DOI: 10.14457/tu.the.2015.1489
title: การเผาไหม้และการปล่อยก๊าซมลพิษของถ่านไม้ในเตาหุงต้มในครัวเรือนแบบต่างๆ

description: งานวิจัยนี้ทำการศึกษาผลของแบบของเตาหุงต้ม (เตาทรงกระบอก เตาทรงกรวย และเตาประสิทธิภาพสูง) ชนิดของถ่านไม้ (ถ่านไม้โกงกางและถ่านกะลาอัดไร้ควัน) และปริมาณของถ่านไม้ (600, 800, และ 1,000 g) ที่มีต่ออุณหภูมิการเผาไหม้ รูปแบบการใช้งาน (เวลาที่ใช้ในการจุดติดไฟของถ่านไม้ เวลาที่ใช้ในการทำให้น้ำเดือด และเวลารวมของการใช้งานทั้งหมด) ต่อค่าร้อยละการเผาไหม้สมบูรณ์ (% complete combustion) ต่อประสิทธิภาพการใช้งาน (% usage efficiency) และต่อการปล่อยก๊าซมลพิษ (CO และ NOx) สำหรับการเผาไหม้ของถ่านไม้ในเตาหุงต้มแบบต่างๆ ผลการทดลอง พบว่า ในส่วนของอุณหภูมิการเผาไหม้ ถ่านไม้โกงกางมีอุณหภูมิการเผาไหม้ที่สูงกว่าของถ่านกะลาอัดไร้ควัน อุณหภูมิการเผาไหม้ของเตาประสิทธิภาพสูงมีค่าสูงที่สุด รองลงมาคือ เตาทรงกรวย และเตาทรงกระบอก ตามลำดับ และปริมาณถ่านไม้มีค่าอุณหภูมิการเผาไหม้เรียงลำดับจากมากไปน้อย ได้เป็น ปริมาณถ่านไม้ 1,000, 800, และ 600 g ตามลำดับ เมื่อพิจารณารูปแบบของการเผาไหม้ พบว่า ถ่านไม้โกงกางใช้เวลาในการจุดติดไฟ เวลาที่ทำให้น้ำเดือด และมีเวลารวมของการใช้งานทั้งหมด ที่สั้นกว่าของถ่านกะลาอัดไร้ควัน ในส่วนของแบบของเตาหุงต้ม พบว่า เตาประสิทธิภาพสูงใช้เวลาในการจุดติดไฟ เวลาที่ทำให้น้ำเดือด และมีเวลารวมของการใช้งานทั้งหมดที่สั้นที่สุด รองลงมาคือ เตาทรงกระบอก และเตาทรงกรวย ตามลำดับ ในแง่ของผลของปริมาณถ่านไม้ที่มีต่อเวลาในการจุดติดไฟและเวลาที่ทำให้น้ำเดือด พบว่า ปริมาณถ่านไม้ 600 g ใช้เวลานานที่สุด รองลงมาคือ ประมาณ 800 และ 1,000 g ตามลำดับ ถ่านไม้ปริมาณ 1,000 g มีเวลารวมของการใช้งานทั้งหมดสูงที่สุด รองลงมาคือ ปริมาณ 800 และ 600 g ตามลำดับ เมื่อพิจารณาชนิดของถ่านไม้ที่มีต่อร้อยละการเผาไหม้สมบูรณ์ พบว่า ถ่านไม้โกงกางและถ่านกะละอัดไร้ควันมีค่าเฉลี่ยของร้อยละการเผาไหม้ที่สมบูรณ์ประมาณร้อยละ 100 และ 88-96 ตามลำดับ เมื่อพิจารณาแบบของเตาหุงต้มที่มีต่อประสิทธิภาพการใช้งาน พบว่า เตาประสิทธิภาพสูงมีประสิทธิภาพการใช้งานสูงที่สุด รองลงมาคือ เตาทรงกระบอก และเตาทรงกรวย ตามลำดับ ค่าเฉลี่ยของค่าความเข้มข้นของการปล่อย CO ของเตาหุงต้มทั้ง 3 แบบ คือ เตาทรงกระบอก เตาทรงกรวย เตาประสิทธิภาพสูง มีค่าอยู่ในช่วง 659-710, 594-641, และ 521-581 ppm ตามลำดับ เมื่อพิจารณาค่าเฉลี่ยของการปล่อย NOx ของเตาทรงกระบอก เตาทรงกรวย และเตาประสิทธิภาพสูง พบว่า มีค่าอยู่ในระดับเดียวกัน โดยมีค่าอยู่ในช่วง 0.9-6.7 ppm ผลของปริมาณถ่านไม้ที่ใช้ที่มีต่อการปล่อยก๊าซมลพิษ พบว่า ปริมาณถ่านไม้ 600 g มีค่าเฉลี่ยของการปล่อย CO มากที่สุด รองลงมาคือ ปริมาณ 1,000 และ 800 g ตามลำดับ สำหรับการปล่อย NOx พบว่า ถ่านไม้ปริมาณ 800 g มีการปล่อย NOx สูงสุด รองลงมาคือ ปริมาณ 600 และ 1,000 g ตามลำดับ เมื่อพิจารณาผลของชนิดของถ่านไม้ที่มีต่อการปล่อยก๊าซมลพิษ พบว่า ถ่านไม้โกงกางและถ่านกะลาอัดไร้ควันมีค่าเฉลี่ยของการปล่อย CO ไม่ต่างกันมากนัก คือ มีค่าอยู่ในช่วง 602-614 ppm แต่ค่าเฉลี่ยของการปล่อย NOx ของถ่านไม้โกงกางมีค่าสูงกว่าของถ่านกะลาอัดไร้ควัน โดยมีค่าอยู่ในช่วง 2.7-6.5 และ 0.2-4.0 ppm ตามลำดับ ในแง่ของผลกระทบที่มีต่อสุขภาพมนุษย์ พบว่า การปล่อย CO ที่วัดได้ในงานวิจัยนี้ มีค่าอยู่ในช่วง 521-710 ppm ซึ่งที่ปริมาณระดับนี้ ส่งผลให้เกิดอาการคลื่นไส้ อาเจียน วิงเวียนศีรษะอย่างรุนแรง มีอาการหัวใจเต้นเร็วขึ้นผิดปกติและเริ่มเต้นผิดจังหวะ จนถึงหมดสติและเสียชีวิตได้ หากได้รับในปริมาณนี้ที่เวลานานเกินกว่า 3 ชั่วโมง ระดับความเข้มข้นของการปล่อย NOx มีค่าอยู่ในช่วง 2.1-4.6 ppm ซึ่งปริมาณในระดับนี้ ส่งผลให้เกิดอาการแสบจมูกและระคายเคืองต่อระบบทางเดินหายใจ