การผลิตปุ๋ยสูตรไวท์จากน้ำเสียที่ผ่านการบำบัดจากโรงงานเกษตรอุตสาหกรรมและฟาร์มสุกร

Abstract

น้ำเสียที่ผ่านการบำบัดแบบไม่ใช้ออกซิเจนโดยการผลิตก๊าซชีวภาพยังมีธาตุอาหารอยู่สูงด้วยการ บังคับของกฎหมายผู้ประกอบการจึงไม่สามารถปล่อยน้ำเสียเหล่านี้สู่แหล่งน้ำธรรมชาติได้เพราะจะทำ ให้เกิดปรากฏการณ์ยูโทรฟิเคชั่น (Eutrophication) ทำได้เพียงปล่อยใหน้ำไหลซึมสู่ดิน เกษตรกรบางส่วนนำไปใช้เพาะปลูก ซึ่งไม่เห็นประโยชนอ์อย่างเป็นรูปธรรม ปุ๋ยสตรูไวท์ (Struvite) หรือแมกนีเซียมแอมโมเนียมฟอสเฟต(Magnesium Ammonium Phosphat: MAP) มีสูตรทางเคมีคือ MgNH4PO4 เป็นแนวทางการดึงสารอาหารในน้ำเสียนำกลับมาใช้ใ้หเ้กิดประโยชน์อย่างเป็นรูปธรรม โดยการตกตะกอนของแมกนีเซียมไอออน (Mg2+), แอมโมเนียมไอออน (NH4+) และฟอสเฟตไอออน (PO43-) ในสภาวะที่เหมาะสม มีลกัษณะเป็นผลึกสีขาวแกมเหลืองอ่อน หรือน้ำตาลอ่อน ด้วยความสามารถในการละลายที่น้อย (ค่า Ksp≈ 7.08x10-4) (กรมควบคุมมลพิษ, 2554) มีคุณสมบัติเป็นปุ๋ยละลายช้า พืชสามารถใช้ประโยชน์ได้อย่างยาวนาน โดยในงานวิจัยน้ำเสียที่นำมาพิจารณาในการตกผลึก MAP ได้แก่ น้ำที่ออกจากกระบวนการผลิตก๊าซชีวภาพ(Biogas outlet) น้ำบ่อสุดท้าย (post treatment) และกากตะกอนน้ำเสีย (Sludge) จากโรงงานแป้งมันสำปะหลัง โรงงานสกัดน้ำมัน ปาลม์ และฟาร์มสุกร พบว่า น้ำเสียจากกากตะกอนฟาร์มสุกรมีสารอาหารตั้งต้น (Mg2+, NH4+ และ PO43-) มากที่สุด (279, 450 และ 700 มิลลิกรัมต่อลิตรตามลำดับ) แต่เนื่องด้วยหากนำไปติดตั้งบน พื้นที่ตริงจำเป็นต้องมีหน่อยกรองเอาตะกอนออก จึงจะนำน้ำเสียมาใช้ประโยชน์ได้ซึ้งเป็นการเพิ่ม ค่าใช้จ่ายทำให้ยากต่อการคุ้มทุนน้ำเสียจากโรงงานสกัดน้ำมันปาลม์ มีMg2+ ที่สูง (1750 มิลลิกรัมต่อลิตร) แต่มี NH4+ และ PO43- เพียง (70 และ 42 มิลลิกรัมต่อลิตรตามลำดับ) อีกทั้งมีค่าความเป็นด่าง (Alkalinity) ที่สูง (3,500-5,700 มิลลิกรัมต่อลิตร) ซึ่งจะส่งผลต่อการปรับความเป็นกรดด่าง (pH) ไดยากขึ้น และน้ำเสียจากโรงงานสกัดน้ำมันปาลม์จะมีการปนเปื้อนของน้ำมัน จึงไม่เหมาะที่จะนำมาตกตะกอน MAP จึงพิจารณาน้ำที่ออกจากกระบวนการผลิตก๊าซชีวภาพของโรงงานผลิตแป้งมันสำปะหลังซึ่งมีธาตุอาหารหลัก (Mg2+, NH4+ และ PO43-) ได้แก่ 650, 172 และ 202 มิลลิกรัมต่อลิตรตามลำดับ พบวา่ จะตกตะกอน MAP ไดด้ีที่สุดที่ค่าความเป็นกรดด่างเท่ากับ 9 ซึ่งสามารถลดสารอาหาร Mg2+, NH4+และ PO43- ได้ 66.67%, 50.87% และ 33.40% ตามลำดับ และได้ผลึก MAP 0.1331 g และพบวา่ การปรับอัตราส่วนของ Mg2+:PO43- เป็ น 1:2 สามารถลด Mg2+ และ PO43- ได้สูงถึง 80.00% และ 90.26% และได้ผลึก 0.45 กรัม ซ่ึงสอดคล้องกับงานวิจัยของ Rahman et al. (2011), Lui et al. (2011) และ Le Corre et al. (2007)