ศักยภาพของจุลินทรีย์ในการย่อยขยะพลาสติก

  ขยะพลาสติกย่อยสลายได้ยาก จึงคงค้างอยู่ในระบบนิเวศเป็นระยะเวลานาน  รศ.ดร.วิไล เจียมไชยศรี แห่งภาควิชาวิศวกรรมสิ่งแวดล้อม คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ ได้ทำการศึกษาการย่อยสลายทางชีวภาพที่จะกระตุ้นการย่อยสลายขยะพลาสติก  เพื่อเป็นข้อมูลที่จะใช้เป็นแนวทางในการออกแบบและพัฒนาหลุมฝังกลบขยะมูลฝอย เพื่อลดปัญหาการตกค้างของขยะพลาสติกในสิ่งแวดล้อม

กลุ่มจุลินทรีย์ที่เจริญบนผิวพลาสติกและที่เกิดในแบบจำลอง หลังทำการทดลอง 1 ปี ในระดับความลึก 10-15 เซ็นติเมตร

กลุ่มจุลินทรีย์ที่เจริญบนผิวพลาสติกและที่เกิดในแบบจำลอง หลังทำการทดลอง 1 ปี ในระดับความลึก 130-140 เซ็นติเมตร

  ขยะมูลฝอยที่ใช้ในการทดลองมาจากหลุมฝังกลบขยะมูลฝอยของเทศบาลนครแหลมฉบัง จังหวัดชลบุรี องค์ประกอบหลักของขยะ จะมีพลาสติกปนอยู่ในปริมาณ 30 %  ที่เหลือเป็นเศษอาหาร ยาง เศษผ้า กระดาษ แก้ว โลหะ เศษไม้ ได้มีการคัดแยกขยะนำไปรีไซเคิลแล้วจึงนำมาทิ้งรวมกัน เป็นมูลฝอยที่มีอายุประมาณ 2-3 ปี  มีองค์ประกอบทางกายภาพที่ผ่านการย่อยสลายจนมีลักษณะคล้ายดิน  งานวิจัยนี้ ทำการทดสอบพลาสติก 4 ชนิด ประกอบด้วย พลาสติกชนิด HDPE (พลาสติกสีทึบ เหนียว แตกยาก ใช้ทำบรรจุภัณฑ์ เช่น ขวดนำยาซักผ้า นมสด ถังน้ำดื่ม ขวดแชมพู)  LDPE  (พลาสติกใส  เหนียว นิ่ม ที่ใช้ทำถุงหิ้ว ห่อของ ถุงเย็นใส่อาหาร) PP (พลาสติกใส เหนียว ทนความร้อน สารเคมี ใช้ทำถุงร้อน หลอดดูด ขวดนมเด็ก ขวดโยเกิร์ต) PS (พลาสติกใส เปราะ แตกง่าย ใช้ทำแผ่นกันกระแทก  กล่องบรรจุอาหาร ถาดใส่ไข่ ไม้แขวนเสื้อ ช้อน ส้อม มีดพลาสติกที่ใช้แล้วทิ้ง) นำพลาสติกทั้ง 4 ชนิดมาจำลองการถูกย่อยสลายให้เหมือนผ่านการถูกใช้งานแล้วโดยการฉายรังสี UV-B เป็นเวลา 200 ชั่วโมง และนำมาผสมให้เหมือนสัดส่วนจริงในหลุมฝังกลบ  ตรวจวัด ชนิด และปริมาณเชื้อจุลินทรีย์เมทาโนโทรฟไทป์วัน ไทป์ทู และอื่นๆในมูลฝอยเริ่มต้น  ใช้แบบจำลองหลุมฝังกลบตามธรรมชาติขนาดห้องปฏิบัติการ ที่มีการระบายก๊าซชีวภาพต่ำๆ  ต่อเนื่องเป็นเวลา 12 เดือน ศึกษาปริมาณ วิเคราะห์และคำนวณอัตราการเกิดก๊าซมีเทนทุกสัปดาห์ ประเมินการย่อยสลายรวมทั้งการเปลี่ยนแปลงทางโครงสร้างเคมี องค์ประกอบของพลาสติก ชนิดเชื้อและปริมาณเชื้อจุลินทรีย์บนผิวขยะพลาสติก ผลการทดลองสรุปได้ว่า พลาสติกทั้ง 4 ชนิด คือ HDPE LDPE PP และ PS  ถูกย่อยสลายได้ด้วยจุลินทรีย์ที่เจริญในหลุมฝังกลบจำลองแบบกึ่งมีอากาศ   โดยอัตราการย่อยสลายพลาสติกทุกชนิดมีความสัมพันธ์กับปริมาณเชื้อจุลินทรีย์เมทาโนโทรฟ และอัตราการเกิดก๊าซมีเทน พลาสติกถูกย่อยสูงสุดในระดับชั้นมูลฝอยที่เกิดก๊าซมีเทนสูงสุดเช่นกัน   การย่อยในในสภาวะที่มีออกซิเนสูงมีอัตราเร็วกว่าสภาวะที่มีออกซิเจนต่ำ ปริมาณเชื้อจุลินทรีย์บนผิวพลาสติกขึ้นอยู่กับชนิดของพลาสติก และระดับความลึกของชั้นมูลฝอย พบเชื้อเมทาโนโทรฟทุกระดับความลึกแต่ระดับความลึกที่ 15 เซนติเมตรมีอัตราการเกิดก๊าซมีเทนมากที่สุด รองลงมา คือระดับ 5 35 70 และ 140 เซนติเมตร ตามลำดับ  โดยพบว่า HDPE มีอัตราย่อยสลายเร็วสุด รองลงมาคือ   PP PS และ LDPE ตามปริมาณเชื้อเมทาโนโทรฟที่เกาะอยู่บนพลาสติก

  ข้อมูลที่ได้จากการศึกษาศักยภาพของจุลินทรีย์เมทาโนโทรฟในการย่อยสลายขยะพลาสติกในแบบจำลองหลุมฝังกลบชนิดกึ่งมีอากาศนี้ จะเป็นพื้นฐานในการออกแบบพัฒนาระบบกำจัดมูลฝอยที่เร่งระยะเวลาการย่อยขยะพลาสติกในอนาคตต่อไป

	ที่มาข้อมูล : โครงการวิจัยทุนอุดหนุนวิจัยมก. รศ.ดร.วิไล เจียมไชยศรี  ภาควิชาวิศวกรรมสิ่งแวดล้อม  คณะวิศวกรรมศาสตร์ เรียบเรียงโดย : วันเพ็ญ นภา ฝ่ายเผยแพร่งานวิจัย  สถาบันวิจัยและพัฒนาแห่งมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ โทร. 02056101474 e-mail : rdiwan@ku.ac.th
รศ.ดร.วิไล เจียมไชยศรี