排ガス中の白煙の正体は？白煙除去装置の種類と仕組み
白煙は、工場などから排出される高温の排ガス中の水蒸気が冷えて微細な水滴となり、視認される現象です。多くは無害ですが、見た目の印象から有害と誤解されることがあり、住民の苦情や設備腐食、景観・視界への影響といった課題を招きます。
従来の処理装置では除去が難しく、加熱空気吹込方式や静電気方式など、専用の白煙除去装置が必要とされます。また、近年はエネルギー効率向上や温暖化対策の観点から、白煙防止装置の運用見直しや発電への熱転用が進められており、環境とコスト両面への配慮が重要となっています。
目次
排ガス中の白煙問題
工場から排出される白煙は、環境汚染の象徴と誤解されがちですが、その正体や影響を理解することが重要です。白煙が示すものとその対策について詳しく見ていきましょう。
◇排ガス中の白煙の正体
白煙は、排ガス中の水蒸気が冷えて凝縮することで発生する現象です。工場などから排出される排ガスは通常、160〜170℃程度の高温ですが、大気中に放出されると急激に冷やされ、水蒸気が微細な水滴となって空中に浮かび、白煙として目に見えるようになります。
この現象は、特に冬場や湿度の高い日に発生しやすくなります。
ただし、白煙の正体が必ずしも水蒸気だけとは限りません。排ガス中に窒素酸化物（NOx）や硫黄酸化物（SOx）などの化学物質や微粒子が含まれている場合、それらが白煙の中に取り込まれ、有害な成分となることもあります。
そのため、白煙の成分を正しく見極めることが重要です。単なる水蒸気であれば基本的に無害ですが、有害物質を含む白煙は環境や健康への影響が懸念されます。
また、白煙とばい煙は明確に区別されます。白煙は、水蒸気の凝縮によって生じるもので、煙突の出口付近に透明な空間が見えるのが特徴です。一方、ばい煙は、黒色や灰色をしており、すすや有害物質を多く含んで直接排出される煙であり、環境負荷が大きくなります。
◇排ガスの白煙は除去すべき？
白煙は多くの場合、無害な水蒸気の凝縮によって発生しますが、その見た目が周囲に与える印象の悪さから、さまざまな問題を引き起こすことがあります。
とくに、白煙が立ちのぼる様子を見た人が、「有害物質が排出されているのではないか」と誤解する可能性があり、その結果、近隣住民からの苦情や企業イメージの低下につながることもあります。
また、白煙が工場設備に悪影響を及ぼすケースも少なくありません。排ガス中の微細な水滴が金属表面に付着すると、長期的には腐食の原因となり、設備の耐久性を損なうリスクがあります。
とくに化学工場や食品工場などの衛生・安全性が重視される施設では、白煙の発生を抑えることが重要な運用課題となっています。
こうした背景から、白煙除去装置を導入する工場も増加しており、排ガス処理の高度化が求められているのが現状です。
◇白煙によって懸念される問題
白煙は基本的に無害な水蒸気が冷やされてできたものですが、その見た目や発生状況によって、さまざまな問題や誤解を引き起こすことがあります。
まず一つは、視界不良による影響です。白煙が発生すると、霧のように視界を遮ってしまうことがあります。これにより、道路や空港での交通に支障が出る恐れがあり、実際に白煙を火事と間違えて通報されたケースもあります。
次に、景観や日照への影響もあります。白煙が立ちこめることで、周囲の景色が見えづらくなったり、日光が遮られてしまうことがあります。これが続くと、植物の生育や人々の生活にも影響を及ぼす可能性があります。
さらに、白煙はしばしば「有害な煙」と誤解されがちです。本来は水蒸気が冷えて白く見えるだけのものですが、過去の工場排煙や家庭でのごみ焼却の影響から、「白煙＝大気汚染」というイメージが根付いてしまっています。
このように、白煙そのものに害はなくても、見た目の印象や過去の経験からくる誤解によって、地域の人々や周囲に不安や混乱を与える可能性があります。そのため、白煙対策は見た目や環境への配慮としても重要とされています。
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白煙除去の難しさと白煙除去装置
工場の排ガスに含まれる白煙は、除去が難しいという課題があります。白煙は微細な粒子として大気中に拡散し、従来の手法では十分に捕集することができません。そのため、白煙除去には特殊な技術が求められます。
◇白煙除去の難しさ
白煙は、高温の排ガスが外気に触れることで急激に冷却され、水蒸気が過飽和状態となり微細な水滴に変化することで発生します。この水滴が集まって白く見える霧状の粒子となり、白煙として視認されます。
また、白煙は単に水蒸気由来だけでなく、異なる気体が反応して蒸気圧の低い化合物が生成されることでも発生します。特に、化学反応により生成される白煙は、粒子が非常に微細かつ化学的に安定しているため、除去が難しくなります。
白煙を構成する粒子の多くは1ミクロン以下の極めて小さなサイズであり、従来のミストエリミネーターやスクラバーでは十分に捕集できないのが実情です。これらの微粒子は、「ブラウン拡散運動」と呼ばれる不規則な動きをするため、障害物に衝突せずにすり抜けてしまう性質があります。
そのため、一般的なフィルターや洗浄装置では効果的な除去が困難です。特に、化学反応によって発生する白煙は、成分が安定しているため、高性能な除去技術が必要とされており、これに対応するための高度な装置開発が求められています。
◇白煙除去装置とは
白煙除去装置とは、工場や焼却施設などから排出される白煙（主に水蒸気の微粒子や酸ミスト）を取り除くための専用設備です。
白煙除去装置は、こうした微細な粒子状の白煙を効率よく捕集・除去するための装置で、以下のような役割を担っています。
・水蒸気や酸ミスト、ヒュームなどを除去し、透明な排気にする
・周辺住民からの誤解や苦情を防ぐ
・設備内に発生する腐食や結露などのトラブルを防止
・環境基準への適合と企業イメージの向上に貢献
白煙は必ずしも有害ではありませんが、見た目の印象や設備への影響、周囲への配慮といった点から、その発生を抑える必要があります。
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白煙除去装置の主な種類
白煙除去装置には、さまざまな種類があり、それぞれ異なる特性を持っています。白煙の発生メカニズムや粒子の性質に応じて、適切な除去方法を選ぶことが、効果的な処理には不可欠です。
◇加熱空気吹込方式
白煙の発生を抑制するためには、排ガス中に含まれる水蒸気を凝縮させないよう、ガス温度を再加熱して排出時の冷却を防ぐことが重要です。その手法として、加熱した空気を煙道へ吹き込む「加熱空気吹込方式」が用いられています。主に次の3つの方式があります。
蒸気式加熱空気吹込方式（オフライン方式）
この方式では、ボイラーなどで発生した蒸気を利用して熱交換器内の空気を加熱し、その温風を煙道に吹き込みます。設備内の蒸気を再利用できる点が特徴で、蒸気供給が安定している施設に適しています。
「オフライン方式」とも呼ばれ、主流の排ガス処理ラインとは別系統で空気を加熱・供給する構造になっているため、運用の柔軟性が高く、装置の独立性も確保しやすい方式です。
ガス式加熱空気吹込方式（インライン方式）
この方式では、ボイラーなどの燃焼排ガスの熱を利用して空気を熱交換器で加熱し、その空気を煙道に吹き込みます。燃焼設備の排熱を効率的に再利用できる省エネルギー型の方式であり、設備全体の熱回収率の向上にも貢献します。
「インライン方式」とも呼ばれ、排ガス処理ラインに直結する構成のため、シンプルな配管構成で導入しやすいのが特長です。ただし、熱源となる排ガスの温度や安定性に左右される面があります。
燃料式加熱空気吹込方式
この方式では、灯油などの専用燃料を使用した熱風バーナーによって空気を加熱し、煙道に吹き込む方法です。独立した加熱源を持つため、既存設備の排熱や蒸気に依存せずに運転が可能であり、柔軟性の高い方式といえます。
一方で、燃料費がかかることや、運転コストが比較的高くなる点には注意が必要です。排ガス量が少ない施設や、白煙の発生が限定的なシーンでの補助的な加熱方式として導入されることが多いです。
◇静電気方式
静電気の力（クーロン力）を利用した白煙除去装置は、従来の湿式処理では取りきれなかった白煙を、確実に消すことができる装置です。
特に、酸ミストや水溶性ヒュームといった白煙の除去に優れており、効率が高く、設置スペースが小さくて済むうえに、ランニングコストも低く、ほぼメンテナンスが不要なのが特長です。
この装置は、たとえば塩酸・硝酸・硫酸・過塩素酸などを加熱したときに出る白煙や、三酸化硫黄、塩化アンモニウムなどの白煙に対応できます。
仕組みとしては、放電管と集塵板の間に高い直流電圧をかけ、白煙の粒子に電気を帯びさせます。その粒子は、静電気の力で集塵板に引き寄せられて捕まえられ、空気中から除去されます。
◇その他
スクラバーやミストエリミネーターで、排ガス中に含まれるミスト（霧状の微粒子）や有害成分を除去する方法です。
スクラバーは、排ガスを水や化学薬品を含む液体と接触させて、有害成分やミストを液中に取り込む装置です。排ガス中の汚染物質が、液体との物理的な接触や化学反応によって除去される仕組みです。
ミストエリミネーターは、排ガス中に含まれる液滴（ミスト）を機械的に捕集する装置です。これは、スクラバーで取りきれなかった水滴や霧状の粒子をさらに補足し、最終的な気液分離を行う仕上げ工程にあたります。
これらの機器は主に排ガスの「洗浄」と「ろ過」の役割を果たしており、白煙対策や大気汚染防止に重要な役割を担っています。
スクラバーで化学成分や粗い粒子を処理し、ミストエリミネーターで微細な水滴や残留ミストを回収することで、白煙を大幅に低減または完全に除去することが可能です。
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白煙除去装置の導入事例
排ガス処理においては、施設の性質や発生するガスの種類に応じて、最適な集塵・白煙除去対策を講じることが求められます。とくに高温の煙や酸性の白煙など、処理が難しいケースでは装置の選定や構成が大きく結果を左右します。
◇スクラバーで解決した事例
ある研究施設では、発火試験時に発生する高温の白煙や黒煙、ダストを安全に集塵する必要がありました。もともとシャワー塔方式（樹脂製）のスクラバーによる集塵を検討していましたが、高温対応が難しく、集塵効率も期待以下だったため導入を断念しました。
相談を受けた株式会社アコーは、既設のウェットスクラバーで高温の煙やダストを水にくぐらせて集塵し、同時にガスの温度も下げる方法を提案しました。
さらに、ウェットスクラバーで捕集しきれない微細な煙やダストについては、バグフィルターを追加し、スクラバー3台、バグフィルター1台で効率よく捕集しています。バグフィルターはスクラバーの風量に合わせて最小120m³/minから最大520m³/minまで可変運転が可能です。
◇電気集塵装置で解決した事例
ある樹脂成型工場では、成型機の樹脂を入れ替える際に大量に発生する白煙の除去が課題となっていました。そこで三協エアテック株式会社は電気集塵装置を使った簡易デモ機を現場に持ち込み、実際の成型機から発生する白煙を吸引・回収する実験を行いました。
実験の結果、電気集塵装置を使うことで、肉眼では確認できないレベルまで白煙を瞬時に除去できることが実証されました。臭気については完全には除去できませんが、対策前のような強い刺激臭は大きく軽減され、さらに排気口に活性炭フィルターを追加することで脱臭効果が高まることも確認できました。
この取り組みから、成型機の白煙発生部にフレキダクトを取り付けて回収する構造や、複数台の成型機に1台の集塵装置で対応できる運用方法も有効であることが分かりました。
白煙除去装置の運用における課題
白煙防止装置は、排ガス中の水蒸気を再加熱することで白煙の発生を抑える装置として多くの施設で導入されてきました。しかし近年では、地球温暖化対策や施設のエネルギー効率向上、コスト削減といった観点から、その運用を見直す動きが広がりつつあります。
◇エネルギーの消費量
近年深刻化している地球温暖化への対策として、排ガス処理設備に使用されるエネルギーを、できる限り発電などの有効な用途に回すべきという方針を、国が打ち出しています。
環境省の「白煙防止装置の運用停止による蒸気の効率的利用」では、白煙防止装置を停止しても、有害物質の発生リスクや他の設備への影響はほとんどないことが判明しました。
そこで装置の運転を見直し、その熱源として使用していた蒸気を発電などの有効な用途に転用する方針が検討されています。これにより、エネルギーの無駄を減らし、施設全体の効率向上が期待されています。
引用元：環境省「白煙防止装置の運用停止による蒸気の効率的利用」
◇設置コスト
白煙防止装置を設置しないことで、新設施設の建設費を削減できるという経済的な利点もあります。
たとえば、武蔵野クリーンセンターは白煙防止装置の導入に約1億円の費用がかかると公表しています。これを省略することで建設コストを抑え、発電効率を向上させると同時に、運営費の節約にもつながると考えられています。
引用元：武蔵野クリーンセンター
◇自治体も白煙防止装置の運用停止を検討
高知市の清掃工場では、冬季に煙突から出る白煙（水蒸気）を見えなくするために「白煙防止装置」を使っています。この装置は、ごみ焼却で発生した熱を利用して外気を200℃以上に加熱し、その温かい空気を排ガス中に吹き込むことで、水蒸気が結露して白煙になるのを防いでいます。
現在、高知市ではこの白煙防止装置の運用停止を検討しています。理由は、装置の運転に使っていた熱エネルギーや電力を発電設備に回すことで、年間約190万円の収入増や約70万円の電力売却収入が見込めるためです。
また、装置の点検整備費用（年間約100万円）の節約や、温室効果ガスの排出を年間約100トン削減できるという効果もあります。
引用元：高知市
排ガス処理装置のおすすめメーカー
白煙除去装置を提供するメーカーは、技術力と実績を活かし、さまざまな業界での排ガス処理に貢献しています。
◇サンレー冷熱株式会社
80年以上の歴史を持つ燃焼技術の専門メーカーで、環境に配慮した高効率・省エネルギーの排ガス処理装置を提供しています。
特に、触媒燃焼式・直接燃焼式・濃縮式の脱臭装置をはじめ、パルスプラズマ脱臭装置や熱風発生装置など、幅広い製品ラインナップを誇ります。
| 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/environment/ |
また、白煙除去に関しても、同社の排ガス処理装置を活用することで、VOC（揮発性有機化合物）や悪臭ガスの除去とともに、排ガスの白煙化を抑制できます。
さらに、中国・韓国・台湾にもアフターサービス拠点を設置し、国内外の企業をサポートする体制が整っていることも大きな強みです。
触媒燃焼式脱臭装置
サンレー冷熱株式会社の「触媒燃焼式脱臭装置」は、悪臭などの排ガスを触媒の力で低温（150～350℃）で分解し、省エネかつ高効率に脱臭できる装置です。
触媒を使うことで安全に低コストで処理でき、高効率熱交換器も搭載しているためランニングコストを抑えられます。廃熱回収にも対応しており、小型から大型まで幅広い規模に合わせた設計が可能です。
この装置は、印刷工場、電子部品工場、化学製品工場、医薬・製薬工場、フィルム・シール工場、塗装工場、石油化学工場、半導体工場、食品工場、研究所など、さまざまな業種で利用されています。
処理効率は98～99％と高く、都市ガス、LPG、電気ヒーター、灯油など多様な熱源に対応しています。
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。
◇株式会社協立製作所
引用元：株式会社協立製作所
研究実験設備の設計・施工を手掛ける企業で、特に白煙除去装置の開発において高い評価を得ています。
同社の白煙除去装置は、従来の手法では捕集が難しい微細ミストを「ブラウン拡散運動」を利用して確実に捕集するのが特長です。
この装置は、特殊グラスファイバーフィルターを用いた濾過方式を採用し、1ミクロン以下の微細ミストを高効率で除去します。
| 会社名 | 株式会社協立製作所 |
| 所在地 | 〒101-0065 東京都千代田区神田三崎町3丁目3−12 少年画報ビル階 |
| 電話番号 | 03-6272-4795 |
| 公式ホームページ | https://www.kyoritsu-yes.co.jp/ |
さらに、スクラバーや排ガス洗浄装置と組み合わせることで、より効果的な白煙除去が可能となり、環境対策を必要とする工場や研究施設に最適なソリューションを提供しています。
株式会社協立製作所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。
▼株式会社協立製作所はプランニングからメンテナンスまで一貫対応
◇日本フィルトレーショングループ株式会社
工業用フィルターの開発と製造を行う国内有数のメーカーであり、空気浄化や液体ろ過の分野で豊富な実績を持っています。
同社の製品は、食品加工・医薬品製造・半導体産業などの高度なクリーン環境を必要とする業界で広く活用されています。
白煙除去の分野では、高性能なフィルター技術を応用し、排ガス処理装置と組み合わせることで、排気中の微粒子やミストを効果的に捕集することが可能です。
| 会社名 | 日本フィルトレーショングループ株式会社 |
| 所在地 | 〒160-0022 東京都新宿区新宿1丁目23-6 グローイン新宿御苑204 |
| 電話番号 | 03-5341-4484 |
| 公式ホームページ | https://www.filtrationgroup.jp/ |
特に、エアフィルターやガス吸着技術を活用した装置は、排ガス中の白煙の原因となる微細粒子の除去に優れた性能を発揮し、持続可能な環境対策を実現します。
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。
まとめ
白煙は工場などから排出される排ガス中の水蒸気が冷却されて微細な水滴となり、目に見える形で現れる現象です。基本的には無害な水蒸気であることが多いものの、見た目から有害と誤解されやすく、住民からの苦情や設備の腐食、景観や視界の妨げといった問題を引き起こすことがあります。
除去には高性能な装置が必要であり、従来のスクラバーやフィルターでは対応が難しいケースもあります。そのため、加熱空気吹込方式や静電気方式、ミストエリミネーターなどの高度な白煙除去装置が導入されています。
近年では、地球温暖化対策やエネルギー有効活用の観点から白煙防止装置の運用を見直し、発電への熱転用や設置コストの削減を図る動きも広がっています。白煙対策は環境保全と施設運営の両立を目指す上で重要な課題となっています。
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