หลุมฝังกลบกึ่งใช้อากาศ (วิธีฟุกุโอกะ) (Semi-Aerobic Landfill – Fukuoka Method)

วิธีการฝังกลบแบบฟุกุโอกะ (Fukuoka-Method Landfill) หรือที่รู้จักกันว่า หลุมฝังกลบกึ่งใช้อากาศ (Semi-aerobic Landfill) เป็นเทคโนโลยีกำจัดขยะที่พัฒนาในเมืองฟุกุโอกะ ประเทศญี่ปุ่น ตั้งแต่ช่วงทศวรรษ 1970 โดยมี ศาสตราจารย์มาซาทากะ ฮานาชิมะ (Dr. Masataka Hanashima) ซึ่งปัจจุบันเป็นศาสตราจารย์กิตติคุณแห่งมหาวิทยาลัยฟุกุโอกะ เป็นผู้ริเริ่มแนวคิดนี้
หัวใจสำคัญของระบบ คือการ ส่งเสริมการย่อยสลายแบบใช้อากาศ (aerobic decomposition) ภายในหลุมฝังกลบ โดยอาศัยการไหลเวียนของอากาศเข้าสู่กองขยะตามธรรมชาติ ทำให้กระบวนการย่อยสลายเกิดขึ้นเร็วขึ้น และช่วยให้ขยะมีความเสถียรในเวลาที่สั้นกว่าวิธีฝังกลบแบบดั้งเดิม
*แหล่งอ้างอิง (เมืองฟุกุโอกะ): https://www.city.fukuoka.lg.jp/kankyo/k-seisaku/hp/FM.html

อะไรคือลักษณะสำคัญและโครงสร้างของวิธีการฟุกุโอกะ (Fukuoka Method)

วิธีฟุกุโอกะมีความโดดเด่นกว่าวิธีฝังกลบแบบไม่ใช้อากาศ (Anaerobic Landfills) เนื่องจากใช้โครงสร้างที่ออกแบบมาเพื่อให้มีการไหลเวียนของอากาศตามธรรมชาติ และช่วยจัดการน้ำชะขยะได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยมีองค์ประกอบสำคัญดังนี้:

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

ท่อรวบรวมน้ำชะขยะ (Leachate Collection Pipes): ติดตั้ง ท่อเจาะรู ภายในชั้นหินบด เพื่อรวบรวมและระบายน้ำชะขยะออกจากหลุมฝังกลบอย่างต่อเนื่องและมีประสิทธิภาพ

ท่อระบายก๊าซ (Gas Venting Pipes): ติดตั้งท่อไว้บนชั้นหินบดและทอดขึ้นผ่านตัวกองขยะ

• ช่วยให้อากาศ (ออกซิเจน) ไหลเข้าสู่ภายในกองขยะตามธรรมชาติ จากความแตกต่างของอุณหภูมิภายในกองขยะและภายนอก (หลักการการพาความร้อน – convection)
• ทำให้ภายในหลุมฝังกลบเกิด สภาวะกึ่งใช้อากาศ (Semi-aerobic Conditions)
• ออกซิเจนช่วยเร่งการย่อยสลายขยะโดยแบคทีเรียใช้อากาศ
• ลดการเกิดก๊าซมีเทนในกระบวนการย่อยสลาย

การซึมผ่านของน้ำฝน (Rainwater Infiltration): วิธีนี้ใช้ประโยชน์จากน้ำฝนที่ซึมผ่านกองขยะ

• เพิ่มปริมาณน้ำชะขยะที่ไหลผ่าน
• ช่วยป้องกันการเกิดน้ำชะขยะนิ่งหรือตกค้าง
• ทำให้การหมุนเวียนของน้ำชะขยะดีขึ้น
• ส่งผลให้คุณภาพน้ำชะขยะเข้าสู่สภาวะเสถียรได้เร็วกว่าเดิม

ข้อดีและประโยชน์ของวิธีฟุกุโอกะ (Fukuoka Method) มีอะไรบ้าง?

การใช้หลุมฝังกลบแบบกึ่งใช้อากาศ (Semi-aerobic Landfill) ช่วยให้การจัดการขยะมีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น ทั้งด้านสิ่งแวดล้อม และการปฏิบัติงาน โดยมีประโยชน์สำคัญดังนี้:

(1) ใช้ประโยชน์จากกลไกธรรมชาติในการย่อยสลายขยะ
วิธีฟุกุโอกะอาศัยกระบวนการย่อยสลายโดยแบคทีเรียตามธรรมชาติ (self-purification) ทำให้ขยะเข้าสู่ภาวะเสถียรได้เร็วขึ้น นอกจากนี้ ยังใช้เพียงอุปกรณ์และเครื่องมือที่มีอยู่ทั่วไป จึงไม่ต้องลงทุนในเทคโนโลยีที่ซับซ้อนหรือมีค่าใช้จ่ายสูง

(2) เร่งการย่อยสลายและทำให้คุณภาพน้ำชะขยะดีขึ้น
ด้วยการไหลเวียนของอากาศและน้ำชะขยะอย่างต่อเนื่อง ขยะจะถูกย่อยสลายเร็วกว่าในหลุมฝังกลบแบบไม่ใช้อากาศ
ผลลัพธ์คือ คุณภาพน้ำชะขยะดีขึ้นอย่างเห็นได้ชัด

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 หลุมฝังกลบกึ่งใช้อากาศช่วยลดการปล่อย GHG ลงได้ประมาณ 50% เมื่อเทียบกับหลุมฝังกลบไร้อากาศ

(4) ขยะมีความเสถียรเร็วขึ้น (Faster Stabilization)
กระบวนการย่อยสลายที่เกิดขึ้นอย่างรวดเร็วและต่อเนื่อง ทำให้กองขยะเข้าสู่ภาวะเสถียรเร็วกว่าวิธีทั่วไป ส่งผลให้สามารถใช้พื้นที่ฝังกลบได้เร็วขึ้น ลดปัญหากลิ่นและแก๊สสะสม
ทั้งนี้ ต้องมีการประเมินและติดตามผลความเสถียรของกองขยะอย่างต่อเนื่อง

(5) ประหยัด คุ้มค่า และใช้วัสดุที่หาได้ง่าย
ไม่ต้องอาศัยเทคโนโลยีซับซ้อน สามารถใช้วัสดุในท้องถิ่น ทำให้เหมาะกับหลายพื้นที่

(6) ก่อสร้าง ใช้งาน และบำรุงรักษาได้ง่าย
แม้ว่าระบบนี้จะก่อสร้างและดำเนินงานได้ง่าย แต่เพื่อให้ได้ผลลัพธ์สูงสุด จำเป็นต้องมีความเข้าใจกลไกการไหลเวียนอากาศและน้ำชะขยะ ระบบบริหารจัดการที่เหมาะสม และการตรวจสอบคุณภาพน้ำชะขยะอย่างสม่ำเสมอ

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

EJEC มีบริการอะไรบ้าง เกี่ยวกับหลุมฝังกลบแบบกึ่งแอโรบิก (วิธีฟุกุโอกะ)?

EJEC (Thailand) ให้บริการงานด้านต่าง ๆ โดยทำงานร่วมกับ Eight-Japan Engineering Consultants Inc. (EJEC) ซึ่งเป็นหนึ่งในบริษัทที่มีประสบการณ์มากที่สุดในการออกแบบ บ่อฝังกลบแบบกึ่งใช้อากาศ (Semi-aerobic Landfill) ในญี่ปุ่น บริการของเราประกอบด้วย:

• การศึกษาความเป็นไปได้ (Feasibility Study)
• การออกแบบแนวคิด (Conceptual Design)
• การเลือกที่ตั้ง (Site Selection)
• การสำรวจภูมิประเทศและธรณีวิทยา (Topographic and Geological Surveys)
• การวางแผนผัง (Layout Planning)
• การวางแผนสิ่งอำนวยความสะดวก (Facility Planning)
• การประเมินผลกระทบสิ่งแวดล้อม (Environmental Impact Assessment)
• การออกแบบรายละเอียด (Detailed Design)
• การออกแบบระบบบำบัดน้ำชะขยะ (Leachate Treatment System Design)
• การให้คำปรึกษาทางเทคนิค (Technical Advices)
• การควบคุมการก่อสร้าง (Construction Supervision)

EJEC ได้ให้ความช่วยเหลือทางเทคนิคสำหรับบ่อฝังกลบแบบกึ่งใช้อากาศในพื้นที่อำเภอท่าสองยาง จังหวัดตาก ประเทศไทย.
https://www.ejec.ej-hds.co.jp/en/all/topics/20161125thai/