การใช้ประโยชน์กากตะกอนจากระบบตะกอนเร่งเป็นวัสดุทดแทนในการผลิตอิฐมอญ

Utilization of Waste-Activated Sludge as A Substitute in Fired Clay Brick Production

Abstract

ปัจจุบันค่าใช้จ่ายจากภาคอุตสาหกรรมสูงขึ้นเป็นอย่างมากสำหรับการกำจัดกากตะกอนจากระบบตะกอนเร่งในประเทศไทย โดยเฉพาะในกระบวนการผลิตแป้งมันสำปะหลัง กากตะกอนน้ำเสียจากระบบตะกอนเร่งกลายเป็นปัญหาสำคัญของโรงบำบัดน้ำเสียต่างๆ โดยวิธีการกำจัดแบบเดิมที่นิยมใช้คือ การฝังกลบและเผา ซึ่งเป็นวิธีที่ไม่ยั่งยืนและไม่เหมาะสมเนื่องจากมีข้อจำกัดด้านสิ่งแวดล้อม ดังนั้นงานวิจัยนี้จึงสนใจใช้กากตะกอนจากระบบตะกอนเร่งทดแทนดินในการทำอิฐมอญ โดยอัตราส่วนที่ใช้มี 7 อัตราส่วนถูกใช้ในงานวิจัยนี้ ได้ทำการผสมระหว่างดินเหนียวปกติกับกากตะกอนจากระบบตะกอนเร่งเท่ากับ 1:0 (ชุดควบคุม), 0.9:0.1, 0.8:0.2, 0.7:0.3, 0.6:0.4 และ 0.5:0.5 โดยน้ำหนักแห้ง มีสามพารามิเตอร์ถูกพิจารณานำมาใช้ในการทดสอบคุณสมบัติของอิฐมอญที่ผลิตได้ คือ ความหนาแน่น ความสามารถในการดูดซึมน้ำ และความสามารถในการรับแรงอัด พบว่าอิฐที่เติมกากตะกอนจากระบบตะกอนเร่งเท่ากับ 10 เปอร์เซ็นต์ (ที่อัตราส่วนเท่ากับ 0.9:0.1) มีความเหมาะสมสำหรับงานก่อสร้าง เนื่องจากอิฐที่ผลิตได้มีน้ำหนักเบาและมีความสามารถในการรับแรงอัดได้สูงสอดคล้องกับมาตรฐานผลิตภัณฑ์ชุมชนของประเทศไทย อย่างไรก็ตามมีข้อจำกัดในการนำอิฐที่ผลิตได้ไปใช้ประโยชน์ ซึ่งพบว่ามีความสามารถในการดูดซึมน้ำสูง อิฐควรถูกนำไปแช่ในน้ำก่อนนำไปใช้ประโยชน์ ดังนั้นกากตะกอนน้ำเสียจากระบบตะกอนเร่งจึงมีความเป็นไปได้ในการนำไปใช้เป็นวัสดุทดแทนดินโดยรีไซเคิลในกระบวนการผลิตอิฐมอญ ซึ่งผลที่ตามมาคือ เป็นประโยชน์ด้านการเงินและสิ่งแวดล้อมเมื่อเปรียบเทียบกับวิธีการกำจัดแบบเดิมมากไปกว่านี้งานวิจัยนี้สามามารถใช้เป็นแนวทางสำหรับจัดการกากตะกอนน้ำเสียจากระบบตะกอนเร่งจากแหล่งอื่น  Currently, Thai industrial spending is high for waste-activated sludge (WAS) disposal in Thailand, particularly in tapioca starch production that uses an activated sludge wastewater process. WAS is a significant problem in several wastewater treatment plants. Previous disposal methods, such as landfills and incineration, are not sustainable and proper due to limitations of environmental concerns. Therefore, this research was interested in using WAS as a soil substitute in fired clay brick production. Seven mixing ratios between normal clay soil (NS) and WAS (1:0 (control), 0.9:0.1, 0.8:0.2, 0.7:0.3, 0.6:0.4, and 0.5:0.5 by dry weight) were established in this research. Three parameters were considered for testing the properties of the finished fired clay brick as follows: density (D), water absorption (WA), and compressive strength (CS). It was found that the bricks with the addition of 10% WAS (at a mixing NS: WAS ratio of 0.9:0.1) were suitable for construction work due to the produced lightweight bricks and the high compressive strength according to the Thai community product standard (TCPS). However, there was a limitation on the use of produced brick, which has high-water absorption. The bricks should be soaked in water before using. Thus, WAS is a promising soil substitute for recycling in fired clay brick production, resulting in many financial benefits and environmental advantages as compared to the traditional WAS disposal. In addition, this research can be used as a guideline for WAS application from other sources.