การกำจัดฟอสเฟตในน้ำเสียโดยการดูดซับด้วยแคลเซียมคาร์บอเนตและแคลเซียมออกไซด์จากเปลือกไข่ไก่

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้ได้ศึกษาคุณสมบัติการดูดซับฟอสฟอรัสในรูปของออโธฟอสเฟตด้วย CaCO3 จากเปลือกไข่ไก่และ CaO จากเปลือกไข่ไก่เผา ในการศึกษาการดูดซับออโธฟอสเฟตด้วย CaCO3 จากเปลือกไข่ไก่ และ CaO จากเปลือกไข่ไก่เผาวิเคราะห์หาปริมาณออโธฟอสเฟตด้วยวิธีกรดแอสคอร์บิก พบว่าปัจจัยที่เหมาะสมต่อการดูดซับ เมื่อใช้ CaCO3 จากเปลือกไข่ไก่เป็นตัวดูดซับ คือ พีเอชเริ่มต้นของสารละลายเท่ากับ 1 เวลาในการดูดซับ 180 นาที และปริมาณตัวดูดซับ 2.0 กรัม โดยประสิทธิภาพในการดูดซับออโธฟอสเฟตมากกว่าร้อยละ 80 ส่วนการใช้ CaO จากเปลือกไข่ไก่เผาเป็นตัวดูดซับ พบว่า พีเอชเริ่มต้นอยู่ในช่วง 4-11 เวลาในการดูดซับ 30 นาที และปริมาณตัวดูดซับ 0.1 และ 0.5 กรัม ส่งผลให้ประสิทธิภาพในการดูดซับออโธฟอสเฟตมากกว่าร้อยละ 97 การศึกษาไอโซเทอร์มของตัวดูดซับที่ใช้ในการดูดซับออโธฟอสเฟตสามารถวิเคราะห์และทำนายได้จากไอโซเทอร์มของการดูดซับแบบเชิงเส้นตรงของฟรุนดิชและแลงเมียร์ ซึ่งในการใช้ CaCO3 จากเปลือกไข่ไก่เป็นตัวดูดซับพบว่ามีความสอดคล้องกับไอโซเทอร์มการดูดซับของฟรุนดิชได้ดีกว่า แลงเมียร์ แสดงให้เห็นว่าลักษณะการดูดซับดังกล่าวเป็นแบบหลายชั้นหรือเป็นการดูดซับทางกายภาพมากกว่าทางเคมี ส่วนการใช้ CaO จากเปลือกไข่ไก่เผาเป็นตัวดูดซับจะสอดคล้องกับ         ไอโซเทอร์มการดูดซับของแลงเมียร์ได้ดีกว่าฟรุนดิช แสดงให้เห็นว่าพื้นผิวของตัวดูดซับเป็นแบบเดียวกันหมด ตัวถูกดูดซับจะเรียงตัวเพียงชั้นเดียวบนพื้นผิวตัวดูดซับ ในการศึกษาความสามารถในการดูดซับออโธฟอสเฟตในน้ำเสียจากโรงงานอุตสาหกรรมอาหารและโรงงานอุตสาหกรรมผลิตเหล็ก โดยการใช้สภาวะที่เหมาะสมจากการศึกษาน้ำตัวอย่างสังเคราะห์ พบว่าผลการทดลองมีความสอดคล้องกันโดยประสิทธิภาพในการดูดซับมากกว่าร้อยละ 73 และ 99 เมื่อใช้ CaCO3 จากเปลือกไข่ไก่ และ CaO จากเปลือกไข่ไก่เผาเป็นตัวดูดซับตามลำดับ

Abstract

This research was carried out in order to study the adsorption of phosphorus in form of orthophosphate on CaCO3 from eggshell and CaO from burned eggshell. From the study focused on orthophosphate adsorption on CaCO3 from eggshell and CaO from burned eggshell by ascorbic acid method. The optimum conditions for orthophosphate adsorption on CaCO3 from eggshell were conducting in solution with operating initial pH 1 for a contact time of 180 minutes and adsorbent dosage of 2.0 g, the efficiency of orthophosphate adsorption was higher than 80%. While CaO from burned eggshell were conducting in solution with operating initial pH in the range of 4-11 for a contact time of 30 minutes and adsorbent dosage of 0.1 and 0.5 g, the efficiency of orthophosphate adsorption was higher than 97%. Moreover, the isotherm adsorption of adsorbents used for orthophosphate was measured and extrapolated using linear Freundlich and Langmuir isotherm. Isotherm of the CaCO3 from eggshell showed better correlation to the Freundlich isotherm than the Langmuir isotherm. Which showed that adsorption was multi-layer adsorption or physicsorption rather than chemisorption. The Langmuir isotherm was the best correlated with CaO from burned eggshell, which indicated that adsorption was monolayer adsorption on a homogenous surface. In the study of orthophosphate removal from the wastewater from food industry and steel fabrication industry by using obtained optimum operation conditions. The results of the experiment were consistent with the synthetic sample. The percentage of orthophosphate adsorption was higher than 73% and 99 % when using CaCO3 from eggshell and CaO from burned eggshell as an adsorbent respectively.