悪臭処理方法、悪臭処理システムおよび飼育システム
【課題】経済的に悪臭を処理できる悪臭処理方法、悪臭処理システムおよび飼育システムを提供する。
【解決手段】洗浄水槽５に貯留した洗浄水に窒素ガスのナノバブルを導入し、ナノバブルと、ナノバブルの窒素ガスが酸化して生成された硝酸イオンとを含む洗浄水を悪臭発生源に散水して悪臭発生源を洗い流し、悪臭発生源に散水した洗浄水を洗浄水槽５に回収して、悪臭物質および有機物を分解すると共に、悪臭発生源から発した臭気を水膜２４およびスクラバー４で除去する。
【解決手段】洗浄水槽５に貯留した洗浄水に窒素ガスのナノバブルを導入し、ナノバブルと、ナノバブルの窒素ガスが酸化して生成された硝酸イオンとを含む洗浄水を悪臭発生源に散水して悪臭発生源を洗い流し、悪臭発生源に散水した洗浄水を洗浄水槽５に回収して、悪臭物質および有機物を分解すると共に、悪臭発生源から発した臭気を水膜２４およびスクラバー４で除去する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、悪臭処理方法、悪臭処理システムおよび飼育システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
屎尿処理場のアンモニア臭、半導体工場の有機溶剤、食品・ビール工場の発酵臭、硫化水素などの悪臭を処理する方法としては、燃焼処理、次亜塩素酸ソーダ等による薬品洗浄、活性炭吸着、微生物による分解などの方法がある。医薬研究のための実験動物舎など、低いランニングコストで悪臭物質を十分に除去できる方法がなく、その処理に苦慮する場合は珍しくない。
【０００３】
特許文献１には、廃液中のアンモニアをナノバブルによって活性化した微生物によって硝酸性窒素に酸化して無臭化できることが記載されているが、直接、悪臭を処理できる技術ではない。
【特許文献１】特開２００６−３０５５５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記問題点に鑑みて、経済的に悪臭を処理できる悪臭処理方法、悪臭処理システムおよび飼育システムを提供することを本発明の課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するために、本発明による悪臭処理方法は、悪臭発生源を、硝酸イオンおよびナノバブルを含む洗浄水で洗浄する方法とする。
【０００６】
この方法によれば、ナノバブルによって生成されるフリーラジカルによって、臭気物質を酸化して無臭化することができる。また、硝酸によって悪臭発生源を溶解して容易に洗い流すことができ、新たな臭気物質の発生を防止できる。
【０００７】
また、本発明の悪臭処理方法において、前記硝酸イオンは、前記洗浄水中に窒素ガスを微細化したナノバブル導入し、前記ナノバブルの酸化により生成してもよい。
【０００８】
この方法によれば、硝酸イオンとナノバブルとを同時に生成でき、薬剤を使用する必要がないので取り扱いが容易である。
【０００９】
また、本発明の悪臭処理方法において、前記ナノバブルは、前記洗浄水を貯留し、前記洗浄水内に活性炭を保持する洗浄水槽において導入し、さらに、前記悪臭発生源を洗浄した後の洗浄水を回収して、前記洗浄水槽に環流してもよい。
【００１０】
この方法によれば、洗浄槽の活性炭が洗浄水中の有機物を吸着するので、洗浄水を再利用できる。
【００１１】
また、本発明の悪臭処理方法において、前記活性炭に微生物を繁殖させてもよい。
【００１２】
この方法によれば、微生物が活性炭に吸着した有機物を分解して活性炭を再生するので、活性炭を交換しなくてよい。
【００１３】
また、本発明の悪臭処理方法において、前記悪臭発生源のある空間に連通する空間に、膜水で形成した水膜を配置し、空気中の悪臭物質を前記膜水に吸収させ、前記水膜を配置した空間から吸引した空気を、スクラバー水を散水するスクラバーに導入し、前記スクラバー水に悪臭物質を吸収させてもよい。
【００１４】
この方法によれば、悪臭発生源を洗い流す前に空気中に放出された悪臭物質を、膜水およびスクラバー水で吸収して除去するので、悪臭を外部に漏出させない。
【００１５】
また、本発明の悪臭処理方法において、前記スクラバーを通過した空気を、前記悪臭発生源のある空間に環流させてもよい。
【００１６】
この方法によれば、空気を循環することで、万が一、スクラバーで悪臭物質を完全に除去できなくても、悪臭物質が外部に放出されない。
【００１７】
また、本発明の悪臭処理方法において、前記膜水および前記スクラバー水は、ナノバブルを含んでもよい。
【００１８】
この方法によれば、ナノバブルが有するマイナスの電荷によって、悪臭物質が洗浄水に吸収されやすくなる。また、ナノバブルによって生成されるフリーラジカルが酸化力を有するので、悪臭物質を酸化して無臭化できる。また、フリーラジカルの酸化力によって水膜やスクラバーにスライムや藻類が発生することも防止できる。
【００１９】
また、本発明の悪臭処理方法において、前記水膜は、前記膜水による膜の形成を補助する水膜形成材、好ましくは立体網状整形ポーラス材により形成してもよい。
【００２０】
この方法によれば、空気に接触する水膜の面積を大きくして、悪臭物質を効率よく除去できる。
【００２１】
また、本発明の悪臭処理方法において、前記スクラバーは、プラスチック充填材が充填されてもよい。
【００２２】
この方法によれば、スクラバー水と空気との接触を増やし、確実に悪臭物質を除去することができる。
【００２３】
また、本発明の悪臭処理方法において、前記膜水および前記スクラバー水は、活性炭を保持する処理水槽から供給し、前記水膜および前記スクラバーで回収した前記膜水および前記スクラバー水を前記処理水槽に環流させてもよい。
【００２４】
この方法によれば、膜水およびスクラバー水を循環再利用できる。
【００２５】
また、本発明の悪臭処理方法において、前記処理水槽にナノバブルを導入してもよい。
【００２６】
この方法によれば、ナノバブルによって生成されるフリーラジカルの酸化力により、膜水およびスクラバー水に吸収した悪臭物質を酸化して無臭化できる。
【００２７】
また、本発明よる悪臭処理システムは、硝酸イオンを含む洗浄水を貯留する洗浄水槽と、前記洗浄水槽内の前記洗浄水にナノバブルを導入するナノバブル発生装置と、前記洗浄水槽の洗浄水を、悪臭発生源に散水する散水手段と、前記悪臭発生源に散水した前記洗浄水を回収して、前記洗浄水槽に環流させる回収手段とを有するものとする。
【００２８】
この構成によれば、ナノバブルによって生成されたフリーラジカルによって、臭気物質を酸化して無臭化することができる。また、硝酸によって悪臭発生源を溶解して容易に洗い流すことができ、新たな臭気物質の発生を防止できる。
【００２９】
また、本発明による飼育システムは、内部で飼育する動物の糞尿が通過する網状の底板を備える飼育ケージを、床の上に空間を空けて配置可能な飼育室と、前記飼育室内に、硝酸イオンおよびナノバブルを含む洗浄水を散水する散水手段とを備えるものとする。
【００３０】
この構成によれば、ナノバブルによって生じたフリーラジカルによって、糞尿中のアンモニアや有機物を酸化して無臭化することができる。また、硝酸によって糞尿を溶解して洗い流し、悪臭の発生を防止できる。
【００３１】
また、本発明の飼育システムは、前記処理水を貯留し、貯留する前記洗浄水にナノバブルを導入するナノバブル発生装置を備え、前記飼育室に散水した洗浄水が環流される洗浄水槽を有してもよい。
【００３２】
この構成によれば、洗浄水を循環利用できる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、硝酸イオンおよびナノバブルを含む洗浄水で悪臭発生源を洗浄するので、ナノバブルによって生じたフリーラジカルによって、臭気物質を酸化して無臭化することができ、硝酸イオンによって悪臭発生源を溶解してきれいに洗い流すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
これより、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１に、本発明による悪臭処理システムの第１実施形態を適用した飼育システム１の構成を示す。飼育システム１は、実験動物を飼育する飼育室（作業室）２と、飼育室２と連通する水膜脱臭室３と、スクラバー４と、洗浄水を貯留する洗浄水槽５とを有する。
【００３５】
飼育室２は、床６が洗浄容易なコンクリートピットからなる部屋であり、網やパンチングメタルなどからなる棚板７が床６との間に空間を空けて配置されている。棚板７の上には、マウス、ラット、ウサギ、猿、猫などの実験動物を飼育する複数の飼育ケージ８が配置できる。飼育ケージ８は、網状の底板９を有し、飼育する動物の糞尿が底板９および棚板７を貫通して床６の上に落下するようになっているが、上部および側面は例えば樹脂からなり、上の棚板７に配置した飼育ケージ８内の動物の糞尿が、下の飼育ケージ８の中に侵入しないようになっている。
【００３６】
飼育システム１は、洗浄水槽５に貯留した洗浄水を洗浄ポンプ１０で汲み上げて、散水バルブ１１を介して、飼育室２の内壁面や床面、および、棚板７や飼育ケージ８の上に散水する散水ライン（散水手段）１２を有する。散水ライン１２の散水は、例えば、タイマによって定期的に行われる。飼育ケージ８の位置などに応じて、必要な散水バルブ１１だけを空けておけば、洗浄ポンプ１０の運転に伴って、必要な場所だけに洗浄水を散水できる。洗浄水は、シャワー状に散水され、床に落下している動物の糞尿だけでなく、棚板７や飼育ケージ８の上部に付着している動物の糞尿も、洗い流すことができる。床６のドレン口には、目皿１３が設置され、洗浄水中のゴミを取り除く。糞尿を溶解した洗浄水は、配水管１４を介して洗浄水槽５に回収される（回収手段）。
【００３７】
洗浄水槽５は、貯留する洗浄水にナノバブルを導入するナノバブル発生装置１５を備える。ナノバブル発生装置１５は、洗浄水槽５から洗浄水を汲み出し、自吸した気体を剪断して洗浄水に混合する第１剪断部１６を備える気液混合循環ポンプ１７と、洗浄水を高速旋回させて包含する気体をさらに微細化する第２剪断部１８および第３剪断部１９と、気液混合循環ポンプ１７に窒素ガスを供給する窒素ガスボンベ（窒素供給源）２０と、窒素ガスの流量を調節するニードルバルブ２１とを有する。
【００３８】
気液混合循環ポンプ１７は、揚程４０ｍ（吐出圧４ｋｇ／ｃｍ２）以上の高揚程ポンプである。気液混合循環ポンプ１７は、トルクが安定している２ポールのモータで駆動するものが好ましく、吐出圧力を所定の圧力に安定させるためにインバータ制御することが好ましい。
【００３９】
気液混合循環ポンプ１７は、第１剪断部１６が有する高速回転するインペラによって洗浄水を高速旋回させ、この旋回流を竜巻状に細く絞り込むことで、より高速に回転する剪断流を発生させる。第１剪断部１６は、洗浄水を高速に旋回させることにより生じる負圧によって、窒素ガスボンベ２０から窒素ガスを自吸する。吸引された窒素ガスは、５００〜６００回転／秒程度の高速回転する剪断流によって切断・粉砕されながら、洗浄水に分散されてゆく。第１剪断部１６では、窒素ガスは、マイクロメートルオーダーの気泡（マイクロバブル）に分断される。第１剪断部１６の内部形状は、楕円形、最大効果を得るには真円形である。また、第１剪断部の内面は、内部摩擦を低減するために鏡面仕上げされている。
【００４０】
第２剪断部１８および第３剪断部１９は、例えばステンレスからなり、楕円形、好ましくは真円形の内部形状を有し、吐出口径は、４ｍｍから９ｍｍが最適である。第２剪断部１８および第３剪断部１９は、洗浄水の流れをさらに細い竜巻状にして、より高速で旋回する剪断流を形成し、第１剪断部１６で導入されたマイクロバブルを、さらに微細化して、ナノメートルオーダーのナノバブルに分割する。この行程は、第２剪断部１８および第３剪断部１９の２段階で行うことにより、気泡サイズをより均一にすることができる。
【００４１】
このナノバブルの生成過程において、マイクロサイズの気泡（マイクロバブル）をナノサイズに剪断するとき、局部的に超高温の極限反応場が形成され、ナノバブルはマイナスの電荷を帯びる。また、この極限反応場において洗浄水が分解され、不安定なフリーラジカルを生成する。
【００４２】
気液混合循環ポンプ１７は、キャビテーションを防止するために、シーケンサなどを用いて、ニードルバルブ２１を閉塞した状態で起動し、約６０秒後、回転が安定してからニードルバルブ２１を開いて窒素ガスの供給を開始する必要がある。また、窒素ガスの供給量が多いと、ガスの分断が不十分になり、ナノメートルオーダーにまで微細化できない。本実施形態では、ニードルバルブ２１によって、窒素ガスの供給量を０．６リットル／分に調節すると、ナノバブルの直径は約１２０ｎｍとなるが、窒素ガスの供給量を０．７５リットル／分にすると、ナノバブルの直径は約３００〜６００ｎｍ、窒素ガスの供給量を１．２リットル／分にすると、ナノバブルの直径は約６００〜９００ｎｍ、窒素ガスの供給量を１．５リットル／分にすると、ナノバブルの直径は約９００〜１５００ｎｍになる。よって、本実施形態では、ナノバブルを得るために、窒素ガスの供給量を１．２リットル／分以下にする必要がある。
【００４３】
窒素ガスのナノバブルは、フリーラジカルの酸化力によって、窒素（Ｎ２）ガスが酸化され、硝酸イオン（ＮＯ３−）を生じる。よって、洗浄水槽５内の洗浄水は、硝酸イオンおよびナノバブルを含んだものとなる。
【００４４】
飼育室２に散水された洗浄水は、硝酸イオンの作用によって、動物の糞尿を溶解して洗い落とすことができる。また、動物の糞尿に含まれるアンモニア（ＮＨ３）は、洗浄水に溶け込み、ナノバブルによって生じたフリーラジカルが有する強力な酸化力によって、一酸化窒素（ＮＯ）から２酸化窒素（ＮＯ２）、そして、硝酸（ＮＯ３）へと酸化される。また、糞尿中の有機物も、ナノバブルによって生成されるフリーラジカルの酸化力によって酸化分解される。洗浄水が糞尿中のアンモニアを十分に酸化できるだけのフリーラジカルを生成するためには、洗浄水１ｃｃあたり５０万個以上のナノバブルを含むようにすることが望ましい。
【００４５】
このようにして、本飼育システム１では、飼育室２の悪臭発生源である糞尿を酸性の洗浄水によって残さず洗い流し、糞尿中の悪臭物質であるアンモニアを酸化して無臭の硝酸にする。
【００４６】
また、洗浄水槽５は、側面が封止され、上部が解放、下部が穴の開いた板で封止された収容かご２２を有し、収容かご２２の中に活性炭２３を保持して、貯留する洗浄水の中に浸漬している。
【００４７】
飼育室２で糞尿を溶解した洗浄水が配水管１４を介して洗浄水槽５に導入されると、活性炭２３は洗浄水中に溶け込んだ有機物を吸着する。活性炭２３には、微生物が繁殖するので、これらの微生物が活性炭に吸着した有機物を分解し、活性炭２３を再生する。ただし、飼育室２に飼育する動物が多くなると、活性炭２３の再生が追いつかないので、活性炭２３を適宜交換する必要がある。
【００４８】
さらに、本実施形態では、洗浄水で洗い流す前に、糞尿から空気中に放散したアンモニアを除去するために、水膜脱臭室３に、水膜２４を配置している。水膜は、立体網状成型ポーラス材からなる水膜形成材（例えば、日大工業社製「ヘチマロン」）２５に、ノズル２６から膜水を供給して形成している。水膜形成材２５から溢れた膜水は、受け皿２７で回収される。なお、受け皿２７の両端は、異物混入時などに容易に清掃できるように、取り外し可能なフランジ２８で封止されている。
【００４９】
本実施形態において、膜水は、スクラバー４に散水されるスクラバー水と同じものであって、スクラバー４の下部に設けた処理水槽２９に貯留され、マイクロナノバブル発生装置３０によってナノバブルが導入された処理水である。
【００５０】
ナノバブル発生装置３０の構成は、ナノバブル発生装置１５とほぼ同様であり、同じ構成要素には同じ符号を付して説明を省略する。ナノバブル発生装置３０は、窒素ガスボンベ２０を有しておらず、外気を自給して、空気のナノバブルを処理水中に導入する点だけが、ナノバブル発生装置１５との違いである。
【００５１】
スクラバー４には、水膜脱臭室３から、ファン３１で吸引した空気が導入される。スクラバー４は、処理水槽２９に貯留した処理水を、膜水と同様にポンプ３２によって汲み上げて、スクラバー水として導入された空気に散水ノズル３３から散布する。スクラバー４には、空気とスクラバー水との接触を促進するために、プラスチック充填材（例えば、月島環境エンジニアリング社製「テラレット」）３４が充填されている。
【００５２】
散水ライン１２による飼育室２の洗浄は定期的に行われるが、ファン３１およびポンプ３２は常時運転され、水膜２４およびスクラバー４により空気中のアンモニアや揮発性の有機物を連続して吸収し続ける。スクラバー４を通過した空気は、環流ダクト３５を介して、飼育室２に環流され、飼育室２から水膜脱臭室３へ、さらに、スクラバー４を介して飼育室２へと循環する空気の流れを形成する。水膜脱臭室３において、空気が水膜２４に沿って流れることで、水膜と空気との接触の機会を増やすことができる。さらに、空気を循環して外部に出さないクローズドのシステムにしたことで、臭気が外部に漏れず、飼育室２の温度調節などの空調の効率もよい。
【００５３】
水膜２４を形成する膜水およびスクラバー４で散水されるスクラバー水は、マイナスの電荷を帯びたナノバブル含んでいるので、その静電気力によって空気中のアンモニアを吸引して効率よく除去できる。また、膜水およびスクラバー水は、ナノバブルによって生成された強い酸化力を有するフリーラジカルを含むので、吸収したアンモニアや有機物を分解すると共に、水膜形成材２５や充填材３４にスライムや藻類が発生すること防止できる。
【００５４】
また、処理水槽２９は、洗浄水槽５と同様に、収容かご２２の中に活性炭２３を保持している。この活性炭２３には、微生物が繁殖し、水膜２４およびスクラバー４において処理水が吸収した有機物を分解する。処理水槽２９における有機物負荷は比較的小さいので、通常、活性炭２３の交換は必要ない。
【００５５】
以上の飼育システム１では、悪臭発生源である動物の糞尿を、硝酸イオンおよびナノバブルを含む洗浄水で洗い流して処理し、空気中に放散した悪臭物質を水膜２４およびスクラバー４で除去するので、悪臭物質を高度に処理することができる。また、飼育システム１では、スクラバー４から飼育室２に空気を環流して外部に放出しないので、外部に臭気を漏らすことがない。
【００５６】
図２に、本発明の第２実施形態の悪臭処理システム１を示す。以降の説明において、第１実施形態と同じ構成要素には同じ符号を付して重複する説明を省略する。本実施形態の悪臭処理システム１は、例えば、有機溶剤を使用する作業室２ａの臭気を処理するものである。本実施形態では、作業台３６などが配置された作業室２ａの床６を洗浄可能な散水ライン１２を有する。洗浄ライン１２は、作業終了時など、随時、オペレータが散水でききるようになっている。
【００５７】
また、本実施形態では、洗浄水槽５に空気を導入して撹拌するためのブロワ３７を有している。ブロワ３７で導入された空気は、散気管３８によって、分散して、効果的に洗浄水を撹拌するようになっている。
【００５８】
本実施形態でも、床６に溢れた有機溶剤を硝酸を含んだ洗浄水で洗い流して臭気の発生源を除去し、ナノバブルによって生成されるフリーラジカルの酸化力によって悪臭物質を酸化処理することで無臭化できる。また、水膜２４およびスクラバー４によって、作業室２ａの空気中に放散した臭気を除去することができる。そして、本実施形態では、ブロワ３７で曝気することで、洗浄水槽５内の微生物を活性化し、洗浄水に溶け込んだ有機溶剤の分解を促進する。
【００５９】
本実施形態の作業室２ａは、有機溶剤を使用する部屋の他、食品工場やビール工場の発酵槽を設置した部屋、し尿処理場や下水処理場の脱水機室であってもよい。また、本実施形態の悪臭処理システム１では、アンモニアや有機溶剤の他にも、硫化水素などの悪臭を処理することもできる。
【００６０】
図３に、本発明の第３実施形態の悪臭処理システム１を示す。本実施形態は、洗浄水槽５の洗浄水のｐＨを検出するｐＨセンサ３９と、ｐＨセンサ３９の検出値に基づいてナノバブル発生装置１５のニードルバルブ２１の開度を調節するｐＨ調節計４０とを備える。
【００６１】
ｐＨ調節計４０は、ｐＨセンサ３９の検出値が所定の設定値より高いときは、ニードルバルブ２１の開度を大きくし、ｐＨセンサ３９の検出値が所定の設定値より低いときは、ニードルバルブ２１の開度を小さくする。ｐＨ調節計４０により、洗浄水に導入される窒素ガスのナノバブルの量を変更して、窒素ガスが酸化して生ずる硝酸イオンの量をコントロールし、洗浄水の酸性度を適切な範囲に維持できる。
【００６２】
図４に、本発明の第４実施形態の悪臭処理システム１を示す。本実施形態は、処理水槽２９のＴＯＣ（全有機炭素）を検出するＴＯＣセンサ４１と、ＴＯＣセンサ４１の測定値に基づいて、ナノバブル発生装置３０のニードルバルブ２１の開度を調節するＴＯＣ調節計４２とを備える。
【００６３】
ＴＯＣ調節計４２は、ＴＯＣセンサ４１の検出値が所定の設定値より高いときは、ニードルバルブ２１の開度を大きくし、ＴＯＣセンサ４１の検出値が所定の設定値より低いときは、ニードルバルブ２１の開度を小さくする。これにより、処理水に導入される酸素を含む空気のナノバブルの量を変更し、活性炭２３の微生物の活性をコントロールして、処理水のＴＯＣを一定の値以下に維持するものである。これにより、処理水が臭気を発しないように制御できる。
【００６４】
図５に、本発明の第５実施形態の悪臭処理システム１を示す。本実施形態は、ナノバブル発生装置１５が図１に示すような窒素ガスボンベ２０を有していない。このナノバブル発生装置１５は、洗浄水に空気のナノバブルを導入するので、直接、硝酸イオンを発生させることはできないが、空気のナノバブルであってもフリーラジカルを生じて、アンモニアや有機物を酸化する強力な酸化力を有していることには変わりない。ナノバブルとともに生じたフリーラジカルによってアンモニアを酸化して硝酸イオンを生じさせることができるが、アンモニアを酸化した硝酸イオンだけでは、十分な洗浄力を発揮できない。このため、散水ライン１２によって散水する前に、洗浄水槽５に硝酸を投入して、悪臭発生源の状態に応じて洗浄水を適切な酸性度に調節する必要がある。本実施形態は、窒素ガスを使用しないのでランニングコストが低く、悪臭の発生源が酸性度の低い洗浄水でも洗浄可能な場合には有効である。
【００６５】
（実験例）
図２の悪臭処理システム１の実験装置を制作し、その性能を確認する実験を行った。実験装置は、作業室２ａの容積が４ｍ３、水膜脱臭室３の容積が０．７ｍ３，スクラバーの容積が１ｍ３、洗浄水槽５の容量が０．８ｍ３、処理水槽２９の容量が１ｍ３であり、洗浄水槽５および処理水槽２９には、それぞれの容量の６０％の容積のヤシガラ活性炭２３を充填した。洗浄ポンプ１０の流量は４０リットル／分、水膜２４を形成する膜水の供給量は３０リットル／分、スクラバー水の散布量は６０リットル／分に設定した。また、ナノバブル発生装置１５，３０は、共に、２．２ｋＷの気液混合循環ポンプ１７を用いた協和機設社製のＨＹＫ−３２型を使用した。
【００６６】
本実験では、悪臭発生源として、作業室にアンモニア水の入った容器を開放して配置した。このとき、アンモニア容器から０．５ｍの位置における空気中のアンモニア濃度は、８２．６ｐｐｍであった。そして悪臭処理システム１を稼働し、洗浄水によって容器内のアンモニアを全て洗い流すと共に、空気中のアンモニアを水膜２４およびスクラバー４で吸収除去した。２時間の運転の後、スクラバー４の出口においてアンモニア濃度を測定したところ、その濃度は０．４ｐｐｍであった。この実験結果は、悪臭防止法における敷地境界線における上限値１ｐｐｍを下回り、十分に満足できるものであった。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の第１実施形態の飼育システムの概略構成図。
【図２】本発明の第２実施形態の悪臭処理システムの概略構成図。
【図３】本発明の第３実施形態の悪臭処理システムの概略構成図。
【図４】本発明の第４実施形態の悪臭処理システムの概略構成図。
【図５】本発明の第５実施形態の悪臭処理システムの概略構成図。
【符号の説明】
【００６８】
１ 悪臭処理システム（飼育システム）
２ 飼育室
２ａ 作業室
３ 水膜脱臭室
４ スクラバー
５ 洗浄水槽
８ 飼育ケージ
１５ ナノバブル発生装置
２０ 窒素ガスボンベ（窒素供給源）
２３ 活性炭
２４ 水膜
２５ 水膜形成材
２９ 処理水槽
３０ ナノバブル発生装置
３４ 充填材
３５ 環流ダクト
【技術分野】
【０００１】
本発明は、悪臭処理方法、悪臭処理システムおよび飼育システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
屎尿処理場のアンモニア臭、半導体工場の有機溶剤、食品・ビール工場の発酵臭、硫化水素などの悪臭を処理する方法としては、燃焼処理、次亜塩素酸ソーダ等による薬品洗浄、活性炭吸着、微生物による分解などの方法がある。医薬研究のための実験動物舎など、低いランニングコストで悪臭物質を十分に除去できる方法がなく、その処理に苦慮する場合は珍しくない。
【０００３】
特許文献１には、廃液中のアンモニアをナノバブルによって活性化した微生物によって硝酸性窒素に酸化して無臭化できることが記載されているが、直接、悪臭を処理できる技術ではない。
【特許文献１】特開２００６−３０５５５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記問題点に鑑みて、経済的に悪臭を処理できる悪臭処理方法、悪臭処理システムおよび飼育システムを提供することを本発明の課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するために、本発明による悪臭処理方法は、悪臭発生源を、硝酸イオンおよびナノバブルを含む洗浄水で洗浄する方法とする。
【０００６】
この方法によれば、ナノバブルによって生成されるフリーラジカルによって、臭気物質を酸化して無臭化することができる。また、硝酸によって悪臭発生源を溶解して容易に洗い流すことができ、新たな臭気物質の発生を防止できる。
【０００７】
また、本発明の悪臭処理方法において、前記硝酸イオンは、前記洗浄水中に窒素ガスを微細化したナノバブル導入し、前記ナノバブルの酸化により生成してもよい。
【０００８】
この方法によれば、硝酸イオンとナノバブルとを同時に生成でき、薬剤を使用する必要がないので取り扱いが容易である。
【０００９】
また、本発明の悪臭処理方法において、前記ナノバブルは、前記洗浄水を貯留し、前記洗浄水内に活性炭を保持する洗浄水槽において導入し、さらに、前記悪臭発生源を洗浄した後の洗浄水を回収して、前記洗浄水槽に環流してもよい。
【００１０】
この方法によれば、洗浄槽の活性炭が洗浄水中の有機物を吸着するので、洗浄水を再利用できる。
【００１１】
また、本発明の悪臭処理方法において、前記活性炭に微生物を繁殖させてもよい。
【００１２】
この方法によれば、微生物が活性炭に吸着した有機物を分解して活性炭を再生するので、活性炭を交換しなくてよい。
【００１３】
また、本発明の悪臭処理方法において、前記悪臭発生源のある空間に連通する空間に、膜水で形成した水膜を配置し、空気中の悪臭物質を前記膜水に吸収させ、前記水膜を配置した空間から吸引した空気を、スクラバー水を散水するスクラバーに導入し、前記スクラバー水に悪臭物質を吸収させてもよい。
【００１４】
この方法によれば、悪臭発生源を洗い流す前に空気中に放出された悪臭物質を、膜水およびスクラバー水で吸収して除去するので、悪臭を外部に漏出させない。
【００１５】
また、本発明の悪臭処理方法において、前記スクラバーを通過した空気を、前記悪臭発生源のある空間に環流させてもよい。
【００１６】
この方法によれば、空気を循環することで、万が一、スクラバーで悪臭物質を完全に除去できなくても、悪臭物質が外部に放出されない。
【００１７】
また、本発明の悪臭処理方法において、前記膜水および前記スクラバー水は、ナノバブルを含んでもよい。
【００１８】
この方法によれば、ナノバブルが有するマイナスの電荷によって、悪臭物質が洗浄水に吸収されやすくなる。また、ナノバブルによって生成されるフリーラジカルが酸化力を有するので、悪臭物質を酸化して無臭化できる。また、フリーラジカルの酸化力によって水膜やスクラバーにスライムや藻類が発生することも防止できる。
【００１９】
また、本発明の悪臭処理方法において、前記水膜は、前記膜水による膜の形成を補助する水膜形成材、好ましくは立体網状整形ポーラス材により形成してもよい。
【００２０】
この方法によれば、空気に接触する水膜の面積を大きくして、悪臭物質を効率よく除去できる。
【００２１】
また、本発明の悪臭処理方法において、前記スクラバーは、プラスチック充填材が充填されてもよい。
【００２２】
この方法によれば、スクラバー水と空気との接触を増やし、確実に悪臭物質を除去することができる。
【００２３】
また、本発明の悪臭処理方法において、前記膜水および前記スクラバー水は、活性炭を保持する処理水槽から供給し、前記水膜および前記スクラバーで回収した前記膜水および前記スクラバー水を前記処理水槽に環流させてもよい。
【００２４】
この方法によれば、膜水およびスクラバー水を循環再利用できる。
【００２５】
また、本発明の悪臭処理方法において、前記処理水槽にナノバブルを導入してもよい。
【００２６】
この方法によれば、ナノバブルによって生成されるフリーラジカルの酸化力により、膜水およびスクラバー水に吸収した悪臭物質を酸化して無臭化できる。
【００２７】
また、本発明よる悪臭処理システムは、硝酸イオンを含む洗浄水を貯留する洗浄水槽と、前記洗浄水槽内の前記洗浄水にナノバブルを導入するナノバブル発生装置と、前記洗浄水槽の洗浄水を、悪臭発生源に散水する散水手段と、前記悪臭発生源に散水した前記洗浄水を回収して、前記洗浄水槽に環流させる回収手段とを有するものとする。
【００２８】
この構成によれば、ナノバブルによって生成されたフリーラジカルによって、臭気物質を酸化して無臭化することができる。また、硝酸によって悪臭発生源を溶解して容易に洗い流すことができ、新たな臭気物質の発生を防止できる。
【００２９】
また、本発明による飼育システムは、内部で飼育する動物の糞尿が通過する網状の底板を備える飼育ケージを、床の上に空間を空けて配置可能な飼育室と、前記飼育室内に、硝酸イオンおよびナノバブルを含む洗浄水を散水する散水手段とを備えるものとする。
【００３０】
この構成によれば、ナノバブルによって生じたフリーラジカルによって、糞尿中のアンモニアや有機物を酸化して無臭化することができる。また、硝酸によって糞尿を溶解して洗い流し、悪臭の発生を防止できる。
【００３１】
また、本発明の飼育システムは、前記処理水を貯留し、貯留する前記洗浄水にナノバブルを導入するナノバブル発生装置を備え、前記飼育室に散水した洗浄水が環流される洗浄水槽を有してもよい。
【００３２】
この構成によれば、洗浄水を循環利用できる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、硝酸イオンおよびナノバブルを含む洗浄水で悪臭発生源を洗浄するので、ナノバブルによって生じたフリーラジカルによって、臭気物質を酸化して無臭化することができ、硝酸イオンによって悪臭発生源を溶解してきれいに洗い流すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
これより、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１に、本発明による悪臭処理システムの第１実施形態を適用した飼育システム１の構成を示す。飼育システム１は、実験動物を飼育する飼育室（作業室）２と、飼育室２と連通する水膜脱臭室３と、スクラバー４と、洗浄水を貯留する洗浄水槽５とを有する。
【００３５】
飼育室２は、床６が洗浄容易なコンクリートピットからなる部屋であり、網やパンチングメタルなどからなる棚板７が床６との間に空間を空けて配置されている。棚板７の上には、マウス、ラット、ウサギ、猿、猫などの実験動物を飼育する複数の飼育ケージ８が配置できる。飼育ケージ８は、網状の底板９を有し、飼育する動物の糞尿が底板９および棚板７を貫通して床６の上に落下するようになっているが、上部および側面は例えば樹脂からなり、上の棚板７に配置した飼育ケージ８内の動物の糞尿が、下の飼育ケージ８の中に侵入しないようになっている。
【００３６】
飼育システム１は、洗浄水槽５に貯留した洗浄水を洗浄ポンプ１０で汲み上げて、散水バルブ１１を介して、飼育室２の内壁面や床面、および、棚板７や飼育ケージ８の上に散水する散水ライン（散水手段）１２を有する。散水ライン１２の散水は、例えば、タイマによって定期的に行われる。飼育ケージ８の位置などに応じて、必要な散水バルブ１１だけを空けておけば、洗浄ポンプ１０の運転に伴って、必要な場所だけに洗浄水を散水できる。洗浄水は、シャワー状に散水され、床に落下している動物の糞尿だけでなく、棚板７や飼育ケージ８の上部に付着している動物の糞尿も、洗い流すことができる。床６のドレン口には、目皿１３が設置され、洗浄水中のゴミを取り除く。糞尿を溶解した洗浄水は、配水管１４を介して洗浄水槽５に回収される（回収手段）。
【００３７】
洗浄水槽５は、貯留する洗浄水にナノバブルを導入するナノバブル発生装置１５を備える。ナノバブル発生装置１５は、洗浄水槽５から洗浄水を汲み出し、自吸した気体を剪断して洗浄水に混合する第１剪断部１６を備える気液混合循環ポンプ１７と、洗浄水を高速旋回させて包含する気体をさらに微細化する第２剪断部１８および第３剪断部１９と、気液混合循環ポンプ１７に窒素ガスを供給する窒素ガスボンベ（窒素供給源）２０と、窒素ガスの流量を調節するニードルバルブ２１とを有する。
【００３８】
気液混合循環ポンプ１７は、揚程４０ｍ（吐出圧４ｋｇ／ｃｍ２）以上の高揚程ポンプである。気液混合循環ポンプ１７は、トルクが安定している２ポールのモータで駆動するものが好ましく、吐出圧力を所定の圧力に安定させるためにインバータ制御することが好ましい。
【００３９】
気液混合循環ポンプ１７は、第１剪断部１６が有する高速回転するインペラによって洗浄水を高速旋回させ、この旋回流を竜巻状に細く絞り込むことで、より高速に回転する剪断流を発生させる。第１剪断部１６は、洗浄水を高速に旋回させることにより生じる負圧によって、窒素ガスボンベ２０から窒素ガスを自吸する。吸引された窒素ガスは、５００〜６００回転／秒程度の高速回転する剪断流によって切断・粉砕されながら、洗浄水に分散されてゆく。第１剪断部１６では、窒素ガスは、マイクロメートルオーダーの気泡（マイクロバブル）に分断される。第１剪断部１６の内部形状は、楕円形、最大効果を得るには真円形である。また、第１剪断部の内面は、内部摩擦を低減するために鏡面仕上げされている。
【００４０】
第２剪断部１８および第３剪断部１９は、例えばステンレスからなり、楕円形、好ましくは真円形の内部形状を有し、吐出口径は、４ｍｍから９ｍｍが最適である。第２剪断部１８および第３剪断部１９は、洗浄水の流れをさらに細い竜巻状にして、より高速で旋回する剪断流を形成し、第１剪断部１６で導入されたマイクロバブルを、さらに微細化して、ナノメートルオーダーのナノバブルに分割する。この行程は、第２剪断部１８および第３剪断部１９の２段階で行うことにより、気泡サイズをより均一にすることができる。
【００４１】
このナノバブルの生成過程において、マイクロサイズの気泡（マイクロバブル）をナノサイズに剪断するとき、局部的に超高温の極限反応場が形成され、ナノバブルはマイナスの電荷を帯びる。また、この極限反応場において洗浄水が分解され、不安定なフリーラジカルを生成する。
【００４２】
気液混合循環ポンプ１７は、キャビテーションを防止するために、シーケンサなどを用いて、ニードルバルブ２１を閉塞した状態で起動し、約６０秒後、回転が安定してからニードルバルブ２１を開いて窒素ガスの供給を開始する必要がある。また、窒素ガスの供給量が多いと、ガスの分断が不十分になり、ナノメートルオーダーにまで微細化できない。本実施形態では、ニードルバルブ２１によって、窒素ガスの供給量を０．６リットル／分に調節すると、ナノバブルの直径は約１２０ｎｍとなるが、窒素ガスの供給量を０．７５リットル／分にすると、ナノバブルの直径は約３００〜６００ｎｍ、窒素ガスの供給量を１．２リットル／分にすると、ナノバブルの直径は約６００〜９００ｎｍ、窒素ガスの供給量を１．５リットル／分にすると、ナノバブルの直径は約９００〜１５００ｎｍになる。よって、本実施形態では、ナノバブルを得るために、窒素ガスの供給量を１．２リットル／分以下にする必要がある。
【００４３】
窒素ガスのナノバブルは、フリーラジカルの酸化力によって、窒素（Ｎ２）ガスが酸化され、硝酸イオン（ＮＯ３−）を生じる。よって、洗浄水槽５内の洗浄水は、硝酸イオンおよびナノバブルを含んだものとなる。
【００４４】
飼育室２に散水された洗浄水は、硝酸イオンの作用によって、動物の糞尿を溶解して洗い落とすことができる。また、動物の糞尿に含まれるアンモニア（ＮＨ３）は、洗浄水に溶け込み、ナノバブルによって生じたフリーラジカルが有する強力な酸化力によって、一酸化窒素（ＮＯ）から２酸化窒素（ＮＯ２）、そして、硝酸（ＮＯ３）へと酸化される。また、糞尿中の有機物も、ナノバブルによって生成されるフリーラジカルの酸化力によって酸化分解される。洗浄水が糞尿中のアンモニアを十分に酸化できるだけのフリーラジカルを生成するためには、洗浄水１ｃｃあたり５０万個以上のナノバブルを含むようにすることが望ましい。
【００４５】
このようにして、本飼育システム１では、飼育室２の悪臭発生源である糞尿を酸性の洗浄水によって残さず洗い流し、糞尿中の悪臭物質であるアンモニアを酸化して無臭の硝酸にする。
【００４６】
また、洗浄水槽５は、側面が封止され、上部が解放、下部が穴の開いた板で封止された収容かご２２を有し、収容かご２２の中に活性炭２３を保持して、貯留する洗浄水の中に浸漬している。
【００４７】
飼育室２で糞尿を溶解した洗浄水が配水管１４を介して洗浄水槽５に導入されると、活性炭２３は洗浄水中に溶け込んだ有機物を吸着する。活性炭２３には、微生物が繁殖するので、これらの微生物が活性炭に吸着した有機物を分解し、活性炭２３を再生する。ただし、飼育室２に飼育する動物が多くなると、活性炭２３の再生が追いつかないので、活性炭２３を適宜交換する必要がある。
【００４８】
さらに、本実施形態では、洗浄水で洗い流す前に、糞尿から空気中に放散したアンモニアを除去するために、水膜脱臭室３に、水膜２４を配置している。水膜は、立体網状成型ポーラス材からなる水膜形成材（例えば、日大工業社製「ヘチマロン」）２５に、ノズル２６から膜水を供給して形成している。水膜形成材２５から溢れた膜水は、受け皿２７で回収される。なお、受け皿２７の両端は、異物混入時などに容易に清掃できるように、取り外し可能なフランジ２８で封止されている。
【００４９】
本実施形態において、膜水は、スクラバー４に散水されるスクラバー水と同じものであって、スクラバー４の下部に設けた処理水槽２９に貯留され、マイクロナノバブル発生装置３０によってナノバブルが導入された処理水である。
【００５０】
ナノバブル発生装置３０の構成は、ナノバブル発生装置１５とほぼ同様であり、同じ構成要素には同じ符号を付して説明を省略する。ナノバブル発生装置３０は、窒素ガスボンベ２０を有しておらず、外気を自給して、空気のナノバブルを処理水中に導入する点だけが、ナノバブル発生装置１５との違いである。
【００５１】
スクラバー４には、水膜脱臭室３から、ファン３１で吸引した空気が導入される。スクラバー４は、処理水槽２９に貯留した処理水を、膜水と同様にポンプ３２によって汲み上げて、スクラバー水として導入された空気に散水ノズル３３から散布する。スクラバー４には、空気とスクラバー水との接触を促進するために、プラスチック充填材（例えば、月島環境エンジニアリング社製「テラレット」）３４が充填されている。
【００５２】
散水ライン１２による飼育室２の洗浄は定期的に行われるが、ファン３１およびポンプ３２は常時運転され、水膜２４およびスクラバー４により空気中のアンモニアや揮発性の有機物を連続して吸収し続ける。スクラバー４を通過した空気は、環流ダクト３５を介して、飼育室２に環流され、飼育室２から水膜脱臭室３へ、さらに、スクラバー４を介して飼育室２へと循環する空気の流れを形成する。水膜脱臭室３において、空気が水膜２４に沿って流れることで、水膜と空気との接触の機会を増やすことができる。さらに、空気を循環して外部に出さないクローズドのシステムにしたことで、臭気が外部に漏れず、飼育室２の温度調節などの空調の効率もよい。
【００５３】
水膜２４を形成する膜水およびスクラバー４で散水されるスクラバー水は、マイナスの電荷を帯びたナノバブル含んでいるので、その静電気力によって空気中のアンモニアを吸引して効率よく除去できる。また、膜水およびスクラバー水は、ナノバブルによって生成された強い酸化力を有するフリーラジカルを含むので、吸収したアンモニアや有機物を分解すると共に、水膜形成材２５や充填材３４にスライムや藻類が発生すること防止できる。
【００５４】
また、処理水槽２９は、洗浄水槽５と同様に、収容かご２２の中に活性炭２３を保持している。この活性炭２３には、微生物が繁殖し、水膜２４およびスクラバー４において処理水が吸収した有機物を分解する。処理水槽２９における有機物負荷は比較的小さいので、通常、活性炭２３の交換は必要ない。
【００５５】
以上の飼育システム１では、悪臭発生源である動物の糞尿を、硝酸イオンおよびナノバブルを含む洗浄水で洗い流して処理し、空気中に放散した悪臭物質を水膜２４およびスクラバー４で除去するので、悪臭物質を高度に処理することができる。また、飼育システム１では、スクラバー４から飼育室２に空気を環流して外部に放出しないので、外部に臭気を漏らすことがない。
【００５６】
図２に、本発明の第２実施形態の悪臭処理システム１を示す。以降の説明において、第１実施形態と同じ構成要素には同じ符号を付して重複する説明を省略する。本実施形態の悪臭処理システム１は、例えば、有機溶剤を使用する作業室２ａの臭気を処理するものである。本実施形態では、作業台３６などが配置された作業室２ａの床６を洗浄可能な散水ライン１２を有する。洗浄ライン１２は、作業終了時など、随時、オペレータが散水でききるようになっている。
【００５７】
また、本実施形態では、洗浄水槽５に空気を導入して撹拌するためのブロワ３７を有している。ブロワ３７で導入された空気は、散気管３８によって、分散して、効果的に洗浄水を撹拌するようになっている。
【００５８】
本実施形態でも、床６に溢れた有機溶剤を硝酸を含んだ洗浄水で洗い流して臭気の発生源を除去し、ナノバブルによって生成されるフリーラジカルの酸化力によって悪臭物質を酸化処理することで無臭化できる。また、水膜２４およびスクラバー４によって、作業室２ａの空気中に放散した臭気を除去することができる。そして、本実施形態では、ブロワ３７で曝気することで、洗浄水槽５内の微生物を活性化し、洗浄水に溶け込んだ有機溶剤の分解を促進する。
【００５９】
本実施形態の作業室２ａは、有機溶剤を使用する部屋の他、食品工場やビール工場の発酵槽を設置した部屋、し尿処理場や下水処理場の脱水機室であってもよい。また、本実施形態の悪臭処理システム１では、アンモニアや有機溶剤の他にも、硫化水素などの悪臭を処理することもできる。
【００６０】
図３に、本発明の第３実施形態の悪臭処理システム１を示す。本実施形態は、洗浄水槽５の洗浄水のｐＨを検出するｐＨセンサ３９と、ｐＨセンサ３９の検出値に基づいてナノバブル発生装置１５のニードルバルブ２１の開度を調節するｐＨ調節計４０とを備える。
【００６１】
ｐＨ調節計４０は、ｐＨセンサ３９の検出値が所定の設定値より高いときは、ニードルバルブ２１の開度を大きくし、ｐＨセンサ３９の検出値が所定の設定値より低いときは、ニードルバルブ２１の開度を小さくする。ｐＨ調節計４０により、洗浄水に導入される窒素ガスのナノバブルの量を変更して、窒素ガスが酸化して生ずる硝酸イオンの量をコントロールし、洗浄水の酸性度を適切な範囲に維持できる。
【００６２】
図４に、本発明の第４実施形態の悪臭処理システム１を示す。本実施形態は、処理水槽２９のＴＯＣ（全有機炭素）を検出するＴＯＣセンサ４１と、ＴＯＣセンサ４１の測定値に基づいて、ナノバブル発生装置３０のニードルバルブ２１の開度を調節するＴＯＣ調節計４２とを備える。
【００６３】
ＴＯＣ調節計４２は、ＴＯＣセンサ４１の検出値が所定の設定値より高いときは、ニードルバルブ２１の開度を大きくし、ＴＯＣセンサ４１の検出値が所定の設定値より低いときは、ニードルバルブ２１の開度を小さくする。これにより、処理水に導入される酸素を含む空気のナノバブルの量を変更し、活性炭２３の微生物の活性をコントロールして、処理水のＴＯＣを一定の値以下に維持するものである。これにより、処理水が臭気を発しないように制御できる。
【００６４】
図５に、本発明の第５実施形態の悪臭処理システム１を示す。本実施形態は、ナノバブル発生装置１５が図１に示すような窒素ガスボンベ２０を有していない。このナノバブル発生装置１５は、洗浄水に空気のナノバブルを導入するので、直接、硝酸イオンを発生させることはできないが、空気のナノバブルであってもフリーラジカルを生じて、アンモニアや有機物を酸化する強力な酸化力を有していることには変わりない。ナノバブルとともに生じたフリーラジカルによってアンモニアを酸化して硝酸イオンを生じさせることができるが、アンモニアを酸化した硝酸イオンだけでは、十分な洗浄力を発揮できない。このため、散水ライン１２によって散水する前に、洗浄水槽５に硝酸を投入して、悪臭発生源の状態に応じて洗浄水を適切な酸性度に調節する必要がある。本実施形態は、窒素ガスを使用しないのでランニングコストが低く、悪臭の発生源が酸性度の低い洗浄水でも洗浄可能な場合には有効である。
【００６５】
（実験例）
図２の悪臭処理システム１の実験装置を制作し、その性能を確認する実験を行った。実験装置は、作業室２ａの容積が４ｍ３、水膜脱臭室３の容積が０．７ｍ３，スクラバーの容積が１ｍ３、洗浄水槽５の容量が０．８ｍ３、処理水槽２９の容量が１ｍ３であり、洗浄水槽５および処理水槽２９には、それぞれの容量の６０％の容積のヤシガラ活性炭２３を充填した。洗浄ポンプ１０の流量は４０リットル／分、水膜２４を形成する膜水の供給量は３０リットル／分、スクラバー水の散布量は６０リットル／分に設定した。また、ナノバブル発生装置１５，３０は、共に、２．２ｋＷの気液混合循環ポンプ１７を用いた協和機設社製のＨＹＫ−３２型を使用した。
【００６６】
本実験では、悪臭発生源として、作業室にアンモニア水の入った容器を開放して配置した。このとき、アンモニア容器から０．５ｍの位置における空気中のアンモニア濃度は、８２．６ｐｐｍであった。そして悪臭処理システム１を稼働し、洗浄水によって容器内のアンモニアを全て洗い流すと共に、空気中のアンモニアを水膜２４およびスクラバー４で吸収除去した。２時間の運転の後、スクラバー４の出口においてアンモニア濃度を測定したところ、その濃度は０．４ｐｐｍであった。この実験結果は、悪臭防止法における敷地境界線における上限値１ｐｐｍを下回り、十分に満足できるものであった。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の第１実施形態の飼育システムの概略構成図。
【図２】本発明の第２実施形態の悪臭処理システムの概略構成図。
【図３】本発明の第３実施形態の悪臭処理システムの概略構成図。
【図４】本発明の第４実施形態の悪臭処理システムの概略構成図。
【図５】本発明の第５実施形態の悪臭処理システムの概略構成図。
【符号の説明】
【００６８】
１ 悪臭処理システム（飼育システム）
２ 飼育室
２ａ 作業室
３ 水膜脱臭室
４ スクラバー
５ 洗浄水槽
８ 飼育ケージ
１５ ナノバブル発生装置
２０ 窒素ガスボンベ（窒素供給源）
２３ 活性炭
２４ 水膜
２５ 水膜形成材
２９ 処理水槽
３０ ナノバブル発生装置
３４ 充填材
３５ 環流ダクト
【特許請求の範囲】
【請求項１】
悪臭発生源を、硝酸イオンおよびナノバブルを含む洗浄水で洗浄することを特徴とする悪臭処理方法。
【請求項２】
前記硝酸イオンは、前記洗浄水中に窒素ガスを微細化したナノバブル導入し、前記ナノバブルの酸化により生成することを特徴とする請求項１に記載の悪臭処理方法。
【請求項３】
前記ナノバブルは、前記洗浄水を貯留し、前記洗浄水内に活性炭を保持する洗浄水槽において導入し、
さらに、前記悪臭発生源を洗浄した後の洗浄水を回収して、前記洗浄水槽に環流することを特徴とする請求項１または２に記載の悪臭処理方法。
【請求項４】
前記活性炭に微生物を繁殖させることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の悪臭処理方法。
【請求項５】
前記悪臭発生源のある空間に連通する空間に、膜水で形成した水膜を配置し、空気中の悪臭物質を前記膜水に吸収させ、
前記水膜を配置した空間から吸引した空気を、スクラバー水を散水するスクラバーに導入し、前記スクラバー水に悪臭物質を吸収させることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の悪臭処理方法。
【請求項６】
前記スクラバーを通過した空気を、前記悪臭発生源のある空間に環流させることを特徴とする請求項５に記載の悪臭処理方法。
【請求項７】
前記膜水および前記スクラバー水は、ナノバブルを含むことを特徴とする請求項５または６に記載の悪臭処理方法。
【請求項８】
前記水膜は、前記膜水による膜の形成を補助する水膜形成材により形成することを特徴とする請求項５から７のいずれかに記載の悪臭処理方法。
【請求項９】
前記水膜形成材は、立体網状成型ポーラス材であることを特徴とする請求項８に記載の悪臭処理方法。
【請求項１０】
前記スクラバーは、プラスチック充填材が充填されていることを特徴とする請求項５から９のいずれかに記載の悪臭処理方法。
【請求項１１】
前記膜水および前記スクラバー水は、活性炭を保持する処理水槽から供給し、前記水膜および前記スクラバーで回収した前記膜水および前記スクラバー水を前記処理水槽に環流させることを特徴とする請求項５から１０のいずれかに記載の悪臭処理方法。
【請求項１２】
前記処理水槽にナノバブルを導入することを特徴とする請求項１１に記載の悪臭処理方法。
【請求項１３】
硝酸イオンを含む洗浄水を貯留する洗浄水槽と、
前記洗浄水槽内の前記洗浄水にナノバブルを導入するナノバブル発生装置と、
前記洗浄水槽の洗浄水を、悪臭発生源に散水する散水手段と、
前記悪臭発生源に散水した前記洗浄水を回収して、前記洗浄水槽に環流させる回収手段とを有することを特徴とする悪臭処理システム。
【請求項１４】
さらに、前記ナノバブル発生装置に窒素ガスを供給する窒素供給源を有することを特徴とする請求項１３に記載の悪臭処理システム。
【請求項１５】
前記洗浄水槽は、貯留する前記洗浄水中に、活性炭を保持することを特徴とする請求項１３または１４に記載の悪臭処理システム。
【請求項１６】
前記活性炭に微生物を繁殖させたことを特徴とする請求項１５に記載の悪臭処理システム。
【請求項１７】
前記悪臭発生源を外部から隔離する作業室と、
前記作業室と連通し、膜水で水膜を形成する水膜形成手段を配置した水膜脱臭室と、
前記水膜脱臭室から吸引した空気が導入され、前記導入された空気にスクラバー水を散水するスクラバーとを有することを特徴とする請求項１３から１６のいずれかに記載の悪臭処理システム。
【請求項１８】
前記スクラバーを通過した空気を、前記作業室に環流させる環流ダクトを有することを特徴とする請求項１７に記載の悪臭処理システム。
【請求項１９】
処理水を貯留し、貯留する前記処理水にナノバブルを導入するナノバブル発生装置を備え、前記膜水および前記スクラバー水が回収されて導入される処理水槽を有し、
前記膜水および前記スクラバー水は、前記処理水槽から汲み上げられた前記処理水であることを特徴とする請求項１７または１８に記載の悪臭処理システム。
【請求項２０】
前記処理水槽は、前記処理水中に活性炭を保持することを特徴とする請求項１７から１９のいずれかに記載の悪臭処理システム。
【請求項２１】
前記水膜形成手段は、膜水による膜の形成を補助する水膜形成材を備えることを特徴とする請求項１７から２０のいずれかに記載の悪臭処理システム。
【請求項２２】
前記水膜形成材は、立体網状成型ポーラス材であることを特徴とする請求項２１に記載の悪臭処理システム。
【請求項２３】
前記スクラバーは、プラスチック充填材が充填されていることを特徴とする請求項１７から２２のいずれかに記載の悪臭処理システム。
【請求項２４】
内部で飼育する動物の糞尿が通過する網状の底板を備える飼育ケージを、床の上に空間を空けて配置可能な飼育室と、
前記飼育室内に、硝酸イオンおよびナノバブルを含む洗浄水を散水する散水手段とを備えることを特徴とする飼育システム。
【請求項２５】
前記処理水を貯留し、貯留する前記洗浄水にナノバブルを導入するナノバブル発生装置を備え、前記飼育室に散水した洗浄水が環流される洗浄水槽を有することを特徴とする請求項２４に記載の飼育システム。
【請求項２６】
前記ナノバブル発生装置に窒素ガスを供給する窒素供給源を有することを特徴とする請求項２５に記載の飼育システム。
【請求項２７】
前記飼育室に連通し、処理水の水膜を形成する水膜形成手段が配置された水膜処理室と、
前記水膜処理室から吸引した空気が導入され、導入された空気に前記処理水を散布するスクラバーとをさらに有することを特徴とする請求項２６に記載の飼育システム。
【請求項２８】
前記スクラバーを通過した空気を、前記飼育室に導く環流ダクトを有することを特徴とする請求項２７に記載の飼育システム。
【請求項１】
悪臭発生源を、硝酸イオンおよびナノバブルを含む洗浄水で洗浄することを特徴とする悪臭処理方法。
【請求項２】
前記硝酸イオンは、前記洗浄水中に窒素ガスを微細化したナノバブル導入し、前記ナノバブルの酸化により生成することを特徴とする請求項１に記載の悪臭処理方法。
【請求項３】
前記ナノバブルは、前記洗浄水を貯留し、前記洗浄水内に活性炭を保持する洗浄水槽において導入し、
さらに、前記悪臭発生源を洗浄した後の洗浄水を回収して、前記洗浄水槽に環流することを特徴とする請求項１または２に記載の悪臭処理方法。
【請求項４】
前記活性炭に微生物を繁殖させることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の悪臭処理方法。
【請求項５】
前記悪臭発生源のある空間に連通する空間に、膜水で形成した水膜を配置し、空気中の悪臭物質を前記膜水に吸収させ、
前記水膜を配置した空間から吸引した空気を、スクラバー水を散水するスクラバーに導入し、前記スクラバー水に悪臭物質を吸収させることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の悪臭処理方法。
【請求項６】
前記スクラバーを通過した空気を、前記悪臭発生源のある空間に環流させることを特徴とする請求項５に記載の悪臭処理方法。
【請求項７】
前記膜水および前記スクラバー水は、ナノバブルを含むことを特徴とする請求項５または６に記載の悪臭処理方法。
【請求項８】
前記水膜は、前記膜水による膜の形成を補助する水膜形成材により形成することを特徴とする請求項５から７のいずれかに記載の悪臭処理方法。
【請求項９】
前記水膜形成材は、立体網状成型ポーラス材であることを特徴とする請求項８に記載の悪臭処理方法。
【請求項１０】
前記スクラバーは、プラスチック充填材が充填されていることを特徴とする請求項５から９のいずれかに記載の悪臭処理方法。
【請求項１１】
前記膜水および前記スクラバー水は、活性炭を保持する処理水槽から供給し、前記水膜および前記スクラバーで回収した前記膜水および前記スクラバー水を前記処理水槽に環流させることを特徴とする請求項５から１０のいずれかに記載の悪臭処理方法。
【請求項１２】
前記処理水槽にナノバブルを導入することを特徴とする請求項１１に記載の悪臭処理方法。
【請求項１３】
硝酸イオンを含む洗浄水を貯留する洗浄水槽と、
前記洗浄水槽内の前記洗浄水にナノバブルを導入するナノバブル発生装置と、
前記洗浄水槽の洗浄水を、悪臭発生源に散水する散水手段と、
前記悪臭発生源に散水した前記洗浄水を回収して、前記洗浄水槽に環流させる回収手段とを有することを特徴とする悪臭処理システム。
【請求項１４】
さらに、前記ナノバブル発生装置に窒素ガスを供給する窒素供給源を有することを特徴とする請求項１３に記載の悪臭処理システム。
【請求項１５】
前記洗浄水槽は、貯留する前記洗浄水中に、活性炭を保持することを特徴とする請求項１３または１４に記載の悪臭処理システム。
【請求項１６】
前記活性炭に微生物を繁殖させたことを特徴とする請求項１５に記載の悪臭処理システム。
【請求項１７】
前記悪臭発生源を外部から隔離する作業室と、
前記作業室と連通し、膜水で水膜を形成する水膜形成手段を配置した水膜脱臭室と、
前記水膜脱臭室から吸引した空気が導入され、前記導入された空気にスクラバー水を散水するスクラバーとを有することを特徴とする請求項１３から１６のいずれかに記載の悪臭処理システム。
【請求項１８】
前記スクラバーを通過した空気を、前記作業室に環流させる環流ダクトを有することを特徴とする請求項１７に記載の悪臭処理システム。
【請求項１９】
処理水を貯留し、貯留する前記処理水にナノバブルを導入するナノバブル発生装置を備え、前記膜水および前記スクラバー水が回収されて導入される処理水槽を有し、
前記膜水および前記スクラバー水は、前記処理水槽から汲み上げられた前記処理水であることを特徴とする請求項１７または１８に記載の悪臭処理システム。
【請求項２０】
前記処理水槽は、前記処理水中に活性炭を保持することを特徴とする請求項１７から１９のいずれかに記載の悪臭処理システム。
【請求項２１】
前記水膜形成手段は、膜水による膜の形成を補助する水膜形成材を備えることを特徴とする請求項１７から２０のいずれかに記載の悪臭処理システム。
【請求項２２】
前記水膜形成材は、立体網状成型ポーラス材であることを特徴とする請求項２１に記載の悪臭処理システム。
【請求項２３】
前記スクラバーは、プラスチック充填材が充填されていることを特徴とする請求項１７から２２のいずれかに記載の悪臭処理システム。
【請求項２４】
内部で飼育する動物の糞尿が通過する網状の底板を備える飼育ケージを、床の上に空間を空けて配置可能な飼育室と、
前記飼育室内に、硝酸イオンおよびナノバブルを含む洗浄水を散水する散水手段とを備えることを特徴とする飼育システム。
【請求項２５】
前記処理水を貯留し、貯留する前記洗浄水にナノバブルを導入するナノバブル発生装置を備え、前記飼育室に散水した洗浄水が環流される洗浄水槽を有することを特徴とする請求項２４に記載の飼育システム。
【請求項２６】
前記ナノバブル発生装置に窒素ガスを供給する窒素供給源を有することを特徴とする請求項２５に記載の飼育システム。
【請求項２７】
前記飼育室に連通し、処理水の水膜を形成する水膜形成手段が配置された水膜処理室と、
前記水膜処理室から吸引した空気が導入され、導入された空気に前記処理水を散布するスクラバーとをさらに有することを特徴とする請求項２６に記載の飼育システム。
【請求項２８】
前記スクラバーを通過した空気を、前記飼育室に導く環流ダクトを有することを特徴とする請求項２７に記載の飼育システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００９−１０１２６９（Ｐ２００９−１０１２６９Ａ）
【公開日】平成２１年５月１４日（２００９．５．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２７３７３０（Ｐ２００７−２７３７３０）
【出願日】平成１９年１０月２２日（２００７．１０．２２）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年５月１４日（２００９．５．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１０月２２日（２００７．１０．２２）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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