การกำจัดฟอสเฟตในน้ำเสียโดยการดูดซับด้วยแคลเซียมคาร์บอเนตและแคลเซียมออกไซด์จากเปลือกไข่ไก่

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้ได้ศึกษาคุณสมบัติการดูดซับฟอสฟอรัสในรูปของออร์โธฟอสเฟตด้วย CaCO3 จากเปลือกไข่ไก่และ CaO จากเปลือกไข่ไก่เผา ในการศึกษาการดูดซับออร์โธฟอสเฟตด้วย CaCO3 จากเปลือกไข่ไก่และ CaO จากเปลือกไข่ไก่เผาวิเคราะห์หาปริมาณออร์โธฟอสเฟตด้วยวิธีกรดแอสคอร์บิก พบว่าปัจจัยที่เหมาะสมต่อการดูดซับ เมื่อใช้ CaCO3 จากเปลือกไข่ไก่เป็นตัวดูดซับคือพีเอชเริ่มต้นของสารละลายเท่ากับ 1 เวลาในการดูดซับ 180 นาทีและปริมาณตัวดูดซับ 2.0 g โดยประสิทธิภาพในการดูดซับออร์โธฟอสเฟตมากกว่าร้อยละ 80 ส่วนการใช้ CaO จากเปลือกไข่ไก่เผาเป็นตัวดูดซับพบว่าพีเอชเริ่มต้นอยู่ในช่วง 4–11 เวลาในการดูดซับ 30 นาทีและปริมาณตัวดูดซับ 0.1 และ 0.5 g ส่งผลให้ประสิทธิภาพในการดูดซับออร์โธฟอสเฟตมากกว่าร้อยละ 97 การศึกษาไอโซเทอร์มของตัวดูดซับที่ใช้ในการดูดซับออร์โธฟอสเฟตสามารถวิเคราะห์และทำนายได้จากไอโซเทอร์มของการดูดซับแบบเชิงเส้นตรงของฟรุนดิชและแลงเมียร์ซึ่งในการใช้ CaCO3 จากเปลือกไข่ไก่เป็นตัวดูดซับพบว่ามีความสอดคล้องกับไอโซเทอร์มการดูดซับของฟรุนดิชได้ดีกว่าแลงเมียร์แสดงให้เห็นว่าลักษณะการดูดซับดังกล่าวเป็นแบบหลายชั้นหรือเป็นการดูดซับทางกายภาพมากกว่าทางเคมีส่วนการใช้ CaO จากเปลือกไข่ไก่เผาเป็นตัวดูดซับจะสอดคล้องกับไอโซเทอร์มการดูดซับของแลงเมียร์ได้ดีกว่าฟรุนดิช แสดงให้เห็นว่าพื้นผิวของ ตัวดูดซับเป็นแบบเดียวกันหมด ตัวถูกดูดซับจะเรียงตัวเพียงชั้นเดียวบนพื้นผิวตัวดูดซับ ในการศึกษาความสามารถในการดูดซับออร์โธฟอสเฟตในน้ำเสียจากโรงงานอุตสาหกรรมอาหารและโรงงานอุตสาหกรรมผลิตเหล็ก โดยการใช้สภาวะที่เหมาะสมจากการศึกษาน้ำตัวอย่างสังเคราะห์พบว่าผลการทดลองมีความสอดคล้องกันโดยประสิทธิภาพในการดูดซับมากกว่าร้อยละ 73 และ 99 เมื่อใช้ CaCO3 จากเปลือกไข่ไก่และ CaO จากเปลือกไข่ไก่เผาเป็นตัวดูดซับตามลำดับ

คำสำคัญ: การดูดซับ การกำจัดฟอสเฟต เปลือกไข่ไก่ไอโซเทอร์มการดูดซับ

This research was carried out in order to study the adsorption of phosphorus in the form of orthophosphate on CaCO3 from eggshell and CaO from burned eggshell. The study of orthophosphate adsorption on CaCO3 from eggshell and CaO from burned eggshell using the ascorbic acid method showed that the optimum conditions for orthophosphate adsorption on CaCO3 from eggshell were a solution with initial pH 1 for a contact time of 180 minutes and the adsorbent dosage of 2.0 g, with the efficiency of orthophosphate adsorption higher than 80%. The optimum conditions for the orthophosphate adsorption on CaO from burned eggshell were a solution with 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, with the efficiency of orthophosphate adsorption higher than 97%. Moreover, the isotherm adsorption of adsorbents used for orthophosphate was measured and extrapolated using linear Freundlich and Langmuir isotherm. The isotherm of the CaCO3 from eggshell showed better correlation with the Freundlich isotherm than the Langmuir isotherm, which showed that adsorption was multi-layered or physicsorption rather than chemisorption. The Langmuir isotherm was best correlated with CaO from burned eggshell, which indicated that the adsorption was monolayer on a homogenous surface. In the study of orthophosphate removal from the wastewater from the 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.