การทำเสถียรและการทำให้เป็นก้อนของขี้เถ้าที่ได้จาก การเผากากตะกอนน้ำมันเตา

Abstract

งานวิจัยนี้เป็นการศึกษาการทำเสถียรและการทำให้เป็นก้อนของขี้เถ้าที่ได้จากการเผากากตะกอนน้ำมันเตาโดยใช้วัสดุประสานชนิดต่าง ๆเพื่อพิจารณาเลือกใช้ชนิดและสัดส่วนของวัสดุประสานที่เหมาะสมที่สุดในการทำขี้เถ้าที่ได้จากการเผากากตะกอนน้ำมันเตาที่อุณหภูมิต่าง ๆ (4000ซ. 8000 ซ. และ 1,2000ซ.) ให้เป็นก้อนแข็ง และมีคุณสมบัติตรงตามประกาศกรมโรงงานอุตสาหกรรม ฉบับที่ 1 (พ.ศ. 2531) และตามประกาศกระทรวงอุตสาหกรรมฉบับที่ 6 (พ.ศ. 2540) กากตะกอนน้ำมันเตาที่ใช้ในการทดลองนั้นได้มาจากก้นถังพักน้ำมันเตาของคลังน้ำมันพระโขนง ของการปิโตรเลียมแห่งประเทศไทย ในปัจจุบันการกำจัดตะกอนน้ำมันเหล่านี้จะใช้วิธีการเททิ้งลงในบ่อเก็บกักตื้น ๆ เพื่อปล่อยให้มีการย่อยสลายไปตามธรรมชาติซึ่งอาจเกิดการสะสมของโลหะหนักในดิน หรือในสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ในพื้นดินบริเวณนั้นได้ จากการวิเคราะห์โลหะหนักในน้ำชะละลายตามวิธีของกรมโรงงานอุตสาหกรรมตามประกาศกระทรวงอุตสาหกรรมฉบับที่ 6 (พศ. 2540) พบว่ามีความเข้มข้นของโครเมียม 5. 16 มก./ล. และปรอท 0.25 มก. /ล. ซึ่งมีค่าเกินค่ามาตรฐานที่กรมโรงงานอุตสาหกรรมกำหนดไว้ที่ 5 มก./ล. และ 0.2 มก./ ล. ตามลำดับ กากตะกอนน้ำมันเตานี้จึงถูกจัดให้เป็นของเสียอันตรายสำหรับการวิจัยนี้ได้นำตัวอย่างตะกอนน้ำมันเตาที่นำไปเผาที่อุณหภูมิ 4000ซ 8000 ซ และ 1,200 ซ0 แล้วนำขี้เถ้า (Ash) หรือสิ่งที่เหลืออยู่ (Residue) มาทำการศึกษาค่าความเข้มข้นของโครเมียมในน้ำชะละลาย หลังจากนั้นก็ศึกษาหาวิธีการทำเสถียรขี้เถ้าที่ได้จากการเผา และทำให้เป็นก้อนต่อ โดยใช้วัสดุประสานคือ ปูนซีเมนต์ ปูนขาวปูนซีเมนต์ผสมปูนขาว ปูนซีเมนต์ผสมโซดาไฟ 10% และปูนซีเมนต์ผสมโซดาไฟ 20% โดยใช้อัตราส่วนผสมของวัสดุประสานต่อน้ำหนักขี้เถ้าต่าง ๆ กัน เพื่อทำการตรึงโลหะหนักที่ยังเหลืออยู่หลังจากผ่านการเผา รวมทั้งตรวจสอบความสามารถในการชะละลายหลังการทำให้เป็นก้อนแข็ง ตามวิธีมาตรฐานของกรมโรงงานอุตสาหกรรม และประมาณค่าใช้จ่ายในการกำจัดต่อปริมาตรตะกอนน้ำมันเตาที่เกิดขึ้นรวมถึงต่อราคาน้ำมันเตา ผลการวิเคราะห์น้ำชะละลาย ตามวิธีของกรมโรงงานอุตสาหกรรมพบว่า กากตะกอนน้ำมันเตามีปริมาณโครเมียม 5.16 มก/ล. ปรอท 025 มก./ล. ส่วนขี้เถ้าที่ได้จากการเผากากตะกอนน้ำมันเตาที่ 4000ซ. 8000ซ. และ 1.2000ซ มีปริมาณโครเมียม 2.01, 1.97 และ 1.93 มก./ ล. ตามลำดับ ส่วนปริมาณปรอทนั้นตรวจไม่พบในขี้เถ้าหลังการเผาทั้ง 3 อุณหภูมิ และจากการทดลองนำขี้เถ้าที่ได้จากการเผากากตะกอนน้ำมันเตาไปทำให้เป็นก้อนแข็งพบว่า ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์เป็นวัสดุประสานที่เหมาะสมที่สุดโดยใช้ในอัตราส่วนผสมปูนซีเมนต์ร้อยละ 13 โดยน้ำหนัก จะทำให้ก้อนตัวอย่างค่ากำลังรับแรงอัด 15.67 กก./ตร.ซม. ซึ่งมีกำลังรับแรงอัดผ่านตามเกณฑ์มาตรฐานของกรมโรงงานอุตสาหกรรมซึ่งกำหนดไว้ที่ 14 กก./ตร.ซม. และเป็นสัดส่วนผสมที่ประหยัดค่าใช้จ่ายที่สุดเมื่อเปรียบเทียบกับวัสดุประสานชนิดอื่น ๆ สำหรับการทดลองหาอัตราส่วนน้ำต่อวัสดุประสานพบว่า อัตราส่วนน้ำต่อปูนซีเมนต์ที่ 0.6 จะให้กำลังรับแรงอัด 19.07 กก./ตร.ซม. ซึ่งมีค่าสูงสุดเมื่อเทียบกับวัสดุประสานชนิดเดียวกันและที่อัตราส่วนผสมเดียวกัน สำหรับค่าใช้ในการกำจัดกากตะกอนน้ำมันเตาจ่ายซึ่งประกอบด้วย ค่าเผากากตะกอนน้ำมันเตาค่าใช้จ่ายในการทำให้เป็นก้อน ค่าขนส่งไปยังหลุมฝังกลบ และค่าฝังกลบที่ศูนย์บริการกำจัดกากอุตสาหกรรม ราชบุรี ในการกำจัดกากตะกอนน้ำมันเตาเท่ากับ 4.264 บาท ต่อปริมาณกากตะกอนน้ำมันเตา 1 ตันหรือคิดเป็นร้อยละ 0.11 ของราคาน้ำมันเตา