แนวทางการบำบัดน้ำมันปนเปื้อนพื้นที่ชายฝั่ง (Shoreline Treatment)

รองศาสตราจารย์ ดร.พิสุทธิ์ เพียรมนกุล (pisut.p@chula.ac.th)

ภาควิชาวิศวกรรมสิ่งแวดล้อม คณะวิศวกรรมศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

โดยทั่วไป การบำบัดน้ำมันปนเปื้อนพื้นที่ชายฝั่ง (Shoreline Treatment) มักจะเป็นขั้นตอนที่ใช้ระยะเวลายาวนานที่สุด รวมไปถึงมีค่าใช้จ่ายในการดำเนินการที่สูงเมื่อเปรียบเทียบกับรูปแบบการดำเนินการอื่นๆ ดังนั้น จากเหตุการณ์ที่น้ำมันรั่วไหลเคลื่อนที่เข้าฝั่งบริเวณอ่าวพร้าว เกาะเสม็ด กินพื้นที่ยาว 400-500 เมตร กว้าง 30-40 เมตรนั้น ผู้เขียน และคณะนิสิตระดับปริญญาโท – เอก ซึ่งทำวิจัยเกี่ยวข้องกับกระบวนการทางกายภาพและเคมี (Physico–chemical treatment processes) ในการบำบัดและกำจัดมลพิษน้ำมัน จึงขอให้ข้อมูลทางทฤษฏี และสรุปข้อมูลที่จำเป็นเกี่ยวข้องกับการบำบัดน้ำมันปนเปื้อนพื้นที่ชายฝั่ง โดยหวังว่าจะเป็นประโยชน์ต่อทุกภาคส่วนที่ให้ความสนใจเกี่ยวกับการจัดการและแก้ไขปัญหาน้ำมันรั่วไหลลงสู่ทะเล

รูปแบบดำเนินการเพื่อรับมือสถานการณ์ (Operational response strategies)

เราอาจกล่าวได้ว่า “ชายฝั่งจะเป็นทุนลอยน้ำขั้นสุดท้าย (Shoreline is the Final boom)” เมื่อการประยุกต์ใช้แนวทางการจัดการน้ำมันรั่วไหลในขั้นตอนต่างๆ ไม่เหมาะสมในทางปฏิบัติ (Impractical) หรือไม่ประสบความสำเร็จ (Unsuccessful) นอกจากนี้ เมื่อไรก็ตามที่น้ำมันเคลื่อนที่เข้าสู่ชายฝั่ง จะมีปัจจัยมากมายที่ต้องคำนึงถึงและให้ความสำคัญ โดยเฉพาะอย่างยิ่งผลกระทบต่อสภาพแวดล้อม การดำรงชีวิตและกิจกรรมของมนุษย์ ความปลอดภัย และแนวทางการปฏิบัติงานอย่างเป็นระบบ ดังนั้น ไม่ว่าจะเกิดเหตุการณ์น้ำมันรั่วไหลในลักษณะอย่างไรในเฟสน้ำ รูปแบบดำเนินการเพื่อรับมือสถานการณ์ (Operational response strategies) ที่เหมาะสมควรเป็นไปตามขั้นตอน ดังนี้

1. การควบคุมหรือจำกัดน้ำมันที่ หรือรอบๆ แหล่งกำเนิด (Control at / near source) เป็นวัตถุประสงค์ขั้นต้นของการจัดการปัญหาการรั่วไหลของน้ำมันคือ การลดขนาดของพื้นที่ที่ได้ผลกระทบและลดภาวะเสี่ยงภัยของทรัพยากรธรรมชาติ ตามหลักการแล้ววิธีนี้สามารถประสบผลสำเร็จได้โดยการกักเก็บ การนำน้ำมันที่ปนเปื้อนกลับคืนมา และการกำจัดน้ำมันที่ปนเปื้อนในน้ำให้ใกล้กับแหล่งกำเนิดมากที่สุดเท่าที่จะทำได้
2. การควบคุม แยก และบำบัดบนพื้นน้ำ (Control / separation / treatment on water) เป็นกรณีที่จะเกิดขึ้นได้เมื่อไม่สามารถควบคุมในพื้นที่หรือบริเวณใกล้เคียงจุดกำเนิดได้โดยตรง เนื่องจากเกิดปัญหาเรื่องความเป็นไปได้ในการแก้ปัญหาในพื้นที่ การลงมือปฏิบัติ และเรื่องของความปลอดภัย รวมถึงการเคลื่อนที่ของคราบน้ำมันเข้าสู่บริเวณชายฝั่ง ดังนั้นการควบคุมและดำเนินการบำบัดบนพื้นน้ำจึงถูกนำมาใช้เพื่อป้องกันน้ำมันไม่ให้เคลื่อนที่ไปสู่ชายฝั่งที่เป็นพื้นที่เสี่ยงภัย ซึ่งสามารถทำได้โดยการบำบัดน้ำ และการกำจัด (โดยใช้การเพิ่มกระจายตัว หรือการเผาทำลายน้ำมันที่ปนเปื้อน)
3. การดำเนินการป้องกันชายฝั่ง และพื้นที่อ่อนไหว (Coastal and sensitive area protection strategy) เป็นกรณีจะเกิดขึ้นเมื่อ 2 วิธีข้างต้นไม่สามารถกักเก็บ นำน้ำมันที่ปนเปื้อนกลับคืนมา หรือการเผาทำลาย เนื่องจากเกิดจากปัญหา เรื่องความเป็นไปได้ในการแก้ปัญหาในพื้นที่ การลงมือปฏิบัติ และเรื่องของความปลอดภัย ดังนั้น วิธีการดำเนินการขั้นถัดไปคือ การป้องกันในพื้นที่หรือบริเวณใกล้เคียงชายฝั่ง เพื่อป้องกันบริเวณที่สำคัญและพื้นที่อ่อนไหวบริเวณชายฝั่งหรือบริเวณที่อยู่อาศัย ซึ่งวัตถุประสงค์ของแผนการป้องกันนี้คือ กักเก็บ นำน้ำมันที่ปนเปื้อนกลับคืนมา และเปลี่ยนเส้นทางการเคลื่อนที่ของน้ำมันที่ปนเปื้อนให้ออกจากบริเวณชายฝั่ง หรือการปรับเปลี่ยนทิศทางของน้ำมันให้เคลื่อนที่สู่แหล่งที่ไม่อ่อนไหวกับความเสี่ยง แม้กระทั่งพื้นที่ชายฝั่งที่สามารถควบคุมได้
4. บำบัดน้ำมันปนเปื้อนพื้นที่ชายฝั่ง (Treat Oiled Shoreline) เป็นกรณีจะเกิดขึ้นได้เนื่องจากวิธีการ 3 วิธีกล่าวมาข้างต้น โดยเมื่อเราไม่สามารถควบคุมหรือป้องกันน้ำมันรั่วเคลื่อนที่เข้าสู่ชายฝั่งได้ กล่าวได้ว่าวิธีการขั้นสุดท้ายคือ การทำความสะอาดคราบน้ำมัน โดยทั่วไปได้ถูกออกแบบเพื่อเพิ่มการฟื้นฟูพื้นที่โดยธรรมชาติ หรือลดผลกระทบของน้ำมันที่อาจจะเกิดขึ้น เช่น การป้องกันไม่ให้สิ่งมีชีวิตสัมผัสกับน้ำมัน เป็นต้น อย่างไรก็ตาม เมื่อเกิดการรั่วไหลของน้ำมันไปสู่ชายฝั่ง การทำความสะอาดชายฝั่งนั้นจะใช้ระยะเวลานาน และต้องเสียค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานสูง

วิธีการเลือกใช้กระบวนการบำบัดพื้นที่บริเวณชายฝั่ง (Shoreline treatment decision process)

เทคนิคการประเมินการบำบัดพื้นที่ปนเปื้อนบริเวณชายฝั่ง (The Shoreline Cleanup Assessment Technique)หรือชื่อย่อๆว่า SCAT เป็นเทคนิคที่อาศัยการสำรวจอย่างเป็นระบบและมีการเตรียมข้อมูลเกี่ยวกับลักษณะของน้ำมัน รวมไปถึงลักษณะพื้นที่ที่มีการปนเปื้อนซึ่งเทคนิคนี้นิยมใช้กันอย่างกว้างขวางและมีการปรับใช้ที่แม่น้ำและบริเวณแถบขั้วโลก โดยหน่วยงานที่ใช้วิธี SCAT นี้จะประกอบด้วยตัวแทนจากหลายองค์กรหรือเจ้าของพื้นที่ จะมีการวางแผนขั้นตอนไว้เพื่อเพิ่มอัตราการฟื้นฟูพื้นที่ที่ทำการบำบัด โดยจะมีการสำรวจข้อมูลต่างๆ อาทิเช่น

• บริเวณที่ปนเปื้อนน้ำมันว่าอยู่ใกล้บริเวณชายฝั่ง ทะเลสาบหรือแม่น้ำหรือไม่
• ลักษณะทางภูมิประเทศของชายฝั่งที่ปนเปื้อนน้ำมัน
• ลักษณะการปนเปื้อนและปริมาณน้ำมันแต่ละจุด
• ระดับของชั้นน้ำมันอยู่บริเวณผิวน้ำหรือการซึมเข้าไปเกาะติดกับผิวอื่นๆ
• ความสามารถในการจัดการน้ำมันออกจากสิ่งแวดล้อม
• ปริมาณน้ำมันที่คาดว่าจะคงเหลืออยู่ในสิ่งแวดล้อม

จากนั้นจะพิจารณาเลือกกระบวนการที่จะนำมาบำบัดพื้นที่ปนเปื้อนโดยอ้างอิงตามเกณฑ์ต่อไปนี้

• ระดับต่ำสุดเท่าที่จะเป็นไปได้ในทางปฏิบัติ(As Low As Reasonably Practical; ALARP) คือ ให้เหลือความเข้มข้นของน้ำมันที่ปนเปื้อนอยู่ในระดับความเสี่ยงอยู่ในระดับต่ำที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้
• ผลประโยชน์สุทธิด้านสิ่งแวดล้อม(Net Environmental Benefit; NEB) หลักการคือ ประเมินผลประโยชน์ที่ได้จากการดำเนินการในการบำบัดหลายๆแบบ ทั้งผลที่ได้ เช่น ปริมาณน้ำมันที่เหลืออยู่ แม้ว่าขั้นตอนการดำเนินการบางอย่างอาจสามารถบำบัดน้ำมันที่ปนเปื้อนได้ดี เหลือปริมาณน้อยลง แต่ส่งผลกระทบหรือไปทำลายพื้นที่ส่วนอื่นๆ ก็จะพิจารณาในส่วนนี้ รวมถึงผลกระทบสำหรับน้ำมันที่ยังไม่ถูกบำบัดว่าจะส่งผลต่อกิจกรรมของสิ่งมีชีวิตในพื้นที่ปนเปื้อน และมนุษย์อย่างไร
• การลดของเสียให้เหลือน้อยที่สุด (Waste Minimization) เนื่องจากมีบทบาทสำคัญมากกับพื้นที่ที่ควบคุมได้ โดยจะช่วยลดผลกระทบที่เกิดขึ้นตามมา เช่น ผลกระทบทางสิ่งแวดล้อมหรือการปล่อยคาร์บอน ซึ่งในส่วนนี้การบำบัดน้ำมันที่ปนเปื้อนภายในบริเวณชายฝั่งจะเหมาะสมกว่า

ในทางปฏิบัติ การเลือกการบำบัดที่เหมาะสมจะขึ้นอยู่กับประเภทของชายฝั่ง อีกทั้งลักษณะและปริมาณของน้ำมันที่ปนเปื้อน โดยใช้กลยุทธ์ในการบำบัดที่มีพื้นฐานเหมือนกับการบำบัดพื้นที่ปนเปื้อนอื่นๆ ซึ่งการพิจารณากระบวนการบำบัดที่เหมาะสมจะพิจารณาจากผลประโยชน์สุทธิด้านสิ่งแวดล้อม นอกจากนี้ แผนการบำบัดพื้นที่ปนเปื้อนบริเวณชายฝั่งสามารถแยกได้มากกว่า 1 แผนการดำเนินการ โดยแต่ละแผนการดำเนินการจะมีกระบวนการบำบัดและผลลัพท์ที่ได้ต่างกัน ยกตัวอย่างเช่น ในตอนเริ่มต้นควรจะดูว่าน้ำมันนั้นสามารถแยกออกได้ง่ายหรือสะดวกต่อการเคลื่อนย้ายหรือไม่ จากนั้นขั้นต่อไปควรจะใช้ระบบบำบัดอย่างไร ซึ่งในแผนการดำเนินการนี้อาจจะใช้การบำบัดโดยธรรมชาติ เช่น จากคลื่นหรือการย่อยสลายทางธรรมชาติ เป็นต้น และจำเป็นต้องมีการเฝ้าติดตามการลดลงของปริมาณน้ำมันที่ปนเปื้อน

เนื่องจากการสำรวจแบบใช้วิธีการประเมินการบำบัดพื้นที่ปนเปื้อนบริเวณชายฝั่ง (SCAT) จะเป็นการให้ข้อมูลพื้นฐานเพื่อใช้ในการตัดสินใจว่าจะใช้การบำบัดแบบไหนหรืออาจะไม่ต้องมีการบำบัดเลยก็ได้ ซึ่งถ้าผลการสำรวจออกมาดี ปริมาณน้ำมันที่ปนเปื้อนอยู่ในเกณฑ์ที่ยอมรับได้ พื้นที่นั้นก็ไม่จำเป็นที่จะต้องมีการบำบัด แต่ถ้ายังคงมีน้ำมันปนเปื้อนที่คงเหลืออยู่หรือยังไม่ผ่านเกณฑ์ที่กำหนดไว้ พื้นที่นั้นก็จำเป็นต้องมีการบำบัดเพื่อให้ผ่านมาตรฐานที่กำหนดไว้ โดยจะมีทีมดำเนินการและทีมตรวจสอบ ซึ่งเมื่อทีมดำเนินการเสร็จขั้นตอนสุดท้ายแล้ว ทีมตรวจสอบก็จะมาตรวจสอบอีกครั้ง โดยเมื่ออนุมัติให้ผ่าน ทีมดำเนินการนั้นก็สามารถยกเลิกกระบวนการบำบัดได้ แต่บางครั้งอาจต้องมีการเพิ่มขั้นตอนอื่นๆขึ้นมา ถ้าหากทีมตรวจสอบพบว่าปริมาณน้ำมันที่ปนเปื้อนนั้นยังไม่ผ่านเกณฑ์ที่กำหนดไว้ จะเห็นได้ว่าทีมตรวจสอบจะเป็นผู้อนุญาตให้ทีมดำเนินการ จัดการการดำเนินการในแต่ละขั้นตอน ซึ่งวิธีการรับมือกับปัญหาดังกล่าวสามารถพิจารณาได้จากแผนการรับมือสถานการณ์จากแหล่งกำเนิดสู่ช่ายฝั่งทะเล (source-to-shoreline) ดังที่ได้กล่าวถึงข้างต้น

ทางเลือกกระบวนการบำบัดพื้นที่บริเวณชายฝั่ง (Shoreline treatment option)

– การบำบัดและทำความสะอาดน้ำมันตามแนวชายฝั่งอาจก่อให้เกิดอันตรายที่ไม่สามารถยอมรับได้มากกว่าการปล่อยให้เกิดการฟื้นฟูโดยธรรมชาติ
– ไม่มีเทคนิคที่สามารถเร่งการบำบัดฟื้นฟูโดยธรรมชาติได้
– การประเมินความเสี่ยงที่พบว่ามีอันตรายต่อมนุษย์ที่เกิดจากน้ำมันโดยตรงหรือจากสภาวะแวดล้อม

– การฉีดล้างร่วมกับการควบคุมและการนำกลับ จะทำการฉีดน้ำล้างเพื่อทำให้น้ำมันไหลรวมกับเฟสน้ำที่ใช้ล้างเพื่อไป 1) ควบคุมน้ำมันที่ถูกชะล้างด้วยทุ่นลอยน้ำ (Boom) และนำกลับด้วยอุปกรณ์สกิมเมอร์ (Skimmer) หรือ 2) เคลื่อนย้ายไปยังบ่อพื้นที่กักเก็บ (Collection pond or area) และกำจัด โดยการใช้เครื่องสูบส่ง การดูดซับ หรืออุปกรณ์จำพวก Skimmer โดยทั่วไป การฉีดล้างแบบทั่วไปสามารถกำจัดน้ำมันที่มีความหนืดต่ำได้ (เป็นการฉีดล้างแบบธรรมดาด้วยแรงงานคน) แต่สำหรับน้ำมันที่มีความหนืดสูงจำเป็นต้องฉีดล้างด้วยแรงดันน้ำสูงและ/หรือใช้น้ำที่มีอุณหภูมิสูงเพื่อเคลื่อนย้ายน้ำมัน (การล้างด้วยแรงดันสูง หรือ spot washing นิยมใช้เพื่อล้างคราบน้ำมันจากสิ่งก่อสร้าง) นอกจากนี้ สาร Surface washing agent อาจมีความจำเป็นในการปลดปล่อย (Release) น้ำมันที่เกาะติดอยู่บนชายฝั่งหรือสิ่งก่อสร้าง โดยช่วงเวลาที่คลื่นต่ำ (Low tide) มักจะมีการสเปรย์สารดังกล่าวลงบนน้ำมัน และปล่อยให้เปียกหรือชุ่มให้นานที่สุด จากนั้นจึงทำการฉีดล้างด้วยวิธีการที่กล่าวถึงข้างต้น จากงานวิจัยที่ผ่านมา พบว่าสารดังกล่าวสามารถลดปริมาณน้ำมันได้เกาะติดตามพื้นผิว (หิน หรือพื้นผิวอื่นๆ) กว่า 90 – 95%

– การกำจัดด้วยแรงงานคนหรือเครื่องจักร ในทางปฏิบัติ การกำจัดด้วยแรงงานคน (Manual removal)เกี่ยวข้องกับการตักและกวาดชั้นผิวหน้าน้ำมัน (Thick surface oil) การประยุกต์ใช้ตัวดูดซับน้ำมัน (Sorbent) สำหรับดูดซับและการนำกลับของน้ำมัน และการตัดพืชบริเวณชายฝั่ง (Vegetable cutting) สำหรับการกำจัดด้วยเครื่องจักร (Mechanical removal) มักจะเป็นการใช้เครื่องมือที่ทำขึ้นสำหรับงานก่อสร้าง โดยมีเครื่องจักรเพียงไม่กี่ชนิดที่สร้างขึ้นสำหรับกำจัดน้ำมันแนวชายฝั่งโดยเฉพาะ การกำจัดด้วยเครื่องจักรใช้แรงงานคนน้อย และกำจัดได้อย่างรวดเร็ว แต่สร้างของเสียจากน้ำมัน (Oiled solid waste) มากกว่าการใช้แรงงานคนถึง 10 เท่า แต่ในทางปฏิบัติ เครื่องจักรประเภท Scraper, Front-end, และ Backhoes สามารถกำจัดได้ในขั้นตอนเดียว ในขณะที่อุปกรณ์ประเภท Grader และ Bulldozers สามารถแค่เคลื่อนย้ายของเสียดังกล่าวเพื่อไปกำจัดด้วยเครื่องมืออื่นต่อไป

อย่างไรก็ตาม ในกรณีที่มีการแทรกซึมของน้ำมันลงในทรายและทับถมของตะกอน ซึ่งส่งผลทำให้เกิดของเสียปริมาณมากหรือใช้แรงงานคนจำนวนมาก ในการนี้ การดำเนินการกำจัดทางกายภาพ (Physical Removal) อาจไม่เหมาะสม ดังนั้น การบำบัดแบบภายในพื้นที่ (In-situ Treatment) อาจเป็นวิธีเหมาะสำหรับการใช้งานมากกว่าเมื่อน้ำมันเกิดการปนเปื้อนปริมาณมาก อย่างไรก็ตาม จนถึงปัจจุบันยังไม่มีการบำบัดทางกายภาพเพียงวิธีใดวิธีหนึ่งที่สามารถตอบโจทย์ทั้ง 4 ข้อเหล่านี้ ได้แก่ ใช้พลังงานต่ำ รวดเร็ว ทำเพียงขั้นตอนเดียว และลดการเกิดของเสีย

– การกวนผสม (Mixing) หรือการเติมอากาศ (Aeration)
– การเคลื่อนย้ายตะกอนจากที่หนึ่งไปอีกที่หนึ่ง (Sediment relocation)
– การเผาไหม้ (Burning)
– การใช้สารเคมีช่วยเพิ่มการกระจายตัวของคราบน้ำมันหรือการทำความสะอาดชายฝั่ง (Surface washing agent or shoreline cleaners)
– การบำบัดในพื้นที่หรือการฟื้นฟูสภาพด้วยวิธีการทางชีวภาพ (Bioremediation)

ในการนี้ การกวนผสมน้ำมันที่ตกตะกอน (Mechanical mixing of oiled sediment) ให้เกิดความปั่นป่วน ไม่ว่าจะกรณีที่อยู่เหนือ Water line (Dry mixing) หรือกรณีใต้ Water line (Wet mixing) ทั้งสองกรณีมีจุดประสงค์เดียวกันเพื่อสร้างความปั่นป่วนให้กับตะกอนในบริเวณแหล่งกำเนิด โดยการกวนผสมแบบแห้ง (Dry mixing) เหมาะสำหรับอนุภาคน้ำมันขนาดเล็ก มีจุดประสงค์เพื่อเพิ่มความเร่งผลกระทบที่เกิดขึ้นจากการบำบัดโดยใช้ธรรมชาติ (Accelerate weathering) และทำให้เกิดการย่อยสลาย ส่วนการกวนผสมแบบเปียก (Wet mixing) มีจุดประสงเพื่อทำให้น้ำมันถูกปล่อยจากชั้นตะกอน และสามารถทำให้นำกลับน้ำมันที่บริเวณผิวน้ำได้ นอกจากนี้ การใช้วิธีทางเคมีและทางชีวภาพในการฟื้นฟูสภาพนี้ มักเกี่ยวข้องกับการเติมสารเคมี (Agents) เพื่อช่วยให้กำจัดน้ำมันจากชายฝั่งได้สะดวกขึ้น หรือการเพิ่มอัตราการย่อยสลายโดยธรรมชาติของบริเวณพื้นที่ที่มีการปนเปื้อน ดังนั้น การเลือกใช้วิธีการบำบัดที่เกี่ยวข้องกับการใช้สารเคมีนั้น จึงควรได้รับคำปรึกษาและผ่านการให้ความคิดเห็นโดยผู้เชี่ยวชาญ รวมถึงอาจมีการควบคุมและตรวจสอบด้วยหน่วยงานภาครัฐอีกทางหนึ่งด้วย

1. การฟื้นฟูโดยธรรมชาติ (Natural Recovery) แนวทางนี้เป็นการปล่อยให้น้ำมันถูกกำจัดและสลายตัวโดยกระบวนการทางธรรมชาติ เช่น ผลของคลื่นทะเลและการย่อยสลายทางชีวภาพ โดยไม่มีการแทรกแซง แนวทางนี้เหมาะสมที่จะเลือกใช้กรณีดังต่อไปนี้
2. การกำจัดทางกายภาพ (Physical Removal) เกี่ยวข้องกับการนำกลับและการกำจัดน้ำมัน การกำจัดทางกายภาพมีหลายวิธีที่เกี่ยวข้อง อาทิ การฉีดล้างร่วมกับการควบคุมและการนำกลับ (Flushing or washing with containment and recovery) และการกำจัดด้วยแรงงานคนหรือเครื่องจักร (Manual or mechanical removal)
3. การบำบัดภายในพื้นที่ที่เกิดการปนเปื้อน (In-situ treatment or Remediation) เป็นการบำบัดหรือฟื้นฟูสภาพ ณ พื้นที่ปนเปื้อน ซึ่งส่งผลต่อการเกิดของเสียที่ลดลง รวมไปถึงขั้นตอนการขนส่งและการกำจัด (Transfer and Disposal) ของเสียที่เกิดขึ้น ในทางปฏิบัติ วิธีการที่ใช้ในการบำบัดพื้นที่ที่เกิดการปนเปื้อนมีดังต่อไปนี้

การเลือกใช้กระบวนการฟื้นฟูขึ้นโดยขึ้นอยู่กับประเภทของชายฝั่ง (Treatment by shore type)

ลักษณะของชายฝั่ง (Shoreline) ถือเป็นปัจจัยแรกที่มีผลกระทบต่อลักษณะการเคลื่อนตัวของน้ำมันเข้าสู่ชายฝั่ง ซึ่งวิธีการจัดการปัญหาการฟื้นฟูชายฝั่งโดยทั่วไปนิยมการทำความสะอาดโดยใช้แรงงานคน แต่อย่างไรก็ตาม ในสภาพการทำงานจริงเราจำเป็นต้องเลือกกระบวนการให้มีความสอดคล้องกับประเภทของชายฝั่ง และลักษณะของน้ำมันที่ปนเปื้อน โดยตัวอย่างแนวทางการเลือกใช้ทางเลือกการบำบัดในกรณีที่เป็นหาดทราย (Sand beach) สามารถสรุปได้ดังตารางต่อไปนี้ [Oil spill science and Technology: Prevention, Response and Cleanup, 2011]

■ Preferred option                       □ Possibly applicable for small amount of oil

โดยจะเห็นได้ว่า สิ่งที่เป็นปัจจัยสำหรับการพิจารณาเลือกใช้วิธีการบำบัดที่เหมาะสมคือ ลักษณะของน้ำมันที่บำบัด รวมไปถึงสถานที่และตำแหน่งของน้ำมัน (บนพื้นผิว หรือภายในชั้นตะกอน) ซึ่งปัจจัยข้อหลังนั้นมักจะเกี่ยวข้องกับการซึมผ่านของน้ำมันกล่าวคือ น้ำมัน (บนพื้นผิว) มักจะไม่สามารถซึมผ่านวัสดุบางชนิดได้ เช่น หินแข็ง หินชายหาด หรือโครงสร้างคอนกรีต แต่น้ำมันอีกประเภทจะสามารถซึมผ่านตะกอนชนิดหยาบ (Coarse sediment) หรืออาจถูกฝังกลบอยู่ในตะกอนที่มีการเคลื่อนที่ เช่น ทรายบริเวณชายหาด ตะกอนสะสมบริเวณแม่น้ำ หรือหาดเลน เป็นต้น นอกจากนี้พืชบริเวณพื้นที่ชายฝั่ง เช่น ป่าชายเลน ทุนดรา แนวพืชน้ำลักษณะคล้ายหญ้า และป่าพลุน้ำเค็ม ยังจัดเป็นพืชที่มีความอ่อนไหวต่อการฟื้นฟู และอาจก่อให้เกิดขยะที่จำเป็นต้องมีการจัดการที่เหมาะสมต่อไป

การก่อให้เกิดของเสีย (Waste Generation)

โดยทั่วไป การบำบัดน้ำมันที่รั่วออกมานั้นมักจะก่อให้เกิดขยะจำนวนมาก ซึ่งในปัจจุบันยังไม่มีข้อมูลความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณน้ำมันที่รั่ว (Amount of spilled oil) และปริมาณของเสียที่เกิดขึ้น (Volume of waste) เนื่องจากปริมาณน้ำมันที่รั่วจำนวนมากก็อาจก่อให้เกิดปริมาณของเสียเพียงเล็กน้อย หรือในทางกลับกันปริมาณน้ำมันที่รั่วเพียงเล็กน้อยอาจจะก่อให้เกิดของเสียถึงปริมาณ 10 หรือ 20 เท่าของน้ำมันที่รั่วออกมาก็ได้ ซึ่งประเด็นข้างต้นจะขึ้นอยู่กับการเลือกใช้แนวทางดำเนินการ การควบคุมการทำงาน และความชัดเจนของระบบสั่งการโดยรวม ในทางปฏิบัติ ของเสียส่วนใหญ่ที่เกิดขึ้นมักจะมาจากการทำความสะอาดชายฝั่ง (Shoreline cleanup) ซึ่งโดยปริมาณของเสียดังกล่าวจะขึ้นอยู่กับวิธีบำบัดที่เลือกใช้

• การทำความสะอาดชายฝั่งด้วยการใช้เครื่องจักร (Mechanical cleanup ) เป็นเทคนิคที่รวดเร็วแต่ก็เป็นวิธีที่สร้างของเสียเป็น 10 เท่า เมื่อเทียบกับการกำจัดโดยคน (Manual removal) ดังนั้น การกำจัดด้วยแรงงานคน (manual removal techniques) จึงเป็นวิธีที่นิยมมากกว่า เนื่องจากเป็นวิธีที่ถือว่าทำให้เกิดขยะจากน้ำมันที่ปนเปื้อนน้อย
• In-situ techniques (เป็นเทคโนโลยีการฟื้นฟูโดยการบำบัดน้ำมันหรือสารเคมีที่ปนเปื้อนในพื้นที่โดยไม่มีการเคลื่อนย้ายตัวกลางไปที่อื่น) เป็นเทคนิคที่ก่อให้เกิดของเสียจากน้ำมันน้อยที่สุด ซึ่งเทคนิคดังกล่าวจะประกอบด้วยการฟื้นฟูโดยธรรมชาติ การกวนผสม การเคลื่อนย้ายตะกอนจากที่หนึ่งไปอีกที่หนึ่ง การเผาไหม้ การใช้สารช่วยเพิ่มการกระจายตัว และการฟื้นคืนสภาพโดยใช้กระบวนการทางชีวภาพ ดังที่ได้กล่าวถึงข้างต้น โดย In-situ techniques มีความเหมาะสมเป็นอย่างมากในการใช้กับพื้นที่ที่ห่างไกล หรือมีข้อจำกัดในการจัดการกับของเสียที่เกิดขึ้น เพราะเป็นวิธีที่รวดเร็ว ต้องการวัสดุน้อย (Minimal resource requirement) ไม่ต้องใช้ยานพาหนะ (logistics support) แต่ถึงอย่างไรก็ตามการเลือกใช้วิธีในการจัดการต้องคำนึงถึง ประสิทธิภาพความเป็นไปได้ในการบำบัด ราคาและประโยชน์ต่อสิ่งแวดล้อมประกอบไปด้วยอีกทางหนึ่ง

โดยสรุป เราอาจกล่าวได้ว่า ไม่ว่าจะประยุกต์ใช้แนวทางการบำบัดน้ำมันปนเปื้อนพื้นที่ชายฝั่ง (Shoreline Treatment) รูปแบบใด การพิจารณาถึงการนำกลับไปใช้ (Recovery) รวมไปถึงระบบบำบัดและจัดการกับของเสีย (Waste treatment and Management system) ที่เกิดขึ้นในเฟสต่างๆ (น้ำ อากาศ และของแข็ง) นับว่ามีความจำเป็นอย่างมากที่ทุกภาคส่วนควรให้ความสำคัญ นอกจากนี้ เรายังควรพิจารณาถึงการฟื้นฟูระบบนิเวศน์ (Ecosystem) ในบริเวณโดยรอบอีกทางหนึ่งด้วย เพื่อรักษาสมดุลของธรรมชาติ รวมไปถึงเพื่อส่งเสริมการพัฒนาทางสังคม เศรษฐกิจ และสิ่งแวดล้อมอย่างยั่งยืน

ขอขอบคุณคณะนิสิตระดับปริญญาโท – เอก ภาควิชาวิศวกรรมสิ่งแวดล้อม คณะวิศวกรรมศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ที่ร่วมมือในการหาข้อมูล และร่วมจัดทำบทความวิชาการ ได้แก่

นาย ธนากร อื้อมุกดากุล              น.ส. ลักษิกา กองวิเชียร              น.ส. ภัทรศิริ ฟักแก้ว

น.ส.  อรภา ปรีชาวาท                  น.ส. นวพร ทาเพชร                     น.ส. ชมทิศา ชื่นแชม

ประกาศรายชื่อผู้มีสิทธิ์สอบสัมภาษณ์ ตำแหน่งรองผู้อำนวยการศูนย์บริการวิชาการ คณะวิศวกรรมศาสตร์ จำนวน 1 อัตรา คือ

อาจารย์ ดร.อัจฉริยา สุริยะวงศ์

สอบสัมภาษณ์ในวันพุธที่ 7 สิงหาคม 2556 เวลา 09.30-11.00 น. ณ ห้องประชุม 103 ชั้น 1 อาคารอรุณ สรเทศน์ คณะวิศวฯ จุฬาฯ

คณะวิศวกรรมศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ขอประกาศรายชื่อผู้มีสิทธิ์สอบคัดเลือกเป็นพนักงานมหาวิทยาลัย (เงินอุดหนุน) ตำแหน่งเจ้าหน้าที่สำนักงาน P6 ปฏิบัติหน้าที่ ตำแหน่งหัวหน้าหน่วย จำนวน 1 อัตรา ปฏิบัติงานที่งานบริหารทรัพยากรมนุษย์ ประกาศรับสมัครฯ ลงวันที่ 28 มกราคม 2556 และประกาศขยายเวลารับสมัครฯ ลงวันที่ 1 มีนาคม 2556 ดังนี้
1. นางสาวทัศนีย์ มาลา
2. นายจักริน วิภาสวัชรโยธิน
3. นางจันทรา เทพทอง
4. นายสง่า แววรวีวงศ์
5. นางสาวดวงทิพย์ เชื้อพันธุ์
6. นายบุญฤทธิ์ ชีวันไพโรจน์

กำหนดสอบในวันที่ 9 พฤษภาคม 2556 เวลา 09.00-12.00 น. ณ ห้อง 219 ตึก 3 (ศูนย์คอมฯ) คณะวิศวฯ จุฬาฯ

ภาพรวมของสารเคมีที่มีการประยุกต์ใช้งานในภาวะน้ำมันรั่วไหล (Oil spill) ลงสู่ทะเล

รองศาสตราจารย์ ดร.พิสุทธิ์ เพียรมนกุล (pisut.p@chula.ac.th)
ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร. ปฏิภาณ ปัญญาพลกุล (patiparn.p@chula.ac.th)
ภาควิชาวิศวกรรมสิ่งแวดล้อม คณะวิศวกรรมศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
หน่วยวิจัย Research Unit on Technology for Oil Spill and Contamination Management จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

ในกรณีที่ไม่สามารถจำกัดพื้นที่ (Oil containment / control) และแยกน้ำมัน (Oil separation / recovery) ออกได้อย่างมีประสิทธิภาพในสภาวะที่เกิดการรั่วไหลของน้ำมันลงสู่ทะเล กล่าวได้ว่าจะมีปริมาณน้ำมันบางส่วนหลุดรอดและหลงเหลืออยู่ที่บริเวณผิวหน้าของเฟสน้ำ ในการนี้ การบำบัดน้ำมันที่รั่วโดยใช้สารเคมี (Chemical treatment) มักเป็นกระบวนการหนึ่งที่มีการเลือกใช้งาน โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การใช้สารกระจายคราบน้ำมัน (Dispersant) ซึ่งมีการใช้งานอย่างแพร่หลายในการกำจัดคราบน้ำมันที่บริเวณผิวหน้า (ส่งผลเสียต่อการถ่ายเทออกซิเจนและต่อสัตว์ทะเลขนาดใหญ่) ตั้งแต่อดีตจนถึงปัจจุบัน ดังนั้น ในบทความวิชาการนี้จึงจะขอให้ข้อมูลในทางทฤษฏีเกี่ยวกับสารกระจายคราบน้ำมัน รวมไปถึงสารเคมีชนิดอื่นๆ ที่มักมีการใช้งานภาวะน้ำมันรั่วไหลลงสู่ทะเล (ทั้งในด้านการเพิ่มประสิทธิภาพการแยกน้ำมัน ด้านการบำบัดด้วยการดูดซับ และด้านการฟื้นฟูสภาพและระบบนิเวศน์) ซึ่งน่าจะเป็นประโยชน์ไม่มากก็น้อยต่อท่านผู้ในประเด็นที่เกี่ยวข้องกับสารเคมีที่เลือกใช้และข้อควรพิจารณา

สารกระจายคราบน้ำมัน(Dispersants)

สารกระจายคราบน้ำมันเป็นสารที่ใช้ทั่วไปในการจัดการน้ำมันที่รั่ว โดยสารนี้มีคุณสมบัติช่วยให้น้ำมันเกิดการกระจายตัวเป็นหยดน้ำมันขนาดเล็กจากบริเวณผิวหน้าของน้ำ ซึ่งจะส่งผลต่อการกระจายและเจือจางของอนุภาคน้ำมันขนาดเล็กในทะเล รวมไปถึงจะส่งผลดีต่อการย่อยสลายอนุภาคน้ำมันขนาดเล็กๆ ดังกล่าวด้วยกลไกการย่อยสลายทางชีวภาพ (Biodegradable mechanism) โดยทั่วไป สารกระจายคราบน้ำมันนั้นมักประกอบได้ด้วย สารลดแรงตึงผิว (surfactant) สารเคมีจำพวกสบู่ และสารซักล้าง (detergent)โดยสารเหล่านี้มีคุณสมบัติทั้งละลายในน้ำ และละลายในน้ำมัน สารลดแรงตึงผิวที่ใช้ในสารช่วยเพิ่มการกระจายตัวนั้นมีค่าสมบัติการละลายเท่ากับน้ำและน้ำมัน ทำให้หยดน้ำมันมีความเสถียรมากขึ้น จึงสามารถกระจายตัวในน้ำได้นาน ไม่เกิดการรวมตัวกลับมาเป็นหยดน้ำมันขนาดใหญ่ แต่อย่างไรก็ตามใช้สารเพิ่มการกระจายตัวในกรณีที่เกิดกรณีน้ำมันรั่วนั้นควรต้องมีการพิจารณาโดยละเอียดในด้านต่างๆ อาทิ ชนิด (Type) องค์ประกอบของสาร (Component) ความเข้มข้น (Concentration) ปริมาณ (Amount) จุดที่ปล่อยสาร (Feeding point) และรูปแบบหรืออุปกรณ์ที่ใช้ในการปล่อยสาร (Feeding patterns or equipment) เป็นต้น เนื่องจากมีข้อโต้เถียงกันถึงผลกระทบต่อสิ่งมีชีวิตในทะเล

จากกรณีน้ำมันรั่วไหลจากเหตุการณ์ท่อน้ำมันดิบขนาด16 นิ้วของบริษัท พีทีที โกลบอลเคมิคอล จำกัด (มหาชน) รั่วกลางทะเลใกล้ชายฝั่งมาบตาพุด จ.ระยอง เมื่อวันที่ 27 กรกฎาคม พ.ศ. 2556 ในขั้นต้นได้มีรายงานว่ามีน้ำมันดิบรั่วประมาณ 50,000 – 70,000 ลิตร ทั้งนี้ จากสภาพภูมิอากาศและข้อจำกัดบางประการเกี่ยวกับการดำเนินการโดยรวมจึงส่งผลทำให้จำกัดพื้นที่ (Oil containment / control) และแยกน้ำมัน (Oil separation / recovery) ไม่สามารถทำได้อย่างเต็มประสิทธิภาพ ดังนั้น จึงได้มีการประยุกต์ใช้แนวทางการบำบัดน้ำมันรั่วโดยใช้สารกระจายคราบน้ำมัน โดยเติมสารดังกล่าวจากทั้งทางเรือและทางเครื่องบิน โดยสารที่เลือกใช้ได้แก่ สาร Slickgone NS  จาก Dasic International Ltd. ประเทศสหราชอาณาจักร โดยจากเอกสารด้านความปลอดภัยของผู้ผลิตได้ระบุถึงองค์ประกอบหลักของสาร Slickgone NS  ไว้ดังนี้

1. สาร Kerosene (Light petroleum distillates) (ความเข้มข้น 60-70%)  CAS No.  64742-47-8

2. สาร Sodium Dioctylsulphosuccunate (ความเข้มข้น 1-10%) CAS No.577-11-7

โดยสาร Kerosene ทำหน้าที่เป็นตัวทำลาย (Solvent) ให้กับสาร Sodium Dioctylsulphosuccunate ซึ่งทำหน้าที่ เป็นสารลดแรงตึงผิว  (Surfactant) จากเอกสารด้านความปลอดภัยของผู้ผลิตได้ระบุวิธีการและข้อควรระวังในการใช้งาน การขนส่ง และการเก็บรักษา เนื่องจากอาจเกิดการระคายเคืองต่อตา ผิวหนัง และอาจเกิดอันตรายต่อปอดถ้าเกิดการกลืนเข้าไป (R36, R38 และ R65) ในแง่ความสามารถในการถูกย่อยสลายทางชีววิทยา (Biodegradability) ของสาร Slickgone NS  จากเอกสารด้านความปลอดภัยของผู้ผลิตได้ระบุไว้โดยเป็นไปตามมาตรฐานของสารลดแรงตึงผิว ของสหภาพยุโรป (Regulation (EC) No. 648/2004)) โดยมีวิธีการทดสอบความสามารถในการถูกย่อยสลายทางชีวภาพอย่างน้อย 60-70% ภายใน 28 วัน และจากข้อมูลของผู้ผลิตไม่พบการสะสมทางชีววิทยา (Bioaccumulation)

นอกจากนี้จากการศึกษาเอกสารข้อมูลความปลอดภัยของสารเคมี (Material Safety Data Sheets) (MSDS)ขององค์ประกอบหลักทั้ง 2 ชนิดจากผู้ผลิตต่างๆ ระบุว่าข้อมูลความเป็นพิษทางด้านระบบนิเวศน์ของสาร Kerosene (Light petroleum distillates) (CAS No.  64742-47-8) ยังไม่มีการศึกษาโดยตรงแต่มีการให้ข้อมูลความเป็นพิษ (Toxicity information) โดยอาศัยข้อมูลจากผลิตภัณฑ์ที่มีลักษณะคล้ายกัน นอกจากนี้ยังมีการระบุว่าสารดังกล่าวมีความสามารถในการถูกย่อยสลายได้ตามธรรมชาติ และส่วนที่ระเหยได้สามารถถูกย่อยสลายโดยปฏิกิริยาโฟโตออกซิเดชัน (Photo-oxidation) ได้รวดเร็วในอากาศ ส่วนสาร Sodium Dioctylsulphosuccunate (CAS No.577-11-7) ซึ่งทำหน้าที่เป็นสารลดแรงตึงผิว (Surfactant)  มีโครงสร้างที่ไม่มีหมู่เบนซีน (ดังรูปด้านล่าง)  ทำให้สามารถย่อยสลายได้ง่ายตามธรรมชาติ  แต่อย่างไรก็ตามจากข้อมูล MSDS ได้ระบุข้อควรระวังหรืออันตรายที่เกิดจาการสัมผัสโดยตรงของสารเคมี เช่น การกลืนกิน การสัมผัสกับผิวหนัง และเข้าตา เป็นต้น  (R22, R38 และ R41 ตามลำดับ) นอกจากนี้จากการศึกษาของ Garcia และคณะ (2009) ได้ระบุความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพจนหมดไปของสารกลุ่ม Sulphosuccinates ในสภาวะต่างๆที่ประมาณ 50-80% ในระยะเวลา 50 วัน

นอกจากสาร Sodium dioctylsulphosuccunate แล้วยังมีสารองค์ประกอบที่ใช้เป็นสารลดแรงตึงผิวในสารกระจายคราบน้ำมัน ได้แก่ สาร Fatty acid esters และสาร Ethoxylated Fatty acid esters เป็นต้น ซึ่งจากข้อมูล MSDS สารประเภทดังกล่าวมีความเป็นพิษต่ำมาก สามารถย่อยสลายทางชีวภาพได้เร็ว ไม่พบการสะสมทางชีววิทยาอย่างมีนัยสำคัญ เช่นเดียวกัน นอกจากสาร Kerosene แล้วสารในกลุ่ม Glycol ethers (เช่น Ethylene glycol, Dipropylene glycol, 2-butoxyethanol และ Di-propylene glylene monomethyl ether เป็นต้น)ที่ถูกใช้เพื่อเป็นตัวทำละลาย (Solvent) โดยจากข้อมูลการศึกษา ของ Environmental Protection Agency (EPA) และ Organization for Economic Cooperation and Development (OECD) พบว่าการย่อยสลายของสารกลุ่ม Glycol ethers มีความเป็นพิษค่อนข้างน้อยจนถึงไม่มีพิษ และความสามารถย่อยสลายทางชีวภาพได้ดี (92-100% ในระยะเวลา 28 วันในห้องปฏิบัติการ)

นอกจากสารกระจายคราบน้ำมัน (Dispersant) ที่ได้กล่าวถึงข้างต้นแล้ว ยังมีสารเคมีอีกหลายชนิดที่มีการประยุกต์ใช้งานในการจัดการกับปัญหาน้ำมันรั่วไหลลงสู่ทะเล ทั้งในด้านการเพิ่มประสิทธิภาพการแยกน้ำมันด้วยอุปกรณ์ ด้านการบำบัดและกำจัดน้ำมัน รวมไปถึงด้านการฟื้นฟูชายฝั่งหรือระบบนิเวศน์ โดยทั่วไป การจัดประเภทของสารเคมีที่ใช้ในการบำบัดน้ำมันขึ้นอยู่ลักษณะการใช้งานว่าเป็นการทำความสะอาด หรือใช้ในการกำจัดน้ำมันออกจากพื้นที่ อย่างไรก็ตามก่อนที่จะใช้สารเคมีเหล่านี้นั้นผู้ใช้ควรมีความรู้เกี่ยวกับสารเคมีดังกล่าวก่อน เนื่องจากสารเคมีเหล่านี้ถ้านำไปใช้ไม่ถูกต้องก็จะไม่เกิดประโยชน์ อีกทั้งยังส่งผลกระทบต่อสิ่งมีชีวิตได้โดยในทางปฏิบัติ เราสามารถแบ่งประเภทสารเคมีที่ใช้ในภาวะน้ำมันรั่วไหล (Oil spill) ตามบริเวณต่างๆ ซึ่งจะมีหน้าที่และกลไกการทำงานที่แตกต่างกันออกไป ดังต่อไปนี้

สารเคมีด้านการเพิ่มประสิทธิภาพการแยกน้ำมันด้วยอุปกรณ์

· สารทำลายการเกิดอิมัลชันหรือสารยับยั้ง (Emulsion Breaker and Inhibitors)ใช้ในการป้องกันการเกิดอิมัลชันของน้ำและน้ำมัน หรือทำให้อิมัลชันที่เกิดขึ้นแยกกับไปเป็นน้ำและน้ำมัน เนื่องจากการรวมตัวเป็นอิมัลชันระหว่างน้ำและน้ำมัน จะทำให้ยากต่อการทำความสะอาด เพิ่มอุปกรณ์ที่ใช้ ปริมาณถังที่ต้องจัดเก็บและนำไปกำจัด อิมัลชันระหว่างน้ำและน้ำมันมีความหนืดมากซึ่งเป็นปัญหาต่ออุปกรณ์ สกิมเมอร์ และเครื่องสูบน้ำ โดยทั่วไป สารทำลายการเกิดอิมัลชันหรือสารยับยั้งมีหลายประเภท แต่ละประเภทมีความเหมาะสมในแต่ละกรณี เช่น บางประเภทสามารถใช้งานได้ดีเมื่อมีปริมาณน้ำอยู่น้อยหรือระบบปิด บางประเภทสามารถใช้งานได้ดีเมื่อมีปริมาณน้ำมากหรือระบบเปิดะเนื่องจากในกรณีที่อิมัลชันประกอบด้วยสารลดแรงตึงผิวมากทำจะมีคุณสมบัติละลายน้ำได้ดีมาก จึงควรทำในระบบปิด ซึ่งจะทำให้สารเหล่านี้ไม่เกิดการหลุดรอดออกไปได้ ขณะที่อิมัลชันประกอบด้วยพอลิเมอร์ จะมีคุณสมบัติละลายน้ำได้น้อย ดังนั้นสามารถทำได้ในระบบเปิด ระดับความเป็นพิษต่อสิ่งมีชีวิตของสารเหล่านี้จึงไม่ทราบแน่ชัด ในทางปฏิบัติ ประสิทธิภาพของสารทำลายการเกิดอิมัลชันหรือสารยับยั้งสามารถวัดได้โดยหาปริมาณน้อยที่สุดที่ใช้ในการทำลายเสถียรภาพของอิมัลชัน แต่ประสิทธิภาพและระดับความพิษของสารเหล่านี้ยังมีการทดสอบที่น้อยมาก  ทำให้ไม่นิยมใช้ในพื้นที่เปิดหรือกระบวนการทำความสะอาดมากนัก

· สารช่วยส่งเสริมการคืนสภาพ (Recovery enhancers)หรือสารเพิ่มความหยืดหยุ่น (viscoelastic) ลดความหนืด โดยสารเหล่านี้จะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของเครื่องสกิมเมอร์ หรืออุปกรณ์สำหรับสูบน้ำมันที่รั่วโดยจะเป็นการเพิ่มความสามารถในการยึดติดของน้ำมันกับอุปกรณ์ เพิ่มอัตราการนำน้ำมันกลับคืนของสารดูดซับบริเวณผิวอุปกรณ์สกิมเมอร์แต่สารเหล่านี้ ไม่สามารถใช้ได้ทุกกรณี อาทิเช่นสารที่มีคุณสมบัติหนืดมาก พวกน้ำมันดิบ และ Bunker C. สารช่วยส่งเสริมการคืนสภาพ จะประกอบด้วย พอลิเมอร์ที่ไม่เป็นพิษอยู่ในลักษณะ เป็น microsprings หรือ โมเลกุลวงแหวน (Coiled molecular form)

สารเคมีด้านการเพิ่มประสิทธิภาพการด้านการบำบัดและกำจัดน้ำมัน

· สารที่ช่วยการจับตัวเป็นของแข็ง (solidifiers)ใช้ในการเปลี่ยนน้ำมันที่เป็นของเหลวเป็นสารประกอบที่เป็นของแข็ง ซึ่งทำให้สามารถจัดเก็บสารประกอบเหล่านี้จากผิวน้ำด้วยตาข่ายหรือเครื่องจักรกล ซึ่งอาจสามารถเรียกสารชนิดนี้ได้ว่า สารทำให้เกิดเจล (gelling agents) หรือสารช่วยในการจัดเก็บ(collecting agents)ในปัจจุบันนี้ยังไม่มีการพัฒนาอย่างเต็มที่ สารเหล่านี้ประกอบด้วย สารเคมีที่เป็น cross-linking ตั้งแต่ 2 โมเลกุลขึ้นไป หรือสารช่วยกระตุ้นการเกิดสารประกอบพอลิเมอร์ โดยทั่วไปสารชนิดนี้จะใช้งานเป็นผงเพื่อให้ทำปฏิกิริยากับและตัวรวมกับน้ำมัน อย่างไรก็ตาม ในอดีตไม่ได้มีการใช้สารที่ช่วยการจับตัวเป็นของแข็ง เนื่องจากการทำให้น้ำมันกลายเป็นของแข็งนั้น เป็นการเพิ่มความยากลำบากในการจัดเก็บโดยการใช้เครื่องสกิมเมอร์ เครื่องสูบ ถังเก็บ และเครื่องมือแยกอื่นๆ เนื่องจากเป็นเครื่องมือที่ใช้จัดการกับของเหลว และของเหลวที่มีความหนืดมากเท่านั้น อีกทั้งสารเคมีเหล่านี้ไม่เหมาะสำหรับการเกิดการรั่วของน้ำมันในปริมาณที่มาก เนื่องจากต้องใช้สารชนิดนี้มากเกินไป และเมื่อสารชนิดนี้ทำปฏิกิริยากับน้ำมัน เกิดเป็นของแข็งในบริเวณจุดเริ่มต้นอย่างรวดเร็วไปเกิดการขัดขวางการทำปฏิกิริยากับน้ำมันในบริเวณที่ห่างออกไป ดังนั้นการใช้สารชนิดนี้จึงเหมาะสำหรับการรั่วของน้ำมันในบริเวณที่มีขนาดเล็ก

· สารที่ทำให้จม (Sinking agents)เป็นวัตถุชนิดใดก็ได้ที่สามารถในการดูดซับน้ำมันในน้ำได้และจมลงสู่ก้นทะเล ซึ่งสารชนิดนี้ไม่ได้รับการอนุญาตให้ใช้ในเกือบทุกประเทศ เนื่องจากเกิดปัญหารุนแรงขึ้นกับสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ก้นทะเล และน้ำมันยังสามารถหลุดออกจากสารชนิดนี้กลับขึ้นมารั่วซึมในทะเลได้อีก

สารเคมีด้านการฟื้นฟูชายฝั่งหรือระบบนิเวศน์

·       สารชำระล้างพื้นผิว(Surface-washing agents) หรือสารที่ใช้ทำความสะอาดชายหาด โดยทั่วไปจะมีสารประกอบ (สารลดแรงตึงผิว) คล้ายกันกับสารกระจายคราบน้ำมัน (Dispersant) แต่มีกลไกการทำงานที่แตกต่างกับสาร Dispersant ที่คุณสมบัติการละลายของสารลดแรงตึงผิว โดยชนิดของสารลดแรงตึงผิว (Surfactant) ที่ใช้ในสารชำระล้างพื้นผิวจะมีคุณสมบัติการละลายน้ำได้ดีกว่าละลายในน้ำมัน ทำให้กลไกการทำงานของสารชำระล้างมีลักษณะเป็นสารซักล้างซึ่งคล้ายกับการซักล้างเสื้อผ้าตามบ้านเรือน นอกจากนี้ จุดประสงค์การใช้งานและจุดที่ฉีดสารชำระล้างพื้นผิว และสารเพิ่มกระจายมีความแตกต่างกัน กล่าวคือ จะมีการใช้สารชำระล้างพื้นผิวในบริเวณชายฝั่ง หรือสิ่งก่อสร้าง โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเวลาที่น้ำลง (Low tide) จะมีการฉีดพ่นสารชำระล้างพื้นผิวเพื่อป้องกันน้ำมันซึมเข้าไปใต้ดิน และยึดเกาะกับวัตถุอื่นๆ โดยจะมีการฉีดน้ำอัดความดันต่ำในพื้นที่นั้นหลังจากพ่นสารชำระล้าง โดยพบว่าสารเหล่านี้สามารถทำให้น้ำมัน 90-95% หลุดออกจากหินหรือวัตถุอื่นๆจากการทดลองที่ผ่านมาพบว่า สารชำระล้างพื้นผิวมีความเป็นพิษน้อยมาก และสามารถช่วยป้องกันอันตรายที่จะเกิดกับสิ่งมีชีวิตบริเวณชายฝั่งได้อีกด้วย

· สารย่อยสลายทางชีวภาพ (Biodegradation agent) เป็นสารที่ช่วยเร่งกระบวนการย่อยสลายทางชีวภาพของน้ำมันโดยใช้จุลินทรีย์ วิธีนี้เหมาะสมสำหรับการใช้งานบนชายฝั่งหรือพื้นดิน แต่วิธีนี้ไม่สามารถใช้ได้อย่างมีประสิทธิภาพเมื่อใช้ในทะเลเพราะเกิดการเจือจาง (Dilution) และการเคลื่อนที่อย่างรวดเร็วของน้ำมัน (Rapid movement of oil) จากการวิจัยต่างๆพบว่า การย่อยสลายทางชีวภาพ (biodegradation) นั้น การเลือกใช้ biodegradation agent  มีความสำคัญกับการดำเนินการด้วยวิธีนี้อย่างมาก เนื่องจากมีการค้นพบแบคทีเรีย (bacteria) และรา (Fungi) หลากหลายสายพันธุ์ที่มีประสิทธิภาพในการย่อยสลายองค์ประกอบของน้ำมัน เช่น น้ำมันชนิดอิ่มตัว (Saturate component) ที่ประกอบด้วยอะตอมของคาร์บอน 12 ถึง 20 อะตอม เป็นต้น และบางสายพันธุ์ยังมีความสามารถในการย่อยสารประกอบในหมู่อโรมาติกที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำอีกด้วย ในขณะที่ชนิดของน้ำมันที่แตกต่างกันก็จะส่งผลต่อรูปแบบการเกิดการย่อยสลายทางชีวภาพ (biodegradation) ที่แตกต่างกัน โดยพบว่าส่วนที่อิ่มตัว (Saturate content) เป็นส่วนที่สามารถย่อยสลายได้เป็นส่วนใหญ่ ตัวอย่างเช่น น้ำมันดีเซล (Diesel fuel) มีส่วนที่อิ่มตัวมากกว่า 95% จึงทำให้น้ำมันประเภทนี้สามารถถูกย่อยสลายได้อย่างรวดเร็วเมื่ออยู่ในสภาวะที่เหมาะสม แต่อย่างไรก็ตามน้ำมันชนิด Bunker C. ซึ่งมีองค์ประกอบที่อิ่มตัวในปริมาณที่น้อย ทำให้สามารถถูกย่อยสลายด้วยการย่อยสลายทางชีวภาพได้น้อยมากไม่ว่าจะอยู่ในสภาวะใดก็ตาม เป็นผลทำให้ยางมะตอย(asphalt) ซึ่งประกอบด้วยสารประกอบวงอโรมาติกตามน้ำหนักโมโลกุล จึงไม่เกิดการย่อยสลายและนิยมนำมาประยุกต์ใช้สร้างถนนในปัจจุบัน

ในทางปฏิบัติ สาร Biodegradation agent จะประกอบด้วยสาร2 ชนิดคือ 1) สาร Bioenhancementจะประกอบด้วยสารอาหาร ปุ๋ย (Fertilizer)วัสดุหรือองค์ประกอบที่ไปช่วยส่งเสริมการทำงานของจุลินทรีย์ในการย่อยสลายสารประกอบไฮโดรคาร์บอนและ2) สาร Bioaugmentationจะประกอบด้วยกลุ่มจุลินทรีย์ที่มีความสามารถในการย่อยสลายน้ำมัน

โดยมีงานวิจัยที่แสดงว่าการใส่สารBioenhancement ไปยังน้ำมันที่รั่วไหลบนพื้นผิวดิน (land) สามารถเพิ่มอัตราการย่อยสลายน้ำมันส่วนที่อิ่มตัวและสารประกอบอะโรมาติกบางส่วนในน้ำมัน โดยเพิ่มขึ้นมากกว่า 40% ของน้ำมันสามารถย่อยสลายได้ และลดระยะเวลาในการย่อยสลายจากใช้เวลาเป็นปี เหลือระยะเวลา 1 เดือน แต่อย่างไรก็ดี จุลินทรีย์ไม่สามารถย่อยสลายน้ำมันได้ทุกชนิด เช่น ในกรณีที่น้ำมันมีน้ำหนักโมเลกุลสูงมาก (Heavier type) เป็นต้น ดังนั้นองค์ประกอบบางส่วนของน้ำมันจะไม่สามารถย่อยสลายได้แม้จะใช้เวลาผ่านไปเป็นปี และมีการศึกษาพบว่า Biodegradation agent จะเกิดประสิทธิภาพสูงที่สุด เมื่อใช้อัตราส่วนของน้ำมัน :ไนโตรเจน : ฟอสฟอรัส ในอัตราส่วน 100:10:1 นอกจากนี้ คุณสมบัติของสาร Fertilizer ซึ่งเป็นสารที่เติมเข้าไปในดินและทำให้ดินมีพีเอชเป็นกลาง (Neutral pH) จะช่วยทำให้การย่อยสลายน้ำมันได้ดีมาก แต่ถ้าหาก Fertilizer ที่เติมเข้าไปในดินมากไป จะส่งผลทำให้ดินมีพีเอชเป็นกรด และการย่อยสลายเกิดขึ้นได้ช้า โดยทั่วไป เราควรเลือกใช้ Fertilizer ที่ละลายได้ดีในน้ำมัน (แต่ละลายในน้ำไม่ดี) ซึ่งจะส่งผลดีทำให้ประสิทธิภาพในการย่อยสลายดีขึ้นเนื่องจากช่วยป้องกันไม่ให้น้ำมันถูกชะล้างออกไป (washed away)

สำหรับ สาร Bioaugmentation ไม่ได้มีจุดประสงค์เพื่อใช้เป็นสารช่วยส่งเสริมการย่อยสลายทางชีวภาพที่เกิดขึ้นบริเวณที่น้ำมันปนเปื้อนโดยตรง เนื่องจากเป็นเทคโนโลยีที่มีการเติมจุลินทรีย์กลุ่มใหม่ลงไปพร้อมกับสารที่ช่วยส่งเสริมการย่อยสลายของจุลินทรีย์กลุ่มใหม่กลุ่มนี้ในการบำบัดน้ำมันที่ปนเปื้อน ดังนั้น เราอาจกล่าวได้ว่าสารช่วยส่งเสริม(Bioenhancement agent) ที่เติมลงไปในกรณีนี้อาจไม่ช่วยส่งเสริมการย่อยสลายน้ำมันของกลุ่มจุลินทรีย์กลุ่มเดิมที่มีอยู่ในพื้นที่ปนเปื้อน เนื่องจากมีการเติมกลุ่มจุลินทรีย์กลุ่มใหม่เข้าไปในสิ่งแวดล้อม ในการนี้ ทำให้มีกฎหมายของรัฐบาลที่ควบคุมการเติมจุลินทรีย์ชนิดใหม่ที่ไม่ใช่สายพันธุ์ท้องถิ่นลงไปในดิน เพราะอาจเป็นจุลินทรีย์ที่ทำให้เกิดโรค หรืออาจส่งกระทบต่อความหลากหลายทางชีวภาพในพื้นดังกล่าว ดังนั้น สาร Biodegradation ทุกชนิดจะต้องได้รับการอนุญาตจากทางรัฐบาลก่อนนำไปใช้งาน

โดยสรุป  การบำบัดและจัดการกับน้ำมันที่รั่วไหลลงสู่ทะเล โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อไม่สามารถจำกัดพื้นที่และแยกน้ำมันออกได้อย่างมีประสิทธิภาพ หลังจากที่เกิดการรั่วไหล เราอาจกล่าวได้ว่ากระบวนการบำบัดทางเคมี (Chemical treatment) จะเป็นแนวหนึ่งที่มีความจำเป็นและมีการประยุกต์ใช้งานทั้งในด้านการเพิ่มประสิทธิภาพการแยกและการบำบัด รวมไปถึงการทำความสะอาดและฟื้นฟูระบบนิเวศน์ อย่างไรก็ตาม การศึกษาและพิจารณาถึงชนิดและปริมาณสารเคมีที่เลือกใช้ จุดหรือบริเวณที่จะเติม รวมไปถึงการย่อยสลายที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ นับว่ามีความสำคัญอย่างยิ่งต่อระบบนิเวศน์ของบริเวณโดยรอบ

ตัวอย่างรายชื่อสารเคมีที่ใช้บำบัดน้ำมันรั่วที่ในใช้ในปัจจุบัน (เรียงตามลำลับตัวอักษรภาษาอังกฤษ)

** Not currently listed or required to be listed for use in the US.

*** EPA has determined that this product is a Sorbent. therefore, this product does not need to be listed on the NCP Product Schedule.

* Warning: Ensure that the revision date of this Guide is consistent with the most recent version of the NCP Product Schedule. If dates are not consistent, the information could be outdated. Note: As of this publication, there are only five product categories on the NCP Product Schedule: Dispersants, Bioremediation Agents, Surface

เอกสารอ้างอิง

1. Garcia, M. T., E. Campos, A. Marsal and I. Ribosa. 2009. Biodegradability and toxicity of sulphonate-based surfactants in aerobic and anaerobic aquatic environments. Water Research 43: 295-302.

2. Fate, Transport, and Transformation Test Guidelines, OPPTS 835.3110, Ready Biodegradability, EPA 712-C-98-076, January 1998.

3. OECD Guidelines for Testing of Chemicals, Organization for Economic Cooperation and Development, Vol. 2, Section 3, Degradation and Accumulation, Updated 1993.

4. Alsop, G. M., R. A. Conway, “Bacterial Growth Inhibition Test,” Journal Water Pollution Control Federation, Vol. 52, No.10, October 1980.

5. Methods for Measuring the Acute Toxicity of Effluents to Freshwater and Marine Organisms, EPA/600/4-85/O1 3, March 1985

6. EPA, CFR 797.1400, Fish Acute Toxicity Test, February 1997.

7. EPA, CFR 797.1300, Daphnid Acute Toxicity Test, February 1997.

8.      Annual Book of ASTM Standards, Water and Environmental Technology, Vol.11.05, (1995).

9. OECD Guidelines for Testing of Chemicals, Organization for Economic Cooperation and Development, Vol. 1, Section 2, “Effects On Biotic Systems,” Updated 1993

ขอขอบคุณคณะนิสิตระดับปริญญาโท–เอก ภาควิชาวิศวกรรมสิ่งแวดล้อม คณะวิศวกรรมศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ที่ร่วมมือในการหาข้อมูล และร่วมจัดทำบทความวิชาการ ได้แก่

นาย ธนากร อื้อมุกดากุล              น.ส. ลักษิกา กองวิเชียร              น.ส. ภัทรศิริ ฟักแก้ว

น.ส.  อรภา ปรีชาวาท                  น.ส. นวพร ทาเพชร                     น.ส. ชมทิศา ชื่นแชม

นายชัยพร กิจประชา นิสิตภาควิชาวิศวกรรมสำรวจ ปีที่ 4 คณะวิศวกรรมศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ได้รับรางวัลการนำเสนอผลงานวิชาการภาคบรรยายดีเด่น ในงานประชุมวิชาการนักศึกษาภูมิศาสตร์และภูมิสารสนเทศศาสตร์แห่งประเทศไทย ครั้งที่ 6  เมื่อวันที่ 24-25 ตุลาคม 2556 ณ มหาวิทยาลัยพะเยา โดยผลงานที่นำเสนอ คือ “การพัฒนาระบบบันทึกค่าตำแหน่งและค่าการวางตัวของกล้องถ่ายภาพบนอากาศยานไร้นักบิน”

August 13, 2013 Written by pr

นางสาววรินทร อัครเมธีพันธ์ นิสิตคณะวิศวกรรมศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ได้รับการคัดเลือกจากสภาองค์การพัฒนาเด็กและเยาวชน ในพระราชูปถัมภ์สมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯสยามบรมราชกุมารี ให้เป็นเยาวชนนักพัฒนา โดยได้เข้ารับพระราชทานเข็มเยาวชนนักพัฒนา จากสมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารี เมื่อวันที่ 15 มีนาคม 2556

เมื่อวันที่ 1 มิถุนายน 2556 นิสิตเก่าคณะวิศวกรรมศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ได้มอบรถให้กับคณะวิศวกรรมศาสตร์ เพื่อใช้ประโยชน์ในด้านการเรียนการสอนและงานวิจัย เนื่องในโอกาสครบรอบ 100 ปี แห่งการสถาปนาคณะฯ ดังนี้

ชมรมวิศวฯ จุฬาฯ รุ่น 2511 มอบรถอีซูซุ แอลป์ 150 แรงม้า จำนวน 1 คัน จำนวนเงิน 1.5 ล้านบาท

รายนามผู้บริจาค

ชมรมวิศวฯ จุฬาฯ รุ่น 2512 มอบรถกระบะ 4 ล้อ จำนวน 1 คัน รวมเป็นจำนวนเงิน  1,197,300 บาท เพื่อใช้ในโครงการ “Green Engineering for Green Society”

นายชาญ จรรโลงเศวตกุล                                                             10,000.00

นายวุฒิ รุ่งเรือง                                                                          10,000.00

นายวิจักร เต็งอำนวย                                                                   2,000.00

นายวัฒนา กาญจนตระกูล                                                            50,000.00

นายสมบูรณ์ ชินสวนานนท์                                                           5,000.00

นายวิรัช สุทธิโรจน์พัฒนา                                                            10,000.00

นายวิบูลย์ ตันพลีรัตน์                                                                 100,000.00

นายไกรสีห์ ปัจจักขะภัติ                                                               5,000.00

N-LINE AGRO INTERNATIONAL                                               50,000.00

นายพงษ์ศักดิ์ ศรีพงศ์วรกุ                                                            500

นายไพบูลย์ พงษ์ชัยฤกษ์                                                             3,000.00

นายสำเร็จ โชติมงคล                                                                 20,000.00

นายประจวบ อุชชิน                                                                   100,000.00

นายสมบัติ พิพัฒนกุลชัย                                                             1,000.00

นายภิญโญ จินตพยุงกุล                                                              2,000.00

คุณประยง หิรัญญวณิชย์                                                             20,000.00

นยสุพล ศรีพันธุ์                                                                        10,000.00

นายชาญชัย เตชะเสฎฐดี                                                              5,000.00

นายสัญชัย เจนรัตน์                                                                    10,000.00

นายวรเทพ ศิริพรธนากุล                                                              10,000.00

นายวรเทพ ศิริพรธนากุล                                                              5,000.00

คุณอัญชลี ชวนิตย์                                                                      100,000.00

นายฤทธิ์ ธีระโกเมน                                                                   100,000.00

นายสุทธิพร ปทุมเทวาภิบาล                                                         10,000.00

คุณสุรงค์ องค์โฆษิต                                                                    10,000.00

นายสง่า ลิมธงชัย                                                                        20,000.00

นายวรสิทธิ์ ลดาวรรษ์                                                                  20,000.00

นายกิตติ ณัฐชยางกูล                                                                   50,000.00

นายปรีดา จิโนรส                                                                        100,000.00

นายธงชัย คุณากรณปรมัตถ์                                                         100,000.00

นายไมตรี ศรีนราวัฒน์                                                                 100,000.00

นายเจริญ ศิริกันตราภรณ์                                                             50,000.00

นายอรรณพ วนาสันตกุล                                                             300.00

นายสมชัย เจริญสวรรค์                                                               50,000.00

นายสุนทร คงสุนทรกิจกุล                                                           10,000.00

นายเรืองฤทธิ์ ไชยสิงห์                                                                5,000.00

นายมนต์ชัย หยกน้ำเงิน                                                              2,000.00

นายวรเทพ ศิริพรธนากุล                                                             31,500.00

นายกฤษณ์ ไตรลังคะ                                                                  5,000.00

นายคมกฤช สุทธิไวยกิจ                                                             5,000.00

กลุ่มนิสิตคณะวิศวกรรมศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ได้ไปเยี่ยมชม “สะพานยุววิศวกรบพิธ 39” ณ ตำบลทับใหญ่ อำเภอรัตนบุรี จังหวัดสุรินทร์ ซึ่งเป็นสะพานที่นิสิตชมรมค่ายอาสาพัฒนา ประจำปีการศึกษา 2553 ได้ร่วมกันสร้าง และมีพิธีเปิดสะพานไปเมื่อวันที่ 9 กรกฎาคม 2554

นายภัทร ภานุภาพ นิสิตชั้นปีที่ 3 ภาควิชาวิศวกรรมสำรวจ คณะวิศวกรรมศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย 1 ในทีม CU Cycling ได้รับรางวัลชนะเลิศระดับภูมิภาค จากการแข่งขันประกวดแผนสื่อสารการตลาด IMC Plan ภายใต้โครงการ  AIS 3G One-2-Call!- BrandAge Award  ปีที่ 7 ซึ่งจัดโดย บริษัท แอดวานซ์ อินโฟร์ เซอร์วิส จำกัด (มหาชน) ร่วมกับ BrandAge

ทีม CU Cycling

1. นายภัทร ภานุภาพ นิสิตชั้นปีที่ 4 ภาควิชาวิศวกรรมสำรวจ คณะวิศวกรรมศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

2. นางสาวจุฑารัตน์ เรือนสุข นิสิตชั้นปีที่ 5 คณะครุศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย