KMITL Expo 2026 LogoKMITL 66th Anniversary Logo

Spray System of Plant Essential Oil Emulsion for Reducing PM2.5

Spray System of Plant Essential Oil Emulsion for Reducing PM2.5

Abstract

The extreme weathers according to PM 2.5 is a global problem with out any borders. This pollutant can directly attack human health. The objective of the study was aimed to develop medicinal plant essential oil emulsions in order to use to decrease PM 2.5 based on chemical characterization of water-soluble anions and cations. A mount of 31 medicinal plant essential oil emulsions were prepared and then initially careened and tested for their efficiency in reducing PM 2.5 under test chamber by spraying method. It was found that spraying for 1 hr with kaffir lime essential oil emulsion at 0.025% concentration could reduce PM 2.5 obtained from engine exhaust pipe effectively when PM 2.5 of 24.7 µg/m3 was detected within 6 hrs, followed by kaffir lime essential oil emulsion at 0.05% and Eucalyptus essential oil emulsion at 0.05% and 0.025% concentration resulting in 27.3, 30.0 and 95.3 µg/m3, respectively. Whereas, water (blank) and control group (water and carboxymethylcellulose, CMC 0.2%) showed high revels of PM 2.5 with 126.4 and 157.3 µg/m3, respectively. This kaffir lime essential oil emulsion at 0.025% concentration showed 3-6 time decline of PM 2.5 upward 2 hrs compared with control group. Field experiment was performed at 3 Bangkok parks, namely, Suantaweewanarom, Suanbankharepirom and Suanthonbureerom. There were many factors affecting the decline of PM 2.5 caused by this essential oil emulsion, particularly, the windy as well as temperature and humidity. PM 2.5 level tended to be decreased after the beginning of spraying. In general, PM 2.5 levels appeared at those 3 parks were decreased rapidly within 1 hr as by average of 21.8 (7.7-27.3) µg/m3, Whereas, decline of only 6.4 (5.0-8.0) µg/m3 was observed in control (water). Incase of calm wind, (10-20 km/hr) this plant essential oil emulsion could even reduce PM 2.5 at 37.0-44.0 µg/m3 and reached to 13.5-16.5 µg/m3 within 3 hrs. As high level of PM 2.5 as 98.0-101.0 µg/m3 , it could reduce PM 2.5 to be an average of 23.0-26.5 µg/m3 within 3 hrs, Whereas, the use of water performed low capacity of PM 2.5 reduction found with only 31.0-40.0 µg/m3. However, windy condition (15-35 km/hr), the efficacy of this essential oil emulsion seem to be lower but tended to work better than using water alone

Objective

สถานการณ์มลพิษทางอากาศที่เกิดจากอนุภาคขนาดเล็ก (fine particulate matter) โดยเฉพาะอนุภาคหรือฝุ่นที่มีขนาดเล็กกว่า 2.5 µm (PM2.5) นับว่าเป็นปัญหาด้านสิ่งแวดล้อมในระดับโลก ในสหรัฐอเมริกาและยุโรปหลายประเทศได้ศึกษาติดตามการเกิดการแพร่กระจาย และผลกระทบต่อบรรยากาศและมนุษย์มาตั้งแต่ปี ค.ศ. 1980 (Yang et al., 2000) ในปัจจุบัน PM2.5 ไม่ได้ส่งผลกระทบในด้านทัศนียภาพการมองเห็น (Buseck et al., 1999) แต่ยังส่งผลกระทบที่สำคัญต่อสุขภาพของมนุษย์ (Pope et al., 2006) สารมลพิษที่เป็นฝุ่นละอองขนาดเล็กนี้สามารถเข้าสู่อวัยวะระบบทางเดินหายใจ ได้โดยตรง และทะลุไปถึงถุงลมปอดได้ทันที่ (Chen et al., 2015) ทำให้เกิดการระคายเคืองหรือทำลายระบบทางเดินหายใจได้โดยตรง เช่น เกิดการระคายเคืองตา ผิวหนังอักเสบ ระคายคอ แน่นหน้าอก หายใจถี่ หลอดลมอักเสบ หอบหืด หรือถุงลมโป่งพอง รวมทั้งโรคระบบหัวใจ และหลอดเลือดได้ นอกจากนี้โลหะหนักต่างๆ (เช่น Cr, Mn, Ni, Cu, Zn, As, Cd และ Pb) ที่ปะปนอยู่ใน PM2.5 นั้น หลายชนิดยังเป็นสารก่อมะเร็ง และมีความเสี่ยงต่อการเสียชีวิต ที่เกิดจากมะเร็งในปอดผ่านการหายใจ โดยเฉพาะที่อาจจะเกิดขึ้นกับแรงงานในโรงงาน หรือเหมืองแร่ในประเทศต่างๆ (Jarup, 2003) ดังนั้นวัตถุประสงค์ของการศึกษาครั้งนี้จึงเป็นการเสาะหาชนิดน้ำมันหอมระเหยจากพืชที่เหมาะสม โดยเฉพาะการเป็นประจุลบของสารในการจับกับประจุบวกและความสามารถในการละลายน้ำได้ดีของ PM 2.5 โดยจัดทำเป็นสูตรนาโนหรือไมโครอิมัลชันของน้ำมันหอมระเหยจากพืช และกำหนดแนวทางในการวางระบบฉีดพ่นเป็นละอองฝอยเพื่อลดปริมาณฝุ่นละออง PM2.5 ทั้งระดับพื้นที่ชุมชน โรงแรมที่พัก หรือในโรงงานอุตสาหกรรมที่สามารถควบคุมคุณภาพและมีความคุ้มค่าทางเศรษฐกิจ โดยการคาดว่าจะเป็นนวัตกรรมการลดฝุ่นละออง PM2.5 โดยใช้สารธรรมชาติที่ปลอดภัยต่อมนุษย์และสิ่งแวดล้อม

Other Innovations

The Application of AI Chatbots and Lean Principles to Reduce Waiting Time for Customers and Vendors to Enhance Service Quality

คณะวิศวกรรมศาสตร์

The Application of AI Chatbots and Lean Principles to Reduce Waiting Time for Customers and Vendors to Enhance Service Quality

This research aims to reduce the time required to resolve customer issues by focusing on improvements based on lean principles and the application of technology. The researcher conducts the case study at Nexter Digital and Solution Co., Ltd. to enhance workflows, establish new work standards, and integrate Bot technology into the processes to reduce resolution time and set new performance benchmarks for the company. The research proposes key ideas, such as identifying the root cause of problems, reducing redundant processes, implementing Lean methodologies, and applying technology to streamline operations. The research identifies two main issues to be resolved. The first involves addressing customer complaints, where the results show that the average resolution time reduces from 5 days to 3 days, representing a 38% decrease. The second issue involves solving problems for vendors, where the results show that the average response time reduces from 20 minutes to within 1 minute, a 98.5% decrease. The findings from both cases not only improve customer service but also establish a new standard for responding to and resolving internal issues more efficiently.

Read more
Study of using ceramic tile powder instead of cement

คณะวิศวกรรมศาสตร์

Study of using ceramic tile powder instead of cement

This study focuses on the use of ceramic tile powder as a cement replacement material in concrete at an appropriate ratio. The objective is to investigate the properties of replacing cement with tile powder and to determine the optimal mixing ratio of tile powder in cement mortar that can yield properties equivalent to or superior to conventional cement mortar. The experiment involved preparing cement mortar samples by replacing cement with two types of ceramic tile powder waste from tile manufacturing plants: waste tile powder and rectified tile powder. The mixing process was divided into two parts: Part 1 used a cement and tile powder ratio, while Part 2 used the results of the strength analysis from Part 1 to adjust the ratio accordingly. Various properties were tested, including specific gravity, normal consistency, setting time, tensile strength, and compressive strength. The results of the study revealed that replacing of cement with rectified tile powder provided the highest tensile and compressive strength, comparable to that of conventional cement mortar. Therefore, the use of ceramic tile powder as a replacement can enhance compressive strength while reducing cement usage, which has positive environmental implications by decreasing greenhouse gas emissions from cement production. Furthermore, this approach promotes the effective use of waste materials from the ceramic industry, contributing to the sustainability of the construction industry.

Read more
Improving the Quality and Safety of Food Production and Services in the Canteens of KMITL.

คณะอุตสาหกรรมอาหาร

Improving the Quality and Safety of Food Production and Services in the Canteens of KMITL.

The activities of the project's operations consist of: checking microbe on sample food, hygienic condition of cooker, containers and materials, sanitation knowledge and private sanitation and food quality of canteen and cleaning of cooker. The Food Safety Management program collaborated with the Property Management office, planned the operations, and assessed food vendors based on the SAN 20 food safety standards requirements. Using A.13 testing kits, we conducted testing for coliform bacteria contamination in food, containers, equipment, and hand contact surfaces, collecting 6 samples. These included samples such as prepared food, areas in front of the store, and food handlers' hands. Additionally, we used A.11 testing kits to test for coliform bacteria contamination in water and ice. The analysis of results, including physical, microbiological, and chemical aspects, serve as a guideline for improving the quality and safety of food production and service in the institution's canteen.

Read more