A comparative study of the efficiency of oil adsorption between pulp and polypropylene

Abstract

The adsorbent is necessary for the risk reduction and the emergency responses in case of the oil spill in the industry. This study aims to determine the efficiency of oil adsorption in a static condition among the synthetic and processed natural pulp adsorbents. The processed natural pulp, Type A and Type B were from the pulp production process. The differences of the two natural types of adsorbents were the number of layers. The synthetic product used in this study was polypropylene. There were three types of oil used in this study; light oil, medium oil and heavy oil. They were different in their viscosity and density. The oil adsorption efficiency was represented by gram oil per gram adsorbent. The adsorption time in this study was 15 minutes for short time and 24 hours for long time. Results revealed that the range of efficiency of oil adsorption of Type B adsorbent was better than that of Type A adsorbent. The range of Type B was 3.25 - 8.89 gram oil per gram adsorbent while type A was 1.44 - 4.58 gram oil per gram adsorbent. This study showed that the difference between Type A adsorbent and Type B adsorbent in the number of layers affected their oil adsorption efficiency. However, their range of oil adsorption efficiency was lower than that of polypropylene, which was 9.79 - 11.79 gram oil per gram adsorbent. Despite the fact that polypropylene showed better efficiency than pulp adsorbents, the pulp adsorbent was cheaper than polypropylene. The three adsorbents showed high oil adsorption efficiency when oil had high density and viscosity. It is recommended that the increasing in the surface area and gap of the adsorbent should be taken into account for the better quality of adsorbent. However, the optimal economy and the generated waste of adsorbent must be considered. From this study, both types of processed natural pulp showed higher advantage in the economic analysis than polypropylene. In conclusion, pulp can be the alternative way for utilizing as the adsorbent in terms of economic reason and the oil adsorption efficiency.

วัสดุดูดซับน้ำมันเป็นวัสดุที่มีความจำเป็นในการลดความเสี่ยงอันตราย และการตอบโต้เหตุฉุกเฉินในการหกรั่วไหลของน้ำมันในโรงงานอุตสาหกรรม การวิจัยครั้งนี้มีวัตถุประสงค์ เพื่อทดสอบความสามารถในการดูดซับน้ำมันที่ใช้ในโรงงานอุตสาหกรรมผลิตเยื่อกระดาษของตัวดูดซับที่ทำมาจากเยื่อกระดาษเปรียบเทียบกับวัสดุดูดซับ ชนิด โพลีโพรไพลีน โดยการทดลองนี้ได้ทำตัวดูดซับขึ้นมา 3 ชนิดจากเยื่อกระดาษมีลักษณะเป็นแผ่นขึ้นมา 2 ชนิด คือ ชนิด A และ ชนิด B โดยให้มีความแตกต่างของจำนวนชั้นของเยื่อกระดาษ และจากโพลีโพรไพลีน 1 ชนิด สำหรับน้ำมันที่จะนำมาทดสอบแบ่งเป็น 3 ชนิด ได้แก่ น้ำมันเบา, น้ำมันหนักปานกลาง และน้ำมันหนัก ซึ่งมีความแตกต่างกันในค่าความหนืดและความหนาแน่น การทดสอบความสามารถในการดูดซับน้ำมัน จะวัดความสามารถของน้ำมันในหน่วย กรัมน้ำมันต่อกรัมตัวดูดซับ ในสภาวะคงที่โดยแบ่งการทดสอบออกเป็น 2 ช่วงเวลา คือช่วงสั้นใช้เวลา15 นาที และช่วงยาว ใช้เวลา 24 ชั่วโมง ผลการทดลองพบว่า ตัวดูดซับชนิด B มีความสามารถในการดูดซับน้ำมันทั้ง 3 ชนิด อยู่ในช่วง3,25-8.89 กรัม น้ำมันต่อกรัมตัวดูดซับ ซึ่งมีค่ามากกว่าตัวดูดซับชนิด A ที่มีความสามารถในการดูดซับน้ำมันอยู่ในช่วง 1.44-4.58 กรัมน้ำมันต่อกรัมตัวดูดซับ ซึ่งพบว่าความแตกต่างระหว่างจำนวนชั้นของเยื่อกระดาษชนิด A และชนิด B จะส่งผล ต่อความสามารถในการดูดซับน้ำมัน แต่อย่างไรก็ตามตัวดูดซับทั้งชนิด A และชนิด B มีค่าความสามารถในการดูดซับน้ำมันทั้ง 3 ชนิด น้อยกว่าตัวดูดซับชนิดโพลีโพรไพลีน ซึ่งมีค่าความสามารถในการดูดซับน้ำมันอยู่ในช่วง 9.79- 11.79 กรัมน้ำมันต่อกรัมตัวดูดซับ ซึ่งตัวดูดซับทั้ง 3 ชนิด จะมีค่าความสามารถในการดูดซับน้ำมันมากขึ้นเมื่อน้ำมัน มีค่าความหนาแน่นและความหนืดสูงขึ้น และมีเวลามากขึ้น ดังนั้นการศึกษานี้ขอเสนอแนะว่าการผลิตตัวดูดซับที่ทำมาจากเยื่อกระดาษต้องพิจารณาถึงการเพิ่มพื้นที่ผิวสัมผัสและช่องว่างระหว่างตัวดูดซับเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพและความสามารถในการดูดซับ นอกจากนี้ยังต้องพิจารณาถึงความคุ้มค่าในเชิงเศรษฐศาสตร์และของเสียที่เกิดจากการใช้งาน จะเห็นได้ว่าตัวดูดซับที่ทำจากเยื่อกระดาษทั้ง 2 ชนิดมีความคุ้มค่าเชิงเศรษฐศาสตร์มากกว่าโพลีโพรไพลีน ดังนั้นจึงสรุปว่าตัวดูดซับที่ทำจากเยื่อกระดาษมีความเหมาะสมกับการใช้งานเมื่อพิจารณาเรื่องราคาและประสิทธิภาพในการดูดซับน้ำมัน