(57)【要約】【課題】  過度な圧損が生じてしまうのを回避することができ、更に煤塵が含まれた排気ガスを処理する際に効率的な運転を行うことのできる、新規な排気ガスの脱臭装置の開発を技術課題とした。【解決手段】  脱臭素子１５は、給気ダクト１０２と排気ダクト１０３との間に設けられた脱臭室１０１内に配されるものであり、この脱臭室１０１内には、一対の通気体１３が対向して立設されることにより収容空間１４が形成されるものであり、前記収容空間１４の上方に投入装置１８が具えられることにより、収容空間１４への脱臭素子１５の供給が可能とされ、一方、前記収容空間１４の下方に排出装置１９が具えられることにより、収容空間１４からの脱臭素子１５の排出が可能とされたものであることを特徴として成る。【選択図】図２
2012086196.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
触媒成分が含まれた脱臭素子により、煤塵が含まれる排気ガス中の有機物を酸化および／または分解して脱臭排ガスとする脱臭装置において、前記脱臭素子は、給気ダクトと排気ダクトとの間に設けられた脱臭室内に配されるものであり、この脱臭室内には、一対の通気体が対向して立設されることにより収容空間が形成されるものであり、前記収容空間の上方に投入装置が具えられることにより、収容空間への脱臭素子の供給が可能とされ、一方、前記収容空間の下方に排出装置が具えられることにより、収容空間からの脱臭素子の排出が可能とされたものであることを特徴とする排気ガスの脱臭装置。
【請求項２】
前記投入装置及び排出装置は脱臭素子の再生装置に接続されており、これにより脱臭素子の循環使用が可能とされていることを特徴とする請求項１記載の排気ガスの脱臭装置。
【請求項３】
前記脱臭室内には、複数の収容空間が設けられていることを特徴とする請求項１または２記載の排気ガスの脱臭装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は汚泥等の有機性廃棄物を処理する乾燥機や焼却炉から排出された排気ガスの脱臭装置に関するものであって、特にペレット状や粒状の脱臭素子を用いながらも、脱臭素子による過度な圧損が生じてしまうことを回避することができ、更に煤塵が含まれた排気ガスを効率的に処理することのできる排気ガスの脱臭装置に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
汚泥等の有機性廃棄物の乾燥や、廃棄物焼却の際に発生する排気ガスは、その中に含まれる揮発性有機化合物（ＶＯＣ）等の有害物質や臭気を除去したうえで大気に放出することが求められ、その要求度合いも近時、更に高まっている。
そして前記排気ガスの脱臭の手法としては、従来より直接燃焼によるものが一般的であった。このような直接燃焼による排気ガスの脱臭処理は、脱臭性能としては比較的優れている反面、脱臭処理に多くの燃料が必要となるものであって、主目的である、乾燥や焼却に要する燃料よりも、多くの燃料が脱臭処理に必要とされるケースもあった。
【０００３】
そこで本出願人らは、排気ガスに含まれる有害物質や臭気を除去するために、触媒として酸化セリウム（ＣｅＯ2 ）を用いた脱臭素子を具えた脱臭装置の開発を試み、既に特許出願に及んでいる（特許文献１参照）。
この発明は、支持基材に対して触媒（酸化セリウム）を担持させて脱臭素子を構成するとともに、この脱臭素子を具えた触媒ユニットに対し、触媒の最適作動温度に温度調節した状態の被処理ガスを供給するというものである。そしてこの発明により、排気ガスの脱臭処理に要する燃料の消費を著しく低減することができるとともに、イニシャルコストを抑えることができ、更には高湿度であり、揮発性有機物が含まれる排気ガスを効果的に脱臭処理することが可能となっている。
【０００４】
しかしながら、煤塵が含まれた排気ガスを処理する場合、前記脱臭素子に対して煤塵が付着してしまうことは避けられず、付着した煤塵の量が増すに従って圧損も大きくなって処理効率が低下するとともに、送風機構の消費電力が増加してしまう。
このような圧損は、支持基材をハニカム状ブロックとした場合には僅かで済む。一方、ペレット状や粒状の支持基材とした脱臭素子の場合には、これらはゲージ内に収容された状態で供されるため、圧損は大きなものとなってしまう。
そして前記圧損を排除するとともに、触媒機能を再生させるために、前記脱臭素子に付着した煤塵を熱によって除去するための再生機構も案出されている。
しかしながらこのような再生機構にあっては、再生作業の最中には脱臭操作を中断しなければならないため、脱臭装置をより効率的に運転するためには更なる改善の余地があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特願２００９−２５１８５４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明はこのような背景からなされたものであって、特に過度な圧損が生じてしまうのを回避することができ、更に煤塵が含まれた排気ガスを処理する際に効率的な運転を行うことのできる、新規な排気ガスの脱臭装置の開発を技術課題としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
すなわち請求項１記載の排気ガスの脱臭装置は、触媒成分が含まれた脱臭素子により、煤塵が含まれる排気ガス中の有機物を酸化および／または分解して脱臭排ガスとする脱臭装置において、前記脱臭素子は、給気ダクトと排気ダクトとの間に設けられた脱臭室内に配されるものであり、この脱臭室内には、一対の通気体が対向して立設されることにより収容空間が形成されるものであり、前記収容空間の上方に投入装置が具えられることにより、収容空間への脱臭素子の供給が可能とされ、一方、前記収容空間の下方に排出装置が具えられることにより、収容空間からの脱臭素子の排出が可能とされたものであることを特徴として成るものである。
【０００８】
また請求項２記載の排気ガスの脱臭装置は、前記要件に加え、前記投入装置及び排出装置は脱臭素子の再生装置に接続されており、これにより脱臭素子の循環使用が可能とされていることを特徴として成るものである。
【０００９】
更にまた請求項３記載の排気ガスの脱臭装置は、前記要件に加え、前記脱臭室内には、複数の収容空間が設けられていることを特徴として成るものである。
そしてこれら各請求項記載の要件を手段として、前記課題の解決が図られる。
【発明の効果】
【００１０】
まず請求項１記載の発明によれば、投入装置から、重力により脱臭素子を収容空間内に供給することができ、収容空間内において排気ガスと脱臭素子とを接触させることができる。また排出装置から、重力により脱臭素子を収容空間外に排出することができる。
このため収容空間内を常時脱臭素子が移動するような連続処理と、収容空間内に脱臭素子が静止するバッチ処理との双方の処理形態を実施することが可能となる。
そして特に連続処理を行う場合には、触媒素子の触媒能力が飽和してしまう前に、触媒素子を収容空間から排出させることができるため、排気ガスの未脱臭や脱臭室内において過度な圧損が生じてしまうことを回避することができる。
また対向する一対の通気体によって、脱臭素子の層厚を均等なものとし、これにより圧損の均一化により偏流を抑制して通気体の全面を利用した効率的な脱臭を行うことができる。
【００１１】
また請求項２記載の発明によれば、収容空間内から排出された脱臭素子を再生装置において再生し、その後、再度、収容空間に供給することにより、脱臭素子の循環使用が可能となり、脱臭装置の連続運転が可能となり、効率的な運転を行うことができる。
【００１２】
更にまた請求項３記載の発明によれば、筐体内に複数の収容空間が形成されるため、排気ガスの処理効率を向上することができる。
特に収容空間の厚さ寸法を短くすることにより、より多くの収容空間を脱臭室内に形成することができ、排気ガスと触媒素子との接触面積を増大させるとともに、圧損を低下させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】脱臭装置及びその周辺機器を一部透視して示す側面図である。
【図２】脱臭室周辺を一部透視して示す斜視図、平面図及び側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の排気ガスの脱臭装置の最良の形態は以下の実施例に示すとおりであるが、この実施例に対して本発明の技術的思想の範囲内において適宜変更を加えることも可能である。
【実施例】
【００１５】
以下、本発明の排気ガスＧ０の脱臭装置１（以下、脱臭装置１と称す）について、基本となる実施例の構成を説明した後、その作動態様について説明する。
まず前記脱臭装置１は図１に示すように、乾燥機や焼却炉等から排出された排気ガスＧ０を被処理ガスとして、その脱臭処理を行うための装置であって、触媒素子１５が有する触媒作用によって、排気ガスＧ０に含まれる有機物を低温で酸化および／または分解し、脱臭排ガスＧ１とする装置である。
なおこの実施例で示す脱臭装置１は、一例として加熱装置２、取出コンベヤ３、再生装置５及び中継コンベヤ６を周辺機器として組み合わせて使用されるものとした。
【００１６】
まず前記脱臭装置１について説明すると、この装置は、筐体１０の内部を脱臭室１０１として成るものであり、一例として脱臭室１０１の前方（図１中左側）に給気口１０２ａが形成された給気ダクト１０２が接続され、後方（図１中右側）に排気ダクト１０３が接続されて成るものである。
そして図２に示すように、給気ダクト１０２と排気ダクト１０３との間に設けられた脱臭室１０１内に収容空間１４が形成され、この収容空間１４内に脱臭素子１５が配される。
なおこの実施例では、前記脱臭室１０１内は仕切板１２によって一例として二分割されるものであり、分割された各々の空間内に、一対の通気体１３が対向して配されることにより、これらの通気体１３の内側が収容空間１４とされるものとした。
このように脱臭室１０１内に複数の収容空間１４が形成された時には、単一時間に処理することのできる排気ガスＧ０の量が増すため、排気ガスＧ０の処理効率を向上することができる。また収容空間１４の厚さ寸法を短くすることにより、より多くの収容空間１４を脱臭室１０１内に形成することができ、排気ガスＧ０と触媒素子１５との接触面積を増大させるとともに、圧損を低下させることが可能となる。
【００１７】
ここで前記通気体１３は、パンチングメタルや、金属製の枠材に対してメッシュ材を貼設したもの等が適用されたものである。
また前記通気体１３は、仕切板１２及び脱臭室１０１の内壁面に対して、数ｃｍから数十ｃｍ程の間隔を開けて配されるものであり、ここにできる空間が給気空間１６及び排気空間１７とされるものである。
そして前記給気ダクト１０２と給気空間１６とが連通状態とされ、更に排気ダクト１０３と排気空間１７とが連通状態とされる。一方、給気ダクト１０２と排気空間１７とは非連通状態とされ、更に排気ダクト１０３と給気空間１６とは非連通状態とされる。
【００１８】
そして以上述べたような構成が採られることにより図２（ｂ）に示すように、給気ダクト１０２を通じて給気空間１６内に至った排気ガスＧ０は、通気体１３を通過して収容空間１４内に進入し、ここで脱臭素子１５に触れることとなる。
脱臭素子１５と触れた排気ガスＧ０中の有機物は、その触媒作用により酸化および／または分解されて脱臭排ガスＧ１となり、通気体１３を通過して排気空間１７に至り、更に排気ダクト１０３を通じて外部に排気されることとなる。
【００１９】
ここで前記収容空間１４に対して脱臭素子１５を供給し、更に排出する構成について説明すると、前記収容空間１４の上方にはスクリューコンベヤ等が適用された投入装置１８が具えられ、この投入装置１８の下部にはエアシリンダ１８ｂによって開閉されるスライドゲート１８ａが具えれている。また投入装置１８の前段部にはロータリーバルブ１８ｃが具えられる。
一方、前記収容空間１４の下方には、スクリューコンベヤ等が適用された排出装置１９及びロータリーバルブ１９ａが具えられ、その後段に取出コンベヤ３が具えられる。
そしてこのような構成が採られることにより、スライドゲート１８ａを開くことにより、重力により脱臭素子１５を収容空間１４内に供給することが可能となる。
また排出ダンパ１９ａを開くことにより、重力により脱臭素子１５を収容空間１４外に排出することが可能となる。
【００２０】
次に前記加熱装置２について説明するとこの装置は、一例として燃焼炉２０にバーナ２１を具えて成るものであり、バーナ２１によって燃料を燃焼させて発生した熱によって、燃焼炉２０内に供給される排気ガスＧ０の昇温を行う装置である。なお前記燃焼炉２０には給気口２２及び排気口２３が形成される。
【００２１】
次に前記再生装置５について説明すると、この装置は、筐体５０内を通気板５１によって上下方向に分割するとともに、筐体５０に加振モータ５２を具えて成るものである。そして前記加振モータ５２によって筐体５０を振動させることにより、通気板５１上に位置する脱臭素子１５の表面に付着した煤塵Ｄが振り落とされ、脱臭素子１５と煤塵Ｄとが篩い分けられる。なお前記筐体５０には投入口５３、排出口５４及び排出口５５が形成されており、煤塵Ｄが除去されることにより再生された脱臭素子１５は、排出口５４から中継コンベヤ６に送られる。一方、煤塵Ｄは排出口５５から外部に排出され、適宜、収容容器に回収されて廃棄されることとなる。
なお前記再生装置５としては上述した篩い分けを行うものの他、水等により洗浄を行うもの、風により煤塵Ｄを吹き飛ばすもの等を適用することもできる。
【００２２】
そして以上説明した脱臭装置１、加熱装置２及び再生装置５は、図１に示すように接続されるものであり、まず脱臭装置１における給気口１０２ａに、加熱装置２の排気口２３が接続される。
また前記投入装置１８及び排出装置１９は、再生装置５に接続されるものであり、取出コンベヤ３の排出口３ａと、再生装置５における投入口５３との間がフライトコンベヤ等の搬送路４によって接続される。更に再生装置５の排出口５４に接続された中継コンベヤ６の排出口６１と、前記ロータリーバルブ１８ｃの投入口１８ｄとの間が適宜の管路によって接続される。
【００２３】
ここで前記脱臭素子１５について説明すると、このものは一例として、酸化セリウム粉末（淡黄色粉末）を、バインダーとともに水で混練し、成形し、乾燥し、焼成して得られたペレット状（円柱状）もしくは粒状（球状）を成すものである。
そして排気ガスＧ０に含まれる臭気成分（揮発性有機物等）は、触媒成分（酸化セリウム）と接触することにより、その触媒作用によって低温酸化され、ＣО2 、Ｈ2 О等に変化することとなる。
なお前記酸化セリウム（ＣｅＯ2 ）には、最適作用温度域（３００〜３５０℃）が存在するものであり、このため排気ガスＧ０の温度を加熱装置２によって最適作用温度域内として脱臭素子１５に接触させることにより、酸化反応を促すようにするものである。
本発明の脱臭装置１は、一例として上述したように構成されるものであり、以下その作動態様を説明する。
【００２４】
〔脱臭素子の充填〕
初めに脱臭室１０１における収容空間１４に対して脱臭素子１５を供給するものであり、スライドゲート１８ａが閉じられた状態で投入装置１８及びロータリーバルブ１８ｃを起動し、投入口１８ｄに脱臭素子１５を投入する。そして投入装置１８内に充分に脱臭素子１５が行き渡った時点で、スライドゲート１８ａを開放すると、脱臭素子１５は重力により落下してゆき、収容空間１４内に供給される。
なお収容空間１４においては、対向する一対の通気体１３によって、脱臭素子１５の層厚は均等なものとされる。
【００２５】
〔加熱〕
次いで被処理ガスとしての排気ガスＧ０を加熱装置２に供給するものであり、加熱装置２においては、バーナ２１の燃焼度が調節され、排気ガスＧ０の昇温が行われるものであり、この実施例では一例として２５０℃の排気ガスＧ０を３００℃にまで昇温するようにした。
なお前記排気ガスＧ０は、汚泥等の有機性廃棄物の乾燥や、廃棄物焼却等の際に発生するものであり、煤塵Ｄが含まれるものである。もちろん集塵装置を用いることにより、煤塵Ｄを除去したうえで脱臭装置１に供給することもできるが、本発明の脱臭装置１は、このような集塵装置を用いることなく、煤塵Ｄを含んだ排気ガスＧ０であっても問題なく処理することができるものである。
【００２６】
〔脱臭処理〕
次いで排気ガスＧ０は脱臭装置１に送られるものであり、給気口１０２ａから給気ダクト１０２を通じて給気空間１６に至り、ここから通気体１３を通過して収容空間１４内に進入することとなる。
そして排気ガスＧ０は脱臭素子１５と接触し、触媒の作用によって脱臭処理が施され、臭気成分が所定値以下（一例として臭気指数３０以下）に除去された脱臭排ガスＧ１となる。
またこの際、排気ガスＧ０に含まれていた煤塵Ｄが脱臭素子１５の表面に付着することとなる。
次いで脱臭排ガスＧ１は、通気体１３を通過して収容空間１４から出て排気空間１７内に至り、更に排気ダクト１０３を通じて外部に排気される。
【００２７】
〔脱臭素子の循環・再生〕
そして脱臭装置１への排気ガスＧ０の供給が開始された時点で、排出装置１９の速度を適宜調整することにより、収容空間１４の最下部に位置する脱臭素子１５を排出するものであり、脱臭素子１５は搬送路４を通じて再生装置５に送られる。
なおこの際、スライドゲート１８ａの開度を適宜調整して脱臭素子１５を補充することにより、収容空間１４内に位置する脱臭素子１５の量を一定に保つことができる。
このため、触媒素子１５の触媒能力が飽和してしまう前に、更には触媒素子１５の全面に煤塵Ｄが付着してしまう前に、触媒素子１５を収容空間１４から排出させることができ、排気ガスＧ０の未脱臭が生じてしまうことを回避することができる。更に脱臭室１０１の目詰まりが生じないため、脱臭室１０１において過度な圧損が生じてしまうのを回避することができる。
そして従来、触媒の再生時に避けられなかった脱臭装置１の停止を行うことなしに、連続して効率的な運転を行うことができる。
【００２８】
その後、再生装置５に送られた脱臭素子１５は、加振モータ５２の作用により通気板５１上で振動するため、その表面に付着していた煤塵Ｄが振り落とされることにより再生され、順次、排出口５４を通じて中継コンベヤ６に至り、更にここからロータリーバルブ１８ｃにおける投入口１８ｄに戻されることとなる。
【００２９】
なお上述した実施例は、収容空間１４内を常に脱臭素子１５が移動する連続処理を行うものであっが、触媒素子１５を収容空間１４内に静止させ、触媒素子１５の触媒能力が飽和した時点で、あるいは飽和する前の段階で、収容空間１４内に位置する触媒素子１５を入れ替えて、排出された触媒素子１５の再生を行うような、バッチ処理方式で脱臭装置１を運転することもできる。
【符号の説明】
【００３０】
１        脱臭装置
１０      筐体
１０１    脱臭室
１０２    給気ダクト
１０２ａ  給気口
１０３    排気ダクト
１２      仕切板
１３      通気体
１４      収容空間
１５      脱臭素子
１６      給気空間
１７      排気空間
１８      投入装置
１８ａ    スライドゲート
１８ｂ    エアシリンダ
１８ｃ    ロータリーバルブ
１８ｄ    投入口
１９      排出装置
１９ａ    ロータリーバルブ
２        加熱装置
２０      燃焼炉
２１      バーナ
２２      給気口
２３      排気口
３        取出コンベヤ
３ａ      排出口
４        搬送路
５        再生装置
５０      筐体
５１      通気板
５２      加振モータ
５３      投入口
５４      排出口
５５      排出口
６        中継コンベヤ
６１      排出口
Ｄ        煤塵
Ｇ０      排気ガス
Ｇ１      脱臭排ガス
【図１】
2012086196.tif 000003
【図２】
2012086196.tif 000004