JP2007301492A

JP2007301492A - 揮発性有機化合物を含む空気の浄化処理方法及び浄化装置

Info

Publication number: JP2007301492A
Application number: JP2006133391A
Authority: JP
Inventors: Akira Akaho; 章赤穂; Nobuhide Nagumo; 信秀南雲; Isao Araki; 勲荒木
Original assignee: FUTABA PLANNING KK
Current assignee: FUTABA PLANNING KK
Priority date: 2006-05-12
Filing date: 2006-05-12
Publication date: 2007-11-22

Abstract

【課題】揮発性有機化合物を空気中の揮発性有機化合物を酸化分解して浄化された空気を得る。
【解決手段】揮発性有機化合物を含む空気に、オゾンと噴霧水とを接触せしめて、前記揮発性有機化合物を酸化分解する。
特に、水素イオン濃度（ｐＨ）を２．８以下に調整した塩酸を含む酸性の水を噴霧すること、さらには紫外線を照射させることが好ましい。
【選択図】図１

Description

本発明は、揮発性有機化合物を含む空気の浄化処理技術に関するものである。

従来、有機溶剤を使用する工場等から排出される揮発性有機化合物を含む空気は、そのまま建物外に排出され、排気量と同じ量の清浄な空気を建物外から取り入れ、いわば単なる換気により対応していた。そのため大気中に有害な揮発性有機化合物が排出され、大気の環境が悪化しつつあった。

国は平成１３年「特定化学物質の環境への排出量の把握等及び管理の改善の促進に関する法律」を公布し、更に平成１３年「ＰＲＴＲ排出量等算出マニュアル」を作成し関係者に配布した。そして平成１６年大気汚染防止法の改正を行い揮発性有機化合物の排出規制を強化した。

空気中に含まれる揮発性有機化合物は、紙パルプ・印刷・半導体・化学品等の工場から主に排出され、トルエン、キシレン、ベンゼン、アクリル系化合物、四塩化炭素等である。これらは、一般に空気と混在しているので、それらを浄化処理する場合、空気と一緒に処理することになり処理対象量は膨大となる。従って大量処理ができる浄化処理方式でかつローコストにて浄化処理が可能な揮発性有機化合物を含む空気浄化方法の提供が期待されている。

本願発明者は、鋭意研究の結果、上記課題を下記構成の発明により解決した。
（１）揮発性有機化合物を含む空気に、オゾンと噴霧水を接触せしめて、前記揮発性有機化合物を酸化分解することを特徴とする揮発性有機化合物を含む空気の浄化処理方法。
（２）揮発性有機化合物を含む空気に、オゾンと水素イオン濃度（ｐＨ）を２．８以下に調整した塩酸を含む酸性の水を噴霧して、前記揮発性有機化合物を酸化分解することを特徴とする揮発性有機化合物を含む空気の浄化処理方法。
（３）揮発性有機化合物を含む空気に、更に紫外線を照射させることを特徴とする前記（１）又は（２）に記載の揮発性有機化合物を含む空気の浄化処理方法。
（４）揮発性有機化合物を含む空気に、オゾンと水素イオン濃度（ｐＨ）を２．８以下に調整した塩酸を含む酸性の水を噴霧して、前記揮発性有機化合物を酸化分解し、次いで更に紫外線を照射させることを特徴とする揮発性有機化合物を含む空気の浄化処理方法。
（５）揮発性有機化合物を含む空気とオゾンと水素イオン濃度（ｐＨ）を２．８以下に調整した塩酸を含む酸性の水との反応槽と、水素イオン濃度（ｐＨ）を２．８以下に調整した塩酸を含む酸性の水の噴霧装置と、水素イオン濃度（ｐＨ）２．８以下の希塩酸水溶液を調製するための塩酸と水又は弱アルカリ水の混合比を調整し、混合する酸性水調製装置とを備えてなり、前記反応層において、揮発性有機化合物を含む空気に、オゾンと水素イオン濃度（ｐＨ）を２．８以下に調整した塩酸を含む酸性の水を噴霧して前記揮発性有機化合物を酸化分解するようにしたことを特徴とする揮発性有機化合物を含む空気の浄化装置。
（６）揮発性有機化合物を含む空気とオゾンと水素イオン濃度（ｐＨ）を２．８以下に調整した塩酸を含む酸性の水との反応槽と、水素イオン濃度（ｐＨ）を２．８以下に調整した塩酸を含む酸性の水の噴霧装置と、水素イオン濃度（ｐＨ）２．８以下の希塩酸水溶液を調製するための塩酸と水又は弱アルカリ水の混合比を調整し、混合する酸性水調製装置と、紫外線照射装置とを備えてなり、前記反応層において、揮発性有機化合物を含む空気に、オゾンと水素イオン濃度（ｐＨ）を２．８以下に調整した塩酸を含む酸性の水を噴霧し、かつ紫外線を照射して前記揮発性有機化合物を酸化分解するようにしたことを特徴とする揮発性有機化合物を含む空気の浄化装置。

上記本願発明によれば、反応槽内において汚染空気中の揮発性有機化合物が酸化分解され、かつ分解物は水に溶解されて分離除去でき、完全に浄化された浄化空気を得ることができる。
また、水素イオン濃度（ｐＨ）を２．８以下に調整した塩酸を含む酸性の水を噴霧し、かつ紫外線を照射する場合の発明によれば、前記揮発性有機化合物を酸化分解を一層増強して処理することができる。

次に本願発明を図１に示す実施例の酸化分解処理装置に基づいて説明する。
図中、１は反応槽、２はオゾン発生装置、３は酸性水調製装置、３ａは稀塩酸貯槽、３ｂは弱アルカリ水貯槽、３ｃは攪拌機、４は紫外線照射装置、５は活性炭処理装置、６は排水貯留槽、Ｐ１、Ｐ２は送水ポンプ、Ｖ１〜Ｖ６は開閉バルブである。
実施例１：
第１実施例は、図において、まず、揮発性有機化合物を含有する空気が反応槽１の一端から導入され、そこに同時に水が噴射・噴霧される。水は貯水槽３０から供給され、圧送ポンプＰ１を介して圧送される。なお、前記反応槽１の一端部内には、前記圧送水の周知のスプレー化手段（図示せず）が設けられている。
また、オゾン発生装置２で生成されたオゾンも反応槽１に導入される。
反応槽１内においては、揮発性有機化合物を含有する空気中の揮発性有機化合物がオゾンによって酸化分解され、その生成物は噴射・噴霧された水に溶解されて分離され、反応槽１の下から流下し、排水貯留槽６へ排出される。そして、浄化された空気は反応槽１の他端から放出される。

実施例１による実験の結果、下記表１に示すデータが得られた。

注）本処理データは、大手インキ会社の製造工程から発生する有機溶剤を含む排ガスを本実施例２の方法によって処理し、処理全と処理後の揮発性有機化合物濃度を検知管を用いて濃度測定したものである。
なお、反応槽の容量は１７５リットル、反応時間は３秒間であった。

実施例２：
第２実施例は、図において、揮発性有機化合物を含有する空気が反応槽１の一端から導入され、そこに同時に水素イオン濃度（ｐＨ）を２．８以下に調整した塩酸を含む酸性水が圧送ポンプＰ１を介して噴射・噴霧される。該酸性水は稀塩酸貯槽３ａ、弱アルカリ水貯槽３ｂ、攪拌機３ｃを備えた酸性水調製装置３で調製される。
また、オゾン発生装置２で生成されたオゾンが反応槽１に導入される。
そして、反応槽１内においては、揮発性有機化合物を含有する空気中の揮発性有機化合物がオゾンによって酸化分解され、その生成物は噴射・噴霧された水に溶解されて分離され、反応槽１の下から流下し、排水貯留槽６へ排出される。
この際、噴霧されたｐＨ２．８以下の塩酸を含む酸性水中の塩素イオンはオゾンと反応して、発生期の塩素ガス（Ｃｌ₂）となり、酸化力の強いヒドロキシラジカルを生成し強力な酸化力を発揮し、これが揮発性有機化合物の酸化分解を一層促進する。なお、浄化された空気は、反応槽１の他端から放出される。

実施例３：
第３実施例は、図において、揮発性有機化合物を含有する空気が反応槽１の一端から導入され、そこに同時に水素イオン濃度（ｐＨ）を２．８以下に調整した塩酸を含む酸性水が圧送ポンプＰ１を介して噴射・噴霧される。該酸性水は稀塩酸貯槽３ａ、弱アルカリ水貯槽３ｂ、攪拌機３ｃを備えた酸性水調製装置３で調製される。
また、オゾン発生装置２で生成されたオゾンが反応槽１に導入される。
さらに、反応槽１内に紫外線照射装置４が設置され、そこから紫外線が照射される。
そして、反応槽１内においては、揮発性有機化合物を含有する空気中の揮発性有機化合物がオゾンによって酸化分解され、同時に照射される紫外線によって強力に酸化分解され、その生成物は噴射・噴霧された水に溶解されて分離され、反応槽１の下から流下し、排水貯留槽６へ排出される。
さらに、反応槽１の後部には活性炭処理装置５が付設されており、その中の活性炭によって反応しなかった余分のオゾンは分解され、さらに極微量の未分解物や塩素ガスは吸着されて、完全に浄化処理された浄化空気が放出される。
なお、排水貯留槽６からはバルブを開けて外部に排水を取り出し、あるいは一部をポンプＰ２を介して、酸性水調製装置３へ循環供給してもよい。

この際、反応槽１内において、オゾン（Ｏ_３）は励起する酸素原子と酸素分子に分かれ、励起酸素原子は水又は塩酸を含む水と反応し、酸化力の強いヒドロキシラジカルが生成し、この強い酸化分解力により、有機物の分解反応は非常に速いスピードですすむので、反応槽での揮発性有機化合物の滞留時間は２秒〜３秒でよい。また、紫外線照射を行えば酸化反応は促進されるので、更に酸化分解効果は高まる。
したがって揮発性有機化合物を含む空気の大量処理が可能となる。小規模実験の結果、７０，０００・〜１００，０００・／毎時の処理が十分に可能であることが解った。

本願発明の実施例の処理装置の概説図

符号の説明

１：反応槽
２：オゾン発生装置
３：酸性水調製装置
３ａ：稀塩酸貯槽、
３ｂ：弱アルカリ水貯槽
３ｃ：攪拌機
４：紫外線照射装置
５：活性炭処理装置、
６：排水貯留槽
Ｐ１、Ｐ２：送水ポンプ
Ｖ１〜Ｖ６：開閉バルブ

Claims

揮発性有機化合物を含む空気に、オゾンと噴霧水とを接触せしめて、前記揮発性有機化合物を酸化分解することを特徴とする揮発性有機化合物を含む空気の浄化処理方法。
揮発性有機化合物を含む空気に、オゾンと水素イオン濃度（ｐＨ）を２．８以下に調整した塩酸を含む酸性の水を噴霧して、前記揮発性有機化合物を酸化分解することを特徴とする揮発性有機化合物を含む空気の浄化処理方法。
揮発性有機化合物を含む空気に、更に紫外線を照射させることを特徴とする請求項１又は２に記載の揮発性有機化合物を含む空気の浄化処理方法。
揮発性有機化合物を含む空気に、オゾンと水素イオン濃度（ｐＨ）を２．８以下に調整した塩酸を含む酸性の水を噴霧して、前記揮発性有機化合物を酸化分解し、次いで更に紫外線を照射させることを特徴とする揮発性有機化合物を含む空気の浄化処理方法。
揮発性有機化合物を含む空気とオゾンと水素イオン濃度（ｐＨ）を２．８以下に調整した塩酸を含む酸性の水との反応槽と、水素イオン濃度（ｐＨ）を２．８以下に調整した塩酸を含む酸性の水の噴霧装置と、水素イオン濃度（ｐＨ）２．８以下の希塩酸水溶液を調製するための塩酸と水又は弱アルカリ水の混合比を調整し、混合する酸性水調製装置とを備えてなり、前記反応層において、揮発性有機化合物を含む空気に、オゾンと水素イオン濃度（ｐＨ）を２．８以下に調整した塩酸を含む酸性の水を噴霧して前記揮発性有機化合物を酸化分解するようにしたことを特徴とする揮発性有機化合物を含む空気の浄化装置。
揮発性有機化合物を含む空気とオゾンと水素イオン濃度（ｐＨ）を２．８以下に調整した塩酸を含む酸性の水との反応槽と、水素イオン濃度（ｐＨ）を２．８以下に調整した塩酸を含む酸性の水の噴霧装置と、水素イオン濃度（ｐＨ）２．８以下の希塩酸水溶液を調製するための塩酸と水又は弱アルカリ水の混合比を調整し、混合する酸性水調製装置と、紫外線照射装置とを備えてなり、前記反応層において、揮発性有機化合物を含む空気に、オゾンと水素イオン濃度（ｐＨ）を２．８以下に調整した塩酸を含む酸性の水を噴霧し、かつ紫外線を照射して前記揮発性有機化合物を酸化分解するようにしたことを特徴とする揮発性有機化合物を含む空気の浄化装置。