Please use this identifier to cite or link to this item:
http://cmuir.cmu.ac.th/jspui/handle/6653943832/79176
Full metadata record
DC Field | Value | Language |
---|---|---|
dc.contributor.advisor | Pumis Thuptimdang | - |
dc.contributor.advisor | Kullapa Chanawanno | - |
dc.contributor.author | Keletso Chakalisa | en_US |
dc.date.accessioned | 2023-11-13T16:04:49Z | - |
dc.date.available | 2023-11-13T16:04:49Z | - |
dc.date.issued | 2023-10 | - |
dc.identifier.uri | http://cmuir.cmu.ac.th/jspui/handle/6653943832/79176 | - |
dc.description.abstract | A major source of environmental contamination by pharmaceuticals is the effluent from wastewater treatment plants (WWTPs) since they were not designed to treat these emerging pollutants. One of the prevalent pharmaceutical contaminants is the non-steroidal anti-inflammatory drug (NSAID) diclofenac (DCF), of which concentrations in nanogram to microgram per liter have been detected in the effluent. This research aimed to study the role of the two major mechanisms of DCF removal, i.e., biodegradation and adsorption, in wastewater using activated sludge (AS) from Suan Dok WWTP (CMU-WWTP). Wastewater obtained from the facility was spiked with 1.0 and 10 mg L-1 of DCF salts, and the removal was observed in batch experiments conducted in the laboratory. DCF concentrations in the samples were determined by HPLC. The DCF removal efficiencies of 90.89 and 89.7% were observed in 48 hours for 1.0 and 10 mg L-1 of DCF, respectively. To observe the role of biodegradation, DNA was extracted from the fresh AS for 16S rRNA gene sequencing to identify the sludge bacterial community. The AS comprised 183 species of bacteria belonging to 22 phyla, in which the most abundant phyla were Planctomycetota (29.44%), Actinobacteria (17.4%), Proteobacteria (16.58%), Chlorofexi (12.22%), Acidobacteria (8.03%), and Bacteriodota (7.5%), accounting for more than 90% of all the AS bacterial microbiome. Several genera belonged to the families were identified in literatures as DCF biodegraders including Acidobacteriaceae, Sphingomonadaceae, Phyllobactriaceae, Polyangiaceae, Caulobacteraceae, Xanthobacteraceae and Solirubrobacteraceae. Role of adsorption was observed by adsorption experiments with dried biomass of the AS at the same DCF concentrations. The adsorption process was found to be pH and sludge dosage dependent. Sludge had the highest adsorption capacity in the DCF solution at the neutral pH 7 (14.4 x 10-2 mg g-1), followed by pH 10 at 12.3 x 10-2, then pH 4 (4.0 x 10-2 mg g-1). The adsorption capacity reduced as the sludge dose increased whilst the removal percentage increased as the sludge dosage increased from 35.08 to 53.5, and 71.3% for 1, 2, and 4 g of sludge, respectively. The adsorption was better fitted to a pseudo-second-order kinetic model with R2 values > 0.98 and was dominated by the chemisorption process. Biodegradation should be the dominant mechanism of DCF removal by sludge in wastewater, followed by the adsorption process. The findings of this study update the understanding of the role of AS in the removal of DCF from wastewater in the AS treatment system. Further research is needed to study the intermediates of DCF biodegradation since they were not identified in this study and may play a role in effluent ecotoxicology. | en_US |
dc.language.iso | en | en_US |
dc.publisher | Chiang Mai : Graduate School, Chiang Mai University | en_US |
dc.title | Removal of diclofenac from wastewater using sludge from Chiang Mai university wastewater treatment plant: role of biodegradation and sorption | en_US |
dc.title.alternative | การกำจัดไดโคลฟีแนกในน้ำเสียด้วยสกัดจ์จากโรงบำบัดน้ำเสีย มหาวิทยาลัยเชียงใหม่: บทบาทของการย่อยสลายทางชีวภาพและการดูดซับ | en_US |
dc.type | Thesis | |
thailis.controlvocab.lcsh | Diclofenac | - |
thailis.controlvocab.lcsh | Biodegradation | - |
thailis.controlvocab.lcsh | Sewage -- Purification | - |
thailis.controlvocab.lcsh | Chiang Mai university | - |
thesis.degree | master | en_US |
thesis.description.thaiAbstract | น้ำทิ้งจากโรงบำบัดน้ำเสียเป็นแหล่งกำเนิดการปนเปื้อนของยาในสิ่งแวดล้อมที่สำคัญเนื่องจากโรงบำบัดทั่วไปไม่ได้มีการออกแบบให้สามารถกำจัดสารมลพิษอุบัติใหม่ได้ หนึ่งในยาที่ปนเปื้อนคือ ไดโคลฟีแนกที่พบในความเข้มข้นระดับนาโนกรัมถึงมิลลิกรัมต่อลิตรในน้ำทิ้ง งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาบทบาทของการกำจัดไดโคลฟีแนก ได้แก่ การย่อยสลายทางชีวภาพและการดูดซับ โดยแอกทิเวเต็ดสลัดจ์จากโรงบำบัดน้ำเสียมหาวิทยาลัยเชียงใหม่ (สวนดอก) ทำการเก็บตัวอย่างน้ำเสียและเติมด้วยเกลือไดโคลฟีแนกความเข้มข้น 1.0 และ 10 มก ล-1 และนำไปศึกษาการกำจัดไดโคลฟีแนกในห้องปฏิบัติการโดยการทดลองแบบกะ (batch) วิเคราะห์ความเข้มข้นของไดโคลฟีแนกด้วย HPLC ผลการทดลองพบว่า ประสิทธิภาพการกำจัดไดโคลฟีแนกความเข้มข้น 1.0 และ 10 มก ล-1 ด้วยสลัดจ์มีค่าเท่ากับ 90.89 และ 89.7% ตามลำดับ สำหรับการศึกษาบทบาทของการย่อยสลายทางชีวภาพ ทำโดยการสกัดดีเอ็นเอตัวอย่างสลัดจ์เพื่อวิเคราะห์หาลำดับเบสของยีน 16S rRNA เพื่อระบุชุมชีพของแบคทีเรีย พบว่าสลัดจ์ประกอบไปด้วย 183 สปีชีส์ อยู่ใน 22 ไฟลัม โดยไฟลัมที่พบมากที่สุด (รวมกันมากกว่า 90%) ได้แก่ Planctomycetota (29.44%), Actinobacteria (17.4%), Proteobacteria (16.58%), Chlorofexi (12.22%), Acidobacteria (8.03%) และ Bacteriodota (7.5%) ตามลำดับ จากการทบทวนวรรณกรรมพบว่าแบคทีเรียหลายวงศ์สามารถย่อยสลายไดโคลฟีแนกได้ ได้แก่ Acidobacteriaceae, Sphingomonadaceae, Phyllobactriaceae, Polyangiaceae, Caulobacteraceae, Xanthobacteraceae และ Solirubrobacteraceae สำหรับการศึกษาบทบาทของการดูดซับทำโดยใช้สลัดจ์แห้งในสภาวะการทดลองที่เหมือนกัน ผลการทดลองพบว่ากระบวนการดูดซับขึ้นกับค่าพีเอชของสารละลายและปริมาณสลัดจ์ ค่าความจุของการดูดซับมีค่ามากที่สุดที่ค่าพีเอชเป็นกลาง คือ 7 (14.4 x 10-2 มก ก-1) รองลงมาคือพีเอช 10 (12.3 x 10-2 มก ก-1) และตามด้วยพีเอช 4 (4.0 x 10-2 มก ก-1) ค่าความจุของการดูดซับลดลงเมื่อปริมาณสลัดจ์เพิ่มขึ้นในขณะที่ค่าเปอร์เซ็นของการกำจัดไดโคลฟีแนคเพิ่มขึ้น (35.08%, 53.55 และ 71.3% สำหรับปริมาณสลัดจ์ 1, 2 และ 4 กรัม ตามลำดับ) จลนพลศาสตร์ของการดูดซับเป็นไปตามปฏิกิริยาอันดับสองเทียมโดยมีค่า R2 มากกว่า 0.98 ซึ่งบ่งบอกว่ากระบวนการดูดซับเป็นกระบวนการทางเคมีกายภาพ จากผลการวิจัยพบว่ากระบวนการย่อยสลายทางชีวภาพน่าจะเป็นกลไกหลักในการกำจัดไดโคลฟีแนกด้วยสลัดจ์ในน้ำเสีย ตามด้วยกระบวนการดูดซับ แม้งานวิจัยนี้สามารถเพิ่มความเข้าใจในบทบาทของแอกทิเวเต็ดสลัดจ์ต่อการกำจัดไดโคลฟีแนกในน้ำเสีย แต่ควรมีการศึกษาต่อไปถึงสารที่เกิดจากการย่อยสลายไดโคลฟีแนกที่อาจส่งผลต่อพิษวิทยานิเวศของน้ำทิ้งจากการบำบัดได้ | en_US |
Appears in Collections: | SCIENCE: Theses |
Files in This Item:
File | Description | Size | Format | |
---|---|---|---|---|
640535805-KELETSO CHAKALISA.pdf | 2.04 MB | Adobe PDF | View/Open Request a copy |
Items in CMUIR are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.