(57)【要約】【課題】省エネルギーかつ低コストである排ガス処理システムを提供する。【解決手段】この排ガス処理システムによれば、直列に接続された２台の排ガス処理装置３,３１に排ガスを導入して排ガス処理するので、排ガス成分の除去率を可能な限り高めることができる。また、各排ガス処理装置３,３１は排水を発生(排出)しないように構成されているので、排ガス処理装置３,３１に排水処理設備を付随させる必要がなく、イニシャルコストを低減できる。また、２台の排ガス処理装置３,３１に対して、排気ファン２を１台だけ備えるので、イニシャルコストおよびランニングコストの更なる低減を図れる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気ダクトで直列に接続されていると共に排水を排出しない２台以上の排ガス処理装置に排ガスを導入する工程を備えることを特徴とする排ガス処理方法。
【請求項２】
請求項１に記載の排ガス処理方法において、
１台の排気ファンで上記排ガス処理装置に排ガスを導入することを特徴とする排ガス処理方法。
【請求項３】
排水を排出しないと共に排気ダクトで直列に接続されている２台以上の排ガス処理装置と、
上記２台以上の排ガス処理装置に排ガスを導入する排気ファンとを備えることを特徴とする排ガス処理システム。
【請求項４】
請求項３に記載の排ガス処理システムにおいて、
上記排気ファンを１台だけ備えることを特徴とする排ガス処理システム。
【請求項５】
請求項３に記載の排ガス処理システムにおいて、
上記２台以上の排ガス処理装置のうちの少なくとも１台の排ガス処理装置は、
マイクロナノバブル発生機を有する下部水槽部と、
上記下部水槽部からマイクロナノバブルを含有する洗浄水が導入されると共に上記洗浄水が散水され、かつ、上記排ガスが通過する上部散水部とを備え、
上記下部水槽部は、上記上部散水部からの洗浄水が導入されることを特徴とする排ガス処理システム。
【請求項６】
請求項５に記載の排ガス処理システムにおいて、
上記下部水槽部は、上記上部散水部からの洗浄水が導入される２槽以上の下部水槽を有することを特徴とする排ガス処理システム。
【請求項７】
請求項３に記載の排ガス処理システムにおいて、
上記排ガス処理装置に揮発性有機化合物を含む排ガスが導入されると共に上記排ガスの揮発性有機化合物濃度が１０００ｐｐｍ以上であることを特徴とする排ガス処理システム。
【請求項８】
請求項５に記載の排ガス処理システムにおいて、
上記下部水槽部と上部散水部は、それぞれ、充填材を有することを特徴とする排ガス処理システム。
【請求項９】
請求項６に記載の排ガス処理システムにおいて、
上記下部水槽部は、
ポリ塩化ビニリデン充填材を有する第１水槽と、
炭を有する第２水槽とを有することを特徴とする排ガス処理システム。
【請求項１０】
請求項６に記載の排ガス処理システムにおいて、
上記下部水槽部は、
ポリ塩化ビニリデン充填材を有する２つの水槽を有することを特徴とする排ガス処理システム。
【請求項１１】
請求項５に記載の排ガス処理システムにおいて、
上記上部散水部は、
プラスチック充填材とポリ塩化ビニリデン充填材を有することを特徴とする排ガス処理システム。
【請求項１２】
請求項３に記載の排ガス処理システムにおいて、
上記２台以上の排ガス処理装置のうちの少なくとも１台の排ガス処理装置は、
下部水槽部と、
上記下部水槽部から洗浄水が導入されると共に上記洗浄水が散水され、かつ、上記排ガスが通過する上部散水部と、
上記下部水槽から上記上部散水部に洗浄水を送水する散水ポンプと、
上記散水ポンプと上部散水部との間に接続された吐出配管と、
上記吐出配管に接続されると共に上記散水ポンプから上記洗浄水が供給され、マイクロナノバブルを含有する洗浄水を上記吐出配管から上記上部散水部に供給するマイクロナノバブル発生機とを備え、
上記下部水槽部は上記上部散水部からの洗浄水が導入されることを特徴とする排ガス処理システム。
【請求項１３】
請求項５に記載の排ガス処理システムにおいて、
排ガスを最初に導入する上記直列接続の１番目の排ガス処理装置と上記１番目の排ガス処理装置から排気ダクトを経由して排ガスが導入される上記直列接続の２番目の排ガス処理装置は、それぞれ、上記下部水槽部と上部散水部とを備え、
さらに、上記１番目の排ガス処理装置に上記排ガスを導入する第１の排気ファンと、上記１番目の排ガス処理装置から上記直列接続の２番目の排ガス処理装置に排ガスを導入する第２の排気ファンとを備え、
上記２番目の排ガス処理装置が有する上部散水部はポリ塩化ビニリデン充填材を有することを特徴とする排ガス処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、排ガス処理方法および排ガス処理装置に関し、一例として、排ガス中の揮発性有機化合物を活用して、マイクロナノバブルを効率的に排ガス処理装置の洗浄水中に発生させることができる排ガス処理方法および排ガス処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
排ガス中の揮発性有機化合物は、大気汚染の観点から言えば処理する必要がある。例えば、１０００ｐｐｍ以上の排ガス中の揮発性有機化合物は確実に処理することが必要であるが、従来はエネルギーを浪費する燃焼法が一般的であった。この燃焼法は、省エネルギーが重要視される時代では、エネルギーを浪費する上にランニングコストが高いことから、環境が重視される時代に適合する排ガス処理方式とは言えない。
【特許文献１】特開２００４−１２１９６２号公報
【特許文献２】特開２００３−３３４５４８号公報
【特許文献３】特開２００４−３２１９５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
そこで、この発明の課題は、省エネルギーかつ低コストである排ガス処理方法および排ガス処理システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するため、この発明の排ガス処理方法は、排気ダクトで直列に接続されていると共に排水を排出しない２台以上の排ガス処理装置に排ガスを導入する工程を備えることを特徴としている。
【０００５】
この発明の排ガス処理方法によれば、直列に接続された２台以上の排ガス処理装置に排ガスを導入して排ガス処理するので、排ガス成分の除去率を可能な限り高めることができると同時に、排ガス処理装置の設置台数でもって、所望の除去率を確保できる。また、排ガス処理装置は排水が発生しないように構成されているので、排ガス処理装置に排水処理設備を付随させる必要がなく、イニシャルコストを低減できる。
【０００６】
また、一実施形態の排ガス処理方法は、１台の排気ファンで上記排ガス処理装置に排ガスを導入する。
【０００７】
この実施形態の排ガス処理方法によれば、イニシャルコストおよびランニングコストの更なる低減を図れる。
【０００８】
また、一実施形態の排ガス処理システムは、排水を排出しないと共に排気ダクトで直列に接続されている２台以上の排ガス処理装置と、上記２台以上の排ガス処理装置に排ガスを導入する排気ファンとを備える。
【０００９】
この実施形態の排ガス処理システムによれば、直列に接続された２台以上の排ガス処理装置に排ガスを導入して排ガス処理するので、排ガス成分の除去率を可能な限り高めることができる。所望の除去率を確保できるように、排ガス処理装置の設置台数を設定すればよい。また、各排ガス処理装置は排水が発生しないように構成されているので、排ガス処理装置に排水処理設備を付随させる必要がなく、イニシャルコストを低減できる。
【００１０】
また、一実施形態の排ガス処理システムは、上記排気ファンを１台だけ備える。
【００１１】
この実施形態の排ガス処理システムによれば、イニシャルコストおよびランニングコストの更なる低減を図れる。
【００１２】
また、一実施形態の排ガス処理システムは、上記２台以上の排ガス処理装置のうちの少なくとも１台の排ガス処理装置は、
マイクロナノバブル発生機を有する下部水槽部と、
上記下部水槽部からマイクロナノバブルを含有する洗浄水が導入されると共に上記洗浄水が散水され、かつ、上記排ガスが通過する上部散水部とを備え、上記下部水槽部は、上記上部散水部からの洗浄水が導入される。
【００１３】
この実施形態の排ガス処理システムによれば、上部散水部では、下部水槽部からのマイクロナノバブルを含有する洗浄水が散水されることで、マイクロナノバブルの吸着作用を利用して、導入された排ガスの排ガス成分を効率よく除去処理できる。また、下部水槽部では、マイクロナノバブル発生機がマイクロナノバブルを発生するので、下部水槽部において微生物を繁殖させて活性化させることができる。よって、下部水槽において、洗浄水に含まれる排ガス成分の微生物処理を促進できる。
【００１４】
また、一実施形態の排ガス処理システムは、上記下部水槽部は、上記上部散水部からの洗浄水が導入される２槽以上の下部水槽を有する。
【００１５】
この実施形態の排ガス処理システムによれば、下部水槽部では、マイクロナノバブル発生機が発生するマイクロナノバブルにより、複数の下部水槽のそれぞれに微生物を繁殖させて活性化させることができる。
【００１６】
また、一実施形態の排ガス処理システムは、上記排ガス処理装置に揮発性有機化合物を含む排ガスが導入されると共に上記排ガスの揮発性有機化合物濃度が１０００ｐｐｍ以上である。
【００１７】
この実施形態の排ガス処理システムによれば、高濃度揮発性有機化合物を含有する排ガスを、スクラバー方式で処理することとなり、従来のような燃焼方式による処理と比べて、イニシャルコストやランニングコストの点でメリットが多いこととなる。
【００１８】
また、一実施形態の排ガス処理システムでは、上記下部水槽部と上部散水部は、それぞれ、充填材を有する。
【００１９】
この実施形態の排ガス処理システムによれば、上部散水部では、下部水槽部からのマイクロナノバブルを含有する洗浄水が散水されることで、導入された排ガスを効率よく処理できる。また、上部散水部が有する充填材は微生物の固定化担体となるので、充填材に微生物を効率的に繁殖させ、排ガス成分の微生物処理を促進できる。また、下部水槽部では、マイクロナノバブル発生機が発生させるマイクロナノバブルで活性化した微生物を微生物の固定化担体となる充填材に効率的に繁殖させることができる。よって、下部水槽において、洗浄水に含まれる排ガス成分の微生物処理を促進できる。
【００２０】
また、一実施形態の排ガス処理システムでは、上記下部水槽部は、ポリ塩化ビニリデン充填材を有する第１水槽と、炭を有する第２水槽とを有する。
【００２１】
この実施形態の排ガス処理システムによれば、下部水槽部の第１水槽に設置されたポリ塩化ビニリデン充填材(例えば、ひも状型やリング型のポリ塩化ビニリデン充填材)、および第２水槽に設置された炭に、微生物を効率よく繁殖させることができる。特に、マイクロナノバブルは、ポリ塩化ビニリデン充填材や炭の内部まで入ることができるので、より多くの微生物を活性化して繁殖させることができ、洗浄水が吸収した揮発性有機化合物等の排ガス成分を効率的に分解処理できる。なお、従来のバブル(空気)では、ポリ塩化ビニリデン充填材や炭の内部まで入ることができなかった。よって、この実施形態によれば、洗浄水が吸収した揮発性有機化合物等の排ガス成分を効率的に分解処理できる。
【００２２】
また、一実施形態の排ガス処理システムでは、上記下部水槽部は、ポリ塩化ビニリデン充填材を有する２つの水槽を有する。
【００２３】
この実施形態の排ガス処理システムによれば、下部水槽部が有する２つの水槽の両方に設置されたポリ塩化ビニリデン充填材(例えば、ひも状型やリング型のポリ塩化ビニリデン充填材)を固定化担体として微生物が繁殖する。よって、特に、この２つの水槽で繁殖した多くの活性化した微生物によって、排ガス成分としての難分解性の揮発性有機化合物をも分解が可能となる。すなわち、ポリ塩化ビニリデン充填材は、炭よりも表面積が格段に多いので、より多くの活性化した微生物を繁殖させることができることとなる。
【００２４】
また、一実施形態の排ガス処理システムでは、上記上部散水部は、プラスチック充填材とポリ塩化ビニリデン充填材を有する。
【００２５】
この実施形態の排ガス処理システムによれば、排ガスが通過する上部散水部に設置されたポリ塩化ビニリデン充填材(例えば、ひも状型やリング型のポリ塩化ビニリデン充填材)に活性化した微生物を繁殖させることができ、排ガス中の揮発性有機化合物等の排ガス成分を直接的に微生物分解処理することが可能となる。したがって、揮発性有機化合物の除去率を高めることができる。
【００２６】
また、一実施形態の排ガス処理システムでは、上記２台以上の排ガス処理装置のうちの少なくとも１台の排ガス処理装置は、
下部水槽部と、
上記下部水槽部から洗浄水が導入されると共に上記洗浄水が散水され、かつ、上記排ガスが通過する上部散水部と、
上記下部水槽から上記上部散水部に洗浄水を送水する散水ポンプと、
上記散水ポンプと上部散水部との間に接続された吐出配管と、
上記吐出配管に接続されると共に上記散水ポンプから上記洗浄水が供給され、マイクロナノバブルを含有する洗浄水を上記吐出配管から上記上部散水部に供給するマイクロナノバブル発生機とを備え、上記下部水槽部は上記上部散水部からの洗浄水が導入される。
【００２７】
この実施形態の排ガス処理システムによれば、散水ポンプと上部散水部との間の吐出配管にマイクロナノバブル発生機を接続し、散水ポンプからマイクロナノバブル発生機に洗浄水を供給している。よって、散水ポンプがマイクロナノバブル発生機のための循環ポンプを兼ねているので、ポンプ台数の削減を図れ、イニシャルコストとランニングコストを削減できる。
【００２８】
また、一実施形態の排ガス処理システムでは、排ガスを最初に導入する上記直列接続の１番目の排ガス処理装置と上記１番目の排ガス処理装置から排気ダクトを経由して排ガスが導入される上記直列接続の２番目の排ガス処理装置は、それぞれ、上記下部水槽部と上部散水部とを備え、さらに、上記１番目の排ガス処理装置に上記排ガスを導入する第１の排気ファンと、上記１番目の排ガス処理装置から上記直列接続の２番目の排ガス処理装置に排ガスを導入する第２の排気ファンとを備え、上記２番目の排ガス処理装置が有する上部散水部はポリ塩化ビニリデン充填材を有する。
【００２９】
この実施形態の排ガス処理システムによれば、２番目の排ガス処理装置の上部散水部にポリ塩化ビニリデン充填材(例えば、ひも状型やリング型のポリ塩化ビニリデン充填材)を設置しているので、ポリ塩化ビニリデン充填材に活性化した微生物を繁殖させることができる。よって、上部散水部において、より多くの活性化した微生物により排ガス中の揮発性有機化合物等の排ガス成分を直接的に分解処理でき、排ガスの処理効率、排ガス成分の除去率を格段に向上できる。
【００３０】
なお、２番目の排ガス処理装置の上部散水部では、ポリ塩化ビニリデン充填材に微生物が繁殖する分だけ排気ガス処理における圧力損失(詰まり易い傾向)が高くなるものの、第２の排気ファンによって、上記圧力損失を補うことができる。
【発明の効果】
【００３１】
この発明の排ガス処理方法によれば、直列に接続された２台以上の排ガス処理装置に排ガスを導入して排ガス処理するので、排ガス成分の除去率を可能な限り高めることができると同時に、排ガス処理装置の設置台数でもって、所望の除去率を確保できる。また、排ガス処理装置は排水が発生しないように構成されているので、排ガス処理装置に排水処理設備を付随させる必要がなく、イニシャルコストを低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００３３】
(第１の実施の形態)
図１に、この発明の排ガス処理システムの第１実施形態を模式的に示す。この第１実施形態の排ガス処理システムは、排気ダクト４２で直列に接続された２台の排ガス処理装置３、３１を備える。
【００３４】
図１において、符号１は１番目の排ガス処理装置３の排気入口である。この第１実施形態では、排気ファン２によって、排ガスの一例としての半導体工場や液晶工場からの揮発性有機化合物等を含有する排ガスが１番目の排ガス処理装置３に導入され、１次処理されて、排気出口４から排出され、排気ダクト４２を経て、続いて排気入口２１から、２番目の排ガス処理装置３１に導入される。この２番目の排ガス処理装置３１では、排ガスが２次処理されて、排気出口２４から最終的に処理ガスが排出されることとなる。
【００３５】
なお、上記揮発性有機化合物等を含有する排ガスは半導体工場や液晶工場からの揮発性有機化合物を含有する排ガスに限定することなく、塗装工場や自動車工場他からの揮発性有機化合物を含有する排ガスでも構わない。上記排ガスの発生源としては特に業種を限定するものではない。また、上記揮発性有機化合物としては、一例としてイソプロピールアルコール、アセトン、酢酸ブチルなどが挙げられるが、その他の多種類の揮発性有機化合物も該当する。
【００３６】
上記１番目の排ガス処理装置３は、上部散水部１９と下部水槽部２０を備える。１番目の排ガス処理装置３で処理された排ガスは、排ガス処理装置３の最上部の排気出口４より排出され、排気ダクト４２を通って、２番目の排ガス処理装置３１の排気入口２１に導入される。
【００３７】
１番目の排ガス処理装置３においては、下部水槽部２０の洗浄水を散水ポンプ７で洗浄水配管６を経由して上部散水部１９に移送して、散水ノズル５より散水している。また、１番目の排ガス処理装置３が備える上部散水部１９は、下から多孔板９、その上に設置されたプラスチック充填材８を有する。このプラスチック充填材８としては、一例として、商品名テラレットと呼ばれるものが用いられる。なお、上部散水部１９に、プラスチック充填材８に替えて他の充填材を設置してもよい。
【００３８】
また、１番目の排ガス処理装置３の最上部のプラスチック充填材８の上方には、プラスチック充填材８に対して所定の距離を隔てて散水ノズル５が設置されており、散水ノズル５からプラスチック充填材８に洗浄水を散水している。そして、この上部散水部１９で散水された洗浄水は、多孔板９を通って、下部水槽部２０に落下する。一方、排気入口１から導入された排ガスは、多孔板９、プラスチック充填材８を通ることで、上記洗浄水と接触して排ガス成分が除去されて、排気出口４より排出される。
【００３９】
この１番目の排ガス処理装置３の下部水槽部２０は、下部第１水槽１８と下部第２水槽２３とを有し、下部第２水槽２３には、マイクロナノバブル発生機１３が設置されている。このマイクロナノバブル発生機１３は、下部第２水槽２３内の処理水中で、マイクロナノバブルを発生している。これにより、下部第２水槽２３内の洗浄水はマイクロナノバブルを含有することとなると共に、マイクロナノバブル流１４を起こして、下部第２水槽２３内を撹拌することとなる。そして、散水ポンプ７は、下部第２水槽部２３内のマイクロナノバブルを含有した洗浄水を、洗浄水配管６を経由して上部散水部１９の散水ノズル５からプラスチック充填材８に散水している。
【００４０】
マイクロナノバブル発生機１３は、配管によって循環ポンプ１０に接続されており、循環ポンプ１０は下部第２水槽２３内の洗浄水をマイクロナノバブル発生機１３に必要な圧力状態で供給している。この必要圧力状態で洗浄水をマイクロナノバブル発生機１３に供給することで、マイクロナノバブルが効率よく発生する。ここで、上記必要圧力とは、代表的一例として１.５ｋｇ/ｃｍ２以上を意味する。また、マイクロナノバブルを含んだ洗浄水は、マイクロナノバブルを含んでいない洗浄水と比較して、排ガス処理における揮発性有機化合物の除去率が高いことが実験により確認できた。その理由としては、洗浄水がマイクロナノバブルを含有することで、気体中の汚れ成分に対する洗浄効果が拡大したことが考えられる。また、マイクロナノバブル発生機１３は、マイクロナノバブルを発生するために空気が必要となるが、必要量の空気はバルブ１２と空気吸い込み管１１から確保している。そして、上述の如く、下部第２水槽２３におけるマイクロナノバブルを含有する洗浄水は散水ポンプ７によって上部散水部１９に移送され、プラスチック充填材８に散水されることとなる。そして、このプラスチック充填材８を通過した洗浄水は、多孔板９を通って下部水槽部２０に落下することとなる。
【００４１】
したがって、排気入口１から導入された排ガスは、プラスチック充填材８を通ることで、上記マイクロナノバブルと微生物を含有する洗浄水によって排ガス成分が除去されて、排気出口４より排出されることとなる。
【００４２】
また、下部水槽部２０の下部第１水槽１８には、リング型ポリ塩化ビニリデン充填材１５が充填され、リング型ポリ塩化ビニリデン充填材１５を固定化担体としてマイクロナノバブルによって活性化した微生物が繁殖する。そして、この下部第１水槽１８で活性化した微生物によって、洗浄水が１次処理される。つまり、下部第１水槽１８において、洗浄水に含まれる排ガス成分の微生物処理を促進できる。なお、下部第１水槽１８に、リング型ポリ塩化ビニリデン充填材１５に替えて、例えば、ひも状型等の他の型のポリ塩化ビニリデン充填材を充填してもよく、ポリ塩化ビニリデン充填材以外の充填材を採用することもできる。
【００４３】
この下部第１水槽１８で１次処理された洗浄水は、リング型ポリ塩化ビニリデン充填材１５に対して網１８Ａで隔てられた流路１８Ｂを通り、オーバーフローした洗浄水は、続いて、重力による自然落下で下部第２水槽２３に導入される。これにより、上記１次処理された洗浄水は、下部第２水槽２３内に設置されているアミ籠１６内の炭１７に繁殖した微生物によって２次処理される。この炭１７としては、備長炭のような炭、活性炭、および合成炭などを採用可能であるが、導入される排ガスの成分に応じて、最適なものを実験によって決定すれば良い。なお、下部第２水槽２３内に炭１７に替えて他の充填材を設置してもよい。また、この実施形態では、下部水槽部２０が第１,第２の２つの水槽１８,２３を有したが、３つ以上の水槽を有しても良い。
【００４４】
次に、１番目の排ガス処理装置３によって１次処理された排ガスは、排気ファン２の吐出力によって、排気出口４から排気ダクト４２を経由して、排気入口２１から２番目の排ガス処理装置３１に導入される。この２番目の排ガス処理装置３１は、上部散水部２９と下部水槽部３０を備える。
【００４５】
この２番目の排ガス処理装置３１が備える上部散水部２９は、下から多孔板３９、その上に設置されたプラスチック充填材２８を有する。このプラスチック充填材２８としては、一例として、商品名テラレットと呼ばれるものが用いられる。なお、上部散水部２９に、プラスチック充填材２８に替えて他の充填材を設置してもよい。
【００４６】
また、２番目の排ガス処理装置３１の最上部のプラスチック充填材２８の上方には、プラスチック充填材２８に対して所定の距離を隔てて散水ノズル２５が設置されており、散水ノズル２５からプラスチック充填材２８に洗浄水を散水している。この２番目の排ガス処理装置３１においても、１番目の排ガス処理装置３１と同様に、下部水槽部３０の洗浄水を散水ポンプ２７で洗浄水配管２６を経由して上部散水部２９に移送して、散水ノズル２５からプラスチック充填材２８に散水している。そして、この上部散水部２９で散水された洗浄水は、多孔板３９を通って、下部水槽部３０に落下することとなる。
【００４７】
この２番目の排ガス処理装置３１の下部水槽部３０は、下部第１水槽３８と下部第２水槽４１を有している。この下部第２水槽４１には、マイクロナノバブル発生機３３が設置されている。このマイクロナノバブル発生機３３は、下部第２水槽４１内でマイクロナノバブルを発生して、下部第２水槽４１内の洗浄水にマイクロナノバブルを含有させると共にマイクロナノバブル流３４を起こして下部第２水槽４１内の洗浄水を撹拌している。
【００４８】
そして、散水ポンプ２７は、下部第２水槽部４１内のマイクロナノバブルを含有した洗浄水を、洗浄水配管２６を経由して上部散水部２９の散水ノズル２５からプラスチック充填材２８に散水している。
【００４９】
マイクロナノバブル発生機３３は、配管によって循環ポンプ４０と接続しており、循環ポンプ４０は下部第２水槽４１内の洗浄水をマイクロナノバブル発生機３３に必要な圧力状態で供給している。この必要圧力状態で洗浄水をマイクロナノバブル発生機３３に供給することで、マイクロナノバブルが効率よく発生する。ここで、上記必要圧力とは、代表的な一例として１.５ｋｇ/ｃｍ２以上を意味する。また、マイククロナノバブルを含んだ洗浄水は、マイククロナノバブルを含んでいない洗浄水と比較して、排ガス処理における揮発性有機化合物の除去率が高いことが実験により確認できた。その理由としては、洗浄水がマイクロナノバブルを含有することで、気体中の汚れ成分に対する洗浄効果が拡大したことが考えられる。また、マイクロナノバブル発生機３３は、マイクロナノバブルを発生するために空気が必要となるが、必要量の空気はバルブ３２と空気吸い込み管３１から確保している。そして、上述の如く、下部第２水槽４１におけるマイクロナノバブルを含有する洗浄水は散水ポンプ２７によって上部散水部２９に移送され、プラスチック充填材２８に散水されることとなる。そして、このプラスチック充填材２８を通過した洗浄水は、多孔板３９を通って下部水槽部３０に落下することとなる。
【００５０】
したがって、排気入口２１から導入された排ガスは、プラスチック充填材２８を通ることで、上記マイクロナノバブルと微生物を含有する洗浄水によって排ガス成分が除去されて、排気出口２４より排出されることとなる。
【００５１】
また、下部水槽部３０の下部第１水槽３８には、リング型ポリ塩化ビニリデン充填材３５が充填され、リング型ポリ塩化ビニリデン充填材３５を固定化担体としてマイクロナノバブルによって活性化した微生物が繁殖する。そして、この下部第１水槽３８で活性化した微生物によって、洗浄水が１次処理される。なお、下部第１水槽３８に、リング型ポリ塩化ビニリデン充填材３５に替えて、例えば、ひも状型等の他の型のポリ塩化ビニリデン充填材を充填してもよく、ポリ塩化ビニリデン充填材以外の充填材を採用することもできる。
【００５２】
この下部第１水槽３８で１次処理された洗浄水は、リング型ポリ塩化ビニリデン充填材３５に対して網３８Ａで隔てられた流路３８Ｂを通り、オーバーフローした洗浄水は、続いて下部第２水槽４１に重力による自然落下で導入される。これにより、上記１次処理された洗浄水は、下部第２水槽４１内に設置されているアミ籠３６内の炭３７に繁殖した微生物によって２次処理される。この炭３７としては、備長炭のような炭、活性炭、および合成炭などを採用可能であるが、導入される排ガスの成分によって、最適なものを実験によって決定すれば良い。なお、下部第２水槽３８内に炭３７に替えて他の充填材を設置してもよい。また、この実施形態では、下部水槽部３０が第１,第２の２つの水槽３８,４１を有したが、３つ以上の水槽を有しても良い。
【００５３】
この実施形態によれば、直列に接続された２台の排ガス処理装置３,３１に排ガスを導入して排ガス処理するので、排ガス成分の除去率を可能な限り高めることができる。例えば、上記排気入口１に導入される排ガスの揮発性有機化合物の濃度が１０００ｐｐｍ以上である場合でも、スクラバー方式で処理することが可能となり、従来のような燃焼方式による処理と比べて、イニシャルコストやランニングコストの点でメリットが多いこととなる。
【００５４】
また、各排ガス処理装置３,３１は排水を発生(排出)しないように構成されているので、排ガス処理装置３,３１に排水処理設備を付随させる必要がなく、イニシャルコストを低減できる。また、この実施形態によれば、２台の排ガス処理装置３,３１に対して、排気ファン２を１台だけ備えるので、イニシャルコストおよびランニングコストの更なる低減を図れる。
【００５５】
また、この実施形態の排ガス処理システムによれば、下部水槽部２０,３０の下部第１水槽１８,３８に設置されたリング型ポリ塩化ビニリデン充填材１５,３５および下部第２水槽２３,４１に設置された炭１７,３７に、微生物を効率よく繁殖させることができる。特に、マイクロナノバブルは、リング型ポリ塩化ビニリデン充填材１５,３５や炭１７,３７の内部まで入ることができるので、より多くの微生物を活性化して繁殖させることができ、洗浄水が吸収した揮発性有機化合物等の排ガス成分を効率的に分解処理できる。
【００５６】
尚、マイクロナノバブル発生機３３は、一例として市販されているものを採用できるが、メーカーを限定するものではなく、具体的一例としては、株式会社ナノプラネット研究所と株式会社オーラテックのものを採用可能である。
【００５７】
ここで、３種類のバブルについて説明する。
【００５８】
(i)  通常のバブル(気泡)は水の中を上昇して、ついには表面でパンとはじけて消滅する。
【００５９】
(ii)  マイクロバブルは、直径が１０(μｍ)〜数１０(μｍ)以下の微細気泡で、水中で縮小していき、ついには消滅(完全溶解)してしまう。
【００６０】
(iii)  ナノバブルは、マイクロバブルよりさらに小さいバブル(直径が１(μｍ)以下の例えば１００〜２００ｎｍ)でいつまでも水の中に存在することが可能なバブルといわれている。マイクロナノバブルとはマイクロバブルとナノバブルとが混合したバブルと説明できる。
【００６１】
尚、上記実施形態の排ガス処理システムでは、直列に接続された２台の排ガス処理装置３と３１を備えたが、直列に接続された３台以上の排ガス処理装置を備えてもよい。所望の排ガス成分除去率を確保できるように排ガス処理装置の設置台数を設定すればよい。
【００６２】
(第２の実施の形態)
次に、図２にこの発明の排ガス処理システムの第２実施形態を示す。この第２実施形態は、図１の排ガス処理装置３,３１の下部水槽部２０,３０が下部第２水槽２３,４１に替えて、下部第２水槽２３Ｕ,４１Ｕを備えた点だけが、前述の第１実施形態と異なる。よって、この第２実施形態では、前述の第１実施形態と同じ部分については同じ符号を付けて詳細説明を省略し、前述の第１実施形態と異なる部分を説明する。
【００６３】
図２に示すように、この下部第２水槽２３Ｕ,４１Ｕは、充填材として図１の炭１７,３７に替えて、リング型ポリ塩化ビニリデン充填材１５,３５を備えている。よって、この第２実施形態では、下部第１水槽１８,３８と下部第２水槽２３,４１の両方にリング型ポリ塩化ビニリデン充填材１５,３５が充填されていることになる。これにより、下部水槽部２０,３０が有する下部第１水槽１８,３８および下部第２水槽２３,４１の２つの水槽の両方に設置されたリング型ポリ塩化ビニリデン充填材１５,３５を固定化担体として微生物が繁殖する。
【００６４】
この第２実施形態の下部水槽部２０,３０では、マイクロナノバブルにより活性化した微生物が、第１実施形態の下部水槽部に比べてより多く繁殖して、洗浄水に含有された揮発性有機化合物等の排ガス成分をより効率よく微生物分解できる。すなわち、炭よりもリング型ポリ塩化ビニリデン充填材の方が、微生物が多く繁殖するのである。
【００６５】
(第３の実施の形態)
次に、図３にこの発明の排ガス処理システムの第３実施形態を示す。この第３実施形態は、図１の排ガス処理装置３,３１が上部散水部１９,２９に替えて上部散水部１９Ｕ,２９Ｕを備えた点だけが、前述の第１実施形態と異なる。よって、この第３実施形態では、前述の第１実施形態と同じ部分については同じ符号を付けて詳細説明を省略し、前述の第１実施形態と異なる部分を説明する。
【００６６】
図３に示すように、この第３実施形態では、上部散水部１９Ｕ,２９Ｕは、多孔板９上の最下部にプラスチック充填材８,２８に替えて、リング型ポリ塩化ビニリデン充填物１５,３５が１列配置されている点が、第１実施形態の上部散水部１９,２９と異なる。この第３実施形態では、排ガス処理装置３,３１の上部散水部１９Ｕ,２９Ｕが有するポリ塩化ビニリデン充填物１５,３５に活性化した微生物を繁殖させることができ、排ガス中の揮発性有機化合物等の排ガス成分を直接的に微生物分解処理することが可能となる。したがって、揮発性有機化合物の除去率を高めることができる。
【００６７】
なお、この第３実施形態では、上部散水部１９Ｕ,２９Ｕにおいて、最下部の１列のリング型ポリ塩化ビニリデン充填物１５,３５を備えたが、上部散水部１９Ｕ,２９Ｕにおいてリング型ポリ塩化ビニリデン充填物１５,３５を他の配置としてもよいのは勿論である。
【００６８】
(第４の実施の形態)
次に、図４にこの発明の排ガス処理システムの第４実施形態を示す。この第４実施形態は、図１に示すマイクロナノバブル発生機１３,３３と循環ポンプ１０,４０と空気吸い込み管１１,３１とバルブ１２,３２に替えて、排ガス処理装置３,３１の洗浄水配管６,２６に接続したマイクロナノバブル発生機１３Ｕ,３３Ｕおよび空気吸い込み管１１Ｕ,３１Ｕとバルブ１２Ｕ,３２Ｕを備えた点が、前述の第１実施形態と異なる。よって、この第４実施形態では、前述の第１実施形態と同じ部分については同じ符号を付けて詳細説明を省略し、前述の第１実施形態と異なる部分を説明する。
【００６９】
図４に示すように、この第４実施形態では、散水ポンプ７,２７と散水ノズル５,２５とを接続する洗浄水配管６,２６の途中にマイクロナノバブル発生機１３Ｕ,３３Ｕが設置されている。したがって、この第４実施形態では、散水ポンプ７,２７からマイクロナノバブル発生機１３Ｕ,３３Ｕに洗浄水を供給している。よって、散水ポンプ７,２７がマイクロナノバブル発生機１３Ｕ,３３Ｕのための循環ポンプを兼ねているので、ポンプ台数の削減を図れ、イニシャルコストとランニングコストを削減できる。すなわち、この第４実施形態では、前述の第１実施形態の循環ポンプ１０,４０を削減でき、イニシャルコストを削減できると同時に電気代としてのランニングコストを削減できる。
【００７０】
なお、この第４実施形態を、前述の第２,第３実施形態と組み合わせても良いのは勿論である。
【００７１】
(第５の実施の形態)
次に、図５にこの発明の排ガス処理システムの第５実施形態を示す。この第５実施形態は、図１の２番目の排ガス処理装置３１の排気入口２１に排気ファン２２が設置された点と、図１の上部散水部２９に替えて上部散水部２９Ｕを備えた点とが、前述の第１実施形態と異なる。よって、この第５実施形態では、前述の第１実施形態と同じ部分については同じ符号を付けて詳細説明を省略し、前述の第１実施形態と異なる部分を説明する。
【００７２】
図５に示すように、この第５実施形態では、２番目の排ガス処理装置３１の排気入口２１に排気ファン２２が設置されていると共に、２番目の排ガス処理装置３１の上部散水部２９Ｕにプラスチック充填材２８の替わりにリング型ポリ塩化ビニリデン充填物３５が充填されている。したがって、この第５実施形態の上部散水部２９Ｕでは、前述の第１実施形態の上部散水部２９に比べて、活性化した微生物が多く繁殖し、揮発性有機化合物等の排ガス成分の除去率を向上できる。
【００７３】
一方、２番目の排ガス処理装置３１の上部散水部２９Ｕでは、リング型ポリ塩化ビニリデン充填物３５に微生物が繁殖することにより、図１の上部散水部２９に比べて空気抵抗が多くなり、圧力損失が増大するが、排気入口２１に排気ファン２２を設置したことで排ガスの処理風量が減少しないようにしている。
【００７４】
(実験例)
図１の第１実施形態の排ガス処理システムに対応する実験装置を製作した。この実験装置における排ガス処理装置３の全体容量を４ｍ３とし、排ガス処理装置３１の全体容量を４ｍ３とした。また、各排ガス処理装置３,３１の内部の下部第１水槽１８,３５の容量を０．５ｍ３とし、下部第２水槽２３,４１の容量を１ｍ３とした。そして、この実験装置にアセトン含有排ガスを導入して、約１ケ月試運転を行った。この試運転の後、排気入口１のアセトン濃度と排気出口２４のアセトン濃度を測定し、アセトンの除去率を測定したところ、除去率は９１％であった。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】この発明の排ガス処理システムの第１実施形態を模式的に示すである。
【図２】この発明の排ガス処理システムの第２実施形態を模式的に示すである。
【図３】この発明の排ガス処理システムの第３実施形態を模式的に示すである。
【図４】この発明の排ガス処理システムの第４実施形態を模式的に示すである。
【図５】この発明の排ガス処理システムの第５実施形態を模式的に示すである。
【符号の説明】
【００７６】
１、２１  排気入口
２、２２  排気ファン  
３、３１  排ガス処理装置
４、２４  排気出口
５、２５  散水ノズル  
６、２６  洗浄水配管
７、２７  散水ポンプ
８、２８  プラスチック充填材
９、３９  多孔板
１０、４０  循環ポンプ
１１、３１  空気吸い込み管
１２、３２  バルブ
１３、１３Ｕ、３３、３３Ｕ  マイクロナノバブル発生機
１４、３４  マイクロナノバブル流
１５、３５  リング型ポリ塩化ビニリデン充填材
１６、３６  アミ籠
１７、３７  炭
１８、３８  下部第１水槽
１９、１９Ｕ、２９、２９Ｕ  上部散水部
２０、３０  下部水槽部
２３、２３Ｕ、４１、４１Ｕ  下部第２水槽
４２  排気ダクト
【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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