(57)【要約】【課題】脱臭効率に優れる脱臭システムを提供する。【解決手段】臭気成分を含む被処理ガスを脱臭する脱臭システムであって、被処理ガスに電磁波を照射する電磁波照射部と、電磁波照射部で電磁波を照射された被処理ガスを脱臭材と接触させる脱臭部とを備える脱臭システム。ここで、電磁波照射部で電磁波を照射された被処理ガスと接触させる脱臭材としては、例えば、高分子凝集剤の水溶液などの液体や、多孔質部材を使用することができる。【選択図】図１
2019037312.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
臭気成分を含む被処理ガスを脱臭する脱臭システムであって、
前記被処理ガスに電磁波を照射する電磁波照射部と、
前記電磁波照射部で電磁波を照射された被処理ガスを脱臭材と接触させる脱臭部と、
を備える、脱臭システム。
【請求項２】
前記電磁波照射部の前段側に前記被処理ガスを加湿する加湿装置を有する、請求項１に記載の脱臭システム。
【請求項３】
前記電磁波照射部の前段側に前記被処理ガスを加熱する加熱装置を有する、請求項１または２に記載の脱臭システム。
【請求項４】
前記脱臭材が液体である、請求項１〜３の何れかに記載の脱臭システム。
【請求項５】
前記液体が高分子凝集剤の水溶液である、請求項４に記載の脱臭システム。
【請求項６】
前記液体に電磁波を照射する液体用電磁波照射装置を更に有する、請求項４または５に記載の脱臭システム。
【請求項７】
前記脱臭材が多孔質部材である、請求項１〜３の何れかに記載の脱臭システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、脱臭システムに関し、特には、電磁波を利用した脱臭システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、排ガス等の臭気成分を含むガスの脱臭方法として、薬液洗浄法、吸着法、生物脱臭法などが知られている。
【０００３】
具体的には、例えば特許文献１には、吸着法により糞尿臭を脱臭する脱臭装置として、所定の金属を含むゼオライトを吸着剤として用いた脱臭装置が開示されている。そして、特許文献１に記載の脱臭装置では、糞尿臭の原因となる臭気成分を除去する際に、電磁波を発生させる導波路を使用して吸着剤を加熱することにより、臭気成分を吸着した吸着剤を再生し、糞尿臭を効率的に脱臭している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−３２１４２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記従来の脱臭装置には、脱臭効率を更に高めるという点において改善の余地があった。
【０００６】
そこで、本発明は、脱臭効率に優れる脱臭システム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】
【０００７】
この発明は、上記課題を有利に解決することを目的とするものであり、本発明の脱臭システムは、臭気成分を含む被処理ガスを脱臭する脱臭システムであって、前記被処理ガスに電磁波を照射する電磁波照射部と、前記電磁波照射部で電磁波を照射された被処理ガスを脱臭材と接触させる脱臭部とを備えることを特徴とする。このように、電磁波照射部および脱臭部を設け、被処理ガスを電磁波照射後に脱臭材と接触させれば、被処理ガスを効率的に脱臭することができる。
【０００８】
ここで、本発明の脱臭システムは、前記電磁波照射部の前段側に前記被処理ガスを加湿する加湿装置を有することが好ましい。電磁波照射部の前段側に加湿装置を設ければ、加湿した被処理ガスを電磁波照射部に供給することができるので、被処理ガスを効率的に電磁波処理し、脱臭効率を更に高めることができる。
【０００９】
また、本発明の脱臭システムは、前記電磁波照射部の前段側に前記被処理ガスを加熱する加熱装置を有することが好ましい。電磁波照射部の前段側に加熱装置を設ければ、加熱した被処理ガスを電磁波照射部に供給することができるので、被処理ガスを効率的に電磁波処理し、脱臭効率を更に高めることができる。
【００１０】
ここで、本発明の脱臭システムは、前記脱臭材が液体であってもよい。液体の脱臭材を使用すれば、被処理ガス中に含まれていた臭気成分を効率的に吸収することができる。
【００１１】
そして、前記液体は、高分子凝集剤の水溶液であることが好ましい。脱臭材として高分子凝集剤の水溶液を使用すれば、被処理ガス中に含まれていた臭気成分を更に効率的に吸収することができる。
【００１２】
また、本発明の脱臭システムは、前記液体に電磁波を照射する液体用電磁波照射装置を更に有することが好ましい。被処理ガスに加え、脱臭材として用いられる液体にも電磁波を照射すれば、被処理ガス中に含まれていた臭気成分を更に効率的に吸収することができる。
【００１３】
更に、本発明の脱臭システムは、前記脱臭材が多孔質部材であってもよい。脱臭材として多孔質部材を使用すれば、被処理ガス中に含まれていた臭気成分を効率的に吸着することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の脱臭システムによれば、臭気成分を含む被処理ガスを効率的に脱臭することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に従う脱臭システムの一例の概略構成を示す説明図である。
【図２】実施例１〜４および比較例１〜２で用いた脱臭システムの概略構成を示す説明図である。
【図３】実施例５〜７および比較例３〜４で用いた脱臭システムの概略構成を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づき詳細に説明する。なお、各図において、同一の符号を付したものは、同一の構成要素を示すものとする。
【００１７】
本発明の脱臭システムは、特に限定されることなく、臭気成分を含む被処理ガスを脱臭する際に用いることができる。
【００１８】
ここで、臭気成分としては、特に限定されることなく、例えば、硫化水素、メチルメルカプタン、硫化メチル、二硫化メチル、酪酸、吉草酸、アンモニア、トリメチルアミン、アセトアルデヒド、ホルムアルデヒド、トルエン、スチレン、キシレン、プロピオン酸、酢酸エチル、酢酸ブチル、メチルイソブチルケトン、メチルエチルケトン、イソブタノール、プロピオンアルデヒド、ノルマルブチルアルデヒド、イソブチルアルデヒド、ノルマルバレルアルデヒド、イソバレルアルデヒド、アクロレイン、インドール、スカトール、ヘキサン、アセトンなどが挙げられる。
【００１９】
また、被処理ガスとしては、特に限定されることなく、例えば、飼料・肥料工場、食料品製造工場、自動車工場、塗装工場、塗料製造工場、印刷工場、半導体工場、電池工場、化学工場等の各種工場で生じる排ガス；下水処理場、し尿処理場、ゴミ処理場等の各種処理場で生じる排ガス；飲食店、公衆トイレ、ビルピット等の小規模施設で生じる排気；医療施設、研究施設、分析施設、畜産施設等の各種施設で生じる排気；などが挙げられる。
【００２０】
そして、本発明の脱臭システムは、被処理ガスに電磁波を照射する電磁波照射部と、電磁波照射部で電磁波を照射された被処理ガスを脱臭材と接触させる脱臭部とを備え、任意に、被処理ガスを加湿する加湿装置および／または被処理ガスを加熱する加熱装置を電磁波照射部の前段側に更に備えている。
【００２１】
具体的には、本発明の脱臭システムの一例は、図１に示すように、電磁波照射部３０の前段側に任意に設けられた加湿装置１０および加熱装置２０と、電磁波照射部３０と、電磁波照射部３０の後段側に設けられた脱臭部４０とを備えている。なお、図１に示す脱臭システム１００では加湿装置１０の後段側に加熱装置２０を設けたが、本発明の脱臭システムでは、加熱装置２０は加湿装置１０の前段側に設けられていてもよいし、個別に設けられた加湿装置１０および加熱装置２０に替えて被処理ガスの加熱と加湿を同時に行う装置を用いてもよい。
【００２２】
ここで、加湿装置１０としては、被処理ガスを加湿可能であれば特に限定されることなく、例えば、気化式加湿器、水噴霧式加湿器、蒸気式加湿器などの任意の加湿器を用いることができる。被処理ガスの湿度が過度に低い場合には、静電気が発生し易いこと等に起因して、被処理ガスに電磁波を照射しても被処理ガスに含まれている成分が良好に電磁波処理されず、脱臭効率の向上効果が減少する。しかし、電磁波照射部３０の前段側に加湿装置１０を設ければ、冬季などの被処理ガスが低湿度になり易い環境下であっても、被処理ガスの湿度を十分に高め、脱臭効率を十分に向上させることができる。なお、電磁波照射部３０で被処理ガスを良好に電磁波処理する観点からは、電磁波照射部３０に供給する被処理ガスの湿度は３５％ＲＨ以上とすることが好ましい。
なお、被処理ガスの加湿に使用する水には、電磁波を照射してもよい。そして、被処理ガスの加湿に用いる水に電磁波を照射する装置としては、特に限定されることなく、電磁波照射部３０で使用し得る電磁波照射装置として後述する装置と同様の装置を用いることができる。
【００２３】
また、加熱装置２０としては、被処理ガスを加熱可能であれば特に限定されることなく、例えば、コイルヒーター、バンドヒーター、マントルヒーターなどの任意の加熱装置を用いることができる。被処理ガスの温度が過度に低い場合には、湿度が低下し易いため、被処理ガスに電磁波を照射しても被処理ガスに含まれている成分が良好に電磁波処理されず、脱臭効率の向上効果が減少する。しかし、電磁波照射部３０の前段側に加熱装置２０を設ければ、冬季などの被処理ガスが低温になり易い環境下であっても、被処理ガスの温度を十分に高め、脱臭効率を十分に向上させることができる。なお、電磁波照射部３０で被処理ガスを良好に電磁波処理する観点からは、電磁波照射部３０に供給する被処理ガスの温度は１０℃以上とすることが好ましい。
【００２４】
更に、電磁波照射部３０では、被処理ガスに電磁波を照射することが可能であれば特に限定されることなく、任意の電磁波照射装置を用いて被処理ガスに電磁波を照射することができる。
【００２５】
ここで、電磁波照射装置としては、例えば、被処理ガスに電磁波を照射する電磁波発振部と、電磁波発振部と電気的に接続されており、電磁波発振部に交流電流を流すことにより電磁波を発生させる交流電流発生器とを備える装置を用いることができる。そして、電磁波発振部としては、特に限定されることなく、例えばコイル等を用いることができる。なお、コイルは、ダクトなどの被処理ガス流路内に設置してもよいし、ダクトなどの被処理ガス流路の外周に導線を巻き回して形成してもよい。また、交流電流発生器としては、特に限定されることなく、例えば特開２０１１−２５５３４５号公報や特開２０１３−１６７１６０号公報に記載の装置や、株式会社サイライズ製の「ウォーター・ウォッチャー」などを用いることができる。中でも。交流電流発生器としては、周波数が時間的に変化する方形波またはサイン波などの交流電流を発生させる交流電流発生器、並びに、単一周波数の交流電流または互いに周波数の異なる２つ以上の単一周波数の交流電流を発生させる交流電流発生器を用いることが好ましく、単一周波数の交流電流または互いに周波数の異なる２つ以上の単一周波数の交流電流を発生させる交流電流発生器を用いることがより好ましい。なお、交流電流発生器が発生する交流電流の周波数は、特に限定されることなく、例えば１０Ｈｚ以上１ＭＨｚ以下とすることができる。また、発生させる電磁波の磁束密度は、１０ｍＧ以上とすることが好ましい。なお、磁束密度は、電磁波発振部上（例えば、コイルを形成するケーブル上）で測定することができる。
【００２６】
そして、脱臭部４０では、電磁波照射部３０で電磁波を照射された被処理ガスと、脱臭材とを接触させて、被処理ガス中に含まれていた臭気成分などを除去する。なお、脱臭部４０では、電磁波を照射された被処理ガスが脱臭材と接触するので、被処理ガスに電磁波を照射しない場合と比較し、臭気成分が効率的に除去される。この理由は、明らかではないが、電磁波の照射によって被処理ガス中に含まれている成分のゼータ電位が変化するためであると推察される。
【００２７】
ここで、脱臭材としては、臭気成分を吸収して除去する液体の脱臭材、臭気成分を吸着して除去する固体の脱臭材などの、任意の脱臭材を用いることができる。具体的には、液体の脱臭材としては、例えば、水、高分子凝集剤の水溶液などを用いることができ、中でも、臭気成分を効率的に吸収する観点からは、高分子凝集剤の水溶液が好ましい。また、固体の脱臭材としては、セラミック繊維等の無機繊維からなる無機繊維シートをハニカム状に加工してなる構造体、活性炭、ゼオライト、シリカ、アパタイト、金属有機構造体、高分子吸着材などの多孔質部材を用いることができる。
【００２８】
そして、被処理ガスと脱臭材との接触は、ダクトなどの被処理ガス流路内への液体の脱臭材の散布または噴霧、或いは、固体の脱臭材を充填した容器内への被処理ガスの通気などの任意の手法を用いて行うことができる。
【００２９】
なお、脱臭部４０において液体の脱臭材を使用する場合には、被処理ガスと接触させる前に液体に電磁波を照射するための液体用電磁波照射装置（図示せず）を設けることが好ましい。液体用電磁波照射装置を設け、電磁波を照射した液体を被処理ガスと接触させれば、被処理ガス中に含まれている臭気成分を更に効率的に吸収することができる。ここで、液体用電磁波照射装置としては、特に限定されることなく、電磁波照射部３０で使用し得る電磁波照射装置として例示した装置と同様の装置を用いることができる。
【００３０】
また、液体の脱臭材として高分子凝集剤の水溶液を使用する場合、高分子凝集剤としては、両性高分子凝集剤、或いは、電磁波照射部３０での電磁波の照射により被処理ガス中の成分に付与されるゼータ電位と反対の電荷を持つ高分子凝集剤を用いることが好ましく、電磁波照射部３０での電磁波の照射により被処理ガス中の成分に付与されるゼータ電位と反対の電荷を持つ高分子凝集剤を用いることが更に好ましい。
【００３１】
以上、本発明の脱臭システムについて説明したが、本発明の脱臭システムは上述した内容に限定されるものではない。
【実施例】
【００３２】
以下、本発明について実施例を用いて更に詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００３３】
（実施例１）
図２に示す脱臭システム１００Ａを使用し、被処理ガスとしての静電塗装ブース排ガスを以下の条件で脱臭した。
ここで、脱臭システム１００Ａは、断面が９００ｍｍ角の排気ダクト５０と、排気ダクト５０に導線を巻き回して形成したコイル３１およびコイル３１に交流電流を流すことにより電磁波を発生させる交流電流発生器３２よりなる電磁波照射部３０と、電磁波照射部３０の後段側で排気ダクト５０内に脱臭材としての高分子凝集剤水溶液を噴霧する脱臭部４０とを備えている。なお、脱臭システム１００Ａは、排気ダクト５０内に噴霧した高分子凝集剤水溶液を回収する機構としてのドレン（図示せず）も有している。
そして、被処理ガスおよび処理ガスの臭気濃度を臭気センサ（新コスモス電機製、ＸＰ−３２９）で測定し、臭気除去率を求めた。結果を表１に示す。
＜脱臭条件＞
・外気湿度：４３％ＲＨ
・外気温：１０℃
・排気ダクト内湿度:４８％ＲＨ
・排気ダクト内温度:１５℃
・排ガス流量：１７５ｍ３／分（流速：３．６ｍ／秒）
・交流電流周波数:６ｋＨｚおよび６．５ｋＨｚ
・電磁波が付与するゼータ電位：マイナス
・高分子凝集剤：アクリルアミド系の両性高分子凝集剤
・高分子凝集剤水溶液濃度：０．２〜０．３３％
・高分子凝集剤水溶液噴霧量：１６ｍＬ／ｍ３−排ガス
【００３４】
（実施例２）
脱臭条件を以下の条件に変更した以外は実施例１と同様にして被処理ガスとしての静電塗装ブース排ガスを脱臭した。
そして、被処理ガスおよび処理ガスの臭気濃度を臭気センサ（新コスモス電機製、ＸＰ−３２９）で測定し、臭気除去率を求めた。結果を表１に示す。
＜脱臭条件＞
・外気湿度：４３％ＲＨ
・外気温：１０℃
・排気ダクト内湿度:４８％ＲＨ
・排気ダクト内温度:１５℃
・排ガス流量：１７５ｍ３／分（流速：３．６ｍ／秒）
・交流電流周波数：０．５ｋＨｚおよび１ｋＨｚ
・電磁波が付与するゼータ電位：プラス
・高分子凝集剤：アクリルアミド系の両性高分子凝集剤
・高分子凝集剤水溶液濃度：０．２〜０．３３％
・高分子凝集剤水溶液噴霧量：１６ｍＬ／ｍ３−排ガス
【００３５】
（比較例１）
電磁波照射部３０において電磁波の照射を行わなかった以外は実施例１と同様にして被処理ガスとしての静電塗装ブース排ガスを脱臭した。
そして、被処理ガスおよび処理ガスの臭気濃度を臭気センサ（新コスモス電機製、ＸＰ−３２９）で測定し、臭気除去率を求めた。結果を表１に示す。
【００３６】
【表１】
2019037312.tif 000003
【００３７】
（実施例３）
排気ダクト５０の断面寸法が４００ｍｍ角であること以外は実施例１で使用したものと同様の構成を有する脱臭システム１００Ａを使用し、被処理ガスとしての熱風乾燥炉（熱源：ＬＰＧ）排ガスを以下の条件で脱臭した。
そして、被処理ガスおよび処理ガスの臭気濃度を臭気センサ（新コスモス電機製、ＸＰ−３２９）で測定し、臭気除去率を求めた。また、被処理ガスおよび処理ガスのＶＯＣ（揮発性有機化合物）濃度をＶＯＣモニター（ＲＡＥ製、ＭｉｎｉＲＡＥ ３０００）で測定し、ＶＯＣ除去率を求めた。結果を表２に示す。
＜脱臭条件＞
・外気湿度：４３％ＲＨ
・外気温：１０℃
・ダクト内湿度:９４％ＲＨ
・ダクト内温度:１７０℃
・排ガス流量：３０ｍ３／分（流速：３．２ｍ／秒）
・交流電流周波数：６ｋＨｚおよび６．５ｋＨｚ
・電磁波が付与するゼータ電位：マイナス
・高分子凝集剤：アクリルアミド系の両性高分子凝集剤
・高分子凝集剤水溶液濃度：０．２〜０．３３％
・高分子凝集剤水溶液噴霧量：１７．４ｍＬ／ｍ３−排ガス
【００３８】
（実施例４）
高分子凝集剤をアクリルアミド系のカチオン性高分子凝集剤に変更した以外は実施例３と同様にして被処理ガスとしての熱風乾燥炉排ガスを脱臭した。
そして、被処理ガスおよび処理ガスの臭気濃度を臭気センサ（新コスモス電機製、ＸＰ−３２９）で測定し、臭気除去率を求めた。結果を表２に示す。
【００３９】
（比較例２）
電磁波照射部３０において電磁波の照射を行わなかった以外は実施例３と同様にして被処理ガスとしての熱風乾燥炉排ガスを脱臭した。
そして、被処理ガスおよび処理ガスの臭気濃度を臭気センサ（新コスモス電機製、ＸＰ−３２９）で測定し、臭気除去率を求めた。また、被処理ガスおよび処理ガスのＶＯＣ（揮発性有機化合物）濃度をＶＯＣモニター（ＲＡＥ製、ＭｉｎｉＲＡＥ ３０００）で測定し、ＶＯＣ除去率を求めた。結果を表２に示す。
【００４０】
【表２】
2019037312.tif 000004
【００４１】
（実施例５）
図３に示す脱臭システム１００Ｂを使用し、被処理ガスとしての厨房排気を以下の条件で脱臭した。
ここで、脱臭システム１００Ｂは、厨房ダクト６０に接続した直径１００ｍｍのフレキシブルダクト６１と、フレキシブルダクト６１に導線を巻き回して形成したコイル３１およびコイル３１に交流電流を流すことにより電磁波を発生させる交流電流発生器３２よりなる電磁波照射部３０と、排気ファン７０を介してフレキシブルダクト６１の後段側に接続されたフレキシブルダクト６２と、塩化ビニル樹脂製の容器４１（幅３１５ｍｍ×高さ３１５ｍｍ×奥行き１０００ｍｍ）内に脱臭材としてセラミック繊維シートをハニカム状に加工してなる構造体４２（幅２００ｍｍ×高さ２００ｍｍ×厚さ６０ｍｍ）を３枚設置してなる脱臭部４０と、脱臭部４０の後段側に接続されたフレキシブルダクト６３とを備えている。
そして、被処理ガスおよび処理ガスの臭気濃度を三点比較式臭袋法で測定し、臭気除去率を求めた。結果を表３に示す。
＜脱臭条件＞
・外気湿度：４８％ＲＨ
・外気温：５℃
・ダクト内湿度:７５％ＲＨ
・ダクト内温度:２８℃
・排気温度：２１℃
・排気量：０．９４ｍ３／分（流速：２．０ｍ／秒）
・交流電流周波数：６ｋＨｚおよび６．５ｋＨｚ
・電磁波が付与するゼータ電位：マイナス
【００４２】
（比較例３）
電磁波照射部３０において電磁波の照射を行わなかった以外は実施例５と同様にして被処理ガスとしての厨房排気を脱臭した。
そして、被処理ガスおよび処理ガスの臭気濃度を三点比較式臭袋法で測定し、臭気除去率を求めた。結果を表３に示す。
【００４３】
（実施例６）
容器４１内に設置した構造体４２の数を２枚に変更した以外は実施例５と同様にして被処理ガスとしての厨房排気を脱臭した。
そして、被処理ガスおよび処理ガスの臭気濃度を三点比較式臭袋法で測定し、臭気除去率を求めた。結果を表３に示す。
【００４４】
（比較例４）
電磁波照射部３０において電磁波の照射を行わなかった以外は実施例６と同様にして被処理ガスとしての厨房排気を脱臭した。
そして、被処理ガスおよび処理ガスの臭気濃度を三点比較式臭袋法で測定し、臭気除去率を求めた。結果を表３に示す。
【００４５】
（実施例７）
脱臭条件を以下の条件に変更した以外は実施例５と同様にして被処理ガスとしての厨房排気を脱臭した。
そして、被処理ガスおよび処理ガスの臭気濃度を三点比較式臭袋法で測定し、臭気除去率を求めた。結果を表３に示す。
＜脱臭条件＞
・外気湿度：４８％ＲＨ
・外気温：５℃
・ダクト内湿度:７５％ＲＨ
・ダクト内温度:２８℃
・排気温度：２１℃
・排気量：０．９４ｍ３／分（流速：２．０ｍ／秒）
・交流電流周波数：０．５ｋＨｚおよび１ｋＨｚ
・電磁波が付与するゼータ電位：プラス
【００４６】
【表３】
2019037312.tif 000005
【００４７】
表１〜３より、電磁波を照射した実施例１〜７では、電磁波の照射を行わなかった比較例１〜４と比較して、臭気除去率が向上していることが分かる。
また、表２の実施例３〜４より、電磁波照射部３０での電磁波の照射により被処理ガス中の成分に付与されるゼータ電位と反対の電荷を持つ高分子凝集剤を使用すると、臭気除去率を更に向上させ得ることが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明の脱臭システムによれば、臭気成分を含む被処理ガスを効率的に脱臭することができる。
【符号の説明】
【００４９】
１０  加湿装置
２０  加熱装置
３０  電磁波照射部
３１  コイル
３２  交流電流発生器
４０  脱臭部
４１  容器
４２  構造体
５０  排気ダクト
６０  厨房ダクト
６１，６２，６３  フレキシブルダクト
７０  排気ファン
１００,１００Ａ,１００Ｂ  脱臭システム
【図１】
2019037312.tif 000006
【図２】
2019037312.tif 000007
【図３】
2019037312.tif 000008