การบำบัดไนโตรเจนในบ่อเลี้ยงกุ้งแบบบ่อไร้ดินกลางแจ้งโดยตัวกรองชีวภาพไนตริฟิเคชัน

Nitrogen removal in outdoor shrimp culture pond using nitrification biofilter

Name: เอกชัย มาลาพล

ThaSH: ไนตริฟิเคชัน

ThaSH: น้ำเสีย -- การบำบัด -- การกำจัดไนโตรเจน

Abstract: การศึกษาประสิทธิภาพของตัวกรองชีวภาพไนตริฟิเคชันในการควบคุมปริมาณของเสียไนโตรเจนในบ่อเลี้ยงกุ้ง เริ่มจากการนำตัวกรองชีวภาพ bio-cord มาบ่มเชื้อในถังความจุน้ำ 450 L พร้อมเติมอาหารกุ้ง 16 g เพื่อเป็น ไนโตรเจนเริ่มต้น พบว่าการบ่มเชื้อ 22 วัน เพียงพอต่อการเกิดกระบวนการไนตริฟิเคชันที่สมบูรณ์ จากนั้นจะนำตัวกรองที่ผ่านการเตรียมสภาพแล้ว มาใช้ในการควบคุมคุณภาพน้ำในบ่อเลี้ยงกุ้งแบบบ่อไร้ดินกลางแจ้ง ซึ่งมีการทดลองเลี้ยงกุ้งจำนวน 2 รอบ ในบ่อพลาสติก Ø 2 m (3.14 ตร.ม.) บรรจุน้ำเค็ม 15 psu ปริมาตร 1,884 L และปล่อย กุ้งขาวแวนนาไม ระยะ P30 ความหนาแน่น 150 ตัว/m2 โดยการทดลองเลี้ยงกุ้งในรอบแรกในบ่อทดลองจะมีตัวกรองความยาว 7 m ในระหว่างการทดลองไม่มีการเปลี่ยนน้ำและไม่มีการซักทำความสะอาดตัวกรอง พบว่าตัวกรองความยาว 7 เมตรไม่สามารถควบคุมคุณภาพน้ำได และการไม่ซักทำความสะอาดตัวกรองจะทำให้ประสิทธิภาพในการบำบัดลดลงจาก 127 mg-N/Lในวันแรก เหลือเพียง 65 mg-N/L เมื่อใช้งานผ่านไป 2 เดือน แต่เมื่อเพิ่มตัวกรองเป็น 24 เมตรและซักทำความสะอาดตัวกรองทุกสัปดาห์ ในการเลี้ยงกุ้งรอบที่ 2 จะทำให้ ตัวกรองสามารถควบคุมคุณภาพน้ำภายในบ่อได้อย่างมีประสิทธิภาพตลอดการทดลอง 84 วัน โดยในชุดทดลองมีค่า แอมโนเนียและไนไตรต์ เท่ากับ 0.20+-0.19 (พิสัย 0.00-0.69) และ 0.18+-0.27 (พิสัย 0.00-1.25) ตามลำดับ ส่วนในชุด ควบคุมจะมีค่าเท่ากับ 0.27+-0.28 (พิสัย 0.07-1.03) และ 9.52+-15.64 (พิสัย 0.00-49.9) ตามลำดับ และการซักทำความ สะอาดตัวกรองจะทำให้ตัวกรองมีความพร้อมในการบำบัดตลอดเวลา โดยอัตราการบำบัดเฉลี่ยจะมีค่าเท่ากับ 153 mg-N/m2/day และจากค่าความเข้มข้นของไนไตรต์ ในวันที่ 71 ของบ่อควบคุมที่มีค่าสูงมากส่งผลให้กุ้งมีอัตรารอด ในวันที่ 71 เพียง 36 % ในส่วนบ่อทดลองกุ้งสามารถอยู่รอดได้จนถึงวันที่ 84 โดยมีอัตรารอดเท่ากับ 93 % การศึกษาความเป็นไปได้ของระบบถังดินบำบัดไนเตรต ประกอบด้วยถังบรรจุน้ำเค็มและมีชั้นดินที่ก้นถัง แบ่งเป็นถังชุดควบคุมที่ไม่มีการเติมคาร์บอน และชุดทดลองที่มีการเติมเมทานอลหรือกลูโคส โดยแปรผันสัดส่วน C :N เป็น 0.06:1, 0.3:1, 1.6:1 และ 3.3:1 ผลการทดลองพบว่าการเติมคาร์บอนสามารถเพิ่มอัตราการบำบัดไนเตรตของดินตะกอนได้อย่างมีนัยสำคัญ โดยการใช้เมทานอลและกลูโคสให้ผลไม่แตกต่างกัน ซึ่งในชุดควบคุมจะมีอัตราการบำบัดเฉลี่ยเท่ากับ 386 mg-N/m2/day แต่เมื่อมีการเติมคาร์บอนในอัตราส่วน C:N จาก 0.06:1 เป็น 3.3:1 จะทำให้อัตราการบำบัดไนเตรตเพิ่มขึ้นจาก 516 เป็น 2849 mg-N/m2/day การนำระบบถังดินมาบำบัดไนเตรตจากบ่อเลี้ยงกุ้งในโรงเรือน โดยนำน้ำที่มีไนเตรตสูงจากบ่อเลี้ยงกุ้งหลังจากทำการเลี้ยงได้ 60 วัน ออกมาทำการบำบัดแบบทีละรอบ รวม 5 ครั้ง โดยใช้เมธานอลเร่งปฏิกริยา พบว่าสามารถควบคุมปริมาณไนเตรตให้มีค่าเท่ากับ 72 mg-N/L ในวันสุดท้ายของการทดลอง ในขณะที่บ่อชุดควบคุมมีไนเตรตเท่ากับ 159 mg-N/L

Abstract: Efficiency of nitrification biofilter for nitrogen waste control in outdoor shrimp tank was studied. Biofilter “Bio-CordTM” was acclimated in 450 L tank (15psu) with 16 g shrimp feed as nitrogen source. Completion of nitrification was occured after 22 days. This acclimated biofilter was then used in the outdoor lining shrimp tanks (Ø 2 m, 3.14 m2 surface area) containing 1,884 L of 15 psu seawater. Pacific white shrimp, Litopenaeus vannamei, postlarvae (PL30, 150 ind./m2) were released into control and treatment tanks. With the first trial, treatment tank was incorporated with 7 m of Bio-CordTM biofilter. It was found that 7 m of biofilter was not sufficient for water quality control. As biofilter was operated without cleaning, nitrogen removal efficiency hence decreased from 127 mg-N/L on the first day to 67 mg-N/L after two months. Thus in the second trial, shrimp ponds were covered with transparent plastic sheet for rain protection and 24 m of biofilter was used with regular cleaning every week. It was found that biofilter in treatment tanks efficiently controlled water quality throughout 84 days experimental period. Average ammonia and nitrite in treatment ponds were 0.20+-0.19 (range 0.00-0.69) and 0.18+-0.27 (0.00-1.25) mg-N/L, respectively. In control pond, ammonia and nitrite were 0.27+-00.28 (0.07-1.03) and 9.52+-15.64 (0.00-49.9) mg-N/L, respectively. Cleaning made the biofilter actively remove nitrogen waste, with average removal rate of 153 mg-N/m2/day. In control tanks on the 71st day, survival of shrimp was only 36% because of high accumulation of nitrite. In contrast, shrimp in treatment tanks survived through the 84th day with 93% survival rate. In addition, the feasibility studies of nitrate removal by sediment tank system were conducted. The experiment consisted of control (without carbon addition) and treatments (methanol or glucose addition) tanks operating with various C:N ratio at 0.06:1, 0.3:1, 1.6:1 and 3.3:1. The results showed that methanol or glucose could significantly increase denitrification rate of the sediment. Average denitrification rate of control tanks was 386 mg-N/m2/day while denitrification rates in treatment tanks were increased from 516 to 2849 mg-N/m2/day. This concept was further applied for nitrate treatment in an indoor shrimp pond. After 60 days of shrimp culture, the water with high nitrate concentration was transferred into the sediment tanks for 5 batchs and methanol was used as the denitrification accelerator. Nitrate level was 72 mg-N/L. at the end of experiment, whereas nitrate in control tank was 159 mg-N/L.

จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. สถาบันวิทยบริการ

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: cuir@car.chula.ac.th

Name: เปี่ยมศักดิ์ เมนะเศวต

Role: ที่ปรึกษา

Email : piamsak@sc.chula.ac.th

Name: สรวิศ เผ่าทองศุข

Role: ที่ปรึกษา

Email : Sorawit.P@chula.ac.th

Created: 2551

Modified: 2553-10-31

Issued: 2553-10-31

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

tha

DegreeName: วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: วิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม

Grantor: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

©copyrights จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	Ekachai_ma.pdf	2.42 MB	184	2024-03-06 14:15:43

ใช้เวลา

0.041901 วินาที