การดูดซับสีย้อมมาลาไคท์กรีนด้วยไบโอชาร์จากชานอ้อย

Main Article Content

สุพัฒน์ บุตรดี
ผการัตน์ โรจน์ดวง
ปริญทิพย์ รัตนบุรี

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อเตรียมและศึกษาคุณลักษณะของไบโอชาร์จากชานอ้อยซึ่งเป็นวัสดุเหลือทิ้งจากชุมชน และนำไปประยุกต์ใช้เป็นวัสดุดูดซับในการบำบัดสีย้อมมาลาไคท์กรีน (malachite green: MG) ในน้ำเสียด้วยกระบวนการดูดซับ เตรียมไบโอชาร์จากชานอ้อยโดยการนำผงชานอ้อยเผาในสภาวะไร้ออกซิเจนที่อุณหภูมิ 450 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 3 ชั่วโมง พิสูจน์สัณฐานของตัวดูดซับไบโอชาร์จากชานอ้อยด้วยเทคนิคการเลี้ยวเบนรังสีเอ็กซ์ (x-ray diffraction: XRD) และกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (scanning electron microscope: SEM) ศึกษาหมู่ฟังก์ชันด้วยเทคนิคฟูเรียร์ทรานส์ฟอร์มอินฟราเรดสเปกโตรสโคปี (fourier transform infrared spectroscopy: FT-IR) ประยุกต์ใช้ไบโอชาร์จากชานอ้อยที่เตรียมได้เป็นตัวดูดซับในการกำจัดสีย้อมมาลาไคท์กรีนในน้ำเสีย โดยมีปัจจัยที่ศึกษา คือ ปริมาณตัวดูดซับ ความเข้มข้นของสีย้อม ระยะเวลาการดูดซับ และสภาพความเป็นกรด-ด่าง (pH) ผลการวิจัยพบว่าจากเทคนิค SEM แสดงลักษณะพื้นผิวของไบโอชาร์จากชานอ้อยมีความขรุขระและมีรูพรุนสูงกว่าชานอ้อยปกติ ยืนยันหมู่ฟังก์ชันที่สำคัญด้วยเทคนิค FT-IR ผลจากการดูดซับสีย้อมมาลาไคท์กรีน พบว่าเมื่อปริมาณตัวดูดซับและค่าความเป็นกรด-ด่างเพิ่มขึ้น ส่งผลให้ประสิทธิภาพการดูดซับสีย้อมเพิ่มขึ้น ในขณะที่การเพิ่มความเข้มข้นของสีย้อมมีผลให้ประสิทธิภาพการดูดซับสีย้อมลดลง โดยไบโอชาร์จากชานอ้อยมีประสิทธิภาพการดูดซับสีย้อม (ร้อยละ 97.11) สูงกว่าชานอ้อยปกติ (ร้อยละ 94.96) นอกจากนี้ผลการทดสอบการใช้ซ้ำ พบว่าตัวดูดซับไบโอชาร์จากชานอ้อยสามารถใช้ซ้ำได้มากกว่า 5 ครั้ง โดยยังคงประสิทธิภาพการดูดซับสีย้อมสูงกว่าร้อยละ 80.00 งานวิจัยนี้สามารถใช้เป็นแนวทางในการดัดแปรวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตรใช้เป็นวัสดุดูดซับเพื่อใช้บำบัดน้ำเสียจากสีย้อมได้

Article Details

รูปแบบการอ้างอิง
บุตรดี ส., โรจน์ดวง ผ., & รัตนบุรี ป. (2024). การดูดซับสีย้อมมาลาไคท์กรีนด้วยไบโอชาร์จากชานอ้อย. วารสารวิชชา มหาวิทยาลัยราชภัฏนครศรีธรรมราช, 43(2), 50–65. https://doi.org/10.65217/wichchajnstru.2024.v43i2.259432
ประเภทบทความ
บทความวิจัย

เอกสารอ้างอิง

กรมควบคุมมลพิษ. (2565). ปัญหาน้ำเสียชุมชน. สืบค้นเมื่อ 10 พฤศจิกายน 2565, จาก: https://www.pcd.go.th/waters/%e0%b8%a3%e0%b8%b9%e0%b8%9b%e0%b9%81%e0%b8%9a%e0%b8%9a%e0%b8%a3%e0%b8%b0%e0%b8%9a%e0%b8%9a%e0%b8%9a%e0%b8%b3%e0%b8%9a%e0%b8%b1%e0%b8%94%e0%b8%99%e0%b9%89%e0%b8%b3%e0%b9%80%e0%b8%aa%e0%b8%b5%e0%b8%a2-page-1-2/.

กิตติยา ปลื้มใจ กรองทิพย์ เติมเกาะ เอกรัฐ มีชูวาศ และวิษณุ เพชรภา. (2563). การวิเคราะห์สมบัติทางความร้อนและหมู่ฟังก์ชั่นของเซลลูโลสจากชานอ้อย. วารสารผลงานวิชาการ กรมวิทยาศาสตร์บริการ, 9(9), 31-37.

กิติโรจน์ หวันตาหลา ชยาภาส ทับทอง และสินศุภา จุ้ยจุลเจิม. (2550). การดูดซับสีย้อมผ้าด้วยถ่านกัมมันต์ที่ผลิตถ่านหินและกะลามะพร้าว. วารสารวิจัย มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลธัญบุรี, 10(2), 104-112.

ขนิษฐา ชัยรัตนาวรรณ. (2550). สีย้อมในอุตสาหกรรมฟอกย้อม. สืบค้นเมื่อ 10 พฤศจิกายน 2565,จาก: http://www.tpa.or.th/writer/read_this_book_topic.phpbookID=370&read=true&count=true.

ครุปกรณ์ ละเอียดอ่อน. (2564). การประยุกต์ใช้ชานอ้อยฟางข้าวและไมยราบยักษ์เป็นวัสดุเพาะเห็ดนางรมเทา. วารสารวิจัยและส่งเสริมวิชาการเกษตร, 39(1), 28-39.

ชาญชัย คหาปนะ และณภัทร โพธิ์วัน. (2563). การศึกษาประสิทธิภาพการดูดซับสีย้อมเมทิลีนบลูโดยใช้วัสดุดูดซับที่เตรียมจากผักตบชวา. วารสารวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ, 15(2), 58-70.

เทพฤทธิ์ ปิติฤทธิ์. (2544). การกำจัดสีย้อมรีแอคทีฟในสารละลายสีย้อมโดยการดูดซับด้วยซิลิกา-อลูมินาที่ใช้แล้ว. วิทยานิพนธ์วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต (เทคโนโลยีชีวภาพ). มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี, กรุงเทพฯ.

นัฐวุฒิ เพ็ชรชาติ พิมพ์ชนก ธาตรีวิจิตร หนึ่งหทัย ธราพร ศราวุฒิ ชูโลก และนวรัตน์ สีตะพงษ์. (2566). สมบัติการเป็นเชื้อเพลิงของชีวมวลอัดแท่งและถ่านชีวมวลอัดแท่งจากเปลือกกระท้อนและเปลือกมังคุด. วารสารวิชชา มหาวิทยาลัยราชภัฏนครศรีธรรมราช, 42(1), 39-49.

นิรมล ปั้นลาย ประชุม คำพุฒ และกิตติพงษ์ สุวีโร. (2563). ผลิตภัณฑ์แผ่นใยซีเมนต์อัดผสมชานอ้อย. วารสารวิจัยเทคโนโลยีนวัตกรรม, 3(2), 59-69.

ปณัท สุขสร้อย ปวีณอิศรัชต์ เคนจันทน์ และฉัตรชัย เสนขวัญแก้ว. (2559). ศักยภาพการใช้ชานอ้อยเป็นอาหารสัตว์เคี้ยวเอื้อง. วารสารเกษตรพระจอมเกล้า, 34(2), 133-140.

พรสวรรค์ อัศวแสงรัตน์. (2555). การดูดซับสีย้อมด้วยผลิตภัณฑ์จากแกลบ. รายงานวิจัย. สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง.

วีระพงษ์ แซ่โง้ว. (2545). การบำบัดสีจากน้ำเสียโรงงานฟอกย้อมโดยระบบ sequencing batch reactor system. วิทยานิพนธ์วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต (เทคโนโลยีสิ่งแวดล้อม). มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี. กรุงเทพฯ.

สุดสายชล หอมทอง นเรศ เชื้อสุวรรณ และสุบัณฑิต นิ่มรัตน์. (2554). การกำจัดสีเมทิลเรดด้วยการดูดซับ/วิธีทางชีวภาพ. วารสารวิทยาศาสตร์บูรพา, 16(2), 63-74.

สุทธิดา พุทไธสง ปวีณา แอบเพชร และรวินิภา ศรีมูล. (2564). ประสิทธิภาพของผักตบชวาและจอกในการบำบัดน้ำเสียชุมชนด้วยระบบการปลูกแบบไร้ดินจำลอง. วารสารวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยมหาสารคาม, 40(6), 415-421.

สุภาวดี น้อยน้ำใส. (2560). การบําบัดน้ำเสียสีย้อมผ้าประเภทไดเร็กท์ด้วยกระบวนการตกตะกอนไฟฟ้าเคมี. วารสารมนุษยศาสตร์และสังคมศาสตร์ มหาวิทยาลัยราชภัฏพิบูลสงคราม, 18(1), 31-40.

Adeniyi, O.D., Yakatun, A.A., Adeniyi, M.I., Olutoye, M.A., Okafor, J.O., Dikwal, C.M., Ojo, A. and Kalu, E.E. (2017). Studies on characterization of solid fuel using municipal solid waste from Bida, Nigeria. In Ojurongbe, O. (Ed.). Translating research findings into policy in deve, pp. 322-326. Enfield: LAP LAMBERT Academic Publishing.

Azaritorbat, A. and Nasernejad, B. (2023). Optimization of the removal efficiency of o-toluidine adsorption on sugarcane bagasse or biodegradation using Phanerochaete chrysosporium immobilized on bagasse. South African Journal of Chemical Engineering, 44, 318-328, doi: https://doi.org/10.1016/j.sajce.2023.02.003.

Buddee, S., Wongnawa, S., Sirimahachai, U. and Puetpaibool, W. (2011). Recyclable UV and visible light photocatalytically active amorphous TiO2 doped with M (III) ions (M=Cr and Fe). Materials Chemistry and Physics, 126(1-2), 167-177, doi: https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2010.11.044.

Deepa, A., Prakash, P. and Mishra, B.K. (2021). Performance of biochar-based filtration bed for the removal of Cr(VI) from pre-treated synthetic tannery wastewater. Environmental Technology, 42(2), 257-269, doi: https://doi.org/10.1080/09593330.2019.1626912.

Henögl, E., Haberl, V., Ablasser, J. and Schennach, R. (2019). Adsorption and desorption of organic molecules from thin cellulose films. Frontiers in Materials, 6, doi: https://doi.org/10.3389/fmats.2019.00178.

Jampa, S.S.K., Unnarkat, A.P., Vanshpati, R., Pandian, S., Sinha, M.K. and Dharaskar, S. (2020). Adsorption and recyclability aspects of humic acid using nano-ZIF-8 adsorbent. Environmental Technology and Innovation, 19, doi: https://doi.org/10.1016/j.eti.2020.100927.

Mali, A.K. and Nanthagopalan, P. (2021). Thermo-mechanical treatment of sugarcane bagasse ash with very high LOI: A pozzolanic paradigm. Construction and Building Materials, 288, doi: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2021.122988.

Mandal, A. and Chakrabarty, D. (2011). Isolation of nanocellulose from waste sugarcane bagasse (SCB) and its characterization. Carbohydrate Polymers, 86(3), 1291-1299, doi: https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2011.06.030.

Mimmo, T., Panzacchi, P., Baratieri, M., Davies, C.A. and Tonon, G. (2014). Effect of pyrolysis temperature on miscanthus (Miscanthus x giganteus) biochar physical, chemical and functional properties. Biomass and Bioenergy, 62, 149-157, doi: https://doi.org/10.1016/j.biombioe.2014.01.004.

Mohamad, M., Mohammad, R., May, T.S. and Wei, L.J. (2019). Removal of malachite green by sugarcane bagasse biochar using response surface methodology. AIP Conference Proceedings, 2068(1), doi: https://doi.org/10.1063/1.5089328.

Sayğili, H. and Güzel, F. (2018). Usability of activated carbon with well-developed mesoporous structure for the decontamination of malachite green from aquatic environments: Kinetic, equilibrium and regeneration studies. Journal of Porous Materials, 25, 477-488, doi: https://doi.org/10.1007/s10934-017-0459-1.

Sharma, A., Syed, Z., Brighu, U., Gupta, A.B. and Ram, C. (2019). Adsorption of textile wastewater on alkali-activated sand. Journal of Cleaner Production, 220, 23-32, doi: https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2019.01.236.

Sharma, N. and Nandi, B.K. (2013). Utilization of sugarcane baggase, an agricultural waste to remove malachite green dye from aqueous solutions. Journal of Materials and Environmental Science, 4(6), 1052-1065.

Surendra, S.T. and Sharanappa, S. (2000). Integrated management of nitrogen and phosphorus in maize (Zea mays) and their residual effect on cowpea (Vigna unguiculata). Indian Journal of Agricultural Sciences, 70(2), 119-121.