Please use this identifier to cite or link to this item:
https://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/56201
| Title: | การใช้ของเสียอะลูมินาโดยการนำไปเป็นวัตถุดิบของจีโอโพลีเมอร์และการกำจัดโดยการปรับเสถียรและทำเป็นก้อนแข็ง |
| Other Titles: | UTILIZATION OF ALUMUNA WASTE FOR GEOPOLYMER PRODUCTION AND DISPOSAL BY STABILIZATION/SOLIDIFICATION |
| Authors: | เพลงประพันธ์ กิ่งทอง |
| Advisors: | เพ็ชรพร เชาวกิจเจริญ |
| Other author: | จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. คณะวิศวกรรมศาสตร์ |
| Advisor's Email: | Petchporn.C@Chula.ac.th,petchporn.c@gmail.com |
| Issue Date: | 2557 |
| Publisher: | จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย |
| Abstract: | งานวิจัยนี้ศึกษาการนำเอาของเสียอะลูมินาจากอุตสาหกรรมหลอมอะลูมิเนียมมาใช้ประโยชน์และนำมากำจัดโดยการปรับเสถียรและทำเป็นก้อนแข็ง โดยนำเอาของเสียอะลูมินาที่ได้มาผสมกับของเสียซิลิกาที่ได้มาจากกระบวนการรีไซเคิลซิลิโคนและรวมกันเป็นวัตถุดิบในการผลิตจีโอโพลีเมอร์ ผลการศึกษาลักษณะทางกายภาพและทางเคมีของของเสียพบว่า ของเสียอะลูมินามีปริมาณอะลูมิเนียมออกไซด์ร้อยละ 48 และซิลิกอนไดออกไซด์ร้อยละ 4.18 ขนาดอนุภาคเท่ากับ 36 ไมโครเมตร ส่วนของเสียซิลิกาพบซิลิกอนไดออกไซด์อยู่ร้อยละ 71.3 ขนาดอนุภาคเท่ากับ 48.9 ไมโครเมตร โดยของเสียทั้งสองชนิดเมื่อนำมาทดสอบตามประกาศกระทรวงอุตสาหกรรม เรื่องการกำจัดสิ่งปฏิกูลหรือวัสดุที่ไม่ใช้แล้ว ปี พ.ศ. 2548 ผลสรุปว่ามีค่าเกินกว่ามาตรฐานจัดเป็นของเสียอันตราย งานวิจัยนี้ได้นำของเสียอะลูมินาและของเสียซิลิกามาเป็นวัตถุดิบในการผลิตจีโอโพลีเมอร์มอร์ตาร์ขนาด 5x5x5 เซนติเมตร และอบที่อุณหภูมิ 60 องศาเซลเซียสเป็นเวลา 24 ชั่วโมง ทำการทดสอบค่ากำลังรับแรงอัดที่ 1, 7, 14 และ 28 วัน ผลสรุปว่าอัตราส่วนของ SiO2 ต่อ Al2O3 ในวัสดุประสาน เท่ากับ 3:1 โดยผสมของเสียซิลิกา 46 กรัม ต่อของเสียอะลูมินา 24 กรัม ต่อสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ 10 มิลลิลิตร ต่อสารละลายโซเดียมซิลิเกต 20 มิลลิลิตร ได้ค่ากำลังรับแรงอัดสูงสุดที่ระยะเวลาบ่ม 28 วัน เท่ากับ 262.8 กิโลกรัมต่อตารางเซนติเมตร ซึ่งมากกว่าค่ากำลัง รับแรงอัดตามมาตรฐานคอนกรีตบล๊อกรับน้ำหนัก (มอก.57-2530) ที่ระบุว่าค่ากำลังรับแรงอัดจะต้องไม่ต่ำกว่า 112.17 กิโลกรัมต่อรารางเซนติเมตร และประมาณการค่าใช้จ่ายในการผลิตจีโอโพลีเมอร์มอร์ตาร์เท่ากับ 4.03 บาทต่อก้อน ส่วนในการกำจัดของเสียอะลูมินาโดยวิธีการทำให้เป็นก้อนแข็ง ที่อัตราส่วนของเสียอะลูมินาร้อยละ 60 ต่อวัสดุประสานร้อยละ 40 โดยน้ำหนัก ให้กำลังรับแรงอัดที่ 28 วัน เท่ากับ 27.06 กิโลกรัมต่อตารางเซนติเมตร ซึ่งผ่านมาตรฐานการจัดการของเสียในหลุมฝังกลบ (ไม่ต่ำกว่า 3.5 กิโลกรัมต่อตารางเซนติเมตร) และมาตรฐานคอนกรีตบล๊อกไม่รับน้ำหนัก (มอก.58-2530) ที่ระบุว่าต้องไม่ต่ำกว่า 20.39 กิโลกรัมต่อตารางเซนติเมตร และประมาณการค่าใช้จ่ายในการผลิตเท่ากับ 2.27 บาทต่อก้อน โดยภายหลังจากการนำเอามอร์ตาร์ที่มีส่วนผสมของของเสียอะลูมินาและของเสียซิลิกาที่ผ่านกระบวนการทั้งสองไปตรวจวิเคราะห์ผลค่าความเข้มข้นของโลหะหนักในน้ำสกัดอีกครั้งผลสรุปว่ามีค่าความเข้มข้นของโลหะหนักไม่เกินมาตรฐานที่กำหนดไว้ ทำให้วัสดุทั้งสองประเภทไม่จัดเป็นของของเสียอันตรายตามประกาศกระทรวงอุตสาหกรรมอีกต่อไป อันนำมาซึ่งการนำไปใช้ประโยชน์ได้ต่อไป |
| Other Abstract: | This research study on the utilization of alumina waste from aluminium thermal metallurgy to combine with silica waste from silicone recycle industry in geopolymer production and the disposal of alumina waste by stabilization/solidification. This present study aimed at investigating the basic physical and chemical properties of waste materials and also the optimal proportion in geopolymer production and stabilization/solidification method were studied. The results revealed that alumina waste contain 48 percent of aluminium oxide, 4.18 percent of Silicon dioxide and average particle size is 36 micrometers. Silica waste contain 71.3 percent of Silicon dioxide and average particle size is 49 micrometers. The leaching tests of heavy metals also indicated that the level of all heavy metals concentration were over the standard set by the Ministry of Industry, Thailand which means alumina waste and silica waste were considering as hazardous waste. In geopolymer production, The mortar was cast in 5x5x5 centimeters cubic shape for both methods with cured temperature at 60 degree Celsius. Compressive strength was tested at 1, 7, 14 and 28 days. The results revealed that the best SiO2:Al2O3 ratio must be 3:1 mixed by alumina waste 46 g. and silica waste 24 g. with 10 ml of sodium hydroxide and 20 ml of sodium silicate. This proportion gain the highest compressive strength for 262.8 kg/cm2 at 28 days of curing which over the standard for hollow load-bearing concrete masonry units (TIS57-2530) and costs 4.03 THB/mortar. In stabilization/solidification, the mortars were cured at room temperature. Compressive strength was tested only at 7, 14 and 28 days. The alumina waste to portland cement ratio was 60 : 40 mixed with 60 ml. of water and 275 g. of sand which gain the highest compressive strength at 27.06 kg/cm2 which over the compressive strength standard on the solidification/stabilization of hazardous waste in landfill and the standard for hollow non-load-bearing concrete masonry units (TIS58-2530). The leaching test were estimated again after the production of geopolymer and stabilization/solidification. The results revealed that the concentration of all heavy metals were within the standard set by the Ministry of Industry, Thailand. Therefore the production of alumina waste and silica waste were not considering as hazardous waste. |
| Description: | วิทยานิพนธ์ (วศ.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2557 |
| Degree Name: | วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต |
| Degree Level: | ปริญญาโท |
| Degree Discipline: | วิศวกรรมสิ่งแวดล้อม |
| URI: | http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/56201 |
| Type: | Thesis |
| Appears in Collections: | Eng - Theses |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| 5470315021.pdf | 4.46 MB | Adobe PDF | View/Open |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.