batch fermentation mode. The results found that the pretreatment of scum sludge using bioaugmentation by SNL1 improved the methane production from 0.76 LCH4 (the experiment without sludge pretreatment) to 3.71 LCH4 with a maximum methane yield of 25.8 mLCH4/gVS and total solids removal efficiency of 38%. Finally, the methane production from SNL1 pretreated scum was scaled up to 1000 L reactor. It showed that the highest cumulative biogas and cumulative methane production were 6124.33 L and 1192.91 LCH4, respectively with the methane yield of 1893 mLCH4/gVS on day 81 of fermentation, the total solids removal efficiency of 83%, and the total COD removal efficiency of 87%. The methane content ranged from 50 to 73% throughout the period of fermentation. งานวิจัยนี้ศึกษาการปรับสภาพตะกอนลอยจากบ่อดักไขมันของระบบบำบัดน้ำเสีย โรงงานผลิตทูน่ากระป๋องเพื่อใช้เป็นสารตั้งต้นในการผลิตแก๊สชีวภาพ จากการย่อยสลายตะกอนลอย เบื้องต้นด้วย Bacillus subtilis AH73 ที่มีเอนไซม์ไลเปส พบว่า มีการผลิตแก๊สมีเทนสูงกว่าชุด ควบคุมเล็กน้อย อาจเนื่องมาจากเชื้อมีกิจกรรมเอนไซม์ต่ำ ซึ่งให้ค่ากิจกรรมเอนไซม์ต่ำ จึงทำการคัด แยกและคัดเลือกแบคทีเรียผลิตเอนไซม์ไลเปสและโปรติเอสจากระบบบำบัดน้ำเสียของโรงงานใน สภาวะที่มีอากาศและไร้อากาศ พบ 16 ไอโซเลต แสดงขนาดของวงใสของการย่อยโปรตีนและไขมันที่ กว้างภายใต้สภาวะมีอากาศและ 2 ไอโซเลตแสดงขนาดของวงใสที่กว้างภายใต้สภาวะไร้อากาศ โดย จากการทดลองย่อยตะกอนลอยในสภาวะมีอากาศและไม่มีอากาศ พบว่า และ ไอโซเลต SNL1 ให้ กิจกรรมเอนไซม์ไลเปสและโปรติเอสสูงสุดเท่ากับ 177.45 ยูนิตต่อลิตร และ 1,695 ยูนิตต่อลิตร ตามลำดับ ในขณะที่ไอโซเลต INL11 ให้ค่าซีโอดีละลายน้ำสูงสุดเท่ากับ 17.02 กรัมต่อลิตร เมื่อ เทียบเคียงสายพันธุ์จุลินทรีย์ที่คัดเลือก พบว่า SNL1 และ INL11 มีความเหมือนกับ Bacillus cereus และ Aeromonas caviae ตามลำดับ จากการทดลองการปรับสภาพตะกอนลอยไขมันด้วยวิธีการทางชีวภาพโดยใช้ แบคทีเรียที่คัดแยกได้และศึกษาศักยภาพในการผลิตแก๊สชีวภาพจากตะกอนลอยที่ผ่านการปรับสภาพ ในระดับขวดทดลองโดยใช้ระบบการหมักแบบกะ พบว่า เมื่อปรับสภาพด้วย SNL1 ภายใต้สภาวะมี อากาศเป็นระยะเวลา 7 วัน สามารถลดปริมาณของแข็งทั้งหมดจาก 112.9 กรัมต่อลิตร เป็น 79.0 กรัมต่อลิตร และให้ผลผลิตมีเทนสูงสุดเท่ากับ 34.3 mLCH4/gVS นอกจากนี้ยังพบว่า อัตราส่วน ตะกอนลอยไขมันต่อน้ำเสียเท่ากับ 80:20 สามารถผลิตแก๊สชีวภาพได้สูงกว่าการใช้อัตราส่วน 90:10 และ 70:30 และจากการศึกษาเปรียบเทียบการปรับสภาพโดย bioaugmentation ด้วย SNL1, การ ปรับสภาพโดย biostimulation คือ โดยมีการให้อากาศแต่ไม่มีการเติม เชื้อจุลินทรีย์และชุดการทดลองที่ไม่มีการปรับสภาพ (unpretreatment) ในถังหมักขนาด 6.5 ลิตร โดยใช้ระบบ การหมักแบบกะ พบว่า การทดลองที่ไม่ผ่านการปรับสภาพตะกอนลอยให้การผลิตมีเทนต่ำกว่าชุดการ ทดลองที่มีการปรับสภาพตะกอน โดยการผลินมีเทนสะสมสูงสุดมีค่าเท่ากับ 14,759 มิลลิลิตร ในวันที่ 60 เมื่อมีการเสริมทางชีวภาพของเชื้อ SNL1 เป็นระยะเวลา 7 วัน นอกจากนี้เมื่อทดลองโดยเดิน ระบบแบบกึ่งต่อเนื่อง พบว่า การปรับสภาพด้วยการเสริมทางชีวภาพของเชื้อ SNL1 สามารถผลิต มีเทนได้สูงกว่าชุดการทดลองที่ไม่มีการปรับสภาพตะกอนลอยถึง 1.96 เท่า และให้ผลผลิตมีเทน เท่ากับ 259.8 mLCH4/gVS และสูงกว่าชุดการทดลองที่มีการปรับสภาพด้วยการให้อากาศแต่ไม่มีการ เติมเชื้อจุลินทรีย์ 1.21 เท่า จากการปรับสภาพตะกอนลอยโดย bioaugmentation ด้วย SNL1 และศึกษา ศักยภาพในการผลิตมีเทนจากตะกอนลอยที่ผ่านการปรับสภาพในถังหมักขนาด 200 ลิตรโดยใช้ระบบ การหมักแบบกะ พบว่า เมื่อมีการเติมเชื้อ SNL1 สามารถเพิ่มประสิทธิภาพของการผลิตแก๊สมีเทน จาก 0.76 LCH4 (ชุดการทดลองที่ไม่มีการปรับสภาพตะกอน) เป็น 3.71 LCH4 และมีผลผลิตมีเทน สูงสุดเท่ากับ 25.8 mLCH4/gVS ประสิทธิภาพในการกำจัดของของแข็งทั้งหมด เท่ากับร้อยละ 38 และเมื่อทำการขยายขนาดการผลิตมีเทนจากตะกอนไขมันที่ผ่านการปรับสภาพด้วยเชื้อ SNL1 ในถัง หมักขนาด 1000 ลิตร พบว่า มีการผลิตแก๊สชีวภาพสะสมและแก๊สมีเทนสะสมสูงสุดเท่ากับ 6124.33 L และ 1192.91 LCH4 ตามลำดับ ซึ่งมีผลผลิตมีเทนเท่ากับ 1893 mLCH4/gVS ในวันที่ 81 ของการ หมัก ประสิทธิภาพในการกำจัดของแข็งทั้งหมดและซีโอดีทั้งหมดสูงสุดโดยมีค่าเท่ากับร้อยละ 83 และ 87 ตามลำดับ และมีปริมาณมีเทนอยู่ในช่วงร้อยละ 50 ถึง 73 ตลอดระยะเวลาของการหมัก หลังจากการผลิตแก๊สชีวภาพ พบว่า ตะกอนที่เหลือหลังจากกระบวนการหมักมี ปริมาณสารอินทรีย์ ไนโตรเจน และ ฟอสฟอรัสเป็นไปตามมาตรฐานปุ๋ย ดังนั้นจึงมีความเป็นไปได้ที่ จะนำตะกอนหลังการหมักแก๊สชีวภาพไปใช้ประโยชน์เป็นปุ๋ยต่อไปได้ 2023-10-12T08:07:48Z 2023-10-12T08:07:48Z 2022 Thesis http://kb.psu.ac.th/psukb/handle/2016/18213 th Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Thailand http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/th/ application/pdf มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์ |