ผลของความเข้มข้นยูเรียต่อปฏิกิริยาไนตริฟิเคชันที่พีเอชต่ำโดยระบบโปรยกรอง

Effects of Urea Concentrations on Low pH Nitrification by Trickling Filter

Name: รวินดา จุ้ยสกุล

ThaSH: ไนตริฟิเคชัน

ThaSH: ปุ๋ยยูเรีย

Abstract: งานวิจัยนี้ศึกษาปฏิกิริยาไนตริฟิเคชันของยูเรียช่วงความเข้มข้นสูง 50-1,000 มิลลิกรัมไนโตรเจนต่อลิตร ที่พีเอชต่ำเพื่อป้องกันการเกิดก๊าซแอมโมเนียโดยใช้ระบบถังโปรยกรองที่มีค่าก่อสร้างและดำเนินการต่ำ ทำการศึกษาที่ควบคุมค่าพีเอช 7 6 5 4 และที่ไม่มีการควบคุมพีเอช พบว่าเมื่อเดินระบบจนคงที่แล้วที่พีเอช 6 มีอัตราไนตริฟิเคชันจำเพาะเฉลี่ยอยู่ที่ 0.577±0.004 กรัมไนโตรเจนต่อตารางเมตรต่อวัน ใกล้เคียงกับพีเอช 7 ซึ่งเป็นพีเอชที่เหมาะสมต่อการเจริญเติบโตของไนตริฟายอิงแบคทีเรียที่มีอัตราไนตริฟิเคชันจำเพาะเฉลี่ยอยู่ที่ 0.617±0.018 กรัมไนโตรเจนต่อตารางเมตรต่อวัน และสามารถบำบัดยูเรียไปเป็นไนเตรทได้จนหมด ส่วนพีเอช 5 มีอัตราไนตริฟิเคชันจำเพาะเฉลี่ยอยู่ที่ 0.005±0.005 กรัมไนโตรเจนต่อตารางเมตรต่อวัน และพีเอช 4 ไม่มีไนเตรทเกิดขึ้นในทุกรอบการทดลอง จากอัตราไนตริฟิเคชันดังกล่าวสามารถสรุปได้ว่าค่าพีเอช 6 เป็นพีเอชต่ำที่เหมาะสมที่จะนำมาประยุกต์ใช้ในการเดินระบบจริงในถังโปรยกรองเพื่อบำบัดน้ำเสียจากห้องน้ำในสถานีบริการน้ำมัน และลดปัญหาการเกิดกลิ่นของก๊าซแอมโมเนียในระบบบำบัดได้ โดยมีค่าสัมประสิทธิ์การเจริญเติบโต (Yield) เท่ากับ 0.032±0.023 กรัมของแข็งแขวนลอยต่อกรัมไนโตรเจน นอกจากนี้ยังพบว่าชุดที่ไม่มีการควบคุมพีเอชไม่สามารถบำบัดยูเรียได้มากนักเนื่องจากค่าพีเอชลดลงจนต่ำกว่า 6 และยับยั้งการเกิดปฏิกิริยาไนตริฟิเคชัน จากการศึกษาผลของการบำบัดยูเรียที่ความเข้มข้น 50 100 200 500 และ 1,000 มิลลิกรัมไนโตรเจนต่อลิตร โดยควบคุมพีเอชเป็น 6 พบว่า สามารถบำบัดยูเรียไปเป็นไนเตรทได้อย่างสมบูรณ์ในทุกความเข้มข้นของการทดลอง และเมื่อเดินระบบจนคงที่แล้วมีอัตราไนตริฟิเคชันที่เป็นไปตามจลนพลศาสตร์แบบโมโนด์ (Monod kinetics) ซึ่งมีค่า km เท่ากับ 1.14±0.06 กรัมไนโตรเจนต่อตารางเมตรต่อวัน และค่า KS เท่ากับ 550.10±60.16 มิลลิกรัมไนโตรเจนต่อลิตร ผลจากการทดลองแสดงให้เห็นว่าระบบโปรยกรองซึ่งเป็นระบบบำบัดทางชีวภาพแบบใช้ออกซิเจนโดยฟิลม์ชีวภาพยึดเกาะกับตัวกลางสามารถบำบัดยูเรียที่ความเข้มข้นสูงได้ถึง 1,000 มิลลิกรัมไนโตรเจนต่อลิตรในสภาวะพีเอช 6 ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

Abstract: This research studied nitrification of high urea concentrations, 50-1,000 mgN/L, at low pH to prevent ammonia gas production using trickling filter of low construction and maintenance cost. Controlled pH were 7, 6, 5, 4, and uncontrolled pH throughout the experiment. Results showed that at steady state, average specific nitrification rate at pH 6 was 0.577±0.004 gN/m2/d, similar to rate at pH 7 of 0.617±0.018 gN/m2/d, which was the optimum pH on the growth of nitrifying bacteria transforming urea to nitrate completely. Controlled pH at 5 founded that the average specific nitrification rate of 0.005±0.005 gN/m2/d and controlled pH at 4 did not find nitrate in every batch. Therefore, pH 6 was the most suitable low pH in trickling filter system for gas station restroom wastewater treatment which also eliminate odor of ammonia in the system with a yield of 0.032±0.023 gSS/gN. Moreover, results from uncontrolled pH showed that urea was not effectively treated since pH was decreased to lower than 6 and inhibited the nitrification process. From the effect of treating urea concentrations of 50, 100, 200, 500, and 1,000 mgN/L by controlled pH at 6, results showed that urea was treated to nitrate completely in all experiments. At steady state, nitrification rates followed Monod kinetics with km of 1.14±0.06 gN/m2/d and KS of 550.10±60.16 mgN/L. Therefore, trickling filter which was a biological aerobic treatment system using biofilm growth media can treat high urea concentration up to 1,000 mgN/L at pH 6 effectively.

จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. สำนักงานวิทยทรัพยากร

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: cuir@car.chula.ac.th

Name: ศรัณย์ เตชะเสน

Role: ที่ปรึกษา

Created: 2559

Modified: 2562-08-29

Issued: 2562-08-29

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

URL: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/55498

tha

DegreeName: วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: วิศวกรรมสิ่งแวดล้อม

Grantor: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

©copyrights จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	5770454821[1].pdf	6.7 MB

ใช้เวลา

0.030543 วินาที