公害防止管理者の過去問｜令和4年 ばいじん・粉じん特論 問８  問題と解説

問題８

問題８の解答

正解は「４」です。

問題８の解説

解答に至るまでのステップ

ステップ1: 各選択肢の内容を事実と照らし合わせます。

「ろ布自体の空隙率は、織布では30～40%である。」: 一般に織布（織り糸のろ布）の空隙率は3～4割程度です。不織布は繊維がランダムに絡んだ構造で空隙率が高く、7～8割ほどになります。記述通り織布は約30～40%ですから、(1)は正しいです。

「振動形払い落とし装置は、間欠式払い落とし方式に分類される。」: バグフィルターの清掃（ダスト払い落とし）方式には、大きく間欠式（運転を一時止めて一括清掃）と連続式（運転しながら断続的に清掃）があります。振動によってろ布を揺すり粉じんを落とす方式は、一旦フィルターへのガス流を止めてから行うのが通常であり、間欠的に実施します。したがって、振動形は間欠式払い落としに分類され、(2)は正しいです。

「パルスジェット形バグフィルターでは、含じんガスは常にろ布の外側から流入する。」: パルスジェット式はフィルター外側に粉じんを付着させ、内側から高圧エアをパルス噴射して外側の粉じんケーキを剥離します。そのためガスの通常流れは外->内が基本です。常に外側から内側へのろ過で、逆方向は清掃時の一瞬だけです。(3)は正しい記述です。

「織布を用いる場合の見掛けろ過速度は、不織布を用いる場合のそれより大きくとられる。」: これは逆です。織布は空隙が小さく密なため、高速でろ過するとすぐ圧力損失が上がります。一方、不織布は空隙が多く、より高いろ過風速でも圧力損失増加を抑えられます。実際、織布の推奨ろ過速度は1～3 cm/s程度ですが、不織布では1.5～7 cm/sと大きく設定できます。従って(4)は誤りです。

「払い落とし直後は、一次付着層の一部が剥離するので、一時的に集じん率が低下する。」: バグフィルターでは粉じんの薄い付着層（一次付着層）がろ布の微細な目を塞ぐことで高い捕集効率を維持しています。清掃直後はその層が部分的に失われるため、微細粒子が通り抜けやすくなり、一時的に集じん効率が低下する現象が知られています。これは「初期透過」とも呼ばれる現象で、(5)は正しいです。

ステップ2: 上記により(4)のみが誤りと判明しました。

念のため、(4)の正しい知識を補足します。不織布の方が織布より空隙率が高く、通気性が良いため、設計上許容できるろ過速度（見かけのろ過速度）は不織布の方が大きくとれます。問題文はこの点を取り違えており誤りと言えます。

問題を解くポイント

(1) 織布 vs 不織布: 織布は経糸・緯糸で構成された布で、目開きが比較的一様ですが空隙率は低めです。不織布はランダムに絡んだ繊維網で高い空隙率を持ちます。したがって風を通しやすいのは不織布であり、高いろ過速度に適します。選択肢(4)はこの知識と逆なので注意を払いましょう。

(2) 清掃方式: バグフィルターの清掃には振動式（機械振動）、逆洗式（逆方向から空気を吹き込み）などがあり、パルスジェット式は圧縮空気による連続的（運転中）の清掃法です。一方、振動式や逆洗式は一時的に区画を閉じて行う間欠式です。(2)と(3)を検討する際は、各清掃方式の概要を思い出すと正誤が判断できます。

(3) 初期透過: 清掃直後、一部粉じん層が無い状態では微粒子が漏れやすくなり、一時的に集じん効率が落ちます。これは運転上よく知られる現象で、選択肢(5)のような記述は素直に正しいと判断できます。