Please use this identifier to cite or link to this item:
https://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/42371
| Title: | การบำบัดดินและน้ำเสียปนเปื้อนปิโตรเลียมไฮโดรคาร์บอนโดยใช้สูตรน้ำและเซลล์ตรึงของ Pseudoxanthomonas sp. RN402 |
| Other Titles: | Treatment of petroleum hydrocarbon-contaminated soil and wastewater by using liquid formulation and immobilized cells of Pseudoxanthomonas sp. RN402 |
| Authors: | วรรณรัก นพเจริญกุล |
| Advisors: | อรฤทัย ภิญญาคง |
| Other author: | จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. บัณฑิตวิทยาลัย |
| Advisor's Email: | Onruthai.P@Chula.ac.th |
| Subjects: | การกำจัดสารปนเปื้อนในดิน น้ำเสีย -- การบำบัด -- วิธีทางชีวภาพ สารปิโตรเคมี -- การย่อยสลายทางชีวภาพ ไฮโดรคาร์บอน -- การย่อยสลายทางชีวภาพ การตรึงเซลล์ ปริญญาดุษฎีบัณฑิต Soil remediation Sewage -- Purification -- Biological treatment Petroleum chemicals -- Biodegradation Hydrocarbons -- Biodegradation Immobilized cells |
| Issue Date: | 2554 |
| Publisher: | จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย |
| Abstract: | พัฒนาวิธีการเตรียมแบคทีเรียสูตรน้ำและประยุกต์ใช้ในการย่อยสลายปิโตรเลียมไฮโดรคาร์บอนที่ปนเปื้อนในดินและน้ำ โดยแบคทีเรียพร้อมใช้สูตรน้ำของ Pseudoxanthomonas sp. RN402 (L-RN402) ซึ่งมีประสิทธิภาพการย่อยสลายไพรีน และปิโตรเลียมไฮโดรคาร์บอน ถูกพัฒนาเพื่อการเก็บรักษาที่ยาวนาน โดยยังคงรักษาการรอดชีวิตและแอคติวิตีชีวภาพได้ รวมทั้งมีต้นทุนต่ำ L-RN402 ถูกเตรียมโดยแขวนลอยเซลล์ในสารละลายโพแทสเซียมฟอสเฟตบัฟเฟอร์ 0.05 M pH 6.5 ที่เติมกลีเซอรอล 1% ที่ความเข้มข้น 1012 CFU/มิลลิลิตร ซึ่งเมื่อผ่านการเก็บรักษาที่ 30°ซ 180 วัน แบคทีเรียมีอัตราการรอดชีวิต 75% และยังคงประสิทธิภาพการย่อยสลายไพรีนได้สูง และมีต้นทุนเบื้องต้นในการผลิตแบคทีเรียสูตรน้ำ เท่ากับ 62 บาท/ลิตร เมื่อประยุกต์ใช้แบคทีเรียสูตรน้ำ RN402 ในระบบนิเวศจำลองดิน พบว่าสามารถย่อยสลายไพรีน 300 มิลลิกรัม/ลิตร ให้หมดในเวลา 4 สัปดาห์ นอกจากนี้แบคทีเรียสูตรน้ำมีประสิทธิภาพในการย่อยสลายในการย่อยสลาย เตตระเดคเคน เฮกซะดีเคน น้ำมันดีเซล และน้ำมันดิบ ที่ความเข้มข้นเริ่มต้นเท่ากับ 450 มิลลิกรัม/ลิตร ได้ 89, 83, 92 และ 65% ตามลำดับ จากนั้นพัฒนาวิธีการใช้แบคทีเรียสูตรน้ำ RN402 สำหรับการบำบัดน้ำเสียปนเปื้อนปิโตรเลียมไฮโดรคาร์บอนโดยตรึงแบคทีเรียบนพลาสติก BCN-009 ซึ่งพบว่าเซลล์ตรึงมีประสิทธิภาพในการกำจัดน้ำมันดีเซลที่ความเข้มข้นสูงขึ้นกว่าเซลล์อิสระ และมีอัตราการกำจัดน้ำมันดีเซลในอาหารเหลว CFMM เท่ากับ 165 มิลลิกรัม/ลิตร/กรัมเซลล์ตรึง/วัน นอกจากนี้เซลล์ตรึงยังคงมีประสิทธิภาพสูงตลอดการใช้ซ้ำในการกำจัดน้ำมันดีเซลความเข้มข้น 200 มิลลิกรัม/ลิตร จำนวน 70 รอบ และจากการประยุกต์ใช้เซลล์ตรึงในระบบบำบัดน้ำเสียแบบเติมอากาศที่มีตัวกลาง ปริมาตร 3 ลิตร ระยะเวลาเก็บกักน้ำ 10 ชั่วโมง และการให้อากาศ 2 vvm. พบว่าสามารถบำบัดน้ำเสียสังเคราะห์ที่ปนเปื้อนน้ำมันหล่อลื่นสไลด์เวย์ ซึ่งเป็นน้ำมันหล่อลื่นที่ถูกใช้ในกระบวนการผลิตล้อรถยนต์แบบอลูมิเนียมอัลลอยด์ ที่ความเข้มข้นเท่ากับ 50-200 มก./ลิตร และสามารถบำบัดน้ำเสียจากโรงงานอุตสาหกรรมที่ความเข้มข้นของปิโตรเลียมไฮโดรคาร์บอนทั้งหมดอยู่ในช่วง 22-35 มก./ลิตร โดยมีประสิทธิภาพการบำบัดสูงกว่า 90% และจากการออกแบบการทดลองเพื่อหาสภาวะที่เหมาะสมในการกำจัดปิโตรเลียมไฮโดรคาร์บอนในน้ำเสีย จากโรงงานอุตสาหกรรมของเซลล์ตรึงด้วยวิธีพื้นผิวตอบสนอง สามารถเพิ่มประสิทธิภาพในการกำจัดน้ำมันของเซลล์ตรึงได้ถึง 2.6 เท่า |
| Other Abstract: | To develop the preparation of bacterial liquid formulation and its application in petroleum-hydrocarbon contaminated soil and water treatment. Liquid formulation of Pseudoxanthomonas sp. RN402 (L-RN402), a strain effectively degrades pyrene and petroleum hydrocarbons, was developed for prolonged storage, maintaining high survival rate and biological activity and low-cost production. L-RN402 was prepared by suspending the cells in potassium phosphate buffer containing 1% (v/v) glycerol at 1012 CFU/ml. This liquid formulation could maintain about 75% survival rate with high pyrene degrading ability when kept at 30°C for 180 days. Preliminary estimation of the costs of L-RN402 production was at 62 bahts/L. L-RN402 could efficiently degrade pyrene at a concentration of 300 mg/kg in soil microcosms completely within 4 weeks. Moreover, L-RN402 could degrade diesel, crude oil, n-tetradecane and n-hexadecane with the initial concentration of 450 mg/L at 89, 83, 92 and 65%, respectively. It was further developed for its application in bioremediation of industrial wastewater contaminated with petroleum hydrocarbons by immobilizing L-RN402 on BCN-009 plastic pellets. It was found that the immobilized form had higher efficacy than those of the free cells by capable of degrading diesel at higher concentration. The diesel oil removal rate of immobilized RN402 in liquid culture was 165 mg/L/g immobilized cells/day. Moreover, the immobilized cells could still maintain high efficacy throughout 70 cycles of bioremediation treatment of diesel at 200 mg/L. It was further applied in a 3-L packed-bed bioreactor with hydraulic retention time of 10 h and air flow rate of 2 vvm. Under this system, it effectively degraded more than 90% of the contaminants in synthetic wastewater which contained sideway oil, lubricant oil used in industry, at 50-200 mg/L and industrial wastewater containing total petroleum hydrocarbons (TPH) at 22-35 mg/L. Furthermore, an experiment design approach for optimizing removal of petroleum hydrocarbon in industrial wastewater by immobilized cells was investigated by response surface methodology and under optimized conditions, the removal was enhanced by 2.6-fold. |
| Description: | วิทยานิพนธ์ (วท.ด.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2554 |
| Degree Name: | วิทยาศาสตรดุษฎีบัณฑิต |
| Degree Level: | ปริญญาเอก |
| Degree Discipline: | วิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม (สหสาขาวิชา) |
| URI: | http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/42371 |
| URI: | http://doi.org/10.14457/CU.the.2011.782 |
| metadata.dc.identifier.DOI: | 10.14457/CU.the.2011.782 |
| Type: | Thesis |
| Appears in Collections: | Grad - Theses |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| wannarak_no.pdf | 4.31 MB | Adobe PDF | View/Open |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.