เนื้อหาวันที่ : 2011-11-22 15:15:28 จำนวนผู้เข้าชมแล้ว : 895 views

EM กับความเหมาะสมในการบำบัดน้ำเน่าเสียในสภาวะน้ำท่วมขัง

การบำบัดน้ำเน่าเสียในสภาวะน้ำท่วมขังในปัจจุบัน E.M. สามารถใช้งานได้หรือไม่?

          จากสถานการณ์น้ำท่วมในประเทศไทยในระยะนี้ ก่อให้เกิดปัญหามลภาวะอย่างมากเพราะมีน้ำท่วมขังเป็นระยะเวลานาน ทำให้มีน้ำเน่าเสียในหลายพื้นที่ จึงได้มีผู้เสนอให้ใช้ EM (Effective Micro-organism) เพื่อแก้ไขปัญหาเรื่องกลิ่นเหม็นและน้ำเน่าเสียในบริเวณที่มีน้ำท่วมขัง จากนั้นได้มีนักวิชาการและนักปฏิบัติหลายท่านที่ได้ให้ความเห็นในเรื่องของ EM หลายครั้งในการบำบัดน้ำเน่าเสียในสภาวะน้ำท่วมขังที่กำลังเกิดขึ้นในประเทศไทยในขณะนี้

          น้ำเสียจากการท่วมขังในปัจจุบัน คือ น้ำเสียที่เกิดขึ้นจากการท่วมขังของน้ำที่อยู่ในบริเวณที่ปิดหรือมีการไหลของน้ำน้อยมาก จนมีความสกปรกเน่าเสียเพิ่มมากขึ้น น้ำเสียท่วมขังเป็นน้ำเสียที่มีการปนเปื้อนของสารอินทรีย์ และมีค่าออกซิเจนละลายน้ำต่ำหรือไม่มี และมีความผิดปกติของสี ตะกอน และกลิ่น โดยมีหลายหน่วยงานและหลายภาคส่วนได้สนับสนุนการแก้ปัญหาด้วยการใช้ EM (Effective Micro-organism)

การบำบัดน้ำเน่าเสียในสภาวะน้ำท่วมขังในปัจจุบัน E.M. สามารถใช้งานได้หรือไม่
          EM เป็นเครื่องหมายทางการค้าโดย Professor TeruoHigaได้จดลิขสิทธิ์ไว้ ซึ่งประกอบด้วยจุลินทรีย์หลัก 3 กลุ่ม คือ 1.Lactic acid bacteria 2.Yeastและ 3.Photosynthetic bacteria

          ส่วน E.M. ที่มีการอ้างถึงในปัจจุบันนั้น เป็นคำย่อของ Effective Microorganisms ซึ่งจัดว่าเป็นคำเรียกทั่วไปของกลุ่มจุลินทรีย์ที่มีความสามารถในการทำงานสูงกว่าจุลินทรีย์ปกติ จึงทำให้ชื่อ E.M. เป็นคำที่ใช้เรียกกันทั่วไปในทางวิชาการ ซึ่งมีรูปแบบที่ใช้อยู่ในการบำบัดน้ำเสียจากการท่วมขังคือ

1) ผลิตภัณฑ์ E.M. ชนิดน้ำ คือผลผลิตจากกระบวนการหมักที่ใช้หัวเชื้อจุลินทรีย์ตามธรรมชาติ โดยมีส่วนประกอบหลักคือกรดอินทรีย์ (Organic acids) ที่ได้จากการย่อยสลายแบบไร้ออกซิเจน แอลกอฮอล์ สารเมแทบอไลต์ต่างๆ ที่เกิดจากจุลินทรีย์ และเซลล์ของจุลินทรีย์

2) ผลิตภัณฑ์ E.M. ชนิดปั้นเป็นก้อน หรืออีเอ็มบอล (E.M. Ball) จะประกอบด้วยจุลินทรีย์E.M. ชนิดน้ำ สารอินทรีย์ เช่น รำข้าว ผสมด้วยแกลบและดิน เพื่อทำให้สามารถปั้นเป็นก้อนได้ ทั้งนี้ อีเอ็มบอลจะมีการหมักที่ไม่สมบูรณ์ต่างจากอีเอ็มชนิดน้ำ โดยอีเอ็มบอลจะยังคงมีสารอินทรีย์ที่ยังไม่ถูกย่อยสลายแบบไร้ออกซิเจนในปริมาณมาก

          องค์ประกอบของ E.M. ที่ใช้อยู่ในการบำบัดน้ำเสียจากการท่วมขังในปัจจุบันในแง่ของกายภาพและเคมี มักประกอบด้วยสารอินทรีย์ เช่น กากน้ำตาล (โมลาส) และรำข้าว ซึ่งเมื่อเติมสารอินทรีย์ดังกล่าวลงไปในน้ำ จะสามารถส่งผลให้ค่าความสกปรกของน้ำเพิ่มขึ้นได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อใช้ในปริมาณมากนอกจากนี้ ในด้านกระบวนการผลิต E.M. ที่ใช้อยู่ในปัจจุบัน ก็มิได้มีการควบคุมคุณภาพการผลิต อาจทำให้ไม่สามารถควบคุมปริมาณ สัดส่วน หรือบ่งชี้ประเภทของจุลินทรีย์ที่มีอยู่ได้อย่างชัดเจน

          องค์ประกอบของจุลินทรีย์ใน E.M. บางกลุ่มอาจจัดได้ว่าเป็นจุลินทรีย์ประเภท Facultative ซึ่งสามารถใช้ออกซิเจนและไม่ใช้ออกซิเจนในการย่อยสารอินทรีย์เพื่อใช้ในการเจริญเติบโตได้ ดังนั้น หากในน้ำเสียท่วมขังมีค่าออกซิเจนละลาย (Dissolved Oxygen, DO) อยู่ จุลินทรีย์กลุ่มนี้ก็มักจะเลือกใช้ออกซิเจนในการย่อยสารอินทรีย์เพื่อเจริญเติบโตก่อน จนกระทั่งค่าออกซิเจนละลายในน้ำหมดไป จุลินทรีย์ก็จะปรับตัวมาใช้การย่อยสารอินทรีย์แบบไม่ใช้ออกซิเจนในขั้นตอนการหมัก (Fermentation) เพื่อการเจริญเติบโตแทน

ดังนั้น น้ำเสียท่วมขังที่ยังมีปริมาณออกซิเจนละลายอยู่ ก็จะถูกจุลินทรีย์ใน E.M. ที่เติมลงไปใช้ออกซิเจนละลายในการย่อยสารอินทรีย์จนหมด ซึ่งการขาดออกซิเจนละลายดังกล่าวเป็นสาเหตุให้น้ำเสียท่วมขังเน่าเสียเพิ่มมากยิ่งขึ้น

          สำหรับกลุ่มจุลินทรีย์สังเคราะห์แสงใน E.M. นั้น ประกอบด้วยจุลินทรีย์สังเคราะห์แสง 2 กลุ่ม คือ 1) จุลินทรีย์กลุ่ม Purple non-sulfur bacteria เช่น Rhodopseudomonasซึ่งมีความสามารถในการย่อยสลายสารอินทรีย์โดยใช้แสงได้ และ 2) จุลินทรีย์กลุ่ม Purple bacteria ที่มีความสามารถในการกำจัดกลิ่นเน่าเหม็นของน้ำเสียที่เกิดจากก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์ (H2S) หรือก๊าซไข่เน่าได้ แต่กลไกทางชีวภาพในการกำจัดกลิ่นของ E.M. นั้นยังไม่สามารถอธิบายได้อย่างชัดเจน

อย่างไรก็ตาม จากที่พบว่ากระบวนการการกำจัดกลิ่นของ E.M. สามารถเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วนั้น นักวิชาการหลายท่านจึงลงความเห็นว่า ผลดังกล่าวอาจเนื่องจากกลไกทางเคมีหรือองค์ประกอบบางอย่างใน E.M. ซึ่งช่วยปรับค่าพีเอชของน้ำมากกว่าจะเป็นกลไกทางชีวภาพจากการทำงานของจุลินทรีย์ อย่างไรก็ตาม บทบาทของจุลินทรีย์สังเคราะห์แสงเหล่านี้ในการบำบัดน้ำเสียยังมีไม่มากนัก รวมถึงยังไม่มีใครสามารถควบคุมหรือเลี้ยงจุลินทรีย์ตัวนี้ในการบำบัดน้ำเสียได้

          การใช้ E.M. ในแง่ของปริมาณจุลินทรีย์กระบวนการบำบัดทางชีวภาพ (Bioremediation) นั้นสามารถแบ่งได้ออกเป็น 2 ประเภท คือ 1) Bio-stimulation คือการกระตุ้นให้จุลินทรีย์ที่มีอยู่แล้วในธรรมชาติให้ทำงานขึ้นมา เพื่อช่วยในการบำบัดน้ำเสีย 2) Bio-augmentation คือการเติมจุลินทรีย์ลงไปในพื้นที่เพื่อใช้ในการบำบัด

          สำหรับกรณี การเติม E.M. จัดเป็นแนวทางการบำบัดทางชีวภาพ แบบ Bio-augmentation โดยการทำ Bio-augmentation นั้น มีความจำเป็นเฉพาะในกรณีที่พื้นที่นั้นๆ ขาดแคลนจุลินทรีย์ที่มีอยู่ตามธรรมชาติ หรือต้องการนำจุลินทรีย์ที่ลักษณะพิเศษหรือมีความเฉพาะเจาะจงมาใช้ในการบำบัดของเสียในพื้นที่

ดังนั้นหากพิจารณาการเติม E.M. เพื่อใช้ในการบำบัดน้ำเสียท่วมขัง พบว่าน้ำเสียในธรรมชาติทั่วไปมีจุลินทรีย์หลากหลายชนิดในปริมาณมากมายอยู่แล้ว ดังนั้น การเติมจุลินทรีย์โดยใช้ E.M. ซึ่งเป็นกลุ่มจุลินทรีย์ที่มีอยู่ปกติในธรรมชาตินั้น จึงไม่มีความจำเป็น เนื่องจากจุลินทรีย์ใน E.M. ที่เติมลงไปนั้นจัดว่าน้อยมากเมื่อเทียบกับปริมาณจุลินทรีย์ในน้ำเสียธรรมชาติ

          อย่างไรก็ตาม หากใน E.M. มีจุลินทรีย์กลุ่มพิเศษที่ไม่มีอยู่ในธรรมชาติ การเติมจุลินทรีย์ดังกล่าวลงไปด้วยปริมาณไม่มากพอเพียง ก็อาจทำให้จุลินทรีย์กลุ่มดังกล่าวทำงานได้เพียงระยะเวลาสั้นๆ เท่านั้นก่อนที่จะถูกกลืนไปกับจุลินทรีย์ที่มีอยู่ในน้ำเสียท่วมขังเดิมซึ่งมีอยู่เป็นจำนวนมากและมีความสามารถในการดำรงค์ชีวิตในน้ำธรรมชาติสูงกว่า จุลินทรีย์ใน E.M. ดังนั้นในกรณีน้ำเสียท่วมขังนี้การทำ Bio-stimulation ด้วยการเติมออกซิเจนลงในน้ำ เพื่อกระตุ้นให้จุลินทรีย์ที่มีอยู่แล้วให้สามารถทำการบำบัดน้ำเสียได้ น่าจะมีความเหมาะสมมากกว่าในทางวิชาการ

          การใช้ E.M. ในการผลิตออกซิเจนให้กับน้ำเสียเนื่องจากในองค์ประกอบทางจุลินทรีย์ของ E.M. ประกอบด้วยจุลินทรีย์ที่สามารถสังเคราะห์แสงได้ (Photosynthetic bacteria) เช่น Purple bacteria หลายคนจึงมีแนวคิดที่ว่า จุลินทรีย์ใน E.M. สามารถผลิตออกซิเจนเพื่อเพิ่มค่าออกซิเจนละลาย (DO) ให้กับน้ำเสียท่วมขังได้

อย่างไรก็ตาม ในทางวิชาการ จุลินทรีย์ใน E.M. โดยเฉพาะกลุ่มแบคทีเรียสังเคราะห์แสง (Photosynthetic bacteria) ไม่สามารถผลิตออกซิเจนได้โดยตรง เนื่องจากกระบวนการสังเคราะห์แสงของแบคทีเรียกลุ่มนี้แตกต่างจากการกระบวนการสังเคราะห์แสงของไซยาโนแบคทีเรียและของพืชที่คนทั่วไปคุ้นเคยกันอยู่

          อย่างไรก็ตาม มีความเป็นไปได้ว่าธาตุอาหารบางอย่างของพืชที่มีอยู่ใน E.M. เช่น ไนโตรเจน ฟอสฟอรัส หรืออื่นๆ อาจสามารถช่วยในการเพิ่มปริมาณของแพลงก์ตอนพืชในน้ำได้และอาจส่งผลต่อการสร้างออกซิเจนในน้ำโดยทางอ้อมผ่านการสังเคราะห์แสงของแพลงก์ตอนพืชในน้ำได้ อย่างไรก็ตามประเด็นดังกล่าวนี้ยังไม่มีการพิสูจน์เป็นที่แน่ชัด

นอกจากนี้ การเพิ่มจำนวนของแพลงก์ตอนพืชในน้ำมากจนเกินไปหรือที่เรียกว่าปรากฎการณ์ Eutroficationนั้น ก็ส่งผลเสียต่อปริมาณออกซิเจนละลายน้ำได้เช่นกัน กล่าวคือ การสังเคราะห์แสงของพืชที่ให้ผลผลิตออกมาเป็นออกซิเจนนั้น เกิดขึ้นเฉพาะในเวลากลางวันที่มีแสงแดดเท่านั้น ในช่วงเวลากลางคืนที่ไม่มีแสงแดด แพลงก์ตอนพืชจะใช้ออกซิเจนละลายในน้ำและคายก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) ออกมา ส่งผลให้ค่าออกซิเจนละลายในน้ำในช่วงกลางคืนต่ำลงหรืออาจหมดไปได้ และส่งผลให้น้ำเน่าเสียเพิ่มขึ้นได้อีกด้วย

          แม้ว่าในปัจจุบันยังไม่ปรากฏว่ามีวิธีบำบัดน้ำเสียจากการท่วมขังในพื้นที่ขนาดใหญ่ที่ได้ผลเป็นที่ยอมรับในระดับนานาชาติ แต่ถึงอย่างไร แนวทางการใช้จุลินทรีย์ E.M. นั้นยังไม่ใช่เทคโนโลยีที่ได้รับการพิสูจน์ตามหลักวิทยาศาสตร์ว่าสามารถนำไปใช้ได้จริงในการบำบัดน้ำเสียจากการท่วมขัง และความไม่รู้แน่นอนในด้านต่าง ๆ เกี่ยวกับ E.M. ยังมีอยู่อีกมาก

แนวทางการแก้ปัญหาน้ำเสียท่วมขังในสถานการณ์ปัจจุบันที่สามารถดำเนินการได้ตามลำดับ ดังนี้
          3.1. ควรหาวิธีระบายน้ำที่ท่วมขังอยู่ออกไปโดยเร็วที่สุด
          3.2. ควรจัดการเก็บขนขยะมูลฝอยและสิ่งปฏิกูลที่เกิดขึ้นในพื้นที่
          3.3. ควรหาวิธีการเพื่อเพิ่มปริมาณออกซิเจนละลายในน้ำ
          3.4. อาจใช้สารเคมีบางชนิดที่มีคุณสมบัติในการฆ่าเชื้อโรค และกำจัดกลิ่นในน้ำเสียท่วมขัง เช่น ปูนขาว คลอรีน หรืออื่นๆ ควรมีการจำกัดบริเวณการใช้หรือใช้ระบบปิด

          ข้อสรุปทั้งหมดนี้ทางกลุ่มนักวิชาการวิศวกรรมศาสตร์และวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อมเข้าใจดีถึงความปรารถนาดีของทุกฝ่ายในการช่วยกันร่วมแก้ไขปัญหาสิ่งแวดล้อมที่จะเกิดขึ้น หากแต่จำเป็นต้องนำเสนออีกแง่มุมหนึ่งของนักวิชาการวิศวกรรมศาสตร์และวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อมต่อการใช้ E.M.ในการบำบัดนํ้าเน่าเสียในสภาวะน้ำท่วมขังตามหลักวิชาการ เพื่อประกอบการตัดสินใจสำหรับการเลือกวิธีการแก้ไขปัญหาที่เหมาะสมที่สุดในการฟื้นฟูปัญหาสิ่งแวดล้อมอันเนื่องมาจากภาวะน้ำท่วมในปัจจุบัน

ดร.พิสุทธิ์ เพียรมนกุล กลุ่มนักวิชาการวิศวกรรมศาสตร์ และวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม