กระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีภาษาไทยEnglish
หน้าหลัก บริการประชาชน โครงการช่วยผู้ประสบภัยน้ำท่วม การผลิตสารกรองสนิมเหล็กในน้ำและการผลิตเครื่องกรองน้ำเพื่อการอุปโภค-บริโภค

การผลิตสารกรองสนิมเหล็กในน้ำและการผลิตเครื่องกรองน้ำเพื่อการอุปโภค-บริโภค

พิมพ์ PDF

    ปัจจุบันมีระบบการกำจัดสนิมเหล็กในน้ำบาดาล โดยใช้สารกรองที่นำเข้าจากต่างประเทศซึ่งมีราคาแพงไม่สามารถนำมาใช้ได้อย่าง แพร่หลายในชุมชน วศ. จึงได้ทำการวิจัย ค้นคว้า และพัฒนา การผลิตสารกรองสนิมเหล็กและเครื่องกรองน้ำ ที่มีราคาถูกขึ้นใช้ภายประเทศ และถ่ายทอดเทคโนโลยีให้กับผู้นำ/ตัวแทนชุมชน อบต. เทศบาล สถาบันการศึกษา เพื่อเป็นวิทยากรและเป็นเครือข่ายถ่ายทอดเทคโนโลยีในเรื่องนี้ เพื่อขยายผลครอบคลุม พื้นที่ในทุกภูมิภาค ทำให้ชุมชนสามารถจัดหา สารกรองที่มีราคาถูกมาใช้ในระบบการกำจัดสนิมเหล็กเพื่อให้ได้น้ำสะอาดเหมาะ สมแก่การอุปโภคบริโภค

    คุณสมบัติเด่นของเทคโนโลยี ประชาชนสามารถผลิตสารกรองสนิมและเครื่องกรองน้ำได้เองในราคาต้นทุนต่ำหลัง จากผ่านการฝึกอบรมถ่ายทอดเทคโนโลยี การถ่ายทอดเทคโนโลยีดำเนินการโดยการบรรยายให้ความรู้เรื่องน้ำ การปรับปรุงคุณภาพน้ำ และภาคปฏิบัติทำการผลิตสารกรองสนิมเหล็ก ผลิตเครื่องกรองน้ำสนิมเหล็ก ผลิตเครื่องกรองน้ำดื่ม ผู้ผ่านการฝึกอบรมทุกคนได้รับความรู้ทั้งภาคทฤษฎี และภาคปฏิบัติ จนมี
    ความรู้ ความเข้าใจในเทคโนโลยีการผลิตสารกรองสนิมเหล็กในน้ำและการผลิตเครื่องกรอง น้ำเพื่อการอุปโภคและบริโภคทุกขั้นตอน ผู้เข้ารับการฝึกอบรมได้ปฏิบัติการทำเครื่องกรองน้ำสนิมเหล็กและเครื่องกรอง น้ำดื่มไปเป็นตัวอย่างใช้งานในครัวเรือนและขยายผลในชุมชนหลังเสร็จสิ้นการ ฝึกอบรมถ่ายทอดเทคโนโลยีฯ

    ประโยชน์
    1) ปรับปรุงคุณภาพน้ำที่มีปัญหาสนิมเหล็กให้กับชุมชน ชุมชนเป้าหมายมีน้ำสะอาดปราศจากสนิมเหล็กใช้ในการอุปโภคและบริโภค
    2) ถ่ายทอดเทคโนโลยีโดยการสาธิตและฝึกอบรมให้ผลิตสารกรองสนิมเหล็กและเครื่องกรองน้ำขึ้นใช้เอง หรือผลิตจำหน่ายเป็น
    ผลิตภัณฑ์ของตำบลเพื่อสร้างรายได้ให้กับชุมชน
    3) สร้างผู้นำ / ตัวแทนชุมชน อบต. เทศบาล สถาบันการศึกษา เป็นวิทยากรและเป็นเครือข่ายถ่ายทอดเทคโนโลยีในเรื่องดังกล่าว เพื่อ
    ขยายผลครอบครุมพื้นที่ในทุกภูมิภาค
    4) เพื่อเสริมสร้างสุขภาพอนามัยให้กับประชาชนในการใช้น้ำเพื่อการอุปโภคและบริโภค
    หลักการผลิตสารกรองสนิมเหล็ก
    1) ใช้เม็ดทรายเป็นตัวพยุงหรือตัวแกน
    2) เคลือบด่างทับทิมให้ติดเม็ดทราย
    3) เผาด่างทับทิมให้สลายตัวกลายเป็นแมงกานีสไดออกไซด์
    4) ได้สารแมงกานีสไดออกไซด์เคลือบติดเม็ดทรายใช้ทำสารกรองสนิมเหล็กได้

    แหล่งน้ำดิบที่สำคัญเกิดจากน้ำฝนที่ตกลงมาสู่พื้นดิน ไหลลงสู่ที่ต่ำตามลำธาร ห้วย คูคลอง แม่น้ำ ทะเลสาบ หนอง บึง ฯลฯ ต่าง ๆ เป็นแหล่งน้ำจืดผิวดิน น้ำผิวดินนี้รวมถึงน้ำที่ไหลล้นจากใต้ดินเข้ามาสมทบด้วย น้ำฝนที่ตกลงมาบางส่วนจะถูกพืชดูดไว้ บางส่วนไหลซึมลงไปใต้ดินผ่านชั้นต่าง ๆ ของดินจนถึงชั้นดินที่น้ำซึมผ่านได้ น้ำที่ขังอยู่บนชั้นดินนี้เรียกว่า น้ำใต้ดิน บางแห่งก็อยู่ตื้น บางแห่งก็อยู่ลึก ขึ้นอยู่กับลักษณะภูมิประเทศและดินฟ้าอากาศ น้ำฝนอีกส่วนหนึ่งเมื่อตกลงสู่ผิวดินแล้วไหลลงสู่แม่น้ำ ลำคลองลงสู่ทะเลและมหาสมุทร รวมกันเป็นแหล่งน้ำเค็ม แต่โอกาสในการนำกลับไปใช้มีไม่มากเพราะน้ำทะเลมีความเค็ม การทำน้ำทะเลให้เป็นน้ำจืดต้องเสียค่าใช้จ่ายสูง แหล่งน้ำผิวดินและน้ำใต้ดินเหมาะสมในการทำความสะอาดใช้เป็นน้ำอุปโภคและ บริโภค

    ในเขตภาคตะวันออกเฉียงเหนือ มีแหล่งน้ำผิวดินน้อย และไม่เพียงพอต่อการอุปโภคและบริโภคของประชากรที่มีจำนวนเพิ่มมากขึ้น จึงต้องหาแหล่งน้ำใต้ดินเพื่อมาใช้ในการอุปโภคและบริโภค ขุดเจาะบ่อบาดาลโดยส่วนใหญ่มักประสบกับปัญหากับน้ำบาดาลเป็นสีแดงที่เกิดจาก สนิมเหล็กในน้ำ เมื่อนำมาใช้ซักผ้าจะทำให้ผ้าหมองคล้ำ เป็นสีน้ำตาล เสียคุณค่าทางเศรษฐกิจ และนำมาดื่มกินอาจเป็นอันตรายต่อร่างกาย ดังนั้นการที่กรมวิทยาศาสตร์บริการ กระทรวงวิทยาศาสตร์

    และเทคโนโลยี ได้คิดค้นการผลิตสารกรองสนิมเหล็กในน้ำบาดาลและผลิตเครื่องกรองน้ำเพื่อการ อุปโภคและบริโภค ในราคาที่ถูกและยังสามารถถ่ายทอดเทคโนโลยีเหล่านี้ให้แก่ประชาชนทั่วไปแลที่ ประสบปัญหากับสนิมเหล็กจากน้ำบาดาล ได้อย่างดียิ่ง

    สิ่งเจือปนในน้ำ
    การพิจารณาถึงสิ่งที่เจือปนในน้ำก็คือ การวิเคราะห์ถึงคุณสมบัติของน้ำในทางกายภาพ ซึ่งได้แก่ ความขุ่น สี กลิ่น รส คุณสมบัติทางเคมี ซึ่งได้แก่ ระดับความเป็นกรด-ด่าง (pH) ความกระด้าง คาร์บอนไดออกไซด์ในน้ำ อะลูมินัม แอมโมเนีย ฯลฯ กับสารที่เป็นพิษต่อสุขภาพ เช่น ฟลูออไรด์ สารหนู แบเรียม โบรอน แคดเมียม โครเมียม ตะกั่ว ไนเตรด ฯลฯ และคุณสมบัติทางด้านชีววิทยา ซึ่งหมายถึงเชื้อโรค ถือว่าเป็นคุณสมบัติที่สำคัญเพราะเป็นจุดอันตรายที่จะทำให้เกิดโรคภัยไข้ เจ็บขึ้นได้

    ความขุ่น เกิดขึ้นเนื่องจากมีสารแขวนลอยอยู่ในน้ำ เช่น ดินโคลน ทรายละเอียด และสิ่งมีชีวิตขนาดเล็ก จำพวกสาหร่ายเซลล์เดียว แพลงก์ตอน สารที่อยู่ในน้ำสามารถทำให้เกิดแสงหักเหและอาจดูดแสงเอาไว้มิให้ผ่านทะลุไป จึงทำให้มองเห็นน้ำมีลักษณะขุ่น

    สี กลิ่น และรส เกิดจากพืชหรือใบไม้ที่เน่าเปื่อยและมักมีสีชา สีของน้ำอาจเป็นสีที่เกิดจากน้ำเสีย น้ำที่มีสารละลายประเภทสนิมเหล็ก คลอรีนและฟีนอลละลายปนอยู่ กลิ่นและรสในน้ำเกิดขึ้นเนื่องจาก จุลินทรีย์ต่าง ๆ เช่น สาหร่าย ไดอะตอม โปรโตซัว เกิดจากการเน่าเปื่อยของสารอินทรีย์ ก๊าซต่าง ๆ ที่ละลายน้ำเกิดจากน้ำเสียของโรงงานอุตสาหกรรม และเกิดจากสารอนินทรีย์ที่ละลายในน้ำ เช่น เหล็ก

    ระดับความเป็นกรด-ด่าง (pH) น้ำบริสุทธิ์ควรมีค่าพีเอชเท่ากับ 7 น้ำบาดาลที่มีค่าพีเอชต่ำเพราะมีคาร์บอนไดออกไซด์ละลายอยู่มาก และมีความสามารถกัดกร่อนท่อโลหะ มาตรฐานน้ำดื่มมักกำหนดพิกัดของพีเอชอยู่ในช่วง 6.5-8.5

    ความกระด้าง หินปูนหรือแคลเซียมที่ละลายอยู่จากการที่น้ำไหลผ่านที่ต่าง ๆ ทำให้น้ำมีความกระด้าง น้ำกระด้างทำให้สบู่เกิดฟองยาก ต้นเหตุที่ทำให้น้ำมีความกระด้าง คือ แคลเซียม แมกนีเซียม เหล็ก แมงกานีส ความกระด้างน้ำน้ำแบ่งได้เป็น 2 ชนิด คือ

    1. ความกระด้างชั่วคราว เกิดจากสารไบคาร์บอเนตของแคลเซียมและแมกนีเซียม น้ำกระด้างชนิดนี้ทำให้อ่อนเมื่อใช้ความร้อน เช่น การต้ม

    2. ความกระด้างถาวร คือ ความกระด้างที่ไม่ได้เกิดจากคาร์บอเนต เกิดจากสารพวกซัลเฟตและคลอไรด์ของแคลเซียมและแมกนีเซียม การแก้ไขน้ำกระด้างชนิดนี้มีความยุ่งยากกว่าและต้องใช้วิธีเคมี (ใช้เรซินในเครื่องกรองน้ำ)



    คลอไรด์ คลอไรด์มีอยู่ทั่วไปในน้ำธรรมชาติ โดยเฉพาะในน้ำผิวดินที่ใกล้ปากน้ำหรือบริเวณที่น้ำทะเลหนุนขึ้นมาถึงได้ โดยปกติคลอไรด์ไม่เป็นอันตรายต่อมนุษย์แต่อาจเป็นดรรชนีของความสกปรกในน้ำ ได้ มาตรฐานน้ำดื่มกำหนดให้มีคลอไรด์ไม่เกิน 250 มก./ล. คลอไรด์ทำให้น้ำมีรสกร่อยและเค็ม

    เหล็ก ในน้ำธรรมชาติส่วนใหญ่โดยเฉพาะในน้ำใต้ดิน จะพบเหล็กอยู่ด้วยเสมอ เหล็กเป็นสารที่ก่อให้เกิดปัญหากับผู้ใช้น้ำประปา เช่น ทำให้น้ำมีสีแดงและมีกลิ่น ทำให้เกิดคราบสนิมเหล็กขึ้นกับเครื่องสุขภัณฑ์หรือทำให้ผ้าเปื้อน นอกจากนี้ยังเป็นแหล่งอาหารให้กับแบคทีเรีย (Iron bacteria) ทำให้น้ำประปามีกลิ่นและรสเป็นที่น่ารังเกียจ น้ำที่เพิ่งนำขึ้นมาจากใต้ดิน เช่น น้ำบาดาลจะใสเพราะเหล็กละลายอยู่ในน้ำในรูปเฟอร์รัส (Fe2+) แต่จะขุ่นเมื่อสัมผัสกับออกซิเจนที่ได้จากอากาศ ทั้งนี้เพราะเฟอร์รัสจะถูกออกซิไดซ์กลายเป็นเฟอร์ริก (Fe3+) น้ำผิวดินมีเหล็กละลายอยู่น้อยกว่าน้ำบาดาล เหล็กที่พบในน้ำผิวดินอาจเป็นเหล็กอินทรีย์ซึ่งเป็นสารประกอบของเหล็กที่ อยู่รวมกับสารอินทรีย์ ซึ่งเกิดจากการเน่าเปื่อยของพืชในน้ำ เหล็กชนิดนี้ให้สีเข้มแต่สามารถกำจัดออกจากน้ำได้ง่าย น้ำดื่มไม่ควรมีเหล็กเกินกว่า 0.3 มก./ล.

    แมงกานีส แมงกานีสมีอยู่ในน้ำบาดาลมากกว่าน้ำผิวดินเหมือนกับเหล็ก และละลายอยู่ในน้ำในรูปของแมงกานีสไบคาร์บอเนต แมงกานีสซัลเฟต สำหรับน้ำประปาถ้ามีแมงกานีสสูงกว่า 0.1 มก./ล. อาจทำให้เสื้อผ้ามีรอยเปื้อนและถ้าสูงกว่า 0.18 มก./ล. จะทำให้น้ำขุ่น

    โลหะอื่น ๆ ปกติมักจะไม่พบในปริมาณมากนักในแหล่งน้ำธรรมชาติหรือน้ำบาดาล นอกจากในกรณีที่แหล่งน้ำนั้นไหลผ่านบริเวณที่มีโลหะหนัก หรือถูกปะปนด้วยน้ำเสียที่มีโลหะหนักผสมอยู่ โลหะหนักพวกนี้ได้แก่ สารปรอท ตะกั่ว ไซยาไนด์และโครเมียม เป็นต้น ซึ่งแม้จะมีปริมาณน้อยแต่เมื่อบริโภคเข้าไปสะสมอยู่ในร่างกายอาจเป็นอันตราย ต่อสุขภาพได้

    แบคทีเรียและเชื้อโรคต่าง ๆ คุณสมบัติของน้ำที่ปราศจากแบคทีเรียและเชื้อโรคต่าง ๆ ถือว่าสำคัญที่สุด เพราะเป็นจุดอันตรายที่จะทำให้เกิดโรคภัยไข้เจ็บได้หลายชนิดด้วยกัน เช่น บิด อหิวาตกโรค ไทฟอยด์ โรคระบบทางเดินอาหาร

    การผลิตสารกรองสำหรับกำจัดสนิมเหล็กในน้ำ
    หมู่บ้านในชนบท หมู่บ้านจัดสรรแถบชานเมืองและโรงงานอุตสาหกรรมทั่วไปกว่าร้อยละ 80 สูบน้ำบาดาลมาใช้ โดยส่วนใหญ่ไม่ได้มีการกำจัดสิ่งสกปรกออกจากน้ำเสียก่อน สนิมเหล็กเป็นสิ่งสกปรกอย่างหนึ่งที่ก่อปัญหาให้แก่ผู้ใช้น้ำบาดาล คือ ทำให้น้ำมีสีแดงและมีกลิ่น เมื่อนำมาใช้ซักล้างก็ทำให้เสื้อผ้าเปรอะเปื้อนและเกิดคราบสนิมขึ้นกับ เครื่องสุขภัณฑ์ การกำจัดสนิมเหล็กไม่สามารถกรองออกด้วยวิธีการกรองแบบธรรมดาได้ จำเป็นต้องตกตะกอนสารละลายเหล็กในน้ำให้หมดก่อนที่จะกรองสนิมเหล็กออกจากน้ำ
    เหล็กมีอยู่ในน้ำธรรมชาติส่วนใหญ่ โดยเฉพาะน้ำบาดาลจะพบเหล็กอยู่ด้วยเสมอ เหล็กในน้ำบาดาล มักละลายอยู่ในรูปเฟอร์รัสไบคาร์บอเนต (Fe(HCO3)2) เฟอร์รัสซัลเฟต (FeSO4) หรือเฟอร์รัสคลอไรด์ (FeCl2) ขณะที่สูบน้ำขึ้นจากใต้ดินน้ำบาดาลจะใส เพราะเหล็กละลายอยู่ในรูปเฟอร์รัส (Fe2+) แต่น้ำจะขุ่นขึ้นเมื่อสัมผัสกับออกซิเจนในอากาศ ทั้งนี้เพราะเฟอร์รัสจะถูกออกซิไดซ์กลายเป็นเฟอร์ริก (Fe3+) ดังสมการที่ (1) และ (2)


แหล่งข้อมูล/ข้อมูลเพิ่มเติม
   
กรมวิทยาศาสตร์บริการ
    ติดต่อเจ้าของผลงานได้ที่
    นายชัยวัฒน์ ธานีรัตน์
    สำนักเทคโนโลยีชุมชน กรมวิทยาศาสตร์บริการ
    75/7 ถนนพระรามที่ 6 เขตราชเทวี กรุงเทพฯ 10400
    โทรศัพท์มือถือ 089-667-4071 โทรศัพท์ : 02-201-7305 โทรสาร 02-201-7102
    E-mail อีเมลนี้จะถูกป้องกันจากสแปมบอท แต่คุณต้องเปิดการใช้งานจาวาสคริปก่อน
   

 
หน่วยงานในสังกัดกระทรวง
สำนักงานรัฐมนตรี สำนักงานปลัดกระทรวง กรมวิทยาศาสตร์บริการ สำนักงานปรมาณูเพื่อสันติ สถาบันมาตรวิทยาแห่งชาติ สถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งประเทศไทย สำนักงานพัฒนาเทคโนโลยีอวกาศและภูมิสารสนเทศ(องค์การมหาชน) สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ องค์การพิพิธภัณฑ์วิทยาศาสตร์แห่งชาติ สถาบันเทคโนโลยีนิวเคลียร์แห่งชาติ(องค์การมหาชน) สำนักงานคณะกรรมการนโยบายวิทยาศาสตร์เทคโนโลยีและนวัตกรรมแห่งชาติ สถาบันวิจัยแสงซินโครตรอน(องค์การมหาชน) สถาบันสารสนเทศทรัพยากรน้ำและการเกษตร(องค์การมหาชน) สถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ(องค์การมหาชน) สำนักงานนวัตกรรมแห่งชาติ ศูนย์ความเป็นเลิศด้านชีววิทยาศาสตร์(องค์การมหาชน)

กระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (วท.)
เป็นหน่วยงานของรัฐที่จัดตั้งขึ้นเพื่อการพัฒนาวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และนวัตกรรม สร้างความสามารถในการแข่งขันของประเทศอย่างยั่งยืน ไม่ได้มีวัตถุประสงค์เพื่อแสวงหากำไร
หากท่านพบว่ามีข้อมูลใดๆ ที่ละเมิดทรัพย์สินทางปัญญาปรากฏอยู่ในเว็บไซต์ของกระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
โปรดแจ้งให้ทราบเพื่อดำเนินการแก้ปัญหาดังกล่าวโดยเร็วที่สุดต่อไป