Please use this identifier to cite or link to this item: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/21673
Title: การกำจัดไนโตรเจนและฟอสฟอรัสในระบบหมุนเวียนน้ำเพื่อการเลี้ยงสัตว์น้ำด้วยถังบรรจุเม็ดดินเผาและผักกวางตุ้ง
Other Titles: Nitrogen and phosphorus removal in the recirculating aquaculture system by baked clay beads and Chinese cabbage tank
Authors: เอกนรินทร์ ธนะกิจไพรินท์
Advisors: วิบูลย์ลักษณ์ พึ่งรัศมี
สรวิศ เผ่าทองศุข
Other author: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. คณะวิศวกรรมศาสตร์
Advisor's Email: Wiboonluk.P@Chula.ac.th
Sorawit.P@chula.ac.th
Subjects: น้ำเสีย -- การบำบัด -- การกำจัดไนโตรเจน
น้ำเสีย -- การบำบัด -- การกำจัดฟอสฟอรัส
Issue Date: 2554
Publisher: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
Abstract: งานวิจัยนี้เป็นการศึกษาประสิทธิภาพการบำบัดสารประกอบไนโตรเจนและฟอสฟอรัสในระบบเลี้ยงสัตว์น้ำด้วยการหมุนเวียนน้ำและตะกอนอินทรีย์ผ่านระบบบำบัดที่มีการปลูกพืชบนวัสดุตัวกลางเม็ดดินเผา โดยแบ่งการทดลองออกเป็น 3 ช่วง การทดลองในช่วงแรกเป็นการศึกษาบทบาทและอัตราการเกิดตะกอนแขวนลอยในถังเลี้ยงปลานิล (Oreochromis niloticus) ที่ระดับความหนาแน่นต่ำ (0.5 กก./ลบ.ม.) และสูง (2.0 กก./ลบ.ม.) พบว่าการเลี้ยงปลานิลที่ระดับความหนาแน่นสูงจะเกิดตะกอนแขวนลอยขึ้นในน้ำปริมาณมาก โดยตะกอนแขวนลอยมีบทบาทสำคัญในการบำบัดของเสียไนโตรเจน (แอมโมเนียและ ไนไทรต์) ผ่านกระบวนการไนทริฟิเคชัน เมื่อทดลองดึงตะกอนแขวนลอยออกจากระบบเลี้ยงปลาทั้งสองระดับความหนาแน่นด้วยอัตราร้อยละ 50 ของปริมาตรน้ำในถังเป็นจำนวน 6 รอบ พบว่าตะกอนแขวนลอยในน้ำจะเพิ่มขึ้นจนมีปริมาณเท่าเดิมในระยะเวลา 4 วัน คิดเป็นอัตราการเกิดตะกอนแขวนลอยเท่ากับ 2.45±0.73 และ 5.17±1.26 มก./ล.-วัน สำหรับระบบการเลี้ยงปลานิลที่ระดับความหนาแน่นต่ำและสูง ตามลำดับ สำหรับการทดลองในช่วงที่ 2 เป็นการศึกษาการสะสมไนโตรเจนและฟอสฟอรัสของผักกวางตุ้ง (Brassica pekinensis) โดยเปรียบเทียบอัตราการเติบโตและดูดซึมธาตุอาหารระหว่างผักกวางตุ้งที่ปลูกบนวัสดุตัวกลางเม็ดดินเผาและบนดินเพาะปลูกที่มีแหล่งสารอาหารเป็นปุ๋ยอินทรีย์เป็นระยะเวลา 45 วัน พบว่าผักกวางตุ้งที่ปลูกบนดินเพาะปลูกและเม็ดดินเผามีอัตราการเติบโตเท่ากับ 0.04±0.01 และ 0.03±0.01 ก.-นน. เปียก/ต้น-วัน โดยในผักกวางตุ้งมีปริมาณไนโตรเจนและฟอสฟอรัสคิดเป็นร้อยละ 100 และ 1.78 ของน้ำหนักแห้ง ตามลำดับ ส่วนการทดลองช่วงสุดท้ายเป็นการทดสอบประสิทธิภาพการบำบัดคุณภาพน้ำจากระบบเลี้ยงปลานิลเมื่อทดลองทำการหมุนเวียนน้ำเลี้ยงปลาและตะกอนแขวนลอยเข้าสู่ระบบบำบัดที่มีวัสดุตัวกลางเม็ดดินเผาเป็นตัวกรองตะกอนแขวนลอยร่วมกับการปลูกผักกวางตุ้ง ด้วยอัตราการไหล 3 ล./นาที เป็นเวลา 10 นาที และหยุดพัก 60 นาที หมุนเวียนไปตลอด 24 ชม. แบ่งการทดลองออกเป็น 3 ชุด ได้แก่ ชุดทดลอง (ถังเลี้ยงปลา + เม็ดดินเผา + ผักกวางตุ้ง) ชุดควบคุม-1 (ถังเลี้ยงปลาเพียงอย่างเดียว) และชุดควบคุม-2 (ถังเลี้ยงปลา + เม็ดดินเผา) ผลการทดลองพบว่าอัตราการเติบโตของปลานิลในชุดทดลอง (0.45±0.15 ก.-นน. เปียก/วัน) มีค่าสูงกว่าในชุดควบคุม-1 และชุดควบคุม-2 ที่มีอัตราการเติบโตใกล้เคียงกัน คือ 0.37±0.16 และ 0.38±0.05 ก.-นน. เปียก/วัน ตามลำดับ ส่วนน้ำหนักเฉลี่ยของผักกวางตุ้งตลอดการทดลองพบว่าเพิ่มขึ้นจาก 0.15±0.02 เป็น 1.00±0.38 ก.-นน. เปียก ผลการวิเคราะห์คุณภาพน้ำในถังเลี้ยงปลานิล พบว่าน้ำในชุดทดลองมีคุณภาพดีที่สุดเมื่อเปรียบเทียบกับชุดควบคุม โดยมีปริมาณแอมโมเนีย ไนไทรต์ ไนเทรต และฟอสเฟตต่ำ ผลการประเมินสมดุลไนโตรเจนและฟอสฟอรัสแสดงให้เห็นว่าไนโตรเจนและฟอสฟอรัสที่ถูกเปลี่ยนเป็นเนื้อเยื่อของผักกวางตุ้งมีค่าเพียงร้อยละ 1.31 และร้อยละ 0.11 ตามลำดับ แสดงให้เห็นว่าการปลูกพืชในถังบำบัดมีส่วนช่วยในการบำบัดไนโตรเจนและฟอสฟอรัสไม่มากนัก ส่วนการบำบัดของเสียไนโตรเจนส่วนใหญ่จะเกิดขึ้นในถังที่บรรจุเม็ดดินเผา โดยการตกค้างของตะกอนในชั้นของเม็ดดินเผาจะเกิดกระบวนการย่อยสลายและกระบวนการดีไนทริฟิเคชันในชั้นตะกอนภายในถังบำบัด
Other Abstract: This research evaluated the nitrogen and phosphorus removal efficiency in the recirculating aquaculture system (RAS) with the water treatment tank containing plant and baked clay beads. The experiments consisted of 3 parts i.e., (1) the study on suspended solid accumulation during fish culture at low (0.5 kg/m³) and high (2 kg/m³) densities, (2) estimation of nitrogen and phosphorus content in Chinese cabbage (Brassica pekinensis), and (3) evaluation of the RAS for fish (Nile tilapia: Oreochromis niloticus) cultivation with water treatment using baked clay beads for sediment removal and Chinese cabbage for nutrients removal. The results showed that high density culture of tilapia produced high amount of suspended solids and this solids commencing on nitrification treatment of nitrogen wastes (ammonia and nitrite). Removal of suspended organic solid from the RAS at 50% for 6 rounds revealed that an increase of suspended solid (SS) to the original concentration took approximately 4 days and the SS removal rates were 2.45±0.73 and 5.17±1.26 mg/L-day for low and high density fish culture, respectively. Growth comparison between Chinese cabbage cultivated in baked clay beads and organic soil for 45 days showed that organic soil provided higher growth rate (0.04±0.01 g-wet/tree-day) than in baked clay beads (0.03±0.01 g-wet/tree-day) with nitrogen and phosphorus content was 100 and 1.78%, respectively. In the last experiment, the water from Nile tilapia tank was circulated to the baked clay beads tank containing Chinese cabbage at 3 L/min for the continuous cycle of 10 minutes flow and 60 minutes pause. Three experimental units were assigned as treatment (fish tank + baked clay beads tank with Chinese cabbage), control-1 (fish tank only), and control-2 (fish tank + baked clay beads tank without Chinese cabbage). It was found that growth of tilapia in treatment tanks (0.45±0.15 g-wet/day) was higher than control-1 and control-2 tanks (0.37±0.16 and 0.38±0.05 g-wet/day, respectively). Average weight of Chinese cabbage increased from 0.15±0.02 to 1.00±0.38 g-wet. Water quality analysis revealed that water quality in treatment tank had lower ammonia, nitrite nitrate and phosphate concentration than control systems. However, nitrogen and phosphorus balance analysis showed that only 1.31% of nitrogen and 0.11% of phosphorus input was incorporated into Chinese cabbage. Hence, nitrogen and phosphorus removal by plant was only the minor role. Most of the nitrogen removal was from decomposition and denitrification processes in sediment layer trapped in baked clay beads tank.
Description: วิทยานิพนธ์ (วศ.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2554
Degree Name: วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต
Degree Level: ปริญญาโท
Degree Discipline: วิศวกรรมสิ่งแวดล้อม
URI: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/21673
URI: http://doi.org/10.14457/CU.the.2011.459
metadata.dc.identifier.DOI: 10.14457/CU.the.2011.459
Type: Thesis
Appears in Collections:Eng - Theses

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
aeknarin_th.pdf16.85 MBAdobe PDFView/Open


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