กังหันที่หมุนช้า ๆ กลางน้ำ…ทำไมถึงช่วย “คืนชีวิต” ให้สายน้ำได้?
ถ้ามองผ่าน ๆ “กังหันน้ำชัยพัฒนา” อาจดูเหมือนเครื่องจักรธรรมดา ตักน้ำขึ้นมาแล้วสาดกลับลงไปวนซ้ำ ๆ แต่จริง ๆ แล้วทุกการหมุนกำลังทำงานสำคัญกว่าที่เห็น นั่นคือ การพาออกซิเจนกลับคืนสู่น้ำ
ที่น่าสนใจคือ แนวคิดนี้ไม่ได้เริ่มต้นจากเครื่องจักรซับซ้อน หากย้อนกลับไปถึงภูมิปัญญาชาวบ้านอย่าง “หลุก” อุปกรณ์วิดน้ำเข้านา ก่อนถูกนำมาต่อยอดเป็นเครื่องกลเติมอากาศ
.
จุดเริ่มต้นเกิดขึ้นจากพระราชดำริในการแก้ไขปัญหาน้ำเสีย เมื่อวันที่ 24 ธันวาคม พ.ศ. 2531 ด้วยการใช้เครื่องกลเติมอากาศ เพื่อเพิ่มออกซิเจนให้กับน้ำ โดยทรงพระราชทานแนวคิดสิ่งประดิษฐ์ที่มีรูปแบบเรียบง่าย ประหยัดค่าใช้จ่าย และสามารถผลิตขึ้นใช้ได้ในประเทศ ภายใต้แนวคิด “ไทยทำไทยใช้”
แต่ก่อนจะมาถึงกังหันที่เราเห็นจนคุ้นตา การแก้ปัญหาน้ำเสียเคยผ่านการทดลองมาหลายวิธี
ระหว่าง พ.ศ. 2527–2530 มีพระราชดำริให้ใช้น้ำที่มีคุณภาพดีมาช่วยบรรเทาน้ำเสีย รวมถึงการใช้ ผักตบชวาและพืชน้ำ ช่วยกรองและปรับปรุงคุณภาพน้ำ ซึ่งสามารถช่วยแก้ปัญหาได้ในระดับหนึ่ง
.
กระทั่งเข้าสู่ช่วง พ.ศ. 2531 สถานการณ์น้ำเน่าเสียในหลายพื้นที่มีแนวโน้มรุนแรงขึ้น วิธีธรรมชาติอย่างเดียวไม่สามารถรับมือได้อย่างมีประสิทธิภาพเท่าที่ควร จึงเกิดแนวคิดที่จะสร้าง “เครื่องจักร” ที่ช่วยเติมอากาศลงในน้ำ โดยต้องมีต้นทุนไม่สูง ใช้งานง่าย และผลิตได้เองในประเทศ
หนึ่งในแรงบันดาลใจสำคัญมาจากภูมิปัญญาชาวบ้านที่เรียกว่า “หลุก” อุปกรณ์สำหรับวิดน้ำเข้านา ซึ่งทำหน้าที่ตักน้ำขึ้นมาแล้วปล่อยให้ไหลลงอีกครั้ง หลักการง่าย ๆ นี้ถูกนำมาต่อยอดเป็นเครื่องกลเติมอากาศ
.
แล้วเจ้ากังหันตัวนี้เติมออกซิเจนลงในน้ำได้อย่างไร?
ในวันที่ 24 ธันวาคม พ.ศ. 2531 ได้พระราชทานรูปแบบและพระราชดำริ เกี่ยวกับการแก้ไขน้ำเสียด้วยการ เติมออกซิเจนในน้ำ โดยมีแนวทางสำคัญ 2 วิธี
– วิธีแรก คือการใช้อากาศอัดผ่านท่อและเป่าลงไปใต้ผิวน้ำให้เกิดฟองอากาศ
– อีกวิธีคือการใช้ กังหันวิดน้ำ ตักน้ำจากใต้ผิวน้ำขึ้นมา แล้วสาดกระจายให้สัมผัสกับอากาศ ก่อนปล่อยกลับลงสู่แหล่งน้ำ โดยให้กังหันหมุนอย่างช้า ๆ ด้วยกำลังจากมอเตอร์ไฟฟ้าขนาดเล็กไม่เกิน 2 แรงม้า หรืออาจใช้พลังจากน้ำไหลได้
จากแนวคิดดังกล่าว จึงมีการสร้างต้นแบบเพื่อนำไปทดลองบำบัดน้ำเสียบริเวณ โรงพยาบาลพระมงกุฎเกล้าและวัดบวรนิเวศวิหาร
.
ต่อมาในปี พ.ศ. 2532 มูลนิธิชัยพัฒนาได้ร่วมกับกรมชลประทานศึกษาและวิจัย พร้อมผลิตเครื่องต้นแบบขึ้น ก่อนพัฒนาต่อมาอีกหลายรุ่น จนกลายเป็นเครื่องที่รู้จักกันแพร่หลายในชื่อ “กังหันน้ำชัยพัฒนา” และในปี พ.ศ. 2536 กังหันบำบัดน้ำเสียได้รับการทูลเกล้าฯ ถวายสิทธิบัตรในพระปรมาภิไธย เพื่อใช้ในการพัฒนาแหล่งน้ำและปรับปรุงคุณภาพน้ำสำหรับประชาชน
.
แล้วเจ้ากังหันตัวนี้ทำงานอย่างไร ?
กังหันน้ำชัยพัฒนา หรือ เครื่องกลเติมอากาศที่ผิวน้ำหมุนช้าแบบทุ่นลอย (Chaipattana Low Speed Surface Aerator) เป็น Model RX-2 หรือ Royal Experiment แบบที่ 2 มีความสามารถในการถ่ายเทออกซิเจนได้สูงถึง 1.2 กิโลกรัมของออกซิเจนต่อแรงม้าต่อชั่วโมง และเหมาะสำหรับแหล่งน้ำธรรมชาติ เช่น สระน้ำ หนองน้ำ คลอง บึง และลำห้วย ที่มีความลึกมากกว่า 1 เมตร และกว้างมากกว่า 3 เมตร
.
หัวใจสำคัญอยู่ที่การ “ตักน้ำขึ้นมาเจออากาศ”
ตัวกังหันเป็นทุ่นลอย สามารถปรับขึ้นลงตามระดับน้ำ ประกอบด้วยโครงกังหันรูป 12 เหลี่ยม และมี ซองบรรจุน้ำ 6 ซอง ติดตั้งโดยรอบ ซองเหล่านี้มีรูพรุนเพื่อให้น้ำกระจายตัวเป็นฝอย เมื่อเกียร์มอเตอร์เริ่มทำงาน ซองน้ำจะค่อย ๆ หมุนและวิดน้ำจากระดับลึกประมาณ 0.50 เมตร ขึ้นมาสาดกระจายเหนือผิวน้ำได้สูงถึง 1 เมตร น้ำที่ถูกยกขึ้นมาเป็นฝอยจะมีพื้นที่สัมผัสกับอากาศเพิ่มขึ้น ทำให้ออกซิเจนละลายกลับลงสู่น้ำได้รวดเร็วขึ้น
ขณะเดียวกัน เมื่อหยดน้ำตกกลับลงมา ฟองอากาศบางส่วนจะถูกพาลงไปใต้ผิวน้ำ และเมื่อซองน้ำเคลื่อนตัวลงไปกดกับผิวน้ำ ก็จะเกิดการอัดอากาศภายในซองใต้น้ำ ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการถ่ายเทออกซิเจนให้มากขึ้น
.
จากนั้น น้ำที่ได้รับการเติมอากาศก็จะถูกผลักให้เคลื่อนที่ออกไป เกิดการหมุนเวียนของน้ำอย่างต่อเนื่อง ทั้งหมดนี้เกิดขึ้นจากเครื่องจักรที่ดูเรียบง่าย และหมุนอย่างช้า ๆ แต่ทุกการหมุนกำลังทำหน้าที่สำคัญ คือ พาอากาศกลับคืนสู่น้ำ
เรียบเรียงโดย เพจสุดโปรด by Bangkok Bank
