JP2004504123A - ガス流あるいはガス体を浄化あるいは清浄化するための方法及びシステム - Google Patents

Abstract

空気や排気ガスあるいは排出ガス流等のガス流あるいはガス体中の汚染物質を全部あるいは一部除去するための方法及びシステムを提供する。該方法は、ガス流あるいはガス体を液体を含有する殺菌剤と接触させ、該汚染物質全てあるいは一部を除去する工程を含む。液体含有殺虫剤は、典型的には過酸化水素（Ｈ_２Ｏ_２）と過酸化水素の活性を増強する触媒とを組合わせて含む水溶液、懸濁液あるいは乳濁液とする。触媒は、元素状の銅（Ｃｕ），銀（Ａｇ）、マンガン（Ｍｎ）及び亜鉛（Ｚｎ）を組合わせて形成したスーパーオキシド・ジスムターゼを含む。本方法及びシステムは、建物シック症候群あるいは建物関連疾患を治療する際に特に用途を見出す。

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、１種類あるいは２種類以上の汚染物質を含むガス流あるいはガス体を浄化あるいは清浄化するための方法及びシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
屋外の空気汚染は人の深刻な病気の原因となる可能性があるということはよく確立されたことである。空気汚染によって、赤目（ｂｕｒｎｉｎｇ　ｅｙｅｓ ａｎｄ　ｎｏｉｓｅｓ）、のどのむず痒い刺激、呼吸困難を引き起こす可能性がある。薬物には、癌、出生欠陥、脳及び神経の損傷、肺に対する長期傷害および若死にさえ引き起こす可能性があるものもある。その結果、環境を浄化するため現在導入されつつある法律及び法令並びに過去において導入された法律及び法令の背後にある駆動力は、公衆衛生の保護ということである。しかしながら、屋外の空気中の有毒汚染物質は取除かれつつあるが、室内での空気の質（ＩＡＱ）をしばしば見過ごしてきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
非常に多くの科学的研究の結果により、オフィス及び他の一般人が入れる建物において建物内の空気汚染（ＩＡＰ）の直接の結果として、建物シック症候群（ＳＢＳ）及び建物関連疾患（ＢＲＩ）として知られている症状及び疾患が生ずることの多くの報告が明らかにされた。
【０００４】
ＳＢＳは、建物で過ごした時間に関連ずけられる急性の健康及び快適さに対する欠陥を建物現住者が経験する状況を記載するものとして使用されている。ＢＲＩは、診断可能な疾患及び症候群が同定され空気中にある建物物質である汚染物質に直接影響を受けた結果である場合に使用される言葉である。
【０００５】
現代社会において、大部分の人はその時間の９０％の時間は屋内で過ごすと信じられている。米国環境保護局（ＥＰＡ）によって、ＩＡＰは許容レベルより２−５倍高い場合もあり、屋外の汚染レベルよりも１００倍高いこともあることが示されている。
【０００６】
ＩＡＱについての世界保健機構（ＷＨＯ）の委員会報告に依れば、地球的にみて新規な建物およびモデルチェンジした建物の３０％はＩＡＱについて過大な不満が寄せられており、通常ＳＢＳ及び／またはＢＲＩの率は高くなっている。例えば、南アフリカのシンガポール大使館によれば、シンガポールの無断欠勤者の９２％はＳＢＳ及び／またはＢＲＩが原因である可能性があるとのことである。
【０００７】
ＩＡＱは、オゾン破壊、地球温暖化等とともに米国ＥＰＡの最も深刻な地球上の関心事のうちの上位５つの事柄にはいると評価されている。例えば、１９８９年米国経済はＳＢＳ及びＢＲＩによって６０５億ドルもの莫大な損失をこうむったと報告れている。ＩＡＰによりもたらされる健康状態の低下による無断欠席者のレベルが原因で、このような膨大な生産性の低下が生ずることになる。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、１種類あるいは２種類以上の汚染物質を含むガス流あるいはガス体、特に空気あるいは排気ガス流を浄化あるいは清浄化するための方法であって、ガス流あるいはガス体を液体を含有する殺菌剤と接触させ、該汚染物質全てあるいは一部を除去する。
【０００９】
液体含有の殺菌剤は、殺菌剤の水溶液、懸濁液あるいは乳濁液であることが好ましい。
【００１０】
殺菌剤は過酸化水素（Ｈ_２Ｏ_２）と過酸化水素の活性を増強する触媒との組合わせを含むことが好ましく、また触媒は元素状の銅（Ｃｕ），銀（Ａｇ）、マンガン（Ｍｎ）及び亜鉛（Ｚｎ）を組合わせて形成したスーパーオキシド・ジスムターゼであることが好ましい。
【００１１】
Ｈ_２Ｏ_２は殺菌剤中典型的には約０．０００００３％から約１５％ｖ／ｖ、好ましくは約０．００３％から約３％ｖ／ｖ、特に約０．３％ｖ／ｖであることが好ましい。
【００１２】
Ｃｕ，Ｍｎ及びＺｎは典型的に約１００ｐｐｂから約１０００ｐｐｍ、好ましくは約３から７ｐｐｍ、特に約５ｐｐｍである。
【００１３】
Ａｇは典型的に約１００ｐｐｂから約１０００ｐｐｍ、好ましくは約３から９ｐｐｍ、特に約７ｐｐｍである。
液体殺菌剤は、微細ミストあるいはスプレー形態で提供されることが好ましい。
【００１４】
該方法は、オフィスブロック、住宅、病院、ショッピングモール、スタジアム等の建物のエアコンディショナーユニット、自動車、バス、船舶あるいは列車等の車両、航空機等、採掘坑あるいは他の地下の環境内の空気あるいは工業的工場等からの排気ガスあるいは他のガス放出物を清浄化するのに使用する、請求項１乃至９のいずれかの方法。
【００１５】
本発明は、ガス流あるいはガス体を浄化するためのシステムにも関し、該システムはガス浄化ユニットを含み、該ガス浄化ユニットは該ユニットを通るガス流あるいはガス体を液体殺菌剤と接触させために配置され、該接触を通してガス流あるいはガス体中の該汚染物質全てあるいは一部を除去するものである。
【００１６】
該方法及びシステムは、ＣＯ，ＮＯ_２、ＳＯ_２等の無機汚染物質、ホルムアルデヒド、ヘキサン、アセトン等の有機汚染物質、ダスト粒子、煙粒子等の粒状物質、ウイルス、例えばインフルエンザ、痘瘡等の微生物、バクテリア、例えばレジオネラ菌及び他の空気に担持されるバクテリア、及び菌類あるいはそれらの胞子、特に嫌気性の微生物等から選択される汚染物質を除去することに特に用途を見出す。
【００１７】
本発明及びシステムは、建物シック症候群（ＳＢＩ）あるいは建物関連疾患（ＢＲＩ）を治療する際に好適に用いる。
【００１８】
【発明の実施の態様】
添付する図面に言及して、以下の明細書の記載において本発明の実施態様を詳細に説明する。しかしながら、図面は本発明をどのように実施することが可能であるかを説明するためだけのものであり、従って、図示した特定の形状及び配置とした特徴によって、本発明が限定されると理解すべきではない。
【００１９】
以下に、本発明を、例としてのみ添付する図面に言及しつつ、より詳細に説明する。
本発明は、空気、排気ガスあるいは排出ガス流等のガス流あるいはガス体中の汚染物質を全てあるいは一部除去するための方法及びシステムを提供する。
【００２０】
図面の図１に言及して、本発明のガス浄化システム１０が模式的に図示されている。システム１０は、図２でより明瞭に示す洗浄ユニット１２、集液ユニット１４とエアドライヤーユニット１６（任意的）からなり、これらの全てのものは互いにガス流流通状になっている。
【００２１】
洗浄ユニット１２は、複数のスプレイノズル１８を含み、スプレイノズルによって殺菌剤溶液、懸濁液あるいは乳濁液の微細スプレイあるいはミスト２０を洗浄ユニットの洗浄チェンバー２２に導入する。汚染物質を含有する空気あるいは他のガスが、図１の矢印の方向に、洗浄ユニット１２を通過する際に、空気あるいはガスはスプレーあるいはミストと接触する。ガスあるいは空気流中の汚染物質が微細ミストあるいはスプレーと接触すると、汚染物質はスプレイあるいはミストの小滴に取り込まれ、空気流から除去される。加えて、殺菌剤は微生物を殺す作用をする。殺菌剤溶液は、典型的には担体として水を含み、通常の重力下に集液ユニット１４に集まり、その後、溶液は出口通路２４を通ってポンプ２８によりフィルタユニット２６に移送される。溶液中の汚染物質はフィルタ２６において除去され、その後水は水供給タンク３０にポンプで移送される。殺菌剤フィーダ３２は、典型的にはドリップ供給タンクの形状であり、タンク３０中の水が通路３４を介して洗浄ユニット１２にポンプで移送される前に、該フィーダ３２によって殺菌剤を該水中に供給する。集液ユニット１４は、その前端部３８に水分離ユニット３６を有し、空気流が集液ユニット１４を出る際に該水分離ユニットは余剰の水の小滴を分離する。汚染物質が除去され集液ユニット１４を通過した空気は、比較的高い湿度を有する可能性があり、この場合調整システムの残部を連続して通過していく前に任意的に該空気を加熱チェンバーあるいはドライヤユニット１５中に通過させる。
【００２２】
本発明の方法及びシステムは、ＣＯ，ＮＯ_２、ＳＯ_２等の無機汚染物質、ホルムアルデヒド、ヘキサン、アセトン等の有機汚染物質、ダスト粒子、煙粒子等の粒状物質、そしてウイルス、例えばインフルエンザ、痘瘡等の微生物、バクテリア、例えばレジオネラ菌及び他の空気に担持されるバクテリア、及び菌類あるいはそれらの胞子、特に嫌気性の微生物等を含む多数の汚染物質を全てあるいは一部除去することに特に用途を見出すと考える。複数の殺菌剤を組合わせると複数の微生物に作用するが、微細スプレイは空気中から粒状物質を除去する働きがあり、効果的な空気あるいはガス流浄化方法及びシステムを提供すると信ずる。
【００２３】
【実施例】
本発明のシステム及び方法の有効性を評価するために、出願人は独立の評価の非常に高い試験実施会社（環境科学サービスコンサルタンツ：Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　Ｓｅｒｖｉｃｅ　Ｃｏｎｓｕｌｔａｎｔｓ　ＥＳＳＣ）のサービスを受けて多数の異なった汚染物質を含有する空気について試験を行なった。方法的には、以下の汚染物質を空気に導入した。
無機ガス：Ｃｏ，ＮＯ_２、ＳｉＯ_２；
有機ガス：ホルムアルデヒド、ヘキサン及びアセトン
粒状物質：種々の粒度のダストおよびタバコの煙；および
微生物
【００２４】
試験は、＋／−１２ｍ^３の空気体積を収容する内蔵タイプの循環式ユニットとして建立したプロトタイプを用いて行なった。プロトタイプ中の空気流は＋／―２ｍ／ｓの速度で＋／―０．５ｍ^３／ｓに維持し、６秒で空気の変更を行なった。これによって各分ごとに１０回空気の変更を行なうサイクルが可能となり、１分＝１時間比を形成した。従って、ユニットが空気を環流させる各分ごとにリアルタイムで該各分は１時間に相当していた。従って、２４分の暴露時間は１日すなわち２４時間に等しい。
【００２５】
試験結果を以下に示す。
【表１】

【００２６】
【表２】

【００２７】
【表３】

【００２８】
上記汚染物質の他に、該システムに空気流を一度通過させて種々の汚染度のトイレ水からのバクテリア微生物を殺菌剤と接触させたところ、９９．９％が除去された。
【００２９】
上記試験結果に鑑みると、本発明の方法及びシステムによって、建物シック症候群と建物関連疾患を生ずる微生物及び有害ガスを少なくとも一部は除去が可能となる。該システムは、比較的廉価に製造することができ、殺菌剤用の化合物も入手容易であり、コスト的にも有効である。使用する薬剤は毒性がなく、ＯＳＨＡ法令より十分低い量で提供されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のガス浄化システムの模式的側面図である。
【図２】図１の線２−２の横断面図である。

Claims (14)

1. １種類あるいは２種類以上の汚染物質を含むガス流あるいはガス体を浄化あるいは清浄化するための方法であって、ガス流あるいはガス体を液体を含有する殺菌剤と接触させ、該汚染物質全てあるいは一部を除去する、ガス流あるいはガス体の浄化あるいは清浄化方法。
2. ガス流が空気流あるいは排気ガス流である、請求項１の方法。
3. 液体含有の殺菌剤が殺菌剤の水溶液、懸濁液あるいは乳濁液である、請求項１または２の方法。
4. 殺菌剤が過酸化水素（Ｈ_２Ｏ_２）と過酸化水素の活性を増強する触媒との組合わせを含む、請求項１乃至３のいずれかの方法。
5. 触媒が元素状の銅（Ｃｕ），銀（Ａｇ）、マンガン（Ｍｎ）及び亜鉛（Ｚｎ）を組合わせて形成されたスーパーオキシド・ジスムターゼを含む、請求項４の方法。
6. 殺菌剤がＨ_２Ｏ_２を約０．０００００３％から約１５％ｖ／ｖ、及びＣｕ，Ｍｎ，Ｚｎ及びＡｇをそれぞれ約１００ｐｐｂから約１０００ｐｍを含む、請求項５の方法。
7. 殺菌剤がＨ_２Ｏ_２を約０．００３％から約３％ｖ／ｖ、及びＣｕ，Ｍｎ及びＺｎをそれぞれ約３から７ｐｐｍ及びＡｇを約３から９ｐｐｍ含む、請求項６の方法。
8. 殺菌剤がＨ_２Ｏ_２を約３％ｖ／ｖ、及びＣｕ，Ｍｎ及びＺｎをそれぞれ約５ｐｐｍ及びＡｇを約７ｐｐｍ含む、請求項７の方法。
9. 液体殺菌剤が微細ミストあるいはスプレー形態で提供される、請求項１乃至８のいずれかの方法。
10. 該方法が、建物のエアコンディショナーユニット、車両、航空機、採掘坑中の空気あるいは他の地下の環境あるいは工業的工場等からの排気ガスあるいは他のガス放出物を清浄化するのに使用する、請求項１乃至９のいずれかの方法。
11. 汚染物質が無機汚染物質、有機汚染物質、粒状物質及び微生物からなる群から選択されたものである、請求項１乃至１０のいずれかの方法。
12. 汚染物質がＣＯ，ＮＯ_２、ＳＯ_２、ホルムアルデヒド、ヘキサン、アセトン、ダスト粒子、煙粒子、ウイルス、バクテリア及び菌類あるいはそれらの胞子からなる群から選択されたものである、請求項１１の方法。
13. 建物シック症候群あるいは建物関連疾患を治療する際に用いる、請求項１乃至１２のいずれかの方法。
14. ガス流あるいはガス体を浄化するためのシステムであって、該システムはガス浄化ユニットを含み、該ガス浄化ユニットは該ユニットを通るガス流あるいはガス体を液体殺菌剤と接触させるべく配置され、該接触を通してガス流あるいはガス体中の該汚染物質全てあるいは一部を除去する、ガス流あるいはガス体の浄化システム。