Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)
Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)
Quality improvement of treated wastewater from palm oil factory by photocatalyst composite materials
Year (A.D.)
2017
Document Type
Thesis
First Advisor
ธนากร วาสนาเพียรพงศ์
Second Advisor
จรัสพร มงคลขจิต
Faculty/College
Faculty of Science (คณะวิทยาศาสตร์)
Department (if any)
Department of Material Science (ภาควิชาวัสดุศาสตร์)
Degree Name
วิทยาศาสตรดุษฎีบัณฑิต
Degree Level
ปริญญาโท
Degree Discipline
วัสดุศาสตร์
DOI
10.58837/CHULA.THE.2017.1195
Abstract
ในการศึกษานี้ วัสดุเชิงประกอบตัวเร่งปฏิกิริยาเชิงแสงซึ่งประกอบด้วย 2 ส่วน คือวัสดุเชิงประกอบถ่านกัมมันต์/ซีโอไลต์โซเดียม เอ เป็นตัวรองรับ และวัสดุเชิงประกอบไทเทเนีย/ไพไรต์ เป็นวัสดุเคลือบ เตรียมขึ้นเพื่อปรับปรุงคุณภาพของน้ำทิ้งที่ผ่านการบำบัดจากโรงงานน้ำมันปาล์มที่มีปริมาณลิกนินสูง โดยวัสดุเชิงประกอบที่เป็นตัวรองรับประกอบด้วยถ่านกัมมันต์ ซีโอไลต์โซเดียม เอ และดินดำสุราษฎร์ธานี ในอัตราส่วน 1:3:2 โดยน้ำหนัก ตามลำดับ นวดผสมด้วยสารละลายตัวประสานก่อนขึ้นรูปด้วยวิธีการอัดรีดเป็นชิ้นงานทรงกระบอกกลวงที่มี เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก 1.5 เซนติเมตร ภายใน 0.9 เซนติเมตร ตัดให้ได้ความยาวประมาณ 2.5 เซนติเมตร และเผาที่ 650 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 2 ชั่วโมง ในภาชนะสเตนเลสปิดและปกคลุมชิ้นงานด้วยถ่านแกลบ ผลการทดลองพบว่าชิ้นงานหลังเผามีความแข็งแรง 10.48 นิวตันต่อเซนติเมตร ความพรุนตัวปรากฏร้อยละ 48.47 ความหนาแน่นรวม (ไม่รวมรูกลวง) 1.07 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร ในส่วนของการเตรียมวัสดุเชิงประกอบตัวเร่งปฏิกิริยาเชิงแสง ผสมไทเทเนียทางการค้า P25 และไพไรต์ซึ่งเป็นกากของเสียจากโรงงานเจียระไนมาร์คาไซต์ที่ผ่านการบดและล้าง ในอัตราส่วนร้อยละ 80:20 โดยน้ำหนัก เผาที่ 300 องศาเซลเซียส 1 ชั่วโมง ในเบ้าอะลูมินาปิดและปกคลุมด้วยถ่านแกลบ การทดสอบประสิทธิภาพการย่อยสลายลิกนินด้วยผงวัสดุเชิงประกอบไทเทเนีย/ไพไรต์ปริมาณ 0.03 กรัม ในสารละลายลิกนินความเข้มข้น 150 มิลลิกรัมต่อลิตร ปริมาณ 300 มิลลิลิตร ภายใต้การฉายแสงจากหลอดทังสเตนฮาโลเจน (แสงแดดจำลอง) ผลการทดลองพบว่าความเข้มข้นของสารละลายลิกนินลดลงร้อยละ 55.16 ในเวลา 360 นาที โดยพิจารณาจากค่าการดูดกลืนแสงที่ความยาวคลื่น 280 นาโนเมตร ด้วยเครื่อง UV/VIS นอกจากนั้นยังได้พิจารณาประสิทธิภาพในการกำจัดสีของน้ำทิ้งที่ผ่านการบำบัดจากโรงงานน้ำมันปาล์มด้วยผงวัสดุเชิงประกอบ ผลการทดลองพบว่าสีของน้ำทิ้งจากโรงงานน้ำมันปาล์มลดลงร้อยละ 33 ภายใต้การฉายแสงด้วยหลอดทังสเตนฮาโลเจน ในเวลา 360 นาที สำหรับการทดสอบประสิทธิภาพในการกำจัดสีของน้ำทิ้งที่ผ่านการบำบัดจากโรงงานน้ำมันปาล์มด้วยการลอยวัสดุเชิงประกอบตัวเร่งปฏิกิริยาเชิงแสงถ่านกัมมันต์/ซีโอไลต์ ทรงกระบอกกลวงที่มีเนื้อพรุน เคลือบด้วยวัสดุเชิงประกอบไทเทเนีย/ไพไรต์ (80:20) หลังเผาที่ 300 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 1 ชั่วโมง ในภาชนะสเตนเลสปิดและปกคลุมชิ้นงานด้วยถ่านแกลบ และฉีดโฟมพอลิยูรีเทนในรูกลวง จำนวน 50 ชิ้น ในน้ำทิ้งปริมาณ 2,000 มิลลิลิตร ภายใต้แสงจากดวงอาทิตย์ในวันที่ท้องฟ้าโปร่งของเดือนมีนาคม พ.ศ. 2561 พบว่าความเข้มข้นของน้ำสีทิ้งลดลงถึงร้อยละ 70 ในเวลา 3 วัน
Other Abstract (Other language abstract of ETD)
In this study, photocatalyst composite materials composted of 2 parts, which are activated carbon/zeolite NaA as a substrate and titania/pyrite composite materials as a coat, were prepared for improving the quality of high lignin content treated-wastewater from palm oil factory. The substrates consist of activated carbon, zeolite NaA and Suratthani ball clay in a ratio of 1:3:2 by weight, respectively. The mixture was mixed and kneaded with organic binder solution before extruding to be a hollow cylindrical tube. The extruded tubes size of 1.5 cm in outer diameter and 0.9 cm in inner diameter were cut into 2.5 cm in length. The samples were covered by rice husk charcoal and fired at 650 ˚C for 2 hours in closed stainless container. The results showed that radial crush strength, apparent porosity and bulk density (excluded inside hole) of the fired samples are 10.48 N/cm, 48.47% and 1.07 g/cm3, respectively. For the preparation of photocatalyst composite materials, commercial titania P25 was mixed with ground and washed pyrite from marcasite jewelry cutting production waste in a ratio of 80:20 by weight, and the mixed powder was then covered by rice husk charcoal and fired at 300 ˚C for 1 hour in closed alumina crucible. The photocatalytic efficiency of titania/pyrite for lignin degradation was tested by dispersing 0.03 g of the photocatalyst composite powder in 300 ml of lignin solution (150 mg/L) under light irradiation from tungsten halogen lamp (sunlight simulator). The result showed that the concentration of lignin solution, determined by absorbance of UV/VIS spectrum at the wavelength of 280 nm, decreased around 55.16% after 360 minutes. Moreover, the efficiency of the composite powder for color removal of treated-wastewater from palm oil industry was determined. The result showed that color of wastewater from palm oil industry was decreased around 33% under light irradiation from tungsten halogen lamp after 360 minutes. The photocatalytic degradation efficiency of floated porous activated carbon/zeolite cylindrical tubes coated with titania/pyrite (80:20) composite materials fired at 300 ˚C for 1 hour in closed stainless container (covered by rice husk charcoal), and filled with polyurethane foam into the hole, for color removal of treated-wastewater from palm oil industry was investigated. 50 pieces of composite samples in 2,000 ml of wastewater were floated under sunlight irradiation on clear sky days in March 2018. It was found that the color of wastewater was reduced around 70% after 3 days.
Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-No Derivative Works 4.0 International License.
Recommended Citation
นวอัครฐานันท์, นิธิวัชร์, "การปรับปรุงคุณภาพของน้ำทิ้งที่ผ่านการบำบัดจากโรงงานน้ำมันปาล์มด้วยวัสดุเชิงประกอบตัวเร่งปฏิกิริยาเชิงแสง" (2017). Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD). 1685.
https://digital.car.chula.ac.th/chulaetd/1685