JPH10128045A

JPH10128045A - 脱臭装置

Info

Publication number: JPH10128045A
Application number: JP8307304A
Authority: JP
Inventors: Seiichi Amano; 成一天野
Original assignee: NIKKO PLANT KK
Current assignee: NIKKO PLANT KK
Priority date: 1996-11-01
Filing date: 1996-11-01
Publication date: 1998-05-19

Abstract

(57)【要約】【課題】屋外のどのような場所にも簡便に設置すること
ができ、密閉系および開放系のいずれの悪臭発生源にも
対処しうる高性能脱臭装置を創製すること。【解決手段】ハニカム状活性炭を収納した脱臭塔、脱臭
塔開口部を雨水の侵入を防止するように覆い、且つ脱臭
後の気体を大気に放出する排気口と吸引ファンを設けた
排気誘導カバー、太陽光発電パネルおよび充電機を一体
的に備えた脱臭装置により課題のすべてを解決すること
ができた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、屋外に簡便に設置
することができ、且つ密閉系および開放系のいずれの悪
臭発生源に対しても対処しうる脱臭装置に関し、さらに
詳細にはハニカム状活性炭を使用した屋外設置型強力脱
臭装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】かつては住宅街から離れた地域に設置さ
れていた鶏舎、畜舎や汚水処理場の周辺にもその後住宅
が接近して建ち並ぶようになり、また雨水貯槽、ビルビ
ット、地下汚水タンク、浄化槽などは市街地にも設置さ
れているのが通常である。したがってこれらの施設から
排出される悪臭、有毒ガスがしばしば公害として社会問
題となっている。現在一般的に採用されている脱臭方法
は、粒状活性炭等の吸着剤による吸着法、薬液を使用す
る洗浄吸収法、オゾンを用いる酸化法やバクテリアの食
用を利用した生物脱臭法、また他に香料や消臭液を使う
マスキング法等がある。しかし、洗浄吸収法は悪臭成分
によっては脱臭効率が著しく低下することがあり、オゾ
ン酸化法では臭気成分に対するオゾン発生量の制御が難
しく、マスキング法は悪臭成分そのものを取り除くこと
はできず、場合により新たな複合悪臭として問題化する
ことがある。生物脱臭法は近年多くの研究が進められ、
一部実用化されているが脱臭効率は薬液洗浄吸収法とほ
ぼ同程度であり、また運転条件の変動に対応する能力に
限界がある。粒状活性炭による吸着法は悪臭ガスの濃度
変動や温度、湿度等の環境変化に対してもその脱臭効率
が低下することがないので、他の脱臭法に比較した場
合、優れた脱臭法である。しかし、他の脱臭法に比較し
て処理する悪臭ガスの線速度が緩やかであるので、装置
の設置に必要な面積が大きく、また使用する活性炭の圧
力の損失が大きいことから、高い圧力を発生する強力フ
ァンが必須条件となるために多大な消費電力や、運転時
に発生する騒音が問題としてクローズアップされてい
る。

【０００３】そこで騒音源となる吸引ファンを使用せ
ず、雨水貯槽等の密閉系汚水容器のガススペースと大気
への排気口との気体流路に圧損の少ないハニカム状活性
炭を配置したり、ハニカム状活性炭を収納した脱臭筒を
備えた装置が提案されている（特開平７−２８９８４４
号、特開平７−４２２０２号）しかしこれらの吸引ファ
ンを備えていない脱臭装置は、いかに圧力損失の少ない
ハニカム状活性炭を用いたとしても、一定の厚みを越え
るハニカム状活性炭を収納すれば気体流路は閉塞される
ので、その使用は自ら雨水貯槽のような密閉系で且つ悪
臭成分の濃度が比較的低いかまたは極く小規模の悪臭発
生容器からの脱臭に限られる。下水やし尿等の処理場
で、最も一般的に採用されている設備に、標準活性汚泥
を用いるエアーレーションタンクがある。この設備は種
々の汚水処理設備の内でも最も広い水面積を要し、また
曝気用に大量の空気を用いるために、発生する悪臭ガス
成分は低濃度であっても処理すべき風量が極めて大であ
るので、広範囲にわたる臭気用のダクト設備、大風量高
圧力ファンと防音装置、活性炭の吸着力の低下を防ぐた
めのミスト等の除去装置、大きなスペースが必要な活性
炭吸着塔及び内部に充填した活性炭を定期的に取換える
作業に必要なクレーン設備、ならびにそれらを格納する
ために必要な建屋等、膨大な設備を必要とし、運転維持
の経費も莫大なものとなっている。また、処理場内の建
屋に設置されている機械設置のうち、悪臭ガスが発生す
るものには覆いを設け大気と隔離した状態にして、発生
する悪臭ガスを集中的に吸気することで、なるべく他に
拡散しない様処置されているが、長年にわたる維持管理
の活動に伴って、悪臭の発生源である汚泥や汚水が建屋
内の広い範囲に拡散し、建屋全体から低濃度ではあるが
悪臭ガスが漂いだして、室内の空調用換気扇から屋外に
排出されるという不可避的な問題も発生している。しか
しその為の脱臭設備の建設はまだ多大な費用を伴うため
に、その問題の発生が多く見られるにかかわらず、対策
が講じられてはいない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような現状に鑑
み、本発明者らは少なくとも、（１）密閉系および開放
系のいずれの悪臭源からの悪臭ガスにも対応できる、
（２）種々の悪臭成分が含まれたガスを処理することが
できる、（３）悪臭成分濃度が高く、且つ大量のガスも
処理できる、（４）市街地、住宅地は勿論のこと電力供
給のない場所にも容易に設置できる、（５）運転費が少
なくて済む、（６）耐久性に富む、および（７）騒音を
発生させないという条件のすべてを備えた脱臭装置の開
発を目指して鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成する
に至った。

【０００５】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、
（１）ハニカム状活性炭を収納した脱臭塔、脱臭塔開口
部を雨水の侵入を防止するように覆い且つ脱臭後の気体
を大気に放出する排気口と脱臭塔開口部から排気口に至
る気体流路に吸引ファンを設けた排気誘導カバー、太陽
光発電パネルおよび充電機を一体的に備えた脱臭装置、
および（２）脱臭塔がハニカム状活性炭を収納したカー
トリッジを多段に積層して収容したものである前記
（１）記載の脱臭装置、である。

【０００６】

【発明の実施の形態】脱臭塔本体は内部にハニカム状活
性炭を収納した筒状のもので、その筒状物の形体は特に
制限はなく、円筒および角筒のいずれでもよく、具体的
にはその横断面（長軸線に直交する断面以下同様）の
形状が、たとえば、円、楕円および長円などの円類なら
びに三角形、正方形、長方形、六角形および八角形など
の多角形などのものが挙げられる。本発明の脱臭装置は
通常鉛直にして使用されるが、脱臭塔本体の開口部は雨
水および異物の侵入を防ぐ構造の排気誘導カバーで覆わ
れている。この排気誘導カバーは、雨水の侵入を防ぎな
がら排気可能な下方向乃至斜下方向に開口する排気口お
よび／または該カバーの鉛直方向の壁面に設けられたル
ーバー等の雨水侵入防止装置を備えた排気口（ギャラリ
ー）を備えている。これら排気口には塵や虫の侵入を防
ぐためのネットやフィルターが着脱自在に設けられてい
てもよい。この排気誘導カバーの気体流路の少なくとも
１箇所に吸引ファンが設置される。こは吸引ファンはカ
バーの外側に取り付けられた太陽光発電パネルで発生し
た電力を使用することにより稼動させる。この場合太陽
光発電パネルで発生した電力は、一旦本脱臭装置内部ま
たは外部に付設された充電機に充電され、その充電機か
ら供給される電力が吸引ファンの稼動に利用されるので
昼夜を分かたず連続運転が可能である。

【０００７】吸引ファンを設置する場所は、脱臭塔で脱
臭された気体が排出口から排出される気体流路のいずれ
の個所でもよく、特にファンにより発生した気流が太陽
光発電パネルを支えるベースパネルの裏面に当たり、ベ
ースパネルを冷却させて太陽光発電パネルの起電能力の
維持を図りながら気体を排出口に導きうるような場所に
設置するのがよい。太陽光発電パネルは、排気誘導カバ
ーの外部で本発明装置の屋根に相当する場所に太陽光を
最大限に利用し得る角度に傾斜させて設置するのがよい
が、排気誘導カバーと密着させず、脱臭装置の設置場所
や季節による太陽光の入射角度の変化に伴い傾斜角度が
自由に調節しうるような自体公知の手段でカバーの任意
の場所に取り付けることも可能である。屋根の形は通常
一定の角度で傾斜させた板状の片屋根式が適当であるが
切妻形、寄棟形、円錐形、角錐形にすることも可能であ
る。充電機は、本装置の任意の場所に設置することがで
きるが、脱臭塔本体の側壁に充電機収納容器を付設して
その中に設置するのが便宜であり、必要により容器に電
流計、パイロットランプ、スイッチ等を見やすく、操作
容易な位置に設けてもよい。充電機は吸引ファンの運転
が連続して１週間以上可能な蓄電量を持ち、１２V及び
２４Vの電圧で吸引ファンが稼動しうるものが好まし
く、その数は１個でもよいが、故障や充電量の低下に備
えて複数個を設置し、バックアップ用とすることができ
る。吸引ファンは通常１個で充分であるが２個以上取り
付けてもよい。

【０００８】脱臭塔本体の内部に収納されるハニカム状
活性炭は、それ自体公知のものである。すなわち、ハニ
カム状活性炭は、粉状活性炭に薬品や粘着剤を添加して
これをダイスを用いて押出成形法で製造され、多数の細
孔が貫通せしめられている厚さ５〜４０mm程度の成形体
である。この成形体の周縁形状は、通常はたとえば、
円、楕円および長円などの円類ならびに三角形、正方
形、長方形、六角形および八角形などの多角形である。
このハニカム状活性炭は、前記のように製造された成形
体をそのまま使用することができるが、貫通せしめられ
ている細孔と直交する方向に薄切りされたものを使用す
ることもできる。これらのハニカム状活性炭は、その細
孔の貫通方向を筒体の長軸線方向にほぼ一致させるよう
に、また実質的に隙間を生じさせないで筒体の横断面を
塞ぐように直接または一旦カートリッジに収納して該筒
体内に敷き詰められる。該ハニカム状活性炭のＢＥＴ比
表面積は、通常約200m²／g以上、好ましくは約400m²／g
以上、特に好ましくは約500m²／g以上である。ＢＥＴ比
表面積の上限は特に限定する必要はないが、通常は約25
00m²／g以下である。このような比表面積を有するハニ
カム状活性炭を用いると、吸着能を高めることができ
る。また、ハニカム状活性炭のセル数は約10〜1500個／
インチ²、好ましくは約20〜1000個／インチ²、さらに好
ましくは約25〜750個／インチ²程度である。このような
セル数を有するハニカム状活性炭を用いると、吸着能を
低下させることなく通気抵抗を小さくできる。さらに、
本発明の脱臭方法に用いられるハニカム状活性炭は、薬
品を担持させたものであってもよい。例えば、尿素、ヨ
ウ素および／または無機ヨウ化物、酸、臭素、白金族元
素などからなる群から選ばれる１種または２種以上の薬
品を担持したハニカム状活性炭を用いることができる。
該無機ヨウ化物としては、たとえばI₂O₅、NH₄I、LiI、N
aI、NaIO₃、KI、KI₃、KIO₃、RbI、CsI、CaI₂、SrI₂、Ba
I₂、MgI₂、CuI、CuI₂、AgI、ZnI₂、AlI₃、CrI₃、MnI₂、
CoI₂およびNiI₂などが挙げられる。

【０００９】該酸としては、たとえば、リン酸、硫酸、
硝酸などの無機酸、シユウ酸、マロン酸、酒石酸、コハ
ク酸、クエン酸、リンゴ酸、グルタル酸などの有機酸が
挙げられる。好ましい酸には、たとえば、リン酸、シユ
ウ酸、リンゴ酸などが含まれる。これらの酸は一種また
は二種以上使用できる。特に好ましい酸としては、リン
酸などが用いられる。リン酸としては、たとえば、オル
トリン酸、メタリン酸、ポリリン酸（ピロリン酸などの
鎖状ポリリン酸、三メタリン酸、四メタリン酸などの環
状ポリリン酸、無限鎖状メタリン酸など）などが挙げら
れる。好ましいリン酸には、オルトリン酸が含まれる。
該白金族元素としては、たとえば、白金、イリジウム、
オスミウム、パラジウム、ロジウム、ルテニウムおよび
金などが挙げられる。該白金族元素の化合物の他に、さ
らに Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Agの金属元素
のうち少なくとも一種以上とを同時に用いることによっ
て、悪臭ガスの処理効果が一層向上する。ハニカム状活
性炭に対する薬品の担持量は、尿素の場合が約0.5〜70
重量％、ヨウ素の場合が約0.1〜40重量％、無機ヨウ化
物の場合がヨウ素換算で約0.1〜40重量％、酸の場合が
約1〜60重量％、臭素の場合が約1〜30重量％、白金族元
素の場合が約0.1〜20重量％が適当である。これらの薬
品を担持したハニカム状活性炭は、市販のものが便宜に
使用しうる。

【００１０】本発明の脱臭装置に用いられるハニカム状
活性炭の使用量は、特に限定する必要はなく、悪臭発生
容器の種類、場所、規模、温度など、気体流路の構造な
ど、悪臭ガスの流速などに応じて適宜選択することがで
きる。本発明の脱臭装置によって、悪臭発生源から出る
悪臭ガスを効率良く消臭することができる。対象となる
悪臭ガスとしては、例えば硫化水素、メチルメルカプタ
ン、エチルメルカプタンなどのメルカプタン類、スルフ
ィッド類などの硫黄含有化合物、モノメチルアミン、シ
メチルアミン、トリメチルアミンなどのアミン類、ホル
マリン、アセトアルデヒドなどのアルデヒド類、酪酸、
吉草酸などの脂肪酸カルボン酸、窒素酸化物、硫黄酸化
物、一酸化炭素、シアン化水素、低級アルデヒド類、低
級不飽和炭化水素類（例えば、エチレン、プロピレンな
ど）などが挙げられ、なかでも硫化水素、メルカプタン
類、アルデヒド類、脂肪酸カルボン酸、窒素酸化物、硫
黄酸化物などの消臭に効果的である。本発明の脱臭装置
に用いられるハニカム状活性炭のなかでも、特に無機ヨ
ウ化物を担持したハニカム状活性炭や、酸（特に、リン
酸）および無機ヨウ化物を担持したハニカム状活性炭な
どが好適である。例えば、無機ヨウ化物を担持したハニ
カム状活性炭は、例えば硫化水素、マルチメルカプタ
ン、エチルメルカプタンなどの硫黄含有化合物などの悪
臭ガスの消臭に好適である。また、酸（特に、リン酸）
および無機ヨウ化物を担持したハニカム状活性炭は、例
えばアンモニア、モノメチルアミン、トリメチルアミン
などの窒素含有化合物など悪臭ガスの消臭に好適であ
る。

【００１１】本発明に用いられるハニカム状活性炭は、
脱臭塔内に装着しうるカートリッジに単層または多層収
納して脱臭塔本体に嵌合するのがよい。カートリッジは
一段のみでもよいが、多段にすると種類の異なるハニカ
ム状活性炭を段毎に組み合わせあらゆる種類の悪臭成分
を含む排ガスを効率的に脱臭することができるほか、カ
ートリッジ同士の上下位置の交替や新しいカートリッジ
との交換の際にも取り扱いが容易である。また同一平面
上に載置するカートリッジをさらに垂直方向に２分割、
３分割、４分割等複数に区分けしておき、一定期間毎に
その位置を入れ替え、処理ガスの偏流によるハニカム状
活性炭の吸着斑を防止することもできる。また、カート
リッジの材質はどのようなものでもよいが、断熱と衝撃
を緩和しうるようその周囲を発泡樹脂製とするのがよ
く、カートリッジの上面および／または下面にはガスの
流れをコントロールするスペーサーや異物のハニカム状
活性炭への侵入を防ぐようフィルターもしくはネットを
着脱自在に備えることができる。脱臭塔本体の最外壁は
塗装金属板、ステンレス板でもよいが、軽量且つ耐久性
に富むガラス繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）が好まし
い。排気誘導カバーと脱臭塔本体とは蝶番とクランプや
ボルトなど自体公知の着脱自在連結具で連結される。カ
ートリッジの交換やファンの清掃等はこの着脱自在連結
具を外すことにより容易に行うことができる。本発明の
脱臭装置はコンパクトな設計が可能であり、いかなる場
所における悪臭発生源にも直接取り付けることが可能で
ある。また、圧力損失が粒状炭に比べ１／１０で、しか
も各種悪臭成分に対処しうる強力な悪臭成分吸着能を持
つハニカム状活性炭を採用したことにより、装備された
太陽光発電パネルから発生する電力のみで稼動するファ
ンの比較的低速の回転によって、騒音公害を伴うことな
く、完全な脱臭機能を果たすことができる。

【００１２】

【実施例】本発明を、図にしめされた実施例および実験
例によりさらに詳述するが、本発明はこれらに限定され
るものではない。実施例１〔図１〕は本発明の脱臭装置の中央縦断面である。この
装置はハニカム状活性炭４を収納したカートリッジ３、
そのカートリッジ３を上下２段に収容した脱臭塔本体１
と、排気誘導カバー２を連結した構造体に太陽光発電パ
ネル５、充電機６を２機一体的に装備した脱臭装置であ
る。排気誘導カバー２は、装置内への雨水の侵入を防止
するため脱臭塔開口部全面を覆うとともに、その鉛直壁
にルーバーを備えたギャラリー９および斜下方向に開口
する排気口１４を有している。カバーの内部には、発生
する気流が太陽光発電パネル５を支えるパネルベース１
１の裏面に当たり、パネルベースを冷却する位置に吸引
ファン８が取り付けられている。脱臭塔本体１と排気誘
導カバー２は蝶番とクランプ（図には示されていな
い。）によって連結されている。太陽光発電パネルで発
電された電力は一旦充電機６に充電され、その電力によ
り吸引ファン８が回転して気体が出口方向に強制移送さ
れる。充電機を収容する容器の外側には操作スイッチ
７、パイロットランプ１２、電流計１３等が設置され、
電気系統の作動状況を即座に確認することができる。本
脱臭装置運転中は、吸引ファン８の吸引により脱臭塔下
部から悪臭成分含有ガスがハニカム状活性炭を収納した
脱臭塔に導入され、脱臭された気体がファン８により太
陽光発電パネルの裏面を冷却しながらガイドベーン１０
に誘導されてギャラリー９および排気口１４から大気に
放出される。〔図２〕は〔図１〕の脱臭装置の全体斜視
図であり図中の各部分を示す数字は〔図１〕におけると
同意義を有する。

【００１３】実験例既設下水処理場内の汚泥脱水機が設置されている建屋内
から現在発生している悪臭ガスを対象として本発明の脱
臭装置を用いる脱臭実験１〜４を一定期間連続的に行
い、表１〜４に示す結果を得た。脱臭装置本体：形状；上向流式角筒型寸法；^W４００mm×^L４００mm×^H７００mm 数量；１台活性炭：形状；ハニカム状活性炭（充填密度２８０g／リットル）寸法；^W１００mm×^L１００mm×^H２０mm 数量；９枚×１５段＝１３５枚カートリッジ：形状；上下向流式角型寸法；^W３４６mm×^L３４６mm×^H２１０mm 数量；２台吸引ファン：形状；軸流式ファン能力；５.０m³／min 動力；１２Ｖ，１.１Ａ性能および条件：処理風量５.０ｍ³／min ガス線速度１.０ｍ／sec 臭気成分の分析方法：ガスクロマトグラフ法上記の分析法はいずれもそれぞれ環境庁告示第９号別表
第１及び第２に準拠した方法であり、環境計量士による
分析が行われた。

【００１４】

【表１】

【００１５】

【表２】

【００１６】

【表３】

【００１７】

【表４】（上記濃度の数値は環境庁告示第９号に準拠したもので
あり、各々中間時に行った北川式比色測定法でのデータ
ーを比較した場合、特筆するほどの濃度変化は無く、ほ
ぼ一致する値であった。）上記実験１〜４における出口側処理濃度の分析結果から
脱臭効果は十分に満足できるものであり、原臭濃度のデ
ーターを基に造粒活性炭を使用する流入負荷法を用いて
計算された算出数量を大幅に下回る結果となった。さら
に用いられるハニカム状活性炭には結露水の付着は認め
られず、実験期間中の圧力損失の変動もほとんどなかっ
た。

【００１８】

【発明の効果】本発明は次のような効果を奏する。１．強制的吸引排気ファンを備えているので密閉系およ
び開放系のいずれの悪臭源からのガスにも対応できる。２．脱臭機能の異なる複数のハニカム状活性炭を使用す
ることによりあらゆる種類の悪臭成分を効果的に除去す
ることができる。３．吸引ファンと高性能吸着炭の採用により高濃度、多
量のガスの処理にも対応することができる。４．吸引ファンは太陽光発電パネルで発電された電力を
用いるので都市電力の供給のない場所にも容易に設置で
き、環境保全、省エネルギー、運転費のすべての点で優
れている。５．コンパクトな設計が可能であるのでどのような臭気
発生源にも直接取り付けることができ、またダクト設備
が不要であるので設置コストを著しく節減することがで
きる。６．ハニカム状活性炭の圧損が少ないため吸引ファンの
回転は低速で十分であり、騒音公害を伴わない。７．装置内への雨水の侵入を防止する構造になっている
ので、ハニカム状活性炭は長期に亙りその活性を維持す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明脱臭装置の中央縦断面図。

【図２】本発明脱臭装置の全体斜視図。

【符号の説明】脱臭塔本体排気誘導カバーカートリッジハニカム状活性炭太陽光発電パネル充電機操作スイッチ吸引ファンギャラリー 10 ガイドベーン 11 パネルベース 12 パイロットランプ 13 電流計 14 排気口

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ハニカム状活性炭を収納した脱臭塔、脱臭
塔開口部を雨水の侵入を防止するように覆い且つ脱臭後
の気体を大気に放出する排気口と脱臭塔開口部から排気
口に至る気体流路に吸引ファンを設けた排気誘導カバ
ー、太陽光発電パネルおよび充電機を一体的に備えた脱
臭装置。
【請求項２】脱臭塔がハニカム状活性炭を収納したカー
トリッジを多段に積層して収容したものである請求項１
記載の脱臭装置。