การพัฒนาเครื่องอัดแท่งถ่านชีวมวลสำหรับเศษวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตรในจังหวัดระยองDevelopment of a Biomass Briquette Machine from Agricultural Waste in Rayong Province

Abstract

การศึกษาอัดแท่งถ่านชีวมวลจากวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตรหลายชนิดพบว่าแท่งถ่านยังมีประสิทธิภาพในการใช้งานไม่ดีเท่าที่ควร เนื่องจากมีความเปราะบาง ความชื้นสูงทำให้เกิดเชื้อรา มีความยุ่งยากในการผลิต ระยะเวลาเผาไหม้สั้น และมีควันมาก งานวิจัยนี้จึงต้องการสร้างเครื่องอัดแท่งถ่านชีวมวลและเพื่อหาสัดส่วนของวัตถุดิบที่เหมาะสมในการผลิต โดยใช้ถ่านเปลือกทุเรียนและเปลือกมังคุดผสมในอัตราส่วนที่แตกต่างกันโดยใช้แป้งเปียกเป็นตัวประสาน อัตราส่วนการผสมโดยน้ำหนักระหว่างเปลือกทุเรียนและเปลือกมังคุด คือ 4:1 2:1 3:2 1:1 2:3 1:2 และ 1:4 เครื่องทำถ่านอัดแท่งชีวมวลประเมินจากความสามารถในการขึ้นรูป ลักษณะทางกายภาพ และความหนาแน่นของถ่านอัดแท่ง ขณะที่คุณสมบัติของถ่านอัดแท่งจะทำการวิเคราะห์ตามมาตรฐานของสมาคมการทดสอบและวัสดุแห่งอเมริกา ผลการวิจัยพบว่า เครื่องนี้ใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยถ่านอัดแท่งชีวมวลสามารถอัดขึ้นรูปได้ดี ลักษณะผิวเรียบ มีความแข็งแรงไม่แตกหักความหนาแน่นทุกอัตราส่วนผสมอยู่ระหว่าง 604.94 - 612.12 กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร ในขณะที่ถ่านอัดแท่งจากเปลือกทุเรียนและเปลือกมังคุดในอัตราส่วน 1:4 มีความเหมาะสมมากที่สุด เนื่องจากมีค่าความร้อนมากที่สุด (5,572.78
กิโลแคลอรีต่อกิโลกรัม) ปริมาณความชื้นน้อยที่สุด (ร้อยละ 4.82) ปริมาณสารระเหยน้อยที่สุด (ร้อยละ 7.26) ปริมาณเถ้าน้อยที่สุด (ร้อยละ 9.47) ค่าคาร์บอนคงตัวมากที่สุด (ร้อยละ 75.39) ทั้งยังมีความหนาแน่น 606.32 กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร ประสิทธิภาพการใช้งานร้อยละ 22.79 และมีระยะเวลามอดดับ 99.47 นาที

Biomass briquette charcoal has been studied using a variety of agricultural waste materials. The outcome revealed that the charcoal bars are still inefficient in use because of their fragility, high moisture causing mold, difficulty setting up, short burning times, and smoky. The aims of this research are to build up a biomass charcoal briquette machine and to examine the raw material proportions. Durian peel and mangosteen peel charcoal were mixed with cassava starch. The mixing ratio by weight between Durian peel and mangosteen peel was 4 : 1, 2 : 1, 3 : 2, 1 : 1, 2 : 3, 1 : 2, and 1 : 4. The biomass charcoal briquette machine was evaluated for its forming ability, physical shape, and density while the properties of charcoal briquettes were analyzed based on American Society of Testing and Materials (ASTM). The results reveal that this machine is efficient to use considered by smooth surface, sturdiness, and density (604.94–612.12 kg/m3). The charcoal briquettes made from durian peel and mangosteen peel in the ratio of 1 : 4 can be achieved all criteria which have the highest calorific value of 5,572.78 kcal/kg, the lowest moisture content of 4.82%, the minimum volatile matter content of 7.26%, the minimum ash content of 9.47%, the maximum fixed carbon of 75.39%. Also, it has a bulk density of 606.32 kg/m3, a heat utilization efficiency of 22.79%, and a burning time of 99.47 minutes.