การใช้สารลดแรงตึงผิวในการทำปุ๋ยหมักแบบแอโรบิกเพื่อเร่งกระบวนการทำปุ๋ยหมัก

2022-06-05 17:29:50

การทดสอบตั้งค่าการรักษาสองแบบโดยมีและไม่มีสารลดแรงตึงผิว (APG) และการควบคุม (CK) และการรักษาแต่ละครั้งทำซ้ำ 3 ครั้ง ปริมาณสารลดแรงตึงผิว APG ที่เติมเข้าไปคือ 100 มก. กก. − 1 (แบบเรียงซ้อน) ในระหว่างกระบวนการซ้อน ตัวอย่างจะถูกเก็บจากส่วนต่างๆ ของปุ๋ยหมักบนปุ๋ยหมัก 0d, 3D, 5D, 7d, 14d, 21d และ 28d และปริมาณจุลินทรีย์และกิจกรรมของเอนไซม์ของปุ๋ยหมักจะถูกกำหนดหลังจากการผสมเต็มรูปแบบ การทดสอบใช้เวลา 30 วัน (ตั้งแต่วันที่ 11 สิงหาคมถึง 9 กันยายน 2551)

อุณหภูมิในการหมักวัดด้วยอิเล็กโทรดแพลทินัม PT-100 ที่ส่วนกลางของปุ๋ยหมัก เวลา 10.00 น. และ 17.00 น. ทุกวัน. ปริมาณจุลินทรีย์ถูกกำหนดโดยวิธีการนับโคโลนีในจาน [29] อาหารเลี้ยงเชื้อที่ใช้ในการนับจำนวนแบคทีเรีย แอกติโนไมซีต และเชื้อรา ได้แก่ อาหารเลี้ยงเชื้อเปปโตนสารสกัดจากเนื้อวัว อาหารเลี้ยงเชื้อเบงกอลเรด และอาหารเลี้ยงเชื้อ Gauss No. 1

วิธีการกำหนดกิจกรรมของเอนไซม์: กิจกรรมของยูรีเอสถูกกำหนดโดยการใช้ยูเรียเป็นสารตั้งต้นสำหรับปฏิกิริยาของเอนไซม์ และการวัดปริมาณแอมโมเนียที่สร้างขึ้นเพื่อแสดงกิจกรรมของยูเรีย การระบุกิจกรรมของตัวเร่งปฏิกิริยาใช้วิธีการไทเทรต ภายใต้สภาวะที่เป็นกรด ให้ไตเตรทไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ในส่วนผสมที่ทำปฏิกิริยากับโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต 0.1 โมล L − 1 ปริมาตรของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์นั้นได้มาจากความเข้มข้นและปริมาตรของโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตและความเข้มข้นของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ ปริมาณการใช้ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ก่อนและหลังปฏิกิริยาถูกใช้เพื่อแสดงแอคติวิตีของตัวเร่งปฏิกิริยา และหน่วยของกิจกรรมคือ mmol g − 1; กิจกรรมอินเวอร์เตสถูกกำหนดโดยการวัดสีของกรด 3,5-ไดไนโตรซาลิไซลิก หลังจากซูโครสถูกไฮโดรไลซ์โดยอินเวอร์เตสเพื่อผลิตน้ำตาลรีดิวซ์ หน่วยของกิจกรรมคือ Mg (กลูโคส) g − 1 · 24h − 1; ใช้วิธีการ DNS เพื่อกำหนดกิจกรรมของเซลลูเลส กล่าวคือ เกลือคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลสโซเดียมถูกใช้เป็นสารตั้งต้นในการผลิตน้ำตาลรีดิวซ์หลังจากการไฮโดรไลซิสของเซลลูเลส จากนั้นจึงใช้วิธีกรด 3,5-ไดไนโตรซาลิไซลิกเพื่อกำหนดปริมาณน้ำตาลรีดิวซ์ด้วย หน่วยของกิจกรรมเซลลูเลสคือ μ g·min−1。

สารลดแรงตึงผิวทางชีวภาพเป็นสารลดแรงตึงผิวชนิดใหม่ที่ผลิตโดยจุลินทรีย์ เมื่อเปรียบเทียบกับสารลดแรงตึงผิวทางเคมี สารลดแรงตึงผิวทางชีวภาพมีข้อดีหลายประการ เช่น ความเป็นพิษต่ำ ความสามารถในการย่อยสลาย ความเข้ากันได้ทางนิเวศวิทยา ประสิทธิภาพสูงและความเสถียร ดังนั้นสารลดแรงตึงผิวทางชีวภาพจึงไม่เพียงแต่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการแสวงหาประโยชน์จากน้ำมันและการขนส่ง อุตสาหกรรมยา อุตสาหกรรมอาหาร อุตสาหกรรมสิ่งทอ และอุตสาหกรรมเครื่องสำอางเท่านั้น แต่ยังได้รับความสนใจมากขึ้นเรื่อยๆ ในการประยุกต์ใช้ในด้านวิศวกรรมสิ่งแวดล้อม โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการฟื้นฟูดิน การเติมสารลดแรงตึงผิวทางชีวภาพในกระบวนการหมักแบบแอโรบิกของขยะอินทรีย์ที่เป็นของแข็งสามารถปรับปรุงสภาพแวดล้อมระดับจุลภาคของการหมัก ส่งเสริมการย่อยสลายอินทรียวัตถุ และเร่งกระบวนการทำปุ๋ยหมัก

อย่างไรก็ตาม มีสารลดแรงตึงผิวทางชีวภาพเพียงไม่กี่ชนิดเท่านั้นที่เข้าสู่ตลาด และส่วนใหญ่อยู่ในขั้นตอนของการวิจัยเชิงทดลอง สาเหตุหลักมาจากต้นทุนการผลิตที่สูง มีการประมาณว่าสารลดแรงตึงผิวทางชีวภาพมีราคาสูงกว่าสารเคมีลดแรงตึงผิวถึง 3-10 เท่า ในเวลาเดียวกัน สารแบคทีเรียบางชนิดที่ผลิตสารลดแรงตึงผิวทางชีวภาพ เช่น Pseudomonas aeruginosa ถือเป็นสายพันธุ์ต้องห้ามสำหรับการทำปุ๋ยหมักทางการเกษตรและปุ๋ยจุลินทรีย์ ดังนั้นการใช้สารลดแรงตึงผิวทางชีวภาพในการทำปุ๋ยหมักทางการเกษตรจึงมีข้อจำกัดอย่างมาก ตามรายงานวรรณกรรม การเติมสารลดแรงตึงผิวทางเคมี Tween-80 สามารถเพิ่มการทำงานของเซลลูเลสและส่งเสริมการย่อยสลายทางชีวภาพของเซลลูโลส ไม่ค่อยมีรายงานการใช้สารลดแรงตึงผิวทางเคมีในการทำปุ๋ยหมักแบบแอโรบิกเพื่อเร่งกระบวนการทำปุ๋ยหมัก