กังหันชัยพัฒนา

กังหันบำบัดน้ำเสีย “สิทธิบัตรในพระปรมาภิไธย” เพื่อพัฒนาแหล่งน้ำแก่ปวงชน ด้วยการหมุนปั่นเพื่อเติมอากาศให้น้ำเสียกลายเป็นน้ำดี สามารถประยุกต์ใช้บำบัดน้ำเสียจากการอุปโภคของประชาชน น้ำเสียจากโรงงานอุตสาหกรรม รวมทั้งเพิ่มออกซิเจนให้กับบ่อเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำทางการเกษตร

เชื่อว่าคนไทยคงคุ้นกับภาพของกังหันน้ำที่มีโครงเป็นรูปเหลี่ยมบนทุ่นลอย และมีซองตักวิดน้ำซึ่งเจาะเป็นรูพรุน เราจึงเห็นสายน้ำพรั่งพรูจากซองวิดน้ำขณะที่กังหันหมุนวนเวียนซ้ำแล้วซ้ำเล่า ทุกครั้งที่น้ำถูกตักขึ้นมาออกซิเจนในอากาศจะละลายในน้ำได้ดีขึ้น เพราะพื้นที่ในการทำปฏิกิริยามีมากกว่าเดิม ทำให้น้ำเสียซึ่งเป็นปัญหาของแหล่งน้ำในหลายพื้นที่มีคุณภาพที่ดีขึ้น 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 การเพิ่มออกซิเจนให้กับน้ำจะช่วยให้จุลินทรีย์ย่อยสลายสิ่งสกปรกในน้ำเสียได้อย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งเป็นกระบวนการทางชีวภาพที่ใช้ในการบำบัดน้ำเสียที่ได้รับความนิยมอย่างมาก เพราะเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพและใช้ค่าใช้จ่ายในการบำบัดน้ำเสียน้อย และแหล่งน้ำเสียที่กระจายไปตามแหล่งต่างๆ จึงทำให้ยากแก่การรวบรวมน้ำเสียเพื่อนำไปบำบัดในโรงบำบัดน้ำเสีย และต้องเสียค่าใช้จ่ายสูง

ตามทฤษฎีเครื่องกลเติมอากาศ นับว่าการเติมอากาศหรือออกซิเจนเป็นหัวใจของระบบบำบัดน้ำเสีย เพราะถ้ามีออกซิเจนอยู่มากจุลินทรีย์ก็สามารถบำบัดน้ำได้ดีและบำบัดน้ำเสียได้มากขึ้น แต่ที่ความดันบรรยากาศซึ่งเป็นความดันที่ค่อนข้างต่ำสำหรับออกซิเจนในการละลายน้ำ จึงต้องมีการเพิ่มพื้นที่สัมผัสระหว่างอากาศกับน้ำให้ได้มากที่สุด

“กังหันน้ำชัยพัฒนา” คือสิ่งประดิษฐ์ซึ่งเกิดจากพระปรีชาสามารถและพระราชดำริของพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว เพื่อการแก้มลพิษทางน้ำซึ่งทวีความรุนแรงมากขึ้นในหลายพื้นที่ ซึ่งสร้างเครื่องต้นแบบได้ครั้งแรกในปี ๒๕๓๒ การประยุกต์ใช้งานสามารถใช้ประโยชน์เพื่อเติมอากาศให้กับน้ำหรือใช้เพื่อขับเคลื่อนน้ำได้ โดยการใช้งานทั้งในรูปแบบที่ติดตั้งอยู่กับที่และใช้ในรูปแบบเคลื่อนที่เพื่อเติมอากาศให้กับแหล่งน้ำขนาดใหญ่ หรือตามคลองส่งน้ำที่มีความยาวมาก ซึ่งดัดแปลงได้ด้วยการใช้พลังงานจากเครื่องยนต์ของกังหัน

วิวัฒนาการของกังหันน้ำชัยพัฒนานั้น เริ่มจากการสร้างต้นแบบแล้วนำไปติดตั้งยังพื้นที่ทดลองเพื่อแก้ปัญหาไปพร้อมๆ กัน ทั้งนี้ พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวได้มีพระราชดำริให้มูลนิธิชัยพัฒนาดำเนินการวิจัยและพัฒนากังหันน้ำ ซึ่งโครงสร้างและส่วนประกอบในส่วนที่เป็นปัญหาได้รับการแก้ไขมาโดยตลอดนับแต่มีการสร้างเครื่องต้นแบบ

ในด้านโครงสร้างนั้นได้พัฒนาให้กังหันน้ำหมุนด้วยความเร็ว 1,450 รอบต่อนาที โดยที่ซองตักน้ำหมุนด้วยความเร็ว 5 รอบต่อนาที ขับด้วยมอเตอร์ขนาด 2 แรงม้า และมีการปรับปรุงโครงสร้างในรูปแบบต่างๆ เช่น ออกแบบตัวเครื่องให้สามารถขับเคลื่อนด้วยคนเพื่อใช้ในแหล่งน้ำที่ไฟฟ้ายังเข้าไปไม่ถึง เป็นต้น ด้านประสิทธิภาพสามารถถ่ายเทออกซิเจนลงน้ำได้ 0.9 กิโลกรัมต่อแรงม้า-ชั่วโมง และมีการพัฒนาให้ถ่ายเทออกซิเจนได้ 1.2 กิโลกรัมต่อแรงม้า-ชั่วโมง

กังหันน้ำชัยพัฒนา ได้รับสิทธิบัตรจากกรมทรัพย์สินทางปัญญา เมื่อวันที่ 2 ก.พ.2536 หลังจากเลขาธิการมูลนิธิชัยพัฒนาซึ่งเป็นหน่วยงานหลักที่สนองพระราชดำริในการพัฒนากังหันน้ำได้รับพระราชทานพระบรมราชานุญาตให้ยื่นขอรับสิทธิบัตรเมื่อวันที่ 2 มิ.ย.2535 จึงนับว่าเป็นสิทธิบัตรในพระปรมาภิไธยของพระมหากษัตริย์พระองค์แรกของไทย และครั้งแรกของโลก และถือว่าวันที่ 2 ก.พ.ของทุกปีเป็น “วันนักประดิษฐ์” นับแต่นั้นเป็นต้นมา

นอกจากนี้ “กังหันชัยพัฒนา” ยังได้รับรางวัลเหรียญทองจาก The Belgian Chamber of Inventor องค์กรทางด้านนวัตกรรมที่เก่าแก่ของเบลเยียม ภายในงาน “Brussels Eureka 2000” ซึ่งเป็นงานแสดงสิ่งประดิษฐ์ใหม่ของโลกวิทยาศาสตร์ ณ กรุงบรัสเซลส์ ประเทศเบลเยียม

 

โดย ผู้จัดการออนไลน์ 5 มิถุนายน 2549 09.06 น.

 

    จำนวนผู้เข้าใช้งาน
ตั้งแต่วันที่ 26 กรกฎาคม พ.ศ. 2549

thaigoodview.com Version 13.0
บริหารและจัดการโดยทีมงานชาวมัธยมศึกษาและประถมศึกษา
e-mail:
webmaster@thaigoodview.com
Copyright(c) 2006 www.thaigoodview.com. All rights reserved.