Engineering Commons^™

Antibiotic Resistance Gene Profile Changes In Cropland Soil After Manure Application And Rainfall, Morgan A. Meyers, Lisa M. Durso, John E. Gilley, Heidi Waldrip, Lana Castleberry, Amy Schmidt

Department of Agricultural and Biological Systems Engineering: Faculty Publications

Land application of manure introduces gastrointestinal microbes into the environ- ment, including bacteria carrying antibiotic resistance genes (ARGs). Measuring soil ARGs is important for active stewardship efforts to minimize gene flow from agri- cultural production systems; however, the variety of sampling protocols and target genes makes it difficult to compare ARG results between studies. We used polymerase chain reaction (PCR) methods to characterize and/or quantify 27 ARG targets in soils from 20 replicate, long-term no-till plots, before and after swine manure application and simulated rainfall and runoff. All samples were negative for the 10 b-lactamase genes assayed. For tetracycline resistance, …

Setback Distance Impacts On Transport And Antibiotic Resistance Phenotypes Of Fecal Indicators, Morgan A. Meyers, Lisa M. Durso, John E. Gilley, Daniel N. Miller, Xu Li, Amy M. Schmidt Schmidt

Department of Agricultural and Biological Systems Engineering: Faculty Publications

Although the land application of livestock manure has numerous agronomic benefits, runoff from manured fields can degrade water quality. Setbacks instruct a minimum distance be maintained between manure application and surface waters. They are commonly used to manage nutrient contamination of surface waters; however, their utility for reducing microbial inputs remains unclear. Here we evaluated the efficacy of five setback distances in no-till wheat (Triticum aes- tivum L.) residue plots for reducing runoff fecal indicator concentrations from swine manure-amended fields. Also, since there is increasing interest in the use of water quality indicators to monitor antibiotic resistance in environmental sys- …

Innovative Extension Methods In The U.S. To Promote Irrigation Water Management, Daran Rudnick, Matt Stockton, Saleh Taghvaeian, Jason Warren, Michael D. Dukes, Amy Kremen, Christopher G. Henry, Jonathan Aguilar, Brenda Ortiz, Allan A. Andales, Chuck A. Burr, Xin Qiao, Wei‑Zhen Liang, Steven Walthour, Steve H. Amosson

Department of Agricultural and Biological Systems Engineering: Faculty Publications

Promotion and adoption of irrigation water management (IWM) technology, tools, and best management practices are important as water availability concerns are addressed. Traditional extension programs have relied on lecture presentations, field tours, fact sheets, and on-station demonstrations to promote IWM practices and tools. However, these platforms tend not to provide the experience and opportunity for growers to identify and become comfortable with innovative solutions, such as new technology. To address these challenges and to appeal to an ever-changing client base, innovative and locally relevant extension and outreach programs have been devised to engage and educate growers. This article describes some …

Accumulation And Release Of Nutrients By Immersed Stalks Collected On Selected Dates Following Harvest, John E. Gilley, David B. Marx

Department of Agricultural and Biological Systems Engineering: Faculty Publications

The concentrations of phosphorus (P) and nitrogen (N) in runoff from cropland areas may be influenced by accumulation and release of P and N by stalk residues. A laboratory study was conducted to measure the effects of time since harvest and immersion period on accumulation and release of P and N by corn, soybean, and wheat stalks. Experimental variables included type of stalk material (corn, soybean, and wheat), time since harvest (six residue collection dates over an approximate 1-year period), and stalk immersion period (25 s (0.42 min), 250 s (4.2 min), 2500 s (42 min), 25,000 s (6.9 h), …

Effect Of Urea Fertilizer Deep Placement Days After Transplanting Using Brri Prilled Urea Applicator On Transplanted Boro Rice Yield, Muhammad Rashed Al Mamun, K. Naher, Md Towfiqur Rahman, Md Anwar Hossen

Department of Agricultural and Biological Systems Engineering: Faculty Publications

Rice is the most important crop in the developing countries of Asia. In the south and south-east Asia, rain-fed and irrigated transplanted rice occupies nearly two-thirds of the rice-growing area and produces more than 80% of the rough rice. In these areas, prilled urea conventionally applied by farmers is very insufficient in the transplanted rice field, where severe losses occur (up to 60% of applied N) via NH₃volatilization, denitrification, leaching, and runoff. Considering loss minimization, an experiment was conducted during the Boro season at Bangladesh Agricultural Development Corporation (BADC) in Sylhet to evaluate the performance of BRRI Prilled …

Effect Of Rotary Blade Modification On Residue Retention Into Conservation Agriculture Practices, Md Talash Mahmud, Md Towfiqur Rahman, Md Mosharraf Hossain, Muhammad Ashik-E-Rabbani

Department of Agricultural and Biological Systems Engineering: Faculty Publications

Conservation Agriculture (CA) has been a promising technique for better crop production. Manual seeding with conventional tillage practice is laborious and time consuming. However, Strip tillage (ST) method incorporating seeding machines minimizes human drudgery and optimizes the crop yield. Many problems associated with ST have been rectified e.g. tiny furrow backfill, inaccuracy of seed and fertilizer placement, leading to poor germination and curtailed outcomes. This article focused on the effects of residue retention for the rotary blades design on a versatile multi-crop planter (VMP). Four types of rotary blades of VMP differed by 15^o increment of tip angles were …

An Investigation Into Solid Waste Problem In The Egyptian Construction Industry: A Mini-Review, Ahmed Osama Daoud, Ayman Ahmed Ezzat Othman, Herbert Robinson, Ali Bayyati

Architectural Engineering

Solid waste management (SWM) is one of the most critical global challenges nowadays. It has a severe negative effect on the triple bottom line of sustainability. Construction and demolition waste (CDW) contributes about 50% of the total global annual generated SW. In the particular case of the Middle East and North Africa (MENA) region including Egypt, the SW problem has become a major challenge, and the need to find sustainable solutions is overwhelming. However, the region faces several challenges that hinder the development of an effective and efficient SWM system. This has resulted in the predominance of unsustainable SWM practices …

การจัดการขยะมูลฝอยจากร้านกาแฟอย่างยั่งยืน, ธิดารัตน์ อินทร์พระเนตร

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อหาแนวทางในการลดปริมาณขยะมูลฝอยจากร้านกาแฟตามหลักการเศรษฐกิจหมุนเวียน ด้วยวิธีการลงพื้นที่สำรวจและรวบรวมข้อมูลชนิดและปริมาณขยะมูลฝอยที่เกิดขึ้นจากร้านกาแฟกรณีศึกษาใน กรุงเทพมหานคร 5 สาขา โดยแบ่งเป็นร้านกาแฟในสถานีบริการน้ำมัน 1 สาขา ร้านที่เป็นเค้าเตอร์ 2 สาขาและร้านกาแฟแบบ stand alone (มีพื้นที่มากกว่า 50 ตร.ม.) 2 สาขา ในช่วงเดือนตุลาคมถึงพฤศจิกายน ปี พ.ศ.2562 จากผลการศึกษาพบว่า ปริมาณขยะมูลฝอยที่เกิดขึ้นในพื้นที่เกิดจาก 2 กิจกรรมหลักคือ ขยะจากการเตรียมเครื่องดื่มและอาหาร แบ่งเป็นขยะอินทรีย์ ได้แก่ เศษอาหารและกากกาแฟ และขยะบรรจุภัณฑ์ ได้แก่ แกลลอนนมสด ถุงบรรจุภัณฑ์พลาสติก กระป๋องนมข้นจืด แกลลอนนม HDPE เป็นต้น คิดเป็นร้อยละ 92 ของขยะมูลฝอยทั้งหมด โดยขยะถูกนำไปกำจัดด้วยการฝังกลบทั้งหมดและขยะจากการบริโภคของลูกค้า เช่น แก้วเครื่องดื่มร้อนและเย็นพลาสติก ขวดน้ำดื่ม PET และกล่องเบเกอร์รี่ เป็นต้น คิดเป็นร้อยละ 8 ของขยะมูลฝอยทั้งหมด จึงเสนอแนวทางเลือกการจัดการขยะมูลฝอยตามหลักการเศรษฐกิจหมุนเวียน ผ่านการใช้หลักการออกแบบผลิตภัณฑ์ที่มีผลกระทบด้านสิ่งแวดล้อมต่ำ เลือกใช้ผลิตภัณฑ์ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม การใช้บรรจุภัณฑ์จากวัสดุชีวภาพ การรีไซเคิล การเผาขยะเป็นเชื้อเพลิง RDF การหมักทำปุ๋ยและผลิตแก๊สชีวภาพ เป็นต้น ซึ่งนอกจากจะเป็นการลดการเกิดของเสียแล้วยังเป็นการสร้างมูลค่าเพิ่มให้กับขยะมูลฝอยอีกด้วย นอกจากนี้ยังนำเสนอทางเลือกเชิงนโยบายเพื่อให้ ภาครัฐบาล ภาคธุรกิจร้านกาแฟและประชาชนเข้ามามีบทบาทในการรับผิดชอบการจัดการขยะมูลฝอยให้มีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น

Adapting To Extreme Heat: Social, Atmospheric, And Infrastructure Impacts Of Air Conditioning In Megacities - The Case Of New York City, Harold Gamarro

Dissertations and Theses

Extreme heat events are becoming more frequent and intense in most large cities. Built-up surfaces also limit cooling mechanisms, leading to warmer conditions in cities, a phenomenon called the Urban Heat Island (UHI). This presents major challenges to reduce adverse health effects of hot weather, particularly in vulnerable populations like the elderly and low-income communities. Here we explore the overall impacts of increasing air conditioning (AC) system adoption in residences as an adaptive measure to reduce human health risks under heat waves, with New York City (NYC) as a case study. This study uses AC adoption data from the 2017 …

Evaluation And Inter-Comparison Of Satellite Precipitation Estimations For Extreme Flood Events In Peninsular Malaysia, Zhen Xiang Eugene Soo

Student Works (2020-2029)

Satellite precipitation products (SPP) have been useful in any hydrological applications as their extensive spatial coverage and finer space and time resolutions. However, these satellite estimations exhibit large systematic and random errors which may cause large uncertainties in any hydrological applications. In this study, three advanced satellite precipitation products, i.e. CMORPH, TRMM 3B42V7, and PERSIANN are utilized in conjunction with the ground observation to investigate their performance in detecting rain, capturing storms and rainfall pattern during extreme flood events. This study evaluates and compares the capability of the SPP by focusing on the 2014-2015 northeast monsoon extreme flood events. Three …

Wastewater Treatment Fatty Acids For Biodiesel Production, Zachary Christman

Department of Agronomy and Horticulture: Dissertations, Theses, and Student Research

Wastewater scum is the thick oily substance that floats on top of the primary and secondary tanks within a wastewater treatment plant. Scum has a 30% to 60% lipid content making it an excellent resource for the biodiesel industry. Also the use of scum would reduce the cost of current management practices such as landfill disposal or incineration. In this article there is an overview of lipid byproducts currently being produced at wastewater treatment plants today. This is followed by a presentation showing a full length process for turning wastewater scum into biodiesel raw material.

Cost-Benefit Analysis Of Replacing Lpg Stoves With Induction Stoves In Rural Households Of Kavre District Nepal, Grishma Raj Dahal

Cal Poly Humboldt theses and projects

Nepal imports nearly 260,000 tons of Liquified Petroleum Gas (LPG) and other fossil fuels annually from India. This fuel dependency is one of the main reasons for Nepal’s trade deficit with India. The Government of Nepal has recently started promoting electric induction stoves for cooking as an alternative to LPG. Induction stoves are pollution free at the point of use, and they are meant to reduce Nepal's dependence on LPG.

This study includes a cost-benefit analysis for replacing LPG stoves with induction stoves for households in rural areas of Kavre District, Nepal. The study involved the use of data for …

Preliminary Design And Analysis Of A Wave Energy Converter With Electromagnetic Induction, Laura Fernandez De Valderrama

UNF Graduate Theses and Dissertations

As the energy demand increases with the constantly increasing population, as well as the effort to replace conventional fossil fuels with cleaner sources of energy, ocean energy has emerged as a potential global resource. The ocean contains an enormous amount of energy that has not been exploited yet, although efforts have augmented during the past decades.

The overall purpose of this research is to design, model, and analyze, a wave energy converter (WEC) prototype to contribute to the current research in this field. This particular work represents the first stage of the research process in which the ultimate goal is …

Investigation Of Urea Decomposition And Deposit Formation In Diesel Exhaust After-Treatment System, Anand Alembath

Doctoral Dissertations

“Urea-selective catalytic reduction (SCR) system has proved to be an effective solution to reduce NO_x emissions in commercial vehicle (CV) diesel engines. A significant challenge in urea injection is to comprehend its decomposition chemistry that leads to formation of undesired deposits in the exhaust system unit. Due to complex interaction of multi-phase fluid flow and transport processes, significant uncertainty is associated with the identification of interacting factors that control the deposit initiation and its growth. To meet the future ultra-low NO_x emissions and to deliver ammonia without deposit formation, there is an imminent need to develop the urea-SCR …

Physical And Biological Factors Affecting Oxygen Transfer In The Activated Sludge Wastewater Treatment Process, Kenneth A. Campbell

Doctoral Dissertations

“The activated sludge (AS) process is widely utilized for wastewater treatment due to its versatility and general resiliency, but is energy intensive, requiring aeration and mixing energy inputs to maintain the biochemical reaction and optimize treatment performance. This study is focused on determining different factors that influence oxygen transfer and consequently its energy demand.

AS morphology, as described by the d₁₀, d₂₀, d₃₂, specific filament length (SFL), 30 min settleability (SV₃₀), etc., does influence the OTE. Filamentous organisms increase the hydrodynamic radius of suspended particles, which dilates mixed liquor apparent viscosity (µ …

Control Of Energy Storage Utilisation For A Building Integrated Microgrid Using Multi-Objective Metaheuristic Optimisation Methods, Quang An Phan

Theses

The aim of this thesis was to develop and analyse optimisation strategies for commercial buildings with integrated microgrids, in order to find optimal trade-offs between maximising profitability and facilitating renewable energy from the national power grid. The continued proliferation of microgrids, as well as the increase in electricity produced by renewable energy sources on the Irish national grid has necessitated the requirement for these strategies. Models to simulate the performance of a photovoltaic system, wind turbine and battery bank were developed and validated. The most suitable optimisation algorithm to generate an optimal charge/discharge rate schedule for a battery bank was …

ประสิทธิภาพการกำจัดไนเตรทและจลนพลศาสตร์ของถังปฏิกรณ์ชีวภาพแอน็อกซิกชนิดเบดเคลื่อนที่เมื่อใช้เม็ดพลาสติกชีวภาพเป็นแหล่งอินทรีย์คาร์บอน, มัลลิกา พั้วพวง

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้ศึกษาการนำเม็ดพลาสติกชีวภาพมาใช้เป็นแหล่งสารอินทรีย์คาร์บอนและตัวกลางในถังปฏิกรณ์ชีวภาพแอน็อกซิกชนิดเบดเคลื่อนที่ โดยเม็ดพลาสติกชีวภาพ 3 ชนิดที่ใช้ในการทดลอง ได้แก่ PLA, PHBV และ PBS แบ่งการทดลองออกเป็น 3 ช่วง การทดลองช่วงแรกศึกษาสมบัติทางกายภาพของเม็ดพลาสติกชีวภาพ พบว่าพลาสติกชีวภาพชนิด PBS มีสมบัติความชอบน้ำ ขณะที่ PLA และ PHBV ไม่ชอบน้ำ ผลการละลายน้ำของเม็ดพลาสติกชีวภาพพบว่า PBS ตรวจพบสารอินทรีย์คาร์บอนละลายในน้ำประปาและน้ำปราศจากไอออน เพิ่มขึ้นสูงกว่า PLA และ PHBV ตามลำดับ เมื่อทดสอบการดูดซับไนเตรทของเม็ดพลาสติกชีวภาพ พบว่าที่ค่า พีเอชในช่วงที่มากกว่า 4 พื้นผิวของเม็ดพลาสติกชีวภาพทั้ง 3 ชนิดจะแสดงประจุเป็นลบ จึงไม่พบการดูดซับหรือดูดติดผิวของไนเตรทบนตัวกลาง การทดลองช่วงที่สองศึกษาประสิทธิภาพการกำจัดไนเตรทในถังปฏิกรณ์ชีวภาพแอน็อกซิกชนิดเบดเคลื่อนที่เมื่อทำการเดินระบบแบบทีละเท พบว่าเม็ดพลาสติกชีวภาพชนิด PHBV และ PBS มีประสิทธิภาพการกำจัดไนเตรทมากกว่าร้อยละ 90 ในขณะที่ PLA กำจัดไนเตรทได้เพียงร้อยละ 48 เมื่อทำการศึกษาค่าจลนพลศาสตร์การกำจัดไนเตรท พบว่ากระบวนการดีไนตริฟิเคชันที่เกิดขึ้นเป็นปฏิกิริยาอันดับศูนย์ ความเข้มข้นไนเตรทคงเหลือของการทดลองแบบทีละเทเข้าใกล้ศูนย์ที่ระยะเวลา 12 และ 15 ชม. ตามลำดับ เมื่อใช้เม็ดพลาสติกชีวภาพชนิด PHBV และ PBS เป็นแหล่งสารอินทรีย์คาร์บอน การทดลองช่วงสุดท้ายเป็นการเดินระบบแบบต่อเนื่องในถังปฏิกรณ์ชีวภาพแอน็อกซิกชนิดเบดเคลื่อนที่ ผลการทดลองพบว่าถังปฏิกรณ์ที่บรรจุเม็ดพลาสติกชีวภาพ มีประสิทธิภาพการกำจัดไนเตรทที่สภาวะคงตัวเท่ากับร้อยละ 12.87±4.92, 8.11±5.31, 12.33±8.37 และ 84.83±4.58 มีระยะเวลากักน้ำ 12, 16, 20 และ 24 ชม. ตามลำดับ โดยจลนพลศาสตร์ของการกำจัดไนเตรทจัดเป็นปฏิกิริยาอันดับหนึ่ง เนื่องจากมีปริมาณของสารอินทรีย์คาร์บอนในระบบอย่างจำกัด ทำให้ปฏิกิริยาดีไนตริฟิเคชันเกิดได้ช้าลง ขณะที่เมื่อใช้เม็ดพลาสติกชีวภาพ PBS เป็นแหล่งอินทรีย์คาร์บอน ถังปฏิกรณ์ที่บรรจุตัวกลางดังกล่าวมีประสิทธิภาพการกำจัดไนเตรทร้อยละ 99.47±0.52, 99.34±1.83, 100 และ 98.91±0.95 ที่ระยะเวลากักน้ำ 12, 8, 4 และ 2 ชม. ตามลำดับ เนื่องจากในระบบมีสารอินทรีย์คาร์บอนเพียงพอต่อการเกิดกระบวนการดีไนตริฟิเคชันจึงทำให้ปฏิกิริยาเกิดขึ้นได้อย่างสมบูรณ์

การประเมินศักยภาพโครงสร้างพื้นฐานสีเขียว: กรณีศึกษาคณะวิศวกรรมศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, พารณ มั่นใจอางค์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้เป็นการศึกษาศักยภาพโครงสร้างพื้นฐานสีเขียวที่เกี่ยวข้องกับการจัดการน้ำฝนในพื้นที่เมือง ครอบคลุมโครงสร้างพื้นฐานสีเขียว 3 ระบบ ได้แก่ ระบบกักเก็บน้ำฝน หลังคาเขียว และคอนกรีตพรุน โดยพิจารณาศักยภาพในการลดปริมาณน้ำฝนที่ไหลลงท่อระบายน้ำ และศักยภาพในการลดปริมาณก๊าซเรือนกระจกจากการลดปริมาณน้ำเสียที่เข้าสู่ระบบบำบัด ลดปริมาณการใช้น้ำประปา และการช่วยอนุรักษ์พลังงานของมาตรการดังกล่าว โดยใช้ข้อมูลปริมาณฝนที่ตกในพื้นที่กรุงเทพมหานครจากกรมอุตุนิยมวิทยา ย้อนหลังเป็นเวลา 10 ปี ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2551 – 2560 และใช้โปรแกรม Open studio ซึ่งมีฐานข้อมูลของ EnergyPlus รุ่น 8.9.0 ในการจำลองการใช้พลังงานของอาคาร รวมทั้งประเมินความคุ้มค่าทางเศรษฐศาสตร์ในระยะเวลาโครงการ 50 ปี โดยมีคณะวิศวกรรมศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย เป็นพื้นที่กรณีศึกษา ผลการศึกษาพบว่า ระบบกักเก็บน้ำฝน ขนาดความจุ 40 ลูกบาศก์เมตร สามารถลดปริมาณน้ำฝนที่ไหลลงท่อระบายน้ำและลดปริมาณก๊าซเรือนกระจกได้มากที่สุดในขณะที่มูลค่าปัจจุบันสุทธิยังเป็นบวกนั่นคือจะได้ผลประโยชน์ทางเศรษฐศาสตร์ด้วย จึงควรได้รับพิจารณาทำก่อนเป็นอันดับแรก ส่วนโครงสร้างพื้นฐานสีเขียวอื่นๆ นั้นจะต้องมีค่าใช้จ่ายเพิ่มเติม สำหรับหลังคาเขียว เป็นโครงสร้างพื้นฐานสีเขียวที่สามารถลดปริมาณน้ำฝนที่ไหลลงท่อระบายน้ำและลดปริมาณก๊าซเรือนกระจกได้มากที่สุดแต่ก็มีต้นทุนที่สูงที่สุดเช่นกัน ขณะที่คอนกรีตพรุน เหมาะกับการใช้ประโยชน์ในการจัดการน้ำฝนแต่ไม่แนะนำสำหรับจุดประสงค์ในการลดปริมาณก๊าซเรือนกระจก

ค่าจลนพลศาสตร์ของการบำบัดน้ำเสียโดยเม็ดตะกอนจุลินทรีย์แบบใช้อากาศ, สรายุธ เตยโพธิ์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้เป็นการศึกษาประสิทธิภาพ อัตราการบำบัด และค่าจลนพลศาสตร์ของการบำบัดน้ำเสียโดยเม็ดตะกอนจุลินทรีย์แบบใช้อากาศ โดยเดินระบบในถังปฏิกรณ์เอสบีอาร์ ใช้น้ำตาลทรายเป็นแหล่งคาร์บอน และแอมโมเนียมคลอไรด์เป็นแหล่งไนโตรเจน การเลี้ยงเม็ดตะกอนในถังปฏิกิริยาใช้ความเร็วในการเติมอากาศ 3.5 เซนติเมตร/วินาทีเป็นเวลา 5.7 ชั่วโมง เวลาตกตะกอน 15 นาที สัดส่วนการทดแทนน้ำเสียร้อยละ 60 ควบคุมพีเอชในระบบในช่วง 6.8-7.2 และค่าออกซิเจนละลายมากกว่า 2 มิลลิกรัม/ลิตร ตรวจวัดพารามิเตอร์ ได้แก่ ความเข้มข้นซีโอดี แอมโมเนียม ไนไตรต์ ไนเตรต ความเข้มข้นของตะกอนแขวนลอย (MLSS) ความสามารถในการตกตะกอนที่ 30 นาที (SV30) ค่าดัชนีปริมาตรตะกอน (SVI) ขนาดเม็ดตะกอน ความหนาแน่นของตะกอน การทดลองหาค่าจลนพลศาสตร์ใช้ความเข้มข้นซีโอดี 100-2,000 มิลลิกรัม/ลิตร และความเข้มข้นแอมโมเนียมไนโตรเจน 5-100 มิลลิกรัมแอมโมเนียมไนโตรเจน/ลิตร โดยศึกษาค่าอัตราการบำบัดจำเพาะสูงสุด (km) และความเข้มข้นที่อัตราการบำบัดเท่ากับครึ่งหนึ่งของอัตราการบำบัดจำเพาะสูงสุด (Ks) ของเม็ดตะกอนจุลินทรีย์แบบใช้อากาศ ผลการทดลองพบว่า ประสิทธิภาพการบำบัดซีโอดีและแอมโมเนียมไนโตรเจนสูงสุดของระบบที่ระยะเวลาบำบัด 6 ชั่วโมงเท่ากับร้อยละ 98.4 และ 99.6 ตามลำดับ ค่าดัชนีปริมาตรตะกอนเฉลี่ย 13.408±4.752 มิลลิลิตร/กรัม ค่าความเข้มข้นตะกอนจุลินทรีย์ (MLSS) ในถังปฏิกรณ์ที่ 1 อยู่ในช่วง 8,040-26,430 มิลลิกรัม/ลิตร ในถังปฏิกรณ์ที่ 2 อยู่ในช่วง 11,100-19,720 มิลลิกรัม/ลิตร ขนาดเม็ดตะกอนขนาดใหญ่ที่สุดที่มีการพบในระบบมีขนาดเท่ากับ 3 มิลลิเมตร ความหนาแน่นของตะกอนจุลินทรีย์เท่ากับ 1.1301±0.0283 กรัม/มิลลิลิตร ค่าอัตราการบำบัดในการบำบัดซีโอดีและแอมโมเนียมสูงสุดของระบบ (km) เท่ากับ 27.917±11.997 มิลลิกรัมซีโอดี/มิลลิกรัม MLVSS/วัน และ 11.353±0.619 มิลลิกรัมแอมโมเนียมไนโตรเจน/วัน ตามลำดับ และความเข้มข้นซีโอดีที่อัตราการย่อยสลายครึ่งหนึ่งของอัตราการย่อยสลายสูงสุด (Ks) เท่ากับ 963.04±685.817 มิลลิกรัม/ลิตร ความเข้มข้นแอมโมเนียมที่อัตราการย่อยสลายครึ่งหนึ่งของอัตราการย่อยสลายสูงสุด เท่ากับ 95.973±9.509 มิลลิกรัม/ลิตร ตามลำดับ

การเปรียบเทียบการถ่ายเทมวลสารและพลังงานที่ใช้ในการดำเนินระบบของคอลัมน์แบบฟองอากาศและคอลัมน์แบบบรรจุตัวกลาง, นวพัฒน์ เตชะธางกูร

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

นวิจัยนี้เป็นการศึกษาการถ่ายเทมวลสารของแก๊สออกซิเจนจากวัฏภาคแก๊สไปสู่น้ำประปาที่เป็นวัฏภาคของเหลวด้วยคอลัมน์สามประเภท คือ คอลัมน์แบบฟองอากาศ คอลัมน์แบบฟองอากาศชนิดเติมตัวกลาง และคอลัมน์แบบบรรจุตัวกลาง โดยทุกคอลัมน์มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 20 ซม. และความสูง 80 ซม. ทั้งนี้ การทดลองจะแบ่งเป็น 4 ส่วน โดยในส่วนแรกเป็นการทดลองในคอลัมน์แบบฟองอากาศที่ใช้อัตราการไหลของแก๊สและของเหลวที่แตกต่างกันในหัวจ่ายอากาศขนาด 0.4, 0.8, และ 1.2 มม. ที่มีจำนวน 19 และ 38 รู ซึ่งพบว่า การเพิ่มขึ้นของอัตราการไหลของแก๊สส่งผลให้การถ่ายเทมวลสารเพิ่มขึ้น โดยที่หัวจ่ายอากาศขนาด 0.4 มม. มีค่าการถ่ายเทมวลสารสูงที่สุด นอกจากนี้ การเพิ่มจำนวนรูของหัวจ่ายอากาศส่งผลให้ฟองอากาศมีขนาดเล็กและมีความเร็วในการลอยตัวช้าลง เป็นผลให้มีสัดส่วนของแก๊สและพื้นที่ผิวจำเพาะในการถ่ายเทมวลสารเพิ่มขึ้น ส่งผลให้มีการถ่ายเทมวลสารมากขึ้น แต่อย่างไรก็ตาม การใช้พลังงานของหัวจ่ายขนาดเล็กจะสิ้นเปลืองมากที่สุดในการเดินระบบ การทดลองในส่วนที่ 2 เป็นการทดลองในคอลัมน์แบบฟองอากาศชนิดตัวตัวกลาง โดยเติมตัวกลางทั้งหมด 4 ชนิด คือ พอลล์ริง แคสเคดมินิริง อานม้าและแรสชิกริง ที่มีขนาดและเติมในปริมาตรที่แตกต่างกัน โดยพบว่า ตัวกลางพอล์ลริงขนาด 25 มม. ในปริมาตร 2.5% จะสามารถช่วยเพิ่มประสิทธิภาพให้เกิดการถ่ายเทมวลสาร เมื่อใช้ตัวกลางกับหัวจ่ายอากาศขนาดใหญ่ แต่เมื่อใช้ตัวกลางกับหัวจ่ายอากาศขนาดเล็กจะทำให้มีค่าการถ่ายเทมวลสารลดลง ในการทดลองส่วนที่ 3 ได้ทำการทดลองการถ่ายเทมวลสารในคอลัมน์แบบบรรจุตัวกลาง โดยพบว่า การเพิ่มอัตราการไหลของเหลวมีผลทำให้มีการถ่ายเทมวลสารดีขึ้น และตัวกลางพอลล์ริงขนาด 50 มม. สามารถทำให้เกิดการถ่ายเทมวลสารดีที่สุด นอกจากนี้เมื่อทำการเปรียบเทียบกันแล้วนั้น คอลัมน์แบบบรรจุตัวกลางมีความสามารถในการถ่ายเทมวลสารน้อยกว่าแบบเป่าฟองอากาศ แต่มีการใช้พลังงานน้อยกว่า โดยเมื่อนำสภาวะการดำเนินการที่ดีที่สุดของแต่ละคอลัมน์ไปทำการทดสอบการดูดซึมสารเบนซีนในการทดลองที่ 4 พบว่าคอลัมน์แบบฟองอากาศสามารถบำบัดสารอินทรีย์ระเหยง่ายได้ดีที่สุด ประมาณ 43– 75% แต่มีการใช้พลังงานที่ใช้ในระบบที่มากที่สุดเช่นเดียวกัน

ผลของความเค็มและไนเตรทต่อระดับสุขภาพในปะการังเขากวาง (Acropora Sp.) ปะการังจาน (Turbinaria Sp.) และปะการังโขด (Porites Sp.), กฤติญา สำราญศิลป์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ชุมชนตามแนวชายฝั่งที่มีการอยู่อาศัยอย่างหนาแน่นถือเป็นแหล่งกำเนิดหลักของมลพิษทางทะเลและชายฝั่ง โดยชุมชนจะปลดปล่อยน้ำเสียชุมชนลงสู่ทะเลโดยไม่มีการบำบัด นอกจากนั้นการเปลี่ยนแปลงของฤดูกาลยังเพิ่มความรุนแรงของปัญหาน้ำเสียชุมชนได้ เช่น ในฤดูฝน ปริมาณน้ำฝนที่เกิดขึ้นทำให้ความเค็มน้ำทะเลลดลง พร้อมทั้งเกิดการเติมธาตุอาหารสู่ทะเลจากการชะหน้าดินจากน้ำท่า ส่งผลให้คุณภาพน้ำทะเลโดยรอบเสื่อมลง และนำไปสู่การเสื่อมโทรมในชุมชนปะการังโดยรอบแนวชายฝั่ง ดังนั้นวัตถุประสงค์ของงานวิจัยนี้คือ เพื่อศึกษาผลของความเค็มและไนเตรทต่อระดับสุขภาพปะการังเขากวาง (Acropora sp.) ปะการังจาน (Turbinaria sp.) และปะการังโขด (Porites sp.) ที่ความเค็ม 15 20 25 และ 30 พีเอสยู ร่วมกับความเข้มข้น ไนเตรท 5 20 60 และ 100 ไมโครกรัมไนโตรเจนต่อลิตร ทำการทดลองความเข้มข้นละ 3 ซ้ำ โดยประเมินสุขภาพของปะการังโดยใช้แผนภูมิปะการัง ความหนาแน่นสาหร่ายซูแซนเทลลีและปริมาณคลอโรฟิลล์ เอ และร้อยละการยืดโพลิป โดยปะการังจะที่มีร้อยละสุขภาพเสื่อมโทรมมากกว่าร้อยละ 50 จะสามารถคำนวณหาความเป็นพิษเฉียบพลันของไนเตรท หรือ LC50 ด้วยการวิเคราะห์แบบโพรบิทได้ ผลการศึกษาพบว่าที่ความเค็ม 15 พีเอสยู และที่ไนเตรท 100 ไมโครกรัมไนโตรเจนต่อลิตร ส่งผลให้ปะการังมีความเสื่อมโทรมมากที่สุด ในทั้งปะการัง 3 ชนิด โดยที่สภาะวะดังกล่าว ปะการังเขากวางมี LC50 ของไนเตรท ที่เวลา 96 ชั่วโมง มีค่าเท่ากับ 94.46 ไมโครกรัมไนโตรเจนต่อลิตร ปะการังเขาโขดมี LC50 ที่เวลา 120 ชั่วโมง มีค่าเท่ากับ 106.35 ไมโครกรัมไนโตรเจนต่อลิตร และปะการังจานมี LC50 ที่เวลา 144 ชั่วโมง มีค่าเท่ากับ 116.55 ไมโครกรัมไนโตรเจนต่อลิตร นอกจากนั้นยังยืนยันการเพิ่มขึ้นของร้อยละการเสื่อมโทรมได้จากการเพิ่มขึ้นของความหนาแน่นสาหร่าย ซูแซนเทลลีและปริมาณคลอโรฟิลล์ เอ ที่พบในตู้ทดลอง ผลการศึกษาคุณภาพน้ำทะเลรอบเกาะสีชัง ในปี 2559-2561 พบว่าอิทธิพลของฤดูฝนทำให้ความเค็มของน้ำทะเลและปริมาณออกซิเจนละลายลดลง และมีปริมาณไนเตรทเพิ่มสูงขึ้นโดยรอบเกาะสีชัง โดยเฉพาะในบริเวณที่มีชุมชนหนาแน่นเช่น ท่าเทววงษ์ พบว่ามีคุณภาพน้ำทะเลต่ำที่สุด ซึ่งผลการศึกษานี้สามารถนำไปใช้ในการเฝ้าระวังคุณภาพน้ำทะเลรอบเกาะสีชังและใช้ประกอบการบริหารจัดการสิ่งแวดล้อมบนเกาะสีชังได้ภายในอนาคต

Carbon-Based Interlayers In Perovskite Solar Cells, Aleksandr P. Litvin, Xiaoyu Zhang, Kevin Berwick, Anatoly V. Fedorov, Weitao Zheng, Alexander V. Baranov

Articles

Perovskites are solution-processed, high-performance semiconductors of interest in low-cost photovoltaics. The interfaces between the perovskite photoactive layers and the top and bottom contacts are crucial for efficient charge transport and minimizing trapping. Control of the collection of charge carriers at these interfaces is decisive to device performance. Here, we review recent progress in the realization of efficient perovskite solar cells using cheap, easily processed, stable, carbon-based interlayers. Interface materials including graphene, carbon nanotubes, fullerenes, graphene quantum dots and carbon dots are introduced and their influence on device performance is discussed.

An Evaluation Of Ground-Freezing Methods In The Zone Of Discontinuous Permafrost, Northwest Territories, Elzbieta Mastej Ms

Theses and Dissertations (Comprehensive)

Northwestern Canada is one of the most rapidly warming regions on Earth. The southern limit of the discontinuous permafrost zone is highly sensitive to small climatic fluctuations and presently experiencing a rapid landscape change due to accelerated permafrost thaw, which is further exacerbated by anthropogenic disturbances such as seismic exploration. Recent research has begun to examine both natural and mechanical approaches to minimize permafrost loss, although the utility of such methods in peatland environments is not well understood. This study explored the efficiency of natural and artificial ground cooling processes in a peatland environment by evaluating snow exclusion and thermosyphon …

Removal Of Chemicals Of Emerging Concern And Mass Transfer Modeling In A Nanofiltration Membrane Process, Carlyn Higgins

Electronic Theses and Dissertations, 2020-2023

An investigation of 1,4-dioxane and enantiomeric ibuprofen mass transfer in a nanofiltration (NF) membrane process has been completed. Pilot-scale experiments using a 267 gallon per minute (gpm) split-feed, center-port NF process treating pH 6.5 groundwater revealed a consistent 12 percent removal of 1,4-dioxane despite the variable feed concentration (180 nanograms per liter (ng/L) to 38,400 ng/L) when the water flux and temperature were held constant. Bench-scale, flat-sheet NF membrane experiments treating pH 4.0 synthetic water displayed a 34.5 to 49.5 percent removal of racemic ibuprofen. Removal values were dependent on feedwater concentration (1 to 1,500 microgram per liter (µg/L)), pH, …

Removal Of Heavy Metals From Landfill Leachate Using Electrospun Polyelectrolyte Complex Fiber-Laminated Ultrafiltration Membrane, Amirsalar Rabbani Esfahani

Electronic Theses and Dissertations, 2020-2023

Ultrafiltration (UF) is a low-pressure membrane process that yields higher permeate flux and saves significant operating costs compared to NF/RO. However, UF has not been applied as a primary method for landfill leachate treatment due to its large pore size. This research investigated the removal of heavy metals from landfill leachate using an UF membrane laminated with fiber mats produced from electrospinning of a polyelectrolyte complex. In this research, we modified the surface of the UF membrane with two polyelectrolytes including Polyacrylic Acid (PAA) and Polyallylamine Hydrochloride (PAH). The removal of heavy metals including Pb, Cd, and Cu from water …

Innovative Fe(Iii)-Dosed Anaerobic Biological Treatment System: From Fe And S Biogeochemical Reactions To Engineering Process, Musfique Ahmed

Graduate Theses, Dissertations, and Problem Reports (ETD)

In moving toward more sustainable wastewater management, anaerobic treatment is gaining increasing popularity due to its simplicity, low energy requirement, low sludge production and less emission of greenhouse gases compared to typical aerobic wastewater treatment systems. Electron acceptors such as nitrate, sulfate, and CO₂ have been used in various anaerobic processes for removal of organic matters from wastewater under anoxic or anaerobic environments. In energy producing regions, ferric iron, Fe(III), is a predominant element in iron containing wastes such as acid mine drainage (AMD) and coal ash, which can potentially be used as a source of iron in novel …

Selective Precipitation And Recovery Of Rare Earth Elements From Acid Mine Drainage, Robyn Lauren Christoferson

Graduate Theses, Dissertations, and Problem Reports (ETD)

The ability to secure rare earth elements (REEs) in the United States is of concern due to the rapid growth in demand and the monopolistic supply chain. The demand for REEs has skyrocketed in recent years due to the development of many green technologies. The United States and many other countries are currently reliant on China for REEs, who currently control greater than 90% of the global supply. Due to the severe impact of previous Chinese export quotas, it is important to lessen the reliance on importation and explore methods of recycling REEs from secondary sources. A secondary REE source …

Vegetation Detection Using Deep Learning And Conventional Methods, Bulent Ayhan, Chiman Kwan, Bence Budavari, Liyun Kwan, Yan Lu, Daniel Perez, Jiang Li, Dimitrios Skarlatos, Marinos Vlachos

Electrical & Computer Engineering Faculty Publications

Land cover classification with the focus on chlorophyll-rich vegetation detection plays an important role in urban growth monitoring and planning, autonomous navigation, drone mapping, biodiversity conservation, etc. Conventional approaches usually apply the normalized difference vegetation index (NDVI) for vegetation detection. In this paper, we investigate the performance of deep learning and conventional methods for vegetation detection. Two deep learning methods, DeepLabV3+ and our customized convolutional neural network (CNN) were evaluated with respect to their detection performance when training and testing datasets originated from different geographical sites with different image resolutions. A novel object-based vegetation detection approach, which utilizes NDVI, computer …

Evaluation Of The Mechanisms And Effectiveness Of Nano-Hydroxides, Wood And Dairy Manure-Derived Biochars To Remove Fluoride And Heavy Metals From Water, Anna Rose Wallace, Wenjie Sun Dr, Chunming Su Dr

Civil and Environmental Engineering Theses and Dissertations

The development of effective treatment processes for the removal contaminants, such as fluoride and heavy metals, from polluted water have been urgently needed due to serious environmental health and safety concerns. In this dissertation, a variety of materials including various (hydro)oxide nanomaterials, biochars and surface modified biochar were studied to evaluate their effectiveness and mechanism on removing fluoride or mixed heavy metals from water.

In the Chapter 2, this study investigated the adsorptive removal of fluoride from water using various (hydro)oxide nanomaterials, focusing on ferrihydrite, hydroxyapatite (HAP) and brucite, which have the potential to be used as sorbents for surface …

Concentrations, Sources, And Health Risks Of Particulate Matter In Southeast Us.: Current Status And Future Changes, Fenglin Han

LSU Doctoral Dissertations

Evaluation of long-term air quality trends and prediction of future air quality may help to design and demonstrate effectiveness of control strategies and guide future air quality management. As one of the six criteria air pollutants (CAPs) regulated by the US Environmental Protection Agency (EPA), particulate matter with aerodynamic diameter of 2.5 µm or less (PM_2.5) is of great interests since it has adverse effects on human health, visibility and climate. This study aims to understand the current status and future changes in concentrations, sources, and health risks of PM_2.5 in Southeast US. Firstly, observations were analyzed …