The study of methane production and sulfate reduction in ZVI implemented fed-batch treating skim latex wastewater

การศึกษาการผลิตมีเทนและการกําจัดซัลเฟตในการบําบัดน้ำเสียยางสกิมในถังปฏิกรณ์แบบกึ่งกะที่มีการเติมเหล็กประจุศูนย์

Name: Papichaya Paleeleam.

keyword: Anaerobic digestion.

LCSH: Methane.

; Skim latex wastewater.

LCSH: Sewage -- Purification -- Anaerobic treatment.

; Zero valent iron.

LCSH: Sulfate-reducing bacteria.

LCSH: Latex, Synthetic.

Abstract: Anaerobic digestion (AD) of skim latex wastewater (SLW) remains a challenge because the wastewater contains high sulfate and has low ratios of chemical oxygen demand (COD) to sulfate, due to the competition between methane-producing archaea (MPA) and sulfate-reducing bacteria (SRB) for organic carbon sources. Moreover, the biogas produced from the SLW contained high levels of H2S (> 10,000 ppm). This study aims to assess the effect of ZVI addition on the performances of AD of SLW in fed-batch reactors in terms of CH4 production, COD and sulfate removal efficiency, and H2S concentrations in biogas. The 3.5-L fed-batch stirred-tank reactor was inoculated with 10 g/L of anaerobic sludge and was operated at an organic loading rate (OLR) of 2.34 ± 0.01 g/L d COD for 39 days, and was fed with SLW. Throughout the experimental course, ZVI addition can reduce sulfide toxicity by FeS precipitation and raising pH, increase sulfate removal, and improve the purity of biogas by reducing CO2 and H2S and increasing CH4 composition in biogas. However, when compared to the control reactor, the methane production of the ZVI reactor was lower around 8% due to the accumulation of H2 partial pressure and propionate formation.

Abstract: การบําบัดแบบไร้อากาศ (AD) ของน้ำเสียยางสกิม (SLW) ยังคงเป็นสิ่งที่ท้าทาย เนื่องจาก คุณสมบัติของน้ำเสียมีปริมาณซัลเฟตที่สูงและสัดส่วนค่าซีโอดีต่อซัลเฟตที่ต่ำ เนื่องจากการแข่งขัน ความต้องการสําหรับแหล่งอินทรีย์คาร์บอน ระหว่างจุลินทรีย์ผลิตมีเทน (MPA) และจุลินทรีย์ กําจัดซัลเฟต (SRB) ยิ่งไปกว่านั้น ก๊าซชีวภาพที่ผลิตได้จากการบําบัด SLW นั้นมีก๊าซ ไฮโดรเจนซัลไฟด์ในปริมาณที่สูง (> 10,000 ppm) การศึกษานี้มีวัตถุประสงค์เพื่อประเมินผลของ การเติมเหล็กประจุศูนย์ (ZVI) ต่อประสิทธิภาพของการบําบัดน้ำเสียยางสกิมแบบไร้อากาศในถัง ปฏิกรณ์แบบกึ่งกะที่มีการเติมเหล็กประจุศูนย์ ในแง่ของการผลิตมีเทน การกําจัด COD และซัลเฟต และความเข้มข้นของก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์ในก๊าซชีวภาพ โดยทําการทดลองบําบัดแบบไร้อากาศ ในถังปฏิกรณ์ขนาด 3.5 ลิตรแบบกึ่งกะที่มีการกวนผสม ที่มีการเติมหัวเชื้อความเข้มข้นเท่ากับ 10 กรัมต่อลิตร และดําเนินการบําบัดที่อัตราภาระอินทรีย์ (OLR) เท่ากับ 2.34 ± 0.01 กรัมซีโอดีต่อลิตร ต่อวันเป็นเวลา 39 วัน ผลการวิจัยพบว่า การเติมเหล็กประจุศูนย์สามารถลดความเป็นพิษของ ซัลไฟด์ด้วยการตกตะกอนเฟอรัสซัลไฟด์และค่าพีเอชที่เพิ่มขึ้น เพิ่มประสิทธิภาพการกําจัดซัลเฟต อีกทั้งเพิ่มความบริสุทธิของก๊าซชีวภาพด้วยการลดสัดส่วนก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และ ไฮโดรเจนซัลไฟด์ในก๊าซชีวภาพ และเพิ่มสัดส่วนก๊าซมีเทนในก๊าซชีวภาพ อย่างไรก็ตาม ปริมาณ การผลิตมีเทนของถังที่เติมเหล็กประจุศูนย์นั้นต่ำกว่าถังที่ไม่มีการเติมเหล็กประจุศูนย์ประมาณ 8% เนื่องจากการสะสมของความดันย่อยของไฮโดรเจนและโพรพิโอเนต

King Mongkut's University of Technology North Bangkok. Central Library

Address: BANGKOK

Email: library@kmutnb.ac.th

Name: Chantaraporn Phalakornkule

Role: thesis advisor.

Email : chantaraporn.p@eng.kmutnb.ac.th

Name: Pornpan Panichnamsin

Role: thesis advisor.

Created: 2023

Modified: 2567-03-19

Issued: 2024-03-19

eng

DegreeName: Master of Engineering

Level: Master's Degree

Descipline: Chemical Engineering

Grantor: King Mongkut's University of Technology North Bangkok

©copyrights

ใช้เวลา

0.012302 วินาที