สารลดแรงตึงผิวทางชีวภาพยังคงเป็นผลิตภัณฑ์เพียงไม่กี่ชนิดที่ออกสู่ตลาด

2022-05-16 01:04:06

เนื่องจากเป็นสารลดแรงตึงผิวชนิดใหม่ที่ผลิตโดยจุลินทรีย์ สารลดแรงตึงผิวทางชีวภาพจึงมีข้อได้เปรียบเหนือสารลดแรงตึงผิวทางเคมีหลายประการ เช่น ความเป็นพิษต่ำ ความสามารถในการย่อยสลาย ความเข้ากันได้ทางระบบนิเวศ ประสิทธิภาพสูงและมีเสถียรภาพ ดังนั้นสารลดแรงตึงผิวทางชีวภาพจึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายไม่เพียงแต่ในด้านการแสวงหาประโยชน์จากน้ำมันและการขนส่ง อุตสาหกรรมยา อุตสาหกรรมอาหาร อุตสาหกรรมสิ่งทอ และอุตสาหกรรมเครื่องสำอาง เท่านั้น ยิ่งไปกว่านั้น ยังได้รับความสนใจมากขึ้นเรื่อยๆ ในการใช้งานในด้านวิศวกรรมสิ่งแวดล้อม โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการฟื้นฟูดิน

การเติมสารลดแรงตึงผิวทางชีวภาพในกระบวนการหมักแบบแอโรบิกของขยะอินทรีย์ที่เป็นของแข็งสามารถปรับปรุงสภาพแวดล้อมระดับจุลภาคของการบำบัดการทำปุ๋ยหมัก ส่งเสริมการย่อยสลายอินทรียวัตถุ และเร่งกระบวนการทำปุ๋ยหมักให้เร็วขึ้น อย่างไรก็ตาม มีผลิตภัณฑ์สารลดแรงตึงผิวชีวภาพเพียงไม่กี่ชนิดเท่านั้นที่เข้าสู่ตลาด และพันธุ์ส่วนใหญ่อยู่ในขั้นตอนการวิจัยเชิงทดลอง สาเหตุหลักมาจากต้นทุนการผลิตที่สูง ประมาณว่าต้นทุนของสารลดแรงตึงผิวทางชีวภาพอยู่ที่ 3 ~ 10 เท่าของสารลดแรงตึงผิวทางเคมี

ในเวลาเดียวกัน สารแบคทีเรียบางชนิดที่ผลิตสารลดแรงตึงผิวทางชีวภาพ เช่น Pseudomonas aeruginosa ถูกห้ามไม่ให้ทำปุ๋ยหมักทางการเกษตรและปุ๋ยจุลินทรีย์ ดังนั้นการใช้สารลดแรงตึงผิวทางชีวภาพในการทำปุ๋ยหมักทางการเกษตรจึงมีข้อจำกัดอย่างมาก ตามรายงานวรรณกรรม การเติมสารลดแรงตึงผิวทางเคมี Tween-80 สามารถเพิ่มการทำงานของเซลลูเลสและส่งเสริมการย่อยสลายทางชีวภาพของสารเซลลูโลส มีรายงานไม่กี่ฉบับเกี่ยวกับการใช้สารลดแรงตึงผิวทางเคมีในการทำปุ๋ยหมักแบบแอโรบิกเพื่อเร่งกระบวนการทำปุ๋ยหมัก

ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของอุตสาหกรรมปศุสัตว์และสัตว์ปีก ขนาดของการปรับปรุงพันธุ์ปศุสัตว์และสัตว์ปีกจึงมีขนาดใหญ่ขึ้นเรื่อยๆ อุจจาระปศุสัตว์และสัตว์ปีกที่ไม่ผ่านการบำบัดจำนวนมากจะถูกปล่อยออกสู่สิ่งแวดล้อมโดยตรง ซึ่งไม่เพียงแต่ก่อให้เกิดมลพิษต่อสิ่งแวดล้อม แต่ยังเป็นอันตรายต่อสุขภาพของมนุษย์อีกด้วย ในทางกลับกัน มูลปศุสัตว์อุดมไปด้วยอินทรียวัตถุและไนโตรเจน ฟอสฟอรัส โพแทสเซียม และตัวกลางและธาตุรองที่จำเป็นสำหรับพืชผล เป็นวัตถุดิบที่ดีในการนำทรัพยากรกลับมาใช้ใหม่ ดังนั้นจึงเป็นเรื่องสำคัญมากที่จะต้องเปลี่ยนของเสียให้เป็นสมบัติและทำการบำบัดและการใช้ทรัพยากรของมูลปศุสัตว์และสัตว์ปีกโดยไม่เป็นอันตราย จากมุมมองของการดำเนินงานที่อุณหภูมิสูงและปลอดภัยของมูลปศุสัตว์และมูลสัตว์ปีก จึงเป็นกระบวนการทำปุ๋ยหมักที่เหมาะสมและเชื่อถือได้ในประเทศจีน

การทำปุ๋ยหมักแบบใช้ออกซิเจนเป็นกระบวนการทางชีวเคมีที่อินทรียวัตถุถูกย่อยสลายและเปลี่ยนเป็นฮิวมัสโดยการมีส่วนร่วมของจุลินทรีย์ เอนไซม์ที่ปล่อยออกมาจากจุลินทรีย์มีบทบาทสำคัญในกระบวนการทางชีวเคมีในการทำปุ๋ยหมัก กิจกรรมของเอนไซม์จุลินทรีย์จะกำหนดระดับการสลายตัวและเมแทบอลิซึมของสารอินทรีย์ การศึกษาการเปลี่ยนแปลงการทำงานของเอนไซม์ในการทำปุ๋ยหมักสามารถอนุมานกระบวนการและกลไกการสลายตัวของสารอินทรีย์เพิ่มเติมได้