令和6年度 公害防止管理者 水質関係技術特論 問19を解説｜冷却水系のブロー水量

令和6年度 水質関係技術特論 問19は、開放循環式冷却水系のブロー水量割合を求める計算問題です。濃縮倍数と、蒸発水量割合・飛散水量割合の値から、系外へ強制排出するブロー水量割合を計算します。

この問題のポイント

開放循環式冷却水系では、冷却塔で水が蒸発するたびに塩類が水の中に残り、循環水がだんだん濃くなります。濃縮を一定に抑えるため、濃くなった水の一部をブローとして系外に抜き、その分だけ新しい水を補給します。ここで濃縮倍数は、補給水量を「系外へ出ていく水量（ブロー＋飛散）」で割った値です。分かれ目は、補給水量＝蒸発＋飛散＋ブロー という物質収支と、濃縮倍数の定義式の2つを立てて、飛散を分母に含めたまま解く点です。飛散を見落とすと答えがずれます。

※ 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(1)

計算の手順

• 記号を置く。濃縮倍数 N＝3、蒸発水量割合 E＝1.0 ％、飛散水量割合 W＝0.2 ％、求めるブロー水量割合を B とする。
• 補給水は系から出ていく分の合計に等しい。補給水量割合 M＝E＋W＋B。
• 濃縮倍数は補給水量を系外流出（ブロー＋飛散）で割った値。N＝M/(B＋W)＝(E＋B＋W)/(B＋W)。
• 代入する。3＝(1.0＋B＋0.2)/(B＋0.2)。
• 整理すると 3(B＋0.2)＝1.2＋B → 3B＋0.6＝1.2＋B → 2B＝0.6 → B＝0.3。
• よってブロー水量割合は 0.3 ％。

各選択肢の正誤

ここが分かれ目

取り違えやすいのは、濃縮倍数の分母に何を入れるかです。系から出ていくのはブローだけでなく、冷却塔から飛び散る飛散水（キャリーオーバー）もあり、これも塩類を持ち出します。だから濃縮倍数の分母はブロー＋飛散で、飛散を落とすと答えがずれます。一方、蒸発水は塩類を残して水だけが抜けるので、分母には入れません。この「蒸発は分母に入れない・飛散は入れる」を守れば、式は 3＝(1.0＋B＋0.2)/(B＋0.2) となり、B＝0.3 ％と決まります。

覚え方

• 補給水＝蒸発＋飛散＋ブロー。入った水は必ずどこかへ出る、で式を立てる。
• 濃縮倍数＝補給水÷(ブロー＋飛散)。塩を残す蒸発水は分母に入れない。
• 飛散を分母から落とすと答えがずれる。キャリーオーバーも塩の持ち出しと覚える。

理解度チェック

＞ 令和6年 水質関係技術特論 過去問解説 一覧へ