โครงการกังหันน้้าชัยพัฒนา

• โครงการกังหันน้้าชัยพัฒนาโครงการกังหันน้้าชัยพัฒนาฒนา เริ่มต้นขึ้นเนื่องมาจากอัตราการเกิดมลภาวะทางน้้าที่เพิ่มสูงขึ้นจนยากแก่การแก้ไข ทั้งในเขตกรุงเทพมหานคร ปริมณฑล และจังหวัดรอบนอก พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวฯ ทรงตระหนักถึงเรื่องนี้และทรงมีความเป็นห่วงในคุณภาพชีวิตพสกนิกรของท่าน จึงได้มีพระราชด้าริเพื่อช่วยแก้ไขปัญหาน้้าเสียขึ้นมาเมื่อวันที่ 24 ธันวาคม 2531 โดยด้าริให้สร้างเครื่องกลเพื่อช่วยเติมอากาศ โดยใช้รูปแบบที่เรียบง่ายแต่มีประสิทธิภาพในการบ้าบัดน้้าเสียสูงในนาม “กังหันน้้าชัยพัฒนา”

•

จุดเริ่มต้นของโครงการกังหันน้้าชัยพัฒนา

• เครื่องกลเติมอากาศต่างๆ นี้ ได้น้ามาติดตั้งใช้งานกับระบบบ้าบัดน้้าเสียตามสถานที่ต่าง ๆ ตั้งแต่เดือนพฤษภาคม 2532 และได้มีการปรับปรุงตลอดเวลา เพื่อให้บรรลุเป้าหมายที่จะให้มีการบ้าบัดน้้าเสียอย่างมีประสิทธิภาพ สะดวกในการใช้งาน ประหยัดค่าใช้จ่าย และบ้ารุงรักษาได้ง่าย ตลอดจนมีอายุการใช้งานที่ยาวนาน ในขณะนี้ได้ผลดีเป็นที่น่าพอใจ ท้าให้น้้าใสสะอาดขึ้น ลดกลิ่นเหม็นลงได้มากและมีปริมาณออกซิเจนในน้้าเพิ่มขึ้น บรรดาสัตว์น้้า อาทิเต่าและปลา สามารถอยู่อาศัยได้อย่างปลอดภัย

• ตลอดจนสามารถบ้าบัดความสกปรกในรูปของมลสารต่าง ๆ ให้ลดต่้าลง ได้ตามเกณฑ์มาตรฐานที่ก้าหนด ปัจจุบันมีหน่วยงานต่าง ๆ ทั้งภาครัฐและเอกชน ได้ร้องขอให้มูลนิธิชัยพัฒนาเข้าไปช่วยเหลือในการบ้าบัดน้้าเสียอย่างเร่งด่วนเป็นจ้านวนมากเมื่อวันที่ 2 กรกฎาคม 2536 เครื่องกลเติมอากาศ "กังหันน้้าชัยพัฒนา" ได้รับการพิจารณาและทูลเกล้าฯ ถวายสิทธิบัตรในพระปรมาภิไธย นับเป็นสิ่งประดิษฐ์เครื่องกลเติมอากาศเครื่องที่ 9 ของโลกที่ได้รับสิทธิบัตร และเป็นคร้ังแรกมกีารรับจดทะเบียนและออกสิทธิบัตรให้แก่พระบรมราชวงศ์ด้วย จึงนับได้ว่าเป็น "สิทธิบัตรในพระปรมาภิไธยของพระมหากษัตริย์พระองค์แรกในประวัติศาสตร์ชาติไทยและเป็นครั้งแรกของโลก" นอกจากนี้ ส้านักงานคณะกรรมการวิจัยแห่งชาติได้ประกาศให้กังหันน้้าชัยพัฒนาได้รับรางวัลท่ี 1 ประเภทรางวัลผลงานคิดค้นหรือสิ่งประดิษฐ์ซึ่งเป็นประโยชน์แก่ประเทศชาติ ปี 2536 และทูลเกล้า ฯ ถวายรางวัลนี้แด่พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวอีกวาระหนึ่ง

หลักการและวิธีการท้างานของกังหันน ้าชัยพัฒนา กังหันน้้าชัยพัฒนาเป็นเครื่องกลเติมอากาศแบบทุ่นลอย สามารถปรับตัวขึ้นลงได้ ตามระดับขึ้นลงของผิวน้้า ในแหล่งน้้าเสีย มีส่วนประกอบส้าคัญคือ โครงกังหันน้้ารูป 12 เหลี่ยม ซองบรรจุน้้าติดตั้งโดยรอบ จ้านวน 6 ซอง รูซองน้้าพรุนเพื่อให้น้้าไหลกระจายเป็นฝอย ซองน้้าจะถูกขับเคลื่อนให้หมุนโดยรอบด้วยเกียร์มอเตอร์ ซึ่งท้าให้การหมุนเคลื่อนท่ีของซองน้้า วิดตักน้้าด้วย ความเร็ว สามารถวิดน้้าลึกลงไปจากใต้ผิวน้้าประมาณ 0.50 เมตร ยกน้้าสาดขึ้นไปกระจายเป็นฝอยเหนือผิวน้้า ได้สูงถึง 1 เมตร ท้าให้มีพ้ืนท่ีผิวสัมผัสระหว่างน้้ากับอากาศมากและส่งผลให้ออกซิเจนสามารถละลายเข้าไปในน้้า ได้อย่างรวดเร็ว ในขณะที่น้้าเสียถูกยกขึ้นไปสาดกระจายสัมผัสกับอากาศแล้วตกลงไปยังผิวน้้าน้ัน จะก่อให้เกิดฟองอากาศ จมตามลงไปใต้ผิวน้้าด้วย ในขณะที่ซองน้้าก้าลังเคลื่อนที่ลงสู่ผิวน้้าแล้วกดลงไปใต้ผิวน้้านั้น จะเกิดการอัดอากาศภายในซองน้้า ภายใต้ผิว น้้าจนกระทั่งซองน้้าจมน้้าเต็มที่ท้าให้เพิ่มประสิทธิภาพในการถ่ายเทออกซิเจนได้สูงขึ้น หลังจากนั้นน้้าที่ได้รับการเติมอากาศแล้วจะเกิดการถ่ายเทของน้้าเคลื่อนที่ออกไปด้วยการผลักดันของซองน้้า รวมทั้งการโยกตัวของทุ่นลอยในขณะท้างานสามารถผลักดันน้้าให้เคลื่อนที่ผสมผสานออกซิเจนเข้ากับน้้าในระดับความลึกใต้ผิวน้้าได้เป็นอย่างดีอีกด้วย จึงก่อให้เกิดกระบวนการทั้งการเติมอากาศการกวนแบบผสมผสาน และการท้าให้เกิดการไหลของน้้าเสียไปตามทิศทางท่ีก้าหนดโดยพร้อมกัน เครื่องกลน้ีสามารถที่จะบ้าบัดน้้าเสียที่มีความสกปรก (BOD) 250 มิลลิกรัมต่อลิตร ได้วันละ 600 ลูกบาศก์เมตร ท้าให้มีประสิทธิภาพในการลดค่า BOD ได้สูงกว่า 90 เปอร์เซนต์ และสิ้นเปลืองค่าใช้จ่ายน้อยมาก โดยเสียค่าใช้จ่ายเพียงลูกบาศก์เมตรละ 96 สตางค์คิดเป็นจ้านวนความสกปรกในหน่วยกิโลกรัม BOD เสียค่าใช้จ่าย 3.84 บาทเท่านั้น

การศึกษา วิจัย และพัฒนา

• กรมชลประทานรับสนองพระราชด้าริในการศึกษาและสร้างต้นแบบ โดยดัดแปลงเครื่องสูบน้้าพลังน้้าจาก "กังหันน้้าสูบน้้าทุ่นลอย" เปลี่ยนเป็น "กังหันน้้าชัยพัฒนา" และได้น้าไปติดตั้งใช้ในกิจกรรมบ้าบัดน้้าเสียที่โรงพยาบาลพระมงกุฎเกล้า เมื่อวันที่ 1 พฤษภาคม 2532 และที่วัดบวรนิเวศวิหาร เมื่อวันที่ 3 พฤษภาคม 2532 เพื่อศึกษา วิจัย และพัฒนาระบบบ้าบัดน้้าเสีย เป็นระยะเวลา 4-5 ปี

•

คุณสมบัติของกังหันน ้าชัยพัฒนา

• กังหันน้้าชัยพัฒนา หรือเคร่ืองกลเติมอากาศที่ผิวน้้าหมุนช้าแบบทุ่นลอย (Chaipattana Low Speed Surface Aerator) ซึ่งเป็น Model RX-2 หมายถึง Royal Experiment แบบที่ 2 มีคุณสมบัติในการถ่ายเทออกซิเจนได้สูงถึง 1.2 กิโลกรัมของออกซิเจน/แรงม้า/ชั่วโมง สามารถน้าไปใช้ในกิจกรรมปรับปรุงคุณภาพน้้าได้อย่างอเนกประสงค์ ติดตั้งง่าย เหมาะส้าหรับใช้ในแหล่งน้้าธรรมชาติ ได้แก่ สระน้้า หนองน้้า คลอง บึง ล้าห้วย ฯลฯ ที่มีความลึกมากกว่า 1.00 เมตร และมีความกว้างมากกวา่ 3.00 เมตร

ชื่อกังหันแบบต่างๆ นอกจากนี้ ส้านักงานคณะกรรมการวิจัยแห่งชาติได้ประกาศให้กังหันน้้าชัยพัฒนาได้รับรางวัลที่

1 ประเภทรางวัลผลงานคิดค้นหรือสิ่งประดิษฐ์ซึ่งเป็นประโยชน์แก่ประเทศชาติ ประจ้าปี 2536 และทูลเกล้า ฯ ถวายรางวัลนี้แด่พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวอีกวาระหนึ่ง

• ปัจจุบัน ได้มีการวิจัยเพื่อประดิษฐ์เครื่องกลเติมอากาศ 9 รูปแบบ คือ • เครื่องกลเติมอากาศระบบเป่าอากาศลงไปใต้น้้าและกระจายฟอง • เครื่องกลเติมอากาศที่ผิวน้้าแบบหมุนช้า หรือ "กังหันน้้าชัยพัฒนา" • เครื่องกลเติมอากาศระบบเป่าอากาศหมุนใต้น้้า หรือ "ชัยพัฒนาซุปเปอร์ฟองแอร์ • เครื่องกลเติมอากาศแรงดันน้้า หรือ "ชัยพัฒนาเวนจูรี่ • เครื่องกลเติมอากาศระบบอัดและดูดอากาศลงใต้น้้า หรือ "ชัยพัฒนาแอร์เจท • เครื่องกลเติมอากาศแบบตีน้้าสัมผัสอากาศ หรือ "เครื่องตีน้้าชัยพัฒนา • เครื่องกลเติมอากาศแบบดูดและอัดน้้าลงไปที่ใต้ผิวน้้า หรือ "ชัยพัฒนาไฮโดรแอร์" • เครื่องมือจับเกาะจุลินทรีย ์หรือ "ชัยพัฒนาไบโอ" • เครื่องกลเติมอากาศแบบกระจายน้้าสัมผัสอากาศ หรือ "น้้าพุชัยพัฒนา

สิทธิบัตรการประดิษฐ์ • กังหันน้้าชัยพัฒนา ได้รับสิทธิบัตรจากกรมทรัพย์สินทางปัญญา เมื่อวันที่ ๒ ก.พ.

๒๕๓๖ หลังจากเลขาธิการมูลนิธิชัยพัฒนา ซึ่งเป็นหน่วยงานหลักที่สนองพระราชด้าริ ในการพัฒนากังหันน้้า ได้รับพระราชทานพระบรมราชานุญาตให้ยื่นขอรับสิทธิบัตรเมื่อ วันที่ ๒ มิ.ย. ๒๕๓๕ จึงนับว่าเป็นสิทธิบัตรในพระปรมาภิไธย ของพระมหากษัตริย์พระองค์แรกของไทย และครั้งแรกของโลก และถือวา่วันที่ ๒ ก.พ. ของทุกปีเป็น “วันนักประดิษฐ์” นับแต่นั้นเป็นต้นมา

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

• "กังหันน้้าชัยพัฒนา" คือสิ่งประดิษฐ์ซึ่งเกิดจากพระปรีชาสามารถ และพระราชด้าริของพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว

รูปของกังหันน้้าชัยพัฒนา

กังหันน้้าชัยพัฒนามีชื่อเสียงโด่งดังยิ่งขึ้นอีกครั้งหนึ่งเมื่อส้านักงาน

คณะกรรมการวิจัยแห่งชาติ ได้ประกาศให้กังหันน้้าชัยพัฒนาได้รับรางวัลที่ 1 ในประเภทรางวัลผลงานคิดค้น หรือสิ่งประดิษฐ์ซึ่งเป็นประโยชน์แก่

ประเทศชาติประจ้าปี 2536 และทูลเกล้าฯ ถวายรางวัลนี้แด่พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว โดยสดุดีถึงพระปรีชาสามารถในการคิดค้นเครื่องกลเติม

อากาศชนิดนี้ว่าสามารถบ้าบัดน้้าเสียได้ดียิ่ง โดย

นางสาวชญานี อินเจริญ ชั้น ม.4/7 เลขที่ 3