(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024127195
(43)【公開日】2024-09-20
(54)【発明の名称】脱臭装置および脱臭システム
(51)【国際特許分類】
B01D 53/38 20060101AFI20240912BHJP
C02F 11/02 20060101ALI20240912BHJP
B01D 53/78 20060101ALI20240912BHJP
B04C 5/12 20060101ALI20240912BHJP
B04C 5/185 20060101ALI20240912BHJP
B04C 5/06 20060101ALI20240912BHJP
B01D 45/12 20060101ALI20240912BHJP
B01D 53/40 20060101ALI20240912BHJP
B01D 53/42 20060101ALI20240912BHJP
【ＦＩ】
B01D53/38 120
C02F11/02 ZAB
B01D53/78
B04C5/12 Z
B04C5/185
B04C5/06
B01D45/12
B01D53/40 210
B01D53/42
【審査請求】有
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023036184
(22)【出願日】2023-03-09
(11)【特許番号】
(45)【特許公報発行日】2023-08-07
(71)【出願人】
【識別番号】501370370
【氏名又は名称】三菱重工環境・化学エンジニアリング株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110003649
【氏名又は名称】弁理士法人真田特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】木村 仁
(72)【発明者】
【氏名】長 克美
【テーマコード（参考）】
4D002
4D031
4D053
4D059
【Ｆターム（参考）】
4D002AB02
4D002AC10
4D002BA02
4D002BA04
4D002BA14
4D002BA17
4D002CA01
4D002CA03
4D002CA04
4D002CA20
4D002DA12
4D002DA26
4D002DA35
4D002DA37
4D002DA59
4D002EA07
4D002FA01
4D002GB06
4D002GB09
4D002GB20
4D002HA06
4D031AC06
4D031BA01
4D031BA03
4D031BA07
4D031BA10
4D031BB10
4D031EA01
4D053AA01
4D053AB01
4D053BA01
4D053BA04
4D053BA07
4D053BB02
4D053BC03
4D053BD04
4D053CA30
4D053CC01
4D053CD01
4D053CG05
4D053DA10
4D059AA03
4D059BA00
4D059CA17
4D059CC01
4D059DB40
(57)【要約】
【課題】液状脱臭剤が活性汚泥であった場合にも、閉塞などの不具合を生じさせない。
【解決手段】脱臭装置２０は、臭気ガスと液状脱臭剤とが導入される気液導入部２１と、前記気液導入部２１の下端に接続され、回転する羽根付き円盤１２が設けられるとともに、前記気液導入部２１から流入する前記臭気ガスに対して前記気液導入部から落下する前記液状脱臭剤を前記羽根付き円盤１２の回転により噴霧して前記臭気ガスと混合することで気液ガスを生成する気液接触部２２と、前記気液接触部の２２下端に接続されており、前記気液ガスから臭気成分を吸着した前記液状脱臭剤と前記臭気成分が取り除かれた処理済ガスとに分離するサイクロン４が設けられた気液分離部２３とを有する。
【選択図】図１
【解決手段】脱臭装置２０は、臭気ガスと液状脱臭剤とが導入される気液導入部２１と、前記気液導入部２１の下端に接続され、回転する羽根付き円盤１２が設けられるとともに、前記気液導入部２１から流入する前記臭気ガスに対して前記気液導入部から落下する前記液状脱臭剤を前記羽根付き円盤１２の回転により噴霧して前記臭気ガスと混合することで気液ガスを生成する気液接触部２２と、前記気液接触部の２２下端に接続されており、前記気液ガスから臭気成分を吸着した前記液状脱臭剤と前記臭気成分が取り除かれた処理済ガスとに分離するサイクロン４が設けられた気液分離部２３とを有する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
臭気ガスと液状脱臭剤とが導入される気液導入部と、
前記気液導入部の下端に接続され、回転する羽根付き円盤が設けられるとともに、前記気液導入部から流入する前記臭気ガスに対して前記気液導入部から落下する前記液状脱臭剤を前記羽根付き円盤の回転により噴霧して前記臭気ガスと混合することで気液ガスを生成する気液接触部と、
前記気液接触部の下端に接続され、前記気液ガスから臭気成分を吸着した前記液状脱臭剤と前記臭気成分が取り除かれた処理済ガスとに分離するサイクロンが設けられた気液分離部と
を有する脱臭装置。
前記気液導入部の下端に接続され、回転する羽根付き円盤が設けられるとともに、前記気液導入部から流入する前記臭気ガスに対して前記気液導入部から落下する前記液状脱臭剤を前記羽根付き円盤の回転により噴霧して前記臭気ガスと混合することで気液ガスを生成する気液接触部と、
前記気液接触部の下端に接続され、前記気液ガスから臭気成分を吸着した前記液状脱臭剤と前記臭気成分が取り除かれた処理済ガスとに分離するサイクロンが設けられた気液分離部と
を有する脱臭装置。
【請求項2】
前記気液導入部は、
鉛直方向に中心軸が配置された円筒形の外筒と、
前記外筒の側面上方に配置され、且つ、前記臭気ガスを前記外筒の外部から導入して前記外筒の内面を旋回させつつ下方に向かって供給する臭気ガス入口と、
前記外筒の側面下方に配置され、且つ、前記液状脱臭剤を前記外筒の外部から導入して前記内面を旋回させつつ上方に向かって供給する液状脱臭剤入口と、
前記外筒の内部に配置され、且つ、上端から下方に向かって円錐状に口径が狭くなる漏斗状の形状をなし、前記外筒の底面から前記気液接触部の上面を貫通する下端部を備えるベンチュリー管と、を有し、
前記液状脱臭剤入口から前記上方に向かって供給される前記液状脱臭剤は前記ベンチュリー管の外側から越流して前記ベンチュリー管の内壁面を下方に流れ、前記臭気ガス入口から前記下方に向かって供給される臭気ガスは前記ベンチュリー管を下方に流れる請求項１に記載の脱臭装置。
鉛直方向に中心軸が配置された円筒形の外筒と、
前記外筒の側面上方に配置され、且つ、前記臭気ガスを前記外筒の外部から導入して前記外筒の内面を旋回させつつ下方に向かって供給する臭気ガス入口と、
前記外筒の側面下方に配置され、且つ、前記液状脱臭剤を前記外筒の外部から導入して前記内面を旋回させつつ上方に向かって供給する液状脱臭剤入口と、
前記外筒の内部に配置され、且つ、上端から下方に向かって円錐状に口径が狭くなる漏斗状の形状をなし、前記外筒の底面から前記気液接触部の上面を貫通する下端部を備えるベンチュリー管と、を有し、
前記液状脱臭剤入口から前記上方に向かって供給される前記液状脱臭剤は前記ベンチュリー管の外側から越流して前記ベンチュリー管の内壁面を下方に流れ、前記臭気ガス入口から前記下方に向かって供給される臭気ガスは前記ベンチュリー管を下方に流れる請求項１に記載の脱臭装置。
【請求項3】
前記気液接触部は、
前記中心軸を中心として回転する前記羽根付き円盤と、
前記羽根付き円盤の水平方向の位置から上方に向かって口径が広がる円錐状の内壁面を有するケーシングと、を備え、
前記噴霧された前記液状脱臭剤と前記気液接触部に流入した前記臭気ガスは、前記ケーシングの前記内壁面で上方に跳ね返り且つ前記ケーシングの上面で下方に跳ね返ることで循環流となって前記気液ガスを生成する請求項２に記載の脱臭装置。
前記中心軸を中心として回転する前記羽根付き円盤と、
前記羽根付き円盤の水平方向の位置から上方に向かって口径が広がる円錐状の内壁面を有するケーシングと、を備え、
前記噴霧された前記液状脱臭剤と前記気液接触部に流入した前記臭気ガスは、前記ケーシングの前記内壁面で上方に跳ね返り且つ前記ケーシングの上面で下方に跳ね返ることで循環流となって前記気液ガスを生成する請求項２に記載の脱臭装置。
【請求項4】
前記気液分離部は、
前記ケーシングの下端に接続した円筒状の直胴部と、前記直胴部の下端に接続し且つ前記下端から下方に向かって円錐状に口径が狭くなる漏斗部とを有する前記サイクロンと、
前記サイクロン内において、前記直胴部の中央付近且つ下方に向かって配置された一端と、前記一端から前記直胴部の上方の壁面を外部へ貫通して配置された他端とを備えた曲管と、を有し、
前記他端が前記処理済ガスの出口となり、前記サイクロンの下方から前記臭気成分を吸着した液状脱臭剤が排出される請求項３に記載の脱臭装置。
前記ケーシングの下端に接続した円筒状の直胴部と、前記直胴部の下端に接続し且つ前記下端から下方に向かって円錐状に口径が狭くなる漏斗部とを有する前記サイクロンと、
前記サイクロン内において、前記直胴部の中央付近且つ下方に向かって配置された一端と、前記一端から前記直胴部の上方の壁面を外部へ貫通して配置された他端とを備えた曲管と、を有し、
前記他端が前記処理済ガスの出口となり、前記サイクロンの下方から前記臭気成分を吸着した液状脱臭剤が排出される請求項３に記載の脱臭装置。
【請求項5】
前記羽根付き円盤は、
前記羽根付き円盤の上面または下面の中央部から端部へ延びる長方形状の単数または複数の羽根、
または、
前記羽根付き円盤の上面または下面の中央部から端部へ延びる長方形状の単数または複数の羽根であって且つ前記羽根付き円盤の前記回転の方向とは逆方向に湾曲した羽根
を備える請求項４に記載の脱臭装置。
前記羽根付き円盤の上面または下面の中央部から端部へ延びる長方形状の単数または複数の羽根、
または、
前記羽根付き円盤の上面または下面の中央部から端部へ延びる長方形状の単数または複数の羽根であって且つ前記羽根付き円盤の前記回転の方向とは逆方向に湾曲した羽根
を備える請求項４に記載の脱臭装置。
【請求項6】
前記羽根付き円盤は、前記羽根付き円盤の上面に、複数の突起を備える請求項５に記載の脱臭装置。
【請求項7】
発酵槽と、
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の脱臭装置と、
廃水処理装置と
を有し、
前記液状脱臭剤は、活性汚泥であり、
前記臭気ガスは前記発酵槽から前記気液導入部へ導入され、前記サイクロンの下方から排出された前記臭気成分を吸着した活性汚泥は前記廃水処理装置で生物処理され、前記廃水処理装置で前記生物処理されて前記臭気成分が取り除かれた活性汚泥は前記気液導入部へ導入される脱臭システム。
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の脱臭装置と、
廃水処理装置と
を有し、
前記液状脱臭剤は、活性汚泥であり、
前記臭気ガスは前記発酵槽から前記気液導入部へ導入され、前記サイクロンの下方から排出された前記臭気成分を吸着した活性汚泥は前記廃水処理装置で生物処理され、前記廃水処理装置で前記生物処理されて前記臭気成分が取り除かれた活性汚泥は前記気液導入部へ導入される脱臭システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、臭気成分を含む臭気ガスに液状脱臭剤を噴霧して浄化するための脱臭装置および脱臭システムに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、汚泥の堆肥化施設や産業廃棄物処理施設等の粉塵と悪臭が同時に発生しやすい施設の環境雰囲気から、集塵および脱臭をして清浄化する脱臭装置が開発されている。
例えば、粉塵と臭気成分を含む臭気ガスを導入ダクトから導入し、回転筒の遠心力で粉塵を分離して下方を落下させるとともに、粉塵が分離された臭気ガスを上方へ誘導し、接触充填材とシャワーとで脱臭する装置がある（特許文献１）。
臭気成分を含む臭気ガスの脱臭装置としては、噴霧ノズルから酸性水やアルカリ水などの液状脱臭剤を噴霧して気液接触させ、脱臭されたガスを旋回流によって気液分離する装置もある（特許文献２）。
また、臭気成分を含む臭気ガスに噴霧ノズルから液状脱臭剤（界面活性剤）を噴霧して気液接触させ、サイクロンで脱臭されたガスを気液分離する装置もある（特許文献３）。
例えば、粉塵と臭気成分を含む臭気ガスを導入ダクトから導入し、回転筒の遠心力で粉塵を分離して下方を落下させるとともに、粉塵が分離された臭気ガスを上方へ誘導し、接触充填材とシャワーとで脱臭する装置がある（特許文献１）。
臭気成分を含む臭気ガスの脱臭装置としては、噴霧ノズルから酸性水やアルカリ水などの液状脱臭剤を噴霧して気液接触させ、脱臭されたガスを旋回流によって気液分離する装置もある（特許文献２）。
また、臭気成分を含む臭気ガスに噴霧ノズルから液状脱臭剤（界面活性剤）を噴霧して気液接触させ、サイクロンで脱臭されたガスを気液分離する装置もある（特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２００４－３１３９０４号公報
【特許文献2】特開２００６－２５９１４号公報
【特許文献3】特開２０１０－２３４３３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
酸性水やアルカリ水などの薬品のほか、廃水処理で生成される活性汚泥が、臭気成分を取り込む脱臭剤となることが知られている。
一般的に活性汚泥は廃棄されるため、活性汚泥を脱臭剤とすることができれば、運転費用が安価な脱臭装置が得られる。
しかし、活性汚泥は、液状であっても粘性があり、有機成分などの固体を含むため、活性汚泥を上記特許文献１乃至３の装置に使用した場合、接触充填材や噴霧ノズルが閉塞する恐れが高い。
一般的に活性汚泥は廃棄されるため、活性汚泥を脱臭剤とすることができれば、運転費用が安価な脱臭装置が得られる。
しかし、活性汚泥は、液状であっても粘性があり、有機成分などの固体を含むため、活性汚泥を上記特許文献１乃至３の装置に使用した場合、接触充填材や噴霧ノズルが閉塞する恐れが高い。
【0005】
そこで、本発明では、液状脱臭剤が活性汚泥であった場合にも、閉塞などの不具合を生じさせることなく、臭気成分を含むガスと液状脱臭剤との気液接触によって、当該ガスから臭気成分を除去する脱臭装置および当該装置を用いた脱臭システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の脱臭装置は、臭気ガスと液状脱臭剤とが導入される気液導入部と、前記気液導入部の下端に接続され、回転する羽根付き円盤が設けられるとともに、前記気液導入部から流入する前記臭気ガスに対して前記気液導入部から落下する前記液状脱臭剤を前記羽根付き円盤の回転により噴霧して前記臭気ガスと混合することで気液ガスを生成する気液接触部と、前記気液接触部の下端に接続され、前記気液ガスから臭気成分を吸着した前記液状脱臭剤と前記臭気成分が取り除かれた処理済ガスとに分離するサイクロンが設けられた気液分離部とを有する。
【発明の効果】
【0007】
本発明の脱臭装置によれば、回転する羽根付き円盤が設けられた気液接触部を備えたことで、羽根付き円盤の回転により液状脱臭剤を霧状に噴霧することができる。活性汚泥で閉塞する恐れのある接触充填材や噴霧ノズルを使用しないので、液状脱臭剤が活性汚泥であっても、脱臭装置に不具合を生じさせることなく運転を継続することができる。その結果、運転費用が安価な脱臭装置が得られる。
また、気液接触部において液状脱臭剤の種類によっては閉塞する恐れのある接触充填材や噴霧ノズルを使用しないので、メンテナンスが容易である。
また、気液接触部において液状脱臭剤の種類によっては閉塞する恐れのある接触充填材や噴霧ノズルを使用しないので、メンテナンスが容易である。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】実施形態に係る脱臭装置を示す概略構成図である。
【図2】実施形態に係る気液導入部を示す概略構成図である。
【図5】実施形態に係る気液接触部を示す概略構成図である。
【図6】アトマイザの概略構成図である。
【図9】気液ガスの上昇を補足説明するための説明図である。
【図10】実施形態に係る気液分離部を示す概略構成図である。
【図12】（Ａ）～（Ｄ）はアトマイザの変形例を示す概略構成図である。
【図13】実施形態に係る気液接触部の変形例を示す概略構成図である。
【図14】実施形態に係る脱臭装置の第一変形例を示す概略構成図である。
【図15】実施形態に係る脱臭装置の第二変形例を示す概略構成図である。
【図16】実施形態に係る脱臭装置の第三変形例を示す概略構成図である。
【図17】実施形態に係る脱臭システムを示す概略構成図である。
【図18】実施形態に係る脱臭システムの変形例を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本発明の実施形態またはその変形例につき、図１乃至図１６を参照して脱臭装置について説明し、次いで、図１７及び図１８を参照してこの脱臭装置を有する脱臭システムについて説明する。以下に示す構成等はあくまでも例示に過ぎず、明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。実施形態および変形例で示す各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。また、当該各構成は、本発明の必須の構成要件を除き、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることができる。
図ではＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸からなる直交座標系を図示して説明する。Ｘ軸は水平方向であり、Ｚ軸は鉛直方向（高さ方向）であって、Ｙ軸はＸ軸およびＺ軸の双方に直交する方向である。なお、Ｚ軸の矢印方向は、鉛直方向且つ上方に向かう方向である。
図ではＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸からなる直交座標系を図示して説明する。Ｘ軸は水平方向であり、Ｚ軸は鉛直方向（高さ方向）であって、Ｙ軸はＸ軸およびＺ軸の双方に直交する方向である。なお、Ｚ軸の矢印方向は、鉛直方向且つ上方に向かう方向である。
【0010】
図１は、本発明の脱臭装置２０の概略構成図である。
脱臭装置２０は、臭気成分や粉塵を含む臭気ガス中に液状脱臭剤を噴霧して、清浄化した処理済みガスを排出する装置であり、例えば、汚泥の堆肥化施設や産業廃棄物処理施設等の粉塵と悪臭が同時に発生しやすい施設などで、その環境雰囲気から集塵および脱臭をするために用いられる。
図１に示すように脱臭装置２０は、鉛直な軸Ｚに沿って上から順に、気液導入部２１と、気液導入部２１の下端に接続された気液接触部２２と、気液接触部２２の下端に接続された気液分離部２３とを有している。
脱臭装置２０は、臭気成分や粉塵を含む臭気ガス中に液状脱臭剤を噴霧して、清浄化した処理済みガスを排出する装置であり、例えば、汚泥の堆肥化施設や産業廃棄物処理施設等の粉塵と悪臭が同時に発生しやすい施設などで、その環境雰囲気から集塵および脱臭をするために用いられる。
図１に示すように脱臭装置２０は、鉛直な軸Ｚに沿って上から順に、気液導入部２１と、気液導入部２１の下端に接続された気液接触部２２と、気液接触部２２の下端に接続された気液分離部２３とを有している。
【0011】
気液導入部２１は、臭気ガスと液状脱臭剤とを脱臭装置２０に導入して、下方の気液接触部２２へ供給する。気液接触部２２は、気液導入部２１の下方に配置されており、気液導入部２１から供給された臭気ガスと液状脱臭剤との気液混合状態のガス（以下「気液ガス」という）を生成して、気液分離部２３へ供給する。気液分離部２３は、気液接触部２２の下方に配置されており、気液接触部２２から供給された気液ガスを、臭気成分や粉塵が取り除かれた処理済ガスと、臭気成分や粉塵を吸着した使用済みの液状脱臭剤とに分離して、排出する。
【0012】
臭気ガスは、臭気成分を含むガスであり、臭気成分に加え粉塵を含んでいてもよい。臭気ガスの一例は、汚泥の堆肥化施設や産業廃棄物処理施設等の粉塵と悪臭が同時に発生しやすい施設の環境雰囲気である。
また、液状脱臭剤は、臭気ガスと気液接触させる液体である。図１の脱臭装置２０に用いる液状脱臭剤は、除去したい臭気成分の種類によって適宜選択しうるものであり、具体例として、水、酸性水、アルカリ水、あるいは、活性汚泥を挙げることができる。
また、液状脱臭剤は、臭気ガスと気液接触させる液体である。図１の脱臭装置２０に用いる液状脱臭剤は、除去したい臭気成分の種類によって適宜選択しうるものであり、具体例として、水、酸性水、アルカリ水、あるいは、活性汚泥を挙げることができる。
【0013】
まず、図１～図４を参照して気液導入部２１について説明する。
図１および図２に示すように、気液導入部２１には、鉛直方向の軸Ｚに中心軸が配置され、上面および下面を閉ざした円筒形の外筒１と、外筒１内において同一の軸Ｚを中心軸として配置されたベンチュリー管２とが設けられている。
外筒１は、気液導入部２１の周囲を形成する壁面をなし、外筒１で囲まれた空間内に後述する臭気ガスと液状脱臭剤とが導入される。なお、外筒１の上面よりも上方には、後述するアトマイザ１２を駆動するための駆動装置１０が装備され、外筒１の上面中心にはアトマイザ１２と駆動装置１０を接続する駆動軸１１の貫通穴１０Ａが貫設されている。この貫通穴１０Ａは、必要に応じて空気漏れを防止するシール構造とされる。
図１および図２に示すように、気液導入部２１には、鉛直方向の軸Ｚに中心軸が配置され、上面および下面を閉ざした円筒形の外筒１と、外筒１内において同一の軸Ｚを中心軸として配置されたベンチュリー管２とが設けられている。
外筒１は、気液導入部２１の周囲を形成する壁面をなし、外筒１で囲まれた空間内に後述する臭気ガスと液状脱臭剤とが導入される。なお、外筒１の上面よりも上方には、後述するアトマイザ１２を駆動するための駆動装置１０が装備され、外筒１の上面中心にはアトマイザ１２と駆動装置１０を接続する駆動軸１１の貫通穴１０Ａが貫設されている。この貫通穴１０Ａは、必要に応じて空気漏れを防止するシール構造とされる。
【0014】
ベンチュリー管２は、上部の径Ｄ２（図２参照）が下部の径Ｄ３（図２参照）よりも大きなロート状（漏斗状）をなす管体であり、上部において外筒１の内部に水平なる上部開口２Ａを持つ。また、図１に示すように、ベンチュリー管２の下部（下端部）は、外筒１の下面（底面）を貫通して気液接触部２２（図１参照）内へ突出しており、下部開口２Ｂが気液接触部２２内に配置されている。
図２に示すように、外筒１の上部径Ｄ１と、ベンチュリー管２の上部径Ｄ２と、ベンチュリー管２の下部径Ｄ３との各中心点は、同一の軸Ｚ上に配置されている。また、外筒１の上部径Ｄ１の寸法は、ベンチュリー管２の上部径Ｄ２および下部径Ｄ３よりも大きい。
径Ｄ１、Ｄ２およびＤ３の大小関係は、下記不等式で表される。
Ｄ１＞Ｄ２＞Ｄ３
図２に示すように、外筒１の上部径Ｄ１と、ベンチュリー管２の上部径Ｄ２と、ベンチュリー管２の下部径Ｄ３との各中心点は、同一の軸Ｚ上に配置されている。また、外筒１の上部径Ｄ１の寸法は、ベンチュリー管２の上部径Ｄ２および下部径Ｄ３よりも大きい。
径Ｄ１、Ｄ２およびＤ３の大小関係は、下記不等式で表される。
Ｄ１＞Ｄ２＞Ｄ３
【0015】
外筒１において、側面上方には臭気ガスを外部から外筒１内に導入するための臭気ガス入口６が設けられており、側面下方には液状脱臭剤を外部から外筒１内に導入するための液状脱臭剤入口７が設けられている。
詳しくは、臭気ガス入口６は、ベンチュリー管２の上部開口２Ａよりも高い位置に配置されている。また、液状脱臭剤入口７は、外筒１の下面よりも上方であって、且つ、ベンチュリー管２の上部開口２Ａよりも低い位置に配置されている。
なお、臭気ガス入口６の径Ｄ４および液状脱臭剤入口７の径Ｄ５は、外筒１の上部径Ｄ１の二分の一よりも小さい寸法に設定されている。
径Ｄ１と、Ｄ４およびＤ５の大小関係は、下記不等式で表される。
Ｄ１＞２×Ｄ４、Ｄ１＞２×Ｄ５
詳しくは、臭気ガス入口６は、ベンチュリー管２の上部開口２Ａよりも高い位置に配置されている。また、液状脱臭剤入口７は、外筒１の下面よりも上方であって、且つ、ベンチュリー管２の上部開口２Ａよりも低い位置に配置されている。
なお、臭気ガス入口６の径Ｄ４および液状脱臭剤入口７の径Ｄ５は、外筒１の上部径Ｄ１の二分の一よりも小さい寸法に設定されている。
径Ｄ１と、Ｄ４およびＤ５の大小関係は、下記不等式で表される。
Ｄ１＞２×Ｄ４、Ｄ１＞２×Ｄ５
【0016】
臭気ガス入口６は、臭気ガスを外筒１内へ導入し、且つ外筒１の内面を所定の回転方向へ旋回させつつ下方に向かって連続的に供給するように構成されている。
具体的には、臭気ガス入口６は、外筒１の側面に貫設された開口６Ａと、この開口６Ａに連通する管路６Ｂとを含む。図３に示すように、管路６Ｂは、外筒１を上面視した円周における接線方向（図３中破線で示す）に沿って延在している。そのため、管路６Ｂの導入口６Ｃから導入された臭気ガスは、外筒１内において外筒１の内周面に沿って軸Ｚ周りの回転方向へ旋回する旋回流になる。この実施形態では、図３中左から右へ向かう接線方向（Ｘ軸方向）に沿って臭気ガスが導入され、時計回りの旋回流が生じる場合を例に挙げる。
具体的には、臭気ガス入口６は、外筒１の側面に貫設された開口６Ａと、この開口６Ａに連通する管路６Ｂとを含む。図３に示すように、管路６Ｂは、外筒１を上面視した円周における接線方向（図３中破線で示す）に沿って延在している。そのため、管路６Ｂの導入口６Ｃから導入された臭気ガスは、外筒１内において外筒１の内周面に沿って軸Ｚ周りの回転方向へ旋回する旋回流になる。この実施形態では、図３中左から右へ向かう接線方向（Ｘ軸方向）に沿って臭気ガスが導入され、時計回りの旋回流が生じる場合を例に挙げる。
【0017】
液状脱臭剤入口７は、液状脱臭材を外筒１の内面を臭気ガスの旋回の方向と同じくする回転方向へ旋回させつつ上方に向かって供給するように構成されている。
具体的には、液状脱臭剤入口７は、外筒１において軸Ｚに対して臭気ガス入口６の開口６Ａとは反対側に貫設された開口７Ａと、この開口７Ａに連通する管路７Ｂとを含む。
管路７Ｂは、臭気ガスの旋回流の回転方向と同じくする接線方向、すなわち、図３中右から左へ向かう接線方向（Ｘ軸方向）に沿って配設されている。そのため、管路７Ｂの導入口７Ｃから導入された液状脱臭剤は、図３中右から左へ向かって外筒１内に流入し、外筒１内において外筒１の内周面に沿って臭気ガスと同様な時計回りの旋回流になる。
具体的には、液状脱臭剤入口７は、外筒１において軸Ｚに対して臭気ガス入口６の開口６Ａとは反対側に貫設された開口７Ａと、この開口７Ａに連通する管路７Ｂとを含む。
管路７Ｂは、臭気ガスの旋回流の回転方向と同じくする接線方向、すなわち、図３中右から左へ向かう接線方向（Ｘ軸方向）に沿って配設されている。そのため、管路７Ｂの導入口７Ｃから導入された液状脱臭剤は、図３中右から左へ向かって外筒１内に流入し、外筒１内において外筒１の内周面に沿って臭気ガスと同様な時計回りの旋回流になる。
【0018】
図４に示すように、外筒１内に流入した臭気ガスは、臭気ガス入口６から流入する臭気ガスの流入速度を利用して外筒１内面の接線方向（軸Ｚ回りの回転方向）に沿う旋回流（図４中一点鎖線）となり、外筒１内を旋回しつつ下降して、ベンチュリー管２の上部開口２Ａからベンチュリー管２内へ導かれる。
外筒１内に流入した液状脱臭剤は、液状脱臭剤入口７から流入する液状脱臭剤の流入速度を利用して、臭気ガスと同一回転方向に旋回する旋回流（図４中二点鎖線）となり、外筒１の下面付近からベンチュリー管２の外周を旋回しながら上昇して、ベンチュリー管２の上部開口２Ａ（水平な最上面）においてベンチュリー管２の外側から内側へ越流する。そして、液状脱臭剤は、ベンチュリー管２の内面を覆う旋回流となって下方へ流れる。すなわち、液状脱臭剤の旋回流は、ベンチュリー管２の内面を覆う水膜をなす。なお、水膜は臭気ガスを液状脱臭剤が覆った状態や臭気ガスと液状脱臭剤とが混合している状態もいう。
外筒１内に流入した液状脱臭剤は、液状脱臭剤入口７から流入する液状脱臭剤の流入速度を利用して、臭気ガスと同一回転方向に旋回する旋回流（図４中二点鎖線）となり、外筒１の下面付近からベンチュリー管２の外周を旋回しながら上昇して、ベンチュリー管２の上部開口２Ａ（水平な最上面）においてベンチュリー管２の外側から内側へ越流する。そして、液状脱臭剤は、ベンチュリー管２の内面を覆う旋回流となって下方へ流れる。すなわち、液状脱臭剤の旋回流は、ベンチュリー管２の内面を覆う水膜をなす。なお、水膜は臭気ガスを液状脱臭剤が覆った状態や臭気ガスと液状脱臭剤とが混合している状態もいう。
【0019】
上記のようにベンチュリー管２の径は上部よりも下部で狭くなっているため、ベンチュリー管２内に流入した臭気ガスと液状脱臭剤は、同一方向に旋回しながらベンチュリー効果によりベンチュリー管２内で加速して、下部開口２Ｂから気液接触部２２（図１参照）へ落下供給される。
ベンチュリー管２内において臭気ガスは、上記のように加速されて遠心力を増し、ベンチュリー管２の内面に衝突しながら旋回下降する。そのため、臭気ガスは、液状脱臭剤の水膜で覆われたベンチュリー管２の内面を液状脱臭剤とともに高速の旋回流となって表面接触しながら下降し、その過程で粉塵と臭気成分の一部が液状脱臭剤に取り込まれて除去される。
ベンチュリー管２内において臭気ガスは、上記のように加速されて遠心力を増し、ベンチュリー管２の内面に衝突しながら旋回下降する。そのため、臭気ガスは、液状脱臭剤の水膜で覆われたベンチュリー管２の内面を液状脱臭剤とともに高速の旋回流となって表面接触しながら下降し、その過程で粉塵と臭気成分の一部が液状脱臭剤に取り込まれて除去される。
【0020】
すなわち、本実施形態の気液導入部２１は、液状脱臭剤を旋回上昇流の状態でベンチュリー管２の外側から内側へ越流する（溢れる）ように上部開口２Ａへ供給することで、液状脱臭剤がベンチュリー管２の上部開口２Ａ内面上で均一な水膜をなす。
このように、粉塵を含む臭気ガスの流路となるベンチュリー管２の内面に液状脱臭剤の水膜で覆ったベンチュリー構造を形成して、ベンチュリー管２の内面を常時洗い流すことによって、ベンチュリー管２内からの粉塵の除去とベンチュリー管２の閉塞防止とを両立させている。
このように、粉塵を含む臭気ガスの流路となるベンチュリー管２の内面に液状脱臭剤の水膜で覆ったベンチュリー構造を形成して、ベンチュリー管２の内面を常時洗い流すことによって、ベンチュリー管２内からの粉塵の除去とベンチュリー管２の閉塞防止とを両立させている。
【0021】
次に、図５～図９を参照して気液接触部２２について説明する。
図５に示すように、気液接触部２２は、気液接触部２２の内部空間を囲む壁面をなすアトマイザケーシング３と、アトマイザケーシング３内においてベンチュリー管２（図５中破線で示す）の下方に回転可能に設置された羽根付き円盤状のアトマイザ１２とを有する。
気液接触部２２では、臭気ガスと液状脱臭剤とがベンチュリー管２からアトマイザケーシング３で囲まれた空間内に供給され、アトマイザ１２の回転により液状脱臭剤を臭気ガスに対して噴霧して気液ガスが生成される。
図５に示すように、気液接触部２２は、気液接触部２２の内部空間を囲む壁面をなすアトマイザケーシング３と、アトマイザケーシング３内においてベンチュリー管２（図５中破線で示す）の下方に回転可能に設置された羽根付き円盤状のアトマイザ１２とを有する。
気液接触部２２では、臭気ガスと液状脱臭剤とがベンチュリー管２からアトマイザケーシング３で囲まれた空間内に供給され、アトマイザ１２の回転により液状脱臭剤を臭気ガスに対して噴霧して気液ガスが生成される。
【0022】
図５に示すように、アトマイザケーシング３は、ベンチュリー管２と同一の軸Ｚを中心軸として配置された筒状部材で形成されており、詳しくは、円筒状の上部３Ａと、上部３Ａに連設されており下面の径が上面側よりも小さい円錐台状の下部３Ｂと、が組み合わせられている。
アトマイザケーシング３の上面中心に通孔３Ｅが貫設されており、この通孔３Ｅを通じてベンチュリー管２の下端部がアトマイザケーシング３内に挿入されている。また、アトマイザケーシング３の下面には、サイクロン４（図５中破線で示す気液分離部２３の一部）上端が接続されている。アトマイザケーシング３の下面は開口をなし、サイクロン４の上部開口と連通している。
アトマイザケーシング３の上面中心に通孔３Ｅが貫設されており、この通孔３Ｅを通じてベンチュリー管２の下端部がアトマイザケーシング３内に挿入されている。また、アトマイザケーシング３の下面には、サイクロン４（図５中破線で示す気液分離部２３の一部）上端が接続されている。アトマイザケーシング３の下面は開口をなし、サイクロン４の上部開口と連通している。
【0023】
アトマイザケーシング３内において、ベンチュリー管２の下方にアトマイザ１２が配設されている。アトマイザ１２は、軸Ｚを中心とする円盤１２Ａと、円盤１２Ａの上面に立設された羽根１２Ｂとを有する。
円盤１２Ａ（アトマイザ１２）の中心には軸Ｚに沿って延びた駆動軸１１の下端が接続されている。駆動軸１１は、ベンチュリー管２の下端から気液導入部２１内を貫通し、外筒１上面の貫通穴１０Ａ（図１、２）から上方へ突出して、その上端部で駆動装置１０（図１）に接続されている。
駆動装置１０の回転力が駆動軸１１を介してアトマイザ１２に伝達され、アトマイザ１２が軸Ｚを中心に所定の回転方向に回転する。アトマイザ１２の回転方向は、気液導入部２１で発生させた臭気ガスおよび液状脱臭剤の旋回流の回転方向と同じ方向に設定されている。
円盤１２Ａ（アトマイザ１２）の中心には軸Ｚに沿って延びた駆動軸１１の下端が接続されている。駆動軸１１は、ベンチュリー管２の下端から気液導入部２１内を貫通し、外筒１上面の貫通穴１０Ａ（図１、２）から上方へ突出して、その上端部で駆動装置１０（図１）に接続されている。
駆動装置１０の回転力が駆動軸１１を介してアトマイザ１２に伝達され、アトマイザ１２が軸Ｚを中心に所定の回転方向に回転する。アトマイザ１２の回転方向は、気液導入部２１で発生させた臭気ガスおよび液状脱臭剤の旋回流の回転方向と同じ方向に設定されている。
【0024】
図６は、アトマイザ１２の基本的な構成を例示する斜視図である。図６に示すように、円盤１２Ａは軸Ｚに対して垂直（Ｘ軸方向とＹ軸方向にそれぞれ沿った面）に配置された円形板部材であり、この円盤１２Ａの上面に少なくとも二枚以上の羽根１２Ｂが、円盤１２Ａの中心から円周（端部）へ向かって放射状に取り付けられている。図６では、二枚の羽根１２Ｂが軸Ｚに対して対称に配置されている。各羽根１２Ｂは、円盤１２Ａの上面に対して垂直な面に延在する長方形状の平板片である。
【0025】
アトマイザ１２の形状（すなわち羽根１２Ｂの形状、枚数、取り付け位置および取り付け角度等）と回転数とは、臭気ガスの流量や、液状脱臭剤の液量、回転によって得ようとする液状脱臭剤の液滴の粒子径、アトマイザ１２の周速度、回転により得ようとする風量と風圧力に応じて任意に設定される。すなわち、アトマイザ１２の形状と回転数とは、必要に応じて任意に変更され得る。
また、円盤１２Ａ上に液状脱臭剤の分散性を高めるためのせん断材を更に取り付けてもよい。
また、円盤１２Ａ上に液状脱臭剤の分散性を高めるためのせん断材を更に取り付けてもよい。
【0026】
図５に示すように、アトマイザ１２は、ベンチュリー管２の下端に対して所定の間隔Ｓだけ下方に離隔して配置されている。間隔Ｓは、ベンチュリー管２の下端とアトマイザ１２の羽根の上縁との間隔であり、ベンチュリー管２の下端とアトマイザ１２の羽根の上縁とが干渉しない適宜の寸法に設定されている。
また、アトマイザ１２において円盤１２Ａの下端は、アトマイザケーシング３の下部３Ｂの下端よりも上方、且つ、上部３Ａの下端よりも下方に配置されている。すなわち、アトマイザ１２の円盤１２Ａの鉛直方向の位置は、アトマイザケーシング３の下部３Ｂ上端と下端との間に設定されている。
アトマイザケーシング３の下部３Ｂは、円盤１２Ａの鉛直方向の位置から上方に向かって口径が広がる円錐台として形成されたものであり、アトマイザケーシング３は円盤１２Ａの鉛直方向の位置から下方に向かって口径が狭まる円錐状の内壁面を有する。
また、アトマイザ１２において円盤１２Ａの下端は、アトマイザケーシング３の下部３Ｂの下端よりも上方、且つ、上部３Ａの下端よりも下方に配置されている。すなわち、アトマイザ１２の円盤１２Ａの鉛直方向の位置は、アトマイザケーシング３の下部３Ｂ上端と下端との間に設定されている。
アトマイザケーシング３の下部３Ｂは、円盤１２Ａの鉛直方向の位置から上方に向かって口径が広がる円錐台として形成されたものであり、アトマイザケーシング３は円盤１２Ａの鉛直方向の位置から下方に向かって口径が狭まる円錐状の内壁面を有する。
【0027】
なお、図５に示すように、アトマイザケーシング３の下部３Ｂの大径側は上部３Ａの径Ｄ６と同一寸法に設定されている。下部３Ｂの小径側は、径Ｄ６より小さく且つサイクロン４の上端側の径Ｄ７と同一寸法に設定されている。また、アトマイザ１２の径Ｄ８は、径Ｄ７よりも小さく、且つ、ベンチュリー管２下部の外径（図２の径Ｄ３）よりも大きい寸法に設定されている。
上記の径Ｄ６、Ｄ７、Ｄ８およびＤ３（図２参照）の大小関係は、下記不等式で表される。
Ｄ６＞Ｄ７＞Ｄ８＞Ｄ３
また、アトマイザケーシング３の上面に設けられた通孔３Ｅの径は径Ｄ３（図２参照）と略同一に設定され、アトマイザケーシング３の上面はこの通孔３Ｅの設けられた領域を除き閉塞されている。
上記の径Ｄ６、Ｄ７、Ｄ８およびＤ３（図２参照）の大小関係は、下記不等式で表される。
Ｄ６＞Ｄ７＞Ｄ８＞Ｄ３
また、アトマイザケーシング３の上面に設けられた通孔３Ｅの径は径Ｄ３（図２参照）と略同一に設定され、アトマイザケーシング３の上面はこの通孔３Ｅの設けられた領域を除き閉塞されている。
【0028】
図７に示すように、気液接触部２２において、ベンチュリー管２の下部開口２Ｂから流入する臭気ガス（図７中一点鎖線）と、同下部開口２Ｂから落下する液状脱臭剤（図７中二点鎖線）は、下部開口２Ｂの下方で回転するアトマイザ１２の円盤１２Ａに衝突し、アトマイザ１２の回転に伴う羽根１２Ｂの遠心力で加速されつつ軸Ｚの遠心方向へ飛び散って霧状に分散噴霧される。これにより、臭気ガスと液状脱臭剤との気液混合状態の気液ガスが生成される。ここで、ベンチュリー管２から供給される液状脱臭剤は、アトマイザ１２との衝突と回転により微細な粒子径にせん断されて霧状になるため、液状である場合に比べて表面積が大きくなり、臭気ガス中の粉塵と臭気成分との接触面積が大きくなる。そのため、臭気ガス中の粉塵と臭気成分とは、霧状になった液状脱臭剤に吸着されやすくなる。
【0029】
図８に示すように、霧状になった気液ガス（図８中黒丸で示す）は、遠心方向（Ｘ軸とＹ軸との面上方向）へ飛び散ると、アトマイザ１２の円周方向外側に配置されたアトマイザケーシング３の下部３Ｂの内壁面３Ｃに衝突して、跳ね返される。
図７および図８に示すように、下部３Ｂの内壁面３Ｃが傾斜角度αで傾斜する傾斜面をなすため、気液ガスは傾斜角度αによって生じる遠心力の分力によって下部３Ｂの内壁面３Ｃに沿って巻き上がる上昇流となる。
図７および図８に示すように、下部３Ｂの内壁面３Ｃが傾斜角度αで傾斜する傾斜面をなすため、気液ガスは傾斜角度αによって生じる遠心力の分力によって下部３Ｂの内壁面３Ｃに沿って巻き上がる上昇流となる。
【0030】
上記のように上昇流となる気液ガスの運動エネルギについて補足説明する。
アトマイザ１２の遠心力で放射状に飛び出した気液ガスの運動エネルギは、内壁面３Ｃに衝突して反射しケーシング３内の旋回流に転換される。図９は、気液ガスの運動エネルギの説明図である。図９の直角三角形は、傾斜角度αをなす内壁面３Ｃを模式的に表している。アトマイザ１２から放射状に飛び出す気液ガスの運動エネルギをＦとし、アトマイザケーシング３の傾斜面に衝突する際の入力角をαとしたとき、内壁面３Ｃに衝突して跳ね返った気液ガスの運動エネルギＦ′の方向は内壁面３Ｃに対して入力角αと同一角度αをなすもの（すなわち、分力Ｆａと分力Ｆｂの合成力の方向）となるが、実際には傾斜面に沿って働く分力Ｆａが作用したり、粒子径の違いによる重さ、粘性、表面張力などによって反射角度はＦ′とＦａの間で分散し、いずれも上向きの運動エネルギに転換される。
アトマイザ１２の遠心力で放射状に飛び出した気液ガスの運動エネルギは、内壁面３Ｃに衝突して反射しケーシング３内の旋回流に転換される。図９は、気液ガスの運動エネルギの説明図である。図９の直角三角形は、傾斜角度αをなす内壁面３Ｃを模式的に表している。アトマイザ１２から放射状に飛び出す気液ガスの運動エネルギをＦとし、アトマイザケーシング３の傾斜面に衝突する際の入力角をαとしたとき、内壁面３Ｃに衝突して跳ね返った気液ガスの運動エネルギＦ′の方向は内壁面３Ｃに対して入力角αと同一角度αをなすもの（すなわち、分力Ｆａと分力Ｆｂの合成力の方向）となるが、実際には傾斜面に沿って働く分力Ｆａが作用したり、粒子径の違いによる重さ、粘性、表面張力などによって反射角度はＦ′とＦａの間で分散し、いずれも上向きの運動エネルギに転換される。
【0031】
図７および図８に戻ると、内壁面３Ｃに沿って上昇した気液ガスは、アトマイザケーシング３の上面３Ｄに衝突して下方へ跳ね返り、更にベンチュリー管２の下部外面に沿った下降流となる。そして、下降流となった気液ガスは、再びアトマイザ１２の円盤１２Ｂに衝突し、アトマイザ１２によって加速される動きを繰り返すドーナツ状の旋回流（循環流）となり、気液接触を繰り返す。
【0032】
このように気液接触部２２では、アトマイザ１２によって噴霧された液状脱臭剤とベンチュリー管２からアトマイザケーシング３に流入した臭気ガスは、アトマイザケーシング３の下部３Ｂの内壁面３Ｃで上方に跳ね返り、且つ、上面３Ｄで下方に跳ね返ることで循環流となって気液ガスを生成する。旋回流のドーナツ状の旋回流自身も、アトマイザ１２の回転方向と同一の方向に大きく回転を続ける。
気液接触部２２には、ベンチュリー管２から臭気ガスと液状脱臭剤とが連続して供給されており気液ガスが連続して生成されるため、アトマイザケーシング３の中で抱えきれない気液ガスの一部は、アトマイザ１２とアトマイザケーシング３との隙間から旋回流のままアトマイザケーシング３の下方へ流出して、気液分離部２３に流入する。
気液接触部２２には、ベンチュリー管２から臭気ガスと液状脱臭剤とが連続して供給されており気液ガスが連続して生成されるため、アトマイザケーシング３の中で抱えきれない気液ガスの一部は、アトマイザ１２とアトマイザケーシング３との隙間から旋回流のままアトマイザケーシング３の下方へ流出して、気液分離部２３に流入する。
【0033】
上記のように構成された気液接触部２２において、アトマイザ１２の回転により生成された気液ガスは、アトマイザケーシング３内で遠心力が上向きの力に変換されて上昇流となりドーナツ状の旋回流となって循環移動するため、気液ガス中の液状脱臭剤と臭気ガス中の粉塵や臭気成分との接触機会が大きくなり除去率が大きくなる。
また、アトマイザ１２がベンチュリー管２の下方で同軸上に配置されているので、ベンチュリー管２から流入した臭気ガスは必ずアトマイザ１２の円盤１２Ａ上面（旋回面）を通過する。そのため、ベンチュリー管２から流入した臭気ガスを、確実に気液接触部２２内を循環移動させることができ、臭気ガスが気液接触部２２内を循環移動せずに次工程の気液分離部２３へ移動してしまう「ショートパス」が生じにくい。
また、アトマイザ１２がベンチュリー管２の下方で同軸上に配置されているので、ベンチュリー管２から流入した臭気ガスは必ずアトマイザ１２の円盤１２Ａ上面（旋回面）を通過する。そのため、ベンチュリー管２から流入した臭気ガスを、確実に気液接触部２２内を循環移動させることができ、臭気ガスが気液接触部２２内を循環移動せずに次工程の気液分離部２３へ移動してしまう「ショートパス」が生じにくい。
【0034】
また、ベンチュリー管２から連続的に（常時）液状脱臭剤が落下供給されるため、アトマイザケーシング３の内面は常時新しく供給される液状脱臭剤の噴霧液の旋回流で洗浄される。そのため、アトマイザケーシング３の内面において粉塵などの固着による閉塞が生じにくい。
更に、本実施形態の気液接触部２２は、アトマイザ１２を羽根車とし、アトマイザケーシング３をファンケーシング（羽根車のケーシング）とし、さらにベンチュリー管２を吸い込み口とする送風機能を発揮するので、本脱臭装置２０における圧力損失を軽減することができる。
更に、本実施形態の気液接触部２２は、アトマイザ１２を羽根車とし、アトマイザケーシング３をファンケーシング（羽根車のケーシング）とし、さらにベンチュリー管２を吸い込み口とする送風機能を発揮するので、本脱臭装置２０における圧力損失を軽減することができる。
【0035】
図１０および図１１を参照して、気液分離部２３を説明する。
図１０に示すように、気液分離部２３は、アトマイザケーシング３（気液接触部２２）の下端に接続されており、アトマイザケーシング３から流入した気液ガスを液状脱臭剤と処理ガスに気液分離して排出するためのサイクロン４を有する。
サイクロン４は、アトマイザケーシング３と同一の軸Ｚを中心軸として配置され、上下両端が開いた筒状部材で形成されており、詳しくは、上部に配置され円筒状をなす直胴部（円筒部）４Ａと、直胴部４Ａの下端に連設されており下端から下方に向かって口径が狭くなる円錐台状の漏斗部（円錐部）４Ｂと、が組み合わせられている。
図１０に示すように、気液分離部２３は、アトマイザケーシング３（気液接触部２２）の下端に接続されており、アトマイザケーシング３から流入した気液ガスを液状脱臭剤と処理ガスに気液分離して排出するためのサイクロン４を有する。
サイクロン４は、アトマイザケーシング３と同一の軸Ｚを中心軸として配置され、上下両端が開いた筒状部材で形成されており、詳しくは、上部に配置され円筒状をなす直胴部（円筒部）４Ａと、直胴部４Ａの下端に連設されており下端から下方に向かって口径が狭くなる円錐台状の漏斗部（円錐部）４Ｂと、が組み合わせられている。
【0036】
サイクロン４（漏斗部４Ｂ）下端の開口には、軸Ｚに沿って下方に延びた水封管１３が連結されている。水封管１３は、サイクロン４の下方に配置された水封槽５に内包されている。水封管１３は、サイクロン４で気液分離された液状脱臭剤を水封槽５へ流すための流路をなす。
水封槽５は、軸Ｚを中心軸に配置し、上下端の閉じた円筒部材で形成されており、水封管１３から流入した液状脱臭剤を貯留して、水封管１３の下端を液状脱臭剤で塞ぐものである。水封槽５の側面において上部側には、水封管１３の内部を外部に連通する排水口９が設けられている。排水口９の位置は、水封管１３の下端よりも上方であって、水封槽５内に水封する液状脱臭剤の液面高さ（水封高さ）に基づき設定される。具体的には、所定の水封高さが、排水口９の下端位置に設定される。これにより、水封高さ以上に流入した液状脱臭剤が排水口９から外部へ排水される。
水封槽５は、軸Ｚを中心軸に配置し、上下端の閉じた円筒部材で形成されており、水封管１３から流入した液状脱臭剤を貯留して、水封管１３の下端を液状脱臭剤で塞ぐものである。水封槽５の側面において上部側には、水封管１３の内部を外部に連通する排水口９が設けられている。排水口９の位置は、水封管１３の下端よりも上方であって、水封槽５内に水封する液状脱臭剤の液面高さ（水封高さ）に基づき設定される。具体的には、所定の水封高さが、排水口９の下端位置に設定される。これにより、水封高さ以上に流入した液状脱臭剤が排水口９から外部へ排水される。
【0037】
サイクロン４には、処理ガスを外部へ排出するための処理ガス出口８が設けられている。処理ガス出口８は、サイクロン４の内部と外部とを連通する管路で形成されており、管路のうちサイクロン４の内部に設けられた一端が処理ガスの取込口８Ａをなし、他端が処理ガスの排出口８Ｂをなす。
詳しくは、処理ガス出口８は、軸Ｚ上（直胴部４Ａ中央付近）に配置されており軸Ｚに沿って下方から上方へ延びた立管部８Ｃと、立管部８Ｃの上端に連設されており径方向外側へ延び直胴部４Ａの壁面を貫通して外部へ突出した横管部８Ｄとを含む曲管で形成されている。立管部８Ｃの下端には、下向きに開いた取込口８Ａが設けられている。横管部８Ｄにおいて直胴部４Ａの側壁から突出した先端には、排出口８Ｂが設けられている。
詳しくは、処理ガス出口８は、軸Ｚ上（直胴部４Ａ中央付近）に配置されており軸Ｚに沿って下方から上方へ延びた立管部８Ｃと、立管部８Ｃの上端に連設されており径方向外側へ延び直胴部４Ａの壁面を貫通して外部へ突出した横管部８Ｄとを含む曲管で形成されている。立管部８Ｃの下端には、下向きに開いた取込口８Ａが設けられている。横管部８Ｄにおいて直胴部４Ａの側壁から突出した先端には、排出口８Ｂが設けられている。
【0038】
サイクロン４の上部径Ｄ７は、上側のアトマイザケーシング３の下端の径と同一に設定されており、サイクロン４の下部径Ｄ１０よりも大きく設定されている。水封管１３の径は、サイクロン４の下部径Ｄ１０と同一に設定されている。
水封槽５の径Ｄ１３は、水封管１３の径（サイクロン４の下部径）Ｄ１０よりも大きい。また、水封槽５の鉛直方向の寸法（長さ）Ｌ４は、必要な水封高さＨｓと排水口９の径Ｄ１２との合計よりも大きくなる。すなわち、Ｌ４＞Ｈｓ＋Ｄ１２である。
水封槽５の径Ｄ１３は、水封管１３の径（サイクロン４の下部径）Ｄ１０よりも大きい。また、水封槽５の鉛直方向の寸法（長さ）Ｌ４は、必要な水封高さＨｓと排水口９の径Ｄ１２との合計よりも大きくなる。すなわち、Ｌ４＞Ｈｓ＋Ｄ１２である。
【0039】
サイクロン４の形状は、得ようとする気液分離の効率によって設定される。
具体的には、サイクロン４の直胴部４Ａの鉛直方向の寸法（長さ）をＬ１、漏斗部４Ｂの鉛直方向の寸法（長さ）をＬ２、漏斗部４Ｂの上端から処理ガス出口８の取込口８Ａまでの寸法（処理ガス出口８の高さ）をＬ３とすると、Ｌ１とＬ２との比率及びＬ３の高さが、サイクロン４で得ようとする気液分離の効率によって決定される。
具体的には、サイクロン４の直胴部４Ａの鉛直方向の寸法（長さ）をＬ１、漏斗部４Ｂの鉛直方向の寸法（長さ）をＬ２、漏斗部４Ｂの上端から処理ガス出口８の取込口８Ａまでの寸法（処理ガス出口８の高さ）をＬ３とすると、Ｌ１とＬ２との比率及びＬ３の高さが、サイクロン４で得ようとする気液分離の効率によって決定される。
【0040】
上記のように構成された気液分離部２３に対し、上方に配置され気液接触部２２（図１１中破線で示す）の下部から気液ガスが流入する。
図１１に示すように、アトマイザケーシング３（気液接触部２２）から供給された気液ガス（図１１中一点鎖線及び二点鎖線で示す）は、旋回流及び旋回速度を保ったままサイクロン４の内表面に沿って流入し、サイクロン４内表面に沿って軸Ｚ周りに旋回しながら下方へ流れる。
気液ガスは、サイクロン４内を流れる過程で下方に向かって径が絞られた漏斗部４Ｂにおいて加速され大きな遠心力を与えられて、処理ガスと液状脱臭剤の液滴に気液分離される。液状脱臭剤の液滴は、気液ガスから臭気成分を吸着した液状脱臭剤の液滴である。処理ガス（処理済ガスともいう）は、気液ガスから臭気成分が取り除かれたものである。
図１１に示すように、アトマイザケーシング３（気液接触部２２）から供給された気液ガス（図１１中一点鎖線及び二点鎖線で示す）は、旋回流及び旋回速度を保ったままサイクロン４の内表面に沿って流入し、サイクロン４内表面に沿って軸Ｚ周りに旋回しながら下方へ流れる。
気液ガスは、サイクロン４内を流れる過程で下方に向かって径が絞られた漏斗部４Ｂにおいて加速され大きな遠心力を与えられて、処理ガスと液状脱臭剤の液滴に気液分離される。液状脱臭剤の液滴は、気液ガスから臭気成分を吸着した液状脱臭剤の液滴である。処理ガス（処理済ガスともいう）は、気液ガスから臭気成分が取り除かれたものである。
【0041】
気液分離された処理ガスは、サイクロン４下部で流れる方向を反転して、反重力方向に向かって上昇する。サイクロン４内において中心軸Ｚはサイクロン４の中で遠心力による動圧が生じず最も圧力が小さくなる位置であるため、サイクロン４下部で上昇に転じた処理ガスは、サイクロン４の中心軸Ｚ上で下向きに開いた処理ガス出口８の取込口８Ａから取り込まれて、処理ガス出口８の排出口８Ｂからサイクロン４の外部に排出される。
【0042】
サイクロン４で気液分離された液状脱臭剤の液滴は、サイクロン４の内表面で遠心力と表面張力によって集合して液状となる。サイクロン４の内表面で液状に戻った液状脱臭剤は、重力によりサイクロン４の内表面に沿って下方へ流れ、サイクロン４の下部に連結された水封管１３を通って水封槽５へ排出される。
水封槽５内には水封管１３を通じて流入した液状脱臭剤が水封高さまで貯留されており、水封管１３から常時流入する液状脱臭剤に押し出され、水封管１３の外側で上昇流をなし水封槽５の上部側壁に設けられた排水口９から溢流して排水（排出）される。
水封槽５内には水封管１３を通じて流入した液状脱臭剤が水封高さまで貯留されており、水封管１３から常時流入する液状脱臭剤に押し出され、水封管１３の外側で上昇流をなし水封槽５の上部側壁に設けられた排水口９から溢流して排水（排出）される。
【0043】
上記のように構成された気液分離部２３では、上方に配置された気液接触部２２においてアトマイザ１２の回転によって生じる旋回流速を、そのままサイクロン４内で気液分離効果を生じさせるための周速として活用することができる。
また、サイクロン４の内表面に常時、液状に戻った液状脱臭剤の流れが生じることから、液状脱臭剤として活性汚泥を用いた場合でも、サイクロン４の内表面に活性汚泥が付着することを抑制し、閉塞を生じさせないようにすることができる。
また、サイクロン４の内表面に常時、液状に戻った液状脱臭剤の流れが生じることから、液状脱臭剤として活性汚泥を用いた場合でも、サイクロン４の内表面に活性汚泥が付着することを抑制し、閉塞を生じさせないようにすることができる。
【0044】
図１２（Ａ）～（Ｄ）は、アトマイザ１２の変形例である。
図１２（Ａ）に示す変形例１に係るアトマイザ１２０Ａは、上述したアトマイザ１２に対し羽根１２Ｂの枚数を三枚（二枚以上の複数）設けた点が異なり、その他の点は同様である。三枚の羽根１２Ｂは円盤１２Ａの上面において放射状に等間隔で配置されている。
羽根１２Ｂの枚数は、円盤１２Ａの径と回転数が同一の場合、枚数の変化に伴って送風効率が変化する。概ね羽根１２Ｂの枚数が多いほど送風効率が高くなる傾向がある。羽根枚数増加による効率向上には上限が存在するが、変形例１に係るアトマイザ１２０Ａは、羽根１２Ｂを二枚設けた構成に比べて送風効率を高めることができる。
また、液状脱臭剤として活性汚泥を用いる場合、羽根１２Ｂの枚数が多いほど、せん断による活性汚泥の分散性能を高めることができる。
図１２（Ａ）に示す変形例１に係るアトマイザ１２０Ａは、上述したアトマイザ１２に対し羽根１２Ｂの枚数を三枚（二枚以上の複数）設けた点が異なり、その他の点は同様である。三枚の羽根１２Ｂは円盤１２Ａの上面において放射状に等間隔で配置されている。
羽根１２Ｂの枚数は、円盤１２Ａの径と回転数が同一の場合、枚数の変化に伴って送風効率が変化する。概ね羽根１２Ｂの枚数が多いほど送風効率が高くなる傾向がある。羽根枚数増加による効率向上には上限が存在するが、変形例１に係るアトマイザ１２０Ａは、羽根１２Ｂを二枚設けた構成に比べて送風効率を高めることができる。
また、液状脱臭剤として活性汚泥を用いる場合、羽根１２Ｂの枚数が多いほど、せん断による活性汚泥の分散性能を高めることができる。
【0045】
図１２（Ｂ）に示す変形例２に係るアトマイザ１２０Ｂは、各羽根１２Ｂの形状が曲線状である点が変形例１のアトマイザ１２０Ａとは異なる。この羽根１２Ｂは、軸Ｚを通る放射線（図中破線で示す）に対してアトマイザ１２０Ｂの回転方向とは反対側へ向かって湾曲した曲線形状をなす。アトマイザ１２の羽根形状は、流線形になるほど送風効率が高まる。そのため、変形例２に係るアトマイザ１２０Ｂは、羽根１２Ｂが放射線に沿って直線状をなす構成に比べて送風効率を高めることができる。
【0046】
図１２（Ｃ）に示す変形例３に係るアトマイザ１２０Ｃは、円盤１２Ａの上面において複数の突起１２Ｃを凸設した点が変形例２のアトマイザ１２０Ｂとは異なる。複数の突起１２Ｃは、円盤１２Ａ上面外周部において円周方向に沿って等間隔で配置されている。突起１２Ｃの形状は自由に設定されてよい。
アトマイザ１２０Ｃのように円盤１２Ａ上に複数の突起１２Ｃを設けた場合、液状脱臭剤として活性汚泥を用いる場合、活性汚泥が突起１２Ｃに衝突してせん断されるため、活性汚泥の分散効率が高まる。突起１２Ｃの数が多いほど分散効率を高めることができる。
アトマイザ１２０Ｃのように円盤１２Ａ上に複数の突起１２Ｃを設けた場合、液状脱臭剤として活性汚泥を用いる場合、活性汚泥が突起１２Ｃに衝突してせん断されるため、活性汚泥の分散効率が高まる。突起１２Ｃの数が多いほど分散効率を高めることができる。
【0047】
図１２（Ｄ）に示す変形例４に係るアトマイザ１２０Ｄは、円盤１２Ａの下面に羽根１２Ｂ′を設けた点が変形例２のアトマイザ１２０Ｂとは異なる。図１２（Ｄ）のアトマイザ１２０Ｄでは、アトマイザ１２０Ｂの回転方向とは反対側へ向かって湾曲した曲線形状をなす三枚の羽根１２Ｂ′が、円盤１２Ａ上面の各羽根１２Ｂに対し裏面側に羽根１２Ｂと同一形状で設けられている。
円盤１２Ａの下面に羽根１２Ｂ′を設けることで、アトマイザ１２０Ｄの下方に配置されたサイクロン４の入口における気液ガスの周速を大きくすることができる。そのため、サイクロン４における気液分離性能が向上する。
円盤１２Ａの下面に羽根１２Ｂ′を設けることで、アトマイザ１２０Ｄの下方に配置されたサイクロン４の入口における気液ガスの周速を大きくすることができる。そのため、サイクロン４における気液分離性能が向上する。
【0048】
図１３は、脱臭装置２０の第一変形例の説明図である。脱臭装置２０Ａは、脱臭装置２０の気液接触部２２を変形し、鉛直方向に連続して配置された複数の気液接触部２２Ｕ、２２Ｄを有するものである。
具体的には、上流側の気液接触部２２Ｕのアトマイザケーシング３Ｕの下部に連結管３Ｘが連結されており、この連結管３Ｘを介して下流側の気液接触部２２Ｄのアトマイザケーシング３Ｄが連結されている。各アトマイザケーシング３Ｕ,３Ｄにはアトマイザ１２Ｕ、１２Ｄが設けられており、各アトマイザケーシング３Ｕ、３Ｄのアトマイザ１２Ｕ、１２Ｄは、同一の駆動装置１０と駆動軸１１とを用いて駆動される。
このように、多段に構成された気液接触部２２Ｕ、２２Ｄを有する場合、段数が多いほど気液接触機会が増えるため、気液ガスに対する除塵、脱臭効率が高まる。また、多段構造の場合、処理風量は変わらないが、段数が多くなるほどアトマイザ１２Ｕ、１２Ｄによって生じる送風圧力は大きくなる。
具体的には、上流側の気液接触部２２Ｕのアトマイザケーシング３Ｕの下部に連結管３Ｘが連結されており、この連結管３Ｘを介して下流側の気液接触部２２Ｄのアトマイザケーシング３Ｄが連結されている。各アトマイザケーシング３Ｕ,３Ｄにはアトマイザ１２Ｕ、１２Ｄが設けられており、各アトマイザケーシング３Ｕ、３Ｄのアトマイザ１２Ｕ、１２Ｄは、同一の駆動装置１０と駆動軸１１とを用いて駆動される。
このように、多段に構成された気液接触部２２Ｕ、２２Ｄを有する場合、段数が多いほど気液接触機会が増えるため、気液ガスに対する除塵、脱臭効率が高まる。また、多段構造の場合、処理風量は変わらないが、段数が多くなるほどアトマイザ１２Ｕ、１２Ｄによって生じる送風圧力は大きくなる。
【0049】
図１４は、脱臭装置２０の第二変形例の説明図である。脱臭装置２０と同一構成の装置を二台以上の複数、直列接続した構成である。ここでは、説明の簡便のため二台の脱臭装置２０Ｂ、２０Ｂ′が直列に接続され、各脱臭装置２０Ｂ、２０Ｂ′による処理工程を二段繰り返すように構成された例を示す。具体的には、図１４に示すように、上流側の脱臭装置２０Ｂの処理ガス出口８が下流側の脱臭装置２０Ｂ′の臭気ガス入口６′に接続されており、下流側の脱臭装置２０Ｂ′は上流側の脱臭装置２０Ｂの処理済みガスに対して脱臭処理を施す。
脱臭装置による処理工程を二段以上直列的に繰り返すことで、より確実に臭気ガスから臭気成分や粉塵を取り除くことができる。また、段数が多いほど、気液接触機会が大きくなり除塵、脱臭効率が大きくなる。
脱臭装置による処理工程を二段以上直列的に繰り返すことで、より確実に臭気ガスから臭気成分や粉塵を取り除くことができる。また、段数が多いほど、気液接触機会が大きくなり除塵、脱臭効率が大きくなる。
【0050】
図１５は、脱臭装置２０の第三変形例の説明図である。脱臭装置２０と同一構成の装置を二台、すなわち脱臭装置２０Ｃと２０Ｃ′とを直列接続した構成である。脱臭装置２０Ｃは、水封槽５の下部と液状脱臭剤入口７とをつなぐ循環経路１５と、循環経路１５上に設けた送水ポンプ１４とをさらに備え、脱臭装置２０Ｃ′は、水封槽５′の下部と液状脱臭剤入口７′とをつなぐ循環経路１５′と、循環経路１５′上に設けた送水ポンプ１４′とをさらに備える点が、第二の変形例とは異なる。
水封槽５に流入した液状脱臭剤の一部は、送水ポンプ１４により循環経路１５を通じて液状脱臭剤入口７に戻り、再び気液導入部２１に供給される。また、水封槽５′に流入した液状脱臭剤の一部は、送水ポンプ１４′により循環経路１５′を通じて液状脱臭剤入口７′に戻り、再び気液導入部２１′に供給される。
図１５では、上流側の脱臭装置２０Ｃが液状脱臭剤として酸性水を用いて、下流側の脱臭装置２０Ｃ′が液状脱臭剤としてアルカリ水を用いている。酸性水には、硫酸や塩酸が使用可能である。アルカリ水には、水酸化ナトリウムや次亜塩素酸ナトリウムなどが使用可能である。
循環経路１５、１５′を循環中の液状脱臭剤のＰＨ（水素イオン濃度）やＯＲＰ（酸化還元電位）、ＣＬ（塩素イオン）等の濃度計を設置して循環液の濃度を自動計測し、酸性水やアルカリ水の注入を自動制御することができる。
上流側の脱臭装置２０Ｃ及び下流側の脱臭装置２０Ｃ′の何れか１段で単独運転することもできる。また、ここでは脱臭装置２０Ｃと２０Ｃ′の２段構成で説明したが、さらなる脱臭装置を同様の接続関係で追加し、３段以上の構成としてもよい。
また、水封槽５、５′には外部から補給水を補給して酸性水やアルカリ水と混合することができる。また、補給水の代わりに活性汚泥を水封槽５、５′に補給して、活性汚泥を酸性水やアルカリ水と混合してもよい。
水封槽５に流入した液状脱臭剤の一部は、送水ポンプ１４により循環経路１５を通じて液状脱臭剤入口７に戻り、再び気液導入部２１に供給される。また、水封槽５′に流入した液状脱臭剤の一部は、送水ポンプ１４′により循環経路１５′を通じて液状脱臭剤入口７′に戻り、再び気液導入部２１′に供給される。
図１５では、上流側の脱臭装置２０Ｃが液状脱臭剤として酸性水を用いて、下流側の脱臭装置２０Ｃ′が液状脱臭剤としてアルカリ水を用いている。酸性水には、硫酸や塩酸が使用可能である。アルカリ水には、水酸化ナトリウムや次亜塩素酸ナトリウムなどが使用可能である。
循環経路１５、１５′を循環中の液状脱臭剤のＰＨ（水素イオン濃度）やＯＲＰ（酸化還元電位）、ＣＬ（塩素イオン）等の濃度計を設置して循環液の濃度を自動計測し、酸性水やアルカリ水の注入を自動制御することができる。
上流側の脱臭装置２０Ｃ及び下流側の脱臭装置２０Ｃ′の何れか１段で単独運転することもできる。また、ここでは脱臭装置２０Ｃと２０Ｃ′の２段構成で説明したが、さらなる脱臭装置を同様の接続関係で追加し、３段以上の構成としてもよい。
また、水封槽５、５′には外部から補給水を補給して酸性水やアルカリ水と混合することができる。また、補給水の代わりに活性汚泥を水封槽５、５′に補給して、活性汚泥を酸性水やアルカリ水と混合してもよい。
【0051】
図１６は、脱臭装置２０の第四変形例の説明図である。脱臭装置２０の気液分離部２３を複数個に分割してマルチサイクロン構造にしたものである。
図１６に示す脱臭装置２０Ｄでは、一つの気液接触部２２に対して二つの気液分離部２３Ａ、２３Ｂが並列的に接続されている。二つの気液分離部２３Ａ、２３Ｂは同様に構成されており、気液接触部２２から供給された気液ガスが二つの気液分離部２３Ａ、２３Ｂに分岐して流入するようになっている。各気液分離部２３Ａ、２３Ｂの処理ガス出口８は、一つの排出管８´に接続されている。
サイクロン４の分離性能はサイクロン４の径が小さいほど効率が大きくなるため、気液分離部２３の分割数が大きいほど、気液分離効率が大きくなる。なお、脱臭装置２０の処理風量及び圧力損失は、気液分離部２３の分割数が大きくなっても変わらない。
図１６に示す脱臭装置２０Ｄでは、一つの気液接触部２２に対して二つの気液分離部２３Ａ、２３Ｂが並列的に接続されている。二つの気液分離部２３Ａ、２３Ｂは同様に構成されており、気液接触部２２から供給された気液ガスが二つの気液分離部２３Ａ、２３Ｂに分岐して流入するようになっている。各気液分離部２３Ａ、２３Ｂの処理ガス出口８は、一つの排出管８´に接続されている。
サイクロン４の分離性能はサイクロン４の径が小さいほど効率が大きくなるため、気液分離部２３の分割数が大きいほど、気液分離効率が大きくなる。なお、脱臭装置２０の処理風量及び圧力損失は、気液分離部２３の分割数が大きくなっても変わらない。
【0052】
図１７は、実施形態の脱臭装置２０またはその変形例（第一乃至第四変形例）（以下、これらをまとめて単に「脱臭装置」という）を用いた本発明の実施形態としての脱臭システムの構成例を説明するブロック図である。
図１７に示すように、脱臭システム５０は、被処理ガスである臭気ガスを発生する発酵槽３０と、上述した脱臭装置と、液状脱臭剤として用いる活性汚泥を脱臭装置に供給するための廃水処理装置４０とからなる。
発酵槽３０は、被処理ガスである臭気ガスを発生する臭気ガス発生源の一例であり、内部に収容した材料を発酵させるための容器である。発酵に伴い生じた臭気ガスが脱臭装置へ供給される。臭気ガス発生源は発酵槽３０に限らず、臭気ガスを発生するものであればどのようなものであってもよい。
図１７に示すように、脱臭システム５０は、被処理ガスである臭気ガスを発生する発酵槽３０と、上述した脱臭装置と、液状脱臭剤として用いる活性汚泥を脱臭装置に供給するための廃水処理装置４０とからなる。
発酵槽３０は、被処理ガスである臭気ガスを発生する臭気ガス発生源の一例であり、内部に収容した材料を発酵させるための容器である。発酵に伴い生じた臭気ガスが脱臭装置へ供給される。臭気ガス発生源は発酵槽３０に限らず、臭気ガスを発生するものであればどのようなものであってもよい。
【0053】
廃水処理装置４０は、様々な処理工程により廃水を処理して処理水を放出する装置であり、廃水処理において活性汚泥を生じるものである。具体的に言えば、廃水処理装置４０には、処理設備として活性汚泥を生じる生物処理設備を備えている。
廃水処理装置４０で生じた活性汚泥は、液状脱臭剤として脱臭装置へ供給される。また、脱臭装置の排水口９から排出された液状脱臭剤（脱臭排水）は、廃水処理装置４０へ循環されている。
廃水処理装置４０で生じた活性汚泥は、液状脱臭剤として脱臭装置へ供給される。また、脱臭装置の排水口９から排出された液状脱臭剤（脱臭排水）は、廃水処理装置４０へ循環されている。
【0054】
実施形態の脱臭システム５０では、脱臭装置が、発酵槽３０から供給された臭気ガスを、廃水処理装置４０から供給され霧状にした活性汚泥と十分に気液接触させ、臭気ガス中に含まれる粉塵と臭気成分を活性汚泥中に取り込んで除去し、処理ガスと活性汚泥に分離して排出している。
脱臭システム５０は、廃水処理装置４０の生物処理設備の活性汚泥が臭気成分を取り込みやすい性質を活用するいわゆる生物脱臭システムであって、脱臭装置で分離・排出された脱臭排水（活性汚泥）を再び廃水処理装置４０に返して循環することによって、除去した粉塵や臭気成分を廃水処理装置４０の生物処理設備における微生物の働きによって活性汚泥中に回収することができる。
なお、本発明の脱臭システムは、粉塵と臭気の同時除去、粉塵のみの除去、或いは、臭気のみの除去のいずれの処理にも適用できる。
脱臭システム５０は、廃水処理装置４０の生物処理設備の活性汚泥が臭気成分を取り込みやすい性質を活用するいわゆる生物脱臭システムであって、脱臭装置で分離・排出された脱臭排水（活性汚泥）を再び廃水処理装置４０に返して循環することによって、除去した粉塵や臭気成分を廃水処理装置４０の生物処理設備における微生物の働きによって活性汚泥中に回収することができる。
なお、本発明の脱臭システムは、粉塵と臭気の同時除去、粉塵のみの除去、或いは、臭気のみの除去のいずれの処理にも適用できる。
【0055】
図１８は、図１７に示す脱臭システム５０の変形例を説明するブロック図である。図１８の脱臭システム５０´は、図１７の脱臭システム５０の後段に、充填塔式生物脱臭装置６０を追加したものである。充填塔式生物脱臭装置６０は、塔状の装置に微生物を付着させた担体を充填した脱臭装置であり、脱臭装置から排出された処理ガスが被処理ガスとして供給される。
この充填塔式生物脱臭装置６０には、生物処理に用いる微生物に必要な水分を補給し、また、微生物が吸着した臭気成分を取り込んで除去するために、補給水が供給される。図１８の脱臭システム５０′では、脱臭装置で液状脱臭材として用いるものと同一の廃水処理装置４０の活性汚泥が、補給水として充填塔式生物脱臭装置６０に供給されている。
この充填塔式生物脱臭装置６０には、生物処理に用いる微生物に必要な水分を補給し、また、微生物が吸着した臭気成分を取り込んで除去するために、補給水が供給される。図１８の脱臭システム５０′では、脱臭装置で液状脱臭材として用いるものと同一の廃水処理装置４０の活性汚泥が、補給水として充填塔式生物脱臭装置６０に供給されている。
【0056】
図１８の脱臭システム５０′では、脱臭装置で粉塵の除去と脱臭処理した処理ガスを、充填塔式生物脱臭装置６０へ供給して二段階で脱臭処理することができる。
一般的に、充填塔式生物脱臭装置は、微生物による臭気成分の吸着速度が小さいため大きな担体表面積と滞留時間を必要とすることから、装置が非常に大型化しやく、且つ、被処理ガス中の臭気成分の濃度変動に弱い傾向があるという弱点がある。また、被処理ガスに粉塵が含まれている場合、担体（充填物）に粉塵が付着して閉塞することで、被処理ガスが流れなくなるという欠点がある。
図１８の脱臭システム５０′は、脱臭装置で粉塵の除去と脱臭処理した処理ガスを充填塔式生物脱臭装置６０へ供給しているので、充填塔式生物脱臭装置６０の被処理ガスは、粉塵を含まず、臭気成分の濃度が小さくかつ安定したものとなり、上記の弱点や欠点を解消し、かつ、充填塔式生物脱臭装置６０のサイズを小さくできて経済性の高いシステムとなる。
なお、脱臭装置及び充填塔式生物脱臭装置６０に対して供給する活性汚泥に替えて、いずれも単独で清水、酸性またはアルカリ性の洗浄水、廃水処理装置の処理水の再利用水、雑用水などを適宜選択して使用することもできる。
また、図１８の脱臭システム５０′において、充填塔式生物脱臭装置６０に替えて、薬品洗浄脱臭装置を設けることもできる。この場合も、上記と同様な効果を奏する。
一般的に、充填塔式生物脱臭装置は、微生物による臭気成分の吸着速度が小さいため大きな担体表面積と滞留時間を必要とすることから、装置が非常に大型化しやく、且つ、被処理ガス中の臭気成分の濃度変動に弱い傾向があるという弱点がある。また、被処理ガスに粉塵が含まれている場合、担体（充填物）に粉塵が付着して閉塞することで、被処理ガスが流れなくなるという欠点がある。
図１８の脱臭システム５０′は、脱臭装置で粉塵の除去と脱臭処理した処理ガスを充填塔式生物脱臭装置６０へ供給しているので、充填塔式生物脱臭装置６０の被処理ガスは、粉塵を含まず、臭気成分の濃度が小さくかつ安定したものとなり、上記の弱点や欠点を解消し、かつ、充填塔式生物脱臭装置６０のサイズを小さくできて経済性の高いシステムとなる。
なお、脱臭装置及び充填塔式生物脱臭装置６０に対して供給する活性汚泥に替えて、いずれも単独で清水、酸性またはアルカリ性の洗浄水、廃水処理装置の処理水の再利用水、雑用水などを適宜選択して使用することもできる。
また、図１８の脱臭システム５０′において、充填塔式生物脱臭装置６０に替えて、薬品洗浄脱臭装置を設けることもできる。この場合も、上記と同様な効果を奏する。
【0057】
以上の構成により、本発明の脱臭装置並びに脱臭システムは下記の効果を奏する。
脱臭装置の上部から供給する液状脱臭剤による液膜や液滴が常に装置内部を洗い流す構造であるため、脱臭装置内のどの箇所にも粉塵などが堆積するおそれがない。
液状脱臭剤と被処理ガス（臭気ガス）中の臭気成分との接触面積を大きくするための機構として、回転する円盤上に液状脱臭剤を供給して、回転により遠心力とせん断力で液状脱臭剤を分散させて霧状にする羽根車構造を持つアトマイザを用いる。そのため、液状脱臭剤として活性汚泥を用いる場合、活性汚泥で閉塞するおそれのあるスプレー装置（噴霧ノズル）や接触充填剤を使用することなく、活性汚泥を霧状にできる。すなわち、液状脱臭剤として活性汚泥を用いる場合であっても、例えばスプレー装置のような閉塞箇所が存在しない。
脱臭装置の上部から供給する液状脱臭剤による液膜や液滴が常に装置内部を洗い流す構造であるため、脱臭装置内のどの箇所にも粉塵などが堆積するおそれがない。
液状脱臭剤と被処理ガス（臭気ガス）中の臭気成分との接触面積を大きくするための機構として、回転する円盤上に液状脱臭剤を供給して、回転により遠心力とせん断力で液状脱臭剤を分散させて霧状にする羽根車構造を持つアトマイザを用いる。そのため、液状脱臭剤として活性汚泥を用いる場合、活性汚泥で閉塞するおそれのあるスプレー装置（噴霧ノズル）や接触充填剤を使用することなく、活性汚泥を霧状にできる。すなわち、液状脱臭剤として活性汚泥を用いる場合であっても、例えばスプレー装置のような閉塞箇所が存在しない。
【0058】
以上より、液状脱臭剤が活性汚泥であっても、本発明の脱臭装置や脱臭システムは、不具合を生じさせることなく運転を継続することができる。このように、本発明の脱臭装置および脱臭システムは、液状脱臭剤として活性汚泥を用いるのに適した構造であるため、安価で経済性に優れる。
【0059】
また、本発明の脱臭装置において、アトマイザで気液混合した臭気ガスはアトマイザケーシング内をドーナツ状に旋回して攪拌されながら循環するため、除塵・脱臭のための接触効率が大きい。
アトマイザの羽根車構造（円盤及び羽根）が、液状脱臭剤の噴霧と送風の役割を果たすため、ベンチュリー管やサイクロンなどの装置自身の圧力損失を軽減あるいは滅失できる。
さらに、本発明の脱臭装置は、上流側のベンチュリー管からアトマイザ、アトマイザケーシングおよびサイクロンに至るまで、液滴を含む臭気ガスを常に同一の回転方向（装置の円周方向に沿う回転方向）に旋回させるので、気液分離効果が大きくかつ装置内面への衝突速度により装置内面の洗浄効果がある。
アトマイザの羽根車構造（円盤及び羽根）が、液状脱臭剤の噴霧と送風の役割を果たすため、ベンチュリー管やサイクロンなどの装置自身の圧力損失を軽減あるいは滅失できる。
さらに、本発明の脱臭装置は、上流側のベンチュリー管からアトマイザ、アトマイザケーシングおよびサイクロンに至るまで、液滴を含む臭気ガスを常に同一の回転方向（装置の円周方向に沿う回転方向）に旋回させるので、気液分離効果が大きくかつ装置内面への衝突速度により装置内面の洗浄効果がある。
【符号の説明】
【0060】
１ 外筒
２ ベンチュリー管
２Ａ 上部開口
２Ｂ 下部開口
３ アトマイザケーシング
３Ａ 上部
３Ｂ 下部
３Ｃ 内壁面
３Ｄ 上面
３Ｅ 通孔
４ サイクロン
４Ａ 直胴部
４Ｂ 漏斗部
５ 水封槽
６ 臭気ガス入口
６Ａ 開口
６Ｂ 管路
６Ｃ 導入口
７ 液状脱臭剤入口
７Ａ 開口
７Ｂ 管路
７Ｃ 導入口
８ 処理ガス出口
８Ａ 取込口
８Ｂ 排出口
８Ｃ 立管部
８Ｄ 横管部
９ 排水口
１０ 駆動装置
１０Ａ 貫通穴
１１ 駆動軸
１２ アトマイザ
１２Ａ 円盤
１２Ｂ 羽根
１２Ｂ 円盤
１３ 水封管
１４ 送水ポンプ
１５ 循環流路
２０ 脱臭装置
２１ 気液導入部
２２ 気液接触部
２３ 気液分離部
３０ 発酵槽
４０ 廃水処理装置
５０ 脱臭システム
６０ 充填塔式生物脱臭装置
２ ベンチュリー管
２Ａ 上部開口
２Ｂ 下部開口
３ アトマイザケーシング
３Ａ 上部
３Ｂ 下部
３Ｃ 内壁面
３Ｄ 上面
３Ｅ 通孔
４ サイクロン
４Ａ 直胴部
４Ｂ 漏斗部
５ 水封槽
６ 臭気ガス入口
６Ａ 開口
６Ｂ 管路
６Ｃ 導入口
７ 液状脱臭剤入口
７Ａ 開口
７Ｂ 管路
７Ｃ 導入口
８ 処理ガス出口
８Ａ 取込口
８Ｂ 排出口
８Ｃ 立管部
８Ｄ 横管部
９ 排水口
１０ 駆動装置
１０Ａ 貫通穴
１１ 駆動軸
１２ アトマイザ
１２Ａ 円盤
１２Ｂ 羽根
１２Ｂ 円盤
１３ 水封管
１４ 送水ポンプ
１５ 循環流路
２０ 脱臭装置
２１ 気液導入部
２２ 気液接触部
２３ 気液分離部
３０ 発酵槽
４０ 廃水処理装置
５０ 脱臭システム
６０ 充填塔式生物脱臭装置
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【手続補正書】
【提出日】2023-06-23
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
臭気ガスと液状脱臭剤とが導入される気液導入部と、
前記気液導入部の下端に接続され、回転する羽根付き円盤が設けられるとともに、前記気液導入部から流入する前記臭気ガスに対して前記気液導入部から落下する前記液状脱臭剤を前記羽根付き円盤の回転により噴霧して前記臭気ガスと混合することで気液ガスを生成する気液接触部と、
前記気液接触部の下端に接続され、前記気液ガスから臭気成分を吸着した前記液状脱臭剤と前記臭気成分が取り除かれた処理済ガスとに分離するサイクロンが設けられた気液分離部と、を有し、
前記気液導入部は、
鉛直方向に中心軸が配置された円筒形の外筒と、
前記外筒の側面上方に配置され、且つ、前記臭気ガスを前記外筒の外部から導入して前記外筒の内面を旋回させつつ下方に向かって供給する臭気ガス入口と、
前記外筒の側面下方に配置され、且つ、前記液状脱臭剤を前記外筒の外部から導入して前記内面を旋回させつつ上方に向かって供給する液状脱臭剤入口と、
前記外筒の内部に配置され、且つ、上端から下方に向かって円錐状に口径が狭くなる漏斗状の形状をなし、前記外筒の底面から前記気液接触部の上面を貫通する下端部を備えるベンチュリー管と、を有し、
前記液状脱臭剤入口から前記上方に向かって供給される前記液状脱臭剤は前記ベンチュリー管の外側から越流して前記ベンチュリー管の内壁面を下方に流れ、前記臭気ガス入口から前記下方に向かって供給される臭気ガスは前記ベンチュリー管を下方に流れ、
前記気液接触部は、
前記中心軸を中心として回転する前記羽根付き円盤と、
前記羽根付き円盤の水平方向の位置から上方に向かって口径が広がる円錐状の内壁面を有するケーシングと、を備え、
前記噴霧された前記液状脱臭剤と前記気液接触部に流入した前記臭気ガスは、前記ケーシングの前記内壁面で上方に跳ね返り且つ前記ケーシングの上面で下方に跳ね返ることで循環流となって前記気液ガスを生成する脱臭装置。
前記気液導入部の下端に接続され、回転する羽根付き円盤が設けられるとともに、前記気液導入部から流入する前記臭気ガスに対して前記気液導入部から落下する前記液状脱臭剤を前記羽根付き円盤の回転により噴霧して前記臭気ガスと混合することで気液ガスを生成する気液接触部と、
前記気液接触部の下端に接続され、前記気液ガスから臭気成分を吸着した前記液状脱臭剤と前記臭気成分が取り除かれた処理済ガスとに分離するサイクロンが設けられた気液分離部と、を有し、
前記気液導入部は、
鉛直方向に中心軸が配置された円筒形の外筒と、
前記外筒の側面上方に配置され、且つ、前記臭気ガスを前記外筒の外部から導入して前記外筒の内面を旋回させつつ下方に向かって供給する臭気ガス入口と、
前記外筒の側面下方に配置され、且つ、前記液状脱臭剤を前記外筒の外部から導入して前記内面を旋回させつつ上方に向かって供給する液状脱臭剤入口と、
前記外筒の内部に配置され、且つ、上端から下方に向かって円錐状に口径が狭くなる漏斗状の形状をなし、前記外筒の底面から前記気液接触部の上面を貫通する下端部を備えるベンチュリー管と、を有し、
前記液状脱臭剤入口から前記上方に向かって供給される前記液状脱臭剤は前記ベンチュリー管の外側から越流して前記ベンチュリー管の内壁面を下方に流れ、前記臭気ガス入口から前記下方に向かって供給される臭気ガスは前記ベンチュリー管を下方に流れ、
前記気液接触部は、
前記中心軸を中心として回転する前記羽根付き円盤と、
前記羽根付き円盤の水平方向の位置から上方に向かって口径が広がる円錐状の内壁面を有するケーシングと、を備え、
前記噴霧された前記液状脱臭剤と前記気液接触部に流入した前記臭気ガスは、前記ケーシングの前記内壁面で上方に跳ね返り且つ前記ケーシングの上面で下方に跳ね返ることで循環流となって前記気液ガスを生成する脱臭装置。
【請求項2】
前記気液分離部は、
前記ケーシングの下端に接続した円筒状の直胴部と、前記直胴部の下端に接続し且つ前記下端から下方に向かって円錐状に口径が狭くなる漏斗部とを有する前記サイクロンと、
前記サイクロン内において、前記直胴部の中央付近且つ下方に向かって配置された一端と、前記一端から前記直胴部の上方の壁面を外部へ貫通して配置された他端とを備えた曲管と、を有し、
前記他端が前記処理済ガスの出口となり、前記サイクロンの下方から前記臭気成分を吸着した液状脱臭剤が排出される請求項１に記載の脱臭装置。
前記ケーシングの下端に接続した円筒状の直胴部と、前記直胴部の下端に接続し且つ前記下端から下方に向かって円錐状に口径が狭くなる漏斗部とを有する前記サイクロンと、
前記サイクロン内において、前記直胴部の中央付近且つ下方に向かって配置された一端と、前記一端から前記直胴部の上方の壁面を外部へ貫通して配置された他端とを備えた曲管と、を有し、
前記他端が前記処理済ガスの出口となり、前記サイクロンの下方から前記臭気成分を吸着した液状脱臭剤が排出される請求項１に記載の脱臭装置。
【請求項3】
前記羽根付き円盤は、
前記羽根付き円盤の上面または下面の中央部から端部へ延びる長方形状の単数または複数の羽根、
または、
前記羽根付き円盤の上面または下面の中央部から端部へ延びる長方形状の単数または複数の羽根であって且つ前記羽根付き円盤の前記回転の方向とは逆方向に湾曲した羽根
を備える請求項２に記載の脱臭装置。
前記羽根付き円盤の上面または下面の中央部から端部へ延びる長方形状の単数または複数の羽根、
または、
前記羽根付き円盤の上面または下面の中央部から端部へ延びる長方形状の単数または複数の羽根であって且つ前記羽根付き円盤の前記回転の方向とは逆方向に湾曲した羽根
を備える請求項２に記載の脱臭装置。
【請求項4】
前記羽根付き円盤は、前記羽根付き円盤の上面に、複数の突起を備える請求項３に記載の脱臭装置。
【請求項5】
発酵槽と、
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の脱臭装置と、
廃水処理装置と
を有し、
前記液状脱臭剤は、活性汚泥であり、
前記臭気ガスは前記発酵槽から前記気液導入部へ導入され、前記サイクロンの下方から排出された前記臭気成分を吸着した活性汚泥は前記廃水処理装置で生物処理され、前記廃水処理装置で前記生物処理されて前記臭気成分が取り除かれた活性汚泥は前記気液導入部へ導入される脱臭システム。
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の脱臭装置と、
廃水処理装置と
を有し、
前記液状脱臭剤は、活性汚泥であり、
前記臭気ガスは前記発酵槽から前記気液導入部へ導入され、前記サイクロンの下方から排出された前記臭気成分を吸着した活性汚泥は前記廃水処理装置で生物処理され、前記廃水処理装置で前記生物処理されて前記臭気成分が取り除かれた活性汚泥は前記気液導入部へ導入される脱臭システム。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0006】
本発明の脱臭装置は、臭気ガスと液状脱臭剤とが導入される気液導入部と、前記気液導入部の下端に接続され、回転する羽根付き円盤が設けられるとともに、前記気液導入部から流入する前記臭気ガスに対して前記気液導入部から落下する前記液状脱臭剤を前記羽根付き円盤の回転により噴霧して前記臭気ガスと混合することで気液ガスを生成する気液接触部と、前記気液接触部の下端に接続され、前記気液ガスから臭気成分を吸着した前記液状脱臭剤と前記臭気成分が取り除かれた処理済ガスとに分離するサイクロンが設けられた気液分離部と、を有し、前記気液導入部は、鉛直方向に中心軸が配置された円筒形の外筒と、前記外筒の側面上方に配置され、且つ、前記臭気ガスを前記外筒の外部から導入して前記外筒の内面を旋回させつつ下方に向かって供給する臭気ガス入口と、前記外筒の側面下方に配置され、且つ、前記液状脱臭剤を前記外筒の外部から導入して前記内面を旋回させつつ上方に向かって供給する液状脱臭剤入口と、前記外筒の内部に配置され、且つ、上端から下方に向かって円錐状に口径が狭くなる漏斗状の形状をなし、前記外筒の底面から前記気液接触部の上面を貫通する下端部を備えるベンチュリー管と、を有し、前記液状脱臭剤入口から前記上方に向かって供給される前記液状脱臭剤は前記ベンチュリー管の外側から越流して前記ベンチュリー管の内壁面を下方に流れ、前記臭気ガス入口から前記下方に向かって供給される臭気ガスは前記ベンチュリー管を下方に流れ、前記気液接触部は、前記中心軸を中心として回転する前記羽根付き円盤と、前記羽根付き円盤の水平方向の位置から上方に向かって口径が広がる円錐状の内壁面を有するケーシングと、を備え、前記噴霧された前記液状脱臭剤と前記気液接触部に流入した前記臭気ガスは、前記ケーシングの前記内壁面で上方に跳ね返り且つ前記ケーシングの上面で下方に跳ね返ることで循環流となって前記気液ガスを生成する。