Synthesis of Porous Silica Xerogel Powder and Zeolite Y from Rice Husk Ash for Pollutants Treatment in Municipal Wastewater | การสังเคราะห์ผงซิลิกาซีโรเจลและซีโอไลต์ Y จากเถ้าแกลบ เพื่อบำบัดมลสารในน้ำเสียชุมชน

English. This research aims to utilize rice husk ash as raw material for synthesizing adsorbents with potential of pollutants treatment in municipal wastewater.  The carbonised rice husk ash was carried out via alkaline extraction followed by synthesis as porous silica xerogel powder via ammonia solution addition, polymerization inhibitor of silica gel particles via proton transfer mechanism between Lewis acid and base.  The results showed that carbonised rice husk ash had average yield of silica was 30.71%w/w and particle size less than 500 microns with halite and organic residue/moisture 9.51% and 0.41%, respectively, and particle density was 1.97 g/cm3. Then, zeolite Y was synthesized from this porous silica xerogel powder at a suitable batch composition Na2O : SiO2 : 0.2Al2O3 : 50H2O.  From batch experiment, zeolite Y had more overall removal efficiency of pollutants in municipal wastewater than porous silica xerogel powder, especially in NH3-N.  However, the adsorbate/adsorbent ratios showed that both adsorbents had more potential for pollutants treatment in municipal wastewater than lignite fly ash and bamboo charcoal.

Thai. งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์ในการใช้ประโยชน์จากเถ้าแกลบมาสังเคราะห์เป็นวัสดุดูดซับที่มีประสิทธิภาพในการบำบัดมลสารในน้ำเสียชุมชน เถ้าแกลบดำถูกสกัดด้วยเบสและสังเคราะห์เป็นผงซิลิกาซีโรเจลโดยการเติมสารละลายแอมโมเนียซึ่งเป็นตัวยับยั้งการโพลิเมอไรเซชั่นของอนุภาคเจลโดยอาศัยกลไกการถ่ายโอนโปรตอนระหว่างลิวอีสเอซิดและลิวอีสเบส ผลการศึกษาพบว่าเถ้าแกลบดำให้ผลผลิตซิลิกาเฉลี่ย 30.71%w/w และมีขนาดอนุภาคเล็กกว่า 500 ไมครอน ที่ประกอบด้วยเฮไลต์และสารอินทรีย์ตกค้าง/ความชื้น 9.51%w/w และ 0.41%w/w ตามลำดับ และมีความหนาแน่นของอนุภาคเท่ากับ 1.97 กรัม/ลูกบาศก์เซนติเมตร จากนั้นทำการสังเคราะห์ซีโอไลต์ Y จากผงซิลิกาซีโรเจลโดยใช้องค์ประกอบทางเคมีเริ่มต้น Na2O : SiO2 : 0.2Al2O3 : 50H2O จากการศึกษาแบบแบตซ์พบว่าซีโอไลต์ Y มีประสิทธิภาพในการกำจัดมลสารในน้ำเสียชุมชนโดยรวมสูงกว่าผงซิลิกาซีโรเจล โดยเฉพาะอย่างยิ่ง NH3-N แต่อย่างไรก็ดีเมื่อทำการเปรียบเทียบอัตราส่วนของปริมาณตัวถูกดูดซับต่อปริมาณของตัวดูดซับพบว่าวัสดุทั้ง 2 เป็นวัสดุที่มีศักยภาพในการบำบัดมลสารในน้ำเสียชุมชนมากกว่าเถ้าลอยของถ่านหินลิกไนต์และถ่านไม้ไผ่