(57)【要約】【課題】コストを低減した洗浄の仕組みを提供することを目的とする。【解決手段】本発明は、洗浄対象の臭気を含む気体を流入する第１流入口と、外気が流入する第２流入口と、第１流入口で流入した気体と第２流入口で流入した外気とを混合して洗浄する洗浄部とを有することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗浄対象の臭気を含む気体を流入する第１流入口と、
外気が流入する第２流入口と、
前記第１流入口で流入した前記気体と前記第２流入口で流入した前記外気とを混合して洗浄する洗浄部と
を有することを特徴とする洗浄装置。
【請求項２】
前記外気は、前記気体に比べて温度が低いことを特徴とする請求項１に記載の洗浄装置。
【請求項３】
前記気体と前記外気とが混合することなく、前記気体の温度を前記外気により低下させる温度調整部を更に有することを特徴とする請求項２に記載の洗浄装置。
【請求項４】
前記温度調整部で温度が低下した前記気体と前記外気とを混合する混合部を更に有することを特徴とする請求項３に記載の洗浄装置。
【請求項５】
前記温度調整部での前記気体の温度の低下により生じる結露水を貯留する貯留部を更に有することを特徴とする請求項３または４に記載の洗浄装置。
【請求項６】
洗浄対象の臭気を含む気体を流入する第１流入工程と、
外気が流入する第２流入工程と、
前記第１流入工程で流入した前記気体と前記第２流入工程で流入した前記外気とを混合して洗浄する洗浄工程と
を含むことを特徴とする洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
コストを低減した洗浄の仕組みを提供する洗浄装置、洗浄制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、次亜塩素酸水などの除菌・脱臭能力を持つ洗浄液を生成し、生成された洗浄液を用いて洗浄対象を洗浄する仕組みが存在する。
【０００３】
例えば、下記の特許文献１では、生成した洗浄液と気体とをスクラバー部で気液接触させることにより臭気成分を処理することのできる仕組みが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１３６７４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
例えば、養鶏場や養豚場等の畜産農場から排出される気体に含まれる臭気は高濃度かつ高温である。この気体が洗浄されずにそのまま排気されてしまうと周辺環境に悪影響を与えてしまうため、この気体の洗浄を継続するためには洗浄能力を高く維持する仕組みが求められる。一方で、高濃度かつ高温の気体の洗浄のために洗浄能力を高く維持すると、洗浄能力の維持に係るコストが高くなってしまう。
【０００６】
上記の特許文献１では、洗浄能力の維持に係るコストなどを考慮していないという課題がある。
【０００７】
そこで、本発明は、コストを低減した洗浄の仕組みを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、洗浄対象の臭気を含む気体を流入する第１流入口と、外気が流入する第２流入口と、前記第１流入口で流入した前記気体と前記第２流入口で流入した前記外気とを混合して洗浄する洗浄部とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、コストを低減した洗浄の仕組みを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施形態における洗浄システムのシステム構成を示す図である。
【図２】本実施形態における冷却機構２００の一例を示す図である。
【図３】図２の冷却機構２００を異なる角度から見た図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。なお、以下説明する実施形態は、本発明を具体的に実施した場合の一例を示すもので、特許請求の範囲に記載した構成の具体的な実施例にすぎない。特に、本発明に係る洗浄装置、洗浄システム、及び洗浄方法は、脱臭対象の気体を脱臭することを主目的とする装置、システム、及び方法には限定されない。本発明に係る洗浄装置、洗浄システム、及び洗浄方法は、気体を洗浄するものであり、脱臭以外の様々な目的でも使用可能である。例えば、本発明に係る洗浄装置、洗浄システム、及び洗浄方法は、気体中の除菌対象の除菌のために用いることもできる。また、洗浄対象は気体に限定されず、固体であっても構わない。
【００１２】
したがって、本発明に係る洗浄装置、洗浄システム、及び洗浄方法は、脱臭を主目的としているが脱臭に用いることが可能な装置、システム、及び方法を含む。以下、脱臭対象の気体を脱臭することを主目的とする（湿式）脱臭装置、脱臭システム、及び脱臭方法を例として、本発明の実施形態を説明する。
【００１３】
図１は、脱臭システム（洗浄システムに相当する）において、その構成の一例を示すシステム構成図である。脱臭システムは、洗浄液の生成を行う生成装置１００と、洗浄液を用いて臭気を脱臭する脱臭槽３００、４００、５００（これらの脱臭槽を含む洗浄装置（洗浄部に相当する）である）とで構成されている。これらの洗浄部はアンモニアやトリメチルアミンなどの臭気成分を洗浄液により洗浄する。本実施形態においては、洗浄部に含まれる脱臭槽の数は３つであるが、これに限定はされない。例えば、洗浄部は、１また２つの脱臭槽から構成されていてもよい。本実施例においては、生成装置１００は、、炭酸ガス混合法を用いて、洗浄液である次亜塩素酸水を生成している。炭酸ガス混合法とは、次亜塩素酸ナトリウムと、二酸化炭素と、水とを混合させて、次亜塩素酸水を生成する方法である。なお、生成装置１００は、炭酸ガス混合法以外の方法により次亜塩素酸水を生成するようにしてもよい。また、洗浄液は、次亜塩素酸水に限らず他の洗浄液を用いるようにしても構わない。すなわち、洗浄液は、脱臭剤を含有する水溶液であってもよい。ここで、脱臭剤の種類は特に限定されず、例えば酸化剤、抗菌剤、又は微生物等でありうる。酸化剤の例としては、オゾン又は次亜塩素酸等が挙げられる。抗菌剤の例としては、キトサン又はカテキン等が挙げられる。
【００１４】
生成装置１００への水（液体）の供給は井戸によるものとして説明しているが、当然、水道から水を供給するような構成としても構わない。
【００１５】
次に、洗浄液の流れについて説明する。生成装置１００は、脱臭槽５００に洗浄液を供給する。すなわち、生成装置１００で生成された洗浄液は、まず脱臭槽５００に流入する。脱臭槽５００にはシャワーノズル５１０が複数設けられており、当該シャワーノズル５１０から洗浄液を噴霧する。噴霧された洗浄液と、洗浄対象の気体とが接触することによって、洗浄対象の気体に含まれる悪臭成分が洗浄液によって洗浄される。噴霧された洗浄液は、洗浄対象の気体とその一部が気液接触し、貯留部５９０に貯留される。貯留部５９０とシャワーノズル５１０との間には、配管４６０の入口部（不図示）が設けられている。配管４６０の入口部から貯留部５９０で貯留可能な容量を超えた洗浄液が排出（オーバーフロー）される。貯留部５９０からオーバーフローした洗浄液については、配管４６０を介して、脱臭槽４００に供給される。供給された洗浄液は貯留部４９０に貯留される。脱臭槽４００に備えられたポンプ４８０により、貯留部４９０に貯留された洗浄液が吸い上げられ、充填剤４２０に洗浄液を供給する。充填剤とは、例えば、ステンレス等の金属で格子状の網目を積層してなる部材であり、充填剤に供給された洗浄液が水膜を網目にでき、洗浄液と気体とが接触することのできる部材である。洗浄液の供給はシャワー４１０により充填剤４２０に吹き付けるようにして行われる。貯留部４９０で貯留された洗浄液のオーバーフローした分については、配管３６０を介して、脱臭槽３００に供給される。供給された洗浄液は、貯留部３９０に貯留される。脱臭槽３００に備えられたポンプ３８０により、貯留部３９０に貯留された洗浄液を吸い上げ、充填剤３２０に洗浄液を供給する。洗浄液の供給はシャワー３１０により充填剤３２０に吹き付けるようにして行われる。貯留部３９０で貯留された洗浄液は適宜、排水される。
【００１６】
洗浄液は、脱臭槽５００、脱臭槽４００、脱臭槽３００の順で、貯留された洗浄液の洗浄能力は高くなっている。これは、脱臭槽５００で気体を洗浄したことにより、塩素などの洗浄成分の量が低減された洗浄液が、脱臭槽４００に供給されるためである。さらに、脱臭槽４００での洗浄に用いられた洗浄液が、脱臭槽３００での洗浄に用いられるためである。
【００１７】
洗浄対象の気体の流れについて説明する。洗浄対象の気体は、まず、第１流入口から脱臭槽３００に流入する。本実施形態では、洗浄対象の気体はブロワ―等の送風機構により脱臭槽３００に送り込まれる。送風機構は一例であって、洗浄対象の気体を負圧発生機構により引き込むようにしても構わない。
【００１８】
流入した気体は、充填剤３２０を通り、配管３５０を経由して、脱臭槽４００に流入する。流入した気体は、充填剤４２０を通り、配管４５０を経由して、脱臭槽５００に流入する。脱臭槽５００では、気体はシャワーノズル５１０で噴霧される洗浄液と接触して、排気される。
【００１９】
このような構成とすることで、脱臭槽３００を経由した後の気体は、経由する前の気体に比べて少なくともアンモニア成分が低減される。その後、脱臭槽４００を経由した後の気体は、経由する前の気体に比べて少なくともアンモニア成分が低減される。そして、脱臭槽５００を経由した後の気体は、経由する前の気体に比べて少なくともアンモニア成分が低減される。
【００２０】
このようにして、複数の脱臭槽を備える洗浄装置により何度も気体と洗浄液とを混合し、接触させるようにすることで、アンモニアやトリメチルアミンなどの臭気成分を大量に含む気体であったとしても、効率的に洗浄することができる。除去される臭気成分も特に限定されない。ここで、コンポストにおける臭気成分の例としては、アンモニア又はトリメチルアミンのような塩基性成分、メチルメルカプタンのような硫化物成分、アセトアルデヒドのようなアルデヒド成分、又はプロピオン酸のようなカルボン酸成分、等が挙げられる。
【００２１】
本実施形態において洗浄する対象の気体は、例えば、畜産農場の堆肥層から発生する気体などが想定される。この気体は例えば、臭気成分としてアンモニアが３０００ｐｐｍ、トリメチルアミンが９ｐｐｍといったように、非常に多くの臭気成分を含む。また、堆肥層から発生する臭気を含んだ気体は、約６０℃程度の温度である。
【００２２】
一般的に、気体から脱臭対象の臭気成分を分離する方法として、脱臭対象の気体を冷却し、凝縮により生じた液体を気体から分離する方法がある。そのために、冷却装置等による冷却が行われることがある。一方で冷却装置自体は高価であり、そのような装置を備えることにより、脱臭に係るコストが上がってしまうという問題がある。
【００２３】
そこで、本実施形態においては、図１に示す冷却機構２００（温度調整部に相当する）を設けている。冷却機構の詳細な説明は図２を用いて行う。
【００２４】
本実施形態における洗浄装置は、洗浄対象の気体を脱臭槽３００へ流入する第１流入口２０１と、外気を脱臭槽３００へ流入する第２流入口２０２とを備えている。外気とは、洗浄対象の気体より温度が低い気体を指す。洗浄装置は、周辺環境の大気を外気として取り込んでも構わないし、ボンベなどに含まれる気体を外気として取り込んでも構わない。さらに、外気は、洗浄対象の気体より臭気成分の濃度が低いことが望ましい。例えば、脱臭槽５００から排出される排気などを再度、外気として取り込むようにしても構わない。
【００２５】
ここで、図２を用いて冷却機構の一例について説明する。図２は、冷却機構２００を模式的に示した斜視図である。
【００２６】
冷却機構２００は、略直方体形状の箱の空間を、第１間仕切り２１５、第２間仕切り２２５、第３間仕切り２３５により分離することにより３つの空間が設けられている。図２に示すように、冷却機構２００は、第１空間２１０と、第２空間２２０と、第３空間２３０が設けられる。第１空間２１０は、第１流入口２０１に接続され第１間仕切り２１５により区切られた空間であり、第２空間２１０は、第２流入口２０２と排出口２０３とに接続され第１間仕切り２１５と第２間仕切り２２５とに区切られた空間であり、第３空間２３０は、排出口２０４に接続され第２間仕切り２２５と第３間仕切り２３５とで区切られた空間を示す。なお、冷却機構２００における空間の数は一例であってこれに限定されない。
【００２７】
第１間仕切り２１５、第２間仕切り２２５、第３間仕切り２３５により、第１空間２１０、第２空間２２０、第３空間２３０のそれぞれは、実質的に独立した空間となっており、気体がそれぞれの空間を移動することはできない。すなわち、洗浄対象の気体と外気は、それぞれの空間では交じり合わないように構成されている。ただし、第１空間２１０と第３空間２３０とは、複数の配管２１１で接続されており、第１空間２１０と第３空間２３０との間は臭気が移動可能になっている。配管２１１は例えば、銅など熱導電性の高い素材が望ましい。また本実施形態では、配管２１１を円柱状に表現をしているが、必ずしもこれに限定されない。他の形態として、配管２１１に溝部を設けるようにしても構わない。また、他の形態として、配管２１１を不規則に並べるようにしても構わない。
それぞれの空間で生じる結露水を適切に排出するために、第１空間２１０には排水口２１２、第２空間２２０には排水口２２１、第３空間２３０には排水口２２２が、それぞれ設けられている。第１空間２１０の排水口２１２は、第３空間２３０に接続されているため、洗浄対象の気体と外気とが混じらないようになっている。なお、排水口に接続される配管は図示していないが、Ｓ字状にするなどして液体だけが排出されるようにしていてもよい。
【００２８】
図３は、図２の冷却機構２００の斜視図を、Ｘ−Ｙ平面に対して垂直な方向から見た平面図である。図３に示すように、第１間仕切り２１５、第２間仕切り２２５、第３間仕切り２３５は、それぞれの排水口に結露水が流れていくように、第３空間２３０の底面に対して平行になっておらず、角度が付けられている。このようにすることで、第３間仕切り２３５に沿って結露水が適切に排出することができる。
【００２９】
第１流入口２０１から流入する臭気を含む気体は、まず、第１空間２１０に流入する。流入した気体は、配管２１１を経由して第３空間２３０へ流れていく。第３空間２３０の気体は、排出口２０４を経由して、排出口２０３で排出される外気と混合部２６０で初めて混合される。
【００３０】
一方で、第２流入口２０２から流入する外気は、まず、第２空間２２０に流入し、排出口２０３から排出される。第２空間２２０では、洗浄対象の気体が流れている配管２１１が第２流入口２０２と排出口２０３の間に複数あり、外気が配管２１１に接触することで、配管２１１の温度を下げる。これにより、配管２１１の内部を流れる洗浄対象の気体の温度が下がる。配管２１１の内壁には、温度が下がることによって結露水が生じる。このようにして、洗浄対象の気体に含まれる臭気成分を、洗浄対象の気体から分離することが可能となる。結露水は、重力により、第３空間２３０へ落下する。
【００３１】
排出された外気は、混合部２６０で初めて洗浄対象の気体と混合される。なお、バルブ２５０により、外気の量を調整するようにしても構わない。
【００３２】
温度が高い状態の洗浄対象の気体と、外気とをそのまま混合してしまうと混合部２６０で結露水が大量に発生してしまうという問題が生じる。本実施形態で説明した構成とすることで、混合部２６０で外気と洗浄対象の気体が混合される前に、洗浄対象の気体の温度を下げることにより、結露水が混合部２６０で生じないようにすることができるという格別の効果を奏する。また、発生した結露水を適切に排出することができる。
【００３３】
別の実施形態として、第２空間２２０に配管２１１に液体を吹き付けるシャワーポート（不図示）を備えるようにしてもよい。シャワーポートを備えることにより、より一層、配管２１１内部を流れる洗浄対象の気体の温度を下げることができる。
【００３４】
さらに、混合部２６０で外気と洗浄対象の気体を混合することにより、洗浄対象の気体に含まれる臭気成分の濃度を下げた状態で、脱臭槽へ気体を導入することが可能となるため、洗浄対象の気体をそのまま洗浄する場合に比べて脱臭槽で用いるための洗浄液の洗浄能力を低下させたとしても、同様の洗浄能力を維持することができ、洗浄液の使用量や洗浄液生成に係るコストも低減させることが可能となる。
【００３５】
このようにして、脱臭対象の気体を冷却し、凝縮により生じた液体を気体から分離することが低コストで実現可能となる。また、脱臭装置は、冷却装置により処理された気体を、洗浄液で洗浄する。脱臭装置としては、実施形態に係る脱臭装置を用いることができるが、これには限定されない。本実施形態に係る湿式脱臭システムによれば、脱臭対象の気体を冷却することにより、臭気成分のかなりの部分を含む液体を分離することが低いコストで実現できる。このため、脱臭装置への負荷を低減することができる。この結果として、脱臭装置が用いる洗浄液の量を減らすこと、又は脱臭装置から排出される洗浄廃液の量を減らすことができる。
【００３６】
以上で本実施形態における処理の流れの説明を終了する。
【００３７】
以上、本発明によれば、コストを低減した洗浄の仕組みを提供することができる。
【００３８】
本実施形態では、気体の洗浄とは、洗浄前に比べて、気体に含まれる汚染物質を取り除くこと、清浄すること、クリーンにすること、浄化すること、分解すること、溶解すること、を含むものとする。
【００３９】
なお、前述した実施形態は、本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。即ち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【符号の説明】
【００４０】
１００  生成装置
２００  冷却機構
２０３  排出口
２０４  排出口
２６０  混合部
３００  脱臭槽
４００  脱臭槽
５００  脱臭槽
【図１】
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【図２】
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【図３】
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