คุณสมบัติทางวิศวกรรมของกากของเสียจากอุตสาหกรรมกระดาษ

Abstract

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์ เพื่อศึกษาคุณสมบัติทางวิศวกรรมของกากของเสียจากอุตสาหกรรมกระดาษ เพื่อใช้เป็นคุณสมบัติเบื้องต้นในการวิเคราะห์หาลักษณะการจัดวางกากของเสียในหลุมฝังกลบ ที่ทำให้เกิดผลกระทบในระยะยาวต่อหลุมฝังกลบกากของเสียน้อยที่สุด กากของเสียที่ใช้ในการทดสอบเป็นกากของเสียที่เกิดจากอุตสาหกรรมกระดาษ จำนวน 3 ชนิด คือ Lime Mud, Dreg และ Power boiler ash โดยทำการทดสอบคุณสมบัติทางวิศวกรรมด้านกำลังรับน้ำหนัก, สมบัติทางด้านการไหลซึม และสมบัติทางด้านการเคลื่อนตัวของกากของเสียบดอัด ในห้องปฏิบัติการ และนำคุณสมบัติที่ได้จากการทดสอบไปวิเคราะห์ เพื่อประมาณการทรุดตัวที่เกิดขึ้นหลังการฝังกลบด้วยโปรแกรมไฟไนท์อีลีเมนต์ ผลการทดสอบคุณสมบัติของกากของเสียบดอัดในห้องปฏิบัติการ พบว่า Lime Mud มีค่าความหนาแน่นแห้งสูงสุดเท่ากับ 13 kN/m3 ที่ปริมาณความชื้นเหมาะสม 33% ไม่มีค่าความเชื่อมแน่นแต่มีค่ามุมต้านทานความเสียดทาน 44.8 ํ มีค่าDrained Young's Modulus แปรผันตาม sigma'vo ดังสมการ E' = -0.0214(sigma'vo)2 + 37.202(sigma'vo) + 1011.8 สัมประสิทธิ์ความซึมผ่าน 1x10 -5 ซม./วินาที ส่วน Dreg มีค่าความหนาแน่นแห้งสูงสุดเท่ากับ 11 kN/m3 ที่ปริมาณความชื้นเหมาะสม 43% มีค่าความเชื่อมแน่น 15.3 kN/m2 ค่ามุมต้านทานความเสียดทาน 43.7 ํ มีค่า Drained Young's Modulus แปรผันตาม sigma'vo ดังสมการ E' = -0.014(sigma'vo)2 + 25.771(sigma'vo) + 707.05 สัมประสิทธิ์ความซึมผ่าน 8x10 -6 ซม./วินาที และ Power boiler ash มีค่าความหนาแน่นแห้งสูงสุดเท่ากับ 5.6 kN/m3 ที่ปริมาณความชื้นเหมาะสม 83% มีค่าความเชื่อมแน่น 16.8 kN/m2 ค่ามุมต้านทานความเสียดทาน 42.2 ํ มีค่า Drained Young's Modulus แปรผันตาม sigma'vo ดังสมการ E' = -0.0176(sigma'vo)2 + 19.201(sigma'vo) + 1176.7 สัมประสิทธิ์ความซึมผ่าน 6.5x10 -4 ซม./วินาที ผลการวิเคราะห์ Vertical settlement และ Differential settlement ด้วยโปรแกรมไฟไนท์อีลีเมนต์ในสภาวะ Drained พบว่าลักษณะการจัดเรียงกากของเสียที่เหมาะสมที่สุด ได้แก่ การเรียงตามแนวนอน โดยให้ Dreg อยู่ด้านบนสุด รองลงมาคือ Lime Mud และ Power boiler ash ตามลำดับ ซึ่งวิธีนี้จะให้ค่า Maximum differential settlement น้อยที่สุด