Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

Ammonium nitrogen removal from shrimp farm using zeolites synthesized from coal fly ash and modified with chitosan

Year (A.D.)

2018

Document Type

Thesis

First Advisor

ธเรศ ศรีสถิตย์

Faculty/College

Graduate School (บัณฑิตวิทยาลัย)

Degree Name

วิทยาศาสตรดุษฎีบัณฑิต

Degree Level

ปริญญาเอก

Degree Discipline

วิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม

DOI

10.58837/CHULA.THE.2018.1158

Abstract

การศึกษานี้ ใช้การออกแบบการทดลองแบบบ๊อกซ์-เบห์นเคน ที่ 3 ปัจจัย 3 ระดับ ในการหาสภาวะที่เหมาะสมต่อการสังเคราะห์ซีโอไลต์จากเถ้าลอยถ่านหิน การปรับสภาพซีโอไลต์ที่สังเคราะห์ได้จากเถ้าลอยถ่านหินด้วยการใช้ไคโตซาน และประสิทธิภาพในการกำจัดแอมโมเนียมไนโตรเจนในน้ำเสียสังเคราะห์ที่ความเข้มข้นของแอมโมเนียมไนโตรเจนเท่ากับ 100 มิลลิกรัมต่อลิตร ด้วยซีโอไลต์ที่สังเคราะห์ได้จากเถ้าลอยถ่านหินและซีโอไลต์ที่สังเคราะห์ได้จากเถ้าลอยถ่านหินที่ปรับสภาพด้วยไคโตซาน ผลการทดสอบทางสถิติพบว่าสภาวะที่ดีที่สุดที่ความเข้มข้น NaOH ที่ 4 โมลต่อลิตร ระยะเวลา 34 ชั่วโมง และ อุณหภูมิที่ 80 องศาเซลเซียส ส่งผลให้ซีโอไลต์สังเคราะห์จากเถ้าลอยถ่านหินมีค่าความสามารถในการแลกเปลี่ยนประจุบวกสูงที่สุด ที่ 272.12 มิลลิอิควิวาเลนท์ต่อ100 กรัม ในกรณีของซีโอไลต์สังเคราะห์จากเถ้าลอยถ่านหินปรับสภาพด้วยไคโตซาน พบว่ามีค่าความสามารถในการแลกเปลี่ยนประจุบวกสูงสุด ที่ 301.39 มิลลิอิควิวาเลนท์ต่อ100 กรัม โดยสภาวะที่ดีที่สุด คือความเข้มข้นของไคโตซาน 11 กรัมต่อลิตร ระยะเวลา 26 ชั่วโมง และ อุณหภูมิที่ 48 องศาเซลเซียส จากนั้นทำการศึกษาประสิทธิภาพในการกำจัดแอมโมเนียมไนโตรเจนในน้ำเสียสังเคราะห์โดยใช้ซีโอไลต์สังเคราะห์จากเถ้าลอยถ่านหินและซีโอไลต์สังเคราะห์จากเถ้าลอยถ่านหินปรับสภาพด้วยด้วยไคโตซาน ผลการศึกษาจากการออกแบบการทดลองแบบบ๊อกซ์-เบห์นเคน แสดงให้เห็นว่า ประสิทธิภาพในการกำจัดแอมโมเนียมไนโตรเจนด้วยซีโอไลต์สังเคราะห์ได้จากเถ้าลอยถ่านหินด้วยไคโตซาน (ร้อยละ 83.57) เกิดได้ดีกว่าซีโอไลต์สังเคราะห์จากเถ้าลอยถ่านหิน (ร้อยละ66.68) โดยค่าพีเอชที่ 7.5 และค่าปริมาณตัวดูดซับที่ 4.0 กรัมต่อลิตร เป็นระดับปัจจัยที่ดีที่สุดต่อค่าการกำจัดแอมโมเนียมไนโตรเจนด้วยตัวดูดซับทั้ง 2 ชนิด ในขณะที่ เวลาในการดูดซับที่ 90 และ 80 นาที เป็นเวลาที่เหมาะสมที่สุดต่อการดูดซับด้วยซีโอไลต์สังเคราะห์จากเถ้าลอยถ่านหินปรับสภาพด้วยไคโตซานและซีโอไลต์สังเคราะห์จากเถ้าลอยถ่านหิน ตามลำดับ และจากการศึกษาจลนพลศาสตร์ของการดูดซับพบว่ามีความสอดคล้องกับสมการอัตราเร็วปฏิกริยาอันดับสองเทียมและสมการแลงเมียร์

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

In this study, Box- Benkhen design with three factors and three levels was used to find the optimum conditions for synthesis of zeolite from coal fly ash, modifying of chitosan modified zeolite from coal fly ash and the capacity of ammonium-nitrogen removal (%) from synthetic wastewater contained with Ammonium-Nitrogen at 100 mg/L by zeolite from coal fly ash and chitosan modified zeolite from coal fly ash. The statistical results showed that optimum conditions at NaOH concentration (4 mol/L), retention time (34 hr) and temperature (80 ?C) provided the highest Cation Exchange Capacity (CEC) of zeolite from coal fly ash at 272.12 meq/100g In the case of chitosan modified zeolite from coal fly ash, the highest Cation Exchange Capacity (CEC) was 301.39 meq/100g with the optimum conditions at chitosan concentration (11 g/L), retention time (26 hr) and temperature (48 ?C). The capacity of ammonium-nitrogen removal from the synthetic wastewater by zeolite from coal fly ash and modified zeolite from coal fly ash was studied. The results from Box- Benkhen design showed that the ammonium-nitrogen removal of modified zeolite from coal fly ash (83.57%) was higher than zeolite from coal fly ash (66.68%). The pH at 7.5 and absorbent at 4.0 g/L were the best levels for ammonium-nitrogen removal (%) by both of absorbents while the retention time at 90 and 80 min was the best level for ammonium-nitrogen removal (%) by modified zeolite from coal fly ash and zeolite from coal fly ash, respectively. In addition, the kinetic data and adsorption equilibrium data of ammonium-nitrogen removal (%) by both of absorbents fit satisfactory with pseudo-second-order kinetic model and Langmuir model.

Share

COinS
 
 

To view the content in your browser, please download Adobe Reader or, alternately,
you may Download the file to your hard drive.

NOTE: The latest versions of Adobe Reader do not support viewing PDF files within Firefox on Mac OS and if you are using a modern (Intel) Mac, there is no official plugin for viewing PDF files within the browser window.