航空宇宙産業は、1970 年代以降、主に米国とヨーロッパで可決された環境および地域騒音規制の大幅な増加によって大きな影響を受けてきました。 米国の水質浄化法、大気浄化法、資源保護回復法、欧州連合の関連指令などの法律により、環境品質の目標を満たすための膨大な地方規制が生まれました。 これらの規制は通常、新しい材料やプロセス、スタック制御機器の最終段階であるかどうかに関係なく、利用可能な最善の技術の使用を強制します。 さらに、オゾン層の破壊や地球温暖化などの普遍的な問題により、例外的な条件が存在しない限り、クロロフルオロカーボンなどの化学物質を完全に禁止することにより、従来の操作に変更を余儀なくされています.
初期の法律は、1980 年代まで航空宇宙事業にほとんど影響を与えませんでした。 業界の継続的な成長と、空港や工業化地域周辺での業務の集中により、規制は魅力的なものになりました。 業界は、安全を確保する目的で、環境への有害物質の排出を追跡および管理するために必要なプログラムに関して革命を経験しました。 金属仕上げや航空機のメンテナンスからの廃水処理は、すべての大規模施設で標準化されました。 有害廃棄物の分別、分類、マニフェスト、およびその後の処分前の処理が、以前は基本的なプログラムが存在していた場所で開始されました。 処分場での清掃プログラムは、各処分場でのコストが数百万ドルに増加したため、多くの企業にとって主要な経済問題になりました。 1980 年代後半から 1990 年代前半にかけて、航空機の製造と運用による総排出量の 80% 以上を占める大気排出量が規制の焦点になりました。 国際民間航空機関 (ICAO) は、早くも 1981 年にエンジン排出基準を採用しました (ICAO 1981)。
化学物質排出規制は、本質的にすべての化学処理、エンジンおよび補助動力装置、燃料補給、および地上サービス車両の運用に影響を与えます。 例えば、ロサンゼルスでは、大気汚染防止法の基準を達成するために地上レベルのオゾンと一酸化炭素を削減するには、50 年までにロサンゼルス国際空港での運航を 2005% 削減することが必要になる可能性があります (Donoghue 1994)。 そこでの排出量は毎日追跡され、揮発性有機化合物と一酸化炭素の総排出量の制限が、許可されている全体の総排出量を下回っていることを確認します。 スウェーデンでは、地球温暖化の可能性があるため、航空機の二酸化炭素排出量に課税されています。 一部の地域では、同様の規制により、トリクロロエタンなどの塩素系溶剤を使用した蒸気脱脂がほぼ完全に廃止されました。これは、オープントップの脱脂剤からの排出量が歴史的に高水準であり、1,1,1 トリクロロエタンのオゾン層破壊の可能性と毒性があるためです。
おそらく、これまでに課せられた最も広範な規制は、1995 年の大気汚染防止法の改正に基づいて米国環境保護庁によって公布された、1990 年の航空宇宙国家排出基準 (NESHAP) です。この規制は、すべての航空宇宙事業が準拠することを要求しています。最大の排出プロセスからの汚染物質の排出を削減するための現在の米国の管理慣行の最良の 12% の平均。 この規格は 1998 年 1 月までに順守する必要があります。最も影響を受けるプロセスと材料は、手作業でのワイプとフラッシュ クリーニング、プライマーとトップコート、塗料の除去、およびケミカル ミリング マスキング剤です。 この規則は、プロセスの変更または管理を許可し、材料、設備、作業慣行、および記録保持要件の実施を地方自治体に課します。 これらのルールの重要性は、すべての航空宇宙メーカーにコストをほとんど考慮せずにベスト プラクティスを課すことです。 これらは、表 XNUMX に示すように、低蒸気圧の溶剤洗浄剤と溶剤含有量の少ないコーティング、およびアプリケーション機器技術への包括的な変更を余儀なくされています。 ) が侵害されます。
表 1. 製造および再加工施設における米国の NESHAP の概要。
| プロセス | 要件1 |
| 航空宇宙部品の手動ワイプ クリーニング |
45 °C で 20 mmHg の最大複合圧、または特定の推奨クリーナーの使用 限られたスペース、通電されたシステムの近くでの作業などに対する免除。 さらなる蒸発を抑えるためのワイパーの即時エンクロージャ |
| VOCによるフラッシュ洗浄2 またはHAP3 材料を含む | 流体の収集と封じ込め |
| プライマーとトップコートの塗布 | 高転写効率機器の採用4 |
| プライマーHAP含有量レス水分 | 平均 350 g/l のプライマーを適用5 |
| トップコートHAP含有水 | 平均420 g/lの上塗り5 |
| 外装塗装剥離 |
ゼロ HAP ケミカル、メカニカルブラスト、高強度ライト6. HAP 含有化学物質を使用して 6 サイト/年あたり XNUMX 機の組み立て済み航空機の塗装を除去する許容量 |
| 無機HAPを含むコーティング | 粒子状物質排出の高効率制御 |
| ケミカルミリングマスク HAP含有 水分レス | 塗布時の 160 g/l の材料または高効率の蒸気収集および制御システム |
| HAP によるコーティング操作からのオーバースプレー | 多段微粒子フィルター |
| 大気汚染防止装置 | 最小限の許容効率と監視 |
| スプレーガンのクリーニング | 洗浄溶剤の微粒化がなく、廃棄物を回収するための準備 |
1 ここに記載されていない、かなりの記録保持、検査、およびその他の要件が適用されます。
2 揮発性有機化合物。 これらは光化学反応性であり、地上レベルのオゾン形成の前駆体であることが示されています。
3 有害な大気汚染物質。 これらは、米国環境保護庁によって毒性としてリストされている 189 の化合物です。
4 記載されている機器には、静電または大容量低圧 (HVLP) スプレーガンが含まれます。
5 特殊コーティングおよびその他の低排出プロセスは除外されます。
6 HAP を含むリムーバー (商業用) を 26 機あたり年間 50 ガロン、または年間 XNUMX ガロン (軍用) 使用するタッチアップが許可されています。
出典: 米国 EPA 規制: 40 CFR Part 63。
米国における製造および保守作業に対する環境規制の影響による、典型的な化学的危険および排出制御慣行の概要を、それぞれ表 2 および表 3 に示します。 ヨーロッパの規制は、ほとんどの場合、有毒な大気排出の分野では追いついていませんが、製品からのカドミウムなどの毒素の排除と、オゾン層破壊化合物の段階的廃止の加速に重点を置いています. たとえば、オランダは、カドミウムの使用が飛行の安全に不可欠であるとして正当化することを運航者に要求しています。
表 2. 製造工程における典型的な化学的危険性。
| 一般的なプロセス | 排出の種類 | 化学物質または危険物 |
| 一時的な保護コーティング、マスク、塗料を含むコーティング |
固形物のオーバースプレーと溶剤の蒸発
固形廃棄物（ワイパーなど）
|
メチルエチルケトン、トルエン、キシレンなどの揮発性有機化合物 (VOC) オゾン層破壊物質 (ODC) (クロロフルオロカーボン、トリクロロエタンなど) トリクロロエタン、キシレン、トルエンなどの有機毒素 カドミウム、クロム酸塩、鉛などの無機毒素 上記のVOCまたは毒素 |
| 溶剤洗浄 |
溶剤の蒸発 固形廃棄物（ワイパー） 廃液 |
VOC、オゾン層破壊物質または毒素 VOCまたは毒素 廃溶剤 (VOC) および/または汚染水 |
| 塗料除去 |
溶媒の蒸発または同伴
腐食性廃液 ほこり、熱、光 |
キシレン、トルエン、メチルエチルケトンなどのVOC 有機毒素（塩化メチレン、フェノール類） 重金属（クロム酸塩） ギ酸を含む苛性および酸 有毒な粉塵 (爆破)、熱 (熱剥離) および光 |
| 陽極酸化アルミニウム |
換気排気 廃液 |
アシッドミスト 濃酸は通常、クロム酸、硝酸、フッ化水素酸 |
| 超硬合金のめっき |
換気排気 すすぎ水 |
重金属、酸、錯体シアン化物 重金属、酸、錯体シアン化物 |
| ケミカルミリング | 廃液 | 苛性および重金属、その他の金属 |
| シーリング |
蒸発した溶媒 固形廃棄物 |
VOC 重金属、微量の有毒有機物 |
| アロディング（化成処理） |
廃液 固形廃棄物 |
クロメート、おそらく複合シアン化物 クロム酸塩、酸化剤 |
| 防食化合物 | 粒子状、固形廃棄物 | ワックス、重金属、有毒有機物 |
| 複合加工 | 固形廃棄物 | 未硬化揮発物 |
| 蒸気脱脂 | 逃げた蒸気 | トリクロロエタン、トリクロロエチレン、パークロロエチレン |
| 水系脱脂 | 廃液 | VOC、ケイ酸塩、微量金属 |
| プロセス | 大気への排出 | 水の排出 | 土地への排出 |
| コーティング: オーバースプレー | 排出ガス制御装置1 オーバースプレー用（VOCおよび固形微粒子） | 現場での前処理とモニタリング | 処理して埋立3 塗装ブースの廃棄物。 可燃物を焼却し、灰を埋め立てます。 可能であれば溶剤をリサイクルします。 |
| VOCによる溶剤洗浄 | 排出規制2 および/または材料の代替 | 現場での前処理とモニタリング | 使用済みワイパーの焼却埋立 |
| ODCによる溶剤洗浄 | ODC生産禁止による代替 | なし | なし |
| 毒素による溶剤洗浄 | 置換 | 現場での前処理とモニタリング | 毒性を軽減するための処理4 埋め立て |
| 塗料除去 | 排出抑制または非 HAP または機械的方法による代替 | 現場での前処理とモニタリング | 処理汚泥を安定化・埋立 |
| アルミニウムの陽極酸化、硬質金属のメッキ、化学ミリング、浸漬化成コーティング (アロジン) | 場合によっては、排出制御（スクラバー）および/または代替 | すすぎ水のオンサイト前処理。 オンサイトまたはオフサイトで処理される酸および苛性濃縮物 | 処理汚泥は安定化埋立。 処理および埋立されるその他の固形廃棄物 |
| シーリング | 通常は不要 | 通常は不要 | 使用済みワイパーの焼却埋立 |
| 腐食抑制化合物 | 換気フィルター | 通常は不要 | ワイパー、残留化合物、塗装ブース フィルター5 処理・埋立 |
| 蒸気脱脂 | 蒸気を再凝縮するチラー 密閉システム、または活性炭回収 | 廃水からの脱脂溶剤分離 | 有毒な脱脂溶剤をリサイクルし、残留物を処理して埋め立て |
| 水系脱脂 | 通常は不要 | 現場での前処理とモニタリング | 有害廃棄物として管理される前処理汚泥 |
1 ほとんどの航空宇宙施設は、産業廃水前処理施設を所有する必要があります。 完全な治療を受ける人もいます。
2 制御効率は、通常、入ってくる濃度の除去/破壊の 95% 以上でなければなりません。 通常、活性炭または熱酸化装置によって 98% 以上が達成されます。
3 埋め立てに関する厳しい規制は、処理、埋め立ての建設と監視を規定しています。
4 毒性は、固形廃棄物埋め立て地での結果を予測するように設計されたバイオアッセイおよび/または浸出試験によって測定されます。
5 通常は塗装ブースをフィルタリングします。 順不同で行われた作業や修正などは、通常、実務上の理由から免除されます。
騒音規制も同様の経過をたどった。 米国連邦航空局および国際民間航空機関は、ジェット エンジンの騒音低減を改善するための積極的な目標を設定しました (たとえば、1990 年の米国空港騒音および容量法)。 航空会社は、ボーイング 727 やマクドネル ダグラス DC-9 (ICAO によって定義されたステージ 2 航空機) などの古い航空機を新世代の航空機に置き換え、これらの航空機を「ハッシュ」キットで再設計または改造するという選択肢に直面しています。 騒々しい第 2 段階の航空機の排除は、第 31 段階の規則が発効する 1999 年 3 月 XNUMX 日までに米国で義務付けられています。
航空宇宙運用によってもたらされるもう XNUMX つの危険は、破片の落下の脅威です。 廃棄物、航空機部品、衛星などのアイテムは、さまざまな頻度で降下します。 頻度の点で最も一般的なのは、いわゆる青氷です。これは、トイレ システムの排水管から漏れた廃棄物が機外で凍結し、分離して落下したときに発生します。 航空当局は、ドレン漏れの追加検査と修正を要求する規則を検討しています。 人工衛星の破片などのその他の危険物は、時として危険な場合がありますが (放射性機器や電源など)、公衆に与えるリスクは非常に低いものです。
ほとんどの企業は、排出削減に取り組むために組織を結成しています。 環境パフォーマンスの目標が確立され、ポリシーが整備されています。 許可の管理、安全な資材の取り扱いと輸送、廃棄と処理には、エンジニア、技術者、および管理者が必要です。
環境技術者、化学技術者などを研究者や管理者として採用しています。 さらに、設計またはプロセス内の化学物質および騒音の放出源を除去するのに役立つプログラムが存在します。