JP3030320B2 - 空気清浄器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車の排気ガスや工場の
排煙、プラスチック廃棄物の焼却煙等の大気汚染を防止
するため排ガスを清浄化できる空気清浄器に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来から排ガスを吸着し清浄化する先行
技術には多種の周知の手段があるが近時、環境悪化を防
止するため大気汚染防止の規制基準の目標を高める規制
が実施されているなかで従来の技術で対応できるものは
目標の６〜７割程度と極言されるように実用化された防
止技術の成果には十分とはいい難い問題点がある。殊
に、車のディ─ゼルエンジン排ガス規制に対応する技術
や廃プラスチックの焼却時の排ガス処理等は特に専門化
された処理手段を除き一般に安くて安心して汎用できる
技術的手段は見当たらないと言ってもよい。

【発明が解決しようとする課題】上記のような不完全燃
焼を伴う排ガスや悪臭を伴う排気が都市等の大気汚染の
源であることは分かっていても、一般に野放し同然に放
置されている対応策として実用化が容易で、しかも産業
廃棄物を活用することにより環境整備につながり低コス
トで安心して汎用可能な技術的手段を提示することがこ
の発明の解決しようとする課題である。

【０００３】

【課題を解決するための手段】本発明は排ガスの除塵装
置と吸着装置と清浄装置からなる空気清浄装置であっ
て、除塵装置に封入した封入水（アルカリ又は酸性）の
水中に充填された除塵部材の間に通気し、冷却除塵した
排ガスを高圧の送風機を介して吸着装置に導入し、前記
吸着装置に充填したアルミニウム製錬廃棄物を主成分と
するドロス灰の課粒層からなる吸着材に通気し、排ガス
に含有された有害物質を吸着させたうえ、清浄装置に封
入した清水中に通気し排ガスを浄化することを要旨とす
るものである。

【０００４】

【作用】この発明は上述のように構成されているので車
の排気ガス、工場の排煙、プラスチック廃棄物の焼却煙
等の大気汚染に対し産業廃棄物を活用した吸着材を用い
て低コストで排ガスを浄化しうるという格別の作用効果
を奏する。

【０００５】即ち、この発明の空気清浄器に吸入される
排ガスは先ず除塵装置に封入されたアルカリ又は酸性水
中に充填された除塵部材として構成される細い線条を捲
縮してなる塊状のステンレスネットの間に通気し、冷却
中和されたうえ除去されたダストを除塵装置内に捕捉す
るとともに除塵された排ガスを吸着装置に導入し、同吸
着装置に充填された吸着材としてアルミニウム製錬廃棄
物を主成分とするドロス灰の多孔性課粒層に高圧送風機
を介して通気させることにより排ガス中に含まれる有害
物質を含むダストを吸着除去し清浄装置に封入した清水
中に通気させて汚染を完全に清浄化したことを確認しな
がら大気中に放出することができる。

【０００６】なお、前記のドロス灰はアルミニウム製錬
における産業廃棄物として埋立て廃棄されていた大量の
灰状の粉末であり従来処理コストをかけていたものを活
用し、一方製紙工場の産業廃棄物として埋め立て処分さ
れていた製紙スラッジ及びセメント工場などの生コンク
リ−トの製造に伴って発生するセメントヘドロを所要量
混入したうえ、１，５００〜１，８００°Ｃ程度の高温
で焼結させた多孔性の顆粒からなるものであるので、使
用される資源は産業廃棄物そのものであり、環境整備の
一翼を担って産業廃棄物をリサイクルするとともに低コ
ストで実用性のある空気清浄器を構成できる素材となし
得る利点はまさに環境問題が焦点となっている現代社会
のニ−ズにこたえる作用効果を有する技術的手段であ
る。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１、図２に基づい
て説明する。図１は本発明の空気清浄器１の基本的構成
の要部を示す正面図であり、図２はその平面図である。

【０００８】空気清浄器１は除塵装置２と吸着装置３と
清浄装置４から構成され、ベット９上に取りつけられた
４本の並立した円柱形の同形状の処理筒体のうち、右側
に示す矢印に沿って排気を導入する通気管１０を筒底に
封入したアルカリ又は酸性水中に浸漬するまで筒中に内
接し、かつ、先端部をＵ字管に形成して水面から突出し
た管端に被装される帽冠体からなる遮水バッファ−１１
を設けて除塵装置２を構成する。

【０００９】なお、通気管１０の先端部のＵ字管部１２
には除塵部材５を充填し排ガスは除塵部材５の間を通気
し、高温度の排ガスを冷却しながら除塵できるよう封入
水８の中に浸漬された通気管１０に設けた通水口１３か
ら封入水８を通気管１０内に導入し、含水排気を遮水バ
ッファ−１１に衝突させ排ガス中のダスト、ばい煙を筒
内に捕捉し除塵するよう構成する。

【００１０】除塵部材５は細い線条を捲縮してなる塊状
のステンレス綱からなるステンレスネット（市販のステ
ンレスたわし、商品名カ−ルケ−トでもよい）を用いれ
ばよい。

【００１１】高温排ガス中の煤煙は例えばディ−ゼルエ
ンジン排気の場合石鹸水程度（ＰＨ９〜１０）のアルカ
リ水中で中和されたうえ水面に浮上し筒壁に付着して捕
捉され活性炭の吸着作用をもつ炭素粉からなる煤に酸性
の物質も吸着される。

【００１２】なお、筒壁に付着した煤塵は筒内上部側壁
に設けた清掃口１４よりバキュ−ム器具により容易に吸
い出して清掃することができる。

【００１３】排ガスの性質によっては酸性水を封入して
中和してもよい。また、石鹸水の代わりに生コンクリ−
ト会社の廃液を活用すれば産業廃棄物の活用をすること
ができる。

【００１４】除塵装置２を２段階にして一時的に除塵さ
れた排ガスを更に次に併設された同一構造の除塵装置２
に導入し完全に除塵をする除塵手段を本実施例では採用
している。

【００１５】除塵装置２の処理筒体の頂部には排気口１
５を設け排気ガスを次の処理段階に導入することができ
る。

【００１６】次に排気口１５より排気管１６に導入され
た排ガスは吸着装置３に導入される前に、第二次の除塵
装置２と吸着装置３の間に高圧送風機６（又は真空ポン
プ、エアタ─ビン等）介装して排気を付勢して吸着装置
３に導入する。本実施例の場合、図２に示すように除塵
装置２の筒体と吸着装置３の筒体の外周部に突設した支
持脚１７に片接状に筒体の長手方向に平行して保持され
た高圧送風機６の頂部に排気管１６ａを連接し、内装さ
れた羽根車及び直結モ─タ─の間を軸流させ高速回転
（約２万回転／分）によって風圧を付勢した上、下方か
ら排気管１６ｂを経て吸着装置３の底部からＵ字形に形
成された吸気管１８とその先端部に設けた帽冠体からな
る遮風バッファ─１９を設けた吸着装置３の筒体の底部
方向に分散導入された排気は帽冠体からなる遮風バッフ
ァ─１９と吸気管１８の周囲を含め筒内に一杯充填され
た吸着材７の間に強制通気させる。

【００１７】吸着材７は筒体の頂部に設けた投入口２０
より充填されるアルミニウム製錬廃棄物を主成分とする
ドロス灰の顆粒から構成され、前記ドロス灰の組成の一
例を示すとアルミニウム精錬廃棄物の粉末灰の主成分
は、 ＳｉＯ₂ ％ ３０〜４０ Ａｌ₂ Ｏ₃ ％ ３０〜４０ Ｆｅ₂ Ｏ₃ ％ １０〜２０ ＣａＯ ％ ５〜１５ ＭｇＯ ％ ５〜１５ 上記の粉末灰に製紙スラッジ及びセメントヘドロを各々
１０％以下混入したうえ約１，５００°Ｃ以上例えば
１，８００℃程度の温度による電気炉中で焼結してなる
多孔性顆粒からなるものである。

【００１８】なお、活性アルミナの吸着性能の良いこと
は周知のことであるがこのドロス灰の吸着性能は上記の
粉末灰を製紙スラッジ等と混合したうえ焼結したため製
紙スラッジが焼失されたあとに生ずる多孔性の顆粒体の
形成によって更に吸着力を増加することがマクロ的かつ
ミクロ的に可能となる。

【００１９】吸着材７の所要量としては本実施例の場
合、大型トレ─ラ─又は大型バス排気に対して日量３キ
ログラム（容積７〜８リットル）充填しておけば充分で
連続運転に対処することができる。

【００２０】吸着材７は排ガスに含まれている有害物質
を捕捉できるので大気汚染の法規制に基づいて排ガス維
持管理目標値を容易にクリア−することができる。

【００２１】表１は平成６年４月１１日に実施したディ
−ゼルエンジン（タウンエ−ス使用）の排ガス濃度を本
発明の空気清浄器を取付けた場合を比較測定したデ−タ
を示す。

【００２２】

【表１】

【００２３】注 排ガス量は３０〜３３ｍ³ ／ｈ
（湿）、排ガス温度５６℃が空気清浄器出口以下２０℃
水分は４．１％が空気清浄器２．９％

【００２４】次に吸着装置３の筒体の頂部には投入口２
０の他に排気口１６が取付けられ、前者は吸着材７の交
換のための出入を可能とする一方、吸着材７の顆粒層の
間を通気された排ガスの有効物質が除去された清浄空気
を後者から排出し、次の清浄装置４の筒体に導入させ
る。

【００２５】清浄装置４の筒体の内部は除塵装置２の構
成と殆ど同一で通気管１０内には除塵部材５を内装せず
単に清浄水８ａに浸漬した状態で吸着装置３からの排出
空気を通気させ、さらに遮水バッフア−１１に衝突させ
有害物質を分離した上、筒体頂部に設けた排気管１６ｃ
より矢印に沿って大気中に放出させる。

【００２６】なお、筒体の側部下方にはレベルゲ−ジ２
１とその上方に延設した注水口２２を突設してあるので
筒体の外部から清浄水８ａの清濁度は一目瞭然であり、
かつ、下方に設けたドレン口（図示せず）から清浄水８
ａを取り出しチェックも出来るのて清浄装置４に導入さ
れた排ガスの吸着装置３等の処理段階における清浄化手
段の有効さを容易に確認することが可能となる。

【００２７】また、筒体の上方側部には除塵装置２と同
様に清掃口１４が設けられているのでバキュ−ム器具を
用いて清浄装置４内にたまった不純物等を清掃し、かつ
清浄度の確認をするものである。

【００２８】なお、前述のレベルゲ−ジ２１および注水
口２２は前記の除塵装置２の筒体にもそれぞれ突設され
ており、汚染されて黒色又はは褐色の封入水の状態をみ
て、かつ取水して確認することも可能である。

【００２９】また、封入水は注入口２２より補充又交換
可能に構成されているが、排気ガス中の水分含有のため
量的に減少しない場合が多く経験された。

【００３０】

【発明の効果】この発明は、上記の構成を有するので以
下の利点がある。即ち、車の排気ガス、工場の排煙、プ
ラスチック廃棄物の焼却煙等大気汚染に対し産業廃棄物
を活用した吸着材を用い低テストで排ガスを浄化し得る
と言う実行容易な技術的手段から構成されている点を有
するため、格別の作用効果を奏するものである。さらに
詳細に言えば埋立処分されているアルミニウム製錬廃棄
物と製紙スラッジ、セメントヘドロを混合焼結してなる
ドロス灰なる顆粒からなる吸着材を用いて吸着する手段
とその前処理段階として煤煙を除塵するため封入水中に
充填した除塵部材となるステンレスネットの間を通気さ
せた上、筒内に捕捉できる除塵装置を所要数設けたこと
によって吸着装置のつまりを予防すると共に高圧送風機
を介して吸着装置に通気し、吸着作用を排ガス流量に対
処可能に構成すると共に最終段階として清浄装置を設け
て大気放出の排ガスの清浄度を事前に確認可能に構成
し、従来の垂れ流し的な考え方に基づく手段とは一味違
う構成を有する点は実用化できる要点を構成する。

【図面の簡単な説明】

【図１】空気清浄器の基本的構成要部正面説明図であ
る。

【図２】空気清浄器の基本的構成要部平面説明図であ
る。

【符号の説明】

１ 空気清浄器 ２ 除塵装置 ３ 吸着装置 ４ 清浄装置 ５ 中和液 ５ 除塵部材 ６ 高圧送風機 ７ 吸着材 ８ 封入水 ８ａ 封入水

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｂ０１Ｊ 20/02 (56)参考文献 特開 昭64−18428（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−164929（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭49−39813（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B01D 53/34 B01D 53/50 B01D 53/56 B01D 53/81 B01J 20/02

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 排ガスの除塵装置２と吸着装置３と清浄
   装置４からなる空気清浄器であって、除塵装置２に封入
   したアルカリ又は酸性水中８に充填された除塵部材５の
   間に通気し冷却除塵した排ガスを高圧の送風機６を介し
   て吸着装置３に導入し、前記吸着装置３に充填したアル
   ミニウム製錬廃棄物を主成分とするドロス灰の顆粒層か
   らなる吸着材７に通気し、排ガスに含有された有害物質
   を吸着させたうえ、清浄装置４に封入した清水８ａ中に
   通気し排ガスを浄化することを特徴とする空気清浄器。
2. 【請求項２】 前記のドロス灰はＳｉＯ₂ 、ＡｌＯ₃ 、
   Ｆｅ₂ Ｏ₃ 、ＣａＯ、ＭｇＯを主成分とするアルミニウ
   ム製錬廃棄物の粉末に製紙スラッジ及びセメントヘドロ
   を所要量混入したうえ、１，５００°Ｃ以上で焼結させ
   た多孔性顆粒からなることを特徴とする請求項１の空気
   清浄器。
3. 【請求項３】 前記の除塵部材５は、細い線条を捲縮し
   て成る塊状のステンレスネットであることを特徴とする
   請求項１の空気清浄器。