Abstract:
งานวิจัยนี้ศึกษาชนิดตัวกลางและปริมาณการบรรจุที่เหมาะสมต่อการเกาะของจุลินทรีย์ รวมถึงประเมินประสิทธิภาพในการบำบัดน้ำเสียของระบบบำบัดชีวภาพชนิดเบดเคลื่อนที่โดยใช้ตัวกลาง 2 ชนิดคือตัวกลางพีวีเอเจล และตัวกลางพลาสติกพีอี นอกจากนี้ยังศึกษาผลของการเติมอนุภาคเหล็กนาโนที่ส่งผลต่อการสร้างไบโอฟิล์ม โดยทดลองในถังปฏิกรณ์ที่มีระยะเวลากักเก็บ 4 ชั่วโมง ใช้น้ำเสียสังเคราะห์ซึ่งเตรียมจากกลูโคสที่ความเข้มข้น 500 1,000 2,000 และ 3,000 มิลลิกรัมซีโอดีต่อลิตร มีอัตราน้ำเสียเข้าระบบ 18 ลิตรต่อวัน ผลการทดลองพบว่าปริมาณการบรรจุร้อยละ 10 20 และ 30 ของตัวกลางพีวีเอเจล มีประสิทธิภาพในการบำบัดซีโอดีอยู่ที่ร้อยละ 86 - 89 โดยปริมาณบรรจุตัวกลางพีวีเอเจลที่ร้อยละ 20 ให้ประสิทธิภาพสูงที่สุดคือร้อยละ 89.13 ± 6.12 และมีอัตราการบำบัดซีโอดีจำเพาะเท่ากับ 425.86 ± 69.79 มิลลิกรัมซีโอดีต่อลิตรต่อตารางเมตรต่อชั่วโมง เมื่อเปรียบเทียบชนิดตัวกลางพลาสติกพีอีกับตัวกลางพีวีเอเจล พบว่าการใส่ตัวกลางพลาสติกทั้งสองชนิดที่มีพื้นที่ผิวเท่ากันให้ประสิทธิภาพการบำบัดซีโอดีเฉลี่ยไม่แตกต่างกันในช่วงร้อยละ 78.62 - 80.25 (ทดสอบทางสถิติด้วยเทคนิค t-test) กรณีที่ทดลองด้วยอนุภาคเหล็กนาโน พบว่ามีประสิทธิภาพการบำบัดซีโอดีสูงขึ้นเพียงเล็กน้อย แต่ไม่แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (ทดสอบด้วยเทคนิค t-test) ส่วนการบำบัดไนโตรเจนในระบบชีวภาพเบดเคลื่อนที่พบว่าทุกการทดลองมีประสิทธิภาพการบำบัดทีเคเอ็นอยู่ในช่วงร้อยละ 33.88 – 38.49 ซึ่งไม่แตกต่างกันอย่างนัยสำคัญ (ทดสอบทางสถิติด้วยเทคนิค t-test) สำหรับการวิเคราะห์การเกาะของจุลินทรีย์บนตัวกลางด้วยเทคนิคกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดพบว่าจุลินทรีย์จะเกาะติดเฉพาะรอบนอกของตัวกลางพีวีเอเจล และเกาะอยู่พื้นที่ช่องว่างภายในของตัวกลางพลาสติกพีอี และมีรูปร่างส่วนใหญ่ของจุลินทรีย์เป็นกลุ่มเส้นใย แต่เมื่อใช้อนุภาคเหล็กนาโนในการทดลองจะพบสัดส่วนของจุลินทรีย์รูปท่อนเพิ่มสูงขึ้น ส่วนองค์ประกอบทางเคมีของสารไบโอฟิล์มพบว่ามีสัดส่วนโปรตีนสูงกว่าคาร์โบไฮเดรตในทุกการทดลอง แต่ตัวกลางพีวีเอเจลมีความเข้มข้นของโปรตีนน้อยกว่าตัวกลางพลาสติกพีอี ดังนั้นจากการทดลองแสดงให้เห็นว่าชนิด รูปทรงของตัวกลาง และการเติมอนุภาคเหล็กนาโนส่งผลเพียงบางส่วนต่อแนวโน้มของการเกาะติดของจุลินทรีย์ แต่ไม่ส่งผลต่อประสิทธิภาพการบําบัดซีโอดีและไนโตรเจน
