การกำจัดโลหะหนักความเข้มข้นสูงในสารละลายด้วยคอลัมน์ดูดซับที่บรรจุซิลิกา ที่ปรับปรุงจากเถ้าแกลบข้าว REMOVAL OF HIGH CONCENTRATION HEAVY METALS IN AQUEOUS SOLUTION BY ADSORPTION COLUMN CONTAINING MODIFIED SILICA ADSORBENT FROM RICE HUSK ASH
คำสำคัญ:
ซิลิกา, เถ้าแกลบข้าว, การดูดซับ, โลหะหนักบทคัดย่อ
เถ้าแกลบข้าวเป็นวัสดุเหลือทิ้งจากเกษตรกรรมที่มีคุณสมบัติเป็นวัสดุดูดซับได้ งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการกำจัดโลหะหนักของซิลิกาจากแกลบข้าว โดยการเคลือบผิวซิลิกาด้วยแมงกานีส (IV) ออกไซด์ ซิลิกาขนาดไมครอนถูกเตรียมขึ้นจากแกลบข้าวด้วยวิธีโซลเจล และเคลือบด้วย KMnO4 ด้วยอัตราส่วน KMnO4 1 กรัม ต่อ ซิลิกา 20 กรัม ใช้ในการกำจัดไอออนของตะกั่ว (Pb), นิกเกิล (Ni), แคดเมียม (Cd) และสังกะสี (Zn) ในน้ำเสียอุตสาหกรรมชุบโลหะที่ความเข้มข้นสูง จากการทดลองแบบแบทซ์ที่ค่าความเป็นกรดด่างระหว่าง 4 ถึง 7 สารละลายไอออนโลหะหนักแต่ละชนิดเข้มข้น 40 มิลลิกรัมต่อลิตร และระยะเวลาปั่นกวน 60 นาที พบว่า ร้อยละการดูดซับไอออนโลหะหนักทั้ง 4 ชนิดสูงกว่าร้อยละ 94 ค่าความจุในการดูดซับไอออนโลหะหนักเท่ากับ 4.01, 3.95, 3.86 และ 3.92 มิลลิกรัมต่อกรัม ตามลำดับ กลไกการดูดซับมีความสอดคล้องกับไอโซเทอร์มทั้งแบบแลงเมียร์และฟรุนดิชไอโซเทอร์ม นอกจากนี้ได้นำแบบจำลองคอลัมน์มาเพื่อประยุกต์ใช้งานจริง โดยบรรจุซิลิกาที่เคลือบแมงกานีส (IV) ออกไซด์ 8 กรัม ลงในกระบอกฉีดยา และเทสารละลายที่มีโลหะหนักไอออนทั้ง 4 ชนิด เก็บน้ำทิ้งทุก 200 มิลลิลิตร พบว่าความเข้มข้นของตะกั่ว นิกเกิล แคดเมียม และสังกะสี มีค่าไม่เกินมาตรฐานน้ำทิ้งโรงงานอุตสาหกรรม จนกระทั่งสารละลายถูกบำบัดไป 800, 600, 600 และมากกว่า 4,000 มิลลิลิตร ตามลำดับ นอกจากนั้นจากผลการทดลองพบว่าปริมาณซิลิกาที่เคลือบแมงกานีส (IV) ออกไซด์ ในปริมาณเดียวกันนี้วิธีแบบคอลัมน์ดูดซับให้ประสิทธิภาพในการบำบัดโลหะหนักได้ดีกว่าการทดลองแบบแบทซ์
Downloads
เอกสารอ้างอิง
Nuengmatcha P. (2008, April-June). Removal of Lead (II) by Using Silica Produced from Rice Husk Ash and Chemically Modified Silica with 3-[2-(2-aminoethylamino)-ethylamino]-propyl trimethoxy silane. J Sci Technol MSU, 27(2), 131-142.
B. Michalke, & K. Fernsebner. (2014, April). New insights into manganese toxicity and speciation. J. Trace Elem. Med. Biol, 28, 106-116.
Namcharee N., & Saueprasearsit P. (2016). Adsorption of Lead (Pb2+) Using Rice Husk and Modified Rice Husk. In The 12th Mahasarakham University Research Conference. pp. 475-487. Mahasarakham: Mahasarakham University.
Phomun N. (2002). Lead Removal from Battery Manufacturing Waste by Rice Husk Ash. Master of Engineering (Environmental Engineering). Bangkok: Graduate school of Kasetsart University.
Tipsotnaiyana N. (2014). Synthesized Nano-silica from Rice Husk to Improve Printing Quality of Flexography on White Kraft Paper. Doctor of Philosophy (Packaging Technology). Bangkok: Graduate school of Kasetsart University.
Han P., Zou W., Li H., Li Y., & Shi J. (2006, September). Copper(II) and lead(II) removal from aqueous solution in fixed-bed columns by manganese oxide coated zeolite. Journal of Hazardous Materials, 137(2), 934-942.
Kalapathy, U., A. Proctor, & J. Shultz. (2000, July). A simple method for production of pure silica from rice hull ash. Bioresource Technology, 73, 257-262.
Milojkovic, J., Stojanovic, M., Mihajlovic, M., Lopičić, Z., Petrović, M., Sostaric, T., & Ristić, M. (2014). Compost of Aquatic Weed Myriophyllum spicatum as Low-Cost Biosorbent for Selected Heavy Metal Ions. Water Air and Soil Pollution, 225(4). Retrieved August 21, 2019, from https://www.researchgate.net/publication/262198172_Compost_of_Aquatic_Weed_Myriophyllum_spicatum_as_Low-Cost_Biosorbent_for_Selected_Heavy_Metal_Ions
Aroonrote N. (2014). Effects of Cross-linked Chitosan Beads with Epichlorohydrin and N- carboxymethyl on Adsorption of Lead(II) and Zinc(II) Ions from Aqueous Solutions and Electroplating Wastewater. Master of Science (Environmental Science and Technology). Bangkok: Graduate school of Kasetsart University.
Waiyasusri S. (2015). Phosphate Removal in Waste Water by Adsorption on Calsium Carbonate and Calcium Oxide from Eggshell. Bangkok: Dhurakij Pundit University.
Nayior, L.M., & R.R. Dague. (1975, October). Simulation of lead removal by chemical treatment. J. AWWA, 1, 560-565.
ดาวน์โหลด
เผยแพร่แล้ว
รูปแบบการอ้างอิง
ฉบับ
ประเภทบทความ
สัญญาอนุญาต
วารสารมหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ สาขาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี อยู่ภายใต้การอนุญาต Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivs 4.0 International (CC-BY-NC-ND 4.0) เว้นแต่จะระบุไว้เป็นอย่างอื่น โปรดอ่านหน้านโยบายของวารสารสำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการเข้าถึงแบบเปิด ลิขสิทธิ์ และการอนุญาต
