การจัดการขยะเป็นแหล่งพลังงานด้วยการแปรรูปขยะพลาสติกเป็นน้ำมันเชื้อเพลิง (MUNICIPAL WASTE DISPOSAL MANAGEMENT TO BECOME ALTERNATIVE ENERGY RESOURCES BY CONVERTING WASTE PLASTIC INTO LIQUID FUELS)

สภาพการบริโภคในสังคมที่มีการเจริญเติบโตอย่างก้าวกระโดดเช่นปัจจุบัน แสดงให้เห็นถึงปัญหาขยะที่มีทวีความรุนแรงขึ้นจากผลพวงของการบริโภคไร้ขีดจำกัด การจัดการขยะโดยทั่วไป ได้แก่ ทำการฝังกลบแบบถูกหลักสุขาภิบาล (Sanitary Landfill) ทำการคัดแยกเพื่อแปรสภาพขยะอินทรีเป็นปุ๋ยหมัก (Organic Fertilizer) ทำการคัดแยกเพื่อแปรสภาพขยะเป็นเชื้อเพลิง (Turn Waste into Energy) การคัดแยกเพื่อนำวัสดุไปแปรรูปในกระบวนการรีไซเคิล (Recycle) และการใช้เตาเผา (Incineration) ซึ่งแต่ละวิธีก็มีข้อดีและข้อจำกัดต่างกันไป ขึ้นอยู่กับความเหมาะสมด้านต่างๆ อาทิ ประเภทของขยะ สถานที่ที่ใช้ในการจัดการขยะ ผลกระทบทางด้านสิ่งแวดล้อม สังคม และความพร้อมด้านการลงทุน อย่างไรก็ตามกระบวนการจัดการขยะที่เป็นที่นิยมใช้อยู่ในปัจจุบันคือ วิธีการฝังกลบ ทำให้มีขยะพลาสติกตกค้างอยู่เป็นจำนวนมากและก่อให้เกิดปัญหาในการจัดการ ในปัจจุบันขยะพลาสติกสามารถนำมาผ่านกระบวนการแปรรูปเป็นน้ำมันเชื้อเพลิงได้แล้ว และมีความแพร่หลายด้วยวิธีการที่มีความหลากหลายแต่ส่วนที่สำคัญคือ การให้อุณหภูมิและระยะเวลาในการทำปฏิกิริยาที่เป็นปัจจัยที่มีความสำคัญและส่งผลต่อการแปรรูปขยะพลาสติกเป็นน้ำมันเชื้อเพลิง ผลิตภัณฑ์ที่ได้จากกระบวนการแปรรูปนอกจากจะใช้เป็นแหล่งพลังงานที่มีลักษณะใกล้เคียงกับน้ำมันเชื้อเพลิงทั่วไปแล้ว ยังสามารถให้ประโยชน์ทางสิ่งแวดล้อมในเชิงการบริหารจัดการขยะให้เกิดประโยชน์สูงสุดและเกิดผลดีที่จะสามารถลดปริมาณขยะสะสมในแหล่งฝังกลบซึ่งจะสามารถคืนพื้นที่เพื่อนำไปใช้ประโยชน์สาธารณะอื่นต่อไปคำสำคัญ: ขยะมูลฝอย ขยะพลาสติก พลังงานทดแทน น้ำมันดีเซลSharp growth of consumption condition in the society at present represents problems on waste that becomes more serious due to unlimited consumption. Common management of waste are sanitary landfill, sorting waste and converting into organic fertilizer, sorting waste and converting into energy, sorting waste and converting through recycling process and incineration. There are pros and cons for each method, depending on appropriate features such as categories of waste, venues of waste management, impact on environment, society, and investment readiness. However, landfill is the common process of waste management nowadays. As a result, a great number of wastes remain, causing problem in management. At present, plastic waste can be processed and converted into liquid fuels with well-known and various processes. The important part is setting temperature and time of reaction, which are the important factors and cause impacts on the conversion of plastic waste into liquid fuels. The processed products do not serve only as energy sources, equivalent to common fuels, but they are also beneficial to the environment in the management of waste for maximum benefit, reducing the remaining landfill that can be used for other public purposes in the future.Keywords: Municipal Waste, Waste Plastic, Renewable energy, Diesel oi

การแตกตัวด้วยความร้อนเชิงตัวเร่งปฏิกิริยาของน้ำมันสบู่ดำไปเป็นเชื้อเพลิงเหลวบน HZSM-5 (THERMAL CATALYTIC CRACKING OF JATROPHA OIL TO LIQUID FUELS OVER HZSM-5)

งานวิจัยนี้มีจุดมุ่งหมายที่จะศึกษาปฏิกิริยาการแตกตัวเชิงตัวเร่งของน้ำมันสบู่ดำไปเป็นเชื้อเพลิงเหลวด้วย HZSM-5 บนเครื่องปฏิกรณ์แบบแบตซ์ขนาดเล็กเพื่อศึกษาอิทธิพลของตัวแปรต่างๆ ที่ส่งผลต่อการเปลี่ยนไปเป็นแนฟทา โดยออกแบบการทดลองเชิงวิศวกรรมแบบสองระดับเพื่อหาภาวะที่เหมาะสมต่อการเปลี่ยนไปเป็นผลิตภัณฑ์น้ำมัน ใช้สภาวะการทดลองที่อุณหภูมิระหว่าง 390 ถึง 440 องศาเซลเซียส เวลาในการทำปฏิกิริยา 30 ถึง 60 นาที ใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา HZSM-5 ร้อยละ 2.5 ถึง 10 โดยน้ำหนัก ความดันแก๊สไฮโดรเจนเริ่มต้น 100 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว ผลิตภัณฑ์น้ำมันที่ได้นำมาวิเคราะห์ด้วยเครื่องแก๊สโครมาโตรกราฟจำลองการกลั่น ผลการทดลองโดยการใช้โปรแกรม design expert ที่ใช้คำนวณหาภาวะที่เหมาะสมพบว่า ที่อุณหภูมิ 426 องศาเซลเซียส เวลาในการทำการทดลอง 56 นาที โดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา HZSM-5 ร้อยละ 6.25 โดยน้ำหนัก เป็นภาวะที่เหมาะสมต่อการเปลี่ยนน้ำมันสบู่ดำไปเป็นแนฟทา โดยให้ผลิตภัณฑ์เป็นน้ำมันถึง 58.62% โดยน้ำหนัก และมีองค์ประกอบเป็นแนฟทา 40.60% โดยน้ำหนัก แสดงให้เห็นว่าปัจจัยที่ส่งผลต่อการเปลี่ยนน้ำมันสบู่ดำไปเป็นน้ำมันเชื้อเพลิง ประกอบด้วย อุณหภูมิ เวลา และปริมาณของตัวเร่งปฏิกิริยา HZSM-5 และเมื่อทำการทดลองโดยใช้ภาวะที่ได้จากการคำนวณโดยซอฟต์แวร์ก็ให้ผลการทดลองที่ไม่แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญคำสำคัญ: การแตกตัวด้วยตัวเร่งปฏิกิริยา HZSM-5 น้ำมันสบู่ดำThis research aimed to study the catalytic cracking of Jatropha oil to liquid fuels with HZSM-5. A microreactor was used for the study of the effect of variables of liquid fuel products especially naphtha by using a two level factorial design of experiment to determine the optimum condition. The operating condition was the temperature between 390°C and 440°C, the reaction time from 30 minutes to 60 minutes and the percentage by weight of HZSM-5 between 2.5 and 10 at initial hydrogen pressure of 100 lb/in2. The liquid products were analyzed by simulated distillation gas chromatograph. Based on the analysis from a design-expert program to determine the appropriate condition of experiment, it was found that the reaction temperature of 426°C, the reaction time of 56 minutes by using 6.35 percent by weight of HZSM-5 was the best condition that gave the highest yield of naphtha. The oil yield was 58.62 percent by weight, and the naphtha yield was 40.60 percent by weight. The result also showed that 3 factors, namely temperature, reaction time and percentage by weight of HZSM-5 significantly affected the oil yield. Both the result derived from the conversion and the fraction of liquid fuels from the experiment and the result calculated from the program concluded similar outcome insignificantly.Keywords: Catalytic cracking, HZSM-5, Jatropha oi