สารเติมแต่งหลุม

สารเติมแต่งหลุมส้วมเป็นวัสดุที่ผลิตในเชิงพาณิชย์ซึ่งมีจุดประสงค์เพื่อลดการสะสมของตะกอนอุจจาระ และควบคุม กลิ่นในหลุมส้วมถังบำบัดน้ำเสียและโรงบำบัดน้ำเสียผู้ผลิตอ้างว่าใช้จุลินทรีย์ที่มีประสิทธิภาพ (EM) ในผลิตภัณฑ์ของตน หลักฐานทางวิทยาศาสตร์ในปัจจุบันไม่ได้สนับสนุนข้ออ้างส่วนใหญ่ที่ผู้ผลิตกล่าวอ้างเกี่ยวกับประโยชน์[ 1 ]การกำจัดตะกอนยังคงเป็นปัญหาในหลุมส้วมและถังบำบัดน้ำเสีย[ 2 ]
พื้นหลัง
มีการแนะนำให้ใช้สารเติมแต่งในระบบสุขาภิบาล เช่นส้วมหลุมและถังบำบัดน้ำ เสีย สารเติมแต่งประกอบด้วยชุดจุลินทรีย์หรือเอนไซม์หรือทั้งสองอย่าง มีการประมาณการว่ามีสารเติมแต่งระบบบำบัดน้ำเสียมากกว่า 1,200 ชนิดในสหรัฐอเมริกาในปี 2011 [ 3 ]อย่างไรก็ตาม มีงานวิจัยภาคสนามที่ได้รับการตรวจสอบโดยผู้เชี่ยวชาญและทำซ้ำน้อยมากที่จะยืนยันประสิทธิภาพของสารเติมแต่งทางชีวภาพ[ 3 ]
สิทธิประโยชน์ที่เรียกร้อง
ข้ออ้างเกี่ยวกับสารเติมแต่งบ่อบำบัดน้ำเสีย ได้แก่ การเพิ่มความเร็วในการย่อยสลายตะกอน ซึ่งอาจช่วยลดกลิ่นได้ด้วย ข้ออ้างนี้มาจากการกล่าวอ้างว่าสารเติมแต่งมีสารอาหารหรือจุลินทรีย์แอโรบิก (หายใจด้วยออกซิเจน) บางชนิดที่จะย่อยสลายตะกอน[ 1 ]อย่างไรก็ตาม งานวิจัยพบว่าข้ออ้างเหล่านี้ไม่น่าจะเป็นจริง[ 1 ] [ 4 ]ปริมาณแบคทีเรียที่เพิ่มเข้ามาจากสารเติมแต่งบ่อบำบัดน้ำเสียมีน้อยมากเมื่อเทียบกับแบคทีเรียที่มีอยู่แล้วในบ่อหรือถังบำบัดน้ำเสีย[ 1 ]
แอปพลิเคชัน
ถังบำบัดน้ำเสีย
นักวิจัยจากสหรัฐอเมริกาได้ทำการทดลองภาคสนามในปี 2554 เพื่อประเมินผลของสารเติมแต่งต่อประสิทธิภาพของถังบำบัดน้ำเสีย 20 ถัง[ 3 ]ถังบำบัดน้ำเสียเหล่านี้ให้บริการแก่ที่อยู่อาศัยในสวนบ้านเคลื่อนที่ซึ่งตั้งอยู่ในออเรนจ์เคาน์ตี้ รัฐนอร์ทแคโรไลนา นักวิจัยได้จำแนกถังออกเป็น 3 ประเภท คือ ถังที่ได้รับการดูแลอย่างดี ถังที่ได้รับการดูแลไม่ดี และถังที่ได้รับการดูแลในระดับปานกลาง โดย "ได้รับการดูแลอย่างดี" หมายถึง "มีการกำจัดตะกอนในช่วง 2-3 ปีที่ผ่านมา" "ได้รับการดูแลไม่ดี" หมายถึง "ไม่มีการกำจัดตะกอนในช่วง 15-20 ปีที่ผ่านมา" ส่วนถังที่อยู่ในประเภทปานกลางนั้นอยู่ระหว่างสองประเภทนี้
มีเพียงถังบำบัดน้ำเสียที่ได้รับการดูแลรักษาอย่างดีเท่านั้นที่แสดงให้เห็นถึงการลดลงของการสะสมของตะกอน เพื่อตรวจสอบว่าการลดลงดังกล่าวเกิดจากสารเติมแต่งในถังหรือไม่ จึงมีการศึกษาติดตามผลโดยตรวจสอบผลกระทบของสารเติมแต่ง 3 ชนิดต่อถังบำบัดน้ำเสียที่ได้รับการดูแลรักษาอย่างดีเท่านั้น โดยรวมแล้ว งานวิจัยสรุปว่ามีหลักฐานจำกัดเกี่ยวกับผลกระทบของสารเติมแต่งต่อประสิทธิภาพของถังบำบัดน้ำเสีย ควรเน้นย้ำว่าการทดลองภาคสนามเหล่านี้ใช้สารเติมแต่งอื่นที่ไม่ใช่จุลินทรีย์ที่มีประสิทธิภาพ (EM ) ทำให้ผลลัพธ์ยังคงเปิดกว้างต่อข้อโต้แย้งที่ว่าองค์ประกอบที่หลากหลายกว่าของ EM อาจทำให้สารเติมแต่งดังกล่าวมีประสิทธิภาพมากกว่าสารเติมแต่ง 3 ชนิดที่ทดสอบ
สำนักงานคุ้มครองสิ่งแวดล้อมแห่งสหรัฐอเมริกา (USEPA) ได้จัดทำเอกสารข้อเท็จจริงเกี่ยวกับการใช้สารเติมแต่งในบ่อบำบัดเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของระบบบำบัดน้ำเสีย[ 5 ]เอกสารข้อเท็จจริงสรุปว่าแบคทีเรียและเอนไซม์นอกเซลล์ดูเหมือนจะไม่ช่วยเพิ่มกระบวนการย่อยสลายทางชีวภาพตามปกติในถังบำบัดน้ำเสียอย่างมีนัยสำคัญ พวกเขากล่าวต่อไปว่า 'พบว่าสารเติมแต่งทางชีวภาพบางชนิดสามารถย่อยสลายหรือสลายคราบไขมันและตะกอนในถังบำบัดน้ำเสียได้ อย่างไรก็ตาม ยังไม่มีการพิสูจน์อย่างแน่ชัดว่าประโยชน์เล็กน้อยนี้จะเกิดขึ้นได้โดยไม่กระทบต่อความยั่งยืนในระยะยาวของระบบซึมผ่านของดินหรือไม่' พวกเขาระบุว่าการศึกษาบางชิ้นชี้ให้เห็นว่าวัสดุที่ถูกย่อยสลายโดยสารเติมแต่งในถังนั้นกลับเพิ่มปริมาณของแข็งแขวนลอยและสารปนเปื้อนอื่นๆ ในน้ำเสียจากถังบำบัดที่ใสสะอาดอยู่แล้ว
โรงงานบำบัดน้ำเสีย
ผู้สนับสนุนอ้างว่าสารเติมแต่งในน้ำเสียสามารถช่วยลดภาระอินทรีย์และกำจัดเชื้อโรค ซึ่งนำไปสู่การปรับปรุงคุณภาพน้ำทิ้งอย่างมีนัยสำคัญ พวกเขายังอ้างถึงประโยชน์ที่เกี่ยวข้องกับอัตราการสะสมของตะกอนและการลดกลิ่น แหล่งข้อมูลหนึ่งอ้างว่าสารเติมแต่งในถังบำบัดน้ำเสียสามารถลดการผลิตไฮโดรเจนซัลไฟด์และแอมโมเนีย ได้ [ 6 ]เหตุผลของพวกเขาคือสารเติมแต่งมีจุลินทรีย์ตามธรรมชาติที่สามารถเอาชนะจุลินทรีย์ที่ไม่เป็นธรรมชาติซึ่งอาจครอบงำสภาวะในหน่วยบำบัด ไม่ว่าจะเป็นถังบำบัดน้ำเสียหรือการบำบัดแบบใช้อากาศ พวกเขายังอ้างว่าการใช้สารเติมแต่งในถังบำบัดน้ำเสียช่วยให้ถังบำบัดน้ำเสียและระบบบำบัดอื่นๆ สามารถทำงานได้ในสภาวะที่หากไม่ใช้สารเติมแต่งเหล่านี้ ระบบเหล่านั้นก็จะ "ตาย" และใช้งานไม่ได้ โดยการเอาชนะผลกระทบของสารที่ไม่เป็นธรรมชาติ เช่น สารฟอกขาวและสารฆ่าเชื้ออื่นๆ
บันทึกสั้นๆ ฉบับหนึ่งอ้างว่าจุลินทรีย์ในสารเติมแต่งมีกรดอินทรีย์ต่างๆ เนื่องจากมีแบคทีเรียกรดแลคติกอยู่ แบคทีเรียเหล่านี้จะหลั่งกรดอินทรีย์ เอนไซม์ สารต้านอนุมูลอิสระ และคีเลตโลหะ จึงสร้างสภาพแวดล้อมต้านอนุมูลอิสระ ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการแยกของแข็งออกจากของเหลว ซึ่งเป็นพื้นฐานสำหรับการทำความสะอาดน้ำ[ 7 ]ผู้เขียนบันทึกไม่ได้อธิบายว่ากลไกนี้ทำงานอย่างไร
อย่างไรก็ตาม ผลการศึกษาจากหลายแหล่งทั่วโลกบ่งชี้ว่า:
- ไม่มีหลักฐานที่น่าเชื่อถือว่าการเติมสารปรับปรุงดินลงในน้ำเสียก่อนการบำบัดจะมีผลอย่างมีนัยสำคัญต่อความเข้มข้นของเชื้อโรค
- หลักฐานเกี่ยวกับผลของสารเติมแต่งในบ่อต่อการตกตะกอนของของแข็งและการลดBODและของแข็งแขวนลอยในน้ำทิ้งนั้นยังไม่ชัดเจน ภายใต้สถานการณ์บางอย่าง ดูเหมือนว่าการเพิ่มสารเติมแต่งในบ่อจะมีผลต่อความเข้มข้นของ BOD และ SS บ้าง แต่ผลนั้นไม่มากและยังไม่ได้รับการพิสูจน์[ 2 ]
- หลักฐานที่มีอยู่บ่งชี้ว่าผลลัพธ์ที่ยั่งยืนของสารเติมแต่งในบ่อบำบัดนั้นขึ้นอยู่กับการใช้จุลินทรีย์อย่างสม่ำเสมอควบคู่กับการบำรุงรักษาเทคโนโลยีการบำบัดที่ดี ซึ่งจะต้องอาศัย (ก) ห่วงโซ่อุปทานที่เชื่อถือได้สำหรับสารเติมแต่งในบ่อบำบัด และ (ข) ระบบการจัดการที่รับประกันว่ามีการเติมสารเติมแต่งในบ่อบำบัดอย่างสม่ำเสมอและตรงตามกำหนดเวลา
แม้ว่าสารเติมแต่งในบ่อบำบัดน้ำเสียอาจช่วยปรับปรุงคุณภาพน้ำทิ้งได้บ้าง แต่ก็ไม่น่าเป็นไปได้ที่การปรับปรุงนั้นจะมากพอที่จะสร้างความแตกต่างอย่างเห็นได้ชัด ข้ออ้างที่ว่าสารเติมแต่งในบ่อบำบัดน้ำเสียสามารถทำให้น้ำทิ้งที่ "ไม่ปลอดภัย" กลายเป็น "ปลอดภัย" ได้นั้น ไม่น่าจะเป็นไปได้จริง
ตัวอย่าง
ออสเตรเลีย
นักวิทยาศาสตร์ชาวออสเตรเลียได้ตรวจสอบผลกระทบของสารเติมแต่งในโรงบำบัดน้ำเสียและถังบำบัดน้ำเสียจำนวนหนึ่ง[ 8 ]จุดมุ่งหมายของพวกเขาคือการทดสอบสมมติฐานที่ว่าสารเติมแต่งจะช่วยลดปริมาณตะกอน พวกเขาพบว่าระดับ pH ลดลงอย่างมีนัยสำคัญในโรงบำบัดน้ำเสีย พร้อมกับการตกตะกอนที่ดีขึ้น แต่ปริมาณสารอินทรีย์ (วัดเป็นความต้องการออกซิเจนทางชีวภาพ ) เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ ผลลัพธ์ของพวกเขาสำหรับถังบำบัดน้ำเสียแสดงให้เห็นถึงการทำให้สภาพในถังมีความเป็นเนื้อเดียวกันมากขึ้นหลังจากใช้สารเติมแต่งในถังบำบัดน้ำเสีย ซึ่งพวกเขาแนะนำว่าเป็นผลมาจากการครอบงำของจุลินทรีย์ชนิดหนึ่ง อย่างไรก็ตาม พวกเขาไม่พบการลดลงของความเข้มข้นของของแข็งแขวนลอยในน้ำทิ้ง และสรุปว่าไม่มีการเปลี่ยนแปลงที่เพียงพอในปริมาณตะกอนในโรงบำบัดน้ำเสียหรือของแข็งแขวนลอยในถังบำบัดน้ำเสียเพื่อบ่งชี้ถึงประโยชน์ที่ชัดเจนจากการใช้สารเติมแต่งประเภทนี้ในน้ำเสีย
โครงการนำร่อง Orangi ในเมืองการาจี ประเทศปากีสถาน
โครงการหนึ่งในเมืองการาจี ประเทศปากีสถาน ชื่อโครงการนำร่องโอรังจิ (Orangi Pilot Projectหรือ OPP) ได้นำสารเติมแต่งในบ่อมาใช้ โครงการ OPP ส่งเสริมเทคโนโลยีการบำบัดที่ประกอบด้วยถังสองห้อง ห้องแรกทำหน้าที่เหมือนช่องแรกของถังบำบัดน้ำเสีย ในขณะที่ห้องที่สองบรรจุด้วยกรวดเพื่อทำการกรอง ยังไม่ชัดเจนว่าการไหลผ่านห้องที่สองนั้นเป็นการไหลขึ้นหรือลง การจัดเรียงนี้มีความคล้ายคลึงกับการออกแบบเครื่องปฏิกรณ์แบบมีแผ่นกั้นที่องค์กรพัฒนาเอกชนของเยอรมนีBORDA ส่งเสริม แม้ว่าการออกแบบมาตรฐานของ BORDA จะมีห้องมากกว่า เรียงกันเป็นชุด และห้องทั้งหมดหลังจากห้องแรกทำงานในโหมดการไหลขึ้น การออกแบบเครื่องปฏิกรณ์แบบมีแผ่นกั้นเป็นหนึ่งในเทคโนโลยีการบำบัดน้ำเสียแบบ 'DEWATS' (ระบบบำบัดน้ำเสียแบบกระจายศูนย์) จำนวนมากที่ BORDA ส่งเสริม เทคโนโลยีทั้งหมดทำงานแบบไม่ใช้ออกซิเจน และเป็นตัวอย่างของสิ่งที่อาจเรียกว่าการบำบัดขั้นต้นแบบเพิ่มประสิทธิภาพ หากได้รับการดูแลรักษาอย่างดี ระบบบำบัดน้ำเสียขั้นต้นแบบปรับปรุงแล้วควรมีประสิทธิภาพดีกว่าถังบำบัดน้ำเสียแบบเดิมที่ได้รับการดูแลรักษาอย่างดี แต่ก็ยังคงผลิตน้ำเสียที่มีระดับเชื้อโรคสูง มีความต้องการออกซิเจนทางชีวภาพสูง และมีความเข้มข้นของของแข็งแขวนลอยค่อนข้างสูง
OPP กำลังใช้สารเติมแต่งเพื่อปรับปรุงน้ำเสียที่ผลิตในโรงบำบัดขนาดเล็กเหล่านี้ รวมถึงโรงบำบัดน้ำเสียจากสถานเพาะชำในเมืองการาจี นอกจากนี้ยังสนับสนุนการติดตั้งโรงบำบัดขนาดเล็กหลายแห่งโดยใช้เทคโนโลยี EM ในพื้นที่ชนบทของสินธ์และปัญจาบ องค์กรพันธมิตร Ali Hasan Mangi Memorial Trust (AHMMT) ได้ติดตั้งหน่วยบำบัดน้ำเสียขนาดเล็กพร้อมสารเติมแต่งเพื่อบำบัดน้ำเสียจากบ้าน 300 หลังในหมู่บ้าน Khairodero ในเขต Larkana มีรายงานว่าอีก 11 แห่งกำลังดำเนินการอยู่ และมีแผนจะสร้างเพิ่มอีก[ 9 ]
ระหว่างการหารือที่ศูนย์ทรัพยากรเมืองในเมืองการาจีเมื่อปลายปี 2011 คุณปาร์วีน เรห์มาน ผู้ล่วงลับจาก OPP ได้กล่าวว่า การเติมสารเติมแต่งลงในบ่อบำบัดน้ำเสียส่งผลให้คุณภาพน้ำทิ้งดีขึ้นและกลิ่นลดลงอย่างมาก อย่างไรก็ตาม ดูเหมือนว่า OPP ไม่ได้พยายามวัดปริมาณการปรับปรุงและไม่ได้ทำการประเมินอย่างเป็นทางการถึงผลกระทบของสารเติมแต่งในบ่อบำบัดน้ำเสียต่อคุณภาพน้ำทิ้ง