JP2000189749A

JP2000189749A - 処理装置

Info

Publication number: JP2000189749A
Application number: JP10374624A
Authority: JP
Inventors: Naoya Ogawa; 川直也小; Setsuo Suzuki; 木節雄鈴; Yukio Ohashi; 橋幸夫大; Takanori Kawachi; 地孝典川; Koji Hayashi; 幸司林
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1998-12-28
Filing date: 1998-12-28
Publication date: 2000-07-11
Anticipated expiration: 2018-12-28
Also published as: JP3735479B2

Abstract

(57)【要約】【課題】最小限のオゾン消費により省エネ化を図り、
かつ少ない消費電力・小スペースでオゾンにより処理す
る分解能力が高い処理装置を提供する。【解決手段】有機化合物や無機化合物を分解処理する
処理容器１内に、ノズルが設けられ、水溶液Ａがノズル
２より処理容器１内に噴霧される。オゾン発生ランプ３
によるオゾン発生とＵＶ光によりオゾンが活性化し、オ
ゾンが水溶液Ａ中に溶ける。臭気ガスＢ中の有機化合物
や無機化合物が水溶液中のオゾンにより分解される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、オゾンにより被処
理物体を処理する処理装置に係り、特に、脱臭、脱色ま
たは水処理等、有機化合物や無機化合物の分解および種
々の殺菌処理を行う処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年では、農薬・排気ガス・生活排気物
等により、大気・農地・地下水・河川水の汚染が問題と
なっている。また、環境汚染ばかりでなく地球規模での
温暖化も問題になっており、電力消費を減少させ、環境
にやさしい技術の開発が盛んに行われている。

【０００３】従来、有機化合物や無機化合物の分解方法
は、酸化力の強いオゾンによる分解処理が一般的であ
り、臭気ガスを被処理物体とした従来の分解方法につい
て、図１６を参照して説明する。

【０００４】図１６は、従来のオゾンを用いた処理装置
の構成図である。図１６に示すように、オゾン発生器１
０４によって生成されたオゾン（Ｈ）と、臭気ガス
（Ｂ）とが、処理容器１０１内に導入される。また、処
理容器１０１上部からは、水（Ｄ）が供給され、ノズル
１０２によって、処理容器１０１内部に噴霧される。処
理されたガス（Ｃ）と排水（Ｉ）は処理容器１０１より
放出される。

【０００５】処理容器１０１内では、水Ｄと混合された
オゾンＨが、Ｏ₃→Ｏ₂＋Ｏ …（１）の反応をおこす。

【０００６】化学式（１）において、Ｏ₃はオゾンであ
り、Ｏ₂は酸素分子であり、Ｏは酸素原子である。ま
た、化学式（１）の中の→は、左から右へ反応が発生す
ることを意味している。

【０００７】化学式（１）の反応によって生じた酸素原
子（Ｏ）は、臭気ガスＢ中の有機化合物や無機化合物を
分解する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】オゾンが生成する際、
空気中の酸素をオゾン発生器１０４でオゾンに変換す
る。このとき、空気が乾燥していないと生成効率が大幅
に減少するため、従来の脱臭装置では、冷凍機１０５で
空気中の水分を凍らせて水分を除去した後に、オゾン発
生器１０４でオゾンを生成している。このため、オゾン
生成には冷凍機の大きな電力と高いイニシャルコストお
よび大きな設置スペースが必要である。

【０００９】また、オゾン発生器１０４から処理容器１
０１内までの間に、オゾンＯ₃の一部が分解して酸素分
子になってしまい、生成したオゾンを十分に活用できな
いという問題もある。

【００１０】また上述のような構成をした従来の処理装
置では、消費電力が大きく、イニシャルコストが高く、
設置スペースが大きくなる。

【００１１】本発明は、このような点を考慮してなされ
たものであり、オゾン生成の際冷凍機が不要となり、こ
のため省エネ化や小スペース化を図ることができ、ま
た、イニシャルコストを大幅に減少することができる有
機化合物または無機化合物等の処理装置を提供すること
を目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、被処理物体が
導入されるとともに処理物体が排出される処理容器と、
処理容器内に設けられ、オゾンを発生させるオゾン発生
光源と、処理容器内にオゾンを溶解するための液体を噴
射させる液体供給手段と、を備えたことを特徴とする処
理装置、処理容器内にオゾン発生光源と出力波長分布が
異なる追加光源を設けたことを特徴とする上記記載の処
理装置、液体供給手段は複数設けられ、各液体供給手段
は互いに粒径が異なる液体を噴射させることを特徴とす
る上記記載の処理装置、オゾン発生光源の周囲に液体供
給手段からの液体が直接付着することを抑制する液体付
着抑制手段を設けたことを特徴とする上記記載の処理装
置、オゾン発生光源の周囲に、光触媒を担持する光触媒
担持手段を設けたことを特徴とする上記記載の処理装
置、処理容器内に、被処理物体を吸着させる吸着手段を
設けたことを特徴とする上記記載の処理装置、および処
理容器は被処理物体が流入し流体供給手段が設置された
一方の容器部と、処理物体が流出しオゾン発生光源が設
置された他方の容器部とからなり、一方の容器部と他方
の容器部はミストトラップを介して連結されていること
を特徴とする上記記載の処理装置である。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態か
ら第１４の実施の形態までは被処理物体として臭気ガス
を用いて説明し、第１５の実施の形態では被処理物体と
して処理水について説明する。

【００１４】第１の実施の形態図１は、本発明の処理装置の第１の実施の形態を示す構
成図である。図１に示すように、処理装置は、臭気ガス
（被処理物体）Ｂが導入される処理容器１と、処理容器
１内に設けられたオゾン発生ランプ３と、処理容器１の
上部に設けられ処理容器１内にオゾンを溶解するための
水溶液（液体）Ａを噴射する噴霧ノズル（液体供給手
段）２とを備えている。

【００１５】また、処理容器１下部には、水溶液Ａをノ
ズル２にまで循環させるポンプ４が接続されており、処
理容器１内部には、ノズル２から水溶液Ａが噴霧され
る。

【００１６】次にこのような構成からなる本実施の形態
の作用について説明する。

【００１７】図１において、まず臭気ガスＢが、処理容
器１に導入され、処理容器１下部に溜っている水溶液Ａ
は、ポンプ４によって加圧される。加圧された水溶液Ａ
は、ノズル２から処理容器１内に噴霧される。

【００１８】一方、オゾン発生ランプ３の光（ｈｖ）が
処理容器１内の酸素に照射され、化学式（２）式および
（３）式で示す反応によりオゾンが生成される。

【００１９】Ｏ₂＋ｈυ→２Ｏ …（２）Ｏ₂＋Ｏ →Ｏ₃ …（３）生成されたオゾンの一部は、水溶液Ａに溶け込みオゾン
水となる。オゾン水は、オゾン発生ランプ３の光を直接
照射されて以下の化学式（４）の反応が生ずる。

【００２０】Ｏ₃＋Ｈ₂Ｏ→２ＯＨ＋Ｏ₂ …（４）化学式（４）において、Ｈ₂Ｏは水であり、ＯＨはＯＨ
ラジカルである。

【００２１】化学式（２）および（４）より生成された
酸素原子とＯＨラジカルは、臭気ガスＢ中に含まれる有
機化合物または無機化合物を効果的に分解する。

【００２２】また、オゾンが、水溶液Ａとの混合や処理
容器１の内壁に衝突した際に起きる化学反応（以下に示
す化学式（５））の酸素原子（Ｏ）によっても、臭気ガ
スＢ中の有機化合物または無機化合物を分解することが
できる。

【００２３】Ｏ₃→Ｏ₂＋Ｏ …（５）臭気ガスＢは内部の有機化合物または無機化合物が分解
され、処理ガス（処理物体）Ｃとして処理容器１から排
出され、水溶液Ａはポンプ４によって加圧される。

【００２４】以上述べたように本実施の形態によれば、
処理容器１内部でオゾン発生ランプ３によりオゾンを発
生させるため、発生したオゾンを効率よく利用すること
ができ、その結果、臭気ガスに含まれる有機化合物また
は無機化合物の分解効率を向上させることができる。

【００２５】また、乾燥した空気を必要としないため、
冷凍機などの設備は不要であり、これにより消費電力や
設置スペースを減少させることができる。

【００２６】また、分解されずに水溶液Ａに直接溶け込
んだ臭気ガス成分は、その後オゾン発生ランプ３や未反
応オゾンにより分解される。このため分解効率を大幅に
向上させることができる。

【００２７】第２の実施の形態次に、本発明の第２の実施の形態について、図２を参照
して説明する。

【００２８】図２において、図１に示す第１の実施の形
態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略す
る。

【００２９】第２の実施の形態において、水をノズルよ
り噴霧し、臭気ガス成分の噴霧液への溶解度を向上さ
せ、処理ガスＣ中の臭気ガス濃度を減少させている。

【００３０】図２は、本発明の処理装置の第２の実施の
形態を示す構成図である。図２において、加圧ポンプ４
ａにより加圧された水（液体）Ｄは、処理容器１上部に
設置されたノズル２より処理容器１内に噴霧される。処
理容器１内に導入される臭気ガスＢは、噴霧液に効率よ
く溶け込み水溶液になる。この水溶液にオゾン発生ラン
プ３で生成されたオゾンが溶け込み、反応式（４）によ
り、ＯＨラジカルによって臭気成分が分解される。さら
に、反応式（２）と（５）により、酸素原子（Ｏ）によ
っても水溶液や臭気ガスＢ中の臭気ガス成分を分解する
ことができる。処理された臭気ガスＢは処理ガスＣとし
て処理容器１より排出される。また、水溶液も排水Ｅと
して処理容器１より排出される。

【００３１】以上述べたように、本実施の形態によれ
ば、処理容器１内部でオゾン発生ランプ３によりオゾン
を発生させるため、発生したオゾンを効率よく利用する
ことができ、その結果、臭気ガスＢに含まれる有機化合
物または無機化合物の分解効率を向上させることができ
る。

【００３２】また、乾燥した空気を必要としないため、
冷凍機などの設備は不要であるため、消費電力や設置ス
ペースを減少させることができる。

【００３３】さらに、臭気ガスＢの液への溶解度が高く
なるため、臭気ガスＢ中の臭気ガス成分の分解効率を向
上させることができる。

【００３４】なお、臭気ガスＢの種類により、水Ｄ中に
溶解度を向上させる添加物を混入させることにより、処
理ガスＣ中の臭気ガス濃度をさらに低下させることがで
きる。

【００３５】第３の実施の形態第３の実施の形態は、ノズル２をオゾン発生ランプ３の
下方に設けたものであり、水溶液Ａ中に臭気ガスＢを中
和する添加物を混合することにより臭気ガスＢの分解効
率を向上させたものである。

【００３６】図３において、図１に示す第１の実施の形
態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略す
る。

【００３７】図３においてポンプ４で加圧された水溶液
Ａは、処理容器１の略中央に設置されたノズル２より処
理容器１内に噴霧される。処理容器１内に導入された臭
気ガスＢは噴霧状の水溶液Ａにより中和され、上方へ向
って流れる。水溶液Ａによって中和されなかった臭気ガ
スＢ中の成分は、オゾン発生ランプ３近傍に流れる時、
ＯＨラジカル（（４）式）や酸素原子（（２）式、
（５）式）により効果的に分解され、処理ガスＣとして
処理容器１から排出される。

【００３８】以上述べたように、本実施の形態によれ
ば、処理容器１内部でオゾン発生ランプ３によりオゾン
を発生させるため、発生したオゾンを効率よく利用する
ことができ、その結果、臭気ガスに含まれる有機化合物
または無機化合物の分解効率を向上させることができ
る。

【００３９】また、乾燥した空気を必要としないため、
冷凍機などの設備は不要であるため、消費電力や設置ス
ペースを減少させることができる。

【００４０】さらに、溶解度の高い臭気成分は水溶液Ａ
により中和され、溶解度の低い成分や分解されにくい臭
気ガス成分を酸化力の強いＯＨラジカルや酸素原子で分
解するため分解効率が非常に向上し、処理ガスＣ中の臭
気ガスをほとんど除去することができる。

【００４１】第４の実施の形態次に本発明の第４の実施の形態について、図４により説
明する。

【００４２】第４の実施の形態はノズル２とオゾン発生
ランプ３の間にミストトラップ５を設け、水溶液Ａを微
粒子状にノズル２から噴霧し、水溶液Ａ中の臭気ガスＢ
を中和する効率を向上させたものである。

【００４３】図４において、図１に示す第１の実施の形
態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略す
る。

【００４４】図４に示すように、処理容器１は、ノズル
２が設置され臭気ガスＢが流入する一方の容器部１ａ
と、オゾン発生ランプ３が設置され処理ガスＣが排出す
る他方の容器部１ｂとからなり、容器部１ａと容器部１
ｂはミストトラップ５を介して接続されている。

【００４５】図４において、ポンプ４で加圧された水溶
液Ａは、容器部１ａの上部に設置されたノズル２より微
粒子状態で処理容器１の容器部１ａ内に噴霧される。微
粒子状の水溶液Ａは長い時間、容器部１ａ内に漂ってい
るため、容器部１ａ内に導入された臭気ガスＢの中和能
力が向上する。中和されなかった臭気ガス成分は、ミス
トトラップ５を経て、湿度の高い状態で容器部１ｂへ送
られ、オゾン発生ランプ３近傍を流れる。容器部１ａ中
の水溶液Ａは、ミストトラップ５により容器部１ｂへの
流入が防止されるため、オゾン発生ランプ３近傍では臭
気ガスをＯＨラジカル（（４）式）および酸素原子
（（２）式、（５）式）により効果的に分解することが
できる。この場合、水溶液Ａの液滴中に存在する中和物
までオゾンガスにより分解する必要は無いため、オゾン
発生ランプ３の電力をさらに少なくできる。

【００４６】以上述べたように、本実施の形態によれ
ば、処理容器１内部でオゾン発生ランプ３によりオゾン
を発生させるため、発生したオゾンを効率よく利用する
ことができ、その結果、臭気ガスに含まれる有機化合物
または無機化合物の分解効率を向上させることができ
る。

【００４７】また、乾燥した空気を必要としないため、
冷凍機などの設備は不要であり、消費電力や設置スペー
スを減少させることができる。

【００４８】また、溶解度の高い臭気成分は水溶液Ａに
より中和され、溶解度の低い成分や分解されにくい臭気
ガス成分が酸化力の強いＯＨラジカルや酸素原子で分解
されるため分解効率が非常に向上し、処理後ガスＣ中の
臭気ガスをほとんど除去することができる。

【００４９】さらに、ミストトラップ５により水溶液Ａ
がオゾン発生ランプ近傍へ流れるのを防止したため、オ
ゾンは臭気ガス成分だけ分解する量があればよく、オゾ
ンの発生量が減少でき、省電力がさらに図れる。

【００５０】第５の実施の形態次に本発明の第５の実施の形態について、図５により説
明する。

【００５１】第５の実施の形態は、オゾン発生ランプ３
の他にオゾン発生ランプ３と出力波長分布が異なる溶融
石英ガラスを用いた追加のＵＶランプ６を用いて臭気ガ
スＢの分解効率を向上させたものである。図５におい
て、図１に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符
号を付して詳細な説明は省略する。

【００５２】図５において処理容器１内のオゾン発生ラ
ンプ３で生成されたオゾンの一部は、水溶液Ａに溶け込
みオゾン水となる。オゾン発生ランプ３の他に溶融石英
ＵＶランプ３の光照射が加わることにより、化学式
（４）の反応がより多く行われる。

【００５３】よって、化学式（４）より生成されたＯＨ
ラジカルは、より多く生成され、臭気ガスＢ中に含まれ
る有機化合物または無機化合物を効果的に分解する。

【００５４】また、オゾンが水溶液Ａと混合したり処理
容器１の内壁に衝突して酸素原子（Ｏ）が生じ、この酸
素原子（Ｏ）によって臭気ガスＢ中の有機化合物または
無機化合物を分解することができる。

【００５５】以上述べたように本実施の形態によれば、
処理容器１内部でオゾン発生ランプ３によりオゾンを発
生させるため、発生したオゾンを効率よく利用すること
ができ、その結果、臭気ガスに含まれる有機化合物また
は無機化合物の分解効率を向上させることができる。

【００５６】また、乾燥した空気を必要としないため、
冷凍機などの設備は不要であるため、消費電力や設置ス
ペースを減少させることができる。

【００５７】また、分解されずに処理容器１下部に貯蓄
された水溶液Ａに直接溶け込んだ臭気ガス成分は、オゾ
ン発生ランプ３や溶融石英ＵＶランプ６および未反応オ
ゾンにより分解される。このため分解効率を大幅に向上
させることができる。

【００５８】さらに、溶融石英ＵＶランプ６により、Ｏ
Ｈラジカル生成効率が上昇し、少量のオゾンで臭気ガス
Ｂ中の有機化合物または無機化合物を効率よく分解する
ことができる。またオゾンの使用量の低下によって、消
費電力を減少させることができる。

【００５９】第６の実施の形態次に本発明の第６の実施の形態について、図６により説
明する。

【００６０】第６の実施の形態は、噴射ノズル（ノズ
ル）２の他に、ノズル２より粒径の大きい液滴を噴出す
る噴出ノズル（ノズル）７を設けることにより、水溶液
Ａ中への臭気ガスの溶解度を向上させ、これにより臭気
ガスＢの分解効率を向上させたものである。

【００６１】図６において、図１に示す第１の実施の形
態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略す
る。

【００６２】図６において、ポンプ４によって加圧され
た水溶液Ａは、噴霧ノズル２と噴出ノズル７により処理
容器１内に供給される。噴出ノズル７により噴出された
水溶液Ａは臭気ガスＢを溶解するため、噴霧ノズル２単
独より水溶液Ａ中の臭気ガスＢの成分濃度は高くなる。

【００６３】一方、噴霧ノズル２から供給される水溶液
Ａは、臭気ガスＢの成分濃度の濃い霧状の水溶液の状態
でオゾン発生ランプの周りに漂う。このため、オゾン発
生ランプ３で生成されたオゾンを有効に使用することが
でき、処理後ガスＣ中のオゾン濃度を減少させることが
できる。

【００６４】以上述べたように本実施の形態によれば、
処理容器１内部でオゾン発生ランプ３によりオゾンを発
生させるため、発生したオゾンを効率よく利用すること
ができ、その結果、臭気ガスに含まれる有機化合物また
は無機化合物の分解効率を向上させることができる。

【００６５】また、乾燥した空気を必要としないため、
冷凍機などの設備は不要であるため、消費電力や設置ス
ペースを減少させることができる。

【００６６】また、分解されずに処理容器１下部に貯蓄
された水溶液Ａに直接溶け込んだ臭気ガス成分は、オゾ
ン発生ランプや未反応オゾンにより分解することができ
るため、分解効率を大幅に向上させている。

【００６７】また、粒径の異なる液滴を噴出する噴霧ノ
ズル２と噴出ノズル７を用いることにより、水溶液Ａ中
の臭気ガスＢの成分濃度が上昇し、オゾン発生ランプ３
で生成したオゾンを効率よく活用することができる。

【００６８】第７の実施の形態次に本発明の第７の実施の形態について、図７により説
明する。

【００６９】第７の実施の形態は、オゾン発生ランプ３
の周囲に傘（液体付着抑制手段）８を設けることによ
り、噴霧ノズル２より噴霧された水溶液が直接オゾン発
生ランプ３に付着することを防止し、オゾン発生ランプ
３の温度低下を抑制してオゾン発生効率の低下を防止さ
せたものである。

【００７０】図７において、図１に示す第１の実施の形
態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略す
る。

【００７１】図７において、ポンプ４によって加圧され
た水溶液Ａは、噴霧ノズル２により処理容器１内に供給
される。噴霧ノズル２より噴出された水溶液Ａは、傘８
により直接オゾン発生ランプ３には接触せずに、オゾン
発生ランプ３周囲に漂う。このため、オゾン発生ランプ
３の温度が水溶液Ａにより低下することはなく、オゾン
発生効率の低下を防止し、臭気ガス成分を効率良く分解
することができる。

【００７２】以上述べたように、本実施の形態によれ
ば、処理容器１内部でオゾン発生ランプ３によりオゾン
を発生させるため、発生したオゾンを効率よく利用する
ことができ、その結果、臭気ガスに含まれる有機化合物
または無機化合物の分解効率を向上させることができ
る。

【００７３】また、乾燥した空気を必要としないため、
冷凍機などの設備は不要であるため、消費電力や設置ス
ペースを減少させることができる。

【００７４】また、分解されずに処理容器１下部に貯蓄
された水溶液Ａに直接溶け込んだ臭気ガス成分は、オゾ
ン発生ランプや未反応オゾンにより分解することができ
るため、分解効率を大幅に向上させている。

【００７５】また、噴霧ノズル２から噴霧される冷たい
水溶液Ａは、直接オゾン発生ランプ３に当たらずオゾン
発生ランプ３周囲に漂う。漂っている噴霧状の水溶液Ａ
は、オゾン発生ランプ３により暖められる。このためオ
ゾン発生ランプ３の温度低下を防止するとともに、オゾ
ン発生率の低下を防止し、これにより臭気ガスに含まれ
る有機化合物または無機化合物の効率良く分解すること
ができる。

【００７６】第８の実施の形態次に本発明の第８の実施の形態について、図８により説
明する。

【００７７】第８の実施の形態は、オゾン発生ランプ３
の周囲に傘８を設けるとともに、この傘８に光触媒９を
担持させ、臭気ガス成分の分解効率を向上させたもので
ある。

【００７８】図８において、図１に示す第１の実施の形
態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略す
る。

【００７９】図８に示すように、ポンプ４によって加圧
された水溶液Ａは、噴霧ノズル２により処理容器１内に
供給される。噴霧ノズル２より噴出された水溶液Ａは、
傘８により直接オゾン発生ランプ３にはかからずにオゾ
ン発生ランプ３周囲に漂う。この間、オゾン発生ランプ
３で生成されたオゾンにより、オゾン発生ランプ３周辺
では反応（４）によるＯＨラジカルと反応して臭気ガス
Ｂが分解される。また、傘８の内側に光触媒９が担持さ
れており、この光触媒９では光触媒表面に正孔（ｈ⁺：
ホール［ｈｏｌｅ］）が励起される。励起されたホール
に水分子（Ｈ₂Ｏ）が結合するとＯＨラジカル（ＯＨ）
が生成される。

【００８０】この間の反応は、ＴｉＯ₂＋ｈｖ→ＴｉＯ₂＋ｈ⁺＋ｅ^- …（６）ｈ⁺＋Ｈ₂Ｏ→ＯＨ＋Ｈ⁺ …（７）であり、励起電子（ｅ^-）は酸素分子（Ｏ₂）のような
電子受容体に引き渡される。

【００８１】ｅ^-＋Ｏ₂→Ｏ₂ ^- …（８）このＯＨラジカルは、処理容器１に導入される臭気ガス
Ｂ中の有機化合物や無機化合物の分解を行なう。分解さ
れた処理ガスＣは処理容器１外部へ放出される。

【００８２】以上述べたように本実施の形態によれば、
処理容器１内部でオゾン発生ランプ３によりオゾンを発
生させるため、発生したオゾンを効率よく利用すること
ができ、その結果、臭気ガスに含まれる有機化合物また
は無機化合物の分解効率を向上させることができる。

【００８３】また、乾燥した空気を必要としないため、
冷凍機などの設備は不要であるため、消費電力や設置ス
ペースを減少させることができる。

【００８４】また、分解されずに処理容器１下部に貯蓄
された水溶液Ａに直接溶け込んだ臭気ガス成分は、オゾ
ン発生ランプや未反応オゾンにより分解することができ
るため、分解効率を大幅に向上させている。

【００８５】また、噴霧ノズル２から噴霧される冷たい
水溶液Ａは、直接オゾン発生ランプ３に当たらずオゾン
発生ランプ３周囲に漂う。漂っている噴霧状の水溶液Ａ
は、オゾン発生ランプ３により暖められる。このためオ
ゾン発生ランプ３の温度低下を防止できるとともにオゾ
ン発生率の低下を防止することができ、これにより臭気
ガスに含まれる有機化合物または無機化合物を効率良く
分解することができる。

【００８６】さらに、オゾン単独での分解よりも、オゾ
ンと光触媒とを臭気ガスＢの分解に用いることによっ
て、少量のオゾンで臭気ガスＢ中の有機化合物または無
機化合物を分解することができる。またオゾンの使用量
の低下によって、消費電力を減少させることができる。

【００８７】第９の実施の形態次に本発明の第９の実施の形態について図９により説明
する。

【００８８】第９の実施の形態は処理容器１内に溶融石
英ＵＶランプ６を設け、溶融石英ＵＶランプ６の周囲に
光触媒を担持した金網１０を設け、溶融石英ＵＶランプ
６から照射される光を有効に利用し、分解効率を向上さ
せたものである。

【００８９】図９において、図１に示す第１の実施の形
態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略す
る。

【００９０】処理容器１内に溶融石英ＵＶランプ６が設
けられ、この溶融石英ＵＶランプ６の周囲近傍に、光触
媒９を担持した金網１０が設けられている。溶融石英Ｕ
Ｖランプ６と金網１０とは、所定の間隙をもって配置さ
れる。

【００９１】図９において、処理容器１内にはポンプ４
により加圧された霧状の水溶液Ａと臭気ガスＢが導入さ
れる。臭気ガスＢは一部が霧状の水溶液Ａに溶け込みな
がら、オゾン発生ランプ３や溶融石英ＵＶランプ６の周
囲を流れる。この間、オゾン発生ランプ３でオゾンが生
成される。オゾン発生ランプ３や溶融石英ＵＶランプ６
周辺では化学式（４）により、ＯＨラジカルと反応して
臭気ガスＢが分解される。さらに、溶融石英ＵＶランプ
６の周囲近傍の金網１０に担持した光触媒では光触媒表
面に正孔（ｈ⁺：ホール［ｈｏｌｅ］）が励起され、励
起されたボールに水分子（Ｈ₂Ｏ）が結合するとＯＨラ
ジカル（ＯＨ）が生成される。

【００９２】このＯＨラジカルは、処理容器１に導入さ
れる臭気ガスＢの有機化合物や無機化合物の分解を行な
う。分解された処理ガスＣは、処理容器１外部に放出さ
れる。

【００９３】以上述べたように本実施の形態によれば、
処理容器１内部でオゾン発生ランプ３によりオゾンを発
生させるため、発生したオゾンを効率よく利用すること
ができ、その結果、臭気ガスに含まれる有機化合物また
は無機化合物の分解効率を向上させることができる。

【００９４】また、乾燥した空気を必要としないため、
冷凍機などの設備は不要であるため、消費電力や設置ス
ペースを減少させることができる。

【００９５】また、分解されずに処理容器１下部に貯蓄
された水溶液Ａに直接溶け込んだ臭気ガス成分は、オゾ
ン発生ランプや溶融石英ＵＶランプ６および未反応オゾ
ンにより分解することができる。このため分解効率が大
幅に向上する。

【００９６】また、溶融石英ＵＶランプ６により、ＯＨ
ラジカル生成効率が上昇し、少量のオゾンで臭気ガスＢ
中の有機化合物または無機化合物を効率よく分解するこ
とができる。またオゾンの使用量の低下によって、消費
電力を減少させることができる。

【００９７】また、溶融石英ＵＶランプ６と光触媒９を
担持した金網１０との間の空間では、溶融石英ＵＶラン
プ６から照射される光の１部が金網１０により反射す
る。このため溶融石英ＵＶランプ６の光量が大きくな
り、光触媒の励起によるＯＨラジカルや、オゾン＋水＋
溶融石英ＵＶランプ６によるＯＨラジカルの生成が活発
に行われる。ＯＨラジカルの生成によって、有機化合物
または無機化合物の分解を効率良く行なうことができ
る。

【００９８】また、金網１０は溶融石英ＵＶランプ６か
ら照射される光の一部を通過させることができる。その
ため、金網１０の外側においても、オゾンと水溶液Ａと
が溶融石英ＵＶランプ６の光によりＯＨラジカルを生成
し、金網１０の外側（溶融石英ＵＶランプ６が配置され
た側は内周）に存在する臭気ガスＢの分解に寄与する。

【００９９】このため、オゾン単独での分解よりも、オ
ゾンと光触媒とを臭気ガスＢの分解に用いることによっ
て、少量のオゾンで臭気ガスＢ中の有機化合物または無
機化合物を分解することができる。またオゾンの使用量
の低下によって、消費電力を減少させることができる。

【０１００】第１０の実施の形態次に本発明の第１０の実施の形態について図１０により
説明する。

【０１０１】第１０に示す実施の形態はノズル２をオゾ
ン発生ランプ３の上流に設け、さらにオゾン発生ランプ
３の上方に溶融石英ＵＶランプ６と光触媒９を担持した
金網１０を設け、これによりＯＨラジカルの生成を活発
にし臭気ガスの分解効率を向上させたものである。

【０１０２】図１０において、図１に示す第１の実施の
形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略
する。

【０１０３】図１０に示すように、ポンプ４で加圧され
た水溶液Ａは、処理容器１略中央に設置されたノズル２
より処理容器１内に噴霧される。処理容器１内に導入さ
れた臭気ガス成分Ｂは、噴霧状の水溶液Ａにより中和さ
れて上方へ流入する。水溶液Ａにより中和されなかった
臭気ガス成分は、オゾン発生ランプ３近傍を流れる時、
ＯＨラジカル（（４）式）および酸素原子（（２）式、
（５）式）により効果的に分解される。

【０１０４】さらに、オゾン発生ランプ３の上方には、
溶融石英ＵＶランプ６が設けられ、溶融石英ＵＶランプ
６を挟んで光触媒９を担持した一対の金網１０が設けら
れている。このためＯＨラジカル（（７）式）の生成が
活発になり、臭気ガスＢの分解効率は向上する。また、
一対の金網１０の上方および下方には、処理容器１内を
区画する仕切り板１１が設けられ、この仕切り板１１に
より臭気ガスの流動距離が増加して、さらに分解効率は
向上する。

【０１０５】以上述べたように、本実施の形態によれ
ば、処理容器１内部でオゾン発生ランプ３によりオゾン
を発生させるため、発生したオゾンを効率よく利用する
ことができ、その結果、臭気ガスに含まれる有機化合物
または無機化合物の分解効率を向上させることができ
る。

【０１０６】また、乾燥した空気を必要としないため、
冷凍機などの設備は不要であるため、消費電力や設置ス
ペースを減少させることができる。

【０１０７】また、溶解度の高い臭気成分は水溶液Ａに
より中和され、溶解度の低い成分や分解されにくい臭気
ガス成分を酸化力の強いＯＨラジカルや酸素原子で分解
する。このため分解効率が非常に向上し、処理後ガスＣ
中の臭気ガスをほとんど除去することができる。

【０１０８】さらに、溶融石英ＵＶランプ６により、Ｏ
Ｈラジカル生成効率が上昇し、少量のオゾンで臭気ガス
Ｂ中の有機化合物または無機化合物を効率よく分解する
ことができる。またオゾンの使用量の低下によって、消
費電力を減少させることができる。

【０１０９】また、溶融石英ＵＶランプ６と光触媒９を
担持した金網１０との間の空間では、溶融石英ＵＶラン
プ６から照射される光の１部が金網１０により反射す
る。このため溶融石英ＵＶランプ６の光量が大きくな
り、光触媒９の励起によるＯＨラジカルや、オゾン＋水
＋溶融石英ＵＶランプ６によるＯＨラジカルの生成が活
発に行われる。またＯＨラジカルの生成によって、有機
化合物または無機化合物の分解を効率良く行なうことが
できる。

【０１１０】このため、オゾン単独での分解よりも、オ
ゾンと光触媒とを臭気ガスＢの分解に用いることによっ
て、少量のオゾンで臭気ガスＢ中の有機化合物または無
機化合物を分解することができる。またオゾンの使用量
の低下によって、消費電力を減少させることができる。

【０１１１】さらに、仕切り板１１により臭気ガス流動
距離が増加し、さらに分解効率を向上させることができ
る。

【０１１２】第１１の実施の形態次に本発明の第１１の実施の形態について図１１により
説明する。

【０１１３】第１１の実施の形態は、処理容器１内に活
性炭１２を設け、臭気ガスＢの分解効率を向上させたも
のである。

【０１１４】図１１において、図１に示す第１の実施の
形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略
する。

【０１１５】図１１に示すように、処理容器１内の所定
の位置に溶融石英ＵＶランプ６と活性炭１２が配置され
ている。活性炭１２の位置は、図１１に示すように、処
理容器１内で溶融石英ＵＶランプ６からの光が照射され
る位置となっている。これにより未反応の臭気ガスＢは
活性炭１２により吸着され、溶融石英ＵＶランプ６やオ
ゾンにより効果的に分解される。

【０１１６】すなわち、図１１において、処理容器１内
に導入された臭気ガスＢは、オゾン発生ランプ３、溶融
石英ＵＶランプ６、および光触媒９を担持した金網１０
により生成されたＯＨラジカルで分解される。

【０１１７】ＯＨラジカルによって分解さなかった未反
応の臭気ガスＢは、処理容器１内の活性炭１２によって
吸着される。活性炭１２に吸着された臭気ガスＢの成分
は、溶融石英ＵＶランプ６やオゾンにより分解される。

【０１１８】以上述べたように本実施の形態によれば、
処理容器１内部でオゾン発生ランプ３によりオゾンを発
生させるため、発生したオゾンを効率よく利用すること
ができ、その結果、臭気ガスＢに含まれる有機化合物ま
たは無機化合物の分解効率を向上させることができる。

【０１１９】また、乾燥した空気を必要としないため、
冷凍機などの設備は不要であるため、消費電力や設置ス
ペースを減少させることができる。

【０１２０】また、分解されずに処理容器１の水溶液Ａ
に直接溶け込んだ臭気ガス成分は、オゾン発生ランプ
３、溶融石英ＵＶランプ６および未反応オゾンにより分
解することができるため、分解効率を大幅に向上させて
いる。

【０１２１】さらに、溶融石英ＵＶランプ６により、Ｏ
Ｈラジカル生成効率が上昇し、少量のオゾンで臭気ガス
Ｂ中の有機化合物または無機化合物を効率よく分解する
ことができる。またオゾンの使用量の低下によって、消
費電力を減少させることができる。

【０１２２】また、溶融石英ＵＶランプ６と金網１０と
の間の空間では、溶融石英ＵＶランプ６から照射される
光の１部が金網１０により反射するため、溶融石英ＵＶ
ランプ６の光量が大きくなり、光触媒の励起によるＯＨ
ラジカルや、オゾン＋水＋溶融石英ＵＶランプ６の光に
よるＯＨラジカルの生成が活発に行われる。ＯＨラジカ
ルの生成によって、有機化合物または無機化合物の分解
を効率良く行なうことができる。

【０１２３】このため、オゾン単独での分解よりも、オ
ゾンと光触媒とを臭気ガスＢの分解に用いることによっ
て、少量のオゾンで臭気ガスＢ中の有機化合物または無
機化合物を分解することができる。またオゾンの使用量
の低下によって、消費電力を減少させることができる。

【０１２４】さらに、活性炭１２に吸着された臭気ガス
Ｂの成分は、溶融石英ＵＶランプ３やオゾンやＯＨラジ
カルによって分解されるため、吸着能力を低下させるこ
となく、長期間使用することができる。

【０１２５】第１２の実施の形態次に本発明の第１２の実施の形態について図１２により
説明する。

【０１２６】第１２の実施の形態は、処理ガスＣ中の臭
気ガス濃度を臭気ガス検出器１４により検出し、検出さ
れた臭気ガス濃度に対する所望量の臭気ガスＢの流量を
制御装置１５で制御し、臭気ガスＢを効率良く分解させ
るものである。図１２において、図１に示す第１の実施
の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省
略する。

【０１２７】図１２に示すように、処理容器１から排出
される処理ガスＣ中の臭気ガス濃度が臭気ガス検出器１
４により検出され、検出された臭気ガス濃度の信号は、
制御装置１５に送られ臭気ガスＢを送るブロアー１３の
出力を制御するようになっている。

【０１２８】また、処理容器１内には、オゾン発生ラン
プ３および溶融石英ＵＶランプ６が設けられている。

【０１２９】以上述べたように第１２の実施の形態によ
れば、処理容器１内部でオゾンを発生させるため、発生
したオゾンを効率よく利用することができ、その結果、
臭気ガスに含まれる有機化合物または無機化合物の分解
効率を向上させることができる。

【０１３０】また、乾燥した空気を必要としないため、
冷凍機などの設備は不要であるため、消費電力や設置ス
ペースを減少させることができる。

【０１３１】また、分解されずに処理容器１の水溶液Ａ
に直接溶け込んだ臭気ガス成分は、オゾン発生ランプ３
や溶融石英ＵＶランプ６および未反応オゾンにより分解
することができるため、分解効率を大幅に向上させてい
る。

【０１３２】また、オゾン単独での分解よりも、オゾン
と光触媒とを臭気ガスＢの分解に用いることによって、
少量のオゾンで臭気ガスＢ中の有機化合物または無機化
合物を分解することができる。またオゾンの使用量の低
下によって、消費電力を減少させることができる。

【０１３３】また、処理ガスＣ中の臭気ガス濃度に対応
した臭気ガスＢの流量をブロアー１３で流すことによ
り、効率良い分解処理を行なうことができる。

【０１３４】第１３の実施の形態次に本発明の第１３の実施の形態について図１３により
説明する。

【０１３５】第１３の実施の形態は、処理ガスＣ中のオ
ゾン濃度をオゾン濃度検出器１６により検出し、検出さ
れたオゾン濃度に対する所望量のオゾンを発生させるよ
うオゾン発生ランプ３を制御装置１７で制御し、排オゾ
ン量やランプ消費電力の低減を行いながら、臭気ガスＢ
を効率良く分解するものである。

【０１３６】図１３において図１に示す第１の実施の形
態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略す
る。

【０１３７】図１３に示すように処理容器１から排出さ
れる処理ガスＣ中のオゾン濃度がオゾン濃度検出器１６
により検出され、検出されたオゾン濃度の信号は、制御
装置１７に送られオゾン発生ランプ３の出力を制御する
ようになっている。

【０１３８】また処理容器１内にはオゾン発生ランプ３
および溶融石英ＵＶランプ６が設けられている。

【０１３９】以上述べたように本実施の形態によれば、
処理容器１内部でオゾン発生ランプ３によりオゾンを発
生させるため、発生したオゾンを効率よく利用すること
ができ、その結果、臭気ガスＢに含まれる有機化合物ま
たは無機化合物の分解効率を向上させることができる。

【０１４０】また、乾燥した空気を必要としないため、
冷凍機などの設備は不要であるため、消費電力や設置ス
ペースを減少させることができる。

【０１４１】また、分解されずに処理容器１下部の水溶
液Ａに直接溶け込んだ臭気ガス成分は、オゾン発生ラン
プ３、溶融石英ＵＶランプ６、および未反応オゾンによ
り分解することができるため、分解効率を大幅に向上さ
せている。

【０１４２】このため、オゾン単独での分解よりも、オ
ゾンと光触媒とを臭気ガスＢの分解に用いることによっ
て、少量のオゾンで臭気ガスＢ中の有機化合物または無
機化合物を分解することができる。また、オゾンの使用
量の低下によって、消費電力を減少させることができ
る。

【０１４３】また、処理ガスＣ中のオゾン濃度に対応し
てオゾン発生ランプ電力３によりオゾンを発生させるこ
とができるため、最適な、効率良い分解処理を行なうこ
とができる。

【０１４４】第１４の実施の形態次に本発明の第１４の実施の形態について図１４により
説明する。

【０１４５】第１４の実施の形態は、処理ガスＣ中の臭
気ガス濃度を臭気ガス検出器１８により検出し、検出さ
れた臭気ガス濃度に対する水溶液Ａの濃度を制御装置１
９で制御し、臭気ガスＢを効率良く分解するものであ
る。

【０１４６】図１４において、図１に示す第１の実施の
形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略
する。

【０１４７】図１４に示すように処理容器１から排出さ
れる処理ガスＣ中の臭気ガス濃度が臭気ガス検出器１８
により検出され、検出された臭気ガス濃度の信号は、制
御装置１９に送られる。臭気濃度が高い場合には制御装
置１９により弁２０が開き水Ｄが処理容器１内に送ら
れ、水溶液Ａの濃度を低下させ、臭気ガスＢの溶解度を
向上させる。逆に臭気濃度が低い場合には弁２０を閉じ
る。これにより水溶液Ａの濃度を調整して処理ガスＣの
臭気濃度制御することができる。

【０１４８】以上述べたように本実施の形態によれば、
処理容器１内部でオゾンをオゾン発生ランプ３で発生さ
せるため、発生したオゾンを効率良く利用することがで
き、その結果、臭気ガスに含まれる有機化合物または無
機化合物の分解効率を向上させることができる。

【０１４９】また、乾燥した空気を必要としないため、
冷凍機などの設備は不要であるため、消費電力や設置ス
ペースを減少させることができる。

【０１５０】また、オゾン単独での分解よりも、オゾン
と光触媒とを臭気ガスＢの分解に用いることによって、
少量のオゾンで臭気ガスＢ中の有機化合物または無機化
合物を分解することができる。オゾンの使用量の低下に
よって、消費電力を減少させることができる。

【０１５１】さらに、処理後ガスＣ中の臭気ガス濃度に
対応した水溶液濃度を制御することにより、効率良い分
解処理を行なうことができる。

【０１５２】第１５の実施の形態次に、本発明の第１５の実施の形態について図１５を参
照して説明する。

【０１５３】第１５の実施の形態は、処理容器１内に被
処理水（被処理物体）Ｊを噴霧し、オゾン発生ランプ
３、溶融石英ＵＶランプ６および活性炭１２により、被
処理水Ｊの有機化合物や無機化合物を分解させたもので
ある。

【０１５４】図１５において、図１に示す第１の実施の
形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略
する。

【０１５５】図１５に示すように、処理容器１内の上部
に設けたノズル２より被処理水Ｊが処理容器１内に噴霧
される。オゾン発生ランプ３ではオゾンが生成され、オ
ゾン発生ランプ３や溶融石英ＵＶランプ６および光触媒
を担持した金網１０によりＯＨラジカルや酸素原子が生
成され、被処理水Ｊ中の有機化合物や無機化合物が分解
される。また、処理容器１の所定の位置、例えば、溶融
石英ＵＶランプ６からの光が照射される位置に活性炭１
２が配置され、この活性炭１２がオゾン発生ランプ３や
溶融石英ＵＶランプ６および光触媒を担持した金網１０
を通過する時に分解されなかった有機化合物や無機化合
物を吸着する。吸着した成分は、溶融石英ＵＶランプ６
やオゾンにより効果的に分解することができる。処理さ
れた被処理水Ｊは処理水（処理物体）Ｋとなって処理容
器１から排出される。

【０１５６】以上述べたように本実施の形態によれば、
処理容器１内部でオゾン発生ランプ３によりオゾンを発
生させるため、発生したオゾンを効率よく利用すること
ができ、その結果、未処理水に含まれる有機化合物また
は無機化合物の分解効率を向上させることができる。

【０１５７】また、乾燥した空気を必要としないため、
冷凍機などの設備は不要であるため、消費電力や設置ス
ペースを減少させることができる。

【０１５８】また、オゾン単独での分解よりも、オゾン
と光触媒とを被処理水Ｊの分解に用いることによって、
少量のオゾンで被処理水Ｊ中の有機化合物または無機化
合物を分解することができ、またオゾンの使用量の低下
によって、消費電力を減少させることができる。

【０１５９】さらに、活性炭１２により吸着された被処
理水Ｊの成分は、溶融石英ＵＶランプ３やオゾンやＯＨ
ラジカルによって分解されるため、吸着能力が低下する
ことなく、長期間使用することができる。

【０１６０】なお、上記各実施の形態において、オゾン
発生ランプ３や溶融石英ＵＶランプ６の本数、ノズル２
の数、光触媒９の担持方法について制御はない。また各
実施の形態は、可能な限り互いに組合せることができ
る。

【０１６１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、設
置スペースを小さくかつ低コストで、被処理物体中の有
機化合物または無機化合物を効率良く分解して、処理物
体とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の処理装置の第１実施の形態を示す構成
図。

【図２】本発明の処理装置の第２実施の形態を示す構成
図。

【図３】本発明の処理装置の第３実施の形態を示す構成
図。

【図４】本発明の処理装置の第４実施の形態を示す構成
図。

【図５】本発明の処理装置の第５実施の形態を示す構成
図。

【図６】本発明の処理装置の第６実施の形態を示す構成
図。

【図７】本発明の処理装置の第７実施の形態を示す構成
図。

【図８】本発明の処理装置の第８実施の形態を示す構成
図。

【図９】本発明の処理装置の第９実施の形態を示す構成
図。

【図１０】本発明の処理装置の第１０実施の形態を示す
構成図。

【図１１】本発明の処理装置の第１１実施の形態を示す
構成図。

【図１２】本発明の処理装置の第１２実施の形態を示す
構成図。

【図１３】本発明の処理装置の第１３実施の形態を示す
構成図。

【図１４】本発明の処理装置の第１４実施の形態を示す
構成図。

【図１５】本発明の処理装置の第１５実施の形態を示す
構成図。

【図１６】従来の処理装置を示す構成図。

【符号の説明】

１処理容器２ノズル３オゾン発生ランプ４ポンプ５ミストトラップ６ＵＶランプ７ノズル８傘９光触媒１０金網１１仕切り板１２活性炭１３ブロアー１４臭気成分検出器１５制御装置１６オゾン検出器１７電力制御器Ａ水溶液Ｂ臭気ガスＣ処理ガスＤ水Ｅ排水Ｊ被処理水Ｋ処理水

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０２Ｆ 1/72 １０１Ｂ０１Ｄ 53/34 ＺＡＢ 1/78 (72)発明者大橋幸夫神奈川県川崎市幸区小向東芝町１株式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者川地孝典神奈川県川崎市幸区小向東芝町１株式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者林幸司東京都府中市東芝町１番地株式会社東芝府中工場内Ｆターム(参考） 4C080 AA07 BB02 BB05 CC01 HH02 HH03 KK06 KK08 LL02 LL04 MM08 NN01 4D002 AB02 AC10 BA04 BA05 BA06 BA09 BA16 CA01 CA20 DA35 DA41 DA51 DA70 EA02 GA02 GA03 GB01 GB02 GB08 HA10 4D050 AA20 AB04 BA20 BB02 BC05 BC09 BD03 BD04 BD08 CA06 CA07 4G042 CE04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被処理物体が導入されるとともに処理物体
が排出される処理容器と、処理容器内に設けられ、オゾンを発生させるオゾン発生
光源と、処理容器内にオゾンを溶解するための液体を噴射させる
液体供給手段と、を備えたことを特徴とする処理装置。
【請求項２】処理容器内にオゾン発生光源と出力波長分
布が異なる追加光源を設けたことを特徴とする請求項１
記載の処理装置。
【請求項３】液体供給手段は複数設けられ、各液体供給
手段は互いに粒径が異なる液体を噴射させることを特徴
とする請求項１乃至２記載の処理装置。
【請求項４】オゾン発生光源の周囲に液体供給手段から
の液体が直接付着することを抑制する液体付着抑制手段
を設けたことを特徴とする請求項１乃至３記載の処理装
置。
【請求項５】オゾン発生光源の周囲に、光触媒を担持す
る光触媒担持手段を設けたことを特徴とする請求項１記
載の処理装置。
【請求項６】処理容器内に、被処理物体を吸着させる吸
着手段を設けたことを特徴とする請求項１乃至５記載の
処理装置。
【請求項７】処理容器は被処理物体が流入し流体供給手
段が設置された一方の容器部と、処理物体が流出しオゾ
ン発生光源が設置された他方の容器部とからなり、一方
の容器部と他方の容器部はミストトラップを介して連結
されていることを特徴とする請求項１記載の処理装置。