เหตุใดสารตกตะกอนลดสีจากอุตสาหกรรมต่างๆ จึงไม่สามารถใช้ทดแทนกันได้?

คำสำคัญ: สารตกตะกอนลดสี, สารลดสี, ผู้ผลิตสารลดสี

ในสาขาการบำบัดน้ำเสียจากอุตสาหกรรมสารตกตะกอนลดสีทำหน้าที่เหมือน “แพทย์ด้านคุณภาพน้ำ” โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการวินิจฉัยและกำหนดวิธีการบำบัดน้ำเสียจากอุตสาหกรรมต่างๆ อย่างไรก็ตาม แพทย์ผู้นี้มีหลักการอยู่ข้อหนึ่งคือ ห้าม “บำบัด” น้ำเสียจากอุตสาหกรรมอื่นที่ไม่ใช่ของตนเอง ทำไมสารเคมีที่ใช้ในการย้อมสีและการพิมพ์จึงไม่สามารถนำไปใช้โดยตรงในโรงงานกระดาษได้? ทำไมสูตรของโรงงานผลิตอาหารจึงไม่สามารถบำบัดน้ำเสียจากการชุบโลหะด้วยไฟฟ้าได้? เบื้องหลังเรื่องนี้คือ “หลักเกณฑ์ของอุตสาหกรรม” ในการบำบัดน้ำเสียจากอุตสาหกรรม

1. “ความแตกต่างทางพันธุกรรม” ของน้ำเสียจากอุตสาหกรรม

น้ำเสียจากอุตสาหกรรมต่าง ๆ เปรียบเสมือนคนที่มีหมู่เลือดต่างกัน จึงต้องการสารตกตะกอนที่ช่วยขจัดสีที่เข้ากัน ยกตัวอย่างเช่น น้ำเสียจากการย้อมและพิมพ์ผ้า มันมีสารอินทรีย์ที่ซับซ้อนจำนวนมาก เช่น สีย้อมเอโซและสีย้อมรีแอคทีฟ สารเหล่านี้จะก่อตัวเป็นคอลลอยด์ที่มีประจุลบในน้ำ จึงต้องการสารขจัดสีที่มีประจุบวกเพื่อทำให้ประจุเป็นกลางและขจัดสีได้ ส่วนน้ำเสียจากโรงงานกระดาษนั้นส่วนใหญ่ประกอบด้วยลิกนินและเซลลูโลส คุณสมบัติของคอลลอยด์จึงแตกต่างจากสีย้อมอย่างมาก การบังคับใช้สารย้อมสีในกรณีนี้จึงเหมือนกับการพยายามรักษาอาการกระดูกหักด้วยยาแก้หวัด ผลลัพธ์ที่ได้จะลดลงอย่างมาก

ตัวอย่างที่พบได้ทั่วไปมากกว่าคือ น้ำเสียจากกระบวนการแปรรูปอาหาร น้ำเสียประเภทนี้อุดมไปด้วยสารอินทรีย์ เช่น โปรตีนและแป้ง และค่า pH มักจะเป็นกลางหรือเป็นกรดเล็กน้อย การใช้สารตกตะกอนลดสีที่มีความเป็นด่างสูงไม่เพียงแต่จะไม่สามารถลดสีของน้ำเสียได้อย่างมีประสิทธิภาพเท่านั้น แต่ยังจะทำลายจุลินทรีย์ที่เป็นประโยชน์ ทำให้กระบวนการบำบัดทางชีวภาพในขั้นตอนต่อไปล้มเหลว เปรียบเสมือนการให้ยาอะดรีนาลินแก่ผู้ป่วยเบาหวานโดยไม่ได้ตั้งใจขณะฉีดอินซูลิน – ผลที่ตามมานั้นร้ายแรงเกินกว่าจะจินตนาการได้

2. “การจับคู่ที่แม่นยำ” ของพารามิเตอร์ทางเทคนิค

ค่า pH เป็น “มาตรฐานทองคำ” ในการเลือกสารตกตะกอนลดสี โรงงานเคมีแห่งหนึ่งเคยใช้สารลดสีจากน้ำเสียจากการชุบโลหะด้วยไฟฟ้า (pH=2) กับน้ำเสียจากอุตสาหกรรมยา (pH=8) โดยตรง ส่งผลให้สารนั้นไม่ได้ผลเลย เนื่องจากสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดจัดจะทำให้สารลดสีประจุบวกสลายตัว ในขณะที่สภาพแวดล้อมที่เป็นด่างอาจทำให้สารตกตะกอนลดสีประจุลบตกตะกอน อุณหภูมิก็มีความสำคัญไม่แพ้กัน การใช้สารลดสีที่อุณหภูมิต่ำในน้ำเสียที่มีอุณหภูมิสูง (60℃) จากโรงงานสิ่งทอจะทำให้เกิดตะกอนหลวมและตกตะกอนช้า เหมือนกับการใช้น้ำแข็งในการปรุงอาหาร ซึ่งเป็นการฝ่าฝืนกฎทางฟิสิกส์อย่างสิ้นเชิง

3. “เป้าหมายสองด้าน” คือ เศรษฐกิจและความปลอดภัย

การใช้สารตกตะกอนข้ามอุตสาหกรรมอาจดูเหมือนประหยัดต้นทุน แต่ก็มีความเสี่ยงสูง บริษัทแห่งหนึ่งพยายามประหยัดเงินโดยนำสารตกตะกอนลดสีจากโรงงานผลิตหนังมาใช้บำบัดน้ำเสียของโรงพยาบาล ส่งผลให้มีการปล่อยโลหะหนักออกมามากเกินไปและถูกปรับเป็นจำนวนมากจากหน่วยงานด้านสิ่งแวดล้อม แม้ว่าสารเฉพาะทางจะมีราคาแพงกว่า แต่การกำหนดปริมาณที่แม่นยำสามารถลดการใช้งานลงได้ถึง 30% ซึ่งนำไปสู่ต้นทุนโดยรวมที่ต่ำลง ที่สำคัญกว่านั้น สารที่ปรับแต่งเฉพาะสามารถป้องกันมลพิษทุติยภูมิได้ โรงงานผลิตกระดาษแห่งหนึ่งหลังจากใช้สารตกตะกอนลดสีอเนกประสงค์แล้ว พบว่ามีค่า COD ในน้ำทิ้งสูงเกินไป ทำให้ต้องลงทุนในระบบบำบัดขั้นสูง ซึ่งในที่สุดก็ทำให้ต้นทุนเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า

4. “ข้อจำกัดที่เข้มงวด” ของมาตรฐานอุตสาหกรรม

มาตรฐานการปล่อยมลพิษทางน้ำสำหรับอุตสาหกรรมการย้อมและตกแต่งสิ่งทอ กำหนดไว้อย่างชัดเจนว่าต้องใช้สารตกตะกอนลดสีเฉพาะทาง นี่ไม่ใช่เพียงข้อกำหนดทางเทคนิค แต่ยังเป็นความรับผิดชอบทางกฎหมายด้วย บริษัทย้อมและพิมพ์แห่งหนึ่งถูกขึ้นบัญชีดำโดยหน่วยงานด้านสิ่งแวดล้อมเนื่องจากใช้สารเคมีทั่วไปโดยผิดกฎหมาย ส่งผลให้สูญเสียคำสั่งซื้อโดยตรง สารตกตะกอนลดสีเฉพาะอุตสาหกรรมมักได้รับการรับรองมาตรฐาน ISO และมีรายงานการทดสอบที่ครบถ้วน ในขณะที่สารเคมีทั่วไปมักขาดเอกสารการปฏิบัติตามข้อกำหนด ซึ่งก่อให้เกิดความเสี่ยงสูงมาก

ไม่มีวิธีการบำบัดน้ำเสียจากอุตสาหกรรมแบบใดแบบหนึ่งที่ใช้ได้กับทุกกรณี แต่ละขั้นตอนมีวิธีการเฉพาะของตนเอง ตั้งแต่ความแตกต่างในองค์ประกอบและพารามิเตอร์ทางเทคนิค ไปจนถึงต้นทุนทางเศรษฐกิจและความรับผิดทางกฎหมาย ทุกแง่มุมล้วนชี้ให้เห็นถึงความจริงข้อเดียวกัน คือ สารตกตะกอนลดสีจากอุตสาหกรรมต่างๆ ไม่ควรนำมาผสมกัน นี่ไม่ใช่เพียงแค่เรื่องของทางเลือกทางเทคโนโลยี แต่ยังเป็นเรื่องของการเคารพกฎธรรมชาติและความมุ่งมั่นต่อสิ่งแวดล้อม ในอนาคต เมื่อการแบ่งกลุ่มอุตสาหกรรมมีความละเอียดมากขึ้น การปรับแต่งและการใช้ความเชี่ยวชาญเฉพาะด้านจะกลายเป็นแนวโน้มในการบำบัดน้ำเสียอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้