ปฎิบัติการที่ 8 ปริมาณฟอสฟอรัสทั้งหมด ( Total Phosphorus )

ปฎิบัติการที่ 8 ปริมาณฟอสฟอรัสทั้งหมด ( Total Phosphorus )

ทฤษฎี

ฟอสฟอรัส (อังกฤษ: phosphorus) เป็นธาตุอโลหะ เลขอะตอม 15 สัญลักษณ์ P

ฟอสฟอรัสอยู่ในกลุ่มไนโตรเจน มีวาเลนซ์ได้มาก ปรากฏในหลายอัลโลโทรป พบทั้งในหินฟอสเฟต และเซลล์สิ่งมีชีวิตทุกเซลล์ (ในสารประกอบในดีเอ็นเอ) เนื่องจากสามารถทำปฏิกิริยาได้สูง จึงไม่ปรากฏในรูปอิสระในธรรมชาติ


วัฏจักรฟอสฟอรัส (Phosphorus cycle)




กระบวนการที่ฟอสฟอรัสถูกหมุนเวียนจากดินสู่ทะเลและจากทะเลสู่ดินซึ่งเรียกกระบวนการนี้ว่า
กระบวนการการตกตะกอนฟอสฟอรัสเป็นธาตุที่มีอยู่ในธรรมชาติเพียงน้อยมาและเกิดขึ้นจากการ
เปลี่ยนแปลง ของธรณีวิทยา ฟอสฟอรัสนำมาใช้หมุนเวียนระหว่างสิ่งมีชีวิตและสิ่งไม่มีชีวิต
ในปริมาณจำกัด อสฟอรัสจะหายไปในห่วงโซ่อาหารในลักษณะตกตะกอนของสารอินทรีย์ไปสู่พื้นน้ำ
เช่น ทะเล แหล่งน้ำต่าง ๆ

อีกส่วนหนึ่งของฟอสฟอรัสจะอยู่ในรูปของสารประกอบ ซึ่งทับถมกันเป็นกองฟอสเฟต
รวมทั้งโครงกระดูก เปลือกหอย และซากปะการังใต้ทะเล และมหาสมุทร โพรติสต์ในทะเล
ที่สามารถสังเคราะห์ด้วยแสงได้ สามารถนำเอาสารประกอบฟอสเฟตเหล่านี้ไปใช้ได้
ทำให้มีปริมาณแพลงก์ตอนพืชเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว แพลงก์ตอนนพืชเหล่านี้ถูกกิน
โดยแพลงก์ตอนสัตว์ และสัตว์อื่นๆ ต่างกินกันต่อๆ ไปตามห่วงโซ่อาหาร

ฟอสฟอรัสจะถูกถ่ายทอดไป ตามลำดับขั้นเช่นเดีายวกัน จนกระทั่งในที่สุดสิ่งมีชีวิตต่าง ๆ
เหล่านั้นตาย หรือขับถ่ายลงนำ้ จะมีจุลินทรีย์บางพวกเปลี่ยนฟอสฟอรัส ให้เป็นสารประกอบ
ฟอสเฟตอยู่ในนำ้อีกครั้ง นอกจากนั้นนกทะเลถ่ายออกมามีมูลที่เป็นสารประกอบฟอสฟอรัสปริมาณสูง
มูลเหล่านั้นเมื่อลงทะเล จะเป็นอาหารของปลา และสัตว์อื่นๆ ได้เช่นกัน

ปริมาณฟอสฟอรัสทั้งหมด หมายถึง ปริมาณฟอสฟอรัสทั้งหมดในขยะซึ่งจะอยู่ในรูปของสารประกอบออโทฟอสเฟต ( Ortho-Phosphate )
+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

จุดประสงค์

1.เพื่อศึกษาการหาปริมาณฟอสฟอรัสทั้งหมดตามขั้นตอนอย่างถูกต้องตามกระบวนการได้

2.เพื่อศึกษาการใช้อุปกรณ์ต่างๆได้อย่างถูกต้อง


อุปกรณ์ในการวิเคราะห์

1.ตู้อบ( Hot air oven )
2.เดสิเคเตอร์ ( Desiccator )
3.เครื่องชั่งน้ำหนักอย่างละเอียด ( Analytical Balance )
4.เครื่องบดขยะ ( Grinder )
5.Hot Plate
6.ชุดเครื่องแก้วสำหรับ Digest ที่ผ่านการทำความสะอาดด้วย 1: 1 HCl ขณะร้อน หรือ 1:1 HNO3 แล้วล้างด้วยน้ำประปาหรือน้ำกลั่นอีกครั้ง
7.Photometer ( เช่น Spectrophotometer ที่มีความยาวคลื่น 880 mm )
8.ตู้ควัน( Hood )


สารเคมี

1 ) 5 N H2 SO4 : น้ำ 70 ml H2SO4 conc ละลายด้วยน้ำกลั่นจนมีปริมาตร 500 ml Antimony potassium tartrate solution : น้ำ 1.3715 กรัม K ( SbO ) C4H4O6* ½ H2O เติมน้ำกลั่น 400 ml แล้วทำให้ปริมาตรเป็น 500 ml เก็บไว้ในขวดแก้วสีชาที่ 4° C

2 ) Ammonium molybdate solution : ละลาย 20 กรัม( NH4 ) 6Mo7O24*4H2O ด้วยน้ำกลั่นจนได้ปริมาตร 500 ml. เก็บในขวดพลาสติกที่ 4 ° C

3 ) Ascorbic acid 0.1 M : นำ Ascorbic acid 1.76 กรัม ละลายในน้ำกลั่น 100 ml. สารละลายน้ำจะคงตัวอยู่ในช่วงเวลา 1 สัปดาห์ที่ 4 ° C

4).Combined reagent :
100 ml. 5 N H2 SO4
10 ml. Antimony potassium tartrate solution
30 ml. Ammonium molybdate solution
60 ml. Ascorbic acid solution
ผสมกันตามลำดับเขย่าทุกครั้งที่เติม Reagent แต่ละตัว และต้องเตรียมใหม่ทุกครั้งที่ใช้

5 ) Sulfuric acid conc.

6 ) Ammonium persulfate

7 ) Stock phosphate solution : นำ Potassium dihyrogen phosphate ( KH2PO4 ) มาอบในตู้ ( Oven ) ที่ 105 ° C อย่างน้อย 2 ชั่วโมง แล้วนำมา 0.4394 กรัม มาละลายน้ำกลั่นให้มีปริมาตรเป็น 1 ลิตร สารละลายที่ได้ 1.0 ml. = 0.1mg.P

8 ) Standard phosphous solution : ละลาย 10 ml. Stock phosphorua solution ด้วยน้ำกลั่นให้มีปริมาตร 1000 ml. สารละลายที่ได้ 1.0 ml = 1.0 ugP



9 ) 6 N Sodium hydroxide

ขั้นตอนการวิเคราะห์

นำขยะที่ผ่านการอบแห้งและบดแล้ว มาอบในตู้อบที่อุณหภูมิ 75 ° C เป็นเวลา 2 ชั่วโมง ปล่อยให้เย็นใน Desiccator จากนั้นสุ่มตัวอย่างขยะประมาณ 1 - 2 กรัม นำมาวิเคราะห์ด้วยวิธี Acorbic acid Method ซึ่งมีขั้นตอนดังนี้

1.การ Digest
ชั่งน้ำหนักขยะประมาณ 1 กรัม ใส่ Kjeldahl flash ใส่ conc. H2 SO4 25 ml. ammonium persulfate ประมาณ 0.4 กรัม เพื่อเป็น catalyst ใส่ เม็ดแก้ว ( Glass bead ) เพื่อกระจายความร้อน digest จนกระทั่ง สมบูรณ์คือ สารละลายใส แต่บางครั้งในขยะมี Interfernce ซึ่งจะทำให้สารละลายที่ได้ เป็นสารละลายเข้มออกใสจากนั้นทิ้งไว้ให้เย็นแล้วนำมาปรับ pH จนได้ค่าประมาณ 7 ±0.2

2.การทำให้เกิดสี
หลังจากปรับ pH จนได้ 7 ±0.2 แล้วนำตัวอย่างมาปรับปริมาตรให้เป็น 200 ml. จากนั้นนำตัวอย่างมาในอัตราส่วนต่างๆ ( dilution )โดยปรับปริมาตรให้เป็น 50 ml. จากนั้นเติม combined reagent 8.0 ml. จะได้สีน้ำเงินถึงน้ำเงินเข้ม แล้วนำไปวัดค่า Color absorbance ที่ 880 mm ภายใน 10 - 30 นาที
3.นำค่า absorbance มาเปรียบเทียบ standard curve ( ควรทำ standard curve ใหม่ทุกครั้งที่ทำการวิเคราะห์ )

ตารางบันทึกผลการทดลอง




กราฟเปรียบเทียบ standard curve




สรุปผลการทดลอง

จากผลการทดลอง ค่าที่ได้จากน้ำตัวอย่าง เกิดจากการ dilute เวลาต้องการปริมาณที่แท้จริงจึงต้อง คูณ 10 เพราะจะได้ความเข้มที่แท้จริง เช่น 0.122 x 10 = 1.22 mg/1 ทำให้สามารถเปรียบเทียบค่า Standard Curve ได้พบว่าตัวอย่างครั้งที่ 1 และครั้งที่ 3 ค่าอยู่ที่ช่วง 0.297 ปริมาณ Standard Solution 15 ml.



รูปประกอบการทดลอง



ภาพแสดง การต้มใหม่ๆ





ภาพแสดง หลังการต้มจนได้สีฟางข้าว และ พร้อมนำไปทดลอง




ภาพแสดง การวัดค่า absorbance

ปฎิบัติการที่ 7 ปริมาณไนโตรเจนทั้งหมด ( Total nitrogen content )

ปฎิบัติการที่ 7 ปริมาณไนโตรเจนทั้งหมด ( Total nitrogen content )

ทฤษฎี

ไนโตรเจน (อังกฤษ: Nitrogen) เป็นธาตุเคมีในตารางธาตุที่มีสัญลักษณ์ N และเลขอะตอม 7 เป็นอโลหะที่มีสถานะเป็นแก๊สที่มีอยู่ทั่วไป โดยปกติไม่มีสี กลิ่น หรือรส แต่ละโมเลกุลมี 2 อะตอม ไนโตรเจนเป็นส่วนประกอบของบรรยากาศ ของโลกถึง 78 เปอร์เซ็นต์ และเป็นส่วนประกอบของเนื้อเยื่อในสิ่งมีชีวิต

ไนโตรเจนในน้ำ

ไนโตรเจนที่มีอยู่ในน้ำจะอยู่ในรูปของ แอมโมเนีย ไนไทรต์และไนเทรต
โดยไนโตรเจนทั้งหมดจะประกอบด้วยสารไนโตรเจนที่มีอยู่ในรูปของสารอินทรีย์
และสารอนินทรีย์โดยจะแยกอธิบายแยกเป็นรูปต่าง ๆ ดังนี้
กิจการประปา ระบุไว้ว่าน้ำประปาควรจะมีปริมาณของคลอรีนอิสระตกค้าง
(Free cholorine reesidual) ประมาณ 0.5 มิลิกรัม ต่อลิตร
แต่ถ้ามีการระบาดของโรคทางน้ำเกิดขึ้น ควรเพิ่มคลอรีนอิสระตกค้างให้มีประมาณ 1.0 มิลลิกรัมต่อลิตร
สำหรับน้ำประปาจะมีค่าการน้ำไฟฟ้า ไม่มากกว่า 300 ไม่โครซีเมนส์/เซนติเมตร

ปริมาณไนโตรเจนทั้งหมด หมายถึง ปริมาณไนโตรเจนในตัวตัวอย่างขยะ ซึ้งส่วนใหญ่จะอยู่ในรูปของ Organic-Nitrogen หรือ Ammonia-Nitrogen

อุปกรณ์ในการวิเคราะห์

1.ตู้อบ ( Hot air oven )
2.เดสิเคเตอร์ ( Desiccator )
3.เครื่องชั่งน้ำหนักอย่างละเอียด ( Analytical Balance )
4.เครื่องบดขยะ ( Grinder )
5.Hot Plate
6.ชุดวิเคราะห์ไนโตรเจน ( Kjeldahl-apparatus )
7.ตู้ควัน( Hood )

สารเคมี

1.น้ำกลั่นที่ปราศจากแอมโมเนีย

2.Potassium Sulfate

3.Red mercuric oxide

4.Sulfuric acid concentrated ( 95-98% )

5.Furming stonge

6.Alkaline thiosulfate solution : ละลาย 450 g Sodium hydroxide ในน้ำหนักประมาณ 700 ml ทำให้เย็นลง เติม 80 g Sodium thiosulface เติมน้ำกลั่นให้ได้ปริมาตรเป็น 100 ml

7.Boric acid solution : ละลาย 40 g Boric acid ในน้ำกลั่น 1ลิตร

8.Methly purple solution ( indicator ) : ละลาย 0.3125 g Methly Red และ 0.2062 g Methlyene blue ในน้ำกลั่นหรือ 0.1% ethyl alcohol แล้วเจือจางด้วยน้ำกลั่นให้ได้ปริมาตรเป็น 250 ml

9.สารละลายมาตรฐาน Sulfuric acid : ละลาย 15 ml H²SO conc ในน้ำกลั่น 800 ml แล้วเจือให้มีปริมาตร 1 ลิตร ( สารละลายที่ได้จะมีความเข้นข้นประมาณ 0.05 N ) จากนั้นนำไป Standardized ให้ทราบ Normality ที่แน่นอน

10.Phenolphthalein indicator

ขั้นตอนการวิเคราะห์

นำขยะที่ผ่านการอบแห้งสนิทและละเอียดจนมีขนาด 1 มิลลิเมตร แล้วมาอบในตู้อบที่อุณหภูมิ 75° C เป็นเวลา 2 ชั่วโมง ปล่อยให้เย็นใน Desiccator จากนั้นสุ่มตัวอย่างขยะมาประมาณ 0.5 g นำมาวิเคราะห์ด้วยวิธี Kjeldahl – Wilfarth – Gunning – Winkler method ตามขั้นตอนดังต่อไปนี้

1.การ Digest ตัวอย่าง
ชั่งตัวอย่างประมาณ 0.5 - 1 g ใส่ Kjeldahl flask เติม Potassium Sulfate 15 g เติม HgO 0.7 g เติม Sulfuric acid 25 ml ทำการ Digest จนสารละลายที่ได้มีลักษณะใส ซึ่งใช้เวลานานมาก และถ้าสารละลายแห้งควรเพิ่ม กรดเข้าไป Digest ต่อจนใส

2.การกลั่น
เติมน้ำกลั่นประมาณ 250 ml หยด Phenolphthalein indicator จากนั้นเติมสารละลายผสมของ NaOH กับ Na2S2O3 solution 75 ml จะได้สีชมพู กลั่นโดยใช้ Boric acid 4% ในปริมาตร 50 ml เป็นตัวปรับ NH3 กลั่นจนได้ปริมาตร 200 ml นำมา titrate หา NH3

3.การ titrate
นำสารละลายที่กลั่นได้มา titrate ด้วยสารละลายมาตรฐาน Sulfuric acid โดยใช้ Methly purple solution ( indicator ) จนกระทั่งถึงจุด end point โดยสีของสารละลายที่ได้จะเปลื่ยนจากสีเขียวเป็นสีม่วง

4.การเตรียม Blank
ทำตามขั้นตอนของข้อ 1-3 โดยไม่ต้องใส่ตัวอย่างของขยะ

การคำนวณ

Nt = ( < A-B > x N x 14 x 100 ) / C
เมื่อ
Nt = ร้อยละของปริมาณไนโตรเจน
A = ปริมาตรของสารละลายมาตรฐาน Sulfuric acid ที่ titrate ตัวอย่างขยะ ( ml )
B = ปริมาตรของสารละลายมาตรฐาน Sulfuric acid ที่ titrate Blank ( ml )
C = น้ำหนักตัวอย่างขยะ ( mg )
N = Normality ของสารละลายมาตรฐาน Sulfuric acid ( N )

ผลการทดลอง



สรุปผลการทดลอง


จากการทดลองพบว่า ปริมาณไนโตรเจนที่ได้คือ ซึ้งมาจากพวกเศษไม้ ใบหญ้า
เพราะในพวกเศษไม้ใบหญ้า มีไนโตรเจนอยู่มากกว่า ขยะประเภทอื่นๆ


รูปประกอบการทดลอง



การ Digest ตัวอย่าง







การกลั่นเพื่อหาไนโตรเจน






เป็นการไตเตรตเพื่อหาปริมาณไนโตรเจน โดยปริมาณสารละลายที่ไตเตรต จะนำไปคำนวณและได้ค่าไนโตรเจนออกมา

ปฎิบัติการที่ 6 ปริมาณของแข็งรวม ปริมาณสารที่เผาไหม้ได้ ปริมาณเถ้า ค่าปริมาณคาร์บอน ค่าปริมาณไฮโดรเจน

ปฎิบัติการที่ 6

ทฤษฎี

ปริมาณของแข็งรวม ( Total Solid )

ปริมาณของแข็งรวม หมายถึง ปริมาณขยะที่แห้งสนิท

การคำนวณ

T = 100 - M

โดยที่

T = ปริมาณของแข็งรวม ( เปอร์เซ็นต์ )
M = ค่าความชื้น ( เปอร์เซ็นต์ )


ปริมาณสารที่เผาไหม้ได้(Volatile Solid)

ปริมาณสารที่เผาไหม้ได้ หมายถึง ส่วนของขยะที่เหลือจากการเผาไหม้เป็นส่วนที่สามารถติดไฟ หรือเผาไหม้ได้ในความร้อนสูง โดยแปลงสภาพเป็นก๊าซ และ ไอน้ำ


อุปกรณ์ในการวิเคราะห์

1.ตู้อบ ( Hot air oven )
2.เครื่องชั่งน้ำหนัก
3.ตู้ดูดความชื้น ( Desiccators )
4.เครื่องบดขยะ ( Grinder )
5.เตาเผา ( Furnace )
6.ถ้วยกระเบื้องทนความร้อน ( Porcelain crucible )

ขั้นตอนการวิเคราะห์

1.นำตัวอย่างขยะที่ผ่านการ Quartering และผ่านการบดขยะที่อบแห้งสนิทแล้วให้มีขนาด 1.0 ม.ม

2.อบขยะที่อุณหภูมิ 75 ° ประมาณ 2 ชม.

3.ปล่อยทิ้งให้เย็นใน desiccator

4.สุ่มตัวอย่างประมาณ 3 - 6 กรัม ใส่ในถ้วยกระเบื้องทนความร้อนที่ทราบน้ำหนักแล้ว ชั่งน้ำหนักรวมของขยะและถ้วยกระเบื้อง

5.นำไปเผาที่อุณหภูมิ 550° ประมาณ 1-2 ชั่วโมง หรือ จนน้ำหนักคงที่

6.ปล่อยทิ้งให้เย็นใน dessicator ประมาณ 1-2 ชั่วโมง

7.ชั่งน้ำหนักขยะพร้อมถ้วยกระเบื้อง

การคำนวณ

V = ( < w1 - w2 > / w1 )x100

ตารางบันทึกผลการทดอง




T = 100 - 68.88 = 31.12 %

สรุปผลการทดลอง

จากการทดลองพบว่า ค่าปริมาณของแข็งที่ได้จากการทดลองและคำนวณออกมาคือ 31.12% ซึ้งมาจากพวก
เศษไม้ที่ผ่านการบด

ปฎิบัติการที่ 5ความชื้น ( Moisture / water contenet )

ปฎิบัติการที่ 5ความชื้น ( Moisture / water contenet )

ทฤษฎี

ความชื้น ในอากาศ ที่เราเรียกกันสั้น ๆ ว่า ความชื้น ซึ่งมาจากคำเต็ม ๆ ว่า ความชื้นสัมพัทธ์ (relative humidity หรือ RH) หมายถึง อัตราส่วนระหว่าง ปริมาณ ความชื้น (ไอน้ำ) ที่มีอยู่จริงในอากาศ กับปริมาณ ความชื้น (ไอน้ำ)ที่อากาศขณะนั้น จะรองรับได้เต็มที่ ณ อุณหภูมิเดียวกัน (Matthes and Rushing, 1972) หากปริมาณ ความชื้น มีมากกว่าก็จะกลั่นตัว เป็นหยดน้ำ
หน่วยของความชื้นสัมพัทธ์ จึงออกมาเป็นเปอร์เซ็น (%)

ฉะนั้นความชื้นสัมพัทธ์ มีค่ามากสูงสุดที่ 100 % ส่วนที่เกิน 100 % ของ ความชื้น จะอยู่ในรูป ของเหลวที่เรียกว่าน้ำ หรือ หยดน้ำ

ความชื้น สัมพัทธ์ คำนวณหาได้จากสูตร

ความชื้น สัมพัทธ์ (%) = ปริมาณ ความชื้น (ไอน้ำ)ที่มีอยู่จริงในอากาศ x 100 หารด้วย ปริมาณความชื้น(ไอน้ำ)ที่อากาศขณะนั้นจะรองรับได้ ณ อุณหภูมิเดียวกัน

ปริมาณ ความชื้น (ไอน้ำ)ที่มีอยู่ในอากาศ หรือ absolute humidity อาจเปลี่ยนแปลง ไปได้ตามสภาพที่แวดล้อม และอุณหภูมิ ส่วนปริมาณน้ำ ที่อากาศ จะรองรับได้ หรือปริมาณ ความชื้น (ไอน้ำ) ณ จุดอิ่มตัว (saturation) หรืออีกนัยหนึ่ง ปริมาณ ความชื้น (ไอน้ำ)ที่มีอยู่ในอากาศ ซึ่งมี ความชื้น สัมพันธ์ 100% นั้น จะเป็นค่าคงที่ ณ อุณหภูมิหนึ่งๆ


จุดประสงค์

1.เพื่อศึกษาปริมาณชื้นที่มีอยู่ในขยะ

2.เพื่อศีกษาค่าปริมาณของแข็งรวม


อุปกรณ์ในการวิเคราะห์

1.ตู้อบ( Hot air oven )

2.ถาดอลูมิเนียม

3.เครื่องชั่งน้ำหนัก

ขั้นตอนการวิเคราะห์

1.ชั่งน้ำหนักถาดอลูมิเนียมเปล่า

2.สุ่มตัวอย่างขยะ ประมาณ 50ลิตร ใส่ถาดอลูมิเนียมแล้วชั่งน้ำหนัก

3.อบขยะในตู้อบที่อุณหภูมิ 75°-100° C ประมาณ 9- 4 วัน อบที่อุณหภูมิ 105° C มากกว่า 1ชม. (จนขยะแห้งสนิท หรือน้ำหนักขยะคงที่ )

4.ชั่งน้ำหนักขยะที่อบแล้ว

5.ทำการหาค่าความชื้นด้วยเครื่องหาค่าความชื้นอัตโนมัติ ( Moisture Balance ) และหัวเซ็นเซอร์วัดความชื้นอัตโนมัติ แล้วนำค่ามาเปรียบเทียบกัน


การคำนวณ

M = < ( W1 - W2 ) / W1 > x 100
โดยที่
M = ค่าความชื้น ( เปอร์เซ็นต์ )
W1 = น้ำหนักขยะก่อนอบ
W2 = น้ำหนักขยะหลังจากอบแห้ง
M = < ( 2.1- 0.6535 ) / 2.1 > x 100 = 68.88 %

สรุปผลการทดลอง

เมื่อทำการทดลองและคำนวณหาค่าความชื่นได้เท่ากับ 68.88 % พบว่า
ขยะมีค่าความชื้นเกิน50% ของขยะทั้งหมด ซึ้งความชื้นนั้นมาจากขยะ
ที่เปียกและพวกใบไม้ เศษไม้ ต่างๆ


รูปประกอบการทดลอง



ขยะที่ผ่านการแยกองค์ประกอบ เราจะนำมาตากให้แห้ง ก่อนที่จะนำไปบดต่อไป



เตรียมเครื่องบดให้พร้อม แล้วนำขยะที่ตากแห้งได้ที่มาบด



ลักษณะของขยะที่ผ่านการบด จะเป็นผงและเศษนิดๆ



บัดทำความสะอาดเรื่องบด เมื่อทำการบดเสร็จแล้ว

ปฎิบัติการที่ 4 องค์ประกอบของขยะ

ปฎิบัติการที่ 4 องค์ประกอบของขยะ

ทฤษฎี

องค์ประกอบของขยะหมายถึง ประเภทของขยะแต่ละอย่างที่รวมอยู่ในกองขยะสามารถแบ่งประเภทได้ดังนี้

- เศษอาหาร เศษผัก เศษผลไม้ (Garbage)
- กระดาษ (Paper)
- พลาสติกและโฟม (Plastic and fome)
- ยาง (Rubber)
- หนัง (Leather)
- ผ้า (Textile)
- ไม้ (Wood)
- แก้ว (Glass)
- โลหะ (Metal)
- หิน กระเบื้อง (Stone and Ceramic)
- ขยะอันตราย เช่นถ่านไฟฉาย หลอดฟลูออเรสเซนต์ กระป๋องบรรจุสารเคมี
- อื่นๆตามที่สังเกตได้จากกองขยะ

การคำนวณ
C = Wi / W X 100
โดยที่
C = ร้อยละขององค์ประกอบแต่ละประเภท
Wi = น้ำหนักขยะแต่ละประเภท
W = น้ำหนักขยะรวม

จุดประสงค์

1.เพื่อศึกษาองค์ประกอบของขยะที่เกิดจากแหล่งกำเนิดต่างๆ

2.เพื่อศึกษาส่วนขององค์ประกอบซึ่งมีทั้งนำไปเข้ากระบวนการหมุนเวียนกลับมาใช้ใหม่ และนำไปหมักทำปุ๋ยได้

3.เพื่อศึกษาองค์ประกอบของขยะแต่ละประเภทสามารถนำมาทำประโยชน์ได้


อุปกรณ์ในการวิเคราะห์

1.ผ้ายาง พลาสติกปูโต๊ะ หรือพื้น สำหรับแยกประเภทขยะ
2.ถุงมือยาง
3.หน้ากากสวมป้องกันฝุ่น และกลิ่น
4.ถาดอลูมิเนียม หรือถุงพลาสติก
5.เครื่องชั่งน้ำหนัก
6.ปากคีบ

ขั้นตอนการวิเคราะห์


1.นำตัวอย่างขยะที่ได้จากการ Quartering สุ่มตัวอย่างขยะมาประมาณ 50 -100 ลิตร ชั่งน้ำหนักขยะทั้งหมด

2.คัดเลือกขยะแต่ละประเภท และชั่งน้ำหนัก

3.หรือจะวิเคราะห์องค์ประกอบแห้ง หลังจากอบขยะที่อุณหภูมิ 75°-100° C เป็นเวลา 4 – 5 วัน จนน้ำหนักขยะคงที่แล้วแยกองค์ประกอบออกตามประเภทต่างๆ ที่ได้กำหนดไว้ แล้วชั่งน้ำหนักขยะในแต่ละประเภทนั้นๆ


การคำนวณ

C = ( Wi / W ) x 100
โดยที่
C = ร้อยละขององค์ประกอบแต่ละประเภท
Wi = น้ำหนักขยะที่อบแห้งแล้วแต่ละประเภท
W = น้ำหนักขยะที่อบแห้งแล้วรวม
หน่วยของค่าองค์ประกอบขยะแต่ละประเภท เป็นร้อยละโดยน้ำหนักของขยะรวม

ผลการทดลอง



น้ำหนักขยะหลังอบแห้งรวม = 0.6535 kg

รูปประกอบการทดลอง



กำลังดูว่าขยะมีอะไรประกอบอยู่บ้าง เช่น ใบไม้เศษไม้ แก้ว กระดาษ พลาสติก ยาง เป็นต้น

ปฎิบัติการที่ 3 ความหนาแน่น ( Density)

ปฎิบัติการที่ 3 ความหนาแน่น ( Density)

ทฤษฎี

ความหนาแน่น (อังกฤษ: density, สัญลักษณ์: ρ อักษรโรในภาษากรีก) เป็นการวัดมวลต่อหนึ่งหน่วยปริมาตร ยิ่งวัตถุมีความหนาแน่นมากขึ้น มวลต่อหน่วยปริมาตรก็ยิ่งมากขึ้น กล่าวอีกนัยหนึ่ง คือวัตถุที่มีความหนาแน่นสูง (เช่น เหล็ก) จะมีปริมาตรน้อยกว่าวัตถุความหนาแน่นต่ำ (เช่น น้ำ) ที่มีมวลเท่ากัน

หน่วยเอสไอของความหนาแน่นคือ กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร (kg/m3)

ความหนาแน่นเฉลี่ย (average density) หาได้จากผลหารระหว่างมวลรวมกับปริมาตรรวม ดังสมการ

ρ = m / V

โดยที่

ρ คือความหนาแน่นของวัตถุ (หน่วย กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร)
m คือมวลรวมของวัตถุ (หน่วย กิโลกรัม)
V คือปริมาตรรวมของวัตถุ (หน่วย ลูกบาศก์เมตร)

ความหนาแน่นของสสารต่าง ๆ
สสารที่มีความหนาแน่นสูงสุดที่รู้จักกัน คือสสารที่อยู่ในดาวนิวตรอนที่เรียกว่านิวตรอเนียม) ใจกลางหลุมดำ ตามทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป ไม่มีปริมาตร ดังนั้นจึงไม่สามารถหาความหนาแน่นได้


จุดประสงค์
1.เพื่อศึกษาค่าความหนาแน่นของขยะ มีอะไรบ้าง
2.เพื่อศึกษาสูตรการคำนวณค่าความหนาแน่นปกติ
3.เพื่อศึกษาขั้นตอน วิธีการทดลอง และทำการปฏิบัติอย่างถูกต้อง

อุปกรณ์ในการวิเคราะห์
หาค่าความหนาแน่นปกติ
1.ภาชนะตวงขยะความจุ 50-100 ลิตร
2.เครื่องชั่งน้ำหนัก
3.อุปกรณ์สำหรับคลุกเคล้าขยะ เช่น พลั่ว
4.ถุงมือ หน้ากากสวมป้องกันฝุ่น

หาค่าความหนาแน่นขณะขนส่ง
1.สายวัด
2.เครื่องชั่งน้ำหนักรถยนต์

ขั้นตอนการวิเคราะห์
หาค่าความหนาแน่นปกติ
1.ชั่งน้ำหนักถังตวงเปล่า( w1 )
2.นำขยะที่ได้จากการ Quartering และผ่านการคลุกเคล้าให้เนื้อเดียวกัน จนเหลือประมาณ 50 ลิตร ใส่ภาชนะตวงขยะ
3.ยกภาชนะตวงขยะสูงจากพื้น 30 ซม. แล้วปล่อยให้กระแทกกับพื้น 3 ครั้ง หากปริมาณขยะในภาชนะตวงลดลงกว่าระดับที่กำหนดให้เติมขยะลงไปจนได้ระดับโดยไม่มีการอัดเพิ่ม
4.ชั่งน้ำหนักภาชนะตวงที่มีขยะ ( w2 )
5.ลดลองหาค่าความหนาแน่นตามวิธีการตามข้อ 1) - 4) หลาย ๆ ครั้ง เพื่อหาค่าเฉลี่ย

หาค่าความหนาแน่นขณะขนส่ง
1.ชั่งน้ำหนักรถยนต์เก็บขนขยะที่ไม่ได้บรรทุกขยะ
2.ใช้สายวัด วัดระยะความกว้าง ความยาว ความสูง ของตัวถังรถเฉพาะส่วนที่มีขยะ
3.ชั่งน้ำหนักรถยนต์เก็บขนขยะในขณะที่มีขยะ

การคำนวณ
ค่าความหนาแน่นปกติ
D=(W2-W1)/V
โดยที่
D = ความหนาแน่นปกติ ( Bulk Density )
W1 = น้ำหนักภาชนะตวงขยะเปล่า
W2 = น้ำหนักภาชนะตวงขยะที่มีขยะ
V = ปริมาตรภาชนะตวงขยะ
ค่าควาหนาแน่นขณะขนส่ง
ค่าควาหนาแน่นขณะขนส่ง = ( น้ำหนักรถยนต์เก็บขนบรรทุกขยะ – น้ำหนักรถยนต์เก็บขน ) / ปริมาตรของตัวถังรถที่บรรจุขยะ
หน่วยของค่าความหนาแน่นขณะขนส่ง คือ ตันต่อลูกบาศก์เมตร

ผลการทดลอง






สรุปผลการทดลอง

ความหนาแน่นของขยะที่เก็บมานั้นมีไม่มากเท่าไรเพราะขยะส่วนใหญ่มีขนาดใหญ่ ทำให้ความหนาแน่นในการอัดจึงมีน้อย

รูปประกอบการทดลอง


ชั่งน้ำหนักภาชนะถังตวง


ชั่งน้ำหนักภาชนะถังตวงที่มีขยะ


นำขยะที่ผ่านการแยกตัวอย่างมาใส่ในถังตวง



ทำการยกภาชนะถังตวงที่มีขยะสูงให้สูง จากพื้นประมาณ 30 cm แล้วปล่อยให้ภาชนะถังตวงตกกระแทกกับพื้น ทำเช่นนี้ 3 ครั้ง

ปฎิบัติการที่ 2 การหาขนาด

ปฎิบัติการที่ 2 การหาขนาด

ทฤษฎี

ขนาดของขยะหมายถึง ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของขยะที่นำมาวิเคราะห์


จุดประสงค์

1.เพื่อศึกษาตัวแปรที่ใช้ในการพิจารณาการแยกขยะโดยใช้เครื่องมือและอุปกรณ์
2.เพื่อศึกษาสูตรวิธีการคำนวนเพื่อคำนวณหาร้อยละของขยะรวม

อุปกรณ์ในการวิเคราะห์

1.ตะแกรงร่อนขยะ ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 37.5 mm - 2 mm
2.อุปกรณ์ตักขยะ เช่น พลั่ว
3.ภาชนะรวบรวมฝอย เช่น ถุงพลาสติก ถาดโลหะ
4.เครื่องชั่งน้ำหนัก
5.หน้ากากสวมป้องกันฝุ่น
6.ถุงมือยาง

ขั้นตอนการวิเคราะห์

1.นำตัวอย่าขยะที่ได้จากการ Quartering จนเหลือประมาณ 50 ลิตร มาชั่งน้ำหนักและบันทึกข้อมูลไว้

2.จากนั้นก็ตักขยะ ( ควรเป็นขยะที่อบแห้งแล้วสำหรับการทดลองนี้ เนื่องจากจะทำให้ตะแกรงสกปรก แต่ถ้าเป็นในงานจริงต้องเป็นขยะเปียก ) ใส่ในกระแกรงร่อนชั้นบนสุด โดยให้ตะแกรงขนาดใหญ่อยู่ด้านบนและขนดเล็กอยู่ด้านล่าง

3.เขย่าให้ขยะตกลงมาตามช่องของตะแกรงร่อนเมื่อตักขยะใส่ตะแกรงจนหมดและเขย่าจนไม่มีขยะตกลงแล้ว

4.จึงตักขยะที่ได้ในแต่ละช่องของตะแกรงใส่ภาชนะแล้วชั่งน้ำหนัก

5.จึงได้ขยะที่มีเส้นผ่าศูนย์กลาง 5 ขนาด คือ ใหญ่กว่า 37.5 mm ระหว่าง 19-37.5 mm ระหว่าง 9.7-19 mm ระหว่าง 2-9.7 mm เล็กกว่า 2mm


การคำนวณ

การคำนวณขนาดมูลฝอย = ( น้ำหนักขยะแต่ละขนาด x 10) / น้ำหนักขยะรวมทั้งหมด

หน่วยของ อัตราส่วนของขนาดขยะ เป็นร้อยละของขยะรวม


ผลการทดลอง





สรุปผลการทดลอง
การหาขนาดเป็นปัจจัยในการกำจัดขยะ จากที่เราได้เก็บขยะมาในการปฏิบัติการที่ 1 ทำให้เรารู้ว่าขยะนั้นมีอะไรบ้าง
จึงนำมาแยกขนาดได้ดังนี้ ชิ้นที่ขนาดใหญ่จนไม่สามารถเข้าเครื่องได้ = 1.08 กิโลกรัม ชิ้นที่ 1 = 0.9 กิโลกรัม
ชิ้นที่ 2 = 0.3 กิโลกรัม ชิ้นที่ 3 = 0.6 กิโลกรัม ชิ้นที่ 4 = 0.18 กิโลกรัม ชิ้นที่ 5 = 0.22 กิโลกรัม
ทำให้ทราบว่าขยะในมหาวิทยาลัยส่วนใหญ่มีขนาดใหญ่

รูปประกอบการทดลอง


นำขยะมาเตรียมใส่ตะแกรงเพื่อนำไปแยกขนาด


เปิดเครื่องเขย่าให้ขยะตกตามช่องตะแกรง


นำขยะในชั้นตะแกรงแต่ละชั้นไปใส่ถุงชั่งน้ำหนัก