JP2023024698A - 脱臭設備および脱臭方法 - Google Patents

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Abstract

Figure 2023024698000001
【課題】気液接触効率が高く、脱臭効果の高い脱臭設備を提供すること。
【解決手段】気液接触により、臭気ガスから臭気成分を除去する気液接触フィルタ８を備え、前記気液接触フィルタ８は、袋構造のフィルタユニット４０が複数個並列に配置されてなり、前記臭気ガスは、複数の前記フィルタユニット４０の内部にそれぞれ供給され、各フィルタユニット４０を膨張させ、膨張した前記フィルタユニット４０の濾過面を通って外部へ流れ出る構成とされ、前記フィルタユニット４０には、対向する濾過面間を接合した接合部５０が設けられ、前記接合部５０が前記フィルタユニット４０の膨張を抑制することにより、膨張した前記フィルタユニット４０の濾過面４２と隣接する膨張した前記フィルタユニット４０の濾過面４２の接触が抑止される。
【選択図】図１

Description

本発明は、臭気ガスの脱臭を行う脱臭設備および脱臭方法に関する。
本発明は、例えばアンモニア、アルデヒド類（アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、ホルムアルデヒド等）、有機酸などの難分解性の臭気成分を含有する親水性の臭気ガスの脱臭設備である。
ガス中から前記臭気成分を除去する方法として、活性炭（ヤシ殻、石炭、木粉などを主原料とする）等の吸着剤を用いる吸着法がある。この吸着法に用いる吸着剤（活性炭など）は、そのままの状態では臭気成分を吸着する能力が低いため、吸着剤にクエン酸、苛性ソーダなどの化学物質を添着する処理が行われる。このように、活性炭に化学物質が添着されているため、活性炭の再生利用が困難であり、吸着法はランニングコストが高くなるという問題がある。
臭気成分を除去する方法は、気液接触方法が優れている。気液接触方法は、前記臭気成分が親水性であることを利用し、気体に液体を接触させることによって、液体中に臭気成分を溶解させ、その臭気成分を化学的に無臭化するものである。化学的無臭化の例としては、液体中で生じる酸・アルカリ反応や、液体に含まれる酸化物質（例えば次亜塩素酸、過酸化水素、オゾン）による酸化分解反応に拠るものを挙げることができる。
一般的な気液接触方法としては、充填材シャワー方式やミスト噴霧混合方式がある。
充填材シャワー方式の脱臭設備は、臭気ガスの給気口を下部に、脱臭ガスの排気口を上部に備えた脱臭塔と、脱臭塔の内部に設けた充填材と、充填材に向けて上方から薬液を噴射する噴射ノズルが設けられている。脱臭塔に供給された臭気ガスと、ノズルから噴射された薬液は、充填材上で接触することで脱臭され、脱臭ガスは排気口から排気される。充填材に噴霧され、脱臭成分を吸収した薬液は、脱臭塔下部の循環槽に落下した後、循環液としてポンプを介して噴射ノズルに返送される。
他方、ミスト噴霧混合方式では、例えば下記特許文献１のように、脱臭塔やダクト内に臭気ガスを供給し、供給した臭気ガスに消臭液を噴霧し、消臭液と臭気ガスを反応させることによって脱臭する。消臭剤（化学物質）によって臭気成分を分解し、または変質し、無臭化するものである。
充填材シャワー方式やミスト噴霧混合方式による脱臭は、活性炭などを用いた吸着法と比べて、ランニングコストが安いという利点がある。
特開平９－８８２号公報
前記気液接触においては、気液接触効率を高めることが望まれるが、前記充填材シャワー方式には下記のようないくつかの問題点がある。
（充填材）
接触効率を高めるためには、充填材の濡れ面積を大きくする必要がある。そのため充填材を収納する脱臭塔の寸法や容積が大きくなる傾向があり、イニシャルコストが高いという問題がある。
また、サイズが小さく密度が高い充填材ほど接触効率が優れる傾向があるが、そのような充填材はダストや反応生成物によって目詰まりするおそれが高い。そのため、サイズが大きく（例えば、ラシヒリング（Ｒａｓｃｈｉｇ ｒｉｎｇ）の直径と長さが、それぞれ１０ｍｍ～５０ｍｍ程度）、密度が低い（空隙率が６０％～８０％程度）の充填材を使用せざるを得ないという問題がある。
さらに、大気の塵芥や循環液の汚れなどによって、充填材が目詰まりし、通気抵抗が増大する。そのため、充填材を定期的に入れ替えて、洗浄することが必要であるという問題がある。
（循環液）
気液接触の接触効率を最大化するため、気液比を２～５Ｌ／ｍ３程度にして、循環水量を多くする必要がある。そのため、水の循環に用いるポンプの動力が大きくなるという問題がある。
噴射ノズルから薬液をシャワーした際に、微粒ミストが飛散し、その一部が蒸発するため、薬液濃度が高くなる。また、臭気ガスが充填材の内部を通気する際に、臭気成分が循環液に取り込まれ、循環液中の薬剤と臭気成分が反応して、臭気成分を無臭化する。そのため、脱臭設備の運転時間が長くなるにつれて、循環液内に存在する脱臭能力のある薬剤の濃度が低下する傾向があり、循環液内の前記薬剤の濃度管理が必要になるという問題がある。すなわち、脱臭効果を低下させないために、循環液内に存在する脱臭能力のある薬剤の濃度を一定に保つ必要があるという問題がある。
また、脱臭設備の運転に伴い、脱臭塔の下方に設けられた循環液貯留槽内にヘドロが堆積するため、定期的な槽内洗浄や循環液の入れ替えが必要になるという問題もある。
（通気速度）
臭気ガスが充填材を通り抜ける速度が遅いほど気液接触時間が長くなり、気液接触効率が高まる。また、通気圧力の損失を抑える必要もある。そのため、臭気ガスの通気速度を１．５～２．０ｍ／ｓ程度まで遅くする必要がある。
しかし、通風速度を遅くすると、単位時間当たりの脱臭処理量が減ってしまうという問題がある。
（ミスト噴霧混合方式）
ミスト噴霧混合方式は、臭気ガス中の臭気成分の濃度が低い場合や、臭気ガス量が少ない場合や、局所的に脱臭する場合には効果的である。しかし、消臭剤のコストが高いため、臭気ガスが高濃度である場合や、臭気ガス量が多い場合や、消臭塔が大きい場合には適さないという問題がある。
本発明は、以上のような問題を解決するためになされたものであり、気液接触効率が高く、脱臭効果の高い脱臭設備を提供することにある。
上記課題を解決した本発明は次記のとおりである。
（１）気液接触により、臭気ガスから臭気成分を除去する気液接触フィルタを備え、
前記気液接触フィルタは、袋構造のフィルタユニットが複数個並列に配置されてなり、
前記臭気ガスは、複数の前記フィルタユニットの内部にそれぞれ供給され、各フィルタユニットを膨張させ、膨張した前記フィルタユニットの濾過面を通って外部へ流れ出る構成とされ、
前記フィルタユニットには、対向する濾過面間を接合した接合部が設けられ、
前記接合部が前記フィルタユニットの膨張を抑制することにより、膨張した前記フィルタユニットの濾過面と隣接する膨張した前記フィルタユニットの濾過面の接触を抑止する構成とした、
ことを特徴とする脱臭装置。
（作用効果）
膨張を抑制する接合部をフィルタユニットに設けることで、接合部を設けない場合と比べて、より多くのフィルタユニットを並列に複数個配置することができる。
（２）前記接合部は、少なくとも前記フィルタユニットの中央部に設けられている前記（１）記載の脱臭装置。
（作用効果）
フィルタユニットの端部に接合部を設けるよりも、フィルタユニットの中央部に接合部を設けるほうが、フィルタユニットの膨張の抑制効果が高い。
（３）前記接合部は、前記フィルタユニットの内部に供給された前記臭気ガスの流れ方向に沿って、線状に設けられている前記（１）記載の脱臭装置。
（作用効果）
前記接合部によって臭気ガスの流れが遮断されないため、前記フィルタユニットの内部で乱流が生じにくくなり、臭気成分の除去効率が高まる。
（４）前記気液接触フィルタは、
複数個の前記フィルタユニットを束ねて一体化したカートリッジである前記（１）記載の脱臭装置。
（作用効果）
フィルタユニットをカートリッジ式にすることで、フィルタユニットの交換や増減が容易になる。
（５）前記（１）記載の脱臭装置を備えた脱臭設備であって、
前記脱臭設備はオゾン生成装置を有し、
前記オゾン生成装置で生成したオゾンは、液体に溶解され、前記気液接触フィルタに供給される構成とした、
ことを特徴とする脱臭設備。
（作用効果）
気液接触フィルタに供給する液体にオゾンを含ませることで、脱臭成分の除去が容易になる。添加剤の代わりにオゾンを用いると、添加剤のコストがかからないため、ランニングコストを大幅に抑えることができる。
（６）請求項１記載の脱臭装置を備えた脱臭設備であって、
前記脱臭設備は加湿装置を有し、
前記加湿装置で加湿された前記臭気ガスが前記脱臭装置に供給される構成とした、
ことを特徴とする脱臭設備。
（作用効果）
臭気ガスを脱臭装置に供給する前に、加湿装置で加湿することで、脱臭装置における脱臭効果を上げることができる。すなわち、加湿装置の噴射口から噴射されたミストは、臭気ガス中に急速に拡散し、親水性の臭気ガスの臭気成分を吸収する。そして、加湿された臭気ガスは、気液接触フィルタを通過する際に、循環液中の薬剤と混ざり、脱臭反応が行われる。このように、臭気ガスを予め加湿することで、臭気ガス中の臭気成分の捕集効率が高まり、高い脱臭効果を得ることができる。
本発明によれば、気液接触効率が高く、脱臭効果の高い脱臭設備を提供することができる。
本発明に係る脱臭設備の概略図である。 脱臭設備の概略図である。 脱臭装置の側面図である。 脱臭装置の平面図である。 脱臭装置の正面図である。 フィルタユニットの設置パターンのバリエーションを示す平面図である。 接合部の設置パターンのバリエーションを示す正面図である。 フィルタユニットが膨張した状態を示す平面図である。
以下、本発明に係る脱臭設備１の好適な実施例について、図面を参照しながら説明する。以下の説明及び図面は、本発明の実施形態の一例を示したものにすぎず、本発明の内容をこの実施形態に限定して解釈すべきではない。
（脱臭設備１）
本発明に係る脱臭設備１の一例を図１に示す。この脱臭設備１は、臭気ガスＦ１を加湿する加湿装置２、加湿した臭気ガスＦ２を脱臭する脱臭装置４などを含む。以下に、脱臭設備１の詳細について詳述する。
（臭気ガスＦＧ）
脱臭設備１によって処理される臭気ガスＦＧは、例えば廃棄物焼却炉や塗装工場からの排ガス、ゴム加硫排ガス、アルミ溶解炉排ガスなどを挙げることができる。臭気ガスＦＧ中の臭気成分としては、例えばアルデヒド類（アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、イソブチルアルデヒド、イソパレルアルデヒド、ホルムアルデヒドなど）、ノルマル酪酸、ノルマル吉草酸、アンモニアなどを挙げることができる。
前記臭気ガスＦＧは親水性であり、前記臭気ガスＦＧ中の臭気成分は分解しづらい難分解性物質である。そのため、強酸化物質である過水やオゾンによる分解脱臭が必要となる。
（加湿装置２）
脱臭装置４で脱臭する前に、加湿装置２によって臭気ガスＦＧを加湿する。図１の加湿装置２は、横長の円筒形であり、図面左側から右側へ臭気ガスＦＧが流通する。加湿装置２の上方から加湿装置２内部に噴霧管３が挿入されており、噴霧管３の下部に設けられたノズルから、臭気ガスＦＧ（ＦＧ１）に向かってミストＭを噴霧することによって、臭気ガスＦＧ（ＦＧ１）の加湿を行う。図１の脱臭装置４は、噴霧管３を２本挿入し、一方の噴霧管３のノズルから給気口側に噴霧し、他方の噴霧管３のノズルから排気口側に噴霧する構造である。以上のように２本の噴霧管３を設けて、それぞれ正反対の方向に噴霧する構造にすることで、単位風量当りの噴霧量を多くし、噴霧液を均一に拡散させることができる。このように、臭気ガスＦＧにミストＭを噴霧することで、臭気ガスＦＧ（ＦＧ１）を加湿することができる。ミストＭの噴霧により、臭気ガスＦＧ（ＦＧ２）の湿度を９０％以上にすることが好ましく、９９％以上にすることがより好ましい。臭気ガスＦＧ（ＦＧ２）の湿度が９０％に満たない場合、後段の脱臭装置４のスプレーノズル７から臭気ガスＦＧ（ＦＧ２）を噴霧したときに、噴霧液が蒸発する結果、循環液内の臭気成分濃度が高くなるという問題が生じるからである。
（脱臭装置４）
加湿装置２で加湿された臭気ガスＦＧ（ＦＧ２）は、脱臭装置４に供給される。この脱臭装置４は、上方に給気口５が、側方に排気口６が設けられている。図１の脱臭装置４では、容器２２の天井中央部に給気口５が、容器２２の高さ方向中間部の側方に排気口６が設けられている。容器２２の上部に供給液Ｗ２を散布するスプレーノズル７が設けられ、容器２２の中間部に気液接触フィルタ８が設けられている。また、スプレーノズル７から散布された供給液Ｗ２は、気液接触フィルタ８を通過した後、下方へ落下するが、この落下した液体（貯留液Ｗ３）は、容器２２の下部に設けられた貯留部２５で貯留される。
（スプレーノズル７）
スプレーノズル７は供給管３０（配管）に取り付けられている。散布される供給液Ｗ（Ｗ２）の粒子径（Ｆｅｒｅｔ径）が、０．１ｍｍ～０．７ｍｍ程度であるスプレーノズル７を用いることが好ましい。具体的には、株式会社いけうちが製造・販売する充円錐ノズル（型番：ＵＺＵＪＰ）や、スプレーイングシステムジャパン合同会社が販売する充円錐ノズル（型番：ＨＨＳＪ）などを用いることができる。供給管３０やノズル７の設置個数は特に限定されないが、脱臭装置１台当たり供給管３０を２～３本程度配置することが好ましい。また、気液接触フィルタ１セット当たりノズル７を３～６個程度配置し、気液接触フィルタ８の全面に供給液Ｗ（Ｗ２）が噴霧されるようにすることが好ましい。
供給液Ｗ２の成分は、特に限定されないが、臭気ガスＦＧ２の成分によって、任意に変更することが好ましい。例えば、原水Ｗ１（水道水や純水など）に対して、酸・アルカリ中和剤や酸化剤などの添加剤ＡＡを任意に添加し、それを供給液Ｗ２として利用することができる。詳しくは、臭気ガスＦＧ２が臭気成分としてアセトアルデヒドを含む場合は、次亜塩素酸やオゾンを含む供給液Ｗ２を用いることが好ましい。臭気ガスＦＧ２が臭気成分としてアンモニアを含む場合は、クエン酸を含む供給液Ｗ２を用いることが好ましい。
臭気ガスＦＧは親水性のガスであるため、気液接触フィルタ８に対して、常に供給液Ｗ２を散布し、気液接触フィルタ８の繊維が濡れた状態を維持することが好ましい。また、供給液Ｗ２を間欠的に散布しても良いが、その場合は、気液接触フィルタ８が乾く前に、次の供給液Ｗ２の散布をすることが好ましい。
スプレーノズル７からの供給液Ｗ２の散布は、気液接触フィルタ８を濡らすことを目的とするものであるため、気液比は約０．５Ｌ/ｍ３で十分である。前述のように従来の気液比は２～５Ｌ/ｍ３であったが、本発明の気液比は０．５Ｌ/ｍ３以下で足りるため、従来よりも気液比が大幅に小さくなることになる。気液比が小さくなると、脱臭装置４の貯留部２５から貯留液Ｗ３の一部を抜き出し、脱臭装置４のスプレーノズル７に返送する水量（循環水量）を減らすことができるため、ポンプ１７の動力を少なくすることができる。
スプレーノズル７の設置位置は任意に決めることができるが、気液接触フィルタ８の上面全体に供給液Ｗ２を供給する位置に設けることが好ましい。図５では、気液接触フィルタ８の幅方向の上方左側と上方右側に、それぞれ供給管３０を１本ずつ設け、各供給管３０、３０に、スプレーノズル７を取り付けている。スプレーノズル７の噴射口は、下方かつ幅方向中央側に向かって、斜め４５度の方向に設けられている。この角度は任意に変更することができるが、気液接触フィルタ８全体への供給を鑑みると、約４５度～６０度にすることが好ましい。また、図４において、スプレーノズル７は、並び方向に所定の間隔を空けながら、幅方向左右両側に、各６個ずつ設けているが、このスプレーノズル７の個数は任意に変更することができる。スプレーノズル７を設ける間隔は、供給液Ｗ２を気液接触フィルタ８全体に供給する観点から、並び方向に約１０００ｍｍ～２０００ｍｍ程度の間隔を空けて設置することが好ましい。
（気液接触フィルタ８）
気液接触フィルタ８は、臭気ガスＦＧ２と供給液Ｗ２が気液接触する媒体となる。脱臭装置４に気液接触フィルタ８を用いた点が、充填材を用いた従来の脱臭装置４と大きく異なる。
気液接触フィルタ８は、複数個のフィルタユニット４０が並列に配置されてなる。図３に示した脱臭装置４は、脱臭装置４の並び方向の一端側から他端側にかけて複数個のフィルタユニット４０を並列に配置している。フィルタユニット４０の個数は任意に決めることができる。フィルタユニットの数が少ないと単位時間当たりの脱臭処理量が少なくなるという問題がある。他方、フィルタユニットの数が多いと気液接触フィルタ８の設置体積が大きくなり、脱臭装置４全体が大型化するという問題がある。
なお、臭気ガスＦＧが気液接触フィルタ８を通過する速度は、０．０５～０．３ｍ／ｓにすることが好ましく、０．１～０．１５ｍ／ｓにすることがより好ましい。前記速度（通風速度）が０．０５ｍ／ｓより遅い場合、単位時間当たりの脱臭処理量が少なくなるという問題がある。また、前記通風速度が０．１５ｍ／ｓよりも速い場合、十分に脱臭処理されていない状態で、気液接触フィルタ８を通過してしまうという問題がある。
図３の脱臭装置４では、一端側から他端側へ向かってフィルタユニット４０を直線状に並列配置している。図３の脱臭装置４のフィルタユニット４０の配置を説明するために、図６（Ａ）に簡略図（平面図）を示した。なお、図６（Ａ）は説明用の簡略図であるため、フィルタユニット４０の数は図３よりも少なくしている。また、フィルタユニット４０の上面の形状も、便宜上、一本の直線で表している。
図６（Ａ）では、各フィルタユニット４０が脱臭装置４の幅方向に沿って直線状に延在している。すなわち、フィルタユニット４０は容器２２の内部に複数個配置されており、その配置形態は、脱臭装置４の並び方向に沿って、一端側から他端側へ向かって直線状に並列に配置されている。複数個のフィルタユニット４０の配置形態を分かりやすくするため、フィルタユニット４０の配置方向を点線の仮想線Ｌで示した。この仮想線Ｌは、各フィルタユニット４０の幅方向中心点を繋ぐ線と平行な線である。
複数個のフィルタユニット４０の配置形態は、図６（Ａ）の形態に限られず、任意の配置形態に変更することができる。例えば、図６（Ｂ）に示すように、一端側から他端側へ向かって、複数個のフィルタユニット４０を斜線状、すなわち前記仮想線Ｌが斜めになるように配置してもよい。また、図６（Ｃ）に示すように、一端側から他端側へ向かって、複数個のフィルタユニット４０を曲線状、すなわち前記仮想線Ｌが曲線になるように配置してもよい。そのほか、図６（Ｄ）に示すように、脱臭装置４の周方向に沿って、複数個のフィルタユニット４０を円環状、すなわち前記仮想線Ｌが円状になるように配置してもよい。
各フィルタユニット４０の被表面積は、３００ｍ２/ｍ３～１０００ｍ２/ｍ３にすることが好ましく、４８０ｍ２/ｍ３～８００ｍ２/ｍ３にすることがより好ましい。被表面積が３００ｍ２/ｍ３より小さいと、脱臭装置４の脱臭効率が悪くなるという問題がある。また、被表面積が１０００ｍ２/ｍ３より大きいと、脱臭装置４が大型化するという問題がある。
各フィルタユニット４０の空隙率は、８０％～９８％にすることが好ましく、８５％～９０％にすることがより好ましい。空隙率が８０％より低いと、臭気ガスＦＧがフィルタユニット４０を通過しづらく、臭気ガスＦＧが滞留してしまうという問題がある。また、空隙率が９８％より高いと、臭気ガスＦＧの一部が脱臭されない状態で、フィルタユニット４０を通過してしまうという問題がある。
このフィルタユニット４０の素材としては、例えば、ポリエステル、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂、ナイロン、レーヨン等の繊維を用いることができる。また、前記素材に、ぬれ性の良いもの（親水性のもの）を用いることが好ましい。ぬれ性は、固体表面と液滴の接線の間の接触角θを測定することによって示され、固体／気体間の界面張力γＶＳ、液体／気体間の界面張力γＬＶ、液体／固体間の界面張力γＬＳによって決定する。この接触角と界面張力の関係は、下記の式１（ヤングの式）によって表すことができる。
γＶＳ＝γＬＳ＋γＬＶ ｃｏｓθ ・・・式１
なお、撥水性の素材（接触角θが９０度以上の素材）に対して、プラズマを照射する方法、紫外線（ＵＶ）を照射する方法、薬品処理する方法などにより、素材の表面を親水性にすることも可能である。しかし、このような素材は大気中に置くと再び疎水性に戻ってしまい、親水性を維持できる期間が短い。したがって、後天的に親水性とした素材ではなく、先天的に親水性の素材（接触角θが９０度未満の素材）を用いることが好ましい。特に、超親水性の素材（接触角θが５度未満の素材）を用いることが好ましい。
前記繊維径は、好ましくは５μｍ～３０μｍ、より好ましくは７μｍ～１５μｍである。
フィルタユニット４０の具体的な素材（不織布）としては、例えば、呉羽テック株式会社の「ボンデン」（登録商標）の260E（品番）を用いることができる。
フィルタユニット４０の膜厚は、好ましくは１０ｍｍ～２５ｍｍ、より好ましくは１２ｍｍ～１９ｍｍである。フィルタユニット４０の目付量は、好ましくは１００ｇ/ｍ２～３００ｇ/ｍ２、より好ましくは２５０ｇ/ｍ２～３００ｇ/ｍ２である。フィルタユニット４０の空隙率は、好ましくは６５％以上、より好ましくは７５％以上である。フィルタユニット４０に設けられた孔の平均的な大きさは、好ましくは０．１５ｍ２～０．３ｍ２、より好ましくは０．２ｍ２～０．２５ｍ２である。
フィルタユニット４０の形状は、例えば、図２に示すような封筒型にすることができる。図２のフィルタユニット４０は、１枚のフィルタ材を折り曲げて重ね合わせ、上部に開口を設け、側端部と下部を閉じた袋状の形状にしている。具体的には、フィルタユニット４０の側端部をヒートシール等の方法によって接合し（端部接合部４１という。）、接合部分から外部へ臭気ガスが漏れ出ない構造になっている。フィルタユニット４０の下部は折り曲げた部分に相当するため、ヒートシール等によって接合していない。図２のような折り曲げ構造ではなく、２枚のフィルタ材を重ね合わせて、１個の封筒型のフィルタユニット４０を製造する場合は、側端部だけではなく、下部もヒートシール等の方法によって接合し、当該接合部分から外部へ臭気ガスが漏れ出ない構造にすることが好ましい。
図２のフィルタユニット４０は、上部に開口部４３が設けられているが、この開口部４３は、上方へ向かって、対面するフィルタ材が次第に離間するテーパ４４を備えた形状をなしている。このような形状にすることで、上方から下方へ向かって臭気ガスＦＧを流通させた際に、袋状のフィルタユニット４０の内部に臭気ガスＦＧが入り込みやすくなる。開口部４３上端のフィルタ材の離間距離Ｎは、１００～２００ｍｍとすることが好ましく、１２０～１７０ｍｍとすることがより好ましい。離間距離Ｍが１００ｍｍより短いと、フィルタユニット４０の内部に臭気ガスＦＧが入り込みにくいという問題があり、離間距離Ｍが２００ｍｍより長いと、スペースが取られるため、多くのフィルタユニット４０を並列配置しにくくなるという問題がある。なお、開口部４３の幅方向両端部には仕切り壁４５が設けられており、臭気ガスＦＧが両端部から側方へ漏れ出ない構造になっている。
開口部４３の上端部には、離間方向へ延在する上端延在部４６が設けられている。前記離間方向とは、対面するフィルタ材が離れる方向をいう。この上端延在部４６を設けることで、脱臭装置４の内部にファイルタユニット４０を装着しやすくなるという効果がある。図３の脱臭装置４においては、脱臭装置４の上部に支持板５１が設けられており、この支持板５１には幅方向に延在する複数の空隙が空けられている。また、この支持板５１は、脱臭装置４の内部の水平方向全面に亘って延在している。支持板５１に設けられた空隙には、フィルタユニット４０が挿し込まれ、挿し込んだフィルタユニット４０を支持板５１の上に位置する上端延在部４６で支える構造になっている。
フィルタユニット４０上部のテーパ４４を有する部分（テーパ部４８という。）は、フィルタユニット４０における臭気ガスＦＧの供給口となり、テーパ部４８より下方に位置するフィルタ材が重なった部分の壁面は、臭気ガスＦＧ２をろ過する濾過面４２となる。
フィルタユニット４０を図２のような形状にした場合、気流の流れ方向を基準として、上流側（図２のフィルタユニット４０の上側）の密度を低く、下流側（図２のフィルタユニット４０の下側）の密度を高くする密度勾配を設けることが好ましい。具体的には、上流側の密度を１０ｋｇ/ｍ３～２０ｋｇ/ｍ３程度とし、下流側の密度を２０ｋｇ/ｍ３～４０ｋｇ/ｍ３程度とすることが好ましい。このような密度勾配を設けることで、凝集トラップによりガス通路が狭くなって通風抵抗が増大することを抑止しつつ、他方では気液接触効率を最大化することができるからである。
フィルタユニット４０は、例えばＪＩＳ Ｚ ８９０１の１５種粉体を９８％濾過する性能にすることができる。このフィルタユニット４０に、臭気ガスＦＧ２を風速０．１５ｍ/ｓで通したときの通気損失は５００Ｐａである。
図１の脱臭装置４には、図２に示す封筒型のフィルタユニット４０を６枚連続して束ねたカートリッジ４７を４個用いている（図６（Ａ）では、フィルタユニット４０を５枚束ねたものを１カートリッジとしている。）。各カートリッジ４７の表面積は、例えば３６ｍ２～４５ｍ２程度にすることができる。各カートリッジ４７の通気量は、例えば３００ｍ３/ｍｉｎ～４００ｍ３/ｍｉｎにすることができる。
脱臭装置４の上部から供給された臭気ガスＦＧ２は、各フィルタユニット４０の内部へ入り込み、フィルタユニット４０上で供給液Ｗ２と気液接触する。供給液Ｗ２には、臭気ガスＦＧ２から臭気成分を除去するための添加剤ＡＡ、オゾンなどが含まれており（添加剤ＡＡ、オゾンをともに含めても良いが、ランニングコストを抑える観点からは、どちらか一方を含有させることが好ましい）、これらの添加剤ＡＡやオゾンが臭気成分を分解する。また、フィルタユニット４０のフィルタ材の濾過面４２には無数の微小な空隙（平均直径３０μｍ～５０μｍ程度）が存在しており、濾過面４２を供給液Ｗ２によって濡れた状態にすると、当該供給液Ｗ２がフィルタ材の空隙を埋めるため、臭気ガスＦＧ２が濾過面４２を通過しにくくなる結果、濾過面４２の濾過力を上げることができる。すなわち、臭気ガスＦＧに含まれる臭気成分は、主として、濾過面４２に付着した供給液Ｗ２の液分によって補足され、供給液Ｗ２に含まれる添加剤ＡＡやオゾンによって分解される。また、臭気ガスＦＧに含まれる粒状汚染物質（例えば、大気塵、燃焼ヒューム）は、濾過面４２に付着した供給液Ｗ２の液分によって補足されるとともに、濾過面４２の空隙によっても補足される。このようにして、臭気ガスＦＧ２がフィルタユニット４０の濾過面４２を通過する（フィルタユニット４０の内部から外側へ流れ出る）過程で、臭気ガスＦＧ２中の臭気成分や汚染物質が取り除かれる。臭気成分が除去されたガスは、脱臭ガスＤＧとして、前記排気口６から排気される。
図２のフィルタユニット４０は、上方に開口部４０を設けたが、上下を逆にして、下方に開口部４０を設けるようにしても良い。また、開口部４０を側方に設けるようにしても良い。
フィルタユニット４０の形状を図２の封筒型ではなく、他の形状にしても良い。例えば、正面視におけるフィルタユニット４０の外形形状を円環状や多角形状に変更してもよい。また、図２のフィルタユニット４０は、１枚のフィルタ材を折り曲げて形成したものであるが、前述のように２枚のフィルタ材を下部で接合する形態にしても良い。さらに、設備費は高くなるが、３枚以上のフィルタ材を重ね合わせて、濾過力を向上させるようにしても良い。
（接合部５０）
フィルタユニット４０には、対向する濾過面４２の間を接合する接合部５０が設けられている。フィルタユニット４０の内部に臭気ガスＦＧ２が供給されると、供給された臭気ガスＦＧ２は、すぐに濾過面４２を通過しない。なぜならば、前述のように、濾過面４２の空隙の大きさが小さいとともに、濾過面４２が濡れた状態であるため、臭気ガスＦＧ２が濾過面４２を通過する際の抵抗が大きいからである。よって、フィルタユニット４０の内部に供給された臭気ガスＦＧ２は、フィルタユニット４０の内部で滞留することとなり、フィルタユニット４０の濾過面が外方へ膨らむ（膨張する）ことになる。
並列配置したフィルタユニット４０において、フィルタユニット４０の膨張度合いが大きいと（すなわち膨張時の対向する濾過面４２間の並び方向の長さが長いと）、隣接するフィルタユニット４０間で、濾過面４２の衝突が生じ、濾過面４２が破損する原因になる。隣接するフィルタユニット４０の濾過面４２が軽く接触する場合には破損の原因にならないが、フィルタユニット４０内の臭気ガスＦＧ２が接触部分を経由してフィルタユニット４０の外側へ出ることができなくなるため、フィルタユニット４０全体の濾過効率が低下してしまう。そのため、隣接するフィルタユニット４０の衝突や接触を防止する必要がある。
そこで、本発明のフィルタユニット４０では、対向する濾過面４２間を接合する接合部５０を設けた。この接合部５０によって、フィルタユニット４０の濾過面４２の膨張を抑えることができるため、隣接するフィルタユニット４０の濾過面４２との接触や衝突を抑止することができる。
接合部５０は、フィルタユニット４０の膨張の抑止効果を高めるため、フィルタユニット４０の中央部に設けることが好ましい。また、図２に示すように、フィルタユニット４０の内部に供給された臭気ガスＦＧ２の流れ方向（図２では、上方から下方へ向かう方向）に沿って、線状に設けても良い。
接合部５０を点状にした場合、１カ所の接合部５０の接合面積は、１００ｍｍ２～５００ｍｍ２程度とすることが好ましく、１００ｍｍ２～２００ｍｍ２程度とすることがより好ましい。接合面積が１００ｍｍ２よりも小さいと、接合状態が不安定となり、フィルタユニット４０の内部に臭気ガスＦＧ２を吹き込んだときに、対面する濾過面４２の接合が剥がれてしまうおそれがある。また、接合面積が５００ｍｍ２よりも大きいと、フィルタユニット４０の内部に供給される臭気ガスＦＧ２の流れが妨げられるおそれがある。
接合部５０を線状にした場合、その線幅は１０ｍｍ～３０ｍｍ程度にすることが好ましく、１０ｍｍ～１５ｍｍ程度とすることがより好ましい。線幅が１０ｍｍよりも短いと、接合状態が不安定となり、フィルタユニット４０の内部に臭気ガスＦＧ２を吹き込んだときに、対面する濾過面４２の接合が剥がれてしまうおそれがある。また、線幅が３０ｍｍよりも長いと、フィルタユニット４０の内部に供給される臭気ガスＦＧ２の流れが妨げられるおそれがある。
図２のフィルタユニット４０は、臭気ガスＦＧ２の流れ方向に沿って、線状に３本の接合部５０が設けられており、それらの接合部５０によって、幅方向に４つの小空間Ｑ１～Ｑ４が形成されている。なお、線状の接合部５０は、臭気ガスＦＧ２の流れ方向にそって、切れ目なく連続して接合した直線形状にしても良いし、一定の間隔を空けながら接合した破線形状にしても良い。好ましくは、破線形状が好ましい。破線形状にすることで、有効な濾過面積を確保することができるからである。直線形状にした場合、接合部５０でろ過できないため、破線形状にした場合と比べて、濾過面積が少なくなる。濾過面４２の上部には接合部４２を設けず、臭気ガスＦＧ２が各小空間Ｑ１～Ｑ４に自由に出入りできるようにすることが好ましい。
図２のフィルタユニット４０において、各小空間Ｑ１～Ｑ４の幅方向の長さＵを３０ｍｍ～８０ｍｍにすることが好ましい。幅方向の長さＵが３０ｍｍよりも短いと、臭気ガスＦＧ２の流路が十分に確保できないという問題がある。幅方向の長さＵが８０ｍｍよりも長いと、フィルタユニット４０が膨らんだときに、並び方向に隣接するフィルタユニット４０に接触しやすくなり、それを避けるために、フィルタユニット４０を取り付けるピッチを広くする必要が生じるという問題がある。各小空間Ｑ１～Ｑ４の幅方向の長さＵは、それぞれ異なる長さにしても良いが、同じ長さにすることが好ましい。フィルタユニット４０内に臭気ガスＦＧ２が流入すると、各小空間Ｑ１～Ｑ４は筒状に膨張するため、各小空間Ｑ１～Ｑ４の並び方向の長さＴが同じになり、すべての小空間Ｑ１～Ｑ４が隣接するフィルタユニット４０に接触しづらくなる（図８（Ａ））。すなわち、各小空間Ｑ１～Ｑ４の幅方向の長さＵと並び方向の長さＴはほぼ同じ長さになるため、一部の小空間の幅方向の長さＵを他の小空間の幅方向の長さＵよりも長くすると、他の小空間が隣接するフィルタユニット４０に接触しない（図８（Ｂ）（ハ）の幅方向中央および右側）場合でも、一部の小空間が隣接するフィルタユニット４０に接触してしまう可能性がある（図８（Ｂ）（ハ）の幅方向左側）。そこで、すべての小空間の幅方向の長さＵをほぼ同じにすることで、このような不具合の発生を抑制することができる（図８（Ａ））。また、図８（Ｃ）のように、隣接するフィルタユニット４０（ホ）（へ）において、接合部５０を設ける位置を互い違いにすることで、隣接するフィルタユニット４０の並び方向の距離Ｓを短くすることができる。なお、隣接するフィルタユニット４０の並び方向の間隔Ｓは、任意に設定できるが、１５０ｍｍ～２５０ｍｍとすることが好ましく、２００ｍｍ～２５０ｍｍとすることがより好ましい。１５０ｍｍよりも短いと、隣接するフィルタユニット４０が接触しやすいため、それを避けるために接合部５０の数を多くしなければならないという問題がある。２５０ｍｍよりも長いと、容器２２の内部に設置するフィルタユニット４０の数が少なくなり、脱臭処理の能力が低下するという問題がある。
以上のように、フィルタユニット４０が膨張した時に、フィルタユニット４０の並び方向Ｔの長さを均等にすることが好ましい。そのため、フィルタユニット４０に接合部５０を設ける位置は、フィルタユニット４０に均等に設けることが好ましい。例えば、点状の接合部５０を１つ設ける場合は、高さ方向および幅方向の中央に設けることが好ましく（図７（Ａ））、２つ以上設ける場合は、高さ方向および幅方向の長さＵがそれぞれ均等になる位置に設けることが好ましい（図７（Ｂ））。接合部５０の位置を決める際は、図７（Ａ）（Ｂ）に示すような設計線５１を用い、均等な位置を把握するのが好ましい。図７（Ｃ）は、開口部４３を下方に設け、接合部５０を直線状に設けた例である。
なお、気液接触フィルタ８は、通気性とともに通水性も有する。そのため、上方から下方の気液接触フィルタ８に散布された供給液Ｗ２は、一時的に気液接触フィルタ８のフィルタ材に保持されるが、時間が経過するにつれて、フィルタ材の内表面側から外表面側へと移動し、その後、気液接触フィルタ８から重力落下する。
（貯留部２５）
脱臭装置４の下部には、貯留液Ｗ３を貯留する貯留部２５が設けられている。気液接触フィルタ８から落下した供給液Ｗ２は、この貯留部２５に貯留液Ｗ３として貯留される。
貯留部２５には、貯留液Ｗ３の液面のレベルを計測するレベルセンサ９を設けることが好ましい。レベルセンサ９によって、貯留部２５に貯留された貯留液Ｗ３の量が所定以下になったか否かを検出し、所定以下になった場合に、供給液Ｗ２の安定供給が困難になったことを知らせる警報を発するシステムにすることが好ましい。また、貯留部２５に貯留される貯留液Ｗ３の量は、循環中の液量の１０倍程度とすることが好ましい。
図１に示した脱臭装置４は、ポンプ１７によって、貯留部２５に貯留された貯留液Ｗ３の一部を抜き出し、スプレーノズル７へ返送するが、貯留液Ｗ３に臭気ガスＦＧ２に由来する不純物（例えば、燃焼ばい煙、大気塵など）が混入している可能性があり、この不純物がスプレーノズル７や気液接触フィルタ８を目詰まりさせてしまうおそれがある。そのため、貯留液Ｗ３の返送径路ＲＬに液濾過フィルタ１８を設け、この不純物を除去するようにすることが好ましい。
また、返送径路ＲＬに水タンク２０を接続し、原水Ｗ１と添加剤ＡＡを混合した混合液Ｗ４をこの返送液Ｗ３に挿入し、これを供給液Ｗ２としても良い。混合液Ｗ４の挿入量は、制御弁２１の開度によって調整する。
（吸引ファン１１）
図１の脱臭設備１において、脱臭装置４の排気口６よりも下流側（排気口６近傍に設置しても良い）に、吸引ファン１１が設けられている。この吸引ファン１１による吸引力によって、臭気ガスＦＧ２は、気液接触フィルタ８を通過して、臭気成分が除去された脱臭ガスＤＧとなった後、排気口６から排気されて、大気中に放散される。吸引ファン１１に代えて、または吸引ファン１１とともに、脱臭装置４の給気口５近傍（または給気口５よりも上流側）に送風ファン（図示しない）を設け、この送風ファンによって、臭気ガスＦＧ２を脱臭装置４内へ送風し、臭気成分が除去された脱臭ガスＤＧを排気口６から排気し、大気中に放散する構成にしても良い。
（濃度計１５）
臭気ガスＦＧ２が気液接触フィルタ８を通過した後、脱臭ガスＤＧとして大気中に放散されるまでのいずれかの地点で、脱臭ガスＤＧの一部を抜き出し、脱臭ガスＤＧ中に含まれる臭気成分の量を濃度計１５で計測するようにすると良い。そして、濃度計１５の計測結果に基づき、ポンプ１７の運転量を変更し、スプレーノズル７から散布する供給液Ｗ２量を変更することが好ましい。具体的には、脱臭ガスＤＧ中の臭気成分の量が所定値（例えば、臭気強度２．５
）よりも高い場合は、供給液Ｗ２の散布量を増やし、同じく臭気成分の量が前記所定値よりも低い場合は、供給液Ｗ２の散布量を減らす制御をすることが好ましい。
また、脱臭装置４の貯留部２５に対して、貯留液Ｗ３中のオゾン濃度を測定する水中オゾン濃度計（図示しない）を取り付け、返送する貯留液Ｗ３のオゾン濃度を一定に維持させることが好ましい。具体的には、貯留液Ｗ３のオゾン濃度を４ｐｐｍ～２０ｐｐｍにすることが好ましく、４ｐｐｍ～１０ｐｐｍにすることがより好ましい。貯留液Ｗ３のオゾン濃度が４ｐｐｍより低いと、貯留液Ｗ３を返送してスプレーノズル７から噴射したときに、臭気ガスＦＧ２を脱臭する脱臭効果が低いという問題がある。また、貯留液Ｗ３のオゾン濃度が２０ｐｐｍより高い場合、オゾン濃度の高い貯留液Ｗ３をスプレーノズル７から噴射することで、容器２２内の気体中のオゾン濃度が高くなってしまうという問題がある。また、貯留液Ｗ３のオゾン濃度が２０ｐｐｍより高い場合、必要以上に高性能のオゾン発生装置を導入しなければならず、経済性が悪いという問題がある。
本発明の脱臭設備１によれば、従来の充填材シャワー方式と比べて、以下の様な利点がある。
気液接触フィルタ８において、気流の流れ方向を基準として、上流側の密度を低く、下流側の密度を高くする密度勾配を設けることにより、ショートパスやチャネリングが無くなり、フィルタ材の被表面積を大きくできるため、気液接触効率が高くなり、脱臭効果を高めることができる。
気液接触フィルタ８の素材にポリエステル繊維を用いることにより、臭気ガスＦＧ２が気液接触フィルタ８を通過する際の圧力損失が少なくなる。そのため、吸引ファン１１の駆動動力を小さくすることができる。また、従来の充填層方式に比べて、面風速を１/１５以下にすることにより、圧力損失を抑えることができる。
前述のように、気液接触フィルタ８の気液接触効率が高いため、供給液Ｗ２の散布量を少なくすることができる。その結果、ポンプ１７の動力を小さくすることができる。
また、フィルタ材の比表面積を大きくしたことにより、気液接触フィルタ８で保持する供給液量が多くなる。そのため、供給液Ｗ２の散布量を少なくすることができ、ポンプ１７の動力を小さくすることができる。
気液接触フィルタ８を封筒型とし、その封筒型の気液接触フィルタ８を並列に配置して束ねたカートリッジ式にした。このような封筒型の気液接触フィルタ８は、表面積が大きいため、従来の充填材方式の脱臭装置と比べて、脱臭装置４の寸法や容量を大幅に小さくすることができる。また、脱臭処理量を増やしたい場合は、設置するカートリッジの個数を増やせばよいため、脱臭処理量の増加を容易に実現できる。
気液接触フィルタ８のフィルタ材が有する濡れ性によって、供給液Ｗ２を一定量保持することができるため、供給液Ｗ２の添加剤の濃度や散布量を厳密に管理しなくても、気液接触効率を一定に保つことができ、脱臭性能が安定的となる。
スプレーノズル７から散布される供給液Ｗ２の粒子径（Ｆｅｒｅｔ径）が、０．１ｍｍ～０．７ｍｍ程度であると、供給液Ｗ２のミストの放散がほとんどなくなる。噴射口から噴射された供給液Ｗ２は、拡散性が良いため、気液接触フィルタ８に均一に散布することができ、斑が生じにくいという利点がある。そして、供給液Ｗ２を気液接触フィルタ８に均一に散布することで、均一な気液接触を実現することができる。
供給液Ｗ２のミストの放散がほとんどなくなると、気液接触フィルタ８まで辿り着かずに、蒸発して消失する供給液Ｗ２が減るため、供給液Ｗ２の散布量を少なくすることができ、ポンプ１７の動力を減らすことができる。また、本脱臭設備１では、加湿装置２で臭気ガスＦＧを予め加湿しているため、気液接触時に必要とされる供給液Ｗ２量が少ない。そのため、この点を考慮しても、供給液Ｗ２の散布量を減らすことができる。
添加剤ＡＡの代わりに、オゾンを供給液Ｗ２に混入するようにすると、添加剤ＡＡが不要になるため、ランニングコストを大幅に削減することができる。供給液Ｗ２に混入させるオゾンは、運搬費の節約等の観点から、現場にオゾン発生装置１４を設け、現場でオゾンを発生させることが好ましい。オゾン発生装置１４で生成したオゾンは、マイクロバブル法などによって、貯留液Ｗ３（供給液Ｗ２に直接混入しても良い）に混入することができる。
１：脱臭設備、２：加湿装置、３：噴霧管、４：脱臭装置、５：給気口、６：排気口、７：スプレーノズル、８：気液接触フィルタ、９：レベルセンサ、１１：ファン、１２：マイクロバブルノズル、１３：制御弁、１４：オゾン発生装置、１５：濃度計、１６：制御装置、１７：ポンプ、１８：液濾過フィルタ、１９：添加剤タンク、２０：水タンク、２１：制御弁、２２：容器、２３：給気口、２４：排気口、２５：貯留部、４０：フィルタユニット、４１：端部接合部、４２：濾過面、４３：開口部、４４：テーパ、４５：仕切り壁、４６：上部延在壁、４７：カートリッジ、４８：テーパ部、５０：接合部、５１：支持板、Ａ：大気、ＤＧ：脱臭ガス、ＦＧ：臭気ガス、ＦＧ１：加湿前の臭気ガス、ＡＡ：添加剤、ＦＧ２：加湿後の臭気ガス、Ｍ：ミスト、Ｎ：開口部の開口幅、Ｑ１～Ｑ４：小空間、Ｗ：液、Ｗ１：原水、Ｗ２：供給液、Ｗ３：貯留液、Ｗ４：混合液
本発明は、臭気ガスの脱臭を行う脱臭設備および脱臭方法に関する。
本発明は、例えばアンモニア、アルデヒド類（アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、ホルムアルデヒド等）、有機酸などの難分解性の臭気成分を含有する親水性の臭気ガスの脱臭設備である。
ガス中から前記臭気成分を除去する方法として、活性炭（ヤシ殻、石炭、木粉などを主原料とする）等の吸着剤を用いる吸着法がある。この吸着法に用いる吸着剤（活性炭など）は、そのままの状態では臭気成分を吸着する能力が低いため、吸着剤にクエン酸、苛性ソーダなどの化学物質を添着する処理が行われる。このように、活性炭に化学物質が添着されているため、活性炭の再生利用が困難であり、吸着法はランニングコストが高くなるという問題がある。
臭気成分を除去する方法は、気液接触方法が優れている。気液接触方法は、前記臭気成分が親水性であることを利用し、気体に液体を接触させることによって、液体中に臭気成分を溶解させ、その臭気成分を化学的に無臭化するものである。化学的無臭化の例としては、液体中で生じる酸・アルカリ反応や、液体に含まれる酸化物質（例えば次亜塩素酸、過酸化水素、オゾン）による酸化分解反応に拠るものを挙げることができる。
一般的な気液接触方法としては、充填材シャワー方式やミスト噴霧混合方式がある。
充填材シャワー方式の脱臭設備は、臭気ガスの給気口を下部に、脱臭ガスの排気口を上部に備えた脱臭塔と、脱臭塔の内部に設けた充填材と、充填材に向けて上方から薬液を噴射する噴射ノズルが設けられている。脱臭塔に供給された臭気ガスと、ノズルから噴射された薬液は、充填材上で接触することで脱臭され、脱臭ガスは排気口から排気される。充填材に噴霧され、脱臭成分を吸収した薬液は、脱臭塔下部の循環槽に落下した後、循環液としてポンプを介して噴射ノズルに返送される。
他方、ミスト噴霧混合方式では、例えば下記特許文献１のように、脱臭塔やダクト内に臭気ガスを供給し、供給した臭気ガスに消臭液を噴霧し、消臭液と臭気ガスを反応させることによって脱臭する。消臭剤（化学物質）によって臭気成分を分解し、または変質し、無臭化するものである。
充填材シャワー方式やミスト噴霧混合方式による脱臭は、活性炭などを用いた吸着法と比べて、ランニングコストが安いという利点がある。
特開平９－８８２号公報
前記気液接触においては、気液接触効率を高めることが望まれるが、前記充填材シャワー方式には下記のようないくつかの問題点がある。
（充填材）
接触効率を高めるためには、充填材の濡れ面積を大きくする必要がある。そのため充填材を収納する脱臭塔の寸法や容積が大きくなる傾向があり、イニシャルコストが高いという問題がある。
また、サイズが小さく密度が高い充填材ほど接触効率が優れる傾向があるが、そのような充填材はダストや反応生成物によって目詰まりするおそれが高い。そのため、サイズが大きく（例えば、ラシヒリング（Ｒａｓｃｈｉｇ ｒｉｎｇ）の直径と長さが、それぞれ１０ｍｍ～５０ｍｍ程度）、密度が低い（空隙率が６０％～８０％程度）の充填材を使用せざるを得ないという問題がある。
さらに、大気の塵芥や循環液の汚れなどによって、充填材が目詰まりし、通気抵抗が増大する。そのため、充填材を定期的に入れ替えて、洗浄することが必要であるという問題がある。
（循環液）
気液接触の接触効率を最大化するため、気液比を２～５Ｌ／ｍ３程度にして、循環水量を多くする必要がある。そのため、水の循環に用いるポンプの動力が大きくなるという問題がある。
噴射ノズルから薬液をシャワーした際に、微粒ミストが飛散し、その一部が蒸発するため、薬液濃度が高くなる。また、臭気ガスが充填材の内部を通気する際に、臭気成分が循環液に取り込まれ、循環液中の薬剤と臭気成分が反応して、臭気成分を無臭化する。そのため、脱臭設備の運転時間が長くなるにつれて、循環液内に存在する脱臭能力のある薬剤の濃度が低下する傾向があり、循環液内の前記薬剤の濃度管理が必要になるという問題がある。すなわち、脱臭効果を低下させないために、循環液内に存在する脱臭能力のある薬剤の濃度を一定に保つ必要があるという問題がある。
また、脱臭設備の運転に伴い、脱臭塔の下方に設けられた循環液貯留槽内にヘドロが堆積するため、定期的な槽内洗浄や循環液の入れ替えが必要になるという問題もある。
（通気速度）
臭気ガスが充填材を通り抜ける速度が遅いほど気液接触時間が長くなり、気液接触効率が高まる。また、通気圧力の損失を抑える必要もある。そのため、臭気ガスの通気速度を１．５～２．０ｍ／ｓ程度まで遅くする必要がある。
しかし、通風速度を遅くすると、単位時間当たりの脱臭処理量が減ってしまうという問題がある。
（ミスト噴霧混合方式）
ミスト噴霧混合方式は、臭気ガス中の臭気成分の濃度が低い場合や、臭気ガス量が少ない場合や、局所的に脱臭する場合には効果的である。しかし、消臭剤のコストが高いため、臭気ガスが高濃度である場合や、臭気ガス量が多い場合や、消臭塔が大きい場合には適さないという問題がある。
本発明は、以上のような問題を解決するためになされたものであり、気液接触効率が高く、脱臭効果の高い脱臭設備を提供することにある。
上記課題を解決した本発明は次記のとおりである。
（１）気液接触により、臭気ガスから臭気成分を除去する気液接触フィルタを備え、
前記気液接触フィルタは、袋構造のフィルタユニットが複数個並列に配置されてなり、
前記臭気ガスは、複数の前記フィルタユニットの内部にそれぞれ供給され、各フィルタユニットを膨張させ、膨張した前記フィルタユニットの濾過面を通って外部へ流れ出る構成とされ、
前記フィルタユニットには、対向する濾過面間を接合した接合部が設けられ、
前記接合部が前記フィルタユニットの膨張を抑制することにより、膨張した前記フィルタユニットの濾過面と隣接する膨張した前記フィルタユニットの濾過面の接触を抑止する構成とした、
ことを特徴とする脱臭装置。
（作用効果）
膨張を抑制する接合部をフィルタユニットに設けることで、接合部を設けない場合と比べて、より多くのフィルタユニットを並列に複数個配置することができる。
（２）前記接合部は、少なくとも前記フィルタユニットの中央部に設けられている前記（１）記載の脱臭装置。
（作用効果）
フィルタユニットの端部に接合部を設けるよりも、フィルタユニットの中央部に接合部を設けるほうが、フィルタユニットの膨張の抑制効果が高い。
（３）前記接合部は、前記フィルタユニットの内部に供給された前記臭気ガスの流れ方向に沿って、線状に設けられている前記（１）記載の脱臭装置。
（作用効果）
前記接合部によって臭気ガスの流れが遮断されないため、前記フィルタユニットの内部で乱流が生じにくくなり、臭気成分の除去効率が高まる。
（４）前記気液接触フィルタは、
複数個の前記フィルタユニットを束ねて一体化したカートリッジである前記（１）記載の脱臭装置。
（作用効果）
フィルタユニットをカートリッジ式にすることで、フィルタユニットの交換や増減が容易になる。
（５）前記（１）記載の脱臭装置を備えた脱臭設備であって、
前記脱臭設備はオゾン生成装置を有し、
前記オゾン生成装置で生成したオゾンは、液体に溶解され、前記気液接触フィルタに供給される構成とした、
ことを特徴とする脱臭設備。
（作用効果）
気液接触フィルタに供給する液体にオゾンを含ませることで、脱臭成分の除去が容易になる。添加剤の代わりにオゾンを用いると、添加剤のコストがかからないため、ランニングコストを大幅に抑えることができる。
（６）請求項１記載の脱臭装置を備えた脱臭設備であって、
前記脱臭設備は加湿装置を有し、
前記加湿装置で加湿された前記臭気ガスが前記脱臭装置に供給される構成とした、
ことを特徴とする脱臭設備。
（作用効果）
臭気ガスを脱臭装置に供給する前に、加湿装置で加湿することで、脱臭装置における脱臭効果を上げることができる。すなわち、加湿装置の噴射口から噴射されたミストは、臭気ガス中に急速に拡散し、親水性の臭気ガスの臭気成分を吸収する。そして、加湿された臭気ガスは、気液接触フィルタを通過する際に、循環液中の薬剤と混ざり、脱臭反応が行われる。このように、臭気ガスを予め加湿することで、臭気ガス中の臭気成分の捕集効率が高まり、高い脱臭効果を得ることができる。
本発明によれば、気液接触効率が高く、脱臭効果の高い脱臭設備を提供することができる。
本発明に係る脱臭設備の概略図である。 脱臭設備の概略図である。 脱臭装置の側面図である。 脱臭装置の平面図である。 脱臭装置の正面図である。 フィルタユニットの設置パターンのバリエーションを示す平面図である。 接合部の設置パターンのバリエーションを示す正面図である。 フィルタユニットが膨張した状態を示す平面図である。
以下、本発明に係る脱臭設備１の好適な実施例について、図面を参照しながら説明する。以下の説明及び図面は、本発明の実施形態の一例を示したものにすぎず、本発明の内容をこの実施形態に限定して解釈すべきではない。
（脱臭設備１）
本発明に係る脱臭設備１の一例を図１に示す。この脱臭設備１は、臭気ガスＦ１を加湿する加湿装置２、加湿した臭気ガスＦ２を脱臭する脱臭装置４などを含む。以下に、脱臭設備１の詳細について詳述する。
（臭気ガスＦＧ）
脱臭設備１によって処理される臭気ガスＦＧは、例えば廃棄物焼却炉や塗装工場からの排ガス、ゴム加硫排ガス、アルミ溶解炉排ガスなどを挙げることができる。臭気ガスＦＧ中の臭気成分としては、例えばアルデヒド類（アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、イソブチルアルデヒド、イソパレルアルデヒド、ホルムアルデヒドなど）、ノルマル酪酸、ノルマル吉草酸、アンモニアなどを挙げることができる。
前記臭気ガスＦＧは親水性であり、前記臭気ガスＦＧ中の臭気成分は分解しづらい難分解性物質である。そのため、強酸化物質である過水やオゾンによる分解脱臭が必要となる。
（加湿装置２）
脱臭装置４で脱臭する前に、加湿装置２によって臭気ガスＦＧを加湿する。図１の加湿装置２は、横長の円筒形であり、図面左側から右側へ臭気ガスＦＧが流通する。加湿装置２の上方から加湿装置２内部に噴霧管３が挿入されており、噴霧管３の下部に設けられたノズルから、臭気ガスＦＧ（ＦＧ１）に向かってミストＭを噴霧することによって、臭気ガスＦＧ（ＦＧ１）の加湿を行う。図１の脱臭装置４は、噴霧管３を２本挿入し、一方の噴霧管３のノズルから給気口側に噴霧し、他方の噴霧管３のノズルから排気口側に噴霧する構造である。以上のように２本の噴霧管３を設けて、それぞれ正反対の方向に噴霧する構造にすることで、単位風量当りの噴霧量を多くし、噴霧液を均一に拡散させることができる。このように、臭気ガスＦＧにミストＭを噴霧することで、臭気ガスＦＧ（ＦＧ１）を加湿することができる。ミストＭの噴霧により、臭気ガスＦＧ（ＦＧ２）の湿度を９０％以上にすることが好ましく、９９％以上にすることがより好ましい。臭気ガスＦＧ（ＦＧ２）の湿度が９０％に満たない場合、後段の脱臭装置４のスプレーノズル７から供給液Ｗ２を噴霧したときに、噴霧液が蒸発するため、供給液Ｗ２の散布量を多くしなければならないという問題が生じるからである。
（脱臭装置４）
加湿装置２で加湿された臭気ガスＦＧ（ＦＧ２）は、脱臭装置４に供給される。この脱臭装置４は、上方に給気口５が、側方に排気口６が設けられている。図１の脱臭装置４では、容器２２の天井中央部に給気口５が、容器２２の高さ方向中間部の側方に排気口６が設けられている。容器２２の上部に供給液Ｗ２を散布するスプレーノズル７が設けられ、容器２２の中間部に気液接触フィルタ８が設けられている。また、スプレーノズル７から散布された供給液Ｗ２は、気液接触フィルタ８を通過した後、下方へ落下するが、この落下した液体（貯留液Ｗ３）は、容器２２の下部に設けられた貯留部２５で貯留される。
（スプレーノズル７）
スプレーノズル７は供給管３０（配管）に取り付けられている。散布される供給液Ｗ（Ｗ２）の粒子径（Ｆｅｒｅｔ径）が、０．１ｍｍ～０．７ｍｍ程度であるスプレーノズル７を用いることが好ましい。具体的には、株式会社いけうちが製造・販売する充円錐ノズル（型番：ＵＺＵＪＰ）や、スプレーイングシステムジャパン合同会社が販売する充円錐ノズル（型番：ＨＨＳＪ）などを用いることができる。供給管３０やノズル７の設置個数は特に限定されないが、脱臭装置１台当たり供給管３０を２～３本程度配置することが好ましい。また、気液接触フィルタ１セット当たりノズル７を３～６個程度配置し、気液接触フィルタ８の全面に供給液Ｗ（Ｗ２）が噴霧されるようにすることが好ましい。
供給液Ｗ２の成分は、特に限定されないが、臭気ガスＦＧ２の成分によって、任意に変更することが好ましい。例えば、原水Ｗ１（水道水や純水など）に対して、中和剤や酸化剤などの添加剤ＡＡを任意に添加し、それを供給液Ｗ２として利用することができる。詳しくは、臭気ガスＦＧ２が臭気成分としてアセトアルデヒドを含む場合は、次亜塩素酸やオゾンを含む供給液Ｗ２を用いることが好ましい。臭気ガスＦＧ２が臭気成分としてアンモニアを含む場合は、クエン酸を含む供給液Ｗ２を用いることが好ましい。
臭気ガスＦＧは親水性のガスであるため、気液接触フィルタ８に対して、常に供給液Ｗ２を散布し、気液接触フィルタ８の繊維が濡れた状態を維持することが好ましい。また、供給液Ｗ２を間欠的に散布しても良いが、その場合は、気液接触フィルタ８が乾く前に、次の供給液Ｗ２の散布をすることが好ましい。
スプレーノズル７からの供給液Ｗ２の散布は、気液接触フィルタ８を濡らすことを目的とするものであるため、気液比は約０．５Ｌ/ｍ３で十分である。前述のように従来の気液比は２～５Ｌ/ｍ３であったが、本発明の気液比は０．５Ｌ/ｍ３以下で足りるため、従来よりも気液比が大幅に小さくなることになる。気液比が小さくなると、脱臭装置４の貯留部２５から貯留液Ｗ３の一部を抜き出し、脱臭装置４のスプレーノズル７に返送する水量（循環水量）を減らすことができるため、ポンプ１７の動力を少なくすることができる。
スプレーノズル７の設置位置は任意に決めることができるが、気液接触フィルタ８の上面全体に供給液Ｗ２を供給する位置に設けることが好ましい。図５では、気液接触フィルタ８の幅方向の上方左側と上方右側に、それぞれ供給管３０を１本ずつ設け、各供給管３０、３０に、スプレーノズル７を取り付けている。スプレーノズル７の噴射口は、下方かつ幅方向中央側に向かって、斜め４５度の方向に設けられている。この角度は任意に変更することができるが、気液接触フィルタ８全体への供給を鑑みると、約４５度～６０度にすることが好ましい。また、図４において、スプレーノズル７は、並び方向に所定の間隔を空けながら、幅方向左右両側に、各６個ずつ設けているが、このスプレーノズル７の個数は任意に変更することができる。スプレーノズル７を設ける間隔は、供給液Ｗ２を気液接触フィルタ８全体に供給する観点から、並び方向に約１０００ｍｍ～２０００ｍｍ程度の間隔を空けて設置することが好ましい。
（気液接触フィルタ８）
気液接触フィルタ８は、臭気ガスＦＧ２と供給液Ｗ２が気液接触する媒体となる。脱臭装置４に気液接触フィルタ８を用いた点が、充填材を用いた従来の脱臭装置４と大きく異なる。
気液接触フィルタ８は、複数個のフィルタユニット４０が並列に配置されてなる。図３に示した脱臭装置４は、脱臭装置４の並び方向の一端側から他端側にかけて複数個のフィルタユニット４０を並列に配置している。フィルタユニット４０の個数は任意に決めることができる。フィルタユニットの数が少ないと単位時間当たりの脱臭処理量が少なくなるという問題がある。他方、フィルタユニットの数が多いと気液接触フィルタ８の設置体積が大きくなり、脱臭装置４全体が大型化するという問題がある。
なお、臭気ガスＦＧが気液接触フィルタ８を通過する速度は、０．０５～０．３ｍ／ｓにすることが好ましく、０．１～０．１５ｍ／ｓにすることがより好ましい。前記速度（通風速度）が０．０５ｍ／ｓより遅い場合、単位時間当たりの脱臭処理量が少なくなるという問題がある。また、前記通風速度が０．１５ｍ／ｓよりも速い場合、十分に脱臭処理されていない状態で、気液接触フィルタ８を通過してしまうという問題がある。
図３の脱臭装置４では、一端側から他端側へ向かってフィルタユニット４０を直線状に並列配置している。図３の脱臭装置４のフィルタユニット４０の配置を説明するために、図６（Ａ）に簡略図（平面図）を示した。なお、図６（Ａ）は説明用の簡略図であるため、フィルタユニット４０の数は図３よりも少なくしている。また、フィルタユニット４０の上面の形状も、便宜上、一本の直線で表している。
図６（Ａ）では、各フィルタユニット４０が脱臭装置４の幅方向に沿って直線状に延在している。すなわち、フィルタユニット４０は容器２２の内部に複数個配置されており、その配置形態は、脱臭装置４の並び方向に沿って、一端側から他端側へ向かって直線状に並列に配置されている。複数個のフィルタユニット４０の配置形態を分かりやすくするため、フィルタユニット４０の配置方向を点線の仮想線Ｌで示した。この仮想線Ｌは、各フィルタユニット４０の幅方向中心点を繋ぐ線と平行な線である。
複数個のフィルタユニット４０の配置形態は、図６（Ａ）の形態に限られず、任意の配置形態に変更することができる。例えば、図６（Ｂ）に示すように、一端側から他端側へ向かって、複数個のフィルタユニット４０を斜線状、すなわち前記仮想線Ｌが斜めになるように配置してもよい。また、図６（Ｃ）に示すように、一端側から他端側へ向かって、複数個のフィルタユニット４０を曲線状、すなわち前記仮想線Ｌが曲線になるように配置してもよい。そのほか、図６（Ｄ）に示すように、脱臭装置４の周方向に沿って、複数個のフィルタユニット４０を円環状、すなわち前記仮想線Ｌが円状になるように配置してもよい。
各フィルタユニット４０の被表面積は、３００ｍ２/ｍ３～１０００ｍ２/ｍ３にすることが好ましく、４８０ｍ２/ｍ３～８００ｍ２/ｍ３にすることがより好ましい。被表面積が３００ｍ２/ｍ３より小さいと、脱臭装置４の脱臭効率が悪くなるという問題がある。また、被表面積が１０００ｍ２/ｍ３より大きいと、脱臭装置４が大型化するという問題がある。
各フィルタユニット４０の空隙率は、８０％～９８％にすることが好ましく、８５％～９０％にすることがより好ましい。空隙率が８０％より低いと、臭気ガスＦＧがフィルタユニット４０を通過しづらく、臭気ガスＦＧが滞留してしまうという問題がある。また、空隙率が９８％より高いと、臭気ガスＦＧの一部が脱臭されない状態で、フィルタユニット４０を通過してしまうという問題がある。
このフィルタユニット４０の素材としては、例えば、ポリエステル、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂、ナイロン、レーヨン等の繊維を用いることができる。また、前記素材に、ぬれ性の良いもの（親水性のもの）を用いることが好ましい。ぬれ性は、固体表面と液滴の接線の間の接触角θを測定することによって示され、固体／気体間の界面張力γＶＳ、液体／気体間の界面張力γＬＶ、液体／固体間の界面張力γＬＳによって決定する。この接触角と界面張力の関係は、下記の式１（ヤングの式）によって表すことができる。
γＶＳ＝γＬＳ＋γＬＶ ｃｏｓθ ・・・式１
なお、撥水性の素材（接触角θが９０度以上の素材）に対して、プラズマを照射する方法、紫外線（ＵＶ）を照射する方法、薬品処理する方法などにより、素材の表面を親水性にすることも可能である。しかし、このような素材は大気中に置くと再び疎水性に戻ってしまい、親水性を維持できる期間が短い。したがって、後天的に親水性とした素材ではなく、先天的に親水性の素材（接触角θが９０度未満の素材）を用いることが好ましい。特に、超親水性の素材（接触角θが５度未満の素材）を用いることが好ましい。
前記繊維径は、好ましくは５μｍ～３０μｍ、より好ましくは７μｍ～１５μｍである。
フィルタユニット４０の具体的な素材（不織布）としては、例えば、呉羽テック株式会社の「ボンデン」（登録商標）の260E（品番）を用いることができる。
フィルタユニット４０の膜厚は、好ましくは１０ｍｍ～２５ｍｍ、より好ましくは１２ｍｍ～１９ｍｍである。フィルタユニット４０の目付量は、好ましくは１００ｇ/ｍ２～３００ｇ/ｍ２、より好ましくは２５０ｇ/ｍ２～３００ｇ/ｍ２である。フィルタユニット４０の空隙率は、好ましくは６５％以上、より好ましくは７５％以上である。フィルタユニット４０に設けられた孔の平均的な大きさは、好ましくは０．１５ｍ２～０．３ｍ２、より好ましくは０．２ｍ２～０．２５ｍ２である。
フィルタユニット４０の形状は、例えば、図２に示すような封筒型にすることができる。図２のフィルタユニット４０は、１枚のフィルタ材を折り曲げて重ね合わせ、上部に開口を設け、側端部と下部を閉じた袋状の形状にしている。具体的には、フィルタユニット４０の側端部をヒートシール等の方法によって接合し（端部接合部４１という。）、接合部分から外部へ臭気ガスが漏れ出ない構造になっている。フィルタユニット４０の下部は折り曲げた部分に相当するため、ヒートシール等によって接合していない。図２のような折り曲げ構造ではなく、２枚のフィルタ材を重ね合わせて、１個の封筒型のフィルタユニット４０を製造する場合は、側端部だけではなく、下部もヒートシール等の方法によって接合し、当該接合部分から外部へ臭気ガスが漏れ出ない構造にすることが好ましい。
図２のフィルタユニット４０は、上部に開口部４３が設けられているが、この開口部４３は、上方へ向かって、対面するフィルタ材が次第に離間するテーパ４４を備えた形状をなしている。このような形状にすることで、上方から下方へ向かって臭気ガスＦＧを流通させた際に、袋状のフィルタユニット４０の内部に臭気ガスＦＧが入り込みやすくなる。開口部４３上端のフィルタ材の離間距離Ｎは、１００～２００ｍｍとすることが好ましく、１２０～１７０ｍｍとすることがより好ましい。離間距離Ｍが１００ｍｍより短いと、フィルタユニット４０の内部に臭気ガスＦＧが入り込みにくいという問題があり、離間距離Ｍが２００ｍｍより長いと、スペースが取られるため、多くのフィルタユニット４０を並列配置しにくくなるという問題がある。なお、開口部４３の幅方向両端部には仕切り壁４５が設けられており、臭気ガスＦＧが両端部から側方へ漏れ出ない構造になっている。
開口部４３の上端部には、離間方向へ延在する上端延在部４６が設けられている。前記離間方向とは、対面するフィルタ材が離れる方向をいう。この上端延在部４６を設けることで、脱臭装置４の内部にファイルタユニット４０を装着しやすくなるという効果がある。図３の脱臭装置４においては、脱臭装置４の上部に支持板５１が設けられており、この支持板５１には幅方向に延在する複数の空隙が空けられている。また、この支持板５１は、脱臭装置４の内部の水平方向全面に亘って延在している。支持板５１に設けられた空隙には、フィルタユニット４０が挿し込まれ、挿し込んだフィルタユニット４０を支持板５１の上に位置する上端延在部４６で支える構造になっている。
フィルタユニット４０上部のテーパ４４を有する部分（テーパ部４８という。）は、フィルタユニット４０における臭気ガスＦＧの供給口となり、テーパ部４８より下方に位置するフィルタ材が重なった部分の壁面は、臭気ガスＦＧ２をろ過する濾過面４２となる。
フィルタユニット４０を図２のような形状にした場合、気流の流れ方向を基準として、上流側（図２のフィルタユニット４０の上側）の密度を低く、下流側（図２のフィルタユニット４０の下側）の密度を高くする密度勾配を設けることが好ましい。具体的には、上流側の密度を１０ｋｇ/ｍ３～２０ｋｇ/ｍ３程度とし、下流側の密度を２０ｋｇ/ｍ３～４０ｋｇ/ｍ３程度とすることが好ましい。このような密度勾配を設けることで、凝集トラップによりガス通路が狭くなって通風抵抗が増大することを抑止しつつ、他方では気液接触効率を最大化することができるからである。
フィルタユニット４０は、例えばＪＩＳ Ｚ ８９０１の１５種粉体を９８％濾過する性能にすることができる。このフィルタユニット４０に、臭気ガスＦＧ２を風速０．１５ｍ/ｓで通したときの通気損失は５００Ｐａである。
図１の脱臭装置４には、図２に示す封筒型のフィルタユニット４０を６枚連続して束ねたカートリッジ４７を４個用いている（図６（Ａ）では、フィルタユニット４０を５枚束ねたものを１カートリッジとしている。）。各カートリッジ４７の表面積は、例えば３６ｍ２～４５ｍ２程度にすることができる。各カートリッジ４７の通気量は、例えば３００ｍ３/ｍｉｎ～４００ｍ３/ｍｉｎにすることができる。
脱臭装置４の上部から供給された臭気ガスＦＧ２は、各フィルタユニット４０の内部へ入り込み、フィルタユニット４０上で供給液Ｗ２と気液接触する。供給液Ｗ２には、臭気ガスＦＧ２から臭気成分を除去するための添加剤ＡＡ、オゾンなどが含まれており（添加剤ＡＡ、オゾンをともに含めても良いが、ランニングコストを抑える観点からは、どちらか一方を含有させることが好ましい）、これらの添加剤ＡＡやオゾンが臭気成分を分解する。また、フィルタユニット４０のフィルタ材の濾過面４２には無数の微小な空隙（平均直径３０μｍ～５０μｍ程度）が存在しており、濾過面４２を供給液Ｗ２によって濡れた状態にすると、当該供給液Ｗ２がフィルタ材の空隙を埋めるため、臭気ガスＦＧ２が濾過面４２を通過しにくくなる結果、濾過面４２の濾過力を上げることができる。すなわち、臭気ガスＦＧに含まれる臭気成分は、主として、濾過面４２に付着した供給液Ｗ２の液分によって補足され、供給液Ｗ２に含まれる添加剤ＡＡやオゾンによって分解される。また、臭気ガスＦＧに含まれる粒状汚染物質（例えば、大気塵、燃焼ヒューム）は、濾過面４２に付着した供給液Ｗ２の液分によって補足されるとともに、濾過面４２の空隙によっても補足される。このようにして、臭気ガスＦＧ２がフィルタユニット４０の濾過面４２を通過する（フィルタユニット４０の内部から外側へ流れ出る）過程で、臭気ガスＦＧ２中の臭気成分や汚染物質が取り除かれる。臭気成分が除去されたガスは、脱臭ガスＤＧとして、前記排気口６から排気される。
図２のフィルタユニット４０は、上方に開口部４０を設けたが、上下を逆にして、下方に開口部４０を設けるようにしても良い。また、開口部４０を側方に設けるようにしても良い。
フィルタユニット４０の形状を図２の封筒型ではなく、他の形状にしても良い。例えば、正面視におけるフィルタユニット４０の外形形状を円環状や多角形状に変更してもよい。また、図２のフィルタユニット４０は、１枚のフィルタ材を折り曲げて形成したものであるが、前述のように２枚のフィルタ材を下部で接合する形態にしても良い。さらに、設備費は高くなるが、３枚以上のフィルタ材を重ね合わせて、濾過力を向上させるようにしても良い。
（接合部５０）
フィルタユニット４０には、対向する濾過面４２の間を接合する接合部５０が設けられている。フィルタユニット４０の内部に臭気ガスＦＧ２が供給されると、供給された臭気ガスＦＧ２は、すぐに濾過面４２を通過しない。なぜならば、前述のように、濾過面４２の空隙の大きさが小さいとともに、濾過面４２が濡れた状態であるため、臭気ガスＦＧ２が濾過面４２を通過する際の抵抗が大きいからである。よって、フィルタユニット４０の内部に供給された臭気ガスＦＧ２は、フィルタユニット４０の内部で滞留することとなり、フィルタユニット４０の濾過面が外方へ膨らむ（膨張する）ことになる。
並列配置したフィルタユニット４０において、フィルタユニット４０の膨張度合いが大きいと（すなわち膨張時の対向する濾過面４２間の並び方向の長さが長いと）、隣接するフィルタユニット４０間で、濾過面４２の衝突が生じ、濾過面４２が破損する原因になる。隣接するフィルタユニット４０の濾過面４２が軽く接触する場合には破損の原因にならないが、フィルタユニット４０内の臭気ガスＦＧ２が接触部分を経由してフィルタユニット４０の外側へ出ることができなくなるため、フィルタユニット４０全体の濾過効率が低下してしまう。そのため、隣接するフィルタユニット４０の衝突や接触を防止する必要がある。
そこで、本発明のフィルタユニット４０では、対向する濾過面４２間を接合する接合部５０を設けた。この接合部５０によって、フィルタユニット４０の濾過面４２の膨張を抑えることができるため、隣接するフィルタユニット４０の濾過面４２との接触や衝突を抑止することができる。
接合部５０は、フィルタユニット４０の膨張の抑止効果を高めるため、フィルタユニット４０の中央部に設けることが好ましい。また、図２に示すように、フィルタユニット４０の内部に供給された臭気ガスＦＧ２の流れ方向（図２では、上方から下方へ向かう方向）に沿って、線状に設けても良い。
接合部５０を点状にした場合、１カ所の接合部５０の接合面積は、１００ｍｍ２～５００ｍｍ２程度とすることが好ましく、１００ｍｍ２～２００ｍｍ２程度とすることがより好ましい。接合面積が１００ｍｍ２よりも小さいと、接合状態が不安定となり、フィルタユニット４０の内部に臭気ガスＦＧ２を吹き込んだときに、対面する濾過面４２の接合が剥がれてしまうおそれがある。また、接合面積が５００ｍｍ２よりも大きいと、フィルタユニット４０の内部に供給される臭気ガスＦＧ２の流れが妨げられるおそれがある。
接合部５０を線状にした場合、その線幅は１０ｍｍ～３０ｍｍ程度にすることが好ましく、１０ｍｍ～１５ｍｍ程度とすることがより好ましい。線幅が１０ｍｍよりも短いと、接合状態が不安定となり、フィルタユニット４０の内部に臭気ガスＦＧ２を吹き込んだときに、対面する濾過面４２の接合が剥がれてしまうおそれがある。また、線幅が３０ｍｍよりも長いと、フィルタユニット４０の内部に供給される臭気ガスＦＧ２の流れが妨げられるおそれがある。
図２のフィルタユニット４０は、臭気ガスＦＧ２の流れ方向に沿って、線状に３本の接合部５０が設けられており、それらの接合部５０によって、幅方向に４つの小空間Ｑ１～Ｑ４が形成されている。なお、線状の接合部５０は、臭気ガスＦＧ２の流れ方向にそって、切れ目なく連続して接合した直線形状にしても良いし、一定の間隔を空けながら接合した破線形状にしても良い。好ましくは、破線形状が好ましい。破線形状にすることで、有効な濾過面積を確保することができるからである。直線形状にした場合、接合部５０でろ過できないため、破線形状にした場合と比べて、濾過面積が少なくなる。濾過面４２の上部には接合部４２を設けず、臭気ガスＦＧ２が各小空間Ｑ１～Ｑ４に自由に出入りできるようにすることが好ましい。
図２のフィルタユニット４０において、各小空間Ｑ１～Ｑ４の幅方向の長さＵを３０ｍｍ～８０ｍｍにすることが好ましい。幅方向の長さＵが３０ｍｍよりも短いと、臭気ガスＦＧ２の流路が十分に確保できないという問題がある。幅方向の長さＵが８０ｍｍよりも長いと、フィルタユニット４０が膨らんだときに、並び方向に隣接するフィルタユニット４０に接触しやすくなり、それを避けるために、フィルタユニット４０を取り付けるピッチを広くする必要が生じるという問題がある。各小空間Ｑ１～Ｑ４の幅方向の長さＵは、それぞれ異なる長さにしても良いが、同じ長さにすることが好ましい。フィルタユニット４０内に臭気ガスＦＧ２が流入すると、各小空間Ｑ１～Ｑ４は筒状に膨張するため、各小空間Ｑ１～Ｑ４の並び方向の長さＴが同じになり、すべての小空間Ｑ１～Ｑ４が隣接するフィルタユニット４０に接触しづらくなる（図８（Ａ））。すなわち、各小空間Ｑ１～Ｑ４の幅方向の長さＵと並び方向の長さＴはほぼ同じ長さになるため、一部の小空間の幅方向の長さＵを他の小空間の幅方向の長さＵよりも長くすると、他の小空間が隣接するフィルタユニット４０に接触しない（図８（Ｂ）（ハ）の幅方向中央および右側）場合でも、一部の小空間が隣接するフィルタユニット４０に接触してしまう可能性がある（図８（Ｂ）（ハ）の幅方向左側）。そこで、すべての小空間の幅方向の長さＵをほぼ同じにすることで、このような不具合の発生を抑制することができる（図８（Ａ））。また、図８（Ｃ）のように、隣接するフィルタユニット４０（ホ）（へ）において、接合部５０を設ける位置を互い違いにすることで、隣接するフィルタユニット４０の並び方向の距離Ｓを短くすることができる。なお、隣接するフィルタユニット４０の並び方向の間隔Ｓは、任意に設定できるが、１５０ｍｍ～２５０ｍｍとすることが好ましく、２００ｍｍ～２５０ｍｍとすることがより好ましい。１５０ｍｍよりも短いと、隣接するフィルタユニット４０が接触しやすいため、それを避けるために接合部５０の数を多くしなければならないという問題がある。２５０ｍｍよりも長いと、容器２２の内部に設置するフィルタユニット４０の数が少なくなり、脱臭処理の能力が低下するという問題がある。
以上のように、フィルタユニット４０が膨張した時に、フィルタユニット４０の並び方向Ｔの長さを均等にすることが好ましい。そのため、フィルタユニット４０に接合部５０を設ける位置は、フィルタユニット４０に均等に設けることが好ましい。例えば、点状の接合部５０を１つ設ける場合は、高さ方向および幅方向の中央に設けることが好ましく（図７（Ａ））、２つ以上設ける場合は、高さ方向および幅方向の長さＵがそれぞれ均等になる位置に設けることが好ましい（図７（Ｂ））。接合部５０の位置を決める際は、図７（Ａ）（Ｂ）に示すような設計線５１を用い、均等な位置を把握するのが好ましい。図７（Ｃ）は、開口部４３を下方に設け、接合部５０を直線状に設けた例である。
なお、気液接触フィルタ８は、通気性とともに通水性も有する。そのため、上方から下方の気液接触フィルタ８に散布された供給液Ｗ２は、一時的に気液接触フィルタ８のフィルタ材に保持されるが、時間が経過するにつれて、フィルタ材の内表面側から外表面側へと移動し、その後、気液接触フィルタ８から重力落下する。
（貯留部２５）
脱臭装置４の下部には、貯留液Ｗ３を貯留する貯留部２５が設けられている。気液接触フィルタ８から落下した供給液Ｗ２は、この貯留部２５に貯留液Ｗ３として貯留される。
貯留部２５には、貯留液Ｗ３の液面のレベルを計測するレベルセンサ９を設けることが好ましい。レベルセンサ９によって、貯留部２５に貯留された貯留液Ｗ３の量が所定以下になったか否かを検出し、所定以下になった場合に、供給液Ｗ２の安定供給が困難になったことを知らせる警報を発するシステムにすることが好ましい。また、貯留部２５に貯留される貯留液Ｗ３の量は、循環中の液量の１０倍程度とすることが好ましい。
図１に示した脱臭装置４は、ポンプ１７によって、貯留部２５に貯留された貯留液Ｗ３の一部を抜き出し、スプレーノズル７へ返送するが、貯留液Ｗ３に臭気ガスＦＧ２に由来する不純物（例えば、燃焼ばい煙、大気塵など）が混入している可能性があり、この不純物がスプレーノズル７や気液接触フィルタ８を目詰まりさせてしまうおそれがある。そのため、貯留液Ｗ３の返送径路ＲＬに液濾過フィルタ１８を設け、この不純物を除去するようにすることが好ましい。
また、返送径路ＲＬに水タンク２０を接続し、原水Ｗ１と添加剤ＡＡを混合した混合液Ｗ４をこの返送液Ｗ３に挿入し、これを供給液Ｗ２としても良い。混合液Ｗ４の挿入量は、制御弁２１の開度によって調整する。
（吸引ファン１１）
図１の脱臭設備１において、脱臭装置４の排気口６よりも下流側（排気口６近傍に設置しても良い）に、吸引ファン１１が設けられている。この吸引ファン１１による吸引力によって、臭気ガスＦＧ２は、気液接触フィルタ８を通過して、臭気成分が除去された脱臭ガスＤＧとなった後、排気口６から排気されて、大気中に放散される。吸引ファン１１に代えて、または吸引ファン１１とともに、脱臭装置４の給気口５近傍（または給気口５よりも上流側）に送風ファン（図示しない）を設け、この送風ファンによって、臭気ガスＦＧ２を脱臭装置４内へ送風し、臭気成分が除去された脱臭ガスＤＧを排気口６から排気し、大気中に放散する構成にしても良い。
（濃度計１５）
臭気ガスＦＧ２が気液接触フィルタ８を通過した後、脱臭ガスＤＧとして大気中に放散されるまでのいずれかの地点で、脱臭ガスＤＧの一部を抜き出し、脱臭ガスＤＧ中に含まれる臭気成分の量を濃度計１５で計測するようにすると良い。そして、濃度計１５の計測結果に基づき、ポンプ１７の運転量を変更し、スプレーノズル７から散布する供給液Ｗ２量を変更することが好ましい。具体的には、脱臭ガスＤＧ中の臭気成分の量が所定値（例えば、臭気強度２．５）よりも高い場合は、供給液Ｗ２の散布量を増やし、同じく臭気成分の量が前記所定値よりも低い場合は、供給液Ｗ２の散布量を減らす制御をすることが好ましい。
また、脱臭装置４の貯留部２５に対して、貯留液Ｗ３中のオゾン濃度を測定する水中オゾン濃度計（図示しない）を取り付け、返送する貯留液Ｗ３のオゾン濃度を一定に維持させることが好ましい。具体的には、貯留液Ｗ３のオゾン濃度を４ｐｐｍ～２０ｐｐｍにすることが好ましく、４ｐｐｍ～１０ｐｐｍにすることがより好ましい。貯留液Ｗ３のオゾン濃度が４ｐｐｍより低いと、貯留液Ｗ３を返送してスプレーノズル７から噴射したときに、臭気ガスＦＧ２を脱臭する脱臭効果が低いという問題がある。また、貯留液Ｗ３のオゾン濃度が２０ｐｐｍより高い場合、オゾン濃度の高い貯留液Ｗ３をスプレーノズル７から噴射することで、容器２２内の気体中のオゾン濃度が高くなってしまうという問題がある。また、貯留液Ｗ３のオゾン濃度が２０ｐｐｍより高い場合、必要以上に高性能のオゾン発生装置を導入しなければならず、経済性が悪いという問題がある。
本発明の脱臭設備１によれば、従来の充填材シャワー方式と比べて、以下の様な利点がある。
気液接触フィルタ８において、気流の流れ方向を基準として、上流側の密度を低く、下流側の密度を高くする密度勾配を設けることにより、ショートパスやチャネリングが無くなり、フィルタ材の被表面積を大きくできるため、気液接触効率が高くなり、脱臭効果を高めることができる。
気液接触フィルタ８の素材にポリエステル繊維を用いることにより、臭気ガスＦＧ２が気液接触フィルタ８を通過する際の圧力損失が少なくなる。そのため、吸引ファン１１の駆動動力を小さくすることができる。また、従来の充填層方式に比べて、面風速を１/１５以下にすることにより、圧力損失を抑えることができる。
前述のように、気液接触フィルタ８の気液接触効率が高いため、供給液Ｗ２の散布量を少なくすることができる。その結果、ポンプ１７の動力を小さくすることができる。
また、フィルタ材の比表面積を大きくしたことにより、気液接触フィルタ８で保持する供給液量が多くなる。そのため、供給液Ｗ２の散布量を少なくすることができ、ポンプ１７の動力を小さくすることができる。
気液接触フィルタ８を封筒型とし、その封筒型の気液接触フィルタ８を並列に配置して束ねたカートリッジ式にした。このような封筒型の気液接触フィルタ８は、表面積が大きいため、従来の充填材方式の脱臭装置と比べて、脱臭装置４の寸法や容量を大幅に小さくすることができる。また、脱臭処理量を増やしたい場合は、設置するカートリッジの個数を増やせばよいため、脱臭処理量の増加を容易に実現できる。
気液接触フィルタ８のフィルタ材が有する濡れ性によって、供給液Ｗ２を一定量保持することができるため、供給液Ｗ２の添加剤の濃度や散布量を厳密に管理しなくても、気液接触効率を一定に保つことができ、脱臭性能が安定的となる。
スプレーノズル７から散布される供給液Ｗ２の粒子径（Ｆｅｒｅｔ径）が、０．１ｍｍ～０．７ｍｍ程度であると、供給液Ｗ２のミストの放散がほとんどなくなる。噴射口から噴射された供給液Ｗ２は、拡散性が良いため、気液接触フィルタ８に均一に散布することができ、斑が生じにくいという利点がある。そして、供給液Ｗ２を気液接触フィルタ８に均一に散布することで、均一な気液接触を実現することができる。
供給液Ｗ２のミストの放散がほとんどなくなると、気液接触フィルタ８まで辿り着かずに、蒸発して消失する供給液Ｗ２が減るため、供給液Ｗ２の散布量を少なくすることができ、ポンプ１７の動力を減らすことができる。また、本脱臭設備１では、加湿装置２で臭気ガスＦＧを予め加湿しているため、気液接触時に必要とされる供給液Ｗ２量が少ない。そのため、この点を考慮しても、供給液Ｗ２の散布量を減らすことができる。
添加剤ＡＡの代わりに、オゾンを供給液Ｗ２に混入するようにすると、添加剤ＡＡが不要になるため、ランニングコストを大幅に削減することができる。供給液Ｗ２に混入させるオゾンは、運搬費の節約等の観点から、現場にオゾン発生装置１４を設け、現場でオゾンを発生させることが好ましい。オゾン発生装置１４で生成したオゾンは、マイクロバブル法などによって、貯留液Ｗ３（供給液Ｗ２に直接混入しても良い）に混入することができる。
１：脱臭設備、２：加湿装置、３：噴霧管、４：脱臭装置、５：給気口、６：排気口、７：スプレーノズル、８：気液接触フィルタ、９：レベルセンサ、１１：ファン、１２：マイクロバブルノズル、１３：制御弁、１４：オゾン発生装置、１５：濃度計、１６：制御装置、１７：ポンプ、１８：液濾過フィルタ、１９：添加剤タンク、２０：水タンク、２１：制御弁、２２：容器、２３：給気口、２４：排気口、２５：貯留部、４０：フィルタユニット、４１：端部接合部、４２：濾過面、４３：開口部、４４：テーパ、４５：仕切り壁、４６：上部延在壁、４７：カートリッジ、４８：テーパ部、５０：接合部、５１：支持板、Ａ：大気、ＤＧ：脱臭ガス、ＦＧ：臭気ガス、ＦＧ１：加湿前の臭気ガス、ＡＡ：添加剤、ＦＧ２：加湿後の臭気ガス、Ｍ：ミスト、Ｎ：開口部の開口幅、Ｑ１～Ｑ４：小空間、Ｗ：液、Ｗ１：原水、Ｗ２：供給液、Ｗ３：貯留液、Ｗ４：混合液

Claims (6)

  1. 気液接触により、臭気ガスから臭気成分を除去する気液接触フィルタを備え、
    前記気液接触フィルタは、袋構造のフィルタユニットが複数個並列に配置されてなり、
    前記臭気ガスは、複数の前記フィルタユニットの内部にそれぞれ供給され、各フィルタユニットを膨張させ、膨張した前記フィルタユニットの濾過面を通って外部へ流れ出る構成とされ、
    前記フィルタユニットには、対向する濾過面間を接合した接合部が設けられ、
    前記接合部が前記フィルタユニットの膨張を抑制することにより、膨張した前記フィルタユニットの濾過面と隣接する膨張した前記フィルタユニットの濾過面の接触を抑止する構成とした、
    ことを特徴とする脱臭装置。
  2. 前記接合部は、少なくとも前記フィルタユニットの中央部に設けられている請求項１記載の脱臭装置。
  3. 前記接合部は、前記フィルタユニットの内部に供給された前記臭気ガスの流れ方向に沿って、線状に設けられている請求項１記載の脱臭装置。
  4. 前記気液接触フィルタは、
    複数個の前記フィルタユニットを束ねて一体化したカートリッジである請求項１記載の脱臭装置。
  5. 請求項１記載の脱臭装置を備えた脱臭設備であって、
    前記脱臭設備はオゾン生成装置を有し、
    前記オゾン生成装置で生成したオゾンは、液体に溶解され、前記気液接触フィルタに供給される構成とした、
    ことを特徴とする脱臭設備。
  6. 請求項１記載の脱臭装置を備えた脱臭設備であって、
    前記脱臭設備は加湿装置を有し、
    前記加湿装置で加湿された前記臭気ガスが前記脱臭装置に供給される構成とした、
    ことを特徴とする脱臭設備。
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