การบำบัดไนโตรเจนในระบบเลี้ยงสัตว์น้ำเเบบปิดผ่านกระบวนการร่วมไนทริฟิเคชัน-ดีไนทริฟิเคชันด้วยตัวกรองชีวภาพไบโอคอร์ด

NITROGEN TREATMENT IN CLOSED AQUACULTURE SYSTEM BY NITRIFICATION-DENITRIFICATION CO-PROCESSES USING BIOCORDтм BIOFILTER

Name: เพ็ญพิชา สท้านวัตร

ThaSH: น้ำ -- การทำให้บริสุทธิ์ -- การกำจัดไนโตรเจน

ThaSH: ไนตริฟิเคชันอินฮิบิเตอร์

ThaSH: ดีไนตริฟิเคชัน

Abstract: งานวิจัยนี้เป็นการศึกษาการบำบัดไนโตรเจนในระบบเลี้ยงสัตว์น้ำแบบปิดผ่านกระบวนการร่วมไนทริฟิเคชัน-ดีไนทริฟิเคชันด้วยตัวกรองชีวภาพไบโอคอร์ดชนิดเส้นใย แบ่งการทดลองออกเป็น 3 ช่วง ช่วงแรกเป็นการประเมินประสิทธิภาพเบื้องต้นของตัวกรองชีวภาพที่ผ่านการบ่มเชื้อในบ่อเลี้ยงสัตว์น้ำที่เวลาแตกต่างกัน ผลการทดลองพบว่าประสิทธิภาพการบำบัดมีค่าเพิ่มขึ้นตามระยะเวลาการบ่มเชื้อ ซึ่งตัวกรองชีวภาพที่ผ่านการบ่มเชื้อเป็นเวลา 7 สัปดาห์ สามารถบำบัดไนโตรเจนผ่านกระบวนการบำบัดร่วมได้อย่างสมบูรณ์ โดยมีอัตราไนทริฟิเคชัน 75.62±9.45 มก.-ไนโตรเจน/ม./วัน ดีไนทริฟิเคชัน 144.88±5.99 มก.-ไนโตรเจน/ม./วัน และปริมาณจุลชีพสะสมบนมัดเส้นใยของตัวกรองชีวภาพ 50.89±3.41 กรัม/ม. ตามลำดับ การทดลองช่วงที่ 2 เป็นการหาสภาวะที่เหมาะสมในการเดินระบบที่เน้นการบำบัดแอมโมเนียซึ่งมีความเป็นพิษสูงต่อสัตว์น้ำ จากการศึกษาผลของการเติมสารอินทรีย์คาร์บอน พบว่าชุดควบคุมที่ไม่เติมเมทานอลสามารถบำบัดแอมโมเนียได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยมีอัตราการบำบัด 60.19±3.12 มก.-ไนโตรเจน/ม./วัน และสามารถบำบัดไนเทรตโดยอาศัยสารอินทรีย์จากตะกอนในระบบเป็นแหล่งคาร์บอนสำหรับแบคทีเรียกลุ่มเฮทเทอโรโทรฟซึ่งมีอัตราการบำบัด 10.50±1.17 มก.-ไนโตรเจน/ม./วัน จากนั้นศึกษาผลของการล้างทำความสะอาดตัวกรองชีวภาพ พบว่าการขยำและแกว่งตัวกรองในน้ำสะอาดสามารถลดปริมาณตะกอนส่วนเกินซึ่งเป็นสาเหตุของการเกิดสภาวะแอนแอโรบิกภายในมัดเส้นใย โดยการแกว่งตัวกรองเป็นวิธีที่สะดวกและประหยัดเวลาในการใช้งานจริง โดยมีอัตราไนทริฟิเคชัน 47.80±2.88 มก.-ไนโตรเจน/ม./วัน ดีไนทริฟิเคชัน 8.73±0.66 มก.-ไนโตรเจน/ม./วัน และปริมาณจุลชีพคงเหลือบนตัวกรองชีวภาพ 32.21±4.30 กรัม/ม. ตามลำดับ และสุดท้ายศึกษาผลของความถี่ในการล้างทำความสะอาดตัวกรองชีวภาพ พบว่าการทำความสะอาดตัวกรองด้วยความถี่ 2 3 และ 4 สัปดาห์/ครั้ง สามารถเพิ่มอัตราไนทริฟิเคชันได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยการทำความสะอาดด้วยความถี่ 2 สัปดาห์/ครั้ง ส่งผลให้ตัวกรองมีประสิทธิภาพการบำบัดแอมโมเนียสูงสุดเท่ากับ 67.61±7.69 มก.-ไนโตรเจน/ม./วัน การทดลองช่วงสุดท้ายเป็นการประเมินประสิทธิภาพไบโอคอร์ดในการบำบัดไนโตรเจนจากระบบเลี้ยงสัตว์น้ำ ผลการทดลองพบว่าตัวกรองชีวภาพสามารถควบคุมปริมาณแอมโมเนีย ไนไทรต์ และไนเทรต ให้อยู่ในระดับที่ไม่เป็นอันตรายต่อสัตว์น้ำ เท่ากับ 0.17±0.01 0.12±0.07 และ 5.85±0.68 มก.-ไนโตรเจน/ล. ตามลำดับ นอกจากนี้ยังมีประสิทธิภาพในการกักเก็บตะกอนภายในมัดเส้นใยเนื่องจากมีพื้นที่ผิวในการยึดเกาะของจุลชีพสูง โดยสามารถควบคุมปริมาณตะกอนแขวนลอยในระบบให้มีค่าไม่เกิน 86.67±2.33 มก.-ของแข็งแขวนลอย/ล.

Abstract: This research involved nitrogen removal in recirculating aquaculture system by nitrification-denitrification co-processes using BiocordTM fibrous biofilter media. The experiment was divided into 3 parts. The first experiment evaluated effect of biofilter acclimation periods on nitrogen removal rate. The results showed that removal efficiency increased with acclimation time. BiocordTM acclimation for 7 weeks was enough for complete nitrification of 75.62±9.45 mg.-N/m/day and denitrification of 144.88±5.99 mg.-N/m/day with 50.89±3.41 g/m-biofilter of accumulated biomass. The second experiment was to investigate the optimal condition and effect of external carbon source for ammonia removal via nitrification-denitrification processes. The result illustrated that the highest nitrification rate was found in control without methanol addition which was 60.19±3.12 mg.-N/m/day. Furthermore, nitrate removal rate of 10.50±1.17 mg.-N/m/day was achieved by heterotrophic bacteria using internal carbon from digested sludge. Thereafter, removal of excess solid particles from fibrous bundle was examined. The results showed that biofilter cleaning by squeeze and stirred in water can removed excess solid deposited which cause anaerobic condition in the fibrous. This cleaning method is convenient and easy to be applied with the practical nitrification rate of 47.80±2.88 mg.-N/m/day and denitrification rate of 8.73±0.66 mg.-N/m/day with the remained biomass of 32.21±4.30 g/m-biofilter. Finally, the effect of frequent cleaning of biofilter was conducted. The result showed that sediment removal every 2, 3 and 4 weeks could enhance nitrification rate in which the highest rate of 67.61±7.69 mg.-N/m/day was found in treatment cleaning every 2 weeks. The last experiment evaluated nitrogen removal efficiency of BiocordTM in Tilapia culture tanks. It was found that BiocordTM biofilter could control ammonia nitrite and nitrate concentrations under 0.17±0.01, 0.12±0.07 and 5.85±0.68 mg-N/l, respectively. In addition, due to high surface area for microbial adhesion of BiocordTM fibrous, suspended solid in fish tank was controlled below 86.67±2.33 mg/l throughout the experimental period.

จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. สำนักงานวิทยทรัพยากร

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: cuir@car.chula.ac.th

Name: วิบูลย์ลักษณ์ พึ่งรัศมี

Role: ที่ปรึกษา

Name: สรวิศ เผ่าทองศุข

Role: ที่ปรึกษา

Created: 2557

Modified: 2559-03-19

Issued: 2559-03-19

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

tha

DegreeName: วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: วิศวกรรมสิ่งแวดล้อม

Grantor: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

©copyrights จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	5570321821.pdf	12.46 MB	58	2026-05-26 18:16:01

ใช้เวลา

0.032835 วินาที