公害防止管理者の過去問｜令和4年 大規模水質特論 問６  問題と解説

問題６

問題６の解答

正解は「２」です。

問題６の解説

この問題は、冷却水の再利用（循環利用）について、「仕組み」と「再利用できる条件」を正しく理解できているかを問う概念問題です。結論として②が誤りなのは、直接冷却であっても、条件次第では再利用（循環・回収）が“できない”とまでは言い切れないためです。

直接冷却は、製品やプロセス流体に水が接触するため、汚染や成分混入が起こりやすく、再利用が難しくなることが多いのは事実です。しかし、工業的には、回収・分離・処理を組み合わせて再利用される例もあり、②の「再利用はできない」という断定が不適切です。

解答に至るまでのステップ

ステップ1　冷却水の「用途」と「系の種類」を確認する

このステップでは、冷却水利用が大きく「直接冷却」と「間接冷却」に分かれること、そして再利用の議論はこの区別に強く依存することを確認します。

• 間接冷却：熱交換器を介して冷却するため、冷却水はプロセス流体と直接混ざりにくく、循環利用に向きます。
• 直接冷却：製品や高温物に接触するため、冷却水が汚れたり成分が溶け込んだりしやすく、再利用の設計が難しくなります。

ここで大事なのは、「難しい」と「できない」は違う、という点です。

ステップ2　②が主張している内容を丁寧に読み解く

②は次のように言っています。

直接冷却では冷却水の再利用はできない。

直接冷却では、冷却水が油分、微粒子（SS）、製品成分などを含みやすく、再利用のためには分離・処理が必要になりやすいです。しかし、実際の水使用合理化では、直接冷却でも回収して沈殿・ろ過する、油分分離を行う、必要に応じて処理を加えて用途を落として使う（カスケード）といった形で再利用されるケースがあります。

したがって、②のように「再利用はできない」と一般化するのは不適切で、「再利用しにくい（制約が大きい）」が妥当な表現になります。これが②を誤りと判断する決め手です。

ステップ3　③④⑤が冷却塔循環系の基本と整合していることを確認する

ここでは②以外が標準的説明であることを確認し、誤りが②であることを補強します。

• ③ 冷却塔は水を一部蒸発させ、蒸発潜熱で温度を下げる仕組みであり、循環冷却水系の基本です。
• ④ 蒸発により水だけが抜けるので塩類が濃縮し、腐食・スケールの原因になりやすい、というのも典型的です。
• ⑤ 定常状態では、蒸発水・飛散水（ドリフト等）・ブロー水などの損失分を補給水で補う、という水収支の説明として自然です。

問題のポイント

この問題で引っかかりやすいのは②の言い方です。直接冷却は、たしかに「水質が悪化しやすい」「再利用が難しくなりがち」という性質があります。しかし、それは技術的・経済的な制約が増えるという意味であり、原理的に再利用が不可能という意味ではありません。