ตัวกรอง ULPA เทียบกับตัวกรอง HEPA: มีความแตกต่างกันอย่างไร และเหตุใดจึงสำคัญ?

ทำความเข้าใจว่าเมื่อใดและเหตุใดจึงควรเลือก HEPA หรือ ULPA

ตัวกรอง HEPA ถูกกล่าวถึงบ่อยครั้งในบล็อกนี้ เนื่องจากเป็นเทคโนโลยีที่มีประสิทธิภาพและเป็นศูนย์กลางของภารกิจของ Coocasz ในการปกป้องผู้ป่วยจากฝุ่นและเชื้อโรคในโรงพยาบาลและสภาพแวดล้อมอันตรายอื่นๆ

แม้ว่าตัวกรองอากาศ HEPA (High-Efficiency Particulate Air) ทั้งหมดจะตรงตามมาตรฐาน ASME และ DOE ที่ 99.97% แต่บางตัวก็มีประสิทธิภาพมากกว่า ตัวอย่างเช่น ฟังก์ชันตัวกรอง HEPA ของเรามีประสิทธิภาพ 99.99% เราเรียกการกรอง HEPA นี้ว่า "เกรดทางการแพทย์"

ฮีปา	อุลปา
99.97% ของอนุภาคขนาดสูงสุดถึง 0.3 ไมโครเมตร	99.999% ของอนุภาคขนาดสูงสุดถึง 0.12 ไมโครเมตร

คุณอาจทราบว่ามีตัวกรองที่สามารถขจัดอนุภาคขนาดเล็กได้อีกด้วย นั่นก็คือ ตัวกรอง ULPA (Ultra-Low Particulate Air) มาตรฐาน ULPA กำหนดให้กำจัดอนุภาคขนาดเล็กถึง 0.12 ไมโครเมตรได้ 99.999% วิธีนี้ฟังดูมีประสิทธิภาพมากกว่า HEPA มาก จึงเกิดคำถามที่ถูกต้องขึ้นมาว่า เหตุใดจึงต้องใช้ HEPA เมื่อเปรียบเทียบตัวกรอง ULPA และ HEPA

หากจะพูดตามคำพูดของ Ricky Ricardo ก็คือ เรามีเรื่องที่ต้องอธิบายบางอย่าง

ระบบกรองทำงานอย่างไร?

ก่อนอื่นเรามาดูพฤติกรรมของอนุภาคที่เคลื่อนที่ผ่านตัวกรองอากาศกันก่อน ตัวกรองทั้ง HEPA และ ULPA ประกอบด้วยเส้นใยไมโครไฟเบอร์แก้วโบโรซิลิเกตขนาดเล็กจำนวนมากที่จัดเรียงแบบสุ่ม

เมื่ออนุภาคไหลผ่านเขาวงกตเส้นใยขนาดใหญ่ อนุภาคเหล่านั้นจะหยุดลงเนื่องจากกลไกทางกายภาพต่างๆ สามสิ่งที่สำคัญที่สุดคือการสกัดกั้น การแยกแรงเฉื่อย และการแพร่กระจาย

ดังนั้นตัวกรองอากาศแบบเส้นใยจึงไม่ทำงานเหมือนตะแกรงธรรมดา แต่กลับขัดต่อสามัญสำนึก เนื่องจากสามารถจับอนุภาคขนาดเล็กและขนาดใหญ่ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากกว่าอนุภาคขนาดกลาง ขนาดอนุภาคที่เลวร้ายที่สุดคือ 0.3 ไมครอน และข้อเท็จจริงนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อพารามิเตอร์การออกแบบของตัวกรอง HEPA

ระบบตัวกรอง ULPA เทียบกับ HEPA

ตกลง แต่ถ้า ULPA ดีกว่า HEPA และจับอนุภาคได้มากกว่าและเล็กกว่า (เช่นไวรัสขนาดเล็ก) เหตุใดเราจึงยังใช้ HEPA อยู่

เพราะว่า “ดีกว่า” ในกรณีนี้ใช้ได้เฉพาะในความหมายที่มีขอบเขตจำกัดเท่านั้น แม้ว่าตัวกรอง ULPA จะสามารถจับอนุภาคได้มากกว่าในช่วง 0.12 ถึง 0.4 ซึ่งจับได้ยาก แต่ก็จำเป็นสำหรับการใช้งานเฉพาะทาง เช่น การผลิตไมโครอิเล็กทรอนิกส์หรือห้องปฏิบัติการทางการแพทย์ การกำจัดอนุภาคออกจากห้องปลอดเชื้อ หรือกรองควันพิษจากการผ่าตัดที่เกิดขึ้นระหว่างขั้นตอนการผ่าตัดด้วยไฟฟ้า

ในทางกลับกัน ตัวกรอง HEPA ถูกใช้บ่อยกว่ามาก เพราะถือว่าเหมาะสมที่สุดสำหรับการใช้งานทางชีวภาพส่วนใหญ่ รวมถึงด้านการดูแลสุขภาพด้วย ตัวอย่างหนึ่งที่แสดงให้เห็นว่าเหตุใดตัวกรอง HEPA จึงทำงานได้ดีในโรงพยาบาลก็คือ ไวรัสที่มีขนาดเล็กกว่า 0.3 ไมโครเมตร ซึ่งในทางทฤษฎีสามารถผ่านตัวกรอง HEPA ได้ มักจะถูกขนส่งโดยอนุภาคขนาดใหญ่ เช่น น้ำลายหรือเหงื่อ และจึงสามารถสกัดกั้นได้

โดยสรุปแล้ว นี่คือข้อเสียบางประการในการใช้ตัวกรอง ULPA

การไหลเวียนของอากาศที่จำกัด: เหตุผลหลักที่คุณไม่สามารถเปลี่ยนตัวกรอง ULPA ด้วยตัวกรอง HEPA ก็ได้เนื่องมาจากตัวกรอง ULPA มีข้อจำกัดมากกว่า ตามที่เราได้พูดคุยกันในบล็อกนี้เมื่อไม่กี่ปีที่ผ่านมา การไหลเวียนของอากาศเป็นความแตกต่างที่สำคัญระหว่าง HEPA และ ULPA สื่อที่หนาแน่นกว่าของตัวกรอง ULPA ช่วยลดการไหลเวียนของอากาศลง 20 ถึง 50 เปอร์เซ็นต์เมื่อเปรียบเทียบกับตัวกรองที่มีขนาดเท่ากัน การลดแรงดันที่มากขึ้นนี้จะลดค่าเมตริกสำคัญอย่างการเปลี่ยนแปลงของอากาศต่อชั่วโมงให้เหลือต่ำจนไม่สามารถยอมรับได้ ส่งผลให้คุณภาพอากาศในห้องแย่ลง

ต้นทุนที่สูงขึ้น: เนื่องจากตัวกรอง ULPA มีสื่อกรองที่มีความหนาแน่นมากกว่าและผลิตได้ยากกว่าตัวกรอง HEPA จึงมีต้นทุนสูงกว่าตัวกรอง HEPA ประมาณ 35 เปอร์เซ็นต์ และต้นทุนของตัวกรองนั้นเป็นเพียงส่วนหนึ่งของเรื่องเท่านั้น การออกแบบระบบ ULPA ที่ให้ประสิทธิภาพ ACH เท่ากับระบบ HEPA จะต้องใช้ตัวกรองขนาดใหญ่กว่าเพื่อชดเชยการไหลที่จำกัดมากขึ้น และอาจต้องใช้พัดลมที่ทรงพลังกว่า ซึ่งทำให้ระบบกรองทั้งหมดมีขนาดใหญ่ขึ้นและมีราคาแพงขึ้น

อายุการใช้งานสั้นลง: อีกเหตุผลหนึ่งที่ทำให้ตัวกรอง ULPA มีราคาแพงกว่าก็คือ อายุการใช้งานที่สั้นกว่า โดยเฉลี่ยอยู่ที่ 5 ถึง 8 ปี เมื่อเปรียบเทียบกับตัวกรอง HEPA ที่มีการใช้งานคล้ายกันซึ่งมีอายุการใช้งานประมาณ 10 ปี นอกจากนี้ มักใช้พรีฟิลเตอร์เพื่อปกป้องตัวกรองที่ละเอียดกว่าปลายน้ำ ดังนั้น อาจจำเป็นต้องมีการกรองเบื้องต้นเพิ่มเติมเพื่อปกป้องตัวกรอง ULPA

ประกาศนียบัตร

แม้ในตอนแรกอาจดูเหมือนว่าการเปลี่ยนตัวกรอง HEPA ด้วยตัวกรอง ULPA จะเป็นความคิดที่ดี แต่เราหวังว่าตอนนี้คุณคงเข้าใจแล้วว่าทำไมวิธีนี้ถึงไม่ได้ผล ระบบตัวกรองที่ออกแบบมาสำหรับการไหลของอากาศเฉพาะจะต้องได้รับการออกแบบโดยคำนึงถึงความต้านทานการไหลขององค์ประกอบตัวกรอง และตัวกรอง ULPA จะจำกัดเกินไปในระบบที่ออกแบบมาสำหรับ HEPA ที่สำคัญกว่านั้น การกรองแบบ ULPA ถือเป็นค่าใช้จ่ายที่เกินจำเป็นหากใช้แทน HEPA ในการใช้งานส่วนใหญ่

บ่อยครั้งขั้นตอนต่างๆ ล้มเหลว แม้ว่าจะใช้เครื่องมือที่เหมาะสมก็ตาม ดังนั้นจึงมีความสำคัญอย่างยิ่งที่จะต้องปฏิบัติตามข้อควรระวังในการควบคุมการติดเชื้อตามที่อธิบายไว้ในเมทริกซ์ ICRA เช่น: เช่น การติดตั้งสิ่งกีดขวางชั่วคราวอย่างถูกต้อง การสร้างสภาพแวดล้อมที่มีแรงดันลบด้วยเครื่องกรอง HEPA และการทำความสะอาดด้วยเครื่องดูดฝุ่นที่มีตัวกรอง HEPA

สำหรับผู้ที่มีหน้าที่ลดฝุ่นละอองและเชื้อโรคในอากาศระหว่างงานก่อสร้างโรงพยาบาล ตัวกรอง HEPA ยังคงเป็นมาตรฐานที่แนะนำ