JPH1099642A - ガス浄化装置 - Google Patents

ガス浄化装置

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JPH1099642A
JPH1099642A JP8261603A JP26160396A JPH1099642A JP H1099642 A JPH1099642 A JP H1099642A JP 8261603 A JP8261603 A JP 8261603A JP 26160396 A JP26160396 A JP 26160396A JP H1099642 A JPH1099642 A JP H1099642A
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JP
Japan
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gas
absorbing
underwater
culture
photosynthetic
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Pending
Application number
JP8261603A
Other languages
English (en)
Inventor
Kunihiro Asanuma
邦広 浅沼
Yasushi Takatsu
恭 高津
Tatsuro Fujii
達郎 藤居
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPH1099642A publication Critical patent/JPH1099642A/ja
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    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters

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  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】微細な水中光合成生物または脱窒菌を用いたガ
ス浄化装置で、培養温度をヒートポンプを用いて温度制
御を行うことにより、エネルギの低減を図るガス浄化装
置を提供する。 【解決手段】ガス浄化装置は煤塵,ガス中のNOx のN
2 への酸化プロセスと、ガス中の除塵プロセスと、酸
化されたNO2 の中性またはアルカリ性の吸収液への吸
収プロセスと、NO2 を吸収した吸収液を、光合成を行
う微細な水中光合成生物あるいは脱窒菌の培養液に導入
し、液中の吸収NO2 がイオン化した硝酸系イオンを微
細な水中光合成生物の光合成作用による生物固定化プロ
セスあるいは脱窒プロセスと、増殖した微細生物の回収
プロセスとを含み、培養部の温度制御用熱源としてヒー
トポンプを使用する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はガス浄化装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】近年、交通量の増加に伴い、自動車トン
ネル,交差点,屋内駐車場,高速道路等の特に交通量の
頻繁な場所、すなわち自動車の排気ガスの濃度の高くな
る場所で、ガス中の煤塵,NOx の処理が問題となって
いる。従来、自動車トンネル等では、送風機を用いてト
ンネル内部のガスをトンネル外に排出する、あるいは付
帯設備として電気除塵機を用いて、煤塵を取り除くとい
う方法がとられていた。しかし、環境問題に対する意識
の高まりにより、自動車トンネル等の低濃度のNOx
対しても、対策の必要性が生じている。低濃度の脱硝技
術に対する公知例としては、特開平5−192535 号,特開
平4−250822 号公報が存在する。両公知例ともに基本的
に、吸着剤にNOx を吸着させ、吸着したNOx を脱離
して還元剤により窒素と水に還元することによってガス
の浄化を行うというシステムである。これらのシステム
は、吸着剤が複数にモジュール化されており、大半のモ
ジュールは吸着剤にNOx を吸着させるモジュールとな
っており、一部のモジュールはNOx の吸着量が所定の
値に増したところで吸着したNOx を脱離して、高濃度
に濃縮したNOx を形成し、その高濃度のNOx を、還
元触媒を用いて選択接触還元により窒素と水に還元する
モジュールになっている。吸着を行っているモジュール
は吸着剤のNOx 吸着量が所定値に達したところで還元
を行うモジュールに切り替えられ、また還元の終了した
モジュールは、吸着を行うモジュールに切り替えられ、
これらが順に連続的に行われることによって吸着剤のN
x 吸着,再生を連続的に行うことを可能としている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来の方法では、吸着
剤の脱離に要するエネルギが非常に大きい。また、一般
的な市販のバイオリアクタにおける温度制御のように、
ヒータ等の温度調節装置を用いる場合、温度上昇をさせ
るためのエネルギが大きいとの問題点がある。
【0004】本発明の目的は、従来方式では考慮されて
いなかった培養槽内の生物の育成に必要な水温の温度制
御方法を提供すると共に、ヒータ等を採用する場合の欠
点である、温度上昇に必要なエネルギを低減することが
できるガス浄化装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明のガス浄化装置
は、自然に存在する水中の微細な水中光合成生物を用
い、その光合成を利用することによりNOx の除去を図
っている。従って、従来のNOx 除去に用いられていた
吸着剤を使う方法に比較して、装置コストを下げること
ができる。従来の吸着剤を使用したNOx 除去方法のよ
うに、吸着剤に付着したNOx を脱離するために、吸着
剤を高温にあるいは減圧する必要がなく、そのエネルギ
を必要としないのでランニングコストが低減できる。
【0006】また、培養部の加熱部にはヒートポンプ機
構を使用するので、ヒータ等の加熱機器を使用するより
もランニングコストを低減することができる。
【0007】また、培養部のNO2 処理量に応じた温度
制御を行うので、吸収液に含有する硝酸系イオン濃度の
変動に対応することができ、一定の処理性能を維持する
ことができる。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面を用
いて説明する。図1は本発明を最もよく表すガス浄化装
置の図である。ガス1は煤塵,NOx を含む空気であ
り、ブロワ17によりガス入口2より装置に吸引され
る。吸引されたガス1はNOx 酸化手段3によりガス中
のNOx の一部または全部がNO2 に酸化される。通
常、水溶液はNO2 に対しては吸収しやすいが、NOは
吸収しにくい。しかし、吸収性能が優れており、NO2
に酸化しなくても十分、吸収が可能の場合にはこの操作
は省略してもよい。NOx 酸化手段3はオゾンを添加す
る方法でもよいし、あるいは放電による酸化を用いても
よい。酸化されたNO2 含有ガス及び煤塵は吸収部4に
送り込まれる。
【0009】吸収部4はスプレー塔でもよいし、その他
充填塔,濡れ壁塔でもよい。煤塵,NO2 含有ガスは吸
収部で気液接触により化学反応を生じ、吸収液に吸収さ
れる。吸収液は水等の中性のものでもよいし、苛性ソー
ダ,炭酸水,亜硫酸ナトリウム等のアルカリ性のものを
用いてもよい。NO2 を吸収した吸収液及び煤塵はNO
2 吸収液7として貯留される。NO2 吸収液7は所定の
性能に下がるまで循環を繰り返し、吸収プロセスが繰り
返される。NO2 ,煤塵が除去されたガスは、ガス出口
5から浄化ガス6として大気に放出されガスの浄化が完
了する。吸収性能の低下した吸収液はろ過手段等によ
り、煤塵等の不純物が取り除かれた後、貯水槽18に送
られる。吸収部4では、新たに吸収剤添加手段16によ
り吸収液が補充され吸収プロセスが再開される。これら
一連の操作により、連続的にNO吸収と煤塵の除去が
行われる。
【0010】貯水槽18に導かれた吸収液は所定量にな
るまで蓄えられて、培養部8に導かれる。この操作は、
直接吸収部4から培養部8に吸収液を導いてもよい。
【0011】培養部8はオープンポンド方式で行っても
よいし、培養槽による方式でもよい。培養部8では微細
な水中光合成生物が培養されている。あるいは、脱窒菌
が培養されている。
【0012】まず、培養槽8で微細な水中光合成生物が
培養されている場合、微細な水中光合成生物は、光源1
4から光を受け、溶液中のNO を必要窒素源とし光
合成を行う。光源14は直接太陽光を用いてもよいし、
集光装置を用いてもよい。また、蛍光灯などの人工光源
を用いてもよい。また、前述の光の照射は、培養部8の
内部から行ってもよいし、外部から行ってもよい。微細
な水中光合成生物の光合成に必要なリンなどの物質は栄
養源添加手段15により必要に応じて補給される。微細
な水中光合成生物は、光合成によりNO2を消費し、O2
を放出してNO2の生物固定化が行われる。また光合成
により細胞***を行い、増殖の結果余剰となった微細な
水中光合成生物、あるいは老廃した微細な水中光合成生
物は、固液分離手段10により微細な水中光合成生物と
溶液に分離される。
【0013】脱窒菌の場合、脱窒菌は光を必要としない
ので光源14は省略される。脱窒菌は活性炭などに付着
して培養密度を増すことにより処理性能が向上するの
で、そのように培養するのが好ましい。脱窒菌に育成に
必要な栄養源は栄養源添加手段15により必要に応じて
補給される。脱窒菌は脱窒反応によりNO2 を消費しN
2 を放出する。増殖の結果余剰となった脱窒菌、あるい
は老廃した脱窒菌は、固液分離手段10により脱窒菌個
体と溶液に分離される。
【0014】培養部8では微細な水中光合成生物あるい
は脱窒菌の育成のために、温度の制御が必要となる。本
発明では、培養部の温度制御用熱源機としてヒートポン
プ機構21を使用する。このときの熱源としてはトンネ
ル内の空気を使用する。トンネル内の空気は、換気設
備,車からの廃熱等でトンネル外空気よりも温度が高い
ので、トンネル外空気を使用するよりも有効的である。
ヒートポンプ機構21は圧縮式ヒートポンプあるいは吸
収ヒートポンプを使用する。圧縮式ヒートポンプの場
合、熱源としてのトンネル内空気の温度が0℃以下でも
使用が可能である。また、吸収ヒートポンプの場合熱源
のトンネル内空気の温度が低い場合はヒータあるはボイ
ラ運転にて対応する。ヒートポンプを用いることによ
り、ヒータ等で加熱するよりもランニングコストを低減
できる。
【0015】培養温度の制御は、トンネル内空気温度の
測定値及び吸収液の温度測定値を用いて必要熱量の算出
を行い最適な温度制御を行う。また、微細な水中光合成
生物や脱窒菌は培養液の温度によりそのNO2 処理性能
が依存することを利用して、吸収液のNO2 濃度を検知
して、処理に必要な微細な水中光合成生物あるいは脱窒
菌の必要温度に温度制御を行う。これにより、常に一定
の処理を行うことが可能となる。
【0016】微細な水中光合成生物あるいは脱窒菌は回
収手段12により回収物13として回収される。固液分
離手段10により分離された溶液は一部または全部を再
循環溶液9として貯水槽10に蓄えられる。貯水槽10
が所定量に達すると溶液は吸収部4に送られる。これに
より、この溶液の循環を行うことにより、吸収部で必要
となる水の必要ユーティリティの軽減が計れ、ランニン
グコストの低減が可能となる。以上がこのガス浄化装置
の一連の流れである。
【0017】
【発明の効果】本発明のガス浄化装置は、自然に存在す
る水中の微細な水中光合成生物を用い、その光合成を利
用することによりNOx の除去を図っている。従って、
従来のNOx 除去に用いられていた吸着剤を使う方法に
比較して、装置コストを下げることができる。従来の吸
着剤を使用したNOx 除去方法のように、吸着剤に付着
したNOx を脱離するために、吸着剤を高温にあるいは
減圧する必要がなく、そのエネルギを必要としないので
ランニングコストが低減できる。
【0018】また、培養部の加熱部にはヒートポンプ機
構を使用するので、ヒータ等の加熱機器を使用するより
もランニングコストを低減することができる。
【0019】また、培養部のNO2 処理量に応じた温度
制御を行うので、吸収液に含有する硝酸系イオン濃度の
変動に対応することができ、一定の処理性能を維持する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を最もよく表すガス浄化装置の系統図。
【符号の説明】
1…処理ガス、2…ガス入口、3…NOx 酸化手段、4
…吸収部、5…ガス出口、6…浄化ガス、7…NO2
有溶液、8…培養部、9…再循環溶液、10…固液分離
手段、11…廃液、12…回収手段、13…回収物、1
4…光源、15…栄養源添加手段、16…吸収剤添加手
段、17…ブロワ、18…貯水槽、20…貯水槽、21
…ヒートポンプ機構。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】煤塵、及び低濃度のNOx を含むガスを浄
    化するため、ガス中のNOx の一部あるいは全部を酸化
    手段によりNO2 に酸化する酸化プロセスと、ガス中の
    煤塵を除去する除塵プロセスと、酸化されたNO2 を中
    性またはアルカリ性の吸収液に吸収する吸収プロセス
    と、NO2 を吸収した吸収液を、光合成を行う微細な水
    中光合成生物の培養液に導入し、液中の吸収されている
    NO2 がイオン化した硝酸系イオンを前記微細な水中光
    合成生物の光合成における育成に必要な窒素源とし、微
    細な前記水中光合成生物の光合成作用により生物体内に
    前記硝酸系イオンを固定化する生物固定化プロセスと、
    増殖した微細な水中光合成生物を回収する回収プロセス
    を有し、これらの一連のプロセスを行うことにより、空
    気の浄化を行うガス浄化装置において、前記水中光合成
    生物の培養を行う培養部の温度制御用熱源機としてヒー
    トポンプ機構を設置したことを特徴とするガス浄化装
    置。
JP8261603A 1996-10-02 1996-10-02 ガス浄化装置 Pending JPH1099642A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003305328A (ja) * 2001-11-02 2003-10-28 Jfe Engineering Kk 消化ガスの脱硫装置及び脱硫方法
KR101236506B1 (ko) * 2011-07-20 2013-02-21 주식회사 삼에스코리아 미세조류를 이용한 이산화탄소 저감 장치 및 이를 이용한 이산화탄소 저감 방법
CN103721538A (zh) * 2013-12-30 2014-04-16 清华大学 天然气烟气余热及冷凝水回收与脱硝一体化处理利用装置
CN109734239A (zh) * 2019-03-14 2019-05-10 广东沃泰环保有限公司 一种垃圾渗滤液净化装置及垃圾渗滤液处理方法
CN109761431A (zh) * 2019-03-14 2019-05-17 广东沃泰环保有限公司 一种垃圾渗滤液处理集成设备及垃圾渗滤液处理方法

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