JP2008279364A - 排気ガスの処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】スクラバー処理を行う排気ガスの処理方法において、スクラバー液を容易に処理することで、システム全体として簡便に排気ガスを処理することができる排気ガスの処理方法を提供すること。
【解決手段】有機性化合物あるいは悪臭物質を処理するに際し、第一段階として、排気ガスとスクラバー液を接触させるスクラバー処理を行い、第二段階として、排出されたスクラバー液の廃液を電解処理する。
【選択図】図１

Description

本発明は、スクラバー処理を行うことにより排気ガス中の有機性化合物や悪臭物質を処理する排気ガスの処理方法に関するものである。

揮発性有機化合物などを含む有機炭素系排気ガスや、硫化水素やメチルメルカプタンといった硫化物を含む悪臭排気ガスの処理方法として、燃焼法、吸着法あるいは生物処理法などがある。
このうちの吸着法のひとつとしてスクラバー処理がある。スクラバー処理は、処理対象の排気ガスとスクラバー液を接触させることで、排気ガス中の有機性化合物や悪臭物質をスクラバー液に溶解させ、もって排気ガス中の濃度を減少させる方法であり、非常に簡便な処理方法である。
なお、このスクラバーによる処理方法では、排気ガス中の処理対象物質の濃度を下げることはできるが、あくまでスクラバー液に溶解し、該スクラバー液中の濃度が上がるだけであり、本質的に分解・除去することはできない。

スクラバー処理に用いるスクラバー液は、除去対象となる有機性化合物や悪臭物質によって異なり、水溶性物質の場合は水（上水や工業用水など）が用いられるが、難水溶性あるいは非水溶性物質の場合は酸やアルカリ、有機溶媒などが用いられる。
排気ガスとスクラバー液の接触方法は、スクラバー液が溜められた槽に排気ガスを通風する方法と、スクラバー液が散水されている槽に排気ガスを通風する方法のふたつが主に用いられている。

いずれの方法においても、排気ガスと接触するスクラバー液は繰り返し使用されるが、もともと排気ガスに含まれていた有機性化合物や悪臭物質のスクラバー液中の濃度が一定以上に高くなると、それ以上はスクラバー液に溶解しなくなり、排気ガスの処理ができなくなる。
この場合、使用していたスクラバー液を排出し、新たなスクラバー液を投入するが、排出した液体は別途処理する必要がある。
スクラバー液の処理方法としては、燃焼法あるいは生物処理法などがあるが、燃焼法では大掛かりな装置が必要で、かつ数百度に熱する必要があるなど、装置導入や運転管理に多大な費用がかかることが懸念される。
また、生物処理法では、排出したスクラバー液中の有機性化合物あるいは悪臭物質の濃度が高すぎると、微生物へ悪影響を及ぼすことがあり、生物処理そのものが適用できなかったり、あるいは運転管理が困難になることなどが問題となる。

本発明は、上記従来の排気ガスの処理方法が有する問題点に鑑み、スクラバー処理を行う排気ガスの処理方法において、スクラバー液を容易に処理することで、システム全体として簡便に排気ガスを処理することができる排気ガスの処理方法を提供することを目的とする。

上記目的を達するため、本発明の排気ガスの処理方法は、有機性化合物や悪臭物質を含む排気ガスをスクラバー液に接触させることにより処理する排気ガスの処理方法において、スクラバー処理により得られるスクラバー液の廃液を電解処理することを特徴とする。

この場合において、アルコールやエステル等の有機溶媒又はこれらを含む水をスクラバー処理におけるスクラバー液として使用することができる。

また、電解処理を行ったスクラバー液をスクラバー処理のスクラバー液として再び用いることができる。

また、電解処理を行う際に、塩化ナトリウムや塩化カルシウム等の塩化物を添加することができる。

本発明の排気ガスの処理方法によれば、有機性化合物や悪臭物質を含む排気ガスをスクラバー液に接触させることにより処理する排気ガスの処理方法において、スクラバー処理により得られるスクラバー液の廃液を電解処理することから、スクラバー廃液中の有機性化合物や悪臭物質を容易に分解・除去することができ、これにより、全体として簡便に排気ガスを処理することができる。

この場合、アルコールやエステル等の有機溶媒又はこれらを含む水をスクラバー処理におけるスクラバー液として使用することにより、排気ガス中の難水溶性物質を除去することができる。

また、電解処理を行ったスクラバー液は、電解処理によって有機性化合物や悪臭物質が分解され、これらの液中濃度が低くなるため、スクラバー処理のスクラバー液として再び用いることができる。

また、電解処理を行う際に、塩化ナトリウムや塩化カルシウム等の塩化物を添加することにより、電解処理によって次亜塩素酸あるいは次亜塩素酸イオンといった遊離塩素が生成し、この遊離塩素がさらに廃液中の有機性化合物あるいは悪臭物質を酸化分解し、処理効率が向上する。

以下、本発明の排気ガスの処理方法の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
本発明の排気ガスの処理方法は、事業所等から排気ガスとして排出される有機性化合物あるいは悪臭物質を処理するに際し、第一段階として、排気ガスとスクラバー液を接触させるスクラバー処理を行い、第二段階として、排出されたスクラバー液の廃液を電解処理する。

すなわち、事業所等から排出される排気ガスには、芳香族化合物やアルデヒド類などの有機性化合物、硫化水素やアンモニアなどの悪臭物質が含まれており、スクラバー処理においてこの排気ガスをスクラバー液と接触させることにより、これら有機性化合物あるいは悪臭物質を排気ガスから取り除き、スクラバー液中に溶解させる。

なお、スクラバー液については、排気ガス中の有機性化合物あるいは悪臭物質が水溶性である場合には、水（上水あるいは工業用水など）を用いることができるが、難水溶性あるいは非水溶性である場合は、アルコール類などの有機溶媒を用いることで、有機性化合物あるいは悪臭物質を排気ガスからスクラバー液に移動させる。

スクラバー液は、繰り返し使用される間に、有機性化合物や悪臭物質の液中濃度が高くなるため、適宜スクラバーから排出される。
スクラバー廃液は続いて電解処理を受けるが、この際、電極付近では強酸化条件下にあるため、廃液中の有機性化合物あるいは悪臭物質は分解・除去される。
なお、電解処理に用いる装置は、電極と該電極を保持するためのタンクならびに該電極に電流を供給する装置のみからなり、非常に簡便な装置である。

また、電解処理を行う際に、塩化ナトリウムあるいは塩化カルシウムなどの塩化物を添加すると、電解処理によって次亜塩素酸あるいは次亜塩素酸イオンといった遊離塩素が生成し、この遊離塩素がさらに廃液中の有機性化合物あるいは悪臭物質を酸化分解し、処理効率が向上する。
さらに、一旦排出されたスクラバー液は、電解処理によって有機性化合物や悪臭物質が分解され、液中の濃度が低くなるため、再びスクラバー処理に用いることができる。

図１に、本発明による排気ガスの処理方法の一実施例を適用した処理フローを示す。
事業所等から排出された排気ガスＡは、スクラバー１の下部から供給され、該スクラバー１内に設けられた担体２を上向流として通過する。

一方、スクラバー１の底部にはスクラバー液Ｂが貯えられており、該スクラバー１上部に取り付けられた散水装置３より常時スクラバー液Ｂが散水される。散水装置３より散水されたスクラバー液Ｂは担体２を湿潤させながら下降流として流れる。
この間、担体２においては、排気ガスＡ中の有機性化合物や悪臭物質が担体２に含まれたスクラバー液Ｂに移動することで、排気ガス中の有機性化合物や悪臭物質の濃度を下げ、最終的に処理ガスＣとして、スクラバー１から排出される。

一方、排気ガスより有機性化合物や悪臭物質を受け取ったスクラバー液Ｂは担体２から滴下し、再びスクラバー１の底部に貯えられる。
スクラバー液Ｂは担体２に散水される以外に、一部は電解槽４に導入される。

電解槽４には複数枚の電極５が設置されており、塩化物Ｄが添加されるとともに、該電極５に直流電源６より電気が流されることにより、スクラバー液Ｂに電解処理が施される。
電解処理では、電極５付近が強酸化条件下になり、また添加した塩化物Ｄが次亜塩素酸あるいは次亜塩素酸イオンといった酸化剤になるため、該スクラバー液Ｂ中の有機性化合物あるいは悪臭物質が分解される。

電極５については炭素電極を用いることができるが、金属電極を用いることでより通電量を増加させ、もって電極５付近の強酸化条件をより強いものにすることができる。
なお、金属電極としてはＳＳあるいはＳＵＳといった素材を用いることができるが、チタン材に白金やイリジウムなどの貴金属を担持させたものを用いることでより強酸性条件を強くし、もって効果的な処理を行うことができる。

電解槽４において一定時間電解処理されることにより、スクラバー液Ｂ中の有機性化合物あるいは悪臭物質は十分に分解・除去され、電解処理水Ｅとして排出される。
その後、必要に応じてさらなる処理が施されるが、電解処理によっておおむね分解、あるいは有機性化合物では低分子化されており、後段の処理は容易に行われる。

図２に、有機性化合物のいくつかを電解処理した際の除去率を示す。
これによると、エタノールやイソプロピルアルコールなどのアルコール類は５０％程度にしか分解されないのに対して、トルエン、エチルベンゼン及びキシレンといった芳香族化合物は９０％以上分解された。
ここで、トルエン、エチルベンゼン、キシレンは難水溶性であるがエタノールなどのアルコール類には容易に溶解することが知られている。

そこで、スクラバー液としてエタノール又はエタノールを含む水を使用し、排気ガス中のトルエンを除去する場合の処理フローの一例を図３に示す。
排気ガスＡはスクラバー１内においてスクラバー液Ｂと接触することで、該排気ガスＡ中のトルエンは該スクラバー液Ｂとして用いられているエタノール中に移動・溶解する。
トルエンを豊富に含むエタノール液は、スクラバー廃液Ｆとしてスクラバー１から排出され、電解槽４に投入される。

電解槽４において、スクラバー廃液Ｆは電解処理されるが、該スクラバー廃液Ｆ中のトルエンは、図２に示した結果のように９０％以上が分解・除去される。
一方、該スクラバー廃液Ｆのほとんどを占めるエタノールは、電解処理されても半分程度は残存する。
そこで、電解槽４において一定時間電解処理を受け、排出された電解処理水Ｅは、スクラバー液Ｂとして、再びスクラバー１内の担体２に散水される。
なお、電解処理水Ｅ中のエタノールの濃度は電解処理によって低くなっているため、スクラバー液Ｂには必要に応じてエタノールを追加で添加する。

かくして、各実施例の排気ガスの処理方法は、有機性化合物や悪臭物質を含む排気ガスをスクラバー液に接触させることにより処理する排気ガスの処理方法において、スクラバー処理により得られるスクラバー液の廃液を電解処理することから、スクラバー廃液中の有機性化合物や悪臭物質を容易に分解・除去することができ、これにより、全体として簡便に排気ガスを処理することができる。

この場合、アルコールやエステル等の有機溶媒又はこれらを含む水をスクラバー処理におけるスクラバー液として使用することにより、排気ガス中の難水溶性物質を除去することができる。

また、電解処理を行ったスクラバー液は、電解処理によって有機性化合物や悪臭物質が分解され、これらの液中濃度が低くなるため、スクラバー処理のスクラバー液として再び用いることができる。

また、電解処理を行う際に、塩化ナトリウムや塩化カルシウム等の塩化物を添加することにより、電解処理によって次亜塩素酸あるいは次亜塩素酸イオンといった遊離塩素が生成し、この遊離塩素がさらに廃液中の有機性化合物あるいは悪臭物質を酸化分解し、処理効率が向上する。

以上、本発明の排気ガスの処理方法について、その実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができる。

本発明の排気ガスの処理方法は、スクラバー廃液中の有機性化合物や悪臭物質を電解処理により容易に分解・除去し、全体として簡便に排気ガスを処理するという特性を有していることから、スクラバー処理を用いる排気ガス処理の用途に広く好適に用いることができる。

本発明の排気ガスの処理方法の一実施例を示すフロー図である。 有機性化合物を含むスクラバー廃液を電解処理した場合の除去率の一例を示すグラフである。 本発明の排気ガスの処理方法において、有機溶媒をスクラバー液として用いた実施例を示すフロー図である。

符号の説明

１ スクラバー
２ 担体
３ 散水装置
４ 電解槽
５ 電極
６ 直流電源
Ａ 排気ガス
Ｂ スクラバー液
Ｃ 処理ガス
Ｄ 塩化物
Ｅ 電解処理水
Ｆ スクラバー廃液

Claims (4)

1. 有機性化合物や悪臭物質を含む排気ガスをスクラバー液に接触させることにより処理する排気ガスの処理方法において、スクラバー処理により得られるスクラバー液の廃液を電解処理することを特徴とする排気ガスの処理方法。
2. アルコールやエステル等の有機溶媒又はこれらを含む水をスクラバー処理におけるスクラバー液として使用することを特徴とする請求項１記載の排気ガスの処理方法。
3. 電解処理を行ったスクラバー液をスクラバー処理のスクラバー液として再び用いることを特徴とする請求項１又は２記載の排気ガスの処理方法。
4. 電解処理を行う際に、塩化ナトリウムや塩化カルシウム等の塩化物を添加することを特徴とする請求項１、２又は３記載の排気ガスの処理方法。

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