“...หลักสำคัญว่าต้องมีน้ำบริโภค น้ำใช้ น้ำเพื่อการเพาะปลูก
เพราะว่าชีวิตอยู่ที่นั่น
ถ้ามีน้ำคนอยู่ได้ ถ้าไม่มีน้ำคนอยู่ไม่ได้
ไม่มีไฟฟ้าคนอยู่ได้ แต่ถ้ามีไฟฟ้า ไม่มีน้ำ คนอยู่ไม่ได้...”
(พระราชดำรัส พระบาทสมเด็จพระบรมชนกาธิเบศร มหาภูมิพลอดุลยเดชมหาราช บรมนาถบพิตร
เมื่อวันที่ 17 มีนาคม 2529)
จากการพัฒนาประเทศในทุกด้าน รวมถึงการเพิ่มขึ้นของจำนวนประชากร ได้ส่งผลต่อการลดลงของทรัพยากรธรรมชาติและความเสื่อมโทรมของสภาพแวดล้อม โดยเฉพาะปัญหาน้ำเน่าเสีย ซึ่งนับวันจะยิ่งทวีความรุนแรงมากขึ้น พระบาทสมเด็จพระบรมชนกาธิเบศร มหาภูมิพลอดุลยเดชมหาราช บรมนาถบพิตร ทรงห่วงใยพสกนิกรที่ต้องเผชิญความเดือดร้อนในเรื่องดังกล่าว จึงได้พระราชทานพระราชดำริเกี่ยวกับการแก้ไขปัญหาน้ำเน่าเสียในหลายพื้นที่ ทั้งในกรุงเทพมหานคร และต่างจังหวัด
กว่าจะเป็น...กังหันน้ำชัยพัฒนา ในระยะแรกระหว่างปี พ.ศ. 2527-2530 ทรงแนะนำให้ใช้น้ำที่มีคุณภาพดีมาแก้ไขบรรเทาน้ำเสีย รวมถึงการใช้วิธีกรองน้ำเสียด้วยผักตบชวา หรือพืชน้ำต่าง ๆ ซึ่งสามารถช่วยแก้ไขปัญหาได้ผลในระดับหนึ่ง
ต่อมาในช่วงปี พ.ศ. 2531 สภาพความเน่าเสียของน้ำบริเวณต่าง ๆ เริ่มทวีความรุนแรงมากยิ่งขึ้น การใช้วิธีธรรมชาติเพียงอย่างเดียวอาจไม่ช่วยบรรเทาความเน่าเสียของน้ำได้ ในหลวงรัชกาลที่ 9 จึงพระราชทานพระราชดำริให้ประดิษฐ์เครื่องกลเติมอากาศแบบประหยัดค่าใช้จ่าย ที่สามารถผลิตได้เองในประเทศ มีรูปแบบ
“ไทยทำไทยใช้” ทรงได้แนวคิดมาจาก
“หลุก” อุปกรณ์วิดน้ำเข้านาซึ่งเป็นภูมิปัญญาของชาวบ้าน
นอกจากนี้ทรงพระกรุณาโปรดเกล้าฯ ให้มูลนิธิชัยพัฒนาสนับสนุนงบประมาณเพื่อศึกษาและวิจัยการบำบัดน้ำเสียร่วมกับกรมชลประทาน ทำให้มีการจัดสร้างเครื่องกลเติมอากาศขึ้นในเวลาต่อมา โดยเป็นเครื่องกลเติมอากาศที่ผิวน้ำหมุนช้าแบบทุ่นลอย (RX2) หรือที่รู้จักกันในชื่อ
“กังหันน้ำชัยพัฒนา”
นวัตกรรมเครื่องกลเติมอากาศต้นแบบ RX-5
ปี พ.ศ. 2533 ในหลวงรัชกาลที่ 9 ทรงมีพระราชดำริให้จัดสร้างเครื่องกลเติมอากาศแบบ RX-5 โดยพระราชทานภาพลายฝีพระหัตถ์เครื่องกลเติมอากาศที่ได้ทรงออกแบบ จำนวน 3 รูปแบบ ให้แก่กรมชลประทานเพื่อจัดสร้างเป็นเครื่องต้นแบบ
• รูปแบบที่ 1 แบบอัดอากาศลงไปในน้ำ (Air Pump)
• รูปแบบที่ 2 แบบใช้ความเร็วของน้ำดึงอากาศจากภายนอกเข้าผสม (Water Pump)
• รูปแบบที่ 3 นำรูปแบบที่ 1 และ 2 ผสมกัน โดยแทนที่จะดึงอากาศภายนอกเข้าผสมตามรูปแบบที่ 2 แต่ใช้วิธีการอัดอากาศเข้าช่วย (Water-air Pump)
และได้นำไปทดสอบการทำงานที่อ่างเก็บน้ำห้วยตะแปด จังหวัดเพชรบุรี ปรากฏว่ารูปแบบที่ 3 มีประสิทธิภาพดีที่สุด แต่เนื่องจากเครื่องต้นแบบมีขนาดใหญ่ จึงได้มีการพัฒนาปรับปรุงให้เครื่องมีขนาดเล็กลง เพื่อติดตั้งในแหล่งน้ำขนาดเล็กที่ไม่สามารถติดตั้งกังหันน้ำชัยพัฒนาได้ เป็นการเริ่มต้นสู่การพัฒนาเครื่องต้นแบบ RX-5C ขึ้น
พัฒนา RX-5C เครื่องต้นแบบสู่ความยั่งยืน
เครื่องต้นแบบ RX-5C ได้ถูกพัฒนาปรับปรุงให้ตัวเครื่องมีขนาดที่เล็กกะทัดรัด เหลือเพียง 60 เซนติเมตร แต่มีประสิทธิภาพการใช้งานสูงสุด ทั้งยังมีค่าใช้จ่ายในการจัดสร้างน้อย ทำให้ขนย้ายและติดตั้งง่าย สามารถนำไปปรับปรุงคุณภาพน้ำในแหล่งน้ำของชุมชน และสถานที่ต่าง ๆ
“เครื่องกลเติมอากาศแบบ RX-5C” ที่สร้างเสร็จสมบูรณ์ ได้นำขึ้นน้อมเกล้าฯ ถวายในหลวงรัชกาลที่ 9 และสาธิตการทำงานเมื่อวันที่ 27 ตุลาคม 2543 ณ ทะเลน้อย วังไกลกังวล จังหวัดประจวบคีรีขันธ์ ซึ่งปัจจุบันเครื่องกลเติมอากาศเครื่องนี้ยังคงใช้งานอยู่ที่วังไกลกังวล
สิทธิบัตรในพระปรมาภิไธย
“กังหันน้ำชัยพัฒนา”
เครื่องกลเติมอากาศ “กังหันน้ำชัยพัฒนา” ได้รับการพิจารณา และทูลเกล้าฯ ถวายสิทธิบัตรในพระปรมาภิไธยเมื่อวันที่ 2 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2536 นับเป็นสิ่งประดิษฐ์เครื่องกลเติมอากาศเครื่องที่ 9 ของโลก ที่ได้รับสิทธิบัตร และเป็นครั้งแรกที่ได้มีการรับจดทะเบียน และออกสิทธิบัตรถวายแด่พระมหากษัตริย์ด้วย จึงนับได้ว่าสิทธิบัตรเครื่องกลเติมอากาศในพระปรมาภิไธยพระบาทสมเด็จพระบรมชนกิเบศร มหาภูมิพลอดุลยเดชมหาราช บรมนาถบพิตรนั้น เป็นสิทธิบัตรในพระปรมาภิไธยของพระมหากษัตริย์พระองค์แรกในประวัติศาสตร์ชาติไทย และเป็นครั้งแรกของโลก
“เครื่องกลเติมอากาศ RX-5C”
มูลนิธิชัยพัฒนา ได้รับพระบรมราชานุญาตให้ดำเนินการขอจดสิทธิบัตรเครื่องกลเติมอากาศแบบ RX-5C ในพระปรมาภิไธยพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวภูมิพลอดุลยเดช ซึ่งกรมทรัพย์สินทางปัญญาได้ออกสิทธิบัตรการประดิษฐ์ เมื่อวันที่ 19 เมษายน 2544 ในชื่อ “เครื่องกลเติมอากาศแบบอัดอากาศและดูดน้ำ” การจดสิทธิบัตรเครื่องกลเติมอากาศแบบ RX-5C ในพระปรมาภิไธยนี้ นับเป็นเครื่องที่ 2 หลังจากที่ได้มีการจดสิทธิบัตรกังหันน้ำชัยพัฒนา เมื่อวันที่ 2 กุมภาพันธ์ 2536 นับเป็นพระมหากรุณาธิคุณยิ่งที่ทรงคิดค้นหาวิธีการแก้ไข และปรับปรุงคุณภาพน้ำให้ดีขึ้น ด้วยทรงเห็นว่าน้ำมีความสำคัญต่อการดำรงชีวิตของมนุษย์เพราะ “น้ำคือชีวิต”
รางวัลเทิดพระเกียรติ
กังหันน้ำชัยพัฒนามีชื่อเสียงโด่งดังยิ่งขึ้นอีกครั้งหนึ่ง เมื่อสำนักงานคณะกรรมการวิจัยแห่งชาติได้ประกาศให้กังหันน้ำชัยพัฒนาได้รับรางวัลที่ 1 ในประเภทรางวัลผลงานคิดค้น หรือสิ่งประดิษฐ์ ซึ่งเป็นประโยชน์แก่ประเทศชาติประจำปี 2536 และทูลเกล้าฯ ถวายรางวัลนี้แด่พระบาทสมเด็จพระมหาภูมิพลอดุลยเดชมหาราช บรมนาถบพิตร โดยสดุดีถึงพระปรีชาสามารถในการคิดค้นเครื่องกลเติมอากาศชนิดนี้ว่าสามารถบำบัดน้ำเสียได้ดียิ่ง
นอกจากนี้คณะรัฐมนตรีได้มีมติกำหนดให้วันที่ 2 กุมภาพันธ์ของทุกปี เป็น “วันนักประดิษฐ์” เพื่อเป็นการเทิดพระเกียรติ สืบเนื่องจากการทูลเกล้าถวายสิทธิบัตรในพระปรมาภิไธย “กังหันน้ำชัยพัฒนา” เมื่อวันที่ 2 กุมภาพันธ์ 2536
สำหรับรางวัลเทิดพระเกียรตินานาชาตินั้น The Belgian Chamber of Inventor ซึ่งเป็นองค์กรสิ่งประดิษฐ์ที่เก่าแก่ที่สุดของยุโรป ได้จัดงาน Brussels Eureka 2000: 49th Anniversary of the World Exhibition of Innovation, Research and New Technology ระหว่างวันที่ 14-20 พฤศจิกายน 2543 ณ กรุงบรัสเซลส์ ประเทศเบลเยี่ยม
ในงานนี้ คณะกรรมการนานาซาติและกรรมการประจำชาติได้มีพิธีประกาศรางวัลต่อหน้านักวิจัยนักประดิษฐ์ และผู้เข้าซมงานว่า "รางวัลต่าง ๆ ที่ประกาศในวันนี้ มิใช่ว่าจะพิจารณามอบให้กันอย่างง่าย ๆ สิ่งประดิษฐ์ทุก ๆ สาขา จะต้องสามารถนำไปใช้งานได้กว้างขวาง เกิดประโยชน์ต่อการพัฒนาคุณภาพชีวิต และสิ่งแวตล้อมได้ทั่วโลก ดังนั้น Chaipattana Low Speed Surface Aerator, Model RX-2 เป็นที่น่าสรรเสริญให้เป็นสิ่งประดิษฐ์ดีเด่นในครั้งนี้”
รางวัล เหรียญรางวัล และประกาศนียบัตร ที่คณะกรรมนานาชาติและกรรมการประจำชาติทูลเกล้าฯ ถวายแด่พระบาทสมเด็จพระมหาภูมิพลอดุลยเดชมหาราช บรมนาถบพิตร สำหรับการประดิษฐ์ “กังหันน้ำชัยพัฒนา” ดังนี้
- ถ้วยรางวัล MINISTER J. CHABERT เป็นรางวัลผลงานด้านสิ่งประดิษฐ์ตีเด่น มอบโดย Minister of Economy of Brussels Capital Region
- ถ้วยรางวัล Grand Prix International เป็นรางวัลผลงานด้านการประดิษฐ์ดีเด่นสูงสุด มอบโดย International Council of the World Organization of Periodical Press
- เหรียญรางวัล Prix OMPI Femme Inventeur Brussels EUREKA 2000 พร้อมประกาศนียบัตร เป็นรางวัลด้านสิ่งประดิษฐ์ดีเด่นระดับโลก มอบโดย World Organization of Intellectual Property
- ถ้วยรางวัล Yugoslavia Cup เป็นรางวัลสรรเสริญในพระอัจฉริยภาพพระบาทสมเด็จพระมหาภูมิพล อดุลยเดชมหาราช บรม-นาถบพิตร มอบโดย กลุ่มประเทศยูโกสลาเวีย
- เหรียญรางวัล Gold Medal with Mention พร้อมประกาศนียบัตร เป็นรางวัลสรรเสริญในพระอัจฉริยภาพแห่งการใช้เทคโนโลยีอย่างมีประสิทธิภาพ มอบโดย Brussels Eureka 2000
กังหันน้ำชัยพัฒนา ณ ประเทศเบลเยียม
เมื่อวันที่ 4 เมษายน 2546 พระบาทสมเด็จพระมหาภูมิพลอดุลยเดชมหาราช บรมนาถบพิตร องค์นายกกิตติมศักดิ์มูลนิธิชัยพัฒนา ทรงพระกรุณาโปรดเกล้าฯ ให้สมเด็จพระกนิษฐาธิราชเจ้า กรมสมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารี องค์ประธานกรรมการมูลนิธิชัยพัฒนา เสด็จพระราชดำเนินไปยังกรุงบรัสเซลส์ ราชอาณาจักรเบลเยียม เพื่อส่งมอบกังหันน้ำชัยพัฒนาพระราชทาน ณ สวนสาธารณะโวลูเว แซงต์ปิแอร์ โดยมีสมเด็จพระราชินีฟาบิโอลา แห่งราชอาณาจักรเบลเยียม เสด็จฯ เข้าร่วมในพิธีท่ามกลางความปีติยินดีของชาวเบลเยียมและชาวไทยทั้งที่อาศัยอยู่ในต่างแดนและประเทศไทย
การดำเนินงานในขณะนี้ได้ผลสำเร็จดีน่าพึงพอใจ สามารถทำให้น้ำใสสะอาดขึ้น ลดกลิ่นเหม็นลงไปได้มาก และมีปริมาณออกซิเจนในน้ำเพิ่มขึ้น สัตว์น้ำต่าง ๆ อาทิ เต่า ตะพาบน้ำ และปลา สามารถอยู่อาศัยได้อย่างปลอดภัย ตลอดจนสามารถบำบัดความสกปรกในรูปของมวลสารต่าง ๆ ให้ลดต่ำลงได้ตามเกณฑ์มาตรฐานที่กำหนด ปัจจุบันมีหน่วยงานต่าง ๆ ทั้งภาครัฐและเอกชน ได้ร้องขอให้มูลนิธิชัยพัฒนาและกรมชลประทานเข้าไปช่วยเหลือในการบำบัดน้ำเสียอย่างเร่งด่วนเป็นจำนวนมาก ได้แก่ วัด โรงพยาบาล สถานที่ราชการอื่น ๆ ทั้งในกรุงเทพฯ และต่างจังหวัด
กังหันน้ำชัยพัฒนาจึงเป็นที่ยอมรับในประสิทธิภาพของการบำบัดน้ำเสียทั้งในประเทศและต่างประเทศ สามารถแก้ไขและปรับปรุงคุณภาพน้ำให้ดีขึ้น โดยการใช้เทคโนโลยีที่เรียบง่าย แต่ผลที่ได้รับนั้นยิ่งใหญ่ และมีความสำคัญต่อการดำรงชีวิตของมนุษย์อย่างแท้จริง
โครงการศึกษาวิจัยและพัฒนาสิ่งแวดล้อมแหลมผักเบี้ยอันเนื่องมาจากพระราชดำริ หรือ “โครงการแหลมผักเบี้ย”
“…ปัญหาสำคัญ คือ
เรื่องสิ่งแวดล้อม เรื่องน้ำเสียกับขยะ
ได้ศึกษามาแล้วเหมือนกัน ทำไม่ยากนัก
ในทางเทคโนโลยีทำได้ แล้วในเมืองไทยเองก็ทำได้…
…โครงการที่จะทำนี้ไม่ยากนัก
คือว่า ก็มาเอาสิ่งที่เป็นพิษออก
พวกโลหะหนักต่าง ๆ เอาออก
ซึ่งมีวิธีทำ ต่อจากนั้นก็มาฟอกใส่อากาศ
บางทีก็อาจไม่ต้องใส่อากาศ แล้วก็มาเฉลี่ยใส่ในบึง
หรือเอาน้ำไปใส่ในทุ่งหญ้า
แล้วก็เปลี่ยนสภาพของทุ่งหญ้าเป็นทุ่งหญ้าเลี้ยงสัตว์
ส่วนหนึ่งเป็นที่สำหรับปลูกพืช ปลูกต้นไม้…
…แล้วก็ต้องทำการเรียกว่า การกรองน้ำ
ให้ทำน้ำนั้นไม่ให้โสโครก
แล้วก็ปล่อยน้ำลงมาที่เป็นที่ทำการเพาะปลูก
หรือทำทุ่งหญ้า หลังจากนั้น น้ำที่เหลือก็ลงทะเล
โดยที่ไม่ทำให้น้ำนั้นเสีย…”
(พระราชดำรัสพระบาทสมเด็จพระบรมชนกาธิเบศร มหาภูมิพลอดุลยเดชมหาราช บรมนาถบพิตร
เมื่อวันที่ 12 กันยายน 2533 อันเป็นจุดเริ่มต้นของโครงการแหลมผักเบี้ย)
ในปี 2533 โครงการศึกษาวิจัยและพัฒนาสิ่งแวดล้อมแหลมผักเบี้ยฯ ได้ถือกำเนิดขึ้น ณ ตำบลแหลมผักเบี้ย อำเภอบ้านแหลม จังหวัดเพชรบุรี ด้วยความร่วมมือจากหลายหน่วยงาน ได้แก่ มูลนิธิชัยพัฒนา สำนักงานคณะกรรมการพิเศษเพื่อประสานงานโครงการอันเนื่องมาจากพระราชดำริ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ กรมชลประทาน เทศบาลเมืองเพชรบุรี สำนักงานคณะกรรมการวิจัยแห่งชาติ เป็นต้น เพื่อสนองแนวพระราชดำริ ที่ทรงให้ความสำคัญกับปัญหาขยะและน้ำเสียในชุมชน อันจะส่งผลกระทบต่อคุณภาพชีวิตของประชาชนในระยะยาว แต่หากจะนำเทคโนโลยีสมัยใหม่มาใช้เพียงอย่างเดียวก็จะสิ้นเปลืองค่าใช้จ่ายเป็นอย่างมาก จึงมีพระราชดำริเรื่องการบำบัดน้ำเสีย ของเสีย และขยะ โดยอาศัยเทคโนโลยีที่ไม่สลับซับซ้อน ค่าใช้จ่ายไม่สูง ทุกคนสามารถทำได้ รวมถึงการใช้วิธีให้ธรรมชาติช่วยธรรมชาติ
เทคโนโลยีการบำบัดน้ำเสีย ภายในโครงการศึกษาวิจัยและพัฒนาสิ่งแวดล้อมแหลมผักเบี้ยฯ แบ่งออกเป็น 1 ระบบ คือ
1. ระบบบ่อบำบัดน้ำเสีย (Lagoon Treatment)
เป็นระบบที่อาศัยการกักพักน้ำเสียไว้ในระยะเวลาที่เหมาะสมกับปริมาณความสกปรกของน้ำ การเติมออกซิเจนด้วยกระบวนการสังเคราะห์แสงของแพลงตอน และสาหร่าย อาศัยแรงลมช่วยในการพลิกน้ำเติมอากาศ การย่อยสลายสารอินทรีย์ด้วยจุลินทรีย์ และระยะเวลากักพักน้ำจะช่วยฆ่าเชื้อโรค
2. ระบบพืชและหญ้ากรองน้ำเสีย (Plant and Grass Filtration)
เป็นระบบที่ให้พืชช่วยดูดซับธาตุอาหารจากการย่อยสลายสารอินทรีย์เป็นสารอนินทรีย์ที่พืชต้องการของจุลินทรีย์ในดิน การปลดปล่อยออกซิเจนจากกระบวนการสังเคราะห์แสงจากระบบราก สาหร่าย และแพลงก์ตอน โดยการปล่อยให้น้ำเสียไหลผ่านแปลงพืชหรือหญ้า
3. ระบบพื้นที่ชุ่มน้ำเทียม (Constructed Wetland)
เป็นระบบที่ใช้หลักการและกลไกในการบำบัดน้ำเสียเช่นเดียวกับระบบพืชและหญ้ากรอง จะแตกต่างกันที่วิธีการ
4. ระบบแปลงพืชป่าชายเลน (Mangrove Forest Filtration)
เป็นการบำบัดน้ำเสียโดยใช้แปลงพืชป่าชายเลน ใช้หลักการเจือจางระหว่างน้ำเสียกับน้ำทะเล และกักพักน้ำเสียกับน้ำทะเลที่ผสมกันแล้วไว้ระยะเวลาหนึ่งโดยการเลียนแบบธรรมชาติตามระยะเวลาการขึ้น-ลงของน้ำทะเลในแต่ละวัน เพื่อให้เกิดการตกตะกอนของสารอินทรีย์ในน้ำเสีย อาศัยระบบรากของพืชป่าชายเลนช่วยในการปลดปล่อยก๊าซออกซิเจนเติมให้กับน้ำเสียและจุลินทรีย์ในดิน
ปัจจุบันโครงการศึกษาวิจัยและพัฒนาสิ่งแวดล้อมแหลมผักเบี้ยอันเนื่องมาจากพระราชดำริ ได้จัดให้มีการให้ความรู้ การฝึกอบรมผ่านกระบวนการสิ่งแวดล้อมศึกษา มุ่งเน้นการถ่ายทอดความรู้สู่กลุ่มเป้าหมาย รวมถึงเปิดให้ผู้สนใจสามารถเข้าศึกษาดูงาน
จากการดำเนินงานตลอดระยะเวลาที่ผ่านมา พบว่าพื้นที่ป่าชายเลนตามธรรมชาติของโครงการได้เพิ่มขึ้นปีละ 19.5 ไร่ ส่งผลให้สัตว์น้ำบริเวณชายฝั่งแหลมผักเบี้ยมีความชุกชุมมากขึ้น สามารถพบชนิดของสัตว์น้ำถึง 300 ชนิด ทำให้ราษฎรโดยรอบมีชีวิตความเป็นอยู่ที่ดีขึ้นจากการจับสัตว์น้ำบริเวณชายฝั่งและไม่ต้องออกไปหางานทำนอกพื้นที่ ไม่เพียงเท่านั้น ภายในโครงการฯ ยังมีนกประจำถิ่นและนกอพยพมากกว่า 280 ชนิด รวมถึงนกอพยพที่หายาก อาทิ นกพงปากยาว นกกรีดน้ำ นกอีเสือหลังแดงตะโพกเทา ส่งผลให้โครงการศึกษาวิจัยและพัฒนาสิ่งแวดล้อมแหลมผักเบี้ยฯ ได้กลายเป็นแหล่งดูนกระดับโลกอีกด้วย
คำที่ควรรู้
*กังหันน้ำชัยพัฒนา : เครื่องกลเติมอากาศที่ผิวน้ำหมุนช้าแบบทุ่นลอย (RX2)
*หลุก : เครื่องวิดน้ำเข้านาโดยภูมิปัญญาชาวบ้าน
*RX-5C : เครื่องกลเติมอากาศแบบอัดอากาศและดูดน้ำ
ก้าวเพื่อชัยชนะ