CN111801172B - 有机物分解处理用离子生成装置和有机物分解处理装置 - Google Patents

有机物分解处理用离子生成装置和有机物分解处理装置 Download PDF

Info

Publication number
CN111801172B
CN111801172B CN201980010543.2A CN201980010543A CN111801172B CN 111801172 B CN111801172 B CN 111801172B CN 201980010543 A CN201980010543 A CN 201980010543A CN 111801172 B CN111801172 B CN 111801172B
Authority
CN
China
Prior art keywords
electrode
decomposition treatment
organic matter
voltage
ion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201980010543.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111801172A (zh
Inventor
中石雅仁
入江纮司
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yuliandui Technology Co ltd
Original Assignee
Yuliandui Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yuliandui Technology Co ltd filed Critical Yuliandui Technology Co ltd
Publication of CN111801172A publication Critical patent/CN111801172A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111801172B publication Critical patent/CN111801172B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2/00—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
    • A61L2/02—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor using physical phenomena
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L9/00—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air
    • A61L9/16—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air using physical phenomena
    • A61L9/22—Ionisation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE
    • B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T19/00—Devices providing for corona discharge
    • H01T19/04—Devices providing for corona discharge having pointed electrodes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L11/00—Methods specially adapted for refuse
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T19/00—Devices providing for corona discharge
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T19/00—Devices providing for corona discharge
    • H01T19/02—Corona rings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T23/00—Apparatus for generating ions to be introduced into non-enclosed gases, e.g. into the atmosphere
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/20—Waste processing or separation

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Disinfection, Sterilisation Or Deodorisation Of Air (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

提供一种与以往相比能够使有机物的分解处理能力进一步提高的有机分解处理用离子生成装置和有机物分解处理装置。有机物分解处理用离子生成装置(4)具备：相对配置的针电极(12)和平板电极(13)；以及向针电极(12)施加正极性的直流电压的直流电源部(9)。直流电源部(9)具有电压控制部(10)，该电压控制部(10)将直流电压设定为预定的电压值，在大气压中使针电极(12)和平板电极(13)之间产生电晕放电。

Description

有机物分解处理用离子生成装置和有机物分解处理装置
技术领域
本发明涉及有机物分解处理用离子生成装置和有机物分解处理装置，例如适用于对蔬菜残渣等生垃圾进行分解处理的有机物分解处理装置。
背景技术
以往，已知在分解生垃圾等有机物时使用活性氧物种的生垃圾处理装置(例如参照专利文献1)。专利文献1中公开了例如作为活性氧物种，使用超氧化物(O2·-）、羟基自由基(·OH)、过氧化氢(H2O2)、单氧(1O2)、臭氧(O3)等，对投入到收纳槽内的生垃圾进行分解处理。
这样的使用活性氧物种的生垃圾处理装置与使用细菌的生垃圾处理装置相比，具有在分解处理时难以产生甲烷气体、能够抑制腐烂臭味等优点。
在先技术文献
专利文献1：日本特开2017-189413号公报
发明内容
但是，投入到这种生垃圾处理装置的生垃圾中可能混入纸材等生垃圾以外的其他各种有机物，因此考虑到分类等的麻烦，希望开发分解处理能力比以往高的有机物分解处理装置。另外，从进一步缩短分解处理所需时间等观点出发，也希望提高分解处理能力。
因此，本发明的目的是提供一种与以往相比能够进一步提高有机物的分解处理能力的有机物分解处理用离子生成装置和有机物分解处理装置。
本发明涉及的有机物分解处理用离子生成装置是生成用于将收纳在收纳槽内的有机物进行分解处理的离子的有机物分解处理用离子生成装置，具备相对配置的针电极和平板电极、以及向所述针电极施加正极性的直流电压的直流电源部，所述直流电源部具有电压控制部，所述电压控制部将所述直流电压设定为预定的电压值，在大气压中使所述针电极和所述平板电极之间产生正极性电晕放电。
另外，本发明涉及的有机物分解处理装置，将上述有机物分解处理用离子生成装置设置于所述收纳槽。
根据本发明，能够生成有机物的分解处理能力高的氧鎓离子，因此通过使用该氧鎓离子，能够使有机物的分解处理能力比以往进一步提高。
附图说明
图1是表示本发明的有机物分解处理装置的整体结构的概略图。
图2A是表示电极结构体的构造的概略图，图2B是表示电极结构体的正面构造的概略图。
图3是用于说明电子亲和力的图。
图4是用于说明蒸发速度v与气化热LV之间的关系的图。
图5是表示在与氧鎓离子的产生位置相距x的位置的氧鎓离子的个数密度的图。
图6是表示对于照射氧鎓离子的情况、照射负离子和臭氧的情况、仅照射负离子的情况、以及不照射离子等的情况，分别测定含水高分子吸收体的蒸发质量的测定结果的图。
图7是表示对于照射氧鎓离子的情况、照射负离子和臭氧的情况、仅照射负离子的情况、以及不照射离子等的情况，分别测定含水高分子吸收体的残留质量的测定结果的图。
图8是表示对于从与含水高分子吸收体相距50cm的位置照射氧鎓离子的情况和不照射离子等的情况，分别测定含水高分子吸收体的蒸发质量的测定结果的图。
图9是表示对于从与含水高分子吸收体相距50cm的位置照射氧鎓离子的情况和不照射离子等的情况，分别测定含水高分子吸收体的残留质量的测定结果的图。
图10是表示对于照射氧鎓离子的情况和不照射离子等的情况，分别测定水的蒸发质量的测定结果的图。
图11是表示对于照射氧鎓离子的情况和不照射离子等的情况，分别测定水的残留质量的测定结果的图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。
＜本发明的有机物分解处理装置的结构＞
图1是表示本发明的有机物分解处理装置1的整体结构的概略图。有机物分解处理装置1具有能够使用氧鎓离子对蔬菜残渣等生垃圾、以及高分子体、纸材等各种有机物进行分解处理的结构。氧鎓离子例如为水合氢离子、氧杂三喹嗪、草酸三喹嗪等，是正离子。该情况下，有机物分解处理装置1具备投入有机物的收纳槽2、送风机3和有机物分解处理用离子生成装置4。
作为分解处理对象的有机物，从收纳槽2的投入口2a投入内部，收纳在收纳槽2内。分解处理后的有机物，可以从收纳槽2的排出口2b排出到外部。该情况下，有机物分解处理装置1在内部具备未图示的加热器和搅拌机，一边将在有机物分解处理用离子生成装置4中生成的氧鎓离子照射于收纳槽2内的有机物，一边对有机物进行加热和搅拌，由此使有机物的水分蒸发而进行分解处理。
送风机3和有机物分解处理用离子生成装置4分别设置在收纳槽2的预定位置，这些送风机3和有机物分解处理用离子生成装置4通过配管5连接。送风机3吸引外部气体，将吸引的气体经由配管5向有机物分解处理用离子生成装置4送出。从送风机3送出到有机物分解处理用离子生成装置4内的气体，通过有机物分解处理用离子生成装置4的内部而向收纳槽2内送出。
有机物分解处理用离子生成装置4具备：在内部设置有后述的电极结构体的壳体8；和直流电源部9。在壳体8中，设置有与配管5连接并且将从送风机3排出的气体导入到壳体8内的导入口(未图示)。另外，在壳体8上设有与收纳槽2连通并且将来自送风机3的气体向收纳槽2内排出的排出口(未图示)。
壳体8在内部形成有密封空间，通过向该密封空间导入来自送风机3的气体，形成气体从导入口经由电极结构体(后述)向排出口流动的气流。由此，壳体8将在内部生成的氧鎓离子从排出口向收纳槽2内送出。
直流电源部9生成正极性的直流电压，并将其施加于壳体8内的电极结构体。直流电源部9具有能够控制直流电压的电压值的电压控制部10，通过电压控制部10将直流电压设定为预定的电压值。由此，电压控制部10能够利用电极结构体产生正极性电晕放电，在电极结构体生成氧鎓离子。此时，电压控制部10为了生成有机物的分解处理能力高的氧鎓离子，将直流电压的电压值设定为最佳值。
＜关于电极结构体＞
接着，对设置于有机物分解处理用离子生成装置4的壳体8内的电极结构体进行以下说明。如图2A所示，电极结构体11具备针电极12、平板电极13和电极支承构件14。电极支承部件14例如由聚氯乙烯等绝缘材料制成，形成为圆筒状，支承针电极12和平板电极13。
再者，本实施方式中，对于作为筒状的电极支承构件，使用圆筒状的电极支承构件14的情况进行了描述，但本发明不限于此，例如也可以使用四边形或多边形等的方筒状的电极支承构件。
电极支承构件14以针电极12和平板电极13在由筒状内壁部14a包围的中空空间ER1内相对配置的方式进行支承。电极支承构件14配置在壳体8(图1)的未图示的导入口与排出口之间。由此，当来自送风机3的气体从导入口导入到壳体8内时，在中空空间ER1内形成沿着中空空间ER1内的中心轴X在一个方向(例如中心轴X的箭头方向)上流动的气流。
更具体而言，优选以壳体8的导入口和排出口配置在中空空间ER1的中心轴X上的方式，将电极支承构件14配置于壳体8内。特别是通过使电极支承构件14的中空空间ER1的开口端部朝向壳体8的排出口，能够形成从中空空间ER1直线地连结排出口的气流。由此，能够抑制在中空空间ER1内生成的氧鎓离子(后述)碰撞到壳体8的内壁等，能够将氧鎓离子向排出口直接引导。
电极支承构件14如图2B所示，例如筒状内壁部14a之间的内部直径Y2选定为25±5mm，外部直径Y3选定为32±5mm。
针电极12和平板电极13如图2B所示，在与中空空间ER1的中心轴X正交的1条正交线Y上相对配置，在针电极12的针状前端部12a的正下方配置平板电极13的平板部13b。针电极12例如由钨等金属材料形成，直径选定为0.1～2mm。针电极12以贯穿电极支承构件14的筒状内壁部14a的方式设置，针状前端部12a在中空空间ER1内露出。
平板电极13例如由不锈钢等金属材料形成，具备形成为棒状的支承部13a和形成在支承部13a的端部的平板部13b。平板部13b形成为直径5～20mm、厚度1.5±1mm的圆盘状。支承部13a以贯穿电极支承构件14的筒状内壁部14a的方式设置，使平板部13b在中空空间ER1内露出。
再者，本实施方式中，对于将针电极12和平板电极13的支承部13a以贯穿筒状内壁部14a的方式设置的情况进行了说明，但本发明不限于此。例如，也可以将针电极12的根部前端固定于筒状内壁部14a的表面，将针电极12设置成不贯穿筒状内壁部14a。另外，关于平板电极13，可以将支承部13a或平板部13b固定于筒状内壁部14a的表面，设置成不贯穿筒状内壁部14a。
针电极12的针状前端部12a和与该针状前端部12a相对的平板电极13的平板部13b的电极间距离Y1例如选定为20mm。再者，电极间距离Y1不限于20mm，基本上由后述的正极性的直流电压的电压值(kV)和电场强度(kV/mm)规定。
在此，如图2A所示，在电极支承构件14的外部露出的针电极12的根部与电压控制部10连接。另外，该实施方式中，平板电极13接地。再者，平板电极13也可以不接地，而是与电压控制部10连接，被施加负极性的直流电压而作为负极发挥作用。
在平板电极13接地的结构的情况下，作为电压控制部10向针电极12施加的正极性的直流电压，优选电场强度为0.25～1.5kV/mm，且电压值为5～30kV。通过将正极性的直流电压的电场强度设为0.25～1.5kV/mm，能够在电极间距离Y1处稳定地产生正极性电晕放电。
即使在直流电压的电场强度为0.25～1.5kV/mm时，当正极性的直流电压的电压值小于5kV时，也难以生成分解处理有机物所需的充分的氧鎓离子。另外，在正极性的直流电压的电压值超过30kV时，用于保持放电的稳定性的条件与电压值为30kV以下时相比变得非常严格，从维护等观点出发，存在实用性降低的可能性。因此，优选将直流电压的电场强度设为0.25～1.5kV/mm，并且将正极性的直流电压的电压值设为5～30kV。
像这样，通过将上述电压值的直流电压施加于针电极12，在处于大气压中的针电极12与平板电极13之间产生稳态不均匀电场，并且产生正极性电晕放电。由此，能够在成为放电空间的中空空间ER1内生成氧鎓离子。
对真空中的放电与大气中的放电的不同进行说明。对于使用相同的针电极12和平板电极13，将kV/mm固定，改变电压和电极间距离的情况进行考察。如果是真空中，则电场强度分布成为相似形。但是，在大气中的情况下，由于受到微量存在的正负离子的影响，所以电场强度分布不一定为相似形。电极间距离越大，受到正负离子的影响越大，因此难以确保放电的稳定性。
在此，作为在放电空间内生成离子的主要反应之一，可举出分子离子的生成反应。为了使气体分子M电离分为分子离子M+和电子e-，需要向气体分子M提供气体分子M的电离能(离子化能量)以上的能量。在大气压下的放电空间中，该能量通过在高电场的辉光区域中加速的电子的碰撞而被赋予。
由放电生成的一次离子按照自身的极性沿着电力线在电场中行进。朝向平板电极13的一次离子在进行平均自由行程时，与放电空间内存在的气体、来自中性自由基种A·、[M-B]·、B·的放电副生成物碰撞而发生各种离子分子反应，变为寿命更长的离子物种。该过程在漂移区域移动并持续发生，经过逐次的离子分子反应，生成最终离子。
在大气中的正极性电晕放电的情况下，氧鎓离子不依赖于放电条件而成为最终离子。在大气中的正极性电晕放电中的氧鎓离子的生成及其发展过程，基于各基本反应的速度常数的实测值来预测。由此，例如氧鎓离子中的水合氢离子，将通过辉光区域中的电离而生成的N2 +·和O2 +·作为一次离子，经过主要涉及H2O的发展过程而生成。
＜关于氧鎓离子的氧化能力＞
下面，对氧鎓离子的氧化能力进行说明。原子稳定的量为所释放的能量的量。电子亲和力是在最外层取入一个电子时放出的能量。电子亲和力大表示从对象物夺取电子而自身变得稳定的倾向高。即，可以说电子亲和力大时氧化能力强。
图3是表示原子序数与电子亲和力之间的关系的图。如果在同一周期内进行比较，则卤素元素氟(F)、氯(Cl)的电子亲和力极大。氯的电子亲和力非常大，为3.617eV。通常在离子化时成为1价的阴离子。在此，考虑某原子的1价阳离子的电子亲和力。原子的第1电离能表示从该原子的最外层夺取一个电子而形成一价阳离子所需的能量。即，可以说“某原子的1价阳离子的电子亲和力”与“该原子的第1电离能”相等。
在同一周期内，稀有气体的第1电离能极大，但例如在放电等中，难以使稀有气体电离。除了稀有气体以外，第1电离能比氢高的元素只有氮、氧、氟、氯。氟和氯基本上不以单体存在。氮、氧例如在放电等中不会成为1价的阳离子。因此，作为1价阳离子的电子亲和力，氢离子最大。
例如，氧鎓离子中，水合氢离子是H+和H2O的键合，因此水合氢离子的电子亲和力(氧化能力)与氢离子的电子亲和力相等，约为13.6eV。由该值可以说水合氢离子的氧化能力远高于活性氧物种的氧化还原电位。
接着，进行确认氧鎓离子的氧化能力强度的验证试验。在该验证试验中，制作图2A和图2B所示的电极结构体11，使用该电极结构体11生成氧鎓离子。在此，使用由钨形成的直径1mm的针电极12、由不锈钢形成的直径10mm且厚度1.5mm的圆盘状的平板电极13、以及内部直径Y2为25mm、外部直径Y3为32mm、厚度为1.4mm的聚氯乙烯形成的电极支承构件14，制作了实施例的电极结构体11。
该实施例中，电极间距离Y1为20mm，作为正极性的直流电压对针电极12施加20kV，平板电极13接地。由此，能够确认在针电极12和平板电极13之间有放电。由于对针电极12施加正极性的直流电压，并且平板电极13接地，因此该放电为正极性电晕放电。
然后，准备多个铁钉，使电极支承构件14的开口端部靠近铁钉，持续产生正极性电晕放电约48小时。另外，与此不同，作为比较例，准备负离子·臭氧发生器(村田制作所制负离子发生器MHM305和村田制作所制负离子/臭氧发生器MHM306)，同样地，对多个铁钉持续照射负离子和臭氧约48小时。照射负离子及臭氧时的设定条件同样是对多个铁钉持续照射负离子和臭氧约48小时。施加电压按制品的规格设为2kV。
其结果，在实施例中，目视确认了铁钉的表面全体变黑生锈。另一方面，在比较例中，目视确认了铁钉的表面几乎保持最初的银色，几乎没有生锈。这样可确认与使用活性氧物种的比较例相比，实施例的氧化能力强。
＜关于氧鎓离子的氧化能力与干燥能力的关系＞
在此，水的沸点为100℃，气化热为2250kJ/kg。乙醇的沸点为80.3℃，气化热为393kJ/kg。醚的沸点为34.5℃，气化热为327kJ/kg。如此可知水具有极大的气化热。认为这是由于水分子具有极性，氢键发挥作用，形成了被称为簇的块。
将水的气化热2250kJ/kg换算成水的每1个分子为0.4eV左右。例如水合氢离子接近成为簇的水分子时，13.6eV的氧化能力(电子亲和力)发挥作用，将形成氢键的电子剥离，期待将该电子转变为高能量(13eV左右)的自由电子。高能量的自由电子与形成氢键的电子碰撞，进而可以期待再将该电子也转变为高能量的自由电子。
如果照射氧鎓离子，则会引起氧化反应的连锁，可以期待簇分子的大小变小。对于水团簇的结构和稳定性，近几年通过实验和计算进行了研究。在计算化学中，对于环状簇(H2O)n，研究了n为3～60的结构。得到随着环变大，氧原子间的距离缩短这样的计算结果。
认为这是由于通过氢键接受氢的分子的电荷分布改变，供给氢的力也增加，所以如果水的集合体变大，则协同地氢键增强。这意味着如果团簇的大小变小，则气化热变小。预想在水分子的六聚体中有几种异构体，计算出环状、本型、袋型、笼型、棱柱型的物质具有大致相同程度的稳定性。对于七聚物，也通过计算得到2种笼型异构体，对于八聚物，算出环状异构体和立体型异构体。进而，作为巨大的团簇，富勒烯型的28聚体“bucky water”、280个水分子聚集成正二十面体状的团簇，计算出具有能量的极小值。近年来，也采用abinitio法(非经验性方法)进行了水团簇的分析。
在此，如果将水的蒸发速度设为v，将气化热设为LV，则关于这些蒸发速度v和气化热LV的关系，可以通过克拉伯龙方程(Clapeyron-Clausius)如下表示。
v＝vO·exp(-LV/kBT)…(1)
在此，vO表示积分常数，kB表示玻尔茨曼常数，T表示温度。
图4将v/vO的值作为气化热LV的函数表示。由图4可知，气化热LV变小时，蒸发速度v变大。因此，通过照射氧鎓离子，产生氧化反应的连锁，如果簇分子的大小变小而气化热变小，则蒸发速度变大。因此，在向有机物照射氧鎓离子的情况下，可以期待以相同的能量使更多的水蒸发。再者，关于使用氧鎓离子的干燥能力的验证试验，将在“实施例”中进行后述。
＜作用和效果＞
在以上的结构中，在有机物分解处理用离子生成装置4中，针电极12和平板电极13相对配置，通过直流电源部9向针电极12施加正极性的直流电压。直流电源部9通过电压控制部10将直流电压设定为预定的电压值，在大气压中在针电极12和平板电极13之间产生正极性电晕放电。
由此，在有机物分解处理用离子生成装置4中，通过在针电极12和平板电极13之间产生的正极性电晕放电，能够生成有机物的分解处理能力高的氧鎓离子。从而，在有机物分解处理用离子生成装置4中，通过在有机物的分解处理中使用氧鎓离子，能够使有机物的分解处理能力比以往进一步提高。
另外，在有机物分解处理用离子生成装置4中，在电极支承构件14的中空空间ER1中使针电极12和平板电极13相对配置，产生正极性电晕放电。由此，有机物分解处理用离子生成装置4，能够仅从筒状的电极支承构件14的开口端部排出氧鎓离子，因此通过选定开口端部的方向，能够仅向所希望的方向集中送出氧鎓离子。从而，有机物分解处理用离子生成装置4，能够抑制在壳体8内氧鎓离子呈放射状飞散，能够使氧鎓离子朝向所希望的方向飞散至更远的位置。
另外，在有机物分解处理用离子生成装置4中，以壳体8的排出口位于中空空间ER1的中心轴X上的方式配置电极支承构件14，使从导入口导入到壳体8内的来自送风机3的气体通过中空空间ER1而直线地向排出口送出。由此，在有机物分解处理用离子生成装置4中，能够将在中空空间ER1中生成的氧鎓离子直接从排出口导入到收纳槽2内。从而，限定了氧鎓离子在壳体8内被吹附的部位，能够相应地抑制具有强氧化能力的氧鎓离子对壳体8内造成损伤。
＜其它实施方式＞
本发明不限于上述实施方式，可以在本发明的主旨范围内进行适当变更。例如，电极结构体11可以设置在壳体8内的各种位置。另外，作为有机物分解处理装置1，对于除了向有机物照射氧鎓离子以外还同时进行对有机物的加热和搅拌来分解处理有机物的情况进行了描述，但本发明不限于此。例如，也可以是仅对有机物照射氧鎓离子的有机物分解处理装置、或除了对有机物照射氧鎓离子之外仅对有机物进行加热或搅拌中的任一者的有机物分解处理装置。
实施例
接着，与使用电极结构体11的上述实施例同样地，对针电极12施加20kV的正极性直流电压，将平板电极13接地，在大气压中产生正极性电晕放电。然后，进行调查所生成的氧鎓离子的个数密度的验证试验。在此，从电极结构体11离开测定位置，每隔预定距离x，用离子计数器(イオントレーディング公司制，商品名离子计数器NKMH-103(超宽范围型))测定在电极结构体11生成的氧鎓离子的个数密度。得到图5所示的结果。
图5中，○表示用离子计数器测定的测定值，实线是用指数函数拟合测定值的结果。在距离x＝0cm附近，生成5000万个/cm3左右以上的氧鎓离子。如图5所示，氧鎓离子的个数密度随着距离x的增大而逐渐降低。因此，可以确认优选将电极结构体11设置在靠近进行分解处理的有机物的位置，使氧鎓离子直接到达有机物。
接着，进行评价氧鎓离子的干燥能力的验证试验。在此，将吸收了足够量水的高分子吸收体(以下称为含水高分子吸收体)各取100g，准备4个含水高分子吸收体，分别放入容器(Tupperware)中。然后，与使用电极结构体11的上述实施例同样地，向针电极12施加20kV的直流电压，产生正极性电晕放电，将生成的氧鎓离子向第1个含水高分子吸收体照射。
第2个含水高分子吸收体，使用作为比较例1准备的负离子·臭氧发生器(村田制作所制负离子发生器MHM305和村田制作所制负离子/臭氧发生器MHM306)，照射负离子和臭氧。照射负离子和臭氧时的设定条件是对第2个含水高分子吸收体持续照射负离子和臭氧约48小时。施加电压根据制品的规格设为2kV。
第3个含水高分子吸收体，使用作为比较例2准备的负离子发生器(村田制作所制负离子发生器MHM305和村田制作所制负离子/臭氧发生器MHM306)，只照射负离子。照射负离子时的设定条件根据制品的规格，施加电压为2kV。
第4个含水高分子吸收体不照射氧鎓离子、负离子、臭氧等，而是使其自然干燥。
然后，对这4个含水高分子吸收体，分别测定每12小时直至经过48小时时的蒸发质量和残留质量。其结果，得到了如图6及图7所示的结果。在图6和图7中，将实施例的测定结果记为“本装置”，用○表示。另外，比较例1的测定结果用□表示，比较例2的测定结果用△表示，不照射时的测定结果用×表示。
在此，用TANITA的KD-192测定残留质量，通过初期质量减去残留质量而求出蒸发质量。由图6和图7可确认，照射负离子和臭氧的比较例1、仅照射负离子的比较例2，其蒸发质量和残留质量与未照射时相比几乎没有变化。
与此相对，可以确认作为实施例的照射氧鎓离子的情况下，与比较例1、比较例2、无照射时相比，蒸发质量极大，并且残留质量极小。
接着，准备与上述验证试验相同的含水高分子吸收体，在距离含水高分子吸收体50cm左右的位置设置实施例的电极结构体11后，对含水高分子吸收体照射氧鎓离子。对于含水高分子吸收体，每12小时测定直至经过48小时时的蒸发质量和残留质量，得到如图8和图9所示的结果。
在图8和图9中，作为比较例示出了无照射时的测定结果。如图8和图9所示，可以确认即使电极结构体11距离含水高分子吸收体50cm左右，蒸发质量也变得极大，并且残留质量变得极小。因此，可以确认即使电极结构体11距离含水高分子吸收体50cm，也能够充分确保水的蒸发量。
接着，准备2个容器(Tupperware)，在各容器内分别放入100cc的水。然后，在第1个容器中，在从容器离开5cm左右的斜上位置设置电极结构体11。接着，对于容器内的水，照射在电极结构体11生成的氧鎓离子。再者，将剩余的容器的水原样放置。然后，每12小时分别测定直到经过48小时时的水的蒸发质量和残留质量，得到如图10和图11所示的结果。
作为实施例，可以确认照射氧鎓离子的情况与放置时相比(图中表示为无照射)，蒸发质量极大，并且残留质量极小。
如上所述，在针电极12和平板电极13由筒状的电极支承部件14支承，并且对针电极12施加20kV的高直流电压的实施例中，可以确认即使在距离5cm或50cm的部位，也对水的蒸发起到很大的效果。通过采用实施例所示的结构，在电极结构体11生成的氧鎓离子的飞行速度加快，从而可以推定氧鎓离子飞得更远。
另外，上述实施方式中，对于将从送风机3排出的气体经由导入口向壳体8内导入的情况进行了描述，但本发明不限于此。例如，也可以将鼓风机等排气设备设置在收纳槽2的外部排气口，通过排气设备将收纳槽2内的气体排出到外部空气中，从而将壳体8内的气体吸入收纳槽2，由此使气体(外部气体)从导入口向壳体8内导入。即使在该情况下，也能够从导入口向壳体8导入气体，从排出口向收纳槽2内排出气体。
附图标记说明
1 有机物分解处理装置
2 收纳槽
3 送风机
4 有机物分解处理用离子生成装置
8 壳体
9 直流电源部
10 电压控制部
12 针电极
13 平板电极
14 电极支承构件

Claims (4)

1.一种有机物分解处理用离子生成装置，生成用于将收纳在收纳槽内的有机物进行分解处理的离子，
所述有机物分解处理用离子生成装置具备：
相对配置的针电极和平板电极；以及
向所述针电极施加正极性的直流电压的直流电源部，
所述直流电源部具有电压控制部，所述电压控制部将所述直流电压的电压值设定为20～30kV，并将电场强度设为0.25～1.5kV/mm，在大气压中使所述针电极和所述平板电极之间产生正极性电晕放电，由此生成氧鎓离子。
2.根据权利要求1所述的有机物分解处理用离子生成装置，具备支承所述针电极和所述平板电极的筒状的电极支承构件，
所述电极支承构件，在由筒状内壁部包围的中空空间中使所述针电极和所述平板电极相对配置，在所述中空空间内产生所述正极性电晕放电。
3.根据权利要求2所述的有机物分解处理用离子生成装置，具备在内部设置有所述电极支承构件的壳体，
所述壳体设有导入气体的导入口和向所述收纳槽内排出所述气体的排出口，
所述电极支承构件以所述排出口位于所述中空空间的中心轴上的方式配置，
所述壳体将从所述导入口导入的所述气体通过所述中空空间直线地向所述排出口送出。
4.一种有机物分解处理装置，将权利要求1～3中任一项所述的有机物分解处理用离子生成装置设置于所述收纳槽。
CN201980010543.2A 2018-01-29 2019-01-29 有机物分解处理用离子生成装置和有机物分解处理装置 Active CN111801172B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018-012755 2018-01-29
JP2018012755A JP6703671B2 (ja) 2018-01-29 2018-01-29 有機物分解処理用イオン生成装置及び有機物分解処理装置
PCT/JP2019/002989 WO2019146799A2 (ja) 2018-01-29 2019-01-29 有機物分解処理用イオン生成装置及び有機物分解処理装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111801172A CN111801172A (zh) 2020-10-20
CN111801172B true CN111801172B (zh) 2023-04-04

Family

ID=67396077

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980010543.2A Active CN111801172B (zh) 2018-01-29 2019-01-29 有机物分解处理用离子生成装置和有机物分解处理装置

Country Status (10)

Country Link
US (1) US11273474B2 (zh)
EP (1) EP3747563B1 (zh)
JP (1) JP6703671B2 (zh)
KR (1) KR102515756B1 (zh)
CN (1) CN111801172B (zh)
AU (1) AU2019210824B2 (zh)
CA (1) CA3089521C (zh)
ES (1) ES2951871T3 (zh)
NZ (1) NZ766809A (zh)
WO (1) WO2019146799A2 (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007000864A (ja) * 2006-06-07 2007-01-11 Mitsubishi Electric Corp 活性粒子発生装置
JP2011230082A (ja) * 2010-04-28 2011-11-17 Keiichiro Asaoka 有機性廃棄物の分解消滅装置及びその装置を用いた分解消滅方法
CN204732679U (zh) * 2014-06-26 2015-10-28 夏普株式会社 离子发生装置
JP2017189413A (ja) * 2016-04-14 2017-10-19 グレンカル・テクノロジー株式会社 活性酸素種生成装置

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5549795A (en) * 1994-08-25 1996-08-27 Hughes Aircraft Company Corona source for producing corona discharge and fluid waste treatment with corona discharge
US20030108460A1 (en) * 2001-12-11 2003-06-12 Andreev Sergey I. Method for surface corona/ozone making, devices utilizing the same and methods for corona and ozone applications
JP2004066196A (ja) * 2002-08-09 2004-03-04 Sanyo Electric Co Ltd 有機物処理装置
US20040028572A1 (en) * 2002-08-12 2004-02-12 Sham John C.K. Ozone deodorizer for waste receptacles
JP2004167318A (ja) * 2002-11-18 2004-06-17 Matsushita Electric Works Ltd 生ごみ処理機
WO2013060403A1 (de) * 2011-10-26 2013-05-02 Adensis Gmbh Verfahren und vorrichtung zum zerlegen eines recyclinggutes
JP5533966B2 (ja) * 2012-09-14 2014-06-25 ダイキン工業株式会社 空気清浄機
JP6103028B2 (ja) * 2014-12-26 2017-03-29 ダイキン工業株式会社 放電ユニット
JP5778361B1 (ja) * 2015-01-06 2015-09-16 株式会社 片野工業 イオン・オゾン風発生装置及び方法
GB201602191D0 (en) * 2016-02-08 2016-03-23 Ozone Generation Uk Llp Garbage deodorising system
JP6512202B2 (ja) * 2016-09-30 2019-05-15 ダイキン工業株式会社 放電装置、及び空気浄化装置
CN107824602B (zh) * 2017-11-21 2023-10-31 清华大学 一种生活垃圾微波等离子气化和回收一体化系统
US11802373B2 (en) * 2017-12-20 2023-10-31 Unicharm Corporation Method for evaluating degree of cleanliness of recycled material, method for manufacturing recycled material, and method for manufacturing recycled pulp fiber

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007000864A (ja) * 2006-06-07 2007-01-11 Mitsubishi Electric Corp 活性粒子発生装置
JP2011230082A (ja) * 2010-04-28 2011-11-17 Keiichiro Asaoka 有機性廃棄物の分解消滅装置及びその装置を用いた分解消滅方法
CN204732679U (zh) * 2014-06-26 2015-10-28 夏普株式会社 离子发生装置
JP2017189413A (ja) * 2016-04-14 2017-10-19 グレンカル・テクノロジー株式会社 活性酸素種生成装置

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
基于电晕放电的城市剩余污泥破解处理;高宇等;《高压电技术》;20170831;第43卷(第8期);2666-2672 *
高宇等.基于电晕放电的城市剩余污泥破解处理.《高压电技术》.2017,第43卷(第8期),2666-2672. *

Also Published As

Publication number Publication date
AU2019210824A1 (en) 2020-08-27
CA3089521C (en) 2023-05-02
JP6703671B2 (ja) 2020-06-03
CN111801172A (zh) 2020-10-20
ES2951871T3 (es) 2023-10-25
AU2019210824B2 (en) 2022-06-02
US11273474B2 (en) 2022-03-15
EP3747563B1 (en) 2023-06-07
NZ766809A (en) 2022-04-29
WO2019146799A3 (ja) 2019-09-19
WO2019146799A2 (ja) 2019-08-01
CA3089521A1 (en) 2019-08-01
EP3747563A2 (en) 2020-12-09
EP3747563A4 (en) 2021-04-28
JP2019129902A (ja) 2019-08-08
KR20200119828A (ko) 2020-10-20
KR102515756B1 (ko) 2023-03-31
EP3747563C0 (en) 2023-06-07
US20210039145A1 (en) 2021-02-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101553587B1 (ko) 공기 정화 장치 및 방법
US20080056934A1 (en) Diffusive plasma air treatment and material processing
JP2001507274A (ja) 水溶液の処理方法および処理装置
US6680033B2 (en) Composite deodorization system and ion deodorization system
JPH07251026A (ja) 低エネルギ電子ビームを使用した汚染物質破壊方法
Sato et al. Water treatment with pulsed discharges generated inside bubbles
Zhu et al. The research on the pulsed arc electrohydraulic discharge and its application in treatment of the ballast water
CN111801172B (zh) 有机物分解处理用离子生成装置和有机物分解处理装置
JP4923364B2 (ja) 反応性ガス発生装置
US20190287763A1 (en) Diffusive plasma air treatment and material processing
KR20150107922A (ko) 연속식 분말살균처리장치
WO2020224567A1 (en) Plasma surface sanitizer and associated method
US20150306411A1 (en) Apparatus and method for treatment of organic human tissue with a low pressure plasma
JP2007066796A5 (zh)
KR20170118660A (ko) 플라즈마 가습기
JP7086653B2 (ja) 水処理装置
JP4836207B2 (ja) 過熱水蒸気殺菌装置
Chang et al. UV and optical emissions generated by the pulsed arc electrohydraulic discharge
US11859814B2 (en) Reactor for waste disposal
JP2011075269A (ja) 負電荷酸素原子発生機能付加湿装置
RU2284071C1 (ru) Генератор импульсного рентгеновского излучения
KR100222605B1 (ko) 가속 전자에 의한 라디칼 탈취 장치
Merinova et al. Investigation of the laws of ionizing radiation effect on the stability of the colloidal solutions of iron
JP2019129902A5 (zh)
Alexeyevich et al. Optical radiation in breakdown of the acceleration gap of a forevacuum pressure, wide-aperture, plasma-cathode, pulsed electron source

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
REG Reference to a national code

Ref country code: HK

Ref legal event code: DE

Ref document number: 40037625

Country of ref document: HK

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant