การลดจำนวนลูกน้ำยุงรำคาญและปรับคุณภาพน้ำโดยเชื้อแบคทีเรียที่ผ่านกระบวนการหมักในลูกมะพร้าว.

ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

พิมพ์ณิชากร อริยชัยกุล, รดิศรา ฐานานุกูล, ก้องภพ ศักดิ์ขจรภพ

อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์

วราวุฒิ เชียงบุญ

โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์

โรงเรียนปรินส์รอยแยลส์วิทยาลัย

ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

พ.ศ. 2562

บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์

โครงงานวิทยาศาสตร์ เรื่อง การลดจำนวนลูกน้ำยุงรำคาญ และปรับคุณภาพน้ำโดยเชื้อแบคทีเรียที่ผ่านกระบวนการหมักในลูกมะพร้าว มีวัตถุประสงค์ เพื่อ 1) เพื่อศึกษาความเป็นไปได้ในการเลี้ยงหัวเชื้อแบคทีเรียร่วมกัน 2 สายพันธุ์ คือ Bacillus sp. (เพาะเชื้อจากจุลินทรีย์ฆ่าลูกน้ำยุง) และ Bacillus sp.เพาะเชื้อจากจุลินทรีย์บำบัดน้ำเสีย) เพื่อผลิตหัวเชื้อแบคทีเรียตั้งต้นโดยอาหารเลี้ยงเชื้อมาตรฐานในห้องปฏิบัติการ 2) เพื่อศึกษาการเพิ่มจำนวนเชื้อแบคทีเรียทั้ง 2 สายพันธุ์โดยผ่านกระบวนการหมักในลูกมะพร้าว และเปรียบเทียบกับอาหารเลี้ยงเชื้อมาตรฐาน 3) เพื่อทดสอบประสิทธิภาพน้ำหมักของเชื้อแบคทีเรียที่ได้จากการหมักในลูกมะพร้าวต่อการลดปริมาณลูกน้ำยุงในระดับปฏิบัติการและเปรียบเทียบกับสารเคมีเทเมฟอส 4) เพื่อทดสอบประสิทธิภาพน้ำหมักของเชื้อแบคทีเรียที่ได้จากการหมักในลูกมะพร้าวต่อการปรับคุณภาพน้ำในระดับปฏิบัติการ 5) เพื่อศึกษาประสิทธิภาพของน้ำหมักที่ได้จากกระบวนการหมักในลูกมะพร้าวมาผสมกับดินเหนียวในอัตราส่วนต่างๆต่อการปรับคุณภาพน้ำเสียจากครัวเรือน

โดยมีขั้นตอนการทดลองดังนี้ 1) ทดสอบการเลี้ยงแบคทีเรียร่วมกัน 2 สายพันธุ์เพื่อผลิตหัวเชื้อตั้งต้นในอาหารเลี้ยงเชื้อมาตรฐาน 2) ทดสอบการหมักเชื้อแบคทีเรีย 2 สายพันธุ์ในลูกมะพร้าว 3) ทดสอบประสิทธิภาพของน้ำหมักที่ได้จากการหมักในลูกมะพร้าว ต่อการลดปริมาณลูกน้ำยุงในระดับปฏิบัติการ และเปรียบเทียบประสิทธิภาพกับสารเคมีเทเมฟอส (ทรายอะเบท) 4) ทดสอบประสิทธิภาพหัวเชื้อแบคทีเรียที่ได้จากการหมักในลูกมะพร้าวในการปรับคุณภาพน้ำเสียในระดับปฏิบัติ 5) การทดสอบประสิทธิภาพน้ำหมักที่ได้จากการหมักในลูกมะพร้าวมาผสมกับดินเหนียวในอัตราส่วนต่างๆ ต่อการปรับคุณภาพน้ำเสียจากครัวเรือนจากการทดลองพบว่า 1) สามารถผลิตหัวเชื้อแบคทีเรียตั้งต้นร่วมกัน 2 สายพันธุ์ในอาหารเลี้ยงเชื้อมาตรฐานชนิดเหลวได้ 2) น้ำมะพร้าวสามารถนำมาใช้หมักเพิ่มจำนวนแบคทีเรีย 2 สายพันธุ์นี้ได้ 3) น้ำหมักที่ผ่านการหมักในลูกมะพร้าวที่ความเข้มข้น 0.01 Mc สามารถลดปริมาณลูกยุงได้ 55% และน้ำหมักที่ได้จากการหมักในลูกมะพร้าวมีประสิทธิภาพใกล้เคียงกับสารเคมีเทเมฟอส 4) น้ำหมักที่ได้จากการหมักในลูกมะพร้าวทำให้น้ำเสียที่ตกแต่งเลียนแบบมีความถ่วงจำเพาะดีขึ้นและค่า pH ของน้ำเสียลดลง 5) น้ำหมักที่จากการหมักในลูกมะพร้าวเมื่อผสมกับดินเหนียวสามารถใช้ปรับค่า pH ลดลง ค่าความถ่วงจำเพาะดีขึ้น

สามารถวิเคราะห์ผลได้ว่า 1) ในการเลี้ยงหัวเชื้อแบคทีเรียร่วมกัน 2 สายพันธุ์นี้มีความเป็นไปได้ในการผลิตหัวเชื้อแบคทีเรียตั้งต้น เนื่องจากแบคทีเรีย 2 สายพันธุ์นี้มีการแบ่งตัวในอัตราที่เท่ากันซึ่งทำให้เลี้ยงร่วมกันได้ 2)น้ำมะพร้าวมีคุณสมบัติและสารอาหารที่ทำให้แบคทีเรียทั้ง 2 สายพันธุ์มีการแบ่งตัวเพิ่มจำนวนมากขึ้นเรื่อยๆ หากใส่เชื้อตั้งต้นในปริมาณสูงที่ 1Mc แต่หากใส่เชื้อตั้งต้นในปริมาณที่น้อยกว่า 1Mc จะสามารถได้เชื้อวันสุดท้ายของการหมักมากถึง 100 เท่า แต่อาจจะใช้เวลาในการหมักนานขึ้น และน้ำมะพร้าวสามารถหาได้ง่ายอีกทั้งยังมีราคาถูกกว่าอาหารมาตรฐาน 3) พบว่าถ้าใช้เชื้อแบคทีเรียจากการหมักในลูกมะพร้าวที่ความเข้มข้นเพียง0.01 Mc มีความเข้มขเหมาะสม และมีประสิทธิภาพมากที่สุดสามารถลดปริมาณลูกน้ำยุงได้มากกว่า 50% ได้ตั้งแต่วันแรก และกำจัดลูกน้ำยุงได้เกือบทั้งหมดในวันที่ 5 ซึ่งภายในช่วงเวลานี้ลูกน้ำไม่สามารถเจริญเติบโตเป็นตัวโม่ง และยุงตัวเต็มวัยได้ ดังนั้นไม่มีความจำเป็นที่จะใช้น้ำหมักที่ความเข้มข้นสูงกว่านี้ เพราะทำให้สิ้นเปลือง และน้ำหมักจากลูกมะพร้าวมีประสิทธิภาพใกล้เคียงกับสารเคมีเทเมฟอส ในด้านอัตราการตายของลูกน้ำ แต่ด้านความไวในการเกิดปฏิกิริยา น้ำหมักจากลูกมะพร้าวเกิดช้ากว่า 21 ชั่วโมง และผลเสียต่อสิ่งมีชีวิต น้ำหมักไม่ส่งผลเสียต่อสิ่งมีชีวิต ส่วนสารเคมีเทเมฟอสมีพิษต่อสิ่งมีชีวิตต่ำ และใช้ในอัตราส่วนที่น้อยมาก 4) ในการศึกษาประสิทธิภาพของเชื้อแบคทีเรียที่ได้จากการหมักในลูกมะพร้าวต่อการปรับคุณภาพน้ำพบว่าควรใช้เชื้อแบคทีเรียจากการหมักในลูกมะพร้าวที่น้อยกว่า 1 Mc จะทำให้คุณภาพน้ำดีขึ้นภายใน 1 วัน และไม่ขุ่นเพิ่มขึ้นไปจากเดิม 5) การศึกษาอัตราส่วนต่างๆที่ได้จากการผสมดินเหนียวกับน้ำหมักที่ได้จากการหมักในลูกมะพร้าว อัตราส่วนที่เหมาะสมคือ 10 มล. เนื่องจากการผสมน้ำหมักที่ได้จากการหมักในลูกมะพร้าวที่ 15 มล.ทำให้ดินเหนียวจับตัวได้ยาก รูปร่างไม่คงตัว

สามารถสรุปได้ว่า 1) สามารถผลิตหัวเชื้อแบคทีเรียตั้งต้นร่วมกัน 2 สายพันธุ์ โดยอาหารเลี้ยงเชื้อมาตรฐานชนิดเหลวในห้องปฏิบัติการได้ 2) สามารถทำการเพิ่มจำนวนเชื้อแบคทีเรียทั้ง 2 สายพันธุ์โดยผ่านกระบวนการหมักในลูกมะพร้าวโดยน้ำมะพร้าวมีคุณสมบัติ ทำให้แบคทีเรียเพิ่มขึ้นแบบทวีคูณและมีการแบ่งตัวเริ่มคงที่ในวันที่ 5 จนหยุดการเจริญเติบโต ในวันที่ 6 หลังจากใส่เชื้อลงไปในลูกมะพร้าว 3) ในการศึกษาประสิทธิภาพของเชื้อแบคทีเรียที่ได้จากการหมักในลูกมะพร้าวต่อการลดปริมาณลูกน้ำยุง พบว่าการใช้เชื้อแบคทีเรียจากการหมักในลูกมะพร้าว ความเข้มข้นที่ 0 Mc. มีอัตราการตายเฉลี่ย 0% ในขณะที่ความเข้มข้น 0.01 Mc. เริ่มมีอัตราการตายของลูกน้ำยุงเฉลี่ย 55% ในวันที่ 1 และเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ และพบว่าเมื่อครบ 5 วันมีอัตราการตายเฉลี่ย 95% ในขณะที่ความเข้มข้นที่ 0.1, 0.5, 1 Mc. มีอัตราการตายเฉลี่ย 100% ตั้งแต่วันแรกที่ใส่เชื้อแบคทีเรีย จากการศึกษาประสิทธิภาพระหว่างน้ำหมักจากลูกมะพร้าวและสารเคมีเทเมฟอส ในด้านอัตราการตายของลูกน้ำ ทั้งน้ำหมักจากในลูกมะพร้าวและสารเคมีเทเมฟอสมีอัตราการตายของลูกน้ำเป็น 100% น้ำหมักจากลูกมะพร้าวจะเกิดปฏิกิริยาช้ากว่าสารเคมีเทเมฟอส น้ำหมักจากลูกมะพร้าวไม่มีผลต่อสิ่งมีชีวิต ในขณะที่สารเคมีเทเมฟอสมีพิษต่ำต่อสิ่งมีชีวิต 4) พบว่าน้ำมะพร้าวที่ผ่านกระบวนการหมักด้วยแบคทีเรียทั้ง 2 ชนิด เมื่อนำไปใช้ในการปรับคุณภาพน้ำพบว่าน้ำเสียมีค่าความถ่วงจำเพาะดีขึ้นแต่พบว่า ทำให้ค่า pH ของน้ำเสียลดลง 5) จากการทดสอบประสิทธิภาพของน้ำหมักในมะพร้าวที่นำมาผสมกับดินเหนียวในอัตราส่วนต่าง ๆ ลูกดินเหนียวที่ใส่น้ำหมักจากลูกมะพร้าวไป 5 มล. ทำให้น้ำเสียมีค่า pH คือ 9 และค่าความถ่วงจำเพาะเป็น 1.025 ซึ่งก้อนดินเหนียวที่ใส่น้ำหมักจากลูกมะพร้าวไป 10 และ 15 มล. ทำให้น้ำมีค่า pH คือ 7 และค่าความถ่วงจำเพาะเป็น 1.010 จึงสรุปได้ว่าการผสมดินเหนียวกับน้ำหมักที่ได้จากการหมักในลูกมะพร้าวมีประสิทธิภาพในการบำบัดน้ำเสีย และอัตราส่วนที่เหมาะสมที่สุดคือ 10 มล.

โครงงานมีการต่อยอดโดยการนำมาเปรียบเทียบประสิทธิภาพการกำจัดลูกน้ำยุงกับสารเคมีเทเมฟอส และได้นำน้ำหมักที่ได้จากการหมักในลูกมะพร้าวมาประยุกต์ใช้จริง โดยการผสมกับดินเหนียวเพื่อให้ง่ายต่อการใช้งาน และลดต้นทุนในการผลิต