การเปลี่ยนรูปน้ำมันและไขมันในน้ำเสียให้เป็นชีวมวลของยีสต์

Conversion of fat, oil and grease in wastewater to yeast biomass

Name: อิสระ นนธิราช

ThaSH: น้ำเสีย -- การบำบัด -- วิธีทางชีวภาพ

ThaSH: ยีสต์

Abstract: งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์ที่จะบำบัดไขมันและน้ำมันในน้ำเสียด้วยกระบวนการทางชีววิทยาโดยอาศัยจุลินทรีย์กลุ่มยีสต์ น้ำเสียที่ใช้ในการทดลองเป็นน้ำเสียจริงจากโรงงานอุตสาหกรรมปลากระป๋องซึ่งมีไขมัน น้ำมัน และโปรตีนเป็นองค์ประกอบ มีค่าซีโอดี 3,680 มิลลิกรัมต่อลิตร ไขมันและน้ำมัน 2,822 มิลลิกรัมต่อลิตร โปรตีน 714 มิลลิกรัมต่อลิตร และปริมาณคาร์บอนทั้งหมด 1,146 มิลลิกรัมต่อลิตร เมื่อทำการทดลองเปรียบเทียบการบำบัดด้วยยีสต์ 3 สายพันธุ์ที่ผ่านการทดสอบการผลิตเอนไซม์ไลเปสขั้นปฐมภูมิแล้ว ได้แก่ Candida maltosa Candida tropicalis และ Yarrowia lipolytica โดยการทดลองแบบแบทช์ ที่อุณหภูมิห้อง ความเร็วรอบในการเขย่า 200 รอบต่อนาที เป็นเวลา 48 ชั่วโมง พบว่ามีประสิทธิภาพในการบำบัดซีโอดีใกล้เคียงกัน คือร้อยละ 85.57 82.09 และ 95.73 ตามลำดับ และประสิทธิภาพการบำบัดไขมันและน้ำมันเท่ากับร้อยละ 53.74 51.07 และ 82.74 ตามลำดับ ซึ่งแสดงให้เห็นว่า Yarrowia lipolytica เป็นยีสต์ที่มีประสิทธิภาพสูงสุดในการบำบัดไขมันและน้ำมันในน้ำเสีย เมื่อนำชีวมวลของยีสต์สายพันธุ์ดังกล่าวไปวิเคราะห์องค์ประกอบภายในเซลล์พบว่า ชีวมวลที่ได้มีทั้งชนิดและปริมาณกรด อะมิโนจำเป็นอย่างครบถ้วนในปริมาณสูง และผ่านเกณฑ์ที่กำหนดเมื่อเปรียบเทียบกับค่าตามมาตรฐานอาหารสัตว์ขององค์การอาหารและเกษตรแห่งสหประชาชาติ (FAO) นั่นคือมีลักษณะสมบัติที่สามารถนำไปใช้เป็นอาหารเสริมประเภทโปรตีนสำหรับสัตว์ได้เป็นอย่างดี จากการทดลองเพื่อศึกษาค่าจลนพลศาสตร์ในการย่อยสลายสารอินทรีย์ในน้ำเสียโดยใช้สมการของ Haldane พบว่า มีอัตราการเจริญเติบโตจำเพาะสูงสุด (µm) เท่ากับ 0.37 ชั่วโมง-1 ค่าความเข้มข้นที่ครึ่งหนึ่งของอัตราการย่อยสลายสารอินทรีย์สูงสุด ( KS ) เท่ากับ 434 มก./ล. และค่าคงที่จากสภาวะความเป็นพิษของไขมัน (Ki) เท่ากับ 489 มก./ล. ซึ่งค่าคงที่ที่ได้จากการวิเคราะห์ค่าจลนพลศาสตร์เหล่านี้เมื่อเปรียบเทียบกับงานวิจัยที่ผ่านมาพบว่ามีค่าใกล้เคียงกัน โดยสามารถนำไปประยุกต์ใช้ในการออกแบบระบบบำบัดน้ำเสียเพื่อกำจัดไขมันและน้ำมันด้วยจุลินทรีย์กลุ่มยีสต์ได้

Abstract: The aim of this research was to study biological treatment of fat, oil, and grease in wastewater by yeast. Real wastewater from canned fish industry that has fat, oil, and protein as its component was used in this experiment. The results of wastewater analysis showed COD value of 3,680 mg/L, lipid and oil of 2,822 mg/L, protein of 714 mg/L and total carbon of 1,146 mg/L. Three yeast strains used in this research were pure culture that had been undergone enzyme lipase primary production test as Candida maltosa, Candida tropicalis and Yarrowia lipolytica. After cultivation in wastewater at room temperature with rotational speed at 200 rpm for 48 hours, the COD removal efficiency was found to be 85.57, 82.09 and 95.73 percent for Candida maltosa, Candida tropicalis and Yarrowia lipolytica respectively, and the removal efficiency of oil and fat equaled to 53.74, 51.07 and 82.74 percent, respectively. Consequently, it could be concluded that Yarrowia lipolytica had the highest capability in fat and oil removal from oily wastewater. Moreover, Yarrowia lipolytica biomass contained all the essential amino acids which were well balanced and surpassed well with the Food Agricultural Organization (FAO) guideline. Its high content of the essential amino acids suggested that the yeast protein would be suitable as the protein supplement to increase the protein quality of animal feed. The kinetics of organic utilization using Haldane’s equation was calculated. The maximum specific growth rate (µm), half - saturation coefficient (KS) and inhibition constant (Ki) were 0.37 hr-1, 434 mg/l and 489 mg/l, respectively. These values are comparable with those that have been reported by all review literatures, suggesting that those kinetic values may be suitable for oily wastewater treatment plant design

จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. สำนักงานวิทยทรัพยากร

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: cuir@car.chula.ac.th

Name: วิบูลย์ลักษณ์ พึ่งรัศมี

Role: ที่ปรึกษา

Name: ศรัณย์ เตชะเสน

Role: ที่ปรึกษา

Created: 2552

Modified: 2557-01-08

Issued: 2557-01-08

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

tha

DegreeName: วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: วิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม

Grantor: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	ittsara_no.pdf	7.42 MB	126	2023-05-26 15:16:13

ใช้เวลา

0.021506 วินาที