Description
ปัญหาการจัดการขยะมูลฝอยเป็นปัญหาที่สำคัญประการหนึ่งที่ประเทศไทยกำลังประสบปัญหาอยู่ในปัจจุบัน การย่อยสลายและความชื้นในองค์ประกอบของขยะ ทำให้เกิดน้ำชะขยะ ซึ่งก่อให้เกิดการแพร่กระจายสารมลพิษปนเปื้อนลงสู่น้ำผิวดินและใต้ดิน อันอาจก่อให้เกิดผลกระทบต่อสุขภาพอนามัยของประชาชน ต้นแบบระบบบำบัดน้ำเสียด้วยกระบวนการย่อยสลายแบบไร้อากาศร่วมกับถังปฏิกรณ์ชีวภาพแบบมีเมมเบรน สามารถเป็นเทคโนโลยีทางเลือกในการบำบัดน้ำชะขยะได้
ในการศึกษาประสิทธิภาพการบำบัดน้ำชะขยะหลังจากผ่านการย่อยสลายแบบไร้อากาศด้วยถังปฏิกรณ์ชีวภาพแบบมีเมมเบรน ได้ดำเนินการที่สถานีขนถ่ายขยะ เทศบาลเมืองสระบุรี จังหวัดสระบุรี อย่างต่อเนื่องเป็นระยะเวลา 1 ปี โดยการศึกษาประสิทธิภาพการบำบัดน้ำชะขยะด้วยถังปฏิกรณ์ชีวภาพแบบมีเมมเบรน เพื่อศึกษาระยะเวลาการกักเก็บตะกอนสลัดจ์ที่เหมาะสม ได้แก่ ช่วงที่ไม่ได้ทิ้งตะกอนสลัดจ์ ช่วงระยะเวลาการกักเก็บตะกอนสลัดจ์ที่ 80 วัน 150 วัน และ 300 วัน ตามลำดับ รวมถึงการศึกษาประสิทธิภาพการบำบัดและการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบของสารอินทรีย์ในน้ำที่ผ่านการบำบัดจากถังปฏิกรณ์ชีวภาพแบบมีเมมเบรน ด้วยการใช้โอโซน และการใช้ผงถ่านกัมมันต์ที่ติดตรึงอนุภาคเหล็ก เพื่อศึกษาเทคโนโลยีทางเลือกที่เหมาะสมเพื่อทำให้ประสิทธิภาพการบำบัดสารอินทรีย์ดียิ่งขึ้น
ในส่วนของประสิทธิภาพการบำบัดน้ำชะขยะด้วยถังปฏิกรณ์ชีวภาพแบบมีเมมเบรน พบว่าระยะเวลาการกักเก็บตะกอนสลัดจ์ที่เหมาะสมอยู่ในช่วง 150 – 300 วัน สามารถทำการบำบัดสารอินทรีย์ในรูปของบีโอดี ทีเคเอ็น และแอมโมเนีย ตะกอนแขวยลอย ดัชนีชี้วัดทางด้านเชื้อโรคได้แก่ โคลิฟอร์มทั้งหมด และอีโคไล ได้มากกว่าร้อยละ 90 ส่วนการบำบัดฟอสฟอรัส และของแข็งที่ละลายได้ในน้ำ พบว่าถังปฏิกรณ์ชีวภาพแบบมีเมมเบรน ไม่มีศักยภาพในการบำบัดสารดังกล่าว ในขณะที่ระยะเวลาการกักเก็บตะกอนสลัดจ์ที่ 80 วัน ทำให้ปริมาณตะกอนสลัดจ์ในระบบลดลงน้อยกว่า 3 มก./ล. ขณะที่การไม่ได้ทิ้งตะกอนสลัดจ์ออกจากระบบ ก่อให้เกิดปริมาณออกซิเจนไม่เพียงพอต่อการย่อยสลายสารปนเปื้อนในน้ำเสีย ซึ่งส่งผลต่อประสิทธิภาพการบำบัดทีเคเอ็นและแอมโมเนีย คุณลักษณะของสังคมจุลินทรีย์ พบว่า กลุ่มของChloroflexi ในระดับ Class Anaerolineae พบมากตอนเริ่มต้นเดินระบบ ส่วนช่วงเวลาที่ไม่มีการกำจัดสลัดจ์ออก จะพบกลุ่มของ Bacteriodetes Firmicutes และ Euryachaeota มีจำนวนเพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัด นอกจากนี้ช่วงระยะเวลากักเก็บสลัดจ์ที่ 300 วัน จะพบกลุ่มของ Nitrospira ในระบบเท่านั้น แสดงให้เห็นว่า การปรับเปลี่ยนระยะเวลากักเก็บสลัดจ์ มีผลต่อการเปลี่ยนแปลงสัมคมจุลินทรีย์ นอกจากนี้ ในการพิจารณาต้นทุนผลประโยชน์ทางด้านเศรษฐศาสตร์ ค่าใช้จ่ายด้านไฟฟ้าในการเดินระบบต่อการบำบัดน้ำเสียมีค่าเท่ากัน 11 บาทต่อลูกบาศก์เมตร และศักยภาพในการลดต้นทุนเพื่อนำไปใช้แทนน้ำประปาอยู่ที่ 17,280 บาท/ปี
ในส่วนของการศึกษาประสิทธิภาพน้ำที่ผ่านบัดจากถังปฏิกรณ์ชีวภาพแบบมีเมมเบรน ระหว่างการใช้โอโซน และการใช้ผงถ่านกัมมันต์ที่ติดตรึงอนุภาคเหล็ก ผลการทดลองที่ได้จากงานวิจัยนี้พบว่า ที่ระยะเวลา 60 นาที โอโซนมีประสิทธิภาพการบำบัดสารอินทรีย์แบบวงอะโรมาติก (ค่าดูดกลืนแสงที่ 254 nm) และซีโอดี ได้ร้อยละ 60 และ 25 ตามลำดับ ขณะที่ผงถ่านกัมมันต์ที่ติดตรึงอนุภาคเหล็กที่ 4 กรัม/ลิตร สามารถบำบัดสารอินทรีย์ประเภทอะโรมาติก ได้อย่างมีประสิทธิภาพร้อยละ 77 ภายในระยะเวลาเพียงแค่ 5 นาที ผลการศึกษานี้ยังพบว่า โอโซนและผงถ่านกัมมันต์ที่ติดตรึงอนุภาคเหล็กมีประสิทธิภาพในการบำบัดสารอินทรีย์ประเภท Humic acid มากกว่า Fulvic acid like compounds และสารอินทรีย์ที่มีมวลโมเลกุลขนาดใหญ่ในช่วงระหว่าง 2610 และ 3030 ดาลตัน มากกว่ามวลโมเลกุลขนาดเล็กที่ 1710 ดาลตัน
ผลการศึกษาที่ได้นี้ ทำให้ได้ระยะเวลาการเก็บกักตะกอนสลัดจ์ที่เหมาะสม ซี่งเป็นประโยชน์ต่อการเดินระบบถังปฏิกรณ์ชีวภาพแบบมีเมมเบรน รวมทั้งเทคโนโลยีทางเลือกสำหรับการบำบัดน้ำที่ผ่านการบำบัดจาก ถังปฏิกรณ์ชีวภาพแบบมีเมมเบรน อาทิ โอโซน และผงถ่านกัมมันต์ที่ติดตรึงอนุภาคเหล็ก สำหรับการบำบัด น้ำชะขยะได้อย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งทำให้สามารถนำน้ำกลับมาใช้ใหม่ได้อย่างมีประสิทธิภาพและคุ้มค่า<br><br>Thailand has been violently encountered solid wastes management. Anaerobic digestion process and moisture content within organic solid wastes cause leachate that can be contaminated to surface and groundwater which may cause negative impact on human health. Prototype of an anaerobic degradation combined with membrane bioreactor (MBR) is able to be an alternative technology for leachate treatment.
Membrane bioreactor is continually operated at solid wastes transfer station of Saraburi Municipality for one year. Treatment performance of MBR is examined by varying solid retention time (SRT) conditions at infinite SRT, SRT of 80, 150 and 300 days, respectively. Moreover, treatment efficiency of remaining organic compounds was further studied by ozone and magnetic activated carbon using permeated MBR while the compositions of organic compounds before and after treatment by those processes were also included in this study.
The results of this study revealed that high efficiency of BOD, TKN, ammonia, suspended solid, total coliform and E. coli more than 90% was achieved with an appropriate SRT between 150 and 300 days. However, treatment performance of total phosphorus and total dissolved solid is not acquired by using MBR. Both conditions of SRT of 80 days which lead to low MLSS less than 3 mg/L and of non sludge withdrawal which caused inadequate oxygen consumption for biodegradation were negatively affected treatment efficiencies of TKN and ammonia. Bacterial community in the MBR system found that Chloroflexi in the class Anaerolineae was dominantly observed in the start up phase while Bacteriodetes, Firmicutes, Euryachaeota were obviously increased in the sludge withdrawal period. Furthermore, only Nitrospira was found in SRT of 300 days. It was elucidated that bacterial community shift is influenced by SRT. Considering cost and benefit, operation cost (such as electricity consumption) per the volume of treated wastewater was approximately 10 baht/m3. Meanwhile the potential water reuse was 17.280 baht/year.
The treatment performance of permeated MBR by using ozone at contact time 60 minutes in terms of aromatic organic compounds and COD was 60% and 25 %, respectively. Meanwhile, magnetic activated carbon of 4 g/L exhibited 77% removal efficiency of aromatic organic compounds (ultraviolet absorbance at 254 nm) at the short contact time of 5 minutes. The application of ozone and magnetic activated carbon preferentially removed Humic acid greater than that of Fulvic acid like compounds. Furthermore, the greater removal of organic compound with molecular weight of 2610 and 3030 Dalton by ozone and magnetic activated carbon was observed as compared to molecular weight of 1760 Dalton.
The obtained knowledge of optimum SRT on the treatment performance gives more highlight an operation criterion for MBR. Furthermore, the alternative post treatment technologies such as ozone and magnetic activated carbon can acheive effectively treat leachate wastewater and contribute greatly to the gaining of worthy reuse water.
Date of Publication :
02/2023
Publisher :
กรมส่งเสริมคุณภาพสิ่งแวดล้อม
Category :
รายงานการวิจัย
Total page :
77012 pages
People Who Read This Also Read