facebook share
facebook share
การแก้ไขปัญหาน้ำเสีย ด้วยการใช้เครื่องกลเติมอากาศ โดยพระราชทานรูปแบบสิ่งประดิษฐ์ที่เรียบง่าย แต่มีประสิทธิภาพสูง
 
พระบาทสมเด็จพระปรมินทรมหาภูมิพลอดุลยเดช บรมนาถบพิตร ตระหนักถึงความรุนแรงของปัญหาที่เกิดขึ้น และทรงห่วงใยต่อพสกนิกรที่ต้องเผชิญในเรื่องดังกล่าวเมื่อวันที่ 24 ธันวาคม 2531 ได้พระราชทานพระราชดำริในการแก้ไขปัญหาน้ำเสีย ด้วยการใช้เครื่องกลเติมอากาศ โดยพระราชทานรูปแบบสิ่งประดิษฐ์ที่เรียบง่าย แต่มีประสิทธิภาพสูงในการบำบัดน้ำเสีย ซึ่งเป็นที่รู้จักกันดีในชื่อ “กังหันน้ำชัยพัฒนา” และนำมาใช้ในการปรับปรุงคุณภาพน้ำตามสถานที่ต่าง ๆ ทั่วทุกภูมิภาค
โครงการกังหันชัยพัฒนา - บำบัดน้ำเสีย
 
 
พระบาทสมเด็จพระปรมินทรมหาภูมิพลอดุลยเดช บรมนาถบพิตร ตระหนักถึงความรุนแรงของปัญหาที่เกิดขึ้น และทรงห่วงใยต่อพสกนิกรที่ต้องเผชิญในเรื่องดังกล่าวเมื่อวันที่ 24 ธันวาคม 2531 ได้พระราชทานพระราชดำริในการแก้ไขปัญหาน้ำเสีย ด้วยการใช้เครื่องกลเติมอากาศ โดยพระราชทานรูปแบบสิ่งประดิษฐ์ที่เรียบง่าย แต่มีประสิทธิภาพสูงในการบำบัดน้ำเสีย ซึ่งเป็นที่รู้จักกันดีในชื่อ กังหันน้ำชัยพัฒนา และนำมาใช้ในการปรับปรุงคุณภาพน้ำตามสถานที่ต่าง ๆ ทั่วทุกภูมิภาค
 
กังหันน้ำชัยพัฒนา เครื่องกลเติมอากาศที่ผิวน้ำหมุนช้าแบบทุ่นลอย
ความเสื่อมโทรมของสภาพแวดล้อมที่เกิดขึ้นในปัจจุบันนี้ เป็นผลมาจากภาวะมลพิษของน้ำเน่าเสียที่มีปริมาณสูงขึ้นจนยากแก่การแก้ไขให้บรรเทาเบาบางลงได้ ส่งผลต่อสุขภาพอนามัยของพสกนิกรทั้งหลาย
พระบาทสมเด็จพระปรมินทรมหาภูมิพลอดุลยเดช บรมนาถบพิตร ทรงห่วงใยในความเดือดร้อนทุกข์ยากที่เกิดขึ้นนี้ ได้เสด็จพระราชดำเนินทอดพระเนตรสภาพน้ำเน่าเสียในพื้นที่หลายแห่งหลายครั้ง ทั้งในเขตกรุงเทพมหานคร ปริมณฑล และต่างจังหวัด พร้อมทั้งพระราชทานพระราชดำริเกี่ยวกับการแก้ไขปัญหาน้ำเน่าเสีย
 
ในการนี้ จึงทรงพระกรุณาโปรดเกล้าฯ ให้มูลนิธิชัยพัฒนาสนับสนุนงบประมาณ เพื่อการศึกษาและวิจัยสิ่งประดิษฐ์ใหม่นี้ โดยดำเนินการจัดสร้างเครื่องมือบำบัดน้ำเสียร่วมกับกรมชลประทาน ซึ่งได้มีการผลิตเครื่องกลเติมอากาศขึ้นในเวลาต่อมา และรู้จักกันแพร่หลายทั่วประเทศในปัจจุบัน คือ “กังหันน้ำชัยพัฒนา”
 
ในระยะแรกระหว่างปี พ.ศ. 2527-2530  ทรงแนะนำให้ใช้น้ำที่มีคุณภาพดีช่วยบรรเทาน้ำเสียและวิธีกรองน้ำเสียด้วยผักตบชวาและพืชน้ำต่าง ๆ มีอัตราแนวโน้มรุนแรงมากยิ่งขึ้น การใช้วิธีธรรมชาติไม่อาจบรรเทาความเน่าเสียของน้ำอย่างมีประสิทธิภาพเท่าที่ควร  พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวฯ จึงพระราชทานพระราชดำริให้ประดิษฐ์เครื่องกลเติมอากาศแบบประหยัดค่าใช้จ่าย สามารถผลิตเองได้ในประเทศ ซึ่งมีรูปแบบ "ไทยทำไทยใช้" โดยทรงได้แนวทางจาก "หลุก" ซึ่งเป็นอุปกรณ์วิดน้ำเข้านาอันเป็นภูมิปัญญาชาวบ้านเป็นจุดคิดค้นเบื้องต้น และทรงมุ่งหวังที่จะช่วยแบ่งเบาภาระของรัฐบาลในการบรรเทาน้ำเน่าเสียอีกทางหนึ่งด้วย
 
 
 
พระราชดำริ
เมื่อวันที่ 24 ธันวาคม พ.ศ. 2531 พระบาทสมเด็จพระปรมินทรมหาภูมิพลอดุลยเดช บรมนาถบพิตร ได้พระราชทานรูปแบบและพระราชดำริ เรื่องการแก้ไขปัญหาน้ำเสีย โดยการเติมออกซิเจนในน้ำ
การเติมออกซิเจนในน้ำมี 2 วิธี คือ
วิธีหนึ่ง ใช้อากาศอัดเข้าไปตามท่อเป่าลงไปใต้ผิวน้ำแบบกระจายฟอง และอีกวิธีหนึ่ง น่าจะกระทำได้โดยกังหันวิดน้ำ วิดตักขึ้นไปบนผิวน้ำ แล้วปล่อยให้ตกลงไปยังผิวน้ำตามเดิม โดยที่กังหันน้ำดังกล่าวจะหมุนช้า ๆ ด้วยกำลังของมอเตอร์ไฟฟ้าเป็นฝอย ซองน้ำนี้จะถูกขับเคลื่อนให้หมุนโดยรอบ ด้วยมอเตอร์ไฟฟ้าขนาด 2 แรงม้า  ระบบแรงดัน 380 โวลต์ 3 เฟส 50 เฮิร์ท  ผ่านระบบส่งกำลังด้วยเฟืองเกียร์ทดรอบและ/หรือจานโซ่ ซึ่งจะทำให้การหมุนเคลื่อนที่ของซองน้ำวิดตักน้ำด้วยความเร็ว 5 รอบ/นาที สามารถวิดน้ำลึกลงไปใต้ผิวน้ำ ประมาณ 0.50 เมตร ยกน้ำขึ้นไปสาดกระจายเป็นฝอยเหนือผิวน้ำด้วยความสูงประมาณ 1.00 เมตร ทำให้มีพื้นที่ผิวสัมผัสระหว่างน้ำกับอากาศกว้างขวางมากขึ้น เป็นผลทำให้ออกซิเจนในน้ำละลายเข้าไปในน้ำได้อย่างรวดเร็ว และในขณะที่นำเสียถูกยกขึ้นไปสาดกระจายสัมผัสกับอากาศแล้วตกลงไปยังผิวน้ำนั้น จะเกิดการอัดอากาศภายในซองน้ำภายใต้ผิวน้ำจนกระทั่งซองน้ำจมน้ำเต็มที่ ทำให้เพิ่มประสิทธิภาพในการถ่ายเทออกซิเจนได้สูงขึ้นตามไปด้วย หลังจากนั้นน้ำที่ได้รับการเติมอากาศแล้ว จะเกิดการถ่ายเทของน้ำเคลื่อนที่ออกไปด้วยการผลักดันของซองน้ำด้วยความเร็วของการไหล 0.20 เมตร/วินาที จึงสามารถผลักดันน้ำออกไปจากเครื่อง มีระยะทางประมาณ 10.00 เมตร และผลพลอยได้อีกประการหนึ่งได้แก่ การโยกตัวของทุนลอยในขณะทำงานจะส่งผลให้แผ่นไฮโดรฟลอยที่ติดตั้งไว้ในส่วนขนาดเล็กไม่เกิน 2 แรงม้า หรืออาจจะใช้พลังน้ำไหลก็ได้ จึงสมควรพิจารณาสร้างต้นแบบ แล้วนำไปติดตั้งทดลองใช้บำบัดน้ำเสีย ที่ภายในบริเวณโรงพยาบาลพระมงกุฏเกล้า และวัดบวรนิเวศวิหาร
 
 
 
 
การศึกษา วิจัย และพัฒนา
กรมชลประทานรับสนองพระราชดำริในการศึกษาและสร้างต้นแบบโดยดัดแปลงเครื่องสูบน้ำพลังน้ำจาก "กังหันน้ำสูบน้ำทุ่นลอย" เปลี่ยนเป็น "กังหันน้ำชัยพัฒนา" และได้นำไปติดตั้งใช้ในกิจกรรมบำบัดน้ำเสียที่โรงพยาบาลพระมงกุฏเกล้า เมื่อวันที่ 1 พฤษภาคม 2532 และที่วัดบวรนิเวศวิหาร เมื่อวันที่ 3 พฤษภาคม 2532 เพื่อศึกษา วิจัย และพัฒนาระบบบำบัดน้ำเสีย เป็นระยะเวลา 4-5 ปี
 
 
 
คุณสมบัติ
กังหันน้ำชัยพัฒนา หรือ เครื่องกลเติมอากาศที่ผิวน้ำหมุนช้าแบบทุ่นลอย (Chaipattana Low 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  ที่มีความลึกประมาณ 1.00 เมตร และมีความกว้างมากกว่า 3.00 เมตร
 
 
หลักการทำงาน
เครื่องกลเติมอากาศ "กังหันน้ำชัยพัฒนา" แบบทุ่นลอย  สามารถปรับตัวขึ้นลงได้ตามระดับขึ้นลงของน้ำ ส่วนประกอบสำคัญ ได้แก่ โครงกังหันน้ำรูป 12 เหลี่ยม ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 2.00 เมตร มีซองตักน้ำขนาดบรรจุ 110 ลิตร  ติดตั้งโดยรอบ จำนวน 6 ซอง เจาะรูซองน้ำพรุน เพื่อให้น้ำไหลกระจายใต้น้ำ  สามารถผลักดันน้ำให้เคลื่อนที่ผสมผสานออกซิเจนเข้ากับน้ำในระดับความลึกใต้ผิวน้ำเป็นอย่างดีอีกด้วย จึงก่อให้เกิดกระบวนการทั้งการเติมอากาศ การกวนแบบผสมผสานและการทำให้เกิดการไหลของน้ำเสียไปตามทิศทางที่กำหนดโดยพร้อมกัน
 
 
รูปกังหันน้ำชัยพัฒนา รูปแบบ A (ปี พ.ศ. 2535-2536) ซองน้ำจะถูกขับเคลื่อน
โดยใช้ระบบขับส่งกำลังด้วยเฟืองจานโซ่ร่วมกับเกียร์มอเตอร์ขนาด 1 : 50  ใช้มอเตอร์ 2 แรงม้า
 
 
 
รูปกังหันน้ำชัยพัฒนา รูปแบบ B (ปี พ.ศ. 2538)  ซองน้ำจะถูกขับเคลื่อน
โดยใช้ระบบขับส่งกำลังด้วยชุดเกียร์ทดรอบขนาด 1:300 ใช้มอเตอร์ 1 แรงม้า ขับ 1 ข้าง
 
 
 
รูปกังหันน้ำชัยพัฒนา รูปแบบ C (ปี พ.ศ. 2537) เหมือนรูปแบบ A 
แต่ใช้ในกรณีที่ต้องการขับเคลื่อนแล่นไปตามแหล่งน้ำด้วยตัวเองและแหล่งน้ำนั้นไม่มีพลังงานไฟฟ้าเข้าถึง 
ต้องใช้เครื่องยนต์ขับเคลื่อนโดยมีเจ้าหน้าที่บังคับทิศทาง
 
 
 
รูปกังหันน้ำชัยพัฒนา รูปแบบ D (ปี พ.ศ. 2538) ซองน้ำจะถูกขับเคลื่อนด้วยชุดเกียร์ทดรอบขนาด 1: 50  ร่วมกับเกียร์ทดแบบเฟืองตรง 1: 6 ใช้มอเตอร์ 2 แรงม้า
 
สิทธิบัตรในพระปรมาภิไธย
 
 
 
เป็นที่น่าปิติยินดีเป็นล้นพ้นแก่ปวงพสกนิกรไทยทั้งมวล เมื่อเครื่องกลเติมอากาศ "กังหันน้ำชัยพัฒนา"  ได้รับการพิจารณาและทูลเกล้าฯ ถวายสิทธิบัตรในพระปรมาภิไธย เมื่อวันที่ 2 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2536 นับเป็นสิ่งประดิษฐ์เครื่องกลเติมอากาศเครื่องที่ 9 ของโลกที่ได้รับสิทธิบัตรและเป็นครั้งแรกที่ได้รับการจดทะเบียนและออกสิทธิบัตรถวายแด่พระมหากษัตริย์ด้วย จึงนับได้ว่า "สิทธิบัตรเครื่องกลเติมอากาศในพระปรมาภิไธยของพระมหากษัตริย์พระองค์แรกในประวัติศาสตร์ชาติไทยและเป็นครั้งแรกของโลก"
 

 

 

“สิทธิบัตรในพระปรมาภิไธย” สิทธิบัตรของพระมหากษัตริย์พระองค์แรกของโลก

ข้อมูลจาก ชมรมคนรักในหลวง และ นิทรรศการพลังแผ่นดิน อัศจรรย์งานศิลป์แผ่นดินสยาม 

 

วันนักประดิษฐ์ของไทย ตรงกับวันที่ 1 กุมภาพันธ์ ของทุกปี กำหนดขึ้นตามมติคณะรัฐมนตรี เมื่อวันที่ 10 พฤษภาคม พ.ศ. 2537

ทั้งนี้เพื่อเทิดพระเกียรติ พระบาทสมเด็จพระปรมินทรมหาภูมิพลอดุลยเดช บรมนาถบพิตร ที่ได้ทรงประดิษฐ์ "เครื่องกลเติมอากาศที่ผิวน้ำหมุนช้าแบบทุ่นลอย" หรือ กังหันชัยพัฒนา และทรงได้รับการทูลเกล้าฯ ถวายสิทธิบัตรการประดิษฐ์ เมื่อวันที่ 2 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2536

 

 

กังหันชัยพัฒนา

 

พระบาทสมเด็จพระปรมินทรมหาภูมิพลอดุลยเดช บรมนาถบพิตร ได้พระราชทานหลักการ และรูปแบบของเครื่องกลเติมอากาศ ให้แก่กรมชลประทาน เมื่อวันที่ 24 ธันวาคม 2531 ซึ่งสำนักงานวิจัย และพัฒนาเครื่องจักรกลน้ำกองโรงงาน กรมชลประทานได้ประดิษฐ์ กังหันชัยพัฒนา เพื่อใช้ในโครงการ แก้ไขน้ำเสีย อันเนื่องมาจากพระราชดำริ โดยได้รับพระราชทานเงินทุนจากมูลนิธิชัยพัฒนาเพื่อจัดสร้างอุปกรณ์ต่าง ๆ และทำการศึกษาวิจัย และทดลองในรูปแบบต่าง ๆ

เพื่อให้สอดคล้องและเหมาะสมกับสภาพพื้นที่ตามหลักการที่พระบาทสมเด็จพระปรมินทรมหาภูมิพลอดุลยเดช บรมนาถบพิตร ได้พระราชทาน กรมชลประทาน กระทรวงเกษตร และสหกรณ์ได้ทำการประดิษฐ์ ศึกษาทดลอง และวิจัยเครื่องกลเติมอากาศ เพื่อใช้บำบัดน้ำเสีย 9 รูปแบบ คือ โมเดล RX-1 ถึง RX-9

กังหันชัยพัฒนา เป็นกังหันบำบัดน้ำเสีย "สิทธิบัตรในพระปรมาภิไธย" เพื่อพัฒนาแหล่งน้ำแก่ปวงชนทำงานโดย การหมุนปั่น เพื่อเติมอากาศให้น้ำเสียกลายเป็นน้ำดี สามารถประยุกต์ใช้บำบัดน้ำเสีย จากการอุปโภคของประชาชน น้ำเสียจากโรงงานอุตสาหกรรม รวมทั้งเพิ่มออกซิเจน ให้กับบ่อเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำทางการเกษตร

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

 

 

 

 
 
 
แกลเลอรี่