การดูแลระบบบำบัดอากาศในโรงงานหลอมโลหะและรีไซเคิล จบเพียงแค่ทำให้ควันไม่ฟุ้งออกปล่อง แต่ต้องมั่นใจว่า ฝุ่นและมลพิษที่ออกมานั้นต่ำกว่าเกณฑ์กฎหมายอย่างต่อเนื่อง โดยเฉพาะฝุ่นขนาดเล็ก ซึ่งอันตรายต่อระบบทางเดินหายใจของคนงานและชุมชนรอบข้าง ปัจจุบันโรงงานอุตสาหกรรมที่ดีและได้มาตรฐานจะต้องมีระบบดักจับฝุ่นที่มีประสิทธิภาพสูง และต้องเลือกให้เหมาะกับลักษณะของฝุ่น ปริมาณอากาศ และประเภทของกระบวนการผลิต วันนี้ผมจะอธิบายเครื่องหลักที่ใช้กันจริง พร้อมข้อดีข้อเสีย และแนวทางที่ผู้ประกอบการสามารถใช้เพื่อยกระดับระบบควบคุมฝุ่นในโรงงานของตน
ถุงกรองฝุ่น (Baghouse Filter) ระบบที่ทนและแม่นยำ
Baghouse เป็นระบบที่พบได้บ่อยที่สุดในโรงงานหลอมโลหะของไทย ตัวเครื่องทำหน้าที่กรองอากาศที่มีฝุ่นผ่าน “ถุงผ้าชนิดพิเศษ” ซึ่งมักทำจากโพลีเอสเตอร์เคลือบเรซิน หรือไฟเบอร์กลาสชนิดทนความร้อนสูง ถุงเหล่านี้มีรูพรุนขนาดเล็กมากพอที่จะให้อากาศผ่านได้ แต่กักฝุ่นเอาไว้ที่ผิวถุง ฝุ่นที่สะสมจะถูกทำความสะอาดด้วยลมอัด (pulse jet) หรือใช้วิธีเขย่ากลไก (mechanical shaker) แล้วปล่อยฝุ่นให้ตกลงสู่ถังเก็บด้านล่าง
ข้อดีที่ทำให้ระบบนี้ได้รับความนิยมคือความแม่นยำในการกรองฝุ่นละเอียดในระดับ PM10 และ PM2.5 ได้จริง ซึ่งหลายงานวิจัยยืนยันว่า ค่า Dust Removal Efficiency ของระบบ Baghouse สามารถสูงถึง 99.9% หากมีการออกแบบและบำรุงรักษาอย่างเหมาะสม แต่ในทางปฏิบัติ การเลือกถุงกรองที่เหมาะกับชนิดฝุ่น เช่น ถุงที่ทนสารเคมีหรืออุณหภูมิสูง เป็นสิ่งที่ผู้ประกอบการไม่ควรมองข้าม เช่น หากใช้ถุงผ้าธรรมดากับฝุ่นอลูมิเนียมซึ่งมักมีความร้อนสูงและมีแนวโน้มจะเกิดการลุกไหม้ จะกลายเป็นจุดเสี่ยงที่ทำให้ถุงกรองเสื่อมเร็วหรือไฟไหม้ในระบบ
การปรับปรุงระบบ Baghouse ให้มีประสิทธิภาพสูงสุดจึงไม่ใช่แค่การติดตั้งเครื่องเท่านั้น แต่รวมถึงการ คาลิเบรตระบบลมอัดอย่างสม่ำเสมอ, การตรวจรอยรั่วใน housing และการ วางแผนเปลี่ยนถุงกรองตามรอบอายุการใช้งาน โดยเฉพาะเมื่อมีการตรวจพบ differential pressure (ΔP) สูงผิดปกติ ซึ่งเป็นสัญญาณว่าอากาศผ่านได้น้อยลงหรือมีการอุดตันภายใน
ไซโคลนแยกฝุ่น(Cyclone Separator) คู่หูของระบบกรอง
แม้ไซโคลนจะไม่สามารถกรองฝุ่นละเอียดระดับ PM2.5 ได้ แต่ระบบนี้มีจุดแข็งในการแยกฝุ่นหยาบหรือฝุ่นที่มีน้ำหนักมาก เช่น ผงโลหะหรือเศษจากการหลอม ซึ่่งหากปล่อยให้เข้าไปใน Baghouse โดยตรงจะทำให้ถุงกรองเสื่อมสภาพเร็ว ไซโคลนทำงานด้วยหลักการแรงเหวี่ยง (centrifugal force) โดยให้อากาศหมุนวนอย่างรวดเร็ว ฝุ่นจะถูกเหวี่ยงออกไปชิดผนังแล้วตกลงไปด้านล่างของเครื่อง ส่วนอากาศสะอาดจะไหลออกด้านบนไปยังขั้นตอนต่อไป
ข้อดีของไซโคลนคือไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว ทำให้บำรุงรักษาง่าย และสามารถใช้งานต่อเนื่องได้ยาวนาน จุดที่ผู้ประกอบการควรพิจารณาเพิ่มเติมคือการ ออกแบบไซโคลนให้เหมาะกับอัตราการไหลและขนาดอนุภาค เพราะไซโคลนที่มีขนาดหรือมุมไม่เหมาะสมอาจทำให้ฝุ่นตกไม่หมด และไหลกลับเข้า Baghouse มากกว่าที่ควร
เครื่องดักฝุ่นเปียก(Wet Scrubber) กรองทั้งฝุ่นและไอเคมี
Wet Scrubber ใช้น้ำในการดักจับฝุ่นและไอเคมีในขั้นตอนเดียว โดยให้อากาศเสียผ่านม่านน้ำหรือหมอกน้ำที่ฉีดเข้าด้วยแรงดัน ฝุ่นจะเกาะตัวกับละอองน้ำและตกลงสู่ถังน้ำด้านล่าง ซึ่งภายหลังต้องมีระบบแยกกากและบำบัดน้ำเสียก่อนปล่อยออกตามกฎหมาย
Scrubber เหมาะอย่างยิ่งกับกระบวนการหลอมที่มี ไอกรด, กลิ่น, หรือ ฝุ่นร้อนชื้น เช่น การรีไซเคิลแผงวงจร (PCB), แบตเตอรี่, หรือกระบวนการที่มีการใช้ flux ซึ่งเกิดไอพิษ การใช้ Wet Scrubber ช่วยลดมลพิษทางกลิ่นและลดโอกาสการฟุ้งกระจายของโลหะหนักในอากาศ
สิ่งที่ต้องระวังคือคุณภาพของน้ำในระบบ เพราะหากไม่มีการดูแลอย่างเหมาะสม ระบบอาจเกิดการอุดตันจากตะกอน หรือกลายเป็นแหล่งหมักหมมของสารเคมีตกค้าง การบำรุงรักษาเช่นการเปลี่ยนน้ำตามรอบและติดตั้งระบบแยกกากอย่างมีประสิทธิภาพ จะช่วยให้ระบบทำงานได้เต็มประสิทธิภาพและไม่กลายเป็นต้นเหตุของปัญหาสิ่งแวดล้อมในภายหลัง
เครื่องดักจับฝุ่นไฟฟ้าสถิต(ESP) ระดับสูงสุดของการดักฝุ่นละเอียด
สำหรับโรงงานขนาดใหญ่ เช่น โรงไฟฟ้า โรงกลั่น หรือโรงงานปิโตรเคมีบางแห่งที่มีความจำเป็นต้องควบคุมฝุ่นระดับไมครอนอย่างแม่นยำ ESP หรือ Electrostatic Precipitator คือระบบที่ทรงพลังที่สุดในด้านประสิทธิภาพ เครื่องนี้ทำงานโดยใช้ไฟฟ้าสถิตสร้างประจุให้กับฝุ่นในอากาศ แล้วดูดให้เกาะกับแผ่นรับประจุ (collector plate) เมื่อสะสมมากพอ จะใช้การสั่นสะเทือนหรือระบบเคาะให้ฝุ่นหล่นลงถังเก็บ
ข้อมูลจากกรมควบคุมมลพิษและเอกสารอ้างอิงจาก US EPA ระบุว่า ESP สามารถกรองฝุ่นละเอียดได้เกิน 99.9% แม้ในระดับต่ำกว่า PM1 ทำให้เหมาะสำหรับงานที่มีความละเอียดสูงมาก อย่างไรก็ตาม ข้อจำกัดของระบบนี้คือ ราคาสูงมาก ทั้งค่าติดตั้งและค่าซ่อมบำรุง รวมถึงการควบคุมระบบไฟฟ้าแรงสูงที่ต้องใช้ผู้เชี่ยวชาญเฉพาะทาง
สำหรับผู้ประกอบการที่กำลังพิจารณาระบบนี้ ควรมั่นใจว่ามีฐานการผลิตที่ใหญ่พอและมีงบประมาณเพียงพอ ไม่เช่นนั้นการลงทุนอาจไม่คุ้มค่าเมื่อเทียบกับประสิทธิภาพที่ได้ หากต้องการฝุ่นสะอาดในระดับเดียวกัน อาจเลือกใช้ระบบ Baghouse ที่มีการปรับปรุงพิเศษ เช่น ถุงกรองเคลือบเมมเบรน หรือระบบ multistage filtering แทน
การออกแบบระบบดักฝุ่นที่ดี อย่ามองแค่เครื่องจนลืมระบบ
สิ่งที่ผมพบเจออยู่บ่อยคือ ผู้ประกอบการหลายรายติดตั้งเครื่องกรองที่ดีมาก แต่ไม่ได้ลงทุนในระบบเสริม เช่น การเก็บฝุ่นเฉพาะจุด (hood & duct), การควบคุมอัตราไหลลมให้สม่ำเสมอ, หรือแม้แต่การตั้งตำแหน่งปล่องระบายไม่เหมาะสม สิ่งเหล่านี้ทำให้ระบบที่ดี กลายเป็นระบบที่มีประสิทธิภาพต่ำกว่าศักยภาพจริง
ในยุคที่ภาครัฐเริ่มตรวจวัดคุณภาพอากาศโดยรอบโรงงานมากขึ้น ผู้ประกอบการที่มีความเข้าใจระบบบำบัดอากาศอย่างลึกซึ้งจะได้เปรียบทั้งในแง่ของการผ่านเกณฑ์ และการสร้างภาพลักษณ์ที่ดีต่อชุมชนโดยรอบ การเลือกเครื่องที่เหมาะกับกระบวนการผลิตจริง การติดตั้งตามหลักวิศวกรรมสิ่งแวดล้อม และการวางแผนบำรุงรักษาที่มีระบบ คือหัวใจสำคัญของการควบคุมฝุ่นที่ยั่งยืน
หากคุณเป็นเจ้าของโรงงาน หรือวิศวกรที่กำลังดูแลกระบวนการเหล่านี้ ผมแนะนำให้ประเมินทั้ง คุณสมบัติของฝุ่น, ต้นทุนตลอดอายุระบบและ ความสามารถของทีมซ่อมบำรุงในพื้นที่ ก่อนเลือกใช้ระบบใดระบบหนึ่ง เพราะเครื่องที่ดีที่สุด ไม่ได้หมายถึงเครื่องที่แพงที่สุด แต่คือเครื่องที่เหมาะสมที่สุดสำหรับโรงงานของคุณ
