เทคโนโลยีใต้ดินเพื่อสิ่งแวดล้อมแบบพึ่งพาตนเอง
Self-Sufficient Underground Technology for Environment

           ผลงานวิจัยที่นำเสนอในนิทรรศการบนเส้นทางวิจัย มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ ปี 2550 เป็นการนำเสนอผลงานวิจัย 4 เรื่อง ที่มีความคล้ายคลึงกันในแง่ของการใช้เทคโนโลยีอันก่อให้เกิดผลดีต่อสิ่งแวดล้อมแบบพึ่งพาตนเองได้แก่ การผลิตอุปกรณ์ตรวจวัดและวิเคราะห์ใต้ผิวดิน เพื่อลดการพึ่งพาหรือการซื้ออุปกรณ์จากต่างประเทศ และเทคโนโลยีการบำบัดมลพิษที่ใช้วัสดุธรรมชาติสามารถหาได้ในท้องถิ่น สรุปผลงานการวิจัย 4 เรื่องดังกล่าว มีเนื้อหาดังต่อไปนี้

         1 การพัฒนาต้นแบบปั๊มน้ำเชิงกลสำหรับการเก็บตัวอย่างน้ำใต้ดิน (คณะผู้วิจัย นางสาวภัททิยา พรหมพิลา และผศ. ดร. จีมา ชมสุรินทร์)
          
ปั๊มเชิงกลที่ได้รับการพัฒนาสำหรับการเก็บตัวอย่างน้ำใต้ดินจากบ่อสังเกตการณ์โดย น้ำไม่มีการสัมผัสกับตัวปั๊มเพื่อป้องกันการปนเปื้อน เหมาะสำหรับการเก็บตัวอย่างน้ำตามมาตรฐานน้ำใต้ดิน เพื่อการวิเคราะห์การปนเปื้อนโลหะหนัก สารอินทรีย์ระเหยง่าย และยาฆ่าแมลง ปั๊มดังกล่าวไม่ใช้พลังงานไฟฟ้าและมีน้ำหนักเบา เหมาะสำหรับการเก็บตัวอย่างที่มีความลึกไม่เกิน 12 เมตร หลักการทำงานของปั๊มคือ การหมุนแกนที่ติดกับตัวหมุนหรือโรเตอร์ของปั๊มเพื่อรีดท่อซิลิโคนอ่อนที่เกี่ยวอยู่กับปั๊ม ปลายด้านหนึ่งของท่อซิลิโคนจะถูกหย่อนลงในบ่อสังเกตการณ์เพื่อสูบน้ำ ปลายอีกด้านหนึ่งต่อเข้ากับขวดเล็กเก็บตัวอย่าง (vial) จากการทดลองพบว่ารอบการหมุนและปริมาตรน้ำที่สูบได้มีความสัมพันธ์แบบเส้นตรง

         2 การผลิตอุปกรณ์เก็บตัวอย่างน้ำใต้ดินแบบเบลเลอร์ (bailer) (คณะผู้วิจัย อ. ดร. สัญญา สิริวิทยาปกรณ์ และ นายปรัชญา จันทร์ศักดิ์)
เบลเลอร์เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการเก็บตัวอย่างน้ำใต้ดินเพื่อสำรวจการปนเปื้อน เป็นอุปกรณ์ที่ใช้อย่างแพร่หลายและเหมาะสำหรับเก็บตัวอย่างน้ำที่มีสารอินทรีย์ระเหย องค์ประกอบทั่วไปของเบลเลอร์คือท่อแข็งกลวงขนาดยาว 1 – 2 เมตร และวาล์วกันย้อน ในขณะที่เบลเลอร์ถูกหย่อนลงไปในบ่อ น้ำตัวอย่างจะไหลเข้าเบลเลอร์จากด้านล่าง การหย่อนและการกู้เบลเลอร์ขึ้นมาจะต้องทำอย่างช้าๆ เพื่อลดการรบกวนน้ำในบ่อและตัวอย่างน้ำ ข้อดีของเบลเลอร์คือ ทำง่ายหรือสามารถหาซื้อหรือระดิษฐ์ขึ้นใช้เองได้ในราคาไม่แพง มีส่วนประกอบน้อยชิ้น ค่อนข้างทนทาน ทำความสะอาด (Decontamination) ง่าย ไม่มีข้อจำกัดเกี่ยวกับความลึก พกพาสะดวก และไม่ใช้พลังงานไฟฟ้า เบลเลอร์ต้นแบบผลิตจากพีวีซี ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 3.0 เซนติเมตร ยาว 1 เมตร มีวาล์วกันย้อนแบบลูกบอล 2 ที่หัว-ท้าย ความจุ 0.7 ลิตร ต้นทุนประมาณ 400 บาท

          3 การผลิตเครื่อง KU Piezometer, และ KU Tensiometer เพื่อการวัดความชื้นในดิน (ผู้วิจัย อ. ดร. อภินิติ โชติสังกาศ)
ศูนย์วิจัยวิศวกรรมปฐพีและฐานราก มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ มีกลุ่มงานวิจัยภายในห้องปฏิบัติการนวัตกรรมทางวิศวกรรมปฐพีที่เน้นไปที่การพัฒนาเทคโนโลยีที่เหมาะสมในการตรวจวัดพารามิเตอร์ต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับน้ำในดิน เช่น พิโซมิเตอร์ (Piezometer) สำหรับวัดแรงดันน้ำในช่องว่างดิน เทนซิโอมิเตอร์ (Tensiometer) สำหรับวัดแรงดูดเมทริก (Matric suction) และยังได้มีความร่วมมือกับ Soil Testing Siam (STS) co Ltd. และ Asian Technology and Testing (ATT) ในการพัฒนา เซนเซอร์วัดความสามารถนำความร้อนของดิน (Thermal conductivity sensor) ดังแสดงในรูปที่ 2. ซึ่งทางศูนย์วิจัยฯ ได้เริ่มนำเครื่องมือเหล่านี้ไปใช้ประกอบการแก้ไขปัญหาต่างๆ ทางวิศวกรรมอย่างแพร่หลายอาทิ การศึกษาการทรุดตัวของดินเหนียวอ่อนในบริเวณกรุงเทพฯ การวิจัยเพื่อแก้ปัญหาดินถล่มในประเทศไทย รวมไปถึงการวิจัยพื้นฐานด้านพฤติกรรมของดินไม่อิ่มน้ำ และด้านการนำความร้อนของบ้านดิน

                        4 การใช้หญ้าช่วยบำบัดน้ำเสียจากพื้นที่ฝังกลบมูลฝอยชุมชน (คณะผู้วิจัย รศ. ดร. ชาติ เจียมไชยศรี, ผศ. ดร. วิไล เจียมไชยศรี, นางสาววรินธร บุญยะโรจน์ และศ. ดร. สายัณห์ ทัดศรี)
งานวิจัยนี้ศึกษาประสิทธิภาพและความสามารถของระบบธรรมชาติในการบำบัดน้ำเสียที่เกิดขึ้นจากพื้นที่ฝังกลบชุมชน โดยใช้หญ้า 3 ชนิดได้แก่ หญ้าแฝกศรีลังกา หญ้าชันกาศ (วัชพืช) และหญ้าโคสครอส (หญ้าเลี้ยงสัตว์) ทดลองบำบัดน้ำชะมูลฝอยสดและน้ำชะมูลฝอยเก่าที่มีค่าความสกปรกในรูปของ Chemical Oxygen Demand (COD) ประมาณ 8500 และ 4500 มิลลิกรัมต่อลิตร ตามลำดับ โดยกำหนดอัตราการรดน้ำเท่ากับ 10 28 และ 56 ลิตรต่อตารางเมตรต่อวัน

                        ผลการศึกษาพบว่า หญ้าทั้งสามชนิดมีประสิทธิภาพสูงสามารถกำจัด COD เท่ากับร้อยละ 70-90 และไนโตรเจน (TKN) เท่ากับร้อยละ 55-65 นอกจากนี้ ยังสามารถลดปริมาณน้ำเสียได้ถึงร้อยละ 88 ถึง 98 โดยอาศัยการระเหยและการคายน้ำของพืช ทั้งนี้ หญ้าทั้งสามชนิดสามารถเจริญเติบโตและรอดชีวิตได้ดีในสภาวะการใช้งานที่บริเวณพื้นที่ฝังกลบมูลฝอยจึงเป็นทางเลือกหนึ่งที่น่าสนใจในการใช้ธรรมชาติช่วยบำบัดมลพิษที่เกิดขึ้นจากชุมชนเมือง




 

สัญญา สิริวิทยาปกรณ์, จีมา ชมสุรินทร์, อภินิติ โชติสังกาศ และ ชาติ เจียมไชยศรี
ภาควิชาวิศวกรรมสิ่งแวดล้อม และภาควิชาวิศวกรรมโยธา คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์
โทร. 0-2942-8555 ต่อ 1003 (วิศวกรรมสิ่งแวดล้อม) หรือ 1313 (วิศวกรรมโยธา)