แนวทางการปรับปรุงคุณภาพน้ำทิ้งจากฟาร์มเลี้ยงกุ้งให้อยู่ในมาตรฐานน้ำทิ้งที่กำหนด (ตอนที่ 3)

เทคนิคการบำบัดน้ำเสียแบบต่างๆ

การกำจัดน้ำเสียโดยวิธีชีวเคมี

การกำจัดน้ำเสียโดยวิธีชีวะ หรือโดยใช้จุลินทรีย์ เป็นวิธีที่ใช้กำจัดสารอินทรีย์ในน้ำเสียโดยเฉพาะสารอินทรีย์ ซึ่งเป็นความสกปรก จะถูกใช้เป็นอาหารของจุลินทรีย์ที่เพาะเลี้ยงไว้ในถังเลี้ยงเชื้อ ทำให้น้ำเสียมีความสกปรกลดลง จุลินทรีย์อาจเป็นแบบใช้ออกซิเจน หรือไม่ใช้ออกซิเจนก็ได้

ระบบกำจัดน้ำเสียที่อาศัยหลักชีวะ มีหลายชนิด เช่น
- ระบบแอกทิเวเต็ดสลัดจ์ (Activated Sludge)
- ระบบทริคคลิงฟิลเตอร์ (Trickling Filter)
- ระบบจานชีวะ (Bio Disc หรือ RBC)
- ระบบบ่อกำจัดน้ำเสีย
- ระบบถังกรองไร้ออกซิเจน (Anaerobic Filter)

ระบบแอกทิเวเต็ดสลัดจ์ (AS)
ระบบน้ำใช้กันมากในประเทศไทย อาจกล่าวได้ว่าประมาณ 80% หรือมากกว่าของระบบแบบชีวะเป็นระบบแอกทิเวเต็ดสลัดจ์ ส่วนประกอบหลัก 2 อย่างที่เห็นได้ง่ายคือ ถังเติมอากาศที่ใช้เลี้ยงจุลินทรีย์ และถังตกตะกอนซึ่งแยกจุลินทรีย์ออกจากน้ำก่อนระบายทิ้ง ถังเติมอากาศอาจเป็นถังสี่เหลี่ยมทำด้วยคอนกรีตเสริมเหล็ก สูงประมาณ 3-4 เมตร ถังเติมอากาศจะมีการเติมอากาศหรือออกซิเจนให้กับน้ำด้วยอุปกรณ์กวนน้ำแบบใดแบบหนึ่ง ระบบคูวนเวียนที่นิยมใช้กันโรงพยาบาลต่างๆ ของรัฐบาล หรือที่ใช้กับโรงงานเก่าบางแห่ง จัดเป็นระบบ AS แบบหนึ่ง สิ่งที่แตกต่าง คือลักษณะรูปร่างของถังเติมอากาศและเครื่องเติมออกซิเจน ระบบคูวนเวียนมีถังเติมอากาศทำด้วย คสล. เป็นรูปคลองวนเวียน รูปวงรีที่มีระดับน้ำสูงเพียง 1.2-1.5 เมตร เครื่องเติมอากาศใช้อุปกรณ์คล้ายกังหันวิดน้ำ (หมุนในแนวนอน) จุ่มน้ำเพียง 10-20 ซม. เท่านั้น เครื่องเติมอากาศนิยมใช้ Cage Rotor รูปร่างของถังช่วยทำให้น้ำหมุนวนเวียนตลอดเวลา ความเร็วของน้ำทำให้ตะกอนจุลินทรีย์ลอยตัวอยู่ได้ ระบบคูวนเวียนเป็นระบบที่นิยมกันมากเมื่อ 10 กว่าปีก่อน และเหมาะสมสำหรับโรงงานขนาดเล็กที่มีน้ำเสียน้อยมาก เนื่องจากเป็นถังที่ไม่ลึกมาก จึงอาจก่อสร้างด้วยอิฐแทน คสล. ได้ ประกอบกับเครื่องโรเตอร์ที่ใช้เติมอากาศ สามารถสร้างได้เองโดยช่างท้องถิ่น ราคาค่าก่อสร้างจึงต่ำกว่าระบบ AS แบบธรรมดา รูปแบบอีกอย่างหนึ่งของระบบ AS คือระบบบ่อเติมอากาศ ซึ่งมักก่อสร้างเป็นบ่อดินดาดคอนกรีต ที่มีเวลากักน้ำประมาณ 3-5 วัน ใช้เป็นบ่อเลี้ยงเชื้อ อุปกรณ์เติมอากาศเหมือนกับระบบของ AS ธรรมดา ข้อแตกต่างคือ ระบบบ่อเติมอากาศจะไม่มีการหมุนเวียนสลัดจ์มายังบ่อเลี้ยงเชื้อ น้ำที่ออกจากบ่อเติมอากาศ จึงมีตะกอนแขวนลอยสูง

ระบบถังกรองไร้ออกซิเจน
ในกรณีที่น้ำเสียมีความเข้มข้นของสารอินทรีย์สูง (บีโอดีสูง) มักนิยมใช้บ่อหมัก หรือถังกรองไร้ออกซิเจน เพื่อลดบีโอดีก่อน จากนั้นจึงใช้ระบบอื่นๆ ที่กล่าวไปแล้วในการกำจัดบีโอดีก่อน จากนั้น จึงใช้ระบบอื่นๆ ที่กล่าวไปแล้วในการกำจัดบีโอดีที่เหลือ
ระบบถังกรองไร้ออกซิเจนเป็นถัง คอนกรีตเสริมเหล็ก. สูงประมาณ 3-4 เมตร บรรจุหินขนาด 2-4 นิ้ว ไว้เกือบเต็ม ระบบน้ำไม่ใช่ถังกรองน้ำเสีย แต่จะเลี้ยงเชื้อแบคทีเรีย แบบไร้ออกซิเจนให้เกาะอยู่บนก้อนหินหรือในช่องว่างของหิน แบคทีเรียชนิดนี้กำจัดบีโอดีได้โดยไม่ต้องเติมออกซิเจนในปัจจุบัน อาจใช้ตัวกลางพลาสติกรูปร่างต่างๆ แทนก้อนหินก็ได้ ตัวกลางพลาสติกราคาแพง (ประมาณ 5,000-10,000 บาท/ลบ.ม.) แต่มีน้ำหนักเบา จึงช่วยประหยัดค่าโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็กได้มาก

ระบบจานชีวะ (RBC)
ระบบจานชีวะหรือ RBC เป็นระบบชีวะแบบที่เรียกว่า Fixed Film กล่าวคือ เลี้ยงแบคทีเรียให้เกาะติดอยู่บนแผ่นจานซึ่งหมุนช้าๆ แผ่นจานจำนวนมากจุ่มอยู่ในน้ำประมาณ 40 % ของพื้นที่แผ่น การหมุนช่วยใช้ฟิล์มจุลินทรีย์เคลื่อนที่ไปมาระหว่างน้ำและอากาศตลอดเวลาเมื่อแผ่นจานอยู่ในน้ำ จุลินทรีย์ก็มีโอกาสทำลายบีโอดีในน้ำและเมื่อแผ่นจานโผล่พ้นน้ำจุลินทรีย์จะได้รับออกซิเจนจากอากาศหมุนเวียนเป็นวัฏจักร เช่นนี้ บีโอดีในน้ำเสียจึงลดลงเรื่อยๆ

ระบบบ่อกำจัดน้ำเสีย
ระบบบ่อกำจัดน้ำเสียได้รับความนิยมในประเทศไทยรองจากระบบแอกทิเวเต็ดสลัดจ์ ระบบบ่อขจัดน้ำเสีย ต้องการเนื้อที่มากจึงนิยมใช้ในต่างจังหวัด ส่วนระบบแอกทิเวเต็ดสลัดจ์เป็นระบบที่ใช้ในเมืองหรือบริเวณซึ่งที่ดินมีราคาแพง บ่อกำจัดน้ำเสียมักเป็นบ่อดินขนาดใหญ่ ซึ่งสามารถขังน้ำเสียได้นานหลายๆ วัน การกำจัดน้ำเสียเกิดขึ้นเองตามธรรมชาติโดยอาศัยแบคทีเรียและสาหร่ายสีเขียวเป็นส่วนสำคัญ

ระบบกำจัดสลัดจ์หรือตะกอนจุลินทรีย์
ระบบกำจัดน้ำเสียทุกชนิดที่อาศัยหลักชีวะ จะมีสลัดจ์หรือตะกอนจุลินทรีย์เป็นปัญหาที่ต้องกำจัดตามมาเสมอ ดังนั้น ระบบชีวะที่ใช้กำจัดน้ำเสียจำเป็นต้องมีระบบกำจัดสลัดจ์หรือตะกอนจุลินทรีย์ซึ่งเป็นผลจากการเจริญเติบโตของเซลล์ในระหว่างการกำจัดน้ำเสีย การกำจัดสลัดจ์หรือตะกอนจุลินทรีย์มักนิยมใช้ถังหมัก ซึ่งอาจเป็นแบบใช้ออกซิเจน (Aerobic Digestion) หรือแบบไม่ใช้ออกซิเจน (Anaerobic Digestion) ถังหมักไม่ว่าจะเป็นชนิดใดมีหน้าที่ทำลายหรือลดปริมาณสารอินทรีย์ในสลัดจ์ เพื่อให้สามารถนำไปทิ้งได้โดยไม่เน่าเหม็นในภายหลัง สลัดจ์ที่ย่อยแล้วอาจน้ำไปใช้ถมที่หรือทำเป็นปุ๋ยสำหรับต้นไม้ แต่เนื่องจากยังมีน้ำปนอยู่มากจึงควรบีบน้ำออกจากสลัดจ์ก่อนด้วยวิธีต่างๆ เช่น ตากบนลานทราย, กรอง, เหวี่ยงน้ำออกด้วยเครื่อง เป็นต้น