เลม 1 สรุปเกณฑแนะนําการออกแบบระบบรวบรวมน้ําเสียและโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชนโดย กรมควบคุมมลพิษ และสมาคมวิศวกรรมสิ่งแวดลอมแหงประเทศไทย

ราคา 240 บาท

สงวนลิขสิทธิ์ในประเทศไทยตาม พ.ร.บ. ลิขสิทธิ์กรมควบคุมมลพิษ @ พ.ศ.2546หามการลอกเลียนไมวาสวนหนึ่งสวนใดของหนังสือเลมนี้ นอกจากจะไดรับอนุญาตเปนลายลักษณอักษร

ขอมูลทางบรรณานุกรมของหอสมุดแหงชาติกรมควบคุมมลพิษ.เลม 1 สรุปเกณฑแนะนาํการออกแบบระบบรวบรวมน้าํเสยีและโรงปรบัปรุงคณุภาพน้าํของชมุชน.- - กรุงเทพฯ :สมาคมวิศวกรรมสิ่งแวดลอมแหงประเทศไทย, 2546.150 หนา

1. น้ําเสีย. I. ชื่อเรื่อง.628.35

ISBN 974-9558-51-0

จัดพิมพโดย

สมาคมวิศวกรรมสิ่งแวดลอมแหงประเทศไทย122/4 ซอยเรวดี ถนนพระรามที่ 6แขวงสามเสนใน เขตพญาไท กรุงเทพฯ 10400โทรศัพท 0-2617-1530-1 โทรสาร 0-2279-9720website: www.eeat.or.the-mail: info@eeat.or.th

พิมพครั้งที่ 1พ.ศ.2546จํานวน 600 เลม

คํานํา

จากอดีตจนถึงปจจุบัน การออกแบบและกอสรางระบบรวบรวมน้ําเสียและโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชนในประเทศไทยมักอางอิงตัวเลขหรือคากําหนดการออกแบบจากเอกสารทางวชิาการของตางประเทศ ซึง่จากการสาํรวจและรวบรวมขอมลูการเดนิระบบของโรงปรบัปรุงคณุภาพน้าํของชุมชนทั่วประเทศ(ที่มีการกอสรางและเดินระบบแลว) พบวาน้ําเสียชุมชนของไทยมีคาบีโอดีตํ่ากวาคาอางอิงของตางประเทศมาก ระบบตางๆ ในอดีตจึงถูกออกแบบไวใหญเกินจริง กรมควบคุมมลพิษไดเล็งเห็นถึงงบประมาณที่สูญเสียไปโดยเปลาประโยชนดังกลาว จึงไดมอบหมายใหสมาคมวิศวกรรมสิ่งแวดลอมแหงประเทศไทยจัดทํา “เกณฑแนะนําการออกแบบระบบรวบรวมน้ําเสียและโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชน” ข้ึน เพื่อแนะนําเกณฑการออกแบบที่เหมาะสมสําหรับ เมืองไทย ทั้งนี้เพื่อใหหนวยงานของรัฐ โดยเฉพาะเทศบาล บริษัทที่ปรึกษา และวิศวกรผูออกแบบ นําไปใชเปนแนวทางในการออกแบบตอไป

กรมควบคุมมลพิษ มิถุนายน 2546

คํานําในการจัดพิมพ

จากการที่สมาคมวิศวกรรมสิ่งแวดลอมแหงประเทศไทย(สวสท.) ไดรับมอบหมายจาก กรมควบคมุมลพษิใหเปนผูจดัทาํและไดรับอนญุาตใหจดัพมิพเพือ่เผยแพร “เกณฑแนะนาํการออกแบบระบบรวบรวมน้าํเสียและโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชน” โดยประกอบดวยคูมือ 4 เลม แยกตามความเหมาะสมตอการนําไปใชงาน ดังนี้

เลม 1 สรุปเกณฑแนะนําการออกแบบระบบรวบรวมน้ําเสียและโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชน

เลม 2 รายละเอียดสนับสนุนเกณฑแนะนําการออกแบบระบบรวบรวมน้ําเสียและโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชน

เลม 3 ตัวอยางการคํานวณโดยใชเกณฑแนะนําการออกแบบระบบรวบรวมน้ําเสียและโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชน

เลม 4 เทคนิคการบําบัดน้ําเสียบางวิธี การนําน้ําทิ้งมาใชประโยชน และการทดสอบพิษวิทยาสําหรับน้ําทิ้ง

เกณฑแนะนําการออกแบบฯขางตนถูกจัดทําขึ้นจากขอมูล และประสบการณของผูเชี่ยวชาญทางดานเทคโนโลยีการบําบัดน้ําเสียของประเทศไทย ซึ่งเนนถึงความเหมาะสมที่ใชกับลักษณะน้าํเสยีและสภาพทองถิน่ของประเทศไทยโดยเฉพาะ สวสท.เลง็เหน็วาจกัเปนประโยชนอยางยิง่ถามกีารเผยแพรเกณฑดังกลาวออกไปในวงกวาง เพื่อใหผูที่เกี่ยวของทําความเขาใจและนําไปประยุกตใชงานไดจริง แตเนือ่งจากขอมลูตางๆทีเ่กีย่วของยงัมอียูอยางจาํกดั จงึทาํใหเกณฑแนะนาํการออกแบบฯ อาจยังไมสมบูรณมากนัก ซึ่งเมื่อมีขอมูลอยางเพียงพอและไดรับขอคิดเห็นกลับมาก็จักปรับปรุงใหมีความสมบูรณมากขึ้นในลําดับตอไป

(ปราณี พันธุมสินชัย, P.E.) นายกสมาคมวิศวกรรมสิ่งแวดลอมแหงประเทศไทย

มิถุนายน 2546

กติติกรรมประกาศ

โครงการการจัดทําเกณฑแนะนําการออกแบบระบบรวบรวมน้ําเสียและโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชน ดําเนินการโดยสมาคมวิศวกรรมสิ่งแวดลอมแหงประเทศไทย

ที่ปรึกษาขอขอบพระคุณ ผู เชี่ยวชาญที่ เขารวมสัมมนายอยเพื่อกําหนดเกณฑแนะนําการออกแบบฯ และผูเขารวมการสัมมนาใหญทุกทานที่ไดสละเวลา และใหความเห็นในการปรับปรุงรายงานใหสมบูรณยิง่ขึน้

คณะทํางานของที่ปรึกษาขอขอบพระคุณอธิบดีกรมควบคุมมลพิษ และรองอธิบดีกรมควบคุมมลพิษ ทีไ่ดกรุณาใหคําแนะนาํอนัมคีาตอโครงการนี ้และขอขอบคณุเจาหนาทีก่รมควบคมุมลพษิทกุทานทีใ่หความอนเุคราะหและรวมมอืในดานตางๆ รวมทัง้คณะทีป่รึกษาโครงการฯ ทีม่สีวนสาํคญัอยางยิง่ในการจดัทาํ วเิคราะห วจิารณ ใหคําแนะนาํเพือ่ปรับปรุงแกไข

สุดทายนี้ที่ปรึกษาขอขอบพระคุณเจาหนาที่กรมควบคุมมลพิษที่ไดชวยเหลือและใหคําปรึกษารวมทั้งใหขอคิดเห็นทีเ่ปนประโยชนตอการจดัทาํรายงานและการดาํเนนิการโครงการจนเสรจ็ส้ินสมบรูณดังมรีายนามตอไปนี้

1. ดร.ชนนิทร ทองธรรมชาติ ผูอํานวยการสาํนกัจดัการคณุภาพน้าํ2. ดร.อนพุนัธ อิฐรัตน ผูอํานวยการสวนน้าํเสยีชมุชน3. ดร.วเิทศ ศรีเนตร ผูอํานวยการฝายคุณภาพสิ่งแวดลอม

และหองปฏิบัติการ4. นางสาวสรีุรัตน ถมยาศิริกุล นกัวชิาการสิง่แวดลอม 65. นางสาวจรนิทรภรณ ติพพะมงคล นกัวชิาการสิง่แวดลอม 56. นางสาววชิชดุา สีมาขจร นกัวชิาการสิง่แวดลอม 4

คณะผูจัดทําเกณฑแนะนําการออกแบบระบบรวบรวมน้ําเสียและโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชน

คณะที่ปรึกษาโครงการศ.ดร.ธงชัย พรรณสวัสด์ิ รศ.ดร.มั่นสิน ตัณฑุลเวศมศ.ดร.จงรักษ ผลประเสริฐ นางปราณี พันธุมสินชัยดร.เกษมสันติ์ สุวรรณรัต รศ.ดร.เสนีย กาญจนวงศนายชาญชัย วิฑูรปญญากิจ นายบุญเลิศ ผดุงศุภไลยนายชัยวัฒน ขยันการนาวี นายศักดิ์ชัย สุริยจันทราทองดร.สาโรช บุญยกิจสมบัติ ดร.เกรียงศักดิ์ อุดมสินโรจนนายอนันต สหัสกุล

ผูอํานวยการโครงการนางมีนา พิทยโสภณกิจ

ผูประสานงานโครงการนายปรีชาวิทย รอดรัตน

คณะทํางานนายกอพงษ ศรีพวาทกุล นางสาวอมรรัตน อัษฎมงคลผศ.ดร.ดวงรัตน อินทร นายธนินทร ปญญาภิญโญผล

ผูเชี่ยวชาญที่เขารวมสัมมนายอยเพื่อกําหนดเกณฑรศ.ดร.สุรพล สายพานิช รศ.ดร.ธีระ เกรอตผศ.ดร.ธรรมรัตน คุตตะเทพ ผศ.ดร.ชวลิต รัตนธรรมสกุลดร.นพดล คงศรีเจริญ รศ.สุวิทย ชุมนุมศิริวัฒนนายไชยยุทธ กลิ่นสุคนธ ผศ.ยุทธนา มหัจฉริยวงศ

สรุปเกณฑแนะนําการออกแบบระบบรวบรวมน้ําเสียและโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชน• • • • • • • • • • • • • • •

ก

ศัพทบัญญัติและนิยาม

ไทย - อังกฤษ

กรวยอิมฮอฟฟ – Imhoff coneกระบวนการหนวย – unit processesกราฟน้ํา – hydrographการกําจัด – disposalการกําจัดธาตุอาหาร – nutrient removalการกําจัดสลัดจ – sludge disposalการเกิดโพรง – cavitation การฆาเชื้อ(โรค) – disinfectionการตกตะกอน – sedimentationการเติมคลอรีน – chlorinationการเติมคลอรีนเบรกพอยต – breakpoint chlorinationการเติมอากาศ – aerationการเติมอากาศกอน(บําบัด) – preaerationการเติมอากาศแบบดูดพน – jet aerationการเติมอากาศยืดเวลา – extended aeration, EAการถายเทออกซิเจน – oxygen transferการทําขนสลัดจ – sludge thickeningการบําบัดขั้นตน – primary treatmentการบําบัดขั้นเตรียมการ – preliminary treatmentการบําบัดขั้นสอง – secondary treatmentการบําบัดขั้นสูง – advanced treatmentการบําบัดสลัดจ – sludge treatmentการประเมนิผลกระทบตอสังคม – social impact assessmentการประเมินผลกระทบสิ่งแวดลอม – environmental impact assessment, EIAการปรับสภาพสลัดจ – sludge conditioningการปรับเสถียรสลัดจ – sludge stabilizationการเผาแบบอินซิเนอเรชัน – incinerationการยอยแบบแอนแอโรบิก – anaerobic digestionการแยกน้ําจากสลัดจ – sludge dewateringการรีดน้ําสลัดจ – sludge dewatering

ศัพทบัญญัติและนิยาม• • • • • • • • • • • • • • •

ข

การลอยตัวดวยอากาศละลาย – dissolved air flotation, DAFการแลกเปลี่ยนประจุ – ion exchangeการแลกเปลี่ยนไอออน – ion exchangeการหมัก – fermentationการไหลในรางเปด – open-channel flowการไหลแบบตามกัน – plug flowการไหลลัดวงจร – short-circuitingการไหลอิสระ – free flowการอัดกรอง – filter pressเกรียนตความเร็ว – velocity gradientของแข็งคงตัว – fixed solids, FSคลองวนเวียน – oxidation ditchคลอรีนคงเหลือ – residual chlorineคลอรีนคงเหลืออิสระ – free residual chlorineคลอรีนที่มี – available chlorineคลอรีนรวมมีอยู – combined available chlorineคลอรีนอิสระ(ที่มี) – free (available) chlorineความเขมฝน – rainfall intensityความเร็วลางตัวเอง – self-cleansing velocityความลาดชันความเร็ว – velocity gradientคาบอุบัติ – recurrence intervalคาบอุบัติฝน – return periodคารบอนกัมมันต – activated carbonคูวนเวียน – oxidation ditchเครื่องกวาดฝาไข – skimmerเครื่องตัดยอย – comminutorเครื่องเติมอากาศ – aeratorเครื่องเติมอากาศกังหันจมน้ํา – submerged turbine aeratorเครื่องเติมอากาศทางกล – mechanical aeratorเครื่องเติมอากาศแบบดูดพน – jet aeratorเครื่องเติมอากาศแบบฟู – diffusion aeratorเครื่องเติมอากาศผิวน้ํา – surface aeratorเครื่องเปา(อากาศ) – blowerเครื่องผสมสถิต – static mixer

สรุปเกณฑแนะนําการออกแบบระบบรวบรวมน้ําเสียและโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชน• • • • • • • • • • • • • • •

ค

เครื่องสูบหอยโขง – centrifugal pumpเครื่องสูบไหลผสม – mixed-flow pumpเครื่องอัดกรอง – filter pressแควิเตชัน – cavitationจุดระบายทิ้ง – outfallจุลชีพใชอากาศ – aerobesจุลชีพไมใชอากาศ – anaerobesชุดสัมผัสหมุนชีวภาพ – rotating biological contactor, RBCซีเอสโอ – combined sewer overflow structure, CSOsเซ็ปติก – septicดีดับบลิวเอฟ – dry weather flow, DWFดีเอเอฟ – dissolved air flotation, DAFดุลยภาพมวล – mass balanceตะแกรง – screenตะแกรงแถบ – bar rackตะแกรงราง – bar rackตัวอยางน้ําเสียแบบผสมรวม – composite wastewater sampleถัง – basinถังกรองไรอากาศ – anaerobic filter ถังคัดพันธุ – selectorถังดักกรวดทราย – grit chamberถังเติมอากาศ – aeration tankถังทําขนแรงโนมถวง – gravity thickenerถังทําใส, ถังตกตะกอนขั้นที่สอง – clarifierถังปฏิกรณสลับเปนกะ – sequencing batch reactor, SBRถังปรับ(ให)เทา – equalizing tankถังปรับ(ให)เสมอ – equalizing tankถังสัมผัส – contact tankถานกัมมันต – activated carbonถานไวงาน – activated carbonทอดัก – intercepting sewerทอดักน้ําเสีย – intercepting sewerทอดักระบาย – intercepting sewerทอระบายแขนง – lateral sewer

ศัพทบัญญัติและนิยาม• • • • • • • • • • • • • • •

ง

ทอระบายจากอาคาร – building sewerทอระบายน้ําฝน – storm drainทอระบายน้ําฝนจากอาคาร – building storm sewerทอระบายแยก – separate sewerทอระบายรวม – combined sewerทอระบายลอด – depressed sewerทอระบายหลัก – main sewerทอระบายใหญ – trunk sewerทอลอด – culvertทอหลักความดัน – force mainทอหลักบังคับไหล – force mainทอออม – bypassทางออม – bypassน้ํากระโดด – hydraulic jumpน้ําตะกอน – mixed liquorน้ําทา – runoffน้ําร่ัวซึมเขาทอ – infiltrationน้ําสลัดจ – mixed liquorน้ําไหลเขา – inflowน้ําไหลนอง – runoffบอขัดแตง – polishing pondบอตรวจ – manholeบอตรวจโครก – flushing manholeบอตรวจแบบลดระดับทอ – drop manholeบอบม – maturation pondบอปรับเสถยีรแบบแฟคัลเททีฟ – facultative (stabilization) pondบอปรับเสถียร – stabilization pond, SPบอปรับเสถียรแอนแอโรบิก – anaerobic stabilization pondบอเปยก – wet wellบอผันน้ํา – diversion chamberบอผันน้ําเสีย – combined sewer overflow structure, CSOsบอผ่ึง – oxidation pondบอพัก – sumpบอแฟคัลเททีฟ – facultative (stabilization) pond

สรุปเกณฑแนะนําการออกแบบระบบรวบรวมน้ําเสียและโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชน• • • • • • • • • • • • • • •

จ

บอแหง – dry wellบอแอนแอโรบิก, บอเหม็น – anaerobic pondบึงประดิษฐ – constructed wetlandsแบกทีเรีย – bacteriaแบตช – batchแบฟเฟล – baffleประตูกระดก – flap gateประตูพลิก – flap gateเปนเนื้อเดียวกัน – homogeneousโปรยกรอง – trickling filter, TFแผนกั้น – baffleฝาไข – scumฝาย – weirฝายบากรองตัววี – V-notch weirฝายสี่เหลี่ยม(ผืนผา)แบบสันกวาง – broad-crested rectangular wierฝายสี่เหลี่ยม(ผืนผา)แบบสันคม – sharp-crested rectangular weirฝายสี่เหลี่ยมคางหมู – trapezoidal weirฝายหุบ – contraction weirพารแชลลฟลูม – Parshall flumeพื้นที่ชุมน้ําเทียม – artificial wetlandพื้นที่ชุมน้ําประดิษฐ – constructed wetlandsพื้นที่ระบายน้ํา – drainage areaพื้นที่รับน้ํา – catchment areaพื้นที่รับน้ํา – watershedโพรไฟลชลศาสตร – hydraulic profileฟลูม – flumeฟอง(อากาศ)หยาบ – coares bubbleฟองอากาศละเอียด – fine bubbleแฟคัลเททีฟ – facultativeภาระบีโอดี – BOD loadingมาตรวัดการไหล – flow meterไมใชอากาศ – anaerobicยูเอเอสบี – upflow anaerobic sludge blanket, UASBระบบรวบรวมน้ําเสีย – wastewater collecting system

ศัพทบัญญัติและนิยาม• • • • • • • • • • • • • • •

ฉ

ระบบระบายน้ําฝน – storm drain systemระบบระบายแยก – separate sewer systemระบบลําเลียงน้ําเสีย – wastewater collecting systemระยะเวลาการไหลของน้ําทา – time of concentration; tcรัศมีชลศาสตร – hydraulic radiusรางดักกรวดทราย – grit chamberรางน้ํา – flumeรางพารแชลล – Parshall flumeโรงงานขนาดโตะทดลอง – bench-scale plantโรงงานนํารอง – pilot plantไรอากาศ – anaerobicลักษณะน้ําเสีย – wastewater characteristicลานตากสลัดจ – sludge bedลุมน้ํา – basinวาลวกันกลับ – check valveวาลวเช็ค – check valveวาลวประตู – gate valveวาลวผีเสื้อ – butterfly valveวาลวไหลทางเดียว – check valveวิธีหลักเหตุผล – rational methodเวลากักพักชลศาสตร – hydraulic retention time, HRTเวลากักพักน้ํา – hydraulic retention time, HRTเวลานับวาฝนตก – time of concentration; tcเวลารวมตัวของน้ําทา – time of concentration; tcเวลาสัมผัส – contact time (detention time)เวียร – weirสภาพเนาดํา – septicสระเติมอากาศ – aerated lagoon, ALสลัดจข้ันสอง – secondary sludgeสลัดจกัมมันต – activated sludge, ASสลัดจข้ันตน – primary sludgeสลัดจดิบ – raw sludgeสลัดจไวงาน – activated sludge, ASสลัดจไวงานสวนเกิน – excess activated sludge

สรุปเกณฑแนะนําการออกแบบระบบรวบรวมน้ําเสียและโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชน• • • • • • • • • • • • • • •

ช

สลัดจสวนเกิน – excess sludgeสลัดจสูบกลับ – returned sludgeสัมประสิทธิ์ความเสียดทานฮาเซนวิลเลียมส – Hazen-Williams roughness coefficientสัมประสิทธิ์ความหยาบของผิวแมนนิ่ง – manning roughness coefficientสัมประสิทธิ์น้ําทา – runoff coefficientสัมประสิทธิ์น้ําไหลนอง – runoff coefficientสัมประสิทธิ์ปริมาณผลิต – yield coefficientสายพานรีดน้ํา – belt pressสายพานอัด – belt pressสารปรับสภาพดิน – soil conditionerสารอินทรีย – organic matterสาหรายเบงบาน – algal bloomเสนโคงลักษณะเครื่องสูบ – pump characteristic curveเสนโคงเฮดของระบบ – system head capacity curveหนาตัดชลศาสตร – hydraulic profileหลุมรับน้ํา – catch basinหองผันน้ํา – diversion chamberหัวฟู – diffuserหัวฟูชนิดไมใชรูพรุน – nonporous diffuserหัวฟูชนิดรูพรุน – porous diffuserออรีฟสใตน้ํา – submerged orificeออสโมซิสผันกลับ – reverse osmosis, ROอะมีบา – amoebaอัตราการจับใชออกซิเจน – oxygen uptake rate, OURอัตราน้าํลนผวิ – surface overflow rateอัตราภาระของแข็ง – solids loading rateอัตราภาระบีโอดีเชิงพื้นที่ – aerial BOD loading rateอัตราภาระฝาย – weir loading rateอัตราภาระอินทรีย – organic loading rateอัตราเร็วปลายสุด – tip speedอัตราสวนสารอินทรียตอจุลชีพ – food to microorganism ratio, F/Mอัตราไหลขณะฝนตก – wet weather flowอัตราไหลรายชั่วโมงต่ําสุด – minimum hourly flow, Qmin.hอัตราไหลรายชั่วโมงสูงสุด – maximum hourly flow, Qmax.h

ศัพทบัญญัติและนิยาม• • • • • • • • • • • • • • •

ซ

อัตราไหลรายวันเฉลี่ย – average daily flowอัตราไหลรายวันสูงสุด – maximum daily flow, Qmax.dอัตราไหลหนาฝน – wet weather flowอัตราไหลหนาแลง – dry weather flow, DWFอัลกัลบลูม – algal bloomอาง – basinอายุสลัดจ – mean cell residence time, MCRTอารบีซี – rotating biological contactor, RBCอารโอ – reverse osmosis, ROอินทรียสาร – organic matterอีเอ – extended aeration, EAอีไอเอ – environmental impact assessment, EIAเอชอารที – hydraulic retention time, HRTเอ็ฟตอเอ็ม – food to microorganism ratio, F/Mเอฟเอส – fixed solids, FSเอ็มแอลวีเอสเอส – mixed liquor volatile suspended solids, MLVSSเอ็มแอลเอสเอส – mixed liquor suspended solids, MLSSเอสบีอาร – sequencing batch reactor, SBRเอสไอเอ – social impact assessmentเอเอส – activated sludge, ASเอเอสแบบธรรมดา – conventional activated sludgeแอกทิเวเต็ดสลัดจ – activated sludge, ASแอน็อกซิก – anoxicแอนแอโรบส – anaerobesแอนแอโรบิก – anaerobicแอโรบส – aerobesแอโรบิก – aerobicโอยูอาร – oxygen uptake rate, OURเฮด – headเฮดความเร็ว – velocity headเฮดเสียดทาน – friction headโฮโมจีเนียส – homogeneousไฮโดรกราฟ – hydrograph

สรุปเกณฑแนะนําการออกแบบระบบรวบรวมน้ําเสียและโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชน• • • • • • • • • • • • • • •

ฌ

ศัพทบัญญัติและนิยาม

อังกฤษ - ไทย

activated carbon – ถานไวงาน, ถานกัมมันต, คารบอนกัมมันต: ถานสังเคราะห ซึ่งมีสมบัติในการดูดซับสูง โดยเฉพาะสารอินทรีย

activated sludge, AS – แอกทิเวเต็ดสลัดจ, เอเอส, สลัดจไวงาน, สลัดจกัมมันต: จุลินทรียที่เลี้ยงไวในถังเติมอากาศเพื่อใชกําจัดสารอินทรียในน้ําเสีย

advanced treatment – การบําบัดขั้นสูงaerated lagoon, AL – สระเติมอากาศ: ระบบบําบัดน้ําเสียทางชีวภาพแบบเติมอากาศลงสระและ

ไมมีการหมุนเวียนสลัดจaeration – การเติมอากาศ: กระบวนการที่ทําใหน้ําและอากาศสัมผัสกัน ทําใหคาออกซิเจนละลาย

น้ําเพิ่มข้ึนaeration tank – ถังเติมอากาศaerator – เครื่องเติมอากาศaerial BOD loading rate – อัตราภาระบีโอดีเชิงพื้นที่aerobes – แอโรบส, จุลชีพใชอากาศaerobic – แอโรบิก, มีอากาศ, ใชอากาศ, ใชออกซิเจนalgal bloom – อัลกัลบลูม, สาหรายเบงบาน: การเพิ่มจํานวนอยางรวดเร็วของกลุมชีวพืชจํานวน

มาก ทั้งที่มองเห็นและไมเห็นดวยตาเปลา ทําใหน้ํามีสีเขียวหรือแดงamoeba – อะมีบา: โพรโทโซนหรือสัตวเซลเดียวขนาดเล็กชนิดหนึ่งanaerobes – แอนแอโรบส, จุลชีพไมใชอากาศ: จุลชีพที่สามารถดํารงชีวิตอยูไดในสภาวะที่ไรออกซิเจนอิสระanaerobic – แอนแอโรบิก, ไรอากาศ, ไมใชอากาศ, ไมใชออกซิเจนanaerobic digestion – การยอยแบบแอนแอโรบิก: การทําใหสารอินทรีย(โดยเฉพาะสลัดจ)

ยอยสลายโดยจุลินทรียชนิดไมใชออกซิเจนอิสระanaerobic filter – ถังกรองไรอากาศ: หนวยบําบัดน้ําเสียชนิดแอนแอโรบิก โดยใหน้ําเสียไหลผาน

ชั้นกรอง ซึ่งมีตัวกลางเปนหิน หรือกรวดหรือพลาสติก โดยไหลจากขางลางขึ้นขางบนanaerobic pond – บอแอนแอโรบกิ, บอเหมน็: บอบําบดัทีม่คีวามลกึมาก อยูในสภาพแอนแอโรบกิ

ใชบําบัดน้ําเสียได โดยเฉพาะน้ําเสียที่มีความเขมขนสูงanaerobic stabilization pond – บอปรับเสถียรแอนแอโรบิก

ศัพทบัญญัติและนิยาม• • • • • • • • • • • • • • •

ญ

anoxic – แอน็อกซิก: สภาวะที่ไมมีการเติมอากาศ แตไมเปนสภาพแอนแอโรบิก เพราะมีไนเทรทอยูและจุลินทรียสามารถดึงเอาออกซิเจนจากไนเทรทมาใชได จึงเกิดการลดรูปของไนเทรทโดย ดีไนตริฟลายเออรไปเปนกาซไนโตรเจน ผานกระบวนการดีไนทริฟเคชัน

artificial wetland – พื้นที่ชุมน้ําเทียมavailable chlorine – คลอรีนที่มี: ความเขมขนของคลอรีนทั้งหมดในน้ําaverage daily flow – อัตราไหลรายวันเฉลี่ย: อัตราไหลเฉลี่ยทั้งป มีหนวยเปน ลบ.ม./วนัbacteria – แบกทีเรียbaffle – แบฟเฟล, แผนกั้นbar rack – ตะแกรงราง, ตะแกรงแถบbasin – อาง, ถัง, บอ, แอง, ลุมน้ําbatch – แบตช: เปนคราวๆไมตอเนื่องbelt press – สายพานรีดน้ํา, สายพานอัด: อุปกรณใชในการรีดน้ําออกจากสลัดจbench-scale plant – โรงงานขนาดโตะทดลอง: การทดลองขนาดเล็กสําหรับหาขอมูลพื้นฐานกอน

นําไปทดสอบในระดับโรงงานนํารองตอไปblower – เครื่องเปา(อากาศ)BOD loading – ภาระบีโอดี: คากําหนดในการออกแบบระบบบําบัดน้ําเสียมีหนวยเปน กก.บีโอดี/

ลบ.ม.-วัน หรือ กก.บีโอดี/ตร.ม.-วัน หรือ กก.บีโอดี/กก.เอ็มแอลเอสเอส-วันbreakpoint chlorination – การเติมคลอรีนเบรกพอยต: การเติมคลอรีนในน้ําหรือน้ําเสียจนพอดี

ทําปฏิกิริยากับส่ิงปะปน ถาเติมตอไปจากจุดนี้จะเปนคลอรีนอิสระbroad-crested rectangular wier – ฝายสี่เหลี่ยม(ผืนผา)แบบสันกวาง: ฝายที่มีการบากรองให

น้ําไหลผานเปนรูปส่ีเหลี่ยมผืนผาและมีสัน(ฝาย)กวาง ซึ่งอาจเปนกําแพงคอนกรีตbuilding sewer – ทอระบายจากอาคาร: ทอระบายน้าํทิง้จากตวัอาคารทีเ่ชือ่มกบัทอระบายสาธารณะbuilding storm sewer – ทอระบายน้ําฝนจากอาคาร: ทอระบายน้ําฝนจากอาคารสูทอระบาย

น้ําฝนสาธารณะbutterfly valve – วาลวผีเสื้อ: วาลวชนิดหนึ่งใชสําหรับปรับอัตราไหลbypass – ทอออม, ทางออมcatch basin – หลุมรับน้ํา: หลุมที่สรางไวที่ขอบถนนเพื่อรับน้ําฝนและสงไปยังทอระบายcatchment area – พื้นที่รับน้ําcavitation – (1) แควิเตชัน: การแตกของฟองอากาศในน้ําเนื่องจากการเคลื่อนที่ของน้ําในลักษณะที่

ลดความดันภายใน ทําใหกาซที่ละลายอยูขยายตัวอยางรวดเร็ว และแรงกระแทกของน้ํามักทําใหเกิดเปนหลุมสึกกรอนในวัตถุหรือส่ิงกอสรางที่สัมผัสกับน้ํา

สรุปเกณฑแนะนําการออกแบบระบบรวบรวมน้ําเสียและโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชน• • • • • • • • • • • • • • •

ฎ

(2) การเกิดโพรง: การเกิดชองวางระหวางผิวดานปลายน้ําของสิ่งที่เคลื่อนไหว เชน ใบของใบพัดกับของเหลวที่สัมผัส

centrifugal pump – เครื่องสูบหอยโขง: เครื่องสูบน้ําซึ่งมีใบพัดหมุน ทําใหเกิดความดันในของเหลวดวยความเร็วที่ไดจากแรงหนีศูนยกลาง

check valve – วาลวไหลทางเดียว, วาลวกันกลับ, วาลวเช็คchlorination – การเติมคลอรีน: การใสคลอรีนไปในน้ําหรือน้ําเสีย มักทําเพื่อฆาเชื้อโรคclarifier – ถังทําใสcoares bubble – ฟอง(อากาศ)หยาบ: ฟองอากาศที่มีขนาดใหญซึ่งไดจากการเติมอากาศจากหัวฟู

ชนิดหยาบcombined available chlorine – คลอรีนรวมมีอยูcombined sewer – ทอระบายรวม: ทอระบายที่จะรับทั้งน้ําเสียและน้ําฝนcombined sewer overflow structure, CSOs – บอผันน้ําเสีย, ซีเอสโอcomminutor – เครื่องตัดยอยcomposite wastewater sample – ตัวอยางน้ําเสียแบบผสมรวม: ตัวอยางน้ําเสียที่เก็บมาตามชวง

เวลาที่กําหนด โดยทั่วไปจะเปนการเก็บทุกๆชั่วโมง เปนระยะเวลาหนึ่ง แลวนํามาผสมกันกอนวิเคราะห เพื่อกําจัดผลกระทบจากตัวแปรตางๆของตัวอยางน้ําแตละตัวใหมีนอยที่สุด สัดสวนการนําตัวอยางน้ําเสียแตละตัวอยางที่นํามาผสมกัน ควรผสมตามสัดสวนอัตราไหลน้ําเสียที่ไหลในขณะเก็บตัวอยาง

constructed wetlands – บึงประดิษฐ, พื้นที่ชุมน้ําประดิษฐ: ระบบบําบัดน้ําเสียที่สรางขึ้นเลียนแบบบึงธรรมชาติ มีระดับน้ําไมลึกนัก และปลูกพืชน้ํา เชน กก แฝก บัว ธูปฤาษี จอก แหน ฯลฯ ไวเปนปจจัยหนึ่งในการบําบัดน้ําเสีย

contact tank – ถังสัมผัส: ถังที่ใชในกระบวนการบําบัดน้ําหรือน้ําเสียเพื่อใหการสัมผัสของน้ํากับ สารเคมีเปนไปในชวงระยะเวลาหนึ่งอยางสมบูรณ

contact time (detention time) – เวลาสัมผัส: ระยะเวลาที่น้ําเสียสัมผัสกับจุลินทรียหรือสารเคมีเพื่อทําใหเกิดปฏิกิริยา

contraction weir – ฝายหุบ: ฝายที่มีชองน้ําไหลแบบสี่เหลี่ยมผืนผา สวนกวางของสันแคบกวาตัวฝาย ขอบตั้งสูงกวาระดับน้ํา ซึ่งทําใหเกิดการบีบตัวของกระแสน้ําขณะไหลพุงออกจากฝาย

conventional activated sludge – เอเอสแบบธรรมดาculvert – ทอลอด: ทอระบายน้ําแบบปด ใชเปนทางผานของน้ําลอดใตถนน ทางรถไฟ คลอง หรือ

เขื่อนดิน; โครงสรางสะพานขามลําน้ําซึ่งมีระยะกวางไมเกิน 7 เมตรdepressed sewer – ทอระบายลอด: สวนของทอระบายน้ําทิ้งซึ่งวางต่ํากวาปกติเพื่อตอลอดคลอง

หรือส่ิงกีดขวางอื่นๆ

ศัพทบัญญัติและนิยาม• • • • • • • • • • • • • • •

ฏ

diffuser – หัวฟู: แผน หลอด หรือเครื่องมืออ่ืนๆซึ่งมีความพรุน ยอมใหอากาศผานไปได และทําใหอากาศแตกตัวออกเปนฟองอากาศเล็กๆ เพื่อใหเกิดการแพรในของเหลว โดยทั่วไปจะทําจาก คาโบรันดัม(มีสวนประกอบคือ ถานกับทราย) เหล็กหรือพลาสติก

diffusion aerator – เครื่องเติมอากาศแบบฟู: เครื่องเติมอากาศซึ่งเปาอากาศภายใตความกดต่ําผานเขาไปยังแผน หลอด หรืออุปกรณอ่ืนๆ ซึ่งจมอยูสวนลางของถัง เพื่อใหเกิดฟองอากาศเล็กๆขึ้นในน้ําหรือน้ําเสียอยางตอเนื่อง

disinfection – การฆาเชื้อ(โรค)disposal – การกําจัด: คือการทําใหพนไป ตางจากการบําบัดซึ่งหมายถึงการทําใหดีข้ึนdissolved air flotation, DAF – การลอยตัวดวยอากาศละลาย, ดีเอเอฟ: กระบวนการกําจัดสาร

เบา เชน ไข ไขมัน น้ํามันในน้ําเสีย โดยใชอากาศอัดภายใตความดันแลวมาปลอยใหลอยตัวในถังบําบัดที่บรรยากาศปกติ

diversion chamber – บอผันน้ํา, หองผันน้ํา: บอที่ใชควบคุมการกระจายน้ําไปสูทอออกตางๆdrainage area – พื้นที่ระบายน้ํา: พื้นที่ซึ่งรับน้ําฝนและไหลระบายออกสูที่ลุม อาจเรียก catchment

area หรือ watershed หรือ drainage basin; พื้นที่ที่มีระบบระบายน้ําฝนและน้ําผิวดินdrop manhole – บอตรวจแบบลดระดับทอ: บอตรวจระบายที่มีทอเขามากกวาหนึ่งเสนทอ และทอ

เหลานั้นมีระดับความลึกที่ตอเขาบอตรวจไมเทากันdry weather flow, DWF – อัตราไหลหนาแลง, ดีดับบลิวเอฟ: ปริมาณน้ําเสียในทอระบายน้ําใน

หนาแลงdry well – บอแหง: สถานีสูบน้ําที่อยูตํ่ากวาระดับน้ําที่สูบ แยกจากสวนที่เรียกวาบอเปยก(wet well)

บอแหงจะเปนสถานที่ที่ติดตั้งเครื่องสูบน้ําเพื่อความสะดวกตอการบํารุงรักษาenvironmental impact assessment, EIA – การประเมินผลกระทบสิ่งแวดลอม, อีไอเอequalizing tank – ถังปรับ(ให)เสมอ, ถังปรับ(ให)เทา: ถังขนาดใหญที่กักน้ําเสียไดมากและนาน

พอเพื่อใหน้ําเสียรวมมีลักษณะและอัตราการไหล(กอนปอนเขาสูระบบบําบัด)คอนขางสม่ําเสมอหรือคงที่

excess activated sludge – สลัดจไวงานสวนเกิน: ปริมาณสลัดจจากระบบเอเอสที่เกิดขึ้นเกินความตองการและตองถูกกําจัดออกไปจากระบบ

excess sludge – สลัดจสวนเกิน: ดู excess activated sludgeextended aeration, EA – การเติมอากาศยืดเวลา, อีเอ: ระบบเอเอสที่มีการเติมอากาศนานกวา

ธรรมดาเพื่อใหมีการยอยสลายสลัดจและสารอินทรียในตัว จนไดสลัดจที่เหมาะสมในการกําจัดขั้นสุดทาย

facultative – แฟคัลเททีฟ: อยูไดทั้งในสภาพที่มี/ไมมีอากาศหรือออกซิเจนอิสระ

สรุปเกณฑแนะนําการออกแบบระบบรวบรวมน้ําเสียและโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชน• • • • • • • • • • • • • • •

ฐ

facultative (stabilization) pond – บอแฟคัลเททีฟ, บอปรับเถสียรแบบแฟคัลเททีฟ: บอบําบัดที่ใชอากาศในชั้นบนและไรอากาศในชั้นลาง

fermentation – การหมัก: การเปลี่ยนแปลงซึ่งเกิดจากเชื้อหมัก เชน เอ็นไซมของยีสต; การเปลี่ยนแปลงในอินทรียสารหรือของเสียที่มีสารอินทรียเปนองคประกอบ โดยจุลินทรียในสภาพไรออกซิเจน โดยปกติจะเปนเพียงการเปลี่ยนสารอินทรียจากรูปหนึ่งไปเปนอีกรูปหนึ่ง เชน จากแปงไปเปน อัลกอฮอล ผิดกับการยอยที่จะเปลี่ยนรูปเลยไปเปนกาซคารบอนไดออกไซดและ/หรือมีเทน

filter press – เครื่องอัดกรอง, การอัดกรอง: การลดน้ํา/การแยกน้ําจากสลัดจ โดยใชการอัดเพิ่มความดัน

fine bubble – ฟองอากาศละเอียดfixed solids, FS – ของแข็งคงตัว, เอฟเอส: ส่ิงที่ตกคางหลังจากการเผาไหมที่ 550 องศาเซลเซียส

ของสารแขวนลอยหรือสารละลายตามขั้นตอนมาตรฐานflap gate – ประตูกระดก, ประตูพลิก: ประตูซึ่งเปดและปดโดยการพลิกหมุนรอบบานพับflow meter – มาตรวัดการไหลflume – ฟลูม, รางน้ํา: โครงสรางชลศาสตรที่ใชสําหรับวัดอัตราการไหล หรือควบคุมการไหลflushing manhole – บอตรวจโครก: บอตรวจซึ่งใชสําหรับผันน้ําจากแหลงน้ําตางๆหรือบอตรวจซึ่งมี

น้ําเสียไหลมารวมกันเปนปริมาณมาก และมีประตูน้ําสําหรับปลอยออกอยางรวดเร็วเพื่อลางทอระบาย

food to microorganism ratio, F/M – เอ็ฟตอเอ็ม, อัตราสวนสารอินทรียตอจุลชีพ: ในระบบ เอเอส หมายถึง อัตราการปนปริมาณสารอินทรียหรือบีโอดี(กก./วัน) เขาถังเติมอากาศตอจํานวน จุลชีพ(กก.) วัดในรูปของเอ็มแอลเอสเอสหรือเอ็มแอลวีเอสเอสที่มีอยูในถังเติมอากาศ

force main – ทอหลักความดัน, ทอหลักบังคับไหล: ทอความดันเชื่อมตอกับเครื่องสูบจายน้ําหรือสถานีสูบน้ําเสีย

free(available)chlorine – คลอรนีอสิระ(ทีม่)ี: ปริมาณคลอรนีทีม่ใีนรูปกาซละลายน้าํ กรดไฮโปคลอรสัหรือไฮโปคลอไรตไอออน ซึ่งไมไดผสมกับแอมโมเนีย

free flow – การไหลอสิระ: การไหลของน้าํในทอหรือรางเปดตามสภาพปกต ิ ไมมผีลกระทบจากสิง่อืน่เชน จากการเออทายน้ํา

free residual chlorine – คลอรีนคงเหลืออิสระfriction head – เฮดเสียดทาน: เฮดที่ลดหายไป เนื่องจากการสัมผัสระหวางน้ําที่ไหลกับทางน้ํา

ทําใหเกิดแรงเสียดทานระหวางกันgate valve – วาลวประตู: ประตูน้ําแบบที่ใชงานโดยทั่วไป มีล้ินเลื่อนปด-เปดในทิศตั้งฉากกับทิศทาง

ของการไหล เหมาะสําหรับการเปดสุด/ปดสนิท

ศัพทบัญญัติและนิยาม• • • • • • • • • • • • • • •

ฑ

gravity thickener – ถังทําขนแรงโนมถวงgrit chamber – ถังดักกรวดทราย, รางดักกรวดทราย: รางน้ําซึ่งน้ําเสียจะไหลอยางชา เพื่อให

กรวดทรายตกตะกอนHazen-Williams roughness coefficient – สัมประสิทธิ์ความเสียดทานฮาเซนวิลเลียมส:

คาสัมประสิทธิ์ซึ่งสัมพันธกับวัสดุที่ใชทําทอและมีผลกระทบตอความเร็วในการไหล ใชในการคํานวณในสมการของฮาเซนวิลเลียมส

head – เฮดhomogeneous – โฮโมจีเนียส, เปนเนื้อเดียวกันhydraulic jump – น้ํากระโดด : การปนปวนของน้ําในรางเปด เนื่องจากการไหลอิสระโดยกะทันหัน

จากสภาวะการไหลต่ํากวาวิกฤติไปยังภาวะการไหลเหนือวิกฤตhydraulic profile – โพรไฟลชลศาสตร, หนาตัดชลศาสตร: รูปโพรไฟลตามแนวแกนของการไหล

ในลําน้ําหรือทอ เพื่อแสดงระดับของกนลําน้ําหรือผิวน้ําหรือเสนพลังงานhydraulic radius, R – รัศมีชลศาสตร: อัตราสวนพื้นที่หนาตัดการไหล(ของน้ําที่ไหลในทอหรือราง)

กับเสนขอบเปยก(wet perimeter) ; เสนขอบเปยก หมายถึง ความยาวสวนสัมผัสที่เปยกระหวางกระแสน้ํากับทอหรือรางที่บรรจุอยู วัดในแนวตั้งฉากกับทิศทางการไหล

hydraulic retention time, HRT – เอชอารที, เวลากักพักน้ํา, เวลากักพักชลศาสตรhydrograph – ไฮโดรกราฟ, กราฟน้ํา: กราฟแสดงความสัมพันธระหวางปริมาณหรืออัตราไหลของ

น้ําเทียบตอเวลาImhoff cone – กรวยอิมฮอฟฟ: กรองที่ใชวัดตะกอนหนักหรือของแข็งจมตัวไดincineration – การเผาแบบอินซิเนอเรชัน: การเผาไหมของเสียหรือขยะที่อุณหภูมิสูงมาก เชน

800-1,000 องศาเซลเซยีสจนเหลอืเปนเถา โดยปกตปิริมาตรจะลดลง 30% และน้าํหนกัลดลง 60%infiltration – น้ํารั่วซึมเขาทอ: ปริมาณน้ําใตดินร่ัวซึมเขาทอผานรอยแตกหรือรอยตอของทอinflow – น้ําไหลเขา: น้ําที่ไหลเขาระบบ ระบายน้ําเสียผานทางฝาบอตรวจintercepting sewer – ทอดักระบาย, ทอดักน้ําเสีย, ทอดัก: ทอระบายใหญที่รับน้ําเสียปนน้ําฝน

จากบอดักน้ําเสีย(CSOs) ในระบบรวบรวมน้ําเสียแบบทอระบายรวมในปริมาณที่กําหนดเพื่อนําไปบําบัดหรือระบายทิ้ง

ion exchange – การแลกเปลี่ยนประจุ, การแลกเปลี่ยนไอออนjet aeration – การเติมอากาศแบบดูดพน: การเติมอากาศโดยอาศัยแรงดูด เนื่องจากความเร็วของ

น้ําในทอ ทําใหสามารถดูดอากาศลงไปผสมกับน้ําแลวพนออกjet aerator – เครื่องเติมอากาศแบบดูดพนlateral sewer– ทอระบายแขนง: ทอระบายน้ําที่รับน้ําเสียจากทอระบายอาคารmain sewer – ทอระบายหลัก: ทอระบายหลักซึ่งรับน้ําจากทอกิ่ง(หรือทอระบายแขนง)

สรุปเกณฑแนะนําการออกแบบระบบรวบรวมน้ําเสียและโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชน• • • • • • • • • • • • • • •

ฒ

manhole – บอตรวจ: บอที่ติดตั้งเปนระยะในระบบรวบรวมน้ําเสียหรือระบายน้ําฝน เพื่อใชเปน จุดเชื่อมทอและลงไปบํารุงรักษา

manning roughness coefficient – สัมประสิทธิ์ความหยาบของผิวแมนนิ่ง: สัมประสิทธิ์ของความหยาบที่ผิวที่กําหนดขึ้นโดยนายแมนนิ่ง

mass balance – ดุลยภาพมวลmaturation pond – บอบม: บอบําบัดขั้นสุดทายสําหรับปรับปรุงคุณภาพน้ําทิ้งใหดีข้ึนmaximum daily flow, Qmax.d – อัตราไหลรายวันสูงสุด: ปริมาณน้ําเสียที่เกิดขึ้นสูงสุดภายใน 1

วัน เมื่อเปรียบเทียบกับอัตราไหลเฉลี่ยตลอดทั้งปmaximum hourly flow, Qmax.h – อัตราไหลรายชั่วโมงสูงสุด: ปริมาณน้ําเสียที่เกิดขึ้นสูงสุด

ภายใน 1 ชั่วโมง เมื่อเปรียบเทียบกับอัตราไหลเฉลี่ยตลอดทั้งปmean cell residence time, MCRT – อายุสลัดจ: ระยะเวลาที่จุลชีพอยูในระบบบําบัดทางชีวภาพ

มักนิยมใชสัญลักษณ θC

mechanical aerator – เครื่องเติมอากาศทางกล: เครื่องจักรกลที่ใชเติมออกซิเจนใหแกน้ําเสียminimum hourly flow, Qmin.h – อัตราไหลรายชั่วโมงต่ําสุด: ปริมาณน้ําเสียที่เกิดขึ้นต่ําสุดภายใน

1 ชั่วโมง เมื่อเปรียบเทียบกับอัตราไหลเฉลี่ยตลอดทั้งปmixed-flow pump – เครื่องสูบไหลผสมmixed liquor – น้ําสลัดจ, น้ําตะกอน: น้ําที่มีสลัดจและอยูในสภาวะการยอยสารอินทรียในถังเติม

อากาศ, ดู MLSS และ MLVSSmixed liquor suspended solids, MLSS – เอ็มแอลเอสเอส: ของแข็งแขวนลอยในน้ําตะกอน

(mixed liquor) ในถังเติมอากาศmixed liquor volatile suspended solids, MLVSS – เอ็มแอลวีเอสเอส: ของแข็งแขวนลอยระเหย

งายในน้ําตะกอน(mixed liquor) ในถังเติมอากาศnonporous diffuser – หัวฟูชนิดไมใชรูพรุนnutrient removal – การกําจัดธาตุอาหารopen-channel flow – การไหลในรางเปด: การไหลของน้ํา โดยผิวหนาน้ําสัมผัสกับอากาศ ซึ่งอาจ

หมายถึงน้ําที่ไหลไมเต็มทอก็ไดorganic loading rate – อัตราภาระอินทรีย: อัตราการปอนสารอินทรียตอขนาดระบบบําบัด มี

หนวยเปน กก./ม.3-วัน หรือ กก./ม.2-วันorganic matter – สารอินทรีย, อินทรียสาร: สารซึ่งมาจากสิ่งมีชีวิต สัตวหรือพืช มีคารบอนและ

ไฮโดรเจน และสารอนุพันธของไฮโดรเจน คารบอนเปนองคประกอบ

ศัพทบัญญัติและนิยาม• • • • • • • • • • • • • • •

ณ

outfall – จุดระบายทิ้ง: จุด ตําแหนง หรือสถานที่ซึ่งน้ําเสียหรือน้ําที่จะระบายทิ้งถูกปลอยออกมาจากทอระบาย ทอน้ํา หรือรางน้ําอื่นๆ

oxidation ditch – คูวนเวียน, คลองวนเวียนoxidation pond – บอผึ่ง: บอบําบัดน้ําเสียที่มีลักษณะเปนบอต้ืนธรรมชาติ มีสาหรายหนาแนน ซึ่ง

เปนแหลงใหออกซิเจนแกน้ําเสียในบอoxygen transfer – การถายเทออกซิเจน: อัตราที่ออกซิเจนถูกใชไปโดยจุลินทรียในเวลาหนึ่งๆ มี

หนวยเปน มก./ล.-วันoxygen uptake rate, OUR – โอยูอาร, อัตราการจับใชออกซิเจน: อัตราที่ออกซิเจนถูกใชไปโดย

จุลินทรียในเวลาหนึ่งๆ มีหนวยเปน มก./ล.-วันParshall flume – รางพารแชลล, พารแชลลฟลูม: เครื่องมือมาตรฐานพัฒนาโดย Parshall ใชวัด

การไหลของของเหลวในรางน้ําเปดpilot plant – โรงงานนํารอง: ระบบทดลองกระบวนการในรูปแบบที่เหมือนจริงแตยอขนาดลงplug flow – การไหลแบบตามกัน: การไหลผานถังซึ่งปกติเปนรูปตามยาว อนุภาคใดเขาถังกอนจะ

ออกจากถังกอนเสมอ เรียกอีกอยางวา tubular flowpolishing pond – บอขัดแตง: บอบําบัดโดยวิธีธรรมชาติ มักใชตอจากบอปรับเสถียรหรือ

สระเติมอากาศporous diffuser – หัวฟูชนิดรูพรุนpreaeration – การเติมอากาศกอน(บําบัด): การตระเตรียมสภาพของน้ํากอนการบําบัด โดยการ

เติมอากาศเพื่อไลกาซ เพิ่มออกซิเจนใหไขมันลอยตัว ฯลฯpreliminary treatment – การบําบัดขั้นเตรียมการprimary sludge – สลัดจขั้นตน: สลัดจที่ไดจากถังตกตะกอนขั้นตนprimary treatment – การบําบัดขั้นตน: การบําบัดขั้นสําคัญขั้นแรก(และอาจเปนขั้นเดียว) ใน

ข้ันตอนการบําบัดน้ําเสีย โดยทั่วไปมักเปนการตกตะกอนหรือการกรองหยาบpump characteristic curve – เสนโคงลักษณะเครื่องสูบ: เสนโคงแสดงความสัมพันธระหวางกัน

ของความเร็วการไหล เฮด อัตราไหล กําลังมา และประสิทธิภาพของเครื่องสูบน้ําrainfall intensity – ความเขมฝน: ปริมาณน้ําฝนที่ตกในหนึ่งหนวยเวลา ปกติมีหนวยเปน นิ้ว/ชั่วโมง

หรือมิลลิเมตร/ชั่วโมงrational method – วิธีหลักเหตุผล: วิธีการประมาณคาปริมาณน้ําทาในพื้นที่รับน้ํา โดยคํานวณจาก

ผลคูณของความเขมฝนและขนาดของพื้นที่รับน้ําฝนraw sludge – สลัดจดิบ: สลัดจในถังตกตะกอนที่ถูกนําออกมาในชวงที่ยังไมเกิดการเนาเปอย โดย

ทั่วไปหมายถึงสลัดจที่ยังไมถูกยอย

สรุปเกณฑแนะนําการออกแบบระบบรวบรวมน้ําเสียและโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชน• • • • • • • • • • • • • • •

ด

recurrence interval – คาบอุบัติ, ดู return periodresidual chlorine – คลอรีนคงเหลือ: ปริมาณคลอรีนที่ยังเหลืออยูในน้ํา ทั้งในรูปคลอรีนอิสระหรือ

สารประกอบคลอรีน น้ําประปาที่มีคลอรีนคงเหลือในชวง 0.2 - 0.5 มก./ล. ถือวาเปนน้ําที่มีความสะอาดพอสําหรับด่ืม

return period – คาบอุบัติ: ชวงเวลาโดยเฉลี่ยของเหตุการณที่ฝนตกในปริมาณที่เทากันหรือ มากกวาที่กําหนด มีโอกาสจะเกิดซ้ํา

returned sludge – สลัดจสูบกลับ: สลัดจที่สูบกลับมาเขาถังเติมอากาศreverse osmosis, RO – อารโอ, ออสโมซิสผันกลับ: กระบวนการกําจัดสิ่งปะปนในน้ํา เชน เกลือ

โดยการอัดผานเยื่อบาง(membrane)rotating biological contactor, RBC – อารบีซี, ชุดสัมผัสหมุนชีวภาพ: ระบบบําบัดน้ําเสียโดยใช

ตัวกลางทรงกระบอก หมุนตามแกนแนวนอน จุมอยูในถังที่น้ําเสียไหลเขามา จุลินทรียที่เกาะอาศัยบนผิวตัวกลางจะไดรับออกซิเจนในจังหวะที่ตัวกลางหมุนขึ้นพนน้ํา

runoff – น้ําทา, น้ําไหลนอง: สวนหนึ่งของน้ําฝนที่ไมไดถูกดูดซึมลงในชั้นดิน แตไหลลงสูแหลงน้ําตามธรรมชาติ ภายหลังจากผานการระเหย การคายน้ํา การเก็บกัก และการสูญเสียอื่นๆ

runoff coefficient – สัมประสิทธิ์น้ําทา, สัมประสิทธิ์น้ําไหลนอง: อัตราสวนระหวางอัตราไหลสูงสุดของน้ําทาตออัตราการตกเฉลี่ยของน้ําฝนภายในระยะเวลาที่เทากับหรือมากกวาเวลาของการไหลรวม

screen – ตะแกรง: เครื่องมือที่ใชกรองสารแขวนลอยขนาดใหญตางๆในน้ําและน้ําเสีย; เครื่องมือที่ใชคัดแยกขนาดสารที่มีลักษณะเปนเม็ดเล็กๆ เชน ทราย หินคลุก ดิน

scum – ฝาไข: สารน้ําหนักเบาที่ลอยอยูบนผิวน้ําในถังบําบัดsecondary treatment – การบําบัดขั้นสอง: การบําบัดน้ําเสียหลังจากผานการบําบัดขั้นตนแลว แต

ในบางกรณีอาจบําบัดน้ําเสียหลังผานการบําบัดขั้นเตรียมการโดยตรงsecondary sludge – สลดัจขัน้สอง: สลัดจสวนเกนิ(excess sludge)จากกระบวนการบาํบดัขัน้สองsedimentation – การตกตะกอนselector – ถังคัดพนัธุ: ถังปฏิกรณสําหรับคัดชนิดของจุลินทรียที่ตองการในระบบบําบัดน้ําเสียself-cleansing velocity – ความเร็วลางตัวเอง: ความเร็วต่ําสุดของการไหลในทอที่ตะกอนถูกพัด

ผานไปได โดยไมมีการตกจมseparate sewer – ทอระบายแยก: ทอระบายสําหรับรับน้ําเสียโดยเฉพาะ ไมรับน้ําฝนหรือน้ําผิวดิน

อ่ืนๆ เรียกอีกอยางวา sanitary sewerseparate sewer system – ระบบระบายแยก: ระบบระบายที่แยกเปนระบบระบายน้ําเสียกับระบบ

ระบายน้ําฝน

ศัพทบัญญัติและนิยาม• • • • • • • • • • • • • • •

ต

septic – เซ็ปติก, สภาพเนาดํา: สภาพเนาเหม็นของน้ําภายใตสภาวะไรอากาศsequencing batch reactor, SBR – เอสบีอาร, ถังปฏิกรณสลับเปนกะsharp-crested rectangular weir – ฝายสี่เหลี่ยม(ผืนผา)แบบสันคม: ฝายที่มีการบากรองใหน้ํา

ไหลผานเปนรูปส่ีเหลี่ยมผืนผาและมีสัน(ฝาย)บาง ซึ่งมักจะเปนโลหะshort-circuiting – การไหลลัดวงจร: สภาวะของการไหลที่เกิดขึ้นในบางสวนของถัง ทําใหน้ําสวนนั้น

ไหลผานถังเร็วกวาปกติskimmer – เครื่องกวาดฝาไขsludge bed – ลานตากสลัดจ: ลานซึ่งมีชั้นทรายหรือวัสดุพรุนอื่น สําหรับระบายสลัดจจากถังตก

ตะกอนเพื่อตากใหแหงและนําไปกําจัดตอไปภายหลังsludge conditioning – การปรับสภาพสลัดจ: การปรับสภาวะสลัดจใหเหมาะสมกอนจะนําไป

บําบัดในข้ันตอไป มักปรับโดยเติมสารเคมีที่ทําใหสลัดจ รวมตัวกันเขมขนขึ้นและรีดน้ํางายขึ้นsludge dewatering – การแยกน้ําจากสลัดจ, การรีดน้ําสลัดจ: กระบวนการลดปริมาณน้ําออก

จากสลัดจ โดยวิธีการตางๆ เชน การกรอง การระเหย การอัด การหมุนเหวี่ยง การดูดออก การบีบดวยลูกกลิ้ง การทําใหลอยโดยใชกรดหรือการทําใหลอยโดยใชอากาศ

sludge disposal – การกําจัดสลัดจsludge stabilization – การปรับเสถียรสลัดจ: การทําใหสลัดจมีเสถียรภาพ โดยวิธีชีวภาพหรือเคมี

หรือความรอน เพื่อฆาเชื้อโรค กําจัดกลิ่น และความเนาของสลัดจsludge thickening – การทําขนสลัดจsludge treatment – การบําบัดสลัดจ: กระบวนการการทําใหสลัดจอยูในสภาพที่ไมเปนมลพิษ หรือ

ใหมีความคงตัว ซึ่งจะไมเนาเหม็นเมื่อนําไปกําจัดในขั้นตอนสุดทาย เชน การนําไปถมที่ การนําไปปรับสภาพดิน เปนตน

social impact assessment – การประเมินผลกระทบตอสังคม, เอสไอเอsoil conditioner – สารปรับสภาพดิน: สารที่สามารถปรับสภาพดินใหรวนมีฮิวมัสจนเหมาะแก

การเพาะปลูกsolids loading rate – อัตราภาระของแข็ง: อัตราการปอนปริมาณของแข็งเขาหนวยบําบัดหนึ่งๆ มี

หนวยเปน กก.ของแข็งตอ ลบ.ม.-วัน หรือตอ ตร.ม.-วันstabilization pond, SP – บอปรับเสถียร: เปนบอบําบัดน้ําเสียแบบชีวภาพซึ่งไมมีการเติมออกซิเจนstatic head – เฮดสถิต: ผลตางระหวางระดับผิวน้ําที่ตองการสูบกับระดับผิวของน้ําจุดปลอยstatic mixer – เครื่องผสมสถิต: เครื่องผสมน้ํายาเคมี โดยไมมีเครื่องมือกลในการกวนผสม เชน

inpipe mixer storm drain – ทอระบายน้ําฝนstorm drain system – ระบบระบายน้ําฝน

สรุปเกณฑแนะนําการออกแบบระบบรวบรวมน้ําเสียและโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชน• • • • • • • • • • • • • • •

ถ

submerged orifice – ออรีฟสใตน้ํา: รูที่จมอยูใตน้ําสําหรับน้ําไหลเขาหรือออกsubmerged turbine aerator – เครื่องเติมอากาศกังหันจมน้ําsump – บอพัก: ถังหรือบอที่รับน้ําและเก็บไวชั่วคราวกอนถูกสูบหรือขจัดทิ้ง; ถังหรือบอที่รับของเหลวsurface aerator – เครื่องเติมอากาศผิวน้ํา: เครื่องเติมอากาศชนิดที่ใชใบพัดหรือใบพายดึงหรือตีน้ํา

ใหกระจายไปในอากาศsurface overflow rate – อัตราน้าํลนผวิ: คากาํหนดในการออกแบบถงัทาํใสมหีนวยเปน ลบ.ม./ตร.ม.-วนัsystem head capacity curve – เสนโคงเฮดของระบบ: ความสัมพันธระหวางเฮดทั้งหมด(total

head)ของระบบทอหลักความดันกับอัตราไหลตางๆtip speed – อัตราเร็วปลายสุดtime of concentration; tc – เวลารวมตัวของน้ําทา, ระยะเวลาการไหลน้ําทา, เวลานับวาฝนตก:

ชวงเวลาที่น้ําฝนไหลจากจุดไกลสุดจากพื้นที่ระบายน้ํามายังจุดที่พิจารณาออกแบบทอระบาย trapezoidal weir – ฝายสี่เหลี่ยมคางหมูtrickling filter, TF – (ระบบ)โปรยกรอง: เครื่องกรองประกอบดวยชั้นตัวกลาง เชน กอนหินหรือ

พลาสติก สําหรับใหจุลินทรียยึดเกาะอาศัย น้ําเสียจะถูกโปรยกระจายเปนหยดผานตัวกลางนี้ บีโอดีจะถูกกําจัดไปโดยจุลินทรียที่เกาะติดกับตัวกลาง

trunk sewer – ทอระบายใหญ: ทอระบายน้ําขนาดใหญซึ่งรับน้ําเสียจากทอสาขา(หรือทอระบายแขนง) ในพื้นที่บริเวณกวาง, ดู main sewer

unit processes – กระบวนการหนวย: วิธีการบําบัดน้ําเสียทางเคมีหรือชีวภาพ เชน กระบวนการ เอเอส การฆาเชื้อโรค

upflow anaerobic sludge blanket, UASB – ยูเอเอสบีชั้นสลัดจแอนแอโรบิกแบบไหลขึ้น: วิธีบําบัดน้ําเสียชนิดหนึ่งโดยการสรางมวลจุลินทรียแบบแอนแอโรบิกที่มีลักษณะเปนเม็ดตะกอนใหเขมขนมากๆ ในชั้นสลัดจดานลางของถังและใหน้ําเสียไหลขึ้นผานชั้นสลัดจนี้

velocity head – เฮดความเร็ว: คาความสูงของน้ําที่เทียบไดจากความเร็วยกกําลังสองหารดวยสองเทาของอัตราเรงจากแรงโนมถวงของโลก

velocity gradient – ความลาดชันความเร็ว, เกรียนตความเร็ว: สภาวะที่มีความเร็วตางกันในมวลของน้ําหนึ่งๆ

V-notch weir – ฝายบากรองตัววีwastewater characteristic – ลักษณะน้ําเสียwastewater collecting system – ระบบรวบรวมน้ําเสีย, ระบบลําเลียงน้ําเสีย: ระบบทางน้ํา

(ทอ, อุโมงค) ที่ใชในการสงน้ําเสียจากหลายๆแหลงไปยังจุดรวม จุดนี้อาจเปนบอสูบหรือทางน้ําเขาของทอประธาน

watershed – พื้นที่รับน้ํา: บริเวณที่รับน้ําทาลงมาสูลําน้ํา

ศัพทบัญญัติและนิยาม• • • • • • • • • • • • • • •

ท

weir – เวียร, ฝายweir loading rate – อัตราภาระฝาย: อัตราปอนน้ําเขาตอหนวยความยาวของเวียรหรือฝาย มีหนวย

เปน ลบ.ม./ม.-วันwet weather flow – อัตราไหลหนาฝน, อัตราไหลขณะฝนตก: ปริมาณน้าํเสยีในทอระบายในหนาฝนwet well – บอเปยก: บอที่รวบรวมน้ําและมีเครื่องสูบน้ําจุมแชอยูหรือมีทอดูดของเครื่องสูบซึ่งตั้งอยู

ในบอแหง(dry well)yield coefficient – สัมประสิทธิ์ปริมาณผลิต: คาที่ใชบงชี้ถึงอัตราการผลิตเซลลใหม ซึ่งหมายถึง

ปริมาณการผลิตเซลลใหม มีหนวยเปนกรัมของเซลลใหม/กรัมบีโอดีที่ถูกจัดไป

สรุปเกณฑแนะนําการออกแบบระบบรวบรวมน้ําเสียและโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชน• • • • • • • • • • • • • • •

ธ

สารบัญ

หนา

บทที่ 1 บทนํา 1

บทที่ 2 ขั้นตอนและปจจัยสําคัญตอการออกแบบ 1

2.1 ข้ันตอนการดําเนินการ 12.1.1 แผนหลัก 12.1.2 การศึกษาความเหมาะสม 12.1.3 การออกแบบรายละเอียด 52.1.4 การกอสราง 52.1.5 การดําเนินการ 5

2.2 รายงานการศึกษาความเหมาะสมของโครงการ 52.3 การสํารวจและเก็บขอมูล 8

2.3.1 สภาพพื้นที่ของโครงการ 82.3.2 แผนพัฒนาชุมชน 82.3.3 กฎหมายที่เกี่ยวของ 92.3.4 ขอมูลดานการเงินและงบประมาณ 92.3.5 ขอมูลของระบบรวบรวมน้ําเสียและโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําเดิม 102.3.6 ขอมูลประชากร 102.3.7 ขอมูลปริมาณการใชน้ํา 102.3.8 ขอมูลฝน 102.3.9 ขอมูลลักษณะน้ําเสีย 102.3.10 ขอมูลที่ต้ังของโรงปรับปรุงคุณภาพน้ํา 102.3.11 คากําหนดการออกแบบในทางวิศวกรรม 11

2.4 ปเปาหมาย 112.4.1 การกําหนดปเปาหมาย 112.4.2 การแบงชวงการขยายระบบ 12

2.5 พื้นที่บริการ 122.6 ขอพิจารณาเบื้องตนในการเลือกที่ต้ังของโรงปรับปรุงคุณภาพน้ํา 13

สารบัญ• • • • • • • • • • • • • • •

น

สารบัญ(ตอ)

หนา

2.7 การคาดการณจํานวนประชากร 142.7.1 วิธีโตแบบเลขคณิต 152.7.2 วิธีโตแบบเรขาคณิต 152.7.3 วิธีโตแบบชลอตัวหรือแบบอัตราที่ลดลง 162.7.4 วิธีโตแบบเสนโคงรูปเอส 162.7.5 วิธีเปรียบเทียบ 162.7.6 วิธีเทียบสัดสวน 17

2.8 อัตราการใชน้ําเฉลี่ย 172.9 อัตราการเกิดน้ําเสียเฉลี่ย 172.10 อัตราน้ําร่ัวซึม/น้ําไหลเขาทอ 182.11 อัตราไหลน้ําเสีย 18

2.11.1 อัตราไหลรายวันเฉลี่ย 182.11.2 อัตราไหลรายวันสูงสุด 192.11.3 อัตราไหลรายชั่วโมงสูงสุด 192.11.4 อัตราไหลรายชั่วโมงต่ําสุด 20

2.12 ลักษณะน้ําเสียชุมชน 202.13 มาตรฐานน้ําทิ้ง 212.14 การเลือกแนวทางที่เหมาะสม 23

บทที่ 3 ระบบรวบรวมน้ําเสียชุมชนและระบบระบายน้ําฝน 24

3.1 ประเภทของระบบรวบรวมน้ําเสีย 243.1.1 ระบบทอระบายรวม 243.1.2 ระบบทอระบายแยก 24

3.2 ขอพิจารณาในการเลือกประเภทของระบบรวบรวมน้ําเสีย 263.2.1 สภาพของชุมชน 263.2.2 ผลกระทบตอส่ิงแวดลอม 263.2.3 งบประมาณการลงทุน 263.2.4 ความเขาใจของประชาชน 26

สรุปเกณฑแนะนําการออกแบบระบบรวบรวมน้ําเสียและโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชน• • • • • • • • • • • • • • •

บ

สารบัญ(ตอ)

หนา

3.2.5 ความเร็วการไหลในทอ 263.2.6 ความยากงายในการควบคุมระบบ 273.2.7 การวางแผนผังเมือง 27

3.3 องคประกอบของระบบรวบรวมน้ําเสีย 273.3.1 ทอ 273.3.2 บอผันน้ําเสีย 283.3.3 สถานีสูบน้ําเสีย 283.3.4 บอตรวจ 283.3.5 หลุมรับน้ํา 283.3.6 ทางน้ําเขาขางถนน 293.3.7 ทอระบายลอด 293.3.8 จุดระบายทิ้ง 293.3.9 บอตรวจโครก 29

3.4 อัตราไหลออกแบบ 293.4.1 ทอน้ําเสีย 293.4.2 ทอระบายรวม 293.4.3 ทอดักน้ําเสีย 303.4.4 ทอระบายน้ําฝน 30

3.5 อัตราไหลน้ําทาสูงสุด 303.5.1 สัมประสิทธิ์น้ําทา 323.5.2 พื้นที่ระบายน้ํา 323.5.3 ความเขมฝน 323.5.4 คาบอุบัติฝน 343.5.5 เวลารวมตัวของน้ําทา 35

3.6 สมการในการออกแบบทอ 373.6.1 การไหลในรางเปด 373.6.2 การไหลในทอหลักความดัน 38

3.7 การจัดผังระบบทอ 38

สารบัญ• • • • • • • • • • • • • • •

ป

สารบัญ(ตอ)

หนา

3.8 ความเร็วต่ําสุด 413.9 ความเร็วสูงสุด 423.10 ขนาดทอเล็กที่สุด 423.11 ระดับน้ําในทอ 423.12 ความลาดของทอ 423.13 ความลึกต่ําสุด 433.14 ความลึกสูงสุด 433.15 ทอหลักความดัน 443.16 บอตรวจ 44

3.16.1 ตําแหนงของบอตรวจ 443.16.2 รูปรางและขนาดของบอตรวจ 443.16.3 บันไดในบอตรวจ 453.16.4 ฝาปดของบอตรวจ 45

3.17 บอตรวจแบบลดระดับ 453.18 ทางน้ําเขาขางถนน 463.19 บอผันน้ําเสีย 463.20 ทอลอด 46

บทที่ 4 สถานสีูบน้ําเสีย 47

4.1 ประเภทของสถานีสูบ 474.2 รายการขอมูลที่ตองการสําหรับการออกแบบสถานีสูบน้ําเสีย 484.3 ที่ต้ังของสถานีสูบน้ําเสีย 494.4 การดักและกําจัดขยะ 494.5 ขอพิจารณาโดยทั่วไปในการออกแบบสถานีสูบน้ําเสีย 504.6 สถานีสูบแบบบอแหง/บอเปยก 51

4.6.1 บอเปยก 514.6.2 บอแหง 514.6.3 ทอดูดและทอจาย 52

สรุปเกณฑแนะนําการออกแบบระบบรวบรวมน้ําเสียและโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชน• • • • • • • • • • • • • • •

ผ

สารบัญ(ตอ)

หนา

4.7 สถานีสูบน้ําเสียแบบบอเปยก 534.8 ปริมาตรของบอเปยก 54

4.8.1 การหาปริมาตรต่ําสุดของบอเปยก 544.8.2 ขอพิจารณาในการหาปริมาตรต่ําสุดของบอเปยก 55

4.9 แควิเตชัน 564.10 อุปกรณควบคุม 56

4.10.1 อุปกรณควบคุมการเดินและตัดเครื่องสูบ 564.10.2 อุปกรณประกอบ 57

4.11 การปองกันกลิ่นและระบายอากาศ 58

บทที่ 5 โรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชน 59

5.1 ประเภทของกระบวนการปรับปรุงคุณภาพน้ํา 595.1.1 การบําบัดขั้นเตรียมการ 595.1.2 การบําบัดขั้นตน 605.1.3 การบําบดัขั้นสอง 605.1.4 การฆาเชื้อ 615.1.5 การบําบัดขั้นสูง 625.1.6 การนําน้ําทิ้งไปใชเพื่อการเกษตรกรรม 625.1.7 การบําบัดและกําจัดสลัดจ 62

5.2 หัวขอพิจารณาในการเลือกกระบวนการปรับปรุงคุณภาพน้ํา 635.2.1 ประสบการณในอดีต 635.2.2 ลักษณะน้ําเสียและคุณภาพน้ําทิ้งที่ตองการ 645.2.3 ราคาที่ดิน 645.2.4 สภาพทองถิ่น 645.2.5 งบประมาณ 65

5.3 กระบวนการปรับปรุงคุณภาพน้ําที่เหมาะสมกับชุมชนของประเทศไทย 655.3.1 ระบบบอปรับเสถียร 665.3.2 ระบบสระเติมอากาศ 665.3.3 ระบบเอเอส 69

สารบัญ• • • • • • • • • • • • • • •

ฝ

สารบัญ(ตอ)

หนา

5.4 อัตราไหลออกแบบ 705.5 ลักษณะน้ําเสียชุมชน 705.6 มาตรฐานคุณภาพน้ําทิ้ง 715.7 ขนาดของหนวยกระบวนการบําบัด 715.8 ปจจัยอื่นๆที่จําเปนตอการออกแบบ 71

5.8.1 ระบบไฟฟาฉุกเฉิน 715.8.2 ระบบประปา 715.8.3 อาคารสนับสนุน 71

5.9 การวางผังบริเวณ 715.9.1 องคประกอบหลักของโรงปรับปรุงคุณภาพน้ํา 725.9.2 ขอพิจารณาสําหรับการวางผังบริเวณ 72

5.10 ดุลยภาพมวล 73

บทที่ 6 การบําบัดขั้นเตรียมการ 74

6.1 ตะแกรงราง 746.1.1 คากําหนดการออกแบบ 756.1.2 ขอพิจารณาในการออกแบบ 75

6.2 เครื่องบดตดัขยะ 766.3 ถังดักกรวดทราย 76

6.3.1 ขอพิจารณาทั่วไปในการออกแบบถังดักกรวดทราย 776.3.2 ถังดักกรวดทรายแบบเติมอากาศ 786.3.3 ถังดักกรวดทรายแบบน้ําไหลแนวนอนในรางสี่เหลี่ยมผืนผา 786.3.4 ปริมาณและลักษณะของกรวดทราย 786.3.5 การแยกกรวดทรายออกจากกนถังดักกรวดทราย 796.3.6 การกําจัดกรวดทราย 80

6.4 มาตรวัดการไหล 80

สรุปเกณฑแนะนําการออกแบบระบบรวบรวมน้ําเสียและโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชน• • • • • • • • • • • • • • •

พ

สารบัญ(ตอ)

หนา

บทที่ 7 กระบวนการบําบัดทางชีวภาพ 81

7.1 บอปรับเสถียร 817.1.1 หลักการทํางาน 817.1.2 คากําหนดการออกแบบ 827.1.3 ขอพิจารณาในการออกแบบ 827.1.4 บอบม 84

7.2 สระเติมอากาศ 847.2.1 หลักการของสระเติมอากาศ 847.2.2 คากําหนดการออกแบบ 847.2.3 ขอพิจารณาในการออกแบบ 85

7.3 เอเอส 857.3.1 คากําหนดการออกแบบ 857.3.2 ระบบเติมอากาศ 877.3.3 ถังทําใส 90

บทที่ 8 การฆาเชื้อ 94

8.1 การฆาเชื้อ 948.2 การฆาเชื้อดวยคลอรีน 94

8.2.1 ขอพิจารณาในการออกแบบระบบที่ใชกาซคลอรีน 948.2.2 การผสมเริ่มตน 958.2.3 ถังสัมผัสคลอรีน 95

8.3 การฆาเชื้อดวยวิธีอ่ืน 96

บทที่ 9 การบําบัดและกําจัดสลัดจ 97

9.1 ลักษณะทางกายภาพและเคมีของสลัดจ 979.2 ปริมาณสลัดจ 989.3 กระบวนการบําบัดและกําจัดสลัดจ 98

9.3.1 การทําขนสลัดจ 989.3.2 การปรับเสถียรสลัดจ 98

สารบัญ• • • • • • • • • • • • • • •

ฟ

สารบัญ(ตอ)

หนา

9.3.3 การแยกน้ําจากสลัดจ 989.3.4 การกําจัดสลัดจ 99

9.4 ขอพิจารณาในการเลือกกระบวนการบําบัดสลัดจ 999.4.1 กระบวนการปรับปรุงคุณภาพน้ํา 999.4.2 ลักษณะทางกายภาพและเคมีของสลัดจ 999.4.3 ความตองการพื้นที่ 999.4.4 สภาพทองถิ่น 99

9.5 กระบวนการบําบัดสลัดจที่เหมาะสมกับประเทศไทย 1009.6 การปองกันกลิ่น 1009.7 การทําขนดวยแรงโนมถวง 101

9.7.1 หลักการทํางาน 1019.7.2 คากําหนดการออกแบบ 1019.7.3 ขอพิจารณาในการออกแบบ 102

9.8 การแยกน้ําจากสลัดจ 1029.8.1 การปรับสภาพสลัดจ 1029.8.2 ลานตากสลัดจ 1029.8.3 สายพานรีดน้ํา 1039.8.4 เครื่องอัดกรอง 1049.8.5 เครื่องหมุนเหวี่ยง 105

9.9 ถังพักกากตะกอน 1069.10 การกําจัดกากตะกอน 106

9.10.1 วิธีการกําจัดกากตะกอน 1069.10.2 การนําไปทิ้ง 1069.10.3 การนําสลัดจไปใชประโยชน 106

บทที่ 10 อุปกรณประกอบ 108

10.1 อุปกรณตรวจวัดและอุปกรณการทดลอง 10810.2 อุปกรณนิรภัย 108

สรุปเกณฑแนะนําการออกแบบระบบรวบรวมน้ําเสียและโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชน• • • • • • • • • • • • • • •

ภ

สารบัญตาราง

ตารางที่ หนา2.1 รายชื่อหัวขอในรายงานศึกษาความเหมาะสมในการจัดการน้ําเสียของชุมชน 62.2 ลักษณะน้ําเสียชุมชนของประเทศไทย 222.3 มาตรฐานน้ําทิ้งจากอาคารประเภท ก. 233.1 สัมประสิทธิ์น้ําทาตามลักษณะพื้นที่ผิวของพื้นที่ระบายน้ํา 333.2 สัมประสิทธิ์น้ําทาตามลักษณะการใชประโยชนของพื้นที่ 333.3 คาสัมประสิทธิ์ของการตานการไหลสําหรับหาเวลาน้ําทาไหลเขาทอ 363.4 สัมประสิทธิ์ความเสียดทานเฮเซนวิลเลียมสของทอชนิดตางๆ 393.5 ชนิดของแผนที่และมาตราสวนของแผนที่ 403.6 ความลาดต่ําสุดสําหรับการวางทอน้ําที่ขนาดตางๆ 433.7 ระยะหางระหวางบอตรวจสําหรับทอระบายหลักหรือทอดักน้ําเสีย 453.8 ขนาดของบอตรวจ 454.1 ขอดีและขอเสียของสถานีสูบแตละประเภท 474.2 ระดับน้ําทวมปากทอดูดหรือปากระฆัง 534.3 เวลาต่ําสุดเมื่อเครื่องสูบทํางานครบวัฏจักร เมื่อเครื่องสูบมีมอเตอรขนาดตางๆ 555.1 อัตราไหลออกแบบสําหรับกระบวนการตางๆของโรงปรับปรุงคุณภาพน้ํา 706.1 คากําหนดการออกแบบตะแกรง 756.2 ขอดีและขอเสียของถังดักกรวดทรายแบบเติมอากาศและแบบน้ําไหล

แนวนอนในรางสี่เหลี่ยมผืนผา 776.3 คากําหนดการออกแบบถังดักกรวดทรายแบบเติมอากาศ 796.4 คากําหนดการออกแบบถังดักกรวดทรายแบบน้ําไหลแนวนอนในรางสี่เหลี่ยมผืนผา 797.1 คากําหนดการออกแบบบอแฟคัลเททีฟ 827.2 คากําหนดการออกแบบสระเติมอากาศ 847.3 สัมประสิทธิ์ไคเนติกสที่ใชในการออกแบบระบบเอเอสเพื่อบําบัดน้ําเสียชุมชน 877.4 คากําหนดการออกแบบกระบวนการเอเอส 877.5 ประสิทธิภาพการเติมอากาศมาตรฐานของเครื่องเติมอากาศ 887.6 พลังงานในการผสม 907.7 ขอแนะนําทางกายภาพ 917.8 คากําหนดการออกแบบ 91

สารบัญ• • • • • • • • • • • • • • •

ม

สารบัญตาราง(ตอ)

ตารางที่ หนา8.1 คากําหนดการออกแบบถังสัมผัสคลอรีน 969.1 ลักษณะทางกายภาพและเคมีของสลัดจ 979.2 คากําหนดการออกแบบถังทําขนดวยแรงโนมถวง 1019.3 คากําหนดการออกแบบลานตากสลัดจแบบมีหลังคา 1039.4 ธาตุอาหารในปุยหมักและสลัดจที่ไดจากกระบวนการบําบัดน้ําเสียชุมชน 107

สรุปเกณฑแนะนําการออกแบบระบบรวบรวมน้ําเสียและโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชน• • • • • • • • • • • • • • •

ย

สารบัญรูป

รูปที่ หนา2.1 ข้ันตอนการศึกษาความเหมาะสมของโครงการ 72.2 ระบบรวบรวมน้ําเสียของชุมชนเกาและชุมชนใหม 223.1 ระบบทอระบายรวม 253.2 ระบบทอระบายแยก 253.3 สัดสวนปรับลดความเขมฝนตามขนาดของพื้นที่ระบายน้ําและที่ชวงเวลาฝนตกตางๆ 313.4 ตัวอยางความสัมพันธระหวางความเขมฝนและชวงเวลาฝนตกที่คาบอุบัติฝนตางๆ 343.5 เวลาที่น้ําทาไหลเขาทอตามลักษณะของพื้นผิวที่ความลาดเอียงตางๆ 363.6 ลักษณะทางชลศาสตรการไหลในรางเปดของทอกลม 393.7 การวางทอน้ําเสียใกลกับทอน้ําประปา 415.1 แผนภาพการไหลของระบบบอปรับเสถียร 675.2 แผนภาพการไหลของระบบสระเติมอากาศ 675.3 แผนภาพการไหลของระบบเอเอสแบบเติมอากาศยดืเวลา 687.1 การทํางานของแบกทีเรียและสาหรายในบอแฟคัลเททีฟ 817.2 ตัวอยางการทาํงานใน 1 วฏัจกัรของระบบเอสบอีาร 869.1 การบําบัดสลัดจที่เหมาะสมกับกระบวนการบําบัดน้ําเสียชุมชนของประเทศไทย 100

สรุปเกณฑแนะนําการออกแบบระบบรวบรวมน้ําเสียและโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชน• • • • • • • • • • • • • • •

1

บทที่ 1

บทนํา

จากอดตีจนถงึปจจบัุน การออกแบบและกอสรางระบบรวบรวมน้าํเสยีและโรงปรบัปรุงคณุภาพน้ําของชุมชนในประเทศไทย วิศวกรผูออกแบบมักใชขอมูลและคากําหนดการออกแบบ ตลอดจนแนวคิดในการออกแบบจากเอกสารทางวชิาการของตางประเทศ หรือออกแบบจากหลกัเกณฑการออกแบบที่เคยปฏบัิติกนัมา หรือตามขอมลูของสถานศกึษาแตละแหงซึง่มกัมแีนวทางดานทฤษฎแีตไมมแีนวทางการปฏิบัติ ทาํใหผลการทาํงานของระบบรวบรวมน้าํเสยีและโรงปรบัปรุงคณุภาพน้าํทีอ่อกแบบและกอสรางไวหลายแหงมคีวามไมเหมาะสม เชน เลือกเทคโนโลยีหรือกระบวนการบําบัดน้ําเสียไมเหมาะสมกับสภาพของทองถิ่น กระบวนการบําบัดมีขนาดใหญกวาภาระการบําบัด(ขนาดใหญเกินจริง) เปนตน สงผลใหงบประมาณการลงทุนและการเดินระบบสูงเกินความจําเปน ทําใหบางชุมชนมีงบประมาณสําหรับการดําเนินการไมเพียงพอ จึงทําใหโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําหลายแหงตองหยุดเดินระบบบอยครั้งหรือตองเดินระบบเพียงบางสวนเทานั้น ซึ่งเปนการเสียประโยชนในสวนรวม

ปจจุบันรัฐบาลมีนโยบายที่จะสนับสนุนใหองคกรปกครองสวนทองถิ่นเปนผูดําเนินการและ จัดการน้ําเสียชุมชนดวยตนเอง จึงสงผลใหในอนาคตจะมีการกอสรางระบบรวบรวมน้ําเสียและ โรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชนเพิ่มข้ึนอีกจํานวนมาก ดังนั้นแนวทางหนึ่งในการจัดการน้ําเสียชุมชนใหมีประสิทธิภาพและมีความคุมคาสูงสุด ไดแก การจัดทําแนวทางสําหรับการออกแบบใหมีความเหมาะสมกับสภาพทองถิ่นของประเทศไทย กรมควบคุมมลพิษในฐานะหนวยงานหนึ่งที่รับผิดชอบในการปองกนัและแกไขปญหามลพษิทางน้าํไดเลง็เหน็และใหความสาํคญักบัแนวคดิดงักลาว จงึไดจดัทาํ“เกณฑแนะนําการออกแบบระบบรวบรวมน้ําเสียและโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชน” ข้ึน โดยมอบหมายใหสมาคมวศิวกรรมสิง่แวดลอมแหงประเทศไทย(สวสท.)เปนผูศึกษาและจดัทาํ เนือ่งจากเปนสมาคมวิชาชีพที่ประกอบดวยสมาชิกที่มีความเชี่ยวชาญและประสบการณดานเทคโนโลยี การบําบัดน้ําเสียเปนจํานวนมาก รวมทั้งมีความเปนกลางในทางวิชาการและการเปนที่ปรึกษาดวย

เกณฑแนะนาํการออกแบบฯเลมนี ้ ไดจากการรวบรวมแนวคดิและประสบการณของผูเชีย่วชาญดานเทคโนโลยีการบําบัดน้ําเสียเปนหลัก ซึ่งประกอบดวยคณะที่ปรึกษาของโครงการฯ คณะที่ปรึกษาของกรมควบคุมมลพิษ บริษัทวิศวกรที่ปรึกษา นักวิชาการทางดานวิศวกรรมสิ่งแวดลอมของมหาวิทยาลัยตางๆทั่วประเทศ และหนวยงานราชการที่เกี่ยวของ นอกจากการรวบรวมแนวคิดและประสบการณจากผูเชี่ยวชาญแลว สวสท.ไดนําขอมูลจากการสํารวจในภาคสนามและขอมูลจากเอกสารทางวิชาการที่เกี่ยวของทั้งในและตางประเทศมาประมวลผลและวิเคราะหรวมดวย

บทนํา• • • • • • • • • • • • • • •

2

เนื่องจากปจจุบันประเทศไทยมีขอจํากัดในเรื่องขอมูลและงานวิจัยที่เกี่ยวของ จึงทําใหในบางกรณคีากาํหนดการออกแบบในเกณฑแนะนาํการออกแบบฯเลมนีย้งัไมสมบูรณจนเปนขอบังคบัได แตก็สามารถใชเปนแนวทางในการออกแบบขัน้ต่าํได ถาในอนาคตมกีารศกึษาและมงีานวจิยัทีเ่กีย่วของเพิ่มมากขึ้น จนมีขอมูลที่ชัดเจนและมากเพียงพอ ก็จะสามารถปรับปรุงเกณฑแนะนําการออกแบบฯเลมนี้ใหมีความสมบูรณมากขึ้นในลําดับตอไป

วิศวกรผูออกแบบหรือผูที่นําเกณฑแนะนําการออกแบบฯ นี้ไปใชงาน ควรคํานึงอยูเสมอวาเกณฑแนะนําการออกแบบฯเลมนี ้ เปนเพยีงขอเสนอแนะใหใชกบัน้าํเสยีชมุชนโดยรวมของประเทศไทยเทานั้น ซึ่งยังจําเปนตองศึกษาขอมูลเฉพาะของชุมชนและลักษณะพื้นที่เพิ่มเติมกอนการออกแบบ ทุกงาน นอกจากนี้เกณฑแนะนําการออกแบบฯเลมนี้ ยังมุงเนนเฉพาะการออกแบบกับน้ําเสียชุมชนระดับเมืองเทานั้น เชน องคการบริหารสวนตําบล(อบต.) เทศบาลตําบล(ทต.) เทศบาลเมือง(ทม.) เทศบาลนคร(ทน.) เปนตน ดังนั้นการนําไปใชงานกับน้ําเสียประเภทอื่นหรือชุมชนระดับอ่ืน เชน น้ําเสียอุตสาหกรรม น้ําเสียจากอาคารสูง น้ําเสียจากหมูบานจัดสรร เปนตน ควรระมัดระวังและใชดุลยพินิจอยางรอบคอบกอนนําไปใชออกแบบและกอสราง เนื่องจากอาจมีปจจัยการออกแบบในบางกรณีแตกตางกัน นอกจากนี้วิศวกรผูออกจะตองตระหนักอยางยิ่งวาผูออกแบบจักตองเปนผูรับผิดชอบตอผลงานออกแบบอยูแลวตามปกติวิสัยและตามนิตินัย

สรุปเกณฑแนะนําการออกแบบระบบรวบรวมน้ําเสียและโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชน• • • • • • • • • • • • • • •

3

บทที่ 2

ขั้นตอนและปจจัยสําคัญตอการออกแบบ

2.1 ขั้นตอนการดําเนินการ

โดยปกติระบบรวบรวมน้ําเสียและโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชนมีข้ันตอนการดําเนินการอยางนอย 5 ข้ันตอน ไดแก การจดัทาํแผนหลกัในการจดัการน้าํเสยีของชมุชน การศกึษาความเหมาะสมของโครงการ การออกแบบรายละเอียดเพื่อเตรียมกอสราง กอสราง และการดําเนินการเดินระบบ ซึ่งในแตละขั้นตอนมีรายละเอียดดังนี้

2.1.1 แผนหลัก(master plan)แผนหลักเปนการวางกรอบหรือกําหนดแนวทางสําหรับการจัดการน้ําเสียโดยรวมของชุมชน

ซึ่งเปนการวางแผนระยะยาวจนถึงสภาวะที่คาดวาชุมชนดังกลาวจะถูกพัฒนาและมีการขยายตัวจนถึงจุดอิ่มตัว ดังนั้นแผนหลักจะตองมีความสอดคลองกับการขยายตัวของชุมชนและการใชประโยชนที่ดินในอนาคต จึงจะทําใหการจัดการน้ําเสียชุมชนมีประสิทธิภาพและมีความคุมคาสูงสุด และทําใหสามารถปองกันปญหามลพิษทางน้ําไดตามวัตถุประสงค

แนวทางในการจัดการน้ําเสียชุมชนมักเปนแนวคิดและหลักการกวางๆ เชน การกําหนดพื้นที่เปาหมายหรือพื้นที่บริการและการจัดลําดับความสําคัญของแตละพื้นที่ ประเภทของระบบรวบรวม น้ําเสีย จํานวนและตําแหนงของโรงปรับปรุงคุณภาพน้ํา เปนตน

สําหรับชุมชนที่มีการจัดทําแผนหลักแลว(ในอดีต) อาจขามขั้นตอนนี้ไปได แตถาแผนหลัก ดังกลาวถูกจัดทําขึ้นมาเปนเวลานานแลว เจาของโครงการหรือวิศวกรที่ปรึกษาควรตรวจทานและ ปรับปรุงขอมูลใหมีความสอดคลองกับความเปนจริงในปจจุบันกอน จึงจะดําเนินการในขั้นตอนตอไป สวนชุมชนที่ยังไมมีการจัดทําแผนหลักมากอน อาจทําการศึกษาไปพรอมๆหรือควบคูกับการศึกษาความเหมาะสมของโครงการเลยก็ได

2.1.2 การศึกษาความเหมาะสม(feasibility study)การศึกษาความเหมาะสมหรือความเปนไปไดของโครงการเปนการหยิบยกแผนงานที่มีความ

สําคญัลาํดบัตนๆของแผนหลกัมาดําเนนิการและเปนการศกึษาในรายละเอยีดมากกวาแผนหลกั ทาํใหไดขอมูลและแนวทางในการจัดการน้ําเสียชุมชนที่มีความถูกตองและแมนยํากวา เชน ประเภทและผังระบบทอรวบรวมน้ําเสีย ที่ต้ังและความตองการพื้นที่สําหรบักอสรางโรงปรับปรุงคุณภาพน้ํา ประเภทและผังบริเวณของกระบวนการปรับปรุงคุณภาพน้ํา แผนการกอสรางและการขยายระบบเปนชวงๆ ความคุมคาในการลงทุน เปนตน

ขั้นตอนและปจจัยสําคัญตอการออกแบบ• • • • • • • • • • • • • • •

4

ในเบื้องตนควรกําหนดแนวทางที่มีความเปนไปได หรือมีความเหมาะสมในทางวิศวกรรม มากกวา 1 แนวทาง แลวคอยทําการเปรียบเทียบขอดีและขอเสียของแตละแนวทางทั้งในดาน เศรษฐศาสตร ส่ิงแวดลอม และสังคม เพื่อประเมินและคัดเลือกแนวทางที่เหมาะสมตอไป

แนวทางที่ใหผลดีมากในทางวิศวกรรมหรือสามารถปรับปรุงคุณภาพน้ําใหมีคุณภาพสูง แตตองใชงบประมาณในการลงทุนและเดินระบบตลอดทั้งโครงการสูงและไมสอดคลองกับงบการเงินของเจาของโครงการ แนวทางดังกลาวก็ถือไดวาไมเหมาะสม ดังเชนโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชนหลายแหง(ในประเทศไทย)ซึ่งกอสรางเสร็จแลว แตตองหยุดเดินระบบบอยครั้งหรือเดินระบบไดเพียงบางสวนเทานั้น(เนื่องจากขาดงบประมาณในการดาํเนินการ) สวนแนวทางซึ่งใหผลดีปานกลางในทางวิศวกรรมและพอเพียงที่จะปรับปรุงคุณภาพน้ําใหไดตามมาตรฐานคุณภาพน้ําทิ้ง แตมีงบประมาณการดําเนินการไมสูงมากนักและมีความเหมาะสมกับศักยภาพในการลงทุนของเจาของโครงการนาจะเปนแนวทางที่มีความเหมาะสมกวา

นอกจากความเหมาะสมทางดานเศรษฐศาสตรแลว แนวทางที่เหมาะสมจะตองมีผลกระทบตอส่ิงแวดลอมและสังคมต่ําสุดอีกดวย ดังนั้นในขั้นตอนการศึกษาความเหมาะสมควรมีการประเมินผลกระทบสิ่งแวดลอม(environmental impact assessment, EIA) และการประเมินผลกระทบสังคม(social impact assessment, SIA ) ดวย จึงจะไมทําใหเกิดปญหาในภายหลัง

นอกจากนี้ควรสงเสริมใหประชาชนในชุมชนมีสวนรวมในการดําเนินโครงการ ซึ่งจะทําใหการดําเนินการมีความรอบคอบมากขึ้น และยังทําใหประชาชนมีความเขาใจถึงความสําคัญในการจัดการน้ําเสียของชุมชน รวมทั้งจะทําใหประชาชนใหการสนับสนุนและใหความรวมมือกับโครงการ เชน การจายคาธรรมเนียมสําหรับการบําบัดน้ําเสีย เปนตน ดังนั้นในข้ันตอนนี้เจาของโครงการควรจัดสรรงบประมาณไวสวนหนึ่ง เพื่อใชในการประชาสัมพันธและเผยแพรขอมูลของโครงการในทุกๆดาน(วิศวกรรม เศรษฐศาสตร ส่ิงแวดลอม และสังคม) และใชในการสรางกระบวนการปรึกษาหารือตางๆซึ่งใหประชาชนสามารถแสดงความคิดเห็นได

ผูออกแบบควรคาํนึงอยูเสมอวามีแนวทางหรือวิธีการจัดการน้าํเสียชุมชนอีกหลายวธิีนอกจากการกอสรางโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชนดังที่แนะนําไวในเกณฑแนะนําการออกแบบฯเลมนี้ เชน การบาํบดัดวยบงึประดษิฐ(constructed wetlands) การนาํน้าํเสยีไปใชประโยชนโดยตรงในเกษตรกรรมเปนตน อยางไรกต็ามกอนนาํมาใชงาน ผูออกแบบตองมคีวามมัน่ใจและมขีอมลูสนบัสนนุอยางเพยีงพอซึ่งระบุวาแนวทางดังกลาวมีความเปนไปไดในทางวิศวกรรม ไมมีผลกระทบตอส่ิงแวดลอมและสังคมในระยะยาว และมีความคุมคาในการลงทุน เนื่องจากแนวทางดังกลาวยังไมเคยนํามาใชกับน้ําเสีย ชุมชน(โดยตรงสําหรับประเทศไทย) และคากําหนดการออกแบบยังไมชัดเจนมากนัก แตผูออกแบบอาจศึกษาและวิเคราะหขอมูลเพิ่มเติมไดจากเอกสารทางวิชาการที่เกี่ยวของ(ในตางประเทศ) และ จากการทําการทดลองกับโรงขนาดโตะทดลอง(bench scale) และโรงงานนํารอง(pilot plant)

สรุปเกณฑแนะนําการออกแบบระบบรวบรวมน้ําเสียและโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชน• • • • • • • • • • • • • • •

5

2.1.3 การออกแบบรายละเอียด(detailed design)เมื่อคัดเลือกแนวทางที่มีความเหมาะสมแลว ข้ันตอนตอไปเปนการออกแบบรายละเอียดทาง

วศิวกรรมทีเ่กีย่วของ พรอมทัง้เขยีนแบบแปลนทางสถาปตยกรรม และจดัทาํขอกาํหนดรายละเอยีดของงาน วสัดุ อุปกรณ และเครือ่งจกัรทีน่าํมาใช รวมถงึการคาํนวณราคาและปรมิาณงาน เพือ่เตรยีมสาํหรบัการกอสรางจริง

2.1.4 การกอสราง(construction)ข้ันตอนการกอสรางเริม่ต้ังแตการประกาศประกวดราคาจางเหมากอสราง การชีแ้จงรายละเอยีด

ของงาน การยื่นซองเสนอราคา การพิจารณาขอเสนอของผูรับเหมา การกอสรางและติดตั้งระบบตามแบบรายละเอียด ตลอดถึงการทดสอบประสิทธิภาพของระบบและอุปกรณเครื่องจักร

2.1.5 การดําเนินการ(operation)การดาํเนนิการเปนขัน้ตอนเดนิระบบเพือ่ปรับปรุงคณุภาพน้าํ รวมทัง้การบาํรุงรักษาและซอมแซม

อุปกรณเครื่องจักร เพื่อทําใหระบบสามารถทํางานไดอยางมปีระสิทธภิาพตามทีอ่อกแบบไว และตองมีการจดบนัทกึขอมลูทีเ่กีย่วของ เชน อัตราไหล(ของน้ําเสียที่เขาระบบ)ที่สภาวะตางๆ ลักษณะของน้ําเสีย และคุณภาพของน้าํทิง้หลงัการปรบัปรุงคณุภาพแลว งบประมาณการดาํเนนิการ ประวติัการชาํรุดของอุปกรณและเครือ่งจกัร เปนตน ซึ่งขอมูลพื้นฐานเหลานี้จะเปนประโยชนมากในการปรับปรุงระบบหรือปรับเปลี่ยนวิธีการดําเนินการเพื่อใหระบบทํางานดวยประสิทธิภาพสูงสุด และใชสําหรับคาดการณ ขีดความสามารถของระบบในอนาคต ซึ่งสามารถระบุถึงชวงที่เหมาะสมสาํหรับการขยายระบบตอไป นอกจากนีย้งัเปนฐานขอมลูทีม่ปีระโยชนสําหรบัการจดัการน้าํเสยีชมุชนโดยรวมของประเทศตอไปอกีดวย

2.2 รายงานการศึกษาความเหมาะสมของโครงการ

ข้ันตอนการศึกษาความเหมาะสมของโครงการนับวามีความสําคัญเปนอยางยิ่ง ซึ่งถาเกดิความผดิพลาดในขัน้ตอนนีจ้ะสงผลตอการดาํเนนิการในขัน้ตอนตอไปและมผีลในระยะยาวอกีดวย โดยเฉพาะในขัน้ตอนการดาํเนนิการเดนิระบบ(หลงักอสรางเสรจ็) ซึง่มผีลทัง้ในแงของประสทิธภิาพของระบบและงบประมาณการดาํเนนิการตลอดทัง้โครงการ

การจดัทาํรายงานการศกึษาความเหมาะสมของโครงการจงึมคีวามจาํเปนอยางยิง่ เนือ่งจากเปนการรวบรวมขอมลูทีเ่กีย่วของทัง้หมดของพืน้ทีห่รือชมุชน(ทีจ่ะจดัทาํโครงการ) ซึง่จะทาํใหการตรวจสอบและการวเิคราะหความเหมาะสมของโครงการไดงายขึน้

รายงานการศึกษาความเหมาะสมของโครงการควรประกอบดวยรายชื่อหัวขอตางๆดังตารางที่ 2.1 และควรมข้ัีนตอนการดาํเนนิการดงัรูปที ่2.1

ขั้นตอนและปจจัยสําคัญตอการออกแบบ• • • • • • • • • • • • • • •

6

ตารางที่ 2.1 รายชื่อหัวขอในรายงานศึกษาความเหมาะสมในการจัดการน้ําเสียของชุมชน

หัวขอ รายละเอียด1. บทนํา ความเปนมา จุดประสงค และขอบเขตของโครงการ2. การกําหนดปญหา ประเมินสภาพปญหาที่เปนอยูในปจจุบัน และจัดลําดับความสําคัญของพื้นที่ที่มีความ

ตองการจัดการปญหาน้ําเสียอยางเรงดวน3. ขอมูลพื้นฐาน กฎหมายทีเ่กีย่วของ สภาพภมูปิระเทศ สภาพภมูอิากาศ ระบบสาธารณปูโภค การใช

ประโยชนทีด่นิ แผนพัฒนาชุมชน ขอมูลประชากร ฯลฯ (ดูเพิ่มเติมไดจากหัวขอที่ 2.3)4. การศึกษาในอดีต (ถามี) แผนหลักหรือการศึกษาความเหมาะสมของโครงการในอดีต5. ระบบระบายน้ํา ระบบรวบรวมน้ําเสีย และโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําเดิมของ ชุมชน(ถามี)

ประเมินขีดความสามารถและสภาพการชํารุด รวมทั้งศึกษาประสิทธิภาพ ปญหา และอุปสรรคในการดําเนินการในอดีต

6. กําหนดปเปาหมาย กําหนดปเปาหมายและพื้นที่บริการของโครงการ และแบงชวงการกอสรางและขยายระบบเปนชวงๆ ใหสอดคลองกับการขยายตัวของชุมชนและการจัดสรรงบประมาณ

7. จํานวนประชากร คาดการณจํานวนประชากรและความหนาแนนของประชากรตามการใชประโยชนของที่ดินพรอมทั้งอธิบายหลักการ และวิธีในการคาดการณ

8. อัตราไหลและลักษณะน้ําเสีย กําหนดอัตราไหลและลักษณะน้ําเสีย พรอมทั้งแสดงหลักการและวิธีการในการกําหนด9. มาตรฐานน้ําทิ้ง การกําหนดคุณภาพน้ําทิ้งที่ตองการ(จากโรงปรับปรุงคุณภาพน้ํา)10. ขอมูลฝนและอัตราไหลของน้ําทา สูงสุด

ศึกษาความเขมและรูปแบบของฝนของชุมชน เพื่อคํานวณหาอัตราไหลของน้ําทาสูงสุดพรอมทั้งแสดงหลักการและวิธีการ

11. คากําหนดการออกแบบ ทางวิศวกรรม

เกณฑการเลือกที่ตั้งโครงการและคากําหนดการออกแบบระบบทอรวบรวมน้ําเสียและหนวยกระบวนการปรับปรุงคุณภาพน้ําตางๆ พรอมทั้งระบุถึงที่มาหรือแหลงขอมูลที่อางถึง

12. ที่ตั้งโครงการ ในเบื้องตนควรคัดเลือกแนวทางที่เปนไปไดมากกวา 1 แหง และทําการเปรียบเทียบในภาพรวมของโครงการ โดยเฉพาะผลกระทบตอระบบรวบรวมน้ําเสียและกระบวนการบําบัดน้ําเสีย พรอมทั้งแสดงตําแหนงที่ตั้งและขอมูลที่เกี่ยวของ

13. ทัศนคติของประชาชน ศึกษาความคิดเห็นของประชาชนในทองถิ่นตอโครงการ14. งบการเงินและองคกรบริหาร โครงการ

กําหนดโครงสรางขององคกรบริหารโครงการ รวมทั้งการจัดสรรงบประมาณการลงทุน และการดําเนินการโครงการตลอดจนถึงปเปาหมาย

15. พัฒนาแนวทางหรือวิธีใน การปรับปรุงคุณภาพน้ํา

ศกึษาความเปนไปไดของทีต่ัง้โครงการ ประเภทและแนวทอรวบรวมน้าํเสยี และกระบวนการบําบัดน้ําเสีย ในเบื้องตนควรกําหนดมากกวา 1 แนวทาง (แตละแนวทางตองมีความเปนไปไดทางวิศวกรรม)

16. ประเมินผลกระทบสิ่งแวดลอม ทําการประเมินผลกระทบสิ่งแวดลอมและสังคม17. ประเมินและวิเคราะหแตละแนวทาง เปรยีบเทยีบขอดแีละขอเสยีของแตละแนวทาง ทัง้ในดานวศิวกรรม เศรษฐศาสตร ส่ิงแวดลอม

และสังคม18. คัดเลือกแนวทางที่เหมาะสม คัดเลือกแนวทางที่มีความเปนไปไดในทางวิศวกรรม และมีคาจายต่ําสุดตลอดการดําเนิน

โครงการ นอกจากนี้ตองมีผลกระทบตอส่ิงแวดลอมและสังคมต่ําสุดอีกดวย

สรุปเกณฑแนะนําการออกแบบระบบรวบรวมน้ําเสียและโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชน• • • • • • • • • • • • • • •

7

รูปที่ 2.1 ขั้นตอนการศึกษาความเหมาะสมของโครงการ

สํารวจและเก็บขอมูล- สภาพภูมิประเทศ - แผนการพัฒนาเศรษฐกิจ - ระบบระบายน้ําเดิม- สภาพภูมิศาสตร - แผนการใชประโยชนที่ดิน - โรงปรับปรุงคุณภาพน้ําเดิม- สภาพทางธรณีวิทยา - แผนพัฒนาระบบสาธารณูปโภค - ขอมูลจํานวนประชากร- สภาพภูมิอากาศ - แผนการขยายชุมชน - ปริมาณน้ําใชของชุมชน- กฎหมายที่เกี่ยวของ - รายไดขององคกรบริหารสวนทองถิ่น - ทัศนคติของประชาชน- มาตรฐานน้ําทิ้ง - ระบบเศรษฐกิจและการเมืองทองถิ่น - ฯลฯ- คุณภาพแหลงรับน้ําทิ้ง - สถานศึกษาดานเทคโนโลยีส่ิงแวดลอม

กําหนดปเปาหมายและพื้นที่บริการ

คัดเลือกที่ตั้งโครงการเบื้องตน

(ในเบื้องตนควรคัดเลือกมากกวา 1 แหง)คาดการณจํานวนประชากร

ในพื้นที่บริการจนถึงปเปาหมาย

คาดการณอัตราไหลน้ําเสีย และลักษณะน้ําเสียจนถึงปเปาหมาย

คัดเลือกแนวทางที่เหมาะสมที่สุดทั้งทางดานวิศวกรรม เศรษฐศาสตร ส่ิงแวดลอม และสังคม

แบงชวงการกอสรางและขยายระบบเปนชวงๆ ใหสอดคลองกับการขยายตัวของชุมชนและสอดคลองกับงบประมาณการลงทุนของเจาของโครงการ

พัฒนาแนวทางที่มีความเปนไปไดในการจัดการน้ําเสีย(ควรมีมากกวา 1 แนวทาง)

วิเคราะหแนวทอรวบรวมน้ําเสียและทอระบายน้ําเดิม

คาดการณอัตราไหลน้ําทา

ประเมินผลกระทบสิ่งแวดลอมและคาใชจายของแตละแนวทางตลอดโครงการ

(คาใชจายในการแกไขหรือลดผลกระทบสิ่งแวดลอมและสังคมตองนํามารวมดวย)

ขั้นตอนและปจจัยสําคัญตอการออกแบบ• • • • • • • • • • • • • • •

8

2.3 การสํารวจและเก็บขอมูล

การสํารวจและเก็บขอมูลที่เกี่ยวของในพื้นที่โครงการ ยอมทําใหผูออกแบบเขาใจถึงสภาพปญหาที่แทจริงและยังเปนขอมูลพื้นฐาน ซึ่งทําใหผูออกแบบสามารถพัฒนาแนวคิดหรือศึกษาแนวทางที่มีความเปนไปได ในการจัดการน้ําเสียของชุมชนนั้นๆไดอยางเหมาะสม ขอมูลดังกลาวอยางนอยตองประกอบดวยรายละเอียดตางๆ ดังนี้

2.3.1 สภาพพื้นที่ของโครงการ- สภาพภูมิศาสตร เชน เสนชั้นความสูง ระดับน้ําใตดิน ระดับน้ําผิวดิน เปนตน- สภาพทางธรณีวิทยา เชน สภาพและลักษณะของชั้นดิน เปนตน- สภาพภูมิอากาศ เชน อุณหภูมิ ขอมูลน้ําทวม ขอมูลฝน เปนตน- สภาพทางเศรษฐกิจและสังคม เชน รายไดขององคการปกครองสวนทองถิ่น รายไดของประชากร แหลงทองเที่ยว สถานศึกษา เปนตน

- สถานที่ที่มีความสําคัญตอการอนุรักษ เชน โบราณสถาน เปนตน- ระดับการศึกษาและทัศนคติของประชาชนตอโครงการ- การใชประโยชนที่ดิน- ราคาที่ดิน- สภาพการเมืองทองถิ่น- คุณภาพน้ําในแหลงน้ําสาธารณะ- รายละเอียดของทอระบายเดิม

2.3.2 แผนพัฒนาชุมชนแนวทางในการจัดการน้ําเสียชุมชนใหมีประสิทธิภาพและคุมคาสูงสุดควรมีความสอดคลอง

กับแผนพัฒนาของชุมชน ดังนี้- แผนพัฒนาเมืองหรือเทศบาล- แผนพัฒนาจังหวัด- แผนพัฒนาปรับปรุงคลอง แมน้ํา ชายฝง และระบบปองกันน้ําทวม- แผนพัฒนาลุมน้ํา- แผนพัฒนาระบบสาธารณูปโภค เชน ถนน สะพาน ประปา ไฟฟา โทรศัพท เปนตน- แผนการใชประโยชนที่ดิน- แผนพัฒนาการเกษตรกรรมและการชลประทาน- แผนพัฒนาอุตสาหกรรมหรือนิคมอุตสาหกรรม- การประกาศเปนเขตควบคุมมลพิษและ/หรือคุมครองสิ่งแวดลอม

3

กรณีที่ 1 ชุมชนเกา ซึ่งมีระบบรวบรวมน้ําเสียแบบทอระบายรวมและมีบอเกรอะบําบัดน้ําเสียสวมกอน

กรณีที่ 2 ชุมชนใหม ซึ่งมีระบบรวบรวมน้ําเสียเปนแบบทอระบายแยก

รูปที่ 2.2 ระบบรวบรวมน้ําเสียของชุมชนเกาและชุมชนใหม(หมายเหตุ – เสนประ หมายถึง อาจมีหรือไมมีกระบวนการดังกลาวก็ได ซึ่งในทางปฏิบัติระบบรวบรวมน้ําเสียแบบแยกอาจแบงเปน 2 กรณี คือ แบบมีบอเกรอะบําบัดน้ําเสียสวมกอนระบายของเหลวสวนบนลงสูทอรวบรวมน้าํเสยี และแบบทีไ่มมีบอเกรอะ ซึง่ระบายน้าํสวมลงสูทอรวบรวมน้าํเสยีโดยตรง)

น้ําทิ้งจากครัวน้ําสวม

ระบายลงทอระบายน้ําฝน

ระบายลงสูทอน้ําเสีย

น้ําฝนน้ําทิ้งจากการชําระรางกายและซักผา

ระบายลงสูทอระบายรวม

น้ําฝนน้ําทิ้งจากการชําระรางกายและซักผา

น้ําทิ้งจากครัว

น้ําสวม

บอเกรอะ

บอเกรอะ

สรุปเกณฑแนะนําการออกแบบระบบรวบรวมน้ําเสียและโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชน• • • • • • • • • • • • • • •

9

2.3.3 กฎหมายที่เกี่ยวของกฎหมาย ระเบียบ และขอบังคับที่เกี่ยวของกับการจัดการน้ําเสียในประเทศไทย เชน- กฎหมายรัฐธรรมนูญฉบับป พ.ศ.2540 (โดยเฉพาะมาตรา 56 และ 59)- พระราชบัญญัติการเดินเรือในนานน้ําไทย พ.ศ.2535- พระราชบัญญัติสาธารณสุข พ.ศ.2535- พระราชบัญญัติชลประทานหลวง พ.ศ.2485- พระราชบัญญัติการประมง พ.ศ.2490- พระราชบัญญัติเทศบาล พ.ศ.2496- พระราชบัญญัติควบคุมการกอสรางอาคาร พ.ศ.2497- พระราชบัญญัติควบคุมอาคาร พ.ศ.2522 และ พ.ศ.2535- พระราชบัญญัติโรงงาน พ.ศ.2535- พระราชบญัญติัรักษาความสะอาดและความเปนระเบยีบเรียบรอยของบานเมอืง พ.ศ.2535- พระราชบัญญัติสงเสริมและรักษาคุณภาพสิ่งแวดลอมแหงชาติ พ.ศ.2535- ขอกําหนดเกี่ยวกับการจัดสรรที่ดิน พ.ศ.2535- ประกาศกระทรวงวิทยาศาสตร เทคโนโลยีและส่ิงแวดลอม ฉบับที่ 5 (พ.ศ.2539) เร่ือง กําหนดมาตรฐานควบคุมการระบายน้ําทิ้งจากที่ดินจัดสรร

- ประกาศกระทรวงวิทยาศาสตร เทคโนโลยีและสิ่งแวดลอม เร่ืองกําหนดมาตรฐานควบคุมการระบายน้ําทิ้งจากอาคารบางประเภทและบางขนาด (พ.ศ.2537)

- ประกาศกระทรวงวิทยาศาสตร เทคโนโลยีและสิ่งแวดลอม เร่ืองกําหนดประเภทอาคารเปนแหลงกําเนิดมลพิษที่ตองควบคุมการปลอยน้ําเสียลงสูแหลงน้ําสาธารณะหรือออกสู ส่ิงแวดลอม (พ.ศ.2537)

- ประกาศกระทรวงวิทยาศาสตร เทคโนโลยีและสิ่งแวดลอมฉบับตางๆ เร่ืองการกําหนดเขตพื้นที่และมาตรฐานการคุมครองสิ่งแวดลอมในบริเวณพื้นที่ตางๆ

- ประกาศคณะกรรมการสิ่งแวดลอมแหงชาติฉบับตางๆ เร่ืองการกําหนดใหเขตพื้นที่เปนเขตควบคุมมลพิษ

- กฎหมายขององคการบริหารสวนทองถิ่น ไดแก เทศบาล องคการบริหารสวนตําบล กรุงเทพมหานคร และเมืองพัทยา

2.3.4 ขอมูลดานการเงินและงบประมาณขอมูลดานการเงินหรืองบประมาณของหนวยงานเจาของโครงการเปนขอมูลสําหรับประเมิน

ศักยภาพในการลงทุนและการดําเนินการโครงการตลอดจนถึงปเปาหมาย ซึ่งมีสําคัญตอการเลือกแนวทางในการดําเนินการจัดการน้ําเสียของชุมชน

ขั้นตอนและปจจัยสําคัญตอการออกแบบ• • • • • • • • • • • • • • •

10

2.3.5 ขอมูลของระบบรวบรวมน้ําเสียและโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําเดิมกรณีที่ชุมชนมีระบบรวบรวมน้ําเสียและโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําเดิมอยูแลว ควรประเมิน

ประสิทธิภาพและขีดความสามารถของระบบ รวมทั้งควรรวบรวมและวิเคราะหปญหาที่เกิดขึ้นในการดําเนนิการในอดตี ซึง่เปนขอมลูทีสํ่าคญัในการพฒันาแนวทางในการจดัการน้าํเสยีของชมุชนใหเหมาะสมมากขึ้น(ในอนาคต) เชน สวนใดตองปรับปรุงระบบหรือสวนใดตองกอสรางระบบใหม เปนตน

2.3.6 ขอมูลประชากรขอมลูจาํนวนประชากรและแนวโนมการเปลีย่นแปลงจาํนวนประชากรของชมุชนตัง้แตอดีตจนถงึ

ปจจบัุนเปนขอมลูพืน้ฐานในการคาดการณจาํนวนประชากรในอนาคต จาํนวนประชากรทีค่าดการณไดจะนาํไปคาํนวณอตัราการเกดิน้าํเสยีในอนาคตนัน่เอง วธิกีารคาดการณจาํนวนประชากร ดูจากหวัขอที ่2.7

2.3.7 ขอมูลปริมาณการใชน้ําปริมาณการใชน้าํสาํหรบัการอปุโภคและบรโิภคของชมุชนในอดตีจนถงึปจจบัุนเปนขอมลูพืน้ฐาน

สําหรับใชในการคาดการณอัตราการใชน้ําของชุมชนในอนาคต และมีความสําคัญในการคาดการณอัตราการเกิดน้ําเสียอีกดวย เนื่องจากน้ําเสียก็คือน้ําทิ้งซึ่งเกิดจากการใชน้ําในกิจกรรมตางๆในชุมชนนั่นเอง วิธีการหาอัตราการใชน้ําเฉลี่ยจะกลาวตอไปในหัวขอที่ 2.8

2.3.8 ขอมูลฝนขอมลูปริมาณน้าํฝนและรปูแบบของฝนทีต่กในชมุชน(ต้ังแตอดีตจนถงึปจจบัุน)เปนขอมลูพืน้ฐาน

ในการคาดการณอัตราไหลน้ําทาสูงสุด ซึ่งเปนปจจัยที่สําคัญสําหรับการออกแบบระบบรวบรวมน้าํเสยี(แบบทอระบายรวม)หรือทอระบายน้าํฝน การหาอตัราไหลน้าํทาสงูสดุจะกลาวตอไปในหวัขอที ่3.5

2.3.9 ขอมูลลักษณะน้ําเสียลักษณะน้าํเสียของชุมชน(เชน บีโอดี ของแข็งแขวนลอย เปนตน)มคีวามสาํคญัในการเลอืก

กระบวนการบําบัดน้ําเสียและมีผลตอขนาดของหนวยกระบวนการปรับปรุงคุณภาพน้ํา โดยเฉพาะกระบวนการปรบัปรุงคณุภาพน้าํทางชวีภาพ ลักษณะน้าํเสยีของชมุชนในประเทศไทยจะกลาวตอไปใน หวัขอที ่2.12

2.3.10 ขอมูลที่ต้ังของโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําขอมูลพื้นฐานของที่ต้ังโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชนควรจะประกอบดวยขนาดของพื้นที่

สภาพภูมิประเทศ สภาพทางธรณีวิทยา เสนชั้นความสูง ระดับน้ําใตดิน ราคาที่ดิน ทิศทางลม การคมนาคม ความพรอมทางดานสาธารณูปโภค ระยะหางระหวางชุมชน ทัศนคติของประชาชน ฯลฯ ซึ่งมีความสําคัญในการเลือกและออกแบบกระบวนการปรับปรุงคุณภาพน้ํา ขอพิจารณาเบื้องตนในการเลือกที่ต้ังของโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชนจะกลาวตอไปในหัวขอที่ 2.6

สรุปเกณฑแนะนําการออกแบบระบบรวบรวมน้ําเสียและโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชน• • • • • • • • • • • • • • •

11

2.3.11 คากําหนดการออกแบบในทางวิศวกรรมคากําหนดการออกแบบในทางวิศวกรรมเปนขอมูลสําคัญในการกําหนดขนาด/ความลาดชัน

ของทอรวบรวมน้าํเสยีและหนวยกระบวนการตางๆของโรงปรบัปรุงคณุภาพน้าํ คากาํหนดการออกแบบที่เหมาะสมกับลักษณะน้าํเสยีชมุชนและสภาพทองถิน่ของประเทศไทยจะกลาวตอไปในบทที ่3 - 10

2.4 ปเปาหมาย(target year หรือ design year)

โดยปกติระบบรวบรวมน้ําเสียและโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําที่กอสรางขึ้นในปปจจุบันจะตองทํางานไดอยางมีประสิทธิภาพในอนาคตดวย จึงจะทําใหสามารถปองกันมลพิษทางน้ําไดอยางตอเนื่องและมีความคุมคาในการลงทุน ระยะเวลา(ป)ในอนาคตที่ระบบยังสามารถรองรับอัตราไหลและปริมาณสารมลพิษที่เกิดขึ้นและยังสามารถทํางานไดอยางมีประสิทธิภาพ ในที่นี้จะเรียกวา “ปเปาหมาย” แตอยางไรก็ตามผูออกแบบควรคํานึงอยูเสมอวาปเปาหมายไมไดหมายถึงอายุการใชงาน(life)ของระบบ

2.4.1 การกําหนดปเปาหมายการกาํหนดปเปาหมายของโครงการมผีลตอการกาํหนดปจจยัในการออกแบบตางๆ เชน ขนาด

พื้นที่บริการ จํานวนประชากร อัตราไหล(ของน้ําเสีย) ขนาดของทอรวบรวมน้ําเสีย ขนาดโรงปรับปรุงคุณภาพน้าํ และความตองการพืน้ทีสํ่าหรบักอสรางโรงปรบัปรุงคณุภาพน้าํ เปนตน โดยปกตถิากาํหนด ปเปาหมายยาวนานขึ้นจะทําใหทอรวบรวมน้ําเสียและขนาดโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําใหญข้ึนดวย ซึ่งจะทําใหมีความตองการพืน้ทีสํ่าหรบักอสรางโรงปรบัปรุงคณุภาพน้าํมากขึน้ดวย

การกําหนดปเปาหมายที่เหมาะสมขึ้นอยูกับปจจัยตางๆ เชน อายุการใชงานของวัสดุหรือ เครื่องจักร ความลาสมัยของเทคโนโลยี อัตราดอกเบี้ย ระยะเวลาที่สามารถคาดการณขอมูลตางๆในอนาคตไดอยางนาเชือ่ถอื เปนตน

สําหรับโรงปรับปรุงคุณภาพน้าํของชุมชนในประเทศไทยควรกาํหนดปเปาหมายไมเกิน 20 ป เพราะหากกําหนดปเปาหมายยาวนานกวานี้อาจทําใหขอมูลที่คาดการณไวมีความคาดเคลื่อนไดมาก อีกทัง้ในขณะนัน้อาจมกีารปรบัปรุงมาตรฐานคณุภาพน้าํทิง้ใหมใหมคีวามเขมงวดยิง่ขึน้(ตองการน้าํทิง้ที่มคุีณภาพสงูขึน้) ซึง่อาจทาํใหเทคโนโลยทีีใ่ชอยูในปจจบัุนไมเหมาะสม

สวนทอรวบรวมน้าํเสยีหลกัและองคประกอบทีเ่กีย่วของจะตองกาํหนดปเปาหมายไมนอยกวา 20 ป(ไมนอยกวาปเปาหมายของโรงปรับปรุงคุณภาพน้ํา)หรือระบบจะตองมีความสามารถในการรองรับน้ําเสียและมีอายุการใชงานอยางนอยอีก 20 ปตอไป แตโดยสวนใหญการกําหนดปเปาหมายของระบบทอมักถูกกําหนดดวยอายุการใชงานของทอเปนหลัก เนื่องจากการขยายหรือการปรับปรุงระบบ

ขั้นตอนและปจจัยสําคัญตอการออกแบบ• • • • • • • • • • • • • • •

12

เปนเรื่องยากและมีงบประมาณการลงทุนสูงมาก ในขณะเดียวกันเมื่อทอมีขนาดใหญข้ึนจะทําให งบประมาณเพิ่มข้ึนไมมากนัก ดังนั้นถาเปนไปไดควรกําหนดปเปาหมายทอรวบรวมน้ําเสียหลักนานถึง 40 - 50 ป แตตองคํานงึถึงความสามารถและความคุมคาในการลงทุนดวย เนื่องจากถากําหนดปเปาหมายยาวนานขึ้น จะตองเลือกชนิดทอที่ทนทานตอการสึกกรอนและกัดกรอน ซึ่งมีราคาแพงและทําใหงบประมาณการลงทุนสูงขึ้น ในทางกลับกันถากําหนดปเปาหมายนอยกวา จะทําใหงบประมาณ การลงทุนไมสูงมากนัก แตตองมีการปรับปรุงระบบเร็วกวา(เนื่องจากมีอายุการใชงานสั้นกวา)

2.4.2 การแบงชวงการขยายระบบการกอสรางระบบทั้งหมดใหเสร็จเพียงครั้งเดียวเพื่อใชงานจนถึงปเปาหมาย จะตองใช

งบประมาณการลงทนุสงูมาก ในขณะทีป่แรกๆจะใชงานเพยีงบางสวนเทานัน้ นอกจากนีข้อมลูและปจจยัการออกแบบที่คาดการณไวอาจมีความคลาดเคลื่อนหรืออาจเปลี่ยนแปลงตามเหตกุารณตางๆทีเ่กดิขึน้โดยมไิดคาดหมาย ซึง่อาจทาํใหระบบทีส่รางเผือ่ไวแลวไมเหมาะสม และตองมกีารปรบัปรุงระบบใหมอยูดี ดังนัน้ผูออกแบบควรแบงชวงการกอสรางเพือ่ขยายระบบเปนชวงๆ ซ่ึงทาํใหผูออกแบบสามารถตรวจสอบ และปรบัปรุงขอมลูใหมคีวามเหมาะสม(หรือสอดคลองกบัสภาพความเปนจริง)กอนการกอสรางเพือ่ขยายระบบในชวงตอไป

สําหรับโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชนในประเทศไทยควรแบงชวงการขยายระบบออกเปนชวงๆ ชวงละ 5 - 10 ป อยางไรกต็ามผูออกแบบตองเผ่ือขนาดพืน้ทีไ่วใหเพยีงพอสาํหรบัการกอสรางเพือ่ขยายระบบจนถึงปเปาหมายดวย รวมทั้งบางหนวยกระบวนการซึ่งยากสาํหรับการปรับปรุงและขยายระบบก็ควรสรางใหเสร็จเพียงครั้งเดียว ซึ่งจะทําใหมีความคุมคากวา เชน สถานีสูบน้ําเสีย/ยกระดับ น้ําเสีย ทอระบายหลัก(main sewer) ทอดักน้ําเสีย(intercepting sewer) บอผันน้ํา(diversion chamber) เปนตน

2.5 พื้นที่บริการ(service area)

พื้นที่บริการ หมายถึง พื้นที่ของชุมชนที่จะระบายน้ําเสียลงสูทอรวบรวมน้ําเสียและลําเลียงไปบําบัดที่โรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชน สวนพื้นที่เปาหมายของโครงการ หมายถึง ขนาดของพื้นที่บริการในปเปาหมาย

ในปแรกๆ ผูออกแบบไมจําเปนตองกําหนดพื้นที่บริการใหเต็มพื้นที่เปาหมายก็ได ซึ่งสามารถคอยๆขยายพื้นที่บริการจนเต็มพื้นที่เปาหมายในอนาคตหรือที่ปเปาหมาย การขยายพื้นที่บริการควรมีความสอดคลองกับการขยายตัวและการจัดสรรงบประมาณของชุมชน หรือใหสอดคลองกับแผนแบงชวงการกอสรางเพื่อขยายระบบดังที่กลาวแลวในหัวขอที่ 2.4.2

สรุปเกณฑแนะนําการออกแบบระบบรวบรวมน้ําเสียและโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชน• • • • • • • • • • • • • • •

13

2.6 ขอพิจารณาเบื้องตนในการเลือกที่ต้ังของโรงปรับปรุงคุณภาพน้ํา

ในเบื้องตนผูออกแบบควรเลือกตําแหนงที่ต้ังของโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําที่นาจะมีความเปนไปไดอยางนอย 2 แหง และทําการเปรียบเทียบขอดีและขอเสียของแตละพื้นที่กอนเลือกพื้นที่ที่เหมาะสมตอไป การประเมินขอดีและขอเสียในแตละพื้นที่จะตองเปรียบเทียบในภาพรวมของโครงการดวย เนื่องจากตําแหนงที่ต้ังของโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําจะมีผลตอการดําเนินโครงการสวนอื่นๆ เชน ผังและระยะทางในการวางทอรวบรวมน้ําเสีย ความตองการสถานสูีบ/ยกระดบัน้าํเสยี การเลือกกระบวนการปรับปรุงคุณภาพน้ํา งบประมาณการดําเนินการ ผลกระทบตอชุมชนและสิ่งแวดลอม ฯลฯ ซึ่งในหลายกรณีจะมีผลตอเนื่องในระยะยาวตลอดการดําเนินการ

ขอพิจารณาเบื้องตนในการเลือกที่ต้ังของโรงปรับปรุงคุณภาพน้ํา สามารถสรุปไดดังนี้- โรงปรับปรุงคุณภาพน้ําควรตั้งอยูใกลกับแหลงกําเนิดน้ําเสียและแหลงรับน้ําทิ้ง ซึ่งจะทําให

การวางทอรวบรวมน้าํเสยีและทอระบายน้าํทิง้ไมไกลมาก และอาจเปนการลดความตองการสถานสูีบ/ยกระดบัน้าํเสยีไดอีกดวย จงึทาํใหสามารถประหยดัพลงังาน คากอสราง และคาดําเนนิการในระยะยาว สวนจุดระบายน้ําทิ้งตองอยูบริเวณทายน้ําของชุมชนและไมควรอยูกอนจุดสูบน้ําดิบสําหรับการผลิตน้ําประปา แตในกรณีที่ตองการนําน้ําทิ้งดังกลาวไปใชประโยชน โรงปรบัปรุงคณุภาพน้าํหรอืจดุระบายน้าํทิง้ควรตัง้อยูใกลกบัแหลงทีจ่ะนาํน้าํทิง้ไปใช เชน แหลงเกษตรกรรม เปนตน แตผูออกแบบตองคํานึงถึงความคุมทุนในระยะยาวดวย โดยเปรียบเทียบระหวางคากอสรางและคาดําเนินการของระบบลําเลียงน้ํากบัผลตอบแทนในการนาํน้าํทิง้มาใชประโยชน

- โรงปรบัปรุงคณุภาพน้าํควรมรีะดบัพืน้ทีตํ่่ากวาพืน้ทีข่องชมุชน ซึง่ทาํใหน้าํเสยีจากชมุชนไหลเขาสูโรงปรับปรุงคุณภาพน้าํดวยแรงโนมถวงของโลก เปนการลดความตองการสถานีสูบ/ ยกระดบัน้าํเสยี จงึทาํใหประหยดัพลงังานและงบประมาณการดาํเนนิการในระยะยาว

- อยางไรก็ตามที่ต้ังของโรงปรับปรุงคุณภาพน้าํจะตองเปนพื้นที่ที่น้าํไมทวม เวนแตจะมีการเตรยีมปองกนัเทานัน้ เชน การสรางกาํแพงกนัน้าํ(dike) ซึง่ผูออกแบบควรตรวจสอบระดบั น้าํทวมสงูสดุอยางนอยในรอบ 100 ป

- การปรับระดับพื้นที่ของหนวยกระบวนการบําบัดลําดับทายๆใหตํ่ากวาหนวยกระบวนการลําดับตนๆ และทําใหน้ําไหลผานกระบวนการตางๆดวยแรงโนมถวงของโลก ซึ่งเปนการลดความตองการสถานีสูบยกระดับน้ําเสียระหวางกระบวนการและจะทําใหประหยัดคาดําเนินการในระยะยาว ดังนั้นถาเปนไปไดพื้นที่สําหรับกอสรางโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําควรมีความลาดเล็กนอย ซึ่งจะทําใหกอสรางงายและประหยัดคากอสรางเนื่องจากการขุดหรือถมดิน

ขั้นตอนและปจจัยสําคัญตอการออกแบบ• • • • • • • • • • • • • • •

14

- โรงปรับปรุงคุณภาพน้ําตองตั้งอยูในพื้นที่ที่มีถนนเขาถึงไดอยางสะดวกทุกฤดูกาล เพื่อความสะดวกสําหรับการขนสงวัสดุ อุปกรณ สารเคมี และสลัดจ รวมทั้งตองมีความพรอมในดานสาธารณูปโภคอื่นๆดวย เชน ประปา ไฟฟา โทรศัพท เปนตน

- ผูออกแบบตองคํานึงถึงสภาพของชั้นดินและระดับน้ําใตดินของที่ต้ังของโรงปรับปรุง คุณภาพน้ําดวย ซึ่งปจจัยดังกลาวมีผลถึงความยากงายและงบประมาณการกอสราง ถาลักษณะดินของพื้นที่เปนดินออนหรือมีระดับน้ําใตดินสูงยอมทําใหกอสรางยากและตองใชงบประมาณสูง

- ขนาดพื้นที่ของที่ตั้งโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําตองเพียงพอสําหรับการขยายระบบจนถึง ปเปาหมาย และควรมีพื้นที่วางไมนอยกวารอยละ 25 ของพื้นที่ทั้งหมด พื้นที่วางในที่นี้ หมายถึงพื้นที่ซึ่งไมใชที่ต้ังของหนวยกระบวนการปรับปรุงคุณภาพน้ํา เชน ถนน อาคารสํานกังาน อาคารควบคมุ เขตกนัชน(buffer zone) เปนตน นอกจากนีค้วรมพีืน้ทีซ่ึง่ทาํหนาที่เปนเขตกนัชนรอบโรงปรบัปรุงคณุภาพน้าํดวย ซึง่ควรมรีะยะหางระหวางหนวยกระบวนการปรับปรุงคุณภาพน้ํากับร้ัวไมนอยกวา 15 เมตร ยกเวนชุมชนที่มีประชากรหนาแนนและ มีพื้นที่จํากัด แตในกรณียกเวนนี้จะตองมีมาตรการลดผลกระทบตางๆดวย เชน เลือกกระบวนการปรับปรุงคุณภาพน้ําซึ่งไมเกิดการหมักและมีกลิ่น ติดตั้งระบบกําจัดกลิ่น ติดตั้งระบบปองกันเสียงดังจากเครื่องจักร เปนตน

- ราคาที่ดินมีผลตอการเลือกที่ต้ังและประเภทของกระบวนการปรับปรุงคุณภาพน้าํอยางมากถาราคาที่ดินต่ํา(ถูก) จะทําใหสามารถลงทุนซื้อพื้นที่ไดมากและสามารถเลือกกระบวนการปรับปรุงคุณภาพน้ําที่มีคากอสรางและคาดําเนินการต่ํา สวนในทางกลับกันถาที่ดินมีราคาสูง(แพง) การเลือกกระบวนการจะตองเปนประเภทที่มีคากอสรางและการดําเนินการแพงกวา แตใชพื้นที่นอยกวา ซึ่งอาจจะมีความคุมคากวาก็ได อยางไรก็ตามผูออกแบบควรคํานึงอยูเสมอวาในบางกรณีผลของคาใชจายในการดําเนินการเดินระบบ(ในระยะยาว)อาจมีมูลคามากกวาคากอสรางหรือราคาที่ดินก็ได

- เจาของโครงการควรตองทําการประเมินผลกระทบสิ่งแวดลอมและสังคมของโครงการ โรงปรับปรุงคุณภาพน้ําและควรกระทําในข้ันตอนการศึกษาความเหมาะสมของโครงการ ซึ่งจะไมทําใหเกิดปญหาในภายหลัง

2.7 การคาดการณจํานวนประชากร

อัตราไหล(น้ําเสีย)ที่เกิดขึ้นในชุมชนขึ้นอยูกับจํานวนประชากรและอัตราการใชน้ําเฉลี่ยของประชากร(ลิตร/คน-วัน) ดังนั้นการคาดการณจํานวนประชากร รวมทั้งความหนาแนนของประชากร

สรุปเกณฑแนะนําการออกแบบระบบรวบรวมน้ําเสียและโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชน• • • • • • • • • • • • • • •

15

ตามลักษณะการใชประโยชนของที่ดินจึงมีความจําเปนอยางยิ่งในการคาดการณอัตราไหลของน้ําเสียทีจ่ะเกดิในอนาคต แตการคาดการณจาํนวนประชากรมปีจจยัทีเ่กีย่วของมากและมคีวามซบัซอนอยางยิง่ดังนั้นงานในสวนนี้ควรเปนหนาที่ของนักประชากรศาสตรโดยเฉพาะ

จํานวนประชากรในอนาคตขึ้นอยูกับสภาพของทองถิ่น ระยะเวลาที่คาดการณ แผนการพัฒนาชุมชน และขอมูลจํานวนประชากรในอดีต ทั้งนี้ขอมูลจํานวนประชากรสามารถศึกษาไดจากแหลง ขอมูลตางๆ เชน สํานักงานกลางทะเบียนราษฎรและกองทะเบียน(เปนหนวยงานที่จัดทําทะเบียนราษฎร) สํานักงานสถิติแหงชาติ(เปนหนวยงานที่จัดทําสํามะโนประชากรและมีการเสนอผลไดทั้งในระดับทั่วราชอาณาจักร ภาค จังหวัด อําเภอ และตําบล) หนวยราชการสวนทองถิ่น เปนตน

วิธีคาดการณจํานวนประชากรมีหลายวิธีตามสมมติฐานหรือลักษณะการโตของชุมชนในอนาคต ไดแก แบบเลขคณิต(arithmetic growth method) แบบเรขาคณิต(geometric growth method) แบบชลอตัว(decreasing rate of increase method) แบบเสนโคงรูปเอส(mathematical or logistic curve fitting) แบบเปรียบเทียบ(graphic comparison method) และแบบเทียบสัดสวน(ratio method) ซึ่งมีรายละเอียดดังนี้

2.7.1 วิธีโตแบบเลขคณิตวธินีีต้ั้งสมมตฐิานวาจาํนวนประชากรเปลีย่นแปลงดวยอตัราคงที ่ เหมาะสาํหรบัการคาดการณ

จํานวนประชากรในระยะสั้นๆประมาณ 1 - 5 ป สวนอัตราการเปลี่ยนแปลงจํานวนประชากรสามารถคํานวณไดจากขอมูลประชากรในอดีต การคาดการณจํานวนประชากรดวยวิธีนี้สามารถคํานวณได ดังสมการที่ 2 - 1

Yt = Y2 + Ka(Tt – T2) (2 - 1)

Ka = อัตราการเปลี่ยนแปลงประชากรแบบเลขคณิต, คน/ป= (Y2 – Y1)/(T2 – T1)

Y1 , Y2 และ Yt = จํานวนประชากรในปอดีต ปจจุบัน และอนาคต ตามลําดับ, คนT1 , T2 และ Tt = ป พ.ศ. ของอดีต ปจจุบัน และอนาคต ตามลําดับ

2.7.2 วิธีโตแบบเรขาคณิตวิธีนี้ต้ังสมมติฐานวาจํานวนประชากรเปลี่ยนแปลงเปนสัดสวนกับจํานวนประชากรในขณะนั้น

เหมาะกบัชุมชนทีม่จีาํนวนประชากรเพิม่ข้ึนอยางรวดเรว็ โดยเฉพาะบรเิวณทีไ่มมกีารควบคมุการกอสราง เชน แหลงชมุชนแออดั หรือแหลงทองเทีย่วเปดใหม เปนตน ซึง่ใชสําหรบัการคาดการณในระยะสั้นๆประมาณ 1 - 5 ป การคาดการณจํานวนประชากรดวยวิธีนี้แสดงดังสมการที่ 2 - 2

ขั้นตอนและปจจัยสําคัญตอการออกแบบ• • • • • • • • • • • • • • •

16

ln Yt = ln Y2 + Kg(Tt – T2) (2 - 2)

Kg = อัตราการเปลี่ยนแปลงประชากรแบบเรขาคณิต= (ln Y2 – ln Y1)/(T2 – T1)

2.7.3 วิธีโตแบบชลอตัวหรือแบบอัตราที่ลดลงวธินีีต้ั้งสมมตฐิานวาจาํนวนประชากรเปลีย่นแปลงแบบชลอตวั และในอนาคตจาํนวนประชากร

จะคงที ่ วธินีีเ้หมาะกบัชมุชนเดมิทีม่คีวามเจรญิแลว ซึง่มกีารขยายตวัถงึจดุอิม่ตัวและกาํลงัเปลีย่นแปลงมาตรฐานความเปนอยูหรือมกีารปรบัโครงสรางลดความแออดั(urban-renewal) การคาดการณจาํนวนประชากรดวยวิธีนี้แสดงดังสมการที่ 2 - 3

Yt = Y2 + (Z – Y2)(1 – e-Kd(T t – T2)) (2 - 3)

Z = [2Y0Y1Y2 – Y12(Y0 + Y2)]/(Y0Y2-Y1

2)Kd = อัตราการเปลี่ยนแปลงประชากรดวยอัตราที่ลดลง

= {-ln[(Z – Y2)/(Z – Y1)]}/(T2 – T1)Y0 = จํานวนประชากรในปอดีตกอน T1

T0 = ปในอดีตกอน T1

2.7.4 วิธีโตแบบเสนโคงรูปเอสวิธีนี้ต้ังสมมติฐานวาการเปลี่ยนแปลงจํานวนประชากรมีความสัมพันธเปนแบบเสนโคงรูปเอส

วิธีนี้เหมาะกับชุมชนหรือเมืองใหมและคาดการณที่ระยะเวลายาวจนถึงระดับที่เมืองหยุดโตหรือถึง จุดอิ่มตัว การคาดการณจํานวนประชากรดวยวิธีนี้แสดงดังสมการที่ 2 - 4

Yt = Z/(1+aeb(Tt – T0)) (2 - 4)

a = (Z – Y0)/Y0

b = (1/n) ln{Y0(Z – Y1)/Y1(Z – Y0)}n = คาคงที่ชวงระยะประหวาง T0 , T1 และ T2

2.7.5 วิธีเปรียบเทียบวิธีการนี้เปนการหาอัตราการเปลี่ยนแปลงของจํานวนประชากรโดยการเปรียบเทียบกับเมือง

หรือชุมชนอ่ืนที่มีลักษณะใกลเคียงกันทั้งในดานกายภาพ เศรษฐกิจ และสังคม

สรุปเกณฑแนะนําการออกแบบระบบรวบรวมน้ําเสียและโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชน• • • • • • • • • • • • • • •

17

2.7.6 วิธีเทียบสัดสวนวิธีนี้เปนการตั้งสมมติฐานวาอัตราการเปลี่ยนแปลงประชากรในพื้นที่ยอยมีความใกลเคียงกับ

พื้นที่ในระดับสูงกวา เชน การตั้งสมมติฐานวาอัตราการเปลี่ยนแปลงประชากรของเทศบาลเทากับอัตราการเปลี่ยนแปลงประชากรในระดับอําเภอหรือจังหวัด เปนตน

2.8 อัตราการใชน้ําเฉลี่ย

ชุมชนในประเทศไทยที่มีระบบประปามีอัตราการใชน้ําเฉลี่ยเทากับ 100 - 340 ลิตร/คน-วัน ซึง่แปรผนัตามปจจยัตางๆ เชน ภูมอิากาศ ลักษณะทางภมูศิาสตร รายไดของประชาชน ราคาน้าํประปาคุณภาพของน้ําประปา ความพรอมของระบบประปา จํานวนประชากรแฝง นโยบายบริการของทองถิ่น เปนตน ดังนั้นการกําหนดอัตราการใชน้ําควรเปนหนาที่ของวิศวกรที่ปรึกษา ซึ่งจะตองสํารวจและ เก็บขอมูลในชุมชนนั้นๆ ขอมูลที่สําคัญ ไดแก ปริมาณการใชน้ํา(เชน น้ําประปา น้ําบาดาล น้ําบอ เปนตน) และจํานวนประชากร(จากทะเบียนราษฎร)ต้ังแตอดีตจนถึงปจจุบัน ซึ่งสามารถคํานวณหาอัตราการใชน้ําเฉลี่ย(ในแตละป)ไดโดยการนําปริมาณการใชน้ําหารดวยจํานวนประชากรของชุมชน สวนอัตราการใชน้าํเฉลีย่ในอนาคตสามารถคาดการณไดโดยการวเิคราะหจากแนวโนมการเปลีย่นแปลงของอัตราการใชน้ําเฉลี่ยตั้งแตปในอดีตจนถึงปปจจุบัน

หากการหาอตัราการใชน้าํเฉลีย่ใชวธิคํีานวณจากจาํนวนประชากรตามทะเบยีนราษฎร จะทําใหชุมชนที่มีกิจกรรมสูงหรือมีจํานวนประชากรแฝงและประชากรจรสูง(เชน เมืองทองเที่ยว เปนตน) มีอัตราการใชน้ําเฉลี่ยสูง เนื่องจากอัตราการใชน้ําเฉลี่ยดังกลาวยอมนับรวมถึงปริมาณการใชน้ําของประชากรแฝงอยูดวย

ขอควรระวังในการหาปริมาณการใชน้ําจากขอมูลน้ําประปา คือ ควรคํานวณจากปริมาณน้ําขายหรือจากมาตรวัดของผูใชน้ํา ถาหาปริมาณน้ําใชจากกําลังการผลิตของโรงงานผลิตน้ําประปา ตองคํานึงถึงปริมาณน้ําร่ัวไหลในระบบจายน้ําดวย

2.9 อัตราการเกิดน้ําเสียเฉลี่ย

น้ําเสียชุมชนก็คือน้ําทิ้งที่เกิดจากการใชน้ําในกิจกรรมตางๆของชุมชน อัตราการเกิดน้ําเสียเฉลี่ยจึงมีความสัมพันธโดยตรงกับอัตราการใชน้ําเฉลี่ยของชุมชน แตอยางไรก็ตามอัตราการเกิด น้ําเสียยอมนอยกวาอัตราการใชน้ํา เนื่องจากน้ําทิ้งบางสวนจะไมไหลเขาระบบรวบรวมน้ําเสีย เชน การรดน้ําตนไม น้ําร่ัวซึมจากระบบทอ เปนตน สัดสวนอัตราการเกิดน้ําเสียตออัตราการใชน้ําสําหรับประเทศไทยยังไมมีงานวิจัยหรือขอมูลที่ชัดเจน แตจากเอกสารทางวิชาการของตางประเทศและคาที่

ขั้นตอนและปจจัยสําคัญตอการออกแบบ• • • • • • • • • • • • • • •

18

นิยมใชกันในอดีตของประเทศไทย มักกําหนดอัตราการเกิดน้ําเสียเฉลี่ยเทากับรอยละ 80 ของอัตราการใชน้ําเฉลี่ย ซึ่งก็ใหผลเปนที่พึงใจไดตลอดมา ดังนั้นในเบื้องตนนี้ควรกําหนดใชสัดสวนดังกลาวไปกอน และอาจปรับปรุงหรือเปลี่ยนแปลงสัดสวนดังกลาวในอนาคตเมื่อมีงานวิจัยหรือมีขอมูลเพียงพอ

2.10 อัตราน้ํารั่วซึม/น้ําไหลเขาทอ(infiltration/inflow, I/I)

น้าํร่ัวซมึเขาทอ หมายถงึ น้าํใตดินทีร่ั่วซมึเขาระบบรวบรวมน้าํเสยี เนือ่งจากรอยแตกหรอืรอยตอของทอและผานผนงัของบอตรวจ(manhole) สวนน้าํไหลเขาทอ หมายถงึ น้าํฝนทีไ่หลเขาสูทอน้าํเสยี(ระบบทอระบายแยก)หรือทอดักน้าํเสยี(ระบบทอระบายรวม) ซึง่อาจเกดิจากทอระบายน้าํฝนจากอาคารบรรจบกบัทอน้าํเสยีหรอืน้าํฝนไหลลนเขาทางฝาของบอตรวจ

เนื่องจากอัตราน้ําร่ัวซึมเขาทอจะทําใหอัตราไหล(ของน้ําเสีย)เพิ่มข้ึน(ดูจากหัวขอที่ 2.11) จึง ทาํใหทอรวบรวมน้าํเสยีและโรงปรบัปรุงคณุภาพน้าํมขีนาดใหญข้ึน ซึง่ทาํใหงบประมาณการกอสรางและดําเนินการสูงขึ้นโดยใชเหตุ ผูออกแบบจึงควรเลือกชนิดทอซึ่งสามารถปองกันหรือลดปริมาณน้ําใตดินร่ัวซึมเขาระบบทอได เชน การเชื่อมตอแบบมีแหวนยางอัด ฝาปดบอตรวจแบบปองกันน้ําร่ัวซึมเขา เปนตน

สําหรับประเทศไทยยังไมมีงานวิจัยหรือขอมูลชัดเจนสําหรับการกําหนดอัตราสวนน้ําร่ัวซึมเขาทอ แตในอดีตมักกําหนดอัตราร่ัวซึมเขาทอเทากับรอยละ 20 ของอัตราการเกิดน้ําเสีย ดังนั้นในเบื้องตนนี้ใหกําหนดใชสัดสวนดังกลาวไปกอน และตองปรับปรุงสัดสวนดังกลาวในอนาคตเมื่อมีงานวิจัยหรือมีขอมูลเพียงพอ

2.11 อัตราไหลน้ําเสีย

ในทางปฏิบัติอัตราไหลน้ําเสียแปรผันตามลักษณะการใชน้าํของชุมชนในแตละวันหรือฤดูกาล ดังนั้นผูออกแบบตองศึกษาลักษณะการแปรผันอัตราไหลของแตละชุมชน และตองออกแบบระบบ รวบรวมน้ําเสียและโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําใหสามารถทํางานไดอยางมีประสิทธิภาพที่อัตราไหลทุกสภาวการณ เชน อัตราไหลรายวันเฉลี่ย(average daily flow, Qavg) อัตราไหลรายวันสูงสุด(maximum daily flow, Qmax.d) อัตราไหลรายชั่วโมงสูงสุด(maximum hourly flow, Qmax.h) และอัตราไหลรายชั่วโมงต่ําสุด(minimum hourly flow, Qmin.h) เปนตน รายละเอียดของอัตราไหลที่สภาวะตางๆ สามารถอธิบายไดดังนี้

2.11.1 อัตราไหลรายวันเฉลี่ยอัตราไหลรายวนัเฉลีย่เปนคาเฉลีย่ของปรมิาณน้าํเสยีทีเ่กดิขึน้ตอวนั ซึง่เปนคาเฉลีย่ของอตัราไหล

ทัง้ป โดยสวนใหญมักใชอัตราไหลรายวันเฉลี่ยนี้สําหรับการคํานวณงบประมาณในการเดินระบบ เชน

สรุปเกณฑแนะนําการออกแบบระบบรวบรวมน้ําเสียและโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชน• • • • • • • • • • • • • • •

19

ปริมาณสารเคมีที่ตองใช คากระแสไฟฟาที่ตองชําระ ปริมาณสลัดจที่จะตองกําจัด เปนตน คําวา “อัตราไหลรายวนัเฉลีย่” มกัใชกบัระบบรวบรวมน้าํเสยีแบบทอระบายแยก ซึง่มทีอน้าํเสยีแยกกบัทอระบายน้าํฝน และมเีฉพาะน้าํเสยี(และน้าํใตดินบางสวน)เทานัน้ทีถ่กูรวบรวมเขาสูโรงปรบัปรุงคณุภาพน้าํแมในขณะฝนตกกต็าม แตถาเปนแบบทอระบายรวมควรใชคําวา “อัตราไหลในหนาแลงหรอืดีดับเบลิยูเอฟ”(dry weather flow; DWF) จะเหมาะสมกวา ซึง่หมายถงึปริมาณน้าํเสยีเฉลีย่ทีเ่กดิขึน้เฉพาะใน หนาแลงเทานัน้ เนือ่งจากในฤดฝูนนอกจากน้าํเสยีแลว จะมนี้าํฝนสวนหนึง่ถกูรวบรวมเขาสูโรงปรบัปรุงคุณภาพน้าํดวย

ดังทีก่ลาวแลวอาจมนี้าํใตดินสวนหนึง่ร่ัวซมึเขาทอรวบรวมน้าํเสยี(จากหวัขอที ่ 2.10) ดังนัน้อัตราการไหลรายวันเฉลี่ยจะเทากับผลรวมของอัตราการเกิดน้ําเสียเฉลี่ยกบัอัตราน้ําร่ัวซึมเขาทอ

2.11.2 อัตราไหลรายวันสูงสุดอัตราไหลรายวันสูงสุดเปนปริมาณน้ําเสียสูงสุดที่เกิดขึ้นใน 1 วัน เมื่อเปรียบเทียบกับอัตรา

ไหลรายวันเฉลี่ย(ตลอดป) ซึ่งมีความสําคัญตอการออกแบบหนวยกระบวนการปรับปรุงคุณภาพน้ําตางๆ เชน ถังเติมอากาศ ถังทําใส เปนตน

การหาอัตราไหลรายวันสูงสุดมักคํานวณจากสัดสวนระหวางอัตราไหลรายวันสูงสุดตออัตราไหลรายวันเฉลี่ย(ตลอดป) ซึ่งเรียกวา “ตัวคูณอัตราไหลรายวันสูงสุด” (daily peak factor)

สําหรบัน้าํเสยีชมุชนของประเทศไทยควรกาํหนดตวัคณูอตัราไหลรายวนัสงูสดุเทากบั 1.1 - 1.2 ข้ึนอยูกับสภาพทั่วไปของชุมชน แตโดยปกติถาเปนชุมชนที่มีกิจกรรมสูง เชน เมืองทองเที่ยว เมืองที่มีสถานศึกษา(มหาวิทยาลัย) ฯลฯ จะมีอัตราการใชน้ําสูงในฤดูทองเที่ยว(เมืองทองเที่ยว)หรือในชวงที่เปดเรียน(มหาวิทยาลัย) ดังนั้นควรกําหนดตัวคูณอัตราไหลรายวันสูงสุดเทากับ 1.2 แตถาเปนชุมชนโดยทั่วไป ซึ่งไมคอยมีกิจกรรมมากนักควรกําหนดตัวคูณอัตราไหลรายวันสูงสุดเทากับ 1.1

2.11.3 อัตราไหลรายชั่วโมงสูงสุด ถาชุมชนมีระบบรวบรวมน้ําเสียเปนแบบทอระบายแยก อัตราไหลรายชั่วโมงสูงสุดหมายถึงปริมาณน้ําเสียสูงสุดที่เกิดขึ้นใน 1 ชั่วโมง เมื่อเปรียบเทียบกับอัตราไหลรายวันเฉลี่ย(ตลอดป) แตถาชุมชนมีระบบรวบรวมน้ําเสียแบบทอระบายรวม อัตราไหลน้ําเสียรายชั่วโมงสูงสุดหมายถึงอัตราไหลน้ําเสียปนน้ําฝนสูงสุดที่จะยอมใหเขาสูหนวยกระบวนการตางๆในขณะฝนตก

อัตราไหลรายชั่วโมงสูงสุดมีความสําคัญตอการออกแบบทางชลศาสตรของหนวยกระบวนการตางๆ เชน ทอรวบรวมน้ําเสีย สถานีสูบ/ยกระดับน้ําเสีย เครื่องวัดอัตราไหล ถังดักกรวดทราย เปนตน

การหาอัตราไหลรายชั่วโมงสูงสุดมักคํานวณจากสัดสวนระหวางอัตราไหลรายชั่วโมงสูงสุดตออัตราไหลรายวันเฉลี่ย(ตลอดป) ซึ่งเรียกวา “ตัวคูณอัตราไหลรายชั่วโมงสูงสุด” (hourly peak factor)แตถาชุมชนมีระบบรวบรวมน้ําเสียเปนแบบทอระบายรวมมักกําหนดอัตราไหลรายชั่วโมงสูงสุดเปนจํานวนเทาของอัตราไหลในหนาแลง(หรือดีดับเบิลยูเอฟ)

ขั้นตอนและปจจัยสําคัญตอการออกแบบ• • • • • • • • • • • • • • •

20

ประเทศไทยยังไมมีงานวิจัยหรือขอมูลที่ชัดเจนในการกาํหนดตัวคูณอัตราไหลรายชั่วโมงสูงสุด แตจากการรวบรวมขอมูลในภาคสนามในหนาแลงของโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชนไทยที่กําลัง ดําเนินการอยูในปจจุบันจํานวน 4 แหง ในป พ.ศ.2543 และ 2544 พบวา มีตัวคูณอัตราไหลรายชั่วโมงสูงสดุอยูในชวง 1.6 - 1.8 ขึน้อยูกบัจาํนวนประชากรในพืน้ทีบ่ริการหรอือัตราไหลรายวนัเฉลีย่ แตเนือ่งจากขอมลูทีร่วบรวมไดนัน้นอยมาก จงึตองมงีานวจิยัเพิม่เตมิ เพือ่ปรับปรุงตัวเลขดังกลาวในอนาคต

การกาํหนดตวัคณูอตัราไหลรายชัว่โมงสงูสดุของแตละชมุชนควรเปนหนาทีข่องวศิวกรทีป่รึกษาโดยการสํารวจและเก็บขอมูลในชุมชนนั้นๆหรือจากเอกสารทางวิชาการที่เกี่ยวของ อยางไรก็ตาม ควรระมดัระวงัอยางยิง่ถาอางองิตวัเลขจากเอกสารทางวชิาการของตางประเทศ เนือ่งจากสภาพทองถิน่และพฤติกรรมการใชน้ําแตกตางจากชุมชนของประเทศไทย

2.11.4 อัตราไหลรายชั่วโมงต่ําสุดอัตราไหลรายชั่วโมงต่ําสุดเปนปริมาณน้ําเสียต่ําสุดที่เกิดขึ้นใน 1 ชั่วโมง เมื่อเปรียบเทียบกับ

อัตราไหลรายวนัเฉลีย่(ตลอดป) ซึง่มคีวามสาํคญัตอการตรวจสอบทางชลศาสตรของหนวยกระบวนการตางๆ เชน ทอรวบรวมน้ําเสีย เครื่องวัดอัตราไหล สถานีสูบน้ําเสีย ระบบปอนสารเคมี เปนตน

การหาอัตราไหลรายชั่วโมงต่ําสุดมักคํานวณจากสัดสวนระหวางอัตราไหลรายชั่วโมงต่ําสุดตออัตราไหลรายวันเฉลี่ย ซึ่งขอเรียกวา “ตัวคูณอัตราไหลรายชั่วโมงต่ําสุด”

สําหรบัน้าํเสยีชมุชนของประเทศไทยควรกาํหนดตวัคณูอตัราไหลรายชัว่โมงต่าํสดุเทากบั 0.5 - 0.7 ข้ึนอยูกับสภาพทั่วไปของชุมชน

2.12 ลักษณะน้ําเสียชุมชน

ลักษณะน้ําเสียชุมชนมีความสําคัญอยางยิ่งในการออกแบบกระบวนการปรับปรุงคุณภาพน้ํา โดยเฉพาะกระบวนการทางชวีภาพ ผูออกแบบสามารถทราบลกัษณะน้าํเสยีชมุชนไดจากการเกบ็ตัวอยางน้ําเสียของชุมชนและวิเคราะหผลในหองปฏิบัติการ การเก็บตัวอยางน้ําเสียควรเก็บแบบผสมรวม(composite sampling) และควรเก็บหลายจุดและหลายครั้งตามประเภทของแหลงกําเนิดน้ําเสียในชุมชน โดยเฉพาะแหลงกําเนิดน้ําเสียขนาดใหญของชุมชนเพื่อใหไดมาซึ่งตัวแทนของน้ําเสียชุมชนที่แทจริง

ในกรณทีีเ่กบ็ตัวอยางน้าํเสยีจากทอระบายของชมุชน ควรคาํนงึผลจากการเจอืจางดวยน้าํใตดินหรือจากแหลงอื่นที่ร่ัวซึมเขาทอดวย ซึ่งจะทําใหความเขมขนของน้ําเสียที่วิเคราะหไดนั้นต่ํากวาความเปนจริง ผูออกแบบสามารถสังเกตไดจากความเขมขนของทีเคเอ็นหรือคลอไรด(ในน้ําเสีย) โดยปกติ

สรุปเกณฑแนะนําการออกแบบระบบรวบรวมน้ําเสียและโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชน• • • • • • • • • • • • • • •

21

น้าํเสยีชมุชนควรมคีวามเขมขนของทเีคเอ็น(ในรูปไนโตรเจน)ประมาณ 20 - 40 มก./ล. และมคีวามเขมขนของคลอไรดประมาณ 40 - 60 มก./ล.(ซึ่งจะมีคามากกวาในน้ําประปาเล็กนอย) ดังนั้นถาน้ําเสียมี คาทีเคเอ็นต่ํากวาปกติหรือมีคาคลอไรดตํ่ากวาหรือสูงกวาปกติ อาจระบุไดวาตัวอยางน้ําดังกลาว นาจะถูกเจือจางดวยน้ําจากแหลงอื่น เชน น้ําใตดิน น้ําทะเล เปนตน

อยางไรกต็ามการเกบ็ตัวอยางน้าํและวเิคราะหลักษณะน้าํเสยีตองใชงบประมาณสงูมาก ดังนัน้วิธีนี้อาจเหมาะสมกับเฉพาะโครงการที่มีขนาดใหญและมีงบประมาณเพียงพอ สวนโครงการที่มี งบประมาณจํากัด สามารถอางอิงลักษณะน้ําเสียตามเอกสารทางวิชาการที่เกี่ยวของหรืออางอิงตามผลการวิเคราะหลักษณะน้ําเสียของชุมชนอ่ืนที่สภาพทองถิ่นใกลเคียงกัน

ลักษณะน้ําเสียชุมชนโดยทั่วไปของประเทศไทย แสดงดังตารางที่ 2.2 ซึ่งสามารถแบงไดเปน 2 กรณดัีงรูปที่ 2.2 กรณแีรกเปนชมุชนเกาทีม่รีะบบรวบรวมน้าํเสยีเปนแบบทอระบายรวมและมบีอเกรอะบําบดัน้าํเสยีสวมกอนระบายของเหลวสวนบนลงสูทอระบายรวม ในขณะทีน่้าํเสยีอืน่ๆจะถกูระบายลงสูทอระบายรวมโดยตรง สวนกรณทีี ่2 เปนชมุชนใหมทีม่รีะบบรวบรวมน้าํเสยีเปนแบบทอระบายแยก น้าํเสยีสวมและน้าํเสยีอืน่ๆจะถกูระบายลงสูทอน้าํเสยีโดยตรง โดยทอน้าํเสยีจะถกูออกแบบใหน้าํเสยีไหลดวยความเรว็ลางตวัเอง(self-cleansing velocity) (หมายเหต ุ – โดยทัว่ไประบบทอระบายแยกอาจมหีรือไมมบีอเกรอะบาํบดัน้าํเสยีสวมกไ็ด แตในเกณฑ แนะนาํการออกแบบฯเลมนีจ้ะเสนอเฉพาะลกัษณะน้าํเสยีของชมุชนทีไ่มมบีอเกรอะ)

2.13 มาตรฐานน้ําทิ้ง

ปจจุบันประเทศไทยยังไมมีการกําหนดมาตรฐานน้ําทิ้งจากโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชนโดยเฉพาะ อยางไรก็ตามทางกรมควบคุมมลพิษกําลังพิจารณาและจะประกาศมาตรฐานน้ําทิ้งจาก โรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชนในอนาคตขางหนา

ดังนั้นในเบื้องตนนี้ตองกําหนดมาตรฐานน้ําทิ้งของโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชนตามมาตรฐานควบคุมการระบายน้ําทิ้งจากอาคารประเภท ก.(ประกาศกระทรวงวิทยาศาสตร เทคโนโลยีและสิ่งแวดลอม พ.ศ.2537)ไปกอน ดังตารางที่ 2.3 แตเมื่อมีการประกาศใชมาตรฐานคุณภาพน้ําทิ้งจากโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชน ผูออกแบบตองอางอิงตามประกาศดังกลาว

ในกรณีที่ตองการนําน้ําทิ้งกลับไปใชประโยชนสําหรับเกษตรกรรม โดยระบายน้ําทิ้งลงสูคลองชลประทาน ผูออกแบบตองกําหนดใหระบบสามารถผลิตน้ําทิ้งไดตามมาตรฐานควบคุมระบายน้ําทิ้งลงทางน้ําชลประทาน หรือทางน้ําที่ตอเชื่อมกับทางน้ําชลประทาน ตามคําสั่งกรมชลประทานที่ 883/2532 และตองขออนุญาตตอหนวยงานผูรับผิดชอบดวย

ขั้นตอนและปจจัยสําคัญตอการออกแบบ• • • • • • • • • • • • • • •

22

ตารางที่ 2.2 ลักษณะน้ําเสียชุมชนของประเทศไทย

ประเภทของระบบ ลักษณะน้ําเสีย (มก./ล.)รวบรวมน้ําเสีย บีโอด5ี ของแข็งแขวนลอย ทีเคเอ็น-ไนโตรเจน ฟอสฟอรัส

ทอระบายรวม 65 - 110(80) 40 - 110(80) 10 - 40(30) 1 - 6(4)ทอระบายแยก (160) (160) 10 - 40(30) 1 - 6(4) ( ) เปนคาแนะนํา

กรณีที่ 1 ชุมชนเกา ซึ่งมีระบบรวบรวมน้ําเสียแบบทอระบายรวมและมีบอเกรอะบําบัดน้ําเสียสวมกอน

กรณีที่ 2 ชุมชนใหม ซึ่งมีระบบรวบรวมน้ําเสียเปนแบบทอระบายแยก

รูปที่ 2.2 ระบบรวบรวมน้ําเสียของชุมชนเกาและชุมชนใหม(หมายเหตุ – เสนประ หมายถึง อาจมีหรือไมมีกระบวนการดังกลาวก็ได ซึ่งในทางปฏิบัติระบบรวบรวมน้ําเสียแบบแยกอาจแบงเปน 2 กรณี คือ แบบมีบอเกรอะบําบัดน้ําเสียสวมกอนระบายของเหลวสวนบนลงสูทอรวบรวมน้าํเสยี และแบบทีไ่มมีบอเกรอะ ซึง่ระบายน้าํสวมลงสูทอรวบรวมน้าํเสยีโดยตรง)

น้ําทิ้งจากครัวน้ําสวม

ระบายลงทอระบายน้ําฝน

ระบายลงสูทอน้ําเสีย

น้ําฝนน้ําทิ้งจากการชําระรางกายและซักผา

ระบายลงสูทอระบายรวม

น้ําฝนน้ําทิ้งจากการชําระรางกายและซักผา

น้ําทิ้งจากครัว

น้ําสวม

บอเกรอะ

บอเกรอะ

สรุปเกณฑแนะนําการออกแบบระบบรวบรวมน้ําเสียและโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชน• • • • • • • • • • • • • • •

23

ตารางที่ 2.3 มาตรฐานน้ําทิ้งจากอาคารประเภท ก.

ดัชนีคุณภาพน้ํา หนวย เกณฑสูงสุด1. ความเปนกรดดาง(pH) - 5 - 92. บีโอดี(BOD) มก./ล. 203. ปริมาณของแข็ง- สารแขวนลอย(suspended solids) มก./ล. 30- ตะกอนหนัก(settleable solids) มล./ล. 0.5- สารที่ละลายไดทั้งหมด* (total dissolved solids) มก./ล. 5004. ซัลไฟด (sulfide) มก./ล. 1.05. ทีเคเอ็น(TKN) มก./ล. 356. น้ํามันและไขมัน(fat oil and grease) มก./ล. 20* เปนคาที่เพิ่มจากสารละลายในน้ําใชตามปกติที่มา: ตามประกาศกระทรวงวิทยาศาสตร เทคโนโลยีและส่ิงแวดลอม พ.ศ.2537

2.14 การเลือกแนวทางที่เหมาะสม

เมื่อผูออกแบบสํารวจขอมูลและกําหนดคาออกแบบของหนวยกระบวนการตางๆแลว ข้ันตอนตอไปเปนการศึกษาหาแนวทางหรือวิธีในการจัดการน้ําเสียชุมชน(จนถึงปเปาหมาย)ที่นาจะเปนไปไดตามหลักการทางวิศวกรรม เชน ที่ต้ังโรงปรับปรุงคุณภาพน้ํา ประเภทและผงัทอของระบบรวบรวม น้ําเสีย ประเภทและแผนภาพการไหลของกระบวนการปรับปรุงคุณภาพน้ํา เปนตน ซึ่งในเบื้องตน ผูออกแบบตองพจิารณาแนวทางทีม่คีวามเปนไปไดมากกวา 1 แนวทาง และทาํการเปรยีบเทยีบขอดีและขอเสยีของแตละแนวทางเพือ่คัดเลอืกแนวทางที่เหมาะสมตอไป ซึ่งมีขอพิจารณาดังนี้

- แนวทางที่เหมาะสมตองเปนแนวทางที่มีประสิทธิภาพและสามารถปรับปรุงคุณภาพน้ําใหไดตามมาตรฐานคุณภาพน้ําทิ้งตลอดจนถึงปเปาหมาย

- แนวทางทีเ่หมาะสมตองเปนแนวทางซึง่มคีาใชจายตลอดโครงการต่าํสดุ คาใชจายดงักลาวจะประกอบดวย คาที่ดิน คากอสราง คาดําเนินการเดินระบบ คาบํารุงรักษา ดอกเบี้ย และ คาเสือ่มราคา รวมทัง้คาชดเชยหรอืลดผลกระทบดานตางๆ เชน การเวนคนืทีดิ่น คาสญูเสยีโอกาสของชาวบานในทองถิ่น เปนตน ถึงแมวาบางแนวทางซึ่งใชที่ดินสาธารณประโยชน (ไมตองซื้อที่ดิน) ผูออกแบบก็ควรประเมินราคาที่ดินดังกลาวเปนคาใชจายเพื่อเปรียบเทียบกับแนวทางอื่นซึ่งตองซื้อที่ดินจากเอกชนดวย

- แนวทางที่เหมาะสมตองเปนแนวทางที่สงผลกระทบตอชุมชนและสิ่งแวดลอมนอยที่สุด

ระบบรวบรวมน้ําเสียชุมชนและระบบระบายน้ําฝน• • • • • • • • • • • • • • •

24

บทที่ 3

ระบบรวบรวมน้ําเสียชุมชนและระบบระบายน้ําฝน

ระบบรวบรวมน้ําเสียชุมชนทําหนาที่รวบรวมน้ําเสียที่เกิดจากชมุชนหรอืพืน้ทีบ่ริการไปบาํบดัที่โรงปรบัปรุงคณุภาพน้าํกอนระบายทิง้ลงสูแหลงรับน้าํ เพือ่ปองกนัปญหามลพิษทางน้ําและปญหาทางดานสาธารณสุขของชุมชน สวนระบบระบายน้ําฝนทําหนาที่ระบายน้ําฝนหรือน้ําทา(runoff) ลงสู แหลงรับน้ําโดยตรงเพื่อปองกันความเสียหายจากน้ําทวมขัง บทนี้จะกลาวถึงประเภทของระบบ องคประกอบที่เกี่ยวของ รวมทั้งเกณฑการออกแบบระบบรวบรวมน้ําเสียและระบบระบายน้ําฝนซึ่งมีรายละเอียดดังตอไปนี้

3.1 ประเภทของระบบรวบรวมน้ําเสีย

3.1.1 ระบบทอระบายรวม(combined sewer system)ระบบทอระบายรวมเปนระบบที่เหมาะกับชุมชนเกาที่มีพื้นที่ในการวางทออยางจํากัด เปน

ระบบที่รวบรวมทั้งน้ําฝนและน้ําเสียภายในทอเดียวกัน สวนประกอบหลัก ไดแก ทอระบายรวม(combined sewer) บอผันน้ําเสีย(combined sewer overflow structure; CSOs) และทอดักน้ําเสีย(intercepting sewer) ดังรูปที่ 3.1 กรณีฝนไมตก บอผันน้ําเสียจะดักน้ําเสียทั้งหมด(จากทอระบายรวม)เขาสูทอดักน้ําเสียเพื่อลําเลียงไปยังโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชนตอไป สวนในกรณีฝนตก ทอระบายรวมจะรวบรวมทั้งน้ําเสียและน้ําฝนทั้งหมดเขาสูบอผันน้ําเสีย แตที่บอผันน้ําเสียนี้ น้ําเสียซึ่งถูกเจือจางกับน้ําฝน(จนคาสารมลพิษไมเกินคากําหนดในมาตรฐานคุณภาพน้ําทิ้ง)สวนหนึ่งจะถูกระบายลงสูแหลงรับน้ําโดยตรง และน้ําเสียปนน้ําฝนที่เหลือจะไหลเขาสูทอดักน้ําเสียเพื่อลําเลียงไปยังโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชนตอไป

3.1.2 ระบบทอระบายแยก(separate sewer system)ระบบทอระบายแยกเปนระบบที่เหมาะกับชุมชนใหม ซึ่งเปนระบบที่ประกอบดวยทอ 2 ชนิด

ไดแก ทอระบายน้ําฝน(storm drain) และทอน้าํเสยี(sanitary sewer) ดังรูปที่ 3.2 ทอระบายน้าํฝนจะ ทาํหนาที่ระบายน้าํฝนออกจากชมุชนเพือ่ปองกนัความเสยีหายจากน้าํทวมขงั สวนทอน้ําเสียทําหนาที่ สะกัดกั้นไมใหน้ําเสียออกสูส่ิงแวดลอม โดยรวบรวมน้ําเสียทั้งหมดเขาสูโรงปรบัปรุงคุณภาพน้ําตอไป

สรุปเกณฑแนะนําการออกแบบระบบรวบรวมน้ําเสียและโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชน• • • • • • • • • • • • • • •

25

รูปที่ 3.1 ระบบทอระบายรวม(หมายเหตุ - ทอที่รับน้ําเสียจากบอผันน้ําเสียและรวบรวมเขาสูโรงปรับปรุงคุณภาพน้ํา เรียกวา “ทอดักน้ําเสีย”)

รูปที่ 3.2 ระบบทอระบายแยก

บอผันน้ําเสยี

ทอแขนง

บอตรวจน้ําเสยี

นํ้าฝน

สถานียกระดับ/สูบน้าํเสีย

จุดระบายทิ้ง

แหลงรับน้ํา

ทอดักน้ําเสีย รวบรวมไปยังโรงปรับปรุงคุณภาพน้าํ

นํ้าเสยี

น้ําฝนบอตรวจ

บอผันน้ําเสยี

ทอระบ

ายหลัก

หรือทอระบายใหญทอระบายจากอาคาร

จุดระบายทิง้

จุดระบายทิ้ง

ทอระบ

ายน้ําฝน

น้ําเสีย

น้ําฝน

สถานียกระดับ/สูบน้ําเสีย

แหลงรับนํ้า

รวบรวมไปยังโรงปรับปรุงคุณภาพน้ํา

น้ําฝน

น้ําเสีย

ทอระบายจากอาคาร

ทอน้ําเสีย

ทอแขนง

ทอระบายหลักหรือทอระบายใหญ

ทอระบ

ายแขนง

ทอระบ

ายแขนง

ระบบรวบรวมน้ําเสียชุมชนและระบบระบายน้ําฝน• • • • • • • • • • • • • • •

26

3.2 ขอพิจารณาในการเลือกประเภทของระบบรวบรวมน้ําเสีย

3.2.1 สภาพของชุมชนระบบทอระบายรวมเหมาะสําหรับชุมชนเกาซึ่งมีประชากรหนาแนนและมีพื้นที่อยางจํากัดใน

การวางทอ สวนระบบทอระบายแยกเหมาะกับชุมชนใหมซึ่งยังมีพื้นที่เพียงพอสําหรับการวางทอแยกระหวางทอน้ําเสียและทอระบายน้ําฝน

3.2.2 ผลกระทบตอสิ่งแวดลอมในขณะฝนตกที่ความเขมขนสูงถึงคาหนึ่ง ระบบทอระบายรวมจะตองระบายน้ําเสียสวนหนึ่งที่

เจือจางดวยน้ําฝนแลวลงสูแหลงน้ํารับน้ําโดยตรง จึงอาจทาํใหแหลงรับน้าํมีปญหามลพิษทางน้าํได โดยเฉพาะในกรณฝีนตกครัง้แรก(first flush) ซึ่งจะมีเศษขยะตางๆหรือของแข็งแขวนลอยที่ตกตะกอน ในทอ(ในหนาแลง)ถูกทําใหลอยฟุงขึ้นและถูกระบายลงสูแหลงรับน้ําได

3.2.3 งบประมาณการลงทุนผูออกแบบควรเปรียบเทียบงบประมาณการกอสรางและการดําเนินการโดยรวมของโครงการ

กอนคัดเลือกประเภทระบบรวบรวมที่เหมาะสม โดยปกติระบบทอระบายรวมไมตองกอสรางทอใหม ทั้งหมด เพียงแตกอสรางบอผันน้ําเสียและทอดักน้ําเสียเพื่อรวบรวมน้ําเสียจากทอระบายเดิมไปยัง โรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชน อยางไรก็ตามองคประกอบอื่นๆของระบบทอระบายรวมนี้จะมีขนาดใหญกวาระบบทอระบายแยก เชน ทอ สถานีสูบน้ําเสีย บอตรวจ ตลอดจนขนาดของโรงปรับปรุง คุณภาพน้ํา ฯลฯ สวนระบบทอระบายแยกตองมีการกอสรางทอใหมทั้งหมด รวมทั้งตองปรับปรุงระบบทอภายในอาคารอีกดวย

3.2.4 ความเขาใจของประชาชนประชาชนตองมีความรูและความเขาใจการทํางานของระบบ โดยเฉพาะระบบทอระบายแยก

ซึ่งตองมีการแยกบรรจบทอจากอาคารเขากับทอระบายน้ําฝนและทอน้ําเสียของชุมชน ถามีการบรรจบทอผิดพลาด จะทําใหน้ําเสียบางสวนถูกระบายลงสูแหลงรับน้ําโดยตรง ดังนั้นเจาของโครงการตองจัดสรรงบประมาณสําหรับการประชาสัมพันธในสวนนี้ไวดวย

3.2.5 ความเร็วการไหลในทอระบบทอระบายรวมมีทอขนาดใหญกวาทอน้ําเสีย(ของระบบทอระบายแยก) เนื่องจากตอง

ออกแบบเผื่อการระบายน้ําทาในขณะฝนตก จึงเปนการยากที่จะออกแบบใหน้ําเสียไหลดวยความเร็วลางตัวเอง(self-cleaning velocity)ไดทุกสภาวะ โดยเฉพาะในชวงที่ฝนไมตก ดังนั้นอาจทําใหของแข็งแขวนลอยในน้ําเสียตกตะกอนและถูกยอยสลายในทอได ซึ่งถาเปนเชนนั้นจะทําใหอายุการใชงานของทอส้ันกวาที่ควร

สรุปเกณฑแนะนําการออกแบบระบบรวบรวมน้ําเสียและโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชน• • • • • • • • • • • • • • •

27

3.2.6 ความยากงายในการควบคุมระบบระบบทอระบายรวมจะมีอัตราไหลน้ําเสียแปรผันในชวงกวาง เนื่องจากในขณะฝนตกจะมี

ปริมาณน้ําฝนบางสวนถูกรวบรวมเขาโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําดวย จึงทําใหการควบคุมเดินระบบยาก ในขณะที่ระบบทอระบายแยกมีเฉพาะน้าํเสยีเทานัน้ทีถ่กูรวบรวมเขาสูโรงปรบัปรุงคณุภาพน้าํ จงึทาํใหอัตราไหลน้ําเสียแปรผันในชวงแคบกวาและทําใหการควบคุมเดินระบบงายกวา

3.2.7 การวางแผนผังเมืองระบบทอระบายแยกมขีอดีกวาระบบทอระบายรวม ทั้งในแงของผลกระทบตอส่ิงแวดลอมและ

ความงายในการควบคุมเดินระบบ(ของกระบวนการปรับปรุงคุณภาพน้ํา) แตชมุชนเกาโดยทัว่ไปมกัมีพื้นที่อยางจํากัดในการวางทอแยก เนื่องจากไมมีการวางแผนสําหรับใชประโยชนที่ดินไวลวงหนา จึงทําใหมีการโตแบบไมเปนระเบียบ ดังนั้นชมุชนใหมจะตองมกีารวางแผนผงัเมอืงและตองกนัพืน้ทีไ่ว ลวงหนา จงึจะทาํใหการกอสรางระบบทอระบายแยกมคีวามเปนไปได

3.3 องคประกอบของระบบรวบรวมน้ําเสีย

3.3.1 ทอ

3.3.1.1 ทอระบายจากอาคาร(building sewer)ทอระบายจากอาคาร คือ ทอระบายน้ําทิ้งหรือทอระบายน้ําฝนจากอาคารที่บรรจบกับ

ทอระบายแขนงของระบบรวบรวมน้ําเสียหรือระบบระบายน้ําฝนของชุมชน

3.3.1.2 ทอระบายแขนง(lateral sewer)ทอระบายแขนง คือ ทอที่รับน้ําจากทอระบายจากอาคารหรือกลุมอาคารเพื่อรวบรวม

เขาสูทอระบายหลัก

3.3.1.3 ทอระบายหลัก(main sewer)ทอระบายหลักหรือทอระบายใหญ(trunk sewer) คือ ทอระบายที่รับน้ําจากทอระบาย

แขนงและรวบรวมน้ําเสียเขาสูโรงปรับปรุงคุณภาพน้ํา(ระบบทอระบายแยก) หรือทอดักน้ําเสีย(ระบบทอระบายรวม) หรือระบายลงสูแหลงรับน้ํา(ระบบระบายน้ําฝน)

3.3.1.4 ทอดักน้ําเสีย(intercepting sewer)ทอดักน้ําเสียเปนทอที่ใชเฉพาะในระบบทอระบายรวมเทานั้น คือ ทอที่รับน้ําเสียจาก

บอผันน้ําเสีย เพื่อรวบรวมน้ําเสียเขาสูโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชน

ระบบรวบรวมน้ําเสียชุมชนและระบบระบายน้ําฝน• • • • • • • • • • • • • • •

28

3.3.1.5 ทอหลักความดัน(force main)ทอหลกัความดนั คือ ทอทีต่อจากสถานสูีบไปยงัจดุรับน้าํโดยอาศยัแรงดนัจากเครือ่งสบู

(หมายเหตุ – ในกรณีที่เปนระบบทอระบายรวมนั้น ทอระบายรวม คือ ทอระบายแขนง ทอระบายหลัก และทอดักน้ําเสีย แตทอดักน้ําเสียจะหมายถึงทอที่รับน้ําเสียหรือน้ําฝนจากบอผันน้ําเสียเทานั้น ซึ่งในขณะฝนตกจะรับปริมาณน้ําฝนเพียงบางสวนเทานั้น สวนทอระบายแขนงและทอระบายหลักจะรับ น้ําเสียและน้ําฝนทั้งหมดและรวบรวมเขาสูบอผันน้ําเสียตอไป)

3.3.2 บอผันน้ําเสียบอผันน้ําเสียเปนองคประกอบที่มีเฉพาะในระบบทอระบายรวมเทานั้น ภายในบอมีอุปกรณ

แบงน้ํา เชน ฝายน้ําลน เปนตน ซึ่งในขณะฝนตกที่ความเขมสูงถึงคาหนึ่ง อุปกรณดังกลาวสามารถแบงน้ําเสียปนน้ําฝนสวนหนึ่งทิ้งลงสูแหลงรับน้ําโดยตรง สวนน้ําเสียปนน้ําฝนที่เหลือจะถูกรวบรวมเขาสูทอดักน้ําเสียและลําเลียงไปยังโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชนตอไป แตในกรณีที่ฝนไมตก อุปกรณดังกลาวจะรวบรวมน้ําเสียทั้งหมดจากทอระบายรวมเขาสูทอดักน้ําเสีย

3.3.3 สถานีสูบน้ําเสียทอระบายน้าํฝนและทอรวบรวมน้าํเสยีมกัออกแบบใหน้าํไหลดวยแรงโนมถวงเปนหลกั เนือ่งจาก

เปนการประหยัดพลังงานและงบประมาณในการเดินระบบ แตมีบางกรณีที่มีสภาวการณไมเหมาะสมกลาวคือ ถาที่ต้ังโรงปรับปรุงคุณภาพน้ํามีระดับสูงกวาพื้นที่ในเขตชุมชนหรือตองวางทอเปนระยะ ทางไกล ทําใหตองวางทอที่ระดับความลึกมาก ซึ่งทําใหกอสรางยากและมงีบประมาณในการกอสรางสงู ดังนัน้การกอสรางสถานสูีบ/ยกระดบัน้าํเสยีอาจมคีวามคุมคากวา

3.3.4 บอตรวจ(manhole) บอตรวจเปนบอทีติ่ดตัง้เปนระยะๆในระบบรวบรวมน้าํเสยีและระบบระบายน้าํฝน ทาํหนาทีเ่ปนทางลงเพือ่ใหเจาหนาทีเ่ขาไปตรวจและซอมบํารุงหรอืทาํความสะอาดทอ และอาจเปนชองทางใหน้ําฝนไหลเขาระบบดวย นอกจากนี้บอตรวจยังเปนจุดบรรจบทอในกรณีที่มีการเปลี่ยนขนาดทอ เปลี่ยนความลาดหรือความลึกทอ และเปลี่ยนทิศทางการไหล

3.3.5 หลุมรับน้ํา(catch basin)หลมุรับน้าํมักใชกับระบบระบายน้ําฝน มีจุดประสงคเพื่อใหกรวดทรายในน้ําฝน(จากผิวถนน)

จมตัวลงสูกนบอกอนทีน่้าํใสสวนบนจะไหลเขาสูทอระบายน้าํฝน ซึง่เปนการปองกนัทออุดตนัหรอืทาํใหสามารถออกแบบหรือวางทอใหมีความลาดลดลงได แตตองใชแรงงานและงบประมาณในการลอก

สรุปเกณฑแนะนําการออกแบบระบบรวบรวมน้ําเสียและโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชน• • • • • • • • • • • • • • •

29

หลุมรับน้ําบางเปนครั้งคราว ลักษณะของหลุมรับน้ําคลายกับบอตรวจ แตหลุมรับน้ํามีกนบอตํ่ากวาทอทางออก โดยทั่วไปในระบบรวบรวมน้ําเสียไมนิยมใชหลุมรับน้ํา เนื่องจากอาจทําใหสารอินทรียในรูปของแข็งจมตัวลงสูกนหลุม ซึ่งจะทําใหเกิดปญหาเรื่องกลิ่นเหม็นได

3.3.6 ทางน้ําเขาขางถนน(street inlet)ทางน้าํเขาขางถนนทาํหนาทีร่ะบายน้าํฝนจากผวิถนนลงสูบอตรวจหรอืหลมุรับน้าํ ซึง่มกีารตดิตัง้

ตะแกรงดักขยะเพื่อปองกันขยะเขาไปอุดตันในทอ

3.3.7 ทอระบายลอด(depressed sewer)ทอระบายลอดเปนทอรวบรวมน้ําเสียหรือทอระบายน้ําฝนที่ลอดผานสิ่งกีดขวางตางๆ เชน

คลอง แมน้ํา ถนน ทางรถไฟ เปนตน

3.3.8 จุดระบายทิ้ง(outfall)จุดระบายทิ้ง คือ จุดปลายทอระบายน้ําทิ้งลงสูแหลงรับน้ํา อาจเปนการระบายน้ําทิ้งที่ผานการ

บําบัดแลวหรือการระบายน้ําเสียที่ถูกเจือจางดวยน้ําฝนแลวจากบอผันน้ําเสีย จุดระบายทิ้งทําหนาที่กระจายน้ําทิ้งลงสูแหลงรับน้ํา ควรมีการปลูกหญาหรือวางหินเรียงหรือดาดคอนกรีตรอบๆบริเวณ จุดระบายน้ําทิ้ง เพื่อปองกันการกัดเซาะตลิ่ง ยกเวนกรณีที่เปนจุดระบายทิ้งในทะเล(ocean outfall)

3.3.9 บอตรวจโครก(flushing manhole)บอตรวจโครกทาํหนาที่ผันน้าํจากแหลงน้าํสาธารณะเขาสูระบบทอเพือ่ลางหรอืทาํความสะอาด

ทอ มักติดตั้งใกลกับแหลงน้ําที่มีแรงดันน้ําสูงพอจนสามารถผันเขามาทําความสะอาดทอได โดยที่บอตรวจโครกจะตองมีประตูน้ําเพื่อเปดรับน้ําจากแหลงน้ําเขาสูระบบทอ

3.4 อัตราไหลออกแบบ

3.4.1 ทอน้ําเสียทอน้ําเสียทําหนาที่รวบรวมเฉพาะน้ําเสียเทานั้น ดังนั้นตองออกแบบใหมีขีดความสามารถ

อยางนอยเทากับอัตราไหลรายชั่วโมงสูงสุดที่ปเปาหมายโครงการ

3.4.2 ทอระบายรวม(กอนบอผันน้าํเสยี)ทอระบายรวมซึง่อยูกอนบอผันน้าํเสยีมหีนาทีร่วบรวมทัง้น้าํเสยีและน้าํฝน(ในขณะฝนตก)ทัง้หมด

เขาสูบอผันน้าํเสยี ดังนัน้ตองออกแบบใหมขีีดความสามารถเทากบัอัตราไหลรวมระหวางอัตราไหลน้ําทา

ระบบรวบรวมน้ําเสียชุมชนและระบบระบายน้ําฝน• • • • • • • • • • • • • • •

30

สูงสุดและอตัราไหลรายชัว่โมงสงูสดุในหนาแลงทีป่เปาหมาย แตโดยปกติอัตราไหลน้ําทาสูงสุดจะมีคาสูงมากเมื่อเปรียบเทียบกับอัตราไหลรายชั่วโมงสูงสุดในหนาแลง จึงสามารถออกแบบทอระบายรวมใหมีขีดความสามารถเทากับอัตราไหลน้ําทาสูงสุดก็เพียงพอแกการใชงาน

3.4.3 ทอดักน้ําเสียทอดักน้ําเสีย คือ ทอที่รับน้ําเสียจากบอผันน้ําเสียเพื่อลําเลียงเขาสูโรงปรับปรุงคุณภาพน้ํา

ตอไป การกําหนดขีดความสามารถของทอดักน้ําเสียขึ้นอยูกับปจจัยตางๆ เชน ตองมากกวาอัตราไหลรายชัว่โมงสงูสดุในหนาแลงทีป่เปาหมาย อัตราการเจอืจางน้าํเสยีดวยน้าํฝนจนมคีาความสกปรกไมเกนิมาตรฐานน้าํทิง้ งบประมาณการลงทนุ ฯลฯ จากปจจัยดงักลาวผูออกแบบควรกาํหนดขดีความสามารถของทอดักน้าํเสยีในประเทศไทยเทากบั 3 เทาของอตัราไหลรายวนัเฉลีย่ในหนาแลง(ดีดับเบลิยเูอฟ)

3.4.4 ทอระบายน้ําฝนเนื่องจากทอระบายน้ําฝนมีหนาที่ระบายเฉพาะน้ําฝนลงสูแหลงรับน้ําโดยตรง เพื่อปองกัน

น้ําทวมขังในพื้นที่บริการ ดังนั้นตองออกแบบทอระบายน้ําฝนใหมีขีดความสามารถเทากับอัตราไหล น้ําทาสูงสุด ณ จุดนั้นๆ

3.5 อัตราไหลน้ําทาสูงสุด

อัตราไหลน้าํทาสูงสุดเปนปจจัยสาํคัญตอการออกแบบขนาดของทอระบายรวมและทอระบาย น้าํฝน การหาอตัราไหลน้าํทาสงูสดุมหีลายวธิ ี แตวธิทีีน่ยิมใชกนัและมคีวามแมนยาํพอสมควร ไดแก วิธีหลักเหตุผล(Rational Method) ดังสมการที่ 3 - 1

Q = CiA (3 - 1)

โดยที่ Q = อัตราไหลน้ําทาสูงสุด(peak runoff); ลบ.ม./ชั่วโมงC = สัมประสิทธิ์น้ําทา(runoff coefficient) (ดูจากหัวขอที่ 3.5.1)i = ความเขมฝน, เมตร/ชั่วโมง (ดูในหัวขอที่ 3.5.3)A = พื้นที่ระบายน้ํา(drainage area), ตร.ม.

การหาอัตราไหลน้ําทาสูงสุดดวยวธิหีลกัเหตผุล มสีมมติฐานวาความเขมฝนและชวงเวลาที่ฝนตกมีคาคงที่ตลอดทั่วทั้งพื้นที่ระบายน้ํา แตในความเปนจริง ความเขมฝนและชวงเวลาที่ฝนตกมีคา

สรุปเกณฑแนะนําการออกแบบระบบรวบรวมน้ําเสียและโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชน• • • • • • • • • • • • • • •

31

ไมเทากันตลอดทั่วทั้งพื้นที่ระบายน้ํา ดังนั้นถาพื้นที่ระบายน้ํามีขนาดใหญข้ึน ก็จะทําใหอัตราไหลน้ําทาที่คํานวณไดโดยวิธีนี้มีความแมนยํานอยลงหรือมีคาสูงกวาความเปนจริง

การใชวิธีหลักเหตุผลเพื่อหาอัตราไหลน้ําทาในประเทศไทยจะมีความแมนยําเพียงพอเมื่อมีพื้นที่ระบายน้ําไมเกิน 4 ตารางกิโลเมตร แตถาพื้นที่ระบายน้ําใหญกวา 4 ตารางกิโลเมตร ควรปรับลดความเขมฝนกอน(ดังรูปที่ 3.3) จึงจะทําใหอัตราไหลน้ําทาที่คํานวณไดดวยวิธีนี้ไมสูงเกินจริง

(ดดัแปลงจาก - สํานกัการระบายน้าํ กรงุเทพมหานคร, การศกึษา สํารวจ จดัทาํแผนหลัก ระบบรองรบัพ้ืนฐานและออกแบบเบื้องตน ระบบปองกันน้ําทวม ระบบระบายน้ํา ในพื้นที่ชานเมืองดานตะวันออกของกรุงเทพมหานคร, จัดทําโดย บริษัท เนเธอรแลนด เอ็นยิเนียริ่ง คอนซัลแตนซ บริษัท สแปน จํากัด และ บริษัท วอเตอร ดีเว็ลลัพเม็นท คอนซัลเท็นส จํากัด, 2539 )

นอกจากนี้อาจหาอัตราไหลน้ําทาสูงสุดดวยวิธีอ่ืนซึ่งใหความแมนยําแมพื้นที่ระบายน้ําจะมีขนาดใหญก็ตาม ไดแก วิธีไฮโดรกราฟ ซึ่งเปนการหาความสัมพันธระหวางอัตราไหลน้ําทาที่เกิดขึ้นจริงเทียบกับระยะเวลาตั้งแตฝนตก โดยอาศัยขอมูลในภาคสนามของแตละพื้นที่ ดังนั้นการหาอัตราไหล น้ําทาดวยวิธีนี้จึงคอนขางยากในทางปฏิบัติ แตปจจุบันมผูีคิดคนโปรแกรมทางคอมพิวเตอรเพื่อชวยในการคํานวณหาความสัมพันธดังกลาวและยังชวยในการวิเคราะหแบบจําลองสภาพการระบายน้ําจริงไดอีกดวย ซึ่งสามารถศึกษาเพิ่มเติมไดจากเอกสารทางวิชาการที่เกี่ยวของกับอุทกศาสตรหรือศึกษาจากคูมือโปรแกรมคอมพิวเตอรของผูผลิตตางๆ

รูปที่ 3.3 สัดสวนปรับลดความเขมฝนตามขนาดของพื้นที่ระบายน้ําและที่ชวงเวลาฝนตกตางๆ

0.60

0.70

0.80

0.90

1.00

1 10 100พืน้ท่ีระบาย (ตร.กม.)

สัดสวนป

รับลด

ความเขมฝ

ชวงเวลาฝนตก 2 ชัว่โมง

ชวงเวลาฝนตก 6 ชัว่โมง.

ระบบรวบรวมน้ําเสียชุมชนและระบบระบายน้ําฝน• • • • • • • • • • • • • • •

32

3.5.1 สัมประสิทธิ์น้ําทาสัมประสิทธิ์น้ําทาขึ้นอยูกับปจจัยตางๆมากมาย เชน ความลาดของพื้นที่ระบายน้ํา ส่ิงปกคลุม

พื้นผิว ชนิดดิน ความชื้นในดิน เวลาที่ฝนตก ฯลฯ ในกรณีที่ทราบขอมูลลักษณะพื้นผิวของพื้นที่ ระบายน้ํา ผูออกแบบสามารถกําหนดสัมประสิทธิ์น้ําทาดังตารางที่ 3.1 แตถาไมทราบขอมูลดังกลาว ผูออกแบบอาจกําหนดสัมประสิทธิ์น้ําทาตามลักษณะการใชประโยชนของพื้นที่ดังตารางที่ 3.2 อยางไรก็ตามผูออกแบบควรคํานึงถึงการเปลี่ยนแปลงลักษณะพื้นผิวของพื้นที่ระบายน้ําและการใชประโยชนที่ดินในอนาคตดวย นอกจากนี้ถาพื้นที่ระบายน้ํามีขนาดใหญและมีลักษณะการใชประโยชนของที่ดินหรือมีลักษณะพื้นผิวแตกตางกันมาก จะตองคํานวณคาสัมประสิทธิ์น้ําทาเปนคาเฉลี่ยตามสัดสวนลักษณะของพื้นที่ระบายน้ํายอย

3.5.2 พื้นที่ระบายน้ําพืน้ทีร่ะบายน้าํ หมายถงึ พืน้ทีบ่ริการของโครงการหรอืพืน้ทีท่ีม่รีะบบระบายน้าํฝน ซึง่ผูออกแบบ

ควรศึกษาขอมูลตางๆ ดังนี้- แผนที่แสดงระดับเสนชั้นความสูงและภาพถายทางอากาศ เพื่อศึกษาความลาดของพื้นที่ระบายน้ํา

- ลักษณะการใชประโยชนที่ดินหรือแผนผังเมือง ทั้งในปจจุบันจนถึงปเปาหมาย เพื่อศึกษาระดับความสําคัญของแตละพื้นที่ตอการปองกันความเสียหายจากน้ําทวมขัง

- ลักษณะของดินและสวนที่ปกคลุมพื้นผิว รวมทั้งความลาดเอียงของพื้นผิว เนื่องจากมีผลกระทบในการกําหนดสัมประสิทธิ์น้ําทา

- ควรแบงพื้นที่บริการออกเปนพื้นที่ระบายน้ํายอยหลายๆสวนตามลักษณะความลาดของ พื้นที่ ซึ่งแตละพื้นที่ระบายน้ํายอยสามารถระบายน้ําดวยแรงโนมถวงของโลกและรวมเขาที่จุดหนึ่งๆ เพื่อตอเขาทอระบายหลักตอไปได

3.5.3 ความเขมฝนความเขมฝนสามารถหาไดจากกราฟความสัมพันธระหวางความเขมฝนกับชวงเวลาฝนตกที่

คาบอุบัติฝนตางๆกัน กราฟความสัมพันธดังกลาวไดจากการเก็บขอมูลเชิงสถิติและเปนขอมูลเฉพาะทองถิ่น เนื่องจากลักษณะหรือรูปแบบของฝนที่ตกในแตละทองถิ่นมีความแตกตางกัน ขอมูลฝน ดังกลาวสามารถศึกษาไดจากขอมูลฝนในอดีตซึ่งถูกบันทึกโดยกรมอุตุนิยมวิทยา

ตัวอยางกราฟความสัมพันธระหวางความเขมฝนกับชวงเวลาฝนตกที่คาบอุบัติฝนตางๆกันของชุมชนหนึ่งในประเทศไทยแสดงดังรูปที่ 3.4 สวนการเลือกใชคาบอุบัติฝนและชวงเวลาฝนตกจะ ขอกลาวตอไปในหัวขอที่ 3.5.4 และ 3.5.5

สรุปเกณฑแนะนําการออกแบบระบบรวบรวมน้ําเสียและโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชน• • • • • • • • • • • • • • •

33

ตารางที่ 3.1 สัมประสิทธิ์น้ําทาตามลักษณะพื้นที่ผิวของพื้นที่ระบายน้ํา

ลักษณะพื้นที่ผิว สัมประสิทธิ์ของน้ําทาสวนปูพื้น - ยางมะตอยหรือคอนกรีต - อิฐ หรือ อิฐตัวหนอน

0.70 - 0.950.70 - 0.85

หลังคา 0.75 - 0.95สนาม(ดินทราย) - เรียบ – ลาด 2% - ลาด 2 – 7% - ลาด 7%ขึ้นไป

0.05 - 0.100.10 - 0.150.15 - 0.20

สนาม(ดินแนน) - เรียบ – ลาด 2% - ลาด 2 – 7% - ลาด 7% ขึ้นไป

0.13 - 0.170.18 - 0.220.25 - 0.35

ตารางที่ 3.2 สัมประสิทธิ์น้ําทาตามลักษณะการใชประโยชนของพื้นที่

ลักษณะการใชประโยชนของพ้ืนที่ สัมประสิทธิ์น้ําทาเขตธุรกิจ - หนาแนน - รอบๆบริเวณเขตธุรกิจ

0.70 - 0.950.50 - 0.70

เขตที่พักอาศัย - ครอบครัวเดี่ยว - หลายครอบครัว(แยกกัน) - หลายครอบครัว(ติดกัน)

0.30 - 0.500.40 - 0.600.60 - 0.75

เขตที่พักอาศัย(ชานเมือง) 0.25 - 0.40เขตอพารทเมนท 0.50 - 0.70เขตอุตสาหกรรม - เบา - หนัก

0.50 - 0.800.60 - 0.90

สวนสาธารณะ 0.10 - 0.25สวนเด็กเลน 0.20 - 0.35สถานีรถไฟ,ชุมทาง 0.20 - 0.35ที่รกราง 0.10 - 0.30

ระบบรวบรวมน้ําเสียชุมชนและระบบระบายน้ําฝน• • • • • • • • • • • • • • •

34

รูปที่ 3.4 ตัวอยางความสัมพันธระหวางความเขมฝนและชวงเวลาฝนตกที่คาบอุบัติฝนตางๆ (หมายเหตุ – กราฟความสัมพันธนี้จะเปนขอมูลเฉพาะทองถิ่นหนึ่งๆเทานั้น)

3.5.4 คาบอุบัติฝน(return period)คาบอุบัติฝน หมายถึง ชวงเวลาโดยเฉลี่ยของเหตุการณที่ฝนตกในปริมาณที่เทากันหรือ

มากกวาที่กําหนดมีโอกาสจะเกิดซ้ํา โดยทั่วไปฝนที่มีคาบอุบัติฝนนานขึ้น ยอมมีความเขมฝนสูงกวาฝนที่มีคาบอุบัติฝนต่ํากวา กลาวคือ ฝนที่มีคาบอุบัติฝน 5 ป (หรือฝนตกหนักที่ควรจะเกิดขึ้นเพียง 1 คร้ังในรอบ 5 ป) ควรจะมคีวามเขมฝนนอยกวาฝนทีม่คีาบอบัุติฝน 10 ป (หรือฝนตกหนกัทีค่วรจะเกดิขึน้เพยีง 1 คร้ังในรอบ 10 ป)

ปจจัยสําคัญในการเลือกคาบอุบัติฝน ไดแก ระดับความรุนแรงของความเสียหายเนื่องจาก น้ําทวมขัง และความคุมคาในการลงทุน ถากําหนดคาบอุบัติฝนนานขึ้นก็จะทําใหมีความปลอดภัยจากน้ําทวมขังสูงขึ้น แตทําใหทอระบายน้ําฝนและเครื่องสูบน้ําฝนมีขนาดใหญและมีงบประมาณการลงทุนสูงขึ้นดวย ดังนั้นการเลือกคาบอุบัติฝนที่เหมาะสมสาํหรับออกแบบทอระบายน้าํฝนนัน้ ควรคาํนงึถงึความคุมทุนระหวางงบประมาณการลงทุนกับความเสียหายที่จะเกิดขึ้น แตถาไมสามารถคํานวณจุดคุมทุนดังกลาวได ใหเลอืกคาบอบัุติฝนตามลกัษณะการใชประโยชนของพืน้ทีดั่งนี้

- สําหรบัเขตทีอ่ยูอาศยั ควรกาํหนดคาบอบัุติฝนเทากบั 2 - 15 ป แตแนะนาํใหใชเทากบั 5 ป- สําหรับเขตพาณิชยกรรมหรือเขตที่มีคุณคาทางเศรษฐกิจ ควรกําหนดคาบอุบัติฝนเทากับ

10 - 50 ป ข้ึนกับระดับความรุนแรงของความเสียหายของพื้นที่- สําหรบังานทีเ่กีย่วกบัการปองกนัน้าํทวม ควรกาํหนดคาบอบัุติฝนเทากบั 50 ป หรือมากกวา

50 ปข้ึนไป

ชวงเวลาฝนตก (นาที)

ความ

เขมฝ

นเฉล

ี่ย (มม.

/ชม.)

สรุปเกณฑแนะนําการออกแบบระบบรวบรวมน้ําเสียและโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชน• • • • • • • • • • • • • • •

35

3.5.5 เวลารวมตัวของน้ําทา(time of concentration; tc)อัตราไหลน้ําทาจะสูงสุดเมื่อฝนตกที่ความเขมสูงถึงคาหนึ่งและตกนานอยางตอเนื่องจน

กระทั่งน้ําทาบนพื้นที่ระบายน้ําทุกสวนไหลไปยังจุดพิจารณา เวลาที่ทําใหเกิดอัตราไหลน้ําทาสูงสุด เรียกวา “เวลารวมตัวของน้ําทา” ซึ่งเทากับชวงเวลาที่ฝนตกดวยความเขมฝนคาหนึ่งหรืออาจเรียกวา“เวลานับวาฝนตก” ก็ได

(หมายเหตุ – เวลาที่นับวาฝนตก หมายถึง ชวงเวลาที่ฝนตกดวยความเขมสูงพอจนมีผลกระทบตอการระบายน้ํา ซึ่งโดยปกติเวลาที่ฝนตกจริงจะยาวนาน แตในชวงตนและชวงหลังของฝนตกจะมีความเขมฝนเบาบางมากจนไมมีผลกระทบตอการเกิดอัตราไหลน้ําทา)

เวลารวมตัวของน้ําทา เทากับ เวลาที่น้ําทาไหลจากจุดที่ไกลที่สุดของพื้นที่ระบายน้ํามายังจุดเขาทอ รวมกับเวลาที่น้ําทาไหลในทอจนถึงจุดที่พิจารณาออกแบบ การหาเวลาน้ําทาไหลในทอสามารถคํานวณไดจากสมการทางชลศาสตรที่เกี่ยวของ แตเวลาการไหลของน้ําทาจากจุดไกลที่สุดของพื้นที่ระบายมายังจุดเขาทอระบายน้ํานั้นคํานวณไดจากสภาพผิวของพื้นระบายน้ําซึ่งขึ้นอยูปจจัยตางๆ เชน ความลาดของพื้นผิว ลักษณะสิ่งปกคลุมพื้นผิว และระยะทางที่น้ําทาไหลเขาจุดเขาทอ ฯลฯ

ถาผูออกแบบมีขอมูลลักษณะของพื้นผิว(ความลาดของพื้นที่ระบายและสิ่งที่ปกคลุมพื้นผิว)และระยะทางที่น้ําทาไหลเขาทอ สามารถคํานวณหาเวลาที่น้ําทาไหลเขาทอไดจากสมการที่ 3 - 2 หรือกราฟความสัมพันธดังรูปที่ 3.5

t = (0.067n’ l/s)0.467 (3 - 2)

โดยที่ t = เวลาที่น้ําทาไหลเขาทอ; นาทีn’ = สัมประสิทธิ์ของการตานการไหล(ดูจากตารางที่ 3.3)l = ระยะทางที่ไกลที่สุดของพื้นที่ระบาย; เมตร(ยาวไมเกิน 360 เมตร)s = ความลาดชันของพื้นที่ผิว

แตถาผูออกแบบไมทราบขอมูลลักษณะพื้นผิวของพื้นที่ระบายน้ํา ใหกําหนดเวลาที่น้ําทาไหลเขาทอตามลักษณะการใชประโยชน ดังนี้

- พื้นที่ที่มีความหนาแนน มีการพัฒนามาก น้ําทาไมสามารถซึมลงดินได และมีทางน้ําเขาขางถนนถี่ ควรกําหนดเวลาที่น้ําทาไหลเขาทอเทากับ 5 นาที แตถาเปนพื้นที่ราบเรียบหรือความลาดชันนอย อาจกําหนดเวลาที่น้ําทาไหลเขาทอเทากับ 10 - 15 นาที

- สําหรับพื้นที่ที่เปนที่พักอาศัย มีการพัฒนานอย และเปนพื้นที่ราบเรียบหรือลาดชันนอย อาจกําหนดเวลาที่น้ําทาไหลเขาทอเทากับ 20 - 30 นาที

ระบบรวบรวมน้ําเสียชุมชนและระบบระบายน้ําฝน• • • • • • • • • • • • • • •

36

รูปที่ 3.5 เวลาที่น้ําทาไหลเขาทอตามลักษณะของพื้นผิวที่ความลาดเอียงตางๆ

ตารางที่ 3.3 คาสัมประสิทธิ์ของการตานการไหลสําหรับหาเวลาน้ําทาไหลเขาทอ

ชนิดของพื้นที่ผิว สัมประสิทธิ์ของการตานการไหลพื้นที่ผิวที่น้ําซึมลงดินไมไดพื้นที่ที่ไมมีส่ิงปกคลุมและราบเรียบพื้นที่ที่ไมมีส่ิงปกคลุมและมีความขรุขระพอสมควรพื้นที่ที่มีหญาปกคลุมไมหนาแนนหรือเขตเกษตรกรรมพื้นที่ที่มีหญาขนาดใหญ เชน ทุงหญาเลี้ยงสัตวพื้นที่ที่เปนปาที่มีตนไมใหญพื้นที่ที่เปนปาที่มีตนไมใหญและมีใบไมปกคลุมดวยพื้นที่ที่เปนปาสนหรือปกคลุมดวยตนไมใหญพื้นที่ที่มีหญาปกคลุมอยางหนาแนน

0.020.100.200.200.400.600.800.800.80

สนามหญา สนามหญา

ระยะ

ทาง ไ

หล(เม

ตร)

เวลาน้ําทาไหลเขาทอ(นาที)

ดาดปูน คูระบายนํ้า ผิวดิน ไมหนาแนน โดยทั่วไป

สรุปเกณฑแนะนําการออกแบบระบบรวบรวมน้ําเสียและโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชน• • • • • • • • • • • • • • •

37

3.6 สมการในการออกแบบทอ

3.6.1 การไหลในรางเปด(open-channel flow)โดยทั่วไปมักออกแบบทอรวบรวมน้ําเสียและทอระบายน้ําฝนเปนระบบไหลดวยแรงโนมถวง

ของโลกเปนหลักหรือเรียกวา “การไหลในรางเปด” ซึ่งมีสมการสําหรับออกแบบที่นิยมใช ไดแก สมการแมนนิ่ง(manning equation) ดังสมการที่ 3 - 3

v = (R2/3 S1/2)/n (3 - 3)

โดย v = ความเร็วการไหลของน้ํา, เมตร/วินาทีR = รัศมีชลศาสตร(hydraulic radius), เมตร

= อัตราสวนระหวางพื้นที่หนาตัดการไหลกับเสนขอบเปยก(wet perimeter)S = ความลาดชันของเสนชันพลังงาน, เมตร/เมตร (เทากับสัดสวนของเฮด

สูญเสียตอความยาวทอ)= ความลาดชันของทอหรือทองราง ถาเปนการไหลแบบเปนระเบียบ (uniform flow)

n = สัมประสทิธิค์วามหยาบของผวิแมนนิง่(manning roughness coefficient)

สัมประสิทธิ์ความหยาบของผิวแมนนิ่งขึ้นอยูกับชนิดและอายุการใชงานของทอ โดยปกติถาเปนทอคอนกรีตเสริมเหล็กมักกําหนดคาสัมประสิทธิ์ความหยาบของผิวแมนนิ่งในชวง 0.013 - 0.015 แตแนะนําใหใชเทากับ 0.015 สวนทอชนิดอื่น ผูออกแบบสามารถตรวจสอบขอมูลไดจากผูผลิต

ผูออกแบบควรคาํนงึอยูเสมอวาถาน้าํเสยีไหลไมเตม็ทอ จะทาํใหคาตางๆ(เชน ความเรว็การไหล รัศมชีลศาสตร ฯลฯ) แปรผนัตามระดบัความสงูของน้าํในทอดวย ซึง่สามารถหาความสมัพนัธไดดังรูปที ่3.6

นอกจากนีก้ารไหลผานฝายกถ็อืวาเปนการไหลแบบรางเปดเชนกนั สมการสาํหรบัออกแบบฝายซึ่งมีการไหลแบบอิสระ(free flow) ของฝายสี่เหลี่ยมแบบสันคม(sharp-crested rectangular weir)และฝายสี่เหลี่ยมแบบสันกวาง(broad–crested rectangular wier) แสดงดังสมการที่ 3 - 4 และ 3 - 5 ตามลําดับ สวนฝายแบบรองตัววีที่มีมุมเทากับ 90 องศา(V-notch weir) ฝายหุบ(contraction weir) และฝายสี่เหลี่ยมคางหมู(trapezoidal weir) มีสมการออกแบบดงัสมการที่ 3 - 6 ถึง 3 - 8 ตามลําดับ

Q = 1.84LH1.5 (3 - 4)

Q = 1.71LH1.5 (3 - 5)

ระบบรวบรวมน้ําเสียชุมชนและระบบระบายน้ําฝน• • • • • • • • • • • • • • •

38

Q = 1.47H2.5; มุมของรองตัววีเทากับ 90 องศา (3 - 6)

Q = 1.84(L-0.1H)H1.5 (3 - 7)

Q = 1.859LH2.5 (3 - 8)

โดยที่ Q = อัตราไหลผานฝาย, ลบ.ม./วินาทีL = ความยาวของสันฝาย, เมตรH = ความสูงของน้ําเหนือสันฝาย, เมตร

3.6.2 การไหลในทอหลักความดันในกรณีที่ไมสามารถวางทอใหไหลดวยแรงโนมถวงได จําเปนตองกอสรางสถานีสูบน้ําเสียและ

ลําเลียงน้ําเสียดวยทอซึ่งอาศัยแรงดันจากเครื่องสูบ ทอลําเลียงดังกลาวเรียกวา “ทอหลักความดัน” สมการที่เกี่ยวของสําหรับการออกแบบทอหลักความดันมีหลายวิธี แตสมการที่นิยมใช ไดแก สมการ ฮาเซนวิลเลียมส(Hazen-Williams equation) ซึ่งแสดงดังสมการที่ 3 - 9

v = 0.849CR0.63S0.54 (3 - 9)

โดยที่ C = สัมประสิทธิ์ความเสียดทานฮาเซนวิลเลียมส(ดูจากตารางที่ 3.4)S = ความลาดชันของเสนชันพลังงาน

= เฮดสูญเสียตอความยาวทอ, เมตร/เมตร

3.7 การจัดผังระบบทอ

ทอรวบรวมน้ําเสียและทอระบายน้ําฝนควรออกแบบใหน้ําไหลดวยแรงโนมถวงของโลกเปนหลัก และควรวางทอใหมีความลาดและหลบหลีกสิ่งกีดขวางตางๆ เชน ทอประปา ทอสายไฟ เปนตน ถากอสรางหรือวางผังทอผิดพลาด การแกไขหรือการเพิ่มเติมระบบจะกระทาํไดยาก ไมเหมอืนกบัระบบทอประปาซึง่เปนทอแรงดนัซึง่สามารถวางทอใหมรีะดบัข้ึนลงเพือ่หลบสิง่กดีขวางตางๆหรือเพิ่มเติมขยายระบบไดงายกวา

สรุปเกณฑแนะนําการออกแบบระบบรวบรวมน้ําเสียและโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชน• • • • • • • • • • • • • • •

39

รูปที่ 3.6 ลักษณะทางชลศาสตรการไหลในรางเปดของทอกลม(d = ระดบัน้าํทีไ่หลในทอ; D = เสนผานศนูยกลางทอ; คาทีห่อย f = คาตางๆทีน่้าํไหลเตม็ทอ)

(หมายเหต-ุ โดยปกตเิมือ่ระดบัน้าํในทอเปล่ียนแปลงยอมทาํใหคา n แปรผนัดวย แตในทางปฏบิตัมิกัถอืวา n คงที)่

ตารางที่ 3.4 สัมประสิทธิ์ความเสียดทานฮาเซนวิลเลียมสของทอชนิดตางๆ

ชนิดของทอ สัมประสิทธิ์ความเสียดทานฮาเซนวิลเลียมส

ทอที่ตรงและเรียบมากๆ 140ทอที่เรียบมาก 130ไมเรียบหรือปูนเรียบ 120ทอเหล็ก(ใหม) ใชหมุดย้ํา, ทอดินเผา 110ทอเหล็ก(เกา), อิฐปกติ 100ทอเหล็ก(เกา), ใชหมุดย้ํา 95ทอเหล็ก(เกา) ในสภาพโทรม 60 - 80

เม่ือ n แปรผันตามระดับความสูงน้ําเม่ือ n คงที่

ระบบรวบรวมน้ําเสียชุมชนและระบบระบายน้ําฝน• • • • • • • • • • • • • • •

40

ปจจัยสําคัญในการจัดผังระบบทอสามารถสรุปไดดังนี้- แผนที่แสดงตําแหนง แผนที่เสนชั้นความสูง แบบแปลน และภาพตัดตามยาวของระบบ

สาธารณูปโภคตางๆ(เชน ถนน ทางรถไฟ อาคาร บานเรือน แนวทอระบายเดิม ทอประปา ทอไฟฟา ทอโทรศัพท แมน้ํา ลําธาร คลอง เปนตน) ควรมีมาตราสวนอยางเหมาะสม จึงจะทาํใหการวางผงัทอเปนไปอยางแมนยาํ มาตราสวนของแผนทีห่รือแบบแปลนทีเ่หมาะสมข้ึนอยูกบัลักษณะการใชงานดงัตารางที ่3.5 นอกจากนีถ้าถนนหรอืพืน้ผวิของพืน้ทีร่ะบายน้ํามีความลาดนอยกวาหรือเทากับรอยละ 6 เสนชั้นความสูงควรมีระยะหางไมเกิน 0.50 เมตร แตถาความลาดมากกวารอยละ 6 เสนชัน้ความสงูอาจมรีะยะหางมากถงึ 1.5 เมตร

- ผูออกแบบควรวางแนวทอใหมคีวามยาวสัน้ทีสุ่ดและเปนแนวทางทีม่คีวามตองการสถานสูีบ/ยกระดับน้ําเสียนอยที่สุด แตตองครอบคลุมทั่วพื้นที่บริการและมีความคุมคาในการลงทุนมากที่สุด

- ทอน้ําเสียควรวางอยูใกลกับกลางถนน เพื่อรับน้ําเสียจากบานเรือนทั้งสองขางถนน ถาถนนมีความกวางมาก อาจวางทอน้ําเสียไวทั้งสองขางถนนก็ได

- ผูออกแบบควรวางแนวทอผานทีดิ่นสาธารณะ และหลกีเลีย่งวางทอผานพืน้ทีข่องสวนบคุคล- ผังระบบทอตองประกอบดวยตําแหนงขององคประกอบตางๆ เชน ทอระบายหลัก

ทอดักน้ําเสีย บอตรวจ บอผันน้ําเสีย สถานีสูบน้ําเสีย เปนตน- ทอระบายน้ําฝนหรือทอระบายรวมควรวางใกลกับขอบถนนหรือใตพื้นถนนโดยตรง ทําให

ระบายน้ําฝนลงทอไดรวดเร็วที่สุด- ผูออกแบบควรหลีกเลี่ยงการวางทอน้ําเสียในบริเวณเดียวกับทอน้ําประปา แตถา

หลีกเลี่ยงไมได ควรกําหนดใหใชทอระบายน้ําเสียแบบทนความดันไดหรือเชื่อมตอทอดวยแหวนยางอัดหรือวางทอน้ําเสียใหตํ่ากวาหรือหางจากทอประปาพอสมควร เพื่อปองกัน ผลกระทบในกรณีที่มีการรั่วซึม ดังรูปที่ 3.7

ตารางที่ 3.5 ชนิดของแผนที่และมาตราสวนของแผนที่

ประโยชนการใชงาน รายละเอียด มาตราสวนการสํารวจตัวเมือง - 1 : 2,000 - 1 : 50,000การแสดงตําแหนง ผังแปลนและรูปตัดตามยาว

ผังบริเวณกอสรางตําแหนงทั่วไป

1 : 5001 : 200

1 : 50

---

1 : 1,0001 : 5001 : 200

แบบแสดงรายละเอียด ทั่วไปการประกอบติดตั้งรายละเอียด

1 : 201 : 51 : 1

---

1 : 1001 : 201 : 10

สรุปเกณฑแนะนําการออกแบบระบบรวบรวมน้ําเสียและโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชน• • • • • • • • • • • • • • •

41

รูปที่ 3.7 การวางทอน้ําเสียใกลกับทอน้ําประปา

3.8 ความเร็วตํ่าสุด

ผูออกแบบควรออกแบบทอรวบรวมน้ําเสียใหน้ําไหลดวยความเร็วอยางนอยคาหนึ่งเพื่อ ปองกันการตกตะกอนของของแข็งแขวนลอยในทอ ซึ่งเปนการปองกันกลิ่นจากกาซไฮโดรเจนซัลไฟดและการกัดกรอนทอ ความเร็วการไหลของน้ําดังกลาว เรียกวา “ความเร็วตํ่าสุด”

ทอรวบรวมน้ําเสียควรกําหนดความเร็วต่ําสุดไมนอยกวา 0.6 เมตร/วินาที ที่อัตราไหล(น้ําเสีย)รายชั่วโมงสูงสุดตั้งแตปแรกของโครงการ ซึ่งถือวาทําใหเกิดการลางทออยางนอยวันละหนึ่งครั้ง แตตองตรวจสอบความเร็วการไหลที่ปเปาหมายดวย กลาวคือ ถาความเร็วการไหลที่อัตราไหลสูงที่ ปเปาหมายมีคาเกินคาความเร็วสูงสุด(ดูจากหัวขอที่ 3.9) ก็จําเปนตองลดความลาดทอลงและยอมใหความเร็วการไหลในปแรกของโครงการต่ํากวา 0.6 เมตร/วินาที ซึ่งถาเปนเชนนั้นตองมีการลางและบํารุงรักษาทอบางในตอนชวงแรกของโครงการ

ดินถมปกติ

ดินบดอัดแนน

ทอน้ําเสีย

ทอประปา

ทรายสะอาด

หางกันไมนอยกวา 3 เมตร

ทอประปา

ทองทอประปาดินสะอาด

หลังทอน้ําเสีย

ไมนอยกวา 30 เซนติเมตร

ระบบรวบรวมน้ําเสียชุมชนและระบบระบายน้ําฝน• • • • • • • • • • • • • • •

42

3.9 ความเร็วสูงสุด

จุดประสงคในการกําหนดความเร็วสูงสุดเพื่อปองกันการสึกกรอนของทออันเปนสาเหตุทําใหอายุการใชงานนอยกวาอายุจริงของ(วัสดุของ)ทอ โดยทั่วไปควรกําหนดความเร็วสูงสุดไมเกิน 3.0 เมตร/วินาที ที่อัตราไหลรายชั่วโมงสูงสุดของปเปาหมายโครงการ แตถาเปนทอที่มีการเคลือบผิวเปนพิเศษและทนตอการสึกกรอนสูง เชน ทอพีอี(PE) ทอพีวีซี(PVC) เปนตน อาจกําหนดความเร็วให สูงกวานี้ได แตตองตรวจสอบขอมูลและไดรับการยืนยันจากผูผลิตดวย

3.10 ขนาดทอเล็กที่สุด

ก. ทอน้ําเสียทอน้ําเสีย(ระบบทอระบายแยก)ควรมีขนาดไมนอยกวา 200 มิลลิเมตร

ข. ทอระบายน้ําฝนและทอระบายรวม(กอนบอผันน้ําเสีย)ทอระบายน้ําฝนและทอระบายรวม(ซึ่งรวบรวมน้ําเสียและน้ําฝนทั้งหมดเขาสูบอผันน้ําเสีย)

ควรมีขนาดไมนอยกวา 600 มิลลิเมตร

ค. ทอดักน้ําเสียทอดักน้ําเสียซึ่งรับน้ําเสียหรือน้ําฝนจากบอผันน้ําเสียควรมีขนาดไมนอยกวา 400 มิลลิเมตร

3.11 ระดับน้ําในทอ

สําหรบัทอรวบรวมน้าํเสยีควรออกแบบใหมรีะดบัน้าํไหลในทอไมเกนิ 0.8 ของเสนผานศนูยกลางทอที่อัตราไหลรายชั่วโมงสูงสุดที่ปเปาหมาย สวนทอระบายน้าํฝนอาจออกแบบใหน้าํไหลเตม็ทอทีอั่ตราไหลน้าํทาสงูสดุ

3.12 ความลาดของทอ

ผูออกแบบตองออกแบบใหทอมีความลาดเพียงพอ เพื่อทําใหความเร็วการไหลในทอไมนอยกวาความเร็วต่ําสุด ความลาดต่ําสุดของทอสามารถคํานวณไดจากสมการการไหลที่เกี่ยวของ เชน สมการแมนนิ่ง เปนตน บางกรณีอาจวางทอใหมีความลาดเทากับถนนหรือพื้นที่วางทอก็ได แตตองมีความเร็วการไหลในกรณีตางๆกันไมนอยกวาความเร็วต่ําสุดและไมมากกวาความเร็วสูงสุด ตารางที่ 3.6 แสดงความลาดต่ําสุดสําหรับการวางทอน้ําเสียขนาดตางๆ

สรุปเกณฑแนะนําการออกแบบระบบรวบรวมน้ําเสียและโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชน• • • • • • • • • • • • • • •

43

ตารางที่ 3.6 ความลาดต่ําสุดสําหรับการวางทอน้ําที่ขนาดตางๆ

เสนผานศูนยกลางทอ ความลาดต่ําสุด (เมตร/เมตร)(มิลลิเมตร) n = 0.013 n = 0.015

200 0.0033 0.0044250 0.0025 0.0033300 0.0019 0.0026400 0.0013 0.0017500 0.0010 0.0013600 0.0008 0.0010800 0.0005* 0.0007*

1000 0.0004* 0.0005*1200 0.0003* 0.0004*

หมายเหตุ- คาในตารางคาํนวณจากสมการแมนนิง่ โดยกาํหนดใหความเรว็การไหลต่าํสดุเทากบั 0.6 เมตร/วนิาท ี ซึ่งกาํหนดใหน้าํเสียมีระดับการไหลเทากับคร่ึงทอ ดังนั้นคาดังกลาวเปนการเผื่อความปลอดภัยแลว เนื่องจากถาน้ําเสียไหลมากกวาครึ่งทอ จะทําใหความเร็วการไหลเพิ่มข้ึนอีกดวย ดูจากรูปที่ 3.6

- * ในทางปฏิบัติความลาดต่ําสุดของทอไมควรนอยกวา 0.0008 เมตร/เมตร

3.13 ความลึกตํ่าสุด

ผูออกแบบควรวางทอใหมีความลึกเพียงพอ จึงจะทําใหทอรวบรวมน้ําเสียหรือทระบายน้ําฝนสามารถรับน้ําจากทอระบายจากอาคารไดอยางสะดวก นอกจากนี้ตองคํานึงถึงแรงกดจากน้ําหนักของดินและน้ําหนักจรดวย ผูออกแบบควรกําหนดความลึกต่ําสุดของทอโดยใหมีดินคลุมหลังทอไมนอยกวา 0.6 เมตร แตตองตรวจสอบความสามารถในการรับแรงของทอจากผูผลิตกอนดวย

3.14 ความลึกสูงสุด

การวางทอที่ระดับความลึกมากทาํใหยากตอการกอสรางและทาํใหงบประมาณการกอสรางสูง ความลึกการวางทอแบบเปดหนาดิน(open cut)ข้ึนอยูกับลักษณะของชั้นดินแตละพื้นที่ แตโดยทั่วไปควรวางทอไมใหมีความลึกเกิน 4 - 6 เมตร

ระบบรวบรวมน้ําเสียชุมชนและระบบระบายน้ําฝน• • • • • • • • • • • • • • •

44

3.15 ทอหลักความดัน(force main)

ทอหลักความดัน หมายถึง ทอที่ตอจากสถานีสูบไปยังจุดรับน้ําโดยอาศัยแรงดัน การวางทอชนดินีจ้ะวางขนานไปตามความลาดของพืน้ทีผิ่ว สมการสาํหรบัการออกแบบทอหลกัความดนัไดกลาวไวแลวในหวัขอที ่3.6.2(ดังสมการที ่3 - 9) สวนคากาํหนดการออกแบบทอหลกัความดนัมรีายละเอยีดดงันี้

- ความเร็วการไหลต่ําสุดในทอไมนอยกวา 0.6 เมตร/วินาที- ความเร็วที่ทําใหตะกอนในทอฟุงกลับข้ึนมาใหม และควรมีความเร็วอยางนอยเทากับ 1.0

เมตร/วินาที- ความเร็วสูงสุดการไหลในทอที่ปเปาหมายโครงการไมเกิน 3.0 เมตร/วินาที แตถาเปนทอที่

มีการเคลือบผิวเปนพิเศษและทนตอการสึกกรอนสูง อาจกําหนดความเร็วใหสูงกวานี้ได แตตองตรวจสอบขอมูลและไดรับการยืนยันจากผูผลิตกอน

3.16 บอตรวจ

จุดประสงคหลักของบอตรวจ คือ อํานวยความสะดวกสําหรับเขาไปตรวจสอบบํารุงรักษาระบบทอเมื่อทออุดตันหรือชํารุด และเปนจุดบรรจบทอในกรณีที่มีการเปลี่ยนขนาดทอ เปลี่ยนความลาดหรือความลึกทอ และเปลี่ยนทิศทางทอ

3.16.1 ตําแหนงของบอตรวจบอตรวจมใีชทัง้ในระบบระบายน้าํเสยี ระบบระบายน้าํฝน และระบบทอระบายรวม ตําแหนงของ

บอตรวจขึน้อยูกบัลักษณะการใชงานดงันี้- ระยะหางของบอตรวจสําหรับทอระบายหลัก(ระบบทอระบายแยก)หรือทอดักน้าํเสีย(ระบบ

ทอระบายรวม)ข้ึนอยูกับขนาดของทอและอุปกรณการลางทอ โดยมีคาแนะนําดังตารางที่ 3.7

- ระยะหางระหวางบอตรวจสําหรับทอระบายน้ําฝนหรือทอระบายรวม(ที่รวบรวมน้ําเสียและน้ําฝนเขาสูบอผันน้ําเสีย)ข้ึนอยูความตองการระบายน้ําฝนจากผิวถนนเพื่อปองกันน้ําทวมขัง เนื่องจากทางน้ําเขาขางถนนมักติดกับบอตรวจ

- นอกจากนี้ตองมีบอตรวจในกรณีอ่ืนๆดวย เชน การบรรจบทอ เปลี่ยนความลาดทอ เปลี่ยนขนาดทอ เปลี่ยนระดับทอ เปนตน

3.16.2 รูปรางและขนาดของบอตรวจรูปรางของบอตรวจมีทั้งบอตรวจกลมและสี่เหลี่ยม บอตรวจกลมมีความสามารถรับแรงดัน

ดานขางไดดี สามารถตอเชื่อมทอไดทุกทิศทางและติดตั้งงายกวา ขนาดของบอตรวจจะตองมีขนาดใหญเพยีงพอเพือ่ใหคนสามารถลงไปทาํงานและออกมาไดอยางสะดวก โดยมคีาแนะนาํดงัตารางที ่3.8

สรุปเกณฑแนะนําการออกแบบระบบรวบรวมน้ําเสียและโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชน• • • • • • • • • • • • • • •

45

ตารางที่ 3.7 ระยะหางระหวางบอตรวจสําหรับทอระบายหลักหรือทอดักน้ําเสีย

เสนผานศูนยกลางทอ(d) ระยะหางสูงสุดระหวางบอตรวจ(เมตร)d ≤ 0.6 เมตร 40

0.6 < d ≤ 1.2 เมตร 80d > 1.2 เมตร 120

ตารางที่ 3.8 ขนาดของบอตรวจ

ขนาดของบอตรวจ(เมตร)เสนผานศูนยกลางทอ(d) บอกลม(เสนผานศูนยกลาง) บอส่ีเหล่ียม(กวาง x ยาว) d ≤ 0.6 เมตร 1.2 1.2 x 1.2

0.6 ม. < d ≤ 0.8 เมตร 1.4 1.2 x 1.40.8 ม. < d ≤ 1.0 เมตร 1.6 1.2 x 1.61.0 ม. < d ≤ 1.2 เมตร 1.8 1.2 x 1.8

d > 1.2 เมตร 2.1 1.2 x 2.1

3.16.3 บันไดในบอตรวจบันไดในบอตรวจควรอยูติดผนังดานใดดานหนึ่งซึ่งตรงกับฝาปดบอตรวจ เพื่อใหคนสามารถ

ข้ึนลงไดสะดวก และตองทําดวยเหล็กไรสนิมหรือวัสดุที่ทนตอการกัดกรอน มีความกวางไมนอยกวา 30 เซนติเมตร มีระยะหางแตละขั้นประมาณ 30 - 40 เซนติเมตร

3.16.4 ฝาปดของบอตรวจขอพิจารณาในการออกแบบฝาปดบอตรวจ มีดังนี้- มีความแข็งแรงสามารถรับแรงกดและแรงกระแทกได- ฝาปดบอตรวจควรมีระดับราบเรียบกับพื้นถนนหรือทางเทาพอดี- สามารถซอมแซมบํารุงหรือเปลี่ยนไดงาย- ฝาบอตรวจตองมีน้ําหนักมากพอที่จะปองกันบุคคลที่ไมมีหนาที่เกี่ยวของเปดฝา หรือขโมย

โดยมีน้ําหนักประมาณ 45 - 70 กิโลกรัม- ควรออกแบบใหเปนฝากลม เพราะแข็งแรงกวาฝาเหลี่ยม รวมทั้งหลนลงบอตรวจไมได

(หมายเหตุ- บอตรวจที่ตั้งอยูในพื้นที่ซึ่งไมมีระบบระบายน้ําตองมีมาตรการปองกันน้ําทาไหลลนเขาบอตรวจดวย)

3.17 บอตรวจแบบลดระดับ(drop manhole)

กรณีที่ทอเขาและทอออกของบอตรวจมีความแตกตางของระดับความสูงเกิน 0.5 เมตร ตองใชบอตรวจแบบลดระดับ

ระบบรวบรวมน้ําเสียชุมชนและระบบระบายน้ําฝน• • • • • • • • • • • • • • •

46

3.18 ทางน้ําเขาขางถนน

ทางน้ําเขาขางถนนมักติดกับบอตรวจหรือหลุมรับน้ํา ทําหนาที่เปนชองใหน้ําฝนบนผิวถนนไหลเขาทอระบายน้ําฝนหรือทอระบายรวมตอไป ระยะหางระหวางทางน้าํเขาขางถนนขึน้อยูกบัความตองการในการระบายน้าํฝนจากผวิถนนเพือ่ปองกนัน้าํทวมขงั แตผูออกแบบควรคาํนงึอยูเสมอวา ถาทางน้าํเขาขางถนนถีจ่ะทาํใหบอตรวจเยอะขึน้ดวย ซึง่อาจทาํใหมปีญหาได เชน การกดีขวางทางเทาและจราจร รวมทัง้ราคากอสรางสงูขึน้ เปนตน

3.19 บอผันน้ําเสีย(combined sewer overflow, CSOs)

หนาที่ของบอผันน้ําเสียไดกลาวแลวในหัวขอที่ 3.3.2 สวนขอพิจารณาในการออกแบบบอผัน น้ําเสียสามารถสรุปไดดังนี้

- บอผันน้ําเสียตองมีอุปกรณที่สามารถผันน้ําเสียปนน้ําฝนสวนหนึ่งระบายลงสูแหลงรับน้ําโดยตรงในขณะฝนตก โดยทั่วไปมักออกแบบเปนฝายน้ําลน

- ตําแหนงของบอผันน้าํเสยีควรอยูใกลกบัจดุทิง้น้าํหรอืใกลกบัแหลงทีน่าํน้าํทิง้ไปใชประโยชน- ภายในบอผันน้าํเสยีอาจประกอบดวยตะแกรงดกัขยะ ซึง่มรีะยะหางระหวางซีต่ะแกรงไมเกนิ

5 เซนตเิมตร เพือ่ปองกนัการอดุตนัของทอดักน้าํเสยี และควรคาํนงึถงึแรงงานทีต่องใชสําหรับทําความสะอาดตะแกรงดวย

- กรณีจุดระบายน้ําทิ้งต่ํากวาระดับน้ําในแหลงรับน้ํา ตองมีวาลวปองกันน้ําจากแหลงรับน้ําไหลยอนเขาระบบระบาย เชน ประตูกระดก(flap gate) เปนตน แตบางกรณี เชน จุดระบายน้ําทิ้งเปนชายทะเลควรระวังการทับถมของทรายซึ่งทําใหวาลวกันน้ํายอนทํางานไมได จําเปนตองสรางสถานีสูบน้ําฝนทิ้งลงสูแหลงรับน้ํา

3.20 ทอลอด(depressed sewer)

กรณีที่ทอรวบรวมน้ําเสียหรือทอระบายน้ําฝนผานสิ่งกีดขวางตางๆ เชน แมน้ํา คลอง ถนน เปนตน จําเปนตองใชทอลอด ซึ่งทําใหประหยัดคาดําเนินการมากกวาการใชสถานีสูบและทอหลักความดัน ขอพจิารณาในการออกแบบสามารถสรุปไดดังนี้

- ทอตองเปนชนิดรับแรงดันได เนื่องจากทอลอดทํางานภายใตความดัน- ทอลอดควรมีน้ําหนักมากพอ เพื่อปองกันการลอยตัวเนื่องจากแรงยกตัวของน้ําใตดิน- ควรออกแบบใหมีความเร็วการไหลไมตํ่ากวา 0.9 เมตร/วินาที ที่อัตราไหลรายชั่วโมง

ตํ่าสุดในปปจจุบันของโครงการ- เพือ่งายตอการออกแบบและทาํใหน้าํไหลดวยความเรว็การไหลไมนอยกวา 0.9 เมตร/วนิาที

ในทุกกรณี ควรออกแบบใหมีหลายทอขนานกันและตองมีโครงสรางหรืออุปกรณแบงน้ําเขาสูทอตางๆ ตามอัตราไหลที่ออกแบบไว

สรุปเกณฑแนะนําการออกแบบระบบรวบรวมน้ําเสียและโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชน• • • • • • • • • • • • • • •

47

บทที่ 4

สถานีสูบน้ําเสีย

สถานีสูบน้ําเสียมีหนาที่ยกระดับของเหลวที่มีระดับตํ่าเกินไปใหมีระดับสูงและเพียงพอแกความตองการ เชน ใชในระบบรวบรวมน้ําเสียหรือระบบระบายน้ําฝน เมื่อตองการใหน้ําเสียหรือน้ําฝนสามารถไหลตอไปดวยแรงโนมถวงของโลก หรือตองการลําเลียงน้ําเสียดวยทอหลักความดันเพื่อปอนน้ําเสียเขาสูโรงปรับปรุงคุณภาพน้ํา เปนตน นอกจากนี้สามารถประยุกตใชไดอีกหลายรูปแบบ เชน ใชกับน้ําที่ผานการบําบัดแลว ใชกับตะกอน กรวด ทราย หรือสลัดจ เปนตน

4.1 ประเภทของสถานีสูบ

สถานีสูบสามารถแบงไดหลายแบบตามเกณฑที่ใช เชน แบงตามการกอสราง(ชนิดสําเร็จรูปหรือชนิดกอสรางในที่) แบงตามขนาดหรืออัตราไหล แบงตามวิธีการสูบ(เครื่องสูบแบบใบพัดหรือเครื่องแบบสกรู) แตโดยทั่วไปมักแบงตามลักษณะของบอสูบ ซึ่งแบงไดเปน 2 ประเภท ไดแก แบบ บอเปยก/บอแหง(wet-well/dry-well) และแบบบอเปยก(wet-well) ซึ่งมีขอดีและขอเสียแตกตางกัน ดังตารางที่ 4.1

ตารางที่ 4.1 ขอดีและขอเสียของสถานีสูบแตละประเภท

ขอดี ขอเสียสถานีสูบแบบบอเปยก- คากอสรางต่ํากวาแบบบอเปยก/บอแหง เนื่องจาก ไมตองมีบอแหง- ตองการพื้นที่ในการกอสรางนอยกวาแบบบอเปยก /บอแหง- ไมจําเปนตองมีโครงสรางเหนือพื้นดิน- ไมมีเสียงรบกวนในขณะทํางาน

- ตองมีอุปกรณเพื่อยกเครื่องสูบขึ้นมา เมื่อมีการซอมแซม เชน เครน รอกไฟฟา เปนตน- ยากในการเขาถึงเครื่องสูบ จึงมักขาดการดูแลรักษา โดยปกติ มักตองยกเครื่อง(overhaul) ทุก 1 - 2 ป- เครื่องสูบอาจคางหรือติดขัดกับรางเล่ือนของเครื่องสูบ (guide rail) ในขณะที่จะยกหรือติดตั้งเครื่องสูบ หรือเครื่องสูบ อาจตอกับทอจายไมไดในขณะติดตั้งเครื่องสูบ

สถานีสูบแบบบอเปยก/บอแหง- การเขาไปบํารุงรักษาเครื่องสูบ สามารถทําไดงาย- มีความยืดหยุน ใชไดกับอัตราไหลในชวงกวาง- สามารถเลอืกอปุกรณการขบัเครือ่งสูบไดหลายแบบ

- คากอสรางแพงกวาแบบบอเปยก- ตองการพื้นที่ในการกอสรางมากกวาแบบบอเปยก- เส่ียงตอการถูกน้ําทวม โดยเฉพาะแบบที่มีเรือนสูบต่ํากวา ระดับน้ําต่ําสุดในบอเปยก- กรณีเปนแบบที่มีเรือนสูบอยูเหนือระดับน้ําต่ําสุดในบอ เปยก ตองมีระบบลอน้ําเพิ่มเติม ระบบจึงมีความนาเชื่อถือต่ํา

สถานีสูบน้ําเสีย• • • • • • • • • • • • • • •

48

สถานีสูบแบบบอเปยก/บอแหงประกอบดวยบอเปยกและบอแหงแยกสวนกัน โดยที่บอเปยกมีหนาทีเ่กบ็กกัน้าํไวระยะหนึง่และสรางสภาวะตางๆใหเหมาะสมกอนทีจ่ะถกูสบูไป เชน ลดความปนปวนหรือน้ําวน ปองกันเครื่องสูบสตารทถี่เกินไป เปนตน สวนบอแหงจะเปนที่ต้ังของเครื่องสูบ(ซึ่งมีปลายทอดูดจุมอยูในบอเปยก)

สถานีสูบแบบบอเปยกจะมีเฉพาะบอเปยกเทานั้น ซึ่งมีหนาที่เก็บกักน้ําและเปนที่ต้ังของ เครื่องสูบภายในบอเดียวกัน โดยสวนใหญเครื่องสูบจะจุมอยูในบอเปยก ซึ่งเรียกวา “เครื่องสูบแบบแชน้ํา” (submersible pump)

4.2 รายการขอมูลที่ตองการสําหรับการออกแบบสถานีสูบน้ําเสีย

- ลักษณะน้ําเสียที่จะสูบ(ความเขมขนของของแข็งแขวนลอย ขนาดของเศษขยะในน้ําเสีย ความหนาแนน อุณหภูมิ ความดัน เปนตน)

- อัตราไหลที่สภาวะตางๆ เชน อัตราไหลต่ําสุด อัตราไหลเฉลี่ย และอัตราไหลสูงสุด เปนตน- สถานที่ต้ัง แผนผังระบบทอ และโพรไฟสชลศาสตร(hydraulic profile) จากบอเปยกไปถึง

หนวยรับน้ํา- ระดับน้ําสูงสุดและต่ําสุดในบอเปยก และระดับน้ําที่หนวยรับ- ชนิดของสถานีสูบ(แบบบอเปยกหรือแบบบอเปยก/บอแหง)- การเลือกชนิดของเครื่องสูบ ซึ่งตองรวมถึงจํานวนของเครื่องสูบ แบบความเร็วรอบคงที่

(constant-speed) หรือแปรความเร็วรอบ(variable-speed) และควรคํานึงถึงความเหมาะสมกับประเภทของสถานีสูบดวย

- เสนโคงลักษณะเครื่องสูบ(pump characteristic curve) และเสนโคงเฮด-ขีดความสามารถของระบบ(system head-capacity curve) เพื่อหาจุดใชงานเครื่องสูบ(pump-operating point) หรือการเลือกเครื่องสูบใหเหมาะสม โดยที่เสนโคงลักษณะเครื่องสูบ คือ เสนโคงแสดงความสัมพันธระหวาง เฮด อัตราไหล พลังงานที่ตองการ และประสิทธิภาพของเครื่องสูบน้ํา ซึ่งขึ้นอยูกับชนิดของเรือนสูบและของแตละผูผลิต สวนเสนโคงเฮด- ขีดความสามารถของระบบ คือ ความสัมพันธระหวางเฮดทั้งหมด(total head)ของระบบทอ(ทอดูดและทอจาย)กับอัตราไหลตางๆ โดยที่เฮดทั้งหมดจะเทากับผลรวมของเฮดสถิต(static head) เฮดความเร็ว(velocity head) และเฮดสูญเสียทั้งหมด ซึ่งตองทราบความแตกตางของระดับน้ําในบอเปยกและหนวยรับน้ํา ขนาดและความยาวทอของทอดูดและทอจาย รวมทั้งองคประกอบของระบบทอที่เกี่ยวของ เชน ของอ วาลว เปนตน

สรุปเกณฑแนะนําการออกแบบระบบรวบรวมน้ําเสียและโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชน• • • • • • • • • • • • • • •

49

- available NPSH(net positive suction head) และ required NPSH(net positive suction head) เพื่อตรวจสอบและปองกันของเหลวเดือดภายใตสภาวะที่ความดันลดลงตรงบริเวณใบพัดของเครื่องสูบหรือปองกันการเกิดแควิเตชัน(cavitation) โดยที่ available NPSH หมายถึง เฮดดานดูดขั้นต่ําที่ตองการ ซึ่งขึ้นอยูกับตําแหนงของเครื่องสูบกับระดับน้ําของบอเปยกในดานดูด สวน required NPSH หมายถึง เฮดดานดูดที่ใบพัดในขณะเครื่องสูบทํางาน ซึ่งขึ้นอยูกับลักษณะเฉพาะของแตละเครื่องสูบและแตละผูผลิต โดยปกติควรออกแบบให available NPSH มากกวา required NPSH

- ความตองการการระบายอากาศ และการกําจัดกลิ่น- รายละเอียดของอุปกรณตางๆ ที่ตองการใช

4.3 ที่ต้ังของสถานีสูบน้ําเสีย

การเลือกสถานที่ต้ังสถานีสูบน้ําเสียจําเปนจะตองทําการศึกษาขอมูลตางๆ ดังนี้- การปองกันความเสียหายของสถานีสูบจากปญหาน้ําทวมในบริเวณนั้น- การจราจรและความสะดวกในการเขาถงึในทกุฤดกูาล รวมทัง้ความสะดวกในการนาํอปุกรณและเครือ่งจกัรทีม่นี้าํหนกัมากเขา/ออก

- สาธารณูปการ เชน น้ําประปา โทรศัพท การปองกันอัคคีภัย เปนตน- ความยากงายและคาใชจายในการกอสรางและบาํรุงรักษา- แหลงพลังงานที่เชื่อถือได ในบางกรณีอาจจําเปนตองสามารถเชื่อมตอกับแหลงไฟฟาได 2 แหลง หรืออาจใชเครื่องปนไฟแทนก็ไดเมื่อแหลงไฟฟาหลักเกิดขัดของ

- ผลกระทบตอชมุชนในดานความสวยงามและทศันยีภาพ ปญหาจากกลิน่ เสยีง ความสัน่สะเทอืน ปญหาตอการดาํรงชวีติและอาชีพของประชาชน

- แผนการใชที่ดินและความเปลี่ยนแปลงในอนาคตโดยรอบสถานีสูบ

4.4 การดักและกําจัดขยะ

น้ําเสียจากชุมชนมักจะมีเศษขยะหรือวัสดุที่อาจกอใหเกิดความเสียหายใหแกเครื่องสูบหรือ อุดตนัอุปกรณในระบบได การกําจัดขยะกอนเขาสูสถานีสูบหรือบอเปยกจึงมีความจําเปน รายละเอียดการออกแบบตะแกรงดักขยะที่ใชสําหรับสถานีสูบจะกลาวรวมกับตะแกรงดักขยะซึ่งใชสําหรับบําบัดข้ันเตรียมการในบทที่ 6 ตอไป

สถานีสูบน้ําเสีย• • • • • • • • • • • • • • •

50

4.5 ขอพิจารณาโดยทั่วไปในการออกแบบสถานีสูบน้ําเสีย

ขอพิจารณาในการออกแบบสถานีสูบน้ําเสียโดยทั่วไป คือ- ถาเปนสถานีสูบสุดทายซึ่งจะลําเลียงน้าํเสียไปยังโรงปรับปรุงคุณภาพน้าํ ควรมีการติดตั้ง

เครือ่งสบูสํารองและเครือ่งปนไฟดวย(ใชแหลงพลงังานจากน้าํมนัเชือ้เพลงิ)- สถานีสูบน้ําเสียมักถูกออกแบบเปนรูปส่ีเหลี่ยม เนื่องจากสามารถแบงพื้นที่ใชสอยไดงาย

แตในกรณีที่บอสูบลึกมากอาจตองออกแบบเปนบอทรงกระบอก เพราะเปนโครงสรางที่สามารถรับแรงกดไดดีกวา

- โครงสรางที่เปนคอนกรีตเสริมเหล็กและสัมผัสกับน้ําเสียควรมีการเคลือบดวยสารเคมีเพื่อปองกันการรั่วซึมหรืออาจใชน้ํายากันซึมผสมในคอนกรีตก็ได สําหรับวัสดุภายในตางๆ(โดยเฉพาะโลหะ)ก็ควรเคลือบสีดวย เพื่อปองกันการกัดกรอน

- การออกแบบตองเตรียมทางเขา-ออกและชองฝาเปด(hatches)ที่มีขนาดเพียงพอใหสามารถนําอุปกรณเขา-ออกได สําหรับชองเปดของเครื่องสูบอาจใชชองฝาเปดแยกสําหรับเครื่องสูบแตละตัวหรือชองใหญชองเดียวก็ได

- สถานีสูบตองมีโครงเหล็ก(A-frame) พรอมลอเลื่อนไวสําหรบัยกเครื่องสูบ มอเตอร และเกียร หรืออาจใชโมโนเรลล(monorail) เครน(traveling bridge crane) หรือรถยก เพื่อยกอุปกรณที่มีน้ําหนักมาก

- เนื่องจากสถานีสูบน้ําเสียมักอยูในบริเวณที่มีแนวโนมจะเกิดน้ําทวม ดังนั้นควรออกแบบ ใหสามารถเขาถึงและเดินระบบไดแมในชวงน้ําทวมสูง และควรติดตั้งอุปกรณตางๆ ใหมีระดับสูงกวาระดับน้ําทวมสูงสุดประมาณ 0.3 - 0.4 เมตร (เชน เครื่องสูบที่ต้ังอยูในบอแหง ตูควบคุมเครื่องสูบ เปนตน)

- สําหรับสถานีสูบน้ําเสียแบบบอเปยกและบอแหงตองมีผนังกั้นระหวางบอเปยกกับบอแหงเพื่อแยกสองสวนนี้ออกจากกันอยางเด็ดขาด รวมทั้งแยกทางเขาของแตละบอ ซึ่งเปนการปองกันกาซ(ที่อาจเปนอันตรายตอผูดูแล)ที่เกิดในบอเปยก สวนอุปกรณที่ตองตรวจสอบเปนประจําควรติดตั้งไวในบอแหง

- กรณีที่สถานีสูบต้ังอยูในบริเวณที่มีระดับน้ําใตดินสูง ตองพิจารณาถึงแรงลอยตัวที่อาจกระทบกับโครงสรางของสถานีสูบดวย

- โครงสรางสวนที่พนดินควรออกแบบใหกลมกลืนกับสภาพแวดลอม- ควรพิจารณาความปลอดภัยดวยการใชระบบปองกันไฟร่ัว(ground fault breaker)- การควบคุมการทํางานของเครื่องสูบตองสามารถทําไดทั้งแบบอัตโนมัติโดยใชอุปกรณวัดระดับน้ําเปนตัวควบคุม และแบบใชเจาหนาที่ควบคุม(manual)

สรุปเกณฑแนะนําการออกแบบระบบรวบรวมน้ําเสียและโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชน• • • • • • • • • • • • • • •

51

- กรณีที่อัตราไหลของน้ําเสียมีการแปรผันในชวงกวาง เชน น้ําเสียชุมชน โดยเฉพาะในระบบทอระบายรวม เปนตน การใชเครื่องสูบขนาดเล็กหลายเครื่องทํางานรวมกันหรือตอแบบขนาน จะทาํใหมคีวามสะดวกและประหยดังบประมาณในการเดนิระบบกวาการใชเครือ่งสบูขนาดใหญเพียงเครื่องเดียว

4.6 สถานีสูบแบบบอแหง/บอเปยก

4.6.1 บอเปยกขอพิจารณาในการออกแบบบอเปยกของสถานีสูบแบบบอเปยก/บอแหงซึ่งจะกลาวตอไปนั้น

ในบางกรณอีาจนาํไปประยกุตใชกบับอเปยกของสถานสูีบแบบบอเปยกไดเชนกนั ซึง่มรีายละเอยีดดงันี้- ควรแบงบอเปยกออกเปนหลายสวน โดยในแตละสวนตองมทีางน้าํเขาและประตนู้าํแยกสวนกนั จงึจะทาํใหสถานสูีบทาํงานไดอยางตอเนือ่ง แมในขณะทีม่กีารซอมบํารุงกต็าม แตจะตองมปีระตูน้าํซึง่สามารถเปดเชือ่มถงึกนัได เพือ่ทาํใหสามารถทาํงานไดในลกัษณะเปนบอเดยีวกนัและปองกนัเครือ่งสบูเร่ิมเดนิเครือ่ง(สตารท)ถีจ่นเกนิไป

- ในบอเปยกจะมีกาซที่อาจกอใหเกิดการระเบิดได จึงควรออกแบบระบบระบายอากาศดวย อุปกรณระบายอากาศที่ใชตองเปนชนิดไมเกิดประกายไฟ

- กนบอเปยกควรลาดเขาหาทอดูด และไมควรมีสวนมุมอับเพื่อปองกันการสะสมของตะกอน ซึ่งควรมีความลาดประมาณ 1 : 1 และจุดสิ้นสุดของพื้นเอียงควรหางจากทอดูดประมาณ 0.3 - 0.4 เมตร

- ทอดูดตองมีระยะหางจากทางน้ําเขาอยางเพียงพอ เพื่อลดความปนปวนและฟองอากาศที่อาจเกิดขึ้น

4.6.2 บอแหงบอแหงเปนที่ต้ังของเครื่องสูบ นอกจากนี้ยังประกอบดวยระบบทอดูด ทอจายและวาลวตางๆ

ขอพิจารณาในการออกแบบบอแหง มีรายละเอียดดังนี้- ภายในบอแหงควรมีรางระบายน้ําและบอสูบขนาดเล็กบริเวณแนวกําแพงที่ติดกับบอเปยก เพื่อดักน้ําที่อาจร่ัวจากบอเปยกหรือน้ําลางพื้น และใชเครื่องสูบขนาดเล็กสูบระบายทิ้ง ตอไป สวนพื้นบอแหงตองลาดไปทางรางระบายน้ําดวยความชนัอยางนอย 1 : 100

- บันไดลงสูบอแหงควรทาํจากวสัดุทีท่นทานไมเปนสนมิ เชน เหลก็ชบุสังกะส ีเหลก็ชบุโครเมยีม เหลก็ไรสนมิ อลูมเินยีม หรือคอนกรีต โดยอาจสรางเปนบนัไดแบบมาตรฐานหรือบันไดลิงตามความเหมาะสม แตถาเปนบันไดแบบมาตรฐานควรมีข้ันพักทุกๆ ความลึกไมเกิน 4 เมตร และควรติดตั้งราวบันไดที่มีความแข็งแรงเพื่อปองกันการพลัดตก

สถานีสูบน้ําเสีย• • • • • • • • • • • • • • •

52

- ในกรณีมีเครื่องสูบหลายชุด ควรจัดเรียงเครื่องสูบใหเปนแนวเดียวกันและหางเทาๆกัน สวนระยะหางระหวางเครื่องสูบกับผนังตองมากพอที่จะทํางานได ปกติเครื่องสูบขนาดเล็กควรมีระยะหางกันประมาณ 1 - 1.3 เมตร(ที่ขอบนอกสุดของเครื่องสูบ) และถาเปนเครือ่งสูบขนาดใหญควรมีระยะหางกันอยางนอยเทากับความกวางเครือ่งสบู

- เครื่องสูบควรอยูตํ่ากวาระดับน้ําต่ําสุดในบอเปยก จึงจะทําใหเกิดการลอน้ําในตัวตลอดเวลา ในกรณีนี้อาจตองลดระดับพื้นของบอแหงใหตํ่ากวาบอเปยกบาง ถาเครื่องสูบมีความสูงกวาระดับน้ําในบอเปยก จําเปนตองมีการติดตั้งระบบลอน้ําเพิ่มเติม ซึ่งทําใหการทํางานของระบบมีความนาเชื่อถือตํ่าลง

4.6.3 ทอดูดและทอจายขอพิจารณาในการออกแบบทอดูดและทอจายมีรายละเอียดดังนี้- ทอดูดปลายปากระฆังจะใหประสิทธิภาพการดูดน้ําเขาเครื่องสูบไดดีกวาทอดูดปลายปากตรง เนื่องจากสามารถลดการสูญเสียเฮดและปองกันการเกิดน้ําวนได

- ทอดูดควรมีขนาดใหญกวาหัวดูดที่ตัวเครื่องสูบอยางนอย 1 หรือ 2 ขนาด การติดตั้งทอดูดเขากับหัวดูดของเครื่องสูบควรใชขอลดแบบเยื้องศูนย(eccentric reducer) โดยใหดานเรียบอยูดานบนเพื่อปองกันการคางของอากาศ และกอนเชื่อมทอดูดกับเครื่องสูบควรติดวาลวและตอดวยขอตอขยับตัวได(flexible coupling) ซึง่จะทาํใหปองกนัน้าํทวมในบอไดเมือ่มกีารถอดเครือ่งสบูออกไปซอม วาลวทีน่ยิมใชอาจเปนวาลวประตู(gate valve) หรือวาลวผีเสื้อ(butterfly valve)

- ทอดูดควรมคีวามเร็วไมเกิน 1.2 เมตร/วินาที สวนความเร็วในทอจายที่อัตราสูบสูงสุดควรอยูในชวง 2.0 - 2.5 เมตร/วินาที สําหรับความเร็วของน้ําที่ทางเขาและออกของเครื่องสูบจะถูกออกแบบจากผูผลิต แตควรอยูในชวง 3 - 4.5 เมตร/วินาที แตถาความดันทางดานจายเทากับหรือมากกวา 30 เมตร น้ําอาจใชความเร็วสูงกวานี้ได

- ปลายทอดูดควรอยูหางจากพื้นของบอเปยกประมาณ 1/2 - 2/3 เทาของเสนผานศูนยกลางทอดูดหรือเสนผานศูนยกลางของปลายปากระฆัง สวนระดับน้ําเหนือปากทอดูดจะขึ้นอยูความเร็วที่ของน้ําในทอดังตารางที่ 4.2 นอกจากนี้ระยะหางระหวางทอดูดจะขึ้นกับ อัตราสูบ ซึ่งสามารถศึกษาไดจากเอกสารทางวิชาการที่เกี่ยวของหรือจากขอมูลของผูผลิตเครื่องสูบ

- ทอจายควรมขีนาดใหญกวาหวัจายทีเ่ครือ่งสบูอยางนอย 1 ขนาด การตดิตัง้อาจใชเปนขอเพิม่ตรง(concentric increaser) และตองตามดวยวาลวกนักลบั(check valve) และวาลวประต ู นอกจากนีท้อจายของแตละเครื่องสูบควรตอเขากับทอจายหลัก(header) ในระดับแนวนอน

สรุปเกณฑแนะนําการออกแบบระบบรวบรวมน้ําเสียและโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชน• • • • • • • • • • • • • • •

53

ตารางที่ 4.2 ระดับน้ําทวมปากทอดูดหรือปากระฆัง

ความเร็วที่ทอ, เมตร/วินาที ระดับน้ําทวมปากทอหรือปากระฆัง, เมตร0.6 0.31.5 0.62.1 0.93.3 2.14.5 5.0

4.7 สถานีสูบน้ําเสียแบบบอเปยก

สถานีสูบน้ําเสียแบบบอเปยกมักจะใชเครื่องสูบแบบแชน้ํา ซึ่งจะทําใหสามารถประหยัดคา กอสรางและงานดนิในสวนของบอแหงไปได และลดปญหาเรือ่งเสยีง ซึง่มขีอพจิารณาในการออกแบบดังนี้

- ทอน้ําเขาไมจําเปนตองอยูกลางผนังของบอเปยกหรือตรงขามกับเครื่องสูบ แตการวางไวกลางผนังของบอเปยกจะทําใหการแบงน้ําเขาเครื่องสูบไดงายขึ้น

- ทอน้ําเขาควรยื่นเขาไปในตัวบอสูบเล็กนอยและควรมีแผงกั้นกันน้ําไมใหไหลเขาบอสูบในลักษณะพุง และควรมีแผนกั้นซึ่งมีการเจาะรูเพื่อกระจายน้ําเขาหาเครื่องสูบอยางราบเรียบและปองกันน้ําวนดวย

- ระดับน้ําต่ําสุดในบอสูบตองอยูเหนือชองเปดหรือรูของแผงกั้นและไมควรต่ํากวาสวนสูงสุดของเครื่องสูบ และควรคํานึงอยูเสมอวาระดับน้ําต่ําสุดจะถูกควบคุมดวยคา available NPSH

- ระยะหางต่ําสุดระหวางเครื่องสูบกับผนังของบอเปยกหรือระยะหางต่ําสุดระหวางเครื่องสูบ(ในกรณีมีเครื่องสูบหลายชุด) สามารถศึกษาไดจากคาแนะนําของผูผลิตเครื่องสูบ โดยสวนใหญระยะหางดังกลาวจะขึ้นกับอัตราสูบ แตโดยทั่วไปกําหนดใหเครื่องหางกับผนังของบอเปยกไมนอยกวา 100 มิลลิเมตร และมีระยะหางระหวางเครื่องสูบ(สวนนอกสุดของเครื่องสูบ)ไมนอยกวา 200 มิลลิเมตร

- หากตองเพิ่มปริมาตรของบอเปยก การเพิ่มขนาดความยาวจากชองน้ําเขาไปจนถึงตัวสูบจะเหมาะสมกวาการเพิ่มดานกวาง เนื่องจากถาความกวางของบอเปยกมากเกินไป จะทําใหเครื่องสูบแตละเครื่องมีระยะหางกันมาก ซึ่งอาจกอใหเกิดปญหาการสะสมของเศษวัสดุตางๆ โดยปกติจะออกแบบใหมีระยะหางระหวางเครื่องสูบมากกวาคาต่ําสุดเพียงเล็กนอย (คาต่ําสุดสามารถศึกษาไดจากผูผลิตเครื่องสูบ)

สถานีสูบน้ําเสีย• • • • • • • • • • • • • • •

54

- กนบอเปยกควรมีความลาดเขาหาเครื่องสูบเล็กนอย ซึ่งมีความลาดประมาณ 100 : 15- มอเตอรของเครื่องสูบแบบแชน้ําจะไดรับการหลอเย็นตลอดเวลาดวยน้ํา การสตารทจึงอาจทําไดถี่กวามอเตอรของเครื่องสูบที่วางในบอแหง ดังนั้นอาจใชความถี่ในการสตารทสูงถึง 15 คร้ัง/ชั่วโมง อยางไรก็ตามควรพิจารณาถึงความสามารถในการรองรับของระบบไฟฟาดวย เพื่อปองกันความรอนสูงจนอาจเกิดไฟไหม โดยเฉพาะที่เบรคเกอร

4.8 ปริมาตรของบอเปยก

บอเปยกเปนองคประกอบหลกัของสถานสูีบน้าํเสยีและควรมปีริมาตรเพยีงพอซึง่ไมทาํใหเครือ่งสบูเร่ิมเดินเครื่องถี่จนเกินไป เพื่อเปนการยืดอายุการใชงานของเครื่องสูบ แตในทางกลับกันผูออกแบบตองระวังไมใหบอเปยกมีขนาดใหญจนเกินไปเชนกัน เนื่องจากอาจจะทําใหน้ําเสียในบอเปยกเกิด การเนาเหมน็และเกดิกาซพษิข้ึนได โดยปกตบิอเปยกควรมเีวลากกัน้าํไมเกนิ 30 นาท ีแมทีอั่ตราไหลต่าํสดุ

4.8.1 การหาปริมาตรต่ําสุดของบอเปยกการหาปริมาตรต่ําสุดของบอเปยกสามารถคํานวณไดจากสมการที่ 4 - 1

V = (θq)/4 (4 - 1)

โดยที่ V = ปริมาตรต่ําสุดของบอเปยก, ลบ.ม.θ = เวลาต่ําสุดเมื่อเครื่องสูบทํางานครบวัฏจักร, นาทีq = อัตราสูบ, ลบ.ม./นาที

ปริมาตรต่ําสุดของบอเปยก(V) จะเทากับความแตกตางของระดับน้ําเมื่อเครื่องสูบเร่ิมสตารทจนกระทั้งหยุดเดินเครื่องสูบ ซึ่งอาจหมายถึงการทํางานของเครื่องสูบชุดเดียวหรือที่อัตราเร็วรอบหนึ่งๆของเครื่องสูบแบบปรับอัตราเร็วรอบได

เวลาเมื่อเครื่องสูบทํางานครบวัฏจักร หมายถึง เวลานับต้ังแตเครื่องสูบเร่ิมเดิน หยุดเดิน และเร่ิมเดินใหมอีกครั้ง หรือถาเปนเครื่องสูบแบบปรับอัตราเร็วรอบได จะหมายถึง เวลาเมื่อเร่ิมเปลี่ยนรอบใบพัดใหสูงขึ้น เปลี่ยนกลับที่ความเร็วรอบเดิม และเปลี่ยนความเร็วรอบใหสูงขึ้นอีกครั้ง ถาเครื่องสูบมีเวลาทํางานครบวัฏจักร (θ) เทากับ 10 นาที เครื่องสูบนั้นควรเริ่มเดินไมเกิน 6 คร้ัง/ชั่วโมง เวลาต่ําสุดเมื่อเครื่องสูบทาํงานครบวฏัจกัรจะขึน้อยูกบัขนาดของมอเตอรของเครือ่งสบู ดังตารางที ่4.3

สรุปเกณฑแนะนําการออกแบบระบบรวบรวมน้ําเสียและโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชน• • • • • • • • • • • • • • •

55

ตารางที่ 4.3 เวลาตํ่าสุดเมื่อเครื่องสูบทํางานครบวัฏจักร เมื่อเครื่องสูบมีมอเตอรขนาดตางๆ

ขนาดมอเตอร, กิโลวัตต นาที(อยางนอย)< 15 10(นิยมที่ 15 นาที)

15 - 75 1576 - 200 20 - 30> 200 สอบถามจากผูผลิต

นอกจากนีอั้ตราสบู(q) อาจหมายถงึ การทาํงานของเครือ่งสบูทีท่าํงานเพยีง 1 ชดุ หรือหมายถงึอัตราสูบที่เพิ่มข้ึนเมื่อเครื่องสูบอีกชุดหนึ่งเริ่มทํางาน(ทํางานรวมกัน)กับเครื่องสูบชุดที่เร่ิมทํางานกอนหนานี้ หรือที่อัตราเร็วรอบสูงขึ้น

4.8.2 ขอพิจารณาในการหาปริมาตรตํ่าสุดของบอเปยก- ในกรณทีีส่ถานสูีบมเีครือ่งสบูเพยีงชดุเดยีว สามารถหาปรมิาตรต่าํสดุไดดังสมการที ่ 4 - 1 แตในกรณีที่ออกแบบใหมีเครื่องสูบสํารองดวย(ซึ่งมีขนาดเทากัน) และมีการติดตั้งอุปกรณควบคุมใหเครื่องสูบทั้ง 2 เครื่อง สลับกันทํางานเมื่อเร่ิมตนวัฏจักรใหมทุกครั้ง จะทําใหปริมาตรต่ําสุดที่คํานวณไดลดลงครึ่งหนึ่ง

- ถาเครื่องสูบเปนแบบปรับความเร็วรอบได จะทําใหอัตราสูบเพิ่มข้ึนตามอัตราไหลที่เขาบอเปยก ยอมทําใหปริมาตรต่ําสุดของบอเปยกนอยกวาการใชเครื่องสูบแบบรอบคงที่

- ในกรณีที่สถานีสูบมีเครื่องสูบหลายชุดและทํางานรวมกันแบบขนานกัน(ซึ่งนิยมใชกับ น้ําเสียชุมชน โดยเฉพาะในระบบทอระบายรวม) ปริมาตรของบอเปยกจะขึ้นกับวิธีการเดินเครื่องสูบ ถาเครื่องสูบแตละชุดเดินและหยุดทํางานเปนลําดับตามระดับน้ําในบอเปยกที่สูงข้ึนและลดลงตามลําดับ สามารถหาปริมาตรต่ําสุดของบอเปยกไดจากผลรวมของปริมาตรตํ่าสุดที่คํานวณไดจากการทํางานของเครื่องสูบในแตละลําดับและตามอัตราสูบที่เพิ่มข้ึน แตผูออกแบบควรระมัดระวังในการกําหนดอัตราสูบที่เพิ่มข้ึนเมื่อเครื่องสูบทํางานรวมกัน เนื่องจากเมื่อมีอัตราสูบรวมมากขึ้นจะทําใหการสูญเสียเฮดในทอจายเพิ่มข้ึนดวย(ใชทอจายหลักรวมกัน) โดยปกติเมื่อเครื่องสูบทํางานรวมกัน จะทําใหอัตราสูบเฉลี่ยตอเครื่องสูบ 1 ชุดลดลง เชน ถาเครื่องสูบแตละเครื่องมีอัตราสูบ 300 ลิตร/นาที ในขณะที่เครื่องสูบทํางานเพียงตัวเดียวจะไดอัตราสูบเทากับ 300 ลิตร/นาท ี แตถาเครื่องสูบทํางานพรอมกัน 2 เครื่อง จะทําใหเครื่องสูบแตละเครื่องมีอัตราสูบนอยกวา 300 ลิตร/นาที หรืออัตราสูบรวมนอยกวา 600 ลิตร/นาที สวนการหาอัตราไหลของเครื่องสูบแตละเครื่อง เมื่อ เครื่องสูบทํางานพรอมกันนั้น จําเปนตองปรับแกเสนโคงลักษณะเครื่องสูบและเสนโคงเฮด-ขีดความสามารถของระบบ วิธีการปรับแกสามารถศึกษาไดจากเอกสารทางวิชาการ ที่เกี่ยวของหรือจากผูผลิตเครื่องสูบ

สถานีสูบน้ําเสีย• • • • • • • • • • • • • • •

56

4.9 แควิเตชัน(cavitation)

แควิเตชันเปนปรากฏการณการเกิดโพรงในของเหลวหรือการเดือดของของเหลวที่ใบพัดหรือทางเขาของเครื่องสูบ ซึ่งจะเกิดขึ้นเมื่อความดันสัมบูรณ(absolute pressure)ที่ใบพัดหรือทางเขาของเครื่องสูบมีคาต่ํากวาเทาความดันไอ(vapor pressure)ของของเหลวที่ถูกสูบ ซึ่งถาเปนเชนนั้นจะทําใหอัตราไหลลดลง ในสภาวะรุนแรงจะทําใหเครื่องสูบสูญเสียการลอน้ําและจะทําใหผิวใบพัดเกิดหลุม เกิดเสียงดัง ซึ่งในทายที่สุดจะทําใหเครื่องสูบเสียหาย

การปองกันการเกิดแควิเตชันสามารถตรวจสอบและออกแบบใหคา required NPSH นอยกวา available NPSH อยางนอย 1 เมตร

คา required NPSH หมายถงึ เฮดทีใ่บพดัหรอืทางเขาของเครือ่งสบูเมือ่เครือ่งสบูทาํงาน ซึง่จะเปนขอมูลเฉพาะของแตละเครื่องสูบและของแตละผูผลิตซึ่งไดจากการทดสอบการทาํงานของเครื่องสูบ สวนคา available NPSH หมายถงึ คาเฮดทางดดูของระบบซึง่คดิทีใ่บพดัหรอืทางเขาของเครือ่งสบู ซึง่ขึน้อยูกบัการออกแบบตาํแหนงของทอดูดหรอืเครือ่งสบู และสามารถคาํนวณไดดังสมการที ่4 - 2

NPSHav = Habso + Hs - hL - Hvp (4 - 2)

โดยที่ NPSHav = available NPSH, เมตรHabso = ความดนัสมับูรณ(absolute pressure)ทีผิ่วของเหลวในบอสูบ, เมตร

(ข้ึนอยูกับระดับความสูงเหนือระดับน้ําทะเล)Hs = เฮดสถิตของของเหลวเหนือจุดศูนยกลางของเครื่องสูบ, เมตร

(หากระดับของเหลวต่ํากวาจุดศูนยกลาง Hs จะมีคาเปนลบ)hL = เฮดสูญเสียทั้งหมดในทอดูด, เมตร (เฮดสูญเสียเนื่องจากความฝด

ของทอ รวมกับเฮดสูญเสียรอง)Hvp = ความดนัไอสัมบูรณของของเหลว, เมตร (ซึง่ขึน้อยูกบัอุณหภมูขิอง

ของเหลวในเครื่องสูบ)

4.10 อุปกรณควบคุม

4.10.1 อุปกรณควบคุมการเดินและตัดเครื่องสูบการเดินและตัดเครื่องสูบเปนแบบอัตโนมัติ ควบคุมโดยใชระดับน้าํในบอเปยกเปนหลัก ผาน

อุปกรณวดัระดบัน้าํชนดิตางๆ เชน สวทิชลูกลอย หลอดฟองอากาศ(bubbler systems) เคร่ืองตรวจวดัแบบอลัตราโซนกิ(ultrasonic sensors) และเครือ่งตรวจวดัระดบัแชน้าํ(submersible level sensors)

สรุปเกณฑแนะนําการออกแบบระบบรวบรวมน้ําเสียและโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชน• • • • • • • • • • • • • • •

57

เปนตน อยางไรกต็ามระบบควบคมุโดยใชคนบงัคบักย็งัเปนสิง่จาํเปนทีต่องจดัไวสําหรบักรณฉุีกเฉนิ เชน อุปกรณอัตโนมติัไมทาํงานหรอืมกีารซอมแซม เปนตน

4.10.1.1 สวิทชลูกลอยการตดิตัง้ลกูลอยแนะนาํใหติดตัง้โดยยดึไวกบัทอแนวดิง่(โดยปกตใิชทอ 1 นิว้) เนือ่งจาก

การแขวนดวยสายเคเบิลจะเกิดการแกวงและอาจทําใหเศษขยะติดลูกลอยหรือสายเคเบิล ซึ่งทาํให การทาํงานผดิพลาดได และเพื่อปองกันลูกลอยแตละจุดเกี่ยวกันเองหรือกีดขวางกัน ควรแยกลูกลอย แตละชุดไวบนทอคนละเสน

4.10.1.2 หลอดฟองอากาศหลอดฟองอากาศทาํงานโดยอัดลมปริมาณเล็กนอยลงในทอปลายเปดซึ่งแชอยูในบอ

เปยก ความดนัทีต่านขึน้มาในทอลมข้ึนอยูกบัระดับน้าํวาลกึเทาใด ความดนันีน้าํมาแปลงเปนคาความลกึของน้าํได ระบบนีต้องการการดแูลรักษาต่าํ เพราะมลีมชวยอดัตลอดเวลา จงึทาํใหหลอดสะอาดตลอดเวลา แตอาจตองมกีารขยายสญัญาณ เนือ่งจากความดนัทีเ่ปลีย่นแปลงเนือ่งจากระดบัน้าํมคีานอยมาก

4.10.1.3 เครื่องตรวจวัดแบบอัลตราโซนิกเครื่องตรวจวัดแบบอัลตราโซนิกสามารถคํานวณหาความลึกไดโดยการปลอยคลื่น

เหนือเสียงเพือ่วดัระยะระหวางเครือ่งตรวจวดักบัผิวน้าํ เครือ่งแบบนีไ้มมปีญหาเนือ่งจากการอดุตนัและขยะ แตในบางกรณกีารทาํงานของเครื่องอาจถูกรบกวนโดยวัตถุลอยน้ําขนาดใหญ โฟม น้ําวน ความปนปวนของน้ํา และผนังซึ่งสะทอนคลื่น และการติดตั้งเครื่องตรวจวัดตองหางจากผนังเพื่อปองกันการรบกวนจากการสะทอน

4.10.2 อุปกรณประกอบสถานีสูบควรมีอุปกรณเตือนภัยสําหรับกรณีฉุกเฉินและตองแกไขเรงดวนหรือกรณีตองหนีภัย

เชน น้ําทวม เครื่องสูบไมทํางาน ระดับน้ําในบอเปยกสูงเกินไป เปนตน สําหรับสถานีสูบที่ไมมีคนเฝาควรมีการตอสัญญาณไปยังศูนยควบคุมดวย

สําหรับสถานีสูบขนาดกลางและใหญ ควรมีมาตรวัดอัตราการสูบรวมทั้งอุปกรณบันทึกและมาตรวัดความดันในทอสงดวย ขอมูลเหลานี้จะเปนประโยชนในการดูแล วางแผน และขยายระบบ แตเนื่องจากน้ําเสียมีส่ิงสกปรกมากมายซึ่งทําใหเกิดการอุดตันได อุปกรณวัดการไหลจึงควรเปนชนิด อุดตันไดยาก เชน แบบเวนจูรี แมเหล็ก หรืออัลตราโซนิก เปนตน

สถานีสูบน้ําเสีย• • • • • • • • • • • • • • •

58

4.11 การปองกันกลิ่นและระบายอากาศ

สถานีสูบซึ่งเปนพื้นที่ปดและมีการระบายอากาศไมดี จําเปนตองมีการติดตั้งระบบระบายอากาศ หรือนําระบบระบายอากาศชั่วคราวมาติดตั้งเมื่อตองมีเจาหนาที่เขาไป เพราะอาจมีกาซพิษที่มีอันตรายรายแรงจนถึงแกชีวิตสะสมอยู และถามีการติดตั้งตะแกรงดักขยะหรืออุปกรณทางกลที่ตองทําความสะอาดหรือตรวจสอบเปนประจําอยู ตองพิจารณาติดตั้งระบบระบายอากาศไวเปนการถาวรดวย

สวิทชควบคุมการทํางานของระบบระบายอากาศตองมีการทําเครื่องหมายใหชัดเจนและติดตั้งอยูในตําแหนงที่เขาถึงไดงาย และในกรณีที่ใชระบบอัตโนมัติควบคุมการทํางานของอุปกรณระบายอากาศแบบไมตอเนื่อง จําเปนตองมีระบบซึ่งสามารถควบคุมโดยเจาหนาที่ไวดวย(manual)นอกจากนี้อาจมีการเชื่อมเขากับระบบแสงสวางของพื้นชั้นลางของสถานีสูบ เมื่อเปดสวิทชเดียวจะ ทําใหอุปกรณระบายอากาศและระบบไฟสองสวางทํางานพรอมกัน

ความดันบรรยากาศในบอเปยกควรมีคาเปนบวกหรือตองมีการระบายอากาศแบบเปาออก เพื่อปองกันหรือลดการดูดอากาศจากทอระบายน้ําเขามาในบอเปยก สวนการระบายอากาศสําหรับ บอแหงจะใชการดูดเขาหรือเปาออกก็ได ในสถานีขนาดใหญอาจตองใชควบคูกันไป เพื่อใหการระบายอากาศทั่วถึงทั้งสถานีสูบ

ระบบระบายอากาศแบบตอเนื่องในบอเปยกควรถายเทอากาศไดอยางนอย 12 เทาของปริมาตรหอง/ชั่วโมง สวนแบบไมตอเนื่องควรระบายอากาศไดอยางนอย 30 เทาของปริมาตรหอง/ ชั่วโมง สําหรับระบบระบายอากาศแบบตอเนื่องในบอแหงควรถายเทอากาศไดอยางนอย 6 เทาของปริมาตรหอง/ชัว่โมง สวนแบบไมตอเนือ่งควรระบายอากาศไดอยางนอย 30 เทาของปรมิาตรหอง/ชัว่โมง

ระบบระบายอากาศที่สามารถปรับอัตราเร็วได อาจตั้งอัตราระบายอากาศที่ 30 เทาของปริมาตรหอง/ชั่วโมง ใน 10 นาทีแรก หลังจากนั้นจึงปรับลดลงเปน 6 เทาของปริมาตรหอง/ชั่วโมง เพื่อประหยัดพลังงาน

ควรพิจารณาผลกระทบเรื่องกลิ่นเมื่อระบายอากาศภายในสถานีสูบออกสูภายนอก หากสถานีสูบอยูในเขตชุมชนควรมีระบบกําจัดกลิ่น เชน ระบบกําจัดกลิ่นแบบเปยก(wet scrubber) และระบบกําจัดกลิ่นแบบกรองชีวภาพ(biological filter)

สรุปเกณฑแนะนําการออกแบบระบบรวบรวมน้ําเสียและโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชน• • • • • • • • • • • • • • •

59

บทที่ 5

โรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชน

บทนีก้ลาวถงึ ประเภทและองคประกอบของกระบวนการปรบัปรุงคณุภาพน้าํ(หรือกระบวนการบําบัดน้ําเสีย) ขอพิจารณาและปจจัยสําคัญในการเลือกใชกระบวนการปรับปรุงคุณภาพน้ํา พรอมทั้งแนะนํากระบวนการที่เหมาะสมกับน้ําเสียชุมชน และสภาพทองถิ่นของประเทศไทย สวนคากําหนด การออกแบบของแตละกระบวนการหนวย(unit process) จะกลาวตอไปในบทที่ 6 - 10

5.1 ประเภทของกระบวนการปรับปรุงคุณภาพน้ํา

ถาจะแบงประเภทตามระดับของการปรับปรุงคุณภาพน้ํา(หรือระดับของการบําบัดน้ําเสีย) สามารถแบงเปนการบําบัดขั้นเตรียมการ(preliminary treatment) การบําบัดขั้นตน(primary treatment) การบาํบดัขัน้สอง(secondary treatment) การฆาเชื้อ(โรค)(disinfection) และการบาํบดัข้ันสงู(advanced treatment) ซึ่งมีจุดประสงคเพื่อกําจัดสารมลพิษที่แตกตางกันและมักจะวางเรียงกันตามลาํดบัของระดบัของการบาํบดั นอกจากนีบ้างกระบวนการตองมกีารบาํบดัและกาํจดัสลดัจ(sludgetreatment and disposal)ดวย เชน กระบวนการเอเอสหรือแอกทิเวเต็ดสลัดจ(activated sludge; AS)เปนตน

5.1.1 การบําบัดขั้นเตรียมการการบําบัดขั้นเตรียมการเปนการบําบัดลําดับแรกของกระบวนการปรับปรุงคุณภาพน้ํา

มีจุดประสงคเพื่อเตรียมน้ําเสียใหเหมาะกับการบําบัดในข้ันตอนตอไปหรือเพื่อปองกันอุปกรณหรือเครื่องจักรเกดิความเสยีหาย การบาํบดัขัน้เตรยีมการมกัเปนการบาํบดัน้าํเสยีดวยกระบวนทางกายภาพซึ่งประกอบดวยกระบวนการตางๆ ดังนี้

5.1.1.1 ตะแกรง(screen)ตะแกรงมหีนาทีดั่กขยะทีม่ขีนาดใหญออกจากน้าํเสยี เพือ่ปองกนัทออุดตนัและปองกนั

อุปกรณหรือเครือ่งจกัรเสยีหาย เชน มาตรวดัการไหล วาลว เครือ่งสบูน้าํเสยี เปนตน โดยสวนใหญมกัวางตะแกรงในรางน้าํเขาของสถานสูีบน้าํเสยี

5.1.1.2 ถังดักกรวดทราย(grit chamber)ถังดักกรวดทรายมีหนาที่กําจัดสารแขวนลอยหนัก เชน กรวด ทราย เมล็ดพืช เปนตน

เพื่อปองกันทออุดตันและปองกันถังบําบัด(ในการบําบัดขั้นสอง)ต้ืนเขิน รวมทั้งเปนการปองกนัอุปกรณ

โรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชน• • • • • • • • • • • • • • •

60

หรือเครื่องจักรสึกหรอ แตในบางกระบวนการ เชน บอปรับเสถียร(stabilization pond; SP) สระเติมอากาศ(aerated lagoon; AL) เปนตน อาจไมตองใชถังดักกรวดทรายเปนการบําบัดกอนหนาก็ได เนื่องจากกระบวนการดังกลาวมีพื้นที่บอมาก ซึ่งตองเดินระบบเปนเวลานาน(อาจถึง 10 ป) บอจึงจะต้ืนเขิน การขุดลอกนานๆครั้งจึงอาจมีความคุมคากวาการกอสรางถังดักกรวดทรายไวแตแรก

5.1.1.3 ถังปรับเสมอ(equalizing tank; EQ)ถังปรับเสมอมีหนาที่ปรับอัตราไหลและอัตราภาระอินทรีย(organic loading rate)

ใหสม่ําเสมอหรือคงที่กอนปอนเขาสูกระบวนการปรับปรุงคุณภาพน้าํ ซึ่งทาํใหระบบทาํงานไดอยางมี ประสิทธภิาพดวยความสม่าํเสมอ สําหรบัโรงปรบัปรุงคณุภาพน้าํของชมุชนซึง่มพีืน้ทีบ่ริการขนาดใหญ เชน เทศบาลตาํบล เทศบาลเมอืง เทศบาลนคร เปนตน อาจไมตองใชถงัปรับเสมอกไ็ด เนือ่งจาก อัตราไหลแปรผันไมมากนัก แตถาเปนชุมชนขนาดเล็กหรือมีพื้นที่บริการขนาดเล็ก เชน หมูบาน อาคารสูง เปนตน อัตราไหลมีการแปรผันในชวงกวางกวา ดังนัน้ควรมถีงัปรับเสมอกอนปอนน้าํเสยีเขาสูกระบวนการบาํบดัน้าํเสยีตอไป

5.1.1.4 มาตรวัดการไหล(flow meter)ถึงแมมาตรวัดการไหลไมใชหนวยที่กําจัดสารมลพิษโดยตรง แตการวดัอตัราไหลของ

น้าํเสยีกอนเขากระบวนการบาํบดัน้าํเสยีมคีวามสาํคญัอยางยิง่ในการตรวจสอบและปรบัปรุงการเดนิระบบ เพือ่ทาํใหระบบทาํงานไดอยางมปีระสิทธภิาพ เชน การควบคุมปริมาณน้ําเสียเขาระบบ การคํานวณปริมาณสารเคมีที่จะใช การควบคุมอัตราไหลของสลัดจเวียนกลับในระบบเอเอส เปนตน

5.1.2 การบําบัดขั้นตนการบาํบดัขัน้ตนมหีนาทีก่าํจดัสารอนิทรยีในรูปของแขง็แขวนลอยออกจากน้าํเสยี ซึง่เปนการลด

ขนาดของกระบวนการบาํบดัขัน้สองหรือตองการแยกสลดัจข้ันตน(primary sludge) และนาํไปยอยสลายดวยกระบวนทางชีวภาพแบบไมใชออกซิเจน หรือเรียกวาการยอยสลัดจแบบแอนแอโรบกิ(anaerobic digestion) ซึง่จะไดกาซชวีภาพเปนผลติผล การบาํบดัขัน้ตนมกัเปนการบาํบดัดวยกระบวนการทางกายภาพ เชน ถงัตกตะกอนขัน้ตน(primary sedimentation tank) ตะแกรงละเอยีด(fine screen) เปนตน

อยางไรกต็ามถาเลอืกใชกระบวนการบาํบดัขัน้สองทีม่คีวามสามารถในการยอยสลายสารอนิทรยีในรูปของของแข็งแขวนลอยไดอยูแลว เชน บอปรับเสถียร สระเติมอากาศ เอเอสแบบเติมอากาศยืดเวลา(extended aeration activated sludge; EAAS) เปนตน ก็ไมจําเปนตองใชการบําบัดขั้นตน

5.1.3 การบําบัดขั้นสองการบาํบดัขัน้สองทีใ่ชกบักระบวนการบาํบดัน้าํเสยีชมุชนมจีดุประสงคหลกัเพือ่กาํจดัสารอนิทรยี

ในน้ําเสียดวยกระบวนการทางชีวภาพ สามารถแบงยอยตามปฏิกิริยาชีวเคมีไดดังนี้

สรุปเกณฑแนะนําการออกแบบระบบรวบรวมน้ําเสียและโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชน• • • • • • • • • • • • • • •

61

5.1.3.1 แอโรบิก(aerobic)กระบวนการแอโรบิกเปนกระบวนการที่ยอยสลายสารอินทรียดวยจุลินทรียที่ดํารงชีพ

ดวยออกซิเจนอิสระ(aerobes) เชน เอเอส สระเติมอากาศ อารบีซี(rotating biological contractor, RBC) โปรยกรอง(trickling filter, TF) เปนตน ผลจากการยอยสลายสารอินทรียจะไดน้าํและกาซคารบอนไดออกไซดเปนผลผลิต

5.1.3.2 แอนแอโรบิก(anaerobic)กระบวนการแอนแอโรบิกเปนกระบวนการที่ยอยสลายสารอินทรียดวยจุลินทรียที่

ดํารงชพีโดยไมใชออกซเิจนอสิระ(anaerobes) เชน บอแอนแอโรบกิ(anaerobic pond) ถงักรองไรอากาศ(anaerobic filter) ยูเอเอสบี(upflow anaerobic sludge blanket, UASB) เปนตน ผลจากการยอยสลายสารอินทรียจะไดกาซมีเทน กาซคารบอนไดออกไซด และน้ําเปนผลิตผล

กระบวนการแอนแอโรบกิมกัใชกบัน้าํเสยีทีม่คีวามเขมขนสงูและมกัใชเปนกระบวนการบําบัดกอนหนา(pretreatment) เพื่อลดภาระอินทรียหรือลดการใชพลังงานในกระบวนการบําบัด ทางชวีภาพขั้นตอนตอไป

5.1.3.3 แฟคัลเททีฟ(facultative)กระบวนการแฟคัลเททีฟเปนกระบวนการที่ยอยสลายสารอินทรียดวยจุลินทรียที่ดํารง

ชีพไดทั้งในสภาวะที่มีหรือไมมีออกซิเจนอิสระ เชน บอแฟคัลเททีฟ(facultative pond) เอเอสแบบ แอนแอโรบิก-แอโรบิก(การกําจัดธาตุอาหารดวยกระบวนการชีวภาพ) เปนตน

5.1.3.4 การหมัก(fermentation)การหมักเปนกระบวนการที่เปลี่ยนสารอินทรียที่มีโมเลกุลใหญใหมีขนาดเล็กลง(ไมใช

การยอยสลาย) โดยอาศัยเอนไซมจากจุลินทรียที่ไมใชออกซิเจนอิสระ เชน การเปลี่ยนแปงเปนอัลกอฮอล การเปลี่ยนโปรตีนเปนกรดอะมโิน เปนตน โดยสวนใหญการหมักมักใชกับน้ําเสียที่มีความเขมขนสงูและใชเปนการบาํบดักอนหนา เพือ่เพิม่ประสทิธภิาพในกระบวนการบําบัดทางชีวภาพขั้นตอนตอไป

5.1.4 การฆาเชื้อ การฆาเชื้อคือการกําจัดจุลินทรียตางๆออกจากน้ําทิ้ง การฆาเชื้อมักกระทําหลังจากการบําบัดข้ันสองแลว กระบวนการฆาเชื้อที่นิยมใช ไดแก บอบมและถังสัมผัสคลอรีน

ถาน้ําเสียเขามีความเขมขนต่ํา(โดยเฉพาะน้ําเสียชุมชนของประเทศไทย) การฆาเชื้ออาจจะ ไมจาํเปนมากนกั เนือ่งจากกระบวนการบาํบดัขัน้สองกม็คีวามสามารถฆาเชือ้ดวยตวัมนัเองอยูแลว

โรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชน• • • • • • • • • • • • • • •

62

5.1.5 การบําบัดขั้นสูงการบาํบดัขัน้สงูมกัเปนการบาํบดัน้าํทิง้จากการบาํบดัขัน้สองใหมคุีณภาพสงูขึน้ตามวตัถปุระสงค

หรือคุณภาพน้ําทิ้งที่ตองการเพื่อนําไปใชประโยชนตอไป ซึ่งมีรายละเอียดดังนี้

5.1.5.1 การกําจัดธาตุอาหารถงึแมวาน้าํทิง้จากการบาํบดัขัน้สองมคีาบโีอดตํ่ีากต็าม แตเมือ่ระบายทิง้ลงสูแหลงรับ

น้าํ กอ็าจกอใหเกิดปญหามลพิษทางน้ําได โดยการเกิดสภาวะอัลกัลบลูม(algal bloom) ซึ่งถาจะ ปองกันปญหาดังกลาวจําเปนตองกําจัดไนโตรเจนและฟอสฟอรสัในน้าํเสยีดวย ซึง่สามารถกระทําไดทั้งกระบวนการทางเคมีและชีวภาพ

5.1.5.2 การนําน้ําทิ้งกลับมาใชใหมการเลือกกระบวนการบาํบดัจะขึน้อยูกบัคุณภาพน้าํทิง้ทีต่องการเพือ่นาํไปใชประโยชน

เชน รดน้ําสนาม ลางรถ น้ําชักโครก น้ําลางพื้นหรือถนน เปนตน กระบวนการบาํบดัอาจประกอบดวย ถงักรอง การฆาเชือ้ดวยสารทีไ่มตกคาง(เชน โอโซน แสงอัลตราไวโอเลตหรือยูวี เปนตน) กระบวนการ ออสโมซสิผันกลบัหรืออารโอ(reverse osmosis; RO) การแลกเปลีย่นไอออน(ion exchange) การดดูซบัดวยถานกัมมันต(activated carbon adsorption) เปนตน

5.1.6 การนําน้ําทิ้งไปใชเพื่อการเกษตรกรรมน้ําทิ้งจากโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชนมีธาตุอาหาร(ไนโตรเจนและฟอสฟอรัส)ที่เปน

ประโยชนตอพืช ดังนั้นอาจนําน้ําทิ้งดังกลาวไปใชในการเกษตรกรรมไดโดยไมตองปรับปรุงคุณภาพน้ําเพิ่มเติม จากงานวิจัยที่เกี่ยวของ(ในประเทศไทย) พบวา การนําน้ําทิ้งจากโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชนไปปลูกพืชตางๆ เชน ขาว ผัก ไมดอก เปนตน ใหผลิตผลที่มีความปลอดภัยและมีผลกระทบตอส่ิงแวดลอมไมแตกตางจากการใชน้ําตามธรรมชาติ แตเนื่องจากงานวิจัยดังกลาวเปนการทดลองประมาณ 2 ปเทานั้น ผูออกแบบจึงควรระมัดระวังอยางยิ่ง ถาจะนําน้ําทิ้งดังกลาวไปใชในการเกษตรกรรม เนื่องจากอาจจะเกิดผลกระทบในระยะยาวได

5.1.7 การบําบัดและกําจัดสลัดจสลัดจข้ันตน(สลัดจที่ไดจากการบําบัดขั้นตน)หรือสลัดจข้ันสอง(สลัดจสวนเกินที่ไดจากการ

บําบัดขั้นสอง) ซึ่งประกอบดวยสารอินทรียที่สามารถยอยสลายตอไปไดงาย(หรือยังไมคงตัว)นั้น ตองไดรับการบําบัดและกําจัดใหมีความคงตัวตอไป มฉิะนัน้อาจกอใหเกดิปญหาการเนาเหมน็ในภายหลงั โดยทัว่ไปการบาํบดัและกาํจดัสลดัจมข้ัีนตอนตางๆ ดังนี้

สรุปเกณฑแนะนําการออกแบบระบบรวบรวมน้ําเสียและโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชน• • • • • • • • • • • • • • •

63

5.1.7.1 การทําขนสลัดจ(sludge thickening)การทําขนสลัดจเปนการเพิ่มความเขมขนเพื่อใหเหมาะสมหรือเพิ่มประสิทธิภาพใน

การบําบัดขั้นตอไป เชน การปรับเสถียรสลัดจ การแยกน้ําจากสลัดจ เปนตน การทําขนสลัดจมีหลายแบบ ไดแก ถังทําขนดวยแรงโนมถวง(gravity thickener) การลอยตัวดวยอากาศละลายหรือดีเอเอฟ(dissolved air flotation; DAF) และเครื่องหมุนเหวี่ยง(centrifuge)

5.1.7.2 การปรับเสถียรสลัดจ(sludge stabilization)การปรับเสถียรสลัดจเปนการปรับใหสลัดจมีสภาพเสถียรหรือเปนการยอยสลายสลดัจ

ใหมีความคงตัว เพื่อปองกันการเนาเหม็น(เมื่อนาํไปทิ้ง)นั่นเอง การปรับเสถียรสลัดจมีหลายวิธี เชน การยอยสลัดจแบบแอนแอโรบกิ(anaerobic digestion) การยอยสลัดจแบบแอโรบกิ(aerobic digestion)การหมกัทาํปุย(composting) เปนตน สําหรบัสลัดจสวนเกนิทีไ่ดจากกระบวนการเอเอสแบบเตมิอากาศยดืเวลามกัถกูยอยสลายในถงัเตมิอากาศจนมคีวามคงตวัอยูแลว ดังนัน้ไมตองมกีารปรบัเสถยีรสลัดจอีก

5.1.7.3 การแยกน้ําจากสลัดจ(sludge dewatering)การแยกน้ําจากสลัดจเปนการลดปริมาตรสลัดจกอนนําไปกําจัด เพื่อความสะดวกใน

การขนยาย ลดคาใชจายสําหรับการขนสงและการกําจัด การแยกน้ํามีหลายวิธี ไดแก สายพานรีดน้ํา(belt press) เครื่องอัดกรอง(filter press) และเครื่องหมุนเหวี่ยง

5.1.7.4 การกําจัดสลดัจการกําจัดสลัดจเปนการนําสลัดจที่ผานการปรับเสถียรและการแยกน้ําจากสลัดจแลว

ไปกาํจดัในขัน้ตอนสดุทาย เชน การฝงกลบ ปรับปรุงดนิสาํหรบัการเกษตร เปนตน นอกจากนี้อาจนําสลัดจไปทําลายจนสิ้นสภาพดวยการเผา(incineration) แตเปนวิธีที่มีการลงทุนสูงมาก

5.2 หัวขอพิจารณาในการเลือกกระบวนการปรับปรุงคุณภาพน้ํา

โรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชน• • • • • • • • • • • • • • •

64

รูปที่ 5.1 แผนภาพการไหลของระบบบอปรับเสถียร(หมายเหตุ – หนวยกระบวนการที่เปนเสนประอาจจะมีหรือไมมีก็ไดขึ้นอยูกับความเหมาะสม)

รูปที่ 5.2 แผนภาพการไหลของระบบสระเติมอากาศ (หมายเหตุ – หนวยกระบวนการที่เปนเสนประอาจจะมีหรือไมมีก็ไดขึ้นอยูกับความเหมาะสม)

น้ําเสียจากทอน้ําเสีย

ข. กรณีที่ชุมชนมีระบบรวบรวมน้ําเสียเปนแบบทอระบายแยก

P

น้ําทิ้ง

ตะแกรงและบอสูบ

แฟคัลเททีฟ 2 บอบมแฟคัลเททีฟ 1

น้ําเสียจากทอน้ําเสีย

P

สระเติมอากาศน้ําทิ้งบอขัดแตง

ตะแกรงและบอสูบ

หนวยฆาเช้ือ

ข. กรณีที่ชุมชนมีระบบรวบรวมน้ําเสียเปนแบบทอระบายแยก

ทอดักน้ําเสีย

ก. กรณีที่ชุมชนมีระบบรวบรวมน้ําเสียเปนแบบทอระบายรวม(อัตราไหลออกแบบของทอดักน้ําเสียเทากับ 3 เทาของอัตราไหลรายวันเฉลี่ยในหนาแลง(DWF))

ระบายทิ้งลงสูแหลงรับน้ํา

น้ําเสียจากทอระบายรวม

P3DWF

3DWF น้ําทิ้ง

ตะแกรงและบอสูบ

บอผันน้ําเสีย

แฟคัลเททีฟ 2 บอบมแฟคัลเททีฟ 1

ทอดักน้ําเสียน้ําเสียจากทอระบายรวม

ก. กรณีที่ชุมชนมีระบบรวบรวมน้ําเสียเปนแบบทอระบายรวม(อัตราไหลออกแบบของทอดักน้ําเสียเทากับ 3 เทาของ DWF)

P

สระเติมอากาศ3DWF

3DWF น้ําทิ้งบอขัดแตง

ตะแกรงและบอสูบ

หนวยฆาเช้ือ

ระบายทิ้งลงสูแหลงรับน้ํา

บอผันน้ําเสีย

สรุปเกณฑแนะนําการออกแบบระบบรวบรวมน้ําเสียและโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชน• • • • • • • • • • • • • • •

65

ก. ระบบรวบรวมน้ําเสียเปนแบบทอระบายรวม ซึ่งมีอัตราไหลออกแบบของทอดักน้ําเสียเทากับ 3 เทาของ DWF และถังเติมอากาศรับอัตราไหลสูงสุดเทากับอัตราไหลรายชั่วโมงสูงสุดในหนาแลง

ข. ระบบรวบรวมน้ําเสียเปนแบบทอระบายรวม ซึ่งมีอัตราไหลออกแบบของทอดักน้ําเสียเทากับ 3 เทาของ DWF และถังเติมอากาศรับอัตราไหลสูงสุดเทากับ 3 เทาของ DWF

ค. ระบบรวบรวมน้ําเสียแบบทอระบายแยก

รูปที่ 5.3 แผนภาพการไหลของระบบเอเอสแบบเติมอากาศยืดเวลา(หมายเหตุ – หนวยกระบวนการที่เปนเสนประอาจจะมีหรือไมมีก็ไดขึ้นอยูกับความเหมาะสม)

บอผันน้ําเสียน้ําเสียจากทอระบาย

นําไปกําจัด

มาตรวัดการไหล น้ําทิ้ง

ถังทําใส

ตะแกรงและบอสูบ

หนวยฆาเช้ือ

ถังเติมอากาศ

ถังดักกรวดทราย

สลัดจสวนเกินสลัดจสูบกลับ

นําไปบําบัดใหม

ทําขนสลัดจแยกน้ําจากสลัดจ

ถังพักกากตะกอน

3DWF

ระบายทิ้งลงสูแหลงรับน้ํา

ตะแกรงและบอสูบ

น้ําเสียจากทอน้ําเสีย

น้ําทิ้งถังทําใส

หนวยฆาเช้ือ

ถังเติมอากาศ

ถังดักกรวดทราย

สลัดจสวนเกินสลัดจสูบกลับ

นําไปบําบัดใหม

นําไปกําจัดทําขนสลัดจแยกน้ําจาก

สลัดจถังพักกากตะกอน

มาตรวัดการไหล

บอผันน้ําเสียน้ําเสียจากทอระบายรวม

ถังทําใสมาตรวัดการไหล

สลัดจสูบกลับ

นําไปบําบัดใหม

นําไปกําจัด

ถังเติมอากาศ

ถังผันน้ํา

3DWF - Qmax.h(น้ําเสียในหนาแลง)

น้ําทิ้ง

ถังดักกรวดทราย

ตะแกรงและบอสูบ

ทําขนสลัดจแยกน้ําจากสลัดจ

ถังพักกากตะกอน

3DWF

ระบายทิ้งลงสูแหลงรับน้ํา

หนวยฆาเช้ือ

โรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชน• • • • • • • • • • • • • • •

66

5.2.1 ประสบการณในอดีตใหวิเคราะหและวิจารณ(แยกแยะและออกความเห็นวามีขอดีและขอเสียอยางไร) ขอมูลจาก

โรงปรบัปรุงคณุภาพน้าํของชมุชนทีดํ่าเนนิการแลวในอดตี ทัง้ในแงของประสทิธภิาพและความนาเชือ่ถอื ความตองการบุคลากร ความยากงายในการควบคมุระบบ งบประมาณในการลงทนุ งบประมาณใน การเดนิระบบ ปญหา และอุปสรรคตางๆ

5.2.2 ลักษณะน้ําเสียและคุณภาพน้ําทิ้งที่ตองการถาน้ําเสียมีความเขมขนต่ํา เชน น้ําเสียชุมชน(โดยเฉพาะน้ําเสียชุมชนของประเทศไทย)

เปนตน อาจเลือกกระบวนการปรับปรุงคุณภาพน้ําที่ไมซับซอนมากนัก เชน บอปรับเสถียร สระเติมอากาศ เปนตน ยกเวนชุมชนที่มีพื้นที่จํากัดหรือที่ดินมีราคาแพง จําเปนตองเลือกกระบวนการที่มีความซับซอนมากขึ้นแตใชพื้นที่นอย อาจจะทําใหคุมคากวา เชน กระบวนการเอเอส เปนตน แตถาในอนาคตมีการกําหนดมาตรฐานคุณภาพน้ําทิ้งที่เขมงวดขึ้น โดยเฉพาะการจํากัดปริมาณธาตุอาหารในน้ําทิ้ง อาจตองเลือกใชกระบวนการที่ซับซอนมากขึ้น เชน ระบบเอเอสแบบแอนอกซิก-แอโรบิกหรือแบบแอนแอโรบิก-แอโรบิก เปนตน

ถาน้ําเสียมีความเขมขนสูง เชน น้ําเสียจากโรงงานอุตสาหกรรมบางประเภท การเลือกใชกระบวนการชีวภาพแบบไมใชออกซิเจนหรือกระบวนการแอนแอโรบิก อาจมีความคุมคากวา

5.2.3 ราคาที่ดินชุมชนที่มีการพัฒนามากมักมีพื้นที่จํากัดและมีราคาแพงมาก การเลือกกระบวนการบําบัดที่

ใชพื้นที่นอยอาจมีความคุมคากวา แตตองใชเครื่องจักรมากและมีความซับซอนในการเดินระบบ สวน ชุมชนทีไ่มมขีอจาํกดัเรือ่งพืน้ที ่ มกัมรีาคาทีดิ่นไมแพงมากนกั ควรเลอืกกระบวนการทีง่ายและไมซบัซอน เชน บอปรับเสถยีร สระเตมิอากาศ เปนตน อยางไรก็ตามนอกจากราคาที่ดินแลว ควรคํานึงถึงระยะหางระหวางชมุชนดวย ซึง่จะมผีลตองบประมาณในการลงทนุและการดาํเนนิการของระบบรวบรวมน้าํเสยี

หากชุมชนมีที่ดินสาธารณะสําหรับกอสรางโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําอยูแลว ตองประเมินราคาที่ดินดังกลาวและนํามาคํานวณรวมกับงบประมาณการลงทุนดวย(แมในความจริงจะไมตองเสียคาใชจายก็ตาม) เพื่อเปรียบเทียบความคุมคาทางเศรษฐศาสตรกับแนวทางเลือกอื่นๆ และควรตองเลือกแนวทางที่มีคาใชจายต่ําสุด

5.2.4 สภาพทองถิ่นการนําเขาอุปกรณหรือเครื่องจักรจากตางประเทศทําใหงบประมาณการลงทุนสูง อีกทั้งเมื่อ

เครื่องจักรชํารุดตองอาศัยบุคลากรที่มีความเชี่ยวชาญโดยเฉพาะ ดังนั้นประเทศไทยจึงควรเลือก

สรุปเกณฑแนะนําการออกแบบระบบรวบรวมน้ําเสียและโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชน• • • • • • • • • • • • • • •

67

กระบวนการปรับปรุงคุณภาพน้ําที่มีความตองการเครื่องจักรนอย เชน บอปรับเสถียร สระเติมอากาศ เปนตน ยกเวนชุมชนที่มีพื้นที่จํากัดหรือที่ดินมีราคาแพง อาจจําเปนตองเลือกกระบวนการที่มีความตองการเครื่องจักรมากขึ้น เชน กระบวนการเอเอส เปนตน แตก็ควรเลือกกระบวนการที่ใชเครื่องจักรนอยที่สุด ไดแก กระบวนการเอเอสแบบเติมอากาศยืดเวลา ซึ่งไมตองมีถังตกตะกอนขั้นตน และ การปรับเสถียรสลัดจ

โรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชน• • • • • • • • • • • • • • •

68

5.2.5 งบประมาณแมวางบประมาณการลงทุนเปนปจจัยหนึ่งที่มีความสําคัญในการเลือกกระบวนการปรับปรุง

คุณภาพน้าํ แตผูออกแบบควรคาํนงึถงึงบประมาณการดาํเนนิการในการเดนิระบบดวย มิฉะนั้นจะกอใหเกิดปญหาดังเชนในอดีต กลาวคือ บางชุมชนเมื่อกอสรางโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําเสร็จแลว(โดยเฉพาะกระบวนการเอเอสและสระเติมอากาศ) แตขาดงบประมาณในการเดินระบบและการซอมบํารุง เครื่องจักร จึงตองหยุดเดินระบบบอยครั้งหรือเดินระบบเพียงบางสวนเทานั้น

ดังนั้นผูออกแบบตองตระหนักอยูเสมอวางบประมาณการดําเนินการ เชน คาจางแรงงานของพนกังาน คาไฟฟา คาสารเคมี คาซอมแซมบํารุงอุปกรณเครื่องจักร คาบริหารจดัการ ฯลฯ มสํีาคญัมากสําหรบัการดาํเนนิการในระยะยาว เพราะเมือ่สะสมไปหลายปอาจมีมลูคาสงูกวาคากอสรางเสยีอกี

โดยทัว่ไประบบบอปรับเสถยีรควรจะมงีบประมาณการดาํเนนิการต่าํสดุ สวนสระเตมิอากาศและเอเอสมงีบประมาณการดาํเนนิการสงูกวาตามลาํดบั และถาเปนกระบวนการทางชวีภาพแบบแอนแอโรบกิจะมคีาดาํเนนิการต่าํและยงัผลติกาซชวีภาพซึง่สามารถใชเปนพลงังานทดแทนไดอีกดวย แตเปนกระบวนการทีเ่หมาะกบัน้าํเสยีทีม่คีวามเขมขนสงู

5.3 กระบวนการปรับปรุงคุณภาพน้ําที่เหมาะสมกับชุมชนของประเทศไทย

กระบวนการปรับปรุงคุณภาพน้ําที่เหมาะสมกับชุมชนในประเทศไทย ไดแก บอปรับเสถียร สระเติมอากาศ และเอเอสแบบการเติมอากาศยืดเวลา ผูออกแบบจะเลือกใชกระบวนการใดนั้นขึ้นอยูกับขอพิจารณาตางๆดังที่กลาวในหัวขอที่ 5.2

ผูออกแบบอาจเลือกกระบวนการบาํบดัอืน่ๆ เชน บึงประดษิฐ(constructed wetland) ฯลฯ ซึง่มคีวามตองการเครือ่งจกัรนอย จงึเหมาะกบัสภาพทองถิน่ของประเทศไทย แตผูออกแบบตองมขีอมลูอางอิงเพียงพอจนมีความมั่นใจวากระบวนการดังกลาวมีประสิทธิภาพเพียงพอและมีความนาเชื่อถือกอนนํามาใชงานจริง เนือ่งจากปจจุบันกระบวนการดังกลาวยังขาดความสนับสนุนดานการวิจัยและการวิเคราะหทางวิชาการที่มากพอ จึงทําใหคากาํหนดการออกแบบยงัไมมคีวามชดัเจนมากนกั

เนื่องจากลักษณะน้ําเสียชุมชนของประเทศไทยมีความเขมขนต่ํากวาน้ําเสียชุมชนของ ตางประเทศ จงึทาํใหการจดัเรยีงกระบวนการบาํบดัน้าํเสยีทีเ่สนอแนะในเกณฑแนะนาํการออกแบบฯเลมนี ้ มคีวามแตกตางกบัการจดัเรยีงกระบวนการบาํบดัน้าํเสยีของตางประเทศบาง นอกจากนีผู้ออกแบบตองคาํนงึอยูเสมอวาคากาํหนดการออกแบบทีเ่สนอแนะในเกณฑแนะนาํการออกแบบฯเลมนีเ้ปนเพยีงขอเสนอแนะใชกับน้าํเสียชุมชนของประเทศไทยและมุงเนนใชกับชุมชนระดับเมืองเทานัน้ เชน เทศบาลตําบล เทศบาลเมอืง เทศบาลนคร เปนตน ดังนัน้ผูออกแบบตองพงึระวงัอยางยิง่ทีจ่ะดดัแปลงและนาํเกณฑเลมนีไ้ปใชกบัน้าํเสยีประเภทอืน่ เชน น้าํเสยีอตุสาหกรรม น้าํเสยีจากอาคารสงู น้าํเสยีจากหมูบาน ฯลฯ

สรุปเกณฑแนะนําการออกแบบระบบรวบรวมน้ําเสียและโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชน• • • • • • • • • • • • • • •

69

5.3.1 ระบบบอปรับเสถียรบอปรับเสถียรเปนกระบวนการบําบัดน้ําเสียชุมชนที่มีความเหมาะสมกับสภาพทองถิ่นของ

ประเทศไทย เนื่องจากเปนกระบวนการที่ตองการเครื่องจักรนอย ไมตองการการดูแลเอาใสมากนัก เดินระบบงาย และมีงบประมาณการดําเนินการต่ํา แตเปนระบบที่มีความตองการพื้นที่มาก ดังนั้นอาจมีขอจํากัดในการใชกับชุมชนที่มีราคาที่ดินแพงหรอืชมุชนทีม่พีืน้ทีจ่าํกดั

โดยทัว่ไปบอปรับเสถยีรแบงได 3 ประเภท ไดแก บอแอนแอโรบกิ บอแฟคลัเททฟี และบอบม ซึ่งสวนใหญมักใชบอบําบัดรวมกันมากกวา 1 ประเภท และในบางกรณีอาจใชบอบําบัดรวมกันทั้ง 3 ประเภทก็ได ทั้งนี้ข้ึนอยูกับลักษณะน้ําเสียและคุณภาพของน้ําทิ้งที่ตองการ

สําหรับกระบวนการบําบัดน้ําเสียชุมชนควรเลือกใชบอแฟคัลเททีฟและบอบมมากกวาบอ แอนแอโรบกิ เนือ่งจากบอแอนแอโรบกิเหมาะกบัน้าํเสยีทีม่คีวามเขมขนสงูกวาน้าํเสยีชมุชน นอกจากนี้บอแฟคัลเททีฟและบอบมจะมีความเหมาะสมอยางยิ่งเมื่อใชในพื้นที่เขตรอน(เชน ประเทศไทย เปนตน)ซึ่งมีอุณหภูมิเฉลี่ยสูงและมีแดดจัดตลอดป ทําใหรับภาระการบําบัดไดสูงและยังทําใหอัตราการตายของจุลินทรียและ/หรือเชื้อโรค)สูงอีกดวย

การจัดเรียงหนวยกระบวนการและแผนภาพการไหลของระบบบอปรับเสถียรที่แนะนําใหใชกับ น้ําเสียชุมชนของประเทศไทยแสดงดังรูปที่ 5.1 ซึ่งแนะนําใหใชบอแฟคัลเททีฟตอกันแบบอนุกรมอยางนอย 2 บอ แตถาตองการน้ําทิ้งที่มีคุณภาพสูงขึ้นอาจออกแบบใหมีบอบมเพิ่มอีก 1 บอก็ได เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการกําจัดของแข็งแขวนลอยและเชื้อโรค

กรณีที่มีระบบรวบรวมน้ําเสียเปนแบบทอระบายรวม ควรออกแบบใหบอปรับเสถียรรองรับปริมาณน้ําเสียปนน้ําฝนสูงสุดในขณะฝนตกเทากับ 3 เทาของอัตราไหลรายวันเฉลี่ยในหนาแลง(ดีดับเบิลยูเอฟ) ซึ่งเทากับอัตราไหลออกแบบของทอดักน้ําเสีย(ดูจากหัวขอที่ 3.4) สวนชุมชนหรือพืน้ที่บริการทีติ่ดกบัชายทะเลควรคาํนงึถงึปริมาณกรวดทรายทีส่ะสมอยูในบอดวย

5.3.2 ระบบสระเติมอากาศสระเติมอากาศเปนกระบวนการที่มีการดําเนินการงายและมีความตองการพื้นที่ปานกลาง

แตงบประมาณการดําเนินการสูงกวาระบบบอปรับเสถียร โดยปกติสระเตมิอากาศสามารถแบงได 2 ประเภท คือ แบบผสมอยางสมบูรณ(complete-mix aerated lagoon) และแบบผสมบางสวน(partial-mix aerated lagoon) สําหรับน้ําเสียชุมชนของประเทศไทยควรใชสระเติมอากาศแบบผสมบางสวน ซึ่งจะทําใหงบประมาณการดําเนินการต่ํา(ตํ่ากวาแบบผสมอยางสมบูรณ) นอกจากนี้น้ําเสียชุมชนของประเทศไทยมีความเขมขนต่ํา สระเติมอากาศแบบนี้จึงสามารถบําบัดน้ําทิ้งใหไดคุณภาพตาม มาตรฐานน้ําทิ้งของทางการได

โรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชน• • • • • • • • • • • • • • •

70

รูปที่ 5.1 แผนภาพการไหลของระบบบอปรับเสถียร(หมายเหตุ – หนวยกระบวนการที่เปนเสนประอาจจะมีหรือไมมีก็ไดขึ้นอยูกับความเหมาะสม)

รูปที่ 5.2 แผนภาพการไหลของระบบสระเติมอากาศ (หมายเหตุ – หนวยกระบวนการที่เปนเสนประอาจจะมีหรือไมมีก็ไดขึ้นอยูกับความเหมาะสม)

น้ําเสียจากทอน้ําเสีย

ข. กรณีที่ชุมชนมีระบบรวบรวมน้ําเสียเปนแบบทอระบายแยก

P

น้ําทิ้ง

ตะแกรงและบอสูบ

แฟคัลเททีฟ 2 บอบมแฟคัลเททีฟ 1

น้ําเสียจากทอน้ําเสีย

P

สระเติมอากาศน้ําทิ้งบอขัดแตง

ตะแกรงและบอสูบ

หนวยฆาเช้ือ

ข. กรณีที่ชุมชนมีระบบรวบรวมน้ําเสียเปนแบบทอระบายแยก

ทอดักน้ําเสีย

ก. กรณีที่ชุมชนมีระบบรวบรวมน้ําเสียเปนแบบทอระบายรวม(อัตราไหลออกแบบของทอดักน้ําเสียเทากับ 3 เทาของอัตราไหลรายวันเฉลี่ยในหนาแลง(DWF))

ระบายทิ้งลงสูแหลงรับน้ํา

น้ําเสียจากทอระบายรวม

P3DWF

3DWF น้ําทิ้ง

ตะแกรงและบอสูบ

บอผันน้ําเสีย

แฟคัลเททีฟ 2 บอบมแฟคัลเททีฟ 1

ทอดักน้ําเสียน้ําเสียจากทอระบายรวม

ก. กรณีที่ชุมชนมีระบบรวบรวมน้ําเสียเปนแบบทอระบายรวม(อัตราไหลออกแบบของทอดักน้ําเสียเทากับ 3 เทาของ DWF)

P

สระเติมอากาศ3DWF

3DWF น้ําทิ้งบอขัดแตง

ตะแกรงและบอสูบ

หนวยฆาเช้ือ

ระบายทิ้งลงสูแหลงรับน้ํา

บอผันน้ําเสีย

สรุปเกณฑแนะนําการออกแบบระบบรวบรวมน้ําเสียและโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชน• • • • • • • • • • • • • • •

71

ก. ระบบรวบรวมน้ําเสียเปนแบบทอระบายรวม ซึ่งมีอัตราไหลออกแบบของทอดักน้ําเสียเทากับ 3 เทาของ DWF และถังเติมอากาศรับอัตราไหลสูงสุดเทากับอัตราไหลรายชั่วโมงสูงสุดในหนาแลง

ข. ระบบรวบรวมน้ําเสียเปนแบบทอระบายรวม ซึ่งมีอัตราไหลออกแบบของทอดักน้ําเสียเทากับ 3 เทาของ DWF และถังเติมอากาศรับอัตราไหลสูงสุดเทากับ 3 เทาของ DWF

ค. ระบบรวบรวมน้ําเสียแบบทอระบายแยก

รูปที่ 5.3 แผนภาพการไหลของระบบเอเอสแบบเติมอากาศยืดเวลา(หมายเหตุ – หนวยกระบวนการที่เปนเสนประอาจจะมีหรือไมมีก็ไดขึ้นอยูกับความเหมาะสม)

บอผันน้ําเสียน้ําเสียจากทอระบาย

นําไปกําจัด

มาตรวัดการไหล น้ําทิ้ง

ถังทําใส

ตะแกรงและบอสูบ

หนวยฆาเช้ือ

ถังเติมอากาศ

ถังดักกรวดทราย

สลัดจสวนเกินสลัดจสูบกลับ

นําไปบําบัดใหม

ทําขนสลัดจแยกน้ําจากสลัดจ

ถังพักกากตะกอน

3DWF

ระบายทิ้งลงสูแหลงรับน้ํา

ตะแกรงและบอสูบ

น้ําเสียจากทอน้ําเสีย

น้ําทิ้งถังทําใส

หนวยฆาเช้ือ

ถังเติมอากาศ

ถังดักกรวดทราย

สลัดจสวนเกินสลัดจสูบกลับ

นําไปบําบัดใหม

นําไปกําจัดทําขนสลัดจแยกน้ําจาก

สลัดจถังพักกากตะกอน

มาตรวัดการไหล

บอผันน้ําเสียน้ําเสียจากทอระบายรวม

ถังทําใสมาตรวัดการไหล

สลัดจสูบกลับ

นําไปบําบัดใหม

นําไปกําจัด

ถังเติมอากาศ

ถังผันน้ํา

3DWF - Qmax.h(น้ําเสียในหนาแลง)

น้ําทิ้ง

ถังดักกรวดทราย

ตะแกรงและบอสูบ

ทําขนสลัดจแยกน้ําจากสลัดจ

ถังพักกากตะกอน

3DWF

ระบายทิ้งลงสูแหลงรับน้ํา

หนวยฆาเช้ือ

โรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชน• • • • • • • • • • • • • • •

72

การจัดเรียงกระบวนการหนวยและแผนภาพการไหลของระบบสระเติมอากาศที่แนะนําใหใชกับน้ําเสียชุมชนของประเทศไทยแสดงดังรูปที่ 5.2 ในกรณีที่ชุมชนมีระบบรวบรวมน้ําเสียเปนแบบทอระบายรวม น้ําเสียจะมีความเขมขนต่ํา(เมื่อเปรียบเทียบกับระบบทอระบายแยก) จึงทําใหจุลินทรียหรือของแข็งแขวนลอย(MLSS)ในสระเติมอากาศความเขมขนไมสูงมากนัก และของแข็งแขวนลอยบางสวนจะจมตัวลงสูกนสระและถูกยอยสลายตอไป จึงอาจทําใหน้ําทิ้งจากสระเติมอากาศมีความเขมขนของแข็งแขวนลอยต่ํากวาคากําหนดตามมาตรฐานน้ําทิ้ง ถาเปนเชนนั้นบอขัดแตงหรือบอตกตะกอนก็ไมจําเปนตองใช สวนในขณะฝนตกควรออกแบบใหสระเติมอากาศสามารถรองรับปริมาณน้ําเสียสูงสุดในขณะฝนตกเทากับ 3 เทาของดีดับเบิลยูเอฟ(ซึ่งเทากับอัตราไหลออกแบบของทอดักน้ําเสีย)

สวนชุมชนหรือพื้นที่บริการซึ่งติดกับชายทะเลควรคํานึงถึงปริมาณกรวดทรายที่สะสมอยูในสระเตมิอากาศดวย

5.3.3 ระบบเอเอสระบบเอเอสมคีวามตองการเครือ่งจกัรมาก มคีวามซบัซอนในการดาํเนนิการและมงีบประมาณ

การดําเนินการสูง(เมื่อเปรียบเทียบกับบอปรับเสถียรและสระเติมอากาศ) แตตองการพื้นที่นอยกวา จึงเหมาะกับชุมชนที่มีพื้นที่จํากัดและมีราคาที่ดินแพง

ระบบเอเอสแบบเติมอากาศยืดเวลามีความเหมาะสมกับกระบวนการบําบัดน้ําเสียชุมชนของประเทศไทยเนื่องจากน้าํเสียชุมชนมคีวามเขมขนต่าํ ทัง้นีถ้าใชระบบเอเอสแบบธรรมดา(conventionalactivated sludge, CAS) จะทําใหถังเติมอากาศมีเวลากักน้ําต่ํา โดยทั่วไปผูออกแบบมักเพิ่มเวลากกัน้าํใหนานขึน้อยูแลว(เผือ่ปจจยัความปลอดภยั) จงึมแีนวโนมทาํใหระบบทาํงานเปนแบบเตมิอากาศยืดเวลาอยูดี นอกจากนี้ระบบเอเอสแบบเติมอากาศยืดเวลามีอัตราสวนของอาหารตอสารอินทรียตํ่าและมีอายุสลัดจนาน ทําใหระบบมีเสถียรภาพสูงและสามารถลดภาระในการบําบัดและกําจัดสลัดจได จึงไมตองมีการบําบัดขั้นตนและการปรับเสถียรภาพของสลัดจอีกดวย

อยางไรก็ตามระบบเอเอสแบบเติมอากาศยืดเวลามีขนาดของถังเติมอากาศและปริมาณการเติมอากาศมากกวาระบบเอเอสแบบธรรมดา(เมื่อมีอัตราไหลน้ําเสียเทากัน) ดังนั้นในกรณีที่ชุมชนมีอัตราไหลน้ําเสียสูงมาก ระบบเอเอสแบบธรรมดาจะมีงบประมาณในการดําเนินการต่ํากวาระบบ เอเอสแบบเติมอากาศยืดเวลาอยางมาก ซึ่งในระยะยาวอาจทําใหระบบเอเอสแบบธรรมดามีความ คุมคากวา แมตองมีการบําบัดขั้นตนและการปรับเสถียรสลัดจดวยก็ตาม

การจัดเรียงหนวยกระบวนการและแผนภาพการไหลของระบบเอเอสที่เหมาะสมกับลักษณะน้ําเสียชุมชนของประเทศไทยแสดงดังรูปที่ 5.3 ในกรณีที่ชุมชนมีระบบรวบรวมน้ําเสียเปนแบบทอระบายรวมสามารถแยกไดเปน 2 กรณี กรณีแรก กําหนดอัตราไหลออกแบบของทอดักน้ําเสียเทากับ 3 เทาของดีดับเบิลยูเอฟในขณะฝนตก แตถังเติมอากาศรับน้ําเสียปนน้ําฝนสูงสุดเทากับอัตรา

สรุปเกณฑแนะนําการออกแบบระบบรวบรวมน้ําเสียและโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชน• • • • • • • • • • • • • • •

73

ไหลรายชั่วโมงสูงสุด(ของน้ําเสียในหนาแลง) และมีการระบายน้ําเสียปนน้ําฝนบางสวนลงสูทอออมเพื่อลําเลียงเขาสูถังทําใสโดยตรง สวนกรณีที่ 2 กําหนดอัตราไหลออกแบบของทอดักน้ําเสียเทากับ 3 เทาของดีดับเบิลยูเอฟเชนกัน(ในขณะฝนตก) และจะถูกปอนเขาสูถังเติมอากาศทั้งหมด อยางไรก็ตามผูออกแบบตองคํานึงอยูเสมอวาจุดวิกฤติทางชลศาสตรของระบบเอเอส คือ ถังทําใส(clarifier) โดยที่ถังทําใสตองออกแบบพื้นที่หนาตัดใหพอเหมาะเพื่อปองกันการลางไล(washout) ของจุลินทรียในกรณีนี้ดวย

5.4 อัตราไหลออกแบบ

อัตราไหลออกแบบของโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําขึ้นอยูกับประเภทของกระบวนการบําบัดตางๆ ดังตารางที่ 5.1

5.5 ลักษณะน้ําเสียชุมชน

ลักษณะน้ําเสียชุมชนโดยทั่วไปของประเทศไทยไดกลาวแลวในหัวขอที่ 2.12

ตารางที่ 5.1 อัตราไหลออกแบบสําหรับกระบวนการตางๆของโรงปรับปรุงคุณภาพน้ํา

คาอัตราไหลหนวยกระบวนการ ออกแบบ ตรวจสอบ1. รางน้ําหรือทอน้ําระหวางหนวยกระบวนการ Qmax.h Qmin.h2. หนวยกระบวนการขั้นเตรียมการ Qmax.h Qmin.h3. ถังผันน้ําหรือถังแบงน้ํา Qmax.h Qmin.h4. หนวยกระบวนการขั้นตน Qmax.d Qmax.h5. ถังเติมอากาศ Qmax.d -6. ถังทําใส Qmax.d Qmax.h6. บอปรับเสถียรและสระเติมอากาศ Qavg -7. หนวยกระบวนการฆาเชื้อ (ถังสัมผัสคลอรีน) Qmax.h Qmin.h

หมายเหตุ- อัตราไหลรายชั่วโมงสูงสุด(Qmax.h) ข้ึนอยูกับประเภทของทอรวบรวมน้ําเสียดวย ถาเปนระบบ

รวบรวมน้ําเสียแบบทอระบายรวม จะหมายถึงอัตราไหลสูงสุดที่ยอมใหเขาหนวยกระบวนการตางๆ ในขณะฝนตก

โรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชน• • • • • • • • • • • • • • •

74

5.6 มาตรฐานคุณภาพน้ําทิ้ง

การกําหนดมาตรฐานคุณภาพน้ําทิ้งของโรงปรับปรุงคุณภาพชุมชนของประเทศไทยไดกลาวแลวในหัวขอที่ 2.13

5.7 ขนาดของหนวยกระบวนการบําบัด

นอกจากอัตราไหลและลักษณะน้ําเสียแลว ปจจัยที่ความสําคัญอยางยิ่งสําหรับกําหนดขนาดของหนวยกระบวนบําบัดตางๆ ไดแก คากําหนดการออกแบบกระบวนการตางๆ ซึ่งจะกลาวตอไปในบทที่ 6 - 10

5.8 ปจจัยอื่นๆที่จําเปนตอการออกแบบ

5.8.1 ระบบไฟฟาฉุกเฉินกระบวนการบําบัดน้ําเสียที่มีเครื่องจักรมากดังเชนระบบเอเอสหรือสถานีสูบน้ําเสียสุดทาย

ควรตองมีแหลงพลังงานสํารองในกรณีไฟฟาดับ เชน การตอเชื่อมกับแหลงพลังงานไฟฟาอยางนอยสองแหลงที่แยกอิสระกัน การติดตั้งเครื่องปนไฟ เปนตน

5.8.2 ระบบประปาตองจดัเตรยีมน้าํประปาใหเพยีงพอสาํหรบัทาํความสะอาดหนวยกระบวนการตางๆ หองปฏบัิติการ

หองน้ํา หองอาบน้ํา เปนตน

5.8.3 อาคารสนับสนุนนอกจากหนวยกระบวนการบําบัดตางๆแลว โรงปรับปรุงคุณภาพตองประกอบดวยอาคาร

ตางๆที่ชวยสนับสนุนการบริหารจัดการ เชน อาคารสํานักงาน อาคารหรือหองควบคุมเครื่องจักร อาคารซอมบํารุง หองปฏิบัติการวิเคราะหคุณภาพน้ํา อาคารรักษาความปลอดภัย(ปอมยาม) เปนตน

5.9 การวางผังบริเวณ(layout)

เมื่อเลือกหนวยกระบวนการบําบัดน้ําเสียและกําหนดขนาดของแตละกระบวนการแลว ตอไปเปนการวางผังบริเวณ ซึ่งตองคํานึงถึงการขยายระบบในอนาคตดวย

สรุปเกณฑแนะนําการออกแบบระบบรวบรวมน้ําเสียและโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชน• • • • • • • • • • • • • • •

75

5.9.1 องคประกอบหลักของโรงปรับปรุงคุณภาพน้ํา- หนวยกระบวนการปรับปรุงคุณภาพน้ํา พรอมทั้งเครื่องจักรและอุปกรณที่เกี่ยวของ- อาคารสํานักงาน- อาคารหรือหองควบคุมเครื่องจักร- อาคารเกบ็ของ หรือสารเคมี- อาคารรักษาความปลอดภัย(ปอมยาม)- อาคารซอมบํารุง- ถนนและที่จอดรถพรอมปายจราจรและปายอาคาร- บานพักพนักงาน

5.9.2 ขอพิจารณาสําหรับการวางผังบริเวณ- ควรวางกระบวนการปรบัปรุงคณุภาพน้าํตามลาํดบัข้ันตอนการทาํงานและตามความลาดของ

พืน้ที ่ เพือ่ใหน้าํเสยีไหลไดดวยแรงโนมถวงของโลกและลดงบประมาณในการดาํเนนิการ ซึง่จะตองมกีารคาํนวณและจดัทาํโพรไพสชลศาสตร(hydraulic profile) ในแตละกระบวนการดวย

- ตองเผือ่พืน้ทีใ่กลเคยีงกนัสาํหรบัการขยายระบบในอนาคต เชน ถาวางกระบวนการปรบัปรุงคุณภาพน้ําตามลําดับการทํางานในแนวเหนือ-ใต และตองเผื่อพื้นที่ไวขยายดานขางหรือแนวตะวันออก-ตะวันตก เปนตน

- ควรจัดเตรียมอุปกรณสําหรับเชื่อมตอระหวางกระบวนการเกาและกระบวนใหมที่จะขยายเพิ่มในอนาคต เพื่อความสะดวกและไมตองหยุดเดินระบบ เชน ประตูน้ํา เปนตน

- ตองพจิารณาการวางฐานรากของโครงสรางของกระบวนการปรบัปรุงคณุภาพน้าํใหเหมาะสมกับลักษณะชั้นดินและระดับน้าํใตดินดวย ซึ่งตองคาํนงึถงึความสามารถในการรบัแรงของ ชัน้ดนิและการลอยตวัของโครงสรางเนื่องจากน้ําใตดิน

- กระบวนการที่ทําใหเกิดปญหาความรําคาญตางๆ เชน กลิ่น เสียง ละอองน้ํา เปนตน ตองวางอยูในตําแหนงที่มีระยะหางกับชุมชนอยางเหมาะสมหรือวางในตําแหนงใต ทิศทางลมของชุมชน

- ควรตองจัดวางระยะหางระหวางกระบวนการปรับปรุงคุณภาพน้ําและเครื่องจักรหรืออุปกรณตางๆใหสามารถดําเนินงานไดอยางสะดวกและสามารถซอมบํารุงไดงาย

- กระบวนการที่มีสวนประกอบของเครื่องจักรที่มีน้าํหนักหรือจาํเปนตองมีการขนยาย เชน สารเคมี สลัดจ ขยะ กรวดทราย เปนตน ตองจัดใหมีถนนสามารถเขาออกไดอยางสะดวก

- ควรพิจารณาถึงลักษณะรูปแบบถังบําบัดดวย กลาวคือ การใชถังสี่เหลี่ยมสามารถใชผนังรวมกันได ซึ่งจะทําใหประหยัดพื้นที่ในการกอสราง แตถังกลมสามารถรับแรงไดดีกวา ถังรูปส่ีเหลี่ยม

โรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชน• • • • • • • • • • • • • • •

76

- กระบวนการและอุปกรณเครื่องจักรหลักที่มีผลตอประสิทธิภาพการทํางานของระบบ จําเปนตองออกแบบใหมีจํานวนมากกวา 1 หนวย เนื่องจากไมตองหยุดเดินระบบทั้งหมดเมื่อมีการซอมบํารุง เชน เครื่องสูบน้ําเสีย เครื่องเปาอากาศ เปนตน แตอุปกรณและ เครื่องมือที่มีราคาแพงและไมมีผลโดยตรงตอประสทิธภิาพการบําบัดน้ําเสียโดยตรง เชน มาตรวัดการไหล(แบบแมเหล็กไฟฟา) เปนตน ไมจําเปนตองเตรียมเครื่องสํารองไว เพยีงแตเตรยีมทอส้ันขนาดเทาอปุกรณดังกลาวใสแทนไวกอนขณะทีน่าํไปซอม

- การออกแบบถังซอนกันหรือเปนอาคารหลายชั้นเพือ่ประหยดัพืน้ทีสํ่าหรบัการกอสราง จะตองเปรยีบเทยีบงบประมาณการดาํเนนิการดวย โดยเฉพาะคาใชจายในการสบูน้าํขึน้ทีสู่ง

- อาคารสํานักงาน ควรตองอยูใกลกับทางเขาหลักของโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําเพื่อใหผูมาติดตอสามารถหาไดงาย และไมไปพลุกพลานในบริเวณเขตหวงหามหรือเขตอันตราย

- อาคารซอมบํารุงและอาคารเก็บของควรตองอยูใกลกับบริเวณที่มีเครื่องจักรจํานวนมาก และมีพื้นที่เพียงตอการขนยายและซอมบํารุง นอกจากนี้ควรตองจัดใหมีถนนสามารถเขา-ออกไดอยางสะดวก รวมทั้งเครื่องมือในการขนยายเครื่องจักรและอุปกรณตางๆไดอยางสะดวก เชน รอกไฟฟา เครน เปนตน

5.10 ดุลยภาพมวล(mass balance)

ในขณะออกแบบโรงปรับปรุงคุณภาพน้ํา ผูออกแบบควรตองทําดุลยภาพมวลเปนลําดับแรกๆ ซึ่งเปนการแสดงอัตราไหลและความเขมขนของสารมลพิษที่เขาและออกจากกระบวนการบําบัดตางๆ การทําดุลยภาพมวลจะบงชี้ถึงความเปนไปไดของกระบวนการบําบัดน้ําเสียนั้นๆ และสามารถประเมิน ปริมาณสลัดจหรือกากตะกอนที่จะนําไปบําบัดหรือกําจัดตอไป

ปจจัยที่มีความสําคัญในการทําดุลยภาพมวล ไดแก ลักษณะน้ําเสียเขาระบบ อัตราไหล น้ําเสีย แผนภาพการไหลของกระบวนการ ไคเนติกสการโตของจุลินทรียในหนวยกระบวนการชีวภาพ และการกําหนดประสิทธิภาพการกําจัดสารมลพิษของแตละหนวยกระบวนการบําบัด

การบําบัดขั้นเตรียมการ• • • • • • • • • • • • • • •

74

บทที่ 6

การบําบัดขั้นเตรียมการ

การบําบัดขั้นเตรียมการเปนการกําจัดหรือลดปญหาที่อาจเกิดขึ้นกับกระบวนการปรับปรุง คุณภาพน้ําในขั้นตอนตอไป จากวัสดุที่มากับน้ําเสีย เชน ขยะ กรวด ทราย เปนตน รวมถึงการลดภาระทางชลศาสตรและอัตราภาระอนิทรยีทีสู่งเกนิไปในบางชวง

โดยทัว่ไปกระบวนการบาํบดัขัน้เตรยีมการประกอบดวย ตะแกรง(ดักขยะ) ถังดักกรวดทราย ถังปรับเสมอ และเครื่องบดตัดขยะ แตเนื่องจากน้ําเสียชุมชนของประเทศไทย(ชุมชนระดับเมือง)มี การแปรผันของอัตราไหลและสารอินทรียไมมากนัก จึงไมจําเปนตองใชถังปรับเสมอ นอกจากนี้ เครื่องบดตัดขยะก็ไมเหมาะสมกับกระบวนการปรับปรุงคุณภาพน้ําชุมชนของประเทศไทยเชนกัน เนื่องจากการใชเครื่องบดตัดขยะเปนการเพิ่มอัตราภาระอินทรียใหแกระบบ ดังนั้นในบทนี้จะกลาวเฉพาะคากําหนดการออกแบบของตะแกรงขยะและถังดักกรวดทรายเทานั้น

6.1 ตะแกรงราง(bar rack)

การดักขยะโดยใชตะแกรงมีจุดประสงคเพื่อดักและกําจัดเศษวัสดุหรือของแข็งตางๆที่มีขนาดใหญซึ่งอาจกอใหเกิดความเสียหายแกอุปกรณหรือเครื่องจักรที่ใชในกระบวนการปรับปรุงคุณภาพน้ํา เชน เครื่องสูบ ทอ วาลว มาตรวัดการไหล เปนตน

โดยทั่วไปตะแกรงสามารถแบงเปน 2 ประเภท ไดแก ตะแกรงหยาบ(coarse screen) และ ตะแกรงละเอียด(fine screen) แตสําหรับในการบําบัดขั้นเตรียมการจะหมายถึงตะแกรงหยาบเทานั้นและมักเรียกวา “ตะแกรงราง” สวนตะแกรงละเอียดอาจถือวาเปนการบําบัดขั้นตน เนื่องจากตะแกรงมีความสามารถในการกําจัดสารอินทรียในรูปของแข็งแขวนลอยไดบางสวน ดังนั้นในหัวขอนี้จะกลาวเฉพาะตะแกรงรางเทานั้น

ตะแกรงรางซึ่งใชในการบําบัดขั้นเตรียมการสามารถแบงยอยไดอีก 2 ชนิด ไดแก ตะแกรงรางแบบทําความสะอาดดวยแรงคน และตะแกรงรางแบบทําความสะอาดดวยเครื่องกล แตในบางกรณีอาจมีการใชตะแกรงรางในระบบรวบรวมน้ําเสีย(แบบทอระบายรวม)หรือระบบระบายน้ําฝนดวย เพื่อปองกันทออุดตัน ซึ่งมักเรียกวา “ตะแกรงรางดักขยะลอย”(trash rack) และมักออกแบบใหมีชองวางระหวางซี่ตะแกรงประมาณ 40 - 150 มิลลิเมตร สวนคาออกแบบตะแกรงรางแบบทําความสะอาดดวยแรงคนและแบบทําความสะอาดดวยเครื่องกลจะกลาวในหัวขอตอไป

สรุปเกณฑแนะนําการออกแบบระบบรวบรวมน้ําเสียและโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชน• • • • • • • • • • • • • • •

75

6.1.1 คากําหนดการออกแบบคากําหนดการออกแบบตะแกรงแบบทําความสะอาดดวยแรงคนและแบบทําความสะอาดดวย

เครื่องกลแสดงในตารางที่ 6.1

6.1.2 ขอพิจารณาในการออกแบบ- เมื่อตะแกรงมีเศษขยะอุดตันมากจะทําใหน้ําไหลผานไดนอยลง หรือกรณีที่อัตราน้ําเขาสูง

กวาปกติอาจเกิดน้ําทวมนองได จึงควรมีฝายน้ําลนฉุกเฉินที่สามารถระบายน้ําใหไหลผานไปไดโดยตรงโดยไมตองผานตะแกรง

- ควรออกแบบใหมีตะแกรงอยางนอย 2 ชุด และมีประตูน้ําตรงทางน้ําเขาแยกสวนกันเพื่อความสะดวกในการซอมบํารุง เมื่อตะแกรงชุดใดตองหยุดเดินระบบเพื่อซอมบํารุง ตะแกรงชุดที่เหลือตองสามารถรับอัตราไหลสูงสุดได

- การเลือกชองวางระหวางซี่ตะแกรงควรพิจารณาจากขนาดของของแข็งที่เครื่องสูบ(ที่อยูหลังตะแกรง)ยอมใหผานได โดยหลักปฏิบัติทั่วไปมักกําหนดใหชองวางระหวางซี่ตะแกรงมีขนาดประมาณ 1 ใน 3 ของขนาดของแข็งที่เครื่องสูบยอมใหผานได อยางไรก็ตามควรคํานึงถึงอุปกรณตางๆหลังเครื่องสูบดวย

- ทางน้ําเขาและทางน้ําออกของรางน้ําควรออกแบบใหน้ําไหลไดอยางราบเรียบเพื่อลดการสูญเสียเฮดและปองกันการสะสมของกรวดและเศษวัสดุภายในราง

- สําหรับตะแกรงรางแบบทําความสะอาดดวยแรงคน ความยาวของรางจะตองไมเกนิระยะที่เจาหนาทีส่ามารถทาํความสะอาดไดโดยสะดวก โดยทัว่ไปไมควรเกนิ 3 เมตร และบริเวณ

ตารางที่ 6.1 คากําหนดการออกแบบตะแกรง

รายการ ทําความสะอาดดวยแรงคน

ทําความสะอาดดวยเครื่องกล

ชองวางระหวางซี่ตะแกรง, มิลลิเมตร 25 - 75 10 – 75ขนาดของซี่ตะแกรง กวาง, มิลลิเมตร 4 - 15 5 – 15 ลึก, มิลลิเมตร 25 - 50 25 – 75เอียง(จากแนวดิ่ง), องศา 30 - 45 0 – 30การสูญเสียเฮดจากการอุดตันที่ยอมรับได, มิลลิเมตร 150 150ความเร็วน้ําในราง, เมตร/วินาที ≥ 0.4 ≥ 0.4ความเร็วน้ําเมื่อผานซี่ตะแกรง, เมตร/วินาที 0.3 - 0.9 0.6 – 1.2

การบําบัดขั้นเตรียมการ• • • • • • • • • • • • • • •

76

ชานพักซึ่งเปนที่ยืนของเจาหนาที่ในการทําความสะอาด ซึ่งจะใชกองเศษขยะดวย ควรมีสวนพักขยะซึ่งลึกลงไป 5 - 10 เซนติเมตร และเจาะรูระบายน้ําออก บริเวณนี้ควรมีพื้นที่กวางพอในการทํางานโดยไมควรนอยกวา 2.50 เมตร และกรณีอยูในสถานีสูบควรมี แสงสวางสองหนาตะแกรงอยางเพียงพอ

- สําหรับตะแกรงรางแบบทําความสะอาดดวยเครื่องกลจะชวยลดคาแรง รวมทั้งทําใหเกิดสภาวะการไหลและการดักขยะที่ดีกวา โดยเฉพาะในกรณีที่มีระบบรวบรวมน้ําเสียเปนแบบทอระบายรวม ซึ่งมีปริมาณขยะมากในขณะฝนตก ตะแกรงแบบทําความสะอาดดวยเครื่องกลมีหลายชนดิ เชน เครือ่งกลกวาดขยะแบบโซหรือสายพาน(chain or cable driven screens) เครือ่งกลกวาดขยะชนดิขึน้-ลง(reciprocating rake screens) ตะแกรงคาเทนารี(catenary screens) ตะแกรงลางตวัเองแบบตอเนือ่ง(continuous self-cleaning screens)เปนตน ซึ่งแตละชนิดมักถูกออกแบบสําเร็จมาแลว ดังนั้นผูออกแบบควรศึกษาขอมูลของตะแกรงรางแบบทําความสะอาดดวยเครื่องกลแตละชนิด และของแตละผูผลิตที่มีจาํหนายในตลาด ซึ่งผูออกแบบควรเลือกใชแบบทีต่รงกบัความตองการและตองออกแบบสถานที่ติดตั้งใหเหมาะสม สวนการควบคมุการทาํงานมกัเปนแบบอตัโนมติั อาจใชนาฬกิาต้ังเวลาใหทาํงานตามเวลาทีก่าํหนด รวมกบัอุปกรณวดัความแตกตางของความดนัโดยการวัดระดับน้ําที่แตกตางกันระหวางหนาและหลังตะแกรง แตอยางไรก็ตามตองมีมาตรการสําหรบัใหคนบงัคบัโดยตรงไดดวย นอกจากนีต้องออกแบบใหมชีุดควบคุมระบบเตือนภัยเมื่อระดับน้ําในรางสูงเกินไปหรือเครื่องทําความสะอาดไมทํางาน

6.2 เครื่องบดตัดขยะ

อุปกรณนีจ้ะทาํหนาทีตั่ด บด เศษวสัดุทีม่ากบัน้าํเสยี เพือ่ใหมขีนาดเลก็ลง สามารถปองกนั เครื่องสูบเสียหายหรือปองกันทอหรืออุปกรณอุดตัน วิธีการนี้ไมเหมาะที่จะนํามาใชกับระบบปรับปรุง คุณภาพน้ําชุมชนของเมืองไทย เนื่องจากเปนการเพิ่มอัตราภาระอินทรียใหแกการบําบัดขั้นสองและอาจมีปญหาเกี่ยวกับการบํารุงรักษาเมื่อน้ําเสียมีกรวดทรายมาก เพราะทําใหฟนตัดบิ่นหรือทื่อได

6.3 ถังดักกรวดทราย

จุดประสงคหรือหนาที่ของถังดักกรวดทรายไดกลาวแลวในหัวขอที่ 5.1.1.2 โดยทั่วไปถังดักกรวดทรายมีหลายประเภท แตในคูมือนี้จะขอกลาวเพียงบางประเภทที่นิยมใชและเหมาะกับสภาพทองถิ่นของประเทศไทยเทานั้น ไดแก ถังดักกรวดทรายแบบเติมอากาศ(aerated grit chamber) และถังดักกรวดทรายแบบน้ําไหลแนวนอนในรางสี่เหลี่ยมผืนผา(rectangular horizontal-flow grit chamber) ซึ่งมีขอดีและขอเสียแตกตางกันดังตารางที่ 6.2

สรุปเกณฑแนะนําการออกแบบระบบรวบรวมน้ําเสียและโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชน• • • • • • • • • • • • • • •

77

ตารางที่ 6.2 ขอดีและขอเสียของถังดักกรวดทรายแบบเติมอากาศและแบบน้ําไหลแนวนอน ในรางสี่เหลี่ยมผืนผา

ขอดี ขอเสียแบบเติมอากาศ- การสูญเสียเฮดคอนขางนอย- เมื่อควบคุมอัตราการเติมอากาศใหเหมาะสม กรวดทรายที่ถูกแยกออกมาจะสะอาด โดยสารอินทรียจะไมถูกแยกออกมาดวย- มีความยืดหยุน สามารถรองรับอัตราไหลที่แปร ผันในชวงกวางได- การเติมอากาศชวยลดสภาวะเซ็ปทิก(septic) และเปนการเพิ่มประสิทธิภาพในกระบวนการ บําบัดขั้นสอง

- ตองการพลังงานมาก(ในการเติมอากาศ)- ตองการแรงงานและความชํานาญในการบํารุง รักษาและการควบคุมระบบเติมอากาศ- คาออกแบบซึ่งทําใหเกิดการหมุนเปนเกลียว ยังไมมีความชัดเจนมากนัก

แบบน้ําไหลแนวนอนในรางสี่เหลี่ยมผืนผา- ประสิทธิภาพการดักกรวดทรายขึ้นอยูกับการ ปรับอุปกรณการไหลของทางน้ําออก- ไมมีสวนโครงสรางที่เปนพิเศษ- ประหยัดพลังงานและมีงบประมาณการเดิน ระบบต่ํา

- ยากในการควบคุมความเร็วในการไหล(ให เทากับ 0.3 เมตร/วินาที) เนื่องจากการแปรผัน ของอัตราไหล- มีอุปกรณจมน้ํามาก เชน โซ แบร่ิง เปนตน ซึ่งยากในการบํารุงรักษา- เมื่ออัตราไหลต่ํา จะทําใหสารอินทรียถูกแยก ออกมาดวย

6.3.1 ขอพิจารณาทั่วไปในการออกแบบถังดักกรวดทราย- ถามรีะบบรวบรวมน้าํเสยีเปนแบบทอระบายรวม ตองมถีงัดกักรวดทรายหลายชดุ เนือ่งจาก ไมตองหยุดระบบทั้งหมดเมื่อมีการซอมบํารุงบางชุด หากน้ําเสียมีกรวดทรายเพียงบางครั้ง อาจติดตั้งถังดักกรวดทรายเพียงชุดเดียวก็ได แตควรตองออกแบบใหมีทอออม เพื่อใหน้าํเสยีไหลออมไปยงัหนวยกระบวนอืน่ตอไปโดยไมตองผานถงัดกักรวดทราย

- โดยทั่วไปถังดักกรวดทรายมีเปาหมายในการกําจัดทรายหรืออนุภาคที่ใหญกวา 0.21 มิลลิเมตร(65 mesh) และมีความถวงจําเพาะ 2.65 ใหไดรอยละ 95 หรือในระบบสมัยใหมอาจออกแบบใหสามารถกําจัดอนุภาคขนาด 0.15 มิลลิเมตร(100 mesh) ไดถึงรอยละ 75

- ปจจัยสําคัญในการเลือกกระบวนการกําจัดกรวดทราย ไดแก การสูญเสียเฮด ขนาดพื้นที่ ความยืดหยุนของระบบ ปริมาณสารอินทรียที่ถูกแยกมาดวย และงบประมาณในการลงทุนและดําเนินการเดินระบบ

การบําบัดขั้นเตรียมการ• • • • • • • • • • • • • • •

78

6.3.2 ถังดักกรวดทรายแบบเติมอากาศถังดักกรวดทรายแบบนี้มีการเติมอากาศที่กนและบริเวณดานขางของถัง เพื่อใหน้ําเกิดการ

ไหลแบบหมุนเปนเกลียว(spiral roll) ต้ังฉากกับการไหลของน้ํา(น้ําไหลตามความยาวถัง) ทําใหของแข็งแขวนลอยหนักหรือกรวดทรายตกลงสูกนถังและรวมกันในรางหรือฮอปเปอร ในขณะที่ของแข็งอ่ืนๆหรือสารอินทรียซึ่งมีน้ําหนักเบากวายังแขวนลอยอยู สวนกรวดทรายที่กนถังจะถูกแยกออกดวยอุปกรณและเครื่องจักรตางๆ(ดูในหัวขอที่ 6.3.5)

คากําหนดการออกแบบของถังดักกรวดทรายแบบเติมอากาศแสดงในตารางที่ 6.3 นอกจากนี้ควรแยกใชเครื่องเปาลมกับถังดักกรวดทรายโดยเฉพาะ ซึ่งดีกวาการใชเครื่องเปาลมรวมกับ กระบวนการอื่น เชน ถังเติมอากาศ เปนตน ควรตดิตัง้วาลวและเครือ่งวดัอตัราไหลเพือ่ทาํใหสามารถ การควบคมุอัตราการเตมิอากาศไดตามตองการ

6.3.3 ถังดักกรวดทรายแบบน้ําไหลแนวนอนในรางสี่เหลี่ยมผืนผาถังชนิดนี้ใชอุปกรณ เชน เวียร พารแชลลฟลูม ฯลฯ เพื่อควบคุมอัตราเร็วของน้ําใหคงที่

โดยระดับน้ําจะปรับข้ึนลงเองตามอัตราไหลและทําใหอัตราเร็วของน้ําในรางคงที่ ซึ่งพบวาเมื่อน้ําไหลดวยความเร็วประมาณ 0.3 เมตร/วินาที จะทําใหกรวดทรายตกตะกอน แตในขณะเดียวกันสารอินทรียซึ่งเบากวายังแขวนลอยอยู(ไมตกตะกอน) สวนใหญมักใชโซและใบกวาด(chain and flight)รวบรวมกรวดทรายเขาสูฮอปเปอรที่กนถัง และถูกแยกออกจากถังตอไปดวยอุปกรณและเครื่องจักรตางๆ

คากําหนดการออกแบบถังชนิดนี้แสดงในตารางที่ 6.4 นอกจากนี้การกําหนดความยาวของ ถังตกตะกอน ตองเผื่อสวนรองรับความปนปวนของทางน้ําเขาและทางน้ําออกดวย สวนการกําหนดความลึกของราง ตองเผื่อสวนกักเก็บกรวดทรายและหากใชเครื่องกลกวาดตะกอนก็ตองเผื่อสวนลึกของอุปกรณดวย

6.3.4 ปริมาณและลักษณะของกรวดทรายปริมาณและลักษณะของกรวดจะแตกตางกันไดมากโดยขึ้นกับหลายปจจัย เชน ชนิดของทอ

รวบรวม ลักษณะของพื้นที่รับน้ําฝน สภาพทอน้ําเสีย และประสิทธิภาพของระบบกําจัดกรวดทราย คาทัว่ไปสําหรบัปริมาณกรวดทีม่กัใชกนัในตางประเทศเทากับ 30 ลบ.ม./1 ลาน ลบ.ม. แตสําหรบัประเทศไทยไมพบวามีการเก็บขอมูลนี้ อยางไรกต็ามคาดวามปีริมาณมากกวาของประเทศทีเ่จริญแลว เพราะลกัษณะการวางทอและประสานตอของประเทศไทยยงัดไีมเทาของประเทศเหลานัน้

สรุปเกณฑแนะนําการออกแบบระบบรวบรวมน้ําเสียและโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชน• • • • • • • • • • • • • • •

79

ตารางที่ 6.3 คากําหนดการออกแบบถังดักกรวดทรายแบบเติมอากาศ

รายการ คาแนะนําเวลากักน้ําที่อัตราไหลสูงสุด, นาที 2 - 5 (3)ขนาด - ความลึก, เมตร 2 - 5 - ความยาว, เมตร 8 - 20 - ความกวาง, เมตร 2.5 - 7.0 - ความกวาง/ความลึก 1:1 - 5:1 (1.5 - 1) - ความยาว/ความกวาง 3:1 - 5:1 (4:1)การเติมอากาศ, ลบ.ม./นาที-เมตร ความยาว 0.2 - 0.8

ตารางที ่6.4 คากาํหนดการออกแบบถงัดักกรวดทรายแบบน้าํไหลแนวนอนในรางสีเ่หลีย่มผนืผา

รายการ คาแนะนําขนาด ความลึกน้ํา, เมตร 0.6 - 1.5 (1) ความยาว, เมตร 10 - 25 (15)เวลากักน้ํา(ที่อัตราไหลสูงสุด), นาที 0.8 - 1.5 (1)ความเร็วน้ําในแนวนอน, เมตร/วินาที 0.15 - 0.4 (0.3)ความเร็วจมตัวสําหรับการแยก, เมตร/นาที กรวดทรายที่มีเสนผานศูนยกลาง 0.21 มิลลิเมตร 1.0 - 1.3 (1.2) กรวดทรายที่มีเสนผานศูนยกลาง 0.15 มิลลิเมตร 0.6 - 0.9 (0.8)การสูญเสียเฮดในการควบคุมความเร็วน้ําในราง, รอยละของความลึกน้ําในราง

30 - 40 (36)

6.3.5 การแยกกรวดทรายออกจากกนถังดักกรวดทรายหากใชคนโกยกรวดทรายออกจากระบบจะตองมีถังดักกรวดทรายสํารองอีกหนึ่งชุดที่สามารถ

รองรับอัตราไหลสูงสุดไดดวย เพราะการโกยกรวดออกดวยวิธีนี้ตองถายน้ําออกจากถังกอนอุปกรณหรือเครื่องจักรซึ่งใชในการแยกกรวดทรายออกจากกนถังกรวดทรายมีอยู 4 วิธี ไดแก

เครื่องสูบแบบสกรูวางเอียงหรือคอนเวเยอรแบบหลอด(inclined screw or tubular conveyors) โซและเครื่องยกถังตักกรวดทราย(chain and bucket elevators) ถังเก็บกรวดทรายแคลมเชลล(clamshell buckets) และเครื่องสูบ

การบําบัดขั้นเตรียมการ• • • • • • • • • • • • • • •

80

สกรูวางเอียงหรือคอนเวเยอรแบบหลอด รวมทั้งโซและเครื่องยกถังเก็บกรวดทรายตองสามารถใชงานที่ภาระบรรทุกสูงสุดได โดยเฉพาะเมื่อระบบเปนแบบทอระบายรวม นอกจากนี้อุปกรณแบบนี้มีสวนที่จมน้ํา ดังนั้นทําใหยากในการซอมบํารุง(ซึ่งตองเอาน้ําออกจากถังดักกรวดทรายกอน) ดังนั้นเพื่อความสะดวกในการดําเนินการในขณะมีการซอมบํารุง ควรตองออกแบบใหมีถังดักกรดทรายอยางนอย 2 ชุด

ขอดีในการใชเครื่องสูบแยกกรวดทรายที่กนถังดักกรวดทราย ไดแก ประหยัดพื้นที่ ถังดักกรวดทรายแตละถังอาจใชเครื่องสูบรวมกันได และหากเครื่องสูบเสียสามารถนําเครื่องสูบอ่ืนมาทดแทนไดงาย สวนขอเสยีคอื ระบบประกอบดวยทอเฮดเดอรและวาลวจาํนวนมาก ซึง่ตองการการดแูลเปนพิเศษเนื่องจากการขัดสีของกรวด

ขอควรระวังในการออกแบบระบบทอของเครื่องสูบ ไดแก ควรตองออกแบบใหมีจํานวนของอนอยที่สุดเพื่อลดการอุดตันโดยแทงไมหรือเศษผา ควรติดตั้งชองเปดสําหรับทําความสะอาดที่ของอและจุดเปลี่ยนทิศทางทุกจุด ควรออกแบบใหมคีวามเร็วการไหลในทอ 1 - 2 เมตร/วินาที และควรตองใชขนาดเสนผานศูนยกลางทอสงอยางนอย 100 มิลลิเมตร(4 นิ้ว)

6.3.6 การกําจัดกรวดทรายกรวดทรายที่ถูกแยกออกจากถังดักกรวดทรายแลวอาจลําเลียงลงสูรถบรรทุกโดยตรง หรือเก็บ

ไวในถังพักกอนเพื่อนําไปกําจัด ไดแก การฝงกลบ และถมทีต่อไป ถังพักตองมีการปกคลุมอยางมิดชิดเพือ่ปองกนักลิน่และแมลง เนือ่งจากกรวดทราย(ทีไ่มผานการลาง)อาจมปีริมาณสารอนิทรยีถงึรอยละ 50

6.4 มาตรวัดการไหล

ในการควบคุมกระบวนการปรับปรุงคุณภาพน้ําจําเปนตองมีการวัดอัตราไหลของน้ําเสยี เชน เพื่อใชคํานวณหาอัตราการเติมสารเคมี อัตราไหลของสลัดจสูบกลับ(กรณีเปนระบบเอเอส) อัตรา การเติมอากาศในถังเติมอากาศ เปนตน การวัดอัตราไหลของน้ําเสียมักนิยมใชระบบที่อัตราไหลมี ความสมัพนัธกับตัวแปรที่วัดงายๆ เชน ความสงูของน้าํ หรือความแตกตางของความดนั เปนตน ซึง่ระบบทีเ่หมาะสมและนิยมใชกับน้ําเสียโดยทั่วไป ไดแก ฝายน้ําลน พารแชลลฟลูม ฟลูมพาลเมอรโบวลัส มาตรวัดน้ําแบบเวนจูรี มาตรวัดน้ําแบบหัวฉีด มาตรวัดน้ําแบบออริฟซ มาตรวัดน้ําแบบแมเหล็กไฟฟา มาตรวัดน้ําแบบกังหัน และมาตรวัดน้ําแบบอะคูสติก

สรุปเกณฑแนะนําการออกแบบระบบรวบรวมน้ําเสียและโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชน• • • • • • • • • • • • • • •

81

บทที่ 7

กระบวนการบําบัดทางชีวภาพ

การปรับปรุงคุณภาพน้ําดวยกระบวนการทางชีวภาพเปนการทําใหน้ําอยูในสภาพเสถียรหรือคงตวั กลาวคอื เปนการเปลีย่นรปูสารอนิทรยีในน้าํเสยีไปเปนสารอนนิทรยี เชน กาซคารบอนไดออกไซดกาซมีเทน แอมโมเนีย น้ํา เปนตน โดยอาศัยจุลินทรียในการยอยสลายสารอินทรียดังกลาว ซึ่งในขณะเดียวกันจุลินทรียก็จะสรางเซลลใหมเพิ่มข้ึนดวย นอกจากนี้จุลินทรียดังกลาวจะถูกแยกออกจากน้ําไดโดยงาย จงึจะทาํใหน้าํทิง้มปีริมาณของแขง็แขวนลอยต่าํและไดตามมาตรฐานคณุภาพน้าํทิง้ทีก่าํหนดไว

กระบวนการปรับปรุงคุณภาพน้ําที่เหมาะสมกับลักษณะน้ําเสียชุมชนและสภาพทองถิ่นของประเทศไทยไดกลาวแลวในบทที่ 5 สวนบทนี้จะกลาวถึงคากําหนดและขอพิจารณาในการออกแบบกระบวนการดังกลาว

7.1 บอปรับเสถียร

การจัดเรียงหนวยกระบวนการของบอปรับเสถียรที่เหมาะสมกับลักษณะน้ําเสียชุมชนของประเทศไทยไดกลาวแลวในหัวขอที่ 5.3.1 และรูปที่ 5.1

7.1.1 หลักการทํางานบอแฟคัลเททีฟเปนหนวยกระบวนการที่เหมาะสมกับน้ําเสียชุมชนของประเทศไทย เนื่องจากมี

อุณหภูมิเฉลี่ยสูงและมีแดดจัดตลอดป การทํางานของบอแฟคัลเททีฟเปนการกําจัดสารอินทรียรวมกันทั้งในสภาวะแอโรบิกและแอนแอโรบิกดังรูปที่ 7.1 สวนบนของบอซึ่งแสงแดดสามารถสองถึงจะมีการ

รูปที่ 7.1 การทํางานของแบกทีเรียและสาหรายในบอแฟคัลเททีฟ

เซลลตาย เซลลตาย

เซลลใหม

เซลลใหม

CO2, CH4

O2

แบกทีเรีย(แอนแอโรบิก)

น้ําเสีย

อนุภาคอินทรีย

สาหรายสีเขียว

CO2 , NH4+, PO4

-

แบกทีเรีย(แอโรบิก)

O2

แสงแดด

กระบวนการบําบัดทางชีวภาพ• • • • • • • • • • • • • • •

82

ยอยสลายสารอินทรียดวยแบกทีเรียที่ใชออกซิเจน ซึ่งไดรับออกซิเจนสวนใหญจากการสังเคราะหแสงของสาหราย(และไดรับออกซิเจนอีกบางสวนจากอากาศที่ละลายลงผิวน้ํา) อยางไรก็ตามปริมาณสาหรายและออกซเิจนละลายน้าํ(dissolved oxygen, DO) จะลดลงเรือ่ยๆตามความลกึของบอ เนือ่งจากแสงแดดสองผานไดนอยลงและจะมีสภาวะไรออกซิเจนที่ความลึกระดับหนึ่ง ในขณะเดียวกัน สารอินทรียในรูปของแข็งแขวนลอยในน้ําเสียก็จมตัวลงสูกนบอ จึงทําใหบริเวณกนบอมีการยอยสลายสารอินทรียดวยสภาวะแอนแอโรบิก

คารบอนไดออกไซดที่ไดจากการยอยสลายสารอินทรียเปนแหลงคารบอนหลักใหแกสาหรายดวย หรือกลาวไดวาแบกทเีรียและสาหรายดาํรงชพีแบบพึง่พากนัและกนั ดังนัน้ปริมาณสาหรายมีความสัมพันธโดยตรงกับปริมาณสารอินทรียในน้ําเสียดวย กลาวคือ ถาน้ําเสียมีคาบีโอดีตํ่า จะทําใหปริมาณสาหรายไมสูงมากนัก แตอยางไรก็ตามปริมาณสาหรายยังขึ้นอยูกับปจจัยอื่นๆดวย เชน ปริมาณแสงแดด ปริมาณธาตุอาหารในน้ําเสีย เปนตน

แมวาสาหรายจะผลิตออกซิเจนในตอนกลางวัน แตในตอนกลางคืนสาหรายจะมีการใชออกซิเจน และคายกาซคารบอนไดออกไซดออกมา ดังนั้นจึงทําใหคาออกซิเจนละลายและพีเอชในบอแฟคัลเททีฟมีการแปรผันตามปกติวิสัย กลาวคือ ในชวงเชาถึงเย็นน้ําในบอจะมีคาออกซิเจนละลายและคาพีเอชสูง สวนในชวงกลางคืนจะมีคาออกซิเจนและคาพีเอชต่ําลง

7.1.2 คากําหนดการออกแบบคากําหนดการออกแบบบอแฟคัลเททีฟ แสดงดังตารางที่ 7.1

7.1.3 ขอพิจารณาในการออกแบบ- ปจจัยสําคัญที่กําหนดพื้นที่บอ ไดแก อัตราภาระบีโอดีเชิงพื้นที่(aerial BOD loading rate)

ซึ่งขึ้นอยูกับอุณหภูมิของน้ําดังตารางที่ 7.1 ในทางปฏิบัติควรเลือกคาอัตราภาระบีโอดีเชิงพื้นที่(สําหรับออกแบบ)ที่อุณหภูมิตํ่าสุดในรอบปของทองถิ่นนั้นๆ และสามารถคํานวณหาพื้นที่บอไดดังสมการที่ 7 - 1

ตารางที่ 7.1 คากําหนดการออกแบบบอแฟคัลเททีฟ

รายการ คาแนะนํา1. อัตราภาระบีโอดีเชิงพื้นที่, ก.บีโอดี/ตร.ม.-วัน - 15 องศาเซลเซียส 10 - 15 - 20 องศาเซลเซียส 15 - 20 - 25 องศาเซลเซียส 20 - 252. ความลึกน้ํา, เมตร ไมนอยกวา 1.53. ประสิทธิภาพการกําจัดบีโอดี, รอยละ 65 - 75

สรุปเกณฑแนะนําการออกแบบระบบรวบรวมน้ําเสียและโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชน• • • • • • • • • • • • • • •

83

La = QS0/A หรือ A = QS0/ La (7 - 1)

โดยที่ La = อัตราภาระบีโอดีเชิงพื้นที่, ก.บีโอดี/ตร.ม.-วันQ = อัตราไหลน้ําเสีย, ลบ.ม./วันS0 = บีโอดีของน้ําเสีย, มก./ล.A = พื้นที่บอ(ที่คร่ึงหนึ่งของความลึกน้ํา), ตร.ม.

- ปจจัยสําคัญที่มีผลตอประสิทธิภาพการกําจัดบีโอดีของบอแฟคัลเททีฟ ไดแก การปองกันการไหลลัดวงจร(short-circuiting) ซึ่งสามารถกระทําไดหลายวิธี ไดแก กําหนดความยาวบอไมนอยกวา 2 เทาของความกวางบอ กระจายทางน้ําเขาและทางน้ําออกใหมีหลายตําแหนงตามความกวางบอ ออกแบบใหมีหลายบอตอกันแบบอนุกรม และออกแบบใหปลายทอน้ําเขาต่ํากวาครึ่งหนึ่งของความลึกน้ํา

- สําหรับน้ําเสียชุมชนของประเทศไทยซึ่งมีความเขมขนต่ํา การออกแบบใหมีบอแฟคัลเททีฟอยางนอย 2 บอตอกันแบบอนุกรมก็เพียงพอที่จะผลิตน้ําทิ้งใหไดตามมาตรฐานคุณภาพ น้ําทิ้ง แตถาตองการเพิ่มประสิทธิภาพในการกําจัดของแข็งแขวนลอยและเชื้ออาจ ออกแบบใหมีบอบม(maturation pond) เพิ่มอีก 1 บอก็ได สําหรับคากําหนดการออกแบบของบอบมจะกลาวตอไปในหัวขอ 7.1.4

- ถาเปนไปไดควรออกแบบใหมีมากกวา 1 ระบบวางขนานกัน เพื่อความสะดวกในการเดินระบบ โดยเฉพาะเมื่อมีการซอมบํารุง เชน การขุดลอกตะกอน เปนตน แตตองคํานึงถึงปจจัยอื่นๆดวย ไดแก อัตราไหลของน้ําเสีย ขนาดและสภาพทางภูมิประเทศของพื้นที่ ความคุมคาในการลงทุน เปนตน

- ควรติดตั้งฝายน้ําลนหรือมาตรวัดการไหลแบบอื่นๆเพื่อวัดอัตราน้ําเสียกอนเขาบอ และ ติดตั้งฝายน้ําลนทางน้ําออกของบอสุดทายดวย เพื่อวัดอัตราไหลและควบคุมระดับน้ําของบอปรับเสถียรตางๆ

- ระยะขอบบอเหนือน้ํา(free board) เทากับ 0.5 - 1.0 เมตร ซึ่งแนะนําที่ 0.6 เมตร- ควรปรับสภาพขอบบอ เชน ดาดคอนกรีต เรียงหิน เปนตน เพื่อปองกันการกัดเซาะขอบบอ

จากคลื่นน้ําและปองกันวัชพืช- ขอบบอที่มีการปรับสภาพอาจมีความลาดไดถึง 1 : 1 (แนวดิ่ง : แนวราบ) แตถาไมมี

การปรับสภาพควรมีความลาดอยางนอย 1 : 3- ถากนบอเปนดนิทรายหรอืน้าํร่ัวซมึออกไดงาย ตองมมีาตรการปองกนัการรัว่ซมึ- ทอน้าํออกของแตละบอตองอยูตํ่ากวาผวิน้าํ เพือ่ลดปริมาณสาหรายทีจ่ะหลดุออกมากบัน้าํทิง้- ชมุชนทีอ่ยูใกลกบัชายทะเลหรอืมกีรวดทรายเขาสูระบบมาก ตองคาํนงึถงึปริมาณกรวดทราย

ที่สะสมในบอดวย

กระบวนการบําบัดทางชีวภาพ• • • • • • • • • • • • • • •

84

- ตองออกแบบและกอสรางระบบระบายน้ําภายในโรงปรับปรุงคุณภาพน้าํใหเพียงพอ เพื่อ ปองกันน้ําทวมขังและปองกันการกัดเซาะขอบบอในกรณีฝนตก และตองคํานึงถึงระบบระบายน้ํารอบโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําเพื่อปองกันการทวมขังพื้นที่ใกลเคียง

7.1.4 บอบมบอบมมหีนาทีฆ่าเชือ้และลดปรมิาณของแขง็แขวนลอยในน้าํทิง้จากบอแฟคลัเททฟี ควรออกแบบ

บอบมใหมีความลึกประมาณ 1.0 - 1.5 เมตร และมีเวลากักน้ําเทากับ 1 - 2 วัน

7.2 สระเติมอากาศ

7.2.1 หลักการของสระเติมอากาศสระเติมอากาศเปนกระบวนการปรับปรุงคุณภาพน้ําโดยอาศัยจุลินทรียชนิดใชออกซิเจนแบบ

แขวนลอยยอยสลายสารอินทรีย สระเติมอากาศที่เสนอแนะใหใชกับน้ําเสียชุมชนของประเทศไทยเปนแบบผสมบางสวนดงัทีก่ลาวแลวในบทที ่ 5 ซึง่มลัีกษณะคลายกบับอแฟคลัเททฟี เพยีงแตตองการพืน้ทีบ่อนอยกวาและตองมเีครือ่งเตมิอากาศเพื่อเพิ่มออกซิเจนลงในสระ ปริมาณอากาศที่เติมจะเทากับความตองการออกซเิจนของจลิุนทรยีที่ใชในการยอยสลายสารอินทรียเทานั้น การจดัเรยีงหนวยกระบวนการของระบบสระเตมิอากาศทีเ่หมาะสมกบัน้าํเสยีชมุชนของประเทศไทย ไดกลาวแลวในหวัขอที ่ 5.3.2 และดังรูปที ่5.2

7.2.2 คากําหนดการออกแบบคากําหนดการออกแบบสระเติมอากาศและบอขัดแตงแสดงดังตารางที่ 7.2

ตารางที่ 7.2 คากําหนดการออกแบบสระเติมอากาศ(แบบผสมบางสวน)

รายการ คาแนะนําสระเติมอากาศ เวลากักน้ํา, วัน 1 - 2 ความลึกน้ํา, เมตร 2.0 - 4.0 (3.0) ประสิทธิภาพการกําจัดบีโอดี, รอยละ 80 ความตองการออกซิเจน

- ก.ออกซิเจน/ก.บีโอดีที่ถูกกําจัด- กิโลวัตต/1,000 ลบ.ม.

0.7 - 1.01.5 - 3.0

บอขัดแตง เวลากักน้ํา, วัน 1 - 2 ความลึกน้ํา, เมตร 1.5 - 2.0( ) คือคาที่แนะนํา

สรุปเกณฑแนะนําการออกแบบระบบรวบรวมน้ําเสียและโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชน• • • • • • • • • • • • • • •

85

7.2.3 ขอพิจารณาการออกแบบขอพิจารณาในการออกแบบสระเติมอากาศโดยสวนใหญคลายกับบอแฟคัลเททีฟ แตมีขอ

พจิารณาเพิม่เตมิบางประการ คือ ควรมวีสัดุปูกนบอ เชน ดาดคอนกรตี ปูพลาสตกิ เปนตน เพือ่ปองกนัการกดัเซาะเนือ่งจากแรงปนปวนของน้าํ(เนือ่งจากเครือ่งเตมิอากาศ) อยางไรกต็ามการดาดคอนกรตีอาจดาดเฉพาะขอบบอและบริเวณใตเครือ่งเตมิอากาศกไ็ด) นอกจากนีผู้ออกแบบตองคาํนงึถงึความสะดวกในการนําเครื่องเติมอากาศขึ้นมาซอมแซมดวย เชน เตรียมพื้นที่บริเวณขอบบอไวสําหรับซอมบํารุง เครือ่งเตมิอากาศ เปนตน สวนการเลอืกขนาดของเครือ่งเตมิอากาศจะกลาวตอไปในหวัขอที ่7.3.2

7.3 เอเอส

ปจจุบันความรูในกระบวนการเอเอสกาวหนาไปมาก มีการพัฒนาและมีการแบงกระบวนการออกไดหลายแบบ เชน โดยรูปรางของถัง อัตราภาระ รูปแบบการปอนน้ําเสีย รูปแบบการเติมอากาศ และอื่นๆ แตในเกณฑการออกแบบฯนี้จะกลาวถึงเพียงประเภทที่เหมาะสําหรับน้ําเสียชุมชนของ ประเทศไทย ซึ่งไดแก ระบบเอเอสแบบเติมอากาศยืดเวลา ดังที่กลาวมาแลวในบทที่ 5

การจัดเรียงหนวยกระบวนการของระบบเอเอสที่เหมาะสมกับลักษณะน้ําเสียชุมชนของประเทศไทยไดกลาวแลวในหัวขอที่ 5.3.3 และรูปที่ 5.3 นอกจากนี้อาจออกแบบใหมีรูปแบบการทํางานเปนแบบเอสบีอาร(sequencing batch reactor; SBR) ก็ได โดยมีการทํางานเปนลําดับข้ันเปนวัฏจักรดังรูปที่ 7.2 ซึ่งเปนการรวมขั้นตอนการเติมอากาศและตกตะกอนไวในถังเดียวกัน จึงทําใหกระบวนการนี้ไมตองมีถังทําใสและเครื่องสูบสลัดจเวียนกลับ แตในกรณีที่น้ําเสียไหลเขาระบบอยางตอเนื่อง อาจตองใชเอสบีอารหลายถังหรือมีถังปรับเสมอ

7.3.1 คากําหนดการออกแบบสัมประสิทธิ์ไคเนติกสในการออกแบบกระบวนการเอเอสเพื่อบําบัดน้ําเสียชุมชนและ

คากําหนดการออกแบบกระบวนการเอเอสแสดงดังตารางที่ 7.3 และ 7.4 สวนสมการที่มีความสําคัญในการออกแบบแสดงดังสมการที่ 7 - 2 ถึง 7 - 5 อยางไรก็ตามการหาปริมาตรของถังเติมอากาศควรคํานึงถึงปริมาณของแข็งคงตัวในน้ําเสียดวย เนื่องจากมีผลทําใหถังเติมอากาศมีปริมาตรเพิ่มข้ึนดวย

HRT = V/Q (7 - 2)

V(ไมรวมของแข็งคงตัว) = (θc .Q/XMLVSS).[ (Yg(S0 - S)/(1+θckd)] (7 - 3)

V(รวมของแข็งคงตัวดวย) = (θc .Q/XMLSS).[ (Yg(S0 - S)/(1+θckd)) + XFS] (7 - 4)

Px = (Q/1,000).[Yg (S0 - S)/(1+θckd) + XFS] (7 - 5)

กระบวนการบําบัดทางชีวภาพ• • • • • • • • • • • • • • •

86

โดยที่ HRT = เวลากักน้ําของถังเติมอากาศ, วันV = ปริมาตรของถังเติมอากาศ, ลบ.ม.Q = อัตราไหลออกแบบของถังเติมอากาศ, ลบ.ม./วันYg = สัมประสิทธิ์ปริมาณผลิต, ก.วีเอสเอส(แบกทีเรีย)ที่เพิ่มขึ้น/

ก.บีโอดี5 ที่ใชS0 = บีโอดีในน้ําเสียเขา, มก./ล.S = บีโอดีในน้ําทิ้ง, มก./ล.XMLSS = เอ็มแอลเอสเอส, มก./ล.XMLVSS = เอ็มแอลวีเอสเอส, มก./ล.θc หรือ MCRT = อายุสลัดจ, วันkd = สัมประสิทธิ์การสลายตัวจําเพาะ, วัน-1

Px = สลัดจสวนเกิน(excess sludge), กก./วันXFS = ของแข็งคงตัว(fixed solids)ในน้ําเสีย, มก./ล.

รอยละของ จุดประสงค เปด/ปดอากาศปริมาตรสูงสุด เวลาวัฏจักร

25 100 5 - 25 ปอนน้ําเสียเขา เลือกได

100 35 - 50 เติมอากาศ เปด

100 10 - 20 แยกน้ําใส ปด

100 35 10 - 20 ระบายน้ําทิ้ง ปด

35 25 0 - 5 ทิ้งสลัดจสวนเกิน เลือกได

น้ําเขา

สลัดจสวนเกิน

น้ําออก

รปูที ่7.2 ตัวอยางการทาํงานใน 1 วฏัจกัรของระบบเอสบอีาร

สรุปเกณฑแนะนําการออกแบบระบบรวบรวมน้ําเสียและโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชน• • • • • • • • • • • • • • •

87

ตารางที่ 7.3 สัมประสิทธิ์ไคเนติกสที่ใชในการออกแบบระบบเอเอสเพื่อบําบัดน้ําเสียชุมชน

คาแนะนํารายการ ชวง คาทั่วไป

สัมประสิทธิ์ปริมาณผลิต(Yg), ก.วีเอสเอส(แบกทีเรีย)ที่เพิ่มขึ้น/ก.บีโอด5ี ที่ใช 0.3 - 0.7 0.5สัมประสิทธิ์การสลายตัวจําเพาะ(kd), วัน-1 0.03 - 0.07 0.05

ตารางที่ 7.4 คากําหนดการออกแบบกระบวนการเอเอส

กระบวนการ MCRT (วัน)

F/M,ก.บีโอดี/ก.MLVSS-วัน

MLSS(มก./ล.)

Qr/Q ความตองการออกซิเจน(ก.ออกซิเจน/ก.บีโอดีที่ถูกกําจัด)

เติมอากาศยืดเวลา 20 - 30 0.05 - 0.15 3,000 - 6,000 0.5 - 1.0 1.4 - 1.6เอสบีอาร 20 - 30 0.05 - 0.30 1,500 - 3,000 1.4 - 1.6

หมายเหตุ– MCRT (mean cell residence time), F/M(food to microorganism ratio), MLVSS(mixed liquor volatile

suspended solids), MLSS(mixed liquor suspended solids) ใหดูจากศัพทบัญญัติขางตน– Qr/Q = อัตราการสูบสลัดจเวียนกลับตออัตราไหลน้ําเสียเขาระบบ– ถังเติมอากาศควรมีเวลากักพักชลศาสตรไมนอยกวา 6 ชั่วโมง

7.3.2 ระบบเติมอากาศการเติมอากาศมีปจจัยหลักที่ตองพิจารณา 2 ประการ ไดแก การเพิ่มปริมาณออกซิเจนใหแก

จุลินทรียในระบบและการผสม ซึ่งถาปจจัยใดตองการปริมาณการเติมอากาศมากกวากัน จะเปนตัวควบคุมในการออกแบบขนาดของเครื่องเติมอากาศนั้น

โดยทั่วไประบบเติมอากาศแบงออกไดเปน 3 กลุมใหญ ไดแก เครื่องเติมอากาศแบบฟู(diffusion aerator) เครื่องเติมอากาศผิวน้ํา(surface aerator) และเครื่องเติมอากาศกังหันจมน้ํา(submerged turbine aerator)

เครื่องเติมอากาศแบบฟูสามารถแบงยอยไดหลายแบบ ถาแบงชนิดหัวฟูตามลักษณะทาง กายภาพของอุปกรณจะแบงไดดังนี้ คือ หัวฟูชนิดรูพรุน(porous diffuser) หัวฟูชนิดไมใชรูพรุน(nonporous diffuser) และชนิดอื่นๆ(เชน เครื่องเติมอากาศแบบดูดพน(jet aerator)) นอกจากนี้อาจแบงชนิดตามความละเอียดของฟองอากาศไดเชนกัน ไดแก ฟองอากาศหยาบ(coarse bubble) และฟองอากาศละเอียด(fine bubble)

สวนเครื่องเติมอากาศผิวน้ําสามารถแบงออกไดเปน 4 กลุม ไดแก แบบหมุนชาไหลตามรัศมี(radial flow, low speed) แบบหมุนเร็วไหลตามแกน(axial flow, high speed) แบบดูด(aspiratingaerator) และแบบหมุนแนวนอน(horizontal rotor)

กระบวนการบําบัดทางชีวภาพ• • • • • • • • • • • • • • •

88

เครือ่งเตมิอากาศกงัหนัจมน้าํอาจแบงเปนแบบน้าํไหลตามแกนและแบบน้าํไหลตามรศัม ี เครือ่งเตมิอากาศชนดินีอ้าจมปีระสิทธภิาพการเติมอากาศต่ํากวาเครื่องเติมอากาศผิวน้ําแบบหมุนชาไหลตามรัศมีเล็กนอย แตเครื่องเติมอากาศชนิดนี้มีขอดีที่สามารถปรับปริมาณการเติมอากาศโดยเฉพาะในกรณีที่ตองการผลในแงของการผสมมากกวาการเติมอากาศ

7.3.2.1 ขอพิจารณาในการเลือกอุปกรณเติมอากาศ- สถานที่ต้ัง ความสูงเหนือระดับน้ําทะเล อุณหภูมิในฤดูรอนและฤดูหนาว- ปริมาตรถังเติมอากาศ ความลึก และรูปราง- ความตองการออกซิเจน คาต่ําสุด เฉลี่ย และสูงสุด- ความตองการการผสม- อุณหภูมิน้ําในกระบวนการ คาต่ําสุด เฉลี่ย และสูงสุด- ความเขมขนของออกซิเจนละลายที่ใชในการเดินระบบ, มก./ล.- เอ็มแอลเอสเอสและเอ็มแอลวีเอสเอส, มก./ล. คาต่ําสุด เฉลี่ย และสูงสุด- ประสิทธิภาพการถายเทออกซิเจนมาตรฐาน(standard oxygen transfer

efficiency, SOTE; standard aeration efficiency, SAE)

ตารางที่ 7.5 ประสิทธิภาพการเติมอากาศมาตรฐานของเครื่องเติมอากาศ

ชนิด SAE, กก./กิโลวัตต-ช่ัวโมงหัวฟู หัวฟูชนิดรูพรุน 1.9 - 6.6 หัวฟูชนิดไมใชรูพรุน 1.3 - 1.9 เครื่องเติมอากาศแบบดูดพน 2.2 - 3.5เครื่องเติมอากาศผิวน้ํา แบบหมุนชาไหลตามรัศมี(20 - 100 รอบ/นาที) 1.5 - 2.1 แบบหมุนเร็วไหลตามแกน(900 - 1,800 รอบ/นาที) 1.1 - 1.4 แบบหมุนแนวนอน 1.5 - 2.1 แบบดูด 0.5 - 0.8กังหันจมน้ํา 1.1 - 2.1

standard aeration efficiency, SAE = ประสิทธิภาพการเติมอากาศมาตรฐาน ซึ่งเปนการทดสอบเครื่องเติมอากาศกับน้ําสะอาดที่อุณหภูมิเทากับ 20 องศาเซลเซียส และที่ระดับน้ําทะเล

สรุปเกณฑแนะนําการออกแบบระบบรวบรวมน้ําเสียและโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชน• • • • • • • • • • • • • • •

89

7.3.2.2 อัตราการถายเทออกซิเจนอัตราการถายเทออกซิเจนของเครื่องเติมอากาศอาจแสดงไดหลายรูปแบบ ไดแก

ประสิทธภิาพการถายเทออกซิเจน(oxygen transfer efficiency, OTE)ในหนวยรอยละ อัตราการ ถายเทออกซิเจน(oxygen transfer rate, OTR)ในหนวยมวลตอเวลา และประสิทธิภาพการเติมอากาศ(aeration efficiency, AE) ในหนวยมวลตอเวลาตอหนวยพลงังาน

ประสิทธิภาพการเติมอากาศมาตรฐานโดยทั่วไปของเครื่องเติมอากาศบางชนิดไดแสดงไวในตารางที่ 7.5 อยางไรก็ตามผูออกแบบควรตรวจสอบคาดังกลาวกับผลการทดสอบที่เปน ทางการจากผูผลิตกอน เนื่องจากนอกจากประสิทธิภาพการถายเทออกซิเจนจะขึ้นอยูกับชนิดของเครื่องเติมอากาศแลว ยังขึ้นอยูกับแตละผูผลิตดวย

ประสิทธิภาพการถายเทออกซิเจนในตารางที่ 7.5(หรือคาที่ไดจากผูผลิต) มักเปนการทดสอบประสิทธิภาพการเติมอากาศในน้ําสะอาดที่อุณหภูมิ 20 องศาเซลเซียสและที่ระดับน้ําทะเล ดังนั้นในทางปฏิบัติผูออกแบบจําเปนตองมีการปรับแกใหมีความเหมาะสมตามสภาวะจริงที่จะนํามาใชงานในภาคสนามกอน เชน ประเภทของน้าํเสยี อุณหภมูขิองน้าํเสยี และระดบัความสงูของพืน้ทีใ่น ภาคสนามเหนอืระดับน้าํทะเล เปนตน การคาํนวณหาอตัราสวนระหวางอตัราการถายเทออกซิเจนในภาคสนามกับอัตราการถายเทออกซิเจนจากการทดสอบในสภาวะมาตรฐาน แสดงดังสมการที่ 7 - 6

= (α)[1.024T – 20][(βCs(T, A)-CL)/Cs(20)] (7 - 6)

โดยที่ OTRf = อัตราการถายเทออกซิเจนในภาคสนาม, กก.ออกซิเจน/ชั่วโมงOTRs = อัตราการถายเทออกซิเจนมาตรฐาน, กก.ออกซิเจน/ชั่วโมงα = สัดสวนอัตราการถายเทออกซิเจนในน้ําเสียในภาคสนามกับน้ําสะอาด

= 0.7 - 0.9 (สําหรับน้ําเสียชุมชน)T = อุณหภูมิของน้ําเสียในภาคสนาม, องศาเซลเซียสβ = สัดสวนออกซิเจนละลายอิ่มตัวในน้ําเสียในภาคสนามกับน้ําสะอาด

= 0.9 (สําหรับน้ําเสียชุมชน)Cs(T,A) = ออกซิเจนละลายน้ําอิ่มตัวในน้ําสะอาดที่อุณหภูมิ T และที่ระดับพื้นที่ใน ภาคสนามเหนือระดับน้ําทะเล(A), มก./ล.

= Cs(T) (PA/760)PA = ความดันอากาศที่ระดับพื้นที่ในภาคสนามเหนือระดับน้ําทะเล, มม.ปรอทCs(T) = ออกซิเจนละลายน้ําอิ่มตัวในน้ําสะอาดที่อุณหภูมิ T และที่ระดับ น้ําทะเลเทากับ 760 มม.ปรอท, มก./ล.

OTRf

OTRs

กระบวนการบําบัดทางชีวภาพ• • • • • • • • • • • • • • •

90

Cs(20) = ออกซิเจนละลายอิ่มตัวในน้ําสะอาดที่อุณหภูมิ 20 องศาเซลเซียส และที่ระดับน้ําทะเล(760 มม.ปรอท), มก./ล.

= 9.08 มก./ล.CL = ออกซิเจนละลายต่ําสุดที่จะควบคุมในภาคสนาม, มก./ล.

= 1 - 2 มก./ล. (สําหรับในถังเติมอากาศของระบบเอเอส)

7.3.2.3 ความตองการในการผสมความตองการพลังงานสําหรับการผสมในถังเติมอากาศแสดงดังตารางที่ 7.6

7.3.3 ถังทําใสถังทําใสหรือถังตกตะกอนขั้นสองทําหนาที่แยกสลัดจและน้ําออกจากน้ําสลัดจ(รับน้ําสลัดจ

จากถังเติมอากาศ) เพื่อทําใหน้ําทิ้งมีความเขมขนของของแข็งแขวนลอยต่ําตามมาตรฐานน้ําทิ้ง สวนสลัดจจะจมตัวลงสูกนถังและมีความเขมขนมากขึ้นกอนสูบกลับไปยังถังเติมอากาศ โดยสวนใหญสามารถแบงประเภทของถงัทาํใสไดตามรปูแบบของถงั ไดแก ถงัทาํใสแบบกลมและแบบสีเ่หลีย่มผนืผา

7.3.3.1 คากําหนดการออกแบบถังทําใสขอแนะนําทางกายภาพและคากําหนดการออกแบบของถังทําใส แสดงในตารางที่

7.7 และ 7.8 ตามลําดับ โดยที่อัตราภาระของแข็งสามารถหาไดจากปริมาณของแข็งทั้งหมดที่เขา ถังทําใสหารดวยพื้นที่ผิวของถัง สวนอัตราน้ําลนสามารถหาไดจากอัตราไหลของน้ําเสียเขาระบบ (หรือเทากับอัตราไหลน้ําออกของถังทําใส)หารดวยพื้นที่ผิวของถัง

ตารางที่ 7.6 พลังงานในการผสม

ชนิดเครื่องเติมอากาศ ชวงเครื่องเติมอากาศแบบหัวฟู (ลบ.ม./นาที-1,000 ลบ.ม.ของปริมาตรน้ําในถัง) ติดตั้งใหเกิดการไหลแบบหมุนควง 20 - 30 ติดตั้งแบบกระจายทั่วถัง 10 - 15เครื่องเติมอากาศแบบกล 11 - 19

(กิโลวัตต/1,000 ลบ.ม.ของปริมาตรน้ําในถัง)

สรุปเกณฑแนะนําการออกแบบระบบรวบรวมน้ําเสียและโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชน• • • • • • • • • • • • • • •

91

ตารางที่ 7.7 ขอแนะนําทางกายภาพ

รายการ ชวง คาทั่วไปถังแบบสี่เหลี่ยมผืนผา ความยาว, เมตร < 90 20 - 60 ความลึกน้ํา, เมตร 4 - 5 ความยาว/ความกวาง > 3 ความกวาง/ความลึก 1 - 2.25 ความชันพื้นดานลางของถังทําใส, รอยละ 1 ความเร็วของใบกวาดสลัดจ, เมตร/นาที 0.6 - 1.2 0.9ถังแบบกลม ความลึกน้ําที่ขอบถัง, เมตร 4 - 5 เสนผานศูนยกลาง, เมตร 3 - 60 12 - 45 ความชันพื้นถังทําใส, รอยละ 6 - 17 8 ความเร็วของใบกวาดสลัดจ, เมตร/นาที 0.6 - 1.2

ตารางที่ 7.8 คากําหนดการออกแบบ

รายการ ที่อัตราไหลรายวันสูงสุด ที่อัตราไหลรายชั่วโมงสูงสุดหรือ 3 DWF*

อัตราน้ําลน, ลบ.ม./ตร.ม.-วัน. 8 - 16 24 - 32คาภาระของแข็ง, กก./ตร.ม.-ชม. 1 - 5 7

* แยกตามกรณีดังแสดงในรูปที่ 5.3

7.3.3.2 ขอควรพิจารณาทั่วไปในการออกแบบ- ควรออกแบบใหมีถังทําใสมากกวา 1 ถัง เผื่อในกรณีบํารุงรักษา- ระบบรวบรวมสลัดจตองมีความสามารถในการกวาดสลัดจเพียงพอหรือสอดคลอง

กับอัตราสูบสลัดจเวียนกลับไปยังถังเติมอากาศ และอุปกรณรวบรวมสลัดจตองแข็งแรงพอที่จะกวาดสลัดจที่มีความหนาแนนสูง โดยเฉพาะในกรณีเกิดการสะสมของสลัดจในชวงที่ไฟฟาดับ

- ถังทําใสของกระบวนเอเอสแบบเติมอากาศยืดเวลาควรตองติดตั้งระบบกําจัด ฝาไขดวย(เนื่องจากในกระบวนการดังกลาวไมมีถังตกตะกอนขั้นตน)

- ความลึกระดับน้ําสําหรับถังทําใสแบบกลมวัดที่ผนังถังหรือขอบถัง และสําหรับถังแบบสี่เหลี่ยมผืนผาวัดที่ผนังดานทางน้ําออก

กระบวนการบําบัดทางชีวภาพ• • • • • • • • • • • • • • •

92

- ถังทําใสแบบกลมขนาดใหญไมควรใหความลึกที่ผนังเกิน 4.5 - 5 เมตร มิฉะนั้นบริเวณกลางถังจะมีความลึกมากเกินไปซึ่งสงผลตอคาใชจายในการกอสราง

7.3.3.3 ทางน้ําเขาการออกแบบทางน้ําเขามีจุดประสงคเพื่อใหน้ํา(เขา)และของแข็งแขวนลอยกระจาย

ทั่วหนาตัดของถังทําใส เพื่อเปนการปองกันการไหลลัดวงจร ปองกันฟล็อกสลัดจแตก และปองกันการฟุงกลับของสลัดจที่กนถัง

การกระจายน้ําเขาสําหรับถังทําใสแบบสี่เหลี่ยมผืนผาสามารถทําไดหลายแบบ เชน ฝาย(weir) แผงกั้นเจาะรู(perforated baffles) เปนตน โดยออกแบบทอน้ําเขาใหมีความเร็วประมาณ 0.3 เมตร/วินาที เพื่อปองกันการตกตะกอนในทอ และไมควรเกิน 0.6 เมตร/วินาที เพื่อปองกันฟล็อกแตก สวนรางน้ําเขาควรออกแบบใหมีความเร็วไมตํ่ากวา 0.3 เมตร/วินาที เพื่อปองกันการตกตะกอน

ถังทําใสแบบกลมที่มีการปอนน้ําเขาตรงกลางถัง มีการกระจายน้ําเขาโดยการใชบอปอนน้ํา(feed well) โดยออกแบบทอใหน้ําเขาไหลดวยความเร็วประมาณ 0.3 เมตร/วินาที และไมควรเกิน 0.6 เมตร/วินาที สวนความเร็วชองน้ําออก(outlet port)ของบอปอนน้ํา(feed well) ควรต่ํากวา 0.5 เมตร/วินาที เพื่อปองกันฟล็อกแตก

7.3.3.4 ฝายน้ําออกโครงสรางทางน้ําออกของถังทําใสควรมีระดับเทากันตลอดความยาว(ถังทําใสแบบ

ส่ีเหลีย่มผนืผา)หรือเสนรอบวง(ถงัทาํใสแบบกลม) เพื่อกระจายอตัราไหลของน้าํออกไดสม่าํเสมอ เปนการปองกนัของแขง็แขวนลอยหลดุไปกบัน้าํทิง้ โดยสวนใหญมักใชฝายน้ําลน เนื่องจากสามารถปรับระดับได ฝายน้าํลนทีใ่ชมทีัง้แบบสนัคม(sharp-crested) และแบบสามเหลีย่ม(v-notched) ซึ่งชนิดหลังใหการกระจายอัตราไหลไดดีกวา โดยเฉพาะในกรณีที่มีอัตราไหลต่ํา นอกจากนี้ควรติดตั้งแผนกั้น ฝาไขดานหนาฝายน้ําลนดวย เพื่อปองกันฝาไขและวัสดุที่ลอยน้ําหลุดไปกับน้ําออก

ถังทําใสแบบสี่เหลี่ยมผืนผาที่ติดตั้งฝายน้าํลนแบบหลายราง ซึง่ครอบคลมุระยะทางรอยละ 25 - 30 ของความยาวถงั และมรีะยะหางระหวางรางรบัน้าํประมาณ 3 เมตร พบวาใหผลดีกวาการใชฝายน้าํออกเพยีงทางเดยีว แตผูออกแบบควรคาํนงึถงึความยากงายและคาใชจายในการกอสรางดวย สําหรับถังทําใสกลมแบบปอนน้ําเขาตรงกลางที่ติดตั้งฝายน้ําลนหางจากกลางถังเปนระยะ 2/3 - 3/4 เทาของรัศมี พบวาเปนตําแหนงที่ใหประสิทธิภาพการแยกน้ําใสดีกวาการใชฝายแบบธรรมดาซึ่งติดตั้งที่ขอบถัง แตผูออกแบบควรคํานึงถึงความยากงายและคาใชจายในการกอสรางดวย

ฝายน้าํลนที่ทางน้าํออกของถังทาํใสทั้งแบบสี่เหลี่ยมผืนผาและแบบกลมควรออกแบบใหอัตราภาระฝายไมเกนิ 250 ลบ.ม./เมตร-วนั

สรุปเกณฑแนะนําการออกแบบระบบรวบรวมน้ําเสียและโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชน• • • • • • • • • • • • • • •

93

7.3.3.5 การรวบรวมสลัดจอุปกรณในการรวบรวมสลัดจกนถังทําใสจะขึ้นอยูกับรูปรางของถังทําใส

ก. ถังทําใสแบบสี่เหลี่ยมผืนผาอุปกรณรวบรวมสลัดจที่ใชสําหรับถังทําใสแบบสี่เหลี่ยมผืนผา ไดแก โซและใบกวาด

(chain and flight) หรือสะพานเลื่อน(traveling bridge) ซึ่งเปนการกวาดสลัดจตามความยาวถังจากปลายถังเขาสูฮอปเปอรซึ่งอยูบริเวณตนถัง สวนสลัดจถูกแยกออกโดยการใชเครื่องสูบตอไป

ใบกวาดสลัดจควรมีระยะหางกับกนถังทําใสไมเกิน 5 เซนติเมตร สวนฮอปเปอรควรมีรูปรางเปนปรามิดฐานสี่เหลี่ยมกลับหัว และควรมีความชนัของผนงัมากกวา 52 องศาจากแนวราบ เพือ่ปองกนัการสะสมของสลดัจ นอกจากนีถ้าถังทําใสมีฮอปเปอร 2 อันหรือมากกวา ฮอปเปอรแตละอันควรมีทอดูดสลัดจแยกอิสระกัน

ข. ถังทําใสแบบกลมอุปกรณรวบรวมสลัดจที่ใชสําหรับถังทําใสแบบกลม ไดแก เครื่องกลแบบหมุนติด

ใบกวาด(rotating scraper) และเครื่องกลแบบหมุนติดทอดูด(rotating suction) สําหรับแบบเครื่องกลหมุนติดใบกวาดจะมีใบกวาดติดกับแขนยึด โดยที่แขนยึดวางในแนวรัศมีและถูกขับดวยมอเตอรใหหมุนเปนวงกลม ทําใหสลัดจสามารถกวาดรวบรวมสลัดจเขาสูฮอปเปอรตรงบริเวณกลางถัง สวนสลัดจในฮอปเปอรถูกแยกออกโดยการใชเครื่องสูบตอไป สําหรับเครื่องกลแบบติดทอดูดจะมีทอดูดติดกับแขนกวาดและเมื่อแขนกวาดเคลื่อนที่หรือหมุนเปนวงกลม ทอดูดดังกลาวก็สูบสลัดจจากกนถัง โดยตรง(ไมตองมีใบกวาดและฮอปเปอร) ดังนั้นถังทําใสซึ่งมีเครื่องกลหมุนติดแบบทอดูดไมตองมีความลาดชันมากนัก

สําหรับใบกวาดสลัดจควรใชเปนแบบเหลื่อม(staggered) และควรมีระยะหางระหวางใบกวาดสลดัจกับกนถังทําใสไมเกิน 5 เซนติเมตร สวนผนังฮอปเปอรควรมีความชันมากกวา 52 องศาจากแนวราบ

การฆาเชื้อ• • • • • • • • • • • • • • •

94

บทที่ 8

การฆาเช้ือ

8.1 การฆาเชื้อ

จุดประสงคของการฆาเชื้อ(disinfection)ในกระบวนการปรับปรุงคุณภาพน้ํา คือ เพื่อทําลายหรือยับยั้งการขยายพันธุของจุลินทรียที่กอใหเกิดโรคซึ่งมี 3 กลุมหลัก ไดแก แบกทีเรีย(bacteria) ไวรัส(virus) และ อะมีบา(amoeba) แตไมใชการทําลายจุลินทรียทั้งหมดที่มีในน้ําเสีย จึงแตกตางจากการทําใหปลอดเชื้อ(sterilization) ซึ่งมีจุดมุงหมายเพื่อทําลายจุลินทรียทั้งหมด การฆาเชื้อ(โรค) ในกระบวนการปรบัปรุงคณุภาพน้าํสามารถทาํไดหลายวธิ ี เชน การฆาเชือ้ดวยคลอรนีหรอืสารประกอบคลอรีน(chlorination) การฆาเชื้อดวยรังสียูวี(ultraviolet disinfection) และการฆาเชื้อดวยโอโซน(ozone disinfection) แตในที่นี้จะกลาวถึงเฉพาะการฆาเชื้อดวยคลอรีนเทานั้น เนื่องจากเปนวิธีที่ไดรับความนิยมมากที่สุดสําหรับประเทศไทย

8.2 การฆาเชื้อดวยคลอรีน

การฆาเชือ้ดวยคลอรนีเปนวธิทีีใ่ชแพรหลายทีสุ่ดในกระบวนการปรบัปรุงคณุภาพน้าํสารประกอบคลอรีนที่นิยมนํามาใชมีหลายรูปแบบ ไดแก กาซคลอรีนหรือคลอรีนเหลว แคลเซียมไฮโปคลอไรต [Ca(OCl)2] โซเดียมไฮโปคลอไรต(NaOCl) และคลอรีนไดออกไซด(ClO2) แตการใชสารประกอบคลอรีนมีความปลอดภัยกวาการใชกาซคลอรีน

8.2.1 ขอพิจารณาในการออกแบบระบบที่ใชกาซคลอรีนคลอรีนเปนสารที่เปนพิษและมีความกัดกรอนสูง ดังนั้นเพื่อความปลอดภัยจึงมีหลักปฏิบัติใน

การออกแบบ ดังนี้- โดยปกติกาซคลอรีนหนักกวาอากาศ จึงควรจัดระบบระบายอากาศที่ระดับพื้นใหเพียงพอ

โดยมีความสามารถอยางนอย 60 เทาของปริมาตรหอง/ชั่วโมง และควรตองเตรียม เครื่องพนจับ(scrubber) ไวเพื่อกําจัดกาซคลอรีนที่ร่ัวออกมา

- ระบบการเติมคลอรีนที่ใชคลอรีนในรูปคลอรีนเหลว(dry chlorine liquid) และกาซคลอรีนสามารถใชทอเหลก็กลา(black steel)ได แตถาใชคลอรีนในรปูของสารละลายควรใชทอพวีซีีเนื่องจากสารละลายคลอรีนมีความสามารถในการกัดกรอนสูงมาก

สรุปเกณฑแนะนําการออกแบบระบบรวบรวมน้ําเสียและโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชน• • • • • • • • • • • • • • •

95

- หองเก็บคลอรีนและอุปกรณตางๆ ควรตองมีผนังกั้นแยกจากสวนอื่นๆของโรงปรับปรุงคุณภาพน้ํา และหากอยูในอาคารเดียวกันกับสวนอื่นตองมีทางเขาจากภายนอกเทานั้น นอกจากนี้ตองมีสวิทชเปด/ปดระบบระบายอากาศอยูใกลประตูทางเขาและตองมีหนากากปองกันอยูในบริเวณใกลเคียงกันและสามารถหยิบใชไดงาย

- ควรมีการสํารองปริมาณคลอรีนไวใหเพียงพอ ซึ่งสามารถคํานวณจากปริมาณการใชงานและความสามารถในการขนสงคลอรีนมายังโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชน

- ตองมีการปองกันถังคลอรีนไมใหโดนแสงแดดโดยตรง สวนบริเวณสําหรับเก็บคลอรีนตองมีการปองกันอันตรายจากไฟไหม และมีอุปกรณตรวจสอบการรั่วของคลอรีนพรอมกับสัญญาณเตือนภัย

- ถาเปนไปไดควรมีระบบตรวจวัดปริมาณคลอรีนคงเหลือ(residual chlorine)ในน้ําทิ้ง ซึ่งเปนการปองกันการเติมคลอรีนมากหรือนอยเกินไป

- การขนสงคลอรีนเปนระยะทางไกลอาจเกิดอันตรายเนื่องจากคลอรีนเปนกาซพิษที่มีอันตรายรายแรง แมในความเขมขนต่ํา หากเปนไปไดควรผลิตในที่ใชงานหรือใกลที่ใชงาน

8.2.2 การผสมเริ่มตนจุดประสงคการผสมเริ่มตนคือเพื่อใหสารละลายคลอรีนผสมกับน้ําที่ตองการจะฆาเชื้อเปนเนื้อ

เดียวกัน(homogeneous)อยางรวดเร็ว กอนปอนเขาสูถังสัมผัสคลอรีนตอไปโดยปกติวิธีการผสมจะเปนการฉีดสารละลายคลอรีนผานหัวฟู(injection diffuser) ลงในน้ําที่

ตองการฆาเชื้อ ซึ่งอาจทําจากทอเจาะรู ดังนั้นประสทิธภิาพการผสมจะขึน้อยูกบัความปนปวนของน้าํ (ทีต่องการฆาเชือ้)ในตาํแหนงทีม่กีารฉดีสารละลายคลอรนีผานหวัฟู วธิทีีท่าํใหน้าํ(ทีต่องการฆาเชือ้)เกดิความปนปวนมหีลายวธิ ีเชน น้าํกระโดด(hydraulic jump) ฟลมูเวนทรีู(ventury flume) เครื่องผสมสถิต(static mixer) ถังผสมโดยใชเครื่องกวน(mixing tank) การไหลในทอน้ํา เปนตน อยางไรก็ตามควรออกแบบใหมีเวลาผสมไมเกิน 1 วินาที และมีเกรเดียนตความเร็ว(velocity gradient, G) ในชวง 1,500 - 3,000 วินาที -1

8.2.3 ถังสัมผัสคลอรีนถังสัมผัสคลอรีนอาจออกแบบเปนทอหรือรางคดเคี้ยวเพื่อใหมีความยาวมากพอที่จะลดการ

ไหลลัดวงจรและมีสภาวะใกลเคียงการไหลตามกัน(plug flow) คากําหนดการออกแบบถังสัมผัสคลอรีนแสดงดังตารางที่ 8.1

การฆาเชื้อ• • • • • • • • • • • • • • •

96

ตารางที่ 8.1 คากําหนดการออกแบบถังสัมผัสคลอรีน

รายการ คาแนะนําความยาว/ความกวางของราง > 40:1 (72:1)ความสูง/ความกวางของพื้นที่หนาตัดเปยก < 2:1เวลาสัมผัส, นาที อัตราไหลเฉลี่ย 30 อัตราไหลสูงสุด 10ความเขมขนคลอรีนที่ตองการ, มก./ล. 2 - 15คลอรีนคงเหลือทั้งหมด, มก./ล. ข้ันต่ํา 0.3 ข้ันสูง 2.0

8.3 การฆาเชื้อดวยวิธีอ่ืน

การฆาเชื้อดวยคลอรีนแมไดรับความนิยมอยูแลวในประเทศไทย แตขอเสียของวิธีนี้คือความเปนพิษของคลอรีนโดยตรงและจากสารพลอยได(by-product) กลาวคือ ถาคลอรีนไปรวมตัวกับสารอ่ืนอาจกลายเปนสารกอมะเร็งได อยางไรก็ตามการฆาเชื้อดวยวิธีอ่ืน เชน การใชโอโซน การใชรังสียูวี เปนตน กําลังไดรับความนิยมมากขึ้นในตางประเทศและมีราคาต่ําลง ในอนาคตการออกแบบระบบฆาเชื้อจึงควรพิจารณาการใชงานในแตละกรณีดวย

ขอเสียหลักของรังสียูวี คือ ถาน้ํามีความขุน จะทําใหประสิทธิภาพการฆาเชื้อตํ่า ดังนั้นถานํามาใชกับน้ําทิ้งจากโรงปรับปรุงคุณภาพน้ํา อาจจะทําใหประสิทธิภาพการฆาเชื้อไมดีนัก สวนขอเสียหลักของโอโซน คือ อาจทําใหเกิดสีในน้ําทิ้งและตองติดตั้งเครื่องผลิตโอโซนในที่(on-site) นอกจากนี้การฆาเชื้อดวยรังสียูวีและโอโซนจะมีงบประมาณการลงทุนสูงมาก และไมมีฤทธิ์ฆาเชื้อคงเหลือหลังการบําบัด แตอาจจะไมจําเปนมากนักเมื่อระบายน้ําทิ้งลงสูแหลงน้ําธรรมชาติ

สรุปเกณฑแนะนําการออกแบบระบบรวบรวมน้ําเสียและโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชน• • • • • • • • • • • • • • •

97

บทที่ 9

การบําบัดและกําจัดสลัดจ

สลัดจ หมายถงึ ของแขง็ทีแ่ยกออกจากน้าํเสยีหรอืของแขง็สวนเกนิทีไ่ดจากกระบวนการปรบัปรุงคุณภาพน้ําดวยกระบวนการทางเคมีหรือกระบวนการทางชีวภาพ ดังนั้นลักษณะทางกายภาพและ ทางเคมี รวมถึงปริมาณของสลัดจจะขึ้นอยูกับกระบวนการปรับปรุงคุณภาพน้ําโดยตรง

9.1 ลักษณะทางกายภาพและเคมีของสลัดจ

ลักษณะทางกายภาพและเคมขีองสลดัจเปนปจจยัสาํคญัในการเลอืกและออกแบบกระบวนการบําบดัสลัดจ โดยทั่วไปสามารถแบงสลัดจตามลักษณะทางกายภาพและเคมีได 2 ประเภท ไดแก สลัดจดิบ(raw sludge) และสลัดจยอยแลว(digested sludge) ลักษณะทางกายภาพและเคมีของสลัดจแตละประเภทแสดงดังตารางที่ 9.1

สลัดจดิบ หมายถึง สลัดจสวนเกินที่ไดจากกระบวนการบําบัดน้ําเสียซึ่งยังไมผานการยอย โดยปกติหมายถึง สลัดจข้ันตน(primary sludge) และสลัดจข้ันสอง(secondary sludge) แตในที่นี้จะขอกลาวเฉพาะสลัดจข้ันสองเทานั้น เนื่องจากกระบวนการบําบัดน้ําเสียชุมชนของประเทศไทยไมนิยมใชถังตกตะกอนขั้นตน

สลัดจยอยแลว หมายถงึ สลัดจสวนเกนิทีไ่ดจากกระบวนการบาํบดัน้าํเสยีและผานกระบวนการปรับเสถียรสลัดจแลว เชน ถังยอยแบบแอโรบิก ถังยอยแบบแอนแอโรบิก เปนตน นอกจากนี้สลัดจ ข้ันสองที่ไดจากกระบวนการเอเอสแบบเติมอากาศยืดเวลาก็ถือวาเปนสลัดจยอยแลวเชนกัน

ตารางที่ 9.1 ลักษณะทางกายภาพและเคมีของสลัดจ

ลักษณะของสลัดจ สลัดจขั้นสอง สลัดจยอยแลวความถวงจําเพาะสลัดจ 1.00 - 1.005 1.03 - 1.04ความถวงจําเพาะของแข็ง 1.2 - 1.5 1.3 - 1.6ของแข็งแหงทั้งหมด; % 0.4 - 1.2 5 - 12ของแข็งระเหยงาย; %TS 60 - 85 30 - 60 (40)เซลลูโลส; %TS 5 - 10 8 - 15 (10)ไขขน(น้ํามัน); %TS 5 - 12 5 - 20 (18)โปรตีน; %TS 32 - 41 15 - 20 (18)ไนโตรเจน; %TS 2.4 - 7.0 1.6 - 6.0 (3.0)ฟอสฟอรัส; %TS 1.5 - 7.0 1.4 - 4.0 (2.5)( ) คือคาที่แนะนํา

การบําบัดและกําจัดสลัดจ• • • • • • • • • • • • • • •

98

9.2 ปริมาณสลัดจ

ปริมาณสลัดจเปนปจจัยสําคัญในการกําหนดขนาดของหนวยกระบวนการบําบัดสลัดจ วธิทีีดี่ทีสุ่ดในการหาปรมิาณสลดัจ ไดแก การทาํดลุยภาพมวล(mass balance)ของของแขง็แขวนลอย ปจจยัที่เกีย่วของในการทําดุลยภาพมวลของของแข็งแขวนลอย ไดแก ลักษณะน้ําเสีย อัตราไหล ไคเนติกส การโตของจุลินทรียในหนวยกระบวนการชีวภาพ และประสิทธิภาพการกําจัดของแข็งแขวนลอยใน แตละหนวยกระบวนการ

9.3 กระบวนการบําบัดและกําจัดสลัดจ

กระบวนการบําบัดสลัดจโดยทั่วไป สามารถแบงตามวัตถุประสงคการบําบัดในแตละ กระบวนการดังนี้

9.3.1 การทําขนสลัดจ(sludge thickening)การทาํขนสลัดจเปนขั้นตอนแรกของการบาํบัดสลัดจ เพื่อเพิ่มความเขมขนสลัดจและจะทาํให

ปริมาตรรวมลดลงจนเหมาะสมสาํหรบัการบําบัดในข้ันตอนตอไป เชน ถังยอยสลัดจ(sludge digestion tank) เครื่องแยกน้ําจากสลัดจ(sludge dewatering) เปนตน การทาํขนสลดัจมหีลายวธิ ี ไดแก การทาํขนดวยแรงโนมถวง(gravity thickener) การลอยตัวดวยอากาศละลายหรือดีเอเอฟ(dissolved air flotation, DAF) และการหมนุเหวีย่ง(centrifugation)

9.3.2 การปรับเสถียรสลัดจ(sludge stabilization)การปรับเสถียรสลัดจเปนขั้นตอนที่ทําใหสลัดจมีความคงตัว ซึ่งเปนการลดเชื้อโรคและ

การปองกันการเนาเหม็นของสลัดจเมื่อนําสลัดจไปกําจัดหรือใชประโยชนตอไป ถาสลัดจสวนเกินมีความคงตัวแลวก็สามารถขามขั้นตอนนี้ได เชน สลัดจสวนเกินจากระบบเอเอสแบบการเติมอากาศยืดเวลา เปนตน การปรับเสถียรสลัดจมีหลายวิธี เชน การยอยแอโรบิก(aerobic sludge digestion) การยอยแอนแอโรบิก(anaerobic sludge digestion) การหมักทําปุย(composting) เปนตน

9.3.3 การแยกน้ําจากสลัดจ(sludge dewatering)การแยกน้าํจากสลัดจเปนการเพิ่มความเขมขนและลดปริมาตรของสลัดจ กอนนาํไปกาํจัดขั้น

สุดทาย ซึง่ทาํใหสะดวกในการขนยายและประหยดัคาใชจายในการดําเนินการ เชน การขนสง ลดขนาดของพื้นที่สําหรบัฝงกลบ เปนตน การแยกน้าํจากสลดัจมหีลายวธิ ี ไดแก ลานตากสลัดจ(sludge drying bed) สายพานรดีน้าํ(belt press) เครือ่งอดักรอง(filter press) และเครือ่งหมนุเหวีย่ง

สรุปเกณฑแนะนําการออกแบบระบบรวบรวมน้ําเสียและโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชน• • • • • • • • • • • • • • •

99

9.3.4 การกําจัดสลัดจการกาํจดัสลดัจ คือ การนาํสลดัจทีผ่านการบาํบดัในขัน้ตอนตางๆขางตนแลวไปใชประโยชน เชน

ปรับสภาพดินสําหรับการเกษตร เปนตน ซึ่งเปนวิธีกําจัดในหลายประเทศ เชน เยอรมัน ออสเตรเลีย อิตาลี เปนตน หรือนําไปฝงกลบอยางถูกหลักสุขาภิบาล

9.4 ขอพิจารณาในการเลือกกระบวนการบําบดัสลัดจ

9.4.1 กระบวนการปรับปรุงคุณภาพน้ํากระบวนการบอปรับเสถียรและสระเติมอากาศไมจําเปนตองมีกระบวนการบําบัดสลัดจแยก

อีกตางหาก เนื่องจากมีอายุสลัดจในระบบยาวนาน สลัดจจึงมีความคงตัวสูงอยูแลว และบอมี พื้นที่มากซึ่งตองใชเวลาในการเดินระบบนานจึงจะทําใหบอต้ืนเขิน โดยสวนใหญมักใชเวลานานหลายป เชน 5 หรือ 10 ป เปนตน สวนกระบวนการเอเอสจะมปีริมาณสลดัจสวนเกนิมาก จาํเปนตองม ีหนวยกระบวนการบาํบดัสลดัจใหเหมาะสมกอนนําไปกําจัดตอไป ซึ่งตองมีการดําเนินการอยางตอเนื่องเปนรายวันหรือรายสัปดาหหรือมีแผนปฏิบัติการที่แนนอน

9.4.2 ลักษณะทางกายภาพและเคมีของสลัดจถาสลัดจสวนเกินจากกระบวนการบําบัดน้ําเสียเปนสลัดจดิบ ซึ่งมีอัตราสวนระหวางของแข็ง

ระเหยงาย(volatile solids)ตอของแข็งแขวนลอยทั้งหมดสูง จะทําใหเกิดการเนาเหม็นงาย ดังนั้นควรมีการปรับเสถียรสลัดจกอน เพื่อทําใหมีความคงตัวกอนนําไปกําจัดตอไป แตถาเปนสลัดจยอยแลว เชน สลัดจสวนเกินจากระบบเอเอสแบบเติมอากาศยืดเวลา เปนตน ข้ันตอนการปรับเสถียรสลัดจก็ไมมีความจําเปน

9.4.3 ความตองการพื้นที่กระบวนการบาํบัดสลัดจที่มีความซับซอนมักตองการพื้นที่นอย แตตองการพลังงานมากและ

ตองการบุคลากรในการควบคุมระบบที่มีความเชี่ยวชาญ เชน ดีเอเอฟ เครื่องหมุนเหวี่ยง เปนตน แตถาเปนกระบวนการที่งายจะไมตองการเครื่องจักรกลมากนัก แตตองการพื้นที่มาก เชน ถังทําขนแรงโนมถวง ลานตากสลัดจ เปนตน

9.4.4 สภาพทองถิ่นประเทศไทยสวนใหญเปนสังคมเกษตรกรรม ไมสามารถผลิตเครื่องจักรกลไดเองและตองนาํ

เขาจากตางประเทศ รวมทัง้ขาดแคลนบคุลากรทีม่คีวามเชีย่วชาญในการซอมบํารุงเครือ่งจกัรกล ดังนั้นควรเลือกกระบวนการที่คอนขางงาย ไมตองการเครื่องจักรมากนัก ยกเวนเฉพาะชุมชนที่มีพื้นที่จํากัดหรือราคาที่ดินแพงมาก

การบําบัดและกําจัดสลัดจ• • • • • • • • • • • • • • •

100

9.5 กระบวนการบําบัดสลัดจที่เหมาะสมกับประเทศไทย

กระบวนการเอเอสทีเ่หมาะสมกบัลักษณะน้าํเสยีชมุชนของประเทศไทยควรเปนแบบเตมิอากาศยดืเวลาดงัทีก่ลาวแลวในบทที ่ 5 ซึง่มสีลัดจสวนเกนิคอนขางคงตัวอยูแลว ดังนั้นกระบวนการปรับเสถียรสลัดจจึงไมมีความจําเปน กระบวนการบําบัดและกําจัดสลัดจที่เหมาะสมกับกระบวนการปรับปรุง คุณภาพน้ําชุมชนของประเทศไทยแสดงดังรูปที่ 9.1

9.6 การปองกันกลิ่น

การปองกันกลิ่นที่ดีที่สุด คือ การหลีกเลี่ยงการใชกระบวนการแอนแอโรบิก แตถาจําเปนตองใชระบบแอนแอโรบกิ ผูออกแบบตองมมีาตรการปองกนักลิน่ดวย โดยทัว่ไปควรออกแบบใหกระบวนการบําบดัสลดัจอยูในอาคารหรอืหองปดพรอมตดิตัง้ระบบระบายอากาศ ซึง่จะทาํใหงายในการควบคมุกลิ่นที่

รูปที่ 9.1 การบําบัดสลัดจที่เหมาะสมกับกระบวนการบําบัดน้ําเสียชุมชนของประเทศไทย

(หมายเหตุ – เสนประ หมายถึง กระบวนการดังกลาวอาจมีหรือไมมีก็ได; ซึ่งโดยปกติการทําขนสลัดจอาจไมจําเปน ถาสลัดจสวนเกินมีความเขมขนมากกวาหรือเทากับรอยละ 1)

สลัดจสวนเกิน

การทําขนสลัดจ- ถังทําขนดวยแรงโนมถวง

การแยกน้ําจากสลัดจ - ลานตากแหงสลัดจ - สายพานรีดน้ํา - เครื่องอัดกรอง - เครื่องหมุนเหวี่ยง

การกําจัดกากตะกอน - การหมักทําปุย เพื่อปรับปรุงดิน - การฝงกลบ

ถังพักกากตะกอน

สรุปเกณฑแนะนําการออกแบบระบบรวบรวมน้ําเสียและโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชน• • • • • • • • • • • • • • •

101

อาจเกิดขึ้น แตถาอากาศที่ถายเทออกไปมีผลกระทบตอชุมชน ตองออกแบบใหมีระบบกําจัดกลิ่น เชน ระบบกําจัดกลิ่นแบบเปยก ระบบกําจัดกลิ่นแบบชีวภาพ เปนตน

9.7 การทําขนดวยแรงโนมถวง

ถาสลัดจสวนเกินมีความเขมขนมากกวาหรือเทากับรอยละ 1 กระบวนการทําขนสลัดจอาจ ไมจําเปน(สามารถขามขั้นตอนการทําขนไปได) กระบวนการทําขนสลัดจที่เหมาะสมกับกระบวนการปรับปรุงคุณภาพน้ําชุมชนและสภาพทองถิ่นของประเทศไทย ไดแก ถังทําขนดวยแรงโนมถวง

9.7.1 หลักการทํางานหลักการทํางานของถังทําขนดวยแรงโนมถวงคลายกับถังทําใส แตมีขอแตกตางบางประการ

ดังนี้ นอกจากถังทําขนดวยแรงโนมถวงจะมีเครื่องกวาดสลัดจแลว ยังมีการกวน(เบาๆ)ชั้นสลัดจ อีกดวย ซึ่งเปนการไลน้ําและกาซที่สะสมอยูระหวางชั้นของสลัดจ(น้ําและอากาศจะลอยขึ้นสูผิวน้ํา) จึงทําใหสลัดจจมตัวไดดี การกวนสลัดจกระทําโดยติดตั้งเสากับแขนกวาดในแนวดิ่ง ซึ่งเรียกวา “พิคเก็ท”(picket) นอกจากนี้กนถงัทาํขนดวยแรงโนมถวงจะมคีวามลาดชนัมากกวาถงัทาํใสอกีดวย

9.7.2 คากําหนดการออกแบบคากําหนดการออกแบบถังทําขนดวยแรงโนมถวงแสดงดังตารางที่ 9.2

ตารางที่ 9.2 คากําหนดการออกแบบถังทําขนดวยแรงโนมถวง

รายการ คาที่แนะนําอัตราภาระของแข็ง, กก./ตร.ม.-วัน 10 - 35อัตราภาระชลศาสตรหรืออัตราน้ําลน, ลบ.ม./ตร.ม.-วัน 2 - 6เวลากักพักสลัดจ, ชั่วโมง ไมเกิน 12ความลึกของระดับน้ําที่ขอบถัง, เมตร 3 - 4ความชันของกนถัง, % 17 - 25*เสนผานศูนยกลาง, เมตร ไมเกิน 15ความเขมขนของสลัดจหลังผานถังทําขน, % 2 - 4* ข้ึนอยูกับผูผลิตเครื่องกวาดสลัดจ

การบําบัดและกําจัดสลัดจ• • • • • • • • • • • • • • •

102

9.7.3 ขอพิจารณาในการออกแบบการทําขนดวยแรงโนมถวงเปนวิธีที่เหมาะสมกับสภาพทองถิ่นของประเทศไทย เนื่องจากใช

เครื่องจักรนอย ไมซับซอนและงายแกการควบคุมระบบ แตเนื่องจากประเทศไทยมีอุณหภูมิเฉลี่ยสูงตลอดป ดังนั้นควรออกแบบถังทําขนดวยแรงโนมถวงใหมีเวลากักพักสลัดจนอยกวา 12 ชั่วโมง เพื่อปองกันสลัดจเนาเหม็น นอกจากนี้ควรนําน้ําใสสวนบนของถังทําขนดวยแรงโนมถวงที่ไหลลนผานฝายทางออกกลบัไปบาํบดัใหม(ไปยงัถงัเตมิอากาศ) และโดยทัว่ไปมกัออกแบบใหความเร็วปลายสุดของใบกวาดสลัดจ เทากับ 4.6 - 6 เมตร/นาที

9.8 การแยกน้ําจากสลัดจ

การแยกน้ําจากสลัดจมีจุดประสงคเพื่อใหขนยายงาย ลดคาใชจายในการขนสง และลดพื้นที่ในการกาํจดั(โดยเฉพาะการฝงกลบ) วธิกีารแยกน้าํจากสลดัจทีน่ยิมใชกนัในปจจบัุน ไดแก ลานตากสลดัจสายพานรีดน้ํา เครื่องอัดกรอง และเครื่องหมุนเหวี่ยง

9.8.1 การปรับสภาพสลัดจ(sludge conditioning)การปรับสภาพสลัดจกอนปอนเขาเครื่องแยกน้าํจากสลัดจ จุดประสงคเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ

การแยกน้าํจากสลดัจดวยวธิเีครือ่งกล ไดแก สายพานรดีน้าํ เครือ่งอดักรอง และเครือ่งหมนุเหวีย่ง การปรบัสภาพสลดัจดวยกระบวนการทางเคมเีปนวธิทีีน่ยิมใชกนัมาก เนือ่งจากเปนวธิทีีง่าย ไมซบัซอน และมคีาลงทนุต่าํ สารปรับสภาพสลดัจทีเ่หมาะสม ไดแก โพลเีมอรชนดิประจบุวก ปริมาณของโพลเีมอรทีเ่หมาะสมสามารถหาไดจากการทดลองในหองปฏิบัติการ แตโดยทัว่ไปมกัใชเทากบั 4 กรัม/กก.ของแขง็ทัง้หมด

9.8.2 ลานตากสลัดจลานตากสลดัจเปนวธิทีีง่าย ตองการเครือ่งจกัรนอย ไมซบัซอน ประหยดัพลงังาน และมคีาใชจาย

สําหรบัการดาํเนนิระบบต่าํ เหมาะกบัโรงปรบัปรุงคณุภาพน้าํทีม่ขีนาดเลก็ แตสลัดจทีน่าํมาแยกน้าํตองมีความคงตวั ถาสลดัจทีน่าํมาแยกไมคงตวัอาจจะทาํใหเกดิปญหาเรือ่งกลิน่ นอกจากนีป้ระสิทธภิาพการแยกน้าํขึน้อยูกบัภูมอิากาศและมขีอจาํกดัในกรณทีีเ่ปนฤดฝูน ดังนัน้ควรออกแบบลานตากสลดัจแบบมหีลงัคา

9.8.2.1 หลักการทํางานการแยกน้ําจากสลัดจดวยลานตากสลัดจ อาศัยกลไก 2 แบบ กลาวคือ ข้ันตอนแรก

เกิดจากกลไกการกรองดวยชั้นทราย น้าํที่ผานชั้นกรองจะถูกรวบรวมดวยระบบทอที่ฝงอยูใตลานตาก สวนขัน้ตอนที่สอง น้ําในสลัดจขนที่ติดคางอยูบนผิวทรายจะระเหยเขาสูบรรยากาศ และเมื่อสลัดจมีความเขมขนของของแข็งตามที่ตองการแลว จึงขุดลอกกากตะกอนนําไปกําจัดตอไป

สรุปเกณฑแนะนําการออกแบบระบบรวบรวมน้ําเสียและโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชน• • • • • • • • • • • • • • •

103

ตารางที่ 9.3 คากําหนดการออกแบบลานตากสลัดจแบบมีหลังคา

รายการ คาแนะนําลักษณะของทรายกรอง - สัมประสิทธิ์ความสม่ําเสมอ(uniformity coefficient) - ขนาดประสิทธิผล(effective size), มิลลิเมตร

นอยกวา 40.3 - 0.75

ความหนาของชั้นทรายของลานตาก, เซนติเมตร 20 - 30ระยะเวลาในการตากสลัดจ, วัน 5 - 15ความหนาของชั้นสลัดจบนลานตาก, เซนติเมตร 20 - 30ความเขมขนของกากตะกอน, % 20 - 40

9.8.2.2 คากําหนดการออกแบบคากําหนดการออกแบบของลานตากสลัดจแสดงดังตารางที่ 9.3

9.8.2.3 ขอพิจารณาในการออกแบบ- ความสูงของโครงสรางดานขางของลานตากสลัดจควรมีความสูงเหนือชั้นทราย

ประมาณ 0.3 - 0.5 เมตร- ทอระบายน้ําใตลานตากควรมีขนาดไมนอยกวา 100 มิลลิเมตร มีระยะหางของทอ

ประมาณ 2.5 - 6.0 เมตร และควรมีความลาดประมาณ 1%- ควรใชกรวดปกคลุมทอระบายน้ําใตลานกอนปกคลุมดวยทราย ดวยความหนา

200 - 460 มิลลิเมตร ซึ่งกรวดมีขนาดตั้งแต 3 - 25 มิลลิเมตร- ควรแบงลานตากสลดัจเปนหลายๆสวน เพือ่ความสะดวกในการจดัการและการขดุ

ลอกกากตะกอน- ผิวทรายทีรั่บสลัดจจากทอปอนสลดัจ ควรวางแผนคอนกรตีปดทบัหนาทราย เพือ่

ปองกนัการกัดเซาะชั้นทราย- น้ําที่ผานชั้นทรายและถูกรวบรวมดวยทอระบายใตลานตาก ควรนําไปบําบัดใหม

9.8.3 สายพานรีดน้ํา

9.8.3.1 หลักการทํางานสายพานรีดน้ําเปนการแยกน้ําจากสลัดจแบบใชเครื่องกล ประกอบดวยสายพาน 2

เสน (เสนบนและลาง) โดยมลูีกกลิง้(baring)เปนฐานรองรับและถกูขบัเคลือ่นใหหมนุวนในทศิตรงขามกนั(ตามเขม็และทวนเขม็นาฬกิา) ซึง่มบีางชวงทีส่ายพานทัง้สองประกบกนั เมื่อสลัดจที่ผานการปรับสภาพ

การบําบัดและกําจัดสลัดจ• • • • • • • • • • • • • • •

104

แลวถูกปอนเขาที่ชวงแรกของสายพาน น้ําบางสวนจะถูกแยกออกมาโดยการซึมผานสายพานดวยแรงโนมถวงของโลก และเมื่อสายพานลาํเลยีงสลดัจขนผานเขาชวงทีส่ายพานทัง้เสนประกบกนัดวยลกูกลิง้บีบอัด น้าํจากสลัดจจะถูกบีบและซึมผานสายพาน ทาํใหไดกากตะกอน(ทีติ่ดคางอยูบนสายพาน)ทีม่ีความเขมขนสงู เมือ่สายพานกลบัถอยหางออกจากกนัอกีครัง้ ทาํใหกากตะกอนหลดุออกและถกูระบายทิง้ตอไป หลังจากระบายกากตะกอนทิ้งแลว สายพานจะวนกลับไปรับสลัดจรอบใหม แตตองมีหัวฉีดน้ําแรงดันสูงเพื่อลางสายพานทั้งสองเสนกอนเพื่อปองกันการอุดตันของสายพาน

9.8.3.2 คากําหนดการออกแบบเนื่องจากเครื่องสายพานรีดน้ํามักผลิตเปนชุดสําเร็จรูป รวมทั้งเทคโนโลยีของ

สายพานรีดน้ําแตละผูผลิตไมเหมือนกัน ดังนั้นการเลือกใชกระบวนการดังกลาวจึงควรศึกษาขอมูล การออกแบบและรายละเอยีดจากแตละผูผลิต ซึง่ผูออกแบบตองเตรยีมขอมลูพืน้ฐานทีเ่กีย่วของ เชน ปริมาณสลดัจ ความเขมขนสลัดจเขา ความเขมขนสลัดจที่ตองการ เปนตน

9.8.3.3 ขอพิจารณาในการออกแบบ- สําหรับโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําขนาดใหญ ควรออกแบบใหมีเครื่องสายพานอัด

อยางนอยมากกวา 1 เครื่อง เพื่อสํารองเมื่อมีการซอมบํารุงหรือเกิดการชํารุด- เครื่องสูบเพื่อปอนสารโพลีเมอรสําหรับปรับสภาพสลัดจ ควรออกแบบใหสามารถ

ปรับอัตราไหลได- เครื่องสูบสลัดจเขาควรเปนแบบที่สามารถปรับรอบได และควรมีความเร็วการไหล

ของสลัดจในทอไมตํ่ากวา 1 เมตร/วนิาท ีนอกจากนีค้วรออกแบบทอใหมกีารหกัเลีย้วของทอใหนอยทีสุ่ด

9.8.4 เครื่องอัดกรอง

9.8.4.1 หลักการทํางานเครื่องอัดกรองเปนระบบที่มีราคาแพงและตองการแรงอัดสูง ซึ่งทํางานแบบกะ(แบบ

แบตช) และตองใชแรงงานคนในการนาํกากตะกอนออกจากผากรองอีกดวย องคประกอบหลกัๆของเครือ่งอดักรองประกอบดวย แผนยึดผากรองหลายอันเรียงกันบนแกนของเครื่อง ผากรอง และเครื่องดัน ผากรอง ข้ันตอนการทํางานเริ่มจากปอนสลัดจที่ปรับสภาพแลวเขาเครื่องอัดกรอง สลัดจจะเขาไปในชองวางระหวางผากรองจนเต็มภายใตความดัน ขณะเดียวกันน้ําจะซึมผานผากรอง ทําใหมีชองวางมากขึ้น และปอนสลัดจภายใตแรงดันดังกลาวไปเรื่อยๆจนกระทั่งไมมีน้ําซึมผานผากรองอีก จึงถอดแผนหรือเลื่อนแผนยึดผากรองออกจากกันและแคะกากตะกอนออกจากแผนกรองดวยแรงงานคน พรอมทั้งลางทําความสะอาดผากรองและเตรียมปอนสลัดจรอบใหม

สรุปเกณฑแนะนําการออกแบบระบบรวบรวมน้ําเสียและโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชน• • • • • • • • • • • • • • •

105

9.8.4.2 คากําหนดการออกแบบเนือ่งจากเครือ่งอดักรองมกัผลติเปนชดุสาํเรจ็ ดังนั้นกอนออกแบบหรือเลือกขนาดของ

เครื่องอัดกรอง ควรศึกษาขอมูลการออกแบบและรายละเอียดจากแตละผูผลิต แตโดยทั่วไปขนาดของเครื่องอัดกรองจะถูกกําหนดจากปริมาตรของสลัดจแหงที่ไดจากการกรองแตละครั้ง ปจจัยสําคัญในการหาปรมิาตรของสลดัจแหง ไดแก จาํนวนรอบทาํงานในแตละวนั ประเภทของสลดัจ และประสทิธภิาพของเครื่องอัดกรอง

9.8.5 เครื่องหมุนเหวี่ยงโดยทั่วไปเครื่องหมุนเหวี่ยงใชไดทั้งในกระบวนการทําขนและการแยกน้ําจากสลัดจ เปนวิธีที่มี

กลไกการทํางานซับซอน ราคาแพง ตองการพลงังานและการบาํรุงรักษาสงูมาก ไมเหมาะสมกับสภาพทองถิ่นโดยทั่วไปของประเทศไทย ยกเวนชุมชนใหญที่มีการพัฒนาสูง มีพื้นที่จํากัด และมีความสะดวกสําหรับการซอมบํารุง

9.8.5.1 หลักการทํางานการทําขนแบบหมุนเหวี่ยงมีหลักการทํางานโดยการเพิ่มความเรงในการจมตัวของ

สลัดจดวยการสรางความโนมถวงเทียมแทนแรงโนมถวงของโลก การหมุนเหวี่ยงจะมีความเรงประมาณ 500 - 3,000 เทาของความเรงเนือ่งจากแรงโนมถวงของโลก เครือ่งหมนุเหวีย่งมหีลายประเภทแตประเภทที่ไดรับความนิยมมากที่สุด ไดแก โซลิด-โบล(solid bowl) ทํางานโดยที่โบล(bowl) และคอนเวเยอร(conveyor) หมุนดวยความเร็วตางกันเล็กนอย ทําใหคอนเวเยอรสามารถดึงสลัดจที่มีความเขมขนออกจากเครื่องหมุนเหวี่ยงได โดยทํางานคลายกับใบกวาดสลัดจของถังตกตะกอน สวนน้ําที่ถูกแยกจากสลัดจจะไหลออกอีกดานหนึ่งและจะถูกสูบกลับไปบําบัดใหม

9.8.5.2 คากําหนดการออกแบบเนื่องจากเครื่องหมุนเหวี่ยงมักผลิตเปนชุดสาํเร็จรูป รวมทั้งเทคโนโลยีของเครื่องหมุน

เหวีย่งของแตละผูผลิตไมเหมอืนกนั ดังนัน้การเลอืกใชกระบวนการดงักลาวควรศกึษาขอมลูการออกแบบและรายละเอียดจากแตละผูผลิต ซึ่งผูออกแบบตองเตรียมขอมูลพื้นฐานที่เกี่ยวของ เชน ปริมาณสลัดจ ความเขมขนสลัดจเขา ความเขมขนสลัดจที่ตองการ เปนตน

9.8.5.3 ขอพิจารณาในการออกแบบ- สําหรับโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําขนาดใหญ ควรออกแบบใหมีเครื่องหมุนเหวี่ยงอยางนอยมากกวา 1 เครื่อง เพื่อสํารองเมื่อมีการซอมบํารุงหรือเกิดการชํารุด

- กรวดทรายในสลัดจทําใหเครื่องหมุนเหวี่ยงเสียหาย ดังนั้นตองมีมาตรการแยกกรวดทรายออกกอน

- เครื่องสูบสลัดจปอนสลัดจเขา ควรเปนแบบปรับอัตราไหลได

การบําบัดและกําจัดสลัดจ• • • • • • • • • • • • • • •

106

- โครงสรางฐานตองสามารถรับแรงสั่นสะเทือนได พรอมทั้งสามารถลดการสั่นสะเทือนขณะทาํการหมนุเหวีย่งได สวนขอตอเชือ่มระหวางเครือ่งหมนุเหวีย่งและทอปอนสลดัจเขาควรตองออกแบบใหเปนแบบขอตอออน

- เครื่องหมุนเหวี่ยงตองมีฝาครอบเครื่อง เพื่อลดเสียงดัง- ตองมีระบบเติมสารเคมี เชน โพลีเมอร เปนตน และมีการกวนผสม(agitate)สลัดจเพื่อปรับสภาพสลัดจกอนปอนเขาเครื่องหมุนเหวี่ยง

9.9 ถังพักกากตะกอน

ถังพักกากตะกอนมีหนาที่เก็บพักกากตะกอนที่ผานการแยกน้ําจากสลัดจแลวกอนนําไปกําจัดตอไป ในกรณีตองนํากากตะกอนไปกําจัดนอกโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําควรออกแบบถังพักกากตะกอน ใหมีเวลากักไมนอยกวา 1 วัน นอกจากนี้ควรออกแบบใหมีระบบขนยายกากตะกอนจากเครื่องแยกน้ําสลัดจไปยังถังพักกากตะกอนดวย เชน สายพานลําเลียง หรือเครื่องสูบกากตะกอน เปนตน

9.10 การกําจัดกากตะกอน

9.10.1 วิธีการกําจัดกากตะกอนกากตะกอนที่ไดจากการแยกน้ําจากสลัดจจะตองนําไปกําจัดในข้ันตอนสุดทายตอไป การ

กําจัดกากตะกอนกระทําได 2 แนวทางหลักๆ คือ- การนําไปทิ้ง ไดแก การฝงกลบแบบถูกหลักสุขาภิบาล- การนําไปใชประโยชน ไดแก การนําไปปรับสภาพดินเพื่อการเกษตร

9.10.2 การนําไปทิ้งการฝงกลบแบบสุขาภิบาลเปนวิธีหนึ่งในการกําจัดขยะของชุมชนอยูแลว ดังนั้นถาชุมชนใดมี

หลุมฝงกลบขยะอยูแลวอาจเลือกกําจัดสลัดจดวยวิธีฝงกลบก็ได

9.10.3 การนําสลัดจไปใชประโยชนการนําสลัดจไปใชประโยชน ไดแก การนําสลัดจที่ผานการยอยสลัดจแลวหรือผานการหมัก

แลวไปกําจัดบนดิน เพื่อจุดประสงคในการปรับปรุงดินเพื่อการเกษตร เนื่องจากสลัดจมีปริมาณไนโตรเจนและฟอสฟอรัสเปนสวนประกอบ ซึ่งเปนธาตุอาหารหลักที่พืชตองการ การเปรียบเทียบปริมาณธาตุอาหารของปุยหมักกับสลัดจที่ไดจากการบําบัดน้ําเสียชุมชนของประเทศสหรัฐอเมริกาแสดงดังตารางที่ 9.4

สรุปเกณฑแนะนําการออกแบบระบบรวบรวมน้ําเสียและโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชน• • • • • • • • • • • • • • •

107

ตารางที่ 9.4 ธาตุอาหารในปุยหมักและสลัดจที่ไดจากกระบวนการบําบัดน้ําเสียชุมชน

ธาตุอาหาร(%)รายการ

ไนโตรเจน ฟอสฟอรัส โพแทสเซียมปุยหมัก* 1 ± 0.4 0.35 ± 0.26 -สลัดจ** 3.3 2.3 0.3

* ขอมูลจาก กรมพัฒนาที่ดิน กองอนุรักษดินและน้ํา** สลัดจที่ไดจากกระบวนการบําบัดน้ําเสียของประเทศสหรัฐอเมริกา

เพื่อใหเปนที่ยอมรับจากชุมชนซึ่งไมมั่นใจกับผลกระทบที่จะเกิดขึ้นเมื่อนําสลัดจไปใชประโยชน เชน การปนเปอนเชื้อโรคและโลหะหนัก การปนเปอนแหลงน้ําใตดินหรือผิวดิน การสะสมในดินและหวงโซอาหาร เปนตน ดังนั้นควรรวบรวมการศึกษาและวิจัยถึงวิธีการหลีกเลี่ยงและแกไข ผลกระทบดังกลาว และสรางความเชื่อมั่นใหเกิดขึ้นโดยเร็ว ปจจัยที่ตองคํานึงถึงสําหรับการนํากากตะกอนไปปรับสภาพดินในการเกษตร สามารถสรุปไดดังนี้

- ความเหมาะสมทางดานภูมิประเทศและธรณีวิทยา เชน ความลาดชัน ลักษณะของชั้นดิน ระดับของน้ําใตดิน ระยะหางของแหลงน้ําผิวดิน เปนตน

- การปนเปอนโลหะหนัก เชื้อโรค และสารประกอบอินทรียที่สะสมในหวงโซอาหาร - ความสะดวกและความคุมคาสําหรับการขนสง เชน พื้นที่ที่นํากากตะกอนไปใชประโยชนตองมีถนนเขาไดและตองมีระยะทางขนสงไมไกลมากนัก

- ปริมาณธาตุอาหารที่ตองการของพืชแตละชนิด- ขนาดของพื้นที่ที่นํากากตะกอนไปใชประโยชนตองเพียงพอสําหรับรองรับปริมาณกากตะกอนที่เกิดขึ้น และตามฤดูกาลที่เหมาะสม

- วิธีการนํากากตะกอนคลุกเคลาลงดิน

อุปกรณประกอบ• • • • • • • • • • • • • • •

108

บทที่ 10

อุปกรณประกอบ

10.1 อุปกรณตรวจวัดและอุปกรณการทดลอง

ในการเดินระบบกระบวนการปรับปรุงคุณภาพน้ํา โดยเฉพาะการบําบัดทางชีวภาพ ตองมีการตรวจวดัวเิคราะหคุณภาพน้าํหรอืพารามเิตอรตางๆ เพือ่ตรวจสอบประสทิธภิาพในการเดนิระบบ ดังนัน้ โรงปรับปรุงคุณภาพน้ําควรมีอุปกรณซึ่งชวยในการตรวจวัดพารามิเตอรตางๆดวย

สําหรับโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชนโดยทั่วไปตองเตรียมอุปกรณตางๆ เชน กรวยอิมฮอพฟ กระดาษลิตมัสหรือเครื่องวัดพีเอช กระบอกตวง เทอรโมมิเตอร เปนตน ถาเปนระบบเอเอส ควรมีอุปกรณตรวจวัดอัตราไหลตามจุดตางๆ เชน อุปกรณวัดอัตราไหลน้ําเขาและน้ําออก อุปกรณวัดอัตราสลัดจเวียนกลับ เปนตน อุปกรณเหลานี้มีความสําคัญตอการควบคุมการเดินระบบ เชน คํานวณปริมาณสารเคมีที่ตองการใช คํานวณอัตราสลัดจเวียนกลับ เปนตน แตหากเปนระบบบําบัดน้ําเสียแบบบอสระเติมอากาศ และบอปรับเสถียร อาจตองการเพียงอุปกรณวัดอัตราไหลของน้ําเขาหรือ น้ําออกเทานั้น

สวนในระบบขนาดใหญหรือมีงบประมาณมากอาจจัดหาอุปกรณที่มีราคาสูงเพิ่มเติม เชน เครื่องวัดออกซิเจนละลายน้ํา หรืออาจติดตั้งอุปกรณตรวจวัดออกซิเจนละลายหรือพีเอชแบบเชื่อมตรง(online)เพื่อควบคุมการเปด/ปดเครื่องเติมอากาศหรือปรับพีเอชไดโดยอัตโนมัติ อยางไรก็ตามเมื่อจัดหาอุปกรณเหลานี้แลวควรพิจารณาเรื่องการใหความรูในการใชงานและวิธีการในการดูแลรักษา แกพนักงาน ซึ่งจะทําใหอุปกรณเหลานั้นเกิดประโยชนในการใชงานสูงสุด

10.2 อุปกรณนิรภัย

ระบบรวบรวมน้าํเสยีและโรงปรบัปรุงคณุภาพน้าํมกัประกอบดวยเครือ่งจกัร พืน้ทีป่ด พืน้ทีท่าํงานและอาคารเก็บสารเคมี ซึ่งเปนพื้นที่ที่อาจจะทําใหเกิดอันตรายหรืออุบัติเหตุข้ึนได การออกแบบจึงควรตองพิจารณาเรื่องความปลอดภัยดวย รวมทั้งควรตองจัดหาอุปกรณนิรภัยที่มีความเหมาะสมทั้งในกรณีที่พนักงานทํางานตามปกติและกรณีที่เกิดอุบัติเหตุในพื้นที่นั้น เชน

- ราวกันตก : ควรมีอยูรอบบอตรวจระบายและชองทางเปดทุกแหง รวมทั้งในตําแหนงที่มีความแตกตางของระดับพื้นเกิน 0.40 เมตร

- การด : ติดตั้งไวรอบเครื่องจักร โดยเฉพาะเครื่องจักรที่มีสวนเคลื่อนไหว เชน สายพาน เกียร โซ เปนตน

สรุปเกณฑแนะนําการออกแบบระบบรวบรวมน้ําเสียและโรงปรับปรุงคุณภาพน้ําของชุมชน• • • • • • • • • • • • • • •

109

- ปายเตือน : บอกถึงอันตรายตางๆ เชน พื้นลดระดับ ทอแขวนระดับศีรษะ พื้นลื่น เปนตน- เสื่อยาง : ควรมีวางไวหนาอุปกรณไฟฟาทุกชนิด- แสงสวาง : ควรมีใหเพียงพอ โดยเฉพาะบริเวณที่ตองมีการขนยายอุปกรณตางๆ- โทรศัพท : มีความจําเปนสําหรับติดตอศูนยกลาง เพื่อขอคําแนะนําและแจงเหตุ- อุปกรณตรวจสอบกาซพิษ : โดยเฉพาะบอเปยกเพื่อเตือนอันตรายจากกาซพิษ- ถังดับเพลิง : ควรเปนชนิด BC หรือ BCF ใชไดกับน้ํามันและไฟฟา แตไมควรเปนชนิด

คารบอนเตตราคลอไรด เพราะมีความเปนพิษสูง- อุปกรณจําเปนอื่นๆ : หมวกแข็ง เสื้อชูชีพ ไฟฉาย เชือก เวชภัณฑ หนากากกันกาซ

เครื่องชวยหายใจ เปนตน