ระยะเวลาการเติมอากาศที่เหมาะสมที่จัดการสลัดจ์ส่วนเกินได้ดีที่สุด ในกระบวนการแอนแอโรบิก/แอโรบิก

Abstract

การวิจัยครั้งนี้มุ่งเน้นศึกษาถึงการยืดระยะเวลาการเติมอากาศในช่วงแอโรบิกของกระบวนการกำจัดฟอสฟอรัสทางชีวภาพแบบแอนแอโรบิก/แอโรบิก เพื่อให้สลัดจ์ถูกย่อยสลายและมีปริมาณลดลง รวมทั้งมีสมบัติในการรีดน้ำที่ดี แต่ในขณะเดียวกันยังคงมีประสิทธิภาพในการกำจัดฟอสฟอรัสสูง สัดส่วนที่สูงขึ้นของฟอสฟอรัสในสลัดจ์ส่วนเกินทำให้สลัดจ์มีสมบัติเหมาะที่จะนำไปทำเป็นปุ๋ยหรือสารปรับสภาพดิน ในการทดลองใช้ถังปฏิกิริยาแบบกวนสมบูรณ์ขนาดโต๊ะทดลองซึ่งประกอบด้วยถังแอนแอโรบิก ถังแอโรบิก และถังตกตะกอน น้ำเสียที่ป้อนเข้าสู่ระบบทดลองมีอัตราน้ำไหลเข้า 36 ลิตร/วัน มีระยะเวลากักพักน้ำภายใต้สภาวะแอนแอโรบิกและแอโรบิก 2 และ 4 ชั่วโมงตามลำดับ น้ำเสียที่ใช้เป็นน้ำเสียสังเคราะห์มีอัตราส่วนบีโอดีต่อฟอสฟอรัสเท่ากับ 45:1 (CE), 20:1 (OK) และ 5:1 (CL) พบว่าการทำงานของระบบไม่สามารถทำให้เกิดการกำจัดฟอสฟอรัสได้ดีที่อุณหภูมิห้องและเอสอาร์ที่ 5 วัน แต่ที่เอสอาร์ที่ 10 วัน พบว่าระบบสามารถกำจัดฟอสฟอรัสได้โดยมีประสิทธิภาพเท่ากับร้อยละ 70, 61 และ 35 แต่เมื่อพิจารณาถึงปริมาณฟอสฟอรัสในสลัดจ์แล้ว พบว่าการทดลอง ด้วยน้ำเสีย CL มีค่าสูงสุดคือเท่ากับร้อยละ 17.5 ในขณะที่การทดลองด้วยน้ำเสีย OK และ CE มีค่าร้อยละ 9.48 และ 4.61 ตามลำดับ นอกจากนี้ยังพบว่าการยืดระยะเวลาการเติมอากาศทำให้ระบบมีประสิทธิภาพในการกำจัดฟอสฟอรัสและปริมาณฟอสฟอรัสในสลัดจ์สูงขึ้น โดยมีค่าที่เหมาะสมที่สุดในการยืดระยะเวลาการเติมอากาศอีก 5, 1 และ 2.5 ชั่วโมง รวมระยะเวลาการเติมอากาศเป็น 9, 5 และ 6.5 ชั่วโมง สำหรับระบบ CE, OK และ CL ตามลำดับ อย่างไรก็ดีพบว่าถ้ายืดระยะเวลาออกไปอีกจะทำให้มีการปลดปล่อยฟอสฟอรัสแบบขั้นสองกลับคืนออกมา ทำให้น้ำที่ผ่านการบำบัดมีความเข้มข้นของฟอสฟอรัสสูงขึ้น นอกจากนี้การยืดระยะเวลาการเติมอากาศสามารถลดปริมาณสลัดจ์ลงตามระยะเวลาที่ยืดออกไปและทำให้สลัดจ์ที่ได้มีความสามารถในการรีดน้ำที่อาศัยแรงโน้มถ่วงโลก (เช่นการใช้ลานตากตะกอน) ดีขึ้น เพราะมีค่าซีเอสที (Capillary suction time) ลดลง โดยระยะเวลาเติมอากาศที่ยืดออกไปที่เหมาะสมที่สุดของการทดลองด้วยน้ำเสีย CE, OK และ CL คือ 1, 3.5 และ 4 ชั่วโมงตามลำดับ ทำให้ได้ค่าซีเอสทีเท่ากับ 23.66, 19.61 และ 23.05 วินาที และหากทำการยืดเวลาการเติมอากาศต่อไปอีกจะทำให้ความสามารถในการรีดน้ำของทุกระบบลดลง ส่วนความสามารถในการรีดน้ำด้วยแรงทางกลศาสตร์ (เช่นการใช้เครื่องรีดน้ำแบบอักกรองใต้ความดัน) การยืดเวลาการเติมอากาศไม่ทำให้เกิดผลดีต่อสลัดจ์ เพราะทำให้รีดน้ำได้ยากขึ้น ซึ่งดูได้จากค่าความต้านทานจำเพาะ (specific resistance) ที่เพิ่มขึ้นตามระยะเวลาการเติมอากาศที่เพิ่มขึ้น