อุทกพลศาสตร์ของฟองอากาศและการกวนผสมสำหรับการแยกพลาสติกด้วยกระบวนการทำให้ลอยตัว

Abstract

งานวิจัยนี้เป็นการศึกษากลไกการแยกพลาสติกผสมระหว่างพลาสติกพอลิสไตรีน (พีเอส) กับพลาสติกอะคริโลไนไทรล์-บิวทาไดอีน-สไตรีน (เอบีเอส) ทั้งชนิดที่เป็นเม็ดพลาสติกบริสุทธิ์และพลาสติกที่ผ่านการใช้งานแล้วด้วยกระบวนการทำให้ลอยตัวจากการเหนี่ยวนำอากาศจากภายนอกผ่านใบพัดกวน (Induced air flotation) โดยศึกษาสภาวะที่เหมาะสมสำหรับการแยกพลาสติก และมีการประยุกต์ใช้โปรแกรมทางสถิติในการอธิบายอุทกพลศาสตร์ของฟองอากาศและการกวนผสมที่เกิดจากกระบวนการนี้ จากการศึกษาพบว่าปัจจัยหลักที่มีผลต่อขนาดของฟองอากาศ ได้แก่ ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อนำอากาศและอัตราเร็วในการกวน และเมื่อศึกษาตัวแปรทางอุทกพลศาสตร์ของฟองอากาศและการกวนผสมที่เกิดจากกระบวนการนี้ ซึ่งในงานวิจัยอธิบายในรูปของอัตราส่วนระหว่างพื้นที่ผิวสำผัสจำเพาะกับความเร็วเกรเดียนท์ (a/G) พบว่ามีผลต่อประสิทธิภาพการแยกพลาสติก โดยอัตราส่วนระหว่างพื้นที่ผิวสำผัสจำเพาะกับความเร็วเกรเดียนท์สูง จะทำให้ประสิทธิภาพการแยกพลาสติกสูงด้วย โดยประสิทธิภาพการแยกพลาสติกบริสุทธิ์สูงสุดของพีเอสเท่ากับ 91% และเอบีเอสเท่ากับ 99% และสำหรับพลาสติกที่ผ่านการใช้งานแล้ว ประสิทธิภาพการแยกพีเอสสูงสุดเท่ากับ 89% และเอบีเอสเท่ากับ 95% มีเงื่อนไขดังนี้ ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อนำอากาศ (6.99 เซนติเมตร) อัตราเร็วในการกวน (675 รอบต่อนาที) ความเข้มข้นของเมทิลไอโซบิวทิลคาร์บินอล (5 มิลลิกรัม/ลิตร) ความเข้มข้นของกรดแทนนิค (10 มิลลิกรัม/ลิตร สำหรับพลาสติกบริสุทธิ์และ 5 มิลลิกรัม/ลิตร สำหรับพลาสติกที่ผ่านการใช้งานแล้ว) โดยปรับสภาพเป็นเวลา 15 นาทีและใช้เวลาในการทำให้ลอย 2 นาที