การผลิตวัสดุชนิดใช้ซ้าได้ส้าหรับก้าจัดสีย้อมผ้า Production of Reusable materials for Dye decolorization

Abstract

แบคทีเรียชอบเค็มจ้านวน 14 ไอโซเลท สามารถฟอกจางสีน้าเงิน (blue 41) โดย C15-2 และ SR5-3A(W) มีประสิทธิภาพในการฟอกจางสีน้าเงินได้ดีที่สุด โดยเชื อทั งสองไอโซเลทสามารถเจริญเติบโตได้ใน 0-10% NaCl โดยพบว่าเซลล์แขวนลอยในน้าเกลือสามารถฟอกจางสีย้อมผ้าได้ แต่มีอัตราการฟอกจากสีย้อมผ้าช้ากว่าเซลล์ที่ผ่านการเพาะเลี ยงในอาหาร เมื่อศึกษาผลระยะเวลาการบ่ม ที่ 37 องศาเซลเซียส เขย่าที่ความเร็วรอบ 200 rpm ต่อการฟอกจางสี และการเจริญเติบโตของเชื อ โดยเก็บตัวอย่างทุกๆ 1 ชั่วโมง ท้าให้ทราบว่าการฟอกจางสี และการเจริญเติบโตของเชื อที่ดีที่สุดเมื่อไอโซเลทถูกเพาะเลี ยงนาน 4-6 ชั่วโมง โดยพบว่าการฟอกจากสีของเซลล์แขวนลอยที่ละลายในอาหารเหลว JCM no 377 มีประสิทธิภาพใกล้เคียงกับอาหารเหลวที่เจือจาง 16 เท่า ในด้านการตรึงเซลล์ 1 เปอร์เซนต์ อัลจิเนต และ 2.5 เปอร์เซนต์ เจลาติน เป็นอัตราส่วนที่เลือกใช้ส้าหรับการตรึงเซลล์แบบห่อหุ้ม โดยเซลล์ตรึงภาพสามารถฟอกจางสีได้ที่ pH 4-10 และ อุณหภูมิ 30-50 องศาเซลเซียส ในด้านการน้ากลับมาใช้ซ้า สามารถน้ามาใช้ซ้าได้ 4 รอบ ที่ pH 7.2 และ อุณหภูมิ 37 องศาเซลเซียส เนื่องจากการตรึงรูปโดยใช้เจลาตินและอัลจิเนต ประสบปัญหาเซลล์รั่วออกจากเม็ดบีดหลังจากใช้ไปแล้ว 4 ครั ง ดังนั นจึงปรับความแข็งแรงของเม็ดบีดโดยใช้วัสดุตรึงรูป 3 ชนิด คือ เจลาติน อัลจิเนต และ ไคโตซาน อัตราส่วนวัสดุตรึงรูปที่เหมาะสมที่สุด ได้แก่ อัลจิเนต:ไคโตแซน : เจลาติน (1:1:1) สามารถฟอกจางสีย้อมได้ 98.8 เปอร์เซ็นต์ กลไกการฟอกจางสีน้าเงิน (Cationic blue 41) ประกอบด้วยสองกลไกหลัก คือ กลไกแรก การดูดซับไว้ที่ผิวของเซลล์ตรึงรูปใช้เวลาดูดซับสี ส้าหรับการฟอกจางสีแดง (Red 46) มีการฟอกสีเพียงแค่กลไกเดียว คือ การฟอกจาง ไม่มีการดูดซับเข้าไปภายในบีด การน้าเซลล์ตรึงรูปกลับมาใช้ซ้าส้าหรับการฟอกจางสีน้าเงิน (Cationic blue 41) ได้ 3 รอบ และการฟอกจางสีแดง (Red 46) เฉพาะเซลล์ตรึงรูปของ C15-2 สามารถน้ากลับมาใช้ได้ 4 ครั ง การย่อยสลายสีย้อมผ้า Cationic blue 41 ด้วยตัวเร่งปฏิกิริยาเคมี (Fe/P) โดยใช้สีย้อมผ้าที่ความเข้มข้นเริ่มต้นที่ 20 ppm พบว่าสภาวะที่เหมาะสมในการย่อยสลายสีย้อม cationic blue 41 ด้วยตัวเร่ง Fe/P คือ ความเข้มข้นเริ่มต้นสีย้อม 20 ppm เติมไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ 1 mL อุณหภูมิ 50 C ภายในเวลา 180 นาที จากการศึกษาการฟอกจางสีด้วยตัวเร่งปฏิกิริยาชีวภาพพบว่าประสบปัญหาเซลล์รั่วออกจากเม็ดบีดเมื่อน้ามาใช้ซ้า ท้าให้ไม่สามารถน้าไปใช้ในระบบการบ้าบัดจรึง เนื่อจากจะเกิดการรั่วไหลของเซลล์ไปในสิ่งแวดล้อม พบว่าการใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาเคมีมีแนวโน้มจะสามารถน้าไปใช้ได้ในระบบบ้าบัด โดยต้องศึกษาเพิ่มเติมโดยหาตัวเร่งทางเคมีที่สามารถย่อยสลายสีย้อมได้ที่อุณหภูมิห้อง เพื่อให้ประหยัดงบประมาณในด้านพลังงานของบ้าบัด