Original Title: Effect of Influent Concentration and Hydraulic Retention Time on the Performance of an Anaerobic Hybrid Reactor Treating Wastewater from Washing of Sugarcane Bagasse
Source: li01.tci-thaijo.org
Disclaimer: Summary generated by AI based on the provided document. Please refer to the original paper for full scientific accuracy.

ឥទ្ធិពលនៃកំហាប់ទឹកហូរចូល និងរយៈពេលរក្សាទឹកទុកលើដំណើរការនៃម៉ាស៊ីនប្រតិកម្មកូនកាត់អានអេរ៉ូប៊ីក (Anaerobic Hybrid Reactor) ក្នុងការប្រព្រឹត្តិកម្មទឹកកខ្វក់ពីការលាងសម្អាតកាកអំពៅ

ចំណងជើងដើម៖ Effect of Influent Concentration and Hydraulic Retention Time on the Performance of an Anaerobic Hybrid Reactor Treating Wastewater from Washing of Sugarcane Bagasse

អ្នកនិពន្ធ៖ Jeeraporn Sawasdikul (Department of Biotechnology, Faculty of Agro-Industry, Kasetsart University), Mangkorn Rodprapakorn (Department of Biotechnology, Faculty of Agro-Industry, Kasetsart University), Nuttakan Nitayapat (Department of Biotechnology, Faculty of Agro-Industry, Kasetsart University), Pornpan Panichnumsin (Excellent Center of Waste Utilization and Management, National Center for Genetic Engineering and Biotechnology)

ឆ្នាំបោះពុម្ព៖ 2015 Kasetsart J. (Nat. Sci.)

វិស័យសិក្សា៖ Environmental Engineering

១. សេចក្តីសង្ខេបប្រតិបត្តិ (Executive Summary)

បញ្ហា (The Problem)៖ ឧស្សាហកម្មផលិតក្រដាសបង្កើតទឹកកខ្វក់ប្រមាណ ៧.០០០ ម៉ែត្រគូបពីការរក្សាទុកនិងលាងសម្អាតកាកអំពៅ ដែលមានកម្រិតតម្រូវការអុកស៊ីហ្សែនគីមី (COD) ខ្ពស់និងចាំបាច់ត្រូវមានការប្រព្រឹត្តិកម្មត្រឹមត្រូវមុនពេលបញ្ចេញចោល។

វិធីសាស្ត្រ (The Methodology)៖ ការសិក្សានេះបានប្រើប្រាស់រេអាក់ទ័រកូនកាត់អានអេរ៉ូប៊ីក (Anaerobic Hybrid Reactor) ទំហំមន្ទីរពិសោធន៍ចំនួនពីរ ដើម្បីធ្វើតេស្តពីឥទ្ធិពលនៃកំហាប់ទឹកហូរចូល និងរយៈពេលរក្សាទឹកទុកទៅលើប្រសិទ្ធភាពប្រព្រឹត្តិកម្ម។

លទ្ធផលសំខាន់ៗ (The Verdict)៖

២. ការវិភាគលើប្រសិទ្ធភាព និងដែនកំណត់ (Performance & Constraints)

វិធីសាស្ត្រ (Method) គុណសម្បត្តិ (Pros) គុណវិបត្តិ (Cons) លទ្ធផលគន្លឹះ (Key Result)
Anaerobic Hybrid Reactor with 2-day HRT (A1)
ម៉ាស៊ីនប្រតិកម្មកូនកាត់អានអេរ៉ូប៊ីក ជាមួយនឹងរយៈពេលរក្សាទឹកទុក ២ ថ្ងៃ (A1)
ទាមទាររយៈពេលខ្លីក្នុងការប្រព្រឹត្តិកម្ម ដែលអនុញ្ញាតឱ្យប្រើប្រាស់ម៉ាស៊ីនរេអាក់ទ័រទំហំតូចជាងមុន។ ជួយសន្សំសំចៃទំហំទីតាំង និងកាត់បន្ថយការចំណាយដើមទុនដំបូងលើការសាងសង់រេអាក់ទ័រ។ ប្រសិទ្ធភាពកម្ចាត់សារធាតុសរីរាង្គ (COD) និងទិន្នផលផលិតជីវឧស្ម័នមានកម្រិតទាប ជាពិសេសនៅពេលកំហាប់ទឹកហូរចូលមានកម្រិតខ្ពស់។ វាងាយរងឥទ្ធិពល និងបាត់បង់លំនឹងនៅពេលមានការប្រែប្រួលកំហាប់កខ្វក់នៃទឹក។ សម្រេចបានប្រសិទ្ធភាពកម្ចាត់ COD ពី ៧៦–៩៣% និងផលិតជីវឧស្ម័នបានជាមធ្យម ០,៤៩៨ លីត្រ ក្នុងមួយក្រាមនៃ COD ដែលបានបញ្ចូល។
Anaerobic Hybrid Reactor with 4-day HRT (A2)
ម៉ាស៊ីនប្រតិកម្មកូនកាត់អានអេរ៉ូប៊ីក ជាមួយនឹងរយៈពេលរក្សាទឹកទុក ៤ ថ្ងៃ (A2)
ផ្តល់ប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់បំផុតក្នុងការកម្ចាត់ COD និងមានលំនឹងប្រព័ន្ធល្អ ទោះបីជាមានការកើនឡើងនៃកំហាប់ទឹកហូរចូលក៏ដោយ។ ផលិតបានទិន្នផលជីវឧស្ម័ន និងឧស្ម័នមេតានខ្ពស់ជាង។ ទាមទាររយៈពេលយូរជាងក្នុងការរក្សាទឹកទុក ដែលតម្រូវឱ្យមានការសាងសង់អាងឬរេអាក់ទ័រទំហំធំជាង។ នេះនាំឱ្យមានការកើនឡើងនូវការចំណាយវិនិយោគ (Investment cost) សម្រាប់ការរៀបចំប្រព័ន្ធ។ សម្រេចបានប្រសិទ្ធភាពកម្ចាត់ COD ខ្ពស់រហូតដល់ ៩១–៩៨% និងផលិតជីវឧស្ម័នបាន ០,៥៤០ លីត្រ ក្នុងមួយក្រាមនៃ COD ដែលបានបញ្ចូល (មានផ្ទុកឧស្ម័នមេតានរហូតដល់ ៧០%)។

ការចំណាយលើធនធាន (Resource Cost)៖ ការសិក្សានេះប្រើប្រាស់ម៉ាស៊ីនខ្នាតមន្ទីរពិសោធន៍ (Lab-scale) ដែលមិនតម្រូវការចំណាយខ្ពស់ឡើយ ប៉ុន្តែសម្រាប់ការអនុវត្តក្នុងខ្នាតឧស្សាហកម្មជាក់ស្តែង ទាមទារការវិនិយោគគួរឲ្យកត់សម្គាល់លើហេដ្ឋារចនាសម្ព័ន្ធ និងឧបករណ៍វាស់ស្ទង់បច្ចេកទេស។

៣. ការពិនិត្យសម្រាប់បរិបទកម្ពុជា/អាស៊ីអាគ្នេយ៍

ភាពលំអៀងនៃទិន្នន័យ (Data Bias)៖

ការសិក្សានេះត្រូវបានធ្វើឡើងនៅក្នុងប្រទេសថៃ ដោយប្រើប្រាស់សំណាកទឹកកខ្វក់ពិតៗពីការលាងកាកអំពៅនៃឧស្សាហកម្មក្រដាស និងភក់ជីវសាស្ត្រពីរោងចក្រផលិតម្សៅដំឡូងមី។ សម្រាប់ប្រទេសកម្ពុជា ទិន្នន័យនេះមានសារៈសំខាន់ និងអាចយកមកប្រៀបធៀបបានយ៉ាងល្អប្រសើរ ដោយសារកម្ពុជាមានលក្ខខណ្ឌអាកាសធាតុ ព្រមទាំងមានរោងចក្រស្ករស និងរោងចក្រកែច្នៃកសិផល (ដំឡូងមី) ស្រដៀងគ្នា។

លទ្ធភាពនៃការអនុវត្ត (Applicability)៖

បច្ចេកវិទ្យា Anaerobic Hybrid Reactor (AHR) នេះមានសក្តានុពលខ្ពស់ និងស័ក្តិសមបំផុតសម្រាប់អនុវត្តនៅប្រទេសកម្ពុជា ដើម្បីដោះស្រាយបញ្ហាទឹកកខ្វក់ពីវិស័យកសិ-ឧស្សាហកម្ម ព្រមទាំងទាញយកប្រយោជន៍ជាថាមពលកកើតឡើងវិញ។

ជារួម ការអនុវត្តបច្ចេកវិទ្យា AHR មិនត្រឹមតែជួយការពារប្រភពទឹកធម្មជាតិពីការបំពុលប៉ុណ្ណោះទេ ថែមទាំងផ្តល់នូវប្រភពថាមពលកកើតឡើងវិញ ដែលជួយកាត់បន្ថយចំណាយប្រតិបត្តិការរបស់រោងចក្រនៅកម្ពុជាឆ្ពោះទៅរកការអភិវឌ្ឍប្រកបដោយចីរភាព។

៤. ផែនការសកម្មភាពសម្រាប់និស្សិត (Actionable Roadmap)

ដើម្បីអនុវត្តតាមការសិក្សានេះ និស្សិតគួរអនុវត្តតាមជំហានខាងក្រោម៖

  1. សិក្សាមូលដ្ឋានគ្រឹះនៃ Anaerobic Digestion និងការរចនារេអាក់ទ័រ: និស្សិតត្រូវស្វែងយល់ពីគោលការណ៍ជីវគីមីនៃដំណើរការផលិតឧស្ម័នមេតាន និងការរួមបញ្ចូលគ្នារវាង Suspended growth (ភក់កកិត) និង Attached growth (មេរោគតោងជាប់) នៅក្នុងរេអាក់ទ័រកូនកាត់។ គប្បីអានឯកសារណែនាំពីស្តង់ដារ Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater សម្រាប់ការវិភាគគុណភាពទឹក។
  2. រៀបចំសំណាកទឹកកខ្វក់ និងកំណត់លក្ខណៈរូប-គីមី: ចុះប្រមូលសំណាកទឹកកខ្វក់ពីរោងចក្រស្ករស ឬរោងចក្រម្សៅដំឡូងមីនៅក្នុងតំបន់របស់អ្នក។ បន្ទាប់មកធ្វើការវិភាគរកកម្រិត COD, pH, Alkalinity និង Total Volatile Acids (TVA) នៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍ ដើម្បីវាយតម្លៃសក្តានុពលនៃការផលិតជីវឧស្ម័ន (Biogas potential)។
  3. រៀបចំរេអាក់ទ័រខ្នាតតូចសាកល្បង (Lab-scale AHR): រចនាម៉ាស៊ីនរេអាក់ទ័រចំណុះតូច (ឧទាហរណ៍ ៥លីត្រ) ដោយប្រើប្រាស់សរសៃនីឡុង (Nylon fibers) ឬវត្ថុធាតុដើមក្នុងស្រុកដែលស្រដៀងគ្នា ធ្វើជាប្រព័ន្ធទ្រទ្រង់នៅក្នុងតំបន់ Packed bed។ ប្រើប្រាស់ភក់ជីវសាស្ត្រ (Seed sludge) ដែលមានស្រាប់ក្នុងស្រុក (ដូចជាពីអាង Biogas សហគមន៍) ដើម្បីចាប់ផ្តើមបណ្តុះមេរោគ។
  4. តាមដានប្រសិទ្ធភាព និងកំណត់រយៈពេលរក្សាទឹកទុក (HRT) ដ៏ប្រសើរ: ដំណើរការរេអាក់ទ័រដោយប្រើប្រាស់ Hydraulic Retention Time (HRT) ខុសៗគ្នា (ឧ. ២ថ្ងៃ, ៣ថ្ងៃ និង ៤ថ្ងៃ) តាមរយៈការគ្រប់គ្រងល្បឿនបូម (Peristaltic pump)។ តាមដានប្រសិទ្ធភាពនៃការកម្ចាត់ COD, ការប្រែប្រួល pH/TVA និងបរិមាណជីវឧស្ម័នដែលផលិតបានប្រចាំថ្ងៃ។
  5. វិភាគគុណភាពឧស្ម័ន និងវាយតម្លៃលទ្ធភាពសេដ្ឋកិច្ច: ប្រើប្រាស់ម៉ាស៊ីន Gas Chromatography (GC) សម្រាប់វាស់ភាគរយឧស្ម័នមេតាន (Methane content)។ បន្ទាប់មក យកទិន្នន័យទៅគណនាផលចំណេញផ្នែកថាមពលធៀបនឹងចំណាយលើប្រតិបត្តិការ ដើម្បីវាយតម្លៃពីលទ្ធភាពជាក់ស្តែងក្នុងការច្នៃប្រឌិតពង្រីកទំហំទៅជាខ្នាតឧស្សាហកម្មសាកល្បង (Pilot-scale) សម្រាប់កម្ពុជា។

៥. វាក្យសព្ទបច្ចេកទេស (Technical Glossary)

ពាក្យបច្ចេកទេស ការពន្យល់ជាខេមរភាសា (Khmer Explanation) និយមន័យសាមញ្ញ (Simple Definition)
Anaerobic Hybrid Reactor (AHR) (ម៉ាស៊ីនប្រតិកម្មកូនកាត់អានអេរ៉ូប៊ីក) ជាប្រព័ន្ធប្រព្រឹត្តិកម្មទឹកកខ្វក់ដោយគ្មានអុកស៊ីហ្សែន ដែលរួមបញ្ចូលគ្នានូវបច្ចេកវិទ្យាពីរគឺ ការបណ្តុះមេរោគឱ្យអណ្តែតក្នុងទឹក (Suspended growth) នៅផ្នែកខាងក្រោម និងការបណ្តុះមេរោគឱ្យតោងជាប់នឹងវត្ថុទ្រទ្រង់ (Attached growth) នៅផ្នែកខាងលើ។ ដូចជាផ្ទះមួយដែលមានទាំងអាងហែលទឹកសម្រាប់ត្រីហែលសេរីចុះឡើង និងមានទាំងផ្កាថ្មសម្រាប់ត្រីតោងជ្រកកោន ដើម្បីជួយស៊ីកាកសំណល់សម្អាតទឹកជាមួយគ្នា។
Chemical Oxygen Demand (COD) (តម្រូវការអុកស៊ីហ្សែនគីមី) ជារង្វាស់បរិមាណអុកស៊ីហ្សែនដែលត្រូវការ ដើម្បីបំបែកសារធាតុសរីរាង្គក្នុងទឹកកខ្វក់តាមរយៈប្រតិកម្មគីមី។ កម្រិត COD កាន់តែខ្ពស់ មានន័យថាទឹកកាន់តែកខ្វក់ខ្លាំង។ ដូចជាការវាស់កម្រិត "ភាពកខ្វក់សរុប" នៅក្នុងទឹក ដែលប្រាប់យើងថាត្រូវចាយកម្លាំង (អុកស៊ីហ្សែន) ប៉ុន្មានទើបអាចលាងសម្អាតវាឱ្យជ្រះ។
Hydraulic Retention Time (HRT) (រយៈពេលរក្សាទឹកទុក) ជារយៈពេលសរុបដែលទឹកកខ្វក់ត្រូវបានរក្សាទុកនៅក្នុងម៉ាស៊ីនប្រតិកម្ម (រេអាក់ទ័រ) ដើម្បីឱ្យពពួកបាក់តេរីមានពេលគ្រប់គ្រាន់ក្នុងការស៊ីនិងបំបែកសារធាតុសរីរាង្គ មុនពេលវាត្រូវបានបង្ហូរចេញ។ ដូចជារយៈពេលដែលយើងត្រាំសាច់ក្នុងទឹកជ្រលក់។ បើត្រាំកាន់តែយូរ (HRT យូរ) រសជាតិចូលកាន់តែសព្វសាច់ (មេរោគបំបែកកខ្វក់កាន់តែអស់)។
Biogas Yield (ទិន្នផលជីវឧស្ម័ន) ជាបរិមាណឧស្ម័ន (ភាគច្រើនជាមេតាន) ដែលផលិតបានពីការរំលាយសារធាតុសរីរាង្គដោយបាក់តេរីក្នុងលក្ខខណ្ឌគ្មានអុកស៊ីហ្សែន ធៀបនឹងបរិមាណសារធាតុសរីរាង្គ (COD) ដែលវាបានស៊ីនិងបំបែកអស់។ ដូចជាការវាស់ស្ទង់ថាតើគោមួយក្បាលស៊ីស្មៅអស់ប៉ុន្មានគីឡូ ទើបអាចបញ្ចេញលាមកឬឧស្ម័នបានមួយគីឡូ។
Specific Methanogenic Activity (SMA) (សកម្មភាពមេតានណូហ្សេនិចជាក់លាក់) ជាការធ្វើតេស្តដើម្បីវាស់ស្ទង់សមត្ថភាពអតិបរមារបស់ពពួកបាក់តេរីអានអេរ៉ូប៊ីក (Methanogens) ក្នុងការបំបែកសារធាតុសរីរាង្គឱ្យក្លាយទៅជាឧស្ម័នមេតានក្នុងមួយឯកតានៃទម្ងន់ជីវម៉ាស។ ដូចជាការប្រឡងវាស់សមត្ថភាពកម្មករ ដើម្បីដឹងថាកម្មករម្នាក់អាចផលិតទំនិញ (ឧស្ម័នមេតាន) បានប៉ុន្មានលីត្រក្នុងមួយថ្ងៃ។
Total Volatile Acids (TVA) (អាស៊ីតងាយហើរអសរីរាង្គសរុប) ជាសមាសធាតុអាស៊ីតខ្សែខ្លីៗដែលកើតចេញពីដំណាក់កាលកណ្តាលនៃការរំលាយកាកសំណល់ដោយគ្មានអុកស៊ីហ្សែន។ ការកើនឡើងនៃ TVA ខ្លាំងពេកអាចធ្វើឱ្យប្រព័ន្ធបាត់បង់លំនឹង និងសម្លាប់បាក់តេរីផលិតមេតាន។ ដូចជាការញ៉ាំអាហារដែលធ្វើឱ្យឡើងជាតិអាស៊ីតក្នុងក្រពះ។ បើអាស៊ីតឡើងខ្លាំងពេក ក្រពះនឹងឈឺ ហើយរំលាយអាហារលែងបាន។
Organic Loading Rate (OLR) (អត្រាផ្ទុកសារធាតុសរីរាង្គ) ជាបរិមាណនៃសារធាតុសរីរាង្គ (គិតជា COD ឬ BOD) ដែលត្រូវបានចាក់បញ្ចូលទៅក្នុងម៉ាស៊ីនប្រតិកម្មក្នុងមួយឯកតាមាឌសម្រាប់រយៈពេលមួយថ្ងៃ។ ដូចជាបរិមាណបាយដែលយើងបញ្ចុកទៅក្នុងមាត់រាល់ថ្ងៃ។ បើបញ្ចុកច្រើនពេកលឿនពេក (OLR ខ្ពស់ពេក) ក្រពះនឹងធ្វើការមិនទាន់។
Seed sludge (ភក់ជីវសាស្ត្រ ឬមេជីវិត) ជាកាកសំណល់ភក់ដែលមានផ្ទុកពពួកបាក់តេរីអានអេរ៉ូប៊ីកយ៉ាងសកម្ម ដែលគេយកមកចាក់បញ្ចូលក្នុងរេអាក់ទ័រថ្មី ដើម្បីចាប់ផ្តើមនិងពន្លឿនដំណើរការប្រព្រឹត្តិកម្ម។ ដូចជាការយកមេដំបែទៅបណ្តុះក្នុងទឹកត្នោត ដើម្បីឱ្យវាឆាប់កាច់ក្លាយជាទឹកត្នោតជូរ ឬស្រា។

៦. ប្រធានបទពាក់ព័ន្ធ (Further Reading)

អត្ថបទដែលបានបោះពុម្ពនៅលើ KhmerResearch ដែលទាក់ទងនឹងប្រធានបទនេះ៖

ប្រធានបទ និងសំណួរស្រាវជ្រាវដែលទាក់ទងនឹងឯកសារនេះ ដែលអ្នកអាចស្វែងរកបន្ថែម៖