การสังเคราะห์ซีโอไลต์ Y จากเถ้าแกลบและขี้นรูปด้วยวิธีการซินเตอร์ริงค์ เพื่อบำบัดมลสารในน้ำเสียชุมชน

Synthesis of zeolite Y from rice husk ash and forming by sintering method for Pollutants treatment in municipal wastewater

Name: ชานนท์ แดงสีพล

ThaSH: มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ -- วิทยานิพนธ์. วท.ม. (วิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม) 2560.

Classification :.LCCS: TP245.S5

ThaSH: มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์. -- สาขาวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม -- วิทยานิพนธ์

ThaSH: ซีโอไลต์ -- การสังเคราะห์

ThaSH: ขี้เถ้าแกลบ -- การใช้ประโยชน์

ThaSH: ซินเทอริง

ThaSH: น้ำเสียชุมชน

Abstract: งานวิจัยนี้เป็นการใช้ประโยชน์เถ้าแกลบซึ่งเป็นของเสียจากภาคเกษตรกรรมมาเป็นวัตถุดิบในการสังเคราะห์ซีโอไลต์ Y และขึ้นรูปเป็นเซรามิกส์พรุนร่วมกับ สารประกอบคล้ายไฮโดรทัลไซต์เพื่อใช้บำบัดมลสารในน้ำเสียชุมชน เถ้าแกลบดำถูกสกัดด้วยเบส และเตรียมเป็นผงซิลิกาโดยการเติมสารละลายแอมโมเนียซึ่งเป็นตัวยับยั้งการโพลิเมอร์ไรเซชั่นของอนุภาคเจล โดยอาศัยกลไกการถ่ายโอนโปรตอนระหว่างลิวอีสเอซิด และลิวอีสเบส ผลการศึกษาพบว่า เถ้าแลบดำให้ผลผลิตซิลิกาเฉลี่ย 30.71 %w/w และมีขนาดอนุภาคเล็กกว่า 500 ไมครอน ที่ประกอบด้วยเฮไลต์และสารอินทรีย์ต์กค้าง/ความชื้น 9.51%w/w และ0.41%w/w ตามลำดับ จากนั้นทำการสังเคราะห์ซีโอไลต์ Y จากผงซิลิกาโดยใช้องค์ประกอบทางเคมีเริ่มต้น Na₂O : SiO2 : 0.2Al2O3 : 50H₂O การสังเคราะห์สารประกอบคล้ายไฮโดรทัลไซต์เตรียมจาก 0.5 M Al2 (SO4) 3 และ2 M MgCl2 ที่pH 10 ตามด้วยการให้ความร้อนที่อุณหภูมิ 90°C เป็นเวลา 24 ชม. ทั้งซีโอไลต์ และสารประกอบคล้าย ไฮโดรทัลไซต์ทำหน้าที่เป็นตัวแลกเปลี่ยนไอออนบวก และไอออนลบในเซรามิกส์พรุนตามลำดับ องค์ประกอบในการขึ้นรูปเซรามิกส์พรุนที่เหมาะสม และมีประสิทธิภาพในการบำบัดน้ำ เสียชุมชน คือซีโอไลต์ Y 48 %v/v สารประกอบคล้ายไฮโดรทัลไซต์ 12 %v/v คาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลส 24 %v/v ถ่านไม้ 16 %v/v และน้ำ 200 %v/v ของวัตถุดิบทั้งหมด และทำการซินเตอริงค์ที่อุณหภูมิ 750 °C เป็นเวลา 3 ชม. สมบัติทางกายภาพของเซรามิกส์พรุน ได้แก่ ความพรุนปรากฏ 67.57% ปริมาตรรูพรุนช่องเปิด 0.68 cm 3 /g ค่าการดูดซับน้ำ 67.73 % และความหนาแน่นมวลรวม 0.93 g/cm3 ให้ประสิทธิภาพในการบำบัด PO43- -P, NO3 - -N, NH3 -N, COD, Mn และFe ได้สูงสุดเท่ากับ 91.12%, 100.00%, 38.94%, 70.00%, 100.00% และ100.00% ตามลำดับนอกจากนี้พบว่าใน ระหว่างวัน ประสิทธิภาพการบำบัดมลสารลดลงจากครั้งที่ 1 - ครั้งที่ 5ของการบำบัด แต่ข้อดีของวัสดุนี้คือสามารถรีเจเนอเรตทางชีวภาพได้เมื่อหยุด การบำบัดในตอนกลางคืน This research, utilization of rice husk ash which agricultural waste as raw material for Zeolite Y synthesis and sintering as porous ceramic with hydrotalcite-like compound for pollutants treatment in municipal wastewater. The cabonised rice husk ash was carried out via alkaline extraction followed by preparing as silica powder via ammonia solution addition, polymerization inhibitor of silica gel particles via proton transfer mechanism between Lewis acid and base. The results showed that cabonised rice husk ash had average yield of silica was 30.71 %w/w and particle size less than 500 micron with halite and organic residue/moisture 9.51% and 0.41%, respectively. Then, zeolite Y was synthesized from this silica powder at a suitable batch composition Na2O : SiO2 : 0.2Al2O3 : 50H2O. The hydrotalcite-like compound synthesis was carried out by using 0.5 M Al2 (SO4 ) 3 and 2 M MgCl2 at pH 10 followed by heating at 90 °C for 24 hours. Both zeolite Y and hydrotalcite-like compound served as cation exchanger and anion exchanger in porous ceramic, respectively. The optimum intergradients of porous ceramic were Zeolite Y 48%v/v, hydrotalcite-like compound 12%v/v, carboxymethyl cellulose 24 %v/v, charcoal 16 %v/v, and water 200%v/v of greenbody and sintering at 750 °C for 3 hours. The physical properties of this porous ceramic were apparent porosity 67.73%, open pore volume 0.68 cm3 /g, water absorption 67.73 % and bulk density 0.93 g/cm3 . The highest removal efficiency of PO4 3- -P, NO3 - -N, NH3 -N, COD, Mn and Fe with packed column method were 91.12%, 100.00%, 38.94%, 70.00%, 100.00%, and 100.00% respectively. In addition, during the day the efficiency of pollutants treatment in decrease from 1st to 5th time of treatment but the advantage of this materials, they could be bio-regenerated in the next day when stop operated during the night.

มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์. สำนักหอสมุด

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: tdckulib@ku.ac.th

Name: นิพนธ์ ตังคณานุรักษ์

Role: อาจารย์ที่ปรึกษาวิทยานิพนธ์หลัก

Name: คณิตา ตังคณานุรักษ์

Role: อาจารย์ที่ปรึกษาวิทยานิพนธ์ร่วม

Created: 2560

Modified: 2566-05-10

Issued: 2566-05-10

วิทยานิพนธ์/Thesis

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

URL: https://kasetsart.idm.oclc.org/login?url=https://www.lib.ku.ac.th/KUthesis/2559/chanon-dan-all.pdf

CallNumber: TP245.S5.ช25

tha

DegreeName: วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: วิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม

Grantor: มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์

©copyrights มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	chanon-dan-all.pdf	4.46 MB

ใช้เวลา

0.023264 วินาที