Page 59 - 067

45

ในระบบการหมักเพอผลิตไฮโดรเจนนั้นสารละลายบัพเฟอร์มีความส้าคัญเป็นอย่างยิ่งในการ
ื่
รักษาระดับ pH ให้เหมาะสม โดยทั่วไปแล้วการหมักในห้องปฏิบัติการนั้น มีการใช้สารละลาย
ุ
NaHCO ซึ่งมีผลต่อต้นทุนการผลิตในระดับอตสาหกรรมได้ ดังนั้นในงานวิจัยนี้พบว่าสามารถใช้
3
สารละลายเถ้าปาล์มซึ่งเป็นวัสดุเหลือทิ้งจากในอุตสาหกรรมสกัดน้้ามันปาล์มสามารถน้ามาใช้ทดแทน
สารละลาย NaHCO และสามารถช่วยรักษาระดับ pH ให้อยู่ในช่วงที่แบคทีเรียผลิตไฮโดรเจน
3
สามารถเจริญได้และให้ผลผลิตไฮโดรเจนในระดับที่น่าพอใจ งานวิจัยก่อนหน้านี้โดย
Saritpongteeraka and Chaiprapat (2008) ใช้เถ้าไม้ยางส้าหรับการปรับสภาพน้้าเสียโรงงานน้้า
ยางข้นส้าหรับการผลิตแก๊สชีวภาพในถังปฏิกรณ์ชนิด Anaerobic Bafle Reactor ซึ่งได้ผลผลิตแก๊ส

ชีวภาพในระดับดี (0.29-0.30 L-CH /g-COD removed )
4
ผลการวิเคราะห์กรดไขมันระเหยได้และกรดอนทรีย์ด้วยเครื่อง HPLC ลักษณะของการเกิด
ิ
กรดจะเห็นว่ามีความสอดคล้องกับการเกิดผลผลิตไฮโดรเจน โดยเฉพาะการเกิดกรด
อะซิติกยิ่งมีการผลิตหรือการเกิดกรดอะซิติกในปริมาณมาก การเกิดผลผลิตไฮโดรเจนก็จะได้มากขึ้น

ถึงแม้ว่าปริมาณของไฮโดรเจนจะเกิดขึ้นมากกว่าหากมีการผลิตกรดบิวทิริก แต่ในกระบวนการผลิต
ของจุลินทรีย์กลุ่มผลิตกรด มักจะผลิตในรูปของกรดอะซิติกมากกว่ากรดบิวทิริกดังแสดงในภาพที่ 4.7
ที่มีการศึกษาปริมาณความเข้มข้นของกรดที่เกิดขึ้นในระบบของถังหมัก CSTR ที่ HRT 7, 5, 4, 3, 2

และ 1 วัน ซึ่งจากการวิเคราะห์กรดไขมันที่ระเหยง่ายพบว่าที่ HRT 7 วันเกิดการผลิตกรดอะซิติก
สูงสุด (200-300 mM) ตามด้วยกรดโพรพโอนิก (135-260 mM) กรดแลคติก (110-200 mM) และ
ิ
กรดบิวทิริก (50-100 mM) ซึ่งแสดงถึงแนวโน้มที่ดีในการเกิดผลผลิตไฮโดรเจนที่สูง แต่หลังจาก HRT
7 วัน พบปริมาณของกรดแลคติกที่สูงที่สุด และมีปริมาณที่สูงขึ้นอย่างมากเมื่อเข้าสู่ HRT 1 วัน แต่
pH ของระบบยังอยู่ในสภาวะที่เหมาะสมแม้ว่าจะต่้าถึง pH 5.2 แต่ก็ยังอย่ในสภาวะที่จุลินทรีย์ผลิต

กรดยังคงสามารถเจริญได้ ดังนั้นอกสาเหตุของปริมาณกรดแลคติกที่สูงมาจากองค์ประกอบของ
ี
ซับสเตรต POME ซึ่งจากผลการวิเคราะห์พบมีปริมาณกรดแลคติกสูงถึง 2,397 mM ซึ่งอาจเป็น
สาเหตุเมื่อ HRT ต่้าลงปริมาณของซับสเตรตที่ป้อนเข้าสู่ระบบมากขึ้น แต่อย่างไรก็ตามการสะสมของ

ิ
ี
กรดไขมันระเหยได้และหรือกรดอนทรีย์ ในกรณีที่เกิดการผลิตกรดอะซิติกเพยงอย่างเดียวจะให้
ผลผลิตของแก๊สไฮโดรเจนในทางทฤษฏีคือ 498 mL-H /g-Sugar (STP) ส่วนในกรณีที่เกิดการผลิต
2
ี
กรดบิวทิริกเพยงอย่างเดียวจะให้ผลผลิตของแก๊สไฮโดรเจนในทางทฤษฏีคือ 249 mL-H /g-Sugar
2
(STP) ในขณะที่การผลิตกรดชนิดอน ๆ พบว่าไม่เกิดการผลิตแก๊สไฮโดรเจนและอาจมีการใช้
ื่
ิ
ื่
ไฮโดรเจนร่วมเพอผลิตด้วยในกรณีของการเกิดกรดโพรพโอนิก (Angenent et al., 2004) ดังนั้น
ผลผลิตไฮโดรเจนจึงขึ้นกับการผลิตอนทรีย์ในระหว่างการเกิดปฏิกิริยาการหมักแบบต่อเนื่อง การเกิด
ิ
กรดหลากหลายชนิดส่งผลให้ผลผลิตไฮโดรเจนมีการเปลี่ยนแปลงได้โดยขึ้นอยู่สภาวะการปฏิบัติการ
และสิ่งแวดล้อม