รายงานผลการวจย

เร�อง

ศกษาพารามเตอรของน�าเสยและวธการบาบดน�าเสยท�ผานจากกระบวนการผลต

ไบโอดเซล : กรณศกษาโรงผลตไบโอดเซลขนาดเลก ภายในชมชนของจงหวดชมพร

Investigation on Parameter of Wastewater and Wastewater Treatment from

produced Biodiesel :Case study from small-sized plant produced Biodiesel in

Chumphon Province

โดย

นางสาววชชดา เอ�ออาร และคณะ

มหาวทยาลยแมโจ 2555

รหสโครงการวจย มจ.1-54-034

รายงานผลการวจย

เร�อง ศกษาพารามเตอรของน�าเสยและวธการบาบดน�าเสยท�ผานจากกระบวนการผลต

ไบโอดเซล : กรณศกษาโรงผลตไบโอดเซลขนาดเลก ภายในชมชนของจงหวดชมพร Investigation on Parameter of Wastewater and Wastewater Treatment from

produced Biodiesel :Case study from small-sized plant produced Biodiesel in Chumphon Province ไดรบการจดสรรงบประมาณวจย ประจาป 2554 จานวน 145,000 บาท

หวหนาโครงการ นางสาววชชดา เอ�ออาร

ผรวมโครงการ นายประสาทพร กออวยชย

นายจระศกดV วชาสวสดV นายบญโรช ศรละพนธ

งานวจยเสรจส�นสมบรณ 27 ธนวาคม 2555

ก

สารบญเรอง

หนา สารบญตาราง ข-ค สารบญภาพ ง บทคดยอ 1 Abstract 2 กตตกรรมประกาศ 3 คานา 4-7 วตถประสงคของการวจย 7 ประโยชนท2คาดวาจะไดรบ 7-8 การตรวจเอกสาร 8-22 อปกรณและวธการ 22-26 ผลการวจย 27-30 วจารณผลการทดลอง 31-32 สรปผลการวจย 32-33 เอกสารอางอง 34-35 ภาคผนวก ก 36-40

ข

สารบญตาราง

หนา

ตารางท2 1 คาพารามเตอรตางๆของน?าเสยจากกกระบวนการผลตไบโอดเซล 22 ตารางท2 2 คาเฉล2ยของคาความเปนกรด-ดาง (pH), BOD (Biochemical Oxygen Demand ) 33

, COD ( Chemical Oxygen Demand ) และคาน?ามนและไขมน ( Fat, Oil & Grease ) ของน?าเสยจากกระบวนการผลตไบโอดเซลท2ผาน กระบาบดโดยการเตมวสดดดซบ (ถานกมมนต :Activated carbon) ท2อตราสวนแตกตางกน

ตารางผนวกท2 หนา

1. คาความเปนกรด-ดางของน?าเสยจากกระบวนการผลตไบโอดเซลท2ผานการบาบดโดย 42 การเตมวสดดดซบ (Activated carbon: AC) ท2อตราสวนแตกตางกน

2. ปรมาณ BOD (Biochemical Oxygen Demand ) ของน?าเสยจากกระบวนการผลต 43 ไบโอดเซลท2ผานการบาบดโดยการเตมวสดดดซบ (Activated carbon: AC) ท2อตราสวนแตกตาง

3. ปรมาณ COD ( Chemical Oxygen Demand ) ของน?าเสยจากกระบวนการผลต 44 ไบโอดเซลท2ผานการบาบดโดยการเตมวสดดดซบ (Activated carbon: AC)

ท2อตราสวนแตกตางกน 4. ปรมาณน?ามนและไขมน ( Fat, Oil & Grease ) ของน?าเสยจากกระบวนการผลต 45

ไบโอดเซลท2ผานการบาบดโดยการเตมวสดดดซบ (Activated carbon: AC) ท2อตราสวนแตกตางกน

ค

สารบญภาพ

หนา

ภาพท2 1 น?าเสยท2ผานจากกระบวนการผลตน?ามนไบโอดเซลจากผลปาลมดบ 12 ภาพท2 2 กระบวนการผลตน?ามนไบโอดเซลข?นพ?นฐาน 15

ภาพท2 3 ปฏกรยาทางเคมชนด Transesterification ของไตรกลเซอไรดและเมทานอล 15

ภาพท2 4 ปฏกรยาทรานสเอสเทอรฟเคชนของโมเลกลไตรกลเซอไรดกบเมทานอล 16

ภาพท2 5 สมการแสดงปฏกรยา Sponification กบ Fatty Acid 17

ภาพท2 6 กระบวนการผลตไบโอดเซลแบบแบตช 17

ภาพท2 7 กระบวนการผลตไบโอดเซลแบบตอเน2องในเคร2องปฏกรณแบบ plug flow 18

ภาพท2 8 แสดงตวอยางกระบวนการกาจดกรดไขมนอสระดวยปฏกรยาเอสเทอรฟเคชน 19

ภาพท2 9 กระบวนการกาจดกรดไขมนอสระในวตถดบน?ามน 20

ภาพท2 10 กระบวนการไฮโดรไลซสและเอสเทอรฟเคชน 20

ภาพท2 11 คาความเปนกรด-ดางของน?าเสยจากกระบวนการผลตไบโอดเซลท2ผาน 34

การบาบดโดยการเตมวสดดดซบ (Activated carbon: AC) ท2อตราสวนแตกตางกน

ภาพท2 12 ปรมาณ BOD (Biochemical Oxygen Demand ) ของน?าเสยจากกระบวน 34

การผลตไบโอดเซลท2ผานการบาบดโดยการเตมวสดดดซบ (Activated carbon: AC)

ท2อตราสวนแตกตางกน

ภาพท2 13 ปรมาณ COD ( Chemical Oxygen Demand ) ของน?าเสยจากกระบวนการผลต 35 ไบโอดเซลท2ผานการบาบดโดยการเตมวสดดดซบ (Activated carbon: AC) ท2 อตราสวนแตกตางกน

ง

หนา

ภาพท2 14 ปรมาณน?ามนและไขมน ( Fat, Oil & Grease ) ของน?าเสยจากกระบวนการผลต 35 ไบโอดเซลท2ผานการบาบดโดยการเตมวสดดดซบ (Activated carbon: AC) ท2 อตราสวนแตกตางกน

1

ศกษาพารามเตอรของน�าเสยและวธการบาบดน�าเสยท ผานจากกระบวนการผลต

ไบโอดเซล : กรณศกษาโรงผลตไบโอดเซลขนาดเลก ภายในชมชนของจงหวดชมพร Investigation on Parameter of Wastewater and Wastewater Treatment from

produced Biodiesel :Case stud y from small-sized plant produced Biodiesel in

Chumphon Province

วชชดา เอ�ออาร1 ประสาทพร กออวยชย1 จระศกดN วชาสวสดN1 นายบญโรช ศรละพนธ1

Witchuda Uea-Aree1, Prasartporn Koauychai1, Jirasak Wichasawat1, Bunroj Srilapan1

1สาขาเทคโนโลยการผลตพช มหาวทยาลยแมโจ-ชมพร จ.ชมพร 86170 -------------------------------------------------------------

บทคดยอ

น& าเสยท'ผานจากกระบวนการผลตไบโอดเซล หลงจากผานบาบดโดยการใชวสดดดซบ คอ

ผงถานกมมนต (Activated carbon) รวมดวยการเตมจลนทรยท' มประสทธภาพ (Effective Microorganism: E.M) ท'อตราสวน 1:1, 3:1 และ 5:1 มคาความเปนกรด-ดาง (pH) ต'าสดในทรทเมนตท'มการเตมวสดดดซบ: น&าลางไบโอดเซลท'อตราสวน 5:1 เทากบ 6.91 และใกลเคยงกบทรทเมนตท'มการเตมวสดดดซบ: น& าลางไบโอดเซลท'อตราสวน 1:1 และ 3:1 คอ 6.98 และ 6.97 สาหรบ BOD (Biochemical Oxygen Demand) ของน& าเสยท'ผานจากกระบวนการผลตไบโอดเซล มคาสงท'ทรทเมนตท'มการเตมวสดดดซบ: น&าลางไบโอดเซลท'อตราสวน 5:1 คอ 2,275 มก/ล. ซ' งเทากบทรทเมนตท'ไมมการเตมวสดดดซบ สวนทรทเมนตท'มการเตมวสดดดซบท'อตราสวน 1:1 และ 3:1 มปรมาณ BOD (Biochemical Oxygen Demand) ท'ใกลเคยงกน คอ 1,550 และ 1,600 มก/ล. ตามลาดบ คา COD ( Chemical Oxygen Demand ) ของน& าเสยท'ผานจากกระบวนการผลตไบโอดเซล หลงจากผานบาบดโดยการใชวสดดดซบ คอ ผงถานกมมนต (Activated carbon) จะมคาสงท'สดในทรทเมนตท'มการเตมวสดดดซบท'อตราสวน 5:1 เทากบ 15,246 มก/ล. สาหรบทรทเมนตท'มการเตมวสดดดซบท'อตราสวน 3:1 มปรมาณ COD ( Chemical Oxygen Demand ) เทากบ 13,346 มก/ล. และทรทเมนตท'มปรมาณ COD ( Chemical Oxygen Demand ) นอยท'สด คอ ทรทเมนตท'มการเตมวสดดดซบท'อตราสวน 1:1 มคาเทากบ 11,713 มก/ล. และสาหรบคาน&ามนและไขมน ( Fat, Oil & Grease ) คาน& ามนและไขมน (

2

Fat, Oil & Grease ) ท'เทากน คอ 5.33 มก/ล. และทรทเมนตท'มการเตมวสดดดซบท'อตราสวน 1:1 และ 3:1 มคาน& ามนและไขมน ( Fat, Oil & Grease ) ซ' งมคาน& ามนและไขมนท'ผานการบาบดน&นจะมคาไมแตกตางกนในทกอตราสวนของการเตมผงถานกมมนตรวมดวยการเตมจลนทรยท' มประสทธภาพ คอมคาอยท'ประมาณ 3 มก/ล. คาสาคญ: น& าเสยไบโอดเซล, คา COD, คา BOD, คาไขมนและน& ามน

Abstract

The wastewater from the production of biodiesel. After treatment with the adsorbent is activated carbon with the addition of effective microorganisms : EM at a ratio of 1:1, 3:1 and 5:1 Acidity - alkalinity (pH) lowest in treatments with the addition of absorbent material: water ratio of 5:1 is 6.91 and similar treatments ratio of 1:1 and 3:1 were 6.98 and 6.97. For BOD (Biochemical Oxygen Demand) in the wastewater from the production of biodiesel. Higher in the treatments with the addition of absorbent material: water ratio of 5:1 is 2275 mg / l, which is equal in treatments without the addition of absorbent material. The treatments that are filling materials adsorption ratio 1:1 and 3:1, the amount of BOD (Biochemical Oxygen Demand) which is similar to 1550 and 1600 mg / l, respectively. The COD (Chemical Oxygen. Demand) of water through the production of biodiesel. After treatment with the adsorbent is activated carbon is highest in treatments with the addition of absorbent material to 5:1 ratio equal to 15,246 mg / l. For a treatment with the addition of absorbent material to 3:1 volume ratio of COD (Chemical Oxygen Demand) is 13,346 mg / l and treatments that are the minimum COD (Chemical Oxygen Demand) is in treatment with the addition of absorbent material to 1:1 ratio is equal to 11,713 mg / l. For Fat, Oil & Grease is equal to 5.33 mg / l and in treatments with the addition of absorbent material to 1:1 and 3:1 ratio with the oil and fat (Fat, Oil & Grease), which is the oil and fat, it is not treated in a different ratio of activated carbon with the addition of effective microorganisms. The value is about 3 mg / l. Key words: Wastewater biodiesel, COD, BOD, Fat, Oil & Grease

3

กตตกรรมประกาศ

โครงการวจยเร'อง ศกษาพารามเตอรของน& าเสยและวธการบาบดน& าเสยท'ผานจากกระบวน

การผลตไบโอดเซล : กรณศกษาโรงผลตไบโอดเซลขนาดเลก ภายในชมชนของจงหวดชมพร ซ' งรายงานโครงการวจย เร' องน& ไดรบทนสนบสนนจากสานกวจยและสงเสรมวชาการเกษตร มหาวทยาลยแมโจ ประจาปงบประมาณ 2553 คณะผวจยขอขอบพระคณเปนอยางสง ขอขอบพระคณ ผชวยศาสตราจารย ดร.ศรชย อนศรสง ท'ไดใหคาปรกษาและแนะแนวทางการทางานวจย ขอขอบพระคณ อาจารยประสาทพร กออวยชย อาจารยบญโรช ศรละพนธ และอาจารยจระศกดl วชาสวสดl ท'กรณาเปนท'ปรกษาโครงการรวมท&งเปนผรวมโครงการงานวจย รวมท&งจดทาอปกรณสาหรบงานวจยทาใหโครงการน&ประสบผลสาเรจดวยด

คณะผจดทาหวงเปนอยางย'งวา ขอมลเบ&องตนท'ไดจากการวจยในคร& งน& จะเปนงานวจยท'กอใหเกดประโยชนตอมหาวทยาลยฯ และเปนประโยชนตอประเทศชาตสาหรบการประยกตใชพลงงานทดแทนภายในประเทศ สมตามเจตนารมณท'ต&งใจไว

ผวจย ธนวาคม พ.ศ. 2555

4

คานา

จากสภาพเศรษฐกจโลก ณ ขณะน& เกดการตกต'าอยางรวดเรว จากปญหาราคาน& ามนและอาหารเพ'ม ข&นสงมาก แมระยะหลงราคาน& ามนและอาหารจะลดลง แตสถานการณกยงไมดข&น ทาใหหลายประเทศเลงเหนถงความสาคญดานพลงงานทดแทน รวมถงประเทศไทยเองดวย เพ'อลดคาใชจายท'รฐบาลของแตละประเทศตองแบกรบเอาไว

สาหรบประเทศไทยไดตระหนกถงความสาคญของสนคา เกษตรท' มโอกาส (New Opportunity) ไดแก กลมพลงงานทดแทน (ปาลมน& ามน ออย มนสาปะหลง) ไมยางพารา (เฟอรนเจอร) สนคาเกษตรอนทรย ซ' งสอดคลองกบแนวพระราชดารสของพระเจาอยหวเก'ยวกบการสงเสรมการใชพลงงานทดแทนและยทธศาสตรของประเทศดานการพฒนาและวจยพลงงานทดแทนทกรปแบบอกดวย การนาพชเหลาน& มาประยกต ใชประโยชนในเชงพลงงานนาจะเปนแนวทางท'ดเพ'อใหประเทศไดมการผลตพลงงานใชเอง เปนการใชพลงงานหมนเวยน (renewable energy) ท'สามารถหาไดในทองถ'น และเพ'อลดคาใชจายการนาเขาเช&อเพลงราคาแพงจากตางประเทศและเปนทางเลอกแกประชาชนตามหลกปรชญาของเศรษฐกจพอเพยง และการพฒนาอยางย 'งยน รวมท&งศกษาเพ'อเตรยมความพรอมในการตดสนใจพมนาพลงงานทางเลอกอ'นๆท'ใชเทคโนโลยช&นสงและพลงงานท'สอดคลองกบทองถ'น ซ' งพลงงานทดแทนท'ประเทศไทยพยายามท'จะผลกดนใหเปนพชเศรษฐกจ คอ ปาลมน&ามน

ปาลมน& ามนเปนวตถดบท'จะนามาผลตเปนน& ามนไบโอดเซล เน'องจากสภาพอากาศท'เหมาะสมอยในเขตรองมรสมมฝนตกตลอดท&งปและสภาพดนท'สมบรณเหมาะกบพชอยางปาลมน&ามน ซ' งประเทศไทยน&ามนปาลมมศกยภาพในการนามาผลตเปนน& ามนไบโอดเซลสงกวาน& ามนพชอ'น เน'องจากมพ&นท'ปลกท'อยในเขตเหมาะสมปลกปาลมน&ามนของโลก คอ 10 องศาเหนอ-ใต จากเสนศนยสตร ใหผลผลตน&ามนตอ หนวยพ&นท'สงกวา และมตนทนการผลตน& ามนต'ากวา ปาลมน& ามนเปนพชท'อนรกษสภาพแวดลอม (eco-friendly crop) เม'อปลกปาลมน& ามนเปนระยะเวลายาวนานจะทาใหสภาพนเวศท'เสยหายไปกลบคนสสภาพธรรมชาต นอกจากน& ยงสามารถสกดองคประกอบจากน& ามนปาลม ไดแก กรดไขมนหลายชนด วตามนอ และวตามนเอ นามาใชประโยชนและใชเปนสารต&งตนในอตสาหกรรมอาหาร อตสาหกรรมเคร'องสาอาง อตสาหกรรม Oleochemical และพลงงานทดแทน รวมท&งพชท'ปลอดภยตอผบรโภคเพราะไมมการตดแตงพนธกรรม (GMOs)

อตสาหกรรมการสกดน& ามนปาลมมการขยายตวอยางรวดเรว จากขอมลทตยภมพบวาในประเทศไทยมโรงงานสกดน&ามนปาลมท&งส&น 49 โรงงาน โดยเปนโรงงานแบบมาตรฐาน 17 โรงงานท'สกดน&ามนโดยน'งผลปาลมดวยไอน&า และ แยกเมลดในปาลมออกแลวสกดน& ามนจากสวนเปลอก ม

5

กาลงการผลตรวมมากกวารอยละ 60 ของกาลงการผลตท&งหมด ท&งน& คาเฉล'ยของกาลงการผลตตอช'วโมงน&นจะแปรเปล'ยนไปตามฤดกาลของผลผลตจากสวนปาลมและขนาดของโรงงาน จากรายงานการศกษา พบวาในข&นตอนตางๆของกระบวนการผลต ไดแก การน' ง การหบ การแยกส'งปนเป& อนออกจากน&ามน และ การแยกกากปาลมในข&นตอนสดทายตองอาศยน& าเขามามสวนรวมจนส&นสดของการผลต ท&งน&ปรมาณและคณลกษณะของน& าเสยท'เกดข&นจากน& าใชมความแตกตางกนตามลกษณะท'เฉพาะของในข&นตอนการผลตน&นๆอยางไรกตามสามารถกลาวไดวาน& าเสยท'เกดข&นมาจาก 2 สวนหลกๆคอ น& าเสยจากหมอน' งและน& าเสยจากการแยกน& ามนโดยมปรมาณน& าเสยเฉล'ยอยท' 0.3-0.4 ลบ.ม./ตนของทะลายปาลมสดในขณะท'ปรมาณน& าเสยรวมจากทกข&นตอนการผลตอยท' 1 ลบ.ม./ตนของทะลายปาลมสด

น&ามนไบโอดเซล คอน&ามนเช&อเพลงช&นด ท'เราสามารถแปลงสภาพจากผลผลตทางการเกษตรใหเปนน&ามนสะอาด ซ' งงท'ไดจากน& ามนพช ไขมนสตว หรอน& ามนปรงอาหารท'ใชแลวนามาสกดยางเหนยว และส' งสกปรกออก (degumming )จากน&นนาไปผานขบวนการทรานเอสเทอรฟเคช'น(tranesterification) โดยการเตมแอลกอฮอลเชน เมทานอล หรอเอทานอล และตวเรงปฏกรยา เชน โซเดยมไฮดรอกไซดหรอโปตสเซยมไฮดรอกไซดภายใตภาวะอณหภมสงเพ'อเปล'ยนโครงสรางของไขมนจาก Triglyceride ใหเปนเมทลเอสเตอร หรอเอทลเอสเตอร ข&นอยกบประเภทของแอลกอฮอลท'ใชในกระบวนการผลตเพ'อเปล'ยนน& ามน ไดแก เมทลเอสเตอรของกรดไขมน( fatty acid methyl ester :FAMEs) หรอเอทลเอสเตอรของกรดไขมน (fatty acid ethyl ester)และไดกลเซอรน(glycerine)เปนผลตภณฑพลอยได(by product) เน'องจากเมทลเอสเตอรของกรดไขมนท'ไดน& มลกษณะคลายน& ามนดเซลดงน&นจงเรยกเมทลเอสเตอรของกรดไขมนน& วา น& ามนไบโอดเซล ซ' งน& ามนไบโอดเซลยงเปนมตรกบส' งแวดลอม ชวยลดมลพษในอากาศ ปลอดจากสารกามะถน ลดปรมาณกาซคารบอนไดออกไซด ซ' งชวยลดการเกดปรากฏการณโลกรอน (greenhouse Effect) ใหชาลง แตการสนบสนนและสงเสรมใหมการใช น& ามนพชอยางย 'งยน สาหรบใชเปนน& ามนเช&อเพลงทดแทนน& ามนปโตรเลยมในสดสวนท'เพ'มมากข&น ตองมการควบคมคณภาพของน& ามนไบโอดเซล ใหมความเหมาะสมกบความตองการของเคร'องยนต เพ'อสรางความม'นใจกบผบรโภค ใหผบรโภคหนมาใชน&ามนไบโอดเซลแพรหลายมากข&น นอกจากการจะใชปจจยดานราคาดงดดความสนใจ

สาหรบผลตภณฑท'ไดจากกระบวนการผลตไบโอดเซล (รปท' 1) นอกจากน& ามนไบโอดเซลเองแลว ยงมผลตภณฑตวอ'นท'เกดจากกระบวนการผลต เชน กลเซอรน หรอน& าท'มาจากข&นตอนการทาความสะอาด ไบโอดเซล ซ' งกลเซอรนเองน&นสามารถนาไปผลตเปนสบได แตน& าท'ผานข&นตอนการทาความสะอาดไบโอดเซลซ' งการใชในแตละคร& ง ตองใชน& าเพ'อการลางไบโอดเซลเปนจานวนมาก เราไมสามารถนาน& าลางไบโอดเซลน& นไปใชอปโภคตอไดเพราะน& าลางไบโอดเซลน& นม

6

คณสมบตเปนน& าเสยซ' งมน& ามนและไขมนรวมตวอย ซ' งเปนผลทาใหเปนการสญเสยทรพยากรน& าอยางเปลาประโยชน ซ' งสอดคลองกบยทธศาสตรของประเทศดานการบรหารจดการทรพยากรการเกษตร ใหความสาคญกบการสรางจตสานกและเผยแพรความรความเขาใจเก'ยวกบการใชน& าเพ'อการผลตสนคาเกษตรอยางประหยดและมประสทธภาพการปรบโครงสรางการผลตเพ'อเพ'มผลตภาพ และคณคาของสนคาและบรการบนฐานความรและความเปนไทย ท&งยงเปนการลดการเกดภาวะโลกรอนและลดปรมาณกาซเรอนกระจก (green house gas) ในช&นบรรยากาศอกดวย

3.

4. 5.

6.

7.

น& าท&งจากกระบวนการผลตไบโอดเซลโดยเฉพาะน& าลางไบโอดเซลจะมคา COD สงมากๆ

อาจถง 50,000 ppm ซ' งตองผานกระบวนการบาบดหลายข&นตอนมาก และสาหรบโรงงานอตสาหกรรมผลตไบดเซลบางโรงงานไมไดเตรยมงบประมาณสาหรบการลงทนสรางระบบสาหรบ

Crude Plam Oil

(CPO) Water

Sodium

Hydroxide

Wastewater

Glycerol Electricity

Methanol

Transesterification

Into

Biodiesel

Biodiesel

รปท 1) น&าเสยท'ผานจากกระบวนการผลตน&ามนไบโอดเซลจากผลปาลมดบ ( Pleanjai .et.al, 2004)

7

บาบดน& าเสยน& ต&งแตแรก น& าเสยไบโอดเซลสามารถใชระบบบาบดท&งทางกายภาพและทางเคม เชน ระบบหมกแบบไมใชออกซเจนจะสามารถบาบดไขมนท'ละลายอยในน& าไดด แตท&งน&ตองผานระบบบาบดทางกายภาพโดยตกช&นไขมนหรอกลเซอรน ออกกอน หลงจากน&นนาไปตกตะกอนโดยใชโพลเมอร ซ' งในข&นตอนน&จะสามารถลดคา COD ไดมาก

ซ' งรฐบาลกไดมการสงเสรมใหเกษตรกรนาพชพลงงานท'มการปลกภายในทองถ'นเชน ปาลม

น&ามนมาผลตเปนน&ามนเช&อเพลงทดแทนการนาเขาน&ามนจากตางประเทศ โดยมการสนบสนนใหกลมเกษตรกรหรอกลมชาวบานผลตน&ามนไบโอดเซลข&นใชเองจากเคร'องผลตไบโอดเซลขนาดเลก ซ' งรฐบาลไดแจกจายเคร'องผลตไบโอดเซลขนาดเลกไปตามแตละจงหวดท'วประเทศ แตเน'องจากกระบวนการผลตไบโอดเซลน&น จะตองใชน&าเขาไปรวมในกระบวนการผลตไบโอดเซลดวย ซ' งน&าท'ถกปลอยออกมาภายหลงจากท'เสรจส&นกระบวนการผลต จะมคณสมบตเปนน&าเสย หลงจากน&นกปลอยลงสแหลงน&าตามธรรมชาต สงผลใหแหลงน&าตามธรรมชาตเกดความเปนพษ ดงน&นเราควรทาการบาบดน&าเสยดงกลาว กอนทาการปลอยลงสแหลงน&า หรออาจนาน&าท'ผานการบาบดดงกลาวมาใชในการอปโภคไดอกทางหน'งดวย ซ' งกระบวนการบาบดน&าเสยท'เหมาะสมสาหรบน& าเสยประเภทน& อาจใชวธการบาบดทางเคม วธการบาบดทางชวภาพหรอวธการบาบดทางกายภาพกได จากเหตผลหลายประการดงกลาวจะเหนไดวาควรทาการบาบดน&าเสยท'ผานจากโรงผลตไบโอดเซลขนาดเลก ภายในชมชน เพ'อเปนแนวทางในการพฒนาคณภาพของน&าเสยใหมคณภาพน&าท'ดข&น

วตถประสงคของโครงการวจย

1. เพ'อศกษาคาพารามเตอรของน& าเสยท'ผานจากกระบวนการผลตไบโอดเซล จากโรงผลตไบโอดเซลขนาดเลก

2. ศกษาและเลอกวธการบาบดน&าเสยท'เหมาะสมจากกระบวนการผลตไบโอดเซล

ประโยชนท คาดวาจะไดรบ ไดทราบถงตวแปรท'มผลตอน&าเสยท'ผานจากกระบวนการผลตไบโอดเซลท'ผลตจากโรงผลต

ขนาดเลกและสามารถเลอกวธท'จะใชบาบดน&าเสยท'ผานจากกระบวนการผลตไบโอดเซล เพ'อทาการปรบปรงและพฒนาคณภาพของน&าเสยใหมคณสมบตท'สามารถใชอปโภคได ซ' งเปนการลดการใชทรพยากรธรรมชาตอยางส&นเปลองอกทางหน'งดวย และยงเปนการใชทรพยากรน&าใหไดประโยชนสงสด พรอมท&งนาองคความ รไปเผยแพรในวารสารเก'ยวกบทรพยากรน&าหรอวารสารท'เก'ยวกบ

8

ส'งแวดลอม อกท&งยงสามารถนาไปเผยแพรใหแกหนวยงานราชการท'เก'ยวกบการเกษตร เพ'อนาไปถายทอดสกลมเกษตรกรท'มโรงผลตไบโอดเซลขนาดเลก ภายในชมชนจงหวดชมพร การตรวจเอกสาร

น�ามนไบโอดเซล ไบโอดเซลเปนเช&อเพลงเหลวท'ผลตไดจากชวมวลจาพวกพชน&ามน เชน ถ'วเหลอง ปาลม

มะพราว เปนตน หรอนาไขมนสตวมาปรบสภาพ โดยผานกระบวนการปฏกรยาการแลกเปล'ยนหมเอสเทอร (Transesterification) ดงในรปท' 2) ซ' งปฏกรยาทรานสเอสเทอรฟเคชนเปนปฏกรยาการแลกเปล'ยนหมอลคล (Alkylating Agent) ในโมเลกลของไตรกลเซอไรด ซ' งไดจากโมเลกลของแอลกอฮอลสายส&นไดแก เมทานอลและเอทานอล โดยมกรด ดาง หรอโลหะอลคอกไซด และความรอนเปนตวเรงปฏกรยา ทาใหไดผลผลตเปนอลคลเอสเทอรของกรดไขมนโมเลกลเด'ยวกบกรดไขมนอสระ ซ' งเปนองคประกอบของไตรกลเซอไรดในน&ามนชนดน&น หมอลคลแตกตางกนไปตามชนดของแอลกอฮอลโดยมเมทลเอสเทอรของกรดไขมน (Fatty Acid Methyl Ester :FAME) และเอทลเอสเทอรของกรดไขมน (Fatty Acid Ethyl Ester :FAEE) ซ' งประกอบดวยเมทานอล และเอทานอลตามลาดบ ปฎกรยาทรานสเอสเทอรฟเคชนน&น เปนปฏกรยาท'ผนกลบได โดยตวแปรท'มอทธพลตอปรมาณของผลตภณฑ คอปรมาณของสารต&งตน ตวเรงปฏกรยา กรด ดาง หรอเอนไซม และความรอน จากปฏกรยาไดกลเซอรอลเปนผลพลอยไดตามมาดวย ดงสมการปฏกรยาในรปท' 3) เปนสมการของปฏกรยาทรานสเอสเทอรฟเคชนระหวางไตรกลเซอไรด และเมทานอล หรอเรยกวา ปฏกรยาทรานสเมทลเลชน ไดผลตภณฑเปน สารประกอบเอสเทอรของกรดไขมนหรอไบโอดเซล และสารประกอบกลเซอรอล

9

รปท 2 กระบวนการผลตน&ามนไบโอดเซลข&นพ&นฐาน

รปท 3 ปฏกรยาทางเคมชนด Transesterification ของไตรกลเซอไรดและเมทานอล

กระบวนการผลตน�ามนไบโอดเซล กระบวนการผลตไบโอดเซลเชงพาณชยท'นยมใช แบงออกเปน 3 กระบวนการหลก 1. ทรานสเอสเทอรฟเคชน(Transesterification)

Glycerin

Recycle

Dilute acid Esterification

Sulphur+ Methanol

Vegetable Oils

Transesterification

Crud Glycerin Crud Biodiesel

Refining Glycerin Refining

Biodiesel

Methanol Recovery

Methanol + KOH

Residuale

10

ทรานสเอสเทอรฟเคชน หรอแอลกอฮอไลซส (alcoholysis) เปนปฏกรยาเปล'ยนโมเลกล ไตรกลเซอไรด ซ' งเปนองคประกอบหลกของน&ามนพชหรอ ไขมนสตวเปนเอสเทอรตวใหม หรอ โมโนแอลคลเอสเทอร (mono-alkyl ester) และกลเซอรอล โดยทาปฏกรยากบแอลกอฮอลโมเลกล ขนาดเลก ดงสมการในรปท' 3) ในภาวะท'มตวเรงปฏกรยา ปฏกรยาทรานสเอสเทอรฟเคชนสามารถเกดไดท'ความดน บรรยากาศ ต&งแตอณหภมหองถงจดเดอดของแอลกอฮอล (ประมาณ 65 องศาเซลเซยส) ตวเรงปฏกรยาท'ใชโดยท'วไป เปนตวเรงปฏกรยาแบบเอกพนธ (homogeneous catalyst) ซ' งแบงออกเปนสองชนด คอ กรดและเบส โรงงานผลตไบโอดเซลเชงพาณชยเกอบท&งหมดใน ปจจบนใชตวเรงปฏกรยาชนดเบส ซ' งเบสจะเรงปฏกรยา ไดเรวกวาใชปรมาณเมทานอลนอยกวา และใชระยะเวลาส&นกวาประมาณ 5 นาท จนถงประมาณ 1 ช'วโมง ข&นกบอณหภม ความเขมขน การกวนผสม และอตราสวนระหวางแอลกอฮอลและน&ามนและใชโซเดยม ไฮดรอกไซดเปนตวเรงปฏกรยาชนดเบสท'นยมมากกวาโพแทสเซยมไฮดรอกไซดเน'องจากมราคาถกกวา และของผสม ซ' งกคอกลเซอรอลท'ไดจากกระบวนการท'ใชโซเดยมไฮดรอกไซดเปนท'ตองการของโรงกล'น กลเซอรอลมากกวาดวย โซเดยมเมทอกไซด (sodium methoxide) เปนตวเรงปฏกรยาชนดเบสอกชนดหน'งท'นยมใชกนมความวองไวมากกวาโซเดยมไฮดรอกไซดท'ละลายในเมทานอลสวนหน'ง เน'องจากการทา ปฏกรยาของโซเดยมไฮดรอกไซดกบเมทานอลทาใหมน&าเกดข&น CH3O-Na+ + H2O ซ' งจะไปลดความ วองไวของเมทอกไซดไอออน CH3O

-→CH3OH + NaOH ในการเขาทา

ปฏกรยาทรานสเอสเทอรฟเคชน

รปท 4 ปฏกรยาทรานสเอสเทอรฟเคชนของโมเลกลไตรกลเซอไรดกบเมทานอล

วตถดบน&ามนเร'มตนท'ใชในกระบวนการเรงดวยเบสตองมปรมาณกรดไขมนอสระ (free fatty acid)และน&าต'า โดยตองควบคมใหมปรมาณกรดไขมนอสระนอยกวารอยละ 1 ซ' งอาจทาโดยการเปล'ยน

11

กรดไขมนอสระ เปนเอสเทอรดวยปฏกรยาเอสเทอรฟเคชน ไมเชนน&นแลวตวเรงปฏกรยาเบสจะทาปฏกรยาสพอนฟเคชน (sponification) กบกรดไขมนอสระเกดเปนสบข&น ดงสมการในรปท' 4)

รปท 5 สมการแสดงปฏกรยา Sponification กบ Fatty Acid

ปฏกรยาการเกดสบน& เกดข&นรวดเรวมาก และอาจเกดอยางสมบรณกอนปฏกรยทรานสเอสเทอร ฟเคชนจะเร'มตนข&น สบมสมบตเปนอมลซไฟเออร (emulsifier) ทาใหผลตภณฑเมทลเอสเทอรและ กลเซอรอลไมแยกออกจากกน หรอใชเวลานานในการแยกและทาใหรอยละผลไดของไบโอดเซลลดลง

กระบวนการแบบแบตช (batch process) ดงในรปท' 5) เปนระบบการผลตไบโอดเซลท'งายท'สด โดยใชเคร'องปฏกรณแบบถงกวน อตราสวนโดยโมลเมทานอลตอน& ามนอยในชวง 4 ตอ 1 จนถง 20 ตอ 1 โดยท'วไป จะใชท'อตราสวน 6 ตอ 1 เคร'องปฏกรณอาจเปนระบบปด หรอตอเขากบเคร'องควบแนน (reflux condenser) อณหภมของปฏกรยาประมาณ 65 องศาเซลเซยส ตวเรงปฏกรยาท'นยมใชมากท'สด คอ โซเดยมไฮดรอกไซด รองลงมา คอ โพแทสเซยมไฮดรอกไซด โดยมปรมาณท'ใชอยใน ชวง รอย ละ 0.3 ถ ง 1.5 โดยน& าหนก เ ท ยบ กบ น& า หนกข อง วต ถ ดบน& ามน เ ร' ม ตน

รปท 6 กระบวนการผลตไบโอดเซลแบบแบตช

ไขมน (triglyceride) + NaOH = กลเซอรอล + สบ (เกลอโซเดยมคารบอกซเลต)

12

เร' มแรกน& ามนจะถกปอนเขาเคร' องปฏกรณตามดวยตวเรงปฏกรยาท'ละลายในเมทานอล

ภายใตภาวะการกวนอยางตอเน'อง ในชวงแรกตองมการกวนอยางท'วถงเพ'อใหน& ามน ตวเรงปฏกรยาและแอลกอฮอล ผสมเขากน ในขณะท'ชวงทายของปฏกรยาควรกวนใหชาลง เพ'อใหกลเซอรอลท'เกดข&นแยกตวออกจาก ผลตภณฑน&ามนไดงายและลดการเกดปฏกรยายอนกลบรอยละการเปล'ยนของปฏกรยาอยท' 85 ถง 94 เม'อส&นสดปฏกรยาจงหยดกวน ใบางกระบวนการผลตภณฑท'ไดจะถกพกใหแยกช&นเมทลเอสเทอรและ กลเซอรอลภายในเคร'องปฏกรณและบางกระบวนการใชป�มดงของผสมเขาถงแยกตางหาก (settling vessel) หรอแยกดวยเคร'องป'นเหว'ยง (centrifuge) แอลกอฮอลถกแยกออกจากช&นกลเซอรอลและช&นเมทลเอสเทอร โดยใชเคร'องระเหย (evaporator) หรอหนวยแฟลช (flash unit) จากน&นทาเมทลเอสเทอรใหเปนกลางดวย กรดลางดวยน&าอน ตามดวยสารละลายกรดเจอจางเพ'อกาจดเมทานอลและเกลอท'เหลออยและทาใหแหง ถายผลตภณฑเมทล เอสเทอรสดทายท'ไดเขาสถงเกบ สวนกลเซอรอลจะถกทาใหเปนกลางและลางดวยน& า จากน&นผานเขาสหนวยกล'นตอไป ผผลตบางรายใชกระบวนการแบบสองข&นตอน โดยมระบบแยกกลเซอรอล ออกระหวางข&นตอนท&งสองดวยเพ'อเพ'มรอยละการเปล'ยนใหมากกวา 95 ในบางกรณอาจ เพ'มอณหภมของปฏกรยาและอตราสวน โดยโมลของเมทานอลตอน&ามนดวยเวลาในการทาปฏกรยาอย ระหวาง 20 นาท ถงมากกวา 1 ช'วโมง

รปท 7 กระบวนการผลตไบโอดเซลแบบตอเน'องในเคร'องปฏกรณแบบ plug flow

จากลกษณะอยางงายของระบบแบตช มการประยกตใชระบบเคร'องปฏกรณแบบถงกวนตอเรยงกน (continuous stirred tank reactors: CSTR) ปรมาตรภายในเคร'องปฏกรณแรกจะถกออกแบบใหมขนาดใหญ เพ'อเพ'มเวลาและใหเกดปฏกรยาไดมาก เม'อออกจากเคร'องปฏกรณแรก กลเซอรอลจะถกแยกออกและน&ามน จะผานเขาสเคร'องปฏกรณท'สอง โดยมการเตมตวเรงปฏกรยาและเมทานอลเขาไปใหม ซ' งปฏกรยาจะเกด อยางรวดเรวใหรอยละการเปล'ยนมากกวา 98 ส'งท'สาคญในการออกแบบระบบเคร'องปฏกรณ CSTR คอ การกวนผสมอยางท'วถงเพ'อใหของผสมภายในเคร'องปฏกรณม

13

องคประกอบเหมอนกน อยางไรกดการกวน ผสมน&อาจทาใหกลเซอรอลกระจายตวเขาไปในช&นเมทลเอสเทอรไดมากข&นทาใหตองใชเวลานานข&นในการ แ ย ก ก ล เ ซ อ ร อ ล อ อ ก จ า ก ผ ล ต ภ ณ ฑ น& า ม น นอกจากการกวนผสมโดยใชใบพดแลว บางกระบวนการใชป�มทาใหเกดการไหลเวยนขณะทา ปฏกรยา บางกระบวนการใชเคร'องปฏกรณแบบทอไหล (plug flow reactor) แทน ซ' งจะมการผสมกนตาม แนวแกนเพยงเลกนอย การใชเคร'องปฏกรณแบบน& ในระบบตอเน'องจะมชวงระยะเวลาทาปฏกรยาส&น ประมาณ 6 ถง 10 นาท ดงน&นโดยท'วไปจะใชระบบแบบสองข&นตอน โดยมสวนแยกเมทานอลและ กลเซอรอล ค'นระหวางเคร'องปฏกรณท&งสอง (ดงรปท' 6) และทาปฏกรยาท'อณหภมและความดนสงข&น เพ'อเพ'มอตราเรวของปฏกรยา

2. เอสเทอรฟเคชนและทรานสเอสเทอรฟเคชน (Esterification and transesterification) เน'องจากในกระบวนการเรงปฏกรยาทรานสเอสเทอรฟเคชนดวยเบส จาเปนตองควบคม ปรมาณกรดไขมนอสระในวตถดบน& ามนใหต'ากวารอยละ 2 ซ' งโดยท'วไปจะลดใหเหลอนอยกวารอยละ 1 ดงน&นในกระบวนการท'ใชวตถดบราคาถกและมปรมาณกรดไขมนอสระสง เชน ไขมนสตว น&ามนพช ใชแลว ซ' งมปรมาณกรดไขมนอสระรอยละ 2-30 จาเปนตองมข&นตอนการกาจดกรดไขมนอสระออก ในกระบวนการน& ข&นแรกเปนการทาเอสเทอรฟเคชนของน& ามนพชดวยแอลกอฮอล โดยมกรดเปนตวเรง ปฏกรยาซ' งนยมใช กรดซลฟวรก ไดผลตภณฑเปนเอสเทอรและน&า ดงสมการรปท' 7)

รปท 8 แสดงตวอยางกระบวนการกาจดกรดไขมนอสระดวยปฏกรยาเอสเทอรฟเคชน

โดยท'วไปใชอตราสวนโดยโมลระหวางแอลกอฮอลตอน&ามนสง เชนเดยวกบกรณการทา

ทรานสเอสเทอรฟเคชนโดยใชตวเรงปฏกรยาชนดกรด คอ ประมาณ 20 ตอ 1 ถง 40 ตอ 1 และเวลาใน การทาปฏกรยาประมาณ 10 นาทจนถงประมาณ 2 ช'วโมง ในบางกระบวนการจาเปนตองใชกรดปรมาณมาก เน'องจากในปฏกรยาน& มน&าเกดข&นเปนผลตภณฑรวมกรดจะรวมตวกบน&าอยดานลางของเคร'องปฏกรณ ทาใหสญเสยตวเรงปฏกรยาและการเรงปฏกรยาลดลง จงจาเปนตองแยกน&าออกโดย

14

การระเหย การปลอย ใหแยกหรอการป'นเหว'ยง น&าท'ถกแยกออกจะเปนของผสมของน& าและเมทานอล จากน&นทาเมทลเอสเทอร ใหเปนกลางดวยเบส และทาใหแหง ไตรกลเซอไรดและเมทลเอสเทอรท'ไดจากข&นตอนน&สามารถผานเขา สเคร'องปฏกรณทรานสเอสเทอรฟคชนท'ใชเบสเปนตวเรงปฏกรยาไดเลย (ดงในรปท' 8)

รปท 9 กระบวนการกาจดกรดไขมนอสระในวตถดบน&ามน 3. ไฮโดรไลซสและเอสเทอรฟเคชน (Hydrolysis and esterification) กระบวนการน& เปนวธการหน'งในการผลตไบโอดเซลจากวตถดบราคาถกท'มปรมาณกรดไขมน อสระสง ทาโดยการเปล'ยนน& ามนพชต&งตนท&งหมดเปนกรดไขมนและกลเซอรอลผานปฏกรยาไฮโดรไลซส ในภาวะท'มกรดเปนตวเรงปฏกรยา ดงในรปท' 9)

รปท 9 กระบวนการไฮโดรไลซสและเอสเทอรฟเคชน

15

ปกตข&นตอนน&ทาในเคร'องปฏกรณแบบไหลสวนทางตอเน'อง (counter-current continuous flow reactor) โดยใชกรดซลฟวรกและไอน&า (ดงรปท' 10) ผลตภณฑท'ไดเปนกรดไขมนบรสทธl และกลเซอรอล ส'งเจอปนอ'น ๆ ท'ผสมอยในวตถดบน&ามนสวนใหญจะปะปนในช&นกรเซอรอล และบางสวนออกมาพรอม กบไอน&าและน&า กรดไขมนบรสทธl จะถกปอนเขาเคร'องปฏกรณแบบไหลสวนทางอกเคร'องหน'งเพ'อทา เอสเทอรฟเคชนดวยตวเรงปฏกรยากรดตอไป การผลตไบโอดเซลโดยการเรงปฎกรยาเอสเทอรฟเคชนของกรดไขมนบรสทธl ดวยกรดมการทามา นานกวา 10 ปแลว ซ' งสงผลผลใหไดเมทลเอสเทอรมากกวารอยละ 99 กระบวนการอาศยหลกการไหล สวนทาง กนของกรดไขมนและสารละลายกรดซลฟวรกในเมทานอล น&าท'เกดข&นจากปฏกรยาจะถกแยก ออกจากผลตภณฑไปในตวโดยการละลายในเมทานอล สาหรบในระบบท'เปนแบตชน&าท'เกดข&นในปฏกรยา จะรวมตวกนและแยกเฟสออกจากของผสมทาใหปฏกรยาชะงกไดเน'องจากกรดซลฟวรกในเมทานอลจะละลาย รวมกบน&าทาใหไมสามารถเรงปฏกรยาได วธหน'งท'ชวยลดปญหาปรมาณน&าในระบบได คอ การแบง กระบวนการออกเปนสองข&นตอน โดยภายหลงการทาปฏกรยาในข&นตอนแรก สารละลายกรดในเมทานอล จะถกแยกออก และมการเตมกรดและเมทานอลเขาไปใหม ซ' งจะชวยลด ปรมาณน&าไดและทาใหปฏกรยา เกดไดเกอบสมบรณ

รปท 11 การไฮโดรไลซสวตถดบน&ามนท'มปรมาณกรดไขมนอสระสง

16

น�าเสย จากขอมลท'วไปเร'องคณลกษณะของน&าเสยจากโรงงานสกดน&ามนปาลมทางกายภาพและทาง

เคมพบวามคาความเปนกรด-ดาง ระหวาง 3.0-5.0 มปรมาณความเขมขนของสซ' งเปนสแทท'ละลายเปนเน&อเดยวกบน&า และ เปนรงควตถพวก แคโรทน และ แอนโธไซยานนในผลปาลมท'ถกสกดออกมาพรอมกบน&ามนและละลายออกมาพรอมกบไอน&าในข&นตอนการน'งผลปาลมมากกวา 4,000 หนวยสของแพลตตนมโคบอลตและ มคาความสกปรกในรป BOD5 และ COD ในชวงท'กวางระหวาง 15,000 – มากกวา 50,000 มก./ล. และ 50,000- มากกวา 100,000 มก./ล. มองคประกอบของสารอนทรยในรปของกรดอนทรยระเหยได ของแขงแขวนลอย และ ของแขงละลายเปนหลกเทคโนโลยท'ใชในการบาบดน&าเสยดวยกระบวนการทางชวภาพ ท'พบวานยมใชกนอยางแพรหลายในอตสาหกรรมสกดน&ามนปาลมคอระบบบอบาบดน&าเสยท'มการตอเช'อมกนเปนชดบอบาบดแบบไมใชอากาศซ'งใหประสทธภาพในการบาบดคอนขางดแตยงพบวามปรมาณคาความสกปรกสงกวาคามาตรฐานน&าท&งกาหนดจงนาไปใชรดสวนปาลม ตนไมในโรงงานและปลอยใหระเหยแทนการปลอยท&งสแหลงน&าสาธารณะและสน&าตาลเขมของน&าท&งเปนท'นารงเกยจของชมชนใกลเคยงท'ใชแหลงน&าท'รบน&าท&งดงกลาวหากมการลกลอบปลอยท&งอนภาคของสท'ปลอยสแหลงรบน&าท&งตามธรรมชาตน&นยอยสลายายไดยากโดยกลมจลชพอกท&งความพยายามในการบาบดน&าเสยจากโรงงานสกดน&ามนปาลมโดยกระบวนกาการทางกายภาพ-เคมเชนการตะกอนทางเคมดวยการเตมสารเคมท'ตองมการควบคมคากรด-ดางใหเหมาะสมกบชนดของสารเคมน&นๆในการเกดปฏกรยาในการตกตะกอนอนภาคสการดดตดสดวยถานกมมนต ซ' งพบวามคาใชจายในการบาบดสงประกอบกบปรมาณของกากตะกอนท'เพ'มข&นมากและเปนของเสยท'ตองบาบดอกคร& ง

Parameter Unit POME1 Standard2 pH - 7.45 – 9.24 5.0 -9.0

BOD5 mg/l 195 <100 COD mg/l 1200 <1000

Suspended Solids mg/l 800 <150 Oil & Grease mg/l 90 <25 Temperature °C 36 - 40 <40

ตารางท 1 คาพารามเตอรตางๆของน&าเสยจากกกระบวนการผลตไบโอดเซล

1 Palm oil mill effluent 2Effluent wastewater standards for Thai palm oil industry (Department of Industrial Works, 1997 )

17

สาหรบน&าเสยท'มาจากกระบวนการผลตไบโอดเซลน&นจะมคาน&ามนและไขมนสง ซ' งน&ามนและไขมนมผลใหปรมาณออกซเจนละลายในน&าลดลง กอใหเกดความสกปรก และยงเปนสารอนทรยท'มเสถยรภาพและยอยสลายโดยแบคทเรยไดยาก เน'องจากสวนประกอบตางๆ จะไมละลายน&า ดงน&นจงทาใหสวนประกอบดงกลาวแยกช&นกบน&า ทาใหออกซเจนจากอากาศไมสามารถถายเทลงสน&าได โดยท'วไปการกาจดน&ามนไขมนจะเร'มในระบบบาบดน&าเสยข&นท'หน'ง (Primary Treatment) โดยการกาจดดวยถงดกไขมนตามดวยการกาจดไขมนข&นท'สอง (Secondary Treatment) โดยใชกระบวนการทางชวภาพ

การบาบดน&ามนและไขมนปนเป& อนในน&าเสยสามารถทาไดหลายวธ ไดแก วธทางกายภาพ วธทางเคม และวธทางชวภาพ ซ' งเปนวธการบาบดน&าเสยพ&นฐาน

1.วธการทางชวภาพ (Biological Treatment) เปนการบาบดน&าเสยโดยใชแบคทเรยชวยยอยสลายสารอนทรยท'มอยในน&า โดยเฉพาะสารคารบอนอนทรย ไนโตรเจน และฟอสฟอรส โดยความสกปรกเหลาน&จะถกใชเปนอาหารและเปนแหลงพลงงานของจลนทรยในถงเล&ยงเช&อเพ'อการเจรญเตบโต ทาใหน&าเสยมคาความสกปรกลดลง โดยจลนทรยเหลาน&อาจเปนแบบใชออกซเจน (Aerobic Organism) หรอไมใชออกซเจน (Anaerobic Organism) กได ซ' งสามารถทาได 2 วธคอ การยอยสลายทางธรรมชาต(Biodegradation) เปนกระบวนการท'ใชจลนทรยท'มอยแลวตามธรรมชาต เชน ยสต รา และแบคทเรย อกวธหน'งคอการเรงธรรมชาต (Bioremidation) โดยการเตมธาตอาหารหรอการเตมเช&อจลนทรย เชน วธการ Oxidation ponds, Aerated ponds, Activated sludge, Trichling filters, Anaerobic lagoon เปนตน 2. วธการทางกายภาพ (Physical Treatment) เปนการบาบดน&าเสยโดยการกาจดและเกบกวาดน&ามนและไขมนดวยวธทางกลศาสตรหรอใชอปกรณเคร'องมอ หรอใชเคร'องมอชวยทาใหส'งเจอปนในน&าตกตะกอน โดยการปลอยน&าเสยเขามาพกในอางกวางกลางแจง เพ'อใหน&าไดรบแสงแดด เม'อน&าหยดน'งพวกตะกอนท'หนกกจะตกตะกอน (Sedimetation) หรอน&าเสยท'ตองการบาบดไหลผานตะแกรง (Screen) หรอช&นของหนหรอถานท'เรยงไวเพ'อแยกหรอกรอง (Filter) เอาส'งเจอปนในน&าออก รวมไปถงการทาใหลอย (Floating) แลวกวาด (Skimming) หรอแยกดวยการเหว'ยง (Centrifugation) วธการบาบดทางกายภาพเปนวธท'ใชกนมาก เน'องจากทาไดรวดเรว คาใชจายในการดาเนนงานต'า กระบวนการไมซบซอน ซ' งวธทางกายภาพมดวยกนหลายวธ เชน การเตมอากาศ เปนวธการเปาอากาศลงไปในน&าเสยโดยตรงเพ'อใหฟองอากาศพาน&ามนไขมนในน&าเสยลอยข&นสผวน&า โดยฟองอากาศเปนตวชวยพาใหน&ามนและไขมนลอยตวข&นสผวน&าเรวย'งข&น โดยเฉพาะไขมนท'ไมสามารถแยกไดดวยถงไขมนหรอตองใชระยะเวลาในการกกพกนานทาใหถงดกไขมนมขนาดใหญ

18

สวนการทาใหลอยตวโดยธรรมชาตเปนวธการท'อาศยคณสมบตในดานความถวงจาเพาะซ'งน&ามนและไขมนจะมความถวงจาเพาะนอยกวาน&า เม'อมระยะเวลาการกกพกภายในถงเพยงพอท'จะทาใหน&ามนและไขมนลอยตวข&นมาอยท'ผวน&าได วธการน&จะใชถงดกไขมนและเคร'องแยกไขมน วธการน&เหมาะสมกบแหลงกาเนดน&าเสยท'มปรมาณน&าเสยและปรมาณการปนเป& อนของน&ามนและไขมนไมมากนก และการใชวสดดดซบ ซ' งเปนวธการทางกายภาพท'ใชวสดท'มคณสมบตในการดดซบน&ามนและไขมน โดยวสดท'นามาใชอาจทามาจากเสนใยสงเคราะห หรอเสนใยสงเคราะห หรอเสนใยพชซ' งอาจจะเปนวสดท'หางายในทองถ'น โดยท'วไปวสดดดซบควรมคณสมบตดงน& คอสามารถลอยตวอยไดบนน&า มความหนาแนนต'าเพ'อทาใหลอยตวไดและสามารถดดซบน&ามนและไขมนไวในตวไดด สะดวกตอการใชข&นตอนการใชไมยงยาก ไมเปนพษหรอสงผลกระทบตอส'งแวดลอม เปนตน

3. วธการทางเคม (Chemical Treatment) เปนการบาบดน& าเสยโดยการใชสารเคมเตมลงในน&า เพ'อทาการแยกน&ามนและไขมนออกจากน&า โดยการใชสารเคมท'มสวนประกอบของสารลดแรงตงผวเปนสวนประกอบทาใหน&ามนแตกตว โดยสารเคมท'มสวนประกอบของสารลดแรงตงผวเปนสวนประกอบท'ทาใหน&ามนแตกตว โดยสารเคมน& จะทาใหความแตกตางของแรงตงผวระหวางน&ามนและไขมนกบน&าลดลงจนแรงตงผวของน&ามนและไขมนใกลเคยงกบน&า ทาใหน&ามนและไขมนกระจายตวและชวยปองกนการรวมตวของน&ามนและไขมนอก และการใชสารเคมทาใหน&ามนและไขมนรวมตวกน โดยการใชสารเคมฉดลงบนจท'มน&ามนและไขมนอย จะทาใหคณสมบตทางกายภาพและเคมของน&ามนและไขมนเกดการรวมตวกนกลายเปนกอนแลวจมลงในน&า แตสารเคมท'ใชจะมราคาแพงและยงไมมใชกนอยางแพรหลาย เชน ใชคอปเปอรซลเฟต 0.5 ppm ในการกาจด algae หรอเตมกาซคคลอรนเพ'อฆาเช&อโรคตางๆ ในน&า หรอใชสารเคมตวอ'นท'ทาใหตกตะกอน (Coagulants) มกทาหลงจากไดทาการบาบดน&าเสยทางชวภาพและกายภาพหรอการใชวธการทาใหเปนกลาง(neutralization) การทาใหตกตะกอน (Precipitation) การเตมและลดออกซเจน (Oxidation-Reduction) และการชวยใหตกตะกอน (Chemical coagulation)

พารามเตอรของน&าเสย

1.คาความเปนกรด-ดาง (pH) เปนลกษณะทางเคมของน&าอยางหน'งท'มความสาคญมาก สามารถใชหาคาสภาพดางคารบอน

ได ออกไซดและสมดลกรดเบสอ'นๆได ตลอดจนแสดงคาความเปนกรด-ดางของสารละลายได ในทางทฤษฎถอวา พเอชมคาอยในชวง 0-14 น&าบรสทธl มพเอชเทากบ 7 น&าท'มพเอชสงกวา 7 ถอวาเปนดาง สวนน&าท'มพเอชต'ากวา 7 ถอวาเปนกรดท'เกดจากการแตกตวของกรดในน&า การวดคาพเอชทาได 2 วธ คอ วธเทยบส (Colorimetric) และวธไฟฟา (Electrometric) ซ' งการวดพเอชโดยการเทยบส

19

เปนการวดพเอชโดยการเปรยบเทยบสของตวอยางน&ากบสารละลายมาตรฐานซ'งทราบคาพเอช เม'อใสอนดเคเตอรจานวนเทากนลงในสารละลายท&งสอง วธปฏบตท'นยมกนคอ ใชกระดาษวดพเอช ซ' งเปนวธท'งายและเสยคาใชจายนอย แตวธน& เหมาะสาหรบน&าสะอาด น&าท'ไมมสหรอไมมความขนหรอตะกอนแขวนลอย เปนตน สวนการวดพเอชโดยวธไฟฟา คอการวดสภาพการเปนกรดดางของสารละลาย ท'มน&าเปนตวทาละลาย (Aqueous Solution) โดยวดความตางศกย (Potential) ท'เกดข&นระหวางอเลคโทรดอางอง (Reference Electrode) กบอเลคโทรดตรวจวด (Sensing Electrode) ความตางศกยท'ไดเกดข&นจากจานวนของไฮโดรเจนอออน (H+) อเลคโทรดจะเปล'ยนความตางศกยท'เกดจากอออน (Ionic Potential) ใหเปนความตางศกยไฟฟา (Electronic Potential) แลวขยายใหมความตางศกยสงข&นดวยเคร'องวดพเอช (Potentimeter) ซ' งวธน&จะใชไดผลท'ถกตองและแนนอนกวาวธการเทยบส แตอปกรณการวดจะราคาแพงกวา 2. บโอด (Biochemical Oxygen Demand)

เปนปรมาณของออกซเจนท'จลนทรย ตองการใชในการยอยสลายสารอนทรยในน&าซ' งจะเปนไปชา ๆ ดงน&นจงตองใชเวลานานหลายสบวน ตามหลกสากลใชเวลา 5 วน ท'อณหภม 20 องศาเซลเซยส คาบโอดเปนคาท'ใชบอกถงผลกระทบของน&าเสยท'มตอปรมาณออกซเจนละลายในน&าโดยการทดสอบในหองปฏบต การ น&าท'มคณภาพดควรมคาบโอดไมเกน 6 มลลกรมตอลตร ถาคาบโอดสงมากแสดงวาน&าน&นเนามาก แหลงน&าท'มคาบโอด สงกวา 100 มลลกรมตอลตรจะจดเปนน&าเนาหรอน&าเสย พระราชบญญตน&าท&งจาก โรงงานอตสาหกรรม กาหนดไววา น&าท&งกอนปลอยลงสแหลงน&าธรรมชาต ตองมคาบโอดไมเกน 20 มลลกรมตอลตร

วธวเคราะหบโอดมอย 2 วธ คอ วธโดยตรง (Direct Method) เหมาะสาหรบตวอยางท'มความสกปรกนอยท'มคาบโอดไมเกน 7 มลลกรมตอลตร วธน&ไมตองทาใหตวอยางเจอจางดวยน&ากล'น สามารถนาตวอยางไปหาคาบโอดไดโดยตรงเลย และวธแบบเจอจาง ซ' งวธน& ใชสาหรบตวอยางท'มความสกปรกมาก คาบโอดมากกวา 7 มลลกรมตอลตร เน'องจากปรมาณออกซเจนท'ใชไปในการยอยสลายสารอนทรยซ' งเปนปฏภาคโดยตรงกบจานวนสารอนทรยท'มอยในน&าน&น เม'อตวอยางน&ามสารอนทรยจานวนมาก จงตองเจอจางตวอยางเพ'อใหมออกซเจนเพยงพอท'แบคทเรยจะใชในการยอยสลายสารอนทรยน&น 3. ซโอด (Chemical Oxygen Demand)

เปนคาท'บงบอกถงปรมาณของสารอนทรยซ' งปนเป& อนในแหลงน&าหรอของเสย ท'สามารถ oxidize ไดดวย strong chemical oxidant ภายใตสภาวะท'เปนกรดเขมขนและมอณหภมสง โดยจะบอกเปนปรมาณ ออกซเจนท'สารอนทรยในตวอยาง strong oxidizing agents

20

สามารถท'จะออกซไดซสารอนทรยไดเกอบ ทกตว หลกการของซโอดจะคลายกบบโอดคอ สารอนทรยในน&าจะถกออกซไดซจนไดคารบอนไดออกไซดกบน&า เพยงแตบโอดตองใชแบคทเรยในการยอยสลาย สวนซโอดใชออกซไดซรเอเจนต ซ' งซโอดและบโอดตางเปนพารามเตอรท'ใชแสดงคาความเขมขนของสารอนทรยในน&า แตซโอดไมสามารถจะบอกไดถงทางชวภาพได เน'องจากสารอนทรยจะถกออกซไดซไดหมดหรอเกอบหมดไมวาจะสามารถออกซไดซไดทางชวภาพหรอไม ดงน&นโดยปกตจะมผลทาใหคา COD มคาสงกวา BODและคาจะตางกนมากหากในตวอยาง น&นมสารอนทรยท'ทนตอการยอยสลายทางชววทยาหรอมสารพษท'ขดขวางการวเคราะห BOD วธวเคราะหซโอดโดยใชไดโครเมตเปนออกซไดซง เอเจนต 2 วธ คอ วธรฟลกซแบบเปด (Open Reflux Method) เหมาะสาหรบหาคาซโอดในชวงกวางๆ ตองใชปรมาณตวอยางมากๆ สวนอกวธหนงคอวธรฟลกซแบบปด (Close Reflux Method) จะใชปรมาณตวอยางนอยกวาและประหยดการใชสารเคม แตเหมาะกบตวอยางน&าท'มสารแขวนลอยท'เขากนเปนเน&อเดยวกน 4. ปรมาณตะกอนแขวนลอย ( Suspended Solids ) หมายถงสวนของแขงท'ไมละลายน&าและสามารถแขวนลอยอยในน&าได ตะกอนมขนาดเลก

และเบา ซ' งจะมสวนท'เหลอคางบนกระดาษรกรองใยแกวมาตรฐาน(รพรนขนาด 0.45 µm ) หลงจากกรองตวอยางและนาไปอบท'อณหภม 103-205 องศาเซลเซยส การวเคราะหหาของแขงแขวนลอยในน&าตวอยางท'ไดกาจด ของแขงท'จมตวสกนภาชนะออกจากน&าเสยในถงตกตะกอนแลว เพ'อหาปรมาณสารอนทรยท'จะเขาระบบบาบดน&าเสยทางชววทยาและใชในการควบคมระบบบาบดดวย

5. ไนโตรเจนท&งหมด (Total Kjeldahl Nitrogen : TKN) แอมโมเนยเกดจากการยอยสลายทางชวภาพของสารอนทรยไนโตรเจน ดงน&นน&าท'มแอมโมเนยจงมกมแนวโนมวาเปนน&าท'สมผสกบน&าเสยหรอน&าสกปรกและอาจมเช&อโรค แอมโมเนยไนโตรเจนท'พบในน&าธรรมชาตมปรมาณไมมากนกเม'อเทยบกบน&าเสยในชมชน การวเคราะหอนทรยสารไนโตรเจนเปนการเปล'ยนไนโตรเจนท'อยในสารประกอบอนทรยใหอยในรปของเกลอแอมโมเนยม โดยทาการยอยสลายตวอยางน&ากบกรดซลฟรกท'มโพแทสเซยมซลเฟต และเมอรควร'ออกไซดเปนคะตะลสต ซ' งคะตะลสตถกเตมไปเพ'อเรงปฏกรยาออกซเดช'นของสารอนทรยบางตวท'ถกยอยสลายไดยาก ในสภาวะท'เปนกรดอะมโนกลมจะถกจบใหอยในรปเกลอแอมโมเนยม ตอจากน&น อาจหาปรมาณแอมโมเนยมในสารละลายท'กล'นดโดยวธ Nesslerization หรออาจใชวธไตเตรตดวยกรดมาตรฐานแลวนาไปคานวณหาสารอนทรยไนโตรเจน วธวเคราะหแอมโมเนยไนโตรเจนมหลายวธ เชน วธเนสเลอไรเซช'น (Nesslerization) วธฟเนต (Phenate) หรอวธการไตเตรต (Titrate) สาหรบการเลอกวธวเคราะหมหลกในการพจารณา 2 อยาง คอ ความเขมขนของแอมโมเนยและส'งรบกวนการวเคราะห ถาเปนน&าธรรมชาต น&าด'ม น&าสะ

21

อาก ตลอดจนน&าท&งของระบบบาบดท'มคณภาพดสามารถเลอกใชวธเนสเลอไรเซช'นและวธฟเนตโดยตรงได แตถามส'งรบกวนและตองการความแนนอนสง ควรจะกล'นตวอยางกอนแลวคอยนามาวเคราะหตอไป สวนน&าเสยหรอน&าท'มส'งรบกวนซ'งมปรมาณแอมโมเนยสงๆ ควรใชวธกล'นตวอยางกอนแลวไตเตรต 6. คาน&ามนและไขมน( Fat, Oil & Grease ) การวดปรมาณไขมนและน&ามนไมไดเปนการวดปรมาณสารไขมนท&งหมดท'มอยในตวอยางน&า แตเปนการวดปรมาณของสารไขมนตางๆ ท'สามารถละลายไดในตวทาละลายบางชนด เชน เฮกเซน (Hexane) หรอฟรออน (Freon) ดงน&น ไขมนและน&ามนในท'น& จะหมายถงสารประกอบไฮโดรคารบอน กรดไขมน สบ ไขมน รวมท&งสารอ'น ซ' งสามารถสกดไดโดยตวทาละลายจากตวอยางท'ถกทาใหเปนกรดแลว และสารน&นจะตองไมกลายเปนไอในระหวางการระเหยตวทาละลาย การวเคราะหไขมนและน&ามนท'ยอยสลายทางชววทยาไดเหมาะสาหรบน&าเสยจากโรงงานอตสาหกรรม น&าท&งท'ผานการบาบดและน&าธรรมชาต แตวธวเคราะหน& จะไมสามารถวดสารท'มจดเดอดต'ากวา 70 องศาเซลเซยส วธวเคราะหไขมนและน&ามนท'นยมใชกนมอย 2 วธ ข&นอยกบชนดหรอลกษณะของตวอยางน&า คอ วธสกดดวยกรวยแยก (Partition Gravimeric) วธน& เหมาะสาหรบน&าธรรมชาต น&าใส และน&าท'ผานการบาบดแลว ซ' งมปรมาณไขมนและน&ามนต'า (นอยกวา 1 มลลกรมตอลตร) และวธสกดดวยซอกฮเลต (Soxhlet ) เหมาะสาหรบน&าเสยท'มาจากโรงงานอตสาหกรรมและชมชนและตวอยางท'เปนกากตะกอน (Sludge) ซ' งมปรมาณไขมนและน&ามนสง (มากกวา 1 มลลกรมตอลตร) งานวจยท เก ยวของ Toraj และคณะ(2004) ไดทาการทดลองเก'ยวการศกษาการบาบดน&าเสยจากโรงงานน&ามนพชโดยใชเมมเบรน ซ' งบอกไดวาเมมมเบรนแบบ Ultrafiltration สามารถบาบดน&าเสย โดยมปจจยท'แตกตางกน เชน คาพ-เอช คาอตราการไหลของน&า คาความเครยดเชยร คาอณหภมและคาความเขมขนของสารอนทรย ซ' งผลการทดลองไดบอกถงคาความดนท'แตกตางกน 3 บาร อตราการไหลของน&าท'สง และอณหภมท' 30 องศาเซลเซยส และคาพ-เอชท' 9 เปนปจจยท'เหมาะสมท'สด สาหรบงานวจยน&ไดทาการเกบขอมลคาพารามเตอรของน&าเสยท'ไดผานการบาบดโดยเมมเบรนแบบ Ultrafiltration ดงน& คอ COD, TOC, TSS, PO4

3-, Cl- ท' 91%, 87%, 100%, 85% และ 40% ตามลาดบ ซ' งความเขมขนของฟอสเฟตมอตราการลดลงอยางเดนท'สด Umran และคณะ(2007)ทาการทดลองเก'ยงกบการบาบดน&าเสยจากโรงฟอกน&ามนพชโดยวธการตกตะกอนแบบไฟฟาดวยข&วอเลคโทรดอลมเนยม ซ' งดาเนนการแบบระบบแบตช ท'คาพ-เอช คาความหนาแนนของกระแสไฟฟา คาปรมาณPAC (poly aliminium chloride)และปรมาณของ Na2SO4 แตกตางกนออกไป โดยทาการวดคาประสทธภาพ COD

22

ท'ถกกาจด จะถกกาจดไดมากท'ความหนาแนนของกระแสไฟฟามคาสงและPAC กบ Na2SO4 กสงข&นดวยตามลาดบ ท'พ-เอชเทากบ 7 สาหรบการบาบดน&าเสยโดยวธการตกตะกอนแบบไฟฟาดวยข&วอเลคโทรดอลมเนยมจะสามารถกาจด COD ไดถง 97% ท'เวลา 90 นาท และ 35 mAcm-2 และท' 42 kWh Jeganaesan และคณะ(2006)ไดรายงานวาน&าเสยท'มาจากโรงงานผลตอาหารสตวซ' งมปรมาณและความเขมขนน&ามนและไขมนสงมากดวยวธการไฮโดรไลซสของเอนไซมไลเพส(Candida

rugosa) ซ' งสามารถไฮโดรไลซน&ามนและไขมนไดถง 50% ซ' งสอดคลองกบคาสาหรบ COD และ VFA(volatile fatty acid) ซ' งเอนไซมไลเพสจะจบกบ p-mitrophenyl palmitate(pNPP) กอนและหลงไฮโดรไลซสกบน&ามนและไขมน และหลงจากเวลา 3 วนการไฮโดรไลซสจะเกดข&นไดถง 60-70% ซ' งวธการบาบดน&าเสยการใชเอนไซมไลเพสเปนการบาบดน& าเสยข&นแรกตามแบบการบาบดทางชวภาพ อปกรณและวธการวจย

เพ'อทาการศกษาผวจยจะเลอกน&าเสยท'ผานจากกระบวนการผลตไบโอดเซลจากโรงผลตขนาดเลก ภายในจงหวดชมพร เพ'อใชในการศกษาวธการบาบดน&าเสยโดยวธทางกายภาพ โดยทาการวดคาพารามเตรตอไปน& ไดแก คาความเปนกรด-ดาง (pH), อณหภม, BOD ( Biochemical Oxygen Demand ), COD ( Chemical Oxygen Demand ) และคาน&ามนและไขมน( Fat, Oil & Grease )

แนวทางการดาเนนงานของงานวจยน& เลอกน& าเสยท'จากการผลตไบโอดเซล ท'มการผลตแบบโรงผลตขนาดเลก ภายในจงหวดชมพร

1. เลอกผลปาลมดบ เพ'อนามาผลตเปนน&ามนไบโอดเซล 2. ทาการเกบตวอยางน�าเสย ท'มาจากกระบวนการผลตน& ามนไบโอดเซล (จาก

ข&นตอนการลางไบโอดเซล) 3. ทาการวเคราะหหาคาตวแปรของน�าเสย ตามแตละตวแปร 4. วธการทดลอง 4.1 คาความเปนกรด-ดาง (pH)

ทาการทดลองโดยการวดคาคาความเปนกรด-ดาง (pH) โดยใชเคร'องวดพ-เอช(pH Meter) ซ' งเปนเคร'องมอทางไฟฟาท'ใชวดคาความเปนกรด-ดาง (pH) ของสารละลาย โดยหลกการวดความตางศกย ประกอบดวยสวนสาคญ 2 สวน คอ อเลคโทรดและตวเคร'อง ซ' งวธวดคาความเปนกรด-ดาง (pH) ควรทาการปรบเทยบมาตรฐาน (Standardization) เคร' องใหพรอมกอนท'จะวดพ-เอช โดยใชสารละลายบฟเฟอรมาตรฐานท'ทราบคาความเปนกรด-ดาง (pH)ท'แนนอน แลวนาตวอยางน& าท'จะนามาวดคาความเปนกรด-ดาง (pH) ตองปลอยใหอณหภมคงท'เสยกอน กอนทาการวด แลวเขยาตวอยางน& าใหเขากน เทใสบกเกอรและวางบนเคร'องกวนแมเหลก จมอเลคโทรด แลวเปดเคร'องกวน

23

ใหหมนเบาๆ ทาการอานคาความเปนกรด-ดาง (pH) ของตวอยางน&า เม'อจะวดตวอยางตอไปใหฉดลางอเลคโทรดดวยน&ากล'นและซบดวยกระดาษ แลวจงวดตวอยางถดไป

4.2 บโอด ( Biochemical Oxygen Demand ) เปนการวเคราะหหาออกซเจนละลายน& าดวยวธแบบเจอจาง จะใชกบน& าตวอยางท'ม

ความสกปรกสงมาก(มคาบโอดมากกวา 7) จงจาเปนตองนาใหตวอยางน& ามความสกปรกเจอจางลง โดยใชน& าผสมเจอจาง (Dilution water) โดยใช Phosphate buffer, Magnesium sulfate, Calcium chloride และ Iron chloride Solution อยางละ 1 มลลลตร ตอน& ากล'น 1 ลตร แลวทาการเลอกปรมาณน& าตวอยาง ปเปตตวอยางตามจานวนท'เลอกไวลงในขวดบโอดขนาด 300 มลลลตร อยางละ 2 ขวด เตมน& าเจอจางจนเตมขวดบโอด หามไมใหเกดฟองอากาศ ปดฝาใหแนน นาขวดบโอดขวดหน' งของแตละปรมาตรท'เลอกมาหาคาออกซเจนละลายท'เร'มตน ใหเปน DO0 สวนอกขวดนาไปบมท'ตควบคมอณหภมท'อณหภม 20 องศาเซลเซยส เปนเวลา 5 วน เม'อครบ 5 วน นาขวดบโอดท'บมไวมาหาคาออกซเจนละลายท'เหลออย ใหเปน DO5

การคานวณ

คาบโอด (มลลกรมO2/ลตร) = DO0 – DO5 x อตราสวนเจอจาง

เม'อ DO0 = คาออกซเจนละลายท'ไตเตรตไดในวนแรก

DO0 = คาออกซเจนละลายท'ไตเตรตไดในวนท' 5

อตราเจอจาง = ◌อยางท'ใชปรมาตรตว

มล.) (300 ดของขวดบโอปรมาตรน& า

4.3 COD ( Chemical Oxygen Demand )

เปนการวเคราะหปรมาณของออกซเจนท&งหมดท'มาจากการ Oxidizing Agent ท'ใชในการยอยสลายสารอนทรย หลกการวธหาคา COD โดยวธ reflux คอ ทาการเลอกหลอดแกวสาหรบตมซโอดใหเหมาะสม ถาตวอยางน& าเสยมซโอดสงมาก ใหทาการเจอจางตวอยางน& ากอน โดยเลอกใชปรมาณตวอยางน& ามากสด 5 มลลลตร หรอใชนอยกวา แลวเตมน& ากล'นใหเปน 5 มลลลตร เราควรทาการประมาณคาซโอดอยางคราวๆ กอนท'เพ'อจะไดเลอกใชปรมาณตวอยางไดอยางเหมาะสม แลวนาน&าตวอยางใสลงหลอดแกว ใสน&ายายอยสลายหรอโพแทสเซยมไดโครเมต ตามดวยกรดกามะถนอยางชาๆ ปดฝาใหแลวเขยาใหเขากน สาหรบแบลงคใหใชน&ากล'นแลวทาเหมอนตวอยางทกอยาง หลงจาก

น&นนาหลอดแกววางในบลอก แลวใสตอบท'อณหภม 105 ± 2 องศาเซลเซยส เปนเวลา 2 ช'วโมง หลงจากครบ 2 ช'วโมง นาออกจากตอบปลอยท&งใหเยน แลทาการไตเตรช'น โดยการเทสารละลายออก

24

จากหลอดแกวลงในขวดรปกรวย ใชน& ากล'นฉดลางสารละลายในหลอดแกวใหหมด เตมเฟอโรอนอนดเคเตอร 2-3 หยด แลวไตเตรตดวยสารละลายมาตรฐานเอเอฟเอส สของสารละลานจะเปล'ยนจากสเหลองเปนสน&าตาลแดง ซ' งแสดงถงจดยต

การคานวณ

ซโอด, มลลกรม O2/ลตร = ( )Sampleml

xNxBA

of .

8000−

เม'อ A = มลลลตรของ FAS ท'ใชในการไตเตรตแบลงค

B = มลลลตรของ FAS ท'ใชในการไตเตรตตวอยางน&า

N = ความเขมขนของ FAS (นอรมล)

4.4 คาน&ามนและไขมน( Fat, Oil & Grease ) เปนการวเคราะหหาปรมาณของน& ามนและไขมน ทาการวเคราะหโดยวธ Soxhlet Extraction Method หลกการวเคราะห ปรมาน FOG ในน& าคอการสกดน& ามนและไขมนดวยตวทาละลายอนทรย เชน Trichlorotrifluoroethane โดยการนาน& าตวอยางประมาณ 1 ลตร ใสในขวดปากกวาง ทาใหเปนกรดท'พ-เอช 2 หรอต'ากวา (โดยท'วไปใช HCl 5 มลลลตร) แลวเตรยมการกรองโดยการวางผามสลนบนท'กรองแลววางกระดาษกรอง แลวเท Filter acid suspension 100 มลลลตร ลงบนท'กรองแลวเปดเคร'องสญญากาศและลางดวยน& ากล'น 1 ลตร เปดเคร'องดดจนไมมน& าผานเคร'องกรอง แลวจงกรองตวอยางน&าท'เตรยมไวดดจนแหง แลวใชปากคมหยบกระดาษกรองแลวมวนเปนวงใสลงในกระดาษ Extraction Thimble ใชกระดาษกรงชบเฮกเซนหรอนาตวทาละลายท'ใชสกดเชดดานขางของกรวยบชเนอร แลวใสรวมไปดวย ช'งน& าหนกขวดสกด แลวนา Thimble ไปอบแหงในตอบท'อณหภม 103 องศาเซลเซยส เปนเวลา 30 นาท แลวไปสกดน& ามนและไขมนใน Soxhlet Apparatus โดยใชเฮกเซนหรอไตรคลอโรฟลออโรอเทน ท'อตราเรว 20 รอบตอช'วโมง ท'เวลา 4 ช'วโมง เร'มจบเวลาจากการสกดรอบแรก หลงจากน&นกล'นตวทาละลายจากขวดสกดในอางน& ารอนท'อณหภม 70 องศาเซลเซยส เม'อใชไตรคลอโรฟลออโรอเทน แลวนาไปวางบนอางน& ารอนอณหภมเดยวกนน& เปนเวลา 1 นาท ท&งใหเยนในเดซเคเตอร 30 นาท ช'งน&าหนก

การคานวณ

น&าหนกท'เพ'มข&นของขวดกล'นคอ ปรมาณน&ามนและไขมน

25

mg/l Oil and Grease = ( )

1000 of .

xSampleml

BA−

เม'อ A = น&าหนกของขวดสกดกอนการทดลอง (mg)

B = น&าหนกของขวดสกดหลงการทดลอง (mg)

5. วธการบาบดน�าเสย คอ ศกษาคาพารามเตอรของน& าเสยท'ผานจากกระบวนการผลตไบโอดเซล แยกเปนแตละตวแปร และศกษาวธการบาบดน& าเสยทางกายภาพ โดยจะทาการทดลองแบบหลายซ& า เพ'อหาคาท'แมนตรงของแตละตวแปรวางแผนการทดลองแบบ Factorials in Completed Randomized Design แบงการทดลองออกเปน 4 ส'งทดลอง ส'งทดลองละ 3 ซ& า ท&งหมด 12 ตวอยาง โดยมปจจยทดลอง คอ ปรมาณของวสดดดซบ ดงน&

1. วสดดดซบ คอ กะลาปาลมน&ามน ท' อตราสวนของวสดดดซบ : ตวอยางน&าเสย ดงน& 1;1, 3:1 และ 5:1

2. ใสจลนทรยประสทธภาพ (Effective organism) 5 มลลลตร ในทกตวอยางน&า (เพ'อชวยในการยอยสลายสารอนทรย)

5.1 วธการบาบดน&าเสยทางกายภาพ (Physical Treatment) 1. นาตวอยางน&าเสยท'มาจากกระบวนการผลตไบโอดเซลปรมาณ 10 มลลลตร ใสขวดรปกรวย จานวน 10 ตวอยาง

2. เตมวสดดดซบ (กะลาปาลมน&ามน) อตราสวนของวสดดดซบ : ตวอยางน&าเสย ทรทเมนตท' 1 คอ อตราสวนของวสดดดซบ : ตวอยางน&าเสย เปน 0:1 จานวน 3 ซ& า ทรทเมนตท' 2 คอ อตราสวนของวสดดดซบ : ตวอยางน&าเสย เปน 1:1 จานวน 3 ซ& า ทรทเมนตท' 3 คอ อตราสวนของวสดดดซบ : ตวอยางน&าเสย เปน 3:1 จานวน 3 ซ& า ทรทเมนตท' 4 คอ อตราสวนของวสดดดซบ : ตวอยางน&าเสย เปน 5:1 จานวน 3 ซ& า

4. ใสจลนทรยประสทธภาพ (Effective organism) 5 มลลลตร ในทกตวอยางน&า (เพ'อชวยในการยอยสลายสารอนทรย) 5. ทาการ stir สารละลายท'เวลา 10 นาท หลงจากน&นทาการวดคาพ-เอชอกคร& ง 6. ทาการวเคราะหคาพารามเตอรของน&าเสย ดงน& คาพ-เอช, BOD (Biochemical Oxygen Demand ), COD ( Chemical Oxygen Demand ) และคาน&ามนและไขมน ( Fat, Oil & Grease )

26

6. ทาการเกบขอมล วเคราะหความแปรปรวนของคาพารามเตอร ไดแก คาความเปนกรด-ดาง (pH), BOD (Biochemical Oxygen Demand ), COD ( Chemical Oxygen Demand ) และคาน& ามนและไขมน ( Fat, Oil & Grease ) ท'ใชวธการบาบดน&าเสยทางกายภาพ โดยวธวเคราะหวาเรยนซ (Analysis of variance) และเปรยบเทยบความแตกตางของคาเฉล'ยดวยวธ Independence SampleT-test ท'ระดบความเช'อม'น 95 เปอรเซนต 4.2 วเคราะหความแปรปรวนของอตราสวนของวสดดดซบท'แตกตางกนโดยวธวเคราะหวาเรยนซ (Analysis of variance)และเปรยบเทยบความแตกตางของคาเฉล'ยดวยวธ Duncan’s new multiple range test ท'ระดบความเช'อม'น 95 เปอรเซนต 7. สรปการวจย นาผลการทดลองของคาพารามเตอรของน& าเสยท'ผานการบาบด มาทาการวเคราะหตามแตละตวแปรเทยบกบคามาตรฐานของน&าเสยท'ผานกระบวนการผลตไบโอดเซล

27

ผลการวจย การเปรยบเทยบ คาความเปนกรด-ดาง (pH), BOD (Biochemical Oxygen Demand ), COD ( Chemical Oxygen Demand ) และคาน&ามนและไขมน ( Fat, Oil & Grease )

1. คาความเปนกรด-ดาง (pH), สาหรบคาความเปนกรด-ดาง (pH) ของน& าเสยท'ผานจากกระบวนการผลตไบโอดเซล หลงจากผานบาบดโดยการใชวสดดดซบ คอ ผงถานกมมนต (Activated carbon) มคาสงสดในทรทเมนตท'ไมมการเตมวสดดดซบ 7.04 และมคาต'าสดในทรทเมนตท'มการเตมวสดดดซบ: น& าลางไบโอดเซลท'อตราสวน 5:1 เทากบ 6.91 และใกลเคยงกบทรทเมนตท'มการเตมวสดดดซบ: น& าลางไบโอดเซลท'อตราสวน 1:1 และ 3:1 คอ 6.98 และ 6.97 ตามลาดบ ซ' งไมมความแตกตางกนทางสถต ( P< 0.05) กบทรทเมนตท'มการเตมวสดดดซบ(ตารางท' 2)

สาหรบ BOD (Biochemical Oxygen Demand) ของน& าเสยท'ผานจากกระบวนการผลตไบโอดเซล หลงจากผานบาบดโดยการใชวสดดดซบ คอ ผงถานกมมนต (Activated carbon) ซ' งจะมคาสงท'สดในทรทเมนตท'ไมมการเตมวสดดดซบ ซ' งเทากบทรทเมนตท'มการเตมวสดดดซบ: น& าลางไบโอดเซลท'อตราสวน 5:1 คอ 2,275 มก/ล. สวนทรทเมนตท'มการเตมวสดดดซบท'อตราสวน 1:1 และ 3:1 มปรมาณ BOD (Biochemical Oxygen Demand) ท'ใกลเคยงกน คอ 1,550 และ 1,600 มก/ล. ตามลาดบ ซ' งไมมความแตกตางกนทางสถต (not significant P< 0.05) (ตารางท' 2)

สาหรบ COD ( Chemical Oxygen Demand ) ของน& าเสยท'ผานจากกระบวนการผลตไบโอดเซล หลงจากผานบาบดโดยการใชวสดดดซบ คอ ผงถานกมมนต (Activated carbon) จะมคาสงท'สดในทรทเมนตท'ไมมการเตมวสดดดซบ คอ 16,213 มก/ล. รองลงมาคอ ทรทเมนตท'มการเตมวสดดดซบท'อตราสวน 5:1 เทากบ 15,246 มก/ล. สาหรบทรทเมนตท'มการเตมวสดดดซบท'อตราสวน 3:1 มปรมาณ COD ( Chemical Oxygen Demand ) เทากบ 13,346 มก/ล. และทรทเมนตท'มปรมาณ COD ( Chemical Oxygen Demand ) นอยท'สด คอ ทรทเมนตท'มการเตมวสดดดซบท'อตราสวน 1:1 มคาเทากบ 11,713 มก/ล. ซ' งไมมความแตกตางกนทางสถต (not significant P< 0.05) (ตารางท' 2)

สาหรบคาน& ามนและไขมน ( Fat, Oil & Grease ) ของน& าเสยท'ผานจากกระบวนการผลตไบโอดเซล หลงจากผานบาบดโดยการใชวสดดดซบ คอ ผงถานกมมนต (Activated carbon) สาหรบทรทเมนตท'ไมมการเตมวสดดดซบ คาน& ามนและไขมน ( Fat, Oil & Grease) ทรทเมนตท'มการเตมวสดดด

28

ซบท'อตราสวน 1:1 และ 3:1 มคาน& ามนและไขมน ( Fat, Oil & Grease ) ท'เทากน คอ 2.67 มก/ล. ตามลาดบ สวนคาน& ามนและไขมน ในทรทเมนตท'ไมมการเตมวสดดดซบและทรทเมนตท'มการเตมวสดดดซบท'อตราสวน 5:1 มคาเทากน คอ 3 มก/ล ซ' งอย ซ' งไมมความแตกตางกนทางสถต (not significant P< 0.05) (ตารางท' 2) ตารางท 2 คาเฉล'ยของคาความเปนกรด-ดาง (pH), BOD (Biochemical Oxygen Demand ), COD ( Chemical Oxygen Demand ) และคาน&ามนและไขมน ( Fat, Oil & Grease ) ของน&าเสยจากกระบวนการผลตไบโอดเซลท'ผานกระบาบดโดยการเตมวสดดดซบ (ถานกมมนต :Activated carbon)ท'อตราสวนแตกตางกน คาเปอรเซนต (%) ส'งทดลอง คาความเปนกรด-ดาง BOD COD คาน&ามนและ ไขมน

ไมเตมวสดดดซบ (T1) 7.04a1/ 2275a1/ 16213.33a 5.33a วสดดดซบ: น&าลางไบโอดเซล 1: 1 (T2) 6.98a 1600a 11713.33ab2/ 3.67a วสดดดซบ: น&าลางไบโอดเซล 3: 1 (T3) 6.97a 1550a 13346.67ab 3.67a วสดดดซบ: น&าลางไบโอดเซล 5: 1 (T4) 6.91a 2275a 15246.67 b3/ 3.00a F – Test : F –value 0.69 1.11 3.07 1.08 Sig ns ns ns ns % CV 1.55 34.59 14.02 42.34 หมายเหต 1/ = ตวเลขในแนวต&งท'มอกษรตางกน แสดงวา มความแตกตางกนทางสถต เม'อวเคราะหคาเฉล'ยแบบ DMRT ท'ระดบความเช'อม'น 95% * = มความแตกตางกนอยางมนยสาคญทางสถต ** = มความแตกตางกนอยางมนยสาคญย'งทางสถต ns = ไมมความแตกตางกนทางสถต (not significant P< 0.05)

29

รปท 11 คาความเปนกรด-ดางของน&าเสยจากกระบวนการผลตไบโอดเซลท'ผานการบาบดโดยการเตมวสดดดซบ (Activated carbon: AC) ท'อตราสวนแตกตางกน

รปท 12 ปรมาณ BOD (Biochemical Oxygen Demand ) ของน&าเสยจากกระบวนการผลตไบโอดเซลท'ผานการบาบดโดยการเตมวสดดดซบ (Activated carbon: AC) ท'อตราสวนแตกตางกน

30

รปท 13 ปรมาณ COD ( Chemical Oxygen Demand ) ของน&าเสยจากกระบวนการผลตไบโอดเซลท'ผานการบาบดโดยการเตมวสดดดซบ (Activated carbon: AC) ท'อตราสวนแตกตางกน รปท 14 ปรมาณน&ามนและไขมน ( Fat, Oil & Grease ) ของน&าเสยจากกระบวนการผลตไบโอดเซลท'ผานการบาบดโดยการเตมวสดดดซบ (Activated carbon: AC) ท'อตราสวนแตกตางกน

31

วจารณผลการทดลอง การศกษาพารามเตอรของน& าเสยจากกระบวนการผลตไบโอดเซล ท'ผานการบาบดโดยการ

เตมวสดดดซบ ผงถานกมมนต (Activated carbon: AC) โดยทาการแยกเปนแตละพารามเตอร ดงน& คอ คาความเปนกรด-ดาง (pH), BOD (Biochemical Oxygen Demand ), COD ( Chemical Oxygen Demand ) และคาน&ามนและไขมน ( Fat, Oil & Grease )

น& าเสยท'ผานจากกระบวนการผลตไบโอดเซลจากโรงผลตขนาดเลกท'ผานการบาบดดวยผงถานกมมนตและรวมดวยการเตมจลนทรยท'มประสทธภาพ (Effective Microorganism: E.M.) น&นมคาความเปนกรด-ดาง อยท' 6-7 ซ' งมคาสมบตความเปนกลาง โดยท'คาความเปนกรด-ดางของน& าลางไบโอดเซลจะมสมบตเปนเบสออน คอ มคาความเปนกรด-ดางประมาณ 9 ซ' งวธการท'จะทาใหน& ามนไบโอดเซลมคณสมบตเปนกลางไดน&น คอ วธการลางดวยน&า ซ' งน&าท'นาไปลางน& ามนไบโอดเซลสามารถกาจดสบหรอสารละลายท'มสมบตเปนเบส โดยถกกาจดออกในรปของเกลอ รวมท&งสารเรงปฏกรยา ส'งปนเป& อนท'มอยในน&ามนไบโอดเซล ใหมคณสมบตเปนกลาง และการใชวสดดดซบ เชน ดนฟอกสหรอผงถานกมมนต (Activated Carbon: AC) รวมกบวธการลางน& า เพ'อทาการดดซบอนภาคส'งปนเป& อนท'อยในน& ามนไบโอดเซลอกทางหน' งดวย ซ' งปรมาณน& าท'อยน& ามนไบโอดเซลตองไมเกน 0.05%wt ตามมาตรฐาน EN lSO 12937 และน& าเสยท'มาจากกระบวนการลางไบโอดเซลน&นจะพบวาปรมาณของไขมนและน& ามนจะมมากกวา 7,000 มลลกรมตอลตร โดยท'คามาตรฐานของน& ามนไบโอดเซลตองมปรมาณไขมนและน& ามนไมเกน 5 มลลกรมตอลตร ซ' งการบาบดน& าเสยจากดกระบวนการผลตไบโอดเซลโดยการใชวสดดดซบ คอ ผงถานกมมนตรวมดวยการเตมจลนทรยท'มประสทธภาพ (Effective Microorganism: E.M.) น&น สารเคมและอนทรยสารท'มอยในน&าเสยจะถกดดซบไวท'บรเวณพ&นผวหนาของผงถานกมมนตท'มลกษณะเปนรพรน รวมท&งจลนทรยท'มประสทธภาพ (Effective Microorganism: E.M.) จะไปชวยในการยอยสลายส'งปนเป& อนท'อยในน& าเสยอกทางหน'งดวย พบวาปรมาณไขมนและน&ามนในน&าเสยมคาลดลงไดถง 89 เปอรเซนต จงเปนสาเหตหลกทาใหน& าเสยมคาของ BOD (Biochemical Oxygen Demand ) และ COD ( Chemical Oxygen Demand ) ท'สง ประมาณ 7,000 – 8,000 มลลกรมตอลตร สาหรบน& าเสยท'ผานจากกระบวนการผลตไบโอดเซลจากโรงผลตขนาดเลกพบวามคา BOD (Biochemical Oxygen Demand ) และ COD ( Chemical Oxygen Demand ) อยท' 2,275 mg/l และ16,213 mg/l ตามลาดบ ซ' งเกดจากอนทรยสารของน& ามนปาลม สารเคมท'ใชในกระบวนการผลตน& ามนไบโอดเซล และกลเซอรนท'เปนผลตภณฑผลพลอยไดของระบบการผลต และสาหรบน& าเสยท'ผานจากกระบวนการผลตไบโอดเซลจากโรงผลตขนาดเลกท'ผานการบาบดดวยผงถานกมมนตและรวมดวยการเตมจลนทรยท'มประสทธภาพ (Effective Microorganism: E.M.) ท'อตราสวน 1:1, 3:1 และ 5:1 น&น จะมคา BOD (Biochemical Oxygen Demand ) และ คา COD

32

( Chemical Oxygen Demand ) ท'สมพนธกน สาหรบอตราสวนท' 1:1 น&นสามารถลดปรมาณของ COD ไดดท'สดอยท' 11,713 มก/ล. ซ' งลดลงประมาณ 28 เปอรเซนต สวนคา คา BOD (Biochemical Oxygen Demand ) มคาเทากบ 1,600 มก/ล. และสาหรบท'อตราสวน 5:1 น&น สามารถลดปรมาณของ COD อยท' 15,246 มก/ล. ซ' งสามารถลดปรมาณของ CODไดดกวาท'อตราสวน 3:1 คอลดไดแค 18เปอรเซนต สวนคา คา BOD (Biochemical Oxygen Demand ) ท'สามารถกาจดไดดท'สดอยท'อตราสวนเทากบ 5:1 มคาเทากบ 1,920 มก/ล. ซ' งสามารถลดคา BOD ไปไดถง 30 เปอรเซนต ซ' งแสดงวาปรมาณของจลนทรยท'มประสทธภาพท'ใชสาหรบการบาบดน& าเสยท'มปรมาณมากเกนไปจะทาใหปรมาณของอนทรยสารในน& าเสยมเพ'มมากข&น สงผลใหคา COD มคามากข&นตามไปดวย สาหรบคาน& ามนและไขมน ( Fat, Oil & Grease ) ท'ผานจากกระบวนการผลตไบโอดเซลจากโรงผลตขนาดเลกท'ผานการบาบดดวยผงถานกมมนตและรวมดวยการเตมจลนทรยท' มประสทธภาพ (Effective Microorganism: E.M.)น&น ผงถานกมมนตและจลนทรยท'มประสทธภาพไมสารถลดปรมาณของไขมนในน&าเสยได เน'องจากพ&นผวหนาของผงถานกมมนตไมสามารถดดซบสารประกอบจาพวกไขมนไดโดยตรง รวมท& ง จ ลนทรยท' มประสทธภาพกไมสามารถยอยสารประกอบไฮโดรคารบอนท'มขนาดโมเลกลใหญได ซ' งมคาน& ามนและไขมนท'ผานการบาบดน&นจะมคาไมแตกตางกน คอมคาอยท'ประมาณ 2.6 - 3 มก/ล.

สรปผลการทดลอง คาความเปนกรด-ดาง (pH) ของน& าเสยท'ผานจากกระบวนการผลตไบโอดเซล หลงจากผาน

บาบดโดยการใชวสดดดซบ คอ ผงถานกมมนต (Activated carbon) รวมดวยการเตมจลนทรยท'มประสทธภาพ (Effective Microorganism: E.M.) มคาสงสดในทรทเมนตท'ไมมการเตมวสดดดซบ 7.04 และมคาต'าสดในทรทเมนตท'มการเตมวสดดดซบ: น& าลางไบโอดเซลท'อตราสวน 5:1 และใกลเคยงกบทรทเมนตท'มการเตมวสดดดซบ: น& าลางไบโอดเซลท'อตราสวน 1:1 และ 3:1 คา BOD (Biochemical Oxygen Demand) ของน& าเสยท'ผานจากกระบวนการผลตไบโอดเซล อตราสวนท'สามารถกาจด BODไดดท'สด อยท'อตราสวน คอ 1,920 มก/ล. คา COD ( Chemical Oxygen Demand ) ของน& าเสยท'ผานจากกระบวนการผลตไบโอดเซล หลงจากผานบาบดโดยการใชวสดดดซบ คอ ผงถานกมมนต (Activated carbon) รวมดวยการเ ตมจลนทรยท' มประสทธภาพ (Effective Microorganism: E.M.) ท'อตราสวน 1:1 น&นสามารถลดปรมาณของ COD ซ' งลดลงประมาณ 28 เปอรเซนต และคาน& ามนและไขมน ( Fat, Oil & Grease ) ของน& าเสยท'ผานจากกระบวนการผลตไบโอดเซล หลงจากผานบาบดโดยการใชวสดดดซบ คอ ผงถานกมมนต (Activated carbon) รวมดวยการ

33

เตมจลนทรยท'มประสทธภาพ (Effective Microorganism: E.M.) มคาซ' งมคาน& ามนและไขมนท'ผานการบาบดน&นจะมคาไมแตกตางกน คอมคาอยท'ประมาณ 3 มก/ล.

ขอเสนอแนะ

1. เพ'มปรมาณของผงถานกมมนตและจลนทรยท'มประสทธภาพท'อตราสวนท'มากข&น เพราะ

อนทรยสารท'มอยในน&าเสยจากกระบวนการผลตไบโอดเซลมปรมาณท'มาก

2. ทาการศกษาถงโครงสรางโมเลกลภายในและอตราการดดซบของถานกมมนต

3. นาถานกมมนตไปเคลอบดวยสารเคม (Impregnated Activated Carbon (A/C) - Adsorption

Process) บางชนด เชน สารประกอบเชงซอนของโลหะบางประเภท กรดหรอดางอยางใด

อยางหน'ง เพ'อใหความสามารถในการดดซบมประสทธภาพสงข&นเปนหลายสบเทาของผง

ถานกมมนต (Activated Carbon) ธรรมดา และยงสามารถนากลบมาใชใหม โดยการบาบด

สารท'ดดซบไวและทาการปรบสภาพใหมไดอกดวย

4. ทาการเลอกชนดของถานกมมนตท'มขนาดของรพรมท'มขนาดใหญ (Macrospore) เพ'อใหม

ประสทธภาพในการดดซบใหดย'งข&น

34

เอกสารอางองของโครงการวจย นรเสฏฐ ธรชยไพศาล : การบาบดน&าเสยจากการผลตไบโอดเซลดวยระบบโปรยกรอง.

(WASTEWATER TREATMENT FROM BIODIESEL PRODUCTION BY TRICKLING FILTER) อ. ท'ปรกษาวทยานพนธหลก : ผชวยศาสตราจารย ดร. ศรณย เตชะเสน, หนา62.

กาพล นนทพงษ, “ความรเบ�องตนในการบาบดน�าเสย”, คณะสาธารณสขศาสตร, มหาวทยาลยธรรมศาสตร.

จราวลย แลบว,2530, “การเตรยมเมทธลเอสเทอรจากน�ามนพชโดยปฏกรยาทรานสเอสเอทรรฟเคช น”, วทยานพนธปรญญาวทยาศาตรมหาบณฑต สาขาวชเทคโนโลยชวภาพ คณะทรพยากรชวภาพและเทคโนโลย สถาบนเทคโนโลยพระจอมเกลาธนบร.

ณฐรกา ซ'อมาก, 2548, “การบาบดน�ามนและไขมนในน�าเสยชมชนโดยแบบจาลองระบบเอสบอาร” , ปรญญานพนธ สาขาวชาวทยาศาสตรส'งแวดลอม มหาวทยาลยศรนครนทรวโรฒ.

พนดา ศรบงเกดผล, พสมย เจนวนชปญจกล, เจนจบ สขสดและสดา นนทวทยา, 2544, “การศกษาคณสมบตทางเคมของน�ามนดเซล และมลพษท เกดข�นเม อใชเปนเช�อเพลง ” ,เอกสารกระทรวงวทยาศาสตร เทคโนโลยและส'งแวดลอม, หนา 1-8.

ม'นสน ตณฑลเวศม, 2543, “คมอวเคราะหคณภาพน�า” , ภาควชาวศวกรรมส'งแวดลอม คณะ วศวกรรมศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย.

ไมตร จรไมตร, 2551, “การพฒนาถงดกไขมนโยการดดซบดวยกาบมะพราว”, ปรญญานพนธ สาขาวชาอตสาหกรรมศกษา มหาวทยาลยศรนครนทรวโรฒ. วทยพรรณ ปจฉากร, จรพนธ ปญญานนท, ทรงศกดl สรรไพโรจน และ ววฒน เรองเลศปญญากล,

2549, “การพฒนากระบวนการผลตไบโอดเซล”, วศวกรรมสารเอเชยอาคเนย, ปท'1, ฉบบท'2, หนา 48-53.

Azhar A., Mohd F., Mohamad A. and Mazlan S. 1990 , “The effect of neutralized palm oil methyl esters (NPOME) on performance and emission of a direct injection diesel”. " Mechanical Engineering Laboratory ", NEWYORK JOHN WILEY & SONS,INC NEWYORK,

Jaganean J., Amarjeet B., Gearge N., 2005, “Pre-treatment of high oil and grease pet food industrial wastewater using immobilized lipase hydrolyzation”. Journal of Hazardous Materials B137(2006) 121-128.

Sriroth, a., Prasertsan P., Isvilanonda, S., Ayachanan, S., HatairaStham, S. and PiyachomS8an, a. (2003) “Potential of Palm Oil 4or Biodiesel Production in Thailand”. In Proceeding o4

35

2nd Regional Conference on Energy Technology To8ards a Clean Environment; 12-14 February 2003, Phuket, Thailand.

Somporn Pleanjai, Snabbir H.Gheewala and Savitri Garivait, 2004 , “Environmental Evaluation of Biodiesel Production from Palm Oil in a life Cycle Perspective”, The Joint International Conference on “Sustainable Energy and Environment(SEE)”.1-3 December.

Toraj M., Ashkan E., 2004, “Wastewater treatment using ultrafiltration at a vegetable oil factory”. Desalinatin 166 (2004) 329-337. Umran T., A.Savas., Ulker B.,2007, “Electrocoagulation of vegetable oil refinery wastewater using aluminium electrodes” Journal of Envirnmental Management 90(2009) 428-433.

36

ภาคผนวก ก

37

ตารางผนวกท 1 คาความเปนกรด-ดางของน&าเสยจากกระบวนการผลตไบโอดเซลท'ผานการบาบดโดยการเตมวสดดดซบ (Activated carbon: AC) ท'อตราสวนแตกตางกน

R1 R2 R3 Avg.

T1 = Control 6.99 7.17 6.95 7.036667

T2 = ( 1:1 ) 6.89 6.82 7.02 6.91

T3 = ( 3:1 ) 7.14 6.85 6.94 6.976667

T4 = ( 5:1 ) 6.98 6.94 6.98 6.966667

38

ตารางผนวกท 2 ปรมาณ BOD (Biochemical Oxygen Demand ) ของน&าเสยจากกระบวนการผลตไบโอดเซลท'ผานการบาบดโดยการเตมวสดดดซบ (Activated carbon: AC) ท'อตราสวนแตกตางกน

R1 R2 R3 Avg.

T1 = Control 1350 3525 1950 2275

T2 = ( 1:1 ) 1800 1425 1575 1600

T3 = ( 3:1 ) 1200 1875 1575 1550

T4 = ( 5:1 ) 2325 2850 1650 2275

39

ตารางผนวกท 3 ปรมาณ COD ( Chemical Oxygen Demand ) ของน&าเสยจากกระบวนการผลตไบโอดเซลท'ผานการบาบดโดยการเตมวสดดดซบ (Activated carbon: AC) ท'อตราสวนแตกตางกน

R1 R2 R3 Avg.

T1 = Control 17980 16880 13780 16213.33

T2 = ( 1:1 ) 13780 9380 11980 11713.33

T3 = ( 3:1 ) 13280 13480 13280 13346.67

T4 = ( 5:1 ) 12480 16080 17180 15246.67

40

ตารางผนวกท 4 ปรมาณน&ามนและไขมน ( Fat, Oil & Grease ) ของน&าเสยจากกระบวนการผลตไบโอดเซลท'ผานการบาบดโดยการเตมวสดดดซบ (Activated carbon: AC) ท'อตราสวนแตกตางกน

R1 R2 R3 Avg.

T1 = Control 7 7 2 5.33

T2 = ( 1:1 ) 4 2 5 3.67

T3 = ( 3:1 ) 4 4 3 3.67

T4 = ( 5:1 ) 4 4 3 3.67