JPH11192413A - 汚染空気浄化方法および汚染空気浄化装置 - Google Patents
汚染空気浄化方法および汚染空気浄化装置Info
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- JPH11192413A JPH11192413A JP10000731A JP73198A JPH11192413A JP H11192413 A JPH11192413 A JP H11192413A JP 10000731 A JP10000731 A JP 10000731A JP 73198 A JP73198 A JP 73198A JP H11192413 A JPH11192413 A JP H11192413A
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
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-
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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- Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2
-
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
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- Treating Waste Gases (AREA)
- Filtering Materials (AREA)
- Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 低コストで炭酸ガス,窒素酸化物および粉塵
等を効果的に除去できる汚染空気浄化装置を提供する。 【解決手段】 容器１内に、微生物が繁殖可能でかつ空
気が流動可能な土壌層４を収容し、上記土壌層４の上側
に空気が流動可能な活性炭層６を収容する。エアーポン
プ１１,流量コントローラ１２および送気管１３により
汚染空気を土壌層４と活性炭層６とに通過させる。ま
た、上記土壌層４の上側に土壌層４に水を供給する送水
管２３を配置する。上記送気管１３から排出された汚染
空気は、容器１内を上方に向かって流れ、汚染空気中に
含まれる粉塵が土壌等に付着すると共に、土壌層４で土
壌中の微生物によって主に炭酸ガスと窒素酸化物とを分
解し、土壌層４で処理できずに残った窒素酸化物を活性
炭層６の活性炭に吸着させて処理する。
等を効果的に除去できる汚染空気浄化装置を提供する。 【解決手段】 容器１内に、微生物が繁殖可能でかつ空
気が流動可能な土壌層４を収容し、上記土壌層４の上側
に空気が流動可能な活性炭層６を収容する。エアーポン
プ１１,流量コントローラ１２および送気管１３により
汚染空気を土壌層４と活性炭層６とに通過させる。ま
た、上記土壌層４の上側に土壌層４に水を供給する送水
管２３を配置する。上記送気管１３から排出された汚染
空気は、容器１内を上方に向かって流れ、汚染空気中に
含まれる粉塵が土壌等に付着すると共に、土壌層４で土
壌中の微生物によって主に炭酸ガスと窒素酸化物とを分
解し、土壌層４で処理できずに残った窒素酸化物を活性
炭層６の活性炭に吸着させて処理する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、自動車や工場ま
たはトンネル工事の各種機械から排出される排出ガスに
より汚染された空気を浄化する汚染空気浄化方法および
汚染空気浄化装置に関し、詳しくは汚染空気中に含まれ
る炭酸ガス,窒素酸化物および粉塵等を効果的に除去で
きる汚染空気浄化方法および汚染空気浄化装置に関す
る。
たはトンネル工事の各種機械から排出される排出ガスに
より汚染された空気を浄化する汚染空気浄化方法および
汚染空気浄化装置に関し、詳しくは汚染空気中に含まれ
る炭酸ガス,窒素酸化物および粉塵等を効果的に除去で
きる汚染空気浄化方法および汚染空気浄化装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】従
来、汚染空気浄化装置としては、フィルタ式の空気浄化
装置が用いられているが、コストが高く、粉塵によるフ
ィルタの目詰まり処理等に手間がかかるという問題があ
る。また、排出ガス中の窒素酸化物の除去については、
乾式法の接触還元法や無接触還元法または酸化吸収法が
一般に知られているが、これらの方法による処理プラン
トは、建設費やランニングコストが高いため、十分な処
理能力を得るために装置の規模も大きくなり、相当な費
用を要するという問題がある。
来、汚染空気浄化装置としては、フィルタ式の空気浄化
装置が用いられているが、コストが高く、粉塵によるフ
ィルタの目詰まり処理等に手間がかかるという問題があ
る。また、排出ガス中の窒素酸化物の除去については、
乾式法の接触還元法や無接触還元法または酸化吸収法が
一般に知られているが、これらの方法による処理プラン
トは、建設費やランニングコストが高いため、十分な処
理能力を得るために装置の規模も大きくなり、相当な費
用を要するという問題がある。
【０００３】そこで、この発明の目的は、低コストで炭
酸ガス,窒素酸化物および粉塵等を効果的に除去できる
汚染空気浄化装置を提供することにある。
酸ガス,窒素酸化物および粉塵等を効果的に除去できる
汚染空気浄化装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の汚染空気浄化方法は、微生物が繁殖可能
な土壌層と活性炭層とに汚染空気を通過させて浄化する
ことを特徴としている。
め、請求項１の汚染空気浄化方法は、微生物が繁殖可能
な土壌層と活性炭層とに汚染空気を通過させて浄化する
ことを特徴としている。
【０００５】上記請求項１の汚染空気浄化方法によれ
ば、上記汚染空気中に含まれる粉塵を上記土壌層の土壌
粒子に付着させたり、炭酸ガス等の炭化物や窒素酸化物
等の有害物質を土壌中の微生物で無害な物質に分解させ
たりすることで、大量の汚染空気を浄化する。このと
き、汚染空気中の窒素酸化物は、上記炭化物ほど分解さ
れにくいため、汚染空気の土壌通過速度を炭化物の分解
に合わせると、未処理の窒素酸化物が増える一方、逆に
汚染空気の土壌通過速度の窒素酸化物の処理に合わせる
と、炭化物と窒素酸化物の両方を処理できるが、処理能
率が悪くなる。そこで、汚染空気の土壌通過速度を炭化
物の分解に合わせ、土壌層で処理されずに残った窒素酸
化物を活性炭層で吸着させることによって、処理効率を
落とすことなく、炭化物と窒素酸化物の両方を処理でき
る。この汚染空気浄化方法は、構成が簡単で低コストで
あり、土壌層のみに比べて、大量の汚染空気を低コスト
で浄化できる。したがって、低コストで汚染空気中の炭
酸ガス,窒素酸化物および粉塵等を効果的に除去でき
る。
ば、上記汚染空気中に含まれる粉塵を上記土壌層の土壌
粒子に付着させたり、炭酸ガス等の炭化物や窒素酸化物
等の有害物質を土壌中の微生物で無害な物質に分解させ
たりすることで、大量の汚染空気を浄化する。このと
き、汚染空気中の窒素酸化物は、上記炭化物ほど分解さ
れにくいため、汚染空気の土壌通過速度を炭化物の分解
に合わせると、未処理の窒素酸化物が増える一方、逆に
汚染空気の土壌通過速度の窒素酸化物の処理に合わせる
と、炭化物と窒素酸化物の両方を処理できるが、処理能
率が悪くなる。そこで、汚染空気の土壌通過速度を炭化
物の分解に合わせ、土壌層で処理されずに残った窒素酸
化物を活性炭層で吸着させることによって、処理効率を
落とすことなく、炭化物と窒素酸化物の両方を処理でき
る。この汚染空気浄化方法は、構成が簡単で低コストで
あり、土壌層のみに比べて、大量の汚染空気を低コスト
で浄化できる。したがって、低コストで汚染空気中の炭
酸ガス,窒素酸化物および粉塵等を効果的に除去でき
る。
【０００６】また、請求項２の汚染空気浄化装置は、容
器と、上記容器内に収容され、微生物が繁殖可能でかつ
空気が流動可能な土壌層と、上記容器内に上記土壌層の
上側に収容され、空気が流動可能な活性炭層と、上記土
壌層の下方から上記土壌層と上記活性炭層とに汚染空気
を通過させる空気流動部とを備えたことを特徴としてい
る。
器と、上記容器内に収容され、微生物が繁殖可能でかつ
空気が流動可能な土壌層と、上記容器内に上記土壌層の
上側に収容され、空気が流動可能な活性炭層と、上記土
壌層の下方から上記土壌層と上記活性炭層とに汚染空気
を通過させる空気流動部とを備えたことを特徴としてい
る。
【０００７】上記請求項２の汚染空気浄化装置によれ
ば、上記空気流動部によって上記土壌層の下方から上記
土壌層と上記活性炭層とに汚染空気を通過させる。そう
すると、上記汚染空気中に含まれる粉塵が上記容器内の
土壌層の土壌粒子に付着すると共に、炭酸ガス等の炭化
物や窒素酸化物等の有害物質を土壌中の微生物により無
害な物質に分解する。また、汚染空気中の窒素酸化物の
うち、土壌層で処理されずに残った窒素酸化物を活性炭
層で吸着させることによって、処理効率を落とすことな
く、窒素酸化物も十分に処理できる。したがって、簡単
な構成で汚染空気中の炭酸ガス,窒素酸化物および粉塵
等を効果的に除去して、低コストで汚染空気を浄化でき
る。
ば、上記空気流動部によって上記土壌層の下方から上記
土壌層と上記活性炭層とに汚染空気を通過させる。そう
すると、上記汚染空気中に含まれる粉塵が上記容器内の
土壌層の土壌粒子に付着すると共に、炭酸ガス等の炭化
物や窒素酸化物等の有害物質を土壌中の微生物により無
害な物質に分解する。また、汚染空気中の窒素酸化物の
うち、土壌層で処理されずに残った窒素酸化物を活性炭
層で吸着させることによって、処理効率を落とすことな
く、窒素酸化物も十分に処理できる。したがって、簡単
な構成で汚染空気中の炭酸ガス,窒素酸化物および粉塵
等を効果的に除去して、低コストで汚染空気を浄化でき
る。
【０００８】また、請求項３の汚染空気浄化装置は、請
求項２の汚染空気浄化装置において、上記活性炭層は、
活性炭に微生物が繁殖可能な土壌を混合した土壌混合活
性炭層であることを特徴としている。
求項２の汚染空気浄化装置において、上記活性炭層は、
活性炭に微生物が繁殖可能な土壌を混合した土壌混合活
性炭層であることを特徴としている。
【０００９】上記請求項３の汚染空気浄化装置によれ
ば、上記活性炭層を活性炭に微生物が繁殖可能な土壌を
混合した土壌混合活性炭層とすることによって、窒素酸
化物等の有害物質を活性炭に吸着できると同時に、さら
に、その土壌混合活性炭層の土壌中の微生物で無害な物
質に分解できる。
ば、上記活性炭層を活性炭に微生物が繁殖可能な土壌を
混合した土壌混合活性炭層とすることによって、窒素酸
化物等の有害物質を活性炭に吸着できると同時に、さら
に、その土壌混合活性炭層の土壌中の微生物で無害な物
質に分解できる。
【００１０】また、請求項４の汚染空気浄化装置は、請
求項２または３の汚染空気浄化装置において、上記容器
内の上記土壌層の上側に設けられ、下方に向けて流れる
ように水を供給する給水部と、上記容器内の上記土壌層
の下側に収容され、気体と水が流動可能でかつ上記汚染
空気中の粉塵が付着する透水層と、上記容器の底部また
は上記底部の近傍に設けられ、上記給水部から上記土壌
層と上記透水層とを介して流動してきた水を排水する排
水部とを備えたことを特徴としている。
求項２または３の汚染空気浄化装置において、上記容器
内の上記土壌層の上側に設けられ、下方に向けて流れる
ように水を供給する給水部と、上記容器内の上記土壌層
の下側に収容され、気体と水が流動可能でかつ上記汚染
空気中の粉塵が付着する透水層と、上記容器の底部また
は上記底部の近傍に設けられ、上記給水部から上記土壌
層と上記透水層とを介して流動してきた水を排水する排
水部とを備えたことを特徴としている。
【００１１】上記請求項４の汚染空気浄化装置によれ
ば、上記土壌層に上記給水部から水を供給することによ
って、汚染空気の通過に伴って土壌に含まれる水が蒸発
して乾燥により微生物が減少するということがなく、微
生物による有害物質の分解効率の低下を防ぐ。また、汚
染物質に含まれる二酸化窒素が水に溶解しやすく、水に
溶けて亜硝酸や硝酸に変化するので、二酸化窒素の処理
効率が向上する。さらに、汚染空気に含まれる粉塵が上
記透水層や土壌層に付着した後、上記給水部から土壌層
と透水層とを介して流動する水によって洗い流して、上
記排水部により外部に排水できる。
ば、上記土壌層に上記給水部から水を供給することによ
って、汚染空気の通過に伴って土壌に含まれる水が蒸発
して乾燥により微生物が減少するということがなく、微
生物による有害物質の分解効率の低下を防ぐ。また、汚
染物質に含まれる二酸化窒素が水に溶解しやすく、水に
溶けて亜硝酸や硝酸に変化するので、二酸化窒素の処理
効率が向上する。さらに、汚染空気に含まれる粉塵が上
記透水層や土壌層に付着した後、上記給水部から土壌層
と透水層とを介して流動する水によって洗い流して、上
記排水部により外部に排水できる。
【００１２】また、請求項５の汚染空気浄化装置は、請
求項４の汚染空気浄化装置において、上記給水部から上
記土壌層と上記透水層とを介して流動してきた水を上記
透水層で貯留可能なように、上記排水部に開閉弁を設け
たことを特徴としている。
求項４の汚染空気浄化装置において、上記給水部から上
記土壌層と上記透水層とを介して流動してきた水を上記
透水層で貯留可能なように、上記排水部に開閉弁を設け
たことを特徴としている。
【００１３】上記請求項５の汚染空気浄化装置によれ
ば、上記排水部に設けられた上記開閉弁を閉状態にし
て、上記透水層に水を貯留させて、貯留水を適当な期間
で上記開閉弁を開状態にして排出した後、再び上記開閉
弁を閉状態にして水を貯留する。そうして、適当な期間
で貯留水を入れ替えることによって、上記透水層に付着
した粉塵を貯留水に溶かして、上記容器外に排出でき
る。
ば、上記排水部に設けられた上記開閉弁を閉状態にし
て、上記透水層に水を貯留させて、貯留水を適当な期間
で上記開閉弁を開状態にして排出した後、再び上記開閉
弁を閉状態にして水を貯留する。そうして、適当な期間
で貯留水を入れ替えることによって、上記透水層に付着
した粉塵を貯留水に溶かして、上記容器外に排出でき
る。
【００１４】また、請求項６の汚染空気浄化装置は、請
求項４または５の汚染空気浄化装置において、上記土壌
層と上記活性炭層との間に、水を通過させずに気体のみ
を通過させる遮水通気層を設けたことを特徴としてい
る。
求項４または５の汚染空気浄化装置において、上記土壌
層と上記活性炭層との間に、水を通過させずに気体のみ
を通過させる遮水通気層を設けたことを特徴としてい
る。
【００１５】上記請求項６の汚染空気浄化装置によれ
ば、上記遮水通気層によって、上記土壌層側から上記活
性炭層に水が入って窒素酸化物等の吸収効率が低下する
のを防止できる。
ば、上記遮水通気層によって、上記土壌層側から上記活
性炭層に水が入って窒素酸化物等の吸収効率が低下する
のを防止できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、この発明の汚染空気浄化装
置を図示の実施の形態により詳細に説明する。
置を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００１７】図１はこの発明の実施の一形態の汚染空気
浄化装置の断面図であり、１は鋼製の容器、２は上記容
器１内の底部１a上に粒径約４０mmの玉砂利が高さ３０c
mに敷き詰められた玉砂利層、３は上記玉砂利層３上に
粒径３〜１３mmの砂利が高さ２０cmに敷き詰められた支
持層、４は上記支持層３上に微生物が繁殖可能な土壌が
高さ５０cmに敷き詰められた土壌層、５は上記容器１内
の上記土壌層４上に設けられ、水を通さず気体を通す遮
水通気層、６は上記遮水通気層５上に活性炭が敷き詰め
られた活性炭層である。上記土壌層４は、園芸用土,腐
葉土,油粕および人工軽量骨材を１０：１：０.５：１の
容積割合で配合したものである。
浄化装置の断面図であり、１は鋼製の容器、２は上記容
器１内の底部１a上に粒径約４０mmの玉砂利が高さ３０c
mに敷き詰められた玉砂利層、３は上記玉砂利層３上に
粒径３〜１３mmの砂利が高さ２０cmに敷き詰められた支
持層、４は上記支持層３上に微生物が繁殖可能な土壌が
高さ５０cmに敷き詰められた土壌層、５は上記容器１内
の上記土壌層４上に設けられ、水を通さず気体を通す遮
水通気層、６は上記遮水通気層５上に活性炭が敷き詰め
られた活性炭層である。上記土壌層４は、園芸用土,腐
葉土,油粕および人工軽量骨材を１０：１：０.５：１の
容積割合で配合したものである。
【００１８】また、上記容器１内の玉砂利層２に複数の
送気管１３(図１では１つのみを示す)を略水平に配置し
ている。汚染空気をエアーポンプ１１により吸い込み、
上記エアーポンプ１１により送り出された汚染空気の流
量を流量コントローラ１２により制御しながら、上記複
数の送気管１３に汚染空気を供給する。上記エアーポン
プ１１,流量コントローラ１２および送気管１３で空気
流動部を構成している。また、上記容器１内の複数の送
気管１３には、下側に複数の排気口１３aを夫々設けて
おり、上記流量コントローラ１３からの汚染空気が複数
の排気口１３aから玉砂利層２に排出されて、容器１内
を上方に向かって流れる。また、上記土壌層４の上側に
給水部としての複数の送水管２３(図１では１つのみを
示す)を略水平に配置している。上記各送水管２３の上
流側の一端を開閉弁２２を介して水槽２１に接続してい
る。上記水槽２１は、容器１内に各送水管２３が配置さ
れている位置よりも高い位置に配置している。上記各送
水管２３の容器１内の部分には、下側に複数の給水口２
３aを夫々設けており、上記水槽２１から水が供給され
て、送水管２３の給水口２３aから土壌層４に滴下され
る。また、上記容器１の底部１a近傍の側面に、開閉弁
１６を有する排水部としての排水管１５を設けている。
なお、上記排水管１５は、容器１の底部１aに設けても
よい。
送気管１３(図１では１つのみを示す)を略水平に配置し
ている。汚染空気をエアーポンプ１１により吸い込み、
上記エアーポンプ１１により送り出された汚染空気の流
量を流量コントローラ１２により制御しながら、上記複
数の送気管１３に汚染空気を供給する。上記エアーポン
プ１１,流量コントローラ１２および送気管１３で空気
流動部を構成している。また、上記容器１内の複数の送
気管１３には、下側に複数の排気口１３aを夫々設けて
おり、上記流量コントローラ１３からの汚染空気が複数
の排気口１３aから玉砂利層２に排出されて、容器１内
を上方に向かって流れる。また、上記土壌層４の上側に
給水部としての複数の送水管２３(図１では１つのみを
示す)を略水平に配置している。上記各送水管２３の上
流側の一端を開閉弁２２を介して水槽２１に接続してい
る。上記水槽２１は、容器１内に各送水管２３が配置さ
れている位置よりも高い位置に配置している。上記各送
水管２３の容器１内の部分には、下側に複数の給水口２
３aを夫々設けており、上記水槽２１から水が供給され
て、送水管２３の給水口２３aから土壌層４に滴下され
る。また、上記容器１の底部１a近傍の側面に、開閉弁
１６を有する排水部としての排水管１５を設けている。
なお、上記排水管１５は、容器１の底部１aに設けても
よい。
【００１９】図２は図１のII−II線から見た断面図を示
し、容器１内の玉砂利層２に所定の間隔をあけて排気口
１３aを有する複数の送気管１３を互いに平行に配列し
ている。また、上記土壌層４の上側かつ遮水通気層５の
下側に所定の間隔をあけて給水口２３aを有する複数の
送水管２３を互いに平行に配列している。上記複数の送
水管２３の給水口２３aから滴下した水は、容器１内に
ほぼ均一に広がりながら土壌層４,支持層３および玉砂
利層２の順に流動した後、容器１内の下側に貯まり貯留
水１４となる。
し、容器１内の玉砂利層２に所定の間隔をあけて排気口
１３aを有する複数の送気管１３を互いに平行に配列し
ている。また、上記土壌層４の上側かつ遮水通気層５の
下側に所定の間隔をあけて給水口２３aを有する複数の
送水管２３を互いに平行に配列している。上記複数の送
水管２３の給水口２３aから滴下した水は、容器１内に
ほぼ均一に広がりながら土壌層４,支持層３および玉砂
利層２の順に流動した後、容器１内の下側に貯まり貯留
水１４となる。
【００２０】上記構成の汚染空気浄化装置において、エ
アーポンプ１１により吸い込まれた汚染空気は、流量コ
ントローラ１２により汚染空気の流量が所定量に調整さ
れて、送気管１３に送り出され、送気管１３の排気口１
３aより容器１内の玉砂利層２に排出される。そうし
て、上記玉砂利層２の玉砂利の隙間を通って汚染空気が
上方に流れ、支持層３の砂利の隙間を通って土壌層４に
流れる。このとき、汚染空気中に含まれる粉塵は、玉砂
利層２,支持層３の砂利に付着すると共に、土壌層４の
下側の土壌粒子に付着する。さらに、上記汚染空気が土
壌層４を通るときに、汚染空気中の炭酸ガス等の炭化物
と窒素酸化物を土壌中の微生物により分解処理する。こ
の場合、炭酸ガスのほとんどが土壌層４で処理されるよ
うに、流量コントローラ１２により汚染空気の土壌層４
における通過速度を調整すると、窒素酸化物の未処理分
が残る。そして、汚染空気は、土壌層４から遮水通気層
５を介して活性炭層６を通って上方に出る。このとき、
活性炭層６では、土壌層４で処理されずに残った窒素酸
化物を活性炭に吸着させると共に、土壌中の微生物によ
り分解も行われる。
アーポンプ１１により吸い込まれた汚染空気は、流量コ
ントローラ１２により汚染空気の流量が所定量に調整さ
れて、送気管１３に送り出され、送気管１３の排気口１
３aより容器１内の玉砂利層２に排出される。そうし
て、上記玉砂利層２の玉砂利の隙間を通って汚染空気が
上方に流れ、支持層３の砂利の隙間を通って土壌層４に
流れる。このとき、汚染空気中に含まれる粉塵は、玉砂
利層２,支持層３の砂利に付着すると共に、土壌層４の
下側の土壌粒子に付着する。さらに、上記汚染空気が土
壌層４を通るときに、汚染空気中の炭酸ガス等の炭化物
と窒素酸化物を土壌中の微生物により分解処理する。こ
の場合、炭酸ガスのほとんどが土壌層４で処理されるよ
うに、流量コントローラ１２により汚染空気の土壌層４
における通過速度を調整すると、窒素酸化物の未処理分
が残る。そして、汚染空気は、土壌層４から遮水通気層
５を介して活性炭層６を通って上方に出る。このとき、
活性炭層６では、土壌層４で処理されずに残った窒素酸
化物を活性炭に吸着させると共に、土壌中の微生物によ
り分解も行われる。
【００２１】以下、トンネル工事の坑内において汚染空
気浄化装置を用いた実験について説明する。このトンネ
ル工事の坑内では、ズリ出し作業と吹き付け作業時に長
時間有毒ガスや粉塵が発生する。このトンネル坑内で汚
染空気浄化装置を用いて有毒ガスと粉塵を除去したとき
の有毒ガスと粉塵の除去特性について説明する。この実
験では、上記汚染空気浄化装置の複数の送水管２３の給
水口２３aより１日に０.５リットルを土壌層４の上部か
ら滴下すると共に、容器１下部の玉砂利層２には、水を
水深１５cmに貯留して、２週間毎に入れ換えた。なお、
土壌層４と活性炭層６との間の遮水通気層５はなく、ま
た、活性炭層６の部分が土壌のみの場合と土壌混合活性
炭の場合とを比較した。
気浄化装置を用いた実験について説明する。このトンネ
ル工事の坑内では、ズリ出し作業と吹き付け作業時に長
時間有毒ガスや粉塵が発生する。このトンネル坑内で汚
染空気浄化装置を用いて有毒ガスと粉塵を除去したとき
の有毒ガスと粉塵の除去特性について説明する。この実
験では、上記汚染空気浄化装置の複数の送水管２３の給
水口２３aより１日に０.５リットルを土壌層４の上部か
ら滴下すると共に、容器１下部の玉砂利層２には、水を
水深１５cmに貯留して、２週間毎に入れ換えた。なお、
土壌層４と活性炭層６との間の遮水通気層５はなく、ま
た、活性炭層６の部分が土壌のみの場合と土壌混合活性
炭の場合とを比較した。
【００２２】まず、図３は線速度(土壌等を汚染空気が
移動する速度)とＣＯ除去率との関係および線速度とＣ
Ｏ濃度差(処理前のＣＯ濃度−処理後のＣＯ濃度)との関
係を示す図である。図３に示すように、線速度が５,１
０,１５mm／secの場合のＣＯ濃度差は、約５,３,２pp
m、ＣＯ除去率は、約８８.６,５６.６,４１.１％であっ
た。したがって、線速度５mm／secの場合に、実用可能
な除去性能であることを確認した。
移動する速度)とＣＯ除去率との関係および線速度とＣ
Ｏ濃度差(処理前のＣＯ濃度−処理後のＣＯ濃度)との関
係を示す図である。図３に示すように、線速度が５,１
０,１５mm／secの場合のＣＯ濃度差は、約５,３,２pp
m、ＣＯ除去率は、約８８.６,５６.６,４１.１％であっ
た。したがって、線速度５mm／secの場合に、実用可能
な除去性能であることを確認した。
【００２３】また、図４は線速度とＮＯ除去率との関係
を示す図である。図４に示すように、活性炭層のない場
合(図４では活性炭無添加のグラフ)に線速度５mm／sec
のときにＮＯ除去率が最大で１２.１％であり、土壌層
によるＮＯ除去効果は低い。これに対して、土壌層の表
面から深さ２０cmまで粒状活性炭を容積割合で２１％混
合して、３０日間実験を継続した結果(図４では活性炭
添加のグラフ)、粒状活性炭混合した後のＮＯ除去率
は、すなわち、土壌混合活性炭層とした後のＮＯ除去率
は、いずれの線速度においても９５％以上であった。
を示す図である。図４に示すように、活性炭層のない場
合(図４では活性炭無添加のグラフ)に線速度５mm／sec
のときにＮＯ除去率が最大で１２.１％であり、土壌層
によるＮＯ除去効果は低い。これに対して、土壌層の表
面から深さ２０cmまで粒状活性炭を容積割合で２１％混
合して、３０日間実験を継続した結果(図４では活性炭
添加のグラフ)、粒状活性炭混合した後のＮＯ除去率
は、すなわち、土壌混合活性炭層とした後のＮＯ除去率
は、いずれの線速度においても９５％以上であった。
【００２４】また、図５は線速度と粉塵除去率との関係
を示す図である。図５に示すように、いずれの線速度に
おいても高い粉塵除去率が得られた。このとき除去され
た粉塵は、玉砂利層２の空隙の貯留水に移行したり、支
持層３や土壌層４下側に補足されるが、土壌が多孔性の
ために実験期間における土壌層４の圧力損失の増加は見
られなかった。
を示す図である。図５に示すように、いずれの線速度に
おいても高い粉塵除去率が得られた。このとき除去され
た粉塵は、玉砂利層２の空隙の貯留水に移行したり、支
持層３や土壌層４下側に補足されるが、土壌が多孔性の
ために実験期間における土壌層４の圧力損失の増加は見
られなかった。
【００２５】このように、汚染空気中に含まれる粉塵が
容器１内の土壌層４の土壌粒子に付着すると共に、炭酸
ガスや窒素酸化物等の有害物質を土壌中の微生物で無害
な物質に分解させ、また、汚染空気中の窒素酸化物のう
ちの土壌層４で処理されずに残った窒素酸化物を活性炭
層６の活性炭に吸着させることによって、処理効率を落
とすことなく、窒素酸化物も十分に処理することができ
る。したがって、簡単な構成で炭酸ガス,窒素酸化物お
よび粉塵等を効果的に除去して、低コストで汚染空気を
浄化することができる。
容器１内の土壌層４の土壌粒子に付着すると共に、炭酸
ガスや窒素酸化物等の有害物質を土壌中の微生物で無害
な物質に分解させ、また、汚染空気中の窒素酸化物のう
ちの土壌層４で処理されずに残った窒素酸化物を活性炭
層６の活性炭に吸着させることによって、処理効率を落
とすことなく、窒素酸化物も十分に処理することができ
る。したがって、簡単な構成で炭酸ガス,窒素酸化物お
よび粉塵等を効果的に除去して、低コストで汚染空気を
浄化することができる。
【００２６】また、上記土壌層４に送水管２３から水を
供給することによって、汚染空気の通過に伴って土壌に
含まれる水が蒸発して乾燥により微生物が減少するのを
防ぎ、微生物による有害物質の分解効率の低下を防止す
ることができる。また、汚染空気に含まれる二酸化窒素
が水に溶解しやすく、水に溶けて亜硝酸や硝酸に変化す
るので、二酸化窒素の処理効率を向上することができ
る。さらに、汚染空気に含まれる粉塵が支持層３と玉砂
利層２の透水層の砂利に付着した後、送水管２３から支
持層３と玉砂利層２の透水層を流動する水によって砂利
に付着した粉塵を洗い流すことができる。
供給することによって、汚染空気の通過に伴って土壌に
含まれる水が蒸発して乾燥により微生物が減少するのを
防ぎ、微生物による有害物質の分解効率の低下を防止す
ることができる。また、汚染空気に含まれる二酸化窒素
が水に溶解しやすく、水に溶けて亜硝酸や硝酸に変化す
るので、二酸化窒素の処理効率を向上することができ
る。さらに、汚染空気に含まれる粉塵が支持層３と玉砂
利層２の透水層の砂利に付着した後、送水管２３から支
持層３と玉砂利層２の透水層を流動する水によって砂利
に付着した粉塵を洗い流すことができる。
【００２７】また、上記排水管１５に設けた開閉弁１６
を閉状態にすることによって、玉砂利層２に水を貯留さ
せて、玉砂利層２と支持層３の透水層の砂利に付着した
粉塵を貯留水に溶かして、開閉弁１６を開状態にするこ
とによって、容器１外に排出することができる。
を閉状態にすることによって、玉砂利層２に水を貯留さ
せて、玉砂利層２と支持層３の透水層の砂利に付着した
粉塵を貯留水に溶かして、開閉弁１６を開状態にするこ
とによって、容器１外に排出することができる。
【００２８】また、水を通過させずに気体のみを通過さ
せる遮水通気層５を土壌層４と活性炭層６との間に設け
て、送水管２３により供給された水が土壌層４側から活
性炭層６に侵入しないようにすることによって、活性炭
による窒素酸化物等の吸収効率が低下するのを防止する
ことができる。
せる遮水通気層５を土壌層４と活性炭層６との間に設け
て、送水管２３により供給された水が土壌層４側から活
性炭層６に侵入しないようにすることによって、活性炭
による窒素酸化物等の吸収効率が低下するのを防止する
ことができる。
【００２９】上記実施の形態では、容器１内の最上部に
活性炭層６を敷き詰めたが、活性炭層は、活性炭に微生
物が繁殖可能な土壌を混合した土壌混合活性炭層でもよ
い。この場合、活性炭に微生物が繁殖可能な土壌を混合
した土壌混合活性炭層によって、窒素酸化物等の有害物
質を土壌混合活性炭層の活性炭に吸着すると共に、その
土壌混合活性炭層の土壌中の微生物で有害物質を無害な
物質にさらに分解することができる。また、土壌混合活
性炭層の土壌と活性炭の混合比は適宜設定してよい。
活性炭層６を敷き詰めたが、活性炭層は、活性炭に微生
物が繁殖可能な土壌を混合した土壌混合活性炭層でもよ
い。この場合、活性炭に微生物が繁殖可能な土壌を混合
した土壌混合活性炭層によって、窒素酸化物等の有害物
質を土壌混合活性炭層の活性炭に吸着すると共に、その
土壌混合活性炭層の土壌中の微生物で有害物質を無害な
物質にさらに分解することができる。また、土壌混合活
性炭層の土壌と活性炭の混合比は適宜設定してよい。
【００３０】また、上記実施の形態では、トンネル工事
の坑内の汚染空気を浄化する汚染空気消化装置について
説明したが、自動車や工場の各種機械から排出される排
出ガスを浄化するためにこの発明を適用してもよい。
の坑内の汚染空気を浄化する汚染空気消化装置について
説明したが、自動車や工場の各種機械から排出される排
出ガスを浄化するためにこの発明を適用してもよい。
【００３１】
【発明の効果】以上より明らかなように、請求項１の発
明の汚染空気浄化方法は、微生物が繁殖可能な土壌層と
活性炭層とに汚染空気を通過させて浄化させるものであ
る。
明の汚染空気浄化方法は、微生物が繁殖可能な土壌層と
活性炭層とに汚染空気を通過させて浄化させるものであ
る。
【００３２】したがって、請求項１の発明の汚染空気浄
化方法によれば、上記汚染空気中に含まれる粉塵を上記
土壌層の土壌粒子に付着させ、炭酸ガス等の炭化物や窒
素酸化物等の有害物質を土壌中の微生物で無害な物質に
分解させると共に、土壌層で処理されずに残った窒素酸
化物を活性炭層で吸着させることによって、処理効率を
落とすことなく、窒素酸化物も十分に処理できるので、
低コストで炭酸ガス,窒素酸化物および粉塵等を効果的
に除去することができる。
化方法によれば、上記汚染空気中に含まれる粉塵を上記
土壌層の土壌粒子に付着させ、炭酸ガス等の炭化物や窒
素酸化物等の有害物質を土壌中の微生物で無害な物質に
分解させると共に、土壌層で処理されずに残った窒素酸
化物を活性炭層で吸着させることによって、処理効率を
落とすことなく、窒素酸化物も十分に処理できるので、
低コストで炭酸ガス,窒素酸化物および粉塵等を効果的
に除去することができる。
【００３３】また、請求項２の発明の汚染空気浄化装置
は、容器と、上記容器内に収容され、微生物が繁殖可能
でかつ空気が流動可能な土壌層と、上記容器内に上記土
壌層の上側に収容され、空気が流動可能な活性炭層とを
備え、空気流動部によって上記土壌層の下方から土壌層
と活性炭層とに汚染空気を通過させるものである。
は、容器と、上記容器内に収容され、微生物が繁殖可能
でかつ空気が流動可能な土壌層と、上記容器内に上記土
壌層の上側に収容され、空気が流動可能な活性炭層とを
備え、空気流動部によって上記土壌層の下方から土壌層
と活性炭層とに汚染空気を通過させるものである。
【００３４】したがって、請求項２の発明の汚染空気浄
化装置によれば、上記汚染空気中に含まれる粉塵が上記
容器内の土壌層の土壌粒子に付着すると共に、炭酸ガス
等の炭化物や窒素酸化物等の有害物質を土壌中の微生物
で無害な物質に分解し、さらに、汚染空気中の窒素酸化
物のうち、土壌層で処理されずに残った窒素酸化物を活
性炭層で吸着させることによって、処理効率を落とすこ
となく、炭化物と窒素酸化物の両方を処理できるので、
簡単な構成で炭酸ガス,窒素酸化物および粉塵等を効果
的に除去することができ、低コストで汚染空気を浄化す
ることができる。
化装置によれば、上記汚染空気中に含まれる粉塵が上記
容器内の土壌層の土壌粒子に付着すると共に、炭酸ガス
等の炭化物や窒素酸化物等の有害物質を土壌中の微生物
で無害な物質に分解し、さらに、汚染空気中の窒素酸化
物のうち、土壌層で処理されずに残った窒素酸化物を活
性炭層で吸着させることによって、処理効率を落とすこ
となく、炭化物と窒素酸化物の両方を処理できるので、
簡単な構成で炭酸ガス,窒素酸化物および粉塵等を効果
的に除去することができ、低コストで汚染空気を浄化す
ることができる。
【００３５】また、請求項３の発明の汚染空気浄化装置
は、請求項２の汚染空気浄化装置において、上記活性炭
層は、活性炭に微生物が繁殖可能な土壌を混合した土壌
混合活性炭層であるので、窒素酸化物等の有害物質を活
性炭に吸着できると同時に、その土壌混合活性炭層の土
壌中の微生物で無害な物質にさらに分解することができ
る。
は、請求項２の汚染空気浄化装置において、上記活性炭
層は、活性炭に微生物が繁殖可能な土壌を混合した土壌
混合活性炭層であるので、窒素酸化物等の有害物質を活
性炭に吸着できると同時に、その土壌混合活性炭層の土
壌中の微生物で無害な物質にさらに分解することができ
る。
【００３６】また、請求項４の発明の汚染空気浄化装置
は、請求項２または３の汚染空気浄化装置において、上
記容器内の上記土壌層の上側に設けられた給水部によっ
て、下方に向けて流れるように水を供給し、上記容器内
の土壌層の下側に収容された気体と水が流動可能な透水
層に上記汚染空気中の粉塵が付着すると共に、上記容器
の底部または上記底部の近傍に設けられた排水部によっ
て、上記給水部から土壌層と透水層とを介して流動して
きた水を排水するので、上記給水部からの水の供給によ
り、汚染空気の通過に伴って土壌層に含まれる水が蒸発
して乾燥により微生物が減少するということがなく、微
生物による有害物質の分解効率の低下を防ぐと共に、汚
染物質に含まれる二酸化窒素が水に溶解しやすく、水に
溶けて亜硝酸や硝酸に変化するので、二酸化窒素の処理
効率が向上し、さらに、汚染空気に含まれる粉塵が透水
層や土壌層に付着した後、上記給水部から土壌層と透水
層とを介して流動する水によって粉塵を洗い流して、排
水部より外部に排水することができる。
は、請求項２または３の汚染空気浄化装置において、上
記容器内の上記土壌層の上側に設けられた給水部によっ
て、下方に向けて流れるように水を供給し、上記容器内
の土壌層の下側に収容された気体と水が流動可能な透水
層に上記汚染空気中の粉塵が付着すると共に、上記容器
の底部または上記底部の近傍に設けられた排水部によっ
て、上記給水部から土壌層と透水層とを介して流動して
きた水を排水するので、上記給水部からの水の供給によ
り、汚染空気の通過に伴って土壌層に含まれる水が蒸発
して乾燥により微生物が減少するということがなく、微
生物による有害物質の分解効率の低下を防ぐと共に、汚
染物質に含まれる二酸化窒素が水に溶解しやすく、水に
溶けて亜硝酸や硝酸に変化するので、二酸化窒素の処理
効率が向上し、さらに、汚染空気に含まれる粉塵が透水
層や土壌層に付着した後、上記給水部から土壌層と透水
層とを介して流動する水によって粉塵を洗い流して、排
水部より外部に排水することができる。
【００３７】また、請求項５の発明の汚染空気浄化装置
は、請求項４の汚染空気浄化装置において、上記給水部
から上記土壌層と上記透水層とを介して流動してきた水
を上記透水層で貯留可能なように、上記排水部に開閉弁
を設けたので、上記開閉弁の閉状態にすることによっ
て、上記透水層に水を貯留させて、上記透水層に付着し
た粉塵を貯留水に溶かし、上記開閉弁の開状態にするこ
とによって、上記容器外に排出することができる。
は、請求項４の汚染空気浄化装置において、上記給水部
から上記土壌層と上記透水層とを介して流動してきた水
を上記透水層で貯留可能なように、上記排水部に開閉弁
を設けたので、上記開閉弁の閉状態にすることによっ
て、上記透水層に水を貯留させて、上記透水層に付着し
た粉塵を貯留水に溶かし、上記開閉弁の開状態にするこ
とによって、上記容器外に排出することができる。
【００３８】また、請求項６の発明の汚染空気浄化装置
は、請求項４または５の汚染空気浄化装置において、上
記土壌層と上記活性炭層との間に設けた遮水通気層は、
水を通過させずに気体のみを通過させるので、上記給水
部により供給された水が上記土壌層側から上記活性炭層
に染み込むのを防いで、活性炭による窒素酸化物等の吸
収効率が低下するのを防止することができる。
は、請求項４または５の汚染空気浄化装置において、上
記土壌層と上記活性炭層との間に設けた遮水通気層は、
水を通過させずに気体のみを通過させるので、上記給水
部により供給された水が上記土壌層側から上記活性炭層
に染み込むのを防いで、活性炭による窒素酸化物等の吸
収効率が低下するのを防止することができる。
【図１】 図１はこの発明の実施の一形態の汚染空気浄
化装置の断面図である。
化装置の断面図である。
【図２】 図２は図１のII−II線から見た断面図であ
る。
る。
【図３】 図３は上記汚染空気浄化装置を用いた実験に
おける線速度とＣＯ除去率との関係を示す図である。
おける線速度とＣＯ除去率との関係を示す図である。
【図４】 図４は上記汚染空気浄化装置を用いた実験に
おける線速度とＮＯ除去率との関係を示す図である。
おける線速度とＮＯ除去率との関係を示す図である。
【図５】 図５は上記汚染空気浄化装置を用いた実験に
おける線速度と粉塵除去率との関係を示す図である。
おける線速度と粉塵除去率との関係を示す図である。
１…容器、２…玉砂利層、３…支持層、４…土壌層、５
…遮水通気層、６…活性炭層、１１…エアーポンプ、１
２…流量コントローラ、１３…送気管、１４…貯留水、
１５…排水管、１６…開閉弁、２１…水槽、２２…開閉
弁、２３…送水管。
…遮水通気層、６…活性炭層、１１…エアーポンプ、１
２…流量コントローラ、１３…送気管、１４…貯留水、
１５…排水管、１６…開閉弁、２１…水槽、２２…開閉
弁、２３…送水管。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｂ０１Ｄ 53/38 Ｃ１２Ｎ 1/00 Ｑ Ｃ１２Ｍ 1/00 Ｂ０１Ｄ 53/34 １１５ // Ｃ１２Ｎ 1/00
Claims (6)
- 【請求項１】 微生物が繁殖可能な土壌層と活性炭層と
に汚染空気を通過させて浄化することを特徴とする汚染
空気浄化方法。 - 【請求項２】 容器と、 上記容器内に収容され、微生物が繁殖可能でかつ空気が
流動可能な土壌層と、上記容器内に上記土壌層の上側に
収容され、空気が流動可能な活性炭層と、 上記土壌層の下方から上記土壌層と上記活性炭層とに汚
染空気を通過させる空気流動部とを備えたことを特徴と
する汚染空気浄化装置。 - 【請求項３】 請求項２に記載の汚染空気浄化装置にお
いて、 上記活性炭層は、活性炭に微生物が繁殖可能な土壌を混
合した土壌混合活性炭層であることを特徴とする汚染空
気浄化装置。 - 【請求項４】 請求項２または３に記載の汚染空気浄化
装置において、 上記容器内の上記土壌層の上側に設けられ、下方に向け
て流れるように水を供給する給水部と、 上記容器内の上記土壌層の下側に収容され、気体と水が
流動可能でかつ上記汚染空気中の粉塵が付着する透水層
と、 上記容器の底部または上記底部の近傍に設けられ、上記
給水部から上記土壌層と上記透水層とを介して流動して
きた水を排水する排水部とを備えたことを特徴とする汚
染空気浄化装置。 - 【請求項５】 請求項４に記載の汚染空気浄化装置にお
いて、 上記給水部から上記土壌層と上記透水層とを介して流動
してきた水を上記透水層で貯留可能なように、上記排水
部に開閉弁を設けたことを特徴とする汚染空気浄化装
置。 - 【請求項６】 請求項４または５に記載の汚染空気浄化
装置において、 上記土壌層と上記活性炭層との間に、水を通過させずに
気体のみを通過させる遮水通気層を設けたことを特徴と
する汚染空気浄化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00073198A JP3497718B2 (ja) | 1998-01-06 | 1998-01-06 | 汚染空気浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00073198A JP3497718B2 (ja) | 1998-01-06 | 1998-01-06 | 汚染空気浄化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11192413A true JPH11192413A (ja) | 1999-07-21 |
| JP3497718B2 JP3497718B2 (ja) | 2004-02-16 |
Family
ID=11481889
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
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| CN103691226A (zh) * | 2013-12-09 | 2014-04-02 | 李刘睿 | 水洗式空气净化器的水洗箱 |
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1998
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|---|---|---|---|---|
| WO2012153508A1 (ja) * | 2011-05-11 | 2012-11-15 | 川崎重工業株式会社 | 二酸化炭素回収装置及び二酸化炭素回収システム |
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| AU2012254730B2 (en) * | 2011-05-11 | 2015-02-26 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Carbon dioxide recovery device and carbon dioxide recovery system |
| CN103691226A (zh) * | 2013-12-09 | 2014-04-02 | 李刘睿 | 水洗式空气净化器的水洗箱 |
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