การประยุกต์ใช้ Internet of Things ในการตรวจวัดออกซิเจนละลายในน้ำร่วมกับการใช้กังหันบำบัดน้ำเสีย ด้วยพลังงานแสงอาทิตย์

เรามักจะได้ยิน คำว่า internet of things หรือ IoT  กันมากขึ้น ซึ่ง IoT หมายถึง เครือข่ายอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่างๆที่มีความสามารถเข้าถึงกันได้ด้วยอินเตอร์เน็ต  สามารถสั่งการทำงานผ่านอุปกรณ์ต่างๆ สามารถเก็บและบันทึกข้อมูล รวมถึงแลกเปลี่ยนข้อมูลได้ ทำให้เราสามารถเชื่อมต่อโลกกายภาพกับโลกแห่งระบบคอมพิวเตอร์ได้ง่ายมากขึ้น ในปัจจุบันนี้ IoT ได้แทรกซึมเข้ามาเป็นส่วนนึงในชีวิตของเราเป็นที่เรียบร้อยแล้ว ในการใช้กังหันบำบัดน้ำเสียด้วยพลังงานแสงอาทิตย์ ก็สามารถนำ IoT เข้ามาช่วยตรวจวัดอุณหภูมิและปริมาณออกซิเจนที่ละลายน้ำได้เช่นกัน

ออกซิเจนละลายในน้ำ (dissolved oxygen หรือ DO) :  แบคทีเรียที่เป็นสารอินทรีย์ในน้ำต้องการออกซิเจน (aerobic bacteria) ในการย่อยสลายสารอนินทรีย์ ความต้องการออกซิเจนของแบคทีเรียนี้จะทำให้จะทำให้ปริมาณDO ลดลง ดังนั้นในน้ำที่สะอาดจะมีค่า DO สูง และน้ำเสียจะมีค่า DO ต่ำ มาตรฐานของน้ำที่มีความเหมาะสมต่อการเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิตต้องมีค่า DO ประมาณ 5-8 มิลลิกรัมต่อลิตร  และอุณหภูมิของน้ำมีผลในด้านการเร่งปฏิกิริยาทางเคมีซึ่งจะส่งผลต่อการลดปริมาณDO เมื่ออุณหภูมิในน้ำเพิ่มขึ้นออกซิเจนจะละลายได้น้อยลง

ในการเติมออกซิเจน เป็นการบำบัดโดยใช้จุลินทรีย์ในการย่อยสลายสารอินทรีย์ (ขี้ปลา เศษอาหาร) หากในน้ำมีปริมาณDO สูง จุลินทรีย์จะขยายตัวและสามารถย่อยสารอินทรีย์ได้เร็วขึ้นส่งผลให้น้ำมีคุณภาพที่ดี การใช้กังหันบำบัดน้ำเสียด้วยพลังงานแสงอาทิตย์จึงเป็นอีกทางเลือกที่ทำให้น้ำใสขึ้น ลดกลิ่นที่ไม่พึงประสงค์ และมีปริมาณออกซิเจนในน้ำเพิ่มขึ้น เป็นการนำเอาระบบโซล่าเซลที่เป็นพลังงานจากแสงอาทิตย์ มาใช้ทดแทนพลังงานหลัก  เซลล์แสงอาทิตย์จะแปลงพลังงานแสงให้เป็นพลังงานไฟฟ้าแต่เนื่องจากแต่ละเซลล์มีค่าทางไฟฟ้าน้อย การจะนำมาใช้งานจึงต้องนำมาเรียงต่อกันหลายเซลล์เป็นแผงเซลล์เพื่อให้สะดวกในการใช้งานและมีค่าทางไฟฟ้าเพียงพอ การใช้พลังงานทดแทนจากธรรมชาติ คือเป้าหมายสำคัญของการรักษาสิ่งแวดล้อม  เทคโนโลยีโซล่าเซล ได้พัฒนาเข้ามาสู่ระบบบำบัดน้ำเสีย ถึงวันนี้การบำบัดน้ำเสียด้วยโซล่าเซล จะยังไม่เป็นที่นิยมและแพร่หลาย แต่ก็เป็นจุดเริ่มต้นที่สำคัญในการลดปริมาณน้ำเสียมวลรวมของประเทศได้อย่างมาก และลดต้นทุนเรื่องค่าไฟฟ้าหลักภายในประเทศได้อย่างมหาศาล

เราจะรู้ได้อย่างไรว่าเมื่อไหร่ที่ต้องเติมออกซิเจน บริษัท แอเรียล คอมมิวนิเคชั่นส์ จำกัด ได้ประยุกต์ใช้  IoT ให้เข้ามาช่วยมอนิเตอร์เพื่อวิเคราะห์ผลแบบ Real Time ทำให้ทราบว่าเมื่อไหร่จะต้องเติมออกซิเจนในน้ำ นอกจากนี้ยังสามารถลดความเสียหาย ค่าใช้จ่ายในการดำเนินการต่างๆ  และประเมินคุณภาพน้ำได้อย่างแม่นยำ การพัฒนา internet of things จะยังไม่หยุดอยู่เพียงเท่านี้ แต่จะเพิ่มประสิทธิภาพ ของระบบต่างๆที่เกี่ยวข้องและพัฒนาอย่างต่อเนื่อง เพื่อตอบโจทย์ Value ของผู้ใช้งาน ทั้งนี้ก็เพื่อขับเคลื่อนภาคธุรกิจต่างๆรวมถึงพัฒนาความเป็นอยู่และรูปแบบวิถีชีวิต ให้ smart ยิ่งขึ้น 

ข้อมูลอ้างอิง

https://bit.ly/2XLRDvV

https://il.mahidol.ac.th/e-media/ecology/chapter3/chapter3_water2.htm

https://sites.google.com/site/kantita5831/

https://bit.ly/3eEGYtV