ระบบบำบัดไนเตรทเพื่อการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำด้วยระบบหมุนเวียนน้ำแบบปิดขนาดเล็ก

Abstract

ได้ทำการพัฒนาระบบบำบัดไนเตรทแบบท่อยาวที่ใช้กระบวนการดีไนตริฟิเคชั่น โดยมีแนวคิดที่จะให้แบคทีเรียที่อยู่ในส่วนต้นของท่อลดปริมาณออกซิเจนที่ละลายน้ำโดยกระบวนการหายใจของแบคทีเรีย ให้มีค่าต่ำลงจนถึงระดับที่แบคทีเรียในส่วนปลายท่อจะเกิดกระบวนการดีไนตริฟิเคชั่นได้ เพื่อเป็นการลดต้นทุนการบำบัดน้ำโดยระบบบำบัดน้ำที่มีระบบดีไนตริฟิเคชั่นที่ใช้แก๊สไนโตรเจนเพื่อลดปริมาณออกซิเจนที่ละลายน้ำ ซึ่งมีราคาแพง การทดลองระยะแรกได้ใช้เปลือกหอยนางรมทุบเป็นวัสดุกรอง แต่เกิดการอุดตันเนื่องจากมวลชีวภาพของแบคทีเรียที่เพิ่มขึ้นและไปเกาะบริเวณช่องว่างระหว่างเปลือกหอยจึงทำให้การไหลเวียนของน้ำไม่ดีและอุดตันลงหลังจากทำการทดลองระบบเป็นเวลา 2 สัปดาห์ ดังนั้นจึงเปลี่ยนวัสดุกรองมาใช้วัสดุกรองทรงกลมขนาดเล็ก (Super Bioball) ที่ใช้ในระบบกรองของตู้ปลา ซึ่งระบบบำบัดไนเตรทแบบท่อยาวที่สร้างขึ้นประกอบด้วยสายยางพีวีซีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 1 นิ้ว ยาว 50 เมตร ภายในบรรจุวัสดุกรองทรงกลมจำนวนทั้งหมด 2,870 ลูก โดยตัดสายยางเป็นท่อนๆ ละ 10 เมตรเพื่อติดตั้งจุดเก็บน้ำตัวอย่าง โดยทำการทดลองระบบดังกล่าวกับน้ำเสียเทียมที่มีปริมาณความเข้มข้นของไนเตรท 100 PPM ซึ่งมีการเติมแหล่งคาร์บอน (เมธานอล) ให้กับระบบตลอดเวลาในอัตราไหล 4.5 ml/hr และน้ำเสียจากบ่อเลี้ยงกุ้งที่มีปริมาณไนเตรทสะสมอยู่สูง จากผลการทดลองพบว่า ระบบบำบัดไนเตรทแบบท่อยาวที่สร้างขึ้นสามารถลดความเข้มข้นของไนเตรทจากน้ำเสียเทียมที่มีความเข้มข้นของไนเตรทลงจาก 145.4 mg-NO3- -N/L เหลือ 2.9 mg-NO3- -N/L ภายในเวลา 8 วัน และเป็นการเกิดกระบวนการดีไนตริฟิเคชั่นแบบไม่สมบูรณ์ จึงทำให้พบปริมาณแอมโมเนียเพิ่มขึ้นจากเดิมเล็กน้อย นอกจากนี้ยังสามารถบำบัดไนเตรทในน้ำจากบ่อเลี้ยงกุ้งที่มีปริมาณไนเตรทสะสมอยู่สูงได้ โดยจำเป็นต้องมีการเติมแหล่งคาร์บอนให้กับระบบตลอดเวลา ซึ่งพบว่ามีประสิทธิภาพในการบำบัดขณะทดลองโดยไม่เติมเมธานอลเท่ากับ 2.96% และเมื่อทดลองโดยเติมเมธานอลในอัตรา 4.5 ml/hr พบว่ามีประสิทธิภาพในการบำบัดเพิ่มขึ้นเป็น 31.08% และเมื่อหยุดเติมเมธานอลประสิทธิภาพการบำบัดของระบบลดลงเหลือ 6.61% โดยทั้งสามช่วงการทดลองเป็นการเกิดกระบวนการดีไนตริฟิเคชั่นแบบไม่สมบูรณ์