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令和4年度 公害防止管理者 水質有害物質特論 問9を解説|アンモニア・硝酸排水の処理

令和4年度 水質有害物質特論 問9は、アンモニア・亜硝酸・硝酸を含む排水の処理技術に関する問題です。生物処理・ストリッピング・塩素処理・イオン交換・触媒分解を並べた選択肢から、誤っているものを選びます。

この問題のポイント

窒素分の排水には、微生物で分解する生物的硝化脱窒素法、アルカリにしてアンモニアガスを追い出すストリッピング法、塩素で窒素ガスに分解する不連続点塩素処理法など、濃度に応じた手が用意されています。引っかけの核心は、その手法が「高濃度向きか低濃度向きか」です。不連続点塩素処理法は塩素を大量に使うため、低濃度のアンモニア処理に向きます。選択肢(3)はこれを「高濃度を対象」と述べており、適する濃度域を取り違え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(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)アンモニア排水の生物処理として、生物的硝化脱窒素法があります。正しい記述です。
(2)○(正しい)ストリッピング法は、pHをアルカリ性にしてアンモニウムイオンをアンモニアガスに変え、大気へ揮散させます。正しい記述です。
(3)×(誤り)不連続点塩素処理法は塩素を多く消費するため、低濃度のアンモニア処理に向きます。「高濃度を対象」とする点が誤りです。
(4)○(正しい)陽イオン交換樹脂はアンモニウムイオンを、陰イオン交換樹脂は硝酸・亜硝酸イオンを吸着します。正しい記述です。
(5)○(正しい)触媒分解法は、高濃度アンモニア排水に空気を送り、加温加圧下で触媒に接触させて窒素ガスにします。正しい記述です。

選択肢(3)のポイント(ここが誤り)

不連続点塩素処理法は、アンモニアを塩素で酸化し、窒素ガスにまで分解する方法です。ただしアンモニアを分解するには相当量の塩素が必要で、アンモニア濃度が高いほど塩素の消費量がふくらみ不経済になります。そのため、この方法が向くのは低濃度のアンモニアです。選択肢(3)は「高濃度のアンモニアを対象とした処理に用いられる」と、適する濃度域を高濃度側に取り違えています。高濃度のアンモニアには、ストリッピングや触媒分解のほうが向く、と対比で押さえます。

覚え方

  • 不連続点塩素処理法は塩素を大量消費=低濃度アンモニア向け
  • 高濃度アンモニアはストリッピングや触媒分解が向く。
  • 陽イオン交換=アンモニウムイオン、陰イオン交換=硝酸・亜硝酸イオン。

理解度チェック

Q.

不連続点塩素処理法は、高濃度と低濃度どちらのアンモニアに向く?

低濃度のアンモニアに向きます。高濃度だと塩素の消費量が大きくなり不経済です。

Q.

アンモニアストリッピング法はどんな仕組み?

pHをアルカリ性にしてアンモニウムイオンをアンモニアガスに変え、大気へ揮散させます。

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4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