(57)【要約】【課題】被吸着物質の吸着検知材への吸着量を天秤で検知できて簡単且つ正確に検知でき、しかも天秤で検知するものでも吸着検知材への被吸着物質の吸着による重量増加を定量的に検知できる吸着量検知装置を提供する。【解決手段】被吸着物質を含有したガス中に配置された吸着検知材１の被吸着物質の吸着による重量増加を吸着検知材１の位置変化に変換し、前記位置変化を検知することによって吸着検知材１の重量増加の大きさを判断する吸着量検知装置である。そして前記吸着検知材１の位置を変化させる機構は天秤２であり、天秤２はその天秤２の棹３の一端に吸着検知材１を保持し、前記吸着検知材１の重量増加に伴なって吸着検知材１の位置が変化すると共に前記吸着検知材１の重量増加に対応して吸着検知材１の位置が連続的に変化する機構を具備する。【選択図】        図２
2006058179.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被吸着物質を含有したガス中に配置された吸着検知材の被吸着物質の吸着による重量増加を吸着検知材の位置変化に変換し、前記位置変化を検知することによって吸着検知材の重量増加の大きさを判断する吸着量検知装置であって、前記吸着検知材の位置を変化させる機構は天秤であり、天秤はその天秤の棹の一端に吸着検知材を保持し、前記吸着検知材の重量増加に伴なって吸着検知材の位置が変化すると共に前記吸着検知材の重量増加に対応して吸着検知材の位置が連続的に変化する機構を具備したことを特徴とする吸着量検知装置。
【請求項２】
天秤の棹の一端に吸着検知材の上端を剛結合で連結すると共に天秤の棹の他端に吸着検知材と釣り合う重りの上端を剛結合で連結したことを特徴とする請求項１記載の吸着量検知装置。
【請求項３】
吸着検知材が予め設定した重量の増加の値となったときに吸着検知材の位置の変化が検知できるように設定してあることを特徴とする請求項１または請求項２記載の吸着量検知装置。
【請求項４】
前記天秤は、吸着検知材の位置変化が検知される状態で前記重りが釣り合うように初期設定することが可能な装置を備えており、その装置で初期設定後に前記重りに前記吸着検知材の設定した重量増加に相当する増加分の重りを追加できる装置を具備したことを特徴とする請求項２記載の吸着量検知装置。
【請求項５】
吸着検知材が偏平であって高い通気性を有しており、且つ前記吸着検知材の表面がガス入口の開口部でのガスの流れに実質的に垂直であり、且つ前記吸着検知材がガス入口の開口部全体を実質的に覆っていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の吸着量検知装置。
【請求項６】
前記吸着検知材の位置変化を、投光部と受光部を備えた光センサーで検出することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の吸着量検知装置。
【請求項７】
被吸着物質を含有したガスを吸着材を充填した吸着塔により処理し、前記吸着材により被吸着物質を吸着除去するガス吸着処理システムにおいて、吸着塔の吸着材の充填した部分を通って出たガス、または吸着材を充填した部分の途中から取り出したガス中に吸着検知材を配置した請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の吸着量検知装置を用いて吸着材の破過状態を検知することにより、吸着塔の吸着材の交換時期を決定することを特徴とするガス吸着システムの破過検知方法。
【請求項８】
被吸着物質を含有したガスを吸着材を充填した吸着塔により処理し、前記吸着材により被吸着物質を吸着除去するガス吸着処理システムにおいて、吸着塔の吸着材の充填した部分を通って出たガス、または吸着材を充填した部分の途中から取り出したガス中に吸着検知材を配置した請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の吸着量検知装置を用いて吸着材の破過状態を検知することにより、吸着塔の吸着材の交換時期を決定する手段を具備したことを特徴とするガス吸着システムの破過検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスに含まれている有害物質等の被吸着物質を吸着したときの吸着量を検知する吸着量検知装置、この吸着量検知装置を用いたガス吸着処理システムの破過検知方法及び破過検知装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、下水処理施設では集積した下水を濃縮処理して各種有機物を含有する汚泥を得て、これを微生物の作用により嫌気性消化する。この過程で得られたメタンを主とする可燃性の消化ガス（バイオガス）を、ガスエンジンや貫流式蒸気ボイラー等の燃料に供して電力や蒸気を得る方式が地球環境問題への対応の手段の一つとして主流になりつつある。
【０００３】
上記消化ガス中には有害物質が含有されており、これを除去するために、従来、活性炭を用いて吸着除去処理するガス吸着処理システムが知られている。この活性炭の処理量は決まっており、処理量を越えると活性炭の吸着作用が著しく低下する破過状態となる。そこで従来は、吸着塔からの被吸着物質（有害物質）の出口濃度に関係なく、一定の期間が経過したときに活性炭を交換していた。この方法では、消化ガス中の被吸着物質の濃度及び単位時間当たりのガス流量が時間的に変動する場合、交換時期が適切でなくなる。つまり、消化ガス中の被吸着物質の濃度及びガス流量が低下している場合は交換時期が早過ぎて、無駄に活性炭を廃棄してしまうという問題があり、一方、消化ガス中の被吸着物質の濃度及びガス流量がそれぞれ上昇している場合は交換時期が遅過ぎて吸着材の破過を招き、被吸着物質が放出されるという問題がある。
【０００４】
そこで、他の従来例として、吸着塔の出口ガスを定期的にサンプリングして被吸着物質の濃度分析を行ない、所定の出口濃度になるタイミングを決定する方法も知られている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平６−５０８５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、上記方法では、定期的なサンプリング及び分析が必要になり、人手による複雑な作業となるため、費用がかかるという問題があった。
【０００６】
本発明は上記の従来の問題点に鑑みて発明したものであって、被吸着物質の吸着検知材への吸着量を天秤で検知できて簡単且つ正確に検知でき、しかも天秤で検知するものでも吸着検知材への被吸着物質の吸着による重量増加を定量的に検知できる吸着量検知装置を提供するにあり、また吸着塔の吸着材の破過を自動的に検知して吸着材の交換時期を適切なものとすることができ、無駄に吸着材を廃棄してしまうことがなく、吸着材の破過も発生しないために被吸着物質が放出されるのを極力防止できるガス吸着処理システムの破過検知方法及びその装置を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために本発明の請求項１の吸着量検知装置Ａは、被吸着物質を含有したガス中に配置された吸着検知材１の被吸着物質の吸着による重量増加を吸着検知材１の位置変化に変換し、前記位置変化を検知することによって吸着検知材１の重量増加の大きさを判断する吸着量検知装置であって、前記吸着検知材１の位置を変化させる機構は天秤２であり、天秤２はその天秤２の棹３の一端に吸着検知材１を保持し、前記吸着検知材１の重量増加に伴なって吸着検知材１の位置が変化すると共に前記吸着検知材１の重量増加に対応して吸着検知材１の位置が連続的に変化する機構を具備したことを特徴とする。
【０００８】
上記のような構成によれば、ガスに含まれる被吸着物質を吸着検知材１に吸着して重量増加すると、吸着検知材１がその重量変化に応じて移動するが、吸着検知材１が重量変化に対応してその位置が連続的に変化することで通常の天秤２のように重量増加にて急激に位置が変化することなく定量的に重量を検知できる。これにより吸着検知材１の被吸着物質の吸着量を天秤２を用いて簡単且つ正確に検知できる。
【０００９】
また本発明の請求項２の吸着量検知装置Ａは、請求項１において、天秤２の棹３の一端に吸着検知材１の上端を剛結合で連結すると共に天秤２の棹３の他端に吸着検知材１と釣り合う重り４の上端を剛結合で連結したことを特徴とする。天秤２の棹３が水平になるようにバランスを採った状態から吸着検知材１が被吸着物質の吸着にて重量を増したとき、重り４が上がり且つ吸着検知材１が下がるように回転するが、このとき天秤２の支点Ｓと吸着検知材１の重心との間の有効距離（有効な腕の長さ）が僅かに小さくなり、逆に天秤２の支点Ｓと重り４の重心との間の有効距離（有効な腕の長さ）が僅かに大きくなるため、位置の変化でバランスできる。従って吸着検知材１の重量増加に伴なって吸着検知材１の位置が重量変化に対応して連続的に変化する。これにより、吸着検知材１の重量増加に伴なって吸着検知材１の位置が対応して連続的に変化する機構を容易に実現できる。
【００１０】
また本発明の請求項３の吸着量検知装置Ａは、請求項２において、吸着検知材１が予め設定した重量の増加の値となったときに吸着検知材１の位置の変化が検知できるように設定してあることを特徴とする。吸着検知材１が被吸着物質を所定量吸着して所定の重量になって所定の位置まで吸着検知材１の位置が変化したとき検知手段で検知される。
【００１１】
また本発明の請求項４の吸着量検知装置Ａは、請求項２において、前記天秤２は、吸着検知材１の位置変化が検知される状態で前記重り４が釣り合うように初期設定することが可能な装置を備えており、その装置で初期設定後に前記重り４に前記吸着検知材１の設定した重量増加に相当する増加分の重り５を追加できる装置を具備したことを特徴とする。重り４と吸着検知材１とが釣り合う位置で検知手段が吸着検知材１を検知した状態で、重量増加分の重り５を追加して検知手段が吸着検知材１を検知しない位置に移動させ、吸着検知材１が被吸着物質を吸着して所定の重量になったとき、再び検知手段が吸着検知材１を検知したとき吸着検知材１が所定の被吸着物質を吸着したことが検知される。
【００１２】
また本発明の請求項５の吸着量検知装置Ａは、請求項１乃至請求項４のいずれかにおいて、吸着検知材１が偏平であって高い通気性を有しており、且つ前記吸着検知材１の表面がガス入口６の開口部でのガスの流れに実質的に垂直であり、且つ前記吸着検知材１がガス入口６の開口部全体を実質的に覆っていることを特徴とする。この場合、ガスが吸着検知材１を貫流する割合が高く、ガス中の被吸着物質を効率よく吸着し、速やかに吸着検知材１の重量を増加することができる。ガス中の被吸着物質の濃度を効率よく検知できる。
【００１３】
また本発明の請求項６の吸着量検知装置Ａは、請求項１乃至請求項５のいずれかにおいて、前記吸着検知材１の位置変化を、投光部７ａと受光部７ｂを備えた光センサー７で検出することを特徴とする。吸着検知材１の位置変化を光センサー７からなる検知手段により正確に検知できる。
【００１４】
また本発明の請求項７のガス吸着システムの破過検知方法は、被吸着物質を含有したガスを吸着材８を充填した吸着塔９により処理し、前記吸着材８により被吸着物質を吸着除去するガス吸着処理システムにおいて、吸着塔９の吸着材８の充填した部分を通って出たガス、または吸着材８を充填した部分の途中から取り出したガス中に吸着検知材１を配置した請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の吸着量検知装置Ａを用いて吸着材８の破過状態を検知することにより、吸着塔９の吸着材８の交換時期を決定することを特徴とする。
【００１５】
また本発明の請求項８のガス吸着システムの破過検知装置は、被吸着物質を含有したガスを吸着材８を充填した吸着塔９により処理し、前記吸着材８により被吸着物質を吸着除去するガス吸着処理システムにおいて、吸着塔９の吸着材８の充填した部分を通って出たガス、または吸着材８を充填した部分の途中から取り出したガス中に吸着検知材１を配置した請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の吸着量検知装置Ａを用いて吸着材８の破過状態を検知することにより、吸着塔９の吸着材８の交換時期を決定する手段を具備したことを特徴とする。
【００１６】
請求項７の破過検知方法や請求項８の破過検知装置では吸着塔９を通ったガスの被吸着物質の濃度が所定レベルになったら吸着量検知装置Ａの吸着検知材１も被吸着物質を吸着して重量が増して吸着材８の破過を検知できて吸着材８の交換時期を自動的に検知でき、結果、吸着材８を無駄に廃棄してしまうことがなく、吸着材８の破過も発生しないために有害物質である被吸着物質が放出されるのを極力防止できる。さらに出口ガスの定期的なサンプリングや分析を行なわずに交換時期を正確且つ低コストで検知可能となる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の吸着量検知装置は、吸着検知材が重量変化に対応してその位置が連続的に変化することで通常の天秤のように重量増加にて急激に位置が変化することなく定量的に重量を検知できるであって、吸着検知材の被吸着物質の吸着量を天秤を用いて簡単且つ正確に検知できるという効果がある。
【００１８】
また本発明のガス吸着処理システムの破過検知方法や破過検知装置は、吸着塔を通ったガスの被吸着物質の濃度が所定レベルになったら吸着材の交換時期を自動的に検知でき、結果、吸着材を無駄に廃棄してしまうことがなく、吸着材の破過も発生しないために有害物質である被吸着物質が放出されるのを極力防止できるという効果があり、さらに出口ガスの定期的なサンプリングや分析を行なわずに交換時期を正確且つ低コストで検知可能となるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基いて説明する。
【００２０】
図１は破過検知装置Ｂを備えたガス吸着処理システムの一例を示し、図２は破過検知装置Ｂの内部に備えた吸着量検知装置Ａを示している。本例のガス吸着処理システムは、被吸着物質を含有した消化ガスを吸着塔９により処理する。消化ガスは、例えばメタン６５％、ＣＯ２３５％のバイオガスであり、この消化ガスに含有される被吸着物質は、例えばオクタメチルシクロテトラシロキサン等の有機ポリシロキサンである。この種の被吸着物質はガスエンジン、蒸気ボイラーに対して有害物質であり、上記吸着塔９に充填した吸着材８を用いて該吸着物質を吸着除去するのである。
【００２１】
ここで、吸着塔９は、図１に示すように、上端から吸着材８が投入される上部円筒部９Ａと、下端から吸着材８が取り出される下部円錐部９Ｂとが一体で構成されている。上部円筒部９Ａの内径は例えば０．３４ｍであり、吸着塔９の外面全体に保温材が施工されている。消化ガスは入口側経路１０から吸着塔９の下部円錐部９Ｂの側壁のガス入口１１に導入され、ガス中の被吸着物質が吸着材８にて吸着除去される。吸着材８は、例えば粒径６メッシュ〜１２メッシュの粒状椰子殻活性炭８ａであって、充填密度は例えば０．４２ｇ／ｃｃ、吸着塔９の円筒部充填高さは例えば１．０ｍであり、オクタメチルシクロテトラシロキンサンの濃度０．１ｍｇ／ｍ３レベルでの平衡吸着量が約５％のものが使用される。吸着塔９の活性炭８ａの充填量は例えば４８ｋｇ（吸着塔９の下部円錐部９Ｂに充填された活性炭を含む）、その充填容積は例えば１１４リットルとされる。被吸着物質が除去された後のガスは、吸着塔９の上部のガス出口１２から出口側経路１３へと排出されるようになっている。
【００２２】
上記入口側経路１０と出口側経路１３とがバイパスライン１４を介してバイパス接続さている。バイパスライン１４は活性炭８ａの交換作業時に消化ガスを吸着容器１５にバイパスさせるための配管であり、吸着塔９の活性炭８ａの交換作業中は、入口側経路１０の弁Ｖ１と出口側経路１３の弁Ｖ２を閉じ、バイパス弁Ｖ３，Ｖ４を開くことで、バイパスライン１４に設けた小型の吸着容器１５内の活性炭８ａにてガス処理を行うものである。なお、吸着容器１５内の活性炭の充填容量は例えば１０リットルである。
【００２３】
上記出口側経路１３のバイパス点Ｐ（図１）よりも下流には、フィルター１６及び差圧計１７とが並列に設けられている。フィルター１６は、吸着塔９内の粉化した活性炭８ａの一部が下流に流れないようにするためのもので、差圧計１７はフィルター１６の交換時期を判断するためのものである。
【００２４】
吸着塔９の吸着材８を充填した部分の中間部からガスを取り出す配管である取り出し経路１８の一端側は吸着塔９内に導入してあり、取り出し経路１８の他端側は出口側経路１３に弁Ｖ２より上流側の位置で連通させてある。そしてこの取り出し経路１８の途中には破過検知装置Ｂを配置してあり、破過検知装置Ｂのガス入口６とガス出口１９とが取り出し経路１８に連通させてある。吸着塔９から取り出し経路１８にガスを取り出す位置は吸着塔９の吸着材８の充填高さを１００％とすると、その下端より７０％から９５％であることが望ましい。また取り出し経路１８から取り出すガス量はガス量全体の１０％以下であることが望ましい。取り出し経路１８には破過検知装置Ｂの前後で弁Ｖｘ，Ｖｙを設けてあり、後述する吸着検知材１の交換時に弁Ｖｘ，Ｖｙを閉じるようになっている。また本例の場合、吸着塔９の吸着材８を充填した部分の中間部から取り出し経路１８にてガスを取り出して破過検知装置Ｂに通すようになっているが、出口側管路１３の途中に破過検知装置Ｂを設けて吸着材８を充填した部分の上端から取り出したガスを破過検知装置Ｂに通すようにしてもよい。
【００２５】
破過検知装置Ｂの検知容器２０にはガス入口６とガス出口１９とが設けてあり、検知容器２０に吸着量検知装置Ａを設けてある。この吸着量検知装置Ａは天秤２にて主体が構成され、天秤２にて吸着検知材１に吸着される被吸着物質の吸着量を検出できるようになっている。吸着検知材１は金網等からなる通気性のあるケース１ａ内に吸着材として活性炭を内装して形成されている。かかる吸着検知材１の吸着材としての活性炭は吸着塔９内の活性炭８ａと同じものでも、異なるものでもよい。ただし、吸着検知材１の活性炭としては吸着塔９内の活性炭８ａより低濃度の被吸着物質よく吸着できるものを選択することが望ましい。
【００２６】
検知容器２０の上蓋２０ａの中央から下方に向けて支持棒２１を垂下してあり、支持棒２１の下端部に天秤２の棹３の中央部を回転自在に支持してある。支持棒２１の下端部には棹３の回動の支点Ｓとなるボールベアリングのようなベアリング２２を装着してあり、棹３の中心に設けた水平軸２３をベアリング２２に回転自在に支持してある。棹３の一端には吸着検知材１を装着してあり、棹３の他端には吸着検知材１と釣り合う重り４を装着してある。この吸着検知材１や重り４を棹３に装着するとき棹３にぶら下げるように吊り下げるのでなく、吸着検知材１や重り４の上端が棹３に剛接合されるように吊り下げてある。
【００２７】
棹３の他端の重り４を装着した部分の近傍には微小の重り５を追加したときこの重り５を保持する重り保持部２４を設けてある。この重り保持部２４は底壁２４ａと底壁２４ａの周囲に立設した重り落下防止用の側壁２４ｂとで構成されており、底壁２４ａの中央部には切り欠き部２５を設けてある。この重り保持部２４に載せて保持される重り５はワッシャのように円環状に形成されている。図２では図示の便宜上、重り４と重り保持部２４に保持する微小な重り５との間隔が開いているように描いてあるが、重り５と重り４の間隔は水平軸２３から重り４までの距離に比べて充分に小さくしてある。
【００２８】
また吸着検知材１は棹３が略水平になるように釣り合った状態で検知容器２０のガス入口６の開口部に対向するようになっており、吸着検知材１は偏平で高い通気性を有しており、吸着検知材１の表面がガス入口６でのガスの流れに実質的に垂直になっている。また吸着検知材１の面積はガス入口６の開口部より充分に大きく、吸着検知材１は開口部の全体を実質的に覆っている。
【００２９】
棹３の一端の上方には棹３の一端側の位置を検知する検知手段としての光センサー７を設けてあり、この光センサー７には投光部７ａと受光部７ｂとを備えている。棹３の一端には光センサー７の投光部７ａと受光部７ｂとの間に位置することにより投光部７ａから受光部７ｂに照射される光を遮断する遮蔽板２６を設けてある。光センサー７は光ファイバー２７を介して制御部２８に接続してあり、投光部７ａの光を受光部７ｂが受光したときランプ２９が点灯し、投光部７ａの光を受光部７ｂを受光しないときはランプ２９が消灯するようになっている。検知容器２０の蓋２０ａの部分では光ファイバー２７を光ファイバー接続端子３３にて接続されている。
【００３０】
上記光センサー７は蓋２０ａに設けた上下高さ調整機構Ｃにて吊り下げてあり、光センサー７の上下位置を調整できるようになっている。本例の場合、上下高さ調整機構Ｃはマイクロメータヘッド３０にて形成されており、操作ノブ３０ａを回転操作することでシャフト３０ｂが上下に移動して光センサー７が上下するようになっている。
【００３１】
また追加する微小な重り５は重り保持部２４に載せて保持したり、重り保持部２４から降ろしたりできるようになっているが、この重り５を載せたり降ろしたりする操作は蓋２０ａに設けた上下移動機構Ｄにて行なわれるようになっている。この上下移動機構Ｄは本例の場合、マイクロメータヘッド３１にて形成されており、操作ノブ３１ａを回転操作することでシャフト３１ｂと一緒にシャフト３１ｂの下端に設けた重りリフト部材３２が上下するようになっている。重りリフト部材３２は横片３２ａと横片３２ａに対して垂直に立設した縦棒３２ｂとで構成され、縦棒３２ｂが円環状の重り５の穴に挿入されるようになっている。重りリフト部材３２に重り５を載せた状態から重りリフト部材３２を下降させると、図４（ａ）のように重り５が重り保持部２４に載り、重りリフト部材３２を上昇させると重り５が重りリフト部材３２で持ち上げられて重り５が重り保持部２４から降ろされる。
【００３２】
ガス吸着処理システムで消化ガスから被吸着物質を吸着で除去をする処理をするとき、ガスが入口側経路１０から吸着塔９に送られ、吸着材８として活性炭８ａで被吸着物質が吸着除去されたガスが出口側経路１３から取り出される。この処理を始めるとき次のようにして破過検知装置Ｂの吸着量検知装置Ａを設定する。新鮮な活性炭を内装した吸着検知材１をセットし、吸着検知材１と重り４との間のバランスを採った状態で上下高さ調整機構Ｃで光センサー７の位置を上下に調整してランプ２９が消灯した状態から点灯する位置に設定する。この状態から取り出し経路１８に活性炭８ａを通過したガスを通すと、ガス入口６から検知容器２０内にガスが入り、ガスが吸着検知材１と検知容器２０内を通り、ガス出口１９から出て行く。このような状態で検知容器２０内にガスを数時間通す。すると、ガスの水分と吸着検知材１との水分のバランスが取れる。この状態で上下高さ調整機構Ｃで光センサー７の位置を上下に調整してランプ２９を再度点灯させる。そして上下移動機構Ｄで微小な重り５を下降させて重り保持部２４に載せることにより重り５を追加する。この重り５は吸着検知材１が被吸着物質を吸着して所定重量分増加した重量に相当する重さである。このように重り５を追加することにより棹３の一端側が上方に移動し、ランプ２９が消灯する。
【００３３】
この状態から吸着塔９内の吸着材８としての活性炭８ａの状態を監視し、活性炭８ａが破過状態になったときそれを検知する。活性炭８ａの被吸着物質の吸着量が増加して破過状態に近付くと、取り出し経路１８から取り出されるガスの被吸着物質の濃度が高くなり、吸着検知材１が被吸着物質を吸着して吸着検知材１の重量が増す。そして吸着検知材１の重量が所定重量になると光センサー７が検知してランプ２９が点灯される。これにより吸着塔９の吸着材８としての活性炭８ａの破過が検知される。これにより、吸着材８としての活性炭８ａの適切な交換時期を自動的に検知でき、結果、無駄に活性炭８ａを廃棄してしまうことがなく、活性炭８ａの破過も発生しないために被吸着物質が放出されてしまうのを極力防止できる。さらに、出力ガスの定期的なサンプリングや分析を行なわずに、交換時期を正確且つ低コストで検知できる。
【００３４】
また上記吸着量検知装置Ａでは吸着検知材１が被吸着物質を吸着して重量が増えたとき吸着検知材１が下がるが、吸着検知材１及び重り５に上端を棹３に剛結合で結合してあるため、吸着検知材１が低下する方向に微小角度回転したとき天秤２の棹３の支点Ｓと吸着検知材１の重心との間の有効距離（有効な腕の長さ）が僅かに小さくなり、逆に棹３の支点と重り４の重心との間の有効距離（有効な腕の長さ）が僅かに大きくなるため、微小な位置の変化でバランスできる。これにより吸着検知材１の微小重量増加にて対応して吸着検知材１の位置が連続的に変化する。これにより通常の天秤のように重量増加にて急激に位置が変化することなく定量的に重量を検知できる。これにより吸着検知材１の被吸着物質の吸着量を天秤１を用いて簡単且つ正確に検知できる。このとき、天秤２の棹３の水平軸２３がベアリング２２にて支持されているためにベアリング２２による回転抵抗を受けることでも急激に吸着検知材１の位置が変化することがない。
【００３５】
また上記吸着量検知装置Ａでは上記のように吸着検知材１の位置が重量増加で急激に変化しない上に、検知手段としての光センサー７の上下位置を上下高さ調整機構Ｃにて調整できるようになっているために吸着検知材１の位置に合わせて光センサー７の位置を容易に合わせることができる。つまり、吸着検知材１と重り４のバランスを取り、検知手段の位置に対して吸着検知材１の上下方向の位置を精度よく設定するためには重量を厳密に調整する必要があるが、光センサー７の位置を上下高さ調整機構Ｃにて調整することができることにより吸着検知材１と重り４のバランスを厳密に取らなくても光センサー７の位置を吸着検知材１に合わせることができ、吸着検知材１と重り４のバランスを取る厳密性が緩和されるので作業が大幅に容易になる。また作業中に空気中の水分を吸ってバランスが崩れた場合にも再調整することが可能になる。特に雨天の時に有効となる。また使用開始後、吸着検知材１が吸着した水分が脱着して僅かにバランスが崩れる可能性がある場合に、水分の脱着が完了する使用開始初期段階で、外部から再調整することが可能になる。
【００３６】
また上記のように上下移動機構Ｄにて外部から上記重り４に加えて微小の重り５を追加できるようになっているため、上記の光センサー７の上下方向の位置を上下高さ調整機構Ｃによりバランスを再調整後、重量が既知の微小の重り５を追加することで、この微小重量分だけ僅かにバランスをずらしたことになり、光サンサー７が作動する吸着検知材１の被吸着物質の吸着量をこの微小重量分に設定することができる。
【００３７】
また追加する微小の重り５は上記のように上下移動移機構Ｄにてリフト部材３２を上下させて重り保持部２４に載せたり重り保持部２４から降ろしたりできて重り５の追加が容易にできる。
【００３８】
また上記高さ調整機構Ｃとしてマイクロメータヘッド３０を用いているため、検知手段としての光センサー７の上下の微調整が容易にできると共に精度よい上下位置調整ができる。また外部より重り４に対して微小の重り５を追加できる上下移動機構Ｄとしてマイクロメータヘッド３１を用いているため、重り５を追加する操作が容易にできると共に精度よい操作ができる。また上下高さ調整機構Ｃとしてはマイクロメータヘッド３０を用いているため、被吸着物質の吸着によりランプ２９を点灯させるための吸着検知材１の重量増加の設定には事前にマイクロメータヘッド３０の操作ノブ３０ａの回転角度と吸着検知材１の重量増加の関係を求めておき、マイクロメータヘッド３０の操作ノブ３０ａの回転角度により行うことができる。
【００３９】
また吸着検知材１の形状は上記のように偏平であって高い通気性を有しており、且つ吸着検知材１の表面がガス入口６の開口部でのガスの流れに実質的に垂直であり、且つ吸着検知材１がガス入口６の開口部の全体を実質的に覆っていることが好ましい。この場合、ガスが吸着検知材１を貫流する割合が高く、ガス中の被吸着物質を効率よく吸着し、吸着検知材１の重量を増加することができる。その結果、吸着塔９からの被吸着物質の出口濃度が所定のレベルに達したことを自動的に検知する上で効率よく検知できる。
【００４０】
また天秤２の棹３に吸着検知材１の上端及び重り４の上端を棹３に剛結合で装着することにより、吸着検知材１の重量増加に応じて比例して連続的に吸着検知材１の位置が変化するようになったが、このように吸着検知材１の方向が変化しないように棹３に吸着検知材１が固定されていると、吸着検知材１の表面がガス入口６の開口部でのガスの流れに実質的に垂直であるようにできると共に吸着検知材１がガス入口６の開口部全体を覆っている状態を常時維持することができる。また重り４が棹３に固定されていることにより、重り４がガスの流れで揺れることを防止できるので誤動作が低減できる。
【００４１】
吸着塔９の吸着材８としての活性炭８ａの破過が検知されると、弁Ｖ１，Ｖ２が閉じられると共に弁Ｖ３，Ｖ４が開かれ、バイパスライン１４にガスが流される。この状態で弁Ｖ６を開いて吸着塔９から活性炭８ａが取り出されると共に弁Ｖ７を開いて新しい活性炭８ａが投入される。活性炭８ａの交換後に弁Ｖ１，Ｖ８を開いて消化ガスによる吸着塔９のパージを行なう。
【００４２】
次に吸着検知材１の重量増加に伴なって吸着検知材１の位置が対応して連続的に変化する機構の他の例を説明する。図５の例では天秤２の棹３の一端に吸着検知材１を装着してあり、棹３の他端にはバネ３５を連結してあり、バネ３５にて吸着検知材１の重量に抗する方向に付勢してある。この場合、吸着検知材１は棹３に剛接合にて接合してある必要がなく、吸着検知材１をぶら下げるように装着してあってもよい。上記のように重り４に代えてバネ３５にて引っ張ってある場合も吸着検知材１の重量増加に応じてバネ３５が伸びて吸着検知材１が重量増加に比例して連続的に変化する。また図６の例ではバネ３５に代えて流体圧シリンダー装置３６を用いており、バネ３５と同様に吸着検知材１の重量増加に応じて比例して吸着検知材１の位置が連続的に変化するようになっている。
【実施例】
【００４３】
以下、本発明を実施例によって詳述する。
（実施例１）
図１、図２に示すガス吸着処理システムの破過検知装置を用いて以下の条件で試験を行った。
【００４４】
「消化ガス」として、メタン６５％、ＣＯ２３５％のバイオガス（例えば、生活下水、或いは、食品工場排水等の中に含まれる固形残渣物である汚泥を嫌気性菌により嫌気性発酵させて得られるシロキサン化合物を含有する消化ガス）を用いた。処理後の消化ガスは、貫流式蒸気ボイラー及びガスエンジン発電機の燃料とした。
【００４５】
消化ガスに含有される「被吸着物質」はオクタメチルシクロテトラシロキサン（沸点１７５℃、シリコンオイルの一種、ガス中の濃度は５ｍｇ／ｍ３、単位時間当たりのガス流量は４４ｍ３／ｈ、３０℃、年間を通じて相対湿度は４０％以下）とした。
【００４６】
被吸着物質を吸着除去する「吸着材８」は、粒径６メッシュ〜１２メッシュの粒状椰子殻活性炭８ａであって、充填密度は０．４２ｇ／ｃｃ、吸着塔９の円筒部充填高さ１．０ｍ、オクタメチルシクロテトラシロキサンの濃度５ｍｇ／ｍ３及び０．１ｍｇ／ｍ３レベルでの平衡吸着量はそれぞれ約３０％及び約５％のものを使用する。
【００４７】
図２の破過検知装置で天秤２の棹３に重り４と吸着検知材１とを金属部品とネジで剛結合になるように固定した。このときの重り４の重量は１４．７ｇ、吸着検知材１の重量は１４．７ｇであった。吸着検知材１に内装する活性炭としては吸着塔９内の活性炭８ａと同様のものを使用した。また吸着検知材１が１４．７ｇであるが、その内の活性炭重量は１０．０ｇ（熱風乾燥機で１２０℃、２時間乾燥させたときの重量）である。なお、重り４と後で追加する微小な重り５を載せる部分との間の間隔は水平軸２３から重り４までの距離に比べて充分小さくした。
【００４８】
湿度６０％程度の大気に数時間放置していた吸着検知材１（重量を測定したところ活性炭重量が１０．６ｇであった）を天秤２の棹３に上記のように固定した後、高さ調整機構Ｃのマイクロメータヘッド３０により光センサー７を少しずつ上昇させ、吸着検知材１の位置として破過検知装置Ｂのランプ２９が丁度消灯状態から点灯状態に変わった点に設定した。
【００４９】
そして、図１において、弁Ｖ１，Ｖ２，Ｖ５，Ｖｘ，Ｖｙを開いて吸着処理をする試験を実施した。この試験を開始した後、しばらくしてランプ２９が消灯した。さらに試験を継続して５時間程度経過した時点で試験を中止した。この状態で上下高さ調整機構Ｃのマクロメータヘッド３０の操作ノブ３０ａを回転させて再度ランプ２９を点灯させる位置を測定したところ、その回転角度及びベアリング２２の抵抗にずれが０．１ｇ程度であることを考慮すると、吸着検知材１の重量減少量が５％程度であることがわかった。吸着検知材１を取り出して重量を測定したところ活性炭の重量は１０．１ｇであり、５％減少していることを確認した。これにより、活性炭の重量１０．１ｇは湿度４０％の消化ガスの水分吸着率１％に相当する水分を吸着していることを示しており、それ以降の試験を継続しても水分吸着による重量増加がないことがわかった。図７に本実施例での活性炭の重量変化を示す。
【００５０】
本試験により、試験開始後、一定時間経過した時点で上下高さ調整機構Ｃのマクロメータヘッド３０の操作ノブ３０ａを回転させて吸着検知材１の位置を再設定させることにより大気中の水分吸着の影響をなくせることがわかった。
（実施例２）
実施例１と同じ条件で試験を開始した後、５時間経過後次の作業を行なった。上下高さ調整機構Ｃのマイクロメータヘッド３０の操作ノブ３０ａを非常に少量ずつ回転させ、丁度破過検知装置Ｃのランプ２９が消灯状態から点灯状態に変わった点に位置を再設定した。
【００５１】
次に上下移動機構Ｄのマイクロメータヘッド３１の操作ノブ３１ａを回転させ、微小の重り５（０．５ｇステンレスワッシャを使用）を重り保持部２４に載せることより重り４側の重量を増加させ、この分だけバランスをずらした。この操作によりランプ２９は消灯した。
【００５２】
上記作業後、吸着処理する試験を再開した。これにより３１０日後にランプ２９が点灯した。この状態で上下高さ調整機構Ｃのマイクロメータヘッド３０の操作ノブ３０ａを回転させ、再度ランプ２９が消灯する位置を探したところ、操作ノブ３０ａの回転角度から吸着検知材１の活性炭の重量増加は６％程度であることがわかった。吸着検知材１を取り出して重量を測定したところ活性炭の重量は１０．７ｇであり、上記の再設定からの重量増加０．６ｇ（６％）を確認した。上記結果により、微小な重り５の重量を変えることによりランプ２９を点灯させる活性炭重量の変化を任意に設定できることを実証できた。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の一実施形態のガス吸着処理システムの破過検知装置の概略構成図である。
【図２】同上の破過検知装置及び内部の吸着量検知装置の断面図である。
【図３】図２のＸ−Ｘ′断面図である。
【図４】図２のＹ−Ｙ′断面図であって、（ａ）は重り保持部に微小な重りを載せた状態、（ｂ）は重り保持部に微小な重りを載せない状態を示す。
【図５】同上の吸着量検知装置の他の例の概略図である。
【図６】同上の吸着量検知装置の他の例の概略図である。
【図７】同上の実施例１の活性炭の吸湿による重量変化を説明する説明図である。
【符号の説明】
【００５４】
１  吸着検知材  
２  天秤
３  棹
４  重り
５  微小な重り
６  ガス入口
７  光センサー
７ａ  投光部
７ｂ  受光部
８  吸着材
９  吸着塔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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