手軽な排ガスモニタリング：中天威尔のセラミック一体型システムによる超低排出ソリューション
手軽な排ガスモニタリングの重要性と課題
現代の産業活動において、排ガスモニタリングは環境規制遵守と持続可能な運営の基盤です。特に「手軽な排ガスモニタリング」は、設備コストの削減、運用の簡素化、データの即時性を求める現場から強く要望されています。従来の排ガス処理システムでは、脱硝（SCR/SNCR）、脱硫、除塵などの工程が分離されており、設備が大型化し、モニタリングポイントが分散するため、統合的な監視が困難でした。また、高濃度のNOxやSO2、粘性粉塵、重金属含有ガスなど、複雑な排ガス組成に対応するには、複数の処理装置を組み合わせる必要があり、初期投資と維持管理コストが膨大になる課題がありました。
中天威尔の技術革新：セラミック一体型多汚染物質超低排出システム
中天威尔はこれらの課題を解決するため、独自開発のセラミック触媒フィルター管（セラミックフィルター）と無触媒高温除塵セラミック繊維フィルター管を中核部品とする「セラミック一体型多汚染物質超低排出システム」を開発しました。このシステムは、複数の管束をシステム統合することで、脱硝、脱硫、脱フッ素、除塵、ダイオキシン類、HCl、HF、重金属の除去を単一装置で実現します。これにより、排ガス処理プロセスが集約され、モニタリングポイントが一元化されるため、「手軽な排ガスモニタリング」が可能になります。
核心技術の優位性
- ナノレベル孔径のセラミックフィルター：従来のバグフィルター（布袋）や電気集塵器（ESP）では捕捉困難な微細粉塵（PM2.5以下）を高効率で除去。気布比が高く、圧力損失が低いため、エネルギー消費を削減。
- 統合触媒機能：セラミックフィルター表面に触媒を担持することで、粉塵除去と同時にNOxの還元反応（SCR）を進行させ、従来のSCR装置に必要な別途の反応塔や触媒充填層が不要に。
- 耐毒性と長寿命：アルカリ金属（Na, K）や重金属（As, Pb）による触媒中毒に強く、ガラス溶解炉、廃棄物焼却炉、バイオマスボイラーなど、排ガス組成が厳しい環境でも5年以上の長寿命を維持。
業界別アプリケーションと「手軽なモニタリング」実現事例
1. ガラス製造業（ガラス溶解炉）
ガラス溶解炉からは、高濃度のNOx、SO2、フッ素化合物、微細なガラス粉塵が排出されます。中天威尔的システムは、高温（300-450°C）環境下で直接処理可能なため、排ガス冷却工程を省略。従来はSCR、脱硫装置、バグフィルターを直列に設置する必要がありましたが、当社の一体型システムにより設備占有面積を約40%削減。出口濃度をNOx＜50mg/Nm³、SO2＜35mg/Nm³、粉塵＜5mg/Nm³に安定化し、単一のCEMS（連続排出監視システム）で全パラメータを監視できる「手軽な排ガスモニタリング」を実現しました。
2. 廃棄物焼却発電
廃棄物焼却炉の排ガスは、組成が変動しやすく、ダイオキシン類や重金属を含むため、処理が複雑です。当社のセラミックフィルターは、表面に特殊触媒をコーティングすることで、200-250°Cの温度域でダイオキシン類の分解を促進。同時に、活性炭噴射などの前処理と組み合わせることで、重金属も吸着除去します。これにより、脱硝塔、活性炭噴射装置、バグフィルター、排ガス再熱器など複数装置を統合し、運転パラメータのモニタリングと制御を単一のDCS画面上で一元管理するソリューションを提供しています。
3. 鉄鋼・非鉄金属業（焼結工程）
焼結炉からの排ガスは、高濃度粉塵とSO2に加え、水分含有量が高く、従来のバグフィルターでは目詰まりのリスクがありました。中天威尔のセラミックフィルターは、表面が疎水性処理されており、湿潤ガスに対する耐久性に優れています。また、フィルター内部での触媒反応により、アンモニア噴射量を最適化でき、未反応アンモニア（アンモニアスリップ）のモニタリングと制御が容易になります。これにより、複雑な前処理や副産物処理を必要としない「手軽な排ガスモニタリング」とメンテナンス体制を構築できます。
従来技術との比較とコストメリット
| 比較項目 | 従来システム（SCR+脱硫+バグフィルター） | 中天威尔セラミック一体型システム |
|---|---|---|
| 設備面積 | 大（複数装置の設置空間が必要） | 小（単一装置、約40-50%削減） |
| モニタリングポイント | 複数（各装置前後） | 集中（入口と出口の2点が基本） |
| 圧力損失 | 高（各装置の損失の合計） | 低（一体化による最適化） |
| 触媒寿命 | 2-3年（中毒・目詰まりの影響大） | 5年以上（耐毒性設計） |
| 総所有コスト（TCO） | 高（装置数に比例） | 低（メンテナンス頻度削減） |
上記の比較からも明らかなように、中天威尔のシステムは、設備のコンパクト化により設置スペースを削減するだけでなく、監視すべきポイントを大幅に減らします。これが「手軽な排ガスモニタリング」の本質的な利点です。複雑な制御ロジックや多数のセンサーデータの統合が不要になるため、操作員の負担軽減とヒューマンエラーの低減にも寄与します。
今後の展望：IoTとの連携による更なる「手軽さ」の進化
中天威尔は、ハードウェアであるセラミック一体型システムに加え、ソフトウェア面での革新も推進しています。システムに搭載された各種センサー（圧力、温度、濃度）からのデータをクラウドプラットフォームに集約し、AIを用いてフィルターの目詰まり予兆や触媒活性の低下を予測する「予防保全システム」の開発を進めています。これにより、従来の定期点検に依存した保守から、データに基づく最適なメンテナンス時期の判断が可能になります。ユーザーは、パソコンやタブレットからリアルタイムの排出状況と設備健全性を確認できるため、「手軽な排ガスモニタリング」は単なるデータ取得から、経営判断を支援する高度な情報管理ツールへと進化しつつあります。
まとめると、中天威尔のセラミック一体型多汚染物質超低排出システムは、革新的なセラミックフィルター技術により、複雑でコストのかかった排ガス処理とその監視を根本から変革するものです。ガラス、廃棄物焼却、鉄鋼、セメント、バイオマスなど、多様な産業分野において、厳しい環境規制をクリアしながら、運用コストと管理負担を大幅に軽減する「手軽な排ガスモニタリング」を実現します。持続可能な産業発展と環境保護の両立を目指す企業様は、ぜひ中天威尔の技術ソリューションをご検討ください。
