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令和元年度 公害防止管理者 水質有害物質特論 問8を解説|アンモニアストリッピング法

令和元年度 水質有害物質特論 問8は、アンモニアを含む排水を気散させて除去するアンモニアストリッピング法に関する問題です。記述のうち誤っているものを選びます。

この問題のポイント

ストリッピングは、水中のアンモニウムイオンを遊離アンモニアに片寄せしてから、曝気やスクラバーでガスとして水中から追い出す方法です。pHを上げると遊離アンモニアの割合が増えるのが基本で、ここに水温の影響が絡みます。引っかけの核心は温度で、除去率を上げるには水温を上げて(加温して)遊離アンモニアを気散しやすくする必要があります。選択肢(4)が「除去率を上げる目的で排水を冷却する」と温度の向きを逆に書いている点が誤りです。

※ 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(4)(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)アンモニウムイオンと遊離アンモニアは平衡にあり、pHが高いほど遊離アンモニアの割合が増え、正しい記述です。
(2)○(正しい)遊離アンモニアは曝気やスクラバーで水中から除去でき、正しい記述です。
(3)○(正しい)pH調整用アルカリに消石灰を使うとカルシウムスケールが生じやすく、正しい記述です。
(4)×(誤り)除去率を上げるには水温を上げる(加温する)必要があります。「冷却する」とする点が誤りです。
(5)○(正しい)追い出したアンモニアガスは硫酸に吸収させ、硫酸アンモニウムとして回収でき、正しい記述です。

選択肢(4)のポイント(ここが誤り)

ストリッピングでは、遊離アンモニアを気体として水から追い出すため、気散のしやすさが除去率を決めます。水温が高いほどアンモニアは気相へ移りやすく、加温すれば除去率は上がります。選択肢(4)は「除去率を上げる目的で排水を冷却する」としており、温度を下げると気散しにくくなって除去率は下がるため、向きが逆で誤りです。除去率を上げる条件は「pHを上げる・水温を上げる」の2点でおさえます。

覚え方

  • ストリッピングはpHを上げる・水温を上げるで除去率アップ。
  • pH高い→遊離アンモニアの割合が増える→曝気で気散。
  • 回収は硫酸に吸収させて硫酸アンモニウム。消石灰はスケール注意。

理解度チェック

Q.

アンモニアの除去率を上げるには水温をどうする?

水温を上げます(加温)。高温ほどアンモニアが気散しやすく、除去率が上がります。

Q.

pHを上げると遊離アンモニアの割合はどうなる?

増えます。アンモニウムイオンから遊離アンモニアへ平衡が片寄り、気散しやすくなります。

この問題に関連する用語解説

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出典

  • 一般社団法人 産業環境管理協会「令和元年度 公害防止管理者等国家試験 水質有害物質特論 問題・正解」(公式PDF