การศึกษาหลักการนำน้ำทิ้งจากภาคอุตสาหกรรมไปใช้ประโยชน์ในภาคการเกษตร กรณีศึกษา อุตสาหกรรมปาล์มน้ำมัน และ อุตสาหกรรมแป้งมันสำปะหลัง

บทคัดย่อ

แผนงานนี้เป็นโครงการวิจัยเพื่อหาแนวทางในการแก้ไขวิกฤติภัยแล้งของประเทศไทย ที่เริ่มทวีความรุนแรงตั้งแต่ปลายปี พ.ศ. 2562 อย่างต่อเนื่อง ส่งผลให้หลายๆ พื้นที่ในประเทศไทยขาดแคลนน้ำใช้ในภาคการเกษตร ดังนั้น การนำน้ำทิ้งจากภาคอุตสาหกรรมมาใช้ประโยชน์ จึงเป็นแนวทางหนึ่งในการแก้ไขปัญหาภัยแล้ง โดยขอบเขตการวิจัยของโครงการได้ศึกษา ทบทวน รวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับโรงงานอุตสาหกรรมแป้งมันสำปะหลังและน้ำตาลภายในประเทศ เก็บตัวอย่างน้ำทิ้งจากโรงงานที่เป็น zero discharge ซึ่งยังคงมีค่าพารามิเตอร์บางค่าไม่ผ่านมาตรฐานของกรมโรงงานในการปล่อยสู่แหล่งน้ำสาธารณะและยังต้องกักเก็บไว้ภายในโรงงาน จำนวนอุตสาหกรรมละ 6 โรงงาน เพื่อวิเคราะห์พารามิเตอร์ต่างๆ จากนั้น นำน้ำทิ้งมาทดลองปลูกพืชในแปลงทดลองเปรียบเทียบกับน้ำจากแหล่งน้ำธรรมชาติ ทำการเก็บตัวอย่างดินในพื้นที่ปลูกเพื่อวิเคราะห์คุณภาพดินเริ่มต้นและภายหลังการทดลอง พร้อมทั้งวิเคราะห์สารตกค้างในพืช พืชที่นำมาทดลอง ได้แก่ มันสำปะหลัง อ้อย และผักสลัด กรณีศึกษาอุตสาหกรรมแป้งมันสำปะหลัง พบว่าคุณภาพน้ำทิ้งของโรงงานแป้งมันสำปะหลังมีค่าพารามิเตอร์บางตัวที่เกินมาตรฐาน คือ ของแข็งแขวนลอย BOD และ COD แต่มีค่าโลหะหนักและไซยาไนด์ไม่เกินค่ามาตรฐาน ดินในพื้นที่ทดลองปลูกภายในโรงงานทั้ง 3 โรงงาน มีลักษณะเป็นดินร่วนปนทรายและดินร่วนเหนียวปนทราย มีค่าอินทรียวัตถุปานกลาง ธาตุอาหารที่จำเป็นสำหรับพืช (N,P,K) ต่ำ และมีค่าโลหะหนักต่างๆ ค่า SAR (Sodium Adsorption Ratio) และ pH ไม่เกินค่ามาตรฐาน จึงสามารถนำไปใช้ทางการเกษตรได้ ผลการทดลองในมันสำปะหลัง พบว่าการใช้น้ำทิ้ง น้ำดี และสภาพน้ำตามธรรมชาติ มีผลให้ผลผลิตของมันสำปะหลัง ได้แก่ ผลผลิตหัวสด จำนวนหัวเฉลี่ยต่อต้น น้ำหนักเฉลี่ยต่อหัว ความกว้างหัว ความยาวหัว เปอร์เซ็นต์แป้ง ปริมาณแป้งต่อพื้นที่ และดัชนีเก็บเกี่ยว แตกต่างกัน โดยการใช้น้ำทิ้งทำให้ผลผลิตสูงที่สุด ซี่งใกล้เคียงกับการใช้น้ำดี ขณะที่สภาพน้ำตามธรรมชาติให้ผลผลิตต่ำที่สุด ผลการทดลองในอ้อยพบว่าการใช้น้ำทิ้ง น้ำดี และสภาพน้ำตามธรรมชาติ มีผลให้การเจริญเติบโต ได้แก่ ความสูงต้นอ้อย และผลผลิตของอ้อย ได้แก่ จำนวนลำอ้อยต่อไร่ ความยาวปล้อง จำนวนปล้องต่อลำ น้ำหนักสดอ้อยต่อลำ และน้ำหนักสดอ้อยต่อไร่ แตกต่างกัน โดยการใช้น้ำทิ้งทำให้การเจริญเติบโตและผลผลิตสูงที่สุด ซี่งใกล้เคียงกับการใช้น้ำดี ขณะที่สภาพน้ำตามธรรมชาติมีการเจริญเติบโตและให้ผลผลิตต่ำที่สุด ส่วนเปอร์เซ็นต์ CCS ไม่แตกต่างกัน ผลการทดลองในผักสลัดบิ๊กกรีนโอ๊คพบว่าการใช้น้ำทิ้ง น้ำดีและระยะกล้า (น้ำดี) + ปลูก (น้ำทิ้ง) ทำให้การเจริญเติบโตและผลผลิตมีความแตกต่างกัน โดยระยะกล้า (น้ำดี) + ปลูก (น้ำทิ้ง) ให้การเจริญเติบโต น้ำหนักสดและน้ำหนักแห้งสูงที่สุด ซึ่งใกล้เคียงกับการใช้น้ำดี เมื่อวิเคราะห์ธาตุอาหารในมันสำปะหลัง อ้อย และผักสลัดบิ๊กกรีนโอ๊ค พบว่า ทั้งการใช้น้ำทิ้งและน้ำดี ส่งผลให้ทุกพืชมีปริมาณแร่ธาตุ ได้แก่ ฟอสฟอรัส โพแทสเซียม แคลเซียม แมกนีเซียม และเหล็ก ค่อนข้างสูง แต่ไม่เกินค่ามาตรฐานขั้นต่ำที่กำหนดโดยกลุ่มสมาพันธ์ยุโรป (ECE, 1993) ส่วนปริมาณโลหะหนักต่างๆ ได้แก่ ไซยาไนด์ สารหนู แคดเมียม ตะกั่วและปรอท ไม่เกินมาตรฐานที่กำหนด คุณภาพดินหลังการเก็บเกี่ยว พบว่าทั้งการใช้น้ำดีและน้ำทิ้งส่งผลให้ดินมีปริมาณธาตุโพแทสเซียม แคลเซียม คลอไรด์ และเหล็กค่อนข้างสูงกว่าดินก่อนการเพาะปลูก ส่วนค่าโลหะหนักและสารพิษตกค้างในดิน ได้แก่ ไซยาไนด์ สารหนู แคดเมียม โครเมียม ตะกั่ว และปรอท ไม่เกินมาตรฐานตามประกาศคณะกรรมการสิ่งแวดล้อมแห่งชาติ เรื่อง กำหนดมาตรฐานคุณภาพดิน พ.ศ. 2564 (มาตรฐานคุณภาพดินที่ใช้ประโยชน์เพื่อการค้าขาย เกษตรกรรม และกิจการอื่นๆ) ดังนั้น เบื้องต้นน้ำทิ้งจากโรงงานอุตสาหกรรมแป้งมันสำปะหลังสามารถนำมาใช้ในการเพาะปลูกได้ โดยให้ปริมาณผลผลิตไม่แตกต่างจากการใช้น้ำดีและน้ำจากแหล่งน้ำธรรมชาติ และไม่ก่อให้เกิดสารตกค้างและโลหะหนักในพืชและในดินในระยะเวลาที่ทดลอง อย่างไรก็ตาม การสะสมของสารตกค้างและโลหะหนักในดินขึ้นอยู่กับระยะเวลาการเพาะปลูกกรณีศึกษาอุตสาหกรรมน้ำตาล จากการวิเคราะห์คุณภาพน้ำทิ้งของโรงงานน้ำตาลมีค่าพารามิเตอร์บางตัวที่เกินค่ามาตรฐาน ได้แก่ pH ของแข็งละลายน้ำ และ COD แต่มีค่าโลหะหนักไม่เกินค่ามาตรฐาน เมื่อทำการวิเคราะห์คุณภาพดินในพื้นที่ทดลองปลูกภายในโรงงานทั้ง 3 โรงงาน พบว่า ลักษณะเป็นดินร่วนปนทรายและดินเหนียว มีค่า pH อยู่ในช่วง 6.52-8.03 ค่าอินทรียวัตถุปานกลางและสูงปานกลาง ค่านำไฟฟ้าค่อนข้างต่ำ ค่าไนโตรเจนในระดับต่ำมาก ค่าฟอสฟอรัสที่สามารถใช้ได้อยู่ในช่วงปานกลางถึงสูงมาก ค่าโพแทสเซียมที่สามารถแลกเปลี่ยนได้อยู่ในระดับต่ำถึงสูง และมีค่าโลหะหนักต่างๆ ไม่เกินมาตรฐาน เมื่อครบระยะเวลาเพาะปลูกอ้อย 12 เดือน ทำการวิเคราะห์ข้อมูลต่างๆ พบว่าในภาพรวมการให้น้ำ (น้ำทิ้งและน้ำดี) ส่งผลต่อปริมาณผลผลิตอ้อยในทุกโรงงานเมื่อเปรียบเทียบกับสภาพน้ำตามธรรมชาติ เช่น ความสูงต้นอ้อย จำนวนลำอ้อยต่อพื้นที่ จำนวนลำอ้อยต่อไร่ น้ำหนักสดอ้อยต่อแปลง น้ำหนักสดอ้อยต่อไร่ และ เปอร์เซ็นต์ CCS นำผลผลิตอ้อยที่ได้ทั้งลำต้นและใบไปวิเคราะห์สารตกค้างพบว่าในทุกตำรับการทดลองของทุกโรงงานมีปริมาณธาตุอาหารหลัก (ไนโตรเจน ฟอสฟอรัส และโพแทสเซียม) ธาตุอาหารรอง (แคลเซียมและแมกนีเซียม) และจุลธาตุอาหาร (สังกะสี เหล็ก แมงกานีส โคบอลต์ และนิกเกิล) เพิ่มขึ้นทุกการทดลอง แต่ไม่เกินค่ามาตรฐานกลุ่มสมาพันธ์ยุโรป (ECE, 1993) ยกเว้นจุลธาตุ ทองแดง ที่เกินค่ามาตรฐานเพียงเล็กน้อย และการสะสมในใบมีมากกว่าในลำต้น ส่วนปริมาณโลหะหนักและสารพิษ ได้แก่ สารหนู ไซยาไนด์ แคดเมียม โครเมียม ตะกั่ว และปรอท ไม่เกินมาตรฐานที่กำหนดในทุกการทดลอง เมื่อนำดินหลังการเก็บเกี่ยว (12 เดือน) มาวิเคราะห์สารตกค้างเปรียบเทียบกับดินก่อนเริ่มทำการทดลอง (0 เดือน) พบว่าทุกตำรับการทดลองส่งผลให้ดินมีค่าความเป็นกรด-ด่าง ปริมาณอินทรียวัตถุ ธาตุอาหารหลัก ธาตุอาหารรอง จุลธาตุอาหาร บางตัวเพิ่มขึ้น ส่วนค่าโลหะหนักและสารพิษในดินมีค่าเป็นไปตามมาตรฐานประกาศคณะกรรมการสิ่งแวดล้อมแห่งชาติ เรื่อง กำหนดมาตรฐานคุณภาพดิน พ.ศ. 2564 (มาตรฐานคุณภาพดินที่ใช้ประโยชน์เพื่อการค้าขาย เกษตรกรรม และกิจการอื่นๆ) ได้แก่ ไซยาไนด์ สารหนู แคดเมียม โครเมียม ตะกั่ว และปรอท จากการวิเคราะห์ตัวอย่างดินพบว่า แม้ในทุกการทดลองและทุกโรงงานมีค่าโลหะหนักในดินหลังการเก็บเกี่ยวเพิ่มขึ้นแต่ไม่เกินค่ามาตรฐาน ดังนั้น เบื้องต้นน้ำทิ้งจากโรงงานอุตสาหกรรมน้ำตาลสามารถนำมาใช้ในการเพาะปลูกอ้อยได้ โดยให้ปริมาณผลผลิตไม่แตกต่างจากการใช้น้ำดีและน้ำจากแหล่งน้ำธรรมชาติ และไม่ก่อให้เกิดสารตกค้างและโลหะหนักในพืชและในดินในระยะเวลาที่ทดลอง อย่างไรก็ตาม การสะสมของสารตกค้างและโลหะหนักในดิน ขึ้นอยู่กับระยะเวลาการเพาะปลูก

คำสำคัญ