การใช้แบคทีเรียบำบัดน้ำเสียสีจากการฟอกย้อม

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้มีจุดประสงค์ในการคัดแยกแบคทีเรียจากธรรมชาติและเปรียบเทียบประสิทธิภาพกับแบคทีเรียจากแหล่งปนเปื้อนที่สามารถบำบัดสีย้อม Reactive red 141 (RR141) ศึกษาสภาวะที่เหมาะสมของแบคทีเรียที่คัดเลือกได้ และทดสอบความเป็นพิษต่อการกลายในต้นถั่วเขียวโดยเทคนิค HAT-RAPD แบ่งการศึกษาออกเป็น 3 ส่วน ส่วนแรกคัดแยกและระบุเอกลักษณ์แบคทีเรียที่สามารถบำบัดสี RR141 จากแหล่งธรรมชาติ บริเวณอุทยานแห่งชาติเขาใหญ่ จังหวัดนครราชสีมา พบว่า แบคทีเรียจำนวน 37 ไอโซเลต สามารถบำบัดสีย้อม RR141 เข้มข้น 10 มิลลิกรัมต่อลิตรในอาหารแข็งคัดเลือกขั้นต้นและแบคทีเรีย 3 ไอโซเลต ได้แก่ KKW2-005, KNP15-001 และ KNP13 สามารถบำบัดสีได้สีมากกว่า 60 เปอร์เซ็นต์ ในอาหารเหลวคัดเลือกขั้นที่สองที่เติมสีย้อม RR141 เข้มข้น 50 มิลลิกรัมต่อลิตร ระยะเวลา 48 ชั่วโมง ลำดับดีเอ็นเอที่ตำแหน่ง 16s rDNA มีความเหมือนกับ Paenibacillus terrigena (GQ284528), Bacillus sp. (AM900496) และ Bacillus sp. (DQ86904) ตามลำดับ มีความเหมือนถึง 99 เปอร์เซ็นต์ ส่วนที่สอง เปรียบเทียบประสิทธิภาพแบคทีเรียที่คัดแยกได้จากแหล่งธรรมชาติ Paenibacillus terrigena KKW2-005 (KKW) กับแบคทีเรียคัดแยกได้จากแหล่งที่มีการปนเปื้อน Paenibacillus sp. Dg.904 (C24), Paenibacillus sp. B1 (C29) พบว่า แบคทีเรีย C24, C29 และ KKW สามารถบำบัดสี RR141 เข้มข้น 50 มิลลิกรัมต่อลิตร ได้สูงถึง 95 เปอร์เซ็นต์ ระยะเวลา 16 ชั่วโมง ในสภาวะนิ่ง (static condition) ค่าความเป็นกรดด่างที่เหมาะสมต่อการบำบัดสีคือ 6.0, 7.0 และ 8.0 อุณหภูมิที่เหมาะสมต่อการบำบัดสีคือ 35.0, 45.0 และ 45.0 ตามลำดับ กลูโคสเป็นแหล่งคาร์บอนที่เหมาะสมต่อการบำบัดสี และส่วนแอมโมเนียมคลอไรด์ ยูเรีย และแอมโมเนียมไนเตรทเป็นแหล่งไนโตรเจนที่เหมาะสมต่อการบำบัดโดยแบคทีเรีย ตามลำดับ โดยผลิตภัณฑ์หลังการบำบัดด้วยแบคทีเรีย C24, C29 และ KKW2-005 มีค่าการดูดกลืนแสงที่เปลี่ยนแปลงไปจาก 546 เป็น 520, 517 และ 540 นาโนเมตร มีค่า COD removal (%) เท่ากับ 51.57, 63.69 และ 59.37 เปอร์เซ็นต์ ตามลำดับ และสามารถบำบัดน้ำเสียจากโรงงานฟอกย้อม เข้มข้น 61.45 Sapce unit (SU) เท่ากับ 37.10?0.92, 7.87?1.17 และ 56.61?1.85 % ตามลำดับ สำหรับการวิเคราะห์หมู่ฟังก์ชันโดยเครื่อง Fourier transform infrared spectrometer (FTIR) แสดงให้เห็นว่าโครงสร้างของสี RR141 หลังการบำบัด มีหมู่ OH, NH2, SO2 และหมู่ CH ซึ่งแสดงให้เห็นว่าโครงสร้างสีย้อมถูกย่อยสลายเป็นโครงสร้างที่มีขนาดเล็กลง ส่วนสุดท้าย ศึกษาความเป็นพิษของสีย้อม Reactive red 141 และน้ำทิ้งจากโรงงานฟอกย้อมก่อนและผลิตภัณฑ์หลังการบำบัดของแบคทีเรียสายพันธุ์ Paenibacillus sp. C24 Paenibacillus sp. C29 และ Paenibacillus sp. KKW2-005 ต่อการกลายของต้นถั่วเขียวโดยวิธี HAT-RAPD พบว่า ต้นถั่วเขียวพันธุ์กำแพงแสน 2 ที่รดด้วยน้ำสี RR141 และน้ำเสียสีโรงงานฟอกย้อมก่อนการบำบัดมีการกลายในระดับดีเอ็นเอที่แตกต่างจากที่รดด้วยน้ำสี Reactive red141 และน้ำเสียสีโรงงานฟอกหลังบำบัดโดยแบคทีเรียทั้งสามสายพันธุ์

คำสำคัญ