การบำบัดปัสสาวะช้างและศักยภาพการนำฟอสฟอรัสกลับมาใช้ใหม่โดยกระบวนการตกตะกอนด้วยไฟฟ้า

Abstract

การศึกษาครั้งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อ 1) หาสภาวะที่เหมาะสมในการบำบัดน้ำเสียจากปัสสาวะของช้างเพื่อให้เกิดประสิทธิภาพในการบำบัดดีที่สุดโดยใช้กระบวนการตกตะกอนด้วยไฟฟ้า และ 2) หาศักยภาพในการนำ ฟอสฟอรัสกลับมาใช้ให้เกิดประโยชน์ในการนำไปใช้เป็นปุ๋ย ในการทดลองนี้ได้ใช้ชุดการทดลองการตกตะกอนด้วยไฟฟ้าโดยทำการแปรเปลี่ยนชนิดของขั้วอิเล็คโทรดที่ใช้ซึ่งจะประกอบไปด้วยการใช้ขั้วบวกและขั้วลบขั้วอะลูมิเนียม - อะลูมิเนียม (Al-Al) และขั้วเหล็ก - เหล็ก (Fe-Fe) แปรเปลี่ยนค่าความต่างศักย์ไฟฟ้าที่ 10 15 และ 20 โวลต์ และระยะเวลาในการตกตะกอนด้วยไฟฟ้าที่ 15 30 45 60 และ 90 นาที ทำการทดลองโดยมีระยะห่างระหว่างขั้วอิเล็คโทรดเท่ากับ 5 ซม. จากผลการทดลองพบว่าเมื่อผ่านการบำบัดด้วยกระบวนการตกตะกอนด้วยไฟฟ้าด้วยขั้วอะลูมิเนียม -อะลูมิเนียม มีประสิทธิภาพการกำจัดฟอสเฟต แอมโมเนียไนโตรเจน และของแข็งละลายน้ำสูงสุดที่สภาวะความต่างศักย์ 20 โวลต์ ระยะเวลาในการบำบัดที่ 60 นาที เท่ากับ 99.14 88.09 และ 8% ตามลำดับ และขั้วเหล็ก - เหล็ก มีประสิทธิภาพการกำจัดฟอสเฟต แอมโมเนียไนโตรเจน และของแข็งละลายน้ำสูงสุดที่สภาวะความต่างศักย์ 20 โวลต์ ระยะเวลาในการบำบัดที่ 90 นาที เท่ากับ 97.35 88.69 และ 30% ตามลำดับที่ ซึ่งทั้งสองสภาวะนี้เมื่อนำผลึกที่เกิดขึ้นไปวิเคราะห์สัณฐานวิทยาและรูปแบบการวิเคราะห์ความเป็นผลึกบนการเลี้ยวเบนของรังสีเอ็กซ์พบว่าการบำบัดที่ใช้แผ่นขั้วอลูมิเนียมมีความเป็นไปได้ที่เกิดผลึกสตรูไวท์มากกว่าแผ่นขั้วเหล็ก

The objectives of this study were to: 1) determine the optimal conditions for wastewater treatment from elephant urine to achieve the best treatment efficiency by electrocoagulation process and 2) explore the potential of phosphorus recovery for fertilizer production. In this experiment, the series of electromagnetic precipitation approach were used with different types of electrodes, namely anode and cathode, Aluminum-Aluminum (Al-Al), and Iron- Iron (Fe-Fe), by setting variable voltage at 10, 15 and 20 V and electrolytic precipitation time at 15, 30, 45, 60 and 90 min. The experiments were carried out with a distance of 5 cm between the electrodes. The results from the experiment revealed that when applying electrocoagulation process with Al-Al electrodes, the efficiency of phosphate, ammonia nitrogen, and dissolved solids removal was achieved at a voltage difference of 20 V and the treatment time of 60 min, accounting for 99.14%, 88.09%, and 8%, respectively. For Fe-Fe electrodes, the efficiency of phosphate, ammonia nitrogen, and dissolved solids removal was achieved at a voltage difference of 20 V and the treatment time of 90 min, accounting for 97.35%, 88.69% and 30%, respectively. In both conditions, when the crystal forms were analyzed for morphology and crystallinity in X-ray diffraction pattern, it was found that the treatments using aluminum electrode plates were more likely to produce struvite crystals than the treatments using iron electrode plates