|
การศึกษาประสิทธิภาพและกลไกการกำจัดไมโครพลาสติกในน้ำเสียครัวเรือน ด้วยระบบโฟโตไบโอรีแอคเตอร์แบบแผ่นตัวกลางยึดเกาะสาหร่ายร่วมกับแบคทีเรียและการนำชีวมวลกลับมาใช้ใหม่ |
|---|---|
| รหัสดีโอไอ | |
| Title | การศึกษาประสิทธิภาพและกลไกการกำจัดไมโครพลาสติกในน้ำเสียครัวเรือน ด้วยระบบโฟโตไบโอรีแอคเตอร์แบบแผ่นตัวกลางยึดเกาะสาหร่ายร่วมกับแบคทีเรียและการนำชีวมวลกลับมาใช้ใหม่ |
| Creator | เกศิรินทร์ จินดา |
| Contributor | จงรักษ์ ผลประเสริฐ, ที่ปรึกษา |
| Publisher | มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์ |
| Publication Year | 2568 |
| Keyword | เครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพแบบใช้แสง, การกำจัดไมโครพลาสติก, จลนพลศาสตร์, Photobioreactor, Microplastic removal, Kinetics |
| Abstract | เนื่องจากพบการเพิ่มขึ้นของไมโครพลาสติก (MPs) ในแหล่งน้ำทั่วโลก งานวิจัยในปัจจุบันจึงมุ่งเน้นพัฒนาเทคโนโลยีเพื่อจำกัดความเสี่ยงจากการปนเปื้อน MPs อย่างต่อเนื่อง ในการศึกษานี้ มุ่งเน้นการกำจัด MPs ในน้ำทิ้งจากถังบำบัดน้ำเสียแบบติดกับที่ด้วยระบบโฟโตไบโอรีแอคเตอร์แบบแผ่นตัวกลางยึดเกาะสาหร่ายร่วมกับแบคทีเรีย (AG-PBR) ภายใต้สภาวะที่มีระยะเวลาการบำบัด (HRT) และภาระบรรทุกไมโคพลาสติกที่แตกต่างกัน โดยใช้ MPs ชนิดโพลิเอทิลีนเทเรฟทาเลต (PET) ขนาด 200 ไมโครเมตร ที่ความเข้มข้นเท่ากับ 200 มก./ลิตร เพื่อประเมินประสิทธิภาพและอัตราการกำจัด PET รวมถึงศึกษาการเปลี่ยนแปลงของหมู่ฟังก์ชันและองค์ประกอบของชุมชนจุลินทรีย์ในไบโอฟิล์มสาหร่ายและแบคทีเรียทั้งก่อนและหลังการสัมผัสกับ PET ผลการศึกษาพบว่า ภายใต้สภาวะคงที่ ระบบ AG-PBR แสดงประสิทธิภาพการกำจัดที่สูงถึงร้อยละ 99.9 ซึ่งพบความเข้มข้นของ PET ในน้ำทิ้งเพียง 0.07–0.14 มก./ลิตร โดยมีอัตราการกำจัด PET เท่ากับ 193 ± 30, 133 ± 26, 79 ± 31 และ 52 ± 15 มก./(กรัม-วัน) ในระบบ AG-PBR# 1, 2, 3 และ 4 ตามลำดับเมื่อ เพิ่มภาระบรรทุก PET พบว่าในระบบ AG-PBR มีผลผลิตชีวมวลไบโอฟิล์มที่สูงขึ้น และส่งผลให้มีอัตราการกำจัด PET ที่สูงขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ (R² > 0.9) โดยแบบจำลองจลนพลศาสตร์ลำดับหนึ่งเทียม (PFO) (R² = 0.9963; ที่อัตราการกำจัดจำเพาะสูงสุด 307.26 มก./(กรัม-วัน)อธิบายกลไกการกำจัด PET ว่าเกิดจากปรากฏการณ์การขนส่งทางกายภาพเป็นหลัก นอกจากนี้พบการเปลี่ยนแปลงหมู่ฟังก์ชันในไบโอฟิล์มภายหลังการสัมผัสกับ PET ซึ่งแสดงให้เห็นถึงการยึดเหนี่ยวเชิงไฟฟ้าสถิตของหมู่เอสเทอร์ใน PET กับไบโอฟิล์ม อีกทั้งยังพบการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างชุมชนจุลินทรีย์ โดยลดความเด่นของสาหร่ายสีเขียวและแบคทีเรียลง ในขณะที่พบการเพิ่มขึ้นอย่างชัดเจนของจุลินทรีย์ที่ทนต่อสภาวะเป็นพิษของ PET อย่างไรก็ตามระบบ AG-PBR ยังสามารถบำบัดน้ำเสียครัวเรือนได้ โดยพบการกำจัดค่า COD, NH3-N และ TP สูงสุดเท่ากับร้อยละ 78, 63 และ 36 ตามลำดับ |
