การประมาณค่าพารามิเตอร์จลนศาสตร์ของจุลินทรีย์ในกระบวนการแอกทิเวเต็ดสลัดจ์ด้วยวิธีวัดการหายใจ

Abstract

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อประมาณค่าพารามิเตอร์จลนศาสตร์ของเฮเทอโรทรอฟิกแบคทีเรียด้วยวิธีการวัดการหายใจโดยใช้เครื่องวัดการหายใจแบบไฮบริด ตัวอย่างสลัดจ์นำมาจากระบบบำบัดน้ำเสียชนิดคลองวนเวียน (Oxidation Ditch) โรงพยาบาลมหาราช จ. นครราชสีมา มีความเข้มข้นเฉลี่ย 8,016 มิลลิกรัม/ลิตร เติมอากาศตัวอย่างสลัดจ์ทิ้งไว้อย่างน้อย 24 ชม. เพื่อไม่ให้มีสารอาหารตกค้างในน้ำและเพื่อปรับสภาพจุลินทรีย์ให้อยู่ในสภาวะการหายใจแบบเอ็นโดจีนัส การทดลองวัดอัตราการใช้ออกซิเจนแบบกะกับตัวอย่างสลัดจ์ปริมาตร 4.89 ลิตร เติมด้วยสารอาหารที่ย่อยสลายง่ายซึ่งเตรียมจากสารละลายโซเดียมอะซิเตทความเข้มข้นซีโอดี (COD) อยู่ระหว่าง 6.7 – 474.7 มิลลิกรัม/ลิตร เติมให้กับตัวอย่างสลัดจ์ต่อเนื่องจำนวน 4 - 6 ครั้ง ควบคุม pH ของการทดลองเท่ากับ 7.8 ± 0.1 และอุณหภูมิเท่ากับ 28 ± 0.5 °C ผลการทดลองพบว่าค่าสัมประสิทธิ์พารามิเตอร์จลนศาสตร์ Y_H, K_S, b_H และ m_maxH มีค่าเฉลี่ยเท่ากับ 0.69 มิลลิกรัม/มิลลิกรัม 3.44 มิลลิกรัม/ลิตร 0.52 วัน^-1 และ2.62 วัน^-1ตามลำดับ และพบว่าผลการทดลองที่ได้มีค่าใกล้เคียงกับค่าอ้างอิงในแบบจำลองทางคณิตศาสตร์กระบวนการแอกทิเวเต็ดสลัดจ์ที่ 1 (ASM1) และนักวิจัยคนอื่น ๆ ที่ใช้เทคนิคการวิเคราะห์คล้ายกัน แสดงให้เห็นว่าเทคนิควิธีการทดลองและการแปลผลข้อมูลการวัดอัตราการใช้ออกซิเจนมีความรวดเร็ว ถูกต้องและเชื่อถือได้ ซึ่งสามารถนำไปใช้เป็นข้อมูลอ้างอิงสำหรับการวิเคราะห์ระบบและการออกแบบระบบบำบัดน้ำเสียภายในประเทศได้ถูกต้องมากยิ่งขึ้น

ESTIMATION OF MICROORGANISMS KINETIC PARAMETERS IN ACTIVATED SLUDGE PROCESS BY USING RESPIROMETRY METHOD 

This research was to investigate the Activated Sludge kinetic parameters of microorganism by using the respirometric measurement. The microorganism was taken from an aeration tank in Oxidation ditch process of Maharaj Hospital, Nakornrachasrima Province, Thailand. The MLSS concentration in aeration tank was 8,016 mg/l. Sludge samples were filtered and aerated overnight in the preparing chamber until reaching the endogenous respiration phase.  Sodium acetate was used as a readily biodegradable COD substrate (rbCOD) and dosed to the sludge sample which COD concentration was varied from 6.7 to 474.7 mg/L. Temperature and pH were controlled throughout the experiment at 7.8±0.1 and 28±0.5 °C, respectively. The results showed that the kinetic coefficient parameters namely; Y_H, K_S, b_H and m_maxH were 0.69 mg/mg, 3.41 mg/L, 0.52 d^-1 and 2.62 d^-1 respectively. It was found that the experimental results were resemble as were found in Activated sludge mathematical model no.1 (ASM1) and also similar to that found in other researches which used the same experimental technique. Moreover, this Respirometric measurement technique using Oxygen uptake rate is a reliable technique and capable used as reference for wastewater treatment process analysis and design.