ค่า BOD ในน้ำคืออะไร และจะแก้ปัญหาค่า BOD สูงได้อย่างไร

        กิจกรรมการใช้ประโยชน์จากแหล่งน้ำของมนุษย์เรา ไม่ว่าจะเป็นการนำมาใช้ด้านอุปโภคบริโภค การเกษตรกรรม การปศุสัตว์ อุตสาหกรรม และการนิคม ล้วนก่อให้เกิดการปนเปื้อนกับแหล่งน้ำ ปัจจุบันคุณภาพแหล่งน้ำประเทศไทยมีคุณภาพเสื่อมโทรมลงไปมาก เราทุกคนควรให้ความตระหนักถึงปัญหาที่จะเกิดขึ้น

        คุณภาพน้ำสามารถประเมินได้จากค่าดัชนีคุณภาพน้ำ ซึ่งเป็นค่าที่ได้มาจากการประเมินโดยมีพารามิเตอร์คุณภาพน้ำ ตามคณะกรรมการสิ่งแวดล้อมแห่งชาติได้ออกประกาศ ฉบับที่ 8 เรื่องกำหนดมาตรฐานคุณภาพน้ำผิวดินในแหล่งน้ำผิวดิน ระบุไว้ และหนึ่งในพารามิเตอร์ที่สำคัญในการบำบัดน้ำเสียก็คือ ค่า BOD หรือค่าความสกปรกในรูปอินทรีย์ (Biochemical Oxygen Demand : BOD)    

        BOD คือปริมาณของออกซิเจนที่จุลินทรีย์ ใช้เพื่อการย่อยสลายสารอินทรีย์ในสภาวะที่มีออกซิเจน ค่าบีโอดีบ่งบอกถึงความสกปรกของน้ำเสียและปริมาณสารอินทรีย์ที่มีอยู่ในน้ำ ในรูปของความต้องการออกซิเจนที่จุลินทรีย์ใช้เพื่อการย่อยสลายเมื่อมีการปล่อยสารอินทรีย์หรือของเสียลงสู่แหล่งน้ำ นอกจากบีโอดีจะเป็นตัวบ่งชี้คุณภาพน้ำแล้ว ยังสามารถนำมาใช้เป็นข้อมูลเพื่อวางแผนออกแบบระบบบำบัดน้ำเสียรูปแบบต่างๆ ที่ก่อให้เกิดปัญหาส้วมเต็ม บ่อเกรอะเต็ม รวมไปถึงปัญหาน้ำเน่าเสียในแหล่งธรรมชาติ อุตสาหกรรม เกษตร ค่า BOD มีความสัมพันธ์กับสารอินทรีย์ จุลินทรีย์

• น้ำที่มี BOD สูง แสดงว่ามีสารอินทรีย์อยู่มาก จุลินทรีย์จึงต้องใช้ O2 เพื่อสลายสารอินทรีย์
• น้ำที่มี BOD ต่ำ แสดงว่ามีสารอินทรีย์อยู่น้อย จุลินทรีย์จึงต้องใช้ O2 เพื่อสลายสารอินทรีย์

        ค่า BOD สำหรับน้ำทิ้งได้ถูกกำหนดไว้เป็นมาตรฐานโดยกรมควบคุมมลพิษ โดยจะมีค่ามาตรฐานที่แตกต่างกันออกไปในแต่ละแหล่งน้ำที่ถูกปล่อยมา เพื่อไม่ให้ส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม  จึงกล่าวได้ว่าหนึ่งในสาเหตุน้ำเน่าเสียในแหล่งธรรมชาติ ในอุตสาหกรรม เกษตร หรือบ้านเรือนอย่างปัญหาส้วมเต็ม บ่อเกรอะเต็ม ก็คือปริมาณสารอินทรีย์จำนวนที่มากเกินไปจนส่งผลให้เกิดค่า BOD ที่สูงเกินกว่ามาตรฐานเป็นสาเหตุของปัญหากับการใช้ชีวิต สภาพแวดล้อม อาทิเช่น ส้วมเต็ม บ่อเกรอะเต็ม รวมไปถึงปัญหากลิ่นเหม็นจากท่อระบายน้ำต่างๆ

การแก้ปัญหาค่า BOD สูงอันก่อให้เกิดผลกระทบตามมา

        ปัญหาค่า BOD ที่สูงเกินมาตรฐานสามารถแก้ไขได้หลายวิธีทั้งการบำบัดทางกายภาพ และบำบัดทางชีวภาพดังต่อไปนี้

        1.การบำบัดด้วยวิธีทางกายภาพอย่าง แรงโน้นถ่วง แรงเหวี่ยง แรงหนีศูนย์กลาง

• การกรองด้วยตะแกรง Screening
• การทำให้ลอย Flotation
• การตักย่อย Comminution
• การปรับสภาพการไหล Flow Equalization
• การตกตะกอน Sedimentation

        2.การบำบัดด้วยวิธีทางชีวภาพ เป็นการใช้สิ่งมีชีวิตในการเปลี่ยนสภาพของเสียในน้ำ ให้เกิดการย่อยสลายและเปลี่ยนกลายเป็นแก๊ส โดยสิ่งมีชีวิตที่มีบทบาทในการดำเนินการในครั้งนี้ก็คือพวกจุลินทรีย์ที่ใช้อากาศ และไม่ใช่อากาศ

ขั้นตอนการย่อยสลายของจุลินทรีย์

        ในช่วงแรกจะใช้ออกซิเจนเพื่อการย่อยสลายสลายคาร์บอนของสารอินทรีย์จากขบวนการของจุลินทรีย์จำพวกเฮเทอโรโทรฟ (Heterotroph) เรียกขบวนการช่วงนี้ว่า Carbonaceous Biochemical Oxygen Demand (CBOD) ในช่วงนี้สารอินทรีย์จะถูกออกซิไดส์เป็นก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ น้ำ และก๊าซแอมโมเนียดังสมการ

สารอินทรีย์ + O2   →   CO2 + H2O + NH3

                ในช่วงต่อมาจะเป็นการใช้ออกซิเจนเพื่อการย่อยสลายสารประกอบไนโตรเจนจาก สารประกอบอนินทรีย์ เช่น แอมโมเนียและไนไตรต์ (NO2 ) ให้เป็นไนเตรด (NO3 ) โดยกลุ่มจุลินทรีย์ จำพวกออโตโทรฟ (Autotroph) โดยเฉพาะกลุ่ม Nitrifying Bacteria เรียกการย่อยสลายช่วงนี้ว่า Nitrogenous Biochemical Oxygen Demand (NBOD)

2NH3 + 3O2   →   2NO2 + 2H + 2H2O

2NO2 – + O2   →   2NO3

                กล่าวได้ว่าหลักการวิเคราะห์ค่า BOD สามารถระบุการปนเปื้อนสารอินทรีย์ในแหล่งน้ำต่างๆได้ ว่ามีปริมาณมากน้อยเพียงใดก่อให้เกิดความเป็นพิษในน้ำอันก่อให้เกิดปัญหาต่างๆ ด้านสิ่งแวดล้อมส่งผลต่อ พืช สัตว์ หรือไม่มนุษย์ไม่ว่าจะเป็นทางตรงหรือทางอ้อม อาทิเช่นกลิ่นในบ้านเรือน ที่เกิดจากส้วมเต็ม บ่อเกรอะเต็ม ล้วนเป็นปัญหาที่สามารถแก้ได้ด้วยจุลินทรีย์ที่มีประสิทธิภาพต่อการยับยั้ง สลายสารอินทรีย์ ในทุกๆแหล่งน้ำ จึงควรมีการตรวจวัดค่า BOD อย่างสม่ำเสมอ เนื่องจากเป็นตัวชี้วัดที่ระบุถึงประสิทธิภาพของแหล่งน้ำ หรือประสิทธิภาพของกระบวนการบำบัดน้ำเสียเพื่อให้เกิดสภาพแวดล้อมที่ดีอย่างเป็นธรรมชาติ ในทุกๆสภาพแวดล้อมมักมีกระบวนการทางธรรมชาติที่เข้ามามีบทบาทในการดูแลสิ่งแวดล้อมเพียงแต่มนุษย์เราต้องทำความเข้าใจ และนำมาใช้ให้ถูกวิธี