กังหันน้ำชัยพัฒนา

 

จาก คลังปัญญาไทย, สารานุกรมฟรี

[แก้ไข] กังหันน้ำชัยพัฒนา

          ปัจจุบันภาวะมลพิษอันเกิดจากน้ำเน่าเสียมีอัตราและปริมาณสูงขึ้นจนยากแก่การแก้ไขให้บรรเทาลงได้แต่กลับมีแนวโน้มรุนแรงมากขึ้น พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวได้เสด็จพระราชดำเนินทอดพระเนตรสภาพน้ำเสียในพื้นที่หลายแห่งหลายครั้ง ทั้งในเขตกรุงเทพมหานคร ปริมณฑล และต่างจังหวัด ทรงตระหนักถึงความรุนแรงของปัญหาที่เกิดขึ้นและทรงห่วงใยต่อพสกนิกรที่ต้องเผชิญในเรื่องดังกล่าว

          เมื่อวันที่ 24 ธันวาคม พ.ศ. 2531 ได้พระราชทานพระราชดำริในการแก้ไขปัญหาน้ำเสีย ด้วยการใช้เครื่องกลเติมอากาศ โดยพระราชทานรูปแบบสิ่งประดิษฐ์ที่เรียบง่าย แต่มีประสิทธิภาพสูงในการบำบัดน้ำเสีย ซึ่งเป็นที่รู้จักกันดีในชื่อ กังหันน้ำชัยพัฒนา โดยการนำมาใช้ในการปรับปรุงคุณภาพน้ำตามสถานที่ต่างๆ ทั่วทุกภูมิภาค

การศึกษาวิจัย และพัฒนา

          กรมชลประทานรับสนองพระราชดำริในการศึกษาและสร้างต้นแบบ โดยดัดแปลงเครื่องสูบน้ำพลังน้ำจาก "กังหันน้ำสูบน้ำทุ่นลอย" เปลี่ยนเป็น "กังหันน้ำชัยพัฒนา" และได้นำไปติดตั้งใช้ในกิจกรรมบำบัดน้ำเสียที่โรงพยาบาลพระมงกุฎเกล้า เมื่อวันที่ 1 พฤษภาคม 2532 และที่วัดบวรนิเวศวิหาร เมื่อวันที่ 3 พฤษภาคม 2532 เพื่อศึกษา วิจัย และพัฒนาระบบบำบัดน้ำเสีย เป็นระยะเวลา 4-5 ปี

คุณสมบัติ

          กังหันน้ำชัยพัฒนา หรือเครื่องกลเติมอากาศที่ผิวน้ำหมุนช้าแบบทุ่นลอย (Chaipattana Low Speed Surface Aerator) ซึ่งเป็น 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 3.00 เมตร

หลักการและวิธีการทำงานของกังหันน้ำชัยพัฒนา

1. โครงกังหันน้ำรูป 12 เหลี่ยม ติดตั้งซองพรุนบรรจุน้ำโดยรอบจำนวน 6 ซอง
2. รูพรุนของซองน้ำเมื่อขับเคลื่อนด้วยเกียร์มอเตอร์ จะหมุนรอบ ทำให้ซองน้ำวิดตักน้ำ โดยสามารถวิดน้ำลึกลงไปจากใต้ผิวน้ำประมาณ 0.50 เมตร
3. เมื่อซองน้ำถูกยกขึ้น น้ำจะสาดกระจายเป็นฝอยเหนือผิวน้ำ ได้สูงถึง 1 เมตร ทำให้มีพื้นที่ผิวสัมผัสระหว่างน้ำกับอากาศมาก ทำให้ออกซิเจนสามารถละลายเข้าไปในน้ำ ได้อย่างรวดเร็ว
4. น้ำที่ตกลงมายังผิวน้ำนั้นจะเกิดฟองอากาศ จมตามลงไปใต้ผิวน้ำด้วย ในขณะที่ซองน้ำกำลังเคลื่อนที่ลงสู่ผิวน้ำแล้วกดลงไปใต้ผิวน้ำนั้น จะเกิดการอัดอากาศภายในซองน้ำจนกระทั่งซองน้ำจมน้ำเต็มที่ทำให้เพิ่มประสิทธิภาพในการถ่ายเทออกซิเจนได้สูงขึ้น

          กังหันน้ำชัยพัฒนาได้นำมาติดตั้งใช้งานกับระบบบำบัดน้ำเสียตามสถานที่ต่างๆ ตั้งแต่เดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2532 และได้มีการปรับปรุงและพัฒนาอยู่ตลอดเวลาเพื่อให้บรรลุเป้าหมายที่จะให้มีการบำบัดน้ำเสียอย่างมีประสิทธิภาพ สะดวกในการใช้งาน ประหยัดค่าใช้จ่าย และบำรุงรักษาได้ง่าย ตลอดจนมีอายุการใช้งานที่ยาวนาน

          การบำบัดมลพิษในน้ำด้วยการใช้เครื่องกลเติมอากาศ กังหันน้ำชัยพัฒนา ได้ผลดีเป็นที่น่าพอใจ ทำให้น้ำใสสะอาดขึ้น ลดกลิ่นเหม็นลงได้มากและมีปริมาณออกซิเจนในน้ำเพิ่มขึ้น สัตว์น้ำสามารถอยู่อาศัยได้อย่างปลอดภัย และสามารถบำบัดความสกปรกในรูปของมวลสารต่างๆ ให้ลดต่ำลง ได้ตามเกณฑ์มาตรฐานที่กำหนด

          เมื่อวันที่ 2 กรกฎาคม พ.ศ. 2536 เครื่องกลเติมอากาศ กังหันน้ำชัยพัฒนา ได้รับการพิจารณาและทูลเกล้าฯ ถวายสิทธิบัตรในพระปรมาภิไธย นับเป็นสิ่งประดิษฐ์เครื่องกลเติมอากาศเครื่องที่ 9 ของโลกที่ได้รับสิทธิบัตร และเป็นครั้งแรกที่ได้มีการรับจดทะเบียนและออกสิทธิบัตรให้แก่พระบรมราชวงศ์ด้วย จึงนับได้ว่าเป็น สิทธิบัตรในพระปรมาภิไธยของพระมหากษัตริย์พระองค์แรกในประวัติศาสตร์ชาติไทยและเป็นครั้งแรกของโลก

          นอกจากนี้ สำนักงานคณะกรรมการวิจัยแห่งชาติได้ประกาศให้กังหันน้ำชัยพัฒนาได้รับรางวัลที่ 1 ประเภทรางวัลผลงานคิดค้นหรือสิ่งประดิษฐ์ซึ่งเป็นประโยชน์แก่ประเทศชาติ ประจำปี 2536 และทูลเกล้า ฯ ถวายรางวัลนี้แด่พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวอีกวาระหนึ่ง

ปัจจุบัน ได้มีการวิจัยเพื่อประดิษฐ์เครื่องกลเติมอากาศ 9 รูปแบบ คือ

1. เครื่องกลเติมอากาศระบบเป่าอากาศลงไปใต้น้ำและกระจายฟอง Chaipattana Aerator, Model RX-1
2. เครื่องกลเติมอากาศที่ผิวน้ำแบบหมุนช้า หรือ "กังหันน้ำชัยพัฒนา" Chaipattana Aerator, Model RX-2
3. เครื่องกลเติมอากาศระบบเป่าอากาศหมุนใต้น้ำ หรือ "ชัยพัฒนาซุปเปอร์ฟองแอร์" Chaipattana Aerator, Model RX-3
4. เครื่องกลเติมอากาศแรงดันน้ำ หรือ "ชัยพัฒนาเวนจูรี่" Chaipattana Aerator, Model RX-4
5. เครื่องกลเติมอากาศระบบอัดและดูดอากาศลงใต้น้ำ หรือ "ชัยพัฒนาแอร์เจท Chaipattana Aerator, Model RX-5
6. เครื่องกลเติมอากาศแบบตีน้ำสัมผัสอากาศ หรือ "เครื่องตีน้ำชัยพัฒนา" Chaipattana Aerator, Model RX-6
7. เครื่องกลเติมอากาศแบบดูดและอัดน้ำลงไปที่ใต้ผิวน้ำ หรือ "ชัยพัฒนาไฮโดรแอร์" Chaipattana Aerator, Model RX-7
8. เครื่องมือจับเกาะจุลินทรีย์ หรือ "ชัยพัฒนาไบโอ" Chaipattana Bio-Filter, Model RX-8
9. เครื่องกลเติมอากาศแบบกระจายน้ำสัมผัสอากาศ หรือ "น้ำพุชัยพัฒนา" Chaipattana Aerator, Model RX-9

---

ขอขอบคุณข้อมูลจาก
มูลนิธิชัยพัฒนา
เว็บไซต์เรารักพระเจ้าอยู่หัว

ภาพประกอบทางอินเทอร์เน็ต