ประสิทธิภาพการกำจัดซัลไฟด์ในสารละลายด้วยวัสดุแลกเปลี่ยนไอออนที่สังเคราะห์จากเปลือกกุ้งขาว(Litopenaeus vannamei)

Satrirat Phithakchanuan; Kanita Tungkananuruk; Watcharapong Wararam

ผู้แต่ง

Phithakchanuan นักศึกษา หลักสูตรวิทยาศาสตรมหาบัณทิต สาขาวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม คณะสิ่งแวดล้อม มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์
kkanita รองศาสตราจารย์ ภาควิชาวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม คณะสิ่งแวดล้อม มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์
Wararam ผู้ช่วยศาสตราจารย์ภาควิชาวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม คณะสิ่งแวดล้อม มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์

คำสำคัญ:

วัสดุเปลี่ยนไอออน , ซัลไฟด์, ความจุการแลกเปลี่ยนไอออน

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้ทำการสังเคราะห์วัสดุแลกเปลี่ยนไอออนจากเปลือกกุ้งขาว (Litopenaeus vannamei) เพื่อใช้สำหรับกำจัดไอออนซัลไฟด์ในสารละลาย การทดลองแบบแบตซ์ พบว่าสภาวะที่เหมาะสม คือที่ปริมาณวัสดุแลกเปลี่ยนไอออน 3.0 กรัม ความเข้มข้นของสารละลายซัลไฟด์ 0.5 มิลลิกรัมต่อลิตร และระยะเวลาในการแลกเปลี่ยนไอออน 60 นาที ที่pH 4 ประสิทธิภาพกำจัดซัลไฟด์ไอออนได้ร้อยละ 86.08±0.29 และค่าความจุในการแลกเปลี่ยนไอออนเท่ากับ 0.0016 มิลลิกรัมต่อกรัม การทดลองแบบคอลัมน์ ที่ปริมาณวัสดุแลกเปลี่ยนไอออน 5.0 กรัม ระยะเวลาคงไว้ในคอลัมน์ที่ 60 นาที อัตราการไหล 1.25 มิลลิลิตรต่อนาที ประสิทธิภาพกำจัดซัลไฟด์ไอออนได้ร้อยละ 97.71±0.09 และค่าความจุในการแลกเปลี่ยนไอออนเท่ากับ 0.0292 มิลลิกรัมต่อกรัม นอกจากนี้มีการศึกษาการฟื้นฟูสภาพด้วย NaOH 0.5 และ 1.0 โมลาร์ ผลการวิจัยพบว่าประสิทธิภาพการกำจัดซัลไฟด์ไอออนได้ร้อยละ 83.67±0.33 และ 61.99±0.76 ตามลำดับ (p<0.05) จาก FTIR spectra ยืนยันได้ว่าการแลกเปลี่ยนซัลไฟด์ไอออนเกิดขึ้น เนื่องจากค่าความเข้มในการดูดกลืนของหมู่อะมิโนลดลงหลังเกิดการแลกเปลี่ยนซัลไฟด์ไอออนในสารละลาย ดังนั้นวัสดุแลกเปลี่ยนไอออนที่สังเคราะห์ได้ ซึ่งเป็นพอลิเมอร์ชีวภาพสามารถใช้ในการกำจัดซัลไฟด์ในสารละลายได้ อีกทั้งเป็นการนำวัสดุเหลือทิ้งมาใช้ประโยชน์และเป็นการเพิ่มมูลค่า

References

Nielsen AH, Vollertsen J, Jensen HS, Wium-Andersen T, Hvitved-Jacobsen T. Influence of pipe material and surfaces on sulfide related odor and corrosion in sewers. Water Research. 2008; 42(15): 4206-4214.

Altaş L, Büyükgüngör H. Sulfide removal in petroleum refinery wastewater by chemical precipitation. Journal of Hazardous Materials. 2008; 153(1): 462-469.

El Brahmi A, Abderafi S. Hydrogen sulfide removal from wastewater using hydrogen peroxide in-situ treatment: Case study of Moroccan urban sewers. Materials Today: Proceedings. 2021; 45: 7424-7427.

Promnuan K, O-Thong S. Biological hydrogen sulfide and sulfate removal from rubber smoked sheet wastewater for enhanced biogas production. Energy Procedia. 2017; 138: 569-574.

Juthong H, Chantutanon S, Pomnuy S, Buachoei J, Salaeh F. Investigation of cases death from fermented biogas at skim crepe rubber factory, Phangla subdristrict, Sadoa district, Songkhla on August 13-16, 2019. Journal of Disease Prevention and Control : DPC.2 Phitsanulok. 2020; 7(2): 1-13. Thai.

Inthong W. Sulfate removal from latex rubber industry wastewater by using Phuket incinerator fly ash [MSc thesis]. Songkhla: Prince of Songkla University; 2008. Thai.

Phawanna P, Bangbang W, Laemchieb P. Synthesis of cation exchange resis from water hyacinth chemically modified with citric acid. Science and technology nakhon sawan rajabhat university journal. 2017; 9(10): 17-30. Thai

Lankapon P. Situation of marine shrimp products in the first month of the year 2022 [Internet]. 2022 [updated 2022 Apr 30; cited 2022 Dec 22].Availble from : https://www.fisheries.go.th/strategy/ fisheconomic/Monthly%20report/Shrimp/1.กุ้งทะเล%203%20เดือน%2065.pdf

Tamariz E, Rios-Ramírez A. Biodegradation of medical purpose polymeric materials and their impact on biocompatibility. [internet]. 2013. [updated 2013 Jun 14; cited 2022. Jul 11]. Availble from: https://www.intechopen.com/chapters/45099

Pankhoyngam P. Efficacy of chitosan beads from marine animal shells for the adsorption of ammonia and formaldehyde gas. [MSc thesis]. Bangkok: Kasetsart University; 2009. Thai.

Thongmak K. Adsorption efficiency of Lead (II) Cadmium (II) and Copper(II) Ions in aqueous solution and chemistry laboratory wastewater by chitosan beads and derivative. [MSc thesis]. Bangkok: Kasetsart University; 2017. Thai.

Tanthulwet M. Water quality analysis handbook. 3rd ed. Bangkok: Chulalongkorn university Publishing; 2000.

Standard Methods Committee of the American Public Health Association, American Water Works Association, and Water Environment Federation. 4500-S2− sulfide In: Standard methods for the examination of water and wastewater. Washington DC: APHA Press; 2018.

Chatterjee S, Tran HN, Godfred O-B, Woo SH. Supersorption capacity of anionic dye by newer chitosan hydrogel capsules via green surfactant exchange method. ACS Sustainable Chemistry & Engineering. 2018; 6(3): 3604-3614.

Aroonrote N. Effects of cross-linked chitosan beads with epichlorohydrin and N-carboxymethyl on adsorption of Lead(II) ans Zine(II) ions from aqueous solutions and electroplating wastewater. [MSc thesis]. Bangkok: Kasetsart University; 2014. Thai.

Boontha S. Chitosan and trimethyl chitosan and their applications in pharmaceutics. Center for Continuing Pharmaceutical Education; 2017 Dec: 1-9. Thai.

Watcharin R. Organic Spectroscopy. 8th ed. Songkla: Prince of Songkla University; 2013.

Wang X, Tang R, Zhang Y, Yu Z, Qi C. Preparation of a novel chitosan based biopolymerdye and application in wood dyeing. Polymers (Basel). 2016; 8(338): 1-13.