JP2000005563A - 汚染成分含有ガスの処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 汚染成分含有ガス中に含まれる汚染成分を効
率よくオゾン処理することができ、また、他の多量の有
害成分とともに含まれるダイオキシンなどの特定汚染成
分を優先的に分解し、無害化することができる汚染成分
含有ガスの処理方法を提供すること。 【解決手段】 汚染成分を吸着し、かつオゾンを吸着す
る高シリカ吸着剤を充填した反応層に、汚染成分含有ガ
スを導入して前記汚染成分を前記吸着剤に吸着させ、前
記汚染成分含有ガスの導入を停止した後、前記汚染成分
を吸着した前記反応層にオゾン含有ガスを導入して前記
吸着剤表面で前記汚染成分を酸化分解することを特徴と
する汚染成分含有ガスの処理方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はオゾンの酸化分解作
用により汚染成分を無害化する汚染成分含有ガスの処理
方法に関し、特に大量のガス中に含まれる微量の汚染成
分の無害化又は比較的高濃度の他の汚染成分と共存する
比較的低濃度の特定汚染成分の無害化に適した汚染成分
含有ガスの処理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】各種有機系汚染物、悪臭成分などの汚染
成分を含有するガスの無害化処理方法の一つとしてオゾ
ンによる酸化分解処理方法がある。オゾンは自己分解性
を有することから、処理済のガス中に残存して人体に影
響を及ぼす危険性は少なく、クリーンな処理剤として今
後さらに利用分野が拡大していくものと予測される。オ
ゾンによる処理は、汚染成分含有ガス中にオゾン発生器
（オゾナイザー）からのオゾン含有ガスを注入すること
によって行うが、通常は処理対象ガス中の汚染成分の濃
度は非常に希薄なため、汚染成分の酸化分解に寄与する
前に分解するオゾンの割合も多く、無害化効率が低いと
いう問題がある。また、近年、各種環境汚染物質の中で
特に毒性の強いダイオキシンが大きな問題となってお
り、ごみ焼却炉の排ガスなどのダイオキシンを含有する
排ガスの処理方法の開発が望まれている。ダイオキシン
はオゾンによる酸化分解が可能であるが、通常ダイオキ
シンが含まれるごみ焼却炉の排ガスなどにはダイオキシ
ン以外に多量のＶＯＣ（有機揮発性物質）、ＳＯｘ、Ｎ
Ｏｘなどの有害成分が含まれており、それらの濃度はダ
イオキシンに対し１０〜１００倍にも達している。その
ため、これらのダイオキシン含有ガスにオゾンを注入し
てもＶＯＣなどとの反応により消費されてしまい、ダイ
オキシンの酸化分解に寄与できない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような従
来技術における問題点を解決し、汚染成分含有ガス中に
含まれる汚染成分を効率よくオゾン処理することがで
き、また、他の多量の有害成分とともに含まれるダイオ
キシンなどの特定汚染成分を優先的に分解し、無害化す
ることができる汚染成分含有ガスの処理方法を提供する
ことを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは汚染成分含
有ガスのオゾンによる処理方法について種々検討の結
果、処理対象ガス中の汚染成分とオゾンを共吸着する高
シリカ吸着剤を用い、予め汚染成分を吸着濃縮した吸着
剤表面にオゾンを供給し、前記汚染成分を酸化分解する
ことにより微量の汚染成分を確実に処理することがで
き、かつオゾンの処理効率を大幅に向上できること、さ
らにダイオキシンのようなある種の特定汚染成分につい
ては、他の多量の汚染成分と共存する場合であっても選
択的な吸着が可能で、吸着濃縮した状態でオゾンによる
酸化分解が可能となることを見出し、本発明を完成し
た。すなわち、本発明は次の（１）〜（４）の態様を含
むものである。 （１）汚染成分含有ガスの処理方法において、前記汚染
成分を吸着し、かつオゾンを吸着する高シリカ吸着剤を
充填した反応層に、前記汚染成分含有ガスを導入して前
記汚染成分を前記吸着剤に吸着させ、清浄化ガスを前記
反応層から流出させ、前記汚染成分含有ガスの導入を停
止した後、前記汚染成分を吸着した前記反応層にオゾン
含有ガスを導入して前記吸着剤表面で前記汚染成分を酸
化分解することを特徴とする汚染成分含有ガスの処理方
法。

【０００５】（２）複数の汚染成分を含有するガスの処
理方法において、前記汚染成分のうち特定の汚染成分を
選択的に吸着し、かつオゾンを吸着する高シリカ吸着剤
を充填した反応層に、前記ガスを導入して前記特定の汚
染成分を前記吸着剤に選択的に吸着させ、その他の汚染
成分を含有するガスを前記反応層から流出させてその他
の汚染成分は別途無害化処理し、前記汚染成分含有ガス
の導入を停止した後、前記特定の汚染成分を吸着した前
記反応層にオゾン含有ガスを導入して前記吸着剤表面で
前記特定の汚染成分を酸化分解することを特徴とする汚
染成分含有ガスの処理方法。

【０００６】（３）前記汚染成分又は前記特定の汚染成
分がダイオキシンであることを特徴とする前記（１）又
は（２）の汚染成分含有ガスの処理方法。 （４）前記高シリカ吸着剤が高シリカペンタシルゼオラ
イト、脱アルミニウムフォージャサイト、メソポーラス
シリケート又はこれらのうちの２種以上の混合物である
ことを特徴とする前記（１）〜（３）のいずれか１つの
汚染成分含有ガスの処理方法。

【０００７】本発明で使用する高シリカ吸着剤は、処理
対象の汚染成分とオゾンを共吸着する（汚染成分とオゾ
ンの両方を吸着する）ものであり、吸着剤表面で汚染成
分をオゾンにより酸化分解させるものであればその種類
を問わない。このような吸着剤の例として高シリカペン
タシルゼオライト（シリカライト又はＳｉＯ₂ ／Ａｌ ₂
Ｏ₃ 比が高いＺＳＭ−５）、脱アルミニウムフォージャ
サイト（超安定Ｙ型ゼオライト：ＵＳＹ）、及びメソポ
ーラスシリケート（ＭＣＭ−４１、ＦＳＭ−１６、テト
ラエトキシシランをシリカ源とする低温酸性合成メソポ
ーラスシリケート、又は低分子ケイ酸をシリカ源とす
る低温酸性合成メソポーラスシリケートなど）などの
高シリカ吸着剤を挙げることができる。

【０００８】前記高シリカ吸着剤のうち、高シリカペン
タシルゼオライトは、シリカ源としてケイ酸ナトリウム
やヒュームドシリカを使用し、有機テンプレートとして
テトラプロピルアンモニウムブロミドを使用して１５０
〜１８０℃程度で水熱合成を行って得られるＳｉＯ₂ ／
Ａｌ₂ Ｏ₃ 比１０〜１０００程度のペンタシルゼオライ
トである。脱アルミニウムフォージャサイトは、ＳｉＯ
₂ ／Ａｌ₂ Ｏ₃ 比５程度のＮａ−Ｙ型ゼオライトをアン
モニア水で処理することによりゼオライト骨格のＡｌの
大半を除去して得られたＳｉＯ₂ ／Ａｌ₂ Ｏ₃ 比１０〜
４００の超安定Ｙ型ゼオライト（ＵＳＹ）である。

【０００９】メソポーラスシリケートは１０〜１０００
オングストロームのメソ孔を有するシリカ系多孔質体で
あって、種々の製造方法があり、製造条件等によりＳｉ
Ｏ₂／Ａｌ₂ Ｏ₃ 比１０から実質的にＳｉＯ₂ のみのも
のまで得られている。例えば、ＭＣＭ−４１はモービル
社により開発された温度１４０℃、ｐＨ１３．５、シリ
カ源として水ガラス、ケイ酸ナトリウム、有機テンプレ
ートとしてカチオン系界面活性剤（炭素数８以上）を使
用して得られる比表面積１６００ｍ² ／ｇ程度、ＳｉＯ
₂ ／Ａｌ₂ Ｏ₃ 比１０００程度のシリカ系多孔質体であ
る。ＦＭＳ−１６は同じく黒田、稲垣等により開発され
たカネマイトにカチオン系界面活性剤をインターカレー
ションして得られたＭＣＭ−４１と類似の構造のＳｉＯ
₂ ／Ａｌ ₂ Ｏ₃ 比１０００程度のシリカ系多孔質体であ
る。また、低温メソポーラスシリケートはｓｔｕｃｋ
ｙ等により提唱された方法、すなわち、シリカ源として
テトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）を、有機テンプレー
トとしてカチオン系界面活性剤を使用して室温下にｐＨ
１以下で合成するものであり、低温メソポーラスシリケ
ートは本発明等が開発した方法、すなわち、シリカ源
として縮重合したシリカを含まないケイ酸を、有機テン
プレートとしてカチオン系界面活性剤を使用して室温ｐ
Ｈ１以下で合成するものである。これらの低温メソポー
ラスシリケートは製造条件等によりＳｉＯ₂ ／Ａｌ₂ Ｏ
₃ 比１０から実質的にＳｉＯ₂ のみのものまで得ること
ができる。

【００１０】また、本発明者らの実験結果によれば、こ
れらの高シリカ吸着剤の中でもＳｉＯ₂ ／Ａｌ₂ Ｏ₃ 比
７０以上の高シリカペンタシルゼオライト、ＳｉＯ₂ ／
Ａｌ ₂ Ｏ₃ 比２０以上の脱アルミニウムフォージャサイ
ト、ＳｉＯ₂ ／Ａｌ₂ Ｏ₃ 比２０以上のメソポーラスシ
リケートが、ダイオキシン及びオゾンの吸着能が高く、
吸着したオゾンの分解率も低いので好ましい吸着剤であ
る。これらの中では高シリカペンタシルゼオライトはオ
ゾン吸着能は高いがオゾン分解率が若干高い傾向にあ
り、オゾン吸着能及び分解率を勘案するとＳｉＯ₂ ／Ａ
ｌ₂ Ｏ₃ 比２０以上のメソポーラスシリケートが最も良
好な性能を示し、次いでＳｉＯ₂ ／Ａｌ₂Ｏ₃ 比２０以
上の脱アルミニウムフォージャサイト、ＳｉＯ₂ ／Ａｌ
₂ Ｏ₃ 比７０以上の高シリカペンタシルゼオライトの順
である。

【００１１】これらの吸着剤はそれぞれ使用目的に応じ
て単独又は混合物の形で粒状、ペレット状、ラシヒリン
グ状、ハニカム状など任意の形状に成形して使用する。
また、吸着剤充填塔の被処理ガス入口側に高濃度オゾン
の吸着性能の高いメソポーラスシリケートを、処理済み
ガスの出口側に低濃度オゾンの吸着性能の高い脱アルミ
ニウムフォージャサイトを充填した２層構造の吸着剤層
としてオゾンの使用効率を高めることもできる。

【００１２】

【発明の実施の形態】前記本発明の方法（１）において
は、先ず汚染成分含有ガスを前記高シリカ吸着剤を充填
した反応層に導入して汚染成分を吸着させる。反応層出
口ガス中の未吸着の汚染成分の濃度が許容値を超えた時
点で汚染成分含有ガスの導入を停止する。吸着工程から
酸化分解工程への切り換えは反応層の出口や反応層内に
配置したセンサーによる汚染成分濃度に基づいて決定す
ることもできるが、処理対象ガスの性状がわかってお
り、汚染成分濃度に大きな変動がない場合には、予め吸
着時間を設定しておき、所定時間毎に切り換えるように
するなど、任意の方法をとることができる。また、必要
により、前記反応層の後端部に未吸着領域を残した状態
で汚染成分含有ガスの導入を停止するようにすれば、後
の酸化分解工程も含めて全工程を通じて反応層出口ガス
への前記汚染成分の流出を完全に防止することができ
る。

【００１３】次に前記吸着工程において汚染成分を吸着
した高シリカ吸着剤の反応層にオゾン含有ガスを導入す
る。オゾンによる汚染成分の酸化分解の反応速度は吸着
剤表面における汚染成分濃度〔Ｄ１〕とオゾン濃度〔Ｏ
₃ 〕の積、すなわち〔Ｄ１〕×〔Ｏ₃ 〕に比例すること
から、本発明では汚染成分とオゾンを共吸着する高シリ
カ吸着剤を用い、予め汚染成分を吸着濃縮した吸着剤表
面においてオゾンと反応させるため、高い反応速度を確
保でき、汚染成分を効率的に除去することができるとと
もに、オゾンを有効に使用することができる。吸着工程
の温度は１５〜１００℃の範囲、好ましくは２５〜５０
℃の範囲が適当である。

【００１４】この方法は、空気などの希釈ガス中に含ま
れる汚染成分を濃縮した状態でオゾン処理することがで
きるので、各種ＶＯＣなどを含む工場排ガスなどの処理
に有効である。

【００１５】オゾンの添加量は汚染成分１モルに対し１
〜２０モル、好ましくは３〜１０モルの範囲が適当であ
る。オゾンはそれ自体公知の無声放電方式、紫外線ラン
プ方式、水電解方式などいずれの方式のものでも適用で
きる。酸化分解工程の温度は１５〜１００℃の範囲、好
ましくは２５〜５０℃の範囲が適当である。

【００１６】本発明の方法において、反応層からのオゾ
ンの流出を完全に防ぐために、活性炭やアルミナ系化合
物などのオゾン分解剤充填層を反応層の出口側に設けて
もよい。

【００１７】本発明により汚染成分含有ガスを処理する
場合の基本操作は前記のとおりであるが、前記高シリカ
吸着剤を充填した反応層を２つ以上有する吸着反応器を
使用し、各反応層において前記汚染成分を前記吸着剤に
吸着させる吸着工程と、前記汚染成分が既に吸着されて
いる反応層にオゾン含有ガスを導入して前記吸着剤表面
で前記汚染成分を酸化分解する酸化分解工程とを順次繰
り返すようにする。このようにして複数の高シリカ吸着
剤反応層を交互に吸着工程及び酸化分解工程とすること
によって、汚染成分含有ガスを連続的に処理することが
できる。なお、通常の場合、吸着工程に比較して酸化分
解工程は短時間で済むので、酸化分解が終了し吸着工程
に移るまでの間はガスの導出入を止め待機状態とすれば
よい。また、３つ以上の反応層を有する吸着反応器の場
合には、吸着工程にある反応層の数を酸化分解工程にあ
る反応層よりも多くすることもできる。

【００１８】前記本発明（２）の方法では、先ず複数の
汚染成分を含有するガスを前記高シリカ吸着剤の反応層
に導入して、前記複数の汚染成分中のダイオキシンなど
処理対象とする特定の汚染成分を選択吸着させる。反応
層出口ガス中の特定の汚染成分の濃度が許容値を超えた
時点で前記複数の汚染成分を含有するガスの導入を停止
する。吸着工程から酸化分解工程への切り換えは反応層
の出口や反応層内に配置したセンサーによる汚染成分濃
度に基づいて決定することもできるが、処理対象ガスの
性状がわかっており、汚染成分濃度に大きな変動がない
場合には、予め吸着時間を設定しておき、所定時間毎に
切り換えるようにするなど、任意の方法をとることがで
きる。また、必要により、前記反応層の後端部に前記特
定汚染成分の未吸着領域を残した状態でガスの導入を停
止するようにすれば、後の酸化分解工程も含めて全工程
を通じて反応層出口ガスへの前記特定汚染成分の流出を
完全に防止することができる。

【００１９】次に前記吸着工程において特定の汚染成分
を選択吸着した高シリカ吸着剤の反応層にオゾン含有ガ
スを導入する。前記のとおりオゾンも高シリカ吸着剤に
吸着されるので吸着剤相中における特定の汚染成分濃度
〔Ｄ２〕とオゾン濃度〔Ｏ₃〕の積〔Ｄ２〕・〔Ｏ₃ 〕
は、処理対象の特定の汚染成分を含有するガスに直接オ
ゾンを注入した場合に比較して飛躍的に大きくなり、し
かも処理対象ガス中に含まれる他の汚染成分によってオ
ゾンが消費されることもないので、この酸化分解工程に
おいて前記特定の汚染成分は極めて効率よく酸化分解さ
れ、吸着剤は再生される。

【００２０】前記吸着工程において前記特定の汚染成分
を選択吸着して除去した後の他の汚染成分を含むガス
は、別工程において、通常行われている活性炭吸着法な
どの適当な方法により処理することによって無害化すれ
ばよい。比較的多量のＶＯＣなどの他の汚染成分と比較
的少量のダイオキシンなどの特定の汚染成分を含むガス
を直接処理する場合、特定の汚染成分は除去されないで
排出される場合が多いが、本発明の方法は前記特定の汚
染成分は別途選択除去されているので、特定の汚染成分
が排出される恐れはない。

【００２１】この方法は、空気などの希釈ガス中に含ま
れ、しかも比較的多量の他の汚染成分と共存する比較的
少量の特定の汚染成分を、選択吸着により濃縮した状態
でオゾン処理することができ、特に少量だが有害性の強
い特定の汚染成分を含むガスの処理に好適である。この
場合、前記特定の汚染成分は他の汚染成分に比較して吸
着されやすいものであることが必要である。このような
処理を行うのに適した複数の汚染成分を含有するガスの
例として、ダイオキシンを含有するごみ焼却炉排ガスが
ある。

【００２２】この方法においても、前記高シリカ吸着剤
を充填した反応層を２つ以上有する吸着反応器を使用
し、各反応層において前記特定の汚染成分を前記吸着剤
に吸着させる吸着工程と、前記特定の汚染成分が既に吸
着されている反応層にオゾン含有ガスを導入して前記吸
着剤表面で前記特定の汚染成分を酸化分解する酸化分解
工程とを順次繰り返すようにし、複数の高シリカ吸着剤
反応層を交互に吸着工程及び酸化分解工程とすることに
よって、複数の汚染成分を含有するガス（特定の汚染成
分を含有するガス）を連続的に処理することができる。

【００２３】本発明の方法において、前記汚染成分又は
特定の汚染成分を吸着した反応層にオゾン含有ガスを導
入する際の導入方向は特に制限はないが、前記汚染成分
又は特定の汚染成分やオゾンが反応層から流出すること
を極力防止するために、オゾン含有ガスを被処理ガスと
逆の方向から導入するのが好ましい。

【００２４】次に図面を参照して本発明の実施態様を更
に具体的に説明する。図１は本発明の方法による汚染成
分含有ガス又は複数の汚染成分を含有するガス（特定の
汚染成分を含有するガス）の処理プロセスの第１の実施
態様を示す説明図である。以下の説明において汚染成分
含有ガス又は複数の汚染成分を含有するガスを処理対象
ガス、汚染成分含有ガス中の汚染成分又は複数の汚染成
分を含有するガス中の特定の汚染成分を処理対象成分と
する。図１において吸着反応器１は高シリカ吸着剤を充
填した反応層２を有している。先ず吸着工程の際にはガ
ス導入管３（オゾン処理済みガス導出管５）のバルブ１
３を閉じバルブ１０を開き、吸着処理済みガス導出管４
のバルブ１２を開き、オゾン発生器６に接続する配管の
バルブ１１を閉じた状態としておき、バルブ１０を介し
て処理対象ガス７を導入する。処理対象ガス７が汚染成
分含有ガスの場合には汚染成分が吸着除去され、吸着処
理済みガス導出管４を経て排出される吸着処理済みガス
８中の汚染成分の含有量が許容値以下であるときにはそ
のまま大気に放出することができる。処理対象ガス７が
複数の汚染成分を含有するガスの場合には特定の汚染成
分が吸着除去され、吸着処理済みガス導出管４を経て排
出される吸着処理済みガス８中の特定の汚染成分の含有
量はが許容値以下であっても、他の汚染成分は除去され
ていないため、別途必要な処理を行ったのち大気中に放
出される。

【００２５】処理対象成分の吸着量が増加して、吸着処
理済みガス８中の処理対象成分の濃度が許容値を超えた
時点でバルブ１０及びバルブ１２を閉じて処理対象ガス
の導入を止め、バルブ１１及びバルブ１３を開いてオゾ
ン発生器６から反応層２内にオゾンを導入する。導入さ
れたオゾンは高シリカ吸着剤表面に吸着濃縮されている
処理対象成分を酸化分解する。通常の場合、バルブ１３
を経て排出される排ガス中には処理対象成分及びオゾン
は含まれていないか、極めて低濃度であり、そのまま大
気中に放出することができる。なお、ここでは吸着工程
から酸化分解工程への切り換えを吸着処理済みガス中の
処理対象成分を分析することによって行うこととした
が、前記のとおり排ガス等の処理対象ガスの性状がわか
っており、処理対象物濃度に大きな変動がない場合に
は、予め時間を設定しておき、所定時間毎に切り換える
ようにするなど、任意の方法をとることができる。処理
対象成分の有害性が高い場合などには反応層の後端部に
未吸着の吸着剤領域を残した状態で工程切り換えを行え
ば安全である。なお、必要に応じてリークオゾンを分解
するオゾン分解剤層を反応層の後流側に設けてもよい。

【００２６】図２は本発明の方法による処理対象ガスの
処理プロセスの第２の実施態様を示す説明図である。こ
のプロセスにおいては２個の高シリカ吸着剤を充填した
反応層２２ａ、２２ｂを有する吸着反応器２１を使用
し、一方の反応層を吸着工程、他方の反応層を酸化分解
工程とする。図２において反応層２２ａが吸着工程にあ
り、処理対象ガス２７はガス導入管２３のバルブ３１を
通って反応層２２ａに導入され、処理対象成分を吸着除
去された後、処理対象成分の濃度が許容値以下の吸着処
理済みガス２８として吸着処理済みガス導出管２４から
バルブ３３を経て系外へ排出され、必要により別途処理
を行った後、大気中に放出される。この間、バルブ３
２、３４、３５及び３７は閉じられている。

【００２７】処理対象成分の吸着量が増加して、吸着処
理済みガス２８中の処理対象成分の濃度が許容値を超え
た時点でバルブ３１及び３３を閉じ、バルブ３２及び３
４を開いて処理対象ガス２７を高シリカ吸着剤を充填し
た反応層２２ｂに通すようにし、反応層２２ｂを吸着工
程とする。一方、処理対象成分を吸着している反応層２
２ａは酸化分解工程とし、バルブ３５及びバルブ３７を
開いてオゾン発生器２６から反応層２２ａ内にオゾンを
導入する。この間、バルブ３６及びバルブ３８は閉じら
れている。反応層２２ａ内に導入されたオゾンは高シリ
カ吸着剤表面に吸着濃縮されている処理対象成分を酸化
分解する。通常の場合、バルブ３７を経てオゾン処理済
みガス導出管２５から排出される分解後のオゾン処理済
みガス２９中には処理対象成分及びオゾンは含まれてい
ないか、極めて低濃度であり、そのまま大気中に放出す
ることができる。なお、必要に応じてリークオゾンを分
解するオゾン分解剤層を反応層の後流側に設けてもよ
い。

【００２８】このようにして２個の高シリカ吸着剤を充
填した反応層２２ａ、２２ｂを交互に吸着工程及び酸化
分解工程とすることによって、処理対象ガスを連続的に
処理することができる。なお、通常の場合、吸着工程に
比較して酸化分解工程は短時間で済むので、酸化分解が
終了し吸着工程に移るまでの間はバルブを閉じて待機状
態とすればよい。

【００２９】図３は本発明の方法による処理対象ガスの
処理プロセスの第３の実施態様を示す説明図である。図
３において円筒形の吸着反応器４１は複数に区分された
高シリカ吸着剤を充填した反応層が軸を中心にして円盤
状に配置された形式のもので、吸着ゾーン４２及び酸化
分解ゾーン４３とに区分されており、全体が中心軸回り
に回転することにより各反応層が順次、吸着工程及び酸
化分解工程を繰り返すようになっている。ガス導入管４
４から吸着ゾーンにある反応層に導入された処理対象ガ
ス４５は処理対象成分を吸着除去され、吸着処理済みガ
ス導出管４６から処理対象成分の濃度が許容値以下の吸
着処理済みガス４７として系外へ排出され、必要により
別途処理を行った後、大気中に放出される。

【００３０】吸着ゾーン４２において処理対象成分を吸
着した反応層は吸着反応器４１の回転により酸化分解ゾ
ーン４３に移行し、オゾン発生器４８からオゾン含有ガ
スを導入される。導入されたオゾンは高シリカ吸着剤表
面に吸着濃縮されている処理対象成分を酸化分解する。
通常の場合、オゾン処理済みガス導出管４９を経て排出
されるオゾン処理済みガス５０中には処理対象成分及び
オゾンは含まれていないか、極めて低濃度なので、その
まま大気中に放出することができる。なお、必要に応じ
てリークオゾンを分解するオゾン分解剤層を反応層の後
流側に設けてもよい。また、図には吸着反応器４１を２
等分して吸着ゾーン４２及び酸化分解ゾーン４３とする
例を示したが、両方のゾーンの割合は吸着工程と酸化分
解工程の所要時間等に応じて適宜設定すればよい。さら
に、必要により吸着工程と酸化分解工程との境界を明確
にするため、ガスの導入導出を行わない中間ゾーンを設
けてもよい。

【００３１】

【実施例】以下、実施例により本発明の効果を実証す
る。 （実施例１）印刷工場の排気ガスを模擬してイソプロピ
ルアルコール（ＩＰＡ）を１００ｐｐｍ含有する空気を
用い、図１の装置で無害化処理を行った。直径７０ｃ
ｍ、高さ１５０ｃｍの円筒形の反応層に、メソポーラス
シリケート（ＳｉＯ₂ ／Ａｌ₂Ｏ₃ ＝１０００）、脱ア
ルミニウムフォージャサイト（ＳｉＯ₂ ／Ａｌ₂ Ｏ₃ ＝
７０）、高シリカぺンタシルゼオライト（ＳｉＯ₂ ／Ａ
ｌ₂ Ｏ₃ ＝４０）、及び市販のシリカゲル（比較例）を
それぞれ２ｍ³ 充填し、吸着温度を２５℃に設定し、前
記模擬ガスを空塔速度２ｍ／ｓｅｃで供給し、反応層の
出口側にＩＰＡ濃度センサーを付設して常時測定した。
ＩＰＡ濃度センサーが１ｐｐｍの値（許容値）を示した
時点で前記模擬ガスの供給を停止し、吸着処理工程を終
了した。吸着処理可能時間はメソポーラスシリケートが
約２時間、脱アルミニウムフォージャサイトが約１．５
時間、高シリカぺンタシルゼオライトが約１．２時間、
及びシリカゲルが約０．５時間であった。その後、弁を
切り換えて吸着工程から酸化分解工程に移し、反応層を
酸化分解温度である２５℃に保持し、水電解オゾン発生
装置でＯ₃ ：２０％、Ｏ₂ ：７６％、Ｈ₂ Ｏ：４％から
なるオゾン含有ガスを発生させ、模擬ガスと逆の供給方
向で空塔速度０．０１ｍ／ｓｅｃで供給してＩＰＡの酸
化分解を行った。その際の反応層の出口におけるＩＰＡ
濃度及びＯ₃ 濃度を測定し、時系列的な変化を調べた。
前記の吸着処理時間から、ＩＰＡの吸着量はメソポーラ
スシリケート＞脱アルミニウムフォージャサイト＞高シ
リカぺンタシルゼオライト＞シリカゲルの順で小さくな
り、また、メソポーラスシリケートと脱アルミニウムフ
ォージャサイトと高シリカぺンタシルゼオライトでは、
酸化分解処理を開始してから約１時間後に反応層からの
Ｏ₃ のリークが始まるので、この間に吸着したＩＰＡは
Ｏ₃ により分解されたものと推定された。しかし、シリ
カゲルでは、酸化分解処理を開始してから約０．２時間
でＯ₃ がリークした。

【００３２】

【発明の効果】本発明の方法によれば、高シリカ吸着剤
を使用して汚染成分含有ガスから汚染成分を吸着濃縮
し、吸着剤表面でオゾンと反応させるので効率よく汚染
成分を分解除去することができ、オゾンの利用効率も従
来のオゾン処理に比較して飛躍的に向上する。また、比
較的多量の他の汚染成分と共存する比較的含有量の少な
い特定汚染成分を含む複数の汚染成分を含有するガスか
ら、特定汚染成分を吸着濃縮し、吸着剤相中でオゾンと
反応させることにより、前記濃縮効果に加えて、他の汚
染成分によるオゾンの分解も防ぐことができ、特定汚染
成分の重点的な除去が可能である。例えば、ごみ焼却炉
排ガスのようなダイオキシン以外に多量の有害成分を含
むダイオキシン含有ガスからダイオキシンのみを選択吸
着し、ダイオキシンを吸着した吸着剤充填層にオゾンを
導入して共吸着させることにより、オゾンの利用率を飛
躍的に向上させることができ、効率的なダイオキシン含
有ガスの処理が可能となる。すなわち、従来、ダイオキ
シン含有ガスへの適用が困難であったオゾン処理を利用
して極めて効率的、かつ安全なダイオキシン含有ガスの
処理プロセスの構築を可能とした。更に、本発明の方法
によれば大量の処理対象ガス中に直接オゾンを導入する
場合に比較してオゾン関連設備をコンパクトにすること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法による汚染成分含有ガス処理プロ
セスの第１の実施態様を示す説明図。

【図２】本発明の方法による汚染成分含有ガス処理プロ
セスの第２の実施態様を示す説明図。

【図３】本発明の方法による汚染成分含有ガス処理プロ
セスの第３の実施態様を示す説明図。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 朝長 成之 長崎県長崎市深堀町五丁目717番１号 三 菱重工業株式会社長崎研究所内 (72)発明者 蔦谷 博之 長崎県長崎市深堀町五丁目717番１号 三 菱重工業株式会社長崎研究所内 Ｆターム(参考） 4D002 AA21 AA40 AC04 BA04 CA07 DA45 DA51 EA08 EA13 EA20 GA03 GB11 4G066 AA11D AA22B AA61B CA33 DA02 GA06

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 汚染成分含有ガスの処理方法において、
   前記汚染成分を吸着し、かつオゾンを吸着する高シリカ
   吸着剤を充填した反応層に、前記汚染成分含有ガスを導
   入して前記汚染成分を前記吸着剤に吸着させ、清浄化ガ
   スを前記反応層から流出させ、前記汚染成分含有ガスの
   導入を停止した後、前記汚染成分を吸着した前記反応層
   にオゾン含有ガスを導入して前記吸着剤表面で前記汚染
   成分を酸化分解することを特徴とする汚染成分含有ガス
   の処理方法。
2. 【請求項２】 複数の汚染成分を含有するガスの処理方
   法において、前記汚染成分のうち特定の汚染成分を選択
   的に吸着し、かつオゾンを吸着する高シリカ吸着剤を充
   填した反応層に、前記ガスを導入して前記特定の汚染成
   分を前記吸着剤に選択的に吸着させ、その他の汚染成分
   を含有するガスを前記反応層から流出させてその他の汚
   染成分は別途無害化処理し、前記汚染成分含有ガスの導
   入を停止した後、前記特定の汚染成分を吸着した前記反
   応層にオゾン含有ガスを導入して前記吸着剤表面で前記
   特定の汚染成分を酸化分解することを特徴とする汚染成
   分含有ガスの処理方法。
3. 【請求項３】 前記汚染成分又は前記特定の汚染成分が
   ダイオキシンであることを特徴とする請求項１又は２に
   記載の汚染成分含有ガスの処理方法。
4. 【請求項４】 前記高シリカ吸着剤が高シリカペンタシ
   ルゼオライト、脱アルミニウムフォージャサイト、メソ
   ポーラスシリケート又はこれらのうちの２種以上の混合
   物であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項
   に記載の汚染成分含有ガスの処理方法。