紙パルプ産業は天然資源 (すなわち、木材、水、エネルギー) を大量に消費するため、水、大気、土壌の汚染問題の主な原因となり、近年、多くの調査が行われています。 この懸念は、パルプ 55 トンあたりに発生する水質汚染物質の量 (たとえば、70 kg の生物学的酸素要求量、8 kg の浮遊物質、最大 180 kg の有機塩素化合物) と世界的に生産されるパルプの量を考慮すると、正当化されるように思われます。年間ベースで (1994 年には約 35 億 150 万トン)。 さらに、古紙の約 500% しかリサイクルされておらず、古紙は世界全体の固形廃棄物 (年間 XNUMX 億トンのうち約 XNUMX 億 XNUMX 万) の主要な原因となっています。
歴史的に、公害防止はパルプおよび製紙工場の設計では考慮されていませんでした。 業界で使用されるプロセスの多くは、排水量と汚染物質濃度を最小限に抑えることをほとんど考慮せずに開発されました。 1970 年代以降、公害防止技術は、ヨーロッパ、北米、および世界の他の地域で工場設計の不可欠な構成要素になりました。 図 1 は、1980 年から 1994 年までのカナダのパルプおよび製紙工場におけるこれらの環境問題への対応の傾向を示しています。 廃水中の酸素需要と塩素化有機物の減少。
図 1. 1980 年から 1994 年までのカナダのパルプおよび製紙工場の環境指標。生産における木材廃棄物とリサイクル可能な紙の使用、および排水中の生物学的酸素要求量 (BOD) と有機塩素化合物 (AOX) を示しています。
この記事では、パルプと紙のプロセスに関連する主要な環境問題について説明し、プロセス内の汚染源を特定し、外部処理とプラント内の変更の両方を含む制御技術について簡単に説明します。 木材廃棄物と抗腐敗殺菌剤から生じる問題は、この章でより詳細に扱われます。 木材。
大気汚染問題
パルプおよび製紙工場からの酸化硫黄化合物の大気排出は植生に損害を与え、還元硫黄化合物の排出は「腐った卵」臭についての苦情を引き起こしました。 パルプ工場コミュニティの居住者、特に子供たちを対象とした研究では、微粒子の排出に関連する呼吸器への影響、および硫黄化合物の減少に関連すると考えられる粘膜の刺激と頭痛が示されています。 パルプ化プロセスの中で、大気汚染問題を引き起こす可能性が最も高いのは化学的方法、特にクラフトパルプ化です。
硫黄酸化物は、特にカルシウムまたはマグネシウム塩基を使用する亜硫酸塩操作から最高速度で放出されます。 主な発生源には、バッチ式蒸解缶のブロー、蒸発器、および液体の調製が含まれますが、洗浄、スクリーニング、および回収操作による影響はより少なくなります。 クラフト回収炉も二酸化硫黄の発生源であり、高硫黄の石炭または石油を燃料として使用する動力ボイラーも同様です。
硫化水素、メチルメルカプタン、硫化ジメチル、二硫化ジメチルなどの還元硫黄化合物は、ほぼ例外なくクラフトパルプ製造に関連しており、これらの工場に特有の臭気を与えています。 主な発生源には、回収炉、消化槽ブロー、消化槽逃がし弁、ウォッシャー ベントなどがありますが、蒸発器、製錬タンク、スレーカー、石灰窯、廃水も寄与している可能性があります。 一部の亜硫酸塩操作では、回収炉で還元環境を使用しており、関連する硫黄臭の問題が減少している可能性があります。
回収ボイラーから排出される硫黄ガスは、発生源での排出を削減することによって最適に制御されます。 制御には、黒液の酸化、液の硫化度の低減、低臭気の回収ボイラー、および回収炉の適切な操作が含まれます。 消化槽のブロー、消化槽のリリーフ バルブ、液の蒸発による硫黄ガスは、収集して焼却することができます。たとえば、石灰窯で焼却します。 燃焼排ガスは、スクラバーを使用して収集できます。
窒素酸化物は、高温燃焼の生成物として生成され、運転条件に応じて、回収ボイラー、動力ボイラー、または石灰キルンを備えた工場で発生する可能性があります。 窒素酸化物の形成は、温度、空燃比、および燃焼ゾーン内の滞留時間を調整することによって制御できます。 その他のガス状化合物は、工場の大気汚染のわずかな原因である (例えば、不完全燃焼による一酸化炭素、漂白操作によるクロロホルム、消化槽のリリーフと液の蒸発による揮発性有機物)。
微粒子は主に燃焼操作から発生しますが、製錬溶解タンクもマイナーな発生源になる可能性があります。 パルプ工場の微粒子の 50% 以上が非常に細かい (直径 1 μm 未満)。 この上質な素材には硫酸ナトリウム (Na2SO4)および炭酸ナトリウム(Na2CO3)、回収炉、石灰キルン、製錬タンクからの NaCl、および塩水に保管された丸太の燃焼副産物からの NaCl。 ライム キルンの排出物には、カルシウム塩の同伴とナトリウム化合物の昇華による大量の粗粒子が含まれます。 粗粒状物質には、特に発電ボイラーからのフライアッシュや有機燃焼生成物も含まれる場合があります。 煙道ガスを電気集塵機またはスクラバーに通すことで、粒子濃度を下げることができます。 動力ボイラー技術の最近の革新には、非常に高温で燃焼する流動層焼却炉が含まれており、より効率的なエネルギー変換を実現し、不均一な木材廃棄物の燃焼を可能にします。
水質汚染問題
パルプおよび製紙工場からの汚染された廃水は、水生生物の死を引き起こし、魚の有毒化合物の生物蓄積を可能にし、下流の飲料水の味を損なう可能性があります. パルプおよび製紙廃水は、物理的、化学的、または生物学的特性に基づいて特徴付けられます。最も重要なのは、固形分、酸素要求量、および毒性です。
廃水の固形分は、典型的には、懸濁している画分 (溶解されているものに対して)、沈降性である懸濁固形物の画分、および揮発性であるいずれかの画分に基づいて分類されます。 沈降性画分は、排水ポイントの近くで高密度の汚泥ブランケットを形成する可能性があるため、最も好ましくないものです。これにより、受水水中の溶存酸素が急速に枯渇し、メタンと還元硫黄ガスを生成する嫌気性細菌の増殖が可能になります。 沈降しない固形物は、通常、受け入れ水によって希釈されるため、それほど問題ではありませんが、有毒な有機化合物を水生生物に運ぶ可能性があります。 パルプおよび製紙工場から排出される浮遊固形物には、樹皮粒子、木材繊維、砂、機械パルプ粉砕機からのグリット、製紙添加剤、酒かす、水処理プロセスの副産物、および二次処理操作からの微生物細胞が含まれます。
オリゴ糖、単糖、低分子量リグニン誘導体、酢酸、可溶化セルロース繊維など、パルプ化液に溶解した木材誘導体は、生物学的酸素要求量 (BOD) と化学的酸素要求量 (COD) の両方の主な要因です。 水生生物にとって有毒な化合物には、塩素化有機物 (AOX; 漂白、特にクラフト パルプから) が含まれます。 樹脂酸; 不飽和脂肪酸; ジテルペンアルコール(特に皮剥ぎおよび機械的パルプから); ジュバビオン(特に亜硫酸塩および機械的パルプから); リグニン分解生成物(特に亜硫酸パルプから); 殺虫剤、オイル、グリースなどの合成有機物。 プロセス化学薬品、製紙添加剤、酸化金属。 塩素化有機物は、海洋生物に急性毒性があり、生物蓄積する可能性があるため、特に懸念されています。 このグループの化合物には、ポリ塩化ジベンゾ-p-ダイオキシンは、パルプ漂白における塩素の使用を最小限に抑えるための主要な原動力となっています。
浮遊固形物の量と発生源、酸素要求量、および有毒物質の排出は、プロセスによって異なります (表 1)。 化学薬品や樹脂酸の回収がほとんどまたはまったくない木材抽出物の可溶化により、亜硫酸塩と CTMP パルプの両方で、BOD が高い急性毒性の排水が生成されます。 クラフト工場は歴史的に漂白に多くの塩素を使用しており、その排水はより有毒でした。 ただし、Cl を除去したクラフト工場からの排水2 漂白および使用中の二次処理は通常、急性毒性があったとしてもほとんど示さず、亜急性毒性は大幅に減少しました。
表 1. さまざまなパルプ化プロセスの未処理 (生) 廃液に関連する総浮遊固形物と BOD
パルプ化工程 |
総浮遊物質 (kg/トン) |
BOD (kg/トン) |
グラウンドウッド |
50-70 |
10-20 |
TMP |
45-50 |
25-50 |
CTMP |
50-55 |
40-95 |
クラフト、無漂白 |
20-25 |
15-30 |
クラフト、漂白 |
70-85 |
20-50 |
亜硫酸塩、低収量 |
30-90 |
40-125 |
亜硫酸塩、高収量 |
90-95 |
140-250 |
脱インク、非ティッシュ |
175-180 |
10-80 |
古紙 |
110-115 |
5-15 |
ほとんどの工場が一次清澄(例えば、重力沈降または溶解空気浮遊選鉱)を利用しているため、浮遊固形物の問題は少なくなりました。 曝気ラグーン、活性汚泥システム、生物ろ過などの二次廃水処理技術は、排水中の BOD、COD、および塩素化有機物を削減するために使用されます。
沈降性固形物、BOD、および毒性を低減するためのプラント内プロセスの変更には、乾式皮剥きおよび丸太運搬、均一な加熱を可能にする改善されたチップ選別、パルプ化中の脱リグニンの延長、消化薬品回収操作の変更、代替漂白技術、高効率パルプ洗浄が含まれます。ホワイトウォーターから繊維を回収し、こぼれた封じ込めを改善します。 ただし、プロセスの混乱 (特に、意図的に酒類を下水する場合) や操作上の変更 (特に、抽出物の割合が高い乾燥していない木材の使用) は、定期的な毒性のブレークスルーを引き起こす可能性があります。
水質汚染を完全になくすための比較的最近の汚染防止戦略は、「クローズドミル」のコンセプトです。 このようなミルは、プロセスの供給または排水を受け取るストリームとして機能する大きな水源がない場所では、魅力的な代替手段です。 クローズド システムは、CTMP およびナトリウム ベースの亜硫酸ミルで成功裏に実装されています。 クローズドミルの特徴は、液体流出物が蒸発し、凝縮液が処理され、ろ過されてから再利用されることです。 クローズドミルのその他の特徴は、密閉されたスクリーンルーム、漂白プラントでの逆流洗浄、および塩制御システムです。 このアプローチは水質汚染を最小限に抑えるのに効果的ですが、工場内のすべての汚染物質の流れを集中させることによって労働者の曝露がどのように影響を受けるかはまだ明らかではありません. 腐食は閉鎖システムを使用する工場が直面する主要な問題であり、リサイクルされたプロセス水ではバクテリアとエンドトキシンの濃度が上昇します。
固形物の取り扱い
廃液処理システムから排出される固形物(汚泥)の組成は、発生源によって異なります。 一次処理による固形物は、主にセルロース繊維で構成されています。 二次処理による固形物の主成分は微生物細胞です。 工場が塩素系漂白剤を使用している場合、一次固体と二次固体の両方に塩素系有機化合物が含まれている可能性があり、必要な処理の程度を決定する上で重要な考慮事項となります。
汚泥は廃棄前に重力沈降装置で濃縮され、遠心分離機、真空フィルター、ベルト プレスまたはスクリュー プレスで機械的に脱水されます。 一次処理汚泥は比較的脱水しやすい。 二次汚泥は、大量の細胞内水分を含み、粘液のマトリックスに存在します。 したがって、化学凝集剤の添加が必要です。 十分に脱水されると、汚泥は土地ベースの用途 (例えば、耕地や森林に散布され、堆肥や土壌改良剤として使用される) で処分されるか、焼却されます。 焼却はより費用がかかり、大気汚染の問題を引き起こす可能性がありますが、有毒物質 (塩素化有機物など) が陸上での用途から地下水に浸出すると深刻な環境問題を引き起こす可能性があるため、それらを破壊または削減できるため、有利な場合があります。 .
固形廃棄物は、他の工場操作で発生する可能性があります。 発電ボイラーからの灰は、路盤、建設資材、防塵剤として使用できます。 石灰窯からの廃棄物は、土壌の酸性度を調整し、土壌の化学的性質を改善するために使用できます。
教育機関は、その施設と慣行が環境および公衆衛生の法律に準拠し、従業員、学生、および周辺地域に対する受け入れられた基準に準拠していることを保証する責任があります。 学生は一般に、労働安全衛生法の適用対象ではありませんが、教育機関は、少なくとも労働者を保護するために制定された法律が要求するのと同じ程度まで、学生に対して注意を払わなければなりません。 さらに、教育機関は、生徒とその活動に関連する個人的、公共的、職業的、環境的安全の問題について生徒を教育する道徳的責任を負っています。
専門学校・大学
大学のキャンパスなどの大規模な機関は、人口規模、地理的エリア、必要な基本サービスの種類、実行される活動の複雑さの点で、大都市や小都市と比較される場合があります。 そのような施設内で見られる労働安全衛生上の危険に加えて( 公共および政府サービス)、定義された地域で生活し、働き、勉強している大規模な人口に関連して、対処する必要があるその他の懸念事項は多岐にわたります。
キャンパスでの廃棄物管理は、しばしば複雑な課題です。 多くの法域における環境法では、教育、研究、およびサービス活動からの水とガスの排出を厳格に管理する必要があります。 特定の状況では、外部コミュニティの懸念により、広報の注意が必要になる場合があります。
化学廃棄物および固形廃棄物処理プログラムでは、職業上、環境上、および地域社会の健康上の懸念を考慮に入れる必要があります。 ほとんどの大規模な機関は、有毒化学物質、放射性同位体、鉛、アスベスト、生物医学廃棄物、ゴミ、湿ったゴミ、建設資材など、発生するさまざまな廃棄物を管理するための包括的なプログラムを持っています。 問題の XNUMX つは、キャンパス内の廃棄物管理プログラムの調整です。これは、さまざまな部門が多数あり、相互のコミュニケーションが不十分であることが多いためです。
短大や大学は産業界とは、発生する有害廃棄物の量と種類が異なります。 たとえば、キャンパスの実験室では通常、さまざまな有害化学物質が少量生産されます。 有害廃棄物管理の方法には、酸とアルカリの中和、蒸留による小規模な溶媒回収、および互換性のある有害化学物質の小さな容器をドラム缶に入れ、おがくずまたは他の梱包材で分離して破損を防ぐ「ラボ」梱包が含まれます。 キャンパスでは大量の紙、ガラス、金属、プラスチックの廃棄物が発生する可能性があるため、リサイクル プログラムは通常、地域社会の責任の実証として、また教育的使命の一環として実施できます。
都市部にあるいくつかの機関は、警察、防火、緊急対応などの重要なサービスを外部のコミュニティ リソースに大きく依存している場合があります。 中規模および大規模の機関の大多数は、キャンパス コミュニティにサービスを提供するために独自の公安サービスを確立しており、多くの場合、外部リソースと緊密に協力しています。 多くのカレッジ タウンでは、教育機関が最大の雇用主であり、その結果、教育機関を支える人々を保護することが期待される場合があります。
短大や大学は、もはや完全に離れているわけではなく、それらが置かれているコミュニティから切り離されているわけでもありません。 教育は、女性、成熟した学生、障害者など、社会のより大きな部門にとってよりアクセスしやすくなっています。 教育機関はその性質上、特定の危険にさらされています。つまり、意見の交換や異なる意見の交換が重視される一方で、学問の自由という概念と専門職としての責任とのバランスが常に取れているとは限らない脆弱な集団です。 近年、教育機関は、外部コミュニティから、または内部から噴出する、教育コミュニティのメンバーに対するより多くの暴力行為を報告しています。 教育コミュニティの個々のメンバーに対する暴力行為は、もはや非常にまれな出来事ではありません。 キャンパスは、デモ、大規模な集会、政治イベント、スポーツ イベントが頻繁に行われる場所であり、公共の安全と群衆の管理を考慮する必要があります。 セキュリティと公共の安全サービス、および緊急対応と災害復旧の計画と機能の適切性は、コミュニティのニーズを満たすために常に評価され、定期的に更新される必要があります。 スポーツ プログラム、遠足、さまざまなスポンサー付きのレクリエーション活動では、危険の特定と管理を考慮する必要があります。 キャンパス外での活動であっても、緊急医療サービスを利用できる必要があります。 個人の安全は、危険の報告と教育プログラムを通じて最適に管理されます。
伝染病の管理、フードサービスと居住施設の衛生、新鮮な水、きれいな空気、汚染されていない土壌の提供など、キャンパスライフに関連する公衆衛生の問題に対処する必要があります。 検査、評価、および制御のためのプログラムが必要です。 この点に関する学生の教育は、通常、学生サービス担当者の責任ですが、労働安全衛生の専門家が関与することがよくあります。 性感染症、薬物やアルコールの乱用、血液感染性病原体、ストレス、精神疾患に関する教育は、危険な行動が関連する危険にさらされる可能性を高める可能性があるキャンパス コミュニティでは特に重要です。 医療および心理サービスが利用可能でなければなりません。
小学校と中学校
小学校は、規模が小さいだけで、カレッジや大学と同じ環境および公衆衛生の問題を数多く抱えています。 しかし、多くの場合、学校や学区には効果的な廃棄物管理プログラムがありません。 多くの学校が直面している深刻な問題は、長年学校の実験室に保管されてきた爆発性のエーテルとピクリン酸の廃棄です (National Research Council 1993)。 資格のない人員がこれらの物質を処分しようとすると、いくつかの事例で爆発が発生しました。 問題の XNUMX つは、学区に数マイル離れた多くの学校が存在する可能性があることです。 これにより、公道で有害廃棄物を輸送しなければならないため、有害廃棄物プログラムを集中管理することが困難になる可能性があります。
すべての人間活動は環境に影響を与えます。 それぞれの影響の大きさと結果はさまざまであり、これらの影響を規制して最小限に抑えるために環境法が作成されています。
発電には、大気への排出、水や土壌の汚染など、いくつかの主要な潜在的および実際の環境ハザードがあります (表 1)。 化石燃料プラントは、窒素酸化物 (下記の「オゾン」を参照)、硫黄酸化物、「酸性雨」の問題、二酸化炭素 (下記の「地球規模の気候変動」を参照)、粒子状物質の大気中への排出のために、特に懸念されています。これは最近、呼吸器系の問題に寄与しているとされています。
表 1. 発電の主な潜在的環境ハザード
植物の種類 |
エアー |
水* |
土壌の浸食 |
化石燃料 |
NO2 |
PCB類 |
アッシュ |
SO2 |
溶剤 |
アスベスト |
|
微粒子 |
金属 |
PCB類 |
|
CO |
石油 |
溶剤 |
|
CO2 |
酸/塩基 |
金属 |
|
揮発性有機化合物 |
炭化水素 |
石油 |
|
酸/塩基 |
|||
炭化水素 |
|||
核攻撃 |
上記に放射能放出を加えたもの |
||
ハイドロ |
主に土壌からダムの背後の水への浸出液 野生生物の生息地のかく乱 |
* 施設からの排水を受ける水域の温度上昇や、給水取水システムの機械的影響による魚の個体数の減少などの「局所的な」影響を含める必要があります。
原子力発電所に関する懸念は、核廃棄物の長期保管と、大気中への放射性汚染物質の放出を伴う壊滅的な事故の可能性にありました。 ウクライナのチェルノブイリでの 1986 年の事故は、原子力発電所で不適切な予防措置が講じられた場合に起こりうる典型的な例です。
水力発電所の主な懸念事項は、金属の浸出と、水と陸の両方の野生生物の生息地の撹乱です。 これについては、この章の記事「水力発電」で説明します。
電磁界
Wertheimer と Leeper による研究が 1979 年に発表されて以来、世界中の電磁場 (EMF) に関する研究努力が高まっています。 その出版以降の研究は決定的ではなく、因果関係を確認していません。 実際、これらのその後の研究は、これらの疫学的研究から合理的な結論を導き出すために、より深い理解とより良いデータが必要な領域を指摘しています。 優れた疫学調査を実施する際の困難のいくつかは、評価の問題に関連しています (つまり、曝露の測定、発生源の特定、住居内の磁場のレベル)。 米国科学アカデミーの国立研究評議会 (1996 年) によって発表された最新の研究では、電界および磁界が人間の健康を脅かすと考える十分な証拠はないと判断されましたが、この問題はおそらく、広範な不安は、効果を示さない将来の研究と研究によって軽減されます。
地球規模の気候変動
ここ数年、人間が地球の気候に与えている影響に関する一般の意識が高まっています。 人間の活動による温室効果ガス排出量の約半分は、二酸化炭素 (COXNUMX) であると考えられています。2)。 国内および国際レベルでこの問題に関する多くの研究が行われており、現在も行われています。 公益事業の運営はCOの放出に大きく貢献するため2 大気への排出、CO を制御するためのあらゆるルール作り2 リリースは、発電業界に深刻な影響を与える可能性があります。 気候変動に関する国連枠組条約、米国の気候変動行動計画、および 1992 年のエネルギー政策法は、電力業界が将来の法律にどのように対応しなければならないかを理解するための強力な原動力を生み出しました。
現在行われている研究分野の例としては、排出量のモデリング、気候変動の影響の決定、気候変動管理計画に関連するコストの決定、温室効果ガスの排出量を削減することで人間がどのように利益を得られるか、気候変動の予測などがあります。 .
気候変動に関する懸念の主な理由は、生態系への悪影響の可能性です。 管理されていないシステムは最も機密性が高く、地球規模で重大な影響を与える可能性が最も高いと考えられています。
有害大気汚染物質
米国環境保護局 (EPA) は、1990 年の大気汚染防止法改正で義務付けられていたユーティリティ有害大気汚染物質に関する中間報告書を米国議会に送付しました。 EPA は、化石燃料を燃料とする蒸気発電施設のリスクを分析することになっていました。 EPA は、これらの放出は公衆衛生上の危険を構成しないと結論付けました。 この報告書は、追加の研究が保留されている間、水銀に関する結論を遅らせた. 電力研究所 (EPRI) による化石燃料火力発電所の包括的な研究は、化石燃料発電所の 99.5% 以上が 1 万分の 1 のしきい値を超える癌リスクをもたらさないことを示しています (Lamarre 1995)。 これは、年間 2,700 件もの高さであると報告されているすべての排出源によるリスクと比較されます。
オゾン
空気中のオゾンレベルの低下は、多くの国で大きな懸念事項です。 窒素酸化物(NOx) と揮発性有機化合物 (VOC) がオゾンを生成します。 化石燃料発電所は、世界の総 NO の大部分を占めているためです。x 各国が環境基準を厳しくするにつれて、より厳しい管理措置が期待できます。 これは、対流圏オゾン輸送のモデル化に使用される光化学グリッド モデルの入力がより正確に定義されるまで続きます。
サイトの修復
公益事業は、製造ガスプラント (MGP) サイト修復の潜在的なコストと折り合いをつけなければなりません。 これらのサイトは、もともと石炭、コークス、または石油からのガスの生産を通じて作成されたもので、その結果、コール タールやその他の副産物が大きなラグーンや池に廃棄されたり、オフサイトを土地廃棄に使用したりしました。 この性質の処分場は、地下水と土壌を汚染する可能性があります。 これらのサイトでの地下水と土壌の汚染の程度と、それを費用対効果の高い方法で改善する手段を決定することで、この問題はしばらく未解決のままになります。
UNEP および IISI 1997 と、Jerry Spiegel による未発表の記事から改作。
鉄鋼業は、その事業の膨大な量と複雑さ、およびエネルギーと原材料の広範な使用のために、他の「重工業」と同様に、環境と近隣地域の人々に重大な影響を与える可能性があります。 . 図 1 は、主要な生産プロセスから発生する汚染物質と廃棄物をまとめたものです。 それらは、大気汚染物質、廃水汚染物質、固形廃棄物の XNUMX つの主なカテゴリで構成されています。
図 1. さまざまなプロセスによって生成される汚染物質と廃棄物のフローチャート
歴史的に、鉄鋼産業の公衆衛生への影響に関する調査は、鉄鋼生産が集中している人口密集地域、特に深刻な大気汚染エピソードが経験されている特定の地域における局所的な影響に集中してきました。ドノラ渓谷とムーズ渓谷、そしてポーランド、旧チェコスロバキア、旧ドイツ民主共和国の間の三角形 (WHO 1992)。
大気汚染物質
製鉄および製鋼事業からの大気汚染物質は、歴史的に環境問題となっています。 これらの汚染物質には、硫黄酸化物、二酸化窒素、一酸化炭素などのガス状物質が含まれます。 さらに、酸化鉄を含む可能性のあるすすやほこりなどの微粒子は、制御の焦点となっています。 コークス炉およびコークス炉副産物プラントからの排出が懸念されてきましたが、過去 1 年間の製鉄技術および排出制御の継続的な改善と、より厳しい政府規制により、このような排出は大幅に削減されました。北米、西ヨーロッパ、日本で。 公害防止の総コストは、その半分以上が大気への排出に関連しており、総生産コストの 3 ~ 10% の範囲であると推定されています。 大気汚染防止設備は、プラント投資全体の約 20 ~ XNUMX% を占めています。 このようなコストは、開発途上国や、経済的に限界のある古い企業に最先端の制御をグローバルに適用する際の障壁となります。
大気汚染物質は、特定のプロセス、プラントのエンジニアリングと建設、使用される原材料、必要なエネルギー源と量、廃棄物がプロセスにリサイクルされる程度、および汚染制御の効率によって異なります。 例えば、脱酸素法による製鋼の導入により、排ガスの回収と再利用が制御された方法で可能になり、排出される量が減少し、連続鋳造プロセスの使用によりエネルギーの消費が減少し、結果として排出量の削減。 これにより、製品の歩留まりが向上し、品質が向上しました。
二酸化硫黄
主に燃焼プロセスで生成される二酸化硫黄の量は、主に使用される化石燃料の硫黄含有量に依存します。 燃料として使用されるコークスとコークス炉ガスの両方が、二酸化硫黄の主な発生源です。 大気中で、二酸化硫黄は酸素ラジカルおよび水と反応して硫酸エアロゾルを形成し、アンモニアと結合して硫酸アンモニウムエアロゾルを形成する可能性があります。 硫黄酸化物に起因する健康への影響は、二酸化硫黄だけによるものではなく、呼吸に適したエアロゾルを形成する傾向にも起因しています。 さらに、二酸化硫黄は微粒子に吸着される可能性があり、その多くは呼吸に適した範囲にあります。 このような潜在的な被ばくは、硫黄含有量の低い燃料を使用するだけでなく、微粒子の濃度を下げることによっても減らすことができます。 電気炉の使用の増加により、コークスが不要になり、硫黄酸化物の排出量が減少しましたが、これにより、この公害防止の負担が発電所に転嫁されました。 コークス炉ガスの脱硫は、還元された硫黄化合物、主に硫化水素を燃焼前に除去することによって達成されます。
窒素酸化物
硫黄酸化物と同様に、窒素酸化物、主に窒素酸化物と二酸化窒素は、燃料の燃焼プロセスで形成されます。 それらは、紫外線 (UV) 放射の存在下で酸素および揮発性有機化合物 (VOC) と反応してオゾンを形成します。 また、水と結合して硝酸を形成し、次にアンモニアと結合して硝酸アンモニウムを形成します。 これらはまた、湿式または乾式沈着によって大気から除去できる呼吸可能なエアロゾルを形成する可能性があります。
粒子状物質
最も目に見える汚染形態である粒子状物質は、有機物質と無機物質の多様で複雑な混合物です。 粉塵は、鉄鉱石、石炭、コークス、石灰石の備蓄から吹き飛ばされるか、積み込みや輸送中に空気中に入る可能性があります。 粗い素材は、こすり合わせたり、車両の下で押しつぶしたりすると、粉塵が発生します。 焼結、製錬、溶解の過程で発生する微粒子は、特に溶鉄が空気と接触して酸化鉄を形成する際に発生します。 コークス炉は微粉炭コークスとタールを排出します。 潜在的な健康への影響は、呼吸可能な範囲内の粒子の数、粉塵の化学組成、および曝露の期間と濃度によって異なります。
粒子汚染レベルの大幅な削減が達成されました。 たとえば、ドイツのある製鉄所では、電気集塵機を使用して酸素製鉄の乾燥廃ガスを浄化することにより、9.3 年の粗製鋼 1960 トン当たり 5.3 kg だった粉塵の放出量を 1975 年には 1 kg/トンに減らし、1990 トン未満に減らしました。しかし、コストはエネルギー消費の著しい上昇でした。 粒子汚染を制御する他の方法には、湿式スクラバー、バグハウス、サイクロン (大きな粒子に対してのみ有効) の使用が含まれます。
重金属
カドミウム、鉛、亜鉛、水銀、マンガン、ニッケル、クロムなどの金属は、粉塵、煙、または蒸気として炉から放出されるか、粒子に吸着される可能性があります。 本書の別の場所で説明されている健康への影響 百科事典、露出のレベルと期間によって異なります。
有機排出
一次鉄鋼事業からの有機排出物には、ベンゼン、トルエン、キシレン、溶剤、PAH、ダイオキシン、フェノールが含まれる場合があります。 原材料として使用される鉄くずには、その発生源と使用方法に応じて、さまざまなこれらの物質が含まれる場合があります (塗料やその他のコーティング、その他の金属や潤滑剤など)。 これらの有機汚染物質のすべてが、従来のガス洗浄システムによって捕捉されるわけではありません。
放射能
近年、鉄くずに放射性物質が誤って混入した事例が報告されています。 核種の物理化学的特性 (例えば、融解温度、沸騰温度、酸素に対する親和性) によって、製鋼プロセスで核種に何が起こるかが決まります。 鉄鋼製品、副産物、およびさまざまな種類の廃棄物を汚染するのに十分な量が存在する可能性があり、したがって費用のかかる清掃と処分が必要になります。 製鋼設備の汚染の可能性もあり、その結果、製鋼労働者が暴露される可能性があります。 ただし、多くの鉄鋼事業では、購入したすべての鉄スクラップを選別するために高感度の放射線検出器を設置しています。
二酸化炭素
二酸化炭素は、通常の大気レベルでは人間の健康や生態系に影響を与えませんが、地球温暖化に関連する「温室効果」に寄与するため、重要です。 鉄鋼業は二酸化炭素の主要な発生源であり、エネルギー源としての炭素の使用よりも、鉄鉱石からの鉄の生産における還元剤としての炭素の使用によるものです。 1990 年までに、高炉コークス率の削減、廃熱回収、および省エネルギーのためのさまざまな対策により、鉄鋼業界の二酸化炭素排出量は 47 年のレベルの 1960% まで削減されました。
オゾン
オゾンは、地表近くの大気スモッグの主成分であり、窒素酸化物に対する太陽光の光化学反応によって空気中に形成される二次汚染物質であり、一連の VOC によって、その構造と反応性に応じてさまざまな程度で促進されます。 . オゾン前駆物質の主な発生源は自動車の排気ガスですが、製鉄所やその他の産業によっても発生するものがあります。 大気および地形条件の結果として、オゾン反応は発生源から遠く離れた場所で発生する可能性があります。
廃水汚染物質
製鉄所は大量の水を湖、川、小川に排出し、コークスや鉄鋼を冷却する際に追加の量の水を気化させます。 封印されていない、または漏れている保持池に保持された廃水は浸透し、地域の地下水面や地下水路を汚染する可能性があります。 これらは、原材料の山や固形廃棄物の蓄積による雨水の浸出によっても汚染される可能性があります。 汚染物質には、浮遊物質、重金属、油、グリースが含まれます。 より高温のプロセス水(製鋼プロセス水の70%が冷却に使用される)の排出による自然水の温度変化は、これらの水の生態系に影響を与える可能性があります。 したがって、排出前の冷却処理は不可欠であり、利用可能な技術を適用することによって達成することができます。
浮遊物質
浮遊物質 (SS) は、鉄鋼生産中に排出される主な水系汚染物質です。 それらは、主に加工中のスケール形成による酸化鉄で構成されています。 石炭、生物汚泥、金属水酸化物、その他の固体も存在する可能性があります。 これらは、通常の排出レベルの水環境ではほとんど無毒です。 より高いレベルでのそれらの存在は、川の変色、脱酸素化、沈泥を引き起こす可能性があります.
重金属
製鋼プロセスの水には高レベルの亜鉛とマンガンが含まれている可能性があり、冷間圧延およびコーティング領域からの排水には亜鉛、カドミウム、アルミニウム、銅、およびクロムが含まれている可能性があります。 これらの金属は水生環境に自然に存在します。 人間と生態系への潜在的な影響についての懸念を生み出すのは、通常よりも高い濃度で存在することです。 これらの懸念は、多くの有機汚染物質とは異なり、これらの重金属が無害な最終製品に生分解されず、堆積物や魚やその他の水生生物の組織に濃縮される可能性があるという事実によって増大します. さらに、他の汚染物質 (例えば、アンモニア、有機化合物、油、シアン化物、アルカリ、溶媒、および酸) と組み合わされることによって、それらの潜在的な毒性が増加する可能性があります。
オイルとグリース
オイルとグリースは、水溶性と不溶性の両方の形で廃水中に存在する可能性があります。 ほとんどの重油やグリースは不溶性で、比較的簡単に除去できます。 ただし、洗剤やアルカリとの接触や攪拌により乳化することがあります。 乳化油は、コールドミルのプロセスの一部として日常的に使用されています。 水面の変色を引き起こすことを除いて、少量のほとんどの脂肪族油化合物は無害です. しかしながら、一価芳香族油化合物は有毒であり得る。 さらに、オイル成分には、PCB、鉛、その他の重金属などの有害物質が含まれている場合があります。 毒性の問題に加えて、油やその他の有機化合物の生物学的および化学的酸素要求量 (BOD および COD) によって水の酸素含有量が減少し、水生生物の生存率に影響を与える可能性があります。
固形廃棄物
鉄鋼製造で発生する固形廃棄物の多くは再利用可能です。 たとえば、コークスの製造プロセスでは、化学産業にとって重要な原材料である石炭誘導体が生成されます。 多くの副産物(コークスダストなど)が生産プロセスに戻される可能性があります。 石炭や鉄鉱石に含まれる不純物が溶けて、製錬でフラックスとして使用される石灰と結合するときに生成されるスラグは、さまざまな方法で使用できます。高炉。 鋼は、等級、サイズ、用途、または使用期間に関係なく、完全にリサイクル可能であり、その機械的、物理的、または冶金学的特性を劣化させることなく繰り返しリサイクルできます。 リサイクル率は90%と推定されています。 表 1 は、日本の鉄鋼業界における廃棄物のリサイクルの達成度の概要を示しています。
表1 日本の鉄鋼生産における廃棄物発生量とリサイクル量
ジェネレーション(A) |
埋立(B) |
再利用 |
|
スラグ 高炉 |
24,717 |
712 |
97.1 |
ほこり |
4,763 |
238 |
95.0 |
スラッジ |
519 |
204 |
60.7 |
廃油 |
81 |
||
トータル |
41,519 |
3,570 |
91.4 |
出典: IISI 1992.
省エネルギー
省エネルギーは、経済的な理由だけでなく、電力会社などのエネルギー供給施設での公害を減らすためにも望ましいことです。 鉄鋼生産で消費されるエネルギー量は、使用されるプロセスと、原料中のスクラップ金属と鉄鉱石の混合によって大きく異なります。 1988 年の米国のスクラップベースのプラントのエネルギー強度は、21.1 トンあたり平均 25 ギガジュールでしたが、日本のプラントは約 10.1% 少ない消費量でした。 モデルの国際鉄鋼協会 (IISI) のスクラップベースのプラントでは、1992 トンあたりわずか XNUMX ギガジュールしか必要としませんでした (IISI XNUMX)。
エネルギーコストの上昇は、省エネルギーおよび省材料技術の開発を刺激してきました。 高炉やコークス炉で発生する副生ガスなどの低エネルギーガスを回収・洗浄し、燃料として利用しています。 830 年には平均 1960 kg/トンだったドイツの鉄鋼産業によるコークスと補助燃料の消費量は、510 年には 1990 kg/トンにまで減少しました。 20.5 年から 1973 年には約 7% に減少しました。米国の鉄鋼産業は、省エネルギーに多額の投資を行ってきました。 平均的な工場は、1988 年以来、プロセスの変更、新技術、および再構築を通じて、エネルギー消費を 45% 削減しました (二酸化炭素排出量はそれに比例して減少しました)。
未来に向かって
従来、政府、業界団体、および個々の業界は、メディア固有の基準で環境問題に取り組んできました。たとえば、大気、水、廃棄物処理の問題などを個別に扱ってきました。 これは有用ではありますが、深刻な地下水汚染を引き起こす可能性のある処理スラッジの処分の問題を残す、費用のかかる廃水処理の場合のように、問題をある環境領域から別の領域に移すだけの場合もあります。
しかし、近年、国際的な鉄鋼業界は、統合汚染管理を通じてこの問題に対処してきました。これは、すべての影響を同時に検討し、優先分野に体系的に対処するプログラムである総合環境リスク管理にさらに発展しました。 同様に重要な XNUMX 番目の開発は、是正措置よりも予防措置に重点が置かれています。 これは、工場の立地、敷地の準備、工場のレイアウトと設備、日々の管理責任の特定、および環境規制の順守を監視し、結果を適切な当局に報告するための適切なスタッフとリソースの保証などの問題に対処します。
1975 年に国連環境計画 (UNEP) によって設立された産業環境センターは、環境に配慮した産業開発を促進するために、産業と政府間の協力を促進することを目的としています。 その目標は次のとおりです。
UNEP は、単一の業界に特化した初の国際業界団体である IISI と緊密に連携しています。 IISI のメンバーには、世界の鉄鋼生産の 51% 以上を占める 70 か国の公的および民間の鉄鋼生産会社、国および地域の鉄鋼業界団体、連合、研究機関が含まれます。 IISI は、しばしば UNEP と協力して、環境政策と原則の声明、およびこの記事の多くが基づいているものなどの技術報告書を作成しています (UNEP および IISI 1997)。 彼らは協力して、環境原則、政策、規制の遵守に影響を与える経済的、社会的、道徳的、個人的、管理的、および技術的要因に対処するために取り組んでいます。
大気排出、排水、および廃棄物の規制の背後にある最も重要な原則は、公衆衛生の保護と、大衆の一般的な福祉の提供です。 通常、「大衆」とは、施設の一般的なエリア内で生活している、または働いている人々と見なされます。 しかし、風の流れは大気汚染物質をある地域から別の地域へ、さらには国境を越えて運ぶ可能性があります。 水域への排出物は、同様に国内および国際的に移動する可能性があります。 廃棄物は、全国または世界中に出荷される可能性があります。
造船所は、船舶やボートを建造または修理する過程で多種多様な作業を行っています。 これらの作業の多くは、癌や鉛中毒などの直接的な生理学的または代謝的損傷を通じて人間に有害な影響を与えることが知られている、または疑われる水と大気汚染物質を排出します。 汚染物質はまた、突然変異原(生殖の生化学に影響を与えることによって将来の世代に損害を与える)または催奇形物質(受胎後の胎児に損害を与える)として間接的に作用する可能性もあります.
大気汚染物質と水質汚染物質の両方が、人間に二次的な影響を与える可能性があります。 大気汚染物質が水に落ちて、流れ込む川の質に影響を与えたり、作物に影響を与えたり、消費者に影響を与えたりする可能性があります. 河川に直接排出される汚染物質は、水を飲んだり泳いだりするだけで健康上のリスクが生じるレベルまで水質を悪化させる可能性があります。 水、地面、大気の汚染は、流入する川の海洋生物にも影響を与える可能性があり、最終的には人間に影響を与える可能性があります。
空気の品質
大気への排出は、船舶やボートの建造、保守、修理に関わる実質的にあらゆる作業から発生する可能性があります。 多くの国で規制されている大気汚染物質には、硫黄酸化物、窒素酸化物、一酸化炭素、粒子状物質 (煙、すす、ほこりなど)、鉛、揮発性有機化合物 (VOC) が含まれます。 「酸化物」基準の汚染物質を生成する造船および船舶修理活動には、ボイラーや金属処理用の熱、発電機、炉などの燃焼源が含まれます。 粒子状物質は、燃焼による煙や、木工、サンドブラストまたはグリットブラスト作業、研磨、研磨、バフ研磨による粉塵として見られます。
場合によっては、鉛インゴットを部分的に溶かして再成形し、原子力船の放射線防護用の形状に成形する必要があります。 鉛粉塵は、オーバーホールまたは修理中の船舶から除去された塗料に含まれている場合があります。
有害大気汚染物質 (HAP) は、人間に有害であることが知られている、または疑われる化合物です。 HAP は、クロムやその他の金属化合物を放出する可能性のある、鋳造や電気めっき作業など、多くの造船所作業で生成されます。
ナフサやアルコールなど、塗料、シンナー、クリーナーの溶剤、および多くの接着剤や接着剤として使用される一部の VOC は、HAP ではありません。 主に塗装作業で使用されるキシレンやトルエンなどのその他の溶剤、および溶剤や洗浄剤として最も頻繁に使用されるいくつかの塩素化化合物、特にトリクロロエチレン、塩化メチレン、1,1,1-トリクロロエタンは HAP です。
水質
船舶やボートは水路上に建設されるため、造船所は産業廃水を隣接する水域に排出する前に、政府発行の許可の水質基準を満たさなければなりません。 たとえば、ほとんどの米国の造船所は、造船所が許可の排出要件を満たすのに役立つ制御技術の主要なコンパイルと見なされる「ベストマネジメントプラクティス」(BMP)と呼ばれるプログラムを実装しています。
グレイビングドックを持つ造船所で使用される別の制御技術は、 ダムとバッフル システム。 ダムは、固形物がサンプに到達して隣接する水域に排出されるのを防ぎます。 バッフルシステムにより、オイルや浮遊する破片がサンプに侵入するのを防ぎます。
最近、多くの造船所の許可に雨水の監視が追加されました。 施設には、雨が降るたびに汚染物質が隣接する水域に入るのを防ぐために、さまざまな制御技術を実装する雨水汚染防止計画が必要です。
多くの造船施設は、産業廃水の一部を下水システムに排出します。 これらの施設は、下水道に排出するときはいつでも、地域の下水規制の水質基準を満たさなければなりません。 一部の造船所は、地元の水質基準を満たすように設計された独自の前処理プラントを建設しています。 通常、前処理施設には XNUMX つの異なるタイプがあります。 XNUMX つの前処理施設は、主に産業廃水から有毒金属を除去するように設計されており、XNUMX 番目のタイプの前処理施設は、主に廃水から石油製品を除去するように設計されています。
廃棄物管理
造船プロセスのさまざまな段階で、規制に従って処分しなければならない独自の種類の廃棄物が発生します。 鋼の切断と成形では、鋼板の切断と成形からのスクラップ金属、鋼のコーティングからの塗料と溶剤、酸化や不要なコーティングの除去からの使用済み研磨剤などの廃棄物が発生します。 金属くずは固有の環境への危険をもたらさず、リサイクルすることができます。 ただし、塗料や溶剤の廃棄物は可燃性であり、不要なコーティングの特性によっては、使用済みの研磨剤が有毒になる場合があります。
スチールがモジュールに加工されると、配管が追加されます。 モジュールの配管を準備すると、配管の洗浄による酸性および苛性の廃水などの廃棄物が発生します。 この廃水は、その腐食性と、油や汚れなどの汚染物質を除去するために特別な処理が必要です。
鉄骨製作と並行して、電気、機械、配管、および換気コンポーネントが、船の建設の艤装段階に向けて準備されます。 これらの作業では、金属切削用の潤滑剤やクーラント、脱脂剤、電気めっき廃水などの廃棄物が発生します。 金属切削用の潤滑剤とクーラント、および脱脂剤は、水を排出する前に汚れや油分を除去するために処理する必要があります。 電気めっき廃水は有毒で、特別な処理が必要なシアン化合物が含まれている場合があります。
修理が必要な船は、通常、船の巡航中に発生した廃棄物を降ろす必要があります。 ビルジ廃水は、油汚染を除去するために処理する必要があります。 衛生廃水は、生物処理を受ける下水システムに排出する必要があります。 外国からの動植物の持ち込みを防止する規制に準拠するために、ごみやゴミでさえ特別な処理の対象となる場合があります。
すべてのゴム製品は「ゴムコンパウンド」から始まります。 ゴムコンパウンドは、天然または多くの合成ポリマー、充填剤、可塑剤、酸化防止剤、加工助剤、活性化剤、促進剤、および硬化剤のいずれかであるゴムポリマーから始まります。 化学成分の多くは、有害または有毒な化学物質として分類されており、一部は発がん性物質としてリストされている場合があります. これらの化学物質の取り扱いと処理は、環境と安全性の両方の懸念を引き起こします。
有害廃棄物
換気システムと集塵機は、ゴム薬品の取り扱いと計量を行う作業員、および未硬化のゴムコンパウンドを混合および処理する作業員に必要です。 これらの労働者には、個人用保護具も必要な場合があります。 集塵機に集められた物質は、有害廃棄物であるかどうかを判断するためにテストする必要があります。 反応性、腐食性、可燃性、または廃棄物として危険物としてリストされている化学物質を含む場合、それは有害廃棄物になります。
有害廃棄物はマニフェストに記載し、有害廃棄物処理場に送る必要があります。 非有害廃棄物は、適用される環境規制に応じて、地域の衛生埋立地に送られるか、産業用埋立地に送られる必要があります。
大気汚染
一部のゴム製品は、製造工程でゴム接着剤を塗布する必要があります。 ゴムセメントは、未硬化のゴムコンパウンドを溶剤と混合して作られます。 このプロセスで使用される溶媒は通常、揮発性有機化合物 (VOC) として分類されます。 VOC を使用するプロセスには、何らかの種類の排出制御装置が必要です。 この装置は、溶媒回収システムまたは熱酸化装置です。 熱酸化装置は、燃焼によって VOC を破壊する焼却システムであり、通常は天然ガスなどの燃料補給が必要です。 排気制御装置がなければ、VOC は工場や地域社会で健康上の問題を引き起こす可能性があります。 VOC が光化学的に反応する場合、オゾン層に影響を与えます。
ゴム部品を硬化させて硬化容器を開けると、容器とゴム部品から硬化ガスが噴き出します。 これらの煙は、煙、蒸気、またはその両方の形になります。 硬化ガスは、未反応の化学物質、可塑剤、成形潤滑剤、その他の物質を大気中に放出する可能性があります。 排出規制が必要です。
土壌汚染と水質汚染
VOC の保管と取り扱いは細心の注意を払って行う必要があります。 過去数年間、VOC は地下貯蔵タンクに貯蔵されていたため、場合によっては漏れや流出が発生していました。 地下貯蔵タンク周辺の漏れおよび/またはこぼれは、一般に土壌および地下水汚染を引き起こし、費用のかかる土壌および地下水修復の引き金となります。 最良の貯蔵の選択肢は、流出防止のための優れた二次封じ込めを備えた地上タンクです。
廃ゴム
すべての製造プロセスには、プロセスと完成品のスクラップがあります。 プロセススクラップの一部は、目的の製品または他の製品プロセスで再処理できます。 ただし、ゴムは一度硬化または加硫すると、再加工することはできません。 硬化工程や完成品のスクラップはすべて廃棄物となります。 スクラップまたは廃ゴム製品の処理は、世界的な問題になっています。
世界中のあらゆる家庭や企業で、何らかの種類のゴム製品が使用されています。 ほとんどのゴム製品は無害物質に分類されているため、無害廃棄物になります。 しかし、タイヤ、ホース、その他のチューブ製品などのゴム製品は、使用後の廃棄に関して環境問題を引き起こします。
タイヤと管状製品は、空隙領域に空気が閉じ込められ、時間の経過とともに製品が表面に浮き上がるため、埋め立て地に埋めることができません。 ゴム製品を細断すると、この問題が解消されます。 ただし、細断には特別な機器が必要であり、非常に高価です。
くすぶっているタイヤの火災は、多種多様な有毒化学物質や微粒子を含む刺激性の煙を大量に発生させる可能性があります。
ゴムくずの焼却
ゴムくず製品や製造工程から出るゴムくずの処理方法の一つに焼却があります。 今日の世界に存在する多数の「使い古された」ゴム製品の廃棄には、最初は焼却が最善の解決策のように思われるかもしれません。 一部のゴム製造会社は、焼却を、スクラップゴム部品や硬化および未硬化のゴムプロセススクラップの処分手段として検討しています。 理論的には、ゴムを燃やして蒸気を発生させ、工場で使用することができます。
残念ながら、それはそれほど単純ではありません。 焼却炉は、排気ガスを処理できるように設計する必要があり、塩素などの汚染物質を除去するスクラバーが必要になる可能性が最も高いでしょう。 塩素の排出は、一般に、クロロプレン ポリマーを含む製品やスクラップを燃やすことから発生します。 スクラバーは酸性の排出物を生成し、排出前に中和する必要がある場合があります。
ほとんどすべてのゴムコンパウンドには、カーボンブラック、クレー、炭酸カルシウム、または水和シリカコンパウンドのいずれかのタイプのフィラーが含まれています。 これらのゴムコンパウンドが燃焼すると、ゴムコンパウンドに充填されたフィラーと同等の灰が発生します。 灰は、湿式スクラバーまたは乾式スクラバーのいずれかによって収集されます。 どちらの方法も、廃棄する前に重金属を分析する必要があります。 ウェット スクラバーは、10 ~ 50 ppm の亜鉛を含む廃水を生成する可能性が最も高いです。 この大量の亜鉛が下水システムに排出されると、処理場で問題が発生します。 これが発生した場合、亜鉛を除去するための処理システムを設置する必要があります。 この処理システムでは、亜鉛を含む汚泥が生成されます。この汚泥は、廃棄のために出荷する必要があります。
乾式スクラバーは、廃棄のために収集しなければならない灰を生成します。 湿った灰も乾いた灰も扱いが難しく、ほとんどの埋め立て地はこの種の廃棄物を受け入れないため、処分が問題になる可能性があります。 燃焼中のゴム化合物に炭酸カルシウムが大量に含まれている場合、湿った灰と乾いた灰の両方が非常にアルカリ性になる可能性があります。
最後に、生成される蒸気の量は、ゴム製造施設の稼働に必要な全量を供給するには不十分です。 スクラップゴムの供給は安定しておらず、スクラップを削減するための努力が現在進行中であり、これにより燃料供給が減少します。 ゴムくずやゴム製品を燃やすために設計された焼却炉の維持費も非常に高額です。
これらすべてのコストを考慮すると、廃ゴムの焼却は、最も費用効果の低い廃棄方法となる可能性があります。
まとめ
おそらく、ゴム製品の製造に関連する環境と健康への懸念に対する最善の解決策は、ゴムコンパウンドに使用される粉末化学物質の製造とコンパウンドの適切な技術管理と、すべての未硬化および硬化ゴムプロセススクラップと製品のリサイクルプログラムでしょう. 集塵システムで収集された粉末状の化学物質は、適切な工学的管理によりゴムコンパウンドに戻すことができ、これらの化学物質の埋め立てをなくすことができます。
ゴム産業における環境と健康の問題を制御することはできますが、それは容易ではなく、無料でもありません。 環境および健康問題の管理に関連するコストは、ゴム製品のコストに追加する必要があります。
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