การละลายของสังกะสีออกจากตะกอนน้ำเสียอิเล็กทรอนิกส์

Abstract

ตะกอนน้ำเสียที่ได้จากกระบวนการบำบัดโดยวิธีการตกตะกอนทางเคมี (Chemical Precipitation) นั้น โดยทั่วไปมักจะถูกนำไปบำบัดต่อด้วยกระบวนการฝังกลบ (Landfill) ซึ่งเป็นวิธีที่ง่าย แต่มีข้อจำกัดหลายประการ อีกทั้งยังเป็นการสูญเสียสารบางชนิดที่อาจนำกลับมาใช้ประโยชน์ใหม่ได้ เช่น โลหะหนักต่างๆ ดังนั้นในงานวิจัยนี้ จึงได้ทำการศึกษาการละลายสังกะสีออกจากตะกอนด้วยกรด (Acid Leaching) เพื่อง่ายต่อการนำกลับมาใช้ใหม่ด้วยวิธีการต่างๆต่อไป กรดที่ใช้ คือ กรดซัลฟูริก และตัวแปรที่ศึกษาได้แก่ ค่าความเป็นกรด - เบส (pH) ของกรด, ปริมาณตะกอนเริ่มต้นหรือร้อยละของแข็ง (%Solid), อัตราการกวน และอุณหภูมิของระบบ ในการศึกษาแบ่งการทดลองออกเป็น 2 ส่วน คือ การทดลองกับตะกอนสังเคราะห์และตะกอนจริงจากโรงงานอุตสาหกรรม จากผลการศึกษากับตะกอนสังเคราะห์พบว่า เมื่อค่าความเป็นกรดเป็นด่างเพิ่มขึ้น โลหะสังกะสีจะละลายได้น้อยลง และสังกะสีจะละลายได้ทั้งหมด ถ้าค่าความเป็นกรด- เบส อยู่ในช่วง 1 2 โดยอันดับของปฏิกิริยาการละลายเป็นแบบปฏิกิริยาเทียมอันดับที่ 1 (Pseudo-first order reaction) นอกจากนี้พบว่า ถ้าเพิ่มปริมาณตะกอนแห้งของ Zn(OH)2 เริ่มต้นหรือร้อยละของแข็งให้มากขึ้น สังกะสีจะละลายได้มากขึ้นและมีค่าสูงสุดเมื่อร้อยละของแข็งเท่ากับ 1.4% โดยน้ำหนักต่อปริมาตร อุณหภูมิมีผลต่อการละลายของสังกะสีไม่มากนัก โดยปฏิกิริยาการละลายเป็นแบบดูดความร้อน (Endothermic Reaction) อัตราการกวนในช่วงที่ศึกษาไม่มีผลต่ออัตราเร็วของการละลาย สำหรับตะกอนน้ำเสียจริงจากโรงงานอุตสาหกรรม ซึ่งมีโลหะหนักปนเปื้อนในตะกอนอยู่หลายชนิด พบว่า ให้ผลไปในทิศทางเดียวกับตะกอนสังเคราะห์ แต่จะแตกต่างกันที่สังกะสีละลายได้น้อยกว่า โดยค่าการละลายจะสูงสุดที่ 25 เปอร์เซ็นต์ จากการศึกษาทางด้านจลนพลศาสตร์ของการละลาย พบว่า สำหรับตะกอนสังเคราะห์ กลไกการเกิดปฏิกิริยาถูกควบคุมด้วยขั้นตอนการเกิดปฏิกิริยาเพียงขั้นตอนเดียว ส่วนตะกอนจากโรงงานอุตสาหกรรม จะถูกควบคุมด้วยสองขั้นตอนคือ ขั้นตอนการเกิดปฏิกิริยาและขั้นตอนการแพร่