(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理槽の内部を、排ガス中の水滴をルーバにより分離する水滴分離部と、該水滴分離部の下方に設けられ前記排ガスを導入するための導入口と、を有する第１の室と、
該第１の室と第１の隔壁により仕切られると共に、光触媒をチップまたはメッシュ状のシートに担持させて構成した光触媒担持体が紫外線ランプ近傍に配設され、前記水滴分離部を経た前記排ガス中の有機ハロゲン化合物を分解処理するための紫外線分解部を有する第２の室と、
該第２の室と第２の隔壁により仕切られ、前記紫外線分解部で分解処理によって生成された前記排ガス中のオゾンを分解するオゾン分解部と、該オゾン分解部の上方に設けられ前記オゾン分解部を経た前記排ガスを排出するための排出口と、を有する第３の室と、に画成し、
前記第１の隔壁の上部には前記水滴分離部を通過した前記排ガスを前記第２の室に導入するための第１の通気孔を設けると共に、
前記第２の隔壁の下部には前記第２の室を経た前記排ガスを前記第３の室に導入するための第２の通気孔を設け、
前記第２の室及び前記第３の室における前記第２の通気孔を含む底部には、前記紫外線分解部で分解処理によって生成され且つ前記オゾン分解部に導入される前の酸性生成物およびオゾンを含む排ガスを、アルカリ性液に通過させて前記酸性生成物を中性化するためのｐＨ調整部を備えたことを特徴とする排ガス処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トリクロロエチレン，テトラクロロエチレン等の揮発性有機ハロゲン化合物を含む地下水や土壌の処理で発生する排ガスを処理する排ガス処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、トリクロロエチレン，テトラクロロエチレン等の人体に有害な揮発性有機ハロゲン化合物による地下水や土壌の汚染が問題となっている。
【０００３】
ところで、このような揮発性有機ハロゲン化合物は、水への溶解度が小さく、ストリッピングを行うことで容易に排ガスに移行できることから、地下水，排水中に含まれる有機ハロゲン化合物を含むガスを曝気により取り出し、また土壌中に含まれている揮発性有機ハロゲン化合物を含むガスを抽出井戸を減圧することによって取り出している。そして、この排ガスを活性炭で吸着し無害化した後、大気に放出している。
【０００４】
しかし、このように排ガスを吸着処理したとしても、吸着後の活性炭を再生しようとすると、その際に離脱させた成分の無害化処理が必要となり、また焼却時には有害な副生成物が発生する等の問題がある。
【０００５】
そこで、このような問題を解決するための手段として、特開平０９−１３６０１７号のガス処理方法が提供されている。この方法では、有機ハロゲン化合物等の有害成分を含む排ガスにオゾンを生成する波長を含む紫外線を照射するとともに、紫外線照射下にある光触媒に接触させることにより、トリクロロエチレン等の有機ハロゲン化合物の分解を促進している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来技術では、有機ハロゲン化合物が低濃度では接触効率が悪く分解速度が低下するための反応時間が長く、分解処理槽が大型になる問題があった。
【０００７】
また排ガス中の水滴が処理槽または触媒担持材に付着し、そこに有機ハロゲン化合物の分解生成物である塩素または塩化水素が溶け込み、強酸の液体となって処理槽または触媒担持材の腐蝕の原因となる。
【０００８】
また排ガス中の水滴はランプの保護管と触媒表面にも付着し分解性能を低下させる。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、処理効率が高く、したがって分解処理槽のコンパクト化が図れ、さらに処理槽の耐久性を向上することができる排ガス処理装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る請求項１は、処理槽の内部を、排ガス中の水滴をルーバにより分離する水滴分離部と、該水滴分離部の下方に設けられ前記排ガスを導入するための導入口と、を有する第１の室と、該第１の室と第１の隔壁により仕切られると共に、光触媒をチップまたはメッシュ状のシートに担持させて構成した光触媒担持体が紫外線ランプ近傍に配設され、前記水滴分離部を経た前記排ガス中の有機ハロゲン化合物を分解処理するための紫外線分解部を有する第２の室と、該第２の室と第２の隔壁により仕切られ、前記紫外線分解部で分解処理によって生成された前記排ガス中のオゾンを分解するオゾン分解部と、該オゾン分解部の上方に設けられ前記オゾン分解部を経た前記排ガスを排出するための排出口と、を有する第３の室と、に画成し、前記第１の隔壁の上部には前記水分分離部を通過した前記排ガスを前記第２の室に導入するための第１の通気孔を設けると共に、前記第２の隔壁の下部には前記第２の室を経た前記排ガスを前記第３の室に導入するための第２の通気孔を設け、前記第２の室及び前記第３の室における前記第２の通気孔を含む底部には、前記紫外線分解部で分解処理によって生成され且つ前記オゾン分解部に導入される前の酸性生成物およびオゾンを含む排ガスを、アルカリ性液に通過させて前記酸性生成物を中性化するためのｐＨ調整部を備えたことを特徴としている。
【００１３】
この発明の排ガス処理装置によれば、紫外線分解によって生成される塩素または塩化水素等と水滴とによって生成される強酸の液体が生成される前に、排ガス中の水滴を分離することで、それらの強酸の液体を抑制する。したがって、強酸の液体が処理槽や触媒担持材に付着する虞れがなくなり、それらが腐蝕されることがなく、またそれらの強酸の液体がランプの保護管や触媒表面に付着することもなく安定して分解処理が可能になる。
【００１４】
また、この発明の排ガス処理装置によれば、水滴分離部，紫外線分解部，ｐＨ調整部，オゾン分解部が１つの処理槽内に纏められいるので、装置のコンパクト化が図れる。
【００１６】
この発明の排ガス処理装置によれば、光触媒が高密度で分布させることができ、排ガスを光触媒に高効率で接触させることができ、有機ハロゲン化合物が低濃度でも短時間で分解処理が可能となる。
【００１７】
光触媒担持体は、ステンレス，グラスファイバー等の光触媒が担持可能な材質のメッシュ状のシートやチップに光触媒を担持させたものが好ましい。また、光触媒としては、酸化チタン，酸化タングステン，酸化亜鉛が挙げられる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下添付図面に従って本発明に係る排ガス処理方法および装置の好ましい実施の形態について詳説する。
【００１９】
図１は本発明に係る排ガス処理方法のフローを示している。
【００２０】
本発明に係る排ガス処理方法では、図１のフローに示したように、有機ハロゲン化合物に汚染された地下水，排水を曝気槽１に導き、該曝気槽１から揮発される排ガスを水滴分離部２，紫外線分解部３，ｐＨ調整部４，オゾン分解部５を経て大気に放出させる。
【００２１】
排ガスは、水滴分離部２で水滴が除去され、紫外線分解部３でオゾンを生成する波長を含む紫外線が照射され、さらに、紫外線照射下にある光触媒に接触されることによりトリクロロエチレン等の有害成分が分解される。その際、紫外線分解部３から排出されるガス中には、塩化水素等の分解生成物と、紫外線照射により生成されるオゾンが含まれている。このガスはｐＨ調整部４でアルカリ液中を通過し中性化処理され、残存オゾンはオゾン分解部５にて分解される。
【００２２】
図２は、本発明に係る排ガス処理装置を概念的に示している。
【００２３】
この処理装置１０では、処理槽１１の内部が第１の隔壁１２と第２の隔壁１３とによって第１の室１４，第２の室１５および第３の室１６に画成されており、第１の隔壁１２の上部には第１の室１４と第２の室１５とを連通する通気孔１７が形成され、第２の隔壁１３の下部には第２の室１５と第３の室１６とを連通する通気孔１８が形成されている。さらに、処理槽１１の第１の室１４を画成する側壁下部には、外部から処理槽１１内に排ガスＡを導入する排ガス導入口１９が形成され、処理槽１１の第３の室１６を画成する側壁上部には、処理槽１１内から外部へ排ガスを排出する排ガス排出口２０が形成されている。
【００２４】
そして、第１の室１４の中段部、即ち排ガス導入口１９と通気孔１７との間には、ルーパー２１が設置され、第１の室１４の底部、即ち排ガス導入口１９の下方には、液溜め２２が形成されている。
【００２５】
また、第２の室１５には、紫外線ランプ２３が排ガスの流れに沿って、即ち上下方向に配設され、該室１５の周壁には図３に示したように、光触媒担持体２４が添設されている。この光触媒担持体２４は、図４に示したように、メッシュ状のシート２４ａに光触媒２４ｂを担持させたものである。
【００２６】
また、第３の室１６の中段部、即ち通気孔１８と排ガス排出口２０との間には、オゾン分解材２５が配設されている。
【００２７】
また、第２の室１５の底部と第３の室１６の底部、即ち通気孔１８によって互いに連通されるそれらの底部には、ｐＨ調整液を溜めておくｐＨ調整液溜め２６が形成されている。
【００２８】
そして、上記排ガス処理装置では、光触媒２４ｂとして二酸化チタンが使用され、紫外線ランプ２３は波長が約３８０ｎｍ以下のものが採用されている。また、ｐＨ調整液溜め２６にはアルカリ性液が収容され、オゾン分解材２５としては白金系，酸化マンガン系のオゾン分解触媒が採用される。
【００２９】
このように構成された排ガス処理装置１０では、トリクロロエチレン等の有害成分を含んだ排ガスがポンプ等によって処理槽１１の排ガス導入口１９から第１の室１４に導入される。そのガスはルーバ２１を経て通気孔１７から第２の室１５に送られるが、ルーバ２１によってガス中の水分が除去される。そして、ルーバ２１によって捕捉された水分は水滴となって液溜め２２に落下し、該液溜め２２に溜められた液は適宜な時期に外部へ排出される。
【００３０】
第２の室１５に送られたガスは、紫外線ランプ２３によって生成されるオゾンと赤外線が照射される光触媒２４ｂとによってガス中の酸化され易い成分，有機ハロゲン化合物等が分解される。その際に、ガス中には分解生成物として塩素，塩化水素，オゾン等が生成される。
【００３１】
そして、そのガスはｐＨ調整液溜め２６内の通気孔１８を経て第３の室１６に送られ、ｐＨ調整液溜め２６のアルカリ性液によって分解生成物のうちの塩素または塩化水素が中性化される。
【００３２】
さらに、第３の室１６に送られたガスはオゾン分解材２５によって無害化され、排ガス排出口２０から処理槽１１外へ排出される。
【００３３】
なお、上記実施の形態では、光触媒担持体２４をメッシュ状のシート２４ａに光触媒２４ｂを担持させて構成しているが、図５に示したように、チップ２４ｃに光触媒２４ｂを担持させてもよい。この場合には、図６に示したように、光触媒２４ｂを担持さたチップ２４ｃを網状のケース２７に充填させて、該ケース２７を室１４内に装架させる。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の排ガス処理装置では、紫外線分解による副生成物が生成する前に、排ガス中の水滴を分離することで、処理槽，触媒担持材が腐蝕することがない。またランプの保護管と接触表面に付着することがなく安定して分解処理が可能になる。
【００３５】
また、光触媒を担持したシートまたはチップを紫外線ランプ付近に充填し紫外線と光触媒を高効率で接触させることにより、有機ハロゲン化合物が低濃度でも短時間で分解処理が可能となる。
【００３６】
また、水滴分離部，紫外線分解部，ｐＨ調整部，オゾン分解部を同一槽構造としたことでコンパクトな処理槽になり省スペース化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る排ガス処理方法を示した排ガス処理フロー図
【図２】本発明に係る排ガス処理装置を概念的に示した断面斜視図
【図３】本発明に係る排ガス処理装置における光触媒担持体の設置状態を示した概念的な部分断面斜視図
【図４】図３に示した光触媒担持体の部分を示した拡大図
【図５】本発明に係る排ガス処理装置における光触媒担持体の他の実施例を示した拡大図
【図６】図５に示した光触媒担持体の設置状態を示した概念的な部分断面斜視図
【符号の説明】
１…曝気槽、２…水滴分離部、３…紫外線分解部、４…ｐＨ調整部、５…オゾン分解部、１０…排ガス処理装置、１１…処理槽、１２…第１の隔壁、１３…第２の隔壁、１４…第１の室、１５…第２の室、１６…第３の室、１７…通気孔、１８…通気孔、１９…排ガス導入口、２０…排ガス排出口、２１…ルーパー、２２…液溜め、２３…紫外線ランプ、２４…光触媒担持体、２４ａ…シート、２４ｂ…光触媒、２４ｃ…チップ、２５…オゾン分解材、２６…ｐＨ調整液溜め、２７…ケース、Ａ…排ガス
【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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