การส่งเสริมกระบวนการย่อยสลายทางชีวภาพในแหล่งน้ำเสียชุมชนที่มีไนโตรเจนสูง โดยเพิ่มแหล่งคาร์บอนภายนอก (PROMOTE BIODEGRADATION OF HIGH CONTAMINATED NITROGEN DOMESTIC WASTEWATER BY EXTERNAL CARBON)

Abstract

ปัจจุบันจำนวนประชากรเพิ่มสูงขึ้น ทำให้มีการอุปโภคและบริโภคมากขึ้น เกิดภาวะมลพิษในแหล่งน้ำ โดยเฉพาะการปนเปื้อนของไนโตรเจนที่พบมากน้ำเสียชุมชน หากแหล่งน้ำมีปริมาณคาร์บอนไม่เพียงพอ จะทำให้เกิดกระบวนการย่อยสลายช้าลง ดังนั้นจึงต้องมีการเพิ่มแหล่งคาร์บอนให้เพียงพอเพื่อช่วยให้เกิดกระบวนการย่อยสลายเร็วขึ้น งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาสัดส่วนคาร์บอนที่เหมาะสมในน้ำเสียที่มีปริมาณไนโตรเจนสูงจากน้ำเสียชุมชนมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ เพื่อส่งเสริมกระบวนการย่อยสลายทางชีวภาพโดยใช้แหล่งคาร์บอนภายนอก ได้แก่ ซูโครสและเอทานอล ทั้งในสภาวะที่มีออกซิเจนและไร้ออกซิเจน โดยมีอัตราส่วนของ C:Nในรูปของ COD:NH3 เท่ากับ 3:1 5:1 และ 7:1 และมีระยะเวลากักเก็บเท่ากับ 24 48 72 และ 96 ชั่วโมง ตามลำดับ ผลการศึกษาพบว่าในสภาวะที่มีออกซิเจน อัตราส่วน 5:1 โดยใช้ซูโครสเป็นแหล่งคาร์บอนที่ระยะเวลากักเก็บ 48 ชั่วโมง สามารถลดไนโตรเจนในรูปของแอมโมเนียได้สูงสุดคือ ร้อยละ 83.03 จากปริมาณเริ่มต้น 311.5 มิลลิกรัม/ลิตร ลดลงเหลือ 52.86 มิลลิกรัม/ลิตร และเมื่อมีการเติมออกซิเจนในน้ำให้เพียงพอ ซึ่งมีค่าออกซิเจนละลายมากกว่า 4 มิลลิกรัม/ลิตร ที่มีอัตราส่วนและระยะเวลากักเก็บเดียวกัน สามารถบำบัดแอมโมเนียได้ ร้อยละ 100 โดยกระบวนการไนตริฟิเคชั่น ที่มีการออกซิไดซ์แอมโมเนียเปลี่ยนรูปไปเป็นไนเตรตด้วยจุลินทรีย์ที่ใช้ออกซิเจน ส่งผลทำให้ไนเตรตมีค่าเพิ่มขึ้นจาก 48 มิลลิกรัม/ลิตร เป็น 355 มิลลิกรัม/ลิตร จึงบำบัดไนเตรตในสภาวะไร้ออกซิเจนต่อจากสภาวะที่มีการเติมออกซิเจนให้เพียงพอ พบว่าที่ระยะเวลากักเก็บ 48 ชั่วโมง สามารถบำบัดไนเตรตได้ร้อยละ 100 ดังนั้นจากงานวิจัยดังกล่าวจึงสามารถใช้ซูโครสเป็นแหล่งคาร์บอนภายนอกสำหรับส่งเสริมกระบวนการย่อยสลายทางชีวภาพในแหล่งน้ำที่มีไนโตรเจนสูงได้ คำสำคัญ: น้ำเสียชุมชน  กระบวนการย่อยสลายทางชีวภาพ  แหล่งคาร์บอนภายนอก At present the population increased from more consumption cause water pollution. Especially the contamination of nitrogen that found in Domestic wastewater. If there isn’t enough carbon biodegradation process will slow down. Therefore, add enough external carbon that to promote biodegradation process. This research aimed to study the optimum ratio of carbon in high-nitrogen wastewater from the Domestic wastewater of at Kasetsart University. To promote the biodegradation process using external carbon such as sucrose and ethanol in both in aerobic and anaerobic conditions, which have the C:N ratio of COD:NH3 was 3:1, 5:1 and 7:1 while the hydraulic retention time (HRT) of 24, 48, 72 and 96 hours respectively were used. The results showed that 5:1 ratio of aerobic condition using sucrose as a carbon source and HRT of 48 hours has the highest treatment efficiencies of NH3-N which was 83.03% from 311.5 mg/L reduce to 52.86 mg/L. While when there was add enough oxygen in the wastewater that oxygen dissolved more than 4 mg/L. The same ratio and HRT case the treatment efficiencies of NH3 to be 100% by the nitrification process that oxidize NH3 into NO3- using Aerobic bacteria. As a result, the NO3- increased from 48 mg/L to 355 mg/L.Therefore, nitrate treatment is carried out in anaerobic conditions following the conditions when there was enough oxygen. At the HRT of 48 hours, where the treatment efficiency of NO3- was 100%. Concluding the experiment that sucrose can be used as an external carbon to promote the biodegradation process in high-nitrogen wastewater. Keywords: Domestic wastewater, Biodegradation, External carbon