ที่มา	คิดเป็นเทคโนฯ
ผู้เขียน	สาวบางแค22
เผยแพร่	วันพฤหัสที่ 25 พฤศจิกายน พ.ศ.2564

ทีมนักวิจัยมหาวิทยาลัยราชภัฏเชียงใหม่ นำวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตรและการออกแบบระบบบำบัดน้ำบาดาลเพื่อการบริโภค ช่วยลดต้นทุนค่าน้ำให้กับเกษตรกรผู้ปลูกผักบ้านโฮ่ง จังหวัดลำพูน

สำนักงานการวิจัยแห่งชาติ (วช.) กระทรวงการอุดมศึกษา วิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม (อว.) จัดงานมหกรรมงานวิจัยแห่งชาติ 2564 (Thailand Research Expo 2021) ต่อเนื่องเป็นปีที่ 16 ระหว่างวันที่ 22-26 พฤศจิกายน 2564 ณ โรงแรมเซ็นทาราแกรนด์ และบางกอกคอนเวนชันเซ็นเตอร์ เซ็นทรัลเวิลด์ การจัดงานครั้งนี้ นำเสนอภาคการประชุม/สัมมนาใน 105 หัวข้อเรื่อง ภาคนิทรรศการ 560 ผลงาน จาก 163 หน่วยงาน

หนึ่งในนวัตกรรมที่น่าสนใจในงานครั้งนี้ ได้แก่ การผลิตวัสดุบำบัดน้ำบาดาลจากวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตรและออกแบบระบบบำบัดน้ำบาดาลเพื่อการบริโภค ผลงานของนักวิจัย มหาวิทยาลัยราชภัฏเชียงใหม่ ประกอบด้วย ดร.นภารัตน์ จิวาลักษณ์ ดร.พัชรนันท์ จันทร์พลอย ดร.ดวงเดือน เทพนวล ภาควิชาเคมี คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี โดยได้รับทุนอุดหนุนการวิจัย จากสำนักงานคณะกรรมการส่งเสริมวิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม (สกสว.) ปีงบประมาณ 2563

จุดเริ่มต้นของโครงการนี้ เกิดจากคณะผู้วิจัยมีแนวคิดในการลดต้นทุนการแปรรูปผลผลิตของวิสาหกิจชุมชนพัฒนาผลิตภัณฑ์พืชผักสมุนไพรและผลไม้ อำเภอบ้านโฮ่ง จังหวัดลำพูน และต้องการเพิ่มมูลค่าวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตรโดยการบูรณาการองค์ความรู้และประสบการณ์การทำวิจัยเกี่ยวกับการเตรียมวัสดุดูดซับจากวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตร โดยนำเศษไม้ไผ่มาเผาเป็นวัสดุดูดซับและการเตรียมแคลเซียมไฮดรอกไซด์จากเปลือกไข่แล้วสังเคราะห์เป็นวัสดุคอมโพสิต จากนั้นนำมาใช้ร่วมกันเป็นวัสดุบำบัดน้ำบาดาล เพื่อให้มีประสิทธิภาพในการดูดชับกลิ่น กำจัดความกระด้างดูดซับโลหะหนัก และยับยั้งการเกิดเชื้อจุลินทรีย์ รวมถึงการออกแบบและสร้างระบบบำบัดน้ำบาดาลให้แก่วิสาหกิจชุมชน เพื่อนำน้ำที่บำบัดไปใช้ในกระบวนการแปรรูปผลิตภัณฑ์สินค้าเกษตรต่างๆ ทดแทนการใช้น้ำประปา ซึ่งสามารถลดต้นทุนค่าใช้จ่ายได้อย่างดี

ทีมนักวิจัยได้พัฒนาระบบบำบัดน้ำบาดาลเพื่อการบริโภค โดยใช้วัสดุบำบัดน้ำบาดาลจากวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตร ประกอบด้วย ถ่านไม้ไผ่ที่ได้จากการเผาเศษไม้ไผ่ที่เหลือทิ้งในชุมชนด้วยเตาชีวมวล ที่อุณหภูมิ 700-800 เซลเซียส จนได้วัสดุที่มีคุณสมบัติในการดูดซับสารต่างๆ ที่เป็นไอออนบวก ไอออนลบ และโลหะหนัก

เนื่องจากกลุ่มวิสาหกิจชุมชนแห่งนี้มีโรงเรือนเลี้ยงไก่ ทีมนักวิจัยจึงได้ใช้เปลือกไข่ซึ่งเป็นวัสดุเหลือทิ้งที่อุดมไปด้วยธาตุแคลเซียมเป็นองค์ประกอบหลัก ได้นำเปลือกไข่มาเตรียมสารประกอบแคลเซียมไฮดรอกไซด์ด้วยวิธีการทางเคมีเชิงสารละลาย สำหรับใช้เป็นสารยับยั้งเชื้อจุลินทรีย์

เนื่องจากเปลือกไข่เป็นวัสดุที่ไม่เป็นพิษจึงมีความปลอดภัยในการนำไปใช้เป็นสารประกอบแคลเซียมไฮดรอกไซด์ นำมาเจือกับถ่านไม้ไผ่ จากนั้นบรรจุในระบบบำบัดน้ำ พร้อมระบบแสงหลอดแบล็คไลต์ (UV-A) เพื่อกระตุ้นการทำงาน

ต้นแบบระบบบำบัดน้ำบาดาลประกอบด้วยถังกรองจำนวน 4 ถัง โดยถังที่ 1 และ 2 บรรจุถ่านไม้ไผ่ เพื่อใช้ในการดูดชับไอออนบวก ไอออนลบ รวมถึงโลหะหนัก

ถังที่ 3 บรรจุวัสดุดูดซับคอมโพสิตระหว่างถ่านไม้ไผ่กับสารประกอบแคลเซียมไฮดรอกไซด์ที่เตรียมจากเปลือกไข่ เพื่อใช้ยับยั้งการเกิดเชื้อราและแบคทีเรีย ซึ่งต้องมีการใช้แสงแบล็กไลต์ (UV-A) มาช่วยในการกระตุ้นการทำงานของ Ca (OH2)

และถังที่ 4 ที่บรรจุถ่านไม้ไผ่ ซึ่งจะได้น้ำที่ผ่านการบำบัดที่มีมาตรฐานตามคุณภาพน้ำอุปโภคบริโภคนำไปใช้ในวิสาหกิจชุมชนได้

ดร.นภารัตน์ จิวาลักษณ์ หัวหน้าโครงการวิจัย กล่าวว่า หลังนำระบบบำบัดที่ออกแบบและสร้างขึ้นในการบำบัดน้ำบาดาลนี้ไปใช้ทดแทนน้ำประปา สามารถลดค่าใช้จ่ายในส่วนของค่าน้ำประปาที่เป็นต้นทุนในกระบวนการแปรรูปผลิตภัณฑ์ของกลุ่มวิสาหกิจชุมชน ซึ่งจากข้อมูลในกระบวนการแปรรูปผลิตภัณฑ์มีอัตราการใช้น้ำประปาเฉลี่ยวันละ 500 ลิตร ดังนั้น หากกลุ่มวิสาหกิจชุมชนมีกระบวนการการแปรรูปโดยเฉลี่ย 20 วันต่อเดือน เท่ากับใช้น้ำประปาเฉลี่ยเดือนละ 10,000 ลิตร คิดเป็นเงิน 291,000 บาท นวัตกรรมนี้จึงช่วยลดรายจ่ายและเพิ่มรายได้ไปพร้อมกัน ทำให้ผู้คนชุมชน สมาชิกกลุ่มวิสาหกิจชุมชน มีความเป็นอยู่ที่ดีขึ้น

ขณะเดียวกัน งานวิจัยนี้สามารถเพิ่มมูลค่าวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตร โดยการนำเศษไม้ไผ่มาเตรียมเป็นถ่านที่มีคุณสมบัติการดูดซับโลหะหนักได้ และนำเปลือกไข่ซึ่งเป็นวัสดุเหลือทิ้งที่อุดมไปด้วยธาตุแคลเซียมเป็นองค์ประกอบหลัก ซึ่งเป็นวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตรจากกลุ่มวิสาหกิจชุมชน จึงลดปริมาณขยะในชุมชนและลดอัตราการกำจัดขยะทางการเกษตรโดยวิธีการเผา ทำให้สิ่งแวดล้อมและสภาพอากาศมีแนวโน้มดีขึ้น

หากใครสนใจอยากได้นวัตกรรมดีมีคุณภาพนี้ไปใช้พัฒนาชุมชนท้องถิ่นของตัวเอง สามารถติดต่อขอข้อมูลเพิ่มเติมได้ที่ ดร.นภารัตน์ จิวาลักษณ์ ภาควิชาเคมี คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยราชภัฏเชียงใหม่ โทร. 085-928-9123