Environmental Engineering Commons^™

การพัฒนาถังปฏิกรณ์สำหรับกำจัดน้ำมันในดินจากการขุดเจาะปิโตรเลียม, ชุติกาญจน์ โพธิรัชต์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาการบำบัดดินปนเปื้อนน้ำมันด้วยวิธีการล้างทำความสะอาดดินด้วยน้ำประปา ซึ่งดินปนเปื้อนมีจำนวนคาร์บอนอยู่ในช่วง C12 (Dodecane) ถึง C22 (Docosane) โดยมีปัจจัยที่ทำการศึกษาในการล้างทำความสะอาดดิน ได้แก่ ค่าพีเอชในการล้าง (ค่าพีเอชน้อยกว่าค่า pHzpc ค่าพีเอชเท่ากับค่า pHzpc และค่าพีเอชน้อยกว่าค่า pHzpc) ความเร็วในการเขย่า (30 60 และ 120 รอบต่อนาที) ระยะเวลาในการล้างทำความสะอาดดิน (5 10 และ 20 นาที) และอัตราส่วนระหว่างน้ำประปาต่อดิน (2.5 5 และ 10 มิลลิลิตรต่อกรัม) ตัวชี้วัดคือ ปริมาณปิโตรเลียมไฮโดรคาร์บอน ซึ่งจะนำสภาวะที่เหมาะสมเดินระบบในถังปฏิกรณ์ โดยการเดินระบบแบบทีละเท จากการทดลองพบว่าสภาวะการล้างทำความสะอาดดินที่เหมาะสมในระดับปฏิบัติการ (Lab scale) คือ ค่าพีเอชในการล้างเท่ากับค่า pHzpc ความเร็วในการเขย่า 120 รอบต่อนาที ระยะเวลาในการล้างทำความสะอาดดิน 10 นาที และอัตราส่วนระหว่างน้ำและดินปนเปื้อน 10 มิลลิลิตรต่อกรัม ให้ประสิทธิภาพสูงที่สุด ถึงร้อยละ 42.15 นำสภาวะไปเดินระบบในถังปฏิกรณ์ (Bench scale) เริ่มต้นจากเติมน้ำประปาและดินปนเปื้อน เป่าอากาศ (ล้างทำความสะอาดดิน) และกรองอนุภาค ค่าความปั่นป่วนภายในถังปฏิกรณ์ที่เกิดจากฟองอากาศที่มาจากความดันในเส้นท่อ 1.0 บาร์ สร้างฟองอากาศขนาด 2.40 มิลลิเมตร ค่าความเร็วเกรเดียนท์ของของเหลวที่เกิดจากฟองอากาศ 252.69 ต่อวินาที สามารถประเมินอายุการใช้งานของเซรามิคเมมเบรนอยู่ที่ 1,433 ชั่วโมง สภาวะที่ดีที่สุดจากการทดลองในถังปฏิกรณ์คือ พีเอชที่ใช้ในการล้างเท่ากับค่า pHzpc อัตราส่วนระหว่างน้ำประปาต่อดินปนเปื้อน 10 (ลิตรต่อกิโลกรัม) ระยะเวลาในการล้างทำความสะอาดดิน 10 นาที ให้ประสิทธิภาพร้อยละ 27.31 อย่างไรก็ตามการเพิ่มขนาดถังปฏิกรณ์หรืออติดตั้งใบพัดสำหรับการปั่นกวน อาจช่วยพัฒนาถังปฏิกรณ์สำหรับการล้างทำความสะอาดดินให้มีประสิทธิภาพได้ดียิ่งขึ้น

การกำจัดซีโอดีและไนโตรเจนด้วยถังกรองชีวภาพแบบเติมอากาศแยกชั้นชนิดไหลขึ้น, ณัฏฐณิชา เตี๊ยะเพชร

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้ศึกษาการกระจายตัวของน้ำในถังกรองชีวภาพแบบเติมอากาศแยกชั้นชนิดไหลขึ้นที่มีด้านล่างเป็นส่วนไร้อากาศมีการเติมอากาศเฉพาะด้านบน คิดอัตราส่วนของส่วนไร้อากาศต่อส่วนเติมอากาศเป็น 1:2 ในขณะที่ถังปฏิกิริยาไม่มีตัวกลาง มีตัวกลางและเมื่อสิ้นสุดการทดลองที่ตัวกลางมีฟิล์มชีวภาพเกาะอยู่ที่อัตราการเวียนน้ำ 100% พบว่าการกระจายตัวของน้ำในขณะที่ถังปฏิกรณ์ไม่มีตัวกลางและมีตัวกลางมีลักษณะคล้ายกันทั้งที่จุดตรวจวัดก่อนเติมอากาศและจุดน้ำออกมีลักษณะคล้ายกับการไหลแบบไหลตามกันในช่วงแรกก่อนจุดเติมอากาศผสมกับแบบกวนสมบูรณ์ในช่วงเติมอากาศ เนื่องจากผลของการเติมอากาศและการเวียนน้ำ ในขณะที่รูปแบบการไหลของถังเมื่อสิ้นสุดการเดินระบบที่มีฟิล์มชีวภาพเกาะอยู่ปรากฏลักษณะของการไหลแบบไหลตามกันชัดกว่า ระยะเวลาเก็บกักน้ำที่ได้จากการทดลองมีค่าน้อยกว่าที่คำนวณไว้ โดยความคลาดเคลื่อนสูงขึ้นตามระยะเวลากักเก็บน้ำที่มากขึ้น เนื่องจากผลของตัวกลางที่ใส่ลงไปทำให้ปริมาตรจำเพาะ (Effective Volume) ของถังปฏิกิริยาลดลง คิดระยะเวลาเก็บกักน้ำจริงของถังปฏิกิริยาในการทดลองนี้ได้เป็น 84.1% ในขณะที่ประสิทธิภาพในการบำบัดซีโอดีของน้ำเสียสังเคราะห์ที่ซีโอดีและแอมโมเนียเริ่มต้น 400 มล./ล. และ 40 มล.-ไนโตรเจน/ล. ตามลำดับที่ระยะเวลาเก็บกักน้ำทั้ง 2 4 8 และ 12 ชั่วโมง มีประสิทธิภาพเป็น 91.9% 91.6% 92.1% และ 98.7% ตามลำดับ คิดอัตราการบำบัดซีโอดีสูงสุดได้เป็น 171 มก./ล./ชม. ผลการบำบัดไนโตรเจนของระบบพบว่าสามารถเกิดปฏิกิริยาไนตริฟิเคชันและดีไนตริฟิเคชันได้ดีที่ระยะเวลากักเก็บน้ำ 12 และ 8 ชั่วโมง มีประสิทธิภาพในการบำบัดแอมโมเนียไนโตรเจนเป็น 99% มีประสิทธิภาพในการบำบัดไนโตรเจนทั้งหมดเป็น 37.3% และ 52.5% ตามลำดับ ส่วนที่ระยะเวลากักเก็บน้ำ 4 และ 2 ชั่วโมง การเกิดปฏิกิริยาไนตริฟิเคชันต่ำ น้ำขาออกมีแอมโมเนียเหลืออยู่ 30.2±3.99และ 34.4±0.910 มก.-ไนโตรเจน/ล. ตามลำดับ และไม่มีไนไตร์ตและไนเตรตเกิดขึ้น คิดอัตราไนตริฟิเคชันจำเพาะเฉลี่ยได้เป็น 0.0659±0.0107 ก.-ไนโตรเจน/ตร.ม./วัน ดังนั้น สรุปได้ว่าถังกรองชีวภาพแบบเติมอากาศแยกชั้นชนิดไหลขึ้นมีประสิทธิภาพในการบำบัดแอมโมเนียสูงที่ระยะเวลากักเก็บน้ำ 8 และ 12 ชั่วโมง ความเข้มข้นของซีโอดีและแอมโมเนียไนโตรเจนที่น้ำออกมีค่าต่ำกว่ามาตรฐานน้ำทิ้ง เมื่อลดระยะเวลากักเก็บน้ำลดลงต่ำกว่า 4 ชั่วโมงระบบสามารถกำจัดซีโอดีได้ต่ำกว่ามาตรฐานน้ำทิ้ง แต่ประสิทธิภาพในการบำบัดไนโตรเจนลดลง ความเข้มข้นของแอมโมเนียที่น้ำออกสูงกว่ามาตรฐานน้ำทิ้ง รวมถึงมีอัตราการเกิดปฏิกิริยาไนตริฟิเคชันและดีไนตริฟิเคชันต่ำ

การดูดซับกลุ่มไอออนลบโดยใช้วัสดุแมกนีเซียม-อะลูมิเนียมเลเยอร์ดับเบิ้ลไฮดรอกไซด์, ติณห์ ศรีเมฆ

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยฉบับนี้มุ่งเน้นศึกษาการดูดซับไอออนลบอันได้แก่ ฟอสเฟต (PO₄³-) โครเมต(Cr₂O₇²-) และอาร์เซเนต (AsO₄³-) โดยใช้วัสดุแมกนีเซียม/อะลูมิเนียมเลเยอร์ดับเบิ้ลไฮดรอกไซด์ (Mg/Al LDHs) และวัสดุแมกนีเซียม/อะลูมิเนียมเลเยอร์ดับเบิ้ลไฮดรอกไซด์ที่เกาะบนอนุภาค แม่เหล็ก (Mg/Al LDHs-Fe) จากผลการทดลองในระบบแบบทีละเทพบว่า Mg/Al LDHs มีประสิทธิภาพในการกาจัดไอออนลบทั้งสามชนิดมากกว่า Mg/Al LDHs-Fe เนื่องจาก Mg/Al LDHs มีพื้นที่ผิวที่มีประจุบวกมากกว่า Mg/Al LDHs-Fe และเมื่อทดสอบการดูดซับพบว่าวัสดุทั้งสองชนิดมีความเร็วการดูดซับเข้าสู่สมดุลใกล้เคียงกัน แต่ Mg/Al LDHs จะมีประสิทธิภาพในการดูดซับสูงกว่า Mg/Al LDHs-Fe ประสิทธิภาพในการดูดซับไอออนลบของวัสดุทั้งสองลดลงเล็กน้อยเมื่อค่าพีเอชสูงขึ้น เมื่อนำไอออนลบทั้งสามชนิดมาแข่งขันในการถูกดูดซับพบว่า วัสดุทั้งสองชนิดจะดูดซับฟอสเฟตได้ดีที่สุด รองลงมาได้แก่อาร์เซเนต และโครเมตตามลาดับ ซึ่งเป็นผลมาจากโครงสร้างของไอออนลบเหล่านั้น ได้แก่ ฟอสเฟตและอาร์เซเนตมีประจุลบสามในขณะที่โครเมตมีประจุลบสอง จึงทำให้ฟอสเฟตและอาร์เซเนตสามารถเกิดปฏิสัมพันธ์กับหมู่โลหะไฮดรอกไซด์ที่ถูกเหนี่ยวนำเป็นบวกบนพื้นผิวตัวกลางดูดซับ วัสดุดูดซับทั้งสองชนิดเมื่อนำกลับมาใช้ใหม่พบว่ามีประสิทธิภาพการดูดซับไอออนลบทั้งสามชนิดลดลงประมาณร้อยละ 50

การดูดซับสารกลุ่มยาต้านการอักเสบที่ไม่ใช่สเตียรอยด์ร่วมกับสารอินทรีย์ละลายน้ำโดย Mil-53(Al) ที่มีการดัดแปรหมู่ฟังก์ชัน, ณัฐวดี ฉันทนาวรกุลชัย

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาประสิทธิภาพการดูดซับของ MIL-53 (Al) และ MIL-53 (Al) ที่มีการดัดแปรหมู่ฟังก์ชันเอมีน (NH2) ในการดูดซับคีโตโปรเฟน (KET) นาพรอกเซน (NPX) และไอบูโปรเฟน (IBP) อีกทั้งศึกษาการดูดซับแบบคัดเลือกของตัวกลางดูดซับ และประเมินผลของสารอินทรีย์ละลายน้ำ (DOM) ทั้งชนิดชอบน้ำ (HPI) และไม่ชอบน้ำ (HPO) ต่อการดูดซับ ผลการทดลองจลพลศาสตร์การดูดซับพบว่าสมการอันดับที่ 2 เสมือนสอดคล้องกับผลการทดลองมากที่สุด สำหรับ MIL-53(Al) เกิดการดูดซับยาอย่างรวดเร็วใน 30 นาทีแรกและเข้าสู่สมดุลภายใน 75 นาที ซึ่งมีความเร็วในการดูดซับมากกว่า PAC การดัดแปรหมู่ฟังก์ชันเอมีนไม่พบการดูดซับซึ่งเป็นผลกระทบจากฟอสเฟตบัฟเฟอร์ ไอโซเทอมการดูดซับ KET, NPX, และ IBP ของ MIL-53(Al) ที่ได้จากการทดลองสอดคล้องกับสมการซิปส์, เส้นตรง, และแลงเมียร์ ตามลำดับ โดย MIL-53(Al) มีความสามารถในการดูดซับเป็น 2 เท่าของ PAC ในการดูดซับแบบคัดเลือกในมลสารผสมของ MIL-53(Al) มีความสามารถลดลงอาจเกิดจากการแย่งพื้นที่การดูดซับซึ่งเกี่ยวข้องกับขนาดโมเลกุลของยา MIL-53(Al) และ NH2-MIL-53(Al) มีความสามารถในการดูดซับยาเพิ่มขึ้นในน้ำเสียจริงเนื่องจากปรากฎการณ์ Breathing effect เมื่ออยู่ในสารละลายอินทรีย์ และผลกระทบของฟอสเฟตที่ลดลง จากการศึกษาผลกระทบของ DOM ต่อการดูดซับ KET, NPX, และ IBP แบบมลสารเดี่ยวแสดงให้เห็นว่าการมีอยู่ของ DOM, HPI, และ HPO ส่งผลทำความสามารถในการดูดซับ KET สูงขึ้น แต่การดูดซับ NPX และ IBP ลดลงหรือไม่เปลี่ยนแปลง เนื่องจาก HPO และ HPI สามารถเกิดปฏิกิริยากับ NPX และ IBP ได้ ทำให้เกิดการแข่งขันระหว่าง HPO หรือ HPI และตัวกลางดูดซับในการดูดซับยา ในกรณีมลสารยาแบบผสม การมีอยู่ของ DOM …

ผลของความเข้มข้นซีโอดีและพื้นที่ผิวตัวกลางต่อระบบถังกรองไร้อากาศและถังกรองทรายชีวภาพ, พิมพ์พิสุทธิ์ หงส์ชยางกูร

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้ศึกษาผลของความเข้มข้นซีโอดีต่ำต่อประสิทธิภาพของระบบถังกรองไร้อากาศและถังกรองทรายชีวภาพ และผลของพื้นที่ผิวตัวกลางต่อการบำบัดน้ำเสียด้วยถังกรองไร้อากาศ โดยออกแบบถังกรองไร้อากาศจำนวน 4 ถังต่อเป็นอนุกรม มีระยะเวลาเก็บกักถังละ 0.5 วัน รวม 2 วัน ตามด้วยถังกรองทรายชีวภาพ ภายในบรรจุชั้นทรายความสูง 60 ซม. และมีท่อระบายอากาศด้านล่าง เพื่อกรองเอาตะกอนออกจากน้ำทิ้งของระบบกรองไร้อากาศและกำจัดกลิ่นโดยให้น้ำไหลสัมผัสกับอากาศในชั้นทราย ใช้น้ำเสียสังเคราะห์ซึ่งเตรียมจากน้ำตาลทราย (ซูโครส) ที่ความเข้มข้น 1,500 1,000 500 และ 200 มก.ซีโอดี/ล. มีอัตราการไหลเข้าของน้ำเสีย 31.2 ล./วัน ผลการทดลองพบว่าประสิทธิภาพในการบำบัดซีโอดีของระบบโดยรวมอยู่ที่ร้อยละ 92-98 โดยเป็นประสิทธิภาพของถังกรองไร้อากาศร้อยละ 70-95 ซึ่งประสิทธิภาพส่วนใหญ่ เกิดขึ้นภายในถังแรกของถังกรองไร้อากาศซึ่งมีระยะเวลากักพักน้ำเสีย 0.5 วัน คิดเป็นร้อยละ 70-89 ผลการทดลองพบว่าเมื่อลดพื้นที่ผิวตัวกลางภายในถังกรองไร้อากาศลง จนไม่เหลือตัวกลางอยู่ ที่ระยะเวลาเก็บกักน้ำ 0.5 วัน ระบบยังมีอัตราการบำบัดซีโอดี 629.22 มก.ซีโอดี/ล-วัน และตัวกลางภายในระบบจะช่วยเพิ่มอัตราการบำบัดของระบบ 122.84 มก.ซีโอดี/ล.-ตร.ม.-วัน นอกจากนี้ถังกรองทรายชีวภาพยังสามารถกรองตะกอนแขวนลอยที่หลุดออกมาจากน้ำทิ้งของถังกรองไร้อากาศจนผ่านเกณฑ์มาตรฐานที่ต่ำกว่า 30 มก./ล. และพบว่ามีไนเตรทที่เกิดขึ้นจากถังกรองทรายชีวภาพ แสดงให้เห็นถึงการเปลี่ยนจากสภาวะไร้อากาศมาเป็นสภาวะที่มีอากาศ และการย่อยสลายสารอินทรีย์จนเกือบหมดจนเกิดกระบวนการไนตริฟิเคชัน

การดูดซับสารกลุ่มยาต้านการอักเสบชนิดไม่ใช่สเตียรอยด์โดยวัสดุโครงข่ายโลหะอินทรีย์ที่ขึ้นรูปด้วยอัลจิเนตและโพลิไวนิลลิดีนฟลูออไรด์, ภัทรพรรณ มงคลภัทรสุข

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้มุ่งเน้นเพื่อศึกษาความเป็นไปได้ในการประยุกต์ใช้วัสดุโครงข่ายโลหะอินทรีย์ (MOFs) ชนิด MIL-53(Al) และ ZIF-8(Zn) ที่ขึ้นรูปเป็นเม็ดด้วยอัลจิเนตและโพลิไวนิลลิดีนฟลูออไรด์เพื่อดูดซับสารกลุ่มยาต้านการอักเสบชนิดไม่ใช่สเตียรอยด์ ได้แก่ ไอบูโพรเฟน (IBP) คีโตโปรเฟน (KET) และนาพรอกเซน (NPX) จากผลการทดลองภายใต้ระบบทีละเท พบว่า MIL-53(Al) มีอัตราเร็วในการดูดซับและความจุการดูดซับสารตกค้างทางยาทั้ง 3 ตัวสูงกว่าถ่านกัมมันต์ชนิดผง (PAC) ส่วน ZIF-8(Zn) ไม่ปรากฎการดูดซับขึ้นเนื่องจากมีอนุภาคขนาดใหญ่และมีพื้นที่ผิวภายนอกน้อยทำให้โมเลกุลของสารตกค้างทางยาไม่สามารถเข้าถึงรูพรุนภายในได้ และเมื่อทำการขึ้นรูป MIL-53(Al) เป็นเม็ดด้วยอัลจิเนต (Alginate/MIL-53(Al): AM) พบว่าอัตราเร็วในการดูดซับลดลง โดยใช้ระยะเวลาเข้าสู่สภาวะสมดุลมากขึ้นจาก 90 นาที เป็น 180 นาที และสอดคล้องกับจลนพลศาสตร์การดูดซับลำดับที่ 2 เสมือน นอกจากนั้นยังทำให้ความจุการดูดซับ IBP KET และ NPX ลดลง โดยสัดส่วน MIL-53(Al) ที่ 25% (w/w) (AM25) มีความจุในการดูดซับสารตกค้างทางยาทั้ง 3 ตัวสูงกว่าอัตราส่วนอื่นๆ และไอโซเทอมการดูดซับดังกล่าวสอดคล้องกับแบบจำลองของซิปส์ และ เรดลิช-ปีเตอร์สัน ถึงแม้ว่า MIL-53(Al) จะมีประสิทธิภาพในการดูดซับ IBP KET และ NPX ลดลงเมื่อขึ้นรูปเป็นเม็ด แต่ยังมีอัตราเร็วและความจุในการดูดซับสารตกค้างทางยาดังกล่าวสูงกว่าถ่านกัมมันต์แบบเกร็ด ในขณะที่ MIL-53(Al) ที่ขึ้นรูปเป็นเม็ดด้วยโพลีไวนิลลิดีนฟลูออไรด์ (PVDF) ไม่ปรากฎการดูดซับขึ้นในทุกอัตราส่วน อาจเนื่องจาก PVDF มีความไม่ชอบน้ำสูงส่งผลให้สารตกค้างทางยาทั้ง 3 ตัวไม่สามารถเข้าถึงรูพรุนและเกิดการดูดซับได้ ส่วนการศึกษาการดูดซับในระบบคอลัมน์ พบว่าเมื่อเพิ่มความสูงของชั้นตัวกลางดูดซับ ส่งผลให้เวลาที่จุดเบรกทรู (Breakthrough time) และเวลาที่ชั้นตัวกลางดูดซับเข้าสู่สภาวะอิ่มตัว (Saturation time) เพิ่มมากขึ้น ในขณะที่อัตราการใช้ตัวกลางดูดซับ (Usage rate) ลดลงแสดงให้เห็นว่าเกิดการใช้ตัวกลางดูดซับได้อย่างคุ้มค่ามากที่สุด โดยกราฟเบรกทรูที่ได้จากการทดลองสอดคล้องกับทั้งแบบจำลองของโทมัสและแบบจำลองของยุน-เนวสัน

การศึกษารูปแบบถังปฏิกิริยาสำหรับการกำจัดสาหร่ายโดยการทำให้ลอยด้วยอากาศละลาย, ภาวินี พงศ์พันธ์พฤทธิ์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

กระบวนการทำให้ลอยด้วยอากาศละลาย (DAF) เป็นกระบวนการที่มีประสิทธิภาพและนิยมใช้อย่างกว้างขวางในการแยกอนุภาคที่มีความหนาแน่นต่ำและมีแนวโน้มในการลอยมากกว่าการตกตะกอน เช่น สาหร่ายขนาดเล็ก ซึ่งเป็นปัญหาในการผลิตน้ำประปาในปัจจุบัน โดยเฉพาะสาหร่ายที่มีความสามารถในการสร้างสารพิษ เช่น สาหร่ายสายพันธุ์ไมโครซิสทิส ซึ่งเป็นสาหร่ายที่มีเสถียรภาพและแขวนลอยในน้ำ งานวิจัยนี้จึงศึกษาหาสภาวะในการทำลายเสถียรภาพอนุภาคสาหร่ายและการแยกสาหร่ายด้วย DAF ซึ่งจะต้องศึกษารูปแบบการไหลภายในถังที่เกิดขึ้นต่อรูปแบบของถังลอยตะกอน และประสิทธิภาพการแยกสาหร่ายภายใต้สภาวะการเดินระบบที่เหมาะสม พบว่า การทำลายเสถียรภาพสาหร่ายด้วย PACl ประสิทธิภาพในการแยกสูงสุด รองลงมาคือ สารส้ม และการปรับพีเอช 11 ประสิทธิภาพการแยกสูงสุดเท่ากับ 93.98 86.19 และ 19.58% ตามลำดับ อย่างไรก็ตาม ต้องใช้ PACl ในปริมาณมากกว่าเมื่อเทียบกับการใช้สารส้ม และฟล้อคที่เกิดจาก PACl ยังทำให้ลอยได้ยาก ดังนั้น จึงเลือกใช้สารส้มในการทำลายเสถียรภาพสาหร่าย และวิเคราะห์รูปแบบการไหลด้วยการวิเคราะห์ฟังก์ชันการกระจายเวลากัก (RTD) และการไหลของของไหลภายในถังปฏิกิริยาโดยใช้โปรแกรมพลศาสตร์ของไหลเชิงคำนวณ (CFD) โดยปรับเปลี่ยนลักษณะการติดตั้งแผ่นกั้นระหว่างโซนสัมผัสและโซนแยกภายในถังลอยตะกอนขนาด 40 ลิตร ได้แก่ ความสูง มุม และความยาวของโซนสัมผัส พบว่าการติดตั้งแผ่นกั้นความสูง 20 ซม. มุม 90 องศา ความยาวโซนสัมผัส 14 ซม. เกิดจุดอับเพียง 6.21% และส่งผลให้ประสิทธิภาพการแยกสาหร่ายสูงสุดถึง 80.22% รวมถึงการศึกษาแนวทางการขยายขนาด (Scale-up) ถังปฏิกิริยาตามทฤษฎี Geometric scale-up ด้วยโปรแกรม CFD ส่งผลต่อรูปแบบการไหลภายในถังปฏิกิริยาเพียงเล็กน้อย สาหร่ายความเข้มสูงที่แยกออกมาได้สามารถนำไปใช้เป็นพลังงานทางเลือกประเภทหนึ่งในการผลิตไบโอดีเซลซึ่งมีประสิทธิภาพในการผลิตสูง

ผลกระทบของลักษณะพื้นผิววัสดุและสภาวะการเดินระบบต่อประสิทธิภาพการนำกลับน้ำมันของสกิมเมอร์แบบลูกกลิ้ง, รัฐกานต์ จำรูญรัตน์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์ที่จะศึกษาผลกระทบของชนิดวัสดุพื้นผิวและสภาวะการเดินระบบที่เหมาะสมต่อประสิทธิภาพการนำกลับน้ำมันของอุปกรณ์สกิมเมอร์แบบลูกกลิ้ง โดยใช้น้ำมันปาล์มน้ำมันหล่อลื่น SAE 10W-40 และ SAE 20W-50 ในการศึกษาผลกระทบของชนิดวัสดุพื้นผิว ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของสกิมเมอร์ ความหนาน้ำมันต่อระยะที่จมของสกิมเมอร์ และความเร็วรอบต่อประสิทธิภาพการนำกลับน้ำมัน รวมไปถึงสร้างสมการทางคณิตศาสตร์ทำนายอัตราการนำกลับน้ำมัน ผลการศึกษาพบว่าสภาวะการเดินระบบที่เหมาะสมต่อการนำกลับน้ำมันของอุปกรณ์สกิมเมอร์แบบลูกกลิ้ง แบ่งตามชนิดน้ำมัน ได้แก่ 1) น้ำมันปาล์ม มีประสิทธิภาพการนำกลับน้ำมันสูงสุด 97% และอัตราการนำกลับน้ำมัน 24.28 มิลลิลิตรต่อวินาที ด้วยวัสดุพอลิโพรไพลีน 2) น้ำมันหล่อลื่น SAE 10W-40 มีประสิทธิภาพการนำกลับน้ำมันสูงสุดที่ 97% มีอัตราการนำกลับน้ำมัน 24.31 มิลลิลิตรต่อวินาที ด้วยวัสดุพอลิไวนิลคลอไรด์ และ 3) น้ำมันหล่อลื่น SAE 20W-50 มีประสิทธิภาพการนำกลับน้ำมันสูงสุดที่ 98% มีอัตราการนำกลับน้ำมัน 24.50 มิลลิลิตรต่อวินาที ด้วยวัสดุพอลิไวนิลคลอไรด์ การวิเคราะห์ผลการทดลองด้วยแนวคิด DOE และการสร้างความสัมพันธ์ทางคณิตศาสตร์ พบว่า พารามิเตอร์ที่ทำการศึกษาทั้งหมดส่งผลต่อประสิทธิภาพการนำกลับน้ำมัน โดยสมการคณิตศาสตร์ที่สร้างขึ้นสำหรับทำนายอัตราการนำกลับน้ำมันมีความคลาดเคลื่อนจากผลการทดสอบการนำกลับน้ำเสียปนเปื้อนน้ำมันปาล์มที่ผ่านการใช้งานแล้วด้วยสภาวะการเดินระบบแบบพื้นผิวพอลิไวนิลคลอไรด์และพื้นผิวพอลิโพรไพลีนเท่ากับ 32% 23% ตามลำดับ และ 16% 24% สำหรับน้ำมันหล่อลื่นตามลำดับ

การประเมินวัฏจักรชีวิตของการเพิ่มประสิทธิภาพการกำจัดความขุ่นของถังตกตะกอนสัมผัสแบบหมุนเวียนตะกอน กรณีศึกษาโรงงานผลิตน้ำประปาบางเขน, สราวิทย์ อาภรณ์รัตน์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้วิเคราะห์แนวทางการดำเนินงานควบคุมและเพิ่มประสิทธิภาพการกำจัดความขุ่นถังตกตะกอนสัมผัสแบบหมุนเวียนตะกอน ของโรงงานผลิตน้ำบางเขน โดยวิเคราะห์ปัจจัยที่เกี่ยวข้องกับการควบคุมถังตกตะกอน โดยทดสอบกับสภาวะการทำงานจริงของโรงงานผลิตน้ำบางเขน ผลการวิจัยพบว่าที่ช่วงความขุ่นน้ำดิบ 15-30 เอ็นทียู ซึ่งเป็นความขุ่นน้ำดิบที่เข้าสู่ระบบผลิตโพลิอะลูมิเนียมคลอไรด์มีปริมาณการใช้ที่น้อยกว่าสารส้มน้ำในการสร้างตะกอนโดยมีประสิทธิภาพการกำจัดความขุ่นใกล้เคียงกัน การสร้างตะกอนในถังตะกอนสัมผัสที่เหมาะสมคือ อัตราการไหลของน้ำดิบเข้าถัง 200,000 ลูกบาศก์เมตรต่อวันและควบคุมความเร็วรอบมอเตอร์ของใบพัด 500 รอบต่อนาที สามารถสร้างตะกอนในบริเวณทำปฏิกิริยาให้มีปริมาณร้อยละ 10-15 ได้ด้วยสารเคมีทั้ง 2 ชนิด จากนั้นประเมินวัฏจักรชีวิตการเพิ่มประสิทธิภาพการกำจัดความขุ่นของถังตกตะกอนในกระบวนการผลิตน้ำประปา ในงานวิจัยนี้มีหน้าที่การใช้ (Functional unit) คือการผลิตน้ำประปา 1 ลูกบาศก์เมตร จากการประเมินวัฏจักรชีวิตผลิตภัณฑ์ของน้ำประปามีศักยภาพในการก่อให้เกิดผลกระทบต่อภาวะโลกร้อนเท่ากับ 0.121 กิโลกรัมคาร์บอนไดออกไซด์เทียบเท่า ผลกระทบต่อภาวะความเป็นกรดเท่ากับ 0.931 กรัมซัลเฟอร์ไดออกไซด์เทียบเท่า ผลกระทบต่อการสิ้นเปลืองทรัพยากรน้ำเท่ากับ 1.050 ลูกบาศก์เมตร และผลกระทบต่อการสิ้นเปลืองทรัพยากรเชื้อเพลิงเท่ากับ 1.704 เมกะจูล ผลการวิเคราะห์การควบคุมถังตกตะกอนเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการกำจัดความขุ่นสามารถลดปริมาณการใช้สารโคแอกกูแลนต์ และลดพลังงานที่ใช้ในกระบวนการผลิตน้ำประปา ซึ่งช่วยลดค่าผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมจากการประเมินวัฏจักรชีวิต

การใช้ประโยชน์จากกากไดอะตอมไมต์และสลัดจ์จากอุตสาหกรรมเครื่องดื่มเพื่อการดูดซับฟีนอล, สิรภพ โตเจริญ

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อนำสลัดจ์และกากไดอะตอมไมต์ จากอุตสาหกรรมเครื่องดื่มไปใช้ประโยชน์เป็นตัวดูดซับฟีนอล ด้วยการผ่านกระบวนการกระตุ้นด้วยสารเคมีและความร้อนเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการดูดซับและนำไปขึ้นรูปเพื่อผลิตวัสดุผสมชนิดเม็ดเพื่อใช้เป็นตัวดูดซับ โดยผ่านการศึกษาสมบัติทางกายภาพและเคมี การทดสอบประสิทธิภาพการดูดซับ จลนพลศาสตร์และไอโซเทอมการดูดซับฟีนอล อุณหภูมิและพีเอชที่เหมาะสมต่อความสามารถในการดูดซับฟีนอลของตัวดูดซับ และความต้านทานต่อแรงกดของตัวดูดซับวัสดุผสม จากการศึกษาพบว่ากากไดอะตอมไมต์มีองค์ประกอบหลักของซิลิกาที่สูงทำให้มีโครงสร้างผลึกประกอบด้วยคริสโตบาไลท์และควอตซ์ มีหมู่ฟังก์ชันไซลอกเซนและซิเลนอลเป็นหมู่ฟังก์ชันหลักบนพื้นผิว แต่มีขนาดพื้นที่ผิวจำเพาะต่ำ ส่งผลให้ไม่เกิดการดูดซับฟีนอล การกระตุ้นกากไดอะตอมไมต์ด้วยสารเคมีและความร้อนไม่ส่งผลต่อประสิทธิภาพการดูดซับฟีนอล ในขณะที่ตัวดูดซับสลัดจ์มีองค์ประกอบหลักเป็นสารอินทรีย์ที่มีขนาดพื้นที่ผิวจำเพาะต่ำ แต่เมื่อนำไปผ่านกระบวนการคาร์บอไนเซชัน กระตุ้นด้วยสารเคมีและความร้อน พบว่าได้ตัวดูดซับถ่านสลัดจ์มีพื้นที่ผิวและรูพรุนที่เพิ่มมากขึ้น ตัวดูดซับที่ถูกกระตุ้นด้วยโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ที่อุณหภูมิ 800 องศาเซลเซียส ภายใต้บรรยากาศไนโตรเจน (ASC_KOH_3:1) มีค่าพื้นที่ผิวจำเพาะสูงถึง 2,565 ตารางเมตรต่อกรัม มีโครงสร้างผลึกเป็นคาร์บอนอสัณฐาน โดยมีจลนพลศาสตร์การดูดซับเป็นไปตามปฏิกิริยาอันดับสองเสมือน ไอโซเทอมการดูดซับเป็นไปตามแบบจำลองฟรุนดลิชโดยมีค่าความสามารถในการดูดซับที่สภาวะสมดุล 56.07 มิลลิกรัมต่อกรัม ที่ความเข้มข้นฟีนอลที่สมดุล 90 มิลลิกรัมต่อลิตร โดยปฏิกิริยาการดูดซับเป็นปฏิกิริยาคายความร้อนและการดูดซับฟีนอลของตัวดูดซับถ่านสลัดจ์เกิดได้ดีที่พีเอชระหว่าง 3 ถึง 7 การขึ้นรูปตัวดูดซับวัสดุผสมด้วยวิธีอัดรีดทำให้สะดวกต่อการนำไปใช้งาน ดังนั้นตัวดูดซับสลัดจ์ที่ได้จากงานวิจัยนี้สามารถนำไปใช้เป็นทางเลือกในการดูดซับน้ำเสียที่มีการปนเปื้อนของฟีนอลได้อย่างมีประสิทธิภาพ

การจัดการของเสียอันตรายจากกิจกรรมภายในศูนย์บริการซ่อมรถ ในพื้นที่กรุงเทพมหานคร โดยการใช้เครื่องมือทางด้านสิ่งแวดล้อม, หริณลักษมณ์ ชัยศรีสุข

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ของเสียอันตรายที่เกิดขึ้นจากกิจกรรมภายในศูนย์บริการซ่อมรถสามารถก่อให้เกิดปัญหาสิ่งแวดล้อมหากได้รับการจัดการอย่างไม่เหมาะสม งานวิจัยนี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาประเภท ปริมาณของเสีย และวิธีการจัดการของเสียอันตรายที่เกิดจากกิจกรรมภายในศูนย์บริการซ่อมรถ ใน พื้นที่กรุงเทพมหานครในปัจจุบัน ประเมินผลกระทบของการจัดการของเสียดังกล่าวและเสนอ แนวทางในการจัดการของเสียที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ด้วยเครื่องมือทางสิ่งแวดล้อม ประกอบด้วย การท าแผนภาพทิศทางการไหลของของเสีย (Material flow analysis) ด้วยโปรแกรม STAN เวอร์ ชั่น 2.6.601 และการประเมินวัฎจักรชีวิตของการจัดการของเสีย (Life Cycle Assessment) ด้วย โปรแกรม SimaPro เวอร์ชั่น 8.3.0.0 และการวิเคราะห์ปริมาณของเสียอันตราย แนวทางการ จัดการของเสีย ความรู้ความเข้าใจในการจัดการของเสีย และการรายงานข้อมูลของเสียต่อ หน่วยงานที่กำกับดูแลของผู้ประกอบการโดยการทำแบบสอบถาม โดยกำหนดปริมาณของเสีย อันตรายทั้งหมดที่เกิดขึ้นใน 1 ปี พิจารณาข้อมูลจากการรายงานต่อกรมโรงงานอุตสาหกรรม แบ่ง ออกเป็น 2 กรณีศึกษา ได้แก่ กรณีรายงาน สก.2 และกรณีรายงานกำกับการขนส่งของเสีย และ กำหนดทางเลือกในการจัดการออกเป็น 3 รูปแบบ ประกอบด้วย 1. รูปแบบการจัดการของเสียใน ปัจจุบัน 2. การลดปริมาณของเสียที่ถูกนำไปฝังกลบ 3. การเพิ่มปริมาณของเสียที่ถูกนำไปรีไซเคิล โดยพิจารณาจากเทคโนโลยีที่มีอยู่ในปัจจุบัน จากการวิเคราะห์ทิศทางการไหลของของเสียพบว่า ของเสียอันตรายส่วนใหญ่ถูกจัดการโดยการรีไซเคิล ในส่วนของการวิเคราะห์ผลกระทบทาง สิ่งแวดล้อม พบว่าแนวทางเพิ่มการรีไซเคิลก่อให้เกิดศักยภาพในการก่อให้เกิดผลกระทบต่อ สิ่งแวดล้อมน้อยที่สุดสำหรับทั้ง 2 กรณีศึกษา

Effects Of Land Development And Season On Heavy Metal Concentrations In Urban Streams, Helen Daigle

REU Final Reports

Although it is generally understood that urban development can impact the quality of urban streams, there are many factors that affect the concentrations of pollutants being transferred from the built environment to a given output. This study examines the impact of land use surrounding urban streams, specifically, the degree of development and presence or absence of green infrastructure (GI) in these areas on heavy metal (HM) concentrations in Portland, Oregon. After collecting 1021 water quality samples from 2010-2018, we examined the difference in concentrations of HM pollutants across different combinations of land use and season. Increased levels of calcium, magnesium, …

Value Added Products From Lignin And Biomass Derivatives, Chen Li

Civil & Environmental Engineering Theses & Dissertations

Pyrolysis is one of the traditional lignin and biomass utilization methods. The liquid products bio-oil and solid products bio-char are the main value-added products from lignin pyrolysis. Due to the narrow application and low quality, using the pyrolysis method to produce bio-oil and bio-char cannot bring sufficient economic benefits. In this dissertation, two methods were investigated to improve the quality of lignin bio-products.

Instead of direct pyrolysis, chemical activation (pyrolysis) was introduced in this dissertation. Compared to bio-char, the lignin chemical activation product lignin-activated-carbon has better economic value. With the best activation conditions, the lignin-activated-carbon produced a surface area of …

Evaluation, Improvement, And Application Of Models Of Environmental Fate And Transport Of Atmosphere-Surface Exchangeable Pollutants (Aseps), Tanvir Khan

Dissertations, Master's Theses and Master's Reports

Certain toxic, semivolatile chemicals, also known as atmosphere-surface exchangeable pollutants (ASEPs) are emitted into the environment from anthropogenic activities and natural sources. This dissertation focused on the (i) evaluation and improvement of dry particle deposition and atmosphere-surface exchange parameterizations of ASEPs for use in chemical transport models (CTMs), and (ii) application of a dynamic multimedia model to examine recovery of Lake Superior from historical inputs of polychlorinated biphenyl (PCB) compounds (a class of ASEPs) contamination.

Current knowledge has been inadequate to propose quantitative measures of the relative performance of available dry particle deposition parameterizations. In Chapter 1 of this dissertation, …

Modeling Canopy Effect In The Great Lakes Cladophora Model, Ankita Bakshi

Dissertations, Master's Theses and Master's Reports

Cladophora glomerata is a filamentous green alga native to the Great Lakes. However, its nuisance growth in phosphorus rich waters negatively affects the lakes’ aesthetic and water quality. The Great Lakes Cladophora Model (GLCM) v1, developed in 1982, was the first mechanistic model to simulate Cladophora growth basing phosphorus availability and environmental conditions followed by Cladophora Growth Model and GLCM v2. In this study, the light and temperature mediation factors for Cladophora net growth are revised as a necessary step prior to the development of a self-shading algorithm. The concept of a fixed-value, maximum achievable biomass (carrying capacity) employed in …

Predicting The Organic Compound Degradation In Aqueous-Phase Ultraviolet (Uv) And Uv-Based Advanced Oxidation Processes, Erica Coscarelli

Dissertations, Master's Theses and Master's Reports

Clean safe drinking water is vital for society. With increasing water scarcity and the increased numbers of chemicals identified in waterways, it is important for us to fully understand how to destroy contaminants of concern and prevent potentially hazardous byproducts that may be produced from the degradation processes. Little is known about how nitrogen containing organics behave and degrade in current water treatment systems and therefore their role in water reuse. N-nitrosodimethylamine (NDMA), is carcinogenic and is being formed during conventional chlorination of drinking water. Ultraviolet (UV) photooxidation has been shown to degrade NDMA, but the degradation pathways and their …

Transient Simulations Of Freshwater Lens Depletion In Response To A Range Of Sea Level Rise Rates And Climate Gradients, Qiuyuan Nan

Dissertations, Master's Theses and Master's Reports

The freshwater lens in the island can become the only freshwater resources in some regions. Numerical simulations are used to determine freshwater lens volume and average concentration is in response to the range of sea-level rise rates and climate gradients. The sea-level rise rates (0.56 mm/yr, 6.22 mm/yr, and 11.78 mm/yr) are selected for projected and the climate gradient is computed from the islands in the Bahamian archipelago (Inagua, San Salvador, and Grand Bahamas) in the north, central and south. Based on the simulation results, all cases presented the upward trend of the average salinity but have the oscillation in …

Optimizing Chlorine Disinfection By Chlorine Injection Location And Pipe Diameter Selection In A Water Distribution System, Margaret Neff

Dissertations, Master's Theses and Master's Reports

Due to a variety of factors chlorination is common water disinfectant for community-scale distribution systems. The town of Suyo, Peru was already equipped with a gravity fed water system and drip chlorinator which achieved 4-log inactivation of viruses throughout the town, however, it was not providing 3-log inactivation of giardia cysts at all points of the system.

This project used an EPANET model to determine and compare the potential benefits of changes which could be made to the pre-existing water system in Suyo.

The model was used to compare current operating conditions of the Suyo system, 1.5 mg/L chlorine addition …

Polychlorinated Biphenyls (Pcbs): A Legacy Of Contamination In Michigan's Rivers, Emily Shaw

Dissertations, Master's Theses and Master's Reports

Polychlorinated biphenyls (PCBs) are ubiquitous contaminants worldwide and are the most frequent contaminant at US and bi-national Great Lakes areas of concern (AOCs). This study evaluated existing evidence to answer the questions: how does total PCB contamination compare between fish species, are there spatial patterns in PCB contamination in fish species, and have our remediation efforts been effective? Using multi-variate statistics (e.g. analysis of variance (ANOVA), principal component analysis (PCA), and multiple linear regression (MLR)), this research evaluated Michigan Department of Environmental Quality (MDEQ) fish contaminant monitoring data to attempt to answer the questions above.

PCB concentrations between the species …

Molecular Biogeochemistry Of A Poor Fen, Zhimin Song

Dissertations, Master's Theses and Master's Reports

Variations in climate may rapidly change the carbon balance of peatlands and increase greenhouse gas emissions through accelerated decomposition of peat and dissolved organic matter (DOM). In this study, porewater samples were collected monthly from May to October in 2017 to study the effects of plant functional groups (PFGs) on DOM, dissolved inorganic and organic nitrogen through the season in a poor fen with replicate plots dominated by different PFGs in Nestoria, Michigan, USA (46.34˚N 88.16˚W). The composition of the peat porewater showed strong statistical significance with plot type and season.The observed PFG and season impact on the composition of …