平成30年度 公害防止管理者 汚水処理特論 問10を解説｜汚泥の焼却（流動層は下から吹き上げて作る）
平成30年度 汚水処理特論 問10は、処理の過程でたまった泥を燃やして始末するときの考え方と炉の構造についての正誤問題です。誤っているものを選びます。
この問題のポイント
並んでいる五つのうち、なぜ燃やすのか、燃料を足さずに燃やし続けるには何が要るのか、有害物の生成を抑える鍵は何か、といった大づかみの記述は素直に読めます。分かれ目は炉の構造を述べた記述で、粒状の媒体を敷きつめた層をどうやって沸き立たせるのかという一点にあります。媒体を持ち上げる力の向きを逆に書かれても、文章としては自然に見えてしまうところが引っかけです。炉の名前と構造を丸暗記するのではなく、その層がどういう物理で成り立っているかを思い出せば迷いません。
※ 問題文そのものは、産業環境管理協会が公開している公式サイトで確認できます。
正解：選択肢(3)（誤っている記述）
各選択肢の正誤
| 選択肢 | 正誤 | 解説 |
|---|---|---|
| (1) | ○（正しい） | 燃やせば有機分が飛んで灰だけが残るので、かさが大きく減り、運搬も処分も楽になります。 |
| (2) | ○（正しい） | 水は燃えずに蒸発熱を奪うだけなので、水を絞るほど同じ重さから取り出せる熱が増えます。 |
| (3) | ×（誤り） | 流動層は炉の下方から気体を吹き上げて作るものです。上方から送っては媒体が押さえつけられ、層は動きません。これが正解です。 |
| (4) | ○（正しい） | 向流式とは汚泥と空気が逆向きに進む形式で、名前のとおりの流れ方です。 |
| (5) | ○（正しい） | 燃焼温度が下がって不完全な燃え方になると有害物が生じやすいため、温度の管理が要になります。 |
選択肢(3)のポイント（ここが誤り）
流動層というのは、粒のかたまりを気体の力で持ち上げ、あたかも煮え立った液のようにふるまわせた状態のことです。粒が浮くのは、下から吹き上げる気体が粒を押し上げる力と、粒にはたらく重力とがつり合うからにほかなりません。したがって気体は必ず炉の下方から上に向かって送る必要があり、この向きは装置の都合ではなく物理の必然です。上方から気体を送入すれば、粒は下へ押しつけられて固まった層のままとなり、流動化そのものが起こりません。記述の誤りはこの一点にあります。
層が沸き立つと何がうれしいのかも押さえておきましょう。粒と汚泥が激しくかき混ぜられるため、熱が均一に伝わり、水分の蒸発と有機分の燃焼が一気に進みます。撹拌が強いので水を多く含んだ汚泥でも受け入れやすく、炉の中に動く機械部品を置かずに済むという利点もあります。なお層に敷く媒体としては一般に砂が用いられ、燃えずに残って熱を蓄える役割を担います。
ほかの記述は、焼却という操作の目的と条件をそのまま述べたものです。焼く狙いはかさを減らして扱いやすくすること。燃料を足さずに自燃させたいなら、まず脱水で水を抜くことが先決で、水が減るほど単位重量当たりの発熱量が上がります。横形の回転する筒の炉で汚泥と空気を逆向きに流すのが向流式で、汚泥は進みながら乾かされ、最後に燃え切ります。そして燃焼温度が下がると有害物が生じやすくなるため、温度の管理が抑制の鍵になります。
覚え方
- 流動層は下から吹き上げて作る。上から送ったら粒は沈んで固まるだけ。
- 流動焼却炉は縦型・砂の層・下から空気。横形で回る筒はロータリーキルン。
- 焼却の目的は減量と減容、そして扱いやすさ。
- 自燃させたいならまず水を抜く。水は燃えず熱を奪うだけの荷物。
- 向流は汚泥と空気が逆向き、並流は同じ向き。名前がそのまま流れ方。
理解度チェック
流動焼却炉で、流動媒体を流動化させる気体はどちらの向きに送るか。
炉の下方から上へ吹き上げます。吹き上げる気体が粒を押し上げる力と重力がつり合うことで層が沸き立つため、向きを逆にすると粒が押さえつけられて流動化しません。
汚泥を補助燃料なしで燃やし続けるために、まず何をすべきか。
脱水して含水量を減らします。水は燃えないうえ蒸発するときに熱を奪うため、水を絞るほど単位重量当たりの発熱量が上がり、自燃しやすくなります。
出典
- 一般社団法人 産業環境管理協会「平成30年度 公害防止管理者等国家試験 汚水処理特論 問題・正解」（公式PDF）
※ この記事の確認日：2026年7月