Biodesulfurization of organic sulfur in petroleum by newly found microorganisms in Thailand

การกำจัดสารกำมะถันอินทรีย์จากน้ำมันโดยเชื้อจุลินทรีย์ที่พบใหม่ในประเทศไทย

Name: Nantaka Kheawpraju

LCSH: Biodegradation Environmental

LCSH: Biotechnology

LCSH: Microorganisms -- Thailand

LCSH: Sulphoxides

Abstract: Sulfur is one of the major non-hydrocarbon compounds in petroleum which is released as sulfur dioxide into the atmosphere during combustion. It is also the major cause of acid rain and air pollution. Hydrodesulfurization (HDS) is the technology presently used in refineries for the pre-combustion desulfurization of fuels. However, they cannot completely remove organosulfur compounds. Therefore, the application of a biodesulfurization process to achieve more efficient desulfurization using desulfurizing bacteria following HDS has attracted the attention. The objectives of this study were to isolate and select the desulfurizing microorganisms with high activity, and to study and compare the substrates desulfurizing efficiency by the growing and resting cells of the selected bacterial strains. In this study, bacteria which utilizes organosulfur compounds as the sole source of sulfur were isolated from oil-contaminated areas, oil sludge samples and hot spring soil samples in Thailand. DBT desulfurization activities of isolated strains were also investigated. The strains with high desulfurization activity were selected and identified by 16S rDNA sequencing. These strains were further studied by conducting the growth of the bacteria on various organosulfur compounds (BT, benzyl phenyl sulfide and DBT). Biodesulfurization of these substrates by growing and resting cells of the selected bacteria was also investigated. Seventeen bacterial strains were isolated in this study. After DBT desulfurization activities of the isolated strains were studied, 3 strains of mesophilic bacteria (MU_CP1, MU_CP4 and MU_SK4) and a strain of thermophilic bacteria (MU_CM2) were identified and selected for further studies. However, the Gibb’s assay results indicated that none of the selected bacterial strains could desulfurize DBT via the sulfur-specific (4-S) pathway. Based on the data obtained from the growth and desulfurization activity experiments, the desulfurization activities of the growing cells of all selected strains were lower than those of the resting cells. The strain MU_CP1, Ochrobactrum tritici had a higher desulfurization activity than the other selected strains, including IGTS8, which was a control strain in this study. Since the strain MU_CP1 could not be proven to desulfurize DBT via the sulfur-specific (4-S) pathway, this strain was still unable to be applied to the biodesulfurization process.

Abstract: ซัลเฟอร์เป็นสารประกอบหลักสารหนึ่งในน้ำมัน เมื่อมีการเผาไหม้จะทำให้เกิดก๊าซซัลเฟอร์ ไดออกไซด์ในอากาศ ซึ่งเป็นสาเหตุหลักที่ทำให้เกิดภาวะฝนกรดและมลพิษทางอากาศ ในปัจจุบัน ไฮโดรดีซัลเฟอร์ไรเซชัน (hydrodesulfurization) เป็นวิธีการที่ใช้ในการกำจัดสารประกอบ อินทรีย์กำมะถันก่อนการเผาไหม้เชื้อเพลิง อย่างไรก็ตาม วิธีการนี้ยังไม่สามารถกำจัดสารดังกล่าวใน น้ำมันได้อย่างสมบูรณ์ ดังนั้นจึงมีการประยุกต์ใช้วิธีที่เพิ่มประสิทธิภาพในการกำจัดสารประกอบ อินทรีย์กำมะถัน นั่นคือ ไบโอดีซัลเฟอร์ไรเซชัน (biodesulfurization) ซึ่งเป็นวิธีที่ใช้เชื้อจุลินทรีย์ ในการกำจัดสารประกอบอินทรีย์กำมะถันที่น่าสนใจในปัจจุบัน จุดประสงค์ของการศึกษาในครั้งนี้ คือ เพื่อแยกเชื้อจุลินทรีย์ที่สามารถเจริญเติบโตในอาหารเลี้ยงเชื้อที่มีสารประกอบอินทรีย์กำมะถัน และนำไปศึกษาประสิทธิภาพในการกำจัดสารประกอบอินทรีย์กำมะถันจำนวนสามชนิดคือ ไดเบน โซไทโอฟีน (dibenzothiophene) เบนโซไทโอฟีน (benzothiophene) และเบนซิลฟีนิลซัลไฟด์ (benzyl phenyl sulfide) ในการศึกษาครั้งนี้ ได้ทำการแยกเชื้อจุลินทรีย์ที่สามารถเจริญเติบโตในอาหารเลี้ยงเชื้อที่มี สารประกอบอินทรีย์เป็นแหล่งของกำมะถันเป็นจำนวน 17 สายพันธุ์ โดยเชื้อจุลินทรีย์ที่แยกได้ถูก นำไปศึกษาเกี่ยวกับการกำจัดสารประกอบอินทรีย์กำมะถันออกจากสารไดเบนโซไทโอฟีน เชื้อจุลินทรีย์ 4 สายพันธุ์ที่สามารถกำจัดสารประกอบอินทรีย์กำมะถันออกจากสารดังกล่าวในอัตรา ที่สูงได้ถูกคัดเลือกและจำแนกชนิด หลังจากนั้นได้ทำการศึกษาการเจริญเติบโตและประสิทธิภาพ ของการกำจัดสารประกอบอินทรีย์กำมะถันออกจากซับสเตรททั้งสามชนิดของเชื้อจุลินทรีย์ที่ถูก คัดเลือก ซึ่งพบว่าสายพันธุ์ MU_CP1 มีความสามารถดีที่สุด อย่างไรก็ตามสายพันธุ์ MU_CP1ไม่ สามารถกำจัดสารประกอบอินทรีย์กำมะถันออกจากสารดังกล่าวได้อย่างสมบูรณ์ ดังนั้นสายพันธุ์ MU_CP1 จึงไม่สามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้จริงในกระบวนการไบโอดีซัลเฟอร์ไรเซชัน

Mahidol University

Address: NAKHONPATHOM

Email: liwww@mahidol.ac.th

Name: Prayad Pokethitiyook

Role: Thesis Advisors

Created: 2007

Modified: 2553-06-18

Issued: 2010-06-14

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

CallNumber: TH N191b 2007

eng

Spatial: Thailand

DegreeName: Master of Science

Level: Master's Degree

Descipline: Environmental Biology

Grantor: Mahidol University

©copyrights Mahidol University

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	4637430.pdf	9.98 MB	31	2021-11-06 14:41:49

ใช้เวลา

-0.622721 วินาที