(57)【要約】【課  題】汚染気体の洗浄システムを提案する。【解決手段】紙粒に、ＰＶＡ  またはキトーサンと、繊維素繊維架橋剤と、酸性促進剤と、あるいはさらにメチルアルコールと、を含む水溶液を含浸し、乾燥および熱処理を施し、あるいはＰＶＡ  またはキトーサンと、酸性促進剤を含む水溶液を含浸し、水分を残して乾燥し、気体状のホルムアルデヒドを１００  ℃以下で反応させ、耐水性と硬さを付与した気体洗浄用充填材を含む層に、水溶性の両親媒性有機化合物を含む洗浄薬液を含浸または供給して、汚染気体を通過させる。また、直鎖分子で分子量が１．０  ×１０７  以上のポリアクリルアミドおよび／または水溶性の両親媒性有機化合物を含む水溶液を洗浄薬剤として、汚染気体に噴霧したのち、前記気体洗浄用充填材を含む層に通しても良い。これにより、分子状やエアロゾル状の汚染物質まで洗浄除去することが可能となる。【選択図】  図１
2004313893.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
気体の洗浄装置に充填され汚染気体を洗浄する気体洗浄用充填材であって、繊維素繊維を主成分とする紙粒に、下記Ａ〜Ｃ処理のうちから選ばれた１種の処理、またはリン酸またはリン酸と尿素を含む水溶液を含浸し、１３０  〜１７０  ℃の温度で乾燥・熱処理する前処理を施したのち、下記Ａ〜Ｃ処理のうちから選ばれた１種の処理、を施された紙粒からなる気体洗浄用充填材。
記
Ａ処理：ポリビニールアルコールおよび可溶化したキトーサンのうちの１種または２種と、分子中の窒素原子に活性水素原子が結合していない、メチロール基数またはメトキシメチル基数が２以上の繊維素繊維架橋剤のうちの１種以上と、酸性促進剤と、あるいはさらにメチルアルコールと、を必須成分とする水溶液を含浸し、乾燥および熱処理を施し、耐水性と硬さを付与する処理。
Ｂ処理：酸性促進剤を必須成分とする水溶液を含浸し、水分を残して乾燥し、気体状のホルムアルデヒドを１００  ℃以下で反応させ、耐水性を付与する処理。
Ｃ処理：ポリビニールアルコールおよび可溶化したキトーサンのうちの１種または２種と、酸性促進剤を必須成分とする水溶液を含浸し、水分を残して乾燥し、気体状のホルムアルデヒドを１００  ℃以下で反応させ、耐水性と硬さを付与する処理。
【請求項２】
少なくとも一つの、気体洗浄用充填材を含む層を有する洗浄装置を備え、該気体洗浄用充填材を含む層の上流側に汚染気体の吸気口を配設し、該吸気口から導入した汚染気体を前記気体洗浄用充填材を含む層を通過させて汚染気体を洗浄する汚染気体の洗浄システムであって、前記気体洗浄用充填材が、繊維素繊維を主成分とする紙粒に、下記Ａ〜Ｃ処理のうちから選ばれた１種の処理、またはリン酸またはリン酸と尿素を含む水溶液を含浸し、１３０  〜１７０  ℃の温度で乾燥・熱処理する前処理を施したのち、下記Ａ〜Ｃ処理のうちから選ばれた１種の処理、を施された紙粒からなり、前記気体洗浄用充填材を含む層が、前記各処理を施されて得られた気体洗浄用充填材の１種以上を、積層する、袋入れするおよび上下２面が通風性のカートリッジに充填するのうちの１種または２種以上の手段で構成されたものであり、該気体洗浄用充填材を含む層に、沸点が１５０  ℃以上の水溶性の両親媒性有機化合物を含む洗浄薬液が含浸または供給されてなるとともに、該洗浄薬液を貯留する槽とは分離して前記気体洗浄用充填材を含む層を設けることを特徴とする汚染気体の洗浄システム。
記
Ａ処理：ポリビニールアルコールおよび可溶化したキトーサンのうちの１種または２種と、分子中の窒素原子に活性水素原子が結合していない、メチロール基数またはメトキシメチル基数が２以上の繊維素繊維架橋剤のうちの１種以上と、酸性促進剤と、あるいはさらにメチルアルコールと、を必須成分とする水溶液を含浸し、乾燥および熱処理を施し、耐水性と硬さを付与する処理。
Ｂ処理：酸性促進剤を必須成分とする水溶液を含浸し、水分を残して乾燥し、気体状のホルムアルデヒドを１００  ℃以下で反応させ、耐水性を付与する処理。
Ｃ処理：ポリビニールアルコールおよび可溶化したキトーサンのうちの１種または２種と、酸性促進剤を必須成分とする水溶液を含浸し、水分を残して乾燥し、気体状のホルムアルデヒドを１００  ℃以下で反応させ、耐水性と硬さを付与する処理。
【請求項３】
稼働時に前記気体洗浄用充填材を含む層に前記洗浄薬液が含浸されるように、該洗浄薬液の供給手段を有することを特徴とする請求項２に記載の汚染気体の洗浄システム。
【請求項４】
前記洗浄装置内、または前記洗浄装置とは別に、洗浄薬液の噴霧手段を前記気体洗浄用充填材を含む層の上流側に配設し、該噴霧手段が前記洗浄薬液を平均粒径で３０μｍ以下のミストとして噴霧可能な噴霧手段とし、該噴霧手段により洗浄薬液を噴霧されたのちの汚染気体を前記気体洗浄用充填材を含む層を通過させることを特徴とする請求項２または３に記載の汚染気体の洗浄システム。
【請求項５】
前記洗浄薬液が、荷電がアニオン性、カチオン性および両性のいずれかであり、分岐がない直鎖分子で、極限粘度法で測定した分子量が１．０  ×１０７  以上のポリアクリルアミドを質量％で１〜１０ｐｐｍ  、および／または、１気圧での沸点が１５０  ℃以上の水溶性の両親媒性有機化合物を含む水溶液であることを特徴とする請求項４に記載の汚染気体の洗浄システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、気体中の気体汚染物質の除去に係り、とくに、空気中に含まれ、人畜に不快感を与え、あるいはさらに、呼吸器からの吸入や、眼、鼻等の粘膜、皮膚との接触等により体内へ浸透し、致死的および／または急性、亜急性または慢性の健康障害を与え、さらには環境に蓄積すると深刻な環境汚染を引き起こすことがある、分子状あるいはエアロゾル状気体を含む、気体の汚染物質を一括除去し空気を清浄化する、汚染気体の洗浄システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、汚染気体の清浄化方法は、主として汚染物質の種類や濃度ごとに決められた清浄化方法が採用されてきた。
例えば、有害気体、悪臭気体などの分子状の汚染物質は、粒径が０．０００３〜０．０００５μｍ程度の範囲内にあり、除去方法としては、直接燃焼する方法、活性炭などの多孔性物質により吸着する方法、オゾン、酸化チタンと光や微生物や酵素により分解する方法、および水性薬剤による酸化、中和、複分解、付加などの化学反応等により他の物質に変える方法、などがあり、目的に応じ選択して使用されてきた。
【０００３】
例えば、塗装工場、グラビヤ印刷工場、プラスチック成型工場などでは、塗装ミスト、溶剤、未重合の不飽和エチレン化合物、種々の添加物などの有害物質、悪臭物質が空気中に高濃度に排出されるため、従来から、燃焼する方法や活性炭により吸着する方法を用いて、空気の清浄化を行っている。しかし、分子状有機物はこれらの方法で完全に除去できるが、塗装ミストなどのエアロゾル状の物質の場合には、燃焼板や燃焼触媒に燃えかすが沈着したり、活性炭の目詰まりが生じるという欠点があり、管理・保守が容易でないという問題があった。
【０００４】
また、最近では、生ごみ、家畜の糞や尿、製材くず、庭木や間伐材などの廃材等、いわゆるバイオマスを微生物発酵させて発生するガス（メタンガス）、いわゆるバイオガスを燃料ガスとして利用する計画が進められている。これらバイオガスは、高濃度の硫化水素や、強い悪臭を伴うアルキルメルカブタン、硫化メチルや、有害性が疑われる細菌やその胞子を随伴する場合が多いが、これら汚染物質の除去には依然として活性炭で吸着する方法が利用されているに過ぎず、完全には汚染物質の除去ができていないというのが現状である。
【０００５】
また、エアロゾル状の汚染物質は、粒径が０．００５  〜５０μｍ程度の範囲にあり、ウィルス、細菌、真菌およびその胞子；火災の煙や油、煙草等の煙；砂塵、フライアッシュ、コロイド状シリカ、粉炭、金属粉；花粉等が挙げられ、現状では、空気中から除去するのはなかなか難しい。これらエアロゾル状の汚染物質を空気中から除去する方法として、重力、遠心力、慣性力などを利用した集塵法、電気集塵法、濾過集塵法などが、従来から目的に応じて選択されて用いられてきた。なかでも、バグフィルター、エアフィルター、セラミックフィルター等を用いる濾過集塵法が、主として採用されてきた。しかし、これらの方法で除去できる汚染物質の最小粒子径は０．０１μｍ程度で、粒子径がこれ以下の胞子、ウィルスやコロイド状シリカなどの、微小のエアロゾル状の汚染物質を完全には除去できていない。
【０００６】
また、気体と薬液とを気液接触させて気体中の汚染物質を除去する方法として、洗浄塔法があり、種々の装置や種々の洗浄用薬液が提案され使用されている。例えば、薬液中に汚染物質を含む気体を吹き込む気体分散型や、種々の形状のプラスチック充填材を入れて、薬液と、汚染物質を含む気体とを接触させる液膜式薬液分散型や、サイクロンスクラバーのような噴霧状とした薬液に汚染物質を含む気体を接触させる液滴式薬液分散型などがあり、目的に応じた薬液を使用すれば、分子状の汚染物質を除去できるとされている。しかし、これらの方法による分子状の汚染物質の除去率（清浄化率）はたかだか７０％程度であり、更なる除去率（清浄化率）の向上が要望されていた。
【０００７】
このような要望に対し、本出願人は、特許文献１に、水性薬液槽と水性薬液を含浸させた紙粒を含む層とを備え、汚染気体を水性薬液槽に通し、ついで水性薬液を含浸させた紙粒を含む層に通し、気体中の汚染物質を除去する汚染気体の洗浄方法を提案した。特許文献１に記載された技術では、熱硬化性樹脂および／または繊維素架橋剤を塗布または含浸させ硬化および／または架橋させた紙粒を使用し、水性薬剤として、（ａ）酸化剤、（ｂ）酸性物質またはアルカリ性物質、（ｃ）緩衝性を与える物質、（ｄ）ベタイン化合物、（ｅ）グリオキザールおよびそのポリオール付加物、（ｆ）炭素数１０以下の水溶性ポリオール、（ｇ）二酸化硫黄および／または亜硫酸のアルカリ金属塩、（ｈ）殺菌剤のうちから選ばれる１種以上を用いるのがよいとしている。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００１−１４９７３９  号公報
【０００９】
【発明の解決しようとする課題】
特許文献１に記載された技術では、使用する紙粒に耐水性と、薬液による湿潤時の形状維持性を付与するために、熱硬化性樹脂および／または繊維素架橋剤を塗布または含浸させている。特許文献１に記載された技術では、このような耐水性を有する紙粒を充填材として用いたスクラバーで、化学反応性を有する水性薬液を使用することにより、広範囲の分子状およびエアロゾル状汚染物質を除去でき、汚染気体の清浄化が可能であるとしている。
【００１０】
しかし、熱硬化性樹脂および／または繊維素架橋剤を塗布または含浸させた紙粒を使用する特許文献１に記載された技術では、紙粒が長期間連続使用した場合に膨潤し自重で潰れるため、処理する気体が通過する間隙が少なくなり圧力損失が増加すること、熱硬化性樹脂とくにメラミン樹脂を用いると紙粒が疎水性となり水性薬液を吸収しにくくなる場合があることなどの問題があり、使用する紙粒の水性薬液吸収性（親水性）や長期間使用後の形状維持性の更なる改良が要望されていた。
【００１１】
また、特許文献１に記載された技術では、使用する紙粒は水中ではほとんど中性として挙動するが、紙粒が弱い酸性を帯びているため、塩基性の汚染物質は比較的捕捉しやすいが、疎水性で揮発性の弱酸性の汚染物質の捕捉には問題を残していた。また、汚染物質が、疎水性の気体分子や、焼肉臭などのような含有成分が非常に多種類の分子とエアロゾルとが混合したもの、あるいはコロイド状シリカや煙などの微粉塵やウィルスなどの場合には、特許文献１に記載された技術でも、完全に除去することは困難であるという問題が残されていた。
【００１２】
また、バイオガスには、高濃度の硫化水素や、強い悪臭を伴うアルキルメルカブタン、硫化メチルや、有害性が疑われる細菌やその胞子を随伴する場合が多いため、特許文献１に記載された技術によっても、バイオガス中の汚染物質を完全に除去することは困難であった。
また、高層建造物内、地下鉄の車内や駅構内などの半閉鎖空間で、致死性の有害な気体やエアロゾルが発生、あるいは火災が発生し多量の煙が発生した場合には、多量の空気を送風したり排煙したり、あるいは水を噴射するなどの方法を行うのが一般的である。しかし、このような方法では、処理された気体（ガス）からの有害な気体、煙等を除去することはできず、これら汚染物質による二次災害の発生が懸念されている。
【００１３】
このように、火災の煙の急速な除去や、致死性の有害な気体やエアロゾルなど、あるいは細菌、真菌等などの胞子、ウイルスなどの汚染物質の完全な除去は現状ではまだ確立された技術となっていない。
本発明は、このような従来技術の問題を解決し、上記したような悪臭を伴ったり有害であったりする、分子状やエアロゾル状等の汚染物質、あるいはそれらの混合した汚染物質、あるいはさらに疎水性の汚染物質等を含む汚染気体から、汚染物質を効果的にかつ簡便に除去し気体を清浄化できる、汚染気体の洗浄システム、洗浄方法を提案することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の課題を解決するための手段はつぎのとおりである。
（１）気体の洗浄装置に充填され汚染気体を洗浄する気体洗浄用充填材であって、繊維素繊維を主成分とする紙粒に、次のＡ〜Ｃ処理
Ａ処理：ポリビニールアルコールおよび可溶化されたキトーサンのうちの１種または２種と、分子中の窒素原子に活性水素原子が結合していない、メチロール基数またはメトキシメチル基数が２以上の繊維素繊維架橋剤のうちの１種以上と、酸性促進剤と、あるいはさらにメチルアルコールと、を必須成分とする水溶液を含浸し、乾燥および熱処理を施し、耐水性と硬さを付与する処理。
【００１５】
Ｂ処理：酸性促進剤を必須成分とする水溶液を含浸し、水分を残して乾燥し、気体状のホルムアルデヒドを１００  ℃以下で反応させ、耐水性を付与する処理。
Ｃ処理：ポリビニールアルコールおよび可溶化されたキトーサンのうちの１種または２種と、酸性促進剤を必須成分とする水溶液を含浸し、水分を残して乾燥し、気体状のホルムアルデヒドを１００  ℃以下で反応させ、耐水性と硬さを付与する処理。
のうちから選ばれた１種の処理、またはリン酸またはリン酸と尿素を含む水溶液を含浸し、１３０  〜１７０  ℃の温度で乾燥・熱処理してリン酸繊維素またはモノアンモニウムリン酸繊維素を形成する前処理を施したのち、前記Ａ〜Ｃ処理のうちから選ばれた１種の処理、を施された紙粒からなる気体洗浄用充填材。
（２）少なくとも一つの気体洗浄用充填材を含む層を有する洗浄装置を備え、該気体洗浄用充填材を含む層の上流側に汚染気体の吸気口を配設し、該吸気口から導入した汚染気体を前記気体洗浄用充填材を含む層を通過させて汚染気体を洗浄する汚染気体の洗浄システムであって、前記気体洗浄用充填材が、繊維素繊維を主成分とする紙粒に、次のＡ〜Ｃ処理
Ａ処理：ポリビニールアルコールおよび可溶化されたキトーサンのうちの１種または２種と、分子中の窒素原子に活性水素原子が結合していない、メチロール基数またはメトキシメチル基数が２以上の繊繊維素繊維架橋剤のうちの１種以上と、酸性促進剤と、あるいはさらにメチルアルコールと、を必須成分とする水溶液を含浸し、乾燥および熱処理を施し、耐水性と硬さを付与する処理。
【００１６】
Ｂ処理：酸性促進剤を必須成分とする水溶液を含浸し、水分を残して乾燥し、気体状のホルムアルデヒドを０〜１００  ℃で反応させ、耐水性を付与する処理。
Ｃ処理：ポリビニールアルコールおよび可溶化されたキトーサンのうちの１種または２種と、酸性促進剤を必須成分とする水溶液を含浸し、水分を残して乾燥し、気体状のホルムアルデヒドを１００  ℃以下で反応させ、耐水性と硬さを付与する処理。
のうちから選ばれた１種の処理、またはリン酸またはリン酸と尿素を含む水溶液を含浸し、１３０  〜１７０  ℃の温度で乾燥・熱処理してリン酸繊維素またはモノアンモニウムリン酸繊維素を形成する前処理を施したのち、前記Ａ〜Ｃ処理のうちから選ばれた１種の処理、を施された紙粒からなり、前記気体洗浄用充填材を含む層が、前記各処理を施されて得られた気体洗浄用充填材の１種以上を、積層する、袋入れするおよび上下２面が通風性のカートリッジに充填するのうちの１種または２種以上の手段で構成されたものであり、該紙気体洗浄用充填材を含む層に、沸点が１５０  ℃以上の水溶性の両親媒性有機化合物を含む洗浄薬液が含浸または供給されてなるとともに、該洗浄薬液を貯留する槽とは分離して前記気体洗浄用充填材を含む層を設けることを特徴とする汚染気体の洗浄システム。
（３）（２）において、稼働時に前記気体洗浄用充填材を含む層に前記洗浄薬液が含浸または供給されるように、該洗浄薬液の供給手段を有することを特徴とする汚染気体の洗浄システム。
（４）（２）または（３）において、前記洗浄薬液が、さらに荷電がアニオン性、カチオン性および両性のいずれかであり、分岐がない直鎖分子で、極限粘度法で測定した分子量が１．０  ×１０７  以上のポリアクリルアミドを質量％で１〜１０ｐｐｍ  含む水溶液であることを特徴とする汚染気体の洗浄システム。
（５）（２）ないし（４）のいずれかにおいて、前記洗浄装置内、または前記洗浄装置とは別に、洗浄薬剤の噴霧手段を前記気体洗浄用充填材を含む層の上流側に配設し、該噴霧手段が前記洗浄薬液を平均粒径で３０μｍ以下のミストとして噴霧可能な噴霧手段とし、該噴霧手段により洗浄薬液を噴霧されたのちの汚染気体を前記気体洗浄用充填材を含む層を通過させることを特徴とする汚染気体の洗浄システム。
（６）（２）ないし（５）のいずれかにおいて、前記洗浄装置に、前記気体洗浄用充填材を含む層と分離し、かつ前記気体洗浄用充填材を含む層の下流側に、液面が前記前記気体洗浄用充填材を含む層より低い位置となるように洗浄薬液槽を配設し、あるいはさらに該洗浄薬液槽と連設して洗浄薬液貯槽または水槽、および／または前記洗浄装置とは別に汚染物質の処理槽を配設したことを特徴とする汚染気体の洗浄システム。
（７）（５）または（６）において、前記洗浄薬液が、荷電がアニオン性、カチオン性および両性のいずれかであり、分岐がない直鎖分子で、極限粘度法で測定した分子量が１．０  ×１０７  以上のポリアクリルアミドを質量％で１〜１０ｐｐｍ  、および／または、沸点が１５０  ℃以上の水溶性の両親媒性有機化合物を含む水溶液であることを特徴とする汚染気体の洗浄システム。
（８）汚染気体を、少なくとも一つの気体洗浄用充填材を含む層を備える洗浄装置内に導入し、該気体洗浄用充填材を含む層に前記汚染気体を通過させて洗浄し気体を清浄化する汚染気体の洗浄方法であって、前記気体洗浄用充填材を、繊維素繊維を主成分とする紙粒に、次Ａ〜Ｃ処理
Ａ処理：ポリビニールアルコールおよび可溶化されたキトーサンのうちの１種または２種と、分子中の窒素原子に活性水素原子が結合していない、メチロール基数またはメトキシメチル基数が２以上の繊維素繊維架橋剤のうちの１種以上と、酸性促進剤と、あるいはさらにメチルアルコールと、を必須成分とする水溶液を含浸し、乾燥および熱処理を施し、耐水性と硬さを付与する処理。
【００１７】
Ｂ処理：酸性促進剤を必須成分とする水溶液を含浸し、水分を残して乾燥し、気体状のホルムアルデヒドを１００  ℃以下で反応させ、耐水性を付与する処理。
Ｃ処理：ポリビニールアルコールおよび可溶化されたキトーサンのうちの１種または２種と、酸性促進剤を必須成分とする水溶液を含浸し、水分を残して乾燥し、気体状のホルムアルデヒドを１００  ℃以下で反応させ、耐水性と硬さを付与する処理。
のうちから選ばれた１種の処理、または、リン酸またはリン酸と尿素を含む水溶液を含浸し、１３０  〜１７０  ℃の温度で乾燥・熱処理してリン酸繊維素またはモノアンモニウムリン酸繊維素を形成するカチオン交換性を付与する前処理を施されたのち、前記Ａ〜Ｃ処理のうちから選ばれた１種の処理、を施された紙粒からなるものとし、前記気体洗浄用充填材を含む層を、前記各処理を施されて得られた気体洗浄用充填材の１種以上を、積層する、袋入れするおよび上下２面が通風性のカートリッジに充填するのうちの１種または２種以上の手段で構成したものとし、該気体洗浄用充填材を含む層に、沸点が１５０  ℃以上の水溶性の両親媒性有機化合物を含む洗浄薬液を含浸または供給させて、前記汚染気体を通過させることを特徴とする汚染気体の洗浄方法。
（９）（８）において、前記洗浄薬液は、さらに荷電がアニオン性、カチオン性および両性のいずれかであり、分岐がない直鎖分子で、極限粘度法で測定した分子量が１．０  ×１０７  以上のポリアクリルアミドを質量％で１〜１０ｐｐｍ  含有する水溶液とすることを特徴とする汚染気体の洗浄方法。
（１０）（８）または（９）において、前記洗浄装置内またはそれ以外の場所で、前記汚染気体に、洗浄薬液として、荷電がアニオン性、カチオン性および両性のいずれかであり、分岐がない直鎖分子で、極限粘度法で測定した分子量が１．０  ×１０７  以上のポリアクリルアミドを質量％で１〜１０ｐｐｍ  、および／または、１気圧での沸点が１５０  ℃以上の水溶性の両親媒性溶剤を含む水溶液を、噴霧手段により、該噴霧手段の噴射口から１５ｃｍの位置でレーザ光散乱式粒度分布測定法で測定し平均粒径で３０μｍ以下になるように噴霧し、前記汚染気体中の汚染物質を捕捉または抱合した噴霧ミストの一部を沈降させ、しかるのちに、残部噴霧ミストを含む該汚染気体を前記洗浄装置内の前記気体洗浄用充填材を含む層に通過させて、清浄化した気体を系外に排出すること特徴とする汚染気体の洗浄方法。
（１１）（８）または（９）において、前記洗浄装置内で、かつ前記気体洗浄用充填材を含む層の上部で前記汚染気体に、洗浄薬液として、荷電がアニオン性、カチオン性および両性のいずれかであり、分岐がない直鎖分子で、極限粘度法で測定した分子量が１．０  ×１０７  以上のポリアクリルアミドを質量％で１〜１０ｐｐｍ  、および／または、１気圧での沸点が１５０  ℃以上の水溶性の両親媒性溶剤を含む水溶液を、噴霧手段により、該噴霧手段の噴射口から１５ｃｍの位置でレーザ光散乱式粒度分布測定法で測定し平均粒径で３０μｍ以下になるように噴霧し、前記気体洗浄用充填材を含む層で液滴化させたのち、前記気体洗浄用充填材を含む層を通過した気体をそのまま装置外に排出するか、あるいはさらに該気体洗浄用充填材を含む層とは別に設けられた、前記洗浄薬液を含浸させた気体洗浄用充填材を含む層を通過させたのち、装置外に排出することを特徴とする汚染気体の洗浄方法。
（１２）（１１）において、前記気体洗浄用充填材を含む層で液滴化された該液滴を、前記気体洗浄用充填材を含む層の下流でかつ前記気体洗浄用充填材を含む層と分離して、かつ液面が該気体洗浄用充填材を含む層より低い位置となるように設置された洗浄薬液槽、あるいはさらに該洗浄薬液槽に連設して設置された洗浄薬液貯槽または水槽、の液面上に落下させ、該液面上に浮上した前記汚染気体中に含まれる汚染物質を系外に排出・回収することを特徴とする汚染気体の洗浄方法。
（１３）（８）ないし（１２）のいずれかにおいて、前記汚染気体が、比重１以下の水不溶性有機化合物の気体を含む気体であることを特徴とする汚染気体の洗浄方法。
（１４）（８）ないし（１２）において、前記汚染気体が、凝固点以上の温度に加熱された水不溶性汚染物質を含む気体であることを特徴とする汚染気体の洗浄方法。
（１５）（８）ないし（１２）において、前記汚染気体が、硫化水素を含む気体であることを特徴とする汚染気体の洗浄方法。
（１６）（１５）において、前記洗浄薬液にさらに硫化水素との反応当量またはそれ以下の亜硫酸ガスを吹き込むか、あるいは洗浄前の前記汚染気体に硫化水素との反応当量またはそれ以下の亜硫酸ガスを混入することを特徴とする汚染気体の洗浄方法。
（１７）（１５）または（１６）において、前記洗浄薬液に、さらに沸点が２５０  ℃以上のアルカノールアミン、および／または、アルカリ金属の水酸化物、および／またはアルカリ金属の炭酸塩、あるいはさらにアルカリ金属の亜硫酸および／またはアルカリ金属の重亜硫酸を含む水溶液とすることを特徴とする汚染気体の洗浄方法。
（１８）（８）ないし（１７）のいずれかにおいて、前記洗浄薬液に、さらに殺菌・静菌剤を含有させることを特徴とする汚染気体の洗浄方法。
（１９）（２）ないし（７）のいずれかにおいて、前記洗浄薬液に、さらに殺菌・静菌剤を含有させることを特徴とする汚染気体の洗浄システム。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の汚染気体の洗浄システムは、少なくとも一つの、気体洗浄用充填材を含む層２を有する洗浄装置１を備える。そして、気体洗浄用充填材２ｃは、好ましくは脱リグニンされた繊維素繊維を主成分とする紙粒に、耐水性、湿潤時の形状維持性、硬さ、あるいはさらにイオン交換性を付与する処理を施された紙粒からなるものとし、該気体洗浄用充填材を含む層２に、水溶性の両親媒性有機化合物（以下、「両親媒性溶剤」ともいう）を含む洗浄薬液を、供給手段４により含浸または供給させ、該気体洗浄用充填材を含む層２の上流側に設けた汚染気体の吸気口１ａから吸入ブロアー１ｂ、配管１ｃを介し汚染気体を吸気し、気体洗浄用充填材を含む層２に汚染気体５を通過させて汚染気体を洗浄する。
【００１９】
また、本発明の洗浄システムでは、上記した気体洗浄用充填材を含む層２を有する洗浄装置１内、または該洗浄装置１とは別に、洗浄薬液の噴霧手段３を設けることが好ましい。噴霧手段３を洗浄装置１内に設ける場合には、噴霧手段３を気体洗浄用充填材を含む層２の上流側に配設し、汚染気体５に洗浄薬液槽６１から加圧用コンプレッサー６１ａ  により供給される洗浄薬液を噴霧し平均粒径で３０μｍ以下のミスト３ａとし、汚染気体中の汚染物質を捕捉・抱合したのち、噴霧後の汚染気体を気体洗浄用充填材を含む層２を通過させることが好ましい。図１に噴霧手段３を、洗浄装置１内で気体洗浄用充填材を含む層２の上流側（ここでは上部）に配設した例を示す。
【００２０】
噴霧手段３を、洗浄装置１内で気体洗浄用充填材を含む層２の上部に設置した場合には、噴霧した洗浄薬液のミスト３ａを気体洗浄用充填材を含む層２で液滴２ａ化でき、汚染気体中の汚染物質の分離、排出を容易にできるという利点がある。また、高温の汚染気体であれば、噴霧した洗浄薬液のミストを気体洗浄用充填材を含む層２で冷却・液滴化できるという利点もある。気体洗浄用充填材を含む層２で液滴化する場合には、該気体洗浄用充填材を含む層２に液流ポンプ４ａを介し供給手段４により洗浄薬液を供給し、付着した汚染物質を洗浄薬液とともに洗い流して、洗浄装置１の下部（下流）に、気体洗浄用充填材を含む層２とは分離して、液面を気体洗浄用充填材を含む層２より低い位置として設けた洗浄薬液槽６に落下させ、洗浄薬液貯槽７または水槽（図示せず）、あるいはさらに洗浄薬液貯槽７から配管７ｂ１  およびバルブ７ｃ１  を介し、連設された処理装置（図示せず）に入れ、分離回収することもできる。なお、付着した汚染物質を洗い流す洗浄薬液は、噴霧した洗浄薬液と同じでもよく、また汚染物質の処理に適応した薬剤をさらに添加しても良く、他の処方であってもよい。なお、図１とは異なり、洗浄薬液槽６を設けずに、下部に洗浄薬液貯槽７または水槽をも設けてもよい。
また、噴霧手段３を、洗浄装置１内の気体洗浄用充填材を含む層２より下部、あるいは洗浄装置１とは別に設けた場合には、汚染気体中の汚染物質を捕捉・抱合した噴霧ミストを装置の底部または床に沈降させたのち、残部のミストを含む汚染気体を気体洗浄用充填材を含む層２に通し、残部のミストを除去し気体を系  （装置）外に排出することが好ましい。なお、さらに洗浄装置１内の気体洗浄用充填材を含む層２とは別に設けられた、洗浄薬液を含浸または供給された気体洗浄用充填材を含む層２を通過させて系  （装置）外には排出してもよい。
【００２１】
洗浄薬剤の噴霧手段３は、洗浄薬液を噴射口から１５ｃｍの位置でレーザ光散乱式粒度分布測定法で測定し平均粒径で３０μｍ以下にできる噴霧機であればよく、３流型あるいは２流型噴霧機いずれでもよくその方式はとくに限定されない。
噴霧した洗浄薬液粒子の平均粒径が３０μｍを超える場合には、粒子が大き過ぎて速やかに落下するため汚染気体中の汚染物質と衝突する確率が低く、汚染物質を完全に捕捉することはできない。洗浄薬液粒子の沈降速度を遅くし効率的に汚染物質を捕捉・除去するためには、噴霧した洗浄薬液粒子の平均粒径が３０μｍ以下とする必要がある。なお、好ましくは２０μｍ以下、さらに好ましくは１０μｍ以下である。例えば、気流の速度が０（静止状態）のとき、平均粒径が１０μｍの場合には、５０μｍの場合に比べて沈降速度は約２２倍遅くなる。
【００２２】
また、本発明の洗浄システムでは、上記した洗浄装置１の下流（または下部）に、気体洗浄用充填材を含む層２と分離して、液面を気体洗浄用充填材を含む層２より低い位置として設けた洗浄薬液槽６、あるいはさらに洗浄薬液槽６と配管６ａ２  ・バルブ６ｂ２  を介し連設された洗浄薬液貯槽７または水槽（図示せず）、あるいはさらに洗浄薬液貯槽７から配管７ｂ１  およびバルブ７ｃ１  を介し、連設された汚染物質の処理槽（図示せず）を配設することが好ましい。洗浄薬液槽６の下流に、洗浄薬液貯槽７または水槽を配設することにより、液滴化した汚染物質を含む洗浄薬液を洗浄薬液貯槽７または水槽の液面で、汚染物質の特性（例えば、比重等）を利用して分離が容易になるという利点もある。また、汚染物質の処理槽を、洗浄装置とは別に配設することにより、有毒な汚染物質の無毒化を行うことができ、二次災害の発生を防止できるという利点がある。
【００２３】
また、汚染気体を、予め洗浄薬液槽に通してから、気体洗浄用充填材を含む層を通過させてもよい。なお、効果がなくなった洗浄薬液は配管６ｂ３  を介し装置外に排出することもできる。
なお、本発明の洗浄システムで、使用する洗浄装置の材質は、とくに限定されるものではないが、汚染物質の種類に応じて、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、アクリル樹脂、ステンレス鋼等の耐食性材料とすることが好ましい。
【００２４】
まず、本発明の洗浄システムで用いる気体洗浄用充填材を含む層について、説明する。
（１）気体洗浄用充填材を含む層
本発明では、洗浄装置１内に気体洗浄用充填材を含む層２を有する。気体洗浄用充填材２ｃは、好ましくは脱リグニンされ、あるいは液体アンモニアで前処理された繊維素繊維を主成分として塊状に成形された紙粒を使用する。紙粒は、繊維の乾燥粉末を高速回転する容器に、薄い糊を含む水滴を滴下し、乾燥させて繊維を絡ませて製造することが好ましい。本発明では、繊維素繊維の材質は、とくに限定されないが、特許文献１に記載されたような、パルプ、綿、レーヨン等のセルローズ質、タンパク繊維、ポリビニールアルコール等の親水繊維等が、いずれも好適に適用できる。なお、紙繊細の造粒性、吸着・保水機能を害さない程度に他の物質を混入させてもよい。また、紙粒の形状は、とくに限定されないが、球形、楕円形、円筒形等およびそれらの変形とすることが好ましい。紙粒の大きさは、３〜１２ｍｍ程度とすることが好ましい。
【００２５】
紙粒の繊維素繊維は、耐水性加工を施しても、内部だけでなく、表層も親水性の高分子化合物であるため、紙粒の表層および内部の微細構造まで水をよく吸収する。一方、動物油、植物油、鉱物油等とは親和性がなく、しかも水よりも低比重であり、一度吸水した紙粒はこれら油を吸収しない。このため、次に示す耐水性処理を施した紙粒表面では、付着した油は速やかに滴下し、気体洗浄用充填材として好適である。
【００２６】
本発明で使用する気体洗浄用充填材は、上記した紙粒に、耐水性、硬さを付与するための、次に示すＡ処理〜Ｃ処理のうちから選ばれた１処理を施された紙粒からなる。
（イ）Ａ処理
Ａ処理は、紙粒に、ポリビニールアルコールおよび硝酸、塩酸等の一価の酸で可溶化されたキトーサンのうちの１種または２種と、分子中の窒素原子に活性水素原子が結合していないメチロール基数またはメトキシメチル基数が２以上の繊維素繊維架橋剤のうちの１種以上と、酸性促進剤と、あるいはさらにメチルアルコールと、を必須成分とする水溶液を含浸し、乾燥および熱処理を施し、耐水性と硬さとを付与する処理である。
【００２７】
Ａ処理で使用する水溶液に含有する、ポリビニールアルコールおよび一価の酸で可溶化されたキトーサンのうちの１種または２種は、特許文献１に記載された熱硬化性樹脂（メラミン樹脂）のように吸水性を犠牲にすることなく、紙粒に湿潤下で長期間使用しても押し潰されない硬さを付与することができる。ポリビニールアルコールおよび一価の酸で可溶化されたキトーサンのうちの１種または２種は、紙粒全量に対する乾燥後の質量％で０．５  〜１．５  ％紙粒に付着するように、水溶液中に含有させ含浸させることが好ましい。０．５  ％未満では、上記した効果が認められない。一方、１．５  ％を超えると、水溶液の粘度が高くなり処理能率が低下する。なお、使用するポリビニールアルコールおよびキトーサンは高分子量の品番とすることが好ましい。また、ポリビニールアルコールは、完全けん化型を用いれば、強酸性、強塩基性の洗浄薬液を用いても加水分解による減量が起こらないという利点がある。
【００２８】
繊維素繊維架橋剤としては、分子中の窒素原子に活性水素原子が結合していないメチロール基数またはメトキシメチル基数が２以上のもののうちの１種以上を含有する。このような繊維素繊維架橋剤として、Ｎ，Ｎ’−ジメチロール  ジヒドロキシエチレン尿素（以下、ＤＭＭＨＥＵともいう）が例示できる。繊維素繊維架橋剤は、紙粒全量に対する乾燥後の質量％で１〜２％付着するように、水溶液中に含有させ紙粒に含浸させることが好ましい。分子中の窒素原子に活性水素原子が結合していないメチロール基数またはメトキシメチル基数がそれぞれ２以上の繊維素繊維架橋剤としては、他に、エチレン尿素、プロピレン尿素、ウロン、メチルトリアジン、ジメチルカルバメートなどのジメチロール化物などがあり、アセチレンジウレインのテトラメチロール化物なども使用できる。
【００２９】
酸性促進剤としては、塩化アンモニウム、ｐ−トルエンスルホン酸、メタンスルホン酸などが好適である。酸性促進剤は、架橋剤とともに水溶液に含まれ紙粒に含浸されたのち完全に乾燥され熱処理を施されると、繊維素繊維のＯＨ基と脱水エーテル結合を促進し紙粒の耐水性、形状維持性の向上に寄与する。なお、酸性促進剤は、繊維素繊維架橋剤  （無水物換算で）全量１００  重量部に対し約５〜１０重量部とすることが好ましい。
【００３０】
また、水溶液の一部の水分をメチルアルコールで置換してもよい。メチルアルコールを好ましくは水分質量の１０〜５０％添加することにより、乾燥・熱処理後の紙粒表面層が硬くなり、耐水性、硬さが向上し、湿潤時の押し潰しに対する抵抗性が大きくなる。これは、乾燥中に、蒸発潜熱が小さく蒸発し易いメチルアルコールとともに、メチルアルコールにも溶解する繊維素繊維架橋剤（ＤＭＭＨＥＵ）が紙粒の内部から表面層に移行し、一方、分子量の大きいポリビニールアルコールやキトーサンは、紙繊維の微細構造内に入らず表面に留まったままであるため、紙粒表面で、高密度の架橋が形成されるためと考えられる。またメチルアルコールを添加すると、乾燥速度が速くなり乾燥時間が著しく短縮できるため、生産性が大幅に向上できるという利点もある。
【００３１】
Ａ処理では、上記した薬剤を必須成分とする水溶液を、紙粒に含浸させ、乾燥および熱処理を施す。熱処理は、１２０  ℃以上、好ましくは１３５  ℃以上、１６０  ℃以下とすることが好ましい。乾燥後熱処理を施すと、ポリビニールアルコールと繊維素繊維とは、繊維素架橋剤により容易にそれぞれ脱水してエーテルの縮合架橋を形成し水不溶性となり、紙粒の耐水性が向上する。また、キトーサンのアミノ基と繊維素繊維架橋剤（ＤＭＭＨＥＵ）とは、乾燥後熱処理時１２０  ℃前後で脱水縮合してメチレン縮合による架橋を形成し、親水性で水不溶性の皮膜を紙粒の繊維表面に形成する。これにより、紙粒が硬質化し、長時間の湿潤下での使用（押し潰し）に耐えることができるようになる。また、キトーサンの架橋されないで残存するアミノ基には、従来、強塩基性の洗浄薬液を用いても捕捉できなかった疎水性で弱酸性の汚染物質を一旦捕捉するイオン交換性も付与される。
（ロ）Ｂ処理
Ｂ処理は、紙粒に、酸性促進剤を必須成分とする水溶液を含浸し、好ましくは２０〜１００  ％水分を残して乾燥し、気体状のホルムアルデヒドを１００  ℃以下で反応させ、耐水性を付与する処理である。
【００３２】
Ｂ処理で水溶液中に添加する酸性促進剤としては、塩化アンモニウム、ｐ−トルエンスルホン酸、メタンスルホン酸、亜硫酸ガス、塩化亜鉛、塩化ヒドロキシ亜鉛、塩化ヒドロキシアルミニウム、スルファミン酸、塩酸等が好適である。
Ｂ処理では、紙粒に、上記した酸性促進剤を必須成分とする水溶液を含浸させ、水分が紙粒質量の２０〜１００  ％となるように調整して乾燥したのち、好ましくはパラフォルムアルデヒドを加熱して発生させた気体状のホルムアルデヒドを１００  ℃以下の温度で接触・反応させ架橋を形成させてから、水洗し、残留する未反応の有害なホルムアルデヒドを除去したのち乾燥する。これにより、紙粒は、  十分な耐水性を具備する紙粒となるが、吸湿時の硬さが若干不足する。なお、Ｂ処理では、上記した酸性促進剤を必須成分とする水溶液を含浸させる前に、紙粒に、液体アンモニアで処理し繊維の吸着性を増加させてもよい。また、気体状のホルムアルデヒドによる処理は密閉空間で行うことが好ましい。
（ハ）Ｃ処理
Ｃ処理は、紙粒に、ポリビニールアルコールおよび一価の酸で可溶化されたキトーサンのうちの１種または２種と、酸性促進剤を必須成分とする水溶液を含浸し、好ましくは２０〜１００  ％の水分を残して乾燥したのち、好ましくはパラフォルムアルデヒドを加熱して発生させた気体状のホルムアルデヒドを１００  ℃以下で反応させ、耐水性と硬さを付与する処理である。
【００３３】
Ｃ処理で使用する水溶液中のポリビニールアルコールおよびキトーサンのうちの１種または２種の含有量は、Ａ処理で用いた液と同じとし、酸性促進剤の含有量はＢ処理で用いた液と同じとすることが好ましい。なお、Ｃ処理では、Ａ処理におけるように水溶液へのメチルアルコールの配合の必要はない。
Ｃ処理では、紙粒に上記した水溶液を含浸させたのち、Ｂ処理と同様に、乾燥、気体状ホルムアルデヒドの処理を行い仕上げる。このようなＣ処理により、十分な耐水性と硬さを具備する紙粒とすることができる。
【００３４】
なお、Ｂ処理、Ｃ処理は、特開昭５１−７２６９８号公報、特開昭５１−４９９９８号公報、特開平５−５９６６４号公報、特公平６−１０２８６５  号公報、特開平８−１２７９６２  号公報等に記載された、綿等の繊維素繊維用の寸法安定化処理を転用してもよい。
また、本発明に使用する紙粒には、上記したＡ処理〜Ｃ処理のうちから選ばれた１処理を施すまえに、前処理として、イオン交換性を付与するための処理を施すことが好ましい。
【００３５】
イオン交換性を付与するための処理は、紙粒に、リン酸またはリン酸と尿素を含む水溶液を含浸させたのち、１３０  〜１７０  ℃の温度で乾燥・熱処理してリン酸繊維素またはモノアンモニウムリン酸繊維素を形成する処理である。なお、質量で、水の３０〜４０％をメタノールで置換してもよい。
この処理は、英国特許第６０４，１９７  号公報、米国特許第２，４８２，７５５  公報に記載された技術を応用したものである。英国特許第６０４，１９７  号公報、米国特許第２，４８２，７５５  公報に記載された技術は、綿織物にリン酸を吸収させて乾燥後、１３０  ℃〜１７０  ℃に加熱して綿織物に耐水性と防火性を付与する方法である。この方法により繊維素は、リン酸エステル化される。綿に代えて、紙粒では、紙粒の乾燥質量に対し  ６〜９％程度のリン酸を希釈した水溶液を使用すると綿織物と同様にエステル化できることを本発明者らは確認している。また、本発明者らは、リン酸にさらに尿素をリン酸の等モル〜２倍モル添加した水溶液を含浸させたのち、１３０  ℃〜１７０  ℃で３０分程度の加熱で、酸性の繊維素の一置換リン酸アンモニウムがほぼ１００  ％収率で得られることも確認している。なお、前処理用の処理液中のリン酸濃度は、質量で６〜１２％とすることが好ましい。また、リン酸に加えてさらに尿素を含有する場合には、尿素は、リン酸の等モル〜２倍モル添加した水溶液とすることが好ましい。
【００３６】
このリン酸エステル基は耐水性が完全であるが、強いイオン交換があるので、薬液や水で洗浄すると、硬水や薬液のカルシウムやナトリウムなどのイオンと結合し、防火性を失効するが、酸で洗浄すると防火性を回復する典型的なカチオン交換性を有している。このような特性が紙粒に付与されることは、疎水性で、弱塩基性の汚染物質を捕捉する場合に非常に有効となる。このような前処理の後に、  上記したＡ〜Ｃ処理のうちのいずれかの処理を行うと、  紙粒に、優れた耐水性、  湿潤時の高い硬さ及びイオン交換性が同時に付与できる。
【００３７】
気体洗浄用充填材を含む層は、洗浄装置内に、上記した各種処理を施されて得られた紙粒である気体洗浄用充填材の１種以上を、▲１▼積層する、▲２▼袋入れする、▲３▼上下２面が通風性のカートリッジに充填する、のうちの１種または２種以上の手段で、構成することが好ましい。なお、気体洗浄用充填材を含む層２は、金網等の通気性のある支持枠２ｂで支持されて洗浄装置内に配設されることが好ましい。このようにして構成された気体洗浄用充填材を含む層２には、供給手段４により洗浄薬液が常時含浸または供給され、洗浄薬液により湿潤化した層となる。これにより、気体洗浄用充填材を含む層は、
▲１▼気体汚染物質と洗浄薬液との化学反応を高効率で進行させる媒体としての機能、
▲２▼洗浄薬液が捕捉した汚染物質の装置外への排出を防止するデミスト機能、
▲３▼水不溶性有機溶媒や油煙を汚染物質として含む高温の気流を、冷却・液滴化させて、汚染物質を回収する冷却器および脱ミスト材としての機能、
を有することになる。
【００３８】
本発明の洗浄システムにおける気体洗浄用充填材を含む層の高さは、とくに限定する必要なく、洗浄する汚染気体に含まれる汚染物質の種類、量等に応じ適宜設定することができる。
気体の洗浄装置は、気体と洗浄薬液との接触方式によって、薬液を噴霧して気体と接触させるような液体分散型と、洗浄薬液内に気体を噴出するような気体分散型とに分類されるが、本発明の洗浄システムにおける洗浄装置は、気体洗浄用充填材を含む層に洗浄薬液を含浸させて汚染気体と接触させるため、気体分散型であり、また、洗浄装置内で洗浄薬液が気体洗浄用充填材（紙粒）の全表面にムラなく分布しているため、液体分散型でもある。このため、本発明の洗浄システムにおける洗浄装置では、従来のプラスチック充填材より反応の機会が多く、従来に比べてはもちろん、特許文献１に記載された技術と同様、あるいはそれ以上に、気液接触率が従来に比べ格段に高く、長期間にわたりこの効果が持続するものとなっている。
【００３９】
気体の洗浄装置の清浄化率は、その装置固有の気液接触率と、洗浄薬液と気体汚染物質との反応率の相乗積で決まる。特許文献１以外の従来の洗浄装置では、気液接触率は８０％以下、通常６０％以下のものが大部分であり、しかも、洗浄薬液の選定が十分検討されていない場合が多く、清浄化率は５０％以下のことが多い。本発明の洗浄システムでは、上記した理由により、洗浄薬液の選定が適切であれば、清浄化率：１００  ％を得ることが可能である。
【００４０】
なお、洗浄装置１が稼働時には常時、気体洗浄用充填材を含む層２に、洗浄薬液を含浸または供給し、湿潤化させるために、洗浄装置１には、洗浄薬液の供給手段４を有することが好ましい。洗浄薬液の供給手段４としては、噴霧または散布する方法、あるいは特許文献１に記載された、例えば洗浄薬液を蓄えた槽（洗浄薬液貯槽７）に繊維またはその収束物を浸漬して、繊維またはその収束物の毛細管現象を利用して洗浄薬液を移送し、気体洗浄用充填材を含む層に含浸させる方法が家庭用などの小型装置には好ましい。図１には、供給手段４として散布する方法の例を示した。なお、散布による供給手段４では、散布ミストの粒径はとくに規定する必要ない。粒径が１００  〜１５０  μｍといった、大きなミストであっても問題はない。なお、供給手段４はこれに限定されず、例えば回転式散水機（スプリンクラー）であってもよいことはいうまでもない。なお、供給手段４には、洗浄薬液が洗浄薬液貯槽７から液流ポンプ４ａを介し供給される。洗浄薬液は一度使用した薬液を用いることもできる。また、本発明では、気体洗浄用充填材を含む層２は、洗浄薬液に浸漬することはなく、洗浄薬液を貯留する洗浄薬液槽６とは分離し、かつ洗浄薬液槽６の液面より高い位置に設ける必要がある。
【００４１】
次に、本発明で使用する洗浄薬液について説明する。
（２）洗浄薬液
（２−１）気体洗浄用充填材を含む層に含浸、供給する洗浄薬液
本発明で気体洗浄用充填材を含む層に含浸、供給する洗浄薬液は、１気圧での沸点が１５０  ℃以上の水溶性の両親媒性有機化合物（以下、「両親媒性溶剤」ともいう）を含む水性溶液とする。水性溶液は完全に透明でなく白濁していてもよい。なお、この水性溶液中には、従来公知の、中和、複分解、付加、酸化・還元などの化学反応を利用して汚染物質を物理的／化学的に変質させて除去しやすくする薬剤を含有することもできる。
【００４２】
水溶性の「両親媒性溶剤」は、水にも疎水性有機物にも自由に溶解する性質があるため、洗浄薬液と、油煙や水不溶性有機溶剤など疎水性気体汚染物質との接触率を向上させることができるとともに、とくに噴霧して用いる場合には洗浄薬液の乾燥を遅らせ気液接触率を増すことができる。本発明者らは、このような二つの作用により、汚染気体の清浄化率が向上するものと推察している。
【００４３】
「両親媒性溶剤」の沸点（１気圧下）が１５０  ℃未満では、常温下、とくに高温下で噴霧したときミストから蒸発し乾燥が早すぎるため、気液接触率が低下して、清浄化率が低下し、また「両親媒性溶剤」の個有臭も発生する。このため、本発明では、洗浄薬液に含ませる「両親媒性溶剤」は、沸点が１５０  ℃以上の水溶性の「両親媒性溶剤」とした。
【００４４】
このような「両親媒性溶剤」を含むことにより、化学反応性や物理化学的抱合力が潜在的にありながら、洗浄薬液と接触できないため反応が起こらなかった、疎水性の強い弱酸、  弱塩基、炭素数の多いアルデヒド類やメルカプタン類などの汚染物が捕捉され反応し易くなり、汚染気体の清浄化率が向上する。
洗浄薬液中の「両親媒性溶剤」の含有量は、洗浄薬液全量に対する質量％で０．１  ｐｐｍ  程度以上とする。０．１  ｐｐｍ  程度未満では、上記したような効果が期待できない。また、３０％を超えて含有すると、環境への負荷が増大するという問題があり、３０％程度以下、好ましくは１０％程度以下とすることが好ましい。なお、好ましくは、１００ｐｐｍ程度以下である。また、洗浄薬液を循環させて使用する場合には、５〜１０％程度が適量な場合が多い。
【００４５】
上記した条件を満足する「両親媒性溶剤」としては、エチレングリコール    ジメチルエーテル（沸点：１６２．０  ℃）、トリエチレングリコール  ジメチールエーテル（沸点：２１６．０  ℃）、テトラエチレングリコール  ジメチールエーテル（沸点：２７５．３  ℃）等が例示できるが、他の化合物でもよい。
なお、噴霧して用いる洗浄薬液の場合には、「両親媒性溶剤」に代えて、界面活性剤を使用しても、そのほとんどが噴霧時発泡するため、気液接触率が低下するため、本発明の洗浄薬液用には使用できない。しかし、有機溶剤の分離除去用としては、発泡性の低い界面活性剤と、塩析剤として食塩とを加えると好ましい結果が得られる場合もある。
【００４６】
なお、含浸させる洗浄薬液には、「両親媒性溶剤」に加えてさらに、荷電がアニオン性、カチオン性および両性のいずれかであり、分岐がない直鎖分子で、極限粘度法で測定した分子量が１．０  ×１０７  以上のポリアクリルアミドを、洗浄薬液全量に対する質量％で１〜１０ｐｐｍ  を含有してもよい。
また、「両親媒性溶剤」および／またはポリアクリルアミドを含む洗浄薬液には、さらに殺菌・静菌用として、殺菌・静菌剤を含有することが好ましい。本発明の洗浄薬液に含有できる製剤として、ヨウ素とポリビニルピロリドンとの複合体、および／または、２−ブロモ−２−ニトロプロパン−１，３−ジオール、２−ピリジノチオール−１−１−オキサイドのアルカリ塩、５−クロロ−２−メチル−４−チアゾリン−３−オン、２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オン、２−Ｎ−オクチル−４−イソチアゾリン−３−オン、ポリヘキサメチレン  ビグアニドのアルカリ塩のうちから選ばれた１種以上とすることが好ましい。
【００４７】
とくに、ヨウ素とポリビニルピロリドンとの複合体  （通称ポピドンヨード）は、エチルアルコール溶液および／またはヨードカリ水溶液にヨードを溶解し、さらに毒性を緩和する作用があるポリビニルピロリドンを複合させたものであり、揮発性があり、抗菌スペクトラムが広いうえ、低濃度でも殺菌効果が優れている。また、この薬剤を低濃度で洗浄薬液中に添加させることにより、濃度の管理も容易にでき、絶えずヨードが溶解し、  気体洗浄用充填材を含む層を殺菌・静菌するとともに、装置内空間をくまなく殺菌・静菌でき、また排気中の微生物をも殺菌できる。
【００４８】
なお、洗浄薬液にアニオン性ポリアクリルアミドを含有する場合には、ヨウ素とポリビニールピロリドンとの複合体の希薄水溶液が添加できるが、両性やカチオン性のポリアクリルアミドが含まれる場合には、ヨウ素がカチオン基を攻撃するため、ヨウ素とポリビニールピロリドンとの複合体は使用できない。
洗浄薬液に両性やカチオン性のポリアクリルアミドが含まれる場合には、水および／または「両親媒性溶剤」に可溶性で、洗浄薬液との相溶性がよく、イオン交換性がなく、抗菌スペクトラムが広い、２−ブロモ−２−ニトロプロパン−１，３−ジオール等の製剤が適している。また、水および／または「両親媒性溶剤」に可溶性で、洗浄薬液との相溶性がよく、イオン交換性がなく、抗菌スペクトラムが広い製剤であれば、上記した以外の製剤も適用できる。殺菌・静菌剤として、上記した製剤を１種以上、例えば３〜４種を併用すると、抗菌スペクトラムが非常に拡大するため好ましい。
【００４９】
なお、洗浄薬液中の、これら殺菌・静菌剤の添加量は、ポリアクリルアミドおよび／または「両親媒性溶剤」の含有量に応じ、１〜５ｐｐｍ  程度で十分な効果が得られる。これは、洗浄薬液が乾燥すると、固形分中の殺菌・静菌剤の濃度が２０〜１００  ％に濃縮されるからである。
（２−２）噴霧用洗浄薬剤
本発明で、噴霧用として使用する洗浄薬液は、荷電がアニオン性、カチオン性および両性のいずれかであり、分岐がない直鎖分子で、極限粘度法で測定した分子量が１．０  ×１０７  以上のポリアクリルアミドを、洗浄薬剤全量に対する質量％で１〜１０ｐｐｍ  、および／または、１気圧での沸点が１５０  ℃以上の水溶性の「両親媒性溶剤」を含有する水溶液とすることが好ましい。なお、この水溶液中には、従来公知の、中和、複分解、付加、酸化・還元、乳化などの化学反応や物理作用を利用して汚染物質を除去する薬剤を含有することもできる。
【００５０】
上記したポリアクリルアミドのうち両性のものは、水溶性で、水溶液の中に溶けるが、乾燥すると分子内と分子間で造塩結合して水不溶性化する。乾燥後、再度水を加えると著しく膨潤したゲルとなる。これにより、分子状やエアロゾル状の物質をその化学的性質に余り関係なく捕捉・抱合し、水を加えても一旦捕捉した空気汚染物質を放さない。
【００５１】
このポリアクリルアミドの稀薄水溶液、例えば濃度５ｐｐｍ  の稀薄水溶液、を噴霧して、空間中に微細なミスト状とした場合、ミストの径が１／ｎ  倍となると、合計のミスト表面積がｎ倍に増加し、気液接触率のｎ倍となる。またミストの粒径が小さいほど空間の滞留時間が長くなり、空間中に存在する分子状やエアロゾル状の汚染物質を捕捉・抱合して除去しやすくなる。花粉のような大きなエアロゾル状の汚染物質では、このポリアクリルアミドを含む微細なミストに巻き付き、床や装置の底に落下する。この事実は、暗室内でのビデオ撮影や、落下物の走査線電子顕微鏡観察で確認できた。
【００５２】
とくに、両性型のポリアクリルアミドを洗浄薬液に含有させることにより、通常の化学反応を利用する薬剤では捕捉できない多くの悪臭成分がクーロン力、水素結合などによると推定される強い親和力により捕捉・抱合され、気化が妨げられるため、消臭効果が向上するものと考えられる。
本発明で使用するポリアクリルアミドは、特許第２，７７５，１６２  号公報、特許第２１，３２３，３６６号公報、特許第２，１３４７，０７８号公報に記載されたポリアクリルアミドを改良して使用できる。
【００５３】
本発明で使用するポリアクリルアミドは、洗浄薬液を均一に平均粒径で３０μｍ以下の微細ミストとして噴霧することが可能になるように極限粘度法で分子量が測定可能な、分子が完全に線状、すなわち直鎖分子であることが好ましい。また、ポリアクリルアミドの分子量が、１．０  ×１０７  未満では抱合効果が不足し、消臭効果、粉塵沈降能が低下する。なお、好ましい分子量は２．０  ×１０７  以上である。
【００５４】
このような高分子量のポリアクリルアミドを１０ｐｐｍ  を超えて含有すると、洗浄薬液の粘性が高くなり過ぎて、  通常の噴霧手段では微細なミストとすることができない。一方、１ｐｐｍ  未満では、ポリアクリルアミドによる効果を期待できない。なお、好ましい含有量は３〜７ｐｐｍ  である。
このような高分子量のポリアクリルアミドのうち、荷電がアニオン性のものは、可使ｐＨ範囲が３〜１２であるため、  ポリアクリルアミドの機能が有効に発揮されるために、汚染気体中に含まれる主な汚染物質についてガスクロ分析などで成分を調べて、その成分の水溶液のｐＨを調べ、この範囲に入るような品番のポリアクリルアミドを選ぶか、  洗浄薬液に酸や、アルカノールアミンのようなアルカリや、クエン酸塩、リン酸塩や重炭酸ソーダのような緩衝剤を加えて洗浄薬液のｐＨを調整しておくことが好ましい。
【００５５】
また、アニオン性のものはアクリル酸など酸基の含有率によって洗浄薬液の可使ｐＨ範囲が変化するため、目的ごとに適した品番を選んで使用することが好ましい。また、荷電がカチオン性のものは、可使ｐＨ範囲がおおよそ３〜１０であり、アニオン性のものと同様に洗浄薬液を調整して効率的に使用することができる。カチオン性のものの可使ｐＨ範囲は、ジメチルアミノメチル基やジメチルアミノエチル基の含有率によって決まるので、添加剤により調整することが好ましい。
【００５６】
また、荷電が両性のものは、上記した高分子量のアニオン性ポリアクリルアミドを数％以下含有する水溶液をメチロール化したのち、ジメルアミン、ジェルアミン、ジイソピロピルアミンなどを反応させて、ジアルキルアミノメチル基を導入して製造できる。ジメルアミノメチル基とカルボキシル基をそれぞれ分子中に１０〜２０モル％程度、等モル含有する場合は、両置換基の増加に応じて、  分子内及び分子間吸引力が飛躍的に増大する。なお、この両性のものの可使ｐＨ範囲はおよそ３〜１２の範囲であり、汚染気体中に含まれる主な汚染物質に応じて、洗浄薬液に酸や、アルカリ、緩衝剤等を加えてｐＨを調整することが有効である。
【００５７】
また、噴霧する洗浄薬液には、単独で、あるいは上記したポリアクリルアミドに加えてさらに、（２−１）項で説明したと同じ、１気圧での沸点が１５０  ℃以上の水溶性の「両親媒性溶剤」を洗浄薬液全量に対し、０．１  〜１００ｐｐｍ程度含有することが好ましい。水にも疎水性有機物にも自由に溶解する「両親媒性溶剤」を、洗浄薬液に含有させることにより、噴霧ミストの乾燥を遅らせ、洗浄薬液と疎水性気体汚染物質との接触率を向上させ、清浄化効果が向上するものと考えられる。
【００５８】
「両親媒性溶剤」の含有量が、０．１ｐｐｍ未満では、上記した効果が少なく、また、１００ｐｐｍを超えて含有すると、両性型ポリアクリルアミドの凝固性が阻害されるため、抱合効果が劣化する。
なお、上記した洗浄薬液はいずれも微生物による分解を受け易い水溶液であるため、低毒性の防腐剤を所定量含有させることが望ましい。
【００５９】
また、本発明の洗浄システムで使用する洗浄薬液は、ポリアクリルアミド、および／または「両親媒性溶剤」を少量含有する稀薄水溶液であり、ＢＯＤやＣＯＤが無視できるほど低く、環境への負荷は非常に低い。このため、使用後、そのまま浄化槽や環境に放流できる場合が多い。
また、噴霧する洗浄薬液にも、気体洗浄用充填材を含む層に含浸または供給する洗浄薬液と同様に、殺菌・静菌のために、（２−１）項で記した製剤を添加することができる。
（３）本発明の洗浄システムの実施の主な形態
本発明の洗浄システムは、半閉鎖空間、例えば建造物内や地下鉄の車内や駅構内、あるいは室内などに充満した、火災の煙、油煙や、窒息性ガスあるいは、意図的に散布された致死性のガス、病原性微生物、ウィルスなど、の有害気体や有害エアロゾルなどの汚染物質を含む空気（気体）の清浄化にも適用できる。
【００６０】
本発明の洗浄システムを用いて、これら汚染気体に、建造物内や地下鉄の車内や駅構内などの半閉鎖空間内で、洗浄薬液であるポリアクリルアミドおよび／または「両親媒性溶剤」を少量含有する稀薄水溶液を噴霧すると、汚染気体に含まれる汚染物質であるこれらエアロゾル等は急速に床に沈降して有害汚染物質の濃度が急速に減少する。とくに水溶液に「両親媒性溶剤」を含む場合は、含まない場合に比べて清浄化率は１０〜２０％程度向上する。この差は人命救助の成功率に置き換えると極めて重要となる。その後、これら汚染気体をさらに本発明の洗浄システムにおける洗浄装置内で紙粒からなる洗浄薬液を含浸させた気体洗浄用充填剤を含む層を通過させると、汚染気体の高度な清浄化が期待できる。
【００６１】
例えば、汚染気体が、比重１以下の水不溶性有機化合物の気体を含む気体である場合には、図１に例示したように、上記した洗浄薬液の噴霧（平均粒径３０μｍ以下のミスト）３ａを、気体洗浄用充填材を含む層２の上部で行い、気体洗浄用充填材を含む層２で汚染物質を捕捉した噴霧ミスト３ａを液滴２ａ化し、気体洗浄用充填材を含む層２より下流  （下部）に、気体洗浄用充填材を含む層と分離して、液面を気体洗浄用充填材を含む層より低い位置となるように設置された洗浄薬液槽６の液面に落下させることが好ましい。液面に落下した液滴２ａは、洗浄薬液槽６の液面上で、汚染物質である水不溶性有機化合物７ａが浮上する。この水不溶性有機化合物を液位に設置した排液口から回収し、配管６ａ１  により連設された洗浄薬液貯槽７または水槽、または洗浄装置１外に設けた汚染物質の処理槽（図示せず）、の液面上で比重差を利用して分離することができる。この水不溶性有機化合物７ａを、配管７ｂ１  、バルブ７ｃ１  を介し回収することができる。一方、気体洗浄用充填材を含む層２を通過した気体は排気口９からそのまま系  （装置）外に排出するか、さらに洗浄薬液を含浸または供給された気体洗浄用充填材を含む層２１を通過させたのち気体を排気口９ａから系外に排出することが好ましい。
【００６２】
汚染気体  （空気）が、極めて有害な気体やエアロゾルで汚染されている場合には、上記したポリアクリルアミドや目的に応じたアルカリ性や酸性の緩衝液、殺虫剤などを含む洗浄薬液を平均粒径で３０μｍ  以下のミストとして噴霧したのち、さらに、「両親媒性溶剤」に加えて、有害気体やエアロゾルなどの汚染物質も分解剤や殺虫剤を含む洗浄薬液を含浸または供給させた気体洗浄用充填材を含む層にそれらミストを落下させるとともに、汚染気体  （空気）を該気体洗浄用充填材を含む層を通し、さらに別に設置した上記した洗浄薬液で湿潤化された気体洗浄用充填材を含む層を通過させて、安全なレベルまで清浄化したのち装置外で排出することにより、二次災害発生のリスクを著しく低減できる。
【００６３】
また、汚染気体が、凝固点以上の温度に加熱された水不溶性汚染物質を含む気体である場合には、汚染気体を、本発明の洗浄薬液であるポリアクリルアミドおよび／または「両親媒性溶剤」を含有する水溶液を含浸または供給された気体洗浄用充填材を含む層２に通すことにより、気体洗浄用充填材を含む層２上で冷却、液滴化でき、下部に、気体洗浄用充填材を含む層２と分離して設置された洗浄薬液槽６の液面に落下させることが好ましい。配管６ａ１  により連設された洗浄薬液貯槽７または水槽で、あるいはさらに配管７ｂ１  、バルブ７ｃ１  を介し回収し、洗浄装置１外に設けた汚染物質の処理槽（図示せず）内で処理することが好ましい。
【００６４】
図１に示す構成の本発明の洗浄システムは、例えば、金属鍛造工場で石油系鍛造油の排煙処理にも適用できる。
排煙を、吸気口１ａに導入し、噴霧手段３により、ポリアクリルアミドを含有する洗浄薬液を噴霧し平均粒径が３０μｍ以下、好ましくは２０μｍ以下、さらに好ましくは１０μｍ以下のミスト３ａとして、鍛造油の熱分解によって生じる高温の油煙を捕捉・冷却する。油煙を捕捉したミストは、気体洗浄用充填材を含む層２に効率よく落下、液滴化する。この気体洗浄用充填材を含む層には「両親媒性溶剤」に加えて、アルカリ性の酸化剤を含む水溶液である洗浄薬液が供給手段４により供給され、汚染気体に含まれるアルデヒド類の悪臭を消臭するとともに、油煙をタール化する。気体洗浄用充填材を含む層２で液滴化された汚染物質を含むミスト２ａは、気体洗浄用充填材を含む層の下部で、気体洗浄用充填材を含む層より低い位置に液面を設けられた洗浄薬液槽６の液面上に落下し、浮上する。浮上した汚染物質は、洗浄薬液槽６の液位に設けられた排液口から採取され、配管・バルブを介し洗浄薬液貯槽７に移され比重差を利用し分離され、配管７ｂ１  から回収される。
【００６５】
図１に示す本発明の洗浄システムを利用すれば、従来の装置では除去できなかった油煙を、容易に除去できるとともに、アルデヒド類の悪臭の消臭率も高くできる。なお、気体洗浄用充填材を含む層に供給した洗浄薬液は効力がなくなるまで循環させて使用することができる。
また、図１に示す本発明の洗浄システムを利用すれば、弁当用揚げ物工場の排気、あるいは厨房の排気中に含まれる食用油のミストの除去および調理臭の除去が同様に可能となる。なお、洗浄薬液にポリアクリルアミドを１  〜２ｐｐｍ含有させることにより、低濃度の複雑な混合臭の消臭に有効である。
【００６６】
また、本発明の洗浄システムを利用すれば、発砲ポリスチレンの廃材を食油の廃油中で２００  ℃以上に加熱溶融し回収する際に、ポリスチレンが解重合して発生するスチレンモノマーの消臭・除去が可能となる。
また、本発明の洗浄システムは、家畜の糞尿、木材の廃材、農産廃棄物、生ごみなど、いわゆるバイオマスを微生物分解して発生するメタンガス（バイオガス）中の硫化水素や、強い悪臭を伴うアルキルメルカブタン、硫化メチルや、有害性が疑われる細菌やその胞子などの汚染物質の除去に適用できる。
【００６７】
バイオガスは、通常、容量％で、メタンが約６０％、炭酸ガスが約４０％、硫化水素が０．１５〜０．４  ％含まれて、燃料ガスとして利用することが考えられている。しかし、このバイオガスを燃焼すると、硫化水素が同容量の亜硫酸ガスとなり大気中に放出され、かつ燃焼機器を損傷する。また、このガスは、細菌やその胞子などを放出する。このため、バイオガスからの硫化水素や細菌類の除去は重要となる。
【００６８】
本発明の洗浄システムでは、汚染気体が、バイオガスのような硫化水素を含む気体である場合には、図１に示すような洗浄装置を利用して、気体洗浄用充填材を含む層に含浸または供給し湿潤化させる洗浄薬液、および／または汚染気体に噴霧する洗浄薬液として、「両親媒性溶剤」と、さらに硫化水素を硫黄として遊離させる反応の反応率と反応速度を高めるために、常圧で沸点が２５０℃以上のトリアルカノールアミン、アルカリ金属の水酸化物、アルカリ金属の炭酸塩のうちから選ばれた１種以上を含み、あるいはさらに亜硫酸のアルカリ塩のうちから選ばれた１種、および／または重亜硫酸のアルカリ塩のうちから選ばれた１種を含むアルカリ性水溶液を使用することが好ましい。なお、常圧で沸点が２５０℃以上のトリアルカノールアミンとしては、例えばトリエタノールアミン、トリ（イソ）プロパノールアミン、トリイソプロパノールアミンなどの低揮発性で変異原性がないものが例示できる。
【００６９】
アルカリ性物質を使用しない方法は、古くからバッケンローダー氏液として知られる、硫化水素を長時間かけて亜硫酸ガスと水中で反応して、ヒドロゾル状の硫黄を生成する反応である、次（１）式
ＳＯ２  ＋２Ｈ２Ｓ  ＝２Ｈ２Ｏ＋３Ｓ            ……（１）
（例えば、千谷利三著：無機化学  下巻、ｐ８５１，ｐ８９６  〜８９７，ｐ９０７，昭和２７年５  月発行、産業図書（株））で示されている。
【００７０】
硫化水素と亜硫酸ガスとは、アルカリ化合物の存在下で反応させると、前駆体である三チオン酸塩や四チオン酸塩の生成を経て硫黄を遊離する。アルカリ性水溶液を用いる本発明における方法は、硫化水素の水への溶解度が亜硫酸ガスのそれに比べて低い（１５℃の水への硫化水素の溶解度は、亜硫酸ガスの溶解度の約６％）ため、アルカリ性化合物で硫化水素を中和して硫黄イオン濃度を増加させ、反応速度と収率を高めたものである。この方法は、低濃度の硫化水素を含む場合に有効である。
【００７１】
トリアルカノールアミン、アルカリ金属の水酸化物、アルカリ金属の炭酸塩は、洗浄開始時には、炭酸ガスと反応して重炭酸塩を形成し液のｐＨが低下するが、同時に硫化水素と反応（中和）して硫化物塩を形成し、洗浄薬液に溶解する。また、亜硫酸のアルカリ塩、重亜硫酸のアルカリ塩は、下記（２）〜（４）式の反応により硫黄を遊離する。
【００７２】
また、硫化水素の濃度が高い汚染気体の場合には、「両親媒性溶剤」を含む水溶液または上記した洗浄薬液に、硫化水素との反応当量か、それよりわずかに低い量の亜硫酸ガスを吹き込む方法が有効である。洗浄薬液に亜硫酸ガスを吹き込む場合には、たとえば、図１の洗浄薬液貯槽７に吹き込むことが好ましい。なお、前駆体の生成で硫黄の沈降が遅い場合には、洗浄薬液貯槽７以外に別に空気を吹き込む硫黄の酸化分離槽を設置してもよい。これにより、高濃度の硫化水素を含む、例えばバイオガスの長時間の洗浄が容易となる。
【００７３】
例えば、洗浄薬液にアルカリ金属の炭酸塩を含む洗浄薬液に亜硫酸ガスを吹き込む場合には、亜硫酸ガスが次（２）式
Ｎａ２ＣＯ３＋ＳＯ２  ＝Ｎａ２ＳＯ３＋ＣＯ２              ……（２）
のように副分解し、これに硫化水素が次（３）式
Ｎａ２ＳＯ３＋２Ｈ２Ｓ  ＋ＣＯ２  ＝Ｎａ２ＣＯ３＋２Ｈ２Ｏ  ＋３Ｓ    ……（３）
のように反応する。すなわち、（１）式のように反応して、洗浄薬液中の薬剤を消費せずに硫黄を遊離・沈殿できるものと考えられる。また、アルカリ金属の水酸物の場合には亜硫酸ガスが次（４）式のように反応する。
【００７４】
２ＮａＯＨ＋ＳＯ２  ＝Ｎａ２ＳＯ３＋Ｈ２Ｏ              ……（４）
この生成物の亜硫酸ナトリウムは（３）式の反応により硫黄を遊離する。他の洗浄薬液中のアルカリ類も同様に触媒として作用し、薬剤を消費せずに、硫黄を遊離・沈殿できるものと考えられる。この方法では理論的には洗浄薬液中の薬剤は消費されない。
【００７５】
また、洗浄薬液に亜硫酸ガスを吹き込むには、図１に示すように、亜硫酸ガス供給源（ボンベ等：図示せず）に連設された配管８ｂを介し亜硫酸ガス供給口８ａから、硫化水素を含む汚染気体に、硫化水素との反応当量かそれ以下の亜硫酸ガスを混入すればよい。亜硫酸ガス供給源は、ボンベに代えて消費場所で硫黄を燃焼させてもよい。
【００７６】
なお、洗浄薬液内に遊離・沈降するコロイド状の硫黄は回収して再利用できる。硫黄の回収は、例えば、図１に示す洗浄装置１の洗浄薬液貯槽７中に、硫黄の凝固剤として食塩水を加えることが好ましい。これにより、硫黄は槽底に沈殿する。沈殿物は回収し、上澄み液は循環して再使用できる。
この方法では理論的に洗浄薬液中の薬剤は消費されない。しかし、未反応の亜硫酸ガスや硫化水素を含むバイオガスが、装置の故障などによって装置から噴出する事態に備えて亜硫酸ガスと硫化水素を完全に除去するために、同様のアルカリ性洗浄薬液を蓄える、別の洗浄薬液貯槽を設けることが好ましい。
【００７７】
また、サリン（Ｃ４Ｈ１０ＦＯ２Ｐ  ）、タブーン（Ｃ５Ｈ１１Ｎ２  Ｏ２Ｐ  ）、マスタードガス（Ｃ４Ｈ８Ｃｌ２Ｓ）などの致死性有毒ガスを含む汚染気体の解毒は、本発明の洗浄システムを用いれば容易にできる。アニオン系ポリアクリルアミド又は両性ポリアクリルアミドに「両親媒性溶剤」を加え、アルカリ性に調整した洗浄薬剤を１０μｍ程度の微細ミストに噴霧して、サリン（Ｃ４Ｈ１０ＦＯ２Ｐ  ）、タブーン（Ｃ５Ｈ１１Ｎ２  Ｏ２Ｐ  ）、マスタードガス（Ｃ４Ｈ８Ｃｌ２Ｓ）などの致死性有毒ガスを含む汚染気体に吹き付ければ、これら有毒ガスを容易に捕捉でき、さらに強アルカリ液を含浸または供給された気体洗浄用充填材を含む層に通すことにより解毒でき、有害ガスの室外への漏洩を防止できる可能性が大きいと考えられる。この場合、噴霧は装置外で行う方が望ましい場合もある。
【００７８】
また、洗浄薬液として水性溶液を使用する洗浄システムでは、洗浄装置が微生物の増殖の培地になり易いため、洗浄処理後の排気中に細菌類、  真菌類、藻などを排出し易い。このため、本発明の洗浄システムを適用する、例えば、生ごみ処理施設、魚粉処理施設、化学工場、介護施設、病院などで、洗浄システムを連続的に長時間運転する場合は、装置および洗浄薬液の殺菌・静菌対策を講じており、微生物災害を防止する必要がある。
【００７９】
例えば、汚染発生源からの気流に巻き込まれて洗浄装置に侵入しあるいはさらに増殖した細菌、  真菌及び胞子類は、気流に巻き込まれて浮遊するが、洗浄装置内ではエアロゾル状で、分子状汚染物質と異なり、ほとんど洗浄薬液や気体洗浄用充填材とは十分に接触しない。気体分子は１５℃での移動速度が非常に大きく、例えば硫化水素は４４７．２  ｍ／ｓ、トルエンは２７２．０  ｍ／ｓであり、これらは洗浄薬液に捕捉されるまで、他の気体や装置表面と衝突を繰り返し、  全方向に飛び回り、洗浄薬液や気体洗浄用充填材にも容易に衝突、吸収されるが、径１μｍの球状細菌はエアロゾルであり、気流に流されると共に０．０３５  ｃｍ／ｓ程度落下するだけである。
【００８０】
したがって、このようなエアロゾル状の汚染物質は、従来の化学的洗浄方法では除去しにくいが、洗浄薬液として、ポリアクリルアミドおよび／または「両親媒性溶剤」を含有する水溶液を用いる本発明の洗浄システムでは、このようなエアロゾル状の汚染物質も除去できる。そこで、殺菌・静菌のために、噴霧する洗浄薬液および／または気体洗浄用充填材を含む層に含浸・供給する洗浄薬液に殺菌・静菌剤を添加しておけば、気流中に浮遊する細菌、  真菌及び胞子類、および／または気体洗浄用充填材を含む層に付着した細菌、  真菌及び胞子類、を捕捉し洗浄薬液内に分散させて、これらを容易に殺菌・静菌することができる。洗浄薬液に添加する殺菌・静菌剤としては、（２−１）項で説明したように、ヨウ素とポリビニルピロリドンとの複合体等とすることが好ましい。
【００８１】
また、本発明の洗浄システムでは、特許第２，７７５，１６２  号公報、特許第２１，３２３，３６６号公報、特許第２，１３４７，０７８号公報に記載された方法では完全には除去できない空気中の汚染物質、例えば、中低級の脂肪酸、アルコールやアルデヒドなど、水不溶性か難溶性、非荷電性、化学的に中性または低反応性の有機化合物の中に存在する、嗅覚閾値が著しく低い悪臭の強烈な物質、をも完全に除去できる。
【００８２】
また、本発明の洗浄システムでは、環境省のヒトの嗅覚による嗅覚測定法で、  臭気濃度が１０００００を超えることがあるほど強い悪臭成分等の汚染物質を含有する気体  （空気）、例えば生ごみ等の微生物分解装置の排気を、ほぼ完全に消臭できる。生ごみ等の微生物分解装置から排出されるガスは、細菌類とその胞子や、有害ガスを多量に含み、しかも汚染物質の成分が極めて多い複雑な組成のため、とても化学反応では消臭できない。本発明の洗浄システムでは、若干の化学反応も寄与しているが、ほとんど本発明で使用する洗浄薬液の有する物理化学的な抱合作用により除去されるものと考えられる。
【００８３】
【実施例】
（実施例１）
脱リグニンされた繊維素繊維より製造された紙パルプを原料として、この原料を高速回転する容器に入れ繊維を絡ませるとともに、糊を含む水を加えたのち乾燥し、不規則な楕円体状の紙粒とした。得られた紙粒を金網の篩にかけて、平均の長さ：７．０  ±０．２ｍｍ  、幅：５．５  ±０．２ｍｍ  、厚さ：４．０  ±０．２ｍｍ  の範囲の紙粒を集めた。これらの紙粒は、湿度：６０％で見掛け比重が１９５ｇ／Ｌであった。この紙粒を気体洗浄用充填材素材とした。
【００８４】
この充填材素材（紙粒）５Ｌ（９７５ｇ）に、Ａ処理、Ｂ処理、またはＣ処理を施し、気体洗浄用充填材（Ｎｏ．  Ａ、Ｎｏ．  Ｂ、Ｎｏ．  Ｃ）（本発明例）とした。また、前処理としてＤ処理を施したのち、Ａ処理を施して、気体洗浄用充填材（Ｎｏ．  ＤＡ）（本発明例）とした。
（１）Ｎｏ．  Ａ（本発明例）
気体洗浄用充填材（Ｎｏ．  Ａ）は、充填材素材に次に示すＡ処理を施して、気体洗浄用充填材とした。
【００８５】
Ａ処理：
処理液１ｋｇあたり、５０％のジメチルロール  ジヒドロキシエチレン尿素の水溶液を６０ｇ  、完全けん化、重合度１８００のポリビニールアルコール（ＰＶＡ  ）の７％水溶液を３００ｇ、硝酸を等量加えて水溶性にした分子量２．０  ×１０４  のキトーサンの１％水溶液を１０ｇ  、塩化アンモニウムを３ｇ  、メタノールを３００ｇ、水を３２７ｇ、溶解・混合して、１０Ｌの水溶液（処理液）とした。この処理液に、ナイロンのフィラメント繊維製メッシュ状袋に入れた充填材素材（紙粒）を２分間浸漬し処理液を含浸させたのち、引上げて、遠心分離機（約２０００回転／  分）  で、紙粒と処理液の質量比が約１：１なるように７分間脱液したのち、充填材素材（紙粒）を袋から取り出し、底にステンレス鋼の網を張った箱に重ならないように入れて、１３０  ℃に保持した恒温・熱風循環式乾燥機内で４５分間乾燥およびキュアリングを行ったのち、取り出した。
（２）Ｎｏ．  Ｂ（本発明例）
気体洗浄用充填材（Ｎｏ．  Ｂ）は、充填材素材に次に示すＢ処理を施して、気体洗浄用充填材とした。
【００８６】
Ｂ処理：
処理液１０ｋｇあたり、メタンスルホン酸を５０ｇ  、水を９９５０ｇ  、混合・溶解した水溶液（処理液）に、ナイロンのフィラメント繊維製メッシュ状袋に入れた充填材素材（紙粒）を２分間浸漬したのち、引上げて、遠心分離機（約２０００回転／  分）  で、紙粒と処理液の質量比が約１：１なるように７分間脱液し、含水率が８％になるまで乾燥してから、密閉室中に、底に金網を張った箱を水平に置き、その中に紙粒を拡げ積み重ならないように置いた。ついで、密閉室内に上記処理を施した紙粒を置き、密閉室の外で、１００ｇのパラホルムアルデヒドと水を１Ｌの三角フラスコに入れ、ゆるやかに加熱して発生させたホルムアルデヒドの蒸気を密閉室に導き、ホルムアルデヒドの蒸気と紙粒とを反応させたのち、水蒸気で処理して未反応のホルムアルデヒドを除去した。
（３）Ｎｏ．  Ｃ（本発明例）
気体洗浄用充填材（Ｎｏ．  Ｃ）は、充填材素材に次に示すＣ処理を施して、気体洗浄用充填材とした。
【００８７】
Ｃ処理：
処理液１０ｋｇあたり、メタンスルホン酸を５０ｇ  、完全けん化、重合度１８００のポリビニールアルコールの７％水溶液を３０００ｇ  、硝酸を等量加えて水溶性にした分子量２．０  ×１０４  のキトーサンの１％水溶液を１００ｇ、メタノールを２０００ｇ  、水を４８５０ｇ  、混合・溶解した水溶液を処理液とし、この処理液に、Ｂ処理と同様に、浸漬、脱液、乾燥してから、気体状のホルムアルデヒドを反応させて仕上げた。
（４）Ｎｏ．  ＤＡ（本発明例）
気体洗浄用充填材（Ｎｏ．  ＤＡ）は、充填材素材（紙粒）に、前処理として次に示すＤ処理を施したのち、前記Ａ処理を施して、気体洗浄用充填材とした。
【００８８】
Ｄ処理：
処理液１ｋｇ当たり、８５％リン酸を９０ｇ  、尿素を１５０ｇ、メタノールを２００ｇ、水を５６０ｇ、混合・溶解させた水溶液を前処理用処理液とし、この処理液に、ナイロンのフィラメント繊維製メッシュ状袋に入れた充填材素材（紙粒）を２分間浸漬し処理液を含浸させたのち、引上げて、遠心分離機（約２０００回転／  分）  で、紙粒と処理液の質量比が約１：１なるように７分間脱液したのち、充填材素材を袋から取り出し、１３０  ℃に保持した恒温・熱風循環式乾燥機内で４５分間乾燥を行い、ついで、同じ乾燥機で、１５０  ℃×３０分の熱処理を施した。
（５）Ｎｏ．  Ｅ（比較例）
また、上記した充填材素材（紙粒）５Ｌに、ＰＶＡ  とキトーサンが含まれない以外はＡ処理と同じとする本発明範囲から外れた処理を施し、気体洗浄用充填材（Ｎｏ．  Ｅ）（比較例）とした。
【００８９】
得られた気体洗浄用充填材、Ｎｏ．  Ａ、Ｎｏ．  Ｃ、Ｎｏ．  ＤＡ及びＮｏ．  Ｅについて、それぞれを図１の洗浄装置内の気体洗浄用充填材を含む層２に装入し、３０日間実際に使用した場合の圧力損失の増加を比較試験した。なお、気体洗浄用充填材を含む層２は気体洗浄用充填材を厚さ：３０ｃｍ積層して形成した。この試験では、噴霧洗浄は行わず、汚染気体の代わりに空気を通過させ、洗浄薬液貯槽７内の洗浄薬液を供給・含浸した気体洗浄用充填材を含む層２を通過させ、排気口９から排気した。
【００９０】
洗浄薬液は、運転中に液量が一定になるよう、液位計に連動した電磁弁で作動させた液流ポンプ４ａで供給した。使用した洗浄薬液は、下記（イ）と（ロ）とした。
（イ）強酸性液：２モル／Ｌの塩化アンモニウム２５０  ｍｌに２モル／ｍｌの塩酸６５ｍｌを加えた液を水で稀釈した溶液で、ｐＨが２．０  の緩和衝液
（ロ）強塩基性液：２モルｍｌの塩化カリウム溶液２５０  ｍｌに２モル／Ｌの水酸化ナトリウム５３０  ｍｌを加えた液を水で１Ｌに稀釈した溶液で、ｐＨが１２．９の緩和衝液圧力損失の測定は、運転開始１日後と３０日後に、図１の１ｃの部分に取り付けた小型バルブと、排気口９に取り付けた小型バルブの間をシリコーンチューブを介して水圧計に連結して測定した。運転開始１日後を初期値とした。なお、圧力損失の単位は、水柱の高さ（ｍｍＡｑ）とした。
【００９１】
得られた結果を表１に示す。
【００９２】
【表１】
2004313893.tif 000003
【００９３】
この試験の結果、本発明例（Ｎｏ．  Ａ、Ｎｏ．  Ｃ、Ｎｏ．  ＤＡ）は、１５％程度の圧力損失の増加であったが、比較例（Ｎｏ．  Ｅ）は自重で押し潰され変形し、圧力損失が２倍以上に増加した。
つぎに、得られた各気体洗浄用充填材５ｇ  を、固有の悪臭を有するトリメチルアミンの０．０１％水溶液１００ｍｌ  中に投入し、水溶液の臭いを人間の臭覚で試験した。その結果、本発明例の気体洗浄用充填材（Ｎｏ．  ＤＡ）を投入した場合にのみ、トリメチルアミンの悪臭が消臭された。
（実施例２）
処理量３０ｋｇ／日の処理能力を有する食品廃棄物分解装置から排出される気流（空気）を、図１に概要を示す洗浄装置を用いて洗浄した。
【００９４】
この食品廃棄物分解装置は、横長で筒状の分解室を有し、上面に気密性で開閉可能なごみ投入口を有している。分解室内には、細菌を担持し長時間使用するおが屑が入れられている。ごみ投入口から食品廃棄物を投入したのち、送風機で新鮮な空気を分解室に送入しながら、水平なシャフトに垂直に取り付けた回転翼により内容物（食品廃棄物）を切り返す。さらに、分解室の湿度・温度を制御装置で一定範囲内に調整しながら、回転翼の回転と停止を１５分ごとに繰り返す。この食品廃棄物分解装置の排気孔からは、強い悪臭を有し、炭酸ガス、有害ガス、微生物、胞子等を含んだ高湿度の５０℃程度の気流が排出される。
【００９５】
使用した洗浄装置１は、縦長の直方体（８００  ×８００  ×高さ１５００ｍｍ）で、上部側面に処理気体を導入するための吸気口１ａを有し、下部側面に洗浄済の気体を排出する排気口９を有する。洗浄薬液槽６と分離して、洗浄薬液槽６の液面の上部に気体洗浄用充填材を含む層２が設けられている。また、吸気口より下部で、気体洗浄用充填材を含む層２より上部に噴霧手段３が設けられている。噴霧手段３（スプレーガン）は、洗浄すべき汚染気体と並流して、噴射口から１５ｃｍの位置でレーザ光散乱式粒度分布測定法で測定し平均粒径が２０μｍの洗浄薬液のミストを噴霧可能としている。気体洗浄用充填材を含む層２は、気体洗浄用充填材を厚さ：３０ｃｍ積層して、形成した。なお、使用した気体洗浄用充填材は、実施例１で用いた、充填材素材（紙粒）にＡ処理を施したＮｏ．  Ａとした。
【００９６】
また、気体洗浄用充填材を含む層２には、洗浄薬液貯留槽７から液流ポンプ４ａで吸引した洗浄薬液を供給手段４（ここでは回転式散水機を利用）で散布・供給され、気体洗浄用充填材を含む層２は洗浄薬液で湿潤した状態とされている。
噴霧する洗浄薬液および気体洗浄用充填材を含む層に含浸・供給される洗浄薬液は、直鎖分子で分子量が極限粘度法で１．８  ×１０７  である、アクリル酸１５モル％とジメチルアミノメチル基１５モル％が結合した両性ポリアクリルアミドを５ｐｐｍ  、「両親媒性溶剤」であるトリエチレングリコールジメチルエーテルを２ｐｐｍ  、緩衝剤として重炭酸ナトリウムを０．１ｐｐｍ、殺菌・静菌剤として２−Ｎ−オクチル−４−イソチアゾリン−３−オン、およびヘキサメチレン  ビグアニドのナトリウム塩をそれぞれ５ｐｐｍ  を含む水溶液（洗浄薬液ａ）とした。なお、比較として、洗浄薬液ａから、「両親媒性溶剤」であるトリエチレングリコールジメチルエーテルを除いた洗浄薬液（洗浄薬液ｂ）についても、実験した。
【００９７】
上記した食品廃棄物分解装置のごみ投入口から、１  回に、生野菜の刻みくず１５ｋｇ、賞味期限切れの米飯５ｋｇ、および生マグロのアラ１０ｋｇづつを、隔日に計３回（６日間）投入した。そして、食品廃棄物分解装置の排気孔から排出される気流（空気）をサンプルとして採取して臭気濃度を測定した。サンプルの採取は、ごみ投入から５時間後と、２３時間後とし、ごみ投入ごと（計３回）に繰返し（計６回採取）行った。なお、切り返しを行うと臭気濃度や菌類の排出濃度が上昇するため、排出される気流の採取は、回転翼で分解室の内容物を切り返し中とした。ごみ投入から５時間後が臭気濃度が最高になり、２３時間後に最低濃度となることを確認しており、ごみ投入から５時間後に採取した場合が最高濃度を、２３時間後に採取した場合が最低濃度を表すことになる。最高濃度、最低濃度とも３回の値を平均し、平均値を臭気濃度として用いた。
【００９８】
採取したサンプルは、図１に示す洗浄装置の吸気口１ａにポンプで供給した。洗浄装置１内では、吸気された汚染気体と並流して、上記した洗浄薬液を噴霧手段３から、平均粒径が２０μｍのミストとなるように、噴霧するとともに、上記した洗浄薬液を供給・含浸した気体洗浄用充填材を含む層２を２ｍ３  ／分の割合で通過させて、汚染気体を洗浄し、排気口９から排出した。排出された気流をサンプルとして臭気濃度を測定した。
【００９９】
臭気濃度の測定は、の測定対象気体（サンプル）に新鮮な空気を希釈し続けて、正常な嗅覚をもつ６人が臭気を嗅ぎ分けられなくなった時点の希釈倍率を求めることにより行った。６人のうちの最高値と最低値を除いた、４人の測定値（希釈倍率）の平均値を臭気濃度とした。
食品廃棄物分解装置から排出された気流の臭気濃度と、洗浄装置で洗浄されたのち気体の臭気濃度から、本発明の洗浄システムによる汚染気体の清浄化率を求めた。清浄化率（％）は、｛（食品廃棄物分解装置から排出された気流の臭気濃度）−（洗浄装置で洗浄されたのちの気体の臭気濃度）｝／（食品廃棄物分解装置から排出された気流の臭気濃度）×１００  （％）で定義される値である。
【０１００】
得られた結果を表２に示す。
【０１０１】
【表２】
2004313893.tif 000004
【０１０２】
本発明範囲の、気体洗浄用充填材、洗浄薬液を用いた、洗浄システム（本発明例）では、清浄化率がほぼ１００  ％と、汚染物質をほぼ完全に除去できるが、本発明範囲から外れた洗浄薬液を用いた場合には、清浄化率は低く、汚染物質を完全には除去できていない。この結果から、「両親媒性溶剤」の有用性が確認できた。
（実施例３）
解体直前の鉄筋コンクリート造りの建造物の一室（空間容量：１２０  ｍ３  ）で空気中に含まれる硫化水素の解毒  （除去）実験を行った。なお、部屋は完全に気密性とするため、ドアの隙間、開口部分をパテで充填し、窓ガラスの隙間を粘着テープでシールした。
【０１０３】
このような部屋の中央で、まず、三角フラスコに入れた硫化鉄に希硫酸を加えて硫化水素（許容濃度：１０ｐｐｍ  、致死濃度：１０００ｐｐｍ  ）を発生させ、扇風機で空気を攪拌しながら室内のガス濃度を均一化した。ついで、防毒マスクを着用した測定者により、北川式ガス検知管で室内の硫化水素ガス濃度を測定したところ、６０ｐｐｍ  であった。１時間後に同様に室内の硫化水素ガス濃度を測定したところ、壁、床などと反応したり、室外に漏れたりしたため、５４ｐｐｍ  であった（ガス濃度の低下率：１０％／時）。このガス濃度：５４ｐｐｍ  を初期値とした。
【０１０４】
ついで、上記した洗浄薬液を、約９０ｇ  ／分の噴霧量で３分間、室内くまなく噴霧した。噴霧は、可動式３流体式噴霧装置を用いて行い、その際の洗浄薬液の噴霧ミストの平均粒径は噴射口から１５ｃｍの位置でレーザ光散乱式粒度分布測定法で測定して１０μｍであった。使用した洗浄薬液は、実施例２で使用した洗浄薬液ａとした。
【０１０５】
噴霧後１〜２分後にマスクを外したところ、嗅覚的には大部分の硫化水素は除去できたと感じられたが、噴霧後２〜３分後に室内の硫化水素ガス濃度を測定したところ、１２ｐｐｍ  であった。｛（初期ガス濃度）−（噴霧後のガス濃度）｝／（初期ガス濃度）×１００  （％）で定義される清浄化率は７８％となる。
上記した洗浄薬液の噴霧により、室内に拡散した硫化水素のほぼ１００  ％が洗浄薬液の噴霧ミストに捕捉されたが、そのうち８０％相当分しか床に沈降しなかった。残り２０％相当分はミスト粒径が小さく、しかも水分の蒸発で粒径が縮小し硫化水素を保持したまま、床に沈降せず、空間に浮遊している状態で検知管に検出されたが、ゲル状態で鼻孔に入ったため、硫化水素臭が感じられなかったものと考えられる。
【０１０６】
ついで、上記したように、室内で洗浄薬液を噴霧された室内空気を、図１に示す洗浄装置１の吸気口１ａに吸引し、該室内空気の洗浄を行った。
使用した洗浄装置は、内部に、気体洗浄用充填材を含む層２を有し、さらに気体洗浄用充填材を含む層２と分離して、気体洗浄用充填材を含む層２の下部で、液面を気体洗浄用充填材を含む層２より低い位置にした洗浄薬液槽６を有し、さらにこの洗浄薬液槽６に配管を介して、洗浄薬液を貯留する洗浄薬液貯槽７を連設した。また、この洗浄装置には、洗浄薬液貯槽７から液流ポンプ４ａを介し洗浄薬液を供給される、回転式散水器からなる洗浄薬液の供給手段４が配設されている。この供給手段４により、気体洗浄用充填材を含む層２に洗浄薬液が供給され、含浸されて、気体洗浄用充填材を含む層２は湿潤性を保持している。また、この洗浄装置１では、汚染気体（室内空気）を湿潤な気体洗浄用充填材を含む層２に通して洗浄し、清浄化して排気口９から排出する。
【０１０７】
気体洗浄用充填材を含む層２は、紙粒に耐水性のみを付与するＢ処理を施された気体洗浄用充填材（Ｎｏ．  Ｂ）（実施例１参照）を、ステンレス鋼金網上に水平に厚さ：３０ｃｍに積層した。また、使用した洗浄薬液は、薬液１ｋｇあたり、「両親媒性溶剤」としてトリエチレングリコールジメチルエーテルを２０ｇ  、さらに水酸化ナトリウムを８０ｇ  、重炭酸ナトリウムを４０ｇ  、酸化剤としての過硫酸ナトリウムを１０ｇ  、有機溶剤で硫化水素と親和性の大きいトリエタノールアミンを４０ｇ  、および水を８１０ｇ、混合し溶解した水溶液（洗浄薬液ｃ）とした。使用した洗浄装置は、既存のドラム缶（２００  Ｌ程度）を改造して作製した。構造が簡単なため、圧力損失は２０ｍｍ  ａｑ  程度で、６〜８ｍ３  ／分程度の汚染気体の洗浄が可能である。
【０１０８】
硫化水素を室内に拡散され、洗浄薬液を噴霧後の室内空気を、上記したような条件の図１に示す洗浄装置で洗浄したのち、排気口９から排出された空気について、北川式ガス検知管を用いて同様に硫化水素ガスの濃度を測定したが、全く検出されなかった。
（実施例４）
実施例３と同じ気密性の部屋で、硫黄を燃焼させて亜硫酸ガス（許容濃度：２ｐｐｍ  、致死濃度：４００ｐｐｍ）を発生させ、室内のガス濃度を均一化したのち、実施例３と同様に防毒マスクを着用した測定者により、室内の二酸化硫黄濃度を測定したところ、４０ｐｐｍ  であった。
【０１０９】
ついで、実施例３と同様に、室内くまなく洗浄薬液を噴霧した。使用した洗浄薬液は、実施例３と同様（洗浄薬液ａ）とした。噴霧後の室内におけるガス濃度を、実施例３と同様に、北川式ガス検知管で測定したところ、４ｐｐｍ  を得た。清浄化率は９０％であった。
ついで、洗浄薬剤を噴霧されたのちの室内空気を、実施例３と同様に、図１に示す洗浄装置１に吸入し、洗浄した。使用した、気体洗浄用充填材および洗浄薬液は実施例３と同様とした。図１に示す洗浄装置１の排気口９から排出された空気の二酸化硫黄濃度を北川式ガス検知管で測定したが、検出されなかった。
（実施例５）
噴霧塗装工場の塗装ブースから排出される塗装ミストと有機溶剤とを含む気流の洗浄を実験した。
【０１１０】
まず、噴霧塗装工場の建物内部に、鉄製パイプで３×３×３ｍの骨格を作り、その外面に気密が保たれるようにポリエチレンフィルム（厚さ：０．１５ｍｍ）で覆いをかけ、床には受け皿を置き、中央上部には下方向に噴霧可能に３流型噴霧機の噴霧ノズルを置いた除塵ブースを設置した。噴霧ノズルは、噴霧口から５０ｃｍの位置で平均粒径が１０μｍのミストを発生できるノズルとした。なお、除塵ブースの排気口には、二次除塵のために洗浄薬液で湿潤され気体洗浄用充填材を含む層を設け、該層を経由して、塗料中の固形分のほとんどが除塵されまだ有機溶剤ミストを含む気体を吸引するＡｌ製フレキシブルパイプ（直径：１５０ｍｍ  ）が接合されている。この二次除塵のための気体洗浄用充填材を含む層は、紙粒に耐水性を付与するＢ処理を施された気体洗浄用充填材（気体洗浄用充填材Ｎｏ．  Ｂ：実施例１参照）を用いて積層（厚さ：２０ｃｍ）した。また、この気体洗浄用充填材を含む層には、小型液流ポンプに嵌合した塩化ビニルチューブの先端に開けられた細孔から、洗浄薬液（下記に示す洗浄薬液ｄ）が間欠的に供給される。
【０１１１】
この除塵ブースの排気口に接続されたＡｌ製フレキシブルパイプのもう一方は、図１に示す洗浄装置１の吸気口１ａに接続されている。洗浄装置１は、ステンレス鋼製ドラム缶（内径５８０ｍｍ  ×高さ８５０ｍｍ  ：内容積２３０  Ｌ）を改造したもので、ふたの中央には吸気口１ａが設けられている。洗浄装置の上部には、下方向に噴霧可能に３流型噴霧機の噴霧手段（噴霧ノズル）３を設置するとともに、噴霧ノズルの下４０ｃｍの位置に気体洗浄用充填材を含む層２（  充填材の厚さ：２０ｃｍ）を水平に積層した。なお、この気体洗浄用充填材を含む層２は、気体洗浄用充填材（気体洗浄用充填材Ｎｏ．  Ｂ：実施例１参照）を用いた。この気体洗浄用充填材を含む層２には、回転式散水器により洗浄薬液（下記に示す洗浄薬液ｅ）が散布され、含浸・供給され絶えず湿潤されるようになっている。また、噴霧手段３（噴霧ノズル）は、除塵ブースに設置された噴霧ノズルと同じ形式とした。
【０１１２】
洗浄装置内の噴霧手段３（噴霧ノズル）からは、気体洗浄用充填材を含む層２との空間（約０．１  ｍ３  ）に、吸気口からの気流と並流して洗浄薬液（下記に示す洗浄薬液ｄ）が噴霧される。なお、噴霧された洗浄薬液のミストは噴射口から１５ｃｍの位置でレーザ光散乱式粒度分布測定法で測定し、平均粒径で１０μｍ  であった。洗浄薬液（洗浄薬液ｄ）が噴霧された気流は、気体洗浄用充填材を含む層で液滴化され、洗浄装置底部の洗浄薬液槽６に洗浄薬液とともに溜まる。図１に示す洗浄装置では、洗浄装置底部に溜まる液量を一定（液位：３５ｃｍ）としており、それを超えると、洗浄装置側面に設けたパイプを通し装置外の洗浄薬液貯槽７に落差を利用して流入するようになっている。洗浄薬液貯槽７に蓄えられた洗浄薬液は、液流ポンプ４ａにより供給手段４（回転式散水器）へ供給され再利用される。なお、減量した洗浄薬液は随時調整され補給される。また、洗浄薬液貯槽７の液面に浮上した塗装用の有機溶剤は比重差を利用して分液回収される。
【０１１３】
洗浄薬液ｄは、質量１ｋｇあたり、直鎖分子でアニオン性の、分子量２．０  ×１０７  （極限粘度法）、アクリル酸が質量１ｋｇ中に１５％共重合した、ポリアクリルアミドのトリエタノールアミン塩を５ｇ  、「両親媒性溶剤」であるトリエチレングリコールジメチルエーテルを０．５ｇ、ジエチレングリコールジメチルエーテルを０．５ｇ、殺菌剤としてのヨウ素とポリビニルヒロリドンとの複合体をヨウ素換算で０．００１ｇを含む水溶液とした。
【０１１４】
洗浄薬液ｅは、洗浄薬液ｄに、有機溶剤を不完全な乳化状態とするために、さらに質量１ｋｇあたり、ＨＬＢ値が１５．０のポリオキシエチレンソルビタンモノステアレートを０．２ｇ  を、混合した水溶液とした。
このような除塵ブースと洗浄装置１とを用いて、除塵ブース入口での送風量を３ｍ３  ／分に調節して、塗装ブースから排出される気体を洗浄した。
【０１１５】
その結果、まず除塵ブース内で洗浄薬剤を噴霧すると、突然晴れた空から雪が降るように、いままで目視できなかった塗装ミストが固体状で床に沈降するのが観察された。
除塵ブースで洗浄薬液を噴霧された気体はついで、洗浄装置１内で噴霧され、気体洗浄用充填材を含む層で液滴化されて、洗浄装置の排気口から排気された。排気された気体の臭気濃度を実施例１と同様な方法で測定した。その結果、臭気濃度は１１００（希釈倍率）であった。同様な方法で測定した、塗装ブースから排気された気体の臭気濃度が２１０００  （希釈倍率）であることからも、本発明の洗浄システムは有効であることがわかる。
【０１１６】
なお、除塵ブースでの洗浄薬液の噴霧を、２流体噴霧機を利用して、噴霧ミストの平均粒径を５０μｍとした場合も実験した（比較例）が、一定噴霧量当たりの床への沈降量は本発明例の約１５％であった。
（実施例６）
図１に示す洗浄装置を用いて、バイオガスに多量に含まれる硫化水素の除去について、実験した。
【０１１７】
なお、洗浄装置１内の、気体洗浄用充填材を含む層２は、気体洗浄用充填材として、紙粒に耐水性と硬さを付与するＣ処理を施した気体洗浄用充填材Ｎｏ．  Ｃ（実施例１参照）を用い、この気体洗浄用充填材を厚さ：２５ｃｍに積層した層を２段構成し、気液接触が２倍となるようにした。
また、気体洗浄用充填材を含む層２に含浸または供給する洗浄薬液は、次に示す洗浄薬液ｆとした。
【０１１８】
洗浄薬液ｆは、質量で、「両親媒性溶剤」であるトリエチレングリコールジメチルエーテルを２％、カセイソーダを１０％、ヨウ素とポリビニルヒロリドンとの複合体をヨウ素換算で０．０１％を、混合・溶解した水溶液とした。
吸入ブロワー１ｂで吸引した空気に、液化硫化水素入りボンベから減圧弁と流量計とにより一定量の硫化水素を混入し、洗浄装置１の吸気口１ａに吹き込んだ。なお、噴霧手段３（噴霧ノズル）からの洗浄薬液の噴霧を行わなかった。
【０１１９】
送風量は３ｍ３  ／分に設定して、圧力損失を３０ｍｍ  ａｑ  として、実験した。送風開始から１０分後に、吸気口１ａでの硫化水素濃度を、北川式ガス検知管で測定したところ、４０００ｐｐｍ  であった。一方、洗浄装置の排気口９で同様に硫化水素濃度を測定したが、検知できなかった。実験開始から３時間まで１時間ごとに、同じ分析を行ったが、洗浄装置の排気口９での硫化水素は検出されなかった。
【０１２０】
しかし、３  時間４５分経過した時点で、硫化水素臭が装置の周辺に強く漂い始めたので、危険防止のため硫化水素の送入を中止し、予備の洗浄薬液２ｋｇを投入し、完全に硫化水素が排気口から検出されなくなるまで、送風のみで運転した。一定時間後に、硫化水素の除去ができなくなったのは、洗浄薬液の中和反応当量がゼロとなったためで、バイオガスのような高濃度の硫化水素を含む場合には、使用した洗浄薬液は不適であり、脱硫能力を大幅に向上した薬液とする必要があることが判明した。
（実施例７）
実施例６と同じ、気体洗浄用充填材を含む層を有する洗浄装置（図１）を使用して、硫化水素ガスの除去を試みた。
【０１２１】
吸入ブロワー１ｂで吸引した空気に、液化硫化水素入りボンベから減圧弁と流量計とにより一定量の硫化水素を混入し、さらに、亜硫酸ガスを、液化亜硫酸ガスボンベから硫化水素との反応等量の９５％に相当する１８００ｐｐｍ  を、亜硫酸ガス供給口８ａから吹き込んだ。なお、洗浄装置内の噴霧手段３からの洗浄薬液の噴霧は行わなかった。
【０１２２】
洗浄薬液としては、「両親媒性溶剤」であるトリエチレングリコールジメチルエーテルを２％、カセイソーダを１０％、トリエタノールアミンを５％、塩析剤としての塩化ナトリウムを３％、ヨウ素とポリビニルヒロリドンとの複合体をヨウ素換算で０．０１％を、混合・溶解した水溶液とした。洗浄薬液は、５０ｋｇ用意した。送風開始から１、３、４、７、１０、１５時間後に、それぞれ北川式ガス検知管で硫化水素、亜硫酸ガスの濃度を洗浄装置の排気口９で測定した。その結果、いずれも、硫化水素、亜硫酸ガスは検出されなかった。なお、図１の洗浄装置の底部に溜まる洗浄薬液は、運転開始前から比べると、白濁した硫黄を含むスラリーに変化し、しかもかなりの硫黄が沈殿している状況が見られた。この硫黄分は、通常の凝集沈殿、洗浄、濾過法で容易に分離回収ができ、亜流酸ガスの原料として再利用可能である。なお、洗浄薬液も再利用できることを確認した。
【０１２３】
【発明の効果】
本発明によれば、従来、汚染気体から除去することが困難であった、悪臭を伴ったり有害であったりする、分子状やエアロゾル状等の汚染物質、あるいはそれらの混合した汚染物質、あるいはさらに疎水性の汚染物質等を、簡便で、かつ安全にしかも完全に一括して除去でき、また、使用する動力、用水、薬剤等も少なくてすみ、産業上格段の効果を奏する。また、本発明によれば、有害な汚染物質を環境へ漏洩させることなく、汚染気体の洗浄を行うことができ二次災害発生の危険性を低減するという効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の汚染気体の洗浄装置の一例を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
１  洗浄装置
１ａ  吸気口
１ｂ  吸入ブロアー
１ｃ  配管
２  気体洗浄用充填材を含む層
２ａ  液滴
２ｂ  充填材支持枠
２ｃ  気体洗浄用充填材
３  噴霧手段
３ａ    ミスト（噴霧）
４  供給手段
４ａ  液流ポンプ
５  汚染気体
６  洗浄薬液槽
６ａ１  、６ａ２  、６ａ３    配管
６ｂ１  、６ｂ２  、６ｂ３    バルブ
６１  洗浄薬液槽
６１ａ  加圧用コンプレッサー
７  洗浄薬液貯槽
７ａ    汚染物質
７ｂ１  、７ｂ２    配管
７ｃ１  、７ｃ２    バルブ
８  亜硫酸ガス供給口、８ｂ    配管
９  、９ａ    排気口
【図１】
2004313893.tif 000005