JPH1099645A

JPH1099645A - 脱臭装置

Info

Publication number: JPH1099645A
Application number: JP8277513A
Authority: JP
Inventors: Takaaki Mori; 崇彰森; Ryuji Iwata; 龍治岩田; Shigeyuki Sato; 重幸佐藤
Original assignee: Toyoda Gosei Co Ltd; Toyota Central R&D Labs Inc
Current assignee: Toyoda Gosei Co Ltd; Toyota Central R&D Labs Inc
Priority date: 1996-09-26
Filing date: 1996-09-26
Publication date: 1998-04-21

Abstract

(57)【要約】【課題】アンモニアを多く含むガスに対しても優れた
アンモニア分解，脱臭作用を有する脱臭装置を提供する
こと。【解決手段】アンモニアを含有する廃棄ガス８１が通
過するダクト１０と，該ダクト１０内に配設した廃棄ガ
ス吸引排出用の排気用ファン１４と，該排気用ファン１
４よりも上流側に配設されたアンモニア分解部３とから
なり，かつ該アンモニア分解部３は，上記廃棄ガス８１
中のアンモニアを分解するためのアンモニア分解触媒を
有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は，排出ガス中のアンモニアを分
解，除去するための脱臭装置に関する。

【０００２】

【従来技術】従来，室内にて使用するポータブルトイレ
用の脱臭装置として，悪臭成分を含有する排出ガスが通
過するダクトと，該ダクト内に配置した脱臭フィルター
とよりなる脱臭装置がある。上記脱臭装置においては，
脱臭フィルターの下流側にファンが設けてあり，該ファ
ンの駆動により悪臭成分を含有する排出ガスをダクト内
に導入，次いで上記脱臭フィルターにおいて悪臭成分を
吸着し，その後脱臭された排出ガスを上記ファンにより
ダクト外へ放出している。そして，上記脱臭フィルター
の脱臭剤としては，活性炭が広く用いられている。

【０００３】

【解決しようとする課題】しかしながら，特にし尿を分
解処理するタイプのポータブルトイレにおいては，尿の
分解により多量のアンモニアが発生する。そして，かか
るアンモニアは上記活性炭によっては充分に吸着，除去
することができない。また，オゾンによる分解法も考え
られるが，分解能力が低い。

【０００４】本発明は，かかる問題点に鑑み，アンモニ
アを多く含む排出ガスに対しても，優れたアンモニア分
解，脱臭作用を有する脱臭装置を提供しようとするもの
である。

【０００５】

【課題の解決手段】請求項１の発明は，悪臭成分を含有
する排出ガスが通過するダクトと，該ダクト内に配設し
た排出ガス吸引排出用の排気用ファンと，該排気用ファ
ンよりも上流側に配設されたアンモニア分解部とからな
り，かつ該アンモニア分解部は，上記排出ガス中のアン
モニアを分解するためのアンモニア分解触媒を有してい
ることを特徴とする脱臭装置にある。

【０００６】本発明の作用につき，以下に説明する。本
発明にかかる脱臭装置においては，上記アンモニア分解
触媒を有するアンモニア分解部を設けてある。そのた
め，上記排気用ファンによって吸引された排出ガスは，
上記アンモニア分解部において，上記アンモニア分解触
媒によって分解される。この分解は，排出ガス中の空気
に含まれる酸素との間において，例えば２ＮＨ₃＋（３
／２）Ｏ₂→Ｎ₂＋３Ｈ₂Ｏの反応により行なわれる。
そのため，排気用ファンにより排出される排出ガス中の
アンモニア濃度は著しく減少する。なお，上記触媒によ
る分解反応は，通常は，例えば２００〜３５０℃の高温
下において行う。上記のごとく，本発明の脱臭装置は，
優れたアンモニア分解，脱臭作用を発揮する。

【０００７】上記アンモニア分解触媒としては，例え
ば，Ｐｔ（白金），Ｐｄ（パラジウム），Ｒｈ（ロジウ
ム），Ｒｕ（ルテニウム）の１種以上からなる貴金属触
媒層の上に，Ｔｉ（チタン），Ｖ（バナジウム），Ｗ
（タングステン），Ｍｏ（モリブデン）の１種以上から
なる触媒層を被覆した層状触媒がある。これらのアンモ
ニア分解触媒は，２００〜３５０℃において，特に優れ
たアンモニア分解能力を有する。

【０００８】また，上記アンモニア分解触媒は，粒状担
体に担持させた粒状体を用いることができる。また，上
記アンモニア分解触媒は，セラミック製ハニカム担体，
或いはステンレス鋼等の金属を用いた金属製ハニカム担
体（実施形態例参照）に，上記アンモニア分解触媒成分
を担持させたものを用いることができる。

【０００９】次に，請求項２の発明のように，上記アン
モニア分解部と排気用ファンとの間に外気導入パイプを
接続開口させることが好ましい。この場合には，上記高
温下における触媒分解反応によって加熱された排出ガス
を，外気によって冷却し，排出することができる。

【００１０】次に，請求項３の発明のように，上記ダク
トは発酵分解処理槽の排気口に接続することができる。
上記発酵分解処理槽より発生する排出ガスは，アンモニ
アを多量に含んでいるため，本発明の構成が特に効果を
発揮する。上記発酵分解処理槽は，例えば，し尿，家庭
廃棄物，生ゴミ等の廃棄物を，木材等の植物性粉末（例
えばおが屑）と共に混合しながら，微生物により発酵分
解処理し，粉末状の肥料に変化させる機能を有する処理
槽をいう。

【００１１】次に，請求項４の発明のように，上記発酵
分解処理槽は，し尿を発酵分解するポータブルトイレと
することができる。この場合，発酵分解処理する対象が
し尿である場合には，上記発酵分解処理槽における排出
ガス中には多量のアンモニアが含有されており，特にそ
の分解除去効果が大きい。

【００１２】

【発明の実施の形態】実施形態例１本発明の実施形態例にかかる脱臭装置につき，図１〜図
５を用いて説明する。本例の脱臭装置は室内で使用可能
なポータブルトイレに設けたものである。図１に示すご
とく，上記脱臭装置１は，悪臭成分を含有する排出ガス
８１が通過するダクト１０と，該ダクト１０内に配設し
た排出ガス吸引排出用の排気用ファン１４と，該排気用
ファン１４よりも上流側に配設されたアンモニア分解部
３とからなる。

【００１３】該アンモニア分解部３は，上記排出ガス８
１中のアンモニアを分解するためのアンモニア分解触媒
を有している。また，上記アンモニア分解部３は，その
中にアンモニア分解触媒を加熱するためのヒータ３１を
有する。また，上記アンモニア分解部３と排気用ファン
１４との間には外気導入パイプ１８を接続開口させてい
る。以下，これらにつき詳説する。

【００１４】即ち，上記アンモニア分解部３の下流側に
は，上記ダクト１０中に排出ガス８１を吸引，導入し，
アンモニア分解部３によりアンモニアが分解した脱臭ガ
ス８２を排気するための，ファン１４（ＤＣ５Ｖ使用時
の排気量，２００リットル／分，ＤＣ１２Ｖ使用時の排
気量，５００リットル／分）が設けてある。また，上記
アンモニア分解部３は，図２〜図５に示すごとく，断面
円形のハニカム担体３２とその中心部に設けたヒータ３
１とからなると共に，上記ハニカム担体３２の各セルの
両表面には，アンモニア分解触媒３０をコーティングし
てなる（図３）。

【００１５】本例において，上記ハニカム担体３２は，
ステンレス鋼製で，大きさが１００セル／インチのセル
を有し，直径５０ｍｍ，長さ５０ｍｍである。そして，
上記アンモニア分解触媒３０は，０．５Ｎａ₂Ｏ・０．
５Ｈ₂Ｏ（０．２Ｔｉ₂Ｏ₃・０．８Ａｌ₂Ｏ₃・０．
２５ＣａＯ）・２５ＳｉＯ₂からなる結晶性シリケート
の担体の上に０．０６重量％のＰｔを担持させ，更にそ
の上に９１Ｔｉ−５Ｗ−４Ｖ（原子比）粉末をコーティ
ングさせたものである。

【００１６】上記セラミックヒータ３１は，カートリッ
ジヒーター製で，その長手方向の両端に電流を印加（図
４）することにより発熱するものである。また，上記ダ
クト１０はステンレス鋼製である。上記アンモニア分解
部３を配設した部分においては，図５に示すごとく，ダ
クト１０と上記ハニカム担体３２との間に，緩衝材とし
てのセラミック繊維層３６が介設してある。また，アン
モニア分解部３を設けた部分の，ダクト１０の外周に
は，断熱材３８が巻いてある（図１，図５）。

【００１７】次に，図１に示すごとく，アンモニア分解
部３と排気用ファン１４との間において，ダクト１０に
開口させた外気導入パイプ１８は，外気送風用のブロワ
ー１８０に接続してある。このブロワー１８は，最大４
００リットル／分の送風能力を有する。

【００１８】次に，上記脱臭装置１を設けたポータブル
トイレ２につき説明する。上記ポータブルトイレ２は，
し尿を発酵分解する発酵分解処理槽２０と，該発酵分解
処理槽２０に連結された脱臭装置１とよりなる。上記発
酵分解処理槽２０は上記ポータブルトイレ２の本体であ
り，分解物（肥料）取出し用の蓋体２０４を備えた取出
し口２０３と，ダクト接続用の排気口２００を有してい
る。また，上記発酵分解処理槽２０の上部には，ポータ
ブルトイレ２の使用に際して，臀部が置かれる開口部２
０１が設けてなり，該開口部２０１には蓋体２０２が設
けてある。

【００１９】なお，上記取出し口２０３は，上記発酵分
解処理槽２０においてし尿より分解生成された分解物を
取出す部分である。また，上記排気口２００は，上記発
酵分解処理槽２０よりアンモニア等の悪臭成分を含有す
る排出ガス８１を外部に逃がすための部分であり，該排
気口２００には上記脱臭装置１のダクト１９のフランジ
１０９を取付けるためのフランジ２０９を有する。

【００２０】上記発酵分解処理槽２０の内部には，し尿
の発酵分解を助けるための，おが屑２８が投入されてい
る。また，上記発酵分解処理槽２０には，上記おが屑２
８を攪拌し，し尿の発酵分解を助けるための攪拌装置が
設けてある。上記攪拌装置は上記発酵分解処理槽２０の
外部に設けたモーター２９１と，該モーター２９１に連
結されたシャフト２９０及び該シャフト２９０に装着さ
れたスクリュー２９より構成されている。なお，発酵分
解を促進，維持するため発酵分解処理槽２０は約６０℃
に加温されている。

【００２１】次に，本例における作用効果につき説明す
る。上記ポータブルトイレ２の使用により上記発酵分解
処理槽２０にし尿が投入され，発酵分解されると悪臭成
分を含有する排出ガス８１が発生する。上記排出ガス８
１は，上記脱臭装置１におけるファン１４を駆動するこ
とにより，ポータブルトイレの排気口２００を経て，ダ
クト１０に導入される。

【００２２】ダクト１０に導入された排出ガス８１は，
ヒータ３１によって２００〜３５０℃に加熱されたアン
モニア分解部３に到達し，ここにおいて，排出ガス８１
中のアンモニアがハニカム担体３２に担持した，上記ア
ンモニア分解触媒３０によって分解される。

【００２３】その後，アンモニア濃度が減少した排出ガ
スは，排気用ファン１４によって排出され脱臭ガス８２
となる。なお，上記排出ガスの排出時には，上記外気導
入パイプ１８から上記排出ガス８１（約２００リットル
／分）に対して約２倍の外気（約４００リットル／分）
が導入される。上記のごとく，本例の脱臭装置１はアン
モニアを多く含む排出ガス８１に対しても，優れた分
解，脱臭作用を有する。

【００２４】また，本例に示すポータブルトイレを使用
し，アンモニア分解試験を行った。即ち，上記排出ガス
８１中のアンモニア濃度を２０〜３５ｐｐｍとして，上
記アンモニア分解部を上記温度に保持して，上記アンモ
ニアの分解を行なった。その結果，アンモニア分解部直
後におけるアンモニア濃度は４〜７ｐｐｍに激減した。

【００２５】また，アンモニア分解部直後のガス温度は
１５０〜２５０℃であったが，これに上記のごとく，上
記外気導入パイプ１８により外気（約１５℃）を導入し
たところ，排気用ファン直後の排気温度は約５０〜８０
℃に低下していた。上記のごとく，本例によれば，アン
モニアを含む排出ガス８１に対して優れた分解脱臭効果
を有する脱臭装置を提供することができる。また，アン
モニア分解部３の中にヒータ３１を有するので触媒層を
直接加熱でき，アンモニア分解効率が高い。

【００２６】実施形態例２本例は，図６に示すごとく，アンモニア分解部４とし
て，中央にセラミック製のヒータ３１を有し，該ヒータ
３１より外方へ放射状に伸びる多数の触媒フィン４１を
設けたものである。この触媒フィン４１には，実施形態
例１と同様にアンモニア分解触媒が担持してある。その
他は，実施形態例１と同様である。本例においても，実
施形態例１と同様の効果を得ることができる。

【００２７】実施形態例３本例は，図７に示すごとく，アンモニア分解部４の上流
側に電熱線よりなるヒータ３１４を配設した例である。
本例においては，アンモニア分解部４は，実施形態例１
のハニカム担体と同様ものを用いているが，実施形態例
１のセラミック製ヒータはアンモニア分解部４に内蔵し
ていない。

【００２８】アンモニア分解部４及びヒータ３１４を設
けたダクト１０の外周には実施形態例１と同様の断熱材
３８が設けてある。その他は，実施形態例１と同様であ
る。本例においても，実施形態例１と同様の効果を得る
ことができる。また，本例においてはアンモニア分解部
４の上流側にヒータ３１４を設けたので，排出ガスを均
一に加熱でき，アンモニア分解効率が高い。

【００２９】実施形態例４本例は，図８，図９に示すごとく，ヒータ３１５を，電
熱部３１６と，ダクト１０の内方に放射状に向かうフィ
ン３１７とにより構成した例である。上記電熱部３１６
は，ダクト１０の外周に設けてある。また，ヒータ３１
５からアンモニア分解部４の間はその外周に断熱材３８
が設けてある。その他は，実施形態例３と同様である。
本例においても，実施形態例３と同様の効果を得ること
ができる。

【００３０】

【発明の効果】上記のごとく，本発明によれば，アンモ
ニアを多く含む排出ガスに対して優れたアンモニア分
解，脱臭作用を有する脱臭装置を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態例１における，アンモニア分解部を有
する脱臭装置を設けた，発酵分解処理槽の説明図。

【図２】実施形態例１における，アンモニア分解部の正
面説明図。

【図３】実施形態例１における，ハニカム担体へのアン
モニア分解触媒担持の説明図。

【図４】実施形態例１における，アンモニア分解部の断
面説明図。

【図５】実施形態例１における，アンモニア分解部を設
けたダクトの断面説明図。

【図６】実施形態例２における，アンモニア分解部の正
面説明図。

【図７】実施形態例３における，アンモニア分解部の説
明図。

【図８】実施形態例４における，アンモニア分解部の説
明図。

【図９】実施形態例４における，アンモニア分解部の正
面説明図。

【符号の説明】

１．．．脱臭装置，１０．．．ダクト，１８．．．外気導入パイプ，２０．．．発酵分解処理槽，３．．．アンモニア分解部，３０．．．アンモニア分解触媒，３１，３１４，３１５．．．ヒータ，３２．．．ハニカム担体，

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者岩田龍治愛知県西春日井郡春日町大字落合字長畑１番地豊田合成株式会社内 (72)発明者佐藤重幸愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番地の１株式会社豊田中央研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】悪臭成分を含有する排出ガスが通過する
ダクトと，該ダクト内に配設した排出ガス吸引排出用の
排気用ファンと，該排気用ファンよりも上流側に配設さ
れたアンモニア分解部とからなり，かつ該アンモニア分
解部は，上記排出ガス中のアンモニアを分解するための
アンモニア分解触媒を有していることを特徴とする脱臭
装置。
【請求項２】請求項１において，上記アンモニア分解
部と排気用ファンとの間に外気導入パイプを接続開口さ
せたことを特徴とする脱臭装置。
【請求項３】請求項１又は２において，上記ダクトは
発酵分解処理槽の排気口に接続されていることを特徴と
する脱臭装置。
【請求項４】請求項３において，上記発酵分解処理槽
は，し尿を発酵分解するポータブルトイレであることを
特徴とする脱臭装置。