ข่าวการวิจัย/นวัตกรรม

ข่าวการวิจัย/นวัตกรรม


นักวิจัยคณะอุตสาหกรรมเกษตร แนะบำบัดน้ำเสียโรงนมด้วยแบคทีเรียแลคติก เปลี่ยนน้ำเสียเป็นปุ๋ยอินทรีย์น้ำ สำหรับหญ้าเลี้ยงวัว


��������� นักวิจัย คณะอุตสาหกรรมเกษตร มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ นำผลวิจัยการนำน้ำทิ้งจากโรงงานผลิตนม มาหมักด้วยแบคทีเรียแลคติก เพียง 3-7 วัน เปลี่ยนน้ำเสียเป็นปุ๋ยอินทรีย์น้ำ สำหรับหญ้าเลี้ยงวัว โดยโรงงานนมอินทรีย์ แดรี่โฮม อ.ปากช่อง จ.นครราชศรีมา นำร่องใช้แล้ว ได้ผลในด้านประหยัดพลังงานและรักษาสิ่งแวดล้อม

 ระบบบำบัดน้ำทิ้งที่ใช้การบำบัดน้ำเสียจากกระบวนการผลิตในโรงนมโดยมากจะนิยมใช้ระบบบำบัดแบบเติมอากาศเพื่อลดปริมาณสารอินทรีย์ในน้ำเสียโดยจุลินทรีย์แล้วได้น้ำ ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และเซลล์จุลินทรีย์เป็นผลิตภัณฑ์สุดท้าย� โดยหากต้องการที่จะปล่อยน้ำเสียนั้นลงแหล่งน้ำธรรมชาติจะต้องมีการควบคุมระบบบำบัดน้ำเสียให้สามารถบำบัดน้ำเสียให้มีค่าบีโอดีไม่เกิน 20 มิลลิกรัมต่อลิตร ตามข้อบังคับของกฎหมายซึ่งการใช้ระบบบำบัดประเภทนี้มักจะเกิดปัญหาในการกำจัดตะกอนจุลินทรีย์ภายหลัง อีกทั้งยังสิ้นเปลืองพลังงานในการเติมอากาศ ส่วนระบบบำบัดแบบไร้อากาศมีข้อดีคือไม่สิ้นเปลืองพลังงานในการเติมอากาศและยังได้ก๊าซชีวภาพเพื่อนำกลับมาใช้เป็นพลังงานได้อีก� แต่มักเกิดปัญหาเมื่อนำมาใช้กับน้ำเสียจากโรงงานอุตสาหกรรมอาหาร ซึ่งมีสารอินทรีย์ในน้ำเสียอยู่สูงทำให้ ต้องออกแบบระบบที่มีความเฉพาะเจาะจง ตามคุณลักษณะของน้ำเสียที่เกิดจากกระบวนการผลิตที่มีในโรงงานและระบบมีความอ่อนไหวต่อการเปลี่ยนแปลงทั้งทางด้านกายภาพและเคมีจึงทำให้ระบบมีการควบคุมยุ่งยากซับซ้อน�����

 จากงานวิจัยของ ดร. พิสิฐ� ศรีสุริยจันทร์ สาขาวิชาเทคโนโลยีชีวภาพ� คณะอุตสาหกรรมเกษตร มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ เรื่องการประยุกต์ใช้แบคทีเรียแลคติกเพื่อการบำบัดน้ำเสียและใช้เพื่อนำสารที่มีประโยชน์กลับคืน� ซึ่งได้รับรางวัลสภาวิจัยแห่งชาติ� รางวัลวิทยานิพนธ์ (ระดับปริญญาเอก) ประจำปี 2553 สาขาเกษตรศาสตร์และชีววิทยา ในงานวันนักประดิษฐ์ ประจำปี 2554 ซึ่งเน้นการใช้เทคโนโลยีกระบวนการหมักกรดแลคติกเพื่อผลิตกรดแลคติกจากน้ำตาลแลคโตสในน้ำทิ้งโรงนม และประยุกต์ใช้ในการบำบัดสารอินทรีย์ในขั้นต้น (pre-treatment) แล้วในขณะเดียวกันก็มีการตกตะกอนโปรตีนในน้ำทิ้งโรงนมในระบบเปิดที่ไม่ต้องมีการฆ่าเชื้อ แล้วได้ผลผลิตพลอยได้คือกรดแลคติกและตะกอนโปรตีนโดยใช้ แบคทีเรียแลคติกสายพันธุ์ Lactobacillus casei� TISTR 1500� ปัจจุบันได้มีการพัฒนาต่อยอดและถ่ายทอดเทคโนโลยีให้กับ บริษัท แดรี่โฮม จำกัด 100/1 ต.พญาเย็น อ.ปากช่อง จ.นครราชสีมา 30320 ซึ่งทำการผลิตนมสดและผลิตภัณฑ์จากนมอินทรีย์ที่หลากหลายเนื่องจากทางบริษัทมีความสนใจที่จะนำเทคโนโลยีนี้ไปใช้ภายในโรงงาน� ดังนั้นจึงได้ให้คำแนะนำในการติดตั้งระบบบำบัดน้ำเสียแบบ micro-aerobic Sequencing Batch Reactor (micro-aerobic SBR) โดยระบบประกอบด้วยถังเก็บน้ำพลาสติกขนาด 2500 ลิตร จำนวน 4 ถัง พร้อมทำการติดตั้งใบพัดสำหรับกวนน้ำเสียให้ผสมเข้ากัน ควบคุมระบบบำบัดน้ำเสียโรงนมด้วยเครื่องควบคุมไฟฟ้าแบบอัตโนมัติเพื่อให้มีการกวนผสมน้ำเสียโรงนมให้เข้ากันนาน 5 – 15 นาทีทุกชั่วโมง ทำการหมักเป็นระยะเวลา 3-7 วัน แบคทีเรียแลคติกสามารถเจริญได้ดีกว่าแบคทีเรียชนิดอื่นๆ จนพีเอชของน้ำเสียลดต่ำลงในช่วง 4-5� เพราะแบคทีเรียแลคติกจะเปลี่ยนน้ำตาลแลคโตสในน้ำเสียให้เป็นกรดแลคติก� ดังนั้นน้ำเสียที่ผ่านกระบวนการหมักนี้จะมีกลิ่นเปรี้ยวคล้ายโยเกิร์ตไม่เหม็นเน่าซึ่งอาจจะนำน้ำเสียนี้ไปประยุกต์ใช้ได้ต่อไป��

 สำหรับบริษัท แดรี่โฮม จำกัดนั้นมีแนวคิดที่จะนำน้ำเสียที่ผ่านการบวนการบำบัดด้วยแบคทีเรียแลคติกนี้ไปผสมกับน้ำดิบหรือน้ำชะล้างโรงงานในอัตราส่วน 1 ต่อ 2-5 เพื่อปรับระดับพีเอชให้สูงขึ้นในช่วง 6-7 แล้วนำไปรดหญ้าที่ใช้ในการเลี้ยงโคนมต่อไป� ด้วยวิธีการนี้น้ำเสียจากโรงงานนมแทนที่จะกำจัดทิ้งไปอย่างเปล่าประโยชน์หากใช้วิธีการบำบัดน้ำเสียแบบใช้อากาศจะสามารถนำมาใช้เป็นปุ๋ยอินทรีย์น้ำสำหรับหญ้ารูซี่ (Brachiaria ruziziensis) หรือหญ้าเนเปียร์ (Pennisetum purpureum) ได้� อีกทั้งการใช้น้ำเสียโรงนมที่ผ่านกระบวนการบำบัดแบบนี้ยังเป็นการพัฒนาแนวทางการจัดการโรงนมเพื่อสิ่งแวดล้อมอย่างสมบูรณ์� ตามแนวทางกระบวนการผลิตแบบปราศจากของเสีย (zero waste) เพราะโรงนมของทางบริษัทไม่มีการปล่อยน้ำเสียออกสู่แหล่งน้ำตามธรรมชาติเลย�� นอกจากนี้ยังมีแนวโน้มว่าน้ำเสียที่ทางโรงนมของทางบริษัทกลับจะไม่เพียงพอแก่ความต้องการในการใช้งานอีกด้วย���

 จะเห็นว่าจากประสบการณ์การนำเทคโนโลยีการบำบัดน้ำเสียด้วยแบคทีเรียแลคติกไปใช้งานจริงทางบริษัทสามารถประหยัดค่าใช้จ่ายอย่างมากไม่ต้องเสียค่าไฟฟ้าในการเติมอากาศตลอดเวลาเหมือนระบบบำบัดแบบเติมอากาศ� ทำให้ระบบบำบัดแบบนี้มีความเหมาะสมสำหรับโรงงานนมขนาดเล็กที่ไม่พร้อมจะลงทุนสร้างระบบบำบัดน้ำเสียแบบเติมอากาศขนาดใหญ่และโรงงานควรมีพื้นที่กว้างพอที่จะใช้น้ำเสียที่ผ่านกระบวนการบำบัดด้วยแบคทีเรียแลคติกเป็นปุ๋ยอินทรีย์น้ำ��

 ผู้สนใจขอรับคำปรึกษาสามารถติดต่อได้ที่ สาขาวิชาเทคโนโลยีชีวภาพ� คณะอุตสาหกรรมเกษตร มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ โทร.053-94-8201

Researcher at the Faculty of Agro-Industry introduces a Waste Water Treatment System utilizing Lactic Bacteria in a Dairy Factor

Dr. Phisith Srisuriyachan, in the field of Biotechnology, Faculty of Agro-Industry, Chiang Mai University, has conducted research on the application of using Lactic Bacteria for Waste Water Treatment and for using recycled substances. This project was awarded a Thesis Award (for Ph.D. level) prize in the field of Agriculture and Biology by the National Research Committee of Thailand on Inventor’s Day 2011.

 

The Fermentation Technology Process produces Lactic Acid from Lactose sugar in waste water at a dairy factory, after which this treated water is used with organic substances. At the same time, there are protein sediments in the factory produced waste water and this water does not need to be pasteurized. By harvesting this waste water it can boost the output of Lactic acid by adding lactobacillus casein TISTR 1500.

 

Dairy Home Co. Ltd. in Nakornratchasrima Province, which produces fresh organic milk and milk products, is a progressive company that follows and adopts developments within the industry. As such this company was interested in using this Waste Water Treatment System in their factory.

 

Thus, the researcher was responsible for the installation of this Water Treatment System in Micro-Aerobic Sequencing Batch Reactor (micro-aerobic SBR). This system comprises of four 2,500 liter plastic tanks. Each tank has propellers for mixing the water which is automatically managed by an electronic control system. These tanks mix the waste water for 5-15 minutes per hour and allow the water to ferment for 3-7 days.

 

Lactobacillus bacteria, which can grow more readily than any other type of bacteria, is allowed to populate until the ph value of the waste water is the in the range of 4-5. The reason for this is that lactobacillus will change lactose in waste water to lactic acid. Thus, waste water which passed the fermentation process will have a sour smell like yoghurt but it isn’t a rancid smell, therefor it is suitable to use this waste water for other applications. Dairy Home Co. Ltd. has the concept to use this treated waste water by mixing it with raw water in a ratio 1 : 2-5 in order to wash the factory. Another concept is to raise the ph level into the range of 6-7 and then use this treated water for irrigating grass that is used for feeding cattle. Also, if the treated water is allowed to be aired, it can be used as an organic fertilizer for Ruzi Grass (Brachiaria ruzizensis) or Napier Grass (Pennisetum purpureum).

 

As part of the dairy company’s Productive Process policy, the treated waste water from the dairy factory contributes to the factory’s’ zero waste policy, simply because it does not need to drain waste water into natural water supplies. Secondly, the company’s water usage trends support the idea not to drain water because even the treated waste water from the factory may not meet factory’s need in daily operations.

 

It can be seen from real experience that a company using technology for waste water treatment with Lactic Bacteria, can minimize expenditure without the added costs of electricity usage to run air blowers that was part of the old system. The system of waste water treatment by Lactic Bacteria is suitable for small dairy factories who are not ready to invest in building a large waste water treatment system, and who have sufficient space for the system to be installed.




[post:14 มิถุนายน 2555 10:08:53] (view: 799)

รูปภาพประกอบข่าว

คลิกเพื่อดูรูปใหญ่
ดร. พิสิฐ ศรีสุริยจันทร์ สาขาวิชาเทคโนโลยีชีวภาพ คณะอุตสาหกรรมเกษตร มหาวิทยาลัยเชียงใหม่
คลิกเพื่อดูรูปใหญ่
การตกตะกอนของเคซีนในน้ำทิ้งโรงนมสังเคราะห์ภายหลังจากหมักด้วย Lactobacillus casei TISTR 1500 โดยมีการควบคุม HRT เท่ากับ 1 วันและ SRT เท่ากับ 15 วัน จะปรากฎการแยกชั้นของโปรตีนในน้ำทิ้งโรงนมและน้ำส่วนใสซึ่งส่วนนี้จะผ่านสู่ระบบขั้นที่สองต่อไป
คลิกเพื่อดูรูปใหญ่
ลักษณะทางสัณฐานวิทยาของ Lactobacillus casei TISTR 1500 ที่ใช้ในระบบบำบัด micro-aerobic Sequencing Batch Reactor เพื่อใช้ในการบำบัดน้ำเสียโรงนมภายใต้กล้องจุลทรรศน์อิเลคทรอนแบบส่องกราด (Scanning Electron Microscope; SEM) ที่กำลังขยาย 10000 เท่า
คลิกเพื่อดูรูปใหญ่
โรงงานนมและผลิตภัณฑ์นมที่นำเทคโนโลยีการบำบัดน้ำเสียโรงนมด้วยแบคทีเรียแลคติกไปใช้
คลิกเพื่อดูรูปใหญ่
ระบบบำบัดน้ำเสียโรงนมด้วยแบคทีเรียแลคติก ประกอบด้วยถังเก็บน้ำขนาด 2500 ลิตร จำนวน 4 ถัง
คลิกเพื่อดูรูปใหญ่
แปลงปลูกหญ้าที่ใช้ในการเลี้ยงโคนมที่มีการใช้ปุ๋ยน้ำที่ได้จากน้ำเสียที่ผ่านกระบวนการบำบัดด้วยแบคทีเรียแลคติก
คลิกเพื่อดูรูปใหญ่
ต้นหญ้าที่เจริญเติบโตเป็นอย่างดีเมื่อได้รับปุ๋ยน้ำอินทรีย์จากกระบวนการบำบัดน้ำเสียด้วยแบคทีเรียแลคติก

Copyright © 2016 CMU Corporate Communication and Alumni Relations Center (CCARC), All rights reserved.