熱分解ガス浄化装置
【課題】リモナイトを含有したリモナイト含有水により熱分解ガスを浄化させる。
【解決手段】熱分解ガス浄化装置１００は熱分解対象物を低温熱分解温度で熱分解した際に発生する熱分解ガスを浄化するものであり、熱分解ガス供給部１０と、熱分解ガス浄化部２０とを備える。熱分解ガス供給部１０は、外部から熱分解ガスを取り入れて熱分解ガス浄化部２０に熱分解ガスを供給するものである。熱分解ガス浄化部２０は、リモナイトを含んだリモナイト含有水により熱分解ガス供給部１０から供給された熱分解ガスを浄化するものであり、リモナイト含有水を熱分解ガスに噴霧する熱分解ガス噴霧浄化部２１と、リモナイト含有水を収容するリモナイト含有水浄化部２２と、リモナイトを含んだ熱分解ガス浄化部材２３２ａ等を備えた部材浄化部２３と、熱分解ガス通路管２４および２５と、熱分解ガス排出管２６とを備える。
【解決手段】熱分解ガス浄化装置１００は熱分解対象物を低温熱分解温度で熱分解した際に発生する熱分解ガスを浄化するものであり、熱分解ガス供給部１０と、熱分解ガス浄化部２０とを備える。熱分解ガス供給部１０は、外部から熱分解ガスを取り入れて熱分解ガス浄化部２０に熱分解ガスを供給するものである。熱分解ガス浄化部２０は、リモナイトを含んだリモナイト含有水により熱分解ガス供給部１０から供給された熱分解ガスを浄化するものであり、リモナイト含有水を熱分解ガスに噴霧する熱分解ガス噴霧浄化部２１と、リモナイト含有水を収容するリモナイト含有水浄化部２２と、リモナイトを含んだ熱分解ガス浄化部材２３２ａ等を備えた部材浄化部２３と、熱分解ガス通路管２４および２５と、熱分解ガス排出管２６とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱分解対象物を熱分解した際に発生する熱分解ガスを浄化する熱分解ガス浄化装置に関し、特に熱分解対象物を約５０℃〜３００℃で熱分解した際に発生する熱分解ガスを浄化する熱分解ガス浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、焼却炉で廃棄物を燃焼させて廃棄物を処理する際に発生するダイオキシンが問題となっている。ダイオキシンは、人体に悪影響を及ぼすものであり、ダイオキシンの発生量を低減させることは重要な課題であった。
【０００３】
このような状況の中、廃棄物を２００℃〜３００℃程度で熱分解させる熱分解室を備えた低温ガス化分解装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。上記低温ガス化分解装置は、低温ガス化分解装置内部に設けられた焼却炉の炉本体に相当する熱分解室の底面に火床を備え、火床の上に保熱性材料を敷き、保熱性材料の上に廃棄物を敷く構成になっている。
【０００４】
上記低温ガス化分解装置によれば、火床の加熱を通じて保熱性材料を加熱することによって、保熱性材料の上に敷かれた廃棄物を２００℃〜３００℃程度で燃焼させて熱分解することができる。これにより、熱分解室の温度を２００℃〜３００℃程度に抑えることができるため、ダイオキシンの発生を低減させることができる。
【０００５】
ところで、上記低温ガス化分解装置において廃棄物を２００℃〜３００℃程度で熱分解させた際に発生する熱分解ガスには、ＣＯ、Ｈ２Ｓ、ＨＣｌ、Ｃｌ２、ＮＯ２等の有害ガス成分が含まれていると考えられる。したがって、熱分解ガスを浄化して上気有害ガス成分を熱分解ガスから取り除く必要がある。
【０００６】
上記低温ガス化分解装置における熱分解の結果発生した熱分解ガスを浄化して上気有害ガス成分を熱分解ガスから取り除くものとして、ガス洗浄装置が上記低温ガス化分解装置と併せて提案されている（例えば、特許文献１参照。）。このガス洗浄装置は、低温ガス化分解装置から発生した熱分解ガスにガス処理水を噴霧することによって熱分解ガスを浄化するとされている。
【特許文献１】特開２００６−２２３９７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記ガス洗浄装置における熱分解ガスの浄化は、熱分解ガスにガス処理水を噴霧することによって熱分解ガスを浄化すると開示してあるのみでガス処理水の具体的な内容が開示されていない。また、熱分解ガスにガス処理水を噴霧する構成よりも簡易な構成により熱分解ガスを浄化することができれば装置の製造が容易になる。
【０００８】
そこで、本発明は、熱分解ガスを浄化するガス処理水としてリモナイトを含有したリモナイト含有水を用いた熱分解ガス浄化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】
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、本発明の熱分解ガス浄化装置は、リモナイトを含んだリモナイト含有水により熱分解対象物を熱分解した際に発生する熱分解ガスを浄化する熱分解ガス浄化部と、外部から上記熱分解ガスを取り入れて上記熱分解ガス浄化部に上記熱分解ガスを供給する熱分解ガス供給部とを具備することを特徴とするものである。これにより、リモナイト含有水により熱分解ガスを浄化させるという作用をもたらす。
【００１０】
また、本発明の熱分解ガス浄化装置において、上記熱分解ガス浄化部は、上記リモナイト含有水を収容するリモナイト含有水収容部からなり、上記熱分解ガス供給部から供給された上記熱分解ガスは、上記リモナイト含有水収容部に収容された上記リモナイト含有水中を通過することにより浄化されることを特徴とする。これにより、リモナイト含有水を収容したリモナイト含有水収容部中に熱分解ガスを通すことにより熱分解ガスを浄化させるという作用をもたらす。
【００１１】
また、本発明の熱分解ガス浄化装置において、上記リモナイト含有水収容部に収容された上記リモナイト含有水を攪拌するリモナイト含有水攪拌部をさらに具備することを特徴とする。これにより、リモナイト含有水収容部に収容されたリモナイト含有水におけるリモナイトを均一に分布させた状態に保たせるという作用をもたらす。
【００１２】
また、本発明の熱分解ガス浄化装置において、上記熱分解ガス浄化部は、上記リモナイト含有水を貯える貯水部と、上記熱分解ガス供給部から供給された上記熱分解ガスに対して上記貯水部に貯水された上記リモナイト含有水を噴霧する噴霧部とを備えたことを特徴とする。これにより、熱分解ガスにリモナイト含有水を噴霧することにより熱分解ガスを浄化させるという作用をもたらす。
【００１３】
また、本発明の熱分解ガス浄化装置において、上記貯水部は、上記噴霧部により噴霧されたリモナイト含有水を受けて貯水し、上記貯水部に貯水されたリモナイト含有水を上記噴霧部に供給するリモナイト含有水供給部をさらに具備することを特徴とする。これにより、熱分解ガスに噴霧するリモナイト含有水を循環させて利用させるという作用をもたらす。
【００１４】
また、本発明の熱分解ガス浄化装置において、上記熱分解ガス供給部から供給された上記熱分解ガスの通路にリモナイトを含む多孔質性の熱分解ガス浄化部材を少なくとも１つさらに設けたことを特徴とする。これにより、リモナイトを含む多孔質性の熱分解ガス浄化部材に熱分解ガスを通すことにより熱分解ガスを浄化させるという作用をもたらす。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、リモナイトを含有したリモナイト含有水により熱分解ガスを浄化させるという優れた効果を奏し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
次に本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１７】
図１は、本発明の実施の形態における熱分解ガス浄化装置１００の一例を示す図である。本発明の実施の形態における熱分解ガス浄化装置１００は、熱分解の対象である熱分解対象物を熱分解した際に発生する熱分解ガスを浄化するものでる。図１において熱分解対象物は熱分解炉３００において低温熱分解温度で熱分解され、その結果発生する熱分解ガスが熱分解ガス浄化装置１００において浄化される。
【００１８】
なお、熱分解炉３００において低温熱分解温度よりも高い温度で熱分解対象物を熱分解させた際に発生する熱分解ガスも熱分解ガス浄化装置１００において浄化することは可能であるが、以下の説明では、熱分解炉３００において低温熱分解温度で熱分解対象物を熱分解させた際に発生する熱分解ガスを熱分解ガス浄化装置１００に処理させることを想定して説明する。
【００１９】
また、本発明において熱分解ガスを浄化するとは、熱分解ガス中に含まれる有害ガス成分を除去することを言う。また、本発明において低温熱分解温度とは、対象物を燃焼した際にダイオキシンを発生させない温度を言い、例えば５０℃〜３００℃程度の温度を言う。
【００２０】
また、熱分解対象物を低温熱分解温度で熱分解した際に発生する熱分解ガスの成分として、ＣＯ、Ｈ２Ｏ等が想定される。また、熱分解対象物の材質によっては、熱分解ガス中にＨ２Ｓ、ＨＣｌ、Ｃｌ２、ＮＯ２等がさらに含まれることがある。上記の熱分解ガスの成分のＣＯ、Ｈ２Ｓ、ＨＣｌ、Ｃｌ２、ＮＯ２等は、本発明の実施の形態における熱分解ガス浄化装置１００により除去することができる。以下、本発明の実施の形態における熱分解ガス浄化装置１００について説明する。
【００２１】
熱分解ガス浄化装置１００は、上記説明したように熱分解対象物を低温熱分解温度で熱分解した際に発生する熱分解ガスを浄化するものであり、熱分解ガス供給部１０と、熱分解ガス浄化部２０とを備える。
【００２２】
熱分解ガス供給部１０は、外部から熱分解ガスを取り入れて熱分解ガス浄化部２０に熱分解ガスを供給するものであり、本発明の実施の形態において熱分解ガス供給部１０は、吸引部１１と、熱分解ガス分離部１２と、熱分解ガス通路管１３および１４と、気体通路管１５と、液体通路管１６とを備える。
【００２３】
吸引部１１は、外部から熱分解ガスを吸引するものである。図１において吸引部１１は、熱分解炉３００において発生した熱分解ガスを直接吸引する構成になっているが、これに限るものではない。吸引部１１によって吸引されると熱分解炉３００において発生した熱分解ガスは、熱分解ガス通路管１３および１４を通じて熱分解ガス分離部１２に送られる。
【００２４】
熱分解ガス分離部１２は、吸引部１１によって吸引された熱分解ガスに含まれる気体と液体を分離するものである。熱分解ガス分離部１２として、例えばコーン形状のコーン部材が想定されるが、これに限るものではない。熱分解ガス分離部１２によって分離された熱分解ガス中の気体は、気体通路管１５を通じて熱分解ガス浄化部２０に送られる。
【００２５】
一方、熱分解ガス分離部１２によって分離された熱分解ガス中の液体は、液体通路管１６を通じて熱分解ガス浄化部２０に送られる。なお、熱分解ガス分離部１２によって分離された熱分解ガス中の液体を熱分解ガス浄化部２０に送る構成ではなく、熱分解ガス浄化装置１００外に排出する構成であっても良い。
【００２６】
熱分解ガス浄化部２０は、リモナイトを含んだリモナイト含有水により熱分解ガス供給部１０から供給された熱分解ガスを浄化するものであり、熱分解ガス噴霧浄化部２１と、リモナイト含有水浄化部２２と、部材浄化部２３と、熱分解ガス通路管２４および２５と、熱分解ガス排出管２６とを備える。
【００２７】
なお、本発明においてリモナイトとは、褐鉄鉱（limonite）のことを言い、その主成分は、Ｆｅ２Ｏ３、Ｆｅ、ＦｅＯ、Ｈ２Ｏ等である。また、本発明においてリモナイトを含んだリモナイト含有水として、リモナイトの粉粒体を水に溶かしたものが想定されるが、これに限るものではない。
【００２８】
熱分解ガス噴霧浄化部２１は、気体通路管１５を通じて熱分解ガス供給部１０から供給された熱分解ガスに対してリモナイト含有水を噴霧して熱分解ガスを浄化するものであり、噴霧浄化室２１１と、噴霧部２１２と、貯水部２１３と、リモナイト含有水供給部２１４とを備える。
【００２９】
噴霧浄化室２１１は、気体通路管１５を通じて熱分解ガス供給部１０から供給された熱分解ガスを収容する領域である。噴霧部２１２は、リモナイト含有水を熱分解ガスに噴霧するものである。貯水部２１３は、噴霧部２１２より噴霧されたリモナイト含有水を貯えるものであり、噴霧浄化室２１１の下部に設けられている。
【００３０】
リモナイト含有水供給部２１４は、噴霧部２１２にリモナイト含有水を供給するものであり、ポンプ部２１４ａと、リモナイト含有水通路管２１４ｂおよび２１５ｃとを備える。リモナイト含有水通路管２１４ｂは、一端が貯水部２１３と接続されており、他端がポンプ部２１４ａと接続されている。また、リモナイト含有水通路管２１４ｃは、一端が噴霧部２１２と接続されており、他端がポンプ部２１４ａと接続されている。
【００３１】
ポンプ部２１４ａを作動させると、リモナイト含有水通路管２１４ｂおよび２１４ｃを通じて貯水部２１３に貯められているリモナイト含有水が噴霧部２１２に供給される。そして、噴霧部２１２はそのリモナイト含有水を噴霧する。噴霧されたリモナイト含有水は貯水部２１３において貯められる。
【００３２】
熱分解ガスにリモナイト含有水を噴霧すると、後述するように熱分解ガス中からＣＯを除去できることが出願人において確認された。また、Ｈ２Ｓはリモナイトにより吸着されることが一般的に知られている。したがって、熱分解ガスにリモナイト含有水を噴霧すると、熱分解ガス中からＨ２Ｓを除去することができる。
【００３３】
また、ＨＣｌ、Ｃｌ２、ＮＯ２等の水溶性の気体は、リモナイト含有水における水成分に溶けるため、熱分解ガス中からＨＣｌ、Ｃｌ２、ＮＯ２等も除去することができる。したがって、熱分解ガス噴霧浄化部２１に熱分解ガスを供給すると、熱分解ガス中に含まれるＣＯ、Ｈ２Ｓ、ＨＣｌ、Ｃｌ２、ＮＯ２等の有害ガス成分を除去することができる。
【００３４】
リモナイト含有水浄化部２２は、熱分解ガス通路管２４を通じて熱分解ガス噴霧浄化部２１から供給された熱分解ガスをリモナイト含有水中に送り込むことによって熱分解ガスを浄化するものであり、リモナイト含有水収容部２２１と、リモナイト含有水攪拌部２２２とを備える。
【００３５】
リモナイト含有水収容部２２１は、リモナイト含有水を収容するものである。熱分解ガス通路管２４を通じて供給された熱分解ガスは、リモナイト含有水収容部２２１中を通って熱分解ガス通路管２５から出て行く。
【００３６】
リモナイト含有水に熱分解ガスを通すと、後述するように熱分解ガス中からＣＯを除去できることが出願人において確認された。また、上記説明したようにＨ２Ｓはリモナイトにより吸着されることが一般的に知られている。したがって、リモナイト含有水収容部２２１におけるリモナイト含有水中に熱分解ガスを通すと、熱分解ガス中からＨ２Ｓを除去することができる。
【００３７】
また、ＨＣｌ、Ｃｌ２、ＮＯ２等の水溶性の気体は、リモナイト含有水における水成分に溶けるため、熱分解ガス中からＨＣｌ、Ｃｌ２、ＮＯ２等も除去することができる。したがって、リモナイト含有水浄化部２２に熱分解ガスを供給すると、熱分解ガス中に含まれるＣＯ、Ｈ２Ｓ、ＨＣｌ、Ｃｌ２、ＮＯ２等の有害ガス成分を除去することができる。
【００３８】
リモナイト含有水攪拌部２２２は、リモナイト含有水収容部２２１中に収容されたリモナイト含有水を攪拌するものである。リモナイト含有水攪拌部２２２は、例えば気泡供給部２２３と気泡通路管２２４とにより構成することが想定される。
【００３９】
気泡供給部２２３は、気泡通路管２２４を通じてリモナイト含有水収容部２２１に気泡を供給するものである。リモナイト含有水収容部２２１に気泡を供給すると、リモナイト含有水収容部２２１中のリモナイト含有水は攪拌された状態になる。これにより、リモナイト含有水中のリモナイトが沈殿することを防ぐことができると伴に、リモナイト含有水中のリモナイトを均一に分布させることができるため、熱分解ガス中のＣＯおよびＨ２Ｓを効率よく除去することができる。
【００４０】
なお、上記説明したリモナイト含有水攪拌部２２２の構成は一例であってその他のモナイト含有水を攪拌する構成を除外するものではない。また、リモナイト含有水攪拌部２２２を除外した構成であってもよい。この場合、熱分解ガス通路管２４を通じて供給される熱分解ガスに上記説明した気泡の役割をさせることになる。すなわち、熱分解ガス通路管２４を通じて供給される熱分解ガスの勢いにより、リモナイト含有水収容部２２１中のリモナイト含有水は攪拌された状態になる。
【００４１】
部材浄化部２３は、熱分解ガス通路管２５を通じてリモナイト含有水浄化部２２から供給された熱分解ガスを熱分解ガス浄化部材により浄化するものであり、部材浄化室２３１と、熱分解ガス浄化部材２３２ａおよび２３２ｂとを備える。
【００４２】
部材浄化室２３１は、熱分解ガス通路管２５を通じてリモナイト含有水浄化部２２から供給された熱分解ガスを収容する領域である。熱分解ガス浄化部材２３２ａおよび２３２ｂは、リモナイトを含む多孔質性の部材であり、部材浄化室２３１に取り付けられる。熱分解ガス浄化部材２３２ａおよび２３２ｂは、部材浄化室２３１に供給された熱分解ガス全てが熱分解ガス浄化部材２３２ａおよび２３２ｂを通過するような位置に取り付ける。部材浄化室２３１に供給された熱分解ガスは、熱分解ガス浄化部材２３２ａおよび２３２ｂを通過して熱分解ガス排出管２６から排出される。
【００４３】
上記説明したように熱分解ガスをリモナイト含有水に通したり、また、熱分解ガスにリモナイト含有水を噴霧すると熱分解ガス中のＣＯが除去されることが出願人により確認されている。これは、リモナイト含有水中のリモナイトによりＣＯが除去されているためであると考えられる。
【００４４】
リモナイトを含んだ熱分解ガス浄化部材２３２ａおよび２３２ｂに熱分解ガスを通すと、上記の説明したリモナイトのＣＯ除去作用により熱分解ガス浄化部材２３２ａおよび２３２ｂ中のリモナイトにより熱分解ガス中のＣＯが除去されると推測される。
【００４５】
また、上記説明したようにＨ２Ｓはリモナイトにより吸着されることが一般的に知られている。したがって、熱分解ガス浄化部材２３２ａおよび２３２ｂに熱分解ガスを通すと、熱分解ガス中からＨ２Ｓを除去することができる。
【００４６】
図２は、本発明の実施の形態における熱分解ガス浄化部材２３２ａの一例を示す図である。なお、熱分解ガス浄化部材２３２ｂは、熱分解ガス浄化部材２３２ａと同様である。
【００４７】
熱分解ガス浄化部材２３２ａは、具体的には図２に示すように多数の細孔をもつリモナイトの粉粒体を含んだ多孔質性の部材である。熱分解ガス浄化部材２３２ａはリモナイトの粉粒体を均一に含んでいる。熱分解ガス浄化部材２３２ａは多数の細孔をもつため、熱分解ガスは熱分解ガス浄化部材２３２ａ中に入り込んで通過することができる。熱分解ガスが熱分解ガス浄化部材２３２ａ中に入り込むと、上記説明したように熱分解ガス中のＣＯおよびＨ２Ｓが除去されると考えられる。
【００４８】
なお、熱分解ガス浄化部材２３２ａは、リモナイトの粉粒体他にベントナイトの粉粒体を含む構成であってもよい。本発明においてベントナイトとは、モンモリモナイトを主成分としたものである。モンモリモナイトは、例えばＳＩＯ２が約５８重量％、ＡＬ２Ｏ３が約２３重量％、Ｆｅ２Ｏ３が約４重量％、ＭｇＯが約３重量％、ＣａＯが約２重量％含まれたものである。
【００４９】
図３は、本発明の実施の形態における熱分解ガス浄化装置４００の一例を示す図である。なお、熱分解ガス浄化装置４００において熱分解ガス浄化装置１００と同様の構造および機能を有する部分については、熱分解ガス浄化装置１００で用いた名称および符号を用いることとする。
【００５０】
熱分解ガス浄化装置４００は、熱分解ガス供給部４１０と、熱分解ガス浄化部２０とを備える。熱分解ガス浄化部２０は、図１において説明済みであるため、説明を省略する。熱分解ガス供給部４１０は、外部から熱分解ガスを取り入れて熱分解ガス浄化部２０に熱分解ガスを供給するという機能面では、熱分解ガス浄化装置１００における熱分解ガス供給部１０と同様であるが、構造が相違する。
【００５１】
すなわち、熱分解ガス供給部４１０は、熱分解ガス浄化装置１００における吸引部１１と、熱分解ガス分離部１２と、熱分解ガス通路管１３および１４とを取り除き、気体通路管１５のみの構造である。
【００５２】
吸引部１１と、熱分解ガス分離部１２と、熱分解ガス通路管１３および１４とに相当する部分は、熱分解ガス浄化装置４００外に別途熱分解ガス吸引装置５００として取り付けるようにしてもよい。これにより、熱分解ガス浄化装置４００の構造を熱分解ガス浄化装置１００よりも簡略化することができる。
【００５３】
なお、熱分解ガス浄化装置４００においては、熱分解ガス分離部１２において分離された液体は液体通路管１６より外部に排水される構造となっているが、これに限るものではなく、熱分解ガス浄化装置１００において示したように熱分解ガス分離部１２において分離された液体は液体通路管１６より貯水部２１３に送られるようにしてもよい。
【００５４】
次に本発明の実施の形態における熱分解ガス浄化装置の動作について熱分解ガス浄化装置４００の斜視図を参照して説明する。なお、熱分解ガス浄化装置１００と熱分解ガス浄化装置４００との相違点は、熱分解ガス供給部１０と熱分解ガス供給部４１０との構造であり、その相違点は熱分解ガスの浄化作用に関係しないため、熱分解ガス浄化装置４００を用いた熱分解ガス浄化装置の動作の説明はそのまま熱分解ガス浄化装置１００にも当てはまる。また、熱分解ガス中の除去すべき有害ガス成分として、ＣＯ、Ｈ２Ｓ、ＨＣｌ、Ｃｌ２、ＮＯ２に着目して熱分解ガス浄化装置の動作について以下説明する。
【００５５】
図４は、熱分解ガス浄化装置４００の斜視図である。噴霧浄化室２１１の上面部付近に位置する噴霧部２１２からは、リモナイト含有水が噴霧されている。熱分解ガス６００は、熱分解ガス供給部４１０より噴霧浄化室２１１に供給されると、噴霧部２１２により噴霧された霧状のリモナイト含有水中を通過する。
【００５６】
霧状のリモナイト含有水を噴霧された熱分解ガス６００中のＨＣｌ、Ｃｌ２、ＮＯ２は、リモナイト含有水中の水成分により除去される。また、霧状のリモナイト含有水を噴霧された熱分解ガス６００中のＣＯ、Ｈ２Ｓは、リモナイト含有水中のリモナイトにより除去される。これにより、霧状のリモナイト含有水中を通過した熱分解ガス６００中のＣＯ、Ｈ２Ｓ、ＨＣｌ、Ｃｌ２、ＮＯ２の量は低減される。
【００５７】
なお、噴霧部２１２により噴霧された霧状のリモナイト含有水は、貯水部２１３に貯められる。そして、貯水部２１３に貯められたリモナイト含有水は、ポンプ部２１４ａにより汲み上げられリモナイト含有水通路管２１４ｂおよび２１４ｃを通じて噴霧部２１２に供給される。
【００５８】
噴霧浄化室２１１において霧状のリモナイト含有水を噴霧された熱分解ガス６００は、次に熱分解ガス通路管２４を通ってリモナイト含有水収容部２２１に向かう。そして、その熱分解ガス６００は、リモナイト含有水収容部２２１に収容されたリモナイト含有水中を通過して部材浄化室２３１に向かう。
【００５９】
熱分解ガス６００がリモナイト含有水収容部２２１に収容されたリモナイト含有水中に入ると、熱分解ガス６００中に残存するＨＣｌ、Ｃｌ２、ＮＯ２は、リモナイト含有水収容部２２１に収容されたリモナイト含有水中の水成分により除去される。また、熱分解ガス６００中に残存するＣＯ、Ｈ２Ｓは、リモナイト含有水収容部２２１に収容されたリモナイト含有水中のリモナイトにより除去される。これにより、熱分解ガス６００中のＣＯ、Ｈ２Ｓ、ＨＣｌ、Ｃｌ２、ＮＯ２の量はさらに低減される。
【００６０】
なお、熱分解ガス６００がリモナイト含有水収容部２２１に入る際の勢いにより、リモナイト含有水収容部２２１中のリモナイト含有水が攪拌されるため、図４の熱分解ガス浄化装置４００においてリモナイト含有水攪拌部２２２は省略してある。
【００６１】
リモナイト含有水収容部２２１を通過した熱分解ガス６００は、部材浄化室２３１に向かう。そして、その熱分解ガス６００は、熱分解ガス浄化部材２３２ａおよび２３２ｂを通過して熱分解ガス排出管２６から排出される。
【００６２】
熱分解ガス６００が熱分解ガス浄化部材２３２ａおよび２３２ｂに入ると、熱分解ガス６００中に残存するＣＯ、Ｈ２Ｓは、熱分解ガス浄化部材２３２ａおよび２３２ｂに含まれるリモナイトにより除去される。これにより、熱分解ガス６００中のＣＯ、Ｈ２Ｓの量はさらに低減される。
【００６３】
次に、出願人が図４に示す熱分解ガス浄化装置４００から熱分解ガス浄化部材２３２ａおよび２３２ｂを取り除いた熱分解ガス浄化装置７００を用いて行った熱分解ガス中のＣＯの除去の実験結果について説明する。なお、以下において用いる熱分解ガス浄化装置７００における各部の名称および符号は、図４に示す熱分解ガス浄化装置４００において用いた名称および符号と同様の符号を用いることとする。
【００６４】
実験においてまず、熱分解炉において石膏ボードを低温熱分解温度で熱分解させた。石膏ボードの上記熱分解において用いた点火材料は紙である。石膏ボードを低温熱分解温度で熱分解させた際に発生する熱分解ガスを熱分解ガス浄化装置７００において浄化させる。そして、熱分解ガス浄化装置７００における熱分解ガス排出管２６から排出された熱分解ガス中のＣＯ濃度を測定した。その結果を表１に示す。
【表１】
【００６５】
なお、熱分解ガス浄化装置７００において用いたリモナイトの成分は、Ｆｅ２Ｏ３、Ｆｅ、ＦｅＯ等であり、それぞれ順に約６９重量％（Ｆｅ２Ｏ３）、約５１重量％（Ｆｅ）、３．５５重量％（ＦｅＯ）の割合でリモナイトを構成している。また、熱分解ガス浄化装置７００におけるリモナイト含有水として、上記割合で成分構成されたリモナイトの粉粒体を水に溶かしたものを用いた。
【００６６】
熱分解ガス浄化装置７００において浄化させた熱分解ガスのＣＯ濃度の測定は、外気温１６．５℃において行った。表１において測定時は、測定を行った時刻を示す。また、表１において熱分解炉温度は、熱分解炉内の温度を示す。また、表１において吸引速度は、熱分解炉から排出される熱分解ガスを吸引して熱分解ガス浄化装置７００における熱分解ガス供給部４１０に送り込む速度を示す。また、表１においてＣＯ濃度は、熱分解ガス排出管２６から排出された熱分解ガスのＣＯ濃度を示す。なお、上記熱分解炉において低温熱分解温度で熱分解を行った際に上記熱分解炉から排出される熱分解ガス中のＣＯ濃度は、約２０００〜３０００（ｐｐｍ）程度の濃度である。
【００６７】
表１によると、熱分解炉３００から発生する熱分解ガスの吸引速度を２．１（ｍ／ｓ）とした場合は、熱分解ガス排出管２６から排出された熱分解ガスのＣＯ濃度は、１６０〜２５０（ｐｐｍ）の範囲内にある。この結果を見れば明らかなように、熱分解ガス浄化装置１００は熱分解炉から排出された熱分解ガス中のＣＯ濃度を約１／１０程度まで低減した。
【００６８】
次に、熱分解炉から発生する熱分解ガスの吸引速度を１．６（ｍ／ｓ）としたところ、吸引速度が２．１（ｍ／ｓ）の場合に比べてＣＯ濃度が低くなっていった。熱分解炉から発生する熱分解ガスの吸引速度を１．６（ｍ／ｓ）としてから５３分後の２２：００分には、熱分解ガス排出管２６から排出された熱分解ガスのＣＯ濃度は２２（ｐｐｍ）にまで下がっている。その後のＣＯ濃度は高くとも３６（ｐｐｍ）であった。
【００６９】
熱分解炉３００から発生する熱分解ガスの吸引速度を１．６（ｍ／ｓ）にした後に、熱分解ガス排出管２６から排出された熱分解ガスのＣＯ濃度が低くなったのは、吸引速度が２．１（ｍ／ｓ）の場合に比べて吸引速度が１．６（ｍ／ｓ）の場合の方が熱分解ガス浄化装置７００中の熱分解ガスの移動速度が遅いため、熱分解ガスにリモナイト含有水が接触する度合いが大きくなったためであると推測される。
【００７０】
以上から分かるように、リモナイト含有水を熱分解ガスに噴霧したり、リモナイト含有水中を熱分解ガスに通過させると熱分解ガスのＣＯ濃度が低くなる。これは、リモナイト含有水を熱分解ガスに接触させると、熱分解ガス中のＣＯが除去されるためである。
【００７１】
このように、本発明の実施の形態によれば、熱分解ガス噴霧浄化部２１、リモナイト含有水浄化部２２および部材浄化部２３に熱分解ガスを通すだけで熱分解ガス中の有害ガス成分を除去することができる。
【００７２】
なお、本発明の実施の形態では、熱分解ガス浄化装置１００および４００を熱分解ガス噴霧浄化部２１、リモナイト含有水浄化部２２、部材浄化部２３の順に並べて構成しているが、これに限るものではない。すなわち、熱分解ガス噴霧浄化部２１、リモナイト含有水浄化部２２、部材浄化部２３を並べる順番を変えて構成した熱分解ガス浄化装置であってもよい。また、熱分解ガス噴霧浄化部２１、リモナイト含有水浄化部２２、部材浄化部２３の少なくとも１つを備えた熱分解ガス浄化装置であってもよい。
【００７３】
なお、本発明の実施の形態は本発明を具現化するための一例を示したものであり、これに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変形を施すことができる。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明の活用例として、例えば熱分解対象物を低温熱分解温度で熱分解した際に発生する熱分解ガスの有害成分を除去する際に本発明を適用することができる。また、熱分解対象物を低温熱分解温度よりも高温で熱分解した際に発生する熱分解ガスの有害成分を除去する際にも本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の実施の形態における熱分解ガス浄化装置１００の一例を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態における熱分解ガス浄化部材２３２ａの一例を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態における熱分解ガス浄化装置４００の一例を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態における熱分解ガス浄化装置４００の斜視図である。
【符号の説明】
【００７６】
１０ 熱分解ガス供給部
１１ 吸引部
１２ 熱分解ガス分離部
１３、１４ 熱分解ガス通路管
１５ 気体通路管
１６ 液体通路管
２０ 熱分解ガス浄化部
２１ 熱分解ガス噴霧浄化部
２２ リモナイト含有水浄化部
２３ 部材浄化部
２４、２５ 熱分解ガス通路管
２６ 熱分解ガス排出管
１００、４００、７００ 熱分解ガス浄化装置
２１１ 噴霧浄化室
２１２ 噴霧部
２１３ 貯水部
２１４ リモナイト含有水供給部
２１４ａ ポンプ部
２１４ｂ、２１４ｃ リモナイト含有水通路管
２２１ リモナイト含有水収容部
２２２ リモナイト含有水攪拌部
２２３ 気泡供給部
２２４ 気泡通路管
２３１ 部材浄化室
２３２ａ、２３２ｂ 熱分解ガス浄化部材
３００ 熱分解炉
４１０ 熱分解ガス供給部
５００ 熱分解ガス吸引装置
６００ 熱分解ガス
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱分解対象物を熱分解した際に発生する熱分解ガスを浄化する熱分解ガス浄化装置に関し、特に熱分解対象物を約５０℃〜３００℃で熱分解した際に発生する熱分解ガスを浄化する熱分解ガス浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、焼却炉で廃棄物を燃焼させて廃棄物を処理する際に発生するダイオキシンが問題となっている。ダイオキシンは、人体に悪影響を及ぼすものであり、ダイオキシンの発生量を低減させることは重要な課題であった。
【０００３】
このような状況の中、廃棄物を２００℃〜３００℃程度で熱分解させる熱分解室を備えた低温ガス化分解装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。上記低温ガス化分解装置は、低温ガス化分解装置内部に設けられた焼却炉の炉本体に相当する熱分解室の底面に火床を備え、火床の上に保熱性材料を敷き、保熱性材料の上に廃棄物を敷く構成になっている。
【０００４】
上記低温ガス化分解装置によれば、火床の加熱を通じて保熱性材料を加熱することによって、保熱性材料の上に敷かれた廃棄物を２００℃〜３００℃程度で燃焼させて熱分解することができる。これにより、熱分解室の温度を２００℃〜３００℃程度に抑えることができるため、ダイオキシンの発生を低減させることができる。
【０００５】
ところで、上記低温ガス化分解装置において廃棄物を２００℃〜３００℃程度で熱分解させた際に発生する熱分解ガスには、ＣＯ、Ｈ２Ｓ、ＨＣｌ、Ｃｌ２、ＮＯ２等の有害ガス成分が含まれていると考えられる。したがって、熱分解ガスを浄化して上気有害ガス成分を熱分解ガスから取り除く必要がある。
【０００６】
上記低温ガス化分解装置における熱分解の結果発生した熱分解ガスを浄化して上気有害ガス成分を熱分解ガスから取り除くものとして、ガス洗浄装置が上記低温ガス化分解装置と併せて提案されている（例えば、特許文献１参照。）。このガス洗浄装置は、低温ガス化分解装置から発生した熱分解ガスにガス処理水を噴霧することによって熱分解ガスを浄化するとされている。
【特許文献１】特開２００６−２２３９７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記ガス洗浄装置における熱分解ガスの浄化は、熱分解ガスにガス処理水を噴霧することによって熱分解ガスを浄化すると開示してあるのみでガス処理水の具体的な内容が開示されていない。また、熱分解ガスにガス処理水を噴霧する構成よりも簡易な構成により熱分解ガスを浄化することができれば装置の製造が容易になる。
【０００８】
そこで、本発明は、熱分解ガスを浄化するガス処理水としてリモナイトを含有したリモナイト含有水を用いた熱分解ガス浄化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】
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、本発明の熱分解ガス浄化装置は、リモナイトを含んだリモナイト含有水により熱分解対象物を熱分解した際に発生する熱分解ガスを浄化する熱分解ガス浄化部と、外部から上記熱分解ガスを取り入れて上記熱分解ガス浄化部に上記熱分解ガスを供給する熱分解ガス供給部とを具備することを特徴とするものである。これにより、リモナイト含有水により熱分解ガスを浄化させるという作用をもたらす。
【００１０】
また、本発明の熱分解ガス浄化装置において、上記熱分解ガス浄化部は、上記リモナイト含有水を収容するリモナイト含有水収容部からなり、上記熱分解ガス供給部から供給された上記熱分解ガスは、上記リモナイト含有水収容部に収容された上記リモナイト含有水中を通過することにより浄化されることを特徴とする。これにより、リモナイト含有水を収容したリモナイト含有水収容部中に熱分解ガスを通すことにより熱分解ガスを浄化させるという作用をもたらす。
【００１１】
また、本発明の熱分解ガス浄化装置において、上記リモナイト含有水収容部に収容された上記リモナイト含有水を攪拌するリモナイト含有水攪拌部をさらに具備することを特徴とする。これにより、リモナイト含有水収容部に収容されたリモナイト含有水におけるリモナイトを均一に分布させた状態に保たせるという作用をもたらす。
【００１２】
また、本発明の熱分解ガス浄化装置において、上記熱分解ガス浄化部は、上記リモナイト含有水を貯える貯水部と、上記熱分解ガス供給部から供給された上記熱分解ガスに対して上記貯水部に貯水された上記リモナイト含有水を噴霧する噴霧部とを備えたことを特徴とする。これにより、熱分解ガスにリモナイト含有水を噴霧することにより熱分解ガスを浄化させるという作用をもたらす。
【００１３】
また、本発明の熱分解ガス浄化装置において、上記貯水部は、上記噴霧部により噴霧されたリモナイト含有水を受けて貯水し、上記貯水部に貯水されたリモナイト含有水を上記噴霧部に供給するリモナイト含有水供給部をさらに具備することを特徴とする。これにより、熱分解ガスに噴霧するリモナイト含有水を循環させて利用させるという作用をもたらす。
【００１４】
また、本発明の熱分解ガス浄化装置において、上記熱分解ガス供給部から供給された上記熱分解ガスの通路にリモナイトを含む多孔質性の熱分解ガス浄化部材を少なくとも１つさらに設けたことを特徴とする。これにより、リモナイトを含む多孔質性の熱分解ガス浄化部材に熱分解ガスを通すことにより熱分解ガスを浄化させるという作用をもたらす。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、リモナイトを含有したリモナイト含有水により熱分解ガスを浄化させるという優れた効果を奏し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
次に本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１７】
図１は、本発明の実施の形態における熱分解ガス浄化装置１００の一例を示す図である。本発明の実施の形態における熱分解ガス浄化装置１００は、熱分解の対象である熱分解対象物を熱分解した際に発生する熱分解ガスを浄化するものでる。図１において熱分解対象物は熱分解炉３００において低温熱分解温度で熱分解され、その結果発生する熱分解ガスが熱分解ガス浄化装置１００において浄化される。
【００１８】
なお、熱分解炉３００において低温熱分解温度よりも高い温度で熱分解対象物を熱分解させた際に発生する熱分解ガスも熱分解ガス浄化装置１００において浄化することは可能であるが、以下の説明では、熱分解炉３００において低温熱分解温度で熱分解対象物を熱分解させた際に発生する熱分解ガスを熱分解ガス浄化装置１００に処理させることを想定して説明する。
【００１９】
また、本発明において熱分解ガスを浄化するとは、熱分解ガス中に含まれる有害ガス成分を除去することを言う。また、本発明において低温熱分解温度とは、対象物を燃焼した際にダイオキシンを発生させない温度を言い、例えば５０℃〜３００℃程度の温度を言う。
【００２０】
また、熱分解対象物を低温熱分解温度で熱分解した際に発生する熱分解ガスの成分として、ＣＯ、Ｈ２Ｏ等が想定される。また、熱分解対象物の材質によっては、熱分解ガス中にＨ２Ｓ、ＨＣｌ、Ｃｌ２、ＮＯ２等がさらに含まれることがある。上記の熱分解ガスの成分のＣＯ、Ｈ２Ｓ、ＨＣｌ、Ｃｌ２、ＮＯ２等は、本発明の実施の形態における熱分解ガス浄化装置１００により除去することができる。以下、本発明の実施の形態における熱分解ガス浄化装置１００について説明する。
【００２１】
熱分解ガス浄化装置１００は、上記説明したように熱分解対象物を低温熱分解温度で熱分解した際に発生する熱分解ガスを浄化するものであり、熱分解ガス供給部１０と、熱分解ガス浄化部２０とを備える。
【００２２】
熱分解ガス供給部１０は、外部から熱分解ガスを取り入れて熱分解ガス浄化部２０に熱分解ガスを供給するものであり、本発明の実施の形態において熱分解ガス供給部１０は、吸引部１１と、熱分解ガス分離部１２と、熱分解ガス通路管１３および１４と、気体通路管１５と、液体通路管１６とを備える。
【００２３】
吸引部１１は、外部から熱分解ガスを吸引するものである。図１において吸引部１１は、熱分解炉３００において発生した熱分解ガスを直接吸引する構成になっているが、これに限るものではない。吸引部１１によって吸引されると熱分解炉３００において発生した熱分解ガスは、熱分解ガス通路管１３および１４を通じて熱分解ガス分離部１２に送られる。
【００２４】
熱分解ガス分離部１２は、吸引部１１によって吸引された熱分解ガスに含まれる気体と液体を分離するものである。熱分解ガス分離部１２として、例えばコーン形状のコーン部材が想定されるが、これに限るものではない。熱分解ガス分離部１２によって分離された熱分解ガス中の気体は、気体通路管１５を通じて熱分解ガス浄化部２０に送られる。
【００２５】
一方、熱分解ガス分離部１２によって分離された熱分解ガス中の液体は、液体通路管１６を通じて熱分解ガス浄化部２０に送られる。なお、熱分解ガス分離部１２によって分離された熱分解ガス中の液体を熱分解ガス浄化部２０に送る構成ではなく、熱分解ガス浄化装置１００外に排出する構成であっても良い。
【００２６】
熱分解ガス浄化部２０は、リモナイトを含んだリモナイト含有水により熱分解ガス供給部１０から供給された熱分解ガスを浄化するものであり、熱分解ガス噴霧浄化部２１と、リモナイト含有水浄化部２２と、部材浄化部２３と、熱分解ガス通路管２４および２５と、熱分解ガス排出管２６とを備える。
【００２７】
なお、本発明においてリモナイトとは、褐鉄鉱（limonite）のことを言い、その主成分は、Ｆｅ２Ｏ３、Ｆｅ、ＦｅＯ、Ｈ２Ｏ等である。また、本発明においてリモナイトを含んだリモナイト含有水として、リモナイトの粉粒体を水に溶かしたものが想定されるが、これに限るものではない。
【００２８】
熱分解ガス噴霧浄化部２１は、気体通路管１５を通じて熱分解ガス供給部１０から供給された熱分解ガスに対してリモナイト含有水を噴霧して熱分解ガスを浄化するものであり、噴霧浄化室２１１と、噴霧部２１２と、貯水部２１３と、リモナイト含有水供給部２１４とを備える。
【００２９】
噴霧浄化室２１１は、気体通路管１５を通じて熱分解ガス供給部１０から供給された熱分解ガスを収容する領域である。噴霧部２１２は、リモナイト含有水を熱分解ガスに噴霧するものである。貯水部２１３は、噴霧部２１２より噴霧されたリモナイト含有水を貯えるものであり、噴霧浄化室２１１の下部に設けられている。
【００３０】
リモナイト含有水供給部２１４は、噴霧部２１２にリモナイト含有水を供給するものであり、ポンプ部２１４ａと、リモナイト含有水通路管２１４ｂおよび２１５ｃとを備える。リモナイト含有水通路管２１４ｂは、一端が貯水部２１３と接続されており、他端がポンプ部２１４ａと接続されている。また、リモナイト含有水通路管２１４ｃは、一端が噴霧部２１２と接続されており、他端がポンプ部２１４ａと接続されている。
【００３１】
ポンプ部２１４ａを作動させると、リモナイト含有水通路管２１４ｂおよび２１４ｃを通じて貯水部２１３に貯められているリモナイト含有水が噴霧部２１２に供給される。そして、噴霧部２１２はそのリモナイト含有水を噴霧する。噴霧されたリモナイト含有水は貯水部２１３において貯められる。
【００３２】
熱分解ガスにリモナイト含有水を噴霧すると、後述するように熱分解ガス中からＣＯを除去できることが出願人において確認された。また、Ｈ２Ｓはリモナイトにより吸着されることが一般的に知られている。したがって、熱分解ガスにリモナイト含有水を噴霧すると、熱分解ガス中からＨ２Ｓを除去することができる。
【００３３】
また、ＨＣｌ、Ｃｌ２、ＮＯ２等の水溶性の気体は、リモナイト含有水における水成分に溶けるため、熱分解ガス中からＨＣｌ、Ｃｌ２、ＮＯ２等も除去することができる。したがって、熱分解ガス噴霧浄化部２１に熱分解ガスを供給すると、熱分解ガス中に含まれるＣＯ、Ｈ２Ｓ、ＨＣｌ、Ｃｌ２、ＮＯ２等の有害ガス成分を除去することができる。
【００３４】
リモナイト含有水浄化部２２は、熱分解ガス通路管２４を通じて熱分解ガス噴霧浄化部２１から供給された熱分解ガスをリモナイト含有水中に送り込むことによって熱分解ガスを浄化するものであり、リモナイト含有水収容部２２１と、リモナイト含有水攪拌部２２２とを備える。
【００３５】
リモナイト含有水収容部２２１は、リモナイト含有水を収容するものである。熱分解ガス通路管２４を通じて供給された熱分解ガスは、リモナイト含有水収容部２２１中を通って熱分解ガス通路管２５から出て行く。
【００３６】
リモナイト含有水に熱分解ガスを通すと、後述するように熱分解ガス中からＣＯを除去できることが出願人において確認された。また、上記説明したようにＨ２Ｓはリモナイトにより吸着されることが一般的に知られている。したがって、リモナイト含有水収容部２２１におけるリモナイト含有水中に熱分解ガスを通すと、熱分解ガス中からＨ２Ｓを除去することができる。
【００３７】
また、ＨＣｌ、Ｃｌ２、ＮＯ２等の水溶性の気体は、リモナイト含有水における水成分に溶けるため、熱分解ガス中からＨＣｌ、Ｃｌ２、ＮＯ２等も除去することができる。したがって、リモナイト含有水浄化部２２に熱分解ガスを供給すると、熱分解ガス中に含まれるＣＯ、Ｈ２Ｓ、ＨＣｌ、Ｃｌ２、ＮＯ２等の有害ガス成分を除去することができる。
【００３８】
リモナイト含有水攪拌部２２２は、リモナイト含有水収容部２２１中に収容されたリモナイト含有水を攪拌するものである。リモナイト含有水攪拌部２２２は、例えば気泡供給部２２３と気泡通路管２２４とにより構成することが想定される。
【００３９】
気泡供給部２２３は、気泡通路管２２４を通じてリモナイト含有水収容部２２１に気泡を供給するものである。リモナイト含有水収容部２２１に気泡を供給すると、リモナイト含有水収容部２２１中のリモナイト含有水は攪拌された状態になる。これにより、リモナイト含有水中のリモナイトが沈殿することを防ぐことができると伴に、リモナイト含有水中のリモナイトを均一に分布させることができるため、熱分解ガス中のＣＯおよびＨ２Ｓを効率よく除去することができる。
【００４０】
なお、上記説明したリモナイト含有水攪拌部２２２の構成は一例であってその他のモナイト含有水を攪拌する構成を除外するものではない。また、リモナイト含有水攪拌部２２２を除外した構成であってもよい。この場合、熱分解ガス通路管２４を通じて供給される熱分解ガスに上記説明した気泡の役割をさせることになる。すなわち、熱分解ガス通路管２４を通じて供給される熱分解ガスの勢いにより、リモナイト含有水収容部２２１中のリモナイト含有水は攪拌された状態になる。
【００４１】
部材浄化部２３は、熱分解ガス通路管２５を通じてリモナイト含有水浄化部２２から供給された熱分解ガスを熱分解ガス浄化部材により浄化するものであり、部材浄化室２３１と、熱分解ガス浄化部材２３２ａおよび２３２ｂとを備える。
【００４２】
部材浄化室２３１は、熱分解ガス通路管２５を通じてリモナイト含有水浄化部２２から供給された熱分解ガスを収容する領域である。熱分解ガス浄化部材２３２ａおよび２３２ｂは、リモナイトを含む多孔質性の部材であり、部材浄化室２３１に取り付けられる。熱分解ガス浄化部材２３２ａおよび２３２ｂは、部材浄化室２３１に供給された熱分解ガス全てが熱分解ガス浄化部材２３２ａおよび２３２ｂを通過するような位置に取り付ける。部材浄化室２３１に供給された熱分解ガスは、熱分解ガス浄化部材２３２ａおよび２３２ｂを通過して熱分解ガス排出管２６から排出される。
【００４３】
上記説明したように熱分解ガスをリモナイト含有水に通したり、また、熱分解ガスにリモナイト含有水を噴霧すると熱分解ガス中のＣＯが除去されることが出願人により確認されている。これは、リモナイト含有水中のリモナイトによりＣＯが除去されているためであると考えられる。
【００４４】
リモナイトを含んだ熱分解ガス浄化部材２３２ａおよび２３２ｂに熱分解ガスを通すと、上記の説明したリモナイトのＣＯ除去作用により熱分解ガス浄化部材２３２ａおよび２３２ｂ中のリモナイトにより熱分解ガス中のＣＯが除去されると推測される。
【００４５】
また、上記説明したようにＨ２Ｓはリモナイトにより吸着されることが一般的に知られている。したがって、熱分解ガス浄化部材２３２ａおよび２３２ｂに熱分解ガスを通すと、熱分解ガス中からＨ２Ｓを除去することができる。
【００４６】
図２は、本発明の実施の形態における熱分解ガス浄化部材２３２ａの一例を示す図である。なお、熱分解ガス浄化部材２３２ｂは、熱分解ガス浄化部材２３２ａと同様である。
【００４７】
熱分解ガス浄化部材２３２ａは、具体的には図２に示すように多数の細孔をもつリモナイトの粉粒体を含んだ多孔質性の部材である。熱分解ガス浄化部材２３２ａはリモナイトの粉粒体を均一に含んでいる。熱分解ガス浄化部材２３２ａは多数の細孔をもつため、熱分解ガスは熱分解ガス浄化部材２３２ａ中に入り込んで通過することができる。熱分解ガスが熱分解ガス浄化部材２３２ａ中に入り込むと、上記説明したように熱分解ガス中のＣＯおよびＨ２Ｓが除去されると考えられる。
【００４８】
なお、熱分解ガス浄化部材２３２ａは、リモナイトの粉粒体他にベントナイトの粉粒体を含む構成であってもよい。本発明においてベントナイトとは、モンモリモナイトを主成分としたものである。モンモリモナイトは、例えばＳＩＯ２が約５８重量％、ＡＬ２Ｏ３が約２３重量％、Ｆｅ２Ｏ３が約４重量％、ＭｇＯが約３重量％、ＣａＯが約２重量％含まれたものである。
【００４９】
図３は、本発明の実施の形態における熱分解ガス浄化装置４００の一例を示す図である。なお、熱分解ガス浄化装置４００において熱分解ガス浄化装置１００と同様の構造および機能を有する部分については、熱分解ガス浄化装置１００で用いた名称および符号を用いることとする。
【００５０】
熱分解ガス浄化装置４００は、熱分解ガス供給部４１０と、熱分解ガス浄化部２０とを備える。熱分解ガス浄化部２０は、図１において説明済みであるため、説明を省略する。熱分解ガス供給部４１０は、外部から熱分解ガスを取り入れて熱分解ガス浄化部２０に熱分解ガスを供給するという機能面では、熱分解ガス浄化装置１００における熱分解ガス供給部１０と同様であるが、構造が相違する。
【００５１】
すなわち、熱分解ガス供給部４１０は、熱分解ガス浄化装置１００における吸引部１１と、熱分解ガス分離部１２と、熱分解ガス通路管１３および１４とを取り除き、気体通路管１５のみの構造である。
【００５２】
吸引部１１と、熱分解ガス分離部１２と、熱分解ガス通路管１３および１４とに相当する部分は、熱分解ガス浄化装置４００外に別途熱分解ガス吸引装置５００として取り付けるようにしてもよい。これにより、熱分解ガス浄化装置４００の構造を熱分解ガス浄化装置１００よりも簡略化することができる。
【００５３】
なお、熱分解ガス浄化装置４００においては、熱分解ガス分離部１２において分離された液体は液体通路管１６より外部に排水される構造となっているが、これに限るものではなく、熱分解ガス浄化装置１００において示したように熱分解ガス分離部１２において分離された液体は液体通路管１６より貯水部２１３に送られるようにしてもよい。
【００５４】
次に本発明の実施の形態における熱分解ガス浄化装置の動作について熱分解ガス浄化装置４００の斜視図を参照して説明する。なお、熱分解ガス浄化装置１００と熱分解ガス浄化装置４００との相違点は、熱分解ガス供給部１０と熱分解ガス供給部４１０との構造であり、その相違点は熱分解ガスの浄化作用に関係しないため、熱分解ガス浄化装置４００を用いた熱分解ガス浄化装置の動作の説明はそのまま熱分解ガス浄化装置１００にも当てはまる。また、熱分解ガス中の除去すべき有害ガス成分として、ＣＯ、Ｈ２Ｓ、ＨＣｌ、Ｃｌ２、ＮＯ２に着目して熱分解ガス浄化装置の動作について以下説明する。
【００５５】
図４は、熱分解ガス浄化装置４００の斜視図である。噴霧浄化室２１１の上面部付近に位置する噴霧部２１２からは、リモナイト含有水が噴霧されている。熱分解ガス６００は、熱分解ガス供給部４１０より噴霧浄化室２１１に供給されると、噴霧部２１２により噴霧された霧状のリモナイト含有水中を通過する。
【００５６】
霧状のリモナイト含有水を噴霧された熱分解ガス６００中のＨＣｌ、Ｃｌ２、ＮＯ２は、リモナイト含有水中の水成分により除去される。また、霧状のリモナイト含有水を噴霧された熱分解ガス６００中のＣＯ、Ｈ２Ｓは、リモナイト含有水中のリモナイトにより除去される。これにより、霧状のリモナイト含有水中を通過した熱分解ガス６００中のＣＯ、Ｈ２Ｓ、ＨＣｌ、Ｃｌ２、ＮＯ２の量は低減される。
【００５７】
なお、噴霧部２１２により噴霧された霧状のリモナイト含有水は、貯水部２１３に貯められる。そして、貯水部２１３に貯められたリモナイト含有水は、ポンプ部２１４ａにより汲み上げられリモナイト含有水通路管２１４ｂおよび２１４ｃを通じて噴霧部２１２に供給される。
【００５８】
噴霧浄化室２１１において霧状のリモナイト含有水を噴霧された熱分解ガス６００は、次に熱分解ガス通路管２４を通ってリモナイト含有水収容部２２１に向かう。そして、その熱分解ガス６００は、リモナイト含有水収容部２２１に収容されたリモナイト含有水中を通過して部材浄化室２３１に向かう。
【００５９】
熱分解ガス６００がリモナイト含有水収容部２２１に収容されたリモナイト含有水中に入ると、熱分解ガス６００中に残存するＨＣｌ、Ｃｌ２、ＮＯ２は、リモナイト含有水収容部２２１に収容されたリモナイト含有水中の水成分により除去される。また、熱分解ガス６００中に残存するＣＯ、Ｈ２Ｓは、リモナイト含有水収容部２２１に収容されたリモナイト含有水中のリモナイトにより除去される。これにより、熱分解ガス６００中のＣＯ、Ｈ２Ｓ、ＨＣｌ、Ｃｌ２、ＮＯ２の量はさらに低減される。
【００６０】
なお、熱分解ガス６００がリモナイト含有水収容部２２１に入る際の勢いにより、リモナイト含有水収容部２２１中のリモナイト含有水が攪拌されるため、図４の熱分解ガス浄化装置４００においてリモナイト含有水攪拌部２２２は省略してある。
【００６１】
リモナイト含有水収容部２２１を通過した熱分解ガス６００は、部材浄化室２３１に向かう。そして、その熱分解ガス６００は、熱分解ガス浄化部材２３２ａおよび２３２ｂを通過して熱分解ガス排出管２６から排出される。
【００６２】
熱分解ガス６００が熱分解ガス浄化部材２３２ａおよび２３２ｂに入ると、熱分解ガス６００中に残存するＣＯ、Ｈ２Ｓは、熱分解ガス浄化部材２３２ａおよび２３２ｂに含まれるリモナイトにより除去される。これにより、熱分解ガス６００中のＣＯ、Ｈ２Ｓの量はさらに低減される。
【００６３】
次に、出願人が図４に示す熱分解ガス浄化装置４００から熱分解ガス浄化部材２３２ａおよび２３２ｂを取り除いた熱分解ガス浄化装置７００を用いて行った熱分解ガス中のＣＯの除去の実験結果について説明する。なお、以下において用いる熱分解ガス浄化装置７００における各部の名称および符号は、図４に示す熱分解ガス浄化装置４００において用いた名称および符号と同様の符号を用いることとする。
【００６４】
実験においてまず、熱分解炉において石膏ボードを低温熱分解温度で熱分解させた。石膏ボードの上記熱分解において用いた点火材料は紙である。石膏ボードを低温熱分解温度で熱分解させた際に発生する熱分解ガスを熱分解ガス浄化装置７００において浄化させる。そして、熱分解ガス浄化装置７００における熱分解ガス排出管２６から排出された熱分解ガス中のＣＯ濃度を測定した。その結果を表１に示す。
【表１】
【００６５】
なお、熱分解ガス浄化装置７００において用いたリモナイトの成分は、Ｆｅ２Ｏ３、Ｆｅ、ＦｅＯ等であり、それぞれ順に約６９重量％（Ｆｅ２Ｏ３）、約５１重量％（Ｆｅ）、３．５５重量％（ＦｅＯ）の割合でリモナイトを構成している。また、熱分解ガス浄化装置７００におけるリモナイト含有水として、上記割合で成分構成されたリモナイトの粉粒体を水に溶かしたものを用いた。
【００６６】
熱分解ガス浄化装置７００において浄化させた熱分解ガスのＣＯ濃度の測定は、外気温１６．５℃において行った。表１において測定時は、測定を行った時刻を示す。また、表１において熱分解炉温度は、熱分解炉内の温度を示す。また、表１において吸引速度は、熱分解炉から排出される熱分解ガスを吸引して熱分解ガス浄化装置７００における熱分解ガス供給部４１０に送り込む速度を示す。また、表１においてＣＯ濃度は、熱分解ガス排出管２６から排出された熱分解ガスのＣＯ濃度を示す。なお、上記熱分解炉において低温熱分解温度で熱分解を行った際に上記熱分解炉から排出される熱分解ガス中のＣＯ濃度は、約２０００〜３０００（ｐｐｍ）程度の濃度である。
【００６７】
表１によると、熱分解炉３００から発生する熱分解ガスの吸引速度を２．１（ｍ／ｓ）とした場合は、熱分解ガス排出管２６から排出された熱分解ガスのＣＯ濃度は、１６０〜２５０（ｐｐｍ）の範囲内にある。この結果を見れば明らかなように、熱分解ガス浄化装置１００は熱分解炉から排出された熱分解ガス中のＣＯ濃度を約１／１０程度まで低減した。
【００６８】
次に、熱分解炉から発生する熱分解ガスの吸引速度を１．６（ｍ／ｓ）としたところ、吸引速度が２．１（ｍ／ｓ）の場合に比べてＣＯ濃度が低くなっていった。熱分解炉から発生する熱分解ガスの吸引速度を１．６（ｍ／ｓ）としてから５３分後の２２：００分には、熱分解ガス排出管２６から排出された熱分解ガスのＣＯ濃度は２２（ｐｐｍ）にまで下がっている。その後のＣＯ濃度は高くとも３６（ｐｐｍ）であった。
【００６９】
熱分解炉３００から発生する熱分解ガスの吸引速度を１．６（ｍ／ｓ）にした後に、熱分解ガス排出管２６から排出された熱分解ガスのＣＯ濃度が低くなったのは、吸引速度が２．１（ｍ／ｓ）の場合に比べて吸引速度が１．６（ｍ／ｓ）の場合の方が熱分解ガス浄化装置７００中の熱分解ガスの移動速度が遅いため、熱分解ガスにリモナイト含有水が接触する度合いが大きくなったためであると推測される。
【００７０】
以上から分かるように、リモナイト含有水を熱分解ガスに噴霧したり、リモナイト含有水中を熱分解ガスに通過させると熱分解ガスのＣＯ濃度が低くなる。これは、リモナイト含有水を熱分解ガスに接触させると、熱分解ガス中のＣＯが除去されるためである。
【００７１】
このように、本発明の実施の形態によれば、熱分解ガス噴霧浄化部２１、リモナイト含有水浄化部２２および部材浄化部２３に熱分解ガスを通すだけで熱分解ガス中の有害ガス成分を除去することができる。
【００７２】
なお、本発明の実施の形態では、熱分解ガス浄化装置１００および４００を熱分解ガス噴霧浄化部２１、リモナイト含有水浄化部２２、部材浄化部２３の順に並べて構成しているが、これに限るものではない。すなわち、熱分解ガス噴霧浄化部２１、リモナイト含有水浄化部２２、部材浄化部２３を並べる順番を変えて構成した熱分解ガス浄化装置であってもよい。また、熱分解ガス噴霧浄化部２１、リモナイト含有水浄化部２２、部材浄化部２３の少なくとも１つを備えた熱分解ガス浄化装置であってもよい。
【００７３】
なお、本発明の実施の形態は本発明を具現化するための一例を示したものであり、これに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変形を施すことができる。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明の活用例として、例えば熱分解対象物を低温熱分解温度で熱分解した際に発生する熱分解ガスの有害成分を除去する際に本発明を適用することができる。また、熱分解対象物を低温熱分解温度よりも高温で熱分解した際に発生する熱分解ガスの有害成分を除去する際にも本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の実施の形態における熱分解ガス浄化装置１００の一例を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態における熱分解ガス浄化部材２３２ａの一例を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態における熱分解ガス浄化装置４００の一例を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態における熱分解ガス浄化装置４００の斜視図である。
【符号の説明】
【００７６】
１０ 熱分解ガス供給部
１１ 吸引部
１２ 熱分解ガス分離部
１３、１４ 熱分解ガス通路管
１５ 気体通路管
１６ 液体通路管
２０ 熱分解ガス浄化部
２１ 熱分解ガス噴霧浄化部
２２ リモナイト含有水浄化部
２３ 部材浄化部
２４、２５ 熱分解ガス通路管
２６ 熱分解ガス排出管
１００、４００、７００ 熱分解ガス浄化装置
２１１ 噴霧浄化室
２１２ 噴霧部
２１３ 貯水部
２１４ リモナイト含有水供給部
２１４ａ ポンプ部
２１４ｂ、２１４ｃ リモナイト含有水通路管
２２１ リモナイト含有水収容部
２２２ リモナイト含有水攪拌部
２２３ 気泡供給部
２２４ 気泡通路管
２３１ 部材浄化室
２３２ａ、２３２ｂ 熱分解ガス浄化部材
３００ 熱分解炉
４１０ 熱分解ガス供給部
５００ 熱分解ガス吸引装置
６００ 熱分解ガス
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リモナイトを含んだリモナイト含有水により熱分解対象物を熱分解した際に発生する熱分解ガスを浄化する熱分解ガス浄化部と、
外部から前記熱分解ガスを取り入れて前記熱分解ガス浄化部に前記熱分解ガスを供給する熱分解ガス供給部と
を具備することを特徴とする熱分解ガス浄化装置。
【請求項２】
前記熱分解ガス浄化部は、前記リモナイト含有水を収容するリモナイト含有水収容部からなり、
前記熱分解ガス供給部から供給された前記熱分解ガスは、前記リモナイト含有水収容部に収容された前記リモナイト含有水中を通過することにより浄化されることを特徴とする請求項１記載の熱分解ガス浄化装置。
【請求項３】
前記リモナイト含有水収容部に収容された前記リモナイト含有水を攪拌するリモナイト含有水攪拌部をさらに具備することを特徴とする請求項２記載の熱分解ガス浄化装置。
【請求項４】
前記熱分解ガス浄化部は、
前記リモナイト含有水を貯える貯水部と、
前記熱分解ガス供給部から供給された前記熱分解ガスに対して前記貯水部に貯水された前記リモナイト含有水を噴霧する噴霧部と
を備えたことを特徴とする請求項１記載の熱分解ガス浄化装置。
【請求項５】
前記貯水部は、前記噴霧部により噴霧されたリモナイト含有水を受けて貯水し、
前記貯水部に貯水されたリモナイト含有水を前記噴霧部に供給するリモナイト含有水供給部をさらに具備することを特徴とする請求項４記載の熱分解ガス浄化装置。
【請求項６】
前記熱分解ガス供給部から供給された前記熱分解ガスの通路にリモナイトを含む多孔質性の熱分解ガス浄化部材を少なくとも１つさらに設けたことを特徴とする請求項１記載の熱分解ガス浄化装置。
【請求項１】
リモナイトを含んだリモナイト含有水により熱分解対象物を熱分解した際に発生する熱分解ガスを浄化する熱分解ガス浄化部と、
外部から前記熱分解ガスを取り入れて前記熱分解ガス浄化部に前記熱分解ガスを供給する熱分解ガス供給部と
を具備することを特徴とする熱分解ガス浄化装置。
【請求項２】
前記熱分解ガス浄化部は、前記リモナイト含有水を収容するリモナイト含有水収容部からなり、
前記熱分解ガス供給部から供給された前記熱分解ガスは、前記リモナイト含有水収容部に収容された前記リモナイト含有水中を通過することにより浄化されることを特徴とする請求項１記載の熱分解ガス浄化装置。
【請求項３】
前記リモナイト含有水収容部に収容された前記リモナイト含有水を攪拌するリモナイト含有水攪拌部をさらに具備することを特徴とする請求項２記載の熱分解ガス浄化装置。
【請求項４】
前記熱分解ガス浄化部は、
前記リモナイト含有水を貯える貯水部と、
前記熱分解ガス供給部から供給された前記熱分解ガスに対して前記貯水部に貯水された前記リモナイト含有水を噴霧する噴霧部と
を備えたことを特徴とする請求項１記載の熱分解ガス浄化装置。
【請求項５】
前記貯水部は、前記噴霧部により噴霧されたリモナイト含有水を受けて貯水し、
前記貯水部に貯水されたリモナイト含有水を前記噴霧部に供給するリモナイト含有水供給部をさらに具備することを特徴とする請求項４記載の熱分解ガス浄化装置。
【請求項６】
前記熱分解ガス供給部から供給された前記熱分解ガスの通路にリモナイトを含む多孔質性の熱分解ガス浄化部材を少なくとも１つさらに設けたことを特徴とする請求項１記載の熱分解ガス浄化装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００９−３９６０７（Ｐ２００９−３９６０７Ａ）
【公開日】平成２１年２月２６日（２００９．２．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２０４９９８（Ｐ２００７−２０４９９８）
【出願日】平成１９年８月７日（２００７．８．７）
【出願人】（５０１０７１７３２）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年２月２６日（２００９．２．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年８月７日（２００７．８．７）
【出願人】（５０１０７１７３２）
【Ｆターム（参考）】
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