การประยุกต์ใช้เรือเก็บขยะในคลองชลประทานแบบบังคับวิทยุ
(Application of unmanned remote control irrigation canal
Garbage collecting boat)

ปริมาณขยะของประเทศไทยถือเป็นข้อมูลที่น่าสนใจเนื่องจากปริมาณขยะมีแนวโน้มเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง โดยขยะมูลฝอยเป็นขยะที่มีปริมาณมากที่สุดของประเทศไทย ในปีพ.ศ. 2560 มีขยะมูลฝอยปริมาณ 16 ล้านตัน ซึ่งเป็นขยะที่เกิดขึ้นในกรุงเทพมหานคร ร้อยละ 22 หรือเฉลี่ย 9,800 ตัน/วัน สำหรับขยะกลุ่มนี้ได้มีการกำจัดอย่างถูกวิธีตามหลักวิชาการเพียง 5.8 ล้านตัน หรือคิดเป็นร้อยละ 36 ส่วนที่เหลืออีกกว่า 10 ล้านตันนั้น จะถูกกำจัดโดยการเผาทิ้ง กองทิ้งในบ่อดิน ในพื้นที่รกร้างและตามแหล่งน้ำต่าง ๆ ตามลำดับ [2] การเก็บเก็บสิ่งปฏิกูลที่อยู่บนผิวน้ำในคลองชลประทานทางการเกษตร โดยส่วนใหญ่แล้วมักจะใช้แรงงานคน หรือการทำแผงดักเก็บ หากสิ่งปฏิกูลมีปริมาณมากหรือแหล่งน้ำมีขนาดใหญ่ วิธีการดังกล่าวนั้นจะมีประสิทธิภาพต่ำ และต้องใช้ต้นทุนในการดำเนินการที่สูงขึ้น โดยในปัจจุบันได้มีการสร้างเรือเก็บขยะขึ้นมาหลากหลายรูปแบบ [3,4,5] แต่ยังพบปัญหาต่าง ๆ มากมาย เช่น ปัญหาในด้านการบรรทุกน้ำหนักได้น้อย ปัญหาในด้านการควบคุมเรือให้ถึงจุดที่มีขยะอยู่ และปัญหาในด้านระยะเวลาทำงานที่ยาวนานขึ้น

จากปัญหาดังกล่าวคณะผู้วิจัยจึงได้ทำการออกแบบและสร้างเรือเก็บขยะในคูคลองชลประทานแบบบังคับวิทยุควบคุมระยะไกล เพื่อทำการแก้ไขปัญหาในการเก็บขยะมูลฝอยที่ลอยอยู่ในแหล่งน้ำทางการเกษตรต่าง ๆ โดยที่ผลสัมฤทธิ์ของงานวิจัยนี้ พบว่าเกษตรกรผู้ใช้สามารถลดปัญหาในด้านการบรรทุกขยะของเรือลง สามารถลดปัญหาในด้านการควบคุมเรือให้ถึงจุดที่มีขยะอยู่ลง สามารถลดปัญหาการเมื่อยล้าของผู้ปฏิบัติงานลง สามารถลดอันตรายที่อาจจะเกิดขึ้นในการเก็บขยะลง และสุดท้ายสามารถที่จะลดปัญหาในด้านระยะเวลาทำงานลง โดยงานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อที่จะทำการออกแบบและสร้างเรือเก็บขยะในคูคลองแบบบังคับวิทยุควบคุมระยะไกลเพื่อเพิ่มความแม่นยำในการเก็บขยะ จากนั้นทำการออกแบบระบบอัลกอริทึมของชุดควบคุมเรือ และสุดท้ายทำการออกแบบชุดเก็บขยะมูลฝอยในคูคลอง แบบบังคับวิทยุควบคุมระยะไกลขึ้น

โดยหลักการการออกแบบและสร้างเรือเก็บขยะในคูคลองแบบบังคับวิทยุควบคุมระยะไกล จะดำเนินการตามหลักการนี้

1) เกณฑ์ในการออกแบบ จะมีข้อกำหนดที่สำคัญดังต่อไปนี้การเก็บขยะโดยการลำเลียงขยะมายังตะกร้ารองรับขยะด้วยชุดหัวเกี่ยวขยะ กลไกการทำงานของเรือเก็บขยะในคูคลองแบบบังคับวิทยุควบคุมระยะไกล ทำงานง่ายไม่ซับซ้อนมากเกินไปและผู้ปฏิบัติงานสามารถปฏิบัติงานได้สะดวกและมีความปลอดภัย การบำรุงรักษาง่าย อุปกรณ์ชิ้นส่วนหากชำรุดสามารถถอดเปลี่ยนได้ และมีจำหน่ายทั่วไปตามท้องตลาด และสามารถใช้ผู้ปฏิบัติงานเพียง 1 คน

ภาพที่ 1: Specifications of the garbage in the irrigations canal. (a) Agricultural irrigations canal; (b) Garbage in the agricultural canal; (c) Garbage in the village canal
(ที่มา: http://social.tnews.co.th/content/138997/)

2) ในการออกแบบเรือเก็บขยะในคูคลองแบบบังคับวิทยุควบคุมระยะไกล ได้ออกแบบให้มีส่วนประกอบหลัก 5 ส่วน ได้แก่ โครงสร้างของเรือ จะเป็นวัสดุโลหะอะลูมิเนียม ชุดหัวเกี่ยวขยะ (THAITRACTOR (www.thaitractor.com)) ใบพัดเรือ (MABUCHI Model: DOWONSOL 3V 7000 rpm, AliExpress.com, CHINA) ระบบรับส่งสัญญาณ (บริษัท เฉิงกัง อิเลคทริคัล เอ็นจิเนียริ่ง (ประเทศไทย) จำกัด (Chenggang Electrical Engineering (Thailand) Co.,Ltd)) และชุดรีโมทควบคุมการบังคับเรือ (Wireless trigger control (Jelsoft Enterprises Ltd.)) ซึ่งวิธีการออกแบบนั้นจะดำเนินการโดยรวบรวมข้อมูลการศึกษา รวมถึงการประยุกต์ใช้ความรู้ และหลักการทางวิศวกรรมเพื่อให้เรือเก็บขยะในคูคลองแบบบังคับวิทยุควบคุมระยะไกล ทำงานได้ตามวัตถุประสงค์

3) การสร้างเรือเก็บขยะในคูคลองแบบบังคับวิทยุควบคุมระยะไกล ดำเนินการสร้าง ณ อาคารปฏิบัติการวิศวกรรมเครื่องจักรกลเกษตร คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลธัญบุรี โดยโครงสร้างเรือเก็บขยะในคูคลองแบบบังคับวิทยุควบคุมระยะไกลทำมาจากวัสดุโลหะอะลูมิเนียม 900×700×300 มิลลิเมตร ทำการยึดประกอบกันเป็นโครงและระบบชุดหัวเกี่ยวขยะจะทำหน้าที่เกี่ยวชิ้นขยะบนผิวน้ำและทำการส่งขยะไปยังตะแกรงรองรับขยะด้านในตัวเรือ ส่วนชุดใบพัดเรือนั้นจะทำหน้าที่ควบคุมทิศทางเรือ ซ้าย-ขวา.

ภาพที่ 2: Specifications of the design and fabrication of unmanned remote control garbage collecting boat: (a) garbage collecting boat, (b) head set pertaining garbage, (c) boat propeller, (d) System Transceiver, (e) remote controller

จากผลการวิเคราะห์เชิงเศรษฐศาสตร์วิศวกรรม โดยคิดที่ราคาเครื่องต้นแบบฯ 7000 บาท อายุการใช้งาน 5 ปี อัตราดอกเบี้ยคิดที่ 10% ใช้ผู้ควบคุมเครื่อง 1 คน ความสามารถในการทำงานของเรือเก็บขยะ 23.74 kghr-1 และทำงาน 1,440 hr year-1 จะได้ค่าใช้จ่ายจากการใช้เรือเก็บขยะในคูคลองแบบบังคับวิทยุควบคุมระยะไกลต่อวันจะอยู่ที่ 0.023 บาท/วัน โดยคิดจากมูลค่าเครื่อง ราคา 7,000 บาท พื้นที่การทำงานภายในต่อวันเท่ากับ 12,000 ตารางเมตร/วัน ในขณะที่ถ้าใช้แรงงานคนในการเก็บขยะต่อวันจะอยู่ที่ 0.22 บาท/วัน โดยคิดจากค่าแรงงานคนจำนวน 2 คน ราคา 560 บาท/วัน ทำงานวันละ 8 ชั่วโมง พื้นที่การทำงานภายในต่อวันเท่ากับ 2,500 ตารางเมตร/วัน ดังนั้นถ้าใช้เรือเก็บขยะในคูคลองแบบบังคับวิทยุแทนแรงงานคนจะสามารถลดค่าใช้จ่ายได้ถึง 220 บาท/วัน และสามารถคืนทุนภายในระยะเวลาเพียง 31.8 วัน หรือประมาณ 1 เดือน

บทความโดย

– เกรียงไกร แซมสีม่วง รองศาสตราจารย์สาขาวิชาวิศวกรรมเกษตรอุตสาหกรรม (Industry Agricultural Engineering) ภาควิชาวิศวกรรมเกษตร คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลธัญบุรี

เอกสารอ้างอิง

– [1] ทีนิวส์สังคม. [ออนไลน์] แหล่งข้อมูล: http://social.tnews.co.th/content/138997/ เข้าถึงเมื่อ 5 กรกฎาคม 2560
– [2] สถานการณ์ขยะของไทย Thai Publica. เข้าถึงเมื่อ 5 กรกฎาคม 2560
– [3] มอเตอร์ไฟฟ้าและการควบคุม. [ออนไลน์] แหล่งข้อมูล: http://202.129.59.73/tn/motor10-52/ เข้าถึงเมื่อ 5 กรกฎาคม 2560
– [4] วิทยุบังคับ PROPORTIONNAL 2 CHANNEL เว็ปบอร์ดวิชาการ.คอม [ออนไลน์] แหล่งข้อมูล: http://www.vcharkarn.com/vcafe/186885 เข้าถึงเมื่อ 5 กรกฎาคม 2560
– [5] ณัฐวรท มิรัตนไพร, สุทัศน์อุ่นอก, รัชพล โพธิอำพล และ เดชฤทธิ์ กลิ่นสุนทร เรือเก็บขยะในคูคลอง. 2556. มหาวิทยาลัยราชมงคลธัญบุรี คณะวิศวกรรมศาสตร์ ภาควิชาวิศวกรรมเกษตร
– [6] เกรียงไกร แซมสีม่วง, เกียรติศักดิ์ แสงประดิษฐ์. 2557ข. การพัฒนาระบบถ่ายภาพทางอากาศระยะไกลแบบติดตั้งบนเฮลิคอปเตอร์บังคับวิทยุสำหรับการเฝ้าระวังการระบาดของโรคพืชในพื้นที่ปลูกพืชมันสำปะหลัง. วารสารสมาคมวิศวกรรมเกษตรแห่งประเทศไทย 20(1), 1-9.
– [7] Samseemoung, G., Hemantha P. W.Jayasuriya and Peeyush Soni. 2011. Oil palm pest infestation monitoring and evaluation by helicopter-mounted low altitude remote sensing platform, Journal of Applied Remote Sensing 5(1), 053540.
– [8] Hunt, D. 1995. Farm Power and Machinery. (9th ed.). Iowa, State University Press. Ames: Iowa.