การออกแบบเครื่องจักรกล “เรือช้อนตักขยะและวัชพืช”

เรียบเรียงโดย
งานสื่อสารและขับเคลื่อนความรู้ ฝ่ายเผยแพร่เทคโนโลยีวัสดุ

ในช่วงฤดูฝน ปริมาณน้ำฝนที่เพิ่มขึ้นเป็นปัญหาสำคัญ โดยเฉพาะในพื้นที่ที่มีระบบระบายน้ำไม่ดีเพียงพอ เมื่อปัญหานี้ผนวกรวมกับการสะสมของผักตบชวาในน้ำนิ่ง ก็จะยิ่งทวีความรุนแรง เนื่องจากการระบายน้ำทำได้ยาก ส่งผลให้เกิดน้ำท่วม รวมทั้งผักตบชวาแพร่กระจายอย่างรวดเร็วและหนาแน่น ทำให้การกำจัดต้องใช้เวลานานและใช้แรงงานจำนวนมาก

จากปัญหาดังกล่าว ทีมวิจัยงานพัฒนาเครื่องจักรกล ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ (เอ็มเทค) สวทช. จึงพัฒนานวัตกรรมต้นแบบ “เรือช้อนตักวัชพืช” เพื่อเป็นกลไกช่วยทุ่นแรง ผลงานนี้ได้รับทุนสนับสนุนจากกองส่งเสริมและประสานเพื่อประโยชน์ทางวิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม สำนักงานปลัดกระทรวงการอุดมศึกษา วิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม (สป.อว.)

ทีมวิจัยออกแบบเรือโดยเน้นการใช้งานได้จริง จึงลงพื้นที่สำรวจสภาพคลอง ทั้งขนาด ความลึก สภาพแวดล้อม รวมถึงวัชพืชแบบต่างๆ เช่น พืชลอยน้ำ พืชใต้น้ำ ขนาดของกอวัชพืช ข้อมูลทั้งหมดนี้นำไปใช้ในการออกแบบเรือให้เหมาะสมกับลักษณะของแต่ละพื้นที่

เรือช้อนตักขยะและวัชพืชรูปแบบแรก เป็นเรือแขนตักแบบบุ้งกี๋ ตัวเรือกว้าง 3 เมตร ยาว 4.8 เมตร ใช้เครื่องยนต์ดีเซล 14 แรงม้า สามารถตักขยะลอยน้ำและวัชพืชน้ำได้ครั้งละ 100 กิโลกรัม พร้อมยกขึ้นขอบคลองได้สูงถึง 2.5 เมตร นำไปทดลองใช้งานในคลองระบายน้ำวัดหลักสี่ ซึ่งเป็นหนึ่งในแนวระบายน้ำหลักของกรุงเทพมหานครที่เคยมีผักตบชวาปกคลุมตลอดแนว

ต่อมาทีมวิจัยได้พัฒนาเรือรูปแบบที่ 2 โดยใช้ระบบสายพานลำเลียงต้นแบบสำหรับการเก็บขยะและวัชพืชลอยน้ำที่ลอยกระจายในคูคลองขนาดเล็ก

เรือแบบที่ 2 นี้กว้าง 2 เมตร  ยาว 5 เมตร และเหมาะกับคลองขนาดประมาณ  5-10 เมตร โครงสร้างผลิตจากเหล็กกล้าไร้สนิม เกรด 304 จึงทนทานต่อการกัดกร่อนทั้งน้ำจืดและน้ำกร่อย ใช้ระบบต้นกำลังเป็นเครื่องยนต์ดีเซล  25 แรงม้า สำหรับขับชุดระบบไฮดรอลิกของอุปกรณ์ต่างๆ 

เรือเก็บวัชพืชและขยะลอยน้ำ รูปแบบที่ 2 มีระบบฟังก์ชันสายพานลำเลียงวัชพืชด้านหน้าเรือเพื่อดึงวัชพืชและขยะขึ้นมา แล้วส่งไปยังชุดสายพานเก็บหรือพักวัชพืชบนเรือที่บรรจุได้ประมาณ 200-300 กิโลกรัม เมื่อวัชพืชเต็มเรือ ก็สามารกยกโครงสร้างสายพานด้านหน้าให้เอียงขึ้น แล้วบังคับให้ชุดสายพานหมุนกลับทิศทางเพื่อให้ปล่อยวัชพืชน้ำและขยะที่เก็บพักอยู่ในเรือลงบนตลิ่ง

เรือรูปแบบที่ 2 ได้นำไปทดลองใช้แล้วในพื้นที่อำเภอบางคนที จังหวัดสมุทรสงคราม พบว่าใช้งานสะดวก คล่องตัว ลดการใช้แรงงาน

ทีมวิจัยมีแผนพัฒนาเรือให้หลากหลายมากขึ้น เพื่อตอบโจทย์ความต้องการของสำนักการระบายน้ำ กรุงเทพมหานคร เรือต้นแบบที่กำลังออกแบบมี 3 รูปแบบ ได้แก่

  • เรือช้อนตักทั่วไป
  • เรือช้อนตักพร้อมปีกกว้าง สำหรับคลองใหญ่ที่มีขยะลอยกระจาย
  • เรือที่ติดตั้งแขนบูมยกวัชพืชขึ้นบนตลิ่ง เหมาะกับผักตบชวาและผักบุ้งขนาดใหญ่

ทีมวิจัยงานพัฒนาเครื่องจักรกล เอ็มเทค มีความเชี่ยวชาญในการออกแบบและพัฒนาเครื่องจักรกลให้ตอบโจทย์ปัญหาจริง ทั้งในด้านการเกษตร การจัดการสิ่งแวดล้อม รวมทั้งโครงสร้างพื้นฐาน

ติดต่อสอบถามข้อมูล:
คุณกนกพร มั่นสกุล
งานประสานธุรกิจและอุตสาหกรรม ฝ่ายพัฒนาธุรกิจ
โทรศัพท์ 0 2564 6500 ต่อ 4305
อีเมล: kanokpom@mtec.or.th