สวก. ให้ทุน Smart Farmer ปริญญาตรี มหาวิทยาลัยสุโขทัยธรรมาธิราช ประจำปี 2565

กังหันน้ำ เพิ่มปริมาณออกซิเจนในน้ำ ลดปัญหาน้ำเสีย

กังหันน้ำ เครื่องจักรกลที่เราพบเห็นได้ตามแหล่งน้ำต่างๆ ที่ผันกระแสน้ำให้สามารถนำมาใช้เป็นประโยชน์ได้หลากหลาย โดยทำให้เพลากลางที่ติดตั้งใบพัดไว้เกิดการหมุนไปตามแรงบิดที่ได้รับจากรงดันของน้ำที่ไหลผ่าน ไม่ว่าจะเป็นกระแสน้ำที่ไหลผ่านกังหันตามแนวขนานของแกนเพลาหมุน อย่างเช่น กังหันน้ำแคพลัน หรือจะเป็นกระแสน้ำที่ไหลตั้งฉากกับระนาบของเพลา อย่างกังหันน้ำเพลตั้น และยังมีกังหันน้ำที่นำเอากระแสน้ำแบบผสมทั้งแบบแนวนอนและแนวตั้งฉากมาใช้ร่วมกัน อย่างเช่น กังหันน้ำฟรานซิส อีกด้วยครับ

กังหันน้ำ เพิ่มปริมาณออกซิเจนในน้ำ ลดปัญหาน้ำเสีย

กังหันน้ำที่คนไทยเรารู้จักกันมากที่สุด คือ กังหันน้ำชัยพัฒนา ที่พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวรัชกาลที่ 9 ได้พระราชทานพระราชดำริให้ประดิษฐ์ขึ้น เพื่อลดปัญหาน้ำเสียที่เกิดขึ้นในประเทศไทยเรา โดยโครงการนี้ได้นำภูมิปัญญาท้องถิ่นที่เคยประดิษฐ์ “หลุก” เพื่อวิดน้ำเข้าแปลงนามาเป็นแนวทางในการผลิตเครื่องจักรกลที่จะนำมาใช้เพื่อเพิ่มอากาศให้แก่น้ำ เพื่อแก้ไขปัญหาที่เกิดขึ้น และนำมาใช้จนเป็นที่รู้จักกันอย่างทั่วถึง

การเติมออกซิเจนนั้นเป็นปัจจัยสำคัญที่จะหยุดยั้งการทำงานของจุลินทรีย์ต่างๆ ช่วยปรับสภาพน้ำที่เคยเน่าเสียให้มีสภาพที่ดีขึ้นได้ โดยการเพิ่มโอกาสให้น้ำและอากาศสัมผัสกันให้ได้มากที่สุด โดยการเติมอากาศในน้ำเสียโดยทั่วไปนั้นจะต้องพิจารณาความต้องการออกซิเจนจากอัตราการไหลของน้ำเสียและความเข้มข้นของมวลสารอินทรีย์ โดยระบบการเติมอากาศนั้นสามารถทำได้หลายวิธี ทั้งวิธีธรรมชาติที่เกิดขึ้นเอง เช่นระบบบ่อผึ่งที่เรามักจะพบเห็นในพื้นที่บ่อกุ้งบ่อปลาต่างๆ และยังมีระบบที่ใช้เครื่องกลในการเติมอากาศ ดังเช่น กังหันน้ำชัยพัฒนา ซึ่งจำเป็นต้องมีการควบคุมที่ดี เพื่อให้สามารถนำพลังงานที่ได้มาใช้ประโยชน์ได้อย่างเต็มที่ ทั้งทำหน้าที่เติมอกซิเจนและการตีน้ำให้วนอย่างสม่ำเสมอ เพื่อให้ออกซิเจนที่เติมลงไปนั้นกระจายตัวอย่างทั่วถึง

นอกจากนั้น ยังมีการนำกังหันน้ำไปใช้ในการผลิตกระแสไฟฟ้าจากกระแสน้ำ ซึ่งถือว่าเป็นพลังงานบริสุทธิ์และพลังงานทดแทนที่หาได้ง่าย ส่วนในแง่ของการทำเกษตรกรรมนั้นก็ได้มีชาวต่างชาติพัฒนาปั๊มกังหันน้ำแบบก้นหอย เป็นกังหันน้ำที่สามารถตักน้ำไปด้วยในขณะที่กังหันได้รับแรงดันจากกระแสน้ำให้หมุนไปเรื่อยๆ ซึ่งการตักน้ำแบบนี้จะทำให้เราสามารถผันน้ำขึ้นไปใช้บนที่สูงได้ สามารถจ่ายน้ำเข้าไปในแปลงไร่นาได้โดยตรงและสามารถกักเก็บน้ำได้ โดยปัจจัยสำคัญคือ กระแสน้ำในพื้นที่ต้องมีความแรงในระดับหนึ่ง หากความแรงไม่พอเราก็จำเป็นต้องทำตัวบีบกระแสทางของน้ำให้น้ำมีความเร็วพอที่จะสามารถพัดกังหันให้หมุนไปได้ เมื่อกังหันน้ำหมุนไปได้ ตัวกระบอกน้ำจึงจะก็สามารถตักน้ำ และสะสมไว้ ก่อนที่จะจ่ายไปสู่แปลงไร่นาหรือนำไปรดน้ำต้นพืชในแปลงของเราได้ครับ

blog.arda.or.th