เครื่องกรองฝุ่น-PM-2.5

โครงงานคอมพิวเตอร์ เร่อื ง เคร่อื งกรองฝ่นุ PM 2.5 แบบพกพา กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี กลมุ่ งานหอ้ งเรียนพเิ ศษ ผจู้ ัดทา นกั เรยี นช้นั มธั ยมศึกษาปีท่ี 4/4 ภาคเรยี นที่ 2 ประจาปกี ารศึกษา 2562 1.นายธนชิต บารุงผล เลขท่ี1 2.นายชาญยุทธ แสงวิเชียร เลขท่ี 2 3.นายฌัชวชิ ญ์ จมั ประโสม เลขท่ี3 4.นายศุภกร สตั ยธ์ รรม เลขที่ 5 ครูที่ปรึกษา นาย พนัส แก่นอาสา นาง พิชญาดา สุยะรา ครทู ี่ปรึกษาโครงงาน นาย ภัทรดนัย พลสูงเนนิ โรงเรียนนารนี กุ ลู อาเภอเมอื ง จงั หวดั อบุ ลราชธานี สานกั เขตพ้นื ทก่ี ารศึกษามัธยมศกึ ษา เขต 29 สานักงานคณะกรรมการการศึกษาข้นั พ้ืนฐาน สงั กัดกระทรวงศกึ ษาธกิ าร

2 โครงงานคอมพิวเตอร์ เรื่อง เครอื่ งกรองฝุ่น P.M. 2.5 แบบพกพา กล่มุ สาระการเรียนรวู้ ิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี กลุ่มงานหอ้ งเรยี นพิเศษ ผู้จดั ทา นกั เรียนชน้ั มธั ยมศกึ ษาปที ี่ 4/4 ภาคเรยี นท่ี 2 ปกี ารศกึ ษา 2562 1.นายธนชติ บารงุ ผล เลขท่ี1 2.นายชาญยุทธ แสงวิเชียร เลขท่ี 2 3.นายฌัชวิชญ์ จัมประโสม เลขที่3 4.นายศุภกร สัตยธ์ รรม เลขท่ี 5 ครูทีป่ รกึ ษา นาย พนัส แกน่ อาสา นาง พิชญาดา สุยะรา ครทู ป่ี รกึ ษาโครงงาน นาย ภทั รดนัย พลสูงเนิน โรงเรยี นนารีนกุ ูล อาเภอเมือง จังหวดั อุบลราชธานี สานกั เขตพนื้ ทก่ี ารศกึ ษามัธยมศกึ ษา เขต 29 สานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน สังกดั กระทรวงศกึ ษาธิการ

3 กติ ตกิ รรมประกาศ โครงงานนี้สาเร็จขนึ้ ได้ดว้ ยเพราะมที ่ปี รกึ ษาที่ดีและมีทนุ ในการคน้ ควา้ และการแสวงหา สิ่งประดษิ ฐ์ อปุ กรณ์ นั่นคือมีนายภทั รดนัย พลสูงเนิน ในการให้คาปรึกษาโครงงานนี้จนสาเรจ็ และ บอกเทคนคิ ต่างๆในกาทาเอกสาร แนะแนวทางในส่งิ ประดษิ ฐแ์ ละผปู้ กครองในการให้ทุนมา โรงเรยี นในการเรียนทกุ วัน และสาเรจ็ ได้ด้วยพวกผมต้งั ใจทา ทา้ ยทส่ี ดุ นี้ผจู้ ดั ทาหวงั ว่าจะเป็น ประโยชน์ตอ่ ผู้ศกึ ษาเครือ่ งกรองฝนุ่ P.M. 2.5 แบบพกพาของผู้สนใจตอ่ ไป คณะผ้จู ดั ทา

4 หัวข้อโครงงาน: เคร่ืองกรองฝุ่น P.M. 2.5 แบบพกพา ประเภทโครงงาน: โครงงานเพ่อื ประยกุ ตใ์ ชง้ าน ผ้นู าเสนอโครงงาน: นายชาญยทุ ธ แสงวิเชยี ร ครูทปี่ รกึ ษา: 1.นายพนัส แกน่ อาสา 2.นางพชิ ญาดา สุยะรา 3.นายภัทรดนัย พลสูงเนิน ภาคเรยี นท่ี 2 ปกี ารศกึ ษา: 2562 บทคดั ยอ่ การจดั ทาโครงงานในครง้ั น้ีมวี ตั ถุประสงค์เพือ่ 1.เพอ่ื ทจ่ี ะศึกษาวธิ กี ารสร้างเครือ่ งกรองฝุน่ P.M. 2.5 แบบพกพา 2.เพอ่ื ท่จี ะใชใ้ นการกรองอากาศ 3.เพอ่ื ทจี่ ะลดปญั หาเรือ่ ง ฝนุ่ P.M. 2.5 ในอากาศ ผลจากการศกึ ษาโครงงานพบว่า การดาเนนิ การจดั ทาโครงงานเป็นไปได้ดว้ ยดีและสมาชิก ในกลุ่มมีการให้ความร่วมมือกนั อยา่ ง สามัคคี และคาดว่าโครงงานน้จี ะสามารถเปน็ ประโยชนต์ ่อท้งั ทางดา้ นสงั คมและตอ่ ชมุ ชนตา่ งๆ

สารบัญ 5 เรอ่ื ง หนา้ เก่ยี วกบั โครงงาน 2 กิตตกิ รรมประกาศ 3 บทคดั ย่อ 4 บทที่ 1 บทนา 6-7 -ที่มาและความสาคัญของโครงงาน 8-9 -วตั ถปุ ระสงค์ 10 -ขอบเขตการศกึ ษาคน้ ควา้ -ประโยชนท์ คี่ าดว่าจะได้รับ 11-12 บทที่ 2 เอกสารและโครงงานทีเ่ ก่ียวข้อง 13 บทที่ 3 วธิ ีการจดั ทาโครงงาน -วัสดแุ ละอุปกรณ์ 14 -วิธกี ารจดั ทาโครงงาน 15 บทท่ี 4 ผลการศึกษา บทที่ 5 สรปุ ผลและข้อเสนอแนะ -สรปุ ผลการศึกษา -ประโยชนท์ ี่ได้จากโครงงาน -ขอ้ เสนอแนะ บรรณานุกรม ข้อมูลผู้จัดทา

6 บทที่ 1 ที่มาและความสาคัญของโครงงาน ข่าวเรอ่ื งฝนุ่ PM2.5 เกินค่ามาตรฐาน สง่ ผลใหค้ ุณภาพอากาศอยใู่ นระดับปานกลางถึงเรมิ่ มี ผลกระทบต่อสุขภาพ เปน็ ข่าวทเี่ กดิ ขึน้ บอ่ ยในระยะ 1-2 ปมี าน้ี และประเทศไทยมกั ถูกจัดอยใู่ น ลาดับตน้ ๆ ของเมอื งท่ีมีคุณภาพอากาศแย่ท่ีสดุ ในโลก โดยการจัดอันดบั ตามมาตรฐานของประเทส สหรฐั อเมริกา (US AQI) ซ่ึงสามารถดขู อ้ มลู นไี้ ดจ้ ากแอปพลิเคชัน Air Visual แหลง่ กาเนดิ PM2.5 หลกั ๆ ในประเทศไทย มี 3 อย่าง คือ รถยนต์ การเผาในที่โล่งแจ้ง และสภาพ ความกดอากาศต่า ซ่งึ วิกฤตฝุน่ PM2.5 เมอ่ื ชว่ งเดือนตลุ าคม - พฤศจิกายน พ.ศ. 2562 ทาง หน่วยงานท่เี ก่ียวขอ้ ง ไดแ้ ก่ กระทรวงคมนาคม สานักงานตารวจแหง่ ชาติ กระทรวงสาธารณสขุ กระทรวงมหาดไทย กระทรวงเกษตรและสหกรณ์ กระทรวงดจิ ทิ ัลเพ่อื เศรษฐกจิ และสงั คม กระทรวงอดุ มศกึ ษา วิทยาศาสตร์ วจิ ยั และนวัตกรรม กระทรวงอุตสาหกรรม กระทรวงพลังงาน กรุงเทพมหานคร และสานักนายกรฐั มนตรี ก็ไม่ไดน้ งิ่ นอนใจ ไดข้ อความรว่ มมอื ลดการใชร้ ถยนต์ สว่ นตัวแตไ่ ม่ได้ผลที่ดีนัก อย่างไรก็ตาม ในเดอื นมกราคม พ.ศ. 2563 นายประลอง ดารงไทย อธบิ ดกี รมควบคมุ มลพษิ และ หน่วยงานที่เกย่ี วขอ้ งในการแกไ้ ขปัญหาฝ่นุ PM2.5 ไดป้ ระชมุ ตดิ ตามความกา้ วหนา้ \"การ ดาเนนิ งานตามแผนปฏบิ ตั ิการขับเคลือ่ นวาระแหง่ ชาติ การแก้ไขปญั หาฝุ่นละออง\" พบว่าการลด ใชเ้ ชอื้ เพลิงจากโรงงาน การเผาในที่โลง่ แจง้ ทาให้ฝ่นุ PM2.5 ลดลง แตก่ ็ยังต้องเฝา้ ระวงั กนั ตอ่ ไป

7 PM2.5 คอื ฝุน่ ละอองขนาดเลก็ ไมเ่ กนิ 2.5 ไมครอน เทียบไดว้ า่ มขี นาดประมาณ 1 ใน 25 สว่ นของเสน้ ผ่านศนู ยก์ ลางเส้นผมมนษุ ย์ เล็กจนขนจมกู ของมนษุ ยท์ ท่ี าหน้าที่กรองฝนุ่ นัน้ ไม่ สามารถกรองได้ จงึ แพรก่ ระจายเข้าสู่ทางเดินหายใจ กระแสเลอื ด และเข้าสอู่ วัยอื่นๆ ในร่างกาย ได้ ตัวฝ่นุ เป็นพาหะนาสารอ่นื เข้ามาดว้ ย เช่น แคดเมียม ปรอท โลหะหนกั และสารกอ่ มะเรง็ อนื่ ๆ ในในปัจจุบนั นม้ี ลภาวะทางอากาศกเ็ รมิ่ มากขึน้ เร่อื ยๆ เมฆหมอกที่ปกคลุมทัว่ เมอื งกลับไมใ่ ชห่ มอก ยามเช้า เหมอื นทเี่ รารู้จักกันดีในอดีต แตก่ ลับกลายเปน็ ฝุน่ ละอองขนาดเล็กมากๆ ที่เขา้ มาปกคลมุ แทน และที่สาคญั มนั ปกคลมุ ทัง้ วันทัง้ คืน ไมใ่ ชแ่ คเ่ ฉพาะยามเช้าเท่าน้ัน โดยฝนุ่ ละอองขนาดเลก็ มากๆ นี้มีชื่อเรียกยอดฮติ อีกช่อื คอื “ฝุน่ ละอองขนาดเล็ก PM 2.5” น่นั เอง สาเหตทุ ี่เรยี กมนั ว่า “PM 2.5” กเ็ พราะวา่ ขนาดเสน้ ผ่าศูนยก์ ลางของมนั นน้ั เล็กถงึ 2.5 ไมครอน (หรอื เทยี บเท่า 0.0025 มิลลิเมตร หรอื 0.00025 เซนติเมตร) ซ่งึ หากเปรียบเทียบกันง่ายๆ เลยกค็ ือ เส้นผมคนเรายงั มขี นาดเพียงแค่ 50-100 ไมครอน แต่อันน้ี 2.5 ไมครอนจะเลก็ ขนาดไหน และยง่ิ ถา้ สดู หายใจเข้าไปมากๆ ก็จะส่งผลอันตรายต่อระบบทางเดนิ หายใจของมนษุ ย์ได้ ด้วยเหตุนเี้ อง เคร่ืองฟอกอากาศจึงเป็นสิ่งท่จี าเปน็ กับเรามากๆ ถา้ พักอาศยั อย่ใู นเมอื งใหญ่ๆ วัตถปุ ระสงค์ 1.เพอ่ื ท่ีจะศกึ ษาผลกระทบจากฝุ่น PM 2.5 2.เพื่อท่ีจะศกึ ษาวิธกี ารสร้างเคร่อื งกรองฝุ่น PM 2.5 แบบพกพา 3.เพื่อทจี่ ะศึกษาวธิ ีการใช้งานและขอ้ จากัดของเครือ่ งกรองฝุ่น PM 2.5 แบบพกพา ขอบเขตของการศึกษาค้นควา้ 1. ศกึ ษาการสร้างเครื่องกรองฝุ่น P.M. 2.5 แบบพกพา 2. ศึกษาการใชง้ านและขอ้ จากัดของเครือ่ งกรองฝุ่น P.M. 2.5 แบบพกพา ประโยชน์ทค่ี าดว่าจะไดร้ ับ 1.คาดว่าจะได้รับความรู้เร่ืองผลกระทบจากฝนุ่ P.M. 2.5 และการสร้างเครอ่ื งกรองฝุ่น P.M. 2.5 แบบพกพา 2.คาดว่าจะไดน้ าเครอื่ งมือไปปรับใช้กบั สถานท่ีต่างๆ 3.คาดว่าจะชว่ ยลดปญั หาฝนุ่ pm 2.5

8 บทท่ี2 เอกสารท่ีเกีย่ วขอ้ ง PM 2.5 คอื ฝนุ่ ละอองขนาดเลก็ ไม่เกิน 2.5 ไมครอน เทียบไดว้ า่ มขี นาดประมาณ 1 ใน 25 ส่วนเสน้ ผมมนุษย์ ซง่ึ ถอื วา่ เลก็ มากเล็กจนขนจมูกของมนุษย์ทีท่ าหน้าท่ีกรองฝุ่นนั้นไม่ สามารถกรองได้ จึงแพรก่ ระจายเขา้ สู่ทางเดินหายใจ กระแสเลือด และเขา้ ส่อู วัยวะอ่ืนๆ ใน รา่ งกายได้ และที่สาคัญตัวฝ่นุ นั้นเป็นพาหะนาสารอน่ื เข้ามาดว้ ย เช่น แคดเมียม ปรอท โลหะหนกั และสารกอ่ มะเร็งอื่นๆของเสน้ ผา่ นศูนยก์ ลาง สาเหตทุ ี่ทาให้เกิดฝ่นุ PM 2.5 มี 2 ปัจจัยหลัก คือ 1.แหลง่ กาเนิดโดยตรง ไดแ้ ก่ -การเผาในท่ีโลง่ ปลอ่ ย PM 2.5 มากทส่ี ดุ ถึง 209,937 ตันต่อปี -การคมนาคมขนส่ง ปล่อย PM 2.5 ราว 50,240 ตนั ตอ่ ปี -การผลิตไฟฟา้ ปล่อย PM 2.5 ราว 31,793 ตันต่อปี -อุตสาหกรรมการผลติ ปล่อย PM 2.5 ราว 65,140 ตันตอ่ ปี 2.การรวมตวั ของก๊าซอน่ื ๆ ในบรรยากาศ โดยเฉพาะซลั เฟอร์ไดออกไซด์ (SO2) และ ออกไซด์ของไนโตรเจน (NOx) รวมท้ังสารพิษอื่นๆ ที่ลว้ นเป็นอันตรายต่อรา่ งกายมนษุ ย์ เชน่ สาร ปรอท (Hg), แคดเมียม (Cd), อาร์เซนกิ (As) หรอื โพลีไซคลกิ อะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน (PAHs) ผลกระทบทางสุขภาพ -เกดิ โรคจมูกอักเสบภมู ิแพ้ โรคหอบหดื และโรคถงุ ลมโปง่ พอง -เกดิ โรคหลอดเลือดและหวั ใจเรอ้ื รงั -เกดิ โรคปอดเร้อื รัง หรอื มะเร็งปอด -เกิดอาการไอ จาม หรอื ภมู ิแพ้ -เกดิ โรคสมอง อาทเิ ชน่ มีสติปญั ญาด้อยลง,การพฒั นาการช้าลง,มีปัญหาการไดย้ ินและ การพูด,สมาธิสัน้ และภาวะออทิซึม เพม่ิ มากข้ึนถึง 68% -มีผ่ืนคนั ตามตัว -ปวดแสบปวดรอ้ น มีอาการระคายเคือง -เป็นลมพษิ บริเวณใบหน้า ข้อพบั ขาหนีบ -ทาร้ายเซลลผ์ วิ หนงั ทาใหผ้ ิวอ่อนแอ เหยี่ วยน่ งา่ ย

9 HEPA ย่อมาจากคาว่า High Efficiency Particulate Air ที่หมายถึงประสิทธิภาพในการ กรองฝุน่ ท่สี ูงกว่าแบบปกติ โดยทามาจากไฟเบอรก์ ลาส(Fiberglass)และเม่ือมันมาอยู่ในแผ่นกรอง อากาศ (Filter) ก็จะเท่ากับความสามารถในการดักจับฝุ่นทม่ี ากข้ึน และละเอยี ดขน้ึ โดย HEPA Filter สามารถดกั จับฝ่นุ ที่มีอนภุ าคเลก็ 0.3 ไมครอน (เลก็ กวา่ ฝนุ่ PM 2.5) หลกั การทางานของแผ่นกรองอากาศ HEPA Filter 1.Direct Impaction คอื วธิ ีท่สี ง่ิ สกปรกขนาดใหญ่ลอยมาชนและติดเขา้ กับเส้นใยของแผน่ กรอง โดยตรง 2.Sieving คอื ช่องวา่ งระหว่างเส้นตอ่ เส้นมนี ้อย ฝ่นุ หรือสง่ิ สกปรกขนาดใหญ่ทีไ่ มไ่ ด้ลอย มาชนกจ็ ะไม่สามารถผา่ นชอ่ งวา่ งนัน้ ไปไดอ้ ยดู่ ี 3.Interception คือ เมือ่ ฝุ่นหรือสง่ิ สกปรกที่มขี นาดเลก็ เคล่อื นไปตามการไหลเวยี นของ อากาศท่ีรวดเรว็ แต่ดว้ ยความหนาแนน่ ของเส้นใย สุดท้ายส่ิงสกปรกขนาดเลก็ เหล่าน้นั กจ็ ะติดกับ ด้านข้างของเส้นใยในท่ีสุด 4.Diffusion คือ ฝุ่นและสง่ิ สกปรกท่ีมีขนาดเลก็ มาก มกั จะมเี ส้นทางการเคลอื่ นไหวทไ่ี ม่ เป็นทศิ ไมเ่ ป็นทาง ทาใหพ้ วกมนั มีแนวโนม้ ท่ีจะเคลอ่ื นไหวไปชนกบั และตดิ กับเส้นใยดว้ ยตัวเอง

10 บทที่ 3 วธิ กี ารจัดทาโครงงาน วสั ดแุ ละอปุ กรณ์ วสั ดุและอุปกรณ์ทใ่ี ช้ในการทาโครงงานไดแ้ ก่ 1.ใบพดั 2.แผ่นกรองฝ่นุ pm 2.5 3.ตะแกรงไฟเบอรก์ ลาส 4.มอเตอร์ 5.เครื่องตรวจวัดฝ่นุ ในอากาศ วิธีการจดั ทาโครงงาน 1. กาหนดปัญหา 2. กาหนดขอบเขตขอบปญั หา 3. วางแผน กาหนดการ การทางาน 4. การดาเนินงาน 5. สรปุ ผลและนาเสนอ

11 บทที่ 4 ผลการศึกษา จากการศึกษาการสร้างเครื่องกรองฝุ่น pm 2.5 แบบพกพา ในการจดั ทาโครงงานครง้ั นี้ ผจู้ ัดทาได้ สรา้ งแบบจาลองเครือ่ งกรองฝุน่ PM 2.5 แบบพกพาขนึ้ และไดผ้ ลดงั นี้

12

13 บทท่ี 5 สรปุ และอภิปรายผล สรปุ ผลการศกึ ษา จากการทาโครงงานพบวา่ ฝ่นุ PM 2.5 คือ ฝนุ่ ละอองขนาดเล็กไมเ่ กนิ 2.5 ไมครอน ซึ่งมี สาเหตมุ าจาก การเผา,การคมนาคม,การผลติ ไฟฟา้ และโรงงานอตุ สาหกรรม ซ่งึ สง่ ผลตอ่ สขุ ภาพ เช่น ทาให้เกิดโรคจมกู อกั เสบ ภมู แิ พ้ หอบหืด รวมไปจนถึง มะเรง็ ปอด กลุ่มของพวกเราจึงได้ ศกึ ษาและเรียนรวู้ ธิ ีการในการสรา้ งเครือ่ งกรองฝุ่น Pm 2.5 แบบพกพาขนึ้ เพือ่ ในอนาคตจะได้ นาไปใช้งานในการดักจบั ฝุ่น Pm 2.5 โดยมขี อ้ จากดั การใช้งานในเร่ืองของบริเวณการใชง้ าน เพ่ือ สขุ ภาพท่ีดขี องพวกเรา

14 บรรณานกุ รม 2563. Hepa filter คืออะไร. 10 กมุ ภาพันธ์ พ.ศ. 2563. https://www.autobotvacuum.com/ 2563. ปัญหาฝุน่ PM2.5 . 10 กมุ ภาพนั ธ์ พ.ศ. 2563. www.pce.go.th

15 ข้อมูลผู้จดั ทา 1.นายธนชติ บารุงผล เลขท1่ี 2.นายชาญยุทธ แสงวเิ ชียร เลขที่ 2 3.นายฌชั วิชญ์ จัมประโสม เลขท3่ี 4.นายศภุ กร สัตยธ์ รรม เลขที5 นักเรยี นช้นั มัธยมศึกษาปีที่ 4/4 โดยกลมุ่ งานหอ้ งเรยี นพิเศษ และกลุ่มสาระการเรียนร้วู ทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี โรงเรยี นนารีนุกูล อาเภอเมอื ง จังหวดั อุบลราชธานี สานักงานเขตพ้ืนที่การศึกษามัธยมศึกษา เขต 29 สานกั งานคณะกรรมการการศึกษาข้นั พ้นื ฐาน กระทรวงศึกษาธกิ าร

16