การกำจัดฝุ่น 2.5 ไมครอนในที่พักรถโดยสารจังหวัดพิษณุโลก ด้วยหอบำบัดแบบเปียกด้วยระบบน้ำแบบผสมผสานพร้อมระบบอินเทอร์เน็ตของสรรพสิ่ง
คำสำคัญ:
ฝุ่นขนาด 2.5 ไมครอน, ประสิทธิภาพการบำบัด, ระบบฟอกอากาศ, หอบำบัดอากาศแบบเปียก, อินเทอร์เน็ตของสรรพสิ่งบทคัดย่อ
งานวิจัยนี้มีความมุ่งหมายที่จะปรับปรุงคุณภาพอากาศภายในที่พักผู้โดยสารรถประจำทางบริเวณริมถนนเพื่อป้องกันฝุ่นขนาด 2.5 ไมครอน โดยเสนอการพัฒนาระบบอินเทอร์เน็ตของสรรพสิ่ง (IoT) ติดตั้งกับหอบำบัดแบบเปียกที่ผสมผสานของระบบปั่นป่วนของน้ำ-อากาศเพื่อวัดประสิทธิภาพการกำจัดฝุ่นแบบตามเวลาจริง (real time) งานวิจัยนี้แบ่งเป็น 2 ส่วน คือ การทดลองโดยใช้หอบำบัดอากาศแบบเปียกขนาดเดียวกันภายใต้การจำลองในห้องปฏิบัติการ และในพื้นที่จริงบริเวณที่พักผู้โดยสารรถประจำทาง โดยตัวแปรที่ศึกษาการกำจัดฝุ่นขนาด 2.5 ไมครอน ในหอบำบัดแบบเปียกขนาดความสูง 4 เมตร หน้าตัดเป็นสี่เหลี่ยมจัตุรัสยาวด้านละ 0.85 เมตร พบว่าอัตราส่วนของน้ำกับอากาศ และระดับของน้ำที่อยู่เหนือหัวกระจายอากาศ มีผลต่อประสิทธิภาพการกำจัดฝุ่น โดยฝุ่นขนาด 2.5 ไมครอน ถูกป้อนจากจากท่อไอเสียรถยนต์ดีเซลที่ผ่านใช้งานมาแล้ว โดยเมื่อเพิ่มอัตราส่วนของน้ำกับอากาศ และการเพิ่มระดับน้ำเหนือหัวกระจายอากาศจะเป็นการเพิ่มประสิทธิภาพการกำจัดฝุ่นขนาด 2.5 ไมครอน โดยเมื่อเริ่มต้นการเดินระบบหอบำบัดอากาศแบบเปียกด้วยอัตราส่วนน้ำต่ออากาศ 5.14 ลิตรต่อลูกบาศก์เมตร ระดับน้ำเหนือหัวกระจายอากาศ 150 มิลลิเมตร ทำให้เกิดความต้านทานอากาศจากระบบปั่นป่วนน้ำและทำให้อัตราการไหลอากาศลดลง และเกิดการผสมผสานระหว่างน้ำและอากาศในภาวะปั่นป่วน ทำให้ได้อัตราส่วนของน้ำต่ออากาศเพิ่มสูงขึ้นเป็น 9.03 ลิตรต่อลูกบาศก์เมตร และให้ประสิทธิภาพเฉลี่ยการกำจัดฝุ่นขนาด 2.5 ไมครอน เพิ่มขึ้นสูงเป็น 87.3% เมื่อนำภาวะดำเนินการนี้ไปใช้กับหอบำบัดแบบเปียกในภาคสนามที่มีลักษณะและขนาดเท่ากัน โดยติดตั้งบริเวณที่พักผู้โดยสารริมถนนในเขตเมืองจังหวัดพิษณุโลกที่มักจะมีค่าฝุ่นขนาด 2.5 ไมครอน เกินมาตรฐาน พบว่าหอบำบัดแบบเปียกแบบระบบน้ำไฮบริดทำงานโดยสามารถวัดประสิทธิภาพจากระบบอินเทอร์เน็ตของสรรพสิ่งแบบตามเวลาจริง ซึ่งสามารถวัดประสิทธิภาพเฉลี่ยการกำจัดฝุ่นขนาด 2.5 ไมครอน ได้ร้อยละ 85 โดยพบปริมาณลดความเข้มข้นของฝุ่นขนาด 2.5 ไมครอน หลังการบำบัดด้วยวิธีการนี้มีความเข้มข้นลดลงเหลือเพียง 15 ไมโครกรัมต่อลูกบาศก์เมตร ซึ่งเป็นความเข้มข้นที่น้อยกว่าค่ามาตรฐานที่กำหนดโดยองค์การอนามัยโลกและกรมควบคุมมลพิษของประเทศไทย ซึ่งกำหนดระดับเกณฑ์มาตรฐานของฝุ่นขนาด 2.5 ไมครอน ให้มีค่าต่ำกว่า 37.5 ไมโครกรัมต่อลูกบาศก์เมตร
Downloads
เอกสารอ้างอิง
Ali, M. A., Huang, Z., Bilal, M., Assiri, M. E., Mhawish, A., Nichol, J. E., Leeuw, G., Almazroui, M., Wang, Y., and Alsubhi, Y. (2023). Long-term PM2.5 pollution over China: Identification of PM2.5 pollution hotspots and source contributions. Science of The Total Environment, 893, Article number 164871. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2023.164871
Attavanich, W., Mungkung, R., Mahathanaseth, I., Sanglestsawai, S., and Jirajari, A. (2016). Developing Green GDP Accounting for Thai Agricultural Sector Using the Economic Input-Output - Life Cycle Assessment to Assess Green Growth. In Proceedings of the SEE 2016 in conjunction with ICGSI 2016 and CTI 2016 On "Energy & Climate Change: Innovating for a Sustainable Future," Bangkok, Thailand, 28-30 November 2016.
Oanh, N. T., Co, H., and Kondo, Y. (2013). Investigation on the Impacts of Urban-Rural Air Pollution on Air Quality and Climate in Southeast Asia; Asia-Pacific Network for Global Change Research: The University of Tokyo.
World Health Organization. (2021). Ambient (outdoor) air pollution. Retrieved from https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/ambient-(outdoor)-air-quality-and-health
Schnelle, K. B., Jr., and Brown, C. A. (2021). Air Pollution Control Technology Handbook. CRC Press.
Mussatti, D., and Hemmer, P. (2022). EPA/452/B-02-001, Section 6 Particulate Matter Controls, Chapter 2 Wet Scrubbers for Particulate Matter. Retrieved from https://www.epa.gov/sites/default/files/2020-07/documents/cs6ch2.pdf
EPA Office of Air Quality Planning and Standards. (1998). EPA-452/R-97-001, Stationary Source Control Techniques Document for Fine Particulate Matter. Research Triangle Park: NC.
Jiuan, Y. L. (2005). Evaluation of Wet Scrubber Systems. University of Southern Queensland.
Kim, H., Jung, C., Oh, S. N., and Lee, K. W. (2001). Particle Removal Efficiency of Gravitational Wet Scrubber Considering Diffusion, Interception, and Impaction. Environmental Engineering Science, 18(2), 125-136. https://doi.org/10.1089/10928750151132357
Lee, B.-K., Mohan, B. R., Byeon, S.-H., Lim, K.-S., and Hong, E.-P. (2013). Evaluating the performance of a turbulent wet scrubber for scrubbing particulate matter. Journal of the Air & Waste Management Association, 63(5), 499-506. https://doi.org/10.1080/10962247.2012.738626
Meikap, B. C., and Biswas, M. N. (2004). Fly ash removal efficiency in a modified multi-stage bubble column Scrubber. Separation and Purification Technology, 36(3), 177-190. https://doi.org/10.1016/S1383-5866(03)00213-2
Lee, B.-K., Jung, K.-R., and Park, S.-H. (2008). Development and application of a novel swirl cyclone scrubber-(1) Experimental. Journal of Aerosol Science, 39(12), 1079-1088. https://doi.org/10.1016/j.jaerosci.2008.07.010
Park, S.-H., and Lee, B.-K. (2009). Development and application of a novel swirl cyclone scrubber: (2) Theoretical. Journal of Hazardous Materials, 164(1), 315-321. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2008.08.023
Mohan, B. R., and Meikap, B. C. (2009). Performance characteristics of the particulate removal in a novel spray-cum-bubble column scrubber. Chemical Engineering Research and Design, 87(1), 109-118. https://doi.org/10.1016/j.cherd.2008.05.011
Noura, M., Atiquzzaman, M., and Gaedke, M. (2019). Interoperability in Internet of Things: Taxonomies and Open Challenges. Mobile Networks and Applications, 24, 796-809. https://doi.org/10.1007/s11036-018-1089-9
Sethi, P., and Sarangi, S. R. (2017). Internet of Things: Architectures, Protocols, and Applications. Journal of Electrical and Computer Engineering. 2017, Article number 9324035. https://doi.org/10.1155/2017/9324035
Minerva, R., Abyi, B., and Domenico, R. (2015). Towards a definition of the Internet of Things (IoT). IEEE Internet Initiative. 1, 1-86. Retrieved from https://iot.ieee.org/images/files/pdf/IEEE_IoT_Towards_Definition_Internet_of_Things_Issue1_14MAY15.pdf
IEEE SA Board of Governors/Corporate Advisory Group. (2019). IEEE Standard for an Architectural Framework for the Internet of Things (IoT). IEEE Std 2413-2019. 1-269. https://doi.org/10.1109/IEEESTD.2020.9032420
Cao, K., Liu, Y., Meng, G., and Sun, Q. (2020). An Overview on Edge Computing Research. IEEE Access, 8, 85714-85728. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2020.2991734
Hunkeler, U., Truong, H. L., and Stanford-Clark, A. (2008). MQTT-S — A publish/subscribe protocol for Wireless Sensor Networks. In Proceedings of the 3rd International Conference on Communication Systems Software and Middleware and Workshops. 6-10 January, 2008, pp. 791-798.
Paolis, L. T. D., Luca, V. D., and Paiano, R. (2018). Sensor data collection and analytics with thingsboard and spark streaming. In Proceedings of the 2018 IEEE Workshop on Environmental, Energy, and Structural Monitoring Systems. 21-22 June, 2018. pp. 1-6.
Alfano, B., Barretta, L., Giudice, A. D., De Vito, S., Francia, G. D., Esposito, E., Formisano, F., Massera, E., Miglietta, M. L., and Polichetti, T. (2020). A Review of Low-Cost Particulate Matter Sensors from the Developers' Perspectives. Sensors, 20(23), 1-56. Article number 6819. https://doi.org/10.3390/s20236819
Hapidin, D. A., Saputra, C., Maulana, D. S., Munir, M. M., and Khairurrijal, K. (2019). Aerosol Chamber Characterization for Commercial Particulate Matter (PM) Sensor Evaluation. Aerosol and Air Quality Research, 19, 181-194. https://doi.org/10.4209/aaqr.2017.12.0611
Hong, G.-H., Le, T.-C., Tu, J.-W., Wang, C., Chang, S.-C., Yu, J.-Y., Lin, G.-Y., Aggarwal, S. G., and Tsai, C.-J. (2021). Long-term evaluation and calibration of three types of low-cost PM2.5 sensors at different air quality monitoring stations. Journal of Aerosol Science, 157, Article number 105829. https://doi.org/10.1016/j.jaerosci.2021.105829
Danzomo, B. A., Salami, M., Jabirin, S., Khan, M. R., and Nor, I. M. (2012). Performance Evaluation of Wet Scrubber System for Industrial Air Pollution Control. Journal of Engineering and Applied Science, 7(12), 1169-1677.
ดาวน์โหลด
เผยแพร่แล้ว
รูปแบบการอ้างอิง
ฉบับ
ประเภทบทความ
สัญญาอนุญาต
ลิขสิทธิ์ (c) 2024 วารสารมหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ สาขาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
อนุญาตภายใต้เงื่อนไข Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
วารสารมหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ สาขาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี อยู่ภายใต้การอนุญาต Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivs 4.0 International (CC-BY-NC-ND 4.0) เว้นแต่จะระบุไว้เป็นอย่างอื่น โปรดอ่านหน้านโยบายของวารสารสำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการเข้าถึงแบบเปิด ลิขสิทธิ์ และการอนุญาต
