JP2007136422A - 排ガス処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】イニシャルコストおよびランニングコストを低減できる排ガス処理方法および排ガス処理装置を提供する。
【解決手段】排ガス処理装置４は、洗浄水および微生物２７を収容して、洗浄水を処理する処理部３と、マイクロナノバブルを発生して、このマイクロナノバブルを処理部３からの微生物２７を含む洗浄水と共に供給するマイクロナノバブル発生機９と、排ガスが含む有機化合物を吸着する微生物が繁殖したリング型ポリ塩化ビニリデン充填材１４および小型炭１５を有すると共に、マイクロナノバブル発生機９からの微生物２７およびマイクロナノバブルを含む洗浄水が吸着材に散水される被散水部２と、処理部３内の微生物２７を含む洗浄水をマイクロナノバブル発生機９へ送る散水ポンプ１１とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば半導体工場や液晶工場における有機化合物を含有する排ガスを処理する排ガス処理装置に関するものである。

従来、半導体工場や液晶工場から出る排ガスを処理する方法としては、次の（１）〜（３）の方法がある。

（１） 活性炭やゼオライトによる吸着法
（２） 排ガスを空気と混合して直接的に燃焼させる直接燃焼法
（３） 水、酸、アルカリ溶液などの液体に対象とするガスを吸収させる方法
また、有機系排ガスを処理する場合、処理効率の観点から、上記（１），（２）のどちらかの方法が採用されている。

しかし、上記（１）の方法は、有機系排ガスがダストやミストを含んでいると、バグフィルタやミストセパレータなどで有機系排ガスからダストやミストを除去する前処理が必要となる。このため、上記（１）の方法は、バグフィルタやミストセパレータ分、イニシャルコストが高くなるという問題がある。

また、上記（１）の方法は、上記有機系排ガスの処理回数の増加に伴って、活性炭やゼオライトの吸着能力が低下するため、活性炭やゼオライトを再生する必要がある。したがって、上記（１）の方法は、前処理に掛かる費用が生じる上に、活性炭やゼオライトの再生費用が生じるため、ランニングコストが高いという問題がある。

また、上記（２）の方法も、燃焼のための燃料が必要となるため、ランニングコストが高い問題がある。また、上記燃料を要する（２）の方法は、省エネを推進する時代では課題の多い方法である。
特開２００５−１５２７０１号公報

そこで、本発明の課題は、イニシャルコストおよびランニングコストを低減できる排ガス処理方法および排ガス処理装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明の排ガス処理装置は、
洗浄水および微生物を収容して、上記洗浄水を処理する処理部と、
マイクロナノバブルを発生して、このマイクロナノバブルを上記処理部からの微生物を含む洗浄水と共に供給するマイクロナノバブル発生機と、
排ガスが含む有機化合物を吸着する吸着材を有すると共に、上記マイクロナノバブル発生機からの上記微生物およびマイクロナノバブルを含む洗浄水が上記吸着材に散水される被散水部と、
上記処理部内の上記微生物を含む洗浄水を上記マイクロナノバブル発生機へ送るポンプと
を備えたことを特徴としている。

上記構成の排ガス処理装置によれば、上記洗浄水が吸着材に散水されることによって、排ガスが例えばダストを含んでいても、そのダストは吸着材に吸着され、洗浄水が吸着材からダストを洗い流す。

したがって、上記排ガスを前処理するためのバグフィルタやミストセパレータを無くして、イニシャルコストを低減することができる。

また、上記洗浄水が微生物を含むことによって、吸着材への洗浄水の散水により、微生物が吸着材に繁殖し、この繁殖した微生物が吸着材の有機化合物を分解する。

したがって、上記吸着材があたかも自動再生しているような現象が生じるので、吸着材のメンテナンス回数を減らして、ランニングコストを低減することができる。

上記微生物はマイクロナノバブルで活性化するので、有機化合物を分解する能力は高くなっている。

また、上記洗浄水を吸着材に散水することによって、吸着材に吸着された有機化合物が洗浄水に吸収されるから、吸着材の再生効果を高めることができる。

上記洗浄水はマイクロナノバブルを含んでいるから、有機化合物を吸収する能力が高くなっている。

すなわち、上記洗浄水はマイクロナノバブルによる洗浄効果を発揮して、吸着材を洗浄する効率を向上させることができる。

一実施形態の排ガス処理装置では、
上記マイクロナノバブル発生機は上記被散水部内に１つ以上設置され
ている。

上記実施形態の排ガス処理装置によれば、上記マイクロナノバブル発生機を被散水部内に設置されているから、マイクロナノバブル発生機から吸着材までの距離が近くなる。

したがって、上記微生物によってマイクロナノバブルが大量に消費される前に洗浄水を吸着材に散水して、吸着材に対する洗浄水の散水効果を高めることができる。

また、上記マイクロナノバブル発生機は被散水部内に設置されているから、例えば散水ノズルの代わりとして用いることができる。つまり、上記マイクロナノバブル発生機を散水ノズルとして兼用できる。

したがって、上記散水ノズルを無くして、イニシャルコストをさらに低減することができる。

また、上記マイクロナノバブル発生機の設置個数を増やすことにより、吸着材に対する洗浄水の散水効果をより高めることができる。

一実施形態の排ガス処理装置では、
上記排ガスが酸とアルカリとのうちの少なくとも一方を含む。

上記実施形態の排ガス処理装置によれば、上記排ガスが酸とアルカリとのうちの少なくとも一方を含むから、酸とアルカリとの少なくとも一方を処理することができる。つまり、処理できる排ガスの種類は多くなる。

一実施形態の排ガス処理装置では、
上記有機化合物は揮発性有機化合物である。

上記実施形態の排ガス処理装置によれば、上記有機化合物は揮発性有機化合物であるから、揮発性有機化合物を処理することができる。

一実施形態の排ガス処理装置では、
上記被散水部内に設置された散水ノズルと、
上記処理部内の上記微生物を含む洗浄水を上記被散水部へ送るための外部配管と
を備え、
上記マイクロナノバブル発生機は上記外部配管の途中に設けられて上記被散水部外に位置する。

上記実施形態の排ガス処理装置によれば、上記マイクロナノバブル発生機は外部配管の途中に設けられて被散水部外に位置するから、マイクロナノバブル発生機を容易にメンテナンスすることができる。

一実施形態の排ガス処理装置では、
上記吸着材は炭であり、
上記被散水部で散水されて上記マイクロナノバブルおよび微生物を含む洗浄水は、上記処理部に戻って、上記処理部と上記マイクロナノバブル発生機と上記被散水部とを経由して循環し、
上記処理部は、上記被散水部からの上記マイクロナノバブルおよび微生物を含む洗浄水が接触する炭を有している。

上記実施形態の排ガス処理装置によれば、上記洗浄水は被散水部で有機化合物を吸収して処理部に戻って収容され、処理部内の炭に接触する。これにより、上記洗浄水が被散水部で吸収した有機化合物を炭に吸着させることができると共に、炭に繁殖させた微生物で上記有機化合物を分解することができる。

したがって、上記有機化合物を吸収した洗浄水を処理する排水処理設備を別途設ける必要が無く、イニシャルコストおよびランニングコストのさらなる低減が可能となる。

また、上記洗浄水が処理部とマイクロナノバブル発生機と被散水部とを経由して循環するから、ランニングコストをさらに低減することができる。

一実施形態の排ガス処理装置では、
上記吸着材は炭からなり、
上記処理部は炭を有している。

上記実施形態の排ガス処理装置によれば、上記吸着材は炭からなるので、微生物の繁殖に適し、微生物を高効率で繁殖させることができる。

その結果、上記吸着材は有機化合物を吸着する能力が高くなって、排ガスを処理する効率を向上させることができる。

また、上記処理部は炭を有しているから、微生物を炭に繁殖させて増やすことができる。

一実施形態の排ガス処理装置では、
上記吸着材は炭と微生物が繁殖したリング型ポリ塩化ビニリデン充填材とからなり、
上記処理部は炭を有している。

上記実施形態の排ガス処理装置によれば、上記吸着材は炭と微生物が繁殖したリング型ポリ塩化ビニリデン充填材とからなるので、微生物が繁殖して、有機物を吸着する能力が高くなる。

その結果、上記排ガスを処理する効率を向上させることができる。

また、上記リング型ポリ塩化ビニリデン充填材は、リングの形をした繊維であるため、空気抵抗が少なく、排ガス処理には適している。つまり、上記リング型ポリ塩化ビニリデン充填材を用いることより、排ガスを高効率で処理することができる。

また、上記リング型ポリ塩化ビニリデン充填材は微生物の繁殖にも適し、微生物を高効率で繁殖させることができる。

また、上記リング型ポリ塩化ビニリデン充填材は市販されているので、容易に調達することができる。

また、上記処理部は炭を有しているから、微生物を炭に繁殖させて増やすことができる。

一実施形態の排ガス処理装置では、
上記炭が、活性炭、合成炭および木炭のうちどれか一つ、または、活性炭、合成炭および木炭のうちの少なくとも２つの組み合わせである。

上記実施形態の排ガス処理装置によれば、上記炭が、活性炭、合成炭および木炭のうちどれか一つ、または、活性炭、合成炭および木炭のうちの少なくとも２つの組み合わせであるから、排ガス中の有機化合物に応じて使用する炭を変更することにより、有機化合物の除去率を目的値にすることができる。

また、上記炭が、活性炭、合成炭および木炭のうちのどれか一つ、または、活性炭、合成炭および木炭のうちの少なくとも２つの組み合わせであるから、活性炭、合成炭および木炭のうちの少なくとも一つの吸着能力を利用することができる。

また、上記活性炭、合成炭および木炭は、全て市販されているから、容易に調達することできる。

また、上記被散水部の炭は、通風抵抗が小さくなるように厚みを薄くするのが好ましい。

一実施形態の排ガス処理装置では、
上記吸着材は、炭からなる層と、リング型ポリ塩化ビニリデン充填材からなる層とを組み合わせた層で構成され、
上記炭からなる層と、上記リング型ポリ塩化ビニリデン充填材からなる層とを組み合わせた層は、少なくとも１層以上ある。

上記実施形態の排ガス処理装置によれば、上記炭からなる層と、リング型ポリ塩化ビニリデン充填材からなる層とを組み合わせた層が少なくとも１層以上あるから、炭からなる層と、リング型ポリ塩化ビニリデン充填材からなる層とを組み合わせた層の段数を変更することにより、有機化合物の目的の除去率に応じたシステムを構築することができる。

また、上記リング型ポリ塩化ビニリデン充填材は、リングの形をした繊維であるため、空気抵抗が少なく、排ガス処理には適している。つまり、上記リング型ポリ塩化ビニリデン充填材を用いることより、排ガスを高効率で処理することができる。

また、上記リング型ポリ塩化ビニリデン充填材は微生物の繁殖にも適し、微生物を高効率で繁殖させることができる。

また、上記リング型ポリ塩化ビニリデン充填材は市販されているので、容易に調達することができる。

一実施形態の排ガス処理装置では、
上記リング型ポリ塩化ビニリデン充填材に微粉炭を付着させる。

上記実施形態の排ガス処理装置によれば、上記リング型ポリ塩化ビニリデン充填材に微粉炭を付着させるので、排ガス中の有機化合物をリング型ポリ塩化ビニリデン充填材および微粉炭に吸着させることができると共に、活性化した微生物をリング型ポリ塩化ビニリデン充填材および微粉炭に付着させて繁殖させることができる。

したがって、上記有機化合物の吸着率を高めることができると共に、有機化合物の分解率を高めることができる。

また、上記リング型ポリ塩化ビニリデン充填材は、マイナスの電荷を帯びているので、微粉炭を容易に付着さることができる。

また、上記リング型ポリ塩化ビニリデン充填材に微細な微粉炭を全体的に付着させると、排ガス中の有機化合物を微粉炭で円滑に吸着することができる。

一実施形態の排ガス処理装置では、
上記処理部にはマイクロナノバブル発生助剤が供給される。

上記実施形態の排ガス処理装置によれば、上記マイクロナノバブル発生助剤を用いることにより、マイクロナノバブルが発生しにくい水道水などであっても最適なマイクロナノバブルを発生させることができる。

したがって、上記処理部は、マイクロナノバブル発生助剤が供給されるから、水道水などを用いて、最適なマイクロナノバブルの発生に適した水を生成することができる。

また、上記マイクロナノバブル発生助剤を洗浄水に添加することにより、マイクロナノバブル発生機で最適なマイクロナノバブルを発生させることができる。

一実施形態の排ガス処理装置では、
上記マイクロナノバブルはオゾンマイクロナノバブルである。

上記実施形態の排ガス処理装置によれば、上記マイクロナノバブルはオゾンマイクロナノバブルであるから、分解しにくい有機化合物であっても、オゾンマイクロナノバブルの強力な酸化力によって酸化分解することできる。

一実施形態の排ガス処理装置では、
上記被散水部では、上記吸着材を通過した排ガスおよび上記吸着材を通過する前の排ガスのうちの少なくとも一方の排ガスに、上記マイクロナノバブル発生機からの上記微生物およびマイクロナノバブルを含む洗浄水が散水される。

上記実施形態の排ガス処理装置によれば、上記吸着材を通過する前の排ガスに、マイクロナノバブル発生機からの微生物およびマイクロナノバブルを含む洗浄水を散水することにより、排ガスが例えばダストを含んでいても、排ガスからダストを洗浄水で直接洗い流すことができる。

また、上記吸着材を通過した排ガスと、吸着材を通過する前の排ガスとのうちの少なくとも一方の排ガスに、マイクロナノバブル発生機からの微生物およびマイクロナノバブルを含む洗浄水を散水することによって、排ガス中の有機化合物が洗浄水に吸収されるから、有機化合物の除去率を高めることができる。

一実施形態の排ガス処理装置では、
上記有機化合物を吸収した上記洗浄水を上記処理部に収容すると共に、上記処理部が有する炭に微生物を繁殖させて、上記有機化合物を上記微生物で分解する。

上記実施形態の排ガス処理装置によれば、上記有機化合物を吸収した洗浄水を処理部に収容すると共に、処理部が有する炭に微生物を繁殖させて、有機化合物を微生物で分解するから、有機化合物を吸収した洗浄水を処理する排水処理設備を別途設ける必要が無く、イニシャルコストおよびランニングコストのさらなる低減が可能となる。

本発明の排ガス処理装置によれば、洗浄水が吸着材に散水されることによって、排ガスが例えばダストを含んでいても、そのダストは吸着材に吸着され、洗浄水が吸着材からダストを洗い流すから、排ガスを前処理するためのバグフィルタやミストセパレータを無くして、イニシャルコストを低減することができる。

また、上記洗浄水が微生物を含むことによって、吸着材への洗浄水の散水により、微生物が吸着材に繁殖し、この繁殖した微生物が吸着材の有機化合物を分解するから、吸着材があたかも自動再生しているような現象が生じる。

したがって、上記吸着材のメンテナンス回数を減らして、ランニングコストを低減することができる。

上記微生物はマイクロナノバブルで活性化するので、有機化合物を分解する能力は高くなっている。

また、上記洗浄水を吸着材に散水することによって、吸着材に吸着された有機化合物が洗浄水に吸収されるから、吸着材の再生効果を高めることができる。

上記洗浄水はマイクロナノバブルを含んでいるから、有機化合物を吸収する能力が高くなっている。

すなわち、上記洗浄水はマイクロナノバブルによる洗浄効果を発揮して、吸着材を洗浄する効率を向上させることができる。

以下、本発明の排ガス処理装置を図示の実施の形態により詳細に説明する。

（第１実施の形態）
図１に、本発明の第１実施形態の排ガス処理装置４を模式的に示す。

上記排ガス処理装置４は、上部に被散水部２を備える一方、下部に処理部３を備えている。この排ガス処理装置４では、排気ファン２０の駆動によって、半導体工場や液晶工場からの有機化合物を含有する排ガスを排気入口１から装置内に導入する。この排ガス処理装置４内に導入された排ガスは、被散水部２を経由した後、排ガス処理装置４の最上部に設けられた排気出口１８より排出される。

上記排ガスは酸とアルカリとのうちの少なくとも一方を含んでいたりする。そして、上記有機化合物としては、揮発性有機化合物の一例としてのイソプロピールアルコール、アセトンおよび酢酸ブチルなどを含むものがある。また、上記有機化合物としては、揮発性有機化合物に加えて非揮発性有機化合物を含むものもある。

上記被散水部２は処理部３の上方に位置し、内部の空間が処理部３内の空間と連通している。この被散水部２内には処理部３内の洗浄水が外部配管２９を介して送られる。また、被散水部２内には、処理部３内の空間に面する多孔板１３が設置されている。そして、多孔板１３上には、複数のポリ塩化ビニリデン充填材１４と複数の小型炭１５とからなる充填材が設置されている。

より詳しくは、上記多孔板１３上には、鉛直方向に２段積まれた複数のリング型ポリ塩化ビニリデン充填材１４と、網１６に入った複数の小型炭１５と、鉛直方向に２段積まれた複数のリング型ポリ塩化ビニリデン充填材１４と、網１６に入った複数の小型炭１５と、鉛直方向に２段積まれた複数のリング型ポリ塩化ビニリデン充填材１４と、網１６に入った複数の小型炭１５と、鉛直方向に２段積まれた複数のリング型ポリ塩化ビニリデン充填材１４とが、処理部３側から順次積み重ねられている。

また、最も排気出口１８に近いリング型ポリ塩化ビニリデン充填材１４、つまり、最上部のリング型ポリ塩化ビニリデン充填材１４上には、所定の距離をおいてマイクロナノバブル発生機９が２つ設置されている。

上記リング型ポリ塩化ビニリデン充填材１４および小型炭１５には、排気入口１から排気出口１８へ向かって流れる排ガスが接触して、排ガス中の有機化合物を吸着する。

上記小型炭１５としては、活性炭、合成炭および木炭などがあるが、排ガス入口濃度と排ガス処理濃度とによって最適な炭を選定すればよい。上記排ガス中の有機化合物の除去率を高めるためには活性炭が最も良い。

上記マイクロナノバブル発生機９は、外部配管２９の被散水部２側の端部に接続されており、処理部３内の洗浄水が外部配管２９を介して供給される。また、マイクロナノバブル発生機９は空気吸い込み管７からの空気が供給される。この空気吸い込み管７からの空気はマイクロナノバブルとなって処理部３からの洗浄水と混合される。これにより、上記洗浄水はマイクロナノバブルを含んでマイクロナノバブル発生機９から吐出されて、排ガス、リング型ポリ塩化ビニリデン充填材１４および小型炭１５に接触した後、処理部３内に落ちる。

また、上記マイクロナノバブル発生機９に供給する空気の量は空気吸い込み管７およびバルブ８により調整され、マイクロナノバブル発生機９に供給する洗浄水の量はポンプの一例としての散水ポンプ１１で調整されている。これにより、マイクロナノバブル発生機９では最適なマイクロナノバブルが発生して、最適なマイクロナノバブルを含む洗浄水がマイクロナノバブル発生機９から排出される。

また、上記処理部３からマイクロナノバブル発生機９へは、処理部３で繁殖した微生物２７を含む洗浄水が供給される。このため、マイクロナノバブル発生機９から吐出する洗浄水も、処理部３で繁殖した微生物２７を含んでいる。

上記マイクロナノバブル発生機９による洗浄水の散水によって、洗浄水がリング型ポリ塩化ビニリデン充填材１４および小型炭１５に降り掛かり、リング型ポリ塩化ビニリデン充填材１４および小型炭１５に吸着された有機化合物を吸収する。

また、上記洗浄水がリング型ポリ塩化ビニリデン充填材１４および小型炭１５に降り掛かることにより、洗浄水に含まれていた微生物２７がリング型ポリ塩化ビニリデン充填材１４および小型炭１５に繁殖する。

この繁殖した微生物２７は、リング型ポリ塩化ビニリデン充填材１４および小型炭１５に吸着された有機化合物を分解する。

上記リング型ポリ塩化ビニリデン充填材１４および小型炭１５に繁殖する微生物２７はマイクロナノバブルで活性化されるので、ポリ塩化ビニリデン充填材１４および小型炭１５における有機物吸着能力や有機物分解能力が高くなる。

また、上記マイクロナノバブル発生機９による洗浄水の散水によって、洗浄水が排ガスに降り掛かり、排ガス中の有機化合物を吸収する。

ここで、上記マイクロナノバブルを説明するために、３種類のバブルについて説明する。

（ｉ） 通常のバブル(気泡)は水の中を上昇して、ついには表面でパンとはじけて消滅する。

（ii） マイクロバブルは、直径が５０ミクロン以下の微細気泡で、水中で時間の経過に伴って縮小していき、最後には消滅（完全溶解）してしまう。

（iii） ナノバブルは、マイクロバブルよりさらに小さいバブルで直径が１ミクロン以下、例えば１００ｎｍ〜２００ｎｍでいつまでも水の中に存在することが可能なバブルと言われている。

このようなマイクロバブルとナノバブルとを混合して得られるバブルが、マイクロナノバブルと説明することができる。

一方、上記処理部３は、微生物２７を含有した洗浄水が充填されている。この洗浄水には複数の大型炭６が沈められている。また、処理部３内には、その複数の大型炭６を収納するための多孔板５および仕切壁１２が設置されている。

上記大型炭６には時間の経過に伴って微生物２７が繁殖する。これにより、被散水部２からの洗浄水中の有機化合物は、大型炭６に繁殖した微生物２７で分解される。

上記微生物２７は被散水部２からの洗浄水中のマイクロナノバブルによって活性化されるので、大型炭６における有機物吸着能力や有機物分解能力が高くなる。

また、上記処理部３内の洗浄水は、大型炭６に繁殖した微生物２７で有機化合物が分解された後、散水ポンプ１１によってマイクロナノバブル発生機９に送られる。このとき、マイクロナノバブル発生機９へ向かう洗浄水は処理部３内の一部の微生物２７を含んでいる。このように、上記洗浄水は被散水部２とマイクロナノバブル発生機９と処理部３とを経由して循環する。

以上のように、上記被散水部２が、排ガス、リング型ポリ塩化ビニリデン充填材１４および小型炭１５に洗浄水を散水することによって、排ガスが例えばダストを含んでいても、洗浄水が排ガスからダストを洗い流すと共に、そのダストがリング型ポリ塩化ビニリデン充填材１４および小型炭１５に吸着されても、洗浄水がリング型ポリ塩化ビニリデン充填材１４および小型炭１５からダストを洗い流すから、排ガスを前処理するためのバグフィルタやミストセパレータを無くして、イニシャルコストを低減することができる。

また、上記洗浄水が微生物２７を含むから、リング型ポリ塩化ビニリデン充填材１４および小型炭１５への洗浄水の散水により、微生物が吸着材に繁殖し、この繁殖した微生物が吸着材の有機化合物を分解するから、リング型ポリ塩化ビニリデン充填材１４および小型炭１５があたかも自動再生しているような現象が生じるので、リング型ポリ塩化ビニリデン充填材１４および小型炭１５のメンテナンス回数を減らして、ランニングコストを低減することができる。

また、上記マイクロナノバブル発生機９を被散水部２内に設置されているから、マイクロナノバブル発生機９からリング型ポリ塩化ビニリデン充填材１４，小型炭１５までの距離が近くなる。

したがって、上記微生物２７によってマイクロナノバブルが大量に消費される前に洗浄水をリング型ポリ塩化ビニリデン充填材１４および小型炭１５に散水して、リング型ポリ塩化ビニリデン充填材１４および小型炭１５に対する洗浄水の散水効果を高めることができる。

また、上記マイクロナノバブル発生機９は被散水部２内に設置されているから、例えば散水ノズルの代わりとして用いることができる。つまり、マイクロナノバブル発生機９を散水ノズルとして兼用できる。

したがって、上記散水ノズルを無くして、イニシャルコストをさらに低減することができる。

また、上記マイクロナノバブル発生機９の設置個数を３個以上にすれば、リング型ポリ塩化ビニリデン充填材１４および小型炭１５に対する洗浄水の散水効果をより高めることができる。

上記第１実施形態では、重量の関係から軽い塩化ビニール製のマイクロナノバブル発生機をマイクロナノバブル発生機９を採用した。

尚、上記マイクロナノバブル発生機９は、市販されているものならば、メーカーを限定するものではなく、例えば、株式会社ナノプラネット研究所、株式会社オーラテック、西華産業株式会社および資源開発株式会社等のマイクロナノバブル発生機であってもよい。

上記実施形態１では、株式会社ナノプラネット研究所と株式会社オーラテックのものをマイクロナノバブル発生機９として採用した。

（第２実施形態）
図２に、本発明の第２実施形態の排ガス処理装置２０４を模式的に示す。また、図２において、図１に示した第１実施形態の排ガス処理装置４と同一の構成部は、図１における構成部と同一参照番号を付して説明を省略する。

上記排ガス処理装置２０４は、上記第１実施形態の排ガス処理装置４と比較して、散水ノズル１７を被散水部２内に設置する一方、マイクロナノバブル発生機９を外部配管２９の途中に設けて被散水部２外に配置している点が異なる。

より詳しくは、上記第１実施形態では、マイクロナノバブルおよび微生物２７を含む洗浄水の散水をマイクロナノバブル発生機９で行うのに対して、本第２実施形態では、その洗浄水の散水を散水ノズル１７で行う。

上記排ガス処理装置２０４は、上記第１実施形態と同様の作用効果を奏すると共に、マイクロナノバブル発生機９が被散水部２外に配置されているから、マイクロナノバブル発生機９のメンテナンスを容易に行うことができる。

（第３実施形態）
図３に、本発明の第３実施形態の排ガス処理装置３０４を模式的に示す。また、図３において、図１に示した第１実施形態の排ガス処理装置４と同一の構成部は、図１における構成部と同一参照番号を付して説明を省略する。

上記排ガス処理装置３０４は、上記第１実施形態の排ガス処理装置４と比較して、処理部３内にマイクロナノバブル発生機９を設置している点が異なる。

上記処理部３内のマイクロナノバブル発生機９は、被散水部２内のマイクロナノバブル発生機９と同様に、処理部３内の洗浄水が循環ポンプ１０により供給されると共に、空気吸い込み管７およびバルブ８を介して空気が供給される。この空気吸い込み管７からの空気はマイクロナノバブルとなって循環ポンプ１０からの洗浄水と混合された後、処理部３内に排出される。これにより、処理部３内の洗浄水に、マイクロナノバブルを含むマイクロナノバブル流が発生する。

その結果、上記処理部３内の洗浄水中の微生物２７がマイクロナノバブルにより活性化し、大型炭６に繁殖するので、処理部３内の洗浄水中の有機化合物の分解率を高めることができる。

また、上記マイクロナノバブル流が発生することによって、洗浄水が処理部３内で循環するので、マイクロナノバブルで活性化した微生物２７が繁殖した大型炭６と、有機化合物を吸収した洗浄水との接触効率を高めることができる。

また、上記処理部３内のマイクロナノバブル発生機９に供給する空気の量は空気吸い込み管７およびバルブ８により調整され、マイクロナノバブル発生機９に供給する洗浄水の量は循環ポンプ１０で調整されている。これにより、処理部３内のマイクロナノバブル発生機９では最適なマイクロナノバブルが発生して、最適なマイクロナノバブルを含む洗浄水がマイクロナノバブル発生機９から排出される。

また、上記最適なマイクロナノバブルを含有した洗浄水は、時間の経過に伴って、微生物２７を含有することとなり、この微生物２７は最適なマイクロナノバブルによって活性化される。

また、上記マイクロナノバブおよびこれで活性化した微生物２７を含む洗浄水を被散水部２内のマイクロナノバブル発生機９に供給するから、多量のマイクロナノバブおよび微生物２７を含んだ洗浄水を、排ガス、リング型ポリ塩化ビニリデン充填材１４および小型炭１５に散水することができる。

（第４実施形態）
図４に、本発明の第４実施形態の排ガス処理装置４０４を模式的に示す。また、図４において、図１に示した第１実施形態の排ガス処理装置４と同一の構成部は、図１における構成部と同一参照番号を付して説明を省略する。

上記排ガス処理装置４０４は、上記第１実施形態の排ガス処理装置４と比較して、被散水部２の充填材の全てを大型炭６としている点が異なる。

つまり、上記第１実施形態では、リング型ポリ塩化ビニリデン充填材１４と小型炭１５とで被散水部２の充填材を構成するのに対して、本第４実施形態では、大型炭６のみで被散水部２の充填材を構成する。

上記構成の排ガス処理装置４０４は、被散水部２の充填材の全てが大型炭６であるから、被散水部２内を流れる排ガスの圧力損失が大きくなるが、排ガス中の有機化合物の吸着能力は増大する。

上記排ガス処理装置４０４は、排ガスの処理風量が減少するため、排ガス中の有機化合物の濃度が高く、排ガス量が少ない場合に適するものである。

（第５実施形態）
図５に、本発明の第５実施形態の排ガス処理装置５０４を模式的に示す。また、図５において、図１に示した第１実施形態の排ガス処理装置４と同一の構成部は、図１における構成部と同一参照番号を付して説明を省略する。

上記排ガス処理装置５０４は、上記第１実施形態の排ガス処理装置４と比較して、被散水部２の充填材の全てが、網１６に入っている小型炭１５である点が異なる。

つまり、上記第１実施形態では、リング型ポリ塩化ビニリデン充填材１４と小型炭１５とで被散水部２の充填材を構成するのに対して、本第５実施形態では、網１６に入っている小型炭１５のみで被散水部２の充填材を構成する。

上記構成の排ガス処理装置５０４は、被散水部２の充填材の全てが、網１６に入っている小型炭１５であるから、被散水部２内を流れる排ガスの圧力損失が大きくなるが、排ガス中の有機化合物の吸着能力は増大する。

上記排ガス処理装置５０４は、排ガスの処理風量が減少するため、排ガス中の有機化合物の濃度が高く、排ガス量が少ない場合に適するものである。

（第６実施形態）
図６に本発明の第６実施形態の排ガス処理装置６０４の模式図を示す。また、図６において、図１に示した第１実施形態の排ガス処理装置４と同一の構成部は、図１における構成部と同一参照番号を付して説明を省略する。

上記排ガス処理装置６０４は、上記第１実施形態の排ガス処理装置４と比較して、被散水部２の充填材の全てを備長炭２８で構成されている。

つまり、上記第１実施形態では、リング型ポリ塩化ビニリデン充填材１４と小型炭１５とで被散水部２の充填材を構成するのに対して、本第６実施形態では、備長炭２８のみで被散水部２の充填材を構成する。

上記構成の排ガス処理装置６０４は、被散水部２の充填材の全てが備長炭２８であるから、被散水部２内を流れる排ガスの圧力損失が大きくなるが、排ガス中の有機化合物の吸着能力は増大する。

上記排ガス処理装置６０４は、排ガスの処理風量が減少するため、排ガス中の有機化合物の濃度が高く、排ガス量が少ない場合に適するものである。

（第７実施形態）
図７に、本発明の第７実施形態の排ガス処理装置７０４を模式的に示す。また、図７において、図３に示した第３実施形態の排ガス処理装置３０４と同一の構成部は、図３における構成部と同一参照番号を付して説明を省略する。

上記排ガス処理装置７０４は、上記第３実施形態の排ガス処理装置３０４と比べて、オゾン発生機２１を備えている点が異なる。

上記オゾン発生機２１は、空気吸い込み管７およびバルブ８を介して処理部３内のマイクロナノバブル発生機９に接続されている。これにより、オゾン発生機２１で発生したオゾンをマイクロナノバブル発生機９に供給して、オゾンマイクロナノバブルを発生させることができる。

上記オゾンマイクロナノバブルは、通常のオゾンバルブが短時間に消滅するのに対して、長時間持続することが確かめられている。この長時間持続するオゾンマイクロナノバブルを含有する洗浄水に大型炭６が浸かっているので、大型炭６に吸着された有機化合物をオゾンマイクロナノバブルで酸化分解することができる。

また、上記洗浄水がオゾンマイクロナノバブルを含有するので、洗浄水が吸収した有機化合物をオゾンマイクロナノバブルで酸化分解できる。

また、上記オゾンマイクロナノバブルを含有する洗浄水がポリ塩化ビニリデン充填材１４および小型炭１５に降り掛かるので、ポリ塩化ビニリデン充填材１４および小型炭１５に吸着された有機化合物もオゾンマイクロナノバブルで酸化分解できる。

このように、上記排ガス処理装置７０４は、上記第１実施形態と同様に微生物２７で有機化合物を分解できる上に、オゾン酸化で有機化合物を分解できる。

（第８実施形態）
図８に、本発明の第８実施形態の排ガス処理装置８０４を模式的に示す。また、図８において、図３に示した第３実施形態の排ガス処理装置３０４と同一の構成部は、図３における構成部と同一参照番号を付して説明を省略する。

上記排ガス処理装置８０４は、上記第３実施形態の排ガス処理装置３０４と比べて、マイクロナノバブル発生助剤タンク２３を備えている点が異なる。

上記マイクロナノバブル発生助剤タンク２３には、例えば界面活性剤、塩類およびアルコールなどのマイクロナノバブル発生助剤が充填されている。このマイクロナノバブル発生助剤は、発生助剤タンク定量ポンプ２２によって処理部３に送られて洗浄水に添加される。これにより、上記洗浄水中においてマイクロナノバブルを最適な状態で発生させることができる。

上記洗浄水に対するマイクロナノバブル発生助剤の添加量は、発生助剤タンク定量ポンプ２２で最適にすることができる。

上記マイクロナノバブル発生助剤として具体的に何を使うかは、ケースバイケースで選択すればよい。

（実験例）
上記第１実施形態の排ガス処理装置４に対応する排ガス処理実験装置を制作した。この排ガス処理実験装置では、被散水部２の容量を約１ｍ^３、処理部３の容量を０.５ｍ^３とし、小型炭１５として活性炭を用いると共に、大型炭６として備長炭を用いた。

上記排ガス処理実験装置を１ヶ月試運転した後、半導体工場からの、アセトンを含有する排ガスを導入して、７日後、アセトンの処理前濃度および処理後濃度を測定し、アセトンの除去率を測定したところ、９２％であった。

上記第１〜第８実施形態において、被散水部２および処理部３の炭は、活性炭、合成炭および木炭のうちどれか一つ、または、活性炭、合成炭および木炭とのうちの少なくとも２つの組み合わせとしてもよい。

図１は本発明の第１実施形態の排ガス処理装置の模式図である。 図２は本発明の第２実施形態の排ガス処理装置の模式図である。 図３は本発明の第３実施形態の排ガス処理装置の模式図である。 図４は本発明の第４実施形態の排ガス処理装置の模式図である。 図５は本発明の第５実施形態の排ガス処理装置の模式図である。 図６は本発明の第６実施形態の排ガス処理装置の模式図である。 図７は本発明の第７実施形態の排ガス処理装置の模式図である。 図８は本発明の第８実施形態の排ガス処理装置の模式図である。

符号の説明

１ 排気入口
２ 被散水部
３ 下部処理部
４，２０４，３０４，４０４，５０４，６０４，７０４，８０４ 排ガス処理装置
５ 多孔板
６ 大型炭
７ 空気吸い込み管
８ バルブ
９ マイクロナノバブル発生機
１０ 循環ポンプ
１１ 散水ポンプ
１２ 仕切壁
１３ 多孔板
１４ リング型ポリ塩化ビニリデン充填材
１５ 小型炭
１６ 網
１７ 散水ノズル
１８ 排気出口
１９ 備長炭
２０ 排気ファン
２１ オゾン発生機
２２ 発生助剤タンク定量ポンプ
２３ マイクロナノバブル発生助剤タンク
２７ 微生物

Claims (15)

1. 洗浄水および微生物を収容して、上記洗浄水を処理する処理部と、
   マイクロナノバブルを発生して、このマイクロナノバブルを上記処理部からの微生物を含む洗浄水と共に供給するマイクロナノバブル発生機と、
   排ガスが含む有機化合物を吸着する吸着材を有すると共に、上記マイクロナノバブル発生機からの上記微生物およびマイクロナノバブルを含む洗浄水が上記吸着材に散水される被散水部と、
   上記処理部内の上記微生物を含む洗浄水を上記マイクロナノバブル発生機へ送るポンプと
   を備えたことを特徴とする排ガス処理装置。
2. 請求項１に記載の排ガス処理装置において、
   上記マイクロナノバブル発生機は上記被散水部内に１つ以上設置されていることを特徴とする排ガス処理装置。
3. 請求項１に記載の排ガス処理装置において、
   上記排ガスが酸とアルカリとのうちの少なくとも一方を含むことを特徴とする排ガス処理装置。
4. 請求項１に記載の排ガス処理装置において、
   上記有機化合物は揮発性有機化合物であることを特徴とする排ガス処理装置。
5. 請求項１に記載の排ガス処理装置において、
   上記被散水部内に設置された散水ノズルと、
   上記処理部内の上記微生物を含む洗浄水を上記被散水部へ送るための外部配管と
   を備え、
   上記マイクロナノバブル発生機は上記外部配管の途中に設けられて上記被散水部外に位置することを特徴とする排ガス処理装置。
6. 請求項１に記載の排ガス処理装置において、
   上記吸着材は炭であり、
   上記被散水部で散水されて上記マイクロナノバブルおよび微生物を含む洗浄水は、上記処理部に戻って、上記処理部と上記マイクロナノバブル発生機と上記被散水部とを経由して循環し、
   上記処理部は、上記被散水部からの上記マイクロナノバブルおよび微生物を含む洗浄水が接触する炭を有していることを特徴とする排ガス処理装置。
7. 請求項１に記載の排ガス処理装置において、
   上記吸着材は炭からなり、
   上記処理部は炭を有していることを特徴とする排ガス処理装置。
8. 請求項１に記載の排ガス処理装置において、
   上記吸着材は炭と微生物が繁殖したリング型ポリ塩化ビニリデン充填材とからなり、
   上記処理部は炭を有していることを特徴とする排ガス処理装置。
9. 請求項６乃至８のいずれか１つに記載の排ガス処理装置において、
   上記炭が、活性炭、合成炭および木炭のうちどれか一つ、または、活性炭、合成炭および木炭のうちの少なくとも２つの組み合わせであることを特徴とする排ガス処理装置。
10. 請求項１に記載の排ガス処理装置において、
    上記吸着材は、炭からなる層と、リング型ポリ塩化ビニリデン充填材からなる層とを組み合わせた層で構成され、
    上記炭からなる層と、上記リング型ポリ塩化ビニリデン充填材からなる層とを組み合わせた層は、少なくとも１層以上あることを特徴とする排ガス処理装置。
11. 請求項８または１０に記載の排ガス処理装置において、
    上記リング型ポリ塩化ビニリデン充填材に微粉炭を付着させることを特徴とする排ガス処理装置。
12. 請求項１に記載の排ガス処理装置において、
    上記処理部にはマイクロナノバブル発生助剤が供給されることを特徴とする排ガス処理装置。
13. 請求項１に記載の排ガス処理装置において、
    上記マイクロナノバブルはオゾンマイクロナノバブルであることを特徴とする排ガス処理装置。
14. 請求項１に記載の排ガス処理装置において、
    上記被散水部では、上記吸着材を通過した排ガスおよび上記吸着材を通過する前の排ガスのうちの少なくとも一方の排ガスに、上記マイクロナノバブル発生機からの上記微生物およびマイクロナノバブルを含む洗浄水が散水されることを特徴とする排ガス処理装置。
15. 請求項１４に記載の排ガス処理装置において、
    上記有機化合物を吸収した上記洗浄水を上記処理部に収容すると共に、上記処理部が有する炭に微生物を繁殖させて、上記有機化合物を上記微生物で分解することを特徴とする排ガス処理装置。
    

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