A study of effect of various factors on Granular Sludge in UASB reactor of ethanol factory

  • Vassanasak Limkhuansuwan สาขาสิ่งแวดล้อมเมืองและอุตสาหกรรม มหาวิทยาลัยสวนดุสิต กรุงเทพ
  • Phanchai Mencha สาขาสิ่งแวดล้อมเมืองและอุตสาหกรรม มหาวิทยาลัยสวนดุสิต กรุงเทพ
Keywords: Ethanol factory, Organic loading rate, UASB reactor

Abstract

This research aims to study the effect of organic loading rate (OLR) and suspended solids on microbial granular sludge, and the efficiency of generated UASB reactor. Various factors of UASB reactor were tested in laboratory scale made of acrylic material, rectangular shape of 15 cm. in width, 15 cm. in length and 58 cm. in height. The sectional area of UASB reactor was 225 cm2 denoted 10 liters of total volume. UASB sludge from ethanol factory (SMA=0.21 gCOD/gVSS.day) was added to UASB reactor. The UASB was then operated with OLR at 2 gCOD/Lreactor.day and 4 gCOD/Lreactor.day, fed up with organic concentration in form of COD at 16,000 mg/L. The feeding rate was 1.2 L/day with 8 days Hydraulic Retention Time (HRT). Following the 30-day operation under anaerobic condition, OLR 2 gCOD/Lreactor.day showed COD removal efficiency at 85-90%. As the OLR was increased at 4 gCOD/Lreactor.day, the COD removal efficiency was decreased to 35-50%. Regarding the test of adding suspended solid into the influent of UASB reactor, it showed the reduction in removal efficiency of COD, suspended solids and biogas yield from the UASB reactor. In particular, the larger sludge granules than 4 mm. size decreased from 3% to 0%. Furthermore, the statistical analysis using SPSS version 17.0 showed significantly different (p-value at .002) in efficiency with suspended solids added into UASB reactor and without suspended solids at 99 percent confidence level for the biogas production.

Downloads

Download data is not yet available.

References

กนกกาญจน์ กาญจนวัฒน์. (2552). ผลของพีเอชและอัตราบรรทุกสารอินทรีย์ต่อการลดซัลเฟตในระบบยูเอเอสบีสำหรับ การบำบัดน้ำเสียน้ำยางข้น. วิทยานิพนธ์ปริญญาวิทยาศาสตร์มหาบัณฑิต สาขาวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม (สหสาขาวิชา) บัณฑิตวิทยาลัย จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย.

กรมควบคุมมลพิษ. (2546). [ไฟล์ข้อมูล] น้ำเสียชุมชนและระบบบำบัดน้ำเสีย. สืบค้นเมื่อ 2 พฤศจิกายน 2562, จาก http://infofile.pcd.go.th/water/Domestic.pdf.

กรมควบคุมมลพิษ. (2552). [ไฟล์ข้อมูล] คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1. สืบค้นเมื่อ 2 พฤศจิกายน 2562, จาก : http://infofile.pcd.go.th/ptech/anair_manual1.

กรมโรงงานอุตสาหกรรม. (2553). [ไฟล์ข้อมูล] คู่มือการปฏิบัติงานเกี่ยวกับการออกแบบ การผลิต การควบคุมคุณภาพ และ การใช้ก๊าซชีวภาพ (Biogas) สำหรับโรงงานอุตสาหกรรม. สืบค้นเมื่อ 2 พฤศจิกายน 2562, จาก : http://www.diw.go.th/km/safety/pdf/biogas_2.pdf.

กรมควบคุมมลพิษ. (2546). [ไฟล์ข้อมูล] น้ำเสียชุมชนและระบบบำบัดน้ำเสีย. สืบค้นเมื่อ 2 พฤศจิกายน 2562, จาก: http://infofile.pcd.go.th/water/Domestic.pdf.

กรมควบคุมมลพิษ. (2552). [ไฟล์ข้อมูล] คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1. สืบค้นเมื่อ 2 พฤศจิกายน 2562, จาก : http://infofile.pcd.go.th/ptech/anair_manual1.

จงกล พูลทวี. (2537). ผลของกรดอินทรีย์ระเหยง่ายต่อจุลินทรีย์ที่เกี่ยวข้องกับ การผลิตก๊าซชีวภาพ.วิทยานิพนธ์มหาบัณฑิต วิทยาศาสตร์ (เทคโนโลยีชีวภาพ) สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี บัณฑิตวิทยาลัย.

ยุทธนา ตันวงศ์วาล. (2555). [ไฟล์ข้อมูล] สรุปการประเมินผลสัมฤทธิ์โครงการเพิ่มประสิทธิภาพระบบบำบัดน้ำเสียส่วนกลางของเขต ประกอบการ อุตสาหกรรมสยามอีสเทิร์นอินดัสเตรียลพาร์คและในส่วนของการปรับปรุงบ่อพักน้ำเสียที่ผ่านการบำบัดแล้ว. สืบค้น 12 กุมภาพันธ์ 2562, จาก http://envfund.onep.go.th/wpcontent/uploads/2017/03/11siameastern.pdf

วสวัตติ์ พิจอมบุตร. (2556). ผลของแอมโมเนียอิสระต่อสมรรถนะของระบบยูเอเอสบี. ปริญญาวิศวกรรม มหาบัณฑิต สาขาวิชาวิศวกรรมสิ่งแวดล้อม มหาวิทยาลัยเชียงใหม่.

Abdalla, K.Z. and Hammam, G. (2014). Correlation between biochemical oxygen demand and chemical oxygen demand for various wastewater treatment plants in Egypt to obtain the biodegradability indices. International Journal Science: Basic Applied Resource. 13(1): 42–8.

APHA (2005) Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. 21st Edition, American Public Health Association/American Water Works Association/Water Environment Federation, Washington

DC. Del Nery, V.D., Alves, I., Damianovic, M. H., Pires, E.C. (2018). Hydraulic and organic rates applied to pilot scale UASB reactor for sugar cane vinasse degradation and biogas generation. Biomass and Bioenergy. 119, 411-417.

Guiot, S. (1992). A structured model of the anaerobic granule consortium. Water Science Technology. 25(7):1–10.

Jimenez, A. (2006). Kinetic analysis of the anaerobic digestion of untreated vinasses and vinasses previously treated with Penicillium decumbs. Journal Environment Management. 80(4): 303–10.

Lettinga, G., Velsen van, A.F.M., Hobma, S.W., Zeeuw de, W. and Klapwij, A. (1980), “Use of upflow sludge blanket reactor concept for biological waste water treatment”, especially for anaerobic treatment, Biotechnology and Bioengineering, Vol.22, pp.699-734.

Mahmod, S.S., Azahar, A.M., Tan, J.P., Jahim, J.M., Abdul, P.M., ..., Wu, S.Y. (2019). Operation performance of up-flow anaerobic sludge blanket (UASB) bioreactor for biohydrogen production by self-granulated sludge using pre-treated palm oil mill effluent (POME) as carbon source. Renewable Energy, 134. 1262-1272.

Musa, M. A., Idrus, S., Man, H.C., Daud, N.N. (2019). Performance Comparison of Conventional and Modified Upflow Anaerobic Sludge Blanket (UASB) Reactors Treating High-Strength Cattle Slaughterhouse Wastewater. Water. 11, 806. doi:10.3390/w11040806.

Musa, M., Syazwani, I., Hasfalina, C.M., Daud, N.N. (2018). Effect of Organic Loading Rate on Anaerobic Digestion Performance of Mesophilic (UASB) Reactor Using Cattle Slaughterhouse Wastewater as Substrate. International Journal Environment Research and Public Health. 15(10), 2220.

Nacheva, P.M., Pantoja, M.R., Serrano, E. (2011). Treatment of slaughterhouse wastewater in up flow anaerobic sludge blanket reactor. Water Science Technology, 63, 877–884.

Robles-Gonzalez, V., Galindez-Mayer, J., Rinderknecht-Seijas, N., Poggi-Varaldo, M. (2012). Treatment of mezcal vinasses: a review. Journal Biotechnology, 157, 524–46.

Salomon, A.C., Meza-Gordillo, R., Rosales-Quintero, A., Ventura-Canseco, C., Lagunas-Rivera, S., Carrasco- Cervantes, J. (2017). Biogas production from a native beverage vinasse using a modified UASB bioreactor. Fuel, 198, 170–174.

Published
2020-06-01
How to Cite
Limkhuansuwan, V., & Mencha, P. (2020). A study of effect of various factors on Granular Sludge in UASB reactor of ethanol factory. Journal of Roi Et Rajabhat University: Science and Technology, 1(1), 13-23. Retrieved from https://ph02.tci-thaijo.org/index.php/ScienceRERU/article/view/241760
Section
Research Articles