หลุมฝังกลบแบบกึ่งใช้อากาศดีกว่าแบบดั้งเดิมอย่างไร?

ช่วยให้ขยะย่อยสลายและเสถียรตัวได้เร็วขึ้น ปรับปรุงคุณภาพน้ำชะขยะให้ดีขึ้น และลดการปล่อยก๊าซมีเทน (ก๊าซเรือนกระจก) ได้ถึง 50%

วิธีฟุกุโอกะช่วยลดภาวะโลกร้อนได้อย่างไร?

โดยการเติมออกซิเจนเข้าสู่กองขยะเพื่อลดกระบวนการย่อยสลายแบบไม่ใช้อากาศ ซึ่งเป็นต้นเหตุหลักของการเกิดก๊าซมีเทน ตามเกณฑ์ของ IPCC

Waste management what's new

หลุมฝังกลบขยะแบบกึ่งใช้อากาศ (Semi-Aerobic Landfill; Fukuoka Method)

หลุมฝังกลบขยะแบบฟุกุโอกะ (Fukuoka-Method Landfill) หรือที่รู้จักกันในชื่อ หลุมฝังกลบขยะแบบกึ่งใช้อากาศ (Semi-aerobic Landfill) เป็นเทคโนโลยีกำจัดขยะที่พัฒนาในเมืองฟุกุโอกะ ประเทศญี่ปุ่น ตั้งแต่ช่วงทศวรรษ 1970 โดยมี ศาสตราจารย์มาซาทากะ ฮานาชิมะ (Dr. Masataka Hanashima) ซึ่งเป็นศาสตราจารย์กิตติคุณแห่งมหาวิทยาลัยฟุกุโอกะ เป็นผู้ริเริ่มแนวคิดนี้
หัวใจสำคัญของระบบ คือการ ส่งเสริมการย่อยสลายแบบใช้อากาศ (aerobic decomposition) ภายในหลุมฝังกลบ โดยอาศัยการไหลเวียนของอากาศเข้าสู่กองขยะตามธรรมชาติ ทำให้กระบวนการย่อยสลายเกิดได้เร็วขึ้น และช่วยให้ขยะมีความเสถียรภายในเวลาที่สั้นกว่าวิธีฝังกลบขยะแบบทั่วไป
*แหล่งอ้างอิง (เมืองฟุกุโอกะ): https://www.city.fukuoka.lg.jp/kankyo/k-seisaku/hp/FM.html

ลักษณะสำคัญและโครงสร้างของหลุมฝังกลบขยะแบบกึ่งใช้อากาศ (Fukuoka Method)

หลุมฝังกลบขยะแบบกึ่งใช้อากาศมีความโดดเด่นกว่าหลุมฝังกลบแบบทั่วไปที่เป็นแบบไร้อากาศ (Anaerobic Landfills) เนื่องจากมีโครงสร้างที่ออกแบบมาเพื่อให้มีการไหลเวียนของอากาศตามธรรมชาติ และสามารถจัดการน้ำชะขยะได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยมีองค์ประกอบสำคัญดังนี้:

ชั้นรวบรวมและระบายน้ำชะขยะ (Leachate Collection and Drainage Layer): ใช้ ชั้นหินบด ปูไว้ที่ก้นหลุมฝังกลบ ทำหน้าที่เป็นระบบรวบรวมและระบายน้ำชะขยะ

ท่อรวบรวมน้ำชะขยะ (Leachate Collection Pipes): ติดตั้ง ท่อเจาะรู ภายในชั้นหินบด เพื่อรวบรวมและระบายน้ำชะขยะออกจากหลุมฝังกลบอย่างต่อเนื่องและมีประสิทธิภาพ

ท่อระบายก๊าซ (Gas Venting Pipes): ต่อท่อแนวตั้งออกมาจากท่อในชั้นหินบดและทอดยาวผ่านชั้นขยะขึ้นไปด้านบน

ทำให้อากาศ (ออกซิเจน) ไหลเข้าสู่ภายในกองขยะตามธรรมชาติ โดยอาศัยความแตกต่างของอุณหภูมิภายในกองขยะและภายนอก (หลักการการพาความร้อน – convection)
ส่งผลให้ภายในหลุมฝังกลบเกิด สภาวะกึ่งใช้อากาศ (Semi-aerobic Conditions)
ออกซิเจนช่วยเร่งการย่อยสลายขยะโดยแบคทีเรียใช้อากาศ
ลดการเกิดก๊าซมีเทนในกระบวนการย่อยสลาย

การซึมผ่านของน้ำฝน (Rainwater Infiltration): วิธีนี้ใช้ประโยชน์จากน้ำฝนที่ซึมผ่านกองขยะ

เพิ่มปริมาณน้ำชะขยะที่ไหลผ่าน
ช่วยป้องกันการเกิดน้ำชะขยะขังหรือตกค้าง
ทำให้การหมุนเวียนของน้ำชะขยะดีขึ้น
ส่งผลให้คุณภาพน้ำชะขยะมีความเสถียรได้เร็วขึ้น

ข้อดีและประโยชน์ของหลุมฝังกลบขยะแบบกึ่งใช้อากาศ (Fukuoka method) มีอะไรบ้าง?

การใช้หลุมฝังกลบแบบกึ่งใช้อากาศ (Semi-aerobic Landfill) มีข้อดีทั้งในด้านสิ่งแวดล้อม และในการเดินระบบ ดังนี้:

(1) ใช้ประโยชน์จากกลไกธรรมชาติในการย่อยสลายขยะ
หลุมฝังกลบขยะแบบฟุกุโอกะอาศัยกระบวนการย่อยสลายโดยแบคทีเรียตามธรรมชาติ (self-purification) ทำให้ขยะเข้าสู่ภาวะเสถียรได้โดยใช้เพียงอุปกรณ์และเครื่องมือที่มีอยู่ทั่วไป จึงไม่ต้องลงทุนในเทคโนโลยีที่ซับซ้อนหรือมีค่าใช้จ่ายสูง

(2) เร่งการย่อยสลายและทำให้คุณภาพน้ำชะขยะดีขึ้น
ด้วยการไหลเวียนของอากาศและน้ำชะขยะอย่างต่อเนื่อง ขยะจะถูกย่อยสลายเร็วกว่าในหลุมฝังกลบแบบไม่ใช้อากาศ
ผลลัพธ์คือ คุณภาพน้ำชะขยะดีขึ้นอย่างเห็นได้ชัด

Comparison on Trend of BOD concentration

การเปรียบเทียบแนวโน้มความเข้มข้นของ BOD
*ที่มา: Ministry of the Environment, Japan

(3) ลดการปล่อยก๊าซมีเทน (Methane) และก๊าซเรือนกระจก (GHG) อย่างมีนัยสำคัญ
*อ้างอิงจาก IPCC Methodological Tool: “Emissions from Solid Waste Disposal Sites” (version 8.1) ได้กำหนดค่า Methane Correction Factor (MCF) ไว้ดังนี้:
- MCF = 1.0 สำหรับหลุมฝังกลบแบบไม่ใช้อากาศ (Managed Anaerobic Landfill)
- MCF = 0.5 สำหรับหลุมฝังกลบกึ่งใช้อากาศ (Managed Semi-aerobic Landfill)
อ้างอิง: https://cdm.unfccc.int/methodologies/PAmethodologies/tools/am-tool-04-v8.1.pdf
ดังนั้น หลุมฝังกลบแบบกึ่งใช้อากาศช่วยลดการปล่อย GHG ลงได้ประมาณ 50% เมื่อเทียบกับหลุมฝังกลบแบบไร้อากาศ

(4) ขยะมีความเสถียรเร็วขึ้น (Faster Stabilization)
กระบวนการย่อยสลายที่เกิดขึ้นอย่างรวดเร็วและต่อเนื่อง ทำให้กองขยะเข้าสู่ภาวะเสถียรเร็วกว่าวิธีทั่วไป ลดปัญหากลิ่นและแก๊สสะสม และทำให้สามารถใช้ประโยชน์ในพื้นที่ฝังกลบได้เร็วขึ้น ทั้งนี้ ต้องมีการประเมินและติดตามความเสถียรของกองขยะอย่างต่อเนื่อง

(5) ประหยัด คุ้มค่า และใช้วัสดุที่หาได้ง่าย
ไม่ต้องอาศัยเทคโนโลยีซับซ้อน สามารถนำวัสดุที่มีทั่วไปมาประยุกต์ใช้ได้ง่าย

(6) ก่อสร้าง ใช้งาน และบำรุงรักษาได้ง่าย
แม้ว่าระบบนี้จะก่อสร้างและดำเนินงานได้ง่าย แต่เพื่อให้ได้ผลลัพธ์สูงสุด จำเป็นต้องมีความเข้าใจกลไกการไหลเวียนอากาศและน้ำชะขยะ ระบบบริหารจัดการที่เหมาะสม และการตรวจสอบคุณภาพน้ำชะขยะอย่างสม่ำเสมอ

นอกจากนี้ กระทรวงทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อม (MONRE) และ กรุงเทพมหานคร (กทม.) ได้มีการกล่าวถึงข้อดีของหลุมฝังกลบกึ่งใช้อากาศเช่นกัน
- https://hub.mnre.go.th/th/knowledge/detail/65104
- https://iao.bangkok.go.th/content-detail/22437

ขอบเขตงานของ EJEC ด้านหลุมฝังกลบขยะแบบกึ่งใช้อากาศ (Fukuoka method) มีอะไรบ้าง ?

EJEC (Thailand) ทำงานร่วมกับบริษัทแม่ Eight-Japan Engineering Consultants Inc. (EJEC) ซึ่งเป็นหนึ่งในบริษัทที่มีประสบการณ์ในการออกแบบ หลุมฝังกลบขยะแบบกึ่งใช้อากาศ (Semi-aerobic Landfill) มากที่สุดในประเทศญี่ปุ่น โดยขอบเขตงานของเราประกอบด้วย: