นักวิจัยคณะอุตสาหกรรมเกษตร แนะบำบัดน้ำเสียโรงนมด้วยแบคทีเรียแลคติก
เปลี่ยนน้ำเสียเป็นปุ๋ยอินทรีย์น้ำ สำหรับหญ้าเลี้ยงวัว
นักวิจัย คณะอุตสาหกรรมเกษตร มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ นำผลวิจัยการนำน้ำทิ้งจากโรงงานผลิตนม มาหมักด้วยแบคทีเรียแลคติก เพียง 3-7 วัน เปลี่ยนน้ำเสียเป็นปุ๋ยอินทรีย์น้ำ สำหรับหญ้าเลี้ยงวัว โดยโรงงานนมอินทรีย์ แดรี่โฮม อ.ปากช่อง จ.นครราชศรีมา นำร่องใช้แล้ว ได้ผลในด้านประหยัดพลังงานและรักษาสิ่งแวดล้อม
ระบบบำบัดน้ำทิ้งที่ใช้การบำบัดน้ำเสียจากกระบวนการผลิตในโรงนมโดยมากจะนิยมใช้ระบบบำบัดแบบเติมอากาศเพื่อลดปริมาณสารอินทรีย์ในน้ำเสียโดยจุลินทรีย์แล้วได้น้ำ ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และเซลล์จุลินทรีย์เป็นผลิตภัณฑ์สุดท้าย โดยหากต้องการที่จะปล่อยน้ำเสียนั้นลงแหล่งน้ำธรรมชาติจะต้องมีการควบคุมระบบบำบัดน้ำเสียให้สามารถบำบัดน้ำเสียให้มีค่าบีโอดีไม่เกิน 20 มิลลิกรัมต่อลิตร ตามข้อบังคับของกฎหมายซึ่งการใช้ระบบบำบัดประเภทนี้มักจะเกิดปัญหาในการกำจัดตะกอนจุลินทรีย์ภายหลัง อีกทั้งยังสิ้นเปลืองพลังงานในการเติมอากาศ
ส่วนระบบบำบัดแบบไร้อากาศมีข้อดีคือไม่สิ้นเปลืองพลังงานในการเติมอากาศและยังได้ก๊าซชีวภาพเพื่อนำกลับมาใช้เป็นพลังงานได้อีก แต่มักเกิดปัญหาเมื่อนำมาใช้กับน้ำเสียจากโรงงานอุตสาหกรรมอาหาร ซึ่งมีสารอินทรีย์ในน้ำเสียอยู่สูงทำให้ ต้องออกแบบระบบที่มีความเฉพาะเจาะจง ตามคุณลักษณะของน้ำเสียที่เกิดจากกระบวนการผลิตที่มีในโรงงานและระบบมีความอ่อนไหวต่อการเปลี่ยนแปลงทั้งทางด้านกายภาพและเคมีจึงทำให้ระบบมีการควบคุมยุ่งยากซับซ้อน
จากงานวิจัยของ ดร. พิสิฐ ศรีสุริยจันทร์ สาขาวิชาเทคโนโลยีชีวภาพ คณะอุตสาหกรรมเกษตร มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ เรื่องการประยุกต์ใช้แบคทีเรียแลคติกเพื่อการบำบัดน้ำเสียและใช้เพื่อนำสารที่มีประโยชน์กลับคืน ซึ่งได้รับรางวัลสภาวิจัยแห่งชาติ รางวัลวิทยานิพนธ์ (ระดับปริญญาเอก) ประจำปี 2553 สาขาเกษตรศาสตร์และชีววิทยา ในงานวันนักประดิษฐ์ ประจำปี 2554 ซึ่งเน้นการใช้เทคโนโลยีกระบวนการหมักกรดแลคติกเพื่อผลิตกรดแลคติกจากน้ำตาลแลคโตสในน้ำทิ้งโรงนม และประยุกต์ใช้ในการบำบัดสารอินทรีย์ในขั้นต้น (pre-treatment) แล้วในขณะเดียวกันก็มีการตกตะกอนโปรตีนในน้ำทิ้งโรงนมในระบบเปิดที่ไม่ต้องมีการฆ่าเชื้อ แล้วได้ผลผลิตพลอยได้คือกรดแลคติกและตะกอนโปรตีนโดยใช้ แบคทีเรียแลคติกสายพันธุ์ Lactobacillus casei TISTR 1500
ปัจจุบันได้มีการพัฒนาต่อยอดและถ่ายทอดเทคโนโลยีให้กับ บริษัท แดรี่โฮม จำกัด 100/1 ต.พญาเย็น อ.ปากช่อง จ.นครราชสีมา 30320 ซึ่งทำการผลิตนมสดและผลิตภัณฑ์จากนมอินทรีย์ที่หลากหลายเนื่องจากทางบริษัทมีความสนใจที่จะนำเทคโนโลยีนี้ไปใช้ภายในโรงงาน ดังนั้นจึงได้ให้คำแนะนำในการติดตั้งระบบบำบัดน้ำเสียแบบ micro-aerobic Sequencing Batch Reactor (micro-aerobic SBR) โดยระบบประกอบด้วยถังเก็บน้ำพลาสติกขนาด 2500 ลิตร จำนวน 4 ถัง พร้อมทำการติดตั้งใบพัดสำหรับกวนน้ำเสียให้ผสมเข้ากัน ควบคุมระบบบำบัดน้ำเสียโรงนมด้วยเครื่องควบคุมไฟฟ้าแบบอัตโนมัติเพื่อให้มีการกวนผสมน้ำเสียโรงนมให้เข้ากันนาน 5 – 15 นาทีทุกชั่วโมง ทำการหมักเป็นระยะเวลา 3-7 วัน แบคทีเรียแลคติกสามารถเจริญได้ดีกว่าแบคทีเรียชนิดอื่นๆ จนพีเอชของน้ำเสียลดต่ำลงในช่วง 4-5 เพราะแบคทีเรียแลคติกจะเปลี่ยนน้ำตาลแลคโตสในน้ำเสียให้เป็นกรดแลคติก ดังนั้นน้ำเสียที่ผ่านกระบวนการหมักนี้จะมีกลิ่นเปรี้ยวคล้ายโยเกิร์ตไม่เหม็นเน่าซึ่งอาจจะนำน้ำเสียนี้ไปประยุกต์ใช้ได้ต่อไป
สำหรับบริษัท แดรี่โฮม จำกัดนั้นมีแนวคิดที่จะนำน้ำเสียที่ผ่านการบวนการบำบัดด้วยแบคทีเรียแลคติกนี้ไปผสมกับน้ำดิบหรือน้ำชะล้างโรงงานในอัตราส่วน 1 ต่อ 2-5 เพื่อปรับระดับพีเอชให้สูงขึ้นในช่วง 6-7 แล้วนำไปรดหญ้าที่ใช้ในการเลี้ยงโคนมต่อไป ด้วยวิธีการนี้น้ำเสียจากโรงงานนมแทนที่จะกำจัดทิ้งไปอย่างเปล่าประโยชน์หากใช้วิธีการบำบัดน้ำเสียแบบใช้อากาศจะสามารถนำมาใช้เป็นปุ๋ยอินทรีย์น้ำสำหรับหญ้ารูซี่ (Brachiaria ruziziensis) หรือหญ้าเนเปียร์ (Pennisetum purpureum) ได้ อีกทั้งการใช้น้ำเสียโรงนมที่ผ่านกระบวนการบำบัดแบบนี้ยังเป็นการพัฒนาแนวทางการจัดการโรงนมเพื่อสิ่งแวดล้อมอย่างสมบูรณ์ ตามแนวทางกระบวนการผลิตแบบปราศจากของเสีย (zero waste) เพราะโรงนมของทางบริษัทไม่มีการปล่อยน้ำเสียออกสู่แหล่งน้ำตามธรรมชาติเลย นอกจากนี้ยังมีแนวโน้มว่าน้ำเสียที่ทางโรงนมของทางบริษัทกลับจะไม่เพียงพอแก่ความต้องการในการใช้งานอีกด้วย
จะเห็นว่าจากประสบการณ์การนำเทคโนโลยีการบำบัดน้ำเสียด้วยแบคทีเรียแลคติกไปใช้งานจริงทางบริษัทสามารถประหยัดค่าใช้จ่ายอย่างมากไม่ต้องเสียค่าไฟฟ้าในการเติมอากาศตลอดเวลาเหมือนระบบบำบัดแบบเติมอากาศ ทำให้ระบบบำบัดแบบนี้มีความเหมาะสมสำหรับโรงงานนมขนาดเล็กที่ไม่พร้อมจะลงทุนสร้างระบบบำบัดน้ำเสียแบบเติมอากาศขนาดใหญ่และโรงงานควรมีพื้นที่กว้างพอที่จะใช้น้ำเสียที่ผ่านกระบวนการบำบัดด้วยแบคทีเรียแลคติกเป็นปุ๋ยอินทรีย์น้ำ
ผู้สนใจขอรับคำปรึกษาสามารถติดต่อได้ที่ สาขาวิชาเทคโนโลยีชีวภาพ คณะอุตสาหกรรมเกษตร มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ โทร.053-94-8201
ขอขอบคุณข้อมูลและภาพประกอบจาก
มหาวิทยาลัยเชียงใหม่
