Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การพัฒนาระบบร่วมถังกรองไร้อากาศ-เครื่องควบแน่นและถังกรองสารซีโอไลท์-ถ่านกัมมันต์แบบเกล็ด สำหรับการนำน้ำเสียจากอาคารสำนักงานกลับมาใช้ใหม่

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

Development of the combined system of anaerobic filter-condenser and Ze-GAC filter for office building’s wastewater recycling

Year (A.D.)

2016

Document Type

Thesis

First Advisor

ชวลิต รัตนธรรมสกุล

Faculty/College

Graduate School (บัณฑิตวิทยาลัย)

Degree Name

วิทยาศาสตรดุษฎีบัณฑิต

Degree Level

ปริญญาเอก

Degree Discipline

วิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม

DOI

10.58837/CHULA.THE.2016.854

Abstract

การวิจัยนี้มีจุดประสงค์เพื่อพัฒนาถังปฏิกรณ์ชีวภาพในการนำน้ำเสียและความร้อนทิ้งจากอาคารสำนักงานกลับมาใช้ใหม่ โดยใช้ผลการศึกษาจากห้องปฏิบัติการมาพัฒนาถังกรองไร้อากาศให้ทำงานร่วมกับความร้อนทิ้งจากเครื่องปรับอากาศ แบ่งการศึกษาออกเป็น 2 ขั้นตอน คือการศึกษาในระดับห้องปฏิบัติการ และการใช้งานในระดับต้นแบบ จากผลการทดลองในระดับห้องปฏิบัติการ พบว่าถังกรองไร้อากาศขนาด 5.40 ลิตร ที่ระยะเวลากักพักน้ำ 27 ชั่วโมง อุณหภูมิ 35 องศาเซลเซียส มีประสิทธิภาพการกำจัดของแข็งแขวนลอย สารอินทรีย์ในรูปซีโอดี เจดาล์ไนโตรเจน ฟอสฟอรัสรวมสูงสุดต่อการใช้พลังงานไฟฟ้าต่ำสุด และพบแบคทีเรียที่ช่วยในการบำบัดน้ำเสียสายพันธุ์ Flavobacterium sp. และอาร์เคียสายพันธุ์ Methanosaeta sp. นำข้อมูลจากห้องปฏิบัติการ มาใช้ออกแบบและสร้างถังกรองไร้อากาศขนาด 540 ลิตร และถังกรองสารซีโอไลท์-ถ่านกัมมันต์แบบเกล็ดขนาด 32.40 ลิตร เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนขนาดพื้นที่ผิว 0.36 ตารางเมตร โดยใช้เครื่องปรับอากาศขนาด 19,302 บีทียู/ชั่วโมงกำลังไฟฟ้า 1,580 วัตต์ สารทำความเย็นชนิดคลอโรไดฟลูออโรมีเทน (R-22) และบายพาสวาวล์มาประกอบเข้าด้วยกันเป็นเครื่องต้นแบบระบบร่วมถังกรองไร้อากาศ-เครื่องควบแน่นและถังกรองสารซีโอไลท์-ถ่านกัมมันต์แบบเกล็ดผลการทดลอง พบว่าเครื่องต้นแบบระบบร่วมถังกรองไร้อากาศ-เครื่องควบแน่นและถังกรองสารซีโอไลท์-ถ่านกัมมันแบบเกล็ด ที่ระยะเวลากักพักน้ำ 27 ชั่วโมง น้ำเสียภายในถังกรองไร้อากาศมีอุณหภูมิเฉลี่ยเท่ากับ 35.40±1.81 องศาเซลเซียส สามารถนำความร้อนทิ้งกลับมาใช้ได้ 2.82 กิโลวัตต์ชั่วโมง/วัน เครื่องปรับอากาศมีค่าสัมประสิทธิ์เชิงสมรรถนะโดยรวมเฉลี่ย 4.65 ซึ่งมีค่าเพิ่มขึ้นร้อยละ 30.25 ทำให้การใช้พลังงานไฟฟ้าลดลงเฉลี่ย 2.65 กิโลวัตต์ชั่วโมง/วัน คิดเป็นร้อยละ 22.96 สามารถนำน้ำเสียกลับมาใช้ใหม่ได้ 180 ลิตร/วัน โดยมีประสิทธิภาพการกำจัดสารอินทรีย์ในรูปซีโอดี เจดาห์ลไนโตรเจน ฟอสฟอรัสรวม โคลิฟอร์มรวมและฟีคัลโคลิฟอร์ม ร้อยละ 69.11 29.98 19.28 42.75 และ 21.83 ตามลำดับ และประสิทธิภาพการกำจัดของแข็งแขวนลอยและสี ร้อยละ 66.69 และ 50.87 ตามลำดับ

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

This research aims to develop a bioreactor for wastewater recycling and waste heat recovery from office buildings. The experiments on anaerobic filter (AF) with the waste heat recovery from air conditioner as a combined system was divided into 2 phases: laboratory-scale and pilot-scale experiments. The highest performance with the lowest energy consumption was obtained from the laboratory-scale AF with HRT of 27 hours and 35ºC. The system favored the growth of Flavobacterium sp. and Methanosaeta sp., that assisted in the treatment processes. In pilot-scale, the results from the laboratory-scale was used in designing pilot-scale AF with the size of 540 liters. The pilot-scale of 32.40 liters and a heat exchanger (condenser 1) with the surface area of 0.36 m2. The anaerobic filter-condenser (ANCO) system, combined with Ze-GAC filter system. The air conditioner had capacity of 19,302 BTU/hr. with electrical power input of 1,580 W. The refrigerant was Chlorodifluoromethane (R-22).The results from the prototype could yield wastewater recycling of 180 L/day and waste heat recovery about 2.82 kWh/day. The effluent had average temperature of 35.41±1.81 ºC. The coefficient of performance of the air condition was 4.60, which was increased by 30.25% and could save electrical energy up to 2.65 kWh/day (or 22.96% saving). The performance of ANCO and Ze-GAC pilot-scale prototype achieved high removal efficiencies in terms of chemical oxygen demand, total kjeldahl nitrogen, total phosphorus, total coliforms and fecal coliforms about 69.11% 29.98% 19.28%, 42.45% and 21.83%, respectively. For suspended solid and color removal by the pilot-scale system, they were 66.69% and 50.87%, respectively.

Link to Full Text

Share

COinS