บทความวิชาการ ไตรมาส 1-64

บทบรรณาธกิ าร

ขอกลาวสวัสดที านผอู านบทความวารสาร Chem’s talk ฉบับไตรมาส
ที่ 1 ประจำป) 2564 ทุกทาน เราจะเจอกันทุกๆ 3 เดือน เพื่อ Update บทความ
และความรูดีๆ ใหกบั ทุกทานไดอานแกเหงา สำหรับวารสารฉบับน้ีมบี ทความเพ่ือ
นำไปใชกับงานในสวนของหองปฏิบัติการเคมี ไดแก การทวนสอบความใชไดของ
การวิเคราะห?หาปริมาณ DBNPA ดวยเทคนิค Titration ซึ่ง DBNPA เปNน
เคมภี ัณฑ?ประเภท Non-Oxidizing Biocide ทนี่ ิยมใชในระบบ RO ของโรงไฟฟZา
และสำหรับนักเคมีประจำโรงไฟฟZาเราก็มีบทความที่เก่ียวกับการบำบัดน้ำเสีย
แบบ Activated Sludge และการประเมนิ หาเชื้อ Legionella ในนำ้ หลอเยน็ จาก
Bio-fouling Coupon Test หากสามารถประเมินการเกิด Legionella เบ้ืองตน
จากหนางานได อาจลดคาใชจายในการสงวิเคราะห?โดยหองปฏิบัติการฯ ซึ่งมี
คาใชจายตัวอยางละ 2,000 บาท นอกจากน้ีเราจะพาทุกทานไปรูจักกับเซลล?
แสงอาทิตย?แบบสียอมไวแสงธรรมชาติจากไมจันแดง ท่ีมีความนาสนใจในการใช
วสั ดธุ รรมชาติมาเปNนสารเคลอื บแทนซลิ ิกอน

สุดทายจากกระแสการระบาดของเชื้อไวรัส COVID-19 ซึ่งยังคงพบผู
ตดิ เช้ืออยางตอเน่ือง ทำใหหลายๆคนกงั วล เร่ืองการระบาดและความปลอดภัย
ของตนเอง และครอบครัว ทุกคนตองกลับมาปZองกันตนเองอีกครั้งอยางแข็งขัน
แตเราจะผานมันไปดวยกัน ดวยการเวนระยะหาง สวมหนากากอนามัย ลางมือ
บอยครงั้ กินรอน ชอนกลาง สงิ่ เหลาน้ี เปNนวิธกี ารงายที่เราทุกคนชวยกันได เทาน้ี
เรากจ็ ะหางไกลตอโรค COVID-19 ไปดวยกัน แลวพบกนั ใหมในฉบบั หนา

สุธดิ า ปนji ชัยศิริ

บรรณาธิการ

สารบญั

01 การทวนสอบความใชไดของการวเิ คราะห
หาปริมาณ DBNPA ดวยเทคนิค Titration

07 ระบบบำบัดน้ำเสยี แบบ Activated Sludge
และป:ญหาทพี่ บบอ= ย

11 การประเมิน Legionella ในน้ำหลอ= เย็นจาก

Bio-fouling Coupon Test

14 เซลลแสงอาทิตยแบบสียอมไวแสง
ธรรมชาติจากไมจันแดง

1

การทวนสอบความใชไดของการวิเคราะหหาปริมาณ
2,2-Dibromo-3-nitrilopropionamide (DBNPA) ดวยเทคนคิ Titration

โดย วท.เกศินี มะโนแกว
นกั วิทยาศาสตรร ะดับ 6 หพค-ธ., กคภ-ธ., อคม.

กระบวนการผลิตนํ้าบริสุทธิ์เพื่อใชในการผลิต จากการศึกษาของ Fane ท่ีทําการศึกษา
กระแสไฟฟา มหี ลายกระบวนการ แตกระบวนการทน่ี ิยมใช เกี่ยวกับสาเหตุ การเติบโต การยับย้ัง และการติดตามของ Bio
ในปจจุบันคือการใชรีเวอรสออสโมซิส (Reverse Osmosis, Fouling ของ RO membrane 4 ซงึ่ แบงกลไกของการเกิด Bio
RO) รวมกับระบบ Electrodeionization (EDI) เน่ืองจากใช Fouling ออกเปน 5 ข้นั (รปู ท่ี 1) ดังน้ี
พ้ืนท่ีนอยและปริมาณสารเคมีที่ใชในการดูแลระบบก็นอยกวา
การผลติ นาํ้ บรสิ ุทธ์ิดว ยการแลกเปล่ยี นไอออนดว ยเรซิน ข้ันแรก : แบคทีเรียที่อยูในน้ําปอนเขา (Feed
Water) จะยึดเกาะบนพื้นผิวของเมมเบรนแบบ initial
กระบวนการ RO เปนการใชแรงดันใหน้ําผานเยื่อเมม (ยอนกลบั ได)
เบรน (Semi-membrane) ท่ีขนาดรูพรุนเทากับ 0.0001
µm จึงสามารถกรองไอออนและโมเลกุลของสารละลายท่ี ข้ันสอง : แบคทีเรียมีการแบงตัวและสรางสารเหนียว
อยูในน้ํา รวมทั้งสารตกคางและเชื้อโรคไดอยางมี ท่ีเรียกวา Extracellular Polymeric Substances (EPS)
ประสิทธิภาพ แตอยางไรก็ตามระบบ RO ก็มีขอจํากัดของ ขนึ้ มาทําใหแ บคทเี รยี เกาะติดแนนบนพนื้ ผวิ เมมเบรน
การใชงาน คือ การลดลงของฟลักซ (Flux Decline) ซึ่ง
เปนผลมาจากการอุดตันหรือการสะสมของอนุภาคบน ขั้นสาม : แบคทีเรียเพิ่มจํานวนจนเปนเซลลขนาด
พ้ืนท่ีผิวการกรองของเมมเบรน ดวยเหตุนี้จึงตองมีการใช ใหญ
สารเคมีเพ่ือลดการอุดตัน (Fouling) ทั้งการอุดตันประเภท
ตะกรัน (Scale Fouling) ท่ีเกิดจากไอออนตาง ๆ เชน ข้ันส่ี : เซลลแบคทีเรียจะติดตอสื่อสารระหวาง
แคลเซียม แมกนีเซียม ซิลิกา เปนตน และการอุดตันท่ีเกิด เซลล ที่เรียกวา “quorum sensing system” เกิดเปน
จากสารชีวภาพ (Bio Fouling) เชน ไวรัส แบคทีเรีย ช้นั ไบโอฟลม
สารอินทรีย เปนตน ซึ่งในบทความนี้จะกลาวถึงสารเคมี
DBNPA ทีเ่ ติมเพ่อื ยบั ย้งั การเกดิ Bio Fouling เปนหลกั ข้ันหา : เกิดการส่ือสารระหวางเซลลแบคทีเรียตาง
ชนิด อยางตอเน่ือง จนกลายเปนไบโอฟลมที่มีความซับซอน
ขึ้น (รูปท่ี 2) สําหรับไบโอฟลมท่ีพบจะแบงเปน 2 ชั้น คือ
ชั้นท่ีติดแนนกับพ้ืนผิวซึ่งกําจัดออกยาก (Hard biofilm
layer) และชั้นเมือกออนนุมชะลางออกงาย (Thin
biofilm layer)

2

รูปท่ี 1 แสดงการเกิด Bio Fouling

รูปท่ี 2 การเกดิ Bio Fouling บนผิวของ RO membrane กลาวถึงเฉพาะ DBNPA เน่ืองจากเปนเคมีภัณฑประเภท
Non-Oxidizing Biocide ท่ีนิยมใชในระบบ RO และใน
สําหรับเคมีภัณฑที่ใชในการยับยั้งการเกิด Bio ปจจุบันทางฝายเคมีเปน ผูจัดซื้อพรอมท้ังตรวจสอบคุณภาพ
Fouling มี ห ล า ย ช นิ ด เ ช น 2,2-Dibromo-3- เคมีภัณฑใหแกโรงไฟฟาราชบุรี (RGCO)และโรงไฟฟาเบิกไพรโค
nitrilopropionamide (DBNPA), Chlorine dioxide, เจนเนอเรชน่ั (BPC)
Sodium hypochlorite, Bromine Chloramines แ ล ะ
Phosphorus removal ซ่ึงเคมีภัณฑแตละชนิดจะมีกลไกใน 2,2-Dibromo-3-nitrilopropionamide
การยับย้ัง และมีขอดี-ขอเสียแตกตางกัน โดยบทความนี้จะ (DBNPA) เปนเคมีภัณฑท่ีทําลายผนงั หุมเซลลทําใหเซลล
ของแบคทีเรีย ฟงกไจ สาหรายหรือไวรัส ไมสามารถ
เจริญเติบโตได โดยประสิทธิภาพในการทําลายสูงและ
สามารถออกฤทธิ์ภายใน 5 -10 นาที ซ่ึง DBNPA
ส า ม า ร ถ ใ ช ง า น ไ ด ห ล า ก ห ล า ย อุ ต ส า ห ก ร ร ม เ ช น
อุตสาหกรรมยา อาหาร เคร่ืองด่ืม และอุตสากรรมอื่นๆ
นอกจากน้ยี งั สามารถใชรว มกบั คลอรนี ได สว นขอ เสยี ของ
DBNPA คือราคาสูงกวาคลอรีน หรือสารประกอบกลุม
คลอรีน เสอ่ื มสภาพไดงายทําใหอายุการใชง านส้ัน

และการเก็บรักษาคอนขางยุงยาก สําหรับ
โครงสรา ง DBNPA ดังแสดงในรปู ที่ 3

รูปที่ 3 โครงสรา งของ DBNPA 3

DBNPA ที่ฝายเคมีดําเนินการจัดหาจะเปน Publish January 2000) โดยหัวขอที่เลือกนํามาศึกษา
ชนิดของเหลว และ Active Ingredient เทากับ 19-21% คื อ “ Titrimetric QC Method for DOWICIL QK-2 0
ซึง่ คุณสมบัติทกี่ าํ หนดดังแสดงในตารางที่ 1 Anti-Microbial” ซึ่ง DOWICIL QK-20 เปนเคมีภัณฑท่ี
มี DBNPA เปนองคประกอบหลักโดยบริษัทดาว เคมิคอล
ตารางที่ 1 คณุ ลักษณะ DBNPA ของกฟผ. (อางองิ TOR 02-08/2563) ประเทศไทยจํากัด เปนผูผลิต ซึ่งตามวิธีทดสอบของ
DOWICIL QK-20 Antimicrobial Method (รูปที่ 4)
ขอ ท่ี คุณลักษณะ เกณฑท่กี าํ หนด จะใชอุปกรณ Automatic Titrator (รูปที่ 5) แตการไทเทรต
ของหอ งปฏิบตั กิ ารจะใชอุปกรณ Burette Glass แทน
1 คณุ ลักษณะโดยท่วั ไป ของเหลวใส ไมมสี ีถึงสีนํา้ ตาล
ไมมกี ลิน่ ถงึ กลิ่นออ นๆ รูปท่ี 4 DOWICIL QK-20 Antimicrobial Method

2 Active ingredient % 19 - 21 รูปท่ี 5 - อุปกรณ Autoburet: e.g., Metrohm model 665
by weight 1.2-1.3 Dodimat fitted with 20-ml burette (ซาย) และอุปกรณ

3 Specific Gravity Burette Glass (ขวา)
(at 25 °C) (g/ml)
การหาปรมิ าณ Active Ingredient ของ DBNPA
สําหรับการวิเคราะหหาปริมาณ Active Ingredient โดยเทคนคิ ไตเตรช่นั เปนการหาปริมาณ DBNPA ดวยวธิ ีไอ
ของ DBNPA เดิมจะพิจารณาจากผลใน Certificate of Analysis โอดิเมทรี (Iodometry) คือนําตัวอยาง DBNPA มาทํา
(COA)ของผูผลิต ซ่ึงในป 2562-2563ทางแผนกพัฒนาเคมีภัณฑ ปฏิกิริยากับสารโพแทสเซียมไอโอได (KI) ในสภาวะเปน
ไดศึกษาวิธีวิเคราะหหาปริมาณ Active Ingredient ทั้งจาก กรด ซ่ึงทําให Br ท่ีอยูในโมเลกุล DBNPA เกิดการแตก
บรษิ ัทผผู ลติ และเอกสารวชิ าการตางๆ โดยจากการศึกษา ตัวเปน 2Br- และเกิดไอโอดีน (I2) ซึ่งสารละลายมีสี
พบวาการวิเคราะหปริมาณ Active Ingredient ของ
DBNPA สามารถทําไดหลายเทคนิค เชน เทคนิค HPLC
เทคนิคไตเตรชัน่ เทคนคิ สเปกโตรโฟโตเมตรี เปน ตน ซงึ่
เ มื่ อ พิ จ า ร ณ า ถึ ง ค ว า ม พ ร อ ม ข อ ง อุ ป ก ร ณ แ ล ะ ค ว า ม
เ ห ม า ะ ส ม ใ น ก า ร วิเ ค ร า ะ หทั้ง หอ ง ป ฏิบัติก า ร ข อ ง
แผนกพัฒนาเคมีภัณฑหรือโรงไฟฟา จึงเลือกศึกษาการ
วิเคราะหปริมาณ Active Ingredient ของ DBNPA ดวย
เทคนิคไตเตรชั่น ซ่ึงดัดแปลงอางอิงจาก DOWICIL
QK-20 Antimicrobial Method (Printed in U.S.A.

น้ําตาลอมแดง โดยความเขมของสีข้ึนอยูกับความเขมขน 4
ของ DBNPA ในสารละลายตัวอยา ง ดังรูปท่ี 6
(d) 6.0 N Hydrochloric
รูปท่ี 6 ปฏิกริ ยิ าออกซิเดชัน่ ของของวธิ วี เิ คราะห (e) Diluent: ผสม Acetonitrile กับ Deionized Water
ปรมิ าณDBNPA ดวยเทคนคิ Titration
จากนั้นไตเตรทดวยสารละลาย 0.1 N Sodium อตั ราสวน 1:1 เก็บในภาชนะทฝ่ี าปด สนทิ
(f) Potassium Iodate
Thiosulfate (Na2SO3) ซ่ึงไอโอดีน (I2) ที่เกิดขึ้นใน วิธีทดสอบ
ส า ร ล ะ ล า ย จ ะ ทํ า ป ฏิ กิ ริ ย า กั บ โ ซ เ ดี ย ม (Na) (a) ช่ังสารละลายตัวอยาง 0.50 g ± 0.05 g ลงใน
จ า ก ส า ร ล ะ ล า ย Sodium Thiosulfate (Na2SO3)
เ กิด เ ปน ส า ร ป ร ะ ก อ บ Sodium Iodide (NaI) ขวดรูปชมพูพรอมบันทึกนาํ้ หนักของสารละลาย
เ ม่ื อ ทํ า ก า ร ไ ต เ ต ร ท จ น ถึ ง จุ ด ยุ ติ จึ งสามารถคํ านวณ (b) เตมิ KI ประมาณ 2 g ลงในขวดรปู ชมพู
หาปริมาณ Active Ingredient (ความเขมขน) ของ DBNPA (c) ตวง diluent 30 มลิ ลลิ ิตร แลว เติมลงในขวดรูป
ในหนวย % ชมพู
วธิ ีการหาปรมิ าณ Active Ingredient ของ DBNPA (d) ผสมสารละลายจนเปน เนอ้ื เดยี วกนั
อุปกรณเคร่ืองมือท่ีใช (e) ปเปต 6N HCl แลวเตมิ ลงในขวดรปู ชมพู
(f) ไตเตรทดว ย 0.1 N Sodium Thiosulfate จนถงึ
(a) Burette Glass ขนาด 100 มิลลลิ ิตร จุดยุติ
(b) บกี เกอรข นาด 25 มลิ ลลิ ิตร
(c) ขวดรปู ชมพูขนาด 250 มิลลิลิตร (สารละลายใสไมม สี ี) ดังรูปท่ี 7 บนั ทกึ ปรมิ าตรทีใ่ ช
(d) Pipette และ Pipette tip การคาํ นวณ
(e) ชอ นตักสาร
(f) กระบอกตวงขนาด 50 มลิ ลลิ ิตร % DBNPA = (Vs-Vb) x N x 6.048
(g) ขวดปรบั ปรมิ าตรขนาด 1 ลิตร S
(h) เคร่ืองช่ัง 4 ตําแหนง
สารเคมที ใ่ี ช Vs คอื ปรมิ าตรสารละลายมาตรฐาน Sodium
(a) Potassium Iodide: ACS Certified grade Thiosulfate ท่ใี ชในการไทเทรตตัวอยา ง
(b) Acetonitrile: HPLC grade
(c) 0.1 N Sodium Thiosulfate (ml)
Vb คอื ปริมาตรสารละลายมาตรฐาน Sodium

Thiosulfate ที่ใชใ นการไทเทรต blank (ml)
S คือ นํ้าหนักตวั อยาง DBNPA หนว ยเปน กรัม
N คอื ความเขมขน สารละลายมาตรฐาน Sodium

Thiosulfate หนว ยเปน Normality

รปู ที่ 7 แสดงสขี องสารละลายทีจ่ ดุ เรม่ิ ตนและจดุ ยุติ

5

เม่ือการไทเทรตมีการเปล่ียนอุปกรณท่ีใชจาก %Recovery
Automatic Titrator เปน Burette Glass เพื่อยืนยัน
ความถูกตองของวิธีการวิเคราะหท่ีพัฒนาหรือดัดแปลง โดยท่ี C1 = ความเขมขนของ Spike sample
มา จึงจําเปนท่ีตองทวนสอบความใชได (Analytical C2 = ความเขม ขนของตวั อยา ง unspike sample
Method Validation) โดยดําเนนิ การทดสอบดังนี้ C3 = ความเขม ขนของสารมาตรฐานทเ่ี ตมิ ลง
1. ขีดจํากัดการวัดเชิงปริมาณ (Limit of quantitation,
LOQ) ตวั อยา ง
2. ประเมินความถูกตอง (Accuracy) ของการวดั
3. ความเที่ยงของการวัด (Precision)

1. ขีดจาํ กดั การวัดเชิงปรมิ าณ (Limit of quantitation, LOQ)
คือปริมาณความเขมขนต่ําสุดของสารท่ี

ทดสอบ โดยสามารถหาปริมาณที่มีความแมนและ
ความเท่ียงเปน ท่ียอมรบั (LOQ = 10SD)

ผลการทดสอบ LOQ เทากับ 5.22% หมายความวา จากการคํานวณ %Recovery ท่ีความเขมขน
ความเขมขน DBNPA ตํ่าสุดท่ีวิเคราะหดวยวิธีนี้คือ เปนตาํ่ กลาง และสูง อยใู นเกณฑยอมรบั ทุกระดบั
5.22% 3. ความเท่ียงของการวัด (Precision)

2. ประเมินความถกู ตอง (Accuracy) ของการวดั การทดสอบตัวอยางชนิดเดียวกันหลายๆ
เน่ืองจากการทดสอบนี้ไมมี วัสดุอางอิง/วัสดุอางองิ ค รั้ง ความแตกตางของผลการวิเคราะหซ้ําๆ
คํานวณหาคาความเท่ียงของการวัด Repeatability
รับรอง (CRM / RM ) จึงไดทําการเตรียม QC sample precision โดยใช (HORRAT, Horwitz’s Ratio) โดย
ท่ีมี matrix ใกลเคียงกับตัวอยางเพื่อทํา spike sample มเี กณฑยอมรับ คอื คา Horrat ≤ 0.5-1.5
โดยทําการทดสอบที่ 3 ความเขมขน คือท่ี 10% , 20%
และ 25% ความเขมขนละ 7 ซํ้า แลวคํานวณหาคา HORRAT (Horwitz’s Ratio) = % RSD
Predicted Horwitz RSD

ซ่ึงจากการทดสอบตัวอยางสารเคมี DBNPA ใน 6
วันและเวลาเดียวกันแตเปลย่ี น ผูวเิ คราะห แลวนําผลการ
ส อ บ เ ที ย บ ม า เ ป รี ย บ เ ที ย บ พ บ ว า Repeatability 2. Dow Test Method, DOWM 101342-ME93A.,
precision โดยใช Horwitz’s equation คา HORRAT 1993. “Titrimetric QC method for DOWICIL
เทากับ 1.00, 0.99 และ1.00 ตามลําดับ สรุปไดวาผล QK-20 Antimicrobial” DOWICIL QK-20
การวเิ คราะหนน้ั ไมแตกตา ง Antimicrobial, U.S.A., January 2000.

เอกสารอางองิ 3. กรมวทิ ยาศาสตรบ ริการ, 2550, แนวทางการจดั ทาํ ความ
1. K. Majamaa, J.E. Johnson, U. Bertheas; ใชได (Guidelines on Validation of
Measurement): คณะกรรมการดา นวชิ าการของ
Three Step to Control Biofoling in Reverse กรมวิทยาศาสตรบริการ, หนา 33
Osmosis Systems, MDJW conference, June
2010, Trondheim Norway. 4. Chong, T. H.; Wong, F. S.; Fane, A. G., The
effect of imposed flux on biofouling in reverse
osmosis: Role of concentration polarisation
and biofilm enhanced osmotic pressure
phenomena. Journal of Membrane Science
2008, 325, (2), 840-850.

ผเู ขยี นบทความ
น.ส. เกศินี มะโนแกว
นักวิทยาศาสตร ระดับ 6
แผนกพัฒนาเคมภี ัณฑ กองเคมีภณั ฑ

7

ระบบบําบัดนา้ํ เสียแบบ Activated Sludge และปญหาท่พี บบอย
(Activated Sludge Waste Water Treatment and Troubleshooting)

ถาจะกลาวถึงระบบบําบัดน้ําเสียท่ีใชกันอยาง โดย วท.พรเทพ กฤตยเกษม
แพรหลายท่ัวไป และเปนท่ีรูจักโดยทั่วไป คงตองคิดถึง หัวหนา กองเคมวี ิเคราะห อคม.
ระบบบําบัดน้ําเสียแบบ Activated Sludge (AS) หลาย
โรงไฟฟามีระบบบําบัดนํ้าเสียชนิดนี้ใชงานอยู ซ่ึงไดรับ โดยน้ําเสียที่ถูกสงเขาถังเติมอากาศ ซึ่งมี Sludge อยู
การติดตั้งมาตั้งแตก ารกอสรางโรงไฟฟา ในบทความน้ีจึง จํานวนมากตามท่ีออกแบบไว และควบคุมสภาพภายใน
ขอนําเสนอความรูเบ้ืองตนเกี่ยวกับหลักการระบบบําบัด ถังใหเหมาะสมกบั การเตบิ โตของจลุ ินทรียแบบ Aerobic
น้ําเสียแบบ Activated sludge และปญหาท่ีมักพบเจอ จุลินทรียเหลาน้ีประกอบดวย Bacteria ประเภทแกรม
บอยครง้ั ในการเดินเครอื่ งระบบนีแ้ ละแนวทางการแกไข ลบหลายชนดิ และ Protozoa ท้งั ประเภท Flagellates,
Amoeba แ ล ะ Ciliate ซ่ึ ง ท้ั ง ห ม ด จ ะ ย อ ย ส ล า ย
1. หลกั การทาํ งานระบบ Activated sludge สารอินทรยี ในนํ้าเสยี ใหอยูในรูป CO2 และนาํ้ ในทีส่ ุด นาํ้
ระบบ Activated sludge เปนกระบวนการ เสียท่ีผานการบําบัดแลวจะถูกสงไปยังถังตกตะกอนเพื่อ
แยก Sludge ออกจากน้ําใส Sludge สวนหน่ึงจะถูกวน
บําบัดน้ําเสียทางชีววิทยา ซ่ึงอาศัยส่ิงมีชีวิตไดแก พวก ไปใชในการรักษาความเขมขน Sludge ในถังเติมอากาศ
จุลนิ ทรียใ นการกิน ทําลาย ยอยสลายดูดซบั หรือเปลี่ยน สวนท่ีเหลือจะถูกนําไปกําจัด สําหรับน้ําใสจะถูกระบาย
รูปของมวลสารอินทรียตางๆ ที่มีอยูในน้ําเสียใหมีคา ออกสสู ่ิงแวดลอ ม
ความสกปรกนอยลง โดยอาศัยปฏิกิริยาทางเคมีแบบใช
ออกซิเจนเรียกวา AEROBIC TREATMENT ระบบน้ี ระบบบําบัดนํ้าเสียโดยรวมจะแบงออกเปน 2
ประกอบดว ยอุปกรณห ลักๆ ดงั น้ี สวน สวนของ Activated sludge เปนสวนหลังของ
• ถังเตมิ อากาศ เพื่อใหเ กดิ Biological reaction ระบบ ซ่ึงน้ําเสียท่ีเขามาตองผานการกรองเอาของแข็ง
• ปมเติมอากาศ เปนแหลงของ Oxygen และทําให อนินทรียที่มีขนาดใหญออกกอนดวย Grit หรือ Bar
screen บางครั้งมีการออกแบบใหมี Primary Clarifier
เกิดการ Mixing เ พื่ อ กํ า จั ด Floatable แ ล ะ Settle able organic
• ถังตกตะกอน ใชแยกของแขง็ ออกจากนํ้าท้ิงหลังการ material ออกกอน เปนการล ดภาระของระบบ
Activated Sludge ไปดวย ดงั แสดงในภาพที่ 1
บําบดั 2. การควบคุมระบบ Activated sludge

ในการควบคุมการเดินระบบ AS ใหสามารถ
บําบัดคุณภาพน้ําเสียใหมีประสิทธิภาพสูง จําเปนตองมี
การควบคุมปจ จยั ตา งๆดังน้ี
• การควบคุม Influent feeding

ภาพที่ 1 ระบบ Activated Sludge

ทมี่ าของภาพ：https://kenkidryer.com/2020/03/14/about-
conventional-activated-sludge/

• ก า ร ค ว บ คุ ม Dissolved Oxygen แ ล ะ Mixing 8
Level
2.3 ลักษณะเฉพาะของ Activated Sludge
• การสงั เกตลกั ษณะเฉพาะของ Activated Sludge ปกติ Sludge ในระบบฯ จะมีสีนํ้าตาลแทน
• ก า ร ค ว บ คุ ม อั ต ร า Return Activated Sludge
หากทดสอบ Settleable Solid จะมีปริมาณ Sludge
(RAS) ประมาณ 200 – 300 mL./L. สวนของน้ําท่ีอยูเหนือ
• การควบคุมความเขมขน ของ Mix Liquor ระดับตะกอนใส ไมมีตะกอนลอย อายุ Sludge อยู
• การตรวจสอบ MLSS ในชวง 3 – 10 วัน หรือ 15 – 30 วัน สําหรับระบบ AS
แบบ Extended Aeration
2.1 การควบคุม Influent Feeding เขาระบบ
Activated Sludge อายุของ Sludge เปนปจจัยหน่ึงท่ีสงผลตอ
ประสทิ ธภิ าพการบาํ บัดนาํ้ เสยี ของระบบ AS เราสามารถ
การเติมนํ้าเสียเขาสูระบบ Activated Sludge สงั เกตอายขุ อง Sludge ไดดังน้ี
ตองมีการควบคุมให BOD Loading มีความสม่ําเสมอ • Sludge อายุนอย บางคร้ังสังเกตไดจากสีของ
ในกรณีท่ีมี Aeration tank หลายหนวย จําเปนตองมี โฟมเหนือผิวน้ําใน Aeration tank มีสีขาวหรือสีนํ้าตาล
การติดต้งั Splitter Box เพื่อกระจาย Load ใหทุกหนวย ออน ปญหา Sludge อายุนอย เกิดจากในระบบ AS มี
ใกลเคียงกัน ในบางระบบมีการเติมน้ําเสียเขา Aeration คา F/M (Food per Organism Mass ratio) สูงเกินไป
tank หลายจุดพรอมกัน เพ่ือกระจายความตองการ ทําใหเกิดปญหาตะกอนลอยใน Clarifier แนวทางแกไข
Oxygen ใหทั่วท้ัง Aeration tank ใกลเคียงกัน แตอาจ ใหลดการ Drain Sludge จาก Clarifier ลง เพ่ิมการ
พบปญหาน้ําเสียที่มีจุดเติมใกลจุด Outlet ของ เวยี น Sludge เพือ่ ลดคา F/M
Aeration tank ใชเ วลาในการเติมอากาศนอ ยเกินไป ทาํ • Sludge แก สังเกตไดจากสีของโฟมเหนือผิวน้ําใน
ใหค า BOD ของนํ้าทีอ่ อกจากระบบบาํ บัดน้ําเสียสูงข้ึนได Aeration tank มีสีน้ําตาลเขม การตกตะก อน ใน
Clarifier เกิดเร็ว แตจะเหลือเปนลักษณะ Pin flock ทํา
2.2 การควบคมุ Dissolved Oxygen และ Mixing ใหน้ําที่ออกจากระบบบําบัดขุน สาเหตุเกิดจากในระบบ
Level AS มีคา F/M ต่ํา แนวทางแกไขใหเพ่ิมการ Drain
Sludge จาก Clarifier ขนึ้
จุลินทรียในระบบ Activated Sludge ตองการ 2.4 การควบคุมอัตรา Return Activated Sludge
ใช Oxygen ในการออกซิไดซสารอินทรียในน้ําเสีย (RAS)
เพ่ือใหไดพลังงานในการเจริญเติบโต หากระดับของ DO
(Dissolved Oxygen) ไมเพียงพอ จะทําใหปริมาณ RAS pump rate จะเปนตัวควบคุมระยะเวลา
จุลินทรียที่ตองการลดลง สงผลถึงประสิทธิภาพการ ของ Sludge ท่ีอยูใน Clarifier หากปลอยให Sludge
บาํ บดั นํา้ เสียลดลง ทาํ ใหเ กิดกลน่ิ เหมน็ และอาจเกิดการ อยูใน Clarifier นานเกินไป Sludge จะลอยขึ้นมาอยูที่
Boom ข อ ง จุ ลิ น ท รี ย ป ร ะ เ ภ ท Anaerobic เ ช น ผิวนํ้าเนื่องจากเกิดกาซ Nitrogen จากกระบวนการ
Filamentous ข้ึนในระบบ ระดับคา DO ท่ีแนะนําให Denitrification ก า ร ค ว บ คุ ม ป ริ ม า ณ Sludge ใ น
ควบคุมในระบบประมาณ 1.0 mg./L ซ่ึงเปนระดับท่ี Clarifier จะใชการหา MLSS เปน ตวั กาํ หนดปรมิ าณของ
เหมาะสมกับการเจริญเติบโตของจุลินทรีย แตหากมี Sludge ท่ีเหลืออยูเพ่ือกระบวนการ Sludge Blanket
ระดับคา DO สูงเกินไปจะทําใหเกิดตะกอนลอยใน ใน Clarifier นอกจากนี้ MLSS ใชในการคํานวณหา
Clarifier ดังนั้นคา DO ควรตองมีการตรวจติดตามอยาง ปริมาณ Sludge สูบกลับจาก Clarifier สู Aeration
สมํา่ เสมอ tank โดยท่ัวไปอัตราการสูบกลับอยูในชวง 25 – 150%

ของ Influent Flow สวนของ Sludge ที่เหลือจะถูก 9
Drain ออกจากระบบ AS เพ่ือเปนการรักษาระดับ F/M
ratio 3. ปญ หาท่ีพบบอยในระบบ Activated Sludge
2.5 การควบคมุ ความเขม ขนของ Mix Liquor ปญหาสวนใหญที่พบจากการเดินระบบ Activated

Mix Liquor คอื การผสมกันระหวา งนํ้าเสยี และ Sludge Wastewater Treatment สามารถแบงไดเปน
Microorganism หรือจุลินทรียท่ีใชบ ําบดั น้าํ เสยี ในระบบ 4 ขอ หลกั ไดด ังน้ี
AS เมื่อ Mix Liquor ไหลเขาสูระบบ Clarifier กิจกรรม • ปญหาเกดิ Foaming ในระบบ AS
ภายใน Organism จะลดลง ความเร็วของ Flow ของ • ปญ หานา้ํ ท้ิงออกจากระบบมีคา TSS สูง
Mix Liquor ลดลง เกิดกระบวนการ Bio-Flocculation • ปญ หานํ้าทงิ้ ออกจากระบบมีคา BOD และ TKN สงู
คือเกิดการรวมตัวกันของ Floc particle เปน Floc • ปญ หานาํ้ ทงิ้ ออกจากระบบมีคา pH ตํา่
ขนาดใหญและตกตะกอนลง ในขณะท่ีน้ําดานบนเปนนา้ํ 3.1 การเกิด Foam (Excess Foam)
ใสลนผาน Weir ไป Sludge บางสวนจาก Clarifier ถูก การเกิดโฟมท่ีผิวน้าํ ใน Aeration tank อยากใหผ ูค วบคุม
สูบกลับมาในถัง Aeration Tank ซึ่งท้ังหมดนี้เปน ระบบ AS พิจารณากอนวาโฟมท่ีเกิดขึ้นเปนปญหาใน
ขั้นตอนของกระบวนการ RAS การเดินระบบหรือไม หากไมเปนปญหาก็ไมตองแกไข
แตหากกระทบตอการเดินระบบตองพิจารณาสาเหตุซ่ึง
ประโยชนของ RAS เพื่อใชควบคุม F/M ratio อาจทาํ ใหเกดิ โฟมได และแนวทางการแกไขปญ หาดงั น้ี
ที่มีความสําคัญในการเดินระบบ AS หาก Sludge ใน • โฟมสาเหตุเกิดจากในระบบ AS ขาดสารอาหาร
Aeration tank มีสัดสวนนอยเกินกวาปริมาณอาหาร จําพวก Nitrogen และ Phosphorus ทําใหเกิดเปนช้ัน
จากนํ้าเสียที่เติมเขาระบบ (F/M ratio สูง) จะทําใหการ โฟมบางๆ สีเทา สามารถแกไขไดโดยเติมสารละลาย
ยอ ยสลายเกดิ ไมท ันในชวงเวลาที่ทีอ่ ยูใน Aeration tank Ammonia ผ ส ม Nitrate ใ ห มี ค ว า ม เ ข ม ข น ข อ ง
นํ้าท้ิงท่ีออกจากระบบจะมีคา BOD และ TSS สูงข้ึน Nitrogen ใ น ร ะ บ บ ป ร ะ ม า ณ 1 mg./L แ ล ะ เ ติ ม
ในทางตรงกันขามหากมี Sludge ในสัดสวนท่ีสูงกวา สารละลาย Orthophosphate ใหมีความเขมขนใน
อาหาร (F/M ratio ตํ่า) หรือมีอาหารไมเพียงพอก็ ระบบประมาณ 0.5 mg./L
สามารถทําใหระบบลมได โดยสรุปคือ RAS ใชในการ • โฟมสาเหตุเกิดจาก F/M ratio ต่ํา และมี Sludge แก
ควบคุม F/M ratio ใหเหมาะสมตามคาออกแบบเพื่อให จะเกิดโฟมลักษณะสีน้ําตาลเขม เปนชั้นบางๆ เหมือน
ระบบ AS ทาํ งานไดอ ยางมีประสิทธภิ าพมากท่ีสดุ โคลน แกไขโดยการลดความเขมขนของ Sludge ใน
2.6 การตรวจสอบคา MLSS ระบบ
• โฟมสาเหตเุ กิดจากมีสาร Detergent ในน้ําทิ้งปรมิ าณ
การควบคุมคา MLSS เปน สวนสําคัญในการเดิน มาก ช้ันโฟมมีลักษณะสีขาวเปนฟอง ตะกอนกระจายตัว
ระบบ AS หากระบบมีคา MLSS มากเกินไปจะทําใหคา ลอยบนผิวนํ้าเพราะน้ํามี Surface tension ตํ่า มักเกิด
DO ลดลง เปนเหตุใหจุลินทรียในระบบตาย แตหากตอง ในชวง Start-up และหายไปเม่ือมีปริมาณ Sludge ใน
มกี ารเตมิ Oxygen เพิ่มขนึ้ เปน การสนิ้ เปลอื งคา ไฟฟา ระบบมากขนึ้

หาก MLSS ในระบบนอยเกินไป ระบบ AS จะ
ไมมีประสิทธิภาพในการบําบัดน้ําสีย และเปนการ
สน้ิ เปลืองคาไฟฟา

3.2 น้าํ ท้งิ ออกจากระบบมคี า TSS สงู 10
น้ําทิ้งท่ีถูกบําบัดจากระบบ AS แลว แตพบวามี
สรปุ
คา TSS สงู ผดิ ปกติ มสี าเหตุหลกั มาจาก 2 เร่ือง คือ ระบบ AS เปนการบําบัดน้ําโดยใชจุลินทรีย
1) เกิดจากการปญหาตกตะกอนใน
และ Oxygen ในการออกซิไดซสารอินทรียในนํ้าเสียให
Clarifier ซึ่ ง มี ค ว า ม เ ป น ไ ป ไ ด ห ล า ย ส า เห ตุ เ ช น กลายเปน CO2 และนาํ้ แตท ้ังน้ีการควบคมุ ระบบ AS ให
Hydraulic Overload, มปี รมิ าณตะกอนใน Mix Liquor ทํ า ง า น ไ ด อ ย า ง มี ป ร ะ สิ ท ธิ ภ า พ น้ั น มี ป จ จั ย ใ น ก า ร
มากเกินไป, ตะกอนลอย, Sludge แก, ขาดสารอาหาร, เ ดิ น เ ค ร่ื อ ง ท่ี ต อ ง ค อ ย ติ ด ต า ม อ ย า ง ส มํ่ า เ ส ม อ เ ช น
Low DO และ Low pH เปนตน ซ่ึงตองหาสาเหตุเปน Influent feed rate, DO แ ล ะ Return Sludge Rate
กรณีไป นอกจากนี้ยังตองหมั่นสังเกตลักษณะของ Sludge และ
พารามิเตอรอ่ืนๆ เชน F/M ratio, DO และ MLSS เปน
2) ร ะ ดั บ ชั้ น Sludge Blanket ใ น ตน เพ่ือใหคุณภาพน้ําท้ิงที่ออกจากระบบเปนไปตามคา
Clarifier สงู เกินไปจน ตะกอน Sludge ลน Weir มาตรฐานที่กําหนด และสามารถปลอยออกจากโรงงาน
3.2 ท้ิงออกจากระบบมีคา BOD และ TKN สูง ได
ปญหาคา BOD และ TKN ที่สูงขึ้น สาเหตุมาจาก เอกสารอา งองิ
จุลินทรียไมสามารถทํางานยอยสลายสารอินทรียในน้ํา 1 . Dr. Akshey Bhargava, 2 0 1 6 , Activated Sludge
ทิ้งไดอยางสมบูรณซึ่งอาจเกิดจากในนํ้าทิ้งท่ีบําบัดน้ันมี Treatment Process – Concept and System
สารมีพิษตอจุลินทรีย, มีสารอินทรียที่ยอยยาก หรือมี Design, IJEDR, Volume 4, Issue 2.
ปริมาณสารอินทรียท่ีเขามาในระบบ AS มากเกินไป 2 . B. Ahansazan et al., 2 0 1 4 , Activated Sludge
แนวทางแกไ ขคอื ลด F/M ratio ของระบบลง Process Overview, International Journal of
3.3 นํ้าทิง้ ออกจากระบบมีคา pH ต่ํา Environmental Science and Development, Vol.
5, No. 1.
ปญหาคา pH นํ้าที่ออกจากระบบ AS ต่ํา มา 3.Retrieve from:
จาก 2 สาเหตุหลัก คือ https://www.maine.gov/dep/water
/wwtreatment/troubleshooting_guide.pdf
1) น้ําเสียท่ีเขามาในระบบ AS มีคา pH และ
Alkalinity ตํ่าอยูแลว pH น้ําท่ีผานการบําบัดจึงมี pH
ตํ่าไปดว ย แนวทางแกไ ขคอื เติมสารเคมีเพอ่ื เพ่มิ pH

2) นํ้าเสียท่ีเขามาในระบบมี pH ปกติ แตใน
ร ะ บ บ เ กิ ด ก ร ะ บ ว น ก า ร Nitrification ทํ า ใ ห ล ด
Alkalinity และ pH ตํ่าลง เปนผลใหนํ้าทิ้งมี pH ตํ่าลง
ดวย แนวทางแกไขคอื เตมิ สารเคมเี พ่ือเพ่ิม pH

ผเู ขยี นบทความ :
นายพรเทพ กฤตยเกษม
หัวหนากองเคมีวิเคราะห
กองเคมวี ิเคราะห ฝายเคมี

11

การประเมิน Legionella ในน้ําหลอเย็นจาก Bio-fouling Coupon Test

โดย วท. ณพล กลน่ั สอน
นักวิทยาศาสตรร ะดบั 9 กคค-ธ., อคม.

Legionella เปนแบคทีเรียชนิด Pathological (a)
Bacteria ซ่ึงเปนสาเหตุของโรค Legionnaire Disease
สวนใหญของผูที่ไดรับเชื้อมักจะเสียชีวิตจากอาคารปอด
บวมอยางฉับพลัน ผูไดรับเชื้อสวนใหญมักไดรับเช้ือจาก
ละอองนํ้าของบอนํ้าพุหรือละอองนํ้าจากระบบนํ้าหลอ
เย็นของระบบปรับอากาศในอาคารท่ีไมมีการปรับสภาพ
น้ํา ทั้งน้ีน้ําหลอเย็นมีสภาวะท่ีเหมาะสมสําหรับการ
เจริญเติบโตของ Legionella ทั้งอุณหภูมิและปริมาณ
สารอาหาร อยางไรก็ตามปจจุบันถึงแมวาสถาน
ประกอบการทีมีระบบปรับอากาศขนาดใหญมีการตรวจ
ติดตามเช้ือ Legionella อยางสมํ่าเสมอ แตปจจุบันการ
ติ ด ต า ม เ ช้ื อ Legionella ใ ช วิ ธี ก า ร เ พ า ะ เ ช้ื อ ใ น
หองปฏิบัติการฯ จะใชเวลาอยางนอย 7-14 วัน กวาจะ
ทราบผล นอกจากน้ีการวิเคราะหแตละคร้ังยังมี
คาใชจา ยสงู

แนวคิด (b)
โดยท่ัวไป Legionella มักจะเจริญเติบโตบน
รปู ที่ 1 แสดง Bio-film หรอื Bio-fouling บนพื้นผวิ ของ
พื้นผิวที่มี Bio-film หรือ Bio-fouling (รูปที่ 1) ดวยเหตุ Condenser (a) และบนโครงสรางของ Cooling tower (b)
นี้หากมีการติดตาม Legionella ทางออม โดยการ
ติดตามปริมาณการเกิด Bio-film หรือ Bio-fouling โดย อยางไรก็ตามปจจุบันแนวคิดการติดตามการเกิด Bio-
หาความสมั พนั ธข องปรมิ าณ Bio-film หรอื Bio-fouling film สวนใหญเปนการติดตามเพ่ือปองกันการกัดกรอน
กับปริมาณของ Legionella ก็จะเปนวิธีประเมิน จากแบคทีเรีย เชน Sulfate reducing bacteria หรือ
Legionella ท่สี ะดวก และรวดเร็ว สามารถปรับการเติม Acid production bacteria ซ่ึงในงานศึกษานี้จะนํามา
Biocide ไดอยา งทนั ถว งที ประยกุ ตใชในการประเมิน Legionella

การใชง าน (Case Study ที่ 1) 12
ผู ศึ ก ษ า จั ด ห า Bio-film coupon ท่ี เ ป น
การใชงาน (Case Study ท่ี 2)
Stainless steel wire mesh (รูปท่ี 2) โดยใชน้ําหลอ ผูศึกษาเลือกใชน้ําหลอเย็นจากระบบ HVAC
เย็นของระบบ HVAC แหงหนึ่งที่ California เดินเคร่ือง
ตอเน่ือง 24 ช่ัวโมง โดยใชนํ้าประปาเปนนํ้า Make up แหงหนึ่งจากเมือง Denver รัฐ Colorado ซึ่งมีการ
ไมมีการใชสารเคมีในการควบคุมคุณภาพน้ํา แตใช เดินเครื่อง 24 ช่ัวโมง มกี ารใชสารเคมี Scale/Corrosion
กระบวนการทางกายภาพในการควบคุมคุมคุณภาพนํ้า phosphonate based inhibitor ร ว ม ถึ ง Stabilized
โดยใหตัวอยางน้ําหลอเย็นไหลผาน Bio-film coupon bromine แ ล ะ Gluttaraldehyde ใ น ก า ร ค ว บ คุ ม
ดวยอัตราการไหล 3-5 ฟุตตอวินาที เปนเวลา 30 วัน คุณภาพน้ํา จากการติดตาม Microbiological ดวย Dip
หลังจากนั้น Bio-film ท่ีเกิดขึ้นจะนําไปวิเคราะหหา slide รายสัปดาหตลอดการต้ิงตั้ง Bio-film coupon
Total bacteria และ Legionella ผลการวเิ คราะหแสดง (30 วัน) พบวาไมมีการเจริญเติบของ Microbiological
ดังตารางท่ี 1 (รปู ท่ี 3)
ตารางที่ 1 แสดงผลการวเิ คราะห Microbiological
รูปที่ 3 แสดงผลจาก Dip slide ซ่ึงไมพบการ
Dip Lab Stainless Mesh Bio- Legion เจริญเติบโตของ Microbiological
Slide Sample Bio- Coupon ella
(cfu/ml (cfu/ml) (cfu/cm2) นอกจากน้ีจากการเก็บตัวอยางนํ้าหลอเย็นเพ่ือ
Coupon ND วิเคราะหหา Legionella ดวยความถ่ี 2 คร้ังตอป ก็ไม
) 150 (cfu/cm2) 1.3 พบเช้ือ Legionella อยางไรก็ตามมีการติ ด ต า ม
Microbiological ดวย Bio-film coupon รวมดว ย โดย
100 0.73 ใหน้ําหลอเย็นไหลผานดวยอัตรา 3-5 ฟุตตอวินาที และ
ติดตต้ังเปนเวลา 30 วัน หลังจาก 30 วันพบ Bio-film
ท้ังน้สี อดคลองกบั สภาพของ Bio-film coupon จํานวนหนึ่งบน Bio-film coupon (รูปที่ 4) ทั้งน้ีไดเก็บ
กอนลางทําความสะอาด อยางไรก็ตามผลการวิเคราะห ตั ว อ ย า ง Bio-film จ า ก Bio-film coupon ไ ป ห า
Microbiological จาก Bio-film coupon แสดงเปน Microbiological และ Legionella อยางไรก็ตามดวย
CFU/cm2 ซ่ึงยังไมมีเกณฑควบคุมรองรับ เพราะ ความผิดพลาดในการส่ือสารทําใหไมมีการวิเคราะหหา
ปจจุบันกําหนดเกณฑควบคุม Total bacteria ในน้ํา Legionella จ า ก ตั ว อ ย า ง Bio-film ทั้ ง นี้ ผ ล
หลอเย็นใหน อ ยกวา 104 CFU/ml Microbiological และ Legionella จากตัวอยา งนํ้าหลอ
เย็นและ Bio-film แสดงดังตารางที่ 2
รปู ท่ี 2 แสดงตัวอยางของ Stainless steel wire
mesh bio-film

รปู ท่ี 4 แสดง Bio-film ทพี่ บบน Bio-film coupon 13
หลงั จากติดตั้งได 30 วัน
การนําไปใชง าน
ตารางที่ 2 แสดงผล Microbiological และ ปจจุบันโดยทั่วไปมีการติดตาม Legionella ใน
Legionella จากตวั อยางนา้ํ หลอ เย็นและ Bio-film
Dip slide Bio-film Bio-film Legionella น้ําหลอเย็นปละ 1 ครั้งหรือ 2 ครั้งการติดตั้ง Bio-film
coupon สําหรับระบบน้ําหลอเย็น หากมีการติดตาม
(cfu/ml) coupon coupon (cfu/ml) Bio-film โ ดยการติดตั้ง Bio-coupon รว มกับการ
ตดิ ตาม Microbiological ดว ย Bacteria dip slide อาจ
(cfu/ml) (cfu/cm2) ประเมินการเกิด Legionella เบื้องตน หรืออาจ
ทําการศึกษาตอเน่ืองจากการศึกษาน้ีท่ียังไมมีการ
นาํ้ Negative Negative วิเคราะหหา Legionella จากตัวอยาง Bio-film ท่ีพบ
หลอ บ น Bio-film coupon ซึ่ ง อ า จ ใ ช ใ น เ ก ณ ฑ ใ น ก า ร
เย็น พิจารณาเบ้ืองตนกอนสงตัวอยางน้ําหลอเย็นวิเคราะห
Bio- 100,000 300 Not tested Legionella โดยหอ งปฏบิ ตั ิการฯ
film ประโยชนที่จะไดรบั

จาก Case study ทั้ง 2 สามารถสรุปไดวาใน หากสามารถประเมินการเกิด Legionella
กรณีท่ีไมพบ Microbiological ดวยวิธี Dip slide และ เบ้ืองตนจากหนางานได อาจลดคาใชจายในการสง
ไมพบ Bio-film จาก Bio-film coupon สามารถสรุป วิเคราะหโดยหองปฏิบัติการฯ ซึ่งมีคาใชจายตัวอยางละ
เบ้ืองตนไดวาจะไมพบ Legionella อยางไรก็ตามใน 2,000 บาท ท้ังนี้หากประเมินจากโรงไฟฟาซ่ึงเก็บ
กรณีที่ไมพบ Microbiological ดวยวิธี Dip slide แต ตัวอยางน้ําหลอเย็นเพ่ือหา Legionella ครั้งละ 5
พบ Bio-film บน Bio-film coupon ยังไมสามารถสรุป ตั ว อ ย า ง ไ ด แ ก Cooling make up, Cooling # 1 ,
ไดวาไมพบ Legionella ท้ังน้ีเน่ืองจากในการศึกษาน้ีไม Cooling #2, Cooling bleed off #1 และ Cooling
การหา Legionella จากตวั อยาง Bio-film bleed off #2 คิดเปนคาใชจายคร้ังละ 10,000 บาท
หรือ 20,000 บาทตอป
เอกสารอา งองิ
1.A Field Friendly Bio-Film Monitoring Procedure
for Cooling Tower Water – Offering the Potential
to Minimize the Risk of Legionnaire Disease: Paul
R. Puckorios, Puckorius & Associate, Inc; Dr.John
Dresty, Jr.,
2.Bio-Film Coupon, Metal Sample Company.

ผเู ขียนบทความ :
นายณพล กลน่ั สอน
นกั วทิ ยาศาสตรระดบั 9
กองเคมีคุณภาพ ฝา ยเคมี

14

บทความวจิ ยั
เร่ือง

“เซลลแ์ สงอาทิตยแ์ บบสยี ้อมไวแสงธรรมชาติจากไมจ้ ันแดง”
Dye Sensitized Solar Cells from Natural Dye Red Sandal Wood

ส้าหรับบทความวิชาการครังนี กคฟ-ธ. ได้น้า โดย วท. ธนั ยบรู ณ์ ธัญญโชติไพบลู ย์
บทความวิจัยจากวารสารมหาวิทยาลัยทักษิณ ปีที่ 17 หัวหนา้ กองเคมโี รงไฟฟ้า อคม.
ฉบัับท่ี 3 ฉบับพิเศษ ที่มีความน่าสนใจในการใช้วัสดุ
ธรรมชาตมิ าเป็นสารเคลือบแทนซิลิกอน ซึง่ แสดงให้เห็น ท้าได้โดยการประกบกระจกทังสองด้านเข้าด้วยกันแล้ว
ว่า ได้มีความพยายามศึกษา และน้าวัสดุธรรมชาติมาใช้ เติมสารละลายอิเล็กโทรไลต์คู่รีดอกซ์ I-/I3- เข้าไป
เพื่อให้ Solar cell เป็นพลังงานทดแทนที่เป็นมิตรกับ ระหว่างกระจกทังสองด้านแล้วจึงซีลรอบเซลล์ เพื่อ
สิง่ แวดลอ้ ม ป้องกันการสญู เสียสารละลายอิเลก็ โทรไลต์
หลกั การทางานทั่วไปของ Solar Cell
รูปที่ 1 องค์ประกอบพืนฐานของเซลล์แสงอาทิตยช์ นดิ สี
พ ลั ง ง า น แ ส ง อ า ทิ ต ย์ นั บ เ ป็ น ท า ง เ ลื อ ก ที่ มี ย้อมไวแสง
ศักยภาพสูงและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม ในช่วง 20 ปีที่
ผ่านมา โดยได้มีการพัฒนาเซลล์แสงอาทติ ย์ชนิดสยี อ้ มไว ขนั ตอนการท้างานของเซลลแ์ สงอาทิตย์ชนิดสยี ้อมไว
แสง (Dye-Sensitized Solar Cells, DSSCs) ซึ่งข้อดี แสง มดี ังนี
ของเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดนีคือมีราคาต้่ากว่าเซลล์ ขั้นตอนท่ี 1
พ ลั ง ง า น แ ส ง อ า ทิ ต ย์ แ บ บ เ ดิ ม ซึ่ ง เ ป็ น แ ผ่ น ซิ ลิ ก อ น
เน่ืองจากไม่ต้องใช้ระบบสุญญากาศในการผลิตรวมทัง แสงตกกระทบโมเลกุลของสียอ้ มไวแสง ทา้ ใหส้ ี
สามารถท้างานได้อย่างมีประสิทธิภาพภายใต้ความเข้ม ยอ้ มในสถานะปกติ (S) ไดร้ ับการกระตุน้ (S*)
แสงต้า่ ข้ันตอนที่ 2

ส่วนประกอบพืนฐานของเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดสี สยี ้อมท่ีได้รับการกระตุน้ แลว้ (S*) จา่ ย
ย้อมไวแสง เป็นดังแสดงในรูปที่ 1 โดยขัวแอโนด อิเล็กตรอนไปยงั ชนั แถบตวั นา้ (Conduction band)
ประกอบด้วยกระจกตัวน้า (Conducting glass) และ ของไทเทเนยี มไดออกไซด์ (TiO2) ท้าให้สยี ้อมมีประจุ
ฟิล์มไททาเนียมไดออกไซด์ (TiO2) ที่เคลือบด้วยสีย้อม เป็นบวก (S+)
ส่วนขวั แคโทด (Cathode) เป็นกระจกตัวน้าเคลือบด้วย
ฟิลม์ ตวั เร่งปฏิกิรยิ าแพลทนิ ัม (Pt) การประกอบเซลล์

ขนั้ ตอนที่ 3 15
อิเลก็ ตรอนจะเคลอ่ื นผานแถบตวั นาํ ของ
แมวาเซลลแสงอาทิตยชนิดสียอมไวแสงจะมี
ไทเทเนยี มไดออกไซดไ ปท่ีข้ัวแอโนดและผา นวงจรไฟฟา ขอดีหลายประการ แตก็มีขอเสียอยูบางโดยเฉพาะท่ี
และทําใหเกดิ กระแสไฟฟา ขึ้น จากนน้ั อเิ ล็กตรอนจะ เก่ียวของกับสารอิเล็กโทรไลตที่เปนของเหลว คือมี
เคลอ่ื นทีเ่ ขาสูขั้วแคโทด ปญหาการร่ัวซึมของอิเล็กโทรไลตในบริเวณรอยตอ
ข้นั ตอนท่ี 4 ระหวางกระจกสองแผนทําใหเกิดการเส่ือมสภาพของ
เซลล ซึ่งนักวิจัยพยายามแกปญหาโดยการใชอ ิเล็กโทร
สารอเิ ลก็ โทรไลตจ ะรับอิเล็กตรอนท่ีผา นขัว้ ไลตในรูปของแข็ง หรือเจลแทนชนิดของเหลว ซ่ึง
แคโทด จากนนั้ จงึ คนื อิเล็กตรอนใหแ กสยี อ มไวแสงท่ี แมวาจะแกปญหาประเด็นการรั่วซึมของอิเล็กโทรไลตได
สูญเสียอิเล็กตรอน (S+) ทําใหโมเลกุลสียอ มกลับสู แตมีผลทําใหประสิทธิภาพของเซลลลดลง เน่ืองจาก
สภาวะปกติ (S) ความสามารถในการสงผานอิเล็กตรอนของอเิ ล็กโทรไลต
แบบแขง็ หรอื เจลคอ นขา งตาํ่
เอกสารอางอิง
1. บทความวจิ ัย“เซลลแ สงอาทติ ยแบบสยี อมไวแสง
ธรรมชาติจากไมจันแดง”
2. http://www.sunpro-solar.net/article/5/
หลักการทํางานของแผงโซลารเซลลเ บอื้ งตน
3. http://www.mut.ac.th/research-detail-89

ผเู รียงรอ ยบทความ
(เรียบเรียงขอมูลจากทมี่ าตามเอกสารอา งอิง
โดยมิไดแ ตงเติมประโยคใดๆทั้งสนิ้ )
นางธนั ยบรู ณ ธัญญโชติไพบลู ย
ตําแหนง หวั หนา กองเคมโี รงไฟฟา ฝา ยเคมี