JP2003062051A

JP2003062051A - 脱臭システム及び脱臭方法

Info

Publication number: JP2003062051A
Application number: JP2001258727A
Authority: JP
Inventors: Hiromichi Morikita; 浩通森北; Hironori Katayama; 弘典片山; Kenji Toyoda; 憲治豊田; Kazuo Kakehi; 和生懸樋
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2001-08-28
Filing date: 2001-08-28
Publication date: 2003-03-04

Abstract

(57)【要約】【課題】硫酸による腐食や、硫酸の排出を防ぐことが
できる脱臭システムを提供する。【解決手段】アンモニア及び硫黄酸化物を含む悪臭ガ
スを酸化触媒１で処理し、処理して脱臭したガスを排気
口２から排出する脱臭システムに関する。酸化触媒１で
処理したガスの温度を硫酸が凝縮しない温度から凝縮す
る温度にまで低下させて通過させると共に凝縮した硫酸
及び硫酸とアンモニアの反応で生成される硫酸アンモニ
ウムを回収する回収配管３を、酸化触媒１と排気口２と
の間に備える。酸化触媒１で処理したガスから硫酸を凝
縮させて回収することができると共に硫酸にアンモニア
が反応して生成される硫酸アンモニウムを回収すること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、生ごみから発生す
るガスや、下水等から発生するガスなどアンモニア及び
硫黄化合物を含む悪臭ガスを脱臭して排出する脱臭シス
テム及び脱臭方法に関するものであり、具体的には生ご
み処理機や下水処理場などにおける脱臭技術に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】環境間題の一つにごみの問題があり、そ
の中で生ごみは年間約５０００万トン発生している。こ
れらを処理するにあたって従来はほとんど焼却して行な
っていたが、生ごみを焼却する際の炉温度の低下によっ
て発生するダイオキシンの問題や、食品リサイクル法等
の規制から、現在、生ごみ処理機の普及が急速に広まり
つつある。

【０００３】生ごみ処理機の方式は大きく、乾燥方式、
微生物分解方式、炭化方式に分けられるが、電気代や減
量効率から微生物分解方式が主流となっている。微生物
分解方式は、微生物を用いて生ごみを炭酸ガスや水に分
解する方法であるが、その際に生ごみ中の窒素成分の一
部がアンモニア、硫黄成分の一部が硫化メチルや二硫化
メチル等の硫黄化合物となってガスとして発生し、これ
らのガスは悪臭を有するため、悪臭ガスの脱臭が不可欠
となっている。

【０００４】そして、微生物分解方式の生ごみ処理機に
おいて脱臭方法は、生物脱臭方式、吸着剤方式、オゾン
脱臭方式、光触媒方式、酸化触媒方式等がある。

【０００５】生物脱臭方式は、微生物により臭気を分解
する方法であり、ランニングコストが低いという利点が
あるが、微生物が安定して臭気を分解するまでの立ち上
がりが遅く、また設備が大きくなるという欠点がある。

【０００６】吸着剤方式は、吸着剤に臭気ガスを吸着さ
せて除去する方法であり、脱臭能力が高いという利点は
あるが、吸着容量が体積に比例するため、吸着剤の脱臭
寿命を長くしようとすれば装置が大きくなり、装置を小
さくしようとすれば吸着剤の交換を頻繁に行わなければ
ならないという欠点がある。

【０００７】オゾン脱臭方式は、オゾンの酸化力を用い
て臭気成分を酸化分解する方法であり、オゾンの発生量
によっては脱臭する力が大きく殺菌もできるという利点
はあるが、オゾン自体が有毒であるため、排出の際には
注意しなければならなく、オゾン発生の制御が難しいと
いう欠点がある。

【０００８】光触媒方式は、触媒に紫外線などの光を当
てることで触媒を活性化させ、その作用で臭気成分を分
解する方法であり、ランニングコストが安く設備も比較
的簡単に作ることができるが、脱臭する速度が遅く大量
ガスの臭気は難しいという欠点がある。

【０００９】酸化触媒方式は、酸化触媒を加熱して活性
化させ、その酸化触媒の作用で臭気成分を酸化分解する
方法であり、大量の臭気ガスに対して高度浄化をするこ
とができ、脱臭寿命も長いなどの利点があるが、酸化触
媒を加熱して活性化する必要があるためにランニングコ
ストが高くなるなどの欠点がある。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記の酸化触媒方式に
おいて、近年では熱交換器を用いて酸化触媒を加熱した
際に発生する熱の回収を行い、熱効率を上げて、省エネ
ルギーで高度脱臭する技術の開発が行われてきており、
ランニングコストを低くすることが可能になってきてい
る。

【００１１】しかし、酸化触媒方式では、生ごみ分解時
に発生する硫黄化合物を酸化触媒によって酸化させる
と、三酸化硫黄が発生し、これと水蒸気が結合して硫酸
が生成される。そしてこの硫酸が熱交換器内で凝縮し、
熱交換器を腐食する問題が起こる。そこで、硫酸を凝縮
させないようにすると、外部へ硫酸が排出され、環境が
硫酸で汚染される問題が発生する可能性がある。

【００１２】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、硫酸による腐食や、硫酸の排出を防ぐことができ
る脱臭システム及び脱臭方法を提供することを目的とす
るものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
脱臭システムは、アンモニア及び硫黄酸化物を含む悪臭
ガスを酸化触媒１で処理し、処理して脱臭したガスを排
気口２から排出する脱臭システムにおいて、酸化触媒１
で処理したガスの温度を硫酸が凝縮しない温度から凝縮
する温度にまで低下させて通過させると共に凝縮した硫
酸及び硫酸とアンモニアの反応で生成される硫酸アンモ
ニウムを回収する回収配管３を、酸化触媒１と排気口２
との間に備えて成ることを特徴とするものである。

【００１４】また請求項２の発明は、請求項１におい
て、硫酸及び硫酸アンモニウムを回収する取り出し口４
を上記回収配管３に設けて成ることを特徴とするもので
ある。

【００１５】また請求項３の発明は、請求項１又は２に
おいて、上記回収配管３を地面に対して略垂直に配置
し、酸化触媒１で処理したガスが上から下へと流れるよ
うに形成して成ることを特徴とするものである。

【００１６】また請求項４の発明は、請求項１乃至３の
いずれかにおいて、上記回収配管３に水を供給する水供
給部５を設けて成ることを特徴とするものである。

【００１７】また請求項５の発明は、請求項１乃至４の
いずれかにおいて、硫酸及び硫酸アンモニウムが蓄積さ
れる部分において上記回収配管３にトラップ凹部６を設
けて成ることを特徴とするものである。

【００１８】また請求項６の発明は、請求項１乃至５の
いずれかにおいて、上記酸化触媒１の担体が、Ｓｉ
Ｏ₂、ＴｉＯ₂、ＺｒＯ₂から選ばれるものであることを
特徴とするものである。

【００１９】また請求項７の発明は、請求項１乃至６の
いずれかにおいて、酸化触媒１で処理したガスを硫酸が
凝縮しない範囲の温度で温度低下させて熱回収をし、か
つ酸化触媒１に供給される悪臭ガスをこの回収した熱で
加熱する熱交換器７を具備して成ることを特徴とするも
のである。

【００２０】また請求項８の発明は、請求項１乃至７の
いずれかにおいて、硫酸及び硫酸アンモニウムを回収し
た後のガス中のアンモニアを除去するアンモニア除去部
８を具備して成ることを特徴とするものである。

【００２１】また請求項９の発明は、請求項８におい
て、上記アンモニア除去部８が酸化触媒１０とアンモニ
ア吸着剤１１の少なくとも一方を具備して形成されたも
のであることを特徴とするものである。

【００２２】また請求項１０の発明は、請求項１乃至９
のいずれかにおいて、硫酸及び硫酸アンモニウムを回収
したガスを温度低下させて熱回収をし、かつ酸化触媒１
に供給される悪臭ガスをこの回収した熱で加熱する第二
の熱交換器９を具備して成ることを特徴とするものであ
る。

【００２３】また請求項１１の発明は、請求項１乃至１
０のいずれかにおいて、アンモニア及び硫黄酸化物を含
む悪臭ガスを酸化触媒１で処理し、処理して脱臭したガ
スを排出する脱臭方法において、酸化触媒１で処理した
ガスの温度を硫酸が凝縮しない温度から凝縮する温度に
まで低下させると共に凝縮した硫酸及び硫酸とアンモニ
アの反応で生成される硫酸アンモニウムを回収すること
を特徴とするものである。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。

【００２５】図１は本発明の脱臭システムの配管構造の
実施の形態の一例を示すものであり、導入加熱配管１
５、酸化分解配管１６、回収配管３、接続配管１７、排
気配管１８から形成してある。導入加熱配管１５、酸化
分解配管１６、回収配管３、排気配管１８はそれぞれ地
面に対して垂直に配置してあり、導入加熱配管１５と酸
化分解配管１６は下端部同士で連通接続してあると共
に、酸化分解配管１６と回収配管３は上端部同士で連通
接続してある。また回収配管３と排気配管１８の下端部
間に接続配管１７を接続して回収配管３と排気配管１８
を連通させてある。

【００２６】導入加熱配管１５の上端部は吸気口１９と
して形成してあり、生ごみ処理機の生ごみ処理槽などに
接続してある。導入加熱配管１５の下端部内には導入加
熱配管１５と酸化分解配管１６との接続部分内にヒータ
ー２０が設けてある。また酸化分解配管１６の下部内に
は酸化触媒１を充填して配置してあり、酸化触媒１の近
傍においてその上側に熱電対などで形成される温度セン
サー２１が配置してある。この温度センサー２１で検知
される温度によってヒーター２０の発熱が制御されるよ
うにしてある。

【００２７】ここで、酸化触媒１としては白金、パラジ
ウムなどから選ばれる一種以上のものを用いるのが好ま
しい。そしてこの酸化触媒１は担体に担持させた状態で
酸化分解配管１６の下部内に充填されるが、この酸化触
媒１を担持する担体としては、ＳｉＯ₂、ＴｉＯ₂、Ｚｒ
Ｏ₂から選ばれる一種以上のものを用いるのが好まし
い。これらのＳｉＯ₂、ＴｉＯ₂、ＺｒＯ₂は、後述のよ
うに酸化触媒１による酸化反応の結果生成される硫酸に
侵され難く、長寿命化を達成するうえで好ましいのであ
る。

【００２８】回収配管３の上端部には水供給部５が開閉
自在に開口して設けてあり、この水供給部５から水を回
収配管３内に供給することができるようにしてある。ま
た回収配管３の下端の底部は接続配管１７より下方へ突
出させてあり、回収配管３の下端部内にトラップ凹部６
が形成されるようにしてある。このトラップ凹部６の部
分において回収配管３の周部に取り出し口４が開閉自在
に設けてある。さらに排気配管１８の上端部は排気口２
として形成してあり、排気口２には排気ファン２２が設
けてある。

【００２９】そして、生ごみ処理機から、あるいは下水
処理設備から、アンモニアや硫黄化合物を含み臭気を有
する悪臭ガスが吸気口１９を通して導入されると、悪臭
ガスはまず導入加熱配管１５内を上から下へと通過し、
ヒーター２０で加熱される。加熱されたガスの温度を温
度センサー２１で検出すると共に温度センサー２１でヒ
ーター２０の発熱を制御することによって、悪臭ガスを
酸化触媒１の触媒作用に適した２００〜３５０℃の範囲
に加熱するようにしてある。このようにヒーター２０で
加熱された悪臭ガスは酸化分解配管１６に流入し、酸化
触媒１の充填部を通過する。この際に、悪臭ガスに含ま
れる硫黄化合物は酸化触媒１の作用で酸化分解されて三
酸化硫黄になり、また悪臭ガスに含まれるアンモニアは
酸化触媒１の作用で酸化分解されて窒素ガスになる。こ
のように酸化触媒１の作用で酸化分解されて脱臭された
ガスは、酸化分解配管１６内を下から上へと通過し、回
収配管３の上端部に流入する。

【００３０】ここで、硫黄化合物が酸化分解されて生成
された三酸化硫黄は、ガス中に含まれる水分（水蒸気）
と結合し、硫酸が生成される。従って酸化触媒１を通過
して脱臭されたガス中には硫酸が含まれており、この脱
臭ガスをそのまま排出すると硫酸によって環境が汚染さ
れるおそれがある。そこで、回収配管３に流入した脱臭
ガスが上から下へと流れる間に管壁から自然放熱され、
硫酸が凝縮しない温度から硫酸が凝縮する温度、例えば
１８０℃以下に冷却されるようにしてある。このように
回収配管３内で硫酸を含む脱臭ガスが硫酸が凝縮する温
度以下に冷却されると、硫酸は回収配管３の内面に凝縮
して付着する。そして回収配管３の内面に凝縮した硫酸
は回収配管３の内面を流れ落ちてトラップ凹部６に貯留
される。また酸化触媒１を通過した脱臭ガス中には酸化
分解しきれていないアンモニアが含まれているが、この
アンモニアは回収配管３の内面に凝縮した硫酸と反応し
て硫酸アンモニウムが生成される。この硫酸アンモニウ
ムは回収配管３の内面に生成されるが、硫酸とともに回
収配管３の内面を流れ落ちてトラップ凹部６に貯留され
る。このようにトラップ凹部６に貯留された硫酸や硫酸
アンモニウムは、取り出し口４から取り出して回収する
ことができるものである。

【００３１】また、回収配管３の内面に凝縮した硫酸
や、硫酸とアンモニアが反応して生成された硫酸アンモ
ニウムは、回収配管３の内面に固化して堆積し易いが、
硫酸や硫酸アンモニウムは水に容易に溶けるので、回収
配管３内に水供給部５から水を供給して回収配管３の内
面に沿って流すと、回収配管３の内面に堆積している硫
酸や硫酸アンモニウムは水に溶解して流れ落ち、トラッ
プ凹部６に貯留させた後に取り出し口４から容易に回収
することができるものである。

【００３２】回収配管３は既述のように地面に対して垂
直に配置してあるので、回収配管３の内面に凝縮した硫
酸や硫酸アンモニウムを重力によって流下させることが
でき、また水を回収配管３の内面に沿って流下させるこ
とによって硫酸や硫酸アンモニウムを洗い流すことがで
きるものであり、回収配管３の下部に取り出し口４を、
回収配管３の上部に水供給部５を設けることによって、
硫酸や硫酸アンモニウムの回収を容易に行なうことがで
きるものである。

【００３３】そして上記のように、酸化触媒１による酸
化分解で脱臭され、硫酸や硫酸アンモニウムが回収配管
３で回収された脱臭ガスは、接続配管１７を通して排気
配管１８に下端部から流入し、排気配管１８を下から上
へ通過して、排気ファン２２によって排気口２から無臭
でかつ無害なガスとして排出することができるものであ
る。排気ファン２２によるこの排気によって吸気口１９
からガスを導入すると共に各配管を通過させることがで
きるものであるが、回収配管３の内面に堆積する硫酸や
硫酸アンモニウムは水供給部５から供給した水で洗い流
すことができ、また回収する前の硫酸や硫酸アンモニウ
ムはトラップ凹部６に収容することができるので、これ
ら硫酸や硫酸アンモニウムで配管内の流路を狭めること
がなくなり、排気ファン２２への負担が大きくならない
ようにすることができるものである。

【００３４】図２は本発明の脱臭システムの配管構造の
実施の形態の他の一例を示すものであり、ヒートパイプ
などで形成される熱交換器７を設けるようにしたもので
ある。図２の実施の形態では、一端の受熱部２５が酸化
分解配管１６内に、他端の放熱部２４が導入加熱配管１
５内に突出するように、酸化分解配管１６と導入加熱配
管１５の間に熱交換器７が設けてある。この熱交換器７
は、酸化分解配管１６内では受熱部２５が温度センサー
２１と回収配管３への接続部分の間の箇所に、導入加熱
配管１５内では放熱部２４が吸気口１９とヒーター２０
の間の箇所に、それぞれ配置されるようにしてある。そ
の他の構成は図１のものと同じである。

【００３５】この図２のものにあって、アンモニアや硫
黄化合物を含む悪臭ガスが吸気口１９から導入加熱配管
１５内に導入されると、既述のように悪臭ガスは温度セ
ンサー２１で制御されたヒーター２０で２００〜３５０
℃に加熱され、次いで酸化分解配管１６に流入して酸化
触媒１の充填部を通過し、悪臭ガスに含まれる硫黄化合
物は三酸化硫黄、アンモニアは窒素ガスにそれぞれ酸化
分解される。そしてこのように酸化触媒１の作用で酸化
分解されて脱臭されたガスは、酸化分解配管１６内を通
過して回収配管３に流入するが、酸化分解配管１６内を
流れる際に熱交換器７の受熱部２５と接触して熱交換さ
れ、このガスの熱が熱交換器７に回収される。回収され
た熱は受熱部２５から放熱部２４に伝熱され、吸気口１
９から導入加熱配管１５内に導入された悪臭ガスが熱交
換器７の放熱部２４に接触する際に熱交換されるもので
あり、回収した熱で悪臭ガスを加熱することができるも
のである。

【００３６】このようにヒーター２０で加熱されて２０
０〜３５０℃の高温になっている脱臭ガスの熱を熱交換
器７で回収し、この回収した熱で吸気口１９から導入さ
れた悪臭ガスを熱交換器７で加熱することができるもの
であり、従って悪臭ガスをヒーター２０で２００〜３５
０℃に加熱する際に必要な熱エネルギーが小さくなり、
省エネルギー化することができるものである。ここで、
脱臭されたガスの熱が熱交換器７に回収されることによ
って、この脱臭ガスの温度は低下するが、硫酸が凝縮す
る温度よりも低くならないように、熱交換器７の性能や
ヒーター２０による加熱温度が設定してある。従って、
酸化触媒１を通過して脱臭されたガス中に含まれている
硫酸が熱交換器７の表面に凝縮することはなく、熱交換
器７が凝縮した硫酸で腐食されるようなことを防ぐこと
ができるものである。そして酸化触媒１の作用で酸化分
解されて脱臭されたガスからの硫酸の凝縮・回収等は、
図１の実施の形態の場合と同様にして行なわれるもので
ある。

【００３７】図３は本発明の脱臭システムの配管構造の
実施の形態の他の一例を示すものであり、酸化触媒１の
作用で脱臭されると共に回収配管３で硫酸が回収された
脱臭ガス中には、酸化されずに残っているアンモニアガ
スが含まれるので、このアンモニアガスを除去するアン
モニア除去部８を具備して高度な脱臭を行なうようにし
たものである。脱臭ガスに含まれるアンモニアガスの濃
度に応じた各種の方法でアンモニアガスの除去を行なう
ことができるが、脱臭ガスには硫黄化合物系のガスは殆
ど含有されていないため、アンモニア除去部８に吸着剤
や酸化触媒を用いてアンモニアガスを容易に除去するこ
とができる。この吸着剤としては、シリカゲル等の固形
吸着剤を用いて吸着させることによって除去を行なった
り、水や酸溶液を用いて溶解させることによって除去を
行なったりすることができるものである。また酸化触媒
を用いる場合においても、比較的低温でアンモニアを酸
化して窒素ガスにすることができ、また窒素酸化物など
の副生成物を抑えることができ、省エネルギーでランニ
ングコスト安価に、かつ高度の長寿命でアンモニア除去
を行なうことができるものである。

【００３８】そして図３の実施の形態では、排気配管１
８内にアンモニア除去用の酸化触媒１０を充填すること
によってアンモニア除去部８を形成するようにしてあ
り、このアンモニア除去部８より回収配管３の側におい
てヒーター２７が、アンモニア除去部８より排気ファン
２２の側において熱電対などで形成される温度センサー
２８が、それぞれ排気配管１８内に設けてある。この酸
化触媒１０としては白金やパラジウムなどを用いること
ができる。さらに図３の実施の形態では、一端の受熱部
２９が排気配管１８内に、他端の放熱部３０が導入加熱
配管１５内に突出するように、排気配管１８と導入加熱
配管１５の間にヒートパイプなどで形成される第二の熱
交換器９が設けてある。この第二の熱交換器９は、排気
配管１８内では受熱部２９が温度センサー２８と排気フ
ァン２２の間の箇所に、導入加熱配管１５内では放熱部
３０が吸気口１９とヒーター２０の間の箇所に、それぞ
れ配置されるようにしてある。その他の構成は図２のも
のと同じである。

【００３９】この図３の実施形態のものにおいて、悪臭
ガスの導入、ヒーター２０による加熱、酸化触媒１０に
よるアンモニアや硫黄化合物の酸化分解、熱交換器７に
よる熱の回収、回収配管３内での硫酸の凝縮、硫酸や硫
酸アンモニウムの回収は、上記の図２の実施の形態と同
様にして行なわれる。そして、回収配管３内で硫酸や硫
酸アンモニウムが除去された脱臭ガスが、接続配管１７
を通過して排気配管１８に流入すると、排気配管１８内
を下から上へと通過する際にヒーター２７で加熱され
る。加熱されたガスの温度を温度センサー２８で検出す
ると共に温度センサー２８でヒーター２７の発熱を制御
することによって、ガスを酸化触媒１０の触媒作用に適
した２００℃付近の温度に加熱するようにしてある。こ
のようにヒーター２７で加熱されたガスが酸化触媒１０
を充填したアンモニア除去部８を通過する際に、分解し
きれずにガスに含まれているアンモニアが酸化触媒１０
の作用で酸化分解されて窒素ガスになり、無臭でかつ無
害なガスとして排気ファン２２によって排気口２から排
出することができるものである。

【００４０】また上記のようにアンモニア除去部８でア
ンモニアが酸化分解されたガスは、排気配管１８内を排
気口２へと流れる際に第二の熱交換器９の受熱部２９と
接触して熱交換され、このガスの熱が第二の熱交換器９
に回収される。回収された熱は受熱部２９から放熱部３
０に伝熱され、吸気口１９から導入加熱配管１５内に導
入された悪臭ガスが第二の熱交換器９の放熱部３０に接
触する際に熱交換されるものであり、回収した熱で悪臭
ガスを加熱することができる。このようにヒーター２７
で加熱されて２００℃付近の高温になっているガスの熱
を第二の熱交換器９で回収し、この回収した熱で吸気口
１９から導入された悪臭ガスを加熱することができるも
のであり、従って悪臭ガスをヒーター２０で加熱するの
に必要な熱エネルギーが少なくなり、省エネルギー化す
ることができるものである。図３の方式は、高濃度のア
ンモニアを含む悪臭ガスを脱臭する際に特に有効であっ
て、酸化触媒１０の温度をそれほど上げずに高度脱臭を
行なうことができるものであり、また熱交換器７，９を
用いることによって、より省エネルギーで脱臭を行なう
ことができるものである。

【００４１】図４の実施の形態では、シリカゲルや塩化
カルシウム等の吸着剤１１を排気配管１８内に充填して
アンモニア除去部８を形成するようにしてある。シリカ
ゲルや塩化カルシウム等の吸着剤１１は常温でアンモニ
アガスを吸着することができるので加熱をする必要がな
く、従って図３の実施の形態のようなヒーター２７や温
度センサー２８は不要である。また図４の実施の形態で
は、吸着剤１１を充填して形成したアンモニア除去部８
は第二の熱交換器９と排気ファン２２との間に配置して
ある。その他の構成は図３のものと同じである。

【００４２】この図４の実施形態のものにおいて、悪臭
ガスの導入、ヒーター２０による加熱、酸化触媒１０に
よるアンモニアや硫黄化合物の酸化分解、熱交換器７に
よる熱の回収、回収配管３内での硫酸の凝縮、硫酸や硫
酸アンモニウムの回収は、上記の図３の実施の形態と同
様にして行なわれる。そして、回収配管３内で硫酸や硫
酸アンモニウムが除去された脱臭ガスが、接続配管１７
を通過して排気配管１８に流入すると、排気配管１８内
を下から上へと通過する際に第二の熱交換器９で熱が回
収される。さらにガスが吸着剤１１を充填したアンモニ
ア除去部８を通過する際に、分解しきれずにガスに含ま
れているアンモニアが吸着剤１１に吸着され、無臭でか
つ無害なガスとして排気ファン２２によって排気口２か
ら排出することができるものである。図４の方式は、高
濃度のアンモニアを含む悪臭ガスを脱臭する際に特に有
効であり、高度脱臭を行なうことができ、また熱交換器
７，９を用いることによって、より省エネルギーで脱臭
を行なうことができるものである。

【００４３】図５の実施の形態では、排気配管１８をそ
れぞれ縦の配管の熱交換部１８ａ、脱アンモニア部１８
ｂ、排気部１８ｃから形成してあり、熱交換部１８ａと
脱アンモニア部１８ｂは上端部同士で連通接続されてい
ると共に、脱アンモニア部１８ｂと排気部１８ｃは下端
部同士で連通接続されている。第二の熱交換器９は導入
加熱配管１５と熱交換部１８ａとの間に配置するように
してある。そしてこの実施の形態では、吸着剤１１とし
て水１１ａを用い、水１１ａを噴霧する水噴霧ノズル３
２を脱アンモニア部１８ｂ内に設けることによって、ア
ンモニア除去部８を形成するようにしてある。また排気
部１８ｃの下端部には排水口３３が設けてある。その他
の構成は図４のものとほぼ同じである。

【００４４】この図５の実施形態のものにおいて、悪臭
ガスの導入、ヒーター２０による加熱、酸化触媒１０に
よるアンモニアや硫黄化合物の酸化分解、熱交換器７に
よる熱の回収、回収配管３内での硫酸の凝縮、硫酸や硫
酸アンモニウムの回収、第二の熱交換器９による熱の回
収は、上記の図４の実施の形態と同様にして行なわれ
る。そして、硫酸や硫酸アンモニウムが除去された脱臭
ガスが排気配管１８の熱交換部１８ａを通過して脱アン
モニア部１８ｂに流入すると、水噴霧ノズル３２から噴
霧されている水１１ａにガス中のアンモニアガスが溶解
して吸着され、無臭でかつ無害なガスとして排気ファン
２２によって排気口２から排出することができるもので
ある。アンモニアを溶解した水１１ａは脱アンモニア部
１８ｂと排気部１８ｃの接続部に貯留され、排水口３３
から排水されるようになっている。尚、アンモニアを吸
着する水１１ａとしては、水単体の他に、酸性の水溶
液、例えばクエン酸や硫酸の水溶液を用いることもでき
るものであり、このときにはアンモニアの吸着効果をさ
らに高く得ることができるものである。図５の方式は、
高濃度のアンモニアを含む悪臭ガスを脱臭する際に特に
有効であり、高度脱臭を行なうことができ、また熱交換
器７，９を用いることによって、より省エネルギーで脱
臭を行なうことができるものである。

【００４５】図６の実施の形態では、図５の場合と同様
に排気配管１８を熱交換部１８ａ、脱アンモニア部１８
ｂ、排気部１８ｃから形成してあり、脱アンモニア部１
８ｂと排気部１８ｃの下端部同士が連通する接続部はト
ラップ槽３５として形成してある。このトラップ槽３５
に吸着剤１１として水１１ａを充満することによってア
ンモニア除去部８を形成するようにしてあり、脱アンモ
ニア部１８ｂの内周を塞ぐように設けた封気板３６から
突出させたバブリング管３７の先端部をトラップ槽３５
の水１１ａ中に差し込むようにしてある。トラップ槽３
５への水１１ａの供給は給水弁３８を介して給水管３９
から行なうことができるようにしてあり、トラップ槽３
５の水１１ａの排水は排水弁４０を介して排水管４１か
ら行うことができるようにしてある。その他の構成は図
５のものとほぼ同じである。

【００４６】この図６の実施形態のものにおいて、悪臭
ガスの導入、ヒーター２０による加熱、酸化触媒１０に
よるアンモニアや硫黄化合物の酸化分解、熱交換器７に
よる熱の回収、回収配管３内での硫酸の凝縮、硫酸や硫
酸アンモニウムの回収、第二の熱交換器９による熱の回
収は、上記の図５の実施の形態と同様にして行なわれ
る。そして、硫酸や硫酸アンモニウムが除去された脱臭
ガスが排気配管１８の熱交換部１８ａを通過して脱アン
モニア部１８ｂに流入すると、バブリング管３７からト
ラップ槽３５の水１１ａの中に導入されてバブリングさ
れ、水１１ａにガス中のアンモニアガスが溶解して吸着
される。このようにして無臭でかつ無害なガスとして排
気ファン２２によって排気口２から排出することができ
るものである。

【００４７】尚、トラップ槽３５内に充満する水１１ａ
としては、水単体の他に、酸性の水溶液、例えばクエン
酸や硫酸の水溶液を用いることもできるものであり、こ
のときにはアンモニアの吸着効果をさらに高く得ること
ができるものである。また、トラップ槽３５内の水１１
ａのアンモニア濃度が高くなると、排水弁４０が開いて
排水管４１から排水され、排水が完了した後、排水弁４
０が閉じると共に給水弁３８が開いて給水管３９から水
１１ａが給水されるようになっている。図６の方式は、
高濃度のアンモニアを含む悪臭ガスを脱臭する際に特に
有効であり、高度脱臭を行なうことができ、また熱交換
器７，９を用いることによって、より省エネルギーで脱
臭を行なうことができるものである。また、図５や図６
の実施の形態では、水１１ａを供給することによってア
ンモニアの除去を行なうことができ、シリカゲルなどを
用いる場合のような交換の手間が不要になって、メンテ
ナンスフリーに形成することができるものである。

【００４８】次に、本発明の効果を具体的に説明する。

【００４９】水蒸気１０質量％、アンモニアガス１００
０ｐｐｍ、硫化水素１００ｐｐｍを含む悪臭ガスを、６
００Ｌ／ｍｉｎの流量で図１〜図４のシステムに通し、
アンモニアが９９質量％以上除去される条件で半年間、
脱臭を行なった。この間、水供給部５からの給水による
硫酸洗浄は１ヶ月に１回の頻度で行なった。また酸化触
媒１及び１０はそれぞれ体積２Ｌの白金触媒メタルハニ
カムを用い、吸着剤１１は体積２０Ｌのシリカゲルを用
いた。そして半年間の脱臭運転を行なった結果、図１〜
図４のいずれのものも、どこも腐食することなく順調に
脱臭を行なうことができた。

【００５０】ここで、図１や図２のシステムでは、アン
モニアと硫黄系化合物を同時に酸化処理するために、酸
化触媒１の温度が３００℃になるように加熱を行なう必
要があるが、図２のシステムでは熱の回収をしているた
めに、図１の場合より省エネルギーになっている。また
図３及び図４のシステムでは、酸化触媒１は主として硫
黄系化合物を酸化処理すればよいので、酸化触媒１の温
度は２４０℃でよく、図３のシステムの酸化触媒１０は
硫黄系化合物を除去した状態でアンモニアのみを酸化分
解できればよいので、酸化触媒１０の温度は２００℃で
よい。しかも図３や図４のシステムでは熱の回収を二回
行なっているので、さらに省エネルギーになっている。
このため、電気代に関しては、図１のものに比較して、
図２のものは２５％、図３のものは４６％、図４のもの
は５５％の省エネルギーを達成することができた。

【００５１】比較のために、図１において回収配管３を
設けず、酸化分解配管１６の出口から硫酸が凝縮する前
に排気ファン２２により外部へ排気をするようにしたも
のについても、同様にして半年間の脱臭運転を行なっ
た。結果は、半年間で排気ファン２２の軸等がかなり腐
食され、ガスの流量が半分以上減少し、脱臭能力を維持
することが困難になるものであった。

【００５２】

【発明の効果】上記のように本発明の請求項１に係る脱
臭システムは、アンモニア及び硫黄酸化物を含む悪臭ガ
スを酸化触媒で処理し、処理して脱臭したガスを排気口
から排出する脱臭システムにおいて、酸化触媒で処理し
たガスの温度を硫酸が凝縮しない温度から凝縮する温度
にまで低下させて通過させると共に凝縮した硫酸及び硫
酸とアンモニアの反応で生成される硫酸アンモニウムを
回収する回収配管を、酸化触媒と排気口との間に備える
ので、酸化触媒で処理したガスから硫酸を凝縮させて回
収することができると共に硫酸にアンモニアが反応して
生成される硫酸アンモニウムを回収することができ、硫
酸による腐食を防ぐことができると共に、排気口から硫
酸が排出されることを防ぐことができるものである。

【００５３】また請求項２の発明は、硫酸及び硫酸アン
モニウムを回収する取り出し口を上記回収配管に設けた
ので、硫酸や硫酸アンモニウムを取り出し口から容易に
回収することができるものである。

【００５４】また請求項３の発明は、上記回収配管を地
面に対して略垂直に配置し、酸化触媒で処理したガスが
上から下へと流れるように形成したので、回収配管の内
面に凝縮する硫酸を回収配管に沿って下方へ流下させ
て、容易に回収することができるものである。

【００５５】また請求項４の発明は、上記回収配管に水
を供給する水供給部を設けたので、回収配管の内面に硫
酸や硫酸アンモニウムが堆積しても、水供給部から給水
される水で硫酸や硫酸アンモニウムを溶解して回収する
ことができるものであり、管路が狭くなってガス流通の
抵抗が大きくなることを防ぐことができるものである。

【００５６】また請求項５の発明は、硫酸及び硫酸アン
モニウムが蓄積される部分において上記回収配管にトラ
ップ凹部を設けるようにしたので、トラップ凹部に硫酸
や硫酸アンモニウムを収容して管路が狭くなることを防
ぐことができ、ガス流通の抵抗が大きくなることを防止
することができるものである。

【００５７】また請求項６の発明は、上記酸化触媒の担
体として、ＳｉＯ₂、ＴｉＯ₂、ＺｒＯ₂から選ばれるも
のを用いるようにしたので、ＳｉＯ₂、ＴｉＯ₂、ＺｒＯ
₂は硫酸に侵され難く、長寿命化を達成することが容易
になるものである。

【００５８】また請求項７の発明は、酸化触媒で処理し
たガスを硫酸が凝縮しない範囲の温度で温度低下させて
熱回収をし、かつ酸化触媒に供給される悪臭ガスをこの
回収した熱で加熱する熱交換器を具備するので、酸化触
媒で処理したガスの熱を回収して悪臭ガスの加熱に利用
することができ、省エネルギーで脱臭を行なうことがで
きるものであり、しかも酸化触媒で処理したガスから熱
回収をするにあたって硫酸が凝縮しない範囲の温度で温
度低下させているだけであり、熱交換器に硫酸が凝縮し
て熱交換器を腐食させるようなことを防ぐことができる
ものである。

【００５９】また請求項８の発明は、硫酸及び硫酸アン
モニウムを回収した後のガス中のアンモニアを除去する
アンモニア除去部を具備するので、高濃度でアンモニア
ガスを含んでいても、高度脱臭を行なうことができるも
のである。

【００６０】また請求項９の発明は、上記アンモニア除
去部が酸化触媒とアンモニア吸着剤の少なくとも一方を
具備して形成されたものであるので、酸化触媒や吸着剤
で簡便にアンモニアの除去を行なうことができるもので
ある。

【００６１】また請求項１０の発明は、硫酸及び硫酸ア
ンモニウムを回収したガスを温度低下させて熱回収を
し、かつ酸化触媒に供給される悪臭ガスをこの回収した
熱で加熱する第二の熱交換器を具備するので、硫酸及び
硫酸アンモニウムを回収したガスの熱を回収して悪臭ガ
スの加熱に利用することができ、省エネルギーで脱臭を
行なうことができるものである。

【００６２】本発明の請求項１１に係る脱臭方法は、ア
ンモニア及び硫黄酸化物を含む悪臭ガスを酸化触媒で処
理し、処理して脱臭したガスを排出する脱臭方法におい
て、酸化触媒で処理したガスの温度を硫酸が凝縮しない
温度から凝縮する温度にまで低下させると共に凝縮した
硫酸及び硫酸とアンモニアの反応で生成される硫酸アン
モニウムを回収するようにしたので、酸化触媒で処理し
たガスから硫酸を凝縮させて回収することができると共
に硫酸にアンモニアが反応して生成される硫酸アンモニ
ウムを回収することができ、硫酸による腐食を防ぐこと
ができると共に、硫酸が排出されることを防ぐことがで
きるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の一例を示す断面図であ
る。

【図２】本発明の実施の形態の他の一例を示す断面図で
ある。

【図３】本発明の実施の形態の他の一例を示す断面図で
ある。

【図４】本発明の実施の形態の他の一例を示す断面図で
ある。

【図５】本発明の実施の形態の他の一例を示す断面図で
ある。

【図６】本発明の実施の形態の他の一例を示す断面図で
ある。

【符号の説明】

１酸化触媒２排気口３回収配管４取り出し口５水供給部６トラップ凹部７熱交換器８アンモニア除去部９第二の熱交換器１０酸化触媒１１吸着剤

フロントページの続き (72)発明者豊田憲治大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内 (72)発明者懸樋和生大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内Ｆターム(参考） 4C080 AA06 AA07 BB02 CC03 CC08 HH03 HH05 JJ01 KK08 LL02 MM01 MM02 4D002 AA13 AB02 AC10 BA02 BA04 BA13 CA01 CA06 CA07 DA05 DA17 DA19 DA26 DA35 DA46 EA05 4D048 AA22 AB01 AC08 BA06X BA07X BA08X BA30X BA31X BA41X CD01 EA04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アンモニア及び硫黄酸化物を含む悪臭ガ
スを酸化触媒で処理し、処理して脱臭したガスを排気口
から排出する脱臭システムにおいて、酸化触媒で処理し
たガスの温度を硫酸が凝縮しない温度から凝縮する温度
にまで低下させて通過させると共に凝縮した硫酸及び硫
酸とアンモニアの反応で生成される硫酸アンモニウムを
回収する回収配管を、酸化触媒と排気口との間に備えて
成ることを特徴とする脱臭システム。
【請求項２】硫酸及び硫酸アンモニウムを回収する取
り出し口を上記回収配管に設けて成ることを特徴とする
請求項１に記載の脱臭システム。
【請求項３】上記回収配管を地面に対して略垂直に配
置し、酸化触媒で処理したガスが上から下へと流れるよ
うに形成して成ることを特徴とする請求項１又は２に記
載の脱臭システム。
【請求項４】上記回収配管に水を供給する水供給部を
設けて成ることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか
に記載の脱臭システム。
【請求項５】硫酸及び硫酸アンモニウムが蓄積される
部分において上記回収配管にトラップ凹部を設けて成る
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の脱
臭システム。
【請求項６】上記酸化触媒の担体が、ＳｉＯ₂、Ｔｉ
Ｏ₂、ＺｒＯ₂から選ばれるものであることを特徴とする
請求項１乃至５のいずれかに記載の脱臭システム。
【請求項７】酸化触媒で処理したガスを硫酸が凝縮し
ない範囲の温度で温度低下させて熱回収をし、かつ酸化
触媒に供給される悪臭ガスをこの回収した熱で加熱する
熱交換器を具備して成ることを特徴とする請求項１乃至
６のいずれかに記載の脱臭システム。
【請求項８】硫酸及び硫酸アンモニウムを回収した後
のガス中のアンモニアを除去するアンモニア除去部を具
備して成ることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか
に記載の脱臭システム。
【請求項９】上記アンモニア除去部が酸化触媒とアン
モニア吸着剤の少なくとも一方を具備して形成されたも
のであることを特徴とする請求項８に記載の脱臭システ
ム。
【請求項１０】硫酸及び硫酸アンモニウムを回収した
ガスを温度低下させて熱回収をし、かつ酸化触媒に供給
される悪臭ガスをこの回収した熱で加熱する第二の熱交
換器を具備して成ることを特徴とする請求項１乃至９の
いずれかに記載の脱臭システム。
【請求項１１】アンモニア及び硫黄酸化物を含む悪臭
ガスを酸化触媒で処理し、処理して脱臭したガスを排出
する脱臭方法において、酸化触媒で処理したガスの温度
を硫酸が凝縮しない温度から凝縮する温度にまで低下さ
せると共に凝縮した硫酸及び硫酸とアンモニアの反応で
生成される硫酸アンモニウムを回収することを特徴とす
る脱臭方法。