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印刷・コーティング業界は、工業用揮発性有機化合物（VOC）および粒子状物質による汚染の主要分野です。その排ガスは、複雑な組成、可燃性・爆発性、そして高い処理難度を特徴としています。以下では、排ガスの特性、処理技術、代表的なプロセス、政策動向といった側面から体系的に分析し、的確な解決策を提示します。
I 産業排ガスの中核特性
（1）印刷業界からの廃ガス発生源：インク調製、印刷工程（オフセット印刷、グラビア印刷、フレキソ印刷）、乾燥／ラミネート工程、機器洗浄。成分：VOC：トルエン、キシレン、酢酸エチル、エタノール、メチルエチルケトン、イソプロピルアルコールなど（溶剤系インクに多く含まれる）。粒子状物質：インク粒子、紙繊維粉塵（活版印刷ではより顕著）。
（２）塗装産業からの排ガス発生源：スプレー塗装（塗料の霧化・コーティング）、レベリング（溶剤の蒸発）、乾燥（高温蒸発）、前処理（脱脂・揮発）。
成分：VOC：キシレン、酢酸ブチル、メチルイソブチルケトン（MIBK）、シクロヘキサノン、スチレンなど。粒子状物質：塗料ミスト（樹脂および顔料粒子、粒径1～100μm）、研削粉塵。その他の汚染物質：シアン化物（電気泳動法）、重金属（クロム酸塩など）を含むものもあります。
特徴：塗装工場の廃ガスは湿度が高く、粘性の塗料ミストが含まれているため、処理装置が詰まりやすくなります。乾燥からの廃ガスは高温、高濃度（VOC濃度は2000～5000mg/m³に達することがあります）で、爆発や火災の危険性が高くなります。
II. コア処理技術と応用シナリオ
▌前処理技術：粒子状物質および粘性汚染物質の除去
| テクノロジー、 | 原理 | アプリケーションシナリオ | 主要なパラメータ |
|---|---|---|---|
| ウォーターカーテン/ウォーターサイクロンによる曇り止め | ウォーターカーテンが塗料の霧の粒子を捕らえ、廃水を形成します。 | 自動車塗装および家具塗装ラインの前工程における前処理 | 塗料ミストの除去率は90%を超えており、廃水処理設備を設ける必要がある。 |
| 乾式濾過 | グラスファイバーウール/不織布が粒子状物質を遮断 | 印刷・乾燥ライン、ハードウェアスプレーライン | ろ過効率は 95% 以上、圧力降下は 500 Pa 未満です。 |
| 静電除曇 | 高電圧電界は荷電粒子を吸着する | 高濃度塗料ミストのシナリオ（コイルコーティングなど） | エネルギー消費量が少なく、処理空気量は100,000 m³/hに達します。 |
▌VOC処理技術：濃度レベルに基づく選択
（１）低濃度廃ガス（<1000mg/m³）
| テクノロジー | 原理 | 典型的なプロセス | 適用可能なシナリオ |
|---|---|---|---|
| 活性炭吸着 | VOCの微細孔吸着、飽和後の再生または置換 | 活性炭ボックス+ファン | 中小規模の印刷工房、家具の補修塗装室 |
| 生物学的処理 | 水溶性VOCの微生物分解 | 生物濾過装置/生物散水濾過塔 | 水性インク印刷、食品包装印刷 |
| 光触媒酸化 | UV光+触媒によるVOCの分解 | 写真 – 酸素触媒装置 + 活性炭 | 実験室での噴霧、低濃度臭気の処理 |
（2）中・高濃度排ガス（500～5000mg/m³）
| テクノロジー | 原理 | 典型的なプロセス | 適用可能なシナリオ |
|---|---|---|---|
| 触媒燃焼（RCO） | 触媒は低温でVOCをCO₂ + H₂Oに酸化します | 活性炭吸着＋触媒燃焼一体型機 | 印刷・乾燥ライン、自動車修理塗装 |
| 再生熱酸化装置（RTO） | 高温焼却＋再生器の熱回収 | ゼオライト回転ホイール濃縮+RTO | 大手印刷会社（輪転印刷）、コンテナ塗装 |
III. 典型的な技術プロセス
（１）印刷企業（溶剤インク、中規模）
技術プロセス：ガス収集フード（収集効率 ≥ 90%）→ 一次効果濾過（インク粒子の除去）→ 活性炭吸着ボックス（2 セットをローテーション、オフライン再生）→ ファン → 標準まで排出（VOC 濃度 < 50mg/m³）。
（２）自動車用塗装ライン（溶剤系塗料）
技術プロセス：スプレーブース（水の渦流で塗料のミストを除去し、廃水は凝集タンクに入る）→乾燥室（上部給気＋側面吸引）→高効率フィルターボックス（グラスファイバーウール）→RTO焼却炉（温度800℃、滞留時間＞2秒）→煙突（廃熱を利用して新鮮な空気を予熱）。
IV. 業界の問題点と解決策
- 可燃性および爆発性物質のリスク管理◦
- 対策：
- 排気ガスパイプラインには帯電防止材料を使用し、火炎防止装置と爆発緩和ディスクを設置します。
- RTO/RCO機器のVOC濃度をオンラインで監視します。濃度が爆発下限界（LEL）の25%を超えると、新鮮な空気で自動的に希釈されます。
- 対策：
- 低濃度・高容量の廃ガスは処理コストが高くなります。
- 対策：
- ゼオライト回転濃縮技術（濃縮倍率10～20倍）を採用し、低濃度の廃ガスを中高濃度に変換し、燃焼エネルギーの消費を削減します。
- 小規模企業では、独自の再生システムを構築することを避けるために、活性炭吸着 + 移動床再生（サードパーティの専門チームが飽和炭素を定期的に交換）を選択できます。
- 対策：
- 塗料ミスト付着装置◦
- 対策：
- 塗装ラインの前端に多段濾過（一次濾過＋中効率濾過＋高効率濾過）を設置し、濾過綿を定期的に交換します（2週間に1回の交換を推奨）。
- 塗料ミストの詰まりのリスクを軽減するために、付着防止コーティング活性炭またはセラミック触媒を使用します。
- 対策：