คอลัมน์ รู้ไปโม้ด : กังหันน้ำชัยพัฒนา

คอลัมน์ รู้ไปโม้ด

น้าชาติ ประชาชื่น nachart@yahoo.com

คุณน้าชาติ อยากทราบเกี่ยวกับกังหันน้ำชัยพัฒนาของในหลวง ร.9 ครับ

สิงห์

ตอบ สิงห์

คำตอบนำมาจากเว็บไซต์มูลนิธิชัยพัฒนา ว่า ความเสื่อมโทรมของสภาพแวดล้อมที่เกิดขึ้นในปัจจุบันมาจากภาวะมลพิษน้ำเน่าเสียที่มีปริมาณสูงขึ้นจนยากแก่การแก้ไขให้บรรเทาเบาบางลงได้ ส่งผลต่อสุขภาพอนามัยของพสกนิกร พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว (รัชกาลที่ 9) ทรงห่วงใยในความเดือดร้อนทุกข์ยากที่เกิดขึ้นนี้ ได้เสด็จพระราชดำเนินไปทอดพระเนตรสภาพน้ำเน่าเสียในพื้นที่หลายแห่งหลายครั้งทั้งในเขตกรุงเทพมหานคร ปริมณฑล และต่างจังหวัด พร้อมทั้งพระราชทานพระราชดำริเกี่ยวกับการแก้ไขปัญหาน้ำเน่าเสีย

ในระยะแรกระหว่างปี พ.ศ. 2527-2530 ทรงแนะนำให้ใช้น้ำที่มีคุณภาพดีช่วยบรรเทาน้ำเสีย และวิธีกรองน้ำเสียด้วยผักตบชวาและพืชน้ำต่างๆ ซึ่งช่วยแก้ไขปัญหาได้ผลในระดับหนึ่ง ต่อมาถึงปี พ.ศ. 2531 สภาพความเน่าเสียของน้ำบริเวณต่างๆ มีอัตราแนวโน้มรุนแรงมากยิ่งขึ้น การใช้วิธีธรรมชาติไม่อาจบรรเทาความเน่าเสียของน้ำอย่างมีประสิทธิภาพเท่าที่ควร

จึงพระราชทานพระราชดำริให้ประดิษฐ์เครื่องกลเติมอากาศแบบประหยัดค่าใช้จ่าย สามารถผลิตได้เองในประเทศ มีรูปแบบไทยทำไทยใช้ โดยทรงได้แนวทางจาก “หลุก” ซึ่งเป็นอุปกรณ์วิดน้ำเข้านาอันเป็นภูมิปัญญาชาวบ้านเป็นจุดคิดค้นเบื้องต้น และทรงมุ่งหวังที่จะช่วยแบ่งเบาภาระของรัฐบาลในการบรรเทาน้ำเน่าเสียอีกทางหนึ่งด้วย

การนี้ จึงทรงพระกรุณาโปรดเกล้าฯ ให้มูลนิธิชัยพัฒนา สนับสนุนงบฯ เพื่อการศึกษาและวิจัยสิ่งประดิษฐ์ใหม่นี้ โดยดำเนินการจัดสร้างเครื่องมือบำบัดน้ำเสียร่วมกับกรมชลประทาน และผลิตเครื่องกลเติมอากาศขึ้นในเวลาต่อมา รู้จักกันแพร่หลายทั่วประเทศในปัจจุบัน คือ “กังหันน้ำชัยพัฒนา”

ทั้งนี้ เมื่อวันที่ 24 ธันวาคม 2531 ได้พระราชทานรูปแบบและพระราชดำริเรื่องการแก้ไขปัญหาน้ำเสียโดยการเติมออกซิเจนในน้ำ มีสาระสำคัญคือการเติมอากาศลงในน้ำเสียมี 2 วิธี วิธีหนึ่งใช้อากาศอัดเข้าไปตามท่อเป่าลงไปใต้ผิวน้ำแบบกระจายฟอง

และอีกวิธีหนึ่ง น่าจะทำได้โดยกังหันวิดน้ำตักขึ้นไปบนผิวน้ำแล้วปล่อยให้ตกลงไปยังผิวน้ำตามเดิม โดยที่กังหันน้ำดังกล่าวจะหมุนช้าด้วยกำลังของมอเตอร์ไฟฟ้าขนาดเล็กไม่เกิน 2 แรงม้า หรืออาจใช้พลังน้ำไหลก็ได้ จึงสมควรพิจารณาสร้างต้นแบบ นำไปติดตั้งทดลองใช้

กรมชลประทานรับสนองพระราชดำริในการศึกษาและสร้างต้นแบบ โดยดัดแปลงเครื่องสูบน้ำพลังน้ำจากกังหันน้ำสูบน้ำทุ่นลอย เปลี่ยนเป็นกังหันน้ำชัยพัฒนา และได้นำไปติดตั้งใช้ในกิจกรรมบำบัดน้ำเสียที่ร.พ.พระมงกุฎเกล้า เมื่อวันที่ 1 พฤษภาคม 2532 และที่วัดบวรนิเวศวิหาร เมื่อวันที่ 3 พฤษภาคม 2532 เพื่อศึกษา วิจัย และพัฒนาระบบบำบัดน้ำเสีย เป็นระยะเวลา 4-5 ปี

กังหันน้ำชัยพัฒนา หรือเครื่องกลเติมอากาศที่ผิวน้ำหมุนช้าแบบทุ่นลอย เป็น Model RX-2 หมายถึง Royal Experiment แบบที่ 2 มีคุณสมบัติในการถ่ายเทออกซิเจนได้สูงถึง 1.2 กิโลกรัมของออกซิเจน/แรงม้า/ชั่วโมง สามารถนำไปใช้ในกิจกรรมปรับปรุงคุณภาพน้ำได้อย่างอเนกประสงค์ ติดตั้งง่าย เหมาะสำหรับใช้ในแหล่งน้ำธรรมชาติ ได้แก่ สระน้ำ หนองน้ำ คลอง บึง ลำห้วย ฯลฯ ที่มีความลึกมากกว่า 1.00 เมตร และมีความกว้างมากกว่า 3 เมตร

ยังมีข้อมูลจากวิกิพีเดียว่า กังหันน้ำชัยพัฒนาทำงานโดยการหมุนปั่นเพื่อเติมอากาศให้น้ำเสียกลายเป็นน้ำดี เพราะถ้ามีออกซิเจนอยู่มาก จุลินทรีย์ก็สามารถบำบัดน้ำได้ดี และบำบัดน้ำเสียได้มากขึ้น เป็นเครื่องกลเติมอากาศที่ผิวน้ำหมุนช้าแบบทุ่นลอย (ลอยขึ้นลงได้เองตามระดับน้ำ)

ประกอบด้วยซองวิดน้ำ มีใบพัดที่ออกแบบเป็นซองตักน้ำรูปสี่เหลี่ยมคางหมูจำนวน 6 ซอง แต่ละซองแบ่งออกเป็น 3 ห้องเท่าๆ กัน มีศูนย์กลางของกังหันที่เรียกว่า เพลากังหัน วางตัวอยู่บนตุ๊กตารองรับเพลาที่ติดตั้งอยู่บนทุ่นลอย และมีระบบขับส่งกำลังด้วยเฟืองจานขนาดใหญ่ ใช้มอเตอร์ไฟฟ้าขนาด 2 แรงม้า สำหรับขับเคลื่อนซองน้ำให้หมุนรอบเป็นวงกลมอยู่บนโครงเหล็กที่ยึดทุ่นทั้ง 2 ด้านเข้าไว้ด้วยกัน ด้านล่างของกังหันในส่วนที่จมน้ำมีแผ่นไฮโดรฟอยล์ยึดปลายของทุ่นลอยด้านบน

กังหันน้ำชัยพัฒนาใช้หลักการวิดน้ำขึ้นไปสาดกระจายให้เป็นฝอยในอากาศ ทำให้น้ำสัมผัสกับอากาศได้อย่างทั่วถึง ส่งผลให้ปริมาณออกซิเจนในอากาศสามารถละลายผสมผสานเข้าไปในน้ำได้อย่างรวดเร็ว ทุกครั้งที่น้ำถูกตักขึ้นมาออกซิเจนในอากาศจะละลายในน้ำได้ดีขึ้น เพราะพื้นที่ในการทำปฏิกิริยามีมากกว่าเดิม ทำให้น้ำเสีย ซึ่งเป็นปัญหาของแหล่งน้ำในหลายพื้นที่ มีคุณภาพดีขึ้น