Abstract:
งานวิจัยนี้มีจุดประสงค์เพื่อศึกษากระบวนการไนตริฟิเคชันและดีไนตริฟิเคชัน รวมถึง ศักยภาพการใช้ออกซิเจนของจุลินทรีย์ (Oxygen Uptake Rate, OUR) ในระบบบำบัดน้ำเสียแบบ ฟองน้ำแขวนไหลลง (Down-flow Hanging Sponge , DHS) และทำการศึกษาโดยใช้น้ำเสียจาก อาคารที่พักอาศัย (แฟลต) บริเวณชุมชนบ่อนไก่ ถนนพระราม 4กรุงเทพมหานครถังปฏิกรณ์แบบ DHS ทำมาจาก polyvinyl chloride (PVC) แบบใส ให้อยู่ในรูปแบบ column แบบเดี่ยว ประกอบด้วย 5 ส่วน จากบนลงล่าง ส่วนที่ 1, 2, 3 และ4 ภายในบรรจุฟองน้ำโพลียูรีเทนโฟม ทำหน้าที่เป็นวัสดุ ตัวกลาง โดยตัวกลางฟองน้ำแต่ละชิ้นถูกหุ้มด้วยตาข่ายพลาสติกโพลีเอทิลีน และส่วนที่ 5 คือถัง ตกตะกอน (clarifier tank) จากการศึกษาพบว่า ประสิทธิภาพการกำจัด COD อยู่ในช่วง 77-89 % กระบวนการไนตริฟิเคชันเกิดขึ้นบริเวณชั้นภายนอกของตัวกลางฟองน้ำ ซึ่งบริเวณนี้ สามารถถูก จำแนกได้เป็นบริเวณที่มีออกซิเจน จากการเกิดกระบวนการไนตริฟิเคชันที่บริเวณนี้ ของตัวกลาง ทำ ให้สามารถกำจัดแอมโมเนียได้ 80-93% สำหรับบริเวณชั้นภายในของตัวกลางฟองน้ำ บริเวณนี้ ของ ตัวกลางสามารถถูกจำแนกได้เป็นบริเวณที่ไม่มีออกซิเจน ส่งผลให้กระบวนการดีไนตริฟิเคชัน เกิดขึ้นที่บริเวณนี้ ทำให้สามารถกำจัดไนโตรเจนได้ 35-58% นอกจากนี้ยังทำการศึกษา ประสิทธิภาพตามความสูงของถังปฏิกรณ์ พบว่ากระบวนการไนตริฟิเคชันเกิดขึ้นได้สมบูรณ์ที่ ระยะ 3-4 เมตร จากจุดปล่อยน้ำเสีย ในระบบนี้ ตะกอนจุลินทรีย์ (sludge) สามารถถูกพบได้ใน ตัวกลางฟองน้ำ มีค่าความเข้นข้นสูงถึง 32 gVSS/L-sponge เมื่อพิจารณาค่า OUR จากการศึกษา พบว่าค่าอัตราการใช้ออกซิเจนของจุลินทรีย์ในกลุ่ม heterotrophs มีค่าเท่ากับ 0.534 gO2 /gVSS/day และของกลุ่ม autotrophs มีค่าเท่ากับ 0.143 gO2 /gVSS/day จากผลการทดลองทั้งหมด สามารถสรุปได้ว่า ระบบ DHS มีความสามารถในการกำจัดสารอินทรีย์และไนโตรเจน และมีการเกิดไนตริฟิเคชันได้ดี
This research aims to study nitrification and denitrification processes including the investigation of oxygen uptake rate (OUR) to determine the capability of microorganisms in downflow hanging sponge (DHS) reactor, and the wastewater used in this study is collected from residential flat buildings at Bongai community, Khlong toei, Bangkok. The DHS reactor made of a clear polyvinyl chloride (PVC) as a single column was consisted of 5 segments. From top to bottom, segment 1, 2, 3, and 4 contained polyurethane foam sponges as supporting media which each sponge was covered by polyethylene plastic net, and segment 5 was a clarifier tank. The results showed that the COD removal efficiencies were in the range of 77 to 89 %. Nitrification process took place in the outer layer of sponge which meant that this area of media could be classified as aerobic zone. As a result of this phenomenon, ammonia removal efficiencies of 80-93% were achieved. For the inner layer of sponge, this area of media could be specified as anaerobic zone which meant that denitrification process occurred in this layer. Owing to this occurrence, nitrogen removal efficiencies of 35-58% were achieved. Additionally, the effect of column height on Water quality profile was investigated. It was found that, at the height of 3-4 meters from the wastewater intake point, the most efficient nitrification process occurred. In this system, sludge could be also found within the media with high concentration reaching 32 gVSS/L-sponge. Considering the OUR, the results showed that OUR for heterotrophs was 0.534 gO2 /gVSS/day and for autotrophs was 0.143 gO2 /gVSS/day. According to all experimental results, it can be summarized that DHS reactor has the capability of removing organic matter and nitrogen, and good performance of nitrification process.