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排ガス処理装置コラム

排ガス処理装置でNOx対策を強化!排出量削減方法も解説

公開:2025.03.26 更新:2025.03.27
排ガス処理装置でNOx対策を強化!排出量削減方法も解説
引用元:photoAC

NOx(窒素酸化物)は、主に一酸化窒素(NO)と二酸化窒素(NO₂)から成り、大気汚染や光化学スモッグ、酸性雨を引き起こす原因となります。自動車や工場などから排出され、人体に悪影響を与えることもあります。

NOxの排出を減らすためには、低NOx型燃焼技術や排ガス処理装置が有効です。選択的触媒還元法(SCR)や無触媒脱硝法(SNCR)などでNOxを窒素と水に分解し、再利用技術も進展しています。

NOxとは?発生源と種類を解説

排ガス処理装置
画像出典:photoAC

大気汚染の一因としてたびたび耳にする「NOx(窒素酸化物)」ですが、その具体的な性質や発生メカニズムについては意外と知られていません。こちらでは、NOxがどのように発生し、どんな種類が存在するのかをわかりやすく解説します。

◇NOxの主な発生源

NOx(窒素酸化物)の発生は、私たちの生活や産業活動と密接に関係しています。主な発生源は、火力発電所や工場などの固定燃焼設備、そして自動車・船舶・航空機などの移動発生源です。中でも自動車からの排出量は多く、都市部における環境悪化の一因とされています。

また、工業系ではアジピン酸や硝酸の製造装置、金属の硝酸浴槽などの化学反応を伴うプロセスからもNOxが発生します。こうした施設ではボイラーや焼却炉、ディーゼル機関などが使用されており、継続的に排出されるため、排ガス処理装置による対策が欠かせません。

◇NOxの種類


NOxは「窒素酸化物」の総称であり、主に一酸化窒素(NO)と二酸化窒素(NO₂)が含まれます。まず、燃焼時に高温で空気中の窒素と酸素が反応することでNOが生成され、これが大気中で酸化されることでNO₂へと変化します。

このように、NOとNO₂がセットで存在するのがNOxの特徴です。さらに、NOxにはその他の窒素酸化物(N₂O、NO₃など)も含まれますが、環境規制で特に注目されるのはNOとNO₂です。

なお、NOは水に溶けにくく酸化も遅いため、排ガス中に長く残留する性質があります。そのため、排出段階での処理が重要となり、各種の無害化装置や低NOx型燃焼技術の導入が求められているのです。

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NOxはなぜ規制されている?

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NOxの排出が問題視されるのは、単なる空気の汚れにとどまらず、環境や人体に重大な影響を及ぼすためです。光化学スモッグや酸性雨、さらには健康被害との関係性を通して、なぜNOxが厳しく規制されているのかを明らかにしていきます。

◇光化学スモッグや酸性雨の原因になる


NOx(窒素酸化物)は、大気中で揮発性有機化合物(VOC)などと反応し、紫外線の影響で光化学オキシダント(Ox)と呼ばれる有害物質を生成します。このOxが地表付近に溜まることで、目の痛みや喉の違和感を引き起こす「光化学スモッグ」が発生します。特に夏季の晴天時には、都市部で注意報が出されることもあります。

さらに、NOxは大気中で化学反応を起こし、硝酸(HNO₃)などの強酸を生成することで、酸性雨の原因にもなります。酸性雨は森林や農作物に被害を与えるだけでなく、コンクリートや金属の腐食を早め、建築物やインフラへの影響も無視できません。

このようにNOxは、単なる排出ガスにとどまらず、広範な環境破壊を引き起こす要因となっているのです。

◇人体に悪影響を与える


加えて、NOxの問題は環境面に限らず、私たちの健康にも深刻な影響を及ぼします。特にNOxの一種である二酸化窒素(NO₂)は、呼吸器への刺激性が強く、高濃度になると咳や喘息などの症状を悪化させることが確認されています。特に、子どもや高齢者、呼吸器疾患を持つ人にとっては、より大きなリスクとなります。

また、光化学オキシダント(Ox)によって引き起こされるスモッグは、目のかゆみや吐き気、頭痛などの体調不良を引き起こすだけでなく、屋外活動を制限する社会的影響もあります。こうした理由から、NOxは大気汚染防止法の対象物質として厳しく規制されており、排出量を削減するための技術導入や排ガス処理装置の設置が求められているのです。

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NOxの排出を減らすには

排ガス処理装置
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NOxの影響を最小限に抑えるには、発生源そのものを見直すことと、排出後の適切な処理の両面が必要です。こちらでは、実際に使われている低NOx型燃焼技術と排ガス処理装置を用いた無害化手法について、具体例とともに紹介します。

◇低NOx型燃焼技術の導入


NOx(窒素酸化物)を抑制するための第一歩は、そもそも排出量を減らすことにあります。その有効な手段のひとつが「低NOx型燃焼技術」の導入です。この技術は、燃焼時における酸素濃度の調整や燃焼温度の最適化によって、NOxの生成を抑制します。

具体的には、空気予熱温度の低下や二段燃焼方式、排ガス再循環(EGR)といった方法が採用されています。なかでも、低NOxバーナーは代表的な技術で、火炎の分割や混合の工夫により、局所的な高温域を避けることで発生を抑えます。

ただし、燃焼条件の調整次第では、COやばいじんの排出が増えることもあるため、全体のバランスを見ながらの最適化が求められます。

◇無害化装置の導入


それでもなお発生してしまうNOxについては、「排ガス処理装置」による無害化が必要です。現在、主流となっている処理法が「選択的触媒還元法(SCR)」と「無触媒脱硝法(SNCR)」です。どちらもアンモニアや尿素などの還元剤を使って、NOxを窒素(N₂)と水に分解する仕組みです。

SCRは高い除去率と安定性が評価されており、火力発電所や大型ボイラーで幅広く導入されています。一方、より簡易な構造のSNCRは、初期コストを抑えたい中小規模施設向けとして適しています。また、近年ではNOxをアンモニア(NH₃)に再資源化する「NTA技術」などの革新的な取り組みも進んでおり、排出ガスを処理するだけでなく、再利用する時代へと移行しつつあります。

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おすすめの排ガス処理装置業者3選

排ガス中のNOx(窒素酸化物)を効果的に除去・無害化するには、適切な装置を選ぶことが重要です。こちらでは、排ガス処理装置における高い技術力と実績を誇る国内メーカー3社をご紹介します。

◇サンレー冷熱株式会社

サンレー冷熱株式会社
引用元:サンレー冷熱株式会社

中濃度から高濃度の有害ガスに対応し、バーナー技術を応用した一品仕様の製作も可能です。排ガス処理装置の納入実績は700基以上を誇り、導入から保守まで一貫したサポート体制も魅力です。

会社名サンレー冷熱株式会社
所在地〒573-1132
大阪府枚方市招提田近3-25
電話番号072-856-3221
公式ホームページhttps://www.sunray-r.co.jp/

80年超の燃焼技術を背景に、サンレー冷熱は多様な排ガス処理装置を展開しています。特に「アンモニア燃焼除害装置」や「プラズマ脱臭装置」など、対象ガスの特性に応じたシステム設計が強みです。

サンレー冷熱株式会社について詳しく知りたい方はこちらも併せてご覧ください。

サンレー冷熱は充実したメンテナンス体制とアフターサービスを提供

さらに詳しい情報は公式ホームページでも確認できます。ぜひチェックしてみてください。

サンレー冷熱株式会社の公式ホームページはこちら

◇株式会社ミューカンパニーリミテド

引用元:株式会社ミューカンパニーリミテド

湿式排ガス処理装置「ミュースクラバー」は、長期運転・高除去率を両立する代表製品です。特許取得の独自技術MU-SSPW®を用いた構造により、メンテナンスフリーながらもNOxやHClなどの有害物質を高効率で除去します。

会社名株式会社ミューカンパニーリミテド
所在地〒110-0007
東京都台東区上野公園18-8
電話番号03-3828-7090
公式ホームページhttps://mu-company.com/

排水・排ガス両面での処理技術を持ち、工業分野での実績も豊富です。特に、半導体・化学・製薬業界などでの導入事例が多く、用途ごとのカスタマイズにも対応しています。

排ガス処理装置について詳しく知りたい方はこちらも併せてご覧ください。

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◇株式会社いけうち

引用元:株式会社いけうち

スプレーノズル技術に強みを持ついけうちは、NOxやSOxの除去、ガス冷却用途に特化した製品を提供しています。排ガス中に尿素やアンモニアを噴霧する脱硝ノズルは、噴霧範囲の最適化により装置全体の効率化を実現します。

会社名株式会社いけうち
所在地〒550-0011 大阪府大阪市西区阿波座1-15-15 第一協業ビル
電話番号06-6538-1075
公式ホームページhttps://www.dry-fog.com/jp/

さらに、脱硫装置や粉塵抑制用ノズルなど、公害防止に直結する多彩なラインアップが揃っています。省エネ・低メンテナンスの両立を追求する姿勢が評価され、発電所や焼却施設などで広く採用されています。

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NOx(窒素酸化物)は、大気汚染の一因となる物質で、主に一酸化窒素(NO)と二酸化窒素(NO₂)を指します。これらは火力発電所や工場、自動車・船舶・航空機などから排出され、都市部では特に自動車の排出が環境悪化の大きな要因となっています。

また、化学工業におけるアジピン酸や硝酸の製造過程でも発生し、こうした施設では排ガス処理装置が不可欠です。

NOxは光化学スモッグや酸性雨の原因となるため、厳しく規制されています。大気中で揮発性有機化合物(VOC)と反応すると光化学オキシダント(Ox)が生成され、目の痛みや喉の違和感を引き起こす光化学スモッグを発生させます。また、NOxが硝酸などの強酸を作ることで酸性雨が発生し、森林や建築物に悪影響を及ぼします。

さらに、NO₂は呼吸器への刺激性が強く、高濃度では咳や喘息の悪化を引き起こすため、特に子どもや高齢者にとってリスクが高いとされています。

NOxの排出を減らすためには、発生抑制と排出後の処理が重要です。発生抑制の手段として、低NOx型燃焼技術があり、燃焼温度の最適化や空気予熱温度の低下、二段燃焼方式、排ガス再循環(EGR)などが採用されています。

特に、低NOxバーナーは燃焼の仕組みを工夫し、NOxの発生を抑える技術として広く用いられています。ただし、燃焼条件によってはCOやばいじんの排出が増加するため、全体のバランスを考慮する必要があります。

発生したNOxを処理する方法としては、選択的触媒還元法(SCR)と無触媒脱硝法(SNCR)が主流です。SCRは触媒を用いて高温下でNOxを窒素(N₂)と水に分解するため、火力発電所や大型ボイラーで広く採用されています。

一方、SNCRは触媒を使わず、還元剤を直接噴霧してNOxを分解する方式で、コストが低いものの除去率はSCRに劣ります。近年では、NOxをアンモニアに再資源化する技術の研究も進んでおり、排出ガスの再利用が期待されています。

排ガス処理装置を導入する際は、適切なメーカーを選ぶことが重要です。サンレー冷熱は燃焼技術を応用した装置を提供し、高濃度ガスにも対応しています。ミューカンパニーリミテドの「ミュースクラバー」は、特許技術を活用し、高除去率を維持しながらメンテナンスフリーを実現しています。いけうちはスプレーノズル技術に強みを持ち、脱硝装置や粉塵抑制装置を提供しており、発電所や焼却施設で活用されています。