JP4258355B2 - Decomposition treatment equipment for ethylene oxide - Google Patents

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Description

この発明は、医療器具の滅菌処理に用いられるエチレンオキサイド滅菌装置から排出されるエチレンオキサイドが含まれる排ガスを対象とし、この排ガス中のエチレンオキサイドを効率よく分解処理できるようにしたものである。   The present invention is directed to exhaust gas containing ethylene oxide discharged from an ethylene oxide sterilization apparatus used for sterilization of medical devices, and enables ethylene oxide in the exhaust gas to be efficiently decomposed.

エチレンオキサイドを用いた滅菌装置から滅菌処理後に排出される排ガスにあっては、その排出初期では、滅菌装置内に外気を導入することなく、装置内のガスを吸引するため、エチレンオキサイド濃度が高く、特にエチレンオキサイド源としてカートリッジ型のボンベを用いた滅菌装置では、排ガス中のエチレンオキサイド濃度はほぼ100%である。そして、滅菌装置からの排ガスの排出が進むにつれて、排ガス中のエチレンオキサイド濃度は急激に低下する。   In exhaust gas discharged from a sterilizer using ethylene oxide after sterilization, the concentration of ethylene oxide is high because the gas in the device is sucked without introducing outside air into the sterilizer at the beginning of the discharge. In particular, in a sterilizer using a cartridge-type cylinder as an ethylene oxide source, the ethylene oxide concentration in the exhaust gas is almost 100%. And as exhaust gas discharge from the sterilizer proceeds, the ethylene oxide concentration in the exhaust gas rapidly decreases.

さらに、滅菌装置内のガーゼなどの被滅菌材料に付着、吸着しているエチレンオキサイドを除去するため、滅菌装置内に外気を導入し、しばらくしてから装置内のガスを再び吸引する洗浄と呼ばれる工程を数回繰り返す操作が行われ、この洗浄工程中に排出される排ガス中のエチレンオキサイド濃度も変動する。   Furthermore, in order to remove ethylene oxide adhering to and adsorbing to the material to be sterilized such as gauze in the sterilizer, outside air is introduced into the sterilizer, and after a while, the gas in the apparatus is sucked again. An operation of repeating the process several times is performed, and the ethylene oxide concentration in the exhaust gas discharged during this cleaning process also varies.

このようなエチレンオキサイド濃度の変動の大きな排ガス中のエチレンオキサイドを、従来の酸化触媒を用いて分解する方法では、酸化触媒の処理能力を排ガス中のエチレンオキサイドの最高濃度に対応できるようにしなければならず、多量の酸化触媒を使用せねばならないなど、分解処理装置のコストが高騰する欠点がある。
このため、WO99/61137に開示されているように、排ガス中のエチレンオキサイド濃度の変動を少なくし、エチレンオキサイド濃度を低濃度にしてから分解処理装置に送り込む方法が提案されている。
In such a method of decomposing ethylene oxide in exhaust gas having a large variation in ethylene oxide concentration using a conventional oxidation catalyst, the treatment capacity of the oxidation catalyst must be made to correspond to the highest concentration of ethylene oxide in the exhaust gas. In other words, there is a drawback that the cost of the decomposition treatment apparatus increases, such as a large amount of oxidation catalyst that must be used.
For this reason, as disclosed in WO99 / 61137, a method has been proposed in which the fluctuation of the ethylene oxide concentration in the exhaust gas is reduced and the ethylene oxide concentration is lowered before being sent to the decomposition treatment apparatus.

この先行発明においては、図6に示すように、水などの液体を貯留する容器1に管2、弁3を介して滅菌装置(図示略)からの排ガスを導入し、曝気部材4から液体中に排ガスを曝気して、排ガス中のエチレンオキサイドを液体に溶解して吸収させる。排ガス中の大部分のエチレンオキサイドが吸収され、エチレンオキサイド濃度が大きく低減した排ガスは容器1から管5を経て酸化触媒が充填された触媒燃焼装置6に送られ、ここで分解処理される。
滅菌装置から供給される排ガス中のエチレンオキサイド濃度が低下した場合は、送気ポンプ7を動作させて、管2に外気を送り込み、この外気を容器1内の液体中に曝気し、液体中に溶解しているエチレンオキサイドを空気中に移行せしめる。このエチレンオキサイドが溶出した空気を触媒燃焼装置6に送り込んで分解処理するようにしている。
In this prior invention, as shown in FIG. 6, exhaust gas from a sterilizer (not shown) is introduced into a container 1 for storing a liquid such as water via a pipe 2 and a valve 3, and the liquid is supplied from the aeration member 4 to the liquid. The exhaust gas is aerated and the ethylene oxide in the exhaust gas is dissolved in the liquid and absorbed. The exhaust gas in which most of the ethylene oxide in the exhaust gas is absorbed and the ethylene oxide concentration is greatly reduced is sent from the container 1 through the pipe 5 to the catalytic combustion apparatus 6 filled with the oxidation catalyst, where it is decomposed.
When the ethylene oxide concentration in the exhaust gas supplied from the sterilizer decreases, the air pump 7 is operated to send the outside air into the pipe 2, and the outside air is aerated into the liquid in the container 1 to enter the liquid. The dissolved ethylene oxide is transferred into the air. The air from which the ethylene oxide is eluted is sent to the catalytic combustion device 6 for decomposition treatment.

この分解処理方法では、排ガス中のエチレンオキサイド濃度の大きな変動幅が小さくされて平準化され、エチレンオキサイド濃度が低くなるため、高濃度のエチレンオキサイドを含む排ガスが触媒燃焼装置6に送り込まれることがなく、触媒燃焼装置6を小型化でき、設備コストを低減できるとされている。   In this decomposition treatment method, the large fluctuation range of the ethylene oxide concentration in the exhaust gas is reduced and leveled, and the ethylene oxide concentration becomes low. Therefore, exhaust gas containing a high concentration of ethylene oxide may be sent to the catalytic combustion apparatus 6. In other words, the catalytic combustion apparatus 6 can be reduced in size, and the equipment cost can be reduced.

しかしながら、この先行発明のエチレンオキサイドの分解処理方法にあっては、以下の問題点がある。
まず、エチレンオキサイドの分解手段として、酸化触媒を使用しているため、分解後の排出ガスが高温(300〜400℃)となり、このまま排出することができず、別途冷却装置や外気による希釈装置を設けなければならない。
また、容器1からの排ガス中のエチレンオキサイド濃度が何らかの理由により、十分低減されず、酸化触媒の処理能力を超える濃度のエチレンオキサイドが含まれた排ガスが触媒燃焼装置6に送り込まれた場合には、未分解のエチレンオキサイドが系外に排出されることがある。
さらに、送気ポンプ7を動作させるなどしているため、分解処理装置全体が正圧となり、装置から排ガスが外部に漏洩することがあり、これを防止するために機密性の高い装置構造とせねばならず、余分の設備コストがかかる。
国際公開番号WO99/61137
However, the ethylene oxide decomposition treatment method of the prior invention has the following problems.
First, since an oxidation catalyst is used as a means for decomposing ethylene oxide, the exhaust gas after decomposition becomes high temperature (300 to 400 ° C.) and cannot be discharged as it is. Must be provided.
Further, when the concentration of ethylene oxide in the exhaust gas from the container 1 is not sufficiently reduced for some reason and exhaust gas containing ethylene oxide at a concentration exceeding the treatment capacity of the oxidation catalyst is sent to the catalytic combustion apparatus 6 Undecomposed ethylene oxide may be discharged out of the system.
Furthermore, since the air pump 7 is operated, the entire decomposition treatment apparatus becomes a positive pressure, and exhaust gas may leak from the apparatus to the outside. In order to prevent this, it is necessary to provide a highly confidential apparatus structure. In addition, extra equipment costs are required.
International Publication Number WO99 / 61137

よって、本発明における課題は、分解処理後の排出ガスが高温になることがなく、何らかの理由により高濃度のエチレンオキサイドを含む排ガスが分解処理手段に流入しても未分解のエチレンオキサイドが系外に排出されることがないエチレンオキサイドの分解処理装置を得ることにある。また、装置からエチレンオキサイドを含む排ガスが外部に漏洩することがないエチレンオキサイドの分解処理装置を得ることにもある。   Therefore, the problem in the present invention is that the exhaust gas after the decomposition treatment does not become high temperature, and even if an exhaust gas containing a high concentration of ethylene oxide flows into the decomposition treatment means for some reason, the undecomposed ethylene oxide is outside the system. An object of the present invention is to obtain an ethylene oxide decomposition treatment apparatus that is not discharged into the atmosphere. In addition, an ethylene oxide decomposition apparatus in which exhaust gas containing ethylene oxide does not leak outside from the apparatus may be obtained.

かかる課題を解決するため、
請求項1にかかる発明は、
エチレンオキサイドを含む排ガスが導入され、この排ガス中のエチレンオキサイド濃度を低減化するバッファー部と、このバッファー部からの排ガス中のエチレンオキサイドを分解処理する分解部とを有し上記分解部が、エチレンオキサイド分解能を有する酸化チタン粉末または酸化チタン粉末を圧縮成形加工したものを酸化チタンからなる担体に担持させた光触媒部材、または、酸化チタン粉末または酸化チタン粉末を圧縮成形加工したものを樹脂のバインダーで酸化チタンからなる基材に固着した光触媒部材を有する光触媒装置を備えたものであることを特徴とするエチレンオキサイドの分解処理装置である。
To solve this problem,
The invention according to claim 1
It introduces exhaust gas containing ethylene oxide has a buffer unit for reducing the ethylene oxide concentration in the exhaust gas, and a decomposing unit for decomposing the ethylene oxide in the exhaust gas from the buffer unit, the decomposition unit, Photocatalyst member in which titanium oxide powder having ethylene oxide resolution or titanium oxide powder compression-molded is supported on a carrier made of titanium oxide, or titanium oxide powder or titanium oxide powder that has been compression-molded is a resin binder An ethylene oxide decomposition treatment apparatus comprising a photocatalyst device having a photocatalyst member fixed to a substrate made of titanium oxide.

請求項2にかかる発明は、前記バッファー部が、水を満たした水槽と、この水槽の水にエチレンオキサイドを曝気する散気管を備えた曝気槽であることを特徴とする請求項1に記載のエチレンオキサイドの分解処理装置である。 The invention according to claim 2, wherein the buffer unit includes a water tank filled with water, according to claim 1, characterized in that the aeration tank provided with a diffusion pipe for aeration of ethylene oxide to water in the water tank This is an ethylene oxide decomposition treatment apparatus.

請求項3に係る発明は、前記分解部の後段に、前記バッファー部と前記分解部を負圧とする排気装置を設けたことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のエチレンオキサイドの分解処理装置である。
請求項4にかかる発明は、曝気槽を2基以上直列に設けたことを特徴とする請求項2または請求項3に記載のエチレンオキサイドの分解処理装置である。
請求項5にかかる発明は、請求項1ないし請求項4のいずれか一項に記載の分解処理装置に、光触媒部材を備えた水処理部を接続し、上記バッファー部をなす水槽の水をこの水処理部に送り込んで、この水に溶け込んだエチレンオキサイドを分解するようにしたことを特徴とするエチレンオキサイドの分解処理装置である。
また、本発明においては、先に記載の分解処理装置をエチレンオキサイド滅菌装置に接続し、エチレンオキサイド滅菌装置からの排ガス中のエチレンオキサイドを分解するようにしてもよい。
The invention according to claim 3 is characterized in that an exhaust device having a negative pressure in the buffer part and the decomposition part is provided after the decomposition part. It is a decomposition processing device.
The invention according to claim 4 is the ethylene oxide decomposition treatment apparatus according to claim 2 or 3, wherein two or more aeration tanks are provided in series.
According to a fifth aspect of the present invention, a water treatment unit including a photocatalyst member is connected to the decomposition treatment apparatus according to any one of the first to fourth aspects, and water in a water tank forming the buffer unit is supplied to the decomposition treatment apparatus. An ethylene oxide decomposition treatment apparatus characterized in that it is sent to a water treatment section to decompose ethylene oxide dissolved in water.
In the present invention, the above-described decomposition treatment apparatus may be connected to an ethylene oxide sterilization apparatus to decompose ethylene oxide in exhaust gas from the ethylene oxide sterilization apparatus.

本発明では、エチレンオキサイドの分解処理手段として光触媒を採用しているので、エチレンオキサイドの分解処理後の排出ガスの温度が低く、このまま排出できる。また、光触媒による分解処理を行っているので、処理効率が高く、循環処理などの複雑な処理を要しない。
さらに、光触媒がエチレンオキサイドの吸着能力を有するので、高濃度のエチレンオキサイドを含む排ガスが万一、光触媒に流入しても、一旦光触媒に吸着されたのち、徐々に分解処理されるため、未分解のエチレンオキサイドが排出されることがないとともに、分解部での分解能力が小さいものでも対応できる。
In the present invention, since the photocatalyst is employed as the ethylene oxide decomposition treatment means, the temperature of the exhaust gas after the ethylene oxide decomposition treatment is low and can be discharged as it is. In addition, since the decomposition process using the photocatalyst is performed, the processing efficiency is high, and complicated processing such as circulation processing is not required.
In addition, since the photocatalyst has the ability to adsorb ethylene oxide, even if exhaust gas containing a high concentration of ethylene oxide flows into the photocatalyst , it is once adsorbed to the photocatalyst and then gradually decomposed, so there is no decomposition. Of ethylene oxide is not discharged, and it is possible to cope with those having a small decomposition ability in the decomposition section.

また、分解処理装置全体が排気部によって負圧とするものでは、装置からエチレンオキサイドを含む排ガスが外部に漏れることがない。さらに、水処理部を設けたものでは、バッファー部をなす水槽の水に溶け込んだエチレンオキサイドを分解することができ、常にエチレンオキサイドが溶け込んでいない水として管理できる。
さらに、分解処理装置をエチレンオキサイド滅菌装置に接続したものでは、エチレンオキサイド滅菌装置から排出される排ガス中のエチレンオキサイドを効率よく分解処理できるとともに、排ガス中のエチレンオキサイド濃度の著しい変動があっても、これを完全に処理できる。このため、種々の種類のエチレンオキサイド滅菌装置からの排ガスを処理できる。
In addition, when the entire decomposition treatment apparatus has a negative pressure by the exhaust part, exhaust gas containing ethylene oxide does not leak to the outside from the apparatus. Furthermore, what provided the water treatment part can decompose | disassemble the ethylene oxide melt | dissolved in the water of the water tank which makes a buffer part, and can always manage as the water which the ethylene oxide does not melt | dissolve.
Furthermore, in the case where the decomposition treatment apparatus is connected to the ethylene oxide sterilization apparatus, the ethylene oxide in the exhaust gas discharged from the ethylene oxide sterilization apparatus can be efficiently decomposed, and even if the ethylene oxide concentration in the exhaust gas varies significantly. Can handle this completely. For this reason, the exhaust gas from various kinds of ethylene oxide sterilizers can be treated.

図1は、本発明の分解処理装置の例を示すもので、この例ではエチレンオキサイド滅菌装置に接続された状態のものを示してある。
図中符号11は、エチレンオキサイド滅菌装置を示し、符号51は分解処理装置を示す。この分解処理部51は、バッファー部21と、分解部31と、排気部41とから概略構成されている。
FIG. 1 shows an example of a decomposition treatment apparatus according to the present invention. In this example, the decomposition apparatus is connected to an ethylene oxide sterilization apparatus.
In the figure, reference numeral 11 indicates an ethylene oxide sterilization apparatus, and reference numeral 51 indicates a decomposition processing apparatus. The decomposition processing unit 51 is roughly configured by a buffer unit 21, a decomposition unit 31, and an exhaust unit 41.

上記エチレンオキサイド滅菌装置11は、滅菌チャンバー12とエジェクター13とから構成されている。この滅菌チャンバー12は、その内部に注射器などの種々の医療器具等の被滅菌部材が収容され、別途設けられたカートリッジ式ボンベなどのエチレンオキサイド供給源14から供給されるガス状のエチレンオキサイドが導入されて内部の被滅菌部材が滅菌処理されるようになっている。また、滅菌チャンバー12には、外気に開放した管15が弁16を介して接続されており、この管15から外気が導入できるようになっている。
また、滅菌チャンバー12には、図示略の圧縮空気源からの圧縮空気を用いるエジェクター13が付設されている。このエジェクター13は、滅菌チャンバー12内のエチレンオキサイドを含む排ガスを外部に排出する機能を有するものである。なお、エジェクター13に代えて真空ポンプなどの排気手段を用いても良い。
The ethylene oxide sterilizer 11 includes a sterilization chamber 12 and an ejector 13. The sterilization chamber 12 accommodates members to be sterilized such as various medical instruments such as a syringe, and gaseous ethylene oxide supplied from an ethylene oxide supply source 14 such as a cartridge type cylinder provided separately is introduced. Thus, the internal member to be sterilized is sterilized. A tube 15 opened to the outside air is connected to the sterilization chamber 12 via a valve 16 so that the outside air can be introduced from the tube 15.
The sterilization chamber 12 is provided with an ejector 13 that uses compressed air from a compressed air source (not shown). The ejector 13 has a function of discharging the exhaust gas containing ethylene oxide in the sterilization chamber 12 to the outside. Note that an evacuation unit such as a vacuum pump may be used instead of the ejector 13.

分解処理装置51のバッファー部21は、第1曝気槽22Aと第2曝気槽22Bとを直列に接続したもので、各曝気槽22A、22Bは、図2に示すように、内部に水が満たされた水槽であり、この水槽内には曝気用の散気管23A、23Bが水中に沈められて設けられている。第1曝気槽22Aの散気管23Aには流入管24の一端が接続されている。流入管24の他端はエチレンオキサイド滅菌装置11から排出される排ガスの排出管17に接続可能となっている。
また、第1曝気槽22Aの上部には水面から離れて開口する管25Aが取り付けられており、この管25Aは第2曝気槽22Bの散気管23Bに接続されている。また、第2曝気槽22Bの上部には水面から離れて開口する管25Bが取り付けられており、この管25Bは分解部31に接続されている。
これにより、エチレンオキサイド滅菌装置11から流入管24を通って流入する排ガスが第1曝気槽22Aで最初の曝気を受け、ついで第2曝気槽22Bで2回目の曝気を受けた後、分解部31に送られるようになっている。
The buffer unit 21 of the decomposition treatment apparatus 51 is formed by connecting a first aeration tank 22A and a second aeration tank 22B in series, and each of the aeration tanks 22A and 22B is filled with water as shown in FIG. In this water tank, aeration diffusers 23A and 23B are provided so as to be submerged in water. One end of the inflow pipe 24 is connected to the diffuser pipe 23A of the first aeration tank 22A. The other end of the inflow pipe 24 can be connected to an exhaust pipe 17 for exhaust gas discharged from the ethylene oxide sterilizer 11.
A pipe 25A that opens away from the water surface is attached to the upper part of the first aeration tank 22A, and this pipe 25A is connected to the air diffusion pipe 23B of the second aeration tank 22B. A pipe 25B that opens away from the water surface is attached to the upper part of the second aeration tank 22B, and this pipe 25B is connected to the decomposition section 31.
As a result, the exhaust gas flowing from the ethylene oxide sterilizer 11 through the inflow pipe 24 receives the first aeration in the first aeration tank 22A and then the second aeration in the second aeration tank 22B, and then the decomposition unit 31. To be sent to.

また、流入管24には、外気に開放した管26が弁27を介して接続されており、弁27を開とすることで、外気が管26から流入管24を経て散気管23から水中に曝気されるようになっている。
このバッファー部21での散気管23A、23Bによる曝気および管25Bから分解部31への排ガスの流入は、上記排気部41による排気に起因して発生する曝気槽22A、22B内および分解部31内の負圧によってなされるようになっている。
In addition, a pipe 26 that is open to the outside air is connected to the inflow pipe 24 via a valve 27. By opening the valve 27, the outside air passes from the pipe 26 through the inflow pipe 24 to the water from the diffuser pipe 23 into the water. Aerated.
The aeration by the diffusion tubes 23A and 23B and the inflow of the exhaust gas from the tube 25B to the decomposition unit 31 in the buffer unit 21 are caused in the aeration tanks 22A and 22B and the decomposition unit 31 caused by the exhaust by the exhaust unit 41. It is made by negative pressure.

バッファー部21の後段には分解部31が設けられている。この分解部31は、光触媒装置または光触媒装置とプラズマ分解装置を具備するもので、バッファー部21から管25を経て供給される排ガス中のエチレンオキサイドを光触媒または光触媒とプラズマとの作用により分解するものである。
上記光触媒装置は、光触媒部材と、これに紫外線または可視光線を照射する光源を備えたものである。光触媒部材としては、特に限定されることはなく、エチレンオキサイドを吸着する能力を有する酸化チタン粉末またはこの酸化チタン粉末を圧縮成形加工したものを種々の担体に種々の形態で担持したものや、エチレンオキサイドを吸着する能力を有する酸化チタン粉末またはこの酸化チタン粉末を圧縮成形加工したものを樹脂などの種々のバインダーで基材に固着したものなどの公知のものが用いられる。
また、酸化チタン粉末としては、主にアナターゼ型結晶構造を有するものが用いられ、紫外線のみならず可視光線の照射によっても触媒機能を発揮するものが好ましい。
A decomposition unit 31 is provided at the subsequent stage of the buffer unit 21. The decomposition unit 31 includes a photocatalyst device or a photocatalyst device and a plasma decomposition device, and decomposes ethylene oxide in exhaust gas supplied from the buffer unit 21 via the pipe 25 by the action of the photocatalyst or the photocatalyst and plasma. It is.
The photocatalyst device includes a photocatalyst member and a light source that irradiates the photocatalyst member with ultraviolet light or visible light. The photocatalyst member is not particularly limited, and a titanium oxide powder having an ability to adsorb ethylene oxide or a product obtained by compression-molding this titanium oxide powder in various forms, or ethylene Known materials such as titanium oxide powder having the ability to adsorb oxides or those obtained by compression-molding this titanium oxide powder are fixed to a substrate with various binders such as resins are used.
Further, as the titanium oxide powder, those having an anatase type crystal structure are mainly used, and those exhibiting a catalytic function not only by ultraviolet rays but also by irradiation with visible rays are preferable.

また、光触媒部材を構成する担体あるいは基材として親水性と吸着性を具備する材料を採用し、光触媒部材により高いエチレンオキサイドに対する吸着性を付与しておくこともできる。親水性と吸着性を有する担体あるいは基材として用いられる材料としては、ゼオライト、シリカゲル、珪藻土、酸化チタンなどが挙げられる。光触媒部材の形状としては、表面積が大きく、吸着能力が高いタブレット状や粒状とすることが好ましい。   Further, a material having hydrophilicity and adsorptivity can be adopted as the carrier or base material constituting the photocatalyst member, and a high adsorbability to ethylene oxide can be imparted to the photocatalyst member. Examples of materials used as a carrier or substrate having hydrophilicity and adsorptivity include zeolite, silica gel, diatomaceous earth, and titanium oxide. The shape of the photocatalyst member is preferably a tablet or a granule having a large surface area and high adsorption ability.

また、上記プラズマ分解装置としては、特に限定されるものではなく、従来より知られている非平衡プラズマなどによるものなどが用いられる。この非平衡プラズマを形成する放電形式には、パルスストリーマ放電、無声放電、部分放電、沿面放電などが用いられ、なかでも沿面放電方式が窒素酸化物(NOx)の発生が抑えられて好ましい。   The plasma decomposing apparatus is not particularly limited, and a conventionally known non-equilibrium plasma or the like is used. As a discharge form for forming this non-equilibrium plasma, pulse streamer discharge, silent discharge, partial discharge, creeping discharge, etc. are used. Among these, the creeping discharge method is preferable because generation of nitrogen oxides (NOx) is suppressed.

さらに、光触媒と非平衡プラズマとを併用する場合には、以下のような複合形態を採用することで分解効率が高いものとなる。
図3は、この複合形態の例としての分解部本体を示すもので、図3中符号32はガラスなどの透明の誘電体からなるパイプを示す。このパイプ32の外周面には第1の電極33が設けられ、内周面には第2の電極34が設けられている。これら電極33、34は、光透過性の金属薄膜やスズドープ酸化インジウム(ITO)、フッ素ドープ酸化スズ(FTO)などの透明導電体からなるもの、あるいはメッシュ状、スパイラル状の金属または印刷による導電体からなるものである。
Furthermore, when using a photocatalyst and non-equilibrium plasma together, the decomposition efficiency becomes high by adopting the following composite form.
FIG. 3 shows a disassembling part main body as an example of this composite form, and reference numeral 32 in FIG. 3 denotes a pipe made of a transparent dielectric such as glass. A first electrode 33 is provided on the outer peripheral surface of the pipe 32, and a second electrode 34 is provided on the inner peripheral surface. These electrodes 33 and 34 are made of a light-transmissive metal thin film, a transparent conductor such as tin-doped indium oxide (ITO), fluorine-doped tin oxide (FTO), or a mesh or spiral metal or a printed conductor. It consists of

このパイプ32内には、粒状の光触媒部材35、35・・・が多数充填されている。また、パイプ32の外方には、図示しない光源が設けられており、この光源からの紫外光、可視光がパイプ32を透過して内部の光触媒部材35、35・・・に照射されるようになっている。
さらに、第1の電極33と第2の電極34とは、交流電源36に接続され、交流電圧が印加されるようになっており、この交流電圧の印加によりパイプ32内に非平衡プラズマが発生するようになっている。
そして、パイプ32内に排ガスを流すことで、排ガス中のエチレンオキサイドが一旦光触媒部材35、35・・・に吸着され、これが徐々に光触媒とプラズマの作用によって分解されることになる。
The pipe 32 is filled with a large number of granular photocatalytic members 35, 35. Further, a light source (not shown) is provided outside the pipe 32 so that ultraviolet light and visible light from the light source pass through the pipe 32 and are irradiated to the internal photocatalyst members 35, 35. It has become.
Further, the first electrode 33 and the second electrode 34 are connected to an AC power source 36 so that an AC voltage is applied, and non-equilibrium plasma is generated in the pipe 32 by the application of the AC voltage. It is supposed to be.
Then, by flowing the exhaust gas through the pipe 32, ethylene oxide in the exhaust gas is once adsorbed by the photocatalyst members 35, 35... And gradually decomposed by the action of the photocatalyst and plasma.

このような複合形態では、光触媒およびプラズマ本来の分解作用に加えて、プラズマの発光による紫外線、可視光線により光触媒が励起されて分解が進む。また、プラズマにより発生するオゾンが光触媒の分解効率を高める。さらに、プラズマにより発生する一酸化炭素が光触媒の酸化作用により二酸化炭素に変化し、有害な一酸化炭素の発生率が小さくなるなどの効果がある。   In such a composite form, the photocatalyst is excited by ultraviolet light and visible light generated by plasma emission, in addition to the photocatalyst and the original decomposition action of plasma, and the decomposition proceeds. In addition, ozone generated by the plasma increases the decomposition efficiency of the photocatalyst. Furthermore, carbon monoxide generated by the plasma is changed to carbon dioxide by the oxidizing action of the photocatalyst, and the generation rate of harmful carbon monoxide is reduced.

分解部31の後段には排気部41が設けられている。この排気部41は、分解部31から管42を経て排出される分解処理ガスを吸引して外部に排出するとともに、その前段にある分解部31およびバッファー部21の内部を負圧にするものである。この排気部41には、通常の真空ポンプやエジェクターなどが用いられる。排気部41から排出される分解処理ガスは管43から系外に放出されるようになっている。また、この排気部41は常時作動状態にあり、常時分解部31およびバッファー部21の内部を負圧とするようになっている。   An exhaust part 41 is provided after the decomposition part 31. The exhaust unit 41 sucks the decomposition treatment gas discharged from the decomposition unit 31 through the pipe 42 and discharges it to the outside, and makes the inside of the decomposition unit 31 and the buffer unit 21 in the previous stage negative pressure. is there. A normal vacuum pump, an ejector or the like is used for the exhaust part 41. The decomposition process gas discharged from the exhaust part 41 is discharged from the pipe 43 to the outside of the system. The exhaust part 41 is always in an operating state, and the inside of the constant decomposition part 31 and the buffer part 21 is set to a negative pressure.

また、水処理部61が設けられている。この水処理部61は、ガラスなどの透明パイプ内に上述の光触媒部材などの光触媒を充填してなる水処理部本体と、この透明パイプの外方に設置された紫外光、可視光を照射する光源とを備えたものである。この水処理部61は、バッファー部21の第1、第2曝気槽22A、22Bに満たされた水をポンプでその水処理部本体に送り込み、ここで水に溶け込んだエチレンオキサイドを分解し、エチレンオキサイドが除かれた水を第1、第2曝気槽22A、22Bに送り返す機能を有するものである。   In addition, a water treatment unit 61 is provided. The water treatment unit 61 irradiates a water treatment unit main body formed by filling a transparent pipe such as glass with a photocatalyst such as the above-described photocatalytic member, and ultraviolet light and visible light installed outside the transparent pipe. And a light source. The water treatment unit 61 pumps the water filled in the first and second aeration tanks 22A and 22B of the buffer unit 21 to the main body of the water treatment unit, where the ethylene oxide dissolved in the water is decomposed, and the ethylene It has a function of returning water from which oxides have been removed to the first and second aeration tanks 22A and 22B.

この水処理部61を設けることで、バッファー部21をなす第1、第2曝気槽22A、22Bの水を常にエチレンオキサイドが溶け込んでいない状態とすることができる。なお、この水処理部61は必ずしも付設する必要はない。   By providing the water treatment unit 61, the water in the first and second aeration tanks 22A and 22B forming the buffer unit 21 can be kept in a state in which ethylene oxide is not always dissolved. In addition, this water treatment part 61 does not necessarily need to be attached.

次に、この分解処理装置51を用いてエチレンオキサイド滅菌装置11から排出されるエチレンオキサイドを含む排ガスを処理する方法について説明する。
滅菌チャンバー12において滅菌処理が終了すると、まずエチレンオキサイド濃度の高い排ガスをエジェクター13を動作させて排出し、この排ガスを管17、24からバッファー部21に送る。ついで、弁16を開として、エジェクター13を間欠的に動作させ、管15を介して外気を滅菌チャンバー12内に導入し、滅菌チャンバー12内に残存するエチレンオキサイドおよび被滅菌処理対象物に付着、吸着しているエチレンオキサイドを離脱させて、排ガスをバッファー部21に送る動作(洗浄工程)を複数回行う。
このときの滅菌装置11からの排出ガス量の時間変化を図4に示す。図4では、縦軸に排出ガス量を、横軸に経過時間を取ってある。排出初期の数十分の間では大きな排出量で排ガスが排出されるが、その後は間欠的な洗浄工程によって短時間の間だけ大きな排出量を示し、それ以外の時間では小さな排出量となっている。
Next, a method for treating exhaust gas containing ethylene oxide discharged from the ethylene oxide sterilizer 11 using the decomposition treatment device 51 will be described.
When the sterilization process is completed in the sterilization chamber 12, first, exhaust gas having a high ethylene oxide concentration is discharged by operating the ejector 13, and this exhaust gas is sent from the pipes 17 and 24 to the buffer unit 21. Next, the valve 16 is opened, the ejector 13 is operated intermittently, outside air is introduced into the sterilization chamber 12 through the pipe 15, and adheres to the ethylene oxide remaining in the sterilization chamber 12 and the object to be sterilized. The operation (cleaning step) of separating the adsorbed ethylene oxide and sending the exhaust gas to the buffer unit 21 is performed a plurality of times.
The time change of the exhaust gas amount from the sterilizer 11 at this time is shown in FIG. In FIG. 4, the vertical axis represents the amount of exhaust gas, and the horizontal axis represents the elapsed time. Exhaust gas is discharged with a large amount of discharge during the initial tens of minutes, but after that, the intermittent cleaning process shows a large amount of discharge only for a short time, and at other times it becomes a small amount of discharge. Yes.

この時、滅菌装置11から排出される排ガスのエチレンオキサイド濃度をそのまま計測すると、この時間的変化は100%近い高濃度から出発し、急激に且つ大きな変動を示すものとなる。図5の実線Aに、このエチレンオキサイド濃度を示す。ここでは、縦軸にエチレンオキサイド濃度を、横軸に処理開始からの時間を取った。この変動は、先に説明した従来技術の排ガスのエチレンオキサイド濃度と同様の変動であり、初期の排ガスは、滅菌装置11内のガス吸引によって、100%近い高濃度を示す(a)。排出が進むにつれ、この濃度は急激に低下する(b)。その後滅菌チャンバー12に外気が導入されると、ガーゼ等に付着したエチレンオキサイドが放出され、再び滅菌チャンバー12内にエチレンオキサイドの濃度が高くなる。この排ガスを吸引すると、一旦低くなったエチレンオキサイド濃度が若干高くなる(c)が、再びこれが放出されると、エチレンオキサイドの濃度はまた低下する(d)。これを繰り返す結果、このエチレンオキサイド濃度の変動幅は時間と共に小さくなり、エチレンオキサイド濃度も小さくなり、数分でほぼ0%となる。   At this time, if the ethylene oxide concentration of the exhaust gas discharged from the sterilizer 11 is measured as it is, this temporal change starts from a high concentration close to 100% and shows a sudden and large fluctuation. The solid line A in FIG. 5 shows this ethylene oxide concentration. Here, the vertical axis represents the ethylene oxide concentration, and the horizontal axis represents the time from the start of treatment. This variation is similar to the ethylene oxide concentration of the exhaust gas of the prior art described above, and the initial exhaust gas exhibits a high concentration close to 100% due to gas suction in the sterilizer 11 (a). As the discharge proceeds, this concentration decreases rapidly (b). Thereafter, when outside air is introduced into the sterilization chamber 12, ethylene oxide adhering to gauze or the like is released, and the concentration of ethylene oxide in the sterilization chamber 12 increases again. When the exhaust gas is sucked, the ethylene oxide concentration once lowered becomes slightly higher (c), but when it is released again, the concentration of ethylene oxide decreases again (d). As a result of repeating this, the fluctuation range of the ethylene oxide concentration becomes smaller with time, the ethylene oxide concentration becomes smaller, and becomes almost 0% in several minutes.

バッファー部21では、このエチレンオキサイド濃度の大きな変動を低減化し、少なくとも滅菌チャンバー12から排出されるエチレンオキサイドの最高濃度未満の濃度に低減させる。具体的にはバッファー部21から排出される排ガスにおけるエチレンオキサイド濃度がその爆発限界の30000ppm以下、好ましくは3000ppm以下とされることが好ましい。   In the buffer unit 21, the large fluctuation of the ethylene oxide concentration is reduced, and at least, the concentration is reduced to a concentration lower than the maximum concentration of ethylene oxide discharged from the sterilization chamber 12. Specifically, it is preferable that the ethylene oxide concentration in the exhaust gas discharged from the buffer unit 21 is 30000 ppm or less, preferably 3000 ppm or less, which is the explosion limit.

滅菌装置11からの排ガスは、排出管17に接続された流入管24を経てバッファー部21の第1、第2の曝気槽22A、22Bから水中に曝気される。排ガス中のエチレンオキサイドは、水溶性であるため水に容易に溶解する。排ガスの排出初期のエチレンオキサイド濃度が高い場合には、その大部分が水に溶解し、溶解しきれない一部のエチレンオキサイドが水中から空気中に移行し、この排ガスはエチレンオキサイド濃度が低減された状態で管25から排出され、分解部31に送られる。
このバッファー部21での第1、第2の曝気槽22A、22Bによる曝気は、排気部41の常時動作により常時行われるようになっている。
The exhaust gas from the sterilizer 11 is aerated into the water from the first and second aeration tanks 22 </ b> A and 22 </ b> B of the buffer unit 21 through the inflow pipe 24 connected to the discharge pipe 17. Ethylene oxide in the exhaust gas is soluble in water because it is water-soluble. When the concentration of ethylene oxide at the beginning of exhaust gas discharge is high, most of it is dissolved in water, and some ethylene oxide that cannot be dissolved is transferred from water to air, and this exhaust gas is reduced in ethylene oxide concentration. In this state, it is discharged from the tube 25 and sent to the disassembling unit 31.
Aeration by the first and second aeration tanks 22 </ b> A and 22 </ b> B in the buffer unit 21 is always performed by the normal operation of the exhaust unit 41.

また、洗浄工程で滅菌装置11から排出される排ガスは、その大部分が空気であり、この排ガスを曝気することで、先に水中に溶解していたエチレンオキサイドがガス化して空気中に移行し、エチレンオキサイド濃度が低い排ガスとして管25Bから分解部31に送られる。
このようにバッファー部21においては、滅菌部11から排出されるエチレンオキサイド濃度の変化が激しい排ガス中のエチレンオキサイド濃度が低減化されて、滅菌部11からの排ガスのエチレンオキサイドの最高濃度未満になってバッファー部21から分解部31に送り込まれる。このバッファー部21から分解部31に供給される排ガス中にエチレンオキサイド濃度の時間的な変化の例を、図5に破線Bで示す。
In addition, most of the exhaust gas discharged from the sterilizer 11 in the cleaning process is air. By aeration of this exhaust gas, ethylene oxide previously dissolved in water is gasified and transferred to the air. The exhaust gas having a low ethylene oxide concentration is sent from the pipe 25B to the decomposition section 31.
As described above, in the buffer unit 21, the ethylene oxide concentration in the exhaust gas in which the concentration of ethylene oxide discharged from the sterilization unit 11 is drastically reduced is reduced to be less than the maximum concentration of ethylene oxide in the exhaust gas from the sterilization unit 11. Then, it is sent from the buffer unit 21 to the decomposition unit 31. An example of a temporal change in ethylene oxide concentration in the exhaust gas supplied from the buffer unit 21 to the decomposition unit 31 is shown by a broken line B in FIG.

図5の破線Bは、第1曝気槽22Aから排出される排ガスのエチレンオキサイド濃度の時間的変化を示す。この変動は、先行発明による排ガスのエチレンオキサイド濃度の変動と同じである。第1曝気槽22Aにおいて、予めエチレンオキサイド濃度は低下されているため、初期段階では滅菌装置11から排出されるガスのエチレンオキサイド濃度より遙かに低い(a´)が、処理開始して所定の時間が経過したときで比較すると、まずAとBでエチレンオキサイド濃度は逆転する(b´)。これは水にエチレンオキサイドが飽和し、溶解されないまま排出されるためである。滅菌チャンバー12内に外気を間欠導入して、ガーゼ等に付着したエチレンオキサイドが放出されても第1曝気槽22Aがあるため過敏な濃度の変動はみられない。この結果、エチレンオキサイドの濃度は一定に近づくが、これを第1曝気槽22Aで曝気することで、水に溶解していたエチレンオキサイドがガス化して排出されるため、エチレンオキサイド濃度はさらに低下する。   A broken line B in FIG. 5 shows a temporal change in the ethylene oxide concentration of the exhaust gas discharged from the first aeration tank 22A. This variation is the same as the variation of the ethylene oxide concentration of the exhaust gas according to the prior invention. In the first aeration tank 22A, since the ethylene oxide concentration has been lowered in advance, the ethylene oxide concentration in the first stage is much lower than the ethylene oxide concentration of the gas discharged from the sterilizer 11 (a ′). When comparing when the time has elapsed, the ethylene oxide concentration is first reversed between A and B (b ′). This is because ethylene oxide is saturated in water and discharged without being dissolved. Even if external air is intermittently introduced into the sterilization chamber 12 and ethylene oxide adhering to gauze or the like is released, there is no sensitive change in concentration because of the first aeration tank 22A. As a result, the ethylene oxide concentration approaches a constant value, but by aeration of the ethylene oxide in the first aeration tank 22A, ethylene oxide dissolved in water is gasified and discharged, so that the ethylene oxide concentration further decreases. .

そして、第1曝気槽22Aで曝気された排ガスは、さらに第2曝気槽22Bで曝気される。すなわち、第2曝気槽22Bに流入する排ガス中のエチレンオキサイド濃度の時間的変化が破線Bで示された変化を伴う排ガスが、再度曝気されるため、第2曝気槽22Bからの排ガスのエチレンオキサイド濃度の時間的変化はさらに平準化され、図5中、実線Cで示されるような変化となる。
この第2曝気槽22Bからの排ガスのエチレンオキサイド濃度は、図5のCに示されるように、排出初期の高濃度で多量の排ガスがバッファー部21に流入しても、極めて低い濃度に抑えられ、それ以降は平均的濃度で分解部31に送られることなる。また、バッファー部21のかかる動作中において、特に滅菌装置11が洗浄工程にあるときには、弁27を開とし、管26から外気を導入し、この外気を散気管23から曝気することもできる。この外気による曝気を行うことで、曝気を継続的に行うことができ、いかなるタイプの滅菌装置に取り付けても、曝気時間が変わらず、処理効率を高く保てる。
The exhaust gas aerated in the first aeration tank 22A is further aerated in the second aeration tank 22B. That is, since the exhaust gas accompanied by the change indicated by the broken line B in the temporal change in the ethylene oxide concentration in the exhaust gas flowing into the second aeration tank 22B is aerated again, the ethylene oxide of the exhaust gas from the second aeration tank 22B The change with time of the density is further leveled and becomes a change as shown by a solid line C in FIG.
The ethylene oxide concentration of the exhaust gas from the second aeration tank 22B is suppressed to a very low concentration even when a large amount of exhaust gas flows into the buffer unit 21 at a high concentration in the initial stage of discharge, as shown in FIG. 5C. Thereafter, it is sent to the decomposition unit 31 at an average concentration. Further, during the operation of the buffer unit 21, especially when the sterilizer 11 is in the cleaning process, the valve 27 can be opened, outside air can be introduced from the tube 26, and this outside air can be aerated from the diffuser tube 23. By performing aeration with the outside air, the aeration can be continuously performed, and the aeration time does not change regardless of the attachment to any type of sterilization apparatus, and the processing efficiency can be kept high.

バッファー部21におけるエチレンオキサイド濃度の低減度合いは、これに続く分解部31での分解能力に応じて設定すればよいが、本発明の場合は、滅菌装置11から排出されるエチレンオキサイド濃度の最高濃度未満で、かつ光触媒部材の吸着能力以下で、しかも分解部31での分解開始時間から終了時間までの経過時間に、分解部31に流入されたエチレンオキサイド濃度の積分値が、光触媒または光触媒とプラズマとの分解能力の同じ経過時間での積分値以下に制御されていれば十分である。好ましくはエチレンオキサイドの爆発限界である3%以下とすることが好ましい。
また、2段の曝気槽22A、22Bを設けているため、処理初期での大流量高濃度排出時のエチレンオキサイドの取りこぼし(分解部31への高濃度エチレンオキサイドの流入)がなくなり、分解部31では、これ以降の低い流量に合わせた最低限の分解能力で処理が可能である。また、分解部31へ一定濃度のエチレンオキサイドを送り込むことができる。
The degree of reduction of the ethylene oxide concentration in the buffer unit 21 may be set according to the subsequent decomposing ability in the decomposing unit 31, but in the present invention, the highest concentration of ethylene oxide discharged from the sterilizer 11 Less than and less than the adsorption capacity of the photocatalyst member, and the integrated value of the ethylene oxide concentration that has flowed into the decomposition section 31 during the elapsed time from the decomposition start time to the end time in the decomposition section 31 is a photocatalyst or photocatalyst and plasma. It is sufficient that the decomposition ability is controlled to be equal to or less than the integral value at the same elapsed time. Preferably, it is preferably 3% or less, which is the explosion limit of ethylene oxide.
In addition, since the two-stage aeration tanks 22A and 22B are provided, there is no loss of ethylene oxide (inflow of high-concentration ethylene oxide into the decomposition unit 31) at the time of discharging at a high flow rate and high concentration in the initial stage of processing, and the decomposition unit 31. Then, it is possible to process with the minimum decomposition capacity according to the low flow rate thereafter. In addition, a certain concentration of ethylene oxide can be fed into the decomposition unit 31.

バッファー部21からの排ガスは、管25Bを経て分解部31に送られ、ここで分解処理される。分解部31での分解処理は、エチレンオキサイド吸着能を有する光触媒部材またはこの光触媒部材とプラズマ分解装置との併用によって行われる。
この光触媒部材もしくは光触媒部材とプラズマによるエチレンオキサイドの分解処理は低温で進行し、その分解処理後の排出ガスは100℃以下の低温となる。また、分解部31に流入する排ガス中のエチレンオキサイド濃度が低いものとなっているので、エチレンオキサイドを完全に分解することができ、未分解のエチレンオキサイドが外部に排出されることがない。
The exhaust gas from the buffer unit 21 is sent to the decomposition unit 31 through the pipe 25B, where it is decomposed. The decomposition process in the decomposition unit 31 is performed by using a photocatalyst member having ethylene oxide adsorption ability or a combination of this photocatalyst member and a plasma decomposition apparatus.
The decomposition process of ethylene oxide by this photocatalyst member or photocatalyst member and plasma proceeds at a low temperature, and the exhaust gas after the decomposition process has a low temperature of 100 ° C. or lower. Moreover, since the ethylene oxide concentration in the exhaust gas flowing into the decomposition section 31 is low, the ethylene oxide can be completely decomposed, and undecomposed ethylene oxide is not discharged to the outside.

また、分解部31に流入する排ガス中のエチレンオキサイド濃度は、バッファー部21において低減されているので、エチレンオキサイドを光触媒部材が完全に吸着することができ、光触媒部材は徐々にそのエチレンオキサイドを分解する。ここでの吸着とは、物質表面への物理的、化学的な付着を言うものとする。したがって、未分解のエチレンオキサイドが外部に排出されることがない。また、分解部31の分解能力としては、その時点でエチレンオキサイドを完全に分解する能力を必須とはせず、完全に吸着することができれば、エチレンオキサイドを一時的に吸着して「ため込む」ことができるので、分解能力は低くても使用可能である。言い換えると、その時点での分解能力がその時点での濃度を下回っていても、上述の経過時間までに流入された投入濃度の積分値が分解能力の積分値以下となるように調整すればよい。つまり、見かけ上分解速度よりも吸着速度が速い状態となる。こうすると、高濃度のエチレンオキサイドに対応させる必要がなくなり、分解能力の小さなもので十分なレベルで分解処理が可能となり、設備全体を小型化、簡素化できる。   In addition, since the ethylene oxide concentration in the exhaust gas flowing into the decomposition unit 31 is reduced in the buffer unit 21, the photocatalyst member can completely adsorb ethylene oxide, and the photocatalyst member gradually decomposes the ethylene oxide. To do. Adsorption here refers to physical and chemical adhesion to the surface of a substance. Therefore, undecomposed ethylene oxide is not discharged outside. In addition, as the decomposition ability of the decomposition unit 31, the ability to completely decompose ethylene oxide at that time is not essential, and if it can be completely adsorbed, ethylene oxide is temporarily adsorbed and "accumulated". Can be used even if the decomposition ability is low. In other words, even if the decomposition capacity at that time is lower than the concentration at that time, the integral value of the input concentration that has flowed in by the above-described elapsed time may be adjusted to be equal to or less than the integral value of the decomposition capacity. . That is, the adsorption rate is apparently faster than the decomposition rate. In this way, it is not necessary to deal with high-concentration ethylene oxide, it is possible to perform a decomposition process at a sufficient level with a small decomposition ability, and the entire equipment can be reduced in size and simplified.

また、光触媒は元来親水性であり、それ自体でエチレンオキサイドを吸着する能力を有している。さらに、担体あるいは基材としてゼオライト、シリカゲル、珪藻土などの親水性、吸着性を有する材料を用いた場合には、担体あるいは基材にもエチレンオキサイドを吸着する能力を有する。このため、万一バッファー部21から、高濃度のエチレンオキサイドを含む排ガスが流入しても、この光触媒部材がこの高濃度のエチレンオキサイドを一旦吸着し、徐々にこれを分解していくので、未分解のエチレンオキサイドが排気部41に流れ出すことがない。   Moreover, the photocatalyst is originally hydrophilic and has an ability to adsorb ethylene oxide by itself. Further, when a hydrophilic or adsorptive material such as zeolite, silica gel or diatomaceous earth is used as the carrier or base material, the carrier or base material has the ability to adsorb ethylene oxide. For this reason, even if exhaust gas containing a high concentration of ethylene oxide flows from the buffer unit 21, the photocatalytic member once adsorbs the high concentration of ethylene oxide and gradually decomposes it. The decomposed ethylene oxide does not flow out to the exhaust part 41.

次いで、分解部31で分解処理され、エチレンオキサイドが含まれない排ガスは、管42を経て排気部41に吸引され、管43から系外に無害な清浄なガスとして排出される。この際、排気部41によってバッファー部21および分解部31が常時負圧となっているので、バッファー部21および分解部31ならびに管路から排ガスが外部に漏れることがない。
また、排気部41における排気能力を変えることで、バッファー部21をなす水槽22内の水に残留するエチレンオキサイドが少ない場合でも曝気効率を上げることができる。
Next, the exhaust gas that is decomposed in the decomposition unit 31 and does not contain ethylene oxide is sucked into the exhaust unit 41 through the pipe 42 and discharged from the pipe 43 as a harmless clean gas outside the system. At this time, since the buffer unit 21 and the decomposition unit 31 are always at negative pressure by the exhaust unit 41, the exhaust gas does not leak to the outside from the buffer unit 21, the decomposition unit 31, and the pipe line.
Further, by changing the exhaust capacity in the exhaust part 41, the aeration efficiency can be increased even when the amount of ethylene oxide remaining in the water in the water tank 22 forming the buffer part 21 is small.

また、バッファー部21をなす第1、第2曝気槽22A、22Bの水は、水処理部61との間で循環し、この時に水に溶け込んでいるエチレンオキサイドが光触媒で分解され、エチレンオキサイドが溶け込んでいない状態とすることができ、各曝気槽22A、22Bの水のエチレンオキサイド溶解能力が低下することがない。   The water in the first and second aeration tanks 22A and 22B forming the buffer unit 21 circulates between the water treatment unit 61, and at this time, ethylene oxide dissolved in the water is decomposed by the photocatalyst, and the ethylene oxide is It can be set as the state which is not melt | dissolving, and the ethylene oxide melt | dissolution ability of water of each aeration tank 22A, 22B does not fall.

本発明では、他の実施形態として、分解部31での分解処理に光触媒を使用することなく、ゼオライト、シリカゲル、珪藻土などのエチレンオキサイド吸着能を有する吸着剤とプラズマとの作用によって行うことができる。
このものでは、バッファー部21からの排ガス中のエチレンオキサイドが吸着剤に一旦吸着され、この吸着剤に吸着したエチレンオキサイドがプラズマの分解作用によって徐々に分解処理されることになる。このため、この実施形態においても、若干処理効率が低下するものの、先の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
この実施形態における具体的な処理装置の形態は、図3における光触媒部材35に代えてゼオライト、シリカゲル、珪藻土などの吸着剤を用いるものなどを挙げることができる。
In the present invention, as another embodiment, without using a photocatalyst for the decomposition treatment in the decomposition unit 31, it can be performed by the action of an adsorbent having an ethylene oxide adsorption ability such as zeolite, silica gel, diatomaceous earth, and plasma. .
In this case, ethylene oxide in the exhaust gas from the buffer unit 21 is once adsorbed by the adsorbent, and the ethylene oxide adsorbed on the adsorbent is gradually decomposed by the decomposition action of plasma. For this reason, in this embodiment as well, although the processing efficiency is slightly lowered, the same effect as the previous embodiment can be obtained.
As a specific form of the processing apparatus in this embodiment, an apparatus using an adsorbent such as zeolite, silica gel, diatomaceous earth or the like can be used instead of the photocatalytic member 35 in FIG.

さらに、これ以外の実施形態として、滅菌装置11からの排出ガス中のエチレンオキサイド濃度、光触媒部材、プラズマの分解能力などによっては、バッファー部21での曝気槽22を1基としてもよい。
また、排気部41を取り去り、管26から圧縮空気をバッファー部21に送り込み、これにより排ガスを曝気し、分解部31に流入させるようにしてもよい。
Furthermore, as another embodiment, the aeration tank 22 in the buffer unit 21 may be a single unit depending on the ethylene oxide concentration in the exhaust gas from the sterilizer 11, the photocatalyst member, the plasma decomposition capability, and the like.
Alternatively, the exhaust part 41 may be removed, and compressed air may be sent from the pipe 26 to the buffer part 21, whereby the exhaust gas may be aerated and flow into the decomposition part 31.

具体例を示す。
排ガス(エチレンオキサイド100%)を水に曝気して、バッファー部21からの排ガスのエチレンオキサイド濃度を2000ppmに制御する。具体的には、バッファー部21の水量と曝気空気量を調整する。この濃度は、2000〜4000ppm以下で任意に設定できる。ここで分解能力1000ppmの光触媒部材を用いる。なお、分解能力は触媒量とその触媒への接触時間を流量に応じて調整することで可能である。すると、分解能力を超えるガスが分解部21に導入されることになる。最初は主としてガス中のエチレンオキサイドを分解するため、光触媒の分解能力1000ppmに律速され、処理能力も1000ppmとなる。それと同時に、光触媒にエチレンオキサイドが分解されずに吸着される。5時間後にはガス中のエチレンオキサイド濃度は触媒の分解能力以下になるが、光触媒がエチレンオキサイドを吸着しているので、光触媒は余剰能力でこのエチレンオキサイドを分解する。そして10時間後にはガス中のエチレンオキサイド濃度はほぼ0ppmになる。
A specific example is shown.
Exhaust gas (100% ethylene oxide) is aerated with water, and the ethylene oxide concentration of the exhaust gas from the buffer unit 21 is controlled to 2000 ppm. Specifically, the amount of water in the buffer unit 21 and the amount of aerated air are adjusted. This concentration can be arbitrarily set at 2000 to 4000 ppm or less. Here, a photocatalyst member having a decomposition capacity of 1000 ppm is used. The decomposition ability can be achieved by adjusting the amount of catalyst and the contact time with the catalyst according to the flow rate. Then, gas exceeding the decomposition capability is introduced into the decomposition unit 21. Initially, since ethylene oxide in the gas is mainly decomposed, the photocatalytic decomposition capacity is limited to 1000 ppm, and the processing capacity is also 1000 ppm. At the same time, ethylene oxide is adsorbed on the photocatalyst without being decomposed. After 5 hours, the ethylene oxide concentration in the gas becomes less than the decomposition ability of the catalyst, but since the photocatalyst has adsorbed ethylene oxide, the photocatalyst decomposes this ethylene oxide with surplus capacity. After 10 hours, the ethylene oxide concentration in the gas becomes approximately 0 ppm.

本発明は、エチレンオキサイド滅菌装置から排出されるエチレンオキサイドを含む排ガスの処理に用いられ、既設のエチレンオキサイド滅菌装置に後付で設置することができる。また、各種のエチレンオキサイド滅菌装置に対応することができる。   The present invention is used for the treatment of exhaust gas containing ethylene oxide discharged from an ethylene oxide sterilization apparatus, and can be installed later on an existing ethylene oxide sterilization apparatus. Moreover, it can respond to various ethylene oxide sterilizers.

本発明の分解処理装置の一例を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows an example of the decomposition processing apparatus of this invention. 本発明でのバッファー部の一例を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows an example of the buffer part in this invention. 光触媒とプラズマとを複合した複合形態の第1の例を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the 1st example of the composite form which combined the photocatalyst and the plasma. 滅菌チャンバーから排出される排ガスの排出量の時間的変化の例を示すグラフである。It is a graph which shows the example of the time change of the discharge | emission amount of the waste gas discharged | emitted from a sterilization chamber. 滅菌装置から排出される排ガス中のエチレンオキサイド濃度の時間的変化および第1、第2曝気槽部から排出される排ガス中のエチレンオキサイド濃度の時間的変化の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the time change of the ethylene oxide density | concentration in the waste gas discharged | emitted from a sterilizer, and the time change of the ethylene oxide density | concentration in the waste gas discharged | emitted from the 1st, 2nd aeration tank part. 先行発明におけるエチレンオキサイドの分解処理装置を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the decomposition processing apparatus of the ethylene oxide in a prior invention.

符号の説明Explanation of symbols

21・・・バッファー部、22A・・・第1曝気槽、22B・・・第2曝気槽、23A(23B)・・・散気管、31・・・分解部、41・・・排気部、51・・・分解処理装置、61・・・水処理装置
21 ... Buffer unit, 22A ... First aeration tank, 22B ... Second aeration tank, 23A (23B) ... Air diffuser, 31 ... Decomposition unit, 41 ... Exhaust unit, 51 ... Decomposition treatment equipment, 61 ... Water treatment equipment

Claims (5)

エチレンオキサイドを含む排ガスが導入され、この排ガス中のエチレンオキサイド濃度を低減化するバッファー部と、このバッファー部からの排ガス中のエチレンオキサイドを分解処理する分解部とを有し、
上記分解部が、エチレンオキサイド分解能を有する酸化チタン粉末または酸化チタン粉末を圧縮成形加工したものを酸化チタンからなる担体に担持させた光触媒部材、または、酸化チタン粉末または酸化チタン粉末を圧縮成形加工したものを樹脂のバインダーで酸化チタンからなる基材に固着した光触媒部材を有する光触媒装置を備えたものであることを特徴とするエチレンオキサイドの分解処理装置。
Exhaust gas containing ethylene oxide is introduced, and has a buffer part that reduces the ethylene oxide concentration in the exhaust gas, and a decomposition part that decomposes ethylene oxide in the exhaust gas from the buffer part,
The decomposition portion is a photocatalytic member in which a titanium oxide powder having an ability to decompose ethylene oxide or a titanium oxide powder compression-molded is supported on a carrier made of titanium oxide, or a titanium oxide powder or a titanium oxide powder is compression-molded. An ethylene oxide decomposition treatment apparatus comprising a photocatalyst device having a photocatalyst member fixed to a substrate made of titanium oxide with a resin binder.
前記バッファー部が、水を満たした水槽と、この水槽内の水にエチレンオキサイドを曝気する散気管を備えた曝気槽であることを特徴とする請求項1に記載のエチレンオキサイドの分解処理装置。   2. The ethylene oxide decomposition treatment apparatus according to claim 1, wherein the buffer unit is an aeration tank provided with a water tank filled with water and an air diffuser pipe for aeration of ethylene oxide in the water in the water tank. 前記分解部の後段に、前記バッファー部と前記分解部を負圧とする排気装置を設けたことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のエチレンオキサイドの分解処理装置。   3. The ethylene oxide decomposition treatment apparatus according to claim 1, wherein an exhaust device that makes the buffer unit and the decomposition unit have a negative pressure is provided downstream of the decomposition unit. 4. 前記曝気槽を2基以上直列に設けたことを特徴とする請求項2または請求項3に記載のエチレンオキサイドの分解処理装置。The ethylene oxide decomposition apparatus according to claim 2 or 3, wherein two or more aeration tanks are provided in series. 請求項1ないし請求項4のいずれか一項に記載の分解処理装置に、光触媒部材を備えた水処理部を接続し、上記バッファー部をなす水槽の水をこの水処理部に送り込んで、この水に溶け込んだエチレンオキサイドを分解するようにしたことを特徴とするエチレンオキサイドの分解処理装置。   The water treatment part provided with the photocatalyst member is connected to the decomposition treatment apparatus according to any one of claims 1 to 4, and water in the water tank forming the buffer part is sent to the water treatment part. An ethylene oxide decomposition treatment apparatus characterized by decomposing ethylene oxide dissolved in water.
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