ที่ปรึกษาระบบบำบัดน้ำเสีย ระบบบำบัดน้ำเสียไร้อากาศประสิทธิภาพสูง

ที่ปรึกษาระบบบำบัดน้ำเสีย ระบบบำบัดน้ำเสียไร้อากาศประสิทธิภาพสูง หลักการและเหตุผล แนวทางการพัฒนาประเทศไทยในปัจจุบันได้ปรับเปลี่ยนจากภาคเกษตรกรรมเข้าสู่ภาคอุตสาหกรรมทางการเกษตร

ซึ่งได้แก่ อุตสาหกรรมการแปรรูปอาหาร ผักและผลไม้ อุตสาหกรรมการผลิตเยื่อและกระดาษ อุตสาหกรรมผลิตน้ำมันปาล์ม อุตสาหกรรมผลิตแอลกอฮอล์จากกากน้ำตาล อุตสาหกรรมการแปรรูปผลิตผลจากข้าวและ มันสำปะหลัง เป็นต้น การขยายตัวของอุตสาหกรรมเกษตร ส่งผลกระทบต่อทางด้านสิ่งแวดล้อมและนับวันทวีความ รุนแรงมากขึ้น น้ำเสียที่ออกจากโรงงานอุตสาหกรรมเหล่านี้มีปริมาณและความสกปรกในรูปบีโอดีที่เป็นสารอินทรีย์ในปริมาณสูง เพราะถ้ามีการปล่อยน้ำเสียนี้ลงสู่แหล่งน้ำธรรมชาติโดยตรงโดยไม่ได้ทำการบำบัดก่อน จะก่อให้ให้เกิดปัญหาน้ำเน่าเสีย ทำให้ระบบนิเวศน์ในแหล่งน้ำนั้นเปลี่ยนไปและเป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิตอื่นๆ อีกทั้งยังเป็นแหล่งเพาะพันธุ์พาหะของโรคที่เป็นอันตรายต่อมนุษย์

แนวทางหนึ่งที่นิยมใช้ในการบำบัดน้ำเสียจากโรงงานอุตสาหกรรมเกษตรที่มีปริมาณสารอินทรีย์สูง และเป็นวิธีที่มีความคุ้มค่าในตัวเอง นั่นคือระบบบำบัดทางชีวภาพแบบไม่ใช้อากาศ เนื่องจากระบบนี้มีความสามารถในการบำบัดน้ำเสียที่มีความเข้มข้นของสารอินทรีย์สูงได้ดี และสารอินทรีย์ในน้ำเสียประมาณร้อยละ 80-90 สามารถถูกย่อยสลายไปเป็นก๊าซมีเธน ที่นำมาใช้เป็นพลังงานทดแทนได้ โดยทั่วไประบบบำบัดน้ำเสียของโรงงานเป็นระบบบำบัดแบบบ่อเปิด ซึ่งเป็นบ่อดินขุดขนาดใหญ่ติดต่อกันหลายๆ บ่อ นอกจากใช้พื้นที่มากแล้ว ระบบบ่อเปิดมักประสบปัญหาเรื่องกลิ่นเหม็น ก่อให้เกิดมลภาวะทางกลิ่นกับประชาชนที่อาศัยอยู่บริเวณใกล้เคียง เนื่องจากระบบบำบัดแบบบ่อเปิดมีประสิทธิภาพในการบำบัดสารอินทรีย์ต่ำ นอกจากนั้นก๊าซมีเธนที่เกิดขึ้นไม่สามารถกักเก็บได้และปล่อยสู่บรรยากาศ ซึ่งจะตัวการทำให้เกิดปัญหาโลกร้อนได้

ถังปฏิกรณ์บำบัดน้ำเสียไร้อากาศแบบตรึงเซลล์
แบบจำลองระบบบำบัดน้ำเสีย

จากปัญหาที่เกิดขึ้นเหล่านี้กลุ่มวิจัยและพัฒนา (R & D Cluster) ของสถาบันพัฒนาและฝึกอบรมโรงงานต้นแบบ คณะทรัพยากรชีวภาพและเทคโนโลยี และหน่วยปฏิบัติการวิจัยและพัฒนาวิศวกรรมชีวเคมีและโรงงานต้นแบบ ศูนย์พันธุวิศวกรรมและเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ ณ มหาวิทยาลัยเครือข่าย มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี วิทยาเขตบางขุนเทียน จึงได้มีการพัฒนาระบบบำบัดน้ำเสียจากแบบดั้งเดิมที่เป็นระบบเปิดที่มีประสิทธิภาพต่ำมาเป็นระบบปิดประสิทธิภาพสูง โดยการหมักน้ำเสียภายในถังปฏิกรณ์ เพื่อบำบัดน้ำเสีย ลดปัญหาเรื่องกลิ่น รวมทั้งยังได้ก๊าซชีวภาพในกรณีที่น้ำเสียมีความสกปรกสูงและสามารถเก็บก๊าซชีวภาพมาใช้งานได้ ซึ่งนำไปใช้เป็นพลังงานไว้ใช้ภายในโรงงานได้ ทำให้การนำเทคโนโลยีบำบัดน้ำเสียนี้มาใช้กับโรงงานมีความเป็นไปได้ทางเศรษฐศาสตร์มากขึ้น

จึงได้ศึกษาวิจัยและพัฒนารูปแบบของระบบบำบัดน้ำเสียไร้อากาศแบบประสิทธิภาพสูง ให้เหมาะกับน้ำเสียจากโรงงานอุตสาหกรรมเกษตรที่มีความสกปรกในรูปสารอินทรีย์และสารแขวนลอยสูง นั่นคือ ระบบบำบัดแบบตรึงฟิล์มจุลินทรีย์ชนิดไม่ใช้อากาศ ซึ่งมีข้อดี คือ มีความสามารถในการรักษาเซลล์จุลินทรีย์ไว้บนวัสดุตัวกลางที่เป็นตัวหลักในการย่อยสลายสารอินทรีย์และผลิตก๊าซชีวภาพได้ภายในถังปฏิกรณ์ ซึ่งจุลินทรีย์ถูกชะออกจากระบบได้ยาก ทำให้ระบบมีประสิทธิภาพในการทำงานสูง ลดพื้นที่ที่ใช้ในการบำบัด ไม่มีกลิ่น และได้ก๊าซชีวภาพเก็บไว้ใช้เป็นพลังงานทดแทนในโรงงาน ซึ่งไม่เหมือนกับระบบที่ไม่มีวัสดุตัวกลาง เมื่อป้อนน้ำเสียที่มีสารแขวนลอยสูงจะมีผลต่อการเกิดเม็ดตะกอนจุลินทรีย์ ทำให้จุลินทรีย์สูญเสียความสามารถ และเมื่อป้อนน้ำเสียที่มีความเร็วสูง จุลินทรีย์จะถูกชะออกจากระบบ ทำให้ประสิทธิภาพการบำบัดน้ำเสียลดลง การศึกษาวิจัยนี้เป็นการศึกษาวิจัยและพัฒนาระบบบำบัดน้ำเสียไม่ใช้อากาศแบบตรึงเซลล์ ตั้งแต่ในระดับห้องปฏิบัติการ (Laboratory scale) ระดับโรงงานต้นแบบ (Pilot scale) และการถ่ายทอดเทคโนโลยีจนถึงระดับอุตสาหกรรม (Full scale หรือ Industrial scale) ซึ่งเทคโนโลยีที่พัฒนาเป็นเทคโนโลยีที่พัฒนาขึ้นในประเทศ การก่อสร้างระบบใช้วัสดุภายในประเทศ ออกแบบและดำเนินการโดยผู้เชี่ยวชาญภายในประเทศเช่นเดียวกัน เป็นการลดการสูญเสียเงินตราออกนอกประเทศ

ระดับห้องปฏิบัติการ
ระดับโรงงานต้นแบบ
ระดับอุตสาหกรรม

คุณสมบัติและลักษณะเด่น
ระบบบำบัดน้ำเสียไร้อากาศแบบตรึงเซลล์ มีลักษณะเป็นระบบปิด (close-type anaerobic reactor) มีข้อดีกว่าระบบบ่อเปิดแบบดั้งเดิมที่โรงงานใช้กันอยู่ ระบบนี้เหมาะกับน้ำเสียจากโรงงานอุตสาหกรรมเกษตรที่มีค่าซีโอดีและสารแขวนลอยสูง และมีข้อดีเมื่อเปรียบเทียบกับรูปแบบอื่นๆ คือ

มีความสามารถในการรักษาเชื้อจุลินทรีย์ให้อยู่ในระบบได้เป็นระยะเวลานาน
มีประสิทธิภาพสูงในการบำบัดน้ำเสีย และผลิตก๊าซชีวภาพ
สามารถใช้บำบัดน้ำเสียที่มีสารแขวนลอยสูงและมีสภาพเป็นกรดได้ โดยไม่ต้องมีการปรับสภาพน้ำเสียโดยการกำจัดสารแขวนลอยและปรับ pH ก่อนเข้าระบบ
ค่าใช้จ่ายของสารเคมีที่ใช้ในการดำเนินการและควบคุมระบบต่ำ
การดูแลไม่ซับซ้อน หลัง start up แล้ว ไม่ต้องการผู้เชี่ยวชาญเฉพาะในการควบคุมดูแลระบบ
ระบบสามารถฟื้นตัว (recovery) ได้ในเวลาอันรวดเร็ว เมื่อระบบเกิดการล้มเหลวเนื่องจากภาระการเติม สารอินทรีย์ที่สูงเกินกว่าที่ระบบจะรับได้ (shock loading)
ระบบสามารถปรับตัวได้ดีและมีความยืดหยุ่น สามารถใช้กับน้ำเสียสำหรับอุตสาหกรรมเกษตรที่มีการดำเนินการผลิตเป็นฤดูกาลตามวัตถุดิบที่มีได้

การนำผลงานไปใช้ประโยชน์
เทคโนโลยีการบำบัดน้ำเสียแบบตรึงเซลล์นี้เป็นเทคโนโลยีที่พัฒนาขึ้นในประเทศ การก่อสร้างระบบใช้วัสดุภายในประเทศ ออกแบบและดำเนินการโดยผู้เชี่ยวชาญภายในประเทศเช่นเดียวกัน ซึ่งเป็นการลดการสูญเสียเงินตราออกนอกประเทศ และยังสามารถช่วยอนุรักษ์สิ่งแวดล้อมและพลังงานให้แก่ประเทศ ดังตัวอย่างโครงการผลิตก๊าซ ชีวภาพจากระบบบำบัดน้ำเสียของโรงงานอุตสาหกรรมแป้งข้าว ซึ่งมีการถ่ายทอดเทคโนโลยีนี้พบว่า ในการบำบัดน้ำเสียของโรงแป้งข้าวที่มีกำลังการผลิตแป้ง 350 ตัน/วัน เกิดน้ำเสีย 1,000 ลบ.ม./วัน ได้ก๊าซชีวภาพ 2,400-3,000 ลบ.ม./วัน ซึ่งเทียบเท่าพลังงานทดแทนในรูปกระแสไฟฟ้า 3,000-3,500 กิโลวัตต์-ชม. นอกจากนี้ยังช่วยลดปัญหาเรื่องกลิ่น ใช้พื้นที่ในการบำบัดต่ำ ลดมลพิษของน้ำเสียโดยกำจัดความสกปรกในรูปซีโอดีได้ 4,560 กก./วัน และลดการใช้สารเคมีในการปรับสภาพน้ำเสียโดยประหยัดเงินได้เดือนละกว่า 300,000 บาท เมื่อเทียบกับบ่อบำบัดน้ำเสียแบบเปิดที่มีอยู่เดิม
ระบบบำบัดน้ำเสียไร้อากาศแบบตรึงเซลล์นี้มีการถ่ายทอดเทคโนโลยีสู่โรงงานอุตสาหกรรมแปรรูปผักและผลไม้ของบริษัทดอยคำผลิตภัณฑ์ จำกัด 3 แห่ง และโรงงานผลิตแป้งข้าว 1 แห่ง และในอนาคตจะถ่ายทอดเทคโนโลยีนี้สู่โรงงานอุตสาหกรรมแป้งมันสำปะหลัง

Scroll to top