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📘 ハイブリッド水洗電気スクラバー――次世代型 多段電気化学併用式 排ガス・廃水統合浄化装置

【概要】

本装置は、水洗式スクラビング技術多段電気化学処理(電気凝集・酸化還元反応)を組み合わせた、革新的な空気・水同時処理型の環境浄化システムである。
臭気、揮発性有機化合物(VOCs)、油性ミスト、微粒子、重金属など、産業系プロセスに由来する多種多様な汚染物質を対象とし、排ガスと排水を一体的に浄化できる点において従来装置と一線を画す。


【構造と機能プロセス】

1. 第一チャンバー:動圧整流・霧化反応ゾーン

  • 羽根なし構造断面積拡大設計により、流体の乱流・圧損を極小化。
  • 流速を制御しながら、動圧エネルギーを安定した静圧へ変換
  • 均一な気流が水面を抑え、**微細な霧化(エアロゾル)**を生成。
  • ミスト状となった気液混合流は**旋回流(スパイラル渦)**を形成しつつ、第二チャンバーへスムーズに導入される。

2. 第二チャンバー:渦流洗浄+第1段電気凝集処理ゾーン

  • 渦流場により気液界面が増強され、物理洗浄効果が促進。
  • 内部に配備された**多層並列型の電極ユニット(アノード/カソード)**により、以下の電気化学反応が同時進行:
    • 電気凝集作用:粒子・コロイド・油滴を電荷中和・橋架し、フロック形成。
    • 電気酸化反応(アノード):臭気成分、有機汚染物質を酸化・分解。
    • 電気還元反応(カソード):重金属(Cr⁶⁺, Pb²⁺ など)を低毒性化または不溶化。

3. 第三チャンバー:高効率電気化学反応ゾーン(平行電極配列)

  • 多極平行電極により、空気相・水相の同時処理を実現。
  • 電場均一性が高く、死水域・未処理ゾーンを排除
  • 微粒子・臭気ガス・難分解性有機化合物を、電気的分解および凝集によって徹底処理

【排出および制御システム】

  • 生成されたフロック(凝集物)は自然沈降によりタンク底部に集積。
  • 定期的に排泥バルブ・自動排出機構を通じて除去。
  • 処理済みの清浄空気は、背面の負圧ファンを介して安全に排出される。
  • 装置全体には自動水位調整システムを搭載しており、電極の露出防止と安定運転が確保される。

【電極材質と処理対象に応じたカスタマイズ性】

本装置における電極は、処理対象に応じて以下の高機能材料から選定可能である:

材料特性処理対象
カーボン(グラファイト)導電性・耐薬品性に優れ、陰極劣化が少ない油脂・乳化物、有機系廃水
アルミニウム合金Al³⁺の溶出により高効率凝集微粒子・コロイド・濁度成分
ステンレス鋼(SUS304/316高耐食性・強度あり重金属・酸性系廃液
チタン+貴金属酸化被膜高電流密度対応、寿命長難分解性有機物、VOCs、臭気ガス

また、将来的には導電性ポリマーナノ構造電極材を応用した処理ユニットへの展開も見込まれており、処理性能のさらなる高度化が可能である。


【技術的特長まとめ】

  • 🌀 羽根なし整流設計による動圧損失の最小化と水面安定化
  • 多段電気化学反応ゾーンによる一体型除塵・脱臭・重金属処理
  • 💧 霧化+渦流+電極面反応の三重相乗効果
  • 🧪 処理対象に応じた電極材料最適化によるフレキシブル対応
  • 🔁 連続運転対応設計・自動制御・メンテナンス性の向上

【用途と適用分野】

脱臭・除塵・重金属処理・COD/BOD低減の同時対応が必要な現場におけるワンストップソリューション

化学工業/表面処理/半導体排水/塗装排ガス/印刷工場/メッキライン/焼却炉など

排ガスと排水が同時に発生する複合型汚染源対策設備として最適