JP2002301136A - Apparatus for decomposing harmful matter and bacteria - Google Patents
Apparatus for decomposing harmful matter and bacteriaInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、気体、液体、固体
に含有されている有害物を分解して、無害化したり、有
害な菌を殺菌するための有害物および有害菌分解装置に
関する。さらに詳細には、本発明は、気体、液体、固体
に含有されているダイオキシン、環境ホルモンなどを分
解して、無害化する有害物および有害菌分解装置に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for decomposing harmful substances contained in gases, liquids and solids to detoxify the harmful substances and sterilize harmful bacteria and a harmful bacteria decomposition apparatus. More specifically, the present invention relates to an apparatus for decomposing harmful substances and harmful bacteria by decomposing dioxins and environmental hormones contained in gases, liquids and solids to make them harmless.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、気体、液体、固体の物質の三態様
において、有害物を分解する装置および方法、および有
害な菌を殺菌する装置および方法は、以下のように各種
提案されている。2. Description of the Related Art Conventionally, various apparatuses and methods for decomposing harmful substances and apparatuses and methods for disinfecting harmful bacteria in three aspects of gas, liquid and solid substances have been proposed as follows.
【０００３】気体では、主として気体中の有害物を触媒
表面で分解処理する方法や、ガス中の有害物を塩酸酸性
などの性状調整した水に溶解させ、酸化触媒などで処理
する方法がある。酸化触媒のほかに、オゾン、酸素、あ
るいは空気などを吹き込み、有害物を処理する方法も提
案されている。また、液体では、気体中と同様な触媒を
使用したり、また、膜などのフィルターを使用して有害
物を処理する方法が主として行われている。[0003] In the case of gas, there are a method in which harmful substances in the gas are mainly decomposed on the surface of the catalyst, and a method in which harmful substances in the gas are dissolved in water whose properties such as hydrochloric acid are adjusted and treated with an oxidation catalyst or the like. In addition to the oxidation catalyst, a method of treating harmful substances by blowing ozone, oxygen, air, or the like has been proposed. In the case of liquids, a method of treating harmful substances using a catalyst similar to that in a gas or using a filter such as a membrane is mainly used.
【０００４】土壌、灰などの固体中における有害物の処
理としては、溶融温度以上に加熱する方法、窒素雰囲気
で加熱（４００℃レベル）して脱塩素化する方法、ある
いは加熱ガス化した後に触媒処理する方法などの熱分解
法が提案されている。また、スラリー中では、酸化剤と
してオゾン、過酸化水素、あるいは触媒を導入して常温
で無害化する有害物を処理する方法がある。有害な菌を
殺菌する方法としては、過酸化水素など、人体に有毒な
化学薬品、オゾン、熱、放射線を利用する方法が主流で
ある。As treatment of harmful substances in solids such as soil and ash, a method of heating to a temperature higher than the melting temperature, a method of dechlorinating by heating in a nitrogen atmosphere (at a level of 400 ° C.), or a method of heating and gasifying the catalyst after heating Pyrolysis methods such as treatment methods have been proposed. In addition, there is a method in which ozone, hydrogen peroxide, or a catalyst is introduced as an oxidizing agent in a slurry to treat harmful substances that become harmless at room temperature. As a method for disinfecting harmful bacteria, a method using chemicals toxic to the human body such as hydrogen peroxide, ozone, heat, and radiation is mainly used.
【０００５】上述した触媒を使用する場合は、触媒を定
期的に交換することが必要なこと、触媒効率によっては
処理システムの規模が大きくなること、および触媒が高
価であり処理コストがかかることなどの問題がある。ま
た、オゾン、過酸化水素などの有害な化学薬品を利用す
る場合は、処理後の残留オゾン、過酸化水素等の処理が
必要であり、処理システム外へのリーク問題があり、ゼ
ロエミッション化などの環境問題への取り組みの流れに
おいて問題がある。また、熱分解法、加熱することによ
る殺菌においては、入熱用エネルギーが不可欠でランニ
ングコストが高いこと、また高価な耐熱炉が必要である
こと、耐熱材以外で作られた処理システムには適用でき
ないことなどの問題がある。When the above-mentioned catalyst is used, it is necessary to periodically replace the catalyst, the scale of the processing system increases depending on the catalyst efficiency, and the cost of the catalyst is high and the processing cost is high. There is a problem. In addition, when using harmful chemicals such as ozone and hydrogen peroxide, it is necessary to treat residual ozone and hydrogen peroxide after the treatment, and there is a problem of leakage to the outside of the treatment system. There is a problem in the current flow of environmental issues. In addition, in thermal decomposition method, sterilization by heating, energy for heat input is indispensable, running cost is high, expensive heat-resistant furnace is required, and it is applicable to processing systems made of materials other than heat-resistant materials. There are problems such as inability to do so.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題を
鑑みてなされたのものであり、液体、固体、気体中に含
まれる有害物や食品容器に付着している有害菌などを、
触媒やオゾン、過酸化水素水などの有害化学薬品を利用
しないで、また、加熱することによる殺菌などのエネル
ギーのかかる方法を利用せずに、規模が小さい、有害物
および有害菌の分解装置（または方法）を提供すること
を目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and is intended to eliminate harmful substances contained in liquids, solids, and gases, and harmful bacteria adhering to food containers.
A small-scale decomposer for harmful substances and harmful bacteria without using catalysts, ozone, harmful chemicals such as aqueous hydrogen peroxide, or using energy-consuming methods such as sterilization by heating ( Or method).
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上記問題を達成するため
に、本発明にかかる有害物および有害菌分解装置は、有
害物または有害菌を含む液体にμ波を照射することを特
徴する。好適には、前記液体に、前記有害物または有害
菌のμ波による分解を促進する効果のあるガスを吹き込
むか、または、超音波で振動させることが望ましい。ま
た、本発明にかかる有害物および有害菌分解装置は、有
害物または有害菌を含む固体または粉体にμ波を照射す
ることを特徴する。好適には、前記固体または粉体に、
前記有害物または有害菌のμ波による分解を促進する効
果のあるガスを吹き込むことが望ましい。さらに好まし
くは、前記粉体に、前記有害物または有害菌のμ波によ
る分解を促進する効果のある金属または触媒粉を混入さ
せることが望ましい。Means for Solving the Problems To achieve the above object, a harmful substance and harmful bacteria decomposing apparatus according to the present invention is characterized in that a liquid containing harmful substances or harmful bacteria is irradiated with microwaves. Preferably, a gas having an effect of promoting the decomposition of the harmful substances or harmful bacteria by microwaves is blown into the liquid, or it is desirable to vibrate the liquid with ultrasonic waves. Further, the harmful substance and harmful bacteria decomposing apparatus according to the present invention is characterized in that a solid or powder containing harmful substances or harmful bacteria is irradiated with microwaves. Preferably, the solid or powder comprises
It is desirable to blow in a gas that has the effect of accelerating the decomposition of the harmful substances or harmful bacteria by microwaves. More preferably, it is desirable to mix a metal or a catalyst powder having an effect of promoting the decomposition of the harmful substance or harmful bacteria by microwaves into the powder.
【０００８】また、本発明にかかる有害物および有害菌
分解装置は、有害物または有害菌を含む、気体または液
体に、μ波を照射することを特徴する。好適には、前記
気体または液体に、前記有害物または有害菌のμ波によ
る分解を促進する効果のある電磁波をさらに照射するこ
とが望ましい。別の態様として、本発明にかかる有害物
および有害菌分解装置は、有害物または有害菌が付着し
た容器に、μ波を照射することを特徴する。上述した各
種態様において用いられるμ波は、１０ｋＷ〜１０ＭＷ
のハイパワーパルス運転で照射することが望ましい。ま
た、前記μ波は、１μｓ〜１００μｓの短時間照射する
ことが好適である。また、前記μ波は、１μｓ〜３０μ
ｓの短時間照射でもよい。本発明における有害物とは、
人体および生態系に害を与える化学物質などをいう。例
えば、人体に悪影響を与えるダイオキシン、環境ホルモ
ンなどの有毒物質である。また、本発明における有害菌
とは、例えば、Ｏ-１５７などの人体に有害な菌をい
う。本発明は、上記特徴をもつ分解方法をも含む。Further, the harmful substance and harmful bacteria decomposing apparatus according to the present invention is characterized in that a gas or a liquid containing harmful substances or harmful bacteria is irradiated with microwaves. Preferably, it is desirable to further irradiate the gas or liquid with an electromagnetic wave that has an effect of promoting the decomposition of the harmful substance or harmful bacteria by microwaves. As another aspect, the harmful substance and harmful bacteria decomposing apparatus according to the present invention is characterized in that a container to which harmful substances or harmful bacteria are adhered is irradiated with microwaves. The microwave used in the various aspects described above is 10 kW to 10 MW.
It is desirable to irradiate with the high power pulse operation. Further, it is preferable that the microwave is irradiated for a short time of 1 μs to 100 μs. Further, the μ wave is 1 μs to 30 μ
Irradiation for a short time of s may be used. The harmful substance in the present invention,
Refers to chemical substances that harm the human body and ecosystem. For example, toxic substances such as dioxins and environmental hormones that have a bad effect on the human body. In addition, the harmful bacteria in the present invention refers to bacteria harmful to the human body, such as O-157. The present invention also includes a decomposition method having the above characteristics.
【０００９】[0009]
【発明の実施の形態】つぎに、添付図面を用いて、本発
明の有害物および有害菌の分解装置の実施の形態を詳細
に説明する。図中で、同じ参照番号を用いた装置は同じ
構成、作用を有する装置を示す。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view of a device for decomposing harmful substances and harmful bacteria according to the present invention. In the drawings, devices using the same reference numerals indicate devices having the same configuration and operation.
【００１０】［実施の形態（１）：液体中の有害物およ
び有害菌の分解］図１は、本発明にかかる液体にガスを
導入し、ハイパワーパルスμ波μを利用した有害物およ
び有害菌分解装置の代表的な一実施の形態（１）を示し
た概略図である。図１に示すように、本実施の形態
（１）の有害物および有害菌分解装置は大きく分けて、
μ波発振部と、μ波発振部に電気的に接続したμ波伝送
部と、このμ波伝送部に接続した分解処理部とからな
る。[Embodiment (1): Decomposition of harmful substances and harmful bacteria in liquid] FIG. 1 shows harmful substances and harmful substances using a high-power pulse μ-wave μ by introducing gas into a liquid according to the present invention. It is the schematic which showed one typical embodiment (1) of a bacteria decomposition apparatus. As shown in FIG. 1, the harmful substance and harmful bacteria decomposing apparatus of the present embodiment (1) is roughly divided into
It comprises a μ-wave oscillating unit, a μ-wave transmitting unit electrically connected to the μ-wave oscillating unit, and a decomposition processing unit connected to the μ-wave transmitting unit.
【００１１】μ波発振部は、電源９と、電源９に電気的
に接続したμ波発振器８と、μ波発振器８に電気的に接
続した方向性結合器７と、方向性結合器７に電気的に接
続したダミーロード６およびパワーモニタ５とを含む。
また、μ波伝送部は、パワーモニタ５に電気的に接続し
た導波管２と、導波管２に電気的に接続したチューナー
３と、チューナー３に接続した気密窓４と、気密窓４に
接続した導波管２’とを含む。また、分解処理部には、
導波管２’に接続した処理空洞１と、処理空洞１上に設
けた調整器１０と、処理空洞１中に固設した誘電体容器
１２と、誘電体容器１２の下部に設けたパイプ１１とを
含む。The μ-wave oscillating unit includes a power supply 9, a μ-wave oscillator 8 electrically connected to the power supply 9, a directional coupler 7 electrically connected to the μ-wave oscillator 8, and a directional coupler 7. It includes a dummy load 6 and a power monitor 5 which are electrically connected.
The μ-wave transmission unit includes a waveguide 2 electrically connected to the power monitor 5, a tuner 3 electrically connected to the waveguide 2, an airtight window 4 connected to the tuner 3, and an airtight window 4. And a waveguide 2 ′ connected to the Also, the decomposition processing unit
A processing cavity 1 connected to the waveguide 2 ′, a regulator 10 provided on the processing cavity 1, a dielectric container 12 fixed in the processing cavity 1, and a pipe 11 provided below the dielectric container 12 And
【００１２】つぎに、上記の各構成部の作用を説明す
る。図１に示すように、電源９から電力を供給されたμ
波発振器８は、μ波μを発振する。μ波はμ波発振器８
から導波管２を介して伝送される。方向性結合器７は、
導波管２の途中において発振器８を反射波から保護し、
ダミーロード６は不要な反射波を吸収する作用を有す
る。Next, the operation of each of the above components will be described. As shown in FIG.
The wave oscillator 8 oscillates a μ wave μ. μ wave is a μ wave oscillator 8
Through the waveguide 2. The directional coupler 7 is
Protecting the oscillator 8 from reflected waves in the middle of the waveguide 2,
The dummy load 6 has an action of absorbing unnecessary reflected waves.
【００１３】つぎに、パワーモニタ５は導波管２を介し
て入、反射電力をモニターする。チューナー３では、負
荷とのインピーダンスマッチングが調整される。気密窓
４では、μ波を効率よく透過し、かつ処理空胴１内のガ
スを遮断する。気密窓４を介してμ波μは処理空胴１に
導入される。Next, a power monitor 5 monitors the reflected power input via the waveguide 2. In the tuner 3, the impedance matching with the load is adjusted. In the hermetic window 4, microwaves are transmitted efficiently and gas in the processing cavity 1 is shut off. The microwave μ is introduced into the processing cavity 1 through the hermetic window 4.
【００１４】処理空胴１では、調整器１０がμ波共振条
件を調整する。また、有害物および/または有害菌が混
入している液体１３はμ波を通す誘電体容器１２に入れ
られ、空胴１内に設置される。液体１３中には、必要で
あれば処理を補助するガスｇがパイプ１１を通して誘電
体容器１２に導入し、液体１３内に気泡１４を形成す
る。処理空胴１中のμ波電場をＥで示しているが、図１
に示すＥの方向は一例であり、処理容器、空胴形状によ
り最適なモードを選ぶことができる。In the processing cavity 1, the adjuster 10 adjusts the microwave resonance condition. In addition, the liquid 13 containing harmful substances and / or harmful bacteria is placed in the dielectric container 12 through which microwaves pass, and is set in the cavity 1. In the liquid 13, a gas g for assisting the processing is introduced into the dielectric container 12 through the pipe 11 if necessary, and bubbles 14 are formed in the liquid 13. The microwave electric field in the processing cavity 1 is indicated by E,
Is an example, and an optimal mode can be selected according to the processing container and the cavity shape.
【００１５】本実施の形態の有害物および有害菌分解装
置において、μ波μをハイパワーパルス運転（１０ｋＷ
〜１０ＭＷ）とすることにより、μ波の電場、磁場が処
理対象の液体１３に短時間（１μｓ〜１００μｓ、好ま
しくは１μｓ〜３０μｓ）で浸透することができる。ま
た、パルス的な強電場、磁場により、液体１３中の処理
対象の有害物の分子の分極を利用し、分解処理するため
の化学反応を促進し、または強電場による対象分子破壊
による有害分子の無害化を実現できる。液体１３中に導
入したガスｇによる気泡１４を併用すれば、気泡での放
電、ラジカル、酸化物質生成が促進され、分解処理反応
がより効率的に進む。ハイパワーのμ波を利用するが、
分解反応は比較的短いμｓオーダーのパルス時間で終了
するため、投入する平均パワーは小さくすることがで
き、パワーの時間的集中による分解反応促進という意味
でエネルギー効率も良く経済的である。In the apparatus for decomposing harmful substances and harmful bacteria according to the present embodiment, the microwave μ is subjected to high-power pulse operation (10 kW
10 MW), the electric field and magnetic field of the microwave can permeate the liquid 13 to be treated in a short time (1 μs to 100 μs, preferably 1 μs to 30 μs). In addition, a pulsed strong electric field and magnetic field utilize the polarization of molecules of the harmful substance to be treated in the liquid 13 to promote a chemical reaction for decomposition treatment, or to remove harmful molecules due to destruction of the target molecule by the strong electric field. Detoxification can be realized. When the bubbles 14 formed by the gas g introduced into the liquid 13 are used in combination, the discharge, radicals, and oxidant generation in the bubbles are promoted, and the decomposition reaction proceeds more efficiently. Utilizes high-power μ-wave,
Since the decomposition reaction is completed within a relatively short pulse time on the order of μs, the average power to be supplied can be reduced, and the energy efficiency is good and economical in terms of accelerating the decomposition reaction by temporal concentration of power.
【００１６】［実施の形態（２）：液体中の有害物およ
び有害菌の分解］また、図２のように、上述した本実施
の形態の有害物および有害菌分解装置に加え、誘電体容
器１２に、分解処理すべき液体１３に対して超音波など
振動Ｓを発生する振動発生装置１５を設置してもよい。
振動発生装置１５に電気的に接続た電気ケーブル１７
は、電源９と接続しており、シールド１６で電気的に保
護される。超音波等の振動による波動Ｓはキャビテーシ
ョン効果により微細気泡を発生させ、同時にラジカルの
生成も促進するため、μ波による気泡での放電、ラジカ
ルの作用も利用でき、効率的な反応が期待できる。[Embodiment (2): Decomposition of harmful substances and harmful bacteria in liquid] As shown in FIG. 2, in addition to the harmful substance and harmful bacteria decomposition apparatus of the present embodiment described above, a dielectric container is also provided. A vibration generator 15 for generating a vibration S such as an ultrasonic wave with respect to the liquid 13 to be decomposed may be provided in the liquid crystal 12.
Electric cable 17 electrically connected to vibration generator 15
Are connected to the power supply 9 and are electrically protected by the shield 16. The waves S generated by vibrations such as ultrasonic waves generate fine bubbles due to the cavitation effect, and at the same time, promote the generation of radicals. Therefore, the discharge of the bubbles by the microwaves and the action of the radicals can be used, and an efficient reaction can be expected.
【００１７】［実施の形態（３）：固体中の有害物およ
び有害菌の分解］つぎに、本発明にかかる有害物および
有害菌分解装置の他の実施の形態（３）を図３を用いて
説明する。図３は、μ波により固体を封入し処理するこ
とを特徴とする有害物および有害菌分解装置の分解処理
部を示した図である。図示されないが、μ波発振部と、
μ波発振部に電気的に接続したμ波伝送部は図１に示し
た実施の形態（１）の有害物および有害菌分解装置と同
様である。[Embodiment (3): Decomposition of harmful substances and harmful bacteria in solids] Next, another embodiment (3) of the apparatus for decomposing harmful substances and harmful bacteria according to the present invention will be described with reference to FIG. Will be explained. FIG. 3 is a diagram showing a decomposition processing section of a harmful substance and harmful bacteria decomposing apparatus characterized in that solids are sealed and processed by microwaves. Although not shown, a μ-wave oscillation unit,
The microwave transmission unit electrically connected to the microwave oscillation unit is the same as the harmful substance and harmful bacteria decomposing apparatus of the embodiment (1) shown in FIG.
【００１８】図３において、処理対象固体（粉体を含
む）２０と反応促進ガス１９を、μ波を透過する誘電体
容器１８に入れ、これを処理空胴１内でμ波の分解効果
が大きい場所に設置する。処理空胴１中のμ波共振条件
は調整器１０により調整する。In FIG. 3, a solid 20 to be processed (including powder) 20 and a reaction promoting gas 19 are put into a dielectric container 18 that transmits microwaves, and this is decomposed in the processing cavity 1 to reduce the effect of microwave decomposition. Install in a large place. The μ-wave resonance condition in the processing cavity 1 is adjusted by the adjuster 10.
【００１９】［実施の形態（４）：固体中の有害物およ
び有害菌の分解］つぎに、本発明にかかる有害物および
有害菌分解装置の他の実施の形態（４）を図４を用いて
説明する。図４は、μ波と補助ガスにより固体を処理す
ることを特徴とする有害物および有害菌分解装置におけ
る分解処理部を示した図である。図示されないが、μ波
発振部と、μ波発振部に電気的に接続したμ波伝送部と
は図１に示した実施の形態（１）の有害物および有害菌
分解装置と同様である。[Embodiment (4): Decomposition of harmful substances and harmful bacteria in solids] Next, another embodiment (4) of the apparatus for decomposing harmful substances and harmful bacteria according to the present invention will be described with reference to FIG. Will be explained. FIG. 4 is a diagram showing a decomposition processing section in a harmful substance and harmful bacteria decomposition apparatus characterized in that solids are processed by microwaves and auxiliary gas. Although not shown, the microwave oscillating unit and the microwave transmitting unit electrically connected to the microwave oscillating unit are the same as those in the apparatus for decomposing harmful substances and harmful bacteria of the embodiment (1) shown in FIG.
【００２０】図４に示す分解処理部において、処理対象
固体２２はμ波を透過する誘電体容器２３に入れて、処
理空胴１内でμ波の効果が大きい場所に設置する。処理
空胴１を気密窓４で導波管２と別にし、処理空胴１に反
応促進用ガスｇをボンベ２１から量を調整するためのバ
ルブＢを通して導入する。反応促進用ガスｇはバルブ
Ｂ’を通して外部に排気されることで、ガスｇの循環も
行える。処理空胴１のμ波共振条件は調整器１０により
調整する。In the decomposition processing section shown in FIG. 4, the solid 22 to be processed is placed in a dielectric container 23 that transmits microwaves, and is placed in the processing cavity 1 at a place where the effect of the microwaves is large. The processing cavity 1 is separated from the waveguide 2 by an airtight window 4, and a reaction promoting gas g is introduced into the processing cavity 1 from a cylinder 21 through a valve B for adjusting the amount. The reaction promoting gas g is exhausted to the outside through the valve B ′, so that the gas g can be circulated. The microwave resonance condition of the processing cavity 1 is adjusted by the adjuster 10.
【００２１】［実施の形態（５）：固体中の有害物およ
び有害菌の分解］つぎに、本発明にかかる有害物および
有害菌分解装置の他の実施の形態（５）を図５を用いて
説明する。図５は、粉体を流動化させ、μ波により分解
処理する装置の分解処理部を示した図である。図示され
ないが、μ波発振部と、μ波発振部に電気的に接続した
μ波伝送部は、図１に示した実施の形態（１）の有害物
および有害菌分解装置と同様である。[Embodiment (5): Decomposition of harmful substances and harmful bacteria in solids] Next, another embodiment (5) of the apparatus for decomposing harmful substances and harmful bacteria according to the present invention will be described with reference to FIG. Will be explained. FIG. 5 is a diagram illustrating a decomposition processing unit of an apparatus that fluidizes powder and performs decomposition processing using microwaves. Although not shown, the microwave oscillating unit and the microwave transmitting unit electrically connected to the microwave oscillating unit are the same as those in the apparatus for decomposing harmful substances and harmful bacteria of the embodiment (1) shown in FIG.
【００２２】図５においては、流動塔２７を設け、μ波
の導波管２と流動塔２７は気密窓４により別にする。流
動塔２７の上部には、ガスｇを圧損が少なくスムーズに
排出するためのガス排出用容器２４を設置する。流動塔
２７の下部には、粉体を保持しながらガスｇを通し、か
つ電磁場を通さない金属分散板２５を設置し、金属分散
板２５の下部にテーパー２６を設置する。また、流動塔
２７の上部にも下部と同じ粉体の拡散とμ波μのリーク
を防ぐための金属分散板２５’を設置する。まず、有害
物および有害菌を含む粉体２８を流動塔２７に入れる。
テーパー２６を通して反応用ガスｇを塔２７に導入す
る。ガスｇにより粉体２８は流動化し、流動塔２７内は
ガスｇと分散板２５上の粉体２８の混在した流動状態３
０が形成される。この流動状態３０に、ハイパワーパル
スμ波を入射する。また、補助的に金属粉、もしくは触
媒粉２９を混入させることも可能である。塔から出たガ
スｇは分散板２５’を通って、上部の配管から流動塔２
７の外部に出される。In FIG. 5, a flow tower 27 is provided, and the microwave waveguide 2 and the flow tower 27 are separated by an airtight window 4. A gas discharge container 24 for smoothly discharging the gas g with a small pressure loss is installed at the upper part of the flow tower 27. At the lower part of the flow tower 27, a metal dispersion plate 25 that allows gas g to pass while holding the powder and does not pass an electromagnetic field is installed, and a taper 26 is installed below the metal dispersion plate 25. In addition, a metal dispersion plate 25 ′ for preventing the same powder diffusion and leakage of μ-wave μ is provided also in the upper part of the flow tower 27. First, the powder 28 containing harmful substances and harmful bacteria is put into the fluidized tower 27.
The reaction gas g is introduced into the tower 27 through the taper 26. The powder 28 is fluidized by the gas g, and the fluidized state 27 in which the gas g and the powder 28 on the dispersion plate 25 are mixed in the fluidized tower 27.
0 is formed. A high power pulse μ wave is incident on the flowing state 30. It is also possible to mix metal powder or catalyst powder 29 in an auxiliary manner. The gas g exiting the tower passes through the dispersion plate 25 ', and flows from the upper pipe to the flow tower 2
7 outside.
【００２３】上述した実施の形態（３）〜（５）に示し
たような有害物および有害菌分解装置において、固体中
の有害物および有害菌の分解における特徴は、μ波μを
ハイパワーパルス運転（１０Ｗ〜１０ＭＷ）とすること
により、μ波の電場、磁場を処理対象固体、粉体２０、
２２に短時間（１μｓ〜１００μｓ、好ましくは１μｓ
〜３０μｓ）で浸透させることができる。パルス的な強
電場、磁場により、処理対象の有害物の分子の分極を利
用し、分解するための化学反応を促進、または強電場に
よる対象分子破壊による有害分子の無害化を実現でき
る。誘電体容器１８内、もしくは処理空胴１内に適切に
選定した反応ガスｇを封入、または流すことにより、反
応をより効率的に進ませることができる。また、実施の
形態（５）のように、粉体２８を反応ガスｇにより流動
化することで、効率よくμ波による粉体内での反応が期
待できる。粉体に適切な金属粉、もしくは触媒粉２９を
混入することで、μ波電場の集中、もしくは触媒反応併
用が可能となり、効率よく有害物を含む粉２８を無害化
することができる。実施の形態（３）〜（５）において
液体の処理と同様に、ハイパワーのμ波を利用するが、
反応は比較的短いμｓオーダーのパルス時間で終了する
ため、投入する平均パワーは小さくすることができ、パ
ワーの時間的集中による反応促進という意味でエネルギ
ー効率も良く経済的である。In the apparatus for decomposing harmful substances and harmful bacteria as described in the above-mentioned embodiments (3) to (5), the feature in the decomposition of harmful substances and harmful bacteria in a solid is that the microwave μ is applied by a high power pulse. By operating (10 W to 10 MW), the electric field and the magnetic field of the microwave can be changed to the solid to be treated, the powder 20,
22 for a short time (1 μs to 100 μs, preferably 1 μs
３０30 μs). By using the polarization of the molecules of the harmful substance to be treated by the pulsed strong electric field and magnetic field, it is possible to promote a chemical reaction for decomposition or to make the harmful molecules harmless by destruction of the target molecules by the strong electric field. By enclosing or flowing the appropriately selected reaction gas g in the dielectric container 18 or the processing cavity 1, the reaction can proceed more efficiently. Further, by fluidizing the powder 28 with the reaction gas g as in the embodiment (5), a reaction in the powder by the microwave can be expected efficiently. By mixing an appropriate metal powder or a catalyst powder 29 into the powder, it is possible to concentrate the microwave electric field or use the catalyst in combination with the powder, and to efficiently detoxify the powder 28 containing harmful substances. In Embodiments (3) to (5), high-power microwaves are used as in the case of liquid processing.
Since the reaction is completed within a relatively short pulse time on the order of μs, the average power to be supplied can be reduced, and the energy efficiency is good and economical in terms of accelerating the reaction by temporal concentration of power.
【００２４】［実施の形態（６）：液体または気体中の
有害物および有害菌の分解］つぎに、本発明にかかる有
害物および有害菌分解装置の他の実施の形態（６）を図
６（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。図６（ａ）、
（ｂ）は、連続的に液体、またはガスをμ波で処理する
ことを特徴とする有害物および有害菌分解装置の分解処
理部を示す。図６(ａ)は気体、または液体の流れに垂直
な方向から見た図であり、図６(ｂ)は気体、または液体
の流れ方向から見た図である。図示されないが、μ波発
振部と、μ波発振部に電気的に接続したμ波伝送部は、
図１に示した実施の形態（１）の有害物および有害菌分
解装置と同様である。[Embodiment (6): Decomposition of harmful substances and harmful bacteria in liquid or gas] Next, another embodiment (6) of the apparatus for decomposing harmful substances and harmful bacteria according to the present invention is shown in FIG. This will be described with reference to (a) and (b). FIG. 6 (a),
(B) shows a decomposition processing section of a harmful substance and harmful bacteria decomposing apparatus characterized by continuously treating a liquid or gas with microwaves. FIG. 6A is a diagram viewed from a direction perpendicular to the flow of the gas or liquid, and FIG. 6B is a diagram viewed from the flow direction of the gas or liquid. Although not shown, the μ-wave oscillation unit and the μ-wave transmission unit electrically connected to the μ-wave oscillation unit include:
It is the same as the harmful substance and harmful bacteria decomposition apparatus of the embodiment (1) shown in FIG.
【００２５】図６に示す分解処理部は、処理空洞１中を
貫通し、導波管２’に接続した、連続的にガスｇ、液体
Ｌを流すためのμ波を透過する誘電体パイプ３１と、処
理空洞１の上部に設置された調整器（チューナー）１０
と、誘電体パイプ３１に設置されたパイプ３２とを含
む。誘電体パイプ３１がμ波の処理空胴１を貫き、連続
的に分解処理すべき有害物にμ波μに照射する装置であ
る。液体を処理する場合には、反応を補助するガスｇを
パイプ３２を通して導入する。μ波は導波管２’を通し
て空胴１に導入される。The decomposition processing section shown in FIG. 6 is a dielectric pipe 31 that penetrates through the processing cavity 1 and is connected to the waveguide 2 ′ and continuously transmits microwaves for flowing gas g and liquid L. And a tuner (tuner) 10 installed above the processing cavity 1
And a pipe 32 installed on the dielectric pipe 31. The dielectric pipe 31 penetrates the microwave processing cavity 1 and continuously irradiates the microwave to the harmful substances to be decomposed. When processing a liquid, a gas g for assisting the reaction is introduced through a pipe 32. Microwaves are introduced into cavity 1 through waveguide 2 '.
【００２６】上述した実施の形態（６）にかかる有害物
および有害菌分解装置では、μ波μをハイパワーパルス
運転（１０ｋＷ〜１０ＭＷ）とすることにより、μ波の
電場、磁場が、誘電体パイプ３１を連続的に空胴１を通
過する分解処理対象物質である液体Ｌに、短時間（１μ
ｓ〜１００μｓ、好ましくは１μｓ〜３０μｓ）で浸透
する。パルス的な強電場、磁場により、分解処理対象で
ある有害分子の分極を利用し、分解するための化学反応
を促進し、または強電場による対象分子破壊による有害
分子の無害化を連続的に実現できる。図６の実施の形態
（６）において、誘電体パイプ３１内に適切に選定した
反応ガスｇを流すことにより分解反応をより効率的に進
ませることができる。バッチ式の処理と同様、ハイパワ
ーのμ波を利用するが、反応は比較的短いμｓオーダー
のパルス時間で終了するため、投入する平均パワーは小
さくすることができ、パワーの時間的集中による反応促
進という意味でエネルギー効率も良く経済的である。In the apparatus for decomposing harmful substances and harmful bacteria according to the above-mentioned embodiment (6), the electric field and magnetic field of the microwave are controlled by the dielectric constant of the dielectric by performing the high-power pulse operation (10 kW to 10 MW). The liquid L, which is the substance to be decomposed, continuously passing through the cavity 1 through the pipe 31 is added to the liquid L for a short time (1 μm).
s to 100 μs, preferably 1 μs to 30 μs). Uses the polarization of harmful molecules to be decomposed by a pulsed strong electric field and magnetic field to promote the chemical reaction for decomposition, or continuously achieves harmless detoxification by destroying the target molecules by strong electric field it can. In the embodiment (6) of FIG. 6, the flow of the appropriately selected reaction gas g into the dielectric pipe 31 allows the decomposition reaction to proceed more efficiently. As in the case of the batch type processing, high-power μ-waves are used, but the reaction is completed in a relatively short μs-order pulse time. Energy efficient and economical in terms of promotion.
【００２７】［実施の形態（７）：気体、液体、固体中
の有害物および有害菌の分解］本発明にかかる有害物お
よび有害菌分解装置の他の実施の形態（７）を図７を用
いて説明する。図７は、気体、液体、固体をμ波で処理
することを特徴とする有害物および有害菌分解装置にお
ける補助手段を備えた分解処理部を示した図である。図
示されないが、μ波発振部と、μ波発振部に電気的に接
続したμ波伝送部は、図１に示した実施の形態（１）の
有害物および有害菌分解装置と同様である。[Embodiment (7): Decomposition of harmful substances and harmful bacteria in gases, liquids and solids] FIG. 7 shows another embodiment (7) of the apparatus for decomposing harmful substances and harmful bacteria according to the present invention. It will be described using FIG. FIG. 7 is a diagram showing a decomposition processing section provided with an auxiliary means in a harmful substance and harmful bacteria decomposition apparatus characterized in that a gas, a liquid, and a solid are processed by microwaves. Although not shown, the microwave oscillating unit and the microwave transmitting unit electrically connected to the microwave oscillating unit are the same as those in the apparatus for decomposing harmful substances and harmful bacteria of the embodiment (1) shown in FIG.
【００２８】図７に示すように、実施の形態（７）の有
害物および有害菌分解装置は、μ波μによる処理を行う
ための空胴１に、Ｘ線からミリ波に渡るμ波より波長の
短い電磁波の広い範囲から、適切に選択された電磁波Ｌ
ｉを発する光源３３と、分解反応を促進するためのガス
ｇを処理空洞１に導入するためのバルブＢとを備えたこ
とを特徴とする。As shown in FIG. 7, in the apparatus for decomposing harmful substances and harmful bacteria according to the embodiment (7), the cavity 1 for performing the treatment with the μ wave μ is provided with the microwave from the X-ray to the millimeter wave. An electromagnetic wave L appropriately selected from a wide range of short-wavelength electromagnetic waves
A light source 33 emitting i and a bulb B for introducing a gas g for promoting a decomposition reaction into the processing cavity 1 are provided.
【００２９】上述した実施の形態（７）にかかる有害物
および有害菌分解装置では、μ波μをハイパワーパルス
運転（１０ｋＷ〜１０ＭＷ）とすることにより、μ波の
電場、磁場が誘電体パイプ３１を通って連続的に空胴１
を通過する分解処理対象物質である液体Ｌに、短時間
（１μｓ〜１００μｓ、好ましくは１μｓ〜３０μｓ）
で浸透する。パルス的な強電場、磁場により、分解処理
対象である有害分子の分極を利用し、分解するための化
学反応を促進し、または強電場による対象分子破壊によ
る有害分子の無害化を連続的に実現できる。処理対象物
にμ波μ照射と同時に、Ｘ線からミリ波に渡るμ波より
波長の短い電磁波の広い範囲から、適切に選択された別
の電磁波Ｌiを光源３３より重畳させることで、ラジカ
ルなど反応に重要な因子を生成し、分解効率を高められ
る。バッチ式の処理と同様、ハイパワーのμ波を利用す
るが、反応は比較的短いμｓオーダーのパルス時間で終
了するため、投入する平均パワーは小さくすることがで
き、パワーの時間的集中による反応促進という意味でエ
ネルギー効率も良く経済的である。このような実施の形
態（７）で示したようなμ波とは別の光源を併用する分
解処理部は、上述した実施の形態（１）〜（６）（図１
〜図６）の装置いずれに対しても適用可能である。In the apparatus for decomposing harmful substances and harmful bacteria according to the above-mentioned embodiment (7), the electric field and magnetic field of the microwave are controlled by the dielectric pipe by performing high-power pulse operation (10 kW to 10 MW) of the microwave. Cavity 1 continuously through 31
For a short period of time (1 μs to 100 μs, preferably 1 μs to 30 μs)
Penetrate with. Uses the polarization of harmful molecules to be decomposed by a pulsed strong electric field and magnetic field to promote the chemical reaction for decomposition, or continuously achieves harmless detoxification by destroying the target molecules by strong electric field it can. Simultaneously with the irradiation of the μ-wave μ to the object to be processed, another appropriately selected electromagnetic wave Li is superimposed from the light source 33 from a wide range of electromagnetic waves having a shorter wavelength than the μ-wave ranging from X-rays to millimeter waves. It generates important factors for the reaction and can increase the decomposition efficiency. As in the case of the batch type processing, high-power μ-waves are used, but the reaction is completed in a relatively short μs-order pulse time. Energy efficient and economical in terms of promotion. Such a decomposition processing unit using a light source different from the microwave as shown in the embodiment (7) is used in the above-described embodiments (1) to (6) (FIG. 1).
To FIG. 6).
【００３０】［実施の形態（８）：金属製以外の食品容
器の殺菌］つぎに、本発明にかかる有害物および有害菌
分解装置の他の実施の形態（８）を図８を用いて説明す
る。図８は、金属製以外の食品容器をμ波により殺菌処
理する装置の分解処理部を示した図である。図示されな
いが、μ波発振部と、μ波発振部に電気的に接続したμ
波伝送部は、図１に示した実施の形態（１）の有害物お
よび有害菌分解装置と同様である。[Embodiment (8): Sterilization of Food Containers Other Than Metal] Next, another embodiment (8) of the apparatus for decomposing harmful substances and harmful bacteria according to the present invention will be described with reference to FIG. I do. FIG. 8 is a diagram illustrating a disassembly processing unit of an apparatus that sterilizes food containers other than metal by microwaves. Although not shown, the μ wave oscillating section and the μ electrically connected to the μ wave oscillating section
The wave transmission unit is the same as the harmful substance and harmful bacteria decomposer of the embodiment (1) shown in FIG.
【００３１】本実施の形態（８）にかかる有害物および
有害菌分解装置の分解処理部には、処理空洞１と、処理
空洞１の上部に設けた調整器１０と、処理空洞１の外壁
を貫通して分解反応を促進するガスｇを金属性以外の食
品容器である誘電体容器１２’に吹き付けるためのパイ
プＰと、パイプＰの管の前後に設けられ、ガスｇ量調節
ｓする２つのバルブＢ、Ｂ’とが設けられている。ま
た、μ波を導入する導波管２’を気密窓４により分け、
空胴１に金属性以外の食品容器である誘電体容器１２’
を設置する。食品容器である誘電体容器１２’内には、
処理を補助するためのガスｇをパイプｐを通してバルブ
Ｂで調整しながら導入し、バルブＢ’により排気し空胴
１内のガス圧を調整する。また、空胴１内のμ波の共振
条件は調節器１０により調整する。The decomposition unit of the apparatus for decomposing harmful substances and harmful bacteria according to the embodiment (8) includes the processing cavity 1, the adjuster 10 provided above the processing cavity 1, and the outer wall of the processing cavity 1. A pipe P for spraying a gas g that penetrates and promote a decomposition reaction to a dielectric container 12 ′, which is a non-metallic food container, and two pipes provided before and after the pipe P for adjusting the gas g amount. Valves B and B 'are provided. Further, the waveguide 2 ′ for introducing the μ wave is divided by the airtight window 4,
Dielectric container 12 ′ which is a non-metallic food container in cavity 1
Is installed. In the dielectric container 12 'which is a food container,
A gas g for assisting the treatment is introduced through a pipe p while being adjusted by a valve B, exhausted by a valve B ′, and the gas pressure in the cavity 1 is adjusted. Further, the resonance condition of the microwave in the cavity 1 is adjusted by the controller 10.
【００３２】金属製以外の食品容器である誘電体容器１
２’内に、人体に無害なガスｇを入れ、空胴１内のガス
圧を調整しながらハイパワーパルスμ波を入射する。ハ
イパワーパルスμ波により容器内面に瞬間的（μｓオー
ダー）に放電が発生し、局所的に加速された電子により
殺菌される。また、この放電によるガスｇのラジカル化
により殺菌作用を増幅することも可能である。Dielectric container 1 which is a non-metallic food container
A gas g harmless to the human body is put in 2 ′, and a high-power pulse μ wave is incident while adjusting the gas pressure in the cavity 1. Discharge is generated instantaneously (on the order of μs) on the inner surface of the container by the high-power pulse μ-wave, and is sterilized by locally accelerated electrons. It is also possible to amplify the bactericidal action by radicalization of the gas g by this discharge.
【００３３】[0033]
【発明の効果】上記したところから明らかなように、本
発明によれば、気体、液体、固体中に含まれる有害物や
食品容器に付着している有害菌などを分解するために、
触媒やオゾン、過酸化水素水などの有害化学薬品を利用
することなく、また、加熱することによる殺菌などのエ
ネルギーのかかる方法を利用せずに、規模が小さい、有
害物および有害菌分解装置を提供できる。As is apparent from the above description, according to the present invention, in order to decompose harmful substances contained in gases, liquids and solids and harmful bacteria adhering to food containers,
Without using harmful chemicals such as catalysts, ozone, and hydrogen peroxide, and without using energy-consuming methods such as sterilization by heating, a small-scale harmful substance and harmful bacteria decomposition device can be used. Can be provided.
【図１】本発明にかかる有害物および有害菌分解装置の
一実施の形態を示した概略図である。FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment of a harmful substance and harmful bacteria decomposing apparatus according to the present invention.
【図２】本発明にかかる有害物および有害菌分解装置の
他の実施の形態の分解処理部を示した概略図である。FIG. 2 is a schematic view showing a decomposition processing section of another embodiment of the apparatus for decomposing harmful substances and harmful bacteria according to the present invention.
【図３】本発明にかかる有害物および有害菌分解装置の
他の実施の形態の分解処理部を示した概略図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing a decomposition processing section of another embodiment of the apparatus for decomposing harmful substances and harmful bacteria according to the present invention.
【図４】本発明にかかる有害物および有害菌分解装置の
他の実施の形態の分解処理部を示した概略図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing a decomposition processing section of another embodiment of the apparatus for decomposing harmful substances and harmful bacteria according to the present invention.
【図５】本発明にかかる有害物および有害菌分解装置の
他の実施の形態の分解処理部を示した概略図である。FIG. 5 is a schematic view showing a decomposition processing section of another embodiment of the apparatus for decomposing harmful substances and harmful bacteria according to the present invention.
【図６】本発明にかかる有害物および有害菌分解装置の
他の実施の形態の分解処理部を示した概略図である。FIG. 6 is a schematic view showing a decomposition processing section of another embodiment of the apparatus for decomposing harmful substances and harmful bacteria according to the present invention.
【図７】本発明にかかる有害物および有害菌分解装置の
他の実施の形態の分解処理部を示した概略図である。FIG. 7 is a schematic diagram showing a decomposition processing section of another embodiment of the apparatus for decomposing harmful substances and harmful bacteria according to the present invention.
【図８】本発明にかかる有害物および有害菌分解装置の
他の実施の形態の分解処理部を示した概略図である。FIG. 8 is a schematic view showing a decomposition processing section of another embodiment of the harmful substance and harmful bacteria decomposition apparatus according to the present invention.
１ 処理空洞 ２ 導波管 ３ チューナー ４ 気密窓 ５ パワーモニタ ６ ダミーロード ７ 方向性結合器 ８ μ波発振器 ９ 電源 １０ 調整器 １１ パイプ １２ 誘電体容器 １３ 液体 １４ 気泡 １５ 振動発生装置 １６ シールド １７ 電気ケーブル １８ 誘電体容器 １９ 反応促進ガス ２０ 処理対象固体 ２１ ボンベ ２２ 処理対象固体 ２３ 誘電体容器 ２４ ガス排出用容器 ２５ 金属分散板 ２６ テーパー ２７ 流動塔 ２８ 粉体 ２９ 触媒粉 ３０ 流動状態 ３１ 誘電体パイプ ３２ パイプ ３３ 光源 ｇ ガス μ μ波 Ｅ μ波電場 Ｌ 液体 Ｌｉ電磁波 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Processing cavity 2 Waveguide 3 Tuner 4 Airtight window 5 Power monitor 6 Dummy load 7 Directional coupler 8 Microwave oscillator 9 Power supply 10 Regulator 11 Pipe 12 Dielectric container 13 Liquid 14 Bubbles 15 Vibration generator 16 Shield 17 Electricity Cable 18 Dielectric container 19 Reaction accelerating gas 20 Solid to be treated 21 Bomb 22 Solid to be treated 23 Dielectric container 24 Container for gas discharge 25 Metal dispersion plate 26 Taper 27 Flow tower 28 Powder 29 Catalyst powder 30 Fluid state 31 Dielectric pipe 32 Pipe 33 Light source g Gas μ μ wave E μ wave electric field L liquid Li electromagnetic wave
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4C058 AA06 AA30 BB06 CC02 DD05 KK04 KK07 4G075 AA03 AA13 AA22 AA37 BA05 BD13 BD14 BD27 CA24 CA26 CA38 CA54 CA57 CA62 DA02 DA18 EA01 EB01 EB31 EC06 EE12 FC15 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 4C058 AA06 AA30 BB06 CC02 DD05 KK04 KK07 4G075 AA03 AA13 AA22 AA37 BA05 BD13 BD14 BD27 CA24 CA26 CA38 CA54 CA57 CA62 DA02 DA18 EA01 EB01 EB31 EC06 EE12 FC15
Claims (10)
照射することを特徴とする有害物および有害菌分解装
置。An apparatus for decomposing harmful substances and harmful bacteria, comprising irradiating microwaves to a liquid containing harmful substances or harmful bacteria.
μ波による分解を促進する効果のあるガスを吹き込む
か、または、超音波で振動させることをさらに行うこと
特徴とする請求項１に記載の有害物および有害菌分解装
置。2. The method according to claim 1, wherein a gas having an effect of promoting the decomposition of the harmful substances or harmful bacteria by microwaves is blown into the liquid, or the liquid is vibrated by ultrasonic waves. An apparatus for decomposing harmful substances and harmful bacteria according to the description.
粉体に、μ波を照射することを特徴する有害物および有
害菌分解装置。3. An apparatus for decomposing harmful substances and harmful bacteria, which comprises irradiating microwaves to solids or powders containing harmful substances or harmful bacteria.
は有害菌のμ波による分解を促進する効果のあるガスを
吹き込むことを特徴とする請求項３に記載の有害物およ
び有害菌分解装置。4. The apparatus for decomposing harmful substances and harmful bacteria according to claim 3, wherein a gas having an effect of promoting the decomposition of the harmful substances or harmful bacteria by microwaves is blown into the solid or powder. .
μ波による分解を促進する効果のある金属または触媒粉
を混入させることをさらに行うことを特徴とする請求項
４に記載の有害物および有害菌分解装置。5. The harmful substance according to claim 4, further comprising mixing a metal or a catalyst powder having an effect of promoting the decomposition of the harmful substance or harmful bacteria by microwaves into the powder. Equipment and harmful bacteria decomposition equipment.
液体に、μ波を照射することを特徴する有害物および有
害菌分解装置。6. An apparatus for decomposing harmful substances and harmful bacteria, which comprises irradiating microwaves to a gas or a liquid containing harmful substances or harmful bacteria.
は有害菌のμ波による分解を促進する効果のある電磁波
をさらに照射することを特徴とする請求項６に記載の有
害物および有害菌分解装置。7. The decomposition of harmful substances and harmful bacteria according to claim 6, wherein the gas or liquid is further irradiated with an electromagnetic wave having an effect of accelerating the decomposition of the harmful substances or harmful bacteria by microwaves. apparatus.
μ波を照射することを特徴する有害物および有害菌分解
装置。8. A container to which harmful substances or harmful bacteria adhere,
A harmful substance and harmful bacteria decomposer characterized by irradiating microwaves.
パワーパルス運転で照射することを特徴とする請求項１
〜８のいずれかに記載の有害物および有害菌分解装置。9. The method according to claim 1, wherein the microwave is irradiated by a high power pulse operation of 10 kW to 10 MW.
The apparatus for decomposing harmful substances and harmful bacteria according to any one of claims 8 to 8.
時間照射することを特徴とする請求項１〜９のいずれか
に記載の有害物および有害菌分解装置。10. The apparatus for decomposing harmful substances and harmful bacteria according to claim 1, wherein the microwave is irradiated for a short time of 1 μs to 100 μs.
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