ถ่านกัมมันต์ (Activated Carbon)

ลักษณะทั่วไป (Physical data)

ถ่านกัมมันต์ (Activated Carbon) หมายถึงผลิตภัณฑ์ที่ได้จากการนำวัตถุดิบธรรมชาติ หรืออินทรีย์วัตถุซึ่งมีคาร์บอนและไฮโดรเจนเป็นองค์ประกอบหลัก มาผ่านกรรมวิธีก่อกัมมันต์ (Activated Process) จนได้โครงสร้างทีมีลักษณะเป็นรูพรุ่น มีพื้นที่ผิวสูง มีคุณสมบัติในการดูดซับสารต่างๆ ได้ดี วัตถุดิบที่ใช้ผลิตจะขึ้นอยู่กับกระบวนการผลิต ในอุตสาหกรรมระบบกรองน้ำ มีวัตถุดิบที่นำมาใช้ผลิตเป็นถ่านกัมมันต์ อยู่ 2 ชนิดใหญ่ๆ ได้แก่ กะลามะพร้าว (Coconut Shell) และถ่านหิน (Bituminous)

วิธีการผลิตถ่านกัมมันต์มีหลายวิธี วัตถุประสงค์หลักคือ กระตุ้นให้ถ่านมีพื้นที่ผิวมากขึ้น ในปัจจุบันมักใช้วิธีกระตุ้นด้วยไอน้ำที่ร้อนยิ่งยวด (Superheated steam) ทำปฏิกิริยากับถ่านที่อุณหภูมิสูง นอกจากนี้การกระตุ้นอาจใช้สารที่มีคุณสมบัติดูดน้ำ (Dehydrating agent) เช่น สังกะสีคลอไรด์ (Zinc Chloride) กรดฟอสฟอริก (H3PO4) เป็นต้น

ลักษณะของถ่านกัมมันต์ มีสีดำ โดยรูปแบบส่วนใหญ่ที่นำมาใช้ในระบบำบัดน้ำ มีอยู่ 2 แบบ คือชนิดผง และชนิดเม็ด

คุณสมบัติ (Advantages)

ถ่านกัมมันต์ (Activated Carbon) มีคุณสมบัติในการ ดูดติดผิว โดยใช้หลัก ดูดซับ (Adsorption) และดูดซึม (Absorption) การดูดซับจะเป็นการจับกันอย่างหลวมๆของสารอินทรีย์และคาร์บอนที่ผิวนอกของถ่านกัมมันต์ โดยยึดกันด้วยแรงแวนเดอวาล์ว ในทางทฤษฎีสารที่ถูกดูดซับ อาจจะถูกปล่อยกลับออกมาได้แต่ภาวการณ์ปล่อยกลับ ออกมานั้นเกิดขึ้นได้ยาก แบคทีเรียมักจะสร้างกลุ่มอยู่ที่ผิวของถ่านกัมมันต์และกินบางส่วนของสารอินทรีย์ที่ถูกดูดซับไว้ซึ่งจะเป็นการช่วยคืนรูพรุนของถ่านกัมมันต์บางส่วนและป้องกันการหลุดกลับของสารอินทรีย์ที่ถูกดูดซับไว้ ส่วนกระบวนการดูดซึมนั้นจะอาศัยหลักการแพร่ของก๊าซหรือสารประกอบเข้าไปในร่างแหรูพรุน ภายในเม็ดถ่านซึ่งภายในจะเกิดปฏิกิริยาเคมี หรือเกิดการจับยึดโดยความเป็นร่างแหยึดเหนี่ยวไว้ ยกตัวอย่างการเกิดปฏิกิริยาเคมี เช่นโอโซนถูกดูดซึมเข้าไปและถูกคาร์บอนรีดิวซ์เป็นออกซิเจนซึ่งตัวโอโซนหรือออกซิเจนไม่ได้ไปสร้างหรือถูกจับไว้โดยถ่านกมมันต์แต่อย่างใด ส่วนกระบวนการดูดซึมอีกประเภทคือการถูกดูดซึมเข้าไปแล้วเกิดปฏิกิริยาที่ย้อนกลับไม่ได้สร้างพันธะที่หนาแน่นกับคาร์บอนของถ่านกัมมันต์ โดยทั่วไปแล้วสารที่มีโมเลกุลใหญ่จะถูกดูดซึม/ซับได้ช้ากว่าสารที่มีโมเลกุลขนาดเล็กนอกจากนี้ อัตราการดูดซึม/ซับจะขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของน้ำ pH ความเค็ม กล่าวโดยสรุป คือ ถ่านกมมันต์มีคุณสมบัติในการกรองสี กลิ่น รส สารอินทรีย์ และสารแขวนลอยที่ปนมากับน้ำ

การใช้งาน (Applications)

ถ่านกัมมันต์นำมาใช้ในอุตสาหกรรมรมได้หลากหลายรูปแบบเช่น

1. ใช้ในระบบกรองน้ำ เพื่อการทำน้ำให้บริสุทธิ์ (Water Treatment System)

- กำจัดสี กลิ่น รส ซึ่งเกิดจากสาร อินทรีย์ เช่น กรดฮิวมิค เเละ กรดฟัลวิค

- กำจัดคลอรีนในน้ำ

2. ใช้ในการบำบัดน้ำเสีย (Wastewater Treatment System)

- กำจัดโลหะหนักต่างๆ ถังคาร์บอนแบบเกล็ดสามารถ กำจัดปรอทและเงินได้หมด และสามารถลดความเข้มข้นของโลหะ อื่นๆ เช่น ตะกั่ว ทองเเดง ฯลฯ

- กำจัดยาฆ่าแมลง (PESTICIDE) ด้วยวิธี โคแอกกูเลซัน แบบธรรมดา แล้วตกตะกอน มักไม่สามารถกำจัดยาฆ่าเเมลงชนิดต่างๆ ยกเว้น ดีดีที ซึ่งอาจถูกกำจัดได้เพียงบางส่วน แต่การนำแอ็คติเว็ตเต็ดคาร์บอน ทั้งสองแบบมาช่วยในการกำจัดร่วมด้วยจะสามารถกำจัดยาฆ่าเเมลงชนิดต่างๆ ได้อย่างดี โดยเฉพาะแบบผง

- กำจัดผงซักฟอก ระบบบำบัดน้ำเสียแบบทั่วไปจะกำจัดผงซักฟอกออกจากน้ำได้น้อยมาก การใช้ผงคาร์บอนเติมก่อนการตกตะกอนจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการกำจัดผงซักฟอกในน้ำเสียได้ประมาณ 50% เเต่ถ้าต้องการกำจัดผงซักฟอกได้ถึง 90% หรือมากกว่า จะต้องใช้คาร์บอนแบบเกล็ด ซึ่งบรรจุเป็นถังเเละให้น้ำไหลผ่าน

- กำจัดฟีนอลเเละสารประกอบฟีนอล โดยทั่วไปคาร์บอนจับฟีนอลต่างๆ ได้ดี เเม้กระทั่งคาร์บอนที่ใช้กำจัดสารอินทรีย์จนเสื่อมเเล้ว ก็ยังสามารถจับฟีนอลได้ ถ้าต้องการกำจัดฟีนอลให้หมดต้องใช้คาร์บอนแบบเกล็ด

- กำจัดสารไฮโดรคาร์บอน คาร์บอนเหมาะสำหรับกำจัด SATURATED CHAIN HYDROCARBON

3. ใช้เป็นสารกรองก๊าซ และ หน้ากากกรอง ใช้กรองอากาศ (Air Filter System)

4. ใช้ในการสกัดโลหะ (เช่น ทองคำ)

about aceken

We are an environmental engineering firm. Aceken introduces water, wastewater and water recycling systems as engineering, procurement and construction (EPC), Turn Key project, expert and professional services. Leader of state-of-the-art technology, sustainable solutions and competitive price.

aceken สำนักงานใหญ่

m. 062-449-1000

t. 02-1598010

f. 02-5111845

info@aceken.com

Line ID : acekensiam