技術士二次試験対策⇒『大気汚染対策』

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【概要】

　大気汚染には工場などの生産活動のよる場合（固定発生源）と物流や人流など自動車の使用による場合（移動発生源）がある。
わが国では、1960年代から1980年代にかけて工場から大量の二酸化硫黄（SO₂）等が排出され、工業地帯など工場が集中する地域を中心として著しい大気汚染が発生した。大都市を中心に自動車特にディーゼル車から排出される二酸化窒素（NO₂）及び浮遊粒子状物質（SPM）による大気汚染が問題となり、現状も火力発電所による排煙や自動車等の排ガスによる大気汚染が懸念される。
　固定発生源については、ボイラーなどのばい煙発生施設、コークス炉などの粉じん発生施設から発生する大気汚染物質を除去するために次のような対策が実施されている。

【固定発生源に対する対策】

・集じん
　気体中に浮遊する粒子を分離・除去する技術
・排煙脱硫
　排ガス中の硫黄酸化物（SOx）を除去する技術
・重油脱硫
　重油中の硫黄分を除去する技術
・排煙脱硝
　排ガス中の窒素酸化物（NOx）を除去する技術

それぞれの特徴を以下に示す。

《集じん機の特徴》

　集じん装置は、気流中に含まれるダストを分離する装置である。重力、慣性力、拡散力、熱力、電気力などを利用しており、その回収方法により重力集じん装置、遠心力集じん装置、洗浄集じん装置、ろ過集じん装置、電気集じん装置などに分類される｡
　火力発電所をはじめ大規模施設では電気集じん装置が活用され、小型の発生源施設ではろ過集じん装置が広く採用されている。　
　集じん装置の分類として、液滴又は液膜を用いて気体中の粒子を直接濡らして捕集するもの、あるいは気流中から分離した粒子を水その他の液体によって濡らす構造をとるものを、湿式集じん装置という。また、水または液体を用いないで粒子を捕集するものを乾式という。

《排煙脱硫装置の特徴》

　排煙脱硫の方式には、湿式と乾式に大別され、湿式はアルカリなどの水溶液を吸収剤としてSOｘを吸収させる方式。乾式は固体状の石灰石または活性炭などにSOxを吸着または吸収させる方式。日本では湿式が主流。

《重油脱硫装置》

　重油の脱硫法は，原料油を高温高圧で触媒を用いて水素と反応させる接触水素化脱硫法が主流。
　重油の水素化脱硫には，常圧残油を直接脱硫装置にかける直接脱硫と，常圧残油を減圧蒸留して減圧軽油と減圧残油に分けたのち，減圧軽油だけを水素化脱硫して未処理の減圧残油と混合する間接脱硫がある。
　直接脱硫の脱硫率は約 80%，間接脱硫では約 40%である。

《排煙脱硝装置》

　脱硝方式としては乾式と湿式があるが、アンモニアや尿素を反応剤として使用する乾式選択接触還元法が主流となっている。
ＮＯｘを含んだ排ガスにアンモニアを加えて触媒の中を通すとＮＯｘは触媒の働きで無害の窒素と水に分解されます。

《大気汚染に関する情報提供技術》

　大気環境モニタリングポータルサイトにて環境省が、大気汚染に関する情報を提供している。また、環境省大気汚染物質広域監視システムにて全国の大気汚染状況について、２４時間、情報提供している。大気汚染測定結果（時間値）と光化学オキシダント注意報・警報発令情報の最新１週間のデータを 地図でみることができる。

【移動発生源に対する対策】

　EV、PHEV、FCVを動力とした自動車、トラック、船の普及が対策となる。

【その他対策】

　再エネ設備の普及
各地の環境に応じた発電方式の提案（バイオマス、風力、洋上風力）

【発電所による大気汚染対策】

　火力発電所では、燃焼により発生する硫黄酸化物（ＳＯx）、窒素酸化物（ＮＯx）、ばいじんなどの大気中への排出量を低減するために、さまざまな対策を行っている。
※ 原子力発電所の普及も大気汚染対策の観点では、有効となる。

【所見】

　試験対策としては、CO2削減に関することが多く出題されるが、大気汚染対策についても抑えておいて損はないと思います。上記図を含めた大気汚染の対策と特徴は浅く広く覚えておくことによって応用もきくと思いますので、ぜひチェック下さい。

引用・参考資料
https://www.erca.go.jp/yobou/taiki/taisaku/03_01.html
https://www.rikuden.co.jp/hatsudensyo/taikiosen.html
https://kotobank.jp/word/%E9%87%8D%E6%B2%B9%E8%84%B1%E7%A1%AB-77456
https://soramame.env.go.jp/