สมปรารถนา วงษ์เกตุ เลขที่12 ชั้นม.2/3: สิงหาคม 2018

โครงงานสะเต็มศึกษา

หน่วยบูรณาการวิถีพอเพียง

เรื่อง เครื่องกรองน้ำ

โดย
ด.ญ.ฐิติวรดา เรืองโฉม ม2/3 เลขที่8
ด.ญ.สมปรารถนา วงษ์เกตุ ม2/3 เลขที่12
ด.ญ.สิรินยา พรหมประทีป ม.2/3 เลขที่13
ด.ญ.เกศสุดา แก้วเขียว ม2/3 เลขที่19
ด.ญ.กีรติกา จันทรักษ์ ม2/3 เลขที่32

สารบัญ

เรื่อง หน้า

บทคัดย่อ ก

กิตติกรรมประกาศ ข

สารบัญ ค

บทที่ 1 บทนำ 1

1.1แนวคิดที่มาของโครงงาน 1

1.2วัตถุประสงค์ของโครงงาน 2

1.3ขอบเขตของโครงงาน 2
1.4ประโยชน์ที่ได้รับ 2

1.5นิยามศัพท์ 3

บทที่ 2 เอกสารที่เกี่ยวข้อง

2.1วิธีการกรองจากวัสดุอุปกรณ์ต่างๆ 3

2.2ข้อดีข้อเสียจากการกรองโดยวิธีต่างๆ 3-4

บทที่ 3 วิธีการดำเนินงานโครงงาน 5

3.1วัสดุ อุปกรณ์ เครื่องมือ หรือโปรแกรมที่ใช้ในการพัฒนา 5

3.2ขั้นตอนการดำเนินโครงงาน 5

บทที่ 4 ผลการดำเนินงาน 6

4.1ผลการดำเนินงาน 6

4.2การนำไปใช้ 6

บทที่ 5 สรุป อภิปรายและข้อเสนอแนะ 7

5.1สรุปผลการดำเนินงานโครงงาน 7

5.2ปัญหาและอุปสรรค 7
5.3ข้อเสนอแนะและแนวทางในการพัฒนา 7

บรรณานุกรม

ภาคผนวก

บทคัดย่อ

โครงงานสะเต็มศึกษาเรื่อง เครื่องกรองน้ำ มีจุดมุ่งหมายเพื่อต้องการศึกษาและค้นคว้าวิธีการกรองน้ำเพื่อแยกน้ำที่สะอาดออกจากน้ำที่สกปรกโดยใช้วิธีการกรองน้ำโดยใช้วัสดุที่หาได้ง่ายซึ่งจะช่วยลดต้นทุนและประหยัดค่าใช้จ่ายในบ้านและที่สำคัญเครื่องกรองน้ำของเราไม่ใช้ไฟฟ้าในการกรองน้ำเหมือนเครื่องกรองน้ำภายในห้างสรรพสินค้าอีกทั้งยังได้ทราบอีกด้วยว่าวัสดุอุปกรณ์รอบตัวของเรานั้นนำใช้ประโยชน์ได้มากมายอีกด้วย

กิตติกรรมประกาศ

โครงงานเรื่องนี้สำเร็จลุล่วงไปได้โดยความช่วยเหลือและความกรุณาจากคุณครูศุภวรรณ บุญขาวและคุณครู ที่ได้ให้คำเสนอแนะและความช่วยเหลือตลอดจนแก้ไขข้อบกพร่องต่างๆมาโดยตลอด จนโครงงานนี้เสร็จสมบูรณ์ ผู้ศึกษาจึงกราบขอบพระคุณเป็นอย่างสูง

บทที่1

บทนำ

ที่มาและความสำคัญ

ปัจจุบันในประเทศไทยปัญหาเรื่องขยะเป็นเรื่องใหญ่ โดยขยะบ้างอย่างสามารถย่อยสลายได้ เช่น ใบไม้ ซากสัตว์ โดยการย่อยสลายนั้นต้องใช้เวลานาน เช่น ขวดพลาสติก โฟม การย่อยสลายขยะพวกนี้ต้องใช้เวลา 450 ปี และการกำจัดขยะที่ประชาชนทั่วไปคิดคือการเผ่าขยะ แต่การเผ่าขยะนั้นทำให้เกิดภาวะเรือนกระจก ภาวะเรือนกระจกคือปรากฏการณ์ที่แสงอาทิตย์ผ่านลงมาที่โลก และก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ มีเทน CFC และ Nitrous Oxide N 2 O ที่พอกพูนอยู่ในบรรยากาศระดับต่ำ ตัดความร้อนเอาไว้ไม่ให้สะท้อนออกไป ทำให้เกิดภาวะเรือนกระจก เหมือนกับเรือนกระจกที่ใช้ปลูกต้นไม้ในเมืองหนาว ก๊าซเหล่านี้จะทำลายชั้นโอโซน ทำให้รังสีอัลตราไวโอเลตและอินฟราเรดส่องผ่านลงมายังพื้นโลกมากขึ้น ในขณะเดียวกันก๊าซเหล่านี้ก็กันรังสีไม่ให้ออกไปจากบรรยากาศโลก ด้วยว่าที่รังสีเหล่านี้เป็นพลังงาน พวกมันจึงทำให้โลกร้อนขึ้น

โรงเรียนวรนารีเฉลิม จังหวัดสงขลา ให้นักเรียนระดับชั้นมัธยมศึกษาปีที่2 เข้าร่วมโครงการโรงเรียนสีเขียว ซึ่งเป็นโครงการการอนุรักษ์พลังงานและสิ่งแวดล้อมกลุ่มของดิฉันจึงคิดหาวิธีลดพลังงานไฟฟ้า ปริมาณขยะ กลุ่มของดิฉันจึงคิดทำเครื่องกรองน้ำจากขวดพลาสติก เพื่อที่จะลดปริมาณขยะและสามารถลดพลังงานไฟฟ้าได้ เพราะเครื่องกรองน้ำของกลุ่มดิฉันไม่ใช้ไฟฟ้า และยังทำให้ลดค่าใช้จ่าย ลดภาวะเรือนกระจก และเครื่องกรองน้ำนี้สามารถประหยัดน้ำได้ เพราะเราจะนำน้ำที่ไส่สกปรกมากลับมากรองอีกครั้งแล้วนำไปใช่ใหม่ เช่น น้ำฝน เป็นต้น

วัตถุประสงค์

1.เพื่อลดค่าใช้จ่าย

2.เพื่อลดพลังงานไฟฟ้าได้

3.เพื่อลดภาวะเรือนกระจกได้

สมมุติฐานของการศึกษาค้นคว้า

กลุ่มของดิฉันนำน้ำที่สกปรกมากรองเพื่อที่จะนำมาใช้ใหม่ กลุ่มของดิฉันจึงคาดคะเนว่าจะได้น้ำที่สะอาดไม่มีกลิ่น และสามารถนำไปใช้ประโยชน์ต่อไปได้

ตัวแปรที่เกี่ยวข้อง

ตัวแปรต้น น้ำที่สกปรกทำอย่างไรให้น้ำสะอาด

ตัวแปรตาม น้ำสะอาดหรือไม่ นำไปใช้ประโยชน์ได้จริงหรือไม่

ตัวแปรควบคุม องค์ประกอบที่ใช้ในการกรอง การเรียงชั้นขององค์ประกอบ

ขอบเขตของการศึกษา

1.เครื่องกรองน้ำจากสิ่งที่เหลือใช้

สถานที่ทำโครงงาน : โรงเรียนวรนารีเฉลิม จังหวัดสงขลา

เริ่มทำโครงงาน : 7 มิถุนายน พ.ศ.2561

ระยะเวลาในการทำโครงงาน : 1 เทอม

นิยามศัพท์เชิงปฏิบัติการ

เครื่องกรองน้ำ เป็นอุปกรณ์ที่ช่วยปรับปรุงคุณภาพน้ำให้ดีขึ้นโดยการให้น้ำไหลผ่านไส้กรองคาร์บอน ซึ่งจะกรองเอาสารเจือปนที่ทำให้เกิดกลิ่นและรสออกไป ทำให้น้ำสะอาดขึ้นและสิ่งที่ผลิตขึ้นมาเพื่อนำน้ำที่สกปรกมากรองเพื่อให้ได้น้ำสะอาด และนำกลับมาใช้ใหม่ได้

บทที่2

เอกสารที่เกี่ยวข้อง

ในการศึกษาโครงงานเรื่องเครื่องกรองน้ำ ผู้จัดทำรวบรวมแนวคิดต่างๆจากเอกสารที่เกี่ยวข้องดังต่อไปนี้

2.1 วิธีการกรองจากวัสดุอุปกรณ์ต่างๆ

การกรองเป็นวิธีที่สะดวกที่สุดในปัจจุบันในการทำความสะอาดน้ำเพื่อการอุปโภคและบริโภคในปัจจุบัน เพื่อการกำจัดมลภาวะที่เป็นอัตรายต่อร่างกายที่อาจปนเปื้อนมากับน้ำที่เราจะใช้อุปโภค บริโภค เพราะแค่เปิดน้ำผ่านก็นำมาใช้งานได้เลย แต่จริงๆแล้ว การกรองน้ำปัจจุบันมีการพัฒนามาเป็นอย่างมาก แทบจะใช้แทนวิธีการอื่นๆได้ทั้งหมด แต่ก็ยังมีข้อจำกัดบางประการ ที่เราจะกล่าวต่อไป

การกรองโดยหลักการแล้วแบ่งออกเป็น3 ชนิด

1 การกรองแบบชั้นหิน ดิน ทราย นี่คือการกรองที่ นำชั้นหินดินทรายมาใส่ภาชนะแบ่งเป็นชั้นๆ แล้วปล่อยน้ำไหลผ่านจากบนลงล่าง ส่วนหินดินทราย อาจเปลี่ยน ไปใช้สารอื่นได้ เช่น คาร์บอนเม็ด เม็ดเรซิ่น เม็ดแมงกานิส ขึ้นอยู่กับ สารที่เราต้องการกำจัดออกจากน้ำ การกรองจะได้ละเอียดประมาณ5ไมครอน เครื่องกรองแบบท่อคู่ที่มีอยู่ในท้องตลาดทั่วไป จะจัดอยู่ในกลุ่มนี้ และเครื่องกรองน้ำใช้ทั่วไปขนาดใหญ่เช่นกัน

2การกรองแบบใช้แท่งกรอง แบบนี้ จะมีแท่งที่เป็นสารกรองนำมาอัดกันเป็นแท่งกรอง อาจจะเป็นเชือกมามัดรวมกันเป็นแท่ง หรือใช้เซรามิคมาหล่อเป็นแท่ง แล้วนำมาประกอบเข้ากับตัวเครื่อง และให้น้ำไหลผ่าน ด้านนอกแท่งกรองผ่านสารตัวกรองเข้าไปภายในแท่งกรองและออกไปใช้

3การกรองแบบแผ่นกรอง โดยให้น้ำไหลผ่านแผ่นกรองจากด้านหนึ่งของแผ่นกรองไปอีกด้านของแผ่นกรองแล้วนำไปใช้เช่น ระบบรีเวอร์ออสโมซิส หรือพวกแผ่นกรองทั่วไป

2.2 ข้อดีข้อเสียจากการกรองโดยวิธีต่างๆ

1 แบบสารกรอง

ข้อดี ราคาถูก ทำง่าย สามารถล้างทำความสะอาดสารกรองโดยการไหลย้อนทิศน้ำได้ ปรับเปลี่ยนสารกรองภายในให้เหมาะกับสภาพน้ำได้ เช่น หินดินทราย เรซิ่น แมงการนิส น้ำไหลแรง

ข้อเสีย กรองได้ไม่ละเอียดพอ ตะกอน สารเคมีและเชื้อโรคอาจหลุดออกมาได้ คุณภาพไม่สม่ำเสมอ ชั้นกรองอาจแยกได้ถ้าเจอแรงดันน้ำมาก ถ้าขาดการดูแลที่ดี อาจเป็นที่สะสมของสิ่งปนเปื้อนในน้ำ และหลุดออกมาจากเครื่องกรองน้ำในปริมาณที่มาก มากกว่าน้ำที่ไม่ผ่านการกรองซะอีก ทนแรงดันได้น้อย น้ำยิ่งแรง โอกาสสิ่งปนเปื้อนหลุดออกมากับน้ำยิ่งมาก

2 แบบแท่งกรอง

ข้อดี ราคาถูก การกรองละเอียดกว่าแบบแรก

ข้อเสีย น้ำไหลช้า ใช้ไปสักระยะสิ่งปนเปื้อนในน้ำจะซึมเข้าสู่ภายในแท่งกรองได้และหลุดมากับน้ำในที่สุด ทนแรงดันได้น้อย แตกหักง่าย คุณสมบัติในการกำจัดกลิ่นสี(ที่อาจมีสาเหตุมาจากสิ่งปลอมปนในน้ำ)ไม่ได้ แม้จะมีการพยายามผลิตโดยการใส่สารคาร์บอนเข้าไปแต่ก็เป็นปริมาณน้อยเกินไปที่จะทำงานได้ดี

3 แบบแผ่นกรอง

ข้อดี กรองได้ละเอียดที่สุด คุณภาพการกรองสม่ำเสมอที่สุด

ข้อเสีย กำจัดกลิ่นสี ไม่ได้ ราคาแพง น้ำไหลช้า ทนแรงดันได้ต่ำ

บทที่3

วิธีดำเนินการศึกษา

วัสดุ-อุปกรณ์ที่ใช้ในการศึกษา

1. .ท่อแป๊ป

2.ถ่าน

3.สำลี

4.ทราย

5.กรวดจิ๋ว

6.กาวติดท่อ

7.ใบมีดตัดท่อ

วีธีการศึกษา

1.เตรียมอุปกรณ์ เช่น ล้างท่อที่จะใช้ ล้างกรวดจิ๋วให้สะอาด

2.นำท่อมาตัดเป็นชิ้นส่วน

3.นำท่อที่ตัดไว้มาต่อเข้าด้วยกัน

4.นำกรวดสำลี ถ่านทุบละเอียด ทราย กรวดจิ๋ว มาวางเรียงให้เป็นชั้น5.นำส่วนท้ายของท่อมาต่อเข้ากับส่วนตัวที่เตรียมไว้
บทที่ 4

ผลการดำเนินงาน

4.1 ผลการดำเนินงาน

ผลการดำเนินงานจากการศึกษาและจัดทำเรื่องเครื่องกรองน้ำจากท่อ PVC ทำให้รู้วิธีการกรองน้ำจากวัสดุใกล้ตัวและสามารถกรองน้ำได้สะอาดขึ้นและวัสดุที่นำมาใช้สามารถหาได้ง่ายและสามารถนำมาประยุกต์ใช้ในชีวิตประจำวัน

บทที่ 5

สรุป อภิปรายและข้อเสนอแนะ

5.1 สรุปผลการดำเนินงานโครงงาน

ผลการดำเนินงานการทำโครงงานเรื่องเครื่องกรองน้ำได้ประสบความสำเร็จเป็นไปได้ดีและได้ทดลองเครื่องกรองน้ำเป็นที่เรียบร้อยและได้สรุปว่าเครื่องกรองน้ำของเราสามารถนำน้ำที่ไม่ใช้แล้วนำกลับมาใช้ให้เกิดประโยชน์ได้อีกทั้งยังช่วยลดค่าใช้จ่ายภายในบ้านได้เพราะเครื่องกรองน้ำของเราไม่ได้ใช้เครื่องใช้ไฟฟ้าและการทำโครงงานนี้ทำให้ได้ทราบขั้นตอนในการทำเครื่องกรองน้ำจากวัสดุที่หาได้ง่ายและได้ทราบวิธีการที่จะได้น้ำที่สะอาจจะต้องผ่านอะไรมาบ้างและแต่ละส่วนมีส่วนช่วยอะไรบ้าง

5.2 ปัญหาและอุปสรรค

เครื่องกรองน้ำมีขนาดใหญ่

เครื่องกรองน้ำมีฐานที่ไม่สามารถวางได้

เครื่องกรองน้ำทำด้วยท่อpvcอาจจะทำให้น้ำมีกลิ่นได้(ได้ใส่ถ่านไปเพื่อกรองน้ำและช่วยกำจัดกลิ่น)

5.3 ข้อเสนอแนะและแนวทางในการพัฒนา

ควรใช้อุปกรณ์ที่มีขนาดเล็กว่านี้

ควรใช้อุปกรณ์ที่ทำฐานแล้วสามารถวางได้

ควรหาวิธีกำจัดกลิ่นด้วยวิธีอื่นๆ