การผลิตก๊าซชีวภาพจากน้ำเสียแปรรูปยางพารา โดยรวมการกำจัดซัลเฟต-ซัลไฟด์ ภายในชุดบำบัดเดียว
DOI:
https://doi.org/10.14456/lsej.2024.30คำสำคัญ:
ก๊าซชีวภาพ , การกำจัดซัลเฟต , การบำบัดน้ำเสีย , น้ำเสียจากการแปรรูปยางพาราบทคัดย่อ
การศึกษาครั้งนี้เป็นการพัฒนาศักยภาพในการผลิตก๊าซชีวภาพจากน้ำเสียที่มีการปนเปื้อนสารอินทรีย์และซัลเฟตสูง ด้วยระบบรวมการกำจัดซัลเฟต-ซัลไฟด์ และผลิตก๊าซชีวภาพภายในชุดบำบัดเดียว โดยทำการทดลองเดินระบบในสภาวะไร้อากาศที่อัตราส่วน Sulfate/Nitrate (S/N) 0.5, 1.0, 1.5, 2.0 และ 2.5 และศึกษาการประยุกต์ใช้ระบบในสถานประกอบการจริง ผลการศึกษาพบว่า การเดินระบบที่สัดส่วน S/N 2.0 สามารถผลิตก๊าซชีวภาพได้ดีที่สุด โดยมีอัตราการเกิดก๊าซชีวภาพ 0.36±0.02 L/gCODremoved มีองค์ประกอบของมีเทนและไฮโดรเจนซัลไฟด์ 70.2±0.2% และ 8.0±0.1 ppm ตามลำดับ และยังพบว่าระบบมีประสิทธิภาพสูงในการบำบัดซีโอดี ซัลเฟต และ ซัลไฟล์ อีกด้วย โดยซีโอดีในน้ำเสียก่อนและหลังการบำบัดมีค่าเฉลี่ย 12,818.25±13.25 และ 1,770.42±10.12 mg/L ตามลำดับ ประสิทธิภาพในการบำบัดซีโอดีคิดเป็นร้อยละ 86.19 จากการประยุกต์ใช้ระบบในสถานประกอบการผลิตยางแผ่น โดยมีการหมุนเวียนน้ำเสียซึ่งมีไนโตรเจนในรูปไนเตรตและไนไตรท์จากระบบไนตริฟิเคชั่นเข้าสู่ระบบผลิตก๊าซชีวภาพ เพื่อควบคุมสัดส่วน S/N ในน้ำเสียเข้าระบบที่ 2.0 พบว่า ระบบสามารถผลิตก๊าซมีเทน
ได้มากกว่าระบบเดิมที่ไม่มีการกำจัดซัลเฟต-ซัลไฟด์ และจากสมดุลพลังงาน พบว่า ระบบมีการใช้พลังงานไฟฟ้าสำหรับปั๊มสูบน้ำเสียและเครื่องเติมอากาศในกระบวนการไนตริฟิเคชั่น วันละ 1.5 kWh โดยระบบสามารถผลิตก๊าซมีเทนได้ 9.87 m3/day ซึ่งสามารถทดแทนพลังงานไฟฟ้าได้วันละ 11.8 kWh
References
Alengebawy A, Ghimire N, Abdelkhalek ST, Samer M. Conversion of bioenergy materials to secondary fuels. Elsevier Reference Collection in Earth Systems and Environmental Sciences 2023;Chapters 13825.
Avila J, Floresa ER, Gomez J. Simultaneous biological removal of nitrogen, carbon and sulfur by denitrification. Water Research 2004;38:3313-3321.
Brito J, Valle A, Almenglo F, Ramírez M, Cantero D. Progressive change from nitrate to nitrite as the electron acceptor for the oxidation of H2S under feedback control in an anoxic biotrickling filter. Biochemical Engineering Journal 2018;139:154-161.
Carrera J, Jubany I, Carvallo L, Chamy R, Lafuente J. Kinetic models for nitrification inhibition by ammonium and nitrite in a suspended and an immobilised biomass systems. Process Biochemistry 2004;39(9): 1159-1165.
Chen C, Wang A, Ren n, Zhao Q, Liu L, Adav SS, et al. Enhancing denitrifying sulfide removal with functional strains under micro-aerobic condition. Process Biochemistry 2010;45:1007-1010.
Cortés MF, Trevilla JP, López FMC, Buitrón G, Quijano G. H2S oxidation coupled to nitrate reduction in a two-stage bioreactor:Targeting H2S-rich biogas desulfurization. Waste Management 2021;120(1):76-84.
Jawjit S, Liengcharernsit W. Anaerobic treatment of concentrated latex processing wastewater in two- stage upflow anaerobic sludge blanket. Canadian Journal of Civil Engineering 2010;37(5):805-813.
Liang Z, Han H, Yi J, Dai X. Modified integrated fixed-film activated sludge process: Advanced nitrogen removal for low-C/N domestic wastewater. Chemosphere 2022;307(2):135827.
Prosser JI. Chapter 15 - The Ecology of Nitrifying Bacteria. Biology of the Nitrogen Cycle 2007; 223-243.
Ruiz G, Jeison D, Rubilar O, Ciudad G, Chamy R. Nitrification–denitrification via nitrite accumulation for nitrogen removal from wastewaters. Bioresource Technology 2006;97(2):330-335.
Saritpongteeraka K, Chaiprapat S. Effects of pH adjustment by parawood ash and effluent recycle ratio on the performance of anaerobic baffled reactors treating high sulfate wastewater. Bioresource Technology 2008;99:8987-8994.
Wang Y, Jie M, Zhang H, Yang J, Xu M. High-efficiency mixotrophic denitrification for nitrate removal in high-sulfate wastewater using UASB reactor. Water 2023;15:2819.
Wongkittivimon A. Treatment of latex processing wastewater by a hybrid anaerobic reactor. Master of Engineering thesis in Environmental Engineering, KMUTT, Thailand;2000.
Yekta SS, Svensson BH, Skyllberg U, Schnürer A. Sulfide in engineered methanogenic systems-Friend or foe. Biotechnology Advances 2023;69:108249.
Yuan Z, Chen Y, Zhang M, Qin Y, Zhang M, Mao P, et al. Efficient nitrite accumulation and elemental sulfur recovery in partial sulfide autotrophic denitrification system: Insights of seeding sludge, S/N ratio and flocculation strategy. Chemosphere 2022;288(2):132388.
Downloads
เผยแพร่แล้ว
How to Cite
ฉบับ
บท
License
Copyright (c) 2024 Life Sciences and Environment Journal
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
Each article is copyrighted © by its author(s) and is published under license from the author(s).
0-5526-7000 Ext. 7230
