JPH07148414A - 有害ガスの無害化方法および装置 - Google Patents

有害ガスの無害化方法および装置

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JPH07148414A
JPH07148414A JP5323096A JP32309693A JPH07148414A JP H07148414 A JPH07148414 A JP H07148414A JP 5323096 A JP5323096 A JP 5323096A JP 32309693 A JP32309693 A JP 32309693A JP H07148414 A JPH07148414 A JP H07148414A
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gas
harmful
impeller
harmful gas
chemical solution
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JP5323096A
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English (en)
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Toshiaki Maruyama
俊朗 丸山
Tetsusaburo Sato
鐵三郎 佐藤
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage

Abstract

(57)【要約】 【構成】 回転するインペラーの背面に発生する負圧を
利用して、連続的に有害ガスを薬液中に導入し、微細気
泡を発生させて微細気泡中の有害成分と薬液とを反応さ
せることにより有害ガスを無害化することを特徴とする
有害ガスの無害化方法、およびその方法を実施するため
の装置。 【効果】 有害ガスと処理水の接触面積が飛躍的に増大
し連続的に大量の有害ガスを短時間で処理水中に吸収で
き、エネルギ−効率が良好で簡単かつ小型の装置で実施
でき、場所を選ばず容易に実施でき汎用性がある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は有害ガスを無害化する方
法およびその装置に関する。さらに詳しくは、工場など
の生産工程、例えば半導体の製造工程において、連続的
に発生する有害ガスを湿式法により効率的に無害化する
方法および装置に関する。
【0002】
【従来技術およびその課題】従来、湿式法により有害ガ
スを無害化する方法として種々の方法が用いられてい
る。例えば、特開昭60-41518号の装置は、大気中に気化
している有害物質を除去する方法として、液体媒体中に
大気を小さな気泡として吹き出す方法を提案している
が、この方法で用いる気泡発生装置は小さな孔を無数に
開孔した吹出し口から大気を放出することにより行なう
ものであり、有害ガスを連続的に大量処理する場合に
は、気液の接触面積を大きくするために、孔を極小にし
て微細な気泡を発生させねばならない。しかし孔を小さ
くすれば連続処理中に目詰まりを起こすなど、装置の維
持、管理上手間がかかる欠点がある。
【0003】別法として、有害な微粒子を含んだ空気を
空気噴出口から液体中に高速噴射する集塵機の提案がな
されている(特開平2-229518号)。この場合、空気を高
速噴射することによる液体の撹拌を意図しているが、単
に空気を高速噴射するのみでは、液体の撹拌は可能であ
るにしても生ずる気泡は大きく、液体との接触面積が小
さくり、反応効率が低くなる欠点がある。従って処理効
率の面で、短時間で連続的に大量処理するには不向きで
ある。
【0004】また特開平3-217211号には、鉛などを含む
有毒悪臭の空気を霧化した消臭液に吸着させ、フィルタ
を通過させた1次ろ過空気を、消臭液面に接触させて通
過させる方法の提案がなされているが、この方法は工程
が煩雑で手間がかかり、コストの面で実用化が困難であ
る。また、1次ろ過空気は単に消臭液の表面上を通過す
るに過ぎないので、気液の接触時間、面積とも極度に少
なくなり、無害化を充分には達成し得ないという効果上
の問題がある。
【0005】特開平4-256413号には、有機溶剤を含むガ
スを吸収液と接触させる方法が提案されているが、ガス
は吸収液表面を通過、接触するのみであり、無害化効率
の点で劣る欠点がある。以上のように、従来の有害ガス
の無害化方法の技術は、有害ガスを反応槽に導入し、槽
中で有害ガスと薬液(この液は中和反応により無害化す
る薬液、吸着により無害化する吸着剤含有液、その他反
応形態および有害ガスの種類により種々の態様があ
る。)とを接触させて反応させる方法、あるいは有害ガ
スを固体の吸着体もしくは反応体と接触させて反応させ
る方法等、有害ガスを反応槽(薬液)に圧送または吸引
し、気体と薬液を接触させるものであり、いずれも複雑
かつ大規模な装置を必要としたり、処理効率の点で問題
があり、コストの高い処理を余儀なくされている。従っ
て、本発明の目的は従来技術の前記欠点に鑑みて、反応
槽内に連続的に多量の有害ガスを導入し、薬液中に多量
の微細気泡を分散させて有害ガスの無害化処理効率を高
める方法および装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、有害ガス
を効率よく連続的に大量処理するには有害ガスをできる
だけ微細気泡にして、薬液との接触面積を大きくするこ
とが重要であると考え、効率的に微細気泡を発生させる
手段として、インペラーを回転させ、この回転によりイ
ンペラーの背面に生ずる負圧を利用して連続的に悪臭ガ
スを水中に導入することにより微細気泡を発生させる装
置を採用することによって前記の目的が達成されること
を確認し本発明を完成させるに至った。
【0007】すなわち本発明は、 1)回転するインペラーの背面に発生する負圧を利用し
て、連続的に有害ガスを薬液中に導入し、微細気泡を発
生させて微細気泡中の有害成分と薬液とを反応させるこ
とにより有害ガスを無害化する有害ガスの無害化方法、 2)ガス導入口、ガス排出口および薬液導入口を備えた
薬液を収容する槽体と、この槽体内に収容されて前記ガ
ス導入口に嵌装されたガス導入管を介して有害ガスを薬
液中に導入し微細気泡を発生させる気液混合装置とから
なる反応槽と、前記ガス導入管の他端に連結された有毒
ガスを吸引、収集するガス収集器とを具備し、前記気液
混合装置は下部にインペラーを取り付けた回転軸と、こ
の回転軸を回転させる駆動モーターと、開口部が前記イ
ンペラーの上端部と一定間隙を保って回転軸を包囲する
筒体と、この筒体の上方を密閉する蓋部とから構成され
ていることを特徴とする有害ガスの無害化装置、
【0008】3)薬液導入口に至る導管に自動コントロ
ール弁付のポンプが設置されていることを特徴とする前
記2記載の有害ガスの無害化装置、および 4)ガス導入管に風量および、風圧調節弁が付設されて
いることを特徴とする前記2または3記載の有害ガスの
無害化装置、を提供するものである。
【0009】
【作用】気液混合装置20の駆動モーター26の作動に
より回転軸22を回転せしめると、インペラー21が薬
液15中で回転して過流を生じ、インペラー21の回転
方向の背面の薬液中に負圧が生じて、収集器で吸引、収
集された有害ガスが導入管28を通過して筒体25下部
に自動的に吸引され、過流中に混入する。混入した有害
ガスは過流とインペラーの剪断力とにより微細気泡を多
量に発生して薬液と有害ガスの接触面積が増加し、有害
成分が効率よく薬液と中和あるいは溶解吸収される。
【0010】以下、添付図面を参照しつつ本発明の具体
的内容を説明する。図1は本発明の無害化方法を実施す
る本発明の装置例の概要図である。この装置では、収集
器30により収集された有害ガスを反応槽10内の処理
薬液中で微細気泡とし、これにより有害成分を吸収乃至
中和して無害化する。有害ガスの収集器30は発生源2
9からの有害ガスを吸引するための開口部31を備え、
ファン33を内臓した筒状ないし釣鐘状のものであり、
気液混合装置20にガスを導く導管28が背後に取付け
られ、導管の経路内には風量・風圧調節装置40が設け
られている。
【0011】開口部31は有害ガス発生源29の上方で
下向きに配設されており、好ましくはガス収集力を高め
るために、開口部31の径は収集器本体32のそれより
も大きくなるようテーパ加工されている。ガス収集器3
0に連通する反応槽10は、ガス導入口11、排出口1
2および薬液導入口13を有し、薬液15を収容する槽
体14内に自吸式の気液混合装置20が配設されてい
る。すなわち、収集器30に連通する導入管28は、ガ
ス導入口11に嵌装されて気液混合装置20の筒体25
の下部に連結されている。
【0012】薬液15は、貯槽槽19に溜られたものを
注入ポンプ18により、注入管16を通して、薬液導入
口13を経て槽体14内に所定量導入される。有害ガス
は気液混合装置20の作用により微細気泡となって薬液
と接触し有害成分が吸収あるいは中和される。薬液で処
理され無害化されたガスは、薬液中を上昇してガス排出
口12より放出される。なお、注入管16に自動コント
ロール弁17を付設し、薬液15の供給量を調節するよ
うにしてもよい。このようにすれば、薬液を適量補給し
ながら長時間連続的に装置を作動させることができる。
【0013】気液混合装置20は、図1に示すように下
部にインペラー21を有する回転軸22およびこの回転
軸22を包囲し、前記インペラー21の上端部23と間
隙を保つ開口部24を下部に有する筒体25を備えてい
る。筒体25の上方は駆動モーター26を戴置した蓋部
27により密閉されている。インペラー21は板状のも
ので、これを1乃至3枚回転軸22の下端に固定する
が、複数枚用いる場合には放射状に各々の自由端が拡が
る形態で取り付ける。
【0014】気泡を発生させる間隙部の深さは、液面か
ら10cm程度以上の深さにあればよいが、好ましいの
は30〜50cm程度である。また間隙部の間隔は約2
〜5cmが好ましい。
【0015】筒体25底部の径はインペラー21の径と
同等またはそれ以下とすることが好ましい。底部の径が
インペラーの径よりも著しく小さかったり、大きすぎる
と有害ガスの吸入効率、微細気泡の発生効率が低下す
る。またインペラー21の回転径は回転軸22の径より
も通常かなり大きいので、筒体25は軸22の底部で上
部よりも径を大きくすると好都合である。
【0016】本発明の方法に用いる自吸式の気液混合装
置は、上記の構成のものに限らず、回転するインペラー
の背面に生ずる負圧により気体が吸入される構造のもの
であればどのようなものを用いてもよく、例えば特公昭
62-15249号、同62-34436号、同62-34437号、同62-34438
号、同63-221676 号などに開示されているものを使用す
ることができる。
【0017】本発明の方法の適用範囲は特に制限される
ものではなく、従来、知られている有害ガスを発生する
工程とその中和のための薬液との組合せの系に適用する
ことができる。例えば、貴金属の表面処理加工における
塩酸や水銀蒸気、半導体の製造工程などで使用されるハ
ロゲン含有ガス、塗料、印刷、接着テープ、ドライクリ
ーニングなどに使用する揮発性有機溶剤、ゴミ焼却によ
り発生する塩化水素、フッ化水素、塩素ガスなどとその
蒸気の補足中和のための薬液が挙げられる。
【0018】上記本発明の装置は次のようにして操作す
る。先ず反応槽10中に、薬液導入口13(またはガス
排出口12)から貯槽19の薬液をポンプ18により搬
送導入し、薬液が槽体14中にほぼ充たされた時点で収
集器30の吸引用ファンおよび風量、風圧調整弁40を
作動させ、同時にインペラー21を回転させる。有害ガ
スは収集器30の開口部31より吸引され、薬液中で回
転するインペラー21の引き起こす負圧により連続的に
導入管28を通って筒体25の内部に至り、インペラー
21の上方に放出される。放出された有害ガスは前述の
如く、インペラー21の負圧と剪断力により無数の微細
気泡となり、気泡中の有害成分は薬液15と反応して無
害化され、順次上昇してガス排出口12より大気中に放
出される。
【0019】
【実施例】以下に本発明の実施例をあげて説明するが、
本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【0020】実施例1 図1に示す構成で、内法直径50cm、高さ1mの槽体
に、直径40cm、上下幅15cmの板2枚を十字形に
回転軸の下端に固定してなるインペラーを、インペラー
が槽底から35cmの高さに位置するように取りつけた
反応槽に吸引用ファンを内包する開口部直径50cmの
収集器を導入管を介して連通させた装置使用し、槽体に
カルシウムイオン水を充たし、吸引用ファンを回転させ
ると同時にインペラーを1000回の回転率で回転させて、
収集器より吸引した塩酸ガスを含有する空気を連続的に
カルシウムイオン水中に供給させた。約4時間この操作
を続けたが、ガス排出口より放出されたガスのpHは7
を維持しており、無臭で大気と変わらない清浄な空気と
なっていた。
【0021】
【発明の効果】本発明の有害ガスの無害化方法及び装置
によれば以下のような効果が得られる。 1)回転するインペラーの背面に発生する負圧を利用し
て有害ガスを薬液中に導入する自吸式反応槽を使用する
ため、連続的に大量の有害ガスを薬液中に導入すること
ができる。 2)薬液中に導入された有害ガスは、インペラーの剪断
とインペラーの背面に発生する負圧との相乗作用によ
り、極めて短時間に微細気泡となり、有害ガスと薬液の
接触面積が飛躍的に増大する。
【0022】3)1)の有害ガス供給効果および2)の
微細気泡化の相乗的な作用により、有害ガスの無害化を
従来法に比べて格段に能率よく短時間に行うことができ
る。 4)インペラーにより微細気泡を発生させるので、装置
内に目詰まりなどのトラブル発生がなく、長時間の操作
が可能であり、管理が容易である。 5)簡単かつ小型の装置で実施できるので、エネルギー
効率が良好であり、場所を選ばず素人でも容易に実施す
ることができる汎用性がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明有害ガスの無害化装置例の概要を示す
断面図である。
【符号の説明】
10 反応槽 11 ガス導入口 12 ガス排出口 13 薬液導入口 14 槽体 15 薬液 16 注入管 17 自動コントロール弁 18 注入ポンプ 19 薬液槽 20 気液混合装置 21 インペラー 22 回転軸 23 インペラー上端部 24 間隙部 25 筒体 26 駆動モーター 27 蓋部 28 有害ガス導入管 29 有害ガス発生源 30 収集器 31 開口部 32 収集器本体 33 吸引用ファン 40 風量・風圧調節装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C02F 3/20 Z // B01D 47/02 B

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回転するインペラーの背面に発生する負
    圧を利用して、連続的に有害ガスを薬液中に導入し、微
    細気泡を発生させて微細気泡中の有害成分と薬液とを反
    応させることにより有害ガスを無害化することを特徴と
    する有害ガスの無害化方法。
  2. 【請求項2】 ガス導入口、ガス排出口および薬液導入
    口を備えた薬液を収容する槽体と、この槽体内に収容さ
    れて前記ガス導入口に嵌装されたガス導入管を介して有
    害ガスを薬液中に導入し微細気泡を発生させる気液混合
    装置とからなる反応槽と、前記ガス導入管の他端に連結
    された有毒ガスを吸引、収集するガス収集器とを具備
    し、前記気液混合装置は下部にインペラーを取り付けた
    回転軸と、この回転軸を回転させる駆動モーターと、開
    口部が前記インペラーの上端部と一定間隙を保って回転
    軸を包囲する筒体と、この筒体の上方を密閉する蓋部と
    から構成されていることを特徴とする有害ガスの無害化
    装置。
  3. 【請求項3】 薬液導入口に至る導管に自動コントロー
    ル弁付のポンプが設置されていることを特徴とする請求
    項2記載の有害ガスの無害化装置。
  4. 【請求項4】 ガス導入管に風量および風圧調節装置が
    付設されていることを特徴とする請求項2または3記載
    の有害ガスの無害化装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO1999020374A1 (fr) * 1997-10-17 1999-04-29 Ebara Corporation Procede et appareil de traitement de gaz d'echappement issus de la fabrication de semiconducteurs
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