JP2000107560A - 排気ガスの浄化と副生産廃物の処理 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【解決手段】クッション性のある合成樹脂製タンク１の
上面に排気ガスを吸込む管３´と洗滌した浄化後の排気
ガス管２´とを成型し、洗滌液を予め入れたタンク１の
上部に発泡樹脂球粒７を浮遊せしめ、洗滌液中に排気ガ
スを吸込み界面活性剤の入った気泡と濡れた発泡樹脂球
粒に接触して洗滌し、洗滌液中の硅酸ソーダやアルミン
酸ソーダーに苛性アルカリ液と過酸化物、トリエタノー
ルアミン、アンモニア、界面活性剤、石灰を入れた水液
を洗滌浄化液として排気ガスを洗滌浄化し、Ｎｏｘ、Ｓ
ｏｘ、炭化水素を吸着除去して浄化排気ガスを放出せし
める石油燃料を燃料とする自動車、列車、船舶、焼却炉
の排気ガスの浄化法。 【効果】８０％の脱Ｎｏｘ、脱Ｓｏｘが行われ、オイル
カーボンダストの９０％が除去され炭化水素の９０％が
除去される。

Description

【発明の詳細な説明】

【産業上の利用分野】工場の排気ガス及び自動車の排気
ガスを現状に於いて野放しに排気せしめる時は大気汚染
がますます増大し、炭酸ガスその他ガスによる地球の温
暖化現象はますます増大し人体に対しても衛生的面から
も喘息や気管支炎の諸病気を引起し自分が自分の首を締
める様なもので速やかな大気汚染にならない浄化設備の
開発が必要である。そこで、本発明は工場や家庭の燃料
燃焼によって生ずる大気汚染物質や自動車の排気ガスを
浄化するに、アルカリ性の硅酸ソーダーやアルミン酸ソ
ーダーの水液を以って構成した浄化液によって公害排気
ガスを洗滌して生ずるフリーカーボンやその他の微粒子
をまず水液中に沈澱し、同じくＮｏｘ、Ｓｏｘ、Ｃｏ２
を吸収せしめて液中に溶解せしめて脱酸せしめた後の浄
化ガスを排気せしめる様にし、一段で未回収のものは更
に数段の浄化器で処理して公害ガスを浄化せしめる事に
よって大気汚染をより減少せしめる方法を開発した。こ
の方法によって少しでも地球温暖化を防ぎ大気汚染によ
る罹患率を低下せしめ、回収副産物をセラミック加工材
料として有効利用し、その他、脱Ｎｏｘ、脱Ｓｏｘはカ
ルシウム塩やソーダー塩として回収せしめて建材に利用
する。次に、この洗滌液タンクを自動車の前面、後面、
両側面に架設する時は衝突時のクッション材として人体
の安全性を保持し、洗滌廃液は炉別後隔膜電解液として
電解してその陰極室と中性室電解液を再生洗滌液として
再利用する事を特徴とする大気汚染浄化法である。又、
更にアスペルギリウス菌触媒を予め燃料に混合して、こ
の菌体作用によって燃料の炭素間分子の分断を行って燃
焼効率を１５％向上した燃料を使用すると、排気ガス中
のフリーカーボン量を１０分の１に低下せしめるから、
この併用によって洗滌浄化液の汚染による浄化再生の手
間を少なくするので、石油燃料を燃料とする他の列車、
船舶、工場焼却炉の排気ガスにも使用効果がある。

【従来の技術】工場の排煙浄化法の多くは燃焼ガスを冷
却し収塵器でダストをを静電分解するが、スクラバーで
処理して脱ダストを行いこれを石灰と反応吸着せしめて
脱Ｎｏｘ脱Ｓｏｘを行って排気していた。石油精製に於
いては含硫原油を水素添加法によって硫化物を還元して
琉黄華として回収し、又一部は硫化物を強酸で処理し
て、一部をスルフォン化して凝縮物を作り、これを瀘別
して得た油液を一次精製油としてクラッキングして分溜
装置で分溜して各油液とガスを回収し、一部のガスは燃
焼して排気していた。又、自動車の排気ガスは一次燃焼
で分解できなかった炭化水素を白金触媒で分解して不完
全炭化水素を除去する触媒法が使用されていた。しか
し、この石油燃料を使用する方法は量が多くなる程、交
通停滞が多くなる程排気ガスによる大気汚染は解消出来
ない為に電気自動車とガソリン車とを組合せた併用車が
最近利用する様になったが、電気自動車には始動や高低
の差の道路での馬力にはガソリン車には勝てない欠点が
あり、特にトラックや重量車やバス等の大型車には軽油
やガソリンを使用する事が多く、従って大気汚染浄化に
は別の浄化方法を考える必要があった。そこで、この大
型運搬車の様に比較的排気量の多い浄化器として水を使
用して排気ガスの浄化を試みたが、排気ガスを吹込む時
に排気ガスと共に水の蒸発と気散が同時に起り、速やか
に水液がなくなり持続性が無かった。この為に硅酸ソー
ダーやアルミン酸ソーダーと過酸化物を添加し、更に苛
性アルカリと増粘剤とを添加した洗滌剤に排気ガスを吹
込む時は水の蒸発は２０倍も遅くなり、塩化カルシウ
ム、界面活性剤液に於いても蒸発量は少ないが公害成分
の分離は前者に劣る。

【本発明が解決しようとする課題】自動車の排気ガス、
特に大型重量運搬車の排気ガスを浄化する時に浄化剤と
して、水に排気ガスを吹込み直接接触せしめてフリーカ
ーボンやダストを共沈せしめる時に、一旦接触した排気
ガスが再び揮散する時に水分を気化せしめ又は水蒸気の
状態で共に気化する傾向があり、その為に水液の使用量
が多くなりそのつど補給する事が必要であり、水がない
時は浄化されない汚染ガスが排出される欠点があった。
又、排気ガスが水と瞬間接触しても５％くらいしか浄
化が行われていない欠点があった。 従って、水液をよ
り長く気化せずに持続的浄化が行えるかが問題であり、
水液を多量に携行するにはそれなりの別の有効利用がな
いと重量が増大して電気自動車に対抗出来ない理由があ
った。又、この汚染した洗滌液の再生利用と副生物のフ
リーカーボン、硅酸ゲルの再利用としてセラミック加工
と炭酸ソーダーの回収と再生洗滌液への利用をどうする
かを考える必要があった。

【課題を解決するための手段】この自動車排気ガスを浄
化する水液を持続生を保持する方法として、アルミン酸
ソーダーや硅酸ソーダーを使用して水の蒸発を防ぐ事を
考えたが、排気ガス中にはＣｏ２やＮｏｘ、Ｓｏｘが多
く含まれアルミン酸ソーダーや硅酸ソーダーの水溶液は
これらと接触するとこのソーダー成分と反応してアルミ
ン酸や硅酸の沈澱物を生じやすくなり、一定の粘度を保
持する事が出来ない欠点がありそこで別に苛生アルカリ
や過酸化水素水を入れる事によって脱Ｎｏｘ、脱Ｓｏ
ｘ、脱Ｃｏ２を同時に過剰アルカリで吸収分離せしめる
事を実行し、更にトリエタノールアミンやウルトラピ
ン、アンモニア水や消石灰水の併用を考えた。この結
果、過剰アルカリ水によって排気ガス中のＮｏｘ、Ｓｏ
ｘ、Ｃｏ２が吸収分離されるが、排気ガスの吹込速度が
風速２０ｍ以上になると更にＨ２Ｏの添加を行う事によ
ってより反応性が高く、二次公害性の少ない事がわかっ
た。即ち、ＳｏｘはＮａＳｏ４、ＮｏｘはＮａＮｏ３と
なり、ＣｏはＮａＣｏ３になると共に水を溶解する濃度
も一定以上になると結晶沈澱する作用があるから、これ
を自動的にフリーカーボンと共に瀘別する時は、その瀘
液は常に浄化に使用できるので操作がそれだけ容易とな
る。又、排気ガス中に存在するフリーカーボンの多くは
０．１ミクロン〜１ミクロンの粒子から成り、表面は疎
水系のものが多く即刻水に接しても水液分散せず水面上
に浮上するのでフリーカーボンを完全に除去するには他
の方法を使用する事が必要であった。 そこで発泡樹脂
の球粒や小片を液面に浮上し、浮子盤の付いた排気ガス
導入管を液面に浮上して上下昇降を自由に調整する様に
し、その導入管の下部側面に穿孔を穿設して液面上部に
浸積せしめて排気ガスを押し出す時に、浸積液に接触し
発泡樹脂球粒の帯電体に接触して（振動によって）フリ
ーカーボンとダストをその球粒体に吸着せしめると共
に、球粒に付着したフリーカーボンは電荷を中和後に液
中に沈降する。 これをフィルターに送り込み瀘別して
瀘液を還元して再洗滌液として利用する。又、排気ガス
中のＮｏｘ、Ｓｏｘ、Ｃｏ２は過酸化水素、過酸化ソー
ダー、過酸化バリウムと苛性ソーダーを添加した硅酸ソ
ーダー水やアルミン酸ソーダー水で処理する時は、過酸
化物の触媒作用によって排気ガス中のＳｏｘのＳｏ２は
Ｎａ２Ｓｏ４と成り液中に溶解し、ＮｏｘのＮｏ２はＮ
ａＮｏ３となり溶解中に入り、Ｃｏ２ガスはイオン化さ
れてＮａ２Ｓｉｏ４のＮａｏ２と反応しＮａ２Ｃｏ３と
して一部は液中に溶解し、他部は白色沈澱物として沈澱
せしる。そして、硅酸はＳｉｏ２＋ＮＨ２ｏとして沈澱
し、一部は液中に入る。この硅酸ソーダーはアルミン酸
ソーダーと共にアルミ酸の沈澱物として沈澱するからこ
れらをカーボン沈澱物と共に瀘別して分離後、水洗して
乾燥した後焼成するとＳｉｃが得られるが、アルミン酸
の場合にはＡｌｃの外アルミカーバイトを形成するから
Ｓｉｃのセラミックの様に耐火セラミックとして再使用
すると焼成炉の炉材として使用される。液中に溶解する
Ｎａ２Ｃｏ３とＮａＮｏ３とＮａ２Ｓｏ４は瀘液として
排気ガスの浄化の洗滌水に繰り返し利用するが、これら
の塩類が増大すると芒硝と共に再結晶して分離され、Ｎ
ａ２Ｃｏ３も沈澱物として沈澱するのでこれを瀘別して
瀘液は新して浄化液と混合して再利用する。ここで問題
なのは、粘度が硅酸の遊離で低下するのでゼラチン、澱
粉、ＣＭＳ、ＣＭＣ、繊維素エーテル、ポリアクリル酸
ソーダー、ポリリン酸ソーダカリ、グライコール等を溶
解すると一定の粘度を保持し、又、硅酸ソーダーやアル
ミン酸ソーダーや過酸化物を添加すると粘度は回復す
る。この様にして一日８０ｋｍ／時で走行して２０〜３
０ｌの水が蒸発する様に調整できれば充分な補給が可能
となるばかりでなく、地球温暖化の要因の炭酸ガスは２
０％以上除去される。脱Ｓｏｘ、Ｎｏｘは８０％以上が
除去され、排気ガスは無色透明ガスとして排気され適当
な水蒸気が含有されるので気管支炎の罹患率が軽減す
る。又、この汚染洗滌液の再生として三室隔膜電解装置
を作り、この汚染洗滌液を中央の中性室に入れた陽極に
酸性液を入れ、陰極にアルカリ液を入れて隔膜電解して
中性室のアルカリイオンを陰極へ移行せしめ酸性液を陽
極室に移行せしめて、精製した中性室液を陰極のアルカ
リ液と混合して再生する。そしてネオ線洗滌液中に沈積
したカーボンとダストと硅酸ゲルを瀘別回収し、副生炭
酸ソーダーの回収と分離したフリーカーボン粉と硅酸ゲ
ル化物を脱水乾燥したものを焼成して、Ｓｉｃの炭化セ
ラミックを高温で再焼成して作る。又、再生洗滌液中の
硅酸ソーダーやアルミン酸ソーダーの添加量の調整やア
ルカリ液の調整再生液の混合率の決定等に調整が必要で
あった。又、安全クッション材として、この洗滌液タン
クを自動車体の四辺に架設する方法を考える必要があっ
た。

【作用】自動車の排気ガス中には大気汚染となるフリー
カーボンやダストやＮｏｘ、Ｓｏｘ、Ｃｏ２ガスが不完
全燃焼の炭化水素と混合して存在している。この為に年
々増加する公害ガスは地球の温暖化現象を引起こし喘息
病や気管支炎等の人体への罹患率を高めるのでこれを浄
化除去する必要があるが、これを単なる水液中で洗滌し
てもガスと水との接触率は５％にしかならないばかりで
なく、大型トラックの排気ガス温度が５０℃になる場合
に浄化水液の蒸発が著しく、１時間排気ガスを３インチ
管のマフラーから水液中に吹込む時は、１時間で１０ｌ
の水を蒸発気化し常に水の補給が必要に成り、高速道路
で長距離に搬送を行うには途中で補給が出来ないので不
便である。そこで、長距離輸送に於いて途中で水の補給
を行う事が無い為には水液の蒸発を抑制し、且つ、洗滌
力を高める必要があった。そこで、この蒸発を防ぐ方法
として硅酸ソーダーやアルミン酸ソーダー液に過酸化物
を添加し、これに高分子樹脂液や蛋白質液を添加して界
面活性剤を入れて水液を作った。この外、塩化カルシウ
ム石灰液とを作り比較した。この内、硅酸ソーダー液が
安価であり浄化水液としては一番よい結果が出た。アル
ミン酸ソーダーは炭酸ガスに敏感に反応して、アルミン
酸の水酸化物として沈澱しやすい特徴があるが常にアル
ミン酸の補充に手間を要する難点もあつた。次に、水槽
を入れる容器であるが、軽量なものとして硬質ポリプロ
ピレンやポリチレンが衝撃圧に強いので、これを自動車
衝突の際のクッショク材として補助タンクとして予め水
を入れたものを自動車の四辺に枠体で固定する。その容
量は４０ｌ〜８０ｌである。前述の如く、水液を補助タ
ンクに入れて浄化タンクに導入する時はに、浄化タンン
の一方の端に導入管に排気ガスを導入する時は水液と排
気ガスとの接触は５％に過ぎないので、残り９０％はそ
のまま液上から排気される。従って、その液上から排気
されるガス中にはＮｏｘやＳｏｘやＣｏ２及びフリーカ
ーボン、炭化水素ガスが混合状態で排気される。この公
害の要因のＮｏｘやＳｏｘやＣｏ２を液中に多く捕捉す
るには苛性ソーダーと過酸化物を高粘性の硅酸ソーダー
液中に添加する事によって、液中溶解に於ける反応性を
高める配合を行い、更に水液との接触時間を高めるには
その水液上面に発泡樹脂の球粒を浮上せしめて液面に接
触せしめて表面を液で湿潤せしめる中を排気ガスが通過
する時は、液との接触が発泡樹脂容積量に比例して増大
する。 これに界面活性剤を添加すると気泡を発生して
更に液との接触面積が増大し、炭化水素ガスもこの界面
活性剤液によって液中に乳化して溶解分散すると共に、
発生する気泡が連続的に発生して噴出するのを表面張力
の低下によって防ぐ作用があり、消泡性が発揮される。
この消泡性はトリエタノールアミンの添加でも同様の
効果を発揮するが、ゼラチン、コラーゲンを予め溶解し
た液を入れた液体は気泡性が増大する傾向がある。しか
し、この気泡中に入った排気ガスはフリーカーボンの疎
水性を親水性とする作用があり、Ｎｏｘ、Ｓｏｘ、Ｃｏ
２も共に気泡中に入ったガスは充分な反応時間を得られ
るので、中和して塩を作る様にする。この汚染された浄
化洗滌液は、これを瀘別して硅酸ゲル化沈澱物とフリー
カーボンと少量の沈澱炭酸ソーダー粉の混合物としてペ
ースト状で回収され、この炭酸ソーダーは水洗によって
除去される。 Ｓｏｘから出来る硅酸ソーダーや微量の
亜硫酸ソーダーは濃縮して結晶化して瀘別して除去され
るが、三室の隔膜電解によって陰極液と中央の中性液と
は合併して浄化洗滌液として使用される。この陽極室で
は、硝酸イオンと琉酸イオンが隔膜によって分離される
ので、鉄極によって鉄塩に電解回収すると水の凝収剤と
して利用される。ダイオキシンの入った陽極室では、ダ
イオキシンは鉄極の酸性液中で酸化されて分解して更に
加熱すれば加水分解して塩化物として処理される。硅酸
ソーダーの残留液は隔膜電解に於いて、陽極室では硅酸
ゲル化し中室及び陰極室では溶解液として残留し、中室
の脱アルカリが高くなると硅酸ゲル化沈殿物として液底
に沈澱するが、多くは液中に残る。陰極室は、ナトリウ
ムの多いアルカリ液となり硅酸ゲル化は生じない。従っ
て、この陰極室と中性室との電解液は洗滌液に使用さ
れ、Ｎｏｘ、Ｓｏｘ、Ｃｏ２はそれぞれ吸収除去され
る。この洗滌液に界面活性剤を入れて排気ガスを液中に
吹込む時は、気泡が甚だしくなり、タンクから吹出す事
があるので消泡剤のシリコン油やアルコールキシレンを
予めタンク中に入れると消泡効果が発揮されて気泡があ
ふれだす事がない。又、この洗滌液を瀘別して回収した
フリーカーボンと硅酸ゲル化物ペースト状にして、これ
に硅酸ソーダーと石灰、発泡剤を添加したものを金型に
注型して、５００℃で加熱するか高周波炉（マイクロ
波）で焼成すると軽量発泡材が出来、比重が０．０２〜
０．０３の軽量な建築骨材や断熱材が出来、回収アルミ
缶を溶解してアルミインゴットを作る時に生ずる副生ア
ルミ灰をこれに混合すると、耐熱建材が得られる。この
様に先ず、フリーカーボンの共沈する洗滌液を瀘別後に
瀘別した液体を前記隔膜電解すると透明性の洗滌液が得
られるが、この陰極室と中性室の隔膜電解液は新しい洗
滌液に混合して再生洗滌液として利用すると、経済コス
トが低下しアルカリの添加量も少量で済み必要消費量が
少なくなる。電解に於ける界面活性剤の入った洗滌液を
隔膜電解する時に予め陽極室に酸性液入れ、陰極室にア
ルカリ液を入れ中性室にこの洗滌廃液を入れると電解に
於ける両極室への泡立が少なく、中性室のアルカリは陰
極室に移動して酸性のＮｏｘ、Ｓｏｘ、Ｃｏ２のイオン
は陽極に移行し、界面活性剤は大半中性室に残量し、一
部は両極に移行する。 硅酸イオンの一部は陽極に移行
するが硅酸ゲル化して沈澱し、中性室の硅酸イオンは次
第に硅酸ゲルとして沈殿してくるが、一部の硅酸イオン
は陰極室に入るがこれらはメタ硅酸ソーダーとして存在
し液中にのこるが、このアルカリ液を洗滌液として再利
用する場合に何等の支障はない。洗滌液中の過酸化物は
不安定で相手を酸化すれば自ら分解するので電解液とし
て、又、洗滌再生液としての支障はない。又、洗滌液中
の発泡樹脂球粒は常に洗滌液上に浮遊して排気ガスの吹
込みによって常に振動移動するから、常に帯電している
のでフリーカーボンはその表面に吸着され放電され、球
粒の振動衝突を繰り返すうちにフリーカーボンやダスト
は洗滌液中に沈降してタンクの底部に沈澱するが、排気
ガス中のＣｏ２も液中のアルカリソーダーイオンと過酸
化物の存在下で炭酸ソーダーを形成し、溶解度が小さい
炭酸ソーダーは次第に液中に飽和して白い沈澱物を作
り、硅酸ソーダーを奪われた硅酸ゲル沈殿コロイドとフ
リーカーボンダストと共に共沈して、タンタの底部に沈
積するので瀘別すれば容易に分離され、炭酸ソーダーは
水洗によって除去されるが、この炭酸ソーダーを中性室
に入れて電解すれば苛性ソーダーが陰極で再成される
が、地球温暖化防止の為には消石灰でＣａＣｏ３に換え
て瀘別して、ＣａＣｏ３として再利用するとよい。この
電解に於いて、消石灰は隔膜の微細穿孔の目詰まりを起
し電解効率を下げるので電極の位置を反対に固定して電
解すれば脱灰は容易に行われる。この洗滌液にアンモニ
ウやトリエタノールアミンを添加すると排気ガス中の炭
酸ガスは消石灰の存在下では炭酸ソーダーを形成しやす
い。次に、自動車や焼却炉に於ける石油燃料の燃焼に於
いて、公害性を少なくし燃費効率を高めるには本洗滌液
以外に、薄いアルカリ液をタンクに入れたものを別々に
準備し、このアルカリ水を３０気圧〜１００気圧の高圧
で隔膜電解する時は、酸素ガスと水素ガスが隔膜をへだ
てて発生せしめこれを別々に吸着金属に吸収せしめて気
圧を低下せしめ、後に加熱してガス量をコントロールし
た後に石油燃料と併燃せしめる時は公害ガス量は減少す
る。従って、この為には洗滌水とガス発生アルカリ水タ
ンクに充填するが、これらは自動車に設置する場合には
前方面、後方面、両側面に設置すると衝突時のクッシヨ
ン材として有効であり、時速２０ｋｍのスピードの走行
車が衝突しても人体への障害は生じない大きなメリット
がある。時速３０ｋｍ以上になればクッション材だけで
は無理で特殊なブレーキにを特別に作れば、３０ｋｍで
も安全性が保持される。

【本発明の実施例】以下図面に示す実施例により詳細に
説明する。

【図１】は排気ガス洗滌浄化器の斜正面図を示し、ポリ
エチレン、ポリプロピレンポリカーボネート、ホリアミ
ド、合成ゴム等より成る成型タンク（１）を成型し、そ
の上面に開口（２）（３）を成型し、その開口（２）
（３）にそれぞれ管（２’）（３’）を螺着する。開口
（３）の螺着管（３’）の先端にはフランヂ盤（４）が
接合され、フランヂ盤（４）の対象フランヂ盤（４’）
には管（５）が接合され、自動車の排気ガスがこの管
（５）を通じてタンク（１）内に吹込れ、開口（２）の
細管（２’）から浄化した排気ガスが吹き出される。こ
の自動車の排気ガスは管（３’）の下部側面の穿孔
（６）（６’）からタンク内に予め導入した洗滌浄化液
（Ｐ）の上部液中に側面から吹込まれ、予めタンク
（１）に篏挿した発泡樹脂球粒（７）の多数層を液面に
浮遊せしめた液中に吹込み接触する様に加工し、一旦洗
滌液（Ｐ）に吹込まれた排気ガスはこの液中で脱Ｎｏ
ｘ、脱Ｓｏｘ、脱Ｃｏ２が行われて、液中を上昇して発
泡樹脂球粒（７）の帯電によって吸着したフリーカーボ
ンを振動によって洗滌浄化液（Ｐ）中に沈降させて、タ
ンク（７）の底部に沈積させる。 しかるに、この液
（Ｐ）中には増粘性の硅酸ソーダーやアルミン酸ソーダ
ーが添加溶解され、増粘材（Ｐ２）と過酸化物（Ｐ３）
と界面活性剤（Ｐ４）と苛性ソーダー液（Ｐ５）が混合
されて洗滌液を構成している。吹込まれた排気ガス中に
は公害性の高いＮｏｘやＳｏｘやＣｏ２が含有している
が、その内のＮｏｘ、Ｓｏｘは８０％以上が除去され
る。この作用機構を説明すると、排気ガスが洗滌液
（Ｐ）と先ず接触して気泡群を作りながら液上面に多数
個の浮遊した発泡樹脂球粒（７）と接触して静電着によ
って、排気ガス中のフリーカーボンとダストが発泡樹脂
球粒（７）面に付着し、液の振動によって放電したフリ
ーカーボン（Ｐ６）とダスト（Ｐ７）は発泡樹脂球粒
（７）から放れて沈降し、タンク（１）底部に沈積す
る。そして、排気ガス中のＮｏｘ、Ｓｏｘ、は苛性アル
カリと硅酸ソーダーやアルミン酸ソーダー液と過酸化
物、例えば過酸化ソーダーや過酸化水素と反応して酸化
してＮａ２Ｓｏ４やＮａＮｏ３の塩となり洗滌液中に溶
解する。そして、Ｃｏ２はＮａＣｏ３となり、一部は溶
解して飽和したものは白色沈澱物結晶として液中に沈積
する。そして、不完全燃焼の炭化水素ガスは界面活性剤
（Ｐ４）に吸着された後、液中に乳化して液上面に溜
り、発生気泡群の表面張力を低下せしめて消泡しこの作
用を繰り返して行う。この洗滌液（Ｐ）中にトリエタノ
ールアミンやアンモニアや消石灰を添加するとＮａ２Ｃ
ｏ３の結晶の生成量は増えるがＣａＣｏ３として沈澱す
るので、液中のＮａＯＨ量は消耗が消石灰との反応が優
先して行われるので少なくなる。この洗滌浄化液（Ｐ）
に添加する過酸化物の効用は排気ガス中のＮｏｘ、Ｓｏ
ｘ、Ｃｏ２はＮａＮｏ２やＮａ２Ｓｏ３やＮａＨ２Ｃｏ
２の様な状態で反応するから酸化して安定した毒性の少
ない塩を形成するに役立つ為に添加する。この酸化剤と
して無害のタングステン酸アルカリやモリブデンアルカ
リを添加すると錯塩の結晶が生成される。この排気ガス
（Ｓ）が洗滌液の入ったタンク（１）の洗滌液上面で洗
滌されて気泡化されて発泡樹脂球粒（７）で気泡の一部
は振動破砕されて消泡されたガスは一部の気泡と共に上
昇し、繊維フィルター（８）で消泡されて開口（２）の
管（２’）から浄化された排気ガス（Ｓ’）は大気中に
放出される。

【図２】は排気ガスの導入管（５）から開口（３）に螺
着した導管（３’）を示す液吹込みの拡大部分切断側面
図を示し、導管（３’）の下部先端側面の多数個の穿孔
（ｌ１）（ｌ２）（ｌ３）から排気ガスを吹き出すと洗
滌液（Ｐ）に排気ガスが吹込まれた後、予め浮遊してあ
る発泡樹脂球粒（７）の下部から上部に向かって吹上が
り、この発泡樹脂球粒（７）を振動し球粒間に静電気を
発生しフリーカーボン（Ｐ６）とダスト（Ｐ７）を吸着
放電して液中に沈降して液底に沈積するから、タンク
（１）の底部に取り付けた出口管（１０）の底辺に沈積
したフリーカーボン、ダスト結晶の濃縮沈澱ペーストを
取り出してフィルター（１１）にかけて固形物を取り去
り、瀘液をポンプ（１２）でタンク（１）の側面管（１
３）によってタンク（１）内に循環するとフリーカーボ
ン硅酸又はアルミン酸と炭酸ソーダー結晶が回収され
る。（１４）はＰＨ調整器不足苛性ソーダーをホッパー
（１４’）より圧入してＰＨを調整する。このカーボン
ダストペーストは、フィルター器（１１）の取出口（１
５）より取出し脱水乾燥して炭化セラミックスの原料を
作る。

【図３】は、洗滌液タンク（１）（１’）（１”）の複
数個を連結した洗滌浄化器装置の側面図を示す。この複
合洗滌液タンク（１）（１’）（１”）に於いて、自動
車の排気ガス（Ｓ）を管（３”）から洗滌液（Ｐ）に吹
込み浄化した排気ガス（Ｓ’）排気管（２’）の逆Ｕ字
状管（３”）からタンク（１’）の洗滌液（Ｐ’）に吹
込み、浄化したガスを逆Ｕ字管（２）から浄化排気して
更に、逆Ｕ字管（３’ａ）からタンク（１’）に入った
排気ガスは、タンク（１’）の逆Ｕ字管（３ｂ）からタ
ンク中の洗滌液（Ｐ２）に吹込み浄化後、逆Ｕ字状管
（４ａ）から排気される。（Ｋ）は補助タンクを示し、
その内部洗滌浄化液（Ｐ３）を予め篏挿して洗滌液
（Ｐ）のタンク（１）の洗滌浄化液（Ｐ）の蒸発による
減量を自動的にパイプ（３Ｋ）によってタンク（１）内
に補充する。この複数のタンクを架設したものは次の洗
滌浄化液（Ｐ３）から排気ガスが浄化されながら洗滌浄
化液（Ｐ２）に入るが、排気ガスはタンク（１）からタ
ンク（１’）に移行する時に水蒸気と共に排気するが、
タンク（１’）で冷却凝集されて水となりタンク
（１’）中の水は増大すると共に更にタンク（Ｐ２）に
排気ガスが入る時は更に水蒸気は冷却凝縮して水液中に
入るから、蒸発水は３分の１以下に低下するので洗滌浄
化液（Ｐ３）の補給は縮小され、長時間の走行に耐える
様になる。（２Ｋ）は、浄化薬を入れるタンク示し、必
要に応じてタンク（１Ｋ）中に導入される。（４Ｋ）は
消泡剤（オイルシリコン）（５Ｋ）を入れたタンクを示
す。これは、タンク（１）中の洗滌浄化液（Ｐ）の界面
活性剤によって発生する気泡の消泡を行う時に、マット
（５Ｋ）によって調整する。この消泡タンク（６Ｋ）内
にも予め消泡剤（７Ｋ）が篏挿されて、タンク（１”）
中の発生アワを消泡剤（７Ｋ）を滴下して消泡せしめ
る。この洗滌浄化液（Ｐ）（Ｐ１）（Ｐ２）は、２０ｌ
のタンクに７０％篏挿されてトラックの排気ガスの吹込
みを行うと１０時間長距離走行する時３０ｌの水液を蒸
発するが、３個のタンク（１）（１’）（１”）を経由
して洗滌浄化する時は、１５ｌ以下の水液の補充で１０
時間の走行が得られる。この様な複数個タンクの使用に
於いては、排気ガスの排気に伴う風圧が水液の水圧に打
ち勝って排気されるので水圧が小さいほど良い。フィル
ター（１１）（１１ａ）（１１ｂ）のフリーカーボン、
ダスト、硅酸ゲル、塩類ペーストを分離しこれを三室隔
膜電解器の中央の中性室中に入れて陰極室と陽極室、中
性室に水液を入れて電解すると、Ｎａ２Ｃｏ３の結晶は
陰極にソーダー分を移行し、Ｃｏ２イオンは陽極室に入
り中性室はフリーカーボンとダストと硅酸水酸物が残り
精製されるから、電解後取り出して瀘別してペーストを
分離したものを乾燥して成型して硅酸粉Ｓｉｃを入れて
調整し、Ｓｉｃとして配合して焼成し更に加熱して焼結
セラミックを作る。この洗滌浄化液の配合例を示せば次
の如くである。

【例１】 硅酸ソーダー １０％ 界面活性剤 ３％ 増粘剤 １％ 苛性ソーダー １０％ 過酸化水素又は過酸化ソーダー １％ 水 ７３％ トリエタノールアミン又はアンモニア １％ グライコール １％

【例２】 アルミン酸ソーダー又は硅酸ソーダー １０％ 界面活性剤 ２％ 増粘剤 ３％ 苛性ソーダー ２０％ 過酸化物 １％ 水 ６３％ グライコール １％

【例３】 ポリビニールアルコール１０％水 ６５％ 過酸化ソーダー ３％ 苛性ソーダー ２０％ 消石灰 １０％ トリエタノールアミン又は アンモニア水グライコール ２％

【例４】 マポローズ１０％水又はゼラチンＣＭＣ水 ６３％ 過酸化水素８％水 ５％ 苛性ソーダー ２０％ 消石灰 ５％ トリエタノールアミン ２％ 硅酸ソーダー２０％水 ５％

【例５】 カルボキシメチールセルローズ５％水 ６０％ 澱粉１０％水 ５％ 硅酸ソーダー１０％ ６％ 過酸化水素８０％水 ４％ 苛性ソーダー ２０％ トリエタノールアミン ５％

【例６】 ポリアクリル酸ソーダー２％水 ３５％ ポリビニールアルコール２％水 ３０％ 澱粉１０％水 ３％ 過酸化ソーダー ４％ 苛性ソーダー １０％ 消石灰 １０％ トリエタノールアミン又はアンモニア ５％ グライコール ３％

【例１】〜

【例６】の配合例は、混合タンク中に各成分を投入して
溶解分散して洗滌浄化液とする。この配合例に於いて、

【例１】〜

【例６】はＳｉｃを作る洗滌浄化液の配合例で

【例３】の配合例に於いては、フリーカーボンダストを
回収し、強酸で処理して金属ダストを溶出し水洗したも
のを瀘別してフリーカーボンを回収するが、このフリー
カーボンペーストに硅酸粉（Ｓｉｏ２）や硅酸ゲル化物
を更に添加して、配合を調整し成型して乾燥仮焼して焼
結してセラミック加工する。アルミン酸ソーダーの入っ
た洗滌浄化液の回収ペーストに対しては、Ｓｉｃｏ２粉
を混合し、黒鉛粉を混合して成型焼成し焼結してＳｉｃ
のセラミックを作る。陽極室に硅酸ソーダーが入ると硅
酸ゲル化物を作り沈澱する。

【図３】の下図の隔膜電解器（８Ｋ）の側面図は、上図
の排気ガスのフリーカーボンとダストと炭酸ガス結晶の
沈澱物を洗滌浄化液を瀘別して分離したペーストを一定
間隔に直立した隔膜（１１Ｋ）（１１’Ｋ）の中性室
（Ｂ）に投入し水を入れ、陰極（１０Ｋ）の室（Ａ）と
陽極（９Ｋ）の室（Ｃ）に水液を入れて電源（Ｖ）で５
０ボルト０．８アンペアーで電解すると、中性室（Ｂ）
中の炭酸ソーダー結晶は陰極室（Ａ）にソーダーイオン
が移行し、陽極室（Ｃ）にはＣｏ２が移行して、中性室
（Ｂ）のフリーカーボンダストは硅酸ゲルと共に残留し
精製するので、これをフィルター（１２Ｋ）で瀘別して
セラミック原料として回収する。この瀘液は、電解液に
ポンプ（１３Ｋ）回収して洗滌浄化液に再利用するが、
陰極室（Ａ）のソーダー液も同様に洗滌浄化液に混合再
利用する。陽極は消石灰や炭酸石灰で中和して脱酸中和
して排水する。又、この隔膜電解器に於いて、上図の洗
滌浄化液の吸収Ｎｏｘ、Ｓｏｘ、Ｃｏ２は、ソーダー塩
として残留するからこれを電解器（８Ｋ）の中性室
（Ｂ）と陰極室（Ａ）に導入し、陽極室（Ｃ）には酸性
液を滴下して酸性として電解すると、陽極にＮｏ３⁻や
Ｓｏ４^−２Ｃｏ３^−２イオンとして移行するから公害成
分を除去できるから中性室（Ｂ）の液と陰極室（Ａ）の
液とを合併して瀘別した液を洗滌浄化液として再利用す
る。沈澱フリーカーボンとダストはペースト状として各
フィルター（１１）（１１ａ）（１１ｂ）で爐別された
爐液は、各タンク（１）（１’）（１”）はポンプ（１
２）（１２ａ）（１２ｂ）で各タンクに入るが、この様
な複合タンクの使用では第１浄化タンク（１）中ではＮ
ｏｘ、Ｓｏｘの８０％以上が除去され、Ｃｏ２ガスの２
０％が除去されたが、第２の浄化タンク（１’）では９
０％以上が除去されＣｏ２ガスは４０％まで除去され、
第３タンクではＮｏｘ、Ｓｏｘの９８％以上が除去さ
れ、Ｃｏ２ガスは５０％まで除去される。

【図４】は、その浄化の特性を示す。（Ａ）は水液のみ
の場合、（Ｂ）は硅酸ソーダー液の場合、（Ｃ）は界面
活性剤を添加した場合で、（ｄ）は（Ｃ）に増粘剤のＣ
ＭＣを添加した場合を示す。（ｆ）は無処理、（ｊ）は
３段タンク内の洗滌浄化液で浄化せしめた結果である。

【図４】の脱Ｎｏｘ、Ｓｏｘ値は水だけでの洗滌浄化液
では１ｍ^３３ｇのものが０．８ｇに減少するが、硅酸ソ
ーダー、苛性ソーダー水液の場合は（Ｂ）の如く１ｍ^３
中０．１ｇとなる。（Ｃ）の様に界面活性剤過酸化ソー
ダーを更に添加したものは１ｍ^３中０．０５ｇ、（ｄ）
はその液に増粘剤グライコールを追加添加したものであ
る。（ｊ）は

【図３】の３段洗滌浄化液で３回洗滌浄化した結果を示
し、０．０１ｇ以下となる。高速列車のヂーゼル車の排
気ガスの浄化に於いては、この洗滌浄化液が入ったタン
ク形式のものが使用されるが、自動車のヂーゼル車の場
合も同様に不完全燃焼による炭化水素ガスの発生量が多
いので、石油燃料に予めアスペルギリウス菌を培養した
ものをゼオライトに含浸したものをティパックに密封し
たものを燃料液２０ｌ中に１００ｇの割合で投入して、
約４週間撹拌放置したものを石油燃料として使用する事
によって、石油燃料の炭化水素の炭素結合鎖Ｃ１２〜Ｃ
１６をＣ６〜Ｃ８に分断して燃費効率を１５〜２０％向
上せしめた石油燃料を使用するとフリーカーボンの発生
量は１０分の１以下に低下し、アンモニアガスの存在下
で銅、ニッケル、コバルト触媒を入れるとＮｏｘの発生
量は１０％減少する。これは、Ｎｏｘが還元されてＮ２
ガスに変換し無害化されるからである。従って、現実的
方法としては、炭素水素の炭素分断化した燃料を使用す
るとより効果的となる。船舶等のヂーゼルエンヂン用に
もこの方法で採用された燃費効率の２０％アップと同時
に、カーボン発生量を１０分の１以下に低下せしめるの
で洗滌浄化液に入るフリーカーボン量も１０分の１に減
少するが、この洗滌液にアンモニアガスを飽和させて吹
込み時に蒸発するアンモニアを排気ガスのマフラーから
噴出するガスを銅、ニッケル、コバルト、ジルコニウ
ム、ハフニウム触媒層に接触せしめるながら反応せしめ
ると、Ｎａ２ガスはＮ２に変換し、１６％以上無害ガス
として排気できるからこの処理した排気ガスを洗滌浄化
液で浄化するとＳｏｘ、Ｃｏ２とが残留Ｎｏ２を液中に
吸収して浄化された排気ガスが排気される。工場のボイ
ラーや燃焼炉の排気ガスは、一度１０００℃以上の温度
に上昇せしめマンガン酸化物触媒中で燃焼して酸化し
て、燃焼ガス中の塩素と塩酸ガスの混合ガスを分解して
塩化水素ガスをＣｌ２ガスに変換した後冷却器で冷却し
て４５０℃にしたガスを、シロッコファンで吸引して酸
化チタンや酸化ジルコニウムハフニウム触媒を石英管の
壁面に塗着焼成した触媒に紫外線を照射して残留ダイオ
キシンを光分解してＣｌ２に変化せしめて、石灰苛性ソ
ーダー触媒に吸収せしめて脱塩を行った後、洗滌で浄化
液する。この洗滌浄化液を再生利用するには三室電解槽
で鉄極を陽極とすると、脱塩した洗滌浄化液が得られ
る。又、大型焼却炉ではダストが多いので収塵器で収塵
したものを１０００℃以上に一度高めて脱塩酸を行っ
て、前記方法で処理すればよい。又、本洗滌浄化液によ
る脱Ｎｏｘ、Ｓｏｘ、Ｃｏ２後の汚染洗滌浄化液の再生
装置は、この汚染洗滌浄化液の処理を分離して行う事も
出来るし、車内に具備する事も可能である。

【本発明の効果】この様に本発明の特徴は、石油燃料を
以って燃焼せしめる時に生ずる排気ガスが常に大気汚染
の要因となり、又多量のＣｏ２の発散によって地球温暖
化の要因となり、この公害ガスによる大気汚染は人体を
害し又、植物を枯化する要因ともなってその発生量を極
度に低下せしめる必要があった。特に、本年（１９９８
年）に入り我が国に於いても排気ガス中の微粒子の発生
を抑制せしめる規制が実施される様になったので、一部
には電気モーターと石油燃料使用の併用車が実用化され
る様になったが、トラックや大型車では石油燃料による
エンヂン馬力が自在に得られ、コストも安価で手間も少
ない理由からこの石油燃料車による走行を行う為には、
これらの微粒子となるフリーカーボンやダストを先ず除
去する事が必要であり、衛生的には脱Ｎｏｘ、Ｓｏｘと
脱不完全燃焼水素ガスが必要であった。本発明は、この
大気汚染要因のこられ公害物質を洗滌浄化液による吸収
作用によって浄化し喘息や気管支炎の罹患率の発生料を
激減せしめ、回収したカーボンダストを硅酸と共に脱水
乾燥焼成してセラミック加工する事によって耐火材とし
て有効利用し、且つ、燃費効率の向上によって予め予備
浄化を行って公害ガスの発生量を減少せしめる事によっ
て、又、コストを低下せしめる事によって公害性を改善
せしめるので産業上有用な発明である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 洗滌浄化器の斜正面図

【図２】 洗滌浄化器の部分拡大切断側面図

【図３】 複数個を連結した洗滌浄化器装置の側面図

【図４】 脱Ｎｏｘ、脱Ｓｏｘの特性図

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ０１Ｄ 53/50

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーポネート、ポ
   リウレタン、ポリアクリル酸エステル等のクッション性
   のある合成樹脂製タンクの上面に排気ガスを吹込む管と
   洗滌した浄化後の排気ガス管とを成型して、自動車排気
   ガスを洗滌液を予め入れたタンクの上部に発泡樹脂球粒
   を浮遊せしめ、排気ガスの吹込管出口には発泡樹脂浮子
   盤を外側に篏着して洗滌液の上下昇降位置をコントロー
   ルせしめ、その吹込管から液中に向かって排気する細い
   穿孔を吹込管側面に穿設して、洗滌液中に排気ガスを吹
   込み界面活性剤の入った気泡と濡れた発泡樹脂球粒に接
   触して洗滌し、洗滌液中の硅酸ソーダーやアルミン酸ソ
   ーダーに苛性アルカリ液と過酸化物、トリエタノールア
   ミン、アンモニア、界面活性剤、石灰を入れた水液を洗
   滌浄化液として排気ガスを洗滌浄化し、公害性の高いＮ
   ｏｘ、Ｓｏｘ、炭化水素を吸着除去して浄化排気ガスを
   放出せしめる事を特徴とした石油燃料を燃料とする自動
   車、列車、船舶、焼却炉の排気ガスの浄化法。