Turbidity and Color Reduction of Reused Boron-Based Solution from Wood Preservation Process of Rubber wood Processing Industry by Coagulation and Flocculation

Authors

  • อุสารัตน์ ถาวรชัยสิทธิ์ King Mongkut's Institute of Technology Ladkrabang
  • พิชญา ธนาฒยนันต์ Department of Chemistry, Faculty of Science, King Mongkut’s Institute of Technology Ladkrabang
  • ศิริวัฒนา รินทรามี Department of Chemistry, Faculty of Science, King Mongkut’s Institute of Technology Ladkrabang
  • อิทธิวัฒน์ บุญสร้างสม Department of Chemistry, Faculty of Science, King Mongkut’s Institute of Technology Ladkrabang

Keywords:

Decolorization, Turbidity removal, Coagulant, Boric acid, Rubber wood industry

Abstract

The reusability of boron solution in wood preservation process using pressure impregnation process of the rubber wood processing industry causes the color in the solution to change from colorless to dark brown and even black as the increase number of its reused cycles. Applying those solutions to the process affects the natural color of the treated wood. This research was conducted to investigate the efficiency of coagulation and flocculation to reduce the turbidity and color of boron solution that was used as wood preservative. Types of coagulants, coagulant dosage and initial pH of boron solution were studied.  Results showed that the maximum reduction of turbidity and color occurred when alum, ferric chloride (FeCl3), and polyaluminium chloride (PAC) at the amount of 4.7, 1.7, and 3.3 g/L, respectively, was added to boron solution with initial pH of 8.0. At the stated conditions, removal efficiency for turbidity were as follows: PAC (95.6%) > FeCl3 (92.1%) > Alum (87.4%). Color removal efficiency were as follows: FeCl3 (97.8%) > PAC (96.7%) > Alum (96.1%). The results of the current study can be used as preliminary information for the selection of coagulants for the removal of turbidity and color of boron solution for recycling purpose in the wood preservation process.

References

[1] ธนายุส บุญทอง, นิลวรรณ ฟูเฟื่องสิน. เจาะลึกอุตสาหกรรมไม้ยางแปรรูป: ภายนอกที่สดใส ความท้าทายซ่อนอยู่. กรุงเทพธุรกิจ[อินเทอร์เน็ต]. 27 มี.ค. 2561 [เข้าถึงเมื่อ 12 พ.ย. 2561]; คอลัมนิสต์: แจงสี่เบี้ย. จาก: https://www.bangkokbiznews.com/blog/detail/644254.

[2] ธีระ วีณิน. การคำนวณปริมาณรับน้ำยาในการอัดน้ำยาไม้ยางพารา. ใน: พสุธา สุนทรห้าว, บรรณาธิการ. 8 ทศวรรษ วนศาสตร์ศาสตร์แห่งชีวิต [อินเทอร์เน็ต]. กรุงเทพฯ : ศูนย์วิจัยป่าไม้ คณะวนศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์; 2559 [เข้าถึงเมื่อ 17 พ.ย. 2561]. น. 52-3. จาก: https://kukr.lib.ku.ac.th/db/index.php?/BKN_FOR/search_detail/result/352428

[3] ธีระ วีณิน. การอาบน้ำยาไม้ยางพาราตามกรรมวิธีจุ่มแล้วหมักด้วยสารประกอบโบรอนเพื่อป้องกันการเข้าทำลายของมอด. วารสารวนศาสตร์. 2535; 11:60-5.

[4] น้ำยารักษาเนื้อไม้. วารสารกรมวิทยาศาสตร์บริการ. [อินเทอร์เน็ต]. 2530 [เข้าถึงเมื่อ พ.ย. 2561]; 114:13-7. จาก: https://lib3.dss.go.th/fulltext/dss_j/2530_114_p1317.pdf

[5] บริษัท เฟล็กซี่แพลน ดีไซด์. การอัดน้ำยาไม้. บ้านเนทูร่า [อินเทอร์เน็ต]. กรุงเทพฯ; 2550. [เข้าถึงเมื่อ 12 พ.ย. 2561]. จาก: https://www.baannatura.com/th/mat/content/detail/109.html

[6] Freeman MH, McIntyre CR, Jackson D. A critical and comprehensive review of boron in wood preservation. 105th Annual Meeting of the American Wood Protection Association. [Internet]. American Wood Protection Association; 2009 April 19-21; Texas, USA. Alabama; 2009 [cited 2018 Nov 12]. p. 279-94. Available from: https://nisuscorp.com/images/uploads/documents-other/AWPA-Freeman-Boron-Paper-08.pdf

[7] Obanda DN, Shupe TF, Barnes HM. Reducing leaching of boron-based wood preservatives- a review of research. Bioresource Technol. 2008; 99:7312-22.

[8] Salamah S, Mohd Dahlan J. Vacuum-pressure treatment of rubber wood (Hevea brasiliensis) using boron-based preservative. J Trop For Sci. 2008; 20:1-7.

[9] Temiza A, Alfredsenb G, Eikenesb M, et al. Decay resistance of wood treated with boric acid and tall oil derivates. Bioresource Technol. 2008; 99:2102-6.

[10] Yongdong Z, Mingliang J, Ruiqing G, et al. Rubber wood processing manual: Demonstration of rubber wood processing technology and promotion of sustainable development in China and other Asian countries [Internet]. Beijing: Chinese Academy of Forestry; 2007 [cited 2018 Nov 13]. Available from: https://www.itto.int/files/itto_project_db_input/2392/Technical/Rubberwoo%20Processing%20Manual(English).pdf

[11] จรรยา อินทมณี, จันทิมา ชั่งสิริพร, จรัญ บุญกาญจน์. การนำกลับมาใช้ใหม่ของน้ำยาโบรอนในกระบวนการอัดเนื้อไม้ยางพารา. การประชุมวิชาการนานาชาติวิศวกรรมเคมีและเคมีประยุกต์แห่งประเทศไทย ครั้งที่ 21; 10-11 พ.ย. 2554; หอประชุมนานาชาติ มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์ อำเภอหาดใหญ่ จังหวัดสงขลา; 2554.

[12] Baghavan A, Zand AD, Mehrdadi N, et al. Optimizing coagulation process for low to high turbidity waters using aluminum and iron salts. American J Environ Sci. 2010; 6:442-8.

[13] อนุรักษ์ ปิติรักษ์สกุล, แสงนวล ศรีรัตน์ชัชวาลย์ และคณะ. ประสิทธิภาพการกำจัดอนุภาคของแข็งโดยใช้เครื่องลอยตะกอนชนิดอากาศละลายแบบกะ. วารสารวิชาการพระจอมเกล้าพระนครเหนือ. 2544; 11:40-8.

[14] Saeid F, Bahador N, Abdalmajid F, et al. Removal of natural organic matter (NOM), tubidity and color of surface water by integration of enhanced coagulation process and direct filtration. J Adv Environ Health Res. 2017; 5:108-113.

[15] Sillanpaa M, Matilainen A. Chapter 3-NOM Removal by Coagulation, In: Sillanpaa M, Natural organic matter in water: Characterization and treatment methods. Oxford, UK: Butterworth-Heinemann; 2015. p.55-80.

[16] Aktas TS, Takeda F, Maruo C. et al. Comparison of four kinds of coagulants for the removal of picophytoplankton. Desalination Water Treat. 2013; 51:3547-57.

[17] ปวีณา วังชัง, ปิยดา จินศิริ, มูนาดา สลามเต๊ะ. การบำบัดน้ำยาโบรอนที่เสื่อมสภาพด้วยกระบวนการสร้างและรวมตะกอน [โครงงานพิเศษปริญญาวิทยาศาสตรบัณฑิต]. กรุงเทพฯ: สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง; 2556.

[18] American Public Health Association, Water Environment Federation, American Water Works Association. Standard methods for the examination of water and wastewater. 21st ed. Washington, D.C.: APHA-AWWA-WEF; 2005.

[19] พันธกานต์ ยันต์ฉิมพลี. การบำบัดสีของน้ำยาโบรอนที่ใช้ซ้ำในอุตสาหกรรมแปรรูปไม้ยางพาราด้วยกระบวนการโอโซเนชัน [วิทยานิพนธ์ปริญญามหาบัณฑิต]. กรุงเทพฯ: สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง; 2558.

[20] Carrier X, Marceau E, Lambert J-F, et al. Transformations of gamma-alumina in aqueous suspensions: 1. Alumina chemical weathering studied as a function of pH. J Colloid Interface Sci. 2007; 308:429-37.

[21] Khemis M, Leclerc J-P, Tanguy G, et al. Treatment of industrial liquid wastes by electrocoagulation: Experimental investigations and an overall interpretation model. Chem Eng Sci. 2006; 61:3602-9.

[22] สมพงษ์ หิรัญมาศสุวรรณ. กระบวนการโคแอกกูเลชั่นด้วยไฟฟ้า. วารสารเทคนิค เครื่องกล ไฟฟ้า อุตสาหการ. 2551; 283:138-44.

[23] วนิดา ชูอักษร. เทคโนโลยีการกำจัดสีในน้ำเสียอุตสาหกรรม. วารสารวิทยาศาสตร์บูรพา. 2555; 17:181-91.

[24] Mesdaghinia A, Rafiee M, Vaezi F, et al. Control of disinfection by products formation potential by enhanced coagulation. Int J Environ Sci Technol. 2006; 2:335-42.

[25] Tezcan UU, Koparal AS, Bakir Ogutveren U, Electrocoagulation of vegetable oil refinery wastewater using aluminum electrodes. J Environ Manage. 2009; 90: 428-33.

[26] Reynolds TD. Unit operations and processes in environmental engineering. 2nd ed. Massachusetts: PWS publishers; 1982.

[27] Karakas ZK, Yilmaz MT, Boncukcuglu R, et al. The effect of the pH of the solution in the boron removal using polyaluminium chloride (PAC) coagulant with chemical coagulation method. In: Ozdemir C, Şahinkaya S, Kalıpcı E, et al., editors. ICOEST'2013 – Cappadocia. [Digital Proceeding]. The International Conference on Environmental Science and Technology; 2013 June 18-21; Nevsehir, Turkey; 2013. p.340-6.

Downloads

Published

2019-06-12

How to Cite

[1]
ถาวรชัยสิทธิ์ อ., ธนาฒยนันต์ พ., รินทรามี ศ., and บุญสร้างสม อ., “Turbidity and Color Reduction of Reused Boron-Based Solution from Wood Preservation Process of Rubber wood Processing Industry by Coagulation and Flocculation”, UTK RESEARCH JOURNAL, vol. 13, no. 1, pp. 1–16, Jun. 2019.

Issue

Section

Research Articles