การพัฒนาความสามารถของเชื้อจุลินทรีย์ในการกำจัดกลิ่นในรูปของก๊าซ ไฮโดรเจนไซยาไนด์โดยใช้ระบบฟิกซ์-ฟิล์มไบโอสครับเบอร์

บทคัดย่อ

การศึกษาวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนาจุลินทรีย์ที่มีความสามารถในการกำจัดกลิ่นในรูปของก๊าซไฮโดรเจนไซยาไนด์ด้วยระบบฟิกซ์-ฟิล์มไบโอสครับเบอร์ และเพื่อศึกษาตัวแปรในสภาวะที่เหมาะสมที่ทำให้ระบบมีประสิทธิภาพดีที่สุด โดยใช้จุลินทรีย์รวมกลุ่ม (Mixed culture) ของ Agrobacterium tumefaciens SUTS 1 และ Pseudomonas monteilii SUTS 2 ซึ่งเป็นจุลินทรีย์ที่มีความสามารถสูงในการย่อยสลายไซยาไนด์ มาศึกษาพัฒนาโดยนำมาตรึงบนผิวของตัวกลางในระบบฟิกซ์-ฟิล์มไบโอสครับเบอร์ พบว่าสภาวะที่เหมาะสมที่ทำให้การกำจัดก๊าซไฮโดรเจนไซยาไนด์ด้วยระบบนี้มีประสิทธิภาพสูงถึง 100% ได้แก่ ที่อัตราการไหลของก๊าซ 104 มิลลิลิตร/นาที อัตราการไหลของของเหลว 20 มิลลิลิตร/นาที และที่ระยะเวลากักเก็บ 2.04 นาที หลังจากนั้นจึงทำการศึกษาการกำจัดก๊าซไฮโดรเจนไซยาไนด์ที่ระดับความเข้มข้น 10, 20 และ 30 ppm ในการศึกษาระยะแรก (Short term period) ทำการเดินระบบต่อเนื่อง 24 ชั่วโมงทำการเก็บตัวอย่างที่เวลา 0, 6, 12 และ 24 ชั่วโมง ทำการตรวจวิเคราะห์ปริมาณไซยาไนด์ที่เหลืออยู่ ปริมาณแอมโมเนียไนโตรเจน ปริมาณไนเตรทไนโตรเจน พบว่า ระบบฟิกซ์-ฟิล์มไบโอสครับเบอร์ยังคงมีประสิทธิภาพสูงในการกำจัดก๊าซที่ความเข้มข้น 10 ppm ได้มากถึง 100% ในชั่วโมงที่ 6 และ 12 ของการเดินระบบ แต่ลดลงเป็น 98% ในชั่วโมงที่ 24 ของการเดินระบบโดยมีความเข้มข้นของก๊าซไฮโดรเจนไซยาไนด์ออกจากระบบ 0.2 ppm ขณะที่เมื่อเพิ่มความเข้มข้นของก๊าซไฮโดรเจนไซยาไนด์เป็น 20 ppm พบว่า ระบบมีประสิทธิภาพสูงที่สุดคิดเป็น 97% ในชั่วโมงที่ 24 ของการเดินระบบ โดยมีความเข้มข้นของก๊าซไฮโดรเจนไซยาไนด์ออกจากระบบ 0.6 ppm และเมื่อเพิ่มความเข้มข้นเป็น 30 ppm พบว่า ระบบมีประสิทธิภาพในการกำจัดสูงขึ้นคิดเป็น 98% ในชั่วโมงที่ 24 ของการเดินระบบ โดยมีความเข้มข้นของก๊าซไฮโดรเจนไซยาไนด์ออกจากระบบ 0.6 ppm จากนั้นทำการศึกษาประสิทธิภาพการกำจัดไฮโดรเจนไซยาไนด์ด้วยระบบดังกล่าวในระยะยาว (Long term period) โดยทำการศึกษาที่ระดับความเข้มข้น 10 ppm ซึ่งมีประสิทธิภาพการกำจัดสูงที่สุดจากการศึกษาในระยะแรก มาทำการศึกษาโดยการเดินระบบต่อเนื่องเป็นเวลา 72 ชั่วโมง พบว่าระบบมีประสิทธิภาพสูงถึง 100% ตลอดระยะเวลาการเดินระบบ ดังนั้นจึงเพิ่มความเข้มข้นของก๊าซไฮโดรเจนไซยาไนด์เป็น 30 ppm เพื่อทำการหาประสิทธิภาพที่เหมาะสมที่สุดของระบบ (Optimum efficiency) พบว่าระบบสามารถกำจัดก๊าซไฮโดรเจนไซยาไนด์ได้สูงถึง 100% ในชั่วโมงที่ 24 และ 72 ของการเดินระบบ เช่นกัน ขณะที่จำนวนเซลล์ของจุลินทรีย์รวมกลุ่ม (Mixed culture) สามารถเจริญเติบโตเพิ่มจำนวนเซลล์ได้อย่างต่อเนื่องจากการศึกษาน้ำหนักของตัวกลางที่ใช้เป็นตัวยึดเกาะของจุลินทรีย์มีน้ำหนักเพิ่มขึ้น ทั้งนี้จากการตรวจวิเคราะห์ไม่พบไซยาไนด์ และแอมโมเนียไนโตรเจนทั้งการศึกษาระยะแรก และในระยะยาว ขณะที่ปริมาณไนเตรทมีการเปลี่ยนแปลงไปตามประสิทธิภาพการกำจัดไฮโดรเจนไซยาไนด์เช่นเดียวกันทุกการทดลอง จึงสามารถสรุปได้ว่าเมื่อนำจุลินทรีย์รวมกลุ่มของ Agrobacterium tumefaciens SUTS 1 และ Pseudomonas monteilii SUTS 2 มาใช้ในการกำจัดกลิ่นในรูปของก๊าซไฮโดรเจนไซยาไนด์โดยใช้ระบบฟิกซ์-ฟิล์มไบโอสครับเบอร์ซึ่งมีจุลินทรีย์รวมกลุ่มดังกล่าวอาศัยอยู่บนตัวกลางนั้นมีประสิทธิภาพสูงในการกำจัดกลิ่นในรูปของก๊าซไฮโดรเจนไซยาไนด์ คำสำคัญ (keywords): กลิ่น (Odor), ฟิกซ์-ฟิล์ม ไบโอสครับเบอร์ (Fixed-film bioscrubber), ไฮโดรเจนไซยาไนด์ (Hydrogen cyanide), ประสิทธิภาพการกำจัด (Removal efficiency)

คำสำคัญ