Improvement of biological nutrient removal performance for treating domestic wastewater using supplements : acid fermentation products of primary sludge/molasses distillery wastewater

การเพิ่มประสิทธิภาพของระบบกำจัดธาตุอาหารทางชีวภาพสำหรับบำบัดน้ำเสียชุมชนด้วยการเติมผลิตภัณฑ์หมักกรดจากตะกอนขั้นต้นหรือน้ำกากส่า

Name: Sayan Meekaew

LCSH: Acid fermentation products

LCSH: Molasses

LCSH: Sewage -- Purification -- Biological treatment

LCSH: Sewage -- Purification -- Nutrient removal

LCSH: Sewage sludge

Abstract: งานวิจัยนี้ มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาการใช้ผลิตภัณฑ์หมักกรดจากตะกอนขั้นต้นหรือหรือน้ำกากส่าเป็นแหล่งสารคาร์บอนภายนอกเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการกำจัดสารอินทรีย์ในรูปซีโอดี ไนโตรเจนและฟอสฟอรัส และความสามารถในการตกตะกอนของระบบกำจัดธาตุอาหารทางชีวภาพด้วยระบบเอ็มยูซีทีและถังหมักกรด ซึ่งเป็นขนาดชุดทดลองในห้องปฏิบัติการและได้แบ่งการทดลองออกเป็น 3 ระยะ ประกอบด้วย 7 ชุดการทดลอง จากผลการทดลองในระยะที่ 1 ซึ่งเป็นการหาค่าอายุตะกอนที่เหมาะสมในการเดินระบบเอ็มยูซีทีด้วยน้ำเสียชุมชนดิบอย่างเดียว พบว่า เมื่อเดินระบบที่ค่าอายุตะกอน 20 วันทำให้ระบบมีประสิทธิภาพในการกำจัดซีโอดี ทีเคเอ็นและฟอสฟอรัสสูงกว่าสภาวะการเดินระบบที่ค่าอายุตะกอน 10 และ 30 วัน อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (p<0.05) โดยมีประสิทธิภาพการกำจัดเฉลี่ย ร้อยละ 92, 95 และ 44 ตามลำดับ ผลการทดลองในระยะที่ 2 พบว่า การเติมกลูโคสเป็นแหล่งสารคาร์บอนภายนอกลงในน้ำเสียชุมชนให้น้ำเสียเข้าระบบมีอัตราส่วนซีโอดีต่อทีเคเอ็น ประมาณ 10:1 และใช้ค่าอายุตะกอน 20 วัน ทำให้ระบบมีประสิทธิภาพในการกำจัดซีโอดีทีเคเอ็นและฟอสฟอรัสสูงขึ้นอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (p<0.05) เมื่อเปรียบเทียบกับการเดินระบบด้วยน้ำเสียชุมชนดิบอย่างเดียวที่อัตราส่วนซีโอดีต่อทีเคเอ็น ประมาณ 5:1 โดยมีประสิทธิภาพการกำจัดเฉลี่ย ร้อยละ 94, 96 และ 82 ตามลำดับ ผลการทดลองในระยะที่ 3 พบว่าการเติมน้ำกากส่าลงในน้ำเสียชุมชน เพื่อให้น้ำเสียเข้าระบบมีอัตราส่วนซีโอดีต่อทีเคเอ็นประมาณ 10:1 เช่นเดียวกัน ทำให้ระบบมีประสิทธิภาพในการกำจัดไนโตรเจนทั้งหมด(เฉลี่ยร้อยละ 75) และฟอสฟอรัส (เฉลี่ยร้อยละ 96) และความสามารถในการตกตะกอน(ค่าดีเอสวีไอเฉลี่ย เท่ากับ 126 มิลลิลิตรต่อกรัม) ซึ่งสูงกว่าเมื่อเดินระบบด้วยน้ำเสียชุมชนอย่างเดียว หรือเมื่อเติมผลิตภัณฑ์หมักกรดจากตะกอนขั้นต้นอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ(p<0.05) แต่น้ำทิ้งยังคงมีสีน้ำตาลแดงของน้ำกากส่าและมีค่าซีโอดีสูง ขณะเมื่อเติมผลิตภัณฑ์หมักกรดจากตะกอนขั้นต้นที่ทำให้น้ำเสียเข้าระบบมีอัตราส่วนซีโอดีต่อทีเคเอ็นเพียง 5:1 ทำให้ระบบมีประสิทธิภาพในการกำจัดไนโตรเจนทั้งหมด (เฉลี่ยร้อยละ 65) และฟอสฟอรัส (เฉลี่ยร้อยละ 33) และความสามารถในการตกตะกอน (ค่าดีเอสวีไอเฉลี่ย เท่ากับ 169มิลลิลิตรต่อกรัม) ลดลงอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (p<0.05) รวมทั้งทำให้เกิดปัญหาเรื่องฟองในถังเติมอากาศอีกด้วย ดังนั้น สรุปได้ว่า การใช้ผลิตภัณฑ์หมักกรดจากตะกอนขั้นต้นไม่สามารถทำให้ประสิทธิภาพของระบบกำจัดธาตุอาหารทางชีวภาพดีขึ้นได้ โดยเฉพาะกรณีที่น้ำเสียชุมชนนั้นมีไนโตรเจนสูง และน้ำกากส่าก็ไม่เหมาะสมสำหรับนำมาใช้งานจริงกับระบบกำจัดธาตุอาหารทางชีวภาพเช่นเดียวกัน เนื่องจากทำให้น้ำทิ้งยังคงมีสีและค่าซีโอดีสูง

Abstract: The objective of this research was to investigate the effect of using supplements which were acid fermentation products of primary sludge (AFP) or molasses distillery wastewater (MDW) as an alternative external carbon source for improvement of the removal efficiency and sludge settleability of a biological nutrient removal (BNR) system to treat domestic wastewater (DWW). The experimental research was designed as lab-scales of both a Modified University of Cape Town (MUCT) process and an acid fermenter with a three phase experiment and seven operating conditions. The experimental results, in the first phase, to find out the optimum SRT (10, 20 and 30 days) for MUCT system operation with DWW, showed that the SRT of 20 days was the best operating condition to obtain the COD, TKN and TP removal efficiencies (p<0.05), with averages of 92 %, 95 % and 44 %, respectively. The supplemental glucose as a pre-external carbon source in the second phase with a COD/TKN ratio in the influent of 10:1, resulted in significantly higher COD, TKN and TP removal efficiencies compared to those of the first phase (p<0.05), with averages of 94 %, 96 % and 82 %, respectively. For the third phase, the supplemental MDW with a COD/TKN in the influent of 9.7:1 yielded significantly higher removal efficiencies of TN (average of 75 %) and TP (average of 96 %) and a higher sludge settleability or a lower DSVI (diluted sludge volume index) value of about 126 ml/g) than those operated with DWW with a COD/TKN ratio in the influent of 5:1 or supplemental AFP (p<0.05). But a high red-brown molasses color and a significantly higher COD concentration remained in the effluent (p<0.05). Using the supplemental AFP with a COD/TKN in the influent of 5:1, it appeared that the TN (average of 65 %) and TP (average of 33 %) removal efficiencies and sludge settleability (average DSVI of 169 ml/g) were significantly lower than those of the first phase (p<0.05) with severe biological foaming occurring in the aeration tank. It could be concluded that acid fermentation products of primary sludge was not suitable for the improvement of BNR performance, especially when domestic wastewater contained a relatively high nitrogen concentration and molasses distillery wastewater was also not suitable to be used as an external carbon source for the BNR system due to the high concentration of COD and color remaining in the effluent.

Mahidol University

Address: NAKHON PATHOM

Email: liwww@mahidol.ac.th

Name: Prayoon Fongsatitkul

Role: Thesis Advisors

Created: 2003

Modified: 2020-04-19

Issued: 2009-11-30

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

ISBN: 9740433294

CallNumber: TH S274i 2003

eng

DegreeName: Master of Science

Level: Master's Degree

Descipline: Environmental Technology

Grantor: Mahidol University

©copyrights Mahidol University

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	4236207.pdf	7.65 MB	43	2018-06-22 17:31:19

ใช้เวลา

-0.626267 วินาที