軽石を利用した排出ガスの浮遊粒子状物質除去フィルタ

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ディーゼルエンジンは,排出ガス中の粒子状物質(PM)や窒素酸化物(NOx)などが大気汚染や健康に及ぼす影響が懸念されている。最近は農業機械分野においても今後ますます排出ガス問題が重視され,排出ガスの低減化が求められている。黒煙の浄化方法の手段としてディーゼル微粒子除去フィルタ(以下,DPF)がある。そこで本研究では南九州に豊富に存在する軽石をDPFの材料として使用し,軽石DPFを試作した。軽石の多孔質の構造が粒子状物質の捕捉に有効的ではないかと考え,排気煙濃度の低減化を試みた。DPFに軽石(細目,中目,粗目)を充填した状態と軽石を充填しない状態とでは出力の差は,ほとんど見られなかった。粒径の小さな軽石細目を用いた場合,排気煙濃度はやや低くなる傾向が見られたが顕著な差異は見られなかった。BDFを使用した場合,軽油と比較すると中間〜高回転速度で排気煙濃度の低下が見られた。DPF差圧は軽石細目のときでも最高0.6kPa程度と小さいことから,スス等の粒子状物質を捕捉できるほど軽石の間隙が密でないが明らかとなった。NOx濃度は軽石を通過させたときに高くなる傾向が見られた。以上のことから,DPF本体を小型化または軽石の間隙を少なくするなど,DPFの改良を行う必要がある。