ความสำคัญของระบบวัดมลพิษทางอากาศ (ระบบ CEMS)

ความสำคัญของระบบวัดมลพิษทางอากาศ (ระบบ CEMS)

สวัสดีค่ะ วันนี้เรานำข้อมูลดีๆ จาก Greenpeace และผลิตภัณฑ์มาฝากกันค่ะ “ประเทศไทยอยู่ตรงไหนในสถานการณ์คุณภาพอากาศโลก”

ทุกวันนี้คุณรู้หรือไม่ว่าอากาศที่เราหายใจปนเปื้อนมลพิษมากน้อยแค่ไหน?
ข้อมูลจากองค์การอนามัยโลกระบุไว้ว่า 9 ใน 10 คนทั่วโลกกําลังหายใจเอามลพิษทางอากาศเข้าสู่ร่างกาย เราทุกคนที่อาศัยอยู่ในเมืองมลพิษล้วนเสี่ยงที่จะเป็นหนึ่งใน 9 คนนั้น แล้วขณะนี้รัฐบาลไทยมีมาตรการในการปกป้องลมหายใจของเราทุกคนมากน้อยแค่ไหน

ในช่วงต้นปีที่ผ่านมา เราได้ยินข่าวสารเรื่องมลพิษทางอากาศอย่างไม่ขาดสาย ต่อจากมลพิษที่ปกคลุมกรุงเทพฯ เมื่อช่วงเดือนมกราคม ขณะนี้ทางภาคเหนือตอนบนก็กำลังเผชิญกับหมอกควันพิษที่มาตรงเวลาเป็นประจำทุกปีมากว่า 10 ปีแล้ว และเราคงได้ทราบข่าวว่ากรุงเทพฯ และเชียงใหม่ผลัดกันชิงอันดับท็อปไฟว์ในอันดับเมืองที่มีมลพิษสูงสุดของโลกในช่วงเวลาหนึ่งตามข้อมูลของ AirVisual.com ซึ่งช่วงต้นมีนาคมที่ผ่านมาเชียงใหม่ได้ขึ้นครองแชมป์เป็นอันดับที่หนึ่ง และเมื่อปลายเดือนมกราคมกรุงเทพฯ ก็เคยติดอันดับสามมาแล้ว

แล้วหากมองเป็นค่าเฉลี่ยรายปี ประเทศไทยเราอยู่จุดไหนของสถานการณ์คุณภาพอากาศโลก
ในปีพ.ศ. 2561 ประเทศไทยจัดอยู่ในอันดับที่ 23 ของโลก ในฐานะประเทศที่มีความเข้มข้นเฉลี่ยรายปีของ PM2.5 มากที่สุด หากเปรียบเทียบกับกลุ่มประเทศในเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ ประเทศไทยมีค่าคุณภาพอากาศที่แย่เป็นอันดับ 3 รองจากอินโดนีเซียและเวียดนาม มี 10 จังหวัดในไทยที่ติดอยู่ในการจัดอันดับ 15 เมืองที่มีมลพิษ PM2.5 สูงสุดในเอเชียตะวันออกเฉียงใต้

ประเทศที่มีมลพิษทางอากาศเป็นอันดับ 1 คือ บังคลาเทศ ขณะที่หากนับเป็นเมืองแล้ว เมืองเดลี ประเทศอินเดียอยู่อันดับ 1 และกรุงเทพฯอยู่อันดับที่ 24

สำหรับการปล่อยมลพิษของโรงงานอุตสาหกรรมนั้น กระทรวงอุตสาหกรรมได้กำหนดให้โรงงานประเภทที่เข้าข่าย ต้องติดตั้งเครื่องมือหรือเครื่องอุปกรณ์พิเศษ เพื่อตรวจสอบคุณภาพอากาศจากปล่องแบบอัตโนมัติ โดยค่าต่างๆ ที่ต้องวัดนั้นขึ้นอยู่กับประเภทของโรงงาน เชื้อเพลิง และมลพิษที่เกิดขึ้นจากโรงงานนั้นๆ

ตารางที่ 1-2 หน่วยวัดของค่าต่างๆ ของเครื่องมือหรือเครื่องอุปกรณ์พิเศษที่ต้องตรวจวัด

 ค่าต่างๆ ของเครื่องมือหรือเครื่องอุปกรณ์พิเศษที่ต้องตรวจวัด   หน่วยวัด
  1. ความทึบแสง (Opacity)   ร้อยละ (%)
  2. ฝุ่นละออง (Particulate)   มิลลิกรัมต่อลูกบาศก์เมตร (mg/m3
  3. ก๊าชซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (Sulfur Dioxide : SO2)   ส่วนในล้านส่วน (ppm)
  4. ออกไซด์ของไนโตรเจน (Oxides of Nitrogen : NO2) วัดในรูปในโตรเจนไดออกไซด์
  ส่วนในล้านส่วน (ppm)
  5. ก๊าชออกซิเจน (Oxygen : O2)   ร้อยละโดยปริมาตร (% by Volume) 
  6. ก๊าชคาร์บอนมอนนอกไซด์ (Carbon Monoxide: CO)   ส่วนในล้านส่วน (ppm)
  7. Total Reduced Sulfur (TRS)   ส่วนในล้านส่วน (ppm)
  8. อุณหภูมิ (Temperature)   องศาเซลเชียส (°C)

ที่มา : ประกาศกระทรวงอุตสาหกรรม เรื่อง กำหนดให้โรงานประเภทต่างๆ ติดตั้งเครื่องอุปกรณ์พิเศษเพื่อตรวจสอบ คุณภาพอากาศจากปล่องแบบอัตโนมัติ 2544

การตรวจวัดมลพิษทางอากาศจากปล่องแบบอัตโนมัติอย่างต่อเนื่อง (Continuous Emission Monitoring Systems) หรือที่นิยมเรียกกันสั้นๆ ว่า CEMS ในปัจจุบันมีอยู่ 2 ประเภทหลักๆ ที่เป็นที่นิยม คือ
1. ระบบดึงก๊าซไปวิเคราะห์ (Extractive System) จะทำการดึงตัวอย่างออกจากปล่องเพื่อทำการวิเคราะห์
2. ระบบวิเคราะห์ที่จุดเก็บตัวอย่าง (In-Situ System) จะทำการวิเคราะห์ตัวอย่างที่ปล่องโดยตรง

ตารางที่ 2-1 เปรียบเทียบระบบ CEMS แบบดึงก๊าซไปวิเคราะห์ (Extractive System) และแบบวิเคราะห์ที่จุดเก็บตัวอย่าง (In-Situ System)

 ข้อเปรียบเทียบ ระบบดึงก๊าชไปวิเคราะห์
(Extractive System)
ระบบวิเคราะห์ที่จุดเก็บตัวอย่าง
(In-Situ System)
 1. ความเข้มข้น
ความเข้มข้นเป็นจุดๆ ของความเข้มข้นเฉลี่ย
ความเข้มข้นเฉลี่ยแบบเส้นตรงหรือความเข้มข้นเป็นจุดจากความเข้มข้นเฉลี่ย
 2. ส่วนวิเคราะห์ที่ใช้ร่วมกันได้
     สำหรับหลายปล่อง
สามารถใช้เครื่องวิเคราะห์ร่วมกันได้
มากกว่า 1 ปล่อง (Sharing)
ไม่สามารถใช้เครื่องมือวิเคราะห์ร่วมกันได้
 3. ส่วนวิเคราะห์
เครื่องมืออยู่ในห้องที่สามารถควบคุม
อุณหภูมิและความชื้น ทำให้เครื่องมือมี
อายุการใช้งานนาน
เครื่องมืออยู่ในสภาพบรรยากาศทั่วไปซึ่งอาจจะเกิดการเสียหายได้ง่าย
 4. การบำรุงรักษา
มีส่วนประกอบของระบบหลายส่วน
ทำ
ให้ค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาสูง
มีส่วนประกอบของระบบน้อยกว่า ทำให้การบำรุงรักษาได้ง่ายและค่าใช้จ่ายไม่สูง
 5. การซ่อมแชม
อุปกรณ์หากเกิดการเสียหาย ส่วนใหญ่
เป็นอุปกรณ์ภายนอก เช่น ปั๊ม วาล์ว
ทำให้ซ่อมแชมได้ง่าย
หากเกิดการเสียหายของอุปกรณ์ จะซ่อมแซมค่อนข้างยาก
เนื่องจากอุปกรณ์ส่วนใหญ่เป็นอิเล็คโทรนิค และแหล่งกำเนิดแสง
และติดตั้งภายในปล่อง
 6. การปรับเทียบ(Calibration) ใช้ก๊าชมาตรฐานแบบแยกถัง ใช้ก๊าซภายในเซลของเครื่องมือ
 7. ข้อจำกัด
ในการวิเคราะห์ก๊าชตัวอย่างจะต้องถูก
ปรับสภาพก่อนเข้าเครื่องวิเคราะห์
ในการวิเคราะห์ก๊าชที่มีอุณหภูมิสูงระดับความเข้มข้นฝุ่นละอองสูง
และอนุภาคเหนียว อาจมีผลต่อการบำรุงรักษาระบบ
 9. การเปลี่ยนสภาพก๊าชตัวอย่าง อาจจะเกิดได้ขณะดึงตัวอย่าง ไม่เปลี่ยนสภาพ
 10. เวลาในการตอบสนอง ขึ้นอยู่กับความยาวของท่อส่งตัวอย่าง
ขึ้นอยู่กับความไวในการตอบสนองของส่วนวิเคราะห์ไม่ใช่ส่วนเก็บตัวอย่าง

ที่มา : คู่มือผู้ควบคุมระบบบำบัดมลพิษอากาศ

ระบบดึงก๊าซไปวิเคราะห์ (Extractive System) ระบบนี้เป็นเครื่องมือตรวจวัดประเภทแรกที่ได้รับการพัฒนาขึ้นในสหรัฐอเมริกาและยุโรปเป็นระบบที่ยังได้รับความนิยมสูงสุดจากโรงงานต่างๆ ในระบบนี้ก๊าซจากปล่องควันจะถูกเก็บและส่งไปสู่เครื่องมือวิเคราะห์เพื่อวัดความเข้มข้นของมลพิษ หลักการสำคัญของระบบนี้ คือ สภาพของก๊าซตัวอย่างก่อนถูกส่งเข้าเครื่องวิเคราะห์ เครื่องวิเคราะห์จะทำการวิเคราะห์ได้ถูกต้องแม่นยำเพียงใดขึ้นอยู่กับสภาพของก๊าซตัวอย่างที่ต้องไม่มีฝุ่นละอองรบกวนการวิเคราะห์ ความชื้นในก๊าซจะต้องถูกกำจัดออกและอุณหภูมิของก๊าซจะต้องลดลงให้เหมาะสมกับเครื่องมือวิเคราะห์  ดังนั้น ควรเลือกใช้อุปกรณ์สำหรับการ Sampling ก๊าซตัวอย่างที่มีคุณภาพและมีประสิทธิภาพสูงสุด โดยส่วนประกอบหลักของระบบ Sampling มีดังนี้

  1. Heated Sampling Probe :

โพรบสำหรับดูดก๊าซออกจากปล่อง จุดสำคัญของอุปกรณ์นี้ คือ ควรเป็นโพรบที่สามารถทำความร้อนได้ 180°C เพื่อป้องกันการควบแน่นของก๊าซตัวอย่าง โดยที่ต้องไม่มีจุด Cold spots เกิดขึ้นบริเวณนี้ และควรต้องมีฟิลเตอร์สำหรับกรองฝุ่นที่มีพื้นที่ในการกรองฝุ่นมากและมีประสิทธิภาพสูง นอกจากนี้ยังควรจะสามารถต่อ air purge ได้สำหรับหน้างานที่มีปริมาณฝุ่นสูง และตัวโพรบทำจากวัสดุที่มีคุณภาพ เหมาะกับสภาวะของปล่องและอุณหภูมิของก๊าซตัวอย่าง เช่น Stainless steel SS316Ti, Hastelloy C4, Ceramic, etc.

Gas sampling probe PSG Plus

Gas sampling probe PSG Plus

  2. Heated Sampling Line :

ท่อนำก๊าซเข้าสู่ระบบทำความเย็นเพื่อนำก๊าซที่ได้รับการปรับอุณหภูมิแล้วเข้าสู่เครื่องวิเคราะห์ก๊าซต่อไป ท่อนำก๊าซนี้เป็นท่อที่สามารถทำอุณหภูมิได้ถึง 180°C ควรมีผนังหนา มีความทนทานต่อสภาวะอากาศ ในการติดตั้งควรหลีกเลี่ยงการม้วนงอท่อ หลีกเลี่ยงลักษณะท้องช้าง เพื่อป้องกันไม่ให้เกิดการควบแน่นเกิดขึ้นภายในท่อ

Heated sample line PSG extruded

Heated sample line PSG extruded

  3. Sample Gas Conditioning :

ระบบทำความเย็นเพื่อดึงน้ำออกจากก๊าซตัวอย่างอย่างรวดเร็วและนำก๊าซตัวอย่างส่งเข้าเครื่องวิเคราะห์ก๊าซเพื่อให้ได้ค่าการวัดที่ถูกต้องแม่นยำ ระบบนี้ควรมีการทำความเย็นที่สม่ำเสมอ สามารถใช้งานได้ต่อเนื่อง ใช้ Heat Exchanger ที่มีประสิทธิภาพสูงและทนต่อการกัดกร่อนของก๊าซตัวอย่าง

Sample gas conditioning systems MAK 10-2

Sample gas conditioning systems MAK 10-2

  4. อุปกรณ์อื่นๆ :

ควรต้องเลือกใช้อุปกรณ์ประกอบอื่นๆ เช่น gas sample pump, Filter, Condensate detector, flow meter, etc. ให้มีคุณภาพดีและประสิทธิภาพสูง ดูแลรักษาง่าย เพื่อช่วยลดปัญหาในการใช้งาน และให้ได้ค่าการวัดที่ต่อเนื่อง ไม่ต้องหยุดระบบ

continuous emission monitoring system

ระบบ CEMS ที่เลือกใช้อุปกรณ์คุณภาพสูง และมีการออกแบบระบบที่ดี จะช่วยให้ผู้ใช้งานไม่เจอกับปัญหาในการใช้งาน ได้ค่าการวัดที่
เชื่อถือได้ ทั้งยังช่วยประหยัดค่าซ่อมบำรุงและดูแลรักษา ปัจจุบันระบบ CEMS ยังมีความทันสมัย สามารถออกแบบเป็น Industrial IoT ซึ่งจะช่วยให้ผู้ใช้งานสามารถเข้าถึงข้อมูลได้ทุกที่ ทุกเวลา ผ่านทางคอมพิวเตอร์ มือถือ ฯลฯ สามารถวิเคราะห์ได้ง่ายเมื่อพบปัญหาในระบบ ช่วยประหยัดค่าใช้จ่าย ค่าพนักงาน และค่าดูแลรักษาได้

บริษัท เอ็นเทคฯ มีบริการให้คำปรึกษาออกแบบ ติดตั้งระบบ ทดสอบระบบ และดูแลหลังการขาย  โดยทีมงานวิศวกรผู้ชำนาญ
สนใจผลิตภัณฑ์ติดต่อ คุณปทิตตา โทร. 088-924-9644 หรือ 092-258-1144