Please use this identifier to cite or link to this item: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/58566
Title: บทบาทของอัตราส่วนซีโอดีต่อไนเทรตต่อความหลากหลายของประชากรจุลินทรีย์ในระบบยูเอเอสบี
Other Titles: The role of COD/Nitrate ratio on microbial diversity in UASB process
Authors: วลัยภรณ์ วุฒิเมธา
Advisors: วิบูลย์ลักษณ์ พึ่งรัศมี
สาโรช บุญยกิจสมบัติ
Other author: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. คณะวิศวกรรมศาสตร์
Advisor's Email: Wiboonluk.P@Chula.ac.th
Subjects: น้ำเสีย -- การบำบัด -- วิธีแบบไร้ออกซิเจน
น้ำเสีย -- การบำบัด -- วิธีทางชีวภาพ
ดีไนตริฟิเคชัน
ความหลากหลายของจุลินทรีย์
Sewage -- Purification -- Anaerobic treatment
Sewage -- Purification -- Biological treatment
Denitrification
Microbial diversity
Issue Date: 2551
Publisher: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
Abstract: งานวิจัยนี้เป็นการศึกษาผลของอัตราส่วนซีโอดีต่อไนเทรตที่ควบคู่ไปกับการศึกษากลุ่มจุลินทรีย์ในถังปฏิกรณ์ยูเอเอสบี โดยในการทดลองช่วงแรกทำการทดสอบประสิทธิภาพของระบบและสภาวะที่เหมาะสมในการบำบัดไนเทรตในน้ำเสียสังเคราะห์ด้วยกระบวนการดีไนตริฟิเคชันภายใต้สภาวะไร้อากาศ ถังปฏิกรณ์ที่ใช้ในการทดลองมีปริมาตรทำงานขนาด 5 ลิตร จำนวน 3 ถัง ทำการทดลองพร้อมกันที่อุณหภูมิห้อง ภายใต้การควบคุมความเข้มข้นของไนเทรตคงที่เท่ากับ 100 มก./ล. ความเร็วไหลขึ้นเท่ากับ 0.25 เมตร/ชม.และระยะเวลากักเก็บน้ำเท่ากับ 24 ชม. ในทุกถังปฏิกรณ์ ทำการแปรค่าอัตราส่วนระหว่างซีโอดีต่อไนเทรตไนโตรเจน (COD: Nitrate-N ratio) ในถังปฏิกรณ์ทั้งสามออกเป็น 3 ระดับ ได้แก่ 2:1 5:1 และ 8:1 โดยคิดเป็นสัดส่วนที่น้อย เพียงพอ และมากเกินพอต่อการเกิดปฎิกิริยาดีไนตริฟิเคชันตามทฤษฎีเมื่อใช้กลูโคสเป็นแหล่งคาร์บอน ผลการทดลองพบว่าถังปฏิกิริยาทั้งสามมีประสิทธิภาพการบำบัดซีโอดีใกล้เคียงกันคือมากกว่า 90 เปอร์เซ็นต์ แต่ประสิทธิภาพการบำบัดไนเทรตและไนไทรต์จะเกิดขึ้นได้อย่างสมบูรณ์เมื่อสัดส่วนดังกล่าวมีค่าสูงขึ้น โดยแสดงค่าเท่ากับ 58.00 96.62 และ 99.82 เปอร์เซ็นต์ ตามลำดับ เมื่อทำการศึกษาอิทธิพลของระยะเวลากักเก็บน้ำและภาระบรรทุกไนเทรตไนโตรเจนที่มีผลต่อการเดินระบบ โดยแปรค่าระยะเวลากักเก็บน้ำเสียเป็น 3 ระดับคือ 12 8 และ 4 ชม. ผลการศึกษาพบว่าสภาวะที่เหมาะสมสำหรับการบำบัดไนเทรตในระบบยูเอเอสบีคือ อัตราส่วนซีโอดีต่อไนเทรตในช่วง 5:1 – 8:1 และระยะเวลากักเก็บน้ำเสียที่ 4 ชม. ซึ่งแสดงประสิทธิภาพการบำบัดซีโอดีและไนเทรตได้มากกว่า 90 เปอร์เซ็นต์ สำหรับการศึกษาความหลากหลายของกลุ่มจุลินทรีย์ในถังปฏิกรณ์ที่สภาวะต่างๆ จากการตรวจสอบเบื้องต้นด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเลคตรอน พบว่าเม็ดตะกอนมีความแตกต่างกันอย่างชัดเจนทั้งความสมบูรณ์ ลักษณะการจับตัว และกลุ่มจุลินทรีย์ โดยหัวเชื้อจากถังปฏิกรณ์ทุกอัตราส่วนจะมีการจับตัวเป็นเม็ดตะกอนสลัดจ์อีกครั้งภายหลังสิ้นสุดการเดินระบบ ผลการศึกษากลุ่มจุลินทรีย์ด้วยเทคนิคการเพิ่มจำนวนในช่วงสายของยีน 16S rDNA ร่วมกับ PCR-DGGE พบว่าทั้งระยะเวลากักเก็บและภาระบรรทุกอินทรีย์คาร์บอนและไนเทรตไนโตรเจนมีผลต่อการเปลี่ยนแปลงปริมาณและชนิดของจุลินทรีย์ในระบบโดยจุลินทรีย์กลุ่มเด่นที่พบในถังปฏิกรณ์คือ Bacteroidetes, Firmicutes และ Thermomicrobia ซึ่งมีการกระจายตัวอยู่ในเม็ดตะกอนจุลินทรีย์เริ่มต้นและในทุกอัตราส่วนซีโอดีต่อไนเทรตที่ระยะเวลากักเก็บน้ำ 24 และ 4 ชม. ส่วนจุลินทรีย์กลุ่มย่อยที่พบคือ Nitrospira, Acidobacteria, Actinobacteria, Deltaproteobacteria, Chlorobi, Betaproteobacteria และ OP8 ซึ่งจัดเป็นจุลินทรีย์ในกลุ่มไร้อากาศทั้งสิ้น
Other Abstract: This research investigated the effects of COD/Nitrate-N ratio and the diversities of microbial in the Upflow Anaerobic Sludge Blanket (UASB). In the first state, three 5-liter UASB reactors were used to study the efficiency and the proper conditions for treating nitrate by denitrification process under anoxic condition at room temperature (25 °C). Nitrate concentration was fixed at 100 mg/l in all reactors. The upflow velocity of 0.25 m/hour and the hydraulic retention time (HRT) of 24 hours were used. The COD/nitrate-N ratios were varied at 2:1, 5:1 and 8:1 (insufficient, sufficient and excess levels for complete denitrification of glucose as carbon source, respectively). The results showed that the COD removal of each test was more than 90%. However, nitrate removal efficiencies were increased (58.00, 96.62 and 99.82%, respectively) when increasing the COD/Nitrate-N ratios. Three HRT conditions were set to investigate at 12, 8 and 4 hours. It was found that the optimum conditions were the COD/Nitrate-N ratio between 5:1 to 8:1 and the HRT of 4 hours, which produced more than 90 % removal of both COD and nitrate. In this experiment, the sludge from all reactors was primarily tested by SEM. The results showed that they all were difference in complexity, floc size and microbial diversities. Seed of all ratios from the reactors indicated floc formation at the end of experiment. Furthermore, result from Denaturing Gradient Gel Electrophoresis of Polymerase Chain Reaction amplified 16S rDNA partial sequence (PCR-DGGE) clarified that HRT and organic loading rate of both carbon and nitrate-nitrogen affected on quantity and type of microorganisms in this system. Bacteroidetes, Firmicutes and Thermomicrobia were dominant group of microorganism which was dispersive in the seed and all COD/Nitrate-N ratios at hydraulic retention time 24 and 4 hours, while Nitrospira, Acidobacteria, Actinobacteria, Deltaproteobacteria, Chlorobi, Betaproteobacteria and OP8 were minor group of microorganism that all they were anaerobic microorganisms.
Description: วิทยานิพนธ์ (วศ.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2551
Degree Name: วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต
Degree Level: ปริญญาโท
Degree Discipline: วิศวกรรมสิ่งแวดล้อม
URI: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/58566
Type: Thesis
Appears in Collections:Eng - Theses

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Walaiporn Vuthimatha.pdf2.35 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.