ประสิทธิภาพของกระบวนการกำจัดฟอสฟอรัสทางชีวภาพที่อุหภูมิต่างกัน

The efficiency of a biological phosphorus removal process at different temperatures

Name: ปริยดา เหล่ารุจิจินดา

ThaSH: น้ำเสีย -- การบำบัด -- การกำจัดไนโตรเจน

ThaSH: น้ำเสีย -- การบำบัด -- การกำจัดฟอสฟอรัส

ThaSH: ไนโตรเจน

ThaSH: ฟอสฟอรัส

Abstract: งานวิจัยนี้เป็นการศึกษาผลของอุณหภูมิต่อประสิทธิภาพในการกำจัดฟอสฟอรัสของกระบวนการแอนแอโรบิก-แอโรบิก ซึ่งในที่นี้เลือกให้เป็นแบบเอสบีอาร์ โดยทำการทดลองที่อุณหภูมิ 5, 15, 25, 35 และ 40 องศาเซลเซียส ใช้น้ำเสียสังเคราะห์ที่มีค่าซีโอดี 300 มก./ล. ทีเคเอ็น 15 มก./ล. และฟอสฟอรัส 15 มก./ล. (100:5:5) เพื่อกระตุ้นให้เกิดจุลชีพที่สามารถสะสมฟอสฟอรัสได้มาก (Phosphorus Accumulating Organisms-PAOs) แต่ไม่มีผลต่อไนตริฟายอิงแบคทีเรีย (nitrifying bacteria) ชุดการทดลองประกอบด้วยถังปฏิกรณ์แบบเอสบีอาร์ที่ควบคุมอุณหภูมิอัตโนมัติขนาด 16.8 ลิตรสองชุดเดินระบบที่ค่าอายุสลัดจ์ 12 วัน วัฏจักรการทำงาน 12 ชั่วโมง ประกอบด้วยช่วงแอนแอโรบิก 4 ชม. 50 นาที ช่วงแอโรบิก 6 ชม. ช่วงตกตะกอน 1 ชม. ช่วงเติมและระบายน้ำเสีย 10 นาที เชื้อที่ใช้ในการทดลองเป็นเชื้อผสมจากสลัดจ์ของโรงบำบัดน้ำเสียสี่พระยาเติมด้วยเชื้อ Pseudomonas fluorescens และ Acinetobacter calcoaceticus ที่ถูกเพาะเป็นเวลานาน 7 เดือน จนมีจุลชีพกลุ่มพีเอโอมากพอ แล้วจึงนำมาเลี้ยงให้ชินกับอุณหภูมินั้นๆ เป็นเวลาประมาณ 1-1.5 เดือนก่อนการทดลองหาประสิทธิภาพของระบบ อุณหภูมิมีผลต่อประสิทธิภาพการกำจัดฟอสฟอรัส โดยที่อุณหภูมิ 5, 15, 25, 35 และ 40 องศาเซลเซียสประสิทธิภาพการกำจัดฟอสฟอรัสจะลดลงจากร้อยละ 100, 100, 100 และ 72 เป็น 61 ตามลำดับ ปริมาณฟอสฟอรัสในเซลล์หรือในเอ็มแอลวีเอสเอส (mixed liquor volatile suspended solids, MLVSS) ก็ลดลงจากร้อยละ 10.8 เป็น 10.4, 5.5, 3.1 และ 3.5 ตามลำดับ เช่นเดียวกัน ส่วนการกำจัดซีโอดีกรองพบว่าอุณหภูมิมีผลต่อประสิทธิภาพการกำจัดเพียงเล็กน้อย ทั้งนี้เพราะมีค่าอายุสลัดจ์ยาวพอ กล่าวคือ 12 วัน สำหรับทั้งระบบ หรือ 5.5 และ 6.5 วัน สำหรับช่วงแอนแอโรบิกและแอโรบิกตามลำดับ โดยประสิทธิภาพการกำจัดเป็นร้อยละ 99, 99, 97, 99 และ 93 ณ อุณหภูมิดังกล่าวตามลำดับ ทั้งนี้ที่อุณหภูมิ 40 องศาเซลเซียสถือว่าสูงเกินไปสำหรับจุลชีพ ประสิทธิภาพจึงลดลงเล็กน้อย นอกจากนี้พบว่าประสิทธิภาพการกำจัดทีเคเอ็นเป็นร้อยละ 67, 89, 95, 94 และ 57 ตามลำดับ เห็นได้ว่าประสิทธิภาพในการกำจัดเพิ่มขึ้นเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นจนถึงระดับหนึ่ง เมื่ออุณหภูมิสูงเกินไป (40 อาศาเซลเซียส) ประสิทธิภาพการกำจัดกลับลดลงมาก ส่วนประสิทธิภาพการกำจัดไนโตรเจนทั้งหมดเป็นร้อยละ 63, 62, 73, 60 และ 49 ตามลำดับ (อย่างไรก็ตาม งานวิจัยนี้ไม่ได้มุ่งกำจัดไนโตรเจนทั้งหมด จึงไม่ได้ปรับให้มีขั้นตอนแอน็อกซิกให้เหมาะสมกับการเกิดดีไนตริฟิเคชัน) นอกจากนี้ยังพบว่าที่อุณหภูมิ 35 องศาเซลเซียส ระบบมีปริมาณเอ็มแอลเอสเอสมากกว่าที่อุณหภูมิ 15 องศาเซลเซียสมาก (2,688 มก./ล. และ 1,199 มก./ล. ตามลำดับ) แต่ระบบกลับมีประสิทธิภาพการกำจัดฟอสฟอรัสต่ำกว่า คาดว่าเป็นเพราะเชื้อที่เติบโตที่อุณหภูมิ 35 องศาเซลเซียส มีอัตราส่วนของจุลชีพกลุ่มจีเอโอ (Glycogen Accmulating Organisms-GAOs) และโอเอชโอ (OHOs) ในมวลจุลชีพทั้งหมดเพิ่มขึ้น สรุปได้ว่าที่อุณหภูมิต่ำ (5, 15, 25 องศาเซลเซียส) ระบบจะมีประสิทธิภาพการกำจัดฟอสฟอรัสทางชีวภาพมากกว่าที่อุณหภูมิสูง (35 และ 40 องศาเซลเซียส) ซึ่งหมายความว่าการกำจัดฟอสฟอรัสในประเทศเราจะทำได้ไม่ดีเท่าในประเทศเขตหนาว

Abstract: The purpose of this research was to study the effect of temperature at 5, 15, 25, 35 and 40 ํC on the efficiency of biological phosphorus removal (BPR) by an Anaerobic/Aerobic SBR process. The synthetic wastewater with COD, TKN and P of 300, 15 and 15 mg/l (100:5:5), respectively, was used to promote the proliferation of Phosphorus Accumulating Organisms (PAOs) but not nitrifiers. The experimental setup included two 16.8 l automatic temperature-controlled SBR reactors. The sludge age was controlled at 12 days and the cycle time was 12 hrs. (4:50 hrs. anaerobic, 6 hrs. aerobic, 1 hr settling and 10 minutes influent feed and effluent withdrawal). The activated sludge from the Si Phraya sewage treatment plant and the pure culture of Pseudomonas fluorescens and Acinetobacter calcoaceticus were cultivated for approximately 7 months after which PAOs were in abundance. The said mixed culture was then acclimatized for 1-1.5 months with the synthetic wastewater and operated at the designated temperatures before the process performance was investigated. Apparently, the temperature directly affected the phosphorus removal efficiency, i.e., at 5, 15, 25, 35 and 40 ํC, the P removal efficiencies dropped from 100, 100, 100 and 72 to 61 percent, respectively. The P content in mixed liquor volatile suspended solids (MLVSS) was 10.8, 10.4, 5.5, 3.1 and 3.5 percent for the same cases, respectively. This clearly showed that the PAOs proliferated better at lower temperatures. The temperature had, however, less impact on the filtered COD removal efficiency; it was apparently 99, 99, 97, 99 and 93 percent, respectively. This is due to the sufficiently long HRT and SRT (12 days overall and 5.5, 6.5 days for the anaerobic and aerobic stage, respectively) of the systems. The excessive temperature of 40 ํC was, however, unfavorable for the process. The TKN removal efficiencies at the said temperatures were 67, 89, 95, 94 and 57 percent, respectively, i.e., it increased with temperature until a certain level after which (40 ํC) the efficiency drastically dropped. The TN removal efficiencies were 63, 62, 73, 60 and 49 percent, respectively (the TN removal was not the main objective of this study, and the system was not set to have a proper anoxic-denitrification process). In addition, the MLVSS at the 35 ํC scenario was more than that at 15 ํC (2688 VS 1199 mg/l) eventhough the P removal efficiency was lower at the higher temperature, probably because at this 35 ํC, the proportion of the Glycogen Accumulating Organisms (GAOs) and Ordinary Heterotroph Organisms (OHOs) in the bacteria mass increased. In conclusion, the BPR efficiency at low temperatures (5, 15, 25 ํC) was better than at high temperatures (35 and 40 ํC). This means that the EBPR process will work better in the temperate climate than the tropical ones like ours (Thailand)

จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. สถาบันวิทยบริการ

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: cuir@car.chula.ac.th

Name: ธงชัย พรรณสวัสดิ์

Role: ที่ปรึกษา

Created: 2541

Modified: 2552-09-23

Issued: 2552-09-23

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

ISBN: 9743314881

tha

DegreeName: วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: วิศวกรรมสิ่งแวดล้อม

Grantor: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

©copyrights จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	Pariyada_La_front.pdf	856.87 KB	113	2025-01-14 22:06:28
2	Pariyada_La_ch1.pdf	701.45 KB	56	2019-07-11 18:32:07
3	Pariyada_La_ch2.pdf	1.37 MB	65	2025-01-14 22:06:58
4	Pariyada_La_ch3.pdf	828.6 KB	50	2019-07-11 18:32:17
5	Pariyada_La_ch4.pdf	1.34 MB	34	2019-07-11 18:32:20
6	Pariyada_La_ch5.pdf	691.82 KB	34	2019-07-11 18:32:25
7	Pariyada_La_back.pdf	2.33 MB	39	2025-01-14 22:05:22

ใช้เวลา

0.035565 วินาที