JP5847424B2

JP5847424B2 - Gas processing equipment

Info

Publication number: JP5847424B2
Application number: JP2011089620A
Authority: JP
Inventors: 大石　強; 強大石
Original assignee: オリエンタル機電株式会社
Priority date: 2011-04-13
Filing date: 2011-04-13
Publication date: 2016-01-20
Anticipated expiration: 2031-04-13
Also published as: JP2012217974A

Description

本発明は、ガス中に含まれる有害物質を除去するガス処理装置に関する。 The present invention relates to a gas processing apparatus that removes harmful substances contained in a gas.

従来、脱臭方法には、
ａ）脂肪酸およびアミン類などを水に溶解させる、水洗法、
ｂ）高温で生じる脂肪酸を水で冷却し溶解させる、冷却法、
ｃ）悪臭の原因となる臭気成分を多孔質な活性炭の微細な空間に吸着して閉じ込める、活性炭吸着法、
ｄ）酸性水溶液およびアルカリ性水溶液に臭気成分、酸性成分およびアルカリ成分などを溶解させ、中和させる、酸アルカリ洗浄法、
ｅ）芳香性物質などによって別の臭いで臭気成分を覆い隠す、マスキング法、
ｆ）臭気成分を含むガスを８００℃以上の高温で燃焼させる、直接燃焼法、
ｇ）微生物にその栄養源となる脂肪酸およびアミン類を摂取させて分解させる、微生物分解法、
ｈ）硫黄化合物およびアルデヒド類などを塩素に反応させる塩素処理法、ならびに
ｉ）不飽和有機化合物、硫化水素、メルカプタン類、およびアルデヒド類などをオゾンおよびマンガン系触媒表面で吸着酸化を繰返し、化学的に脱臭する、気相オゾン触媒脱臭法、などが知られている。 Conventionally, deodorization methods include
a) A water washing method in which fatty acids and amines are dissolved in water,
b) A cooling method in which fatty acids generated at high temperature are cooled and dissolved with water,
c) Activated carbon adsorption method, in which odor components causing bad odor are adsorbed and confined in a fine space of porous activated carbon,
d) An acid-alkali cleaning method in which an odor component, an acidic component, an alkaline component, and the like are dissolved and neutralized in an acidic aqueous solution and an alkaline aqueous solution,
e) Masking method that masks odor components with other odors by aromatic substances, etc.
f) A direct combustion method in which a gas containing an odor component is burned at a high temperature of 800 ° C. or higher,
g) Microbial decomposition method, in which fatty acids and amines as nutrients are ingested and decomposed by microorganisms,
h) Chlorination method in which sulfur compounds and aldehydes react with chlorine, and i) Repeated adsorption and oxidation of unsaturated organic compounds, hydrogen sulfide, mercaptans, and aldehydes on the surface of ozone and manganese catalysts There are known gas phase ozone catalyst deodorization methods and the like.

特開平８−３０９１４８号公報JP-A-8-309148

悪臭を大風量で処理するための装置の大型化を実現するためには問題が多く、最適化には困難が伴っている。最もよく知られた脱臭方法に活性炭吸着法があるが、活性炭を適切な充填体積（ＳＶ値）で装置化を図れば、膨大な設備体積が必要となる。また活性炭が吸着飽和に達すると、活性炭を再生させて吸着した臭気成分を放出しなければならない。この方法は、活性炭の交換費用も高くつき、コスト面で有効な方法ではない。 There are many problems in realizing an increase in the size of an apparatus for treating malodors with a large air volume, and optimization is difficult. The most well-known deodorizing method is an activated carbon adsorption method. However, if activated carbon is made into an apparatus with an appropriate filling volume (SV value), a huge equipment volume is required. When activated carbon reaches adsorption saturation, the activated carbon must be regenerated to release the adsorbed odor components. This method is not effective in terms of cost because the replacement cost of activated carbon is high.

またオゾン（酸化力）を用いた脱臭方法がある。このような従来の気相オゾン脱臭方法では、窒素または硫黄化合物に対してはオゾン自体によるマスキング効果が期待できる。またさらに優れた脱臭効果が期待できる方法に、オゾン脱臭と活性炭脱臭とを組合せる方法がある。この方法では、臭気成分における臭いの原因となる二重結合を速やかに分解し、硫黄化合物、たとえば硫化水素（Ｈ_２Ｓ）、メチルメルカプタン（ＣＨ_３ＳＨ）、硫化メチル（（ＣＨ_３）２Ｓ）、二硫化メチル（（ＣＨ_３）２Ｓ_２）、および二酸化硫黄（ＳＯ_２）、ならびに窒素化合物、たとえばトリメチルアミン（ＣＨ_３）３Ｎおよびアンモニア（ＮＨ_３）等を活性炭表面で効率よく吸着させている。 There is also a deodorizing method using ozone (oxidizing power). In such a conventional vapor phase ozone deodorization method, a masking effect by ozone itself can be expected for nitrogen or sulfur compounds. Further, there is a method in which ozone deodorization and activated carbon deodorization are combined in a method that can be expected to have a further excellent deodorizing effect. In this method, double bonds that cause odors in odor components are rapidly decomposed, and sulfur compounds such as hydrogen sulfide (H ₂ S), methyl mercaptan (CH ₃ SH), methyl sulfide ((CH ₃ ) 2S) are obtained. , Methyl disulfide ((CH ₃ ) 2 S ₂ ), sulfur dioxide (SO ₂ ), and nitrogen compounds such as trimethylamine (CH ₃ ) 3 N and ammonia (NH ₃ ) are efficiently adsorbed on the activated carbon surface.

しかしながら、この方法は、炭化水素（ＲＨ）およびその誘導体、たとえばアルコール（ＲＯＨ）、アルデヒド（ＲＣＯＨ）および有機酸（Ｒ（ＣＯＯ））等については、気相オゾン脱臭法と活性炭吸着法とによっても充分に解消されず、また活性炭への吸着の限界を把握することが困難であり、したがって維持管理が容易ではなく、さらに吸着した臭気成分が活性炭から離脱して再放出されることを防ぐためのランニングコストが維持管理上負担となっている。 However, this method is also applicable to hydrocarbon (RH) and its derivatives, such as alcohol (ROH), aldehyde (RCOH) and organic acid (R (COO)), by vapor phase ozone deodorization method and activated carbon adsorption method. It is difficult to grasp the limit of adsorption on activated carbon, and it is difficult to maintain and manage, and further prevents the adsorbed odorous components from being released from the activated carbon and re-released. Running costs are a burden on maintenance.

また熱プラズマまたは８００℃以上の高温で臭気成分を燃焼させる直接燃焼法では、高度な設備と大量のエネルギとを必要とし、ダイオキシンおよび二酸化炭素（ＣＯ_２）などの増加が伴う。このような方法は、地球環境保全に対して逆行する方法であり、省資源および省エネルギの観点からも問題がある。 In addition, the direct combustion method in which odor components are burned at a high temperature of 800 ° C. or higher requires high-grade equipment and a large amount of energy, which is accompanied by an increase in dioxins and carbon dioxide (CO ₂ ). Such a method is a method that goes against global environmental conservation, and has a problem from the viewpoint of resource saving and energy saving.

本発明の目的は、維持管理が容易で、装置のランニングコストおよび維持コストの低減を図ることができるガス処理装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a gas processing apparatus that is easy to maintain and can reduce the running cost and maintenance cost of the apparatus.

本発明は、放電によって非平衡プラズマを発生させて、有害物質を含むガスを処理するプラズマ反応部と、
前記プラズマ反応部を経て処理されたガスを第１処理水と気液接触させて、前記処理されたガス中の水溶性の有害物質を第１処理水中に回収する回収部と、
前記水溶性の有害物質が回収された第１処理水に加圧下でオゾンを供給して、微細気泡を溶存させて第２処理水を得る処理部と、
前記微細気泡が溶存する第２処理水を大気圧下で貯留し、前記第２処理水を大気圧下に曝して、第２処理水中の微細気泡の消滅に伴って前記水溶性の有害物質を分解処理し、懸濁物を含有する第２処理水を、第１処理水と懸濁物とに分離する分離部と、
前記分離部で分離された第１処理水を前記回収部に供給する供給部とを含むことを特徴とするガス処理装置である。 The present invention generates a non-equilibrium plasma by discharge to process a gas containing a harmful substance;
A gas recovery unit that makes the gas treated through the plasma reaction unit gas-liquid contact with the first treated water, and collects water-soluble harmful substances in the treated gas in the first treated water;
A treatment unit that supplies ozone under pressure to the first treated water from which the water-soluble harmful substances have been recovered to dissolve the fine bubbles to obtain the second treated water;
The second treated water in which the fine bubbles are dissolved is stored under atmospheric pressure , the second treated water is exposed to atmospheric pressure, and the water-soluble harmful substances are removed with the disappearance of the fine bubbles in the second treated water. A separation unit that decomposes and separates the second treated water containing the suspension into the first treated water and the suspension;
And a supply unit that supplies the first treated water separated by the separation unit to the recovery unit.

また本発明において、前記回収部は、第１処理水を貯留し、
前記プラズマ反応部で処理されたガスが、複数の開口を通って、前記回収部に貯留される第１処理水中に直接供給されることを特徴とする。 In the present invention, the recovery unit stores the first treated water,
The gas treated in the plasma reaction unit is directly supplied to the first treated water stored in the recovery unit through a plurality of openings.

本発明によれば、有害物質を含むガスは、プラズマ反応部に導かれる。プラズマ反応部では、内部のガスを放電によって電子とイオンとに電離させ、電子の電子温度がイオンのイオン温度に比べて高い状態で、電子温度とイオン温度とが熱力学的に平衡していない状態のプラズマである非平衡プラズマを発生させる。このプラズマ反応部では、非平衡プラズマの温度が常温に保たれた状態で、高速の電子を得ることができる。この高速の電子は有害物質を含むガスに衝突し、ラジカル、励起分子およびイオンなどの反応性に富む化学的活性種を生成する。有害物質、特に非水溶性の有害物質は、その大部分が高速の電子の衝突とともに、化学的活性種による化学反応によって分解除去される。またプラズマ反応部では、前記ラジカルと同時にオゾンも生成されており、このオゾンによっても有害物質が酸化分解される。 According to the present invention, the gas containing the harmful substance is guided to the plasma reaction part. In the plasma reaction part, the internal gas is ionized into electrons and ions by discharge, and the electron temperature is higher than the ion temperature of the ions, and the electron temperature and the ion temperature are not thermodynamically balanced. A non-equilibrium plasma which is a state plasma is generated. In this plasma reaction part, high-speed electrons can be obtained while the temperature of the nonequilibrium plasma is kept at room temperature. This high-speed electron collides with a gas containing a harmful substance, and generates chemically active species rich in reactivity such as radicals, excited molecules and ions. Most of the harmful substances, particularly water-insoluble harmful substances, are decomposed and removed by chemical reaction by chemically active species together with high-speed electron collision. In the plasma reaction part, ozone is generated simultaneously with the radicals, and harmful substances are oxidized and decomposed by the ozone.

有害物質が処理されたガスであって、水溶性の有害物質を含むガスは、回収部に導かれる。このとき、化学的活性種は不安定であり、元の臭気成分に戻ったり、他の有害物質が生成される可能性がある。しかしながら回収部において、該ガスを第１処理水と気液接触させるので、回収部に供給されたガスから、化学的活性種、水溶性の有害物質を第１処理水の第１処理水中に捕集して分離する。このように処理されたガスは、排出部に導かれ、排出部から適切な処理を経て大気中に排出される。 A gas that has been treated with a toxic substance and contains a water-soluble toxic substance is guided to a recovery unit. At this time, the chemically active species is unstable and may return to the original odor component or other harmful substances may be generated. However, since the gas is brought into gas-liquid contact with the first treated water in the recovery unit, chemically active species and water-soluble harmful substances are trapped in the first treated water of the first treated water from the gas supplied to the recovery unit. Collect and separate. The gas thus treated is guided to the discharge unit, and discharged from the discharge unit to the atmosphere through appropriate processing.

このようにガスを処理した第１処理水は、処理部に導かれる。処理部では、水溶性の有害物質が回収された第１処理水に、加圧下で所定の気体が供給されて微細気泡、たとえば直径５０μｍ以下のマイクロバブルが含有され、微細気泡を含む第２処理水が得られる。 Thus, the 1st treated water which processed gas is led to a treating part. In the treatment unit, the first treatment water from which the water-soluble harmful substances have been collected is supplied with a predetermined gas under pressure to contain fine bubbles, for example, microbubbles having a diameter of 50 μm or less, and the second treatment containing fine bubbles. Water is obtained.

この第２処理水は、分離部に導かれる。分離部では、第２処理水が貯留されて大気圧下に曝されることによって、第２処理水中の微細気泡が浮上消滅する。第２処理水に含有される微細気泡は負の電荷を帯びているとともに、微細気泡が消滅する際に、泡内部の温度が高温となり高圧となる。微細気泡が負の電荷を帯びていることによって、水溶性の有害物質を引き寄せ、微細気泡が消滅する際に生じる高温高圧状態によって、泡を形成する所定のガスが分解され、強力なラジカルを発生し、このラジカルによって水溶性の有害物質が除去される。このようにして、処理部から供給された微細気泡を含有した第２処理水が処理される。第２処理水中の反応物などの懸濁物は、微細気泡の浮上に伴って、水面上にスカムとして浮遊する。このようにして、分離部では、第２処理水は、第１処理水と懸濁物とに分離される。
分離部で分離された第１処理水は、供給部を経て、再び回収部へと導かれる。 This second treated water is guided to the separation unit. In the separation unit, the second treated water is stored and exposed to atmospheric pressure, whereby the fine bubbles in the second treated water float and disappear. The fine bubbles contained in the second treated water are negatively charged, and when the fine bubbles disappear, the temperature inside the bubbles becomes high and the pressure becomes high. The microbubbles are negatively charged, attracting water-soluble harmful substances, and the high-temperature and high-pressure conditions that occur when the microbubbles are extinguished decomposes the gas that forms the bubbles, generating powerful radicals. However, this radical removes water-soluble harmful substances. Thus, the 2nd treated water containing the fine bubble supplied from the treating part is treated. Suspensions such as reactants in the second treated water float as scum on the water surface as the fine bubbles rise. Thus, in the separation unit, the second treated water is separated into the first treated water and the suspension.
The first treated water separated by the separation unit is guided again to the recovery unit through the supply unit.

このように、非水溶性の有害物質の処理に有効な非平衡プラズマによるガス処理と水溶性の有害物質の処理に有効な湿式のガス処理とを組み合わせることによって、従来の活性炭などを用いた吸着処理と比べて、維持管理を容易にし、装置のランニングコストおよび維持コストの低減を図ることができる。また、非平衡プラズマによるガス処理の後段のガス処理として湿式処理を行うので、後段のガス処理に触媒を用いた乾式処理を行う場合と比べて、高価な触媒を用いずに、安価な水を用いてガス処理を行うことができ、非常に経済的である。 In this way, by combining gas treatment with non-equilibrium plasma, which is effective for the treatment of water-insoluble harmful substances, and wet gas treatment, which is effective for the treatment of water-soluble harmful substances, adsorption using conventional activated carbon and the like Compared with processing, maintenance management is facilitated, and the running cost and maintenance cost of the apparatus can be reduced. In addition, since wet processing is performed as gas treatment subsequent to gas treatment using non-equilibrium plasma, inexpensive water is used without using an expensive catalyst, compared to the case where dry treatment using a catalyst is used for gas treatment in the subsequent step. It can be used for gas treatment and is very economical.

また、ガス処理装置は第１処理水と気液接触させてガス中の水溶性の有害物質を回収する回収部を含んで構成されているので、元の有害物質に戻ったり、他の有害物質が生成されることを防ぐことができる。したがって、有害物質が含まれない安全なガスを排出することができる。 In addition, the gas treatment device is configured to include a recovery unit that makes gas-liquid contact with the first treated water and collects the water-soluble harmful substances in the gas. Can be prevented from being generated. Therefore, a safe gas that does not contain harmful substances can be discharged.

また、ガス処理装置は微細気泡を前記第１処理水に含有させて第２処理水を得る処理部と、第２処理水を大気圧下に曝して、第２処理水中の微細気泡の消滅に伴って前記水溶性の有害物質を分解処理し、懸濁物を含有する第２処理水を、第１処理水と懸濁物とに分離する分離部と、第１処理水を回収部に供給する供給部とを含んで構成されており、前記分離部では処理部において微細気泡を含有した第２処理水から、懸濁物をスカムとして分離して第１処理水を得る。したがって、懸濁物を分離処理した第１処理水を繰り返し用いることができる。 In addition, the gas treatment apparatus includes a treatment unit that obtains second treated water by adding fine bubbles to the first treated water, and exposes the second treated water to atmospheric pressure to eliminate the fine bubbles in the second treated water. Along with this, the water-soluble harmful substance is decomposed and the second treated water containing the suspension is separated into the first treated water and the suspension, and the first treated water is supplied to the recovery unit. The separating unit separates the suspension as scum from the second treated water containing fine bubbles in the treating unit to obtain the first treated water. Accordingly, the first treated water obtained by separating the suspension can be used repeatedly.

本発明によれば、前記回収部は、第１処理水を貯留し、前記プラズマ反応部で酸化処理されたガスが、複数の開口を通って、前記回収部に貯留される第１処理水中に直接供給される。このように構成することによって、第１処理水と処理すべきガスとが直接接触することになり、水溶性の有害物質の第１処理水への吸収量を増大させ、高濃度の有害物質を含むガスの処理を行うことができる。またガスが複数の開口を経て第１処理水に供給されるので、第１処理水で生じる気泡の大きさを小さくでき、ガスと第１処理水との接触面積を増大させることができる。 According to the present invention, the recovery unit stores the first treated water, and the gas oxidized in the plasma reaction unit passes through a plurality of openings and enters the first treated water stored in the recovery unit. Supplied directly. With this configuration, the first treated water and the gas to be treated are in direct contact, increasing the amount of water-soluble harmful substances absorbed into the first treated water, The gas containing can be processed. In addition, since the gas is supplied to the first treated water through a plurality of openings, the size of bubbles generated in the first treated water can be reduced, and the contact area between the gas and the first treated water can be increased.

固形成分を含む第１処理水に無機系凝集剤が添加されるので、処理部において該凝集剤が第２処理水中で撹拌され、分離部において、該凝集剤が固形成分を素早く凝集させる。これによって、固形成分が第２処理水中の微細気泡に悪影響を与えることなく、分離部における第２処理水の処理を効率よく行うことができる。 Since inorganic coagulant to the first processing water containing solid forming component is added, the flocculating agent in the processing unit is agitated in the second treated water in the separation section, the flocculating agent to quickly coagulate the solid component. Thereby, the treatment of the second treated water in the separation unit can be performed efficiently without the solid component adversely affecting the fine bubbles in the second treated water.

本発明の第１実施形態に係るガス処理装置１の全体図である。1 is an overall view of a gas processing apparatus 1 according to a first embodiment of the present invention. 非平衡プラズマ発生部１２を簡略化して示す正面図である。It is a front view which simplifies and shows the nonequilibrium plasma generation part 12. FIG. 気泡発生装置２２の横断面図である。3 is a cross-sectional view of the bubble generating device 22. FIG. 図３の切断線Ａ−Ａで気泡発生装置２２を切断した断面図である。It is sectional drawing which cut | disconnected the bubble generation apparatus 22 with the cutting line AA of FIG. 反応室５４に設けられた状態の気泡発生装置２２を示す図である。It is a figure which shows the bubble generator 22 of the state provided in the reaction chamber. 第１処理水が回収部５から処理部６、分離部７および供給部８を経て回収部５へと循環する流れの全体を示す概略図である。It is the schematic which shows the whole flow through which the 1st treated water circulates from the collection | recovery part 5 to the collection | recovery part 5 through the process part 6, the separation part 7, and the supply part 8. FIG. 本発明の第２の実施形態に係るガス処理装置１Ａの全体図である。It is a general view of 1 A of gas processing apparatuses which concern on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第３実施形態に係るガス処理装置における回収部１０５の一部の縦断面図である。It is a longitudinal section of a part of recovery part 105 in a gas treatment apparatus concerning a 3rd embodiment of the present invention. 気泡発生装置２２Ａの縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the bubble generator 22A.

以下、図面を参照しながら本発明を実施するための形態について説明する。以下に示す実施形態は、本発明に係る技術を具体化するために例示するものであり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。本発明に係る技術内容は、特許請求の範囲に記載された技術的範囲内において、種々の変更を加えることが可能である。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. The embodiments described below are illustrated for embodying the technology according to the present invention, and do not limit the technical scope of the present invention. The technical contents according to the present invention can be variously modified within the technical scope described in the claims.

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係るガス処理装置１の全体図である。ガス処理装置１は、導気手段と、除塵部３と、プラズマ反応部４と、回収部５と、分離部７と、供給部８と、排出部９とを含んで構成される。導気手段は、ガス処理を行うべきガスをガス処理装置１に導く。除塵部３は、塵埃および有害物質を含むガスから塵埃を除去する。プラズマ反応部４は、放電によって非平衡プラズマを発生させて、有害物質を含むガスを処理する。回収部５は、第１処理水と気液接触させてガス中の水溶性の有害物質を回収する。処理部６は、水溶性の有害物質が回収された第１処理水に加圧下で所定のガスを供給して、微細気泡を含有させて第２処理水を得る。分離部７は、微細気泡を含有する第２処理水を貯留し、第２処理水を大気圧下に曝して、第２処理水中の微細気泡の消滅に伴って前記水溶性の有害物質を分解処理し、懸濁物を含有する第２処理水を、第１処理水と懸濁物とに分離する。供給部８は、分離部７で分離された第１処理水を回収部５に供給する。排出部９は、有害物質が除去されたガスを大気中に排出する。なお、第１処理水は、ｐＨ６〜７に調整された処理水である。 (First embodiment)
FIG. 1 is an overall view of a gas processing apparatus 1 according to the first embodiment of the present invention. The gas processing apparatus 1 includes an air introduction unit, a dust removing unit 3, a plasma reaction unit 4, a recovery unit 5, a separation unit 7, a supply unit 8, and a discharge unit 9. The air guiding means guides the gas to be gas processed to the gas processing apparatus 1. The dust removing unit 3 removes dust from gas containing dust and harmful substances. The plasma reaction unit 4 generates non-equilibrium plasma by discharge and processes a gas containing harmful substances. The recovery unit 5 recovers water-soluble harmful substances in the gas by making gas-liquid contact with the first treated water. The processing unit 6 supplies a predetermined gas under pressure to the first treated water from which the water-soluble harmful substances have been recovered to contain the fine bubbles, thereby obtaining the second treated water. The separation unit 7 stores the second treated water containing fine bubbles, exposes the second treated water to atmospheric pressure, and decomposes the water-soluble harmful substances as the fine bubbles disappear in the second treated water. Treat and separate the second treated water containing the suspension into a first treated water and a suspension. The supply unit 8 supplies the first treated water separated by the separation unit 7 to the recovery unit 5. The discharge unit 9 discharges the gas from which harmful substances have been removed to the atmosphere. The first treated water is treated water adjusted to pH 6-7.

導気手段は、除塵部３に塵埃および有害物質を含むガスを吸引または送風するファン１０によって実現される。本実施形態において、ファン１０は後述する排出部９に設けられる。 The air guiding means is realized by a fan 10 that sucks or blows gas containing dust and harmful substances into the dust removing unit 3. In this embodiment, the fan 10 is provided in the discharge part 9 mentioned later.

除塵部３は、ガス処理装置１におけるガスの流下方向の最も上流側に設けられる。除塵部３は、塵埃および有害物質を含むガスから塵埃を除去する。除塵部３は、所定の目の粗さを有する濾布から成る濾過フィルタ（図示せず）、電気集塵機（図示せず）、またはそれらの組合せ等によって実現される。 The dust removing unit 3 is provided on the most upstream side in the gas flow direction in the gas processing apparatus 1. The dust removing unit 3 removes dust from gas containing dust and harmful substances. The dust removing unit 3 is realized by a filter (not shown) made of a filter cloth having a predetermined roughness, an electric dust collector (not shown), or a combination thereof.

プラズマ反応部４は、除塵部３のガスの流下方向下流側に設けられる。プラズマ反応部４は、放電によって非平衡プラズマを発生させて、塵埃が除去された有害物質含むガスを処理する。プラズマ反応部４は、非平衡プラズマを発生させる非平衡プラズマ発生部１２と、ガス排出口１３と、オイルクーラ１４とを含んで構成される。プラズマ反応部４では、ガスに含まれる有害物質のうち、非水溶性の有害物質が効率よく分解除去される。 The plasma reaction unit 4 is provided downstream of the dust removal unit 3 in the gas flow direction. The plasma reaction unit 4 generates non-equilibrium plasma by discharge to process a gas containing harmful substances from which dust has been removed. The plasma reaction unit 4 includes a non-equilibrium plasma generation unit 12 that generates non-equilibrium plasma, a gas discharge port 13, and an oil cooler 14. In the plasma reaction unit 4, among the harmful substances contained in the gas, the water-insoluble harmful substances are efficiently decomposed and removed.

ここで非平衡プラズマとは、電離した電子の電子温度が電離したイオンのイオン温度に比べて高い状態で、電子温度とイオン温度とが熱力学的に平衡していない状態のプラズマである。このような非平衡プラズマにおいては、非平衡プラズマの温度が常温に保たれた状態で、高速の電子を得ることができる。このようにして得られた高速の電子をガス中の分子に衝突させて、ラジカル、励起分子、イオンあるいはオゾンなどの反応性に富む化学的活性種を生成する。 Here, non-equilibrium plasma is plasma in which the electron temperature of ionized electrons is higher than the ion temperature of ionized ions, and the electron temperature and ion temperature are not thermodynamically balanced. In such a non-equilibrium plasma, high-speed electrons can be obtained with the temperature of the non-equilibrium plasma maintained at room temperature. The high-speed electrons obtained in this way collide with molecules in the gas to generate chemically active species rich in reactivity such as radicals, excited molecules, ions or ozone.

図２は、非平衡プラズマ発生部１２を簡略化して示す正面図である。非平衡プラズマ発生部１２は、線上の放電電極１５と、螺旋状のアース電極１６と、パルス電源装置１７とを含む。非平衡プラズマを発生させるには、放電電極１５およびアース電極１６間にコロナ放電を発生させ、放電電極１５およびアース電極１６間のガスを電離させる。このとき放電電極１５およびアース電極１６間には、直流電圧３０ｋ〜２００ｋＶ、周波数１００〜２０００Ｈｚ、すなわち周期Ｔ＝５００μｓ〜１０ｍｓ、好ましくは周波数１０００Ｈｚ、すなわち周期Ｔ＝１ｍｓのパルス電圧が印加される。また電圧の立上り時間τは、たとえば２０〜３００ｎｓ、好ましくは１００ｎｓであり、この極端に短い立上り時間τの間に質量の小さい電子だけが加速されて高速の電子が得られる。またパルス電圧の周期は立上り時間τに比べて充分に長いので、この期間中に冷却が行われて次のパルス電圧印加時には再び初期状態に復帰し、ガスの温度上昇が抑制され、ガスの温度は常温に保たれる。 FIG. 2 is a front view showing the non-equilibrium plasma generation unit 12 in a simplified manner. The non-equilibrium plasma generation unit 12 includes a discharge electrode 15 on a line, a spiral ground electrode 16, and a pulse power supply device 17. In order to generate non-equilibrium plasma, corona discharge is generated between the discharge electrode 15 and the ground electrode 16, and the gas between the discharge electrode 15 and the ground electrode 16 is ionized. At this time, a pulse voltage having a DC voltage of 30 k to 200 kV and a frequency of 100 to 2000 Hz, that is, a period T = 500 μs to 10 ms, preferably a frequency of 1000 Hz, that is, a period T = 1 ms is applied between the discharge electrode 15 and the ground electrode 16. The voltage rise time τ is, for example, 20 to 300 ns, preferably 100 ns, and only electrons with a small mass are accelerated during this extremely short rise time τ to obtain high-speed electrons. In addition, since the cycle of the pulse voltage is sufficiently longer than the rise time τ, cooling is performed during this period, and when the next pulse voltage is applied, the initial state is restored again, and the temperature rise of the gas is suppressed. Is kept at room temperature.

ここでパルス電圧の極性は、放電電極１５を正極とし、アース電極１６を負極とする。これは正のストリーマコロナが強い進展傾向を有し、放電電極１５およびアース電極１６間の空間を橋絡し、全空間にわたって非平衡プラズマを発生させて単位容積あたりの反応効果が大幅に向上するためである。印加される電圧は、放電電極１５およびアース電極１６間の放電距離に対して決定される。すなわち前記放電距離が大きいときには高い電圧が印加され、前記放電距離が小さいときには低い電圧が印加される。 Here, the polarity of the pulse voltage is such that the discharge electrode 15 is a positive electrode and the ground electrode 16 is a negative electrode. This is because the positive streamer corona has a strong tendency to develop, bridges the space between the discharge electrode 15 and the ground electrode 16, generates non-equilibrium plasma over the entire space, and the reaction effect per unit volume is greatly improved. Because. The applied voltage is determined with respect to the discharge distance between the discharge electrode 15 and the ground electrode 16. That is, a high voltage is applied when the discharge distance is large, and a low voltage is applied when the discharge distance is small.

なお、本実施形態においては、アース電極１６は螺旋状に形成されているが、円筒状に形成されていてもよい。 In the present embodiment, the ground electrode 16 is formed in a spiral shape, but may be formed in a cylindrical shape.

本実施形態において、プラズマ反応部４のガス排出口１３は、ガスの流下方向の下流側に形成され、回収部５の下部に機械的に接続される。前記プラズマ反応部４のガス排出口１３は、ダクトを介して回収部５の下部と機械的に接続されてもよい。また、ガス排出口１３には、図１に示されるように、ガス供給ダクト１３Ａが取付けられてもよい。ガス供給ダクト１３Ａの出口は、複数の開口を実現するために、複数のパイプ１３Ａ１で構成されてもよい。複数のパイプ１３Ａ１の代わりに、メッシュを用いて複数の開口を実現してもよい。 In the present embodiment, the gas discharge port 13 of the plasma reaction unit 4 is formed on the downstream side in the gas flow direction and is mechanically connected to the lower part of the recovery unit 5. The gas outlet 13 of the plasma reaction unit 4 may be mechanically connected to the lower part of the recovery unit 5 via a duct. Further, a gas supply duct 13A may be attached to the gas discharge port 13 as shown in FIG. The outlet of the gas supply duct 13A may be composed of a plurality of pipes 13A1 in order to realize a plurality of openings. A plurality of openings may be realized using a mesh instead of the plurality of pipes 13A1.

排出部９は、ファン１０を含んで構成される。排出部９は、後述する回収部５において化学的活性種および有害物質が除去されたガスを外部に排出することができるように、回収部５の上部に設けられる。排出部９は、ダクトによって回収部５と連結して設けられる。ファン１０は、排出部９のガスの流下方向の下流側に設けられる。また、ファン１０は導気手段におけるいずれの位置に設けてもよい。 The discharge unit 9 includes a fan 10. The discharge part 9 is provided in the upper part of the collection | recovery part 5 so that the gas from which the chemically active species and harmful substances were removed in the collection | recovery part 5 mentioned later can be discharged | emitted outside. The discharge part 9 is connected to the recovery part 5 by a duct. The fan 10 is provided on the downstream side in the gas flow direction of the discharge unit 9. Further, the fan 10 may be provided at any position in the air guiding means.

回収部５は、プラズマ反応部４のガスの流下方向下流側に設けられる。回収部５は、ガスに同伴する第１処理水の微粒子（以下、ミストと称する。）をガスから分離するミストセパレーター１８と、回収部５内に第１処理水を供給する処理水供給手段１９と、気液接触材２０とを含んで構成される。回収部５は、プラズマ反応部４で処理されたガスと第１処理水とを気液接触させる。回収部５には、第１処理水が貯留される。本実施形態では、ガス供給ダクト１３Ａの出口は、貯留された第１処理水中に設けられてもよい。これによってガス供給ダクト１３Ａの出口は、貯留された第１処理水の水面よりも下方に配置されることになる。回収部５には、貯留された第１処理水に旋回流を与えるための撹拌手段が設けられてもよい。この場合、ガス供給ダクト１３Ａの出口からガスは、第１処理水の旋回流によって、第１処理水中に導入されやすくなる。回収部５では、化学的活性種、水溶性の有害物質ならびにプラズマ反応部４で発生したオゾンを第１処理水中に捕集して分離する。 The recovery unit 5 is provided downstream of the plasma reaction unit 4 in the gas flow direction. The recovery unit 5 includes a mist separator 18 that separates fine particles (hereinafter referred to as mist) of the first treated water accompanying the gas from the gas, and a treated water supply unit 19 that supplies the first treated water into the recovery unit 5. And the gas-liquid contact material 20. The recovery unit 5 brings the gas processed in the plasma reaction unit 4 into gas-liquid contact with the first treated water. In the collection unit 5, the first treated water is stored. In the present embodiment, the outlet of the gas supply duct 13A may be provided in the stored first treated water. As a result, the outlet of the gas supply duct 13A is disposed below the water level of the stored first treated water. The collection unit 5 may be provided with a stirring means for giving a swirling flow to the stored first treated water. In this case, the gas is easily introduced from the outlet of the gas supply duct 13A into the first treated water by the swirling flow of the first treated water. In the recovery unit 5, chemically active species, water-soluble harmful substances, and ozone generated in the plasma reaction unit 4 are collected and separated in the first treated water.

ミストセパレーター１８は、ワイヤーメッシュデミスターやワイヤーメッシュブランケット等によって実現される。ミストセパレーター１８は、回収部５内の上部に設けられる。 The mist separator 18 is realized by a wire mesh demister, a wire mesh blanket, or the like. The mist separator 18 is provided in the upper part in the collection unit 5.

処理水供給手段１９は、回収部５内であって、ミストセパレーター１８よりも下方に設けられる。本実施形態において、処理水供給手段１９は、水を噴霧するノズルによって実現される。処理水供給手段１９は、後述する分離部７と供給部８を介して機械的に接続されており、後述する浮上分離槽７０で懸濁物を分離した第１処理水が供給部８を介して、処理水供給手段１９に供給される。本実施形態において、処理水供給手段１９は、回収部５の軸線Ｌ１と垂直な仮想一平面上に設けられる。 The treated water supply means 19 is provided in the collection unit 5 and below the mist separator 18. In the present embodiment, the treated water supply means 19 is realized by a nozzle that sprays water. The treated water supply means 19 is mechanically connected via a separation unit 7 and a supply unit 8 which will be described later, and the first treated water which has separated the suspended matter in a floating separation tank 70 which will be described later is supplied via the supply unit 8. Then, it is supplied to the treated water supply means 19. In the present embodiment, the treated water supply means 19 is provided on a virtual plane that is perpendicular to the axis L <b> 1 of the collection unit 5.

気液接触材２０は、回収部５内であって、処理水供給手段１９よりも下方に設けられる。本実施形態において気液接触材２０は、回収部５の軸線Ｌ１に垂直な内部寸法と同じ寸法の板状に形成される。気液接触材２０は、ガスに第１処理水を完全に接液させるために、複数枚積層され、気液接触材層２１を構成する。本実施形態において、気液接触材２０はステンレスまたは化成品から成る多面積接触型多孔材によって実現される。多面積接触型多孔材とは、たとえば複数の細かい孔が形成された多孔板である。 The gas-liquid contact material 20 is provided in the recovery unit 5 and below the treated water supply means 19. In the present embodiment, the gas-liquid contact material 20 is formed in a plate shape having the same dimensions as the internal dimensions perpendicular to the axis L1 of the collection unit 5. A plurality of gas-liquid contact materials 20 are laminated to form a gas-liquid contact material layer 21 in order to bring the first treated water into contact with the gas completely. In the present embodiment, the gas-liquid contact material 20 is realized by a multi-area contact type porous material made of stainless steel or a chemical product. The multi-area contact type porous material is, for example, a porous plate in which a plurality of fine holes are formed.

また他の実施形態として、気液接触材２０は、通気性および通水性を有する基材と、該基材から垂下する多数のパイルとを含んで構成されてもよい。このように構成することで、気液接触材２０の表面積を増大させることができる。処理水供給手段１９から水が噴霧されると、基材を濡らした水は、基材を通過し、多数のパイルを伝って気液接触材２０全体を濡らす。このとき、水の供給速度が、水の基材通過速度を上回ると、基材表面に水が滞留し、基材の上方に臨む表面全体に水の薄膜が形成される。ガスは気液接触材２０の下方から供給されるので、ガスは多数のパイル表面に存在する水に接触するとともに、基材を通過して基材表面に達する。基材表面全体には、水の薄膜が形成されているので、ガスと水との接触を確実に行うことができる。 As another embodiment, the gas-liquid contact material 20 may be configured to include a base material having air permeability and water permeability and a large number of piles depending from the base material. By comprising in this way, the surface area of the gas-liquid contact material 20 can be increased. When water is sprayed from the treated water supply means 19, the water that wets the base material passes through the base material, passes through a large number of piles, and wets the entire gas-liquid contact material 20. At this time, if the water supply speed exceeds the base material passing speed of water, water stays on the base material surface, and a thin film of water is formed on the entire surface facing the base material. Since the gas is supplied from below the gas-liquid contact material 20, the gas contacts the water existing on the surface of many piles and passes through the base material to reach the base material surface. Since a thin film of water is formed on the entire surface of the base material, contact between the gas and water can be reliably performed.

また回収部５の下部には、後述の浮上分離槽７０で懸濁物を分離した第１処理水が供給部８を介して供給されて貯留される。 Moreover, the 1st treated water which isolate | separated the suspension in the below-mentioned floating separation tank 70 is supplied and stored via the supply part 8 in the lower part of the collection | recovery part 5. FIG.

他の実施形態において、ガス供給ダクト１３Ａを設ける代わりに、ガス排出口１３に連なる回収部５の空間に、処理水供給手段１９に類似の構成を有する第１処理水を供給するための手段が設けられてもよい。このようにすることによって、ガス排出口１３に連なる回収部５の空間を第１処理水のミストで満たし、ガス排出口１３から排出されるガスと台１処理水のミストとを接触させることができる。 In another embodiment, instead of providing the gas supply duct 13A, means for supplying the first treated water having a configuration similar to the treated water supply means 19 to the space of the recovery unit 5 connected to the gas discharge port 13 is provided. It may be provided. By doing in this way, the space of the recovery unit 5 connected to the gas discharge port 13 is filled with the mist of the first treated water, and the gas discharged from the gas discharge port 13 and the mist of the table 1 treated water can be brought into contact with each other. it can.

処理部６は、気泡発生装置２２と、圧力反応器２３と、ポンプ装置２４（図６参照）と、気体供給装置２５（図６参照）とを含んで構成される。 The processing unit 6 includes a bubble generating device 22, a pressure reactor 23, a pump device 24 (see FIG. 6), and a gas supply device 25 (see FIG. 6).

図３は、気泡発生装置２２の横断面図である。図４は、図３の切断線Ａ−Ａで気泡発生装置２２を切断した断面図である。 FIG. 3 is a cross-sectional view of the bubble generator 22. 4 is a cross-sectional view of the bubble generating device 22 taken along the cutting line AA of FIG.

気泡発生装置２２は、大略的に円筒状に形成され、耐腐食性の優れた材料、たとえばステンレス、チタンまたはカーボナイトおよびＡＢＳなどの合成樹脂から成る。以下では、気泡発生装置２２の軸線Ｌ２に平行な方向を軸線方向と称する。気泡発生装置２２は、筐体２６を含んで構成され、筐体２６には、第１筐体２７と、第２筐体２８と、第１蓋体２９と、第２蓋体３０とが含まれる。 The bubble generating device 22 is generally formed in a cylindrical shape, and is made of a material having excellent corrosion resistance, such as stainless steel, titanium or carbonite, and a synthetic resin such as ABS. Hereinafter, a direction parallel to the axis L2 of the bubble generating device 22 is referred to as an axial direction. The bubble generating device 22 includes a housing 26, and the housing 26 includes a first housing 27, a second housing 28, a first lid 29, and a second lid 30. It is.

第１筐体２７は、大略的に円筒状に形成される部材である。第１筐体２７の軸線は、気泡発生装置２２の軸線Ｌ２に一致している。第１筐体２７の内周面部３１は、部分的にテーパ状に形成されている。 The first housing 27 is a member that is generally formed in a cylindrical shape. The axis of the first housing 27 coincides with the axis L2 of the bubble generating device 22. The inner peripheral surface portion 31 of the first housing 27 is partially tapered.

第２筐体２８には、循環路形成部３６と処理水供給管路部３７とが含まれる。図３および図４を参照しつつ説明する。循環路形成部３６は、その軸線が軸線Ｌ２に一致する円筒状に形成される。循環路形成部３６は、第１筐体２７との間に循環流路３８を形成する。 The second housing 28 includes a circulation path forming part 36 and a treated water supply pipe part 37. This will be described with reference to FIGS. The circulation path forming part 36 is formed in a cylindrical shape whose axis coincides with the axis L2. The circulation path forming part 36 forms a circulation path 38 between the first housing 27.

処理水供給管路部３７は、円筒状に形成され、その軸線Ｌ３が軸線Ｌ２に垂直な仮想平面上に含まれるように循環路形成部３６の外周部に配設されている。第２筐体２８には、処理水供給管路部３７の軸線Ｌ３に沿って形成され、循環路形成部３６の内方に開口する処理水供給流路部３９が形成されている。 The treated water supply pipe section 37 is formed in a cylindrical shape, and is disposed on the outer periphery of the circulation path forming section 36 so that its axis L3 is included on a virtual plane perpendicular to the axis L2. The second housing 28 is formed with a treated water supply flow path portion 39 that is formed along the axis L3 of the treated water supply pipe section 37 and opens inward of the circulation path forming section 36.

第１蓋体２９は、大略的に円筒状に形成され、その軸線が軸線Ｌ２に一致している。第１蓋体２９は、軸線Ｌ２に沿って延びる円筒状部４０と、円筒状部４０の軸線方向一端部に連なる円錐状部４０ａとを含む。円筒状部４０は、その内部空間がガス溜まり３２として機能する。さらに円錐状部４０ａには、その軸線Ｌ２に沿って延び、円錐状部４０ａの軸線方向両端部で開口する気体供給流路部４１が形成されている。気体供給流路部４１の円筒状部４０側の開口には、第１筐体２７内に供給された第１処理水が気体供給流路部４１を通ってガス溜まり３２に流入するのを防ぐ逆止弁３３が設けられる。 The first lid 29 is generally formed in a cylindrical shape, and its axis coincides with the axis L2. The first lid 29 includes a cylindrical portion 40 that extends along the axis L <b> 2 and a conical portion 40 a that is continuous with one end of the cylindrical portion 40 in the axial direction. The cylindrical portion 40 functions as a gas reservoir 32 in its internal space. Further, the conical portion 40a is formed with a gas supply passage portion 41 that extends along the axis L2 and opens at both ends in the axial direction of the conical portion 40a. The first treated water supplied into the first housing 27 is prevented from flowing into the gas reservoir 32 through the gas supply channel 41 at the opening on the cylindrical portion 40 side of the gas supply channel 41. A check valve 33 is provided.

第２蓋体３０は、大略的に円盤状に形成され、その軸線が軸線Ｌ２に一致している。第２蓋体３０は、軸線Ｌ２に沿って、その軸線方向一端部および他端部で開口する排出流路部４２が形成される。 The second lid 30 is generally formed in a disc shape, and its axis coincides with the axis L2. The second lid 30 is formed with a discharge flow path portion 42 that opens at one end and the other end in the axial direction along the axis L2.

第２蓋体３０は、第２筐体２８の軸線方向他端部に、その軸線方向一端部が第１筐体２７の軸線方向他端部が当接している。このように構成することによって、気泡発生装置２２の内方に、第１筐体２７、第１蓋体２９および第２蓋体３０とによって囲まれる旋回空間４３が形成される。また第１筐体２７と第２筐体２８と第２蓋体３０とによって、円環状の循環流路３８を形成する循環流路部４４が形成される。この循環流路３８は、第１処理水を循環可能に形成されている。 The second lid 30 is in contact with the other axial end of the second housing 28 at one axial end thereof and the other axial end of the first housing 27. With this configuration, a swirl space 43 surrounded by the first casing 27, the first lid 29, and the second lid 30 is formed inside the bubble generating device 22. The first casing 27, the second casing 28, and the second lid 30 form a circulation channel portion 44 that forms an annular circulation channel 38. The circulation channel 38 is formed so that the first treated water can be circulated.

第１筐体２７には、循環流路３８と旋回空間４３とを連通し、循環流路３８を循環する第１処理水を旋回空間４３に導入する複数の処理水導入流路部４５が形成されている。導入流路部である各処理水導入流路部４５は、第１筐体２７の軸線方向他端部に形成され、旋回空間４３に開口する開口部４６が互いに周方向に等間隔に形成されている。処理水導入流路部４５は、単数形成されても、複数形成されてもよい。 The first casing 27 is formed with a plurality of treated water introduction flow path portions 45 that communicate the circulation flow path 38 and the swirl space 43 and introduce the first treated water circulating through the circulation flow path 38 into the swirl space 43. Has been. Each treated water introduction flow path portion 45 which is an introduction flow path portion is formed at the other end in the axial direction of the first housing 27, and openings 46 opened to the swirl space 43 are formed at equal intervals in the circumferential direction. ing. The treated water introduction flow path part 45 may be formed in a single number or a plurality.

処理水導入流路部４５は、循環流路３８を循環する第１処理水を、旋回空間４３に導入可能に形成される。 The treated water introduction channel portion 45 is formed so that the first treated water circulating through the circulation channel 38 can be introduced into the swirling space 43.

図５は、反応室５４に設けられた状態の気泡発生装置２２を示す図である。図６は、第１処理水が回収部５から処理部６、分離部７および供給部８を経て回収部５へと循環する流れの全体を示す概略図である。図６を参照して、ポンプ装置２４は、ポンプユニット４７と流量制御部４８と開閉弁４９とを有する。ポンプユニット４７は、吸入ポートから処理水を吸入可能に構成され、排出ポートから第１処理水を排出可能に構成される。ポンプユニット４７の吸入ポートは、回収部５に接続され、ポンプユニット４７の排出ポートは、ポンプユニット４７の処理水供給管５０によって処理水供給流路部３９に接続され、吸入ポートから吸入された第１処理水を処理水供給流路部３９に圧送可能に構成されている。ポンプユニット４７には、たとえばＥＢＡＲＡ製バレルドモータポンプＭＭＬＦ／ＡＡＶＦ型が用いられる。ポンプユニット４７から気泡発生装置２２に印加される圧力は、たとえば５〜６ｋｇ／ｃｍ^２（４９０〜５８８ｋＰａ）である。 FIG. 5 is a view showing the bubble generating device 22 provided in the reaction chamber 54. FIG. 6 is a schematic diagram showing the entire flow of the first treated water circulating from the recovery unit 5 to the recovery unit 5 via the processing unit 6, the separation unit 7 and the supply unit 8. With reference to FIG. 6, the pump device 24 includes a pump unit 47, a flow rate controller 48, and an on-off valve 49. The pump unit 47 is configured to be able to suck in the treated water from the suction port, and is configured to be able to discharge the first treated water from the discharge port. The suction port of the pump unit 47 is connected to the recovery unit 5, and the discharge port of the pump unit 47 is connected to the treated water supply flow path unit 39 by the treated water supply pipe 50 of the pump unit 47 and sucked from the suction port. The first treated water can be pumped to the treated water supply flow path 39. For the pump unit 47, for example, an EBARA barreled motor pump MMLF / AAVF type is used. The pressure applied to the bubble generator 22 from the pump unit 47 is, for example, 5 to 6 kg / cm ² (490 to 588 kPa).

流量制御部４８は、ポンプユニット４７から圧送する第１処理水の流量および圧力を制御可能に構成される。開閉弁４９は、処理水供給管５０に介在し、前記処理水供給管５０の管路の開閉を可能に構成されている。 The flow rate control unit 48 is configured to be able to control the flow rate and pressure of the first treated water pumped from the pump unit 47. The on-off valve 49 is interposed in the treated water supply pipe 50 and is configured to open and close the pipeline of the treated water supply pipe 50.

気体供給装置２５は、オゾン発生装置５１と気体供給管５２とを含んで構成される。オゾン発生装置５１は、吸入ポートから空気を吸入可能に構成され、排出ポートから圧縮されたオゾンを排出可能に構成される。オゾン発生装置５１の排出ポートには、気体供給管５２の一端部が接続される。気体供給管５２の他端部は、第１蓋体２９の円筒状部４０の軸線方向他端部に接続される。 The gas supply device 25 includes an ozone generator 51 and a gas supply pipe 52. The ozone generator 51 is configured to be able to suck air from the suction port and configured to be able to discharge compressed ozone from the discharge port. One end of a gas supply pipe 52 is connected to the discharge port of the ozone generator 51. The other end of the gas supply pipe 52 is connected to the other end in the axial direction of the cylindrical portion 40 of the first lid 29.

オゾン発生装置５１は、その排出ポートが気体供給管５２、ガス溜まり３２および逆止弁３３を介して気体供給流路部４１に接続され、所定の気体であるオゾンを気体供給流路部４１に圧送可能に構成されている。気体供給管５２には、開閉弁５３が介在している。開閉弁５３は、管路を開閉可能に構成されている。オゾン発生装置５１を用いることによって、第２処理水のオゾンの溶存率を高めることによって、第２処理水の化学反応を促進することができる。また気体供給流路部４１に供給される所定の気体は、オゾンに限定されず、空気や他の気体、たとえば窒素、二酸化炭素および純酸素であってもよい。 The ozone generator 51 has an exhaust port connected to the gas supply channel 41 through the gas supply pipe 52, the gas reservoir 32 and the check valve 33, and ozone, which is a predetermined gas, is supplied to the gas supply channel 41. It is configured to be pumpable. An open / close valve 53 is interposed in the gas supply pipe 52. The on-off valve 53 is configured to be able to open and close the pipeline. By using the ozone generator 51, the chemical reaction of the second treated water can be promoted by increasing the dissolved rate of ozone in the second treated water. The predetermined gas supplied to the gas supply channel 41 is not limited to ozone, and may be air or other gases such as nitrogen, carbon dioxide, and pure oxygen.

このように構成される処理部６は、気泡発生装置２２が圧力反応器２３に設けられている。圧力反応器２３は、いわゆるオートクレーブであり、第１処理水を封入して大気圧より高い圧力に保持可能な反応室５４を有する。前記圧力は、たとえば２〜４ｋｇ／ｃｍ^２（１９６〜３９２ｋＰａ）である。気泡発生装置２２は、反応室５４に設けられている。 In the processing unit 6 configured as described above, the bubble generating device 22 is provided in the pressure reactor 23. The pressure reactor 23 is a so-called autoclave, and has a reaction chamber 54 that can hold the first treated water and maintain the pressure higher than atmospheric pressure. The pressure is, for example, ^{2 to 4} kg / cm ² (196 to 392 kPa). The bubble generator 22 is provided in the reaction chamber 54.

図５を参照して、このようにして構成される気泡発生装置２２は、開閉弁４９を開放してポンプユニット４７を駆動させると、処理水供給管５０および処理水供給流路部３９を介して、循環流路３８に第１処理水が供給される。 With reference to FIG. 5, the bubble generating device 22 configured in this way opens the on-off valve 49 and drives the pump unit 47, via the treated water supply pipe 50 and the treated water supply flow path portion 39. Thus, the first treated water is supplied to the circulation channel 38.

圧力反応器２３は、排出管５５および開閉弁５６を介して分離部７と機械的に接続される。 The pressure reactor 23 is mechanically connected to the separation unit 7 through a discharge pipe 55 and an on-off valve 56.

このような構成により、気泡発生装置２２は、処理水供給管路部３７から導入された第１処理水とオゾン発生装置５１からのオゾンとが供給されることによって、オゾンが直径５０μｍ以下のマイクロバブルなどの微細気泡となり、第１処理水とともに排出流路部４２から排出し、反応室５４内に微細気泡を放出する。なお、排出流路部４２の近傍に超音波発生器が設けられてもよい。排出流路部４２から放出される微細気泡に超音波発生器からの超音波を当てることによって、微細気泡をたとえばナノオーダーの直径を有する微細気泡とすることができる。 With such a configuration, the bubble generating device 22 is supplied with the first treated water introduced from the treated water supply pipe section 37 and the ozone from the ozone generating device 51, so that the ozone has a diameter of 50 μm or less. It becomes fine bubbles such as bubbles, is discharged from the discharge flow path portion 42 together with the first treated water, and the fine bubbles are discharged into the reaction chamber 54. An ultrasonic generator may be provided in the vicinity of the discharge channel portion 42. By applying ultrasonic waves from the ultrasonic generator to the fine bubbles released from the discharge flow path portion 42, the fine bubbles can be made into fine bubbles having a nano-order diameter, for example.

気体供給装置２５から供給されたオゾンは、第１蓋体２９内のガス溜まり３２に供給された後、逆止弁３３を介して気体供給流路部４１に供給される。したがって、気体供給装置２５からのオゾンの供給量が変動しても、ガス溜まり３２がバッファとして機能し、オゾンを気体供給流路部４１に安定して供給することができる。また、第１蓋体２９には逆止弁３３が設けられるので、気体供給装置２５からオゾンが供給されていない状態であっても、旋回空間４３内の処理液の気体供給装置２５側への逆流を防ぐことができる。 The ozone supplied from the gas supply device 25 is supplied to the gas reservoir 32 in the first lid 29 and then supplied to the gas supply flow path portion 41 via the check valve 33. Therefore, even if the supply amount of ozone from the gas supply device 25 fluctuates, the gas reservoir 32 functions as a buffer, and ozone can be stably supplied to the gas supply flow path portion 41. In addition, since the first lid 29 is provided with the check valve 33, the treatment liquid in the swirling space 43 is supplied to the gas supply device 25 side even when ozone is not supplied from the gas supply device 25. Backflow can be prevented.

このようにして反応室５４内で微細気泡を発生させることができる。また反応室５４内に放出される第１処理水は、ポンプ装置２４によって圧送されるので、反応室５４内の圧力を高くすることができる。また微細気泡を発生させることによっても、反応室５４内の圧力を高めることができる。また反応室５４内で微細気泡は、キャビテーション現象によって、第１処理水に溶存する。このようにして第２処理水が得られる。 In this way, fine bubbles can be generated in the reaction chamber 54. Moreover, since the 1st process water discharge | released in the reaction chamber 54 is pumped by the pump apparatus 24, the pressure in the reaction chamber 54 can be made high. The pressure in the reaction chamber 54 can also be increased by generating fine bubbles. In the reaction chamber 54, the fine bubbles are dissolved in the first treated water by the cavitation phenomenon. In this way, second treated water is obtained.

分離部７は、浮上分離槽７０と、スクレーパ７１と、スカム受け７２とを含んで構成される。浮上分離槽７０は、処理部６から供給された第２処理水を大気圧下で貯留する。浮上分離槽７０では、微細気泡の消滅によって、第２処理水中の水溶性の有害物質が分解されるとともに、微細気泡の浮上作用によって、第２処理水中の懸濁物を浮上凝集させて、第２処理水が、第１処理水と懸濁物とに分離される。懸濁物は、水面上にスカムとして浮遊する。 The separation unit 7 includes a floating separation tank 70, a scraper 71, and a scum receiver 72. The floating separation tank 70 stores the second treated water supplied from the processing unit 6 under atmospheric pressure. In the levitation separation tank 70, the water-soluble harmful substances in the second treated water are decomposed by the disappearance of the fine bubbles, and the suspension in the second treated water is floated and aggregated by the floating action of the fine bubbles. Two treated water is separated into a first treated water and a suspension. The suspension floats as scum on the water surface.

さらに詳しくは、溶存した微細気泡は、第２処理水が反応室５４から放出されて浮上分離槽７０に大気圧下で貯留されると、再度第２処理水中に現れる。第２処理水に含有される微細気泡は負の電荷を帯びているとともに、微細気泡が消滅する際に、泡内部の温度が高温となり高圧となる。微細気泡が負の電荷を帯びていることによって、水溶性の有害物質を引き寄せ、微細気泡が消滅する際に生じる高温高圧状態によって、泡を形成するオゾンが分解され、強力なラジカルを発生し、このラジカルによって水溶性の有害物質が除去される。このようにして、処理部６から供給された微細気泡を含有した第２処理水が処理される。第２処理水中の反応物などの懸濁物は、凝集しながら微細気泡の浮上に伴って、水面上にスカムとして浮遊する。このようにして、分離部では、第２処理水は、第１処理水と懸濁物とに分離される。 More specifically, the dissolved fine bubbles appear in the second treated water again when the second treated water is discharged from the reaction chamber 54 and stored in the floating separation tank 70 under atmospheric pressure. The fine bubbles contained in the second treated water are negatively charged, and when the fine bubbles disappear, the temperature inside the bubbles becomes high and the pressure becomes high. The microbubbles are negatively charged, attracting water-soluble harmful substances, the high temperature and high pressure generated when the microbubbles disappear, the bubbles forming the ozone are decomposed, generating powerful radicals, This radical removes water-soluble harmful substances. In this way, the second treated water containing fine bubbles supplied from the processing unit 6 is treated. Suspensions such as reactants in the second treated water float as scum on the water surface as the fine bubbles rise while agglomerating. Thus, in the separation unit, the second treated water is separated into the first treated water and the suspension.

スクレーパ７１は、浮上分離槽７０に貯留される第２処理水の水面上に浮遊するスカムを掻き取って、浮上分離槽７０の外部に設けられるスカム受け７２に向けて押しやり、除去する。 The scraper 71 scrapes off the scum floating on the surface of the second treated water stored in the floating separation tank 70 and pushes it toward the scum receiver 72 provided outside the floating separation tank 70 to remove it.

図６を参照して、供給部８は、浮上分離槽７０から第１処理水を排出する排出管５７と、排出管５７から排出される第１処理水の圧力を調整する圧力調整弁５８と、排出管５７から分岐する分岐管５９と、分岐管５９に介在される開閉弁６０とを含んで構成される。供給部８は、浮上分離槽７０と回収部５とを機械的に接続する。排出管５７および分岐管５９は、たとえばパイプによって実現される。排出管５７は、その一端部が回収部５内に設けられる処理水供給手段１９に機械的に接続され、他端部が浮上分離槽７０に機械的に接続される。分岐管５９は、回収部５の下部に機械的に接続される。
ここで、代表的な有害物質の本発明のガス処理装置での除去効率を表１に示す。 Referring to FIG. 6, the supply unit 8 includes a discharge pipe 57 that discharges the first treated water from the floating separation tank 70, and a pressure adjustment valve 58 that adjusts the pressure of the first treated water discharged from the discharge pipe 57. A branch pipe 59 branched from the discharge pipe 57 and an on-off valve 60 interposed in the branch pipe 59 are configured. The supply unit 8 mechanically connects the floating separation tank 70 and the collection unit 5. The discharge pipe 57 and the branch pipe 59 are realized by pipes, for example. One end of the discharge pipe 57 is mechanically connected to the treated water supply means 19 provided in the recovery unit 5, and the other end is mechanically connected to the floating separation tank 70. The branch pipe 59 is mechanically connected to the lower part of the collection unit 5.
Here, Table 1 shows the removal efficiency of typical harmful substances in the gas treatment apparatus of the present invention.

本実施形態において、処理水供給手段１９は、気液接触材２０の上部に設けられているけれども、処理水供給手段の下方に気液接触材を設け、その下方に別の処理水供給手段を設け、さらにその下方に別の気液接触材を設けるように形成してもよい。 In the present embodiment, the treated water supply means 19 is provided above the gas-liquid contact material 20, but a gas-liquid contact material is provided below the treated water supply means, and another treated water supply means is provided below the treated water supply means. It may be formed so that another gas-liquid contact material is further provided below.

本実施形態においては、１つのポンプ装置２４に対して１つの気泡発生装置２２が設けられているが、１つのポンプ装置２４に対して複数の気泡発生装置２２が設けられてもよい。 In the present embodiment, one bubble generating device 22 is provided for one pump device 24, but a plurality of bubble generating devices 22 may be provided for one pump device 24.

本実施形態によれば、非水溶性の有害物質の処理に有効な非平衡プラズマによるガス処理と水溶性の有害物質の処理に有効な湿式のガス処理とを組み合わせることによって、従来の活性炭などを用いた吸着処理と比べて、維持管理を容易にし、装置のランニングコストおよび維持コストの低減を図ることができる。また、非平衡プラズマによるガス処理の後段のガス処理として湿式処理を行うので、後段のガス処理に触媒を用いた乾式処理を行う場合と比べて、高価な触媒を用いずに、安価な水を用いてガス処理を行うことができ、非常に経済的である。 According to this embodiment, conventional activated carbon or the like can be obtained by combining gas treatment with non-equilibrium plasma effective for treatment of water-insoluble harmful substances and wet gas treatment effective for treatment of water-soluble harmful substances. Compared with the adsorption process used, maintenance can be facilitated, and the running cost and maintenance cost of the apparatus can be reduced. In addition, since wet processing is performed as gas treatment subsequent to gas treatment using non-equilibrium plasma, inexpensive water is used without using an expensive catalyst, compared to the case where dry treatment using a catalyst is used for gas treatment in the subsequent step. It can be used for gas treatment and is very economical.

またガス処理装置は塵埃および有害物質を含むガスから塵埃を除去する除塵部３を含んで構成されているので、プラズマ反応部４には塵埃が除去されたガスが導かれ、プラズマ反応部４を汚損することがない。したがって、清掃などの手間がかからず、維持管理を容易にすることができる。 Further, since the gas processing apparatus includes the dust removing unit 3 that removes dust from the gas containing dust and harmful substances, the gas from which the dust has been removed is guided to the plasma reaction unit 4, No fouling. Therefore, the maintenance and management can be facilitated without the need for cleaning and the like.

また本実施形態によれば、ガス処理装置１は第１処理水と気液接触させてガス中の水溶性の有害物質を回収する回収部５を含んで構成されているので、プラズマ処理部４で分解された有害物質が元の有害物質に戻ったり、他の有害物質が生成されることを防ぐことができる。したがって、有害物質が含まれない安全なガスを排出することができる。 In addition, according to the present embodiment, the gas processing apparatus 1 is configured to include the recovery unit 5 that makes the gas-liquid contact with the first processing water and recovers the water-soluble harmful substances in the gas. It is possible to prevent the harmful substances decomposed in step 1 from returning to the original harmful substances and other harmful substances being generated. Therefore, a safe gas that does not contain harmful substances can be discharged.

また、ガス処理装置１は微細気泡を第１処理水に含有させて第２処理水を得る処理部６と、第２処理水を大気圧下に曝して、第２処理水中の微細気泡の消滅に伴って前記水溶性の有害物質を分解処理し、懸濁物を含有する第２処理水を、第１処理水と懸濁物とに分離する分離部７と、第１処理水を回収部５に供給する供給部８とを含んで構成されており、前記分離部７では処理部６において微細気泡を含有した第２処理水から、懸濁物をスカムとして分離して第１処理水を得る。したがって、懸濁物を分離処理した第１処理水を繰り返し用いることができる。 Moreover, the gas treatment apparatus 1 exposes the second treated water to atmospheric pressure by causing the first treated water to contain the fine bubbles in the first treated water, and the disappearance of the fine bubbles in the second treated water. A separation unit 7 that decomposes the water-soluble harmful substance and separates the second treated water containing the suspension into the first treated water and the suspension, and a recovery unit for the first treated water. The separation unit 7 separates the suspended matter as scum from the second treated water containing fine bubbles in the treatment unit 6 to separate the first treated water. obtain. Accordingly, the first treated water obtained by separating the suspension can be used repeatedly.

また本実施形態によれば、回収部５は、第１処理水を貯留し、プラズマ反応部４で処理されたガスが、複数の開口を通って、回収部５に貯留される第１処理水中に直接供給される。このように構成することによって、第１処理水と処理すべきガスとが直接接触することになり、水溶性の有害物質の第１処理水への吸収量を増大させ、高濃度、たとえば１０，０００〜３０，０００ｐｐｍの有害物質を含むガスの処理を行うことができる。またガスが複数の開口を経て第１処理水に供給されるので、第１処理水で生じる気泡の大きさを小さくでき、ガスと第１処理水との接触面積を増大させることができる。 Further, according to the present embodiment, the recovery unit 5 stores the first treated water, and the gas treated by the plasma reaction unit 4 passes through the plurality of openings and is stored in the recovery unit 5. Supplied directly to. With this configuration, the first treated water and the gas to be treated are in direct contact, increasing the amount of water-soluble harmful substances absorbed into the first treated water, and having a high concentration, for example, 10, A gas containing 000 to 30,000 ppm of harmful substances can be treated. In addition, since the gas is supplied to the first treated water through a plurality of openings, the size of bubbles generated in the first treated water can be reduced, and the contact area between the gas and the first treated water can be increased.

また本実施形態によれば、第１処理水を噴霧する処理水供給手段１９が、回収部５の軸線Ｌ１と垂直な仮想一平面上に設けられているので、排出部９に向かって上昇してくるガスに第１処理水を均一に気液接触させることができる。したがって、水溶性の有害物質を効率よく回収することができ、安全なガスを排出することができる。 In addition, according to the present embodiment, the treated water supply means 19 for spraying the first treated water is provided on a virtual plane that is perpendicular to the axis L1 of the recovery unit 5, and therefore rises toward the discharge unit 9. The first treated water can be uniformly brought into gas-liquid contact with the coming gas. Therefore, water-soluble harmful substances can be efficiently recovered and safe gas can be discharged.

また本実施形態によれば、複数の細かい孔が形成されたような多面積接触型多孔材を、複数積層し、気液接触材層２１を形成しているので、第１処理水がガスに気液接触する時間を多くすることができる。したがって、水溶性の有害物質を効率よく回収することができ、安全なガスを排出することができる。 Moreover, according to this embodiment, since the gas-liquid contact material layer 21 is formed by laminating a plurality of multi-area contact type porous materials in which a plurality of fine holes are formed, the first treated water is converted into gas. The time for gas-liquid contact can be increased. Therefore, water-soluble harmful substances can be efficiently recovered and safe gas can be discharged.

また本実施形態によれば、ミストセパレーター１８を回収部５内の上部の全面にわたって設けるので、ガスに同伴するミストを回収部５内に留めることができる。したがって、有害物質の回収効率を一定に保つことができる。また、前記ミストには、水溶性の有害物質が溶存しているので、ミストを回収部５内に留めることにより、安全なガスを排出することができる。 Moreover, according to this embodiment, since the mist separator 18 is provided over the entire upper surface in the recovery unit 5, the mist accompanying the gas can be retained in the recovery unit 5. Therefore, the collection efficiency of harmful substances can be kept constant. In addition, since a water-soluble harmful substance is dissolved in the mist, it is possible to discharge a safe gas by keeping the mist in the collection unit 5.

（第２実施形態）
図７は、本発明の第２実施形態に係るガス処理装置１Ａの全体図を示す。第２実施形態に係るガス処理装置１Ａは、第１実施形態に係るガス処理装置１に類似しており、以下、第１実施形態に対する第２実施形態の相違点を中心に説明する。 (Second Embodiment)
FIG. 7 shows an overall view of a gas processing apparatus 1A according to the second embodiment of the present invention. The gas processing apparatus 1 </ b> A according to the second embodiment is similar to the gas processing apparatus 1 according to the first embodiment, and will be described below with a focus on differences between the second embodiment and the first embodiment.

第２実施形態において、ガス処理装置１Ａは、第１実施形態のガス処理装置１の構成に加えて、凝集剤添加部８０と、第２の処理部６Ａと、第２の分離部７Ａとをさらに含む。第２の処理部６Ａおよび第２の分離部７Ａの構成は、第１実施形態の処理部６および分離部７の構成に類似し、対応する構成の参照符号に添え字Ａを付して、その詳細な説明を省略する。第２の処理部６Ａおよび第２の分離部７Ａは第２の処理系統を構成する。処理水供給管５０Ａは、処理水供給管５０に介在される開閉弁４９の、第１処理水の流下方向上流側で、処理水供給管５０から分岐し、第２の処理部６Ａに接続される。処理水供給管５０Ａには、第１処理水の流下方向下流側に向かって、開閉弁４９Ａおよびポンプユニット４７Ａがこの順で介在される。凝集剤添加部８０は、回収部５と第２の処理部６Ａとの間に介在され、特にポンプユニット４７Ａよりも第１処理水の流下方向下流側に配置され、回収部５から処理部６Ａに供給されている第１処理水に、無機系凝集剤を添加する。本実施形態においては、無機系凝集剤は、天然材料、たとえば火山灰由来の無機系凝集剤である。無機系凝集剤は正の電荷を帯びていることが好ましい。 In the second embodiment, the gas processing apparatus 1A includes a flocculant addition unit 80, a second processing unit 6A, and a second separation unit 7A in addition to the configuration of the gas processing apparatus 1 of the first embodiment. In addition. The configuration of the second processing unit 6A and the second separation unit 7A is similar to the configuration of the processing unit 6 and the separation unit 7 of the first embodiment, and a suffix A is added to the reference numeral of the corresponding configuration. Detailed description thereof is omitted. The second processing unit 6A and the second separation unit 7A constitute a second processing system. The treated water supply pipe 50A branches from the treated water supply pipe 50 on the upstream side in the flow direction of the first treated water of the on-off valve 49 interposed in the treated water supply pipe 50, and is connected to the second treatment unit 6A. The In the treated water supply pipe 50A, an on-off valve 49A and a pump unit 47A are interposed in this order toward the downstream side in the flow direction of the first treated water. The flocculant addition unit 80 is interposed between the recovery unit 5 and the second processing unit 6A, and is particularly disposed downstream of the pump unit 47A in the flow direction of the first treated water, and from the recovery unit 5 to the processing unit 6A. An inorganic flocculant is added to the 1st treated water currently supplied to. In the present embodiment, the inorganic flocculant is a natural material, for example, an inorganic flocculant derived from volcanic ash. The inorganic flocculant is preferably positively charged.

第２の処理部６Ａの圧力反応器２３Ａは、排出管５５Ａおよび開閉弁５６Ａを介して第２の分離部７Ａと機械的に接続される。第２の分離部７Ａの浮上分離槽７０Ａから第１処理水を排出する排出管５７Ａが、開閉弁５８Ａを介して、排出管５５の開閉弁５６の第１処理水の流下方向下流側に接続される。 The pressure reactor 23A of the second processing unit 6A is mechanically connected to the second separation unit 7A via the discharge pipe 55A and the on-off valve 56A. A discharge pipe 57A for discharging the first treated water from the floating separation tank 70A of the second separation unit 7A is connected to the downstream side in the flow direction of the first treated water of the on-off valve 56 of the discharge pipe 55 via the on-off valve 58A. Is done.

第１処理水の処理としては、開閉弁４９，５６を閉じ、開閉弁４９Ａ，５６Ａ，５８Ａを開き、処理水供給管５０Ａ、ポンプユニット４７Ａ、凝集剤供給部８０、第２の処理部６Ａ、第２の分離部７Ａおよび排出管５７Ａから成る第２の処理系統を規定する。次いで、ポンプユニット４７Ａを駆動して、回収部５の第１処理水が処理水供給管５０Ａに導かれる。処理水供給管５０Ａを流下する第１処理水に、凝集剤供給部８０から無機系凝集剤が添加される。オゾン発生装置５１Ａからのオゾンの供給がなされない状態で、無機系凝集剤が添加された第１処理水が第２の処理部６Ａの気泡発生装置２２Ａに供給される。気泡発生装置２２Ａから圧力反応器２３Ａに排出された第２処理水は、排出管５５Ａを介して、第２の分離部７Ａの浮上分離槽７０Ａに供給される。 As the treatment of the first treated water, the on-off valves 49, 56 are closed, the on-off valves 49A, 56A, 58A are opened, the treated water supply pipe 50A, the pump unit 47A, the flocculant supply unit 80, the second treatment unit 6A, A second processing system including the second separation unit 7A and the discharge pipe 57A is defined. Next, the pump unit 47A is driven, and the first treated water of the recovery unit 5 is guided to the treated water supply pipe 50A. An inorganic flocculant is added from the flocculant supply unit 80 to the first treated water flowing down the treated water supply pipe 50A. In a state where ozone is not supplied from the ozone generator 51A, the first treated water to which the inorganic flocculant is added is supplied to the bubble generator 22A of the second treatment unit 6A. The second treated water discharged from the bubble generator 22A to the pressure reactor 23A is supplied to the floating separation tank 70A of the second separation unit 7A via the discharge pipe 55A.

回収部５から第２の処理部６Ａに供給されている第１処理水に、無機系凝集剤を添加することによって、第２の処理部６Ａの気泡発生装置２２Ａにおいて該凝集剤が第２処理水中で強く撹拌され、第２の分離部７Ａの浮上分離槽７０Ａにおいて、強く撹拌された第２処理水において、正に帯電した凝集剤が負に帯電した固形成分を引き寄せて素早く凝集させる。無機系凝集剤によって凝集させた第２処理水中の固形成分は浮上分離槽７０Ａで浮上し、固形成分が第２処理水から分離される。このようにして、第１処理水が得られる。浮上分離槽７０Ａで得られた第１処理水は排出管５７Ａを介して、分離部７の浮上分離槽７０に供給され、さらに供給部８を経て回収部５に戻される。 By adding an inorganic flocculant to the first treated water supplied from the recovery unit 5 to the second treatment unit 6A, the flocculant is added to the second treatment unit 6A in the bubble generating device 22A. In the floating separation tank 70A of the second separation unit 7A, which is vigorously stirred in water, the positively charged flocculant attracts the negatively charged solid component in the second treated water strongly stirred and quickly aggregates. The solid component in the second treated water aggregated by the inorganic flocculant floats in the floating separation tank 70A, and the solid component is separated from the second treated water. In this way, the first treated water is obtained. The first treated water obtained in the floating separation tank 70A is supplied to the floating separation tank 70 of the separation unit 7 via the discharge pipe 57A, and further returned to the recovery unit 5 via the supply unit 8.

回収部５に戻された第１処理水は、再び第２の処理系統に導入される。このとき、第２の処理部６Ａでは、オゾン発生装置５１Ａから気泡発生装置２２Ａにオゾンが供給される。第１処理水が固形成分を含んでいる場合、第１処理水に無機系凝集剤を添加すると効果的である。固形成分を含んだまま第２処理水を分離部で処理した場合、固形成分が微細気泡の作用を阻害し、ひいてはオゾンを分解してしまい、第２処理水中の水溶性の有害物質の分解除去が十分に進まないおそれがある。しかしながら、本実施形態では、固形成分のない第１処理水にオゾンの微細気泡が導入されるので、固形成分が第２処理水中の微細気泡に悪影響を与えることなく、第２の分離部７Ａにおける第２処理水の処理を効率よく行うことができる。この処理が複数回繰返されてもよい。 The first treated water returned to the recovery unit 5 is again introduced into the second treatment system. At this time, in the second processing unit 6A, ozone is supplied from the ozone generator 51A to the bubble generator 22A. When the first treated water contains a solid component, it is effective to add an inorganic flocculant to the first treated water. When the second treated water is treated in the separation section while containing the solid component, the solid component inhibits the action of fine bubbles and eventually decomposes ozone, thereby decomposing and removing water-soluble harmful substances in the second treated water. May not advance sufficiently. However, in the present embodiment, since fine ozone bubbles are introduced into the first treated water having no solid component, the solid component does not adversely affect the fine bubbles in the second treated water. The treatment of the second treated water can be performed efficiently. This process may be repeated a plurality of times.

なお、変形例として、分離部において第２処理水に無機系凝集剤を添加した後、分離処理を行ってもよい。このようにすることによっても、オゾンが固形成分によって分解されることがなく、第２処理水のオゾン処理を効率よく行って、清浄な第１処理水を得ることができる。 As a modification, the separation treatment may be performed after the inorganic flocculant is added to the second treated water in the separation section. Also by doing in this way, ozone is not decomposed by solid components, and the ozone treatment of the second treated water can be efficiently performed to obtain clean first treated water.

（第３実施形態）
図８は、本発明の第３実施形態に係るガス処理装置における回収部１０５の一部の縦断面図である。第３実施形態に係るガス処理装置は、第１実施形態に係るガス処理装置１に類似しており、以下、第１実施形態に対する第３実施形態の相違点を中心に説明する。 (Third embodiment)
FIG. 8 is a longitudinal sectional view of a part of the recovery unit 105 in the gas processing apparatus according to the third embodiment of the present invention. The gas processing apparatus according to the third embodiment is similar to the gas processing apparatus 1 according to the first embodiment, and hereinafter, the difference between the third embodiment and the first embodiment will be mainly described.

第３実施形態において、回収部１０５は、プラズマ反応部４のガスの流下方向下流側に設けられる。回収部１０５は、ガスに同伴する処理水の微粒子（以下、ミストと称する。）をガスから分離するミストセパレーター１１８と、処理水を供給する処理水供給手段１１９と、螺旋状の気液接触材１２０とを含んで構成される。 In the third embodiment, the recovery unit 105 is provided on the downstream side in the gas flow direction of the plasma reaction unit 4. The recovery unit 105 includes a mist separator 118 that separates treated water particulates (hereinafter referred to as mist) accompanying the gas from the gas, a treated water supply unit 119 that supplies treated water, and a spiral gas-liquid contact material. 120.

ミストセパレーター１１８は、ワイヤーメッシュデミスターやワイヤーメッシュブランケット等によって実現される。ミストセパレーター１１８は、回収部１０５内を湿潤に保つために回収部１０５内の上部に設けられる。 The mist separator 118 is realized by a wire mesh demister, a wire mesh blanket, or the like. The mist separator 118 is provided in the upper part in the collection part 105 in order to keep the inside of the collection part 105 wet.

処理水供給手段１１９は、回収部１０５内であって、ミストセパレーター１１８よりも下方に設けられる。本実施形態において、処理水供給手段１１９は、シャワー状の水を噴霧するノズルによって実現される。本実施形態において。処理水供給手段１１９は、回収部１０５の軸線Ｌ１１を中心としてドーナツ状に形成される。 The treated water supply means 119 is provided in the collection unit 105 and below the mist separator 118. In the present embodiment, the treated water supply means 119 is realized by a nozzle that sprays shower-like water. In this embodiment. The treated water supply means 119 is formed in a donut shape with the axis L11 of the recovery unit 105 as the center.

気液接触材１２０は、回収部１０５内であって、処理水供給手段１１９の下方に設けられる。本実施形態において気液接触材１２０は、前記回収部１０５の軸線Ｌ１１を中心として螺旋状に形成される。本実施形態において、気液接触材１２０はステンレス製の多面積接触型多孔材によって実現される。 The gas-liquid contact material 120 is provided in the recovery unit 105 and below the treated water supply unit 119. In the present embodiment, the gas-liquid contact material 120 is formed in a spiral shape with the axis L11 of the collection unit 105 as the center. In the present embodiment, the gas-liquid contact material 120 is realized by a multi-area contact porous material made of stainless steel.

第３実施形態によれば、気液接触材１２０が螺旋状に形成されるので、処理水供給手段１１９により供給された処理水がガスと接触する時間をより長くすることができる。したがって、水溶性の有害物質の多くを回収できるので、安全なガスを排出することができる。 According to the third embodiment, since the gas-liquid contact material 120 is formed in a spiral shape, the time during which the treated water supplied by the treated water supply means 119 is in contact with the gas can be made longer. Therefore, since most of the water-soluble harmful substances can be recovered, safe gas can be discharged.

（変形例）
以下に、気泡発生装置の変形例を示す。図９は、気泡発生装置２２Ａの縦断面図である。気泡発生装置２２Ａは、第１実施形態の気泡発生装置２２に類似し、以下、気泡発生装置２２に対する気泡発生装置２２Ａの相違点を中心に説明する。 (Modification)
Below, the modification of a bubble generator is shown. FIG. 9 is a longitudinal sectional view of the bubble generating device 22A. The bubble generation device 22A is similar to the bubble generation device 22 of the first embodiment, and hereinafter, the description will focus on differences between the bubble generation device 22A and the bubble generation device 22.

気泡発生装置２２Ａは、２つの気泡発生装置２２をそれぞれの第１蓋体２９で結合した構成を有する。すなわち、気泡発生装置２２Ａは、２つの第１筐体２７，２７Ａと、２つの第２筐体２８，２８Ａと、第１蓋体結合体９０と、２つの第２蓋体３０，３０Ａとを含んで構成される。第１蓋体結合体９０は、２つの第１蓋体２９が結合した構成を有する。したがって、気泡発生装置２２Ａは、第１蓋体結合体９０の軸線Ｌ２方向長さを二等分する仮想平面Ｐ１に関して対称な構造を有する。 The bubble generating device 22 </ b> A has a configuration in which two bubble generating devices 22 are coupled by respective first lids 29. That is, the bubble generating device 22A includes two first housings 27, 27A, two second housings 28, 28A, a first lid assembly 90, and two second lids 30, 30A. Consists of including. The first lid assembly 90 has a configuration in which two first lids 29 are coupled. Accordingly, the bubble generating device 22A has a symmetric structure with respect to the virtual plane P1 that bisects the length of the first lid assembly 90 in the direction of the axis L2.

さらに詳しくは、第１蓋体結合体９０は、軸線Ｌ２に沿って延びる円筒状部４０と、円筒状部４０の軸線方向一端部および他端部にそれぞれ連なる２つの円錐状部４０ａとを含む。第１蓋体結合体９０には、それぞれの円錐状部４０ａに気体供給流路部４１と、逆止弁３３が設けられる。第１蓋体結合体９０において、ガス溜まり３２は円筒状部４０と２つの円錐状部４０ａとによって規定される。円筒状部４０には、気体供給管５２の他端部が接続され、オゾン発生装置５１から圧縮されたオゾンが供給される気体供給ポート９１が形成される。第１蓋体結合体９０の一方側には、第１筐体２７、第２筐体２８および第２蓋体３０が設けられ、第１蓋体結合体９０の他方側には、第１筐体２７Ａ、第２筐体２８Ｂおよび第２蓋体３０Ａが設けられる。第１筐体２７Ａ、第２筐体２８Ａおよび第２蓋体３０Ａの構成は、第１筐体２７、第２筐体２８および第２蓋体３０の構成と同様であり、説明を省略する。 More specifically, the first lid assembly 90 includes a cylindrical portion 40 extending along the axis L2 and two conical portions 40a continuous to one end and the other end in the axial direction of the cylindrical portion 40, respectively. . The first lid assembly 90 is provided with a gas supply flow path portion 41 and a check valve 33 in each conical portion 40a. In the first lid assembly 90, the gas reservoir 32 is defined by the cylindrical portion 40 and the two conical portions 40a. The other end of the gas supply pipe 52 is connected to the cylindrical portion 40, and a gas supply port 91 to which compressed ozone is supplied from the ozone generator 51 is formed. A first casing 27, a second casing 28, and a second lid 30 are provided on one side of the first lid assembly 90, and a first casing is provided on the other side of the first lid assembly 90. A body 27A, a second housing 28B, and a second lid 30A are provided. The configurations of the first casing 27A, the second casing 28A, and the second lid 30A are the same as the configurations of the first casing 27, the second casing 28, and the second lid 30, and the description thereof is omitted.

このように構成することによって、１つの気体供給ポート９１からオゾンを供給して、気泡発生装置２２Ａの両端から微細気泡を発生することができ、気体供給管５２の数を減らしつつ気泡発生装置２２と比べて２倍の量の第２処理水を得ることができる。 With this configuration, ozone can be supplied from one gas supply port 91 to generate fine bubbles from both ends of the bubble generator 22A, and the bubble generator 22 while reducing the number of gas supply pipes 52. As a result, twice the amount of the second treated water can be obtained.

第２実施形態において、無機系凝集剤は、回収部５から処理部６に供給される第１処理水に直接添加されているが、気体供給管５２を経て無機系凝集剤を供給してもよい。この場合、第１蓋体２９および第１蓋体結合体９０の内部壁材質は、セミックスや合成樹脂など非磁性体から成るのが好ましい。このようにすることで、ガス溜まり３２内で無機系凝集剤自体が凝集したり、内壁に付着したりすることなく、無機系凝集剤が浮遊した状態の気体（オゾン）を気体供給流路部４１から噴出することができる。 In the second embodiment, the inorganic flocculant is added directly to the first treated water supplied from the recovery unit 5 to the processing unit 6, but even if the inorganic flocculant is supplied via the gas supply pipe 52. Good. In this case, the inner wall material of the first lid body 29 and the first lid body assembly 90 is preferably made of a nonmagnetic material such as cement or synthetic resin. By doing so, the gas (ozone) in a state where the inorganic coagulant floats without the inorganic coagulant itself aggregating or adhering to the inner wall in the gas reservoir 32 is supplied to the gas supply flow path section. 41 can be ejected.

１ガス処理装置
３除塵部
４プラズマ反応部
５回収部
６処理部
７分離部
８供給部
９排出部
１０ファン
１２非平衡プラズマ発生部
１３ガス排出口
１４オイルクーラ
１５放電電極
１７パルス電源装置
１８ミストセパレーター
１９処理水供給手段
２０気液接触材
２１気液接触材層
２２気泡発生装置
２３圧力反応器
４７ポンプユニット
４９開閉弁
５１オゾン発生装置
５４反応室 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Gas processing apparatus 3 Dust removal part 4 Plasma reaction part 5 Recovery part 6 Processing part 7 Separation part 8 Supply part 9 Discharge part 10 Fan 12 Non-equilibrium plasma generation part 13 Gas exhaust port 14 Oil cooler 15 Discharge electrode 17 Pulse power supply device 18 Mist Separator 19 Treated water supply means 20 Gas-liquid contact material 21 Gas-liquid contact material layer 22 Bubble generator 23 Pressure reactor 47 Pump unit 49 On-off valve 51 Ozone generator 54 Reaction chamber

Claims

A plasma reaction part for generating a non-equilibrium plasma by discharge and treating a gas containing harmful substances;
A gas recovery unit that makes the gas treated through the plasma reaction unit gas-liquid contact with the first treated water, and collects water-soluble harmful substances in the treated gas in the first treated water;
A treatment unit that supplies ozone to the first treated water from which the water-soluble harmful substances have been collected under a pressure of 196 kPa to 392 kPa, thereby dissolving the fine bubbles to obtain the second treated water;
The second treated water in which the fine bubbles are dissolved is stored under atmospheric pressure , the second treated water is exposed to atmospheric pressure, and the water-soluble harmful substances are removed with the disappearance of the fine bubbles in the second treated water. A separation unit that decomposes and separates the second treated water containing the suspension into the first treated water and the suspension;
And a supply unit that supplies the first treated water separated by the separation unit to the recovery unit.

The recovery unit stores the first treated water,
The gas processing apparatus according to claim 1, wherein the gas processed in the plasma reaction unit is directly supplied to the first processing water stored in the recovery unit through a plurality of openings.