การบำบัดสีในน้ำเสียจากโรงงานฟอกย้อมด้วยวิธีการจำกัดอากาศและการเติมอากาศแบบต่อเนื่องโดยแบคทีเรีย Paenibacillus sp. C29

Abstract

บทคัดย่อ

แบคทีเรีย Paenibacillus sp. C29 ที่แยกได้จากดินในประเทศญี่ปุ่น สามารถบำบัดสี Reactive Red 141 (RR141) ในน้ำและน้ำเสียสีจากโรงงานฟอกย้อม ภายใต้การบำบัดแบบต่อเนื่องที่มีอากาศจำกัดและเติมอากาศได้ เมื่อศึกษาประสิทธิภาพในการบำบัดสีย้อม RR141 ในอาหารเหลว nutrient broth เข้มข้น 25 มิลลิกรัมต่อลิตร และน้ำเสียจากโรงงานฟอกย้อม ที่มีความเข้มสีในหน่วย space unit (SU) เป็น 250.33 ค่าความเป็นกรด-ด่างเท่ากับ 7.0 อุณหภูมิ 30 องศาเซลเซียส ภายใต้สภาวะแบบมีอากาศจำกัด ใช้ระยะเวลาในการบำบัดที่สมบูรณ์เพียง 11 ชั่วโมง เมื่อนำผลิตภัณฑ์หลังการจำกัดอากาศไปเติมอากาศแบบต่อเนื่องโดยเขย่าที่ความเร็ว 150 รอบต่อนาที เป็นเวลา 24 ชั่วโมง ตรวจสอบผลผลิตที่เกิดขึ้นโดยวิเคราะห์ chemical oxygen demand (COD) วิเคราะห์หมู่ฟังก์ชั่นที่เปลี่ยนแปลงไปด้วยเทคนิค Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) และค่าการดูดกลืนแสง พบว่าค่า COD ของ RR141 และน้ำเสียสีจากโรงงานฟอกย้อม มีค่าลดลง 78.28 และ 34.42 เปอร์เซ็นต์ ภายใต้สภาวะแบบมีอากาศจำกัดและเติมอากาศตามลำดับ ผลิตภัณฑ์หลังการบำบัดจากทั้ง 2 สภาวะ มีค่าการดูดกลืนแสงเปลี่ยนแปลงไปใกล้เคียงค่าดูดกลืนแสงของสารประกอบในกลุ่มอะโรมาติกเอมีน และเมื่อวิเคราะห์หมู่ฟังก์ชั่นของสารผลิตภัณฑ์ พบว่ามีหมู่คาร์บอนิล (C=O) 2 หมู่ และหมู่ไนโตร (NO₂) 1 หมู่ ภายหลังการบำบัดภายใต้สภาวะอากาศจำกัด และเมื่อบำบัดโดยให้อากาศแบบต่อเนื่อง ทำให้หมู่คาร์บอนิล (C=O) 1 หมู่ มีการหายไป จึงสามารถอนุมานได้ว่าโครงสร้างสีย้อม RR141 และน้ำเสียสีจากโรงงานฟอกย้อมถูกย่อยสลายให้เป็นโครงสร้างที่เล็กลงโดยการบำบัดภายใต้สภาวะจำกัดอากาศและให้อากาศแบบต่อเนื่อง

คำสำคัญ : แบคทีเรียบำบัดสี; การจำกัดอากาศและให้อากาศแบบต่อเนื่อง; น้ำเสียสีจากโรงงานฟอกย้อม

Abstract

Paenibacillus sp. C29 isolated from soil of Japan could degrade Reactive Red 141 (RR141) in water and dyeing wastewater under the sequential anaerobic-aerobic treatment. The RR141 (25 mg/L) and dyeing wastewater (250.33 space units) were completely treated within 11 hours in nutrient broth at pH 7.0 and 30 °C under anaerobic condition. The products were subsequently subjected to the aerobic treatment with shaking at 150 rpm for 24 hours. The results showed 78.28 and 34.42 % of chemical oxygen demand (COD) removal of the RR141 and dyeing wastewater by anaerobic-aerobic treatment, respectively. The absorption wavelengths of the products obtained from the condition employed were nearby those of aromatic amine compounds. The functional groups of the products by fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) were 2 groups of carbonyl (C=O) and 1 group of nitro (NO₂) under the anaerobic treatment, while 1 group of nitro (NO₂) disappeared under the aerobic treatment. It can be presumed that the RR141 and dyeing wastewater structures were degraded to smaller structures by the sequential anaerobic-aerobic treatment.

Keywords: bacterial decolorization; sequential anaerobic-aerobic treatment; dyeing wastewater