การบำบัดน้ำเสียด้วยจุลินทรีย์

ขั้นตอนในการบำบัดน้ำเสีย

1. Primary treatment เป็นขั้นตอนที่มีการกำจัดวัตถุหรือสิ่งปนเปื้อนที่มีขนาดใหญ่ออกก่อน อาจจะโดยการกรองผ่านตะแกรง หรือตกตะกอนของแข็งเหล่านั้นก่อน จากนั้นจึงจะปล่อยน้ำเสียผ่านสู่ขั้นตอนที่ 2

2. Secondary treatment เป็นขั้นตอนที่จะนำจุลินทรีย์มาช่วยในการย่อยสลายสารอินทรีย์ต่าง ๆ โดยจะย่อยสลายของเสียที่ผ่านมาจากขั้นตอนที่ 1 ที่ยังมีสารอินทรีย์ปนอยู่ โดยในขั้นตอนนี้จะมีการให้อากาศเพื่อให้จุลินทรีย์พวก aerobic เจริญเติบโต ส่วนตะกอนที่ได้จากขั้นตอนนี้ก็จะถูกส่งไปยังถังย่อยตะกอนที่มีจุลินทรีย์พวก anaerobic เพื่อย่อยสลายต่อไป น้ำเสียที่ผ่านขั้นตอนนี้แล้วก็จะถูกส่งต่อไปยังขั้นตอนที่ 3 เพื่อกำจัดสารอนินทรีย์ เช่น ฟอสเฟต และไนเตรต ให้มีปริมาณน้อยลง

3. Tertiary treatment เป็นขั้นตอนในการลดปริมาณของสารอนินทรีย์ที่ปนเปื้อนในน้ำเสีย โดยจะใช้วิธีทางเคมีช่วยในการกำจัดฟอสเฟต และไนเตรตก่อนจะปล่อยลงสู่แหล่งน้ำ

จุดประสงค์ของการบำบัดน้ำเสียใน Secondary treatment นั้นก็คือ การใช้จุลินทรีย์ช่วยลดค่า
BOD ในน้ำเสียนั้นให้น้อยลง สำหรับขั้นตอนในการใช้จุลินทรีย์ช่วยในการบำบัดน้ำเสียนั้นสามารถแบ่งได้ 2 ขั้นตอนคือ

1. Aerobic Secondary Treatment Process ในขั้นตอนนี้จะเป็นขั้นตอนที่จุลินทรีย์พวก aerobic
เจริญเติบโต และย่อยสลายสารอินทรีย์ในน้ำเสียให้เป็นคาร์บอเนต ไนเตรต แอมโมเนีย ฟอสเฟต และซัลเฟต
โดยขั้นตอนนี้สามารถเลือกได้ 2 วิธีคือ

1.1 Trickling filter tank การบำบัดน้ำเสียโดยวิธีนี้จะต้องมีถังขนาดใหญ่ โดยในถังจะมีหินเป็น
support material ให้จุลินทรีย์เจริญเป็นฟิล์มเกาะอยู่ จากนั้นน้ำเสียที่ผ่านจากขั้นตอนที่ 1
จะถูกส่งเข้าไปในถังจากส่วนบน จากนั้นน้ำเสียก็จะซึมผ่านลงสู่ส่วนล่าง โดยจะมีการให้อากาศโดยพ่น
อากาศผ่านตัว support material ดังนั้นจุลินทรีย์พวก Heterotrophic ก็จะเจริญเกาะเป็นฟิล์ม
บริเวณชั้นบน เช่น แบคทีเรีย พวก Pseudomonas, Zoogloea ส่วนเชื้อราก็จะเป็นพวก Fusarium,
Ascoidea, Trisporon สำหรับจุลินทรีย์ที่เจริญในชั้นล่างส่วนใหญ่จะเป็นพวก Autotrophic nitrifying
bacteria เช่น Nitrosomonas ซึ่งจะ oxidize แอมโมเนียไปเป็นไนไตรต และ Nitrobacter จะ oxidize
ไนไตรตไปเป็นไนเตรต

1.2 Activated sludge process การบำบัดน้ำเสียโดยวิธีนี้จะมีการเติมจุลินทรีย์ลงไปในน้ำเสียที่
ผ่านจากขั้นตอนที่ 1และมีการให้อากาศตลอดเวลา เพื่อให้จุลินทรีย์ย่อยสลายสารอินทรีย์ต่าง ๆ โดย
จุลินทรีย์ที่ใช้ในขบวนการนี้ก็จะเป็นจุลินทรีย์ พวกเดียวกับจุลินทรีย์ใน Trickling filter tank แต่จะมี
slime-forming bacteria คือ Zoogloea ramigera เป็นจุลินทรีย์สำคัญในการย่อยสลายสารอินทรีย์
เมื่อจุลินทรีย์เจริญขึ้นก็จะจับตัวกันเป็นตะกอนตกอยู่ที่ ก้นถัง จากนั้นตะกอนเหล่านี้ก็จะถูกส่งต่อไปยังถัง
ที่มีจุลินทรีย์พวก anaerobic เพื่อย่อยสลายต่อไป

สำหรับตะกอนของเชื้อจุลินทรีย์ที่ได้จากขั้นตอนนี้สามารถนำกลับมาใช้เป็น inoculum สำหรับบำบัด
น้ำเสียที่จะเข้ามาใหม่ได้อีก การบำบัดน้ำเสียโดยวิธี Aerobic Secondary Treatment จะสามารถลดค่า
BOD ได้ถึง 20 mg ออกซิเจนต่อลิตร

2. Anaerobic Secondary Treatment Process หลังจากการย่อยสลายสารอินทรีย์โดยจุลินทรีย์
จำพวก aerobic แล้ว ตะกอนที่เกิดจากการย่อยสลายจะถูกส่งไปยังถังย่อยสลายที่มีจุลินทรีย์พวก
anaerobic จุลินทรีย์พวกนี้ไม่ต้องใช้ออกซิเจนเพื่อการเจริญเติบโต และตะกอนส่วนใหญ่ก็จะเป็นพวก
insoluble organic matter เช่น cellulose กระบวนการย่อยสลายจะแบ่งเป็น 2 stage ด้วยกันคือ
acid-forming และ methane-forming