พระราชกรณียกิจและพระราชดำริด้านวิทยาศาสตร์ชีวภาพ

การบำบัดน้ำเสีย


น้ำโสโครกหรือน้ำเสียเป็นปัญหาที่ทวีความรุนแรงมากขึ้นตามระดับการพัฒนาชุมชนและการพัฒนาประเทศที่เพิ่มขึ้น โดยเฉพาะ อย่างยิ่งในชุมชนเมืองและในพื้นที่อุตสาหกรรม หากมิได้มีการแก้ไขอย่างทันท่วงทีจะส่งผลที่ไม่พึงประสงค์อย่าง มากมายต่อคุณภาพชีวิต พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวทรงห่วงใยเรื่องนี้อย่างยิ่งตลอดมา จึงได้พระราชทานพระราชดำริและทรง ดำเนินพระราชกรณียกิจตามแนวทางวิทยาศาสตร์ชีวภาพ เพื่อแก้ปัญหาดังกล่าวนี้ไว้หลายประการ ดังตัวอย่างต่อไปนี้

บึงมักกะสันมีขนาดใหญ่มาก อยู่ใจกลางกรุงเทพมหานคร เป็นแหล่งระบายน้ำและรองรับน้ำเสีย รวมทั้งน้ำมันเครื่องจาก โรงงานรถไฟมักกะสัน ชีวปฏิกูลและขยะมูลฝอยจากชุมชนแออัด ซึ่งอยู่โดยรอบ เป็นเวลานานหลายปีอีกด้วย จนเกิดปัญหาภาวะ สิ่งแวดล้อมเสื่อมโทรมและน้ำเน่าเสีย พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวทรงตระหนักถึงภัยแห่งภาวะมลพิษดังกล่าวที่พสกนิกรจะได้รับ โดยตรงมากขึ้นตามกาลเวลา จึงได้พระราชทานพระราชดำริเกี่ยวกับ "เครื่องกรองน้ำธรรมชาติ" เมื่อวันที่ 15 และ 20 เมษายน พ.ศ. 2528 เพื่อบำบัดน้ำเสียในบึงมักกะสัน ดังพระราชดำรัสตอนหนึ่งว่า "….บึงมักกะสันนี้ทำโครงการที่เรียกว่าแบบคนจน โดยใช้หลักว่า ผักตบชวาที่มีอยู่ทั่วไปนั้น เป็นพืชดูดความโสโครกออกมา แล้วก็ทำให้สะอาดขึ้นได้ เป็นเครื่องกรองธรรมชาติ ใช้พลังงานแสงอาทิตย์ และธรรมชาติของการเติบโตของพืช…." นอกจากนี้ยังได้พระราชทานพระราชาธิบายเกี่ยวกับผักตบชวาเป็นการเฉพาะว่า "….แนะนำ ว่าผักตบชวานี้ใช้ได้หลายทาง ใช้มาหมักเป็นปุ๋ยได้ข้อหนึ่ง ถ้าจะทำเป็นก๊าซชีวภาพก็ได้ข้อหนึ่ง ถ้าจะนำมาใช้เป็นอาหารสัตว์ก็ได้ แม้ต่อไปจะใช้เป็นอาหารสำหรับมนุษย์ก็ได้ เพราะว่าค่าโปรตีนในผักตบชวามีสูงพอสมควร จะใช้มาทำประกอบกับแกลบมาอัด เป็นฟืนหรือที่เรียกว่า ถ่าน แทน ถ่านที่เขาใช้เผากันทำให้ป่าไม้เสียหาย ซึ่งก็ได้ทดลองแล้วได้ผลดี…."

ระบบบำบัดน้ำเสีย "บึงมักกะสัน" เป็นระบบบำบัดน้ำเสียแบบธรรมชาติที่เรียกว่า ระบบ Oxidation Pond หรือ "ระบบ สายลมแสงแดด" ซึ่งมีลักษณะเป็นบ่อดิน ลึก 0.5 - 2 เมตร และแสงสว่างสามารถส่องลงไปในน้ำภายในบ่อได้ มีการปลูกผักตบชวา ในบ่อเพื่อดูดซับสารอาหารและโลหะหนักจากน้ำในบ่อ เป็นการทำงานร่วมกันของพืชน้ำ (สาหร่าย) กับแบคทีเรีย ในช่วงกลางวัน สาหร่ายจะใช้ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในน้ำและแสงแดดดำเนินกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง (Photosynthesis) เพื่อผลิต คาร์โบไฮเดรตสำหรับการเติบโตและการขยายพันธุ์ของตนเอง พร้อมกับปลดปล่อยก๊าซออกซิเจนสำหรับให้แบคทีเรียใช้ในการ ย่อยสลายสารอินทรีย์ในน้ำเสีย พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวทรงเปรียบเทียบว่า "บึงมักกะสัน" เป็นเสมือนหนึ่ง "ไตธรรมชาติ" ของ กรุงเทพมหานคร ดังความตอนหนึ่งของพระราชดำรัสว่า "….ในกรุงเทพฯ ต้องมีพื้นที่หายใจ แต่ที่นี่เราถือว่าเป็นไตกำจัดสิ่งสกปรก และโรค สวนสาธารณะถือว่าเป็นปอด แต่นี่เหมือนไตฟอกเลือด ถ้าไตทำงานไม่ดีเราตาย อยากให้เข้าใจหลักของความคิดอันนี้…."


ระบบบำบัดน้ำเสีย "บึงพระราม 9" เป็นอีกระบบหนึ่งที่พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวได้พระราชทานพระราชดำริ เป็นระบบ ที่ใช้กระบวนการทางชีววิทยาผสมผสานกับเครื่องกลเติมอากาศแบบ "สระเติมอากาศชีวภาพบำบัด" เป็นหลัก โดยโปรดเกล้าฯ พระราชทานพระราชดำริว่า "การใช้วิธีทางธรรมชาติแต่เพียงอย่างเดียวไม่เพียงพอในการบำบัดน้ำเสียให้ดีขึ้น จำเป็นต้องใช้เครื่อง เติมอากาศลงไปในน้ำ โดยทำเป็นระบบสระเติมอากาศ (aerated lagoon)" เป็นการให้แบคทีเรียเป็นตัวกำจัดสารอินทรีย์ในน้ำทิ้ง ด้วยปฏิกิริยาแบบใช้ออกซิเจนในสระอากาศ (aerated lagoon) เป็นเวลา 16 ชั่วโมง จึงจำเป็นต้องมีก๊าซออกซิเจนในน้ำอย่าง พอเพียงตลอดขั้นตอนนี้ แล้วให้น้ำไหลออกจากสระดังกล่าวไปสู่บ่อกึ่งไร้อากาศ (facultative pond) เพื่อการตกตะกอนและการ ขจัดสารอินทรีย์คงเหลือ โดยให้เวลาแก่กระบวนการดังกล่าว 2-4 ชั่วโมง ต่อจากนั้นจึงปล่อยน้ำใส ซึ่งเป็นน้ำเสียที่บำบัดแล้ว จากบ่อกึ่งไร้อากาศกลับคืนสู่คลองลาดพร้าว ซึ่งเป็นคลองส่งน้ำเสียลงสู่บึงมักกะสันแต่แรก


"ระบบผสมผสานระหว่างพืชน้ำกับการเติมอากาศ" เป็นระบบบำบัดน้ำเสียอีกระบบหนึ่งที่พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวได้ พระราชทานพระราชดำริเป็นประเดิม กรณีระบบหนองสนม ประกอบด้วย 3 ส่วน คือ (1) การบำบัดน้ำเสียด้วยกกอียิปต์ โดยการ ปล่อยน้ำเสียเข้าไปบนลานก้อนกรวดเสียก่อน เพื่อให้ก้อนกรวดทำหน้าที่กรองสารแขวนลอยออกจากน้ำเสีย พร้อมกับช่วยเติมก๊าซ ออกซิเจน ซึ่งจะช่วยให้เกิดจุลินทรีย์เกาะตามก้อนกรวดมากขึ้น อันจะนำไปสู่การย่อยสลายสารอินทรีย์ที่มีอยู่ในน้ำเสียได้มากขึ้น แล้วจึงปล่อยน้ำเสียผ่านตะแกรงดักเศษขยะที่ติดตั้งไว้ทางด้านท้ายของลานนั้นออกไปยังบ่อที่ปลูกกกอียิปต์ไว้เพื่อกำจัดสารอินทรีย์ ในน้ำเสียอีกต่อหนึ่ง จากนั้นจึงปล่อยให้ไหลเข้าสู่บ่อตกตะกอนตามธรรมชาติ (2) การเร่งการตกตะกอนและการลดสารพิษ โดยใช้ กังหันน้ำชัยพัฒนาเติมก๊าซออกซิเจนเข้าไปในน้ำเสียในขั้นตอนสุดท้ายของส่วนแรก เพื่อเร่งการย่อยสลายสารอินทรีย์ที่ละลายอยู่ใน น้ำนั้นให้กลายเป็นตะกอนจุลินทรีย์ (sludge) ที่ตกตะกอนได้รวดเร็ว แล้วปล่อยน้ำเสียที่ตกตะกอนดังกล่าวแล้วนั้นเข้าสู่บ่อผักตบชวา เพื่อให้ผักตบชวาดูดซับสารพิษต่าง ๆ ที่เหลืออยู่ไว้ ต่อจากนั้น จึงส่งน้ำเสียนั้นกลับเข้าสู่บ่อตกตะกอนอีกครั้งหนึ่ง เพื่อให้ได้น้ำที่ ใสสะอาดยิ่งขึ้น และ (3) การปรับปรุงคุณภาพน้ำให้ดียิ่งขึ้นโดยใช้กังหันน้ำชัยพัฒนาเติมอากาศเข้าไป เป็นขั้นสุดท้าย พร้อมกับปลูก ผักตบชวากั้นเป็นคอกเรียงสลับกันเป็นแถว ๆ ไว้ เพื่อดูดซับสารพิษอีกครั้งหนึ่งและเป็นที่อยู่อาศัยของสัตว์น้ำด้วย


กรณีหนองหาน ได้พระราชทานพระราชดำริให้ผันน้ำเสียด้วยท่อและคูน้ำมารวมไว้ ณ จุดที่เหมาะสม เพื่อบำบัดให้มีคุณภาพ ดีขึ้นเสียก่อน แล้วจึงระบายลงสู่หนองหาน ทรงแนะนำให้ใช้ระบบบ่อผึ่ง (waste water stabilization ponds) ในขั้นตอนแรก และระบบบำบัดน้ำเสียด้วยพืชน้ำ (constructed wetland for wastewater treatment ) ในลำดับถัดไป ซึ่งแบ่งออกเป็น 4 เซลล์ แต่ละเซลล์ประกอบด้วย หนองน้ำตื้น (marsh) ขนาบสองด้านของบ่อน้ำลึก (pond) ที่อยู่ตรงกลาง หนองน้ำตื้นมีความลึกของน้ำ 10-20 เซนติเมตร และใช้ปลูกพืชน้ำ ได้แก่ ธูปฤาษี กกเล็ก กกกลม กกอียิปต์ แห้วกระเทียม กกสามเหลี่ยม หญ้าปล้องละมาน แพงพวยน้ำ ตาลปัตรฤาษี เอื้องเพชรม้า พุทธรักษา บอน ขาเขียด ผักตบไทย ผักบุ้ง เพื่อลดค่าบีโอดี ลดปริมาณของแข็งแขวนลอย ที่เกิดจากสาหร่ายสีเขียว กำจัดแบคทีเรียชนิด faecal coliform เปลี่ยนรูปของธาตุไนโตรเจนให้เป็นแอมโมเนีย และลดปริมาณ ฟอสฟอรัส บ่อน้ำลึก มีความลึกของน้ำ 1 เมตร และใช้ปลูกพืชน้ำ ได้แก่ สาหร่ายหางกระรอก บัวสาย ดีปลีน้ำ ดีปลีน้ำเล็ก กระจับ เพื่อเปลี่ยนรูปของธาตุไนโตเจนให้เป็นไนเตรท เปลี่ยนไนเตรทให้เป็นก๊าซไนโตรเจน และลดปริมาณฟอสฟอรัส พืชน้ำที่ปลูก จะเติบโตอย่างสมบูรณ์ในเวลาประมาณ 6 - 12 เดือน นับตั้งแต่นั้นเป็นต้นไป ระบบบำบัดน้ำเสียนี้ก็จะสามารถบำบัดน้ำเสียให้เป็น น้ำดีได้อย่างเต็มที่


กรณีตำบลแหลมผักเบี้ย อำเภอบ้านแหลม จังหวัดเพชรบุรี ซึ่งมีปัญหาด้านน้ำเสีย ขยะมูลฝอย และการรักษาสภาพป่าชายเลน พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวได้พระราชทานพระราชดำริ เพื่อแก้ไขด้วยวิธีธรรมชาติ ดังปรากฏในบางตอนของพระราชดำรัสว่า "….โครงการที่จะทำนี้ไม่ยากนัก คือว่าก็มาเอาสิ่งเป็นพิษออก พวกโลหะหนักต่าง ๆ เอาออก ซึ่งมีวิธีทำ ต่อจากนั้นก็มาฟอกใส่อากาศ บางทีก็อาจไม่ต้องใส่อากาศ แล้วก็มาเฉลี่ยใส่ในบึงหรือเอาน้ำไปใส่ในทุ่งหญ้า แล้วก็เปลี่ยนสภาพของทุ่งหญ้าเป็นทุ่งหญ้าเลี้ยงสัตว์ ส่วนหนึ่งเป็นที่สำหรับปลูกพืช ปลูกต้นไม้…." และ "….แล้วก็ต้องทำการเรียกว่า การกรองน้ำทำให้น้ำนั้นไม่ให้โสโครก แล้วก็ปล่อยลงมาที่เป็นที่ทำการเพาะปลูก หรือทุ่งหญ้า หลังจากนั้น น้ำที่เหลือก็ลงทะเล โดยที่ไม่ทำให้น้ำนั้นเสีย…."


ระบบบำบัดน้ำเสียแหลมผักเบี้ย แบ่งออกเป็นระบบบำบัดหลักและระบบบำบัดรอง น้ำเสียที่ส่งมาตามท่อจะไหลเข้าสู่บ่อ ตกตะกอน (sedimentation pond) ของระบบบำบัดหลักเป็นลำดับแรก ต่อจากนั้นจึงผ่านเข้าไปยังบ่อบำบัด (oxidation pond) ที่ 1-3 ตามลำดับ แล้วไหลล้นเข้าสู่บ่อปรับคุณภาพ (polishing pond) ในลำดับสุดท้ายของระบบบำบัดหลัก ก่อนที่จะระบายลง สู่ป่าชายเลนต่อไป ระบบบำบัดรอง ซึ่งดำเนินการพร้อมกันกับระบบบำบัดหลัก ประกอบด้วยระบบย่อย 3 ระบบ ได้แก่ ระบบบึงชีวภาพ (constructed wetland) ระบบกรองน้ำเสียด้วยหญ้า (grass filtration) และระบบกรองน้ำเสียด้วยป่าชายเลน (white and red mangrove filtration) ระบบบึงชีวภาพมีลักษณะเป็น บ่อดินตื้น ๆ รูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า กว้าง 25 เมตร ยาว 300 เมตร จำนวน 4 บ่อ สำหรับขังน้ำเสียและปลูกพืชที่มีรากพุ่ม เช่น กกพันธุ์ต่าง ๆ และอ้อ เป็นต้น เพื่อดูดซับสารพิษและสารอินทรีย์ออกจากน้ำเสียในขณะที่ น้ำนั้นไหลล้นผ่านพืชไปยังท้ายบึงอย่างต่อเนื่อง พร้อมกันนั้น จุลินทรีย์ก็จะย่อยสลายสารอินทรีย์ในน้ำเสียไปด้วย น้ำที่ไหลล้นออกไป จากบึงจึงเป็นน้ำดีที่ใช้ประโยชน์ได้ ระบบกรองน้ำเสียด้วยหญ้าประกอบด้วยแปลงหญ้าที่มีขนาดและลักษณะเหมือนกันกับบึงชีวภาพ จำนวน 4 แปลง เพื่อทำหน้าที่กรองน้ำเสียที่ไหลล้นเข้าไปเป็นระยะ ๆ (bat flow) หญ้าที่ปลูกได้แก่ หญ้าเนเปีย หญ้าแฝก หญ้านวลน้อย และหญ้าขนแกะ ระบบกรองน้ำเสียด้วยป่าชายเลนประกอบด้วย ป่าชายเลนประเภทโกงกางคละเคล้าและผสมผสาน กันกับแสมขาวในลักษณะที่เป็นธรรมชาติ เพื่อทำหน้าที่กรองน้ำเสียที่ไหลล้นเข้าไป น้ำที่ไหลล้นผ่านป่าชายเลนออกไปจึงได้รับ การบำบัดจนกลายเป็นน้ำดีที่ใช้ประโยชน์ได้



การอนุรักษ์ดินและน้ำ | การบำบัดน้ำเสีย | อาหารและโภชนาการ |
ยารักษาโรค | การอนุรักษ์ทรัพยากรพันธุกรรมพืช | เชื้อเพลิงเขียวและปุ๋ยอินทรีย์