Identifying the Optimal Factor for Design and Fabrication of A Small Municipal Solid Wasted Incinerator with the Design of Experiments Technique

โดย ศุภชัย แสงบัวท้าว และ ระพี กาญจนะ

ปี 2557

วารสารวิศวกรรมศาสตร์ ราชมงคลธัญบุรี. ปีที่ 12, ฉบับที่ 1 (ม.ค. – มิ.ย. 2557), หน้า 43-53

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาหาปัจจัยและระดับที่เหมาะสมในการเผาขยะ เพื่อการออกแบบเตาเผาขยะชุมชนขนาดเล็กด้วยการประยุกต์ใช้เทคนิคการออกแบบการทดลองโดยมีขั้นตอนการดำเนินงานเริ่มต้นจากการออกแบบการทดลองเป็นแบบ General Factorial ซึ่งประกอบไปด้วย 2 ปัจจัยหลัก คือ ปัจจัยปริมาณจำนวนรูลมเข้าในตัวเตา มี 3 ระดับ คือ 36, 72 และ 144 รู ปัจจัยปริมาณขยะที่ทำการเผา มี 2 ระดับ คือ 5 และ 10 กิโลกรัม โดยที่มีอัตราส่วนผสมปริมาณขยะเปียกร้อยละ 40 ต่อปริมาณขยะแห้งร้อยละ 60 ต่อน้ำหนัก ทำการศึกษาผลกระทบหลักและผลกระทบร่วมของปัจจัยต่างๆ ที่ระดับความเชื่อมั่น 95 เปอร์เซ็นต์ โดยกำหนดตัวชี้วัดประสิทธิภาพเตาเผาขยะดังนี้ ค่าอุณหภูมิที่เผาไหม้ขยะสูงที่สุด ปริมาณขี้เถ้าที่เหลือจากการเผาไหม้น้อยที่สุด ปริมาณก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์อยู่ในเกณฑ์มาตรฐานของกรมควบคุมมลพิษสิ่งแวดล้อมที่กำหนดไว้ไม่เกิน 1,000 ppm จากผลการทดลองได้ผลสรุปของ 2 ปัจจัยของหลักเตาเผาขยะที่มีประสิทธิภาพดีที่สุด คือ จำนวนรูลม 144 รู และปริมาณขยะที่เผา 10 กิโลกรัม ได้ค่าตัวชี้วัดประสิทธิภาพ ค่าอุณหภูมิที่เผาไหม้ขยะสูงที่สุด 591.40 องศาเซลเซียส ปริมาณขี้เถ้าที่เหลือจากการเผาไหม้น้อยที่สุด 0.32 กิโลกรัม ดังนั้นขยะที่เผาไหม้ 9.68 กิโลกรัม คิดเป็น 96.80%  ปริมาณก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์ 726.40 ppm อยู่ในเกณฑ์มาตรฐานของกรมควบคุมมลพิษสิ่งแวดล้อม

This research aims to study and determine the appropriate level in the process of incineration for design and fabrication of a small municipal solid waste incinerator by applying the design of experiment technique. The research methodologies begin with the general factorial experiment design by considering the two main factors; the number of inhale hole in the stove and the total weight of solid wasted. The number of inhale hole were studied at 36, 72 and 144 holes while the total weight of mixed garbage was considered at 5 and 10 kg with the proportion of wet and dry wasted at 40 : 60 of the total weight, respectively. This experiment investigated the significance level of main effects and the interaction effects affecting to the performance of incineration at 95 percent confidence interval. The best performance of this prototype was measured with the Standard of environment which the release volume of the carbon monoxide gas should not be greater than 1,000 ppm. From the experimental results, it showed that appropriate level of the number of inhale hole in the stove were 144 holes and the total weight of solid wasted was 10 kg. At this circumstance, the maximum  combustion temperature was 569 Degree Celsius, the minimum quantity of ash remaining in the stove was 0.32 kg. Therefore the incinerator efficiency was 96.80 percent with the release volume of the carbon monoxide gas equals to 726.40 ppm under the standard of Department of environment.

Download: การวิเคราะห์ปัจจัยที่เหมาะสมเพื่อการออกแบบสร้างเตาเผาขยะชุมชนขนาดเล็กด้วยเทคนิคการออกแบบการทดลอง