DSpace Repository

การพัฒนาแบบจําลองทางคณิตศาสตร์เพื่อประเมินผลกระทบของ สารอะคริลาไมด์ที่มีต่อจลนศาสตร์ของการกําจัดสารอินทรีย์และธาตุอาหาร ไนโตรเจนในระบบบําบัดน้ำเสียทางชีวภาพ

Show simple item record

dc.contributor.author ธงชัย ศรีวิริยรัตน์
dc.contributor.other มหาวิทยาลัยบูรพา. คณะวิศวกรรมศาสตร์
dc.date.accessioned 2019-07-24T06:10:08Z
dc.date.available 2019-07-24T06:10:08Z
dc.date.issued 2562
dc.identifier.uri http://dspace.lib.buu.ac.th/xmlui/handle/1234567890/3650
dc.description.abstract โครงการนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อประเมินผลกระทบของอะคริลาไมด์ กรดอะคริลิก และแอมโมเนียม ไนโตรเจนที่มีต่อประสิทธิภาพการกําจัดสารอินทรีย์และธาตุอาหารไนโตรเจนในระบบบําบัดน้ำเสียชีวภาพที่มีแบคทีเรียผสมแบบระยะเวลาเฉียบพลันและแบบระยะยาว และประมาณค่าพารามิเตอร์ทางจลนศาสตร์ ตลอดจนพัฒนาแบบจําลองทางคณิตศาสตร์สําหรับการทํานายการย่อยสลายอะคริลาไมด์ในระบบบําบัดน้ำเสียทางชีวภาพ การทดลองดําเนินการโดยใช้ระบบบําบัดน้ำเสีย SBR จําลองจํานวน 1 ระบบ ที่มีการควบคุม อายุสลัดจ์ที่ 9 วันและทํางานที่อุณหภูมิห้องเท่ากับ 28 oC และใช้การประเมินด้วยการวัดอัตราหายใจบ่งชี้ด้วย อัตราการใช้ออกซิเจนด้วยชุดอุปกรณ์ OxiTop ผลการทดลองพบว่า แบคทีเรียผสมที่ไม่คุ้นเคยกับอะคริลาไมด์ และกรดอะคริลิกต้องใช้เวลานาน 1 ชั่วโมงและ 2 ชั่วโมง สําหรับการปรับสภาพกับกรดอะคริลิกและอะคริลาไมด์ ตามลําดับ ผลการทดลองไม่พบผลกระทบของแอมโมเนียไนโตรเจนต่อระยะเวลาการปรับสภาพชอง แบคทีเรียผสม แต่มีผลกระทบต่ออัตราการหายใจบ่งชี้ด้วยอัตราการใช้ออกซิเจนของแบคทีเรียผสม ทําให้อัตราการย่อยสลายอะคริลาไมด์ลดลง หลังจากแบคทีเรียผสมสามารถปรับสภาพกับอะคริลาไมด์ที่ความเข้มข้น 200, 300, และ 400 mg AM/L แล้ว แบคทีเรียผสมสามารถย่อยสลายอะคริลาไมด์ทันที โดยพบว่า อัตราการย่อยสลายอะคริลาไมด์และอัตราการใช้ออกซิเจนเพิ่มสูงขึ้นตามความเข้มข้นของอะคริลาไมด์ อย่างไรก็ตาม การมีอะคริลาไมด์ในน้ำเสียลดประสิทธิภาพการกําจัดสารอินทรีย์บ่งชี้ด้วยซีโอดีเพราะมีการตกค้างของ อะคริลาไมด์และกรดอะคริลิกในระบบ การทดลองพบว่า แอมโมเนียที่เกิดขึ้นจากการย่อยสลายอะคริลาไมด์ ถูกเปลื้องออกจากน้ำเสีย จึงไม่ได้สะสมในระบบ ส่งผลประสิทธิภาพการกําจัดอะคริลาไมด์สูงขึ้น สําหรับการประมาณค่าสัมประสิทธิ์ทางจลนศาสตร์ของแบคทีเรียผสมที่ย่อยสลายอะคริลาไมด์นั้น การปรับเทียบ แบบจําลองทางคณิตศาสตร์ต่าง ๆ คือ แบบจําลอง Monod (No Growth), แบบจําลองปฏิกิริยาอันดับศูนย์ และแบบจําลองปฏิกิริยาอันดับหนึ่ง กับชุดข้อมูลที่ได้จากการทดลองโดยใช้โปรแกรมคอมพิวเตอร์ AQUASIM และ Microsoft Excel พบว่า แบบจําลองจลนศาสตร์แบบ Monod นั้นสามารถนํามาใช้ในการทํางานการ ย่อยสลายสารอินทรีย์และไนตริฟิเคชันของแบคทีเรียผสมในระบบบําบัดน้ำเสียชีวภาพแบบ SBR ได้ แต่เมื่อ เพิ่มอะคริลาไมด์ลงในน้ำเสีย ปรากฏว่า ความชอบสารอินทรีย์ของแบคทีเรียผสมเพิ่มขึ้น ทําให้ค่าคงที่กึ่งอิ่มตัว (KS) ลดลง และสามารถทํานายการย่อยสลายได้ด้วยแบบจําลองทางคณิตศาสตร์แบบ Monod แต่เมื่อเพิ่ม ความเข้มข้นอะคริลาไมด์สูงขึ้น ทําให้เกิดการสะสมของแอมโมเนียไนโตรเจนที่มีฤทธิ์ยับยั้งการทํางานของเอนไซม์อะมิเดสแล้ว แบบจําลองทางคณิตศาสตร์แบบ Monod ไม่สามารถใช้ในการทํานายได้อย่างถูกต้อง โดยแบบจําลองมีการปรับรูปเป็นแบบจําลองทางคณิตศาสตร์แบบปฏิกิริยาอันดับหนึ่งเพราะ KS เพิ่มสูงขึ้น th_TH
dc.description.sponsorship งานวิจัยนี้ได้รับทุนสนับสนุนการวิจัยจากงบประมาณเงินรายได้จากเงินอุดหนุนรัฐบาล (งบประมาณ แผ่นดิน) ประจําปีงบประมาณ พ.ศ. 2558 th_TH
dc.language.iso th th_TH
dc.publisher คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยบูรพา th_TH
dc.subject สารอินทรีย์ th_TH
dc.subject ระบบบำบัดน้ำเสีย th_TH
dc.subject สาขาวิศวกรรมศาสตร์และอุตสาหกรรมวิจัย th_TH
dc.title การพัฒนาแบบจําลองทางคณิตศาสตร์เพื่อประเมินผลกระทบของ สารอะคริลาไมด์ที่มีต่อจลนศาสตร์ของการกําจัดสารอินทรีย์และธาตุอาหาร ไนโตรเจนในระบบบําบัดน้ำเสียทางชีวภาพ th_TH
dc.type Research th_TH
dc.year 2562 th_TH
dc.description.abstractalternative The objectives of this study were to evaluate the acute and chronic effects of acrylamide (AM), acrylic acid (AA), and ammonium nitrogen on the organic removal efficiency and nitrification of biological wastewater treatment system containing mixed culture bacteria. In addition, the mathematical model for acrylamide biodegradation in the biological treatment systems including the estimations of kinetic parameters were also developed. The experiments were conducted with a Sequencing Batch Reactor (SBR) wastewater treatment system operated at the sludge age of 9 days and at the operating temperature of 28 oC. The respirometric activities indicated by the oxygen uptake rate (OUR) were determined by using the respirometer of OxiTop system. The experimental results indicated that unacclimatized mixed culture bacteria required 1 hour and 2 hours to acclimatize with acrylic acid and acrylamide. The effect of ammonium nitrogen on the acclimation period of mixed culture bacteria was not found; however, it was clearly found that ammonium decreased the acrylamide biodegradation rates. After the acrylamide additions in the synthetic wastewater and mixed culture bacteria acclimatized with acrylamide at the concentrations of 200, 300, and 400 mg AM/L, mixed culture bacteria could immediately biodegrade acrylamide in the SBR system. The acrylamide biodegradation rates and oxygen uptake rates increased with acrylamide concentrations because ammonia resulting from the acrylamide biodegradation was not accumulated in the system as a result of ammonia stripping. However, acrylamide increased the organic loadings on the system as a result of remaining acrylamide and acrylic acid. To estimate the kinetic parameters, AQUASIM and Microsoft Excel were employed to fit the experimental data with various kinetic models including Monod (no growth), first-order, and zero-order kinetic models. It appears that Monod kinetic model could be used to predict COD biodegradation and nitrification. The acrylamide additions of 100 and 200 mg AM/L decreased the substrate affinity for COD, decreasing the half saturation coefficient (KS); thereby, the Monod kinetic model was applicable. At higher acrylamide dosage, ammonia was accumulated in the SBR systems resulting in the inhibition of amidase; therefore, Monod model could not accurately describe the acrylamide biodegradation. The Monod kinetic model was transformed to the first-order kinetic model because KS increased considerably en


Files in this item

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record

Search DSpace


Advanced Search

Browse

My Account