ระบบกรองน้ำด้วยวัสดุกรองจากธรรมชาติ ๒: ความรู้เรื่องสารกรองน้ำ
ความคิดรวบยอด (คอนเซ็ป) ของการกรองน้ำ คือ การแยกสิ่งที่ปนอยู่ในน้ำออกจากน้ำ ด้วยการดักจับ ตั้งแต่ตะกอนหรือของแข็งขนาดใหญ่ ไล่จนไปถึงเชื้อโรคเช่น แบคทีเรียหรือไวรัส ออกจากน้ำ … น้ำจะสะอาดบริสุทธิ์มากน้อยเพียงใดขึ้นอยู่กับขนาดของรูพรุนของสารกรอง โมเลกุลของน้ำเล็กกว่า ๑ นาโนเมตร (๑ ใน ๑,๐๐๐ ล้านเมตร) แบคทีเรียและไวรัสมีขนาดใหญ่กว่า ๕ นาโนเมตร โมเลกุลของโลหะมีขนาดใหญ่กว่า ๑๐๐ นาโนเมตร … ดังนั้น ถ้าสามารถหาสารกรองที่มีรูพรุนเล็กกว่า ๕ นาโนเมตรได้ … หลังจากกรองจะได้น้ำบริสุทธิ์ ๙๙.๙ เปอร์เซ็นต์ … เทคโนโลยีที่สามารถกรองให้ได้น้ำสะอาดระดับนี้ได้เรียกว่า รีเวิร์สออสโมซีส (reverse osmosis) หรือทีเรียกว่า “น้ำดื่ม RO” ใส้กรองหรือเยื่อที่ใช้ในการกรองน้ำ RO เรียกว่า เทคโนโลยีเมมเบรน (membrene) ซึ่งมีราคาแพงและต้องการการดูแลรักษา …
น้ำดื่ม RO บริสุทธิ์ ไม่ใช่น้ำดื่มที่ดีที่สุด เนื่องจากร่างกายของเราต้องการแร่ธาตุอื่น ๆ ที่จำเป็นจากน้ำดื่มในธรรมชาติ โดยเฉพาะธาตุที่มีฤทธิ์เป็นด่าง (มีประจุลบ) เช่น แคลเซียม แมกนีเซียม โซเดียม ฯลฯ … นี่คือเหตุผลว่า ทำไมน้ำแร่จึงดีและมีราคาแพงกว่าน้ำดื่ม RO…
ยิ่งเป็นน้ำใช้ ยิ่งไม่จำเป็นที่จะต้องใช้เทคโนโลยีขั้นสูงใด ๆ ในอดีตภูมิปัญญาการกรองน้ำกินน้ำใช้ด้วยวัสดุธรรมชาติด้วยหิน กรวด ทราย และถ่าน ที่ใช้อย่างได้ผลมาแล้วหลายร้อยปี อย่างไรก็ดี ยังมีสารกรองใหม่ ๆที่สามารถนำมาใช้กรองน้ำได้อีกหลายชนิด เช่น แก้ว ยางไม้ แมกนีเซียม เรซิ่น ฯลฯ แต่ละชนิดก็มีจุดเด่นต่างกัน มีหน้าที่ต่างกันในการกรองสิ่งเจือปนออกจากน้ำ ดังจะอธิบายพอสังเขปต่อไปนี้
๑) หิน กรวด ทราย เหมาะสำหรับน้ำที่มีตะกอนขนาดใหญ่ มีตะกอนมาก เช่น น้ำผิวดินจากสระน้ำ ลำคลอง หรือแหล่งน้ำตามธรรมาติทั่วไป ความสามารถในการกรองขึ้นอยู่กับขนาดของหิน กรวด ทราย ยิ่งมีขนาดเล็กยิ่งกรองได้ละเอียด โดยทั่วไปใช้กรองตะกอนที่มีขนาดใหญ่กว่า 10 ไมโครเมตร
๒) กระดาษหรือเส้นใยธรรมชาติ สามารถกรองตะกอนขนาด 5 – 20 ไมโครเมตร ได้ขึ้นอยู่กับขนาดของรูพรุนของเส้นใย มักใช้ในห้องปฏิบัติการเพื่อกรองหยาบ
๓) สารกรองแก้ว (Activate Filter Media, AFM) ทำจากแก้วสีเขียวและสีน้ำตาล ซึ่งมีรูพรุนและพื้นที่ผิวเหมาะสมกับการกรองสารแขวนลอยที่มีขนาดเล็ก 5 โมโครเมตรได้
๔) พอลิโพรไพลีน (polypropylene, PP) เป็นพลาสติกชนิดเดียวกับที่ใช้ผลิตบรรจุเป็นพลาสติกชนิดเดียวกับที่ใช้ผลิตบรรภัณฑ์ใส่อาหารทั่วไป เมื่อนำมาขึ้นรูปเป็นใส้กรอง สามารถกรองตะกอนที่มีขนาด 1 – 10 ไมโครเมตร
๕) คาร์บอนหรือถ่าน สามารถดูดซับกลิ่น สี สารเคมี และโลหะหนักจากน้ำได้ โดยประสิทธิภาพของการกรองจะขึ้นอยู่กับขนาดของรูพรุนและจำนวนรูพรุน ถ่านที่ใช้ในเครื่องกรองน้ำทั่วไป จึงเป็นถ่านที่ถูกกระตุ้น (activated carbon) ให้มีจำนวนรูพรุนมากขึ้น
๖) แมกกานีส (manganese, Mn) มีคุณสมบัติในการกำจัดสนิมเหล็กในน้ำ
๗) เรซิน มีคุณสมบัติในการดักจับแคลเซียมและแมกนีเซียม ด้วยวิธีการแลกเปลี่ยนประจุ ทำให้ปริมาณหินปูนในน้ำลดลง ทำให้น้ำไม่กระด้าง
ผมกำลังมองหาว่า สารกรองเหล่านี้ มีอยู่ในวัสดุธรรมชาติชนิดใดบ้าง เช่น หินกรวด ทรายชนิด่าง ๆ ยางไม้ ถ่านจากไม้ชนิดต่าง ๆ ฯลฯ … ท่านใดมีภูมิปัญญา แนะนำมาจะขอบพระคุณมากครับ
ความเห็น (1)
I had in my much younger days made water filters by mixing clay and rice husk (and chopped straw; rice grains, flour, puree paper, etc were tried by other teams) at various ratios, dried and baked at various high temperatures [the rice husk and straw turn into charcoal and serve as filter; rate of filtering is controlled by ratios and size of charcoal materials; efficacy of filtering needs to be assessed again ;-) ]