(57)【要約】【課題】  生物脱臭による脱臭効率を簡単な装置構成でより向上させることのできる脱臭装置及び脱臭方法を提供する。【解決手段】  この脱臭装置は、酵素を含む液体を気化する気化部２と、気化され酵素を含む気化物と外部から導入された臭気ガスとを混合する混合部３と、混合された混合物が通過し臭気ガス中の臭気成分の分解を促進させる安定部４と、を備える。【選択図】  図１
2006142143.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
酵素を含む液体を気化する気化部と、  
前記気化され酵素を含む気化物と外部から導入された臭気ガスとを混合する混合部と、
前記混合された混合物が通過し前記臭気ガス中の臭気成分の分解を促進させる安定部と、を備えることを特徴とする脱臭装置。
【請求項２】
前記気化部は前記酵素を含む液体を貯留する貯液部を備えることを特徴とする請求項１に記載の脱臭装置。
【請求項３】
前記混合部は前記臭気ガスを吸引する吸引手段を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の脱臭装置。
【請求項４】
前記混合部は前記気化物と前記臭気ガスとを攪拌するようにして混合することを特徴とする請求項１，２または３に記載の脱臭装置。
【請求項５】
前記気化物を複数の噴射口から前記混合部に向け噴射させることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の脱臭装置。
【請求項６】
前記安定部は前記臭気成分を吸着する吸着材を備えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の脱臭装置。
【請求項７】
酵素を含む液体を気化する工程と、
前記気化され酵素を含む気化物と外部から導入された臭気ガスとを混合する工程と、
前記混合された混合物中の臭気成分の分解を促進させる工程と、を含むことを特徴とする脱臭方法。
【請求項８】
前記気化物と前記臭気ガスとを攪拌するようにして混合することを特徴とする請求項７に記載の脱臭方法。
【請求項９】
前記気化物を噴射させることで前記臭気ガスと混合することを特徴とする請求項７または８に記載の脱臭方法。
【請求項１０】
前記液体が水分を含み、気化した水分と酵素が前記混合工程において前記臭気ガスの臭気成分に付着し、前記臭気成分を分解させることを特徴とする請求項７，８または９に記載の脱臭方法。
【請求項１１】
前記分解促進工程において前記混合物が吸着材を通過する間に前記臭気成分の分解を促進させるとともに、分解で生じた水分の排出を調整することを特徴とする請求項１０に記載の脱臭方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、酵素により脱臭を行う脱臭装置及び脱臭方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１（要約参照）は、工場やごみ処理場等で発生する悪臭の臭気除去のため、タンクの上部にガスの放出口と、下部水槽の上部に吸入口を設け、タンクの中央部に金網を敷き、その上にＲＢセラミックスを積層し、タンク内上方にジョウロを設置し、ポンプを介して水槽に貯えた活性水を吸い上げジョウロより噴出させ、吸入口より臭気ガスをいれ、ＲＢセラミックス中を通過させ臭気を減少し、更にジョウロよりの噴水で臭気の殆どを除去して放出口より無臭化したガスを大気中に放出する消臭装置を開示する。
【０００３】
下記特許文献２（要約参照）は、微生物を担持するための担体を充填した充填層で、循環水と硫化水素を含む臭気ガスとを接触させて、生物学的に臭気ガスを脱臭処理する生物脱臭方法及び装置を開示し、充填層内を、ｐＨが１〜３の範囲に制御された循環水と臭気ガスとを並行して流下させている。
【特許文献１】特開２００４−１６０４２３号公報
【特許文献２】特開２００４−２４９２３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上述の従来技術に対し、生物脱臭による脱臭効率を簡単な装置構成でより向上させることのできる脱臭装置及び脱臭方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明者は、鋭意研究の結果、微生物に含まれる酵素が水溶性であるアンモニア等の悪臭成分を分解させることを利用した生物脱臭において、次のような構成とすることで生物脱臭の脱臭効率を簡単な装置構成でより向上できるという知見を得て、かかる知見に基づいて本発明に至ったものである。
【０００６】
即ち、図１に模式的に示すように、貯留槽１内の酵素５を混合した水を気化装置２で気化させ、酵素５と水分６を含み気化した気化物が方向ｃに混合槽３の中に入る一方、脱臭対象の臭気ガスを含む空気が方向ａから混合槽３内に導入され、混合槽３内で酵素５と水分６を含む気化物と臭気ガスとが攪拌されながら混合される。これにより、混合槽３内で酵素５と水分６が臭気ガス中の臭気成分７に効率的に付着し、臭気成分７を分解する。そして、混合槽３からの空気が吸着材の充填された安定槽４を通過しながら臭気成分の分解が促進され、分解されたガス成分や水分を安定槽４から方向ｂに排出する。上述のように、酵素５を含む酵素水を気化させて臭気ガスと混合させることで、酵素５と水分６が臭気成分７に効率的に付着し臭気成分７を効率的に分解でき、吸着材を通過することで臭気成分の分解を促進できる。
【０００７】
本発明による脱臭装置は、酵素を含む液体を気化する気化部と、前記気化され酵素を含む気化物と外部から導入された臭気ガスとを混合する混合部と、前記混合された混合物が通過し前記臭気ガス中の臭気成分の分解を促進させる安定部と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
この脱臭装置によれば、酵素を含む液体を気化させ、酵素を含む気化物と外部から導入された脱臭対象の臭気ガスとを混合槽で混合することで、酵素により臭気成分を効率的に分解することができ、更に安定部で臭気成分の分解を促進させるので、生物脱臭による脱臭効率を簡単な装置構成でより向上させることができる。
【０００９】
上記脱臭装置において前記気化部は前記酵素を含む液体を貯留する貯液部を備えることが好ましい。貯液部に酵素を混合した水等を入れて気化させることで、気化物を発生させることができる。
【００１０】
また、前記混合部は前記臭気ガスを吸引する吸引手段を備えることが好ましい。臭気ガスを外部から吸引し、混合部で酵素を含む気化物と混合させることができる。
【００１１】
また、前記混合部は前記気化物と前記臭気ガスとを攪拌するようにして混合することで、混合部において酵素による臭気成分の分解をより効率的に行うことができる。
【００１２】
また、前記気化物を複数の噴射口から前記混合部に向け噴射させることで、混合部において酵素による臭気成分の分解をより効率的に行うことができる。
【００１３】
また、前記安定部は前記臭気成分を吸着する吸着材を備えることで、臭気成分の分解を促進させることができるとともに、分解で生じた水分の外部への排出を調整でき、水分が多量に外部に排出されてしまうことを防止できる。
【００１４】
本発明による脱臭方法は、酵素を含む液体を気化する工程と、前記気化され酵素を含む気化物と外部から導入された臭気ガスとを混合する工程と、前記混合された混合物中の臭気成分の分解を促進させる工程と、を含むことを特徴とする。
【００１５】
この脱臭方法によれば、酵素を含む液体を気化させ、酵素を含む気化物と外部から導入された脱臭対象の臭気ガスとを混合することで、酵素により臭気成分を効率的に分解することができ、更に臭気成分の分解を促進させるので、生物脱臭による脱臭効率を簡単な装置構成でより向上させることができる。
【００１６】
上記脱臭方法において前記気化物と前記臭気ガスとを攪拌するようにして混合することで、酵素による臭気成分の分解をより効率的に行うことができる。
【００１７】
また、前記気化物を噴射させることで前記臭気ガスと混合することことで、酵素による臭気成分の分解をより効率的に行うことができる。
【００１８】
また、前記液体が水分を含み、気化した水分と酵素が前記混合工程において前記臭気ガスの臭気成分に付着し、前記臭気成分を分解させることができる。この場合、前記分解促進工程において前記混合物が吸着材を通過する間に前記臭気成分の分解を促進させるとともに、分解で生じた水分の排出を調整することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の脱臭装置及び脱臭方法によれば、生物脱臭による脱臭効率を簡単な装置構成でより向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて説明する。
【００２１】
〈第１の実施の形態〉
【００２２】
図２は第１の実施の形態による脱臭装置の内部を側面から見た図である。図３は図２の脱臭装置の気化した酵素水の取り入れ口を上面から見た図である。
【００２３】
図２に示すように、脱臭装置１０は、ドラム状の混合槽１３と、略半球体状に構成されて混合槽１３内に配置され活性炭等の吸着材が内部に充填された安定槽１４と、酵素を含む酵素水を貯めておく貯水槽１１と、貯水槽１１の酵素水を気化させる気化装置１２と、を備える。
【００２４】
図２，図３のように、混合槽１３の上部には、気化した酵素水の入口１３ａが円周方向に離れた位置に複数設けられている。気化装置１２と入口１３ａとを連結管１９で連結し、連結管１９の途中に送風部１９ａを設け、気化した酵素水を複数の入口１３ａから混合槽１３の上部に噴射するようになっている。各入口１３ａは、気化した酵素水が混合槽１３の内周壁にほぼ沿って混合槽１３の上方から下方に略螺旋状になって図の矢印方向ｄに噴射されるように配置されている。
【００２５】
混合槽１３の下部には、脱臭対象の臭気ガスを含む外部の空気を取り入れる取入口１６が設けられ、取入口１６には吸引ファン１５が前置されており、空気が吸引ファン１５により混合槽１３の内部に複数の開口１６ａを通して上向きに図の矢印方向ｅに吹き込むようになっている。
【００２６】
混合槽１３内で、複数の入口１３ａから内周壁にほぼ沿って下向きに略螺旋状に噴射した気化した酵素水と、下部の複数の開口１６ａから略上方に吹き込んだ臭気ガスを含む空気とが攪拌されながら混合される。
【００２７】
安定槽１４は、外表面に多数の孔が形成されており、混合槽１３の内部の略中央に上部から吊り下げられるように配置され、混合槽１３内の混合空気が多数の孔から流入し内部の吸着材を通過し、混合槽１３内の空気通過部１７を通して排出口１８から外部に排出されるようになっている。
【００２８】
なお、酵素は、脱臭対象である臭気ガスに含まれる臭気成分に応じて適宜選択することができ、例えば、臭気成分がアンモニアである場合、バチルス属細菌を使用することが好ましい。
【００２９】
図２，図３の脱臭装置１０の動作を説明すると、吸引ファン１５により臭気ガスを含む空気を混合槽１３内に下部の複数の開口１６ａから略上方に方向ｅに吹き込むとともに、貯水槽１１内の酵素水を気化装置１２で気化し、その気化した酵素と水分を上部の複数の入口１３ａから混合槽１３の内周壁にほぼ沿って下方に方向ｄへと略螺旋状に噴射させることで、臭気ガスを含む空気と気化した酵素・水分とを攪拌させながら万遍なくよく混合させることができる。このような混合槽１３内での混合により酵素と水分が臭気ガス中の臭気成分に効率的に付着し、酵素が臭気成分を分解する。
【００３０】
そして、混合槽１３からの混合空気が安定槽１４を通過しながら吸着材により臭気成分の分解が促進され、その分解されたガス成分や水分が安定槽１４から排出口１８から排出される。
【００３１】
以上のように、酵素を含む酵素水を気化させて臭気ガスと攪拌しながら混合させることで、酵素と水分が臭気成分に効率的に付着し臭気成分を効率的に分解でき、更に吸着材を通過することで臭気成分の分解を促進できる。また、安定槽１４内の吸着材により分解で生じた水分の外部への排出を調整でき、水分が多量に外部に排出されてしまうことを防止できる。
【００３２】
〈第２の実施の形態〉
【００３３】
図４は第２の実施の形態による脱臭装置の内部を側面から見た図である。図４に示す脱臭装置３０は、縦長の略矩方体状の筐体３０ａ内に、筐体３０ａの底部に配置され酵素を含む酵素水Ｗを貯めておく貯水槽３１と、貯水槽３１内の酵素水を気化させる気化装置３２と、モータ３５ａにより回転駆動され外部の空気を吸引する吸引ファン３５と、気化された酵素・水分と外部の空気に含まれた臭気ガスとが混合する混合部３３と、混合部３３の上部に配置され活性炭等の吸着材３４ａが内部に充填された安定部３４と、を備える。
【００３４】
気化装置３２は、上下に配置された一対の回転軸３２ａ、３２ｂと、図４の紙面垂直方向に所定幅を有する不織布等からなり回転軸３２ａと３２ｂとの間に掛け渡された回転ベルト３２ｃと、を有する。回転ベルト３２ｃは、装置筐体３０ａの前面３０ｂに対向するように位置し、回転ベルト３２ｃの所定幅に対応して前面３０ｂには多数の孔が外部の空気を吸引可能に形成されている。
【００３５】
気化装置３２の回転軸３２ａが駆動モータ（図示省略）により回転方向Ｒに回転駆動されることで、回転ベルト３２ｃが回転軸３２ａと３２ｂとの間で上下方向Ｖにエンドレスに移動する。回転軸３２ｂは筐体３０ａの底部の貯水槽３１内に位置し、回転ベルト３２ｃも回転軸３２ｂの周囲近傍で貯水槽３１内の酵素水内に浸かるようになっている。貯水槽３１と気化装置３２は筐体３０ａ内部で覆い部材３２ｄに覆われ、覆い部材３２ｄ内に空間３２ｅが形成される。
【００３６】
回転ベルト３２ｃが貯水槽３１内で酵素水に浸かることから酵素水を付着した状態で方向Ｖに移動し、吸引ファン３５の駆動で前面３０ｂから外部の空気が流入すると、回転ベルト３２ｃに当たり、回転ベルト３２ｃの比較的広い面積に付着した酵素水が気化する。このようにして気化した酵素水の酵素・水分が外部からの空気と効率よく接触するとともに、混合空気が空間３２ｅ内から吸引ファン３５の回転により、吸引ファン３５の上部の混合部３３に攪拌されながら送り込まれ、混合部３３において臭気ガス中の臭気成分に気化した酵素・水分が効率的に付着し、臭気成分が酵素により効率的に分解される。
【００３７】
混合部３３から混合空気が上部の安定部３４内に入り、充填された吸着材３４ａを通過しながら臭気成分の分解が促進され、装置筐体３０ａの上面３８に設けられた多数の孔から排出されるようになっている。
【００３８】
なお、吸引ファン３５を駆動するモータ３５ａを包囲するように筐体３０ａ内に吸音材３０ｃが配置され、回転軸３２ａの駆動モータ（図示省略）の近傍にも吸音材３０ｃが配置されている。
【００３９】
図４の脱臭装置３０の動作を説明すると、貯水槽３１内の酵素水を回転ベルト３２ｃに付着させて回転ベルト３２ｃを方向Ｖに移動させながら、吸引ファン３５より臭気ガスを含む空気を前面３０ｂから吸い込むと、空気が回転ベルト３２ｃに当たりながら酵素水を気化させる。この気化の過程で気化した酵素・水分が臭気ガスと効率的に接触し、その混合空気が空間３２ｅから混合部３３に同じく吸引ファン３５により攪拌されながら送り込まれるので、混合部３３で混合空気がよく混合され、臭気ガス中の臭気成分に気化した酵素・水分が効率的に付着し、臭気成分が酵素により効率的に分解される。次に、安定部３４内で臭気成分の分解が更に促進され、その分解されたガス成分や水分が安定部３４の上面３８から排出される。
【００４０】
以上のように、酵素を含む酵素水を気化させて臭気ガスと攪拌しながら混合させることで、酵素と水分が臭気成分に効率的に付着し臭気成分を効率的に分解でき、更に吸着材を通過することで臭気成分の分解を促進できる。また、安定部３４内の吸着材により分解で生じた水分の外部への排出を調整でき、水分が多量に外部に排出されてしまうことを防止できる。
【００４１】
なお、酵素は、第１の実施の形態と同様に、臭気ガスに含まれる臭気成分に応じて適宜選択することができる。
【００４２】
また、第１の実施の形態の脱臭装置１０は比較的大規模に構成され固定的に配置され、工場や各種の臭気対策の必要な大規模施設に用いて好適である。一方、第２の実施の形態の脱臭装置３０は、手動で移動可能に比較的コンパクトに構成でき、家庭用や事務所用等に用いて好適である。
【実施例】
【００４３】
次に、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明は本実施例に限定されるものではない。脱臭装置として図４と同様の構成のものを使用し、バチルス属細菌を用いた酵素水及び炭素質系吸着剤を用いて空気中のアンモニアを除去した。
【００４４】
脱臭装置は、回転ベルトの有効風路面積を３００（高さｍｍ）×３００（幅ｍｍ）とし、羽根車タイプのファンの寸法を２５０（直径ｍｍ）×５０（厚さｍｍ）とし、安定部の吸着材の容量を６〜７リットルとし、排気能力を１８０ｍ３／ｈとした。酵素水は、原液をイオン交換蒸留水で６０００倍に希釈し、４０℃で３０分暖めた後、２リットルを脱臭装置の貯水槽に加えた。換気設備を有する室（容積６６ｍ３）内において、濃アンモニア水をシャーレ（直径９３ｍｍ、３個）に入れ、アンモニアガスを発生させ、室内アンモニア濃度を脱臭装置運転時及び非運転時にそれぞれ測定した。室内温度は１３．６〜１４℃、相対湿度４３〜５１％であった。
【００４５】
まず、比較例として脱臭装置を非運転としアンモニアガスを発生させ、２時間濃度測定を行った。次に、実施例として、測定後窓開け換気等により初期状態に戻し、脱臭装置を運転させながらアンモニアガスを同じ方法で発生させ、２時間濃度測定を行った。
【００４６】
図５に実施例及び比較例における室内アンモニア濃度の経時変化を示す。図５の比較例の結果から分かるように、初期濃度は検出されず、アンモニアガスが発すると、比較的短時間の内に室内のアンモニア濃度が上昇し、約３０分程度で定常状態に到達していることが分かり、脱臭装置の非運転時のアンモニア平衡濃度は約４０ｐｐｍであった。これに対し、図５の実施例の結果から分かるように、脱臭装置運転時には、約３０分程度で定常状態に到達したが、アンモニアの平衡濃度は約３ｐｐｍと低く、脱臭装置非運転時よりもアンモニア平衡濃度を１／１０以下に低減させることができた。
【００４７】
以上のように本発明を実施するための最良の形態及び実施例について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で各種の変形が可能である。例えば、気化装置としては、超音波方式やミストノズル方式等の各種のものが利用可能であり、各種の加湿装置を利用してもよい。
【００４８】
また、吸着材は、生物脱臭装置充填材として開発された活性炭繊維シリンダや活性炭反応塔充填材等、または、連続気泡形状を有するセラミック等を適宜選択して使用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の原理を模式的に示す図である。
【図２】第１の実施の形態による脱臭装置の内部を側面から見た図である。
【図３】図２の脱臭装置の気化した酵素水の取り入れ口を上面から見た図である。
【図４】図４は第２の実施の形態による脱臭装置の内部を側面から見た図である。
【図５】実施例及び比較例における室内アンモニア濃度の経時変化を示すグラフである。
【符号の説明】
【００５０】
１ 貯留槽
２ 気化装置
３ 混合槽
４ 安定槽
５ 酵素
６ 水分
７ 臭気成分
１０ 脱臭装置
１１ 貯水槽
１２ 気化装置
１３ 混合槽
１３ａ 入口
１４ 安定槽
１５ 吸引ファン
１６ 取入口
１６ａ 開口
１８ 排出口
１９ 連結管
１９ａ 送風部
３０ 脱臭装置
３０ａ 装置筐体
３０ｂ 前面
３１ 貯水槽
３２ 気化装置
３２ａ、３２ｂ 回転軸
３２ｃ 回転ベルト
３２ｅ 空間
３３ 混合部
３４ 安定部
３４ａ 吸着材
３５ 吸引ファン
３８ 上面
【図１】
2006142143.tif 000003
【図２】
2006142143.tif 000004
【図３】
2006142143.tif 000005
【図４】
2006142143.tif 000006
【図５】
2006142143.tif 000007