| ผู้เขียน | ทวารัฐ สูตะบุตร |
|---|
คิดเห็นแชร์ : การออกแบบเมืองอัจฉริยะ (Smart Cities-Clean Energy) (ตอน 8)
ความเดิมเมื่อตอนที่ 7 ผมได้พูดถึงแนวทาง “Behind-the-Meter-Concept” หรือ ระบบโครงข่ายไฟฟ้าอัจฉริยะ หรือ Smart Grid ซึ่งในตอนท้ายผมได้ทิ้งท้ายไว้ว่า โครงการสมาร์ทกริดที่สมบูรณ์นั้นจะต้องมีการผสมผสานเทคโนโลยีบางอย่างเข้าด้วยกัน ได้แก่ 1.เทคโนโลยีด้านสาธารณูปโภคพื้นฐาน เช่น ไฟฟ้า น้ำสะอาด และด้านสิ่งแวดล้อม เช่น ขยะ น้ำเสีย 2.เทคโนโลยีด้านสารสนเทศ (ICT) และ 3.เทคโนโลยีการคมนาคมขนส่ง ซึ่งในแต่ละเทคโนโลยีก็จะมีรายละเอียดที่แตกต่างกันออกไป มาดูเทคโนโลยีอันแรก ด้าน “น้ำ” ก่อนเลยครับ
ในระบบจัดการน้ำในชุมชนประกอบด้วยองค์ประกอบดังต่อไปนี้ และการจัดการแหล่งน้ำ (Smart Irrigation and Water Supply) ระบบระบายน้ำ (Smart Combined Sewer) การผลิตน้ำประปาคุณภาพสูง (Smart Ultra Pure Water Treatment) ระบบน้ำประปา (Smart Water Distribution) การจัดการน้ำเสีย (Smart Wastewater Management)
ระบบจัดการน้ำสะอาด ซึ่งมีหลายเทคโนโลยี โดยจะกล่าวโดยสังเขป ดังนี้
1.ระบบ RO (Reverse Osmosis) คือ เทคโนโลยีการใช้แรงดันให้น้ำผ่านเยื่อเมมเบรน (Membrane) ที่มีความสามารถในการกรองได้ละเอียดถึง 0.0001 ไมครอน หรือเล็กกว่าเส้นผมถึง 500,000 เท่า (เส้นผมมีขนาด 50 ไมครอน) สามารถกรองได้ถึงไอออนและโมเลกุลของสารละลายที่อยู่ในน้ำ มีเพียงน้ำบริสุทธิ์เท่านั้นที่สามารถผ่านเยื่อเมมเบรนได้
2.ระบบ Ion Exchange คือ การแยกสารประกอบในสารละลาย โดยใช้ตัวกลางแลกเปลี่ยนไอออน เช่น เรซิน (resin) ซึ่งสามารถกำจัดความกระด้างและสารปนเปื้อนในน้ำได้ นับได้ว่ามีประโยชน์ต่อการทำน้ำสะอาดและการบำบัดน้ำเสีย
3.ระบบการเปลี่ยนน้ำทะเลเป็นน้ำจืด หรือ De-Salination คือ การกำจัดแร่ธาตุและความเค็มออกจากน้ำ เพื่อให้สามารถแปลงเป็นน้ำจืดนำมาใช้บริโภคได้ เหมาะสำหรับพื้นที่ที่ขาดแคลนแหล่งน้ำจืด
4.ระบบกรองน้ำด้วยเทคนิค Carbon Adsorption คือ วิธีการกำจัดสารปนเปื้อนที่ละลายน้ำโดยการใช้ถ่านกัมมันต์ (Activated Carbon) เป็นตัวกลางในการดูดซับสิ่งปนเปื้อนไว้
ระบบบำบัดน้ำเสีย (Waste Water Manager) ได้แก่
1.การบำบัดโดยอาศัยพืชและธรรมชาติ (Constructed Wetland) บึงประดิษฐ์เป็นระบบการบำบัดน้ำเสียรูปแบบหนึ่งที่อาศัยการดูดซึมโดยพืช และการย่อยสลายจากจุลินทรีย์ทั้งในดินและในน้ำ แบ่งเป็น 2 รูปแบบ คือ การไหลของน้ำเหนือผิวดินและใต้ผิวดิน ตัวอย่างของพืชที่ใช้ เช่น ผักตบชวา กก ธูปฤๅษี ระบบบำบัดน้ำเสียโดยวิธีบึงประดิษฐ์มีข้อดีคือค่าใช้จ่ายในการก่อสร้างต่ำ ดูแลรักษาน้อย ข้อเสียคือประสิทธิภาพขึ้นกับลักษณะภูมิอากาศ ไม่สามารถบำบัดสารอินทรีย์ความเข้มข้นสูงได้
2.การหมักน้ำเสียแบบไร้อากาศ (Anaerobic Digestor) เป็นการหมักสารอินทรีย์เพื่อดึงพลังงานจากสารอินทรีย์ที่ปนเปื้อนในน้ำเสียกลับมาในรูปของก๊าซชีวภาพ (biogas) โดยอาศัยกระบวนการย่อยสลายของจุลินทรีย์กลุ่มไม่ใช้อากาศ (anaerobic bacteria) ทำให้โมเลกุลของสารประกอบคาร์บอนเล็กลงกลายเป็นก๊าซมีเทน ใช้เป็นเชื้อเพลิงแทนน้ำมัน ทำให้ลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกลง
3.ระบบบำบัดน้ำเสีย (Waste Water Collection System) ระบบรวบรวมน้ำเสีย เมืองอัจฉริยะควรมีการแยกท่อน้ำเสียจากอาคารเป็น 2 ส่วน คือ grey water หรือน้ำเสียจากการชะล้างร่างกาย และ black water หรือน้ำเสียจากโถส้วมและอ่างล้างจาน ซึ่งควรมีถังพัก (septic tank) ในแต่ละอาคารเพื่อเป็นการบำบัดขั้นต้น จากนั้นน้ำเสียทั้งสองส่วนจะถูกส่งต่อไปบำบัดด้วยกระบวนการที่เหมาะสมต่อไป
ระบบระบายน้ำฝน (Storm Drain) มีความจำเป็นเช่นกันสำหรับเมืองอัจฉริยะ เนื่องจากระบบควบคุมหรือระบบไฟฟ้าต่างๆ อาจชำรุดและทำงานไม่ได้เมื่อมีน้ำท่วมขังจึงต้องดูแลรักษาทางระบายน้ำและอุปกรณ์ต่างๆ อย่างสม่ำเสมอ
1.Storm Water Drainage ระบบระบายน้ำฝน ควรมีการแยกอิสระออกจากระบบระบายน้ำเสีย เนื่องจากไม่จำเป็นต้องมีการบำบัดก่อนปล่อยสู่แหล่งน้ำ หากเป็นเมืองขนาดใหญ่ ควรมีทางระบายน้ำขนาดใหญ่ ตัวอย่างเช่น ทางระบายน้ำใต้ดิน shutoken gaikaku hosuiro ประเทศญี่ปุ่น (www.kcpwindowonjapan.com) ถือเป็นระบบระบายน้ำใต้ดินขนาดใหญ่ที่สุดในโลก และ Storm water Management And Road Tunnel (SMART) ในประเทศมาเลเซีย เป็นอุโมงค์ระบายน้ำที่ยาวที่สุดในอาเซียน ความยาว 9.7 กิโลเมตร นอกเหนือจากการระบายน้ำแล้วบางช่วงของอุโมงค์ยังได้ออกแบบให้สามารถใช้เป็นเส้นทางสัญจร (www.gmkunisel.blogspot.com)
ประเทศญี่ปุ่น (ซ้าย)
Storm water Management And Road Tunnel (SMART) มาเลเซีย (ขวา)
2.ระบบคลองระบายน้ำฉุกเฉิน หรือ Floodway เป็นอีกวิธีหนึ่งที่สามารถระบายน้ำฝนได้ เหมาะกับเมืองที่มีพื้นที่จำนวนมาก มีค่าใช้จ่ายในการก่อสร้างถูกกว่าการขุดอุโมงค์ระบายน้ำ เน้นเพื่อการระบายน้ำฝนลงสู่ทะเลให้เร็วที่สุด
3.ระบบแก้มลิงรับน้ำ เป็นระบบเก็บน้ำจืดโดยการสร้างแหล่งกักเก็บน้ำไว้ในแก้มลิง หรือ บ่อเก็บ แหล่งกักเก็บน้ำสร้างได้หลายรูปแบบทั้งอ่างเก็บน้ำขนาดเล็ก เขื่อน หรือการสร้างประตูระบายน้ำกั้นทางไหลของแม่น้ำเพื่อควบคุมปริมาณน้ำ ใช้เป็นพลังงานทางเลือกจากพลังงานน้ำในการผลิตกระแสไฟฟ้า หรือกักเก็บน้ำโดยขุดเป็นบ่อน้ำกักเก็บน้ำฝน เพื่อความยั่งยืนด้านแหล่งน้ำ
เป็นไงบ้างครับสำหรับรายละเอียดเทคโนโลยีน้ำสะอาดและน้ำเสีย ซึ่งหากจะต้องมีการการออกแบบเมืองอัจฉริยะ ให้มีความสมบูรณ์แบบ เทคโนโลยีที่ว่านี้สำคัญมากเลยทีเดียว ส่วนเทคโนโลยีที่เหลือผมจะเล่าให้ฟังในตอนต่อไปนะครับ
