大気汚染物質。 大気汚染物質とは何か、なぜ除去するのか、どこで見つかるのか、どのように対処するのか。

一般に有害大気汚染物質、HAPs、大気有害物質とも呼ばれる大気汚染物質は、深刻な健康への影響や環境に悪影響を与えることが知られている汚染物質です。 大気汚染防止法は、EPAに産業施設のカテゴリーから発生する有害大気汚染物質を規制するよう求めています。 これは2段階で行われ、1つ目は技術ベースで、産業界からの大気有害物質の排出を制御するための基準が作成されます。 これらの基準の最上位はBACT（Best Available Control Technologies）と呼ばれ、ここが汚染制御ソリューションプロバイダーとしてGCESが最も得意とするところです。

EPAは187種類の有害大気汚染物質の排出削減に注力しており、顧客や環境、未来のために私たちが削減を求められている有害大気汚染物質のリストは尽きることがありません。 大気汚染物質に関するこのシリーズでは、大気汚染物質とは何か、大気汚染物質を除去する理由、大気汚染物質が発生する場所、大気汚染物質を除去する方法について説明します。

有害大気汚染物質の除去のパート1。

BTEX：BTEXは、ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、キシレンの頭文字をとったものです。 これらの化合物は、石油やガソリンなどの石油製品に含まれる揮発性有機化合物（VOC）である。

ベンゼンとは何か？ ベンゼン（C6H6）は、炭素原子6個と水素原子1個からなる分子の組み合わせで、石油化学の基礎物質のひとつとされています。 内容物が炭素原子と水素原子だけであるため、炭化水素に分類される。 ベンゼンは無色で非常に燃えやすく、甘い香りがします。

ベンゼンはどこにあるのか？ ベンゼンの主な用途は、エチルベンゼン、クメン、シクロヘキサン、ニトロベンゼン、アルキルベンゼンなどの化学物質の製造に使われますが、中でもエチルベンゼンが最もよく使用されています。 エチルベンゼンは、ポリスチレンやEPSなどのポリマーやプラスチックの製造に使用されます。 また、ベンゼンはフェノール、樹脂や接着剤用のアセトン、ナイロン、ゴム、潤滑油、染料、洗剤、薬剤、爆発物、殺虫剤などに含まれることがある。 これらの用途を考慮し、私たちは削減の必要性をさらに追求しなければなりません。 ベンゼンは多くの用途があるにもかかわらず、ヒトに対する発がん性があるため、大気中に排出する前に破壊しています。 発がん性物質とは、がんを引き起こす直接の原因となる物質と定義されています。 また、ベンゼンは骨髄不全、再生不良性貧血、急性白血病、骨髄異形成症候群、急性リンパ芽球性白血病、慢性骨髄性白血病との関連性が指摘されています。 1948年、アメリカ石油協会は「ベンゼンの絶対安全濃度はゼロしかないと一般に考えられている」と述べている。 ベンゼンは、事実上あらゆる場所で使用されているガソリンや炭化水素燃料に含まれているため、ベンゼンへの暴露は世界的な健康問題になっており、GCESではその解決策の一端を担っています。

また、BTEXにはトルエンが含まれています。 トルエンは、トルオールとしても知られ、芳香族炭化水素のカテゴリに属するVOCです。

トルエンとは何ですか？ トルエンは水に溶けない液体で、無色透明、シンナーのようなにおいがします。 ベンゼンの一置換体であり、全世界で250億ドル以上の売上高を誇っています。 トルエンは、工業用原料や溶剤として広く使用されている、非常に燃えやすい化学物質です。 トルエンは、原油中にごく微量に含まれ、ガソリンの製造や石炭からコークスを製造する際に副産物として発生する。 精製は、BTEX芳香族に使用される蒸留または溶媒抽出プロセスによる最終分離の際に行われる。 ポリウレタンフォーム、トリニトロトルエン（別名TNT）、多くの合成医薬品の製造に使用されるトルエンは、トルエンジイソシアネートの原料であり、他の化学物質の前駆物質である。 また、塗料、シンナー、シリコーンシーラント、ゴム、印刷インク、接着剤、糊、ラッカー、皮なめし剤、消毒剤などの溶剤としても使用されます。 燃料として トルエンは、内燃機関用ガソリンのオクタン価向上剤、2サイクルおよび4サイクルエンジンの燃料、ジェット燃料の代替混合物、そしておそらく最も有名なホンダのF1カーに使用されています。 また、生化学の実験で赤血球を割ってヘモグロビンを抽出したり、ポリスチレンキットのセメントとして、接着剤を使わずに刷毛で正確に塗ることができるなど、さまざまな用途があります。 トルエンを吸い込むと、疲労感、脱力感、混乱、記憶喪失、食欲不振、吐き気、難聴、色覚を含む視力低下、泥酔のような行動や言動が起こります。 トルエンを大量に吸い込むと、軽い頭痛、吐き気、眠気、意識不明、そして死に至ることもある。 吸入剤として娯楽的に使用することもできますが、重度の神経障害を引き起こすことが知られており、2007年現在、24の州でそのような用途での使用、所持、流通が違法とされています。 ベンゼンのような類似のVOCとは異なり、EPAは、情報が不十分なため、トルエンの発がん性の可能性を評価できないとしています。

BTEXの3番目の部分であるエチルベンゼンは、フェニルウレタンおよびメチルトルエンとしても知られています。 エチルベンゼンは無色で、ガソリンのようなにおいがあり、少し甘いと言われることが多い、非常に燃えやすい液体です。 石油化学産業の重要な構成要素であるエチルベンゼンは、最も一般的なプラスチック材料の1つであるスチレンを製造する際の中間体として使用されます。 エチルベンゼンの99%はプラスチックの製造に使用されますが、単環芳香族炭化水素であるC6H5CH2CH3は他にも燃料、インク、ゴム接着剤、ワニス、塗料の溶剤として使用されています。 その他にも、ガソリンのアンチノック剤として、エンジンのノッキングを抑え、オクタン価を上昇させる用途もあります。 この質問に答えるには、人の健康への影響と環境への影響の両方を見る必要があります。 まずは人の健康から始め、最後に環境保護について考えてみましょう。GCESの専門家がソリューションを設計しています。 長期間の暴露は悪影響を及ぼさないと考えられていますが、米国労働安全衛生局（OSHA）は、労働者の暴露を1日8時間、週40時間労働の場合、平均100ppmに制限しています。 国際がん研究機関は、エチルベンゼンを発がん性物質の可能性があると分類しています。 ラットやマウスでエチルベンゼンに暴露すると、腫瘍の発生率が増加するという研究結果もあります。

環境中 エチルベンゼンは水から土壌に容易に移動し、ほとんどは空気中の蒸気として存在します。 石炭、ガス、石油の燃焼により大気中に放出されることが多く、エチルベンゼンは太陽光に反応し、スモッグの発生を助けると言われています。 土壌とあまり結合しないため、地下水中に素早く移動し、廃棄物処理場や燃料地下貯蔵タンク（漏出が確認されたもの）、埋立地の近くにある井戸で見つかることがよくあります

キシレンとは何ですか？ キシレンは、BTEXの4つの部類の中でおそらく最も安全な石油化学物質で、燃料、特にコークス燃料を製造する際に触媒改質および石炭炭化によって生成されるものである。 ガソリンや航空機燃料に少量含まれ、年間数百万トン生産され、最大の製造拠点はシンガポールにあります

キシレンはどこで発見されたのですか？ キシレンは、ポリエチレンテレフタレート製ペットボトルやポリエステル製衣料品の製造に使われるモノマーであるテレフタル酸とジメチルテレフタレートの主原料となるものです。 キシレンの生産の98%は前述の製品向けで、その他に印刷、ゴム、皮革産業で溶剤として使用されています。 インク、ゴム、接着剤、シンナー、ニス、洗浄剤、さらには歯科の根管治療や耳垢の洗浄に使われる製品の有効成分など、キシレンの用途は多岐にわたる。

なぜキシレンは規制されているのですか？ キシレンは急性毒性がある一方で、引火性が高いという厄介な要素もあります。 キシレン蒸気にさらされた場合の主な身体的影響は、中枢神経系への影響です。 短期的な症状としては、頭痛、めまい、吐き気、嘔吐、脱力感、過敏性、反応時間の短縮などがあります。 低濃度での暴露は可逆的であり、永久的な損傷を引き起こすことは知られていません。 しかし、低濃度のキシレンに長期間さらされた場合、バランス、協調性、反応時間の減少が起こります。 また、長期間の暴露により、頭痛、イライラ、不眠、興奮、抑うつ、疲労感、集中力低下、震え、さらには短期記憶喪失を引き起こす可能性があります。 また、皮膚の油分を奪う刺激物として皮膚への影響も知られており、職業上キシレンにさらされる人は、マスクに加えて手袋を着用することが推奨されています。

ガルフコースト環境システムはどのようにBTEXを除去するのですか？ BTEX化合物の構造は炭素原子と水素原子だけなので、単純な燃焼反応によってBTEX化合物を除去することができます。 熱酸化はGCESがBTEXを除去するために推奨する主な方法です。 より高い破壊効率と低い所有コストが必要な場合は、再生熱酸化を選択することもできます。

Theory of OPERATION

熱酸化

熱酸化装置の揮発性有機化合物（VOC）の低減方法は、熱破壊を中心に展開されます。 熱酸化の化学的プロセスは非常に単純で、排気流の温度を、分子を結合している化学結合が壊れる程度まで上げます。 排ガス中のVOCは、燃焼室の高温によって、二酸化炭素（CO2）、水（H2O）、熱エネルギーのさまざまな組み合わせに変換される。

低い破壊効率および所有コストを必要とする状況では、再生熱酸化も除外選択肢となることがあります。 この状況では、破壊方法は依然として熱酸化ですが、再生熱酸化装置 (RTO) では、セラミック熱回収媒体のハウジングとして使用される 2 つのエネルギー回収キャニスターがシステムに含まれています。 セラミック熱回収メディアは、システムの熱交換器として機能します。 2つのキャニスターは、流れの反転を利用して2つのベッドを移動する「スイングベッド」吸収原理で動作します。

GCESシリーズ「Abating Hazardous Air Pollutants」のその他の記事：

パート1：BTEXとは、ベンゼン、トルエン、エチルベンゼンおよびキシレンの頭字語である。

Part 2: Chlorine Abatement

Part 3: NOxはNitrogen Oxidesという大気汚染化学化合物の一群です。

その4：鉛は、一緒に見つかることが多いので、（間違って）水銀とも呼ばれている

その5：アンモニア処理のための工業用空気洗浄機

その6：水銀は、水銀の一種

その7． その7：炭化水素-メタン、エタン、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン

その8：アンモニアの処理に用いる工業用空気洗浄機

その9：アンモニアと酸素の化合物で、一酸化硫黄、二酸化硫黄、三酸化硫黄

その10：炭化水素と酸素の化合物

その1：炭化水素の処理。 メチルメルカプタン – メタンチオールとしても知られるメチルメルカプタン

Part 9: H2S – 腐食性の強い硫化水素

Part 10: H2S – 腐食性の強い硫化水素

Part 10: Methyl Mercaptan – メタン、メタン、メチレン、メチルチオール

Part 12: エチレンオキシド – EtO

Part 13: 新興汚染物質としての PFAS