บทที่ 4 คาดการณ์เทคโนโลยีในอนาคต

เมื่อศึกษาย้อนไปในอดีตจะพบว่าเทคโนโลยีมีการเปลี่ยนแปลงและพัฒนาอย่างต่อเนื่อง ไม่ว่าจะเป็นการเปลี่ยนแปลงรูปร่าง รูปทรง กลไกการทำงาน วิธีการใช้งาน วัสดุ และวิธีการผลิต เพื่อให้มีความสะดวกสบายในการใช้งาน ซึ่งสาเหตุที่ทำให้เทคโนโลยีมีการเปลี่ยนแปลงหรือพัฒนาเกิดจากปัจจัยหลายด้าน เช่น ปัญหา ความต้องการ ความก้าวหน้าของศาสตร์ต่างๆ สภาพเศรษฐกิจ สังคม วัฒนธรรม และสิ่งแวดล้อม ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีส่งผลให้มนุษย์มีความเป็นอยู่ที่ดีขึ้น มีอายุยืนยาวขึ้นทำให้มีความต้องการใช้ทรัพยากรมากขึ้น จนเกิดปัญหามลพิษสิ่งแวดล้อมรุนแรงขึ้นเรื่อย ๆ

    ดังนั้นการเลือกใช้หรือการพัฒนาเทคโนโลยีต้องคำนึงถึงผลกระทบทั้งทางด้านบวกและด้านลบต่อชีวิต สังคมและสิ่งแวดล้อม ซึ่งนักเรียนจะได้ศึกษาการเปลี่ยนแปลงของเทคโนโลยีและการเลือกใช้เทคโนโลยี การจัดการปัญหามลพิษทางสิ่งแวดล้อม จากหัวข้อต่อไปนี้

เทกลางแจ้ง

    เมื่อมีขยะมูลฝอยเกิดขึ้น จึงมีการนำขยะมูลฝอยไปกำจัดโดยการเทกองรวมกันไว้กลางแจ้งในพื้นที่ว่างเปล่าเพื่อให้ขยะมูลฝอยเน่าเปื่อยตามธรรมชาติเป็นวิธีที่ง่ายและไม่ยุ่งยากต่อการจัดการขยะมูลฝอยและใช้งบประมาณน้อยเป็นแหล่งแพร่กระจายเชื้อโรค และเกิดกลิ่นรบกวนใช้พื้นที่มาก ทำให้บ้านเมืองสกปรกและไม่เป็นระเบียบ ส่งผลกระทบต่ออุตสาหกรรมการท่องเที่ยวเกิดปัญหามลพิษทางน้ำ ดิน อากาศ และทัศนียภาพ

ฝังกลบอย่างถูกหลักสุขาภิบาล   

    ขยะมูลฝอยส่งกลิ่นรบกวน เป็นแหล่งแพร่เชื้อโรคจึงมีการนำขยะมูลฝอยมาฝังกลบในบ่อขยะที่จัดเตรียมไว้ โดยมีการออกแบบและก่อสร้างตามหลักวิชาการ เช่น การปูพื้นบ่อขยะด้วยพลาสติกกันซึม เพื่อป้องกันการปนเปื้อนของน้ำชะขยะลงสู่แหล่งน้ำหรือปนเปื้อนลงในดิน การวางท่อระบายแก๊สที่เกิดจากการย่อยสลายของสารอินทรีย์ที่อยู่ในบ่อขยะ

• เป็นระบบที่ง่ายไม่ซับซ้อน ค่าใช้จ่ายในการลงทุนและค่าดูแลระบบไม่สูง

• สามารถกำจัดขยะมูลฝอยได้ทุกประเภท ยกเว้นขยะพิษ และขยะติดเชื้อ

• แก๊สมีเทนที่เกิดจากการฝังกลบสามารถนำไปผลิตกระแสไฟฟ้าได้

• ใช้พื้นที่ฝังกลบมาก และพื้นที่ต้องห่างไกลจากชุมชน

• มีค่าใช้จ่ายในการขนส่งขยะมูลฝอย

• ใช้ดินกลบทับขยะมูลฝอยเป็นจำนวนมาก

หมักทำปุ๋ย 

   ขยะอินทรีย์ (เศษอาหาร เศษผัก ผลไม้ ของเหลือจากการเกษตร)เพิ่มมากขึ้น พื้นที่ไม่เพียงพอต่อการฝังกลบ จึงใช้ความรู้เรื่องการย่อยสลายสารอินทรีย์โดยนำขยะอินทรีย์มาผ่านกระบวนการหมักให้เป็นปุยเพื่อปรับปรุงคุณภาพดิน

• สร้างประโยชน์จากขยะอินทรีย์โดยการผลิตปุ๋ย

• มีการคัดแยกขยะอินทรีย์ก่อนเข้ากระบวนการหมักทำปุ๋ย

• พื้นที่ในการทำปุ๋ยหมักต้องห่างกลจากชุมชน เพื่อป้องกันกลิ่นรบกวน

• มีการดูแลระบบอย่างสม่ำเสมอ เช่น การพลิกกลับกองปุ๋ยหมัก

เตาเผาในชุมชน

  มื่อพื้นที่ไม่เพียงพอต่อการจัดการขยะมูลฝอยแบบการฝังกลบอย่างถูกหลักสุขาภิบาล แต่มีความรู้ในเรื่องเทคโนโลยีการผาไหม้มากขึ้น จึงมีการสร้างเตาเผาชุมชนที่มีขนาดเล็กสามารถจัดการขยะมูลฝอยปริมาณไม่มากได้เป็นอย่างดี

• ไม่ก่อให้เกิดขยะมูลฝอยตกค้างในชุมชน

• ไม่เสียค่าใช้จ่ายในการขนส่งขยะมูลฝอย

• ใช้พื้นที่ในการจัดการขยะมูลฝอยน้อย

• ก่อนการเผามีการคัดแยกขยะอินทรีย์และขยะที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้

• ก่อให้เกิดปัญหามลพิษทางอากาศ เช่น ฝุ่นละออง จากการเผาไหม้ ซึ่งเป็นผลเสียต่อระบบหายใจ

• มีค่าใช้จ่ายในการลงทุนและค่าดำเนินการดูแลระบบ

เตาเผาเพื่อผลิตพลังงาน

   ขยะมูลฝอยมีจำนวนมากขึ้นอย่างต่อเนื่อง เตาเผาชุมชนไม่สามารถกำจัดได้หมด และเทคโนโลยีมีความก้าวหน้ามากขึ้น จึงมีการนำความรู้ในเรื่องการนำพลังงานความร้อนจากการเผาไหม้ขยะมูลฝอยมาผลิตเป็นพลังงานไฟฟ้าเกิดเป็นแนวคิด "เปลี่ยนขยะเป็นพลังงาน"

• ใช้ประโยชน์จากขยะมูลฝอยในการผลิตพลังงานไฟฟ้า

• ใช้พื้นที่น้อย ไม่ก่อให้เกิดขยะมูลฝอยตกค้าง

• หากดำเนินการไม่เหมาะสมอาจก่อให้เกิดมลพิษทางอากาศทำให้ระคายเคืองกับระบบหายใจ

• เถ้าที่เกิดจากการเผาไหม้ ต้องนำไปกำจัดด้วยวิธีฝังกลบอย่างถูกหลักสุขาภิบาล

• ค่าใช้จ่ายในการลงทุนและค่าดำเนินการดูแลระบบสูง

ระบบบำบัดน้ำเสียแบบบึงประดิษฐ์

    เป็นการบำบัดน้ำเสียจากชุมชนที่มีสารอินทรีย์เป็นองค์ประกอบหลัก มีลักษณะใกล้เคียงกับบึงในธรรมชาติ หลักการทำงาน สารอินทรีย์ส่วนหนึ่งจะตกตะกอนจมตัวลงสู่ก้นบึง และถูกย่อยสลายโดยจุลินทรีย์ ส่วนสารอินทรีย์ที่ละลายน้ำจะถูกกำจัดโดยจุลินทรีย์ที่เกาะติดอยู่กับพืชน้ำหรือชั้นหิน โดยได้รับออกชิเจนจากการแทรกซึมของอากาศผ่านผิวน้ำหรือชั้นหินลงมา

• การทำงานไม่ซับซ้อนและไม่ต้องใช้เทคโนโลยีขั้นสูงในการบำบัด

• พืชน้ำที่ใช้ในการบำบัดสามารถนำมาใช้ประโยชน์และเพิ่มมูลค่าได้

• การบำบัดน้ำเสียใช้ระยะเวลานาน และมีประสิทธิภาพต่ำ จึงไม่สามารถองรับน้ำเสียจากโรงงานอุตสาหกรรมที่มีปริมาณมากได้

ระบบบำบัดน้ำเสียแบบบ่อเติมอากาศ

    เมื่อน้ำเสียมีปริมาณสารอินทรีย์มากขึ้น จึงมีการเติมออกซิเจนให้กับน้ำเสีย เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการบำบัดน้ำเสีย โดยใช้เครื่องเติมอากาศ เช่น กังหันน้ำชัยพัฒนา เป็นเครื่องเติมอากาศให้มีปริมาณออกซิเจนเพียงพอสำหรับจุลินทรีย์สามารถนำไปใช้ย่อยสลายสารอินทรีย์ในน้ำเสียได้รวดเร็วกว่าระบบบำบัดน้ำเสียแบบบึงประดิษฐ์

• สามารถบำบัดน้ำเสียจากชุมชนและโรงงานอุตสาหกรรมขนาดเล็ก

• การดำเนินงานและบำรุงรักษาไม่ยุ่งยาก

• ใช้ไฟฟ้าในการทำงานของระบบบำบัด

• มีค่าซ่อมบำรุงและดูแลเครื่องเติมอากาศ

• 
  

ระบบบำบัดน้ำเสียแบบตะกอนเร่ง

     เมื่อน้ำเสียมีปริมาณสารอินทรีย์สูงมากขึ้น ใช้เวลาในการบำบัดนาน จึงมีการเติมแบคทีเรียซึ่งเป็นจุลินทรีย์ชนิดหนึ่งที่ใช้ออกซิเจนในการย่อยสลาย พร้อมกับมีการเติมอากาศ ซึ่งเป็นการผสมให้น้ำเสียและจุลินทรีย์ที่อยู่ในถังเป็นเนื้อเดียวกัน เพื่อเร่งการย่อยสลายสารอินทรีย์และอนินทรีย์ให้เร็วขึ้น

• สามารถบำบัดได้ทั้งน้ำเสียชุมชนและน้ำเสียจากโรงงานอุตสาหกรรมขนาดใหญ่

• ใช้เวลาในการบำบัดน้ำเสียน้อยลง

• การดำเนินงานและบำรุงรักษามีความยุ่งยากเพราะต้องควบคุมสภาพแวดล้อมและลักษณะทางกายภาพให้เหมาะสมกับการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์

ระบบบำบัดน้ำเสียแบบโดแอกกูเลชัน (Coagulation)

     การบำบัดน้ำเสียด้วยวิธีที่กล่าวมาแล้วไม่สามารถบำบัดน้ำเสียที่มีสารแขวนลอยขนาดเล็ก (อนุภาคอยู่ในช่วง 0.1-1 นาโนเมตร) จึงนำหลักการของกระบวนการโคแอกกูเลชันซึ่งเป็นกระบวนการประสานคอลลอยด์มาใช้ในการบำบัด โดยการเติมสารช่วยให้เกิดการตกตะกอน เช่น สารส้ม ลงไปในน้ำเสียทำให้สารแขวนลอยขนาดเล็กจับตัวกันเป็นกลุ่มก้อน จนมีน้ำหนักมากและสามารถตกตะกอนลงมาได้อย่างรวดเร็ว

• สามารถบำบัดน้ำเสียจากโรงานอุตสาหกรรมที่มีสารแขวนลอยขนาดเล็กและมีไขมันหรือน้ำมันละลายอยู่

• มีค่าใช้จ่ายในการซื้อสารเคมี และมีการใช้ไฟฟ้าในการกวนผสมสารเคมีกับน้ำเสีย

• การดำเนินงานและบำรุงรักษายุ่งยาก เพราะต้องหาค่าปริมาณสารเคมีที่เหมาะสมกับน้ำเสียที่เข้าระบบ

• ในกรณีที่น้ำเสียที่ผ่านการบำบัดยังมีค่าสารอินทรีย์สูงต้องส่งไปบำบัดต่อด้วย 3 วิธีดังกล่าวข้างต้น

ระบบนำบัดน้ำเสียแบบการแลกเปลี่ยนประจุ

     โรงงานอุตสาหกรรมบางแห่งมีโลหะหนักปนเปื้อนในน้ำเสีย จึงมีการพัฒนาระบบให้สามารถบำบัดโลหะหนักได้โดยอาศัยหลักการแลกเปลี่ยนประจุระหว่างโลหะหนักในน้ำเสียกับตัวกลางหรือเรซินโดยโลหะหนักจะแลกเปลี่ยนประจุกับเรซินแล้วถูกเรซินจับไว้ ทำให้น้ำเสียที่ผ่านระบบไม่มีสารปนเปื้อนของโลหะหนักเหลืออยู่

• บำบัดน้ำเสียจากโรงงานอุตสาหกรรมที่มีโลหะหนักปนเปื้อน

• ฟื้นฟูสภาพของเรซินที่เสื่อมสภาพให้นำกลับมาใช้ใหม่ได้

• นำโลหะหนักที่เป็นสารปนเปื้อนมาใช้ประโยชน์ใหม่

• ใช้สารเคมีในการฟื้นฟูสภาพของเรซิน

• มีค่าใช้จ่ายในการดูแลระบบ และอุปกรณ์มีราคาแพง

การคาดการณ์ เป็นการคาดคะเนสิ่งที่จะเกิดขึ้นล่วงหน้า โดยอาศัยการสังเกตปรากฏที่เกิดขึ้นซ้ำๆ หรือใช้ข้อมูลความรู้ที่เป็นหลักการ กฎ หรือทฤษฎีมาช่วยในการคาดคะเน