ผลของรูปร่าง Moving Bed Biofilm Reactor ที่มีต่อประสิทธิภาพในการบำบัดน้ำเพื่อการประยุกต์ใช้งานที่เหมาะสม

ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

ญาธิดา เลิศภิรมย์ธรรม, พงศกร ทาเสนา, ปรียานุช ภัทรวงษ์วิเศษ

อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์

ณัฐพล กลิ่นพุฒ

โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์

โรงเรียนวิทยาศาสตร์จุฬาภรณราชวิทยาลัย เพชรบุรี

ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

พ.ศ. 2562

บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์

ตัวปฏิกรณ์ชีวภาพแบบเคลื่อนที่ได้ (Moving bed bioflim reactor:MBBR) ใช้เป็นที่อยู่อาศัยของจุลินทรีย์เพื่อใช้ในการเจริญเติบโต โดยทั่วไปจะมีลักษณะเป็นทรงกระบอก มีช่องสำหรับให้น้ำเสียไหลผ่าน แล้วขึ้นรูปจากพลาสติกชนิด Polyethylene (PE) ซึ่งพลาสติกชนิดนี้มีความถ่วงจำเพาะอยู่ที่ 0.91-0.95 มีความใกล้เคียงกับความถ่วงจำเพาะของน้ำ คณะผู้วิจัยจึงมีความสนใจที่จะนำพลาสติกชนิด Polylactic acid (PLA) มาขึ้นรูป เนื่องจากเป็นพลาสติกชีวภาพโดยมีพืชที่มีแป้งหรือน้ำตาลเป็นองค์ประกอบหลัก แต่มีความถ่วงจำเพาะอยู่ที่ 1.24 จึงต้องออกแบบให้รูปร่างสามารถเคลื่อนที่ได้ดีเทียบเท่าของจริง โดยทำการออกแบบรูปร่าง MBBR ให้เป็นรูปเรขาคณิตพื้นฐานรูปทรงสามเหลี่ยม สี่เหลี่ยม และทรงกลม นำไปขึ้นรูปด้วยเครื่องพิมพ์สามมิติ (3D Printer) ที่ใช้พลาสติกชนิด PLA มาเป็นวัสดุในการขึ้นรูป MBBR แล้วทดสอบประสิทธิภาพในการบำบัดน้ำโดยศึกษาการเคลื่อนที่ภายในช่องกรอง จากนั้นศึกษาความสัมพันธ์ของอัตราเร็วและลักษณะที่ใช้ในการเคลื่อนที่ด้วยโปรแกรม Tracker นำไปบำบัดในน้ำเสียเป็นระยะเวลา 12 วัน เพื่อสังเกตลักษณะจุลินทรีย์ที่เกิดขึ้นบนพื้นผิวของ MBBR และศึกษาค่าของปริมาณออกซิเจนที่ละลายอยู่ในน้ำ (DO), ค่าของปริมาณออกซิเจนที่จุลินทรีย์ต้องการใช้ในการย่อยสลายสารอินทรีย์ในน้ำ (BOD), ค่าของแข็งที่ละลายในน้ำและการนำไฟฟ้าของเกลือทั้งหมดที่ละลายอยู่ในน้ำ (TDS&EC) และค่าแสดงความเป็นกรดหรือเบสของน้ำ (pH) ที่เกิดขึ้น หลังจากทดสอบการเคลื่อนที่พบว่า MBBR รูปทรงสามเหลี่ยม สี่เหลี่ยมและทรงกลมมีอัตราเร็ว 8.14, 4.76 และ 7.26 เมตรต่อวินาที ระยะทางที่ใช้ 4.77, 4.70 และ 4.68 เมตรตามลำดับ และมีค่า DO, BOD, TDS&EC และ pH ในการบำบัดในวันที่ 12 ของรูปทรงสามเหลี่ยมอยู่ที่ 4.42, 0.54, 98 มิลลิกรัมต่อลิตรและ 7.03 ตามลำดับ ซึ่งเป็นรูปทรงที่สามารถเคลื่อนที่ในน้ำได้อย่างมีประสิทธิภาพและเหมาะต่อการเป็นที่อยู่อาศัยของจุลินทรีย์