กองควันคืออะไร?

ครั้งหนึ่ง บ้าน ธุรกิจ และโรงงานเกือบทุกหลังมีปล่องหรือปล่องควันอย่างน้อยหนึ่งปล่องควันออกมา เมื่อบ้านเรือนกระจายออกไปและโรงงานมีขนาดเล็ก ควันอาจไม่ดูเหมือนเป็นความกังวลอย่างแท้จริง เมื่อจำนวนประชากรและโรงงานเพิ่มขึ้น ผลกระทบของปล่องควันเหล่านั้นก็ชัดเจนขึ้นมาก

ปล่องควันเป็นท่อขนาดใหญ่คล้ายปล่องไฟที่ช่วยให้ควันและก๊าซสามารถหลบหนีออกจากอาคารได้ การใช้คำว่าปล่องควันครั้งแรกปรากฏขึ้นในปี พ.ศ. 2379 ในช่วงต้นของการปฏิวัติอุตสาหกรรม ในขณะที่ปล่องควันอาจเขียนเป็นคำสองคำ ("ปล่องควัน") คำประสม ปล่องควัน เป็นการสะกดคำที่ต้องการ คำว่า ปล่องไฟ หมายถึงส่วนของปล่องไฟเหนือหลังคา

แม้ว่า ปล่องไฟ เป็นอีกคำหนึ่งสำหรับปล่องควันที่คนทั่วไปใช้ ปล่องไฟ เมื่อพูดถึงปล่องไฟในบ้านและ ปล่องควัน เมื่อพูดถึงโรงงานเชิงพาณิชย์หรือปล่องโรงไฟฟ้า

การออกแบบปล่องควันจะต้องสูงพอที่จะปล่อยก๊าซและควันเหนือชั้นผกผันในท้องถิ่น จากนั้นควันจะลอยขึ้นและพัดหายไปแทนที่จะตกตะกอนในพื้นที่ใกล้เคียง การผกผันของพื้นผิวมักเกิดขึ้นในเวลากลางคืน เมื่อพื้นดินเย็นทำให้อากาศเย็นลงตรงด้านบน และอากาศเย็นที่หนักกว่าจะคงอยู่กับที่ การผกผันในตอนกลางคืนอาจมีความหนาไม่กี่ร้อยฟุต ดังนั้นปล่องควันจึงต้องได้รับการออกแบบให้สูงกว่าสภาพท้องถิ่น

เนื่องจากควันจะต้องเพิ่มขึ้น จึงไม่อนุญาตให้ใช้ผ้าคลุมกันฝน นักออกแบบยังต้องพิจารณาด้วยว่าอาคารโดยรอบหรือลักษณะทางธรรมชาติอาจส่งผลต่อการไหลของก๊าซและควันที่ปล่อยออกมาได้อย่างไร

กองสมัยใหม่อาจมี เครื่องตกตะกอนไฟฟ้าสถิต ติดตั้งเพื่อดักจับอนุภาค (เถ้าและเขม่า) เพื่อลดมลพิษทางอากาศ เครื่องตกตะกอนเหล่านี้ใช้อิเล็กโทรดสองขั้ว อิเล็กโทรดแรกทำให้เขม่าหรือเถ้าเกิดประจุลบ อิเล็กโทรดที่สองมีประจุบวกที่แข็งแกร่งซึ่งดึงดูดและยึดอนุภาคไว้ เครื่องตกตะกอนไฟฟ้าสถิตจะแตกต่างกันไป ขึ้นอยู่กับชนิดของเขม่าและเถ้าที่ไหลผ่านปล่องควัน

การจราจรทางอากาศต้องมีการพิจารณาด้านความปลอดภัยเพิ่มเติมสำหรับปล่องควัน: ต้องมีไฟเตือนเครื่องบิน โรงไฟฟ้าและปล่องควันของโรงงานอาจมีความสูงมากกว่า 900 ฟุต ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับพื้นที่

โดยทั่วไป มลพิษทางอากาศภายนอกอาคารรวมถึงอนุภาคละเอียด ก๊าซพิษ และโอโซนระดับพื้นดิน อนุภาคละเอียดมาจากการเผาไหม้เชื้อเพลิง เช่น ไม้ น้ำมัน ก๊าซธรรมชาติ น้ำมันเบนซิน และถ่านหิน ก๊าซที่เป็นพิษ ได้แก่ ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ ไนโตรเจนออกไซด์ คาร์บอนไดออกไซด์ คาร์บอนมอนอกไซด์ และไอระเหยของสารเคมี โอโซนระดับพื้นดินเป็นผลมาจากหมอกควันในเมืองที่ทำปฏิกิริยากับแสงแดด

โรงไฟฟ้าที่เผาเชื้อเพลิงฟอสซิล โดยเฉพาะถ่านหิน ต้องใช้ปล่องควันเพื่อปล่อยควันและก๊าซที่เกิดขึ้นระหว่างการเผาไหม้ ปล่องควันที่สูงช่วยลดผลกระทบของมลพิษในพื้นที่โดยการแพร่กระจายมลพิษที่ปล่อยออกมาในพื้นที่ขนาดใหญ่

มลพิษจากการเผาไหม้ถ่านหินนั้นแตกต่างกันไปตามคุณสมบัติทางเคมีของถ่านหิน แต่โดยทั่วไปแล้ว การเผาถ่านหิน ปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ คาร์บอนมอนอกไซด์ ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ ไนโตรเจนออกไซด์ ปรอท สารหนู และ เบนซิน ไฟฟ้าประมาณ 40 เปอร์เซ็นต์ของโลกมาจากโรงเผาถ่านหิน แอฟริกาใต้ผลิตไฟฟ้าได้ประมาณ 94 เปอร์เซ็นต์จากการเผาไหม้ถ่านหิน ในขณะที่อินเดียและจีนผลิตไฟฟ้าได้ 70 ถึง 75 เปอร์เซ็นต์จากการเผาไหม้ถ่านหิน

สำนักงานคุ้มครองสิ่งแวดล้อมกำหนดให้โรงไฟฟ้าที่ผลิตถ่านหินมีการตรวจสอบการปล่อยปล่องควันเป็นประจำทุกปีโดยผู้ตรวจสอบอิสระ แม้จะมีการทดสอบนี้ มลพิษทางอากาศจากโรงงานผลิตไฟฟ้าทำให้มีผู้เสียชีวิตก่อนวัยอันควรประมาณ 52,000 รายในสหรัฐอเมริกา ตามข้อมูลในปี 2013 MIT การศึกษา โดยมีจำนวนผู้เสียชีวิตเพิ่มขึ้นในภาคตะวันออกของสหรัฐฯ ซึ่งถ่านหินมีปริมาณกำมะถันสูงกว่า มลพิษทางอากาศที่เกิดจากถ่านหินที่ปล่อยออกมาจากปล่องควันในอดีตมีผลร้ายแรงเช่นเดียวกัน

ในเดือนธันวาคมปี 1952 ควันที่เกิดจากการเผาถ่านหินที่ปล่อยออกมาจากปล่องไฟในบ้านและปล่องควันของโรงงานในลอนดอนมีความเข้มข้นสูงเป็นพิเศษ การผกผันของอุณหภูมิที่ไม่คาดคิดได้ดักจับควัน ซัลเฟอร์ออกไซด์ในควันทำปฏิกิริยากับไอน้ำในหมอกเพื่อสร้างละอองกรดซัลฟิวริก ละอองเหล่านี้ส่งผลกระทบกับผู้ที่มีภาวะปอดโดยเฉพาะ

Great Smog ของลอนดอนในปี 1952 ทำให้มีผู้เสียชีวิตประมาณ 12,000 คนทั้งทางตรงและทางอ้อม นอกจากนี้ การศึกษาเมื่อเร็ว ๆ นี้เกี่ยวกับเด็กที่มีอายุต่ำกว่า 1 ขวบหรือมารดาที่ตั้งครรภ์ในช่วง Great Smog พบว่ามีอุบัติการณ์โรคหอบหืดเพิ่มขึ้นประมาณ 20 เปอร์เซ็นต์