Phosphate treatment and calcium phosphate precipitation from human urine electrochemical process
โดย เก่งกาจ จันทร์กวีกูล
ปี 2565
บทคัดย่อ
การบำบัดฟอสเฟตและการตกผลึกแคลเซียมฟอสเฟตจากปัสสาวะมนุษย์ด้วยกระบวนการไฟฟ้าเคมี มีวัตถุประสงค์เพี่อหาสภาวะที่เหมาะสมและประสิทธิภาพในการกำจัดฟอสเฟตจากปัสสาวะของมนุษย์ด้วยกระบวนการไฟฟ้าเคมีที่สามารถทำให้เกิดผลึกแคลเซียมฟอสเฟต โดยใช้วิธีการบำบัดด้วยไฟฟ้าเคมีจากขั้วอิเล็กโทรดระหว่างอะลูมิเนียม และขั้วอิเล็กโทรดเหล็กโดยใช้สื่อกลางในการแลกเปลี่ยนอิเล็กตรอนเป็นน้ำเสียปัสสาวะสดจากมนุษย์ปราศจากการชำระล้างน้ำ
การทดลองได้ทำการออกแบบสภาวะการทดลองด้วยวิธี Box – Behnken ที่มี 3 ปัจจัย ประกอบไปด้วย กระแสไฟฟ้าในระบบ (X1) ระยะเวลาในการทดลอง (X2) และระยะห่างระหว่างแผ่นขั้ว (X3) จากผลการทดลองพบว่าขั้วอะลูมิเนียม และขั้วเหล็กมีประสิทธิภาพในการกำจัดฟอสเฟตจากน้ำ ที่สภาวะขั้วอะลูมิเนียมกระแสไฟฟ้าตั้งแต่ 12 แอมป์ ระยะเวลาการทดลอง 60 นาที และระยะห่างของขั้วอะลูมิเนียมที่ 9 เซนติเมตร ผลการกำจัดฟอสเฟตพบว่าประสิทธิภาพการกำจัดสูงถึงร้อยละ 99.99 และสภาวะของขั้วเหล็กที่กระแสไฟฟ้าตั้งแต่ 8 แอมป์ ระยะเวลาการทดลอง 30 นาที และระยะห่างของขั้วอะลูมิเนียมที่ 9 เซนติเมตร พบว่าประสิทธิภาพการกำจัดฟอสเฟตเท่ากับร้อยละ 99.37
จากสภาวะที่เหมาะสมได้ทำการนำตัวอย่างผลึกไปตรวจสอบแคลเซียมฟอสเฟตเบื้องต้นจากสัณฐานวิทยาและรูปแบบการวิเคราะห์ความเป็นผลึกบนการเลี้ยวเบนของรังสีเอ็กซ์ พบว่าการบำบัดของขั้วอะลูมิเนียมมีความเป็นไปได้ที่เกิดผลึกแคลเซียมฟอสเฟต ซึ่งจะอยู่ในรูปแบบของแคลเซียมฟอสเฟตอสัณฐาน (amorphous calcium phosphate : ACP)
Abstract
Phosphate treatment and calcium phosphate precipitation from human urine by using electrochemical process. The objective was to determine the optimum conditions and efficiency of phosphate removal from human urine with electrochemical processes that can produce calcium phosphate crystals with electrochemical treatment from the electrodes between the aluminum and iron electrodes using electron exchange medium into fresh human urine waste water without purification.
The experimental conditions were designed using the Box-Behnken method with three factors: system current (X1), experiment time (X2), and distance between pole plates (X3). According to the experiment, it was found that the aluminum terminal and iron electrodes are effective for removing phosphate from water at the aluminum electrode conditions up to 12 amps. The experimental duration was 60 minutes, and the distance between aluminum electrodes was 9 cm. The phosphate removal results showed that the removal efficiency was up to 99.99%. In the condition of the iron pole with an electric current of 8 amps, the experimental period of 30 min, and the distance of the aluminum pole at 9 cm, it was found that the phosphate removal efficiency was 99.37%.
In appropriate conditions, crystal samples were taken for initial determination of calcium phosphate based on morphology and X-ray diffraction crystallinity analysis patterns. It was found that the treatment of aluminum electrodes was possible to produce calcium phosphate crystals which is in the form of amorphous calcium phosphate (ACP).
Download : การบำบัดฟอสเฟตและการตกผลึกแคลเซียมฟอสเฟตจากปัสสาวะมนุษย์ด้วยกระบวนการไฟฟ้าเคมี