Wet scrubber
Wet scrubber หรือ เรามักจะเรียกว่า #ระบบบำบัดอากาศแบบเปียก ก็เป็นหนึ่งในวิธีการบำบัดมลพิษอากาศก่อนปล่อยออกสู่สิ่งแวดล้อม มีหลักการทำงานที่สำคัญ คือ การทำให้อากาศเสีย ที่มีทั้งอนุภาค ก๊าซและไอ ไหลผ่านตัวกลางที่เป็นของเหลว สำหรับการดักจับอนุภาคโดยทั่วไปจะใช้น้ำ และถ้าหากเป็นอากาศเสียประเภทก๊าซหรือไอสารเคมีอื่นๆ ก็มักจะใช้สารเคมีเข้ามาช่วยในการดักจับ ซึ่งก็ขึ้นอยู่กับประเภทและคุณสมบัติของอากาศเสียนั้นๆ เพื่อให้ระบบมีประสิทธิภาพสูงสุด
ซึ่งการไหลผ่านของเหลวนี้สามารถทำได้หลายวิธี เช่น ฉีดพ่นให้เป็นละอองฝอย หรือให้อากาศไหลผ่านแผ่นฟิล์มของเหลว หรือไหลผ่านชั้นวัสดุที่มีของเหลวเคลือบอยู่ ขึ้นก็อยู่กับประเภทของ Wet scrubber ที่ออกแบบไว้ครับ
และเมื่ออากาศเสียเคลื่อนที่เข้าใกล้ละอองน้ำหรือหยดน้ำจะเกิดการดักจับอนุภาค ก๊าซและไอ
โดยบางครั้งจะมีการเติมชั้นตัวกลางหรือที่เรียกว่า Packing Media ลักษณะนี้จะทำให้พื้นที่ผิวสัมผัสระหว่างน้ำกับอากาศเพิ่มขึ้นส่งผลให้ประสิทธิภาพในการดักจับเพิ่มขึ้น นอกจากนี้ การที่อากาศผ่านของเหลวนอกจากจะสามารถดักจับอนุภาคได้ Wet scrubber ยังสามารถดักจับก๊าซและไอที่อยู่ในกระแสของอากาศได้ด้วย
หลังจากนั้นของเหลวหรือน้ำจะต้องถูกทำให้แยกออกจากกระแสของอากาศด้วยวิธีการต่างๆ เช่น ด้วยแรงโน้มถ่วงของโลก ด้วยแรงเหวี่ยงหรือแรงหนีศูนย์กลาง หรือการใช้แผ่นกั้น (baffle) เป็นต้น โดยน้ำที่แยกได้ต้องนำไปบำบัดก่อนนำกลับมาใช้ใหม่หรือระบายทิ้งต่อไป
Wet scrubber สามารถแบ่งได้หลายประเภทขึ้นอยู่กับเกณฑ์ที่ใช้ในการจำแนกนะครับ เช่น ถ้าใช้ทิศทางการไหลของอากาศและน้ำเป็นเกณฑ์ สามารถแบ่งได้เป็น 3 ประเภทใหญ่ๆ คือ 1) Wet scrubber แบบไหลสวนทางกัน (counter current flow) 2) Wet scrubber แบบไหลตามกัน (cocurrent flow) 3) Wet scrubber แบบที่กระแสอากาศไหลในแนวตั้งฉากกับน้ำ (cross flow)
และก็จะมีการแบ่งประเภทของ Wet scrubber โดยอาศัยโครงสร้างอุปกรณ์ประกอบและหลักการทำงานเป็นเกณฑ์ ที่นิยมใช้กันในไทยเรา เช่น
#แบบสเปรย์ (spray tower scrubber)
มีรูปทรงกระบอกแนวตั้งหรือเป็นหอและถูกออกแบบให้อากาศไหลขึ้นจากด้านล่างสวนทางกับการฉีดพ่นละอองน้ำที่ไหลจากบนลงล่าง หรือกล่าวได้ว่าเป็น counter current flow ในการฉีดพ่นละอองน้ำโดยทั่วไปจะใช้หัวฉีด (nozzle) หลังจากนั้นหยดน้ำจะตกลงด้านล่าง ประเภทนี้มีข้อดี นอกจากใช้พลังงานต่ำแล้ว เนื่องจากมีโครงสร้างรูปแบบง่ายๆ ทำให้ไม่มีปัญหาในการอุดตัน เหมาะสำหรับเก็บกักอนุภาคที่มีขนาดใหญ่ โดยมีประสิทธิภาพในการเก็บกักอนุภาคที่ใหญ่กว่า 8 ไมโครเมตรประมาณ 90% ส่วนอนุภาคที่มีขนาดเล็กกว่า 5 ไมครอนจะมีประสิทธิภาพในการเก็บกักอนุภาคค่อนข้างต่ำ
#แบบไซโคลน (Cyclone Spray Scrubber)
โดยอาศัยหลักการของไซโคลนเข้าร่วมกับหลักการของสครับเบอร์ ทำให้สามารถเพิ่มประสิทธิภาพในการเก็บกักอนุภาคที่มีขนาดเล็ก
#แบบเวนทูรี่ (Venturi scrub)
เป็น Wet scrubber ที่นิยมใช้กัน เนื่องจากมีประสิทธิภาพในการดักจับอนุภาคขนาดเล็กสูงมาก โดยสามารถดับจับอนุภาคที่มีขนาดเล็กกว่า 1 ไมโครเมตรได้ดี โดยอากาศเสียจะถูกบังคับให้ไหลผ่านอุปกรณ์ที่เรียกว่า เวนทูรี่ ซึ่งเป็นอุปกรณ์นี้ที่ถูกออกแบบมาให้มีคอที่แคบลง ทำให้อากาศไหลผ่านด้วยความเร็วสูงหรือถูกเร่งความเร็ว โดยจะมีการฉีดพ่นน้ำที่บริเวณคอหรือบริเวณก่อนที่จะถึงบริเวณคอ และจากการไหลของอากาศด้วยความเร็วสูงทำให้น้ำเกิดการแตกตัวเป็นละอองหรือหยดน้ำเล็กๆ ที่มีความเร็วสูง ส่งผลให้สามารถดักจับอนุภาคได้ดี
#แบบหอบรรจุวัสดุ หรือแบบแพคทาวเออร์ (packed-bed or packed-tower scrubbers)
Wet scrubber ประเภทนี้มีวัตถุประสงค์หลักในการควบคุมมลพิษอากาศชนิดก๊าซและไอ จะมีการเติมชั้นตัวกลางหรือที่เรียกว่า Packing Media (พลาสติกมีเดีย) ทำหน้าที่ในการเพิ่มพื้นที่ผิวสัมผัสระหว่างอากาศที่มีสารปนเปื้อนกับน้ำ เมื่อน้ำตกกระทบกับ packing media จะทำให้น้ำแตกตัวมีขนาดเล็กลงและบางส่วนจะไหลเป็นฟิล์มบางๆไปตามผิวของ packing media ลักษณะนี้จะทำให้พื้นที่ผิวสัมผัสระหว่างน้ำกับอากาศเพิ่มขึ้นส่งผลให้ประสิทธิภาพในการดักจับเพิ่มขึ้น
มีส่วนประกอบ หลักๆ ของ ระบบ Wet Scrubber มีดังนี้
- Circulation Pump เป็น เครื่องสูบน้ำหมุนเวียน ทำหน้าที่ดูดน้ำ หมุนเวียนน้ำไปฉีดเป็นละอองฝอยให้กระจายทั่ว Scrubber
- Main Body เป็นตัวถัง Scrubber ซึ่งหลักๆ ภายในจะประกอบไปด้วย
- Spray nozzle ทำหน้าที่ฉีดสเปรย์น้ำภายในตัว Scrubber
- Mist Separator เป็นตัวดักจับละอองน้ำ (แล้วแต่กรณี ขึ้นอยู่กับการออกแบบ)
- Packing Media ทำหน้าที่ในการช่วยเพิ่มพื้นที่ผิวในการสัมผัส ระหว่างแก๊สกับของเหลว
- Circulation Tank เป็นถังหมุนเวียนน้ำ ทำหน้าที่เก็กกับน้ำไว้สำหรับหมุนเวียนใช้ในระบบ
7.Exhaust Fan เป็นพัดลมดูดอากาศ ทำหน้าที่ดูดอากาศเสียเข้าสู่ Main Body Scrubber
ข้อดี
> มีประสิทธิภาพในการเก็บกักฝุ่นสูง ทั้งขนาดใหญ่และเล็ก
> สามารถใช้ได้กับอนุภาค ก๊าซและไอ ที่มีความเสี่ยงในการติดไฟและระเบิด
> สามารถใช้ได้กับอากาศที่มีอุณหภูมิสูงและความชื้นสูง
> ใช้พื้นที่ในการติดตั้งน้อย
> เป็นอุปกรณ์ที่สามารถควบคุมมลพิษอากาศได้ทั้งชนิดอนุภาค ก๊าซและไอพร้อมกัน ได้
ข้อจำกัด
> ต้องมีการบำบัดน้ำเสียก่อนปล่อยลงสู่แหล่งน้ำสาธารณะ มิเช่นนั้นอาจเกิดปัญหามลพิษทางน้ำได้ เนื่องจากน้ำที่ปล่อยออกมาจากระบบจะมีการปนเปื้อน
> เนื่องจากเป็นระบบเปียก จึงมีความเสี่ยงสูงต่อปัญหาการผุกร่อน ตัวถังจึงควรพิจารณาวัสดุที่ใช้ ให้เหมาะกับชนิดของมลพิษ
> อากาศที่ออกจาก ระบบบำบัดจะมีความชื้นสูง
เท่าที่ผมพูดมาก็จะเป็นส่วนหนึ่งของระบบ wet scrubber นะครับ แต่ก็ยังมี scrubber แบบอื่นๆ อีก โดยก็ขึ้นอยู่กับผู้ออกแบบ ที่จะออกแบบ และประยุกต์ใช้ให้เหมาะสมกับการบำบัดอากาศเสียนั้นๆ ครับ