ผลของตวประสานทางธรรมชาตทมผลตอคณลกษณะทางกายภาพ และตนทนพลงงานในกระบวนการขนรปแบบอดแทงตะเกยบจากเศษไมกระถน

โดย นางสาวเกษรา รตตะวน

วทยานพนธนเปนสวนหนงของการศกษาตามหลกสตรวศวกรรมศาสตรมหาบณฑต สาขาวชาวศวกรรมพลงงาน แผน ก แบบ ก 2 ระดบปรญญามหาบณฑต

ภาควชาวศวกรรมเครองกล บณฑตวทยาลย มหาวทยาลยศลปากร

ปการศกษา 2561 ลขสทธของบณฑตวทยาลย มหาวทยาลยศลปากร

ผลของตวประสานทางธรรมชาตทมผลตอคณลกษณะทางกายภาพ และตนทนพลงงานในกระบวนการขนรปแบบอดแทงตะเกยบจากเศษไมกระถน

โดย นางสาวเกษรา รตตะวน

วทยานพนธนเปนสวนหนงของการศกษาตามหลกสตรวศวกรรมศาสตรมหาบณฑต สาขาวชาวศวกรรมพลงงาน แผน ก แบบ ก 2 ระดบปรญญามหาบณฑต

ภาควชาวศวกรรมเครองกล บณฑตวทยาลย มหาวทยาลยศลปากร

ปการศกษา 2561 ลขสทธของบณฑตวทยาลย มหาวทยาลยศลปากร

EFFECT OF NATURAL BINDER ON THE PHYSICAL PROPERTIES AND ENERGY COSTS IN PELLETIZING PROCESS FROM KRATHIN-WOOD RESIDUEL

By

MISS Kedsara RATTAWAN

A Thesis Submitted in Partial Fulfillment of the Requirements for Master of Engineering (ENERGY ENGINEERING)

Department of MECHANICAL ENGINEERING Graduate School, Silpakorn University

Academic Year 2018 Copyright of Graduate School, Silpakorn University

หวขอ ผลของตวประสานทางธรรมชาตทมผลตอคณลกษณะทางกายภาพ และตนทนพลงงานในกระบวนการขนรปแบบอดแทงตะเกยบจากเศษไมกระถน

โดย เกษรา รตตะวน สาขาวชา วศวกรรมพลงงาน แผน ก แบบ ก 2 ระดบปรญญามหาบณฑต อาจารยทปรกษาหลก ผชวยศาสตราจารย ดร. วระนช อนทะกนฑ

บณฑตวทยาลย มหาวทยาลยศลปากร ไดรบพจารณาอนมตใหเปนสวนหนงของการศกษา ตามหลกสตรวศวกรรมศาสตรมหาบณฑต

คณบดบณฑตวทยาลย (รองศาสตราจารย ดร.จไรรตน นนทานช)

พจารณาเหนชอบโดย

ประธานกรรมการ (ผชวยศาสตราจารย ดร. นตพงศ โสภณพงศพพฒน )

อาจารยทปรกษาหลก (ผชวยศาสตราจารย ดร. วระนช อนทะกนฑ )

อาจารยทปรกษารวม (รองศาสตราจารย ดร. วโรจน กนกศลปธรรม )

ผทรงคณวฒภายนอก (ผชวยศาสตราจารย ดร. ทพาพร ค าแดง )

ง

บทค ดย อ ภาษาไทย

59406201 : วศวกรรมพลงงาน แผน ก แบบ ก 2 ระดบปรญญามหาบณฑต ค าส าคญ : ระยะเวลาการหมก, ตวประสานทางธรรมชาต, กระบวนการขนรป

นางสาว เกษรา รตตะวน: ผลของตวประสานทางธรรมชาตทมผลตอคณลกษณะทางกายภาพ และตนทนพลงงานในกระบวนการขนรปแบบอดแทงตะเกยบจากเศษไมกระถน อาจารยทปรกษาวทยานพนธ : ผชวยศาสตราจารย ดร. วระนช อนทะกนฑ

วตถประสงคของงานวจยน คอศกษาผลของตวประสานทางธรรมชาตทมผลตอ

คณลกษณะทางกายภาพและตนทนพลงงานในกระบวนการผลตเชอเพลงชวมวลจากเศษไมกระถน วตถดบหลกในงานวจยนคอ เศษกระถน ตวประสานทานธรรมชาตคอ เหงามนส าปะหลง โดยตวประสานแบงออกเปน 2 กรณคอ เหงามนส าปะหลงไมหมก (0 วน) และเหงามนส าปะหลงหมก ในสวนของกรณหมกศกษาทระยะเวลา 1, 3, 5 และ 7 วน เชอเพลงอดแทงตะเกยบถกผลตโดยใชเครองขนรปเชอเพลงอดแทงชนดแมพมพหมน คณสมบตทางกายภาพของเชอเพลงอดแทงตะเกยบทดสอบอางองตามมาตรฐานการผลตเชอเพลงอดแทงของประเทศสหรฐอเมรกา (PFI) ผลการทดลองพบวาคาความหนาแนนของเชอเพลงอดแทงตะเกยบจากเศษกระถนและเชอเพลงอดแทงตะเกยบจากเศษกระถนผสมตวประสานมคาเทากบ 618.42±0.05, 642.62±0.26, 653.31±0.31, 668.77±0.26, 664.18±0.44 และ 660.65±0.19 กโลกรมตอลกบาศกเมตร ตามล าดบ นอกจากนคาความทนทานของเชอ เพล งอ ดแท งตะเกยบ เท ากบ 94.98±0.32, 98.28±0.21, 99.30±0.16, 99.56±0.26, 98.69±0.23 และ 98.18±0.18 เปอรเซนต ตามล าดบ อกทงจากการศกษาการกจกรรมของจลนทรยพบวาการหมกเหงามนส าปะหลงเปนผลท าใหเกดไบโอฟมล สามารถพบเหนไบโอฟมลบนพนผวของเหงามนส าปะหลงหมกไดโดยกลองจลทรรศนอเลกตรอนแบบสองกราด (SEM) ซงไบโอฟมลนนชวยท าใหกลไกลการประสานมคณสมบตทดกวาเหงามนส าปะหลงทไมหมก สามารถสรปไดวาตวประสานในงานวจยนทงในกรณไมหมกและกรณหมก ในงานวจยนสามารถสรปไดวาตวประสานทงในกรณไมหมก และกรณหมกสามารถชวยปรบปรงคณสมบตทางกายภาพ นอกจากนการผสมตวประสานยงสงผลใหตนทนในกระบวนการผลตเชอเพลงอดแทงตะเกยบลดลง และเงอนไขของระยะเวลาการหมกตวประสานทางธรรมชาตทเหมาะสมคอ 3 วน

จ

บทค ดย อ ภาษาอ งกฤ ษ

59406201 : Major (ENERGY ENGINEERING) Keyword : Fermentation time; Natural binder; Pelletizing

MISS KEDSARA RATTAWAN : EFFECT OF NATURAL BINDER ON THE PHYSICAL PROPERTIES AND ENERGY COSTS IN PELLETIZING PROCESS FROM KRATHIN-WOOD RESIDUEL THESIS ADVISOR : ASSISTANT PROFESSOR DR. WEERANUT INTAGUN

The aim of this research is to investigate the effects of natural binder on the physical properties and energy costs in pelletizing process from krathin-wood residual. The main raw material is krathin-wood residual (Acaacia mangium willd). A natural binder is cassava rhizome (Manihot esculenta). The natural binders were divided into two cases: the case of non-fermentation (0 days) and fermentation. The fermentation case, the duration times of fermentation were at 1, 3, 5 and 7 days, respectively. The pellets were manufactured using a flat-die pellet mill machine. The study used the Pellet Fuels Institute (PFI) Standard Specification to verify the pellet bulk density and pellet durability. The results revealed that the pellet bulk density values of krathin-wood and krathin-wood mixing binder were 618.42±0.05, 642.62±0.26, 653.31±0.31, 668.77±0.26, 664.18±0.44 and 660.65±0.19 kg/m3, respectively. Moreover, the durability values of pellets were 94.98±0.32, 98.28±0.21, 99.30±0.16, 99.56±0.26, 98.69±0.23 and 98.18±0.18 percentage, respectively. Furthermore, the microorganism activity study was found that the fermentation of cassava rhizomes was effected biofilm formation. It can be seen that the biofilm were coats on surface of the fermented cassava rhizome particles by scanning electron microscope: SEM. The biofilm improves the binding mechanism of the fermented cassava rhizome. In this study, it can conclude that the binder as non-fermentation and fermentation case are improve the bulk density and durability. In addition, the mixing binder caused the decrease of total energy costs in the pellet production. The optimal duration times of natural binder is 3 day.

ฉ

ก ต ตก รรมประก าศ

กตตกรรมประกาศ

งานวจยฉบบนสามารถส าเรจลลวงไปดวยด โดยไดรบความชวยเหลอและค าแนะน าจากอาจารยทปรกษาปรญญานพนธ ผศ.ดร.วระนช อนทะกนฑ และ รศ.ดร.วโรจน กนกศลปธรรม อาจารยทปรกษาฯรวม ท แนะแนวทางอนเปนประโยชนยงตอการงานวจยวจย อกท งยงคอยตดตามความกาวหนาในการด าเนนงานวจย ซงท าใหวทยานพนธฉบบนส าเรจลลวงลงได

ขอขอบคณ ผศ .ดร . นตพงศ โสภณพงศพพฒน ทรบเปนคณะกรรมการในการสอบวทยานพนธ

ขอขอบคณ ผศ.ดร. ทพาพร ค าแดง อาจารยประจ าภาควชาวศวกรรมและอตสาหกรรมเกษตร มหาวทยาลยแมโจ ซงเปนกรรมการในการสอบวทยานพนธทกรณาใหขอสนอแนะ และค าแนะน าในการแกไขเลมวทยานพนธ ท าใหวทยานพนธฉบบนมความสมบรณยงขน

ขอขอบคณนายไพศาล ค าสวาง และนายณฐรตน ฉตรวบลกล ทใหค าปรกษา คอยชวยเหลอดานเทคนคการซอมบ ารงอปกรณเบองตน และชวยในการแกไขปญหาตาง ๆ ตลอดระยะเวลาการท าวจย

นอกจากนผวจยยงไดรบก าลงใจและความชวยเหลอจาก บดา มารดา และเพอน ๆ ตลอดจนบคคลตาง ๆ ทไมสามารถเอยนามไดทงหมด ผวจยรสกขอบคณในความกรณา และความปรารถนาดเปนอยางยง จงขอบคณไว ณ โอกาสน

เกษรา รตตะวน

สารบญ

หนา บทคดยอภาษาไทย ............................................................................................................................. ง

บทคดยอภาษาองกฤษ ....................................................................................................................... จ

กตตกรรมประกาศ............................................................................................................................. ฉ

สารบญ .............................................................................................................................................. ช

สารบญตาราง .....................................................................................................................................ฐ

สารบญรปภาพ .................................................................................................................................. ฑ

บทท 1 บทน า ................................................................................................................................... 1

1.1 ความเปนมาและความส าคญของปญหา ................................................................................. 1

1.2 วตถประสงคของงานวจย ....................................................................................................... 2

1.3 สมมตฐานของงานวจย ........................................................................................................... 2

1.4 ขอบเขตของงานวจย .............................................................................................................. 3

1.5 ขนตอนของการวจย ............................................................................................................... 3

1.6 ขอตกลงเบองตนของการวจย ................................................................................................. 4

1.7 ความจ ากดของการวจย ......................................................................................................... 4

1.8 นยามศพทเฉพาะ ................................................................................................................... 4

บทท 2 .............................................................................................................................................. 6

ทฤษฎและงานวจยทเกยวของ ........................................................................................................... 6

2.1 พลงงานทดแทน ..................................................................................................................... 6

2.2 ศกยภาพชวมวล ..................................................................................................................... 7

2.2.1 ศกยภาพชวมวลในประเทศไทย ................................................................................... 7

2.2.2 คาความรอนของชวมวล .............................................................................................. 9

ซ

2.3 องคประกอบของชวมวล ...................................................................................................... 11

2.3.1 เซลลโลส .................................................................................................................... 11

2.3.2 เฮมเซลลโลส .............................................................................................................. 12

2.3.3 ลกนน ........................................................................................................................ 12

2.3.4 แปง ........................................................................................................................... 13

2.3.5 โปรตน ....................................................................................................................... 13

2.4 ชวมวลอดเมดหรอเชอเพลงอดแทงตะเกยบ .......................................................................... 14

2.4.1 หลกการอดแทงเชอเพลง .................................................................................................. 15

2.4.2 ปจจยทมผลตอการผลตแทงเชอเพลงแทงตะเกยบ ..................................................... 16

2.4.3 คณสมบตเฉพาะของแทงเชอเพลงชวมวลแบบตะเกยบ .............................................. 16

2.4.4 ตวประสาน ................................................................................................................ 17

2.5 เหงามนส าปะหลง ................................................................................................................ 18

2.6 กระถน ................................................................................................................................. 19

2.7 มาตรฐานทใชในการทดสอบเชอเพลงชวมวลอดแทง ............................................................ 20

2.8 จลนทรย .............................................................................................................................. 21

2.9 ไบโอฟลม ............................................................................................................................. 22

2.10 งานวจยทเกยวของ ............................................................................................................ 22

บทท 3 ............................................................................................................................................ 28

วธด าเนนการวจย ............................................................................................................................ 28

3.1 แผนการวจย ........................................................................................................................ 28

3.1.1 ขนตอนกระบวนการผลตเชอเพลงชวมวลอดแทงตะเกยบ .......................................... 29

3.2 วตถดบชวมวล ..................................................................................................................... 29

3.2.1 วตถดบชวมวลหลก .................................................................................................... 29

3.2.2 วตถดบตวประสาน .................................................................................................... 30

ฌ

3.3 กระบวนการผลตเชอเพลงชวมวลแบบอดแทงตะเกยบ ......................................................... 30

3.3.1 กระบวนการสบหยาบ ................................................................................................ 31

3.3.2 กระบวนการสยละเอยด ............................................................................................. 31

3.3.3 ขนตอนการเตรยมการผสมชวมวลกอนกระบวนการขนรป......................................... 32

3.3.4 กระบวนการขนรปเชอเพลงแทงตะเกยบ ................................................................... 32

3.3.5 ก าหนดรหสในการขนรปเชอเพลงอดแทงตะเกยบ ..................................................... 34

3.4 การทดสอบคณสมบตทางกายภาพของเชอเพลงชวมวลแบบอดแทงตะเกยบ ....................... 34

3.4.1 การทดสอบคาความทนทาน ...................................................................................... 34

3.4.2 การทดสอบคาความหนาแนน .................................................................................... 35

3.4.3 คาเปอรเซนตฝน ........................................................................................................ 36

3.4.4 คาความรอน .............................................................................................................. 37

3.4.5 การหาปรมาณความชน ............................................................................................. 39

3.5 การวเคราะหตนทนในกระบวนการขนรปเชอเพลงอดแทง ................................................... 40

3.5.1 การวเคราะหก าลงการผลต ........................................................................................ 40

3.5.2 การวเคราะหการใชพลงงาน ...................................................................................... 40

3.5.3. การวเคราะหตนทนการผลต ..................................................................................... 40

3.5.4 การวเคราะหผลไดเชงมวล ......................................................................................... 41

3.6 การวเคราะหกจกรรมของจลนทรยในเหงามนส าปะหลง ...................................................... 41

3.6.1 การเตรยมตวอยาง ..................................................................................................... 41

3.6.2 การเจอจางตวอยาง ................................................................................................... 42

3.6.3 การนบจ านวนจลนทรยในอาหาร ............................................................................... 42

3.7 การค านวณการนบจ านวนเชอบรสทธ .................................................................................. 43

3.8 ขนตอนการเตรยมตวอยางและการศกษาดวยกลองจลทรรศนอเลกตรอนแบบสองกราด (Scanning electron microscope: SEM) ......................................................................... 44

ญ

3.8.1 ขนตอนการเตรยมตวอยางบส าหรบศกษาภายใตกลองจลทรรศนอเลกตรอนแบบสองกราด (Scanning electron microscope: SEM) .................................................... 44

3.8.2 การศกษาภายใตกลองจลทรรศนอเลกตรอนแบบสองกราด (Scanning electron microscope: SEM) ................................................................................................. 46

3.9 การทดสอบความพรนของแทงเชอเพลง ............................................................................... 47

3.9.1 อปกรณและวธการเตรยมการทดลอง ........................................................................ 48

3.9.2 ขนตอนในการทดลอง ................................................................................................ 49

3.10 สถานทท าการวจย ............................................................................................................. 50

3.11 ระยะเวลาการวจย ............................................................................................................. 50

3.12 การวางแผนการวจย .......................................................................................................... 52

3.12.1 แผนการทดลอง ....................................................................................................... 52

บทท 4 ............................................................................................................................................ 55

ผลการวจย ...................................................................................................................................... 55

4.1 ลกษณะทางกายภาพของเชอเพลงอดแทงตะเกยบ ............................................................... 55

4.2 ผลของตวประสานทมตอคณสมบตทางกายภาพ .................................................................. 56

4.2.1 ผลของคาความหนาแนนของเชอเพลงชวมวลแบบอดแทงตะเกยบ ............................ 56

4.2.2 ผลของคาความทนทานและคาเปอรเซนตฝนของเชอเพลงแบบอดแทงตะเกยบ ......... 58

4.2.3 ผลของคาความรอนของเชอเพลงแบบอดแทงตะเกยบ ............................................... 60

4.3 การวเคราะหตนทนในกระบวนการขนรปเชอเพลงแบบอดแทงตะเกยบ ............................... 62

4.3.1 ก าลงการผลตในกระบวนการการขนรปเชอเพลงแบบอดแทงตะเกยบ ........................... 62

4.3.2 ผลไดเชงมวลในกระบวนการขนรปเชอเพลงแบบอดแทงตะเกยบ .............................. 63

4.3.3 การใชพลงงานในกระบวนการขนรปเชอเพลงแบบอดแทงตะเกยบ ............................ 65

4.3.4 ตนทนการใชพลงงานในกระบวนการขนรปเชอเพลงอดแทงตะเกยบ ......................... 66

4.4 ผลการวเคราะหตนทนรวมในกระบวนการผลตเชอเพลงอดแทงตะเกยบ.............................. 67

ฎ

4.5 ผลของการขนรปเชอเพลงอดแทงตะเกยบตอจ านวนแบคทเรย ............................................ 68

4.6 กลไกลการเปนตวประสานของเหงามนส าปะหลง และเหงามนส าปะหลงหมก ..................... 71

4.6.1 ศกษาโครงสรางของตวประสานเหงามนส าปะหลงกรณไมหมก .................................. 71

4.6.2 ศกษาโครงสรางของตวประสานเหงามนส าปะหลงในกรณผานกระบวนการหมกทระยะเวลา 3 วน ........................................................................................................ 73

4.6.3 ศกษาโครงสรางของตวประสานเหงามนส าปะหลงในกรณผานกระบวนการหมกทระยะเวลา 12 วน ...................................................................................................... 74

บทท 5 สรปผลวจย ......................................................................................................................... 78

5.1 ตวประสานทมตอคณสมบตทางกายภาพ ............................................................................. 78

5.2 ตนทนในกระบวนการขนรปเชอเพลงแบบอดแทงตะเกยบ ................................................... 78

5.3 การขนรปเชอเพลงอดแทงตะเกยบตอจ านวนแบคทเรย ....................................................... 78

5.4 กลไกลการเปนตวประสานของเหงามนส าปะหลง และเหงามนส าปะหลงหมก ..................... 79

ภาคผนวก ................................................................................................................................... 80

ภาคผนวก ก ............................................................................................................................... 81

ตารางบนทกผลการค านวณตนทนพลงงานในกระบวนการสบหยาบและสบละเอยด ชวมวลเศษกระถน และเหงามนส าปะหลง ............................................................................................ 81

ภาคผนวก ข ............................................................................................................................... 83

ตารางบนทกผลการค านวณตนทนพลงงาน และผลการทดสอบคณสมบตทางกายภาพ ของกระบวนการผลตเชอเพลงอดแทงจากเศษกระถนผสมเหงามนส าปะหลง ............................ 83

ภาคผนวก ค ............................................................................................................................... 91

ตวอยางการค านวณการทดสอบคณสมบตทางกายภาพ ของเชอเพลงอดแทงจากเหงามนส าปะหลง ............................................................................................................................................ 91

ภาคผนวก ง ................................................................................................................................ 94

ตวอยางการค านวณตนทนพลงงานและตนทนการผลตของเชอเพลงอดแทงจากเหงามนส าปะหลง ............................................................................................................................................ 94

ฏ

ภาคผนวก จ ............................................................................................................................... 98

ตารางบนทกผลการทดสอบความพรนของแทงเชอเพลง (Porosity test) ................................... 98

ภาคผนวก ฉ ............................................................................................................................. 102

ตารางบนบนทกผลการทดลองการนบจ านวนจลนทรยบนอาหารเลยงเชอ Nutrient agar และ MacConkey agar ของวตถดบ และเชอเพลงแบบอดแทงตะเกยบ ................................... 102

ภาคผนวก ช ............................................................................................................................. 110

รปภาพตวอยางโคโลนทขนบนอาหารเลยงเชอ Nutrient agar และ MacConkey agar ของวตถดบเรมตน และเชอเพลงอดแทงตะเกยบ ..................................................................... 110

ภาคผนวก ซ ............................................................................................................................. 113

รปภาพเชอเพลงอดแทงตะเกยบจากเศษกระถน และเศษกระถนผสมเหงามนส าปะหลง .......... 113

รายการอางอง ............................................................................................................................... 121

ประวตผเขยน ................................................................................................................................ 125

สารบญตาราง

หนา ตารางท 2.1 แสดงผลการประเมนศกยภาพชวมวลแตละชนดของปการเพาะปลก พ.ศ. 2556 .......... 8

ตารางท 2.2 คณลกษณะของชวมวลประเภทตาง ๆ .......................................................................... 9

ตารางท 2.3 แสดงปรมาณเซลลโลส เฮมเซลลโลส และลกนนของชวมวลตาง ๆ ............................. 14

ตารางท 3.1 สดสวนการผสมชวมวลกอนกระบวนการขนรป ........................................................... 32

ตารางท 3.2 ระยะเวลาของการด าเนนงานวจย ............................................................................... 51

ตารางท 3.3 จ านวนการทดลองการขนรปเชอเพลงชวมวลอดแทงตะเกยบ ..................................... 52

ตารางท 3.4 จ านวนการทดลองการแยกเชอบรสทธในชวมวลดบและเชอเพลงชวมวลอดแทงตะเกยบ ........................................................................................................................................................ 53

ตารางท 4.1 ตารางบนทกผลการค านวณตนทนการใชพลงงานในกระบวนการขนรปเชอเพลงอดแทงตะเกยบ ........................................................................................................................................................ 66

ตารางท 4.2 ตนทนพลงงานรวมทใชของตวอยางเชอเพลงอดแทงตะเกยบแตละตวอยาง ................ 68

ตารางท 4.3 ตารางบนทกผลการทดลองการนบจ านวนดวยวธการ Dilution & Spread plate technique บนอาหารเลยงเชอ Nutrient agar และ MacConkey agar ....................................... 69

ตารางท 4.4 ตารางบนทกผลการทดลองคณสมบตทางกายภาพ ผลไดเชงมวล และความพรนของแทงเชอเพลง .......................................................................................................................................... 76

สารบญรปภาพ

หนา รปท 2.1เศษวสดเหลอใชทางการเกษตร............................................................................................ 7

รปท 2.2 โครงสรางโมเลกลของเซลลโลส ........................................................................................ 12

รปท 2.3 โครงรางโมเลกลของเฮมเซลลโลส (ไซแลน) ...................................................................... 12

รปท 2.4 โครงสรางบางหนวยของลกนน ......................................................................................... 13

รปท 2.5 เชอเพลงชวมวลอดแทงตะเกยบ ....................................................................................... 14

รปท 2.6 ล าตน กงและใบของตนกระถน ........................................................................................ 19

รปท 2.7 เครองขนรปเชอเพลงอดแทงโดยการอดแบบสมบรณ ....................................................... 24

รปท 3.1 แผนการวจย ..................................................................................................................... 28

รปท 3.2 แผนผงกระบวนการผลตเชอเพลงอดแทง ......................................................................... 29

รปท 3.3 เศษไมกระถน ................................................................................................................... 30

รปท 3.4 เหงามนส าปะหลง ............................................................................................................ 30

รปท 3.5 เครองสบหยาบ และสวนทปอนชวมวลเขาเครองสบหยาบ ............................................... 31

รปท 3.6 เครองสบละเอยด ............................................................................................................. 31

รปท 3.7 เครองชงแบบดจตอล ........................................................................................................ 33

รปท 3.8 เครองขนรปอดแทงชนดแมพมพหมน (Rotary flat die) ................................................. 33

รปท 3.9 เครองทดสอบคาความทนทาน ......................................................................................... 35

รปท 3.10 เครองทดสอบความหนาแนน ......................................................................................... 36

รปท 3.11 เครองทดสอบคาเปอรเซนตฝน ....................................................................................... 36

รปท 3.12 Adiabatic Bomb Calorimeter ................................................................................... 37

รปท 3.13 ตอบความชน ................................................................................................................. 39

รปท 3.14 แผนผงการศกษากจกรรมของจลนทรย .......................................................................... 41

ฒ

รปท 3.15 ตวอยางวตถดบ 1 กรมในสารละลาย 0.89% NaCl (10 มลลลตร) ................................ 42

รปท 3.16 ตวอยางโคโลนทใชนบจ านวน บนอาหารเลยงเชอ Nutrient Agar ................................. 43

รปท 3.17 ตวอยางโคโลนทใชนบจ านวน บนอาหารเลยงเชอ MacConkey Agar ........................... 43

รปท 3.18 เครองถายภาพ Scanning electron microscope ยหอ Test scaw รน Mira 3 ......... 44

รปท 3.19 เครองเขยาคดแยกอนภาค (Sieve Shaker) รน XSZ-200 ............................................. 45

รปท 3.20 ตวอยางวตถดบในขวดแกว Sterile Vial ........................................................................ 45

รปท 3.21 ตวอยางวตถดบทผานกระบวนการหมกและอบไลความชน ............................................ 45

รปท 3.22 (ก) เทปกาวคารบอน, (ข) ฐานอะลมเนยม (Stub) และ (ค) เทปกาวคารบอนทแปะลงบนฐานอะลมเนยม ............................................................................................................................... 46

รปท 3.23 การเตรยมตวอยาง ......................................................................................................... 46

รปท 3.24 เครองเคลอบทอง Sputter coater ............................................................................... 47

รปท 3.25 ชวมวลทผานการเคลอบทองโดยเครองเคลอบทอง Sputter coater ............................. 47

รปท 3.26 ชดการทดลองการทดสอบความพรนของแทงเชอเพลง ................................................... 48

รปท 3.27 ชดการทดลองการทดสอบความพรนของแทงเชอเพลง โดยลกศรสแดงแสดงทศทางชองน าทซมผานกระดาษทชชขนมา ............................................................................................................ 49

รปท 4.1 เชอเพลงอดแทงตะเกยบจากเศษไมกระถน (REF) และเชอเพลงอดแทงตะเกยบจาก เศษไมกระถนผสมเหงามนส าปะหลงหมกทระยะเวลา 0, 1, 3, 5 และ 7 วน ............................................. 56

รปท 4.2 แสดงความสมพนธระหวางระยะเวลาการหมกตวประสานทมผลตอทมผลตอ คาความหนาแนนของเชอเพลงอดแทงตะเกยบจากเศษไมกระถน ................................................................. 57

รปท 4.3 แสดงความสมพนธระหวางระยะเวลาการหมกตวประสานทมผลตอ คาความทนทานและเปอรเซนตฝนของเชอเพลงอดแทงตะเกยบจากเศษไมกระถน.......................................................... 59

รปท 4.4 แสดงความสมพนธระหวางระยะเวลาการหมกตวประสานทมผลตอทมผลตอคาความรอนของเชอเพลงอดแทงตะเกยบจากเศษไมกระถน ............................................................................... 61

รปท 4.5 แสดงความสมพนธระหวางระยะเวลาการหมกตวประสานทมผลตอทมผลตอก าลงการผลตของเชอเพลงชวมวลอดแทงตะเกยบจากเศษไมกระถน .................................................................... 62

ณ

รปท 4.6 แสดงความสมพนธระหวางระยะเวลาในการหมกเหงามนส าปะหลงทมผลตอทมผลตอผลไดเชงมวลของเชอเพลงอดแทงตะเกยบจากเศษไมกระถน ................................................................... 63

รปท 4.7 แสดงความสมพนธระหวางระยะเวลาการหมกตวประสานทมผลตอทมผลตอการใชพลงงานของเชอเพลงอดแทงตะเกยบจากเศษไมกระถน ............................................................................... 65

รปท 4.8 พนผวของเหงามนส าปะหลง ทไมผานกระบวนการหมก (ก) แสดงพนผวของเนอไม พบเมดแปงกระจายอยบนไม และเปลอกไมทขอบดานนอก มาตราสวนแทนความยาว 100 µm สญลกษณ : w แทน (wood) เนอไม ,sl แทน (starch layer) ชนแปง, sg แทน (starch granule) เมดแปง ตามทระบ (ข) แสดงชนเปลอกไม และชนแปง มาตราสวนแทนความยาว 100 µm (ค) แสดงชนเปลอก และชนแปง มาตราสวนแทนความยาว 50 µm (ง) แสดงเมดแปง มาตราสวนแทนความยาว 20 µm สญลกษณ: sg แทน (starch granule) เมดแปง ตามทระบ (จ) แสดงเสนใยของแบคทเรย (filamentous bacteria) ทมแขนงของสายสปอรโคนเดย (conidial chain) มาตราสวนแทนความยาว 20 µm และ(ฉ) แสดงกลมเลก ๆ (microcolony) ของแบคทเรยคอคคส (coccal shaped bacteria) มาตราสวนแทนความยาว 5 µm .................................................................................... 72

รปท 4.9 (ก) แสดงแผนเชอหรอไบโอฟลม (biofilm) ปกคลมวตถดบภายใตพบแบคทเรยรปราง เสนใยของแบคทเรย (filamentous bacteria) และ (ข) แสดงแผนเชอหรอไบโอฟลมปกคลมวตถดบภายใตพบแบคทเรยรปรางแบคทเรยรแรงเปนทอน (rod shaped bacteria) ทมาตราสวนแทน ความยาว 10 µm............................................................................................................................ 74

รปท 4.10 เหงามนส าปะหลงทผานกระบวนการหมกในระยะเวลา 12 วน (ก) พนผวและรพรน มาตราสวนแทนความยาว 500 µm (ข) พนผว และรพรน สวนขยายเพม มาตราสวนแทนความยาว 200 µm (ค) เนอวสดทถกยอยจนผ มาตราสวนแทนความยาว 200 µm ........................................ 75

1

บทท 1

บทน า

1.1 ความเปนมาและความส าคญของปญหา

เนองจากสถานการณการใชพลงงานในปจจบน มความตองการพลงงานเพมสงขน โดยพลงงานสวนใหญทใชอยในปจจบนเปนพลงงานทไดจากเชอเพลงฟอสซล ซงมปรมาณไมเพยงพอตอความตองการ การตระหนกถงปญหาดงกลาว สงผลท าใหเกดความตนตวในดานพลงงานทางเลอกในแนวโนมทเพมมากขน เพอหาพลงงานทางเลอกมาทดแทนโดยพลงงานทางเลอกทนาสนใจ และสามารถน ามาใชทดแทนพลงงานแบบเดมไดอยางไมจ ากด คอ พลงงานชวมวล

พลงงานชวมวล เปนพลงงานทนาสนใจเนองจากประเทศไทยทเปนประเทศเกษตรกรรม ซงในแตละปพบวามเศษวสดเหลอทงทางการเกษตรหรอวตถดบทหลงเหลอจากกระบวนการผลต และแปรรปตาง ๆ รวมถงวตถดบทไมสามารถน าไปใชประโยชนในการบรโภคของมนษย และสตวมจ านวนมาก อาทเชนฟางขาว ซงขาวโพด ชานออย แกลบ และเหงามนส าปะหลง เปนตน ดงนนการน าวสดเหลานมาใชในการผลตเปนพลงงานทดแทนจงเปนเปนทางเลอกทนาสนใจส าหรบประเทศไทย อกทงยงชวยขจดปญหาเศษวสดเหลอใชทางการเกษตรใหเกษตรกรอกดวย และทส าคญคอชวยประหยดเงนตราตางประเทศ เพราะไมตองน าเขาเชอเพลงจากตางประเทศหรอมการน าเขาเชอเพลงทนอยลง[1]

ประเทศไทยเปนอกหนงประเทศทมทรพยากรทางธรรมชาตทอดมสมบรณในทวปเอเชย โดยเฉพาะทรพยากรปาไมทมจ านวนอยไมนอย ซงพชชนดหนงทนาสนใจในประเทศไทย คอ กระถน(Acaacia mangium willd) เนองจากกระถนเปนไมทเจรญเตบโตไดด ขยายพนธไดงายในบรเวณกวางพนทเปดโลง พนทปาถกท าลาย ตงแตพนททมความแหงแลงสงจนถงพนททมความชมชน อกทงยงสามารถพบไดทกภมภาคของประเทศไทย โดยสวนใหญกระถนสามารถน าไปใชประโยชนไดหลากหลาย เชน ล าตนน าไปผลตเปนเฟอรนเจอร สวนของใบกระถนใชเปนอาหารของมนษยและสตวเนองจากใบกระถนมคณคาทางอาหารสงคอมโปรตนอยประมาณ 25 - 34 เปอรเซนต ซงยงเหลอสวนทเปนเศษไมกระถน ซงพบวามศกยภาพในการน ามาแปรสภาพเพอเปนเชอเพลงใหความรอน เพราะมคาความรอนสงถง 15.91 – 20.10 เมกะจลตอกโลกรม[2, 3] แตวธการก าจดสวนใหญโดยทวไปคอการเผาทง ซงในปจจบนเรมมการศกษาและพฒนาวธการน าเศษชวมวลเหลอใชทางการเกษตรมาใชประโยชนใหเตมศกยภาพมากขน โดยวธการหนงทไดรบความนยมอยางแพรหลายไดแก วธการแปรรปชวมวลเปนเชอเพลงชวมวลแบบอดแทง แตอยางไรกตามการน าเศษไมกระถนมาใชเปนชวมวลในการผลตเชอเพลงอดแทงตะเกยบ พบวาใชตนทนพลงงานสง สงผลใหมตนทนในการผลตทสงจง

2

จ าเปนตองหาตวประสานมาเพอชวยในการลดการใชพลงงานในการขนรปอดแทง และชวยลดตนทนในการผลต ซงชวมวลทนาสนใจในการน ามาเปนตวประสานไดแก เหงามนส าปะหลง

เหงามนส าปะหลงเปนวสดเหลอทงจากกระบวนการเพาะปลกและแปรรปมนส าปะหลงซงไมมราคามกจะเผาทงอยางไมมประโยชน เหงามนส าปะหลงมศกยภาพในการใหความรอนสง โดยเมอท าการแปรรปใหเปนเชอเพลงอดแทงกสามารถเพมมลคาและเปนการใชประโยชนไดอยางเตมศกยภาพ นอกจากนเหงามนส าปะหลงสามารถน ามาเปนตวประสานในวตถดบทใชพลงงานในการขนรปเชอเพลงแทงตะเกยบยาก เชน เศษไมกระถน ขเลอย เปนตน เมอพจารณาถงองคประกอบของเหงามนส าปะหลง พบวามองคประกอบของสารชวมวล ไดแก เซลลโลส (Cellulose) เฮมเซลลโลส (Hemicellulose) ลกนน (Lignin) และแปง ซงสารประกอบเหลานสามารถเปลยนแปลงคณสมบตดวยกระบวนการเปลยนแปลงสารประกอบเชงซอน (Biotransformation) โดยกระบวนการสามารถเปลยนแปลงไดโดยการอาศยจลนทรยในการท างานรวมกน[4, 5] ดงนนในงานวจยนจงจะศกษาผลของระยะเวลาในการหมกทเหมาะสมส าหรบใชเปนตวประสานในการขนรปเชอเพลงแบบอดแทงตะเกยบจากเศษไมกระถน นอกจากนยงท าการศกษากจกรรมของจลนทรยทเกดขนในกระบวนการหมก และกลไกลในการเปนตวประสานของเหงามนส าปะหลงอกดวย

1.2 วตถประสงคของงานวจย

1.2.1 เพอศกษาการใชตวประสานทางธรรมชาตจากเหงามนส าปะหลงในการผลตเชอเพลงอดแทงตะเกยบจากเศษไมกระถนทมผลตอคณลกษณะทางกายภาพ และตนทนพลงงานในกระบวนการผลต

1.2.2 เพอศกษาระยะเวลาในการหมกของเหงามนส าปะหลงเพอใชเปนตวประสานทางธรรมชาต ส าหรบกระบวนการผลตเชอเพลงอดแทงตะเกยบจากเศษไมกระถน

1.2.3 เพอศกษาการเปลยนแปลงจ านวนของจลนทรยทเกดขนในเชอเพลงชวมวล 1.2.4 เพอศกษากลไกลการเปนตวประสานของเหงามนส าปะหลงและเหงามนส าปะหลงหมก

1.3 สมมตฐานของงานวจย 1.3.1 การใชเหงามนส าปะหลงเปนตวประสานทางธรรมชาต นาจะสามารถชวยปรบปรง

คณสมบตทางกายภาพของเชอเพลงอดแทงตะเกยบใหดขน โดยอางองตามมาตราฐาน (Pellet Fuels Institute: PFI) และนาจะสามารถชวยลดตนทนพลงงานในกระบวนการขนรปของเชอเพลงอดแทงตะเกยบจากเศษไมกระถนได

1.3.2 ในกรณของการใชตวประสานแบบหมกคาดวาผลของระยะเวลาในการหมกจะมผลตอการเปลยนแปลงของจ านวนจลนทรยซงสงผลตอคณลกษณะทางกายภาพของเชอเพลงชวมวลอดแทงตะเกยบ

3

1.4 ขอบเขตของงานวจย 1.4.1 ชวมวลหลกในการงานวจยน คอ เศษไมกระถน 1.4.2 ชวมวลทใชเปนตวประสานทางธรรมชาต ไดแก เหงามนส าปะหลง 1.4.3 ตวประสานทางธรรมชาตทศกษาในงานวจยนแบงเปน 2 กรณคอ กรณทไมการหมก

เหงามนส าปะหลงและกรณทมการหมกเหงามนส าปะหลง 1.4.4 ศกษาระยะเวลาในการหมกของเหงามนส าปะหลงท 0, 1, 3, 5 และ 7 วน 1.4.5 ขนาดอนภาคของชวมวลทศกษามขนาดเทากบ 5 มลลเมตร 1.4.6 อตราสวนการเตมตวประสานท 30 เปอรเซนต โดยน าหนก 1.4.7 การวเคราะหคณสมบตทางกายภาพของเชอเพลงแทงตะเกยบ อางองตามมาตรฐาน

เชอเพลงชวมวลอดแบบแทงตะเกยบของประเทศสหรฐอเมรกา (Pellet Fuels Institute: PFI) และคาความรอนอางองตามมาตราฐาน ASTM–E711 และNBR 8633/84

1.4.8 เครองขนรปเชอเพลงชวมวลอดแบบแทงตะเกยบเปนชนดแมพมพหมน (Rotary flat die) 1.4.9 การวเคราะหตนทนพลงงานทใชการผลตเชอเพลงชวมวลอดแบบแทงตะเกยบ พจารณา

จาก 3 กระบวนการยอยไดแก กระบวนการสบหยาบ, กระบวนการสบละเอยด และกระบวนขนรปเชอเพลงชวมวลอดแบบแทงตะเกยบ 1.5 ขนตอนของการวจย ในงานวจยนไดแบงการศกษาออกเปน 2 สวนคอ การผลตขนรปเชอเพลงชวมวลแบบอดแทงตะเกยบและการวเคราะหการเปลยนแปลงของจ านวนจลนทรย โดยมขนตอนการวจยประกอบไปดวย 1.5.1 ศกษางานวจยทเกยวของกบตวแปรทมผลตอกระบวนการผลตเชอเพลงชวมวลแบบอดแทงตะเกยบ , การใชตวประสานทางธรรมชาต, คณสมบตทางกายภาพและการวเคราะหตนทนพลงงาน รวมทงศกษาเกยวกบการเปลยนแปลงของจ านวนจลนทรยทมบทบาทตอการยอยสลาย

1.5.2 ทดลองหาเงอนไขในการขนรปเชอเพลงแบบอดแทงตะเกยบจากเศษไมกระถนโดยปราศจากตวประสาน (เพอใชเปนตวแปรอางองในงานวจยน)

1.5.3 ทดลองหาเงอนไขทใชตวประสานทางธรรมชาตทง 2 กรณ (กรณทไมมการหมกและกรณทมการหมก) ส าหรบผลตเชอเพลงแบบอดแทงตะเกยบจากเศษไมกระถนโดยใชตวประสาน

1.5.4 ทดลองเชอเพลงแบบอดแทงตะเกยบโดยใชตวประสานทางธรรมชาตทผานกระบวนการหมกตามระยะเวลาทตองการศกษาในแตละกรณ

4

1.5.5 น าเชอเพลงแบบอดแทงตะเกยบท ไดในแตละกรณมาท าการวเคราะหผลของคณลกษณะทางกายภาพของเชอเพลงแบบอดแทงตะเกยบ เชน คาความหนาแนน และคาความทานทานตามมาตราฐาน PFI และในสวนของคาความรอน ตามมาตราฐานดวยมาตราฐาน ASTM–E 711 และNBR 8633/84

1.5.6 น าขอมลดานพลงงานทไดในแตละกระบวนการมาวเคราะหคาตนทนพลงงานทเกดขนในแตละกรณศกษา

1.5.7 วเคราะหและสรปผลของทงกรณทไมเตมตวประสานและกรณทเตมตวประสานทางธรรมชาตในการผลตเชอเพลงแบบอดแทงตะเกยบทมตอคณสมบตทางกายภาพและตนทนพลงงาน

1.5.8 น าเชอเพลงชวมวลทงแบบเปนชวมวลเรมตน และเชอเพลงชวมวลแบบอดแทงตะเกยบในทกกรณมาท าการวเคราะหการเปลยนแปลงของจ านวนจลนทรย 1.6 ขอตกลงเบองตนของการวจย

การศกษาและทดลองส าหรบการผลตเชอเพลงแบบอดแทงตะเกยบและศกษาการเปลยนแปลงของจ านวนจลนทรย ไดด าเนนการศกษาทภาควชาวศวกรรมเครองกล คณะวศวกรรมศาสตรและเทคโนโลยอตสาหกรรม มหาวทยาลยศลปากร วทยาเขตพระราชวงสนามจนทร 1.7 ความจ ากดของการวจย

ศกษาผลของการเตมตวประสานทางธรรมชาตทมผลตอคณสมบตทางกายภาพของเชอเพลงชวมวลแบบอดแทงตะเกยบจากเศษไมกระถน และวเคราะหตนทนพลงงานในกระบวนการผลตเชอเพลงชวมวล พรอมทงศกษากจกรรมของจลนทรยทเกดขนในตวประสานแบบกรณทมการหมก 1.8 นยามศพทเฉพาะ

1.8.1 ชวมวล (Biomass) คอ สงทไดมาจากสงมชวตเชน ตนไม ชานออย มนสาปะหลง ถานฟน แกลบ หรอแมกระทงขยะและมลสตวเปนสารอนทรยทเปนแหลงกกเกบพลงงานจากธรรมชาตและสามารถน ามาใชผลตพลงงานได

1.8.2 เชอเพลงชวมวลอดแทงตะเกยบ (Pellet) คอ การน าเศษวสดเหลอใชทางการเกษตร หรอวสดทางธรรมชาตอน ๆ มาลดขนาดและอดใหเปนแทงผลตภณฑทมขนาดเทากบขนาดของแทงตะเกยบ

1.8.3 การขนรปอดแทง (Pelletization) คอ การอดหรอขนรปวสดเขาไปในแมพมพใหมรปรางเปนแทง

5

1.8.4 คาความหนาแนนของเชอเพลง (Bulk density) คอ น าหนกตอหนงหนวยปรมาตรจะขนกบขนาดของอนภาค โดยสมพนธกบปรมาตรของชองวางระหวางอนภาค

1.8.5 คาความรอน (Heating value) คอ พลงงานความรอนทไดจากการเผาเชอเพลง 1 กรม มหนวยเปนแคลอรตอกรม หรอ เมกะจลตอกโลกรม

6

บทท 2 ทฤษฎและงานวจยทเกยวของ

เพอใหเกดองคความรและความเขาใจ เกยวกบเชอเพลงชวมวล การผลตเชอเพลงอดแทงตะเกยบ การใชตวประสานทางธรรมชาต การทดสอบและวเคราะหผลของคณลกษณะทางกายภาพ การวเคราะหตนทนพลงงานทกระบวนการผลต รวมทงกจกรรมของจลนทรยทมบทบทาทในการยอยสลายสารอนทรย โดยในบทนไดท าการรวบรวมทฤษฎและงานวจยทเกยวของซงมรายละเอยดดงตอไปน

2.1 พลงงานทดแทน

พลงงานเปนปจจยหนงทท าใหโลกขบเคลอนไปขางหนา มนษยคนพบแหลงพลงงานมานานแลวเชน พลงงานเชอเพลง ซงแปรรปมาจากพลงงานธรรมชาตทสะสมมานานนบศตวรรษ ไดแก ปโตรเลยม (น ามนดบ) ซงพลงงานดงกลาวผลกดนโลกใหพฒนากาวไปขางหนาในทก ๆ ดาน จนกระทงในปจจบนก าลงจะหมดไป สงผลใหน ามนดบมราคาแพงขนอยางตอเนอง จากปญหาทเกดขนนท าให ทก ๆ ประเทศพยายามทจะคดหาแหลงพลงงานทดแทนอยางอนมาใชแทนเพอใหพอเพยงแกความตองการ

พลงงานทดแทนสามารถแบงได 2 ประเภท คอ พลงงานสนเปลองเปนแหลงพลงงานจากใตพนดน เมอใชหมดแลวไมสามารถสรางขนมาใหมหรอหามาทดแทนโดยธรรมชาตไดทนตามความตองการในเวลาอนรวดเรว ตองใชเวลานานกวารอยลานปทจะสรางขนมาอกได มปรมาณจ ากด แตในทางตรงกนขามพลงงานทดแทนทนาสนใจอกประเภทหนงซงเปนแหลงพลงงานทใชแลวสามารถหมนเวยนกลบมามาใชไดอกเรยกวา พลงงานหมนเวยน ซงเปนพลงงานทสะอาดและไมมผลกระทบตอสงแวดลอม อกทงเปนแหลงพลงงานทไดจากธรรมชาต สามารถสรางขนใหมเพอทดแทนไดในชวงเวลาระยะเวลาสน ๆ ดวยตวเองตามธรรมชาตหลงจากมการใชไปคอ พลงงานทดแทนหรอพลงงานสะอาด เนองจากเปนพลงงานทไมกอใหใหเกดมลพษตอสงแวดลอมอาทเชน พลงงานแสงอาทตย พลงงานลม พลงงานน า พลงงานชวมวล เปนตน[6]

จากการคนควาวจย และทดลองเพอการเสาะหาเชอเพลงอนมาทดแทนนาจะเปนทางออกทดทสด ปจจยส าคญคอเชอเพลงประเภทนนตองราคาถก มปรมาณเพยงพอ จดหาไดงาย และกรรมวธในการน ามาใชประโยชนนนจะตองไมยงยากซบซอน “เชอเพลงชวมวลอดแทง” จงเปนค าตอบของ

7

ประเภทพลงงานทดแทนใหมน เนองจากประเทศไทยเปนประเทศเกษตรกรรม อกทงมวตถดบหรอวสดทเหลอใชจากการเกษตรเปนจ านวนมาก

2.2 ศกยภาพชวมวล

ชวมวล (Biomass) เปนสารอนทรยทเปนแหลงเกบกกพลงงานของธรรมชาต ซงไดจากสงมชวต พช เศษวสดเหลอใชทางการเกษตร หรอ กากจากกระบวนการผลตในอตสาหกรรมการเกษตร ตวอยางเชน แกลบไดจากการสขาวเปลอก ชานออยไดจากการผลตน าตาลทราย เศษไมไดจากการแปรรปไมยางพาราหรอไมยคาลปตสเปนสวนใหญ ซงขาวโพดไดจากการสขาวโพดเพอน าเมลดออกและเหงามนส าปะหลงไดจากการผลตแปงมนส าปะหลงเปนตน ดงแสดงในรปท 2.1

รปท 2.1เศษวสดเหลอใชทางการเกษตร

ทมา: www.kaewchem.wordpress.com

ชวมวลเปนวตถดบทนาสนใจเนองจากปรมาณของชวมวลมจ านวนมากเมอเปรยบเทยบกบการน าไปใชประโยชนในปจจบน ซงการใชงานชวมวลเพอท าใหไดพลงงานสามารถท าไดหลากหลายอาทเชน น ามาเปนเชอเพลงในการเผาไหมเพอน าพลงงานความรอนทไดไปใชในกระบวนการผลตไฟฟาทดแทนพลงงานจากฟอสซล (เชน น ามน) ซงมอยอยางจ ากดและอาจหมดลงได และอกวธทนาสนใจคอการน าชวมวลมาเปลยนสภาพเปนเชอเพลงเชน การน ามาอดแทงเชอเพลงเปนตน ซงการน าชวมวลมาใชแปลงสภาพผลตเปนเชอเพลงตาง ๆ สามารถลดการสญเสยเงนตราตางประเทศในการน าเขาเชอเพลง อกทงยงสรางรายไดใหกบเกษตรกร นอกจากนการใชงานพลงงานจากเชอเพลง ชวมวลดวยเทคโนโลยทเหมาะสม จะไมกอใหเกดมลภาวะและไมสรางสภาวะเรอนกระจก[1]

2.2.1 ศกยภาพชวมวลในประเทศไทย เนองจากประเทศไทยเปนประเทศเกษตรกรรม สงผลใหประเทศไทยมศกยภาพทางดาน

ชวมวลภายในประเทศ เพราะมผลผลตทางการเกษตรเปนจ านวนมากอาทเชน ยางพารา น ามนปาลม

8

ออย แกลบ ขาวโพด และมนส าปะหลง เปนตน ผลผลตจากการเกบเกยวและการแปรรปสวนหนงสงออกไปยงตางประเทศและสรางรายไดใหกบประเทศ อยางไรกตามในการแปรรปผลผลตทางการเกษตรเหลานจะมวสดเหลอใชออกมาจ านวนหนงดวย ซงปรมาณชวมวลทสามารถผลตไดภายในประเทศ จะแปรผนและขนอยกบปรมาณผลผลต ทางการเกษตรของประเทศ แตมปรมาณทไมไดน าไปใชประโยชนดงแสดงในตารางท 2.1

ตารางท 2.1 แสดงผลการประเมนศกยภาพชวมวลแตละชนดของปการเพาะปลก พ.ศ. 2556

ประเภทชวมวล ปรมาณทเกด

(ton)

ปรมาณทน าไปใชประโยชนแลว

(ton)

คาความรอน (J)

เทยบเทาน ามนดบ (kton)

เทยบเทาไฟฟา (GW-h)

1. ฟางขาว 19,005,628.14 8,112,801.26 134,308.56 3,496.46 8,181,723.31

2. แกลบ 8,145,269.20 8,112,801.26 1,879.09 40.69 95,205.30

3. ใบและยอดออย 17,016,248.08 1,845,487.74 234,843.37 5,575.58 13,046,853.89

4. ชานออย 28,026,761.54 28,026,761.54 0 0 0

6. ซงขาวโพด 1,215,078.72 1,094,081.58 1,163.99 27.64 64,666.25

7. เหงามนส าปะหลง 6,045,508.40 164,196.52 32,288.40 - 1,793,800.12

8. ทะลายปาลมเปลา 4,099,859.52 1,891,985.90 15,985.00 379.51 888,055.83

9. ข เลอยและเศษไมยางพารา

656,619.00 656,619.00 0 0 0

10.กะลามะพราว 252,508.25 230,540.03 393.89 9.35 21,882.79

รวม 84,463,480.85 50,135,274.83 420,862.30 9,529.23 24,092,187.49

ทมา: ฐานขอมลศกยภาพชวมวลในประเทศไทยประจ าปเพาะปลก พ.ศ. 2556 (2556)

จากขอมลทแสดงในตารางท 2.1 แสดงใหเหนวาผลศกยภาพชวมวลแตละชนดนนพบวา เศษวสดเหลอใชทางการเกษตร และอตสาหกรรมมจ านวนรวมมากถง 84,463,480.85 ตน ซงเหงามนส าปะหลงเปนทนาสนใจเนองจากเมอเปรยบเทยบกบปรมาณทเกดและปรมาณทน าไปใชประโยชนแลวนนพบวาการน าไปใชประโยชนยงมนอยมากเมอเปรยบเทยบกบชวมวลชนดอน ๆ จากการศกษาพบวาเหงามนส าปะหลงเมอน าไปใชเปนวตถดบในกระบวนการขนรปน น มตนทนในกระบวนการผลตทต า และมคณสมบตทางกายภาพทผานตามเกณฑมาตรฐาน PFI Standard[7] จงเปนชวมวลทนาสนใจในการน ามาใชเพอใหเกดประโยชนและเพมมลคา

9

2.2.2 คาความรอนของชวมวล คาความรอนของชวมวลแตละประเภทจะใหพลงงานในการเผาไหมแตกตางกน ตาม

ลกษณะองคประกอบภายในตาง ๆ ของชวมวลแตละชนด รวมไปถงสดสวนความชนทสะสมอยในตวชวมวล และพลงงานทไดจากการเผาไหมชวมวลแตละประเภท หรอคาความรอนของชวมวลสามารถแบงออกไดเปน 2 แบบดงน

คาความรอนต า (Low heating value, LHV) เปนคาพลงงานจากการเผาไหมของเชอเพลงชวมวล ซงหกพลงงานทไดมาสวนหนงในระหวางกระบวนการทใชในการระเหยน าทสะสมอยภายในตวของชวมวลออกไประหวางการเผาไหม มหนวยเปน (kJ/kg) หรอ (kcal/kg)

คาความรอนส ง (High heating value, HHV) เป นคาพลงงานซ งจากการเผาไหม ชวมวล มหนวยเปน (kJ/kg) หรอ (kcal/kg) จากการส ารวจคณลกษณะของชวมวลประเภทตาง ๆ จะไดคณสมบตเบองตน และคาพลงงานความรอนทไดจากชวมวลแตละประเภทดงตารางท 2.2

ตารางท 2.2 คณลกษณะของชวมวลประเภทตาง ๆ

คณสมบตชวมวลตาง ๆ Moisture

(%) Ash (%)

Volatile Matter

(%)

Fixed Carbon

(%)

Higher Heating Value (kJ/kg)

Lower Heating Value (kJ/kg)

แกลบ (Rice Husk)

12.00 12.65 56.46 18.88 14,755 13,517

ฟางขาว (Rice Straw)

10.00 10.39 60.70 18.90 13,650 12,330

ชานออย (Bagasse)

50.73 1.43 41.98 5.86 9,243 7,368

ไมกระถนยกษ (White popinac)

0.63 1.78 81.00 16.59 20,100 15,910

ไมกระถนเทพา (Brown salwood)

1.03 1.86 82.00 15.11 16,047 15,910

ใบออย (Cane Trash)

9.20 6.10 67.80 16.90 16,794 15,479

ไมยางพารา (Para wood)

45.00 1.59 45.70 7.71 10,365 8,600

(มตอ)

10

ตารางท 2.2 คณลกษณะของชวมวลประเภทตาง ๆ (ตอ)

คณสมบตชวมวลตาง ๆ Moisture

(%) Ash (%)

Volatile Matter

(%)

Fixed Carbon

(%)

Higher Heating Value (kJ/kg)

Lower Heating Value (kJ/kg)

ซงขาวโพด (Corncob)

40.00 0.90 45.42 13.68 11,298 9,615

เหงามนสาปะหลง (Cassava Rhizome)

59.40 1.50 31.00 8.10 7,451 5,494

เปลอกไมยคาลปตส (Eucalyptus Bark)

60.00 2.44 28.00 9.56 6,811 4,917

ทมา: ศนยสงเสรมพลงงานชวมวล มลนธพลงงานเพอสงแวดลอม (2555)

จากขอมลจากตารางท 2.2 แสดงใหเหนคณสมบตตาง ๆ ของชวมวลพบวาชวมวลทนาสนใจในการน ามาใชเปนวตถดบในการผลตเชอเพลงชวมวลแบบอดแทงตะเกยบเพอใชเปนเชอเพลงในการเผาไหมในอตสาหกรรมตาง ๆ คอไมกระถน เนองจากมคณสมบตทนาสนใจ เพราะเปนชวมวลทมคาความรอนทสงเมอเทยบกบชวมวลประเภทอน ๆ อกทงอกหนงคณสมบตทนาสนใจนนคอมปรมาณเถาต าสดเมอเปรยบเทยบกบชวมวลประเภทอน ๆ ซงทงสองคณสมบตทกลาวไปเบองตนนนมความส าคญในกระบวนการเผาไหมของเชอเพลง แตอยางไรกตามชวมวลนนพบวายงมขอจ ากดซงกอนทจะน ามาผลตเปนเชอเพลงชวมวลอดแทงตะเกยบอาทเชน

ขนาดของชวมวลซงเปนอกองคประกอบหนงทส าคญ โดยชวมวลทมขนาดใหญหรอขาดไมสมมาตร เชนเศษไมหรอปลายไมจากสวนยางพารา ปกไมทไดจากโรงเลอยไมยางพารา เศษไมจากตนกระถน และเหงามนส าปะหลง ไมเหมาะทจะน ามาเผาไหมเปนเชอเพลงโดยตรงเพราะประสทธภาพการเผาไหมจะต า ควรจะน ามาตดใหเปนชนเลก ๆ จะท าใหประสทธภาพการเผาไหมดขนแตท าใหมคาใชจายในการลดขนาดชวมวลเพมขน

ความชนของชวมวลเปนสงทตองค านงถงอยางมากส าหรบการน ามาใชเปนเชอเพลง ถา ชวมวลมความชนสงมาก เชน กากมนส าปะหลงหรอสาเหลา ซงมความชนประมาณรอยละ 80 ถง 90 ไมเหมาะทจะน ามาเผาไหมโดยตรง เนองจากชวมวลมความชนสงซงจะท าใหคาความรอนจากการเผาไหมต าและขณะทเผาไหมจะมควนในปรมาณมาก นอกจากนชวมวลทมความชนสงจะเกดการเนาเสยงายจงไมสามารถเกบไวใชเปนเวลานานได

ชวมวลมความหนาแนนต า ท าใหตองใชพนทในการเกบมากการน าไปใชงานมความยงยากเนองจากตองใชในปรมาณมากเพอใหไดคาความรอนทเพยงพอตอการใชงาน

11

ชวมวลมคาความรอนต า สงผลใหการเผาไหมเปนไปอยางรวดเรว ท าใหตองใชชวมวลจ านวนมากในการเผาไหม[8] อกทงชวมวลนนมขอดคอ ชวมวลเกดจากการน าวสดเหลอใชทางการเกษตรมาผลต ซงเปนวงจรการผลตระยะสนจงไมมวนหมดสน สามารถผลตไดในประเทศท าใหเกษตรกรมรายได และยงลดการน าเขาจากตางประเทศ ซงการใชชวมวลในการผลตความรอนหรอไฟฟาจะไมเพมปรมาณของกาซคารบอนไดออกไซดในบรรยากาศ อกทงยงมปรมาณก ามะถนทต ากวาเชอเพลงฟอสซลมาก ดงนนพลงงานจากชวมวลนนจะไมท าใหเกดภาวะเรอนกระจก และไมเปนพษตออากาศในกรณทมการปลกพชทดแทน ชวยลดภาระในการก าจดเชน น าไปฝงกลบและเผาทงเปนตน ดงนนจงมการพฒนาการผลตเชอเพลงชวมวลเพอใหลดขอจ ากดทไดกลาวมาขางตนโดยหนงในเทคโนโลยการแปรสภาพเชอเพลงชวมวลโดยวธทนาสนใจ คอ การแปรสภาพโดยกระบวนการผลตเชอเพลงชวมวล อดแทงตะเกยบ ส าหรบการขนรปชวมวลอดแทงตะเกยบนน ชวมวลดบทผานการลดขนาด จะถกอดดวยแมพมพโดยใชลกกลงในการอดเพอท าใหชวมวลเปนแทงและมรปรางทรงกระบอก ในการอดแทง ชวมวลจะท าใหเกดแรงเสยดทานระหวาสงอนภาคและผนง ท าใหอณหภมชวมวลเพมขน 70-100 องศาเซลเซยส เปนผลใหสวนประกอบลกนนออนตวลง กลายเปนตวประสานยดตดธรรมชาต เม ออณหภมแมพมพสงขนสงผลใหชวมวลแขงแรงขน ในขณะทปรมาณความชนสงขน สงผลใหชวมวลออนตวลงเนองจากความชนจะท าใหแรงเสยดทานระหวางอนภาคและผนงลดลง ดงนนปจจยส าคญทจ าเปนตองพจารณาในกระบวนการขนรปอดแทงชวมวลคอ อณหภมแมพมพและปรมาณความชน

2.3 องคประกอบของชวมวล สารชวมวลนนมหลากหลายชนดซงมองคประกอบแตกตางกน องคประกอบขนตนของสารชวมวล ไดแก เซลลโลส เฮมเซลลโลส ลกนน แปง และโปรตน รวมถงตนไมซงมองคประกอบของสารชวมวลหลก ไดแก เซลลโลส เฮมเซลลโลส ลกนน เพยงแตปรมาณขององคประกอบของสารชวมวลทมจะแตกตางกน สารชวมวลตางชนดกนยอมมองคประกอบแตกตางกน เชน ธญพชมแปงมาก ในขณะทของเสยจากปศสตวมโปรตนมาก เนองจากมโครงสรางทางเคมทแตกตางกน จากทศนคตของการใชพลงงานสารชวมวลทประกอบดวย ลกโนเซลลโลส ซงตนไมจะประกอบไปดวยเซลลโลส และลกนนจ านวนมาก โดยองคประกอบของสารชวมวลประกอบไปดวย

2.3.1 เซลลโลส เซลลโลสเปนโครงสรางหลกของเซลลในชวมวลโดยสวนใหญในตนฝายมมากถง 90

เปอรเซนต ในขณะทพชอนๆ ม 33 เปอรเซนต สามารถเขยนเปนสตรเขยนอยางงายคอ (C6H10O5)n ซงเซลลโลสเปนสายพอลเมอรยาว และทมสายโซโพลเมอรยาว มองศาของการพอลเมอรเซชนประมาณ (>10,000) และมน าหนกโมเลกลประมาณ 500,000 มโครงสรางครสตลสองพนหนวย

12

ซงเกดจากจ านวนโมเลกลกลโลส โครงสรางนท าใหมนมความแขงแรงสงมดกลโคส (d-glucose) เปนสวนประกอบเบองตน ซงเกดจากจากคารบอน 6 หรอ เฮกโซน (Hexose sugars) ดงแสดงในรปท 2.2 ซงเปนสวนประกอบหลกของไมประมาณ 40 เปอรเซนต เปน 44 เปอรเซนต ของน าหนกแหง

C

OH

C

OHH

H

O

C

O

CH2OHH

C

H

HC

O

OH

C

HC

H

CH2OH

H

C

C

C

C

OH

H

H

O

O

C

OH

H

C

C

CH2OH

C

H

O

C

H

OH

รปท 2.2 โครงสรางโมเลกลของเซลลโลส

2.3.2 เฮมเซลลโลส

เฮมเซลลโลสเปนองคประกอบอกสวนหนงของผนงเซลลของพช ในเฮมเซลลโลสจะมการกระจายตวอยางอสระเปนโครงสรางอะมอฟส (Amorphous) ทมความแขงแรงนอย มนเปนกลมของคารโบไฮเดรตทประกอบไปดวย โครงสรางเปนโซกงและองศาของการพอลเมอรไลเซซนสนกวา (ประมาณ 100–200) สามารถเขยนเปนสตรเขยนอยางงาย ดงน (C5H8O4)n จากรปท 2.3 แสดงการจดเรยงตวของโมเลกลของเฮมเซลลโลส คอ ไซแลน มนเปนสวนประกอบทส าคญของเฮมเซลลโลส ซงจะมปรมาณทแตกตางกนขนอยกบชนดของชวมวล นอกจากไซแลนแลวภายในเฮมเซลลโลสยงมสวนประกอบของโมเลกลของน าตาล ไดแก ดไซโลส (d-xylose) ดกลโคส (d-glucose) ดกาแลกโทส (d-galactose) แอลอะลาบโนส (l-ababinose) กรดดกลโคโนอก (d-glucurnoic acid) และ ดแมนโนส (d-mannose) ส าหรบปรมาณของเฮม เซลลโลสมประมาณ 20 ถง 30 เปอรเซนต ขององคประกอบในไมทงหมด

O

OH

OH

O

O

OH

OH

O

O

OH

OH

O

รปท 2.3 โครงรางโมเลกลของเฮมเซลลโลส (ไซแลน)

2.3.3 ลกนน

ลกนนเปนพอลเมอรกงทมความซบซอนสงของฟนอลโปรเปน (Phenyl propane) ซงประกอบไปดวย 4-โปรพานลฟนอล (4-propenyl phenol) 4-โปรฟนล -2-เมทอกซฟนอล

13

(4-propenyl-2-methoxy phenol) และ4-โปรฟนล -2.5-ไดเมทอกซฟนอล (4-propenyl-2.5 dimethoxyl phenol) ซงแสดงรปท 2.4 ลกนนเปนสวนทสามทส าคญขององคประกอบของผนงเซลลของเนอไมชวมวล ลกนนเปนตวแทนชเมนตส าหรบยดตดเสนใยเซลลโลสใหอยดวยกน หนวย โมโนเมอรก หลก ๆ ในพอลเมอรเปนวงแบนซนคลายกบกาวทใชในการยดกลอง ตรงกลางโครงสรางทบาง ซงมนประกอบดวยลกนนเปนกาวกนเซลลทตดกนหรอ เปนสวนทชวยล าเลยงน า (Tracheids) ลกนนไมละลายในกรดซลฟรกบรรจในไมเนอออนประมาณ 18-25% ในขณะทบรรจในไมเนอแขง 25-35% ดวยน าหนกแหง

C CC HO C CC HO C C

CH3O

CH3O

CH3O รปท 2.4 โครงสรางบางหนวยของลกนน

2.3.4 แปง

แปงเปนโพลแซคคาไรดทประกอบดวยยนตของดกลโคส แตถกเชอมกนโดยพนธะแอลฟากลโคไซดก เนองจากความตางของโครงสรางทางพนธะ เซลลโลสละลายน า แตบางสวนของแปงจะละลายในน ารอน (อะไมโลสทมน าหนกโมเลกลตงแต 10,000 จนถง 50,000 ประมาณ 10%-20% ของแปง) และบางสวนทไมละลาย (อะไมโลเพกซน ซงมน าหนกโมเลกลตงแต 50,000 ถง 100,000 ประมาณ 80%-90% ของแปง) แปงถกพบในเมลด รากและล าตน ซงถอเปนอาหาร

2.3.5 โปรตน โปรตนเปนสารประกอบโมเลกลขนาดใหญซงกรดอะมโนหลายตวถกโพลเมอรไรซเขาดวยกน คณสมบตตางกนขนกบชนดของกรดอะมโนและอตราสวนขององคประกอบของกรดอะมโนและล าดบของโพลเมอรไรเซชน และเปนพอลเมอรอสณฐานโปรตนไมใชสารประกอบพนฐานของสารชวมวล และมสดสวนนอยกวาสามสารขางตนทกลาวมา[6] จากขอมลทกลาวมาเบองตนพบวาชวมวลแตละประเภทนนมปรมาณขององคประกอบของสารชวมวลทมจะแตกตางกน โดยชวมวลตางชนดกนยอมมองคประกอบแตกตางกน ซงสารชวมวลจะมองคประกอบภายในเซลล คอเซลลโลส เฮมเซลลโลส และลกนน ดงแสดงในตารางท 2.3

14

ตารางท 2.3 แสดงปรมาณเซลลโลส เฮมเซลลโลส และลกนนของชวมวลตาง ๆ

ชวมวล สวนประกอบภายในเซลลพช

เซลลโลส (%) เฮมเซลลโลส (%) ลกนน (%) ฟางขาว 32.10 24.00 12.50 ฟางขาวสาล 30.50 28.40 18.00 ชานออย 33.40 30.00 18.90 ซงขาวโพด 45.00 35.00 15.00 ตนปาลม 37.14 30.59 22.32 ตนมนส าปะหลง 32.20 13.85 26.96 ทมา : กรมพฒนาพลงงานทดแทนและอนรกษพลงงาน (2555)

2.4 ชวมวลอดเมดหรอเชอเพลงอดแทงตะเกยบ

ชวมวลอดเมดหรอเชอเพลงอดแทงตะเกยบ (Wood pellets) มลกษณะเปนแทงแบบตะเกยบจะมรปแบบทคลายกบแทงตะเกยบตดเปนทอนเลก ๆ ขนาดเสนผานศนยกลาง 6 ถง 8 มลลเมตร ดงแสดงในรปท 2.5

รปท 2.5 เชอเพลงชวมวลอดแทงตะเกยบ

เชอเพลงแทงตะเกยบจดเปนประเภทหนงของเชอเพลงทท าจากเศษวสดเหลอใชทาง

การเกษตรและอตสาหกกรมตาง ๆ มการผลตในหลากหลายรปแบบและยงมคณภาพสนคาท

หลากหลายขนอยกบการน าไปใชเชน ใชเปนเชอเพลงส าหรบโรงไฟฟา การใหความรอนกบทอยอาศย

และการใชงานประเภทอน ๆ เชอเพลงแทงตะเกยบ มความหนาแนนสงมากจากกระบวนการผลต

15

และจากกระบวนการใหความรอนสงท าใหมความชนต า (ต ากวา 10%) ซงชวยใหเชอเพลงแทง

ตะเกยบสามารถทจะกอใหเกดประสทธภาพการเผาไหมทสงส าหรบคณสมบตทดของเชอเพลงอด

แทงแบบตะเกยบ คอเมอตดไฟแลวจะสามารถควบคมอณหภมไดงาย คาความรอนสงกวาไมฟนทวไป

ความหนาแนนสง การขนสงและเกบรกษาสะดวกขน อกทงยงงายตอการประยกตใชกบเตาใน

ครวเรอน เตาเผาอตสาหกรรมและหมอน า เปนตน

2.4.1 หลกการอดแทงเชอเพลง การอดแทงเปนการใชแรงกดตออนภาคเลก ๆ ท าใหเกดการอดแนนพอเหมาะทจะ

รวมตวกนเปนกอน โดยอาศยหลกการคอสสารทงหมดถกลอมรอบดวยสนามของแรงดงดด (Attractive force) ความแขงแรง (Strength) เปนสดสวนกบก าลงสองของระยะหางระหวางอนภาคของสนามของแรงนลอมรอบดวยอะตอม โมเลกล และสารแขวนลอย เปนการเชอมตอกนทส าคญเปนพเศษกบการเชอมตดกนแนนของอนภาคทถกกดอดเขาดวยกน กระบวนการท าเชอเพลงอดแทงประกอบดวยการใหแรงดนแกมวลของอนภาค โดยอาจมตวประสาน หรอไมมตวประสาน เพอใหมวลสารรวมตวกนและเกาะกนไดด ซงระหวางกระบวนการขนรปเชอเพลงอดแทงตะเกยบนน กลไกการขนรปแทงเชอเพลงแบบแทงตะเกยบถกสรางขนดวยการเกาะกนระหวางอนภาคและแรงทกระท าภายในอนภาค คอ กลไกลการเชอมประสานของแขง (Solids bridges) เกดจากอนภาคของชวมวลไดรบการบบอดภายใตสภาวะอณหภมสง ท าใหอนภาคอยใกลกนมากขนและเกดแรงยดเหนยวระหวางกนจนถงสภาวะการเปลยนแปลงรปรางแบบยดหยน (Elastic deformation) สภาวะ การเปลยนแปลงรปรางแบบถาวร (Plastic deformation) และการเชอมประสานของเสนใย (Fiber interlocking) เซลลของชวมวลทประกอบดวยชองวางภายใน (Vacuole) ขนาดใหญกจะถกบบอดตวลงท าใหองคประกอบของผนงเซลลคอ ลกนนและเฮมเซลลโลส ถกปลอยออกมาท าปฏกรยากบอนภาครอบ ๆ ขณะทภายใตสภาวะความรอนและแรงบบอดสง ลกนนจะออนตวและไหลเปนผลใหการแพรภายในโมเลกลเปยกทวถงและความซบซอนของสายโซโพลเมอรระหวางเสนใยทตดกนดขน

แรงกระท าระหวางอนภาคของแขง (Attractive forces between solid particles) เมอชวมวลถกบบอดท าใหระยะภายในอนภาคเลกลง แรงกระท าภายในโมเลกลมบทบาทในการประสานกนของอนภาค แรงภายในโมเลกลทกลาวถงนไดแก แรงดงดดอเลกตรอนครวมพนธะ (Valence attraction or electron sharing) แรงแวนเดอรวาลว (Van der waals force) และพนธะไฮโดรเจน (Hydrogen bonds) และกลไกลการเชอมประสานทางกล (Mechanical interlocking) เปนกระบวนการทเกดขนขณะทมการอดตวของเสนใยและใหความแขงแรงเชงกลอยางเพยงพอทจะตานทานแรงแตกตวทมสาเหตจากการกลบคนสสภาพแบบยดหยนตามการบบอด

16

2.4.2 ปจจยทมผลตอการผลตแทงเชอเพลงแทงตะเกยบ การผลตเชอเพลงอดแทงตะเกยบทมคณภาพดจ าเปนตองค านงถงปจจยทมผลตอการ

ผลตแทงเชอเพลง ปจจยทส าคญทมผลตอการผลตเชอเพลงอดแทงตะเกยบคอ ขนาดรตะแกรงส าหรบสบยอยชวมวล เปนชนสวนส าหรบเครองสบยอยชวมวลทท าหนาทก าหนดขนาดของชวมวลหลงการสบยอย ซงพบวาถาขนาดรตะแกรงมขนาดเลกจะท าใหแทงเชอเพลงมความความทนทานเชงกล (Mechanical durability) มากกวาแทงเชอเพลงทขนรปจากขนาดรตะแกรงทมขนาดใหญ ซงสงผลตอขนาดอนภาคของชวมวล เนองจากขนาดอนภาคของชวมวลทมขนาดใหญจะสงผลใหเชอเพลงอดแทงตะเกยบแตกและหกไดงายกวาขนาดอนภาคของชวมวลทมขนาดเลกเพราะเมอผานกระบวนการอดขนรปนน เชอเพลงทมขนาดอภาคใหญยดเกาะกนนอยกวาขนาดอนภาคชวมวลทเลก อกทงปรมาณความชนมผลตอคาความหนาแนนกอนมวลและคาความทนทานของแทงเชอเพลง กลาวคอถาเชอเพลงอดแทงตะเกยบมคาความชนมากจะท าใหคาความหนาแนนกอนมวลและคาความทนทานของแทงเชอเพลงมคาต า

อณหภมการขนรปแทงเชอเพลง เปนคาความรอนทตองท าการเตรยมส าหรบเครองอดแทงเชอเพลงกอนการอด โดยจะอนเครองกอนการอดทอณหภมประมาณ 90 องศาเซลเซยส และอดเชอเพลงทชวงอณหภม 75-85 องศาเซลเซยส เพราะเปนชวงทลกนลของชวมวลเรมละลายและไหลออกจากเสนใยผนงเซลลมาผสมกบอนภาคอน ๆ ของชวมวลขณะท าการอดแทงเชอเพลง ซงจะท าใหชวมวลอดรวมกนออกมาเปนแทงได

2.4.3 คณสมบตเฉพาะของแทงเชอเพลงชวมวลแบบตะเกยบ คณสมบตเฉพาะของเชอเพลงแบบอดแทงตะเกยบเปนปจจยหนงในการพจารณาทงใน

ดานการประยกตใชงานจรงและดานการคาเชงพาณชย ซงไดมการก าหนดมาตราฐานทใชพจารณาหลายมาตราฐานดวยกน แตอยางไรกตามคณสมบตเฉพาะของเชอเพลงแบบอดแทงตะเกยบทส าคญมดงตอไปน

2.4.3.1 ความยาวและขนาดของแทงเชอเพลง เปนคาทบงบอกสณฐานของแทงเชอเพลงซงสามารถคาดเดาปรมาณของแทงเชอเพลงได นอกจากนขนาดและความยาวของแทงเชอเพลงยงชวยปองกนการเบยดซอนบรรจเคลอนยาย

2.4.3.2 ค าปรมาณเถาเป นคาท ช ให เห น ถงความบ อยคร งของการซอมบ าร ง (Maintenance frequency) ของอปกรณทน าเชอเพลงอดแทงตะเกยบไปเปนเชอเพลงในการเผาไหม เนองจากเถาถานทไดจากการเผาไหมมสวนประกอบของโพแทสเซยม (K) ซลเฟอรไดออกไซด (SO2) และคลอรน (Cl2) โดยสารเหลานจะยดเกาะอยทผนงของทอและหองเผาไหมท าใหเกดการผกรอนของอปกรณ และเกดความเสยหายสงผลใหตองมการบ ารงรกษา

17

2.4.3.3 คาปรมาณความชน เปนคาทบงบอกปรมาณของน าทแทรกอยในแทงเชอเพลง ซงปรมาณความชนนจะเปนปจจยทส าคญส าหรบการเผาไหมของเชอเพลง ถาปรมาณความชนมากความรอนขณะเผาไหมเชอเพลงจะสญเสยไปกบระเหยน าออกไปจากเชอเพลง นอกจากนความชนยงมผลตอการเกบรกษาแทงเชอเพลงทขนรปแลว ถาแทงเชอเพลงมความชนมากเกนไปจะสงผลใหเกดการเสอมสภาพคอ การเกดเชอราและการเปอยยย

2.4.3.4 ความหนาแนนของแทงเชอเพลง เปนคาทบงบอกถงความแขง (Hardness) และปรมาณพลงงาน (Energy content) ของแทงเชอเพลง ถาแทงเชอเพลงมความหนาแนนต า สงผลใหใชพนทในการเกบมาก จงท าใหการน าไปใชงานมความยงยากเนองจากตองใชในปรมาณมากเพอใหไดคาความรอนทเพยงพอตอการใชงาน ตรงกนขามกบกอนชวมวลมความหนาแนนสง เปนตวบงชถงคณภาพของแทงเชอเพลง ท าใหการขนสงมประสทธภาพมากขน และลดความตองการของพนทในการจดเกบ 2.4.3.5 คาความรอน เปนคาของพลงงานท ถกผลตขนตอหนวยมวลแสดงถงประสทธภาพดานพลงงานทอยภายในชวมวลหรอแทงเชอเพลง กลาวคอชวมวลดบนนมคาความรอนต า สงผลใหการเผาไหมเปนไปอยางรวดเรว ท าใหตองใชปรมาณชวมวลจ านวนมากในการเผาไหม แตเมอชวมวลดบผานกระบวนการผลตไดเปนแทงเชอเพลงนน สงผลใหมคาความชนต ากวารอยละ 10 และท าใหมคาความรอนทเพมขน

เชอเพลงชวมวลอดแทงตะเกยบม ขอดคอสะดวกในการขนสงประหยดคาขนสงเนองจากมความหนาแนนสง (Bulk density) ประมาณ 600-650 กโลกรมตอลกบากศเมตร อกทงยงสามารถควบคมปรมาณการใชไดงายเพราะมขนาดทเทา ๆ กน ท าใหมอตราการเผาไหมทสม าเสมอ และมการเผาไหมทสมบรณมากขน

2.4.4 ตวประสาน ตวประสานจะท าหนาทยดเกาะชวมวลทน ามาใชท าเชอเพลงอดแทงตะเกยบใหมลกษณะ

เปนไปตามรปแบบทตองการใหอดออกมาได และตวประสานยงท าหนาทประสานระหวางอนภาคของชวมวลสองชนดใหยดตด เพอเพมสมบตทางกายภาพของเชอเพลงอดแทงเชน ความหนาแนนระหวางอนภาคภายในของแทงเชอเพลง ความตานทานตอการเคนอด ความตานทานแรงกระแทกเพอลดการแตกหกของแทงเชอเพลง รวมถงสมบตการตานทานน าเนองจากการยดตดระหวางผวของแทงเชอเพลง ซงคณสมบตทางกายภาพทกลาวมานนสามารถบอกใหทราบถงประสทธภาพของเชอเพลงอดแทงตะเกยบ[9]

ลกษณะของตวประสานทดนน ควรจะมคณสมบตดงน คอ มแรงยดเกาะทด ราคาถก หาไดงาย ไมดดความชน ไมสกกรอนงาย ไมกอใหเกดกลนเหมนหรอสารมลพษขณะเผาไหม และเถาของตวประสานเมอผานการเผาแลวควรจะมขเถานอยทสด มฉะนนจะสงผลใหคาความรอนของ

18

เชอเพลงอดแทงมแนวโนมลดลงไปดวย ชนดของตวประสานสามารถแบงได 2 ประเภทคอ ตวประสานทสามารถเผาไหมได อาทเชน ทาร, แปง, สาหราย, มลสตว, เรซนตามธรรมชาต และเรซนสงเคราะห และตวประสานทเผาไหมไมได ไดแก ดนเหนยว, โคลน, และซเมนต เปนตน

การท าเชอเพลงแบบอดแทงโดยใชตวประสานนนเปนการผลตเชอเพลงอดแทงโดยม ตวประสานเปนสารทเตมเขาไปในกระบวนการอดเพอทจะท าใหอนภาคของเชอเพลงนนยดตดกนไดดขน เมอมการใชตวประสานอณหภมและความดนทใชในการอดกจะลดลงดวย[2] ซงตวประสานจะท าหนาทยดเกาะชวมวลทน ามาใชท าเชอเพลงอดแทงและเพมสมบตทางกายภาพของเชอเพลงอดแทง เชน ความตานทานแรงกระแทก ความเคนอด รวมถงสมบตความตานทานน า โดยสวนใหญตวประสานสามารถแบงไดเปน 2 ประเภท คอ พวกทผลตจากธรรมชาต เชน Corn starch, Gelatin เปนตน และพวกทท าการสงเคราะหขน เชน Methyl cellulose (MC), Carboxyl methyl cellulose (CMC) เปนตน

2.5 เหงามนส าปะหลง มนส าปะหลงจดเปนพชเศรษฐกจตวหนงของไทย โดยประเทศไทยมการสงเสรมการปลกมนส าปะหลง และมการพฒนาพนธอยางตอเนอง ขอมลกรมเศรษฐกจการเกษตรป 2556 มปรมาณ การผลตมนส าปะหลงราว 26 ลานตน ซงสามารถค านวณปรมาณตนมนส าปะหลงทจะเกบรวบรวมไดราว 1.24 ลานตน และเหงามนส าปะหลงราว 2.6 ลานตน การปลกมนส าปะหลงยงมแนวโนมทจะขยายตวเพมขนเนองจากการบ ารงรกษานอยเมอเทยบกบพชไรอน ๆ และตลาดมความตองการสง ไมวาจะส าหรบการท าแปงมน การผลตมนเมดเปนอาหารสตว นอกจากนในปจจบนไดมการน า มนส าปะหลงมาแปรรปเปนพลงงานทดแทน จงเปนอกเหตผลหนงทท าใหมผลผลตมากขนจากการเพมพนทการเพาะปลก ในการปลกมนส าปะหลงนนมสวนหนงทอยใตดน คอ เหงามนส าปะหลง (Cassava rhizome) เพอน าไปผลตเปนเชอเพลงชวมวลอดแทงตะเกยบ เหงามนส าปะหลงเปนวสดเหลอทงจากการแปรรปผลผลตทางการเกษตร ซงไมสามารถใชประโยชนดานการบรโภคของมนษยหรอสตวได โดยในปจจบนไดมการน ามนส าปะหลงมาแปรรปเปนพลงงานทดแทน และมการเพมพนทในการเพาะปลกสงผลใหมจ านวนมากขน ซงในการปลกมนส าปะหลงนนมทอยใตดนเรยกวา “เหงามนส าปะหลง” ในเหงามนส าปะหลงมแปงเปนองคประกอบ ซงเปนวสดทมโครงสรางเปนอสณฐาน หรอกงผลกเมอไดรบความรอนจะเปลยนสถานะคลายยางเหนยว เปนตวประสานทางธรรมชาตท าใหเกดการรวมตวของอนภาคทอย[10] จากขอมลกรมเศรษฐกจการเกษตรป 2556 พบวาเหงามนส าปะหลง (Cassava root) นนหากพจารณาในดานการใหพลงงานพบวาสามารถน าไปใชเปนเชอเพลงทไดอยาง

19

มคณภาพ เนองจากมคาความรอนสง มปรมาณเถานอย จงสงผลดท าใหไมมปญหาการเกดมลภาวะจากเถาของเหงามนส าปะหลง ดงนนผวจยจงมแนวคดในการน าเหงามนส าปะหลงมาหมกเพอเปน ตวประสานชวมวลเนองจากเหงามนส าปะหลงมปรมาณแปงสง จงมการตงสมมตฐานวาเมอน า เหงามนส าประหลงมาหมกจะท าใหเหงามนมลกษณะเหนยวเหมาะแกการเปนตวประสาน 2.6 กระถน

กระถน (Acaacia mangium willd) จดเปนไมยนตนขนาดใหญมการเจรญเตบโตเรว สามารถเจรญเตบโตไดดในทกสภาพดน และทนตอโรค แมลง และสภาพอากาศหนาวหรอ แหงแลงไดด นอกจากนนยงสามารถแพรขยายพนธไดอยางรวดเรว และสามารถเตบโตไดแมกระทงพนททมหญารกหรอตนไมอนปกคลมแนนหนา จงมกพบเหนตนกระถนไดในทกสภาพพนท แตเดมกระถนจดเปนแหลงอาหารโปรตนส าหรบสตวในประเทศไทย และเปนพชทสามารถปรบตวใหเขากบสภาวะแวดลอมตาง ๆ ไดงาย การปลกและการดแลรกษาไมยงยาก ดงแสดงในรปท 2.6 ปจจบนในดานการใชเปนพลงงาน สามารถตดฟนไมกระถนไดทก 6 เดอนถง 1 ป เกษตรกรจะไดทงรายไดจากการจ าหนายไมเขาสโรงงานไฟฟาชวมวลเนองจากมองคประกอบทางเคมและผลผลตทเหมาะสมเพอทจะน าไปเปนเชอเพลงในการใหความรอน

รปท 2.6 ล าตน กงและใบของตนกระถน

ทมา: http://ntutcm.wikifoundry.com/page/Leucaena+leucocephala

ลกษณะโดยทวไปของกระถนประกอบไปดวย ล าตน กง ใบและดอก ซงเปนไมทมประโยชนเชน ล าตนนนน าไปผลตเปนเฟอรนอเจอรได อกทงยงสามารถใชเปนเชอเพลงปองเขาสโรงไฟฟาชวมวลเพอผลตเปนกระแสไฟฟา เปลอกเสนใยของตนกระถนสามารถน าไปท าเปนเยอกระดาษได เปลอกตนกระถนสามารถน ามาใชเปนสยอมผาได โดยใหสน าตาล สวนใบและดอกของตนกระถนไดรบความนยมในการน ามาเลยงสตว เนองจากไดยอมรบวาเปนอาหารทมประโยชนสงส าหรบสตวเคยวเอองเพราะมโปรตนและแรธาตทสงมาก และสามารถน าไปท าปยหมกไดด เนองจากใบกระถนอดมไปดวยธาตไนโตรเจนและเกลอโพแทสเซยมอกทงยงพบวากระถนเปนไมโตเรวทมความเหมาะสม

20

ในการใชเปนเชอเพลงในในการใหความรอนของอตสาหกรรมดานตาง ๆ เพราะคาความรอนเปนปจจยหลกทส าคญในการเลอกเชอเพลงใหกบระบบการผลต ซงกพบวากระถนมคาความรอนสงทสดประมาณ 15.91– 20.10 เมกะจลตอกโลกรม เมอเทยบกบไมโตเรวชนดอน ๆ[2] ทงนยงมสวนของกงกระถนทผวจยมความสนใจในการศกษาโดยจะน ามาใชเปนชวมวลหลกในการผลตเชอเพลงชวมวลอดแทงตะเกยบ

2.7 มาตรฐานทใชในการทดสอบเชอเพลงชวมวลอดแทง ส าหรบกระบวนการทใชในการผลตเชอเพลงแทงตะเกยบมหลายแบบแตกตางกนไป ซงรปแบบของชวมวลทผานกระบวนการขนรปนนกมความแตกตางกนเชนกน ขนอยกบอปกรณทใช สดสวนของความชนทผสม ความรความสามารถของผด าเนนการขนรปอดแทง อทธพลของอณหภมแมพมพ และชนดของชวมวล ท าใหไมสามารถระบไดอยางชดเจนวาเชอเพลงแทงตะเกยบทผลตไดจากกระบวนการผลตทแตกตางกนแบบไหนดทสด เนองจากไมมขอก าหนดทระบไว ดงนนเพอใหงายตอการพจารณาและเปนไปในแนวทางทเหมอนกนในระดบสากล จงไดมการก าหนดมาตรฐานของเชอเพลงแทงตะเกยบเพอใหก าหนดรปแบบของเชอเพลงใหเปนไปตามมาตรฐานทยอมรบกนโดยทวไป โดยมาตรฐานเชอเพลงชวมวลอดแทงของตางประเทศมรายละเอยดดงตอไปน

มาตรฐานเชอเพลงชวมวลอดแทงของประเทศสหรฐอเมรกา ก าหนดมาตรฐานผลตภณฑเชอเพลงชวมวลอดแทงโดยสถาบน Pellet Fuels Institute (PFI) โดยมาตรฐานไดแบงเชอเพลงชวมวลอดแทงไว 3 เกรด คอเกรดพรเมยม (PFI Super Premium) เกรดมาตรฐาน (PFI Premium) และเกรดใชงานทวไป (PFI Standard) คณสมบตทแตกตางของแตละเกรดคอชวงของคาความหนาแนน เปอรเซนตเถา และความชนทมในเชอเพลงชวมวลอดแทง ดงแสดงในตารางท 2.4

21

ตารางท 2.4 การก าหนดมาตรฐานของเชอเพลงชวมวลอดแทงของประเทศสหรฐอเมรกา PFI Standard Specification for Residential / Commercial Densified Fuel

Fuel property PFI

Super Premium

PFI

Premium

PFI

Standard

PFI

Utility

Referenced

Document

Bulk Density

(Ib./cubic foot) 40.0 – 46.0 40.0 – 46.0 38.0 – 46.0 38.0 – 46.0 ASTM E 873-82

Pellet Durability (%)

≥ 97.5 ≥ 97.5 ≥ 97.5 ≥ 97.5 PFI Standard 6.1.4

Diameter, inches

Diameter (mm)

0.250 – 0.285

6.35 – 7.25

0.250 – 0.285

6.35 –7.25

0.250 – 0.285

6.35 – 7.25

0.250 – 0.285

6.35 – 7.25 PFI Standard 6.1.3

Pellet Durability (%)

≥ 97.5 ≥ 97.5 ≥ 97.5 ≥ 97.5 PFI Standard 6.1.4

Fine (%) (at the mill gate)

≤ 0.5 ≤ 0.5 ≤ 0.5 ≤ 0.5 PFI Standard 6.1.5

Length (%) greater than 1.50 inches

≤ 0.1 ≤ 0.1 ≤ 0.1 ≤ 0.1 PFI Standard 6.1.7

Moisture (%)

≤ 0.6 ≤ 0.8 ≤ 0.8 ≤ 10.0 ASTM E 871-82

ทมา : รายงานโครงการศกษาก าหนดมาตรฐานของ Biomass pellet เพอพฒนาเปนเชอเพลงชวมวลส าหรบอนาคต, ส านกวจย กรมพฒนาพลงงานทดแทนและอนรกษพลงงานคนควาพลงงาน (2558) 2.8 จลนทรย

จลนทรย (Microorganism) สงมชวตขนาดเลกไมสามารถมองเหนไดดวยตาเปลาสามารถพบไดโดยทวไปบนโลกอาทเชน ในดน ในน า ในอากาศ หรอแมกระทงในรางกายของสงมชวตตาง ๆ โดยชนดของจลนทรยประกอบไปดวยแบคทเรย (Bacteria), เชอรา (Fungi), โปรโตซว (Protozoa) สาหราย (Algae), ไวรส (Virus) ซงสามารถแบงจลนทรยออกเปน 2 กลมใหญ ๆ ตามประเภทของเซลล คอ โปรคารโอต คอ ไมมเยอหมนวเคลยส เชน แบคทเรยและสาหรายสเขยวแกมน าเงน และยคารโอต คอ มเยอหมนวเคลยส เชน เชอรา โปรโตซว และสาหรายตาง ๆ ยกเวนสาหรายสเขยวแกมน าเงน (ไซยาโนแบคทเรย)

ส าหรบแบคทเรย (Bacteria) เปนสงมชวตเซลลเดยว เจรญและแบงตวจากเซลลเดยวเปนหลายๆเซลลจนมจ านวนมากเกดเปนโคโลนและท าใหสามารถมองเหนดวยตาเปลาได โคโลนจะม

22

รปรางและสทแตกตางกนเชน สขาว สเหลอง อาจเปนเมอก ผวแหงหรอผวเรยบ โคงมน โคโลนอาจมลกษณะเปนเมอกหรอแผลามลามไปถงโคโลนอน

2.9 ไบโอฟลม

แบคทเรยและจลนทรยอน ๆ สามารถปรบกจกรรมเมแทบอลซม โดยการยดเกาะแบบถาวรเพอทจะอาศยและเจรญเตบโตอยในถนอาศยทเปนพนผวของแขง ทงในดน ตะกอนกรวดตามพนล าธาร กอนหนในแหลงน า พนผวภายในทอระบายน า อางน า สะดออาง พนหองน า พนผวของชวมวล เครองปรบอากาศ พนผวของถนทอยอาศยประเภทอน ๆ ทเปนของแขง รวมถงและวสดทางการแพทย เชน สายน าเกลอ และอปกรณและเครองมอพลาสตก เปนตน แบคทเรยและเชอโรคยงสามารถยดเกาะกบอวยวะของสงมชวตเพอกอโรคและพยาธสภาพ เชน คราบจลนทรยทเคลอบฟน (Dental plaque) เปนตน คราบของแบคทเรยบนพนผวของชวมวลท าใหเกดการยอยสลายของชวมวล (ผ เปราะ เนองจากโพลเมอรถกยอยสลายไป)

แบคทเรยสงเคราะหสารพอลเมอร คลายเมอก มลกษณะเหนยว และหลงออกภายนอกเซลลชวยในการยดเกาะกบพนผ วท เปนของแขง เรยกสารเมอกน วา “Extracellular Polymeric Substances” (EPS) สารเมอก EPS ชวยใหเซลลของแบคทเรยเกาะกบของแขงเกดเปนไบโอฟลม ปกคลมพนผว สารเมอก EPS ประกอบดวย โพลแซคคาไรดชนดตาง ๆ โปรตนชนดตาง ๆ โพลนวคลโอไทด และไขมน ไบโอฟลมทเกดจากแบคทเรย (Bacterial biofilm) เปนประชาคมของแบคทเรยทเจรญเตบโตอยภายในแหลงก าเนด (matrix) เชน ไบโอฟลมทเคลอบบนผวของชวมวลพช เปนชาคมของแบคทเรยหลายชนดทเจรญอยใตแผนเชอไบโอฟลม บทบาทของแผนเชอไบโอฟลมตอประชาคมแบคทเรยเพอชวยใหแบคทเรยสามารถใชอาหารทมอยจ ากดไดด โดยคลมแบคทเรยใหใกลชดกบอาหารในชวมวลและปองกนแบคทเรยจากสภาวะทไมเหมาะสม เกบรกษาความชนปองกนการแหงและปองกนการรวไหลของเอนไซม (ทแบคทเรยหลงออกมาเพอหาอาหาร) ท าใหแบคทเร ยและเอนไซมไดอยใกลชดกบอาหารและสารอาหารตงตน (Substrate) ซงเปนของแขง (สารตงตนเหลานไดแก แปง เซลลโลส และลกนน เปนตน) และชวยรกษาผลผลตทเกดจากการยอยของเอนไซม (ทงนแบคทเรยสามารถไดประโยชนสงสดจากการกนอาหารภายในแผนไบโอฟลม) [11-14]

2.10 งานวจยทเกยวของ

Warajanont and Soponpongpipat (2013) [15] ศกษาผลของขนาดอนภาค และความชนทมตอการยอมรบไดมาตรฐานเชอเพลงอดแทงตะเกยบ มจดประสงคเพอรวบรวมมาตรฐานเชอเพลงอดแทงตะเกยบ เปรยบเทยบเชอเพลงแทงตะเกยบแตละมาตรฐาน และศกษาขนาดอนภาค และความชนท

23

มตอการยอมรบไดมาตรฐานเชอเพลงอดแทงตะเกยบ ตวอยางเชอเพลงอดแทงตะเกยบทใชทดสอบเปนเชอเพลงอดแทงตะเกยบทไดจากเหงามนส าปะหลงโดยก าหนดตวแปร 2 ตวแปร คอ ขนาดอนภาคและปรมาณความชน ขนาดของอนภาคก าหนดจากรตะแกรงบดยอยขนาด 1, 4 และ10 มลลเมตร ความชนก าหนดดวยปรมาณน าทผสมเหงามนส าปะหลงโดยมสดสวนท 10, 20 และ30% โดยมวล อณหภมในการขนรปควบคมใหอยในชวง 80 – 90 องศาเซลเซยส จากนนน าเชอเพลงอดแทงไปทดสอบตามมาตรฐานเชอเพลงอดแทงของประเทศสหรฐอเมรกา

กลไกการขนรปเชอเพลงอดแทงตะเกยบ สามารถแบงออกเปน 5 สวนส าคญคอ 1.การเชอมประสานของแขง 2.แรงกระท าระหวางอนภาคของแขง 3.การเชอมประสานทางกล 4.แรงยดเหนยวระหวางผวและแรงดนคาปลาร และ5.แรงยดเหนยวระหวางโมเลกล ทงหมดนเปนกลไกทท าใหชวมวลสามารถอดตวกลายเปนแทงเชอเพลงได

การเชอมประสานของแขง เกดจากอนภาคของชวมวลไดรบแรงบบอดภายใตสภาวะอณหภมสง ท าใหอนภาคอยใกลกนมากขน และเกดแรงยดเหนยวระหวางกนจนถงสภาวะการเปลยนแปลงรปรางแบบยดหยน สภาวะเปลยนแปลงรปรางแบบถาวร และการเชอมประสานของเสนใย แรงกระท าระหวางอนภาคของแขง เมอชวมวลถกบบอดท าใหระยะภายในอนภาคลดลง แรงกระท าภายในโมเลกลมบทบาทใน การประสานกนของอนภาค แรงดงดดภายในอนภาค ไดแก แรงดงดดอเลกตรอนครวมพนธะ แรงแวนเดอรวาลว และพนธะไฮโดรเจน การเชอมประสานทางกล เปนกระบวนการทเกดขนมการอดตวของเสนใย และใหความแขงแรงเชงกลอยางเพยงพอทจะตานทานแรงแตกตวทมสาเหตจากการกลบคนสสภาพแบบยดหยนตามการบบอด แรงยดเหนยวระหวางผว และแรงดนคาปลาร ถกสรางขนจากสามสถานะทแตกตางกนขณะท าการอดคอ สถานะแพนดลา สถานะฟนคลาร และสถานะคาปลาร ทเตมไปดวยของเหลว แรงตงผวภายในอนภาค แรงยดเหนยวระหวางโมเลกล เปนแรงทเกดขนระหวางโมเลกลของ ชวมวลทถกบบอด โดยท าใหพนผวดดซบอนภาคภายในจะเพมมากขน หรอลดระยะหางระหวางอนภาคภายในเพอชวยในกลไกการรวมตวของชวมวล เชอเพลงอดแทงจากเหงามนส าปะหลงถกทดสอบโดยมาตรฐาน PFI คณภาพของเชอเพลงอดแทง ไดแก ขนาดเสนผาศนยกลาง , ความยาว, ความชน, ความทนทาน, คาความรอน และความหนาแนน ผลจากการทดลองแสดงใหเหนตวอยางทงหมดของเชอเพลงจากเหงามนส าปะหลงผานเกณฑมาตรฐาน PFI และมาตรฐานเชอเพลงอดแทงอน ๆ จากผลแสดงใหเหนวาขนาดอนภาค และคาความชนไมมผลกระทบกบสวนประกอบทแตกตางกนของตวอยางเชอเพลงอดแทงจากเหงามนส าปะหลง

Niedziółka et al. (2015) [16] ศกษาเกยวกบการวดผลของพลงงานทางกล และคณสมบตทางกลของเชอเพลงชวมวลอดแทงทผลตจากชวมวลทางการเกษตร วสดทน ามาใชส าหรบการผลตเชอเพลง อดแทงตะเกยบคอฟางขาวสาล และซงขาวโพด จดประสงคของงานวจยเพอตรวจสอบคาความชน และ

24

คาความรอน เพอท าการการวดผลของพลงงานทางกล คณสมบตทางกลของเชอเพลงอดแทงตะเกยบทผลตจากชวมวลทางการเกษตร วเคราะหคาความหนาแนน และคาความทนทานเชงกลของเชอเพลงอดแทงทผลตดวยเครองขนรปชนดตงคงท และมสองลกกลงดงแสดงในรปท 2.7 ท าการวเคราะหคาความชน คาความรอน คาความหนาแนน และคาความทนทานเชงกลของเชอเพลงอดแทง การขนรปของชวมวลขนอยกบปจจยทางกายภาพตาง ๆ เชน ชนดของชวมวล องคประกอบความชนของชวมวล ชวมวลในระหวางการเกบเกยวทมกจะมคาความชนสงซงเปนสงตอคาความรอน โดยความชนทสงสงผลใหคาความรอนในการเผาไหม และคาความรอนของเชอเพลงชวมวลลดลงอยางมนยส าคญ ซงสงผลกระทบตอกระบวนการอดขนรป และการเกบขอมลหลงจากการผลต โดยตวแปรเหลานจะขนอยกบองคประกอบทางเคม และคาความชนของชวมวล ซงถามความชนมากเกนไปท าใหเกดการลดลงของคาพลงงาน เชนเดยวกบการปลอยมลพษจากการเผาไหมทเพมขนของชวมวล นอกจากนยงมปญหาเรองการขนสงทท าใหเกดคาใชจายในการขนสงเพมขน

รปท 2.7 เครองขนรปเชอเพลงอดแทงโดยการอดแบบสมบรณ

และประเมนผลคณสมบตทางกลของเชอเพลงอดแทงตะเกยบทผลตจากชวมวลทางการเกษตร ซงวธการทดสอบหาคาความหนาแนน และคาความทนทานของเชอเพลงอดแทง วตถดบทใชในการศกษาครงนม 3 ชนด ไดแก ฟางขาวสาล ฟางขาว(เรพ) (Wheat Rape Straw) และซงขาวโพด โดยการน าวตถดบทงสามชนดมาผสมกน ซงจะใชฟางขาวสาลผสมกบฟางเรพ ฟางขาวสาลผสมกบซงขาวโพด และฟางเรพผสมกบซงขาวโพด ในอตราสวน 50:50 โดยมคาความชนกอนการขนรปท 16.5-18.5% จากผลการทดลองสามารถสรปไดวาผลผลตทใหคาความรอนสงทสด คอเชอเพลงอดแทงจากซงขาวโพดผสมฟางขาว(เรพ)เทากบ 16.22 MJ/kg ในขณะทขาวสาลและฟางเทากบ 15.33 MJ/kg ซงจากการวเคราะหคาความหนาแนนต าสดของเชอเพลงอดแทง คอชวมวลอดแทงทท าจากฟางขาวสาล เท ากบ 407.7 kgm3 ในขณะท คาส งสด คอ ชวมวลอดแท งท ท าจาก

25

ซงขาวโพดเทากบ 566.9 kg/m3 และสดทายการวเคราะหคาความทนทานเชงกลพสจนใหเหนวาชวมวลอดแทงทมคาความทนทานต าสด คอชวมวลอดแทงทท าจากฟางเรพเทากบ (96.1%) และสงสดคอชวมวลอดแทงทท ามาจากการผสมกนของฟางขาวสาล-ซงขาวโพดเทากบ (97.7%)[16]

Peng et al. (2015) [17] ศกษาตวประสานจากขเลอย โดยน าขเลอยทผานกระบวนการทอรไฟรมาผสมกบตวประสานอาทเชน ขเลอย แปง และลกนน ในอตราสวนแตกตางกนคอ 5-30 % โดยน าหนก จากนนถกน าไปอดเปนเมดใน single die เพอวเคราะหความเปนไปไดในการท าเมดทอรไฟรจากผงทอรไฟร คณภาพของเมดเชอเพลงทอรไฟรท าการวเคราะหจากคาความหนาแนน คาความรอนสงสด คาความทนทาน การดดความชน และคาพลงงานของเชอเพลงอดแทงตะเกยบ พบวาคาความหนาแนนของชวมวลคอยๆเพมขนตามอตราสวนของตวประสานทเพมขน สามารถสงเกตเหนไดวาตวประสานจากขเลอยทผานกระบวนการทอรไฟรในชวงอณหภม 280-300 องศาเซลเซยสสามารถขนรปไดดทสด อกทงยงชวยในการยดเกาะไดดและมตนทนพลงงานในกระบวนการขนรปต ากวาแปงและลกนน เนองจากขเลอยมมากและราคาตนทนต า

Said et al. (2015) [2] งานวจยนท าการศกษาอทธพลของปจจยความหนาแนนตอคณสมบตของเชอเพลงอดแทงตะเกยบจากฟางขาว ซงอาจการน ามาผลตเปนเชอเพลงอดแทงตะเกยบสามารถชวยลดตนทนการขนสงและเกบรกษา ฟางขาวเปนจงเปนชวมวลทมความนาสนใจการศกษาน โดยก าหนดเงอนไขในการทดลองคอ ปรมาณความชนในการปอนวตถดบคอ 12%, 15% และ 17% โดยใชแปงเปนสารเตมแตง 3 อตราสวนคอ 0%, 1% และ 2% ท าการลดขนาดฟางขาวเหลอ 4 มลลเมตรโดยใชเครองตดไฟฟา VIKING ซงมหนวยยอยและก าลงไฟ 2500 วตต (GE150) ซงก าหนดอณหภมในการท างานต ากวา 50 องศาเซลเซยส และก าหนดแมพมพแบบแบน 3 ขนาด โดยมความแตกตางแตกตางกนทเสนผานศนยกลาง/ความยาวชองอดคอ 6/20, 6/24 และ 8/32 มม./มม. ทมตอคณสมบตของเชอเพลงอดแทงคอ ความทนทาน ,ความแขง,ปรมาณความชน,ขนาด ,ความหนาแนนตอหนวย และความหนาแนนรวม โดยเชอเพลงอดแทงถกผลตโดยใชเครองอดเมดเชอเพลงแมพมพแบบแบน KAHL 14-175 ทมก าลงไฟ 3 กโลวตตและอตราการการปอน 50 กก./ชม. ท าการทดสอบคณสมบตของเชอเพลงอดแทงตามมาตรฐาน UNE-EN 15103 (The european standard for non-woody biomass) ผลการศกษาพบวาสภาวะการปอนและเงอนไขการท างานมผลตอสมบตของเชอเพลงอดแทงอยางมนยส าคญ โดยเฉพาะอยางยง ความทนทานและความหนาแนนรวม ซงเปนปจจยทส าคญทสดส าหรบคณภาพเชอเพลงอดแทง โดยคาความทนทานทดทสดส าหรบงานวจยนคอมคาความทนทาน 99.31% โดยมอตราสวนแปง 2% และความชนในการปอน 17% ทอณหภมนอยกวา 50 องศาเซลเซยสและมขนาดแมพมพ 8/32 มม./มม

26

Wolfgang (2010) [29] ท าการศกษาคาความแขงแรง และคาความสมบรณของเชอเพลงอดแทง ความสมพนธของคณลกษณะ และกลไกของระยะหางของพนธะการยดเกาะ วตถดบทใชในการวจยประกอบไปดวย ตนบช, ตนสน และฟาง ทเปนตวแทนประเภทของชวมวลทวไป สวนใหญทใชในการผลตเชอเพลงอดแทงของ ไมเนอแขง ไมเนอออน และหญา ผลการศกษาพบวาแรงอดของเชอเพลงอดแทงทสงกวาทวไป ส าหรบการผลตเชอเพลงอดแทงทอณหภมสง และสงมากขนส าหรบเชอเพลงอดแทงจากไมทมากกวาเชอเพลงอดแทงจากฝาง โดยสองกลองจลทรรศนสแกนอเลกตรอนบนพนผวรอยแตกของเชอเพลงอดแทงจากตนบชทถกอดดวยอณหภมสง แสดงใหเหนพนทการยดเกาะทลมเหลวในพลงงานกลไกทสงอาจจะขนอยกบ การไหลเวยนของลกนน และการแพรภายในระหวางอนภาคไมทตดกนทไมมอยในเชอเพลงอดแทงจากสน และฟางขาว สองกลองอนฟราเรดเพอดรอยแตกบนพนผวของเชอเพลงอดแทงจากฟางขาว แสดงใหเหนสงทนาสนใจของการแทรกตวของสารทไมชอบ ส าหรบแรงกดต าเนองจากการมอยของระดบพนธะทางเคมต าการจ ากดกลไกการยดเกาะของแรงแวนเดอวาลล (Van Der Waals Force) สองกลองไมโครอเลคตรอน แสดงใหเหนรอยตอกลไกความลมเหลวทสนบสนนการคนพบเหลาน สองกลองอนฟราเรดสเปคโตรสโคปของรอยแตกบนพนผวของชมวลอดแทงจากไมอดทอณหภมสงไมมสญญาณของการแทรกตวของสารทไมชอบน า แสดงใหเหนวาทงอณหภม และองคประกอบทางเคม เชน การปรากฏของการแทรกตวของสารทไมชอบน ามอทธพลอยางมนยระยะส าคญตอคณภาพของพนธะระหวางอนภาคของชวมวลในกระบวนการผลตเชอเพลงอดแทง ทงในดานแรงกดในการบบอด และการวเคราะหการแตกหกของพนผวของการอดเชอเพลงอดแทงท 20°C และ100°C ท าใหเหนขอมลทส าคญเกยวกบกลไกพนธะภายในแทงเชอเพลงท 20°C เชอเพลงอดแทงทกแทงมความแขงแรงทางกลคอนขางต า และพนผวแตกหก การวเคราะหแสดงใหเหนวามเพยงพนธะทออนแอทอยตดกนระหวางอนภาคเชอเพลงอดแทง ในกรณของเชอเพลงอดแทงจากไมเปนการรวมตวกนของพนธะแรงแวนเดอวาลล และพนธะไฮโดรเจน ขณะทแวกซบนพนผวของฟางขาวสงผลใหมแรงยดเกาะนอย (ทอยเหนอแรงแวนเดอวาลล) สนนษฐานวาเปนเพราะชนพนธะทออนแอของแวกซ นโลบล และอญธกา (2558) [30] ศกษาการแยกเชอจลนทรยในเหงามนส าปะหลงหมกส าหรบเปนตวประสานในการผลตเชอเพลงอดแทงตะเกยบ โดยพจารณาถงระยะเวลาในการหมกเหงามนส าปะหลง คอ 0, 1, 3, 5 และ 7 วน ตามล าดบ ท าการตดตามนบจ านวนแบคทเรยและยสตดวยวธการแยกเชอบรสทธ แบงกลมตามลกษณะทางกายภาพของโคโลน ศกษารปรางและการตดสยอมแกรมของจลนทรยภายใตกลองจลทรรศน ในงานวจยนไดศกษาการหมกเหงามนส าหลงในอตราสวนผสม 1:5 และ 1:3 (เหงามน : น ากลน) สามารถแยกเชอบรสทธไดทงสน 110 ไอโซเลท และ 26 ไอโซเลท จากการหมกในอตราสวน 1:5 และ 1:3 (เหงามน : น ากลน) ตามล าดบ จากการศกษาพบวา มจ านวนและชนดของ แบคทรยทเกดขนในแตละสภาวะการหมกทแตกตางกนอยางเหนไดชดเจน

27

เนองจากอตราสวนของน าทเปลยนไปของการหมกเหงามนส าปะหลงในอตราสวน 1:5 มปรมาณน ามากกวาอตราสวน 1:3 ท าใหเกดสภาวะการหมกทแตกตางกน ซงสงผลตอพเฮช จ านวน และชนดของจลนทรยทพบ ปยะธดา และอารศา (2558) [31] ศกษาความสามารถในการยอยแปง และเซลลโลส ของจลนทรยทแยกไดจากเหงามนส าปะหลงหมกทอตราสวน 1:3 และ1:5 (เหงามน:น ากลน) และศกษาการผลตเอนไซมอะไมเลสและเอนไซมเซลลเลส จากเชอบรสทธ โดยถกทดสอบโดยใชวธ Point Inoculation บนอาหาร Starch Agar และ Carboxy Methyl Cellulose (CM-Cellulose) Agar ทอณหภมหอง จากการทดลองพบวาแบคทเรยทพบในเหงามนส าปะหลงสามารถยอยสลายแปง (บนStarch Agar) และยอย CM-Cellulose (บน CM-Cellulose Agar) นอกจากนลกษณะของโคโลนทมการยอยแปงและยอยเซลลโลสไดทอตราสวน 1:3 มลกษณะสขาว รปรางไมแนนอน ขอบไมเรยบ และลกษณะสขาว กลม ขอบดานนอกเรยบ ขนาดตงแตนอยกวา 4 มลลเมตรถง 9 มลลเมตร และทอตราสวน 1:5 มลกษณะสขาว กลม ขอบดานนอกเรยบ ขนาดตงแตนอยกวา 4 มลลเมตรถง 9 มลลเมตร

28

บทท 3 วธด าเนนการวจย

งานวจยนเปนงานวจยทศกษาผลของระยะเวลาในการหมกเหงามนส าปะหลงทมผลตอของคณสมบตทางกายภาพ ตนทนในกระบวนการผลตของเชอเพลงชวมวลอดแทงตะเกยบจากเศษไมกระถน และศกษากจกรรมขอจลนทรยในวตถดบเรมตนและเชอเพลงชวมวลแบบอดแทงตะเกยบ รวมทงศกษากลไกลในการเปนตวประสานของชวมวลเหงามนส าปะหลงทงในกรณทไมผานกระบวนการหมกและกรณทผานกระบวนการหมกซงมรายละเอยดวธการวจยดงน 3.1 แผนการวจย แผนการวจยในการด าเนนงาน ผลของระยะเวลาในการหมกเหงามนส าปะหลงทมผลตอของคณสมบตทางกายภาพ และตนทนในกระบวนการผลตของเชอเพลงชวมวลอดแทงตะเกยบจากเศษไมกระถนแบงการศกษาออกเปน 3 สวนคอ การผลตเชอเพลงแบบอดแทงตะเกยบ การวเคราะหกจกรรมของจลนทรยและ การวเคราะหกลไกลการเปนตวประสาน แสดงดงรปท 3.1

รปท 3.1 แผนการวจย

แผนการวจย

เชอเพลงอดแทงตะเกยบ

คณสมบตทางกายภาพ

ตนทนในกระบวนการผลต

กจกรรมของจลนทรย

วตถดบเรมตน

เชอเพลงอดแทงตะเกยบ

กลไกลการเปนตวประสาน

29

3.1.1 ขนตอนกระบวนการผลตเชอเพลงชวมวลอดแทงตะเกยบ ส าหรบงานวจยน ชวมวลทใชในงานวจยนประกอบไปดวย เศษไมกระถน และตวประสานทางธรรมชาตคอ เหงามนส าปะหลง โดยกระบวนการผลตเชอเพลงอดแทงตะเกยบจะมขนตอนของ การผลตดงแสดงในรปท 3.2 และมรายละเอยดดงน

รปท 3.2 แผนผงกระบวนการผลตเชอเพลงอดแทง

3.2 วตถดบชวมวล

3.2.1 วตถดบชวมวลหลก ชวมวลกระถนน ามาใชเปนวตถดบหลก น ามาจากพนทในจงหวงเพชรบร ซงเปนสวนทเหลอทงจากการน าใบของตนกระถนไปใชเปนอาหารสตวโดยสวนทเหลอนนเรยกวา “เศษไมกระถน” เปนสวนทน ามาใชในงานวจยนดงแสดงในรปท 3.3

เตรยมวตถดบ

กระบวนการสบหยาบ

กระบวนการสบละเอยด

หาความชนเรมตน

ผสมอตราสวนทจะท าการศกษา

กระบวนการอดขนรปเชอเพลง

ผงหรอตากเพอระบายความรอน

เกบตวอยางเชอเพลงอดแทง

30

รปท 3.3 เศษไมกระถน

3.2.2 วตถดบตวประสาน

ชวมวลเหงามนส าปะหลงทน ามาศกษาเปนตวประสานในงานวจยนน ามาจาก อ าเภอด าเนนสะดวก จงหวดราชบร ดงแสดงในรปท3.4 โดยน าเหงามนส าปะหลงทไดมาท าความสะอาด ช าระลางเศษดน จากนนขนตอนถดมาคอ การลดขนาดโดยการสบดวยมอแลวจงน าไปเขาเครองสบหยาบ และเครองสบละเอยดในล าดบถดไป

รปท 3.4 เหงามนส าปะหลง

3.3 กระบวนการผลตเชอเพลงชวมวลแบบอดแทงตะเกยบ ส าหรบในงานวจยนกระบวนผลตเชอเพลงชวมวลแบบอดแทงตะเกยบแบงออกเปน 3 กระบวนการคอ กระบวนการสบหยาบ กระบวนการสบละเอยด และกระบวนการขนรปเชอเพลงอดแทงตะเกยบ มรายละเอยดดงตอไปน

31

3.3.1 กระบวนการสบหยาบ น าเศษไมกระถนและเหงามนส าปะหลงเขาเครองสบหยาบดงแสดงในรปท 3.5 เพอลดขนาดโดยอนภาคจะลดลงอยในชวง 1 ถง 5 เซนตเมตร และในสวนของชวมวลเหงามนส าปะหลงหลงจากสบหยาบเสรจใหน าไปตากประมาณ 2 วน เพอลดความชนกอนน าไปสบละเอยด

รปท 3.5 เครองสบหยาบ และสวนทปอนชวมวลเขาเครองสบหยาบ

3.3.2 กระบวนการสยละเอยด

จากนนน าเศษกระถนและเหงามนส าปะหลงทผานการสบหยาบแลว มาท าการสบละเอยดโดยเครองสบละเอยด ดงแสดงไวในรป 3.6 เพอใหชวมวลมขนาดเลกลงตามทใชในการศกษา ส าหรบงานวจยนจะเลอกใชตะแกรงทมขนาดอนภาค 5 มลลเมตร

รปท 3.6 เครองสบละเอยด

32

3.3.3 ขนตอนการเตรยมการผสมชวมวลกอนกระบวนการขนรป ขนตอนการเตรยมการผสมชวมวลกอนน าไปขนรปแบงออกเปน 2 สวน สวนแรกคอ

พจารณาทวตถดบเศษกระถนเพยงอยางเดยว เพอน ามาเปนตวอางองในงานวจยน และสวนทสองคอพจารณาการผสมตวประสานโดยทกๆ เงอนไขจะผสมทอตราสวน 7:3 (เศษกระถนและเหงามนส าปะหลง) และศกษาตวประสาน 2 กรณคอ กรณเหงามนส าปะหลงไมผานกระบวนการหมก และกรณเหงามนส าปะหลงทผานกระบวนการหมกทระยะเวลา 1, 3, 5 และ 7 วน โดยมรายละเอยดสดสวนการผสมดงแสดงในตารางท 3.1 ตารางท 3.1 สดสวนการผสมชวมวลกอนกระบวนการขนรป

ชวมวล อตราสวน น าหนกชวมวล

(กโลกรม) เปอรเซนตการเตมน า

(20 เปอรเซนต) เศษกระถน 10 6 1.2 เศษกระถน 7 4.2 0.84

เหงามนส าปะหลง 3 1.8 0.6 สวนแรกคอน าเศษกระถนผสมน าท 20 เปอรเซนต จากนนแชทงไวเปนเวลา 2 ชวโมง

และสวนทสองคอ หมกตวประสานตามระยะเวลาทศกษาตามอตราสวนการผสมเปอรเซนตน า ดงตารางท 3.1 จากนนน ามาผสมเศษกระถน คลกเคลาใหเขากน และน าไปผลตเปนเชอเพลงอดแทงตะเกยบในขนตอนถดไป

3.3.4 กระบวนการขนรปเชอเพลงแทงตะเกยบ

ในกระบวนการขนรปเชอเพลงชวมวลอดแทงตะเกยบนน เรมจากการน าชวมวลทท าการศกษาชงน าหนกเรมตน โดยใชเครองชงแบบดจตอลแบบวางพนยหอ AND รน EM –150KAL ดงแสดงในรปท 3.7 เพอใหไดน าหนกตามอตราสวนผสมทตองการศกษา จากนนท าการขนรปเชอเพลงชวมวลแทงตะเกยบดวยเงอนไขตามทก าหนด ซงเครองขนรปเชอเพลงอดแทงตะเกยบส าหรบงานวจยนคอ เครองขนรปอดแทงชนดแมพมพหมน (Rotary flat die) ดงแสดงในรปท 3.8จากนนจบเวลาในชวงทเรมท าการผลต และเรมกระบวนการขนรป พรอมท าการจดบนทกคาตาง ๆ ไดแก การใชพลงงาน มวลทผลตได และเวลาทใชในการขนรป เมอเสรจสนกระบวนการจงน าแทงเชอเพลงทผลตไดมาผงเพอระบายความรอนทอณหภมหอง รวมทงท าการทดสอบคณสมบตตาง ๆ ตามมาตรฐานเชอเพลงชวมวลอดแทงของประเทศสหรฐอเมรกา (Pellet Fuels Institute: PFI)

33

รปท 3.7 เครองชงแบบดจตอล

รปท 3.8 เครองขนรปอดแทงชนดแมพมพหมน (Rotary flat die)

ในงานวจยนพจารณาเชอเพลงอดแทงตะเกยบจากลกษณะทางกายภาพภายนอกทอดออกมาเปนแทงททสมบรณ มความยาวสม าเสมอไมเกน 1.5 นว ตามเกณฑใบตดทถกตงไวของเครองขนรปเชอเพลงอดแทง อกทงผวของแทงเชอเพลงมความเรยบ ผวมน เงา และปรมาณฝนนอยกวา 90 เปอรเซนตของแทงเชอเพลงทงหมด เพอทจะน าไปทดสอบคณสมบตคณสมบตทางกายภาพตอไป

34

3.3.5 ก าหนดรหสในการขนรปเชอเพลงอดแทงตะเกยบ การก าหนดรหสตวอยางเชอเพลงอดแทงตะเกยบในเงอนไขตาง ๆ เพอสะดวกใน

การศกษาสามารถก าหนดไดดงน A หรอ REF : กระถน (Acacia mangium Willd)

C : เหงามนส าปะหลง (Cassava rhizome) F : กระบวนการหมก (Fermentation)

ตวเลข : ระยะเวลาในการหมกตวประสาน

ตวอยางรหส A หรอ REF คอ เชอเพลงอดแทงตะเกยบจากเศษไมกระถนเพยงอยาง เดยว

ACF0 คอ เชอเพลงอดแทงตะเกยบจากเศษไมกระถนผสม เหงามนส าปะหลงไมผานกระบวนการหมก

ACF1 คอ เชอเพลงอดแทงตะเกยบจากเศษไมกระถนผสม เหงามนส าปะหลงหมกทระยะเวลา 1 วน

ACF3 คอ เชอเพลงอดแทงตะเกยบจากเศษไมกระถนผสม เหงามนส าปะหลงหมกทระยะเวลา 3 วน

ACF5 คอ เชอเพลงอดแทงตะเกยบจากเศษไมกระถนผสม เหงามนส าปะหลงหมกทระยะเวลา 5 วน

ACF7 คอ เชอเพลงอดแทงตะเกยบจากเศษไมกระถนผสม เหงามนส าปะหลงหมกทระยะเวลา 7 วน

3.4 การทดสอบคณสมบตทางกายภาพของเชอเพลงชวมวลแบบอดแทงตะเกยบ 3.4.1 การทดสอบคาความทนทาน

การทดสอบคาความทนทาน (Durability) เรมโดยน าตวอยางจ านวน 500 กรม ใสในเครองทดสอบคาความทนทาน และเปดเครองใหหมนดวยความเรว 50 รอบตอนาท เปนเวลา 10 นาท จากนนน าตวอยางมารอนผานตะแกรงขนาด 1/8 นว และน าชวมวลทอยบนตะแกรงไปชงน าหนก[18] เพอค านวณหาคาความทนทาน ซงเครองทดสอบคาความทนทานไดแสดงไวดงรปท 3.9 และสามารถค านวณคาความทนทานจากสมการท (1)

100IW

WPWPDI (1)

35

เมอ PDI คอ คาความทนทานของแทงเชอเพลง (%) WPW คอน าหนกของแทงเชอเพลงทสมบรณโดยผานตะแกรงรอนแลว (g) IW คอ น าหนกเรมตนของตวอยางเชอเพลง (g)

รปท 3.9 เครองทดสอบคาความทนทาน

3.4.2 การทดสอบคาความหนาแนน ส าหรบการหาคาความหนาแนนของแทงเชอเพลง เรมตนดวยการน าตวอยางใสลงไปในเครองวดความหนาแนน (Bulk Density) ดงแสดงในรปท 3.10 ซงกลองทใชในการทดสอบจะมขนาด 305 x 305 x 305 kg/m3 ตามมาตรฐาน ASTM 873-82[19] โดยขนตอนในการทดสอบเรมจากน าเชอเพลงอดแทงเทลงในชองทางเขาดานบน จากนนดงตวทคนเชอเพลงอดแทงออก เพอปลอยใหเชอเพลงอดแทงตกลงมาอยางอสระในกลองทใชบรรจ ท าการเคาะโดยการปลอยกลองกระแทกพนจากความสงประมาณ 1.5 นว จ านวน 25 ครง และวดความสงจากระยะขอบดานบนของกลองจนถงแทงเชอเพลง จากนนหาคาเฉลยความสง สามารถค านวณคาความหนาแนนรวมจากสมการ (2)

vmmp

bt

bulk (2)

เมอ bulk

คอ ความหนาแนน (kg/m3)

mt คอ มวลของกลองรวมมวลของแทงเชอเพลงภายในกลอง (kg)

mb คอ มวลของกลอง(kg)

v p คอ ปรมาตรของแทงเชอเพลง (m3)

36

รปท 3.10 เครองทดสอบความหนาแนน

3.4.3 คาเปอรเซนตฝน

คาเปอรเซนตฝน (Fins percent) น าตวอยางเชอเพลงอดแทงทผานการทดสอบคาความทานทานมารอนผานตะแกรงขนาดร 1/8 นว โดยแบงใสครงละ 500 กรม จากนนท าการรอนเชอเพลงอดแทงตะเกยบจ านวน 10 ครง (ไป-กลบนบเปน 1 ครง) และน าฝนทอยในถาดรองดานลางมาชงน าหนก และน าคาทไดมาค านวณหาคาเปอรเซนตฝนจากสมการท (3)

100%

WWFW

i

ppF (3)

เมอ F% คอ ฝน (%) W p

คอ น าหนกของจานรองเศษฝน (g)

W i คอ น าหนกเรมตนของตวอยางเชอเพลง (g)

รปท 3.11 เครองทดสอบคาเปอรเซนตฝน

37

3.4.4 คาความรอน คาความรอนของเชอเพลงสามารถแสดงใหทราบถงปรมาณความรอนทปลอยออกมา

จากการเผาไหมของชวมวลทสมบรณ โดยคาความรอนเปนสมบตเฉพาะตวขนอยกบชนดของแตละ ชวมวล และเชอเพลงแตละประเภท ซงคาความรอนโดยทวไปของเชอเพลงมอย 2 ประเภท คอคาความรอนสง (Higher Heating Value, HHV) และคาความรอนต า (Lower Heating Value, LHV) โดยสวนใหญนยมใชคาความรอนสง (HHV) ในการพจารณาคณสมบตของเชอเพลง ซงวเคราะหโดยใชเครอง Adiabatic Bomb Calorimeter ดงแสดงในรปท 3.12 ตามมาตราฐาน ASTM –E 711[20], NBR 8633/84 [21] ทสภาวะมาตรฐาน (อณหภม 25 องศาเซลเซยส และความดน 1 บรรยากาศ) โดยเชอเพลงชวมวลจะถกเผาไหมในภาชนะปดทแชอยในน า หลงจากทเชอเพลงชวมวลเผาไหมนน จะคายความรอนใหแกน าท าใหอณภมเพมสงขน ซงสามารถหาปรมาณคาความรอนขอเชอเพลง ชวมวลไดจากการวดอณหภมทเพมขนของน า

รปท 3.12 Adiabatic Bomb Calorimeter

3.4.3.1 การค านวณอณหภมเพมขนทแทจรง ไดดงสมการ

bcrabrttt ac 21 (4)

เมอ 𝑎 คอ เวลาของการจดระเบด

𝑏 คอ เวลาเมออณหภมถง 60% ของทเพมขนทงหมด

𝑐 คอ เวลาท เรมตนของคาบ (หลงจากอณหภม เพม ขน)ซ งอตราการเปลยนแปลงอณหภมกลายเปนคงท

38

𝑡 คออณหภมเพมขนทถกตอง (°C)

𝑡𝑎 คอ อณหภมเรมตนทอานทเวลาจดระเบด

𝑡𝑐 คอ อณภมสดทายทอานได

𝑟1 คอ อตราการเปลยนแปลงอณหภมท เพมขนระหวาง 5 นาทกอนจดระเบด(°C/min)

𝑟2 คอ อตราการเปลยนแปลงอณหภมทเพมขนระหวาง 5 นาทหลงจากเวลาทเรมตนของคาบ c (°C/min)

3.4.3.2 การค านวณคาความรอนกรอสของการเผาไหม

m

eeetWHg

321 (5)

เมอ 𝐻𝑔 คอ คาความรอนรวมจากการเผาไหม (J/g)

𝑤 คอ คาความจความรอนของบอมคาลอรมเตอร (Cal/ °C) 𝑚 คอ มวลของตวอยางเปน (g) 𝑒1 คอ คาแกไข ส าหรบ ความรอนในการเกดของ (HNO3) 23.9 Cal 𝑒2 คอ คาแกไข ส าหรบ ความรอนในการเกดของ (H2SO4) 13.7 Cal 𝑒3 คอ คาแกไข ส าหรบ ความรอนในการเผาไหมลวด (2.3 Cal/cm เมอใช

Parr 45C10 สายฟวนกเกลโครม) 3.4.3.3 การค านวณคามาตรฐานคาลอรมเตอร

t

eeHW m 31

(6)

เมอ 𝑤 คอ คาความจความรอนของบอมคาลอรมเตอร (Cal/ °C) 𝐻 คอ Heat of combustion of Standard benzoic acid

(ใหพลงงาน 6318 Cal/g) 𝑚 คอ มวลของตวอยาง (g) 𝑡 คอ ผลรวมของอณหภมทเพมขน (°C)

39

𝑒1 คอ คาแกไข ส าหรบ ความรอนในการเกดของ (HNO3) 23.9 Cal 𝑒3 คอ คาแกไข ส าหรบ ความรอนในการเผาไหมลวด

(2.3 Cal/cm เมอใช Parr 45C10 สายฟวนกเกลโครม) 3.4.5 การหาปรมาณความชน

การหาปรมาณความชน (Moisture content) ในเชอเพลงแทงตะเกยบจะเรมดวยการ น าเชอ เพล งตวอยางมาชงน าหนกเรมตนกอ นท จะไปอบท อณหภม 105 องศาเซลเซยส ดงแสดงในรปท 3.13 เปนเวลา 24 ชวโมง จากนนน าตวอยางออกจากตอบและน าไปใสไวในโถดดความชนเปนเวลา 1 ชวโมง หลงจากนนจงน าไปชงน าหนกสดทาย เพอค านวณหาคาความชนในเชอเพลงซงหาไดจากสมการท (7)

100%

o

fo

W

WWM (7)

เมอ 𝑊𝑜 คอ น าหนกเรมตนของเชอเพลง (g)

𝑊𝑓 คอ น าหนกสดทายของเชอเพลง (g) 𝑀 คอ ความชนฐานเปยก (%)

รปท 3.13 ตอบความชน

40

3.5 การวเคราะหตนทนในกระบวนการขนรปเชอเพลงอดแทง การวเคราะหตนทนในการทดลองม 3 กระบวนการ คอ กระบวนการสบหยาบ กระบวนการ

สบละเอยด และกระบวนการขนรปเชอเพลงอดแทง โดยแตละกระบวนการจะท าการวเคราะหตนทนในแตละดานซงประกอบไปดวยก าลงการผลต (kg/h) พลงงานตอหนวย (kWh/kg) ตนทนการผลต (บาทตอกโลกรม) และผลไดเชงมวล (%) โดยมสตรการค านวณดงตอไปน

3.5.1 การวเคราะหก าลงการผลต ส าหรบการวเคราะหก าลงการผลตเชอเพลงอดแทงตะเกยบ ท าไดโดยบนทกระยะเวลาทใชในการผลต และน าหนกหลงขนรปของแทงเชอเพลงอดแทงทปราศจากฝน ซงก าลงการผลตในงานวจยนพจารณารวมกบคณสมบตทางกายภาพประกอบไปดวย คาความหนาแนนและคาความทนทาน ของเชอเพลงอดแทงตะเกยบทผานมาตราฐาน PFI โดยก าลงผลตสามารถค านวณไดไดจากสมการท (8)

ก าลงการผลต = น าหนกหลงขนรป(kg)

เวลาทใชขนรปทงหมด(h) (8)

(หมายเหต: ก าลงการผลตของแทงเชอเพลงในงานวจยน ศกษาโดยใชเครองขนรปเชอเพลงอดแทงตะเกยบแบบแมพมพหมนทก าลงมอเตอร 7.5 กโลวตต และหมนดวยความเรวรอบ 1140 รอบตอนาท)

3.5.2 การวเคราะหการใชพลงงาน การวเคราะหการใชพลงงานโดยหาคาพลงงานทงหมดทใชในกระบวนการขนรป เพอทราบถงความคมคาของพลงงานทเสยไปหนวยเปน (kWh/kg) สามารถค านวณไดจากสมการท (9)

การใชพลงงาน = พลงงานทใชไป (kWh)

น าหนกหลงขนรป (kg) (9)

3.5.3. การวเคราะหตนทนการผลต

การวเคราะหตนทนการผลตในกระบวนการขนรป เพอทราบถงราคาตนทนตอบาทของเชอเพลงชวมวลอดแทงทผลตได มหนวยเปน (บาท/กโลกรม) สามารถค านวณไดจากสมการท (10)

41

ตนทนการผลต = พลงงานทใชไป (kWh)

น าหนกหลงขนรป (kg)×คาไฟฟา (บาท) (10)

3.5.4 การวเคราะหผลไดเชงมวล

การวเคราะหผลไดเชงมวล จากการค านวณหามวลสทธทไดหลงจากกระบวนการขนรปเพอทราบประสทธผลในการผลต มหนวยเปน (%) สามารถค านวณไดจากสมการท (11)

ผลไดเชงมวล = มวลเชอเพลงทผลตได(kg)

มวลตงตน(kg)× 100 (11)

3.6 การวเคราะหกจกรรมของจลนทรยในเหงามนส าปะหลง

การวเคราะหกจกรรมของจลนทรยในสวนนแบงการศกษาออกเปน 2 สวน สวนแรกคอ ในวตถดบเรมตน และสวนทสองคอเชอเพลงชวมวลแบบอดแทงตะเกยบ โดยพจารณาการนบจ านวนโคโลนท เกดขนบนอาหารเลยงเชอทง 2 ชนด แผนผงขนตอนการศกษากจกรรมของจลนทรย ดงแสดงในรปท 3.14

รปท 3.14 แผนผงการศกษากจกรรมของจลนทรย

3.6.1 การเตรยมตวอยาง

การเตรยมวตถดบทใชในการศกษาแบงออกเปน 2 สวน สวนแรก คอวตถดบทเรมตน และสวนทสองคอ เชอเพลงอดแทงตะเกยบโดยน ามามาบดใหละเอยด จากนนท าการเจอจาง

เตรยมวตถดบ

แยกเชอบรสทธ

นบจ านวนโคโลนบนอาหารเลยงเชอ

วเคราะหและสรป

42

(Dilution) ตวอยางท ศกษาครงละ 10 เทา โดยท าการสมตวอยางวตถดบใสขวดแกวปลอดเชอ (Sterile vial) ปรมาณ 1 กรม แลวท าการเตมน าเกลอปลอดเชอ (0.89% NaCl) 10 มลลลตร ใสลงในตวอยางจะไดเปนการเจอจางท 10-1 ดงแสดงในรปท 3.15

รปท 3.15 ตวอยางวตถดบ 1 กรมในสารละลาย 0.89% NaCl (10 มลลลตร)

3.6.2 การเจอจางตวอยาง การเจอจางตวอยางโดยการดด Normal Saline (0.89% NaCl) 9 มลลลตร ใสหลอดไมโครเซนตฟว (Sterile Micro-Centrifuge tube) จ านวน 9 หลอด และดดตวอยาง 0.1 มลลลตรจากหลอด 10-1 ถายใสหลอดท 10-2 และดดตวอยาง 0.1 มลลลตรจากหลอด 10-2 ถายใสหลอดท 10-3 จนถง 10-9 ตามล าดบ การสมตวอยาง 0.1 มลลลตร ทระดบ Dilution ทเหมาะสมมาท าการ Spread-Plate บนอาหารเลยงเชอชนด Nutrient Agar: (NA) ท าซ า 3 ครงตอระดบ Dilution ท าเชนเดยวกนบนอาหารเล ยงเชอชนด MacConkey Agar เมอ เกลย เชอบนอาหารเลยงเชอ (Spread-Plate) จนแหง น ามาท าการบมทอณหภมหอง เปนเวลา 18-24 ชวโมง กอนน าไปนบจ านวนโคโลน

3.6.3 การนบจ านวนจลนทรยในอาหาร ในการนบจ านวนจลนทรยทไดจากขนตอนการเจอจาง (Dilution Spread-Plate) โดยน าจานอาหารเลยงเชอทท าการบมไว 18-24 ชวโมง มาท าการนบจ านวนโคโลนซงโดยทวไปจ านวนโคโลนทเหมาะสมในการนบคอ 30-300 โคโลน ดงแสดงในรปท 3.16 และ 3.17

43

รปท 3.16 ตวอยางโคโลนทใชนบจ านวน บนอาหารเลยงเชอ Nutrient Agar

รปท 3.17 ตวอยางโคโลนทใชนบจ านวน บนอาหารเลยงเชอ MacConkey Agar

3.7 การค านวณการนบจ านวนเชอบรสทธ

การนบจ านวนแบคทเรยรายงานผลเปน Colony Forming Unit (CFU) สามารถนบจากจานทมจ านวนโคโลนอยในชวง 30-300 โคโลน โดยน าจ านวนทนบได และระดบความเจอจางความเขมของตวอยางค านวณดงสมการท (12)

𝐵𝐷 = 𝐶𝐹𝑈𝑎𝑣𝑒𝑟𝑎𝑔𝑒 × 𝐷𝐹

𝑉 (12)

เมอ 𝐵𝐷 คอ ความหนาแนนของแบคทเรย (bacterial density) CFU/g 𝐶𝐹𝑈𝑎𝑣𝑒𝑟𝑎𝑔𝑒 คอ จ านวนโคโลนเฉลยทอยในชวง 30 – 300 CFU

𝑉 คอ ปรมาตรตวอยาง 0.1 มลลลตร

44

𝐷𝐹 คอ สวนกลบของระดบความเจอจาง (dilution factor)

3.8 ขนตอนการเตรยมตวอยางและการศกษาดวยกลองจลทรรศนอเลกตรอนแบบสองกราด (Scanning electron microscope: SEM)

การเตรยมตวอยางเพอศกษาลกษณะทางกายภาพบนพนผวของเหงามนส าปะหลงในกรณไมหมก และกรณหมกทระยะเวลา 1, 3, 7 และ 12 วน ภายใตกลองจลทรรศนอเลกตรอนแบบสองกราด (รน Mira 3 ยหอ Test scaw) ดงแสดงในรปท 3.18 ซงสามารถขยายและถายภาพลกษณะสณฐานพนผวของวสดในระดบจลภาค ทมรายละเอยดทเลกมาก ๆ โดยขนตอนการเตรยมตวอยางและการศกษาดวยกลองจลทรรศนอเลกตรอนแบบสองกราดดงน

รปท 3.18 เครองถายภาพ Scanning electron microscope ยหอ Test scaw รน Mira 3

3.8.1 ขนตอนการเตรยมตวอยางบส าหรบศกษาภายใตกลองจลทรรศนอเลกตรอนแบบสอง

กราด (Scanning electron microscope: SEM) การเตรยมตวอยางเพอศกษาพนผวของเหงามนส าปะหลงไมหมกและเหงามน

ส าปะหลงทผานกระบวนการหมก ในขนตอนแรกท าการคดแยกขนาดอนภาคโดยเครองเขยาคดแยกอนภาคแบบตะแกรงรอน (Sieve Shaker) รน XSZ-200 ดงแสดงในรปท 3.19 ขนาดอนภาคทใชในการศกษาคอ 0.425 - 0.600 มลลเมตร

45

รปท 3.19 เครองเขยาคดแยกอนภาค (Sieve Shaker) รน XSZ-200

จากนนน าอนภาคเหงามนส าปะหลงทผานการคดแยกมาหมกในขวดแกว (Sterile Vial)

ทอตราสวน 2:1 (ชวมวลตอน า) ดงแสดงในรปท 3.20 และหมกทอณหภมหองตามระยะเวลาทท าการศกษา เมอครบระยะเวลาการหมกในวนตาง ๆ ท าการสมตวอยางทผานกระบวนการหมกเขาเตาอบไลความชนทอณหภม 105°C เปนเวลา 24 ชวโมง และเกบใสถงซปลอค ดงแสดงในรปท 3.21

รปท 3.20 ตวอยางวตถดบในขวดแกว Sterile Vial

รปท 3.21 ตวอยางวตถดบทผานกระบวนการหมกและอบไลความชน

46

3.8.2 การศกษาภายใตกลองจลทรรศนอเลกตรอนแบบสองกราด (Scanning electron microscope: SEM)

ในสวนแรกคอการเตรยมตวอยางส าหรบศกษาภายใตกลองจลทรรศนอเลกตรอนแบบสองกราดมขนตอนคอ น าเทปกาวคารบอนแปะลงบนฐานสตบ (Stup) ดงแสดงในรปท 3.22 ส าหรบน าไปใชในขนตอนการสมตวอยาง

รปท 3.22 (ก) เทปกาวคารบอน, (ข) ฐานอะลมเนยม (Stub) และ (ค) เทปกาวคารบอนทแปะลงบนฐานอะลมเนยม

จากนนสมตวอยางโดยน าสตบทมเทปกาวคารบอน แตะลงบนตวอยางเหงามนส าปะหลงและ

เหงามนส าปะหลงหมก (ทผานการอบแหงแลว ดงกลาวขางตน) จะไดตวอยางชวมวลทตดกบเทปกาวคารบอน ดงแสดงรปท 3.23 เมอเสรจขนตอนในการสมตวอยาง จากนนน าตวอยางไปเขาเครองเคลอบทอง Sputter coater เปนเวลา 50 วนาท ดงแสดงในรปท 3.24 สามารถสงเกตเหนไดวาชวมวลทผานการกระบวนการเคลอบทองทผวจะมสารสทองเคลอบอย ดงแสดงในรปท 3.25 การเคลอบทองเพอเปนตวน าสญญานอเลกตรอนและชวยในการน าไฟฟา

รปท 3.23 การเตรยมตวอยาง

47

รปท 3.24 เครองเคลอบทอง Sputter coater

รปท 3.25 ชวมวลทผานการเคลอบทองโดยเครองเคลอบทอง Sputter coater

เมอชวมวลผานกระบวนการเคลอบทอง จากนนน าตวอยางไปศกษาภายใตกลองจลทรรศน

อเลกตรอนแบบสองกราด ซงเปนเครองมอทใชศกษาลกษณะสณฐานของวสดในระดบจลภาค ซงเปนรายละเอยดทเลกมาก ไมสามารถมองเหนไดดวยตาเปลาโดยภาพจะประมวลผลและแสดงผลทางหนาจอคอมพวเตอร

3.9 การทดสอบความพรนของแทงเชอเพลง

การศกษาการทดสอบความพรนของแทงเชอเพลง (Porosity test) แสดงใหทราบถงโครงสรางภายในของแทงเชอเพลงวามรพรนมากหรอนอย ซงแทงเชอเพลงทมรพรนนอยจะมความแขงแรงสง เชนเดยวกนแทงเชอเพลงทมรพรนมากกวาจะมความแขงแรงต ากวา โดยสามารถทดสอบไดจากการดดซมน าของตวอยางแทงเชอเพลง และวดดวยเวลาทใชในการซมผานรพรน (แทงเชอเพลงทเกาะกนแนน จะใชเวลาในการแพรของน านาน) มรายละเอยดดงตอไปน

48

3.9.1 อปกรณและวธการเตรยมการทดลอง 3.9.1.1 ชดการทดลองและอปกรณในการทดสอบความพรนภายในของแทงเชอเพลง

ประกอบดวย - ถาดสแตนเลสทรงลก: ใชส าหรบเปนภาชนะใสน า (1) - กระดาษทชชแบบหนาขนาด 22x20 เซนตเมตร (2) - กระดาษวาดเขยนคณสมบตสามารถซมน า (3) - แทนทดลอง: คอบลอกอะครลค ขนาด 5 x 10 x 1.5 เซนตเมตร (ก x ย x ส) เจาะร 15

ชอง (ขนาดเสนผานศนยกลาง 8.2 มลลเมตร) เพอใชใสตวอยางแทงเชอเพลงส าหรบการทดสอบ (4) - แทงบลอกฐานสเหลยม (ก x ย x ส = 7 x 22 x 3 เซนตเมตร) พนเรยบทงสองดาน:

ใชส าหรบเปนฐานในการวางกระดาษทชชเพอใหน าซมขนมาอยางสม าเสมอและตอเนอง และใชวางแทนทดลอง (5) ดงแสดงในรปท 3.26 และ 3.27 แสดงทศทางชองน าทซมผานกระดาษทชชขนมา

รปท 3.26 ชดการทดลองการทดสอบความพรนของแทงเชอเพลง

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

49

รปท 3.27 ชดการทดลองการทดสอบความพรนของแทงเชอเพลง โดยลกศรสแดงแสดงทศทางชองน า

ทซมผานกระดาษทชชขนมา

3.9.1.2 การเตรยมตวอยางแทงเชอเพลง การเตรยมตวอยางแทงเชอเพลงส าหรบใชศกษาโดยก าหนดขนาดแทงเชอเพลง

สง 2 เซนตเมตร เสนผานศนยกลาง 0.6-0.7 มลลเมตร ขดปลายแทงเชอเพลงดวยกระดาษทราย (ยหอ TOA เบอร 240) เพอท าใหหนาตดของตวอยางเรยบเสมอกน

3.9.2 ขนตอนในการทดลอง 3.9.2.1. น าแทงบลอกฐานสเหลยมวางในถาดสแตนเลส เพอยกสงจากถาดอยางนอย

2 เซนตเมตร จากนนเทน าลงไปในถาดสแตนเลสใหสงจากแทงบลอคฐาน ประมาณ 1 เซนตเมตร (1 ลตร) 3.9.2.2. น ากระดาษทชชเรยงซอนกนจ านวน 5 แผน จากนนวางทบบนแทงบลอคฐาน

เพอใหน าซมขนมาสม าเสมอ 3.9.2.3. น ากระดาษวาดเขยน (ตดใหมขนาดใกลเคยงกบแทงบลอคฐาน) วางทบอกหนง

ชน (ขอควรระวงควรไลฟองอากาศภายในกระดาษทชชออกใหหมดเพอปองกนการขดขวางการซม) 3.9.2.4. วางแผนใสพลาสตกบนชนของกระดาษทชชและแผนกระดาษวาดเขยน

(เพอปองกนการแพรกอนการทดลอง) ทซมน า 3.9.2.5. วางแทนทดลอง (บลอกอะครลค) แลวน าตวอยางแทงเชอเพลงใสลงในรของ

แทนทดลองทงหมด (15 แทง) เมอเรมท าการทดลอง

50

3.9.2.6. ดงแผนใสพลาสตกออก เพอใหตวอยางแทงเชอเพลงสมผสกบชนของกระดาษ และเรมจบเวลาโดยจะหยดเวลาเมอน าซมผานแทงเชอเพลงขนมาจนถงปลายสดของแทงเทานน (ท าการทดลอง 3 ซ า) จากนนน าเวลาทไดมาหาคาเฉลยและคาเบยงเบนมาตรฐานของแทงเชอเพลง

3.10 สถานทท าการวจย

หองปฏบตการนวตกรรมเชอเพลงและพลงงาน ภาควชาวศวกรรมเครองกล คณะวศวกรรมศาสตรและเทคโนโลยอตสาหกรรม มหาวทยาลยศลปากร วทยาเขตพระราชวงสนามจนทร จงหวดนครปฐม

3.11 ระยะเวลาการวจย แผนการด าเนนงานส าหรบงานวจยน มระยะเวลาในการศกษาขอมลและทฤษฎทเกยวของ รวมทงท าการทดลองตลอดจนวเคราะห และสรปผลการทดลอง พรอมเขยนรายงานการวจยซงประกอบไปดวย

3.11.1 ศกษาทฤษฎเบองตนทเกยวของกบกระบวนการผลตเชอเพลงชวมวลอดแทงตะเกยบกระบวนการหมก รวมไปถงจลนทรยทเกดขนจากกระบวนการหมกเหงามนส าปะหลง 3.11.2 ศกษาการผลตเชอเพลงชวมวลอดแทงตะเกยบ อาท เชน การเตรยมชวมวล คาความชนเรมตนของชวมวล และเงอนไขในการขนรปชวมวล เปนตน รวมถงอปกรณทใชในกระบวนการผลตเชอเพลงอดแทงตะเกยบ เพอเปนแนวทางในการท างานวจย 3.11.3 กระบวนการทดสอบคณสมบตทางกายภาพของเชอเพลงชวมวลอดแทงตะเกยบ เชน คาความหนาแนนรวม คาความทนทาน คาความรอน ส าหรบงานวจยนจะท าการวเคราะหคณสมบตของเชอเพลงแบบอดแทงตะเกยบ โดยอางองจาก มาตรฐานเชอเพลงชวมวลอดแทงของประเทศสหรฐอเมรกา (Pellet Fuels Institute: PFI) 3.11.4 การวเคราะหตนทนพลงงานทใชในกระบวนการผลตเชอเพลงชวมวลอดแทงตะเกยบ โดยงานวจยนสามารถแบงออกเปน 3 กระบวนการหลก คอ กระบวนการสบหยาบ กระบวนการสบละเอยด และกระบวนการขนรป นอกจากนยงพจารณาถงคาผลไดเชงมวล และก าลงการผลตในกระบวนการผลตเชอเพลงชวมวลแบบอดแทงตะเกยบอกดวย

3.11.5 ทดลองเบองตนเพอหาตวแปรควบคมในการทดลอง อาทเชน คาความชนเรมตนของชวมวล และอณหภมเรมตนของแมพมพ

51

3.11.6 วางแผนการทดลอง การวเคราะหคณสมบตทางกายภาพ การวเคราะหตนทนพลงงานและการทดลองดานชววทยา รวมถงการก าหนดขอบเขตการศกษาวจยการเตมเหงามนเปนตวประสานทางธรรมชาต ในการปรบปรงชวมวลกระถนเพอใชในการผลตเชอเพลงอดแทงตะเกยบ 3.11.7 ท าการผลตเชอเพลงอดแทงตะเกยบตามเงอนไขการขนรปทไดจากการทดลองเบองตน ซงเรมจากการลดขนาดอนภาคของชวมวลดบ ดวยกระบวนการสบหยาบ และสบละเอยด 3.11.8 ศกษากจกรรมของจลนทรยแบงออกเปน 2 กรณคอ กรณทหนงวตถดบเรมตน กรณทสองคอ เชอเพลงอดแทงตะเกยบจากเศษไมกระถน และเชอเพลงอดแทงตะเกยบทผสมตวประสานทางธรรมชาตคอกรณทไมหมก และกรณหมก (1, 3, 5 และ 7 วน) ทงสองกรณศกษาโดยวธการ Dilution Spread-Plate Technique บนอาหารเลยงเชอ 2 ชนดคอ Nutrient Agar ในการนบจ านวนรวมจลนทรยทงหมด และ MacConkey Agar ในการนบจ านวนจลนทรยแกรมลบ

3.11.9 ทดสอบคณสมบตทางกายภาพของเชอเพลงชวมวลแทงตะเกยบตามมาตรฐานเชอเพลงชวมวลอดแทงของประเทศสหรฐอเมรกา (Pellet Fuels Institute: PFI) และวเคราะหตนทนพลงงานในกระบวนการผลตเชอเพลงอดแทงตะเกยบ (กระบวนการสบหยาบ, กระบวนการสบละเอยด และกระบวนการขนรป)

3.11.10 สรปผลทงหมดทไดจากการทดลองทงทางดานคณสมบตทางกายภาพ และการวเคราะหตนทนพลงงานในกระบวนการขนรปเชอเพลงชวมวลแทงตะเกยบทงหมดรวมทงสรปผลดานจลชววทยา โดยแผนการด าเนนงานของงานวจยนไดแสดงไวในตาราง 3.2 โดยเรมตงแตเดอนมกราคม ป 2560 จนถงเดอนกนยายน ป 2561

ตารางท 3.2 ระยะเวลาของการด าเนนงานวจย

รายงานการด าเนนงานวจย ระยะเวลาของการด าเนนงานวจย 1. ท าการศกษางานวจยและทฤษฎทเกยวของกบกระบวนการขนรปเชอเพลงอดแทงตะเกยบ และทางดานจลชววทยา

มกราคม – กรกฎาคม 2560

2. ทดลองขนรปแทงชวมวล และหาเงอนไขท เหมาะสมในกระบวนการขนรป

สงหาคม – กนยายน 2560

3. เรมท าการทดลองตามแผนการทดลองและเกบขอมลการทดลอง

ตลาคม – ธนวาคม 2560

4. วเคราะหและเปรยบเทยบผลการทดลอง มกราคม – กมภาพนธ 2561 5. สรป อภปรายผลการทดลอง และเขยนรายงานวจย มนาคม – พฤษภาคม 2561

52

3.12 การวางแผนการวจย 3.12.1 แผนการทดลอง

การทดลองการขนรปเชอเพลงอดแทงตะเกยบในงานวจยนใชชวมวล 2 ชนด คอเศษไมกระถน และเหงามนส าปะหลง โดยใชเหงามนส าปะหลงเปนตวประสานเพอปรบปรงคณสมบตทางกายภาพและลดตนทนในกระบวนการผลตเชอเพลงอดแทงตะเกยบ ซงศกษาตวประสาน 2 กรณคอ กรณทไมหมก และกรณหมก (1, 3, 5 และ 7 วน) ศกษาการเตมตวประสานคอ 30% ตอน าหนกแหง โดยท าการทดลอง และสามารถค านวณการทดลองทงหมดดงแสดงในตารางท 3.3 ตารางท 3.3 จ านวนการทดลองการขนรปเชอเพลงชวมวลอดแทงตะเกยบ

ชวมวล ตวประสาน ระยะเวลา

การหมกตวประสาน เปอรเซนต

การเตมตวประสาน จ านวน

การทดลอง กระถน - 2 ชวโมง - 3

กระถน เหงามนส าปะหลง

(กรณไมหมก) 0 วน 30% 3

กระถน เหงามนส าปะหลง

(กรณหมก) 1 วน 30% 3

กระถน เหงามนส าปะหลง

(กรณหมก) 3 วน 30% 3

กระถน เหงามนส าปะหลง

(กรณหมก) 5 วน 30% 3

กระถน เหงามนส าปะหลง

(กรณหมก) 7 วน 30% 3

จ านวนการทดลองทงหมด 18 อกทงจากการศกษาระยะเวลาในการหมกเหงามนปะหลงนน ผวจยมความสนใจในดานของจลชววทยา คอการศกษากจกรรมของจลนทรยประกอบไปดวย วตถดบเรมตนกอนกระบวนการขนรป เปรยบเทยบเชอเพลงอดแทงตะเกยบจากเศษไมกระถน และเชอเพลงอดแทงตะเกยบจากเศษไมกระถนผสมเหงามนส าปะหลงกรณไมหมกและกรณหมก (1, 3, 5 และ 7 วน) ศกษาดวยวธการแยกเชอบรสทธโดยเทคนค Dilution Spread-Plate บนอาหารเลยงเชอ 2 ชนดคอ

53

Nutrient Agar ในการนบจ านวนรวมจลนทรยทงหมดและ MacConkey Agar ในการนบจ านวนจลนทรยแกรมลบ สามารถค านวณการทดลองทงหมดดงแสดงในตารางท 3.4 ตารางท 3.4 จ านวนการทดลองการแยกเชอบรสทธในชวมวลดบและเชอเพลงชวมวลอดแทงตะเกยบ

(มตอ)

ชวมวล ระยะเวลา การหมก

(ตวประสาน)

แยกเชอบรสทธ บนอาหาร

จ านวน การทดลอง

กระถนผสมเหงามนส าปะหลง (แบบวตถดบเรมตน)

3วน Nutrient Agar 3

MacConkey Agar 3

กระถน (แบบวตถดบเรมตน)

- Nutrient Agar 3

MacConkey Agar 3

เหงามนส าปะหลง

(แบบวตถดบเรมตน) -

Nutrient Agar 3

MacConkey Agar 3

กระถนผสมเหงามนส าปะหลง (แบบวตถดบเรมตน)

0วน Nutrient Agar 3

MacConkey Agar 3

กระถนผสมเหงามนส าปะหลง (แบบวตถดบเรมตน)

3วน Nutrient Agar 3

MacConkey Agar 3

กระถนผสมเหงามนส าปะหลง (แบบวตถดบเรมตน)

5วน Nutrient Agar 3

MacConkey Agar 3

กระถนผสมเหงามนส าปะหลง (แบบวตถดบเรมตน)

7วน Nutrient Agar 3

MacConkey Agar 3

กระถน (แบบเชอเพลงอดแทงตะเกยบ)

- Nutrient Agar 3

MacConkey Agar 3

กระถนผสมเหงามนส าปะหลง (แบบเชอเพลงอดแทงตะเกยบ)

0วน Nutrient Agar 3

MacConkey Agar 3

54

ตารางท 3.4 จ านวนการทดลองการแยกเชอบรสทธในชวมวลดบและเชอเพลงชวมวลอดแทงตะเกยบ (ตอ)

ชวมวล ระยะเวลา การหมก

(ตวประสาน)

แยกเชอบรสทธ บนอาหาร

จ านวน การทดลอง

กระถนผสมเหงามนส าปะหลง (แบบเชอเพลงอดแทงตะเกยบ)

1วน Nutrient Agar 3

MacConkey Agar 3

กระถนผสมเหงามนส าปะหลง (แบบเชอเพลงอดแทงตะเกยบ)

3วน Nutrient Agar 3

MacConkey Agar 3

กระถนผสมเหงามนส าปะหลง (แบบเชอเพลงอดแทงตะเกยบ)

5วน Nutrient Agar 3

MacConkey Agar 3

กระถนผสมเหงามนส าปะหลง (แบบเชอเพลงอดแทงตะเกยบ)

7วน Nutrient Agar 3

MacConkey Agar 3

จ านวนการทดลองทงหมด 78

55

บทท 4 ผลการวจย

การศกษานท าการปรบปรงคณสมบตของเชอเพลงแบบอดแทงตะเกยบจากเศษไมกระถน โดยผสมตวประสานทางธรรมชาตคอ เหงามนส าปะหลง ซงพจารณาระยะเวลาในการหมก เหงามนส าปะหลงท 0, 1, 3, 5 และ 7 วน ในอตราสวนผสมระหวางกระถนและเหงามนส าปะหลงท 70:30 โดยน าหนก จากนนท าการวเคราะห คณสมบตทางกายภาพ ไดแก คาความหนาแนน , คาความทนทาน ตามมาตรฐานเชอเพลงอดแทงจากประเทศสหรฐอเมรกา (PFI Standard) ซงเปนมาตรฐานทไดอางองวธการทดสอบตามมาตรฐานอตสาหกรรมของประเทศสหรฐอเมรกา (ASTM) และคาความรอนของเชอเพลงแบบอ ดแทงตะเกยบดวยมาตราฐาน ASTM–E711[20] และ NBR 8633/84[21] อกทงยงท าการวเคราะหตนทนในกระบวนการผลตเชอเพลงแบบอดแทงตะเกยบ รวมไปถงศกษากจกรรมของจลนทรยทเกดขน โดยไดท าการแสดงผลการทดลองและการอภปรายผลดงหวขอตอไปน 4.1 ลกษณะทางกายภาพของเชอเพลงอดแทงตะเกยบ การวเคราะหลกษณะทางกายภาพโดยพจารณาลกษณะทางกายภาพภายนอกของเชอเพลงอดแทงตะเกยบทผลตจากเศษไมกระถน และเชอเพลงอดแทงตะเกยบผสม (เศษกระถนและเหงามนส าปะหลง) โดยตวประสานทหมกดวยระยะเวลาแตกตางกนคอ 0, 1, 3, 5 และ 7 วน ดงแสดงในรป 4.1 สามารถสงเกตเหนลกษณะทางกายภาพของแทงเชอเพลงจากเศษไมกระถน (REF) มลกษณะเปนแทงทเกาะตวกนไมแนน และมรอยแตกราวระหวางแทงเชอเพลง ในทางตรงกนขามเมอมการผสมตวประสานกรณไมหมก (ACF0) และกรณทหมกดวยระยะเวลา 1, 3, 5 และ 7 วน (ACF1, ACF3, ACF5 และ ACF7) สามารถสงเกตเหนไดวาแทงเชอเพลงเกาะตวกนแนนมากขน บรเวณผวของแทงเชอเพลงมความเรยบเปนเนอเดยวกน ผวภายนอกมลกษณะมนเงา เมอเปรยบเทยบกบเชอเพลงอดแทงตะเกยบจาก เศษกระถนเพยงอยางเดยว

56

รปท 4.1 เชอเพลงอดแทงตะเกยบจากเศษไมกระถน (REF) และเชอเพลงอดแทงตะเกยบจาก

เศษไมกระถนผสมเหงามนส าปะหลงหมกทระยะเวลา 0, 1, 3, 5 และ 7 วน (ACF0, ACF1, ACF3, ACF5 และ ACF7)

4.2 ผลของตวประสานทมตอคณสมบตทางกายภาพ

งานวจยนแบงการพจารณาผลการทดลองออก เปน 2 สวน สวนแรกคอเชอเพล ง อดแทงตะเกยบจากเศษไมกระถน (REF) ใชเปนตวอางอง และสวนทสองคอเชอเพลงอดแทงตะเกยบจากเศษไมกระถนทมการเตมตวประสาน โดยกรณทมการเตมตวประสานแบงออกเปน 2 กรณยอย ไดแก กรณผสมตวประสานทไมหมก (0 วน) และกรณผสมตวประสานทหมกดวยระยะเวลา 1, 3, 5 และ 7 วน ซ งคณสมบตท ท าการวเคราะหประกอบไปดวยการทดสอบคาความหนาแนน , ความทนทาน, เปอรเซนตฝน และคาความรอน ท าการทดสอบ ณ ศนยทดสอบมาตรฐานชวมวล ภาควชาวศวกรรมเครองกล มหาวทยาลยศลปากร

4.2.1 ผลของคาความหนาแนนของเชอเพลงชวมวลแบบอดแทงตะเกยบ

ผลการวเคราะหคาความหนาแนนของเชอเพลงแบบอดแทงตะเกยบ ดงแสดงในรปท 4.2

แสดงความสมพนธระหวางระยะเวลาการหมกตวประสาน (วน) ทมผลตอคาความหนาแนนของ

เชอเพลงแบบอดแทงตะเกยบ (กโลกรมตอลกบาศกเมตร)

REF ACF0 ACF1

ACF3

ACF5

ACF7

57

รปท 4.2 แสดงความสมพนธระหวางระยะเวลาการหมกตวประสานทมผลตอทมผลตอ

คาความหนาแนนของเชอเพลงอดแทงตะเกยบจากเศษไมกระถน

จากกราฟรปท 4.2 แสดงคาความหนาแนนของเชอเพลงแบบอดแทงตะเกยบจากเศษไมกระถน (REF) มคาความหนาแนนเฉลยเทากบ 618.42±4.99 กโลกรมตอลกบาศกเมตร ในสวนของเชอเพลงแบบอดแทงตะเกยบจากเศษไมกระถนผสมตวประสานกรณไมหมก (0 วน) มคาความหนาแนน เฉลยเทากบ 642.62±7.34 กโลกรมตอลกบาศกเมตร และเชอเพลงจากเศษไมกระถนผสมตวประสานกรณหมกดวยระยะเวลา 1, 3, 5 และ7 วน มคาความหนาแนนเฉลยเทากบ 653.22±5.57 กโลกรมตอลกบาศกเมตร, 668.77±3.83 กโลกรมตอลกบาศกเมตร, 664.18±3.78 กโลกรมตอลกบาศกเมตร และ 660.65±5.70 กโลกรมตอลกบาศกเมตร ตามล าดบ

จากขอมลขางตนพบวาเชอเพลงแบบอดแทงตะเกยบจากเศษไมกระถนมคาความหนาแนนทต าทสดเทากบ 618.42±4.99 กโลกรมตอลกบาศกเมตร ในขณะทเมอผสมตวประสานในกรณไมหมกสงผลให คาความหนาแนนของเชอเพลงเพมขนคดเปน 3.76 เปอรเซนต และเมอพจารณา ตวประสานกรณหมกดวยระยะเวลา 1 และ 3 วน พบวามคาความหนาแนนเพมขนคดเปน 5.23 เปอรเซนต และ 7.52 เปอรเซน ซงสอดคลองกบวจยทศกษาเกยวกบเชอเพลงอดแทงจากขเลอยไมสนประดพทธผสมเหงามนส าปะหลง พบวาเมอผสมตวประสาน(เหงามนส าปะหลง)สามารถปรบปรงคาความหนาแนนของเชอเพลงอดแทงตะเกยบจากขเลอยไมสนประดพทธใหมแนวโนมเพมสงข น[32] แตอยางไรกตามเมอระยะเวลาการหมกท 5 และ 7 วน สงผลใหความความหนาแนนของแทงเชอเพลงลดลง เนองจากคาความชนของตวประสานเมอระยะเวลาการหมกนานสงผลท าใหเปอรเซนตความชนมแนวโนมทเพมขนตาม เปนผลท าใหคาความหนาแนนมแนวโนมแนนลดลง ซงสอดคลองกบงานวจยทศกษาเรองปรมาณความชนทมผลตอคณสมบตทางกลของเชอเพลงอดแทงตะเกยบจากขาวบารเลย

580.00

610.00

640.00

670.00

700.00

730.00

REF 0 1 3 5 7

คาคว

ามหน

าแนน

(กโล

กรมต

อลกบ

าศกเ

มตร)

ระยะเวลาการหมกตวประสาน (วน)

58

(Barley) และขาวขาวสาลประเภทหวท (Wheat) โดยเมอชวมวลเรมตนมคาความชนทมากสงผลใหการเกาะตวกนของชวมวลในระหวางกระบวนการขนรปนนมประสทธภาพทลดลง ซงสามารถสรปไดวา คาความหนาแนนของเชอเพลงแทงตะเกยบลดลงเมอความชนของชวมวลเพมขน[7] โดยคาความหนาแนนของเชอเพลงอดแทงตะเกยบจะสมพนธกบปรมาตรของชองวางระหวางอนภาคชวมวลทงสองชนด เมอชวมวลถกบบอดจะเกดแรงระหวางอนภาคของแขง (Attractive force between Solid particles) ท าใหระยะหางภายในอนภาคลดลงและเกดการเชอมประสานระหวางอนภาคเลก ๆ ของชวมวลเขาดวยกน โดยในระหวางกระบวนการอดขนรปตองอาศยแรงกดระหวางลกหมนอดกบแผนรงผงเพอใหสามารถอดผานรและออกมาเปนแทงเชอเพลง ซงแรงภายในโมเลกลนคอ แรงแวนเดอรวาลว (Van der Waals Force) ท าใหมแรงยดเหนยวระหวางโมเลกลมากขน (Adhesive and Cohesive Force) สงผลใหลดระยะหางของอนภาคภายในเพอชวยใหเกดกลไกการรวมตวขออนภาคชวมวล[15] ซงคาความหนาแนนจะเปนตวบงชถงคณภาพของแทงเชอเพลง ท าใหการขนสงมประสทธภาพมากขน และลดความตองการของพนทในการจดเกบ

จากการศกษาผลของตวประสานทมผลตอคาความหนาแนน สามารถสรปไดวา การผสมเหงามนส าปะหลงสามารถชวยเพมคาความหนาแนนของเชอเพลงอดแทงตะเกยบจากเศษไมกระถนได อกทงเมอเปรยบเทยบการผสมตวประสานกรณไมหมกและหมก พบวากรณหมกมคาความหนาแนนสงกวา และสงสดทระยะเวลาการหมก 3 วน

4.2.2 ผลของคาความทนทานและคาเปอรเซนตฝนของเชอเพลงแบบอดแทงตะเกยบ

ผลการวเคราะหคาความหนาแนนและคาเปอรเซนตฝนของเชอเพลงแบบอดแทงตะเกยบ ดงแสดงในรปท 4.3 แสดงความสมพนธระหวางระหวางระยะเวลาการหมกตวประสาน (วน) ทมผลตอ คาทนทาน และคาเปอรเซนตฝนของเชอเพลงแบบอดแทงตะเกยบ (เปอรเซนต)

59

รปท 4.3 แสดงความสมพนธระหวางระยะเวลาการหมกตวประสานทมผลตอ

คาความทนทานและเปอรเซนตฝนของเชอเพลงอดแทงตะเกยบจากเศษไมกระถน

จากกราฟรปท 4.3 แสดงคาความทนทานของแทงเชอเพลงจากเศษไมกระถน (REF) มคาเฉลยเทากบ 94.98±0.50 เปอรเซนต เชอเพลงอดแทงตะเกยบจากเศษไมกระถนผสมตวประสานกรณไมหมก (0 วน) มคาความทนทานเฉลยเทากบ 98.28±0.26 เปอรเซนต และเชอเพลงอดแทงตะเกยบจากเศษไมกระถนผสมตวประสานดวยระยะเวลาการหมก 1, 3, 5 และ 7 วน มคาความทนทานเฉลยเทากบ 99.30±0.31 เปอรเซนต, 99.56±0.26 เปอรเซนต, 98.69±0.44 เปอรเซนต และ98.18±0.19 เปอรเซนต ตามล าดบ ในสวนของคาเปอรเซนตฝนของเชอเพลงอดแทงตะเกยบกระถนมคาเทากบ 1.29±0.05 เปอรเซนต เปอรเซนตฝนของเชอเพลงอดแทงตะเกยบจากเศษไมกระถนผสมตวประสานกรณไมหมก (0 วน) และกรณหมกดวยระยะเวลา 1, 3, 5 และ 7 วน มคาเทากบ 0.47±0.04 เปอรเซนต, 0.27±0.05 เปอรเซนต, 0.24±0.04 เปอรเซนต, 0.38±0.04 เปอรเซนต และ 0.54±0.04 เปอรเซนต ตามล าดบ

จากขอมลทกลาวมาขางตนพบวาคาความทนทานของเชอเพลงอดแทงตะเกยบจาก เศษไมกระถนมคาต าทสดเทากบ 94.98±0.50 เปอรเซนต โดยเมอผสมตวประสานกรณไมหมกพบวา คาความทนทานของแทงเชอเพลงมแนวโนมเพมขนคดเปน 3.35 เปอรเซนต นอกจากนเมอผสม ตวประสานกรณหมกทระยะเวลา 1 และ 3 วน สงผลใหความทนทานของแทงชวมวลเพมสงขน คดเปน 4.35 เปอรเซนตและ 4.60 เปอรเซนต ซงสอดคลองกบวจยทศกษาเกยวกบเชอเพลงอดแทงจากขเลอยผสมเหงามนส าปะหลง ทกลาววาเหงามนส าปะหลงสามารถชวยปรบปรงคาความทนทางของเชอเพลงอดแทงตะเกยบจากขเลอย สงผลใหคาความทนทานจาก 93.50 เปอรเซนต เพมขนเปน 98.98 เปอรเซนต[32] อกทงยงพบวาการหมกเปนปรบสภาพทางชวภาพโดยใชจลนทรยทยอยสลาย

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

80.00

85.00

90.00

95.00

100.00

0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00

ความทนทาน ฝน

คาคว

ามทน

ทาน

(เปอร

เซนต

)

ฝน (เปอรเซนต)

ระยะเวลาการหมกตวประสาน (วน)

REF 0 1 3 5 7

60

หรอแบคทเรยเพอปรบเปลยนองคประกอบทางเคมหรอโครงสรางของสารชวมวลลกโนเซลลโลสในเหงามนส าปะหลง[33] โดยการผสมตวประสานทระยะเวลาการหมก 3 วน มคาความทนทานทดทสด โดยคาความทนทาน คอความสามารถในการคงทนตอการสกหรอการสลายตวของเชอเพลงอดแทง ซงบงบอกถงการเชอมประสานของแขงทเกดขนระหวางกระบวนการขนรปอดแทงเชอเพลง ภายใตสภาวะความรอนและแรงบบอดสง ท าใหอนภาคอยใกลกนมากขนและเกดแรงยดเหนยว ระหวางกน เซลลของชวมวลทประกอบดวยชองวางภายในขนาดใหญจะถกบบอดตวลงท าใหองคประกอบของผนงเซลล ภายใตสภาวะความรอนและแรงบบอดสงลกนนจะออนตวและแพรภายในโมเลกลระหวางเสนใย สงผลใหเกดการเชอมประสานทางกลท าใหมความแขงแรงเชงกลเพยงพอตอการตานทานการแตกตว[15] ซงแสดงใหเหนวาคาความทนทานของแทงเชอเพลงมผลตอมการขนการขนสง และแตกหกระหวางการเคลอนยาย[22]

ในสวนของคาเปอรเซนตฝนพบวามเปอรเซนตทลดลงเมอผสมตวประสาน เนองจากแทงเชอเพลงมคาความทนทานสงสงผลใหตอแรงเหวยงในเครองทดสอบ และแตกหกเปนฝนลดลง โดยคาเปอรเซนตฝนคออนภาคของชวมวลทถกลดขนาดในระหวางกระบวนการขนรป และไมสามารถเกาะตวกนเปนแทงเชอเพลงไดซงสมพนธกบคาความทนทาน เมอผสมตวประสานสามารถปรบปรง คาความทนทาน และสามารถชวยลดเปอรเซนตฝนของแทงเชอเพลง

ดงนนสามารถสรปไดวาเชอเพลงอดแทงตะเกยบจากเศษไมกระถนเพยงอยางเดยวม คาความทนทานทไมผานมาตรฐานเชอเพลงอดแทงจากประเทศสหรฐอเมรกา (PFI Standard) โดยคามาตรฐานอยท 95 เปอรเซนต นอกจากนจากการพจารณาเชอเพลงอดแทงตะเกยบจากเศษไมกระถนทผสมตวประสานทงในกรณทไมหมกและหมก พบวาตวประสานในกรณทหมกสามารถชวยเพมคาความทนทนใหสงขนอยางมนยส าคญ ลดเปอรเซนตการเปนฝนของแทงเชอเพลงได และดทสดคอกรณผสมตวประสานกรณหมกทระยะเวลา 3 วน

4.2.3 ผลของคาความรอนของเชอเพลงแบบอดแทงตะเกยบ

ผลการวเคราะหคาความรอนของเชอเพลงแบบอดแทงตะเกยบ ดงแสดงในรปท 4.4 แสดงความสมพนธระหวางระยะเวลาการหมกตวประสาน (วน) ทมผลตอคาความรอนของเชอเพลงแบบอดแทงตะเกยบ (เมกะจลตอกโลกรม)

61

รปท 4.4 แสดงความสมพนธระหวางระยะเวลาการหมกตวประสานทมผลตอทมผลตอคาความรอน

ของเชอเพลงอดแทงตะเกยบจากเศษไมกระถน

จากกราฟรปท 4.4 แสดงคาความรอนของเชอเพลงแบบอดแทงตะเกยบจากเศษไมกระถน (REF) มคาเฉลยเทากบ 20.43±0.32 เมกะจลตอกโลกรม และเชอเพลงอดแทงตะเกยบเหงามนส าปะหลงทน ามาใชเปนตวประสานมคาความรอนเฉลยเทากบ 16.78±0.22 เมกะจลตอกโลกรม ในสวนของเชอเพลงแบบอดแทงตะเกยบจากเศษไมกระถนผสมตวประสานกรณไมหมก (0 วน) มคาความรอนเฉลยเทากบ 19.42±0.21 เมกะจลตอกโลกรม และเชอเพลงชวมวลจากเศษไมกระถนผสมตวประสานกรณหมกดวยระยะเวลา 1, 3, 5 และ7 วน มคาความรอนเฉลยเทากบ 19.38±0.16 เมกะจลตอกโลกรม, 19.50±0.26 เมกะจลตอกโลกรม, 19.22±0.23 เมกะจลตอกโลกรม และ18.78±0.18 เมกะจลตอกโลกรม ตามล าดบ

จากขอมลทกลาวมาเบองตนพบวาเชอเพลงอดแทงตะเกยบจากเศษไมกระถนมคาความรอนสงทสดเทากบ 20.43±0.32 เมกะจลตอกโลกรม ในขณะทเมอผสมตวประสานทงในกรณหมก และกรณไมหมกสงผลใหคาความรอนของเชอเพลงมแนวโนมลดลง ทเปนเชนนเนองจากองคประกอบภายในทแตกตางกนของเศษไมกระถนและเหงามนส าปะหลงน าไปสการแปรผนของคาความรอน[22, 23] แตอยางไรกตามเมอผสมตวประสานสงผลใหคาความรอนอยในชวง 17 – 19 เมกะจลตอกโลกรม ซงเปนคาทโดยทวไปสามารถยอมรบไดเนองจากอยในชวงคาความรอนทใชในการซอขายเชงพานชยของเชอเพลงเกรดคณภาพสงในประเทศไทยทคาความรอนเทากบ 16.7 เมกะจลตอกโลกรม[33]

16.00

18.00

20.00

22.00

REF 0 1 3 5 7 cassava

คาคว

ามรอ

น (เม

กะจล

ตอกโ

ลกรม

)

ระยะเวลาการหมกตวประสาน (วน)

62

4.3 การวเคราะหตนทนในกระบวนการขนรปเชอเพลงแบบอดแทงตะเกยบ 4.3.1 ก าลงการผลตในกระบวนการการขนรปเชอเพลงแบบอดแทงตะเกยบ

ผลการวเคราะหก าลงการผลตในกระบวนการการขนรปของเชอเพลงอดแทงตะเกยบ ดงแสดงในรปท 4.5 แสดงความสมพนธระหวางระยะเวลาการหมกตวประสาน (วน) ทมผลตอก าลงการผลตของเชอเพลงแบบอดแทงตะเกยบ (กโลกรมตอชวโมง)

รปท 4.5 แสดงความสมพนธระหวางระยะเวลาการหมกตวประสานทมผลตอทมผลตอก าลงการผลต

ของเชอเพลงชวมวลอดแทงตะเกยบจากเศษไมกระถน

จากกราฟรปท 4.5 แสดงก าลงการผลตของเชอเพลงแบบอดแทงตะเกยบจากเศษไมกระถน (REF) มคาเฉลยเทากบ 24.84±3.62 กโลกรมตอชวโมง ในสวนของเชอเพลงแบบอดแทงตะเกยบจากเศษไมกระถนผสมตวประสานกรณไมหมก 0 วน มก าลงการผลตเฉลยเทากบ 32.26±2.69 กโลกรมตอชวโมง และเชอเพลงชวมวลจากเศษไมกระถนผสมตวประสานกรณหมกดวยระยะเวลา 1, 3, 5 และ 7 วน มก าลงการผลตเฉลยเทากบ 37.99±4.44 กโลกรมตอชวโมง, 41.34±3.97 กโลกรมตอชวโมง, 35.69±4.10 กโลกรมตอชวโมง และ36.81±3.62 กโลกรมตอชวโมง ตามล าดบ

จากขอมลทกลาวมาขางตนพบวาเชอเพลงแบบอดแทงตะเกยบจากเศษไมกระถนมก าลงการผลตต าทสดเทากบ 24.84±3.62 กโลกรมตอชวโมง เนองจากใชระยะเวลาในการขนรปสงถง 14 นาท เมอเปรยบเทยบกบเชอเพลงอดแทงตะเกยบทผสมตวประสานทงสองกรณ โดยเมอผสมตวประสานกรณไมหมกพบวาก าลงการผลตของเชอเพลงอดแทงตะเกยบมแนวโนมเพมขนคดเปน 23 เปอรเซนต นอกจากนเมอผสมตวประสานกรณหมกทระยะเวลา 1 และ 3 วน สงผลใหความทนทานของแทงชวมวลเพมสงขนคดเปน 34.61 เปอรเซนตและ 40.04 เปอรเซนต เนองจากเหงามน

0.00

20.00

40.00

60.00

80.00

100.00

REF 0 1 3 5 7 cassava

ก าลง

การผ

ลต(ก

โลกร

มตอช

วโมง

)

ระยะเวลาการหมกตวประสาน (วน)

63

ส าปะหลงท าหนาทเปนตวประสานในการยดเกาะวสดทงสองชนดใหตดและคงรปไวได และมสวนประกอบของแปงคดเปน 25.87- 41.88%[24] ซงแปงมคณสมบตเปนกาวเมอไดรบความชนและความรอนในระหวางกระบวนการขนรป สงผลใหในระหวางกระบวนการผลตเชอเพลงอดแทงตะเกยบจากเศษไมกระถนทผสมกบตวประสานสามารถอดตวผานรแมพมพไดเรวขนและประสานเกาะกนระหวางสองวตถดบไดดและอดออกมาเปนแทงเชอเพลงไดเรวขนสงผลใหเวลาในการผลตเชอเพลงอดแทงตะเกยบลดลง และการทวตถดบเกาะตวกนไดดมากขน เปนผลท าใหก าลงการผลตเพมสงขน[25]

ดงนนสามารถสรปไดวาเชอเพลงอดแทงตะเกยบจากเศษไมกระถนเพยงอยางเดยวมก าลงในการผลตทต า นอกจากนจากการพจารณาก าลงการผลตของเชอเพลงอดแทงตะเกยบจากเศษไมกระถนทผสมตวประสานทงในกรณทไมหมกและหมก พบวาเมอผสมตวประสานทงสองกรณสามารถปรบปรงก าลงการผลตใหมแนวโนมทเพมสงขน และก าลงการผลตทดทสดในงานวจยนคอเชอเพลงอดแทงตะเกยบจากเศษกระถนผสมตวประสานกรณหมกทระยะเวลา 3 วน

4.3.2 ผลไดเชงมวลในกระบวนการขนรปเชอเพลงแบบอดแทงตะเกยบ

ผลการวเคราะหผลไดเชงมวลของเชอเพลงแบบอดแทงตะเกยบ ดงแสดงในรปท 4.6 แสดงความสมพนธระหวางระยะเวลาการหมกตวประสาน (วน) ทมผลตอผลไดเชงมวลของเชอเพลงแบบอดแทงตะเกยบ (เปอรเซนต)

รปท 4.6 แสดงความสมพนธระหวางระยะเวลาในการหมกเหงามนส าปะหลงทมผลตอทมผลตอผลได

เชงมวลของเชอเพลงอดแทงตะเกยบจากเศษไมกระถน

70.00

80.00

90.00

100.00

REF 0 1 3 5 7

ผลได

เชงม

วล(เป

อรเซ

นต)

ระยะเวลา (วน)

64

ผลไดเชงมวลในงานวจยนจะพจารณาจากชวมวลทอดออกมาเปนแทงทมความยาว

≤ 1 นว ตามมาตรฐานPFI และรอนฝนออกกอนท าการพจารณา ซงจะก าหนดผลไดเชงมวลเรมตนของวตถดบกอนเขากระบวนการขนรปอดแทงเทากบ 100 เปอรเซนต จากกราฟรปท 4.6 แสดงผลไดเชงมวลของเชอเพลงชวมวลแบบอดแทงตะเกยบจากเศษไมกระถน (REF) มคาเฉลยเทากบ 86.28±1.04 เปอรเซนต ในสวนของเชอเพลงแบบอดแทงตะเกยบจากเศษไมกระถนผสมตวประสานกรณไมหมก (0 วน) มผลไดเชงมวลเฉลยเทากบ 90.44±1.57 เปอรเซนต และเชอเพลงชวมวลจากเศษไมกระถนผสมตวประสานหมกดวยระยะเวลา 1, 3, 5 และ7 วน มผลไดเชงมวลเฉลยเทากบ 92.17±1.49 เปอรเซนต, 93.44±1.27 เปอรเซนต, 91.44±1.33 เปอรเซนต และ92.21±1.49 เปอรเซนต ตามล าดบ

จากขอมลทกลาวมาขางตนพบวาในกระบวนการขนรปชวมวลแบบอดแทงตะเกยบจากเศษไมกระถนมผลไดเชงมวลต าสดเทากบ 86.28±1.04 เปอรเซนต เมอผสมตวประสานกรณไมหมกพบวาผลไดเชงมวลมแนวโนมเพมขนอยางมนยส าคญคดเปน 4.82 เปอรเซนต อกทงในกรณผสม ตวประสานกรณหมกท 1 และ 3 วน พบวาสามารถชวยปรบปรงใหผลไดเชงมวลในกระบวนการขนรปมแนวโนมเพมขนคดเปน 6.82 เปอรเซนต และ 8.29 เปอรเซนต เนองจากเหงามนส าปะหลงท าหนาทเปนตวประสานในการยดเกาะวสดใหตดและคงรปไวได เปนผลใหในระหวางกระบวนการผลตเชอเพลงอดแทงตะเกยบระหวางเศษไมกระถนกบตวประสานสามารถอดตวผานรแมพมพไดเรวขนและการทวตถดบเกาะตวกนไดดมากขนสงผลใหคาฝนลดลงเปนผลใหผลไดเชงมวลสงขนอกดวย ซงสอดคลองกบงานวจยเชอเพลงอดแทงจากซงขาวโพดโดยใชแปงขาวโพดเปนตวประสาน ทกลาววาการเตมตวประสานสามารถชวยเพมแระสทธภาพในการผลตและท าใหเปอรเซนตฝนของแทงเชอเพลงลดลง เปนผลท าใหผลไดเชงมวลเพมสงขน[25] ในทางตรงกนขามเมอระยะเวลาการหมกตวประสานทนานขนในชวง 5 และ 7 วน สามารถสงเกตไดวาผลไดเชงมวลมแนวโนมลดลง ทเปนเชนนเนองจากระยะเวลาในการหมกเปนปจจยทท าใหคาความชนเพมขน ซงสอดคลองกบผลการวจยผลกระทบขององคประกอบทางเคมในการหมกเปลอกเหงามนส าปะหลง ทไดกลาววาความชนจะเพมขนตามระยะเวลาการหมก[26] เปนผลท าใหในระหวางกระบวนการอดขนรปนนดวยความชนทสง สงผลใหมระยะเวลาในการผลตเชอเพลงอดแทงนานขนเพอไลความชนจนกระทงอยในสภาวะทเหมาะแกการเกาะตวเปนเมดเชอเพลง แตในระหวางการไลความชนนนพบวาขนาดอนภาคของวตถดบเรมตนบางสวนถกบดจนมลกษณะเปนฝนผง จนกระทงไมสามารถเกาะกนและออกมาเปนแทงเชอเพลงทสมบรณนอยจงสงผลใหมผลไดเชงมวลทต าลง

ดงนนผลไดเชงมวลในกระบวนการขนรปเชอเพลงแบบอดแทงตะเกยบในงานวจยนสามารถสรปไดวา เชอเพลงอดแทงตะเกยบจากเศษกระถนเพยงอยางเดยวมผลไดเชงมวลทต าทสด เมอผสมตวประสานทงในกรณทไมหมกและหมก พบวาผลไดเชงมวลของเชอเพลงอดแทงตะเกยบ

65

มแนวโนมทเพมสงขน และผลไดเชงมวลทดทสดคอเชอเพลงอดแทงตะเกยบจากเศษกระถนผสม ตวประสานดวยระยะเวลาการหมก 3 วน

4.3.3 การใชพลงงานในกระบวนการขนรปเชอเพลงแบบอดแทงตะเกยบ ผลการวเคราะหการใชพลงงานในกระบวนการผลตของเชอเพลงแบบอดแทงตะเกยบ

แสดงดงรปท 4.7 ซงแสดงความสมพนธระหวางระยะเวลาการหมกตวประสาน (วน) ทมผลตอการใชพลงงานในกระบวนการผลตเชอเพลงแบบอดแทงตะเกยบ (กโลวตต-ชวโมงตอกโลกรม)

รปท 4.7 แสดงความสมพนธระหวางระยะเวลาการหมกตวประสานทมผลตอทมผลตอการใชพลงงาน

ของเชอเพลงอดแทงตะเกยบจากเศษไมกระถน

จากกราฟรปท 4.7 แสดงการใชพลงงานในการผลตของเชอเพลงแบบอดแทงตะเกยบจากเศษไมกระถน (REF) มคาเฉลยเทากบ 0.54±0.03 กโลวตต-ชวโมงตอกโลกรม ในสวนของเชอเพลงชวมวลแบบอดแทงตะเกยบจากเศษไมกระถนผสมตวประสานกรณไมหมก (0 วน) มการใชพลงงานในการผลตเฉลยเทากบ 0.42±0.04 กโลวตต-ชวโมงตอกโลกรม และเชอเพลงจากเศษไมกระถนผสมตวประสานในกรณหมกดวยระยะเวลา 1, 3, 5 และ7 วน มการใชพลงงานในการผลตเฉลยเทากบ 0.36±0.05 กโลวตต-ชวโมงตอกโลกรม , 0.33±0.05 กโลวตต-ชวโมงตอกโลกรม , 0.38±0.04 กโลวตต-ชวโมงตอกโลกรม และ0.45±0.04 กโลวตต-ชวโมงตอ ตามล าดบ

จากขอมลทกลาวมาขางตนพบวากระบวนการขนรปเชอเพลงอดแทงตะเกยบจากเศษไมกระถนมการใชพลงงานในการผลตสงสดเทากบ 0.54±0.03 กโลวตต-ชวโมงตอกโลกรม เมอผสมตวประสานกรณไมหมกสงผลใหการใชพลงงานลดลงคดเปน 22.22 เปอรเซนต และเมอพจารณาการผสมตวประสานกรณหมกดวยระยะเวลา 1 และ 3 วน พบวาการใชพลงงานมแนวโนมทลดลงคดเปน

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

REF 0 1 3 5 7

การใ

ชพลง

งาน

(กโล

วตต-

ชวโม

งตอก

โลกร

ม)

ระยะเวลาการหมกตวประสาน (วน)

66

33.33 และ 38.89 เปอรเซนต เนองจากเหงามนส าปะหลงท าหนาทเปนตวประสานในการยดเกาะเปนผลใหอนภาคของวตถดบสามารถประสานกนและอดตวผานรแมพมพไดเรวขน ซงการทวตถดบเกาะตวกนไดดในระหวางกระบวนการขนรปนนสงผลใหการใชพลงงานลดต าลง ในทางตรงกนขามเมอระยะเวลาการหมกนานขนหลกจาก 3 วน พบวาการใชพลงงานมแนวโนมเพมขน ทเปนเชนนเนองจากระยะเวลาการหมกตวประสานทนานเกนไป สงผลใหมความชนในวตถดบสงขน กลาวคอถาวตถดบมความชนสงจะตองใชพลงงานในการผลตเชอเพลงอดแทงเพมมากขน เพอไลความชนใหอยในสภาวะทเหมาะสมและสามารถอดออกมาเปนแทงเชอเพลง

ดงนนการใชพลงงานในกระบวนการขนรปเชอเพลงแบบอดแทงตะเกยบในงานวจยนสามารถสรปไดวา เชอเพลงอดแทงตะเกยบจากเศษกระถนเพยงอยางเดยวมการใชพลงงานทสงทสดเมอผสมตวประสานทงในกรณทไมหมกและหมก พบวาการใชพลงงานในการผลตเชอเพลงอดแทงตะเกยบมแนวโนมทลดลง และการผสมตวประสานกรณดวยระยะเวลา 3 วนมการใชพลงงานทต าสด

4.3.4 ตนทนการใชพลงงานในกระบวนการขนรปเชอเพลงอดแทงตะเกยบ

ตนทนการใชพลงงานในกระบวนการขนรปเชอเพลงอดแทงตะเกยบจากเศษไมกระถน (A) และเชอเพลงอดแทงตะเกยบจากเศษไมกระถนผสมตวประสานกรณไมหมก (AFC0) และกรณหมกดวยระยะเวลา 1, 3, 5 และ 7 วน (AFC1, AFC3, AFC5 และ AFC7) มคาตนทนพลงงานดงแสดงในตารางท 4.1 (อางองคาพลงงานไฟฟากจการขนาดเลกเทากบ 3.42 บาทตอหนวย :การไฟฟานครหลวง)

ตารางท 4.1 ตารางบนทกผลการค านวณตนทนการใชพลงงานในกระบวนการขนรปเชอเพลงอดแทงตะเกยบ

ล าดบ เชอเพลงอดแทงตะเกยบ ตนทนพลงงาน (บาทตอกโลกรม) 1 A 1.84±0.10 2 ACF0 1.45±0.13 3 ACF1 1.23±0.17 4 ACF3 1.14±0.18 5 ACF5 1.31±0.13 6 ACF7 1.53±0.13

จากตารางท 4.1 จะเหนไดวาตวอยางเชอเพลงอดแทงตะเกยบจากเศษไมกระถนมตนทนใน

กระบวนการขนรปเทากบ 1.84 บาทตอกโลกรม ในสวนของตวอยางเชอเพลงอดแทงตะเกยบเศษไม

67

กระถนผสมกรณไมหมกมตนทนพลงงานเทากบ 1.45 บาทตอกโลกรม และเชอเพลงอดแทงตะเกยบเศษไมกระถนผสมกรณหมกดวยระยะเวลา 1, 3, 5 และ 7 วน มตนทนพลงงานเทากบ 1.23 บาทตอกโลกรม, 1.14 บาทตอกโลกรม, 1.31 บาทตอกโลกรม และ 1.53 บาทตอกโลกรม ตามล าดบ

จากขอมลทกลาวมาขางตนพบวาเชอเพลงอดแทงตะเกยบจากเศษไมกระถนมตนทนในกระบวนการขนรปสงทสดเทากบ 1.84 บาทตอกโลกรม ในขณะทเมอผสมตวประสานในกรณไมหมกสงผลใหตนทนพลงงานลดลงคดเปน 21.19 เปอรเซนต อกทงเมอผสมตวประสานกรณหมกดวยระยะเวลา 1 และ 3 วน พบวาตนทนในกระบวนการขนรปมแนวโนมทลดลงคดเปน 33.15 และ 38.04 เปอรเซนตและตนทนในกระบวนขนรปเชอเพลงอดแทงตะเกยบจากเศษไมกระถนผสมเหงามนส าปะหลงทต าสดคอทกรณผสมตวประสานหมกดวยระยะเวลา 3 วน

4.4 ผลการวเคราะหตนทนรวมในกระบวนการผลตเชอเพลงอดแทงตะเกยบ

ในหวขอนเปนการจ าแนกตนทนในการผลตเชอเพลงอดแทงตะเกยบของแตละตวอยางเชอเพลง เพอเปรยบเทยบการใชตนทนการผลตตอหนวยโดยประกอบไปดวย คาวตถดบตอหนวย ตนทนการใชพลงงาน และคาแรงงานตอหนวย เพอสรปตวอยางเชอเพลงอดแทงตะเกยบทมความคมคาในดานตนทน สามารถพจารณาไดดงตอไปน

ในสวนแรกคอ พจารณาตนทนวตถดบ การค านวณคาวตถดบส าหรบงานวจยนใช ชวมวลเศษกระถน และตวประสานเหงามนส าปะหลง โดยราคาเศษไมกระถนเทากบ 450 บาทตอตน คดเปนตอกโลกรมเทากบ 0.45 บาทตอกโลกรม (ทงนขนอยกบแตละพนท)[27] และราคาเหงามนส าปะหลงเทากบ 500 บาทตอตน คดเปนตอกโลกรมเทากบ 0.50 บาทตอกโลกรม (ทงนขนอยกบแตละพนท)[28]

ในสวนถดมาคอ การพจารณาตนทนการใชพลงงานรวมในการผลตเชอเพลงแบบอดแทงตะเกยบประกอบไปดวยตนทนการใชพลงงานทง 3 ขนตอนหลกคอ ขนตอนการสบหยาบ สบละเอยด และการขนรปอดแทงเชอเพลง ในสวนของกระบวนการสบหยาบและสบละเอยด จะท าการลดขนาดวตถดบทงหมดทใชในการทดลองทงหมดในครงเดยว และในสวนของกระบวนการสบละเอยด จะท าการสบละเอยดผานตะแกรงขนาด 5 มลลเมตร (อางองคาพลงงานไฟฟากจการขนาดเลกเทากบ 3.42 บาทตอหนวย :การไฟฟานครหลวง)

ในสวนสดทายคอ การพจารณาคาแรงงาน สามารถแบงออกเปน 3 สวน คอ คาแรงงานในการสบหยาบ คาแรงงานในการสบละเอยด และคาแรงงานในการขนรปเชอเพลงอดแทงตะเกยบ โดยพจารณาจากอตราคาจางขนต าในพนท จงหวดนครปฐมเท ากบ 325 บาทตอคนตอวน (ขอมลอางองจากกระทรวงแรงงานประกาศใหมผลใชบงคบ ตงแตวนท 1 เมษายน 2561 เปนตนไป)

68

คดจากแรงงาน 1 คน ท างาน 8 ชวโมงตอวน คดเปน 40.6 บาทตอชวโมง แลวน าไปคดเฉลยกบก าลงการผลตทท าไดในแตละกระบวนการและแตละตวอยางชวมวลทท าการศกษาจะไดเปน บาทตอกโลกรม

ตารางท 4.2 ตนทนพลงงานรวมทใชของตวอยางเชอเพลงอดแทงตะเกยบแตละตวอยาง

ตนทนการผลต (บาทตอกโลกรม)

ตวอยางเชอเพลงอดแทงตะเกยบ REF ACF0 ACF1 ACF3 ACF5 ACF7

ตนทนพลงงานกระบวนการสบหยาบ 0.05 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 ตนทนพลงงานกระบวนการสบละเอยด 0.25 0.29 0.29 0.29 0.29 0.29 ตนทนพลงงานกระบวนการขนรปอดแทง 1.84 1.45 1.23 1.14 1.31 1.53 ตนทนราคาเศษไมกระถน 0.45 0.32 0.32 0.32 0.32 0.32 ตนทนราคาเหงามนส าปะหลง - 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 ตนทนคาแรงงานการสบหยาบ 0.39 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 ตนทนคาแรงงานการสบละเอยด 0.41 0.17 0.17 0.17 0.17 0.17 ตนทนคาแรงงานการขนรปอดแทง 1.55 1.44 1.37 1.30 1.34 1.36

รวม 4.93 4.06 3.77 3.61 3.82 4.15

จากตารางท 4.2 จะเหนวาตวอยางเชอเพลงทมการใชตนทนรวมในกระบวนการผลตตอ

หนวยสงสดคอ เชอเพลงอดแทงตะเกยบจากเศษไมกระถนเทากบ 4.93 บาทตอกโลกรม จากขอมลขางตนพบวาเมอเตมตวประสานทงกรณไมหมก และกรณหมก สงผลใหตนทนการผลตรวมลดลง และตนทนการผลตรวมทต าทสดคอ เชอเพลงอดแทงตะเกยบจากเศษไมกระถนผสมเหงามนส าปะหลงกรณหมกดวยระยะเวลา 3 วน เทากบ 3.61 บาทตอกโลกรม

4.5 ผลของการขนรปเชอเพลงอดแทงตะเกยบตอจ านวนแบคทเรย

ส าหรบในหวขอผลของการขนรปเชอเพลงอดแทงตะเกยบตอจ านวนแบคทเรยในงานวจยน แบงการศกษาออกเปนสองสวนคอ สวนของวตถดบเรมตน และเชอเพลงชวมวลแบบอดแทงตะเกยบ ส าหรบตวอยางวตถดบเรมตนและตวอยางเชอเพลงอดแทงตะเกยบทท าการศกษาประกอบไปดวย เศษไมกระถน (A) เศษไมกระถนผสมเหงามนส าปะหลงกรณไมหมก (ACF0) และเศษไมกระถนผสมเหงามนส าปะหลงกรณหมกดวยระยะเวลา 1, 3, 5 และ 7 วน (ACF1, ACF3, ACF5 และ ACF7) ท าการหมกโดยเตมน า และบมไวทอณหภมหองเปนเวลา 24 ชวโมง หลงจากครบระยะเวลาการหมกตามเงอนไขแลวนนจะท าการพจารณาโดยการนบจ านวนแบคทเรยเปรยบเทยบกอนและหลง

69

กระบวนการขนรป โดยท าการศกษาบนอาหารเลยงเชอ 2 ชนดคอ Nutrient agar ซงใชนบจ านวนแบคทเรยทงหมด (รวมทงทเปนแบคทเรยแกรมบวกและแบคทเรยแกรมลบ) และ MacConkey agar ซงใชนบจ านวนแบคทเรยแกรมลบ (เนองจาก MacConkey agar มสารบางอยาง เชน เกลอน าดและสครสตลไวโอเลต ยบยงการเจรญของแบคทเรยแกรมบวก โดยเฉพาะพวกทมเอนโดสปอรจะไวตอสารดงกลาว) ผลของจ านวนโคโลนทเกดขนบนอาหารทง 2 ชนด แสดงในตารางท 4.3

ตารางท 4.3 ตารางบนทกผลการทดลองการนบจ านวนดวยวธการ Dilution & Spread plate technique บนอาหารเลยงเชอ Nutrient agar และ MacConkey agar

วตถดบ

Nutrient agar, CFU/g

MacConkey agar, CFU/g

อณหภมใน กระบวนการขนรป

(°C) (%) (%)

วตถดบเรมตน เชอเพลงอดแทงตะเกยบ

วตถดบเรมตน เชอเพลงอดแทงตะเกยบ

กอน หลง

เหงามนส าปะหลง 1.8x109 (100 %)

#ND 5.1x106 (0.3 %)

#ND #ND #ND

กระถน (A) 1.2x106 (100 %)

5.0x102 (0.04 %)

4.0x104 (3 %)

*0 - 10 75 97

ACF0 5.0x107 (100 %)

2.9x103 (0.01 %)

5.3x106 (10 %)

*0 - 10 75 95

ACF1 3.0x108 (100 %)

2.4x103 (0.001%)

1.3x108 (40 %)

*0 - 10 75 95

ACF3 7.3x108 (100 %)

4.0x102 (0.0001 %)

2.3x108 (30 %)

*0 - 10 75 94

ACF5 2.1x108 (100 %)

5.0x102 (0.0002 %)

8.7x107 (40 %)

*0 - 10 75 94

ACF7 6.1x108 (100 %)

2.4x103 (0.0004 %)

1.0x108 (16 %)

*0 - 10 75 95

หมายเหต: *0 - 10 หมายถง ท าการทดลอง แตไมพบแบคทเรยเจรญบน MacConkey agar ในระดบ Dilution ท 10-1 #ND หมายถง not determine (ไมไดท าการทดลอง)

70

จากตารางท 4.3 แสดงใหเหนวาโดยทวไปตามธรรมชาตนน ในวตถดบเหงามนส าปะหลงทไมผานกระบวนการหมกพบวามแบคทเรยทงหมดปนเปอนอยมากเฉลยบน Nutrient agar ประมาณ 109 CFU/g สวนในวตถดบเศษไมกระถน พบวามแบคทเรยปนเปอนอยนอยกวาเหงามนส าปะหลง (ประมาณ 103 เทา) เฉลยบน Nutrient agar ประมาณ 106 CFU/g ในสวนของแบคทเรยทเจรญบน MacConkey agar (แบคทเรยแกรมลบ) คดเปน 0.3% และ 3% ของจ านวนแบคทเรยทงหมด กอนขนรปตามล าดบ ผลการนบจ านวนแบคทเรยในวตถดบ (เหงามนส าปะหลง) แสดงวาเหงามนส าปะหลงมแบคทเรยปนเปอนสง เนองจากเหงามนส าปะหลงมธาตอาหารทด เหมาะสมตอการเจรญเตบโตของแบคทเรย

ส าหรบวตถดบกระถน (กอนกระบวนการขนรป) พบวาเศษไมกระถนมแบคทเรยทงหมดทเจรญบน Nutrient agar ประมาณ 106 CFU/g และทเจรญบน MacConkey agar คดเปน 3% ของแบคทเรยทงหมด และเมอผานกระบวนการขนรปแลวพบวามจ านวนแบคทเรยลดลงอยางมาก เหลอประมาณ 102 CFU/g ทสามารถเจรญไดบน Nutrient agar (คดเปน 0.04%) ซงแบคทเรยทเหลอเหลานไมสามารถเจรญบน MacConkey agar จากผลการทดลองแสดงใหเหนวามการลดลงของแบคทเรยหลงจากผานกระบวนการขนรป ซงแบคทเรยทยงหลงเหลออยนนนาจะเปนแบคทเรยททนตอความรอน รวมถงแบคท เรยแกรมบวกทม เอนโดสปอร (endospore forming bacteria) เชนเดยวกบวตถดบเศษไมกระถนผสมเหงามนส าปะหลงทไมผานกระบวนการหมก และเศษไมกระถนผสมเหงามนส าปะหลงทผานกระบวนการหมก 1 - 7 วน พบวามแบคทเรยทงหมดท เจรญบน Nutrient agar ประมาณ 107 - 108 CFU/g ซ งคดเปนแบคท เรยท เจรญบน MacConkey agar ประมาณ 10 - 40 % ของแบคทเรยทงหมดกอนขนรป (ตารางท 4.3) หลกจากผานกระบวนการขนรปพบวาจ านวนแบคทเรยสวนใหญลดลงเหลอประมาณ 102 - 103 CFU/g คดเปนจ านวนแบคทเรยนอยกวา 1 % ของของแบคทเรยทงหมดกอนขนรป ซงแบคทเรยเหลานนนไมเจรญ MacConkey agar ดงนนผลการทดลองแสดงวากระบวนการขนรปเชอเพลงอดแทงตะเกยบชวมวลสามารถลดจ านวนแบคทเรยได >99% โดยอาศยความรอนทเกดจากแรงเสยดทานทผวสมผสของชวมวลกบผวสมผสภายในเครองขนรป สงผลใหมอณหภมเพมสงขนจนถง 94 - 97 องศาเซลเซยส ทงนจ านวนแบคทเรยททนความรอนในกระบวนการผลตหลงเหลออยนอยกวา 1 % โดยทแบคทเรยกลมนไมสามารถเจรญเตบโตไดบน MacConkey agar

จากการทดลองแสดงใหทราบวาหลกจากผานกระบวนการขนรปอดแทงพบวามการเปลยนแปลงของจ านวนโคโลน เนองจากกอนเรมกระบวนการขนรปไดท าการเพมอณหภมของแมพมพเครองขนรปใหมอณหภมเรมตนเทากบ 75 องศาเซลเซยส และในระหวางกระบวนการอดขนรปแทงเชอเพลง จนกระทงอดออกมาเปนแทงเชอเพลงทสมบรณ พบวาอณหภมเพมสงขนอยในชวง

71

ระหวาง 95-97 องศาเซลเซยส สามารถสงเกตเหนไดวาในระหวางกระบวนการขนรปนนอณหภมทเพมขนนาจะมผลในการท าลายแบคทเรยบางชนดทไมทนความรอน แบคทเรยแกรมบวกและแบคทเรยแกรมลบทปนเปอนตดมากบวตถดบเรมตนกอนการขนรป และรวมถงแบคทเรยแกรมบวกทมเอนโดสปอรสามารถทนตอสภาวะความรอนในกระบวนการได แมวากระบวนการขนรปไมสามารถกอเกดการสเตอรไลเซชน จนปราศจากเชอ แตจ านวนแบคทเรยทลดลงสามารถชวยลดอตราเสยงตอการตดเชอของผใชเชอเพลงอดแทงตะเกยบได

4.6 กลไกลการเปนตวประสานของเหงามนส าปะหลง และเหงามนส าปะหลงหมก

เนองจากเหงามนส าปะหลงหมกมคณสมบตเปนตวประสานในการขนรปเชอเพลงอดแทงตะเกยบไดด เพอคนหาและอธบายกลไกการเปนตวประสานของเหงามนส าปะหลงและเหงามนส าปะหลงหมก จงท าการศกษาลกษณะพนผวของตวประสานทงสองกรณ โดยใชกลองจลทรรศนอเลกตรอนแบบสองกราด ในงานวจยนตวอยางประกอบไปดวยตวประสานทไมผานกระบวนการหมก (0 วน) และตวประสานทผานกระบวนการหมกทระยะเวลา 1, 3, และ12 วน โดยมรายละเอยดดงตอไปน

4.6.1 ศกษาโครงสรางของตวประสานเหงามนส าปะหลงกรณไมหมก ผลการศกษาพนผวของตวประสานเหงามนส าปะหลงทไมผานกระบวนการหมก

ดงแสดงในรปท 4.8 จากรปท 4.8(ก) แสดงใหเหนพนผวของเหงามนส าปะหลงซงประกอบดวย เนอไม (wood) ชนเปลอกไม (bark) และชนแปง (starch layer) ซงเปนชนทอยระหวางเนอไมและเปลอกไม โดยทชนแปงมความหนาประมาณ 100 µm ดงแสดงรปท 4.8(ข) และ (ค) และภายในชนแปงพบเมดแปง (starch granule) กระจายตวอยอยางหนาแนนดงแสดงในรปท 4.8(ง) อกทงสวนใหญของบรเวณพนผวเหงามนส าปะหลงไมพบแบคทเรย (ภายใตกลองจลทรรศนอเลกตรอน) แตอาจพบแบคทเรยไดเลกนอยประมาณ 0 – 2 เซลล กระจายอยในบางแหง ดงแสดงในรปท 4.8(จ) และ(ฉ) สามารถสงเกตเหนไดวาลกษณะทวไปของพนผวเหงามนส าปะหลงทไมผานกระบวนการหมกนนไมพบไบโอฟลม (biofilm) หรอสารเมอกปกคลม

72

รปท 4.8 พนผวของเหงามนส าปะหลง ทไมผานกระบวนการหมก (ก) แสดงพนผวของเนอไม พบเมด

แปงกระจายอยบนไม และเปลอกไมทขอบดานนอก มาตราสวนแทนความยาว 100 µm สญลกษณ :

w แทน (wood) เนอไม ,sl แทน (starch layer) ชนแปง, sg แทน (starch granule) เมดแปง ตามท

ระบ (ข) แสดงชนเปลอกไม และชนแปง มาตราสวนแทนความยาว 100 µm (ค) แสดงชนเปลอก

และชนแปง มาตราสวนแทนความยาว 50 µm (ง) แสดงเมดแปง มาตราสวนแทนความยาว 20 µm

สญลกษณ: sg แทน (starch granule) เมดแปง ตามทระบ (จ) แสดงเสนใยของแบคทเรย

(filamentous bacteria) ทมแขนงของสายสปอรโคนเดย (conidial chain) มาตราสวนแทนความ

ยาว 20 µm และ(ฉ) แสดงกลมเลก ๆ (microcolony) ของแบคทเรยคอคคส (coccal shaped

bacteria) มาตราสวนแทนความยาว 5 µm

73

จากรปท 4.8(ข) และ(ค) แสดงสวนขยายของเปลอกไมและชนแปง ภายในชนแปงนนสามารถพบเมดแปง (starch grain) กระจายตวอยหนาแนนแทรกอยภายในระหวางชน เมดแปงมลกษณะรปทรงเปนรปโดมสง ปลายตดดานหนงหรอเรยกวา “hemispherical shaped granules” มขนาดเสนผานศนยกลางประมาณ 5-10 ไมโครเมตร แสดงดงรปท 4.8(ง) เนองจากแปงมคณสมบตเปนกาวเมอไดรบความชนและความรอน ดงนนจงคาดวาเมดแปงมสวนชวยเปนตวประสานเมอไดรบความรอนในระหวางกระบวนการขนรป

ในสวนของตวประสานเหงามนส าปะหลงในกรณไมผานกระบวนการหมกนน พบวามจลนทรยกระจายตวอยปะปลาย ซงจลนทรยเหลานมลกษณะแหงเหยวแสดงใหเหนวายงไมเจรญเตมโต แสดงดงรปท 4.8(ง) และ (จ) และจากรปท 4.8(จ) แสดงแบคทเรยทมรปรางเปนเสนใย (filament of bacterium) และมสายใยสปอรโคนเดย (conidia) จากรปท 4.8(ฉ) แสดงแบคทเรยกลมเลก ๆ ลกษณะรปรางเปนทรงกลม (coccus) อยรวมกนเปนพวงมขนาดเสนผานศนยกลางของเซลลประมาณ 1 µm นอกจากนบรเวณเนอไม ของชนเหงามนส าปะหลงไมพบแผนไบโอฟลมปกคลมบนผวของวตถดบ ซงไบโอฟลมคอ ชนบาง ๆ ทถกสรางขนโดยเชอแบคทเรย ซงแบคทเรยสามารถสรางขนเพอใหทนตอสภาวะภายนอก รกษาความชน ท าใหแบคทเรยใกลชดกบอาหาร ชวยเกบเอนไซมไวภายในไบโอฟลม ๆ จงท าใหมสภาวะทเหมาะสมตอเชอแบคทเรยทเจรญเตบโตอยภายใน ไบโอฟลมเปนสารเมอก ทเปนพอรเมอรของชวโมเลกล มคณสมบต ชน เหนยว ชวยใหแบคทเรยยดเกาะกบพนผวทเปนของแขง [11-14]

4.6.2 ศกษาโครงสรางของตวประสานเหงามนส าปะหลงในกรณผานกระบวนการหมกท

ระยะเวลา 3 วน ไบโอฟลม (biofilm) เปนสารพอรเมอรทแบคทเรยสงเคราะหและหลงออกมานอกเซลล

ปกคลมแบคทเรยซงเจรญเตบโตอยภายใน ไบโอฟลมมลกษณะคลายเมอกมคณสมบตเหนยวท าใหแบคทเรยสามารถยดเกาะกบพนผวของแขง (ทงทเปนสงมชวตและสงไมมชวต) ไดด

ในการหมกเหงามนส าปะหลง เมอเตมน าในเหงามนส าปะหลง และท งไวให เกดกระบวนการหมก พบวาแบคทเรยสามารถเจรญเตบโตโดยใชอาหารจากเหงามนส าปะหลง เชน แปงและสารอาหารอน ๆ ท าใหพบแบคทเรยไดสงถง 108 – 109 CFU/g ดงกลาวไดแลวขางตน (ตารางท 4.3)

74

รปท 4.9 (ก) แสดงแผนเชอหรอไบโอฟลม (biofilm) ปกคลมวตถดบภายใตพบแบคทเรยรปราง

เสนใยของแบคทเรย (filamentous bacteria) และ (ข) แสดงแผนเชอหรอไบโอฟลมปกคลมวตถดบภายใตพบแบคทเรยรปรางแบคทเรยรแรงเปนทอน (rod shaped bacteria) ทมาตราสวนแทน

ความยาว 10 µm

การศกษาดวย SEM ของวตถดบเหงามนส าปะหลงทผานกระบวนการหมกในระยะเวลา 3 วน พบแผนไบโอฟลมคลายสารเมอกปกคลมโดยทวพนผวของเหงามนส าปะหลง อกทงยงพบวามแบคทเรยหลายชนด เจรญอยหนาแนน ภายใตแผนไบโอฟลม ดงแสดงในรปท 4.9(ก) และ (ข) จากรปท 4.9(ก) แสดงแผนไบโอฟลม พบมเสนใยของแบคทเรยยาวหลายสบไมโครเมตร จนถง >100 µm และแบคทเรยรปรางเปนทอน (rod shaped bacteria) กระจายอยหนาแนนภายใตแผน ไบโอฟลม และรปท 4.9(ข) แสดงโคโลนของแบคทเรยรปราง (short rod shaped bacteria) เปนทอนสน ๆ (cocco bacteria)จ านวนมาก ขนาดของแบคทเรยเหลานประมาณ 0.5-0.6 x 2 µm ซงไบโอฟลมทพบในเหงามนส าปะหลงหมกเปนเวลา 3 วน มลกษณะเปนแผนของชนเมอกหนา (และมคณชวยยดเกาะกบพนผวของเหงามนส าปะหลง)

4.6.3 ศกษาโครงสรางของตวประสานเหงามนส าปะหลงในกรณผานกระบวนการหมกท

ระยะเวลา 12 วน ในสวนของวตถดบเหงามนส าปะหลงทผานกระบวนการหมกในระยะเวลา 12 วน

แสดงดงรปท 4.10 จากรปท 4.10 พบวาแบคทเรยทอยภายใตชนไบโอฟลมมจ านวนลดลง อกทงชนของไบโอฟลมแหงและบางกวา เมอเปรยบเทยบกบทผานกระบวนการหมก 3 วน ดงกลาวแลวขางตน (รปท 4.9) และพบวาโครงสรางของเหงามนส าปะหลงเปลยนแปลงไป เนองจากหมกในระยะเวลาท

75

นาน สามารถสงเกตเหนไดวาลกษณะภายนอกของวตถดบนนมรพรนจ านวนมากทเกดจากการยอยสลายโดยเอนไซมของแบคทเรยและจลนทรยอน ๆ ดงแสดงในรปท 4.10(ค)

รปท 4.10 เหงามนส าปะหลงทผานกระบวนการหมกในระยะเวลา 12 วน (ก) พนผวและรพรน

มาตราสวนแทนความยาว 500 µm (ข) พนผว และรพรน สวนขยายเพม มาตราสวนแทนความยาว 200 µm (ค) เนอวสดทถกยอยจนผ มาตราสวนแทนความยาว 200 µm

เนองจากพบไบโอฟมลซงเปนสารเมอกทจลนทรยสงเคราะหขน สารเมอกเหลานม

คณสมบตคลายตวประสาน มความเหนยว จากการศกษาดวย SEM ของวตถดบเหงามนส าปะหลงทงสองกรณซงคาดวาไบโอฟลมทพบในเหงามนส าปะหลงหมกสงผลใหเมอน าไปใชเปนตวประสานในกระบวนการขนรปเชอเพลงอดแทงตะเกยบเศษไมกระถน สามารถชวยปรบปรงคณสมบตทางกายภาพของเชอเพลงได เพราะฉะนนจงท าการทดลองเปรยบเทยบคณสมบต ซงการทดลองสวนนไดใชวตถดบ (ชวมวล) ใหมทงหมดเพอปองกนปจจยอ น ๆ อาทเชน ระยะเวลาและคณสมบตทเปลยนแปลงไป รวมไปถงความชนเรมตนของชวมวลเปนตน ท าการทดลองเปรยบเทยบระหวางเชอ เพล งอดแท งตะเกยบจาก เศษไมกระถนและเชอเพลงอดแท งจากเศษไมกระถนผสม เหงามนส าปะหลงหมกท 3 และ 12 วน นอกจากทดสอบเปรยบเทยบคณสมบตทางกายภาพและได ท าการทดสอบความพรนของแทงเชอเพลง (porosity test) เพมเตม ผลการทดลองแสดงดงตารางท 4.4

76

ตารางท 4.4 ตารางบนทกผลการทดลองคณสมบตทางกายภาพ ผลไดเชงมวล และความพรนของแทงเชอเพลง

ตวอยาง

คาความหนาแนน (Bulk density)

(กโลกรมตอลกบาศกเมตร)

คาความทนทาน (Durability) (เปอรเซนต)

ฝน (Fins)

(เปอรเซนต)

ผลไดเชงมวล (Yield)

(เปอรเซนต)

ความพรนของแทงเชอเพลง

(Porosity test) (นาท)

A 620.58±6.03 94.25±1.55 1.24±0.38 81.94±2.56 6.00±0.48 ACF3 664.94±8.59 99.05±1.20 0.37±0.14 92.44±1.41 17.40±0.58 ACF12 652.41±7.50 96.39±0.70 0.86±0.25 87.73±1.09 8.86±0.38

หมายเหต: เชอเพลงอดแทงตะเกยบกระถน เมอน าซมขนมาไดครงแทงพบวาแทงเชอเพลงพองมากและแตก

จากตารางท 4.4 พบวาคาความหนาแนนของแทงเชอเพลงเศษไมกระถนมคาต าสดท 620.58±6.03 กโลกรมตอลกบาศกเมตร และคาความทนทาน 94.25±1.55 เปอรเซนต ซงเปนคาทไมผานตามเกณฑมาตรฐานเชอเพลงอดแทงตะเกยบ (PFI) อกทงเมอท าการทดสอบความพรนของแทงเชอเพลงพบวาเชอเพลงอดแทงตะเกยบจากเศษไมกระถนมอตราการดดซมน าของแทงเชอเพลงเรวทสด แสดงใหเหนวาภายในแทงเชอเพลงมชองวางจ านวนมากสงผลใหการดดซมน าเกดขนไดอยางรวดเรวเฉลยท 6.00±0.48 นาท แสดงถงคณสมบตของแทงเชอเพลงซงพบความหนาแนนและทนทานท ต าท สด ในทางตรงกนขามสามารถสงเกตได วาเม อผสมตวประสานกรณ หมก 3 และ 12 วน สงผลใหคณสมบตทางการภาพของแทงเชอเพลงมคาเพมขนคด อกทงอตราการดดซมน าของตวอยางแทงเชอเพลงเกดขนชากวา โดยตวประสานหมก 12 วนมคา 8.86±0.38 นาท และทดทสดคอผสมตวประสานหมก 3 วน เทากบ 17.40±0.58 นาท

โดยสรปการศกษาพนผวของเหงามนส าปะหลงหมกดวยกลองจลทรรศนอเลกตรอนแบบสองกราด โดยภาพรวมชนของวสดเหงามนส าปะหลง ประกอบดวยสวนทเปนเนอไม ถดมาเปนชนแปงและชนเปลอกตามล าดบ แสดงดงรปท (ข) และ(ค) พนผวของเหงามนไมหมกและเหงามนหมกมความแตกตางของพนผวระหวางวสดทงสามประเภท กลาวคอ พนผวของเหงามนส าปะหลงไมหมก มแบคเทเรยนอย กระจายอยประปราย พบไดเฉพาะในบางบรเวณเทานน แตสวนใหญของพนผวไมมแบคทเรยซงแบคทเรยทพบมลกษณะคลายกบเซลลทหยดเจรญเตบโต (เซลลเหยวไมสมบรณ) ทงนเนองจากวสดแหง ขาดน าซงจ าเปนตอการงอกและกจกรรมเมแทบอลซม (metabolic activities) พนผวของเหงามนส าปะหลงหมก 3 วน และ 12 วน ม ชนเมอกของแผนฟลมของ

77

แบคทเรย (bacterial biofilm) ปกคลมตลอดชนเหงามนส าปะหลง โดยทแผนฟลมนในวนทสามของการหมกมแบคทเรยหนาแนนและแผนไบโอฟลมมความหนาแสดงดงรปท 4.9(ข) มากกวาทพบในแผนไบโอฟลมจากวนท 12 (รปท 4.10) วสดทผานกระบวนการหมก 12 วน มโครงสรางทผกรอน มรพรนมากมายแสดงดงรปท 4.10(ค) ทงนอาจเกดจากมการยอยเซลลโลสและลกนน (เพอเปนอาหารในการเจรญเตบโต) เกดขนอยางกวางขวาง ดงนนคาดวาโครงสรางทเสรมความแขงแรงของตนไม จะถกยอยสลายไป ไดพอลเมอรทสนลงและละลายน า ดงนนจงคาดวา เหง ามนส าปะหลงทหมกไว 12 วนจะมคณสมบตการเปนตวประสานทลดลงและอาจท าให การขนรปเชอเพลงอดแทงตะเกยบมคณสมบตทางกายภาพลดลงไปดวย ขณะทเหงามนส าปะหลงทไมผานกระบวนการหมกมชนของแปงปะปนอยดวยในชนวสดแสดงดงรปท 4.8(ข) และ(ค) ดงนนจงคาดวาเมอผสมเหงามนส าปะหลงทไมผานกระบวนการหมกกบเนอไมในเศษไมกระถน แปงในเหงามนส าปะหลงจะชวยใหการประสานของพอลเมอร (เชนเซลลโลสและลกนน) ยดกนไดดกวา และชวยปรบปรงคณสมบตทางกายภาพของเชอเพลงอดแทงตะเกยบ (เปรยบเทยบกบเชอเพลงอดแทงตะเกยบจากไมกระถนทไมผสมเหงามนส าปะหลง) สดทายเหงามนส าปะหลงทหมกไว 3 วน ซงมชนเมอกของไบโอฟลมหนา ดงนนความเหนยวของชนเมอกจงสามารถชวยประสานใหเชอเพลงอดแทงตะเกยบยดตดกน

78

บทท 5 สรปผลวจย

จากการศกษาผลของตวประสานทางธรรมชาตทมผลตอคณลกษณะทางกายภาพและตนทนพลงงานในกระบวนการผลตเชอเพลงชวมวลจากเศษไมกระถน โดยผสมตวประสานทางธรรมชาตคอ เหงามนส าปะหลง ซงพจารณาระยะเวลาในการหมกเหงามนส าปะหลง คอ 0, 1, 3, 5 และ 7 วน วเคราะหคณสมบตทางกายภาพ ไดแก คาความหนาแนน, คาความทนทาน และคาความรอนของเชอเพลงชวมวลแบบอดแทงตะเกยบ อกทงยงท าการวเคราะหตนทนในกระบวนการผลตเชอเพลง ชวมวลแบบอดแทงตะเกยบ รวมไปถงศกษากจกรรมของจลนทรยทเกดขน และกลไกลการเปน ตวประสานของเหงามนส าปะหลง และเหงามนส าปะหลงหมก สามารถสรปไดดงน 5.1 ตวประสานทมตอคณสมบตทางกายภาพ

จากการศกษาสามารถสรปไดวาคณสมบตทางกายภาพของเชอเพลงอดแทงตะเกยบจากเศษไมกระถนทผสมตวประสานเหงามนส าปะหลงทงในกรณทไมผานกระบวนการหมก และผานกระบวนการหมก สามารถชวยปรบปรงคาความหนาแนน คาความทนทาน และลดเปอรเซนต การแตกหกของเชอเพลงใหดขน ยงไปกวานนทระยะเวลาการหมกตวประสานท 3 วน พบวาม คาความหนาแนนและคาความทานทานทสงทสด

5.2 ตนทนในกระบวนการขนรปเชอเพลงแบบอดแทงตะเกยบ

จากการศกษาสามารถสรปไดวาเชอเพลงอดแทงตะเกยบจากเศษไมกระถนมตนทนการผลตสงสด เมอผสมตวประสาน (เหงามนส าปะหลงและเหงามนส าปะหลงหมก) พบวาตนทนพลงงานในการบวนการผลตลดลง และเชอเพลงอดแทงตะเกยบมตนทนต าทสด คอ อตราสวนระหวางเศษไมกระถนและเหงามนส าปะหลงทระยะเวลาการหมก 3 วน

5.3 การขนรปเชอเพลงอดแทงตะเกยบตอจ านวนแบคทเรย

จากการศกษาสามารถสรปไดวามการลดลงของแบคทเรยหลงจากผานกระบวนการขนรปเนองจากความรอนในระหวางกระบวนการผลต ซงแบคทเรยทยงหลงเหลออยนนนาจะเปนแบคทเรยททนตอความรอน รวมถงแบคทเรยแกรมบวกทมเอนโดสปอร (endospore forming bacteria) โดย

79

หลกจากผานกระบวนการขนรปพบวาจ านวนแบคทเรยสวนใหญลดลง คดเปนจ านวนแบคทเรยทคงเหลอซงมจ านวนนอยกวา 1 % ของของแบคทเรยทงหมดกอนขนรป โดยแบคทเรยเหลานนนไมเจรญบน MacConkey agar ซงแสดงวาใหทราบวากระบวนการขนรปเชอเพลงอดแทงตะเกยบชวมวลสามารถลดจ านวนแบคทเรยได >99% โดยอาศยความรอนทเกดจากแรงเสยดทานทผวสมผสของชวมวลกบผวสมผสภายในเครองขนรป สงผลใหมอณหภมเพมสงขนจนถง 94 – 97 องศาเซลเซยส

5.4 กลไกลการเปนตวประสานของเหงามนส าปะหลง และเหงามนส าปะหลงหมก

จากการศกษาสามารถสรปไดวาพนผวของเหงามนส าปะหลงและเหงามนส าปะหลงหมกทศกษาดวยกลองจลทรรศนอเลกตรอนแบบสองกราดนน พบวาชนสวนของเหงามนส าปะหลงทไมผานกระบวนการหมกโดยภาพรวมพบเมดแปงกระจายตวอย เมอผสมเหงามนส าปะหลงทไมผานกระบวนการหมกกบเนอไมในเศษไมกระถน แปงในเหงามนส าปะหลงสามารถชวยใหการประสานระหวางชวมวลทง 2 ยดกนไดดกวา และชวยปรบปรงคณสมบตทางกายภาพของเชอเพลงอดแทงตะเกยบ (เปรยบเทยบกบเชอเพลงอดแทงตะเกยบจากไมกระถนทไมผสมเหงามน) ในสวนของพนผวของเหงามนส าปะหลงหมก 3 วน และ 12 วน พบวาม ชนเมอกของแผนฟลมของแบคท เรย (bacterial biofilm) ปกคลมตลอดชนเหงามนส าปะหลง โดยทแผนฟลมทพบในวนทสามของการหมกนน มแบคทเรยอยหนาแนนและแผนไบโอฟลมมความหนามากกวาทพบในแผนไบโอฟลมจากวนท 12 แตในทางตรงกนขามวสดทผานกระบวนการหมก 12 วนนนมโครงสรางทผกรอน มรพรนมากมาย แสดงใหเหนวาเหงามนส าปะหลงทหมกไวในระยะเวลา 12 วนจะมคณสมบตการเปน ตวประสานทลดลงและอาจท าให การขนรปเชอเพลงอดแทงตะเกยบมคณสมบตทางกายภาพลดลงไปดวย และเหงามนส าปะหลงทหมกไว 3 วนซงมชนเมอกของไบโอฟลมหนา ดงนนความเหนยวของชนเมอกจงสามารถชวยประสานใหเชอเพลงอดแทงตะเกยบยดตดกน

80

ภาคผนวก

81

ภาคผนวก ก ตารางบนทกผลการค านวณตนทนพลงงานในกระบวนการสบหยาบและสบละเอยด

ชวมวลเศษกระถน และเหงามนส าปะหลง

82

ตารางท ก-1 บนทกผลกระบวนการสบหยาบ

ชวมวล เวลา

(min) พลงงานใชไป

(kW-h)

น าหนก (kg)

กอน หลง กระถน 36.55 36.55 36.55 36.55

เหงามนส าปะหลง 17.53 0.70 70.00 67.86

ตารางท ก-2 บนทกผลการค านวณตนทนพลงงานของกระบวนการสบหยาบ

ชวมวล การใชพลงงาน

(kW-h/kg) ตนทนพลงงาน

(baht/kg) ก าลงการผลต

(kg/h) ผลไดเชงมวล

(%) กระถน 0.013 0.045 170.91 98.82

เหงามนส าปะหลง 0.010 0.035 232.27 96.94

ตารางท ก-3 บนทกผลกระบวนการสบละเอยด

ชวมวล เวลา (min)

พลงงานใชไป (kW-h)

น าหนก (kg) กอน หลง

กระถน 173.78 9.90 101.76 93.24 เหงามนส าปะหลง 19.64 0.70 47.67 45.68

ตารางท ก-4 บนทกผลการค านวณตนทนพลงงานของกระบวนการสบละเอยด

ชวมวล การใชพลงงาน

(kW-h/kg) ตนทนพลงงาน

(baht/kg) ก าลงการผลต

(kg/h) ผลไดเชงมวล

(%) กระถน 32.19 0.106 0.414 91.63

เหงามนส าปะหลง 0.015 0.059 193.55 95.83

83

ภาคผนวก ข ตารางบนทกผลการค านวณตนทนพลงงาน และผลการทดสอบคณสมบตทางกายภาพ

ของกระบวนการผลตเชอเพลงอดแทงจากเศษกระถนผสมเหงามนส าปะหลง

84

ชวมวล เศษกระถน ความชนเรมตนของกระถน 12.86±2.03% และเหงามนส าปะหลง 11.91±1.68%

ตารางท ข-1 บนทกผลการทดสอบคณสมบตทางกายภาพของเชอเพลงอดแทงตะเกยบ กระบวนการขนรป

เชอเพลงอดแทงตะเกยบ Bulk density

(kg/m3) Durability

(%) Fine (%)

HHV (MJ/kg)

ครงท 1 616.23 95.14 1.29 20.79 ครงท 2 618.86 95.04 1.31 20.16

ครงท 3 620.18 94.75 1.27 20.35

คาเฉลย 618.42 94.98 1.29 20.43 ตารางท ข-2 บนทกผลการค านวณตนทนพลงงานของกระบวนการขนรปเชอเพลงอดแทงตะเกยบ

กระบวนการขนรป เชอเพลงอดแทงตะเกยบ

การใชพลงงาน (kW-h/kg)

ตนทนพลงงาน (baht/kg)

ก าลงการผลต (kg/h)

ผลไดเชงมวล (%)

ครงท 1 0.53 1.81 24.19 86.67 ครงท 2 0.55 1.88 26.51 85.83 ครงท 3 0.53 1.81 23.82 86.33 คาเฉลย 0.54 1.84 24.84 86.28

ตารางท ข-3 บนทกขอมลของกระบวนการขนรปเชอเพลงอดแทงตะเกยบ

กระบวนการขนรป เชอเพลงอดแทง

ตะเกยบ

อณหภมแมพมพ (°C)

น าหนก (kg)

จ านวนรอบ

ระยะเวลาในการผลต

คาไฟ (kWh)

(เรมตน) (เรมตน) (กอน) (หลง)

ครงท 1 75 98 6.00 5.10 3 14.49 2.20 ครงท 2 75 98 6.00 5.15 3 13.58 2.20 ครงท 3 75 98 6.00 5.12 3 14.01 2.40

85

ชวมวล กระถน:เหงามนส าปะหลง (ไมผานกระบวนการหมก) อตราสวน 7:3 ความชนเรมตนของกระถน 12.86±2.03% และเหงามนส าปะหลง 11.91±1.68%

ตารางท ข-4 บนทกผลการทดสอบคณสมบตทางกายภาพของเชอเพลงอดแทงตะเกยบ กระบวนการขนรป

เชอเพลงอดแทงตะเกยบ Bulk density

(kg/m3) Durability

(%) Fine (%)

HHV (MJ/kg)

ครงท 1 644.99 98.17 0.49 19.25 ครงท 2 639.31 98.30 0.46 19.36

ครงท 3 643.56 98.38 0.47 19.66

คาเฉลย 642.62 98.28 0.47 19.42 ตารางท ข-5 บนทกผลการค านวณตนทนพลงงานของกระบวนการขนรปเชอเพลงอดแทงตะเกยบ

กระบวนการขนรป เชอเพลงอดแทงตะเกยบ

การใชพลงงาน (kW-h/kg)

ตนทนพลงงาน (baht/kg)

ก าลงการผลต (kg/h)

ผลไดเชงมวล (%)

ครงท 1 0.42 1.44 31.26 91.17 ครงท 2 0.44 1.50 33.41 90.00 ครงท 3 0.41 1.40 32.12 90.17 คาเฉลย 0.42 1.45 32.26 90.44

ตารางท ข-6 บนทกขอมลของกระบวนการขนรปเชอเพลงอดแทงตะเกยบ

กระบวนการขนรป เชอเพลงอดแทง

ตะเกยบ

อณหภมแมพมพ (°C)

น าหนก (kg)

จ านวนรอบ

ระยะเวลาในการผลต

คาไฟ (kWh)

(เรมตน) (เรมตน) (กอน) (หลง)

ครงท 1 75 95 6.00 5.47 4 10.50 0.92 ครงท 2 75 95 6.00 5.35 4 11.45 0.95 ครงท 3 75 95 6.00 5.41 4 11.50 0.98

86

ชวมวล กระถน:เหงามนส าปะหลง (ผานกระบวนการหมกทระยะเวลา 1 วน) อตราสวน 7:3 ความชนเรมตนของกระถน 12.86±2.03% และเหงามนส าปะหลง 11.91±1.68%

ตารางท ข-7 บนทกผลการทดสอบคณสมบตทางกายภาพของเชอเพลงอดแทงตะเกยบ กระบวนการขนรป

เชอเพลงอดแทงตะเกยบ Bulk density

(kg/m3) Durability

(%) Fine (%)

HHV (MJ/kg)

ครงท 1 650.77 99.39 0.27 19.41 ครงท 2 653.70 99.16 0.29 19.22

ครงท 3 655.18 99.36 0.25 19.54

คาเฉลย 653.22 99.30 0.27 19.39 ตารางท ข-8 บนทกผลการค านวณตนทนพลงงานของกระบวนการขนรปเชอเพลงอดแทงตะเกยบ

กระบวนการขนรป เชอเพลงอดแทงตะเกยบ

การใชพลงงาน (kW-h/kg)

ตนทนพลงงาน (baht/kg)

ก าลงการผลต (kg/h)

ผลไดเชงมวล (%)

ครงท 1 0.38 1.30 36.08 91.50 ครงท 2 0.34 1.16 39.63 92.67 ครงท 3 0.36 1.23 38.25 92.33 คาเฉลย 0.36 1.23 37.99 92.17

ตารางท ข-9 บนทกขอมลของกระบวนการขนรปเชอเพลงอดแทงตะเกยบ

กระบวนการขนรป เชอเพลงอดแทง

ตะเกยบ

อณหภมแมพมพ (°C)

น าหนก (kg)

จ านวนรอบ

ระยะเวลาในการผลต

คาไฟ (kWh)

(เรมตน) (เรมตน) (กอน) (หลง)

ครงท 1 75 95 6.00 5.49 3 9.15 0.90 ครงท 2 75 94 6.00 5.56 3 10.54 0.93 ครงท 3 75 95 6.00 5.54 3 11.15 1.00

87

ชวมวล กระถน:เหงามนส าปะหลง (ผานกระบวนการหมกทระยะเวลา 3 วน) อตราสวน 7:3 ความชนเรมตนของกระถน 12.86±2.03% และเหงามนส าปะหลง 11.91±1.68%

ตารางท ข-10 บนทกผลการทดสอบคณสมบตทางกายภาพของเชอเพลงอดแทงตะเกยบ กระบวนการขนรป

เชอเพลงอดแทงตะเกยบ Bulk density

(kg/m3) Durability

(%) Fine (%)

HHV (MJ/kg)

ครงท 1 670.31 99.53 0.24 19.70 ครงท 2 668.77 99.67 0.23 19.20

ครงท 3 667.23 99.47 0.26 19.60

คาเฉลย 668.77 99.56 0.24 19.50 ตารางท ข-11 บนทกผลการค านวณตนทนพลงงานของกระบวนการขนรปเชอเพลงอดแทงตะเกยบ

กระบวนการขนรป เชอเพลงอดแทงตะเกยบ

การใชพลงงาน (kW-h/kg)

ตนทนพลงงาน (baht/kg)

ก าลงการผลต (kg/h)

ผลไดเชงมวล (%)

ครงท 1 0.35 1.20 39.70 93.33 ครงท 2 0.31 1.06 41.43 94.00 ครงท 3 0.34 1.16 42.89 93.00 คาเฉลย 0.33 1.14 41.34 93.44

ตารางท ข-12 บนทกขอมลของกระบวนการขนรปเชอเพลงอดแทงตะเกยบ

กระบวนการขนรป เชอเพลงอดแทง

ตะเกยบ

อณหภมแมพมพ (°C)

น าหนก (kg)

จ านวนรอบ

ระยะเวลาในการผลต

คาไฟ (kWh)

(เรมตน) (เรมตน) (กอน) (หลง)

ครงท 1 75 94 6.00 5.60 4 9.17 0.90 ครงท 2 75 94 6.00 5.58 4 10.29 0.95 ครงท 3 75 95 6.00 5.56 4 8.00 0.85

88

ชวมวล กระถน:เหงามนส าปะหลง (ผานกระบวนการหมกทระยะเวลา 5 วน) อตราสวน 7:3 ความชนเรมตนของกระถน 12.86±2.03% และเหงามนส าปะหลง 11.91±1.68%

ตารางท ข-13 บนทกผลการทดสอบคณสมบตทางกายภาพของเชอเพลงอดแทงตะเกยบ กระบวนการขนรป

เชอเพลงอดแทงตะเกยบ Bulk density

(kg/m3) Durability

(%) Fine (%)

HHV (MJ/kg)

ครงท 1 665.70 98.50 0.38 19.18 ครงท 2 664.18 98.74 0.37 19.02

ครงท 3 662.66 98.84 0.40 19.47

คาเฉลย 664.18 98.69 0.38 19.22 ตารางท ข-14 บนทกผลการค านวณตนทนพลงงานของกระบวนการขนรปเชอเพลงอดแทงตะเกยบ

กระบวนการขนรป เชอเพลงอดแทงตะเกยบ

การใชพลงงาน (kW-h/kg)

ตนทนพลงงาน (baht/kg)

ก าลงการผลต (kg/h)

ผลไดเชงมวล (%)

ครงท 1 0.37 1.27 37.42 90.83

ครงท 2 0.40 1.37 34.14 91.83

ครงท 3 0.38 1.30 35.51 91.67

คาเฉลย 0.38 1.31 35.69 91.44 ตารางท ข-15 บนทกขอมลของกระบวนการขนรปเชอเพลงอดแทงตะเกยบ

กระบวนการขนรป เชอเพลงอดแทง

ตะเกยบ

อณหภมแมพมพ (°C)

น าหนก (kg)

จ านวนรอบ

ระยะเวลาในการผลต

คาไฟ (kWh)

(เรมตน) (เรมตน) (กอน) (หลง)

ครงท 1 75 94 6.00 5.39 4 11.10 1.00 ครงท 2 75 94 6.00 5.45 4 9.50 0.90 ครงท 3 75 94 6.00 5.44 4 11.06 1.05

89

ชวมวล กระถน:เหงามนส าปะหลง (ผานกระบวนการหมกทระยะเวลา 7 วน) อตราสวน 7:3 ความชนเรมตนของกระถน 12.86±2.03% และเหงามนส าปะหลง 11.91±1.68%

ตารางท ข-16 บนทกผลการทดสอบคณสมบตทางกายภาพของเชอเพลงอดแทงตะเกยบ กระบวนการขนรป

เชอเพลงอดแทงตะเกยบ Bulk density

(kg/m3) Durability

(%) Fine (%)

HHV (MJ/kg)

ครงท 1 661.15 98.08 0.54 18.70 ครงท 2 662.66 97.91 0.52 18.67

ครงท 3 658.15 98.55 0.55 18.99

คาเฉลย 660.65 98.18 0.54 18.79 ตารางท ข-17 บนทกผลการค านวณตนทนพลงงานของกระบวนการขนรปเชอเพลงอดแทงตะเกยบ

กระบวนการขนรป เชอเพลงอดแทงตะเกยบ

การใชพลงงาน (kW-h/kg)

ตนทนพลงงาน (baht/kg)

ก าลงการผลต (kg/h)

ผลไดเชงมวล (%)

ครงท 1 0.45 1.54 38.47 92.83 ครงท 2 0.43 1.47 35.75 91.63 ครงท 3 0.46 1.57 36.22 92.17 คาเฉลย 0.45 1.53 36.81 92.21

ตารางท ข-18 บนทกขอมลของกระบวนการขนรปเชอเพลงอดแทงตะเกยบ

กระบวนการขนรป เชอเพลงอดแทง

ตะเกยบ

อณหภมแมพมพ (°C)

น าหนก (kg)

จ านวนรอบ

ระยะเวลาในการผลต

คาไฟ (kWh)

(เรมตน) (เรมตน) (กอน) (หลง)

ครงท 1 75 95 6.00 5.33 5 11.12 1.10 ครงท 2 75 95 6.00 5.39 5 12.56 1.13 ครงท 3 75 95 6.00 5.14 5 12.38 1.15

90

ตารางท ข-19 บนทกขอมลคาความชนของชวมวลกอนกระบวนการขนรป

ตวอยาง A ACF0 ACF1 ACF3 ACF5 ACF7

ซ า 1 19.23 27.44 28.03 29.87 30.21 31.18

ซ า 2 20.02 28.82 28.85 28.81 31.14 31.21

ซ า 3 21.21 27.83 28.32 29.08 30.02 32.45

คาเฉลย 20.15 28.03 28.40 29.25 30.46 31.61

91

ภาคผนวก ค ตวอยางการค านวณการทดสอบคณสมบตทางกายภาพ

ของเชอเพลงอดแทงจากเหงามนส าปะหลง

92

รายก

ารค า

นวณ

ค-1

การ

ทดสอ

บคณ

สมบต

ทางก

ายภา

พของ

เชอเ

พลงอ

ดแทง

จากเ

ศษกร

ะถน

1. คา

ความ

หนาแ

นน (B

ulk d

ensit

y)

วดคว

ามสง

เฉลย

จากด

านบน

กลอง

ถงชว

มวลภ

ายใน

กลอง

(cm

) =

25.7+

24.9+

26.4+

24.8+

24.8+

25.8+

25.4+

25.8+

26.3

9

=

25.54

cm

ปรมา

ตร (V

) =

0.305

m ×

0.30

5 m

× (0

.305

m –

0.25

54 m

)

=

0.004

610

m3

Bu

lk de

nsity

ค าน

วณจา

กสตร

น า

หนกข

อง P

elle

t (kg

)

ปรมา

ตรขอ

ง Pel

let (

m3 )

= 3

0.004

610 kg

/m3

= 65

0.76

kg/m

3

2. คา

ความ

ทนทา

น (D

urab

ility)

น าหน

กเรม

ตนขอ

ง Pel

let ก

อนเข

าเครอ

งทดส

อบเท

ากบ

500.1

0 g แ

ละ 5

00 g

น าหน

กหลง

ของ P

elle

t หลง

ออกจ

ากเค

รองท

ดสอบ

เทาก

บ 47

9.10

g และ

472

.40 g

ค า

นวณจ

ากสต

ร น า

หนก

Pelle

t หลง

น าหน

ก Pe

llet เ

รมตน

×10

0 =

479.1

0 g +

472.4

0 g

500.1

0 g +

500 g

×10

0

= 95

.14 %

93

3. คา

เปอร

เซนต

ฝน (F

ine)

น าหน

กของ

ฝนทร

อนได

เทาก

บ 0.4

7 g

น าหน

กเรม

ตนขอ

ง Pel

let ก

อนน า

ไปรอ

นฝนเ

ทากบ

500

.10 g

และ

500

g

ค านว

ณจาก

สตร

น าหน

กฝน

น าหน

ก Pe

llet เ

รมตน

×10

0 =

0.47

g

500.1

0 g +

500

g ×10

0

= 0.0

47 %

94

ภาคผนวก ง ตวอยางการค านวณตนทนพลงงานและตนทนการผลตของเชอเพลงอดแทงจากเหงามนส าปะหลง

95

รายการค านวณ ง-1 ตนทนพลงงานของกระบวนการสบหยาบกระถน 1. คาพลงงาน

ค านวณจากสตร พลงงานทใชไป (kW-h)

น าหนกหลงสบหยาบ (kg) =

1.38 kW-h

104.11 kg = 0.013 kW-h/kg

2. ตนทนพลงงาน

ค านวณจากสตร คาพลงงาน × คาไฟฟา = 0.013 kW-h/kg × 3.42 baht/kg = 0.045 baht/kg 3. ก าลงการผลต

ค านวณจากสตร น าหนกหลงสบหยาบ (kg)

เวลาทใชสบหยาบทงหมด (h) =

104.11 kg

2193 s × 3,600 s

= 107.906 kg/h

4. ผลไดเชงมวล

ค านวณจากสตร น าหนกหลงสบหยาบ (kg)

น าหนกกอนสบหยาบ (kg) × 100 =

104.11 kg

105.35 kg × 100 = 98.823 %

รายการค านวณ ง-2 ตนทนพลงงานของกระบวนการสบละเอยดกระถน 1. คาพลงงาน

ค านวณจากสตร พลงงานทใชไป (kW-h)

น าหนกหลงสบละเอยด (kg) =

13.9 kW-h

122.71 kg = 0.113 kW-h/kg

2. ตนทนพลงงาน

ค านวณจากสตร คาพลงงาน × คาไฟฟา = 0.11 kW-h/kg × 3 baht/kg = 0.33 baht/kg 3. ก าลงการผลต

ค านวณจากสตร น าหนกหลงสบละเอยด (kg)

เวลาทใชสบละเอยดทงหมด (h) =

122.71 kg

12,673 s × 3,600 s

= 34.85804466 kg/h

96

4. ผลไดเชงมวล

ค านวณจากสตร น าหนกหลงสบละเอยด (kg)

น าหนกกอนสบละเอยด (kg) × 100 =

122.71 kg

146.52 kg × 100

= 83.749 % รายการค านวณ ง-3 ตนทนพลงงานของกระบวนการสบหยาบเหงามนส าปะหลง 1. คาพลงงาน

ค านวณจากสตร พลงงานทใชไป (kW-h)

น าหนกหลงสบหยาบ(kg) =

0.7 kW-h

67.86 kg = 0.010 kW-h/kg

2. ตนทนพลงงาน

ค านวณจากสตร คาพลงงาน × คาไฟฟา = 0.010 kW-h/kg × 3.42 baht/kg = 0.0.035 baht/kg 3. ก าลงการผลต

ค านวณจากสตร น าหนกหลงสบหยาบ (kg)

เวลาทใชสบหยาบทงหมด (h) =

67.86 kg

1051.80 s × 3,600 s

= 232.256 kg/h

4. ผลไดเชงมวล

ค านวณจากสตร น าหนกหลงสบหยาบ (kg)

น าหนกกอนสบหยาบ (kg) × 100 =

67.86 kg

70.00 kg × 100 = 96.943 %

รายการค านวณ ง-4 ตนทนพลงงานของกระบวนการสบละเอยดเหงามนส าปะหลง 1. คาพลงงาน

ค านวณจากสตร พลงงานทใชไป (kW-h)

น าหนกหลงสบละเอยด(kg) =

13.9 kW-h

122.71 kg = 0.113 kW-h/kg

2. ตนทนพลงงาน

ค านวณจากสตร คาพลงงาน × คาไฟฟา = 0.11 kW-h/kg × 3 baht/kg = 0.33 baht/kg

97

3. ก าลงการผลต

ค านวณจากสตร น าหนกหลงสบละเอยด (kg)

เวลาทใชสบละเอยดทงหมด (h) =

122.71 kg

12,673 s × 3,600 s

= 34.858 kg/h

4. ผลไดเชงมวล

ค านวณจากสตร น าหนกหลงสบละเอยด (kg)

น าหนกกอนสบละเอยด (kg) × 100 =

122.71 kg

146.52 kg × 100 =

83.749 % รายการค านวณ ง-5 ตนทนพลงงานของกระบวนการขนรปเชอเพลงอดแทงจากเศษกระถน 1. คาพลงงาน

ค านวณจากสตร พลงงานทใชไป (kW-h)

น าหนกหลงขนรป (kg) =

2.20 kW-h

5.10 kg

= 0.43 kW-h/kg 2. ตนทนพลงงาน

ค านวณจากสตร คาพลงงาน × คาไฟฟา = 0.43 kW-h/kg × 3.9086 baht/kg = 1.69 baht/kg 3. ก าลงการผลต

ค านวณจากสตร น าหนกหลงขนรป (kg)

เวลาทใชขนรปทงหมด (h) =

5.10 kg

869.4 s × 3,600 s

= 24.84 kg/h 4. ผลไดเชงมวล น าหนกกอนขนรปค านวณจาก น าหนกของชวมวล 6 kg

ค านวณจากสตร น าหนกหลงขนรป (kg)

น าหนกกอนขนรป (kg) × 100 =

5.10 kg

6.00 kg × 100

= 85.00%

98

ภาคผนวก จ ตารางบนทกผลการทดสอบความพรนของแทงเชอเพลง (Porosity test)

99

ตารางท จ-1 บนทกผลการทดสอบความพรนของแทงเชอเพลง (Porosity test) เชอเพลงอดแทงตะเกยบจากเศษกระถน (A)

เชอเพลงอดแทงตะเกยบจากเศษกระถน (A) การทดลอง ซ า 1 ซ า 2 ซ า 3

ครงท 1 7.32 4.35 5.48 ครงท 2 4.37 8.37 8.08 ครงท 3 6.48 3.97 4.98 ครงท 4 6.03 5.53 5.73 ครงท 5 8.85 7.22 4.38 ครงท 6 5.63 7.02 3.70 ครงท 7 5.30 5.87 7.35 ครงท 8 5.88 6.63 7.72 ครงท 9 5.13 6.88 4.95 ครงท 10 3.20 2.97 6.65 ครงท 11 6.72 5.07 6.30 ครงท 12 4.95 4.57 5.37 ครงท 13 9.82 7.85 7.02 ครงท 14 4.65 7.45 7.43 ครงท 15 5.02 3.70 8.02 คาเฉลย 5.96 5.83 6.21

100

ตารางท จ-2 บนทกผลการทดสอบความพรนของแทงเชอเพลง (Porosity test) เชอเพลงอดแทงตะเกยบจากเศษกระถนผสมเหงามนส าปะหลงหมกทระยะเวลา 3 วน

เชอเพลงอดแทงตะเกยบจากเศษกระถนผสม เหงามนส าปะหลงหมกทระยะเวลา 3 วน (ACF3)

การทดลอง ซ า 1 ซ า 2 ซ า 3 ครงท 1 12.78 20.53 12.72 ครงท 2 18.68 22.05 24.23 ครงท 3 17.20 17.73 23.82 ครงท 4 15.87 22.70 16.73 ครงท 5 13.93 23.25 20.35 ครงท 6 22.80 13.03 18.55 ครงท 7 8.82 20.10 18.70 ครงท 8 14.82 7.97 13.22 ครงท 9 20.45 11.85 11.87 ครงท 10 17.97 12.80 7.37 ครงท 11 18.28 18.38 17.40 ครงท 12 21.88 12.36 21.70 ครงท 13 16.85 13.90 23.48 ครงท 14 21.02 16.75 16.55 ครงท 15 19.68 24.13 17.86 คาเฉลย 17.40 17.17 17.64

101

ตารางท จ-3 บนทกผลการทดสอบความพรนของแทงเชอเพลง (Porosity test) เชอเพลงอดแทงตะเกยบจากเศษกระถนผสมเหงามนส าปะหลงหมกทระยะเวลา 12 วน

เชอเพลงอดแทงตะเกยบจากเศษกระถนผสม เหงามนส าปะหลงหมกทระยะเวลา 12 วน (ACF12)

การทดลอง ซ า 1 ซ า 2 ซ า 3 ครงท 1 6.90 6.73 8.28 ครงท 2 9.00 8.07 6.82 ครงท 3 10.32 9.40 11.7 ครงท 4 8.10 12.15 11.15 ครงท 5 9.85 10.05 12.53 ครงท 6 10.55 7.87 6.07 ครงท 7 7.02 8.03 9.98 ครงท 8 10.08 6.87 7.72 ครงท 9 8.25 7.13 10.38 ครงท 10 11.25 7.47 7.92 ครงท 11 6.62 9.65 10.78 ครงท 12 6.37 10.95 6.55 ครงท 13 11.52 6.13 9.57 ครงท 14 7.88 11.68 8.68 ครงท 15 8.78 8.72 7.30 คาเฉลย 8.83 8.73 9.03

102

ภาคผนวก ฉ ตารางบนบนทกผลการทดลองการนบจ านวนจลนทรยบนอาหารเลยงเชอ Nutrient agar และ

MacConkey agar ของวตถดบ และเชอเพลงแบบอดแทงตะเกยบ

103

ตารา

งท ฉ

-1 บ

นทกผ

ลการ

ทดลอ

งการ

นบจ า

นวนจ

ลนทร

ยบนอ

าหาร

เลยง

เชอ

Nutri

ent a

gar แ

ละ M

acCo

nkey

aga

r ของ

วตถด

บเศษ

กระถ

น (A

)

Nutri

ent A

gar

Ma

cCon

key

Agar

A

ระดบ

ความ

เจอจ

าง

จานท

1 จา

นท2

จานท

3 เฉ

ลย

A

ระดบ

ความ

เจอจ

าง

จานท

1 จา

นท2

จานท

3 เฉ

ลย

10-3

12

5 11

3 11

2 11

7 10

-3

2

(2p )

4

(3p )

5

(4p )

4

10-4

6 7

89

34

10-4

1 0

0 0

10-5

4 (3p )

10

(9p )

8

(7p )

17

10-5

0 0

0 0

10-6

5

(3p )

5

(4p )

1

(1p )

10

10-7

5

(1p )

0

0

5

Dilu

tion

ทเหม

าะสม

(CFU

/g)

10-5

Di

lutio

n ทเ

หมาะ

สม (C

FU/g

) -

ตารา

งท ฉ

-2 บ

นทกผ

ลการ

ทดลอ

งการ

นบจ า

นวนจ

ลนทร

ยบนอ

าหาร

เลยง

เชอ

Nutri

ent a

gar แ

ละ M

acCo

nkey

aga

r ของ

วตถด

บเหง

ามนส

าปะห

ลง (C

)

Nutri

ent A

gar

Ma

cCon

key

Agar

c

ระดบ

ความ

เจอจ

าง

จานท

1 จา

นท2

จานท

3 เฉ

ลย

c

ระดบ

ความ

เจอจ

าง

จานท

1 จา

นท2

จานท

3 เฉ

ลย

10-5

>3

00

10-3

>3

00

10-6

190

(1

60p )

194

(1

60p )

171

(2

9p ) 18

5 10

-4

>300

10-7

6

(1p )

19

(3p )

13

(1p )

13

(1p )

10-5

>300

Dilu

tion

ทเหม

าะสม

(CFU

/g)

1.8x1

09 Di

lutio

n ทเ

หมาะ

สม (C

FU/g

) -

104

ตารา

งท ฉ

-3 บ

นทกผ

ลการ

ทดลอ

งการ

นบจ า

นวนจ

ลนทร

ยบนอ

าหาร

เลยง

เชอ

Nutri

ent a

gar แ

ละ M

acCo

nkey

aga

r ของ

วตถด

บเศษ

กระถ

นผสม

เหงา

มนส า

ปะหล

งหมก

ทระย

ะเวล

า 0

วน

Nutri

ent A

gar

Ma

cCon

key

Agar

0วน

ระดบ

ความ

เจอจ

าง

จานท

1 จา

นท2

จานท

3 เฉ

ลย

0วน

ระดบ

ความ

เจอจ

าง

จานท

1 จา

นท2

จานท

3 เฉ

ลย

10-6

49

(4

2p ) 62

(5

5p ) 40

(3

9p ) 50

10

-4

80

40

39

53

10-7

3

(3p )

3 (3p )

5

(5p )

4 10

-5

15

8 7

10

10-8

>300

6 (7

p ) 17

(9

p ) 11

10

-6

1 1

7 4

Dilu

tion

ทเหม

าะสม

(C

FU/g

) 5.0

x108

Dilu

tion

ทเหม

าะสม

(C

FU/g

) 5.3

x106

ตารา

งท ฉ

-4 บ

นทกผ

ลการ

ทดลอ

งการ

นบจ า

นวนจ

ลนทร

ยบนอ

าหาร

เลยง

เชอ

Nutri

ent a

gar แ

ละ M

acCo

nkey

aga

r ของ

วตถด

บเศษ

กระถ

นผสม

เหงา

มนส า

ปะหล

งหมก

ทระย

ะเวล

า 1

วน

Nutri

ent A

gar

Ma

cCon

key

Agar

1วน

ระดบ

ความ

เจอจ

าง

จานท

1 จา

นท2

จานท

3 เฉ

ลย

1วน

ระดบ

ความ

เจอจ

าง

จานท

1 จา

นท2

จานท

3 เฉ

ลย

10-6

22

(9

p ) 31

(1

0p ) 36

(1

6p ) 30

10

-4

>300

10-7

5 (5p )

12

(7p )

10

(4p )

10

10-5

127

129

118

125

10-8

2 (2p )

2 (5p )

3 (3p )

2 10

-6

10

12

13

12

Dilu

tion

ทเหม

าะสม

(CFU

/g)

3.0x1

08 Di

lutio

n ทเ

หมาะ

สม

(CFU

/g)

1.3x1

08

105

ตารา

งท ฉ

-5 บ

นทกผ

ลการ

ทดลอ

งการ

นบจ า

นวนจ

ลนทร

ยบนอ

าหาร

เลยง

เชอ

Nutri

ent a

gar แ

ละ M

acCo

nkey

aga

r ของ

วตถด

บเศษ

กระถ

นผสม

เหงา

มนส า

ปะหล

งหมก

ทระย

ะเวล

า 3

วน

Nutri

ent A

gar

Ma

cCon

key

Agar

3วน

ระดบ

ความ

เจอจ

าง

จานท

1 จา

นท2

จานท

3 เฉ

ลย

3วน

ระดบ

ความ

เจอจ

าง

จานท

1 จา

นท2

จานท

3 เฉ

ลย

10-6

92

(5

3p ) 64

(4

0p ) 64

(3

5p ) 73

10

-4

>300

10-7

6 (3p )

10

(3p )

11

(6p )

3 10

-5

232

223

238

231

10-8

2 (2p )

2 (1p )

1 (1p )

2 10

-6

34

(10p )

26

(9p )

32

(8p )

31

Dilu

tion

ทเหม

าะสม

(CFU

/g)

7.3x1

08 Di

lutio

n ทเ

หมาะ

สม (C

FU/g

) 2.3

x108

ตารา

งท ฉ

-6 บ

นทกผ

ลการ

ทดลอ

งการ

นบจ า

นวนจ

ลนทร

ยบนอ

าหาร

เลยง

เชอ

Nutri

ent a

gar แ

ละ M

acCo

nkey

aga

r ของ

วตถด

บเศษ

กระถ

นผสม

เหงา

มนส า

ปะหล

งหมก

ทระย

ะเวล

า 5

วน

Nutri

ent A

gar

Ma

cCon

key

Agar

5วน

ระดบ

ความ

เจอจ

าง

ซ า1

ซ า2

ซ า3

เฉลย

5วน

ระดบ

ความ

เจอจ

าง

ซ า1

ซ า2

ซ า3

เฉลย

10-6

20

(1

0p ) 21

(1

5p ) 23

(1

5p ) 21

10

-4

>300

10-7

2 (3p )

5 (3p )

5 (6p )

4 10

-5

83

(12p )

89

(9p )

90

(4p )

87

10-8

10

(2p )

2 (1p )

2 (1p )

4 10

-6

12

(3p )

17

(8p )

12

(8p )

14

Dilu

tion

ทเหม

าะสม

(CFU

/g)

Di

lutio

n ทเ

หมาะ

สม (C

FU/g

) 8.7

x107

106

ตารา

งท ฉ

-7 บ

นทกผ

ลการ

ทดลอ

งการ

นบจ า

นวนจ

ลนทร

ยบนอ

าหาร

เลยง

เชอ

Nutri

ent a

gar แ

ละ M

acCo

nkey

aga

r ของ

วตถด

บเศษ

กระถ

นผสม

เหงา

มนส า

ปะหล

งหมก

ทระย

ะเวล

า 7

วน

Nutri

ent A

gar

Ma

cCon

key

Agar

7วน

ระดบ

ความ

เจอจ

าง

ซ า1

ซ า2

ซ า3

เฉลย

7วน

ระดบ

ความ

เจอจ

าง

ซ า1

ซ า2

ซ า3

เฉลย

10-6

58

(1

3p ) 62

(1

1p ) 64

(3

9p ) 61

10

-4

>300

10-7

22

(21p )

20

(17p )

26

(24p )

23

10-5

90

114

103

104

10-8

28

(27p )

8 (7p )

4 (4p )

5 10

-6

28

12

11

17

Dilu

tion

ทเหม

าะสม

(CFU

/g)

6.1x1

08 Di

lutio

n ทเ

หมาะ

สม (C

FU/g

) 1.0

x108

ตารา

งท ฉ

-8 บ

นทกผ

ลการ

ทดลอ

งการ

นบจ า

นวนจ

ลนทร

ยบนอ

าหาร

เลยง

เชอ

Nutri

ent a

gar แ

ละ M

acCo

nkey

aga

r ของ

เชอเ

พลงแ

บบอด

แทงต

ะเกย

บจาก

กระถ

นผสม

เหงา

มนส า

ปะหล

งหมก

ทระย

ะเวล

า 0

วน

Nutri

ent A

gar (

Pelle

t)

MacC

onke

y Ag

ar (P

elle

t)

0วน

ระดบ

ความ

เจอจ

าง

จานท

1 จา

นท2

จานท

3 เฉ

ลย

0วน

ระดบ

ความ

เจอจ

าง

จานท

1 จา

นท2

จานท

3 เฉ

ลย

10-1

7 (5

p ) 4

(2

p ) 5

(1

p ) 5

10-1

0

0 0

-

10-2

0 10

(7

p ) 3

(3

p ) 7

10-2

0 0

0 -

10-3

1 (1p )

5

(5p )

59

(58p )

- 10

-3

0 0

0 -

Dilu

tion

ทเหม

าะสม

(CFU

/g)

Di

lutio

n ทเ

หมาะ

สม (C

FU/g

) -

107

ตารา

งท ฉ

-9 บ

นทกผ

ลการ

ทดลอ

งการ

นบจ า

นวนจ

ลนทร

ยบนอ

าหาร

เลยง

เชอ

Nutri

ent a

gar แ

ละ M

acCo

nkey

aga

r ของ

เชอเ

พลงแ

บบอด

แทงต

ะเกย

บจาก

กระถ

นผสม

เหงา

มนส า

ปะหล

งหมก

ทระย

ะเวล

า 0

วน

Nutri

ent A

gar (

Pelle

t)

MacC

onke

y Ag

ar (P

elle

t)

0วน

ระดบ

ความ

เจอจ

าง

จานท

1 จา

นท2

จานท

3 เฉ

ลย

0วน

ระดบ

ความ

เจอจ

าง

จานท

1 จา

นท2

จานท

3 เฉ

ลย

10-1

71

6

10

29

10

-1

0 0

0 -

10-2

2

1 8

4 10

-2

0 0

0 -

10-3

4 10

3 30

0 -

10-3

0 0

0 -

Dilu

tion

ทเหม

าะสม

(CFU

/g)

10-2

Di

lutio

n ทเ

หมาะ

สม (C

FU/g

) -

ตารา

งท ฉ

-10

บนทก

ผลกา

รทดล

องกา

รนบจ

านวน

จลนท

รยบน

อาหา

รเลยง

เชอ

Nutri

ent a

gar แ

ละ M

acCo

nkey

aga

r ของ

เชอเ

พลงแ

บบอด

แทงต

ะเกย

บจาก

กระถ

นผสม

เหงา

มนส า

ปะหล

งหมก

ทระย

ะเวล

า 1

วน

Nutri

ent A

gar (

Pelle

t)

MacC

onke

y Ag

ar (P

elle

t)

1วน

ระดบ

ความ

เจอจ

าง

จานท

1 จา

นท2

จานท

3 เฉ

ลย

1วน

ระดบ

ความ

เจอจ

าง

จานท

1 จา

นท2

จานท

3 เฉ

ลย

10-1

13

(5

p ) 32

(2

4p ) 27

(1

5p ) 24

10

-1

0 0

0 -

10-2

2 (1p )

6 (1p )

10

(1p )

6 10

-2

0 0

0 -

10-3

46

6 (6p )

0 -

10-3

0 0

0 -

Dilu

tion

ทเหม

าะสม

(CFU

/g)

10-2

Di

lutio

n ทเ

หมาะ

สม (C

FU/g

) -

108

ตารา

งท ฉ

-11

บนทก

ผลกา

รทดล

องกา

รนบจ

านวน

จลนท

รยบน

อาหา

รเลยง

เชอ

Nutri

ent a

gar แ

ละ M

acCo

nkey

aga

r ของ

เชอเ

พลงแ

บบอด

แทงต

ะเกย

บจาก

กระถ

นผสม

เหงา

มนส า

ปะหล

งหมก

ทระย

ะเวล

า 3ว

น

Nutri

ent A

gar (

Pelle

t)

MacC

onke

y Ag

ar (P

elle

t)

3วน

ระดบ

ความ

เจอจ

าง

จานท

1 จา

นท2

จานท

3 เฉ

ลย

3วน

ระดบ

ความ

เจอจ

าง

จานท

1 จา

นท2

จานท

3 เฉ

ลย

10-1

7

2 3

4 10

-1

0 0

0 -

10-2

6 1

1 3

10-2

0 0

0 -

10-3

0 0

>300

-

10-3

0 0

0 -

Dilu

tion

ทเหม

าะสม

(CFU

/g)

Di

lutio

n ทเ

หมาะ

สม (C

FU/g

) -

ตารา

งท ฉ

-12

บนทก

ผลกา

รทดล

องกา

รนบจ

านวน

จลนท

รยบน

อาหา

รเลยง

เชอ

Nutri

ent a

gar แ

ละ M

acCo

nkey

aga

r ของ

เชอเ

พลงแ

บบอด

แทงต

ะเกย

บจาก

กระถ

นผสม

เหงา

มนส า

ปะหล

งหมก

ทระย

ะเวล

า 5

วน

NA (P

elle

t)

MA (P

elle

t)

5วน

ระดบ

ความ

เจอจ

าง

จานท

1 จา

นท2

จานท

3 เฉ

ลย

5วน

ระดบ

ความ

เจอจ

าง

จานท

1 จา

นท2

จานท

3 เฉ

ลย

10-1

5 (1

p ) 4 (2

p ) 6 (5

p ) 5

10-1

0

0 0

-

10-2

0 1 (1

p ) 3 (1

p ) 2

10-2

0 0

0 -

10-3

1 (1p )

3 (3p )

59

(49p )

- 10

-3

0 0

0 -

Dilu

tion

ทเหม

าะสม

(CFU

/g)

Di

lutio

n ทเ

หมาะ

สม (C

FU/g

)

109

ตารา

งท ฉ

-13

บนทก

ผลกา

รทดล

องกา

รนบจ

านวน

จลนท

รยบน

อาหา

รเลยง

เชอ

Nutri

ent a

gar แ

ละ M

acCo

nkey

aga

r ของ

เชอเ

พลงแ

บบอด

แทงต

ะเกย

บจาก

กระถ

นผสม

เหงา

มนส า

ปะหล

งหมก

ทระย

ะเวล

า 7

วน

NA (P

elle

t)

MA (P

elle

t)

7วน

ระดบ

ความ

เจอจ

าง

จานท

1 จา

นท2

จานท

3 เฉ

ลย

7วน

ระดบ

ความ

เจอจ

าง

จานท

1 จา

นท2

จานท

3 เฉ

ลย

10-1

22

7 (1

93p )

36

(22p )

11

(5p )

24

10-1

0

0 0

-

10-2

4 (3p )

5 (3p )

>300

-

10-2

0 0

0 -

10-3

1 (1p )

68

(56p )

5 (5p )

- 10

-3

0 0

0 -

Dilu

tion

ทเหม

าะสม

(CFU

/g)

Di

lutio

n ทเ

หมาะ

สม (C

FU/g

)

110

ภาคผนวก ช รปภาพตวอยางโคโลนทขนบนอาหารเลยงเชอ Nutrient agar และ MacConkey agar ของ

วตถดบเรมตน และเชอเพลงอดแทงตะเกยบ

111

รปท ช-1 โคโลนของวตถดบเรมตนจากอตราสวนระหวางเศษกระถนผสมเหงามนส าปะหลงหมก 3

วน บนอาหารเลยงเชอ Nutrient agar ท Dilution-6

รปท ช-2 โคโลนของวตถดบเรมตนจากอตราสวนระหวางเศษกระถนผสมเหงามนส าปะหลงหมก 3 วน บนอาหารเลยงเชอ MacConkey agar ท Dilution-5

รปท ช-3 โคโลนของเชอเพลงอดแทงตะเกยบจากอตราสวนระหวางเศษกระถนผสมเหงามน

ส าปะหลงหมก 7 วน บนอาหารเลยงเชอ Nutrient agar ท Dilution-1

112

ผลของการกระจายของขนาดอนภาคชวมวล การกระจายของขนาดอนภาคของมวล (Particle size distribution) เนองจากชวมวลท

น ามาใชในงานวจยนคอ ชวมวลเศษกระถนและเหงามนส าปะหลงทผานกระบวนการลดขนาดโดยเครองสบละเอยดผานตะแกรงขนาด 5 มลลเมตร เพอน าไปผลตเปนเชอเพลงชวมวลแบบอดแทงตะเกยบ ซงขนาดของชวมวลทผานตะแกรงนนอยในชวงไมเกน 5 มลลเมตร โดยผลของการกระจายอนภาคของชวมวลทงสองชนดดงแสดงในรปท ช-5

ส าหรบการทดลองการกระจายอนภาคของชวมวล ก าหนดใหแกนนอนแสดงขนาดอนภาคตะแกรง (มลลเมตร) และแกนตงแสดงรอยละโดยมวลทผานตะแกรง

รปท ช-5 แสดงความสมพนธระหวางขนาดอนภาคตะแกรง ทมผลตอรอยละโดยมวลทผานตะแกรง

ของการกระจายตวขนาดอนภาคชวมวล จากกราฟรปท ช-5 พบวาชวมวลเศษกระถนทน ามาใชในการขนรปมการกระจายตวของขนาดอนภาคชวมวลทมากทสดอยในชวง 1.70-3.35 คดเปน 49 เปอรเซนต และในชวง 0.85-1.70 มลลเมตร คดเปน 24 เปอรเซนต และในสวนของเหงามนส าปะหลงมการกระจากตวของขนาดอนภาคมากชวมวลทสดอยในชวง 0.85-1.70 มลลเมตร คดเปน 33 เปอรเซนต และในชวง 1.70-3.35 มลลเมตร คดเปน 25 เปอรเซนต

0.00

20.00

40.00

60.00

80.00

<3.35

01.7

0-3.3

50.8

5-1.7

00.6

0-0.8

50.4

3-0.6

00.3

0-0.4

30.2

1-0.3

00.1

5-0.2

10.1

1-0.1

50.0

8-0.1

10.0

5-0.0

8<0

.05

รอยล

ะโดย

มวลท

ผานต

ะแกร

ง

ขนาดอนภาคตะแกรง (ไมโครเมตร)

เศษกระถน

เหงามนส าปะหลง

113

ภาคผนวก ซ รปภาพเชอเพลงอดแทงตะเกยบจากเศษกระถน และเศษกระถนผสมเหงามนส าปะหลง

114

รปท ซ-1 เชอเพลงอดแทงตะเกยบจากเศษกระถน

รปท ซ-2 เชอเพลงอดแทงตะเกยบจากเศษกระถนผสมเหงามนส าปะหลงไมผานกระบวนการหมก

115

รปท ซ-3 เชอเพลงอดแทงตะเกยบจากเศษกระถนผสมเหงามนส าปะหลงหมก 1 วน

รปท ซ-4 เชอเพลงอดแทงตะเกยบจากเศษกระถนผสมเหงามนส าปะหลงหมก 3 วน

116

รปท ซ-5 เชอเพลงอดแทงตะเกยบจากเศษกระถนผสมเหงามนส าปะหลงหมก 5 วน

รปท ซ-6 เชอเพลงอดแทงตะเกยบจากเศษกระถนผสมเหงามนส าปะหลงหมก 7 วน

ราย ก ารอ างอ ง

รายการอางอง

[1] S.-y. Yokoyama, T. Ogi, A. Nalampoon, Biomass energy potential in Thailand, Biomass and Bioenergy, 18 (2000) 405-410. [2] N. Said, M.M. Abdel daiem, A. García-Maraver, M. Zamorano, Influence of densification parameters on quality properties of rice straw pellets, Fuel Processing Technology, 138 (2015) 56-64. [3 ] S.N.M.a.D. Irawati, Basic properties of Acacia mangium and Acacia auriculiformis as a heating fuel, Advances of Science and Technology for Society, (2016) 130007 -130001–130007-130007. [ 4 ] M.P. Vihinen M, Microbial amylolytic enzyme, Critical Reviews in Biochemistry and Molecular Biology, 24 (1089) 329–418. [5 ] A.D.U. -A.J.C.L. Opara, Postharvest Handling and Storage of Fresh Cassava Root and Products: a Review, Food and Bioprocess Technology, 8 (2015) 729–748. [6] ฝายกจกรรมองคกรและรฐกจสมพนธ บรษท เอสโซ (ประเทศไทย) จ ากด (มหาชน), แนวโนมพลงงานโลก – ภาพรวมถงป 2040, (2555) [7 ] S. Mani, L.G. Tabil, S. Sokhansanj, Effects of compressive force, particle size and moisture content on mechanical properties of biomass pellets from grasses, Biomass and Bioenergy, 30 (2006) 648-654. [8] D. Tarasov, C. Shahi, M. Leitch, Effect of Additives on Wood Pellet Physical and Thermal Characteristics: A Review, 2013. [9 ] M. Soleimani, X.L. Tabil, R. Grewal, L.G. Tabil, Carbohydrates as binders in biomass densification for biochemical and thermochemical processes, Fuel, 193 (2017) 134-141. [10] ดษฎ อตภาพ, เคมและคณสมบตของแปง, (2558) [11] H.-C.F.a.J. Wingender, The biofilm matrix. Nat Rev Microbiol, 8(9) (2010) 623-633. [12] T.R. Garrett, M. Bhakoo, Z. Zhang, Bacterial adhesion and biofilms on surfaces, Progress in Natural Science, 18 (2008) 1049-1056. [13 ] H.B.K.a.R.K. George O’Toole, Biofilm formation as microbial development, Annu Rev Microbiol, 54 (2000) 49-79. [14] J.W. Jachlewski S, Linne U, Bräsen C, Wingender J, Siebers B., Isolation of extracellular

122

polymeric substances from biofilms of the thermoacidophilic archaeon Sulfolobus acidocaldarius, Bioeng. Biotechnol, (2015). [15] S. Warajanont and N. Soponpongpipat, Effect of Particle Size and Moisture Content on Cassava Root Pellet Fuel’ S Qualities Follow the Acceptance of Pellet Fuel Standard, International Journal of Sustainable and Green Energy, 2 (2013) 74-79.

[1 6 ] I. Niedziółka, M. Szpryngiel, M. Kachel-Jakubowska, A. Kraszkiewicz, K. Zawiślak, P. Sobczak, R. Nadulski, Assessment of the energetic and mechanical properties of pellets produced from agricultural biomass, Renewable Energy, 76 (2015) 312-317. [17] J. Peng, X.T. Bi, C.J. Lim, H. Peng, C.S. Kim, D. Jia, H. Zuo, Sawdust as an effective binder for making torrefied pellets, Applied Energy, 157 (2015) 491-498. [18] K.S. University, Pellet Fuels Institute Standard Operating Procedure for: Durability Testing Residential/ Commercial Pellet Fuels. [1 9 ] ASTM International, Standard test method for bulk density of densified particulate biomass fuels, Annual book of ASTM Standards, (2013) 112–113. [20] ASTM E711-87, Standard Test Method for Gross Calorific Value of Refuse-Derived Fuel by the Bomb Calorimeter, (2004). [21] M. Erol, H. Haykiri-Acma, S. Küçükbayrak, Calorific value estimation of biomass from their proximate analyses data, Renewable Energy, 35 (2010) 170-173. [2 2 ] Z. Liu, X.e. Liu, B. Fei, Z. Jiang, Z. Cai, Y. Yu, The properties of pellets from mixing bamboo and rice straw, Renewable Energy, 55 (2013) 1-5. [23] C. Telmo, J. Lousada, Heating values of wood pellets from different species, Biomass and Bioenergy, 35 (2011) 2634-2639. [24] สกญญา จตตพรพงษ และวราพนธ จตณวชญ, การใชประโยชนเศษเหลอจากมนส าปะหลง, ศนยคนควาและพฒนาวชาการอาหารสตว สถาบนสวรรณวาจกกสกจฯ, มหาวทยาลยเกษตรศาสตร, (2011) [25 ] C.C. Tumuluru JS, Hoover AN., Method to Produce Durable Pellets at Lower Energy Consumption Using High Moisture Corn Stover and a Corn Starch Binder in a Flat Die Pellet Mill., Journal of Visualized Experiments, (2016) 1-13. [2 6 ] A.B. Adeleke BS, Olaniyi OO1 and Jeff-Agboola YA, Effect of Fermentation on Chemical Composition of Cassava Peels, Asian Journal of Plant Science and Research, 7(1) (2017) 31-38.

123

[27] สวนปลกปาเอกชน กรมปาไม, รรอบดานการปลกไมเศรษฐกจ/ดานการตลาด, (2561) [28] ไทยรฐออนไลน, พาณชยรกหาพนธมตรคามนส าปะหลง, (2555) [2 9 ]S. Wolfgang, Fuel Pellets from Biomass Processing, Bonding, Raw Materials, National Laboratory for Sustainable Energy, (2011) 24-45. [30] นโลบล พมพสวาง และอญธกา นงนช, การแยกเชอจลนทรยในเหงามนส าปะหลงส าหรบเปน ตวประสานในการผลตเชอเพลงแบบอดแทงตะเกยบ, (2559) [31] ปยะธดา ประเสรฐพนธ และอารศา มะเดน, การศกษาความสามารถในการยอยของจลนทรยใน เหงามนส าปะหลงหมก ส าหรบใชเปนในการผลตเชอเพลงอดแทงตะเกยบ, (2559) [32] เกษรา รตตะวน และนภสวรรณ ชมเชย, ผลของอตราสวนผสมระหวางขเลอยและเหงามนส าปะหลงทมผลตอคณสมบตทางกายภาพ และตนทนพลงงานของเชอเพลงแทงตะเกยบ, (2558) [33] มหาวทยาลยศลปากร, รายงานฉบบผบรหารโครงการศกษาก าหนดมาตรฐานของ Biomass Pellet เพอพฒนาเปนเชอเพลงชวมวลส าหรบอนาคต, กรมพฒนาพลงงานทดแทนและอนรกษพลงงาน, กรงเทพฯ. 11 น. (2555)

ประวต ผ เข ย น

ประวตผเขยน

ชอ-สกล เกษรา รตตะวน วน เดอน ป เกด 24052536 สถานทเกด โรงพยาบาลหวเฉยว กรงเทพมหานคร วฒการศกษา ปรญญาบณฑต ทอยปจจบน 49/1 ซอยแมนไทย ถนนกรงเกษม แขวงคลองมหานาค เขตปอมปราบ

กรงเทพ 10100