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令和5年度 公害防止管理者 大気関係技術特論 問16を解説|平均ダスト濃度の計算

令和5年度 大気関係技術特論 問16は、全断面を三区画に分けたときの平均ダスト濃度を求める計算問題です。区画ごとの断面積・排ガス流速・ダスト濃度から、およその平均濃度を選びます。

この問題のポイント

平均ダスト濃度は、各区画の濃度をそのまま足して割る単純平均ではありません。区画ごとの排ガス流量(断面積×流速)で重みづけした加重平均で求めます。分かれ目は、流量の大きい区画の濃度ほど平均に強く効く点で、単純平均の値に引っかからないことです。

※ 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(5)

各選択肢の正誤

選択肢各選択肢の判定解説
(1)×(誤り)加重平均の結果とは合いません。
(2)×(誤り)加重平均の結果とは合いません。
(3)×(誤り)加重平均の結果とは合いません。
(4)×(誤り)三つの濃度の単純平均に近い値で、流量の重みを無視した引っかけです。
(5)○(正しい)流量で重みづけした加重平均は約5.4 g/m³で、この値が正解です。

ここが分かれ目

平均ダスト濃度は、区画ごとの流量で重みづけした加重平均で求めます。手順は次のとおりです。

  • 各区画の流量=断面積×流速。A=10×8.0=80、B=15×10=150、C=20×12=240(m³/s)。
  • 各区画のダスト量=流量×濃度。A=80×3.5=280、B=150×6.4=960、C=240×5.4=1296(g/s)。
  • 合計。ダスト量=280+960+1296=2536(g/s)、流量=80+150+240=470(m³/s)。
  • 平均濃度=2536÷470≒5.4 g/m³

三つの濃度の単純平均は(3.5+6.4+5.4)÷3=5.1で、この値に引っかからないことがポイントです。流量が大きい区画の濃度ほど平均に強く効きます。

覚え方

  • 平均ダスト濃度=流量で重みづけした加重平均(Σ流量×濃度÷Σ流量)。
  • 各区画の流量=断面積×流速。
  • 単純平均は誤り。流量の大きい区画が効く。

理解度チェック

Q.

複数区画の平均ダスト濃度はどう求める?

各区画の流量で重みづけした加重平均(Σ流量×濃度÷Σ流量)で求めます。

Q.

各区画の流量はどう出す?

断面積×排ガス流速で求めます。

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出典

  • 一般社団法人 産業環境管理協会「令和5年度 公害防止管理者等国家試験 大気関係技術特論 問題・正解」(公式PDF