油断してはいけない、汚水処理の過程にもこれだけの安全上のリスクがある

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化学工業企業は生産過程で大量の水を使用するため、廃水の排出量も非常に多く、その廃水には有毒物質や可燃性・爆発性の物質が含まれていることが多い。具体的な処理作業においては安全事故が発生する可能性が高く、一度ミスが起きると化学工業企業に与える影響は甚大だ。では、汚水処理の過程における危険因子について一緒に見ていきましょう。 化学工場の汚水処理システムの危険性 1　爆発性ガス混合物の存在　化学工場から排出される汚水中には、溶解性や可燃性を持つガスが含まれていることが多い。特定の環境下では、これらのガスが液体と混ざり合って爆発性のある混合物を形成しやすくなる。これはいくつかの点で現れる。第一に、設備システムの密閉性が損なわれたり、操作上のミスによって液体が漏れ出したりすると、可燃性・爆発性の高いガスが容易に汚水に混入してしまい、それがシステムの安全な運用に悪影響を及ぼすのである。第二に、高温の蒸気と汚水が下水道に流入すると、汚水の温度が上昇し、蒸発した可燃性液体が火災を引き起こす可能性があります。第三に、ガスの吸収および脱着の際、可燃性液体や可燃性ガスが存在する場合、温度が上昇するとこれらのガスが放出されます。この時、可燃性液体が出口から絶えず溢れ出すことになります。 2　危険な物質が生成される　下水道に排出されるさまざまな物質が互いに反応し、可燃性や爆発性、あるいは自燃性の物質が生じる可能性が高い。 3火災の拡大　　汚水管は企業地区全体に張り巡らされており、爆発や火災が発生すると、しばしば汚水処理システムを通じて広がっていきます。適時に阻止しなければ、連鎖的な被害が起こる可能性が高いのです。 4 点火源　汚水処理施設における点火源は多種多様で、機械的膨張、摩擦による火花、溶接時の火花、点いたタバコの吸い殻、車両の排気管から出る火花などがある。 汚水処理事故分析　　急速に発展してきた近10年間で、汚水処理場では多くの安全事故が発生した。 　　汚水管内では通常、硫化水素ガスが発生します。これは水に溶ける**性質のあるガスで、ニオイの強い卵の腐ったような臭いがします。軽度の接触ではめまいや倦怠感が現れ、検査すると結膜の充血や肺の乾性ラ音が見られる；中等度の曝露では、めまい、動悸、呼吸困難が現れ、次第に意識が朦朧とし、嘔吐や下痢、けいれんが起こり、最終的には昏睡状態に陥り、呼吸麻痺によって死亡することもある；極めて高濃度の硫化水素に触れると、「感電様」の中毒が発生し、被曝者は数秒以内に倒れ、呼吸が止まります。長期にわたる曝露は、嗅覚の低下や神経衰弱症候群、自律神経機能障害を引き起こす。汚水が処理場の各工程に流れ込むと、各工程内はこのガスで満たされる。特に換気が困難な配管や井戸の底、池の底は、硫化水素が猛威を振るう場所です。汚泥消化槽では、メタンという学名のバイオガスも生成されます。無色無味で水に溶けませんが、引火しやすく爆発しやすいため、同様に大きな害をもたらします。汚水の中には、さまざまな細菌や寄生虫の卵も生息しており、うっかり触れると人にも害を及ぼすことがある。 　　山西省運城市の汚水処理場で、2007年5月20日の午前9時20分頃、作業員が汚水ポンプ室の汚水池でゴミを清掃している最中に酸欠で窒息しました。彼を助けようと2人の同僚が水中に入ったところ、彼らも危険にさらされました。3人は救出され病院に運ばれたが、救命処置が効かず死亡した。 　　太原市殷家堡汚水処理場、2006年8月8日13時、作業員が取水井の閘門の点検を行っていた。彼はまず井戸の蓋を開けて換気し、その後下に降りた。しばらくして不調を感じて上がってきて、30分休んだ後、再び下に降りたが、二度と上がってこなかった。続いて3人が救助に向かったが、結果として4人全員が井戸の中で命を落とした。事故の元凶はまさに硫化水素ガスである。 　　北京通州の新華聯家园北区の管理スタッフが汚水井戸内で修理作業を行っていた際に、中毒事故が発生しました。まず3人が井戸に降りていき、その3人が中毒症状を示した後、さらに7人が救助のために降りていき、最終的に10人全員が中毒になった。その後、6人の物件管理スタッフが死亡し、4人は救助により危機を脱した。その中には消防士が1人いました。彼と仲間たちは次々と4人を救出したが、彼が装着していた空気呼吸器が閉じ込められていた人に引きちぎられ、中毒により残念ながら命を落とした。 　　1986年4月7日、ある汚水処理場で、同済大学を卒業したわずか26歳の張工場長が、数人の技術者を連れて、傘下のある汚水ポンプステーションに赴き、そこの機械設備の技術的パラメータを測定し、設備の稼働状況を確認した。その日の午前9時、張工場長と5人の仲間たちが水ポンプを止めて室内の汚水槽に入ったところ、突然大量の硫化水素ガスが流れ込み、まるで稲妻のように、数人全員が倒れてしまった。ポンプステーションの他の職員たちはその様子を見て、急いで助けを呼んだ。近くにいた作業班が駆けつけ、10人以上で救助活動を行い、室内の汚水槽から4人を救出したが、そのうち3人は病院へ搬送される途中で死亡した。その後、2人がいないことに気づき、すぐに人員を再編成して防毒マスクを着用させてプール内で捜索したところ、汚水の中から1体の遺体が見つかった。消防士が駆けつけ、プール内でさらに1体が発見された。これで、若い工場長を含め、6人中5人が死亡した。事故の元凶は硫化水素です。現場検査の結果、事故から3時間半後も硫化水素濃度は依然として600mg/m3に達し、**衛生基準の約60倍にも上っていた。濃度が1000mg/m3に達すると、接触した者はまるで稲妻に打たれたかのように、瞬時に死亡する。 　　彼らの死は、自分たちの不注意と切り離せない。まず、この場所は硫化水素が発生する場所であり、彼らは何の保護措置も取らずに中に入っていったのだ。さらに、事故発生後、効果的な緊急救助手段がなく、手当てもまともにできず、5人が命を落とした。 化学工業企業の汚水処理システムにおける安全対策 1 汚水配管の適切な設置　企業の配水管は、住宅地やタンク群、生産装置の中を通過させてはならない。工場内の汚水用排水路には、必ず明渠や配管を設置する必要があり、明渠で開放的に処理する場合には、二次汚染を防ぐために清浄な水を使用しなければならない。屋外の下水管道は密閉処理を行い、覆土と暗渠で覆う必要がある。 　　生活用排水路については、他の排水路と直接接続することは厳しく禁じられている。生活系汚水と化学系汚水を混ぜ合わせざるを得ない場合は、ポンプステーションを使用して輸送することができるが、可燃性・爆発性のガスが混入しないように注意しなければならない。 2 混合による安全上のリスクの防止　実際の操作においては、可燃性や爆発性のある物質が混ざり合うことを厳しく禁じます。また、工場の床や洗浄装置の配管、水槽などは、必ず清潔な水で洗浄し、配管内に可燃性や爆発性のある物質が溜まらないようにしなければなりません。危険物を扱う設備から発生する汚水を処理する際には、まず浄化処理を行い、有害物質や可燃性・爆発性物質を除去しなければならず、排出物が基準を満たした後でなければ排出することはできない。 3 爆発性のガス混合物の発生を避ける　工程設備から排出される廃水は、決して直接下水道に排出してはならない。排出する前に、その中に含まれる可燃性ガスや液体を完全に除去する必要がある。これには、工場内に局所的な脱気装置や蒸発装置を設置し、さらに工場全体での廃水脱気システムも導入することが有効だ。また、40度を超える汚水は直接排出しないようにし、プロセス機器から下水道の排水管までの間にフランジや液体シール装置を設置する必要があることにも注意が必要です。 4 燃焼や爆発が配管に沿って拡大するのを防ぐ　汚水処理システムでは、燃焼や爆発が配管に沿って広がるのを防ぐために、適切なウォーターシールポンプを設置する必要がある。ウォーターシールポンプを設置する際には、以下の点に注意する必要がある。すなわち、各汚水排出システムには適切なウォーターシールポンプを設置しなければならず、もし2つのウォーターシールポンプ間の配管の長さが300mを超える場合は、追加のウォーターシールポンプを設置する必要がある。プロセス装置内の炉、ポンプ、塔、および熱交換機の位置には、ウォーターシールを設置する必要がある。油分分離槽の入出水管には水封を設ける必要があり、点検マンホールは密閉式にする必要がある。また、生産施設で明渠排水を設計する場合は、水封井を用いて明渠を隔てる必要があり、その長さは20m以内に抑える必要がある。 5 汚水処理システムの損傷防止
井戸、下水道管、および水室が腐食するのを防ぐためには、耐腐食性の高い材料を選ぶ必要がある。大口径の水管には鉄筋コンクリート管を使用し、中・小口径の管には耐酸性のある陶磁器管を利用することができる。建物にはアスファルトを塗布することができ、汚水の輸送や処理用の機器には合金鋼が適しており、炭素鋼も使用できる。 　　沈殿物が配管や水道、施設を塞ぐのを防ぐため、汚水を排出する前に沈砂槽や澄水槽を用いて浄化し、そこに含まれる懸濁粒子を除去する必要がある。また、固体粒子が下水道の配管内に堆積するのを防ぐためには、傾斜設計を採用して下水道の配管を保護する必要があり、具体的な傾斜角度は式を用いて計算することができる。 6 火源の除去　蒸気や可燃性ガスが溜まっている下水道では、危険が排除されるまで作業を厳禁する。火花や明火が発生する場所から15m以内には排気管の設置を厳禁し、汚水処理場の建物や設備については、「石油化学企業設計防火規範」に従って防火間隔を設ける必要がある。生産過程において、可燃性ガスや可燃性液体が正常に排出されず、修理が必要な場合は、事故警報を発令しなければならない。これにより、排出された可燃性ガスや可燃性液体が引火するのを防ぐためである。 まとめ：化学工業企業は危険事故が多発する業種であり、爆発の発生率も高い。安全事故の発生率を低減するためには、適切な機械設備を選定し、定期的に点検を行う必要がある。同時に、充実した管理策を策定し、作業員の安全意識を高めることも重要だ。このような複合的な対策を講じることによってのみ、化学工業企業の汚水処理システムに潜む安全上のリスクを未然に防ぐことができる。