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下水ガスは、下水の典型的な成分である有機家庭廃棄物や産業廃棄物の分解によって下水システムで生成され収集される、有毒ガスと無毒ガスの複雑で一般的に不快な臭いの混合物です。[1]
下水ガスには、硫化水素、アンモニア、メタン、エステル、一酸化炭素、二酸化硫黄、窒素酸化物などが含まれる場合があります。ガソリンやミネラルスピリットなどの石油製品の不適切な廃棄は、下水ガスの危険性につながります。下水ガスは、その悪臭、健康への影響、火災や爆発を引き起こす可能性があるため、懸念されています。
家庭では
下水ガスは通常、配管トラップを通じて建物内に侵入することが制限されています。配管トラップは、侵入の可能性のある箇所に水封を作ります。さらに、配管通気口により、下水ガスを屋外に排出することができます。あまり使用されていない配管器具は、特に暖かい天候下では、トラップ内の水の蒸発により、下水ガスが住宅内に侵入する可能性があります。その結果、下水ガスが建物内に侵入する最も一般的な方法となり、器具を定期的に使用するか、排水口に水を追加することで簡単に解決できます。最も乾燥しやすいトラップの 1 つは、通常、家庭用の炉、 給湯器、床暖房のある部屋の近くにある床排水口です。あまり使用されないユーティリティ シンク、浴槽、シャワー、およびトイレも、乾燥の原因となることがよくあります。 これらのような離れた場所にあるトラップやあまり使用されていないトラップに自動的に水を追加するトラップ プライマーが利用可能です。通常は屋根にある配管通気口が詰まっている場合も、水が吸い上げられて防水機能が失われることがあります。
下水ガスは、配管の排水管や通気管の漏れ、あるいは建物の基礎の亀裂から漏れ出すことでも、下水ガスにさらされる可能性があります。下水ガスは一般に大気中のガスよりも密度が高く、地下室に蓄積される可能性がありますが、最終的には周囲の空気と混ざることがあります。衛生産業や農場で働く人は、市営下水道、肥料貯蔵タンク、浄化槽の清掃やメンテナンスを行う際に、仕事中に下水ガスにさらされる可能性があります。
換気のために外気を取り入れるHVAC エア ハンドラーを備えた建物では、配管の通気口が空気取り入れ口や窓に近すぎると、下水ガスの臭いの原因になることがあります。場合によっては、通気口と空気取り入れ口が適切に離れていても、建物の周りの空気の流れや風の影響で下水ガスの臭いの問題が発生することがあります。通気口の高さを高くしたり、通気管フィルターを追加したり、動力式希釈排気装置を設置したりすると、発生を減らすことができます。
歴史
19世紀半ば、屋内配管が開発されていた頃、病気は主に瘴気、つまり文字通り「汚染された空気」によって引き起こされるというのが一般的な考えでした。[2]（マラリアは、湿地帯で繁殖する蚊によって広がる病気で、当初は沼地のガスが原因と考えられていたため、「悪い空気」を意味するイタリア語からその名前がつきました。）もともと、排水管のトラップは、この悪い空気が建物内の居住空間に逆流するのを防ぐのを助けるように設計されていました。しかし、1854年の夏、ロンドンのブロードストリートでコレラが流行した際、医師のジョン・スノーらは、下水管やその他の発生源からの悪臭ではなく、汚染された水が犯人であることを証明しようとしました。[3] [4]その後、病気の細菌説が発展しても、社会は病気の蔓延に関しては下水の悪臭が比較的無害であるという考えをなかなか受け入れませんでした。
健康への影響
ほとんどの家庭では、下水ガスは不快な臭いがするかもしれませんが、重大な健康被害をもたらすことはあまりありません。[5] 住宅の下水管には、主に空気中に含まれるガス（窒素、酸素、二酸化炭素など）が含まれています。[6] 多くの場合、メタンが次に高濃度のガスですが、特に適切に換気されたシステムでは、通常、無毒なレベルにとどまります。ただし、特に下水道本管、浄化槽、またはその他の下水処理施設で下水ガスが独特の「腐った卵」の臭いをする場合は、硫化水素の含有量が原因である可能性があり、これは10億分の1の濃度でも人間の嗅覚で検出できます。この化学物質に低レベルでさらされると、目が刺激され、咳や喉の痛み、息切れ、肺への体液貯留を引き起こす可能性があります。低濃度の硫化水素に長時間さらされると、疲労、肺炎、食欲不振、頭痛、易刺激性、記憶力の低下、めまいなどの症状が現れることがあります。硫化水素の濃度が高い場合（150 ppm 以上）、嗅覚疲労が生じ、匂いが感じられなくなります。さらに濃度が高い場合（300 ppm 以上）、硫化水素は意識喪失や死を引き起こす可能性があります。非常に高い濃度の場合（1000 ppm 以上）、一呼吸するだけですぐに意識を失います。
爆発の危険
下水ガスには、非常に可燃性が高く、爆発の恐れのあるメタンと硫化水素が含まれている可能性があります。そのため、炎や火花によってガスが発火する可能性があります。[7] 下水面から2cm（0.8インチ）上で採取したサンプルでは、開放型下水道のメタン濃度（7～15 ppmv）は閉鎖型排水溝（最大300 ppmv）よりも低くなっています。[8]
温室効果ガスの寄与
完全に排出された下水ガスは温室効果ガスの排出に寄与します。浄化槽の通気管には、ある程度の臭気を除去するフィルターを取り付けることができます。[要出典]
下水ガスは動力源として使用できるため、化石燃料の消費量を削減できます。ガスはパイプで洗浄システムに送られ、発電機や熱電併給発電 (CHP) プラントの燃料として使用されます。
下水道への影響
下水に含まれるガスは、微生物の作用により、材料の耐久性に大きく影響する可能性があります。最も有害なのは硫化水素で、生物起源の硫化物腐食または微生物腐食を引き起こす可能性があります。最悪の場合、構造物の崩壊につながり、修復に多大な費用がかかります。
参照
参考文献
- ^ 「下水道ガス」dhs.wisconsin.gov 2017年3月10日。
- ^ Whorton, J. (2001年12月). 「「陰険な敵」--下水ガス」West. J. Med . 175 (6): 427–8. doi : 10.1136/ewjm.175.6.427. PMC 1275984. PMID 11733443.
- ^ 「スティーブン・ジョンソン著『ゴーストマップ』 - オンラインリソース」www.theghostmap.com。
- ^ ジョンソン、スティーブン（2006）。『ゴーストマップ』リバーヘッドブックス。ISBN 1-59448-925-4。
- ^ Thad Godish (2002 年 2 月)。「屋内環境ノートブック」。ボール州立大学: 天然資源および環境管理学部。2012 年 1 月 13 日時点のオリジナルよりアーカイブ。
- ^ VK Ojha、P Dutta、「インテリジェントガス認識システム：分析と設計の問題」、Lambert Academic Publishing、ザールブリュッケン、ドイツ、ISBN 978-3-659-21734-0
- ^ 「下水ガスへの曝露」www.dhs.wisconsin.gov 2017年3月3日。
- ^ NN Purkait および DK Chakrabarty。開放排水溝からのメタン放出。Indian journal of Radio and Physics。第 4 巻、2015 年 3 月、pp 56-59 (MK Mitra 宇宙環境研究センター、無線物理および電子工学研究所、クラカッタ大学、コルカタ。