การผลิตกระแสไฟฟ้าจากน้ำทิ้งหลังจากกระบวนการผลิตแก๊สชีวภาพของน้ำเสียฟาร์มสุกรโดยใช้เซลล์เชื้อเพลิงจุลินทรีย์แบบห้องเดี่ยว - Podkumnerd, Noppadon; Prasongchan, Nicha; Teeparuksapun, Kosin (วารสารหน่วยวิจัยวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และสิ่งแวดล้อมเพื่อการเรียนรู้ (Journal of Research Unit on Science, Technology and Environment for Learning), 2021)
Electricity Generation from Effluent after Biogas Production of Swine Wastewater Using Single Chamber Microbial Fuel Cell Noppadon Podkumnerd, Nicha Prasongchan and Kosin Teeparuksapun รับบทความ: 12 มิถุนายน 2563; แก้ไขบทความ: 21 มกราคม 2564; ยอมรับตีพิมพ์: 9 กุมภาพันธ์ 2564; ตีพิมพ์ออนไลน์: 30 มีนาคม 2564 บทคัดย่อ งานวิจัยนี้ศึกษาการผลิตกระแสไฟฟ้าจากน้ำทิ้งหลังจากกระบวนการผลิตแก๊สชีวภาพของน้ำเสียฟาร์มสุกรโดยใช้เซลล์เชื้อเพลิงจุลินทรีย์แบบห้องเดี่ยว น้ำเสียฟาร์มสุกรมีค่าซีโอดี 9.25±0.35 g/L และปริมาณของแข็งสารอินทรีย์ระเหย 124.24±0.57 g/L ซึ่งเหมาะสมสำหรับเป็นแหล่งคาร์บอนในการผลิตมีเทน จากการศึกษาการผลิตมีเทนที่อุณหภูมิ 55ºC เป็นเวลา 45 วัน พบว่า ที่ความเข้มข้นของน้ำเสียฟาร์มสุกร 10 g–VS ให้ประสิทธิภาพการผลิตแก๊สชีวภาพสูงสุดดังนี้ ปริมาณผลผลิตแก๊สชีวภาพสะสม 3,210 mL ปริมาณผลผลิตมีเทนสะสม 1,759.90 mL และปริมาณผลได้มีเทน 188.07 mL–CH4/g–VS ตามลำดับ มีประสิทธิภาพในการบำบัดค่าซีโอดี 58.60% เมื่อนำน้ำเสียฟาร์มสุกรที่ผ่านกระบวนการผลิตแก๊สชีวภาพมาศึกษาการผลิตกระแสไฟฟ้าและการบำบัดน้ำเสียโดยใช้เซลล์เชื้อเพลิงจุลินทรีย์แบบห้องเดี่ยว พบว่า สามารถผลิตกระแสไฟฟ้าได้สูงสุด 0.37±0.01 mA โดยมีค่าความหนาแน่นกระแสไฟฟ้าเท่ากับ1,110.43±3.27 mA/m3 มีค่าความหนาแน่นกำลังไฟฟ้า 413.58±0.01 mW/m3 ประสิทธิภาพเชิงคูลอมบ์ 2.04 และมีประสิทธิภาพในการบำบัดค่าซีโอดี ไนโตรเจน และฟอสฟอรัส 91.38±0.54 10.81±1.57 และ 35.29±3.40% ตามลำดับ คำสำคัญ: แก๊สชีวภาพ น้ำเสียฟาร์มสุกร เซลล์เชื้อเพลิงจุลินทรีย์แบบห้องเดี่ยว Abstract This research investigated the production of electricity from effluent of biogas production of swine wastewater using single chamber microbial fuel cell (SCMFC). The swine wastewater had chemical oxygen demand (COD) of 9.25±0.35 g/L and total volatile organic compounds of 124.24±0.57 g/L which is suitable for methane production. The methane production was investigated at 55ºC for 45 days. The highest biogas production performance was obtained at 10 g–VS of swine wastewater and the following results were obtained. The highest cumulative daily biogas production was 3,210 mL. The cumulative methane production and methane yield were 1,759.90 mL and 188.07 mL–CH4/g–VS, respectively. The efficiency for COD removal was 58.60%. The swine wastewater effluent from biogas production was then used as substrate in SCMFC to investigate electricity production and wastewater treatment. The maximum current of 0.37±0.01 mA was obtained. The current density and power density were 1,110.43±3.27 mA/m3 and 413.58±0.01 mW/m3, respectively and coulombic efficiency was 2.04. The performance for COD, nitrogen and phosphorus removal were 91.38±0.54, 10.81±1.57 and 35.29±3.40%, respectively. Keywords: Biogas, Swine wastewater, Single chamber microbial fuel cell