“กังหันชัยพัฒนา” กังหันบำบัดน้ำเสีย
“สิทธิบัตรในพระปรมา ิไธย” เพื่อพัฒนาแหล่งน้ำแก่ปวงชน
ด้วยการหมุนปั่นเพื่อเติมอากาศให้น้ำเสียกลายเป็นน้ำดี
สามารถประยุกต์ใช้บำบัดน้ำเสียจากการอุปโ คของประชาชน น้ำเสียจากโรงงานอุตสาหกรรม
รวมทั้งเพิ่มออกซิเจนให้กับบ่อเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำทางการเกษตร เชื่อว่าคนไทยคงคุ้นกับ าพของกังหันน้ำที่มีโครงเป็นรูปเหลี่ยมบนทุ่นลอย
และมีซองตักวิดน้ำซึ่งเจาะเป็นรูพรุน
เราจึงเห็นสายน้ำพรั่งพรูจากซองวิดน้ำขณะที่กังหันหมุนวนเวียนซ้ำแล้วซ้ำเล่า
ทุกครั้งที่น้ำถูกตักขึ้นมาออกซิเจนในอากาศจะละลายในน้ำได้ดีขึ้น
เพราะพื้นที่ในการทำปฏิกิริยามีมากกว่าเดิม
ทำให้น้ำเสียซึ่งเป็นปัญหาของแหล่งน้ำในหลายพื้นที่มีคุณ าพที่ดีขึ้น นอกจากนี้
ขณะที่น้ำตกลงในผิวน้ำจะทำให้เกิดฟองอากาศจมลงไปใต้ผิวน้ำ
จึงเป็นการถ่ายเทออกซิเจนให้กับน้ำอีกต่อหนึ่ง ที่กล่าวมาข้างต้น
คือ “กังหันน้ำชัยพัฒนา”
หรือเครื่องกลเติมอากาศที่ผิวน้ำหมุนช้าแบบทุ่นลอย ซึ่งประกอบด้วยซองวิดน้ำ 6 ซอง
แต่ละซองจะถูกแบ่งออกเป็น 3 ห้องเท่าๆ กัน ทั้งหมดถูกติดตั้งบนโครงเหล็ก 12 โครงใน
2 ด้าน มีศูนย์กลางของกังหันที่เรียกว่า "เพลากังหัน"
ซึ่งวางตัวอยู่บนตุ๊กตารองรับเพลาที่ติดตั้งอยู่บนทุ่นลอย
และมีระบบขับส่งกำลังด้วยเฟืองจานขนาดใหญ่อยู่บนโครงเหล็กที่ยึดทุ่นทั้ง 2
ด้านเข้าไว้ด้วยกัน
ด้านล่างของกังหันในส่วนที่จมน้ำจะมีแผ่นไฮโดรฟอยล์ยึดปลายของทุ่นลอยด้านล่าง ทั้งนี้
การเพิ่มออกซิเจนให้กับน้ำจะช่วยให้จุลินทรีย์ย่อยสลายสิ่งสกปรกในน้ำเสียได้อย่างมีประสิทธิ าพ
ซึ่งเป็นกระบวนการทางชีว าพที่ใช้ในการบำบัดน้ำเสียที่ได้รับความนิยมอย่างมาก
เพราะเป็นวิธีที่มีประสิทธิ าพและใช้ค่าใช้จ่ายในการบำบัดน้ำเสียน้อย
และแหล่งน้ำเสียที่กระจายไปตามแหล่งต่างๆ
จึงทำให้ยากแก่การรวบรวมน้ำเสียเพื่อนำไปบำบัดในโรงบำบัดน้ำเสีย
และต้องเสียค่าใช้จ่ายสูง ตามทฤษฎีเครื่องกลเติมอากาศ
นับว่าการเติมอากาศหรือออกซิเจนเป็นหัวใจของระบบบำบัดน้ำเสีย
เพราะถ้ามีออกซิเจนอยู่มากจุลินทรีย์ก็สามารถบำบัดน้ำได้ดีและบำบัดน้ำเสียได้มากขึ้น
แต่ที่ความดันบรรยากาศซึ่งเป็นความดันที่ค่อนข้างต่ำสำหรับออกซิเจนในการละลายน้ำ
จึงต้องมีการเพิ่มพื้นที่สัมผัสระหว่างอากาศกับน้ำให้ได้มากที่สุด “กังหันน้ำชัยพัฒนา”
คือสิ่งประดิษฐ์ซึ่งเกิดจากพระปรีชาสามารถและพระราชดำริของพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว
เพื่อการแก้มลพิษทางน้ำซึ่งทวีความรุนแรงมากขึ้นในหลายพื้นที่
ซึ่งสร้างเครื่องต้นแบบได้ครั้งแรกในปี 2532
การประยุกต์ใช้งานสามารถใช้ประโยชน์เพื่อเติมอากาศให้กับน้ำหรือใช้เพื่อขับเคลื่อนน้ำได้
โดยการใช้งานทั้งในรูปแบบที่ติดตั้งอยู่กับที่และใช้ในรูปแบบเคลื่อนที่เพื่อเติมอากาศให้กับแหล่งน้ำขนาดใหญ่
หรือตามคลองส่งน้ำที่มีความยาวมาก
ซึ่งดัดแปลงได้ด้วยการใช้พลังงานจากเครื่องยนต์ของกังหัน วิวัฒนาการของกังหันน้ำชัยพัฒนานั้น
เริ่มจากการสร้างต้นแบบแล้วนำไปติดตั้งยังพื้นที่ทดลองเพื่อแก้ปัญหาไปพร้อมๆ กัน
ทั้งนี้
พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวได้มีพระราชดำริให้มูลนิธิชัยพัฒนาดำเนินการวิจัยและพัฒนากังหันน้ำ
ซึ่งโครงสร้างและส่วนประกอบในส่วนที่เป็นปัญหาได้รับการแก้ไขมาโดยตลอดนับแต่มีการสร้างเครื่องต้นแบบ ในด้านโครงสร้างนั้นได้พัฒนาให้กังหันน้ำหมุนด้วยความเร็ว
1,450 รอบต่อนาที โดยที่ซองตักน้ำหมุนด้วยความเร็ว 5 รอบต่อนาที ขับด้วยมอเตอร์ขนาด
2 แรงม้า และมีการปรับปรุงโครงสร้างในรูปแบบต่างๆ เช่น
ออกแบบตัวเครื่องให้สามารถขับเคลื่อนด้วยคนเพื่อใช้ในแหล่งน้ำที่ไฟฟ้ายังเข้าไปไม่ถึง
เป็นต้น ด้านประสิทธิ าพสามารถถ่ายเทออกซิเจนลงน้ำได้ 0.9
กิโลกรัมต่อแรงม้า-ชั่วโมง และมีการพัฒนาให้ถ่ายเทออกซิเจนได้ 1.2
กิโลกรัมต่อแรงม้า-ชั่วโมง กังหันน้ำชัยพัฒนา
ได้รับสิทธิบัตรจากกรมทรัพย์สินทางปัญญา เมื่อวันที่ 2 ก.พ.2536
หลังจากเลขาธิการมูลนิธิชัยพัฒนาซึ่งเป็นหน่วยงานหลักที่สนองพระราชดำริในการพัฒนากังหันน้ำได้รับพระราชทานพระบรมราชานุญาตให้ยื่นขอรับสิทธิบัตรเมื่อวันที่
2 มิ.ย.2535
จึงนับว่าเป็นสิทธิบัตรในพระปรมา ิไธยของพระมหากษัตริย์พระองค์แรกของไทย
และครั้งแรกของโลก และถือว่าวันที่ 2 ก.พ.ของทุกปีเป็น “วันนักประดิษฐ์”
นับแต่นั้นเป็นต้นมา นอกจากนี้ “กังหันชัยพัฒนา”
ยังได้รับรางวัลเหรียญทองจาก The Belgian Chamber of Inventor
องค์กรทางด้านนวัตกรรมที่เก่าแก่ของเบลเยียม ายในงาน “Brussels Eureka 2000”
ซึ่งเป็นงานแสดงสิ่งประดิษฐ์ใหม่ของโลกวิทยาศาสตร์ ณ กรุงบรัสเซลส์
ประเทศเบลเยียม
ที่มา http://www.manager.co.th/
|