การนำฟอสฟอรัสกลับคืน ด้วยกระบวนการตกผลึกสตรูไวท์
คำสำคัญ:
การเกษตร, อุตสาหกรรมเอทานอล , ฟอสฟอรัส , สตรูไวท์บทคัดย่อ
สตรูไวท์ในน้ำเสียโรงงานอุตสาหกรรมเป็นส่วนหนึ่งของสาเหตุปัญหาอุดตันในเส้นท่อของระบบบำบัดน้ำเสีย ทำให้เพิ่มค่าใช้จ่ายและเสียเวลาในการแก้ปัญหา แต่องค์ประกอบสตรูไวท์มีสารฟอสฟอรัสซึ่งใช้เป็นปุ๋ยและเป็นประโยชน์ทางการเกษตรได้ ดังนั้นงานวิจัยนี้ศึกษาสภาวะที่เหมาะสมในการตกผลึกสตรูไวท์ในน้ำเสียของโรงงานผลิตเอทานอลจากมันสำปะหลัง ด้วยการตกผลึกทางเคมี โดยทำการศึกษาสมบัติของน้ำเสีย และหาสภาวะที่เหมาะสมในการตกผลึกสตรูไวท์ ได้แก่ ค่าพีเอช (pH) และอัตราส่วนเชิงโมลแมกนีเซียมต่อฟอสฟอรัส (Mg:P) ผลการทดลองพบว่า น้ำเสียมีค่าพีเอชเฉลี่ยที่ 4.32±0.058 มีค่าแมกนีเซียม (Mg) เฉลี่ยที่ 4,192.5±3,101.37 มิลลิกรัมต่อลิตร มีค่าแอมโมเนีย (NH3) เฉลี่ยที่ 347.2±20.191 มิลลิกรัมต่อลิตร และมีค่าฟอสฟอรัส (P) เฉลี่ยที่ 267.33±5.934 มิลลิกรัมต่อลิตร การทดสอบน้ำเสียแบบกรองและแบบไม่กรองพบว่า ตะกอนน้ำเสียแบบกรองมีส่วนประกอบของสตรูไวท์ และตะกอนสารอินทรีย์อื่น ๆ เจือปนน้อยกว่า ดังนั้นจึงนำน้ำเสียแบบกรองมาศึกษาการตกผลึกสตรูไวท์ พบว่า ค่าพีเอชที่ 9.5 10 และ 11 เกิดตะกอนสตรูไวท์ค่อนข้างมาก โดยค่าพีเอชที่เหมาะสมในน้ำเสียแบบกรองอยู่ที่พีเอช 10 นำกลับฟอสฟอรัสได้มากกว่า 98% อัตราส่วนแมกนีเซียมต่อฟอสฟอรัส (Mg:P) พบว่าที่พีเอช 9.5 อัตราส่วนเพิ่มขึ้นการตกผลึกสตรูไวท์เพิ่มขึ้นด้วย พบว่า อัตราส่วน 1:1 เพิ่มขึ้นเป็น 5:1 ผลึกสตรูไวท์เพิ่มขึ้นจาก 124.10 มิลลิกรัมต่อลิตร เป็น 213.80 มิลลิกรัมต่อลิตร สภาวะที่เหมาะสมที่สุด คือ อัตราส่วน 5:1 ที่พีเอช 9.5 มีการเพิ่มขึ้นของตะกอนสตรูไวท์และนำกลับฟอสฟอรัสได้มากกว่า 97% ซึ่งสามารถนำมาใช้ประโยชน์ในทางการเกษตรอีกด้วย
References
ธาดา ฉัตรธานี. (2531). การบำบัดน้ำเสียจากโรงงานแป้งมันสำปะหลังโดยกระบวนการไร้ออกซิเจนอิสระแบบสองขั้นตอน. วิทยานิพนธ์ปริญญาวิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต สาขาวิชาวิศวกรรมสุขาภิบาล บัณฑิตวิทยาลัย จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย.
นิธิวัฒน์ จำรูญรัตน์. (2531). การกำจัดแอมโมเนียและฟอสฟอรัสพร้อมกันโดยกระบวนการตกตะกอนทางเคมี. วิทยานิพนธ์ปริญญาวิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต สาขาวิศวกรรมสุขาภิบาล บัณฑิตวิทยาลัย จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย.
ฝ่ายสุขาภิบาลโรงงาน กองอนามัยสิ่งแวดล้อม สำนักอนามัยกรุงเทพมหานคร. (2560). น้ำเสียและการบำบัดน้ำเสีย. ค้นเมื่อ 18 กรกฎาคม 2563. https://web.ku.ac.th/schoolnet/snet6/envi3/water/solu.htm.
พิชญา วงศ์ผุดผาด. (2559). การศึกษาปัจจัยที่มีผลต่อขนาดของผลึกสตรูไวท์ซึ่งนำกลับจากน้ำเสียฟาร์มสุกรร่วมกับน้ำทะเล. วิทยานิพนธ์ปริญญาวิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต สาขาวิศวกรรมสิ่งแวดล้อม บัณฑิตวิทยาลัย มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี.
รอบรู้ รังสิเวค. (2560). การผลิตปุ๋ยสตรูไวท์จากน้ำเสียที่ผ่านการบำบัดจากโรงงานเกษตรอุตสาหกรรมและฟาร์มสุกร. รายงานการวิจัย. คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยบูรพา. ชลบุรี.
APHA (American Public Health Association), AWWA (American Water Works Association), and WEF (Water Environment Federation). (2005). Standard methods for the examination of water and wastewater. 21th ed. Method.
Desmidt E., Ghyselbrecht K., Monballiu A., Rabaey K., Verstraete W. and Meesschaert B.D. (2013). Factors influencing urease driven struvite precipitation. Separation and Purification Technology. 110. 150-157.
Hallas J., Mackowiak C., Wilkie A. and Harris W. (2019). Struvite phosphorus recovery from aerobically digested municipal wastewater. Sustainability. 376. 1-12.
Kataki S., West H., Clarke M. and Baruah, D.C. (2016). Phosphorus recovery as struvite from farm, municipal and industrial waste: Feedstock suitability, methods and pre-treatments. Waste Management. 49. 437-454.
Li B., Huang H.M., Boiarkina I., Yu W., Huang Y.F., Wang G.Q. and Young B.R. (2019). Phosphorus recovery through struvite crystallization: Recent developments in the understanding of operational factors. Journal of environmental management. 248. 1-10.
Taddeo R., Kolppo K. and Lepistö R. (2016). Sustainable nutrients recovery and recycling by optimizing the chemical addition sequence for struvite precipitation from raw swine slurries. Journal of Environmental Management. 180. 52-58.
Downloads
เผยแพร่แล้ว
Versions
- 20-02-2024 (2)
- 29-12-2023 (1)
How to Cite
ฉบับ
บท
License
Copyright (c) 2023 วารสารเกษตรศาสตร์และเทคโนโลยี
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
เนื้อหาและข้อมูลในบทความที่ลงตีพิมพ์ในวารสารทดสอบระบบ ThaiJo2 ถือเป็นข้อคิดเห็นและความรับผิดชอบของผู้เขียนบทความโดยตรงซึ่งกองบรรณาธิการวารสาร ไม่จำเป็นต้องเห็นด้วย หรือร่วมรับผิดชอบใดๆ
บทความ ข้อมูล เนื่อหา รูปภาพ ฯลฯ ที่ได้รับการดีพิมพ์ในวารสารทดสอบระบบ ThaiJo2 ถือเป็นลิขสิทธิ์ของวารสารทดสอบระบบ ThaiJo2 หากบุคคลหรือหน่วยงานใดต้องการนำทั้งหมดหรือส่วนหนึ่งส่วนใดไปเผยแพร่หรือเพื่อกระทำการใดๆ จะต้องได้รับอนุญาตเป็นลายลักอักษรณ์จากวารสารทดสอบระบบ ThaiJo2 ก่อนเท่านั้น