การบำบัดน้ำเสียที่มีความเข้มข้นของสารอินทรีย์และไนโตรเจนสูง (น้ำชะขยะ) ด้วยระบบทางชีวภาพแบบไม่ใช้อากาศ ตามด้วยกระบวนการพาร์เชี่ยลไนตริเตชันและอนาม็อกซ์เพื่อให้ได้พลังงานทดแทน (ก๊าซมีเทน) และสามารถนำน้ำที่ผ่านการบำบัดแล้วนำกลับมาใช้ประโยชน์
บทวิเคราะห์งานวิจัย
งานวิจัยนี้มุ่งเน้นการพัฒนาระบบบำบัดน้ำเสียที่มีความเข้มข้นของสารอินทรีย์และไนโตรเจนสูง โดยเฉพาะน้ำชะขยะจากหลุมฝังกลบ ซึ่งเป็นปัญหาสิ่งแวดล้อมสำคัญ วิธีการที่ใช้คือระบบทางชีวภาพแบบไม่ใช้อากาศ (anaerobic) ตามด้วยกระบวนการพาร์เชี่ยลไนตริเตชัน (Partial Nitritation) และอนาม็อกซ์ (Anammox) ซึ่งเป็นเทคนิคการบำบัดน้ำเสียขั้นสูงที่สามารถลดต้นทุนพลังงานและสร้างพลังงานทดแทนในรูปของก๊าซมีเทนได้
จุดเด่นของงานวิจัยนี้คือการนำเอาเทคโนโลยีขั้นสูงมาประยุกต์ใช้กับปัญหาเฉพาะของประเทศไทย การเลือกใช้น้ำชะขยะจากแหล่งต่างๆ ทั้งจากระบบบำบัดน้ำเสียจริงในจังหวัดภูเก็ต กรุงเทพมหานคร และการทดลองในห้องปฏิบัติการของมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ แสดงให้เห็นถึงความรอบคอบในการศึกษาวิจัย การศึกษาคุณภาพน้ำก่อนและหลังการบำบัดด้วยการวิเคราะห์ค่าต่างๆ เช่น COD, TKN, แอมโมเนีย, TP, ไนไตรต์, ไนเตรท, BOD และ pH ทำให้ได้ข้อมูลที่ครบถ้วนและสามารถนำไปวิเคราะห์ประสิทธิภาพของระบบได้อย่างแม่นยำ
นอกจากนี้ งานวิจัยยังให้ความสำคัญกับการศึกษาจุลินทรีย์ที่เกี่ยวข้องในกระบวนการบำบัด เช่น AOB, AOA และแบคทีเรียกลุ่ม denitrifying ซึ่งเป็นองค์ประกอบสำคัญที่ช่วยให้กระบวนการพาร์เชี่ยลไนตริเตชันและอนาม็อกซ์ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ การศึกษาจุลินทรีย์เหล่านี้จากทั้งตัวกลางต่างประเทศและจากประเทศไทย จะช่วยให้เข้าใจกลไกการทำงานของระบบได้ดียิ่งขึ้น และสามารถปรับปรุงระบบให้เหมาะสมกับสภาพแวดล้อมในประเทศไทยได้
บทคัดย่อได้แสดงให้เห็นถึงปัญหาของน้ำชะขยะที่มีไนโตรเจนสูงและอัตราส่วนสารอินทรีย์ต่อไนโตรเจนต่ำ ซึ่งเป็นข้อจำกัดสำคัญในการบำบัดด้วยวิธีการทั่วไป การเลือกใช้กระบวนการพาร์เชี่ยลไนตริเตชันและอนาม็อกซ์จึงเป็นทางเลือกที่เหมาะสม เพราะสามารถจัดการไนโตรเจนได้อย่างมีประสิทธิภาพ การทดลองโดยใช้ถังปฏิกรณ์ 2 ถัง ควบคุมปริมาณออกซิเจนละลายน้ำ และระยะเวลาเก็บกัก แสดงให้เห็นถึงความสามารถในการควบคุมกระบวนการบำบัดอย่างละเอียด ผลลัพธ์ที่ได้คือประสิทธิภาพในการจัดการไนโตรเจนสูงถึง 72% และการบำบัด COD ได้ 50% ซึ่งถือว่าเป็นผลลัพธ์ที่ดี
อย่างไรก็ตาม งานวิจัยยังมีข้อจำกัดบางประการ เช่น การศึกษาอาจจำกัดเฉพาะน้ำชะขยะจากบางแหล่ง การขยายผลไปสู่ระบบขนาดใหญ่ยังต้องมีการศึกษาเพิ่มเติม และอาจต้องพิจารณาถึงต้นทุนในการดำเนินการ ความเป็นไปได้ในการนำไปใช้ในพื้นที่ต่างๆ และการจัดการสารพิษที่อาจเกิดขึ้นจากกระบวนการบำบัด การวิเคราะห์ความเป็นพิษของสาร p-cresol และ phthalate และการใช้ระบบ biofilm เพื่อลดความเป็นพิษ ถือเป็นการแก้ไขปัญหาที่อาจเกิดขึ้นได้เป็นอย่างดี แต่การศึกษาเพิ่มเติมในเรื่องนี้ยังมีความจำเป็น
โดยรวมแล้ว งานวิจัยนี้มีความสำคัญและมีประโยชน์อย่างมากต่อการจัดการน้ำชะขยะในประเทศไทย การพัฒนาระบบบำบัดน้ำเสียที่สามารถลดต้นทุน สร้างพลังงานทดแทน และนำน้ำที่ผ่านการบำบัดกลับมาใช้ประโยชน์ได้ จะช่วยแก้ไขปัญหาสิ่งแวดล้อมและส่งเสริมการพัฒนาอย่างยั่งยืน
งานวิจัยนี้เหมาะกับอุตสาหกรรมใด
งานวิจัยนี้เหมาะกับอุตสาหกรรมการจัดการขยะมูลฝอย โดยเฉพาะอย่างยิ่งอุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้องกับการบำบัดน้ำชะขยะจากหลุมฝังกลบ เนื่องจากงานวิจัยนี้ได้พัฒนาระบบบำบัดน้ำเสียที่มีประสิทธิภาพสูง สามารถจัดการกับน้ำเสียที่มีความเข้มข้นของสารอินทรีย์และไนโตรเจนสูง และยังสามารถสร้างพลังงานทดแทนจากก๊าซมีเทนได้อีกด้วย นอกจากนี้ ยังเหมาะกับอุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้องกับการบำบัดน้ำเสียในเขตเมือง เช่น โรงงานอุตสาหกรรม หรือหน่วยงานที่รับผิดชอบในการบำบัดน้ำเสียในชุมชน เพราะระบบบำบัดที่พัฒนาขึ้นสามารถนำไปประยุกต์ใช้กับน้ำเสียจากแหล่งต่างๆ ได้
งานวิจัยนี้เหมาะกับอาชีพใด
งานวิจัยนี้เหมาะกับนักวิทยาศาสตร์ วิศวกรสิ่งแวดล้อม และผู้เชี่ยวชาญด้านการจัดการขยะมูลฝอย เนื่องจากงานวิจัยนี้เกี่ยวข้องกับเทคโนโลยีขั้นสูงด้านการบำบัดน้ำเสีย การวิเคราะห์ข้อมูล และการออกแบบระบบ ผู้ที่มีความรู้และทักษะในด้านเหล่านี้จะสามารถนำผลการวิจัยไปประยุกต์ใช้และพัฒนาต่อยอดได้ นอกจากนี้ ยังเหมาะกับนักวิจัย อาจารย์มหาวิทยาลัย และเจ้าหน้าที่ของหน่วยงานภาครัฐที่เกี่ยวข้องกับการจัดการสิ่งแวดล้อม ซึ่งสามารถนำผลการวิจัยไปใช้ในการวางแผน กำหนดนโยบาย และการแก้ไขปัญหาสิ่งแวดล้อมในประเทศไทยได้
| รหัสโครงการ : | 7189 |
| หัวหน้าโครงการ : | นายพงศ์ศักดิ์ หนูพันธ์ |
| ปีงบประมาณ : | 2563 |
| หน่วยงาน : | มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ |
| สาขาวิจัย : | กลุ่มข้อมูลด้านวิศวกรรมและเทคโนโลยี |
| ประเภทโครงการ : | โครงการเดี่ยว |
| สถานะ : | ปิดโครงการ |
| คำสำคัญ : | |
| วัตถุประสงค์ : | ศึกษาถึงคุณภาพน้ำน้ำเสียจากกองขยะที่ผ่านการบำบัดระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ ในระยะแรกอาจจะต้องใช้น้ำเสียจากกองขยะที่ผ่านการบำบัดจากระบบที่ไม่ใช้อากาศจากระบบจริง จากจังหวัดภูเก็ตหรือของกรุงเทพมหานครก่อน จากนั้นในระยะที่สองจะมีการทดลองระบบแบบไม่ใช้อากาศจากห้องปฏิบัติการของมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์เองเพื่อพัฒนาระบบบำบัดแบบไม่ใช้อากาศตามด้วยกระบวนการพาร์เชี่ยลไนตริเตชันและอนาม็อกซ์ให้สามารถทำงานได้ดียิ่งขึ้น ศึกษาถึงปริมาณก๊าซที่เกิดในระบบแบบไม่ใช้อากาศโดยใช้น้ำเสียจากกองขยะ (substrate) รวมถึงศึกษาถึงคุณภาพน้ำที่ผ่านการบำบัดระบบบำบัดน้ำเสียในเขตเมืองโดยเลือกใช้ระบบบำบัดน้ำเสียรวมของกรุงเทพมหานครโดยมีการสุ่มสำรวจ และการศึกษาลักษณะของน้ำเสียก่อนและหลังบำบัดด้วยการวิเคราะห์ค่า ซีโอดี ทีเคเอ็น แอมโมเนีย ทีพี ไนไตรต์ ไนเตรท บีโอดี และพีเอช เพื่อนำมาเป็นข้อมูลเพื่อปรับปรุงหรือประยุกต์ใช้ในระบบบำบัดน้ำเสียแบบการกำจัดไนโตรเจนด้วยระบบทางชีวภาพแบบไม่ใช้อากาศตามด้วยกระบวนการพาร์เชี่ยลไนตริเตชันและอนาม็อกซ์ของเมืองไทยให้มีประสิทธิภาพดียิ่งขึ้น ศึกษาถึงกลุ่มจุลินทรีย์ทางด้านกลุ่มแอมโมเนียออกซิไดซ์ซิงแบคที่เรีย (ammonia oxidizing bacteria, AOB) กลุ่มแอมโมเนียออกซิไดซ์ซิงอาร์เคีย (ammonia oxidizing archaea, AOA) และดีไนตริไฟอิงแบคทีเรีย (denitrifying bacteria) ในระบบบำบัดน้ำเสียที่มีตัวกลางจากต่างประเทศเพื่อนำมาเป็นข้อมูลเบื้องต้นและเพื่อนำผลที่ได้ไปประยุกต์ใช้กับระบบบำบัดน้ำเสียทางชีวภาพแบบกำจัดไนโตรเจนของเมืองไทยเพื่อสามารถนำน้ำที่ผ่านการบำบัดแล้วนำกลับมาใช้ประโยชน์ซ้ำ |
นายพงศ์ศักดิ์ หนูพันธ์. (2563). การบำบัดน้ำเสียที่มีความเข้มข้นของสารอินทรีย์และไนโตรเจนสูง (น้ำชะขยะ) ด้วยระบบทางชีวภาพแบบไม่ใช้อากาศ ตามด้วยกระบวนการพาร์เชี่ยลไนตริเตชันและอนาม็อกซ์เพื่อให้ได้พลังงานทดแทน (ก๊าซมีเทน) และสามารถนำน้ำที่ผ่านการบำบัดแล้วนำกลับมาใช้ประโยชน์. มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์. กรุงเทพมหานคร, ภูเก็ต.
นายพงศ์ศักดิ์ หนูพันธ์. 2563. "การบำบัดน้ำเสียที่มีความเข้มข้นของสารอินทรีย์และไนโตรเจนสูง (น้ำชะขยะ) ด้วยระบบทางชีวภาพแบบไม่ใช้อากาศ ตามด้วยกระบวนการพาร์เชี่ยลไนตริเตชันและอนาม็อกซ์เพื่อให้ได้พลังงานทดแทน (ก๊าซมีเทน) และสามารถนำน้ำที่ผ่านการบำบัดแล้วนำกลับมาใช้ประโยชน์". มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์. กรุงเทพมหานคร, ภูเก็ต.
นายพงศ์ศักดิ์ หนูพันธ์. "การบำบัดน้ำเสียที่มีความเข้มข้นของสารอินทรีย์และไนโตรเจนสูง (น้ำชะขยะ) ด้วยระบบทางชีวภาพแบบไม่ใช้อากาศ ตามด้วยกระบวนการพาร์เชี่ยลไนตริเตชันและอนาม็อกซ์เพื่อให้ได้พลังงานทดแทน (ก๊าซมีเทน) และสามารถนำน้ำที่ผ่านการบำบัดแล้วนำกลับมาใช้ประโยชน์". มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์, 2563. กรุงเทพมหานคร, ภูเก็ต.
นายพงศ์ศักดิ์ หนูพันธ์. การบำบัดน้ำเสียที่มีความเข้มข้นของสารอินทรีย์และไนโตรเจนสูง (น้ำชะขยะ) ด้วยระบบทางชีวภาพแบบไม่ใช้อากาศ ตามด้วยกระบวนการพาร์เชี่ยลไนตริเตชันและอนาม็อกซ์เพื่อให้ได้พลังงานทดแทน (ก๊าซมีเทน) และสามารถนำน้ำที่ผ่านการบำบัดแล้วนำกลับมาใช้ประโยชน์. มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์; 2563. กรุงเทพมหานคร, ภูเก็ต.