JP4216382B2 - 有機ガスの脱臭装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、生ゴミ等の処理装置や浄化槽等から排出される有機ガスを、腐葉土或いは土壌等によって脱臭させる有機ガスの脱臭装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、生ゴミ等の処理装置や浄化槽並びに下水処理場等から排出される有機ガスは、悪臭を伴うので木炭やゼオライト等の脱臭材で構成した脱臭装置を排気口に設けて悪臭を除去或いは吸着しながら大気中に放出するようにしている。
また一般の家庭用或いは工場用のトイレは、便槽に設けた煙突状の排気筒から有機ガスを大気中に直接放出していることが多い。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
然し、上記従来の構成による脱臭装置は、脱臭材が比較的早期に脱臭限界に達して脱臭性能を失うので、脱臭材の煩雑な交換作業を頻繁に要すると共に、長期間の使用において脱臭処理コストが嵩む等の問題がある。
また生ゴミ等の処理装置は、種々の条件によって処理が充分に行われない場合に、排出される有機ガスに強い悪臭を伴う欠点があり、そのため脱臭装置を付加すると装置がコスト高になる等の問題がある。
そして、何れの場合も排出される有機ガスは大気中に直接的に放出されるだけであり、これを有効に利用する手段はとられていなく大気を汚染している問題がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の有機ガスの脱臭装置は、第１に、容器（６）内に設けた通気可能な底壁（６０）の上部に植物を育成する土壌からなり底壁６０を介して送給される有機ガスを脱臭する栽培床７２からなる脱臭部７と、底壁６０の下部に空隙を有して水を貯留し、貯留した水の中にオゾンガスが送給される前処理部８を形成すると共に、有機ガスの発生部３から排出される有機ガスを前処理部８内に送給する送気装置９を設けてなることを特徴としている。
【０００６】
第２に、前処理部８の上方に脱臭部７を複数段に設けてなることを特徴としている。
【０００７】
第３に、容器６を、脱臭部７を形成する上容器６ａと前処理部８を形成する下容器６ｂとで接離可能に分割形成してなることを特徴としている。
【０００８】
第４に、送気装置９が前処理部８の空隙部に有機ガスを送給することを特徴としている。
【０００９】
第５に、有機ガスの発生部３と脱臭部７及び前処理部８とを機台２に一体的に構成してなることを特徴としている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。先ず図１〜図６を参照し本発明の第１実施形態に係わる脱臭装置１の構成及び脱臭処理の方法等について説明する。
この脱臭装置１は一つの平坦な機台２上の右側に設置して、左側に有機ガス（臭気ガス）の発生部３としての生ゴミ等の有機廃棄物を分解処理する処理装置３ａと、後述する補助機器部５とを互いに近接させて一体的に設けることにより、脱臭装置１と発生部３とを纏まりのよいコンパクトな姿にすると共に、装置全体の組み付けや運搬及び設置等の利便性を向上させた、有機ガスの利用装置１ａを単独に構成した例を示す。
【００１１】
図示例の利用装置１ａは有機ガス利用して任意な植物を育成する栽培装置としており、これに用いる脱臭装置１は、上方を開口した箱型の容器６内に、有機ガス中の臭気を分解させる脱臭部７と有機ガス中の成分を予め前処理することによって分解調整する前処理部８とから構成することにより、脱臭部７における処理負荷を軽減しながら、有機ガスの脱臭を効率よく有効に行うことができるようにし、また脱臭装置１を簡潔で廉価な構成でコンパクトに纏めている。
【００１２】
尚、この例では補助機器部５は、処理装置３ａから容器６内に有機ガスを脱臭部７の下面に均一に送給する、送気管９０と送気ブロア９１等からなる送気装置９と、容器６の底部に貯留された水を給水管１０ａから給水ポンプ１０で吸水して脱臭部７の上方に均一に散水する送水管１１等からなる送水装置１３と、オゾン発生器１５で発生させたオゾン（オゾンガス）をポンプ１６を介して前記水中に微細な気泡で均一に送給するオゾン管１７等からなるオゾン送給装置１８等で構成している。
これにより、有機ガスや水の一連の前処理を良好に行わせると共に、脱臭部７の長期間にわたる性能維持や植物の育成栽培等を良好に行うことができるようにしている。
【００１３】
また、上記容器６は一体型でもよいが図示例のものは、脱臭部７用の容器（上容器）６ａと前処理部８用の容器（下容器）６ｂとに上下段に重合可能に分割形成しており、両者をゴム状体で形成したパッキン（シール材）６ｃを介して気密に接合させると共に、パッチン錠等の固定具６ｄによって接離可能に連結するようにしている。
これにより、容器６の製作を小型でプラスチック成形型の採用と兼用を可能とした上容器６ａと下容器６ｂとによって、簡単且つ廉価に行うと共に各内部の脱臭部７や前処理部８の組み付け、及びメンテナンス作業等を能率よく簡単に行うことができるようにしている。
【００１４】
尚、この場合上容器６ａは、下容器６ｂと同様な底壁６０を有して、該底壁６０に有機ガスを脱臭部７に均等に送給可能な通孔６１を多数穿設加工することにより、メッシュ部を簡単に形成することができるようにし、これにより上容器６ａと下容器６ｂとを同形状な箱体を以て兼用構成可能にしている。
そして、上容器６ａ内には、図１，図５に示すように通孔６１を有する底壁６０上に脱臭部７を構成して、有機ガスの脱臭を行うと共に、脱臭部７の構成を利用してトマト，ナス等の果菜類，ヒマワリ他花木類，ピート，芝等の草類や茸類等植物の育成，栽培用の床（ベッド）となるようにしている。
【００１５】
即ち、同図に示す脱臭部７は、底壁６０上で下方からフィルタ作用を有する受床７０と、木炭又はゼオライト或いはこれらの混合物等からなる濾過床７１を敷設していると共に、この上方に植物を育成可能な腐葉土又は適宜土壌や土砂、或いはこれらの混合物、また発泡樹脂や再生紙等の代替物からなる、有機ガスの脱臭を行う栽培床７２を層状に重ねて構成している。
そして、この脱臭部７の上方中央には送水管１１を横設して、下容器６ｂ内の水を間歇的動作によって均一に散水可能にすることにより植物に必要な水の供給を適切に行い、腐葉土が小さく分解された際でも濾過床７１及び受床７０がこれを良好に保持して、下容器６ｂ内の落下を適正に抑制しながら有機ガスの脱臭を長期間にわたって良好に行わせると共に、脱臭部７による有機ガスを利用した植物の育成を好適に行うことができるようにしている。
【００１６】
また下容器６ｂ内に形成される前処理部８は、その底部から水を略３分の１程度で給水管１０ａの上方まで貯留しており、底部に近接した位置に多数の微細なノズル孔を有するオゾン管１７を複数本横設することにより、オゾンを水中で拡散させて良好な曝気作用を行わせるようにしていると共に、水面と底壁６０との間に形成される空隙部内に多数のノズル孔付きの送気管９０を適数本横設することにより、送給される有機ガスにオゾンと適度な湿気を与えて、有機ガス中の臭気成分を予め予備分解処理させながら、脱臭部７における有機ガスの処理負荷を軽減させると共にオゾンによる特性を助長しながらその弊害の発生を抑制できるようにし、また脱臭部７内での有効な有機ガスの保持を行い易くして、有機ガスを有効に活用しながら充分に脱臭処理することができるようにしている。
【００１７】
一方図示例の処理装置３ａは、家庭或いは調理場や食品販売店等から排出される生ゴミ等の有機廃棄物を分解処理するものを示しており、処理物を収容処理する開閉可能な蓋３０付きの容器３１内に公知の構成からなる適宜な攪拌体３２を備えていると共に、容器３１に外気を取り入れる吸気口３３と、内部で生ずる有機ガスを取り出して送気装置９の送気ブロア９１に連通する排気口３５を設けて構成している。
これにより、容器３１内に投入供給される処理物と該処理物の分解を促進させる任意な微生物等の促進剤と、おが粉等植物繊維類からなる調整剤とを攪拌混合させることにより処理物を分解処理すると共に、その際に生ずる有機ガスを送気装置９を介して脱臭装置１に送給するようにしている。また促進剤と調整剤とからなる母材を取り出したいとき、該母材は栽培床７２の資材にすることができる。
【００１８】
以上のように構成してなる脱臭装置１及び処理装置３ａ等を備えた利用装置１ａは、前記のような処理物を処理装置３ａで適切に分解処理することができると共に、その際に生ずる有機ガスを脱臭装置１の前処理部８の空隙部に送給することにより、該有機ガスをオゾン発生装置１５で送給されるオゾンと良好に混合曝しを行い予備分解させながら脱臭部７に送り、該脱臭部７で受床７０と濾過床７１と栽培床７２との処理層構造により、有機ガスに充分な滞留時間を付与しながら、処理層（脱臭部７）内で活性化される微生物により良好に分解処理することができるものである。
【００１９】
即ち、脱臭装置１では、有機ガスを脱臭装置１によって充分に滞留させながらガス分解作を効率よく行って脱臭処理するので、脱臭部７から上方に放出される処理済の有機ガスは、嫌な悪臭を伴うことなく大気中に良好且つ円滑に排出することができるので、悪臭公害等の発生を的確に防止することができると共に、脱臭部７には有機ガスを直接的に送給することなく前処理部８を介して処理させるから、脱臭部７の処理負荷を軽減し脱臭部７中にもオゾンを希釈状態で送給して内部に適度な清浄作用を加え、特に濾過床７１と栽培床７２とを長期使用状態に保持させることができる等の特徴がある。
【００２０】
またこのとき図示例のもののように、脱臭部７に適宜な間隔で適当量の水を散水を行うようにしたものにあっては、腐食土で形成された栽培床７２が好適に湿潤されるので常に膨軟状態を維持することができ、また下方に透水する水は脱臭部７内の微細な分解物や塵類（汚物）を通孔６１から前処理部８内に滴下させて洗い流すので、脱臭部７が固く枯渇することなく常に微生物の良好な繁殖と活性を促進させることができると共に、滴下されたものは前処理部８の水中においてオゾンによる曝気分解作用を付与されて、再び溶存酸素の多い好適水として送水装置１３を介して散水循環されながら、脱臭作用を長期間にわたって良好に行うことができる等の利点がある。
【００２１】
従って、以上のような作用を行う脱臭装置１は、脱臭部７の栽培床７２に植物を移植等の手段によって栽培することができ、植物は栽培床７２が有する養分はもとより有機ガス中に含む植物育成上の有効成分が順次供給されること、並びに脱臭部７が微生物活動やガス分解時に生ずる熱によって適度な加温保持状態になること等から、植物の育成を通常の畑作栽培のものより良好に行うことができるものである。
尚、脱臭部７にはビニール，ガラス構造等のハウスを形成してもよく、この場合は上記の加温作用により省エネ型の温室を廉価に構成できる利点がある。
【００２２】
また脱臭部７で育成する植物は、その根が栽培床７２内において良好に根張りをする結果、脱臭装置１を屋外に設置した場合でも栽培床７２の硬化は見られず、激しい雨にあっても腐養土が浮流状態になることもなく、さらにはガス中成分を根が良好に吸収することから、植物を栽培しない脱臭装置１よりも一層良好に脱臭作用を奏すると共に、植物の病気の発生も少なく健全に成長することが考察された。
【００２３】
上記実施例によれば、前処理部８に送給されたオゾンが、水中の溶存酵素を増大しながら水分子を小さくすることにより水の活性化を図って脱臭部７に送給すること、また有機ガス中の大きな臭気成分であるアンモアガス等に反応してこれを硝酸亜硝酸に変化させることができ、これを送気装置９によって前処理部８の内圧を高めた状態で上部の脱臭部７（土壌中）に均一且つ強制的に送るので、植物は根部の吸収作用が円滑に行われること、そしてオゾンと共に発生する負イオンによる根部の成長を促す作用等も確認できる。
また脱臭部７はオゾンを含む空気が強制的に下方から送給されることにより、特に腐葉土で形成した栽培床７２の酸素濃度を高めて微生物（有効土壌菌）の増殖活性を促し、活性化された水が所定のタイミング（間欠的）で栽培床７２に供給されることにより、適度な湿気を有しながら植物の育成に好適な栽培床条件を簡単且つ充分に備えることができるものである。
【００２４】
ちなみに、前記構成による脱臭装置１の脱臭部７を図６に示すようにトイレ３ｂに接続して、該脱臭部７の栽培床７２に腐葉土を適当な層厚に敷設し、ここに背丈１０ｃｍ程度の３本のトマト苗を栽培したときの実験例を表２に示す。
【００２５】
【表１】

【００２６】
尚、この実験例は、第１実験例として有機ガス（トイレ排出ガス）を既述のものと同様に送気装置９を介して脱臭部７に送給すると共に、送気装置９を介してオゾンを送給している。
また、この比較例として示す第２実験例ではオゾンを送給しないで水道水を供給した場合を示す。
そして両者の給水は自動装置によって１日５回に分けて３０秒間づつ栽培床７２上に均一に散水し、同条件のトマト苗（背丈１０ｃｍ）を的期に移植したのち、１週間毎に７週分にわたって両者の苗の成長状況及び脱臭性能並びに各主要要素等について観察したものであり、その結果を表中に詳記している。
【００２７】
これによれば、臭気の主成分であるアンモニア濃度を測定したところ、第２実験例は２０ＰＰＭ程度であるのに対し、第１実験例では略０ＰＰＭであり悪臭はよく分解されて全く嫌な臭いを感ずることができなかった。
そして、第１実験例のものが第２実験例のものよりもトマトの成長及び実り具合や味等表２に示す如く格段に良好であった。
また脱臭部７の栽培床７２を形成する腐養土は、第１実験例がよく分解されて適度に保湿した膨軟で一見して作物の育成に好適な外観を呈しているのに対し、第２実験例では分解しないで略元の姿のまま固まり状になって透水性及び保水性も劣る状態であった。
【００２８】
さらに前処理部８に貯留して循環する水は、第２実験例のものは黒く汚濁しているのに対し、第１実験例の水は当初の状態より格段にきれいな透明水になっていた。
従ってこれによれば、本発明構造による脱臭装置１は、汚濁水に対する新規な方式の浄水装置としても専用的に構成して利用提供することができる等の特徴がある。
また処理装置３ａ内の母材や処理物は栽培床の有効な資料にすることができるので、その廃棄処理等を簡単且つ良好に行うことができる等の利点がある。
【００２９】
次に図７，図８を参照し本発明の第２実施形態に係わる脱臭装置１について説明する。尚、前記第１実施形態のものと同様な構成については説明を省略する。 この脱臭装置１は、前面に開閉可能なドア６ｅを有して閉成された縦形の容器６内の下部に、既述のものと同様な前処理部８を設置して臭気ガスの発生部と補助機器部５を介して接続していると共に、その上方に排気口６ｆを有する空室６ｇを形成し、該空室６ｇ内に前記上容器６ａに相当する脱臭部７を備えた脱臭容器６ｈを適当間隔を有して複数段に設けている。
【００３０】
また図示例の脱臭容器６ｈは、容器６の内側に設けたガイドレール６ｋ上に前側に向けてスライド移動可能に載置されており、上段のものと下段のものとを入れ替え自在にしていると共に、別途に用意される予備の脱臭容器６ｈと交換可能にしており、脱臭容器６ｈを差し替えることにより各脱臭部７の脱臭負荷を均一に調整することができるようにして、各脱臭容器６ｈが長期間にわたり脱臭性能を良好に持続発揮することができるようにしている。
【００３１】
また、この脱臭容器６ｈ内は単に土を詰めるだけの脱臭専用構造として使用することもできるが、第１実施形態と同様な脱臭部７にすることにより、栽培床７２を植物の好適な栽培床にすることができるものであり、特にこの実施形態の場合には閉成された機体内でガス分解時（発酵等）に生ずる熱を良好に保って保温室状態にすることが容易にできるので、栽培床７２に例えば、ひまわり，大豆，からし大根他の種子を播いた状態の脱臭容器６ｈを入れると、これらを良好にもやし状栽培することができるところの、高能率な栽培装置にすることができる等の利点がある。
【００３２】
この場合、壁面を採光可能にするか栽培用のランプを設けると、植物の育成をより促すことができて育苗用の装置として好適化させることができる。
また、この脱臭装置１は脱臭部７を前処理部８の上方に複数段に設けているので、屋内等所望の場所に小スペースで設置することができるものでありながら、高性能な脱臭を能率よく行うことができると共に、大量の植物の育成を行うことができる等の利点がある。
また上記のような構成によれば植物栽培装置として特化して構成することができて、所望の作物を任意な場所で人工的に良好に育成することができる等の特徴がある。
【００３３】
尚、前述の実施形態では脱臭装置１は、発生部３として生ゴミ等を処理する処理装置３ａやトイレ３ｂ等と連結したものを示したが、図６に示すように浄化槽３ｃ等の有機ガス排出部に連結してもよく、また図示しない公共の下水や排水の処理場等の任意な排ガス発生部に連結するようにしてもよいものである。
【００３４】
さらに、栽培床７２に送給するガスは必ずしも上記のトイレ等から生ずる悪臭を伴う有機ガスを用いることなく、例えばタンク内にペースト状肥料等その他の有機ガス発生物を収容し、このタンクから生ずるガスを栽培用の肥料成分として用いるようにしてもよいものである。
また、この有機ガス利用の栽培手段によれば特別な容器６を用いることなく、ガス管を地中に埋設してもよく、この場合一般のハウス栽培や畑作にも用いることができる他、作物の栽培が困難とされる砂漠地においても効果的に用いることができる等の利点がある。
【００３５】
【発明の効果】
本発明は以上のように構成したことにより次のような効果を奏する。
本発明による有機ガスの脱臭装置は、腐葉土等の栽培床内に有機ガスを下方から送給することにより、有機ガス中の臭い成分を良好に分解させて脱臭したのち大気中に放出することができる。
【００３６】
また有機ガスをオゾンガスと混合させながら栽培床に送給すること、及び散水用の水をオゾンガスで処理することにより、有機ガス中の臭気成分を予備的に分解し、また水の浄化と溶存酵素を増大しながら水分子を小さくすること等を行った状態で、これらを脱臭部に送給することによって有機ガスの脱臭を良好に行うと共に、脱臭部の性能を長期間にわたり良好に維持させることができる。
【００３７】
また栽培床で植物を育成させることにより、該植物は有機ガスの有効成分を吸収してその成長を良好に促進することができると共に、脱臭と脱臭部の性能を向上させることができる。
【００３８】
また本発明による有機ガスの脱臭装置は、容器内に脱臭部とその下部に空隙を有して水を貯留する前処理部を設けて、該前処理部に有機ガスの発生部から排出される有機ガスを送気装置で送給するようにしたことにより、簡潔で廉価な構成を以て高性能な脱臭を行うことができる。
また脱臭部の栽培床を植物等の好適な栽培地として有効利用することが可能になる。
【００３９】
また脱臭部を複数段に設けることにより、装置の小型化を図りながら脱臭性能等を向上させることができる。
そして、脱臭部と前処理部とを容器を介して接離可能にすると、栽培床の入替え等のメンテナンス作業を簡単に行うことができる等の利点がある。
【００４０】
また有機ガスの発生部と脱臭部及び前処理部とを機台に一体的に構成することにより、生ゴミ処理装置に効果的に組み合わせて処理時の悪臭の放出を良好に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の脱臭装置と生ゴミ等の処理装置を組み合わせた利用装置の構成を一部破断をして示す側面図。
【図２】 図１の平面図。
【図３】 図１の脱臭部を除去した状態の平面図。
【図４】 図１の上容器を除去した下容器の構成を示す平面図。
【図５】 図１の脱臭装置の縦断面図。
【図６】 本発明の脱臭装置に係わるシステム図。
【図７】 本発明の別実施形態に係わる脱臭装置の構成を示す正断面図。
【図８】 図７の脱臭部の構成を示す平断面図。
【符号の説明】
１ 脱臭装置
１ａ 利用装置
２ 機台
３ 発生部
３ａ 処理装置
３ｂ トイレ
３ｃ 浄化槽
５ 補助機器部
６ 容器
６ａ 上容器
６ｂ 下容器
６ｈ 脱臭容器
７ 脱臭部
８ 前処理部
９ 送気装置
１１ 送水管
１３ 送水装置
１５ オゾン発生器
１７ オゾン管
９０ 送気管

Claims (5)

1. 容器（６）内に設けた通気可能な底壁（６０）の上部に植物を育成する土壌からなり、底壁（６０）を介して送給される有機ガスを脱臭する栽培床（７２）からなる脱臭部（７）と、底壁（６０）の下部に空隙を有して水を貯留し、貯留した水の中にオゾンガスが送給される前処理部（８）を形成すると共に、有機ガスの発生部（３）から排出される有機ガスを前処理部（８）内に送給する送気装置（９）を設けてなる有機ガスの脱臭装置。
2. 前処理部（８）の上方に脱臭部（７）を複数段に設けてなる請求項１の有機ガスの脱臭装置。
3. 容器（６）を、脱臭部（７）を形成する上容器（６ａ）と前処理部（８）を形成する下容器（６ｂ）とで接離可能に分割形成してなる請求項１又は２の有機ガスの脱臭装置。
4. 送気装置（９）が前処理部（８）の空隙部に有機ガスを送給する請求項１又は２又は３の有機ガスの脱臭装置。
5. 有機ガスの発生部（３）と脱臭部（７）及び前処理部（８）とを機台（２）に一体的に構成してなる請求項１又は２又は３又は４の有機ガスの脱臭装置。

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