TH13477A3 - ระบบผลิตไฮโดรเจนชีวภาพจากของเสียอินทรีย์และน้ำเสียโดยการบูรณาการกระบวน การหมักแบบไร้แสงกับกระบวนการอิเล็คโตรไลซิสชนิดใช้ตัวเร่งชีวภาพที่อุณหภูมิสูง - Google Patents
ระบบผลิตไฮโดรเจนชีวภาพจากของเสียอินทรีย์และน้ำเสียโดยการบูรณาการกระบวน การหมักแบบไร้แสงกับกระบวนการอิเล็คโตรไลซิสชนิดใช้ตัวเร่งชีวภาพที่อุณหภูมิสูงInfo
- Publication number
- TH13477A3 TH13477A3 TH1603000580U TH1603000580U TH13477A3 TH 13477 A3 TH13477 A3 TH 13477A3 TH 1603000580 U TH1603000580 U TH 1603000580U TH 1603000580 U TH1603000580 U TH 1603000580U TH 13477 A3 TH13477 A3 TH 13477A3
- Authority
- TH
- Thailand
- Prior art keywords
- fermentation
- tank
- bio
- wastewater
- hydrogen
- Prior art date
Links
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 title claims abstract 15
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 title claims abstract 15
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 title claims abstract 13
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 title claims abstract 13
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract 11
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 title claims abstract 11
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 title claims abstract 9
- 239000010815 organic waste Substances 0.000 title claims abstract 6
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract 5
- 230000002210 biocatalytic effect Effects 0.000 title claims abstract 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 15
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 claims abstract 4
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 claims abstract 3
- 241001137870 Thermoanaerobacterium Species 0.000 claims abstract 2
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 claims abstract 2
- 244000005700 microbiome Species 0.000 claims 4
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 claims 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 claims 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 claims 1
- 241000123734 Thermoanaerobacterium sp. Species 0.000 claims 1
- 239000011942 biocatalyst Substances 0.000 claims 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 claims 1
- 230000021164 cell adhesion Effects 0.000 claims 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 claims 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 claims 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 claims 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 claims 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 claims 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 3
- 230000004313 glare Effects 0.000 abstract 2
- 238000000184 acid digestion Methods 0.000 abstract 1
- 230000036571 hydration Effects 0.000 abstract 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 abstract 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 abstract 1
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 abstract 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 abstract 1
Abstract
ระบบผลิตไฮโดรเจนชีวภาพจากของเสียอินทรีย์และน้ำเสียโดยการบูรณาการกระบวนการหมักแบบไร้ แสงกับกระบวนการอิเล็คโตรไลซิสชนิดใช้ตัวเร่งชีวภาพที่อุณหภูมิสูง ระบบประกอบด้วยถังหมักไร้แสงไร้ อ า ก า ศ อุ ณ ห ภู มิ สู ง ( 55 ํC) มีตะแกรงพลาสติกไว้ตรึงเซลล์จุลินทรีย์ผลิตไฮโดรเจนกลุ่ม Thermoanaerobacterium spp. ต่อด้วยถังหมักอิเล็คโตรไลซิสชนิดใช้ตัวเร่งชีวภาพที่อุณหภูมิสูง โดยในถัง มีขั้วไฟฟ้าแอโนดทำด้วยลวดทองแดงที่ก้นถัง พร้อมตะแกรงลวดทองแดงให้ตรึงเซลล์จุลินทรีย์ และมี ลวดทองแดงเป้นแคโทด เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการย่อยกรดอินทรีย์ในน้ำทิ้งหลังหระบวนการหมักไร้แสง ซึ่ง ระบบดังกล่าว มีอัตราการผลิตไฮโดรเจนสูง บำบัดสารอินทรีย์ได้สูง สามารถผลิตไฮโดรเจนได้ 5-10 ลิตร ไฮโดรเจนต่อลิตรถังปฎิกรณ์ต่อวัน สามารถบำบัดสารอินทรีย์ได้ร้อยละ 80-90 ของค่าสารอินทรีย์เริ่มต้น มี ประสิทธิภาพสูงกว่าระบบผลิตไฮโดรเจนด้วยกระบวนการหมักไร้อากาศ 5-10 เท่า อีกทั้งไฮโดรเจนที่ผลิตได้ จากของเสียอินทรีย์และน้ำเสียยังสามารถนำมาใช้ในกระบวนการไฮโดรจิเนชั่นของน้ำมันได้ และนำไปใช้ ประยุกต์ในระบบบำบัดน้ำเสียของโรงงานอุตสาหกรรม และนำไปสู่เชิงพาณิชย์ต่อไป
Claims (2)
1. ระบบผลก๊าซไฮโดรเจนจากของเสียอินทรีย์และน้ำเสียโดยการบูรณาการกระบวนการหมัก แบบไร้แสงกับกระบวนการอิเล็คโตรไลซิสชนิดใช้ตัวเร่งชีวภาพที่อุณหภูมิสูง ประกอบด้วย ถังเก็บน้ำ เสียก่อนเข้าระบบ (1) เชื่อมต่อกับถังหมักแบบไร้อากาศด้วยส่งน้ำเสีย (3) โดยมีเครื่องปั๊ม (2) ติดตั้ง อยู่ระหว่างถังเก็บน้ำเสียกับถังหมักแบบไร้อากาศ และมีตัวกระจายน้ำเสีย (4) ให้ทั่วทั้งถังหมัก ภายในถังหมักส่วนที่หนึ่งมีวัสดุตรึงจุลินทรีย์แบบไร้อากาศชอบร้อนกลุ่มที่เด่นด้วยสายพันธุ์ Thermoanaerobacterium sp. (6) และมีเครื่องปั๊ม (5) เพื่อหมุนเวียนน้ำเสียและเพื่อประสิทธิภาพ การย่อยสลายของสารอินทรีย์โดยจุลินทรีย์ น้ำเสียจากการผลิตไฮโดรเจนส่วนที่หนึ่งซึ่งมีกรดอินทรีย์ เหลือจากการหมักแบบไร้แสงเข้าสู่ส่วนที่สอง โดยมีแผ่นกั่น (7) ระหว่างกระบวนการผลิตไฮโดรเจนแบบ ไร้แสงกับกระบวนการอิเล็กโตรไลซิสชนิดตัวเร่งชีวภาพที่อุณหภูมิสูง และในกระบวนการผลิตไฮโดรเจน ส่วนที่สองมีขั้วไฟฟ้าแอโนด (8) ยึดติดอยู่ด้านล่างถัดจากถังหมักส่วนที่หนึ่ง และมีขั้วไฟฟ้าแคโทด (10) ยึดติดอยู่ส่วนบน ซึ่งขนาดของขั้วไฟฟ้าแอโนดและแคโทดขึ้นอยู่กับขนาดของถังหมัก ซึ่งขั้วไฟฟ้าแอโนด และขั้วไฟฟ้าแคโทดถูกเชื่อมต่อกับแหล่งพลังงานภายนอก (Power supply) (9) โดยที่ขั้วไฟฟ้าแอโนด ถูกตรึงด้วยจุลินทรีย์ในกลุ่ม exoelectogenic bacteria และมีกรวยคว่ำ (11) ติดตั้งอยู่ภายในเพื่อกั้น แบ่งไม่ให้ตะกอนจุลินทรีย์ไหลออกจากระบบหมัก น้ำเสียที่ผ่านกระบวนการผลิตไอโดรเจนโดยการหมัก แบบไร้แสงและเซลล์อิเล็กโตรไลซิสชนิดตัวเร่งชีวภาพที่อุณหภูมิสูงไหลออกจากระบบเข้าสู่ถังเก็บน้ำทิ้ง (14) และมีส่วนเก็บกีาซไฮโดรเจน (12) จากการบวนการผลิตในถังหมักก่อนออกสู่ถังเก็บไฮโดรเจนเพื่อ น้ำไปใช้ประโยชน์ (13)
2. กรรมวิธีการผลิตก๊าซไฮโดรเจนจากของเสียอินทรีย์และน้ำเสียโดยการบูรณาการ กระบวนการหมักแบบไร้แสงกับกระบวนการอิเล็คโตรไลซิสชนิดใช้ตัวเร่งชีวภาพที่อุณหภูมิสูง โดยมี ขั้นตอนดังนี้ การผลิตไฮโดรเจนโดยเชื่อมต่อกระบวนการหมักแบบไร้แสงกับเซลล์อิเล็คโตรไลซิสชนิดใข้ ตัวเร่งปฏิกิริยาชีวภาพใรถังปฏิกรณือุณหภูมิสูง (55 ํC) เครื่องปฏิกรณ์สำหรับการผลิตไฮโดรเจนซึ่งเป็น ถังจำนวนสองถังต่อกัน โดยถังแรกจะมีความสูงเป็น 1:5 ของถังที่สอง ถูกประกอบต่อกันในแนวดิ่ง ช่องทางไหลขึ้นตรงจุดเชื่อต่อจะถูกปิดไว้ชั่วคราวในระหว่างการตึงเซลล์จุลินทรีย์ เติมตัวกลาง และ กล้าเชื้อกลุ่มจุลินทรีย์ Thermoanaerobacterium sp p. สำหรับการหมักไอโดรเจน แบบไร้แสงร้อย ละ 20-30 โดยปริมาตรลงในเครื่องปฏิกรณ์ส่วนล่าง จากนั้นเติมน้ำทิ้งหรือของเสียอินทรีย์ลงไปร้อยละ 80 ของปริมาตรถัง พ่นด้วยก๊าซไนโตรเจนประมาณ 10 นาที แล้ว recirculation ด้วยอัตรา 18 มล./ ชม. เพื่อตรึงเชื้อจุลินทรีย์ ลงบนตัวกลาง ในขณะเดียวกันเครื่องปฏิกรณ์ส่วนที่สองถูกติดตั้งด้วยขั้วไฟฟ้า แอโนดเคลือบด้วยจุลินทรีย์ในกลุ่ม exoelectogenic bacteria ถัดจากถังหมักส่วนที่หนึ่ง และมี ขั้วไฟฟ้าแคโทดยึดติดอยู่กับส่วนบนของถังหมัก เมื่อดำเนินการตรึงเซลล์และเกาะติดเซลล์เสร็จ เรียบร้อย ช่องทางไหลขึ้นตรงจุดเชื่อมต่อจะถูกเปิดออก น้ำทิ้งหรือของเสียที่ผ่านกระบวนการการหมัก ไฮโดรเจนแบบไร้แสงจะถูกป้อนเข้าสู่เครื่องปฏิกรณ์โดยใช้ระยะพักกักเก็บเป็น 10-20 วัน ต่อท่อสำหรับ เก็บตัวอย่างน้ำหมักและก๊าซชีวภาพที่ผลิตได้ในระบบ ปรับให้ขั้วไฟฟ้าแคโทดสัมผัสอากาศบางส่วน และ เชื่อมต่อระบบเซลล์อิเล็คโตรไลซิสชนิดตัวเร่งชีวภาพ เข้ากับระบบ Power supply ปล่อยกระแสไฟฟ้า ขนาด 0.2 โวลล์ลงไป
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TH13477A3 true TH13477A3 (th) | 2017-12-25 |
| TH13477C3 TH13477C3 (th) | 2017-12-25 |
Family
ID=
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Wagner et al. | Hydrogen and methane production from swine wastewater using microbial electrolysis cells | |
| CN104743663B (zh) | 利用高有机物高氨氮废水强化产甲烷的生物电化学反应装置和方法 | |
| CN104045151B (zh) | 一种基于生物电化学原理的原位沼气提纯反应器及方法 | |
| CN105217797B (zh) | 一种复合垂直流人工湿地耦合微生物电解池强化脱氮的方法及装置 | |
| CN113430234B (zh) | 一种外加电势强化厌氧微生物产中链脂肪酸的方法 | |
| CN102329047B (zh) | 模块式养殖场污水处理系统及处理方法 | |
| CN103555566A (zh) | 一种新型的促进厌氧消化产甲烷的外置电解设备 | |
| CN108314184A (zh) | 一种促进厌氧反应器启动的方法 | |
| CN102723517A (zh) | 分离膜生物阴极微生物燃料电池及污水处理方法 | |
| CN105565473B (zh) | 一种菌藻联用生物电化学装置及其应用 | |
| CN105174676A (zh) | 基于电化学污泥预处理的电芬顿源头污泥减量化方法及系统 | |
| CN103956510A (zh) | 一种同步脱氮除磷双室微生物燃料电池 | |
| Rittmann | The energy issue in urban water management | |
| CN102492506A (zh) | 有机废水脱除沼气中二氧化碳的方法及其装置 | |
| CN108808050A (zh) | 一种化学修饰生物阴极的微生物燃料电池系统 | |
| CN112919736A (zh) | 厌氧脱氮与甲烷去除装置及方法、污水处理系统及方法 | |
| CN107964552A (zh) | 一种厌氧消化与mfc耦合提高甲烷合成效率的方法 | |
| CN107935344A (zh) | 一种改善鸡粪厌氧发酵产沼气特性的方法 | |
| CN103865957B (zh) | 一种联合产氢产乙酸菌和产电菌强化生物制氢效能的方法 | |
| CN103964583A (zh) | 光合生物耦合生物电化学膜生物反应器水处理装置 | |
| CN109401947B (zh) | 一种污泥与餐厨垃圾共消化系统及其运行方法 | |
| CN110127840A (zh) | 基于好氧颗粒污泥床反应器阴极微生物燃料电池的污水处理器 | |
| CN105489919A (zh) | 无缓冲液运行下空气阴极微生物燃料电池及性能提升方法 | |
| KR102093895B1 (ko) | 생물학적 바이오가스 고질화 방법 및 그 시스템 | |
| CN101693577B (zh) | 电解-生物厌氧反应器及其工艺 |