การประยุกต์ใช้การออกแบบการทดลองเพื่อปรับปรุงคุณภาพน้ำเสียจากกระบวนการล้างผักในโรงงานด้วยเทคโนโลยีพลาสมา
Application of Experimental Design to Improve Wastewater Quality from the Process of Washing Vegetables in Factory by Plasma Technology
Abstract
งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาการบำบัดน้ำเสียด้วยพลาสมาเจ็ทชนิดคลื่นความถี่วิทยุ (Plasma Jet RF) ให้มีประสิทธิภาพเพียงพอในการปรับปรุงคุณภาพน้ำเสียด้วยการออกแบบการทดลองเชิงแฟคทอเรียลเต็มรูป (23) ที่ระดับความเชื่อมั่น 95 เปอร์เซ็นต์ โดยมีปัจจัยที่ศึกษาทั้งหมด 3 ปัจจัย ดังนี้ 1) กำลังไฟฟ้าในช่วง 20–30 วัตต์ 2) อัตราการไหลของก๊าซอาร์กอนในช่วง 2–4 ลิตรต่อนาที และผสมก๊าซออกซิเจนในอัตราร้อยละ 1 ของก๊าซอาร์กอน และ 3) ระยะเวลาในการดิสชาร์จในช่วง 10–20 นาที ประเมินประสิทธิภาพของการปรับปรุงคุณภาพน้ำเสียด้วยวิธีพลาสมาจากปริมาณการลดลงของเชื้อจุลินทรีย์ทั้งหมด ซึ่งจากผลการทดลอง พบว่า ที่พารามิเตอร์ที่เหมาะสมที่สุด คือ กำลังไฟฟ้า 20 วัตต์ อัตราการไหลของก๊าซ 4 ลิตรต่อนาที และระยะเวลาในการดิสชาร์จ 10 นาที สามารถลดปริมาณเชื้อจุลินทรีย์ทั้งหมดได้สูงสุดคิดเป็นร้อยละ 54.07
This research aims to study wastewater treatment by Plasma jet RF to explore its effectiveness in improving wastewater quality. Full factorial designs with two levels and three center points at the 95% confidence level were applied for this purpose. Three factors were studied: 1) 20–30 Watts of the power; 2) Argon gas flow rate of 2–4 L/min and the addition of 1% oxygen to argon; and 3) the discharge time of 10–20 minutes. Then the performance of the plasma wastewater treatment system was evaluated based on the total viable plate count. As a result, the optimal parameter set was defined as the power of 20 Watts, argon gas flow rate of 4 L/min, 1% oxygen in argon and discharge time of 10 minutes. The optimal parameters could reduce the total viable plate count by 54.07%.
Keywords
[1] Pollution Control Department. Domestic Wastewater Treatment System Guide. [Online]. (in Thai) Available: https://www.pcd.go.th/ publication/4241/
[2] Encare Innovation Co., Ltd. Wastewater treatment system. [Online]. (in Thai) Available: https://www.xn--l3ckbaaa2db3etcpke7b7kw fqcg.net/
[3] King Mongkut’s Institute of Technology Ladkrabang. Documentation according to the scope of employment of TOR clause 4.2. [Online]. (in Thai) Available: http://e-lib.dede. go.th/mm-data/BibA11335-3.Documentation. pdf
[4] N. Jornsanoh, C. Jaturanonda, and V. Tangwarodomnukun, “Optimization of surface cleaning process for flexible printed circuit substrates using plasma,” The Journal of KMUTNB, vol. 28, no. 3, pp. 567–576, 2018 (in Thai).
[5] S. Janthima, C. Sawangrat, D. Boonyawan, S. Lumyong, J. Kumla, and N. Suwannarach, “Appropriate parameters of plasma activated water for growth inhibition of E. coli by Box- Behnken design,” Engineering Journal Chiang Mai University, vol. 26, no. 2, pp. 179–189, 2019 (in Thai).
[6] Z. Du and X. Lin, “Research progress in application of low temperature plasma technology for wastewater treatment,” presented at the IOP Conference Series Earth and Environmental Science, Hangzhou, China, 2020.
[7] T. Supanrnpan, “A Prototype development of wastewater treatment system by using underwater plasma technique,” M.S. Thesis, Department of Electrical Engineering, Institute of Engineering, Suranaree University of Technology, 2018 (in Thai).
[8] M. Sato, “Degradation of organic contaminants in water by plasma,” International Journal of Plasma Environmental Science and Technology, vol. 3, no. 1, pp. 8–14, 2009.
[9] S. Shevasuthisilp, Design and Analysis of Experiments Strategies in Engineering. Chiang Mai: Faculty of Engineering Chiang Mai University Book, 2014, pp. 331–386 (in Thai).
[10] D. Boonyawan, Physics of plasma. ChiangMai: Science CMU Printing Service, 2018 (in Thai).
[11] e-Learning PSRU, Total Viable Plate Count Method. [Online]. (in Thai) Available: http:// elearning.psru.ac.th/courses/192/31_บทปฏิิบััติิ การที่่
DOI: 10.14416/j.kmutnb.2023.09.001
ISSN: 2985-2145
Email this article 
Hide
Show all