โดย.. อาจารย์ ดร. ภัทรลภา ฐานวิเศษ สาขาวิชาวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม

งานนำเสนอเรื่อง: "โดย.. อาจารย์ ดร. ภัทรลภา ฐานวิเศษ สาขาวิชาวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม"— ใบสำเนางานนำเสนอ:

1 บทที่ 2 แหล่งกำเนิดและลักษณะสมบัติขยะ วิชาการกำจัดขยะมูลฝอยและสิ่งปฏิกูล (Solid Waste Management)
โดย.. อาจารย์ ดร. ภัทรลภา ฐานวิเศษ สาขาวิชาวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยราชภัฎสกลนคร

2 แหล่งกำเนิดและลักษณะสมบัติขยะ
แหล่งกำเนิดขยะ ลักษณะสมบัติขยะ ลักษณะสมบัติของขยะทางกายภาพ ลักษณะสมบัติของขยะทางเคมี ลักษณะสมบัติขยะทางชีวภาพ

3 แหล่งกำเนิดขยะ ขยะอุตสาหกรรม ขยะชุมชน แหล่งกำเนิดขยะ ขยะจากเกษตรกรรม

4 ขยะ มาจากไหน???? ขยะ ย่านธุรกิจ ตลาดสด ย่านที่อยู่อาศัย หน่วยงานราชการ
หรือสถาบันการศึกษา โรงพยาบาล

5 ใคร?ทำให้เกิดขยะ มนุษย์ ขยะ ปัจจัย 4 ที่อยู่อาศัย อาหาร ยารักษาโรค
เครื่องแต่งกาย

6 ประเภทของขยะ ขยะย่อยสลายได้ เศษผัก เศษผลไม้ เศษอาหาร ใบไม้ กระดาษ
พลาสติก โลหะ ขวดแก้ว ขยะรีไซเคิล หลอดฟลูออเรสเซนต์ ขวดยา ถ่านไฟฉาย กระป๋องสีสเปรย์ ขยะพิษ ขยะทั่วไป พลาสติกห่อลูกอม ซองบะหมี่สำเร็จรูป ถุงพลาสติกบางประเภท โฟม ฟอย และถุงพลาสติก ที่เปื้อนอาหาร

7 ลักษณะสมบัติขยะ การศึกษาด้านลักษณะสมบัติขยะ มีวัตถุประสงค์ดังต่อไปนี้
วางแผนเพื่อนำขยะบางส่วนกลับมาใช้ใหม่ ปรับปรุงคุณภาพขยะขั้นต้น (Pre-Treatment) เพื่อจำแนกชนิดของขยะ เพื่อศึกษาออกแบบวิธีกำจัดขยะที่เหมาะสม

8 ลักษณะสมบัติของขยะ (Property of Solid waste)
ทางกายภาพ (Physical) - ความหนาแน่นปกติ (Bulk Density) - องค์ประกอบทางกายภาพ (Physical Composition) ทางเคมี (Chemical) - ความชื้น (Moisture Content) ของแข็งทั้งหมด (Total Solids) - ค่าความร้อน (Calorific Value) - อื่นๆ เช่น C, N, O, H, S, Cl เป็นต้น ทางชีวภาพ (Biological) - แบคทีเรียที่ทำให้เกิดการย่อยสลาย (Decompose Bacteria) - แบคทีเรียที่ทำให้เกิดโรค (Pathogenic bacteria) ขั้นตอนการวิเคราะห์ลักษณะสมบัติของขยะ

9 ขั้นตอนการวิเคราะห์ ลักษณะสมบัติของขยะ
แบ่งขยะเป็น 4 ส่วน (Quartering) สุ่มตัวอย่างขยะประมาณ ลิตร หาองค์ประกอบทางกายภาพและความหนาแน่นปกติ อบตัวอย่างที่อุณหภูมิ 75 – 100 องศาเซลเซียส (1 – 3 วัน) จนแห้งสนิท ขั้นตอนการวิเคราะห์ ลักษณะสมบัติของขยะ ขยะอบแห้ง หาค่าความชื้น Composition บดขยะให้ละเอียด ขนาด 1 มิลลิเมตร - ASH Content - Volatile Solid - Calorific Value - C , H , O , N , S ที่มา : สมศักดิ์ พิทักษานุรัตน์ (2548)

10 ความหนาแน่นปกติ (Bulk Density)
Wg D = V เมื่อ D = ความหนาแน่นปกติ (ก.ก./ลบ.ม) V = ปริมาตรขยะ (ลบ.ม.) Wg = น้ำหนักขยะ (ก.ก.)

11 ตัวอย่าง การหาความหนาแน่นปกติ (Bulk Density)
วิธีคำนวณ จากโจทย์ น้ำหนักขยะ = (6-1) = 5 ก.ก. ปริมาตรถัง = 20 ลิตร = 20/1000 = 0.02 ลบ.ม.

12 ความหนาแน่นปกติ = 250 ก.ก./ลบ.ม.
วิธีคำนวณ น้ำหนักขยะ = (6-1) = 5 ก.ก. ปริมาตรถัง = 20 ลิตร = 20/1000 = 0.02 ลบ.ม. D = Wg V = 5 ก.ก. 0.02 ลบ.ม. ความหนาแน่นปกติ = 250 ก.ก./ลบ.ม.

13 องค์ประกอบทางกายภาพของขยะ (Physical Composition)
ตารางที่ 2-1 ตัวอย่างผลการแยกองค์ประกอบขยะในเขตเทศบาลตำบลหนองบัวแดง หน่วย : % ที่มา : มหาวิทยาลัยขอนแก่น, 2546 องค์ประกอบทางกายภาพของขยะ (Physical Composition) สามารถวิเคราะห์ได้ทั้งแบบเปียกและแบบแห้ง โดยนำขยะมาคัดแยกตามชนิด แล้วชั่งน้ำหนักเพื่อหาร้อยละโดยน้ำหนักของแต่ละองค์ประกอบ

14 ตารางที่ 2-1 ตัวอย่างผลการแยกองค์ประกอบขยะในเขตเทศบาลตำบลหนองบัวแดง
หน่วย : % แหล่งกำเนิด ขยะ เศษอาหาร ใบไม้ หนัง ยาง ผ้า กระดาษ พลาสติก โลหะ หิน แก้ว อื่นๆ รวม ตลาดสดเทศบาล 79.86 0.77 0.16 0.08 1.50 2.59 10.49 1.25 - 1.93 1.37 100.00 ที่พักอาศัย 67.10 8.55 6.50 11.93 0.33 2.76 2.83 อาคารพานิชย์ 49.94 2.54 3.79 1.64 11.49 21.53 4.47 1.78 2.80 สถานที่กำจัด ขยะเทศบาล 41.57 2.28 0.37 0.57 7.32 37.12 6.07 2.36 ที่มา : มหาวิทยาลัยขอนแก่น, 2546

15 ลักษณะสมบัติของขยะทางเคมี (Chemical Properties)
ความชื้น (Moisture Content) ของแข็งทั้งหมด (Total Solids) ของแข็งที่ระเหยได้ (Volatile Solids) เถ้า (Ash Content) ค่าความร้อน (Calorific Value) ส่วนประกอบทางเคมีอื่นๆ (C, N, O, H, S, Cl เป็นต้น)

16 ความชื้น (Moisture Content)
นำขยะสดประมาณ กก.เข้าอบในตู้อบ (Hot Air Oven) อุณหภูมิ 95oC.-105oC เป็นเวลา 3-5 วัน แล้วนำมาชั่ง ค่าความชื้นหาได้จากสมการ โดยที่ MC = ร้อยละของความชื้น Wg1 = น้ำหนักขยะก่อนอบ Wg2 = น้ำหนักขยะหลังอบ

17 ของแข็งทั้งหมด (Total Solids)
เมื่อนำขยะมาอบแห้งเสร็จเรียบร้อยแล้ว น้ำหนักที่เหลือจากการอบขยะจะเป็นปริมาณของแข็งทั้งหมด หาได้จากสมการ โดยที่ TS = ของแข็งทั้งหมด MC = ร้อยละของความชื้น

18 ของแข็งที่ระเหยได้ (Volatile Solids)
หลังจากนำขยะอบจนแห้งดีแล้ว ให้นำขยะมาบดให้ละเอียด จนมีขนาดประมาณ 1.0 มิลลิเมตร เพื่อเตรียมตัวอย่างขยะไปวิเคราะห์ลักษณะสมบัติทางเคมีอื่นๆ ต่อไปด้วย สำหรับการวิเคราะห์ของแข็งที่ระเหยได้ให้นำขยะประมาณ 3-6 กรัมใส่ในถ้วยตวงทนความร้อน ชั่งบันทึกน้ำหนัก แล้วเผาในเตาเผาที่อุณหภูมิ 600oC -650oC นาน 2 ชั่วโมง ยกลงมาใส่ในตู้ดูดความชื้น 1-2 ชั่วโมง ชั่งน้ำหนัก

19 ของแข็งที่ระเหยได้ (ต่อ) (Volatile Solids)
ของแข็งที่ระเหยได้หาได้จากสมการ โดยที่ VS = ของแข็งที่ระเหยได้ (%) W1 = น้ำหนักก่อนเผา (กรัม) W2 = น้ำหนักหลังเผา (กรัม)

20 เถ้า (Ash Content) เมื่อนำขยะมาเผาในเตาเผาเสร็จเรียบร้อยแล้ว น้ำหนักที่เหลือจากการเผาขยะจะเป็นปริมาณเถ้าทั้งหมด หาได้จากสมการ โดยที่ Ash = ส่วนประกอบที่เป็นเถ้า VS = ของแข็งที่ระเหยได้

21 The Three Component ลักษณะสมบัติทางเคมีที่กล่าวมา เรียกว่า The Three Component ได้แก่ Moisture Content, Volatile Solid และ Ash Content สำหรับ 1 ตัวอย่าง จะมีองค์ประกอบทั้ง 3 ส่วนรวมกันเป็น 100 พอดี ดังสมการ โดยที่ MC = Moisture Content VS = Volatile Solid Ash = Ash Content

22 ค่าความร้อน (Calorific Value)
การหาค่าความร้อน สามารถทำได้ทั้งวิเคราะห์โดยตรงและการคำนวณจากสมการต่าง ๆ จากค่าองค์ประกอบทางกายภาพหรือทางเคมีของขยะ ในการวิเคราะห์โดยตรงกระทำได้โดยการนำขยะที่อบแห้ง บดให้มีขนาดเล็กประมาณ 1.0 มิลลิเมตรไปวิเคราะห์โดยวิธี Bomb Calorific Method ค่าความร้อนที่ได้เบื้องต้นนี้เรียกว่า Dry Solid Calorific Value (DSCV) เป็นค่าความร้อนที่ได้จากการเผาไหม้อย่างสมบูรณ์ ซึ่งจะเกิดขึ้นได้เฉพาะในห้องทดลองเท่านั้น

23 ค่าความร้อน (Calorific Value)
สำหรับการใช้ประโยชน์ในการออกแบบระบบกำจัดขยะนั้น จะต้องใช้ค่าความร้อนต่อไปนี้ การวิเคราะห์ในห้องปฏิบัติการ Higher Solid Calorific Value (HSCV) Lower Solid Calorific Value (LSCV) การหาค่าความร้อนจากองค์ประกอบ

24 การวิเคราะห์ในห้องปฏิบัติการ; Higher Solid Calorific Value (HSCV)
เป็นค่าความร้อนที่เกิดจากการเผาไหม้สารเฉพาะส่วนที่เป็นของแข็ง ปราศจากความชื้น ซึ่งหาได้จาสมการ โดยที่ HSCV = Higher Solid Calorific Value (kcal./kg.) DSCV = Dry Solid Calorific Value (kcal./kg.) TS = Total Solid (%)

25 การวิเคราะห์ในห้องปฏิบัติการ; Lower Solid Calorific Value (LSCV)
เป็นค่าความร้อนที่เกิดขึ้นจากการเผาไหม้สารปกติ ซึ่งหาได้จากสมการ โดยที่ LSCV = Lower Solid Calorific Value (kcal./kg.) HSCV = Higher Solid Calorific Value (kcal./kg.) h = Moisture Content (%) h = concentration of Hydrogen (%)

26 การหาค่าความร้อนจากองค์ประกอบ
โดยที่ HI = LSCV (kcal./kg) R = อัตราส่วนโดยน้ำหนักของพลาสติก (%) G = อัตราส่วนโดยน้ำหนักของเศษอาหาร (%) P = อัตราส่วนโดยน้ำหนักของการะดาษ (%) W = อัตราส่วนโดยน้ำหนักของปริมาณน้ำ (%) B = อัตราส่วนโดยน้ำหนักของสารที่เผาไหม้ได้ทั้งหมดยกเว้น พลาสติก (%) D = อัตราส่วนโดยน้ำหนักของผ้า (%) E = อัตราส่วนโดยน้ำหนักของเศษไม้ ใบไม้และอื่นๆ (%) หมายเหตุ : 1. อัตราส่วนโดยน้ำหนักคำนวณจากน้ำหนักเปียกของขยะ 2. สูตรที่ (ii) ใช้เมื่ออัตราส่วนโดยน้ำหนักของพลาสติกมีมากกว่า 5%

27 ส่วนประกอบทางเคมีอื่นๆ (C, N, O, H, S, Cl เป็นต้น)
ใช้ในการประเมินความเหมาะสมในด้านความคุ้มทุน ในการปรับปรุงคุณภาพขยะก่อนการกำจัด เช่น การหมักทำปุ๋ย เป็นต้น จึงต้องมีความจำเป็นในการวิเคราะห์องค์ประกอบทางด้านเคมีเหล่านี้ วิธีวิเคราะห์คือจะต้องนำขยะที่ผ่านการอบและย่อยให้มีขนาดประมาณ 1 มิลลิเมตร มาตรวจวิเคราะห์หาองค์ประกอบแต่ละอย่าง

28 ส่วนประกอบทางเคมีอื่นๆ (C, N, O, H, S, Cl เป็นต้น)
องค์ประกอบทางด้านเคมีที่น่าสนใจได้แก่ คาร์บอนและไนโตรเจน ซึ่งจะใช้ประโยชน์ข้อมูลคือนำมาเปรียบเทียบอัตราส่วนระหว่างคาร์บอนและไนโตรเจน เพื่อที่จะประเมินความเหมาะสมในการนำขยะมาหมักทำปุ๋ย อัตราส่วนระหว่างคาร์บอนและไนโตรเจนที่เหมาะสมคือ (C/N Ratio 25-35) หากขยะมีอัตราส่วนระหว่างคาร์บอนและไนโตรเจนที่แตกต่างจากนี้ จะต้องมีการปรับปรุงคุณภาพปุ๋ยหมักก่อนการบรรจุขาย หากการปรับปรุงคุณภาพปุ๋ยหมักไม่คุ้มทุนก็จะนำไปปรับปรุงดินให้ดินมีรูพรุนมากขึ้นหรือนำไปถมที่เป็นต้น

29 ลักษณะสมบัติขยะทางชีวภาพ (Biological Properties)
ได้แก่ แบคทีเรีย ที่ทำให้เกิดการย่อยสลาย (Decompose Bacteria) และแบคทีเรียที่ก่อให้เกิดโรค (Pathogenic bacteria)

30 เอกสารอ้างอิง กรมควบคุมมลพิษ. (2547). การจัดการขยะมูลฝอยชุมชนอย่างครบวงจร (คู่มือสำหรับผู้บริหารองค์กรปกครองส่วนท้องถิ่น). พิมพ์ครั้งที่ 4. คุรุสภาลาดพร้าว กรุงเทพ.. สมศักดิ์ พิทักษานุรัตน์. (2548). การจัดการขยะ. คณะสาธารณสุขศาสตร์ มหาวิทยาลัยขอนแก่น. ธเรศ ศรีสถิตย์. (2553). วิศวกรรมการจัดการมูลฝอยชุมชน.พิมพ์ครั้งที่ 1. จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. อุษา วิเศษสุมนา. (2537)”เทคโนโลยีการจัดการด้านขยะและกากเป็นพิษ. คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์.

31 คิดดี ทำดี พูดดี... แล้วชีวิตจะดี... สวัสดี...
คิดดี ทำดี พูดดี... แล้วชีวิตจะดี... สวัสดี...