การพัฒนาถ่านชีวภาพจากเปลือกทุเรียนเพื่อใช้ในการดูดซับปุ๋ยฟอสฟอรัส
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
ถ่านชีวภาพจากเปลือกทุเรียนเพื่อใช้ในการดูดซับปุ๋ยฟอสฟอรัส ที่ใช้ในการศึกษานี้ได้จากกระบวนการเผาแบบไพโรไลซิสที่อุณหภูมิ 400-600 องศาเซลเซียส แล้วนำถ่านชีวภาพที่ได้มาวิเคราะห์โครงสร้างผลึกด้วยเทคนิคการเลี้ยวเบนของรังสีเอ็กซ์ (XRD) วิเคราะห์โครงสร้างจุลภาคด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (SEM) วิเคราะห์องค์ประกอบธาตุด้วยการวัดพลังงานของรังสีเอ็กซ์ที่หลุดออกมาจากตัวอย่าง (EDS) และวิเคราะห์หาพื้นที่ผิวด้วยเทคนิค Brunauer-Emmett-Teller (BET) แล้วนำถ่านชีวภาพไปทดสอบการดูดซับฟอสฟอรัสที่เวลา 0.5, 1, 5, 10 และ 20 ชั่วโมง วิเคราะห์โครงสร้างจุลภาคของถ่านชีวภาพด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดและวิเคราะห์ธาตุองค์ประกอบด้วยการวัดพลังงานของรังสีเอ็กซ์ที่หลุดออกมาจากตัวอย่าง ผลการวิเคราะห์โครงสร้างผลึกของถ่านชีวภาพจากเปลือกทุเรียนด้วยเทคนิคการเลี้ยวเบนของรังสีเอ็กซ์ (XRD) พบเฟสคาร์บอนอสัณฐาน และแกรไฟต์ นอกจากนั้นยังพบโพแทสเซียมอะลูมิเนียมซิลิเกต ผลการวิเคราะห์โครงสร้างจุลภาคของถ่านชีวภาพจากเปลือกทุเรียนด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (SEM) พบโครงสร้างจุลภาคของถ่านชีวภาพจากเปลือกทุเรียนมีขนาดรูพรุนอยู่ในช่วง 10-20 μm และมีรูพรุนขนาดเล็ก ๆ ในรูพรุ่นใหญ่แทรกอยู่ ซึ่งมีขนาดรูพรุนอยู่ในช่วง 5-10 μm ผลการวิเคราะห์องค์ประกอบธาตุของถ่านถ่านชีวภาพจากเปลือกทุเรียนด้วย EDS พบว่า มีคาร์บอนร้อยละ 51.96 เป็นธาตุหลัก รองลงมา ได้แก่ ออกซิเจน ร้อยละ 28.07 โพแตสเซียม ร้อยละ 12.58 แมกนีเซียม ร้อยละ 1.74 และฟอสฟอรัส ร้อยละ 1.64 และผลการวิเคราะห์พื้นที่ผิวด้วยเทคนิค Brunauer-Emmett-Teller (BET) โดยใช้ Gas adsorption ซึ่งถ่านชีวภาพจากเปลือกทุเรียนพื้นที่ผิวจำเพาะ (specific surface area) 113 ตารางเมตรต่อกรัม เวลาในการดูดซับฟอสฟอรัสของถ่านชีวภาพจากเปลือกทุเรียน มีค่ามากที่สุด คือเวลาดูดซับที่ 20 ชั่วโมง มีค่าดูดซับฟอสฟอรัส ที่ร้อยละ 7.60
Article Details
เอกสารอ้างอิง
กรมพัฒนาที่ดิน. (2562). แผนการใช้ที่ดินของประเทศไทย Land Use Plan of Thailand. กรมพัฒนาที่ดิน กระทรวงเกษตรและสหกรณ์, กรุงเทพฯ.
กิตติชัย โสพันนา และ ธนากร อุทัยดา. (2552). การปรับปรุงสมบัติของตัวดูดซับโลหะหนักด้วยวัสดุในท้องถิ่น. วารสารมหาวิทยาลัยราชภัฏสกลนคร, 1(1), 181-196.
นิพนธ์ ตังคณานุรักษ์ และ คณิตา ตังคณานุรักษ์. (2550). หลักการการตรวจวิเคราะห์คุณภาพน้ำทางเคมี. กรุงเทพฯ: สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์.
บุญรักษ์ กาญจนวรวณิชย์. (2560). สาระน่ารู้ : เถ้าแกลบ ของเหลือสารพัดประโยชน์. สืบค้นเมื่อ 5 มีนาคม 2568, จาก https://www.mtec.or.th/academic-services/mtec-knowledge/865.
ประไพพิศ ศรีมาวงศ์, นภัสสร โน้ตสิริ, ปราณี จอมอุ่น, จรัญวรพรรณ และ รัตนชาติ ช่วยบุดดา. (2564). ผลการปรับปรุงดินด้วยถ่านชีวภาพต่อปริมาณความชื้นและการแทรกซึมน้ำในดินปลูกมันสำปะหลัง. (รายงานผลการวิจัย). สำนักวิทยาศาสตร์เพื่อการพัฒนาที่ดิน, กรมพัฒนาที่ดิน, กระทรวงเกษตรและสหกรณ์.
พินิจภณ ปิตุยะ และ อนัญญา โพธิ์ประดิษฐ์. (2560). การพัฒนาและฟื้นฟูดินทรายในเขตเงาฝนด้วยถ่านชีวภาพ. วารสารวิจัยและพัฒนาวไลยอลงกรณ์ ในพระบรมราชูปถัมภ์, 12(3), 27-38.
ภควดี สุขอนันต์. (2551). การศึกษาพื้นที่ผิวของถ่านและถ่านกัมมันต์ที่เตรียมจากวัสดุเหลือใช้จากการเกษตร. วารสารวิทยาศาสตร์ประยุกต์, 7(2), 30-36.
รัตถชล อ่างมณี, กัญจน์นรี ช่วงฉ่ำ, และ อรรณพ หอมจันทร์. (2560). สมบัติของไบโอชาร์ที่ผลิตจากเศษข้าวโพด และศักยภาพในการใช้เป็นวัสดุปรับปรุงดิน. วารสารวิจัยและพัฒนา วไลยอลงกรณ์ ในพระบรมราชูปถัมภ์,12(1), 53-63.
สุภาวดี หนูสิน. (2564). ผลกระทบจากการใช้ปุ๋ยเคมีทางการเกษตร. วารสารบริหารการพัฒนานวัตกรรมเชิงบูรณาการ, 1(2), 34-43.
องค์ความรู้ถ่านชีวภาพ. (2557). ถ่านชีวภาพ. เพชรบุรี: ศูนย์ศึกษาการพัฒนาห้วยทรายอันเนื่องมาจากพระราชดำริ.
อัญชลี นิลสุวรรณ และ ลดา มัทธุรศ. (2562) ผลของวัสดุปลูกชนิดแกลบที่ปรับปรุงการดูดซับไนเตรตด้วย สารลดแรงตึงผิวต่อการเจริญเติบโตของมะเขือเทศ. น. 1-9. ใน: การประชุมวิชาการระดับชาติวลัยลักษณ์วิจัย ครั้งที่ 11, 27-28 มีนาคม 2562. มหาวิทยาลัยวลัยลักษณ์, นครศรีธรรมราช.
อโณทัย โกวิทย์วิวัฒน์, พันธวัศ สัมพันธ์พานิช และ พินิจภณ ปิตุยะ. (2562). ไม้กระถินเหลือใช้...มวลชีวภาพสำหรับการฟื้นฟูดินปนเปื้อน. วารสารสิ่งแวดล้อม, 23(4), 1-9.
Ahmedna, M., Marshall, W. E., & Rao, R. M. (2000). Production of granular activated carbon from select agricultural by product and evaluation of their physical, chemical and adsorption properties. Bioresource Technology, 71, 113-123.
Borchard, N., Wolf, A., Laabs, V., Aeckersberg, R., Scherer, H. W., Moeller, A., & Amelung, W. (2012). Physical activation of biochar and its meaning for soil fertility and nutrient leaching - a greenhouse experiment. Soil Use and Management, 28(2), 177-184.
Christina, C. S., Zaher, H., & Ania, C. U. (2012). Preparation and characterization of activated carbon from oil sands coke. Fuel, 92, 69-76.
Dhar, S. A., Sakib, T. U. & Hilary, L. N. (2022). Effects of pyrolysis temperature on production and physicochemical characterization of biochar derived from coconut fiber biomass through slow pyrolysis process. Biomass Conversion and Biorefinery, 12, 2631-2647.
Eykelbosh, A. J., Johnson, M. S., de Queiroz, E. S., Dalmagro, H. J., & Couto, E. G. (2014). biochar from sugarcane filtercake reduces soil CO2 emissions relative to raw residue and improves water retention and nutrient availability in a highly-weathered tropical soil. PLoS ONE, 9(6). Doi.org/10.1371/journal.pone.0098523.
Kumar, A., & Mohan Jena, H. (2015). High surface area microporous activated carbons prepared from Fox nut (euryale ferox) shell by zinc chloride activation. Applied Surface Science, 356, 753-761.
Li, D., Tang, R., Tian, Y., Qiao, Y., & Li, J. (2014). Preparation of highly porousbinderless active carbon monoliths from waste aspen sawdust. BioResources, 9(1), 1246-1254.
Li, Z. Q., Lu, C. J., Xia, Z. P., Zhou, Y., & Luo, Z. (2007). X-ray diffraction patterns of graphite and turbostratic carbon. Carbon, 45, 1686-1695.
Liang, B., Lehmann, J., Solomon, D., Kinyangi, J., Grossman, J., O'Neill, B., & Neves, E. G. (2006). Black Carbon Increases Cation Exchange Capacity in Soils. Soil Science Society of America Journal, 70(5), 1719-1730.
Liou, T. H. (2010). Development of meso-porous structure and high adsorption capacity ofbiomass-based activatedcarbon by phosphoric acid and zinc chloride activation. Chemical Engineering Journal, 158, 129-142.
Ioannidou, O., & Zabaniotou, A. (2007). Agri-cultural residues as precursors for ac-tivated carbon production: A review. Re-newable and Sustainable Energy Re-views, 1, 1966–2005.
Ma, X., & Ouyang, F. (2013). Adsorption properties of biomass-based activatedcarbon prepared with spent coffeegrounds and pomelo skin by phosphoric acid activation. Appl. Surf. Sci, 268, 566-570.
Morales, M. M., Comerford, N., Guerrini, I. A., Falcao, N. P. S., & Reeves, J. B. (2013). Sorption and desorption of phosphate on biochar and biochar-soil mixtures. Soil Use and Management, 29(3), 306-314.
Sohi, S. (2009). Biochar. climate change and soil: A review to guide future research. CSIRO Land and Water Science Report.
Sayğili, H., Güzel, F., & Önal, Y. (2015). Con-version of grape industrial processing waste to activated carbon sorbent and its performance in cationic and anionic dyes adsorption, Journal of Cleaner Production, 93, 84–93.
Sriburi, T. & Wijitkosum, S. (2016). Biochar amendment experiments in Thailand: practical examples. In V.J. Bruckman, E.A. Varol, B.B. Uzun, J. Liu (eds.). Biochar a regional supply chain approach in view of climate change mitigation, 368-389.
Ulyett, J., Sakrabani, R., Kibblewhite, M., & Hann, M. (2014). Impact of biochar addition on water retention, nitrification and carbon dioxide evolution from two sandy loam soils. European Journal of Soil Science, 65(1), 96-104.
Wijitkosum, S., & Sriburi, T. (2018). Increasing the Amount of Biomass in Field Crops for Carbon Sequestration and Plant Biomass Enhancement Using Biochar. In Biochar - An Imperative Amendment for Soil and the Environment. 1-20. doi: 10.5772/intechopen.82090.
Yao, Y., Gao, B., Chen, H., Jiang, L., Inyang, M., Zimmerman, A. R., & Li, H. (2012). Adsorption of sulfamethoxazole on biochar and its impact on reclaimed water irrigation. Journal of Hazardous Materials, 209–210, 408-413.
Yu, H., Zou, W., Chen, J., Chen, H., Yu, Z., Huang, J., Tang, H., Wei, X., & Gao, B. (2019). Biochar amendment improves crop production in problem soils: a review. Journal of Environmental Management, 232, 8-21.
Zhang, H., Tang, Y., Cai, D., Liu, X., Wang, X., Huang, Q., & Yu, Z. (2010). Hexava-lent chromium removal from aqueous solution by algal bloom residue derived activated carbon: Equilibrium and kinetic studies. Journal of Hazardous Materials 181, 801–808.
Zhao, X.-r., Li, D., Kong, J., & Lin, Q.-m. (2014). Does Biochar Addition Influence the Change Points of Soil Phosphorus Leaching?. Journal of Integrative Agriculture, 13(3), 499-506.
