จุฬาฯ ช่วยโรงผลิตสีบำบัดน้ำเสีย ได้ประสิทธิภาพ-ประหยัดต้นทุน

เอ็มเทคจับคู่นักวิจัย ป.ตรี กับภาคเอกชน ใช้เทคโนโลยีสะอาดแก้ปัญหาให้ภาคอุตสาหกรรม นิสิตเคมีเทคนิค จุฬาฯ ศึกษาสภาวะที่เหมาะสมในการบำบัดน้ำเสียจากโรงงานผลิตสี ด้วยเทคนิคทำให้คอลลอยด์ตกตะกอน ได้น้ำเสียที่ผ่านการบำบัดแล้วมีค่า COD ต่ำกว่ามาตรฐาน สามารถปล่อยลงสู่แหล่งน้ำได้ และไม่สิ้นเปลืองสารเคมีที่ใช้บำบัด

นายกึกก้อง พรสถิตย์พงษ์ และนายธนาคาร พฤกษาชลวิทย์ นิสิตปริญญาตรี ภาควิชาเคมีเทคนิค คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ศึกษาการบำบัดน้ำเสียในโรงงานอุตสาหกรรมสีด้วยวิธีการทำลายเสถียรภาพร่วมกับการตกตะกอน โดยมี ผศ.ดร.ณัฐธยาน์ พงษ์สถาบดี เป็นอาจารย์ที่ปรึกษา เพื่อศึกษาหาสภาวะที่เหมาะสมสำหรับการบำบัดน้ำเสียด้วยวิธีการดังกล่าว ทำให้มีประสิทธิภาพมากที่สุดและประหยัดต้นทุนในการบำบัดน้ำเสีย

"งานวิจัยดังกล่าวเป็นการต่อยอดจากการฝึกงานในอุตสาหกรรมสีที่บริษัท นิปปอนท์ เพนท์ จำกัด ในโครงการเครือข่ายเทคโนโลยีสะอาด ซึ่งทางโรงงานบำบัดน้ำเสียด้วยวิธีการทำลายเสถียรภาพร่วมกับการตกตะกอน แต่ยังมีปัญหาเนื่องจากน้ำที่ผ่านการบำบัดแล้วมีคุณภาพไม่ผ่านมาตรฐานน้ำทิ้ง เพราะไม่รู้สภาวะที่เหมาะสมในการบำบัดน้ำเสียด้วยวิธีการดังกล่าว" นายกึกก้อง เผยที่มาของงานวิจัย ซึ่งเป็นหนึ่งในโครงการปรับปรุงกระบวนการผลิตในอุตสาหกรรมด้วยเทคโนโลยีสะอาด ประจำปี 2551 ที่ได้รับการสนับสนุนจากศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ (เอ็มเทค)

ทีมวิจัยนำน้ำเสียจากโรงงานผลิตสีของบริษัทดังกล่าวมาศึกษาคุณลักษณะ ซึ่งเป็นน้ำเสียที่เกิดจากการล้างเครื่องปฏิกรณ์สำหรับการผลิตสีครั้งใหม่ จึงมีเศษสีที่เหลือเจือปนอยู่ พบว่ามีค่าซีโอดี (Chemical Oxygen Demand: COD) ปริมาณออกซิเจนทั้งหมดที่ต้องการเพื่อใช้ย่อยสลายสารอินทรีย์ในน้ำเสีย มากถึง 27,924 มิลลิกรัมต่อลิตร จากนั้นศึกษาหาค่าความเป็นกรดด่าง (pH) และตัวทำละลายเสถียรภาพที่เหมาะสมสำหรับการบำบัดน้ำเสีย

ในการทดลอง ทีมวิจัยเลือกใช้อะลูมิเนียมซัลเฟต และเฟอริคคลอไรด์ เติมลงในน้ำเสียเพื่อเป็นตัวทำลายเสถียรภาพ โดยอาศัยหลักการทำลายประจุของคอลลอยด์ในน้ำเสีย ทำให้คอลลอยด์เกิดการรวมตัวกันและตกตะกอน จากนั้นจึงแยกตะกอนออกมาจากน้ำเสียที่เป็นชั้นน้ำใส ซึ่งน้ำเสียที่ผ่านการบำบัดแล้วก็สามารถปล่อยลงสู่แหล่งน้ำ และนำตะกอนไปจัดการอย่างเหมาะสมต่อไปได้

จากการศึกษาในระดับห้องปฏิบัติการพบว่าสภาวะที่เหมาะสมที่สุดในการตกตะกอนคอลลอยด์ในน้ำเสียจากโรงงานสีดังกล่าวคือ ใช้เฟอริคคลอไรด์เป็นตัวทำลายเสถียรภาพ ด้วยความเข้มข้น 400 มิลลิกรัมต่อน้ำเสีย 500 มิลลิลิตร ที่ค่า pH=9 ซึ่งจะทำให้น้ำเสียที่ผ่านการบำบัดแล้วมีค่า %COD = 98% ถือว่าอยู่ในเกณฑ์ค่อนข้างดี และไม่เกินค่ามาตรฐานที่กรมควบคุมมลพิษกำหนดไว้ คือไม่เกิน 120 มิลลิกรัมต่อลิตร หรืออาจแตกต่างแล้วแต่ละประเภทของแหล่งรองรับน้ำทิ้ง หรือประเภทของโรงงานอุตสาหกรรม แต่ไม่เกิน 400 มิลลิกรัมต่อลิตร อย่างไรก็ตาม จะต้องมีการศึกษาต่อไปในระดับโรงงานว่าจะให้ผลดีเช่นเดียวกับในห้องแล็บหรือไม่ จึงจะสามารถนำไปใช้งานจริงได้

"การบำบัดน้ำเสียด้วยวิธีการทำลายเสถียรภาพร่วมกับการตกตะกอน เป็นวิธีการที่ใช้กันทั่วไปในโรงงานอุตสาหกรรมอยู่แล้ว แต่หากไม่รู้สภาวะและตัวทำลายเสถียรภาพที่เหมาะสม ก็ทำให้การบำบัดน้ำเสียไม่เป็นผล หากใส่สารทำลายเสถียรภาพน้อยเกินไปก็จะทำให้คอลลอยด์ตกตะกอนไม่หมด หากใส่มากเกินไป จะเป็นการไปเพิ่มประจุในน้ำเสียทำให้คอลลอยด์อยู่ห่างจากกันมากขึ้นและไม่รวมตัวกันตกตะกอน ทั้งยังทำให้สิ้นเปลืองสารทำลายเสถียรภาพด้วย" นายกึกก้องอธิบาย