การดูดซับสีย้อมด้วยกากชา

ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

กฤตนุ เงินเรือง

อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์

ปิยพงศ์ หนูดำ

โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์

โรงเรียนตะโหมด

ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

พ.ศ. 2563

บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์

ปัจจุบันปัญหาทางด้านสิ่งแวดล้อมโดยเฉพาะมลพิษทางน้ำที่เกิดจากการเจริญเติบโตทางอุตสาหกรรมนับทวีความรุนแรงมากขึ้น โดยเฉพาะอุตสาหกรรมสิ่งทอซึ่งเป็นอุตสาหกรรมที่มีการขยายตัวสูง ทำให้มีการพัฒนาทั้งทางด้านกระบวนการผลิตและการแข่งขันที่สูงขึ้นเพื่อเพิ่มปริมาณสินค้าหรือผลิตภัณฑ์ให้มากขึ้น น้ำเป็นปัจจัยสำคัญที่ต้องใช้ร่วมกับวัตถุดิบในทุกขั้นตอนการผลิต นอกจากอุตสาหกรรมสิ่งทอแล้วยังมีอุตสาหกรรมอื่นๆที่ใช้สีย้อมในกระบวนการผลิตได้แก่ อุตสาหกรรม ย้อมผ้า สิ่งพิมพ์ เป็นต้น อุตสาหกรรมพลาสติกและอื่นๆ ส่งผลให้การใช้สีย้อมมีปริมาณเพิ่มสูงขึ้นและสีย้อมเหล่านี้อาจก่อให้เกิดปัญหาสิ่งแวดล้อมทางน้ำได้ คุณสมบัติของสีย้อมสังเคราะห์ที่มีโครงสร้างซับซ้อนทำให้สีเหล่านี้มีความคงตัวสูงทนต่อการย่อยสลายของจุลินทรีย์ในธรรมชาติทำให้น้ำเสียที่เกิดจากโรงงานการผลิตสีย้อมไม่สามารถที่จะกำจัดออกได้โดยวิธีการบำบัดน้ำเสียโดยทั่วไปโดยเฉพาะสีกลุ่ม อะโซ(azo dye) เป็นสีโครงสร้างเป็นสารประกอบอะโรมาติกที่มีหมู่อะโซ(-N=N-) 1หมู่หรือมากกว่า 1 หมู่ในโครงสร้าง เช่น สีเมทิลเรดMethylred) สีอะโซเป็นการสังเคราะห์ไม้ใช้ทางการค้ามากที่สุดกลุ่มหนึ่ง และเป็นสีที่นิยมใช้มากที่สุดเมื่อเปรียบเทียบกับสีย้อมชนิดต่างๆถึง 60-70 เปอร์เซ็นต์ ของสีทั้งหมดโดยทั่วไปสีย้อมเป็นสถานที่จัดได้ว่ามีความเป็นพิษต่ำโดยไม่พบว่ามีอัตราการตายหรือเจ็บป่วยของผู้ที่ทำงานในโรงงานฟอกย้อมสูงกว่าบุคคลอาชีพอื่นแต่อย่างใด ดังนั้นกระบวนการกำจัดสีย้อมจากน้ำเสียจึงเป็นสิ่งสำคัญโดยในปัจจุบันมีอยู่หลายวิธีเช่นการตกตะกอนด้วยสารเคมี(Chemical Coagulation) กระบวนการบําบัดทางชีววิทยา(Biological Treatment) และการดูดซับด้วยถ่านกัมมันต์(Activated Carbon)

จากงานวิจัยของ George Z.Kyzas(2012) ได้ทำการซักสีย้อมจากโรงงานอุตสาหกรรมสิ่งทอด้วยสิ่งเหลือใช้คือกากกาแฟ (Greek coffee) พบว่ากากกาแฟที่ใช้ในการศึกษามีประสิทธิภาพในการดูดซับได้ดีที่อุณหภูมิ 25 องศา ซึ่งชาเป็นพืชชนิดหนึ่งที่ได้รับการบ่มเเละตากเเห้งเพื่อนำไปใช้ประโยชน์โดยมีการบริจาคจากประชาชนทั่วทุกมุมโลกและถือเป็นเครื่องดื่มที่ได้รับความนิยมเป็นอันดับ 2 ของโลกเป็นรองเพียงน้ำเปล่าเท่านั้น มีการประมาณว่าการบริโภคน้ำชาสูงถึง 18 ถึง 20 ล้านถ้วยต่อวันชากระป๋องเเละชาขวดตลอดจนชาพร้อมดื่มถูกผลิตขึ้นในปริมาณมหาศาลโดยผ่านน้ำร้อนเพื่อการสกัดน้ำชาออกจากใบชา ซึ่งทำให้ผู้ผลิตต้องเผชิญกับปัญหาในการกำจัดหรือทิ้งจากการที่ผ่านการสกัด การใช้ประโยชน์จากกากชาดังกล่าวจึงเป็นสิ่งที่น่าสนใจอย่างยิ่ง และยังเป็นการลดการใช้สารเคมีในการกำจัดสีย้อมอีกด้วย ดังนั้นผู้วิจัยจึงสนใจการกำจัดสีย้อมโดยการใช้กากชาที่เหลือใช้เหล่านี้ กากชาที่เหลือใช้เหล่านี้เพื่อเป็นการนำไปใช้ประโยชน์และพัฒนาให้มีประสิทธิภาพในการฟื้นฟูแหล่งน้ำใกล้บริเวณโรงงานสิ่งทอต่อไป