การทำเสถียรกากตะกอนน้ำมันดิบด้วยวิธีการเผาแล้วทำให้เป็นก้อนแข็ง

Abstract

งานวิจัยนี้เป็นการศึกษาสมบัติของกากตะกอนน้ำมันดิบและขี้เถ้าซึ่งเกิดจากเผากากตะกอนน้ำมันดิบที่อุณำหภูมิ 400⁰ ซ 800⁰ ซ และ 1,200⁰ ซ จากนั้นทำการศึกษาหาวัสดุประสานที่เหาะสมที่สุดในการทำเสถียรกากตะกอนน้ำมันดิบและขี้เถ้าหลังการเผาให้เป็นก้อนแข็ง รวมทั้งประเมินค่าใช้จ่ายเบื้องต้นในการกำจัดกากตะกอนน้ำมันดิบด้วยวิธีการดังกล่าว กากตตะกอนน้ำมันดิบที่ใช้ในการวิจัยได้มาจากการตะกอนที่สะสมอยู่ภายในถังเก็บกักน้ำมันดิบเป็นระยะเวลาประมาณ 5 ปี ซึ่งคาดการณ์ว่าจะมีกากตะกอนน้ำมันดิบนี้เกิดขึ้นมากกว่า 5 ล้านลิตรต่อปี วัสดุประสานที่ใช้คือ ปูนซิเมนต์ ,ปูนขาวดิบและปูนขาวดิบผสมปูนซิเมนต์ (1:1 โดยน้ำหนัก) จากการทดสอบหาสมบัติของกากตะกอนน้ำมันดิบและขี้เถ้า โดยใข้วิธีการสกัดสารของกรมโรงงานอุตสาหกรรมเพื่อวิเคราะห์หาปริมาณโลหะหนัก 5 ชนิด คือ อาร์เซนิค, แคดเมีนม, ปรอทและตะกั่ว ในน้ำชะละลาย พบว่า กากตะกอนน้ำมันดิบมีปริมาณมาร์เซนิค น้อยกว่า 0.01 มก./ล, ปรอท 10.95 มก/ล, และตะกั่ว 10.28 มก./ล ขี้เถ้าหลังการเผาที่อุณหภูมิ 400⁰ซ. มีปริมาณอาร์เซนิคน้อยกว่า 0.01 มก./ล. แคดเมียม น้อยกว่า 0.2 มก./ล., ปรอท 0.16 มก./ล. และตะกั่ว 6.20 มก./ล. ขี้เถ้าหลังการเผาที่อุณหภูมิ 800⁰ ซ. มีปริมาณอาร์เซนิค น้อยกว่า 0.01 มก./ล., แคดเมียม 1.82 มก.ล.,โครเมียม น้อยกว่า 0.01 มก./ล., แคดเมียม 11.42 มก./ล., โครเมียม น้อยกว่า 0.2 มก.ล., ปรอท 0.01 มก./ล., และตะกั่ว 2.80 มก./ล., แต่เกณฑ์ค่ามาตรฐานปริมาณโลหะหนักในน้ำชะละลายของกรมโรงงานอุตสาหกรรมกำหนดให้มีปริมาณอาร์เซนิคไม่เกิน 5 มก./ล., แคดเมียม ไม่เกิน 1 มก./ล., โครเมียม ไม่เกิน 5 มก./ล., ปรอท ไม่เกิน 0.2 มก./ล., และตะกั่ว ไม่เกิน 5 มก./ล., จากผลการทดสอบจะเห็นว่า ค่าโลหะหนักบางชนิดมีค่าเกินค่ามาตรฐาน ดังนั้น กากตะกอนน้ำมันดิบและขี้เถ้าที่ผ่านการเผาที่อุณหภูมิ 400⁰ ซ 800⁰ซ และ 1,200⁰ ซ. จัดเป็นของเสียอันตรายชนิดหนึ่งที่ต้องได้รับการบำบัดก่อนนำไปกำจัดด้วยวิธีที่ได้มาตรฐานต่อไป ผลจากการทดสอบหาชนิดและสัดส่วนผสมของวัสดุประสานเบื้องต้น พบว่า ปูนซีเมนต์ เป็นวัสดุประสานที่เหมาะสมที่ทำให้แข็งของขี้เถ้าหลังการเผาที่อุณหภูมิ 400⁰ ซ 800⁰ ซ และ 1,200⁰ ซ. ผ่านเกณฑ์ทดสอบกำลังรับแรงอัด (14 กก./ตร.ซม.) และผ่านเกณฑ์มาตรฐานโลหะหนักในน้ำชะละลาย โดยมีสัดส่วนผสมของปูนซิเมนต์ต่อขี้เถ้าในอัตราร้อยละ 50, 40 และ 20 ตามลำดับ ส่วนกากตะกอนน้ำมันดิบทีนำมาทดสอบผสมกับวัสดุประสานทั้ง 3 ชนิด พบว่า ปูนซิเมนต์และปูนขาวผสดปูนซิเมนต์ที่อัตราส่วนผสมต่อน้ำหนักกากตะกอนน้ำมันดิบ เท่ากับร้อยละ 110 และ 140 สามารถทำให้ก้อนแข็งที่ได้ผ่านเกณฑ์ทดสอบกำลังรับแรงอัด (14 กก./ตร.ซม.) ได้ แต่ในการทดสอบความเข้มข้นของโลหะหนักในน้ำชะละลายกลับไม่ผ่านเกณฑ์มาตรฐานของกรมโรงงานอุตสาหกรรม ผลการทดสอบหาสัดส่วนผสมที่เหมาะสมที่สุดพบว่า ที่สัดส่วนผสมปูนซีเมนต์ต่อขี้เถ้าเท่ากับร้อยละ 44, 34 และ 16 โดย น้ำหนัก สามารถทำให้ก้อนตัวอย่างของขี้เถ้าหลังการเผาที่อุณหภูมิ 400⁰ ซ 800⁰ ซ และ 1,200⁰ ซ. ผ่านเกณฑ์การทดสอบกำลังรับแรงอัด (14 กก./ตร.ซม.) และเกณฑ์การทดสอบโลหะหนักในน้ำชะละลายตามมาตรฐานกรมโรงงานอุตสาหกรรมได้โดยมีค่าใช้จ่ายเบื้องต้นตั้งแต่ขั้นตอนขนส่งกากตะกอนน้ำมันดิบจากโรงกลั่นไปเผา ขั้นตอนการทำเสถียรโดยการทำให้เป็นก้อนแข็งจนถึงขั้นคอนการขนส่งก้อนแข็งไปฝังกลรบเท่ากับ 5,182 บาท, 5,621 บาท และ 6,790 บาท ต่อน้ำหนักหนึ่งตัน กากตะกอนน้ำมันดิบสำหรับอุณหภูมิเผาที่ 400⁰ ซ 800⁰ ซ และ 1,200⁰ ซ. ตามลำดับ จากผลการวิจัยประกอบกับการพิจารณาค่าใช้จ่ายในการบำบัดและกำจัดกากตะกอนน้ำมันดิบตั้งแต่จนถึงขั้นสุดท้ายพบว่า วิธีการบำบัดและกำจัดกากตะกอนน้ำมันดิบที่มีประสิทธิภาพเหมาะสม และประหยัดค่าใช้จ่ายที่สุด คือ การนำกากตะกอนน้ำมันดิบมาเผาที่อุณหภูมิ 400⁰ ซ. และทำให้เป็นก้อนแข็งโดยใช้ปูน ซีเมนต์เป็นวัสดุประสานให้อัตราส่วนร้อยละ 44 ต่อน้ำหนนักขี้เถ้าก่อนที่จะนำไปฝังกลบในหลุมฝังกลบที่ได้มาตรฐานต่อไป