แนวคิดและเทคโนโลยีขยะเพิ่มทรัพย์

ปัญหาของขยะและการจัดการในประเทศไทย

ขยะมูลฝอยเป็นหนึ่งในปัญหามลพิษอันดับต้นๆ ของประเทศไทย โดยปัญหาขยะมูลฝอยถูกกําหนดให้เป็นวาระแห่งชาติที่ทุกภาคส่วนต้องให้ความสำคัญ (มติคณะรัฐมนตรี 3/5/2559 ข้อ 9) และร่วมมือกันแก้ไขอย่างเร่งด่วนและครบถ้วนตั้งแต่ต้นทางจนถึงปลายทาง จากการสำรวจโดยกรมควบคุมมลพิษ พบว่าขยะมูลฝอยที่เกิดขึ้นจากชุมชนทั่วประเทศในปี พ.ศ. 2560 มีปริมาณมากถึง 27.37 ล้านตัน หรือ 74,998 ตันต่อวัน (กรมควบคุมมลพิษ 2561: ข้อมูลสถานการณ์มลพิษของประเทศไทย ปี 2560 โดยกรมควบคุมมลพิษ กระทรวงทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อม ปีที่พิมพ์ 2561 หน้า 76) เนื่องจากประเทศไทยยังไม่มีระบบการแยกขยะที่มีประสิทธิภาพ ทำให้ปริมาณขยะส่วนใหญ่ถูกรวมกันในหลุมฝังกลบ ซึ่งทำให้หลุมฝังกลบในจังหวัดต่างๆ เต็มอย่างรวดเร็วและในอนาคตจะก่อให้เกิดปัญหาในการจัดการเป็นอย่างมาก เนื่องจากพื้นที่ที่สามารถใช้เป็นหลุมฝังกลบในแต่ละจังหวัดมีจำกัด และจะไม่สามารถขยายพื้นที่เพิ่มออกไปได้ นอกจากนี้ยังมีขยะมูลฝอยชุมชนปริมาณมากถึง 7.17 ล้านตัน หรือ 19,656 ตันต่อวัน (ร้อยละ 26) ที่ถูกกำจัดอย่างไม่ถูกต้อง เช่น การกำจัดขยะแบบเทกองในเขตชุมชนที่พักอาศัย การเผากลางแจ้ง (ซึ่งเป็นสาเหตุหนึ่งของการสร้างมลพิษทางอากาศ เช่น การเกิดฝุ่นควันพิษ PM 2.5) การลักลอบทิ้งขยะในพื้นที่สาธารณประโยชน์ หรือลักลอบทิ้งลงสู่แหล่งน้ำ (กรมควบคุมมลพิษ 2561: ข้อมูลสถานการณ์มลพิษของประเทศไทย ปี 2560 โดยกรมควบคุมมลพิษ กระทรวงทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อม ปีที่พิมพ์ 2561 หน้า 76)

ในส่วนของการดำเนินการจัดการขยะอย่างถูกต้องนั้น ต้องเริ่มต้นด้วยการจัดการแยกประเภทขยะ ในส่วนของขยะพลาสติกหรือโลหะที่มีมูลค่าสามารถนำไปรีไซเคิลหรือส่งขายให้โรงงานนำไปสร้างผลิตภัณฑ์นำกลับมาใช้ใหม่ ในส่วนของขยะที่เผาได้สามารถกำจัดโดยใช้เตาเผาที่มีระบบกำจัดอากาศเสียและระบบกำจัดมลพิษทางอากาศ เพื่อใช้ผลิตพลังงาน ในส่วนของขยะอินทรีย์สามารถใช้ในการทำปุ๋ยหมัก แต่กระบวนการดังกล่าวต้องใช้เวลา กำลังคน และค่าใช้จ่ายที่สูง ถึงแม้ว่าในปัจจุบันประเทศไทยมีโรงแยกขยะ 643 แห่งที่สามารถจัดการขยะด้วยวิธีดังกล่าวได้ แต่เนื่องด้วยข้อจำกัดทางด้านงบประมาณ บุคลากร เวลา และเนื่องจากปริมาณขยะที่ตกค้างสะสมในแต่ละพื้นที่มีเป็นจำนวนมาก ทำให้โรงขยะเหล่านั้นไม่สามารถจัดการคัดแยกขยะได้ทั้งหมด และจึงต้องจัดการขยะส่วนใหญ่ด้วยวิธีฝังกลบรวม จากการรวบรวมวิเคราะห์ข้อมูลที่มีอยู่ในปัจจุบัน พบว่าปริมาณขยะในประเทศไทยที่ถูกจัดการด้วยวิธีที่ถูกต้องมีไม่ถึงร้อยละ 1 (กรมควบคุมมลพิษ 2561: รายงานสถานการณ์สถานที่กำจัดขยะมูลฝอยชุมชนของประเทศไทย ปี 2560 โดยกรมควบคุมมลพิษ กระทรวงทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อม ปีที่พิมพ์ 2561 หน้า 15-16)

ในส่วนของการดำเนินการจัดการขยะอย่างไม่ถูกต้องนั้น เช่น การกำจัดแบบเทกอง (ร้อยละ 93 ของสถานที่กำจัดขยะมูลฝอยแบบไม่ถูกต้อง) การกำจัดแบบเผากลางแจ้ง (ร้อยละ 4) การใช้เตาเผาที่ไม่มีระบบกำจัดมลพิษทางอากาศ (ร้อยละ 2.6) และการฝังกลบแบบรวม (ร้อยละ 0.3) ล้วนแต่เป็นปัจจัยที่ส่งผลต่อการเกิดมลพิษทั้งทางอากาศและทางน้ำของประเทศไทย ในรูปแบบของเศษขยะเน่าเสียในแหล่งน้ำ ฝุ่นละอองขนาดเล็ก (PM 2.5 และ PM 10) ก๊าซโอโซน (O3) สารอินทรีย์ระเหยง่าย (Volatile Organic Compounds (VOCs)) ที่ส่งผลกระทบต่อสุขภาพอนามัยและคุณภาพชีวิตของประชาชน (กรมควบคุมมลพิษ 2556: รายงานสถานการณ์มลพิษของประเทศไทย ปี 2555 หน้า 1) ในส่วนของขยะอินทรีย์ซึ่งจัดเป็นขยะส่วนใหญ่ของขยะทั้งหมด (จากการสำรวจโดยกรมควบคุมมลพิษในปี พ.ศ. 2559 พบว่าร้อยละ 64 ของปริมาณขยะมูลฝอยทั้งหมดในประเทศไทยเป็นขยะอินทรีย์ (กรมควบคุมมลพิษ 2560)) ถึงแม้จะเป็นขยะที่ย่อยสลายได้เร็ว เช่น เศษผัก เปลือกผลไม้ เศษอาหาร ใบไม้ เศษเนื้อสัตว์ เป็นต้น แต่เนื่องจากการจัดการที่ไม่ถูกต้องจากการฝังรวม จึงทำให้เป็นขยะส่วนที่เกิดการเน่าเสีย ส่งกลิ่นเหม็น และเป็นแหล่งแพร่กระจายของเชื้อโรค รวมทั้งการปลดปล่อยก๊าซมีเทนจากกระบวนการฝังกลบแบบไม่ถูกต้องสู่ชั้นบรรยากาศ ซึ่งก๊าซมีเทนเป็นสาเหตุสำคัญของปัญหาโลกร้อน ถ้าการจัดการขยะมีการดำเนินงานที่ถูกต้องคือมีการคัดแยกนั้น สามารถนำขยะอินทรีย์ที่แยกได้ไปใช้ประโยชน์เพื่อเป็นอาหารเลี้ยงสัตว์หรือนำไปทำปุ๋ยหมัก แต่เนื่องจากยังคงเป็นการเพิ่มมูลค่าของขยะที่ต่ำ จึงทำให้ภาคครัวเรือนไม่มีแรงจูงใจในการแยกขยะ ส่งผลให้ขยะอินทรีย์ยังคงโดนทิ้งรวมกับขยะประเภทอื่น และยังคงเป็นปัญหาใหญ่ที่ต้องการการแก้ไขอย่างเร่งด่วน

แนวคิดและเทคโนโลยีขยะเพิ่มทรัพย์ (C-ROS) เพื่อการจัดการขยะในประเทศไทยแบบยั่งยืน

เนื่องการจัดการขยะในประเทศไทยยังมีปัญหาอยู่มาก และยิ่งนับวัน ปัญหาดังกล่าวรังแต่จะทวีความรุนแรงมากขึ้นเรื่อยๆ ทางทีมวิจัยเทคโนโลยีขยะเพิ่มทรัพย์ (Cash Return from Zero and Segregation of Waste, C-ROS) เชื่อว่าการแก้ปัญหาการจัดการขยะที่ถูกต้องและยั่งยืน ต้องเริ่มจากการแยกขยะตั้งแต่ต้นทาง ในระดับครัวเรือน ระดับผู้บริโภค การนำขยะทุกประเภทไปเผารวมกันในโรงฟ้าพลังงานขยะไม่ใช่การจัดการขยะที่เหมาะสมกับทุกพื้นที่ในประเทศไทย เนื่องจากการจัดการขยะแบบใช้เตาเผาที่ไม่สร้างมลภาวะทางอากาศนั้นต้องใช้เทคโนโลยีที่มีราคาแพงและการดำเนินการให้คุ้มทุนเหมาะกับการจัดการขยะในเมืองใหญ่ๆที่มีปริมาณขยะสูงมาก เทคโนโลยีขยะเพิ่มทรัพย์ (C-ROS) เป็นเทคโนโลยีที่เหมาะกับการจัดการขยะของชุมชนหรือองกรณ์ที่ไม่ต้องการการลงทุนที่สูง เป็นเทคโนโลยีที่เหมาะกับเมืองเล็กที่ต้องการเทคโนโลยีแบบสะอาด ไม่สร้างมลภาวะให้สิ่งแวดล้อมเพิ่มขึ้นและเน้นความยั่งยืนในการดำเนินการ โดยทางทีมวิจัย C-ROS มีแนวคิดหลัก 3 ด้านเพื่อนำสู่การสร้างเทคโนโลยีที่จะช่วยให้ประเทศไทยสามารถประสบความสำเร็จในการบริหารจัดการขยะแบบยั่งยืน

1. สร้างเทคโนโลยีเพื่อช่วยให้กระบวนการแยกขยะสามารถสร้างรายได้ (Making waste segregation economic sustainable)

เนื่องจากกระบวนการแยกขยะมีค่าใช้จ่ายทั้งในส่วนต้นทุนในการจัดการ การสร้างระบบในการรองรับ และกำลังคนในการจัดการอย่างต่อเนื่อง การบริหารจัดการดังกล่าวจะเกิดขึ้นไม่ได้หากขยะที่แยกออกมานั้นไม่สามารถนำมาเป็นส่วนที่สร้างรายได้หรือประโยชน์กลับคืนแก่ชุมชน หรือหน่วยงานที่ดำเนินการแยกขยะ ดังนั้นการมีเทคโนโลยีที่สามารถสร้างมูลค่าเพิ่มให้ขยะและระบบการจัดการขยะอย่างครบวงจรของห่วงโซ่มูลค่า (Value Chain) จึงเป็นปัจจัยที่สำคัญในการทำให้การแยกขยะและการจัดการขยะที่ถูกต้องในประเทศไทยเกิดขึ้นได้จริง ถึงแม้ว่าวัสดุหลายประเภทในขยะมูลฝอยทั่วไป สามารถถูกนำมาใช้ใหม่ (recyclable waste) เช่น พลาสติก แก้ว โลหะ ไม้ กระดาษ (มีปริมาณประมาณ 30-35 % ของขยะทั้งหมด) วัสดุเหล่านี้จัดเป็นขยะที่มีมูลค่าในตัวเองและสถานประกอบการณ์หลายแหล่งรับซื้อและมีเทคโนโลยีที่สามารถนำวัสดุเหล่านี้นำกลับมาใช้ใหม่ แต่เนื่องจากขยะเหล่านี้ถูกทิ้งรวมกับขยะอินทรีย์ (ซึ่งเป็นขยะส่วนใหญ่ของปริมาณขยะทั้งหมด) การเน่าเสียของขยะอินทรีย์เป็นปัจจัยหลักที่ทำให้ขยะที่มีมูลค่าหลายอย่างไม่สามารถถูกนำไปสู่กระบวนการนำมาใช้ใหม่ได้ ดังนั้นการมีเทคโนโลยีเพื่อแปลงขยะอินทรีย์ให้เป็นสารมีมูลค่าจึงเป็นปัจจัยสำคัญที่ทำให้กระบวนการแยกขยะสามารถดำเนินการได้แบบยั่งยืน

2. การแปลงขยะอินทรีย์เป็นรายได้ (Technology to target organic waste)

เนื่องจากขยะอินทรีย์คือขยะส่วนใหญ่ของขยะทั้งหมด (คิดเป็น 64%) แต่เป็นขยะที่มูลค่าน้อยที่สุดและเป็นส่วนที่สร้างปัญหาทำให้ขยะส่วนอื่นที่มีมูลค่าไม่สามารถถูกนำไปใช้ประโยชน์ได้ เพราะเมื่อขยะทั้งหมดถูกทิ้งรวมกัน การเน่าเสียขยะของขยะอินทรีย์ทำให้ขยะส่วนอื่นไม่สามารถโดนนำไปจัดการต่อได้ ในส่วนของการนำขยะอินทรีย์ไปเผานั้นเป็นการดำเนินการที่ไม่คุ้มค่าเพราะขยะอินทรีย์มีน้ำเป็นองค์ประกอบในปริมาณสูง การเผาไหม้ของขยะอินทรีย์แบบไม่สมบูรณ์จะสร้างมลภาวะทางอากาศและฝุ่นละออง PM2.5 หรือ PM10 ดังนั้นทางทีมวิจัยเทคโนโลยีขยะเพิ่มทรัพย์ (C-ROS) จึงตั้งเป้าที่จะพัฒนาเทคโนโลยีชีวภาพเพื่อการแปลงขยะอินทรีย์ให้เป็นเชื้อเพลิงชีวภาพและสารชีวภัณฑ์มูลค่าเพิ่มอย่างครบวงจร เทคโนโลยีนี้สามารถแปลงขยะอินทรีย์เป็นรายได้ เป็นเทคโนโลยีที่สำคัญที่จะช่วยสร้างชุมชนหรือหน่วยงานไร้ขยะ (Zero Waste Community/Organization) ที่มีศักยภาพทางเศรษฐกิจ (Economic Feasibility) เพราะเมื่อขยะทุกประเภทสามารถสร้างรายได้ ก็จะทำให้เกิดกระบวนการบริหารจัดการขยะแบบยั่งยืน จากการแยกขยะอย่างครบวงจรเพราะสามารถดำเนินการไปได้แบบมีรายได้เลี้ยงตนเอง

3. การสร้างเซลล์และกระบวนการต้นแบบที่มีศักยภาพทางเศรษฐกิจในการแปลงขยะอินทรีย์ให้เป็นสารมูลค่าเพิ่ม (Integrative Bioconversion Technology for C-ROS)

ทีมนักวิจัย C-ROS จากสำนักวิชาวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมชีวโมเลกุล สถาบันวิทยสิริเมธี และเครือข่ายพันธมิตรผู้ร่วมวิจัยจาก มหาวิทยาลัยบูรพา มหาวิทยาลัยมหิดล และจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ซึ่งมีความเชี่ยวชาญด้านงานชีววิทยาสังเคราะห์และการปรับเปลี่ยนวิถีเมตาบอลิก (Synthetic Biology and Metabolic Engineering) และการออกแบบระบบสายการผลิตแบบบูรณาการ (Process Integration) ได้ร่วมกันพัฒนาเทคโนโลยีที่สามารถแปลงขยะอินทรีย์ให้เป็นสารมูลค่าเพิ่ม (Waste to Value) เช่น เชื้อเพลิงชีวภาพ (ก๊าซชีวภาพ ก๊าซไฮโดรเจน น้ำมันเบนซินสำหรับใช้ในเครื่องจักกลการเกษตร) น้ำยาซักล้าง และปุ๋ยชีวภาพ เทคโนโลยี C-ROS จะสามารถช่วยให้การบริหารจัดการในระดับหน่วยงาน เช่น เทศบาล โรงอาหารของสถานประกอบการณ์ ตลาดสด มีแรงจูงใจในการแยกขยะ เนื่องจากขยะอินทรีย์ที่ผ่านการคัดแยกจะกลายเป็นสารตั้งต้นที่มีมูลค่าต่อกระบวนการแปลงขยะอินทรีย์ให้เป็นสารมูลค่าเพิ่ม หากทุกครัวเรือนและชุมชนมีการคัดแยกขยะ จะทำให้ปริมาณขยะที่เหลือซึ่งถูกนำไปฝังกลบมีปริมาณน้อยลงอย่างมีนัยสำคัญ ทำให้การบริหารจัดการขยะมีประสิทธิภาพและยั่งยืนมากขึ้นจนอาจนำประเทศไทยสู่สังคมไร้ขยะ (Zero Waste Community) ได้ในที่สุด โดยทางกลุ่มวิจัยมุ่งหวังที่จะใช้มูลค่าของผลิตภัณฑ์ที่ได้จากเทคโนโลยี เป็นแรงผลักดันให้เกิดการพัฒนาอุตสาหกรรมใหม่ ระบบจัดการขยะอินทรีย์แบบใหม่ที่นำมาซึ่งรายได้ที่สูงอย่างมีนัยสำคัญ สามารถใช้เป็นเครื่องมือให้หน่วยงานภาครัฐใช้ส่งเสริมพฤติกรรมของครัวเรือนและชุมชนในการคัดแยกขยะ หรือบริษัทเอกชนที่มีเจตจำนงในการช่วยแก้ไขปัญหาสิ่งแวดล้อมให้แก่ประเทศ สามารถลงทุนในระดับอุตสาหกรรมที่สามารถผลิตสารมูลค่าเพิ่มได้ในอนาคต