JPWO2009001424A1 - ガス分解装置 - Google Patents
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Abstract
Description
前記ガス分解装置本体の下部に仕切り壁によって少なくとも二つの分室が形成され、その一方の分室にガス導入口が設けられ、他方の分室に下部排出口が形成され、前記ガス分解装置本体の上部と前記一方の分室との間に菌床剤層が設けられ、且つ前記ガス分解装置本体の上部に上部排出口が設けられていることを特徴とする。
2 上部排気室
3 上部菌床剤層
4 下部菌床剤層
5 下部排気室
6 ガス導入口
7 上部排出口
8 下部排出口
9 悪臭ガス(または温室効果ガス)
10 水素ガス
11 ブタンガス
12、13 支持部
15〜22 光源
23、24 メッシュ材
25 水溜
26〜28 送風ファン
29 菌床剤層ユニット
30 係止部
31 菌床剤層ユニット
32 係止部
33 連結部
34 連結部
35、36 固定具
37 菌床剤層
38 排気室
39 菌床剤層
40〜42 排気室
43 脱臭層
44、45 吸気室
46 逆流防止フィルタ
47 培養液
48 排気室
49 ポンプ
50 給送パイプ
51 多孔性のガス噴出器
52 逆止弁
53 溶液タンク
54 培養液
55 給送パイプ
56 散水器
57 散水58 仕切り壁
59 保温層
60 ポンプ
本発明の第1の実施形態を図1〜図5に示す。同図に示すように、温室効果ガス固定除去装置本体1は、密閉された金属製の円筒又は角筒であり、その上部に上部排出口7が設けられ、下部には下部排出口8が設けられ、且つ上部排出口7と下部排出口8の中間に位置してガス導入口6が設けられている。
上部菌床剤層3は、下面に敷設された通気性を有するメッシュ材23により支持されており、光合成細菌が付着された多孔質材、竹炭、腐葉土等に光合成細菌が付着された温室効果ガス分解材が充填されてなる。光合成細菌としては、紅色非硫黄細菌、紅色硫黄細菌、緑色硫黄細菌、滑走性糸状緑色硫黄細菌等が用いられる。光合成細菌の光合成に関する反応式を以下に示す。
(1) CO2 + 2H2S + (光) → CH2O + H2O+ 2S
(2) S + CO2 + 3H2O + (光) → CH2O + H2SO4+ H2↑
(3) 2CO2 + NaS2O3 + 3H2O + (光) → 2{CH2O}+ Na2SO4 + H2SO4
(4) CO2 + 2H2Acceptor + (光) →{CH2O}+ H2O + 2Acceptor
(5) C4H7O2Na + 2H2O + 2CO2 + (光) → 5{CH2O}+ NaHCO3
(6) C4H6O5 + H2O + (光) →{CH2O}2+ 2CO2 + 2H2↑
本発明の第2の実施形態を図6に示す。この実施形態は、温室効果ガス固定除去装置本体1をその軸方向に複数に分解可能とし、且つ上部菌床剤層3及び下部菌床剤層4を着脱可能にユニット化した例である。なお、この第2の実施形態において、第1の実施形態(図1〜5)と重複もしくは同様な部分には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
なお、上部ユニット1A、中間部ユニット1B、下部ユニット1Cは、その接続端部に雄雌一対のネジ部(図示せず)を形成し、互いに螺合するようにしても良い。
このように構成することにより、上部菌床剤層3や下部菌床剤層4の入れ替え、光合成細菌の補充、交換等のメンテナンスを簡単に行なうことができる。
本発明の第3の実施形態を図7に示す。この実施形態は、横長の温室効果ガス固定除去装置本体1を水平方向(横向き)に設置可能とし、ガス導入口6を左右に流すように構成した例である。なお、この第3の実施形態において、第1の実施形態(図1〜5)と重複もしくは同様な部分には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
本発明の第4の実施形態を図8に示す。この実施形態は、脱臭層43(前記第1〜第3の実施形態における菌床剤層)を単一とし、さらに悪臭ガスの脱臭を目的とした例である。ここに言う単一とは、脱臭層431自体が一つという意味であって、その内部が複数の層で形成されていることを妨げるものではない。なお、この第4の実施形態において、第1の実施形態(図1〜5)と重複もしくは同様な部分には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
本発明の第5の実施形態を図9に示す。この実施形態は、菌床剤層を複数の層で構成した例を示している。なお、この第5の実施形態において、第1の実施形態(図1〜5)と重複もしくは同様な部分には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。すなわち、図9に示すように、ガス分解装置本体1内に収納された上部菌床剤層3は、複数の菌床剤層3A、3B及び3Cから成り、同様に下部菌床剤層4も複数の菌床剤層4A、4B及び4Cから成る。
本発明の第6の実施形態を図10に示す。この実施形態は温室効果ガス固定除去装置本体1からガス導入口6側への温室効果ガス9の逆流を防止すると共に、温室効果ガス固定除去装置本体1に温室効果ガス9を導入する前に温室効果ガス9に対する予備的な除去処理を施すようにしたものである。なお、この実施形態において、第1の実施形態(図1〜5)と重複もしくは同様な部分には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
このように、本実施形態によれば、温室効果ガス9の予備処理及び逆流防止を実現することができる。
本発明の第7の実施形態を図11に示す。この実施形態は、菌床剤層内の光合成細菌及び/又は細菌等を最適な温度環境下に置いて活性化し、温室効果ガス成分の分解効率の向上を図ったものである。なお、この実施形態において、第1の実施形態(図1〜5)と重複もしくは同様な部分には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。図11に示すように、温室効果ガス固定除去装置本体1の外壁に、保温層59が設けられている。
本発明の第8の実施形態を図12に示す。この実施形態は、温室効果ガス固定除去用の光合成細菌及び/又は細菌等を適宜補給するようにした例を開示する。なお、この実施形態において、第1の実施形態(図1〜5)と重複もしくは同様な部分には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
本実施形態によれば、細菌を適宜補給することができるため、温室効果ガス固定除去処理の安定化を図ることができる。
(ガス分解試験)
実施例1で得られた本発明のガス分解装置の効果を、光合成細菌と乳酸菌を含有した培養資材を通気条件下で培養した培養物を用いて調べた。前記ガス分解装置のガス分解状況を表1に示す。
Claims (19)
- 特定のガス成分を選択し分解する細菌を含有する菌床剤層が内部に収納され、ガス導入口から当該特定のガス成分を含有する分解対象ガスが導入される筒体状ガス分解装置本体を備え、
当該ガス分解装置本体の上部に上部排出口が設けられ、且つ下部に下部排出口が設けられていることを特徴とするガス分解装置。 - 請求項1に記載のガス分解装置において、
前記特定のガス成分が、温室効果ガスもしくは悪臭ガスであることを特徴とするガス分解装置。 - 請求項1または2に記載のガス分解装置において、
前記ガス導入口が、前記上部排出口と下部排出口との中間部に設けられていることを特徴とするガス分解装置。 - 前記請求項1〜3のいずれか一項に記載のガス分解装置において、
前記菌床剤層が、前記ガス導入口と上部排出口との間に設けられた上部菌床剤層と、前記ガス導入口と下部排出口との間に設けられた下部菌床剤層と、を備えていることを特徴とするガス分解装置。 - 前記請求項4に記載のガス分解装置において、
前記上部菌床剤層又は下部菌床剤層が、複数の菌床剤層ユニットが層状に重ねられ、その層数を増減調節可能に設けられていることを特徴とするガス分解装置。 - 前記請求項1〜5のいずれか一項に記載のガス分解装置において、
少なくとも前記ガス導入口、上部排出口または下部排出口のいずれかに送風ファンが設けられていることを特徴とするガス分解装置。 - 前記請求項1〜6のいずれか一項に記載のガス分解装置において、
前記ガス分解装置本体が、複数に分離可能に接続され、前記ガス分解装置本体の内部には当該ガス分解装置本体内に着脱可能な菌床剤層ユニットが収納されていることを特徴とするガス分解装置。 - 前記請求項1〜7のいずれか一項に記載のガス分解装置において、
前記ガス導入口に、ガス分解装置本体側からガス導入口への前記分解対象ガスの逆流を防止する逆流防止装置が設けられていることを特徴とするガス分解装置。 - 請求項8に記載のガス分解装置において、
前記逆流防止装置が、上部空間をガス分解装置本体内に連通され、下部に液体が充填されるタンクと、当該タンクの下部に設けられ前記分解対象ガスが供給される多孔性のガス噴出器と、を備えていることを特徴とするガス分解装置。 - 請求項8に記載のガス分解装置において、
前記逆流防止装置が、前記ガス導入口において前記分解対象ガスの上流側から下流側への流れ方向のみ開く逆止弁であることを特徴とするガス分解装置。 - 請求項1〜10のいずれか一項に記載のガス分解装置において、
前記ガス分解装置本体の内部上部に散水器が設けられ、当該散水器に光合成細菌及び/又は細菌等を含有する液体が充填されたタンク又は水を供給する水道管が接続されていることを特徴とするガス分解装置。 - 請求項1〜10のいずれか一項に記載のガス分解装置において、
前記ガス分解装置本体内部の菌床剤層収納の上部に光源が設けられたことを特徴とするガス分解装置。 - 請求項1〜10のいずれか一項に記載のガス分解装置において、
前記ガス分解装置の側面に光源が設けられ、当該ガス分解装置本体内部の菌床剤層収納の上部と菌床剤層側面と又菌床剤層内の菌床剤内部まで光が照射することを特徴とするガス分解装置。 - 請求項1〜13のいずれか一項に記載のガス分解装置において、
前記ガス分解装置本体が、水平方向に長く形成され、その長手方向中央部にガス導入口が設けられ、両端部の各上部に上部排出口及び下部排出口が設けられ、ガス導入口と各上部及び下部排出口との間のそれぞれに菌床剤層が設けられていることを特徴とするガス分解装置。 - 請求項1に記載のガス分解装置において、
前記ガス分解装置本体の下部に仕切り壁によって少なくとも二つの分室が形成され、その一方の分室にガス導入口が設けられ、他方の分室に下部排出口が形成され、前記ガス分解装置本体の上部と前記一方の分室との間に菌床剤層が設けられ、且つ前記ガス分解装置本体の上部に上部排出口が設けられていることを特徴とするガス分解装置。 - 請求項1〜15のいずれか一項に記載のガス分解装置において、
温室効果ガスを除去する細菌もしくは悪臭ガスを分解する細菌が、光合成細菌であることを特徴とするガス分解装置。 - 請求項1〜15のいずれか一項に記載のガス分解装置において、
温室効果ガスを除去する細菌もしくは悪臭ガスを分解する細菌が、化学独立栄養生物細菌であることを特徴とするガス分解装置。 - 請求項1〜15のいずれか一項に記載のガス分解装置において、
温室効果ガスを除去する細菌もしくは悪臭ガスを分解する細菌が、光合成細菌及び化学混合栄養生物細菌及び化学従属栄養生物細菌とを混合培養したことを特徴とするガス分解装置。 - 請求項18に記載のガス分解装置において、
前記菌床剤層に栄養剤が配置されるとともに、ラクトバチルス・アシドフィルス、ラクトバチルス・ブランタム、ラクトバチルス・ブレビス、ラクトバチルス・サリバリウス、ラクトバチルス・ペントース、ラクトバチルス・ロイテリ、ラクトバチルス・カゼイ等の乳酸菌が、1種類もしくは2種類以上配置されることを特徴とするガス分解装置。
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