(57)【要約】  簡単に流体を浄化することができる流体浄化方法および流体浄化装置を提供すること。  亜酸化窒素を含む溶液を、流体に含まれる物質に接触させた状態で前記溶液に紫外光を照射することにより、前記物質の浄化を行う物質の浄化方法。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
亜酸化窒素を含む溶液を、流体に含まれる物質に接触させた状態で前記溶液に紫外光を照射することにより、前記物質の浄化を行う物質の浄化方法。
【請求項２】
亜酸化窒素を、流体に含まれる物質に接触させた状態で紫外光を照射する流体の浄化方法。
【請求項３】
前記流体が、気体であることを特徴とする請求項１記載の流体の浄化方法。
【請求項４】
前記流体が、液体であることを特徴とする請求項１又は２記載の流体の浄化方法。
【請求項５】
亜酸化窒素が、流体中に溶存しているものである請求項２又は４記載の流体の浄化方法。
【請求項６】
紫外光の光源が、クリプトン−ヨウ素（ＫｒＩ）エキシマランプである請求項１ないし５の何れか１つに記載の流体の浄化方法。
【請求項７】
流体に含まれる物質を、亜酸化窒素を含む溶液に接触させるための接触ユニットと、前記亜酸化窒素に接触した前記物質に紫外光を照射する光源とを備えている請求項２記載の流体の浄化装置。
【請求項８】
前記接触ユニットは、前記流体と、前記亜酸化窒素を含む溶液とを収容する収容部を備えている請求項７記載の流体の浄化装置。
【請求項９】
流体に含まれる物質を、亜酸化窒素に接触させるための接触ユニットと、前記亜酸化窒素に接触した前記物質に紫外光を照射する光源とを備えている流体の浄化装置。
【請求項１０】
前記接触ユニットは、流体に含まれる物質と、流体中に溶存する亜酸化窒素とを接触させるための容器を備えている、請求項９記載の流体の浄化装置。
【請求項１１】
前記紫外光の光源は、クリプトン−ヨウ素（ＫｒＩ）エキシマランプである請求項７又は９記載の流体の浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気体又は液体等の流体の浄化方法およびその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
流体とは、気体及び液体の総称であり、形状を自由に変化させることのできる物質のことである。一般に、流体中には数多くの不純物が混在しており、各分野において種々の弊害を引き起こしている。【０００３】
例えば、気体や液体中には、油やたんぱく質などの有機物が多く含まれている。気体中に含まれる有機物は好ましくない臭いの原因になることがあり、また、液体中に含まれる油等は環境汚染の原因になり得る。したがって、このような流体を浄化する際、流体中に含まれる有機物の分解、除去が重要である。有機物の浄化処理方法としては、酸化反応を起こして有機物を分解する方法が知られている（非特許文献１、２参照）。【０００４】
【非特許文献１】山之内直俊、武田光雄、「亜酸化窒素」、高圧ガス、Ｖｏｌ．１３  Ｎｏ．３（１９７６）ｐ１０５〜１１１
【非特許文献２】「気相における光化学反応」、日本化学会編，化学総説無機光化学学会出版センターＮｏ．３９，（１９８３）ｐ１４〜３８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、現在、気体の浄化は、様々な場面で必要とされている。例えば、建物内の空気を循環させるとき、外気を室内に取り込むとき、あるいは産業活動で発生した気体を外界に放出するときなどである。【０００６】
また、液体の浄化についても同様に、様々な場面で必要とされている。例えば、各種の人間活動で用いられた使用済みの液体を自然界に戻す処理を行うときや、使用済みの液体や自然界等に存在する液体から所定用途の液体を得るための処理を行うときなどである。【０００７】
このような流体の浄化の必要性は、現在ますます高まりつつあり、簡単に液体を浄化する方法が必要とされている。【０００８】
本発明者等は、流体の浄化方法について鋭意研究を行う中で、亜酸化窒素（Ｎ２Ｏ）を用いた酸化方法に関して、非特許文献１より、亜酸化窒素は常温・常圧では安定な気体であり、可視光による分解は起こらないとの知見を得た。ところが、さらに研究を重ねる中で、亜酸化窒素を用いた場合であっても、酸化を気相中で行う場合には、そのガスの取り扱いが困難であるという問題を見出した。【０００９】
また、非特許文献２より、亜酸化窒素に対して２４０ｎｍよりも波長の短い光を照射すると、亜酸化窒素は窒素分子（Ｎ２）と原子状酸素（Ｏ）とに分解するとの知見を得た。しかし、オゾンの発生を抑制するため、処理チャンバ等の密閉装置が必要となり、必要に応じて処理チャンバ内の温度を昇温させなければならいため、亜酸化窒素による酸化のコストが高くなってしまうという問題があった。また、非特許文献２には、Ｎ２Ｏを用いた酸化反応を起こさせるための最適な波長は開示されていなかった。【００１０】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、簡単に流体を浄化することができる流体浄化方法およびその装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者等は、先に出願した〔特願２００５−１４６３６１号〕に記載したように、液中に溶解した亜酸化窒素に光を照射することで、かかる従来の問題が一気に解決される気体浄化方法およびその装置の発明に想到するに至った。すなわち、本発明においては、亜酸化窒素を含む溶液を、流体に含まれる物質に接触させた状態で前記溶液に紫外光を照射することにより、前記物質の浄化を行う物質の浄化方法とした。【００１２】
本発明においては、亜酸化窒素ガスを、流体に含まれる物質に接触させた状態で紫外光を照射する流体の浄化方法とした。【００１３】
本発明においては、前記流体が、気体であることを特徴とする前記に記載の流体の浄化方法とした。【００１４】
本発明においては、前記流体が、液体であることを特徴とする前記のいずれかに記載の流体の浄化方法とした。【００１５】
本発明においては、亜酸化窒素ガスが、流体中に溶存しているものである前記のいずれかに記載の流体の浄化方法とした。【００１６】
本発明においては、紫外光の光源が、クリプトン−ヨウ素（ＫｒＩ）エキシマランプである前記のいずれかに記載の流体の浄化方法とした。【００１７】
本発明においては、流体に含まれる物質を、亜酸化窒素を含む溶液に接触させるための接触ユニットと、前記亜酸化窒素に接触した前記物質に紫外光を照射する光源とを備えている流体の浄化装置とした。【００１８】
本発明においては、前記接触ユニットは、前記流体と、前記亜酸化窒素を含む溶液とを収容する収容部を備えている前記に記載の流体の浄化装置とした。【００１９】
本発明においては、流体に含まれる物質を、亜酸化窒素に接触させるための接触ユニットと、前記亜酸化窒素に接触した前記物質に紫外光を照射する光源とを備えている前記に記載の流体の浄化装置とした。【００２０】
本発明においては、前記接触ユニットは、流体に含まれる物質と、流体中に溶存する亜酸化窒素とを接触させるための容器を備えている、前記に記載の流体の浄化装置とした。【００２１】
本発明においては、前記紫外光の光源は、クリプトン−ヨウ素（ＫｒＩ）エキシマランプである前記のいずれかに記載の流体の浄化装置とした。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、亜酸化窒素を含む溶液を、流体に含まれる物質に接触させた状態で前記溶液に紫外光を照射することにより、前記物質の浄化を行うこととした。このため、酸化反応の制御が容易であり、簡単に被処理流体、すなわち気体や液体の浄化を行うことができる。また、亜酸化窒素は、自然界には通常存在しない波長を持った紫外光を照射することによって分離反応が生じる。そのため、例えば、処理廃液を下水道等にそのまま流したとしても、自然界に対して有害な影響を与えることがない。【００２３】
本発明によれば、亜酸化窒素ガスを流体に含まれる物質に接触させた状態で紫外光を照射することとしたので、容易に流体の浄化を行うことができる。また、流体が液体である場合には、被処理液の濃度を変えることなく被処理液の回収等を行うことができる。さらに、亜酸化窒素を溶解させる溶媒を必要としないため、経済的に浄化を行うことができる。【００２４】
本発明においては、前記流体が、気体であることを特徴とするため、気体中に含まれる有機物等を酸化処理することで、簡単に気体の浄化を行うことができる。【００２５】
本発明においては、前記流体が、液体であることを特徴とするため、液体中に含まれる有機物等を酸化処理することで、簡単に液体の浄化を行うことができる。【００２６】
本発明によれば、紫外光の光源が、クリプトン−ヨウ素（ＫｒＩ）エキシマランプであるため、本発明にかかるウエットエッチング方法における最適な光源の波長領域を有する紫外光を作り出すことができる。また、エキシマランプは立ち上がり、立下りが良好であるため、ランプのオン・オフにより、エッチングを所定時のみ行うことができる。また、紫外光の照射を停止すれば、被処理物がほとんど溶解されない。さらに、エキシマランプは発光によるオゾンの発生が少ないという優れた特性を持つため、環境負荷の低減が可能である。【００２７】
本発明の流体浄化装置によれば、接触ユニットで被処理気体に含まれる被酸化物質を亜酸化窒素、あるいは亜酸化窒素を含んだ溶液に接触させ、亜酸化窒素に接触した被酸化物質に光源からの紫外光を照射するだけで簡単に被処理流体を浄化できる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本実施形態の流体浄化方法で用いた装置の構成を示す模式図である。
【図２】流体浄化方法の実施例１における浄化の結果を示すグラフである。
【図３】流体浄化方法の比較例１における浄化の結果を示すグラフである。
【図４】流体浄化方法の比較例２における浄化の結果を示すグラフである。
【図５】流体浄化方法の実施例２における浄化の結果を示すグラフである。
【図６】流体浄化方法の実施例の装置を用いて紫外光の波長及び照射時間を変化させて行った実験結果を示すグラフである。
【図７】亜酸化窒素溶液のＵＶ吸収スペクトルを示すグラフである。
【図８】酸素のＵＶ吸収スペクトルを示すグラフである。
【図９】気体浄化装置の実施例１における気体浄化装置の構成を示す模式図である。
【図１０】気体浄化装置の実施例２における気体浄化装置の構成を示す模式図である。
【図１１】他の実施例の気体浄化装置の構成を示す模式図である。
【図１２】さらに他の実施例の気体浄化装置の構成を示す模式図である。
【図１３】さらに他の実施例の気体浄化装置の構成を示す模式図である。
【図１４】さらに他の実施例の気体浄化装置の構成を示す模式図である。
【図１５】さらに他の実施例の気体浄化装置の構成を示す模式図である。
【図１６】さらに他の実施例の気体浄化装置の構成を示す模式図である。
【図１７】液体浄化装置の実施例１における液体浄化装置の構成を示す模式図である。
【図１８】液体状化装置の実施例２における液体浄化装置の構成を示す模式図である。
【図１９】液体状化装置の実施例３における液体浄化装置の構成を示す模式図である。
【図２０】他の実施例の液体浄化装置の構成を示す模式図である。
【図２１】さらに他の実施例の液体浄化装置の構成を示す模式図である。
【図２２】さらに他の実施例の液体浄化装置の構成を示す模式図である。
【図２３】さらに他の実施例の液体浄化装置の構成を示す模式図である。
【図２４】さらに他の実施例の液体浄化装置の構成を示す模式図である。
【図２５】さらに他の実施例の液体浄化装置の構成を示す模式図である。
【図２６】さらに他の実施例の液体浄化装置の構成を示す模式図である。
【図２７】さらに他の実施例の液体浄化装置の構成を示す模式図である。
【図２８】さらに他の実施例の液体浄化装置の構成を示す模式図である。
【符号の説明】
【００２９】
２０，３０，４０，７０，８０，９０  気体浄化装置
２１  処理槽（容器）
２２  被処理気体供給管
２３  タンク
２４  亜酸化窒素供給管
２５  ランプ（光源）
３１  チャンバ
３２  タンク
３３  亜酸化窒素供給管
３４  噴出器
６１，６２  管形状の容器
７１  循環器
８３  撹拌具
１２０，１３０，１４０，１７０，１８０，１９１，１９２，１９３  液体浄化装置
１２１  処理槽（容器）
１２２  被処理液供給管
１２３  タンク
１２４  亜酸化窒素供給管
１２５  ランプ（光源）
１３１  ガスボンベ
１３２  噴出器
１４１  チャンバ
１４２  ガスボンベ
１４３  ガス供給管部
１４４  液噴出器
１５１  溝形状の容器
１６１，１６２  管形状の容器
１７１  循環器
１８１  溝形状の容器
１８３  撹拌具
１８４  希釈液供給管
Ａ  被処理気体
Ａｃ  被処理気体の処理済み気体
Ｆ  被処理液
Ｍ  混合流体
Ｎａ  亜酸化窒素ガス
Ｎｗ  亜酸化窒素含有水溶液（亜酸化窒素含有溶液）
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
上述のように、流体とは気体及び液体の総称である。ここで、亜酸化窒素を含む溶液とは、亜酸化窒素ガスを水等の溶媒に溶解させることにより得られる溶液のことをいう。【００３１】
また、被処理気体とは、本発明にかかる浄化方法の対象となる気体のことをいう。【００３２】
また、被酸化物とは、酸化処理されるべき対象物質のことをいう。【００３３】
以下に、本発明にかかる流体の浄化方法について説明する。【００３４】
ここでは、被処理物としてメチレンブルー溶液を用いた。なお、当該水溶液におけるメチレンブルーの濃度は１０ｐｐｍであった。【００３５】
メチレンブルー水溶液は青色を呈しており、酸化により浄化されると青色が消失して無色になる。光触媒の酸化力評価ではメチレンブルー（１０ｐｐｍ）水溶液の６６５ｎｍの吸光度変化を測定するのが一般的である。また、メチレンブルー（１０ｐｐｍ）水溶液の６６５ｎｍの吸光度が初期の１割程度にまで減少するためには、光触媒では数十分〜数百分程度の時間を要するのが一般的である。【００３６】
＜流体浄化方法の実施例１＞
本実施例では、図１に示されるような浄化装置１１を用意した。浄化装置１１は、上方の一面が開放された容器１２と、紫外光を照射するランプ（光源）１３を備えるものであった。容器１２は、容器内表面がテフロン（登録商標）加工されたものであった。光源１３は、容器１２の真上であって、容器１２に近接する位置に設置されており、容器１２内に向けて紫外光を照射できるものであった。また、光源は、高圧水銀ランプであり、その出力は１２００ワットであった。【００３７】
また、メチレンブルー水溶液の浄化に用いる亜酸化窒素水溶液を用意した。当該溶液における亜酸化窒素濃度は１０００ｐｐｍであった。【００３８】
浄化処理では、容器１２にメチレンブルー水溶液と亜酸化窒素水溶液とを投入して混合し、混合液１４を得た。そして、光源１３を点灯させて容器１２内の混合液１４に紫外光を照射し、浄化処理を行った。浄化装置１１が設置された場所の雰囲気温度は２４℃であった。【００３９】
図２は、本実施例による浄化の結果を示すグラフである。このグラフの横軸は光照射時間（分）であり、縦軸はメチレンブルー水溶液の６６５ｎｍ吸光度である。なお、次の数式１は光の透過率（Ｔ）を求める式である。この式で符号「Ｉｉ」は、ある物質に入射された光の強度であり、符号「Ｉｏ」は、そこから出射された光の強度である。また、数式２は、吸光度を求める式である。【００４０】
【数１】
2007058285.tif 000003
【００４１】
【数２】
2007058285.tif 000004
【００４２】
図２に示されるように、紫外光を１分間照射すると約５割のメチレンブルーが分解され、３分間照射すると約９割のメチレンブルーが分解された。この結果、液体を浄化できることが確認されると共に被処理気体を浄化できることが確認された。【００４３】
＜流体浄化方法の比較例１＞
本比較例では、実施例１と同じ浄化装置１１を用いた。ただし、本比較例では、亜酸化窒素水溶液に換えて、ヘリウム（Ｈｅ）の水溶液を用意した。このヘリウム水溶液は、水中にヘリウムを強制的に溶解させることにより得られたものであり、ヘリウムを強制的に溶解させることで水中に溶解していた空気成分（Ｎ２，Ｏ２，ＣＯ２など）が追い出されたものである。ヘリウムは、よく知られた不活性ガスであり、６６５ｎｍの波長の光線を吸収しないものである。なお、ヘリウムの濃度は１６ｐｐｍであった。【００４４】
そして、実施例１と同様の手順でメチレンブルー水溶液とヘリウム水溶液とを混合し、メチレンブルー水溶液を浄化した。【００４５】
図３は、本比較例による浄化の結果を示すグラフである。なお、グラフの形式は図１と同じである。【００４６】
図３に示されるように、紫外光を１分間照射してもほとんどメチレンブルーは分解されておらず、３分間照射してもメチレンブルーはあまり分解されていなかった。この結果は、実施例の結果とは著しくことなるものである。この結果、本発明に係る気体浄化方法は、浄化方法として優れていることが確認された。【００４７】
＜流体浄化方法の比較例２＞
本比較例では、実施例１と同じ浄化装置１１を用いた。光源１３を点灯させなかったこと以外、全て条件は実施例１と同じであった。そして、実施例１と同様の手順でメチレンブルー水溶液を浄化した。【００４８】
図４は、本比較例による浄化の結果を示すグラフである。なお、グラフの形式は図１と同じである。【００４９】
図４に示されるように、混合により得られた混合液１４にはメチレンブルーと亜酸化窒素が溶解しているが、２４０ｎｍ以下の波長の光を照射しない状態では、６０分間放置しても、６６５ｎｍ吸光度は変化しないことが確認された。つまり、図２と図４との比較から、亜酸化窒素に対して光を照射しなければ、メチレンブルーは酸化分解されないことが確認された。【００５０】
＜流体浄化方法の実施例２＞
本実施例では、実施例１と同じ浄化装置１１を用いた。光源１３を途中で一時的に消灯させたこと以外、全て条件は実施例と同じであった。そして、実施例１と同様の手順でメチレンブルー水溶液を浄化した。なお、本実施例では、ランプ点灯から０．５分経過した時点でランプを消灯状態にし、ランプ点灯から１．５分経過の時点で、ランプを再点灯した。つまり、消灯時間は１分間であった。【００５１】
図５は、本実施例による浄化の結果を示すグラフである。なお、グラフの形式は図１と同じである。【００５２】
図５に示されるように、紫外光の照射開始とともにメチレンブルーの分解が開始し、紫外光の照射を停止すると、メチレンブルーの分解が停止した。その後、紫外光の照射を再開すると、同時に、メチレンブルーの分解が開始した。この結果、亜酸化窒素を用いる本実施形態の気体浄化方法によれば、紫外光の照射時間を制御することによって、物質の酸化時間を制御することが可能であることが確認された。亜酸化窒素への紫外光の照射の開始と同時に原子状酸素の発生が開始し、紫外光の照射の停止と同時に原子状酸素の発生が停止していると考えられるところ、原子状酸素の寿命は極めて短いので、実質的に、紫外光の照射の開始および停止によって、酸化の開始および停止を行うことができる。【００５３】
上記説明から解るように、本発明に係る気体浄化方法では、紫外光を照射したときのみ酸化反応が生じて被処理気体の浄化が行われる。したがって、酸化反応の制御が容易である。また、酸化反応が生ずるのは紫外光を照射している間に限られるので、浄化処理に用いられる機器の腐食を最小限に抑制することができる。したがって、浄化処理に用いる気体浄化装置などの機器について腐食対策が不要になるか、必要な場合でも簡単なものでよくなるという利点がある。【００５４】
ここで、本発明に係る気体浄化方法で用いる亜酸化窒素（Ｎ２Ｏ）の吸光度（吸収スペクトル）を測定した結果について説明する。測定では、上記実施例で用いた浄化装置の容器に亜酸化窒素水溶液（亜酸化窒素含有量約１０００ｐｐｍ）だけを収容して紫外光を照射し、亜酸化窒素（Ｎ２Ｏ）の吸光度（吸収スペクトル）を測定した。【００５５】
図６はその結果を示したものである。なお、図６における横軸は、測定範囲２００〜３４０ｎｍの波長帯域であり、縦軸は吸光度である。曲線Ｃ１は、紫外光を照射しない場合の吸光度であり、曲線Ｃ２は紫外光を１分間照射した場合の吸光度であり、曲線Ｃ３は、紫外光を３分間照射した場合の吸光度である。グラフから明らかなように、２４０ｎｍ以上の波長の光では、吸光度はゼロであり、光は全く吸収されなかった。言い換えれば、光エネルギーの照射による亜酸化窒素の解離は行われなかった。【００５６】
表１は、図６に示した波長２０５ｎｍにおける吸光度から求めた亜酸化窒素の濃度変化を示すものである。なお、照射時間がゼロの濃度を飽和濃度（水温２５℃での値）として、各々の吸光度の相対値を掛け算にて算出したものである。３分間の照射により亜酸化窒素の濃度がかなり減少しているのがわかる。【００５７】
【表１】
2007058285.tif 000005
【００５８】
図６に示した実験結果から解るように、実質的にオゾン（Ｏ３）の副生物の検出はされなかった。すなわち、オゾンの最大波長（λｍａｘ）は２６０ｎｍであるが、そこでの吸光度は検出限界以下であった。【００５９】
このように、亜酸化窒素含有溶液を用いる方法によればオゾンをほとんど発生しないので、気体浄化装置に必ずしもオゾン対策のための装置を設置する必要がないという利点がある。したがって、オゾン対策用の装置を設ける必要がなく、気体浄化装置の構造を簡素化でき、装置を小型化できる。また、装置設計上の自由度が高まるという利点が得られる。【００６０】
また、ＫｒＩエキシマランプについて詳細に説明する。【００６１】
ＫｒＩエキシマランプは、図７に示される亜酸化窒素水溶液のＵＶ吸収スペクトル（Brit.J.Anaesth.,44,310(1972)より引用）の特徴に基づいて、本発明者らによって開発されたものである。図７において、横軸が波長を表し縦軸が吸光度を示す。同図のＵＶ吸収スペクトルは、１００％亜酸化窒素により平衡に達した水の吸収スペクトルを表し、参照セルとしてヘリウムにより平衡化された水を用いている。【００６２】
図７に示されているように、亜酸化窒素水溶液のＵＶ吸収スペクトルは、１９０ｎｍ付近において吸光度で０．７を超えるピークを示す。【００６３】
たとえば低圧水銀ランプ１６の発光波長は１８５ｎｍを中心とするものであり、１８５ｎｍの波長での吸光度は、亜酸化窒素水溶液のＵＶ吸収スペクトルのピークである０．７を大きく下回る約０．０５となるため、効率が極めて低い。【００６４】
これに対して、亜酸化窒素水溶液のＵＶ吸収スペクトルがピークを示す１９０ｎｍ付近を中心とした波長で発光するランプがある。このようなランプとしては、たとえば、アルゴン−フッ素を用いた電解結合型高周波放電ランプ、いわゆるフッ化エキシマランプが知られている。フッ化エキシマランプは１９３ｎｍを中心とした波長で発光する。【００６５】
一般に、エキシマランプは、立ち上がり、立下りがよいという、本発明にかかる酸化反応に適した特性を有している。【００６６】
しかしながら、フッ化エキシマランプは、石英管が、これに封入されるフッ素によって劣化しやすい。すなわちフッ化エキシマランプは、フッ素と石英管との相性が悪く、寿命が短いという問題がある。また、図７から明らかなように、亜酸化窒素水溶液のＵＶ吸収スペクトルはピーク付近で急峻であるため、１９０ｎｍに近いといえども、１９３ｎｍの波長では、吸光度がピークの値に比べて大きく低下する。【００６７】
そこで、本発明者等は、１９０ｎｍに極めて近い１９１ｎｍの紫外波長で発光するＫｒＩエキシマランプを開発し、このランプを本発明に係る気体浄化方法および気体浄化装置の光源として採用した。ＫｒＩエキシマランプは、固体のヨウ素を気化させて所定量を量り取り石英管に封入する方法により製造したものである。【００６８】
ＫｒＩエキシマランプＬの発光波長１９１ｎｍの亜酸化窒素水溶液の吸光度は、亜酸化窒素水溶液のＵＶ吸収スペクトルのピークにおける吸光度に近い約０．６５となるため、効率が良い。したがって、亜酸化窒素の光解離による酸素原子の発生を考えると、たとえば低圧水銀ランプ１６の発光波長１８５ｎｍにおける吸光度が約０．０５であることから、ＫｒＩエキシマランプＬは低圧水銀ランプ１６に比べると１０倍を超える効率で酸素原子を発生させることが可能であって、従来の光源に比べて酸素原子の発生効率が極めて高い。【００６９】
ＫｒＩエキシマランプは、立ち上がり、立下りがよいという、本発明にかかる酸化反応に適した、エキシマランプに一般の特性を有しているうえ、石英管が、封入したヨウ素によって劣化しにくく、ヨウ素と石英管との相性が良いため、寿命が長いという利点がある。【００７０】
また、ＫｒＩエキシマランプＬによって発せられる波長１９１ｎｍの紫外光は、低圧水銀ランプによって発せられる波長１８５ｎｍの紫外光とほぼ同一の、亜酸化窒素を分解して酸化反応を行うのに十分大きなエネルギーを持つ。【００７１】
さらに、ＫｒＩエキシマランプＬは、発光によるオゾンの発生が少ないという優れた特性を持つことも分かった。【００７２】
図８に、酸素のＵＶ吸収スペクトル（J.Chem.Phys.,21,1206(1953)より引用）を示す。かかるスペクトルにおいて、波長１７５ｎｍ付近から波長２００ｎｍ付近の領域では、非常に細かな吸収係数の周期的変動が見られる。かかる領域は、シューマンルンゲ帯と呼ばれるものである。【００７３】
ＫｒＩエキシマランプＬによって発せられる１９１ｎｍの波長は、シューマンルンゲ帯中に含まれており、５−０バンドと４−０バンドとの間のいわば谷の部分に相当し、吸収係数が小さい。よって、酸素分子による吸収が少なく、酸素分子の解離、及びそれに引き続くオゾンの発生が少ない。環境負荷となるオゾンの発生が少ないため、ＫｒＩエキシマランプＬの取り扱いは容易である。【００７４】
この点、例えば、低圧水銀ランプによって発せられる紫外光の波長１８５ｎｍは、シューマンルンゲ帯中の８−０バンド上に位置し、吸収係数が大きい。よって、低圧水銀ランプと亜酸化窒素溶液との間に大気が存在すると、紫外光のエネルギーが酸素分子に吸収されやすく、多量にオゾンが発生するため、オゾン対策のための装置を要し、酸化反応の効率が低く、これを備えた装置の構造の複雑化、設計上の問題、大型化、高価格化を招くこととなる。【００７５】
これに対し、ＫｒＩエキシマランプＬには次のような利点がある。すなわち、ＫｒＩエキシマランプＬと亜酸化窒素溶液との間に大気が存在しても、ＫｒＩエキシマランプＬから発せられた紫外光のエネルギーが酸素分子に吸収されにくく、よって紫外光が亜酸化窒素溶液に至るまでに弱まりにくく、高効率で亜酸化窒素を分解できる。【００７６】
したがって、上記実施例の気体浄化装置の光源として、高圧水銀ランプに替えてＫｒＩエキシマランプを用いることにより、浄化性能を向上させることができる。【００７７】
また、大気による影響が少ないからＫｒＩエキシマランプＬの配設位置の自由度が高い。オゾン対策のための処理チャンバ等の密閉装置などを省略または簡略化できる。よって、気体浄化装置として、酸化反応効率が高く、構造が簡単で設計の自由度が高く、小型で低廉なものを提供できる。【００７８】
以下に、本発明に係る流体の浄化方法の中の気体浄化方法について説明する。【００７９】
本実施形態の気体浄化方法は、被処理気体中に含まれる被酸化物質に亜酸化窒素含有溶液に含まれる亜酸化窒素（Ｎ２Ｏ）を接触させた状態で被処理気体に紫外光を照射することで、被酸化物質を酸化させてこれを分解除去することにより、気体を浄化する方法である。【００８０】
ここでいう被酸化物質とは、たとえば有機物のことである。有機物としては、酸化反応により分解される油、たんぱく質を挙げることができる。【００８１】
したがって、本発明に係る気体浄化方法によれば、有機物などの被酸化物質を含む種々の被処理気体を浄化することができる。被処理気体としては、たとえば、清浄対象である室内空気、室内に取り込まれる外気、工場など産業活動の場から排出される排気、特に有機溶媒など有機物を含む排気、生物など有機物の腐敗により生ずる腐敗空気、地下や洞窟などを発生源とする有機物含有気体、ダム、湖沼、河川などで活動する生物の生理現象に伴い発生する有機物含有気体などを挙げることができる。【００８２】
そして、浄化処理により得られた浄化処理済み気体は、各種用途での利用が可能であり、有用なものである。たとえば、清浄された室内空気や外気は室内空気として用いることができる。【００８３】
亜酸化窒素を接触させた状態の被酸化物質に紫外光を照射して行う酸化反応は、簡単に説明すると、次のような特性を備えている。【００８４】
亜酸化窒素に２４０ｎｍ以下の紫外光が照射されると、亜酸化窒素の解離が引き起こって原子状酸素（Ｏ）が発生する。有機物などの被酸化物質がある場合、この被酸化物質は、発生した原子状酸素（Ｏ）によって酸化される。【００８５】
紫外光を照射しているときのみ物質が酸化されることになるので、紫外光が照射されていない限り、亜酸化窒素は安定しているということができる。よって、光の照射時間を制御すれば、酸化時間が制御され、所望の時間のみ酸化反応を生じさせることができる。また、光の照射領域を制御することで、酸化領域が制御され、所望の領域のみ酸化反応を生じさせることができる。【００８６】
酸化反応の制御が容易であるので、気体浄化に用いられる機器の腐食は最小限に抑制される。つまり、腐食に起因した機器の不具合の発生が最小限に抑制される。したがって、本発明に係る気体浄化方法を実施する際に用いられる気体浄化装置などの機器について、腐食対策が不要になるという利点がある。【００８７】
本実施形態の気体浄化方法は、紫外光の照射によって発生する原子状酸素を酸化反応に用いるものであるところ、当該酸素は酸化力が極めて大きいので、有機物を強力に分解できるという利点がある。【００８８】
なお、亜酸化窒素は、比較的入手容易であると共に安価なものである。したがって、供給面およびコスト面のいずれの面でも優れており、継続的に用いる気体浄化方法として適している。【００８９】
また、上述の特性以外にも、亜酸化窒素、特に亜酸化窒素含有溶液は、従来の酸化物質にあっては見られず、相反すると考えられていた優れた特性を同時に備えている。【００９０】
たとえば、亜酸化窒素は安全性が高いという特性を有する。具体的には、亜酸化窒素水溶液は無害である。安全性が高い亜酸化窒素は、環境に対する負荷が小さく、取り扱いが容易であるという利点を有する。また、安全性が高い亜酸化窒素は、浄化された気体から亜酸化窒素を除去する工程が必ずしも必要でないという利点があり、装置製作上好ましい。分解処理などの除去工程が不要であれば、気体浄化工程の簡素化を図ることができ好ましい。また、安定性に優れる亜酸化窒素は、長期保存が容易である。亜酸化窒素は、液中で酸化反応を生じさせることが可能であるところ、液中で酸化反応を生じさせた場合、オゾンの発生を抑制できるという特性を有する。紫外光照射領域全体で一斉に酸化反応が生じるので、酸化による迅速な浄化処理が実現される。【００９１】
亜酸化窒素を用いる気体浄化方法の優位性は、浄化に用いられる他の物質の性質と対比させることでより明らかになる。たとえば過酸化水素水は、浄化に用いられる物質であるが、処理済み気体中に比較的長時間残留するという性質を有するものである。したがって、環境負荷を低減するためには分解処理が必要になるという煩雑さや分解処理に要する費用が問題になる。また、オゾン水は、低濃度であっても有害性があり、配管設備等の材質に与える負荷が大きく、やはり分解処理が必要で処理費用がかさむという問題がある。また、酸化剤として強酸である硝酸を用いる気体浄化方法では、装置の腐食への対策に費用がかかったり、製造時の危険性を低減させるための費用がかかったりするという問題がある。本発明に係る気体浄化装置によれば、これらの点が問題になることがない。【００９２】
ところで、本発明に係る気体浄化方法で被処理気体を浄化するには、上述したように、被処理気体に含まれる被酸化物質に亜酸化窒素含有溶液中の亜酸化窒素を接触させた状態にする必要がある。【００９３】
被酸化物質に亜酸化窒素を接触させる接触工程としては、たとえば、被処理気体と亜酸化窒素含有溶液とを混在させる工程、被処理気体中に亜酸化窒素を存在させる工程を挙げることができる。【００９４】
被処理気体と亜酸化窒素含有溶液とを混在させる方法としては、たとえば、被処理気体と亜酸化窒素含有溶液とを同一容器内に収容する方法や、収容後さらに容器内の流体を撹拌などして混和させる方法を挙げることができる。【００９５】
被処理気体中に亜酸化窒素を存在させる方法としては、たとえば、被処理気体中に亜酸化窒素含有溶液を放出する方法、亜酸化窒素含有溶液中に被処理気体を放出する方法などを挙げることができる。【００９６】
被処理気体中に亜酸化窒素含有溶液を放出する方法としては、たとえば、被処理気体中に亜酸化窒素溶液を吐出、噴出、噴射あるいは噴霧する、いわゆる噴出方法をあげることができる。【００９７】
亜酸化窒素含有溶液中に被処理気体を放出する方法としては、たとえば、亜酸化窒素含有溶液中に被処理気体を吐出、噴出あるいは噴射する、いわゆる噴出方法を挙げることができる。より具体的には、バブリングする方法を挙げることができる。【００９８】
本発明に係る気体浄化方法で用いる光源としては、２４０ｎｍ以下の波長の光を発生するものが好ましい。たとえば、高圧水銀ランプやクリプトン−ヨウ素（ＫｒＩ）エキシマランプ（以下、ＫｒＩエキシマランプと称する）を挙げることができる。ランプ出力は特に限定されることはない。一般に同一のランプを用いた場合、出力によって酸化分解の速度が影響を受ける。つまり、ランプ出力が小さいと酸化分解の速度は低下し、逆にランプ出力が大きいと酸化分解の速度は上昇する。所望の酸化分解速度に応じて、適宜ランプ出力を選択することができる。【００９９】
本発明に係る気体浄化方法では、紫外光の照射効率を向上させる前処理工程を行ってもよい。【０１００】
当該前処理工程としては、たとえば、被処理気体を希釈する希釈工程を挙げることができる。希釈工程としては、先に浄化した処理済み気体や清浄空気を添加する工程を挙げることができる。希釈された被処理気体では紫外光照射時の酸化分解反応が促進されることとなり、浄化速度や浄化率などが向上する。【０１０１】
＜気体浄化方法の実施例＞
本実施例では、気体浄化装置を用いて気体浄化を行った。気体浄化装置は、概略的には、図９に示される気体浄化装置のような構成である。すなわち、この気体浄化装置は、図９を参照して説明すると、亜酸化窒素水溶液Ｎｗが供給される処理槽２１と、この処理槽２１に被処理気体Ａをいわゆるバブリングにより噴射する噴出器２７と、処理槽２１内に向けて紫外光を照射するランプ２５に相当する構成を備えるものである。ランプ２５は、クリプトン−ヨウ素を用いた電解結合型高周波放電ランプすなわちＫｒＩエキシマランプであり、ランプ２５の出力は１２００ワットであった。なお、装置構成の詳細については後述する。【０１０２】
このような装置を用いて、ホルムアルデヒドガスを含有するガスの浄化処理を行ったところ、処理槽２１の上端開口から放出される処理済気体は、いわゆるホルムアルデヒド臭を伴わないものであった。【０１０３】
次に本発明に係る流体浄化装置の中の気体浄化装置について説明する。【０１０４】
本実施形態の気体浄化装置は、被処理気体に含まれる被酸化物質を、亜酸化窒素含有溶液に含まれている亜酸化窒素に接触させる接触ユニットと、前記亜酸化窒素に接触した前記被酸化物質に紫外光を照射する光源とを備えるものである。【０１０５】
気体浄化装置では、接触ユニットにて有機物などの被酸化物質に、亜酸化窒素含有溶液中の亜酸化窒素を接触させ、亜酸化窒素を接触させた状態の被酸化物質に光源からの紫外光を照射して非酸化物を酸化させ、これにより被酸化物質を酸化し分解して被処理気体を浄化する。【０１０６】
上記接触ユニットは、被酸化物質を亜酸化窒素含有溶液中の亜酸化窒素に接触させるための容器を備えている。容器としては、外界に開口しているか否かという観点では、開口を有する開放型容器と、密閉された状態で用いられる密閉型容器とを挙げることができる。【０１０７】
また、被処理気体と、亜酸化窒素含有溶液とが混在する流体（以下、混合流体と称する）に紫外光を照射するときに、当該混合流体を流動させるか否かという観点では、貯留型容器と流動型容器とを挙げることができる。【０１０８】
開放型容器としては、たとえば、上端に開口を備えるバッチ処理用の処理槽や上端が開口した溝形状の容器などを挙げることができる。密閉型容器としては、密閉式のチャンバやパイプなどの管形状の容器などを挙げることができる。また、貯留型容器としては、たとえば、上述したバッチ処理用の処理槽やチャンバなどを挙げることができる。流動型容器としては、たとえば、上述した溝形状の容器や管形状の容器を挙げることができる。【０１０９】
流通型容器としては、紫外光照射面積が広く確保される形状が好ましい。具体的には、幅広の流通路を有するものが好ましい。ここで、幅広の流通路とは、例えば流通型であって且つ開放型の容器の場合、流通路を流れる混合流体の深さより流通路幅の方が広い構造の流通路のことである。この場合、光源からの紫外光は流通路の開口部から容器内の混合流体に照射される。また、管など、流通型であって且つ密閉型の容器の場合、幅広の流通路とは、例えば流路断面形状が四角形の場合、より強い紫外光が照射される面に対応する辺の幅寸法よりも、照射方向と交差する流路断面の厚さ寸法の方が短くなっている構造の流通路のことである。【０１１０】
密閉型容器としては、より具体的には、複数あるいは多数の細管を備えるものや、細長の断面形状を有する扁平断面管などを挙げることができる。このようにすると、流路断面積が同じでも、紫外光照射面積が大きくなり、紫外光照射効率が向上する。なお、管などの密閉型容器の材料としては、例えばガラスなど、紫外光透過性材料が好ましく、紫外光透過率が高い材料がより好ましい。【０１１１】
開放型容器を採用すると、開口から被処理気体を供給したり、開口から処理済み気体を回収したりすることができるので、このような処理を行う場合に適している。密閉型容器は、気体浄化装置のように処理対象が気体である装置で用いる容器として適している。貯留型容器は、たとえば大量の被処理気体を浄化する場合に適している。流動型容器は、被処理気体や上記混合流体を流通させながら浄化する場合に適している。【０１１２】
被処理気体の浄化では、被処理気体に含まれる被酸化物質と亜酸化窒素とを確実に接触させる必要がある。したがって、接触ユニットとしては、被処理気体に含まれる被酸化物質と亜酸化窒素とを積極的に接触させる混合手段を有するものが好ましい。【０１１３】
混合手段としては、被処理気体中に亜酸化窒素含有溶液を供給する液供給部や、亜酸化窒素含有溶液中に被処理気体を供給する被処理気体供給部を挙げることができる。これらのうちの少なくともいずれか一つを有することが好ましい。【０１１４】
液供給部としては、たとえば、亜酸化窒素水溶液などの亜酸化窒素含有溶液を容器に注ぐ給液管などの給液器や、被処理気体中に亜酸化窒素含有溶液を放出する液放出器を挙げることができる。液放出器としては、亜酸化窒素含有容器の吐出器、噴出器、噴射器あるいは噴霧器などを挙げることができる。【０１１５】
被処理気体供給部としては、たとえば、被処理気体を亜酸化窒素含有溶液中に放出する被処理気体放出器を挙げることができる。被処理気体放出器としては、被処理気体の吐出器あるいは噴出器などを挙げることができる。【０１１６】
接触ユニットとしては、被処理気体に含まれる被酸化物質と亜酸化窒素とを確実に接触させるために、上記混合流体を撹拌する撹拌機などの撹拌手段を備えていてもよい。【０１１７】
気体浄化装置としては、さらに、被処理気体中に、当該被処理気体の透明度を向上させる希釈用の気体を供給する希釈液供給部を挙げることができる。希釈用気体としては、処理済み気体や清浄空気などを挙げることができる。希釈液供給部は、これらの希釈用気体のうちの少なくともいずれか１つを供給する。このようにして被処理気体を希釈すると、紫外光の透過効率が向上し、照射効率が向上する。【０１１８】
また、気体浄化装置、特に流通型容器を備える気体浄化装置としては、一旦浄化処理された混合流体や被処理気体などの処理済み気体を循環させる循環機器を備えるものを挙げることができる。循環させることで、被処理気体に対して繰り返し浄化処理を施すことができる。【０１１９】
本発明に係る気体浄化装置としては、さらに、被処理流体を加熱する加熱部や、被処理流体を冷却する冷却部を備えるものを挙げることができる。また、被処理気体の処理済み気体中の水分を液化する凝縮器を備えるものを挙げることができる。【０１２０】
そして、本発明に係る気体浄化装置は、紫外光を照射する光源を備えている。【０１２１】
光源としては、２４０ｎｍ以下の波長の光を発生するものが好ましい。たとえば、高圧水銀ランプやＫｒＩエキシマランプを挙げることができる。【０１２２】
これらのうち、ＫｒＩエキシマランプによって照射される紫外光は、亜酸化窒素に吸収されやすい一方、酸素に吸収されにくく、亜酸化窒素の分解能に優れている。したがって、酸化反応が効率よく行われることとなり、気体の浄化が高効率で行われる。また、オゾンの発生が少ないので、必ずしもオゾン対策のための装置を設置する必要がなく、本発明に係る気体浄化方法を実施する際に用いる気体浄化装置の構造を簡素化、小型化に寄与する。また、装置設計上の自由度が高まるという利点が得られる。【０１２３】
気体浄化装置は、ランプの出力を制御するコントローラを備えていてもよい。コントローラとしては、たとえば、紫外光の出力（照度）を制御するものを挙げることができる。出力制御方法としては、たとえば、オン・オフ制御を挙げることができる。【０１２４】
紫外光を照射する光源用のランプとしては、接触ユニットの外部に設置された外設ランプと、接触ユニットの内部に設置された内設ランプとを挙げることができる。より、具体的には、ランプとしては、接触ユニットの容器の外部に設置された外設ランプと、接触ユニットの容器の内部に設置された内設ランプとを挙げることができる。【０１２５】
容器が開放型容器であり、ランプが外設ランプである場合、紫外光は容器の開口から容器内に照射される。なお、開放型容器がガラスなどの紫外光透過性材料からなる部分を有するものであれば、その部分から容器内に紫外光を照射できる。【０１２６】
容器が密閉型容器であり、ランプが外設ランプである場合、容器は紫外光透過性材料からなる部分を有するものである必要がある。紫外光はこの部分から容器内に照射される。【０１２７】
ランプが内設ランプである場合、開放型であると密閉型であるとにかかわらず、容器の材料は紫外光透過性材料である必要はない。むしろ、紫外光を透過しない材料が好ましい。【０１２８】
また、ランプとしては、接触ユニットまたは容器に対して固定された固定ランプと、移動可能に設置された移動ランプとを挙げることができる。移動ランプとしては、被処理流体を撹拌する撹拌器具と一体になったものを挙げることができる。【０１２９】
接触ユニットとしては、被処理気体に含まれる被酸化物質と亜酸化窒素とを接触させる容器を複数備えるものであってもよい。そして、複数の容器を備える場合、全ての容器内に、光源からの紫外光を照射する必要はなく、選択した一つ以上の容器内に紫外光を照射するようになっていればよい。具体的には、被処理気体と亜酸化窒素含有物とを混合するための第１容器と、第１容器からの混合流体の流出先であり、流入された混合流体に紫外光を照射するための第２容器を備えるものを挙げることができる。【０１３０】
以下、本発明に係る気体浄化装置の実施例を図面を参照しつつ説明する。【０１３１】
＜気体浄化装置の実施例１＞
図９に示されるように、本実施例の気体浄化装置２０は、浄化対象である被処理気体Ａが供給される処理槽（接触ユニットの容器）２１と、処理槽２１に被処理気体Ａを供給するための被処理気体供給管２２と、亜酸化窒素水溶液Ｎｗのタンク２３と、タンク２３から処理槽２１に亜酸化窒素水溶液Ｎｗを供給するための亜酸化窒素供給管２４と、処理槽２１内に向けて紫外光を照射するランプ２５と、処理槽２１の開口寄りに存する気体を吸引により回収する回収器２６とを備えている。【０１３２】
処理槽２１は、上端に開口を備える開放型容器である。そして、処理槽２１は、その側面に処理槽２１内の液体を排出するための排出口２１ａを備えている。なお、処理槽２１の内面はテフロン（登録商標）加工が施されている。【０１３３】
被処理気体供給管２２は、その下流側に、被処理気体を噴出させる噴出器２７を備えている。この噴出器２７は、被処理気体を噴出する多数の噴出口２７ａを備えており、噴出口２７ａは、処理槽２１の底面に形成された通気孔２１ｂを介して処理槽２１内に連通している。したがって、被処理気体供給管２で供給された被処理気体は噴出器２７から処理槽２１内に噴出される。【０１３４】
ランプ２５は、クリプトン−ヨウ素を用いた電解結合型高周波放電ランプすなわちＫｒＩエキシマランプである。なお、ランプ２５の出力は１２００ワットであった。【０１３５】
回収器２６は、吸引口２６ａが処理槽２１の上端の開口に向けられた状態で設置されている。なお、吸引口２６ａは、処理槽２１を覆うように設置してもよく、処理槽の開口に連結された状態で設置されるものでもよい。【０１３６】
このような気体浄化装置２０で、被処理気体Ａを浄化する場合は、まず亜酸化窒素供給管２４から処理槽２１に亜酸化窒素水溶液Ｎｗを流入させる。そして、被処理気体供給管２２によって噴出器２７に被処理気体Ａを供給し、噴出器２７から処理槽２１に被処理気体Ａを噴出させる。すると、被処理気体Ａが亜酸化窒素水溶液Ｎｗ中に、いわゆるバブリングされる状態で放出される。これにより、被処理気体Ａ中の有機物などの被酸化物質は亜酸化窒素水溶液Ｎｗ中に溶存する亜酸化窒素に接触する状態になる。【０１３７】
この状態で、ランプ２５を点灯して、処理槽２１内に向けて紫外光を照射する。すると、亜酸化窒素水溶液Ｎｗ中に溶存している亜酸化窒素が解離して原子状酸素（Ｏ）が生成され、この原子状酸素が油やたんぱく質といった有機物（被酸化物質）を強力に酸化して分解し、被処理気体Ａが浄化される。すなわち、有機物は、酸化により水や二酸化炭素等に分解されることで、被処理気体Ａから除去される。浄化された気体すなわち被処理気体Ａの処理済み気体Ａｃは、亜酸化窒素水溶液Ｎｗの水面から放出される。そして、放出された処理済み気体Ａｃは、回収器２６に吸引されて回収される。【０１３８】
＜気体浄化装置の実施例２＞
次の実施例の気体浄化装置について説明する。なお、上記気体浄化装置２０（気体浄化装置の実施例１）と同一の構成については、同一の符号を付すこととしその説明を省略することとする。これ以降に説明する実施例についても同様である。【０１３９】
図１０に示されるように、本実施例の気体浄化装置３０は、密閉型のチャンバ３１と、亜酸化窒素水溶液Ｎｗのタンク３２と、タンク３２内の亜酸化窒素水溶液Ｎｗをチャンバ３１に供給する亜酸化窒素供給管３３と、当該供給管３３からの亜酸化窒素水溶液Ｎｗを噴出する噴出器３４と、被処理気体供給管２２と、チャンバ３１内に向けて紫外光を照射するランプ２５とを備えている。【０１４０】
チャンバ３１はチャンバ３１内の液体を排出するための排液口３１ａと、チャンバ３１内の気体を排出するための排気口３１ｂとを備えている。また、チャンバ３１は、その一部として、紫外光透過性能に優れるガラス製の透過部３１ｃを備えている。したがって、この透過部３１ｃからチャンバ３１内に紫外光を照射できる。【０１４１】
このような気体浄化装置３０で被処理気体Ａを浄化する場合は、噴出器３４によってチャンバ３１内に亜酸化窒素水溶液Ｎｗを噴出させると共に、被処理気体供給管２２からチャンバ３１内に被処理気体Ａを噴出させる。これにより、被処理気体Ａ中の被酸化物質に亜酸化窒素水溶液Ｎｗ中の亜酸化窒素が接触する状態が得られる。【０１４２】
この状態で、ランプ２５を点灯して、チャンバ３１内に向けて紫外光を照射する。これにより、被処理気体Ａ中に含まれていた被酸化物質が酸化反応により分解され、被処理気体Ａが浄化される。浄化により得られた気体、すなわち被処理気体Ａの処理済み気体Ａｃは、チャンバ３１の排気口３１ｂからチャンバ３１の外へと排出され回収される。【０１４３】
ここでは、２種類の気体浄化装置について説明したが、各気体浄化装置はいずれも種々改変して用いられるものである。【０１４４】
以下、本発明に係る気体浄化装置の改変実施例を説明する。【０１４５】
実施例１の気体浄化装置２０は、処理槽２１の上端の開口から処理槽２１内に紫外光を照射できるようになっている。したがって、処理槽２１の材料は、必ずしも紫外光透過性に優れる材料でなくてよい。ただし、処理槽２１としては、紫外光、特に１９０ｎｍの波長の光の透過率が高い材料が一部または全部に用いられたものでもよい。このような処理槽２１を用いれば、処理槽２１の上端の開口からだけでなく、処理槽２１の横側や下側から紫外光を照射して、処理槽２１内の被処理気体Ａの浄化を促進することができる。【０１４６】
実施例１の気体浄化装置２０の容器は、いわゆる開放型容器である処理槽２１であるが、密閉型容器でもよい。密閉型容器としては、例えば、図１０に示されるチャンバ３１を挙げることができる。また、図１１に示される気体浄化装置４０の容器すなわち処理槽２１と、その上端開口を塞ぐ蓋体２１ｃとからなるものでもよい。この場合、処理槽２１内に紫外光を照射できるように、処理槽２１および／またはその蓋体２１ｃの一部または全部を紫外光透過性を有する材料で構成する。この実施例では、蓋体２１ｃをガラス製とした。【０１４７】
上記実施例の気体浄化装置２０，３０で用いられている容器２１，３１は、貯留型容器であるが、流動型容器でもよい。つまり、図１２に示されるような管形状の容器６１でもよい。この容器６１は、断面円形の複数の管６１ａからなるものであり、各管６１ａ内に被処理気体Ａと亜酸化窒素水溶液Ｎｗとの混合流体を流通させるようになっている。各管６１ａはガラス製であり、管６１ａ内の混合流体に外側から紫外光を照射できるようになっている。したがって、被処理気体Ａは、管６１ａを流通するときに紫外光を照射されて浄化される。なお、浄化により得られた気体すなわち被処理気体Ａの処理済み気体Ａｃの回収方法としては、種々の方法が考えられるが、例えば、図１２に示されるように、排出口６１ｂの下流側に気液分離用の貯留槽６１ｃを設け、この貯留槽６１ｃに接続した排気口６１ｄから被処理気体Ａの処理済み気体Ａｃを回収し、排液口６１ｅから亜酸化窒素水溶液Ｎｗの使用済み液を回収するようにしてもよい。【０１４８】
また密閉型で流動型の容器としては、図１３に示される容器６２でもよい。この容器６２は、管内断面形状が細長形状であるいわゆる断面扁平形状の管６２ａからなるものであり、紫外光透過性を有する樹脂からなるものである。【０１４９】
図１２または図１３に示された容器６１，６２では、流路断面積が同じでも、より広い紫外光照射面積が確保されている。また、流路厚さが薄いので、管６１ａ，６２ａ内を流れる混合流体に対して紫外光を透過させやすくなる。たとえば、混合流体が濁ったものであっても、被処理気体全体に紫外光を照射できるようになる。照射した紫外光が混合流体を透過すれば、そこを流れた混合流体全体に紫外光を照射させることができることになり好ましい。このように、これらの容器６１，６２を用いれば、紫外光照射効率を向上させることができる。【０１５０】
図１４に示されるように、気体浄化装置７０としては、処理槽２１などの容器内の混合流体を、処理槽２１に複数回投入できるように循環させる循環器７１を備えるものでもよい。循環器７１は、回収用配管７１ａと、その途中に設置された三方弁７１ｂと、この三方弁７１ｂを介して回収用配管７１ａに接続された循環用配管７１ｃと、循環用配管７１ｃの途中に設置された循環ポンプ７１ｄとを有するものであり、循環用配管７１ｃの下流端は被処理気体Ａの供給管２２に接続されている。このような循環器７１を設置しておけば、必要に応じて繰り返し処理済み気体Ａｃに紫外光を照射させることができ、より確実に被処理気体Ａを浄化できる。【０１５１】
なお、亜酸化窒素水溶液Ｎｗについても循環器７２を設けてもよい。この循環器７２は、処理済み気体Ａｃの循環器７１と同様、回収用配管７２ａと、その途中に設置された三方弁７２ｂと、この三方弁７２ｂを介して回収用配管７２ａに接続された循環用配管７２ｃと、循環用配管７２ｃの途中に設置された循環ポンプ７２ｄとを有するものである。そして、循環用配管７２ｃの下流端は亜酸化窒素水溶液Ｎｗのタンク２３に接続されている。このような循環器７２を設置しておけば、必要に応じて繰り返し亜酸化窒素水溶液Ｎｗを利用できる。【０１５２】
また、気体浄化装置としては、設置されている容器がチャンバ３１（図１０参照）や管６１ａからなる容器６１（図１２参照）など密閉型容器である場合、容器内の混合流体をより均質に混合させる手段として、容器を揺動、振動あるいは回転させる可動機構を備えるものでもよい。可動機構によって容器を動かすことで、より均質な混合流体が得られる。【０１５３】
図１５に示されるように、気体浄化装置８０としては、処理槽２１などの容器内の混合流体を撹拌する撹拌手段を備えるものでもよい。図１５に示される気体浄化装置８０は、撹拌手段として撹拌具８３を備えるものである。この撹拌具８３は、上下に延びる棒状の支持部材８３ａの先端に水平方向に延びる撹拌棒８３ｂを備えるものである。支持部材８３ａは、上下動および回転可能になっている。したがって、支持部材８３ａを作動させると、撹拌棒８３ｂが上下動および／または回転し、処理槽２１内の混合流体が撹拌される。これにより、混合流体全体について、被酸化物質に亜酸化窒素を接触させることができる。また、撹拌することで、被処理気体Ａの液中での滞在時間が延長されることとなり、被処理気体Ａの浄化がより確実に行われる。【０１５４】
また、図１６に示されるように、被処理気体Ａを供給する供給器は、気体浄化装置９０や処理槽２１などの容器に対して固定されていないものでもよく、移動式、可搬式のものでもよい。図１６に示される気体浄化装置９０では、処理槽２１内に設置し、または取り出し可能な噴射器９４が用いられている。この噴射器９４が用いられている。この噴射器９４は、処理槽２１内に流入させた亜酸化窒素水溶液Ｎｗ中に被処理気体Ａを噴射するものであり、多数の噴射孔９４ａを備えている。したがって、被処理気体Ａを亜酸化窒素水溶液Ｎｗ中にバブリングにより供給することができる。【０１５５】
そして、噴射器９４は、他の器具に一体に形成されたものでもよい。例えば、図１５に示される撹拌具８３の先端の撹拌棒８３ｂの部分に一体に形成してもよい。このような構成にすれば、撹拌具８４で亜酸化窒素水溶液Ｎｗを撹拌しつつ被処理気体Ａを亜酸化窒素水溶液Ｎｗ中に供給できる。【０１５６】
ところで、最初に説明した２つの実施例の気体浄化装置２０，３０では、処理槽２１やチャンバ４１などの容器の外にランプ２５が設置されている。しかし、ランプ２５の設置位置は、容器の外に限られず、図１５に示される気体浄化装置８０のように、処理槽２１などの容器の内側でもよい。ランプ２５の設置位置が容器内であれば、被処理気体Ａのごく近くに光源が設置されることとなり、紫外光照射効率が向上する。【０１５７】
ランプ２５の設置位置が容器内のみである場合、容器の材料は、必ずしも紫外光透過性の材料でなくてもよく、むしろ紫外光を透過しない材料が好ましい。紫外光を透過しない材料を用いれば、紫外光照射効率が向上する。【０１５８】
そして、ランプ２５としては、気体浄化装置や容器に対して固定されていないものでもよく、移動式、可搬式のものでもよい。たとえば、図１５に示される撹拌具８３の先端にランプを設置してもよい。このような構造にすると、撹拌によって混合流体を均質に混合できると共に、紫外光を混合流体全体に均一に照射できる。【０１５９】
ＫｒＩエキシマランプは、照射開始時の光強度の立ち上がり性能や、照射終了時の光強度の立下り性能に優れている。したがって、このランプ２５をオン・オフさせることによって、簡単に酸化反応のオン・オフ制御を行うことが可能である。したがって、気体浄化装置としては、ＫｒＩエキシマランプのオン・オフ制御によって浄化処理の実施および停止を制御するコントローラを備えるものでもよい。【０１６０】
次に、本発明に係る流体浄化方法の中の液体浄化方法について説明する。【０１６１】
本実施形態の液体浄化方法は、被処理液中に含まれる被酸化物質に亜酸化窒素（Ｎ２Ｏ）を接触させた状態で被処理液に紫外光を照射することで、被酸化物質を酸化させてこれを分解除去することにより、液体を浄化する方法である。【０１６２】
ここでいう被酸化物質とは、たとえば有機物のことである。有機物としては、酸化反応により分解される油、たんぱく質を挙げることができる。【０１６３】
したがって、本発明に係る液体浄化方法によれば、有機物などの被酸化物質を含む種々の被処理液を浄化することができる。被処理液としては、たとえば、生活廃液、産業廃液、雨水あるいは地下水や、ダム、湖沼、河川あるいは海から取水された水などを挙げることができる。【０１６４】
そして、浄化処理により得られた浄化処理済み液は、各種用途での利用が可能であり、有用なものである。たとえば、いわゆる中水道で用いる中水道用水としての用途を挙げることができる。より具体的には、トイレ用水、清掃用水、粉塵の飛散を防止するためにまかれる粉塵防止用水、打ち水用水、発熱部を備える各種装置で用いられる冷却用水、いわゆる箱庭や流水装置を含むディスプレイで用いられる流水用水などを挙げることができる。【０１６５】
亜酸化窒素を接触させた状態の被酸化物質に紫外光を照射して行う酸化反応は、気体の浄化方法についての実施例中において述べた通りである。【０１６６】
本発明によれば、酸化反応の制御が容易であるので、液体浄化に用いられる機器の腐食は最小限に抑制される。つまり、腐食に起因した機器の不具合の発生が最小限に抑制される。したがって、本発明に係る液体浄化方法を実施する際に用いられる液体浄化装置などの機器について、腐食対策が不要になるという利点がある。【０１６７】
ところで、本発明に係る液体浄化方法で被処理液を浄化するには、上述したように、被処理液に含まれる被酸化物質に亜酸化窒素を接触させた状態にする必要がある。そして、上述したように、オゾンの発生の抑制などを考慮すると、液中に溶存している亜酸化窒素を、被処理気体に含まれる被酸化物質に接触させる方法が好ましい。例えば、亜酸化窒素含有溶液を用いる方法や、被処理液中に亜酸化窒素が溶存される状態になる工程を有する方法が好ましい。【０１６８】
被酸化物質に亜酸化窒素を接触させた状態は、例えば、次のような接触工程を行うことにより得られる。接触工程としては、被処理液と亜酸化窒素ガスとを混在させる工程、被処理液を前記亜酸化窒素ガスに晒す工程、被処理液中に亜酸化窒素を存在させる工程あるいは亜酸化窒素を含有する亜酸化窒素ガス中に被酸化物質を存在させる工程などを挙げることができる。【０１６９】
ここで、亜酸化窒素ガスとは、亜酸化窒素のみからなるガスだけではなく、亜酸化窒素を含んだガスをも含む意である。【０１７０】
これらのうち、被処理液と亜酸化窒素ガスとを混在させる方法としては、たとえば、被処理液と、亜酸化窒素ガスまたは亜酸化窒素含有溶液のうちのすくなくともいずれか一つとを同一容器内に収容する方法や、収容後さらに撹拌する方法を挙げることができる。【０１７１】
被処理液を亜酸化窒素ガスに晒す方法としては、たとえば、被処理液の雰囲気中に亜酸化窒素ガスを加える方法などを挙げることができる。【０１７２】
被処理液中に亜酸化窒素を存在させる方法としては、たとえば、被処理液中に亜酸化窒素ガスを放出する方法、被処理液に亜酸化窒素含有水を添加する方法などを挙げることができる。【０１７３】
そして、被処理液中に亜酸化窒素ガスを放出する方法としては、たとえば、被処理液中に亜酸化窒素ガスを吐出、噴出あるいは噴射する、いわゆる噴出方法をあげることができる。より具体的には、バブリングする方法を挙げることができる。【０１７４】
亜酸化窒素ガス中に被酸化物質を存在させる方法としては、たとえば、被処理液を亜酸化窒素ガス中に放出させる方法を挙げることができる。より具体的には、被処理液を吐出、噴出、噴射あるいは噴霧する、いわゆる噴出方法を挙げることができる。【０１７５】
また、被処理液に含まれる被酸化物質に亜酸化窒素を接触させる方法を、被処理液の状態に着目して大別すると、液体の状態である被処理液中の被酸化物質に亜酸化窒素を接触させる方法、被処理液の気化物中の被酸化物質に亜酸化窒素を接触させる方法、被処理液の一部が気化された気液共存物中に含まれる被酸化物質に亜酸化窒素を接触させる方法に大別される。つまり、本発明に係る液体浄化方法では、被酸化物質は、被処理液が液体のままの状態、気体の状態または気液二相の状態で亜酸化窒素に接触される。【０１７６】
被処理液の一部または全部を気体の状態にする好適な方法としては、例えば、噴霧する方法や、加熱により気化する方法、被処理液を減圧する方法を挙げることができる。【０１７７】
本発明に係る液体浄化方法で用いるランプ（光源）としては、２４０ｎｍ以下の波長の光を発生するものが好ましい。たとえば、高圧水銀ランプやクリプトン−ヨウ素（ＫｒＩ）エキシマランプ（以下、ＫｒＩエキシマランプと称する）を挙げることができる。ランプ出力は特に限定されることはない。一般に同一のランプを用いた場合、出力によって酸化分解の速度が影響を受ける。つまり、ランプ出力が小さいと酸化分解の速度は低下し、逆にランプ出力が大きいと酸化分解の速度は上昇する。所望の酸化分解速度に応じて、適宜ランプ出力を選択することができる。【０１７８】
本発明に係る液体浄化方法では、紫外光の照射効率を向上させる前処理工程を行ってもよい。【０１７９】
当該前処理工程としては、たとえば、被処理液を希釈する希釈工程を挙げることができる。希釈工程としては、水を添加する工程や、亜酸化窒素含有水を添加する工程を挙げることができる。希釈された被処理液は光透過性が向上する。したがって、紫外光の照射効率が向上する。【０１８０】
＜液体浄化方法の実施例＞
本実施例では、ランプ１３がＫｒＩエキシマランプであること以外、実施例１と同じ構成である液体浄化装置１１を用いた。また、浄化に用いる亜酸化窒素水溶液を用意した。当該溶液における亜酸化窒素濃度は１０００ｐｐｍであった。【０１８１】
このような装置および亜酸化窒素水溶液を用いて、実施例１で浄化したものと同じメチレンブルー水溶液の浄化処理を行った。浄化処理では、容器１２にメチレンブルー水溶液と亜酸化窒素水溶液とを投入して混合し、混合液１４を得た。そして、ランプ１３を点灯させて容器１２内の混合液１４に紫外光を照射し、浄化処理を行った。液体浄化装置１１が設置された場所の雰囲気温度は２４℃であった。その結果、高圧水銀ランプを用いた実施例１の装置を用いた場合と同等またはそれ以上の浄化性能であった。また、紫外光照射前の混合液中に微量存在していたトリクロロエチレン濃度が、紫外光照射後の溶液では低下していた。【０１８２】
次に本発明に係る流体浄化装置の中の液体浄化装置について説明する。【０１８３】
本実施形態の液体浄化装置は、被処理液に含まれる被酸化物質を亜酸化窒素に接触させる接触ユニットと、前記亜酸化窒素に接触した前記被酸化物質に紫外光を照射する光源とを備えるものである。【０１８４】
液体浄化装置では、接触ユニットにて有機物などの被酸化物質に亜酸化窒素を接触させ、亜酸化窒素を接触させた状態の被酸化物質に光源からの紫外光を照射して非酸化物を酸化させ、これにより被酸化物質を酸化し分解して被処理液を浄化する。【０１８５】
被処理液に含まれる被酸化物質を亜酸化窒素に接触させる接触ユニットは、被酸化物質を亜酸化窒素に接触させるための容器を備えている。容器としては、外界に開口しているか否かという観点では、開口を有する開放型容器と、密閉された状態で用いられる密閉型容器とを挙げることができる。【０１８６】
また、被処理液および／またはその気化物と、亜酸化窒素ガス、亜酸化窒素ガスまたは亜酸化窒素含有溶液のうちのすくなくともいずれか一つとが混在する流体（以下、混合流体と称する）に紫外光を照射するときに、当該混合流体を流動させるか否かという観点では、貯留型容器と流動型容器とを挙げることができる。【０１８７】
開放型容器としては、たとえば、上端に開口を備えるバッチ処理用の処理槽や上端が開口した溝形状の容器などを挙げることができる。密閉型容器としては、密閉式のチャンバやパイプなどの管形状の容器などを挙げることができる。また、貯留型容器としては、たとえば、上述したバッチ処理用の処理槽やチャンバなどを挙げることができる。流動型容器としては、たとえば、上述した溝形状の容器や管形状の容器を挙げることができる。【０１８８】
流通型容器としては、紫外光照射面積が広く確保される形状が好ましい。具体的には、幅広の流通路を有するものが好ましい。ここで、幅広の流通路とは、例えば流通型であって且つ開放型の容器の場合、流通路を流れる混合流体の深さより流通路幅の方が広い構造の流通路のことである。この場合、光源からの紫外光は流通路の開口部から容器内の混合流体に照射される。また、管など、流通型であって且つ密閉型の容器の場合、幅広の流通路とは、例えば流路断面形状が四角形の場合、より強い紫外光が照射される面に対応する辺の幅寸法よりも、照射方向と交差する流路断面の厚さ寸法の方が短くなっている構造の流通路のことである。【０１８９】
密閉型容器としては、より具体的には、複数あるいは多数の細管を備えるものや、細長の断面形状を有する扁平断面管などを挙げることができる。このようにすると、流路断面積が同じでも、紫外光照射面積が大きくなり、紫外光照射効率が向上する。なお、管などの密閉型容器の材料としては、例えばガラスなど、紫外光透過性材料が好ましく、紫外光透過率が高い材料がより好ましい。【０１９０】
開放型容器は、被処理液を液体の状態で浄化処理を行う場合や、亜酸化窒素含有溶液を用いて浄化処理を行う場合に用いる容器として適している。密閉型容器は、被処理液の気化物について浄化処理を行う場合や、亜酸化窒素ガスを用いて浄化処理を行う場合に用いる容器として適している。貯留型容器は、たとえば大量の被処理液を浄化する場合に適している。流動型容器は、被処理液や上記混合流体を流通させながら浄化する場合に適している。【０１９１】
さらに言えば、開放型で流動型の容器は、被処理液を亜酸化窒素ガスに晒す方法を用いる場合や、液体である被処理液を流通させながら浄化する場合に適している。また、密閉型で密閉型の容器は、被処理液の気化物を流通させる場合や亜酸化窒素ガスを用いる場合であって、被処理液またはその気化物を流通させながら浄化する場合に適している。【０１９２】
被処理液の浄化では、被処理液に含まれる被酸化物質と亜酸化窒素とを確実に接触させる必要がある。したがって、接触ユニットとしては、被処理液に含まれる被酸化物質と亜酸化窒素とを積極的に接触させる混合手段を有するものが好ましい。【０１９３】
混合手段としては、被処理液または被処理液の気化物中に亜酸化窒素含有溶液を供給する液供給部、被処理液または被処理液の気化物中に亜酸化窒素ガスを供給するガス供給部、亜酸化窒素含有溶液中や亜酸化窒素ガス中に被処理液を供給する被処理液供給部、亜酸化窒素含有溶液中や亜酸化窒素ガス中に被処理液の気化物を供給する気化物供給部を挙げることができる。これらのうちの少なくともいずれか一つを有することが好ましい。【０１９４】
液供給部としては、たとえば、亜酸化窒素水溶液などの亜酸化窒素含有溶液を容器に注ぐ給液管などの給液器や、被処理液中や被処理液の気化物中に亜酸化窒素含有溶液を放出する液放出器を挙げることができる。液放出器としては、亜酸化窒素含有容器の吐出器、噴出器、噴射器あるいは噴霧器などを挙げることができる。【０１９５】
ガス供給部としては、たとえば、被処理液や被処理液の気化物中に亜酸化窒素ガスを放出するガス放出器を挙げることができる。ガス放出器としては、たとえば、ガスの吐出器、噴出器あるいは噴射器を挙げることができる。被処理液中にガスを放出する放出器としては、より具体的には、いわゆるバブリング機器を挙げることができる。また、被処理液に向けて亜酸化窒素ガスを放出すると、被処理液が亜酸化窒素ガス雰囲気に置かれることになる。【０１９６】
被処理液供給部としては、たとえば、被処理液を容器に注ぐ被処理液供給管などの液供給器や、亜酸化窒素ガス中に被処理液を放出する被処理液放出器を挙げることができる。被処理液放出器としては、被処理液の吐出器、噴出器、噴射器あるいは噴霧器などを挙げることができる。【０１９７】
気化物供給部としては、たとえば、亜酸化窒素含有溶液、亜酸化窒素ガス中に、被処理液の気化物を放出する気化物放出器を挙げることができる。気化物放出器としては、たとえば、被処理液の噴霧器、気化物の噴出器あるいは噴射器を挙げることができる。亜酸化窒素含有溶液中に気化物を放出する放出器としては、より具体的には、いわゆるバブリング機器を挙げることができる。なお、気化物供給部には、供給する物質の全てが被処理液の気化物であるもののみならず、少なくとも一部が気化物であるものが含まれる。被処理液の一部または全部を気化する手段としては、たとえば、噴霧器、加熱器、減圧器を挙げることができる。【０１９８】
接触ユニットとしては、被処理液に含まれる被酸化物質と亜酸化窒素とを確実に接触させるために、上記混合流体を撹拌する撹拌機などの撹拌手段を備えていてもよい。【０１９９】
液体浄化装置としては、さらに、被処理液中に、当該被処理液の透明度を向上させる希釈液を供給する希釈液供給部を挙げることができる。希釈液としては、たとえば、水、亜酸化窒素含有水などを挙げることができる。希釈液供給部は、これらの希釈液のうちの少なくともいずれか１つを供給する。このようにして被処理液を希釈すると、紫外光の透過効率が向上し、照射効率が向上する。【０２００】
また、液体浄化装置、特に流通型容器を備える液体浄化装置としては、上記混合流体や亜酸化窒素ガスに晒された被処理液を循環させる循環機器を備えるものを挙げることができる。循環させることで、被処理液に対して繰り返し浄化処理を施すことができる。【０２０１】
本発明に係る液体浄化装置としては、さらに、被処理流体を加熱する加熱部や、被処理流体を冷却する冷却部を備えるものを挙げることができる。また、被処理流体が気体である場合は、当該被処理流体を液化する凝縮器を備えるものを挙げることができる。【０２０２】
そして、本発明に係る液体浄化装置は、紫外光を照射する光源を備えている。【０２０３】
光源としては、２４０ｎｍ以下の波長の光を発生するものが好ましい。たとえば、高圧水銀ランプやＫｒＩエキシマランプを挙げることができる。【０２０４】
液体浄化装置は、ランプの出力を制御するコントローラを備えていてもよい。コントローラとしては、たとえば、紫外光の出力（照度）を制御するものを挙げることができる。出力制御方法としては、たとえば、オン・オフ制御を挙げることができる。【０２０５】
紫外光を照射する光源用のランプとしては、接触ユニットの外部に設置された外設ランプと、接触ユニットの内部に設置された内設ランプとを挙げることができる。より具体的には、ランプとしては、接触ユニットの容器の外部に設置された外設ランプと、接触ユニットの容器の内部に設置された内設ランプとを挙げることができる。【０２０６】
容器が開放型容器であり、ランプが外設ランプである場合、紫外光は容器の開口から容器内に照射される。なお、開放型容器がガラスなどの紫外光透過性材料からなる部分を有するものであれば、その部分から容器内に紫外光を照射できる。【０２０７】
容器が密閉型容器であり、ランプが外設ランプである場合、容器は紫外光透過性材料からなる部分を有するものである必要がある。紫外光はこの部分から容器内に照射される。【０２０８】
ランプが内設ランプである場合、開放型であると密閉型であるとにかかわらず、容器の材料は紫外光透過性材料である必要はない。むしろ、紫外光を透過しない材料が好ましい。【０２０９】
また、ランプとしては、接触ユニットまたは容器に対して固定された固定ランプと、移動可能に設置された移動ランプとを挙げることができる。移動ランプとしては、被処理流体を撹拌する撹拌器具と一体になったものを挙げることができる。【０２１０】
接触ユニットとしては、被処理液に含まれる被酸化物質と亜酸化窒素とを接触させる容器を複数備えるものであってもよい。そして、複数の容器を備える場合、全ての容器内に光源からの紫外光を照射する必要はなく、選択した一つ以上の容器内に紫外光を照射するようになっていればよい。具体的には、被処理液と亜酸化窒素含有物とを混合するための第１容器と、第１容器からの混合流体の流出先であり、流入された混合流体に紫外光を照射するための第２容器を備えるものを挙げることができる。【０２１１】
以下、本発明に係る液体浄化方法およびその浄化装置の実施例を図面を参照しつつ説明する。【０２１２】
＜液体浄化装置の実施例１＞
図１７に示されるように、本実施例の液体浄化装置１２０は、浄化対象である被処理液Ｆが供給される処理槽（接触ユニットの容器）１２１と、処理槽１２１に被処理液Ｆを供給するための被処理液供給管１２２と、亜酸化窒素が溶存する亜酸化窒素水溶液Ｎｗのタンク１２３と、タンク１２３から処理槽１２１に亜酸化窒素水溶液Ｎｗを供給するための亜酸化窒素供給管１２４と、処理槽１２１内に向けて紫外光を照射するランプ１２５とを備えている。【０２１３】
処理槽１２１は、上端に開口を備える開放型容器である。そして、処理槽１２１は、処理槽１２１内の液体を排出するための排出口１２１ａを備えている。なお、処理槽１２１の内面はテフロン（登録商標）加工が施されている。【０２１４】
ランプ１２５は、クリプトン−ヨウ素を用いた電解結合型高周波放電ランプすなわちＫｒＩエキシマランプである。なお、ランプ１２５の出力は１２００ワットであった。【０２１５】
このような液体浄化装置１２０で、油やたんぱく質などの有機物を含む生活排水などの被処理液Ｆを浄化する場合は、まず、処理槽１２１に、被処理液供給管１２２から被処理液Ｆを流入させると共に、亜酸化窒素供給管１２４から亜酸化窒素水溶液Ｎｗを流入させる。これにより、被処理液Ｆと亜酸化窒素水溶液Ｎｗとが処理槽１２１内で混在され、被処理液Ｆ中の被酸化物質に亜酸化窒素水溶液Ｎｗ中の亜酸化窒素が接触する状態が得られる。なお、この場合、処理槽１２１内に収容された混合流体Ｍは液体である。【０２１６】
この状態で、ランプ１２５を点灯し、紫外光を処理槽１２１内に向けて照射する。すると、紫外光照射領域の混合流体Ｍに溶存している亜酸化窒素が解離して原子状酸素（Ｏ）が生成され、この原子状酸素が油やたんぱく質といった有機物（被酸化物質）を強力に酸化して分解し、被処理液Ｆが浄化される。すなわち、有機物は、酸化により水や二酸化炭素等に分解されることで、被処理液から除去される。【０２１７】
これにより、被処理液Ｆ中に含まれていた被酸化物質が酸化反応により分解され、被処理液Ｆが浄化される。その後、処理槽１２１内の処理済み液を排出口１２１ａから排出し、処理済み液を回収する。【０２１８】
＜液体浄化装置の実施例２＞
次の実施例の液体浄化装置について説明する。なお、上記液体浄化装置１２０（液体浄化装置の実施例１）と同一の構成については、同一の符号を付すこととしその説明を省略することとする。これ以降に説明する実施例についても同様である。【０２１９】
図１８に示されるように、本実施例の液体浄化装置１３０は、処理槽１２１と、被処理液Ｆを供給する被処理液供給管１２２と、亜酸化窒素ガスＮｇが貯蔵されたガスボンベ１３１と、ガスボンベ１３１内の亜酸化窒素ガスＮｇを噴出するガス噴出器１３２と、処理槽１２１内に向けて紫外光を照射するランプ１２５を備えている。【０２２０】
処理槽１２１は、その底面に通気孔１２１ｂを備えており、ガス噴出器１３２は、通気孔１２１ｂに接続されたガス噴出孔１３２ａを備えている。したがって、このガス噴出孔１３２ａから処理槽１２１内に亜酸化窒素ガスＮｇを供給できる。また、ランプ１２５は、ＫｒＩエキシマランプであった。【０２２１】
このような液体浄化装置１３０で、被処理液Ｆを浄化する場合は、まず、処理槽１２１に被処理液Ｆを流入させる。そして、ガス噴出器１３２から亜酸化窒素ガスＮｇを噴出させる。すると、亜酸化窒素ガスＮｇが被処理液Ｆ中に、いわゆるバブリングされる状態で放出される。これにより、被処理液Ｆ中に亜酸化窒素が溶存する状態になり、被処理液Ｆ中の被酸化物質に亜酸化窒素が接触する状態が得られる。【０２２２】
この状態で、ランプ１２５を点灯して、処理槽１２１内に向けて紫外光を照射する。これにより、被処理液Ｆ中に含まれていた被酸化物質が酸化反応により分解され、被処理液Ｆが浄化される。その後、処理槽１２１内の混合流体Ｍを排出口１２１ａから排出し、処理済み液を回収する。【０２２３】
＜液体浄化装置の実施例３＞
次に、実施例３の液体浄化装置について説明する。【０２２４】
図１９に示されるように、本実施例の液体浄化装置１４０は、密閉型のチャンバ１４１と、亜酸化窒素ガスＮｇが貯蔵されたガスボンベ１４２と、ガスボンベ１４２内の亜酸化窒素ガスＮｇをチャンバ１４１に供給するガス供給管部１４３と、被処理液供給管１２２と、被処理液Ｆをチャンバ１４１内に噴出する液噴出器１４４と、チャンバ１４１内に向けて紫外光を照射するランプ１２５を備えている。【０２２５】
チャンバ１４１はチャンバ１４１内の流体を排出する排出口１４１ａを備えている。また、チャンバ１４１は、紫外光透過性能に優れるガラス製の透過部１４１ｂを備えている。したがって、この透過部１４１ｂからチャンバ１４１内に紫外光を照射できる。【０２２６】
このような液体浄化装置１４０で、被処理液Ｆを浄化する場合は、まず、チャンバ１４１内に亜酸化窒素ガスＮｇを充填する。そして、液噴出器１４４からチャンバ１４１内に被処理液Ｆを噴出させる。これにより、被処理液Ｆは、チャンバ１４１内に充填された亜酸化窒素ガスＮｇ中に噴出される。これにより、被処理液Ｆ中の被酸化物質に亜酸化窒素水溶液中の亜酸化窒素が接触する状態が得られる。なお、この場合、チャンバ１４１内に収容された混合流体Ｍは、気体状態または気液混合状態である。【０２２７】
この状態で、ランプ１２５を点灯して、チャンバ１４１内に向けて紫外光を照射する。これにより、被処理液Ｆ中に含まれていた被酸化物質が酸化反応により分解され、被処理液Ｆが浄化される。その後、チャンバ１４１内の混合流体Ｍは排出口１４１ａから排出される。これにより、処理済み液が回収される。【０２２８】
ここでは、３種類の液体浄化装置について説明したが、各液体浄化装置はいずれも種々改変して用いられるものである。【０２２９】
以下、本発明に係る液体浄化装置の改変実施例を説明する。【０２３０】
実施例１および実施例２の液体浄化装置１２０，１３０は、処理槽１２１の上端の開口から処理槽１２１内に紫外光を照射できるようになっている。したがって、処理槽１２１の材料は、必ずしも紫外光透過性に優れる材料でなくてよい。ただし、処理槽１２１としては、紫外光、特に１９０ｎｍの波長の光の透過率が高い材料が一部または全部に用いられたものでもよい。このような処理槽１２１を用いれば、処理槽１２１の上端の開口からだけでなく、処理槽１２１の横側や下側から紫外光を照射して、処理槽１２１内の被処理液Ｆの浄化を促進することができる。【０２３１】
実施例１および実施例２の液体浄化装置１２０，１３０の容器は、いわゆる開放型容器である処理槽１２１であるが、密閉型容器でもよい。密閉型容器としは、例えば、実施例３のチャンバ１４１を挙げることができる。また、図２０に示されるように、処理槽１２１と、その上端開口を塞ぐ蓋体１２１ｃとからなる密閉型容器でもよい。この場合、処理槽１２１内に紫外光を照射できるように、処理槽１２１および／またはその蓋体の一部または全部を紫外光透過性を有する材料で構成する。この実施例では、蓋体１２１ｃをガラス製とした。【０２３２】
また、蓋体１２１ｃに、被処理液供給管１２２や亜酸化窒素供給管１２４の先端を着脱自在に接続できる接続具（図示せず）を取り付けて、処理槽１２１に蓋体１２１ｃを取り付けて密閉した状態で、処理槽１２１内に亜酸化窒素水溶液、亜酸化窒素ガスを供給できるようにしてもよい。処理槽１２１を密閉した状態で供給できれば、亜酸化窒素が漏れることがなく有効利用できる。なお、実施例３のチャンバ１４１のような密閉型容器を用いる場合については、実施例３で既に説明したので説明を省略する。【０２３３】
上記実施例の液体浄化装置で用いられている容器は、貯留型容器であるが、流動型容器でもよい。つまり、図２１に示されるような溝形状の容器１５１でもよい。この溝形状の容器１５１では、流入された被処理液Ｆや亜酸化窒素水溶液Ｎｗは、容器内に滞留するのではなく、容器１５１の下流側の排出部１５１ａに向けて容器内を流動する。【０２３４】
このような容器１５１を用いると、容器１５１内を流動する混合流体Ｍに紫外光を照射することができ、流動する混合流体Ｍに紫外光を照射させつつ被処理液Ｆを浄化できる。このようにすると、全ての混合流体Ｍが所定の流路部分を通過させることができるので、所定の流路部分に紫外光を照射することで、確実に混合流体Ｍ全体に紫外光を照射することができ、被処理液Ｆ全体を確実に浄化できる。【０２３５】
なお、容器１５１内を流れる混合流体Ｍの流速を早くしたり、遅くしたりできるようにしても良い。流速を調節できれば紫外光照射時間を調節できる。図２１に示される容器１５１は、その上流側の側部に水平方向に延びる回転軸１５１ｂを備えている。回転軸１５１ｂは、図示されていない支持部材によって支持されており、容器１５１の下流側の排出部１５１ａを上下動できるようになっている。したがって、排出部１５１ａを上方に移動させると、容器１５１内の混合流体Ｍの流速が遅くなり、排出部１５１ａを下方に移動させると混合流体Ｍの流速が速くなる。【０２３６】
流動型容器としては、溝形状の容器１５１のような開放型容器でもよいが、密閉型の流動型容器でもよい。つまり、図２２に示されるような管形状の容器１６１でもよい。この容器１６１は、断面円形の複数の管１６１ａからなるものであり、各管１６１ａ内に混合流体Ｍを流通させるようになっている。各管１６１ａはガラス製であり、管内の流体に外側から紫外光を照射できるようになっている。【０２３７】
また密閉型で流動型の容器としては、図２３に示される容器１６２でもよい。この容器１６２は、管内断面形状が細長形状であるいわゆる断面扁平形状の管１６２ａからなるものであり、紫外光透過性を有する樹脂からなるものである。【０２３８】
図２２または図２３に示された容器１６１，１６２では、流路断面積が同じでも、より広い紫外光照射面積が確保されている。また、流路厚さが薄いので、管１６１ａ，１６２ａ内を流れる混合流体Ｍに対して紫外光を透過させやすくなる。たとえば、被処理液Ｆが濁ったものであっても、被処理液全体に紫外光を照射できるようになる。照射した紫外光が混合流体Ｍを透過すれば、そこを流れた混合流体Ｍ全体に紫外光を照射させることができることになり好ましい。このように、これらの容器１６１，１６２を用いれば、紫外光照射効率を向上させることができる。【０２３９】
図２４に示されるように、液体浄化装置１７０としては、処理槽１２１などの容器内の混合流体Ｍを、処理槽１２１に複数回投入できるように循環させる循環器１７１を備えるものでもよい。循環器１７１は、回収用配管１７１ａと、その途中に設置された三方弁１７１ｂと、この三方弁１７１ｂを介して回収用配管１７１ａに接続された循環用配管１７１ｃと、循環用配管１７１ｃの途中に設置された循環ポンプ１７１ｄとを有するものであり、循環用配管１７１ｃの下流端は被処理液Ｆの供給管１２２に接続されている。このような循環器１７１を設置しておけば、必要に応じて繰り返し混合流体Ｍに紫外光を照射させることができ、より確実に被処理液Ｆを浄化できる。【０２４０】
図２５に示されるように、液体浄化装置１８０としては、複数の容器、具体的には２つの容器を備えるものでもよい。図示されるように、液体浄化装置１８０は、容器として、処理槽１２１と、その排出口１２１ａから排出された混合流体Ｍが流入する溝形状の容器１８１とを備えている。なお、溝形状の容器１８１は、図２１で説明した溝形状の容器１５１と同一形状のものであり、回転軸１５１ｂに相当する回転軸１８１ａを備えている。したがって、詳細な説明を省略する。【０２４１】
この液体浄化装置１８０は、上流側の処理槽１２１において、被処理液Ｆと亜酸化窒素水溶液Ｎｗとを混合する。得られた混合流体Ｍは下流側の溝形状の容器１８１に流し込まれ、ここで紫外光照射されて浄化処理されるようになっている。このような構成にすると、溝形状の容器１８１内において混合流体Ｍに確実に紫外光を照射でき、被処理液Ｆを確実に浄化できる。また、処理槽１２１および溝形状の容器１８１のいずれについても、容器材料として紫外光透過性材料を用いる必要がなくなる。【０２４２】
また、液体浄化装置としては、設置されている容器がチャンバ１４１（図１９参照）や管１６１ａからなる容器１６１（図２２参照）など密閉型容器である場合、容器内の混合流体Ｍをより均質に混合させる手段として、容器を揺動、振動あるいは回転させる可動機構を備えるものでもよい。可動機構によって容器を動かすことで、より均質な混合流体が得られる。【０２４３】
図２６に示されるように、液体浄化装置１９１としては、処理槽１２１などの容器内の混合流体Ｍを撹拌する撹拌手段を備えるものでもよい。図２６に示される液体浄化装置１９１は、撹拌手段として撹拌具１８３を備えるものである。この撹拌具１８３は、上下に延びる棒状の支持部材１８３ａの先端に水平方向に延びる撹拌棒１８３ｂを備えるものである。支持部材１８３ａは、上下動および回転可能になっている。したがって、支持部材１８３ａを作動させると、撹拌棒１８３ｂが上下動および／または回転し、処理槽１２１内の混合流体Ｍが撹拌される。これにより、混合流体Ｍ全体について、被酸化物質に亜酸化窒素を接触させることができる。【０２４４】
また、図２６に示されるように、液体浄化装置１９１としては、さらに、被処理液Ｆの希釈液Ｗを供給する希釈液供給管１８４を備えるものでもよい。ここでは希釈液は水であるが、その他に、亜酸化窒素水溶液を挙げることができる。希釈液供給管１８４は、これらの希釈液のうちの少なくともいずれか１つを供給する。被処理液Ｆが濁っている場合など、混合流体Ｍの紫外光透過率が低い場合が考えられる。このような場合に希釈液を投入すると、希釈により混合流体Ｍの紫外光透過率が向上し、浄化効率が向上する。【０２４５】
液体浄化装置としては、さらに、混合流体Ｍを加熱する加熱部や、混合流体Ｍを冷却する冷却部を備えるものでもよい。また、混合流体Ｍが気体である場合、液体浄化装置としては、浄化処理後の混合流体Ｍを液化する凝縮器を備えるものが好ましい。【０２４６】
たとえば、最初に説明した３つの実施例の液体浄化装置１２０，１３０，１４０では、処理槽１２１やチャンバ１４１などの容器の外にランプ１２５が設置されている。しかし、ランプ１２５の設置位置は、容器の外に限られず、図２７に示される液体浄化装置１９２のように、処理槽１２１などの容器の内側でもよい。ランプ１２５の設置位置が容器内であれば、被処理液Ｆのごく近くに光源が設置されることとなり、紫外光照射効率が向上する。【０２４７】
また、ランプ１２５の設置位置が容器内のみである場合、容器の材料は、必ずしも紫外光透過性の材料でなくてもよく、むしろ紫外光を透過しない材料が好ましい。紫外光を透過しない材料を用いれば、紫外光照射効率が向上する。【０２４８】
図２０に示されるように、ランプ１２５としては、液体浄化装置１９３や容器に対して固定されていないものでもよく、移動式、可搬式のものでもよい。図２０に示される液体浄化装置では、ランプ１２５は、撹拌具１８３の先端に設置されている。このような構造にすると、撹拌によって混合流体Ｍを均質に混合できると共に、紫外光を混合流体Ｍ全体に均一に照射できる。【０２４９】
また、図２８に示されるように、亜酸化窒素ガスや亜酸化窒素水溶液を供給する供給器は、液体浄化装置１９３や処理槽１２１などの容器に対して固定されていないものでもよく、移動式、可搬式のものでもよい。図２８に示される液体浄化装置１９３では、撹拌具１８３は、亜酸化窒素ガスＮｇを供給する噴射器１８５でもある。すなわち、撹拌具１８３は、中空の支持部材１８３ａと中空の撹拌棒１８３ｂとを備えるものであり、支持部材１８３ａおよび撹拌棒１８３ｂの中に亜酸化窒素ガスを流通できるようになっている。そして撹拌棒１８３ｂには亜酸化窒素ガスＮｇを噴射するための噴射孔（図示せず）が多数形成されている。つまり、撹拌具１８３は亜酸化窒素ガスＮｇのバブリング装置でもある。したがって、撹拌具１８３で撹拌しながら混合流体Ｍ中に亜酸化窒素ガスＮｇをバブリングにより供給することができる。【０２５０】
ＫｒＩエキシマランプ１２５は、照射開始時の光強度の立ち上がり性能や、照射終了時の光強度の立下り性能に優れている。したがって、このランプ１２５をオン・オフさせることによって、簡単に酸化反応のオン・オフ制御を行うことが可能である。したがって、液体浄化装置としては、ＫｒＩエキシマランプのオン・オフ制御によって浄化処理の実施および停止を制御するコントローラを備えるものでもよい。【０２５１】
次に、本発明に係る流体浄化方法および流体浄化装置で用いられる亜酸化窒素ガスの供給、亜酸化窒素を溶解して亜酸化窒素水溶液を得る方法、濃度検出などについて詳細に説明する。【０２５２】
まず、亜酸化窒素ガスの供給について説明する。【０２５３】
亜酸化窒素ガスは、高圧容器に充填された液化ガス等の圧縮ガスのガスボンベにより供給可能であり、これを流体浄化装置近傍に設置することができる。工場や製造所の大型高圧容器から集中配管を利用して供給することもできる。流体浄化装置にカセット式ガスボンベのような小型容器を装着し供給しても良いし、流体浄化装置内や流体浄化装置近傍又は作業場内に亜酸化窒素生成装置を設け、この生成装置で生成した亜酸化窒素を直接、流体浄化装置内の処理槽などの容器に供給してもよい。【０２５４】
亜酸化窒素ガスは次のようにして生成することができる。工業的な方法として、（１）酸素あるいは空気を使用して金属酸化物触媒存在下でアンモニアを２００℃〜５００℃で加熱し生成するアンモニア酸化法、（２）硝酸アンモニウムを熱分解する、もしくは硝酸ソーダを硫酸アンモニウムの混合物を加熱し生成する硝酸アンモニウム分解法、（３）スルファミン酸を二段階以上に分割し供給したり、硫酸を添加しながら、スルファミン酸と硝酸を反応させる方法を、実用的な規模で用いることができる。【０２５５】
また、少量生産の場合は、ガスクロマトグラフィ等に用いられるガラスキャピラリ内にオゾンガスと窒素ガスを通すことにより亜酸化窒素を生成させることができ、少量の亜酸化窒素ガスを効率よく生成するのに適している。【０２５６】
亜酸化窒素ガスを溶媒中へ溶解する方法としては、（１）プラスチック製ないしはセラミック製の多孔材よりなる散気板または散気管を溶媒中に没するように設置し、前述のガスボンベや発生装置などから、この散気板または散気管に亜酸化窒素ガスを供給し、溶媒中にバブリングさせる方法、（２）エジェクターを使用し、加圧された溶媒をエジェクターのノズルより噴出させ、発生した負圧を利用して亜酸化窒素ガスを溶媒中に吸込ませ溶解させるもの、加圧された棚段塔、充填塔、シャワー塔、気泡塔などを用いて亜酸化窒素ガスと溶媒を接触させ溶解させるもの、耐圧容器中で加圧された亜酸化窒素ガスに接した溶媒を攪拌し、溶解させるもの、小型耐圧容器中で加圧された溶媒と亜酸化窒素ガスを高速攪拌混合し、溶解させるもの等のように機械的に混合し、溶解する方法、（３）ポリテトラフルオロエチレンのような疎水性樹脂からなる多孔質膜中空糸にて、樹脂の疎水性と孔の気体透過性を利用して気体を液体に溶解させる、または非多孔質ガス透過膜中空糸にて、樹脂内部にて気体の溶解・拡散機構を利用して樹脂を透過した気体を液体に溶解させることにより、任意の圧力で、気泡を発生させることなく亜酸化窒素ガスを溶媒中に溶解させる中空糸膜を用いた溶解方法等がある。なお、これらの装置構成は、被処理気体Ａを液中に噴出させる構成、または、亜酸化窒素ガスなどの気体を被処理液Ｆなどの液体中に噴出させる構成としても用いることができる。【０２５７】
更にこれらの方法に、超音波や勾配を有する磁場を併用し、亜酸化窒素ガスの溶媒中への溶解量、溶解速度を向上させることができる。本発明にかかる流体浄化装置に必要な亜酸化窒素ガスの濃度や亜酸化窒素含有液の量を考慮すると、亜酸化窒素ガスを無駄なく、効率よく、短時間で溶媒中に溶解する方法として中空糸膜を使用するのが好ましい。【０２５８】
溶媒中の亜酸化窒素の濃度管理、検知法について説明する。【０２５９】
溶媒中の亜酸化窒素は、前述の所定の方法により亜酸化窒素ガスを溶媒に溶かし込み、その溶かしこみ時間やガスの供給圧力などを管理することで概ね一定の濃度を維持することが可能である。そのため、流体浄化装置内に溶媒中の亜酸化窒素濃度を検出、記録、管理は必ずしも必要としないという利点がある。【０２６０】
しかし、濃度を厳密に管理する必要が生じた場合、次のように亜酸化窒素濃度の検出、管理等を行うことができる。（１）作用極と対極、必要に応じて再生極の２つ以上の電解電極と、電極間を仕切るイオン交換膜と、ハロゲンイオンを含む電解液を有する電解セルを用い、亜酸化窒素を電解するときに流れる電流、あるいはその時の全クーロン数を測定する電解セルによる電解法、（２）所定波長を有する紫外光を、亜酸化窒素含有溶媒に貯留したセルに照射し、セルを挟んで光源に対向する位置に配置された受光系によって吸光度を測定する分光測定法、（３）ＪＩＳのＫ０１０２に規定されているＴＮ（全窒素）分析法、（４）亜酸化窒素含有溶媒中に不活性ガスを圧送散気させる等して、溶媒内に溶存する亜酸化窒素を気相中へ移動させて、非分散型赤外線吸収法、紫外光吸光高度法や酸素イオン伝導性の固体分解質による電気化学式の測定センサを用いて気相中の亜酸化窒素濃度を測定する方法、などを使用することができる。本発明に係る流体浄化方法や流体浄化装置で用いられる亜酸化窒素水溶液などの溶液の供給前の状態の管理や、処理槽などの容器内における溶液管理などに使用することができる。【０２６１】
次に、亜酸化窒素の廃液処理について説明する。【０２６２】
処理後の溶媒中には、多くとも数百ｐｐｍ程度の亜酸化窒素が残留するのみであり、処理後のリンス水や他の工程の廃水との混合により、廃液中の亜酸化窒素はきわめて少なくなる。そのために、基本的には、流体浄化装置は、亜酸化窒素を分解、除外するための機器を備えているものである必要はない。【０２６３】
また、廃液中の亜酸化窒素以外の成分を処理するために、中和処理、活性汚泥処理、電解処理などを実施する場合には、亜酸化窒素がこれらの処理を阻害することはない。したがって、処理済み液中の亜酸化窒素を処理することなく汚泥処理等を実施することが可能である。さらに、亜酸化窒素は、過酸化水素などの酸化剤のような異常分解を起こすことがない。したがって、亜酸化窒素を含有した処理済み液を他の作業場や廃棄物処理場などに輸送するとき、廃液中の亜酸化窒素を輸送前に処理する必要はないという利点を有する。【０２６４】
ただし、他の工程との関係や作業場全体の環境管理との関係により、流体浄化装置で亜酸化窒素を分解し、流体浄化装置からの亜酸化窒素の排出量を低減する必要があることも考えられる。この場合、排水中の亜酸化窒素の分解法として、次のような方法を用いることができる。（１）廃水に一定時間紫外光を照射して分解する方法、（２）白金などの貴金属をアノードとして電気分解する方法、（３）触媒存在下での水素ガスとの反応により還元分解する方法、（４）嫌気状態で亜酸化窒素内の酸素を用いて呼吸する微生物を利用して微生物分解する方法などである。これらの方法を必要に応じて適用することができる。【０２６５】
以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。【０２６６】
たとえば、亜酸化窒素の溶媒は、上述の水に限るものでなく、紫外光照射によって解離された原子状酸素が生成される機能が損なわれず、生成された原子状酸素を消費しなければ、メタノール、エタノール、イソプロパノール、メチルシクロヘキサン、シクロヘキサン、アセトニトリル、ヘキサン、ジオキサン、グリセリン、ｎ−ペンタン、ジクロルメタン等の有機溶媒であっても良い。溶媒の種類によって、亜酸化窒素の最大可溶量が異なる。最大可溶量は大きいほうが好ましいため、溶媒の選択にはかかる最大可溶量も考慮される。【０２６７】
被処理液との混合性の観点から、亜酸化窒素水溶液などの亜酸化窒素含有溶液に粘性を向上させる増粘剤を添加してもよい。増粘剤としては、原子状酸素が生成される機能が損なわれず、生成された原子状酸素を消費しないものが好適である。【０２６８】
本発明の実施の形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【０２６９】
本発明によれば、被処理流体に含まれる被酸化物質に亜酸化窒素、あるいは亜酸化窒素を含んだ溶液を接触させ、この状態で紫外光を照射することで簡単に被処理流体を浄化できる。
また、本発明の流体浄化装置によれば、接触ユニットで被処理流体に含まれる被酸化物質を亜酸化窒素、あるいは亜酸化窒素を含んだ溶液に接触させ、亜酸化窒素に接触した被酸化物質に光源からの紫外光を照射するだけで簡単に被処理流体を浄化できる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【国際調査報告】
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