JP2004033885A

JP2004033885A - Dust collector

Info

Publication number: JP2004033885A
Application number: JP2002193493A
Authority: JP
Inventors: ▲吉▼田　英人; Hideto Yoshida; Kentaro Komatsu; 小松　健太郎
Original assignee: MENTEC KK
Current assignee: MENTEC KK
Priority date: 2002-07-02
Filing date: 2002-07-02
Publication date: 2004-02-05

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a dust collector for efficiently collecting the dust, suspended fine particles, and gaseous environmental pollutants contained in a dust-containing air current. <P>SOLUTION: This dust collector is provided with liquid chemical spraying units 16, 17 for spraying the aqueous solution of a liquid chemical containing at least a surfactant as a liquid chemical-containing air current, a dust-containing air current treating unit 10 for mixing the dust-containing air current with the liquid chemical-containing air current and condensing the mixture into slurried waste liquid, and a slurried waste liquid recovering unit 20 for recovering the slurried waste liquid. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、粉塵等を除去するための集塵機に関する。本発明は、詳細には、建造物解体現場や廃棄物処理場等の粉体取扱現場で発生して除去することが一般に困難である浮遊微粒子等を効率良く捕集する集塵機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
建造物解体現場や廃棄物処理場等の粉体取扱現場では、人体に有害な微粒子が空中に長時間浮遊し続けていたり、有害ガスやダイオキシン等のガス状環境汚染物質が飛散したりしている。
【０００３】
例えば、サイクロン式の集塵機を用いて浮遊微粒子を取り除くことが一般に行われているが、従来のサイクロン集塵機には、以下のような問題がある。
【０００４】
従来の乾式サイクロン集塵機では、原理的に、粒子径が５μｍより小さい浮遊微粒子を捕集することができないし、有害ガスやダイオキシン等のガス状環境汚染物質を捕集することができない。
【０００５】
また、粉塵や浮遊微粒子やガス状環境汚染物質を捕集する湿式サイクロン集塵機として、図１に示すようなサイクロンスクラバー１１０が用いられている。
【０００６】
サイクロンスクラバー１１０は、サイクロン機能を有する略円筒状チャンバー１１１の中心下側において軸方向に延在する噴霧パイプ１１６が設置されているとともに、略円筒状チャンバー１１１の下側において接線方向に延在する含塵気流導入口１１４が設置されている。
【０００７】
含塵気流１６０が含塵気流導入口１１４から略円筒状チャンバー１１１の接線方向に高速で導入されると、含塵気流１６０はチャンバー１１１内を旋回しながら上昇する。一方、水貯蔵タンク１３２に貯蔵された水１３６と空気とがポンプ１３４で混合されたあと、噴霧パイプ１１６に設けられた多数のスプレーノズルから、水性気流１６２が半径方向に噴霧される。半径方向に噴霧された水性気流１６２が、含塵気流１６０と接触しながらチャンバー１１１内を旋回する。このとき、含塵気流１６０中に含まれる粉塵や浮遊微粒子が水性気流１６２に衝突捕集されたり、ガス状環境汚染物質が水性気流１６２に溶解したりすることによって除去される。
【０００８】
粉塵等を含む水性気流１６２は、遠心力でチャンバー１１１の内壁に衝突してスラリー廃水に凝結したあと、内壁に沿って流下する。捕集された粉塵等を含むスラリー廃水が廃液タンク１５４に集められ、固体成分１２２と液体成分１５６とに分別回収される。また、清浄な空気は、略円筒状チャンバー１１１の上部に設けられた排出部１１８から外部に放出される。
【０００９】
しかしながら、上記の湿式サイクロン式集塵機１１０には、次のような問題がある。
【００１０】
略円筒状チャンバー１１１の中心に配設された噴霧パイプ１１６からの水性気流１６２は、半径方向に噴霧されるので、チャンバー１１１内を旋回している含塵気流１６０の流れを乱してしまう。したがって、含塵気流１６０中に含まれる浮遊微粒子やガス状環境汚染物質の捕集効率が悪くなる。また、水単独の水性気流１６２と浮遊微粒子との濡れ性が悪いために、浮遊微粒子が水性気流１６２に弾かれて水性気流１６２に吸着されにくい。また、略円筒状チャンバー１１１の濡れた内壁面に一時的にトラップされた浮遊微粒子も離脱してしまう。したがって、浮遊微粒子の捕集効率が悪い。さらに、噴霧される水は、浮遊微粒子の凝着能力が低いために多量の水を噴霧する必要がある。したがって、噴霧された多量のスラリー廃水を処理するための設備や費用も必要となる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明が解決しようとする課題は、含塵気流中に含まれる粉塵や浮遊微粒子やガス状環境汚染物質を効率良く捕集する集塵機を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段・作用・効果】
上記技術的課題を解決するために、本発明は、少なくとも界面活性剤を含む薬液水溶液を薬液気流として吹付ける薬液吹付け装置と、含塵気流に対して薬液気流を接触させて、薬液気流と含塵気流とが混合した含塵薬液気流としたあと、該含塵薬液気流を凝結させてスラリー廃液とする含塵気流処理装置と、前記スラリー廃液を回収するスラリー廃液回収装置とを備えることを特徴とする集塵機を提供するものである。
【００１３】
建造物解体現場や廃棄物処理場等の微粉末取扱現場では、大粒子の粉塵と、空中に浮遊して人体に悪影響を及ぼす浮遊微粒子（粒径が大略１０μｍより小さい）と、有害ガスやダイオキシン等のガス状環境汚染物質とが併存している。これらの粉塵や浮遊微粒子やガス状環境汚染物質を含む含塵気流が集塵の対象物である。
【００１４】
粉塵は大粒子（粒径が大略１０μｍより大きい）であるので、その捕集が比較的容易である。しかしながら、浮遊微粒子は、非常に微小な粒子で表面張力が大きいので、その捕集が一般に困難である。
【００１５】
少なくとも界面活性剤を含む薬液水溶液は、その表面張力が小さいので、浮遊微粒子に対して濡れ易く、すなわち浮遊微粒子と容易になじむ。したがって、非常に微小な粒子で表面張力の大きい浮遊微粒子であっても、界面活性剤を含む薬液水溶液に親和しながら取り込まれる。薬液水溶液は、含塵気流に対して、薬液吹付け装置によって霧及び／又は泡沫の形態で薬液気流として吹付けられる。
【００１６】
含塵気流が霧及び／又は泡沫の形態での薬液気流に接すると、粉塵や浮遊微粒子が薬液気流に衝突捕集されたりガス状環境汚染物質が薬液気流に溶解したりして、含塵気流中に含まれる各種塵（粉塵や浮遊微粒子やガス状環境汚染物質）が薬液気流中に取り込まれた含塵薬液気流となる。含塵気流処理装置内では、含塵薬液気流同士が衝突したり、含塵薬液気流が装置の内壁面に衝突したりすることによって、含塵薬液気流が凝結してスラリー廃液となる。スラリー廃液は、スラリー廃液回収装置で回収される。
【００１７】
したがって、含塵気流中に含まれる粉塵や浮遊微粒子やガス状環境汚染物質は、薬液水溶液により高効率で捕集される。少量の薬液水溶液を吹き付けるだけでよいので、生成されるスラリー廃水が少なくて済み、その処理設備費用や設備運転費用も安くなる。
【００１８】
好ましくは、含塵気流処理装置がサイクロンを利用している。
【００１９】
含塵気流処理装置は、略円筒状チャンバー内に導入された含塵気流や薬液気流が、略円筒状チャンバー内を旋回運動するサイクロン式のものが利用される。サイクロンは、含塵気流中の固体成分（粉塵や浮遊微粒子）や薬液気流中の液体成分（薬液泡沫や薬液霧）や薬液気流中に溶解したガス状環境汚染物質を遠心力によって半径方向に運ぶとともに、各気流中の空気を略円筒状チャンバーの軸方向に運ぶ。すなわち、含塵気流処理装置に導入される気流中の固体成分や液体成分と、各気流中の空気とが、それぞれ別個の方向に分離される。
【００２０】
含塵気流中の固体成分（粉塵や浮遊微粒子）と薬液気流中の液体成分（泡沫や霧）とが半径方向に移動する過程において接触や衝突を繰り返すために、及び、薬液気流中に溶解したガス状環境汚染物質と薬液気流中の液体成分（泡沫や霧）とが軸方向に移動する過程において接触や衝突を繰り返すために、粉塵や浮遊微粒子やガス状環境汚染物質が薬液気流（泡沫や霧）に取り込まれる。また、半径方向に運ばれた薬液気流が略円筒状チャンバー内壁面に付着して内壁面が濡れるので、半径方向に運ばれた粉塵や浮遊微粒子がトラップされる。したがって、含塵気流中に含まれる粉塵や浮遊微粒子やガス状環境汚染物質は、薬液水溶液により高効率で捕集される。
【００２１】
サイクロンを利用した含塵気流処理装置において、略円筒状チャンバー内での気流の旋回運動を妨げないように、含塵気流の導入及び薬液気流の吹付けが、それぞれ、略円筒状チャンバーの接線方向から行われる。
【００２２】
サイクロンを利用した含塵気流処理装置において、薬液気流と含塵気流とが略円筒状チャンバーの接線方向からそれぞれ別個に導入されてもよいが、薬液気流が含塵気流に対して予め吹付けられて予含塵薬液気流としたあと、予含塵薬液気流が略円筒状チャンバーの接線方向から導入される。したがって、略円筒状チャンバー内への導入部の数が少なくなるので、チャンバー内での気流の旋回運動が妨げられにくくなる。
【００２３】
好ましくは、サイクロンを利用した含塵気流処理装置の略円筒状チャンバーには、予含塵薬液気流が略円筒状チャンバー内に向けて旋回するに従って、その内径が小さくなるように、導入旋回部が形作られている。
【００２４】
上記構成によれば、導入部から略円筒状チャンバー内部に取り込まれるまでの経路すなわち導入旋回部がなだらかに変化しているので、予含塵薬液気流の乱れが少なく、予含塵薬液気流の流速の損失が少なくなる。
【００２５】
薬液吹付け装置が、含塵気流の向きを変える風向制御板の前及び／又は後に配置されている。
【００２６】
含塵気流が流れている経路の途中に、含塵気流の向きを変える風向制御板が設けられると、含塵気流が風向制御板に当って含塵気流の流れが乱される。風向制御板の前及び／又は後に薬液吹付け装置を配置すると、薬液気流と含塵気流とが接触する機会が増えるので、多量の含塵薬液気流が生成される。生成された含塵薬液気流同士が衝突したり、含塵薬液気流が風向制御板の壁面に衝突したりするので、含塵気流中に含まれる粉塵や浮遊微粒子やガス状環境汚染物質は、薬液水溶液により捕集される。
【００２７】
含塵気流処理装置の前及び／又は後には、他の集塵装置が配設されている。従来のサイクロン式集塵機や電気式集塵機に本発明の集塵機を組み込むことによって、従来の集塵機では除去しきれない浮遊微粒子やガス状環境汚染物質も除去することができる。
【００２８】
スラリー廃液回収装置は、スラリー廃液を固体成分と液体成分とに分離する金属フィルターを備えている。したがって、一般に処理方法の異なる固体成分と液体成分とは、別個に処理することができ、環境への負荷を低減させることができる。
【００２９】
界面活性剤として、例えば、アニオン系のアルファオレフィンスルホン酸ナトリウム塩、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム塩、ラウリル硫酸エステルナトリウム塩、アニオン系のポリオキシエチレンアルキルエーテル等の陰イオン界面活性剤が使用され、陰イオンの末端基を有する。陰イオン界面活性剤を含む薬液水溶液から生成される薬液気流は、全体としてマイナスに帯電している。一方、陽イオン流を浮遊微粒子に向けて噴流する陽イオン噴流手段を設けることによって、噴流した陽イオン流と結合した浮遊微粒子が、プラスに帯電する。マイナスに帯電した薬液気流とプラスに帯電した浮遊微粒子との間に静電引力が作用するので、薬液気流と浮遊微粒子とが結び付きやすくなる。したがって、薬液気流による浮遊微粒子の捕集能力が向上する。
【００３０】
現在のところ詳細なメカニズムは学術上十分に解明されていないが、薬液水溶液がアルカリ性である方が、浮遊微粒子の捕集能力が向上する。
【００３１】
好ましくは、薬液水溶液が結合剤をさらに含むことによって、粉塵や浮遊微粒子の捕集効率が向上する。結合剤としては、人体に対する毒性が低くて水溶液に溶解する高分子材料、例えば、ポリエチレングリコール、ポリビニルアルコール、メチルセルロース又は澱粉等が使用可能である。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しながら、本発明に係る集塵機について詳細に説明する。本発明に係る集塵機は、建造物解体工事現場や砕石現場や粉体製造工場等の作業中に発生する粉塵や浮遊微粒子やガス状環境汚染物質（ＮＨ_３，ＮＯ_ｘ，ＳＯ_２，ダイオキシン類）を集塵機内部に吸引・捕集したあと、清浄な空気を外部に放出するために使用される。
【００３３】
まず、図２を参照しながら、本発明の第１実施形態に係るサイクロン式集塵機２について説明する。
【００３４】
図２に示すように、サイクロン式集塵機２は、含塵気流処理装置１０と、含塵気流処理装置１０の直下に設けられたスラリー回収装置２０と、含塵気流処理装置１０に薬液水溶液を薬液気流として吹付ける薬液吹付け装置３０，４０とから構成されている。薬液吹付け装置は、薬液噴霧装置３０又は薬液泡沫吹き付け装置４０の少なくとも一方を含んでなる。
【００３５】
含塵気流処理装置１０は、上部が略円筒状で下部が先細に絞られた処理チャンバー１１と、円筒状の処理チャンバー１１の上部側壁に設けられた導入部１４、泡沫ノズル１６及び噴霧ノズル１７と、処理チャンバー１１の上壁面の中心に軸方向に延在する排気部１８とを備えている。導入部１４は略円筒状処理チャンバー１１の接線方向に延在するように設けられている。並列配置された泡沫ノズル１６及び噴霧ノズル１７は、導入部１４に対向するように略円筒状処理チャンバー１１の接線方向に延在するように設けられている。オプションとして、陽イオン噴流手段としてのイオナイザー５０を導入部１４に設けることができる。
【００３６】
イオナイザー５０は、浮遊微粒子に向けてプラスに帯電した粒子をコンプレッサーからの低圧圧縮空気によって噴出させて、粉塵や浮遊微粒子を陽イオンに帯電させるものである。ところで、界面活性剤として使用されるアルファスルホン酸ナトリウム塩は、アニオン系であり、陰イオンの末端基を有する。アルファスルホン酸ナトリウム塩を含む泡沫や霧は、全体としてマイナスに帯電している。したがって、プラスに帯電した粉塵や浮遊微粒子とマイナスに帯電した泡沫や霧との間に静電引力が作用するために、両者が結び付きやすくなり、捕集能力が向上する。
【００３７】
１流体型の泡沫ノズル１６には薬液泡沫吹き付け装置４０が接続されている。薬液泡沫吹き付け装置４０は、泡沫用薬液水溶液４６を貯蔵する泡沫用薬液タンク４２と、吸引部４７から吸い上げた泡沫用薬液水溶液４６を吐出部４８から吐出するポンプ４４と、泡沫ノズル１６に接続される泡沫用配管４９とを備えている。ポンプ４４と泡沫用配管４９との間には、泡沫用薬液水溶液４６と圧縮空気とを混合して泡沫を発生させる発泡器（不図示）が設けられている。
【００３８】
同様に、複数の２流体型の噴霧ノズル１７のそれぞれには薬液噴霧装置３０が接続されている。薬液噴霧装置３０は、噴霧用薬液水溶液３６を貯蔵する噴霧用薬液タンク３２と、吸引部３７から吸い上げられた噴霧用薬液３６を吐出部３８から吐出するポンプ３４と、噴霧ノズル１７に接続される噴霧用配管３９とを備えている。ポンプ３４と噴霧用配管３９との間には、噴霧用薬液水溶液３６と圧縮空気とを混合して霧を発生させる霧発生器（不図示）が設けられている。なお、噴霧ノズル１７は、１００μｍ程度の比較的大きな霧でよい場合には１流体型ノズルも使用することができる。圧縮空気及び薬液水溶液の圧力及び流量を調節することによって、霧サイズを比較的自由にコントロールでき、且つ、霧を５０μｍよりさらに微細化することのできる、２流体型ノズルが好ましい。
【００３９】
処理チャンバー１１の下部に位置する先細部には、スラリー回収装置２０が接続されている。スラリー回収装置２０は、略円筒状で下部が先細に絞られた回収チャンバー２１と、円筒部と先細部との境界に設けられた金属フィルター２４（孔径１００〜２００μｍ）と、先細部の下端に設けられた開閉用のバルブ２６と、バルブ２６の末端に設けられた排出部２８と、廃液５６を貯蔵する廃液回収容器５４とを備えている。
【００４０】
各薬液タンク３２，４２には、界面活性剤や結合剤等が調合された薬液水溶液が貯蔵されている。薬液水溶液は、捕集・除去すべき浮遊微粒子やガス状環境汚染物質に応じて、液の組成や濃度やｐＨ（水素イオン濃度）を泡沫用又は霧用として適宜個別に調合することもできるが、本実施形態では同じ組成や濃度やｐＨにしている。薬液水溶液としては、典型的には、界面活性剤として、例えば、ＡＯＳ（αオレフィンスルフォン酸ナトリウム塩）原液１（体積で）に対して、水１０００（体積で）が加えられた０．１体積％の薬液水溶液が使用される。
【００４１】
上記サイクロン式集塵機２の使用方法について説明する。
【００４２】
粉塵や浮遊微粒子やガス状環境汚染物質を含む高速（例えば２０〜２５ｍ／秒）の含塵気流６０が、処理チャンバー１１の略円筒状側壁面の接線方向に向けて導入部１４から導入される。含塵気流６０は集塵室１２の内部で旋回運動を行う。
【００４３】
ＡＯＳを０．１体積％含む薬液水溶液は、薬液気流、すなわち、泡沫ノズル１６から泡沫６２として、噴霧ノズル１７から霧６４として、それぞれ、処理チャンバー１１の略円筒状側壁面の接線方向に向けて吹き付けられる。
【００４４】
略円筒状の集塵室１２の内部では、含塵気流６０と、泡沫６２及び霧６４の形態で供給された薬液気流とが、略円筒状処理チャンバー１１内を旋回運動する。含塵気流６０中の固体成分（粉塵や浮遊微粒子）や薬液気流中の液体成分（泡沫６２や霧６４）や薬液気流中に溶解したガス状環境汚染物質は、遠心力によって半径方向に運ばれる。それとともに、各気流中の空気は略円筒状処理チャンバー１１の軸上向き方向に運ばれる。
【００４５】
含塵気流６０中の固体成分（粉塵や浮遊微粒子）と薬液気流中の液体成分（泡沫６２や霧６４）とが遠心力で半径方向に移動する過程において、両者が相互且つ頻繁に接触や衝突を繰り返すことによって、粉塵は主として泡沫６２に捕集され、浮遊微粒子は主として霧６４に捕集される。ガス状環境汚染物質は、泡沫６２及び霧６４に溶解して取り込まれる。また、半径方向に運ばれた薬液気流が処理チャンバー１１の内壁面に付着して内壁面が薬液水溶液で濡れるので、半径方向に運ばれた粉塵や浮遊微粒子やガス状環境汚染物質が薬液水溶液で濡れた内壁面にトラップされる。したがって、含塵気流中に含まれる粉塵や浮遊微粒子やガス状環境汚染物質は、薬液水溶液により高効率で捕集される。
【００４６】
各種塵埃（粉塵や浮遊微粒子やガス状環境汚染物質）が取り込まれた薬液気流は、含塵薬液気流となる。含塵気流処理装置内で、含塵薬液気流同士の衝突や、含塵薬液気流のチャンバー内壁面への衝突を繰り返すことによって、含塵薬液気流が凝結したスラリー廃液となる。スラリー廃液は、スラリー廃液回収装置２０で回収される。スラリー廃液回収装置２０のスラリー回収チャンバー２１では、金属フィルター２４によって、スラリー廃液の固体成分及び液体成分が、それぞれ、スラリー回収室２２及び廃液回収容器５４に、分離回収される。すなわち、集塵機２を長時間作動させたあと、固体スラリーがスラリー回収室２２に所定量堆積すると、固体スラリーが取り除かれる。同様に、先細部に溜まった廃液５６はバルブ２６を開いて廃液回収容器５４に溜められたあと、廃液５６は所定量溜められると取り除かれる。
【００４７】
本発明に係る集塵機２の効果を、以下のような方法で定量的に確認した。
【００４８】
すなわち、水単体を処理チャンバー１１に吹き付けた場合と、ＡＯＳを０．１体積％含む薬液水溶液を処理チャンバー１１に吹き付けた場合とを比較した。いずれの場合も、含塵気流６０の流入速度２０ｍ／秒、吹き付け気流量１５リットル／分、吹き付け液体量１リットル／時間である。そして、日本科学工業製の光散乱式の高感度デジタル粉塵計（モデル３４２３）を用いて、集塵機の捕集効率を測定した。その結果、水単体を吹き付けた場合、捕集効率が９２％であるのに対して、ＡＯＳを０．１体積％含む薬液水溶液を吹き付けた場合、捕集効率が９３％であった。この測定結果を詳細に分析すると、ＡＯＳを０．１体積％含む薬液水溶液を吹き付けた場合の方が、１μｍ前後の微粒子をよく捕集していた。
【００４９】
次に、図３を参照しながら、本発明の第２実施形態に係るサイクロン式集塵機２について説明する。図３は、集塵機２を上面から模式的に見た図である。
【００５０】
図３に示すように、導入部１４は、略円筒状処理チャンバー１１の接線方向に延在するように側壁面に配置されている。含塵気流処理装置１０の導入部１４において、処理チャンバー１１の直前に、泡沫ノズル１６及び噴霧ノズル１７が配置されている。泡沫ノズル１６及び噴霧ノズル１７は、導入部１４に対して斜め進行方向に向けて配置されている。したがって、泡沫ノズル１６及び噴霧ノズル１７から吹き出された薬液気流すなわち泡沫６２及び／又は霧６４と、含塵気流６０とが導入部１４で事前に混合されるが、この予混合によって含塵気流６０が乱れることほとんどない。導入部１４から導入された含塵気流６０は、集塵室１２の内部で高速で旋回運動して、上述した第１実施形態に係る集塵機２と同様に、含塵気流中に含まれる粉塵や浮遊微粒子やガス状環境汚染物質が薬液水溶液中に高効率で捕集される。
【００５１】
図４を参照しながら、本発明の第３実施形態に係るサイクロン式集塵機２について説明する。図４は、集塵機２を上面から模式的に見た図である。
【００５２】
図４に示すように、導入部１４は、略円筒状処理チャンバー１１の接線方向に延在するように側壁面に配置されている。含塵気流処理装置１０の導入部１４において、処理チャンバー１１の直前に、Ｌ字状に屈曲した泡沫ノズル１６及び噴霧ノズル１７が配置されている。Ｌ字状に屈曲した泡沫ノズル１６及び噴霧ノズル１７の一端が、導入部１４の内部に配置され、その吹き出し口が処理チャンバー１１の方を向いている。したがって、泡沫ノズル１６及び噴霧ノズル１７から吹き出された薬液気流すなわち泡沫６２及び／又は霧６４と、含塵気流６０とが導入部１４で事前に混合されるが、この予混合によって含塵気流６０が乱れることほとんどない。導入部１４から導入された予含塵薬液気流は、集塵室１２の内部で高速で旋回運動して、上述した第１実施形態に係る集塵機２と同様に、含塵気流中に含まれる粉塵や浮遊微粒子やガス状環境汚染物質が薬液水溶液中に高効率で捕集される。
【００５３】
図５を参照しながら、本発明の第４実施形態に係るサイクロン式集塵機２について説明する。図５は、集塵機２を上面から模式的に見た図である。
【００５４】
図５に示すように、導入部１４は、略円筒状処理チャンバー１１の接線方向に延在するように側壁面に配置されている。略円筒状チャンバー１１の上部には、含塵気流６０と泡沫６２及び／又は霧６４とが予め混合された予含塵薬液気流が、略円筒状チャンバー１１内に向けて旋回するに従って、その内径が小さくなる導入旋回部１５が形作られている。含塵気流処理装置１０の導入部１４において、処理チャンバー１１の直前に、泡沫ノズル１６及び噴霧ノズル１７が配置されている。泡沫ノズル１６及び噴霧ノズル１７は、導入部１４に対して斜め進行方向に向けて配置されている。したがって、泡沫ノズル１６及び噴霧ノズル１７から吹き出された薬液気流すなわち泡沫６２及び／又は霧６４と、含塵気流６０とが導入部１４で事前に混合されるが、この予混合によって含塵気流６０が乱れることほとんどない。導入部１４から導入された予含塵薬液気流は、導入旋回部１５に沿って集塵室１２の内部に導入されたあと、集塵室１２内部で高速で旋回運動して、上述した第１実施形態に係る集塵機２と同様に、含塵気流中に含まれる粉塵や浮遊微粒子やガス状環境汚染物質が薬液水溶液中に高効率で捕集される。
【００５５】
図６を参照しながら、本発明の第５実施形態に係るサイクロン式集塵機２について説明する。図６は、集塵機２を上面から模式的に見た図である。
【００５６】
図６に示すように、導入部１４は、略円筒状処理チャンバー１１の接線方向に延在するように側壁面に配置されている。略円筒状チャンバー１１の上部には、含塵気流６０と泡沫６２及び／又は霧６４とが予め混合された予含塵薬液気流が、略円筒状チャンバー１１内に向けて旋回するに従って、その内径が小さくなる導入旋回部１５が形作られている。含塵気流処理装置１０の導入部１４において、処理チャンバー１１の直前に、Ｌ字状に屈曲した泡沫ノズル１６及び噴霧ノズル１７が配置されている。Ｌ字状に屈曲した泡沫ノズル１６及び噴霧ノズル１７の一端が、導入部１４の内部に配置され、その吹き出し口が処理チャンバー１１の方を向いている。したがって、泡沫ノズル１６及び噴霧ノズル１７から吹き出された薬液気流すなわち泡沫６２及び／又は霧６４と、含塵気流６０とが導入部１４で事前に混合されるが、この予混合によって含塵気流６０が乱れることほとんどない。導入部１４から導入された予含塵薬液気流は、導入旋回部１５に沿って集塵室１２の内部に導入されたあと、集塵室１２内部で高速で旋回運動して、上述した第１実施形態に係る集塵機２と同様に、含塵気流６０中に含まれる粉塵や浮遊微粒子やガス状環境汚染物質が薬液水溶液中に高効率で捕集される。
【００５７】
次に、図７を参照しながら、本発明の第６実施形態に係る集塵機２について説明する。図７は、集塵機２を側面から模式的に見た図である。
【００５８】
集塵機２は、含塵気流６０を取り込む導入部７４と、含塵気流処理装置７０と、含塵気流処理装置７０の後方に配設された別の集塵装置８０（例えば、従来のサイクロン式集塵機や電気式集塵機）と、含塵気流処理装置７０と集塵装置８０とつなぐ連結部７５と、清浄な空気を外部に排気する排気部７８とを備えている。また、オプションとして、導入部７４にイオナイザー５０を配置することができる。
【００５９】
含塵気流処理装置７０は、導入部７４に連なる上部壁に設けられた風向制御板７１と、風向制御板７１の前及び／又は後に配置された薬液吹付け装置７６，７７と、下側に向けて先細に絞られた先細部と円筒部とからなる処理チャンバー７２と、バルブ２６と、排出部２６と、廃液回収容器５４とを備えている。大略斜め４５度下向きの角度で傾斜配置された風向制御板７１は、略水平方向に導入される含塵気流６０を略垂直下向きに流れを変える。
【００６０】
薬液吹付け装置７６，７７は、いずれも不図示の薬液タンクやポンプや圧縮空気や噴霧器や発泡器や配管等と、薬液水溶液を霧及び／又は泡沫の形態で吹付ける噴霧ノズル７７及び／又は泡沫ノズル７６とから構成されている。薬液吹付け装置７６，７７は、噴霧ノズル７７又は泡沫ノズル７６の少なくとも一方を含んでなる。
【００６１】
処理チャンバー７２の先細部と円筒部との境界部分に金属フィルター２４が配置されている。処理チャンバー７２の先細部は、固体スラリーを回収するスラリー回収部として使用される。処理チャンバー７２の円筒部はスラリー廃液を一時的に貯蔵する廃液回収部として使用される。
【００６２】
上記集塵機２の使用方法について説明する。
【００６３】
含塵気流６０が導入部７４から内部に取り込まれる経路の途中に、含塵気流６０の向きを変える風向制御板７１が設けられているので、含塵気流６０が風向制御板７１に当って含塵気流６０の流れが変わるとともに流れが乱される。風向制御板７１の前及び／又は後に薬液吹付け装置７６，７７が配置されているので、薬液気流すなわち薬液泡沫や薬液霧と、含塵気流とが接触する。その結果、薬液気流に含塵気流が混入された含塵薬液気流が生成される。生成された含塵薬液気流同士が衝突したり、含塵薬液気流が風向制御板７１の壁面に衝突したりするので、含塵気流中に含まれる粉塵や浮遊微粒子やガス状環境汚染物質は、含塵薬液気流として捕集されて、含塵薬液気流が凝結したスラリー廃液となる。
【００６４】
スラリー廃液は、処理チャンバー７２で回収される。金属フィルター２４を境界にして、スラリー廃液の固体成分及び液体成分が、それぞれ、先細部及び円筒部に、分離回収される。すなわち、集塵機２を長時間作動させたあと、先細部に堆積した固体スラリーは所定量になると取り除かれ、円筒部に溜まった廃液はバルブ２６を開いて廃液回収容器５４に溜められたあと、溜められた廃液５６は所定量になると取り除かれる。
【００６５】
含塵気流処理装置７０の後方には、他の集塵装置８０（例えば、従来のサイクロン式集塵機や電気式集塵機）が配設されている。含塵気流処理装置７０によって浮遊微粒子やガス状環境汚染物質が除去されているので、従来のサイクロン式集塵機や電気式集塵機に不足している浮遊微粒子やガス状環境汚染物質の集塵機能が補完される。
【００６６】
図８を参照しながら、本発明の第７実施形態に係る集塵機２について説明する。図８は、集塵機２を側面から模式的に見た図である。
【００６７】
図８に示した第７実施形態に係る集塵機２は、図７に示した第６実施形態に係る集塵機２と比較して、含塵気流処理装置７０と別の集塵装置８０との配置関係が異なっている。
【００６８】
すなわち、図８に示すように、集塵機２において、導入部７４の直後に別の集塵装置８０（例えば、従来のサイクロン式集塵機や電気式集塵機）が配置され、そのあとに続いて、含塵気流処理装置７０が配置されており、その他の構成は図７に示した第６実施形態に係る集塵機２と同じである。また、オプションとして、連結部７５にイオナイザー５０を配置することができる。
【００６９】
含塵気流処理装置７０の前方には、他の集塵装置８０（例えば、従来のサイクロン式集塵機や電気式集塵機）が配設されている。従来のサイクロン式集塵機や電気式集塵機で集塵されなかった浮遊微粒子やガス状環境汚染物質が、含塵気流処理装置７０によって除去される。
【００７０】
上記各実施形態において、図９に示すように、金属フィルター２４が垂直方向に延在するように処理チャンバー２１，７２の底部に配置することもできる。
【００７１】
また、詳細なメカニズムは不明であるが、薬液を薄める通常の水の代りに、水を電気分解したアルカリ電解水を使用すると、浮遊微粒子の捕集力が向上することが判明した。アルカリ電解水の水素イオン濃度（ｐＨ）が約８．５〜９であれば、浮遊微粒子の捕集力の向上と、殺菌消毒効果も得られた。
【００７２】
薬液水溶液に、水溶性結合剤としてのポリエチレングリコールを少量添加することができる。水溶性結合剤を添加することによって、浮遊微粒子同士の結合が容易になるので、浮遊微粒子の捕集効率が向上する。集塵処理後の空気は外部に排気されるので、結合剤が人に吸引される可能性があるので、人体に対する毒性が低くて水溶液に溶解する高分子材料、例えば、ポリエチレングリコール、ポリビニルアルコール、メチルセルロース又は澱粉等が使用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のサイクロンスクラバーを示す図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る集塵機を示す図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る集塵機を示す図である。
【図４】本発明の第３実施形態に係る集塵機を示す図である。
【図５】本発明の第４実施形態に係る集塵機を示す図である。
【図６】本発明の第５実施形態に係る集塵機を示す図である。
【図７】本発明の第６実施形態に係る集塵機を示す図である。
【図８】本発明の第７実施形態に係る集塵機を示す図である。
【図９】図２、７及び８で示した集塵機に使用されるスラリー回収容器の他の形態を示す図である。
【符号の説明】
２　集塵機
１０　含塵気流処理装置
１１　処理チャンバー
１２　集塵室
１４　導入部
１５　導入旋回部
１６　泡沫ノズル
１７　噴霧ノズル
１８　排気部
２０　スラリー回収装置
２１　回収チャンバー
２２　スラリー回収室
２４　金属フィルター
２６　バルブ
２８　排出部
３０　薬液噴霧装置
３２　噴霧用薬液タンク
３４　ポンプ
３６　噴霧用薬液
３７　吸引部
３８　吐出部
３９　噴霧用配管
４０　薬液泡沫吹き付け装置
４２　泡沫用薬液タンク
４４　ポンプ
４６　泡沫用薬液
４７　吸引部
４８　吐出部
４９　泡沫用配管
５０　イオナイザー
５４　廃液回収容器
５６　廃液
６０　含塵気流
６２　泡沫
６４　霧
６６　旋回気流
６８　浄化気流
７０　含塵気流処理装置
７１　風向制御板
７２　処理チャンバー
７４　導入部
７５　連結部
７６　泡沫ノズル
７７　噴霧ノズル
７８　排気部
８０　集塵装置[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a dust collector for removing dust and the like. More specifically, the present invention relates to a dust collector that efficiently collects suspended particulates which are generally generated and difficult to remove at a powder handling site such as a building demolition site or a waste disposal site.
[0002]
[Prior art]
At powder handling sites such as building demolition sites and waste disposal sites, fine particles harmful to the human body have been suspended in the air for a long time, and gaseous environmental pollutants such as harmful gases and dioxins have been scattered. I have.
[0003]
For example, it is common practice to remove suspended particles using a cyclone type dust collector. However, the conventional cyclone dust collector has the following problems.
[0004]
In principle, a conventional dry cyclone dust collector cannot collect suspended particulates having a particle size of less than 5 μm, and cannot collect gaseous environmental pollutants such as harmful gases and dioxins.
[0005]
A cyclone scrubber 110 as shown in FIG. 1 is used as a wet cyclone dust collector for collecting dust, suspended particulates and gaseous environmental pollutants.
[0006]
The cyclone scrubber 110 is provided with an axially extending spray pipe 116 below the center of the substantially cylindrical chamber 111 having a cyclone function, and extends tangentially below the substantially cylindrical chamber 111. A dust-containing airflow inlet 114 is provided.
[0007]
When the dust-containing airflow 160 is introduced at a high speed from the dust-containing airflow inlet 114 in the tangential direction of the substantially cylindrical chamber 111, the dust-containing airflow 160 rises while rotating inside the chamber 111. On the other hand, after the water 136 stored in the water storage tank 132 and the air are mixed by the pump 134, the aqueous airflow 162 is sprayed in a radial direction from a number of spray nozzles provided in the spray pipe 116. The aqueous stream 162 sprayed in the radial direction swirls inside the chamber 111 while contacting the dust-containing stream 160. At this time, dust and suspended particulates contained in the dust-containing airflow 160 are removed by collision with the aqueous airflow 162 and gaseous environmental pollutants are dissolved in the aqueous airflow 162.
[0008]
The aqueous stream 162 containing dust and the like collides with the inner wall of the chamber 111 by centrifugal force and condenses on the slurry wastewater, and then flows down along the inner wall. Slurry wastewater containing the collected dust and the like is collected in a waste liquid tank 154 and separated and collected into a solid component 122 and a liquid component 156. Further, the clean air is discharged to the outside from a discharge part 118 provided at an upper part of the substantially cylindrical chamber 111.
[0009]
However, the wet cyclone type dust collector 110 has the following problems.
[0010]
Since the aqueous airflow 162 from the spray pipe 116 disposed at the center of the substantially cylindrical chamber 111 is sprayed in the radial direction, the flow of the dust-containing airflow 160 rotating in the chamber 111 is disturbed. Therefore, the collection efficiency of suspended particulates and gaseous environmental pollutants contained in the dust-containing airflow 160 is reduced. In addition, since the wettability between the aqueous gas flow 162 of water alone and the floating particles is poor, the floating particles are repelled by the aqueous gas flow 162 and are not easily adsorbed to the aqueous gas flow 162. In addition, the suspended fine particles temporarily trapped on the wet inner wall surface of the substantially cylindrical chamber 111 are also separated. Therefore, the collection efficiency of the suspended particulates is low. In addition, a large amount of water needs to be sprayed because the water to be sprayed has a low ability to adhere floating particulates. Therefore, equipment and cost for treating a large amount of sprayed slurry wastewater are also required.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a dust collector that efficiently collects dust, suspended particulates, and gaseous environmental pollutants contained in a dust-containing airflow.
[0012]
[Means, actions and effects to solve the problem]
In order to solve the above technical problem, the present invention provides a chemical spraying device that sprays a chemical aqueous solution containing at least a surfactant as a chemical airflow, and bringing the chemical airflow into contact with the dust-containing airflow, thereby providing a chemical airflow. A dust-containing gas stream mixed with a dust-containing gas stream, and then, a dust-containing gas stream processing apparatus for condensing the dust-containing chemical stream to produce a slurry waste liquid, and a slurry waste liquid collecting apparatus for collecting the slurry waste liquid. The present invention provides a dust collector characterized by the following features.
[0013]
At fine powder handling sites such as building demolition sites and waste disposal sites, large-particle dust, suspended particles (having a particle size of less than approximately 10 μm) that float in the air and adversely affect the human body, harmful gases and dioxins And other gaseous environmental pollutants. The dust-containing airflow containing these dust, suspended particulates, and gaseous environmental pollutants is an object to be collected.
[0014]
Dust is a relatively large particle (having a particle size of greater than about 10 μm), and is therefore relatively easy to collect. However, since the suspended fine particles are very fine particles and have high surface tension, their collection is generally difficult.
[0015]
Since the chemical aqueous solution containing at least a surfactant has a small surface tension, it is easily wetted by the floating fine particles, that is, easily blends with the floating fine particles. Therefore, even suspended particles having a very small particle size and a large surface tension are taken in while having an affinity for a chemical solution containing a surfactant. The chemical solution aqueous solution is sprayed as a chemical solution gas stream in the form of mist and / or foam by the chemical solution spraying device against the dust-containing air stream.
[0016]
When the dust-containing gas stream comes into contact with the chemical liquid gas stream in the form of fog and / or foam, dust and suspended particulates collide with and are trapped in the chemical liquid gas stream, and gaseous environmental pollutants dissolve in the chemical liquid gas stream. Various dusts (dust, suspended particulates, and gaseous environmental pollutants) contained therein become a dust-containing chemical liquid stream taken into the chemical liquid stream. In the dust-containing airflow treatment device, when the dust-containing chemical gas flows collide with each other or when the dust-containing chemical liquid gas collides with the inner wall surface of the device, the dust-containing chemical gas flow condenses and becomes slurry waste liquid. The slurry waste liquid is collected by a slurry waste liquid recovery device.
[0017]
Therefore, dust, suspended particulates, and gaseous environmental pollutants contained in the dust-containing air stream are collected with high efficiency by the chemical solution. Since only a small amount of the chemical solution is required to be sprayed, the amount of generated slurry wastewater can be reduced, and the cost of the treatment equipment and equipment operation can be reduced.
[0018]
Preferably, the dust-containing airflow treatment device utilizes a cyclone.
[0019]
As the dust-containing airflow treatment device, a cyclone-type one in which a dust-containing airflow or a chemical liquid flow introduced into a substantially cylindrical chamber is swirled in the substantially cylindrical chamber is used. The cyclone transports solid components (dust and suspended particulates) in a dust-containing air stream, liquid components (chemical foam and a chemical mist) in a chemical stream, and gaseous environmental pollutants dissolved in the chemical stream in a radial direction by centrifugal force. At the same time, the air in each air stream is carried in the axial direction of the substantially cylindrical chamber. That is, the solid component and the liquid component in the airflow introduced into the dust-containing airflow treatment device and the air in each airflow are separated in different directions.
[0020]
The solid component (dust and suspended particulates) in the dust-containing airflow and the liquid component (foam and fog) in the chemical airflow repeat contact and collision in the process of moving in the radial direction, and have dissolved in the chemical airflow. Since gaseous environmental pollutants and liquid components (foams and fogs) in the chemical stream flow repeatedly contact and collide in the process of moving in the axial direction, dust and suspended particulates and gaseous environmental pollutants are exposed to the chemical stream (foam and mist). Fog). Further, the chemical liquid gas stream carried in the radial direction adheres to the inner wall surface of the substantially cylindrical chamber and wets the inner wall surface, so that the dust and floating particles carried in the radial direction are trapped. Therefore, dust, suspended particulates, and gaseous environmental pollutants contained in the dust-containing air stream are collected with high efficiency by the chemical solution.
[0021]
In a dust-containing airflow treatment device using a cyclone, introduction of a dust-containing airflow and spraying of a chemical liquid airflow are performed in a tangential direction of the substantially cylindrical chamber, respectively, so as not to hinder the swirling motion of the airflow in the substantially cylindrical chamber. Done from
[0022]
In the dust-containing airflow treatment device using a cyclone, the chemical liquid airflow and the dust-containing airflow may be separately introduced from the tangential direction of the substantially cylindrical chamber, but the chemical liquid airflow is previously blown to the dust-containing airflow. After the pre-dust-containing chemical liquid stream is formed, the pre-dust-containing chemical liquid stream is introduced from a tangential direction of the substantially cylindrical chamber. Therefore, the number of introduction portions into the substantially cylindrical chamber is reduced, so that the swirling motion of the airflow in the chamber is not easily hindered.
[0023]
Preferably, in the substantially cylindrical chamber of the dust-containing airflow treatment device utilizing a cyclone, as the pre-dust-containing chemical liquid airflow turns toward the inside of the substantially cylindrical chamber, an introduction turning portion is provided so that the inner diameter thereof becomes smaller. It is shaped.
[0024]
According to the above configuration, since the path from the introduction portion to the inside of the substantially cylindrical chamber, that is, the introduction swirling portion, is gently changing, the turbulence of the pre-dust containing chemical liquid flow is small, and the flow rate of the pre-dust containing chemical liquid flow is small. Loss is reduced.
[0025]
A chemical spraying device is arranged before and / or after the wind direction control plate that changes the direction of the dust-containing airflow.
[0026]
If a wind direction control plate that changes the direction of the dust-containing airflow is provided in the middle of the path in which the dust-containing airflow flows, the dust-containing airflow hits the wind direction control plate and disrupts the flow of the dust-containing airflow. If the chemical spraying device is arranged before and / or after the wind direction control plate, the chance of contact between the chemical liquid stream and the dust-containing gas stream increases, so that a large amount of the dust-containing chemical liquid stream is generated. Since the generated dust-containing chemical gas streams collide with each other or the dust-containing chemical liquid streams collide with the wall surface of the wind direction control plate, the dust, suspended particulates, and gaseous environmental pollutants contained in the dust-containing gas stream are removed from the chemical liquid. Collected by the aqueous solution.
[0027]
Another dust collecting device is provided before and / or after the dust-containing air flow treatment device. By incorporating the dust collector of the present invention into a conventional cyclone dust collector or electric dust collector, it is possible to remove suspended particulates and gaseous environmental pollutants that cannot be completely removed by the conventional dust collector.
[0028]
The slurry waste liquid recovery device includes a metal filter that separates the slurry waste liquid into a solid component and a liquid component. Therefore, generally, the solid component and the liquid component which are different in the treatment method can be treated separately, and the load on the environment can be reduced.
[0029]
As the surfactant, for example, anionic surfactants such as anionic alpha-olefinsulfonic acid sodium salt, linear alkylbenzenesulfonic acid sodium salt, lauryl sulfate sodium salt, anionic polyoxyethylene alkyl ether, and the like are used. It has an anionic terminal group. The chemical liquid gas stream generated from the chemical liquid aqueous solution containing the anionic surfactant is negatively charged as a whole. On the other hand, by providing the cation jetting means for jetting the cation flow toward the floating fine particles, the floating fine particles combined with the jetted cation flow are positively charged. Since the electrostatic attraction acts between the negatively charged chemical liquid airflow and the positively charged floating fine particles, the chemical liquid airflow and the floating fine particles are easily linked. Therefore, the ability to collect suspended particulates by the flow of the chemical solution is improved.
[0030]
At present, the detailed mechanism has not been satisfactorily elucidated scientifically, but the more alkaline the chemical solution, the better the ability to trap suspended particulates.
[0031]
Preferably, when the chemical solution further contains a binder, the collection efficiency of dust and suspended particulates is improved. As the binder, a polymer material having low toxicity to the human body and soluble in an aqueous solution, for example, polyethylene glycol, polyvinyl alcohol, methylcellulose or starch can be used.
[0032]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the dust collector according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The dust collector according to the present invention includes dust, suspended particulates, and gaseous environmental pollutants (NH) generated during work at a building demolition work site, a crushed stone site, a powder manufacturing plant, or the like. ₃ , NO _x , SO ₂ , Dioxins) are sucked and collected inside the dust collector, and then used to discharge clean air to the outside.
[0033]
First, a cyclone type dust collector 2 according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
[0034]
As shown in FIG. 2, the cyclone dust collector 2 includes a dust-containing airflow treatment device 10, a slurry recovery device 20 provided immediately below the dust-containing airflow treatment device 10, and a chemical solution that is supplied to the dust-containing airflow treatment device 10. It is composed of chemical liquid spraying devices 30 and 40 that spray as an air flow. The chemical spray device includes at least one of the chemical spray device 30 and the chemical foam spray device 40.
[0035]
The dust-containing airflow treatment device 10 includes a processing chamber 11 having a substantially cylindrical upper portion and a tapered lower portion, an introduction portion 14 provided on an upper side wall of the cylindrical processing chamber 11, a foam nozzle 16, and a spray nozzle 17. And an exhaust part 18 extending in the axial direction at the center of the upper wall surface of the processing chamber 11. The introduction section 14 is provided so as to extend in a tangential direction of the substantially cylindrical processing chamber 11. The foam nozzle 16 and the spray nozzle 17 arranged in parallel are provided so as to extend in a tangential direction of the substantially cylindrical processing chamber 11 so as to face the introduction portion 14. Optionally, an ionizer 50 as a positive ion jetting means can be provided in the introduction section 14.
[0036]
The ionizer 50 discharges positively charged particles toward the floating fine particles with low-pressure compressed air from a compressor to charge the dust and the floating fine particles with cations. By the way, sodium alpha sulfonate used as a surfactant is anionic and has an anionic terminal group. Foams and fogs containing alpha sodium sulfonate are generally negatively charged. Accordingly, since electrostatic attraction acts between the positively charged dust or floating particles and the negatively charged foam or fog, the two are easily connected to each other, and the trapping ability is improved.
[0037]
The one-fluid foam nozzle 16 is connected to a chemical foam spraying device 40. The chemical foam spraying device 40 is connected to the foam chemical tank 42 for storing the foam chemical aqueous solution 46, the pump 44 for discharging the foam chemical aqueous solution 46 sucked from the suction unit 47 from the discharge unit 48, and the foam nozzle 16. Foam piping 49. Between the pump 44 and the foam piping 49, a foaming device (not shown) that mixes the foam chemical solution 46 and compressed air to generate foam is provided.
[0038]
Similarly, a chemical spray device 30 is connected to each of the plurality of two-fluid spray nozzles 17. The chemical spraying device 30 is connected to a spray chemical tank 32 for storing a spray chemical aqueous solution 36, a pump 34 for discharging the spray chemical 36 sucked up from the suction unit 37 from a discharge unit 38, and the spray nozzle 17. And a spray pipe 39. A mist generator (not shown) is provided between the pump 34 and the spray pipe 39 to mix the spray chemical solution 36 and compressed air to generate mist. The spray nozzle 17 may be a one-fluid nozzle if a relatively large mist of about 100 μm is sufficient. A two-fluid nozzle capable of relatively freely controlling the size of the mist by adjusting the pressure and the flow rate of the compressed air and the aqueous solution of the chemical solution and capable of further reducing the size of the mist to less than 50 μm is preferable.
[0039]
A slurry collecting device 20 is connected to a tapered portion located at a lower portion of the processing chamber 11. The slurry recovery device 20 includes a recovery chamber 21 having a substantially cylindrical shape and a tapered lower portion, a metal filter 24 (pore diameter 100 to 200 μm) provided at the boundary between the cylindrical portion and the tapered portion, and a lower end of the tapered portion. The apparatus includes an opening / closing valve 26 provided, a discharge unit 28 provided at an end of the valve 26, and a waste liquid collecting container 54 for storing a waste liquid 56.
[0040]
Each of the chemical liquid tanks 32 and 42 stores a chemical liquid aqueous solution in which a surfactant, a binder and the like are prepared. The chemical solution can be individually prepared as appropriate for the composition or concentration and the pH (hydrogen ion concentration) of the liquid for foam or fog, depending on the suspended particulates and gaseous environmental pollutants to be collected and removed. In this embodiment, the same composition, concentration, and pH are used. Typically, the aqueous solution of a chemical solution is a surfactant, for example, 0.1 volume of water (by volume) added to 1 (by volume) of a stock solution of AOS (α-olefin sulfonate sodium salt). % Chemical solution is used.
[0041]
A method of using the cyclone type dust collector 2 will be described.
[0042]
A high-speed (for example, 20 to 25 m / sec) dust-containing gas flow 60 containing dust, suspended particulates, and gaseous environmental pollutants is introduced from the introduction portion 14 in a tangential direction of the substantially cylindrical side wall surface of the processing chamber 11. . The dust-containing airflow 60 performs a swirling motion inside the dust collection chamber 12.
[0043]
A chemical solution containing 0.1% by volume of AOS is a chemical solution stream, that is, a foam 62 from the foam nozzle 16 and a mist 64 from the spray nozzle 17, respectively, in the tangential direction of the substantially cylindrical side wall surface of the processing chamber 11. Sprayed.
[0044]
Inside the substantially cylindrical dust collection chamber 12, the dust-containing airflow 60 and the chemical liquid airflow supplied in the form of the foam 62 and the mist 64 swirl within the substantially cylindrical processing chamber 11. Solid components (dust and suspended particulates) in the dust-containing gas stream 60, liquid components (foam 62 and fog 64) in the chemical liquid stream, and gaseous environmental pollutants dissolved in the chemical liquid stream are carried in the radial direction by centrifugal force. . At the same time, the air in each airflow is carried in the axially upward direction of the substantially cylindrical processing chamber 11.
[0045]
In the process in which the solid component (dust and suspended fine particles) in the dust-containing airflow 60 and the liquid component (foam 62 and fog 64) in the chemical liquid airflow move in the radial direction by centrifugal force, they mutually and frequently contact and collide with each other. Is repeated, the dust is mainly collected in the foam 62, and the suspended particulates are mainly collected in the fog 64. The gaseous environmental pollutants are dissolved and taken into the foam 62 and the mist 64. Further, since the chemical liquid gas stream carried in the radial direction adheres to the inner wall surface of the processing chamber 11 and the inner wall surface is wetted with the chemical solution solution, the dust, suspended fine particles and gaseous environmental pollutants carried in the radial direction are removed by the chemical solution solution. Trapped on the wet inner wall. Therefore, dust, suspended particulates, and gaseous environmental pollutants contained in the dust-containing air stream are collected with high efficiency by the chemical solution.
[0046]
The chemical liquid stream in which various dusts (dust, suspended particulates, and gaseous environmental pollutants) are taken in becomes a dust-containing chemical stream. In the dust-containing airflow treatment device, the collision between the dust-containing chemical liquid streams and the collision of the dust-containing chemical liquid stream with the inner wall surface of the chamber is repeated, and the dust-containing chemical liquid stream becomes a condensed slurry waste liquid. The slurry waste liquid is collected by the slurry waste liquid collecting device 20. In the slurry recovery chamber 21 of the slurry waste liquid recovery apparatus 20, the solid component and the liquid component of the slurry waste liquid are separated and recovered by the metal filter 24 into the slurry recovery chamber 22 and the waste liquid recovery container 54, respectively. That is, after operating the dust collector 2 for a long time, when a predetermined amount of solid slurry is deposited in the slurry collection chamber 22, the solid slurry is removed. Similarly, after the waste liquid 56 accumulated in the tapered portion is accumulated in the waste liquid collection container 54 by opening the valve 26, the waste liquid 56 is removed when a predetermined amount is accumulated.
[0047]
The effect of the dust collector 2 according to the present invention was quantitatively confirmed by the following method.
[0048]
That is, a comparison was made between the case where water alone was sprayed on the processing chamber 11 and the case where a chemical solution containing 0.1% by volume of AOS was sprayed on the processing chamber 11. In any case, the inflow speed of the dust-containing airflow 60 was 20 m / sec, the blowing air flow rate was 15 liter / min, and the spraying liquid amount was 1 liter / hour. Then, the collection efficiency of the dust collector was measured using a high-sensitivity digital dust meter (model 3423) manufactured by Nippon Kagaku Kogyo Kogyo KK. As a result, when water alone was sprayed, the collection efficiency was 92%, whereas when a chemical solution containing 0.1% by volume of AOS was sprayed, the collection efficiency was 93%. When this measurement result was analyzed in detail, it was found that fine particles of about 1 μm were better collected when the chemical solution containing 0.1% by volume of AOS was sprayed.
[0049]
Next, a cyclone type dust collector 2 according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a diagram schematically illustrating the dust collector 2 as viewed from above.
[0050]
As shown in FIG. 3, the introduction portion 14 is disposed on the side wall surface so as to extend in a tangential direction of the substantially cylindrical processing chamber 11. In the introduction portion 14 of the dust-containing airflow treatment device 10, a foam nozzle 16 and a spray nozzle 17 are arranged immediately before the treatment chamber 11. The foam nozzle 16 and the spray nozzle 17 are arranged obliquely with respect to the introduction section 14 in the traveling direction. Therefore, the chemical liquid gas stream blown out from the foam nozzle 16 and the spray nozzle 17, that is, the foam 62 and / or the mist 64, and the dust-containing gas stream 60 are mixed in advance in the introduction section 14. Is rarely disturbed. The dust-containing airflow 60 introduced from the introduction part 14 makes a high-speed swirling motion inside the dust collection chamber 12, and, like the dust collector 2 according to the above-described first embodiment, the dust contained in the dust-containing airflow 60. Suspended particulates and gaseous environmental pollutants are trapped in the chemical solution with high efficiency.
[0051]
A cyclone type dust collector 2 according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a diagram schematically illustrating the dust collector 2 as viewed from above.
[0052]
As shown in FIG. 4, the introduction section 14 is disposed on the side wall surface so as to extend in a tangential direction of the substantially cylindrical processing chamber 11. In the introduction portion 14 of the dust-containing airflow treatment device 10, an L-shaped foam nozzle 16 and a spray nozzle 17 are disposed immediately before the treatment chamber 11. One ends of the L-shaped foam nozzle 16 and the spray nozzle 17 are disposed inside the introduction portion 14, and the outlets thereof face the processing chamber 11. Therefore, the chemical liquid gas stream blown out from the foam nozzle 16 and the spray nozzle 17, that is, the foam 62 and / or the mist 64, and the dust-containing gas stream 60 are mixed in advance in the introduction unit 14. Is rarely disturbed. The pre-dust-containing chemical liquid stream introduced from the introduction part 14 is swirled at a high speed inside the dust collecting chamber 12, and the dust contained in the dust-containing air stream is similar to the dust collector 2 according to the above-described first embodiment. And suspended particulates and gaseous environmental pollutants are collected with high efficiency in the chemical solution.
[0053]
A cyclone type dust collector 2 according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a diagram schematically illustrating the dust collector 2 as viewed from above.
[0054]
As shown in FIG. 5, the introduction portion 14 is disposed on the side wall surface so as to extend in a tangential direction of the substantially cylindrical processing chamber 11. In the upper part of the substantially cylindrical chamber 11, as the pre-dusted chemical liquid stream in which the dust-containing air stream 60 and the foam 62 and / or the mist 64 are previously mixed is swirled into the substantially cylindrical chamber 11, its inner diameter is increased. Is formed. In the introduction portion 14 of the dust-containing airflow treatment device 10, a foam nozzle 16 and a spray nozzle 17 are arranged immediately before the treatment chamber 11. The foam nozzle 16 and the spray nozzle 17 are arranged obliquely with respect to the introduction section 14 in the traveling direction. Therefore, the chemical liquid gas stream blown out from the foam nozzle 16 and the spray nozzle 17, that is, the foam 62 and / or the mist 64, and the dust-containing gas stream 60 are mixed in advance in the introduction unit 14. Is rarely disturbed. The pre-dust-containing chemical liquid stream introduced from the introduction section 14 is introduced into the dust collection chamber 12 along the introduction swirl section 15 and then swirls at a high speed inside the dust collection chamber 12, thereby causing the first first-mentioned liquid to flow. As in the dust collector 2 according to the embodiment, dust, suspended particulates, and gaseous environmental pollutants contained in the dust-containing airflow are efficiently collected in the chemical solution.
[0055]
A cyclone type dust collector 2 according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a diagram schematically illustrating the dust collector 2 as viewed from above.
[0056]
As shown in FIG. 6, the introduction portion 14 is disposed on the side wall surface so as to extend in a tangential direction of the substantially cylindrical processing chamber 11. In the upper part of the substantially cylindrical chamber 11, as the pre-dusted chemical liquid stream in which the dust-containing air stream 60 and the foam 62 and / or the mist 64 are previously mixed is swirled into the substantially cylindrical chamber 11, its inner diameter is increased. Is formed. In the introduction portion 14 of the dust-containing airflow treatment device 10, an L-shaped foam nozzle 16 and a spray nozzle 17 are disposed immediately before the treatment chamber 11. One ends of the L-shaped foam nozzle 16 and the spray nozzle 17 are disposed inside the introduction portion 14, and the outlets thereof face the processing chamber 11. Therefore, the chemical liquid gas stream blown out from the foam nozzle 16 and the spray nozzle 17, that is, the foam 62 and / or the mist 64, and the dust-containing gas stream 60 are mixed in advance in the introduction unit 14. Is rarely disturbed. The pre-dust-containing chemical liquid stream introduced from the introduction section 14 is introduced into the dust collection chamber 12 along the introduction swirl section 15 and then swirls at a high speed inside the dust collection chamber 12, thereby causing the first first-mentioned liquid to flow. As with the dust collector 2 according to the embodiment, dust, suspended particulates, and gaseous environmental pollutants contained in the dust-containing airflow 60 are collected with high efficiency in the chemical solution.
[0057]
Next, a dust collector 2 according to a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a view schematically showing the dust collector 2 from a side.
[0058]
The dust collector 2 includes an introduction portion 74 that takes in the dust-containing airflow 60, a dust-containing airflow treatment device 70, and another dust-collection device 80 disposed behind the dust-containing airflow treatment device 70 (for example, a conventional cyclone-type dust collector). And an electric dust collector), a connecting portion 75 that connects the dust-containing airflow treatment device 70 and the dust collecting device 80, and an exhaust portion 78 that exhausts clean air to the outside. As an option, the ionizer 50 can be arranged in the introduction section 74.
[0059]
The dust-containing airflow treatment device 70 includes a wind direction control plate 71 provided on an upper wall connected to the introduction unit 74, chemical solution spraying devices 76 and 77 disposed before and / or after the wind direction control plate 71, A processing chamber 72 having a tapered portion and a cylindrical portion tapered down, a valve 26, a discharge unit 26, and a waste liquid collecting container 54 are provided. The wind direction control plate 71 inclined and disposed at an angle of approximately 45 degrees downward changes the dust-containing airflow 60 introduced in a substantially horizontal direction substantially vertically downward.
[0060]
The chemical spraying devices 76 and 77 each include a chemical tank (not shown), a pump, compressed air, a sprayer, a foaming device, piping, and the like, and a spray nozzle 77 and / or a spray nozzle that sprays the chemical solution in the form of mist and / or foam. And a foam nozzle 76. The chemical spraying devices 76 and 77 include at least one of the spray nozzle 77 and the foam nozzle 76.
[0061]
The metal filter 24 is disposed at the boundary between the tapered portion of the processing chamber 72 and the cylindrical portion. The tapered portion of the processing chamber 72 is used as a slurry collecting section for collecting a solid slurry. The cylindrical portion of the processing chamber 72 is used as a waste liquid recovery unit for temporarily storing slurry waste liquid.
[0062]
A method of using the dust collector 2 will be described.
[0063]
Since the wind direction control plate 71 for changing the direction of the dust-containing airflow 60 is provided in the middle of the path where the dust-containing airflow 60 is taken in from the introduction section 74, the dust-containing airflow 60 hits the wind direction control plate 71 and is contained. The flow of the dust current 60 changes and the flow is disturbed. Since the chemical spraying devices 76 and 77 are disposed before and / or after the wind direction control plate 71, the chemical liquid stream, that is, the chemical liquid foam or the chemical liquid mist, comes into contact with the dust-containing gas stream. As a result, a dust-containing chemical liquid stream in which the dust-containing gas stream is mixed with the chemical liquid gas stream is generated. Since the generated dust-containing chemical gas streams collide with each other, or the dust-containing chemical liquid streams collide with the wall surface of the wind direction control plate 71, the dust and suspended particulates and gaseous environmental pollutants contained in the dust-containing gas stream are: The dust-containing chemical stream is collected as a dust-containing chemical stream and becomes a slurry waste liquid in which the dust-containing chemical stream is condensed.
[0064]
The slurry waste liquid is collected in the processing chamber 72. With the metal filter 24 as a boundary, the solid component and the liquid component of the slurry waste liquid are separated and collected in a tapered portion and a cylindrical portion, respectively. That is, after the dust collector 2 has been operated for a long time, the solid slurry accumulated in the tapered portion is removed when a predetermined amount is reached, and the waste liquid accumulated in the cylindrical portion is opened in the valve 26 and accumulated in the waste liquid collection container 54, and then accumulated. The waste liquid 56 is removed when a predetermined amount is reached.
[0065]
Behind the dust-containing airflow treatment device 70, another dust collector 80 (for example, a conventional cyclone dust collector or electric dust collector) is provided. Since the suspended particulates and gaseous environmental pollutants are removed by the dust-containing airflow treatment device 70, the function of collecting the suspended particulates and gaseous environmental pollutants that are lacking in the conventional cyclone type dust collector and electric dust collector is complemented. You.
[0066]
A dust collector 2 according to a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a diagram schematically illustrating the dust collector 2 from a side.
[0067]
The dust collector 2 according to the seventh embodiment illustrated in FIG. 8 is different from the dust collector 2 according to the sixth embodiment illustrated in FIG. 7 in the arrangement relationship between the dust-containing airflow treatment device 70 and another dust collector 80. Are different.
[0068]
That is, as shown in FIG. 8, in the dust collector 2, another dust collector 80 (for example, a conventional cyclone-type dust collector or an electric dust collector) is disposed immediately after the introduction unit 74, and thereafter, a dust-containing device is provided. An airflow treatment device 70 is arranged, and other configurations are the same as those of the dust collector 2 according to the sixth embodiment shown in FIG. Further, as an option, the ionizer 50 can be arranged in the connecting portion 75.
[0069]
In front of the dust-containing airflow treatment device 70, another dust collector 80 (for example, a conventional cyclone dust collector or electric dust collector) is provided. The suspended particulates and gaseous environmental pollutants that have not been collected by the conventional cyclone type dust collector or electric dust collector are removed by the dust-containing airflow treatment device 70.
[0070]
In each of the above embodiments, as shown in FIG. 9, the metal filter 24 may be arranged at the bottom of the processing chambers 21 and 72 so as to extend in the vertical direction.
[0071]
Although the detailed mechanism is unknown, it has been found that the use of alkaline electrolyzed water obtained by electrolyzing water in place of ordinary water for diluting a chemical solution improves the ability to trap suspended particulates. When the hydrogen ion concentration (pH) of the alkaline electrolyzed water was about 8.5 to 9, an improvement in the ability to collect suspended particles and a sterilization / disinfection effect were also obtained.
[0072]
A small amount of polyethylene glycol as a water-soluble binder can be added to the chemical solution. The addition of the water-soluble binder facilitates the bonding between the suspended fine particles, so that the collection efficiency of the suspended fine particles is improved. Since the air after the dust collection process is exhausted to the outside, since the binder may be sucked into a human, a polymer material having low toxicity to the human body and soluble in an aqueous solution, for example, polyethylene glycol, polyvinyl alcohol, Methylcellulose or starch can be used.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a conventional cyclone scrubber.
FIG. 2 is a view showing a dust collector according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a view showing a dust collector according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a view showing a dust collector according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a view showing a dust collector according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a view showing a dust collector according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a view showing a dust collector according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a view showing a dust collector according to a seventh embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a view showing another embodiment of the slurry collection container used in the dust collector shown in FIGS. 2, 7, and 8;
[Explanation of symbols]
2 dust collector
10 Dust-containing airflow treatment device
11 Processing chamber
12 Dust collection room
14 Introduction
15 Introduction swivel
16 Foam nozzle
17 Spray nozzle
18 Exhaust section
20 Slurry recovery device
21 Collection chamber
22 Slurry recovery room
24 Metal Filter
26 valve
28 Discharge unit
30 Chemical spray device
32 Chemical liquid tank for spraying
34 pump
36 Chemicals for spraying
37 Suction unit
38 Discharge section
39 Piping for spraying
40 Chemical liquid foam spraying device
42 Chemical liquid tank for foam
44 pump
46 Liquid chemical for foam
47 Suction unit
48 Discharge section
49 Piping for foam
50 Ionizer
54 Waste liquid collection container
56 Waste liquid
60 dust-containing airflow
62 Foam
64 fog
66 Swirling airflow
68 Purification airflow
70 Dust-containing airflow treatment device
71 Wind direction control board
72 Processing chamber
74 Introduction
75 Connection
76 Foam nozzle
77 spray nozzle
78 Exhaust section
80 Dust collector

Claims

少なくとも界面活性剤を含む薬液水溶液を薬液気流として吹付ける薬液吹付け装置と、
含塵気流に対して薬液気流を接触させて、薬液気流と含塵気流とが混合した含塵薬液気流としたあと、該含塵薬液気流を凝結させてスラリー廃液とする含塵気流処理装置と、
前記スラリー廃液を回収するスラリー廃液回収装置とを備えることを特徴とする集塵機。A chemical spraying device that sprays a chemical aqueous solution containing at least a surfactant as a chemical liquid stream,
A dust-containing gas stream is brought into contact with the dust-containing gas stream to form a dust-containing chemical stream mixed with the chemical liquid stream and the dust-containing gas stream. ,
A dust collector, comprising: a slurry waste liquid collecting device that collects the slurry waste liquid.

前記含塵気流処理装置がサイクロンを利用していることを特徴とする、請求項１記載の集塵機。The dust collector according to claim 1, wherein the dust-containing airflow treatment device utilizes a cyclone.

前記サイクロンを利用した含塵気流処理装置において、含塵気流の導入及び薬液気流の吹付けが、それぞれ、略円筒状チャンバーの接線方向から行われることを特徴とする、請求項２記載の集塵機。The dust collector according to claim 2, wherein in the dust-containing airflow treatment device using the cyclone, the introduction of the dust-containing airflow and the spraying of the chemical liquid airflow are respectively performed from a tangential direction of the substantially cylindrical chamber.

前記サイクロンを利用した含塵気流処理装置において、薬液気流が含塵気流に対して予め吹付けられて予含塵薬液気流としたあと、予含塵薬液気流が略円筒状チャンバーの接線方向から導入されることを特徴とする、請求項２記載の集塵機。In the dust-containing airflow treatment device using the cyclone, the chemical liquid gas stream is blown in advance to the dust-containing gas stream to form a pre-dust-containing chemical liquid stream, and then the pre-dust-containing chemical liquid stream is introduced from a tangential direction of the substantially cylindrical chamber. The dust collector according to claim 2, wherein the dust is collected.

前記サイクロンを利用した含塵気流処理装置の略円筒状チャンバーには、予含塵薬液気流が略円筒状チャンバー内に向けて旋回するに従って、その内径が小さくなるように、導入旋回部が形作られていることを特徴とする、請求項４記載の集塵機。In the substantially cylindrical chamber of the dust-containing airflow treatment device using the cyclone, an introduction swirling portion is formed so that the inner diameter becomes smaller as the pre-dust-containing chemical liquid airstream turns toward the substantially cylindrical chamber. The dust collector according to claim 4, characterized in that:

前記薬液吹付け装置が、含塵気流の向きを変える風向制御板の前及び／又は後に配置されていることを特徴とする、請求項１記載の集塵機。The dust collector according to claim 1, wherein the chemical spraying device is disposed before and / or after a wind direction control plate that changes a direction of a dust-containing airflow.

前記含塵気流処理装置の前及び／又は後には、他の集塵装置が配設されていることを特徴とする、請求項６記載の集塵機。The dust collector according to claim 6, wherein another dust collector is provided before and / or after the dust-containing airflow treatment device.

スラリー廃液回収装置は、スラリー廃液を固体成分と液体成分とに分離する金属フィルターを備えていることを特徴とする、請求項１記載の集塵機。The dust collector according to claim 1, wherein the slurry waste liquid recovery device includes a metal filter that separates the slurry waste liquid into a solid component and a liquid component.

前記界面活性剤として陰イオン界面活性剤が使用されるとともに、陽イオン流を浮遊微粒子に向けて噴流する陽イオン噴流手段をさらに備えていることを特徴とする、請求項１記載の集塵機。The dust collector according to claim 1, wherein an anionic surfactant is used as the surfactant, and further comprising a cation jetting means for jetting a cation stream toward the suspended particulates.

前記薬液水溶液がアルカリ性であることを特徴とする、請求項１記載の集塵機。The dust collector according to claim 1, wherein the chemical solution is alkaline.

前記薬液水溶液が結合剤をさらに含むことを特徴とする、請求項１記載の集塵機。The dust collector according to claim 1, wherein the chemical solution further includes a binder.