(57)【要約】【課題】汚染空気を地上及び地盤に放出しない汚染空気浄化装置及び汚染空気浄化方法を提供する。【解決手段】吸気ダクト２１と送気ダクト２５を介して半密閉空間２と連結する空気浄化槽１０と、該空気浄化槽１０内に清水を供給する清水槽１１と、から成り、前記半密閉空間２より吸気ダクト２１を介して汚染空気を空気浄化槽１０内に収容し、該汚染空気を清水と接触させて浄化し、送気ダクト２５を介して浄化空気を半密閉空間２に返送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】
吸気ダクトと送気ダクトを介して半密閉空間と連結する空気浄化槽と、
該空気浄化槽内に清水を供給する清水槽と、から成り、
前記半密閉空間より吸気ダクトを介して汚染空気を空気浄化槽内に収容し、該汚染空気を清水と接触させて浄化し、送気ダクトを介して浄化空気を半密閉空間に返送することを特徴とする、
汚染空気浄化装置。
【請求項２】
請求項１に記載の汚染空気浄化装置において、
前記汚染空気の浄化に用いた清水を処理する汚水処理槽を備え、該汚水処理槽で処理した処理水を前記清水として空気浄化槽内で使用することを特徴とする、汚染空気浄化装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の汚染空気浄化装置において、前記空気浄化槽内で浄化した空気に外気を混入するための外気導入ダクトを備えることを特徴とする、汚染空気浄化装置。
【請求項４】
半密閉空間内の汚染空気を、吸気ダクトを介して請求項１乃至３のいずれかに記載の汚染空気浄化装置の空気浄化槽へ吸気し、
前記空気浄化槽内に清水槽内の清水を供給し、前記汚染空気を清水と接触させて浄化し、
浄化空気を、送気ダクトを介して地下空間に返送することを特徴とする、
汚染空気浄化方法。
【請求項５】
半密閉空間内の汚染空気を請求項３に記載の汚染空気浄化装置の汚染空気浄化槽で清水と接触させて浄化し、
外気導入ダクトから導入した外気を浄化空気に混入し、半密閉空間に返送することを特徴とする、
汚染空気浄化方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば自動車用の地下道路トンネルのような地中構造物等の半密閉空間における汚染空気浄化装置及び汚染空気浄化方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、自動車用の地下道路トンネル内に発生する排気ガス等により汚染された汚染空気を換気する手段、或いは汚染成分を浄化する方法としては例えば以下の方法が知られている。
地下道路トンネルの近傍に排気立坑と吸気立坑とを構築し、地下道路トンネル内の汚染空気を排気立坑に吸引して地上に排気し、同時に、吸気立坑より、新鮮な空気（外気）を吸引してトンネル内に置換する方法が知られている。
また、地下道路トンネル内の汚染された空気を吸引し、これをトンネル周辺の地盤内に強制透過させることで、汚染物質を周辺土壌に吸着させる方法が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記した従来の地下道路トンネル内の汚染空気の浄化方法にあっては、次のような問題点がある。
＜イ＞　排気立坑及び吸気立坑による浄化方法にあっては、排気が大気汚染の原因となる。
＜ロ＞　また、大深度地下の場合、排気及び吸気を行なう換気用の大口径且つ全長の長い立坑が必要となる。
これに伴い、地上に換気用の立坑を構築するための用地が必要となる。
＜ハ＞　更に、排気口は、生活環境付近での大気への影響を抑えるため、高層の煙突状とせざるを得ず、都市景観上、都市計画上の弊害が大きい。
＜ニ＞　汚染空気を周辺地盤内に強制透過させる浄化方法にあっては、周辺土壌が汚染物質により汚染される。
＜ホ＞　また、大深度地下の場合、地上への汚染空気の透過距離が長く、強制透過が不可能となる。
従って、この透過距離を短縮するために、地下換気用の構造空間等の設備が別途必要となり、不経済である。
＜ヘ＞　地上に強制透過させる空気が排出できるように、非舗装の露地が必要である。
＜ト＞　汚染物質により周辺地盤の土壌が目詰まりを起こすと、汚染物質の吸着能力の低下等を起こす。このためのメンテナンスが絶えず必要であり、維持コストが必要となる。
【０００４】
【発明の目的】
本発明は上記したような従来の問題を解決するためになされたもので、汚染空気を地上及び地盤に放出しない汚染空気浄化装置及び汚染空気浄化方法を提供することを目的とする。
また、本発明は、排気用の立坑を必要としない汚染空気浄化装置及び汚染空気浄化方法を提供することを目的とする。
更に、本発明は、地上に広範な用地や高層の煙突を必要としない汚染空気浄化装置及び汚染空気浄化方法を提供することを目的とする。
本発明は、これらの目的の少なくとも一つを達成するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記のような目的を達成するために、本発明の汚染空気浄化装置は、吸気ダクトと送気ダクトを介して半密閉空間と連結する空気浄化槽と、該空気浄化槽内に清水を供給する清水槽と、から成り、前記半密閉空間より吸気ダクトを介して汚染空気を空気浄化槽内に収容し、該汚染空気を清水と接触させて浄化し、送気ダクトを介して浄化空気を半密閉空間に返送することを特徴とするものである。
ここで、「半密閉空間」とは、例えばトンネル等の地中構造物及び地上に構築した構造物を含むものであり、トンネル等のように開口を有する空間及び建物等のように扉を有するほぼ密閉した空間をも含む。
【０００６】
更に、本発明の汚染空気浄化装置は、前記汚染空気の浄化に用いた清水を処理する汚水処理槽を備え、該汚水処理槽で処理した処理水を前記清水として空気浄化槽内で使用することを特徴とするものである。
【０００７】
その上、本発明の汚染空気浄化装置は、前記空気浄化槽内で浄化した空気に外気を混入するため、外気導入ダクトを備えることを特徴とするものである。
【０００８】
本発明の汚染空気浄化方法は、半密閉空間内の汚染空気を、吸気ダクトを介して前述したいずれかの汚染空気浄化装置の空気浄化槽へ吸気し、前記空気浄化槽内に清水槽内の清水を供給し、前記汚染空気を清水と接触させて浄化し、浄化空気を、送気ダクトを介して地下空間に返送することを特徴するものである。
【０００９】
また、本発明の汚染空気浄化方法は、半密閉空間内の汚染空気を前述した汚染空気浄化装置の汚染空気浄化槽で清水と接触させて浄化し、外気導入ダクトから導入した外気を浄化空気に混入し、半密閉空間に返送することを特徴とするものである。
【００１０】
【発明の実施の形態１】
以下、図１を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
【００１１】
＜イ＞汚染空気浄化装置
本発明の汚染空気浄化装置１は、半密閉空間の一例である地下道路トンネルに適用した例について説明する。
図１に示すように、汚染空気浄化装置１は、地下道路トンネルの近傍に位置し、空気浄化槽１０と、清水槽１１と、汚水槽１２と、清水供給管１３と、汚水排出管１４とで構成する。
汚染空気浄化装置１は、地下道路トンネル２等の換気を行なうシステムを地下空間に収容し、汚染空気を大気や周辺地盤である外部環境に排出しないから、周辺の大気、土壌に対して環境負荷を掛けることがない。
なお、本例においては、浄化空気に外気を混入可能とするための外気導入ダクト１５を備えた汚染空気浄化装置１の一例について説明するが、浄化した空気が常に高い酸素濃度を有している場合には外気導入ダクト１５を省略することもできる。
以下、汚染空気浄化装置１の主要部について説明する。
【００１２】
＜ロ＞　空気浄化槽
空気浄化槽１０は、地下道路トンネル２内に発生する排気ガス等の汚染空気を浄化するための浄化槽である。
空気浄化槽１０には、地下道路トンネル２内の汚染空気を溜め、ここへ清水を供給する。空気浄化槽１０内の汚染空気に清水を接触させることで、汚染空気中に含まれる汚染物質である粉塵、微細物質、酸化窒素（ＮＯｘ）、酸化硫黄（ＳＯｘ）、酸化炭素（ＣＯｘ）等を清水に吸着、溶融して取り込む。
汚染空気と清水の接触方法（清水による汚染物質の吸着、溶融方法）としては、散水による方法、暴気による方法、スクリーンやフィルターを用いた方法等、汚染空気を清水に接触できる公知手段を使用できるから、空気浄化槽１０内の構造は、これらの手段を実施するために必要な構造とすればよい。
空気浄化槽１０への汚染空気の供給は、地下道路トンネル２の吸気ダクト２１より汚染空気供給管２２を介して行なう。
空気浄化槽１０への清水の供給は、後述する清水槽１１から清水供給管１３を介して行なう。
空気浄化槽１０内で浄化された浄化空気は、浄化空気返送管２４を介して送気ダクト２３へ返送する。
また、汚染空気の浄化により発生する、清水に汚染物質を吸着、溶融させた汚水は、汚水排出管１４を介して後述する汚水槽１２へ排出する。
【００１３】
＜ハ＞　清水槽
清水槽１１は、前述した空気浄化槽１０へ供給する浄化用の清水を一時貯蔵するための槽である。
清水槽１１内の清水は、清水供給管１３を介して前述した空気浄化槽１０へ供給する。
清水槽１１内への清水の供給は、地下道路トンネル２の共同溝２５内の給水管２６より清水・汚水搬送管２７を介して行なう。
清水槽１１内に供給される清水は、純粋な清水であっても良いし、後述する汚水を汚水処理場で処理した処理水であってもよい。即ち、処理水は清水として汚空気浄化槽１０で使用することができる。
【００１４】
＜ニ＞　汚水槽
汚水槽１２は、前述した空気浄化槽１０から排出する汚水を一時貯蔵するための槽である。
汚水槽１２内の汚水は、空気浄化槽１０から汚水排出管１４を介して送られ、汚水槽１２内に溜まった汚水は、清水・汚水搬送管２７を介して地下道路トンネル２の共同溝２５内の排水管２８へ排出する。
なお、排出された汚水は、共同溝２５内の排水管２８を介して公知の汚水処理施設へ送り、処理する。
【００１５】
＜ホ＞　外気導入ダクト
外気導入ダクト１５は、空気浄化槽１０内で浄化した浄化空気に含まれる酸素濃度が低下した場合において、浄化空気に外気を混入するための外気取り入れ部である。外気導入ダクト１５は、地上に大気吸引設備１６を有する。
外気導入ダクト１５は、汚染空気浄化装置１内へ外気を導入できるだけの径を有し、またその地上部分に外気導入に十分な開口を有し、大気吸引設備１６により新鮮な空気を空気浄化槽１０へ供給できる。
外気導入ダクト１５及び大気吸引設備１６は、非常に小さな用地に設置可能であり、都市景観、都市計画に準じるならば、既設或いは新設の建築物内に併設することもできる。
なお、外気導入ダクト１５の地上部に太陽電池からなる太陽光発電装置を配設して、汚染空気浄化装置１等の動力源を確保することもできる。
【００１６】
以下に図２を参照しながら本発明の汚染空気浄化装置１による汚染空気浄化方法について説明する。
なお、汚染空気、浄化空気、及び外気の流れについては破矢線で、清水、汚水の流れについては実線矢線で以って説明する。
【００１７】
＜イ＞　汚染空気の吸気
地下道路トンネル２内を通行する車両等から排出される排気ガス等の汚染空気を、地下道路トンネル２の近傍に設置した汚染空気浄化装置１の空気浄化槽１０内へ吸気する。
空気浄化槽１０内への汚染空気の吸気は、吸気ダクト２１から汚染空気供給管２２を介して行なう。
【００１８】
＜ロ＞　清水の供給
汚染空気を吸気した空気浄化槽１０内に、清水を供給する。
清水は、清水槽１１より公知手段により汲み上げられ、空気浄化槽１０内へ供給する。
清水は、地下道路トンネル２の共同溝２５内の給水管２６より清水・汚水搬送管２７を介して清水槽１１に供給し、貯蔵できる。
なお、清水と同様に清水・汚水搬送管２７を介して、空気浄化槽１０等で使用する動力用電源を汚染空気浄化装置１に供給することができる。
【００１９】
＜ハ＞　清水による汚染物質の吸着、溶融
空気浄化槽１０内に供給する清水は、汚染空気と接触する。
汚染空気と接触した清水は、汚染空気中に含まれる汚染物質である粉塵、微細物質、酸化窒素（ＮＯｘ）、酸化硫黄（ＳＯｘ）、酸化炭素（ＣＯｘ）等を吸着、溶融し、これらを取り除く。
これにより、空気浄化槽１０内には浄化された浄化空気と、汚染物質を含んだ汚水とが生成される。
【００２０】
＜ニ＞　浄化空気の返送及び汚水の回収
清水との接触により浄化された空気浄化槽１０内の浄化空気は、浄化空気返送管２４を介して地下道路トンネル２の送気ダクト２３に返送する。
以上の過程を経て、地下道路トンネル２内の汚染空気を浄化空気に換気することができる。
なお、空気浄化槽１０内で生成された汚水は、汚水排出管１４を介して汚水槽１２へ排出される。そして、汚水槽１２内の汚水は、清水・汚水搬送管２７を介して地下道路トンネル２の共同溝２５に配置した排水管２８へ送られ、ここから汚水処理施設へ送り、処理する。なお、汚水を直接地下道路トンネル２の共同溝２５内の排水管２８へ送ることもできる。
そして、汚水処理施設で処理された処理水は、汚染空気浄化装置１の清水槽１１に供給して、空気浄化槽１０に供給する清水として再利用できる。
また、汚水は、例えば汚水槽１２に排水する前に、逆浸透膜透過による方法、中和処理による方法、フィルターを用いる方法等の公知の濃縮方法により濃縮してもよい。この濃縮過程で得られた清水は、再び空気浄化槽１０で使用するために清水槽１１に送られる。濃縮した汚水は、地下道路トンネル２の排水管２８へ送られ、ここから汚水処理施設へ送り、処理する。
【００２１】
＜ホ＞　浄化空気と外気の混入
空気浄化槽１０内で浄化した浄化空気の酸素濃度が低下した場合、大気吸引設備１６により外気導入ダクト１５を介して新鮮な空気を取り入れ、浄化空気と混入することで、十分な酸素濃度を得ることができる。
即ち、空気浄化槽１０内で浄化空気に外気（新鮮な空気）を混入し、浄化空気返送管２４を介して地下道路トンネル２の送気ダクト２３へ返送する。
なお、外気導入ダクト１５の地上部に太陽電池からなる太陽光発電装置を配設して、汚染空気浄化装置１等の動力源を確保することもできる。
【００２２】
【発明の実施の形態２】
本発明の実施の形態１においては、汚染空気浄化装置１として、空気浄化槽１０と、清水槽１１と、汚水槽１２とを主要部として構成した一例について説明している。
これに対して、汚水槽１２内の汚水を汚染空気浄化装置１内で処理するための汚水処理槽（図示せず）を併設することもできる。
これにより、空気浄化槽１０内で生成された汚水は、汚水槽１２に貯蔵し、この汚水槽１２から汚水処理槽（図示せず）に供給し、汚水を処理して処理水を生成する。
なお、汚水処理槽（図示せず）より生成した処理水は、清水槽１１に貯蔵して清水と同様に空気浄化槽１０に供給し、汚染空気の浄化に使用することができる。
【００２３】
【発明の効果】
本発明の汚染空気浄化装置及び汚染空気浄化方法は、以上説明したようになるから次のような効果を得ることができる。
＜イ＞　汚染空気を地上に放出することなく、汚染空気の浄化及び半密閉空間の換気ができる。また、汚染空気を周辺地盤内に強制透過させずに汚染空気を浄化できるから、周辺土壌の汚染がない。
これにより、汚染空気による大気汚染及び周辺地盤の汚染を防止できる。
＜ロ＞　汚染空気を地上に排出しないから、排気立坑を必要としない。
即ち、地上に換気に必要な広範な用地や高層の煙突を必要としない。
このため、立坑を構築することによる都市景観上、都市計画上の弊害が発生しない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の汚染空気浄化装置の説明図
【図２】汚染空気浄化装置による汚染空気浄化方法の説明図
【符号の説明】
１　・・・汚染空気浄化装置
１０・・・空気浄化槽
１１・・・清水槽
１２・・・汚水槽
２　・・・地下道路トンネル
【図１】
2004036999.tif 000003
【図２】
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