JPH02115757A - 臭気ガス計測装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は臭気ガスの計測装置に係り、特に目的成分濃度
を高精度に検出することができる臭気ガス計測装置に関
する。

［従来の技術］ 一般に臭気ガス例えば汚泥処理工程等から発生する臭気
ガス中には数多くの臭気ガス成分が混在しており、計測
装置のガスセンサで測定対象とする成分、即ち、目的臭
気成分だけではなく、目的臭気成分以外のガスも含有さ
れている。例えば、汚泥処理工程においては、硫化水素
（Ｈ２Ｓ）、メチルメルカプタン（以下、ｒＭＭＪと略
記する。）、ジメチルスルホキシド等のイオウ系物質を
含む臭気ガスが発生するが、これらのうち、Ｈ２Ｓを主
処理対象とし、ＭＭ、ジメチルスルホキシド等は主処理
対象から外すことがある。

このような場合、Ｈ２Ｓの濃度を正確に検出することが
重要である。

［発明が解決しようとする課題］ 従来、Ｈａｓを検出するためのセンサとして例えば各種
の半導体型センサが開発されているが、いずれもＨ２Ｓ
のみを選択的に検知することができず、ＭＭやジメチル
スルホキシド等も同時に検知されてしまう。この結果、
Ｈ２Ｓ用センナの出力はＨ２ＳとＭＭやジメチルスルホ
キシド等の検出値の重畳した値となり、目的成分濃度を
正確に検知することはできない。

［課題を解決するための手段］ 本発明の請求項（１）の臭気ガス計測装置は、目的臭気
成分とそれ以外の特定臭気成分とを検知する第１のセン
サと、前記特定臭気成分を検知する第２のセンサと、該
第１のセンサの検出値、第２のセンサの検出値及び第１
のセンサの特定臭気成分に対する感度特性に基いて目的
臭気成分濃度を演算する演算器とを備えたことを特徴と
する 請求項（２）の臭気ガス計測装置は、複数のセンサを備
え、各センサは複数の臭気成分を検知するものである臭
気ガス計測装置において、各センサの検出値と、各セン
サの目的臭気成分の感度特性とから目的臭気成分濃度を
演算する演算器を備えたことを特徴とする。

［作用］ 請μ項（１）の装置において、各センサの計測値から目
的成分濃度を求めるには、次の（１）の方法を採用する
ことができる。

（１工」と１抹 あるセンサＳＯが複数の臭気成分ａｏ＋ａｌ＋ａ２・・
・ａｎに感応し、センサＳｏの出力値には成分ａＱに基
く出力値のほか特定成分ａｌ＋ａ２・・・ａｏに基〈出
力値も重畳していたとする。この場合には、成分ａ　Ｉ
　＋　　ａ　２・・・ａｏに基く出力値分をセンナＳｏ
の出力値から減算する。

即ち、複数個（ｎ＋１個）のセンサｓＱ、ｓ。

・・・Ｓｏを用意した場合において、センサＳＯは臭気
成分ａＱ　−ａ　ｎに感応し、センサ５ｂ（ｋ＝１〜ｎ
）は臭気成分ａｋのみを選択的に検知するものとする。

そして、センサＳｏは臭気成分ａ、〜ａｎに対してはそ
れぞれα１〜α。の感度を有しているものとする。そう
すると、ａｌ”−’ａｎの濃度Ａ１〜ＡｎはセンサＳｌ
〜Ｓｏで検知されるので、各成分ａ＋〜ａｎはセンサＳ
ｏにおいてα１・ＡＩ、α２・Ａ２．・・・、α。・Ａ
ｎの出力値となっている。従って、目的成分濃度ＡＯは
センサＳｏの出力値から（ＣＩＩ　　・ＡＩ　＋ＣＥ２
　・Ａ２＋・・・＋α。・Ａｎ）を減算して求められる
。

請求項（２）の装置において各センサの計測値から目的
成分濃度を求めるには次の（２）の方法を１呆用するこ
とができる。

（２）の方法 センサ５ｏ−Ｓｎがすべて複数の臭気成分ａｏ　、ａ＋
　、Ａ２”ａ、に感応し、センサＳＯ〜Ｓ、の出力値は
これら成分に基く合計の出力値であるとする。

この場合、あるセンサＳ１におけるガス成分ａ、の感度
がβＩＪであり、臭気成分ａ」の濃度がＡ、であるとす
るとこのセンサの出力値Ｃ１はβ＋ｏ”ＡＯ＋βＩＩ　
’　Ａ　Ｉ　＋・・’＋βｌｎ’Ａｎ即ち、Σβ１」・
Ａ、となる、そして、予め成分ａＱのみを含む濃度既知
の標準ガス、成分ａ、のみを含む濃度既知の標準ガス、
・・・・・・成分ａｎのみを含む濃度既知の標準ガスを
用いて各センサ５１（ｉ＝０〜ｎ）における成分ａ」　
（ｊ＝ｏ〜ｎ）の感度β１ｊを求めておく。

臭気成分ａＱ　、　ａ　ｌ　、　”’ａ、の濃度ＡＯ，
Ａ＋・・・Ａｎは未知であり、各センサの出力値ＣＩ（
ｉ＝　Ｏ％　ｎ　）と上記感度βｌ」は既知であるから
、未知のｎ＋１個の変数ＡＪ　　（ｊ＝ｏ〜ｎ）に対し
ｃｏ＝β（、、）・Ａ（＋＋β（＋１　・Ａ　Ｉ＋　・
・’＋βＯｎ”ＡｎＣ＋＝β１（ＢＡＯ＋β＋＋’Ａ＋
＋・・・＋βｌｏ’Ａ。

Ｃｎ　＝βｏ０・　Ａｏ　＋β。１・　Ａ　１　＋・・
・＋βｎｎ’Ａｎなるｎ＋１個の方程式が成立する。従
って、この（ｎ＋１）元の連立１次方程式を解くことに
より各成分ａＱ　、　ａ　ｌ　、　””ａｎの濃度ＡＯ
，ＡＩ−・・Ａｎを求めることができる。

〔実施例〕

以下に図面を参照して本発明の実施例について説明する
。

第１図は本発明の一実施例に係る臭気ガス計測装置を示
す系統図である。

本実施例の臭気ガス計測装置は、し尿、下水処理場、特
に汚泥処理場等の臭気ガス発生源１から臭気ガスの一部
を採取するためのガス吸気口１０１　１１１　１２１　
　Ｉｎ　１　・・・Ｉｎを備えたサンプリング管Ｌｏ　
、Ｌ＋　、Ｌ２　、Ｌｓ　・”Ｌｎを有し、サンプリン
グ管ＬＯには目的ガス用センサＳＯが、サンプリング管
Ｌｌ、Ｌ２．Ｌ３・・・Ｌｎにはそれぞれ他ガス用セン
サＳｌ、Ｓ２．Ｓ３・・・Ｓｒｌが設けられている。ｐ
ｏ、ｐＨＦ２．Ｐｓ＝Ｐ、はポンプである。サンプリン
グ管ＬＯＬｌ、Ｌ２．Ｌ３・・・Ｌｌｌは、それぞれポ
ンプＰＯ〜Ｐｏの下流側にて、主管４に連結されている
。

図中、Ｆｏ、Ｆｌ、Ｆ２１　Ｆ３・・・Ｆｎは採取した
ガスを除塵処理するためのダストフィルタ、ＹＯ、Ｙ＋
、Ｙ２．Ｙ３”・Ｙｎは各センサＳｏ。

Ｓｌ、Ｓ２．Ｓ３・・・Ｓｎの計測値からの計測信号処
理ユニット（増幅部）、５は演算処理ユニット、６は薬
注設備、フは排出ガスを脱臭処理するための吸着ユニッ
ト、８は排気管である。

本実施例の計測装置においては、ガス吸気口Ｉｏ、！１
〜ＩｎからダストフィルタＦＯ’、Ｆｌ〜Ｆｎを経て、
各々サンプリング管ＬＯ，Ｌ、Ｉ〜Ｌｎに採取された臭
気ガスは、それぞれのガスセンサＳｏ、Ｓ、〜Ｓｎにて
計測された後、主管４に集合され、更に吸着ユニット７
にて脱臭処理され、排気管８より排出される。

各センナＳｏ　、ＳＩ、Ｓ２　、Ｓｓ　・”Ｓｎの計測
値は、各々の計測信号処理ユニット（増幅部）Ｙｏ、Ｙ
＋　、Ｙ２　、Ｙ３・・・Ｙｎを経て演算処理ユニット
５に人力される。演算処理ユニット５では、人力された
計測信号から目的ガス濃度の補正値を算出し、この補正
値に基いて、適正な薬注指示信号を出力して薬注設備６
を制御し、薬注が行なわれる。

請求項（１）の実施例の場合、図示の装置において、セ
ンサＳｏは複数の臭気成分ａＱ、ａ・・・＋ａｎに感応
し、センサＳ１は臭気成分ａｌにのみ選択的に感応し、
同様にセンサＳ、（ｉ＝２〜ｎ）は臭気成分ａｌ　　（
ｉ＝２〜ｎ）にのみ選択的に感応する。そして、センサ
Ｓｏは臭気成分ａＪ　　（ｊ＝ｆ〜ｎ）に対してそれぞ
れα、（ｊ＝１〜ｎ）なる感度を有している。この場合
、各センサＳ。−８ｎの出力値００〜Ｃ７に基いて下記
式により目的臭気成分濃度の補正値Ｃを求める。

Ｃ＝Ｃｏ　−（ａ＋　ｃ、＋（２２Ｃ２＋α３Ｃ３＋・
・・＋α、ｃｎ） 第１図において２個のセンサＳｏ、Ｓｌのみが用いられ
、センサＳｏはＨ２ＳとＭＭとに感応し、センサＳ１は
ＭＭにのみ感応する場合を次に説明する。この場合にお
いて、センサＳＯはＭＭに対し０．５の感度を有してお
り、かつセンサＳｏの出力値が５０ｐｐｍを示し、セン
サＳ＋の出力値が３０ｐｐｍを示しているとする。そう
すると、Ｈ２Ｓの濃度Ｃは、 Ｃ＝ＣＱ−α魚　・５ｌ ＝５０−０．５・３０ ＝３５ｐｐｍ また、第１図の装置が請求項（２）の実施例である場合
には、前記作用の項の（２）の方法の欄で説明した連立
方程式を解くことにより目的臭気成分の濃度が求められ
る。

具体的な実施例として、第１図の装置において２個のセ
ンサＳｏ、Ｓｌのみが設けられており、両センサＳｏ、
ＳｌともにＨ２Ｓ、ＭＭに感応する場合を次に説明する
。この場合、センサＳ。

Ｓｌは１（２Ｓ及びＭＭに対して下記表の感度を有して
いる。そして、センサＳｏ、Ｓ＋の指示値がＣｏ　＝２
．８ｐｐｍ％Ｃ＋　＝１．１５ｐｐｍであるとすると、
Ｈ２Ｓ濃度の補正値は下記の演算にて求められる。なお
、下記式中、Ａｌ１はＨ２Ｓの濃度、Ａ□はＭＭの濃度
である。

センサの感度 と求まる。

２、　８　　　＝Ｉ　　ＸＡＨｇ　　＋０．　８ＸＡＭ
１．１１　、　１　５　＝Ｏ−５Ｘ　Ａ　）１２＋１　
　＋　０−　１　５　Ｘ　Ａ工これを解くと、 ＡＨ，ｉ冨２ ＡＭＭ＝１ と求めることができる。

このように、目的臭気成分以外のガス濃度による影響を
演算により補正することにより、目的臭気成分濃度をよ
り正確な値として求めることができる。

なお、第１図に示す計測装置は、本発明の一実施例であ
って、本発明はその要旨を超えない限り、図示のものに
限定されるものではない。

例えば、ガス吸気口は各サンプリング管毎に設けずに、
１つのガス吸気口から臭気ガスを採取し、各サンプリン
グ管に分配するようにしても良い、また、ポンプについ
ても、１つのポンプで吸引するようにしても良い。各セ
ンサの検出は同時に行なうのが好ましいが、適当な切替
手段により、順次各センサでの検出を行なうようにして
も良い。

ところで、臭気ガス発生源から発生するガスには、水蒸
気、ミスト、その他の少なからぬ水分が含有されている
場合がある。このように、湿度の高い臭気ガスをセンサ
で検出する場合、含有される水分により、センサ内での
結露、サンプリング管内で結露した水の穆動にょるセン
サ内での水膜形成、このような水分によるセンサの腐食
、センサ機能の低下、センサの故障、その他、水分に臭
気ガスが吸収されることに起因する検出精度の低下、こ
れによる薬注制御の誤作動等の問題が生起する。

そこで、このような臭気ガス中の水分に起因する問題を
解決するために、サンプリング管のガスセンサの前段に
は適当な水分除去手段を設けるのが好ましい、水分除去
手段としては、適当なフィルタ、水分吸着等、結露を防
ぐための加温、保温手段等が挙げられる。

第２図及び第３図は、本発明に好適な水分除去手段を説
明する断面図である。

第２図に示す水分除去手段は、水分や温度低下等により
結露した水蒸気を濾過分離する分離膜または濾紙等のフ
ィルタ２１を備え、また水分を吸着するシリカゲル等の
乾燥剤２２を内蔵するミストセパレータ２３よりなり、
フラスコ型吸入器２０等のガス吸入口とダストフィルタ
（例えば第１図のダストフィルタＦｏ、Ｆ’＋〜Ｆ、）
との間のサンプリング管に設置される。第２図に示すミ
ストセパレータ２３において、フィルタ２１で分離され
た水は、トレン口２４より排出される。

なお、フィルタ２１としては、０．０５〜１０μｍ程度
のポアサイズの膜又は濾紙が好ましい。

第３図に示す水分除去手段は、フラスコ型吸入器２０等
のガス吸入口近傍に設けたヒータ２５による加湿及び断
熱材２６による保温により臭気ガス中の水蒸気の結露を
防止すると共に、サンプリング管３の後段、例えば、第
１図におけるダストフィルタＦｏ　、Ｆ　ＩＮＦｎ　と
各センナＳＯ，Ｓ。

〜Ｓ、、との間に設ける水分吸着塔（図示せず）にて水
分を除去するものである。なお、ヒータ２５としては、
１００Ｖ、２Ｗで約６０℃加熱を行なうポジスタ−等を
用いることができる。

このような水分除去手段を設けることにより、水分によ
るガスセンサの劣化を防止し、センサの寿命を延長する
と共にガス濃度の検出精度を向上させ、制御システムの
誤作動を防止することがでとる。

［発明の効果］ 以上詳述した通り、本発明の請求項（１）、（２）の臭
気ガス計測装置によれば、極めて正確な目的臭気成分濃
度を求めることが可能とされる。

このため、本発明の臭気ガス計測装置により消臭剤の薬
注を制御する場合には、適切な薬注制御が可能とされ、
悪臭を確実に除去することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例に係る臭気ガス計測装置を示
す系統図、第２図及び第３図は各々水分除去手段の一例
を示す断面図である。 １・・・臭気ガス発生源、 Ｌｏ　、Ｌ＋　、Ｌ２．Ｌａ・・・Ｌｌｌ・・・サンプ
リング管、 Ｓｏ・・・目的ガス用センサ、 Ｓ　Ｌ、Ｓ２　＊　Ｓｓ・・・Ｓｎ・・・他ガス用セン
サ、ｙｏ　、Ｙ、、Ｙ２　、Ｙ、−Ｙ。 ・・・計測信号処理ユニット、 ５・・・演算処理ユニット。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）目的臭気成分とそれ以外の特定臭気成分とを検知
   する第１のセンサと、前記特定臭気成分を検知する第２
   のセンサと、該第１のセンサの検出値、第２のセンサの
   検出値及び第１のセンサの特定臭気成分に対する感度特
   性に基いて目的臭気成分濃度を演算する演算器とを備え
   たことを特徴とする臭気ガス計測装置。
2. （２）複数のセンサを備え、各センサは複数の臭気成分
   を検知するものである臭気ガス計測装置において、各セ
   ンサの検出値と、各センサの目的臭気成分の感度特性と
   から目的臭気成分濃度を演算する演算器を備えたことを
   特徴とする臭気ガス計測装置。