แนวทางการใช้น้ำอย่างมีประสิทธิภาพในสถานการณ์ภัยแล้ง
โดย กองส่งเสริมเทคโนโลยีสิ่งแวดล้อมโรงงาน กรมโรงงานอุตสาหกรรม กระทรวงอุตสาหกรรม
การหาแนวทางในการลดการใช้น้ำที่เหมาะสม ควรมีการพิจารณาทางเทคนิคว่ามีความสอดคล้องกับระบบเดิม หรือมีความยากง่ายในการปรับเปลี่ยนวิธีการและการดำเนินงานของโรงงานในสถานการณ์ที่ประเทศชาติประสบปัญหาภัยแล้ง เพื่อให้โรงงานมีการใช้น้ำอย่างมีประสิทธิภาพสามารถแบ่งเป็นหัวข้อหลักๆ ได้ดังนี้
- การลดการใช้น้ำของน้ำทั่วไป
การสูญเสียน้ำอย่างหนึ่งที่มักพบในโรงงานอุตสาหกรรมคือการใช้น้ำในส่วนของน้ำใช้ทั่วไปในโรงงาน สำหรับกิจกรรมการใช้ห้องน้ำ การทำอาหารล้างทำความสะอาดในโรงอาหาร และการรดน้ำต้นไม้ในส่วนพื้นที่สีเขียวของโรงงาน จากการเข้าสำรวจโรงงาน พบว่าโรงงานส่วนใหญ่ไม่มีการตรวจสอบปริมาณการใช้น้ำในส่วนนี้ ซึ่งส่วนหนึ่งมาจากไม่มีการติดตั้งมาตรวัดน้ำสำหรับการใช้น้ำในกิจกรรมต่างๆ เหล่านี้โดยเฉพาะ รวมทั้งคนทั่วไปมักคิดว่าการใช้น้ำในกิจกรรมส่วนนี้มีปริมาณที่น้อยมากเมื่อเทียบกับการใช้น้ำในกิจกรรมอื่นๆในโรงงาน แต่จากการทำสมดุลน้ำ พบว่าโรงงานจำนวนไม่น้อยที่มีการใช้น้ำในส่วนนี้เป็นสัดส่วนที่สูงเป็นลำดับต้นๆ
ของการใช้น้ำทั้งหมดของโรงงาน ซึ่งสาเหตุส่วนใหญ่ในการสูญเสียน้ำใช้ทั่วไป มีดังนี้
- มีพฤติกรรมการใช้น้ำที่ไม่เหมาะสม เช่น ใช้น้ำฉีดล้างสิ่งสกปรกบนพื้นหรืออุปกรณ์ต่างๆ
แทนการกวาดหรือเช็ด - มีน้ำรั่วไหลจากข้อต่อ วาล์ว ท่อ หรืออุปกรณ์ที่ชำรุด โดยไม่ทำการแก้ไข
- ใช้รดน้ำต้นไม้อย่างฟุ่มเฟือย ไม่ควบคุมดูแล
- นำไปใช้งานผิดวัตถุประสงค์ เช่น การต่อน้ำที่ใช้สำหรับใช้ในกระบวนการผลิตนำไปรดน้ำต้นไม้
สำหรับแนวทางลดการใช้น้ำใช้ทั่วไป จะเป็นมาตรการในเชิงการจัดการ และการตรวจสอบปริมาณการใช้น้ำ อ้างอิงเทียบกับค่าดัชนีมาตรฐานของกิจกรรมต่างๆ เช่น การใช้น้ำของพนักงานในสำนักงานอยู่ที่ประมาณ 40-60 ลิตร/คน/8 ชม.การใช้น้ำในกิจกรรมโรงอาหารอยู่ที่ 50 ลิตร/คน/วัน[1]หรือการใช้น้ำรดน้ำต้นไม้อยู่ที่ 1.5 ลิตร/ตร.ม.ของพื้นที่สีเขียว/วัน(เป็นข้อมูลทั่วไปที่ใช้สำหรับการประเมิน EIA) เป็นต้น
หากตรวจสอบปริมาณน้ำใช้แล้วมีค่าเกินกว่าดัชนีดังกล่าว จะบ่งบอกถึงการใช้น้ำเกินความจำเป็น
ควรดำเนินการแก้ไข และหาแนวทางการลดการใช้น้ำในส่วนนี้ต่อไป
- การเพิ่มประสิทธิภาพการใช้น้ำของอุปกรณ์ต่างๆในระบบสาธารณูปโภค
ในการทำงานของอุปกรณ์ปรับสภาพน้ำและอุปกรณ์ต่างๆ ในระบบสาธารณูปโภค เช่น ถังกรองทราย ระบบผลิตน้ำบริสุทธิ์ ระบบหม้อไอน้ำ ระบบหอหล่อเย็น มีการใช้น้ำเพื่อวัตถุประสงค์ที่แตกต่างกัน เช่น ใช้เพื่อระบายความร้อนจากกระบวนการผลิต ใช้สำหรับล้างเพื่อกำจัดความสกปรก ใช้เพื่อควบคุมปริมาณสารละลายไม่ให้มีสูงเกินไปจนเป็นปัญหากับระบบหรืออุปกรณ์ แนวทางการลดการสูญเสียน้ำจากอุปกรณ์แต่ละชนิดมีดังนี้
- ระบบถังกรองทรายหรือถังกรองมัลติมีเดีย (Sand filter/Multimedia filter)
ขั้นตอนการปฏิบัติงานปกติของโรงงานส่วนใหญ่มักกำหนดเกณฑ์ในการล้างย้อนของถังกรองทรายและถังกรองมัลติมีเดีย โดยใช้เวลากำหนดความถี่สำหรับการล้างย้อน ซึ่งเป็นวิธีกำหนดเกณฑ์การล้างย้อนที่ไม่สอดคล้องกับลักษณะการสะสมของสารแขวนลอยในถังกรองที่เกิด ส่งผลให้มีความถี่ในการล้างย้อนมากเกินไป เป็นผลให้เกิดการสูญเสียน้ำมากขึ้น การกำหนดความถี่การล้างย้อนที่เหมาะสมควรใช้เกณฑ์
ค่าความดันแตกต่าง (Differential Pressure) และกำหนดค่าความดันแตกต่างที่เหมาะสมควรอยู่ในช่วงระหว่าง 0.5-1.0 บาร์[2] สำหรับเป็นเงื่อนไขการล้างย้อนของถังแต่ละใบ และระยะเวลาในการล้างย้อนแต่ละครั้ง
ควรกำหนดด้วยความใสของน้ำที่ออกจากถังกรอง ดังนั้นการลดการใช้น้ำในระบบถังกรองทรายหรือมัลติมีเดีย ควรใช้การเลือกเกณฑ์และเวลาในการล้างย้อนให้สอดคล้องกับสภาวะการทำงานจริง ทำให้ความถี่ในการ
ล้างย้อน และปริมาณน้ำที่ใช้ในการล้างย้อนแต่ละครั้งลดลง สามารถช่วยลดการสูญเสียน้ำในระบบถังกรองได้
- ระบบผลิตน้ำอาร์โอ(Reverse Osmosis)
ในปัจจุบันโรงงานส่วนใหญ่ได้มีการติดตั้งระบบผลิตน้ำROแต่โรงงานยังขาดความรู้ความเข้าใจในระบบผลิตน้ำ RO โดยปกติแล้วระบบผลิตน้ำ RO จะมีการระบายน้ำทิ้งออกมาตลอดเวลา โดยปริมาณน้ำระบายทิ้งจากระบบสามารถอ้างอิงได้จากค่า %Recovery โดยคำนวณได้จาก
| % Recovery = (Permeate Flow /Feed Flow) x (100) |
ถ้าสามารถเพิ่มค่า %Recovery ให้สูงขึ้นจากค่าปัจจุบันได้ ปริมาณน้ำที่ระบายทิ้งของระบบจะลดลง ซึ่งค่า %Recovery ที่เหมาะสมของแต่ละระบบจะขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย เช่น ปริมาณสารละลายใน
น้ำป้อน การปรับสภาพน้ำก่อนเข้าระบบ RO การเลือกใช้สารเคมีเพื่อป้องกันเมมเบรน และระยะห่างของการล้างเมมเบรนที่ต้องการ แต่โดยทั่วไป ระบบ RO ที่มีการออกแบบ และดูแลอย่างถูกต้อง ควรมี
ค่า %Recovery อยู่ในช่วง 70-80% (เป็นค่ามาตรฐานทั่วไปจากผู้ผลิต/จำหน่ายระบบ ROสามารถทำได้)ดังนั้นแนวทางการลดการใช้น้ำของระบบนี้ จึงเน้นไปที่การควบคุมคุณภาพน้ำป้อนให้มีคุณภาพดีอย่างต่อเนื่อง และมีการตรวจสอบ Parameter ที่สำคัญอย่างสม่ำเสมอ เช่น ค่า SDI(Silt Density Index)ค่า Bacteria Count ค่า Iron (Fe2+)ค่า Manganese(Mn2+) ค่า Aluminum(Al3+)เป็นต้น
- ระบบหม้อไอน้ำ (Boiler)
ในระบบหม้อไอน้ำการสูญเสียน้ำจะเกิดขึ้นใน 2 จุดใหญ่ คือ จากการระบายน้ำทิ้งเพื่อควบคุมปริมาณสารละลายและควบคุมคุณภาพน้ำในหม้อไอน้ำให้เป็นไปตามมาตรฐาน มีวัตถุประสงค์เพื่อป้องกันการกัดกร่อนและการเกิดตะกรันในส่วนของหม้อไอน้ำ รวมทั้งควบคุมคุณภาพไอน้ำที่ผลิตได้ให้เหมาะสมกับ
การนำไปใช้ในจุดต่างๆ อีกจุดหนึ่งที่มักเกิดการสูญเสียน้ำ คือ การสูญเสียน้ำคอนเดนเสทจากอุปกรณ์ Steam trap และน้ำคอนเดนเสทที่ไม่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ เนื่องจากเกิดการปนเปื้อนหรือเกิดจากข้อจำกัดของระบบ เช่นไม่มีระบบท่อสำหรับนำกลับมาหรือมีแรงดันไม่เพียงพอนำกลับมายังจุดใช้งาน
ดังนั้นแนวทางของการลดการระบายน้ำทิ้งจากหม้อไอน้ำจะพิจารณาจากคุณภาพน้ำระบายทิ้งว่ามีค่าใกล้เคียงกับเกณฑ์คุณภาพน้ำหม้อไอน้ำตามมาตรฐานที่ใช้อ้างอิงอย่างไร ควบคู่ไปกับคุณภาพของไอน้ำที่ผลิตได้ ถ้าคุณภาพน้ำระบายทิ้งยังต่ำกว่าเกณฑ์มาตรฐานที่อ้างอิงและคุณภาพไอน้ำยังอยู่ในเกณฑ์ แสดงว่าระบบนั้นๆ ยังสามารถลดการระบายน้ำทิ้งได้ และควบคุมคุณภาพน้ำป้อนเข้าระบบหม้อไอน้ำให้มีคุณภาพดีอย่างต่อเนื่อง ก็สามารถทำให้ลดเกิดการสิ้นเปลืองน้ำและพลังงานได้
สำหรับการลดการสูญเสียน้ำคอนเดนเสท สามารถทำได้หลายแนวทาง เช่น การตรวจสอบอุปกรณ์ Steam trap ให้สมบูรณ์พร้อมใช้งานอยู่เสมอเพื่อลดการสูญเสียไอน้ำโดยไม่จำเป็น อีกแนวทางหนึ่งที่ควรดำเนินการ คือ พยายามนำน้ำคอนเดนเสทที่ผ่านการใช้งานกลับมาเป็นน้ำป้อนหม้อไอน้ำเนื่องจาก
น้ำคอนเดนเสทที่ไม่มีการปนเปื้อนจะมีคุณภาพดีเทียบเท่าน้ำกลั่น ส่งผลให้ลดการใช้น้ำและพลังงานอีกด้วย
- ระบบหอหล่อเย็น (Cooling)
น้ำที่ป้อนเข้าสู่ระบบหอหล่อเย็น จะถูกนำไปใช้สำหรับวัตถุประสงค์หลักๆ 2 ส่วน คือใช้ในการระเหยกลายเป็นไอเพื่อดึงความร้อนออกไปจากระบบ และใช้ในการระบายทิ้งเพื่อควบคุมปริมาณสารละลายในน้ำหล่อเย็นให้อยู่ในปริมาณที่เหมาะสมเพื่อควบคุมการกัดกร่อน การเกิดตะกรันหรือการอุดตัน และปริมาณ
จุลชีพในน้ำไม่ให้กระทบต่อการใช้งานและอุปกรณ์ต่างๆ ในระบบน้ำหล่อเย็น
แนวทางการลดการใช้น้ำในระบบจะทำได้โดยการลดการระบายน้ำทิ้งเป็นหลัก เพราะไม่สามารถลดการใช้น้ำในส่วนของการระเหยกลายเป็นไอได้ เนื่องจากอัตราการระเหยน้ำของระบบขึ้นอยู่กับภาระการใช้งานของกระบวนการผลิต ยกเว้นแต่ปรับเปลี่ยนระบบจากการระบายความร้อนด้วยน้ำเป็นการระบายความร้อนด้วยอากาศ จึงจะช่วยลดการสูญเสียน้ำจากการระเหยได้ เมื่อทำการลดการระบายน้ำทิ้งจากระบบจะทำให้ความเข้มข้นของสารละลายในน้ำหล่อเย็นเพิ่มสูงขึ้น ในอุตสาหกรรมทั่วไประดับความเข้มข้นของสารละลาย จะประเมินโดยใช้ค่าวัฏจักรความเข้มข้น(Cycle of concentration) หรือค่าการนำไฟฟ้า(Conductivity) เป็นหลัก สำหรับหอหล่อเย็นที่มีประสิทธิภาพการใช้น้ำที่ดีจะมีค่าวัฏจักรความเข้มข้น(Cycle)หรือค่าการนำไฟฟ้า(Conductivity) สูง และไม่ก่อให้เกิดปัญหาใดๆ ต่อระบบ อย่างไรก็ตามแนวโน้มปัญหาของระบบหอหล่อเย็นที่มีค่าวัฏจักรความเข้มข้น(Cycle) สูง มักเป็นปัญหาด้านการเกิดตะกรัน หรือการอุดตัน มากกว่าปัญหาด้านอื่นๆ
- การนำน้ำที่ผ่านการใช้งานที่มีคุณภาพดีกลับมาใช้ประโยชน์ใหม่
ในโรงงานแต่ละแห่งจะมีความต้องของคุณภาพน้ำเพื่อใช้งานหลายรูปแบบ สามารถแบ่งออกได้เป็น 3 ประเภท ดังนี้
- ประเภทน้ำคุณภาพสูง เช่น ใช้สำหรับการบริโภค ใช้ผสมในผลิตภัณฑ์
- ประเภทน้ำคุณภาพทั่วไป เช่น ใช้สำหรับอุปกรณ์สนับสนุนการผลิตต่างๆ ใช้ในกระบวนการผลิต
- ประเภทน้ำคุณภาพต่ำ เช่น ใช้รดน้ำต้นไม้ ใช้สำหรับการล้างทั่วไป
ดังนั้นจึงควรวิเคราะห์และพิจารณาว่าการใช้งานในแต่กิจกรรม มีพารามิเตอร์ของน้ำตัวใด ที่เป็นเงื่อนไขหรือข้อจำกัดในการนำไปใช้งาน อาทิเช่น ค่าพีเอช(pH) ค่าการนำไฟฟ้า (Conductivity) ค่าความกระด้าง(Hardness) เป็นต้น เมื่อทราบข้อมูลดังกล่าวแล้ว จึงนำมากำหนดแนวทางการนำน้ำกลับมาใช้ประโยชน์ เช่น การนำน้ำทิ้งจากระบบผลิตน้ำ RO (Reverse Osmosis) กลับมารดน้ำต้นไม้ หรือนำกลับมาล้างทำความสะอาด
- การใช้ประโยชน์จากน้ำฝนที่กักเก็บได้ในโรงงาน
เนื่องจากแต่ละโรงงานมีบริเวณพื้นที่มาก การพิจารณาการใช้ประโยชน์จากน้ำฝนที่สามารถเก็บรวบรวมได้ในบริเวณพื้นที่ของโรงงาน เป็นแนวทางหนึ่งในการช่วยลดการใช้น้ำจากแหล่งน้ำธรรมชาติได้ และในบริเวณจังหวัดระยองเป็นเขตที่มีปริมาณน้ำฝนเฉลี่ยอยู่ในเกณฑ์สูง ซึ่งโรงงานหลายๆแห่ง มีบ่อน้ำที่สร้างไว้เพื่อวัตถุประสงค์อื่น เช่น เป็นบ่อรับน้ำฝนที่ปนเปื้อน บ่อพักน้ำรอการระบายออก หรือบ่อน้ำสำรองสำหรับน้ำดับเพลิง แต่ในปัจจุบันน้ำจากบ่อเหล่านี้จะถูกระบายทิ้งออกสู่ภายนอกโรงงาน หรือบางส่วนระบายลงสู่ระบบบำบัดน้ำเสีย เพื่อทำการบำบัดก่อนปล่อยสู่ภายนอก เมื่อพิจารณาในด้านคุณภาพ น้ำฝนที่ตกภายในบริเวณโรงงานจะมีปริมาณสารละลายต่ำกว่า หรือใกล้เคียงกับคุณภาพน้ำดิบที่โรงงานใช้อยู่ในปัจจุบัน ซึ่งมีศักยภาพสามารถนำกลับมาใช้กับกิจกรรมบางอย่างในโรงงานได้ และเป็นการใช้ประโยชน์ได้อย่างคุ้มค่า ส่งผลให้ลดการใช้น้ำจากแหล่งน้ำและลดภาระการบำบัดน้ำเสียในระบบน้ำเสียอีกทางหนึ่งด้วย
- การนำน้ำทิ้งกลับมาใช้ประโยชน์ใหม่
การนำน้ำเสียมาบำบัดแล้วนำกลับมาใช้ประโยชน์ใหม่สามารถทำได้ใน 2 รูปแบบ คือ
– On-site recycle เป็นการบำบัดน้ำเสียแล้วนำกลับมาใช้ใหม่ ที่เกิดจากแหล่งกำเนิดเดียวโดยไม่รวมกับน้ำเสียจากจุดอื่นๆ เช่น การใช้ระบบ UF/RO บำบัดน้ำระบายทิ้งจากหอหล่อเย็นเพื่อนำกลับไปเป็นน้ำป้อนของหอหล่อเย็นใหม่อีกครั้ง
– Off-site recycle เป็นการบำบัดน้ำเสียที่รวมจากหลายแหล่ง เพื่อนำกลับมาใช้ใหม่ เช่น การนำน้ำเสียจากบ่อบำบัดขั้นสุดท้าย มาบำบัดด้วย UF/RO เพื่อกลับไปใช้ประโยชน์ใหม่ เนื่องจากน้ำเสียขั้นสุดท้ายจะมีสิ่งเจือปนที่มีปริมาณมากกว่าและหลากหลายกว่า ต้นทุนการบำบัด การดูแลรักษาจะสูงกว่า รวมทั้งทางเลือกในการใช้ประโยชน์จากน้ำที่บำบัดแล้วจะมีน้อยกว่า ในบางกระบวนการน้ำเสียที่เกิดขึ้น อาจมีการปนเปื้อนเพียงเล็กน้อย สามารถบำบัดและนำกลับมาใช้ได้เลย เช่น น้ำล้างย้อนจากถังกรอง น้ำคอนเดนเสทจากกระบวนการผลิต เป็นต้น เป็นแนวทางที่ควรเลือกในลำดับต้นๆ นอกเหนือจากการบำบัดจะมีต้นทุนที่ต่ำสุดแล้ว ยังช่วยลดภาระให้ระบบบำบัดน้ำเสียรวม อีกทั้งยังช่วยเพิ่มทางเลือกในการใช้ประโยชน์จากน้ำที่บำบัดแล้วได้มากขึ้นด้วย
การใช้น้ำอย่างมีประสิทธิภาพจะส่งผลให้เกิดน้ำเสียที่ปลายท่อน้อยลง ซึ่งในสถานการณ์ภัยแล้งภาคอุตสาหกรรมควรลดการปล่อยน้ำเสียให้น้อยลงด้วย
