การเปรียบเทียบเทคโนโลยีการบำบัดน้ำเสียแบบกระจายอำนาจในประเทศและต่างประเทศ

ประชากรส่วนใหญ่ของประเทศอาศัยอยู่ในเมืองเล็กๆ และพื้นที่ชนบท ปัญหามลพิษจากน้ำเสียในชนบทที่ส่งผลต่อสิ่งแวดล้อมทางน้ำได้รับความสนใจเพิ่มมากขึ้น นอกจากอัตราการบำบัดน้ำเสียที่ต่ำในภาคตะวันตกแล้ว อัตราการบำบัดน้ำเสียในพื้นที่ชนบทของประเทศกลับเพิ่มขึ้นโดยทั่วไป อย่างไรก็ตาม ประเทศของฉันมีพื้นที่กว้างใหญ่ สภาพแวดล้อม วิถีชีวิต และสภาพเศรษฐกิจของเมืองและหมู่บ้านในแต่ละภูมิภาคมีความแตกต่างกันอย่างมาก ประสบการณ์ของประเทศที่พัฒนาแล้วจึงคุ้มค่าแก่การเรียนรู้เกี่ยวกับวิธีการบำบัดน้ำเสียแบบกระจายศูนย์ให้เหมาะสมกับสภาพท้องถิ่น

เทคโนโลยีบำบัดน้ำเสียแบบกระจายอำนาจหลักของประเทศฉัน

เทคโนโลยีการบำบัดน้ำเสียในชนบทในประเทศของฉันมีหลักๆ ดังต่อไปนี้ (ดูรูปที่ 1) ได้แก่ เทคโนโลยีไบโอฟิล์ม เทคโนโลยีการบำบัดตะกอนเร่ง เทคโนโลยีบำบัดเชิงนิเวศ เทคโนโลยีบำบัดบนบก และเทคโนโลยีบำบัดทางชีวภาพและนิเวศวิทยาแบบผสมผสาน ระดับการประยุกต์ใช้งาน และกรณีศึกษาการจัดการการดำเนินงานที่ประสบความสำเร็จ จากมุมมองของระบบบำบัดน้ำเสีย ความสามารถในการบำบัดน้ำโดยทั่วไปจะต่ำกว่า 500 ตัน

1. ข้อดีและข้อเสียของเทคโนโลยีการบำบัดน้ำเสียในชนบท

ในการปฏิบัติการบำบัดน้ำเสียในชนบท เทคโนโลยีกระบวนการแต่ละอย่างแสดงข้อดีและข้อเสียดังต่อไปนี้:

วิธีการเปิดใช้งานตะกอน: การควบคุมที่ยืดหยุ่นและการควบคุมอัตโนมัติ แต่ต้นทุนเฉลี่ยต่อครัวเรือนสูง และต้องใช้บุคลากรพิเศษในการดำเนินการและบำรุงรักษา

เทคโนโลยีการสร้างพื้นที่ชุ่มน้ำ: ต้นทุนการก่อสร้างต่ำ แต่มีอัตราการกำจัดต่ำ และการดำเนินงานและการจัดการที่ไม่สะดวก

การบำบัดพื้นที่: การก่อสร้าง การดำเนินงาน และการบำรุงรักษาทำได้ง่าย และมีต้นทุนต่ำ แต่การกระทำดังกล่าวอาจทำให้แหล่งน้ำใต้ดินปนเปื้อน และต้องมีการจัดการการดำเนินงานและการบำรุงรักษาในระยะยาว

โต๊ะหมุนชีวภาพ + แปลงปลูกพืช เหมาะกับภาคใต้ แต่การใช้งานและบำรุงรักษายาก

สถานีบำบัดน้ำเสียขนาดเล็ก: ตั้งอยู่ใกล้กับระบบบำบัดน้ำเสียชุมชนในเขตเมือง ข้อดีคือคุณภาพน้ำทิ้งดี แต่ข้อเสียคือไม่สามารถตอบสนองความต้องการของน้ำเสียจากภาคเกษตรกรรมในชนบทได้

แม้ว่าบางพื้นที่จะส่งเสริมเทคโนโลยีบำบัดน้ำเสียชนบทแบบ “ไม่ใช้พลังงาน” แต่เทคโนโลยีบำบัดน้ำเสียแบบ “ใช้พลังงาน” ยังคงมีสัดส่วนสูง ปัจจุบัน ในพื้นที่ชนบทหลายแห่งมีการจัดสรรที่ดินให้กับครัวเรือน และมีที่ดินสาธารณะน้อย และอัตราการใช้ประโยชน์ที่ดินในพื้นที่พัฒนาทางเศรษฐกิจยังต่ำมาก ทรัพยากรที่ดินสำหรับการบำบัดน้ำเสียมีน้อยและมีปริมาณน้อย ดังนั้น เทคโนโลยีบำบัดน้ำเสียแบบ “ไดนามิก” จึงมีแนวโน้มที่ดีที่จะนำไปประยุกต์ใช้ในพื้นที่ที่มีการใช้ที่ดินน้อย เศรษฐกิจพัฒนาแล้ว และมีความต้องการคุณภาพน้ำสูง เทคโนโลยีบำบัดน้ำเสียที่ช่วยประหยัดพลังงานและลดการใช้น้ำได้กลายเป็นแนวโน้มการพัฒนาเทคโนโลยีบำบัดน้ำเสียแบบกระจายศูนย์ในหมู่บ้านและเมืองต่างๆ

2. เทคโนโลยีการบำบัดน้ำเสียในชนบทแบบผสมผสาน

เทคโนโลยีการบำบัดน้ำเสียในชนบทของประเทศของฉันมีสามโหมดหลักๆ ดังต่อไปนี้:

โหมดแรกคือ MBR หรือกระบวนการออกซิเดชันแบบสัมผัส หรือกระบวนการตะกอนเร่ง (activated sludge process) น้ำเสียจะเข้าสู่ถังบำบัดน้ำเสียก่อน จากนั้นจึงเข้าสู่ระบบบำบัดทางชีวภาพ และสุดท้ายจะปล่อยลงสู่แหล่งน้ำโดยรอบเพื่อนำกลับมาใช้ใหม่ การนำน้ำเสียกลับมาใช้ใหม่ในชนบทเป็นที่นิยมมากกว่า

โหมดที่สองคือแบบไร้อากาศ + พื้นที่ชุ่มน้ำเทียม หรือ ไร้อากาศ + บ่อน้ำ หรือ ไร้อากาศ + ดิน ซึ่งหมายความว่า หน่วยไร้อากาศจะถูกใช้หลังถังบำบัดน้ำเสีย และหลังจากการบำบัดทางนิเวศวิทยาแล้ว ก็จะถูกปล่อยลงสู่สิ่งแวดล้อมหรือเข้าสู่การใช้ทางการเกษตร

โหมดที่สามคือ ตะกอนที่ถูกกระตุ้น + พื้นที่ชุ่มน้ำเทียม ตะกอนที่ถูกกระตุ้น + บ่อน้ำ ออกซิเดชันแบบสัมผัส + พื้นที่ชุ่มน้ำเทียม หรือออกซิเดชันแบบสัมผัส + การบำบัดบนพื้นดิน นั่นคือ อุปกรณ์เติมอากาศและการเติมอากาศจะถูกใช้หลังถังบำบัด และมีการเพิ่มหน่วยบำบัดเชิงนิเวศน์เพื่อเสริมการกำจัดไนโตรเจนและฟอสฟอรัส

ในการใช้งานจริง โหมดแรกมีสัดส่วนมากที่สุด โดยอยู่ที่ 61%)

ในบรรดาสามโหมดข้างต้น ระบบ MBR มีประสิทธิภาพในการบำบัดที่ดีกว่าและเหมาะสำหรับบางพื้นที่ที่ต้องการคุณภาพน้ำสูง แต่ต้นทุนการดำเนินงานค่อนข้างสูง ต้นทุนการดำเนินงานและต้นทุนการก่อสร้างระบบบึงประดิษฐ์และเทคโนโลยีแบบไร้อากาศนั้นต่ำมาก แต่หากพิจารณาอย่างครอบคลุม จำเป็นต้องเพิ่มกระบวนการเติมอากาศเพื่อให้ได้ผลลัพธ์การบำบัดน้ำเสียที่เหมาะสมยิ่งขึ้น

เทคโนโลยีบำบัดน้ำเสียแบบกระจายศูนย์ที่นำไปใช้ในต่างประเทศ

1. สหรัฐอเมริกา

ในแง่ของระบบการจัดการและข้อกำหนดทางเทคนิค ระบบบำบัดน้ำเสียแบบกระจายศูนย์ในสหรัฐอเมริกาดำเนินงานภายใต้กรอบการทำงานที่ค่อนข้างสมบูรณ์ ปัจจุบัน ระบบบำบัดน้ำเสียแบบกระจายศูนย์ในสหรัฐอเมริกามีเทคโนโลยีหลัก ๆ ดังต่อไปนี้:

ถังบำบัดน้ำเสีย ถังบำบัดน้ำเสียและการบำบัดน้ำเสียบนพื้นดินเป็นเทคโนโลยีที่นิยมใช้กันทั่วไปในต่างประเทศ จากข้อมูลการสำรวจของเยอรมนี พบว่าน้ำเสียประมาณ 32% เหมาะสมสำหรับการบำบัดน้ำเสียบนพื้นดิน โดย 10-20% ของปริมาณน้ำเสียทั้งหมดไม่ได้มาตรฐาน สาเหตุของความล้มเหลวอาจเกิดจากระบบที่ก่อให้เกิดมลพิษต่อน้ำใต้ดิน เช่น ระยะเวลาการใช้งานที่มากเกินไป ภาระไฮดรอลิกที่มากเกินไป ปัญหาการออกแบบและการติดตั้ง ปัญหาการจัดการการดำเนินงาน เป็นต้น

ตัวกรองทราย การกรองทรายเป็นเทคโนโลยีบำบัดน้ำเสียที่นิยมใช้กันมากในสหรัฐอเมริกา ซึ่งสามารถกำจัดน้ำเสียได้อย่างมีประสิทธิภาพ

การบำบัดแบบใช้อากาศ การบำบัดแบบใช้อากาศถูกนำมาใช้ในหลายพื้นที่ของสหรัฐอเมริกา โดยส่วนใหญ่ใช้อัตราการบำบัด 1.5-5.7 ตัน/วัน โดยใช้วิธีการหมุนเหวี่ยงทางชีวภาพหรือวิธีตะกอนเร่ง ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา สหรัฐอเมริกาได้ให้ความสำคัญอย่างยิ่งต่อการจัดการไนโตรเจนและฟอสฟอรัสอย่างมีประสิทธิภาพ ไนโตรเจนส่วนใหญ่ในสหรัฐอเมริกาพบในน้ำเสีย การแยกไนโตรเจนตั้งแต่เนิ่นๆ จึงเป็นสิ่งสำคัญในการลดต้นทุนการแปรรูปในขั้นตอนต่อไป

นอกจากนี้ยังมีการฆ่าเชื้อ การกำจัดสารอาหาร การแยกแหล่งกำเนิด และการกำจัดและการกู้คืน N และ P

2. ประเทศญี่ปุ่น

เทคโนโลยีการบำบัดน้ำเสียแบบกระจายศูนย์ของญี่ปุ่นมีชื่อเสียงค่อนข้างมากในด้านระบบบำบัดน้ำเสียแบบถังบำบัดน้ำเสีย แหล่งกำเนิดน้ำเสียในครัวเรือนในญี่ปุ่นค่อนข้างแตกต่างจากในประเทศของฉัน โดยส่วนใหญ่จะถูกรวบรวมตามประเภทของน้ำเสียจากเครื่องซักผ้าและน้ำเสียจากห้องครัว

ถังบำบัดน้ำเสียในญี่ปุ่นมักติดตั้งในพื้นที่ที่ไม่เหมาะสมสำหรับการรวบรวมน้ำผ่านระบบท่อ และมีความหนาแน่นของประชากรค่อนข้างต่ำ ถังบำบัดน้ำเสียได้รับการออกแบบให้เหมาะกับประชากรและพารามิเตอร์ที่แตกต่างกัน แม้ว่าถังบำบัดน้ำเสียในปัจจุบันจะถูกเปลี่ยนใหม่จากรุ่นสู่รุ่น แต่ก็ยังคงใช้ถังบำบัดน้ำเสียแบบมีอ่างเป็นหลัก หลังจากผ่านกระบวนการปฏิกรณ์ AO, แอนแอโรบิก, ดีออกซิไดซ์, แอโรบิก, การตกตะกอน, การฆ่าเชื้อโรค และกระบวนการอื่นๆ แล้ว ถังบำบัดน้ำเสียแบบ A ก็ยังคงใช้งานได้ตามปกติ ความสำเร็จในการใช้งานถังบำบัดน้ำเสียในญี่ปุ่นไม่ได้เป็นเพียงปัญหาทางเทคนิคเท่านั้น แต่ยังเป็นระบบการจัดการที่ค่อนข้างสมบูรณ์ภายใต้กรอบกฎหมายที่สมบูรณ์ ซึ่งถือเป็นกรณีศึกษาที่ค่อนข้างประสบความสำเร็จ ปัจจุบันมีกรณีศึกษาการใช้งานถังบำบัดน้ำเสียในประเทศของเรา และควรกล่าวว่ายังมีตลาดในเอเชียตะวันออกเฉียงใต้อีกด้วย ประเทศต่างๆ เช่น เอเชียตะวันออกเฉียงใต้ อินโดนีเซีย และฟิลิปปินส์ ก็ได้รับผลกระทบจากนโยบายการบำบัดน้ำเสียแบบกระจายอำนาจของญี่ปุ่นเช่นกัน มาเลเซียและอินโดนีเซียได้กำหนดข้อกำหนดทางเทคนิคและแนวปฏิบัติในประเทศของตนเองสำหรับถังบำบัดน้ำเสีย แต่ในทางปฏิบัติ ข้อกำหนดและแนวปฏิบัติเหล่านี้อาจไม่เหมาะสมกับสถานะการพัฒนาเศรษฐกิจในปัจจุบันของพวกเขา

3. สหภาพยุโรป

ในความเป็นจริง มีบางประเทศในสหภาพยุโรปที่พัฒนาทางเศรษฐกิจและเทคโนโลยีแล้ว รวมถึงบางภูมิภาคที่ล้าหลังทางเศรษฐกิจและเทคโนโลยี ในแง่ของการพัฒนาเศรษฐกิจ ประเทศเหล่านี้มีความคล้ายคลึงกับสภาพการณ์ของประเทศจีน หลังจากประสบความสำเร็จทางเศรษฐกิจ สหภาพยุโรปก็กำลังพยายามอย่างหนักเพื่อพัฒนาระบบบำบัดน้ำเสีย และในปี พ.ศ. 2548 ได้ผ่านมาตรฐาน EN12566-3 ของสหภาพยุโรปสำหรับการบำบัดน้ำเสียแบบกระจายศูนย์ขนาดเล็ก มาตรฐานนี้ควรค่าแก่การปรับมาตรการให้เหมาะสมกับสภาพท้องถิ่น สภาพภูมิศาสตร์ ฯลฯ เพื่อเลือกใช้เทคโนโลยีการบำบัดที่หลากหลาย ซึ่งส่วนใหญ่รวมถึงถังบำบัดน้ำเสียและการบำบัดบนพื้นดิน นอกเหนือจากชุดมาตรฐานอื่นๆ แล้ว ยังรวมถึงสิ่งอำนวยความสะดวกแบบครบวงจร โรงบำบัดน้ำเสียขนาดเล็ก และระบบบำบัดเบื้องต้นด้วย

4. อินเดีย

หลังจากได้กล่าวถึงกรณีศึกษาของประเทศพัฒนาแล้วหลายประเทศโดยสังเขปแล้ว ผมขอนำเสนอสถานการณ์ของประเทศกำลังพัฒนาในเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ที่ค่อนข้างใกล้เคียงกับภูมิภาคที่ด้อยพัฒนาทางเศรษฐกิจของประเทศผม น้ำเสียในครัวเรือนในอินเดียส่วนใหญ่มาจากน้ำเสียจากครัวเรือน ในด้านการบำบัดน้ำเสีย เทคโนโลยีถังบำบัดน้ำเสียเป็นเทคโนโลยีที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดในเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ในปัจจุบัน แต่ปัญหาโดยรวมก็คล้ายคลึงกับในประเทศของเรา นั่นคือ มลพิษทางน้ำทุกประเภทนั้นเห็นได้ชัดเจนมาก ด้วยการสนับสนุนจากรัฐบาลอินเดีย ขณะนี้กำลังมีการดำเนินการและโครงการต่างๆ เพื่อขยายขนาดถังบำบัดน้ำเสียอย่างมีประสิทธิภาพ โดยมีข้อกำหนดสำหรับการบำบัดถังบำบัดน้ำเสียและเทคโนโลยีออกซิเดชันแบบสัมผัส

5. อินโดนีเซีย

อินโดนีเซียตั้งอยู่ในเขตร้อน แม้ว่าการพัฒนาเศรษฐกิจในชนบทจะค่อนข้างล้าหลัง แต่น้ำเสียในครัวเรือนของประชากรส่วนใหญ่ถูกปล่อยลงสู่แม่น้ำ ดังนั้น สภาวะสุขภาพในชนบทของมาเลเซีย ไทย เวียดนาม และประเทศอื่นๆ จึงยังไม่ดีนัก การใช้ถังบำบัดน้ำเสียในอินโดนีเซียคิดเป็น 50% และประเทศต่างๆ ยังได้กำหนดนโยบายที่เกี่ยวข้องเพื่อส่งเสริมมาตรฐานและบรรทัดฐานการใช้ถังบำบัดน้ำเสียในอินโดนีเซียอีกด้วย

ประสบการณ์ต่างประเทศขั้นสูง

สรุปสั้นๆ ก็คือ ประเทศที่พัฒนาแล้วมีประสบการณ์ขั้นสูงมากมายที่ประเทศของฉันสามารถเรียนรู้ได้ นั่นคือ ระบบมาตรฐานในประเทศพัฒนาแล้วมีความสมบูรณ์และมีมาตรฐานมาก และมีระบบบริหารจัดการการดำเนินงานที่มีประสิทธิภาพ รวมถึงการฝึกอบรมวิชาชีพและการศึกษาพลเมือง ในขณะที่หลักการบำบัดน้ำเสียในประเทศพัฒนาแล้วนั้นชัดเจนมาก

โดยเฉพาะอย่างยิ่งรวมถึง: (1) ชี้แจงความรับผิดชอบในการบำบัดน้ำเสีย และในขณะเดียวกัน รัฐก็สนับสนุนการบำบัดน้ำเสียแบบกระจายอำนาจผ่านกองทุนและนโยบาย กำหนดมาตรฐานที่สอดคล้องกันเพื่อควบคุมและแนะนำการบำบัดน้ำเสียแบบกระจายอำนาจ (2) จัดตั้งระบบบริหารจัดการและอุตสาหกรรมที่ยุติธรรม มีมาตรฐาน และมีประสิทธิภาพ เพื่อให้มั่นใจถึงการพัฒนาที่มีประสิทธิผลและการดำเนินงานในระยะยาวของการบำบัดน้ำเสียแบบกระจายอำนาจ (3) ปรับปรุงขนาด สังคม และความเชี่ยวชาญเฉพาะด้านของการก่อสร้างและการดำเนินงานของสิ่งอำนวยความสะดวกด้านการบำบัดน้ำเสียแบบกระจายอำนาจ เพื่อให้แน่ใจว่าจะเกิดประโยชน์ ลดต้นทุน และอำนวยความสะดวกในการกำกับดูแล (4) ความเชี่ยวชาญเฉพาะด้าน (5) การประชาสัมพันธ์ การศึกษา และโครงการมีส่วนร่วมของประชาชน ฯลฯ

ในกระบวนการประยุกต์ใช้จริง ประสบการณ์ความสำเร็จและบทเรียนจากความล้มเหลวถูกนำมาสรุปเพื่อตระหนักถึงการพัฒนาอย่างยั่งยืนของเทคโนโลยีบำบัดน้ำเสียแบบกระจายอำนาจของประเทศของฉัน

คร.อ.ต.ท.