โครงงาน เครื่องกรองน้ำจากวัสดุธรรมชาติ

โครงงาน เครือ่ งกรองนา้ จากวัสดุธรรมชาติ รายวชิ า IS-1 (I30201) โดย นายกติ ตธิ ัช เสมอใจ เลขที่ 9 ม.5/1 ม.5/1 นายคณศิ ร ถานะวฒุ พิ งศ์ เลขท่ี 11 ม.5/1 ม.5/1 นางสาวขวญั ฤทัย ล้านมา เลขที่ 23 ม.5/1 ม.5/1 นางสาวจีราวรรณ มะจินะ เลขที่ 24 นางสาวณัชชา โคกกระเทียม เลขที่ 30 นางสาวบษุ กร บุตรพงศกร เลขท่ี 33 เสนอ คณุ ครูดารงค์ คนั ธะเรศย์ โรงเรยี นปวั อ้าเภอปวั จังหวัดน่าน สา้ นักงานเขตพนื ที่การศึกษามัธยมศกึ ษาเขต 37

ช่ือโครงงาน : เครอ่ื งกรองน้าจากวัสดุธรรมชาติ นางสาวจีราวรรณ มะจนิ ะ ผ้จู ัดท้าโครงงาน : นายกิตติธัช เสมอใจ นางสาวณชั ชา โคกกระเทยี ม นางสาวบษุ กร บตุ รพงศกร นายคณิศร ถานะวุฒพิ งศ์ นางสาวขวญั ฤทยั ล้านมา คณุ ครูที่ปรกึ ษา : คณุ ครดู ารงค์ คันธะเรศย์ ปีการศกึ ษา : 2562 บทคดั ยอ่ ในอดตี ประเทศไทยมกี ารพฒั นาอตุ สาหกรรมในขอบเขตที่จากดั อตุ สาหกรรมที่สาคัญส่วนใหญ่เป็น เพียงการผลิตสนิ ค้าหัตถกรรม และการแปรรปู สนิ ค้าเกษตรอยา่ งงา่ ย ๆ ภายในครวั เรือนเท่าน้นั ตอ่ มา เมื่อมี การค้าขายสนิ คา้ กับชนชาตติ ะวันตก จึงก่อใหเ้ กิดการแลกเปลย่ี นวฒั นธรรม ไม่วา่ จะเป็นดา้ นอาหาร,การใช้ ชีวติ ,วทิ ยาการเทคโนโลยี ซง่ึ นามาสูก่ ารก่อต้งั โรงงานอตุ สาหกรรมเพ่ิมมากขน้ึ เเตค่ วามเจริญก้าวหนา้ ทางเทคโนโลยกี ็มักมาพร้อมกบั ผลเสียมากมาย ซ่ึงปัญหาหลกั ที่เกิดจาก อตุ สาหกรรมในปจั จบุ นั นี้ ยอ่ มหนีไม่พ้นปญั หามลพิษท้งั ทางน้า เเละทางอากาศ ไมว่ า่ จะเป็น อากาศเป็นพิษ ส่งผลต่อโรคทางเดนิ หายใจ รวมถงึ น้าเนา่ เสยี ท่ี สง่ ผลต่อส่งิ มชี ีวิตทั้งสตั วน์ ้าเเละมนุษย์ในดา้ นการอุปโภค เเละ ด้วยวิทยาการที่กา้ วไกลของมนษุ ยก์ ม็ ีการคดิ เเนวทางการแก้ปญั หาน้าเนา่ เสยี นีห้ ลากหลายเเนวทาง ไมว่ ่าจะ เปน็ การสร้างระบบบาบัดน้า การใชส้ ารเคมใี นการบาบดั น้า เเต่ก็ยอ่ มส่งผลต่อระบบนิเวศทางนา้ เชน่ กัน ทางผจู้ ัดทาไดเ้ ล็งเหน็ ในปัญหานี้ เเละต้องการเเก้ไขปญั หาน้าเนา่ เสยี โดยลดการใชส้ ารเคมี เเละหันมา ใชว้ ัสดุจากจากธรรมชาตเิ เทน เพือ่ เปน็ การอนุรักษ์ระบบนเิ วศ เเละเป็นการสง่ เสรมิ เเละให้ความสาคัญกับวสั ดุ ธรรมชาติในท้องถิ่น อีกทงั้ ยังสามารถสรา้ งรายไดใ้ หก้ บั คนในชมุ ชน เพ่ือนาไปสูก่ ารสร้างประโยชนส์ งู สุด ผู้จัดทาโครงงานจงึ ได้คดิ ทาโครงงานเกี่ยวกับการนานา้ เสยี มาใชส้ าหรับอุปโภค จงึ เกิดเปน็ โครงงาน \"เคร่อื งกรองน้าจากวัสดธุ รรมชาติ\" ขึน้ โดยมีจุดมุ่งหมายให้สามารถนาน้าเสียมาบาบดั ให้สะอาดและปลอดภัย เพยี งพอทจ่ี ะใชใ้ นการอปุ โภคได้

กิตติกรรมประกาศ โครงงานเรื่อง “เครื่องกรองน้าจากวัสดุธรรมชาติ” น้ีได้สาเร็จลุล่วงไปด้วยดีเพราะได้รับความ อนุเคราะห์และความช่วยเหลือ จาก คุณครูดารงค์ คันธะเรศย์ คุณครูที่ปรึกษาโครงงาน นอกจากนี้ยังได้รับ ความอนุเคราะห์จากผปู้ กครอง ทาให้โครงงานวิทยาศาสตร์ฉบบั นสี้ าเร็จลุลว่ งไปด้วยดี คณะผู้จัดทามีความซาบซ้ึงในความกรุณาของทุกท่านที่ได้กล่าวมาข้างต้นน้ี รวมทั้งผู้ท่ีได้มีส่วน สนับสนุนที่ไม่อาจกล่าวได้ท้ังหมด ตลอดจนแหล่งเรียนรู้ต่างๆที่เราได้นามาประกอบ ทางคณะผู้จัดทาจึง ขอขอบพระคุณทุกๆท่านเป็นอย่างสูงด้วยความจริงใจ คุณค่าและประโยชน์ที่พึงมีขอมอบให้ผู้มีพระคุณทุกๆ ท่านดว้ ยใจจริง ทไ่ี ดใ้ หค้ วามสนบั สนุนโครงงานนี้จนสาเร็จสมบูรณ์ คณะผจู้ ดั ทา

บทที่ 1 บทน้า 1.ความเปน็ มาและความสา้ คญั ของปญั หา ในอดีต ประเทศไทยมีการพฒั นาอตุ สาหกรรมในขอบเขตท่ีจากัด ในสมยั กรุงศรีอยุธยาและตอนต้น ของกรุงรัตนโกสินทร์ อุตสาหกรรมที่สาคัญส่วนใหญ่เปน็ เพียงการผลติ สินคา้ หัตถกรรม และการแปรรูปสนิ ค้า เกษตรอยา่ งง่าย ๆ ภายในครัวเรือนเทา่ น้ัน และมกี ารคา้ ขายเฉพาะในตลาดขนาดเลก็ ในชุมชน มกี ารคา้ ขาย สินคา้ กับชนชาติตะวนั ตก จงึ ก่อให้เกดิ การแลกเปลี่ยนวัฒนธรรม รบั อทิ ธพิ ล ไมว่ า่ จะเป็นด้านอาหาร,การใช้ ชีวติ ,วทิ ยาการเทคโนโลยี ซึ่งนามาสู่การก่อตงั้ โรงสขี ้าว โรงเล่อื ย โรงเหลา้ โรงเบียร์ โรงนา้ ตาล และโรงงาน ปูนซเี มนตท์ ่ีมีลักษณะเป็นโรงงานอตุ สาหกรรมเพ่ิมมากข้ึน ในยคุ นีป้ ระชากรบนโลกมสี ถิตเิ พม่ิ มากขึ้น จึงส่งผลต่อความตอ้ งการของมนุษยท์ ม่ี ีเพม่ิ มากขนึ้ ตามไปดว้ ย ซง่ึ ไมส่ อดคล้องกับปรมิ าณทรัพยากรธรรมชาตแิ ละส่งิ แวดล้อม ทาให้ทรัพยากรธรรมชาตลิ ดลงอย่างรวดเรว็ อาจ ไม่เพยี งพอต่อความต้องการของมนุษย์ในอนาคต ด้วยความก้าวหนา้ ทางเทคโนโลยี โรงงานอตุ สาหกรรมจงึ เป็น อกี เเนวทางท่ที าให้สร้างสามารถสรา้ งนวตั กรรมต่างๆข้นึ มาเพอื่ ช่วยในการดาเนนิ ชีวติ เเละสนองความตอ้ งการ ของมนุษย์ ปจั จบุ ัน จากภาพรวมภาวะเศรษฐกจิ โลก และปัจจยั ตา่ ง ๆ ภายในประเทศ จะสามารถเห็นได้อย่าง ชดั เจนวา่ การพฒั นาอตุ สาหกรรมไทยท่ีผา่ นมายงั ใหน้ ้าหนักไปทีก่ ารสรา้ งมลู ค่าทางเศรษฐกิจ เพ่อื ขบั เคลื่อน เศรษฐกจิ ของประเทศเปน็ หลกั ทาให้มีการสง่ เสริมสาขาอตุ สาหกรรมท่ีมีขนาดใหญ่และเป็นอุตสาหกรรมท่ีเนน้ การสง่ ออกมากยงิ่ ขน้ึ (นายเฉลมิ ประพนั ธ์พฒั น์, 2558) ประกอบกับการท่ีประเทศไทยกาลังก้าวเขา้ สู่การเป็น ประเทศที่พัฒนาแลว้ ทาใหภ้ าคอตุ สาหกรรมของประเทศไทยมีการเจรญิ เตบิ โตขน้ึ อย่างกวา้ งขวางและ รวดเร็ว เเต่ความเจรญิ ก้าวหนา้ ทางเทคโนโลยีก็มกั มาพรอ้ มกบั ผลเสียมากมาย ซึ่งปัญหาหลักที่เกิดจากอุตสาหกรรมใน ปัจจบุ ันน้ี ย่อมหนไี มพ่ ้นปัญหามลพษิ ท้ังทางน้า เเละทางอากาศ ไม่ว่าจะเปน็ อากาศเป็นพษิ สง่ ผลตอ่ โรค ทางเดนิ หายใจ รวมถึงนา้ เนา่ เสียที่ สง่ ผลต่อส่ิงมีชีวติ ท้งั สัตวน์ ้าเเละมนษุ ย์ในด้านการอุปโภค เเละดว้ ย วิทยาการท่ีก้าวไกลของมนุษย์กม็ ีการคิดเเนวทางการแกป้ ัญหาน้าเนา่ เสยี นหี้ ลากหลายเเนวทาง ไมว่ ่าจะเป็น การสร้างระบบบาบดั นา้ การใชส้ ารเคมใี นการบาบัดน้า เเต่ก็ยอ่ มส่งผลต่อระบบนิเวศทางนา้ เช่นกัน

ทางผูจ้ ัดทาได้เลง็ เห็นในปัญหานี้ เเละตอ้ งการเเกไ้ ขปัญหาน้าเน่าเสยี โดยลดการใช้สารเคมี เเละหนั มา ใช้วัสดจุ ากจากธรรมชาติเเทน เพอื่ เป็นการอนรุ ักษร์ ะบบนิเวศ เเละเปน็ การสง่ เสรมิ เเละใหค้ วามสาคัญกับวสั ดุ ธรรมชาตใิ นทอ้ งถิน่ อีกทง้ั ยงั สามารถสรา้ งรายไดใ้ หก้ บั คนในชมุ ชน เพ่ือนาไปสู่การสรา้ งประโยชนส์ งู สุด ผจู้ ัดทาโครงงานจงึ ได้คดิ ทาโครงงานเกี่ยวกบั การนาน้าเสียมาใช้สาหรบั อุปโภค จึงเกดิ เปน็ โครงงาน \"เครอ่ื งกรองนา้ จากวสั ดุธรรมชาติ\" ขึน้ โดยมจี ุดมงุ่ หมายให้สามารถนาน้าเสียมาบาบัดให้สะอาดและปลอดภยั เพียงพอที่จะใชใ้ นการอปุ โภคได้ 2.วัตถปุ ระสงค์ 1.เพือ่ ประดิษฐ์เคร่ืองกรองน้าเสยี จากวสั ดธุ รรมชาติ 2.เพอื่ ศึกษาและเปรียบเทยี บประสิทธิภาพของถ่านกมั มันต์ท่ีทาจากวสั ดธุ รรมชาติในการกรองนา้ 3.สมมุตฐิ าน เคร่อื งกรองน้าเสยี จากวสั ดธุ รรมชาติท่ปี ระดิษฐข์ ึน้ สามารถกรองน้าใหเ้ หมาะสมต่อการนาไปใช้งานต่อ ได้ และถ่านกมั มนั ตท์ ี่ทาจากชานออ้ ยมีประสิทธิภาพในการกรองน้าสงู กวา่ ถา่ นกมั มนั ตจ์ ากไผ่และมังคุด 4.ขอบเขตของการศึกษา 4.1 ตัวแปรที่ใชใ้ นการศกึ ษา ตัวแปรทใ่ี ช้ในการทาโครงงานครงั้ นี้ ได้แก่ 1.ตัวแปรตน้ คอื ส่งิ ประดิษฐ์เครอื่ งกรองน้าจากถ่านกัมมันต์ 2.ตวั แปรตาม คอื ความสะอาดของน้าทีไ่ ดจ้ ากเครอื่ งกรองนา้ 3.ตวั แปรควบคมุ คือ ปรมิ าณสารที่ใช้ในการทาเครื่องกรองนา้ ปรมิ าณนา้ ทีใ่ ช้ แหลง่ น้าทใ่ี ช้ วิธที ่ีใช้ทาถา่ นกมั มนั ต์ 5.ประโยชนท์ ค่ี าดว่าจะไดร้ บั 1.สามารถประดิษฐ์เคร่ืองกรองนา้ เสยี จากวสั ดุธรรมชาตไิ ด้ 2.สามารถนาความรู้ในการประดิษฐ์เคร่ืองกรองนา้ จากวัสดุธรรมชาติไปประยุกตใ์ ช้ในชวี ติ ประจาวัน 3.สามารถนาความรู้ท่ีได้ไปพัฒนาตอ่ ยอดเพ่ือลดปัญหาการขาดแหล่งนา้ สะอาดสาหรับการอุปโภคใน ถน่ิ ทุรกันดารได้

6.นิยามศัพท์เฉพาะ ความสะอาดของน้า หมายถึง น้าทีส่ ามารถนามาใชอ้ ุปโภคได้ โดยมีวธิ ีการตรวจสอบ คอื 1.ความใสของน้า ทดสอบโดยการใชแ้ สงเลเซอรส์ ่องผ่าน 2.กล่นิ ของนา้ ทดสอบโดยการดมกลน่ิ

บทท่ี 2 เอกสารและงานวิจัยทเ่ี ก่ียวขอ้ ง การศึกษาในครง้ั นี้ ผศู้ ึกษาได้ศึกษาเอกสารและงานวิจยั ท่ีเกี่ยวขอ้ ง โดยแบง่ เน้ือหาของเอกสารและ งานวิจัยออกเปน็ หวั ข้อต่างๆ ดังน้ี 1. ความหมายของเครื่องกรองน้า เครื่องกรองน้า คืออุปกรณ์สาคัญในครวั เรือนคนรุน่ ใหม่ ไปจนถึงการใชง้ านในสานกั งาน โรงเรยี น หรืออาคารตา่ งๆ เคร่อื งกรองนา้ มคี ณุ สมบัตใิ นการช่วยขจดั สารปนเปอ้ื น เชื้อโรค เชอื้ แบคทีเรยี หนิ ปนู ไป จนถึงสารเคมีตา่ งๆ ท่ีอาจปนเปอ้ื นมากับนา้ ที่เราใชด้ ื่มและบรโิ ภคในชวี ิตประจาวัน โดยทีส่ ารปนเป้ือนจะถกู แยกออกตามขัน้ ต่างๆ ของไส้กรองซ่ึงโดยท่วั ไปจะมปี ระมาณ 4-6 ข้ัน จนกระทง่ั ไดน้ าบริสุทธทิ์ ีส่ ามารถนามา บรโิ ภคไดอ้ ย่างถูกสขุ อนามยั 2.ความหมายของถ่านกัมมนั ต์ ถ่านกัมมันต์ เป็นถ่านท่ีสังเคราะห์ขึน้ ด้วยกระบวนการพิเศษ เพอื่ ใหเ้ กิดมีรพู รนุ มากมาย ซ่ึงทาให้มี พ้นื ทผี่ วิ สงู โดยทว่ั ไปถา่ นกัมมันตจ์ ะมีพ้นื ท่ีผวิ ประมาณ 600-1,500 ตารางเมตรต่อกรัม รูพรนุ หรอื โพรง (micropores) ของถ่านกัมมันต์นมี้ ีขนาดอยู่ระหว่าง 20-20,000 องั สะโตรม (Angstorm, 10-10 เมตร) วัตถดุ บิ ทใี่ ชใ้ นการผลิตถ่านกัมมันตน์ ้นั มีหลายชนดิ ได้แก่ ไม้, กะลามะพร้าว, ถา่ นหนิ , ถ่านโคก้ , กระดูก, ขี้ เล่อื ย, กากเมลด็ กาแฟ, เปลือกของผลไมบ้ างชนิด เช่น ลูกวอลนัท เปน็ ตน้ 3.ความสาคญั และการใช้ประโยชนจ์ ากถา่ นกัมมนั ต์ ปัจจบุ นั มีการนาถ่านกมั มนั ต์มาใชเ้ พ่ือดูดซบั สารประกอบอนนิ ทรีย์จากน้าเสยี ซง่ึ การนาถา่ นกัมมนั ต์ มาใชใ้ นการดดู ซับสารอินทรยี ์นน้ั มีการศึกษามาเป็นเวลานานแล้ว แต่การนาถา่ นกัมมันต์มาใชใ้ นการดูดซบั โลหะหนกั เพง่ิ มกี ารศกึ ษาอยา่ งจริงจังเมื่อ ประมาณ 5-6 ปีทผี่ ่านมา เนื่องจาก ถ่านกมั มันตเ์ ป็นวัสดุท่มี ีราคาไม่ สูง และมีความสามารถในการดูดซับสูงมาก แต่ยงั มีขอ้ จากัดเก่ียวกับการดูดซับท่ีไมค่ รอบคลุมกับสารละลาย โลหะหนกั ทุกชนดิ และต้องอยภู่ ายใตส้ ภาวะท่ีเหมาะจึงจะมีประสิทธภิ าพการดดู ซับท่ดี ี สภาวะเหลา่ นน้ั ไดแ้ ก่ ความเป็นกรด-ดา่ ง, อณุ หภูมิ, ความเข้มข้น และขนาดของถา่ นกัมมันต์ เป็นตน้ นอกจากนี้ยังมกี ารศึกษา

วธิ ีการนาถ่านกัมมันตท์ ่ีดดู ซับโลหะหนักแล้วกลบั มาใช้ใหม่เป็นการใช้ประโยชน์จากธรรมชาติอย่างคุ้มค่า และ นาโลหะทม่ี ีค่าทางเศรษฐกิจกลับมาหมุนเวียนใช้ได้ 4.การผลติ และการนาถา่ นกัมมนั ตไ์ ปใช้ การผลติ ถา่ นกัมมันต์โดยทว่ั ๆไป แบ่งเปน็ 2 ข้นั ตอนคือ ขั้นตอนการเผาวัตถุดิบใหเ้ ป็นถ่าน โดยทว่ั ไป มักใชว้ ธิ เี ผาท่ไี ม่มีอากาศเพื่อไมใ่ ห้วตั ถุดิบกลายเปน็ เถ้า ซ่งึ อุณหภมู ใิ นการเผาประมาณ 200 – 400 องศา เซลเซียส ข้ันตอนการนาถ่านไปเพม่ิ คุณภาพดว้ ยเทคโนโลยที างวทิ ยาศาสตร์ ทีเ่ รยี กวา่ การกระตนุ้ (activation) แบ่งได้เป็น 2 วธิ คี ือ การกระตนุ้ ทางเคมี และการกระตนุ้ ทางกายภาพ 1. การกระตนุ้ ทางเคมี เป็นการกระตนุ้ ดว้ ยการใชส้ ารเคมี เช่น แคลเซยี มคลอไรด์ สังกะสีคลอไรด์ กรดฟอสฟอริก เปน็ ตน้ ซง่ึ สามารถแทรกซึมไดท้ ว่ั ถึง ทาใหส้ ว่ นทีไ่ ม่บรสิ ุทธลิ์ ะลายหมดไปได้ เรว็ ข้นึ จากน้ันนาไปเผาในถังท่ีมีออกซิเจนเปน็ เวลาหลายช่วั โมง โดยใชอ้ ุณหภูมเิ ผาประมาณ 600 - 700 องศา เซลเซยี ส แต่มขี ้อเสยี ตรงท่ตี ้องลา้ งสารเคมีที่ใชใ้ นการกระตุ้น ซ่ึงตดิ มากับถ่านกัมมนั ต์ออกใหห้ มดไมใ่ ห้เหลือ ตกค้างอยู่เลย เพ่ือความปลอดภยั ในการนาไปใชง้ าน 2. การกระต้นุ ทางกายภาพ เปน็ การกระตนุ้ ดว้ ยการใชแ้ ก๊ส หรือไอน้า ซง่ึ ใชอ้ ุณหภูมิในการเผากระตุ้น คอ่ นข้างสูงประมาณ 800-1000 องศาเซลเซียส เพราะไอน้าทใ่ี ช้จะต้องเปน็ ไอนา้ ทร่ี ้อนยิ่งยวด (superheated stream)เพื่อทาใหส้ ารอนิ ทรยี ์ตา่ งๆสลายไป ทาให้โครงสร้างภายในมลี กั ษณะรูพรนุ (porous) อยู่ทัว่ ไป ขนาด ของรูพรุนท่ีได้จะมีขนาดเล็กกว่าการกระตนุ้ ทางเคมี ซงึ่ ถ่านกัมมนั ต์ทกี่ ระตุ้น ด้วยวิธนี ม้ี ขี ้อดีทสี่ ามารถนามาใช้ งานไดเ้ ลยทันที โดยไม่ต้องลา้ งสารท่เี หลอื ตกค้าง นอกจากน้ียงั อาจจะใชท้ ้ังสองวิธรี ่วมกันก็ได้ คือ เม่ือใชส้ ารเคมีกระตุ้นแลว้ นาไปกระตุน้ ต่อโดยใชแ้ ก๊สหรอื ไอ นา้ ทีร่ อ้ นยิ่งยวด เพอ่ื การเพ่ิมจานวนรพู รุนใหม้ ากขน้ึ ถ่านกมั มันตท์ ี่ใชม้ ีทัง้ ชนดิ ผง เกล็ด และเมด็ โดยท่วั ไปถ่านกัมมันต์จะใช้ชนิดใดก็ได้ แลว้ แตค่ วามเหมาะสมใน การใช้งาน ถา่ นกัมมันต์ถูกนามาใช้กนั แพร่หลายในอุตสาหกรรมตา่ งๆ เชน่ ใชใ้ นการฟอกสีในอตุ สาหกรรม นา้ ตาล ใชก้ าจัดกลิน่ ในอตุ สาหกรรมเครื่องด่ืม เบยี ร์ และไวน์ ใช้ในการทาตวั ละลายบริสุทธิ์เพ่อื นากลับมาใช้ ใหมใ่ นอุตสาหกรรมเส้นใยสังเคราะห์และอตุ สาหกรรมการพมิ พ์ ใชใ้ นการดูดซบั สีและกลิ่นในการทาน้าประปา ใชใ้ นเครอื่ งกรองน้าหรอื เครือ่ งทานา้ ให้บรสิ ทุ ธ์ิที่มจี าหน่ายอย่างแพร่หลายอยู่ในขณะนี้ และใช้เปน็ วัสดุทา หน้ากากป้องกนั แก๊สพิษ เปน็ ต้น ในปจั จุบันผู้ประกอบการผลติ ถา่ นกัมมันตม์ ีการนาเสนอรูปแบบการใช้งานได้ หลากหลายมากขน้ึ เชน่ การทาผลติ ภณั ฑ์ฟอกอากาศจากถ่านกัมมันต์ในรูปแบบท่สี วยงามใชใ้ นรถยนต์ ใน ต้เู ยน็ ฯลฯ

5.งานวจิ ัยเก่ียวกับเครื่องกรองนา้ ผศ.ดร.ธดิ ารัตน์ บญุ ศรี อาจารย์ประจาภาควิชาวิศวกรรมส่ิงแวดล้อม คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวทิ ยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกลา้ ธนบุรี (มจธ.) กลา่ วว่า เน่อื งจากในชมุ ชนหา่ งไกลที่อยู่ตน้ น้า หรือพ้นื ทท่ี ่ี ระบบสาธารณปู โภค เช่น นา้ ประปา หรอื ไฟฟ้า ยงั เข้าไม่ถึง เชน่ บ้านโปงลกึ -บางกลอย ตาบลห้วยแมเ่ พรยี ง อาเภอแก่งกระจาน จงั หวดั เพชรบรุ ี ซ่ึงเปน็ ชุมชนชาวปกาเกอะญอทีอ่ าศัยอยตู่ ้นลาน้าเพชรบุรี ชมุ ชนแหง่ นจ้ี ะ บริโภคนา้ จากแมน่ า้ เพชรบุรี โดยทว่ั ไปน้าจะใส ยกเว้นในฤดูฝนท่นี ้าจะขุน่ เนื่องจากการพัดพาตะกอนจากภเู ขา แม้ว่าน้าทใี่ ชจ้ ะดูใส แตอ่ าจไม่ปลอดภัยหากนามาบริโภค ทางคณะฯได้เกบ็ ตัวอย่างน้า ผลการวิเคราะหบ์ ง่ ชวี้ ่า แหลง่ น้าอาจปนเป้ือนส่ิงปฏกิ ูล เนื่องจากตรวจพบจุลนิ ทรีย์ทบ่ี ่งช้วี า่ อาจก่อให้เกดิ โรคทางเดนิ อาหาร เชน่ อี. โคไล สงู กวา่ 2,000 โคโลนตี ่อน้า 100 มิลลลิ ิตร (โคโลนี เปน็ จานวนของอีโคไล) ที่ผา่ นมายังไม่พบว่าชาวบา้ น ประสบปญั หาจากการอปุ โภค-บรโิ ภคน้าโดยตรง เช่น ท้องรว่ ง หรือโรคทางเดนิ อาหาร แตเ่ พอ่ื เปน็ การป้องกนั ปญั หาสุขภาพที่เกดิ จากการรับสารปนเปื้อนในนา้ และสะสมเป็นเวลานาน ดว้ ยเหตนุ ที้ างคณะฯ จงึ ได้จดั ทา ‘ชดุ กรองน้าโดยนาวัสดุจากธรรมชาติ’ ท่ีสามารถหาไดใ้ นท้องถิน่ มาผลติ และคู่มอื วิธีสาหรบั การผลติ น้าสะอาดจากลาธารเพ่ือการบรโิ ภคข้ึน เพื่อนาไปเผยแพรแ่ ละถา่ ยทอด ความรู้พืน้ ฐานเบ้ืองต้นแกช่ าวปกาเกอะญอในพืน้ ที่ เนื่องจากชุมชนดังกล่าวมที รัพยากรธรรมชาติที่อดุ ม สมบรู ณ์ ชาวบา้ นมีทกั ษะพ้ืนฐานในการผลติ เคร่อื งกรองนา้ ใช้เองในระดับครัวเรอื น โดยไม่ต้องพึง่ พาน้าดม่ื บรรจขุ วด ซ่ึงก่อให้เกิดขยะจากบรรจุภณั ฑ์ และทาใหช้ มุ ชนสามารถพ่ึงพาตนเองไดใ้ นอนาคต สาหรับชดุ กรองนา้ ด่ืมจากวัสดุธรรมชาตนิ ้ี ประกอบดว้ ย ตวั กรอง 4 ชนั้ ได้แก่ ชัน้ กรวด ทราย ถ่าน และเซรามิคหรือกระถาง โดยกรวดจะเป็นตัวกรองชน้ั บนสุด สามารถหาได้ท่ัวไปจากบรเิ วณรมิ แม่น้าลาธาร กรวดจะสามารถกาจดั อนภุ าคท่มี ขี นาดใหญ่ เช่น เศษใบไม้ และตะกอนขนาดใหญ่ ถัดลงมาเป็นชนั้ ทราย ละเอียด จะช่วยกาจัดอนภุ าคที่มขี นาดเล็ก ขณะท่ตี วั กรองถ่าน ซงึ่ มีคุณสมบตั ิในการดูดซับสารพิษหรือสาร ตกคา้ ง ชว่ ยกาจดั สีและกล่ิน โดยนา้ ที่ผ่านตัวกรองทงั้ 3 ช้ันดงั กล่าว แมจ้ ะสามารถนาไปใช้อุปโภคหรือชาระ ล้างต่างๆ ได้ แต่หากต้องการนาน้าไปบริโภคหรือด่ืม จะต้องผ่านตัวกรองชนั้ ท่ี 4 คือ ไส้กรองเซรามิค หรือ กระถาง ทาหน้าที่ในการกักเช้ือโรคหรอื จลุ ินทรีย์ที่มขี นาดเลก็ ไดเ้ ป็นอย่างดี ดงั น้ัน มั่นใจไดว้ ่า น้าทผ่ี ่านการ กรองทง้ั 4 ชัน้ ดงั กลา่ วจะสามารถนามาใช้ด่มื หรือบริโภคได้อยา่ งปลอดภยั ปราศจากเชื้อโรค ผศ.ดร.ธิดารัตน์ กลา่ วว่า “ส่งิ สาคัญสาหรบั การนาน้ามาใช้ในการบริโภคน้ัน คอื เรื่องของสารเคมี ตกคา้ ง และเชือ้ โรค ท่ีก่อให้เกดิ ผลกระทบต่อสุขภาพ เม่ือผลิตน้าเพ่อื ใช้อปุ โภคตอ้ งกาจัดสารเคมีตกค้าง จงึ ตอ้ งกรองดว้ ยถา่ น แตน่ า้ ยังมีจลุ ินทรยี ห์ ลงเหลอื อยู่ในระดับท่ไี ม่เปน็ อนั ตราย แตส่ าหรบั น้าบริโภคจะต้อง ปราศจากจลุ นิ ทรยี ์ โดยเฉพาะ E.coli จงึ จาเป็นต้องกรองดว้ ย ไส้กรองเซรามคิ หรือกระถางดนิ เผาท่หี าได้จาก ธรรมชาติ

ตวั อยา่ งน้าท่เี ก็บจากในพ้ืนท่ีบ้านโปง่ ลกึ -บางกลอย เมอื่ ผา่ นตัวกรอง 3 ชนิดขา้ งต้นแล้ว เราพบว่า อาจยงั มีการปนเปื้อนของจุลินทรีย์ และ อี.โคไลในระดบั ที่ไมอ่ ันตราย เพียง 3 โคโลนี ต่อนา้ 100 มลิ ลิลติ ร แต่ เมือ่ นา้ ผา่ นไสก้ รองเซรามิคซ่ึงภายในเนอื้ เซรามิคมีรูพรนุ ขนาดเลก็ มากระดบั ไมโครมิเตอร์ จะสามารถกรอง จุลนิ ทรียไ์ ดท้ ง้ั หมด จงึ ค่อนขา้ งม่ันใจวา่ นา้ นัน้ สามารถดืม่ ได้อย่างปลอดภัย” สาหรบั กาลังการผลิตนา้ ของชุดกรองนา้ จากวัสดุธรรมชาติขนาดเล็กเหมาะสาหรบั ครวั เรือนตน้ แบบ ชุดนส้ี ามารถผลิตน้าสะอาดสาหรบั อปุ โภคหรือใช้ชาระลา้ งได้ในอตั ราความเรว็ ท่ี 60 ลิตรต่อชว่ั โมง และ 1 ลิตรต่อชัว่ โมงสาหรบั นา้ ดม่ื อยา่ งไรกต็ ามชุดกรองนา้ ด้วยวิธกี ารแบบง่ายๆ และไม่ยุ่งยากน้สี ามารถนาไปขยาย ขนาดเพ่ือให้มีกาลังผลติ มากข้ึนได้และสามารถนาไปประยุกตใ์ ชไ้ ดก้ บั ทุกพ้นื ท่ีที่มีปญั หาการขาดแคลนนา้ ดม่ื หรือในพื้นท่ที ี่มปี ัญหาขาดแคลนไฟฟ้าใช้ เพราะเป็นวิธีการกรองและผลิตน้าสะอาดตามหลกั วิชาการโดยไม่ ตอ้ งใช้ไฟฟ้าและสามารถใชว้ ัสดุท่หี าได้ในพ้นื ที่

บทท่ี 3 วธิ ดี า้ เนินการศกึ ษาค้นคว้า ในการศึกษาครงั้ นี้ ผ้ศู กึ ษาได้ทาการศึกษาเรื่อง เครอ่ื งกรองน้าจากวัสดธุ รรมชาติ ซง่ึ มีวธิ ีการดังนี้ 1.ระเบียบวิธีท่ใี ช้ในการศึกษา ในการศึกษา ใชว้ ธิ ีการสบื คน้ หาข้อมูล จากหนังสอื อินเทอรเ์ นต็ และการสอบถาม จากน้ันจึงพิสจู น์ สมมตฐิ านที่ตงั้ ขน้ึ ดว้ ยการทดลอง และหาข้อสรปุ ผลการศึกษา 2.วัสดุอปุ กรณ์ 250 กรมั 250 กรัม 1.นุ่น 500 กรมั 2.ทรายหยาบ 500 กรมั 3.ทรายละเอยี ด 500 กรัม 4.กรวดหยาบ 1 ลิตร 5.กรวดละเอยี ด 1 อัน 6.ถา่ นกัมมนั ต์ 1 ผนื 7.น้าโคลน/น้าสกปรก 8.ภาชนะสาหรบั ทาเครอื่ งกรองน้า 9.ผ้าขาวบาง 10.กาวรอ้ น 3.วธิ ีการดา้ เนินงาน 1.ตัดปลายดา้ นลา่ งของภาชนะ ให้เปน็ ทรงกระบอกเปดิ ทัง้ สองด้าน 2.นาผา้ ขาวบางตดิ ด้านลา่ งของภาชนะ โดยใชก้ าวร้อน 3.ใส่นนุ่ ถ่านกัมมันต์ กรวดละเอียด กรวดหยาบ ทรายละเอยี ด ทรายหยาบ ตามลาดับ 4.นาเคร่ืองกรองน้าทไ่ี ดไ้ ปตั้งบนภาชนะทใ่ี ช้รองรับนา้ 5.เทนา้ โคลน/นา้ สกปรก ลงไปในเคร่อื งกรองนา้ สงั เกตการเปลีย่ นแปลงของน้าก่อนเทและหลงั เท 6.บันทึกค่าความสะอาดของน้า ตามเกณฑท์ ่ีกาหนดไว้

บทท่4ี ผลการดา้ เนินงาน จากการประดิษฐเ์ ครื่องกรองน้าด้วยถา่ นกัมมันต์และวสั ดธุ รรมชาตซิ งึ่ ไดแ้ ก่ หนิ กรวด ทราย และจาก ท่ผี ้จู ดั ทาได้นาเครื่องกรองน้าน้ีไปใชใ้ นการกรองนา้ ขุ่นเพื่อทดสอบประสทิ ธภิ าพ พบว่าสามารถชว่ ยกรองน้าขุ่น ใหใ้ ห้มคี วามใสมากยิ่งขนึ้ ไดจ้ ากเดมิ ภาพที่ 1 น้าทย่ี ังไม่ได้ผา่ นการกรอง ภาพท่ี 2 น้าท่ผี ่านการกรองครัง้ แรก

ภาพท่ี 3 น้าท่ผี า่ นการกรองครั้งท่สี อง

บทที5่ สรุปและอภปิ รายผล จากที่คณะผ้จู ัดทาได้ศึกษาและดาเนนิ งานในโครงงานเรือ่ ง เคร่ืองกรองน้าจากวัสดธุ รรมชาตไิ ด้ ผลการศึกษาวา่ การประดิษฐเ์ ครอื่ งกรองนา้ ด้วยถ่านกัมมันตแ์ ละวัสดุธรรมชาติซงึ่ ไดแ้ ก่ หินกรวด ทราย สามารถใชไ้ ด้จริง และจากท่ีผจู้ ัดทาไดน้ าเครื่องกรองนา้ นี้ไปใชใ้ นการกรองนา้ ขนุ่ เพื่อทดสอบประสทิ ธิภาพ พบว่าสามารถช่วย กรองนา้ ขนุ่ ใหใ้ ห้มีความใสมากขึน้ และสามารถน้ามาใชใ้ นการอปุ โภคได้ อภปิ รายผล การทดสอบประสทิ ธิภาพของเครอ่ื งกรองน้า ทาโดยการเปรียบเทียบคุณสมบัติทส่ี ามารถสังเกตได้ เชน่ สขี องน้า ความใส กลน่ิ ของนา้ ท่ยี งั ไม่ผ่านการกรอง นา้ ท่ีผา่ นการกรองครั้งแรกและน้าทีผ่ า่ นการกรองครง้ั ทส่ี อง พบว่า น้าทย่ี ังไมผ่ ่านการกรอง มีความขุ่นค่อนข้างมาก พบตะกอนดินปะปนอยู่ดา้ นลา่ ง มีกลน่ิ ของดิน และกลนิ่ เหมน็ เล็กนอ้ ย นา้ ท่ีผ่านการกรองครง้ั แรก มีความข่นุ เล็กน้อย มีเศษตะกอนขนาดเลก็ ลอยอยู่ด้านบน ผวิ นา้ เลก็ น้อย กล่นิ ของดินจางลง แตย่ ังคงได้กลิ่นเหมน็ อยู่ ส่วนน้าที่ผ่านการกรองครง้ั ท่ีสอง ค่อนขา้ งใส ไม่ พบเศษตะกอนลอยหรอื จมอยู่ในน้า ไม่มีกลิ่นของดินเหลอื และกลน่ิ เหม็นจางลงจนแทบไม่ไดก้ ลิ่น เคร่อื งกรองน้าดว้ ยถ่านกัมมันตแ์ ละวสั ดธุ รรมชาติน้ี สามารถชว่ ยกรองน้าที่มเี ศษตะกอนตา่ งๆและมี กล่นิ ได้ดใี นระดับหน่งึ โดยสามารถกรองเอาตะกอนขนาดใหญแ่ ละเล็กออกไดห้ มด และสามารถกาจักกลิ่นที่ไม่ พงึ ประสงคไ์ ด้ โดยเม่ือนานา้ ท่ีได้ไปกรองผ่านเคร่อื งกรองนา้ ซ้าๆ จะชว่ ยให้นา้ ทไ่ี ดอ้ อกมามีความสะอาดมาก ยง่ิ ขนึ้ ข้อเสนอแนะ 1.ควรนาน้าท่ไี ด้ไปต้มเพื่อฆ่าเช้อื กอ่ นการนาไปอปุ โภค 2.สามารถเพ่ิมจานวนชัน้ ของวัสดธุ รรมชาตเิ พอ่ื เพิ่มความสะอาดของน้าที่ได้จากการกรองด้วยเครือ่ งกรองน้า