อีเอ็มบอลล์ (E.M. Ball) บำบัดน้ำเสีย

 

 

มีข่าวการใช้ “อีเอ็มบอลล์ (E.M. Ball)” ใส่ลงไปในน้ำที่ท่วมขังโดยคาดหวังว่าจะช่วยทำให้น้ำเน่าเสียกลายเป็นน้ำดี…เชื่อหรือไม่…?

เนื่องจากสารอินทรีย์ที่สะสมอยู่ในน้ำเกิดการย่อยสลายด้วยแบคทีเรียพวกที่ใช้อากาศในการหายใจ (Aerobic bacteria) ย่อยสลายสารโปรตีนแล้วปลดปล่อยแอมโมเนีย (NH3) แก๊สไข่เน่า (H2S) มีเทน (CH4) และอื่นๆ ออกมาทำให้น้ำเน่ามีกลิ่นเหม็น ออกซิเจนในน้ำถูกใช้ไปจนเหลือน้อยทำให้สัตว์น้ำและพืชน้ำตายมากยิ่งขึ้น น้ำเน่าเสียมากยิ่งขึ้นด้วย ดังนั้นกลไกการบำบัดน้ำเน่าเสียจึงมุ่งเน้นไปที่การกำจัดแก๊สกลิ่นเหม็น กำจัดสารอินทรีย์ปนเปื้อนในน้ำ กำจัดจุลินทรีย์ที่ทำให้น้ำเน่าเสีย เพิ่มออกซิเจนในน้ำ และอื่นๆ

โดยทั่วไปการวัดคุณภาพน้ำโดยปกติในน้ำมีออกซิเจนที่ละลายน้ำ (Dissolved oxygen ; DO) อย่างเพียงพอประมาณ 8 มิลลิกรัมต่อลิตร หรือ 8 ppm แต่บางครั้งปริมาณออกซิเจนเปลี่ยนแปลงไป การวัดปริมาณออกซิเจนมี 2 วิธี คือ การหาค่า COD หรือ Chemical Oxygen Demand ใช้สารเคมีเป็นตัวออกซิไดส์ จากนั้นวัดหาปริมาณออกซิเจนทั้งหมดที่ใช้ไปในกระบวนการออกซิไดส์ และการหาค่า BOD หรือ Biochemical Oxygen Demand วัดปริมาณออกซิเจนที่สิ่งมีชีวิตใช้ไปที่อุณหภูมิ 20 องศาเซลเซียส ในเวลา 5 วัน ซึ่งค่า COD จะมากกว่า BOD เสมอ ยิ่ง BOD สูงมากน้ำยิ่งเน่าเสียมาก ส่วนการวัดแบบชาวบ้านใช้วิธีสังเกตน้ำขุ่น สีคล้ำดำ และกลิ่นเหม็น แสดงว่าน้ำเน่าเสียแล้ว….

อีเอ็ม หรือ Effective Microorganisms (E.M.)
 เป็นกลุ่มจุลินทรีย์ที่มีประโยชน์ มีอยู่ตามธรรมชาติจำพวกแบคทีเรีย (bacteria) ยีสต์ (yeast) และรา (fungi) บางชนิด เรียกชื่อจุลินทรีย์กลุ่มนี้เป็นครั้งแรกโดยชาวญี่ปุ่น นำมาใช้ปรับปรุงคุณภาพดินและน้ำ และเกษตรกรรม เรารู้จักดีในชื่อ “น้ำหมักชีวภาพ” แต่การเก็บรักษาและการนำไปใช้ในรูปของเหลวไม่สะดวกและไม่มีประสิทธิภาพในบางพื้นที่ จึงมีการดัดแปลงเป็นก้อนๆ มีลักษณะแห้ง (ดูวิธีทำในส่วนท้ายของบทความนี้….)

แบคทีเรีย เป็นสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวขนาดเล็กมาก เจริญเพิ่มจำนวนโดยการแบ่งเซลล์จากหนึ่งเป็นสอง (Binary fission) จัดอยู่ในอาณาจักร Monera หรือ prokaryotae มีลักษณะโครงสร้างของเซลล์แบบ prokaryotic cell เซลล์เดียว ไม่มีเยื่อหุ้มนิวเคลียสแต่มีสารพันธุกรรม ในการทำอีเอ็มเป็นการนำเชื้อแบคทีเรียบางชนิดที่มีอยู่ตามธรรมชาติมาเพาะเลี้ยงเพื่อเพิ่มจำนวนให้มากขึ้นโดยจัดใหมีปัจจัยที่มีผลต่อการเจริญเติบโต ได้แก่ น้ำ ซึ่งไม่ใช่เป็นสารอาหารโดยตรง แต่ช่วยให้ความชื้นและเป็นตัวทำละลายสารอาหารจำพวกโปรตีน คาร์โบไฮเดรต และสารประกอบคาร์บอน ไฮโดรเจน และออกซิเจน รวมทั้งแร่ธาตุที่ต้องการเพียงเล็กน้อย เช่น แมงกานีส สังกะสี โคบอลท์ นิเกิล เป็นต้น ภาวะปกติที่มีอาหารสมบูรณ์ ความชื้นและอุณหภูมิพอเหมาะจะสืบพันธุ์ด้วยวิธีแบ่งเซลล์โดยที่เซลล์ขาดออกเป็นท่อนๆ แยกออกจากเซลล์เดิม หรือติดกันเป็นสายยาวด้วยเมือกคล้ายวุ้นยึดไว้ เรียกว่า zoogloea ในภาวะไม่ปกติจะเปลี่ยนรูปร่างเซลล์เป็นสปอร์ (spore) ซึ่งมีความทนทานและคงสภาพอยู่ได้ในภาวะที่ไม่เหมาะสมได้เป็นเวลานาน จุลินทรีย์อีเอ็มส่วนมากเป็นแบคทีเรียอาศัยอยู่ในดินแบบอิสระ (Autotrophic bacteria) และแบคทีเรียพวกที่อาศัยอินทรยวัตถุเป็นอาหาร (Saprophytic bacteria) ตัวอย่างแบคทีเรียที่ช่วยย่อยสลายซากพืช/ซากสัตว์ให้กลายเป็นปุ๋ยของพืช เช่น Bacillus subtitis แบคทีเรียในสกุลบาซิลัสจัดเป็นพวก Ammonifiers เกี่ยวข้องกับกระบวนการหมักโดยการแปรสภาพอินทรีย์ไนโตรเจนให้เป็นอนินทรีย์ไนโตรเจน ผลิตภัณฑ์ที่เกิดขึ้นจากกระบวนการดังกล่าวส่วนใหญ่จะแอมโมเนีย และแบคทีเรียในสกุลบาซิลัส สามารถผลิตเอนไซม์โพรเทศ (Protease) ทำหน้าที่ย่อยโปรตีนให้มีขนาดโมเลกุลเล็กลง โดยมีน้ำเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาทางชีวเคมี (Hydrolysis) แปรสภาพโปรตีนให้เป็นโพลีเปบไทด์ (Phlypeptides) และแปรสภาพโอลิโกเปบไทด์ (Oligopeptides) ให้เป็นกรดอะมิโน (Amino acids) เอนไซม์นี้ถ้าย่อยโปรตีนในสภาพที่มีอากาศเพียงพอ (Aerobic proteolysis) จะได้รับคาร์บอนไดออกไซด์ แอมโมเนีย ซัลเฟต และน้ำ แต่ถ้าย่อยสลายโปรตีนในสภาพที่ปราศจากอากาศ จะได้แอมโมเนียอะมีน (-NH2) คาร์บอนไดออกไซด์ กรดอินทรีย์ และแก๊สไข่เน่า หรือไฮโดรเจนซัลไฟล์ (Hydrogen sulphide; H2S) สารต่างๆ เหล่านี้ก่อให้เกิดกลิ่นเหม็นเน่า (Foul smelling) นอกจากนี้แบคทีเรียสกุลบาซิลัส ยังสามารถสังเคราะห์ฮอร์โมนพืชกลุ่มออกซิน จิบเบอเรลลิน และไซโตไคนิน ได้ นอกจากแบคทีเรียในสกุลบาซิลัสยังพบแบคทีเรีย Ptoteus vulgaris, Clostridium putrificum เป็นต้น

รา เป็นจุลินทรีย์ที่มีลักษณะโครงสร้างของเซลล์แบบ eukaryotic cell มีผนังเซลล์ ไม่มีคลอโรฟิลล์ ส่วนมากมีหลายเซลล์อยู่รวมกลุ่มกันเป็นโคโลนี (ยกเว้นยีสต์เป็นราชนิดเซลล์เดียว สืบพันธุ์ด้วยวิธีการแตกหน่อ) รานำอาหารเข้าสู่เซลล์โดยการดูดซึม สืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศ (สร้างสปอร์) มนุษย์นำรามาใช้ประโยชน์ในการหมักทำไวน์ เบียร์ เหล้า ขนมปัง เนยแข็ง ควบคุมศัตรูพืช ฯลฯ รวมทั้งรับประทาน เช่น เห็ดชนิดต่างๆ

จุลินทรีย์ที่มีอยู่ในอีเอ็ม แบ่งเป็น 4 กลุ่ม
 ได้แก่
กลุ่มที่ 1 จุลินทรีย์ผลิตกรดแลกติก (Lactic acid bacteria) เป็นพวกแบคทีเรียที่สามารถเปลี่ยนน้ำตาลให้เป็นกรดแลคติกได้โดยผ่านกระบวนการหมัก (fermentation) ซึ่งกรดแลกติก สามารถยับยั้งการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ก่อโรคบางชนิดและจุลินทรีย์อื่นๆ ได้ แบคทีเรียกลุ่มนี้จัดเป็น Gram Positive รูปร่างเป็นท่อนๆ ไม่สร้างสปอร์ ได้แก่ แบคทีเรียในสกุล Lactobacillus spp. มีความต้องการสารอาหารพวกสารประกอบอินทรีย์มีโครงสร้างซับซ้อนพบในกระบวนการหมักมีการเจริญได้ดีในสภาพที่ไม่ออกซิเจน แต่ก็มีความสามารถเจริญเพิ่มจำนวนเซลล์ได้ดีในสภาพที่มีออกซิเจนด้วย น้ำตาลเป็นแหล่งพลังงานที่สำคัญของแบคทีเรียชนิดนี้ จุลินทรีย์ผลิตกรดแลกติกแบ่งย่อยเป็น 2 กลุ่มคือ กลุ่มแรกเรียกว่า Homofermentative จะให้ผลิตภัณฑ์ที่เป็นกรดแลคติกเท่านั้นดังปฏิกิริยาในสภาพไม่มีออกซิเจนดังสมการปฏิกิริยาเคมี C6H12O6 (Glucose) —–> 2CH3.CHOH.COOH (Lactic acid) และกลุ่มสองเรียกว่า Heterofermentative หลังจากกระบวนการหมักจะได้กรดแลคติก กรดอะซิติก กรดฟอร์มิก กลีเซอรอล แอลกอฮอล์ และคาร์บอนไดออกไซด์ โดยทั่วไปแล้วแบคทีเรียที่ผลิตกรดแลคติกจะมีอยู่ในสภาพธรรมชาติทั้งในพืชผัก ผลไม้ เนื้อสัตว์ และผลิตภัณฑ์นม กรดแลคติกที่ได้นี้มีบทบาทสำคัญในการถนอมอาหารหลายชนิดในผักดองต่างๆ ผลิตภัณฑ์นมพวกทำเนยแข็ง จุลินทรีย์ดังกล่าวมีความสามารถทนทานต่อสภาพแวดล้อมที่เปลี่ยนแปลงไปได้ดี ทนต่อสภาพความเป็นกรดสูง สภาวะความเป็นกรดสูงนี้จะมีผลกระทบต่อการยับยั้งการเพิ่มจำนวนเซลล์หรือกำจัดกลุ่มจุลินทรีย์ที่ก่อนให้เกิดการเน่าเสียได้

กลุ่มที่ 2 แบคทีเรียผลิตกรดอะซิติก (Acetic acid bacteria)
 ลักษณะพื้นฐานทางวิทยาของแบคทีเรียกลุ่มนี้เป็นแบคทีเรียรูปแท่ง (Rod) และกลม (Cocci) แกรมลบ (Gram negative Aerobic) อยู่ใน Family Pseudomonadaceae รูปร่างเป็นท่อนแต่มีลักษณะ เช่น รูปรีหรือไม้กระบองโค้งมี Flagella เคลื่อนที่ได้เป็นพวกที่ต้องการออกซิเจน (Aerobic bacteria) ทนทานต่อสภาพความเป็นกรดได้ดีในสภาพที่มีค่า pH ของสารละลายต่ำกว่า 5.0 และเจริญอยู่ได้ในที่ที่มีค่า pH ต่ำระหว่าง 3.0-3.5 ได้แก่ แบคทีเรียในสกุล Acetobacter spp. บทบาทสำคัญของแบคทีเรียชนิดนี้จะทำหน้าที่แปรสภาพหรือเปลี่ยนแอลกอฮอล์ เอทานอล (Ethanol) ให้เป็นกรดอะซิติก โดยปฎิกิริยา Oxidation ในสภาพที่มีออกซิเจน ดังสมการปฏิกิริยาเคมี C2H5OH (Ethyl alcohol) + O2 (oxygen) ———> CH3 . COOH (Acetic acid) + H2O (water)

กลุ่มที่ 3 ยีสต์ (yeast)
 เป็นราเซลล์เดี่ยว มักมีรูปร่างกลมหรือรี สามารถสืบพันธุ์ได้โดยการแตกหน่อ (Budding) ซึ่งเป็นแบบไม่อาศัยเพศ อยู่ใน Family Saccharomycetaceae เมื่ออายุยังน้อยจะมีรูปร่างค่อนข้างกลม แต่เมื่ออายุมากจะมีรูปร่างรียาวยีสต์จะทำให้เกิดกระบวนการหมักโดยเปลี่ยนน้ำตาลให้เป็นเอททิลแอลกอฮอล์และคาร์บอนไดออกไซด์ ยีสต์มีความเกี่ยวข้องในกระบวนการหมัก ได้แก่ ยีสต์สกุล Saccharomyces spp. และ Candida spp. เนื่องจากยีสต์มีคุณสมบัติในการหมักน้ำตาลได้ดี ดังนั้นในกระบวนการหมักผักและผลไม้หรือปลาสดร่วมกับกากน้ำตาล อาจใช้น้ำตาลทรายแดง น้ำตาลอ้อย ยีสต์จะสร้างเอ็นไซม์ (enzymes) ทำหน้าที่เปลี่ยนน้ำตาลให้เป็นแอลกอฮอล์และก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในภาวะไม่ต้องการออกซิเจน หลังจากการหมักวัสดุอินทรีย์ด้วยน้ำตาลเป็นเวลา 1 – 2 วัน จะได้กลิ่นแอลกอฮอล์ ตามปฏิกิริยาเคมี C6H12O6 (Glucose) ———-> 2C2H5OH (Ethyl alcohol) + 2CO2 (Carbondioxide) ยีสต์ใช้ในการหมักเบียร์หรือแอลกอฮอล์ และใช้ในการทำขนมปัง ยีสต์ถูกจำแนกเป็นสิ่งมีชีวิตเซลเดียว ในสิ่งแวดล้อมธรรมชาติจะพบยีสต์ในที่มีน้ำตาลมาก เช่น น้ำหวานที่เกสรดอกไม้ ผิวผลไม้สุก ฯลฯ ยีสต์สามารถผลิตกรดอะมิโนซึ่งเป็นสารที่จำเป็นต่อสิ่งมีชีวิต แอลกอฮอล์ที่เกิดขึ้นจากกระบวนการหมักของยีสต์เป็นชนิดเอทิลแอลกอฮอล์ (Ethyl alcohol; C2H5OH) หรือ เอทานอล (Ethanol) มีฤทธิ์ยับยั้งการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ นอกจากนี้จะมีผลิตภัณฑ์ชนิดอื่นออกมาในปริมาณเล็กน้อย ได้แก่ Glyceral, Acetic Acid, Organic Acid, Amino Acid, Purines, Pyrimidines และ Alcohol นอกจากนี้ยีสต์จะผลิตวิตามินและฮอร์โมนในระหว่างกระบวนการหมักด้วย ในกระบวนการหมักนั้นจะมีค่าความเป็นกรดด่างต่ำมาก แต่ยีสต์สามารถเจริญเติบโตได้ดีในสภาพที่เป็นกรดสูงระหว่าง 4.0-6.5 และดำรงชีพอยู่ได้ในสภาพที่มีค่าความเป็นกรดด่างของน้ำหมักระหว่าง 1.5-3.5 จะมีจุลินทรีย์กลุ่มอื่นร่วมทำปฏิกิริยาอยู่ด้วยซึ่งผลิตภัณฑ์ที่ได้เป็นกรดอินทรีย์เกิดขึ้นมาก ทำให้ค่าความเป็นกรดด่างของน้ำหมักมีความเป็นกรดสูง สภาวะที่ค่าความเป็นกรดด่างของน้ำหมักมีค่าต่ำนั้นมีผลดีต่อการควบคุมจุลินทรีย์ที่ก่อให้เกิดการเน่าเสียได้ และขณะเดียวกันแอลกอฮอล์ที่เกิดขึ้นจากกระบวนการหมักเป็นปัจจัยหนึ่งที่ควบคุมคุณภาพของน้ำหมักหรือปุ๋ยอินทรีย์น้ำด้วย


กลุ่มที่ 4 รา (Fungi) ส่วนมากเป็นราเส้นใยในกลุ่ม Phycomycetes เป็นจุลินทรีย์พวกที่ต้องการอากาศจึงพบบริเวณผิวด้านบนของน้ำหมักชีวภาพ

กลุ่มที่ 5 จุลินทรีย์สังเคราะห์แสง (Phototrophic bacteria) ใช้พลังงานจากแสงอาทิตย์ในการย่อยสลายสารอินทรีย์และอนินทรีย์ พบทั่วไปในธรรมชาติ จุลินทรีย์กลุ่มนี้เกี่ยวข้องกับวัฏจักรไนโตรเจน วัฏจักรคาร์บอน และวัฏจักรกำมะถัน วัฏจักรไนโตรเจน แบคทีเรียที่ทำให้เกิดสารประกอบไนโตรเจนที่เป็นประโยชน์ต่อพืช เป็นแบคทีเรียในดิน Clostridium pasteuriamnum, Clostridium amylobacter, Azotobacter chroococcum
– ไนโตรเจนเป็นองค์ประกอบสำคัญของโปรตีนซึ่งเป็นสารที่ใช้สร้างไซโตพลาซึมของเซลล์สัตว์และพืช แบคทีเรียพวกนี้สามารถดึงไนโตรเจนในอากาศนำมาสร้างสารประกอบไนโตรเจนในวัฏจักรไนโตรเจน เรียกว่า แบคทีเรียตรึงไนโตรเจน (Nitrogen-fixing bacteria)
– Nitrifying bacteria เป็นแบคทีเรียสังเคราะห์ไนไตรต์ (Nitrite; NO2) จากแอมโมเนีย เช่น Nitrosomonas, Nitrococcus
– Nitrobacter สังเคราะห์ไนเตรต (Nitrates; NO3) จากไนไตรต์

แก๊สไนโตรเจนในบรรยากาศเป็นแหล่งธาตุที่สำคัญของไนโตรเจนของสิ่งมีชีวิต การหมุนเวียนไนโตรเจนเกี่ยวข้องกับแบคทีเรียในกลุ่ม nitrogen-fixing bacteria โดยที่แบคทีเรียกลุ่มนี้นำไนโตรเจนจากบรรยากาศเปลี่ยนเป็นสารประกอบเกลือไนเตรท (nitrates; N03) เก็บสะสมไว้ในดินเป็นปุ๋ยสำหรับพืช เมื่อสัตว์กินพืชแล้วไนโตรเจนจะเป็นส่วนประกอบของเนื้อเยื่อ ถูกขับถ่ายออกมาทางปัสสาวะในรูปของยูเรีย และหลังจากพืช/สัตว์ตายลง จะถูกแบคทีเรียในกลุ่ม nitrifying bacteria ย่อยสลายซากให้กลายเป็นสารประกอบเกลือไนเตรทอีก ต่อมาแบคทีเรียในกลุ่ม denitrifying bacteria เปลี่ยนสารประกอบเกลือไนเตรทให้สลายเป็นแก๊สไนโตรเจนปลดปล่อยสู่บรรยากาศ หมุนเวียนอยู่เช่นนี้เรื่อยไป ถ้าในน้ำมีออกซิเจนเพียงพอที่เกิดจากการเติมอากาศหรือการสังเคราะห์แสงของพืชน้ำ/แบคทีเรียบางชนิด แบคทีเรียในกลุ่ม Thiomicrospira, Thiobacillus จะสามารถกำจัดแก๊สไฮโดรเจนซัลไฟด์ซึ่งทำให้น้ำมีกลิ่นเหม็นได้โดยการออกซิไดซ์ไฮโดรเจนซัลไฟด์ให้กลายเป็นซัลเฟต ซึ่งเป็นการสังเคราะห์แสงแบบที่ไม่เกิดแก๊สออกซิเจน ดังนั้นการที่แก๊สไฮโดรเจนซัลไฟด์ถูกกำจัดออกไปจากน้ำจะช่วยลดกลิ่นเหม็นของน้ำ  แบคทีเรียในกลุ่ม Beggiatoa จะสะสมซัลเฟอร์ไว้ในเซลล์เพื่อใช้เป็นพลังงานในช่วงขาดแคลน ส่วนแบคทีเรีย Thiocillus denitrificans และ Thiomicrospira denitrificans ใช้ไนเตรทแทนออกซิเจน

การทำอีเอ็มบอลล์ดัดแปลงจากวิธีการของ EMRO Asia
การทำอีเอ็มบอลล์เพื่อการบำบัดน้ำเสียในแหล่งน้ำ
ส่วนที่ 1 รำละเอียด 1 ส่วน + แกลบป่น หรือ รำหยาบ 1 ส่วน + ดินทราย หรือ โคลนตะกอน 1 ส่วน หรือใช้โบกาฉิ แทนส่วนที่ 1
ส่วนที่ 2 น้ำหมักหัวเชื้ออีเอ็ม 10 ช้อนแกง (150 มิลลิลิตร หรือ ซี.ซี.) + กากน้ำตาล (molasse ; โมลาส) 10 ช้อนแกง (150 มิลลิลิตร หรือ ซี.ซี.) + น้ำสะอาด 10 ลิตร
วิธีทำ
1. ผสมส่วนที่ 1 ให้เข้ากันดี แล้วนำส่วนที่ 2 เทราดลงไปในส่วนที่ 1 คลุกเคล้าให้เข้ากัน
2. ทดสอบความชื้นโดยใช้มือกำส่วนผสมบีบแน่น แบมือออกจะเป็นก้อนพอดี
3. ปั้นเป็นก้อนกลม หรือรูปทรงอื่นๆ ได้ตามต้องการ
4. นำไปวางไว้ในที่ร่มจนแห้งสนิท 5. นำไปใช้

[ที่มา : http://www.emro-asia.com]

วิธีทำโบกาฉิ 

 ตามวิธีการของ EMRO Asia
โบกาฉิ หมายถึง การนำอินทรียวัตถุมาหมักกับอีเอ็มในภาวะไร้อากาศ โดยใช้วัสดุได้หลากหลายตามจุดประสงค์ที่ต้องการนำไปใช้งาน เช่น ใช้ทำปุ๋ย ใช้ผสมอาหารสัตว์ ใช้หมักเศษอาหาร ฯลฯ ตัวอย่างเช่น
ส่วนที่ 1 มูลสัตว์แห้ง 1 ส่วน + แกลบ 1 ส่วน + รำละเอียด 1 ส่วน
ส่วนที่ 2 น้ำหมักหัวเชื้ออีเอ็ม 10 ช้อนแกง (150 มิลลิลิตร หรือ ซี.ซี.) + กากน้ำตาล 10 ช้อนแกง (150 มิลลิลิตร หรือ ซี.ซี.) หรือ ใช้อามิ-อามิ (Ami-Ami ; น้ำที่เหลือจากกระบวนการผลิตผงชูรส) + น้ำสะอาด 10 ลิตร
วิธีทำ
1. ผสมมูลสัตว์กับแกลบ แล้วรดด้วยส่วนผสมที่ 2 คลุกเคล้าให้เข้ากัน
2. นำรำละเอียดมาผสมคลุกเคล้าให้เข้ากัน
3. วัดความชื้นประมาณ 30 – 40% โดยใช้มือกำส่วนผสมบีบแน่น แบมือออกจะเป็นก้อนพอดี
4. นำไปหมัก ทำได้ 2 วิธี คือ วิธีที่ 1 บรรจุถุงปุ๋ย 3/4 ถุง มัดปากถุงแน่น วางราบบนไม้รอง หมักไว้ไม่น้อยกว่า 7 วันจนแห้งสนิท นำไปใช้ได้ และวิธีที่ 2 บรรจุถัง อัดแน่นจนเต็มถัง ปิดแน่น หมักไว้ 10 – 15 วัน นำไปใช้ได้

 

การจัดการน้ำเสีย และเทคนิคการใช้ EM ให้ได้ประสิทธิภาพ

มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี (มจธ.) และศูนย์พันธุวิศวกรรมและเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ กล่าวว่าการที่น้ำ ”เน่าเสีย” หรือด้อยคุณภาพลง เนื่องมาจากเกิดการย่อยสลายของสารอินทรีย์ เช่น สิ่งปฏิกูล ขยะมูลฝอย (ในเขตชุมชน เมือง) หรือเศษซากพืช (บริเวณพื้นที่เกษตร เช่น นาข้าว สวน) ที่จมอยู่ใต้น้ำ โดยจุลินทรีย์ที่อยู่ในธรรมชาติ ซึ่งขณะที่เกิดการย่อยสลายนั้นจะเกิดการใช้ออกซิเจนในน้ำ ทำให้ออกซิเจนในน้ำลดลง (อาจจะเรียกว่าน้ำเริ่มเสีย) หลังจากนั้นสารอินทรีย์จะถูกย่อยสลายต่อโดยจุลินทรีย์ที่ไม่ใช้อากาศต่อไป ผลของการย่อยสลายครั้งนี้ จะเกิดก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์ (ก๊าซไข่เน่า) แอมโมเนีย หรืออาจเกิดกรดอินทรีย์ (ซึ่งก่อให้เกิดกลิ่นเหม็นเปรี้ยว) สภาวะของการย่อยสลายสารอินทรีย์นั้นขึ้นอยู่กับปริมาณของออกซิเจนในน้ำ โดยทั่วไปแล้วออกซิเจนในน้ำเกิดขึ้นจากการสังเคราะห์แสงของ จุลินทรีย์ที่ สังเคราะห์แสงหรือพืชน้ำ และจากการถ่ายเทจากอากาศที่ผิวหน้า ซึ่งการถ่ายเทโดยธรรมชาตินั้นเป็นปัจจัยของกระแสลม หรือความเร็วของน้ำ ดังนั้นในสภาพที่น้ำมีการไหลถ่ายเทจะช่วยให้มีการถ่ายเทออกซิเจน

1) สำหรับพื้นที่ชุมชนเขตเมือง ในระยะที่มีน้ำท่วมและมีการไหลด้วยอัตราการไหลสูงมากนั้น ถ้าใต้พื้นน้ำมีสารอินทรีย์ หรือขยะสะสมอยู่ จุลินทรีย์ในน้ำจะย่อยสลายสารอินทรีย์โดยใช้ออกซิเจน ส่งผลให้คุณภาพน้ำลดลง โดยดูจาก ค่าการละลายของออกซิเจนในน้ำ (DO) จะลดลง และค่าบีโอดี (BOD) ซึ่งเป็นค่าที่บอกปริมาณสารอินทรีย์ในน้ำจะเพิ่มขึ้น (ค่า DO ที่เหมาะสมไม่ควรต่ำกว่า 3 มิลลิกรัมต่อลิตร และค่าบีโอดีที่เหมาะสมไม่ควรเกิน 2 มิลลิกรัมต่อลิตร) การแก้ไขโดยการป้องกันการสะสมของสิ่งปฏิกูล ขยะมูลฝอย โดยการมีระบบการจัดเก็บ สิ่งปฏิกูลและขยะมูลฝอยในพื้นที่ ออกมากำจัดให้เหมาะสม เพิ่มออกซิเจนในน้ำ เช่น การทำน้ำตก การให้น้ำไหลเร็วปั่นป่วน การใช้เครื่องจักรให้อากาศ ฯลฯ การเติมจุลินทรีย์หรือ EM ใน ช่วงนี้อาจไม่ส่งผลสำเร็จมากนัก เนื่องจากความเข้มข้นของสิ่งสกปรกในรูป BOD ยังน้อย หรือเจือจางเกินกว่าที่จุลินทรีย์จะก้าจัดได้อย่างมีประสิทธิภาพและความเร็วของน้ำทำให้จุลินทรีย์กระจายตัวในแหล่งน้ำมากจนเจือจางเกินไป เมื่อน้ำเริ่มมีการทรงตัว หรือลดลง และกระแสน้ำเริ่มลดความเร็วลง จนถึงน้ำนิ่งในระยะนี้การถ่ายเทออกซิเจนในน้ำจะลดลง ถ้าที่พื้นใต้น้ำมีสารอินทรีย์สะสมอยู่ จุลินทรีย์จะย่อยสลายมากและออกซิเจนในน้ำลดลงจนสภาวะการย่อยสลายเริ่มเป็นแบบไม่ใช้อากาศ (DO ต่ำกว่า 2 มิลลิกรัมต่อลิตร) น้ำเริ่มมีสีคล้ำขึ้นจนถึงดำ เริ่มมีกลิ่นเหม็น pH ของน้ำต่ำลง มีฟอง และตะกอนดำ ผุดขึ้นมา การแก้ไขโดยการกำจัด สิ่งปฏิกูล ขยะมูลฝอย ออกจากบริเวณน้ำขัง ไปกำจัดอย่างเหมาะสมนอกพื้นที่เพิ่มออกซิเจน โดยการใช้เครื่องเติมอากาศการเติมจุลินทรีย์ หรือ EM ใน ช่วงนี้สามารถทำได้ แต่ระดับน้ำควรไม่เกิน 3 เมตร เนื่องมาจาก ถ้าระดับความลึกมากกว่า 3 เมตร ออกซิเจน จากอากาศและแสงแดดไม่สามารถแพร่ลงได้ถึงพื้น ท้าให้จุลินทรีย์ที่เติมลงไปท้างานไม่ได้อย่างมีประสิทธิภาพ และควรทำในพื้นที่จำกัด

2) สำหรับบริเวณพื้นที่การเกษตร ในกรณีพื้นที่เกษตรถูกน้ำท่วมเป็นเวลานาน เนื่องจากมีซากพืชจมน้ำซึ่งเป็นแหล่งสารอินทรีย์ปริมาณมาก ส่งผลให้เกิดปัญหาคือเกิดการย่อยสลายและดึงออกซิเจนในน้ำให้ลดลงอย่างรวดเร็ว แม้ว่ากระแสน้ำอาจไหลเร็ว แต่อาจจะไม่สามารถทำให้ออกซิเจนถูกถ่ายเทลงน้ำได้เพียงพอสำหรับการย่อยสลาย การแก้ไขนั้นควรเน้นทำเฉพาะในส่วนที่กระแสน้ำจากบริเวณดังกล่าวจะไหลเข้าชุมชน การแก้ไขโดยการเพิ่มออกซิเจนในน้ำ เช่น ทำน้ำตก ทำให้น้ำไหลเร็วปั่นป่วน ใช้เครื่องจักรให้อากาศ ฯลฯ โดยควรทำก่อนเข้าเขตเมือง การเติมจุลินทรีย์ในช่วงนี้อาจจะไม่ค่อยผลสำเร็จมากนัก เนื่องจากความเร็วของน้ำทำให้จุลินทรีย์กระจายตัวในแหล่งน้ำมากจนเจือจางเกินไป เร่งเอาเศษวัชพืชไปทำปุ๋ย ซึ่งช่วยทำให้มีสารอินทรีย์ในพื้นที่ท่วมขังน้อยลง ในกรณีที่น้ำเริ่มลดระดับลง และมีน้ำท่วมขัง การเติมจุลินทรีย์หรือ EM ในช่วงนี้สามารถทำได้ในพื้นที่จำกัด เมื่อน้ำลด น้ำถูกระบายลงลำคลอง ส่งผลให้สารอินทรีย์ไหลลงไปตกค้างในลำคลองและแหล่งน้ำจำนวนมาก ก่อให้เกิดน้ำในลำคลองเน่าเสียขึ้น ดังนั้นควรเตรียมการทำความสะอาดลำคลอง เช่น การขุดลอกคลอง การใช้น้ำดันน้ำ (flush) เพื่อให้มีการตกตะกอนของสารอินทรีย์ในน้ำลง และมีการตรวจวัดคุณภาพน้ำเป็นระยะ ๆ เพื่อจัดการเรื่องการเติมอากาศ จนระดับค่า DO เข้าสู่ภาวะปกติ DO > 4 มิลลิกรัมต่อลิตร นอกจากนี้ อาจใช้ระบบบึงประดิษฐ์ เพื่อลดมลภาวะก่อนที่จะปล่อยให้น้ำลงลำรางสาธารณะ (แนวคิดแหลมผักเบี้ย) การสังเกตและตรวจวัดคุณภาพน้ำ (Field test) เบื้องต้น ท้าโดย ดู สี กลิ่น อุณหภูมิ ค่าความเป็นกรดด่าง (pH) และค่าออกซิเจนละลายน้ำ (DO)



การทำงานของ EM ในสภาพธรรมชาติจุลินทรีย์มีจำนวนมากหลากหลายชนิด แต่ละชนิดทำหน้าที่ต่างกัน EM หรือ Effective Microorganisms เป็นผลิตภัณฑ์มีต้นกำเนิดจากประเทศญี่ปุ่น แนวความคิดเป็นการใช้กลุ่มของจุลินทรีย์ที่มีความสามารถในการย่อยสลายสารอินทรีย์หลายชนิด เช่น กลุ่มจุลินทรีย์ผลิตกรดแลคติก ยีสต์ และจุลินทรีย์สังเคราะห์แสง จุลินทรีย์ตัวหนึ่งสามารถย่อยสลายสายอินทรีย์โมเลกุลใหญ่ให้เล็กลงหรือเปลี่ยนเป็นสารอื่น ซึ่งสามารถใช้เป็นอาหารสำหรับจุลินทรีย์กลุ่มอื่นได้ จุลินทรีย์สังเคราะห์แสงใช้แสงช่วยเร่งปฏิกิริยาการย่อยสารอินทรีย์ได้ EM ถูกนำมาใช้หลากหลายทั้งทางด้านการเกษตร การประมงและสิ่งแวดล้อม โดยคาดว่าจุลินทรีย์ที่มีประโยชน์ต่อกรณีนั้นๆ (คือมีอาหารที่เหมาะสมสำหรับจุลินทรีย์กลุ่มนั้น) สามารถเจริญเติบโตได้ และสร้างสมดุลของกลุ่มจุลินทรีย์ใหม่ขึ้นให้ทำการย่อยสลายสารอินทรีย์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ อย่างไรก็ตาม EM ใช้ไม่ได้กับทุกสถานการณ์ เนื่องจากหากไม่ทราบกลุ่มจุลินทรีย์ที่เริ่มต้นที่เหมาะสม ไม่มีจำนวนเชื้อที่เหมาะสมเพียงพอ ก็จะไม่มีประสิทธิภาพใดๆ

ข้อควรคำนึงของการใช้ EM ball ให้มีประสิทธิภาพ
ชนิด ปริมาณ และความสามารถของจุลินทรีย์ที่นำมาทำ EM ball ต้องเป็นชนิดจุลินทรีย์ที่เหมาะสม และไม่เก็บไว้นานจนเสื่อมสภาพ EM เป็น กลุ่มจุลินทรีย์ที่อยู่ในสภาพพัก (dormant state) อีกทั้งบางกรณีเป็นหัวเชื้อ ดังนั้น ก่อนการใช้งาน ต้องมีการปรับสภาพและขยายปริมาณเพิ่มจากหัวเชื้อให้ความเข้มข้นของจุลินทรีย์เหมาะสมกับการใช้งานก่อน การใช้ต้องมีปริมาณการใช้ต่อพื้นที่ที่เหมาะสม เพื่อให้จำนวนจุลินทรีย์มีความเข้มข้นเพียงพอ และระยะเวลาการเติมซ้้าความลึกของน้ำในพื้นที่ต้องเหมาะสม มีการเลือกพื้นที่ที่จำกัด ควรมีการวิเคราะห์ลักษณะของพื้นที่ก่อนการด้าเนินการใช้ EM เนื่องจากในบางกรณีวิธีการอื่น เช่น การเติมอากาศอาจเหมาะสม มากกว่า หรือ ในบางกรณีจุลินทรีย์ในก้อน EM ไม่สามารถเจริญเติบโตได้ ทำให้ก้อน EM กลายเป็นของเสีย ควรมีการควบคุมคุณภาพของ EM ที่น้ำมาใช้ในพื้นที่นั้นๆ เช่น ชนิด และปริมาณเชื้อจุลินทรีย์ที่มี EM นั้นๆ ควรมีการติดตามผล โดยการตรวจวัดคุณภาพน้ำ เช่น ค่า DO ค่า BOD ค่า pH หลังจากขั้นตอนการบำบัด

นอกจากการทำอีเอ็มแล้วยังมีการใช้ประโยชน์จากจุลินทรีย์ในบทบาทผู้ย่อยสลายในห่วงโซ่อาหาร โดยที่กรมพัฒนาที่ดิน กระทรวงเกษตรและสหกร์ ผลิตหัวเชื้อจุลินทรีย์ที่เรียกว่า “พด.” ซึ่งเป็นกลุ่มจุลินทรีย์ที่มีประสิทธิภาพสูงในการย่อยสลายวัสดุเหลือใชจากการเกษตร และอุตสาหกรรมแปรรูป ผลผลิตทางการเกษตรเพื่อผลิตปุ๋ยหมักในเวลารวดเร็วและมีคุณภาพสูงขึ้น ประกอบด้วยเชื้อรา และแบคทีเรียแอคติโนมัยซีส (Actinomycetes) ที่ย่อยสารประกอบเซลลูโลส และแบคทีเรียที่ย่อยไขมัน โดยทำเป็นแบบแห้งบรรจุซอง ได้แก่

สารเร่งซุปเปอร์ พด.1 
สำหรับทำปุ๋ยหมักซึ่งเป็นปุ๋ยอินทรีย์ชนิดหนึ่งเกิดจากการนำซากหรือเศษเหลือจากพืชมาหมักรวมกัน และผ่านกระบวนการย่อยสลายโดยกิจกรรมจุลินทรีย์ จนเปลี่ยนสภาพไปจากเดิมเป็นวัสดุที่มีลักษณะอ่อนนุ่ม เปื่อยยุ่ย ไม่แข็งกระด้าง และมีสีน้ำตาลปนดำ มีประโยชน์ด้านปรับปรุงสมบัติทางกายภาพของดิน ทำให้ดินร่วนซุย การระบายอากาศ และการอุ้มน้ำของดินดีขึ้น รากพืชแพร่กระจายได้ดี เป็นแหล่งธาตุอาหารพืชทั้งธาตุอาหารหลัก ธาตุอาหารรอง และจุลธาตุ ดูดยึดและเป็นแหล่งเก็บธาตุอาหารในดินไม่ให้ถูกชะล้างสูญเสียไปได้ง่าย และปลดปล่อยออกมาให้พืชใช้ประโยชน์ทีละน้อยตลอดฤดูปลูก เพิ่มความต้านทานต่อการเปลี่ยนแปลงความเป็นกรดเป็นด่างของดิน เพิ่มแหล่งอาหารของจุลินทรีย์ดิน ทำให้ปริมาณและกิจกรรมจุลินทรีย์ที่เป็นประโยชน์ในดินเพิ่มขึ้น

สารเร่งซุปเปอร์ พด. 2 สำหรับผลิตปุ๋ยน้ำอินทรีย์ เป็นเชื้อจุลินทรีย์ที่มีคุณสมบัติในการย่อยสลายวัสดุการเกษตรในลักษณะสด อวบน้ำ หรือมีความชื้นสูง เพื่อผลิตปุ๋ยอินทรีย์น้ำ โดยดำเนินกิจกรรมทั้งในสภาพที่ไม่มีอากาศและมีอากาศ ประกอบด้วยจุลินทรีย์ 5 สายพันธุ์  ได้แก่  ยีสต์ผลิตแอลกอฮอล์และกรดอินทรีย์ แบคทีเรียผลิตกรดแลคติก แบคทีเรียย่อยสลายโปรตีน
แบคทีเรียย่อยสลายไขมัน และแบคทีเรียละลายอนินทรีย์ฟอสฟอรัส ซึ่งเป็นเชื้อจุลินทรีย์ที่มีคุณสมบัติในการย่อยสลายวัสดุการเกษตรในลักษณะสด อวบน้ำ หรือมีความชื้นสูง เพื่อผลิตปุ๋ยอินทรีย์น้ำ โดยดำเนินกิจกรรมทั้งในสภาพที่ไม่มีอากาศและมีอากาศ ปุ๋ยอินทรีย์ในรูปของเหลวซึ่งได้จากการย่อยสลายวัสดุเหลือใช้จากพืชหรือสัตว์ลักษณะสด อวบน้ำ หรือมีความชื้นสูงโดยอาศัยกิจกรรมของจุลินทรีย์ทั้งในสภาพที่ไม่มีอากาศและมีอากาศ ได้ของเหลวสีน้ำตาล ประกอบด้วยฮอร์โมนหรือสารเสริมการเจริญเติบโตของพืช เช่น ออกซิน จิบเบอเรลลิน และไซโตไคนิน รวมทั้งกรดอินทรีย์หลายชนิด เช่น กรดแลคติก กรดอะซิติก กรดอะมิโน และกรดฮิวมิก จุดเด่นของสารเร่งซุปเปอร์ พด.2 ได้แก่ สามารถผลิตปุ๋ยอินทรีย์น้ำจากวัตถุดิบได้หลากหลาย เช่น ผัก ผลไม้ ปลา หอยเชอรี่ เปลือกไข่ เศษก้างและกระดูกสัตว์ เพิ่มประสิทธิภาพการละลายธาตุอาหารในการหมักวัตถุดิบจากเปลือกไข่ ก้าง และกระดูกสัตว์ เป็นจุลินทรีย์ที่เจริญได้ในสภาพความเป็นกรด จุลินทรีย์ส่วนใหญ่สร้างสปอร์ ทำให้ทนต่อสภาพแวดล้อมและเก็บรักษาได้นาน สามารถผลิตปุ๋ยอินทรีย์ในเวลาสั้นและได้คุณภาพ และช่วยให้พืชแข็งแรง ต้านทานต่อการเข้าทำลายของโรค / แมลง

สารเร่ง พด.3 เป็นกลุ่มจุลินทรีย์ที่มีคุณสมบัติควบคุมเชื้อสาเหตุโรคพืชในดิน โดยมีความสามารถป้องกันหรือยับยั้งการเจริญของเชื้อโรคพืชที่ทำให้เกิดอาการรากหรือโคนเน่า และแปรสภาพแร่ธาตุในดินบางชนิดให้เป็นประโยชน์ต่อพืช ได้แก่ เชื้อไตรโคเดอร์ม่า (Trichoderma spp.) และ บาซิลลัส (Bacillus spp.)

สารเร่ง พด.6 เป็นเชื้อจุลินทรีย์ที่มีคุณสมบัติในการเพิ่มประสิทธิภาพการหมักเศษอาหาร ในสภาพที่ไม่มีออกซิเจนเพื่อผลิตสารสำหรับทำความสะอาดคอกสัตว์ บำบัดน้ำเสีย และลดกลิ่นเหม็นตามท่อระบายน้ำ

สารเร่ง พด.7 เป็นเชื้อจุลินทรีย์ที่มีคุณสมบัติในการเพิ่มประสิทธิภาพการหมักและย่อยสลายพืชสมุนไพรชนิดต่าง ๆ ในสภาพที่ไม่มีออกซิเจน เพื่อผลิตสารป้องกันแมลงศัตรูพืช

สารเร่ง พด.9 เป็นกลุ่มจุลินทรีย์เพิ่มความเป็นประโยชน์ของฟอสฟอรัสในดินเปรี้ยวน้อยซึ่งเป็นดินกรดกำมะถัน ที่มีความรุนแรงของกรดน้อย (pH ไม่ต่ำกว่า 5)

จุลินทรีย์สำหรับพืชปรับปรุงบำรุงดิน พด.11 เป็นผลิตภัณฑ์จุลินทรีย์ที่มีประสิทธิภาพในการตรึงไนโตรเจนจากบรรยากาศ เพื่อเพิ่มมวลชีวภาพให้แก่พืชปรับปรุงบำรุงดิน โดยแบ่งออกเป็น จุลินทรีย์ พด.11 สำหรับโสนอัฟริกัน และจุลินทรีย์ พด.11 สำหรับปอเทือง

ปุ๋ยชีวภาพ พด.12 เป็นกลุ่มจุลินทรีย์ที่สามารถสร้างธาตุอาหาร หรือช่วยให้ธาตุอาหารเป็นประโยชน์กับพืชเพื่อเพิ่มความอุดมสมบูรณ์ให้กับดิน และสร้างฮอร์โมนส่งเสริมการเจริญเติบโตของพืช ประกอบด้วยจุลินทรีย์ 4 สายพันธุ์ คือ จุลินทรีย์ที่อยู่อย่างอิสระในดินสามารถตรึงไนโตรเจนในอากาศเปลี่ยนให้อยู่ในรูปแอมโมเนียมที่เป็นประโยชน์ต่อพืช ได้แก่ Azotobacter chroococcum จุลินทรีย์ที่สามารถผลิตกรดอินทรีย์ปลดปล่อยออกมาละลายสารประกอบอนินทรีย์ฟอสเฟตให้อยู่ในรูปที่พืชสามารถดูดใช้ได้ จุลินทรีย์ที่ปลดปล่อยกรดอินทรีย์ช่วยละลายแร่ธาตุที่มีโพแทสเซียมเป็นองค์ประกอบให้อยู่ในรูปที่พืชสามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้ ได้แก่ Bacillus megaterium และจุลินทรีย์ที่สร้างฮอร์โมนให้พืช ช่วยกระตุ้นการเจริญของรากและส่งเสริมการเจริญเติบโตของต้นพืช

 

อ่านรายละเอียดเกี่ยวกับสาร พด. ที่ เว็บไซด์กรมพัฒนาที่ดิน

สุดท้ายผู้อ่านคิดว่า “EM” และ “สาร พด.” เหมือน หรือ แตกต่างกันอย่างไร ?……

มองต่างมุมเกี่ยวกับ E.M. Ball


แหล่งข้อมูล
กรมพัฒนาที่ดิน กระทรวงเกษตรและสหกรณ์ (2554). มหัศศจรรย์ พด. เข้าถึงจาก http://www.ldd.go.th/menu_5wonder/index.html วันที่ 9 พฤศจิกายน 2554
สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ. (2554). การจัดการน้ำเสีย และ เทคนิคการใช้ EM ให้ได้ประสิทธิภาพ. เข้าถึงจาก http://www.nstda.or.th/nstda-knowledge/7609-em-ball วันที่ 10 พฤศจิกายน 2554
อักษร ศรีเปล่ง พูนพิไล สุวรรณฤทธิ์ พัชรี สุนทรนันท และสาวิตรี ลิ่มทอง. (2547). ชีววิทยา 2. โครงการตำราวิทยาศาสตร์และคณิตศาสตร์มูลนิธิส่งเสริมโอลิมปิกวิชาการและพัฒนา มาตรฐานวิทยาศาสตร์ศึกษา ในพระอุปถัมภ์สมเด็จพระพี่นางเธอ เจ้าฟ้ากัลยาณิวัฒนา กรมหลวงนราธิวาสราชนครินทร์ (สอวน.)
อานัฐ ต้นโช (2554). แนวคิด หลักการ เทคนิคปฎิบัติในประเทศไทย เกษตรธรรมชาติประยุกต์. เข้าถึงจาก http://www.maejonaturalfarming.org วันที่ 9 พฤศจิกายน 2554
Graham, J., Helblibg, M. and White, T. (2002). Modern Biology. Austin : Holt, Rinehart and Winston. EMRO Asia, เข้าถึงจาก http://www.emro-asia.com วันที่ 9 พฤศจิกายน 2554 Reece, J.B., Urry, L.A., Cain, M.L., Wasserman, S.A., Minorsky, P.V. and Jackson, R.B. (2011). Campbell Biology. 9thed. San Francisco, Pearson Educatio Inc.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *