การพัฒนาถังปฏิกรณ์ต้นแบบสำหรับการกำจัดแบคทีเรียในน้ำเสียชุมชน ด้วยถังปฏิกรณ์โฟโตคะตะไลติกที่มีไทเทเนียมไดออกไซด์เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา (เปรียบเทียบระหว่างการใช้แสงอาทิตย์และแสงยูวี)
Date
ISBN
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Resource Type
Publisher
มหาวิทยาลัยสวนดุสิต
Journal Title
การพัฒนาถังปฏิกรณ์ต้นแบบสำหรับการกำจัดแบคทีเรียในน้ำเสียชุมชน ด้วยถังปฏิกรณ์โฟโตคะตะไลติกที่มีไทเทเนียมไดออกไซด์เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา (เปรียบเทียบระหว่างการใช้แสงอาทิตย์และแสงยูวี)
Recommended by
Abstract
การศึกษาในครั้งนี้ ได้ดำเนินการขึ้นเพื่อศึกษาประสิทธิภาพของถังปฏิกรณ์โฟโตคะตะไลติก ที่ใช้ไทเทเนียมไดออกไซด์เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในการกำจัดแบคทีเรียก่อโรคที่เหลือรอดจากระบบบำบัด น้ำเสียชุมชน โดยในเบื้องต้นได้ทำการเปรียบเทียบประสิทธิภาพในการกำจัดแบคทีเรียระหว่าง การใช้แหล่งพลังงานจากหลอดแสงยูวีและแสงอาทิตย์ โดยใช้ระยะเวลาในการทำปฏิกิริยาที่ 10, 30, 60, 120, 150, 180 และ 210 นาที ซึ่งพบว่าการใช้แสงอาทิตย์เป็นแหล่งพลังงานแสงทดแทน การใช้หลอดยูวีให้ประสิทธิภาพในการกำจัดที่ดีเทียบเท่าการใช้แสงยูวี ระยะเวลาในการทำปฏิกิริยาที่สั้น (10, 30, 60 และ 90 นาที) การใช้แหล่งแสงยูวีจะให้ประสิทธิภาพการกำจัดแบคทีเรียได้ดีกว่า อีกชุดการทดสอบเล็กน้อย โดยมีค่าอยู่ในช่วงร้อยละ 87.5-95.2 ในขณะที่อีกชุดการทดสอบ มีค่าร้อยละ 86.8-94.9 นอกจากนี้ในการศึกษาคุณสมบัติการดื้อยาปฏิชีวนะของแบคทีเรียก่อโรค ที่พบในน้ำเสียชุมชนเพื่อนำไปใช้เป็นข้อมูลฐานในการศึกษาขั้นตอนต่อไปจะพบว่า แบคทีเรียตัวแทน หรืออีโคไลที่ทำการคัดแยกได้ส่วนใหญ่มีคุณสมบัติการดื้อยามากกว่าหนึ่งกลุ่มขึ้นไป โดยส่วนใหญ่ ดื้อต่อยากลุ่ม Beta-lactams เป็นหลัก สำหรับการศึกษาถึงแบคทีเรียที่เหลือรอดจากกระบวนการโฟโตคะตะไลติก พบว่ามีความคงทนต่อยาปฏิชีวนะ tetracycline, ciprofloxacin และ ampicillin ในส่วนของการพัฒนารูปแบบถังปฏิกรณ์โฟโคตะคะไลติกให้มีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้นได้คัดเลือก วิธีการพัฒนาการเคลือบผิวของถังปฏิกรณ์ด้วยการใช้สารไทเทเนียมไดออกไซด์ร่วมกับซิลเวอร์ไนเตรท ซึ่งผลทดสอบประสิทธิภาพการฆ่าเชื้อมีแนวโน้มเป็นไปในทิศทางเดียวกันกับกรณีที่ใช้เฉพาะไทเทเนียมไดออกไซด์เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา คือ ระยะเวลาในการทำปฏิกิริยาเป็นปัจจัยสำคัญ อีกทั้ง ระยะเวลาการทำปฏิกิริยาที่ 150 นาที เป็นต้นไป มีประสิทธิภาพมากกว่าร้อยละ 96 ในการกำจัดแบคทีเรียในน้ำเสียตัวอย่าง (ร้อยละ 96.1-98.5) อีกทั้งทุกช่วงระยะเวลาในการทำปฏิกิริยา (10-210 นาที) การใช้แหล่งแสงยูวีและแสงอาทิตย์เป็นตัวกระตุ้นให้ประสิทธิภาพการกำจัดแบคทีเรีย ใกล้เคียงกัน อีกทั้งยังพบว่า การใช้ถังปฏิกรณ์โฟโตคะตะไลติกที่มีไทเทเนียมไดออกไซด์ร่วมกับซิลเวอร์ไนเตรทในการฆ่าเชื้อในน้ำเสียให้ค่า MIC และ LC50 ในระดับที่สูงกว่า การใช้เฉพาะไทเทเนียมไดออกไซด์ โดยเฉพาะในยา tetracycline และ ampicillin เช่น แบคทีเรีย ที่เหลือรอดจากกระบวนการโฟโตคะตะไลติกที่ใช้ไทเทเนียมไดออกไซด์ร่วมกับซิลเวอร์ไนเตรท เป็นตัวเร่งปฏิกิริยามีค่า MIC อยู่ในช่วง 64 µg/ml ถึง >256 µg/ml ส่วนค่า LC50 อยู่ที่ 1-8 µg/ml ซึ่งมีระดับค่าสูงกว่าระบบที่มีการใช้เฉพาะไทเทเนียมไดออกไซด์ โดยพบค่า MIC อยู่ในช่วง 32 µg/ml ถึง >256 µg/ml ส่วนค่า LC50 อยู่ที่ 0.125 µg/ml ในการศึกษาถึงปริมาณแบคทีเรียกลุ่มโคลิฟอร์มในน้ำเสียที่เหลือรอดจากกระบวนการฆ่าเชื้อด้วยถังปฏิกรณ์โฟโตคะตะไลติกทั้ง 2 รูปแบบ จะพบว่า มีแนวโน้มผลการทดสอบเป็นไปในทิศทางเดียวกันกับในกรณีการศึกษาปริมาณแบคทีเรียทั้งหมด โดยมีประสิทธิภาพในการกำจัดโคลิฟอร์มมากกว่าร้อยละ 80 ซึ่งถังปฏิกรณ์โฟโตคะตะไลติก ทั้ง 2 รูปแบบ มีประสิทธิภาพในการฆ่าเชื้อใกล้เคียงกัน อีกทั้งได้มีการคัดเลือกชุดการทดสอบ ที่เหมาะสมเพื่อศึกษาถึงข้อมูลการดื้อต่อยาปฏิชีวนะที่พบ โดยได้ทดสอบที่ระยะเวลา ในการทำปฏิกิริยาโฟโตคะตะไลติกทั้ง 2 รูปแบบที่ 60 นาที และมีการใช้อีโคไลเป็นตัวแทน ซึ่งจะเห็นได้ว่าขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของเคลียร์โซนรอบแผ่นยาที่ทำการทดสอบส่วนใหญ่มีขนาดที่เล็กลงยกเว้นในยา gentamicin, cefotaxime และ ceftazidime ซึ่งการที่ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของเคลียร์โซนมีขนาดที่เล็กลงชี ให้เห็นว่าแบคทีเรียอาจเริ่มมีการพัฒนาไปสู่การเป็นแบคทีเรียที่ดื้อต่อยาปฏิชีวนะ แต่อย่างไรก็ตามถึงแม้ว่าขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของเคลียร์โซนรอบแผ่นยา จะมีขนาดเล็กลงแต่ไม่ได้อยู่ในเกณฑ์ที่จัดว่าอีโคไลดังกล่าวมีคุณสมบัติดื้อต่อยาปฏิชีวนะ ชี้ให้เห็นว่ากระบวนการโฟโตคะตะไลติกทั้ง 2 รูปแบบไม่เหนี่ยวนำให้แบคทีเรียมีคุณสมบัติ ดื้อต่อยาปฏิชีวนะส่วนใหญ่