วิทยานิพนธ์ (วศ.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2554

ศึกษาประสิทธิภาพการผลิตกระแสไฟฟ้าและบำบัดน้ำเสียด้วยเซลล์เชื้อเพลิงจุลชีพแบบห้องเดี่ยว โดยถังปฏิกรณ์ทำจากอะคิลิคใสทรงกระบอกมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 13 ซม. สูง 56 ซม. มีปริมาตรรวม 7.4 ลิตร ขั้วไฟฟ้าแอโนดและขั้วไฟฟ้าแคโทดทำจากแท่งแกรไฟร์กลวงและผ้าคาร์บอนเคลือบแพลตทินัม ในช่วงแรกทำการทดสอบประสิทธิภาพการทำงานของเซลล์เชื้อเพลิงจุลชีพ ด้วยน้ำเสียสังเคราะห์ที่เตรียมขึ้นจากน้ำตาลทรายมีค่าซีโอดีประมาณ 5,000 มก./ล. ภายใต้สภาวะการทดลองแบบแบทช์ที่กำหนดให้ขนาดและระยะห่างระหว่างขั้วคงที่เท่ากับ 30 ซม. เก็บบันทึกข้อมูลความต่างศักย์ไฟฟ้าที่เกิดขึ้นทุกๆ ชั่วโมงโดยอัตโนมัติลงคอมพิวเตอร์ด้วยตัวต้านทานภายนอกระหว่างขั้วไฟฟ้าขนาด 1 กิโลโอห์ม ผลการทดลองพบว่า ค่าความต่างศักย์ไฟฟ้าเฉลี่ยสูงสุดที่เซลล์เชื้อเพลิงจุลชีพผลิตได้มีค่าเท่ากับ 761 ± 35.75 มิลลิโวลต์ คิดเป็นปริมาณกระแสไฟฟ้าเฉลี่ยสูงสุดเท่ากับ 0.761 ± 0.04 มิลลิแอมแปร์ โดยเซลล์เชื้อเพลิงจุลชีพสามารถบำบัดซีโอดีได้ 90.76% จากนั้นเมื่อทำการเดินระบบแบบต่อเนื่องเพื่อหาสภาวะที่เหมาะสม ในการผลิตกระแสไฟฟ้าและบำบัดน้ำเสียด้วยเซลล์เชื้อเพลิงจุลชีพแบบห้องเดี่ยว ผลการทดลองพบว่า ขนาดของขั้วไฟฟ้าแอโนดที่เหมาะสมคือ 424 ตร.ซม. ระยะห่างระหว่างขั้วไฟฟ้าแอโนดและแคโทดที่เหมาะสมคือ 10 ซม. และอัตราภาระบรรทุกสารอินทรีย์ที่เหมาะสมคือ 2.22 กก.ซีโอดี/ลบ.ม.-วัน โดยคิดเป็นค่ากระแสไฟฟ้าเฉลี่ยสูงสุดเท่ากับ 1.160 ± 0.03 มิลลิแอมแปร์ และมีประสิทธิภาพการบำบัดซีโอดีเท่ากับ 83.72% โดยเมื่อทดลองนำค่าสภาวะต่างๆ ดังกล่าวไปทดสอบเพื่อหาศักยภาพการผลิตกระแสไฟฟ้า ควบคู่กับการบำบัดซีโอดีจากน้ำเสียจริงจากฟาร์มสุกรพบว่า ได้ค่ากระแสไฟฟ้าเฉลี่ยสูงสุดเท่ากับ 1.356 ± 0.04 มิลลิแอมแปร์ และมีประสิทธิภาพการบำบัดซีโอดีสูงสุดคิดเป็น 92.54%