汚泥炭化物によるガス処理方法及びその装置
【課題】被処理ガス６中に含まれる除去対象ガスを効率的に除去する。
【解決手段】水処理プロセスで生じた汚泥を脱水、乾燥した後炭化炉で炭化して得られた汚泥炭化物を吸着塔２に収納し、この吸着塔に除去対象ガスを含む被処理ガス６を通流させて、この被処理ガスが吸着塔内を通流する過程で被処理ガスに含まれる除去対象ガス成分を汚泥炭化物に吸着させて、除去対象ガス成分が除去された処理済ガス１２を吸着塔から出力させる汚泥炭化物によるガス処理方法において、
吸着塔２に収納する汚泥炭化物にアルカリ性薬剤及び酸性薬剤の少なくともいずれか一方の薬剤を添着する。
【解決手段】水処理プロセスで生じた汚泥を脱水、乾燥した後炭化炉で炭化して得られた汚泥炭化物を吸着塔２に収納し、この吸着塔に除去対象ガスを含む被処理ガス６を通流させて、この被処理ガスが吸着塔内を通流する過程で被処理ガスに含まれる除去対象ガス成分を汚泥炭化物に吸着させて、除去対象ガス成分が除去された処理済ガス１２を吸着塔から出力させる汚泥炭化物によるガス処理方法において、
吸着塔２に収納する汚泥炭化物にアルカリ性薬剤及び酸性薬剤の少なくともいずれか一方の薬剤を添着する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、牛、馬、豚、鶏等の家畜の飼育施設、塵処理施設、特定の化学工場施設から放出される空気に含まれる有害ガス、悪臭ガスを除去するガス処理方法及びガス処理装置に係わり、特に汚泥炭化物のガスの吸着特性を利用した汚泥炭化物によるガス処理方法及び汚泥炭化物によるガス処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、飼育施設や化学工場や塵処理施設等においては、工場や施設のダクトからの排出される空気に混ざって有害ガスや悪臭ガスが大気中に放出されないように種々の対策を実施している。また、空気中に微細な有害ガス、悪臭ガスをも含まれることが危惧される場合もある。
【０００３】
この大気や排気に含まれる有害ガスや悪臭ガスを少ない費用で効率的に除去するガス処理手法として、汚泥炭化物が有するガスの吸着特性を利用したガス処理手法が考えられる。
【０００４】
有害ガスや悪臭ガスを効率的に汚泥炭化物に吸着させるためには、汚泥炭化物の吸着機能を向上させる必要がある。この高いガス吸着機能を有した汚泥炭化物を得るために、下水処理施設等における水処理プロセスで生じた汚泥を脱水・乾燥後、成形した後炭化し、炭化後さらに高温で水蒸気賦活処理する方法が用いられている。
【０００５】
例えば、特許文献１の「汚泥による活性炭製造方法」においては、水処理プロセスで生じた汚泥を脱水処理後、含水率０〜１５％まで乾燥した後、粉砕して粉砕汚泥を加圧成形するか、乾燥粉砕汚泥に水を加えて混練して混練汚泥を射出成形した後、４００〜８００℃で炭化し、さらに７００〜９００℃で賦活処理によってガス吸着機能を向上させた活性炭を製造する技術が開示されている。
【特許文献１】特開２０００―７２４２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ガス吸着機能を向上させた汚泥炭化物を得るために、上述したように、複雑な製造工程が必要であり、汚泥炭化物の製造費用が大幅に上昇し、製造に要する時間も長期化する。その結果、この高価な汚泥炭化物をガス吸着材として用いるガス処理方法及びガス処理装置の運転費用（ランニングコスト）が大幅に上昇する。
【０００７】
また、上述した複雑な製造工程を採用せずに、ただ単に水処理プロセスで生じた汚泥を脱水、乾燥した後炭化炉で炭化して得られた汚泥炭化物をガス吸着材として用いると、実用に耐えるようなガス吸着機能が得られないばかりか、短期間にガス吸着機能が低下し、頻繁に、汚泥炭化物を新しい汚泥炭化物に交換する必要がある。
【０００８】
なお、上述したガス吸着機能を向上させた汚泥炭化物であっても、理想的なガス吸着材である活性炭に比較すれば、十分なガス吸着機能といえず、有害ガスや悪臭ガスに対するガス吸着材としては、十分なガス吸着機能を発揮するには至っていない。なお、活性炭は高価であるので、ガス処理装置の運転費用（ランニングコスト）から採用できない。
【０００９】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、水処理プロセスで生じた汚泥に対して、ガス吸着機能を向上させるための複雑な処理工程を追加することなく、通常の脱水、乾燥、炭化工程で得られた汚泥炭化物を用いて、被処理ガスに含まれる有害ガスや悪臭ガスを効率的にかつ低い運転費用（ランニングコスト）で除去できる汚泥炭化物によるガス処理方法およびガス処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、発明者は、汚泥炭化物にアルカリ性薬剤又は酸性薬剤を添着することによって、薬剤を全く添着しない場合に比較して、汚泥炭化物の有害ガスや悪臭ガスに対するガス吸着機能が格段に上昇することの知見を実験により得た。さらに、具体的には、酸性薬剤を添着した汚泥炭化物は例えばアンモニアガス等のアルカリ性ガスをより効率的に吸着し、アルカリ性薬剤を添着した汚泥炭化物は例えば硫化水素等の酸性ガスをより効率的に吸着することを確認した。但し、薬剤を添着した汚泥炭化物はアセトアルデヒド等の中性ガスに対するガス吸収機能において、薬剤を全く添着しない汚泥炭化物より劣る。
【００１１】
これらの知見に基づいて、本発明においては以下の各手段を講じた。
【００１２】
本発明は、水処理プロセスで生じた汚泥を脱水、乾燥した後炭化炉で炭化して得られた汚泥炭化物を吸着塔に収納し、この吸着塔に除去対象ガスを含む被処理ガスを通流させて、この被処理ガスが吸着塔内を通流する過程で被処理ガスに含まれる除去対象ガス成分を汚泥炭化物に吸着させて、除去対象ガス成分が除去された処理済ガスを吸着塔から出力させる汚泥炭化物によるガス処理方法において、吸着塔に収納する汚泥炭化物にアルカリ性薬剤及び酸性薬剤の少なくともいずれか一方の薬剤を添着する。
【００１３】
また、別の発明は、上述したガス処理方法において、吸着塔内に、酸性薬剤が添着された汚泥炭化物とアルカリ性薬剤が添着された汚泥炭化物のいずれか一方の汚泥炭化物と、薬剤が添着されていない汚泥炭化物とを直列に積層して収納する。
【００１４】
さらに、別の発明は、上述したガス処理方法において、吸着塔内に、酸性薬剤添着された汚泥炭化物と、アルカリ性薬剤が添着された汚泥炭化物と、薬剤が添着されていない汚泥炭化物とを直列に積層して収納する。
【００１５】
また、別の発明は、水処理プロセスで生じた汚泥を脱水、乾燥した後炭化炉で炭化して得られた汚泥炭化物を直列接続された２基の吸着塔に収納し、除去対象ガスを含む被処理ガスを直列接続された２基の吸着塔における前段の吸着塔から後段の吸着塔へ順次通流させて、この被処理ガスが各吸着塔内を通流する過程で被処理ガスに含まれる除去対象ガス成分を汚泥炭化物に吸着させて、除去対象ガス成分が除去された処理済ガスを前記後段の吸着塔から出力させる汚泥炭化物によるガス処理方法である。そして、前段の吸着塔に収納された汚泥炭化物は、被処理ガスに含まれる除去対象ガスの組成及び濃度に応じて予め定められた酸性薬剤又はアルカリ性薬剤を添着するとともに、後段の吸着塔に収納された汚泥炭化物に薬剤を添着しない。
【００１６】
このように、汚泥炭化物を直列接続された２基の吸着塔に収納してガス処理を実施する場合に、前段の吸着塔に被処理ガスに含まれる最も多い除去対象ガスに対するガス吸着機能が高い薬剤が添着された汚泥炭化物を収納し、この薬剤が添着された汚泥炭化物で吸着できない中性ガスを後段の吸着塔に収納された薬剤が添着された汚泥炭化物で吸着する。
【００１７】
また、別の発明は、３基の吸着塔を直列接続した場合に、前段の吸着塔に被処理ガスに含まれる最も多い除去対象ガスに対するガス吸着機能が高い薬剤が添着された汚泥炭化物を収納し、中段の吸着塔に被処理ガスに含まれる次に多い除去対象ガスに対するガス吸着機能が高い薬剤が添着された汚泥炭化物を収納し、後段の吸着塔に前段及び中段で吸着しきれなかった中性ガスを吸着するための薬剤が添着されていない汚泥炭化物を収納している。
【００１８】
また、別の発明は、薬剤が添着された汚泥炭化物の吸着塔への充填量、前記酸性薬剤が添着された汚泥炭化物の吸着塔への充填量、及び薬剤が添着されていない汚泥炭化物の吸着塔への充填量は、被処理ガスに含まれる除去対象ガスの組成及び濃度に応じて、当該除去対象ガスの各汚泥炭化物の吸着容量から計算する。したがって、各汚泥炭化物を効率的に使用できる。
【００１９】
また、別の発明は、複数の吸着塔を並列接続した場合に、並列接続された各吸着塔内に、被処理ガスの通流方向に向かって、酸性薬剤添着された汚泥炭化物と、アルカリ性薬剤が添着された汚泥炭化物と、薬剤が添着されていない汚泥炭化物とを直列に積層している。すなわち、一般的にガス処理が必要とする被処理ガスに含まれる有害ガス、悪臭ガスとしては、前述したアンモニアガス等のアルカリ性ガスが多いので、最初に、被処理ガスを酸性薬剤が添着された汚泥炭化物と接触させるようにしている。
【００２０】
また、別の発明は、被処理ガスのガス流入量を計量し、この計量されたガス流入量に応じて、並列接続された複数基の吸着塔における被処理ガスを通流させる吸着塔の基数を制御している。したがって、稼働中の吸着塔の条件を均一化でき、かつ運転コストを低減できる。
【００２１】
また、別の発明においては、酸性薬剤として、リン酸、硫酸、クエン酸等の酸性物質を採用し、アルカリ性薬剤として、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム等のアルカリ性物質を採用している。
【００２２】
また、本発明は、水処理プロセスで生じた汚泥を脱水、乾燥した後炭化炉で炭化して得られた汚泥炭化物を吸着塔に収納し、この吸着塔に除去対象ガスを含む被処理ガスを通流させて、この被処理ガスが吸着塔内を通流する過程で被処理ガスに含まれる除去対象ガス成分を汚泥炭化物に吸着させて、除去対象ガス成分が除去された処理済ガスを吸着塔から出力させる汚泥炭化物によるガス処理装置である。そして、吸着塔に収納された汚泥炭化物は、にアルカリ性薬剤及び酸性薬剤の少なくともいずれか一方の薬剤が添着されている。
【００２３】
さらに、別の発明は、２基の吸着塔を直列接続したガス処理装置において、前段の吸着塔に収納された汚泥炭化物に、被処理ガスに含まれる除去対象ガスの組成及び濃度に応じて予め定められた酸性薬剤又はアルカリ性薬剤を添着するとともに、後段の吸着塔に収納された汚泥炭化物に薬剤を添着しない。
【００２４】
さらに、別の発明は、複数の吸着塔を並列接続したガス処理装置において、並列接続された各吸着塔内に、被処理ガスの通流方向に向かって、酸性薬剤添着された汚泥炭化物と、アルカリ性薬剤が添着された汚泥炭化物と、薬剤が添着されていない汚泥炭化物とを直列に積層している。すなわち、一般的にガス処理が必要とする被処理ガスに含まれる有害ガス、悪臭ガスとしては、前述したアンモニアガス等のアルカリ性ガスが多いので、最初に、被処理ガスを酸性薬剤添着された汚泥炭化物と接触させるようにしている。
【００２５】
さらに、別の発明においては、複数の吸着塔を並列接続したガス処理装置において、被処理ガスのガス流入量を計量するガス流量計と、各吸着塔の被処理ガスの流入路に設けられた複数のバルブと、ガス流量計で計量されたガス流入量に応じて、各バルブを開閉制御することによって、並列接続された複数基の吸着塔における被処理ガスを通流させる吸着塔の基数を制御する稼働吸着塔数制御手段とを備えている。このように構成されたガス処理装置においては、被処理ガスのガス流入量が変動した場合においても効率的にガス処理装置を運転できる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明においては、吸着塔に収納する汚泥炭化物に対して被処理ガスに含まれる除去対象ガスに対応した薬剤を添着するようにしている。したがって、水処理プロセスで生じた汚泥に対して、ガス吸着機能を向上させるための複雑な処理工程を追加することなく、通常の脱水、乾燥、炭化工程で得られた汚泥炭化物を用いて、被処理ガスに含まれる有害ガスや悪臭ガスを効率的にかつ低い運転費用（ランニングコスト）で除去できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本発明の汚泥炭化物によるガス処理方法及びガス処理装置の実施形態を説明するまえに、発明者が行った、アルカリ性薬剤を添着した汚泥炭化物、酸性薬剤を添着した汚泥炭化物、及び薬剤を全く添着しない汚泥炭化物の各ガス吸着量（ｍｇ／ｇ）に対する実験結果を説明する。
【００２８】
図３は、薬剤を全く添着しない汚泥炭化物における各種ガス（除去対象ガス）の吸着特性を示す。除去対象ガスとして、酸性ガス、アルカリ性ガス、中性ガスの３種類のガスを採用した。具体的には、酸性ガスとしてメチルメルカプタン、アルカリ性ガスとしてアンモニア、中性ガスとしてアセトアルデヒドを採用した。
【００２９】
なお、この実験で採用した汚泥炭化物は、農業集落排水処理施設、下水処理場、有機排水処理施設等の水処理プロセスから排出される余剰汚泥（含水率約９８．５％）を、脱水、乾燥後、例えば、５ｍｍφ、長さ１０ｍｍ程度の大きさ粒状に成形し、炭化炉で約５００〜７００℃、約１５〜３０分で炭化したものである。
【００３０】
薬剤を全く添着しない汚泥炭化物は、全ての種類のガスに対して吸着性を示すが、中性ガス＜アルカリ性ガス＜酸性ガスの順に吸着性が増すことが確認できた。しかし、悪臭ガスの代表であるアンモニアの吸着量は不十分であり、このままでは、アンモニア濃度の高い場所ではこの薬剤を全く添着しない汚泥炭化物を頻繁に交換する必要があり、運転費用（ランニングコスト）が上昇する。
【００３１】
そこで、汚泥炭化物に薬剤を添着して、前記３種類の各ガス（酸性ガス、アルカリ性ガス、中性ガス）に対するガス吸着量（ｍｇ／ｇ）を測定した。各薬剤の添着方法は、薬剤添着装置の添着槽に汚泥炭化物を充填し、真空装置で真空に減圧した後、汚泥炭化物に対して薬剤添着量が１〜１０ｗｔ％になるように調整した薬剤溶液（濃度０．１〜１０％溶液）を、汚泥炭化物に注入し添着する手法である。
【００３２】
図４は、酸性薬剤としてリン酸を使用し、リン酸添着量５ｗｔ％の汚泥炭化物（酸添着）によるアルカリ性ガス（アンモニア）の吸着量（ｍｇ／ｇ）と、薬剤を添着していない汚泥炭化物（無添着）によるアルカリ性ガス（アンモニア）の吸着量（ｍｇ／ｇ）との実験比較を示す。
【００３３】
酸性薬剤の添着によって吸着量が約１０倍増すことが理解できる。汚泥炭化物は、比較的平均気孔径が大きいメソ孔（２〜５０ｎｍ）が多く、その部分に薬品が適宣保持されるため、添着に適しているものと考えられる。保持された薬品とアンモニアが化学反応してアンモニアを確実に除去することができる。そのため酸性薬剤の添着によって、アンモニア、アミン類などのアルカリ性ガスの吸着量が大幅に増加したと考えられる。
【００３４】
図５は、アルカリ性薬剤として水酸化カルシウムを使用し、水酸化カルシウム添着量１０ｗｔ％の汚泥炭化物（アルカリ添着）による酸性ガス（塩化水素等）の吸着量（ｍｇ／ｇ）と、薬剤を添着していない汚泥炭化物（無添着）による酸性ガス（塩化水素等）の吸着量（ｍｇ／ｇ）との実験比較を示す。
【００３５】
アルカリ性薬剤の添着によって薬剤無添着に比較した吸着量の増加が、図４の酸添着の場合に比較して、顕著な効果は見られなかったが、アルカリ添着により酸性ガスである硫化水素、メチルメルカプタン、硫黄酸化物（以下ＳＯｘと記す）、窒素酸化物（以下ＮＯｘと記す）、シアン化水素、塩化水素等の酸性ガスの吸着量（ｍｇ／ｇ）が確実に増加することが確認できた。
【００３６】
このように、図３〜図５の実験結果によれば、薬剤を添着しない汚泥炭化物（無添着）は、アルカリ性ガス、酸性ガス、中性ガスに全てのガスに対して吸着性を持っているがその吸着量（ｍｇ／ｇ）は少ない。一方、酸性薬剤を添着した汚泥炭化物（酸添着）は、アンモニア、アミン類のアルカリ性ガスの吸着に優れている。また、アルカリ性薬剤を添着した汚泥炭化物（アルカリ添着）は、硫化水素、メチルメルカプタン、ＳＯｘ、ＮＯｘ、シアン化水素、塩化水素等の酸性ガスの吸着に優れていることが確認できた。
【００３７】
（第１実施形態）
図１（ａ）、（ｂ）は本発明の第１実施形態の汚泥炭化物によるガス処理方法が適用される汚泥炭化物によるガス処理装置の概略構成を示す模式図である。
【００３８】
図１（ａ）のガス処理装置１ａと、図１（ｂ）のガス処理装置１ｂとの基本構成は同一であり、円筒状の吸着塔２に収納されている汚泥炭化物に添着されている薬剤が異なるのみである。ガス処理装置１ａの吸着塔２内には、酸性薬剤が添着された汚泥炭化物（以下、酸添着汚泥炭化物３と略記する）が収納され、ガス処理装置１ｂの吸着塔２内には、アルカリ性薬剤が添着された汚泥炭化物（以下、アルカリ添着汚泥炭化物４と略記する）が収納されている。なお、この酸添着汚泥炭化物３又はアルカリ添着汚泥炭化物４は、吸着塔２内において、下端及び上端に一定の隙間を有して収納されている。酸添着汚泥炭化物３又はアルカリ添着汚泥炭化物４の高さは０．１〜２．４ｍの範囲内で一定値に制御される。
【００３９】
ガス処理装置１ａにおいて、除去対象ガスを含む被処理ガス６は導入管９内に導かれ、加圧ポンプ７で加圧され、バルブ８を経由して、吸着塔２の下端から、吸着塔２内へ導かれる。そして、この被処理ガス６は吸着塔２内の酸添着汚泥炭化物３又はアルカリ添着汚泥炭化物４の隙間を通流する過程で、被処理ガス６に含まれる除去対象ガスが酸添着汚泥炭化物３又はアルカリ添着汚泥炭化物４に吸着される。そして、除去対象ガスが除去された残りの被処理ガス６は、吸着塔２の上端から排出管１０、バルブ１１を経由して、処理済ガス１２として排気される。吸着塔２内の被処理ガス６のガス流速は加圧ポンプ７の回転速度、各バブル８、１１の開度を調整して、０．００３〜０．３ｍ／ｓ程度に制御される。
【００４０】
図１（ａ）のガス処理装置１ａには、アンモニア、アミン類などのアルカリ性ガスを除去対象ガスとする被処理ガス６が入力される。そして、酸添着汚泥炭化物３に採用する酸性薬剤は、例えば蒸気圧の低いリン酸、硫酸などの無機酸あるいはクエン酸、シュウ酸などの有機酸である。
【００４１】
図１（ｂ）のガス処理装置１ｂには、硫化水素、メチルメルカプタン、ＳＯｘ、ＮＯｘ、シアン化水素、塩化水素等の酸性ガスを除去対象ガスとする被処理ガス６が入力される。そして、アルカリ添着汚泥炭化物４に採用するアルカリ性薬剤は、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム等のアルカリ性物質である。
【００４２】
なお、図２に示すガス処理装置１ｃは、吸着塔２内に、酸性薬剤、アルカリ性薬剤を添着する前の汚泥炭化物（以下、無添着汚泥炭化物５と略記する）が収納されている。なお、この図２に示すガス処理装置１ｃは、図３に示すように、酸性ガス、アルカリ性ガスと共に、アセトアルデヒド等の中性ガスを除去する。このガス処理装置１ｃを単独でも使用可能であるが、吸着量が少ないために頻繁に交換する必要がある。
【００４３】
また、薬剤を添着する前の汚泥炭化物は前述したように水処理プロセスから排出される余剰汚泥を乾燥後、粒状に成形し炭化したものである。
【００４４】
このように構成された第１実施形態のガス処理装置１ａ、１ｂにおいては、吸着塔２内に、被処理ガス６に含まれる除去対象ガスの種類に対応した種別の薬剤を添着した酸添着汚泥炭化物３又はアルカリ添着汚泥炭化物４を収納している。また、薬剤を添着する前の汚泥炭化物は前述したように水処理プロセスから排出される余剰汚泥を乾燥後、粒状に成形し炭化したものである。
【００４５】
したがって、水処理プロセスで生じた汚泥に対して、ガス吸着機能を向上させるための複雑な処理工程を追加することなく、通常の脱水、乾燥形成、炭化工程で得られた汚泥炭化物を用いて、被処理ガス６に含まれる有害ガスや悪臭ガスを効率的にかつ低い運転費用（ランニングコスト）で除去できる。
【００４６】
（第２実施形態）
図６（ａ）は本発明の第２実施形態のガス処理方法が適用されるガス処理装置の概略構成を示す模式図である。図１（ａ）（ｂ）に示す第１実施形態のガス処理装置１ａ、１ｂと同一部分には同一符号を付して、重複する部分の詳細説明は省略する。
【００４７】
この第２実施形態のガス処理装置１ｄにおいては、１基の吸着塔２内に、被処理ガス６の通流方向に向かって、酸添着汚泥炭化物３及びアルカリ添着汚泥炭化物４が積層されている。その他の構成は図１（ａ）（ｂ）に示す第１実施形態のガス処理装置１ａ、１ｂと同一である。
【００４８】
このように構成された第２実施形態のガス処理装置１ｄにおいては、被処理ガス６に除去対象ガスとして、アルカリ性ガスと酸性ガスとが含まれる場合であっても、吸着塔２内を通流する過程で、アルカリ性ガスは酸添着汚泥炭化物３で吸着され、酸性ガスはアルカリ添着汚泥炭化物４で吸着される。なお、被処理ガス６にアルカリ性ガスが酸性ガスより多く含まれる場合は、図示するように、酸添着汚泥炭化物３を下段に配置し、酸性ガスがアルカリ性ガスより多く含まれる場合は、アルカリ添着汚泥炭化物４を下段に配置する。このように、被処理ガス６含まれる複数の除去対象ガスのうち、多い方の除去対象ガスに対応する添着汚泥炭化物３、４を被処理ガス６の流路の上流側に配置することによって、被処理ガス６に含まれる除去対象ガスをより効率的に除去できる。
【００４９】
（第３実施形態）
図６（ｂ）は本発明の第３実施形態のガス処理方法が適用されるガス処理装置の概略構成を示す模式図である。図６（ａ）に示す第２実施形態のガス処理装置１ｄと同一部分には同一符号を付して、重複する部分の詳細説明は省略する。
【００５０】
この第３実施形態のガス処理装置１ｅにおいては、１基の吸着塔２内に、被処理ガス６の通流方向に向かって、酸添着汚泥炭化物３、アルカリ添着汚泥炭化物４、及び無添着汚泥炭化物５が積層されている。その他の構成は図６（ａ）に示す第２実施形態のガス処理装置１ｄと同一である。
【００５１】
このように構成された第３実施形態のガス処理装置１ｅにおいては、被処理ガス６に除去対象ガスとして、アルカリ性ガスと酸性ガスと中性ガスとが含まれる場合であっても、被処理ガス６が吸着塔２内を通流する過程で、アルカリ性ガスは酸添着汚泥炭化物３で吸着され、酸性ガスはアルカリ添着汚泥炭化物４で吸着され、中性ガスは無添着汚泥炭化物５で吸着される。
【００５２】
なお、被処理ガス６にアルカリ性ガスが酸性ガスより多く含まれる場合は、図示するように、酸添着汚泥炭化物３を下段に配置し、酸性ガスがアルカリ性ガスより多く含まれる場合は、アルカリ添着汚泥炭化物４を下段に配置する。
【００５３】
しかし、たとえ、中性ガスがアルカリ性ガスや酸性ガスより多く含まれる場合であっても、無添着汚泥炭化物５は被処理ガス６の通流方向の最下流に設置する。この理由は、無添着汚泥炭化物５は、図３に示したように、中性ガスの他に、アルカリ性ガスや酸性ガスも吸着するので、被処理ガス６の最上流に配設すると、アルカリ性ガスや酸性ガスを大量に吸着して、中性ガスを効率的に吸着しない。この残留した中性ガスは酸添着汚泥炭化物３やアルカリ添着汚泥炭化物４で吸着されないので、被処理ガス６のアルカリ性ガスや酸性ガスを酸添着汚泥炭化物３やアルカリ添着汚泥炭化物４で吸着したのちに、この被処理ガス６に残留する中性ガスを無添着汚泥炭化物５で効率的に吸着する必要があるからである。
【００５４】
このように構成された第３実施形態のガス処理装置１ｅにおいては、１基の吸着塔２でもって、被処理ガス６に除去対象ガスとして、アルカリ性ガスと酸性ガスと中性ガスとが含まれる場合であっても、この除去対象ガスは吸着塔２内を通流する過程で吸着され、処理済ガス１２として排気される。
【００５５】
（第４実施形態）
図６（ｃ）（ｄ）は本発明の第４実施形態のガス処理方法が適用されるガス処理装置の概略構成を示す模式図である。図６（ａ）に示す第２実施形態のガス処理装置１ｄと同一部分には同一符号を付して、重複する部分の詳細説明は省略する。
【００５６】
図６（ｃ）に示すガス処理装置１ｆにおいては、１基の吸着塔２内に、被処理ガス６の通流方向に向かって、酸添着汚泥炭化物３及び無添着汚泥炭化物５が積層されている。また、図６（ｄ）に示すガス処理装置１ｇにおいては、１基の吸着塔２内に、被処理ガス６の通流方向に向かって、アルカリ添着汚泥炭化物４及び無添着汚泥炭化物５が積層されている。
【００５７】
このように構成された第４実施形態のガス処理装置１ｆにおいては、除去対象ガスとしてアルカリ性ガスと中性ガスを含む被処理ガス６に対して効率的に除去対象ガスを除去できる。また、ガス処理装置１ｇにおいては、除去対象ガスとして酸性ガスと中性ガスを含む被処理ガス６に対して効率的に除去対象ガスを除去できる。
【００５８】
（第５実施形態）
図７（ａ）（ｂ）は本発明の第５実施形態のガス処理方法が適用されるガス処理装置の概略構成を示す模式図である。図１（ａ）（ｂ）に示す第１実施形態のガス処理装置１ａ、１ｂと同一部分には同一符号を付して、重複する部分の詳細説明は省略する。
【００５９】
この第５実施形態のガス処理装置１３ａ、１３ｂにおいては、第１実施形態のガス処理装置１ａ、１ｂの吸着塔２と同一構成の２基の吸着塔２ａ、２ｃが連絡管１４で直列に接続されている。
【００６０】
そして、図７（ａ）のガス処理装置１３ａの前段の吸着塔２ａには酸添着汚泥炭化物３が収納され、後段の吸着塔２ｃには無添着汚泥炭化物５が収納されている。このガス処理装置１３ａにおいては、除去対象ガスとしてアルカリ性ガスと中性ガスを含む被処理ガス６に対して効率的に除去対象ガスを除去できる。
【００６１】
すなわち、被処理ガス６は、導入管９、前段の吸着塔２ａ、連絡管１４、後段の吸着塔２ｃ、排出管１０を通流して、処理済ガス１２として排気される。被処理ガス６のアルカリ性ガスは前段の吸着塔２ａの酸添着汚泥炭化物３で吸着され、被処理ガス６の中性ガスは後段の吸着塔２ｃの無添着汚泥炭化物５で吸着される。
【００６２】
図７（ｂ）のガス処理装置１３ｂの前段の吸着塔２ａにはアルカリ添着汚泥炭化物４が収納され、後段の吸着塔２ｃには無添着汚泥炭化物５が収納されている。このガス処理装置１３ａにおいては、除去対象ガスとして酸性ガスと中性ガスを含む被処理ガス６に対して効率的に除去対象ガスを除去できる。
【００６３】
すなわち、被処理ガス６は、導入管９、前段の吸着塔２ａ、連絡管１４、後段の吸着塔２ｃ、排出管１０を通流して、処理済ガス１２として排気される。被処理ガス６の酸性ガスは前段の吸着塔２ａのアルカリ添着汚泥炭化物４で吸着され、被処理ガス６の中性ガスは後段の吸着塔２ｃの無添着汚泥炭化物５で吸着される。
【００６４】
したがって、図６（ｃ）（ｄ）に示した第４実施形態のガス処理装置１ｆ、１ｇとほぼ同様の作用効果を奏することが可能である。
【００６５】
（第６実施形態）
図８（ａ）（ｂ）は本発明の第６実施形態のガス処理方法が適用されるガス処理装置の概略構成を示す模式図である。図７（ａ）（ｂ）に示す第５実施形態のガス処理装置１３ａ、１３ｂと同一部分には同一符号を付して、重複する部分の詳細説明は省略する。
【００６６】
この第６実施形態のガス処理装置１３ｃ、１３ｄにおいては、第１実施形態のガス処理装置１ａ、１ｂの吸着塔２と同一構成の３基の吸着塔２ａ、２ｂ、２ｃが連絡管１４ａ、１４ｂで直列に接続されている。
【００６７】
そして、図８（ａ）のガス処理装置１３ｃの前段の吸着塔２ａには酸添着汚泥炭化物３が収納され、中段の吸着塔２ｂにはアルカリ添着汚泥炭化物４が収納され、後段の吸着塔２ｃには無添着汚泥炭化物５が収納されている。このガス処理装置１３ｃにおいては、除去対象ガスとして含有率が大きいアルカリ性ガスと含有率が小さい酸性ガスと中性ガスとを含む被処理ガス６に対して効率的に除去対象ガスを除去できる。
【００６８】
すなわち、被処理ガス６は、導入管９、前段の吸着塔２ａ、連絡管１４ａ、中段の吸着塔２ｂ、連絡管１４ｂ、後段の吸着塔２ｃ、排出管１０を通流して、処理済ガス１２として排気される。被処理ガス６のアルカリ性ガスは前段の吸着塔２ａの酸添着汚泥炭化物３で吸着され、被処理ガス６の酸性ガスは中段の吸着塔２ｂのアルカリ添着汚泥炭化物４で吸着され、被処理ガス６の中性ガスは後段の吸着塔２ｃの無添着汚泥炭化物５で吸着される。
【００６９】
また、図８（ｂ）のガス処理装置１３ｄの前段の吸着塔２ａにはアルカリ添着汚泥炭化物４が収納され、中段の吸着塔２ｂには酸添着汚泥炭化物３が収納され、後段の吸着塔２ｃには無添着汚泥炭化物５が収納されている。このガス処理装置１３ｃにおいては、除去対象ガスとして含有率が大きい酸性ガスと含有率が小さいアルカリ性ガスと中性ガスとを含む被処理ガス６に対して効率的に除去対象ガスを除去できる。
【００７０】
すなわち、被処理ガス６は、導入管９、前段の吸着塔２ａ、連絡管１４ａ、中段の吸着塔２ｂ、連絡管１４ｂ、後段の吸着塔２ｃ、排出管１０を通流して、処理済ガス１２として排気される。被処理ガス６の酸性ガスは前段の吸着塔２ａのアルカリ添着汚泥炭化物４で吸着され、被処理ガス６のアルカリ性ガスは中段の吸着塔２ｂの酸添着汚泥炭化物３で吸着され、被処理ガス６の中性ガスは後段の吸着塔２ｃの無添着汚泥炭化物５で吸着される。
【００７１】
したがって、図６（ｂ）に示した第３実施形態のガス処理装置１ｅとほぼ同様の作用効果を奏することが可能である。
【００７２】
（第７実施形態）
図９は本発明の第７実施形態のガス処理方法が適用されるガス処理装置の概略構成を示す模式図である。図８（ａ）（ｂ）に示す第６実施形態のガス処理装置１３ｃ、１３ｄと同一部分には同一符号を付して、重複する部分の詳細説明は省略する。
【００７３】
この第７実施形態のガス処理装置１３ｅにおいては、図６（ｂ）に示す、第３実施形態のガス処理装置１ｅの吸着塔２と同一構成の３基の吸着塔２ａ、２ｂ、２ｃが連絡管１４ａ、１４ｂで直列に接続されている。各吸着塔２ａ、２ｂ、２ｃ内には、被処理ガス６の通流方向に向かって、酸添着汚泥炭化物３、アルカリ添着汚泥炭化物４、及び無添着汚泥炭化物５が積層されている。
【００７４】
さらに、各吸着塔２ａ、２ｂ、２ｃの被処理ガス６の流入口と流出口にはそれぞれバルブ１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ、１６ｅ、１６ｆが取付けられている。また、バルブ１６ａと連絡管１４ａとの間には連通バルブ１５ａが設けられ、連絡管１４ａとバルブ１６ｄとの間には連通バルブ１５ｂが設けられ、バルブ１６ｃと連絡管１４ｂとの間には連通バルブ１５ｃが設けられ、連絡管１４ｂと排出管１０との間には連通バルブ１５ｄが設けられている。
【００７５】
このように構成された第７実施形態のガス処理装置１３ｅにおいては、各吸着塔２ａ、２ｂ、２ｃの被処理ガス６の流入口と流出口の各バルブ１６ａ〜１６ｆを開放し、各連通バルブ１５ａ〜１５ｄを閉じると、導入管９へ入力した、被処理ガス６は、導入管９、前段の吸着塔２ａ、連絡管１４ａ、中段の吸着塔２ｂ、連絡管１４ｂ、後段の吸着塔２ｃ、排出管１０を通流して、処理済ガス１２として排気される。
【００７６】
そして、この被処理ガス６が前段の吸着塔２ａを通流する過程で、この被処理ガス６に含まれるアルカリ性ガスは酸添着汚泥炭化物３で吸着され、酸性ガスはアルカリ添着汚泥炭化物４で吸着され、中性ガスは無添着汚泥炭化物５で吸着される。この一連の吸着工程を、中段の吸着塔２ｂ、後段の吸着塔２ｃで繰返し、最後に、排出管１０から処理済ガス１２として排気される。
【００７７】
そして、長時間吸着している間に、前段の吸着塔２ａ、中段の吸着塔２ｂ、後段の吸着塔２ｃの順に収納されている酸添着汚泥炭化物３、アルカリ添着汚泥炭化物４、無添着汚泥炭化物５が劣化し吸着しなくなる。このため、前段の吸着塔２ａから順番に、収納されている酸添着汚泥炭化物３、アルカリ添着汚泥炭化物４、無添着汚泥炭化物５を新しい酸添着汚泥炭化物３、アルカリ添着汚泥炭化物４、無添着汚泥炭化物５に交換していく必要がる。
【００７８】
前段の吸着塔２ａの各汚泥炭化物３、４、５を交換する場合、前段の吸着塔２ａの流入口と流出口の各バルブ１６ａ、１６ｂを閉じ、連通バルブ１５ａを開放する。すると、被処理ガス６は、導入管９、連通バルブ１５ａ、中段の吸着塔２ｂ、連絡管１４ｂ、後段の吸着塔２ｃ、排出管１０を通流して、処理済ガス１２として排気される。したがって、被処理ガス６中に含まれるアルカリ性ガス、酸性ガス、中性ガス等の除去対象ガスは中段の吸着塔２ｂ及び後段の吸着塔２ｃで除去される。
【００７９】
この状態で、前段の吸着塔２ａの各汚泥炭化物３、４、５を新規の各汚泥炭化物３、４、５に交換する。なお、吸着塔２ａから取り除かれた劣化した各汚泥炭化物３、４、５は一般的に破棄されるが、費用面を考慮しなければ、劣化した各汚泥炭化物３、４、５を５００〜７００℃で再度炭化して、再使用することも可能である。
【００８０】
各汚泥炭化物３、４、５の交換が終了すると、各バルブ１６ａ、１６ｂ、連通バルブ１５ａを元の状態に戻す。
【００８１】
次に、中段の吸着塔２ｂの各汚泥炭化物３、４、５を交換する場合、中段の吸着塔２ｂの流入口と流出口の各バルブ１６ｃ、１６ｄを閉じ、連通バルブ１５ｃを開放する。すると、被処理ガス６は、導入管９、前段の吸着塔２ａ、連絡管１４ａ、連通バルブ１５ｃ、後段の吸着塔２ｃ、排出管１０を通流して、処理済ガス１２として排気される。したがって、被処理ガス６中に含まれるアルカリ性ガス、酸性ガス、中性ガス等の除去対象ガスは前段の吸着塔２ａ及び後段の吸着塔２ｃで除去される。
【００８２】
さらに、後段の吸着塔２ｃの各汚泥炭化物３、４、５を交換する場合、後段の吸着塔２ｃの流入口と流出口の各バルブ１６ｅ、１６ｆを閉じ、連通バルブ１５ｄを開放する。すると、被処理ガス６は、導入管９、前段の吸着塔２ａ、連絡管１４ａ、中段の吸着塔２ｂ、連絡管１４ｂ、連通バルブ１５ｄ、排出管１０を通流して、処理済みガス１２として排気される。したがって、被処理ガス６中に含まれるアルカリ性ガス、酸性ガス、中性ガス等の除去対象ガスは前段の吸着塔２ａ及び中段の吸着塔２ｂで除去される。
【００８３】
このように構成された第７実施形態のガス処理装置１３ｅにおいては、各吸着塔２ａ、２ｂ、２ｃ内に収納された汚泥炭化物３、４、５を各吸着塔２ａ、２ｂ、２ｃ毎に時間をずらせて交換でき、交換期間中においてもガス処理装置１３ｅの稼働状態を維持でき、優れた効果を得ることができる。
【００８４】
なお、各吸着塔２ａ、２ｂ、２ｃ内に収納されている酸添着汚泥炭化物３、アルカリ添着汚泥炭化物４、及び無添着汚泥炭化物５の各充填量は、被処理ガス６に含まれる除去対象ガスであるアルカリ性ガス、酸性ガス、中性ガスの組成及び濃度（含有率 例えば１００：２０：５）に応じて、当該除去対象ガスの各汚泥炭化物（酸添着汚泥炭化物３、アルカリ添着汚泥炭化物４、無添着汚泥炭化物５）の吸着容量（吸着量ｍｇ／ｇ）から計算した値とし、吸着容量は、事前に小型試験装置で求めた値を用いることも可能である。
【００８５】
こうすると、各汚泥炭化物３、４、５の３基の吸着塔２ａ、２ｂ、２ｃが同じように劣化し、汚泥炭化物３、４、５の能力を有効に使用することができる。また寿命が各吸着塔２ａ、２ｂ、２ｃでほぼ同時になるので一度に３基の吸着塔２ａ、２ｂ、２ｃを交換することができ、前述した連続稼働が必須条件でなければ、各吸着塔２ａ、２ｂ、２ｃを劣化した順に交換するより交換の手間が省ける。
【００８６】
（第８実施形態）
図１０は本発明の第８実施形態のガス処理方法が適用されるガス処理装置の概略構成を示す模式図である。図９に示す第７実施形態のガス処理装置１３ｅと同一部分には同一符号を付して、重複する部分の詳細説明は省略する。
【００８７】
この第８実施形態のガス処理装置１７においては、図６（ｂ）の第３実施形態のガス処理装置１ｅの吸着塔２と同一構成の３基の吸着塔２ｄ、２ｅ、２ｆが、導入管９に連通する供給管１８ａと排出管１０に連通する出力管１８ｂとで並列に接続されている。各吸着塔２ｄ、２ｅ、２ｆには、被処理ガス６の通流方向に向かって、酸添着汚泥炭化物３、アルカリ添着汚泥炭化物４、及び無添着汚泥炭化物５が積層されている。
【００８８】
各吸着塔２ｄ、２ｅ、２ｆの被処理ガス６の流入口と流出口にはそれぞれバルブ１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ、１６ｅ、１６ｆが取付けられている。さらに、導入管９には、このガス処理装置１７に流入する被処理ガス６のガス流入量Ｑを計量するガス流量計１９が設けられている。このガス流量計１９で計量されたガス流入量Ｑは、コンピュータからなる監視制御部２０へ送出される。
【００８９】
監視制御部２０内において、ガス流量計１９から入力されたガス流入量Ｑ（ｍ3／ｓ）は、流入量検出部２１でデジタルのガス流入量Ｑに変換されて、稼働吸着塔数判定部２２へ入力される。稼働吸着塔数判定部２２内には、吸着塔２ｄ、２ｅ、２ｆの１基当たりの被処理ガス６のガス量の最適処理範囲（Ａmim〜Ａmax（ｍ3／ｓ））が記憶され、稼働吸着塔数判定部２２は、入力されたガス流入量Ｑをこの最適処理範囲（Ａmim〜Ａmax（ｍ3／ｓ））で除算することによって、稼働すべき吸着塔２ｄ、２ｅ、２ｆの基数を判定して、次の開放バルブ決定部２３へ送出する。
【００９０】
開放バルブ決定部２３は、稼働吸着塔数判定部２２ら稼働すべき吸着塔の基数「１」が入力されると、吸着塔２ｄの流入口と流出口のバルブ１６ａ、１６ｂのみの開放指令をバルブ開閉駆動部２４へ送出する。バルブ開閉駆動部２４はバルブ１６ａ、１６ｂを開放する。
【００９１】
その結果、被処理ガス６は、導入管９、供給管１８ａ、吸着塔２ｄ、出力管１８ｂ、排出管１０を通流して、処理済ガス１２として排気される。したがって、被処理ガス６中に含まれるアルカリ性ガス、酸性ガス、中性ガス等の除去対象ガスは吸着塔２ｄで除去される。
【００９２】
開放バルブ決定部２３は、稼働吸着塔数判定部２２ら稼働すべき吸着塔の基数「２」が入力されると、吸着塔２ｄ、吸着塔２ｅの流入口と流出口のバルブ１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄの開放指令をバルブ開閉駆動部２４へ送出する。バルブ開閉駆動部２４はバルブ１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄを開放する。
【００９３】
その結果、被処理ガス６は、導入管９、供給管１８ａ、（吸着塔２ｄ，２ｅ）、出力管１８ｂ、排出管１０を通流して、処理済ガス１２として排気される。したがって、被処理ガス６中に含まれるアルカリ性ガス、酸性ガス、中性ガス等の除去対象ガスは吸着塔２ｄ、２ｅで除去される。
【００９４】
開放バルブ決定部２３は、稼働吸着塔数判定部２２ら稼働すべき吸着塔の基数「３」が入力されると、吸着塔２ｄ、吸着塔２ｅ、吸着塔２ｆの流入口と流出口のバルブ１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ、１６ｅ、１６ｆの開放指令をバルブ開閉駆動部２４へ送出する。バルブ開閉駆動部２４はバルブ１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ、１６ｅ、１６ｆを開放する。
【００９５】
その結果、被処理ガス６は、導入管９、供給管１８ａ、（吸着塔２ｄ，２ｅ、２ｆ）、出力管１８ｂ、排出管１０を通流して、処理済ガス１２として排気される。したがって、被処理ガス６中に含まれるアルカリ性ガス、酸性ガス、中性ガス等の除去対象ガスは吸着塔２ｄ、２ｅ、２ｆで除去される。
【００９６】
このように構成された第８実施形態のガス処理装置１７においては、たとえ、このガス処理装置１７に流入する被処理ガス６のガス流入量Ｑが変動したとしても、その時点におけるガス流入量Ｑに最適の基数の吸着塔２ｄ、２ｅ、２ｆが稼働するので、各吸着塔２ｄ、２ｅ、２ｆを最適の条件で運転でき、被処理ガス６に含まれる除去対象ガスを効率的に除去できるとともに、ガス処理装置１７全体の運転費用（ランニングコスト）を低減できる。
【００９７】
なお、本発明は上述した各実施形態に限定されるものではない。直列接続される吸着塔の基数は２、３に限定されるものではなく、同様に、並列接続される吸着塔の基数も３に限定されるものではい。ガス処理装置に流入する被処理ガスのガス流入量に応じて最適の基数に設定すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】本発明の第１実施形態のガス処理方法が適用されるガス処理装置の概略構成を示す模式図
【図２】本発明に関連するガス処理装置の概略構成を示す模式図
【図３】本発明の動作原理を実証するために行った汚泥炭化物におけるガス吸着特性の実験結果を示す図
【図４】同じく汚泥炭化物におけるガス吸着特性の実験結果を示す図
【図５】同じく汚泥炭化物におけるガス吸着特性の実験結果を示す図
【図６】本発明の第２、３、４実施形態のガス処理方法が適用されるガス処理装置の概略構成を示す模式図
【図７】本発明の第５実施形態のガス処理方法が適用されるガス処理装置の概略構成を示す模式図
【図８】本発明の第６実施形態のガス処理方法が適用されるガス処理装置の概略構成を示す模式図
【図９】本発明の第７実施形態のガス処理方法が適用されるガス処理装置の概略構成を示す模式図
【図１０】本発明の第８実施形態のガス処理方法が適用されるガス処理装置の概略構成を示す模式図
【符号の説明】
【００９９】
１ａ〜１ｇ，１３ａ〜１３ｅ，１７…ガス処理装置、２，２ａ〜２ｆ…吸着塔、３…酸添着汚泥炭化物、４…アルカリ添着汚泥炭化物、５…無添着汚泥炭化物、６…被処理ガス、７…加圧ポンプ、８，１１，１６ａ〜１６ｆ…バルブ、９…導入管、１０…排出管、１２…処理済ガス、１４ａ，１４ｂ…連絡管、１５ａ〜１５ｄ…連通バルブ、１８ａ…供給管、１８ｂ…出力管、１９…ガス流量計、２０…監視制御部、２１…流入量検出部、２２…稼働吸着塔数判定部、２３…開放バルブ決定部、２４…バルブ開閉駆動部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、牛、馬、豚、鶏等の家畜の飼育施設、塵処理施設、特定の化学工場施設から放出される空気に含まれる有害ガス、悪臭ガスを除去するガス処理方法及びガス処理装置に係わり、特に汚泥炭化物のガスの吸着特性を利用した汚泥炭化物によるガス処理方法及び汚泥炭化物によるガス処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、飼育施設や化学工場や塵処理施設等においては、工場や施設のダクトからの排出される空気に混ざって有害ガスや悪臭ガスが大気中に放出されないように種々の対策を実施している。また、空気中に微細な有害ガス、悪臭ガスをも含まれることが危惧される場合もある。
【０００３】
この大気や排気に含まれる有害ガスや悪臭ガスを少ない費用で効率的に除去するガス処理手法として、汚泥炭化物が有するガスの吸着特性を利用したガス処理手法が考えられる。
【０００４】
有害ガスや悪臭ガスを効率的に汚泥炭化物に吸着させるためには、汚泥炭化物の吸着機能を向上させる必要がある。この高いガス吸着機能を有した汚泥炭化物を得るために、下水処理施設等における水処理プロセスで生じた汚泥を脱水・乾燥後、成形した後炭化し、炭化後さらに高温で水蒸気賦活処理する方法が用いられている。
【０００５】
例えば、特許文献１の「汚泥による活性炭製造方法」においては、水処理プロセスで生じた汚泥を脱水処理後、含水率０〜１５％まで乾燥した後、粉砕して粉砕汚泥を加圧成形するか、乾燥粉砕汚泥に水を加えて混練して混練汚泥を射出成形した後、４００〜８００℃で炭化し、さらに７００〜９００℃で賦活処理によってガス吸着機能を向上させた活性炭を製造する技術が開示されている。
【特許文献１】特開２０００―７２４２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ガス吸着機能を向上させた汚泥炭化物を得るために、上述したように、複雑な製造工程が必要であり、汚泥炭化物の製造費用が大幅に上昇し、製造に要する時間も長期化する。その結果、この高価な汚泥炭化物をガス吸着材として用いるガス処理方法及びガス処理装置の運転費用（ランニングコスト）が大幅に上昇する。
【０００７】
また、上述した複雑な製造工程を採用せずに、ただ単に水処理プロセスで生じた汚泥を脱水、乾燥した後炭化炉で炭化して得られた汚泥炭化物をガス吸着材として用いると、実用に耐えるようなガス吸着機能が得られないばかりか、短期間にガス吸着機能が低下し、頻繁に、汚泥炭化物を新しい汚泥炭化物に交換する必要がある。
【０００８】
なお、上述したガス吸着機能を向上させた汚泥炭化物であっても、理想的なガス吸着材である活性炭に比較すれば、十分なガス吸着機能といえず、有害ガスや悪臭ガスに対するガス吸着材としては、十分なガス吸着機能を発揮するには至っていない。なお、活性炭は高価であるので、ガス処理装置の運転費用（ランニングコスト）から採用できない。
【０００９】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、水処理プロセスで生じた汚泥に対して、ガス吸着機能を向上させるための複雑な処理工程を追加することなく、通常の脱水、乾燥、炭化工程で得られた汚泥炭化物を用いて、被処理ガスに含まれる有害ガスや悪臭ガスを効率的にかつ低い運転費用（ランニングコスト）で除去できる汚泥炭化物によるガス処理方法およびガス処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、発明者は、汚泥炭化物にアルカリ性薬剤又は酸性薬剤を添着することによって、薬剤を全く添着しない場合に比較して、汚泥炭化物の有害ガスや悪臭ガスに対するガス吸着機能が格段に上昇することの知見を実験により得た。さらに、具体的には、酸性薬剤を添着した汚泥炭化物は例えばアンモニアガス等のアルカリ性ガスをより効率的に吸着し、アルカリ性薬剤を添着した汚泥炭化物は例えば硫化水素等の酸性ガスをより効率的に吸着することを確認した。但し、薬剤を添着した汚泥炭化物はアセトアルデヒド等の中性ガスに対するガス吸収機能において、薬剤を全く添着しない汚泥炭化物より劣る。
【００１１】
これらの知見に基づいて、本発明においては以下の各手段を講じた。
【００１２】
本発明は、水処理プロセスで生じた汚泥を脱水、乾燥した後炭化炉で炭化して得られた汚泥炭化物を吸着塔に収納し、この吸着塔に除去対象ガスを含む被処理ガスを通流させて、この被処理ガスが吸着塔内を通流する過程で被処理ガスに含まれる除去対象ガス成分を汚泥炭化物に吸着させて、除去対象ガス成分が除去された処理済ガスを吸着塔から出力させる汚泥炭化物によるガス処理方法において、吸着塔に収納する汚泥炭化物にアルカリ性薬剤及び酸性薬剤の少なくともいずれか一方の薬剤を添着する。
【００１３】
また、別の発明は、上述したガス処理方法において、吸着塔内に、酸性薬剤が添着された汚泥炭化物とアルカリ性薬剤が添着された汚泥炭化物のいずれか一方の汚泥炭化物と、薬剤が添着されていない汚泥炭化物とを直列に積層して収納する。
【００１４】
さらに、別の発明は、上述したガス処理方法において、吸着塔内に、酸性薬剤添着された汚泥炭化物と、アルカリ性薬剤が添着された汚泥炭化物と、薬剤が添着されていない汚泥炭化物とを直列に積層して収納する。
【００１５】
また、別の発明は、水処理プロセスで生じた汚泥を脱水、乾燥した後炭化炉で炭化して得られた汚泥炭化物を直列接続された２基の吸着塔に収納し、除去対象ガスを含む被処理ガスを直列接続された２基の吸着塔における前段の吸着塔から後段の吸着塔へ順次通流させて、この被処理ガスが各吸着塔内を通流する過程で被処理ガスに含まれる除去対象ガス成分を汚泥炭化物に吸着させて、除去対象ガス成分が除去された処理済ガスを前記後段の吸着塔から出力させる汚泥炭化物によるガス処理方法である。そして、前段の吸着塔に収納された汚泥炭化物は、被処理ガスに含まれる除去対象ガスの組成及び濃度に応じて予め定められた酸性薬剤又はアルカリ性薬剤を添着するとともに、後段の吸着塔に収納された汚泥炭化物に薬剤を添着しない。
【００１６】
このように、汚泥炭化物を直列接続された２基の吸着塔に収納してガス処理を実施する場合に、前段の吸着塔に被処理ガスに含まれる最も多い除去対象ガスに対するガス吸着機能が高い薬剤が添着された汚泥炭化物を収納し、この薬剤が添着された汚泥炭化物で吸着できない中性ガスを後段の吸着塔に収納された薬剤が添着された汚泥炭化物で吸着する。
【００１７】
また、別の発明は、３基の吸着塔を直列接続した場合に、前段の吸着塔に被処理ガスに含まれる最も多い除去対象ガスに対するガス吸着機能が高い薬剤が添着された汚泥炭化物を収納し、中段の吸着塔に被処理ガスに含まれる次に多い除去対象ガスに対するガス吸着機能が高い薬剤が添着された汚泥炭化物を収納し、後段の吸着塔に前段及び中段で吸着しきれなかった中性ガスを吸着するための薬剤が添着されていない汚泥炭化物を収納している。
【００１８】
また、別の発明は、薬剤が添着された汚泥炭化物の吸着塔への充填量、前記酸性薬剤が添着された汚泥炭化物の吸着塔への充填量、及び薬剤が添着されていない汚泥炭化物の吸着塔への充填量は、被処理ガスに含まれる除去対象ガスの組成及び濃度に応じて、当該除去対象ガスの各汚泥炭化物の吸着容量から計算する。したがって、各汚泥炭化物を効率的に使用できる。
【００１９】
また、別の発明は、複数の吸着塔を並列接続した場合に、並列接続された各吸着塔内に、被処理ガスの通流方向に向かって、酸性薬剤添着された汚泥炭化物と、アルカリ性薬剤が添着された汚泥炭化物と、薬剤が添着されていない汚泥炭化物とを直列に積層している。すなわち、一般的にガス処理が必要とする被処理ガスに含まれる有害ガス、悪臭ガスとしては、前述したアンモニアガス等のアルカリ性ガスが多いので、最初に、被処理ガスを酸性薬剤が添着された汚泥炭化物と接触させるようにしている。
【００２０】
また、別の発明は、被処理ガスのガス流入量を計量し、この計量されたガス流入量に応じて、並列接続された複数基の吸着塔における被処理ガスを通流させる吸着塔の基数を制御している。したがって、稼働中の吸着塔の条件を均一化でき、かつ運転コストを低減できる。
【００２１】
また、別の発明においては、酸性薬剤として、リン酸、硫酸、クエン酸等の酸性物質を採用し、アルカリ性薬剤として、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム等のアルカリ性物質を採用している。
【００２２】
また、本発明は、水処理プロセスで生じた汚泥を脱水、乾燥した後炭化炉で炭化して得られた汚泥炭化物を吸着塔に収納し、この吸着塔に除去対象ガスを含む被処理ガスを通流させて、この被処理ガスが吸着塔内を通流する過程で被処理ガスに含まれる除去対象ガス成分を汚泥炭化物に吸着させて、除去対象ガス成分が除去された処理済ガスを吸着塔から出力させる汚泥炭化物によるガス処理装置である。そして、吸着塔に収納された汚泥炭化物は、にアルカリ性薬剤及び酸性薬剤の少なくともいずれか一方の薬剤が添着されている。
【００２３】
さらに、別の発明は、２基の吸着塔を直列接続したガス処理装置において、前段の吸着塔に収納された汚泥炭化物に、被処理ガスに含まれる除去対象ガスの組成及び濃度に応じて予め定められた酸性薬剤又はアルカリ性薬剤を添着するとともに、後段の吸着塔に収納された汚泥炭化物に薬剤を添着しない。
【００２４】
さらに、別の発明は、複数の吸着塔を並列接続したガス処理装置において、並列接続された各吸着塔内に、被処理ガスの通流方向に向かって、酸性薬剤添着された汚泥炭化物と、アルカリ性薬剤が添着された汚泥炭化物と、薬剤が添着されていない汚泥炭化物とを直列に積層している。すなわち、一般的にガス処理が必要とする被処理ガスに含まれる有害ガス、悪臭ガスとしては、前述したアンモニアガス等のアルカリ性ガスが多いので、最初に、被処理ガスを酸性薬剤添着された汚泥炭化物と接触させるようにしている。
【００２５】
さらに、別の発明においては、複数の吸着塔を並列接続したガス処理装置において、被処理ガスのガス流入量を計量するガス流量計と、各吸着塔の被処理ガスの流入路に設けられた複数のバルブと、ガス流量計で計量されたガス流入量に応じて、各バルブを開閉制御することによって、並列接続された複数基の吸着塔における被処理ガスを通流させる吸着塔の基数を制御する稼働吸着塔数制御手段とを備えている。このように構成されたガス処理装置においては、被処理ガスのガス流入量が変動した場合においても効率的にガス処理装置を運転できる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明においては、吸着塔に収納する汚泥炭化物に対して被処理ガスに含まれる除去対象ガスに対応した薬剤を添着するようにしている。したがって、水処理プロセスで生じた汚泥に対して、ガス吸着機能を向上させるための複雑な処理工程を追加することなく、通常の脱水、乾燥、炭化工程で得られた汚泥炭化物を用いて、被処理ガスに含まれる有害ガスや悪臭ガスを効率的にかつ低い運転費用（ランニングコスト）で除去できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本発明の汚泥炭化物によるガス処理方法及びガス処理装置の実施形態を説明するまえに、発明者が行った、アルカリ性薬剤を添着した汚泥炭化物、酸性薬剤を添着した汚泥炭化物、及び薬剤を全く添着しない汚泥炭化物の各ガス吸着量（ｍｇ／ｇ）に対する実験結果を説明する。
【００２８】
図３は、薬剤を全く添着しない汚泥炭化物における各種ガス（除去対象ガス）の吸着特性を示す。除去対象ガスとして、酸性ガス、アルカリ性ガス、中性ガスの３種類のガスを採用した。具体的には、酸性ガスとしてメチルメルカプタン、アルカリ性ガスとしてアンモニア、中性ガスとしてアセトアルデヒドを採用した。
【００２９】
なお、この実験で採用した汚泥炭化物は、農業集落排水処理施設、下水処理場、有機排水処理施設等の水処理プロセスから排出される余剰汚泥（含水率約９８．５％）を、脱水、乾燥後、例えば、５ｍｍφ、長さ１０ｍｍ程度の大きさ粒状に成形し、炭化炉で約５００〜７００℃、約１５〜３０分で炭化したものである。
【００３０】
薬剤を全く添着しない汚泥炭化物は、全ての種類のガスに対して吸着性を示すが、中性ガス＜アルカリ性ガス＜酸性ガスの順に吸着性が増すことが確認できた。しかし、悪臭ガスの代表であるアンモニアの吸着量は不十分であり、このままでは、アンモニア濃度の高い場所ではこの薬剤を全く添着しない汚泥炭化物を頻繁に交換する必要があり、運転費用（ランニングコスト）が上昇する。
【００３１】
そこで、汚泥炭化物に薬剤を添着して、前記３種類の各ガス（酸性ガス、アルカリ性ガス、中性ガス）に対するガス吸着量（ｍｇ／ｇ）を測定した。各薬剤の添着方法は、薬剤添着装置の添着槽に汚泥炭化物を充填し、真空装置で真空に減圧した後、汚泥炭化物に対して薬剤添着量が１〜１０ｗｔ％になるように調整した薬剤溶液（濃度０．１〜１０％溶液）を、汚泥炭化物に注入し添着する手法である。
【００３２】
図４は、酸性薬剤としてリン酸を使用し、リン酸添着量５ｗｔ％の汚泥炭化物（酸添着）によるアルカリ性ガス（アンモニア）の吸着量（ｍｇ／ｇ）と、薬剤を添着していない汚泥炭化物（無添着）によるアルカリ性ガス（アンモニア）の吸着量（ｍｇ／ｇ）との実験比較を示す。
【００３３】
酸性薬剤の添着によって吸着量が約１０倍増すことが理解できる。汚泥炭化物は、比較的平均気孔径が大きいメソ孔（２〜５０ｎｍ）が多く、その部分に薬品が適宣保持されるため、添着に適しているものと考えられる。保持された薬品とアンモニアが化学反応してアンモニアを確実に除去することができる。そのため酸性薬剤の添着によって、アンモニア、アミン類などのアルカリ性ガスの吸着量が大幅に増加したと考えられる。
【００３４】
図５は、アルカリ性薬剤として水酸化カルシウムを使用し、水酸化カルシウム添着量１０ｗｔ％の汚泥炭化物（アルカリ添着）による酸性ガス（塩化水素等）の吸着量（ｍｇ／ｇ）と、薬剤を添着していない汚泥炭化物（無添着）による酸性ガス（塩化水素等）の吸着量（ｍｇ／ｇ）との実験比較を示す。
【００３５】
アルカリ性薬剤の添着によって薬剤無添着に比較した吸着量の増加が、図４の酸添着の場合に比較して、顕著な効果は見られなかったが、アルカリ添着により酸性ガスである硫化水素、メチルメルカプタン、硫黄酸化物（以下ＳＯｘと記す）、窒素酸化物（以下ＮＯｘと記す）、シアン化水素、塩化水素等の酸性ガスの吸着量（ｍｇ／ｇ）が確実に増加することが確認できた。
【００３６】
このように、図３〜図５の実験結果によれば、薬剤を添着しない汚泥炭化物（無添着）は、アルカリ性ガス、酸性ガス、中性ガスに全てのガスに対して吸着性を持っているがその吸着量（ｍｇ／ｇ）は少ない。一方、酸性薬剤を添着した汚泥炭化物（酸添着）は、アンモニア、アミン類のアルカリ性ガスの吸着に優れている。また、アルカリ性薬剤を添着した汚泥炭化物（アルカリ添着）は、硫化水素、メチルメルカプタン、ＳＯｘ、ＮＯｘ、シアン化水素、塩化水素等の酸性ガスの吸着に優れていることが確認できた。
【００３７】
（第１実施形態）
図１（ａ）、（ｂ）は本発明の第１実施形態の汚泥炭化物によるガス処理方法が適用される汚泥炭化物によるガス処理装置の概略構成を示す模式図である。
【００３８】
図１（ａ）のガス処理装置１ａと、図１（ｂ）のガス処理装置１ｂとの基本構成は同一であり、円筒状の吸着塔２に収納されている汚泥炭化物に添着されている薬剤が異なるのみである。ガス処理装置１ａの吸着塔２内には、酸性薬剤が添着された汚泥炭化物（以下、酸添着汚泥炭化物３と略記する）が収納され、ガス処理装置１ｂの吸着塔２内には、アルカリ性薬剤が添着された汚泥炭化物（以下、アルカリ添着汚泥炭化物４と略記する）が収納されている。なお、この酸添着汚泥炭化物３又はアルカリ添着汚泥炭化物４は、吸着塔２内において、下端及び上端に一定の隙間を有して収納されている。酸添着汚泥炭化物３又はアルカリ添着汚泥炭化物４の高さは０．１〜２．４ｍの範囲内で一定値に制御される。
【００３９】
ガス処理装置１ａにおいて、除去対象ガスを含む被処理ガス６は導入管９内に導かれ、加圧ポンプ７で加圧され、バルブ８を経由して、吸着塔２の下端から、吸着塔２内へ導かれる。そして、この被処理ガス６は吸着塔２内の酸添着汚泥炭化物３又はアルカリ添着汚泥炭化物４の隙間を通流する過程で、被処理ガス６に含まれる除去対象ガスが酸添着汚泥炭化物３又はアルカリ添着汚泥炭化物４に吸着される。そして、除去対象ガスが除去された残りの被処理ガス６は、吸着塔２の上端から排出管１０、バルブ１１を経由して、処理済ガス１２として排気される。吸着塔２内の被処理ガス６のガス流速は加圧ポンプ７の回転速度、各バブル８、１１の開度を調整して、０．００３〜０．３ｍ／ｓ程度に制御される。
【００４０】
図１（ａ）のガス処理装置１ａには、アンモニア、アミン類などのアルカリ性ガスを除去対象ガスとする被処理ガス６が入力される。そして、酸添着汚泥炭化物３に採用する酸性薬剤は、例えば蒸気圧の低いリン酸、硫酸などの無機酸あるいはクエン酸、シュウ酸などの有機酸である。
【００４１】
図１（ｂ）のガス処理装置１ｂには、硫化水素、メチルメルカプタン、ＳＯｘ、ＮＯｘ、シアン化水素、塩化水素等の酸性ガスを除去対象ガスとする被処理ガス６が入力される。そして、アルカリ添着汚泥炭化物４に採用するアルカリ性薬剤は、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム等のアルカリ性物質である。
【００４２】
なお、図２に示すガス処理装置１ｃは、吸着塔２内に、酸性薬剤、アルカリ性薬剤を添着する前の汚泥炭化物（以下、無添着汚泥炭化物５と略記する）が収納されている。なお、この図２に示すガス処理装置１ｃは、図３に示すように、酸性ガス、アルカリ性ガスと共に、アセトアルデヒド等の中性ガスを除去する。このガス処理装置１ｃを単独でも使用可能であるが、吸着量が少ないために頻繁に交換する必要がある。
【００４３】
また、薬剤を添着する前の汚泥炭化物は前述したように水処理プロセスから排出される余剰汚泥を乾燥後、粒状に成形し炭化したものである。
【００４４】
このように構成された第１実施形態のガス処理装置１ａ、１ｂにおいては、吸着塔２内に、被処理ガス６に含まれる除去対象ガスの種類に対応した種別の薬剤を添着した酸添着汚泥炭化物３又はアルカリ添着汚泥炭化物４を収納している。また、薬剤を添着する前の汚泥炭化物は前述したように水処理プロセスから排出される余剰汚泥を乾燥後、粒状に成形し炭化したものである。
【００４５】
したがって、水処理プロセスで生じた汚泥に対して、ガス吸着機能を向上させるための複雑な処理工程を追加することなく、通常の脱水、乾燥形成、炭化工程で得られた汚泥炭化物を用いて、被処理ガス６に含まれる有害ガスや悪臭ガスを効率的にかつ低い運転費用（ランニングコスト）で除去できる。
【００４６】
（第２実施形態）
図６（ａ）は本発明の第２実施形態のガス処理方法が適用されるガス処理装置の概略構成を示す模式図である。図１（ａ）（ｂ）に示す第１実施形態のガス処理装置１ａ、１ｂと同一部分には同一符号を付して、重複する部分の詳細説明は省略する。
【００４７】
この第２実施形態のガス処理装置１ｄにおいては、１基の吸着塔２内に、被処理ガス６の通流方向に向かって、酸添着汚泥炭化物３及びアルカリ添着汚泥炭化物４が積層されている。その他の構成は図１（ａ）（ｂ）に示す第１実施形態のガス処理装置１ａ、１ｂと同一である。
【００４８】
このように構成された第２実施形態のガス処理装置１ｄにおいては、被処理ガス６に除去対象ガスとして、アルカリ性ガスと酸性ガスとが含まれる場合であっても、吸着塔２内を通流する過程で、アルカリ性ガスは酸添着汚泥炭化物３で吸着され、酸性ガスはアルカリ添着汚泥炭化物４で吸着される。なお、被処理ガス６にアルカリ性ガスが酸性ガスより多く含まれる場合は、図示するように、酸添着汚泥炭化物３を下段に配置し、酸性ガスがアルカリ性ガスより多く含まれる場合は、アルカリ添着汚泥炭化物４を下段に配置する。このように、被処理ガス６含まれる複数の除去対象ガスのうち、多い方の除去対象ガスに対応する添着汚泥炭化物３、４を被処理ガス６の流路の上流側に配置することによって、被処理ガス６に含まれる除去対象ガスをより効率的に除去できる。
【００４９】
（第３実施形態）
図６（ｂ）は本発明の第３実施形態のガス処理方法が適用されるガス処理装置の概略構成を示す模式図である。図６（ａ）に示す第２実施形態のガス処理装置１ｄと同一部分には同一符号を付して、重複する部分の詳細説明は省略する。
【００５０】
この第３実施形態のガス処理装置１ｅにおいては、１基の吸着塔２内に、被処理ガス６の通流方向に向かって、酸添着汚泥炭化物３、アルカリ添着汚泥炭化物４、及び無添着汚泥炭化物５が積層されている。その他の構成は図６（ａ）に示す第２実施形態のガス処理装置１ｄと同一である。
【００５１】
このように構成された第３実施形態のガス処理装置１ｅにおいては、被処理ガス６に除去対象ガスとして、アルカリ性ガスと酸性ガスと中性ガスとが含まれる場合であっても、被処理ガス６が吸着塔２内を通流する過程で、アルカリ性ガスは酸添着汚泥炭化物３で吸着され、酸性ガスはアルカリ添着汚泥炭化物４で吸着され、中性ガスは無添着汚泥炭化物５で吸着される。
【００５２】
なお、被処理ガス６にアルカリ性ガスが酸性ガスより多く含まれる場合は、図示するように、酸添着汚泥炭化物３を下段に配置し、酸性ガスがアルカリ性ガスより多く含まれる場合は、アルカリ添着汚泥炭化物４を下段に配置する。
【００５３】
しかし、たとえ、中性ガスがアルカリ性ガスや酸性ガスより多く含まれる場合であっても、無添着汚泥炭化物５は被処理ガス６の通流方向の最下流に設置する。この理由は、無添着汚泥炭化物５は、図３に示したように、中性ガスの他に、アルカリ性ガスや酸性ガスも吸着するので、被処理ガス６の最上流に配設すると、アルカリ性ガスや酸性ガスを大量に吸着して、中性ガスを効率的に吸着しない。この残留した中性ガスは酸添着汚泥炭化物３やアルカリ添着汚泥炭化物４で吸着されないので、被処理ガス６のアルカリ性ガスや酸性ガスを酸添着汚泥炭化物３やアルカリ添着汚泥炭化物４で吸着したのちに、この被処理ガス６に残留する中性ガスを無添着汚泥炭化物５で効率的に吸着する必要があるからである。
【００５４】
このように構成された第３実施形態のガス処理装置１ｅにおいては、１基の吸着塔２でもって、被処理ガス６に除去対象ガスとして、アルカリ性ガスと酸性ガスと中性ガスとが含まれる場合であっても、この除去対象ガスは吸着塔２内を通流する過程で吸着され、処理済ガス１２として排気される。
【００５５】
（第４実施形態）
図６（ｃ）（ｄ）は本発明の第４実施形態のガス処理方法が適用されるガス処理装置の概略構成を示す模式図である。図６（ａ）に示す第２実施形態のガス処理装置１ｄと同一部分には同一符号を付して、重複する部分の詳細説明は省略する。
【００５６】
図６（ｃ）に示すガス処理装置１ｆにおいては、１基の吸着塔２内に、被処理ガス６の通流方向に向かって、酸添着汚泥炭化物３及び無添着汚泥炭化物５が積層されている。また、図６（ｄ）に示すガス処理装置１ｇにおいては、１基の吸着塔２内に、被処理ガス６の通流方向に向かって、アルカリ添着汚泥炭化物４及び無添着汚泥炭化物５が積層されている。
【００５７】
このように構成された第４実施形態のガス処理装置１ｆにおいては、除去対象ガスとしてアルカリ性ガスと中性ガスを含む被処理ガス６に対して効率的に除去対象ガスを除去できる。また、ガス処理装置１ｇにおいては、除去対象ガスとして酸性ガスと中性ガスを含む被処理ガス６に対して効率的に除去対象ガスを除去できる。
【００５８】
（第５実施形態）
図７（ａ）（ｂ）は本発明の第５実施形態のガス処理方法が適用されるガス処理装置の概略構成を示す模式図である。図１（ａ）（ｂ）に示す第１実施形態のガス処理装置１ａ、１ｂと同一部分には同一符号を付して、重複する部分の詳細説明は省略する。
【００５９】
この第５実施形態のガス処理装置１３ａ、１３ｂにおいては、第１実施形態のガス処理装置１ａ、１ｂの吸着塔２と同一構成の２基の吸着塔２ａ、２ｃが連絡管１４で直列に接続されている。
【００６０】
そして、図７（ａ）のガス処理装置１３ａの前段の吸着塔２ａには酸添着汚泥炭化物３が収納され、後段の吸着塔２ｃには無添着汚泥炭化物５が収納されている。このガス処理装置１３ａにおいては、除去対象ガスとしてアルカリ性ガスと中性ガスを含む被処理ガス６に対して効率的に除去対象ガスを除去できる。
【００６１】
すなわち、被処理ガス６は、導入管９、前段の吸着塔２ａ、連絡管１４、後段の吸着塔２ｃ、排出管１０を通流して、処理済ガス１２として排気される。被処理ガス６のアルカリ性ガスは前段の吸着塔２ａの酸添着汚泥炭化物３で吸着され、被処理ガス６の中性ガスは後段の吸着塔２ｃの無添着汚泥炭化物５で吸着される。
【００６２】
図７（ｂ）のガス処理装置１３ｂの前段の吸着塔２ａにはアルカリ添着汚泥炭化物４が収納され、後段の吸着塔２ｃには無添着汚泥炭化物５が収納されている。このガス処理装置１３ａにおいては、除去対象ガスとして酸性ガスと中性ガスを含む被処理ガス６に対して効率的に除去対象ガスを除去できる。
【００６３】
すなわち、被処理ガス６は、導入管９、前段の吸着塔２ａ、連絡管１４、後段の吸着塔２ｃ、排出管１０を通流して、処理済ガス１２として排気される。被処理ガス６の酸性ガスは前段の吸着塔２ａのアルカリ添着汚泥炭化物４で吸着され、被処理ガス６の中性ガスは後段の吸着塔２ｃの無添着汚泥炭化物５で吸着される。
【００６４】
したがって、図６（ｃ）（ｄ）に示した第４実施形態のガス処理装置１ｆ、１ｇとほぼ同様の作用効果を奏することが可能である。
【００６５】
（第６実施形態）
図８（ａ）（ｂ）は本発明の第６実施形態のガス処理方法が適用されるガス処理装置の概略構成を示す模式図である。図７（ａ）（ｂ）に示す第５実施形態のガス処理装置１３ａ、１３ｂと同一部分には同一符号を付して、重複する部分の詳細説明は省略する。
【００６６】
この第６実施形態のガス処理装置１３ｃ、１３ｄにおいては、第１実施形態のガス処理装置１ａ、１ｂの吸着塔２と同一構成の３基の吸着塔２ａ、２ｂ、２ｃが連絡管１４ａ、１４ｂで直列に接続されている。
【００６７】
そして、図８（ａ）のガス処理装置１３ｃの前段の吸着塔２ａには酸添着汚泥炭化物３が収納され、中段の吸着塔２ｂにはアルカリ添着汚泥炭化物４が収納され、後段の吸着塔２ｃには無添着汚泥炭化物５が収納されている。このガス処理装置１３ｃにおいては、除去対象ガスとして含有率が大きいアルカリ性ガスと含有率が小さい酸性ガスと中性ガスとを含む被処理ガス６に対して効率的に除去対象ガスを除去できる。
【００６８】
すなわち、被処理ガス６は、導入管９、前段の吸着塔２ａ、連絡管１４ａ、中段の吸着塔２ｂ、連絡管１４ｂ、後段の吸着塔２ｃ、排出管１０を通流して、処理済ガス１２として排気される。被処理ガス６のアルカリ性ガスは前段の吸着塔２ａの酸添着汚泥炭化物３で吸着され、被処理ガス６の酸性ガスは中段の吸着塔２ｂのアルカリ添着汚泥炭化物４で吸着され、被処理ガス６の中性ガスは後段の吸着塔２ｃの無添着汚泥炭化物５で吸着される。
【００６９】
また、図８（ｂ）のガス処理装置１３ｄの前段の吸着塔２ａにはアルカリ添着汚泥炭化物４が収納され、中段の吸着塔２ｂには酸添着汚泥炭化物３が収納され、後段の吸着塔２ｃには無添着汚泥炭化物５が収納されている。このガス処理装置１３ｃにおいては、除去対象ガスとして含有率が大きい酸性ガスと含有率が小さいアルカリ性ガスと中性ガスとを含む被処理ガス６に対して効率的に除去対象ガスを除去できる。
【００７０】
すなわち、被処理ガス６は、導入管９、前段の吸着塔２ａ、連絡管１４ａ、中段の吸着塔２ｂ、連絡管１４ｂ、後段の吸着塔２ｃ、排出管１０を通流して、処理済ガス１２として排気される。被処理ガス６の酸性ガスは前段の吸着塔２ａのアルカリ添着汚泥炭化物４で吸着され、被処理ガス６のアルカリ性ガスは中段の吸着塔２ｂの酸添着汚泥炭化物３で吸着され、被処理ガス６の中性ガスは後段の吸着塔２ｃの無添着汚泥炭化物５で吸着される。
【００７１】
したがって、図６（ｂ）に示した第３実施形態のガス処理装置１ｅとほぼ同様の作用効果を奏することが可能である。
【００７２】
（第７実施形態）
図９は本発明の第７実施形態のガス処理方法が適用されるガス処理装置の概略構成を示す模式図である。図８（ａ）（ｂ）に示す第６実施形態のガス処理装置１３ｃ、１３ｄと同一部分には同一符号を付して、重複する部分の詳細説明は省略する。
【００７３】
この第７実施形態のガス処理装置１３ｅにおいては、図６（ｂ）に示す、第３実施形態のガス処理装置１ｅの吸着塔２と同一構成の３基の吸着塔２ａ、２ｂ、２ｃが連絡管１４ａ、１４ｂで直列に接続されている。各吸着塔２ａ、２ｂ、２ｃ内には、被処理ガス６の通流方向に向かって、酸添着汚泥炭化物３、アルカリ添着汚泥炭化物４、及び無添着汚泥炭化物５が積層されている。
【００７４】
さらに、各吸着塔２ａ、２ｂ、２ｃの被処理ガス６の流入口と流出口にはそれぞれバルブ１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ、１６ｅ、１６ｆが取付けられている。また、バルブ１６ａと連絡管１４ａとの間には連通バルブ１５ａが設けられ、連絡管１４ａとバルブ１６ｄとの間には連通バルブ１５ｂが設けられ、バルブ１６ｃと連絡管１４ｂとの間には連通バルブ１５ｃが設けられ、連絡管１４ｂと排出管１０との間には連通バルブ１５ｄが設けられている。
【００７５】
このように構成された第７実施形態のガス処理装置１３ｅにおいては、各吸着塔２ａ、２ｂ、２ｃの被処理ガス６の流入口と流出口の各バルブ１６ａ〜１６ｆを開放し、各連通バルブ１５ａ〜１５ｄを閉じると、導入管９へ入力した、被処理ガス６は、導入管９、前段の吸着塔２ａ、連絡管１４ａ、中段の吸着塔２ｂ、連絡管１４ｂ、後段の吸着塔２ｃ、排出管１０を通流して、処理済ガス１２として排気される。
【００７６】
そして、この被処理ガス６が前段の吸着塔２ａを通流する過程で、この被処理ガス６に含まれるアルカリ性ガスは酸添着汚泥炭化物３で吸着され、酸性ガスはアルカリ添着汚泥炭化物４で吸着され、中性ガスは無添着汚泥炭化物５で吸着される。この一連の吸着工程を、中段の吸着塔２ｂ、後段の吸着塔２ｃで繰返し、最後に、排出管１０から処理済ガス１２として排気される。
【００７７】
そして、長時間吸着している間に、前段の吸着塔２ａ、中段の吸着塔２ｂ、後段の吸着塔２ｃの順に収納されている酸添着汚泥炭化物３、アルカリ添着汚泥炭化物４、無添着汚泥炭化物５が劣化し吸着しなくなる。このため、前段の吸着塔２ａから順番に、収納されている酸添着汚泥炭化物３、アルカリ添着汚泥炭化物４、無添着汚泥炭化物５を新しい酸添着汚泥炭化物３、アルカリ添着汚泥炭化物４、無添着汚泥炭化物５に交換していく必要がる。
【００７８】
前段の吸着塔２ａの各汚泥炭化物３、４、５を交換する場合、前段の吸着塔２ａの流入口と流出口の各バルブ１６ａ、１６ｂを閉じ、連通バルブ１５ａを開放する。すると、被処理ガス６は、導入管９、連通バルブ１５ａ、中段の吸着塔２ｂ、連絡管１４ｂ、後段の吸着塔２ｃ、排出管１０を通流して、処理済ガス１２として排気される。したがって、被処理ガス６中に含まれるアルカリ性ガス、酸性ガス、中性ガス等の除去対象ガスは中段の吸着塔２ｂ及び後段の吸着塔２ｃで除去される。
【００７９】
この状態で、前段の吸着塔２ａの各汚泥炭化物３、４、５を新規の各汚泥炭化物３、４、５に交換する。なお、吸着塔２ａから取り除かれた劣化した各汚泥炭化物３、４、５は一般的に破棄されるが、費用面を考慮しなければ、劣化した各汚泥炭化物３、４、５を５００〜７００℃で再度炭化して、再使用することも可能である。
【００８０】
各汚泥炭化物３、４、５の交換が終了すると、各バルブ１６ａ、１６ｂ、連通バルブ１５ａを元の状態に戻す。
【００８１】
次に、中段の吸着塔２ｂの各汚泥炭化物３、４、５を交換する場合、中段の吸着塔２ｂの流入口と流出口の各バルブ１６ｃ、１６ｄを閉じ、連通バルブ１５ｃを開放する。すると、被処理ガス６は、導入管９、前段の吸着塔２ａ、連絡管１４ａ、連通バルブ１５ｃ、後段の吸着塔２ｃ、排出管１０を通流して、処理済ガス１２として排気される。したがって、被処理ガス６中に含まれるアルカリ性ガス、酸性ガス、中性ガス等の除去対象ガスは前段の吸着塔２ａ及び後段の吸着塔２ｃで除去される。
【００８２】
さらに、後段の吸着塔２ｃの各汚泥炭化物３、４、５を交換する場合、後段の吸着塔２ｃの流入口と流出口の各バルブ１６ｅ、１６ｆを閉じ、連通バルブ１５ｄを開放する。すると、被処理ガス６は、導入管９、前段の吸着塔２ａ、連絡管１４ａ、中段の吸着塔２ｂ、連絡管１４ｂ、連通バルブ１５ｄ、排出管１０を通流して、処理済みガス１２として排気される。したがって、被処理ガス６中に含まれるアルカリ性ガス、酸性ガス、中性ガス等の除去対象ガスは前段の吸着塔２ａ及び中段の吸着塔２ｂで除去される。
【００８３】
このように構成された第７実施形態のガス処理装置１３ｅにおいては、各吸着塔２ａ、２ｂ、２ｃ内に収納された汚泥炭化物３、４、５を各吸着塔２ａ、２ｂ、２ｃ毎に時間をずらせて交換でき、交換期間中においてもガス処理装置１３ｅの稼働状態を維持でき、優れた効果を得ることができる。
【００８４】
なお、各吸着塔２ａ、２ｂ、２ｃ内に収納されている酸添着汚泥炭化物３、アルカリ添着汚泥炭化物４、及び無添着汚泥炭化物５の各充填量は、被処理ガス６に含まれる除去対象ガスであるアルカリ性ガス、酸性ガス、中性ガスの組成及び濃度（含有率 例えば１００：２０：５）に応じて、当該除去対象ガスの各汚泥炭化物（酸添着汚泥炭化物３、アルカリ添着汚泥炭化物４、無添着汚泥炭化物５）の吸着容量（吸着量ｍｇ／ｇ）から計算した値とし、吸着容量は、事前に小型試験装置で求めた値を用いることも可能である。
【００８５】
こうすると、各汚泥炭化物３、４、５の３基の吸着塔２ａ、２ｂ、２ｃが同じように劣化し、汚泥炭化物３、４、５の能力を有効に使用することができる。また寿命が各吸着塔２ａ、２ｂ、２ｃでほぼ同時になるので一度に３基の吸着塔２ａ、２ｂ、２ｃを交換することができ、前述した連続稼働が必須条件でなければ、各吸着塔２ａ、２ｂ、２ｃを劣化した順に交換するより交換の手間が省ける。
【００８６】
（第８実施形態）
図１０は本発明の第８実施形態のガス処理方法が適用されるガス処理装置の概略構成を示す模式図である。図９に示す第７実施形態のガス処理装置１３ｅと同一部分には同一符号を付して、重複する部分の詳細説明は省略する。
【００８７】
この第８実施形態のガス処理装置１７においては、図６（ｂ）の第３実施形態のガス処理装置１ｅの吸着塔２と同一構成の３基の吸着塔２ｄ、２ｅ、２ｆが、導入管９に連通する供給管１８ａと排出管１０に連通する出力管１８ｂとで並列に接続されている。各吸着塔２ｄ、２ｅ、２ｆには、被処理ガス６の通流方向に向かって、酸添着汚泥炭化物３、アルカリ添着汚泥炭化物４、及び無添着汚泥炭化物５が積層されている。
【００８８】
各吸着塔２ｄ、２ｅ、２ｆの被処理ガス６の流入口と流出口にはそれぞれバルブ１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ、１６ｅ、１６ｆが取付けられている。さらに、導入管９には、このガス処理装置１７に流入する被処理ガス６のガス流入量Ｑを計量するガス流量計１９が設けられている。このガス流量計１９で計量されたガス流入量Ｑは、コンピュータからなる監視制御部２０へ送出される。
【００８９】
監視制御部２０内において、ガス流量計１９から入力されたガス流入量Ｑ（ｍ3／ｓ）は、流入量検出部２１でデジタルのガス流入量Ｑに変換されて、稼働吸着塔数判定部２２へ入力される。稼働吸着塔数判定部２２内には、吸着塔２ｄ、２ｅ、２ｆの１基当たりの被処理ガス６のガス量の最適処理範囲（Ａmim〜Ａmax（ｍ3／ｓ））が記憶され、稼働吸着塔数判定部２２は、入力されたガス流入量Ｑをこの最適処理範囲（Ａmim〜Ａmax（ｍ3／ｓ））で除算することによって、稼働すべき吸着塔２ｄ、２ｅ、２ｆの基数を判定して、次の開放バルブ決定部２３へ送出する。
【００９０】
開放バルブ決定部２３は、稼働吸着塔数判定部２２ら稼働すべき吸着塔の基数「１」が入力されると、吸着塔２ｄの流入口と流出口のバルブ１６ａ、１６ｂのみの開放指令をバルブ開閉駆動部２４へ送出する。バルブ開閉駆動部２４はバルブ１６ａ、１６ｂを開放する。
【００９１】
その結果、被処理ガス６は、導入管９、供給管１８ａ、吸着塔２ｄ、出力管１８ｂ、排出管１０を通流して、処理済ガス１２として排気される。したがって、被処理ガス６中に含まれるアルカリ性ガス、酸性ガス、中性ガス等の除去対象ガスは吸着塔２ｄで除去される。
【００９２】
開放バルブ決定部２３は、稼働吸着塔数判定部２２ら稼働すべき吸着塔の基数「２」が入力されると、吸着塔２ｄ、吸着塔２ｅの流入口と流出口のバルブ１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄの開放指令をバルブ開閉駆動部２４へ送出する。バルブ開閉駆動部２４はバルブ１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄを開放する。
【００９３】
その結果、被処理ガス６は、導入管９、供給管１８ａ、（吸着塔２ｄ，２ｅ）、出力管１８ｂ、排出管１０を通流して、処理済ガス１２として排気される。したがって、被処理ガス６中に含まれるアルカリ性ガス、酸性ガス、中性ガス等の除去対象ガスは吸着塔２ｄ、２ｅで除去される。
【００９４】
開放バルブ決定部２３は、稼働吸着塔数判定部２２ら稼働すべき吸着塔の基数「３」が入力されると、吸着塔２ｄ、吸着塔２ｅ、吸着塔２ｆの流入口と流出口のバルブ１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ、１６ｅ、１６ｆの開放指令をバルブ開閉駆動部２４へ送出する。バルブ開閉駆動部２４はバルブ１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ、１６ｅ、１６ｆを開放する。
【００９５】
その結果、被処理ガス６は、導入管９、供給管１８ａ、（吸着塔２ｄ，２ｅ、２ｆ）、出力管１８ｂ、排出管１０を通流して、処理済ガス１２として排気される。したがって、被処理ガス６中に含まれるアルカリ性ガス、酸性ガス、中性ガス等の除去対象ガスは吸着塔２ｄ、２ｅ、２ｆで除去される。
【００９６】
このように構成された第８実施形態のガス処理装置１７においては、たとえ、このガス処理装置１７に流入する被処理ガス６のガス流入量Ｑが変動したとしても、その時点におけるガス流入量Ｑに最適の基数の吸着塔２ｄ、２ｅ、２ｆが稼働するので、各吸着塔２ｄ、２ｅ、２ｆを最適の条件で運転でき、被処理ガス６に含まれる除去対象ガスを効率的に除去できるとともに、ガス処理装置１７全体の運転費用（ランニングコスト）を低減できる。
【００９７】
なお、本発明は上述した各実施形態に限定されるものではない。直列接続される吸着塔の基数は２、３に限定されるものではなく、同様に、並列接続される吸着塔の基数も３に限定されるものではい。ガス処理装置に流入する被処理ガスのガス流入量に応じて最適の基数に設定すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】本発明の第１実施形態のガス処理方法が適用されるガス処理装置の概略構成を示す模式図
【図２】本発明に関連するガス処理装置の概略構成を示す模式図
【図３】本発明の動作原理を実証するために行った汚泥炭化物におけるガス吸着特性の実験結果を示す図
【図４】同じく汚泥炭化物におけるガス吸着特性の実験結果を示す図
【図５】同じく汚泥炭化物におけるガス吸着特性の実験結果を示す図
【図６】本発明の第２、３、４実施形態のガス処理方法が適用されるガス処理装置の概略構成を示す模式図
【図７】本発明の第５実施形態のガス処理方法が適用されるガス処理装置の概略構成を示す模式図
【図８】本発明の第６実施形態のガス処理方法が適用されるガス処理装置の概略構成を示す模式図
【図９】本発明の第７実施形態のガス処理方法が適用されるガス処理装置の概略構成を示す模式図
【図１０】本発明の第８実施形態のガス処理方法が適用されるガス処理装置の概略構成を示す模式図
【符号の説明】
【００９９】
１ａ〜１ｇ，１３ａ〜１３ｅ，１７…ガス処理装置、２，２ａ〜２ｆ…吸着塔、３…酸添着汚泥炭化物、４…アルカリ添着汚泥炭化物、５…無添着汚泥炭化物、６…被処理ガス、７…加圧ポンプ、８，１１，１６ａ〜１６ｆ…バルブ、９…導入管、１０…排出管、１２…処理済ガス、１４ａ，１４ｂ…連絡管、１５ａ〜１５ｄ…連通バルブ、１８ａ…供給管、１８ｂ…出力管、１９…ガス流量計、２０…監視制御部、２１…流入量検出部、２２…稼働吸着塔数判定部、２３…開放バルブ決定部、２４…バルブ開閉駆動部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水処理プロセスで生じた汚泥を脱水、乾燥した後炭化炉で炭化して得られた汚泥炭化物を吸着塔に収納し、この吸着塔に除去対象ガスを含む被処理ガスを通流させて、この被処理ガスが前記吸着塔内を通流する過程で被処理ガスに含まれる除去対象ガス成分を前記汚泥炭化物に吸着させて、前記除去対象ガス成分が除去された処理済ガスを前記吸着塔から出力させる汚泥炭化物によるガス処理方法において、
前記吸着塔に収納する汚泥炭化物にアルカリ性薬剤及び酸性薬剤の少なくともいずれか一方の薬剤を添着することを特徴とする汚泥炭化物によるガス処理方法。
【請求項２】
水処理プロセスで生じた汚泥を脱水、乾燥した後炭化炉で炭化して得られた汚泥炭化物を吸着塔に収納し、この吸着塔に除去対象ガスを含む被処理ガスを通流させて、この被処理ガスが前記吸着塔内を通流する過程で被処理ガスに含まれる除去対象ガス成分を前記汚泥炭化物に吸着させて、前記除去対象ガス成分が除去された処理済ガスを前記吸着塔から出力させる汚泥炭化物によるガス処理方法において、
前記吸着塔内に、酸性薬剤が添着された汚泥炭化物とアルカリ性薬剤が添着された汚泥炭化物のいずれか一方の汚泥炭化物と、薬剤が添着されていない汚泥炭化物とを直列に積層して収納することを特徴とする汚泥炭化物によるガス処理方法。
【請求項３】
水処理プロセスで生じた汚泥を脱水、乾燥した後炭化炉で炭化して得られた汚泥炭化物を吸着塔に収納し、この吸着塔に除去対象ガスを含む被処理ガスを通流させて、この被処理ガスが前記吸着塔内を通流する過程で被処理ガスに含まれる除去対象ガス成分を前記汚泥炭化物に吸着させて、前記除去対象ガス成分が除去された処理済ガスを前記吸着塔から出力させる汚泥炭化物によるガス処理方法において、
前記吸着塔内に、酸性薬剤添着された汚泥炭化物と、アルカリ性薬剤が添着された汚泥炭化物と、薬剤が添着されていない汚泥炭化物とを直列に積層して収納することを特徴とする汚泥炭化物によるガス処理方法。
【請求項４】
水処理プロセスで生じた汚泥を脱水、乾燥した後炭化炉で炭化して得られた汚泥炭化物を直列接続された２基の吸着塔に収納し、除去対象ガスを含む被処理ガスを直列接続された２基の吸着塔における前段の吸着塔から後段の吸着塔へ順次通流させて、この被処理ガスが前記各吸着塔内を通流する過程で被処理ガスに含まれる除去対象ガス成分を前記汚泥炭化物に吸着させて、前記除去対象ガス成分が除去された処理済ガスを前記後段の吸着塔から出力させる汚泥炭化物によるガス処理方法であって、
前記前段の吸着塔に収納された汚泥炭化物は、前記被処理ガスに含まれる除去対象ガスの組成及び濃度に応じて予め定められた酸性薬剤又はアルカリ性薬剤を添着するとともに、前記後段の吸着塔に収納された汚泥炭化物に薬剤を添着しないことを特徴とする汚泥炭化物によるガス処理方法。
【請求項５】
水処理プロセスで生じた汚泥を脱水、乾燥した後炭化炉で炭化して得られた汚泥炭化物を直列接続された３基の吸着塔に収納し、除去対象ガスを含む被処理ガスを直列接続された３基の吸着塔における前段の吸着塔から中段の吸着塔及び後段の吸着塔へ順次通流させて、この被処理ガスが前記各吸着塔内を通流する過程で被処理ガスに含まれる除去対象ガス成分を前記汚泥炭化物に吸着させて、前記除去対象ガス成分が除去された処理済ガスを前記後段の吸着塔から出力させる汚泥炭化物によるガス処理方法であって、
前記前段の吸着塔に収納された汚泥炭化物及びに中段の汚泥炭化物は、前記被処理ガスに含まれる除去対象ガスの組成及び濃度に応じて予め定められた、アルカリ性薬剤と酸性薬剤との組合せ、又は酸性薬剤とアルカリ性薬剤との組合せを添着するとともに、前記後段の吸着塔に収納された汚泥炭化物に薬剤を添着しないことを特徴とする汚泥炭化物によるガス処理方法。
【請求項６】
前記アルカリ性薬剤が添着された汚泥炭化物の吸着塔への充填量、前記酸性薬剤が添着された汚泥炭化物の吸着塔への充填量、及び薬剤が添着されていない汚泥炭化物の吸着塔への充填量は、前記被処理ガスに含まれる除去対象ガスの組成及び濃度に応じて、当該除去対象ガスの前記各汚泥炭化物の吸着容量から計算することを特徴とする請求項３から５のいずれか１項記載の汚泥炭化物によるガス処理方法。
【請求項７】
水処理プロセスで生じた汚泥を脱水、乾燥した後炭化炉で炭化して得られた汚泥炭化物を並列接続された複数基の吸着塔に収納し、除去対象ガスを含む被処理ガスを前記並列接続された複数の吸着塔へ通流させて、この被処理ガスが前記各吸着塔内を通流する過程で被処理ガスに含まれる除去対象ガス成分を前記汚泥炭化物に吸着させて、前記除去対象ガス成分が除去された処理済ガスを前記各吸着塔から出力させる汚泥炭化物によるガス処理方法であって、
前記並列接続された複数の吸着塔の各吸着塔内に、前記被処理ガスの通流方向に向かって、酸性薬剤添着された汚泥炭化物と、アルカリ性薬剤が添着された汚泥炭化物と、薬剤が添着されていない汚泥炭化物とを直列に積層して収納することを特徴とする汚泥炭化物によるガス処理方法。
【請求項８】
前記被処理ガスのガス流入量を計量し、この計量されたガス流入量に応じて、前記並列接続された複数基の吸着塔における前記被処理ガスを通流させる吸着塔の基数を制御することを特徴とする請求項７記載の汚泥炭化物によるガス処理方法。
【請求項９】
前記酸性薬剤は、リン酸、硫酸、クエン酸等の酸性物質であることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項記載の汚泥炭化物によるガス処理方法。
【請求項１０】
前記アルカリ性薬剤は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム等のアルカリ性物質であることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項記載の汚泥炭化物によるガス処理方法。
【請求項１１】
水処理プロセスで生じた汚泥を脱水、乾燥した後炭化炉で炭化して得られた汚泥炭化物を吸着塔に収納し、この吸着塔に除去対象ガスを含む被処理ガスを通流させて、この被処理ガスが前記吸着塔内を通流する過程で被処理ガスに含まれる除去対象ガス成分を前記汚泥炭化物に吸着させて、前記除去対象ガス成分が除去された処理済ガスを前記吸着塔から出力させる汚泥炭化物によるガス処理装置において、
前記吸着塔に収納された汚泥炭化物は、アルカリ性薬剤及び酸性薬剤の少なくともいずれか一方の薬剤が添着されていることを特徴とする汚泥炭化物によるガス処理装置。
【請求項１２】
水処理プロセスで生じた汚泥を脱水、乾燥した後炭化炉で炭化して得られた汚泥炭化物を直列接続された２基の吸着塔に収納し、除去対象ガスを含む被処理ガスを直列接続された２基の吸着塔における前段の吸着塔から後段の吸着塔へ順次通流させて、この被処理ガスが前記各吸着塔内を通流する過程で被処理ガスに含まれる除去対象ガス成分を前記汚泥炭化物に吸着させて、前記除去対象ガス成分が除去された処理済ガスを前記後段の吸着塔から出力させる汚泥炭化物によるガス処理装置であって、
前記前段の吸着塔に収納された汚泥炭化物は、前記被処理ガスに含まれる除去対象ガスの組成及び濃度に応じて予め定められた酸性薬剤又は及びアルカリ性薬剤が添着され、前記後段の吸着塔に収納された汚泥炭化物は、薬剤が添着されていないことを特徴とする汚泥炭化物によるガス処理装置。
【請求項１３】
水処理プロセスで生じた汚泥を脱水、乾燥した後炭化炉で炭化して得られた汚泥炭化物を並列接続された複数基の吸着塔に収納し、除去対象ガスを含む被処理ガスを前記並列接続された複数の吸着塔へ通流させて、この被処理ガスが前記各吸着塔内を通流する過程で被処理ガスに含まれる除去対象ガス成分を前記汚泥炭化物に吸着させて、前記除去対象ガス成分が除去された処理済ガスを前記各吸着塔から出力させる汚泥炭化物によるガス処理装置であって、
前記並列接続された複数の吸着塔の各吸着塔内に、前記被処理ガスの通流方向に向かって、酸性薬剤添着された汚泥炭化物と、アルカリ性薬剤が添着された汚泥炭化物と、薬剤が添着されていない汚泥炭化物とが直列に積層して収納されていることを特徴とする汚泥炭化物によるガス処理装置。
【請求項１４】
前記被処理ガスのガス流入量を計量するガス流量計と、前記各吸着塔の被処理ガスの流入路に設けられた複数のバルブと、前記ガス流量計で計量されたガス流入量に応じて、前記各バルブを開閉制御することによって、前記並列接続された複数基の吸着塔における前記被処理ガスを通流させる吸着塔の基数を制御する稼働吸着塔数制御手段と
を備えたことを特徴とする請求項１３記載の汚泥炭化物によるガス処理装置。
【請求項１】
水処理プロセスで生じた汚泥を脱水、乾燥した後炭化炉で炭化して得られた汚泥炭化物を吸着塔に収納し、この吸着塔に除去対象ガスを含む被処理ガスを通流させて、この被処理ガスが前記吸着塔内を通流する過程で被処理ガスに含まれる除去対象ガス成分を前記汚泥炭化物に吸着させて、前記除去対象ガス成分が除去された処理済ガスを前記吸着塔から出力させる汚泥炭化物によるガス処理方法において、
前記吸着塔に収納する汚泥炭化物にアルカリ性薬剤及び酸性薬剤の少なくともいずれか一方の薬剤を添着することを特徴とする汚泥炭化物によるガス処理方法。
【請求項２】
水処理プロセスで生じた汚泥を脱水、乾燥した後炭化炉で炭化して得られた汚泥炭化物を吸着塔に収納し、この吸着塔に除去対象ガスを含む被処理ガスを通流させて、この被処理ガスが前記吸着塔内を通流する過程で被処理ガスに含まれる除去対象ガス成分を前記汚泥炭化物に吸着させて、前記除去対象ガス成分が除去された処理済ガスを前記吸着塔から出力させる汚泥炭化物によるガス処理方法において、
前記吸着塔内に、酸性薬剤が添着された汚泥炭化物とアルカリ性薬剤が添着された汚泥炭化物のいずれか一方の汚泥炭化物と、薬剤が添着されていない汚泥炭化物とを直列に積層して収納することを特徴とする汚泥炭化物によるガス処理方法。
【請求項３】
水処理プロセスで生じた汚泥を脱水、乾燥した後炭化炉で炭化して得られた汚泥炭化物を吸着塔に収納し、この吸着塔に除去対象ガスを含む被処理ガスを通流させて、この被処理ガスが前記吸着塔内を通流する過程で被処理ガスに含まれる除去対象ガス成分を前記汚泥炭化物に吸着させて、前記除去対象ガス成分が除去された処理済ガスを前記吸着塔から出力させる汚泥炭化物によるガス処理方法において、
前記吸着塔内に、酸性薬剤添着された汚泥炭化物と、アルカリ性薬剤が添着された汚泥炭化物と、薬剤が添着されていない汚泥炭化物とを直列に積層して収納することを特徴とする汚泥炭化物によるガス処理方法。
【請求項４】
水処理プロセスで生じた汚泥を脱水、乾燥した後炭化炉で炭化して得られた汚泥炭化物を直列接続された２基の吸着塔に収納し、除去対象ガスを含む被処理ガスを直列接続された２基の吸着塔における前段の吸着塔から後段の吸着塔へ順次通流させて、この被処理ガスが前記各吸着塔内を通流する過程で被処理ガスに含まれる除去対象ガス成分を前記汚泥炭化物に吸着させて、前記除去対象ガス成分が除去された処理済ガスを前記後段の吸着塔から出力させる汚泥炭化物によるガス処理方法であって、
前記前段の吸着塔に収納された汚泥炭化物は、前記被処理ガスに含まれる除去対象ガスの組成及び濃度に応じて予め定められた酸性薬剤又はアルカリ性薬剤を添着するとともに、前記後段の吸着塔に収納された汚泥炭化物に薬剤を添着しないことを特徴とする汚泥炭化物によるガス処理方法。
【請求項５】
水処理プロセスで生じた汚泥を脱水、乾燥した後炭化炉で炭化して得られた汚泥炭化物を直列接続された３基の吸着塔に収納し、除去対象ガスを含む被処理ガスを直列接続された３基の吸着塔における前段の吸着塔から中段の吸着塔及び後段の吸着塔へ順次通流させて、この被処理ガスが前記各吸着塔内を通流する過程で被処理ガスに含まれる除去対象ガス成分を前記汚泥炭化物に吸着させて、前記除去対象ガス成分が除去された処理済ガスを前記後段の吸着塔から出力させる汚泥炭化物によるガス処理方法であって、
前記前段の吸着塔に収納された汚泥炭化物及びに中段の汚泥炭化物は、前記被処理ガスに含まれる除去対象ガスの組成及び濃度に応じて予め定められた、アルカリ性薬剤と酸性薬剤との組合せ、又は酸性薬剤とアルカリ性薬剤との組合せを添着するとともに、前記後段の吸着塔に収納された汚泥炭化物に薬剤を添着しないことを特徴とする汚泥炭化物によるガス処理方法。
【請求項６】
前記アルカリ性薬剤が添着された汚泥炭化物の吸着塔への充填量、前記酸性薬剤が添着された汚泥炭化物の吸着塔への充填量、及び薬剤が添着されていない汚泥炭化物の吸着塔への充填量は、前記被処理ガスに含まれる除去対象ガスの組成及び濃度に応じて、当該除去対象ガスの前記各汚泥炭化物の吸着容量から計算することを特徴とする請求項３から５のいずれか１項記載の汚泥炭化物によるガス処理方法。
【請求項７】
水処理プロセスで生じた汚泥を脱水、乾燥した後炭化炉で炭化して得られた汚泥炭化物を並列接続された複数基の吸着塔に収納し、除去対象ガスを含む被処理ガスを前記並列接続された複数の吸着塔へ通流させて、この被処理ガスが前記各吸着塔内を通流する過程で被処理ガスに含まれる除去対象ガス成分を前記汚泥炭化物に吸着させて、前記除去対象ガス成分が除去された処理済ガスを前記各吸着塔から出力させる汚泥炭化物によるガス処理方法であって、
前記並列接続された複数の吸着塔の各吸着塔内に、前記被処理ガスの通流方向に向かって、酸性薬剤添着された汚泥炭化物と、アルカリ性薬剤が添着された汚泥炭化物と、薬剤が添着されていない汚泥炭化物とを直列に積層して収納することを特徴とする汚泥炭化物によるガス処理方法。
【請求項８】
前記被処理ガスのガス流入量を計量し、この計量されたガス流入量に応じて、前記並列接続された複数基の吸着塔における前記被処理ガスを通流させる吸着塔の基数を制御することを特徴とする請求項７記載の汚泥炭化物によるガス処理方法。
【請求項９】
前記酸性薬剤は、リン酸、硫酸、クエン酸等の酸性物質であることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項記載の汚泥炭化物によるガス処理方法。
【請求項１０】
前記アルカリ性薬剤は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム等のアルカリ性物質であることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項記載の汚泥炭化物によるガス処理方法。
【請求項１１】
水処理プロセスで生じた汚泥を脱水、乾燥した後炭化炉で炭化して得られた汚泥炭化物を吸着塔に収納し、この吸着塔に除去対象ガスを含む被処理ガスを通流させて、この被処理ガスが前記吸着塔内を通流する過程で被処理ガスに含まれる除去対象ガス成分を前記汚泥炭化物に吸着させて、前記除去対象ガス成分が除去された処理済ガスを前記吸着塔から出力させる汚泥炭化物によるガス処理装置において、
前記吸着塔に収納された汚泥炭化物は、アルカリ性薬剤及び酸性薬剤の少なくともいずれか一方の薬剤が添着されていることを特徴とする汚泥炭化物によるガス処理装置。
【請求項１２】
水処理プロセスで生じた汚泥を脱水、乾燥した後炭化炉で炭化して得られた汚泥炭化物を直列接続された２基の吸着塔に収納し、除去対象ガスを含む被処理ガスを直列接続された２基の吸着塔における前段の吸着塔から後段の吸着塔へ順次通流させて、この被処理ガスが前記各吸着塔内を通流する過程で被処理ガスに含まれる除去対象ガス成分を前記汚泥炭化物に吸着させて、前記除去対象ガス成分が除去された処理済ガスを前記後段の吸着塔から出力させる汚泥炭化物によるガス処理装置であって、
前記前段の吸着塔に収納された汚泥炭化物は、前記被処理ガスに含まれる除去対象ガスの組成及び濃度に応じて予め定められた酸性薬剤又は及びアルカリ性薬剤が添着され、前記後段の吸着塔に収納された汚泥炭化物は、薬剤が添着されていないことを特徴とする汚泥炭化物によるガス処理装置。
【請求項１３】
水処理プロセスで生じた汚泥を脱水、乾燥した後炭化炉で炭化して得られた汚泥炭化物を並列接続された複数基の吸着塔に収納し、除去対象ガスを含む被処理ガスを前記並列接続された複数の吸着塔へ通流させて、この被処理ガスが前記各吸着塔内を通流する過程で被処理ガスに含まれる除去対象ガス成分を前記汚泥炭化物に吸着させて、前記除去対象ガス成分が除去された処理済ガスを前記各吸着塔から出力させる汚泥炭化物によるガス処理装置であって、
前記並列接続された複数の吸着塔の各吸着塔内に、前記被処理ガスの通流方向に向かって、酸性薬剤添着された汚泥炭化物と、アルカリ性薬剤が添着された汚泥炭化物と、薬剤が添着されていない汚泥炭化物とが直列に積層して収納されていることを特徴とする汚泥炭化物によるガス処理装置。
【請求項１４】
前記被処理ガスのガス流入量を計量するガス流量計と、前記各吸着塔の被処理ガスの流入路に設けられた複数のバルブと、前記ガス流量計で計量されたガス流入量に応じて、前記各バルブを開閉制御することによって、前記並列接続された複数基の吸着塔における前記被処理ガスを通流させる吸着塔の基数を制御する稼働吸着塔数制御手段と
を備えたことを特徴とする請求項１３記載の汚泥炭化物によるガス処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００７−１１１６４９（Ｐ２００７−１１１６４９Ａ）
【公開日】平成１９年５月１０日（２００７．５．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３０７０１７（Ｐ２００５−３０７０１７）
【出願日】平成１７年１０月２１日（２００５．１０．２１）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年５月１０日（２００７．５．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１０月２１日（２００５．１０．２１）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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