JP7218841B2 - Deodorizing method and deodorizing device - Google Patents
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Description
本発明は、対象空間又は対象物の脱臭を行うための脱臭方法及び脱臭装置に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a deodorizing method and a deodorizing apparatus for deodorizing a target space or an object.
従来、家屋内や自動車内等の空間や、これらの空間内に設けられた物の脱臭を行う方法として、オゾンを利用する方法が知られている。この方法は、香料等で臭いをごまかすものとは異なり、オゾンの酸化力によって臭いの原因である臭気物質自体を分解することができるという点で優れている。 Conventionally, a method using ozone is known as a method for deodorizing spaces such as inside a house or an automobile and objects provided in these spaces. This method is superior in that it can decompose the odorous substance itself, which is the cause of the odor, by the oxidizing power of ozone, unlike the method of masking the odor with a perfume or the like.
また、オゾンと光触媒とを併用して脱臭を行う方法も提案されている。例えば、特許文献１及び特許文献２には、空気中の有機物を分解するための装置であって、その装置内に、オゾン発生部と、光触媒を担持させた担体とを備えた装置が記載されている。特許文献１におけるオゾン発生部は、同文献の図１におけるランプ５０であり、担体は、同図における光触媒フィルター４０である。特許文献２におけるオゾン発生部は、同文献の図１におけるオゾン発生装置１であり、担体は、同図における触媒担持体９である。また、特許文献３には、小型のオゾン発生装置を用いて室内にオゾンを供給するとともに、該室内に光触媒である酸化チタンの粉体の懸濁液を噴霧する脱臭方法が記載されている。
A method of deodorizing using both ozone and a photocatalyst has also been proposed. For example, Patent Literature 1 and Patent Literature 2 describe an apparatus for decomposing organic matter in the air, which includes an ozone generating section and a carrier on which a photocatalyst is supported. ing. The ozone generator in Patent Document 1 is the
上述のオゾンを単独で用いる方法では、広範な臭気物質の分解を行うことができないことがある。この問題を解決する手段としては、オゾンを非常に高濃度かつ長時間供給することが考えられる。しかし、人体に悪影響を及ぼす虞や、室内の備品が錆びやすくなる等の可能性がある。 The method using ozone alone as described above may not be able to decompose a wide range of odorants. As a means for solving this problem, it is conceivable to supply ozone at a very high concentration for a long period of time. However, there is a possibility that it may have an adverse effect on the human body, or that indoor fixtures may easily rust.
また、特許文献１や特許文献２に記載の脱臭装置を用いた場合には、被処理気体が光触媒の担体を通過する際にしか光触媒による効果を得ることができないため、オゾンと担体に担持させた光触媒とを併用する方法を採用したとしても、必ずしも広範な臭気物質を効率的に分解できるとは限らない。一方、特許文献３に記載の方法を用いた場合には、室内に酸化チタンの粉体が噴霧されるため、室内のいたるところにおいて光触媒の効果を得ることができると思われる。しかし、本発明の発明者らが検討したところによると、特許文献３に記載された、オゾンと酸化チタンとを用いる方法では、難分解性の臭気物質までは分解することができなかった。 Further, when the deodorizing devices described in Patent Document 1 and Patent Document 2 are used, the effect of the photocatalyst can be obtained only when the gas to be treated passes through the photocatalyst carrier. Even if a method using a photocatalyst is used in combination, it is not always possible to efficiently decompose a wide range of odorants. On the other hand, when the method described in Patent Document 3 is used, titanium oxide powder is sprayed into the room, so it is thought that the effect of the photocatalyst can be obtained everywhere in the room. However, according to a study by the inventors of the present invention, the method using ozone and titanium oxide described in Patent Document 3 could not decompose persistent odorous substances.
本発明は、上記課題を解決するために為されたものであり、広範な臭気物質を効率よく分解することができる脱臭方法を提供するものである。また、このような脱臭方法を実現することができる脱臭装置を提供することも本発明の目的である。 The present invention has been made to solve the above problems, and provides a deodorizing method capable of efficiently decomposing a wide range of odorants. Another object of the present invention is to provide a deodorizing apparatus capable of realizing such a deodorizing method.
上記課題は、対象空間又は対象物に対して、オゾンを含む気体と、酸化タングステンを含む光触媒粒子の分散液の霧とを供給することにより、前記対象空間又は対象物の脱臭を行う脱臭方法によって解決する。 The above problem is solved by a deodorizing method for deodorizing a target space or an object by supplying a gas containing ozone and a mist of a dispersion liquid of photocatalyst particles containing tungsten oxide to the target space or the object. solve.
これにより、広範な臭気物質を効率よく分解することができる。すなわち、詳しくは後述するが、オゾンと、酸化タングステンを含む光触媒粒子とを共存させることにより、オゾン単独又は光触媒粒子単独では分解できないか低効率でしか分解できないような臭気物質を、効率的に分解することができるようになる。 As a result, a wide range of odorants can be efficiently decomposed. That is, although the details will be described later, by coexisting ozone and photocatalyst particles containing tungsten oxide, odorous substances that cannot be decomposed or can be decomposed only with low efficiency by ozone alone or photocatalyst particles alone can be efficiently decomposed. be able to
上述した脱臭方法においては、前記オゾンを含む気体と、前記光触媒粒子の分散液の霧とを別々に供給するようにしてもよいが、前記オゾンを含む気体と、前記光触媒粒子の分散液の霧とを、混合した状態で供給することもできる。これにより、オゾンと光触媒粒子とを、混ざり合った状態で対象空間又は対象物に供給することができるため、上述したオゾンと光触媒粒子との相乗効果を得やすくなり、むらなく脱臭を行うことができる。 In the deodorizing method described above, the gas containing ozone and the mist of the dispersion liquid of the photocatalyst particles may be supplied separately. can also be supplied in a mixed state. As a result, the ozone and the photocatalyst particles can be supplied to the target space or object in a mixed state, so that the synergistic effect of the ozone and the photocatalyst particles described above can be easily obtained, and the deodorization can be performed evenly. can.
一方、上述した脱臭方法において、前記オゾンを含む気体と、前記光触媒粒子の分散液の霧とを別々に供給する場合には、前記オゾンを含む気体を供給するよりも前に、前記光触媒粒子の分散液の霧を供給するようにすると好ましい。これにより、作業者の安全を確保しながら、効率よく脱臭を行うことができる。例えば、部屋の室内のカーテンや自動車のシート等、臭気物質が付着しやすい箇所に対しては、作業者が室内や車内に入って重点的に光触媒粒子の分散液の霧を供給するようにすると、より効果的に脱臭を行うことができる。しかし、オゾンは人体に有害であるため、オゾンを含む気体を供給した後で光触媒粒子を供給するようにすると、作業者が光触媒粒子の供給を安全に行うことができないことがある。 On the other hand, in the above-described deodorizing method, when the ozone-containing gas and the mist of the photocatalyst particle dispersion liquid are separately supplied, the photocatalyst particles are supplied before the ozone-containing gas is supplied. It is preferred to supply a mist of the dispersion. As a result, it is possible to efficiently deodorize while ensuring the safety of the operator. For example, for areas where odorous substances tend to adhere, such as the curtains in a room or the seat of a car, an operator enters the room or car and intensively supplies mist of the photocatalyst particle dispersion liquid. , more effective deodorization. However, since ozone is harmful to the human body, if the photocatalyst particles are supplied after the ozone-containing gas is supplied, the operator may not be able to safely supply the photocatalyst particles.
上述した脱臭方法において、脱臭のターゲットとなる臭気物質は特に限定されない。しかし、前記対象空間又は対象物における臭気物質が、芳香族化合物を含有する場合において、当該芳香族化合物を分解することにより前記対象空間又は対象物の脱臭を行うようにすると好ましい。各種の臭気物質の中でも、芳香族化合物は、数多くの悪臭の原因となっているにも関わらず、難分解性であることが多い。本発明の脱臭方法を用いることによって、後述するように、芳香族化合物をも分解することができる。 In the deodorizing method described above, the odorant to be deodorized is not particularly limited. However, when the odorant in the target space or object contains an aromatic compound, it is preferable to deodorize the target space or object by decomposing the aromatic compound. Among various malodorous substances, aromatic compounds are often persistent, although they are the cause of many malodors. By using the deodorizing method of the present invention, aromatic compounds can also be decomposed as described later.
本発明の脱臭方法は、例えば、酸素分子からオゾンを生成することでオゾンを含む気体を供給するオゾン発生部と、光触媒粒子の分散液を超音波によって霧化することで光触媒粒子の分散液の霧を供給する霧化部とを備え、オゾンを含む気体と、光触媒粒子の分散液の霧とを混合して供給することができるようにした脱臭装置によって実現することができる。これにより、より効率的に室内等の脱臭を行うことができる。というのも、当該脱臭装置を用いることによって、オゾンと光触媒粒子とが混ざり合った状態で対象空間又は対象物に供給することができるため、広範な臭気物質をむらなく分解することができるからである。 The deodorizing method of the present invention includes, for example, an ozone generating unit that supplies an ozone-containing gas by generating ozone from oxygen molecules, and an ultrasonic atomization of a dispersion of photocatalyst particles to produce a dispersion of photocatalyst particles. It can be realized by a deodorizing device that includes an atomizing part that supplies mist, and that can mix and supply gas containing ozone and mist of the dispersion liquid of photocatalyst particles. Thereby, it is possible to deodorize the room more efficiently. This is because, by using the deodorizing device, ozone and photocatalyst particles can be supplied to the target space or object in a mixed state, so that a wide range of odorous substances can be uniformly decomposed. be.
以上のように、本発明によって、広範な臭気物質を効率よく分解することができる脱臭方法を提供することが可能になる。また、このような脱臭方法を実現することができる脱臭装置を提供することも可能になる。 As described above, the present invention makes it possible to provide a deodorizing method capable of efficiently decomposing a wide range of malodorous substances. Moreover, it is also possible to provide a deodorizing device capable of realizing such a deodorizing method.
本発明の脱臭方法は、対象空間又は対象物に対して、オゾンを含む気体と、酸化タングステンを含む光触媒粒子の分散液の霧とを供給することにより、前記対象空間又は対象物の脱臭を行うものである。 The deodorizing method of the present invention deodorizes a target space or an object by supplying a gas containing ozone and a mist of a dispersion liquid of photocatalyst particles containing tungsten oxide to the target space or the object. It is.
これにより、広範な臭気物質を効率よく分解することができる。すなわち、オゾン単独又は光触媒粒子単独では分解できないか低効率でしか分解できないような臭気物質を、効率的に分解することができる。例えば、オゾン単独で脱臭処理を行うと、臭気物質のうちアルデヒド類やたばこのタールに含まれる物質等が酸化されてカルボン酸を生じるが、このカルボン酸はオゾンによる酸化分解を受けにくいものとなっているため、かえって酸性臭を生じさせてしまう。また、臭気物質の中でも芳香族化合物は、難分解性のものが多い。この点、本発明の脱臭方法は、オゾンと、酸化タングステンを含む光触媒粒子との相互作用により、カルボン酸や芳香族化合物を含む広範な臭気物質を分解可能なものとなっている。 As a result, a wide range of odorants can be efficiently decomposed. That is, it is possible to efficiently decompose odorous substances that cannot be decomposed or can be decomposed only with low efficiency by ozone alone or photocatalyst particles alone. For example, when ozone alone is used for deodorization, aldehydes and substances contained in cigarette tar among the odorous substances are oxidized to produce carboxylic acid, but this carboxylic acid is resistant to oxidative decomposition by ozone. Therefore, it causes an acidic odor. Moreover, among odorous substances, many aromatic compounds are difficult to decompose. In this regard, the deodorizing method of the present invention is capable of decomposing a wide range of odorants including carboxylic acids and aromatic compounds through interaction between ozone and photocatalyst particles containing tungsten oxide.
上記の脱臭方法における対象空間は、壁等で区切られた一定の体積を持つ空間のことをいう。このような空間としては、例えば、家屋や乗物の室内等が挙げられる。上記の脱臭方法は、特に、ホテルの部屋内や自動車の室内等の脱臭を行うために好適に用いることができる。また、上記の脱臭方法における対象物は、対象空間内にある物品のことをいう。これらの物品としては、例えば、壁紙や車のシート等の内装品や、家具や寝具等の可動物等が例示される。対象物の素材は特に限定されないが、繊維等の臭気物質が付着しやすい素材で形成された対象物の脱臭を行う際に、上記の脱臭方法を好適に用いることができる。このような対象物としては、カーテンやカーペット等が例示される。なお、上記の脱臭方法を用いて脱臭処理を行う場合には、例えば、蛍光灯や、ＬＥＤランプや、白熱灯等の光源を用いて対象空間内を照らすか、窓等から自然光を対象空間内に入射させる等して、対象空間や対象物に光が当たる状態とすると、光触媒による効果を促進することができるため好ましい。 The target space in the above deodorizing method means a space having a certain volume partitioned by walls or the like. Such spaces include, for example, the interiors of houses and vehicles. The deodorizing method described above can be suitably used to deodorize the interior of a hotel room, the interior of an automobile, or the like. In addition, the target object in the above deodorizing method refers to an article in the target space. Examples of these articles include interior goods such as wallpaper and car seats, and movable objects such as furniture and bedding. Although the material of the object is not particularly limited, the above-described deodorizing method can be preferably used when deodorizing the object formed of a material such as a fiber to which an odorant easily adheres. Examples of such objects include curtains and carpets. In the case of performing deodorizing treatment using the above deodorizing method, for example, a light source such as a fluorescent lamp, an LED lamp, or an incandescent lamp is used to illuminate the target space, or natural light is emitted from a window or the like to the target space. It is preferable that the light is incident on the target space or the target object, for example, because the effect of the photocatalyst can be promoted.
上記の脱臭方法において、オゾンを含む気体は、気体状態のオゾン分子を含む気体であれば、その具体的な組成については特に限定されない。オゾンを含む気体は、ほぼオゾンのみで構成される気体であってもよいが、通常、オゾンを含む空気とされる。 In the deodorizing method described above, the specific composition of the ozone-containing gas is not particularly limited as long as it is a gas containing ozone molecules in a gaseous state. The ozone-containing gas may be a gas composed almost exclusively of ozone, but is usually air containing ozone.
上記の脱臭方法において、酸化タングステンを含む光触媒粒子（以下、単に「光触媒粒子」と表現することがある。）の分散液の霧は、その供給方法については特に限定されない。光触媒粒子の分散液の霧は、例えば、超音波を用いて光触媒粒子の分散液を霧化することで供給することもできる。この場合には、光触媒粒子の分散液の霧を対象空間に対してまんべんなく供給することができるため、効率的かつむらのない脱臭を行うことができる。また、光触媒粒子の分散液の霧は、手動式又は電動式のスプレー装置を用いて光触媒粒子の分散液を噴霧することで供給することもできる。この場合には、光触媒粒子の分散液の霧を局所的に噴霧することができるため、対象空間や対象物における特に臭いの気になる部分を集中的に脱臭することができる。 In the above deodorizing method, the supply method of the fog of the dispersion liquid of the photocatalyst particles containing tungsten oxide (hereinafter sometimes simply referred to as "photocatalyst particles") is not particularly limited. The mist of the dispersion of photocatalyst particles can also be supplied, for example, by atomizing the dispersion of photocatalyst particles using ultrasonic waves. In this case, the mist of the dispersion liquid of the photocatalyst particles can be evenly supplied to the target space, so that efficient and uniform deodorization can be performed. The mist of the photocatalyst particle dispersion can also be supplied by spraying the photocatalyst particle dispersion using a manual or electric spray device. In this case, since the mist of the dispersion liquid of the photocatalyst particles can be sprayed locally, it is possible to intensively deodorize the part of the object space or object where the odor is particularly noticeable.
光触媒粒子の分散液は、光触媒粒子を液相の分散媒に分散させることによって調整される。分散媒は、その組成については特に限定されないが、主に水、アルコール又はこれらの混合物から成る溶液とすると好ましい。分散媒には、分散剤や防腐剤などの添加剤を加えてもよい。分散剤としては、各種の界面活性剤、塩、溶剤、高分子化合物等が例示される。 The dispersion of photocatalyst particles is prepared by dispersing the photocatalyst particles in a liquid-phase dispersion medium. Although the composition of the dispersion medium is not particularly limited, it is preferably a solution mainly composed of water, alcohol, or a mixture thereof. Additives such as a dispersant and a preservative may be added to the dispersion medium. Examples of dispersants include various surfactants, salts, solvents, polymer compounds, and the like.
光触媒粒子の分散液に含まれる光触媒粒子の量は、特に限定されない。しかし、光触媒粒子の量が少なすぎると、脱臭効果が小さくなる傾向がある。このため、分散液に含まれる光触媒粒子の量は、０．００１％（質量体積パーセント。以下、「ｗ／ｖ」と表記する。）以上とすると好ましく、０．０１％（ｗ／ｖ）以上とするとより好ましく、０．０５％（ｗ／ｖ）以上とするとさらに好ましい。一方、分散液に含まれる光触媒粒子の量が多すぎると、光触媒粒子が分散液中で沈殿しやすくなることがある。このため、分散液に含まれる光触媒粒子の量は、２０％（ｗ／ｖ）以下とすると好ましく、１０％（ｗ／ｖ）以下とするとより好ましく、５％（ｗ／ｖ）以下とするとさらに好ましい。 The amount of photocatalyst particles contained in the dispersion of photocatalyst particles is not particularly limited. However, if the amount of photocatalyst particles is too small, the deodorizing effect tends to be small. Therefore, the amount of photocatalyst particles contained in the dispersion liquid is preferably 0.001% (mass volume percent, hereinafter referred to as "w/v") or more, and is preferably 0.01% (w/v) or more. and more preferably 0.05% (w/v) or more. On the other hand, if the amount of photocatalyst particles contained in the dispersion is too large, the photocatalyst particles tend to precipitate in the dispersion. Therefore, the amount of photocatalyst particles contained in the dispersion is preferably 20% (w/v) or less, more preferably 10% (w/v) or less, and further preferably 5% (w/v) or less. preferable.
酸化タングステンを含む光触媒粒子は、酸化タングステン粒子を含む粒子群であれば、その具体的な組成については特に限定されない。酸化タングステン粒子を形成する酸化タングステンは、タングステンと酸素とを構成元素とする化合物であれば、その酸化数や組成については特に限定されないが、通常、二酸化タングステン（ＷＯ２）又は三酸化タングステン（ＷＯ３）とされる。酸化タングステン粒子は、酸化数や組成の異なる二種類以上の酸化タングステン粒子の混合物としてもよい。酸化タングステンの結晶構造についても、特に限定されない。 The specific composition of the photocatalyst particles containing tungsten oxide is not particularly limited as long as it is a particle group containing tungsten oxide particles. Tungsten oxide forming tungsten oxide particles is not particularly limited in terms of its oxidation number and composition as long as it is a compound containing tungsten and oxygen as constituent elements. 3 ). The tungsten oxide particles may be a mixture of two or more types of tungsten oxide particles having different oxidation numbers and compositions. The crystal structure of tungsten oxide is also not particularly limited.
酸化タングステンを含む光触媒粒子は、酸化タングステン粒子に加えて、他の光触媒粒子を含むものとしてもよい。他の光触媒粒子としては、酸化チタン、酸化亜鉛、硫化亜鉛又は硫化カドミウム等の粒子が例示される。酸化チタン粒子を用いる場合には、アナターゼ型、ルチル型、ブルッカイト型のいずれを使用してもよいが、アナターゼ型のものを用いると、より高い光触媒活性を得られるため好ましい。酸化タングステン粒子や他の光触媒粒子には、金属化合物を担持させてもよい。このような金属化合物としては、チタン、白金、鉄、銀、銅、鉛、ニッケル、ロジウム、ルテニウム、パラジウムから成る群より選ばれる一種以上の金属化合物等が例示される。 Photocatalyst particles containing tungsten oxide may contain other photocatalyst particles in addition to tungsten oxide particles. Other photocatalyst particles include particles of titanium oxide, zinc oxide, zinc sulfide, cadmium sulfide, and the like. When titanium oxide particles are used, any of an anatase type, rutile type, and brookite type may be used, but the use of the anatase type is preferable because higher photocatalytic activity can be obtained. Tungsten oxide particles and other photocatalyst particles may carry a metal compound. Examples of such metal compounds include one or more metal compounds selected from the group consisting of titanium, platinum, iron, silver, copper, lead, nickel, rhodium, ruthenium and palladium.
光触媒粒子の分散液に含まれる酸化タングステン粒子や他の光触媒粒子の粒子径は、特に限定されないが、小さい方が好ましい。というのも、光触媒粒子の粒子径を小さくすると、対象空間に対して光触媒粒子の分散液の霧を供給した際に、光触媒粒子の滞空時間を長くすることができるため、より効果的に対象空間の脱臭を行うことができるからである。加えて、光触媒粒子の比表面積を大きくすることもできるため、その点でも効果的に対象空間や対象物の脱臭を行うことができる。 The particle size of the tungsten oxide particles and other photocatalyst particles contained in the dispersion of photocatalyst particles is not particularly limited, but smaller ones are preferable. This is because if the particle diameter of the photocatalyst particles is made smaller, the residence time of the photocatalyst particles can be lengthened when the fog of the dispersion liquid of the photocatalyst particles is supplied to the target space. This is because it is possible to deodorize the In addition, since the specific surface area of the photocatalyst particles can be increased, it is also possible to effectively deodorize the target space and objects.
このため、光触媒粒子の粒子径は、５０ｎｍ以下とすると好ましく、３０ｎｍ以下とするとより好ましく、１０ｎｍ以下とするとさらに好ましい。光触媒粒子の粒子径は、その下限値については特に限定されないが、通常、１ｎｍ程度とされる。光触媒粒子の粒子径は、３ｎｍ以上とするとより好ましく、５ｎｍ以上とするとさらに好ましい。後述する実施例においては、粒子径が７ｎｍ程度の光触媒粒子を用いている。 Therefore, the particle diameter of the photocatalyst particles is preferably 50 nm or less, more preferably 30 nm or less, and even more preferably 10 nm or less. Although the lower limit of the particle size of the photocatalyst particles is not particularly limited, it is usually about 1 nm. The particle diameter of the photocatalyst particles is more preferably 3 nm or more, more preferably 5 nm or more. In Examples described later, photocatalyst particles having a particle diameter of about 7 nm are used.
上記の脱臭方法においては、対象空間又は対象物に対して、オゾンを含む気体と、光触媒粒子の分散液の霧とを混合した状態で供給することもできる。このような方法としては、後述する脱臭装置を用いる方法等が挙げられる。 In the above deodorizing method, the ozone-containing gas and the mist of the dispersion of the photocatalyst particles can be mixed and supplied to the target space or object. Examples of such a method include a method using a deodorizing device, which will be described later.
また、上記の脱臭方法においては、対象空間又は対象物に対して、オゾンを含む気体と、光触媒粒子の分散液の霧とを別々に供給することもできる。この場合に、オゾンを含む気体と、光触媒粒子の分散液の霧のどちらを先に供給するかは特に限定されず、同時に供給するようにしてもよいが、上述したように、オゾンを含む気体を供給するよりも前に光触媒粒子の分散液の霧を供給するようにすると、作業者の安全の面から好ましい。 In the deodorizing method described above, the gas containing ozone and the mist of the photocatalyst particle dispersion can be separately supplied to the target space or object. In this case, there is no particular limitation as to which of the gas containing ozone and the fog of the dispersion liquid of the photocatalyst particles is supplied first, and they may be supplied at the same time. It is preferable from the safety point of view of the operator to supply the mist of the photocatalyst particle dispersion before supplying the .
上記の脱臭方法は、臭いの原因となる各種の臭気物質を分解できるものとなっている。このような臭気物質としては、各種の芳香族化合物、カルボン酸、アルデヒド、アルコール、エステル、エーテル、ケトン、ラクトン、窒素化合物、硫黄化合物、塩素化合物、臭素化合物から成る群より選ばれる一種以上の有機化合物等が例示される。上記の脱臭方法は、特に、芳香族化合物の分解を効果的に行うことができるものとなっている。このような芳香族化合物としては、ベンゼン、スチレン、トルエン、キシレン、フェノール、クレゾール、ナフタレン、インドール、スカトール、ピリジン及びこれらの誘導体から成る群より選ばれる一種以上の化合物等が例示される。 The deodorizing method described above can decompose various odorous substances that cause odors. Such odorous substances include one or more organic compounds selected from the group consisting of various aromatic compounds, carboxylic acids, aldehydes, alcohols, esters, ethers, ketones, lactones, nitrogen compounds, sulfur compounds, chlorine compounds, and bromine compounds. Compounds and the like are exemplified. The deodorizing method described above is particularly capable of effectively decomposing aromatic compounds. Examples of such aromatic compounds include one or more compounds selected from the group consisting of benzene, styrene, toluene, xylene, phenol, cresol, naphthalene, indole, skatole, pyridine and derivatives thereof.
上記の脱臭方法は、例えば、図１に示す脱臭装置１０を用いて実現することができる。この脱臭装置１０は、酸素分子からオゾンを生成することでオゾンを含む気体を供給するオゾン発生部２０と、光触媒粒子の分散液Ｄを超音波によって霧化することで光触媒粒子の分散液の霧を供給する霧化部３０とを備えたものとなっている。この脱臭装置１０を用いることにより、対象空間内にオゾン及び光触媒粒子をまんべんなく供給することができ、効率的かつむらのない脱臭を行うことができる。また、例えば、無人状態で脱臭処理を行うことができるため、手間を省くことができるとともに、作業者が有害なオゾンにさらされることを防ぐことができる。
The above deodorizing method can be realized, for example, by using the
脱臭装置１０は、オゾン発生部２０と霧化部３０とを備えたものとなっていれば、これらをどのように組み合わせるかについては特に限定されない。例えば、オゾン発生部２０と霧化部３０とを別流路内に配し、それぞれの流路に装置外につながる放出口を設けて、オゾンを含む気体と光触媒粒子の分散液の霧とを別々に供給するようにしてもよい。しかし、図１に示す脱臭装置１０においては、オゾン発生部２０と霧化部３０とを１つの流路内に配しており、オゾンを含む気体と光触媒粒子の分散液の霧とを混合した状態で供給するようにしている。すなわち、ブロアファン４０によって吸気口５０から吸入された空気が、オゾン発生部２０と霧化部３０との両方を通過し、オゾンと光触媒粒子の分散液の霧とを共に含んだ状態で、放出口６０から放出されるようになっている。これにより、オゾンと光触媒粒子とを予め混ざり合った状態で供給することができるため、オゾンと光触媒粒子との相互作用がより起こりやすいようにして、広範な臭気物質をむらなく分解することができる。
As long as the
オゾン発生部２０と霧化部３０とを１つの流路内に配する場合において、オゾン発生部２０と霧化部３０のどちらを上流側に配するかは限定されないが、図１に示すように、オゾン発生部２０を霧化部３０に対して上流側に配するようにすると好ましい。というのも、霧化部３０の下流側を流れる気体は、光触媒粒子の分散液Ｄが霧化されて発生した水蒸気を豊富に含む場合があるところ、水蒸気を多く含む気体内でオゾンを発生させようとすると、オゾンだけでなく水分子由来のＯＨラジカルも生成してしまい、オゾンの生成効率が低下してしまうからである。
When the
オゾン発生部２０は、酸素分子からオゾンを生成することができるものであれば、その具体的な構成については特に限定されず、紫外線ランプ等を用いたものや、沿面放電式や、コロナ放電式や、プラズマ式であってもよいが、図１に示す脱臭装置１０におけるオゾン発生部２０は、無声放電によりオゾンを発生させるものとなっている。また、オゾンの原料となる酸素分子は、その供給方法については特に限定されず、ボンベ等から供給される濃縮酸素を用いてもよい。この場合には、オゾンを高濃度で発生させることができるため、より高い脱臭効果を得ることができる。図１に示す脱臭装置１０におけるオゾン発生部２０は、吸気口５０から吸入された空気中に含まれる酸素分子を原料としてオゾンを発生させるものとなっている。この場合には、装置を簡素なものとするとともに、コストを低く抑えることができる。
The specific configuration of the
霧化部３０は、超音波によって光触媒粒子の分散液Ｄを霧化することができるものであれば、その具体的な構成については特に限定されない。図１に示す脱臭装置１０では、霧化部３０を、その底部に超音波振動子３１を備えたものとしている。
The specific configuration of the
図１に示す脱臭装置１０は、上記の構成に加えて、担体に光触媒を担持させて形成された光触媒フィルター７０も備えたものとなっている。これにより、より効果的に脱臭処理を行うことができる。図１に示す脱臭装置１０においては、光触媒フィルター７０を、ブロアファン４０の上流側、すなわち吸気口５０の直後に設置している。しかし、光触媒フィルター７０を、脱臭装置１０の流路におけるどの箇所に設置するかは特に限定されず、ブロアファン４０とオゾン発生部２０との間、オゾン発生部２０と霧化部３０との間、又は、霧化部３０の下流側に設置してもよい。
In addition to the above configuration, the
光触媒フィルター７０の担体は、光触媒を担持させた状態で気体を通過させることができるものであれば、その構造については特に限定されないが、多孔性の構造とすると好ましい。このようなものとしては、例えば、ハニカム構造や、メッシュ構造や、スポンジ構造や、不織布様の構造等が挙げられる。光触媒フィルター７０の担体の素材も特に限定されず、セラミックスや、金属や、樹脂や、ガラス繊維等とすることができる。光触媒フィルター７０に担持させる光触媒は、その種類については特に限定されず、二酸化チタンや、三酸化タングステンや、二酸化タングステンや、酸化亜鉛や、硫化亜鉛や、硫化カドミウムや、これらの混合物とすることができる。
The structure of the carrier of the
脱臭装置１０に光触媒フィルター７０を備える場合には、少なくとも脱臭装置１０の使用中には、光触媒フィルター７０に光が当たるようにすると、光触媒の効果を促進することができるため好ましい。このため、脱臭装置１０は、光触媒フィルター７０を照らすための光源（図示省略）をさらに備えたものとすることもできる。光源としては、例えば、蛍光灯や、ＬＥＤランプや、白熱灯や、紫外線ランプ等を用いることができる。別の態様として、光触媒フィルター７０を脱臭装置１０の流路における上流端又は下流端に配する場合には、光触媒フィルター７０を装置外部に露出した状態として、対象空間内の光が光触媒フィルター７０に当たるようにすることもできる。
When the
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to examples below, but the present invention is not limited to these examples.
本実施例においては、処理対象の臭気物質（以下、「対象物質」と表現することがある。）を対象空間中に予め存在させておき、当該対象空間に対して後述する処理方法１～８のいずれかの脱臭処理を施すことで、対象空間の脱臭を行った。脱臭効果の評価は、対象物質の処理率を調べることで行った。 In this embodiment, the odorous substance to be treated (hereinafter sometimes referred to as the "target substance") is preliminarily present in the target space, and the treatment methods 1 to 8 described later are applied to the target space. The target space was deodorized by applying any deodorizing treatment. Evaluation of the deodorizing effect was carried out by examining the treatment rate of the target substance.
［対象空間及び対象物質］
対象空間としては、４５Ｌのデシケーター内部を使用した。対象物質としては、実施例１ではカルボン酸の一例として酢酸を、実施例２では芳香族化合物の一例としてベンゼンを、それぞれ使用した。これらの対象物質は、液体状態のものを別容器内で室温にて飽和状態まで揮発させておき、この別容器内の気体をシリンジで吸引してデシケーター内に注入することで、気体状態でデシケーター内に存在させるようにした。
[Target space and target substance]
The inside of a 45 L desiccator was used as the target space. As the target substance, in Example 1, acetic acid was used as an example of a carboxylic acid, and in Example 2, benzene was used as an example of an aromatic compound. These target substances are vaporized in a separate container at room temperature to a saturated state, and the gas in this separate container is sucked with a syringe and injected into the desiccator to obtain the gaseous state in the desiccator. made to exist within.
［脱臭処理］
脱臭処理は、以下の処理方法１～８のいずれかを、対象物質を存在させた対象空間に施すことで行った。処理時間は３０分間とした。
（１）処理方法１
蒸留水０．３６ｍｌを、手動式スプレー装置を用いて対象空間内に噴霧した。
（２）処理方法２
対象空間内に予め設置しておいた無声放電式のオゾン発生装置を始動させて、対象空間内にオゾンを供給した。処理時間内に供給されたオゾンの総量は１１．５ｍｇであった（下記処理方法４，６，８についても同様）。
（３）処理方法３
１％（ｗ／ｖ）二酸化チタン粒子分散液０．３６ｍｌを、手動式スプレー装置を用いて対象空間内に噴霧した。
（４）処理方法４
対象空間内に予め設置しておいた無声放電式のオゾン発生装置を始動させると同時に、１％（ｗ／ｖ）二酸化チタン粒子分散液０．３６ｍｌを、手動式スプレー装置を用いて対象空間内に噴霧した。
（５）処理方法５
０．１％（ｗ／ｖ）三酸化タングステン粒子分散液０．４５ｍｌを、手動式スプレー装置を用いて対象空間内に噴霧した。
（６）処理方法６
対象空間内に予め設置しておいた無声放電式のオゾン発生装置を始動させると同時に、０．１％（ｗ／ｖ）三酸化タングステン粒子分散液０．４５ｍｌを、手動式スプレー装置を用いて対象空間内に噴霧した。
（７）処理方法７
０．１％（ｗ／ｖ）二酸化タングステン粒子分散液０．４５ｍｌを、手動式スプレー装置を用いて対象空間内に噴霧した。
（８）処理方法８
対象空間内に予め設置しておいた無声放電式のオゾン発生装置を始動させると同時に、０．１％（ｗ／ｖ）二酸化タングステン粒子分散液０．４５ｍｌを、手動式スプレー装置を用いて対象空間内に噴霧した。
[Deodorizing treatment]
The deodorizing treatment was performed by applying any one of the following treatment methods 1 to 8 to the target space in which the target substance was present. The treatment time was 30 minutes.
(1) Treatment method 1
0.36 ml of distilled water was sprayed into the target space using a manual spray device.
(2) Treatment method 2
A silent discharge ozone generator previously installed in the target space was started to supply ozone into the target space. The total amount of ozone supplied within the treatment time was 11.5 mg (the same applies to treatment methods 4, 6 and 8 below).
(3) Treatment method 3
0.36 ml of 1% (w/v) titanium dioxide particle dispersion was sprayed into the target space using a manual spray device.
(4) Treatment method 4
At the same time as starting a silent discharge ozone generator previously installed in the target space, 0.36 ml of a 1% (w/v) titanium dioxide particle dispersion was sprayed into the target space using a manual spray device. was sprayed on.
(5) Treatment method 5
0.45 ml of 0.1% (w/v) tungsten trioxide particle dispersion was sprayed into the target space using a manual spray device.
(6) Treatment method 6
A silent discharge ozone generator previously installed in the target space was started, and at the same time, 0.45 ml of a 0.1% (w/v) tungsten trioxide particle dispersion was sprayed using a manual spray device. Sprayed into the target space.
(7) Treatment method 7
0.45 ml of 0.1% (w/v) tungsten dioxide particle dispersion was sprayed into the target space using a manual spray device.
(8) Treatment method 8
At the same time as starting a silent discharge ozone generator previously installed in the target space, 0.45 ml of 0.1% (w / v) tungsten dioxide particle dispersion was applied to the target using a manual spray device. sprayed into the space.
［評価方法］
脱臭効果の評価は、脱臭処理の前後におけるデシケーター内の対象物質の気中濃度をそれぞれ測定し、対象物質の処理率（％）を算出することによって行った。対象物質の気中濃度は、ガステック社製の気体採取器「ＭＯＤＥＬ８０１」に検知管を装着して測定した。酢酸の濃度測定には同社製の検知管「＃８１Ｌ」を、ベンゼンの濃度測定には同社製の検知管「＃１２１Ｌ」を、それぞれ使用した。処理率が１０％未満の場合は「×」、１０％以上５０％未満の場合は「△」、５０％以上９０％未満の場合は「○」、９０％以上の場合は「◎」と判定した。
[Evaluation method]
The deodorizing effect was evaluated by measuring the air concentration of the target substance in the desiccator before and after the deodorizing treatment, and calculating the treatment rate (%) of the target substance. The concentration of the target substance in air was measured by attaching a detection tube to a gas sampling device "MODEL801" manufactured by Gastech. A detector tube "#81L" manufactured by the same company was used to measure the concentration of acetic acid, and a detector tube "#121L" manufactured by the same company was used to measure the concentration of benzene. If the processing rate is less than 10%, it is judged as “×”, if it is 10% or more and less than 50%, it is judged as “△”, if it is 50% or more and less than 90%, it is judged as “○”, and if it is 90% or more, it is judged as “◎” bottom.
［実施例１］
３．７７～９．００ｐｐｍ程度の酢酸を含むデシケーター内空間に対して、上記処理方法１～８のそれぞれを施し、脱臭効果の評価を行った。得られた結果を表１に示す。対象空間にオゾンを供給した場合（試験例２）には、酢酸が殆ど分解されなかったのに対し、対象空間に光触媒粒子の分散液の霧を供給した場合（試験例３，５，７）、及び、光触媒粒子の分散液の霧とオゾンとを供給した場合（試験例４，６，８）には、いずれも、酢酸がほぼ完全に分解された。なお、対象空間に蒸留水を供給した場合（試験例１）にも酢酸濃度の減少が見られたが、これは、気体状態で対象空間内に存在していた酢酸が、処理に使用した水に一部溶解したために酢酸の気中濃度が減少したからであると考えられる。
[Example 1]
Each of the treatment methods 1 to 8 was applied to the inner space of the desiccator containing about 3.77 to 9.00 ppm of acetic acid, and the deodorizing effect was evaluated. Table 1 shows the results obtained. When ozone was supplied to the target space (Test Example 2), acetic acid was hardly decomposed, whereas when mist of the photocatalyst particle dispersion was supplied to the target space (Test Examples 3, 5, and 7). , and when the fog of the photocatalyst particle dispersion and ozone were supplied (Test Examples 4, 6, and 8), acetic acid was almost completely decomposed. In addition, when distilled water was supplied to the target space (Test Example 1), a decrease in the acetic acid concentration was also observed. This is probably because the concentration of acetic acid in the air decreased due to partial dissolution in the acetic acid.
このことから、［１］オゾン単独による処理ではカルボン酸の分解は難しいこと、［２］光触媒粒子による処理では、オゾンの有無によらずカルボン酸が効率よく分解できることが示された。 From this, it was shown that [1] it is difficult to decompose carboxylic acid by treatment with ozone alone, and [2] carboxylic acid can be efficiently decomposed by treatment with photocatalyst particles regardless of the presence or absence of ozone.
［実施例２］
２．５０～３．６７ｐｐｍ程度のベンゼンを含むデシケーター内空間に対して、上記処理方法１～８のそれぞれを施し、脱臭効果の評価を行った。得られた結果を表２に示す。対象空間に蒸留水（試験例９）又はオゾン（試験例１０）を供給した場合には、ベンゼンは殆ど分解されなかった。また、対象空間に二酸化チタン粒子分散液の霧を供給した場合（試験例１１）や、二酸化チタン粒子分散液の霧とオゾンとを供給した場合（試験例１２）にも、ベンゼンの分解は確認されなかった。一方、対象空間に三酸化タングステン粒子分散液の霧を供給した場合（試験例１３）にはベンゼンは殆ど分解されなかったが、対象空間に三酸化タングステン粒子分散液の霧とオゾンとを供給した場合（試験例１４）には、約５７％のベンゼンが分解された。また、対象空間に二酸化タングステン粒子分散液の霧を供給した場合（試験例１５）には、約２８％のベンゼンが分解され、対象空間に二酸化タングステン粒子分散液の霧とオゾンとを供給した場合（試験例１６）には、約６７％のベンゼンが分解された。
[Example 2]
Each of the treatment methods 1 to 8 was applied to the inner space of the desiccator containing about 2.50 to 3.67 ppm of benzene, and the deodorizing effect was evaluated. Table 2 shows the results obtained. When distilled water (Test Example 9) or ozone (Test Example 10) was supplied to the target space, benzene was hardly decomposed. In addition, the decomposition of benzene was confirmed in the case of supplying the mist of the titanium dioxide particle dispersion to the target space (Test Example 11), and also in the case of supplying the mist of the titanium dioxide particle dispersion and ozone (Test Example 12). it wasn't. On the other hand, when mist of the tungsten trioxide particle dispersion was supplied to the target space (Test Example 13), benzene was hardly decomposed, but the mist of the tungsten trioxide particle dispersion and ozone were supplied to the target space. In the case (test example 14), about 57% of benzene was decomposed. Further, when fog of tungsten dioxide particle dispersion was supplied to the target space (Test Example 15), about 28% of benzene was decomposed, and when fog of tungsten dioxide particle dispersion and ozone were supplied to the target space, In (Test Example 16), about 67% of benzene was decomposed.
このことから、［１］オゾン単独による処理では芳香族化合物の分解は難しいこと、［２］二酸化チタン粒子による処理では、オゾンの有無によらず芳香族化合物の分解は難しいこと、［３］三酸化タングステン粒子は、単独では芳香族化合物を分解することは難しいが、オゾンと共存状態にすることによって芳香族化合物を分解することができること、［４］二酸化タングステン粒子は、単独でも芳香族化合物を分解することができるが、オゾンと共存状態にすることによって、より効率よく芳香族化合物を分解することができることが示された。 From this, [1] it is difficult to decompose aromatic compounds by treatment with ozone alone, [2] it is difficult to decompose aromatic compounds by treatment with titanium dioxide particles regardless of the presence or absence of ozone, [3] It is difficult for tungsten oxide particles to decompose aromatic compounds by themselves, but they can decompose aromatic compounds by coexisting with ozone. [4] Tungsten dioxide particles can decompose aromatic compounds by themselves. It was shown that aromatic compounds can be decomposed more efficiently by coexisting with ozone.
［実施例３］
対象空間を、家屋の室内（体積３０ｍ３程度）とし、図１に示す脱臭装置を用いて、上記の試験例６，８，１４，１６と同様の脱臭処理実験を行った。その結果、オゾンと光触媒粒子とが室内にまんべんなく供給され、カルボン酸及び芳香族化合物を含む臭気物質を分解することができた。
[Example 3]
Using the deodorizing apparatus shown in FIG. 1, the same deodorizing experiments as in Test Examples 6, 8, 14, and 16 were carried out with the target space being the room of a house (volume of about 30 m 3 ). As a result, ozone and photocatalyst particles were evenly supplied into the room, and odorous substances including carboxylic acid and aromatic compounds could be decomposed.
１０ 脱臭装置
２０ オゾン発生部
３０ 霧化部
３１ 超音波振動子
４０ ブロアファン
５０ 吸気口
６０ 放出口
７０ 光触媒フィルター
Ｄ 光触媒粒子の分散液
REFERENCE SIGNS
Claims (1)
対象空間内において臭気物質が付着しやすい箇所に対しては、作業者が対象空間に入って前記箇所に前記光触媒粒子の分散液の霧を供給し、その後、前記オゾンを含む気体を対象空間に供給し、
前記対象空間又は対象物における臭気物質は、芳香族化合物を含有し、当該芳香族化合物を分解することにより前記対象空間又は対象物の脱臭を行う脱臭方法。
A deodorizing method for deodorizing a target space or an object by supplying a gas containing ozone and a mist of a dispersion liquid of photocatalyst particles containing tungsten oxide to the target space or the object,
For locations in the target space where odorous substances tend to adhere, an operator enters the target space and supplies mist of the photocatalyst particle dispersion liquid to the location , and then sprays the ozone-containing gas into the target space. supply to
The deodorizing method, wherein the odorant in the target space or object contains an aromatic compound, and the target space or object is deodorized by decomposing the aromatic compound .
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