ระบบบำบัดน้ำเสียเเบบไม่ใช้อากาศ(Anaerobic digestion)

บทที่ 2
กลไกของเทคโนโลยีไม่ใช้อากาศ
2.1 กลไกพื้นฐานของกระบวนการบำบัดแบบไม่ใช้อากาศ
กลไกพื้นฐานในการบำบัดน้ำเสียด้วยกระบวนการทางชีวภาพ ไม่ว่าจะเป็นแบบ
ใช้อากาศหรือไม่ใช้อากาศก็ตามจะมีลักษณะเหมือนกันคือเป็นปฏิกิริยาเคมีแบบ
ออกซิเดชันรีดักชัน (รีดอกซ์) ปฏิกิริยารีดอกซ์หมายถึง ปฏิกิริยาที่มีการถ่ายเท
อิเล็กตรอนเกิดขึ้นระหว่างสารให้อิเล็กตรอนและสารรับอิเล็กตรอน สารให้
อิเล็กตรอนในน้ำเสียส่วนใหญ่มักเป็นสารอินทรีย์ ส่วนสารรับอิเล็กตรอนใน
น้ำเสียมักเป็นสารอื่นๆ ที่ไม่ใช่สารอินทรีย์ เช่น ออกซิเจน, ไนเตรทหรือซัลเฟต
เป็นต้น การถ่ายเทอิเล็กตรอนในปฏิกิริยารีดอกซ์จะได้พลังงานเกิดขึ้นจำนวน
หนึ่ง พลังงานที่เกิดขึ้นนี้ส่วนหนึ่งสูญเสียไปในรูปของพลังงานความร้อน อีก
ส่วนหนึ่งถูกนำไปใช้การดำรงชีวิตและสร้างเซลล์ใหม่ ดังนั้นสารอินทรีย์จึงเป็น
ทั้งแหล่งพลังงานและแหล่งคาร์บอนของจุลชีพ แต่สารรับอิเล็กตรอนในน้ำเสียมี
หลายชนิด ผลของปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นก็ต่างกันไปตามชนิดของสารรับอิเล็กตรอน
เช่น ถ้าสารรับอิเล็กตรอนเป็นออกซิเจน ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นเป็นปฏิกิริยาที่เรียกว่า
Aerobic Oxidation ถ้าสารรับอิเล็กตรอนเป็นไนเตรท ก็จะเกิดปฏิกิริยาดีไนตริ-
ฟิเคชันขึ้น เป็นต้น สามารถแบ่งชนิดของปฏิกิริยารีดอกซ์ที่เกิดขึ้นภายในเซลล์
ของแบคทีเรียออกได้เป็น 2 ประเภทใหญ่ๆ ตามสารรับอิเล็กตรอน คือ
ก. การหมัก (Fermentation) คือ ปฏิกิริยารีดอกซ์ของสารประกอบอินทรีย์ที่
เกิดขึ้นในภาวะที่ไม่มีสารรับอิเล็กตรอนภายนอก
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 2
2–2
ข. การหายใจ (Respiration) คือ ปฏิกิริยารีดอกซ์ที่มีสารรับอิเล็กตรอนภายนอก
เป็นสารรับอิเล็กตรอนตัวสุดท้าย ซึ่งสามารถแบ่งย่อยลงไปได้อีก 2 ประเภท
- Aerobic Respiration เป็นการหายใจที่มีโมเลกุลของออกซิเจนเป็นสารรับ
อิเล็กตรอนตัวสุดท้าย
- Anaerobic Respiration เป็นการหายใจที่ไม่ใช้ออกซิเจนเป็นสารรับ
อิเล็กตรอนตัวสุดท้าย สารรับอิเล็กตรอนที่ใช้ในกรณีนี้ได้แก่ ไนเตรท ซัลเฟต
หรือคาร์บอนไดออกไซด์
รายละเอียดของปฏิกิริยารีดอกซ์ที่เกิดขึ้นในการบำบัดน้ำเสียแสดงดังรูปที่ 1.1
(ในบทที่ 1)
จากรูปที่ 1.1 จะเห็นได้ว่าระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศแตกต่างจากระบบ
ใช้อากาศตรงที่สารรับอิเล็กตรอนตัวสุดท้ายไม่ใช่ออกซิเจน แต่เป็นสารรับ
อิเล็กตรอนอื่นในน้ำเสีย เช่น ไนเตรท, ซัลเฟตหรือคาร์บอนไดออกไซด์ เป็นต้น
ปฏิกิริยาชีวเคมีที่เกิดขึ้นจะแตกต่างกันออกไปตามชนิดของสารรับอิเล็กตรอนตัว
สุดท้าย สิ่งที่จะกำหนดว่าจะมีปฏิกิริยาชนิดใดเกิดขึ้นก็คือ สภาวะของน้ำเสียใน
ขณะนั้น ว่ามีสารให้และสารรับอิเล็กตรอนชนิดใดในน้ำเสีย พีเอช และอุณหภูมิ
เท่าใด พิจารณาแหล่งน้ำแห่งหนึ่งซึ่งมีอุณหภูมิ,พีเอชมีปริมาณธาตุอาหารและ
ปริมาณสารอินทรีย์อยู่ในช่วงที่เหมาะสมกับการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์
นอกจากนี้มีระดับน้ำที่ไม่สูงนัก ทำให้ออกซิเจนสามารถละลายลงไปในดิน
ตะกอนใต้น้ำ บริเวณนี้จะมีจุลินทรีย์กลุ่มที่ใช้ออกซิเจนเป็นสารรับอิเล็กตรอนตัว
สุดท้ายอาศัยอยู่ ดำรงชีพด้วยการใช้สารอินทรีย์ในน้ำบริเวณนั้นเป็นสารอาหาร จุ
ลินทรีย์กลุ่มอื่น เช่น แบคทีเรียที่ใช้ไนเตรทหรือซัลเฟตจะไม่สามารถอาศัยอยู่ได้
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 2
2–3
เนื่องจากการใช้ออกซิเจนเป็นสารรับอิเล็กตรอนจะได้พลังงานสูงกว่าการใช้
ไนเตรทหรือซัลเฟตมาก ทำ ให้จุลินทรีย์กลุ่มอื่นเจริญเติบโตและแย่งใช้
สารอินทรีย์ในน้ำสู้กับพวกที่ใช้ออกซิเจนไม่ได้ แม้ว่าน้ำในบริเวณนั้นจะมีไนเต
รทหรือซัลเฟตอยู่ก็ตาม ในดินที่ลึกลงไปออกซิเจนในน้ำจะเริ่มลดลงเนื่องจาก
ออกซิเจนจากอากาศแพร่ลงไปได้น้อยลง และจากการใช้ออกซิเจนของจุลินทรีย์
จุลินทรีย์กลุ่มอื่นจะเจริญเติบโตขึ้นมาแทนที่โดยจุลินทรีย์กลุ่มที่ใช้ไนเตรทเป็น
สารรับอิเล็กตรอนตัวสุดท้ายจะเป็นกลุ่มต่อไปที่เจริญเติบโตขึ้นมา เนื่องจากการ
ใช้ไนเตรทเป็นสารรับอิเล็กตรอนตัวสุดท้ายได้พลังงานรองลงมาจากออกซิเจน
เช่นเดียวกัน ในบริเวณที่ไนเตรทเริ่มหมดไป จุลินทรีย์กลุ่มอื่น ได้แก่ พวกที่ใช้
ซัลเฟต, คาร์บอนไดออกไซด์ และสารอินทรีย์เป็นสารรับอิเล็กตรอนตัวสุดท้ายจะ
เจริญเติบโตขึ้นมาแทน แต่จุลินทรีย์กลุ่มใดจะเป็นกลุ่มเด่นขึ้นอยู่กับปัจจัยหลาย
ประการเพราะจุลินทรีย์ทั้งสามกลุ่มนี้มีความเกี่ยวข้องสัมพันธ์กันเป็นอย่างมากทั้ง
การพึ่งพาอาศัยกันและแข่งขันกัน
ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นในระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศก็เป็นเช่นเดียวกับที่
เกิดขึ้นในธรรมชาติในบริเวณที่ไม่มีออกซิเจน แต่สิ่งที่ระบบบำบัดน้ำเสียต่าง
ออกไปจากธรรมชาติก็คือ ปริมาณของจุลินทรีย์ในระบบบำบัดน้ำเสียจะมี
มากกว่าในธรรมชาติมาก สารอินทรีย์ถูกทำให้ลดลงได้ในเวลาที่รวดเร็วโดยจุลิ
นทรีย์จำนวนมากในระบบ แต่ระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศเป็นระบบที่
ซับซ้อนมีกลุ่มจุลชีพอาศัยอยู่ร่วมกันมากมายหลายกลุ่ม ความสัมพันธ์ของกลุ่มจุล
ชีพเหล่านี้มีทั้งการพึ่งพาอาศัยกันและการแข่งขันกัน สารอินทรีย์ที่เข้าสู่ระบบจะ
ถูกเปลี่ยนรูปไปเนื่องจากการย่อยสลายโดยกลุ่มจุลชีพหลายๆกลุ่มต่อๆกัน
ผลิตภัณฑ์ที่เกิดจากการย่อยสลายของกลุ่มจุลชีพหนึ่งจะถูกย่อยสลายต่อโดยกลุ่ม
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 2
2–4
จุลชีพอีกกลุ่มหนึ่ง เกิดเป็นความสัมพันธ์แบบพึ่งพาอาศัยกัน แต่ถ้าผลิตภัณฑ์ที่
เกิดขึ้นสามารถใช้ได้โดยจุลชีพหลายกลุ่มซึ่งใช้สารอาหารชนิดเดียวกันก็ทำให้
เกิดความสัมพันธ์แบบแข่งขันกันขึ้น กลุ่มจุลชีพหลายกลุ่มที่อาศัยอยู่ร่วมกันและ
มีปฏิสัมพันธ์กันเหล่านี้เองที่ทำให้เกิดปฏิกิริยารีดอกซ์และเปลี่ยนรูปสารอินทรีย์
ในน้ำเสียให้อยู่ในรูปต่างๆ เช่น กรดอินทรีย์, มีเทน, คาร์บอนไดออกไซด์ หรือ
ซัลไฟด์ เป็นต้น แต่สารอินทรีย์ในระบบจะถูกใช้โดยจุลชีพกลุ่มใดและถูกใช้ไป
ในสัดส่วนเท่าใดนั้น ขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ มากมาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งปัจจัยทาง
สภาวะแวดล้อมซึ่งจะส่งผลให้แบคทีเรียกลุ่มใดกลุ่มหนึ่งโดดเด่นที่สุดในระบบ
ถ้าหากพิจารณาในระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศโดยทั่วไปที่ผลิตมีเทน จุล
ชีพกลุ่มที่โดดเด่นที่สุดในระบบก็คือแบคทีเรียสร้างมีเทนและแบคทีเรียสร้างกรด
ที่ทำงานร่วมกันได้ผลิตภัณฑ์หลักเป็นกาซมีเทน
ดังนั้นพื้นฐานของการบำบัดน้ำเสียด้วยกระบวนการไม่ใช้อากาศก็คือการเปลี่ยน
รูปสารอินทรีย์ด้วยปฏิกิริยารีดอกซ์โดยจุลินทรีย์กลุ่มที่ไม่ใช้อากาศ ผลิตภัณฑ์ที่
ได้ก็จะแตกต่างหลากหลายกันออกไปขึ้นอยู่กับสภาวะของน้ำเสียกับปริมาณและ
ชนิดของแบคทีเรียในระบบ
2.2 กลไกของการสร้างมีเทน
ในกระบวนการบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศที่ไม่มีไนเตรทอยู่ด้วยจะมีแบคทีเรีย
อาศัยอยู่ในระบบร่วมกัน 3 กลุ่มใหญ่ๆ ได้แก่ แบคทีเรียสร้างกรด แบคทีเรียสร้าง
มีเทน และแบคทีเรียรีดิวซ์ซัลเฟต สาเหตุที่ระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศมี
แบคทีเรียหลายกลุ่มอาศัยอยู่ร่วมกันเป็นเพราะแบคทีเรียสร้างมีเทนและแบคทีเรีย
รีดิวซ์ซัลเฟตใช้สารอาหารได้จำกัดชนิด ซึ่งมักเป็นสารอินทรีย์ที่มีขนาดโมเลกุล
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 2
2–5
เล็ก ทำให้แบคทีเรียสร้างกรดใช้สารอินทรีย์ได้ก่อนและเปลี่ยนสารอินทรีย์ให้
เป็นกรดอินทรีย์ที่มีขนาดโมเลกุลเล็กลง ต่อจากนั้นแบคทีเรียรีดิวซ์-ซัลเฟตและ
แบคทีเรียสร้างมีเทนจึงใช้กรดอินทรีย์ที่เกิดขึ้นนั้นต่อไป
สารอินทรีย์ที่เข้าสู่กระบวนการบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ จะถูกย่อยสลาย
ผ่านขั้นตอนต่างๆ (ดูรูปที่ 2.1)ดังนี้
2.2.1. ไฮโดรไลซิส (Hydrolysis)
แบคทีเรียใช้สารอินทรีย์เป็นแหล่งคาร์บอนและแหล่งพลังงาน แต่การนำเอา
สารอินทรีย์ไปใช้ของแบคทีเรีย จะต้องขนส่งสารอินทรีย์เข้าสู่เซลล์เสียก่อน
จากนั้นจึงจะเกิดปฏิกิริยารีดอกซ์ขึ้นภายในเซลล์และได้พลังงานในการดำรงชีวิต
และเจริญเติบโตดังที่ได้กล่าวมาก่อนหน้านี้ การขนส่งสารอินทรีย์แต่ละชนิดเข้าสู่
เซลล์มีความยากง่ายต่างกัน สารอินทรีย์ขนาดใหญ่จะไม่สามารถขนส่งเข้าสู่เซลล์
ได้โดยตรง จำเป็นต้องผ่านกระบวนการย่อยสลายให้ขนาดโมเลกุลเล็กลงก่อน ทำ
ให้สารโมเลกุลใหญ่ขนส่งเข้าสู่เซลล์ได้ยากกว่าสารอินทรีย์ที่มีขนาดโมเลกุลเล็ก
ในกระบวนการไม่ใช้อากาศ แบคทีเรียส่วนใหญ่เป็นแบคทีเรียสร้างกรดจะทำ
หน้าที่ย่อยสลายสารโมเลกุลใหญ่ เช่น ไขมัน โปรตีน และคาร์โบไฮเดรต เป็นต้น
ให้มีขนาดเล็กลง โดยการผลิตเอนไซม์ขึ้นภายในเซลล์และปล่อยเอนไซม์ออกมา
นอกเซลล์ เอนไซม์ที่ออกมาจะช่วยลดพลังงงานกระตุ้นของปฏิกิริยาไฮโดรไลซิส
ของสารอินทรีย์และช่วยเร่งอัตราการเกิดปฏิกิริยาให้เร็วขึ้น แต่เอนไซม์เป็น
โปรตีนที่มีความเฉพาะเจาะจงต่อปฏิกิริยาและตัวทำปฏิกิริยา ดังนั้นแบคทีเรียต้อง
สร้างเอนไซม์ที่ใช้ได้เฉพาะกับสารอินทรีย์ที่มีอยู่ในน้ำเสีย เช่น ต้องใช้อะไมเลส
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 2
2–6
รูปที่ 2.1 กลไกสร้างมีเทน และซัลไฟด์ในระบบบำบัดแบบไม่ใช้อากาศ
(Speece,R.E 1996)
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 2
2–7
(amylase) ย่อยสลายแป้งและไกลโคเจนให้เป็นน้ำตาล หรือใช้เอนไซม์ไลเปส
(lipase) และเอสเตอเรส (esterases) ย่อยสลายไขมันและไลปิดให้เป็นกลีเซอรอล
และกรดไขมัน หรือต้องใช้เอนไซม์โปรตีส (protease) ย่อยสลายโปรตีนให้
กลายเป็นกรดอะมิโน เป็นต้น
ขั้นตอนไฮโดรไลซิสนี้เป็นขั้นตอนที่ค่อนข้างช้าและเป็นขั้นตอนที่จำกัดอัตราเร็ว
ของปฏิกิริยา ความเร็วของปฏิกิริยาจะขึ้นกับปัจจัยหลายประการ เช่น ความ
เข้มข้นของสารอินทรีย์ที่เป็นสารตั้งต้นของปฏิกิริยาเคมี ความเข้มข้นเอนไซม์
อุณหภูมิ พีเอช พื้นที่ผิวสัมผัสระหว่างเอนไซม์กับสารอินทรีย์ เป็นต้น ทำให้เวลา
ที่ใช้ในการย่อยสลายสารแต่ละชนิดแตกต่างกัน
2.2.2 การสร้างกรด (Acidogenesis)
หลังจากขั้นตอนไฮโดรไลซิส สารอินทรีย์โมเลกุลใหญ่จะถูกย่อยให้เล็กลง
กลายเป็นสารประกอบอินทรีย์โมเลกุลเล็กลงและถูกแบคทีเรียสร้างกรดขนส่งเข้า
สู่เซลล์ แบคทีเรียที่ทำหน้าที่สร้างกรดในกระบวนการไม่ใช้อากาศเป็นพวก
Obligate Anaerobes และ Facultative แต่แบคทีเรียพวก Obligate Anaerobes มี
จำนวนมากกว่ามาก จึงเป็นแบคทีเรียกลุ่มหลักที่ทำหน้าที่ผลิตกรด ซึ่งได้แก่
แบคทีเรียหลายๆกลุ่มของ Pseudomonas, Flavobacterium, Alcaligenes,
Escherichia และ Aerobacter
หลังจากสารอินทรีย์ถูกขนส่งเข้าสู่เซลล์แล้วจะถูกนำไปใช้เป็นแหล่งพลังงานและ
แหล่งคาร์บอนโดยผ่านกระบวนการหมักภายในเซลล์ เปลี่ยนสารอินทรีย์ที่เข้าสู่
เซลล์ให้เป็นกรดอินทรีย์ระเหยง่าย คาร์บอนอะตอมไม่เกิน 5 ตัว เช่น
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 2
2–8
กรดอะซิติก กรดโพรพิโอนิก และกรดบิวทิริก เป็นต้น กระบวนการหมักภายใน
เซลล์ที่สำคัญมากสำหรับสิ่งมีชีวิต คือ การหมักกลูโคสเป็นไพรูเวตโดยผ่าน
วิถีทางชีวเคมีที่เรียกว่า Emden-Meyerhof Pathway หรือวิถีไกลโคไลซิส
กลูโคสจะถูกออกซิไดซ์กลายเป็นกรดไพรูวิก ดังนี้
C6H12O6 + 2 NAD+ + 2 ADP + 2P→2CH3COCOOH+ 2NADH+ ATP (2.1)
แต่ละโมลของกลูโคสจะผลิตกรดไพรูวิก 2 โมล และ ATP 1 โมล โคเอนไซม์
NAD+ จะถูกใช้เป็นพาหะของอิเล็กตรอนและไฮโดรเจน ทำให้เกิด NADH
เนื่องจาก NAD+ มีจำกัด จึงต้องมีวิธีปลดปล่อย H+ ออกจาก NADH ให้กลายเป็น
NAD+ ใหม่ เพื่อให้มีพาหะสำหรับขนส่งอิเล็กตรอนตลอดไป โดยปกติการฟื้น
อำนาจของ NAD+ เกิดขึ้นได้ดังนี้
NADH + H+ → NAD+ + H2 (2.2)
สมการ (2.2) สามารถเกิดขึ้นเองได้ตราบเท่าที่ H2 (ในด้านขวาของสมการ)
สามารถหนีออกไปจากปฏิกิริยาได้ ถ้าไฮโดรเจนที่อยู่ในบรรยากาศเหนือน้ำมี
ความดันพาร์เชียลต่ำจนทำให้ไฮโดรเจนละลายน้ำได้น้อยมาก ไฮโดรเจนที่
เกิดขึ้นในสมการ (2.2) ก็จะหนีจากน้ำสู่บรรยากาศได้ง่าย ทำให้สมการ (2.2)
สามารถเกิดจากซ้ายไปขวาได้เอง ทำให้มีการคืนกลับของ NAD+ เกิดขึ้นอย่าง
ต่อเนื่อง
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 2
2–9
กรดไพรูวิกที่เกิดขึ้นจะถูกออกซิไดซ์ต่อไป กลายเป็นอะเซทีลโคเอ (CH3CoA)
ดังนี้
2CH3COCOOH + 2NAD+ → 2CH3CoA+ 2CO2 + 2NADH (2.3)
NAD+ ก็ยังทำหน้าที่เป็นตัวพาหะของอิเล็กตรอนอีกเหมือนเคย อะเซทีลโคเอจะ
ถูกย่อยสลายต่อไป กลายเป็นกรดอะซิติก พร้อมกับการสร้าง ATP ดังนี้
2CH3CoA + 2 ADP + 2 P → 2 CH3COOH + 2 ATP (2.4)
เมื่อรวมสมการ (2.2), (2.3) และ (2.4) เข้าด้วยกัน จะได้ปฏิกิริยาเฟอร์เมนเตชันที่
สมบูรณ์ดังนี้
C6H12O6 + 2H2O+ 4ADP+ 4P→2CH3COOH+ 2CO2 + 4H2 + 4ATP (2.5)
จะเห็นได้ว่าการย่อยสลายแบบไม่ใช้อากาศของกลูโคส 1 โมล จะได้กรดอะซิติก
2 โมล คาร์บอนไดออกไซด์ 2 โมล ไฮโดรเจน 4 โมล และ ATP 4 โมล ทั้งนี้
ปฏิกิริยาของสมการ (2.5) จะเกิดขึ้นภายใต้บรรยากาศที่ไฮโดรเจนมีความดันพาร์
เชียลต่ำมากเท่านั้น
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 2
2–10
เมื่อปฏิบัติการไม่ใช้อากาศสามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ ไฮโดรเจนที่
เกิดขึ้นจะถูกใช้ผลิตมีเทนโดยแบคทีเรียที่เรียกว่า ผู้บริโภคไฮโดรเจน หรือ H2
Utilizer (ซึ่งเป็นแบคทีเรียสร้างมีเทนชนิดหนึ่ง)
4 H2 + H2 CO3 → CH4 + 3 H2O (2.6)
เป็นผลทำให้ความดันพาร์เชียลของไฮโดรเจนมีค่าต่ำเสมอ
อย่างไรก็ตาม หากมีปัญหาเกิดขึ้นทำให้แบคทีเรียบริโภคไฮโดรเจนหรือ H2
Utilizer ไม่สามารถดำรงอยู่ได้ หรือไม่มีแบคทีเรียชนิดนี้อาศัยอยู่ในถังหมักไม่ใช้
อากาศ ไฮโดรเจนที่เกิดขึ้นก็จะไม่ถูกนำไปใช้ประโยชน์และมีการสะสมตัวของ
ไฮโดรเจน จนกระทั่งความดันพาร์เชียลมีค่าสูง ผลกระทบจะเกิดขึ้นกับการ
ปลดปล่อย H+ ออกจาก NADH นั่นคือวิธีการปลดปล่อย H+ แบบปกติ (ดูสมการ
(2.2)) จะไม่สามารถเกิดขึ้นเองได้ เนื่องจาก H2 ไม่สามารถหนีไปจากปฏิกิริยาได้
แบคทีเรียชนิดไม่สร้างมีเทนจึงต้องใช้วิธีการอื่นในการฟื้นอำนาจของ NADH
เพื่อให้ปฏิกิริยาเฟอร์เมนเตชันสามารถเกิดขึ้นต่อไปได้ วิธีการที่ใช้คือ สร้าง
ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นเองได้และใช้เป็นปฏิกิริยาควบคู่ในการเปลี่ยน NADH ให้
กลายเป็น NAD+ ปรากฏว่าการเปลี่ยนกรดไพรูวิกให้กลายเป็นกรดพรอพิออนิก
สามารถทำให้ NADH ปลดปล่อย H+ ได้ดังนี้
CH3COCOOH + 2 NADH + ADP + P → CH3CH2COOH+ 2NAD+
+ ATP + H2O (2.7)
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 2
2–11
จะเห็นได้ว่ากรดไพรูวิกเพียง 1 โมลสามารถใช้ปลดปล่อย H+ จาก NADH 2 โมล
ซึ่งได้จากการย่อยสลายกลูโคสในขั้นตอนแรกของปฏิกิริยาเฟอร์เมนเตชัน แต่
กลูโคส 1 โมลใช้ผลิตกรดไพรูวิกได้ 2 โมล จึงยังมีกรดไพรูวิกเหลืออีก 1 โมล ซึ่ง
จะถูกย่อยสลายเป็น Acetyl CoA (CH3CoA) ไปตามปกติ ดังนี้
CH3COCOOH + NAD+ → CH3CoA + CO2 + NADH (2.8)
เมื่อถึงขั้นตอนนี้ ก็มีปัญหาในการฟื้นอำนาจให้กับ NADH อีกเหมือนเดิม
กล่าวคือ ถ้าความดันพาร์เชียลของไฮโดรเจนมีค่าต่ำ การปลดปล่อย H+จาก
NADH ก็คงเป็นวิธีปกติ (ตามสมการ 2.8) แต่ถ้าความดันพาร์เชียลมีค่าสูง การ
ปลดปล่อย H+ จะต้องเกิดขึ้นควบคู่กับการเปลี่ยน Acetyl CoA ให้เป็นกรดอะซิ
ติก ดังนี้
CH3CoA + NADH → CH3COOH + H2 + NAD+ (2.9)
เมื่อรวมสมการ 2.1, 2.3, 2.8 และ 2.9 เข้าด้วยกัน จะได้ สมการเฟอร์เมนเตชัน ที่
ใช้ย่อยสลายกลูโคส 1 โมลภายใต้สภาวะหรือบรรยากาศที่ความดันพาร์เชียลของ
ไฮโดรเจนมีค่าสูง ดังนี้
C6H12O6 + 3ADP + 3 P → CH3COOH + CH3CH2COOH
+ CO2 + H2 + 3 ATP (2.10)
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 2
2–12
→
นั่นคือแต่ละโมลของกลูโคสสามารถผลิตกรดอะซิติก 1 โมล กรดพรอพิออนิก 1
โมล คาร์บอนไดออกไซด์ 1 โมล ไฮโดรเจน 1 โมล และ ATP 3 โมล
เมื่อเปรียบเทียบสมการที่ 2.6 และ 2.7 จะเห็นได้ว่าการย่อยแบบไม่ใช้อากาศ
ภายใต้สภาวะที่มีความดันพาร์เชียลต่ำ จะให้ ATP 4 โมลและผลิตกรดอะซิติก 2
โมล (ไม่มีกรดพรอพิออนิก เกิดขึ้น) แต่ถ้าความดันพาร์เชียลของไฮโดรเจนสูง จะ
ได้ ATP เพียง 3 โมล และสร้างกรดอะซิติกและพรอพิออนิก อย่างละ 1 โมล
2.2.3 การสร้างมีเทน(Methanogenesis)
กรดอะซิติกและไฮโดรเจนจะถูกแบคทีเรียใช้สร้างกาซมีเทนภายใต้สภาวะไม่ใช้
อากาศอย่างเด็ดขาด
CH3COOH + H2O → CH4 + H2CO3 (2.11)
4H2 + H2CO3 → CH4 + 3H2O (2.12)
กรดอินทรีย์ระเหยที่มีคาร์บอนมากกว่า 2 อะตอม ไม่สามารถถูกเปลี่ยนเป็นมีเทน
ได้โดยตรง แบคทีเรียจะต้องเปลี่ยนกรดอินทรีย์ระเหยต่างๆ ให้เป็นกรดอะซิติก
หรือไฮโดรเจนเสียก่อน จึงจะใช้ผลิตมีเทนได้ นอกจากกรดอะซิติกและ
ไฮโดรเจนแล้ว แบคทีเรียอาจใช้สับสเตรตอย่างง่ายอีกเพียงไม่กี่ชนิดในการผลิต
มีเทน เช่น เมทธานอล,กรดฟอร์มิก (HCOOH)
4CH3OH 3CH4 + CO2 + 2H2O (2.13)
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 2
2–13
4HCOOH → CH4 + 3CO2 + 2H2O (2.14)
2.3 ซัลเฟตรีดักชัน
ในการบำบัดแบบไม่ใช้อากาศของน้ำเสียที่มีซัลเฟต, ซัลไฟต์, ไธโอซัลเฟตหรือ
สารประกอบซัลเฟอร์ที่อยู่ในรูปออกซิไดซ์ ปฏิกิริยาชีวเคมีที่เกิดขึ้นจะมี 2 อย่าง
คือ ปฏิกิริยาสร้างมีเทน (Methanogenesis) และปฏิกิริยาซัลเฟตรีดักชัน (ดูรูปที่
2.1)
ซัลเฟตรีดักชันเป็นกระบวนการไม่ใช้อากาศแบบเด็ดขาดที่อาศัยแบคทีเรียรีดิวซิง
ซัลเฟต (SRB) ทำหน้าที่ย่อยสลายไฮโดรเจนหรือสารประกอบอะซิเตท หรือ
สารอินทรีย์อื่น (ใช้เป็นสารให้อิเล็กตรอน) และมีซัลเฟต, ซัลไฟต์หรือไธโอ
ซัลเฟตเป็นสารรับอิเล็กตรอนตัวสุดท้าย ผลสุดท้ายของปฏิกิริยาจะสร้างซัลไฟด์
จากการทำซัลเฟตรีดักชัน
แม้ว่ากระบวนการบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศมีจุดมุ่งหมายในการผลิตมีเทน
แต่ถ้าน้ำเสียมีซัลเฟตหรือซัลไฟต์ ปฏิกิริยาซัลเฟตรีดักชันจะเกิดขึ้นได้เสมอ
เพราะให้พลังงานมากกว่าปฏิกิริยาสร้างมีเทน
SRB อาจแบ่งได้เป็น 3 พวก คือ
• SRB ที่กำจัดไฮโดรเจน
• SRB ที่กำจัดอะซิเตท
• SRB ที่กำจัดกรดอินทรีย์ระเหยโมเลกุลใหญ่
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 2
2–14
SRB ที่ออกซิไดซ์ไฮโดรเจนและอะซิเตท (เป็นสารให้อิเล็กตรอน) มักไม่มีปัญหา
เพราะปฏิกิริยาออกซิเดชันเกิดขึ้นได้อย่างสมบูรณ์
4 H2 + SO42- → S2- + 4 H2O (2.15)
CH3COOH + SO42- → S2- + 2 CO2 + 2 H2O (2.16)
แต่ถ้าน้ำเสียมีกรดอินทรีย์ระเหยที่มีคาร์บอนมากกว่า 2 อะตอม ปฏิกิริยา
ออกซิเดชันอาจเกิดขึ้นได้สมบูรณ์หรือไม่สมบูรณ์ก็ได้
CH3CH2COOH + 2 H2O → CH3COOH + 3 H2 + CO2 (2.17)
CH3CH2COOH + 0.75 SO42-→ CH3COOH + 0.75 S2- + CO2 (2.18)
CH3CH2COOH + 1.75 SO42-→ 1.75 S2- + 3 CO2 + 3 H2O (2.19)
การเกิดปฏิกิริยาซัลเฟตรีดักชัน และสร้างซัลไฟด์ก่อให้เกิดปัญหาต่างๆ ดังนี้
• ทำให้ประสิทธิภาพการกำจัดซีโอดีลดลง เนื่องจากมีซัลไฟด์เกิดขึ้นในน้ำทิ้ง
ของกระบวนการไม่ใช้อากาศ ไฮโดรเจนซัลไฟด์ 1 กรัม สามารถวัดเป็นซีโอดี
ได้ 2 กรัม ทำให้จำเป็นต้องมีการบำบัดน้ำทิ้งที่มีซัลไฟด์
• บางส่วนของซัลไฟด์กลายเป็น H2S ในกาซชีวภาพ ถ้ามีการนำเอากาซชีวภาพ
ไปใช้เป็นเชื้อเพลิง การกำจัด H2S ออกจากกาซชีวภาพก็เป็นเรื่องจำเป็นหรือ
ถ้ามีการเผากาซชีวภาพทิ้งจะเกิดกาซ SO2 ซึ่งเป็นมลพิษทางอากาศ
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 2
2–15
• การเกิดซัลเฟตรีดักชันต้องแบ่งสารอินทรีย์บางส่วนจากน้ำเสีย มีผลทำให้
แหล่งคาร์บอนสำหรับสร้างมีเทนลดน้อยลงไปตามส่วน ผลผลิตกาซมีเทนจะ
ลดน้อยลงด้วย
• การเกิดซัลไฟด์ในน้ำทิ้งและในกาซชีวภาพ สร้างปัญหากัดกร่อนโลหะและ
สร้างกลิ่นเหม็น
• ซัลไฟด์เป็นพิษต่อแบคทีเรียไม่ใช้อากาศต่างๆ เช่น MPB, APB และ SRB ถ้ามี
ความเข้มข้นซัลไฟด์สูง ระบบบำบัดต้องทำงานที่ภาระอินทรีย์ต่ำ มิฉะนั้น
ระบบจะล้มเหลวหรือระบบจะมีประสิทธิภาพต่ำ
นอกจากจะมีข้อเสียต่างๆ ดังกล่าว กระบวนการซัลเฟตรีดักชันมีข้อดีดังนี้
• กระบวนการซัลเฟตรีดักชันใช้กำจัดซัลเฟตออกจากน้ำเสีย แต่ควรตระหนัก
ด้วยว่าต้องมีวิธีกำจัดซัลไฟด์ที่เกิดขึ้นด้วย ในประเทศเนเธอร์แลนด์ น้ำทิ้ง
จะต้องมีซัลเฟตไม่เกิน 300 มก./ล.เพื่อมิให้มีซัลไฟด์เกิดขึ้นมากเกินไป
• ซัลไฟด์ที่เกิดขึ้นอาจนำไปใช้กำจัดโลหะหนักโดยอาศัยปฏิกิริยาสร้างผลึก
(Precipitation) ดังตัวอย่างข้างล่างนี้
S2- + Pb2+ → PbS
ในอดีต ปฏิกิริยาซัลเฟตรีดักชันมักถูกมองเป็นเรื่องน่ารังเกียจและถือเป็นปัญหา
ต่อปฏิกิริยาสร้างมีเทนโดยมีความพยายามมากในการยับยั้งการเกิดซัลเฟต
รีดักชันเพื่อมิให้เกิดผลเสียต่อปฏิกิริยาสร้างมีเทน อย่างไรก็ตาม ในปัจจุบันเป็นที่
ทราบกันว่า การเกิดซัลเฟตรีดักชันไม่สามารถหลีกเลี่ยงได้และจะต้องเกิดขึ้นไม่
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 2
2–16
มากก็น้อย ความพยายามในการใช้โมลิบเดตเพื่อยับยั้งการเกิดซัลเฟตรีดักชัน
อาจจะได้ผลดีในห้องปฏิบัติการ แต่ไม่ได้ผลเท่าที่ควรในงานสนาม ทั้งนี้เพราะ
SRB สามารถปรับตัวเองให้ชินกับโมลิบเดตได้ นอกจากนี้ยังพบว่าโมลิบเดตเป็น
อันตรายต่อแบคทีเรียสร้างมีเทน (MPB) วิธีที่ดีที่สุดคือให้ซัลเฟตรีดักชันเกิดน้อย
ที่สุด
แนวคิดในปัจจุบันได้เปลี่ยนทัศนคติของนักวิชาการที่มีต่อปฏิกิริยาซัลเฟตรีดัก
ชัน ผู้คนได้มองถึงประโยชน์ของปฏิกิริยานี้มากขึ้นมีการมองถึงการใช้ซัลเฟต
รีดักชันในการกำจัดซัลเฟตและโลหะหนักในน้ำใต้ดิน (เรื่องการบำบัดน้ำใต้ดิน
กำลังเป็นหัวข้อวิจัยที่ได้ความสนใจสูงที่สุดในประเทศสหรัฐอเมริกาและยุโรป
ทั้งนี้เพราะสารเคมีต่างๆ ที่มีการใช้กันในอดีตได้สะสมอยู่ในน้ำใต้ดิน จนมีระดับ
ความเข้มข้นที่ส่งผลกระทบด้านลบต่อผู้คนที่อาศัยอยู่ข้างบนแล้ว) รวมทั้งการ
กำจัดซัลเฟตจากน้ำเสียของโรงงานอุตสาหกรรม การสกัดโลหะจากดินและการ
กำจัดซัลเฟอร์จากกาซเสีย เป็นต้น
2.4 กลไกของไนเตรทรีดักชัน
ไนเตรทสามารถเปลี่ยนเป็นไนไตรต์และไนโตรเจน(ตามลำดับ)ได้ด้วยปฏิกิริยาที่
เรียกว่า ดีไนตริฟิเคชัน ในกรณีเช่นนี้ไนเตรทเป็นสารรับอิเล็กตรอน (มีบทบาท
เหมือนออกซิเจนในปฏิกิริยาใช้อากาศ)ที่มีสารอินทรีย์คาร์บอนเป็นสารให้อีเล็ก-
ตรอน ปฏิกิริยาดีไนตริฟิเคชันอาจแบ่งเป็น 2 ประเภทได้ตามชนิดของสาร
คาร์บอน ดังนี้
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 2
2–17
2.4.1 Substrate Nitrate Denitrification
ดีไนตริฟิเคชันแบบนี้ใช้สารอินทรีย์คาร์บอนจากแหล่งใดก็ได้ที่ไม่ใช่คาร์บอนใน
เซลล์จุลินทรีย์ สารอินทรีย์คาร์บอนอาจเป็นซีโอดี/บีโอดีที่อยู่ในน้ำเสีย (สมการ
2.20) หรือเป็นสารเคมีที่เติมลงไปก็ได้ แหล่งสารอินทรีย์คาร์บอนที่นิยมเติม
ให้กับน้ำได้แก่ เมทธานอล (สมการ 2.21)
C10H19O3N + 10NO3- → 5N2 + NH3 + 3H2O + 10HCO3 (2.20)
0.833 CH3OH + NO3- + 0.167 H2CO3 →
0.5N2 +1.33H2O + HCO3 (2.21)
2.4.2 Endogenous Nitrate Denitrification
ในกรณีที่ไม่มีแหล่งคาร์บอนภายนอก ดีไนตริฟิเคชันอาจยังเกิดขึ้นได้ ทั้งนี้โดย
ใช้แหล่งคาร์บอนภายในเซลล์ของจุลินทรีย์
C5H7O2N + NO3- → CO2 + NH3 + 2N2 + 4HCO3- (2.22)
เมื่อพิจารณาปฏิกิริยาทั้งสองประเภท จะเห็นได้ว่า Substrate Denitrification เป็น
ปฏิกิริยาของการเจริญเติบโตของเซลล์แบบปรกติที่ได้ออกซิเจนจากไนเตรท
ส่วน Endogenous Denitrification เป็นการย่อยสลายตัวเองซึ่งทั้งสองปฏิกิริยา
เกิดขึ้นภายใต้สภาวะที่มีไนเตรทเป็นแหล่งรับอิเล็กตรอน (คล้ายกับกรณีของ
ปฏิกิริยาใช้อากาศที่มีออกซิเจนเป็นแหล่งรับอิเล็กตรอน)
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิขาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 3
3-1
บทที่ 3
แนวคิดและมุมมองใหม่ของการใช้เทคโนโลยีไม่ใช้อากาศ
เทคโนโลยีไม่ใช้อากาศมีกลไกการทำงานหลากหลายดังที่ได้กล่าวไปแล้วใน
บทที่ 2 ขีดความสามารถที่ได้จากกลไกการทำงานช่วยให้การนำเทคโนโลยีไม่ใช้
อากาศสามารถเกิดขึ้นได้อย่างกว้างขวาง จึงมีการนำเทคโนโลยีไม่ใช้อากาศมา
ประยุกต์ในการบำบัดมลพิษทั้งที่เกิดจากอินทรีย์สารและอนินทรีย์สาร ดังเช่น
• อุตสาหกรรมต่างๆ เช่น น้ำเสียอุตสาหกรรม
• ชุมชน เช่น น้ำเสียชุมชน, ขยะชุมชน
• เกษตรกรรมและเกษตรอุตสาหกรรม เช่น น้ำเสียและของเสียจากฟาร์มต่างๆ
3.1 บทบาทของระบบไม่ใช้อากาศในการบำบัดน้ำเสียอุตสาหกรรม
อุตสาหกรรมที่ก่อให้เกิดน้ำเสียมักมีสารอินทรีย์เป็นส่วนประกอบสำคัญได้แก่
อุตสาหกรรมผลิตอาหารและเครื่องดื่มและอุตสาหกรรมเกษตร เทคโนโลยีไม่ใช้
อากาศสามารถใช้ได้ดีกับน้ำเสียจากอุตสาหกรรมดังกล่าว ในปัจจุบันได้มีความ
พยายามในการใช้เทคโนโลยีไม่ใช้อากาศในการบำบัดน้ำเสียอุตสาหกรรมที่ไม่ใช่
อาหารและเกษตร เช่น น้ำเสียจากอุตสาหกรรมเคมี อุตสาหกรรมพลาสติกและ
เรซิน เป็นต้น งานวิจัยต่างๆ แสดงว่า น้ำเสียจากอุตสาหกรรมที่ไม่ใช่อาหารและ
เกษตรก็มักมีสารอินทรีย์ (วัดได้เป็นค่า BOD และ COD) จึงสามารถบำบัดได้ด้วย
เทคโนโลยีไม่ใช้อากาศ
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิขาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 3
3-2
เมื่อพิจารณาถึงการนำระบบไม่ใช้อากาศมาใช้บำบัดน้ำเสียอุตสาหกรรม จะเห็น
ได้ว่าบทบาทของระบบไม่ใช้อากาศในฐานะเป็นระบบบำบัดขั้นแรกมีความ
เหมาะสมที่สุดสำหรับการบำบัดน้ำเสียในประเทศไทย เหตุผลต่างๆ ที่สนับสนุน
แนวคิดนี้ได้แก่
• ประหยัดค่าพลังงานในการบำบัดน้ำเสีย โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อน้ำเสียมีความ
เข้มข้นซีโอดีสูง
• น้ำเสียอุตสาหกรรมมีส่วนประกอบต่างๆ หลากหลาย บางอุตสาหกรรมอาจมี
สารรับอิเล็กตรอนอื่นที่ใช้แทนออกซิเจนอิสระได้ แบคทีเรียไม่ใช้อากาศมีมาก
ชนิดกว่าแบคทีเรียใช้อากาศ ดังนั้นโอกาสของการย่อยสลายทางชีวภาพแบบ
ไม่ใช้อากาศจึงมีมากกว่าแบบใช้อากาศ
• อุณหภูมิของประเทศเหมาะสมสำหรับบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศทำให้ไม่
ต้องเสียพลังงานในการรักษาอุณหภูมิของถังหมักไม่ใช้อากาศและมักไม่ต้อง
เสียพลังงานในการกวนด้วย
• การบำบัดน้ำเสียและสลัดจ์แบบไม่ใช้อากาศสามารถผลิตกาซชีวภาพที่ใช้เป็น
พลังงานและเชื้อเพลิงได้
3.1.1 การใช้ระบบไม่ใช้อากาศเป็นระบบบำบัดขั้นแรก (Primary Treatment)
น้ำเสียอุตสาหกรรมส่วนใหญ่มีความเข้มข้นซีโอดีสูงกว่า 1,000 มก./ล. ทำให้การ
บำ บัดเบื้องต้นด้วยระบบไม่ใช้อากาศเป็นวิธีที่เหมาะสมที่สุด ตัวอย่าง
อุตสาหกรรมที่ควรใช้ระบบไม่ใช้อากาศ ได้แก่
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิขาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 3
3-3
• แอลกอฮอล์ • กรดน้ำส้ม, กรดผลไม้ • อาหารทะเลแช่แข็ง
• ยีสต์ • นมและเนย • ผลไม้ดองและแช่อิ่ม
• เบียร์และเหล้า • น้ำผลไม้ • พลาสติกและเรซิน
• ขนมปังเบเกอรี่ • ก๋วยเตี๋ยวและขนมจีน • ฟอกย้อม
• ลูกกวาดและหมากฝรั่ง • น้ำตาล • อาหารกระป๋อง
• ชอคโกแลต • เครื่องดื่ม • แป้งและแป้งดัดแปร
เทคโนโลยีไม่ใช้อากาศอาจจะไม่ใช่เทคโนโลยีที่ดีที่สุดที่มีอยู่ตามที่อ้างถึงใน
สหรัฐอเมริกา แต่ในประเทศไทย การกล่าวว่าเทคโนโลยีไม่ใช้อากาศเป็น
เทคโนโลยีที่เหมาะสมที่สุดไม่เป็นการกล่าวเกินจริงเลย ระบบบำบัดน้ำเสีย
อุตสาหกรรมที่ดีที่สุดต้องเป็นระบบผสมที่มีส่วนประกอบหลัก 2 ส่วน คือ ระบบ
ไม่ใช้อากาศเป็นระบบนำและตามด้วยระบบใช้อากาศ (ดูรูปที่ 3.1) ระบบไม่ใช้
อากาศทำหน้าที่กำจัดสารอินทรีย์ส่วนใหญ่ (ระบบขั้นแรก) ส่วนระบบใช้อากาศ
เป็นระบบขั้นสองซึ่งทำหน้าที่ผลิตน้ำทิ้งที่มีคุณภาพสูง ระบบใช้อากาศตามลำพัง
ก็สามารถบำบัดน้ำเสียได้แต่ต้องเสียค่าใช้จ่ายสูงกว่าการใช้ระบบผสม นอกจากนี้
มีแนวคิดล่าสุดคือ การผนวกเทคโนโลยีไม่ใช้อากาศเข้าไปในระบบเอเอสที่บำบัด
น้ำเสียเข้มข้นต่ำ แนวคิดนี้ได้มาจากวิธีการกำจัด N และ P ด้วยระบบเอเอสนั่นเอง
น้ำเสียเข้มข้นต่ำได้แก่ น้ำเสียชุมชนหรือน้ำเสียอุตสาหกรรมบางประเภท ยิ่งมี
ความเข้มข้นต่ำเท่าใด ระบบเอเอสก็ยิ่งประหยัดพลังงาน ประโยชน์ข้อนี้จะชัดเจน
เมื่อนำไปใช้กับระบบเอเอสที่ใช้งานอยู่แล้ว แต่ก็นำไปใช้ในการออกแบบระบบ
ใหม่ได้ ดังนั้น ในขณะนี้จึงกล่าวได้ว่า เทคโนโลยีไม่ใช้อากาศสามารถใช้ได้กับ
น้ำเสียทั้งเข้มข้นสูงและเข้มข้นต่ำ
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิขาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 3
3-4
• ลด TOXIC
• เปลี่ยนรูปให้ย่อยง่าย
• ลดความเข้มข้น (เพื่อประหยัด ไฟฟ้า,
สารเคมี) และลดปริมาณสลัดจ์ที่ต้องกำจัด
• กำจัดสารพิษเช่น CAH
• ลดการเติม N, P
• กำจัด N, P
BOD < 20 mg/l
รูปที่ 3.1 ระบบบำบัดน้ำเสียอุตสาหกรรมที่เหมาะสมที่สุด
(มั่นสิน ตัณฑุลเวศม์ 2542)
ANAEROBIC
AEROBIC
น้ำเสีย
น้ำทิ้ง
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิขาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 3
3-5
3.1.2 การกำจัดโลหะหนักและซัลเฟตในน้ำด้วยกระบวนการซัลเฟตรีดักชัน
ระบบไม่ใช้อากาศสามารถบำบัดน้ำเสียที่มีซัลเฟต,ซัลไฟท์,ไธโอซัลเฟตหรือ
สารประกอบซัลเฟอร์โดยอาศัยปฏิกิริยาซัลเฟตรีดักชัน แบคทีเรีย SRB
(แบคทีเรีย
รีดิวซิงซัลเฟต) ทำหน้าที่ย่อยสลายไฮโดรเจนหรือสารประกอบอะเซเตท หรือ
สารอินทรีย์อื่น(ใช้เป็นสารให้อิเล็กตรอน)และมีซัลเฟต, ซัลไฟต์หรือไธโอซัลเฟต
เป็นสารรับอิเล็กตรอนตัวสุดท้าย ผลสุดท้ายของปฏิกิริยาจะสร้างซัลไฟด์จากการ
ทำซัลเฟตรีดักชัน
4 H2 + SO42- → S2- + 4 H2O (3.1)
CH3COOH + SO42- → S2- + 2 CO2 + 2 H2O (3.2)
จากลักษณะเด่นของแบคทีเรียรีดิวซ์ซัลเฟตที่สามารถผลิตไฮโดรเจนซัลไฟด์ได้
จึงมีความพยายามนำไฮโดรเจนซัลไฟด์ที่ได้มาใช้ประโยชน์ โดยมีแนวทางหลัก 2
แนวทาง คือ
• ใช้ไฮโดรเจนซัลไฟด์ที่เกิดขึ้นในการกำจัดโลหะหนัก โดยการตกตะกอนผลึก
โลหะหนักในรูปของโลหะซัลไฟด์ (ดูรูปที่ 3.2)
• กำจัดซัลไฟด์ในกาซชีวภาพโดยใช้ wet scrubber เพื่อป้องกันการกัดกร่อนใน
ระบบท่อส่งกาซชีวภาพและหม้อต้มไอน้ำ และนำน้ำที่ได้จากการชะกาซ
ไฮโดรเจนซัลไฟด์ไปเปลี่ยนรูปให้เป็นซัลเฟอร์
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิขาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 3
3-6
รูปที่ 3.2 แนวคิดในการใช้กระบวนการซัลเฟตรีดัคชัน
เพื่อกำจัดโลหะหนักในน้ำเสีย
การใช้กระบวนการซัลเฟตรีดัคชันในการกำจัดโลหะหนัก
แนวคิดที่จะใช้กระบวนการซัลเฟตรีดัคชันในการกำจัดโลหะหนัก ได้เกิดขึ้นมา
ค่อนข้างนานพอควรแล้ว โดยมีรายงานการวิจัยทั้งในระดับห้องทดลองและระดับ
bench scale จำนวนมาก แผนผังแสดงการทำงานของวิธีการนี้ แสดงดังรูปที่ 3.3
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิขาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 3
3-7
รูปที่ 3.3 การใช้ประยุกต์ใช้กาซไฮโดรเจนซัลไฟด์จากกระบวนการซัลเฟตรีดัคชัน
ใช้ในการกำจัดโลหะหนักในน้ำเสีย
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิขาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 3
3-8
สำหรับตัวอย่างของการประยุกต์ใช้กระบวนการซัลเฟตรีดัคชันตามแนวทางแรก
ในระดับการทำงานจริง ได้แก่ โรงงานแบตเตอรีแห่งหนึ่งในสาธารณรัฐเชค ซึ่ง
ประสบปัญหาการบำบัดน้ำชะตะกอนไฮดรอกไซด์ที่ได้จากการกำจัดโลหะหนัก
เป็นน้ำเสียที่เป็นด่างและมีส่วนประกอบของโซเดียมซัลเฟต โลหะหนักต่าง ๆ
เช่น ตะกั่ว, สังกะสี, สารหนู และพลวง (Antimony) เป็นต้น น้ำเสียที่ออกมาไม่
สามารถใช้การเติมปูนขาวเพื่อกำจัดโลหะหนักให้ลดต่ำกว่ามาตรฐานได้ จึงมีการ
นำวิธีการที่แสดงตามรูปภาพที่ 3.3 มาใช้ โดยจะใช้น้ำเสียจากโรงงานซึ่งมีสภาพ
เป็นกรดมาผสมรวมกับน้ำเสียจากการชะตะกอน เพื่อให้มีพีเอชลดต่ำลงจนเหลือ
ประมาณ 3 ในขั้นตอนแรก กาซไฮโดรเจนซัลไฟด์ที่ได้จากกระบวนการซัลเฟ
ตรีดัคชันจะถูกเติมไปเพื่อตกตะกอนสารหนูและพลวง จากนั้นน้ำจากขั้นตอน
แรกจะปรับพีเอชให้เป็นกลางและมีการเติมกาซไฮโดรเจนซัลไฟด์อีกครั้งเพื่อ
ตกตะกอนโลหะหนักชนิดอื่นที่เหลืออยู่ กาซที่เหลือออกมาจากทั้งสองขั้นตอนจะ
ถูกเวียนกลับไปเติมใหม่อีกครั้งหนึ่ง ในส่วนของถังปฏิกรณ์จะมีการเติมเอทานอล
เพื่อเป็นแหล่งคาร์บอนให้กับแบคทีเรียรีดิวซ์ซัลเฟต ส่วนซัลเฟตได้จากน้ำเสีย
ของโรงงานเอง หรือเติมซัลเฟอร์เพิ่มให้กับน้ำที่ป้อนเข้าถังปฏิกรณ์ โดยถัง
ปฏิกรณ์มีขนาดประมาณ 80 ลบ.ม. อัตราการป้อนน้ำเสีย 1 ลบ.ม./ชม. เวลากัก
ประมาณ 3 วัน มีอัตราการผลิตซัลไฟด์ได้ประมาณ 75 กก.ไฮโดรเจนซัลไฟด์/วัน
การใช้กระบวนการซัลเฟตรีดัคชันร่วมกับการเปลี่ยนซัลไฟด์ให้เป็นซัลเฟอร์
การเปลี่ยนซัลไฟด์ให้เป็นซัลเฟอร์นั้น ต้องมีการใช้แบคทีเรียประเภทไม่ใช้อากาศ
อีกชนิดหนึ่งเข้ามาช่วย โดยแบคทีเรียกลุ่มนี้เรียกว่า ซัลเฟอร์แบคทีเรีย ซึ่งใน
ขั้นตอนแรก กระบวนการซัลเฟตรีดัคชันจะผลิตกาซชีวภาพซึ่งมี
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิขาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 3
3-9
ไฮโดรเจนซัลไฟด์ปนอยู่ขึ้นมา กาซที่เกิดขึ้นจะถูกชะด้วยน้ำซึ่งมีสภาพเป็นด่าง
ทำให้ไฮโดรเจนซัลไฟด์ละลายน้ำ ดังแสดงตามสมการ
H2S + OH- → HS + H2O
น้ำที่ออกจาก wet scurbber จะเป็นน้ำที่มีซัลไฟด์อยู่ค่อนข้างสูง น้ำส่วนนี้จะถูก
ส่งไปยังถังปฏิกรณ์เพื่อเปลี่ยนซัลไฟด์ให้เป็นซัลเฟอร์ดังแสดงตามสมการ
HS- + 0.5O2 → S0 + OH-
น้ำที่ออกจากถังปฏิกรณ์จะเป็นน้ำที่มีซัลไฟด์ต่ำมากและมีพีเอชสูง น้ำส่วนนี้จะ
ถูกเวียนกลับไปชะซัลไฟด์ออกจากกาซชีวภาพอีกครั้งที่ wet scrubber เนื่องจาก
น้ำที่เวียนกลับไปมีซัลไฟด์ต่ำมาก จะทำให้เกิดความแตกต่างของความเข้มข้น
ของซัลไฟด์มาก ประสิทธิภาพของการกำจัดซัลเฟอร์จึงสูงตามไปด้วย การทำงาน
ของระบบแสดงดังรูปที่ 3.4
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิขาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 3
3-10
รูปที่ 3.4 การใช้ประยุกต์ใช้กระบวนการซัลเฟตรีดัคชันเพื่อใช้กำจัด
ไฮโดรเจนซัลไฟด์ในกาซชีวภาพและผลิตซัลเฟอร์
จากที่กล่าวมาทั้งหมด จะเห็นได้ถึงแนวทางการประยุกต์ใช้กระบวนการซัลเฟต
รีดัคชันในรูปแบบต่างๆ ซึ่งแนวโน้มในอนาคต เชื่อได้ว่าวิธีการประยุกต์ใช้ต่างๆ
เหล่านี้จะเป็นที่นิยมมากยิ่งขึ้น ทั้งนี้เพราะกระบวนการซัลเฟตรีดัคชันจัดเป็น
เทคโนโลยีชีวภาพที่สะอาด ประหยัด และไม่สิ้นเปลืองสารเคมี
นอกจากนี้ การบำบัดน้ำใต้ดินกำลังเป็นหัวข้อวิจัยที่ได้ความสนใจสูงที่สุดใน
ประเทศสหรัฐอเมริกาและยุโรป ทั้งนี้เพราะสารเคมีต่างๆ ที่มีการใช้กันในอดีตได้
สะสมอยู่ในน้ำใต้ดิน จนมีระดับความเข้มข้นที่ส่งผลกระทบต่อผู้คนที่อาศัยอยู่
ข้างบนแล้ว
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิขาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 3
3-11
3.1.3 การกำจัดไนเตรตด้วยระบบไม่ใช้อากาศ
การใช้ระบบเอเอสกำจัดไนเตรตในน้ำเสียเป็นตัวอย่างของระบบบำบัดน้ำเสีย
แบบไม่ใช้อากาศที่น่าสนใจมาก ไนเตรตจะถูกใช้เป็นสารรับอิเล็กตรอนแทน
ออกซิเจน ระบบนี้เรียกว่า ดีไนตริฟิเคชัน (ดูรูปที่ 3.5) แบคทีเรียเฮทเธอโรโทรบ
ของระบบเอเอสสามารถกำจัดสารอินทรีย์โดยใช้ไนเตรตแทนออกซิเจน (อิสระ)
ได้ทันที แบคทีเรียเฮทเธอโรโทรบสามารถดำรงชีวิตอยู่ได้ภายใต้สภาวะที่มีและ
ไม่มีออกซิเจน การสลับสารรับอิเล็กตรอนสามารถทำได้ทันที แบคทีเรียจะไม่
เสียเวลาปรับตัวเพื่อใช้สารรับอิเล็กตรอนตัวใหม่
ในปัจจุบันการใช้ระบบเอเอสกำจัดไนโตรเจนในน้ำสามารถทำได้โดยอาศัย
ปฏิกิริยาไนตริฟิเคชัน (ซึ่งเกิดขึ้นในถัง Oxic) และปฏิกิริยาดีไนตริฟิเคชันที่เกิด
ในถัง Anoxic (ดูรูปที่ 3.6) ระบบเอเอสที่ใช้กำจัดไนโตรเจนแบบธรรมดาเรียกว่า
ระบบ AO หรือ Anoxic-Oxic
3.1.4 การกำจัดฟอสฟอรัสด้วยระบบไม่ใช้อากาศ
เช่นเดียวกับการกำจัดไนโตรเจน การกำจัดฟอสฟอรัสสามารถกระทำได้ด้วย
ระบบไม่ใช้อากาศและสามารถพ่วงเข้ากับระบบกำจัดไนโตรเจนได้เป็นอย่างดี
เทคโนโลยีของปัจจุบันสามารถกำจัด N, P และ COD ด้วยระบบชุดเดียวดัง
ตัวอย่างที่แสดงในรูปที่ 3.7
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิขาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 3
3-12
รูปที่ 3.5 การใช้ออกซิเจนหรือไนเตรตเป็นสารรับอิเล็กตรอนของระบบเอเอส
(มั่นสิน ตัณฑุลเวศม์ 2542)
รูปที่ 3.6 ระบบ AO ที่ใช้กำจัดไนโตรเจนในน้ำเสีย
(มั่นสิน ตัณฑุลเวศม์ 2542)
ถัง
น้ำเสีย ถังเลี้ยงเชื้อ ตกตะกอ
ออกซิเจนหรือไนเตรต
น้ำทิ้ง
ถังตก
ตะกอน
น้ำเสีย ANOXIC OXIC น้ำทิ้ง
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิขาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 3
3-13
รูปที่ 3.7 ระบบ A2O ที่ใช้กำจัดฟอสเฟตในน้ำเสีย
(มั่นสิน ตัณฑุลเวศม์ 2542)
การเลี้ยงเพาะเชื้อแบบไม่ใช้อากาศตามด้วยถังแบบใช้อากาศ ทำให้เกิดการคัด
พันธุ์แบคทีเรียชนิดพิเศษ เช่น Acinetobacteria ซึ่งสามารถจับฟอสฟอรัสได้
มากกว่าปริมาณที่เซลล์ต้องการใช้ในการเจริญเติบโต ลักษณะนี้เรียกว่า Luxury
Phosphorus Uptake โดยปกติเซลล์แบคทีเรียจะต้องการฟอสฟอรัสประมาณ 1.5-
2% ของน้ำหนักตัวแห้ง แต่กรณีของ Luxury Uptake แบคทีเรียสามารถจับ
ฟอสฟอรัสได้ 4-12% ของน้ำหนักตัวแห้ง ดังนั้น การทิ้งสลัดจ์จึงเท่ากับสามารถ
กำจัดฟอสฟอรัสได้มากกว่าระบบธรรมดา 2.5-4 เท่า
ประเด็นที่สำคัญที่ควรกล่าวถึงเนื่องจากเป็นประเด็นที่จุดประกายของแนวคิดใน
การใช้ประโยชน์จากกระบวนการไม่ใช้อากาศแบบไม่เด็ดขาด (ระดับสร้างกรด)
คือ บทบาทของถังไม่ใช้อากาศในระบบกำจัดฟอสฟอรัส จากรูปที่ 3.7 จะเห็นได้
ว่าถังไม่ใช้อากาศของระบบ A2O ไม่มีทางผลิตกาซมีเทนได้เลย จึงเป็นถังไม่ใช้
อากาศแบบ Acid Forming เท่านั้น แบคทีเรียประเภทสร้างกรดจะบริโภค
สารอินทรีย์ในน้ำเสียและเปลี่ยนเป็นกรดอินทรีย์ระเหย เพื่อไปทำลายในถัง Oxic
การกำจัดสารอินทรีย์ในถังสร้างกรดชี้ให้เห็นได้ว่า การใช้ถังไม่ใช้อากาศเป็น
น้ำเสีย
ถังตก
ANAEROBIC ANOXIC OXIC ตะกอน น้ำทิ้ง
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิขาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 3
3-14
ระบบ บำบัดขั้นต้น (Pretreatment) ไม่จำเป็นต้องอาศัยแบคทีเรียสร้างมีเทน ซึ่ง
เลี้ยงยากกว่ามาก ถังไม่ใช้อากาศที่ทำงานเป็นเพียงถังสร้างกรดก็สามารถเป็น
ระบบบำบัดขั้นต้น (Pretreatment) ได้แล้ว
3.2 การใช้เทคโนโลยีไม่ใช้อากาศในการบำบัดน้ำเสียเกษตรกรรม
น้ำเสียจากภาคเกษตรกรรม หมายถึง น้ำเหลือใช้จากพื้นที่เพาะปลูก น้ำเสียจาก
ฟาร์มเลี้ยงสัตว์ และน้ำทิ้งจากบ่อเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ การบำบัดน้ำเสียจากภาค
เกษตรด้วยเทคโนโลยีไม่ใช้อากาศก็มีมานานในประเทศที่พัฒนาแล้ว เช่น การใช้
ถังหมักไม่ใช้อากาศบำบัดมูลสัตว์ต่างๆ เพื่อผลิตกาซชีวภาพ เป็นต้น
จากการประเมินปริมาณความสกปรกของสารอินทรีย์ของน้ำทิ้งจากแหล่งกำเนิด
มลพิษต่างๆ ใน 4 ลุ่มน้ำหลัก คือ เจ้าพระยา ท่าจีน แม่กลอง และบางปะกง โดย
กรมควบคุมมลพิษ กระทรวงวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยีและสิ่งแวดล้อม (2538)
พบว่าในปี พ.ศ. 2542 แม่น้ำเจ้าพระยาตอนล่างต้องรองรับปริมาณความสกปรก
ของน้ำทิ้งในรูปบีโอดีสูงสุดคือประมาณวันละ 274,454 กิโลกรัม รองลงมาคือ
แม่น้ำแม่กลองวันละ 238,328 กิโลกรัม แม่น้ำท่าจีนตอนล่างวันละ 197,824
กิโลกรัม และแม่น้ำบางปะกงวันละ 176,767 กิโลกรัม โดยแหล่งน้ำทั้งสี่สายมี
สัดส่วนของความสกปรกในรูปบีโอดีของน้ำทิ้งที่เกิดขึ้นจากภาคเกษตรกรรม
สูงสุด ยกเว้นเฉพาะแม่น้ำเจ้าพระยาตอนล่างที่มีสัดส่วนของน้ำทิ้งจากชุมชน
สูงสุด ดังแสดงในตารางที่ 3.1
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิขาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 3

คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิขาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 3
3-16
ปัญหาน้ำเสียที่เกิดจากฟาร์มปศุสัตว์สามารถแก้ไขได้โดยใช้ระบบการย่อยไม่ใช้
อากาศ (AD หรือ Anaerobic Digestion) ประเทศที่มีประสบการณ์มากที่สุดใน
การใช้ระบบ AD คือ ประเทศเดนมาร์ก ซึ่งได้ออกแบบระบบถังหมักไม่ใช้อากาศ
ให้มีขนาดใหญ่จนถือว่าเป็นระบบบำบัดรวม (Centralized AD Plant) รายงานใน
ปี 1996 มีจำนวน 18 แห่ง ส่วนใหญ่ใช้บำบัดน้ำเสียจากคอกสัตว์ แต่บางแห่งใช้
ย่อยมูลสัตว์รวมกับน้ำเสียอุตสาหกรรมเกษตรและขยะมูลฝอยจากชุมชนเมือง
(MSW) การย่อยแบบนี้เรียกว่า Codigestion
ข้อแตกต่างของระบบ AD ในประเทศยุโรปและประเทศกำลังพัฒนาในย่านเอเซีย
อเมริกาใต้และอาฟริกา คือในประเทศยุโรปถังหมักจะมีขนาดใหญ่กว่าและ
สามารถใช้กาซในการผลิตความร้อนและไฟฟ้าสำหรับใช้ในฟาร์ม ยุโรปมีอากาศ
เย็น การใช้ AD จึงต้องเป็นถังเหล็กหรือ คสล.ปิดฝาและมีการให้ความร้อนกับถัง
AD ทำให้ระบบ AD มีราคาแพง แต่ประเทศกำลังพัฒนามักมีอากาศอบอุ่นระบบ
AD จึงใช้บ่อหมักที่ปิดฝาหรือไม่ปิดฝา สำหรับในประเทศกำลังพัฒนา การใช้ถัง
หมักขนาดเล็กในชนบทที่มีกันมานานแล้ว ประมาณว่าประเทศจีนมีถังหมักมูล
สัตว์ขนาดเล็กประมาณ 6 ล้านถัง และเนปาลมีประมาณ 47,000 ถัง ถังหมักขนาด
เล็กเช่นนี้ใช้ผลิตกาซชีวภาพสำหรับใช้หุงต้มในบ้านและได้ปุ๋ยหมักสำหรับใช้
ด้วย
บ่อหมักไม่ใช้อากาศสามารถใช้บำบัดน้ำเสียจากคอกสัตว์ได้เป็นอย่างดี เนื่องจาก
มูลสัตว์เป็นแหล่งเชื้อแบคทีเรียไม่ใช้อากาศ การเลี้ยงเชื้อเริ่มต้นในบ่อหมักจึง
สามารถทำได้ง่ายโดยไม่ต้องมีการขนเชื้อแบคทีเรียมาจากที่อื่น การเริ่มเดินระบบ
(Starting Up) ของกรณีนี้จึงใช้เวลาสั้นและไม่เสียค่าใช้จ่ายมากในปัจจุบัน บ่อ
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิขาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 3
3-17
หมักไม่ใช้อากาศของฟาร์มปศุสัตว์อาจมีฝาทำด้วยแผ่นพลาสติกปิดครอบบ่อเพื่อ
เก็บกาซชีวภาพสำหรับใช้เป็นพลังงานและเพื่อใช้ป้องกันกลิ่นเหม็นที่อาจเกิดขึ้น
รูปที่ 3.8 เป็นตัวอย่างการใช้ระบบบ่อหมักไม่ใช้อากาศแบบปิดฝาในการบำบัดน้ำ
เสียจากฟาร์มสุกร
รูปที่ 3.8 ระบบบ่อหมักไม่ใช้อากาศแบบปิดฝาในการบำบัด
น้ำเสียจากฟาร์มสุกร
3.3 การใช้เทคโนโลยีไม่ใช้อากาศในการบำบัดน้ำเสียชุมชน
ระบบบำบัดน้ำเสียชุมชนมักเป็นระบบที่ใช้อากาศซึ่งต้องใช้พลังงานปริมาณ
มหาศาลในการเดินระบบ หากสามารถเปลี่ยนมาใช้ระบบบำบัดแบบไม่ใช้อากาศ
ก็จะสามารถประหยัดค่าใช้จ่ายในด้านพลังงานได้ ในปัจจุบันนี้ยังมีการใช้
เทคโนโลยีไม่ใช้อากาศบำบัดน้ำเสียชุมชนกันน้อยมาก
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิขาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 3
3-18
แต่การบำบัดน้ำเสียชุมชนด้วยเทคโนโลยีไม่ใช้อากาศเป็นเรื่องใหม่ซึ่งในอดีตไม่
มีใครเชื่อว่าจะทำได้ การที่ Lettinga (2522) ได้พัฒนาระบบยูเอเอสบีขึ้นมา ทำให้
การบำบัดน้ำเสียเข้มข้นต่ำดังเช่น น้ำเสียชุมชน ด้วยระบบไม่ใช้อากาศเป็นเรื่องที่
สามารถทำได้ ประเทศที่มีการใช้เทคโนโลยีไม่ใช้อากาศบำบัดน้ำเสียชุมชนมาก
ที่สุด 5 แห่ง ได้แก่ เม็กซิโก โคลัมเบีย บราซิล อินเดียและจีน ตามลำดับ จะเห็น
ได้ว่า ล้วนแต่เป็นประเทศที่อยู่ในเขตร้อนและเป็นประเทศกำลังพัฒนา
สำหรับในประเทศไทย การบำบัดน้ำเสียชุมชนด้วยเทคโนโลยีไม่ใช้อากาศเป็น
เรื่องใหม่ที่มีคนเชื่อว่าสามารถกระทำได้ หากทำได้จริง เทคโนโลยีไม่ใช้อากาศ
จะมีความสำคัญและได้รับความนิยมเพิ่มอีกมาก เนื่องจากขณะนี้ เทศบาลหลาย
แห่งมีการรวบรวมน้ำเสียชุมชนในปริมาณมาก ประกอบกับมีการออกแบบระบบ
บำบัดน้ำเสียชุมชนให้เป็นระบบที่ใช้อากาศซึ่งต้องใช้พลังงานไฟฟ้าปริมาณมาก
และชุมชนต่างๆ ขาดเงินทุนในการเดินระบบบำบัดแบบใช้อากาศ หากสามารถ
เปลี่ยนมาใช้ระบบบำบัดแบบไม่ใช้อากาศก็จะสามารถประหยัดค่าใช้จ่ายในด้าน
พลังงานได้ อย่างไรก็ตาม การใช้เทคโนโลยีตัวนี้ในการบำบัดน้ำเสียชุมชนยังต้อง
รอการพิสูจน์ว่าจะสามารถใช้ได้ในประเทศไทยหรือไม่ เหตุผลที่ต้องมีการตั้งข้อ
สงสัยเป็นเพราะว่าน้ำเสียชุมชนของประเทศไทยมีความเข้มข้น BOD และ COD
ต่ำมากจนไม่มั่นใจว่าจะมีอาหารเพียงพอสำหรับการเจริญเติบโตของแบคทีเรียไม่
ใช้อากาศหรือไม่
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิขาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 3
3-19
3.4 การใช้เทคโนโลยีไม่ใช้อากาศในการบำบัดบำบัดขยะมูลฝอยชุมชน
การบำบัดขยะมูลฝอยชุมชน (Municipal Solids Waste หรือ MSW) มีหลายวิธี
เช่น การฝังกลบ การเผา การหมัก เป็นต้น วิธีฝังกลบ (Sanitary Landfill) เป็นวิธีที่
นิยมใช้กันมาก แต่ปัจจุบันการหาพื้นที่ฝังกลบเป็นปัญหาที่แก้ได้ยากขึ้นทุกที วิธี
เผาขยะเป็นวิธีที่แพงและสร้างปัญหาอากาศเป็นพิษ วิธีหมักหรือ Composting
เป็นวิธีบำบัดขยะที่ได้ปุ๋ยหมักเป็นผลพลอยได้ แต่วิธีหมักต้องใช้พลังงาน
ประมาณ 50-75 กิโลวัตต์-ชม. ต่อทุกๆ ตันของขยะมูลฝอยที่หมัก วิธีบำบัดขยะ
มูลฝอยด้วยระบบย่อยแบบไม่ใช้อากาศหรือ AD ถือเป็นวิธีบำบัดที่น่าสนใจ
เพราะสร้างพลังงานประมาณ 75-50 กิโลวัตต์-ชม. ต่อทุกๆ ตันของขยะที่นำมา
บำบัด อย่างไรก็ตาม การบำบัดขยะแบบไม่ใช้อากาศยังเป็นวิธีการใหม่ แม้จะเป็น
เทคโนโลยีที่มีการพัฒนาถึงระดับที่นำมาใช้ในเชิงพาณิชย์แต่ก็ยังมีราคาแพง
การบำบัดขยะด้วยวิธีไม่ใช้อากาศมีส่วนอย่างมากในการสนับสนุนให้เกิดงานวิจัย
เกี่ยวกับการหมักแบบ HSD (High Solid Digestion) ซึ่งสามารถใช้กับสลัดจ์ที่มี
TS สูงถึง 30% การนำเทคโนโลยีไม่ใช้อากาศเข้ามาใช้ที่ศูนย์กำจัดขยะมูลฝอย
น่าจะเป็นโครงการส่งเสริมเทคโนโลยีไม่ใช้อากาศอีกระดับหนึ่ง
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิขาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 4
4-1
บทที่ 4
สถานภาพของเทคโนโลยีไม่ใช้อากาศ
เมื่อเปรียบเทียบกับเทคโนโลยีแบบใช้อากาศแล้ว เทคโนโลยีไม่ใช้อากาศเป็นองค์
ความรู้ที่มีผู้นิยมน้อย มีเหตุผลหลายอย่างที่ทำให้เทคโนโลยีไม่ใช้อากาศไม่เป็นที่
นิยมใช้ในที่ใดๆ แม้แต่ในประเทศที่เจริญแล้วดังเช่น สหรัฐอเมริกา หรือในญี่ปุ่น
สาเหตุที่ไม่นิยมใช้เทคโนโลยีไม่ใช้อากาศมีหลายประการ เช่น
• ไม่เหมาะสำหรับประเทศหนาวที่มีอุณหภูมิต่ำ
• เทคโนโลยีบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศเป็นเทคโนโลยีที่สลับซับซ้อน
• หา Seed ยากและ Start Up ยาก
• ไม่สามารถใช้ตามลำพังได้
• ใช้ไม่ค่อยได้ผล (ประสิทธิภาพต่ำ)
4.1 ความนิยมใช้เทคโนโลยีไม่ใช้อากาศในต่างประเทศเพื่อบำบัดน้ำเสีย
ชุมชน
4.1.1 สภาวะการบำบัดน้ำเสียชุมชนของโลก
แม้ว่าปัจจุบันจะมีความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีเป็นอย่างมาก แต่สาธารณสุขขั้น
มูลฐานของหลายประเทศในโลกยังก้าวตามไม่ทัน จะเห็นได้จากวิธีจัดการน้ำ
เสียชุมชนของประเทศต่างๆ ดังแสดงในตารางที่ 4.1
เมื่อพิจารณาโดยรวม กล่าวได้ว่าการจัดการน้ำเสียชุมชนมี 3 วิธีคือ
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิขาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 4
4-2
• ทิ้งลงท่อน้ำเสียสาธารณะซึ่งน้ำเสียอาจได้รับการบำบัดหรือไม่ได้รับการบำบัด
ก็ได้
• ระบายทิ้งออกจากบ้านเรือนโดยไม่มีระบบระบายน้ำเสีย (ลงบนพื้นดินตาม
ยถากรรม)
• ทิ้งน้ำเสียลงในบ่อเกรอะ-บ่อซึม
ตารางที่ 4.1 แสดงให้เห็นว่าน้ำเสียชุมชนที่ยังไม่ได้รับการบำบัดอย่างถูกต้องยังมี
อีกมาก
ตารางที่ 4.2 เปรียบเทียบให้เห็น%น้ำเสียชุมชนที่ได้รับการบำบัดแบบใช้อากาศ
และแบบไม่ใช้อากาศของประเทศต่างๆ ข้อมูลในตารางนี้สามารถสรุปได้ดังนี้
• ประเทศที่มีการบำบัดน้ำเสียชุมชนมากกว่า 50% มีจำนวน 9 แห่ง
(ประเทศในกลุ่ม OECD นับรวมเป็นประเทศเดียว)
• ประเทศที่มีการบำบัดน้ำเสียชุมชนมากว่า 10% แต่ไม่ถึง 50% มี 4 แห่ง
• ประเทศอื่นๆ ในโลกที่มีการบำบัดน้ำเสียชุมชนไม่ถึง 10% ของน้ำเสียที่มี
ประเทศที่มีการบำบัดน้ำเสียชุมชนมากกว่า 50% ของน้ำเสียทั้งหมดล้วนแต่เป็น
ประเทศที่เจริญแล้วดังเช่น ญี่ปุ่น เยอรมัน สหรัฐอเมริกา เป็นต้น อย่างไรก็ตาม
ประเทศดังกล่าวใช้วิธีบำบัดน้ำเสียชุมชนแบบใช้อากาศเป็นส่วนใหญ่ ปริมาณ
น้ำเสียที่บำบัดด้วยระบบไม่ใช้อากาศมีน้อยกว่า 10% (ดูรูปที่ 4.1)
ตารางที่ 4.1 ข้อมูลการจัดการน้ำเสียชุมชนของประเทศต่างๆ (Doorn et al 1997)
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิขาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 4
4-3
ประเทศ วิธีจัดการน้ำเสียชุมชน
%ทิ้งท่อสาธารณะ %ทิ้งลงดิน %ลงบ่อเกรอะ


คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิขาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 4
4-10
4.1.2 การบำบัดน้ำเสียชุมชนด้วยระบบไม่ใช้อากาศแบบอัตราสูงในประเทศต่างๆ
จากรายงานโครงการส่งเสริมการใช้เทคโนโลยีไม่ใช้อากาศในการบำบัดน้ำเสีย
ชุมชนและน้ำเสียอุตสาหกรรมของ GTZ (Hulshof Pol, L et al 1998) ปรากฎว่า
ประเทศที่มีการใช้เทคโนโลยีไม่ใช้อากาศในการบำบัดน้ำเสียชุมชนอย่างจริงจัง
เป็นประเทศในอเมริกาใต้และเอเชีย ซึ่งได้แก่ เม็กซิโก โคลัมเบีย บราซิล อินเดีย
และจีน ระบบไม่ใช้อากาศที่ใช้เป็นแบบอัตราสูง (เช่น ยูเอเอสบี) ประเทศดังกล่าว
มีการใช้ระบบไม่ใช้อากาศแบบอัตราสูงในการบำบัดน้ำเสียชุมชนมากกว่า
ประเทศอื่นๆในโลก รูปที่ 4.2 แสดงจำนวนระบบไม่ใช้อากาศที่มีอยู่ในประเทศ
ทั้ง 5 แห่งที่กล่าวถึง
รูปที่ 4.2 จำนวนระบบไม่ใช้อากาศแบบอัตราสูงสำหรับบำบัดน้ำเสียชุมชน
ที่มีอยู่ในประเทศทั้ง 5 แห่ง (Hulshof Pol, L et al 1998)
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิขาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 4
4-11
4.1.3 การบำบัดน้ำเสียชุมชนด้วยระบบไม่ใช้อากาศในประเทศไทย
มีการพูดกันมากในการบำบัดน้ำเสียชุมชน (หรือน้ำเสียเจือจาง) ด้วยเทคโนโลยี
ไม่ใช้อากาศ และมีการอ้างถึงระบบไม่ใช้อากาศขนาดจริงหลายแห่งในทวีปเอเซีย
เช่น อินเดีย จีน เป็นต้นและในทวีปอเมริกาใต้ เช่น บราซิล เป็นต้น ระบบไม่ใช้
อากาศแบบ UASB ได้รับการอ้างถึงมากที่สุดในการใช้บำบัดน้ำเสียชุมชน (ดูรูป
ที่ 4.2) เนื่องจากเป็นระบบที่มีเม็ดแบคทีเรียจับกันเป็นชั้นนอน (Bed) ทำให้
สามารถเลี้ยงแบคทีเรียได้ปริมาณมากโดยไม่หลุดออกไปกับน้ำทิ้ง
อย่างไรก็ตาม เนื่องจากการย่อยสลายแบบไม่ใช้อากาศมีค่าผลผลิตของเซลล์หรือ
ยีลด์ (Yield) ต่ำเพียง 10% หมายความว่า แบคทีเรียไม่ใช้อากาศเจริญเติบโตขึ้นได้
เพียง 10% จากอาหารที่บริโภค ยกตัวอย่างเช่น ซีโอดีที่ถูกย่อยสลาย 100 กรัม
ผลิตสลัดจ์แบคทีเรียได้ 10 กรัม (วัดในเทอมของ VSS) กล่าวในอีกทางหนึ่งว่า
ความเข้มข้นของน้ำเสียจะต้องมีพอเพียงที่จะสร้างแบคทีเรียให้มีพอเพียงและ
สะสมเพิ่มขึ้นในระบบ ขอให้พิจารณารายการคำนวณระดับพื้นฐาน ดังต่อไปนี้
สมมติว่าน้ำเสียชุมชนมีความเข้มข้นซีโอดี = 100 มก./ล.
และประสิทธิภาพในการกำจัดซีโอดี = 70%
ดังนั้น ความเข้มข้นซีโอดีที่ถูกใช้ไป (ถูกย่อยสลาย) = 70 มก./ล.
สมมติว่า ระบบไม่ใช้อากาศมียีลด์ = 10%
ดังนั้น จะมีเนื้อเซลล์ (VSS) เกิดขึ้น = 7 มก./ล.
จะเห็นได้ว่า การย่อยสลายมี VSS เกิดขึ้น 7 มก./ล. แต่ในทางปฏิบัติ น้ำทิ้งของ
ระบบไม่ใช้อากาศมักมีค่า VSS มากกว่า 7 มก./ล. ซึ่งถือเป็นเรื่องปรกติ ดังนั้นจึง
เป็นไปได้ว่า ถ้าน้ำเสียชุมชนมีความเข้มข้นซีโอดี 100 มก./ล.จะมีการสูญเสีย
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิขาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 4
4-12
แบคทีเรียตลอดเวลา ระบบบำบัดนี้จึงไม่มีการสะสมแบคทีเรียเลยและเพราะน้ำ
เสียมีอาหารไม่พอเพียงสำหรับเลี้ยงแบคทีเรียไม่ใช้อากาศ ให้คงอยู่ได้ในระบบ
บำบัด
จากรายการคำนวณข้างต้น อาจประเมินได้ว่าการใช้เทคโนโลยีไม่ใช้อากาศบำบัด
น้ำเสียชุมชน (จะต้องใช้ระบบ UASB ด้วย) อาจเป็นไปได้ต่อเมื่อน้ำเสียมีความ
เข้มข้นซีโอดีสูงระดับหนึ่ง เช่น 300 – 500 มก./ล.หรือมากกว่า
สำหรับในประเทศไทย มีการออกแบบระบบบำบัดน้ำเสียชุมชนให้เป็นระบบที่
ใช้อากาศซึ่งต้องใช้พลังงานไฟฟ้าปริมาณมากและชุมชนต่างๆ ขาดเงินทุนในการ
เดินระบบบำบัดแบบใช้อากาศ หากสามารถเปลี่ยนมาใช้ระบบบำบัดแบบไม่ใช้
อากาศก็จะสามารถประหยัดค่าใช้จ่ายในด้านพลังงานได้ อย่างไรก็ตาม น้ำเสีย
ชุมชนไทยมีความเข้มข้นต่ำมากดังจะเห็นได้จากตารางที่ 4.5 ซึ่งสรุปค่าความ
เข้มข้นของน้ำเสียชุมชนจากเทศบาลต่างๆ 13 แห่ง จะเห็นได้ว่าบีโอดีเฉลี่ยมีค่า
เพียง 24 มก./ล. (และคาดว่าซีโอดีจะมีค่าไม่ถึง 100 มก./ล. )และมีค่า SS เฉลี่ย 37
มก./ล.
ดังนั้นระบบยูเอเอสบีไม่น่าจะนำมาใช้บำบัดน้ำเสียชุมชนไทยได้ เนื่องจากน้ำเสีย
มีความเข้มข้นซีโอดีหรือบีโอดีต่ำเกินไป
ตารางที่ 4.5 ความเข้มข้นของน้ำเสียชุมชนเมืองจากแหล่งต่างๆ ในประเทศไทย
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิขาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 4
4-13
เทศบาล อัตราผลิตน้ำเสีย
เฉลี่ย(ลิตร/คน-วัน)
BOD (เฉลี่ย)
(มก./ล.)
ทม.ภูเก็ต จ.ภูเก็ต 285 30 – 81 (48)
ทม.เชียงใหม่ จ.เชียงใหม่ 267 4.7 – 9.5 (6)
ทม.ประจวบคีรีขันธ์ 266 8 – 53 (34)
ทม.อุบลราชธานี 160 3 – 13 (9)
ทม.อ่างทอง จ.อ่างทอง 200 36 – 87 (41)
ทม.อุทัยธานี จ.อุทัยธานี 217 12 – 73 (19)
ทม.เพชรบุรี จ.เพชรบุรี 185 33 – 47 (41)
ทม.พนัสนิคม จ.ชลบุรี 105 13 – 28 (27)
ทม.บ้านหมี่ จ.ลพบุรี 84 4.8 – 11.4 (8)
ทม.ชัยภูมิ จ.ชัยภูมิ 159 15 – 55 (24)
ทต.บัวใหญ่ จ.นครราชสีมา 140 9 – 37 (27)
ทน.นครปฐม จ.นครปฐม 315 15 – 27 (14)
ทม.ชุมแสง จ.นครสวรรค์ 131 7 – 14 (8)
เฉลี่ย 24
4.2 สภาวะการบำบัดน้ำเสียอุตสาหกรรมของโลกด้วยระบบไม่ใช้อากาศ
รายงานของ Doorn และคณะ (1997) แจ้งว่าน้ำเสียจากอุตสาหกรรมหลักมี
ปริมาตรประมาณ 41,460 ล้าน.ลบ.ม./ปี และมีภาระซีโอดีประมาณ 132 ล้านตัน/
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิขาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 4
4-14
ปี ภาระซีโอดีหรือซีโอดีโหลดที่ได้รับการบำบัดแบบไม่ใช้อากาศมีเพียง 8.7 ล้าน
ตัน/ปี หรือเท่ากับ 6.6% ของภาระซีโอดีทั้งหมด (ดูตารางที่ 4.6) เมื่อนำข้อมูลมา
วิเคราะห์และรวมอุตสาหกรรมให้เป็นประเภทใหญ่ตามรหัส TSIC จะได้ข้อมูล
สรุปดังแสดงในตารางที่ 4.7 เมื่อพิจารณาอุตสาหกรรมของโลก กลุ่มอุตสาห-
กรรมใหญ่ที่สร้างมลพิษทางน้ำมี 3 ประเภทคือ
• กระดาษและเยื่อกระดาษ (รหัส 341) มีภาระซีโอดี 44.1 ล้านตัน/ปี
• เคมีภัณฑ์และผลิตภัณฑ์เคมีต่างๆ มีภาระซีโอดี 53.5 ล้านตัน/ปี
(รหัส 351 และ 352)
• อาหารและเครื่องดื่ม มีภาระซีโอดี 27.7 ล้านตัน/ปี
(รหัส 311, 312 และ 313)
ในจำนวนทั้งหมดนี้ อุตสาหกรรมอาหารและเครื่องดื่มใช้เทคโนโลยีไม่ใช้
อากาศบำบัดน้ำเสียมากที่สุด คือประมาณ 32% ของภาระซีโอดีที่มีอยู่ ส่วนอีก 2
อุตสาหกรรมมีการบำบัดแบบไม่ใช้อากาศเพียง 1-2% ซึ่งนับว่าน้อยมาก
รูปที่ 4.3 แสดง % ภาระซีโอดีของน้ำเสียอุตสาหกรรมต่างๆ ที่ได้รับการบำบัด
แบบไม่ใช้อากาศเปรียบเทียบกับรูปที่ 4.4 ซึ่งเป็นข้อมูลที่ได้จาก International
Energy Agency (IEA) แม้ว่าตัวเลขจากทั้ง 2 แหล่ง จะมีความแตกต่างกัน แต่ก็
แสดงความหมายไปในทางเดียวกัน
ตารางที่ 4.6 ข้อมูลการบำบัดน้ำเสียอุตสาหกรรม (Doorn et al 1997)
ประเภท ปริมาณ ซีโอดี ความเข้มข้น บำบัดด้วยระบบไม่ใช้อากาศ รหัส
อุตสาหกรรม น้ำเสีย โหลด ซีโอดี ซีโอดีโหลด % TSIC
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิขาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 4
4-15
(ล้าน ลบ.ม/ปี) (ล้านตัน/ปี) (มก./ล.) (ล้านตัน/ปี)
เนื้อและสัตว์ปีก 977 4.1 4197 2.266 55.3 31119
ผลิตภัณฑ์นม 225 0.6 2667 0.326 54.3 31121
แปรรูปปลา 233 0.6 2575 0.160 26.7 31140
แอลกอฮอล์ 744 8.2 11022 0.940 11.5 31310
ไวน์และน้ำส้มสายชู 658 1.0 1520 0.075 7.5 31218
น้ำมันพืช 178 0.1 562 0.011 11.0 31151
น้ำตาล 1324 4.3 3248 0.465 10.8 31181
มอลต์และเบียร์ 845 2.4 2840 0.218 9.1 31330
แป้งและแป้งแปรรูป 271 2.7 9963 0.243 9.0 31163
ผัก,ผลไม้และ
น้ำผลไม้
628 3.2 5096 0.076 2.4 31131
สิ่งทอ (ธรรมชาติ) 5735 5.2 907 0.160 3.1 32120
เครื่องดื่ม 207 0.5 2415 0.015 3.0 31340
ไม่มีแอลกอฮอล์
กระดาษและ 5179 44.1 8515 2.476 5.6 341
เยื่อกระดาษ
สารอินทรีย์เคมี 15365 46.2 3007 1.003 2.1 352
สบู่และผงซักฟอก 101 0.1 990 0.003 3.0 35231
สี 15 0.0 5100
กลั่นปิโตรเลียม 1290 1.3 1008 0.031 2.4 35300
พลาสติกและเรซิน 7274 7.2 990 0.184 2.6 35136
ถ่านโค๊ก 211 100
รวมทั้งหมด 41460 131.8 3179 8.652 6.564
ตารางที่ 4.7 ปริมาณและความเข้มข้นของน้ำเสียอุตสาหกรรมหมวดต่างๆ
และ%ที่บำบัดด้วยระบบไม่ใช้อากาศ (Doorn et al 1997)
รหัส น้ำเสีย ปริมาณ ซีโอดี ซีโอดี บำบัดด้วยระบบ
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิขาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 4
4-16
TSIC อุตสาหกรรม น้ำเสีย* โหลด เข้มข้น ไม่ใช้อากาศ
ประเภทต่างๆ ล้านตัน/ปี มก./ล. % ซีโอดี โหลด**
311-312 อาหาร 4494 16.6 3,694 21.9 3.64
313 เครื่องดื่ม 1796 11.1 6,180 10.6 1.18
321 สิ่งทอสิ่งถัก 5735 5.2 907 3.1 0.16
341 กระดาษและเยื่อ
กระดาษ
5179 44.1 8,515 5.6 2.48
351 เคมีภัณฑ์สำหรับ 7485 7.2 990 2.6 0.18
งานอุตสาหกรรม
352 ผลิตภัณฑ์เคมีอื่นๆ 15481 46.3 2,991 2.5 1.00
353 กลั่นปิโตรเลียม 1290 1.3 1,008 2.4 0.03
รวม 41460 131.8 8.67
เฉลี่ย 3,179 6.6
* ล้านลบ.ม./ปี ** ล้านตัน/ปี
รหัส TSIC ประเภทอุตสาหกรรม ซีโอดีโหลด %
ล้านตัน/ปี
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิขาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 4
4-17
311-312 อาหาร 3.64 41.8%
313 ผลิตเครื่องดื่ม 1.18 13.6%
341 กระดาษและเยื่อ 2.48 28.5%
351-352 เคมีภัณฑ์ 1.18 13.6%
353 อื่นๆ 0.19 2.5%
รวม 8.7 100%
รูปที่ 4.3 % ภาระซีโอดีของน้ำเสียอุตสาหกรรมที่มีการบำบัดแบบไม่ใช้อากาศ
(Doorn et al 1997)
รหัส TSIC ประเภท ซีโอดีโหลด %
อุตสาหกรรม ล้านตัน/ปี
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิขาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 4
4-18
311-312 อาหาร 40
313 เครื่องดื่มและเบียร์ 25
กลั่นสุรา 12
341 กระดาษและเยื่อ 9
351-352 เคมี 7
353 อื่นๆ 7
รวม 100
รูปที่ 4.4 % ภาระซีโอดีของน้ำเสียอุตสาหกรรมที่บำบัดเบื้องต้นด้วยระบบไม่ใช้อากาศ
(International Energy Agency (IEA) 2001)
4.2.1 สภาวะการบำบัดน้ำเสียอุตสาหกรรมเนื้อสัตว์ สัตว์ปีก นมและปลาแปรรูป
อุตสาหกรรมกลุ่มนี้ใช้วัตถุดิบที่มาจากสัตว์เลี้ยงและปลา น้ำเสียมักมีโปรตีนและ
ไขมันสูง ทำให้มีค่าซีโอดีสูง ในประเทศด้อยพัฒนา อุตสาหกรรมเนื้อสัตว์และ
นม มักเป็นโรงงานหรือฟาร์มขนาดเล็ก แต่สำหรับในประเทศพัฒนาแล้ว หรือ
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิขาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 4
4-19
กำลังพัฒนา โรงงานอุตสาหกรรมประเภทนี้มักมีขนาดใหญ่ ระบบบำบัดน้ำเสีย
เบื้องต้นมักเป็นบ่อหมักไม่ใช้อากาศ ตามด้วยบ่อออกซิเดชันหรือระบบใช้อากาศ
แบบเอเอสหรือบ่อเติมอากาศ ตารางที่ 4.8 เป็นข้อมูลการบำบัดน้ำเสีย
อุตสาหกรรมเนื้อสัตว์ สัตว์ปีก ปลาและนม จะเห็นได้ว่า ประเทศที่พัฒนาแล้วจะ
มีการบำบัดน้ำเสียอุตสาหกรรมประเภทนี้ในระดับสูงมาก และหลายแห่งมีการ
บำบัดแบบไม่ใช้อากาศสูงมากด้วย
4.2.2 สภาวะการบำบัดน้ำเสียอุตสาหกรรมผักผลไม้แปรรูป น้ำผลไม้ เครื่องดื่ม
และสิ่งทอ
น้ำเสียจากอุตสาหกรรมกลุ่มนี้มักมีลักษณะแปรเปลี่ยนไปตามสินค้าที่ผลิต
ยกตัวอย่างเช่น โรงงานผลิตอาหารกระป๋อง อาจมีการเปลี่ยนแปลงวัตถุดิบ ซึ่ง
ได้แก่ ผลไม้ต่างๆ หรือปลา หรือซอส ทำให้น้ำเสียมีลักษณะแปรเปลี่ยนไปได้ง่าย
ในกรณีของประเทศที่พัฒนาแล้วโรงงานอุตสาหกรรมจึงนิยมระบายน้ำเสียลงใน
ท่อสาธารณะ เพื่อส่งไปบำบัดรวมมากกว่าจะทำการบำบัดเอง
ตารางที่ 4.9 เป็นข้อมูลการบำบัดน้ำเสียของอุตสาหกรรมนี้ ซึ่งจะเห็นได้ว่ามีการ
ใช้ระบบบำบัดแบบใช้อากาศมากกว่าระบบไม่ใช้อากาศเป็นอย่างมาก ทั้งๆ ที่
ระบบไม่ใช้อากาศสามารถใช้เป็นระบบขั้นต้นได้เป็นอย่างดี
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิขาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 4
4-20
ตารางที่ 4.8 ข้อมูลการบำบัดน้ำสียอุตสาหกรรมเนื้อสัตว์ สัตว์ปีก นม
(Doorn et al 1997)
% น้ำเสียอุตสาหกรรมที่บำบัดด้วยวิธีต่างๆ
ชื่อประเทศ ไม่ได้บำบัด ระบบบำบัดที่ใช้
ไม่ใช้อากาศ ใช้อากาศ
อาฟริกา 60 34 6
ญี่ปุ่น (รวมปลา)
ญี่ปุ่น (ไม่รวมปลา) 10 65 25
เอเชียอื่นๆ 70 22 8
รัสเซีย 50 23 27
เยอรมันนี 0 72 28
อังกฤษ 0 72 28
ฝรั่งเศส 0 72 28
อิตาลี 0 72 28
ประเทศ OECD อื่น 0 63 37
ประเทศยุโรปอื่น 50 23 27
สหรัฐอเมริกา 0 77 23
แคนาดา 0 77 23
ลาตินอเมริกา 50 32 18
ออสเตรเลีย 0 72 28
อื่นๆ ของโลก (เฉลี่ย)
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิขาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 4
4-21
ตารางที่ 4.9 ข้อมูลการบำบัดน้ำสียอุตสาหกรรมผักและผลไม้แปรรูป น้ำผลไม้
เครื่องดื่ม และสิ่งทอ (Doorn et al 1997)
% น้ำเสียอุตสาหกรรมที่บำบัดด้วยวิธีต่างๆ
ชื่อประเทศ ไม่ได้บำบัด ระบบบำบัดที่ใช้
ไม่ใช้อากาศ ใช้อากาศ
อาฟริกา 70 6 24
ญี่ปุ่น 10 1 89
เอเชียอื่นๆ 70 5 25
รัสเซีย 50 1 49
เยอรมันนี 0 0 100
อังกฤษ 0 0 100
ฝรั่งเศส 0 0 100
อิตาลี 10 0 90
ประเทศ OECD อื่น 10 1 89
ประเทศยุโรปอื่น 50 1 49
สหรัฐอเมริกา 0 0 100
แคนาดา 0 0 100
ลาตินอเมริกา 60 5 35
ออสเตรเลีย 0 0 100
อื่นๆ ของโลก (เฉลี่ย)
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิขาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 4
4-22
4.2.3 สภาวะการบำบัดน้ำเสียจากอุตสาหกรรมที่มีการกลั่นและหมัก
อุตสาหกรรมที่จัดอยู่ในประเภทที่มีการกลั่นและหมัก ได้แก่ อุตสาหกรรมกลั่น
แอลกอฮอล์,เบียร์,ไวน์,เหล้า,น้ำมันพืช,น้ำตาลและแป้ง อุตสาหกรรมเหล่านี้ส่วน
ใหญ่มีขั้นตอนการผลิตที่มีการเปลี่ยนแปลงรูปของวัตถุดิบไปอย่างสิ้นเชิง
วัตถุดิบของอุตสาหกรรมกลุ่มนี้มักเป็นธัญพืชหรือหัว เช่น ข้าว, หัวมันสำปะหลัง
เป็นต้น ยกเว้นการผลิตไวน์ที่ใช้ผลไม้เป็นวัตถุดิบ น้ำเสียของอุตสาหกรรมกลุ่ม
นี้ประกอบด้วยสารอินทรีย์จากพืช (ตรงกันข้ามกับหัวข้อ 4.2.1 ซึ่งเป็น
สารอินทรีย์จากสัตว์) โรงงานอุตสาหกรรมมักมีขนาดใหญ่และเกิดน้ำเสียปริมาณ
และภาระซีโอดีสูงมาก ในประเทศที่กำลังพัฒนาเจ้าของโรงงานอุตสาหกรรม
กลุ่มนี้มักเป็นบริษัทข้ามชาติขนาดใหญ่ ซึ่งมีเงินทุนมากและมีความสามารถใน
การสร้างระบบบำบัดน้ำเสียได้ โรงงานมักทำการบำบัดน้ำเสียของตัวเองด้วย
ระบบบ่อเติมอากาศหรือระบบใช้อากาศแบบอื่น ส่วนน้อยที่บำบัดน้ำเสียด้วย
ระบบไม่ใช้อากาศ ดังจะเห็นได้จากตารางที่ 4.10
4.2.4 สภาวะการบำบัดน้ำเสียของอุตสาหกรรมกระดาษและเยื่อกระดาษ
ตารางที่ 4.11 เป็นข้อมูลการบำบัดน้ำเสียอุตสาหกรรมกระดาษและเยื่อกระดาษ
ของประเทศต่างๆ อุตสาหกรรมผลิตกระดาษและเยื่อกระดาษต้องใช้น้ำปริมาณ
มหาศาล ทำให้ที่ตั้งของโรงงานมักอยู่ใกล้แม่น้ำ น้ำเสียที่เกิดขึ้นมีปริมาตรสูงและ
เข้มข้นมากส่วนใหญ่มักมีสีเข้มซึ่งกำจัดได้ยากมาก อุตสาหกรรมกลุ่มนี้ต้องใช้
เงินลงทุนมาก ทำให้เจ้าของกิจการมักเป็นบริษัทข้ามชาติที่มีขนาดใหญ่ โรงงาน
มักทำการบำบัดน้ำเสียของตัวเอง โดยการใช้ระบบบ่อเติมอากาศ หรือระบบใช้
อากาศอื่นๆ และมีการใช้ระบบไม่ใช้อากาศน้อยมาก (ดูตารางที่ 4.11)
ตารางที่ 4.10 ข้อมูลการบำบัดน้ำสียอุตสาหกรรมกลั่นแอลกอฮอล์, เบียร์,
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิขาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 4
4-23
ไวน์, น้ำมันพืช, น้ำตาล, แป้ง (Doorn et al 1997)
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิขาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 4
4-25
4.2.5 สภาวะการบำบัดน้ำเสียของอุตสาหกรรมผลิตสารอินทรีย์เคมี พลาสติก
และเรซิน กลั่นปิโตรเลียม ฯลฯ
อุตสาหกรรมกลุ่มนี้เป็นอุตสาหกรรมที่อาศัยเทคโนโลยีขั้นสูง และใช้วัตถุดิบ
พื้นฐาน เช่น กาซธรรมชาติ หรือสารไฮโดรคาร์บอนต่างๆ เจ้าของกิจการอุตสาห-
กรรมกลุ่มนี้มักเป็นบริษัทข้ามชาติขนาดใหญ่ที่มีเงินลงทุนสูง น้ำเสียมักไม่ค่อย
เข้มข้นแต่มีสารอินทรีย์เคมีที่ย่อยยากและเป็นพิษ อาจมีอุตสาหกรรมบางตัวที่
สร้างน้ำเสียที่มีความเข้มข้นปานกลางไปถึงสูง แต่ก็เป็นส่วนน้อย ลักษณะน้ำเสีย
อาจแตกต่างกันได้มาก การบำบัดน้ำเสียด้วยระบบใช้อากาศ เป็นวิธีที่นิยมมาก (ดู
ตารางที่ 4.12) เนื่องจากเชื่อว่าน้ำเสียของอุตสาหกรรมกลุ่มนี้ไม่สามารถย่อยสลาย
ได้ดีภายใต้สภาวะไม่ใช้อากาศ ซึ่งความเชื่อเช่นนี้เป็นการเข้าใจผิด
4.3 ความนิยมใช้เทคโนโลยีไม่ใช้อากาศในประเทศต่างๆ
รูปที่ 4.5, 4.6 และ 4.7 แสดงให้เห็นถึงกลุ่มประเทศที่มีการใช้เทคโนโลยีไม่ใช้
อากาศมากที่สุด เมื่อพิจารณาถึงการใช้ระบบไม่ใช้อากาศแบบอัตราสูงในการ
บำบัดน้ำเสียอุตสาหกรรม พบว่าประเทศญี่ปุ่นเป็นผู้นำในการใช้เทคโนโลยีไม่ใช้
อากาศ (ดูรูปที่ 4.5) ตามด้วยประเทศเยอรมัน, เนเธอร์แลนด์, สหรัฐอเมริกา และ
อินเดีย จำนวนระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศในประเทศทั้ง 5 สามารถสรุป
ได้ดังนี้
ญี่ปุ่น 162 แห่ง
เยอรมัน 115 แห่ง
เนเธอร์แลนด์ 91 แห่ง
สหรัฐอเมริกา 83 แห่ง
อินเดีย 79 แห่ง
รวม 530 แห่ง
ตารางที่ 4.12 ข้อมูลการบำบัดน้ำสียอุตสาหกรรมสารอินทรีย์เคมี กลั่นปิโตรเลียม
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิขาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 4
กล่าวได้ว่า วิศวกรไทยยังมีการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีตัวนี้น้อย ทั้งๆ ที่เทคโนโลยี
ไม่ใช้อากาศมีขีดความสามารถสูงมาก เช่น
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิขาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 4
4-33
• ใช้พลังงานน้อยมาก ทำให้ประหยัดค่าไฟฟ้า
• ใช้สารเคมีน้อย
• ได้กาซมีเทนที่เป็นพลังงาน
• สร้างสลัดจ์ที่ต้องบำบัดน้อยกว่าระบบใช้อากาศหลายเท่า
ระบบบ่อหมักไม่ใช้อากาศเป็นเทคโนโลยีไม่ใช้อากาศที่ได้รับความนิยมมากกว่า
แบบอื่นโดยมีการใช้ประมาณ 155 แห่ง คิดเป็นร้อยละ 77 ของระบบไม่ใช้อากาศ
ทั้งหมด 201 แห่ง ทั้งนี้อาจเป็นเพราะว่าระบบบ่อหมักมีราคาถูก ใช้ได้ง่ายและไม่
จุกจิก ในขณะที่ถังกรองไม่ใช้อากาศมีการใช้น้อยและมักมีปัญหาอุดตันหรือไม่มี
ประสิทธิภาพ ส่วนระบบยูเอเอสบีเป็นเทคโนโลยีที่มาแรง เนื่องจากเป็นระบบที่
มีอัตราบำบัดสูง จนถึงในปัจจุบัน (พ.ศ. 2544) มีระบบ UASB ที่ใช้อยู่
ภายในประเทศประมาณ 30 แห่ง (รายละเอียดแสดงในตารางที่ 4.14) ทั้งหมดใช้
กับโรงงานอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ซึ่งได้แก่ โรงงานเบียร์ โรงงานผลิตแป้งดัด
แปร (Modified Starch) โรงงานอาหารทะเลแช่แข็ง และโรงงานเส้นหมี่
ผลการสำรวจแสดงให้เห็นว่าอุตสาหกรรมที่มีการใช้เทคโนโลยีไม่ใช้อากาศมีดังนี้
• อาหารทะเลบรรจุกระป๋อง • ถักและทอผ้า • ยารักษาโรค และเครื่องดื่ม
บำรุงร่างกาย
• ผลิตเส้นหมี่ ก๋วยเตี๋ยว • ฟอกหนัง • ซักรีด ซักแห้งหรือย้อม
เสื้อผ้า
• ฆ่าและชำแหละสัตว์ • เยื่อและกระดาษ • ยางธรรมชาติ
• น้ำอัดลม • ห้องเย็น • โรงกลั่นน้ำมันปิโตรเลียม
• น้ำมันปาล์ม น้ำมันรำข้าว • สบู่ แชมพู • กระเบื้องเคลือบ
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิขาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 4
4-34
ผงซักฟอก
• ผักและผลไม้กระป๋อง • แป้งมันสำปะหลัง • เคมีภัณฑ์
• น้ำตาลทราย • นม • แอลกอฮอล์
• เครื่องปรุงรสอาหาร • เบียร์ สุรา ไวน์ • ปลาป่น
4.4 ระบบบำบัดไม่ใช้อากาศแบบอัตราสูง
ปัจจัยที่ทำให้มีการใช้เทคโนโลยีไม่ใช้อากาศในการบำบัดน้ำเสียอุตสาหกรรมกัน
อย่างแพร่หลายในระยะเวลา 10 ปีที่ผ่านมา คือความสามารถในการบำบัดน้ำเสีย
ได้ในอัตราที่สูงมาก ยกตัวอย่างเช่น ในขณะที่ระบบเอเอสสามารถบำบัดน้ำเสีย
ได้ในอัตรา 0.5 – 2 กก.ซีโอดี/ลบ.ม-วัน จะพบว่าระบบยูเอเอสบีและอีจีเอสบี
(EGSB) สามารถบำบัดได้ในอัตรา 5-20 และ 10-30 กก.ซีโอดี/ลบ.ม-วัน
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิขาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 4

คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิขาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 4
4-40
4.5 ศักยภาพของการใช้เทคโนโลยีไม่ใช้อากาศในอนาคต
ในอนาคตความจำเป็นต้องใช้เทคโนโลยีแบบใช้อากาศก็ยังคงมีอยู่ แต่คาดคะเน
ได้ว่าจะมีความนิยมใช้เทคโนโลยีไม่ใช้อากาศสำหรับบำบัดน้ำเสียอุตสาหกรรม
ในสัดส่วนที่เพิ่มขึ้น ทั้งนี้เนื่องจากการใช้เทคโนโลยีไม่ใช้อากาศเป็นทางเดียวที่
จะช่วยลดพลังงานสำหรับบำบัดน้ำเสียและของเสียและยังเป็นเทคโนโลยีที่ช่วย
ให้มีการใช้ทรัพยากรอย่างยั่งยืน ยกตัวอย่างการได้พลังงานในรูปกาซชีวภาพ
1.4 GJ (เทียบเท่ากับไฟฟ้า 110 กิโลวัตต์-ชม.) ปุ๋ยอินทรีย์ 180 กก. และน้ำสะอาด
700 ลิตร จากการบำบัดน้ำเสียหรือของเสีย 1 ตันด้วยเทคโนโลยีไม่ใช้อากาศ
นอกจากนี้ หากการใช้เทคโนโลยีไม่ใช้อากาศสามารถประยุกต์มาใช้กับน้ำเสีย
ชุมชนได้อย่างมีประสิทธิภาพ ก็ยิ่งจะได้เห็นบทบาทของเทคโนโลยีไม่ใช้อากาศ
มากและรวดเร็วยิ่งขึ้น
ปัจจัยหลายประการที่สนับสนุนให้มีความนิยมใช้เทคโนโลยีไม่ใช้อากาศเพิ่มขึ้น
มากและรวดเร็วในอนาคตอันใกล้มีดังนี้
4.5.1 แนวคิดในการประหยัดน้ำใช้ในอุตสาหกรรม
ในอนาคต มีความเป็นไปได้มากที่จะมีการประหยัดน้ำใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆ
เป็นผลให้น้ำเสียอุตสาหกรรมมีความเข้มข้นเพิ่มขึ้น จึงมีโอกาสได้ใช้เทคโนโลยี
แบบไม่ใช้อากาศมากขึ้น ในการบำบัดน้ำเสียที่มีความเข้มข้นสูงๆ ในลักษณะของ
การบำบัดเบื้องต้น

บทที่ 5
แบคทีเรียที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการบำบัดแบบไม่ใช้อากาศ
5.1 แบคทีเรียสร้างกรดไขมันระเหย (Acidogenic Bacteria)
ในขั้นตอนการสร้างกรดไขมันระเหยของกระบวนการไม่ใช้อากาศ กรดจะผลิต
ขึ้นโดยแบคทีเรียไม่ใช้อากาศชนิดเด็ดขาด (Obligate Anaerobes) มากกว่าชนิด
Facultative ทั้งนี้เพราะแบคทีเรียชนิดเด็ดขาดมีจำนวนมากกว่า แบคทีเรียไม่ใช้
อากาศชนิดเด็ดขาดที่มีบทบาทในการสร้างกรดไขมันระเหยก็คือกลุ่ม
Clostridium ซึ่งมีเมตาบอลิซึมหลายแบบจึงสามารถใช้สารอาหารทั้งที่เป็นพวก
แป้งหรือโปรตีนได้ ผลปฏิกิริยาที่ได้มีหลากหลายชนิดเช่น กรดบิวทิริก กรดอะซิ
ติก กาซคาร์บอนไดออกไซด์ กาซไฮโดรเจน เอทานอล บิวทานอล อะซีโตน เป็น
ต้น นอกจากนี้ยังมีแบคทีเรียในกลุ่ม Propionibacterium ที่ผลิตกรดพรอพิออนิก
(Propionic Acid) และกรดอะซิติกจากกรดแลกติก (Fenchel and Finlay, 1995
และ Madigan et.al., 1997)
5.2 แบคทีเรียสร้างกรดอะซิติก (Acetogenic Bacteria)
เมื่อผลผลิตจากแบคทีเรียสร้างกรดมีหลายชนิดดังที่กล่าว และบางชนิดยังเป็นสาร
โมเลกุลใหญ่ที่แบคทีเรียสร้างมีเทนไม่สามารถนำไปใช้เป็นสารอาหารได้
ดังนั้น จึงต้องมีการเปลี่ยนสารเหล่านั้นให้กลายเป็นสารอาหารอย่างง่ายสำหรับ
แบคทีเรียที่สร้างมีเทน ซึ่งแบคทีเรียที่สามารถเปลี่ยนกรดไขมันระเหยโมเลกุล
ใหญ่ให้กลายเป็นกรดอะซิติก กาซไฮโดรเจน และกาซคาร์บอนไดออกไซด์ได้
นั้น สามารถแบ่งได้เป็น 2 ชนิด ดังนี้
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 5
5-2
• Homoacetogenic Bacteria
แบคทีเรียชนิดนี้ใช้กาซคาร์บอนไดออกไซด์เป็นสารรับอิเลกตรอน และผลิต
กรดอะซิติกขึ้นมา(เป็นกระบวนการหายใจแบบไม่ใช้อากาศ) ผ่านวิถีที่เรียกว่า
Acetyl-CoA pathway แบคทีเรียชนิดนี้ เช่น Acetobacterium woodii และ
Clostridium aceticum สามารถเจริญเติบโตทั้งในแบบออโทโทรฟิก(Autotrophic)
คือ ใช้กาซคาร์บอนไดออกไซด์เป็นสารรับอิเลกตรอนและแหล่งคาร์บอนและใช้
กาซไฮโดรเจนเป็นสารให้อิเลกตรอนเพื่อเปลี่ยนเป็นกรดอะซิติกอีกทั้ง
เจริญเติบโตในแบบเฮเทอโรโทรฟิก (Heterotrophic) ก็ได้ โดยการหมักน้ำตาลดัง
สมการข้างล่าง
2CO2 + 4H2 ⎯⎯→ CH3COOH + 2H2O (5.1)
C6
H12O6 ⎯⎯→ 3CH3COOH (5.2)
จะเห็นว่าแบคทีเรียพวก Clostridium มีอยู่ทั้งในกลุ่มแบคทีเรียที่สร้างกรดทั่วไป
(Acidogenic Bacteria) และกลุ่มแบคทีเรียที่สร้างกรดอะซิติก (Acetogeneic
Bacteria) ทั้งนี้เพราะแบคทีเรียกลุ่มนี้มีเมตาบอลิสมหลายแบบดังแสดงในตาราง
ที่ 5.1
• H2-producing Acetogenic Bacteria
แบคทีเรียชนิดนี้จะใช้กรดไขมันระเหย (ที่ไม่ใช่กรดอะซิติก) หรือแอลกอฮอลล์
เป็นสารอาหาร แล้วสร้างกรดอะซิติกและกาซไฮโดรเจนซึ่งเป็นสารอาหารของ
autotrophic bacteria
heterotrophic bacteria
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 5
5-3
แบคทีเรียสร้างมีเทน ดังนั้นแบคทีเรียชนิดนี้จึงมีบทบาทสำคัญ เพราะเป็น
ตัวเชื่อมระหว่างแบคทีเรียสร้างกรดกับแบคทีเรียสร้างมีเทน อย่างไรก็ดี แบคทีเรีย
ตารางที่ 5.1 ลักษณะสมบัติของแบคทีเรียบางกลุ่มในจีนัส
Clostridium (Medigan et al., 1997)
ลักษณะสำคัญ ผลผลิตและลักษณะอื่น ชนิด
1. ย่อยคาร์โบไฮเดรท
ย่อยเซลลูโลสได้ อะซิเตท,แลคเตท,
ซัสสิเนท, ไฮโดรเจน, เอทธานอล,
คาร์บอนไดออกไซด์
C. cellobioparum
C. thermocellum
ย่อยน้ำตาล,แป้งและ
เปคติน (pectin) ได้
บางชนิดตรึง
ไนโตรเจนได้
ผลผลิตคือ อะเซโทน, บิวทานอล,
เอทธานอล, ไอโซพรอพินอล,
บิวไทเรต, อะซิเตท, พรอพิโอเนท,
ซัสสิเนท, ไฮโดรเจน,
คาร์บอนไดออกไซด์
C. butyricum
C. acetobutylicum
C. pasteurianum
C. perfringens
C. thermosulfurogenes
ย่อยน้ำตาลให้เป็น
กรดอะซิติก ได้
ผลิตอะซิเตทจาก
คาร์บอนไดออกไซด์
C. aceticum
C. thermoaceticum
C. formicoaceticum
ย่อยเฉพาะ pentoses
หรือ methylpentoses
ได้
ผลผลิตคือ อะซิเตท, พรอพิโอเนท,
n- บิวทานอล, ไฮโดรเจน,
คาร์บอนไดออกไซด์
C. methylpentosum
2. ย่อยโปรตีนและ
กรดอะมิโนได้
อาจย่อยน้ำตาลได้
ผลผลิตคือ อะซิเตท, กรดไขมัน
ระเหยอื่น, แอมโมเนีย, คาร์บอน
ไดออกไซด์, อาจให้ไฮโดรเจน
ผลผลิตคือ บิวไทเรตและอะซิเตท
อาจผลิตเอกโซทอกซิน (exotoxins)
C. sporogenes
C. tetani
C. botulinum
C. tetanomorphum
ย่อยสารประกอบที่มี พรอพิออเนท,อะซิเตทและ C. propionicum
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 5
5-4
คาร์บอน 3 อะตอม คาร์บอนไดออกไซด์
ตารางที่ 5.1 ลักษณะสมบัติของแบคทีเรียบางกลุ่มในจีนัส
Clostridium (Medigan et al., 1997) (ต่อ)
ลักษณะสำคัญ ลักษณะอื่น ชนิด
3. ย่อยคาร์โบไฮเดรท
หรือกรดอะมิโนได้
อะซิเตท, ฟอร์เมท, มีไอโซบิวไทเรท
และ ไอโซวาเลอเรท (isovalerate)
เล็กน้อย
C. bifermentans
4. ย่อยพิวรีน
(Purine) ได้
อะซิเตท, purines, forming acetate,
คาร์บอนไดออกไซด์, แอมโมเนีย
C. acidurici
5.ย่อยเอทธานอล
ให้เป็นกรดไขมันได้
ใช้อะซิเตทเป็นสารรับอิเล็กตรอน C. kluyveri
ชนิดนี้จะเจริญเติบโตได้ไม่ดีเมื่ออยู่ตามลำพัง ทั้งนี้เพราะถ้ามีการสะสมของกาซ
ไฮโดรเจนที่ผลิตขึ้นมาจะทำให้ความดันพาร์เชียลของไฮโดรเจนสูง ยับยั้งการ
เจริญเติบโตของแบคทีเรียสร้างกรดอะซิติก ทำให้ปฏิกิริยาสร้างกรดอะซิติกไม่
เกิดขึ้น ดังนั้น จะเห็นได้ว่า การอยู่ร่วมกันระหว่างแบคทีเรียสร้างกรดอะซิติกและ
แบคทีเรียสร้างมีเทนให้ประโยชน์ซึ่งกันและกัน (Syntrophy) ต่างก็ไม่สามารถ
เจริญเติบโตได้ดีถ้าอยู่เพียงลำพัง นั่นคือ แบคทีเรียสร้างกรดอะซิติกจะสร้าง
อาหารให้แก่แบคทีเรียที่สร้างมีเทน ส่วนแบคทีเรียที่สร้างมีเทนก็ช่วยทำลายกาซ
ไฮโดรเจนให้กับแบคทีเรียที่สร้างกรด
แบคทีเรียชนิดนี้จะอยู่ในจีนัส Synthrophomonas และจีนัส Synthrophobacter
โดยแบคทีเรีย Synthrophomonas wolfei จะย่อยกรดไขมันระเหยที่มีคาร์บอน
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 5
5-5
ตั้ง แ ต่ 4 ถึง 8 อ ะ ต อ ม ใ ห้ก ล า ย เ ป็น ก ร ด อ ะ ซิติก ไ ฮ โ ด ร เ จ น แ ล ะ
คาร์บอนไดออกไซด์ ส่วนแบคทีเรีย Syntrophobacter wolinii จะย่อยกรดพรอพิ
ออนิกให้กลายเป็นกรดอะซิติก กาซไฮโดรเจนและกาซคาร์บอนไดออกไซด์
เช่นกัน
5.3 แบคทีเรียที่สร้างมีเทน (Methanogenesis Bacteria)
ในขั้นตอนการสร้างมีเทน แบคทีเรียที่ผลิตกาซมีเทนจะเป็นแบคทีเรียประเภท
เด็ดขาด (ที่ไม่อาจทนต่อออกซิเจนได้แม้ในปริมาณเพียงเล็กน้อย) แบคทีเรียพวก
นี้จะเจริญเติบโตช้า และเลือกชนิดของอาหารมาก สารอาหารสำหรับแบคทีเรีย
สร้างมีเทนมีอยู่ประมาณ 10 ชนิด โดยกาซคาร์บอนไดออกไซด์เป็นสารอาหารที่
มีเกือบทั่วไปในธรรมชาติ และเมื่อแหล่งให้อิเลกตรอนเป็นกาซไฮโดรเจนแบคที-
เรียสร้างมีเทนพวกนี้จะจัดเป็นจุลินทรีย์ออโทโทรฟิกที่มีคาร์บอนไดออกไซด์ทำ
หน้าที่เป็นทั้งสารรับอิเลกตรอนและแหล่งคาร์บอน นอกจากนี้ ยังมีสารอาหารอีก
หลายตัวที่เป็นแหล่งคาร์บอนเช่นเดียวกับคาร์บอนไดออกไซด์ได้อีก ดังแสดงใน
ตารางที่ 5.2
กล่าวได้ว่า การสร้างมีเทนจากกาซไฮโดรเจนและกาซคาร์บอนไดออกไซด์
สามารถจัดเป็นการหายใจแบบไม่ใช้อากาศได้ โดยมีคาร์บอนไดออกไซด์ทำ
หน้าที่เป็นสารรับอิเล็กตรอน อย่างไรก็ตาม การศึกษาทางชีวเคมีของกระบวนการ
สร้างมีเทนพบว่า แบคทีเรียสร้างมีเทนที่ใช้กาซไฮโดรเจนและคาร์บอนไดออก-
ไซด์เป็นสารอาหารไม่มีสารจำพวก Cytochromes และ Quinones ซี่งเป็นสาร
จำเป็นในระบบขนส่งอิเล็กตรอนทั่วไป ถึงกระนั้นการขนส่งอิเล็กตรอนใน
กระบวนการสร้างมีเทนจากกาซคาร์บอนไดออกไซด์นี้ ก็ยังไม่เป็นที่เข้าใจกัน
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 5
5-6
อย่างชัดเจนนักจนถึงปัจจุบัน ทั้งนี้เพราะกระบวนการนี้ต้องการสารโคเอนไซม์ที่
เฉพาะเจาะจงสำหรับแบคทีเรียสร้างมีเทน( Methanogens) เท่านั้น เพื่อทำหน้าที่
ช่วยสารเอนไซม์ในการรีดิวซ์คาร์บอนไดออกไซด์เป็นกาซมีเทน
ตารางที่ 5.2 สารอาหารสำหรับแบคทีเรียสร้างมีเทน
(Medigan et.al.,1997 ; Fenchel and Finlay,1995)
กลุ่มคาร์บอนไดออกไซด์
Carbon dioxide, CO2 (with electrons derived from H2)
Formate, HCOOCarbon
monoxide, CO
กลุ่มสารประกอบเมทิล
Methanol, CH3OH
Methylamine, CH3NH3+
Dimethylamine, (CH3)2NH2+
Trimethylamine, (CH3)3NH+
Methylmercaptan, CH3SH
Dimethylsulfide, (CH3)2S
กลุ่มกรดอะซิติก
Acetate, CH3COOคู่
มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 5
5-7
แบคทีเรียสร้างมีเทนหลายชนิดได้ถูกค้นพบและสามารถเพาะแยกเชื้อได้
การศึกษาทั้งทางกายภาพและในระดับโมเลกุล ทำให้สามารถแยกแบคทีเรียชนิด
นี้ได้เป็น 7 กลุ่ม รวมทั้งสิ้น 17 จีนัส (Genus) รูปร่างของแบคทีเรียชนิดนี้มีทั้งที่
เป็นแท่ง (ทั้งชนิดยาวและชนิดสั้น) ทรงกลม(cocci) หรือเป็นรูปแผ่น รวมทั้งที่
เป็นเส้นใย (filamentous) การติดสีมีทั้งแกรมลบและแกรมบวก ดังแสดงในตาราง
ที่ 5.3
พวกแบคทีเรียสร้างมีเทนนี้มีลักษณะเด่นชัดแตกต่างจากพวกโปรคาริโอตทั่วไป
ตรงที่มีสารโคเอนไซม์ที่เฉพาะเจาะจงสำหรับแบคทีเรียกลุ่มนี้เท่านั้นอยู่หลายตัว
• โคเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับการขนส่งคาร์บอน 1 อะตอม จากสารอาหารจนเป็น
มีเทนได้แก่ สาร methanofuran methanopterin coenzyme M รวมทั้ง
coenzyme F430
• โคเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยารีดอกซ์ ได้แก่ coenzyme F420 และ HSHTP
(7-mercaptoheptanoyl threonine phosphate)
สารโคเอนไซม์เหล่านี้มีบทบาทสำคัญในกระบวนการชีวเคมีของการสร้างมีเทน
มากกว่า NAD+ หรือ FMN ซื่งเป็นสารโคเอนไซม์ทั่วไปของพวกโปรคาริโอต
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 5
5-8
ตารางที่ 5.3 แบคทีเรียสร้างมีเทนจำแนกตามลักษณะทางกายภาพและสมบัติ
ในระดับโมเลกุล (Madigan และคณะ, 1997)
จีนัส รูปร่าง ปฏิกิริยา
แกรม
จำนวน
ชนิด
สับสเตรท
Group I
Methanobacterrium ท่อนยาว + or - 8 H2 + CO2, formate
Methanobrevibacter ท่อนสั้น + 3 H2 + CO2, formate
Methanosphaera กลม + 1 Methanol+H2, both needed
Group II
Methanothermus เป็นท่อน + 2 H2+CO2,can also reduce S0
Group III
Methanococcus กลมบู้บี้ - 5 H2+ CO2, pyruvate + CO2,
Formate
Group IV
Methanomicrobium ท่อนสั้น - 2 H2 + CO2, formate
Methanogenium กลมบู้บี้ - 3 H2 + CO2, formate
Methanospirillum เป็นสาย - 1 H2 + CO2, formate
Methanoplanus เป็นแผ่น
มีขอบคม
- 2 H2 + CO2, formate
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 5
5-9
ตารางที่ 5.3 แบคทีเรียสร้างมีเทนจำแนกตามลักษณะทางกายภาพและสมบัติ
ในระดับโมเลกุล (Madigan และคณะ, 1997) (ต่อ)
จีนัส รูปร่าง ปฏิกิริยา
แกรม
จำนวน
ชนิด
สับสเตรท
Group V
Methanosarcina กลมบู้บี้ขนาด
ใหญ่จับกันเป็น
กลุ่ม
+ 6 H2 + CO2,acetate,
methanol, methylamines
Methanolobus กลมบู้บี้จับกัน
เป็นกลุ่ม
- 5 Methanol, methylamines
Methanoculleus กลมบู้บี้ - 4 H2 + CO2, alcohol,
formate
Methanohalobium กลมบู้บี้ - 1 Methanol, methylamines;
halophilic
Methanococcoides กลมบู้บี้ - 2 Methanol, methylamines
Methanohalophilus กลมบู้บี้ - 3 Methanol, methylamines,
methyl sulfides; halophile
Methanothrix
(Methanosaeta)
ท่อนยาวและเป็น
เส้นใย
- 3 Acetate
Group VI
Methanopyrus ท่อนยาวต่อเป็น
สายโซ่
+ 1 H2 + CO2; growth at
110°c hyperthermophile,
Group VII
Methanocorpusculum กลมบู้บี้ - 3 H2 + CO2, formate,
alcohols
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 5
5-10
5.4 แบคทีเรียรีดิวซ์ซัลเฟต (Sulfate Reducing Bacteria, SRB)
แบคทีเรียรีดิวซ์ซัลเฟตเป็นแบคทีเรียไม่ใช้ออกซิเจนชนิดเด็ดขาดต้องการสภาวะ
ไม่ใช้ออกซิเจนในการเจริญเติบโต จัดอยู่ในกลุ่มของแบคทีเรียชนิดเคโมเฮเทอโร
โทรป (Chemoheterotroph) ดำรงชีพและเจริญเติบโตโดยได้รับพลังงานจาก
ปฏิกิริยาทางเคมีในการย่อยสลายสารอินทรีย์ต่างๆซึ่งเป็นแหล่งคาร์บอนและสาร
ให้อิเล็กตรอน เช่น กรดไขมันระเหยหรือแอลกอฮอลล์ ลักษณะเด่นของแบคทีเรีย
กลุ่มนี้คือ การใช้สารประกอบอนินทรีย์ของซัลเฟอร์บางชนิดเช่น ซัลเฟต,ซัลไฟต์
หรือไธโอซัลเฟต (ตารางที่ 5.4) เป็นสารรับอิเล็กตรอนในการย่อยสลาย
สารอาหาร แล้วเปลี่ยนสารประกอบซัลเฟอร์นั้นให้อยู่ในรูปซัลไฟด์แทน ผลผลิต
ที่สำคัญคือกาซไฮโดรเจนซัลไฟด์ ขั้นตอนนี้ถือเป็นขั้นตอนสุดท้ายของการย่อย
สลายแบบไม่ใช้อากาศเช่นเดียวกับขั้นตอนการสร้างมีเทน ดังนั้นจึงมักพบ
แบคทีเรียชนิดนี้ร่วมกับแบคทีเรียสร้างกรดและแบคทีเรียสร้างมีเทนในระบบไม่
ใช้อากาศที่ใช้บำบัดน้ำเสียที่มีซัลเฟต ความสัมพันธ์ของแบคทีเรียหลายกลุ่มดังที่
กล่าวมามีทั้งการพึ่งพาอาศัย และการแข่งขันระหว่างกัน
แบคทีเรียรีดิวซ์ซัลเฟตสามารถแบ่งได้เป็น 2 กลุ่มใหญ่ๆ (ตารางที่ 5.5) ตาม
ความสามารถในการออกซิไดซ์สารอินทรีย์เพื่อการดำรงชีพและการเจริญเติบโต
ดังนี้
• แบคทีเรียรีดิวซ์ซัลเฟตชนิดย่อยสลายสารอินทรีย์ได้ไม่สมบูรณ์ (Incompletely
Oxidizing Sulfate Reducing Bacteria, I-SRB) แบคทีเรียชนิดนี้จะใช้
สารอาหาร เช่น กรดแลกติก กรดไพรูวิก เอทานอล หรือกรดไขมันบางชนิด
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 5
5-11
โดยสารอินทรีย์ที่เหลือจากการย่อยสลายจะเป็นอะซิเตท เช่น แบคทีเรียในกลุ่ม
Desulfovibrio Desulfomonas Desulfotomaculum และ Desulfobulbus เป็นต้น
• แบคทีเรียรีดิวซ์ซัลเฟตชนิดย่อยสลายสารอินทรีย์ได้สมบูรณ์ (Completely
Oxidizing Sulfate Reducing Bacteria, C-SRB) สารอาหารที่ใช้จะเป็นกรด
ไขมันโดยเฉพาะกรดอะซิติกและถูกย่อยสลายอย่างสมบูรณ์จนกลายเป็นกาซ
คาร์บอนไดออกไซด์ แบคทีเรียในกลุ่มนี้ได้แก่ Desulfococcus Desulfosarcrina
และ Desulfonema
ปฏิกิริยาในการย่อยสลายสารอาหารของแบคทีเรียรีดิวซ์ซัลเฟตทั้ง 2 กลุ่ม มีอยู่
หลายปฏิกิริยา เนื่องจากสารอาหารของแบคทีเรียชนิดนี้มีอยู่หลายชนิด ดังแสดง
ในตารางที่ 5.6
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 5
5-12
ตารางที่ 5.4 สารประกอบซัลเฟอร์ (สารรับอิเล็กตรอน)
และสารให้อิเล็กตรอนสำหรับแบคทีเรียรีดิวซ์ซัลเฟต
สารรับอิเล็กตรอน สภาวะออกซิเดชัน
สารประกอบที่มีซัลเฟอร์เป็นองค์ประกอบ
Organic S (R-SH) -2
Sulfide (H2S) -2
Elemental sulfur (S0) 0
Thiosulfate (S2O32-) +2 (average per S)
Tetrathionate (S4O62-) +2.5 (average per S)
Sulfur dioxide (SO2) +4
Sulfite (SO32-) +4
Sulfur trioxide (SO3) +6
Sulfate (SO42-) +6
สารให้อิเล็กตรอนบางชนิดสำหรับแบคทีเรียรีดิวซ์ซัลเฟต
H2
Lactate
Pyruvate
Ethanol and other alcohols
Fumarate
Malate
Choline
Acetate
Propionate
Butyrate
Long-chain fatty acids
Benzoate
Indole
Hexadecane
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 5
5-13
ตารางที่ 5.5 ตัวอย่างแบคทีเรียรีดิวซ์ซัลเฟตและสารอาหารที่ใช้
(Gottschalk, 1988)
ชนิดจุลินทรีย์ ชนิดสับสเตรทที่ใช้
ร่วมกับซัลเฟต
บริโภค
H2+CO2
ชนิด
ไซโตโครม
Group I (I-SRB)
Desulfovibrio desulfuricans
Desulfovibrio vulgaris
Desulfomonas pigra
Desulfotomaculum
nigrificans
Desulfobulbus propionicus
Lactate, Ethanol, Malate
Lactate, Ethanol, Malate
Lactate
Lactate, Ethanol
Propionate
ได้
ได้
ไม่ได้
ได้
ไม่ได้
c
c
c
b
b, c
Group II (C-SRB)
Desulfotomaculum
acetoxidans
Desulfobacter postgatei
Desulfococcus
multivorans
Desulfonema limicola
Desulfosarcrina variabilis
Acetate
Acetate
Acetate,Propionate,
Benzoate,Fatty Acids (C1-C14)
Formate,Acetate Propionate,
Fatty Acids (C1-C12)
Acetate, Propionate, Benzoate,
Fatty Acids (C1-C14)
ได้
ไม่ได้
ไม่ได้
ได้
ได้
b
b, c
b, c
b, c
ไม่ได้วัด
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 5
5-14
ตารางที่ 5.6 ตัวอย่างของปฏิกิริยาการย่อยสลายสารอาหารของแบคทีเรียรีดิวซ์ซัลเฟต
(Widdle, 1988)
ลำดับ
ที่
สารให้
อิเลกตรอน
แบคทีเรีย ปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้น
1 ไฮโดรเจน
หรือฟอร์เมท
I-SRB,
C-SRB
4H2+SO42-+H+ → 4H2O+HS-
2 อะซิเตท C-SRB CH3COO-+SO42- → 2HCO3-+HS-
3 พรอพิออเนท C-SRB
I-SRB
4CH3CH2COO-+7SO42- → 12HCO3-+7HS-+H+
4CH3CH2COO-+3SO42- →
4CH3COO-+4HCO3-+3HS-+H+
4 บิวทิเรท C-SRB
I-SRB
2CH3(CH2)2COO-+5SO42- → 8HCO3-+5HS-+H+
2CH3(CH2)2COO-+SO42- → 4CH3COO-+HS-+H+
5 แลกเตท C-SRB
I-SRB
2CH3CHOHCOO-+3SO42- → 6HCO3-+3HS-+H+
2CH3CHOHCOO-+SO42- →
2CH3COO-+2HCO3-+HS-+H+
6 เบนโซเอท C-SRB
I-SRB
4C6H5COO-+15SO42-+16H2O →
28HCO3-+15HS-+9H+
4C6H5COO-+3SO42-+16H2O →
12CH3COO-+4HCO3-+ 3HS-+9H+
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 6
6–1
บทที่ 6
รูปแบบของระบบบำบัดแบบไม่ใช้อากาศ
กระบวนการไม่ใช้อากาศอาจใช้ในการบำบัดน้ำเสียหรือบำบัดสลัดจ์ก็ได้ ขึ้นอยู่
กับว่าถังปฏิกิริยาจะเป็นแบบใด แต่ไม่ว่าวัตถุประสงค์จะเป็นเช่นใดก็ตาม
กระบวนการไม่ใช้อากาศก็มักมีลักษณะสำคัญร่วมกันคือสามารถสร้างกาซ
ชีวภาพจากสารอินทรีย์ กระบวนการบำบัดสลัดจ์มักเป็นถังรูปแบบเดียวคือถังย่อย
สลัดจ์ (Sludge Digestion Tank) ส่วนรูปแบบอื่นๆ มักใช้ในการบำบัดน้ำเสีย
ถังปฏิกรณ์ชีวภาพไม่ใช้อากาศได้มีการพัฒนามาอย่างต่อเนื่องจากถังปฏิกรณ์ที่ใช้
สำหรับหมักธรรมดา จนถึงกระบวนการที่มีอัตราสูงที่ใช้ระยะเวลาสั้นมาก รูปที่
6.1 ได้สรุปรูปแบบของถังปฏิกรณ์ที่มีใช้กันในปัจจุบัน โดยด้านซ้ายจะเป็น
กระบวนการที่เหมาะสำหรับระบบย่อยตะกอนหรือน้ำเสียที่มีสารอินทรีย์อยู่ใน
รูปของแข็งปนอยู่มาก ส่วนกระบวนการด้านขวามือเหมาะสำหรับน้ำเสียที่
สารอินทรีย์ส่วนใหญ่ละลายอยู่ในน้ำ ส่วนกระบวนการตรงกลางเหมาะสม
สำหรับน้ำเสียที่มีของแข็งไม่มากนักและน้ำเสียที่มีสารอินทรีย์ละลายน้ำ
ความแตกต่างของทั้งในด้านรูปแบบและข้อพิจารณาในการเลือกใช้งานได้แสดง
อยู่ในตารางที่ 6.1
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 6
6–2
รูปที่ 6.1 รูปแบบของระบบบำบัดแบบไม่ใช้อากาศแบบต่างๆ
(Manila and Pohland 1992)
SUSPENDED
GROWTH
เทคโนโลยีบำบัดแบบไม่ใช้อากาศ
HYBRID
(แบบ
SUPPORTED
GROWTH
COMPLETELY
MIXED
ANAEROBIC
CONTACT
UASB
ANAEROBIC
POND
ANAEROBIC
FILTER
EXPANDED
BED
FLUIDIZED
BED
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 6
6–3
ตารางที่ 6.1 การเปรียบเทียบกระบวนการบำบัดน้ำเสียไม่ใช้อากาศแบบต่างๆ
ข้อพิจารณา ระบบเติบโต
แขวนลอยใน
น้ำ
ระบบผสม ระบบมีตัวกลาง
เกาะยึด
ความเข้มข้นของแบคทีเรีย ต่ำ สูง สูง
อายุตะกอน (SRT) ต่ำ สูง สูง
การใช้บำบัดน้ำเสียที่มีอนุภาค
ของแข็ง
เหมาะสม กำจัดอนุภาค
ของแข็งได้บ้าง
กำจัดอนุภาค
ของแข็งได้บ้าง
การใช้บำบัดน้ำเสียที่มีความ
เข้มข้นสูง
เหมาะสม ไม่เหมาะสม ไม่เหมาะสม
การใช้บำบัดน้ำเสียที่มีความ
เข้มข้นต่ำ
ไม่เหมาะสม เหมาะสม เหมาะสม
ประสิทธิภาพในการบำบัดน้ำเสีย จำกัด สูง สูง
ความทนต่อสารพิษและ
การเปลี่ยนแปลงภาวะ
การทำงาน
มีข้อจำกัด
เนื่องจากอายุ
ตะกอนต่ำ
มีอายุตะกอนสูง
จึงมีเสถียรภาพดี
มีอายุตะกอนสูง
จึงมีเสถียรภาพดี
สภาพทางชลศาสตร์
ในถังปฏิกรณ์
ใช้เครื่องกวน ใช้วิธีหมุนเวียนน้ำ
หรือใช้กาซชีวภาพ
มาเป่า
ใช้วิธีหมุนเวียนน้ำ
หรือใช้กาซชีวภาพ
มาเป่า
การใช้พลังงาน ต่ำที่สุด สูงถ้ามีการหมุน
เวียนน้ำ
สูง ถ้าเป็น
แบบFluidized
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 6
6–4
• แบคทีเรียเติบโตแขวนลอยอยู่ในน้ำเสีย (Suspended Growth) อาศัยการกวนให้
แบคทีเรียผสมกับน้ำเสียภายในถังปฏิกิริยา และจำเป็นต้องมีถังตกตะกอนเพื่อ
แยกน้ำที่ผ่านการบำบัดและเชื้อแบคทีเรียให้ออกจากกัน โดยหมุนเวียนเชื้อ
กลับเข้าสู่ถังปฏิกิริยาอีกครั้ง
• แบคทีเรียเติบโตอยู่ติดกับตัวกลาง (Supported Growth) เนื่องจากแบคทีเรีย
แบบไม่ใช้อากาศไม่สามารถตกตะกอนได้ดี และอาจหลุดออกไปกับน้ำที่ผ่าน
การบำบัดแล้ว ทำให้มีผู้คิดค้นที่จะให้แบคทีเรียเกาะติดกับตัวกลางและเสมือน
ว่าตัวกลางนั้นถูกใช้เป็นตัวกรองให้แบคทีเรียไม่หลุดออกไปกับน้ำที่ผ่านการ
บำบัดแล้ว ทำให้ค่าใช้จ่ายของการสร้างถังตกตะกอนมาอยู่ที่ราคาของตัวกลาง
ที่ให้แบคทีเรียเกาะติด
• แบบผสม (Hybrid) ซึ่งเป็นการนำข้อดีมาใช้และตัดปัญหาข้อด้อยจาก 2
รูปแบบข้างต้น
6.1 ถังย่อยสลัดจ์ (บำบัดสลัดจ์)
ระบบแบบนี้ใช้ในการบำบัดสลัดจ์ซึ่งเป็นตะกอนอินทรีย์ ส่วนประกอบหลักของ
ระบบนี้แสดงอยู่ในรูปที่ 6.2 และ 6.3 รูปที่ 6.2 เป็นถังย่อยที่ไม่มีการกวนตะกอน
และไม่ปรับอุณหภูมิให้กับสลัดจ์ ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นภายในถังจึงช้าและไม่ทั่วถึง
ถังย่อยแบบนี้จึงเรียกว่าถังย่อยแบบอัตราต่ำ (Low Rate Digester) ส่วนรูปที่ 6.3
เป็นถังย่อยแบบที่มีการกวนและมีการปรับอุณหภูมิด้วย ปฏิกิริยากำจัด
สารอินทรีย์จะเกิดขึ้นได้ดีกว่าแบบแรก ถังย่อยแบบนี้จึงเรียกว่าถังย่อยแบบอัตรา
สูง (High Rate Digester) รูปที่ 6.4 เป็นถังย่อยแบบอัตราสูงที่มีถัง 2 ชุด ในภาพ
แสดงให้เห็นถึงการแยกตะกอนสลัดจ์ออกจากถังย่อยสลัดจ์ชุดที่ 2 ซึ่งทำให้
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 6
6–5
สามารถได้สลัดจ์ย่อยแล้วที่มีความเข้มข้นสูงและปล่อยน้ำทิ้งที่มีตะกอน
แขวนลอยต่ำ (สกปรกน้อย)
Gas
Sludge
heater
Supernatant layer
Activity digesting
sludge layer
Digested sludge
Raw sludge
Supernatant
Digested Sludge
Gas
รูปที่ 6.2 ถังย่อยชนิดอัตราต่ำ (มั่นสิน ตัณฑุลเวศม์ 2542)
Gas
Influent Effluent
รูปที่ 6.3 ถังย่อยแบบอัตราสูง (มั่นสิน ตัณฑุลเวศม์ 2542)
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 6
6–6
Sludge
heater
Gas Gas
Supernatant
layer
Digested
sludge
Raw sludge
Gas
Supernatant
Digested Sludge
Stage 1 Stage 2
รูปที่ 6.4 ถังย่อยแบบอัตราสูงที่มีการแยกตะกอน (มั่นสิน ตัณฑุลเวศม์ 2542)
6.2 ถังย่อยแบบสัมผัส (Anaerobic Contact)
ถังย่อยแบบนี้ใช้ในการกำจัดสารอินทรีย์ที่อยู่ในน้ำเสีย สารอินทรีย์ที่ต้องการ
กำจัดอาจเป็นของแข็งหรือสารละลายก็ได้ ถังย่อยแบบสัมผัสนี้อาจเป็นถัง
ปฏิกิริยาแบบมีการหมุนเวียนตะกอนหรือไม่มีก็ได้ แต่นิยมใช้แบบที่มีการ
หมุนเวียนตะกอน (ดูรูปที่ 6.5) ดังนั้น ถังย่อยแบบสัมผัสจึงมีส่วนประกอบที่
คล้ายคลึงกับระบบเอเอส จนกระทั่งในบางครั้งอาจเรียกถังย่อยแบบนี้ว่าเป็น
ระบบเอเอสแบบไม่ใช้อากาศ (Anaerobic Activated Sludge) อย่างไรก็ตาม ระบบ
นี้ไม่สามารถบำบัดน้ำเสียได้ดีเหมือนกับระบบเอเอส การสะสมแบคทีเรียให้คง
อยู่ในระบบไม่สามารถกระทำได้ เนื่องจากสลัดจ์ที่เกิดขึ้นไม่สามารถตกตะกอน
ได้ดีเหมือนสลัดจ์ของระบบเอเอส จึงมีการหลุดหนีของสลัดจ์เกิดขึ้นตลอดเวลา
อย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ ในปัจจุบันระบบถังย่อยแบบสัมผัสมีจำนวนน้อยเนื่องจาก
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 6
6–7
ไม่เป็นที่นิยม ระบบที่ยังคงใช้ได้จะมีความสามารถในการรับภาระสารอินทรีย์ได้
ต่ำ
Gas
Influent
Sludge recycle
Effluent
รูปที่ 6.5 ระบบถังย่อยแบบสัมผัส (มั่นสิน ตัณฑุลเวศม์ 2542)
6.3 ถังย่อยแบบแยกเชื้อ
ได้มีความพยายามในการออกแบบถังย่อยแบบแยกเชื้อ เพื่อให้แบคทีเรียสร้างกรด
และแบคทีเรียสร้างมีเทนเติบโตอยู่ในถังย่อยคนละใบที่สามารถควบคุมให้มี
สภาวะเหมาะสมแตกต่างกัน ลักษณะเช่นนี้เชื่อว่าแบคทีเรียแต่ละชนิดจะทำงาน
ได้เต็มกำลังและเป็นการใช้ประโยชน์จากถังปฏิกิริยาได้อย่างเต็มที่ นอกจากนี้ยัง
เชื่อว่าทำให้การควบคุมการทำงานของถังย่อยมีความสะดวกยิ่งขึ้น รูปที่ 6.6
แสดงให้เห็นถึงส่วนประกอบของถังย่อยแบบแยกเชื้อที่ใช้พีเอชเป็นตัวกำหนด
และควบคุมแบคทีเรียในถังย่อย ถังใบแรกซึ่งมีพีเอชประมาณ 6 จะมีแต่แบคทีเรีย
ประเภทสร้างกรด ส่วนถังที่สองซึ่งมีพีเอชประมาณ 7 จะมีแบคทีเรียสร้างมีเทน
การควบคุมพีเอชแบบอัตโนมัติเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับถังใบแรกเท่านั้น กาซ
ไฮโดรเจนที่สร้างขึ้นในถังใบแรกจะถูกปล่อยทิ้งออกไปจากถังเพื่อมิให้เกิดการ
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 6
6–8
สะสมตัวจนเป็นพิษต่อแบคทีเรียที่สร้างกรด วิศวกรบางคนอาจมีวิธีอื่นในการ
ควบคุมแบคทีเรียในถังย่อยโดยมิต้องใช้พีเอช เช่น โดยการควบคุมระดับ SRT
เป็นต้น
รูปที่ 6.6 ระบบถังย่อยแบบแยกเชื้อ (มั่นสิน ตัณฑุลเวศม์ 2542)
อนึ่ง แม้ว่าแนวความคิดต่างๆ ที่เกี่ยวกับถังย่อยแบบแยกเชื้อมีทางเป็นไปได้ แต่
ประสบการณ์ต่างๆ ในภาคสนามนั้นยังมีน้อยมาก วิศวกรยังขาดความรู้พื้นฐาน
อีกหลายอย่าง ดังนั้นวิศวกรจึงมีความลังเลใจในการใช้ระบบถังย่อยประเภทนี้
6.4 เครื่องกรองแบบไม่ใช้อากาศ (AF หรือ Anaerobic Filter)
รูปที่ 6.7 แสดงให้เห็นถึงลักษณะทั่วไปของเครื่องกรองแบบไม่ใช้อากาศ
ส่วนประกอบที่สำคัญคือถังสูงที่มีลักษณะคล้ายถังกรอง แต่บรรจุภายในด้วยหิน
ขนาด 1.5–2 นิ้วหรืออาจใช้ตัวกลางพลาสติกแทนก็ได้ น้ำเสียจะไหลจากข้างล่าง
ขึ้นข้างบน ลักษณะเช่นนี้จะทำให้น้ำท่วมตัวกลางอยู่ตลอดเวลา ถ้าทำให้
แบคทีเรียส่วนใหญ่ถูกจับอยู่ภายในถังกรอง น้ำที่ไหลออกมาจะมีความใสโดยไม่
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 6
6–9
ต้องใช้
ถังตกตะกอนต่างหาก โดยปกติเครื่องกรองไม่ใช้อากาศมีขนาดเล็กกว่าถังย่อย
แบบธรรมดาเพราะมีอัตราบำบัดสูงกว่า(ใช้เวลากักน้ำต่ำกว่า) อย่างไรก็ตามเครื่อง
กรองแบบไม่ใช้อากาศมีจุดอ่อนบางอย่างที่ต้องแก้ไข ปัญหาที่สำคัญก็คือ ต้องหา
วิธีการกระจายน้ำเสียให้ไหลเข้าถังกรองให้ได้อย่างสม่ำเสมอ เรื่องการอุดตันก็
เป็นปัญหาเหมือนกัน แต่สามารถแก้ไขหรือบรรเทาลงได้โดยการกำจัดของแข็ง
แขวนลอยออกจากน้ำเสียก่อนส่งเข้าเครื่องกรองแบบไม่ใช้อากาศ เช่นให้มีการ
ตกตะกอนน้ำเสียก่อนส่งเข้าระบบ ถังไม่ใช้อากาศแบบนี้มีข้อดีมากกว่าแบบ
อื่นๆที่กล่าวไปแล้ว เนื่องจากมีความสามารถในการเก็บกักเซลล์แบคทีเรียได้
ดีกว่า ทำให้มีความเป็นไปได้ในการบำบัดน้ำเสียที่มีบีโอดีต่ำ
Gas
Influent
Effluent
Submerged
media
รูปที่ 6.7 ระบบเครื่องกรองไม่ใช้อากาศ (มั่นสิน ตัณฑุลเวศม์ 2542)
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 6
6–10
6.5 ระบบชั้นลอยตัวแบบไม่ใช้อากาศ
(AFB หรือ Anaerobic Fluidized Bed)
ระบบแบบนี้คล้ายคลึงกับระบบเครื่องกรองไม่ใช้อากาศตรงที่มีน้ำไหลจาก
ข้างล่างขึ้นข้างบน จัดเป็นระบบฟิล์มตรึง (Fixed Film) แบบไม่ใช้อากาศที่มีสาร
ตัวกลางขนาดเล็กเท่าเม็ดทรายเป็นที่จับเกาะของแบคทีเรีย (ดูรูปที่ 6.8) อัตราไหล
ของน้ำเสียจะต้องสูงมากจนกระทั่งทำให้มีการลอยตัวของสารตัวกลาง ตัวอย่าง
สารตัวกลางที่มีการทดลองใช้ในระดับห้องปฏิบัติการได้แก่ ทราย, แอนทราไซต์,
ถ่านกัมมันต์ เป็นต้น การใช้สารตัวกลางขนาดเล็ก (เมื่อเปรียบเทียบกับระบบ
เครื่องกรองไม่ใช้อากาศ) ทำให้ระบบนี้มีพื้นที่ผิวจำเพาะ (คิดต่อหน่วยปริมาตร)
สูงมาก ซึ่งเท่ากับการมีแบคทีเรียจำนวนมหาศาลอยู่ในระบบ อัตราเร็วในการ
บำบัดน้ำเสียของระบบนี้จึงสูงมาก ถังปฏิกิริยาที่ใช้ในระบบจึงอาจมีขนาดเล็ก
กว่าระบบอื่นๆ อย่างไรก็ตาม ลักษณะการทำงานซึ่งต้องทำให้สารตัวกลางลอยตัว
ตลอดเวลาก่อให้เกิดปัญหาในการออกแบบและควบคุมระบบหลายอย่าง และ
ต้องสิ้นเปลืองพลังงานในการทำให้สารตัวกลางลอยตัวสูงกว่าระบบอื่น ระบบ
เช่นนี้จึงยังไม่ได้รับความนิยม
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 6
6–11
Gas
Influent
Effluent
Fluidized bed
รูปที่ 6.8 ระบบชั้นลอยตัวแบบไม่ใช้อากาศ (AFB) (มั่นสิน ตัณฑุลเวศม์ 2542)
6.6 ระบบยูเอเอสบี (UASB หรือ Upflow Anaerobic Sludge Blanket)
การที่ต้องมีสารตัวกลางอยู่ในเครื่องกรองไม่ใช้อากาศและระบบ AFB ทำให้ถัง
ปฏิกิริยาต้องเสียปริมาตรใช้งานและเสียเงินซื้อสารตัวกลางเป็นจำนวนมาก จึงมีผู้
คิดค้นระบบยูเอเอสบี (Upflow Anaerobic Sludge Blanket) ซึ่งไม่จำเป็นต้องใช้
สารตัวกลาง ระบบใหม่นี้มีทิศทางไหลของน้ำเสียจากด้านล่างขึ้นด้านบนโดยไม่
ใช้ตัวกลาง แต่แบคทีเรียจะถูกเลี้ยงให้จับตัวกันเป็นเม็ดขนาดใหญ่ จนกระทั่งมี
น้ำหนักมากและสามารถตกตะกอนได้ดี เม็ดสลัดจ์ขนาดใหญ่จะจมตัวอยู่ข้างล่าง
ส่วนเม็ดขนาดเล็กจะอยู่ข้างบน เม็ดเล็กที่สุดจะลอยตัวอยู่เป็นชั้นสลัดจ์ เม็ด
บางส่วนอาจหลุดขึ้นถึงตอนบนของถัง แต่ตอนบนของระบบยูเอเอสบีมีอุปกรณ์
ที่คล้ายถังตกตะกอนมีหน้าที่แยกเม็ดตะกอนขนาดเล็กและกาซชีวภาพออกจากน้ำ
เรียกว่า GSS(Gas Solids Separator) หรือระบบแยกกาซและของแข็งแขวนลอย
ออกจากน้ำ) กาซจะถูกเก็บรวบรวมไปใช้และเม็ดตะกอนถูกส่งกลับลงไปในถัง
(ดูรูปที่ 6.9)
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 6
6–12
Influent
Fluidised bed
(granules of biomass)
Settler
Effluent
Biogas
รูปที่ 6.9 ระบบยูเอเอสบี (มั่นสิน ตัณฑุลเวศม์ 2542)
อนึ่ง การเลี้ยงแบคทีเรียไม่ใช้อากาศให้สามารถจับตัวกันเป็นเม็ดใหญ่นั้นเป็น
เรื่องยาก ผู้ใช้ระบบนี้จึงมีเทคนิคต่างๆ ในการทำให้เกิดเม็ดตะกอนที่จับกันเป็น
ชั้นสลัดจ์ภายในถังปฏิกิริยาและถือเป็นความรู้เฉพาะด้วย ระบบนี้มีรายงานว่าใช้
กันมากในประเทศแถบอเมริกาใต้ เอเชีย และมีใช้ในยุโรปบางประเทศ จุดอ่อน
ของระบบคือการสร้างชั้นสลัดจ์เป็นเรื่องยาก และอาจถือว่าเป็นเรื่องไม่ธรรมดา
เนื่องจากธรรมชาติของแบคทีเรียไม่ใช้อากาศไม่มีนิสัยเกาะจับกันเป็นกลุ่มฟล้อค
ผู้ที่นำระบบนี้ไปใช้และประสบความสำเร็จอ้างว่าระบบนี้สามารถรับภาระ
สารอินทรีย์ได้สูงกว่าระบบไม่ใช้อากาศแบบอื่นๆ และสามารถผลิตน้ำทิ้งที่มี
คุณภาพสูงได้ เนื่องจากสามารถป้องกันมิให้แบคทีเรียหลุดออกจากระบบได้
ดีกว่าแบบอื่น
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 6
6–13
6.7 EGSB หรือ Expanded Granular Sludge Bed
ระบบ EGSB ปรับปรุงมาจากระบบ UASB โดยให้มีอัตราน้ำไหลขึ้นสูงประมาณ
3-10 ม./ชม. ทำให้ชั้นนอน (Sludge Bed) มีการขยายตัวมากกว่าระบบ UASB
ช่วยทำให้มีการสัมผัสระหว่างน้ำเสียและเม็ดแบคทีเรียได้ทั่วถึง การบำบัดน้ำเสีย
จึงมีประสิทธิภาพมากกว่าระบบ UASB
รูปตัดของ EGSB แสดงอยู่ในรูปที่ 6.10 น้ำเสียไหลเข้าถังหมักทางด้านล่างโดย
ผ่านระบบท่อกระจายน้ำแบบพิเศษ ภายในถังหมักจะมีชั้นนอนของสลัดจ์ที่เป็น
เม็ดแบคทีเรียขนาดประมาณเม็ดทราย เม็ดสลัดจ์มีขนาดใหญ่จนสามารถ
ตกตะกอนได้ดี (มีความเร็วในการตกตะกอนประมาณ 60 – 80 ม/ชม.)
รูปที่ 6.10 ภาพตัดขวางของถังหมักแบบ EGSB
(Zoutbert ,G.R and Frankin,R 1996)
ชั้นสลัดจ์
1
2
น้ำเข้า
กาซชีวภาพ
น้ำออก
1 Sludge/water mixture
2 Settled sludge
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 6
6–14
การย่อยสลายสารอินทรีย์ให้กลายเป็นมีเทน เกิดขึ้นภายในชั้นสลัดจ์นอน (Sludge
Bed) ความสูงของชั้นสลัดจ์นอน ขึ้นอยู่กับความสูงของถังหมัก ซึ่งมักมีค่าอยู่
ในช่วง 7–14 เมตร เมื่อน้ำเสียไหลขึ้นมาถึงตอนบนซึ่งเป็น GSS หรือระบบแยก
กาซและของแข็งแขวนลอยออกจากน้ำ กาซชีวภาพและของแข็งแขวนลอย (SS)
ถูกแยกออกจากน้ำเสียที่บำบัดแล้ว กาซจะลอยตัวขึ้นสู่ผิวน้ำ SS จะตกตะกอน
กลับลงไปยังตอนล่างของถังหมัก น้ำเสียบำบัดแล้วจะไหลออกจากถังหมัก ระบบ
GSS ของถังหมักแบบ EGSB เป็นระบบที่ออกแบบพิเศษให้สามารถทำงานได้
ดีกว่าระบบ GSS ของถัง UASB ทั่วไป กล่าวคือ ให้สามารถรับอัตราไหลได้สูง
กว่า (อัตราน้ำล้นผิวของระบบ GSS ชุดพิเศษนี้มีค่าประมาณ 1 ม/ชม.)
กรณีศึกษา บริษัทแห่งหนึ่งในประเทศเนเธอร์แลนด์ผลิตสารเคมีฟอร์มาลดีไฮด์
(Formaldehyde) โดยใช้เมทานอลเป็นวัตถุดิบ น้ำเสียที่เกิดขึ้นมีฟอร์มาลดีไฮด์
และเมทานอลเป็นส่วนประกอบหลักดังนี้
อัตราไหล 5 ลบ.ม/ชม.
ซีโอดีทั้งหมด 20,000 มก/ล.
ฟอร์มาลดีไฮด์ 5,000 มก/ล.
เมทานอล 10,000 มก/ล.
ถัง EGSB ที่ใช้มีขนาดความจุ 275 ลบ.ม. น้ำเสียในอัตรา 5 ลบ.ม./ชม. จะไหล
เข้าถังบัฟเฟอร์ที่มีเวลากักน้ำ 30 ชม. และถูกสูบเข้าถังปรับพีเอชในอัตราคงที่ เพื่อ
ปรับพีเอชให้เป็นกลาง (ภายในถังนี้มีการเติมสารเคมีต่างๆได้แก่ N, P, และ Fe
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 6
6–15
เพื่อให้แบคทีเรียได้รับสารอาหารครบถ้วน) จากนั้นน้ำเสียจะถูกสูบต่อไปใน
อัตรา 150 ลบ.ม./ชม. เข้าสู่ถัง EGSB เพื่อกำจัด COD อัตราสูบดังกล่าวนี้เป็น
อัตราสูบน้ำเสีย 5 ลบ.ม./ชม. และอัตราหมุนเวียน 145 ลบ.ม./ชม. ทำให้ความเร็ว
ของน้ำที่ไหลขึ้นถังหมักมีค่าสูงถึง 9.4 ม./ชม. จะเห็นได้ว่าอัตราหมุนเวียนน้ำทำ
ให้เกิดการเจือจางน้ำเสียถึง 30 เท่าด้วยน้ำที่บำบัดแล้ว ทำให้ฟอร์มาลดีไฮด์และ
เมทานอลถูกเจือจางจนไม่เป็นพิษต่อระบบ EGSB โดย Flow Diagram ของระบบ
บำบัดน้ำเสียแสดงในรูปที่ 6.11
รูปที่ 6.11 Flow Diagram ของระบบบำบัดน้ำเสียซึ่งใช้ถังหมัก EGSB
(Zoutbert ,G.R and Frankin,R 1996)
Biobed reactor
275 m3
120 m3/d 145 m3/h
Wastewater
5 m3/h 150 m3/h
Buffertank
150 m3
Fe + micro
Caustic
Macro nut
Flare
To carrousel
5 m3/h
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 6
6–16
6.8 ระบบจานหมุนชีวภาพไม่ใช้อากาศ
(AnRBC หรือ Anaerobic Rotating Biological Contactor)
ได้เริ่มมีการทดลองโดย Tait และ Friedman โดยใช้บำบัดน้ำเสียที่มีคาร์โบไฮ-
เดรตเป็นองค์ประกอบหลัก เนื่องจากต้องการลดการใช้พลังงานในการสูบน้ำเสีย
ให้หมุนเวียนในระบบ AFB และนำข้อดีของระบบฟิล์มตรึง (Fixed Film) และ
จานหมุนชีวภาพ (RBC) มาใช้ในระบบไม่ใช้อากาศลักษณะของระบบก็คล้ายคลึง
กับระบบจานหมุนชีวภาพธรรมดา เพียงแต่มีฝาปิดเพื่อมิให้สัมผัสอากาศจาก
ภายนอก และมีช่องระบายกาซออกทางตอนบน (ดังรูปที่ 6.12) ผลปรากฏว่า
แบคทีเรียที่ไม่ใช้อากาศสามารถยึดเกาะ และเจริญเติบโตได้ดีบนผิวแผ่นจาน มีคำ
อ้างว่าระบบนี้สามารถรับภาระสารอินทรีย์และภาระทางชลศาสตร์ที่สูงขึ้นอย่าง
กระทันหันได้ดี
Influent Effluent
Gas
รูปที่ 6.12 ระบบ Anaerobic Rotating Biological Reactor
(มั่นสิน ตัณฑุลเวศม์ 2542)
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 6
6–17
6.9 ระบบแผ่นกั้นไม่ใช้อากาศ (ABR หรือ Anaerobic Baffled Reactor)
ลักษณะของระบบแผ่นกั้นไม่ใช้อากาศคือ มีแผ่นกั้นเพื่อบังคับให้น้ำเสียไหลมุด
ขึ้นมุดลงอยู่ในแนวตั้ง (ดูรูปที่ 6.13) ถังปฏิกิริยาจึงไม่จำเป็นต้องมีความสูงมาก
เหมือนของระบบไม่ใช้อากาศแบบอื่นๆ ทำให้เสียค่าใช้จ่ายในการก่อสร้างต่ำ
Bachmann และคณะ ได้ทดลองใช้ระบบนี้ที่มหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด
สหรัฐอเมริกา และได้กล่าวถึงข้อดีของระบบนี้ว่า เป็นระบบที่มีพื้นที่ผิวน้ำมากทำ
ให้แบคทีเรียมีพื้นที่ตกตะกอนสูงกว่าระบบอื่นๆ การแยกตะกอนแขวนลอยออก
จากน้ำจึงสามารถทำได้ดีโดยไม่ต้องมีการใช้อุปกรณ์แยกตะกอนอื่นๆ กาซ
สามารถแยกตัวออกจากน้ำได้ดีและง่ายเช่นกัน ลักษณะดังกล่าวทำให้การเก็บกัก
เซลล์เกิดได้ดี จึงมีมวลแบคทีเรียสะสมอยู่ในระบบเป็นจำนวนมาก การบำบัดน้ำ
เสียจึงสามารถเกิดขึ้นได้ด้วยอัตราสูง
Influent Effluent
Gas
รูปที่ 6.13 ระบบ Anaerobic Baffled Reactor
(มั่นสิน ตัณฑุลเวศม์ 2542)
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 6
6–18
τ = 2 วัน
6.10 AnSBR หรือ Anaerobic Sequencing Batch Reactor
ระบบ AnSBR ที่ใช้มีลักษณะเดียวกับระบบยูเอเอสบีหรือถังหมักไม่ใช้อากาศที่
เปิดฝา ไม่มีการกวนน้ำและมีการเติมน้ำเสียเป็นแบบเท (Batch) การย่อยสลายตัว
ของซีโอดีทำให้มีกาซเกิดขึ้นจนทำให้ชั้นสลัดจ์ฟุ้งทั้งถังคล้ายกับมีการกวนน้ำ
ด้วยใบพัดกวน เมื่อซีโอดีลดลงปริมาณกาซก็ลดลง (จะเห็นได้จากการลดลงของ
การฟุ้งของชั้นสลัดจ์) ทำให้มีการตกตะกอนของชั้นสลัดจ์เกิดขึ้น ทำให้สามารถ
แยกชั้นน้ำใสที่อยู่ตอนบนออกทิ้งได้ การออกแบบอาจให้รอบการทำงานของแต่
ละถังเป็นเวลา 1 วัน (ครบ 24 ชั่วโมง ซึ่งชั้นสลัดจ์ในถังหมักก็ไม่มีการฟุ้งแล้ว)
ตัวอย่างเช่น ให้ถัง AnSBR มีเวลากักน้ำ 2 วัน (เท่ากับปริมาตร 50% ของปริมาณ
น้ำเสียที่เกิดในหนึ่งวัน) และใช้เชื้อแบคทีเรียประมาณ 25% ของความจุถัง (ดูรูปที่
6.14)
รูปที่ 6.14 การบำบัดน้ำเสียฟอกย้อมผ้าทอด้วยระบบ AnSBR
(ข้อมูลของบริษัท แซน.อี.68 คอนซัลติ้ง เอ็นจิเนียรส์ จำกัด)
P
τ = 2 วัน
บ่อพัก น้ำทิ้ง
AnSBR 1
AnSBR 2
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 6
6–19
แม้ว่าระบบนี้ต้องการเวลากักน้ำ 2 วัน ทำให้ภาระอินทรีย์เท่ากับประมาณ 5-6
กก./ลบ.ม.-วัน แต่ก็เป็นภาระอินทรีย์ที่เหมาะสมสำหรับการบำบัดน้ำเสียที่ย่อย
ยากดังเช่นในกรณีของน้ำเสียฟอกย้อมผ้าทอ
ข้อดีของระบบ AnSBR มีหลายประการดังเช่น
• ไม่ต้องการ Seed ที่เป็นเม็ด และไม่ต้องเลี้ยงเชื้อให้เป็นเม็ดเหมือนระบบ
UASB
• ใช้ได้กับน้ำเสียที่มีตะกอนแขวนลอย
• ใช้ได้ง่ายมากและออกแบบง่าย ผู้ที่มีความรู้น้อยก็ใช้ได้
ระบบ AnSBR มีลักษณะคล้ายบ่อหมักไม่ใช้อากาศ แต่เป็นบ่อหมักขนาดเล็กที่มี
การเลี้ยงสลัดจ์เข้มข้นสูงมาก บ่อหมักธรรมดาจะมีเชื้อเข้มข้นต่ำการที่เลี้ยงเชื้อ
เข้มข้นมากต้องเริ่มต้นด้วยการเติมเชื้อ Seed มาก ถัง AnSBR จึงแบ่งเป็น 2 ถัง แต่
ละถังมี τ = 2 วัน ทำให้สามารถหา Seed มาเริ่มต้นได้ง่าย การรับน้ำเสียของ
AnSBR ก็คล้ายกับบ่อหมักแต่มีข้อแตกต่างคือระบบ AnSBR รับน้ำเสียเพียง 50%
ของน้ำเสียทั้งหมด การทำงานของบ่อหมักเป็นแบบต่อเนื่อง ในขณะที่ระบบ
AnSBR ทำงานเป็นแบบกึ่งเท กล่าวคือในแต่ละวันเมื่อมีการบำบัดน้ำเสียในถัง
AnSBR นานถึง 23 ชั่วโมง กาซชีวภาพจะหมดและมีการตกตะกอนของสลัดจ์ น้ำ
ใสจะถูกระบายออกทิ้งภายในเวลา 1 ชั่วโมง ก่อนที่จะรับน้ำเสียในวันต่อไป
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 6
6–20
ถ้าต้องการให้มีการนำกาซชีวภาพไปใช้ประโยชน์ ต้องสร้างฝาปิดถัง AnSBR ใน
กรณีนี้ถัง AnSBR จะคล้ายกับถังหมักไม่ใช้อากาศที่ใช้บำบัดสลัดจ์ (Anaerobic
Digestor) กาซที่เกิดขึ้นในช่วงเวลาที่มีการย่อยสลายซีโอดีจะถูกนำไปใช้
ประโยชน์ เมื่อใกล้ 24 ชั่วโมงกาซจะหมดจึงถึงเวลาระบายน้ำทิ้งออก ช่วงนี้
สามารถเปิดท่อระบายอากาศเพื่อให้ทิ้งน้ำใสได้ง่าย การทำงานของระบบ AnSBR
ที่ต้องการกาซชีวภาพจะคล้ายกับบ่อหมักไม่ใช้อากาศที่มีการปิดฝาหรือคล้ายกับ
ถังหมักไม่ใช้อากาศแบบธรรมดาที่ใช้บำบัดสลัดจ์ แต่ถัง AnSBR เป็นถังหมักที่มี
เวลากักน้ำเสียเพียง 2 วัน (ถังหมักธรรมดามีเวลากักน้ำประมาณ 10–30 วัน)
6.11 บ่อบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ
บ่อหมักไม่ใช้อากาศเป็นระบบบำบัดน้ำเสียแบบที่ง่ายที่สุด กล่าวกันว่า ระบบบ่อ
หมักไม่ใช้อากาศถูกพัฒนาขึ้นมาโดยบังเอิญในออสเตรเลียทั้งนี้เพราะผู้ใช้บังเอิญ
ปล่อยสารอินทรีย์จำนวนมากเกินไปลงในบ่อน้ำเสียแบบกึ่งแอโรบิก (Facultative
Oxidation Pond) จนทำให้ไม่มีออกซิเจนเหลืออยู่ในน้ำ แต่ก็ปรากฏว่าบ่อยัง
สามารถบำบัดน้ำเสียได้
บ่อหมักไม่ใช้อากาศมักเป็นบ่อดินขนาดใหญ่ที่มีความลึก 3 – 4 เมตร และไม่มีฝา
ปิด มีเวลากักน้ำนานหลายๆ วัน ภายในระยะเวลาดังกล่าวน้ำเสียจะถูกย่อยด้วย
ปฏิกิริยาแบบไม่ใช้อากาศ เนื่องจากบ่อหมักไม่ใช้อากาศมีขนาดใหญ่ จึงต้องใช้
ที่ดินจำนวนมากในการสร้าง นอกจากนั้นยังอาจจะมีกลิ่นไม่ดี ระบบบ่อหมักไม่
ใช้อากาศจึงเหมาะสำหรับใช้ในชนบทหรือชานเมืองที่ซึ่งราคาที่ดินไม่สูงนัก และ
มีผู้คนอาศัยอยู่ไม่หนาแน่น
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 6
6–21
วิศวกรมักออกแบบบ่อหมักไม่ใช้อากาศด้วยค่าอัตราภาระอินทรีย์ไม่เกิน 0.5 กก.
ซีโอดี/ลบ.ม.-วัน ทั้งนี้เพื่อมิให้มีปัญหาเรื่องกลิ่นเหม็น อย่างไรก็ตาม ไม่ว่าบ่อ
หมักจะออกแบบได้ดีเพียงใดก็มีโอกาสจะเกิดปัญหาเรื่องกลิ่นเหม็นเป็นที่น่า
รังเกียจได้เสมอ ในปัจจุบันจึงมีความพยายามในการปิดบ่อไม่ใช้อากาศเพื่อ
ป้องกันเรื่องกลิ่นเหม็นและเพื่อเก็บกาซชีวภาพไปใช้ประโยชน์ ความก้าวหน้า
ในทางวัสดุศาสตร์โดยเฉพาะเรื่องเทคโนโลยีพลาสติกและเรซิน ทำให้สามารถใช้
แผ่นพลาสติกพีอี (Polyethylene) เป็นฝาปกคลุมบ่อไม่ใช้อากาศได้ในราคา
พอสมควร(ดูรูปที่ 6.15) ข้อดีที่ตามมาจากการปิดบ่อหมักอีกประการหนึ่งคือ ทำ
ให้สามารถสร้างในพื้นที่ใกล้ชุมชนได้มากกว่าในอดีตและทำให้สามารถ
ออกแบบบ่อหมักไม่ใช้อากาศแบบปิดฝาด้วยค่าอัตราภาระอินทรีย์ที่สูงกว่า 0.5
กก.ซีโอดี/ลบ.ม.-วัน มีผลทำให้ระบบมีขนาดเล็กลง ค่าก่อสร้างที่ลดลงเนื่องจาก
ลดขนาดของบ่อมีส่วนทำให้สามารถชดเชยค่าปิดฝาบ่อได้บ้าง
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 6
6–22
รูปที่ 6.15 บ่อหมักไม่ใช้อากาศแบบปิดฝา
(ข้อมูลของบริษัท แซน.อี.68 คอนซัลติ้ง เอ็นจิเนียรส์ จำกัด)
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 7
7–1
บทที่ 7
การพิจารณาเลือกใช้เทคโนโลยีไม่ใช้อากาศ
เพื่อบำบัดน้ำเสียอุตสาหกรรม
7.1 ประเภทของน้ำเสีย
ความเหมาะสมของระบบไม่ใช้อากาศทั้งในด้านเศรษฐศาสตร์และในด้านเทคนิค
ขึ้นอยู่กับลักษณะหรือประเภทของน้ำเสียเป็นสำคัญ น้ำเสียที่สามารถย่อยสลาย
ทางชีวภาพภายใต้สภาวะที่มีออกซิเจนมักสามารถย่อยสลายแบบไม่ใช้อากาศได้
เช่นกัน อาจกล่าวได้ว่า น้ำเสียที่มีอัตราส่วน BOD:COD ไม่น้อยกว่า 0.5 น่าจะ
ย่อยสลายได้ภายใต้สภาวะที่ไม่มีอากาศ นักวิจัยได้เสนอพารามิเตอร์ที่เรียกว่า
BMP (Biochemical Methane Potential) เพื่อใช้วัดความสามารถในการย่อยสลาย
ภายใต้สภาวะไม่ใช้อากาศของน้ำเสีย การวัด BMP ใช้เวลา 5 วัน โดยเลี้ยงเชื้อ
แบคทีเรียไม่ใช้อากาศให้ย่อยสลายตัวอย่างน้ำเสียเพื่อสร้างกาซมีเทน จากนั้นวัด
ปริมาณกาซมีเทนที่เกิดขึ้นและคำนวณค่าซีโอดีของมีเทน (กาซมีเทน 1 มล.
เท่ากับซีโอดี 2.53 มก.) ค่าซีโอดีของกาซมีเทนที่วัดได้คือ ค่า BMP ซึ่งมี
ความหมายคล้ายๆ กับค่า BOD ที่แสดงถึงความต้องการออกซิเจนในการย่อย
สลายน้ำเสีย
จากการสำรวจระบบบำบัดน้ำเสียอุตสาหกรรม 803 แห่ง (กรมโรงงาน
อุตสาหกรรม 2540,2541 และ 2541) จะเห็นได้ว่าระบบบำบัดแบบไม่ใช้อากาศใช้
กันมากกับอุตสาหกรรมอาหารและเครื่องดื่ม ซึ่งเป็นอุตสาหกรรมที่มีภาระบีโอดี
(บีโอดีโหลด) สูงมาก ถึง 55.6% ของบีโอดีโหลดทั้งหมดในปี พ.ศ.2539 (ดูตาราง
ที่ 7.1) ผลสำรวจนี้ไม่ใช่เรื่องน่าประหลาดใจ เนื่องจากน้ำเสียของอุตสาหกรรม
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 7
7–2
อาหารและเครื่องดื่มประกอบด้วยสารอินทรีย์ธรรมชาติที่ย่อยสลายได้ง่ายและมี
ความเข้มข้นของบีโอดีสูง จึงบำบัดด้วยระบบไม่ใช้อากาศได้ดี
ในปัจจุบัน มีความพยายามบำบัดน้ำเสียที่ไม่ใช่ของอุตสาหกรรมอาหารและ
เกษตรด้วยระบบบำบัดแบบไม่ใช้อากาศ เทคโนโลยีไม่ใช้อากาศขั้นสูงแสดง
ศักยภาพที่เป็นไปได้ของแนวคิดข้างต้น ดังนั้น จึงอาจกล่าวไว้ก่อนล่วงหน้าว่า ใน
อนาคตเทคโนโลยีไม่ใช้อากาศอาจใช้ได้กับน้ำเสียอุตสาหกรรมทุกชนิดที่มี
สารอินทรีย์ย่อยง่ายหรือมีสารอินทรีย์เคมีที่ย่อยยากก็ตาม
7.2 ความเข้มข้นของน้ำเสีย
7.2.1 น้ำเสียความเข้มข้นสูง
เมื่อพิจารณาด้านเทคนิคทั้งทางทฤษฎีและทางปฏิบัติ พบว่ากระบวนการไม่ใช้
อากาศสามารถบำบัดน้ำเสียได้ทุกชนิดตั้งแต่ความเข้มข้นต่ำๆ เช่น น้ำเสียจาก
ชุมชน จนถึงน้ำเสียที่มีความเข้มสูงมาก (เช่น โรงงานกลั่นสุรา) แต่จะต้อง
คำนึงถึงข้อเท็จจริงและองค์ประกอบอื่นๆ ร่วมด้วย ดังนี้
1. ผลการวิจัยส่วนใหญ่ แสดงว่า ประสิทธิภาพในการบำบัดน้ำเสียด้วย
กระบวนการไม่ใช้อากาศ จะเพิ่มขึ้นเมื่อความเข้มข้นของน้ำเสียสูงขึ้น เช่น
ประสิทธิภาพในการบำบัดน้ำเสียความเข้มข้นต่ำจากบ้านเรือน อาจจะมีเพียง
ร้อยละ 50 และเพิ่มสูงขึ้นจนถึงมากกว่าร้อยละ 80 – 90 ถ้าความเข้มข้นซีโอดี
ของน้ำเสียสูงเกิน 2,000 มก. /ล. (โดยทั่วไป ระบบไม่ใช้อากาศเหมาะสำหรับ
บำบัดน้ำเสียที่มีความเข้นข้นซีโอดีสูงประมาณ 2,000 มก./ล. จนถึง 20,000
มก./ล. หรือสูงกว่า)


2. น้ำเสียที่ผ่านการบำบัดด้วยกระบวนการไม่ใช้อากาศยังคงมีสารอินทรีย์ที่
เหลืออยู่เป็นปริมาณสูงและมักมีค่าสูงกว่ามาตรฐานน้ำทิ้ง ทำให้ต้องมีการ
บำบัดขั้นต่อไปด้วยกระบวนการแบบใช้อากาศ ดังนั้น การบำบัดน้ำเสียที่มีค่า
ความเข้มข้นต่ำจึงอาจไม่เหมาะสมในด้านค่าใช้จ่ายและความยุ่งยากในการ
ควบคุมการทำงาน จากประสบการณ์พบว่าควรใช้การบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้
อากาศสำหรับความเข้มข้นซีโอดีของน้ำเสียสูงกว่า 1,000 มก. /ล.
3. กระบวนการไม่ใช้อากาศเหมาะสำหรับใช้เป็นระบบบำบัดน้ำเสียขั้นต้น
สำหรับน้ำเสียที่มีความเข้มข้นสูงเพราะไม่ต้องมีการเติมอากาศเหมือนระบบใช้
อากาศ ทำให้ใช้พลังงานต่ำ อีกทั้งยังเกิดกาซชีวภาพที่สามารถนำมาใช้เป็น
พลังงานทดแทนได้อีกด้วย
อย่างไรก็ตาม เมื่อพิจารณาถึงความสิ้นเปลืองพลังงานที่ใช้ ระบบใช้อากาศ
เหมาะสมสำหรับบำบัดน้ำเสียที่มีบีโอดีไม่เกิน 2,000 – 5,000 มก./ล. ส่วนระบบไม่
ใช้อากาศเหมาะสำหรับบำบัดน้ำเสียที่มีบีโอดีสูงหรือบำบัดสลัดจ์ ในทางปฏิบัติ
อาจใช้ระบบไม่ใช้อากาศแบบอัตราต่ำหรืออัตราสูงก็ได้สำหรับบำบัดน้ำเสียที่มีบี
โอดีเข้มข้นอยู่ในช่วง 1,000 – 30,000 มก./ล. ในกรณีที่น้ำเสียมีสารอินทรีย์สูง
มากๆ เช่น ซีโอดีเข้มข้นถึง 10% หรือมากกว่าหรือบำบัดตะกอนสลัดจ์ก็สามารถใช้
ระบบย่อยแบบไม่ใช้อากาศ (Anaerobic Digestion) ในที่นี้ขออธิบายว่าระบบย่อย
แบบไม่ใช้อากาศหรือ Anaerobic Digestion นั้น หมายถึง การใช้ถังหมักไม่ใช้
อากาศแบบธรรมดา รูปที่ 7.1 แสดงถึงขอบเขตของการใช้ระบบบำบัดน้ำเสียที่ใช้
อากาศและไม่ใช้อากาศ สำหรับบำบัดน้ำเสียที่มีความเข้มข้นบีโอดีต่างๆ
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 7
7–5
รูปที่ 7.1 ขอบเขตของการใช้ระบบบำบัดน้ำเสียที่ใช้และไม่ใช้อากาศ
(Manila and Pohland 1992)
7.2.2 น้ำเสียความเข้มข้นต่ำ
การใช้ระบบไม่ใช้อากาศบำบัดน้ำเสียที่มีความเข้มข้นซีโอดีสูงเป็นเรื่องธรรมดาที่
ปฏิบัติกันทั่วไป แต่ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีได้พัฒนาระบบไม่ใช้อากาศ
แบบอัตราบำบัดสูงหลายแบบ (เช่น UASB, FB, EB เป็นต้น) ที่สามารถนำมาใช้
บำบัดน้ำเสียที่มีความเข้มข้นต่ำ ระบบไม่ใช้อากาศดังกล่าวถูกออกแบบให้
สามารถเก็บรักษาและสะสมแบคทีเรียอย่างมีประสิทธิภาพ ทำให้ภายในระบบมี
มวลแบคทีเรียสูงและสูญเสียมวลแบคทีเรียออกไปกับน้ำทิ้งน้อยมาก จึงกล่าวได้
ว่าระบบไม่ใช้อากาศสามารถใช้ได้กับน้ำเสียที่มีความเข้มข้นซีโอดีได้ทุกระดับ

คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 7
7–6
ตัวอย่างเช่นในปัจจุบันนี้ มีการใช้ระบบใช้อากาศ เช่น ระบบเอเอส ในการบำบัด
น้ำเสียมากที่สุดในประเทศไทย ระบบเอเอสจำนวนไม่น้อยที่ถูกสร้างขึ้นมาให้ใช้
บำบัดน้ำเสียเข้มข้นต่ำ ทำให้ต้องเสียค่าไฟฟ้าในการเดินเครื่องเติมอากาศสูงกว่าที่
ควรจะเป็น กรณีตัวอย่างข้างต้นมีให้เห็นได้ทั่วไปดังเช่น
• ระบบเอเอสที่ใช้บำบัดน้ำเสียชุมชนของประเทศไทย
• ระบบเอเอสที่ใช้บำบัดน้ำเสียฟอกย้อมด้ายและผ้าถัก
• ระบบเอเอสที่ใช้บำบัดน้ำเสียของอาคารสูงต่างๆ
• ระบบเอเอสที่ใช้บำบัดน้ำเสียของโรงพยาบาลต่างๆ
ตารางที่ 7.2 เป็นลักษณะเฉลี่ยของน้ำเสียของโรงพยาบาล น้ำเสียฟอกย้อมด้าย
และน้ำเสียสำนักงานตามลำดับ จะเห็นได้ว่าน้ำเสียดังกล่าวมีค่าบีโอดีและซีโอดี
ต่ำ จากการคำนวณพบว่า ถ้าเวลากักน้ำของถังเติมอากาศเท่ากับ 1 วัน น้ำเสียที่มี
BOD ต่ำกว่า 400 มก./ล. ล้วนแต่เติมออกซิเจนหรืออากาศเกินกว่าความจำเป็นใน
การย่อยสลายบีโอดี ปริมาณการเติมอากาศที่มากเกินไปเป็นเพราะต้องใช้อากาศ
ในการกวนน้ำให้เกิดการแขวนลอยของ MLSS นั่นเอง
ในตารางที่ 7.2 จะเห็นได้ว่าทุกระบบอาจปิดเครื่องเติมอากาศได้นานเท่ากับ
17.7,16.7,17.3,19.8 และ 20.7 ชม./วัน ตามลำดับเท่ากับประหยัดพลังงานได้ 74,
70,72,82 และ 90% ตามลำดับ
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 7
7–7
ตารางที่ 7.2 ความเข้มข้นบีโอดีและซีโอดีของแหล่งน้ำเสียต่างๆ
และเวลาเปิดเครื่องเติมอากาศที่ต้องการ
แหล่งน้ำเสีย บีโอดี
(มก./ล.)
ซีโอดี
(มก./ล.)
เวลาเปิดเครื่อง
เติมอากาศ
(ชม./วัน)*
ที่มาของข้อมูล
โรงพยาบาลของรัฐ 104.7 216.1 6.3 โรงพยาบาล 45 แห่ง
ฟอกย้อมด้าย 120 300 7.3 โรงงาน 13 โรงงาน
ฟอกย้อมผ้าถัก 110 370 6.7 โรงงาน 16 โรงงาน
ชุมชนเมือง 70 105 4.2 เทศบาลนนทบุรี
สำนักงาน 38.5 – 2.3 สำนักงานเขตการไฟฟ้า
นครหลวง 9 เขต
* กำหนดให้เวลากักน้ำของถังเติมอากาศ 24 ชม.
ในกรณีที่เป็นระบบเอเอสที่สร้างใหม่ ควรออกแบบเป็น SBR ที่ทำงานวันละ 2
รอบ ทำให้สามารถลดเวลากักน้ำรวมของถังเติมอากาศเหลือ 24 ชั่วโมง จากนั้น
จึงออกแบบวิธีควบคุมระบบให้เป็นแบบใช้อากาศและไม่ใช้อากาศสลับกันโดย
ไม่จำเป็นต้องมีการกวนน้ำในช่วงเดินระบบแบบไม่ใช้อากาศ ถ้าใช้บำบัดนํ้าเสีย
ที่มีบีโอดีต่ำดังเช่นน้ำเสียจากอาคารหรือน้ำเสียชุมชน ช่วงเติมอากาศใช้เวลาเพียง
8–12 ชม./วัน หรือน้อยกว่า
7.2.3 อุณหภูมิของน้ำเสีย
อุณหภูมิที่เหมาะสมสำหรับจุลินทรีย์ไม่ใช้อากาศ สามารถทำงานได้ดีมีอยู่สอง
ช่วงคือ ช่วง Mesophilic ประมาณ 30oC ถึง 40oC และช่วง Thermophilic
ประมาณ 50oC ถึง 60oC แต่ส่วนใหญ่จะออกแบบให้ทำงานในช่วง Mesophilic
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 7
7–8
เพราะระบบจะมีเสถียรภาพในการทำงานสูงกว่า ประกอบกับเป็นอุณหภูมิที่
สามารถทำงานได้ดีในประเทศไทยโดยไม่ต้องเพิ่มอุณหภูมิให้ถังปฏิกรณ์ชีวภาพ
ในกรณีที่น้ำเสียมีอุณหภูมิสูง (เช่น อยู่ในช่วง 50–60oC) พบว่าอาจบำบัดได้ดีด้วย
กระบวนการไม่ใช้อากาศที่มีอุณหภูมิสูง (Themophilic Anaerobic Treatment)
ช่วงอุณหภูมิประมาณ 55–65oC ถือว่าเป็นสภาวะที่เหมาะสมสำหรับการบำบัด
น้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศที่มีอุณหภูมิสูง
แบคทีเรียไม่ใช้อากาศที่ทำงานได้ดีในอุณหภูมิสูง พบว่ามีรวมอยู่กับแบคทีเรียไม่
ใช้อากาศธรรมดา ดังนั้น เชื้อแบคทีเรียไม่ใช้อากาศจากระบบทั่วไป (ที่อุณหภูมิ
ไม่สูง)สามารถนำไปเป็นเชื้อเริ่มต้น( Seed)ให้กับระบบที่มีอุณหภูมิสูงได้
เมื่อบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศที่มีอุณหภูมิสูงจะได้อัตราบำบัดที่มีค่าสูงกว่าที่
อุณหภูมิปานกลาง (Mesophilic) ประมาณ 50–100% และมักพบว่าอัตราเพิ่มของ
ผลผลิตชีวภาพหรือยีลด์ (Yield) มีค่าประมาณ 50% ของอัตราที่อุณหภูมิ 35oC มี
ผลทำให้การเริ่มเลี้ยงถังหมักต้องใช้เวลานานมาก นอกจากนี้ยังพบว่าแบคทีเรีย
เกิดอาการแตกของเซลล์( lyse )ได้ง่ายที่อุณหภูมิสูง เป็นผลให้แบคทีเรียมีการ
เติบโตอยู่ในสภาวะ Exponential เท่านั้น
ในกรณีของถังหมักไม่ใช้อากาศที่ทำงานในช่วงอุณหภูมิปานกลาง (Mesophilic)
การผลิตกาซชีวภาพจะถูกชะลอให้ช้าลงเมื่ออุณหภูมิสูงเกิน 45oC จากการทดลอง
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 7
7–9
พบว่าถ้าอุณหภูมิคงอยู่ที่ 45oC เป็นเวลานานจนกระทั่งระบบฟื้นตัว (ผลิตกาซได้
เช่นเดิม) จะสามารถเดินระบบได้ที่อุณหภูมิสูงขึ้นถึง 55oC โดยไม่มีปัญหา
นักวิจัยบางคนกล่าวว่าระบบไม่ใช้อากาศอุณหภูมิสูงต้องใช้เวลาเริ่มเดินระบบ
(Start Up) นานถึง 1 ปี แต่ไม่พบว่าระบบมีเสถียรภาพด้อยกว่าระบบที่มีอุณหภูมิ
ปานกลาง
7.2.4 คุณภาพของน้ำทิ้ง
ในขณะที่ระบบบำบัดน้ำเสียที่ใช้อากาศสามารถผลิตน้ำทิ้งสุดท้ายที่มีคุณภาพสูง
เช่น มีตะกอนแขวนลอยและบีโอดีต่ำ เป็นต้น ระบบไม่ใช้อากาศมักไม่สามารถ
บำบัดน้ำเสียให้มีคุณภาพสูงเท่าเทียมได้ น้ำทิ้งจากระบบไม่ใช้อากาศมักมีลักษณะ
ขุ่นและมีบีโอดีสูงกว่า 20 มก./ล. (ตามมาตรฐานของน้ำทิ้งสุดท้ายของราชการ)
นอกจากนี้ ระบบไม่ใช้อากาศไม่สามารถกำจัดสารอินทรีย์ไนโตรเจนและ
แอมโมเนียไนโตรเจนได้ น้ำทิ้งจากระบบไม่ใช้อากาศมักมีกลิ่นเหม็นของ
ไฮโดรเจนซัลไฟด์จากปฏิกิริยาซัลเฟตรีดักชัน ซัลไฟด์ที่เกิดขึ้นมีผลเสีย 2 ประการ
คือ เกิดกลิ่นเหม็นและเพิ่มค่าซีโอดีให้กับน้ำทิ้ง ด้วยเหตุนี้ ระบบไม่ใช้อากาศจึง
ควรใช้เป็นระบบบำบัดเบื้องต้นทำหน้าที่ลดบีโอดีก่อนแล้วตามด้วยระบบใช้
อากาศ เพื่อให้ได้น้ำทิ้งสุดท้ายที่มีคุณภาพสูง
7.2.5 ความเข้มข้นของสารแขวนลอย (SS)
สารอินทรีย์ที่เป็นอนุภาคของแข็ง เช่น ตะกอนแขวนลอยในน้ำเสียจะต้องผ่าน
กระบวนการไฮโดรไลซิสเพื่อให้อยู่ในรูปของสารอินทรีย์ละลายน้ำ จากนั้นจะ
เปลี่ยนรูปไปเป็นกรดไขมันระเหย (Volatile Fatty Acids) และกาซมีเทน ทำให้
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 7
7–10
การบำบัดน้ำเสียที่ความเข้มข้นของตะกอนแขวนลอยสูงจะต้องใช้เวลาในการ
บำบัดน้ำเสียไม่ต่ำกว่า 10 วัน ตัวอย่างเห็นได้จาก การย่อยสลัดจ์แบบไม่ใช้อากาศ
ต้องการถังย่อยสลัดจ์ (Sludge Digester) แบบกวนสมบูรณ์ที่มีเวลากักน้ำไม่น้อย
กว่า 10 – 20 วัน แต่ถ้าไม่มีการกวน เวลากักน้ำของถังย่อยสลัดจ์อาจต้องใช้สูงถึง
30 วัน
ในขณะที่น้ำเสียซึ่งมีสารอินทรีย์ที่ละลายน้ำแล้ว การบำบัดแบบไม่ใช้อากาศจะใช้
เวลาน้อยลงได้ เนื่องจากแบคทีเรียไม่ต้องเสียเวลาในการย่อยสลายของแข็ง
แขวนลอยให้กลายเป็นโมเลกุลขนาดเล็ก (ละลายน้ำ) และสามารถดูดซึม
สารละลายอินทรีย์เหล่านั้นเข้าไปในเซลล์และใช้เป็นอาหารได้เลย กรณีเช่นนี้
สามารถใช้เทคโนโลยีไม่ใช้อากาศแบบอัตราสูง ที่มีระยะเวลาในการบำบัดน้ำเสีย
ต่ำกว่า 8 ชั่วโมง ได้อย่างมีประสิทธิภาพ
สรุปได้ว่า การบำบัดของแข็งแขวนลอยที่เป็นสารอินทรีย์ให้กลายเป็นมีเทนและ
คาร์บอนไดออกไซด์ เรียกว่า การย่อยแบบไม่ใช้อากาศ หรือ Anaerobic Digestion
ตัวอย่างคือ การย่อยตะกอนสลัดจ์ หรือ Anaerobic Sludge Digestion ในกรณีที่
สารอินทรีย์เป็นสารละลาย การย่อยสลายสารละลายอินทรีย์เรียกว่า การบำบัดแบบ
ไม่ใช้อากาศ หรือ Anaerobic Treatment ซึ่งใช้กับน้ำเสียที่มีความเข้มข้นของ
สารอินทรีย์หรือบีโอดีไม่เกิน 10,000 มก./ล. หรือ 1% ถ้าน้ำเสียมีบีโอดีสูงๆ เช่น
น้ำเสียกากส่าเหล้าที่มีบีโอดีเข้มข้น “หลายๆ หมื่น” มก./ล. การบำบัดอาจเรียกได้
ว่าเป็นการย่อยแบบไม่ใช้อากาศ หรือ Anaerobic Digestion
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 7
7–11
อย่างไรก็ตาม เนื่องจากน้ำเสียมักมีของแข็งแขวนลอยที่เป็นสารอินทรีย์ไม่มากก็
น้อย การบำบัดแบบไม่ใช้อากาศ จึงจำเป็นต้องคำนึงถึงปริมาณของสารแขวนลอย
อินทรีย์เสมอ ผู้ออกแบบต้องตระหนักว่าระบบบำบัดฯของตนเองสามารถบำบัด
น้ำเสียที่มีของแข็งแขวนลอยอินทรีย์ได้ดีเพียงใด ในการออกแบบระบบยูเอเอสบี
มีผู้แนะนำว่า ถ้าซีโอดีเป็นตะกอนแขวนลอยไม่เกิน 10% ระบบยูเอเอสบียัง
สามารถทำงานได้ดี แต่ถ้าสูงกว่าค่าดังกล่าวควรต้องกำจัดตะกอนแขวนลอย
เสียก่อน Lettinga (1987) แนะนำว่า การบำบัดน้ำเสียที่มีตะกอนแขวนลอย
อินทรีย์จะต้องใช้อัตราบำบัดที่ต่ำกว่าการบำบัดน้ำเสียที่มีเฉพาะสารละลาย
อินทรีย์ ในกรณีการใช้ระบบยูเอเอสบี ภาระอินทรีย์ที่ใช้อาจมีค่าเพียง 1 – 4 กก.
ซี-โอดี/ลบ.ม.-วัน.
7.2.6 สารพิษในน้ำเสีย
น้ำเสียจากโรงงานอุตสาหกรรมมักจะมีสารแปลกปลอมที่มีผลเสียหรือเป็นพิษต่อ
แบคทีเรียแบบที่ไม่ใช้อากาศ สารดังกล่าวอาจทำให้ระบบบำบัดล้มเหลว ความ
รุนแรงของพิษของสารแต่ละอย่างมีความแตกต่างกัน ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับธรรมชาติ
ของสารพิษ ความเข้มข้นของสารพิษ และความเคยชินของแบคทีเรียที่มีต่อสาร
นั้น ตารางที่ 7.3 แสดงถึงระดับความเข้มข้นของอิออนต่างๆ ที่มีพิษปานกลางและ
มีพิษมากต่อแบคทีเรียไม่ใช้อากาศ ส่วนระดับความเข้มข้นของสารอินทรีย์บาง
ชนิดที่เป็นพิษต่อแบคทีเรียไม่ใช้อากาศแสดงอยู่ในตารางที่ 7.4
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 7
7–12
ตารางที่ 7.3 ความเข้มข้นของอิออนที่เป็นพิษต่อจุลินทรีย์ไม่ใช้อากาศ
(Speece 1983)
ความเข้มข้น (มก./ล.)
อิออน
เป็นพิษปานกลาง เป็นพิษมาก
Na+ 3,500 – 5,500 8,000
K+ 2,500 – 4,500 12,000
Ca2+ 2,500 – 4,500 8,000
Mg2+ 1,000 – 1,500 3,000
NH4+ 1,500 – 3,000 3,000
S2- 200 200
Cu2+ 0.5
Cr (VI) 3.0
Cr (III) –
Ni2+ 2.0
Zn2+ 1.0
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 7
7–13
ตารางที่ 7.4 ระดับความเข้มข้นของสารอินทรีย์บางอย่างที่เป็นพิษ
ต่อแบคทีเรียสร้างมีเทน (Speece 1983)
สารอินทรีย์
ความเข้มข้น (มก./ล.)
ที่ 50 % Inhibition
Acetaldehyde 440
Acrolein 10
Bacitracin 20
Bromoethanesulfonate 20
Chloroform 15
Creolin (mixture of creosote, phenols, and resins) 1
Dinitrophenol 40
Dettol (ρ-chlorometaxylenol, terpinol, and
isopropanol)
10
Ethylbenzene 340
Fluorinated hydrocarbons (CCl3F, CCl2F2) 1
Formaldehyde 70
Long-chain fatty acids 500
Monensin 2
Nitrobenzene 10
Tannins 700
Virginiamycin 10
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 7
7–14
อนึ่ง แม้ว่าสารบางอย่างจะเป็นพิษต่อแบคทีเรียไม่ใช้อากาศ (ดังแสดงในตารางที่
7.4) ก็ไม่ได้หมายความว่าน้ำเสียที่มีสารพิษดังกล่าวจะไม่สามารถบำบัดได้เสมอไป
แบคทีเรียไม่ใช้อากาศมีความสามารถในการปรับตัวให้ทนทานและคุ้นเคยกับ
สารพิษจนสามารถดำรงชีวิตอยู่ได้ เมื่อมีการออกแบบหรือควบคุมที่ฉลาดและ
เหมาะสมประกอบกับมีการเลี้ยงแบคทีเรียให้คุ้นเคย สารอินทรีย์ที่เป็นพิษอาจถูก
ย่อยสลายด้วยระบบบำบัดแบบไม่ใช้อากาศได้
7.2.7 สารอาหารที่อาจต้องเติมเพิ่ม
โลหะ (แร่ธาตุ) ที่กระตุ้นการเจริญเติบโตของแบคทีเรียสร้างมีเทนมีดังนี้
เหล็ก ทองแดง เซเลเนียม
โคบอลท์ แมงกานีส ทังสเตน
นิกเกิล โมลิบดีนัม โบรอน
สังกะสี
ตารางที่ 7.5 แสดงความต้องการโลหะ (ซึ่งเป็นแร่ธาตุ) และสารอาหารไนโตรเจน
(N) และฟอสฟอรัส (P) แสดงค่าเป็นกรัมของโลหะต่อ 100 กรัมของซีโอดีใน
น้ำเสีย
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 7
7–15
ตารางที่ 7.5 ความต้องการโลหะและสารอาหาร N และ P ของระบบไม่ใช้อากาศ
(Speece 1983)
โลหะ ความต้องการ (กรัม/ซีโอดี 100 กรัม)
Ni 0.01
Co 0.01
Fe 1.7
Mo 0.2
N 2.1
P 0.6
7.3 น้ำเสียที่ต้องระวังในการใช้เทคโนโลยีไม่ใช้อากาศ
แม้ว่าเทคโนโลยีไม่ใช้อากาศมีขีดความสามารถสูงดังได้กล่าวมาแล้ว แต่ก็มี
ลักษณะน้ำเสียบางอย่างที่ผู้ใช้ต้องเอาใจใส่และระมัดระวังเนื่องจากเป็นน้ำเสียที่
ย่อยยากหรืออาจเป็นพิษ ทำให้ต้องมีการใช้อัตราบำบัดที่ต่ำกว่าปกติ ลักษณะน้ำ
เสียที่ต้องระวังมีดังนี้
• น้ำเสียที่มีโลหะหนักปริมาณสูงเช่น โรงงานผลิตยางยึด (น้ำเสียมีกรดฟอร์มิก
และสังกะสีเข้มข้นสูง)
• น้ำเสียที่มีสารทำละลาย (Solvent) ต่างๆ
• น้ำเสียที่มีสารก่อฟองหรือสารก่อชั้นสกัม เช่น โปรตีนและไขมัน จะทำให้เกิด
ฟองหนาในถังยูเอเอสบี
• น้ำเสียที่มีไขมันและน้ำมันปริมาณสูง
• น้ำเสียที่อาจก่อให้เกิดปัญหาตะกรันหินปูนหรือตะกรันอื่นๆ
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 7
7–16
• น้ำเสียที่มีพีเอชสูงมากหรือต่ำมาก
• น้ำเสียที่มีซัลเฟตสูงมาก จะไม่ผลิตกาซชีวภาพ (ถ้าต้องการใช้กาซชีวภาพ)
7.4 น้ำเสียอุตสาหกรรมที่สามารถบำบัดได้ด้วยเทคโนโลยีไม่ใช้อากาศ
ในทางตรงข้าม ลักษณะน้ำเสียที่ควรพิจารณาบำบัดด้วยเทคโนโลยีไม่ใช้อากาศมี
ดังนี้
• BOD เข้มข้นสูง และสัดส่วนของ BOD : COD มีค่ามากกว่า 0.5
• % TVS สูง
• VSS เข้มข้นสูง และ %VSS สูงมาก
• N, P พอเพียง
• มีแร่ธาตุ (Co, Mo, Fe, Mn, Ni) พอเพียง
• มีสภาพด่างพอเพียง
• น้ำเสียที่มีอุณหภูมิสูง (50 – 70o ซ) และมี COD > 1,000 มก/ล.
• น้ำเสียที่มีปริมาณไนเตรทสูงกว่า 100 มก/ล. (ใช้ระบบดีไนตริฟิเคชัน)
• น้ำเสียที่มีซัลเฟตสูงๆ เช่น สูงกว่า 100 มก/ล.(ใช้ระบบซัลเฟตรีดักชัน)
จากการพิจารณาลักษณะน้ำเสียดังกล่าวข้างต้นว่า ทำให้สามารถเลือกอุตสาห-
กรรม 24 ประเภทที่นำเทคโนโลยีไม่ใช้อากาศเข้ามาใช้ อย่างแน่นอนดังนี้
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ บทที่ 7
7–17
TSIC ประเภทกิจการ
311 1. โรงงานผลิตนมและเนย 2. โรงงานผลิตน้ำตาลประเภทต่างๆ
3. โรงงานผลิตเครื่องดื่ม 4. โรงงานผลิตแป้งประเภทต่างๆ
5. โรงงานไก่แช่แข็ง 6. โรงงานผลิตอาหารกระป๋องต่างๆ
7. โรงงานผลิตเบเกอรี่ 8. โรงงานฆ่าสัตว์และบรรจุภัณฑ์เนื้อสัตว์
9. โรงงานผลิตช็อกโกแลต 10. โรงงาน Wheat and Grain Processing
11. โรงงานอาหารทะเลแช่แข็ง 12. โรงงานผลิตลูกกวาด, หมากฝรั่ง
312 13. โรงงานผลิตยีสต์ 14.โรงงานผลิตกรดน้ำส้ม, กรดน้ำผลไม้
อื่นๆ
313 15. โรงงานผลิตแอลกอฮอล์ 16. โรงงานผลิตน้ำผลไม้ประเภทต่างๆ
17. โรงงานผลิตเบียร์, เหล้า
321 18. โรงงานฟอกย้อม 19.โรงงานผลิตหนังเทียม,โพลียูรีเทน
341 20.โรงงานกระดาษและเยื่อกระดาษ
351 21.อุตสหกรรมพลาสติก เรซิน
352 22.โรงงานยา
อื่นๆ 23.น้ำเสียจากกองขยะ 24.น้ำเสียชุมชน(ความเข้มข้นซีโอดีเท่ากับ
หรือ มากกว่า300 มก/ล.)
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ เอกสารอ้างอิง
เอกสารอ้างอิง–1
เอกสารอ้างอิง
1. Barton, L.L, Editor (1995) “Sulfate Reducing Bacteria”, Plenum Press, New
York, London
2. Eurlich, H.L and Holmes, D.S Co Editors(1985) “Biotechnology for the
Mining, Metal-Refining, and Fossil Fuel Processing Industries”, Proceedings
of a Workshop, Rensselaer Polytechnic Institute in Troy, New York, May
28-30,1985, an Interscience Publication, John Wiley & Sons.
3. Zehnder, A.J.B. Editor (1988) “Biology of Anaerobic Microorganisms”, A
Wiley-Interscience Publication, John Wiley & Sons.
4. De Souza, M.E. Editor (1986) “Anaerobic Treatment in Tropical Countries”,
Water Science and Technology,V.18, no.12
5. Fenchel, T. and Finlay, B.J (1995) “Ecology and Evolution in Anoxic
Worlds”, Oxford Univ. Press.
6. Barnett, A., Pyle, L. and Subramanian, S.K (1978) “Biogas Technology in
the Third World: A Multidisciplinary Review”, IDRC, Ottawa, Ontario,
Canada.
7. Speece, R.E (1996) “Anaerobic Biotechnology for Industrial Wastewaters”,
Archae Press, Nashville, Tennessee
8. Alphenaar, A. (1994) “Anaerobic Granular Sludge: Characterization, and
Factors Affecting its Functioning”, Doctor Thesis, Wageningen agricultural
Univ., Wageningen, the Netherlands.
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ เอกสารอ้างอิง
เอกสารอ้างอิง–2
9. Hughes, D.E et al. Editors (1981) “Anaerobic Digestion 1981”, Proceedings
of the 2nd. International Symposium on Anaerobic Digestion, Travemunde,
Federal Republic of Germany,6-11 Sept.1981, Elseveir Biomedical Press,
Amsterdam, New York-Oxford
10.Lettinga, G., et al. Editors (1987) “Granular Anaerobic Sludge;
Microbiology and Technology”, Proceedings of the GMSMAT Workshop,
Lunteren, the Netherlands, 25-27 Oct.1987, Wageningen agricultural Univ.,
Wageningen, the Netherlands
11.van Haandel, A.C and Lettinga, G (1994) “Anaerobic Sewage Treatment: a
practical Guide for Regions with a Hot Climate”, John Wiley & Sons.
12.Florencio, L. (1994) “The Fate of Methanol in Anaerobic Bioreactors”,
Doctor Thesis, Wageningen agricultural Univ., Wageningen, the
Netherlands.
13.Erickson, L.E. and Fung, D.Y-C Co Editors (1988) “Handbook on
Anaerobic Fermentations”, Marcel Dekker, Inc, New York, Basel
14.GTZ "Anaerobic Processes for the Treatment of municipal and Industrial
Wastewater and Waste: an Overview" (no date printed)
15.Stafford, D.A. and Wheatley, B.I. and Hughes, D.E. Editors (1979)
“Anaerobic Digestion”, Proceedings of the 1st. International Symposium on
Anaerobic Digestion, University College Cardiff, WalesSept.1979 Applied
Science Publishers Ltd., London
16.Cheynoweth, D.P. and Isaacson, R (1987), Editors “Anaerobic Digestion of
Biomass”, Elseveir Applied Science, London and New York.
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ เอกสารอ้างอิง
เอกสารอ้างอิง–3
17.Manila, J.F. and Pohland, F.G. (1992) “Design of Anaerobic Processes for
the Treatment of Industrial and Municipal Wastes”, Water Quality
Management Library. V.7, Technomic Publishing Co.
18.Doorn,M.R.J; Strait,R.P and Barnard,W.R (1997) "Estimates of Global
Greenhouse Gas Emissions from Industrial and Domestic Wastewater
Treatment" EPA Contract No. 68-D4-0100
19.Klingler ,B. "Environmental Aspects of Biogas Technology" German Biogas
Association, pp.1-12
20."Methane Capture and Use" Waste Management Workbook
21.Atlas R.M. Principles of Microbiology. St. Louise: Mosby, 1995.
22. Macfarlane G.T. and Gibson G.R. Sulphatereducing
bacteria. In Levett P.N. (ed.), Anaerobic
Microbiology: A Practical Approach. pp. 201-222.
New York: IRL Press, 1991.
23. Madigan T.M., Martinko J.M. and Parker J.
Brock Biology of Microorganisms. 8th ed. USA.:
Prentice Hall International, 1997.
24. Widdel F. Microbiology and Ecology of
Sulfate- and Sulfur-Reducing Bacteria. In Widdel
F. (ed.), Biology of Anaerobic Microorganisms,
pp. 469-585. 1988.
25. Zehnder A.J.B. Biology of Anaerobic
Micriorganisms.Netherlands, Wageninger:1988.
26.Zhang , R. (2001) Biology and Engineering of Animal Wastewater Lagoons,
University of California, Davis
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ เอกสารอ้างอิง
เอกสารอ้างอิง–4
27.Angenent , L.T and Sung S. (2001) "Development of Anaerobic Migrating
Blanket Reactor (AMBR), A Novel Anaerobic Treatment System",
Wat.Res.35, No.7 pp.1739-1747
28.International Energy Agency (2001) Systems and Markets Overview of
Anaerobic Digestion
29.Rintala, J.A; Jain, V.K and Kettunen, R.H (2000) “Comparative Status of
the World-Wide Commercially Available Anaerobic Technologies Adopted
for Biomethanation of Pulp and Paper Mills Effluents”
30.Hulshof Pol ,Look et al (1998) "GTZ Sectoral Project :Promotion of
Anaerobic Technology for the Treatment of Municipal and Industrial Wastes
and Wastwaters" Proceedings of 5th Latin American Workshop Seminar
"Wastwater Anaerobic Treatment" 27-30 October 1998, Vina der Mar, Chile
31.Stukenberg,J.R et al (1992) "Egg-Shaped Digesters: From Germany to the
U.S " Water Environment & Technology ,April, pp.42-51
ภาษาไทย
1. กรมโรงงานอุตสาหกรรม กระทรวงอุตสาหกรรม (2543) “การศึกษาวิเคราะห์
เพื่อจัดทำแผนหลักของกรมโรงงานอุตสาหกรรมในการลดปัญหามลพิษทาง
น้ำจากภาคอุตสาหกรรม”, รายงานฉบับสมบูรณ์
2. กรมโรงงานอุตสาหกรรม กระทรวงอุตสาหกรรม (2543) “การศึกษาวิเคราะห์
เพื่อจัดทำแผนหลักของกรมโรงงานอุตสาหกรรมในการลดปัญหามลพิษทาง
น้ำจากภาคอุตสาหกรรม”, รายงานภาคผนวก
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ เอกสารอ้างอิง
เอกสารอ้างอิง–5
3. กรมโรงงานอุตสาหกรรม กระทรวงอุตสาหกรรม (2541) “โครงการศึกษา
ปัญหามลพิษและสิ่งแวดล้อม โรงงานที่ก่อปัญหามลพิษในพื้นที่วิกฤต”,
รายงานฉบับสมบูรณ์ เล่มที่ 1 รายงานหลัก
4. กรมโรงงานอุตสาหกรรม กระทรวงอุตสาหกรรม (2543) “การประยุกต์ใช้
หลักการทางเศรษฐศาสตร์ในการจัดการมลพิษในโรงงาน”
5. กรมโรงงานอุตสาหกรรม กระทรวงอุตสาหกรรม (2541) “โครงการศึกษา
ปัญหามลพิษและสิ่งแวดล้อมโรงงานที่ก่อปัญหามลพิษในพื้นที่วิกฤติ”,
รายงานฉบับสมบูรณ์ เล่มที่ 2 ภาคผนวก
6. กรมควบคุมมลพิษ กระทรวงวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยีและสิ่งแวดล้อม (2538)
“โครงการจัดทำแผนหลักการจัดการน้ำเสียชุมชนและกิจกรรมต่างๆ ในพื้นที่
แหล่งน้ำสำคัญทั่วประเทศ”, รายงานฉบับสมบูรณ์
7. กรมโรงงานอุตสาหกรรม กระทรวงอุตสาหกรรม (2540) “โครงการศึกษา
เพื่อประเมินปริมาณสารมลพิษอุตสาหกรรมทางน้ำจากภาคอุตสาหกรรมใน
ประเทศไทย”, รายงานฉบับสมบูรณ์ รายงานหลัก
8. กรมโรงงานอุตสาหกรรม กระทรวงอุตสาหกรรม (2540) “โครงการศึกษา
เพื่อประเมินปริมาณสารมลพิษอุตสาหกรรมทางน้ำจากภาคอุตสาหกรรมใน
ประเทศไทย”, รายงานฉบับสมบูรณ์ ภาคผนวก
9. สำนักงานนโยบายและแผนสิ่งแวดล้อม กระทรวงวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี
และสิ่งแวดล้อม (2540) “รายงานสถานการณ์คุณภาพสิ่งแวดล้อม”
10.กรมควบคุมมลพิษ กระทรวงวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยีและสิ่งแวดล้อม (2544)
“โครงการการจัดทำแนวทางการออกแบบวิศวกรรมเพื่อปรับปรุงระบบบำบัด
น้ำเสียอุตสาหกรรมให้มีประสิทธิภาพและประหยัดพลังงานโดยระบบไม่ใช้
ออกซิเจน”, รายงานเบื้องต้น
คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
โครงการจัดทำคู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ เอกสารอ้างอิง
เอกสารอ้างอิง–6
11.กรมควบคุมมลพิษ กระทรวงวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยีและสิ่งแวดล้อม (2544)
“โครงการการจัดทำแนวทางการออกแบบวิศวกรรมเพื่อปรับปรุงระบบบำบัด
น้ำเสียอุตสาหกรรมให้มีประสิทธิภาพและประหยัดพลังงานโดยระบบไม่ใช้
ออกซิเจน”, รายงานความก้าวหน้า ครั้งที่ 1
12.กรมควบคุมมลพิษ กระทรวงวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยีและสิ่งแวดล้อม (2545)
“โครงการการจัดทำแนวทางการออกแบบวิศวกรรมเพื่อปรับปรุงระบบบำบัด
น้ำเสียอุตสาหกรรมให้มีประสิทธิภาพและประหยัดพลังงานโดยระบบไม่ใช้
ออกซิเจน”, รายงานความก้าวหน้า ครั้งที่ 2
13.มั่นสิน ตัณฑุลเวศม์ (2542) , “เทคโนโลยีบำบัดน้ำเสียอุตสาหกรรม เล่ม 1,2”
, พิมพ์ครั้งที่ 1 สำนักพิมพ์จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
14.ธงชัย พรรณสวัสดิ์ (2544), “ การกำจัดไนโตรเจนและฟอสฟอรัสทาง
ชีวภาพ”, สมาคมวิศวกรรมสิ่งแวดล้อมแห่งประเทศไทย
15.คู่มือการบำบัดน้ำเสียจากโรงงานทอผ้าและฟอกย้อม, สมาคมวิศวกรรม
สิ่งแวดล้อมแห่งประเทศไทย, 2544
16.คู่มือการจัดการสิ่งแวดล้อมอุตสาหกรรมฟอกย้อม,สำนักเทคโนโลยี
สิ่งแวดล้อมโรงงาน
17.อนุตร เปียงแก้ว "การควบคุมระดับการเกิดซัลเฟตรีดักชันด้วยปริมาณซัลเฟต
และชนิดของแหล่งคาร์บอน" วิทยานิพนธ์ปริญญาวิศวกรรมศาสตร์
มหาบัณฑิต ภาควิชาวิศวกรรมสิ่งแวดล้อม บัณฑิตวิทยาลัย จุฬาลงกรณ์
มหาวิทยาลัย 2542.
ISBN 974-
9558-55-3
ฝ่ายคุณภาพสิ่งแวดล้อมและห้องปฏิบัติการ เล่มที่ 3/4
กรมควบคุมมลพิษ กรกฎาคม 2546
การจัดทำคู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไร้อากาศ
• คู่มือวิชาการระบบบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศ เล่มที่ 1
ดำเนินการศึกษาโดย :
ดร.มั่นสิน ตัณฑุลเวศม์
ศูนย์บริการวิชาการแห่งจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
344 ซ.จุฬา 22 ถ.บรรทัดทอง เขตปทุมวัน กรุงเทพฯ
10330
กรมควบคุมมลพิษ กระทรวงทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อม
เป็นเจ้าของกรรมสิทธิ์และมีลิขสิทธิ์ในเอกสารฉบับนี้