ศูนย์การศึกษาด้านการกรอง
บทที่ 1

ศูนย์การศึกษาด้านการกรอง: บทที่ 1

จากชุดการเรียนการสอนเกี่ยวกับการกรองของแคมฟิล คุณสามารถเลือกได้ว่าจะเริ่มเรียนตั้งแต่ความรู้พื้นฐานเกี่ยวกับการกรองเหมือนได้กลับไปนั่งในห้องเรียนอีกครั้ง หรือจะใช้เพื่อศึกษาเนื้อหาอื่นเพิ่มเติม หรือเพียงแค่อัพเดตความรู้ให้ตัวคุณเองก็ย่อมได้ หรือหากเรื่องการกรองยังเป็นเรื่องใหม่สำหรับคุณ บทความต่างๆ จะช่วยให้คุณ "เข้าถึงหลักสูตร" เรื่องนี้ได้ 

แคมฟิลได้ดำเนินการศูนย์ศึกษาด้านการกรองเป็นเวลาหลายปีเพื่อให้ความรู้แก่พนักงานและลูกค้าเกี่ยวกับโลกที่น่าตื่นเต้นของเทคโนโลยีการกรองอากาศและเหตุผลที่เราต้องการการทำให้อากาศสะอาด บทเรียนนี้นำเสนอเรื่องทั่วไปมากๆ เหมือนกับการสอน "ABCs" หัวข้อต่างๆ ได้ถูกอธิบายโดยใช้คำศัพท์ที่พบเห็นได้บ่อยเพื่อให้เข้าใจได้ง่าย

เราต้องการยกห้องเรียนมาให้คุณผ่านทางเว็บไซต์ของเรา เพื่ออธิบายเกี่ยวกับธุรกิจของเราโดยแบ่งออกเป็นแปดบทเรียน

มลพิษในอากาศ - ทำไมเราต้องการอากาศบริสุทธิ์

มลพิษทางอากาศเป็นสสารในอากาศภายนอกหรือในอาคาร ที่อาจอยู่ในรูปของอนุภาคที่เป็นของแข็ง เช่น ฝุ่นละออง ฝุ่น และเขม่า อาจอยู่ในรูปของก๊าซและควัน มลพิษทางอากาศอื่นๆ ที่อยู่ในรูปของเหลว เช่น ควัน หมอก หรือหยดน้ำ เหตุการณ์นิวเคลียร์ยังสามารถผลิตสารกัมมันตรังสีได้ด้วย

มลพิษสามารถเกิดขึ้นตามธรรมชาติหรืออาจเป็นผลมาจากการกระทำของมนุษย์ได้เช่นเดียวกัน สารมลพิษเหล่านี้แบ่งได้เป็นประเภทปฐมภูมิหรือทุติยภูมิ สารมลพิษปฐมภูมิ เกิดจากกระบวนการหรือกิจกรรมต่างๆ ของมนุษย์เช่น คาร์บอนมอนอกไซด์จากไอเสียเครื่องยนต์ หรือซัลเฟอร์ไดออกไซด์จากการเผาถ่านหินและปิโตรเลียม หรือไนโตรเจนออกไซด์จากการเผาไหม้ที่อุณหภูมิสูง สารมลพิษทุติยภูมิ ไม่ได้ถูกปล่อยออกมาโดยตรง แต่จะจับตัวกันเมื่อสารมลพิษปฐมภูมิทำปฏิกิริยากัน เช่นเดียวกับโอโซนระดับพื้นดิน

มลพิษทางอากาศทำให้เกิดปัญหาสุขภาพและความเสียหายอื่นๆ อีกมากตามมา เฉพาะในยุโรป มีการประมาณการค่าใช้จ่ายในการรักษาอาการติดเชื้อที่ตาและทางเดินหายใจ มะเร็งปอด และโรคหัวใจและหลอดเลือดที่มีสาเหตุจากมลพิษทางอากาศ ตลอดจนความเสียหายต่อสิ่งแวดล้อมโดยทั่วไป รวมหลายร้อยล้านยูโรต่อปี

มีการคาดการณ์ว่า มลภาวะในชั้นบรรยากาศในยุโรป จะทำให้เกิดการเสียชีวิตก่อนวัยอันควรได้มากถึง 500,000 รายต่อปี ในระดับโลก องค์การอนามัยโลก (WHO) ได้ระบุตัวเลขที่น่าตกใจว่า ประชากรกว่าสองล้านคนจะเสียชีวิตก่อนวัยอันควรเพราะได้รับมลพิษทางอากาศ

แหล่งที่มาของอนุภาคในอากาศ

แหล่งที่มาของฝุ่นละอองในอากาศที่เราหายใจอยู่มาจากสองแหล่งหลัก บ้างก็เกิดขึ้นตามธรรมชาติ มีต้นกำเนิดมาจากละอองน้ำทะเล ทะเลทราย การเติบโตของพืชพรรณ และไฟป่าหรือทุ่งหญ้า อนุภาคบางชนิดมีความสำคัญ เช่น ละอองเกสรในอากาศ หรืออนุภาคฝุ่นละเอียดซึ่งไอน้ำควบแน่นกลายเป็นเม็ดฝน นอกจากนี้ ยังมีอนุภาคที่เกิดจากน้ำมือของมนุษย์ (ผ่านทางกิจกรรมต่างๆ ของมนุษย์) เกิดจากกระบวนการเผาไหม้และการปล่อยมลพิษของโรงงานอุตสาหกรรมที่มีสิ่งปนเปื้อนที่ไม่พึงประสงค์และก่อให้เกิดความเสียหายต่อสิ่งแวดล้อม

การสัญจรด้วยยานพาหนะนับเป็นแหล่งกำเนิดมลพิษที่ใหญ่ที่สุด โดยเฉพาะเครื่องยนต์ดีเซลที่ปล่อยฝุ่นละอองในปริมาณมาก ในปี 2012 องค์การวิจัยโรคมะเร็งนานาชาติ (IARC) ซึ่งเป็นหน่วยงานภายใต้ WHO ได้จำแนกไอเสียของเครื่องยนต์ดีเซลว่าเป็นสารก่อมะเร็ง ซึ่งก่อนหน้านี้มันเคยถูกมองว่าเป็นเพียง "สารที่อาจก่อให้เกิดมะเร็ง" มาก่อน

ฝุ่นละอองและสารมลพิษในอากาศอื่นๆ จะแทรกซึมเข้าไปในสภาพแวดล้อมภายในอาคารผ่านทางหน้าต่างและประตูที่เปิดอยู่ และผ่านทางระบบระบายอากาศที่ทำงานโดยปราศจากตัวกรองที่มีประสิทธิภาพ เมื่อเข้าไปด้านใน ฝุ่นละอองเหล่านั้นก็จะไปจับตัวผสมกับสารมลพิษที่มีอยู่แล้วในอาคาร

นี่คือเหตุผลว่าทำไมอากาศภายในอาคารของเราจึงอาจปนเปื้อนมลพิษได้มากกว่ามลพิษทางอากาศภายนอกถึง 50 เท่า ซึ่งเกี่ยวข้องกับความเสี่ยงด้านสุขภาพที่เพิ่มสูงขึ้นสำหรับกลุ่มเด็กเล็ก ผู้สูงอายุ และผู้ป่วยเรื้อรัง โดยเฉพาะบริเวณในเมืองที่มีการจราจรหนาแน่น ตัวกรองเพื่อทำความสะอาดอากาศภายในอาคาร เช่น อาคารพาณิชย์ที่เปิดสำหรับสาธารณะและโรงงานผลิต  - เป็นธุรกิจที่ใหญ่ที่สุดของแคมฟิล

ขนาดและองค์ประกอบของอนุภาค

องค์ประกอบและขนาดของอนุภาคมีความแตกต่างกันมาก ขนาดแตกต่างกันไป จากไม่กี่นาโนเมตร (นาโนเมตร, หนึ่งพันล้านของเมตร) ถึงร้อยในไมโครเมตร (μm, หนึ่งล้านของหนึ่งเมตร)

โดยปกติแล้วอนุภาคจะแบ่งออกเป็นสองขนาด: อนุภาคละเอียดที่มีเส้นผ่าศูนย์กลางเล็กกว่า 2.5 μm และอนุภาคหยาบที่มีเส้นผ่าศูนย์กลางใหญ่กว่า 2.5 μm อนุภาคหยาบเป็นอนุภาคที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ ในขณะที่อนุภาคละเอียดเกิดจากกิจกรรมของมนุษย์ ยังมีอนุภาคที่มีขนาดเล็กมาก เช่น อนุภาค ultrafine ที่มีขนาดเล็กกว่าหนึ่งในพันของมิลลิเมตร (0.1 ไมครอน) อนุภาคนาโนมีขนาดเล็กกว่า 50 นาโนเมตร (บางครั้งก็กำหนดเป็น 1-100 นาโนเมตร)

Hair

การวัดอนุภาคในชั้นบรรยากาศ

วิธีที่ใช้กันทั่วไปในการวัดและอธิบายอนุภาคในชั้นบรรยากาศคือการวัดน้ำหนัก และแบ่งออกเป็นสองส่วน - PM10 (มวลอนุภาคเล็กกว่า 10 ไมครอน) และ PM2.5 (มวลอนุภาคที่เล็กกว่า 2.5 ไมครอน) ส่วนที่แบ่งออกนี้จะจำกัดค่าของคุณภาพอากาศ แต่ยังไม่เพียงพอสำหรับที่จะใช้อธิบายว่าจริงๆ แล้วอนุภาคคืออะไร เนื่องจากอนุภาคที่แบ่งออกนี้ไม่ได้บ่งบอกลักษณะ ขนาดที่แท้จริงและ/หรือส่วนประกอบเคมีซึ่งถือเป็นส่วนสำคัญที่สุดที่จะชี้ชัดถึงผลกระทบต่อสุขภาพร่างกาย ปัญหาอีกประการคือ ฝุ่นในชั้นบรรยากาศประกอบด้วยอนุภาคขนาดเล็กจำนวนมากที่มีมวลหรือปริมาตรน้อยหรือแทบไม่มีเลย การวัดมวลอนุภาค (น้ำหนัก) ของอนุภาคเหล่านี้จึงทำให้เกิดการเข้าใจผิด

และนี่เป็นเหตุผลว่าทำไมจึงนิยมนับจำนวนของอนุภาค เพื่อใช้ประกอบกับการวัดน้ำหนักของมวลอนุภาค (PM10, PM2.5) การจะทำเช่นนี้ จำเป็นต้องใช้เครื่องนับอนุภาค ซึ่งเป็นเครื่องมืออิเล็กทรอนิกส์ที่ให้อากาศผ่านลำแสงเลเซอร์ เมื่ออนุภาคผ่านลำแสง เครื่องนับอนุภาคจะวัดการสะท้อนกลับของพวกมัน ยิ่งอนุภาคมีขนาดใหญ่เท่าใด การสะท้อนกลับก็จะใหญ่ขึ้นเท่านั้น ทั้งนี้ เครื่องนับอนุภาคจะทำหน้าที่ทั้งนับจำนวนและวัดขนาดของอนุภาค

อีกวิธีในการวัดปริมาณอนุภาคคือการใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (scanning electron microscope - SEM) อนุภาคจะถูกรวบรวมลงบนตัวอย่างชิ้นงานพิเศษเพื่อรอการนำไปวิเคราะห์ต่อไป การวิเคราะห์ให้ข้อมูลโดยละเอียดเกี่ยวกับจำนวน ขนาด และรูปร่างของอนุภาค แต่ละอนุภาคสามารถนำมาวิเคราะห์เพื่อดูองค์ประกอบต่างๆ ได้

การใช้กล้อง SEM จะระบุสารปนเปื้อนในอากาศได้ เช่น สปอร์ของเชื้อรา ฝุ่นและสารชีวภาพ ที่อาจก่อให้เกิดความเสี่ยงต่อสุขภาพสำหรับคนในบ้านและที่ทำงาน โดยทั่วไป วิธีการนี้ใช้เพื่อปรับปรุงคุณภาพอากาศภายในอาคาร (IAQ) ในโรงเรียนและโรงพยาบาล ในการวัดภาคสนาม อนุภาคจะถูกรวบรวมจากจุดตรวจวัดอย่างน้อยสองจุด คือจากอากาศภายนอกและในท่อระบายอากาศหลังผ่านตัวกรองอากาศ เมื่อเปรียบเทียบผลลัพธ์จากแหล่งที่มาสองแห่ง เราสามารถวัดประสิทธิภาพของตัวกรองได้ การวัดสามารถทำได้ในสถานที่ต่างกันๆ เพื่อจำกัดแหล่งที่มาเฉพาะของปัญหา IAQ

ทำไมเราจำเป็นต้องมีอากาศสะอาด

ตัวกรองเป็นสิ่งจำเป็นในการสร้างสภาพแวดล้อมภายในอาคารที่ดีต่อสุขภาพ ตัวกรองอากาศจะปกป้องผู้คน กระบวนการ และการปฏิบัติงาน ตัวกรองเหล่านี้ยังปกป้องผลิตภัณฑ์ผ่านการผลิตและยังสร้างระบบระบายอากาศ บางครั้งการกรองอากาศก็ถูกใช้เพื่อรักษาสิ่งแวดล้อมด้วย

มลพิษทางอากาศจำนวนมากมาจากนอกประตู ในขณะที่สารมลพิษอื่นๆ เกิดจากภายในอาคาร มลพิษเหล่านี้เกิดจากกระบวนการผลิตหรือกิจกรรมบางอย่างที่เราทำ ตัวอย่างเช่น ความร้อน คาร์บอนมอนอกไซด์ และฝุ่น

ภารกิจหลักของระบบระบายอากาศคือ การขจัดมลพิษในอากาศเพื่อรักษาความสะอาดของอากาศในอาคาร อากาศ (อากาศเสีย) จะถูกขจัดออกไปจากห้องและกรองก่อนที่จะผ่านหน่วยจัดการอากาศ (AHU) ซึ่งจะช่วยปกป้อง AHU และส่วนประกอบภายในของ AHU หลังผ่าน AHU อากาศจะถูกระบายออกไปนอกอาคาร

อากาศภายนอกจะถูกนำเข้าไปในอาคารและผ่านการกรองก่อนที่จะผ่านขดลวดทำความร้อน/ความเย็นและ AHU และก่อนที่จะถูกส่งไปยังห้องต่างๆ (ส่งอากาศ) อากาศที่ส่งออกไปยังสามารถถูกกรองเพิ่มได้

เครื่องฟอกอากาศสามารถนำมาใช้เสริมกับระบบระบายอากาศที่มีอยู่ ซึ่งจะช่วยปรับปรุง IAQ ต่อไป ตัวอย่างเช่น ในโรงงานผลิตเครื่องฟอกอากาศ (ติดตั้งบนผนังหรือเพดานหรือแบบตั้งแยกต่างหาก) สามารถลดต้นทุนพลังงาน เพิ่มประสิทธิภาพการผลิต และสร้างสภาพแวดล้อมการทำงานที่ดีต่อสุขภาพ ลดปริมาณฝุ่นและอนุภาคที่เป็นอันตราย ในบ้านและโรงเรียน เครื่องฟอกอากาศจะลดจำนวนอนุภาคในอากาศและปรับปรุง IAQ ให้ดีขึ้น

สรุป
โดยสรุป มลพิษทางอากาศก่อให้เกิดผลเสียมากมายซึ่งไม่อาจประเมินค่าได้ เพราะเป็นผลกระทบด้านลบต่อสุขภาพและความเป็นอยู่ที่ดีของเรา งานวิจัยจำนวนมากยืนยันว่าอนุภาคมีผลกระทบต่อสุขภาพอย่างรุนแรง การลดจำนวนอนุภาคอากาศจะช่วยลดความเสี่ยงต่อสุขภาพ ฝุ่นในบรรยากาศประกอบด้วยอนุภาคที่มีขนาดเล็กจำนวนมากที่ไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า ตัวกรองอากาศปกป้องคน กระบวนการ สินค้าที่ผ่านการผลิต ระบบระบายอากาศในอาคาร และสภาพแวดล้อมภายนอกอาคาร