Stabilization/solidification of chrome-tanning sludge using cement and rice husk ash

การปรับเสถียรภาพ/การทำก้อนแข็งของตะกอนจากกระบวนการฟอกโครมโดยใช้ซีเมนต์และเถ้าแกลบ

Name: Chaiwat Rungsipanodorn

LCSH: Chromium

LCSH: Portland cement

LCSH: Sewage sludge ash

LCSH: Sewage sludge digestion

LCSH: Hazardous wastes -- Solidification

LCSH: Hazardous wastes -- Stabilization

Abstract: This study aimed to find the optimum conditions in the process for the stabilization/solidification of chrome-tanning sludge by using cement and rice husk ash. In so doing, it determined the best ratio for mixing cement, rice husk ash, and tannery sludge by considering compressive strength, the leachability of chromium, and economic factors. There were 16 sets of tests, with each differing with respect to the mixture ratio of rice husk ash (RHA) to cement and that the ratio of tannery sludge to cement. These ratios were assigned to be 25%, 50%, 75% and 100%, respectively. With each of these mixtures, the specimens were cured for different periods, namely 1, 7, 14, and 28 days. Tannery sludge was collected and analyzed for chromium content, which was about 473 gCr./kg of dried sludge, while the leachability of chromium was about 197.5 mg/L compared with the disposal standard of 5 mg/L. The ratio of rice husk ash to cement and tannery sludge to cement as well as curing time all affected compressive strength and chromium leachability. Compressive strength increased as the curing time increased (P-value<0.05). However, chromium leachability decreased as the curing time was prolonged in all groups (P-value<0.05). Increasing the ratio of tannery sludge led to lower compressive strength and higher chromium leachability. In contrast, increasing the ratio of rice husk ash resulted in significantly lower compressive strength and chromium leachability (P-value<0.05). The optimum conditions in the process of stabilizing chrome-tanning sludge was at the mixture ratio (cement : rice husk ash : sludge) of 1 : 0.5 : 1 with the curing time of 28 days. The water requirement for mixing was about 280 liter per 1000 kg dried sludge, and the cost of the treatment was 3,150 Baht/ton dried sludge. It is concluded that the applicability of solidified sludge for use as construction material is needed feasible by creating a contour diagram of compressive strength and leachability of chromium or by using a mathematical model that can be applied for mixtures of all ratios. The regression model with an RHA constant of 25% is summarized as follows: Compressive strength (ksc) = 295.634+{3.185 x curing time}- {37.187 x ratio}, R2 = 0.852 Leachability of Cr. (mg/L) = 4.023-{0.162 x curing time}+{0.281 x ratio}, R2 = 0.845

Abstract: วัตถุประสงค์ในการศึกษาเพื่อหาสัดส่วนที่เหมาะสมสำหรับกระบวนการปรับเสถียรภาพ\การทำก้อนแข็ง ของตะกอน การกระบวนการฟอกโครมโดยใช้ซีเมนต์ และเถ้าแกลบ วัตถุประสงค์ในการวิจัยเพื่อหาอัตราส่วนที่เหมาะสมของ ซีเมนต์, เถ้า แกลบ, และกากตะกอนโดยพิจารณาจากค่ากำลังรับแรงอัด, ค่าการชะละลายของโครเมี่ยม, และความเหมาะสมทางเศรษฐศาสตร์ การทดลองแบ่งชุดการทดลองออกเป็น 16 ชุดการทดลองโดยแบ่งตามสัดส่วนของเถ้าแกลบต่อซีเมนต์ และกากตะกอนต่อซีเมนต์ ซึ่งสัดส่วนนี้จะเริ่มตั้งแต่ 25%, 50%, 75%, และ 100% ตามลำดับ โดยแต่ละชุดการทดลองจะมีค่าอายุการบ่ม 4 ค่าคือ 1, 7, 14, และ 28 วัน กากตะกอนถูกเก็บและนำมาทำการวิเคราะห์หาความเข้มข้นโครเมี่ยมพบว่า กากตะกอนมีโครเมี่ยมอยู่สูงถึง 473 กรัม โครเมี่ยมต่อกิโลกรัมตะกอนแห้ง และค่าการชะละลายของโครเมี่ยมมีค่า 197 มิลลิกรัมต่อลิตรซึ่ง มาตรฐานการนำไปฝังกลบ กำหนดไว้ที่ 5 มิลลิกรัมต่อลิตร ผลของสัดส่วนเถ้าแกลบต่อซีเมนต์, สัดส่วนกากตะกอนต่อซีเมนต์ และอายุการบ่มมีผลต่อค่ากำลัง รับแรงอัด และค่าการชะละลาย โดยค่ากำลังรับแรงอัดจะสูงขึ้นเมื่ออายุการบ่มเพิ่มขึ้น (P-value <0.05) ในขณะที่ค่าการชะ ละลายของโครเมี่ยมจะลดลงเมื่ออายุการบ่มนานขึ้นในทุกชุดการทดลอง (P-value <0.05) ในการทดลองยังพบอีกว่าการเพิ่มสัด ส่วนของกากตะกอนจะส่งผลให้ค่าการชะละลายของโครเมี่ยมสูงขึ้น และค่ากำลังรับแรงอัดลดลง ในขณะที่การเพิ่มสัดส่วนเถ้า แกลบนั้นจะมีผลต่อค่าการชะละลายของโครเมี่ยม และกำลังรับแรงอัดลดลง อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (P-value <0.05) อัตราส่วนที่เหมาะสมสำหรับการปรับเสถียรภาพ ตะกอนจากกระบวนการฟอกโครม คือ อัตราส่วน (ปูนซีเมนต์ : เถ้า แกลบ : กากตะกอน) ที่ 1: 0.5 : 1 ที่อายุการบ่ม 28 วัน ปริมาณน้ำที่ต้องการในการผสม 280 ลิตรต่อตันตะกอนแห้ง ค่าใช้จ่ายใน การบำบัด 3,150 บาทต่อตันตะกอนแห้ง การประยุกต์ใช้ก้อนแข็งในการทำวัสดุก่อสร้างสามารถใช้กราฟโครงร่างของค่ากำลังรับแรงอัด และค่าการชะลาย หรือ แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ ซึงสามารถใช้ได้ในทุกสัดส่วน แบบจำลองการถดถอยที่มีค่าเถ้าแกลบคงที่ที่ 25 % สรุปได้ดังนี้ กำลังรับแรงอัด (กก ./ตร.ซม.) = 295.634 + {3.185 x ระยะเวลาการบ่ม}-{37.187 x สัดส่วน}, R2 = 0.852 ค่าการชะละลายของโครเมี่ยม (มก./ล.) = 4.023 – {0.162 x ระยะเวลาการบ่ม} – {0.281 x สัดส่วน}, R2 = 0.845 109 ห

Mahidol University

Address: NAKHON PATHOM

Email: liwww@mahidol.ac.th

Name: Suvit Shumnumsirivath

Role: ที่ปรึกษาวิทยานิพนธ์

Created: 2003

Modified: 2553-01-28

Issued: 2009-12-02

ISBN: 9740434053

CallNumber: TH C435s 2003

eng

DegreeName: Master of Science

Level: Master's Degree

Descipline: Environmental Technology

Grantor: Mahidol University

©copyrights

ใช้เวลา

0.015379 วินาที