ประสิทธิภาพของการบำบัดสารอาหารในน้ำเสียโรงงานสกัดน้ำมันปาล์มหลังผ่านการบำบัดโดยใช้การตรึงสาหร่าย Chlorella vulgaris

ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

ฝั่งฝัน สุวรรณฤกษ์, ชนิกานต์ หลีทอง

อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์

สิตานัน ยุวลักษณะกุล, ปพิชญา ศรีเทพ

โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์

โรงเรียนมอ.วิทยานุสรณ์ สุราษฎร์ธานี

ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

พ.ศ. 2565

บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์

น้ำทิ้งจากโรงงานสกัดน้ำมันปาล์มที่ผ่านการบำบัดแล้ว (TPOME) นั้น ไม่สามารถทิ้งลงสู่แหล่งน้ำสาธารณะได้ เนื่องจากลักษณะสีของน้ำเป็นสีดำเกิดจากกระบวนการบำบัดน้ำเสีย ซึ่งโดยปกติแล้วน้ำทิ้งดังกล่าวนี้จะถูกส่งไปให้เกษตรกรเพื่อรดน้ำในพื้นเกษตรกรต่อ ดังนั้นน่าจะเป็นไปได้ว่าน้ำทิ้งดังกล่าวมีค่าแร่ธาตุอาหารที่เหมาสมต่อการเจริญเติบโตของต้นไม้ ดังนั้นแล้วหากนำน้ำทิ้งดังกล่าวนี้มาเลี้ยงจุลสาหร่าย หรือกระบวนที่เรียกว่า Phycoremediation เป็นการใช้สาหร่ายเพื่อขจัดหรือเปลี่ยนสารมลพิษรวมทั้งสารอาหารและสารเคมีที่เป็นพิษจากน้ำเสียเพื่อใช้ในการเจริญเติบโต แต่มีข้อจำกัด คือ ด้วยวิธีการเก็บเกี่ยวในปัจจุบันนั้นยังไม่มีประสิทธิภาพมากพอในการเก็บเกี่ยวสาหร่ายขนาดเล็ก อีกทั้งการเลี้ยงสาหร่ายในน้ำที่มีค่าความสกปรกสูงยังคงมีความเสี่ยงในการเจริญเติบโต งานวิจัยนี้จึงได้ทำการศึกษาเกี่ยวกับการหาชุดผสมของวัสดุที่ใช้ในการตรึงเซลล์สาหร่าย Chlorella vulgaris ที่เลี้ยงในน้ำทิ้งจากโรงงานสกัดน้ำมันปาล์ม โดยวัสดุที่ใช้ในการศึกษาครั้งนี้ ได้แก่ โซเดียมอัลจิเนต (Sodium Alginate) , แคลเซียมอัลจิเนต (Calcium Alginate) และ เจลาติน (Gelatin) ซึ่งวัตถุประสงค์ของงานวิจัยนี้ คือ การเปรียบเทียบชุดผสมของวัสดุที่เหมาะสมเพื่อทำให้กระบวนการการเก็บเกี่ยวและประสิทธิภาพในการบำบัดน้ำเสียของสาหร่ายดีขึ้น โดยมี 2 การทดลอง ได้แก่ การทดลองที่ 1 ศึกษาการเจริญเติบโตของจุลสาหร่าย กลุ่ม Chlorella vulgaris ดำเนินการโดยใช้วิธีการเลี้ยงแบบบริสุทธิ์ ทดสอบคลอโรฟิลล์ เอ และน้ำหนักแห้งของเซลล์จุลสาหร่ายทุกวันเพื่อสร้างกราฟระหว่างเวลาและจํานวนเซลล์สาหร่าย เมื่อการเจริญเติบโตของสาหร่ายอยู่ในช่วงstationary phase (ช่วงที่มีการเจริญเติบโตสูงสุด) จะถูกแบ่งไปใช้ในการทดลองเพาะเลี้ยงในการทดลองที่ 2 โดยการทดลองที่ 2 เป็นศึกษาความเป็นไปได้ในการบําบัดน้ำเสียหลังผ่านกระบวนการบําบัดจากโรงงานสกัดน้ำมันปาล์ม ด้วยการตรึงจุลสาหร่ายกลุ่ม Chlorella vulgaris โดยการทดลองแบ่งเป็น 2 ขั้นตอน ได้แก่ 1. การตรึงจุลสาหร่ายกลุ่ม Chlorella vulgaris ด้วยวัสดุตรึง ขั้นตอนนี้เป็นการตรึงเซลล์สาหร่ายด้วยวัสดุตรึงประเภทต่าง ๆ คือ วัสดุตรึงเพียงชนิดเดียว และการผสมวัสดุ ได้แก่ Sodium Alginate+ Gelatin และ Calcium Alginate+ Gelatin) รวมทั้งสิ้นแล้ว 5 วัสดุ โดยในแต่ละวัสดุจะทําการขึ้นรูปเป็นเม็ดบีดกลม (Immobilized Microalgae Beads) โดยการนําเซลล์สาหร่าย Chlorella vulgaris ที่ได้จากการทดลองที่ 1 มาทดลองทําการตรึงเซลล์ ด้วยเทคนิค hybrid immobilization และ 2. ศึกษาความเป็นไปได้ในการบําบัดน้ำเสียหลังผ่านกระบวนการบําบัดจากโรงงานสกัดน้ำมันปาล์มด้วยการตรึงจุลสาหร่ายกลุ่ม Chlorella vulgaris นําเซลล์ที่ได้จากข้อ 1 จํานวนทั้งสิ้น 5 ชนิดของวัสดุตรึงมาศึกษาการบําบัดน้ำเสียหลังผ่านกระบวนการบําบัดจากโรงงานสกัดน้ำมันปาล์ม เป็นระยะเวลาทั้งหมด 14 วัน โดยทำการวิเคราะห์คุณภาพน้ำทุก ๆ 2 วัน ได้แก่ ค่าความเป็นกรดด่าง ค่าสารอินทรีย์ทั้งหมด แอมโมเนีย ไนไตรต์ ไนเตรท และฟอสเฟต และวิเคราะห์การเจริญเติบโตของจุลสาหร่าย ได้แก่ น้ำหนักแห้ง ความหนาแน่น คลอโรฟิลล์ เอ และปริมาณกรดไขมัน หลังจากเสร็จสิ้นการวิจัยนี้จะได้วัสดุที่เหมาะสมต่อการเจริญเติบโตของจุลสาหร่ายและเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการปรับปรุงคุณภาพน้ำเพื่อให้สามารถปล่อยออกสู่แหล่งน้ำสาธารณะได้ นอกจากนี้แล้วการเลี้ยงสาหร่ายดังกล่าวเป็นการช่วยดูดซับก๊าซเรือนกระจกซึ่งเป็นสาหร่ายเหตุหนึ่งของภาวะโลกร้อนอีกด้วย