Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)
Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)
ประสิทธิภาพในการบำบัดดีเซลในดินด้วยกระบวนการล้างโดยใช้สารละลายผสมที่ประกอบด้วยสารลดแรงตึงผิวชนิดไม่มีประจุและสารลดแรงตึงผิวชีวภาพ
Year (A.D.)
2018
Document Type
Thesis
First Advisor
Chantra Tongcumpou
Second Advisor
Nattapong Tuntiwiwattanapun
Faculty/College
Graduate School (บัณฑิตวิทยาลัย)
Degree Name
Master of Science
Degree Level
Master's Degree
Degree Discipline
Hazardous Substance and Environmental Management
DOI
10.58837/CHULA.THE.2018.274
Abstract
In this study, Tween 80 and three biosurfactant (Rhamnolipid, Saponin and Lipopeptide) were mixed to formulate the appropriate surfactant solution for diesel removal from contaminated soil by washing process. The mixed surfactant system was fixed at 5% w/v of active surfactants concentration in total with different mass ratio of Tween 80 to biosurfactant at 9:1, 8:2 and 7:3 of total concentration. The critical micelle concentration (CMC) of various ratio surfactant mixtures and their interfacial tension (IFT) with diesel were determined and compared with their individual surfactant. The results illustrate that mixed Tween and Lipopeptide at 9:1 mass ratio had the lowest IFT with 10 times lower than its individual surfactants. All mixed surfactant formulations showed the lower CMC than the individual biosurfactant, but still higher than that of Tween 80. The selected mixture of Tween 80 and Lipopeptide was investigated the influence of surfactant on TW sorption and diesel removal efficiency on various of soil texture. The mixed surfactant decreased the sorption of Tween 80 on soil compared to the system of individual TW because of the effect of charge repulsive between negative charge on mixed micelle and soil surface. The diesel removal by mixed Tween 80 and Lipopeptide was slightly lower than that of the individual TW. This might be due to the DI rinsing step, which increased the total diesel removal efficiency of single Tween 80. Moreover, the results displayed that the concentration of mixed Tween 80 and Lipopeptide could be decreased to 3% w/v (2.7% w/v of Tween 80 and 0.3% of Lipopeptide) with negligible loss of diesel removal efficiency. Besides the concentration of mixed surfactant, liquid-solid ratio (L-S ratio) and centrifuge speed were evaluated the optimal level in diesel removal efficiency by central composite rotatable design (CCRD). The results showed that surfactant concentration and L-S ratio significantly influenced on diesel removal efficiency. The highest diesel removal efficiency was 79.90 %. The predicted optimal level of surfactant concentration was approximately 3% w/v. For L-S ratio and centrifuge speed, the model suggests that these two factors could be increased for improving the diesel removal efficiency in the further study.
Other Abstract (Other language abstract of ETD)
ในการศึกษาครั้งนี้ได้ทำการผสมสารละลายลดแรงตึงผิวชนิดไม่มีประจุ Tween 80 และสารละลายลดแรงตึงผิวชีวภาพ 3 ชนิด ได้แก่ แรมโนลิปิด (ชนิดประจุลบ), ซาพอนิน และ ลิโพเปปไทด์ เพื่อพัฒนาสูตรสารละลายลดแรงตึงผิวชนิดผสมที่มีความเหมาะสมกับการใช้งาน สารละลายลดแรงตึงผิวชนิดผสมเตรียมที่ความเข้มข้นรวมเท่ากับ 5% w/v ของปริมาณเนื้อสาร โดยมีสัดส่วนของ Tween 80 ต่อสารละลายลดแรงตึงผิวชีวภาพ ในอัตราส่วน 9:1, 8:2 และ 7:3 ของความเข้มข้นรวมและมีการวัดค่าจุดวิกฤตของการเกิดไมลเซลล์ (critical micelle concentration, CMC) ของสารลดแรงตึงผิวผสมที่สัดส่วนต่างๆ รวมทั้งวัดค่าแรงตึงผิวสัมผัสระหว่างสารลดแรงตึงผิวและดีเซล (Interfacial tension, IFT) และนำมาเปรียบเทียบกับค่าทั้งสองนี้ในระบบสารลดแรงตึงผิวเดี่ยว ผลการศึกษาที่ได้พบว่า สารลดแรงตึงผิวชนิดผสม Tween 80 และ ลิโพเปปไทด์ ในอัตราส่วน 9:1 มีค่าแรงตึงผิวระหว่างสารลดแรงตึงผิวและดีเซลต่ำที่สุด ซึ่งต่ำกว่าถึง 10 เท่าเมื่อเปรียบเทียบกับการใช้สารลดแรงตึงผิวแบบเดี่ยว สำหรับค่าจุดวิกฤตของการเกิดไมลเซลล์ สารลดแรงตึงผิวแบบผสมทุกสัดส่วนแสดงค่าวิกฤตของการเกิดไมลเซลล์ที่ต่ำกว่าสารลดแรงตึงผิวชีวภาพแบบเดี่ยว แต่ยังมีค่าสูงกว่าสารลดแรงตึงผิว Tween 80 แบบไม่ผสม ในการศึกษาต่อมาสารลดแรงตึงผิวผสมระหว่าง Tween 80 และ ลิโพเปปไทด์ถูกเลือกมาศึกษาผลของการผสมสารลดแรงตึงชีวภาพลิโพเปปไทด์ต่อการดูดซับของ Tween 80 บนดินและประสิทธิภาพในการล้างน้ำดีเซลในดินแต่ละชนิด จากการศึกษาพบว่า สารลดแรงตึงผิวชนิดผสมสามารถลดการดูดซับของ Tween 80 ลงบนดินได้ดีกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับการใช้สารสารลดแรงตึงผิวแบบเดี่ยว Tween 80 ซึ่งเป็นผลมาจากแรงผลักระหว่างประจุลบที่ผิวของไมลเซลล์และผิวดิน แต่สารละลายลดแรงตึงผิวชนิดผสมกับมีความสามารถในการล้างดีเซลได้น้อยกว่าสารลดแรงตึงผิว Tween 80 แบบเดี่ยวเล็กน้อยเนื่องจากความเข้มข้นที่สูงเกินไปของสารลดแรงตึงผิวชนิดผสมลดผลกระทบของการดูดซับของสารลดแรงตึงผิวที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพในการล้างดีเซล นอกเหนือจากนี้ผลการศึกษายังแสดงให้เห็นว่า ความเข้มข้นของสารลดแรงตึงผิวชนิดผสมสามารถลดลงมาให้เหลือเพียง 3% w/v ของความเข้มข้นรวม (Tween 80 2.7% w/v และลิโพเปปไทด์ 0.3% w/v) โดยไม่ทำให้ประสิทธิภาพในการล้างดีเซลลดลง นอกจากความเข้มข้นของสารละลายลดแรงตึงผิวชนิดผสมแล้ว ได้ศึกษาผลของอัตราส่วนระหว่างสารลดแรงตึงผิว (มิลลิลิตร) ต่อ มวลของดิน (กรัม) และความเร็วในการปั่นเหวี่ยงต่อประสิทธิภาพในการล้างดีเซลโดยใช้โปรแกรม central composite rotatable design (CCRD) ผลการศึกษาพบว่าความเข้มข้นของสารลดแรงตึงและอัตราส่วนระหว่างสารลดแรงตึงผิวต่อมวลของดินมีอิทธิพลต่อประสิทธิภาพในการล้างดีเซลอย่างมีนัยสำคัญ ประสิทธิภาพสูงสุดในการล้างดีเซลโดยใช้สารลดแรงตึงผิวชนิดผสมเท่ากับ 79.90% ค่าความเข้มข้นของสารลดแรงตึงผิวชนิดผสมที่คำนวณได้จาก CCRD เท่ากับ 3% w/v โปรแกรม CCRD ได้แนะนำให้เพิ่มอัตราส่วนระหว่างสารลดแรงตึงผิวต่อมวลของดินและความเร็วในการปั่นเหวี่ยงเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการล้างดีเซลที่ปนเปื้อนในดิน
Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-No Derivative Works 4.0 International License.
Recommended Citation
Boonyathai, Pajaree, "Diesel removal efficiency in soil washing process by mixed solution of nonionic surfactant and biosurfactant" (2018). Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD). 2405.
https://digital.car.chula.ac.th/chulaetd/2405