JP2002035092A

JP2002035092A - 複合脱臭方法およびそのシステム

Info

Publication number: JP2002035092A
Application number: JP2000224550A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Ishii; 英明石井
Original assignee: Asahi Environmental System Ltd
Current assignee: Asahi Environmental System Ltd
Priority date: 2000-07-25
Filing date: 2000-07-25
Publication date: 2002-02-05

Abstract

(57)【要約】【課題】水分子脱臭の後にオゾン脱臭を行い、その後
イオン脱臭を行うことにより、臭気成分を含んだ大量の
処理気体を効率良く脱臭する。【解決手段】複合脱臭システム１００は、醗酵システ
ム１０４から臭気成分を含んだ処理気体が供給される気
体導入口１１１によって、醗酵システム１０４と連結さ
れた、水分子脱臭を行う第１チャンバ１０１と、第１チ
ャンバ１０１と流路管１１２によって連結された、オゾ
ン脱臭を行う第２チャンバ１０２と、第１チャンバ１０
１と流路管１１２の接合部に配したオゾン生成器１２１
と、第２チャンバ１０２と連結管１１３によって連結さ
れた、イオン脱臭を行う第３チャンバ１０３と、第２チ
ャンバ１０２と連結管１１３の接合部に内蔵されたオゾ
ンフィルタ１２２と、処理気体を排出する気体排出口１
１４を第３チャンバ１０３に備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水分子脱臭、オゾ
ン脱臭およびイオン脱臭を組み合わせた複合脱臭方法お
よびそのシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、臭気成分を含んだ気体の脱臭を行
うための方法として、水分子脱臭方法、オゾン脱臭方
法、イオン脱臭方法等が知られている。いずれも気体に
含まれる臭気成分を効率良く回収して、脱臭を行うもの
である。水分子脱臭方法とは、気体中の水分を除去し
て、この水分中に溶け込んだ臭気成分を除去するもので
あり、オゾン脱臭方法とは、プラズマオゾンを発生させ
て、臭気成分を酸化分解して脱臭するものである。オゾ
ン脱臭方法を用いて、居室等の臭気成分を除去する空気
清浄機に関しては、例えば、特開平６−２６２０９８号
公報に開示されている。この公報によれば、居室等の空
気を清浄機内に取り込んで、オゾン脱臭触媒により脱
臭、殺菌を行い、酸性ガス吸着剤で余剰オゾンの除去を
行うことが記載されている。

【０００３】また、イオン脱臭方法とは、気体をマイナ
スイオン化し、気体中の臭気成分を光触媒に吸着させ
て、臭気成分を酸化分解するものである。イオン脱臭方
法を用いて、居室等の臭気成分を除去する空気清浄機に
関しては、例えば、特開平３−１０９９５３号公報に開
示されている。この公報によれば、集塵フィルタ及び触
媒層を通過する処理気体に対して、コロナ放電を用いて
マイナスイオン化する方法が記載されている。これらの
方法は、居室等の閉空間において、一定量の処理気体を
脱臭するものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】一方、有機性残さを処
理して堆肥を製造する醗酵システムにおいては、好気性
醗酵に伴う臭気成分を含んだ大量の気体が発生する。臭
気成分を含んだ大量の気体の脱臭を行う場合、水分子脱
臭方法のみでは、水溶性の臭気成分のみしか脱臭するこ
とができないという問題があった。

【０００５】また、オゾン脱臭方法は、地球環境保護の
ため、発生するオゾンの処理を行う必要から、大量の気
体を処理するための装置は、コスト高を招くという問題
があった。

【０００６】さらに、イオン脱臭方法のみでは、光触媒
に自然に付着する臭気成分を酸化分解するだけであり、
大量の気体を脱臭するためには、表面積の広大な光触媒
が必要となり装置が大型化するという問題があった。

【０００７】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たもので、その目的とするところは、水分子脱臭の後に
オゾン脱臭を行い、その後イオン脱臭を行うことによ
り、臭気成分を含んだ大量の処理気体を効率良く脱臭す
るための複合脱臭方法およびそのシステムを提供するこ
とにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、このような課
題を達成するために、請求項１に記載の発明は、処理気
体の中の水分を結露によって排出し、前記処理気体の中
の水分に溶け込んだ臭気成分を除去する水分子脱臭ステ
ップと、該水分子脱臭ステップで処理された前記処理気
体とプラズマオゾンを混合し、前記処理気体に含まれる
臭気成分を酸化分解するオゾン脱臭ステップと、該オゾ
ン脱臭ステップで処理された前記処理気体をマイナスイ
オン化し、前記処理気体に含まれる臭気成分を光触媒に
吸着させて酸化分解するイオン脱臭ステップとを備える
ことを特徴とする。

【０００９】請求項２に記載の発明は、前記水分子脱臭
ステップは、臭気成分を除去した前記処理気体の温度を
低下させる放熱処理ステップを備えることを特徴とす
る。

【００１０】請求項３に記載の発明は、前記オゾン脱臭
ステップは、臭気成分を酸化分解した前記処理気体に含
まれるプラズマオゾンを除去するオゾン除去ステップを
備えることを特徴とする。

【００１１】請求項４に記載の発明は、前記処理気体
は、有機性残さの好気性醗酵時の気体であることを特徴
とする。

【００１２】請求項５に記載の発明は、処理気体が供給
される気体導入口を有する第１のチャンバと、該第１の
チャンバと連通する第２のチャンバと、該第２のチャン
バと連通する第３のチャンバとを備え、前記第１のチャ
ンバは、前記処理気体の中の水分を結露させる結露手段
と、該結露手段で結露した水滴を前記処理気体の中の水
分に溶け込んだ臭気成分とともに排出する排出手段とを
備え、前記第２のチャンバは、プラズマオゾンを発生さ
せるオゾン発生手段と、該オゾン発生手段により発生し
たプラズマオゾンでによって前記処理気体に含まれる臭
気成分を酸化分解するオゾン処理手段とを備え、前記第
３のチャンバは、前記処理気体をマイナスイオン化する
イオン化手段と、前記処理気体に含まれる臭気成分を光
触媒パネルに吸着させて酸化分解する分解手段と、前記
処理気体を排出する気体排出口とを備えたことを特徴と
する。

【００１３】請求項６に記載の発明は、前記第１のチャ
ンバは、前記結露手段を通過した前記処理気体の温度を
低下させる放熱処理手段を備えたことを特徴とする。

【００１４】請求項７に記載の発明は、前記放熱処理手
段で処理された前記処理気体の温度が、前記第１のチャ
ンバの外気温度よりも低いことを特徴とする。

【００１５】請求項８に記載の発明は、前記結露手段で
処理された前記処理気体の相対湿度が、前記第１のチャ
ンバの外気湿度よりも低いことを特徴とする。

【００１６】請求項９に記載の発明は、前記第１のチャ
ンバと前記第２のチャンバとを流路管によって連結し、
前記オゾン発生手段を前記第１のチャンバと前記流路管
の接合部に配設したことを特徴とする。

【００１７】請求項１０に記載の発明は、前記第２のチ
ャンバは、前記処理気体に含まれるオゾンを除去するオ
ゾン除去手段を備えたことを特徴とする。

【００１８】請求項１１に記載の発明は、前記イオン化
手段は、電子を直接空間に放射し、前記処理気体をマイ
ナスイオン化することを特徴とする。

【００１９】請求項１２に記載の発明は、前記分解手段
は、前記光触媒に紫外線を照射する紫外線照射手段を備
えたことを特徴とする。

【００２０】請求項１３に記載の発明は、前記処理気体
は、有機性残さの好気性醗酵時の気体であることを特徴
とする。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施形態について詳細に説明する。

【００２２】図１は、本発明にかかる複合脱臭システム
の一実施例を示した概略構成図である。複合脱臭システ
ム１００は、水分子脱臭を行う第１チャンバ１０１と、
オゾン脱臭を行う第２チャンバ１０２と、イオン脱臭を
行う第３チャンバ１０３とを備え、第１チャンバ１０１
は、醗酵システム１０４から臭気成分を含んだ処理気体
が供給される気体導入口１１１によって、醗酵システム
１０４と連結されている。第１チャンバ１０１と第２チ
ャンバ１０２とは、流路管１１２によって連結され、第
１チャンバ１０１と流路管１１２の接合部にオゾン生成
器１２１を配設している。第２チャンバ１０２と第３チ
ャンバ１０３とは、連結管１１３によって連結され、第
２チャンバ１０２と連結管１１３の接合部にオゾンフィ
ルタ１２２が内蔵されている。第３チャンバ１０３は、
処理気体を排出する気体排出口１１４を備えている。

【００２３】このような構成により、第１チャンバ１０
１の気体導入口１１１から流入した臭気成分を含んだ処
理気体は、第１チャンバ１０１において、結露によって
水分が除去され、処理気体の水分に溶け込んだ臭気成分
も同時に排出される。オゾンおよび光触媒による酸化分
解反応は、水分子に結合した臭気成分よりも臭気成分自
体の方が、分解能力が高い。また、光触媒の多孔質面で
結露すると、酸化分解能力が劣るという問題がある。そ
こで、オゾン脱臭を行う第２チャンバ１０２と、イオン
脱臭を行う第３チャンバ１０３に先立って、水分子脱臭
を行うことにより、処理気体の除湿を行うことによっ
て、オゾンおよび光触媒による酸化分解能力を高めるこ
とが可能となる。

【００２４】第１チャンバ１０１において処理された処
理気体は、第１チャンバ１０１と第２チャンバ１０２と
を連結する流路管１１２に導かれる。第１チャンバ１０
１と流路管１１２の接合部に配されたオゾン生成器１２
１から発生したオゾンは、流路管１１２および第２チャ
ンバ１０２において、処理気体と接触し、臭気成分を酸
化分解によって除去する。

【００２５】第２チャンバ１０２において処理された処
理気体は、第２チャンバ１０２と第３チャンバ１０３と
を連結する連結管１１３に導かれる。第２チャンバ１０
２と連結管１１３の接合部には、オゾンフィルタ１２２
が内蔵されており、第２チャンバ１０２において処理さ
れた処理気体から、残留オゾンを除去する。オゾンによ
って光触媒の酸化分解が阻害されるという問題があり、
また、オゾンを複合脱臭システム１００から放出するこ
とは、地球環境保護の観点から望ましくない。そこで、
イオン脱臭を行う第３チャンバ１０３に先立って、オゾ
ンフィルタ１２２を設置することにより、このような問
題を解決することができる。

【００２６】第２チャンバ１０２において処理された処
理気体は、第３チャンバ１０３において、光触媒によっ
て臭気成分を酸化分解することにより除去する。大量の
気体を処理するためには、臭気成分を強制的に光触媒パ
ネルに付着させる必要があることから、処理気体をマイ
ナスイオン化している。詳細は後述する。第３チャンバ
１０３で処理された処理気体は、気体排出口１１４から
排出される。

【００２７】図２は、本発明にかかる複合脱臭システム
の第１チャンバの一例を示す構成図である。第１チャン
バ１０１は、処理気体を冷却して結露させる冷却パネル
２０１と、処理気体の温度を下げる放熱パネル２０２
と、結露した水分を排出するドレンパネル２０３と、冷
却パネル２０１および放熱パネル２０２を冷却する冷凍
機２０４ａ，２０４ｂとから構成されている。

【００２８】このような構成により、気体導入口１１１
から流入した臭気成分を含んだ処理気体は、冷却パネル
２０１により冷却され、冷却パネル２０１上に結露され
る。処理気体の水分に溶け込んだ臭気成分は、結露した
水分とともに、ドレンパネル２０３から除去される。ま
た、オゾン脱臭の酸化分解能力は、温度が低いほど効率
が良いことから、放熱パネル２０２を設け、処理気体の
温度を下げることとしている。流路管１１２から排出さ
れる処理気体の温度は、本発明にかかる複合脱臭システ
ムが設置された環境における外気温度以下に冷却する。
さらに、上述したように、オゾンおよび光触媒の酸化分
解能力を高めるために、流路管１１２から排出される処
理気体の湿度は、本発明にかかる複合脱臭システムが設
置された環境における外気湿度以下に除湿する。第１チ
ャンバ１０１において処理された処理気体は、流路管１
１２へ導かれる。

【００２９】図３は、本発明にかかる複合脱臭システム
の第３チャンバの一例を示す構成図である。第３チャン
バ１０３は、臭気成分を酸化分解する光触媒パネル３０
０と、マイナスイオンを放出する電子放射器３０１ａ〜
３０１ｄと、光触媒を酸化還元する紫外線放射ランプ３
０２ａ〜３０２ｃと、内部の空気流路を妨げる仕切板３
０３ａ〜３０３ｃとから構成されている。光触媒パネル
３００は、第３チャンバ１０３内の全ての壁面、および
仕切板３０３ａ〜３０３ｄの壁面に設置されている。

【００３０】このような構成により、第２チャンバ１０
２において処理された処理気体は、連結管１１３から第
３チャンバ１０３に流入し、電子放射器３０１ａ〜３０
１ｄから直接放射される電子によってマイナスイオン化
される。マイナスイオン化された臭気成分は、光触媒パ
ネル３００に吸着され、酸化分解反応によって分解され
る。第３チャンバ１０３で処理された処理気体は、気体
排出口１１４から排出される。紫外線ランプ３０２ａ〜
３０２ｃは、光触媒パネル３００の光触媒の酸化還元を
促進する。仕切板３０３ａ〜３０３ｄは、第３チャンバ
１０３内部の空気流路を妨げ、処理気体と光触媒パネル
３００の接触を促進するためのものである。

【００３１】本実施例によれば、電子放射器３０１ａ〜
３０１ｄによって処理気体をマイナスイオン化するの
で、マイナスイオン化された臭気成分を強制的に光触媒
パネル３００に付着させることができる。また、電子放
射器３０１ａ〜３０１ｄから直接電子を放射することに
よって、処理気体をマイナスイオン化するので、オゾン
の発生を伴わない。従って、光触媒パネル３００の酸化
還元反応を阻害することとならず、また、外部にオゾン
を放出することもないので、地球環境保護の観点からも
有益であるという効果を有する。

【００３２】図４は、電子放射器のハードウェア構成の
一例を示すブロック図である。電子放射器３０１は、本
願出願人が先に開示した特開平９−２３２０６８号公報
に記載されている。電子放射器３０１は、マイナスイオ
ンを放出する電子放射銀針４０１と、電子放射銀針４０
１に電子を供給するイオンジェネレータ４０２と、電子
放射銀針４０１とイオンジェネレータ４０２を接続する
電子導線４０３とを備えている。さらに、電子放射銀針
４０１を保護する電子噴射ルーバー４０４と、取付金具
４０５とを備え、取付架台４０６等に設置される。

【００３３】このような構成により、電子放射器３０１
は、イオンジェネレータ４０２で数千ボルトの高圧を発
生させ、この電圧を電子導線４０３によって電子放射銀
針４０１に導く。電子放射銀針４０１は、マイナス電極
に相当する。プラス電極を開放することにより、電子放
射銀針４０３から電子が放出され、放出された電子は、
空気分子の電子を叩きながら進み、電子噴射ルーバー４
０４付近で電子なだれ現象を生ずる。これによって、直
接空気中にマイナスイオンを放出することができる。

【００３４】本発明にかかる複合脱臭システムを用い
た、有機性残さを処理して堆肥を製造する醗酵システム
の排気脱臭装置について説明する。排気脱臭装置は、毎
分１００ｍ³程度の処理気体を脱臭することを想定し、
第１チャンバ１０１の容積は約２２０ｍ³、第２チャン
バ１０２の容積は約１０００ｍ³、第３チャンバ１０３
の容積は約１４００ｍ³とした。排気脱臭装置は、１５
０ｋＷ級の冷凍機２０４ａ，２０４ｂと、オゾン発生器
１２１としてプラズマオゾン管６６０管と、電子放射器
３０１（３００万イオン分子以上／ｃｃ／瞬時）５００
台と、紫外線ランプ３０２として１５０Ｗ１００灯とを
備え、第３チャンバ１０３内部の光触媒パネル３００の
表面積は、約１４，０００ｍ²である。上述した排気脱
臭装置を使用して行った脱臭実験の結果を表１および表
２に示す。

【００３５】

【表１】

【００３６】表１は、悪臭計量結果のうち５項目をまと
めたものである。醗酵システムおよび排気脱臭装置が設
置された区域境界での測定値は、悪臭防止法基準値を大
きく下回ることが確認できた。

【００３７】

【表２】

【００３８】表２は、三点比較式臭袋法による測定結果
である。三点比較式臭袋法は、空気希釈により臭気指数
を測定する方法である。この場合においても、醗酵シス
テムおよび排気脱臭装置が設置された区域境界での測定
値は、行政指導基準値を大きく下回ることが確認でき
た。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
処理気体の中の水分を結露によって排出し、処理気体の
中の水分に溶け込んだ臭気成分を除去する水分子脱臭ス
テップと、水分子脱臭ステップで処理された処理気体と
プラズマオゾンを混合し、処理気体に含まれる臭気成分
を酸化分解するオゾン脱臭ステップと、オゾン脱臭ステ
ップで処理された処理気体をマイナスイオン化し、処理
気体に含まれる臭気成分を光触媒に吸着させて酸化分解
するイオン脱臭ステップとを備えたので、水分子脱臭の
後にオゾン脱臭を行い、その後イオン脱臭を行うことに
より、臭気成分を含んだ大量の処理気体を効率良く脱臭
することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる複合脱臭システムの一実施例を
示した概略構成図である。

【図２】本発明にかかる複合脱臭システムの第１チャン
バの一例を示す構成図である。

【図３】本発明にかかる複合脱臭システムの第３チャン
バの一例を示す構成図である。

【図４】電子放射器のハードウェア構成の一例を示すブ
ロック図である。

【符号の説明】

１００複合脱臭システム１０１第１チャンバ１０２第２チャンバ１０３第３チャンバ１１１気体導入口１１２流路管１１３連結管１１４気体排出口１２１オゾン発生器１２２オゾンフィルタ２０１冷却パネル２０２放熱パネル２０３ドレンパネル２０４ａ，２０４ｂ冷凍機３００光触媒パネル３０１ａ〜３０１ｄ電子放射器３０２ａ〜３０２ｃ紫外線ランプ３０３ａ〜３０３ｄ仕切板４０１電子放射銀針４０２イオンジェネレータ４０３電子導線４０４電子放射ルーバー４０５取付金具４０６取付架台

───────────────────────────────────────────────────── 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）Ｂ０１Ｄ 53/38 Ｂ０１Ｄ 53/34 １１６Ｆ 53/74 １１６Ｇ 53/86 53/36 ＨＺＡＢＺＡＢＪＢ０９Ｂ 3/00 ＺＡＢＢ０９Ｂ 3/00 ＺＡＢＤＦターム(参考） 4C080 AA05 AA07 AA10 BB02 CC03 CC04 CC05 CC08 CC12 HH05 KK02 KK08 MM01 MM08 QQ11 QQ17 4D002 AA03 AA05 AA06 AA13 AB02 AC10 BA02 BA05 CA20 DA35 DA51 EA02 EA05 HA01 4D004 AA02 BA04 CA19 CA47 CA48 CC01 4D048 AA12 AA22 AB01 AB03 BB03 CA07 CC23 CC25 CC40 CD08 CD10 EA01 EA03 EA04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】処理気体の中の水分を結露によって排出
し、前記処理気体の中の水分に溶け込んだ臭気成分を除
去する水分子脱臭ステップと、該水分子脱臭ステップで
処理された前記処理気体とプラズマオゾンを混合し、前
記処理気体に含まれる臭気成分を酸化分解するオゾン脱
臭ステップと、該オゾン脱臭ステップで処理された前記
処理気体をマイナスイオン化し、前記処理気体に含まれ
る臭気成分を光触媒に吸着させて酸化分解するイオン脱
臭ステップとを備えることを特徴とする複合脱臭方法。
【請求項２】前記水分子脱臭ステップは、臭気成分を
除去した前記処理気体の温度を低下させる放熱処理ステ
ップを備えることを特徴とする請求項１に記載の複合脱
臭方法。
【請求項３】前記オゾン脱臭ステップは、臭気成分を
酸化分解した前記処理気体に含まれるプラズマオゾンを
除去するオゾン除去ステップを備えることを特徴とする
請求項１または２に記載の複合脱臭方法。
【請求項４】前記処理気体は、有機性残さの好気性醗
酵時の気体であることを特徴とする請求項１，２または
３に記載の複合脱臭方法。
【請求項５】処理気体が供給される気体導入口を有す
る第１のチャンバと、該第１のチャンバと連通する第２
のチャンバと、該第２のチャンバと連通する第３のチャ
ンバとを備え、前記第１のチャンバは、前記処理気体の中の水分を結露
させる結露手段と、該結露手段で結露した水滴を前記処
理気体の中の水分に溶け込んだ臭気成分とともに排出す
る排出手段とを備え、前記第２のチャンバは、プラズマオゾンを発生させるオ
ゾン発生手段と、該オゾン発生手段により発生したプラ
ズマオゾンでによって前記処理気体に含まれる臭気成分
を酸化分解するオゾン処理手段とを備え、前記第３のチャンバは、前記処理気体をマイナスイオン
化するイオン化手段と、前記処理気体に含まれる臭気成
分を光触媒パネルに吸着させて酸化分解する分解手段
と、前記処理気体を排出する気体排出口とを備えたこと
を特徴とする複合脱臭システム。
【請求項６】前記第１のチャンバは、前記結露手段を
通過した前記処理気体の温度を低下させる放熱処理手段
を備えたことを特徴とする請求項５に記載の複合脱臭シ
ステム。
【請求項７】前記放熱処理手段で処理された前記処理
気体の温度が、前記第１のチャンバの外気温度よりも低
いことを特徴とする請求項６に記載の複合脱臭システ
ム。
【請求項８】前記結露手段で処理された前記処理気体
の相対湿度が、前記第１のチャンバの外気湿度よりも低
いことを特徴とする請求項５，６または７に記載の複合
脱臭システム。
【請求項９】前記第１のチャンバと前記第２のチャン
バとを流路管によって連結し、前記オゾン発生手段を前
記第１のチャンバと前記流路管の接合部に配設したこと
を特徴とする請求項５乃至８のいずれか１項に記載の複
合脱臭システム。
【請求項１０】前記第２のチャンバは、前記処理気体
に含まれるオゾンを除去するオゾン除去手段を備えたこ
とを特徴とする請求項５乃至９のいずれか１項に記載の
複合脱臭システム。
【請求項１１】前記イオン化手段は、電子を直接空間
に放射し、前記処理気体をマイナスイオン化することを
特徴とする請求項５乃至１０のいずれか１項に記載の複
合脱臭システム。
【請求項１２】前記分解手段は、前記光触媒に紫外線
を照射する紫外線照射手段を備えたことを特徴とする請
求項５乃至１１のいずれか１項に記載の複合脱臭システ
ム。
【請求項１３】前記処理気体は、有機性残さの好気性
醗酵時の気体であることを特徴とする請求項５乃至１２
のいずれか１項に記載の複合脱臭システム。