JPH0368367A - 脱臭方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 この発明は、脱臭方法に関する。さらに詳しくは、例え
ばし尿処理場、下水処理場、ごみ処理場、動物飼育室、
食品工場、病院、一般家庭などの諸々の悪臭ガスを手軽
に、効率よく脱臭する方法に関するものである。

（ロ）従来の技術 上述のごとき悪臭ガスは、単に不快感を与えるのみなら
ず、健康を害するなど、環境衛生上大きな問題となって
いる。

そこで、従来から、かかる悪臭ガスを除去する脱臭方法
として種々の方法が採られており、その一つとして悪臭
ガスにオゾンを添加し、悪臭成分を酸化分解する、いわ
ゆるオゾン酸化法か知られている。・そして悪臭成分の
分解効率を上げるとともに余剰オゾンを分解除去するた
めに、オゾン添加後の悪臭ガスを炭素質材料上に金属酸
化物を担持させた触媒層に流通する方法も提案されてい
る（特開昭５４−１１９３７１号公報、特開昭５９−１
２７３２号公報）。

（ハ）発明が解決しようとする課題 悪臭ガス中の臭気成分は、その発生源によって異なるが
、一般に、硫化水素、メルカプタン類、スルフィド類、
ジスルフィド類などのイオウ化合物、アンモニア、アミ
ン類などの窒素化合物、炭化水素類、アルデヒド類、ケ
トン類、カルボン酸などの有機化合物があげられる。

悪臭ガスは、このような多成分で、かつ極低濃度である
ため脱臭効率を上げるには、気相で、臭気成分とオゾン
をよく混合し、反応を起こさせたり、触媒層で、臭気成
分とオゾンとを同時に分解する必要があり、そのために
は、触媒層の前で臭気成分とオゾンが分子レベルで混合
されていなければならない。

しかし゛ながら、オゾン酸化法を利用した従来の脱臭方
法においては、オゾンの悪臭ガスへの添加は、単にオゾ
ン発生器からのオゾン含有ガスを悪臭ガス流路へ押込む
か、あるいは悪臭ガス流路内にオゾン発生器を配置する
ことによってなされており、悪臭ガスとオゾンとの混合
は、悪臭ガスの流れに沿って自然混合に委ねられ、よく
混合されないまま触媒層に達し、未反応のオゾンの大部
分が触媒層で無駄に分解され、臭気成分が未反応の状態
で触媒層を通過してしまうため、脱臭効率が低くかつ触
媒層に対するオゾンの負荷が非常に大きくなり、触媒の
寿命を短くしてしまう。

これは、悪臭ガスへのオゾン含有ガスの添加・混合方法
に問題があり、また悪臭ガスを送風するためのファンが
オゾンを添加する前に設置されるか、あるいは触媒層の
後に設置され、悪臭ガスとオゾンとの混合に全く役立た
ないからである。

また、オゾン含有ガスを悪臭ガス流路に押込むためのフ
ァンが必要で、悪臭ガス中の臭気成分濃度に応じて、悪
臭ガス中の臭気成分とオゾンとのモル比を変更するため
には、悪臭ガスまたはオゾン含有ガスの流量をコントロ
ールするか、オゾン発生量を増減する必要がある。

とくに、前記のように悪臭ガス流路内にオゾン発生器を
設置する場合には、悪臭ガス中のアンモニア、アミン類
が、オゾン発生電極付近に存在する窒素酸化物と反応し
て、塩を生成し、電極表面に付着し、オゾンの発生を著
しく阻害し、脱臭効率は低下してしまう。

（ニ）課題を解決するための手段 この発明は、前記問題点を解決するものである。

すなわち、まず悪臭ガスの流路に絞り部を設け、この部
分でオゾン含有ガスを吸引し、悪臭ガスとオゾンとを混
合・反応させ、引続きファンでさらに悪臭ガスとオゾン
とを再混合・反応させ、気相で脱臭し、最後に無機触媒
層に流通させ、残留する悪臭成分とオゾンとを同時に分
解し効率よく脱臭する方法である。このようにすること
によってオゾン含有ガスを供給するためのファンが全く
必要ない。

また悪臭ガス流路の絞り部は、ガス流路の中心軸を通る
面での断面形状が略Ｖ字状であればよく、例えば、円錐
状、ロート状、楔状等の形状にして作製することができ
、この中でも特に円錐状にして、この中心部に円錐状の
オゾン含有ガスの吸弓口を設けることによって、悪臭ガ
スとオゾンとの混合・反応か非常にスムーズになり、さ
らに、絞り部とオゾン含有ガスの吸引口との間隔を調節
するようにすれば、悪臭ガス中の臭気成分濃度に応じて
、臭気成分とオゾンとのモル比を自由にかつ容易に変更
することができ、非常に実用的である。

また、悪臭ガス流路の絞り部分における悪臭ガス線流速
はｓ　〜８０ｍ／　Ｓｅｃ、好ましくは１０〜８０＋＋
＋／ｓｅａ。

より好ましくは２０〜８０ｍ／ｓｅｃである。

この発明において、悪臭ガスへ添加するオゾンの量は、
臭気成分の種類によっても異なるが、通常含有される臭
気成分の総モル散に対して、１／１０倍モル〜１００倍
モルとするのが適しており、１１５倍モル〜５０倍モル
が好ましく、ｌ／２倍モル〜２０倍モルとするのが最も
好ましい。

この際のオゾンの添加は、前述のごとく、オゾン含有ガ
スを悪臭ガス流路の絞り部へ吸引させることによって行
われる。オゾン含有ガスは無声放電方式、紫外線照射方
式、水の電気分解方式などのオゾン発生器から得られる
か、特に、無声放電方式のオゾン発生器は、コンパクト
であり、悪臭ガス流路内に設置できる点などで、この発
明には最適である。しかしながら、無声放電方式のオゾ
ン発生器に吸引供給されるガスとして、悪臭ガスをその
まま用いると、オゾン発生電極表面に白色の針状結晶が
生成し、付着して、オゾン発生量が急激に低下してしま
うことがわかった。この原因を種々検討した結果、悪臭
ガス中のアンモニア、アミン類が電極表面付近に存在す
る窒素酸化物と反応して、塩を形成するためであること
を見出した。これを防止する手段として悪臭ガス中のア
ンモニア、アミン類を予め除去した後、オゾン発生器に
吸引供給するか、あるいは新鮮な空気（大気）を別の流
路でオゾン発生器に吸引供給することがあげられる。

このようにすれば、オゾン発生電極に塩か付着すること
もなくなり、長期間安定してオゾンを発生でき、従って
、高い脱臭効率を長期間持続できることが認められた。

このように、悪臭ガスはその流路の絞り部において吸収
されたオゾン含有ガスと混合・反応した後、次いでファ
ンに導かれ、そのインペラ部の高速回転連動で再混合・
再反応する。

ガスを混合するためのインペラ部の回転数としては、２
００回／分以上、ことに２００〜１５０００回／分が適
しており、５００−１００００回／分が好ましく、１０
００〜７０００回／分とするのが最も好ましい。

オゾン含有悪臭ガスのインペラ部への供給量は、ガス空
間速度（通過ガス量／インペラ内容積）として２０００
〜３００００００ｈｒ−’とするのが適しており、５０
００〜１５０００００ｈｒ−’か好ましく、１００００
〜１００００００ｈｒ−’とするのが最も好ましい。ま
た、処理すべき悪臭ガスの温度は、−５０℃〜１５０℃
の範囲で選択するのが適しており、−３０℃〜１００℃
が好ましく、１５°Ｃ〜７０℃が最も好ましい。

かかる混合・反応処理されたガスは、次いで、悪臭成分
及びオゾンの吸着分解能を有する無機系触媒層に流通さ
れる。この触媒層としては、悪臭成分を吸着したりオゾ
ンの存在下その酸化分解を促進することができる触媒作
用を有すると共に、オゾンを吸着して分解できろ触媒作
用を有するらのであればよく、とくに限定されない。こ
の具体例としては、例えば、活性炭、アルミナ、シリカ
、セビオライト、ゼオライト、チタニア、ジルコニア、
コージェライト、マグネシア、鉄酸化物、銅酸化物、マ
ンガン酸化物、コバルト酸化物などの単独およびこれら
の混合物が挙げられる。また、これら単独品および混合
物にさらにアルカリ金、嘱化合物、アルカリ土類金属化
合物、白金族化合物などを添加または担持させたもので
もよい。なお、この無機系触媒体との接触処理は、粒状
の上記無機系触媒体の充填層や上、ｉ２繊維状、ハニカ
ム状、多孔板状等のフィルター等の除去手段に、前記処
理ガスを通過させることにより行うことができ、フィル
ターを用いるのが好ましい。この際これらフィルターは
、一種類でも良いか、対象の悪臭成分によっては、二種
類以上のフィルターを適当に組合わせて、脱臭効率を向
上させることらできる。

二種類以上のフィルターを使用する場合は、例えば、悪
臭ガス流の上流側に悪臭成分の吸着性の高い活性炭、ア
ルミナ、シリカ、セビオライト、ゼオライト、チタニア
、コージェライト、ジルコニアなどの多孔質フィルター
を置き、下流側にオゾンの吸着分解性の高い鉄酸化物、
銅酸化物、マンガン酸化物、コバルト酸化物などの単独
または混合物触媒体及びアルカリ金属化合物、アルカリ
土類金属化合物、白金族化合物などを担持した触媒体の
フィルターを置くことが望ましい。

この発明の脱臭方法は、悪臭ガスの連続フロー下で行う
のが適している。

（ホ）作用 オゾンは、一般に強い酸化力があり、脱臭、殺菌、脱色
、鮮度保持などの広範囲の作用を示す。

この発明てのオゾンの作用は気相下、および無機系触媒
体表面において悪臭成分を酸化し、脱臭することにある
。

オゾンによる主要悪臭成分の酸化反応を示すと以下のよ
うになると考えられる。

！（１ｓ−４Ｓ、　ＣＨ３５Ｈ−ＣＨ３ＳＯ３ＨＣＨ３
ＳＣＨ，→（ＣＬ）２Ｓｏ、　ＣＨ３５ＳＣＨａ−ＣＨ
ｓＳＯＪ（ＣＨ３）３Ｎ−４ＣＨ−Ｎｏ２．　ＮＨ３→
ＮＨ４Ｎ０゜この発明においては、オゾンが添加された
悪臭ガスが特定の強制撹拌混合処理に付されるため、上
記酸化反応が気相下におて高効率に行われ、従来法や従
来装置に比してその脱臭効率が著しく向上されることと
なる。そして、未反応オゾンは無機系触媒体表面で酸素
に分解され（０，−０，）、残存しうる悪臭成分も無機
系触媒体に吸着又はその作用によってオゾン酸化されて
除去されることとなる。

（へ）実施例 第１図は、この発明の脱臭方法を実施する脱臭装置の一
実施例を示す構成説明図である。図に示すごとく、脱臭
装置　ｌ　ＯＡは、ガス導入部ｌからガス排出部２まで
の悪臭ガス流路に、絞り部５、送風ファ′ン４、無機触
媒層３が、この順に設置された装置である。絞り部５に
おいて、オゾン含有ガスが導管６を経由して吸引され、
混合され、ファンでさらに再混合され、無機触媒層に導
びかれ、悪臭成分およびオゾンが分解され脱臭が完了さ
れる。

また、第２図は、同じく池の実施例を示すもである。す
なわち、オゾン含有ガスを得るために、無声放電方式の
オゾン発生器７が悪臭ガス流路に配設されている。この
オゾン発生器に供給される悪臭ガスは、予めアンモニア
、アミン類を除去するためのフィルター８が設置され、
オゾン発生電極での塩の生成がなくなり、安定なオゾン
発生が可能となり、高い脱臭性能が持続される。

また、第３図は、他の実施例を示す、無声放電方式のオ
ゾン発生器７に供給するガスとして、大気が導管９を経
由して吸引され、安定したオゾン発生ができる。

実施例１ 第２図の脱臭装置１０Ｂを用い、ガス導入部ｌから、Ｈ
！’Ｓ　Ｏ，３１）ｌ）ｍ、　ＣＨａＳＨＧ、ｌｐｌ）
ｍ、　（ＣＨ３）！Ｓ　Ｏ，０５ｐＩ）ｍ、　ＮＬ２．
０＋１ｊｐｉ１１．　（ＣＨ３）３Ｎ　Ｏ，Ｏ５ｐｐｍ
を含有する大気（温度２５℃、相対湿度６０％）を導入
し、無声放電方式オゾン発生器７でオゾンを発生せ、悪
臭ガス中のオゾン濃度が６．５ｐｐｍになるようにした
。

アンモニア、アミン除去フィルター８としては、ＥＥＴ
表面積１５００ｍ”／ｇの活性炭繊維に１（ｈｔ％の硫
酸を添着したものを使用した。

このオゾン含有悪臭ガス１８０ｆ２／ｍｉｎをシロッコ
ファン４に導き、インペラ部で高速再混合（回転数１８
００回／分、空間速度３ｇ、０ＯＯｈｒ”）　した後、
活性炭ハニカム（ガスの通過面積１０４．５ｘｉｘ　７
２ｚｘ、厚さ３６．５■、セル数４５０個／ｉｎ’）に
流通した。このテストを７２時間続けた結果、ガス排出
部２で全く臭気が感じられなかった。

実施例２ 第３図の脱臭装置１０Ｇを用い、実施例１と同じ条件で
テストした。ただし、無声放電方式オゾン発生器７には
新鮮な空気を導入した。このテストを１．００時間続け
た結果、ガス排出部２で全く、臭気が感じられなかった
。

比較例 実施例１で用いた装置１０Ｂにおいて、アンモニア、ア
ミン除去フィルター８を用いずに、実施例１と全く同じ
実験を行ったところ、９時間後には著しい臭気が感じら
れた。ＩＯ時間テストした後、オゾン発生器の電極を観
察すると、白色の針状結晶が付着しており、オゾン発生
量は、著しく低下してしまっていた。

（ト）発明の効果 この発明の脱臭方法及び脱臭装置によれば、従来法及び
従来装置に比して、悪臭ガスの脱臭か容易であり、かつ
脱臭効率を著しく向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は、この発明で用いる脱臭装置の説明図
である。 ・・・・・・ガス導入部、２・・・・・ガス排出部、・
・・・・・無機触媒層、４・・・・・・送風ファン、・
・・・・ｌ絞り部、６・　・オゾン含有ガス導入管、・
・・・・無声放電方式オゾン発生器、・・アンモニア、
アミン類除去フィルター・・・新鮮空気導入管、１０−
・・・・・脱臭装置、１・・・・・・オゾン含有ガスの
吸引口。 ＼、 ０Ａ ＼１０Ｂ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、悪臭ガスにオゾンを添加して、送風ファンで吸引混
   合し、ついで無機触媒層に流通し、脱臭する方法におい
   て、送風ファンの吸引側のガス流路に絞り部を設け、そ
   の絞り部でオゾン含有ガスを吸引し悪臭ガスと混合、反
   応させることを特徴とする脱臭方法。 ２、絞り部が、略円錐状又はロート状に縮径する管路で
   構成され、かつその中心部に円錐状のオゾン含有ガスの
   吸引口が設けられていることを特徴とする請求項１の脱
   臭方法。 ３、ガス流路の絞り部における悪臭ガスの線流速が５〜
   ８０ｍ／ｓｅｃの範囲にあることを特徴とする請求項１
   の脱臭方法。 ４、悪臭ガス流路の絞り部とオゾン含有ガスの吸引口と
   の間隔を調節することによって、悪臭ガス中の臭気成分
   とオゾンとのモル比を変更することを特徴とする請求項
   ２の脱臭方法。 ５、オゾンが無声放電方式オゾン発生器からのオゾン含
   有ガスであり、かつ該オゾン発生器に吸引されるガスが
   実質的にアンモニア及びアミン類を含有しないことを特
   徴とする請求項１の脱臭方法。 ６、オゾン発生器に吸引されるガスが、新鮮な空気であ
   ることを特徴とする請求項５の脱臭方法。