JP7511272B2 - CO2 separation method and plant growth method - Google Patents
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Description
使用済み浄化槽からのCO2分離方法に関し、詳しくは、ドレンの浄化用として使用された浄化槽内の吸着材からCO2の分離及び回収を行うと共に、回収したCO2を含有する排出ガスを利用して植物を育成するための方法に関するものである。 This article relates to a method for separating CO2 from used septic tanks, and more specifically, to a method for separating and capturing CO2 from adsorbents in septic tanks used for drain purification, and for cultivating plants using exhaust gas containing the captured CO2.
圧縮空気圧回路において、圧縮空気中の異物を除去する際に生成されるドレンには、油分等の異物や圧縮空気の圧力により多く溶け込んだCO2が含有されるため、異物を除去する浄化槽にてドレンが清浄化される際には、異物の他にCO2も分離・除去されることとなる。そして、予め規定された期間等により交換時期となった浄化槽は、充填された吸着材が取り出された後に分解・洗浄の後に再利用され、取り出された異物等を多く含む吸着材は焼却処分されることとなる。 In compressed air circuits, the drain generated when removing foreign matter from compressed air contains foreign matter such as oil, as well as CO2 dissolved in large amounts due to the pressure of the compressed air. Therefore, when the drain is purified in a septic tank that removes foreign matter, CO2 is also separated and removed in addition to the foreign matter. When the septic tank needs replacing due to a predetermined period of time, the adsorbent material filled in it is removed, disassembled, cleaned, and reused, and the removed adsorbent material containing a large amount of foreign matter is incinerated.
この分解・洗浄に際しては、浄化槽内部の気圧が使用時に比べ低下するため、吸着材に吸着していたCO2が外部へ排出されることになるほか、吸着材自体の焼却によってもCO2が排出されてしまう、といった問題があった。 When disassembling and cleaning the tank, the air pressure inside the tank drops compared to when it is in use, causing the CO2 adsorbed in the adsorbent to be released to the outside. In addition, there was a problem in that CO2 was also released when the adsorbent itself was incinerated.
上記問題を解決すべく、特許第6247788号公報(特許文献1)に記載の技術提案がなされている。すなわち、特許文献1では、CO2吸着材と高温の水蒸気を接触させる直接加熱方式にて吸着材の温度を上昇させ、吸着材に吸着されたCO2の分離・回収を行う技術が記載されている。
しかしながら、特許文献1に記載の技術提案では、排ガス中のCO2の脱着を目的としているため、吸着材がドレンの通過にて既に湿潤している本課題において採用した場合、吸着材への高温水蒸気の噴霧を行うことで、吸着材に付着している水分量を更に増加させてしまうと共に、水分の凝縮に必要な熱量も増加させてしまうという問題があり、本発明への採用は困難である。
In order to solve the above problems, a technical proposal has been made as described in Japanese Patent No. 6247788 (Patent Document 1). That is, Patent Document 1 describes a technology in which the temperature of a CO2 adsorbent is increased by a direct heating method in which the CO2 adsorbent is brought into contact with high-temperature steam, and the CO2 adsorbed in the adsorbent is separated and captured.
However, the technical proposal described in Patent Document 1 is intended to desorb CO2 in exhaust gas. If this proposal were to be adopted in the present problem where the adsorbent is already wetted from passing through the drain, the amount of moisture adhering to the adsorbent would be further increased by spraying high-temperature steam onto the adsorbent, and the amount of heat required to condense the moisture would also be increased, making it difficult to adopt this proposal in the present invention.
上記問題を解決するにあたって、本出願人は、交換時期となった浄化槽の流入口へ圧縮空気を送気したところ、排出口から排出される圧縮空気内のCO2濃度について、流入時より高くなって排気されることを発見した。さらに、高濃度の窒素を流入口へ送気したところ、排出口から窒素ガスの他にCO2が同時に排気されることを確認した。 In order to solve the above problem, the applicant discovered that when compressed air was sent to the inlet of a septic tank that was due for replacement, the CO2 concentration in the compressed air discharged from the outlet was higher than that at the time of inflow. Furthermore, when high-concentration nitrogen was sent to the inlet, it was confirmed that CO2 was simultaneously discharged from the outlet in addition to nitrogen gas.
そこで、吸着材の焼却処分前に、吸着されているCO2を回収することはできないものかとの着想のもと、吸着材に吸着したCO2が、圧力を伴った空気によりある程度脱着する上記現象に着目し、使用済み浄化槽に圧縮気体を流入させることでCO2吸着材に吸着されているCO2を脱着させ、その脱着したCO2を回収するCO2分離方法を開発した。また、脱着されたCO2が含有された排気ガスの利用方法として、植栽スペースへ送気することで植物の生育を促進させる植物育成方法を開発し、本発明にかかる「CO2分離方法及び植物育成方法」の提案に至るものである。 Based on the idea that it might be possible to recover the adsorbed CO2 before the adsorbent is incinerated, we focused on the above phenomenon in which the CO2 adsorbed in the adsorbent is desorbed to a certain extent by pressurized air, and developed a CO2 separation method in which compressed gas is introduced into a used septic tank to desorb the CO2 adsorbed in the CO2 adsorbent and recover the desorbed CO2. We also developed a plant cultivation method to utilize exhaust gas containing desorbed CO2 by sending it into a planting space to promote plant growth, which led to the proposal of the "CO2 separation method and plant cultivation method" of the present invention.
本発明は、上記問題に鑑み、使用済み浄化槽内へ圧縮気体を流入させることで、該使用済み浄化槽内に充填されたCO2吸着材に吸着されているCO2を脱着させつつ回収を行うCO2分離方法、及び、CO2を含む排出ガスを利用した植物育成方法を提供することを課題とする。 In view of the above problems, the present invention aims to provide a CO2 separation method that injects compressed gas into a used septic tank, thereby recovering and desorbing the CO2 adsorbed in a CO2 adsorbent filled in the used septic tank, and a plant cultivation method that utilizes exhaust gas containing CO2.
上記課題を解決するため、本発明にかかるCO2分離方法は、中空部を有し上方及び下方が夫々開口した筒状体から成り該中空部に異物吸着材が充填された中空筒本体と、所定箇所に流入口を備え且つ締結手段を介して前記中空筒本体の下方開口端を閉塞可能な底体と、所定箇所に排出口を備え且つ締結手段を介して前記中空筒本体の上方開口端を閉塞可能な蓋体と、から成り、圧縮空気圧回路にて発生するドレンの清浄化を目的として同回路内に配設される浄化槽において、ドレンに含有されていたCO2及び異物が吸着された異物吸着材が充填されたままの使用済み浄化槽に対し、流入口から圧縮気体を送気することで、流入した圧縮気体により異物吸着材からCO2を脱着させ、圧縮気体とCO2が混合した排出ガスを排出口から排出させて回収することで、異物吸着材に吸着されたCO2を分離・回収する手段を採用する。
In order to solve the above problems, the CO2 separation method of the present invention comprises a hollow-cylinder main body, which is a cylindrical body having a hollow portion and openings at the top and bottom, with the hollow portion filled with a foreign matter adsorbent, a bottom body having an inlet at a predetermined location and capable of closing the lower open end of the hollow-cylinder main body via a fastening means, and a lid body having an outlet at a predetermined location and capable of closing the upper open end of the hollow-cylinder main body via a fastening means, and the method employs a means for separating and recovering the CO2 adsorbed by the foreign matter adsorbent by supplying compressed gas from the inlet to a used septic tank which remains filled with the foreign matter adsorbent to which CO2 and foreign matters contained in the drain have been adsorbed, and discharging and recovering the exhaust gas which is a mixture of compressed gas and CO2 from the outlet.
また、本発明は、前記圧縮気体が、圧縮空気である手段を採る。 The present invention also employs a method in which the compressed gas is compressed air.
さらに、本発明にかかる植物育成方法は、前記CO2分離方法により回収された排出ガスの利用方法であって、植栽スペースに排出ガスを送気することで、植物の生育を促進させる手段を採用する。 Furthermore, the plant cultivation method of the present invention is a method for utilizing exhaust gas recovered by the CO2 separation method, and employs a means for promoting plant growth by supplying exhaust gas to a planting space.
またさらに、本発明は、前記植栽スペースが、ビニールハウス、温室、植物工場のいずれかである手段を採用する。 Furthermore, the present invention employs a means in which the planting space is a vinyl house, a greenhouse, or a plant factory.
本発明にかかるCO2分離方法によれば、使用済み浄化槽の流入口から圧縮気体を送気し、流入した圧縮気体により異物吸着材からCO2を脱着させることにより、吸着材の取り出しの際に大気へ放出されるCO2の量を削減することが可能となる、といった優れた効果を奏するものである。 The CO2 separation method of the present invention has the excellent effect of reducing the amount of CO2 released into the atmosphere when the adsorbent is removed by feeding compressed gas from the inlet of a used septic tank and using the compressed gas to desorb CO2 from the foreign matter adsorbent.
また、本発明にかかる植物育成方法によれば、植栽スペースに排出ガスを送気することで、CO2濃度が高い雰囲気にて植物の生育が行われるため、CO2を利用して行われる光合成が促進され、大気下よりも植物の生育が促進される、といった優れた効果を奏するものである。 In addition, according to the plant cultivation method of the present invention, by supplying exhaust gas to the planting space, plants are grown in an atmosphere with a high CO2 concentration, which promotes photosynthesis using CO2 and promotes plant growth more than in the atmosphere.
そして、本発明にかかる植物育成方法によれば、植栽スペースが、ビニールハウス、温室、植物工場のいずれかであることにより、気密性の高い空間内にて排出ガスを効率的に滞留させ、高いCO2濃度を維持することが可能となる、といった優れた効果を奏するものである。 The plant cultivation method of the present invention has the excellent effect of efficiently retaining exhaust gases in an airtight space and maintaining a high CO2 concentration by using a planting space that is either a vinyl house, a greenhouse, or a plant factory.
本発明にかかるCO2分離方法1は、使用済み浄化槽2内へ圧縮気体Aを流入させることにより、異物吸着材11に吸着されたCO2を脱着させ、圧縮気体とCO2が混合した排出ガスHとして分離・回収を行うことを最大の特徴とする。
また、本発明にかかる植物育成方法5は、CO2分離方法1により排出される排出ガスHを植栽スペース31内にて利用することを最大の特徴とする。
以下、本発明にかかるCO2分離方法1及び植物育成方法5の実施形態について、図面に基づいて説明する。
The greatest feature of the CO2 separation method 1 of the present invention is that compressed gas A is introduced into a used septic tank 2, thereby desorbing the CO2 adsorbed in the foreign matter adsorbent 11, and separating and recovering the CO2 as exhaust gas H, which is a mixture of compressed gas and CO2.
The greatest feature of the plant cultivation method 5 according to the present invention is that the exhaust gas H discharged by the CO2 separation method 1 is utilized within the planting space 31.
Hereinafter, an embodiment of a CO2 separation method 1 and a plant cultivation method 5 according to the present invention will be described with reference to the drawings.
尚、本発明にかかるCO2分離方法1及び植物育成方法5は、以下に述べる実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内、すなわち同一の作用効果を発揮できる形状や寸法、材質等の範囲内で適宜変更することができるものである。 The CO2 separation method 1 and plant cultivation method 5 of the present invention are not limited to the embodiments described below, but can be modified as appropriate within the scope of the technical concept of the present invention, i.e., within the scope of shapes, dimensions, materials, etc. that can achieve the same functional effects.
図1は、本発明にかかるCO2分離方法1並びに植物育成方法5の基本的な実施形態を示す説明図である。
本発明にかかるCO2分離方法1及び植物育成方法5は、使用済み浄化槽2と、コンプレッサ20と、植栽スペース31にて構成される。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a basic embodiment of a CO2 separation method 1 and a plant cultivation method 5 according to the present invention.
The CO2 separation method 1 and plant cultivation method 5 according to the present invention are comprised of a used septic tank 2, a compressor 20, and a planting space 31.
使用済み浄化槽2は、CO2及び、油分や塵埃等の異物(以下、単に「異物」という。)が吸着された異物吸着材11を内包する筒状体である。
使用済み浄化槽2は、中空部に異物吸着材11を充填した中空筒本体10と、流入口12を備えた底体13と、排出口14を備えた蓋体15と、から構成され、圧縮空気圧回路にて発生するドレンの清浄化を目的として同回路内に配設される浄化槽であり、設置期間や吸着度合い等による基準に則り交換が必要と判断され、圧縮空気圧回路から取り外され回収された浄化槽である。
The used septic tank 2 is a cylindrical body containing a foreign matter adsorbent 11 that adsorbs CO2 and foreign matter such as oil and dust (hereinafter simply referred to as "foreign matter").
The used septic tank 2 is composed of a hollow cylindrical body 10 with a foreign matter adsorbent 11 filled in the hollow portion, a bottom body 13 with an inlet 12, and a lid body 15 with an outlet 14, and is a septic tank disposed in a compressed air pressure circuit for the purpose of purifying drain generated in the circuit. It is a septic tank that has been determined to require replacement in accordance with standards based on the installation period, degree of adsorption, etc., and has been removed from the compressed air pressure circuit and collected.
中空筒本体10は、中空部を有し、天面部及び底面が開放されている筒状体であり、中空部には異物吸着材11が充填されている。
中空筒本体10の形状は筒状体であれば特に限定はなく、円筒形状や多角筒形状が考え得る。また、中空筒本体10の構成素材等についても特に限定はしないが、一部又は全部を強化プラスチックやガラス等の透明もしくは半透明な素材を使用して、充填された吸着材の劣化状態を視認可能な態様も考え得る。
The hollow cylinder body 10 is a cylindrical body having a hollow portion with an open top and bottom, and the hollow portion is filled with a foreign matter adsorbent 11 .
The shape of the hollow-tube body 10 is not particularly limited as long as it is a cylindrical body, and may be a cylindrical shape or a polygonal cylindrical shape. In addition, the material constituting the hollow-tube body 10 is not particularly limited, but a configuration in which a part or the whole of the hollow-tube body 10 is made of a transparent or semi-transparent material such as reinforced plastic or glass, which allows the deterioration state of the filled adsorbent to be visually observed, may be considered.
異物吸着材11は、中空筒本体10に充填されることで、圧縮空気圧回路から排出されるドレン内のCO2及び異物を吸着するものである。
異物吸着材11の素材については、ドレンに含有されるCO2や異物を吸収可能な従来公知の素材を種々適用すればよく、例えば、アミン類やゼオライト等の素材が考え得る。また、これらの素材を交互に積層して充填し、吸着効率を高めた態様も考え得る。
尚、本発明において使用済み浄化槽2に充填されている異物吸着材11には、既にドレンに含有されていたCO2や異物が吸着されている状態となっている。
The foreign matter adsorbent 11 is filled into the hollow cylinder body 10 to adsorb CO2 and foreign matter in the drain discharged from the compressed air pressure circuit.
The material of the foreign matter adsorbent 11 may be any of various conventionally known materials capable of absorbing CO2 and foreign matter contained in the drain, such as amines, zeolite, etc. In addition, it is also possible to use an embodiment in which these materials are alternately layered and filled to increase the adsorption efficiency.
In the present invention, the foreign matter adsorbent 11 filled in the used septic tank 2 has already adsorbed CO2 and foreign matter contained in the drain.
底体13は、中空筒本体10の底面(下部)開口部を閉塞可能な大きさを有し、ネジ等の締結手段により装着されるものである。また、底体13の所定箇所(好ましくは平面視略中央箇所)には流入口12を備えている。
流入口12には、圧縮気体Aが送気される配管が接続され、中空筒本体10内へ流入させることとなる。
The bottom body 13 has a size sufficient to close the bottom (lower) opening of the hollow cylinder main body 10, and is attached by a fastening means such as a screw. The bottom body 13 is provided with an inlet 12 at a predetermined location (preferably approximately the center in a plan view).
A pipe for supplying compressed gas A is connected to the inlet 12 so that the compressed gas A flows into the hollow cylindrical body 10 .
蓋体15は、天面(上部)開口部を閉塞可能な大きさを有し、ネジ等の締結手段により装着されるものである。また、蓋体15の所定箇所(好ましくは平面視略中央箇所)には排出口14を備えている。
排出口14には、圧縮気体Aと異物吸着材11から脱着したCO2とが混合した排出ガスHを送気し得る配管が接続され、排出口14から排出された排出ガスHは、後段にて回収されることとなる。
The lid 15 has a size large enough to close the top (upper) opening, and is attached by a fastening means such as a screw. The lid 15 is provided with a discharge port 14 at a predetermined position (preferably approximately the center in a plan view).
A pipe capable of supplying exhaust gas H, which is a mixture of compressed gas A and CO2 desorbed from the foreign matter adsorbent material 11, is connected to the exhaust port 14, and the exhaust gas H discharged from the exhaust port 14 is recovered at a later stage.
使用済み浄化槽2へ送気される圧縮気体Aは、大気を圧縮するコンプレッサ20によって生成される態様や、圧縮気体Aが充填されたボンベ等を気体供給源として配設する態様等が考え得るが、送気される気体自体については特に限定はない。例えば、大気を圧縮して生成した圧縮空気を圧縮気体Aとしてそのまま使用する態様や、異物吸着材11に付着している油分の酸化を防止するため、コンプレッサ20にて生成した圧縮気体Aに中空糸膜式の分離装置を介して高濃度の窒素ガスを生成し、使用済み浄化槽2内へ送気させる態様等が考え得る。
また、圧縮気体Aを生成するにあたって使用されるコンプレッサ20に関しては特に限定はなく、従来公知の技術を用いたものを使用すれば良い。
The compressed gas A sent to the used septic tank 2 may be generated by a compressor 20 that compresses the atmosphere, or a cylinder filled with the compressed gas A may be provided as a gas supply source, but there is no particular limitation on the gas itself to be sent. For example, compressed air generated by compressing the atmosphere may be used as the compressed gas A as is, or a high-concentration nitrogen gas may be generated from the compressed gas A generated by the compressor 20 through a hollow fiber membrane type separation device in order to prevent oxidation of the oil adhering to the foreign matter adsorbent 11, and sent into the used septic tank 2.
Furthermore, there is no particular limitation on the compressor 20 used to generate the compressed gas A, and any compressor using conventionally known technology may be used.
ところで、後述する植物育成方法5での排出ガスHの利用に際し、植物の育成には、CO2だけでなく適度のO2も必要となる。また、植栽スペース31での人的作業を行うにあたっては、人が呼吸するためのO2も必要である。したがって、圧縮気体AとCO2とが混合した排出ガスHの中に、O2が含まれることが好適であり、そのために圧縮気体Aについて圧縮空気とすることが望ましい。
一般に大気中には、窒素が78.1%、O2が20.1%、Arが0.9%、CO2が0.04%、更に残余%としてその他の微量成分が含まれているが、使用済み浄化槽2を経由して排出口14から排出される排出ガスHは、流入時に比して2~3倍ほどCO2濃度が濃いことが判っている。すなわち、使用済み浄化槽2から排出される排出ガスHには、多くのCO2が含まれている。
Incidentally, when using exhaust gas H in a plant growing method 5 described below, not only CO2 but also a moderate amount of O2 is required for plant growth. Also, when performing human work in the planting space 31, O2 is also required for people to breathe. Therefore, it is preferable that O2 is contained in exhaust gas H, which is a mixture of compressed gas A and CO2, and therefore it is preferable that compressed gas A is compressed air.
Generally, the atmosphere contains 78.1% nitrogen, 20.1% O2, 0.9% Ar, 0.04% CO2, and the remainder is other trace components, but it is known that the exhaust gas H discharged from the outlet 14 via the used septic tank 2 has a CO2 concentration two to three times higher than that at the time of inflow. In other words, the exhaust gas H discharged from the used septic tank 2 contains a large amount of CO2.
排出ガスHは、圧縮気体AとCO2が混合されたガス体であり、使用済み浄化槽2の排出口14から排出されるものである。
排出ガスHは、流入口12から流入した圧縮気体Aの作用により異物吸着材11に吸着されていたCO2が脱着した後に、圧縮気体AとCO2が混合されたものであり、中空筒本体10内を上昇し排出口14から排出される。そして、排出ガスHは、排出用配管を介して後段に送気されることとなる。
排出ガスHの回収方法については特に限定はなく、例えば、図1のように排出ガスHを、CO2濃度が高いガスとしてそのまま排出ガスタンク30に貯留及び回収する態様や、図示してはいないが、排出用配管の所定箇所に設けた中空糸膜式の分離装置を介することにより、高濃度の窒素ガスとCO2を含むガスとに分離させ夫々をタンク等により回収する態様等が考え得る。
The exhaust gas H is a gas mixture of compressed gas A and CO2, and is discharged from the exhaust outlet 14 of the used septic tank 2.
The exhaust gas H is a mixture of the compressed gas A and CO2 after the CO2 adsorbed in the foreign matter adsorbent 11 is desorbed by the action of the compressed gas A flowing in from the inlet 12, and rises inside the hollow cylinder body 10 and is discharged from the exhaust port 14. The exhaust gas H is then sent to the subsequent stage via the exhaust piping.
There are no particular limitations on the method of recovering the exhaust gas H. For example, as shown in FIG. 1, the exhaust gas H may be stored and recovered as a gas with a high CO2 concentration in the exhaust gas tank 30, or, although not shown, the exhaust gas may be separated into a high-concentration nitrogen gas and a gas containing CO2 through a hollow fiber membrane type separation device provided at a predetermined location in the exhaust piping, and each of the gases may be recovered in a tank or the like.
使用済み浄化槽2より排出される排出ガスHは、後段にそのまま送気される態様の他に、図示の様に排出ガスタンク30等の貯留設備に一旦貯留し、後段の設備の必要量に応じて送気される態様も考え得る。かかる態様を採ることにより、既に貯留されている排出ガスHに送出された排出ガスHが追加流入していくことで、貯留されている排出ガスH全体におけるCO2濃度の急激な増減を緩和させることが可能となり、CO2濃度の安定化に資することとなる。また、図示してはいないが、排出ガスタンク30内にCO2濃度計を備えることで、後段に送気可能な排出ガスHのCO2濃度を把握可能となり、後段の施設にて必要なCO2濃度に対する排出ガスHの供給量の算定が簡便となる。 In addition to being sent directly to the downstream stage, the exhaust gas H discharged from the used septic tank 2 can also be temporarily stored in a storage facility such as an exhaust gas tank 30 as shown in the figure, and then sent to the downstream facility according to the required amount. By adopting such a configuration, the exhaust gas H sent out is added to the already stored exhaust gas H, making it possible to mitigate sudden increases and decreases in the CO2 concentration in the entire stored exhaust gas H, which contributes to stabilizing the CO2 concentration. In addition, although not shown, by providing a CO2 concentration meter in the exhaust gas tank 30, it is possible to grasp the CO2 concentration of the exhaust gas H that can be sent to the downstream stage, and it becomes easy to calculate the supply amount of exhaust gas H for the required CO2 concentration in the downstream facility.
使用済み浄化槽2より排出され排出ガスHを利用可能な施設として、図示したように植栽スペース31が考えられ、該植栽スペース31に排出ガスHを送気することで、本発明にかかる植物育成方法5が構成される。
植栽スペース31は、一般的に、ビニールハウスや、温室、建屋内に設けられる植物工場といった、植物の生育に使用される密閉可能な空間施設であり、かかる植栽スペース31内に排出ガスHが充填されることとなる。植栽スペース31への送気は、図示の様に排出ガスタンク30など貯留設備に一旦貯留して後に送気する態様のほか、使用済み浄化槽2から直で送気する態様であってもよい。
植栽スペース31にて栽培されている植物には特に限定はなく、植栽スペース31として使用できる植付面積や栽培方法(例えば、施設栽培や、水耕栽培)等を考慮しつつ適宜選択される。
植物の生育時に行われる光合成には、光、水分、そしてCO2が使われているが、光合成時に周囲のCO2濃度が高い場合、光合成の速度が速まり植物の生育を促進させる効果がある。そのため、植栽スペース31内に排出ガスを送気・充填し、CO2濃度を高く維持することで、植栽スペース31にて栽培されている植物の生育を促進させることが可能となる。この際、図示してはいないが、植栽スペース31内に備えられるCO2濃度計と排出ガスタンク30内に備えたCO2濃度計の値を自動もしくは手動にて取得することで、植栽スペース31の目標CO2濃度までに必要な排出ガスHの送気量を自動算定し、植栽スペース31内へ排出ガスHを流入させるバルブ32の開閉を自動的に行う、といった動作等を制御する制御部が植栽スペース31近傍に設けられる態様も好適である。
As shown in the figure, a planting space 31 can be considered as a facility that can utilize the exhaust gas H discharged from the used septic tank 2, and the plant cultivation method 5 of the present invention is constituted by supplying the exhaust gas H to the planting space 31.
The planting space 31 is generally a sealable space facility used for growing plants, such as a vinyl house, a greenhouse, or a plant factory installed inside a building, and the planting space 31 is filled with exhaust gas H. Air can be supplied to the planting space 31 by temporarily storing the exhaust gas in a storage facility such as an exhaust gas tank 30 as shown in the figure and then supplying the air thereto, or by directly supplying the air from the used septic tank 2.
There are no particular limitations on the plants cultivated in the planting space 31, and the plants are appropriately selected taking into consideration the planting area available for the planting space 31 and the cultivation method (for example, greenhouse cultivation or hydroponic cultivation), etc.
Light, moisture, and CO2 are used for photosynthesis during plant growth, and if the ambient CO2 concentration is high during photosynthesis, the photosynthesis rate increases, which has the effect of promoting plant growth. Therefore, by supplying and filling the planting space 31 with exhaust gas and maintaining a high CO2 concentration, it is possible to promote the growth of plants cultivated in the planting space 31. In this case, although not shown in the figure, a control unit is preferably provided near the planting space 31 to automatically calculate the amount of exhaust gas H required to reach the target CO2 concentration in the planting space 31 by automatically or manually obtaining values from a CO2 concentration meter provided in the planting space 31 and a CO2 concentration meter provided in the exhaust gas tank 30, and automatically opening and closing the valve 32 that allows the exhaust gas H to flow into the planting space 31.
以上の構成から成るCO2分離方法1及び植物育成方法5について、その主な動作及び作用を図1に基づき説明する。
まず、コンプレッサ20にて生成された圧縮気体Aは、使用済み浄化装置2へ向けて送気され、流入口12から中空筒本体10内へ流入する。中空筒本体10へ流入した圧縮気体Aは、該中空筒本体10内に充填された異物吸着材11に吸着しているCO2を脱着させつつ上昇し、脱着後のCO2と混合された排出ガスHとして排出口14より排出されることとなる。そして、排出口14より排出された排出ガスHは、配管を介して排出ガスタンク30へ貯留されることでCO2濃度を安定化させた後、必要量を植栽スペース31へ送気されることで、植栽スペース31内のCO2濃度を上昇させることとなる。
The main operations and effects of the CO2 separation method 1 and plant cultivation method 5 configured as above will be described with reference to FIG.
First, the compressed gas A generated by the compressor 20 is sent toward the used purification device 2 and flows into the hollow cylinder body 10 from the inlet 12. The compressed gas A that flows into the hollow cylinder body 10 rises while desorbing the CO2 adsorbed on the foreign matter adsorbent 11 filled in the hollow cylinder body 10, and is discharged from the outlet 14 as exhaust gas H mixed with the desorbed CO2. The exhaust gas H discharged from the outlet 14 is then stored in the exhaust gas tank 30 via piping to stabilize the CO2 concentration, and a required amount is then sent to the planting space 31, thereby increasing the CO2 concentration in the planting space 31.
以上、本発明にかかるCO2分離方法1及び植物育成方法5の基本的構成態様、並びに、動作・作用について説明したが、本発明は、上記実施形態や図面に示す構成態様に限定するものではない。例えば、中空糸膜式の分離機を介し高濃度の窒素ガスとなった圧縮気体Aを使用済み浄化装置2へ流入させ、異物吸着材11から脱着したCO2と圧縮気体Aが混合された排出ガスHが排出口14より排出された後、別の中空糸膜式の分離機を介することで高濃度の窒素ガスとCO2を多く含むガスに分離させ、分離後の高濃度の窒素ガスと圧縮気体Aを合流させた後に再度使用済み浄化槽2へ流入させ、さらに分離機によって分離したCO2を多く含むガスを、植栽スペース31内のCO2濃度調整用ガスとして大気と混合し流入させる、といった態様も考え得る。 The basic configuration and operation of the CO2 separation method 1 and plant cultivation method 5 according to the present invention have been described above, but the present invention is not limited to the configuration shown in the above embodiment and drawings. For example, compressed gas A, which has become high-concentration nitrogen gas through a hollow fiber membrane separator, is introduced into a used purification device 2, and exhaust gas H, which is a mixture of CO2 desorbed from the foreign matter adsorbent 11 and compressed gas A, is discharged from the exhaust port 14. The high-concentration nitrogen gas and compressed gas A are separated through another hollow fiber membrane separator, and the separated high-concentration nitrogen gas and compressed gas A are merged and then introduced back into the used purification tank 2. The gas separated by the separator and rich in CO2 is mixed with the atmosphere and introduced into the planting space 31 as a gas for adjusting the CO2 concentration.
以上のように、本発明にかかるCO2分離方法及び植物育成方法は、使用済み浄化槽2へ圧縮気体Aを送気することによって、異物吸着材11に吸着しているCO2が脱着され、圧縮気体Aと脱着したCO2が混合した圧縮排気Hとなって後段へ排出された後、植栽スペース31内のCO2濃度を上昇させるために利用することが可能であって、異物吸着材11の取り出し及び焼却処分時に外部へ放出されるCO2量の低減と、植物育成において必要なCO2の効率的な創出に資することとなる。 As described above, the CO2 separation method and plant cultivation method of the present invention can be used to increase the CO2 concentration in the planting space 31 after the CO2 adsorbed in the foreign matter adsorbent 11 is desorbed by sending compressed gas A to the used septic tank 2, and the compressed gas A and the desorbed CO2 are mixed to form compressed exhaust gas H, which is then discharged to the subsequent stage. This contributes to reducing the amount of CO2 released to the outside when the foreign matter adsorbent 11 is removed and incinerated, and to efficiently create the CO2 needed for plant cultivation.
本発明は、CO2の吸着を行う浄化槽を使用するあらゆる分野において、吸着材の交換や処分時に放出されてしまうCO2の量を低減させるCO2分離方法として採用することが可能であり、吸着材から脱着したCO2が含有される排出ガスも、植栽スペースに送気することでCO2濃度を高め、植物の生育を促進させることが可能であって、地球温暖化の原因ともいわれる大気中のCO2削減の施策として、その一翼を担うものである。したがって、本発明にかかる「CO2分離方法及び植物育成方法」の産業上の利用可能性は大であると思料する。 The present invention can be adopted as a CO2 separation method that reduces the amount of CO2 released when replacing or disposing of adsorbents in any field that uses septic tanks that adsorb CO2. The exhaust gas containing the CO2 desorbed from the adsorbent can also be sent to a planting space to increase the CO2 concentration and promote plant growth, playing a part in reducing atmospheric CO2, which is said to be a cause of global warming. Therefore, it is believed that the "CO2 separation method and plant cultivation method" of the present invention has great industrial applicability.
1 CO2分離方法
2 使用済み浄化槽
5 植物育成方法
10 中空筒本体
11 異物吸着材
12 流入口
13 底体
14 排出口
15 蓋体
20 コンプレッサ
30 排出ガスタンク
31 植栽スペース
32 バルブ
A 圧縮気体
H 排出ガス
Reference Signs List 1 CO2 separation method 2 Used septic tank 5 Plant cultivation method 10 Hollow cylinder body 11 Foreign matter adsorbent 12 Inlet 13 Bottom body 14 Exhaust port 15 Lid body 20 Compressor 30 Exhaust gas tank 31 Planting space 32 Valve A Compressed gas H Exhaust gas
Claims (4)
ドレンに含有されていたCO2及び異物が吸着された異物吸着材が充填されたままの使用済み浄化槽に対し、流入口から圧縮気体を送気することで、流入した圧縮気体により異物吸着材からCO2を脱着させ、圧縮気体とCO2が混合した排出ガスを排出口から排出させて回収することで、異物吸着材に吸着されたCO2を分離・回収することを特徴とするCO2分離方法。
A septic tank comprising: a hollow cylindrical body having a hollow portion, the hollow portion being filled with a foreign matter adsorbent; a bottom body having an inlet at a predetermined location and capable of closing the lower open end of the hollow cylindrical body via a fastening means; and a cover body having an outlet at a predetermined location and capable of closing the upper open end of the hollow cylindrical body via a fastening means, the septic tank being disposed in a compressed air pressure circuit for the purpose of cleaning drain generated in the circuit ,
A CO2 separation method characterized by sending compressed gas through an inlet to a used septic tank that remains filled with foreign matter adsorbent material to which CO2 and foreign matter contained in the drain has been adsorbed , causing the inflowing compressed gas to desorb the CO2 from the foreign matter adsorbent material, and discharging and recovering the exhaust gas containing a mixture of compressed gas and CO2 through an outlet, thereby separating and recovering the CO2 adsorbed to the foreign matter adsorbent material.
4. The plant growing method according to claim 3, wherein the planting space is any one of a vinyl house, a greenhouse, and a plant factory.
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