JP2000237530A

JP2000237530A - 繊維集合体を用いた気体処理用媒体及びそれを使用した気体処理装置

Info

Publication number: JP2000237530A
Application number: JP11040013A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Sekine; 弘之関根
Original assignee: SEKINE KK
Current assignee: SEKINE KK
Priority date: 1999-02-18
Filing date: 1999-02-18
Publication date: 2000-09-05

Abstract

(57)【要約】【課題】高反応効率で気体反応特に脱臭処理反応を達
成できる繊維集合体を使用した気体処理用媒体と気体処
理装置（脱臭処理装置）を得る。【解決手段】気体処理用媒体３０は、熱融着性性能を
有する有機繊維や無機繊維の集合体で構成し、繊維集合
体の大きさ、密度、繊維の種類・材質、太さを、被処理
気体の種類、性状、処理目的に合わせて選択することに
より、最適の表面積、ガス交換効率、通気抵抗、保水
性、水分蒸発性、耐久性等を実現し、被処理気体の種類
に合わせて種々の反応触媒、微生物を注入付着又は保持
させ、更に有機・無機栄養物等を付着等させることによ
り機能付加を行う。媒体３０を処理槽２に充填し、媒体
の種類と反応目的に合わせた最適の流量、温度等の動作
条件にコントロールして、被処理気体を処理槽２内を通
過させて、処理を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被処理気体を原料
とする反応等を行わせる気体処理用媒体及びそれを使用
した気体処理装置、特には、悪臭又は異臭等の臭気物質
を分解又は吸着により除去処理する気体処理用媒体（以
下、単に媒体という）及びそれを使用した脱臭処理装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、被処理気体を原料とする反応等の
処理を行わせる装置は、一般に、気体物質を効率よく反
応させるための反応触媒物質、吸着剤、反応副原料物質
等、又は微生物を、粒子状等の非連結媒体又はフィルタ
ー状等の連結媒体に付着又は保持させた反応層、又は、
気体物質を効率よく反応させるための物質そのものを粒
子状等又はフィルター状等に成型させた反応層を有し、
反応層に処理を施す気体を通すようになっている。特に
脱臭処理の場合、悪臭又は異臭等の臭気物質を分解又は
吸着により除去処理する従来装置は、一般に、臭気物質
を分解又は吸着により除去するための物質又は微生物を
粒子状等の非連結媒体又はフィルター状等の連結媒体に
付着又は保持させた脱臭層、又は、臭気物質を分解又は
吸着により除去するための物質そのものを粒子状又はフ
ィルター状等に成型した脱臭層を有し、該脱臭層に脱臭
処理を施す空気を通している。反応層又は脱臭層の媒体
には、木片、オガクズ、籾殻、コーヒー滓、茶殻、パル
プ粉末、炭、プラスチックビーズ等の有機物質、並びに
ゼオライト、セラミック、グラスウール、ガラスビー
ズ、砂、土壌等の無機物質を使用している。

【０００３】

【発明が解決しようとしている課題】気体を原料とする
反応等を促進させるための媒体、特には臭気物質の除去
を促進させるための媒体としての適性条件は次のような
ものとされている。（１）単位体積当りの表面積が大きいこと媒体の単位体
積当りの表面積が大きいと、気体物質を効率よく反応さ
せるための反応触媒物質、吸着剤、反応副原料物質等又
は微生物、特には、臭気物質を分解又は吸着により除去
するための物質又は微生物が付着しうる媒体表面積が大
きくなり、結果としてこれらの付着物質が媒体の単位体
積当りに保持される量が増加するので反応又は脱臭効率
が向上する。（２）媒体内部及び充填された状態の媒体間隙において
適正な空隙が確保されること媒体内部及び充填された状
態の媒体間隙において適正な空隙が確保されることによ
り、処理対象の気体分子と媒体表面に付着した上記付着
物質との接触頻度が高くなり、又、処理済み気体分子は
速やかに媒体表面より離れて未処理気体分子と入れ替わ
るガス交換効率が向上し、結果として反応又は脱臭効率
が向上する。又、適正な空隙が確保されることにより、
反応層又は脱臭層の通気抵抗が適正となり、通気のため
の動力消費量を適正に設計することが可能となる。（３）微生物反応特には微生物脱臭においては、適度な
保水と水分蒸発の双方がバランス良く行われること保水
量が多すぎると、媒体表面に付着した微生物への酸素供
給と微生物活動の結果発生する炭酸ガスを速やかに系外
に除去する効率が低下し、結果として微生物の活動が不
活発となり反応又は脱臭効率が低下する。又、一旦保水
量が多すぎる状態になると、微生物の活動が不活発とな
って代謝熱発生も低下して反応系の温度が低下するばか
りでなく、物理的にも媒体内部の水分の表面積が少なく
なり媒体内部からの水分蒸発が阻害されるようになっ
て、保水量は更に増加していく。同時に微生物への酸素
供給と炭酸ガス除去の効率も更に低下していくので、微
生物の活動は更に不活発となり終には反応系全体が嫌気
的状態に陥り、好気性微生物の活動は停止し、結果とし
て反応又は脱臭作用は停止する。これとは逆に、水分蒸
発が多すぎると保水量が低下して水分不足になり、結果
として微生物の活動が不活発となり反応又は脱臭効率が
低下する。適度な保水と水分蒸発の双方がバランス良く
行われると、反応系に適度な水分が保たれ、十分な酸素
供給と炭酸ガス除去が行われ、結果として微生物の活動
が活発となり反応又は脱臭効率が向上する。

【０００４】上記媒体の適正条件と従来の媒体を照らし
合わせてみると、木片、オガクズ、籾殻等の場合、単位
体積当りの表面積が小さいため、付着物質が媒体の単位
体積当りに保持される量が少なくなり、結果として反応
又は脱臭効率が低下する問題点があった。

【０００５】更に、パルプ粉末、炭、ゼオライト、セラ
ミック、土壌等の場合、単位体積当りの表面積という点
では問題なくても、材料の密度、強度、粒径、表面微孔
径等を目的に合わせて適正なものを得るのが困難で、充
填層にした場合に通気動力消費量が高くなる、充填層下
部においては自重で押しつぶされたようになりガス交換
効率が低下する等の欠点が生じる問題点があった。

【０００６】又更に、付着物質が微生物の場合、従来の
媒体では単位体積当りの表面積が小さいという欠点や材
料の密度、強度、粒径、表面微孔径等が不適正であると
いう欠点により、保水性と水分蒸発性の双方をバランス
良く保つことが困難となり、微生物代謝反応が効率良く
行われないという問題点があった。

【０００７】そこで本発明は、従来の媒体では避けがた
い上記種々の問題点を解決しようとするものであって、
気体反応特には脱臭処理反応の種類に対応して最大の反
応効率を達成できる媒体及び該媒体を使用した気体処理
装置特には脱臭処理装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成する本発
明の媒体は、基本的には無機繊維や有機繊維の集合体で
構成されている。そして、その外形形状は球体、多角形
体、柱状体、角錐体、円錐体又はこれらの形状を変形し
た異形体等とし、大きさは直径５mm〜３０mmで密度は５
mg/cm³〜９０mg/cm³であり、繊維集合体が処理槽に充填
された状態において、繊維集合体間及び繊維集合体内部
の繊維間がガス交換効率や水分蒸発性を適正に保つため
の間隙作りの役目をなしている。又、この繊維集合体を
構成する繊維の太さは０.０１〜１００デニールの範囲
で、処理する気体の種類、性状により適宜選択すること
により、媒体の適正条件である単位体積当りの表面積を
大きくしたり、保水性と水分蒸発性を適正なバランスに
保てるように自在に設計・製造することができる。

【０００９】即ち、本発明によれば、付着物質が適量、
適正な状態で付着し保持され易く、且つ付着物質が微生
物の場合には微生物が増殖し易い媒体を自在に作ること
ができるから、気体処理反応特には脱臭処理反応の速度
を高めることができ、処理に要する時間を大幅に短縮又
は処理装置を大幅に小型化することができる。加えて、
この繊維集合体の繊維の種類を変えることによって、媒
体としての性能向上要素を付加させることができる。例
えば、微生物の付着と増殖効率を上げるには、微生物と
の親和性に優れた炭素繊維を用いる。又、賦活処理した
炭素繊維を使用すると臭気等の吸収も併せて行える。

【００１０】微生物によって分解されない耐久性のある
媒体にしたいときには、無機繊維を用いる。木片、オガ
クズ、籾殻等のように徐々に微生物分解されるものでは
ないので一定期間で交換する必要がなく、気体処理特に
は脱臭処理のトータルコスト低減になる。逆に、媒体の
将来的廃棄を考慮しなければならない場合には、熱融着
性性能を有する生分解性繊維を用いれば、環境問題を引
き起こさない廃棄又は堆肥化処理を行って土壌に還元で
きる。

【００１１】更に、前記繊維集合体に気体処理反応特に
は脱臭処理反応の種類に応じて種々の微生物、有機・無
機物質等を付着・混入させると、媒体としての性能向上
要素を付加できる。反応生成物として酸性・アルカリ性
物質が生じる場合には、それらの中和剤又は緩衝剤を注
入することにより、ｐＨ変動による反応効率低下を防止
する。特定の物質例えばメルカプタン、アンモニア、酪
酸等の濃度の高い臭気を分解するときには、それらを分
解する能力の高い微生物を注入する。又更に、硫酸亜
鉛、酸化マグネシウム等の無機物質を繊維製造工程にお
いてポリエステル等のポリマー原料と混練して混入させ
ることにより臭気等の吸着能を増進することができる。
又同様に二種以上の異なる種類のポリマー原料を混練し
たものを繊維材料とすることにより、繊維集合体の強
度、耐酸・耐熱性等を目的に合わせて改善することもで
きる。このように繊維集合体で構成される媒体は、どの
ような気体、どのような使用目的に対しても自在に対応
でき、効率を向上させることができる。

【００１２】また、上記課題を達成する本発明の気体処
理装置は、吸気口と排気口を有し内部に気体処理用媒体
を充填する処理槽、該処理槽に被処理気体を送り処理済
み気体を排出させるための通気手段、前記処理槽への通
気速度や流量を制御する制御装置を備え、前記処理槽に
は無機繊維や有機繊維から構成された繊維集合体を気体
処理用媒体として充填するようになっている。そして、
前記媒体として、悪臭又は異臭等の臭気物質を効果的に
分解又は吸着により除去処理することができる脱臭処理
媒体を採用することにより、脱臭処理装置として好適に
適用できる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態に係わる
気体処理装置特には脱臭処理装置を図１、２に基づいて
説明する。この実施形態の気体処理装置は、本体ケーシ
ング１、繊維集合体を用いた媒体３０を充填した処理槽
２、処理槽に処理気体を送り処理済み気体を排出させる
為のファン等の通気手段３が設けられている。処理槽２
の上部には処理済み気体を外に排出する排気口４及び媒
体３０に水分等の媒体性能向上要素を付加補給するため
の注入口５、側面下部には処理気体を処理槽に取り込む
吸気口６、底部には余剰水分や処理反応の結果生成した
液体物質を外部に排出するためのドレン口７が設けられ
ている。本体ケーシング１に形成されている外部からの
被処理気体取入口８は、通気管９により通気手段３を経
由して処理槽２の吸気口６に連結される。処理槽２は、
媒体の充填又は除去あるいは処理槽のメンテナンスなど
のために、上部に着脱自在な蓋を有しているが、本実施
形態では該蓋とは別に、処理槽２の側面の処理槽入口近
傍に媒体取出口１３を、出口近傍に媒体挿入口１４がそ
れぞれ開閉自在に設けられている。

【００１４】そして、運転制御手段として、通気手段３
の通気速度を手動調整するための制御装置１０、及び排
気口４に着脱可能な気体流量測定手段１１を備え、気体
流量測定手段１１を見ながら制御装置１０を操作するこ
とにより、処理槽２への通気流量を所定の値に調整する
ようになっている。

【００１５】本発明に係わる気体処理装置の実施形態と
しては、この他に、処理槽の温度、水分、ｐＨ等が測定
・制御できるようになっているもの、処理槽が横型で横
方向に通気するものや横広の堆積層型で縦方向に通気す
るもの、異種類の充填層が多層になっているもの、複数
の処理槽を直列又は並列に連結した形態のもの等様々な
ものが考えられる。

【００１６】本発明に係わる気体処理装置は、以上のよ
うに構成され、次のようにして気体が処理される。処理
槽２内には、気体処理反応特には脱臭処理反応の種類に
応じて選択された繊維集合体で構成される媒体３０がバ
ラ又は前記パッケージ状態で所定量充填されていて、そ
こに被処理気体が吸気口６から送り込まれ、被処理気体
中に含まれる処理目的とする気体分子が媒体表面に接触
しながら、被処理気体は媒体３０の間隙を通過し、排気
口４より排出される。このような条件下において、繊維
集合体そのもの又は繊維表面に付着・混入されている触
媒や微生物等の働きにより、目的の気体処理反応特には
脱臭処理反応が行われ、反応生成物が気体であれば排気
口４より排出され、液体であればドレン口７より排出さ
れ、気体及び液体であれば各々排気口４及びドレン口７
より排出される。長時間使用し続けることによって、給
気口に近い下部の媒体が先に劣化したり、微生物処理の
場合は先に増殖が盛んになったりするので、処理槽内に
充填された媒体の劣化等に不均一状態が生じる。本実施
形態では、それに対処するために、処理槽の側面に媒体
取出口１３と媒体挿入口１４を設けてあり、例えば媒体
を通気性容器に小分けして充填してカートリッジに形成
し、該カートリッジを処理槽内に重ねて充填し、使用時
間に応じて下部のカートリッジと上部のカートリッジを
入れ替えることによって、順次処理槽内の媒体が循環す
ることになり、媒体の均一化を図ることができるように
してある。

【００１７】次に、図１、２の実施形態に示すような気
体処理装置に使用する本発明の媒体の基本実施形態を図
２〜５に基づいて詳細に説明する。本発明の媒体は基本
的には繊維集合体からなり、特願平９−２７３２１２号
に開示された繊維成型物の製法を用い、気体処理反応特
には脱臭処理反応の媒体として使用できるよう構築した
ものである。媒体３０は、図２に示すように単一原料又
は二種以上の複合原料をもって製造された単一種の繊維
３４、又は図３に示すように他の一種又は二種以上の繊
維３７との複合繊維で構成され、繊維の交点３６で熱融
着されて成型されているもので、媒体としての適正は、
繊維間の間隙３３と繊維自体の表面積３５を種々変え
て、目的とする気体処理反応特には脱臭処理反応の種類
に応じた設定にすることにある。

【００１８】被処理気体中の処理目的とする気体分子の
濃度、種類に応じて反応速度が最大となるよう、又微生
物反応特には微生物脱臭においては保水性、蒸発性が最
適となるよう、更に反応層又は脱臭層の通気抵抗が適正
となるように、間隙３３と繊維の表面積３５を設定する
ことは、繊維の太さ、密度、繊維集合体の大きさを変え
ることによって簡単に調節することができる。具体的に
は、媒体である繊維集合体１個の大きさを５mm〜３０m
m、繊維の太さを０.０１〜１００デニール、密度を５mg
/cm³〜９０mg/cm³の範囲で選択設定する。

【００１９】このとき、単位体積当たりの表面積を大き
くして反応触媒、微生物等の付着領域を大きくしようと
し、繊維密度を高くし過ぎたり、繊維集合体の大きさを
小さくし過ぎたりすると、繊維間の間隙３３が小さくな
り過ぎて、繊維表面に付着した反応触媒、微生物等付着
物質と処理対象の気体分子との接触が困難となり、被処
理気体と処理済み気体とのガス交換効率も低下するばか
りでなく、反応層又は脱臭層の通気抵抗が大きくなり過
ぎ、結果として反応又は脱臭効率が低下するので、繊維
密度や繊維集合体の大きさを設定する場合、繊維間の間
隙とのバランスを考慮する必要がある。

【００２０】図４は媒体３０の種々の形態を示し、
（１）と（４）は、球体に成型された媒体３０、（２）
と（５）は、１４面体に成型された媒体３０、（３）と
（６）は、ひょうたん形に成型された媒体３０をそれぞ
れ示している。繊維の種類は、有機繊維、無機繊維いず
れでも使用でき、図中Ａ列は一種又は複数種の繊維を繊
維の交点で熱融着して成型した場合を示している。また
Ｂ列はドーナツ状のように内側層３１とそれを囲む外側
層３２を別々の繊維で形成した場合を示している。これ
らの構成において、必要に応じて、繊維の交点で熱融着
した繊維の内側、Ｂ列の場合はドーナツ状の内側に炭や
ゼオライト粉末、有機・無機栄養剤、消石灰等のｐＨ調
整剤を一種又は複数種混合したものを入れて形成する。

【００２１】例えば、賦活処理した炭素繊維は、微生物
との親和性が非常に良好で、臭気等の吸着性にも優れ、
且つ耐久性があり、微生物等の付着媒体としては最適で
ある。しかしながら、高強度、高弾性であるため成型性
に劣る欠点がある。その欠点を補うために、例えば図４
のＡ列に示すように、炭素繊維と熱融着性ポリマーを熱
融着させて成型するか、又はＢ列に示すようにドーナツ
状の外側を熱融着性繊維とし、内側を賦活処理した炭素
繊維で形成することによって、微生物との親和性、耐久
性に優れ、且つ容易に安価に製造でき、極めて優れた媒
体を得ることができる。

【００２２】又、気体処理特には脱臭処理のトータルコ
スト低減の観点から、木片や籾殻のように微生物によっ
て徐々に分解されて一定期間ごとに交換する必要がない
よう微生物に分解されない有機又は無機の繊維を図４の
Ａ，Ｂ列のように配し媒体３０を形成することができ
る。長期間交換する必要のない媒体を得ることができる
ので、処理コスドが低減する。但し次のような場合に
は、洗浄等の処理を行い再投入する作業が必要になる。
反応生成物に液体又は水、脂肪族炭化水素等の液体溶媒
に溶けやすい物質が含まれている場合、長期間処理する
うちには媒体内部に蓄積し、ｐＨ、塩濃度等の反応条件
が適正に保たれなくなり、又微生物の場合は増殖した微
生物が媒体内部および媒体間隙を塞いで目詰まりを起こ
し、通気抵抗を著しく高くして運転継続を困難にするこ
とがある。このような場合には、媒体３０を一旦取り出
し、媒体の再活性化のために洗浄、酸分解、熱処理等を
行うことにより繰り返し使用できるので、新しい媒体を
補給する必要がなく、経済的である。

【００２３】又、媒体３０に蓄積した反応生成物や微生
物を媒体ごと堆肥化処理を行って土壌に還元したい場合
には、熱融着性能を有する成分解性繊維を採用し、図４
のＡ，Ｂ列のように配して媒体３０を形成すれば、土壌
に還元できる媒体を得ることができる。この性分解性繊
維は微生物によって徐々に分解されて行くので、装置の
メンテナンスサイクルに合わせて分解時間のある程度長
めのものを使用することが必要になる。

【００２４】上記媒体３０は必ずしも繊維のみで構成す
るものに限らず、繊維に反応触媒物質、吸着剤、又は反
応副原料物質等、具体的には例えば有機・無機栄養物、
消臭剤、芳香剤等を付着又は保持させたものや、木片、
オガクズ、籾殻、コーヒー滓、茶殻、バルプ粉末、炭等
から選ばれる一種又は複数種を保持させたものも含まれ
る。繊維に付着できるものは図４のＢ列のように配し、
媒体３０を形成する。

【００２５】また、例えば、微生物反応特には微生物脱
臭を目的とする場合、被処理気体中に微生物が増殖する
ために必要な成分が不足していることがある。このよう
な気体だけを処理する場合には、微生物増殖が不十分と
なるので反応効率が著しく低下するか又は長続きしな
い。反応を活発化させるためには、不足している有機・
無機栄養物、微生物活性化剤等を図４のＡのような構成
の繊維集合体に付着させるか、又は図４のＢのような構
成の繊維集合体にして、ドーナツ状の内側に保持させる
ことができる。このような媒体を使用すると、被処理気
体が成分的に偏っていても処理可能になる。

【００２６】さらに、例えば微生物脱臭の場合、特定の
物質例えばメルカプタン、アンモニア、酪酸等の濃度の
高い臭気を分解するときには、通常の微生物では効率が
低いので、それらを分解する能力の高い微生物として分
離選択された微生物を一種又は複数種使用する。これら
の分離選択された微生物を図４のＡ，Ｂのような構成の
有機繊維や無機繊維の繊維集合体に付着させた媒体３０
を形成する。この場合、分離選択された微生物の生理学
的性質に合わせて、有機・無機栄養物、微生物活性化
剤、酸・アルカリ中和剤、ｐＨ緩衝剤等、を媒体３０に
付着、保持又は装置運転中に追加添加するのは、微生物
の増殖と臭気物質分解反応を促進し、且つ反応生成物に
よる微生物の生育及び分解反応の環境が劣化するのを防
止するためである。

【００２７】次に図５は、前記繊維集合体からなる媒体
３０の種々の外形形状を示し、これらの外形形状は、媒
体である繊維集合体を気体処理装置の処理槽に充填収容
したとき、水分蒸発性等がより高まることを考慮して設
計されている。同図において最左端が基本形態を表し、
（Ａ）列は球体とその異形体を表し、（Ｂ）列及び
（Ｃ）列までが球体の異形体を表している。球体の異形
体の代表としては、ゴルフボール形、金平糖形、ひょう
たん形等がある。又、（Ｄ）列及び（Ｅ）列は、棒状の
異形体を表している。図中、紐掛けのように記載されて
いる部分は、溝形に凹んでいる状態を表している。

【００２８】以上は、媒体３０を繊維集合体のみ又はそ
の内部に木片等を含ませて構成したものだけを使用する
場合について説明したが、上記のように構成された媒体
を、木片、オガクズ、籾殻、コーヒー滓、茶殻、パルプ
粉末、炭、プラスチックビーズ等の有機物質、並びにゼ
オライト、セラミック、グラスウール、ガラスビーズ、
砂、土壌等の無機物質から選ばれる一種又は複数種とを
混ぜ合わせて使用してもよい。

【００２９】以上、本発明の実施形態を説明したが、本
発明は上記実施形態に限るものでなく、その技術的思想
の範囲内で種々の設計変更が可能である。例えば、上記
実施形態では、繊維集合体は一種又は複数種の繊維を繊
維の交点で熱融着して成型した場合を示したが、必ずし
も熱融着する場合に限らず、例えば一種又は複数種の繊
維を絡み合わせて形成する等してもよい。また、上記実
施形態では、媒体に反応触媒物質、吸着剤等を付着又は
保持させてしようする場合を示したが、例えば活性炭素
繊維により繊維集合体を形成することにより、媒体自体
で脱臭効果があるので、必ずしもこれらの物質を付着又
は保持させる場合に限るものではない。

【００３０】

【実施例】本発明に係る繊維集合体の有効性を確認する
ために、次のような実験をおこなった。実験例１本実験例においては、微生物によりプロピレンをプロピ
レンオキサイドに酸化変換させる反応を、模式図６に示
すような簡単な実験装置を使用して行った。微生物は、
プロピレンを酸化しプロピレンオキサイドを生産する菌
として土壌から分離されたRhodococcus sp. F１株を用
いた。反応媒体を構成する繊維集合体としては、４デニ
ールの炭素繊維と５デニールのポリエステル繊維とを１
対１の割合で混合し、直径１０mm、密度４０mg/cm³の球
形となるように熱融着法で成型したものを使用した。

【００３１】微生物菌体を含む反応液は次のようにして
調製した。Nutrient Agar 培地に生育したRhodococcus
sp. F１株のコロニー３ループ分を、１０％グルコース
を含む液体培地１００mlに無菌的に接種し、３０℃で２
００rpmの回転振とう培養を２４時間行った。この培養
物を４℃、１０,０００rpmで遠心分離し上清を除いた
後、１００mlの１/１５Ｍ燐酸緩衝液に再懸濁し同様に
遠心分離して上清を除く菌体洗浄操作を２回繰り返し、
最後に、３０g/lグルコースを含む水溶液１００mlに菌
体を懸濁して微生物菌体を含む反応液を得た。

【００３２】上記繊維集合体を用いる反応媒体は次のよ
うにして調製した。該微生物菌体を含む反応液１００ml
を５００ml三角フラスコに入れ、該繊維集合体をかさ容
積にして１００ml加え、シリコン栓をして３０℃で２０
０rpmの回転振とうを約１時間行った後、３mmメッシュ
で該反応液を除いて反応媒体を得、図６に示す反応管４
０に充填した。該繊維集合体に吸収された該微生物菌体
を含む反応液の量は２４mlであった。該繊維集合体に吸
収されなかった反応液から７０mlは比較例１の実験に供
した。

【００３３】プロピレンをプロピレンオキサイドに酸化
変換させる反応は次のように行った。図６の実験装置は
３０℃の恒温室に設置し、原料気体はプロピレンガス５
％の空気との混合ガスをボンベ４１から供給するように
した。混合ガス流量は流量計４２を見ながらニードルバ
ルブ４３を調整し、１２０ml/minとした。反応媒体４５
の過乾燥を防ぐため及び静電気火花発生による爆発防止
のため、通気管途中には加湿用の水柱管４６を設けた。
又、排ガスは屋外に排出するように配管し、恒温室には
ロスナイ換気扇とガス漏れ警報機を取り付けて安全を期
した。以上の設定条件下に、該混合ガスを、反応媒体４
５を充填した反応管４０に通気し、ガス排出管４７に設
けたサンプリング口４８から排出ガス１mlを適宜サンプ
リングしてガスクロマトグラフィー分析により排出ガス
中のプロピレンオキサイド濃度を測定し、Rhodococcus
sp. F１株によるプロピレンオキサイド生産速度を算出
した。該生産速度の経時変化を図７（ａ）のグラフに示
す。

【００３４】比較例１本比較例においては、実験例１における微生物菌体を含
む反応媒体の代わりに繊維集合体に吸収されなかった微
生物菌体を含む反応液７０mlを反応管に注入したこと、
スペーサーであるグラスウールは用いなかったこと、及
び混合ガス流量を３５０ml/min（５vvm）に設定したこ
との他は、実験１と同様に実験を行った。プロピレンオ
キサイド生産速度の経時変化を実験結果図７（ｂ）のグ
ラフに示す。その結果、図７（ａ）（ｂ）を比較して明
らかなとおり、比較例では最大生産速度に達して以降は
急激に生産速度が低下するのに対し、本発明の反応媒体
を用いる実験１では生産速度低下が緩慢であった。即ち
本発明に繊維集合体からなる媒体を使用することによっ
て、反応触媒である微生物の寿命が延長されたことを示
している。

【００３５】実験例２本実験例においては、微生物の働きにより生ゴミ処理機
から発生する悪臭物質を分解する脱臭処理を、図８に示
す模式図のような実験装置を使用して行った。微生物源
としては、畑土壌２０gを２００mlの水道水に懸濁し、
よく攪拌したのちろ紙（TOYO No.２）でろ過した炉液を
用いた。反応媒体を構成する繊維集合体としては、５デ
ニールの綿と５デニールのポリエステル繊維とを１対１
の割合で混合し、直径１０mm、密度８０mg/cm³の球形と
なるように熱融着法で成型したものを使用した。該繊維
集合体を用いる脱臭処理媒体は次のようにして調製し
た。

【００３６】上記土壌ろ液１００mlを５００ml三角フラ
スコに入れ、上記繊維集合体をかさ容積にして１００ml
加え、シリコ栓をして３０℃で２００rpmの回転振とう
を約１時間行った後、３mmメッシュで土壌ろ液を除いて
脱臭処理媒体を得、模式図２の反応管に充填した。繊維
集合体に吸収された土壌ろ液の量は１５mlであった。該
脱臭処理媒体を用いて生ゴミ処理機から発生する悪臭物
質を分解する脱臭処理反応は次のように行った。生ゴミ
処理機の排気管途中に分岐管を設けぺリスタポンプ５０
で排気ガスを実験装置に導いた。ガス流量は流量計４２
を見ながらニードルバルブ４３を調整し、２００ml/min
とした。以上の設定条件下に、該排気ガスを、脱臭処理
媒体５５を充填した反応管４０に通気し、ガス入口及び
ガス排出口に設けたサンプリング口から各々１リットル
程度をガスサンプリング袋にサンプリングして、三点比
較式臭袋法により臭気の嗅覚測定を行った。測定結果を
表１に示す。

【００３７】

【表１】

【００３８】実験３本実験においては、実験２における脱臭処理媒体として
４デニールの活性炭素繊維と５デニールのポリエステル
繊維とを１対１の割合で混合し、直径１０mm、密度３０
mg/cm³の球形となるように熱融着法で成型したものを使
用する他は、実験２と同様に行った。実験結果を表２に
示す。

【００３９】

【表２】

【００４０】

【発明の効果】以上のように、本発明の気体処理用媒体
は、気体処理用媒体として求められる最適の表面積、ガ
ス交換効率、通気抵抗、保水性、水分蒸発性、耐久性等
を自在に設計製造することができ、更に被処理気体の種
類に合わせた種々の反応触媒、微生物を適宜注入付着又
は保持させることができる。又、この媒体に、有機・無
機栄養物、微生物活性化剤、消臭材、芳香剤、ｐＨ調整
剤等を付着又は保持させることで、媒体への機能付加を
簡単に図ることができる。例えば、繊維の種類を適宜選
択するだけで、微生物との親和性が高い媒体とし反応効
率を高めたり、生分解性繊維を使用することにより媒体
をリサイクル可能なものにしたり、活性炭素繊維を使用
することにより消臭効果を更に高める等、限りない応用
範囲が期待できる。

【００４１】そして、被処理気体の種類、性状に対応し
て最も適正な媒体を得ることができるので、該媒体を使
用して気体処理反応特には脱臭処理反応を行う本発明の
気体処理装置によれば、従来処理が困難又は処理効率が
著しく低く長時間を要していた気体でも、短時間に効率
よく処理することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る概念を説明するため、
気体処理用媒体を使用した気体処理装置の断面図、及び
気体処理装置の処理槽に充填された気体処理用媒体の拡
大図を示す説明図である。

【図２】本発明の実施形態に係る気体処理用の媒体であ
り、（ａ）は正面図、（ｂ）その表面拡大図である。

【図３】本発明の他の実施形態に係る気体処理用の媒体
であり、（ａ）は正面図、（ｂ）その表面拡大図であ
る。

【図４】本発明の実施形態に係る気体処理用の種々の形
の媒体の断面模式図１であり、（Ａ）列は一種又は複数
種の繊維を絡み合わせて成型したもの、（Ｂ）列は内側
層と外側層を別々の繊維で形成したものである。

【図５】本発明の実施形態に係る気体処理用の種々の形
の媒体の斜視模式図である。

【図６】実験１で使用した実験装置の模式図である。

【図７】（ａ）は実験例１におけるプロピレンオキサイ
ド生産速度の経時変化を示すグラフであり、（ｂ）は比
較例１におけるプロピレンオキサイド生産速度の経時変
化を示すグラフである。

【図８】実験例２で使用した実験装置の模式図である。

【符号の説明】

１本体ケーシング２処理槽３通気手段４排気口５注入口６吸気口７ドレン口８気体取入口９通気管１０制御装置１１気体流量測定手段２１、３０媒体３１内層３２外層３３間隙３４、３７繊維３５表面積３６交点

───────────────────────────────────────────────────── 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）Ａ６１Ｌ 9/01 Ａ６１Ｌ 9/01 ＱＵＥ 9/16 Ｄ 9/16 Ｂ０１Ｄ 53/02 ＺＢ０１Ｄ 53/02 53/34 ＺＡＢ 53/34 ＺＡＢＦターム(参考） 4C080 AA07 BB02 CC01 HH05 JJ05 KK08 LL01 MM01 MM04 MM11 MM22 MM31 MM33 NN11 QQ03 4D002 AB02 AC10 BA04 BA17 CA07 DA41 DA44 DA45 DA58 DA59 DA70 EA01 GA01 GA03 GB01 GB02 GB12 GB20 HA03 4D012 BA01 BA02 BA03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被処理気体を処理するための気体処理用
媒体であって、無機繊維や有機繊維で形成された繊維集
合体からなることを特徴とする気体処理用媒体。
【請求項２】前記気体処理用媒体は、被処理気体を原
料とする反応等によって処理するための、反応触媒物
質、吸着剤、又は反応副原料物質等を付着又は保持させ
るための媒体である請求項１記載の気体処理用媒体。
【請求項３】前記気体処理用媒体が、被処理気体の悪
臭又は異臭等の臭気物質を分解又は吸着により除去処理
する脱臭処理用の媒体である請求項１又は２記載の気体
処理用媒体。
【請求項４】前記繊維集合体が、一種又は二種以上の
繊維の集合体からなる請求項１、２又は３記載の気体処
理用媒体。
【請求項５】前記繊維集合体の大きさが、直径５mm〜
３０mmである請求項１乃至４何れか記載の気体処理用媒
体。
【請求項６】前記繊維集合体の密度が、５mg/cm³〜９
０mg/cm³である請求項１乃至５何れか記載の気体処理用
媒体。
【請求項７】前記繊維集合体の繊維の太さが、０.０
１デニール〜１００デニールである請求項１乃至６何れ
か記載の気体処理用媒体。
【請求項８】前記繊維集合体の外形形状が、球体、多
角形体、柱状体、角錐体、又は、これらの形状を変形し
た異形体である請求項１乃至７何れか記載の気体処理用
媒体。
【請求項９】前記繊維集合体に、微生物を付着又は保
持させた請求項１乃至８何れか記載の気体処理用媒体。
【請求項１０】前記繊維集合体に、有機・無機栄養
物、微生物活性化剤、消臭材、芳香剤、ｐＨ調整剤等か
ら選ばれる一種又は複数種を付着又は保持させた請求項
１乃至９何れか記載の気体処理用媒体。
【請求項１１】前記繊維集合体に、木片、オガクズ、
籾殻、コーヒー滓、茶殻、パルプ粉末、炭、プラスチッ
クビーズ等の有機物質、並びにゼオライト、セラミッ
ク、グラスウール、ガラスビーズ、砂、土壌等の無機物
質から選ばれる一種又は複数種を付着又は保持させた請
求項１乃至１０何れか記載の気体処理用媒体。
【請求項１２】請求項１乃至１１何れか記載の気体処
理用媒体と、木片、オガクズ、籾殻、コーヒー滓、茶
殻、パルプ粉末、炭、プラスチックビーズ等の有機物
質、並びにゼオライト、セラミック、グラスウール、ガ
ラスビーズ、砂、土壌等の無機物質から選ばれる一種又
は複数種とを混ぜ合わせてなる気体処理用媒体。
【請求項１３】吸気口と排気口を有し内部に気体処理
用媒体を充填する処理槽、該処理槽に被処理気体を送り
処理済み気体を排出させるための通気手段、前記処理槽
への通気速度や流量を制御する制御装置を備え、前記処
理槽には無機繊維や有機繊維から構成された繊維集合体
を気体処理用媒体として充填するようにしてなることを
特徴とする気体処理装置。
【請求項１４】前記気体処理装置が、無機繊維や有機
繊維から構成された繊維集合体を脱臭処理用媒体として
悪臭又は異臭等の臭気物質を分解又は吸着により除去処
理する脱臭処理装置である請求項１３記載の気体処理装
置。
【請求項１５】前記処理槽には、吸気口近傍に媒体取
出口を、排気口近傍に媒体挿入口がそれぞれ開閉可能に
形成され、吸気口近傍の媒体と排気口近傍の媒体を入替
え可能にした請求項１３又は１４記載の気体処理装置。