JPH02258015A - 脱臭方法及び脱臭装置 - 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、脱臭方法及び脱臭装置に関する。

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、一般家庭などの悪臭
発生源からの悪臭ガスの脱臭を効率よく行う方法及び装
置に関するものである。

（ロ）従来の技術 上述のごとき各種悪臭発生源からの悪臭は、単に不快感
を与えるのみならず、健康を害する等、環境衛生上大き
な問題となっている。

そこで、従来から、かかる悪臭を除去する脱臭法として
、種々の方法が採られており、その一つとして、発生す
る悪臭成分を含有するガスにオゾンを添加し、悪臭成分
を酸化分解して除去するいわゆるオゾン酸化法が知られ
ている。そして、悪臭成分の分解効率を上げると共に余
剰の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
導入する方法も提案されている（特開昭５４−１１９３
７１号公報）。

（ハ）発明が解決しようとする課題 悪臭ガス中の悪臭成分は、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、カルボン酸類などの宵機化合物などがあげられる
。悪臭ガスはこのように多成分で、かつ極低濃度である
ため、脱臭効率を上げるには、気相でのオゾンとの反応
率（利用率）をあげたり、上記した触媒層てのオゾン分
解の負荷を低減する必要がある。

しかしながら、オゾン酸化法を利用した従来の脱臭法に
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
からのオゾン供給路を悪臭ガス供給流路へ接続するか、
悪臭ガス供給流路内にオゾン発生器を配設することによ
りなされており、オゾンと悪臭ガスとの混合は悪臭ガス
のフロー下での自然混合に委ねられている。ことに、悪
臭ガス供給流路の前段又は後段には悪臭ガス供給用の送
風手段としてのファンが取り付けられる場合が多いが、
これらは単に送風用に用いられているものであり、悪臭
ガスとオゾンとの直接的な混合に役立つものではない。

そして、本発明者の認識によれば、かかる従来の脱臭方
法においては悪臭ガスにオゾンを添加しても悪臭成分と
オゾンとの混合が不充分な状態となり、触媒層に導いて
も脱臭効率が悪いという問題があった。

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

すなわち、まず悪臭ガスにオゾンを添加しファンのよう
な高速回転撹拌手段で悪臭成分とオゾンを高速で混合し
、気相で効率よく反応させた後、さらにこれらの吸着・
分解性無機系触媒体で残留悪臭成分およびオゾンを吸着
・分解除去し、脱臭するものである。

かくして、この発明によれば、悪臭成分を含有するガス
にオゾンを添加し、これを高速回転撹拌手段によって強
制的に撹拌混合処理し、次いでこの処理ガスを、悪臭成
分及びオゾンの吸着・分解能を有する無機系触媒体に接
触させて残留する悪臭成分及びオゾンを除去することを
特徴とする脱臭方法が提供される。

この発明において悪臭成分含有ガス（以下、悪臭ガス）
へ添加するオゾンの量は、悪臭成分の種類によっても異
なるが、通常、含有される悪臭成分の総モル数に対し、
１／１０倍モル〜１００倍モルとするのが適しており、
１７５倍モル〜５０倍モルが好ましく、１７２倍〜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供給管を悪臭ガス流路へ接続し
て行うことができ、公知のオゾン発生器（たとえば、無
声放電方式、紫外線照射方式、水の電気分解方式）を悪
臭ガス流路内に配設又は接続しこれを駆動して行うこと
ができる。

これらのうちことに、水の電気分解方式のオゾン発生器
からのオゾン供給管を接続して行うことが好ましい。こ
のような水の電解によるオゾンの添加により、放電方式
等によるオゾンを用いた際に生じうる硝酸塩等の副生物
（悪臭成分中のアンモニアガスと放電に伴うＮＯＸ成分
との反応により生じうる）の発生並びにそれによる脱臭
効率の経時的低下、を防止することができる。

このようにオゾンが添加された悪臭ガスは、次いで高速
回転撹拌手段に導入されて撹拌混合処理に付される。こ
こで高速回転撹拌手段としてはシロッコファンのごとき
通常の送風用ファンを用いるのが撹拌混合処理と共に悪
臭ガスの移送に役立つ点で適しており、また、高速回転
とはファンのインペラ部の回転数として２００回／分以
上を意味し、ことに２００〜１５０００回／分が適して
おり、５００〜１００００回／分が好ましく、１０００
〜７０００回／分とするのが最も好ましい。また、かか
る悪臭ガスの撹拌混合処理は、ガスフロー状態で連続し
て行うのが適しており、この際のオゾン含有悪臭ガスの
供給量は、上記回転撹拌手段のガス空間速度（通過ガス
量／回転撹拌手段内容積）として２０００〜３００００
００ｈｒ−’とするのが適しており、５０００〜１５０
００００ｈｒ−’が好ましく、１００００〜１００ＱＯ
ＯＯｈｒ−’とするのが最も好ましい。また、上記撹拌
混合処理の際のガス温度は一５０℃〜１５０℃の範囲で
選択するのが適しており、−３０’Ｃ〜１００℃が好ま
しく、−１５℃〜７０℃が最も好ましい。

かかる撹拌混合処理された処理ガスは、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体との接触
処理に付される。この触媒体としては、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
きる触媒作用を有するものであればよく、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
、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
カリ金属化合物、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
体の充填層や上記繊維状、ハニカム状、多孔板状等のフ
ィルター等の形状の固相除去手段に、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―これらフィルターは、一種類で
も良いが、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せて、脱臭効率を向上させること
もできる。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、セピオライト、ゼオライト、
チタニア、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、白金属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
のが適しており、ことに、悪臭ガス導入部からガス排出
部へ延設されるガス流路に、オゾン供給管のごとき悪臭
ガスへのオゾン添加手段と、前記したガス撹拌用の高速
回転撹拌手段と、前記したカラムやフィルターのような
悪臭成分及びオゾンの吸着・分解能を有する無機系触媒
体を担持又は充填してなる固相除去手段、をこの順に付
設してなる脱臭装置を用いて行うのが適当である。

なお、この発明の脱臭方法において、撹拌混合処理後の
処理ガスを上記無機系触媒体へ接触させる府に、この処
理ガスを水又は過酸化水素水に接触させて処理するのが
一つの好ましい態様である。

かかる態様によれば、オゾンで酸化されにくい水溶性の
悪臭成分例えば、アンモニア等を効率良く除去すること
ができると共に、オゾンによる酸化作用も相乗的に向上
でき、脱臭効率を向上させる点でより好ましいからであ
る。従って、前記した脱臭装置を用いる場合には、回転
撹拌手段と固相除去手段との間のガス流路に水又は過酸
化水素水、好ましくは過酸化水素水を貯留してなる悪臭
成分の液相除去手段を介設構成するのが望ましい。なお
、この際用いる過酸化水素水中のＨｔｏｔａ度は、１０
ｐｐｍ以上が適しており、好ましくは５０〜５００００
ｐｐｌ、より好ましくは１００〜１１００００ｐｐであ
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。

この発明でのオゾンの作用は気相下、液相下、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。

Ｈａｓ−３，ＣＨｓＳＨ−４−ＣＨｓＳＯ５ＣＨｓ。

シロッコファン３と、悪臭成分とオゾンの吸着・ＣＨ３
ＳＣＨ３→ＣＨ，ＳＣＨ３，ＣＨｊＳＳＣＨ，→ＣＨ＊
５Ｏ３ＣＨｓ（ＣＨｓ）Ｊ−ＣＨａＮＯｔ、　　ＮＨｓ
＝Ｎ）Ｉ４ＮＯｓ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いて高効率に行われ、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
ことになる。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（Ｏｓ＝　Ｏｔ　）、残存しうる悪臭
成分ら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Ａは、ガス導入口で構成された悪臭ガス導入部から
ガス排出部６まで延設されるガス導入部１に、水電解式
オゾン発生器２からオゾンを導入部ｉ内に導入するオゾ
ン供給管７と、分解能を有する無機系触媒体からなる悪
臭成分及びオゾンの固相除去手段４をこの順に付設して
なる。

一方、第２図は、同じく他の実施例を示すものであり、
第１図の脱臭装置Ａにおけるシロッコファン３と固相除
去手段４との間に、水を貯留した悪臭成分の液相除去手
段５を介設してなる脱臭装置Ｂを示すものである。

かかる脱臭装置を用いて、この発明の方法を実施した例
について、以下説明する。

実施例１ 第１図の脱臭装置Ａを用い、このガス流路に、Ｈａｓ　
　０．３ｐｐｍｓ　ＣＨ３ＳＨ０，ｌｐｐｍ５　（ｃｕ
３）ｔｓ　　ｏ、ｔｌ）ｐＨ１（ＣＨｓ）ｔｓｔ　　Ｏ
，ｌｐｐｍ５　ＮＨｓ　　Ｏ，５ｐｐｆｆｌＳＣＨｓＮ
ＨｔＯ，２ｐｐＨ，ＨＣＨＯｔ、ｏｐｐ＋＊を含有する
大気（温度２５℃。

相対湿度６０％）を導入すると共に、水電解式オゾン発
生器からオゾン供給管７を通じてオゾンを６ｐｐ−添加
し、このガス１８Ｏｆｆ／ｗｉｎをシロッコファン３に
導き、インペラ部で高速混合（回転数１８００回／分、
空間速度３ｇｏｏｏｈｒ−’）　した後、１０４．５Ｊ
ｕＸ　７２ｘｚ×３６．５ｘｘＤの活性炭ハニカム（セ
ル数４５０個／ｆ”）からなる固相除去手段４に流通し
た。このテストを５時間続けた結果、ＮＨ，がＯ，ｌｐ
ｐｍ、ＣＨＪＨ，が０．０１ｐｐｍＳＨＣＨＯが０　、
５ｐｐｍがリークしたが、他の成分はＯ，ＯＯ１ｐｐｍ
以下で臭気は感じられなかった。

実施例２ 第２図の脱臭装置Ｂを用い、実施例１と同様にオゾンを
添加した悪臭ガス（１８０１２／ｍ１ｎ）をシロッコフ
ァン３に導き、インペラ部で実施例１と同様に高速混合
した後、Ｎｏ、ｌガラス繊維フィルター付きの水発生ビ
ン（水を水深５０ｍｍ入れたもの）からなる液相除去手
段５に通し、さらに１０４゜５ｚ＊Ｘ７２ｘｚＸ　３６
．５ｘｘＤの活性炭ハニカムからなる固相除去手段４に
流通した。このテストを５時間続けた結果、Ｎ　Ｈ３が
Ｏ，Ｏ５ｐｐｍ、　ＣＨ３ＮＨ２が０．００２ｐｐｍ、
　ＨＣＨＯがａ、４ｐｐｒｎがリークしたが、他の成分
は０．００１ｐｐｍ以下で臭気は感じられなかった。

実施例３ 実施例２において、水発生ビンの水の代すニＨ！Ｏ＊　
　５００ｐｐｏ＋を含有する水を使用し、実施例２と同
様なテストを５時間続けた結果、ＮＨ，が０．０３ｐｐ
＋ｍ、　ＨＣＨＯが０．０９ｐｐｍがリークしたが他の
成分１；１．００１＋）Ｐａ以下で、臭気は感じられな
かった。

比較例 第１図の脱臭装置Ａにおけるシロッコファン３を、固相
除去手段４の後段に設置した装置を用い、実施例１と同
様ニＨ＊ｓ　　０．３ｐｐｍ、　ＣＨ３５）Ｉ　　０．
ｌｐｐｍ。

（ＣＨ３）ｔｓ　　Ｏ，１１１１ｐｍ、　（ＣＨａ）＊
Ｓｔ　　Ｏ，ｌｐｐｍ、　ＮＨ２Ｏ，５ｐｐｍ、　ＣＨ
ＪＨ＊　　０．２ｐｐｍ、ＨＣＨＯ１，ｏｐｐｍを含有
する大気（温度２５℃、相対湿度６０％）にオゾンを６
ｐｐｍ添加し、このガス１８０１２／ｗｉｎを１０４．
５ａｕ＋Ｘ　７２ｚｘｘ３６．５ｘｘＤの活性炭ハニカ
ム（セル数４５０個／ｉｎ”）に流通した。このテスト
を５時間続けた結果、）（ｔｓカ０．００９ｐｐｍ、Ｃ
ＨｓＳＨｈ＜０　、００４ｐｐｍ、（ｃｕｓ）ｔｓが０
、Ｏ３ｐｐｍ、　（ＣＨ３）Ｉ５が０．０１ｐｐｍＳＮ
Ｈ３が０．２５ｐ＋）ｍ。

ＣＨ−ＮＨｍが０．０６ｐｐｍ、ＨＣＨＯが０．８ｐｐ
ｍリークし、著しい臭気が感じられた。

実施例４ ８ｍ３の密室にＨ，Ｓ　　０．７ｐｐｍ、　ＣＨ３３Ｈ
０，Ｏ３ｐｐｍ。

（ＣＨｓ）ｔＳ　　０．８ｐｐｍ、　　（ＣＨａ）＊Ｓ
＊　　０．４ｐｐｍＳＮＨｓ　　９．２ｐｐｍ、　（Ｃ
Ｈ３）Ｊ　　０．２ｐｐｍ％ＣＨ３ＣＨＯ１，４ｐｐｍ
、スチレン　４．３ｐｐｍを封じ込め、この密室に、３
００ｚ９／Ｈの水電解式オゾン発生器及び１　ｍ３／ｍ
ｉｎのシロッコファン、１２０ｘｘφＸ　１０１λＤセ
ピオライトハニカム（セル数４５０個／ｉｎ”）　、１
２０ｘｘφＸ　３５ａｕｌ）活性炭ハニカム（セル数４
５０個／ｉｎ”）からなる固相除去手段を装着した脱臭
流路を設置した。

なお、室内空気のシロッコファン吸引側に発生オゾンを
導入し、ファンのインペラで悪臭成分とオゾンを高速で
混合しく回転数４０００回／分、空間速度４０００００
ｈｒ−’）、気相で反応させた後、セピオライトハニカ
ム→活性炭ハニカムの順にガスを流通し、脱臭テストを
行った結果、脱臭様運転３時間後には、室内の臭気が感
じられず、効率良く脱臭を行うことができた。

実施例５ 実施例４の面相除去手段の代わりに１２０ｘｘφＸ１０
ｘｘＤ活性炭ハニカム（セル数４５０個／ｉｎ”）と１
２０１１ＲφＸ　ｌ０ＪＩＩＩ！Ｄの酸（）［−酸化マ
ンガンハニカム（セル数４５０個／ｉｎりをこの順に使
用し、テストを行った。脱臭様運転後３時間後に若干の
臭気が残ったが５時間後には臭気が感じられなくなった
。

実施例６ 第３図はこの発明の一実施例の冷蔵庫内蔵用の脱臭装置
８を示す構成説明図である。図において脱臭装置８は、
両端開放の断面矩形状の筒体１５内に、オゾン発生器２
からのオゾン供給管７と、プロペラ式吸引ファン１２と
、活性炭ハニカムからなるフィルター状の固相除去手段
１３を配設し、ファン１２駆動により、ガス人口９から
ガス出口ｌＯの方向へ外気が連続して流通するガス流路
１４が設定されるように構成されている。なお、１６は
、除塵用のフィルタである。また１１はガス流路中央付
近に位置するオゾン導入口である。

かかる脱臭装置８は、冷蔵庫に内蔵する脱臭ユニットと
して有用なものである。

（ト）発明の効果 この発明に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図は、第２図及び第３図は、各々この発明の脱臭方
法を実施する脱臭装置を例示する構成説明図である。 １・・・・・・ガス導入部、２・・・・・・オゾン発生
器、３・・・・・・シロッコファン、 ４．１３・・・・・・固相除去手段、 ５・・・・・・液相除去手段、６・・・・・・ガス排出
部、７・・・・・・オゾン供給管、８・・・・・・脱臭
装置、９・・・・・・ガス入口、　　　ｌＯ・・・・・
・ガス出口、１１・・・・・・オゾン導入口、 １２・・・・・・プロペラ式吸引ファン、１４・・・・
・・ガス流路

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、悪臭成分を含有するガスに水電解で得られるオゾン
   を添加し、これを高速回転撹拌手段によって強制的に撹
   拌混合処理し、次いでこの処理ガスを、悪臭成分及びオ
   ゾンの吸着・分解能を有する無機系触媒体に接触させて
   残留する悪臭成分及びオゾンを除去することを特徴とす
   る脱臭方法。 ２、悪臭成分を含有するガスにオゾンを添加し、これを
   高速回転撹拌手段によって強制的に撹拌混合処理した後
   、水または過酸化水素水と接触処理し、次いで、この処
   理ガスを悪臭成分及びオゾンの吸着・分解能を有する無
   機系触媒体に接触させて残留する悪臭成分及びオゾンを
   除去することを特徴とする脱臭方法。 ３、悪臭成分を含有するガスの導入部からガス排出部へ
   延設されるガス流路に、水電解で得られるオゾンのガス
   への添加手段と、ガス撹拌用の高速回転撹拌手段と、悪
   臭成分及びオゾンの吸着・分解能を有する無機系触媒体
   の固相除去手段をこの順に付設してなる脱臭装置。 ４、悪臭成分を含有するガスの導入部からガス排出部へ
   延設されるガス流路に、オゾンのガスへの添加手段と、
   ガス撹拌用の高速回転撹拌手段と、水又は過酸化水素水
   を貯留してなる液相除去手段と、悪臭成分及びオゾンの
   吸着・分解能を有する無機触媒体の固相除去手段をこの
   順に付設してなる脱臭装置。