การปรับปรุงและการทดสอบภาคสนามต้นแบบเครื่องบำบัดและฆ่าเชื้อโรคในอากาศภายในอาคารโดยใช้เทคนิคเชิงไฟฟ้าสถิต

Abstract

บทคัดย่อ

วัตถุประสงค์หลักของโครงการนี้คือเพื่อออกแบบพัฒนาและทดสอบสมรรถนะต้นแบบเครื่องบำบัดและฆ่าเชื้อโรคในอากาศภายในอาคารโดยใช้เทคนิคเชิงไฟฟ้าสถิต โดยต้นแบบประกอบด้วย ตัวเก็บรวบรวมอนุภาคแบบไฟฟ้าสถิตแผ่นกรองอากาศเทคโนโลยีเจิร์มการ์ด แหล่งกำเนิดไฟฟ้าแรงดันสูงกระแสตรง และระบบควบคุมการไหลของอากาศซึ่งการทำงานของเครื่องต้นแบบทำงานโดยใช้พัดลมระบายอากาศจะติดตั้งอยู่ด้านบนของตัวเก็บรวบรวมอนุภาคเพื่อดึงอากาศจากด้านล่างขึ้นข้างบนผ่านเข้าตัวเก็บรวบรวมอนุภาคและผ่านแผ่นกรองอากาศเทคโนโลยีเจิร์มการ์ดก่อนปล่อยออกสู่อาคาร ในการศึกษานี้ได้ทำการทดสอบประสิทธิภาพการฆ่าเซื้อในสนามไฟฟ้าและบนแผ่นกรองอากาศด้วยเชื้อแบคทีเรียแกรมบวก S. aureus ที่มีความเข้มข้น 108 CFU/ml พบว่าประสิทธิภาพการฆ่าเซื้อแบคทีเรียจะอยู่ในช่วง 18.75–98.69% ที่ระยะเวลาในการฆ่าเซื้อในช่วง 1–10 นาทีและแผ่นกรองที่พ่นเส้นใยผสมสารสกัดมังคุดมีประสิทธิภาพในการฆ่าเชื้อโรคได้มากกว่า 90% และในการทดสอบประสิทธิภาพการบำบัดอากาศของเครื่องต้นแบบด้วยแหล่งกำเนิดอนุภาคที่มีความเข้มข้นประมาณ 1013 particles/m3 ภายในห้องจำลองขนาดมิติ 2 × 2 × 2 m ซึ่งจากผลการทดสอบพบว่าเครื่องบำบัดอากาศฯ ต้นแบบที่พัฒนาขึ้นนี้จะให้ประสิทธิภาพในตกตะกอนหรือการกำจัดฝุ่นละอองเชิงมวลได้สูงถึง 96.4% ที่แรงดันที่ดิสชาร์จอิเล็กโทรด 10 kV อุณหภูมิแก๊ส 25°C ความดันแก๊ส 1 bar ความเร็วของแก๊ส 0.1 m/s และเวลาในการบำบัดอากาศ 6.6 นาที

Abstract
The aim of this research project is to design, develop and test a prototype of an indoor electrostatic air purifier towards commercialization. The prototype of the electrostatic air purifier consists of an electrostatic particle collector, a germguard air filter, a high voltage power supply, and a flow control system. In operation, the fan draws the air into the system through the 2-state electrostatic particle collector to collect particulates and then passes the air through the air filter to improve the air quality. For this study, the treatment efficiency of the electric field and the air filter was tested with gram-positive bacteria (S. aureus) at the concentration of 108 CFU/ml. It was found that the treatment efficiency was in the range of 18.75–98.69% for the treatment time of 1–10 minutes. The air filter coated with mangosteen skin’s extract had the efficiency of over 90%. The prototype was also tested by a particle generator with the concentration of 1013 particles/m3 in a 2 × 2 × 2 m chamber. It was shown that the prototype could remove particulates up to 96.4 % at the discharge electrode voltage of 10 kV, and 25°C of 1-bar gas pressure with 0.1 m/s for 6.6 minutes.