JP4697598B2

JP4697598B2 - オゾン脱臭装置

Info

Publication number: JP4697598B2
Application number: JP2006033168A
Authority: JP
Inventors: 真希鈴木; 雅仁服部
Original assignee: Sintokogio Ltd
Current assignee: Sintokogio Ltd
Priority date: 2006-02-10
Filing date: 2006-02-10
Publication date: 2011-06-08
Anticipated expiration: 2026-02-10
Also published as: JP2007209909A; WO2007091472A1

Description

本発明はオゾン脱臭装置に関する。さらに詳しくは、脱臭効率を向上させることができるオゾン脱臭装置に関する。

従来より、樹脂加工工場や、食品加工工場、生ゴミ処理工場、飲食店などから発生する臭気ガス（臭気成分を含む空気）を強力な酸化力を有するオゾンで脱臭したのち、室外に排出する脱臭装置がある。たとえば、洗浄塔の下部に貯留される洗浄水にオゾン含有気体を散気管により曝気するためのオゾン発生装置と、該洗浄水および散気管の上方に、順次配置される充填物層、洗浄液散布ノズルおよびデミスタと、前記洗浄塔の排気ダクトに連結される送風機と、該送風機に接続される吸着分解装置とを備えるオゾン脱臭装置がある（特許文献１参照）。

特開昭５７−１６７７２３号公報

しかしながら、前記特許文献1記載の脱臭装置では、反気流方向から洗浄水を散水しているため、散水飛沫が送風機の吸引により充填物層に到達せずに系外へ出るため、気液接触効率がわるくなり、結果的に脱臭効率が低下する。また、充填物層の上下部分に水膜の不均一性が生じ、これにより脱臭効率をさらに低下させるという問題がある。

そこで、本発明は、叙上の事情に鑑み、脱臭効率を向上させることができるオゾン脱臭装置を提供することを目的とする。

本発明のオゾン脱臭装置は、下部に設けられる混合室に臭気ガスを導入する吸引口と上部に該臭気ガスに含まれる成分を吸着処理したガスを排出する排気口を設ける洗浄塔と、前記混合室にオゾンを供給するオゾン発生手段と、前記洗浄塔内の混合室の上方に、順次配設される多孔体充填層、吸引手段および吸着層と、前記混合室において前記多孔体充填層の下方から洗浄水を散布する散水手段とを備えてなることを特徴としている。

本発明によれば、多孔体充填層の下方から散水し、該多孔体充填層の表面に水膜を形成することにより、気流によるバブリング現象が得られるため、気液接触効率を向上させることができるとともに、水膜の均一性も得られることにより、安定した性能を得ることができる。その結果、脱臭効率を向上させることができる。

以下、添付図面に基づいて本発明のオゾン脱臭装置を説明する。本発明の一実施の形態にかかわるオゾン脱臭装置は、図１〜２に示されるように、装置本体である洗浄塔１の下部から上部にかけて混合室１ａ、気液洗浄室（気液接触室）１ｂ、乾燥室１ｃおよび吸着室１ｄに区画されている。前記混合室１aの側壁には、臭気ガスを導入する吸引口２および前記吸着室１ｄの側壁には、該臭気ガスに含まれる成分を吸着処理したガスを排出する排気口３が設けられている。また、この洗浄塔１には、混合室１aにオゾン供給管２１と散水管３１が配置されているとともに、この混合室１ａの上方のそれぞれの室に順次多孔体充填層４１、吸引手段５１および吸着層６１が配置されている。

前記混合室１aに配置されるオゾン供給管２１は、この混合室１aの底部に気密に結合されているとともに、オゾンを供給するオゾン発生器２２に連結されている。本実施の形態では、前記オゾン供給管２１およびオゾン発生器２２によりオゾン発生手段を構成している。このオゾン発生器２２は、装置をコンパクトにするために、洗浄塔１内に収納することが望ましいので、たとえば混合室１ａより下の空間に収納することができるが、とくにこれに限定されるものではなく、洗浄塔１に並べて設けることができる。また、前記混合室１aに配置される散水管３１についても、この混合室１aの底部に気密に結合されているとともに、洗浄水を供給する散水ポンプ３２に連結されている。この洗浄水としては、水またはオゾン含有水などを適宜用いることができる。本実施の形態では、前記散水管３１および散水ポンプ３２により散水手段を構成している。

また、前記混合室１aに溜まった洗浄水である、運転中に前記吸引手段５１のファンの遠心力によって分離された洗浄水、ならびに前記吸引手段５１の吸引により混合室１ａに発生する負圧によって、前記多孔体充填層４１を通過して上面に形成された水膜４２がこの吸引手段５１の停止とともに膜形成ができなくなり、多孔体充填層４１から混合室１ａに戻った洗浄水を抜くために、前記洗浄塔１の側部空間には、乾燥室１ｃから混合室１aにかけて排水管４が配設されているとともに、混合室１ａには貯留容器５が連結されている。この貯留容器５と混合室１ａとの連結部には、逆止弁６が設けられている。また、混合室１ａに流入する洗浄水が滑らかに貯留容器５に投入しやすいように、この混合室１ａの底部に傾斜部７が施されている。

なお、前記臭気ガスの臭気成分の種類や発生量などによる、オゾン発生器２２からのオゾンガスの発生量や、散水ポンプ３２からの散水量などは、たとえば制御ボックス７１の調整により行うことができる。この制御ボックス７１は、オゾン発生器２２と同様に混合室１ａの下部空間に収納することができる。

前記多孔体充填層４１は、オゾンと洗浄水とによる臭気ガスの気液洗浄をさせるための充填層であり、気液接触面積を増やして洗浄効率を高めるために、微細な連続気孔を有し、前記吸引手段５１の吸引力により洗浄室１ｂに発生した負圧によって、多孔体充填層４１の上面（表面）に滲み出た洗浄水により水膜を形成する。この多孔体充填層４１を構成する多孔体充填材および構造は、本発明において、とくに限定されるものではないが、たとえば、格子などの所定形状に配置された保持具にアルミナ系などから成形されるセラミックの多孔体または多孔質プラスチックなどから成形されるものを、複数個保持させた構造とすることができる。なお、前記洗浄室１ｂにカビや、バクテリアなどが繁殖しないように殺菌ランプ８１を設けるのが好ましい。この殺菌ランプとしては、たとえば紫外線ランプを用いることができる。

前記吸引手段５１は、該吸引手段５１の吸引口５１ａと前記洗浄塔１内に固着される仕切板５２の開口とを位置合わせて、該仕切板５２に戴置されている。また、この仕切板５２は、吸引手段５１のファンの遠心力により、分離された水分を前記排水管４に導きやすいように斜めに取り付けられている。この吸引手段５１として、通常用いられる送風機（ブロワ）を用いることができる。この吸引手段５１により吸引された洗浄室１ｂ内の湿ったガスは、吸引手段５１内を通過しているあいだにファンの遠心力により、水分が分離されたのち、上部位置の乾燥室１ｃに吐き出される。この乾燥室１ｃに吐き出されたガスは完全に乾燥しておらず、わずかに湿っている。しかし、前記吸着層６１が活性炭の場合には、このわずかな湿り具合により、かえって活性炭の吸着力を強くすることがわかっている。

また、吸着層６１に送り込む風量の調整は、前記制御ボックス７１により行うようにするのが好ましい。この風量条件としては、適宜選定することができるが、たとえば吸着層６１を通過する流速を０．５〜１．５ｍ／ｓｅｃ、接触時間を０．０５〜０．２秒と設定することにより、吸着層６１の微粒子内に臭気ガスの臭気成分が充分進入できるため、脱臭効率を高めることができる。

前記吸着層６１は、臭気ガスの未処理臭気成分を吸着するものであって、洗浄塔１の吸着室１ｄに着脱自在に固着されている。吸着層６１の配置としては、たとえば、格子などの所定形状に区画された保持具に樹脂製ネットや、金網などの通気性部材に充填される吸着剤６２を複数個保持させた配置とすることができる。また、この吸着剤６２の内側に吸着剤の落下粉を捕捉するためにフィルタを配置することもできる。前記吸着剤６２は、とくに限定されるものではないが、たとえば、石炭系活性炭やヤシガラ系活性炭などのうち、脱臭効率の高いヤシガラ系活性炭とすることができる。また、活性炭の平均粒径としては、１〜１０ｍｍ、好ましくは１〜６ｍｍである破砕状または粒子状のいずれのものを利用可能であるが、粒状に加工（成形）したものより、不定形な破砕炭の方が脱臭効率は高いので、不定形な破砕炭を用いるのが好ましい。さらに、活性炭として、高い脱臭効率のために、比表面積（単位重量あたりの表面積ｍ^２／ｇ）が大きい、たとえば１０００ｍ^２／ｇ以上のものを用いるのが好ましい。また、吸着剤６２として、多種多様な臭気ガスに含まれる成分処理に応じて、適宜選定するために、活性炭以外にも、たとえば天然ゼオライト、人工ゼオライト、シリカゲル、酸化珪素、竹炭などから選定することもできる。また、これらの吸着剤についても、比表面積が大きいのが好ましい。

なお、本発明においては、前記吸着剤６２を単独に用いることに限定されるものではなく、混合して用いることもでき、また、該吸着剤に添着剤を添着させることにより、多種多様な臭気に対する吸着性能を向上させることもできる。前記添着剤として、特定臭気のアルデヒドやアンモニアなどに有効に働く無機物または有機物を用いることができる。この無機系の添着剤（無機物）としては、たとえば臭素またはヨウ素などがある。また、有機系の添着剤（有機物）としては、たとえばアミンまたはカルボン酸塩などがある。

また、吸着剤６２に触媒を担持させることもできる。かかる触媒としては、たとえば、白金や、パラジウムなどの金属触媒、酸化バナジウムや、酸化モリブデンなどの酸化触媒を用いることができる。

また、吸着剤の形状としては、ハニカム状やコルゲート状などの形状とすることができる。たとえば、ハニカム状やコルゲート状などに成形された金属や、紙などの担体に、化学吸着作用または物理吸着作用を有する吸着剤を担持させたものとすることができる。また、前記化学吸着作用を有する吸着剤としては、マンガン、コバルト、亜鉛、銅などのいずれかを含む酸化物、水酸化物、複合酸化物、またはその混合物を用いることができる。また、前記物理吸着作用を有する吸着剤としては、活性炭、ゼオライト、アルミナ、シリカまたはジルコニアなどを用いることができる。

さらに、前記吸着層に代えて、ハニカム状などの板状の担体に白金や、パラジウムなどの金属触媒、酸化バナジウムや、酸化モリブデンなどの酸化触媒を担持するか、またはこれらの酸化触媒を混合して焼結した触媒体を用いることができる。この場合、ヒータなどの加熱手段を取り付けるようにする。また、ハニカム状などの板状の担体に酸化チタンなどの光触媒を担持させた触媒体とすることもできる。この場合には、可視光線および紫外線を放射する蛍光ランプを取り付けるようにする。この触媒体とすることにより、オゾン臭や、複合臭などの特定臭気を高効率にて分解することができる。

本実施の形態では、図３に示されるように、吸入口２から混合室１ａに入った臭気ガスＰ１にオゾンを混入させる。ついで、このオゾン混合ガスを、多孔体充填層４１の下面に向けて下方（順気流方向）から散布した洗浄水により該多孔体充填層４１の上面に形成された水膜４２を通過させて気液洗浄処理する。ついで、洗浄後の臭気ガスを吸引手段５１に通して洗浄液を分離したのち、吸着層６１に送る。ついで、該吸着層６１を通過中に脱臭成分を吸着させた処理ガスＰ２を排気口３から大気中へ排出する。また、前記吸引手段５１により分離した洗浄液は、図２に示されるように、排水管４から混合室１ａを通過して貯留容器５に貯えられる。

本実施の形態では、三点比較式臭袋法による臭気濃度測定を行い、臭気濃度と感覚量との関係から、除去率は９７％であった。したがって、本発明においては、脱臭効率を向上させることができることがわかった。

本発明の一実施の形態にかかわるオゾン脱臭装置の断面の概略図である。図１のオゾン脱臭装置の断面とは直交する断面の概略図である。本発明の一実施の形態にかかわるオゾン脱臭装置の作用を説明する図である。

符号の説明

１洗浄塔
１ａ混合室
１ｂ気液洗浄室（気液接触室）
１ｃ乾燥室
１ｄ吸着室
２吸引口
３排気口
２１オゾン供給管
２２オゾン発生器
３１散水管
３２散水ポンプ
４１多孔体充填層
５１吸引手段
６１吸着層

Claims

下部に設けられる混合室に臭気ガスを導入する吸引口と上部に該臭気ガスに含まれる成分を吸着処理したガスを排出する排気口を設ける洗浄塔と、
前記混合室にオゾンを供給するオゾン発生手段と、
前記洗浄塔内の混合室の上方に、順次配設される多孔体充填層、吸引手段および吸着層と、
前記混合室において前記多孔体充填層の下方から洗浄水を散布する散水手段とを備え、
前記多孔体充填層の上面に、前記先浄水の水膜を形成することを特徴とするオゾン脱臭装置。
前記多孔体充填層がセラミック多孔体の充填層である請求項1記載のオゾン脱臭装置。
前記吸着層における吸着剤に触媒が担持されている請求項１または２記載のオゾン脱臭装置。
前記吸着層が触媒体であるとともに、加熱手段または蛍光ランプを具備してなる請求項1または２記載のオゾン脱臭装置。