จุฬาฯ พัฒนา "ดินเผานาโน" เพิ่มมูลค่าดินตะกอนน้ำประปา

กระบวนการผลิตน้ำประปาในแต่ละวัน ก่อให้เกิดตะกอนเหลือทิ้งหลายร้อยตัน และภาครัฐต้องเสียค่าใช้จ่ายมหาศาล เพื่อกำจัดดินตะกอนออกจากบ่อตกตะก่อนอยู่เป็นประจำ นักวิทยาศาสตร์จึงหาวิธีนำดินตะกอนเหล่านี้มาใช้ประโยชน์ โดยทำเป็น "ดินเผานาโน" ที่มีความทนทาน แข็งแรง และกักเก็บความชื้นได้ดีกว่าดินเผาทั่วไป และต่อยอดเป็นวัสดุก่อสร้างคุณภาพสูงและประหยัดต้นทุน

จากข้อมูลของการประปานครหลวงระบุว่าค่าเฉลี่ยปริมาณดินตะกอนที่เหลือจากกระบวนการผลิตน้ำประปาในช่วงปี 2543-2547 มีมากถึง 247 ตันต่อวัน ซึ่งการประปาฯ จะต้องเสียค่าใช้จ่ายจำนวนมากเพื่อกำจัดดินตะกอนเหล่านี้ เช่น นำไปถมที่ดิน แต่มีการศึกษาพบว่าดินตะกอนนี้ใช้ประโยชน์ด้านการเกษตรไม่ดี เนื่องจากมีสารตกค้างจากการตกตะกอนน้ำก่อนจะเข้าสู่โรงกรองน้ำ

ดร.สุพิณ แสงสุข นักวิจัยสถาบันวิจัยโลหะและวัสดุ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย จึงศึกษาการใช้ประโยชน์จากดินตะกอนเหลือทิ้งในกระบวนการผลิตน้ำประปา โดยทดลองนำน้ำตะกอนมาผ่านการพ่นแห้ง (spray dry) เพื่อให้ได้เม็ดดินที่ละเอียด จากนั้นนำไปเผาในเตาเผาเซรามิก แล้วใช้เป็นส่วนผสมในดินเหนียวสำหรับทำเครื่องปั้นดินเผาในอัตราส่วน 30% แล้วทำการหมัก นวด ขึ้นรูป ตากแห้ง และนำไปเผาเช่นเดียวกับการทำดินเผาทั่วไป โดยเรียกดินเผาที่มีส่วนผสมของดินตะกอนน้ำประปานี้ว่า "ดินเผานาโน"

"จากการทดสอบคุณสมบัติดินเผานาโนเปรียบเทียบกับดินเผาที่เป็นดินเหนียวล้วน พบว่าดินเผานาโนมีน้ำหนักเบากว่า 20% แต่มีความแข็งแรงเทียบเท่ากับดินเผาทั่วไป ทั้งยังสามารถดูดซึมน้ำได้สูงกว่า เพราะมีรูพรุนระดับนานาเมตรจำนวนมาก ทำให้กักเก็บความชื้นไว้ได้ดีกว่าอีกด้วย จึงเหมาะสำหรับปลูกพืชบางชนิด เช่น กล้วยไม้" ดร.สุพิณ อธิบายแก่ทีมข่าววิทยาศาสตร์ ASTVผู้จัดการออนไลน์

อย่างไรก็ดี ดร.สุพิณ กล่าวต่อว่า การส่งเสริมการผลิตดินเผานาโนให้เป็นอุตสาหกรรมในชุมชนเช่นเดียวกับเครื่องปั้นดินเผาทั่วไปอาจเป็นไปได้ยาก เนื่องจากต้องใช้ต้นทุนที่สูงกว่าในการพ่นแห้ง ซึ่งเครื่องมือดังกล่าวมีราคาสูงมาก หรือไม่การประปานครหลวงอาจเป็นผู้ลงทุนการพ่นแห้งน้ำตะกอน แล้วจำหน่ายดินตะกอนที่ผ่านการพ่นแห้งแล้วแก่ชุมชนผู้ผลิตเครื่องปั้นดินเผา ซึ่งจะสามารถสร้างมูลค่าให้แก่ดินตะกอนได้ โดยไม่ต้องเสียค่าใช้จ่ายเพื่อกำจัดทิ้งอย่างที่แล้วมา

จากเทคโนโลยีดังกล่าว นักวิจัยได้ศึกษาต่อยอดการนำน้ำตะกอนดินมาทำเป็นอิฐเพื่อใช้เป็นวัสดุก่อสร้างประเภทอิฐ เพราะมีแนวโน้มสามารถใช้ประโยชน์ได้กว้างขวางมากกว่า และมีศักยภาพสูงกว่าในการพัฒนาสู่ระดับอุตสาหกรรม

"ขณะนี้อยู่ระหว่างการศึกษาการผลิตอิฐจากน้ำตะกอนดิน ซึ่งมีหลักการคล้ายกับการทำดินเผานาโน แต่วัตถุประสงค์ของการใช้งานต่างกัน จึงทำให้ส่วนผสมและเกณฑ์การทดสอบคุณสมบัติและความแข็งแรงแตกต่างกันด้วย โดยคาดว่าน่าจะได้ผลการวิจัยที่สมบูรณ์ออกมาภายในปลายปีนี้" ดร.สุพิณ กล่าว

ทั้งนี้ งานวิจัยดินเผานาโนเป็นส่วนหนึ่งของโครงการยกระดับคุณวัตถุดิบและผลิตภัณฑ์สำหรับอุตสาหกรรมเซรามิก ซึ่งได้รับทุนวิจัยจากสถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งประเทศไทย (วว.) และได้รับการตีพิมพ์ผลงานวิจัยในวารสารนานาชาติด้านการจัดการของเสีย (Waste Management and Research) เมื่อเดือน พ.ย. 52 และล่าสุดได้รับรางวัลประกาศเกียรติคุณ ผลงานประดิษฐ์คิดค้น ประจำปี 2553 ด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี สาขาวิทยาศาสตร์กายภาพและคณิตศาสตร์ จากสำนักงานคณะกรรมการวิจัยแห่งชาติ (วช.)