JP2018019884A - Decomposition/removal method and decomposition/removal apparatus of hydrogen peroxide gas - Google Patents
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Abstract
【課題】作業環境室内の過酸化水素ガスを短時間で低濃度に分解除去できる過酸化水素ガスの分解除去方法および分解除去装置を提供する。【解決手段】過酸化水素ガスを触媒13によって分解除去する分解除去工程と、作業環境室10内を結露しない程度に加湿する加湿工程と、を含むので、分解除去工程で過酸化水素ガスを触媒13によって分解除去するとともに、加湿工程で作業環境室10内を結露しない程度に加湿することにより、水蒸気分圧を増やし作業環境室10内の過酸化水素の分圧が増え易い状態として作業環境室10内の壁面やその他の部材に付着している過酸化水素の離脱を促進して過酸化水素ガスとし、この過酸化水素ガスを分解除去工程で触媒によって分解除去できるので、作業環境室10内の過酸化水素ガスを短時間で低濃度に分解除去できる。【選択図】図1A method and apparatus for decomposing and removing hydrogen peroxide gas capable of decomposing and removing hydrogen peroxide gas in a working environment chamber to a low concentration in a short time. SOLUTION: A decomposition and removal step of decomposing and removing hydrogen peroxide gas by a catalyst 13 and a humidification step of humidifying the inside of the work environment chamber 10 to a degree of dew condensation are included, so that the hydrogen peroxide gas is catalyzed in the decomposition and removal step. 13 is decomposed and removed by the humidification process and is humidified to the extent that the inside of the work environment chamber 10 is not dewed in the humidification step, thereby increasing the partial pressure of water vapor and increasing the partial pressure of hydrogen peroxide in the work environment chamber 10. Since the hydrogen peroxide gas is promoted to be separated from the wall surface and other members in the inside 10 to form hydrogen peroxide gas, and this hydrogen peroxide gas can be decomposed and removed by the catalyst in the decomposition and removal step. The hydrogen peroxide gas can be decomposed and removed at a low concentration in a short time. [Selection] Figure 1
Description
本発明は、作業環境室内の過酸化水素ガスを分解除去する過酸化水素ガスの分解除去方法および分解除去装置に関する。 The present invention relates to a method and apparatus for decomposing and removing hydrogen peroxide gas that decomposes and removes hydrogen peroxide gas in a working environment chamber.
医薬品製造分野で使用されるアイソレーター並びに、微生物実験やウイルスの取り扱い時に使用される安全キャビネットは、浮遊粒子の管理および、微生物、菌、ウイルスの管理が重要となる。医薬品製造分野では、製造環境(作業環境室内)を無菌状態に保持することが求められ、その無菌保証水準(SAL)は10−6となる。また、安全キャビネットでは、装置メンテナンス時に作業者が有害な菌、ウイルスに感染することを防止するために、装置内部(作業環境室内)を除染する必要がある。 In the isolator used in the pharmaceutical manufacturing field, and in the safety cabinet used in microbial experiments and virus handling, management of suspended particles and management of microorganisms, fungi, and viruses are important. In the pharmaceutical manufacturing field, it is required to maintain the manufacturing environment (in the working environment chamber) in a sterile state, and the sterility assurance level (SAL) is 10 −6 . Further, in the safety cabinet, it is necessary to decontaminate the inside of the apparatus (in the working environment room) in order to prevent the worker from being infected with harmful bacteria and viruses during apparatus maintenance.
除染方法としては、従来ではホルムアルデヒドガスによる燻蒸が主に行われてきたが、ホルムアルデヒドは発がん性物質であり、近年その使用は厳しく規制されている。これに対して、ホルムアルデヒド除染の代替法として、過酸化水素、過酢酸、オゾン等といった、代替薬を使用した除染法が検討されてきた。中でも、過酸化水素ガスは他の代替薬と比較して扱いやすく、医薬品製造分野では、アイソレーターの除染に多数使用されてきている。過酸化水素を利用した除染方法は、各種提案されている(例えば特許文献1参照)。 Conventionally, fumigation with formaldehyde gas has been mainly performed as a decontamination method, but formaldehyde is a carcinogenic substance, and its use has been strictly regulated in recent years. On the other hand, as an alternative method of formaldehyde decontamination, decontamination methods using alternative agents such as hydrogen peroxide, peracetic acid and ozone have been studied. Among them, hydrogen peroxide gas is easier to handle than other alternatives, and in the pharmaceutical manufacturing field, many hydrogen peroxide gases have been used for isolator decontamination. Various decontamination methods using hydrogen peroxide have been proposed (see, for example, Patent Document 1).
ところで、再生医療分野の細胞操作を行うためには、作業環境室内の完全な無菌化が必須であり、その除染には過酸化水素ガス除染が多く用いられる。過酸化水素ガス除染後には、人に害のなきように、過酸化水素ガスを専用の触媒により分解除去し、その気中濃度を1ppmまで分解除去することが一般的である。しかし、最近に至り、細胞へのダメージを更に低減させることを目的とし、0.1ppmまで低下させる要求が増えてきた。
除染時には作業環境室内の過酸化水素ガスの気中濃度を300ppm〜1000ppmとするが、この時に、作業環境室の壁面やHEPAフィルター等の他の部材に過酸化水素が付着する。
従来の除染後の過酸化水素ガスの中和(分解除去)は、図3に示すように、作業環境室10内の高濃度の過酸化水素ガスを、中和(分解除去)装置1の触媒2により1/100〜1/1000の濃度に分解除去し、この分解除去された後の微量(超低濃度)な過酸化水素ガスを含む空気を作業環境室10内に還気するシステムであった。なお、図3において、符号3は送風機、符号4は制御部を示す。
By the way, in order to perform cell operations in the field of regenerative medicine, complete sterilization in the working environment chamber is indispensable, and hydrogen peroxide gas decontamination is often used for the decontamination. After the hydrogen peroxide gas decontamination, the hydrogen peroxide gas is generally decomposed and removed with a dedicated catalyst so that the concentration in the air is decomposed and removed to 1 ppm so as not to harm humans. However, recently, there has been an increasing demand for lowering to 0.1 ppm for the purpose of further reducing damage to cells.
At the time of decontamination, the atmospheric concentration of hydrogen peroxide gas in the working environment chamber is set to 300 ppm to 1000 ppm. At this time, hydrogen peroxide adheres to other members such as the wall surface of the working environment chamber and the HEPA filter.
Conventional neutralization (decomposition and removal) of hydrogen peroxide gas after decontamination is performed by neutralizing (decomposing and removing) high-concentration hydrogen peroxide gas in the
しかし、従来の除染後の過酸化水素ガスの分解除去方法では、以下のような問題がある。
すなわちまず、図4に従来の分解除去方法による過酸化水素ガスの濃度低下と中和(分解除去)時間の関係を示す。作業環境室内に存在する過酸化水素ガスが高濃度であれば、その分解除去効果は高く、中和(分解除去)に要する時間は比較的早いが、20ppm以下の低濃度となると、壁面やHEPAフィルター等の他の部材に付着した過酸化水素に影響され、1ppmまで還元するには長時間を要する。更に0.1ppmの超低濃度を要求される場合は、除染対象容積にもよるが、24時間以上必要な場合も多く、24時間経過しても要求濃度まで分解除去(還元)できない場合もある。
However, the conventional method for decomposing and removing hydrogen peroxide gas after decontamination has the following problems.
That is, first, FIG. 4 shows the relationship between the decrease in the concentration of hydrogen peroxide gas and the neutralization (decomposition and removal) time by the conventional decomposition and removal method. If the hydrogen peroxide gas present in the working environment chamber is at a high concentration, the decomposition and removal effect is high, and the time required for neutralization (decomposition and removal) is relatively fast, but if the concentration is low at 20 ppm or less, the wall surface and HEPA It is affected by hydrogen peroxide adhering to other members such as filters, and it takes a long time to reduce to 1 ppm. Furthermore, when an ultra-low concentration of 0.1 ppm is required, depending on the volume to be decontaminated, there are many cases where it is necessary for 24 hours or more. is there.
本発明は、前記事情に鑑みてなされたもので、作業環境室内の過酸化水素ガスを短時間で低濃度に分解除去できる過酸化水素ガスの分解除去方法および分解除去装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a method and apparatus for decomposing and removing hydrogen peroxide gas that can decompose and remove hydrogen peroxide gas in a working environment chamber at a low concentration in a short time. And
前記目的を達成するために、本発明の過酸化水素ガスの分解除去方法は、作業環境室内の過酸化水素ガスを分解除去する方法であって、
前記過酸化水素ガスを触媒によって分解除去する分解除去工程と、前記作業環境室内を結露しない程度に加湿する加湿工程と、を含むことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the method for decomposing and removing hydrogen peroxide gas of the present invention is a method for decomposing and removing hydrogen peroxide gas in a working environment chamber,
A decomposition and removal step of decomposing and removing the hydrogen peroxide gas with a catalyst; and a humidification step of humidifying the working environment chamber to a degree of dew condensation.
本発明においては、分解除去工程で過酸化水素ガスを触媒によって分解除去するとともに、加湿工程で作業環境室内を結露しない程度に加湿することにより、水蒸気分圧を増やし作業環境室内の過酸化水素の分圧が増え易い状態として作業環境室内の壁面やその他の部材に付着している過酸化水素の離脱を促進して過酸化水素ガスとし、この過酸化水素ガスを分解除去工程で触媒によって分解除去できるので、作業環境室内の過酸化水素ガスを短時間で低濃度に分解除去できる。 In the present invention, the hydrogen peroxide gas is decomposed and removed by the catalyst in the decomposition and removal step, and the humidification step is humidified to the extent that no condensation occurs in the working environment chamber, thereby increasing the partial pressure of water vapor. In order to increase the partial pressure, hydrogen peroxide gas is promoted by removing hydrogen peroxide adhering to the walls and other members in the working environment chamber to form hydrogen peroxide gas. This hydrogen peroxide gas is decomposed and removed by the catalyst in the decomposition and removal process. Therefore, the hydrogen peroxide gas in the working environment chamber can be decomposed and removed to a low concentration in a short time.
また、本発明の前記構成において、前記過酸化水素ガスを20ppm以下の低濃度にした後、前記分解除去工程および前記加湿工程を行ってもよい。 Moreover, in the said structure of this invention, after making the said hydrogen peroxide gas into the low concentration of 20 ppm or less, you may perform the said decomposition removal process and the said humidification process.
ここで、上述したように、作業環境室内に存在する過酸化水素ガスが高濃度であれば、その分解除去効果は高く、分解除去に要する時間は比較的早いが、20ppm以下の低濃度となると、壁面やHEPAフィルター等の他の部材に付着した過酸化水素に影響され、1ppmまで分解除去するには長時間を要する。
このため前記構成によれば、過酸化水素ガスを20ppm以下の低濃度にした後、分解除去工程および加湿工程を行うので、効率的に短時間で過酸化水素ガスを分解除去できる。
Here, as described above, if the hydrogen peroxide gas existing in the working environment chamber has a high concentration, the decomposition and removal effect is high, and the time required for the decomposition and removal is relatively fast, but when the concentration is low at 20 ppm or less. It takes a long time to decompose and remove to 1 ppm due to hydrogen peroxide adhering to other members such as the wall surface and HEPA filter.
For this reason, according to the above configuration, the hydrogen peroxide gas can be efficiently decomposed and removed in a short time since the decomposition and removal step and the humidification step are performed after the hydrogen peroxide gas has a low concentration of 20 ppm or less.
また、本発明の前記構成において、前記作業環境室内を除湿する除湿工程を行いながら、前記加湿工程を間欠的に所定回数繰り返して行ってもよい。 In the configuration of the present invention, the humidification step may be intermittently repeated a predetermined number of times while performing a dehumidification step of dehumidifying the working environment chamber.
このような構成によれば、除湿工程を行いながら加湿工程を間欠的に所定回数繰り返して行うことによって、作業環境室内の加湿による湿度制御を容易に行うことができ、その結果、過酸化水素ガスの分解除去時間を短縮でき、かつ過酸化水素ガスの気中濃度を0.1ppmまで分解除去できる。 According to such a configuration, the humidity control by humidification in the working environment chamber can be easily performed by intermittently repeating the humidification process a predetermined number of times while performing the dehumidification process. The decomposition and removal time can be shortened, and the concentration of hydrogen peroxide gas in the air can be decomposed and removed to 0.1 ppm.
また、本発明の前記構成において、前記作業環境室内に殺菌灯から紫外線を照射してもよい。 Moreover, in the said structure of this invention, you may irradiate an ultraviolet-ray from the germicidal lamp in the said working environment room.
このような構成によれば、紫外線により、作業環境室の壁面やその他の部材に付着している過酸化水素をOHラジカルに分解する。OHラジカルは不安定であるため、即時に過酸化水素(H2O2)に戻る、またはH2OとH2に分解される。したがって、過酸化水素ガス除染後の分解除去時間を短縮することができ、さらに、1ppm以下の超低濃度に至る分解除去に非常に効果が高い。 According to such a configuration, the hydrogen peroxide adhering to the wall surface of the working environment chamber and other members is decomposed into OH radicals by ultraviolet rays. Since the OH radical is unstable, it immediately returns to hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) or decomposes into H 2 O and H 2 . Therefore, the decomposition and removal time after the hydrogen peroxide gas decontamination can be shortened, and further, it is very effective for the decomposition and removal reaching an ultra-low concentration of 1 ppm or less.
本発明の過酸化水素ガスの分解除去装置は、作業環境室内の過酸化水素ガスを分解除去する過酸化水素ガスの分解除去装置であって、
前記作業環境室内の過酸化水素ガスと空気を引き込む引込み配管と、
この引込み配管によって引き込んだ前記過酸化水素ガスを分解除去する触媒と、
この触媒によって一部が分解除去された後の前記過酸化水素ガスと空気を前記作業環境室内に戻す戻し配管と、
前記作業環境室を結露しない程度に加湿する加湿する加湿器とを備えたことを特徴とする。
The hydrogen peroxide gas decomposition and removal apparatus of the present invention is a hydrogen peroxide gas decomposition and removal apparatus for decomposing and removing hydrogen peroxide gas in a working environment chamber,
A lead-in pipe for drawing in hydrogen peroxide gas and air in the working environment chamber;
A catalyst for decomposing and removing the hydrogen peroxide gas drawn in by the lead-in pipe;
A return pipe for returning the hydrogen peroxide gas and air partially decomposed and removed by the catalyst into the working environment chamber;
And a humidifier for humidifying the working environment chamber so as not to condense.
本発明においては、作業環境室内の過酸化水素ガスと空気を引込み配管によって引き込み、この引き込んだ過酸化水素ガスの一部を触媒によって分解除去し、この分解除去された後の過酸化水素ガスと空気を戻し配管によって作業環境室内に戻す工程を繰り返して行う。
一方、加湿器によって作業環境室内を結露しない程度に加湿する加湿することにより、水蒸気分圧を増やし作業環境室内の過酸化水素の分圧が増え易い状態として作業環境室内の壁面やその他の部材に付着している過酸化水素の離脱を促進して過酸化水素ガスとし、この過酸化水素ガスを触媒によって分解除去するので、作業環境室内の過酸化水素ガスを短時間で低濃度に分解除去できる。
In the present invention, the hydrogen peroxide gas and air in the working environment chamber are drawn in by the inlet pipe, and a part of the drawn hydrogen peroxide gas is decomposed and removed by the catalyst. The process of returning air to the working environment chamber by return piping is repeated.
On the other hand, humidification that humidifies the interior of the work environment to the degree of condensation by the humidifier increases the partial pressure of water vapor and makes it easy to increase the partial pressure of hydrogen peroxide in the work environment room. The removal of the attached hydrogen peroxide is promoted to form hydrogen peroxide gas, which is decomposed and removed by the catalyst, so that the hydrogen peroxide gas in the working environment chamber can be decomposed and removed to a low concentration in a short time. .
本発明の前記構成において、前記戻し配管によって前記作業環境室内に戻された前記過酸化水素ガスの濃度を検出する濃度センサと、
この濃度センサによって検出された前記過酸化水素ガスの濃度が20ppm以下の低濃度になった後、前記加湿器が前記作業環境室を結露しない程度に加湿してもよい。
In the configuration of the present invention, a concentration sensor that detects the concentration of the hydrogen peroxide gas returned to the working environment chamber by the return pipe;
After the concentration of the hydrogen peroxide gas detected by the concentration sensor becomes a low concentration of 20 ppm or less, the humidifier may be humidified so as not to dew the work environment chamber.
このような構成によれば、濃度センサによって検出された過酸化水素ガスの濃度が20ppm以下の低濃度になった後、加湿器によって作業環境室を結露しない程度に加湿するので、効率的に短時間で過酸化水素ガスを分解除去できる。 According to such a configuration, after the concentration of the hydrogen peroxide gas detected by the concentration sensor becomes a low concentration of 20 ppm or less, the humidifier is humidified to such an extent that the working environment chamber is not condensed. Hydrogen peroxide gas can be decomposed and removed over time.
また、本発明の前記構成において、前記除湿器によって前記作業環境室内を除湿する除湿運転を行いながら前記加湿器によって前記作業環境室内を結露しない程度に加湿する加湿運転を制御する制御部を備えていてもよい。 Further, in the configuration of the present invention, a control unit is provided that controls a humidifying operation for humidifying the working environment chamber to a degree of dew condensation by the humidifier while performing a dehumidifying operation for dehumidifying the working environment chamber by the dehumidifier. May be.
このような構成によれば、除湿器と加湿器を制御部で制御して、除湿運転を行いながら加湿運転を間欠的に所定回数繰り返して行うことによって、作業環境室内の加湿による湿度制御を容易に行うことができ、その結果、過酸化水素ガスの分解除去時間を短縮でき、かつ過酸化水素ガスの気中濃度を0.1ppmまで分解除去できる。 According to such a configuration, the humidity control by humidification in the working environment chamber is facilitated by controlling the dehumidifier and the humidifier by the control unit and performing the dehumidifying operation intermittently and repeatedly for a predetermined number of times. As a result, the time for decomposing and removing hydrogen peroxide gas can be shortened, and the concentration of hydrogen peroxide gas in the air can be decomposed and removed to 0.1 ppm.
また、本発明の前記構成において、前記作業環境室内に紫外線を照射する殺菌灯を備えていてもよい。 Moreover, the said structure of this invention WHEREIN: You may provide the germicidal lamp which irradiates an ultraviolet-ray in the said working environment chamber.
このような構成によれば、殺菌灯から作業環境室内に紫外線を照射することによって、作業環境室の壁面やその他の部材に付着している過酸化水素をOHラジカルに分解する。OHラジカルは不安定であるため、即時に過酸化水素(H2O2)に戻る、またはH2OとH2に分解される。したがって、過酸化水素ガス除染後の分解除去時間を短縮することができ、さらに、1ppm以下の超低濃度に至る分解除去に非常に効果が高い。 According to such a configuration, by irradiating ultraviolet rays from the germicidal lamp into the working environment chamber, hydrogen peroxide adhering to the wall surface of the working environment chamber and other members is decomposed into OH radicals. Since the OH radical is unstable, it immediately returns to hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) or decomposes into H 2 O and H 2 . Therefore, the decomposition and removal time after the hydrogen peroxide gas decontamination can be shortened, and further, it is very effective for the decomposition and removal reaching an ultra-low concentration of 1 ppm or less.
本発明によれば、過酸化水素ガスを触媒によって分解除去するとともに、作業環境室内を結露しない程度に加湿することにより、水蒸気分圧を増やし作業環境室内の過酸化水素の分圧が増え易い状態として作業環境室内の壁面やその他の部材に付着している過酸化水素の離脱を促進して過酸化水素ガスとし、この過酸化水素ガスを触媒によって分解除去できるので、作業環境室内の過酸化水素ガスを短時間で低濃度に分解除去できる。 According to the present invention, the hydrogen peroxide gas is decomposed and removed by the catalyst, and the partial pressure of hydrogen peroxide in the working environment chamber is easily increased by increasing the water vapor partial pressure by humidifying the working environment chamber to the degree of dew condensation. As the hydrogen peroxide gas is promoted by the removal of hydrogen peroxide adhering to the walls and other members in the working environment chamber, and this hydrogen peroxide gas can be decomposed and removed by the catalyst. Gas can be decomposed and removed at low concentration in a short time.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図1は本実施の形態に係る過酸化水素ガスの分解除去装置の概略構成を示す図である。図1において符号10は作業環境室を示す。この作業環境室10は、過酸化水素ガスを用いて除染されるようになっており、この作業環境室10としては、例えば医薬品製造分野で使用されるアイソレーターの作業空間や、微生物実験やウイルスの取り扱い時に使用される安全キャビネットの作業空間が挙げられるがこれに限るものではない。
そして、この作業環境室10内は、過酸化水素ガスによって除染された後に本実施の形態に係る過酸化水素ガスの分解除去装置(以下、分解除去装置と略称する。)11によって、過酸化水素ガスが分解除去されるようになっている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a hydrogen peroxide gas decomposition / removal apparatus according to the present embodiment. In FIG. 1,
The working
分解除去装置11は、引込み配管12と、触媒13と、戻し配管14と、濃度センサ15と、湿度センサ16と、加湿器17と、除湿器18と、送風機19と、殺菌灯20と、加湿コントローラ21と、制御部22とを備えている。
The decomposition /
引込み配管12は、作業環境室10内の過酸化水素ガスと空気を分解除去装置11内に引き込むためのもので、当該引込み配管12の一端部は作業環境室10を形成する壁に設けられた流出口に接続され、他端部は除湿器18に接続されている。
なお、この除湿器18は除湿剤等の水分吸着剤でもよいし、コンプレッサーによって作業環境室10内に圧縮空気を導入して当該作業環境室10内をドライエリアにするような構成でもよいし、または作業環境室10内に外部から窒素や乾燥空気を導入して当該作業環境室10内をドライエリアにするような構成でもよい。
The lead-in
The
除湿器18は、作業環境室10内を除湿するためのものであり、制御部(PLC)22に電気的に接続され、この制御部22によって制御されるようになっている。
この除湿器18の下流側には、内部に触媒13が収納された容器13aが設けられており、この容器13aに除湿器18が配管によって接続されている。
触媒13としては、例えば白金等の還元剤を使用することができ、当該触媒13は容器13aに収納されている。そして、この触媒13による還元反応により過酸化水素ガスを水と酸素に分解除去するようになっている。
また、触媒13が収納された容器13aの下流側には送風機19が設けられており、この送風機19の吸気口に容器13aが配管によって接続されている。また、送風機19は制御部22に電気的に接続され、この制御部22によって制御されるようになっている。
戻し配管14は、触媒13によって一部が分解除去された後の過酸化水素ガスと空気を作業環境室10内に戻すもので、当該戻し配管14の一端部は加湿器17に接続され、他端部は作業環境室10を形成する壁に設けられた流入口に接続されている。
The
On the downstream side of the
As the
In addition, a
The
加湿器17は、作業環境室10内を加湿するためのものであり、分解除去装置11内において、触媒13の下流側に設けられた送風機19の送風口に接続されている。
この加湿器17は加湿コントローラ21に電気的に接続されており、この加湿コントローラ21によって制御されるようになっている。また、加湿コントローラ21には湿度センサ16が電気的に接続されている。
また、加湿器17は、濃度センサ15によって検出された作業環境室10内の過酸化水素ガスの濃度が20ppm以下の低濃度になった後、当該作業環境室10を結露しない程度に加湿する加湿するように、加湿コントローラ21によって制御可能となっている。
例えば、湿度センサ16によって検出された作業環境室10内の湿度に基づいて、加湿コントローラ21が加湿器17を制御して、作業環境室10内の相対湿度を60〜80%に調整することが可能となっている。また、加湿コントローラ21は制御部22に電気的に接続されており、この制御部22からの制御信号に基づいて、加湿コントローラ21によって加湿器17を制御できるようになっている。
The
The
Further, the
For example, the
濃度センサ15は、作業環境室10内の過酸化水素ガスの濃度を検出するためのもので、作業環境室10を形成する壁に取り付けられている。この濃度センサ15は制御部22に電気的に接続されている。そして、濃度センサ15は、戻し配管14によって作業環境室10内に戻された過酸化水素ガスの濃度を検出可能となっている。
湿度センサ16は、作業環境室10内の湿度を検出するもので、作業環境室10を形成する壁に取り付けられている。この湿度センサ16は加湿コントローラ21に電気的に接続されている。
The
The
このような構成の分解除去装置11において、制御部22によって送風機19が駆動されると、この送風機19の吸気口に、触媒13を収容した容器13a、除湿器18、引込み配管12が順に接続され、さらに、送風機19の送風口に加湿器17、戻し配管14が順に接続されているので、作業環境室10内から過酸化水素ガスと空気を分解除去装置11に引き込み、過酸化水素ガスを触媒13によって分解除去したうえで作業環境室10内に空気とともに戻すようになっている。
また、この際、加湿器17や除湿器18が加湿コントローラ21や制御部22によって制御されて適宜作動するようになっている。例えば、作業環境室10内を除湿する除湿運転を行いながら、作業環境室10内を結露しない程度に加湿する加湿運転を間欠的に所定回数繰り返して行えるようになっている。
また、加湿器17による加湿運転の間欠運転制御では、制御部22に予め設定された設定時間で、加湿運転時間を自動制御できるようになっている。また、前記設定時間は作業環境室10の容積や形状により都度設定が可能となっている。
In the decomposition /
At this time, the
Further, in the intermittent operation control of the humidifying operation by the
殺菌灯20は、作業環境室10内に紫外線を照射するためもので、作業環境室10を形成する壁に取り付けられている。この殺菌灯20は制御部22に電気的に接続され、この制御部22によって制御されるようになっている。
そして、殺菌灯20は作業環境室10内の過酸化水素ガスの濃度が例えば20ppm程度の低濃度に達したことを濃度センサ15が検出することによって、制御部22によって駆動されて作業環境室10内に紫外線を照射できるようになっている。なお、殺菌灯20は制御部22によって常に紫外線を作業環境室10内に照射することもできる。
The
The
また、加湿器17の運転と殺菌灯20による紫外線照射は、作業環境室10内の除染運転直後の過酸化水素ガスが高濃度の状態から運転開始することができるようになっている。さらに、作業環境室10内の過酸化水素ガス濃度が予め設定した中和完了濃度(例えば0.1ppm)以下のとなった時点で、自動的に運転完了を自動制御することも可能となっている。
また、過酸化水素ガスが20ppm以下の低濃度となったことを濃度センサ15が検出した時点で、加湿器17の運転と殺菌灯20による紫外線照射を自動制御することも可能となっている。さらに、加湿器17の運転と殺菌灯20の紫外線照射の開始時刻と修了時刻を予め設定しておくことで濃度センサ15を省くこともできる。
Further, the operation of the
Further, when the
次にこのような分解除去装置11によって、作業環境室10内の除染運転後における過酸化水素ガスを分解除去する方法の一例について説明する。
まず、分解除去装置11を起動すると、制御部22によって送風機19と除湿器18が駆動する。なお、除湿器18は、分解除去装置11の運転中は、常に運転状態が保持される。
送風機19が駆動すると、作業環境室10内から引込み配管12によって過酸化水素ガスと空気を分解除去装置11に引き込み、過酸化水素ガスを触媒13によって分解除去したうえで作業環境室10内に空気とともに戻す。この際、除湿器18によって除湿したうえで、作業環境室10内に、一部が分解除去された後の過酸化水素ガスと空気を戻す。
このような工程(除湿分解除去工程)は所定時間(例えば5分程度)繰り返して行われる。
また、過酸化水素ガスの分解除去と除湿を行っている最中は常に濃度センサ15によって作業環境室10内の過酸化水素ガスの濃度を検出するとともに、湿度センサ16によって作業環境室10内の湿度を検出する。
Next, an example of a method for decomposing and removing the hydrogen peroxide gas after the decontamination operation in the
First, when the decomposition and
When the
Such a process (dehumidification decomposition removal process) is repeatedly performed for a predetermined time (for example, about 5 minutes).
While the hydrogen peroxide gas is being decomposed and removed and dehumidified, the
除湿器18による除湿運転が所定時間(例えば5分程度)経過すると、制御部22によって加湿器17が駆動する。なお、加湿器17は制御部22からの駆動信号に基づいて加湿コントローラ21によって駆動制御される。
そして、湿度センサ16によって検出された作業環境室10内の湿度に基づいて、加湿コントローラ21が加湿器17を制御して、作業環境室10内の相対湿度を60〜80%に調整する。このような工程(加湿工程)は所定時間(例えば25分程度)繰り返して行われ、この加湿工程の際にも触媒13によって過酸化水素ガスを分解除去する(分解除去工程)。
加湿器17を駆動させて、作業環境室10内を結露しない程度に加湿する(加湿工程)ことによって、当該作業環境室10の壁面やその他の部材に付着している過酸化水素を離脱させて過酸化水素ガスとし、この過酸化水素ガスを触媒13によって分解除去する。
また、過酸化水素ガスの分解除去(分解除去工程)と加湿(加湿工程)を行っている最中も常に濃度センサ15によって作業環境室10内の過酸化水素ガスの濃度を検出するとともに、湿度センサ16によって作業環境室10内の湿度を検出する。なお、加湿運転中においても除湿器18は停止することなく稼働している。
When the dehumidifying operation by the
And based on the humidity in the
By driving the
In addition, the
加湿器17による加湿運転が所定時間(例えば25分程度)経過すると、つまり加湿工程が所定時間行われると、制御部22によって加湿器17の駆動が一時停止され、上述した除湿分解除去工程が所定時間行われ、その後、さらに上述した加湿工程および分解除去工程が所定時間行われる。
このような除湿分解除去工程と、加湿工程および分解除去工程を順次所定回数繰り返して行うことによって、作業環境室10内の過酸化水素ガスの濃度が例えば0.1ppm以下になると、制御部22が、送風機19、除湿器18および加湿器17を自動停止させる。つまり、分解除去装置11を自動停止させる。
When the humidifying operation by the
When the concentration of the hydrogen peroxide gas in the working
また、除湿分解除去工程と加湿工程および分解除去工程を順次所定回数繰行っている最中に、作業環境室10に設けられた殺菌灯20から紫外線を作業環境室10内に照射してもよい。この場合、制御部22が殺菌灯20を、紫外線を照射するように制御する。
Further, ultraviolet rays may be irradiated into the
また、上述したような工程によって作業環境室10内の過酸化水素ガスを分解除去する方法の他、以下のような方法によって分解除去してもよい。
例えば、上述したような除湿分解除去工程と加湿工程および分解除去工程とを最初から終了まで連続して行ってもよいし、除湿分解除去工程を連続して行いながら、過酸化水素ガスを触媒13によって分解除去(分解除去工程)して、当該過酸化水素ガスが20ppm以下の低濃度になった際に、加湿器17を駆動させて、作業環境室10内を結露しない程度に加湿する(加湿工程)してもよい。
この場合、過酸化水素ガスが20ppm以下の低濃度にした後、作業環境室10内に殺菌灯20から紫外線を照射して、作業環境室10の壁面やその他の部材に付着している過酸化水素を分解除去してもよいし、最初から終了まで常時紫外線を照射してもよい。
In addition to the method of decomposing and removing the hydrogen peroxide gas in the
For example, the dehumidification decomposition removal process, the humidification process, and the decomposition removal process as described above may be performed continuously from the beginning to the end, or hydrogen peroxide gas is added to the
In this case, after the hydrogen peroxide gas is reduced to a low concentration of 20 ppm or less, the working
以上のように、本実施の形態によれば、分解除去工程で過酸化水素ガスを触媒13によって分解除去するとともに、加湿工程で作業環境室10内を結露しない程度に加湿することにより、水蒸気分圧を増やし作業環境室10内の過酸化水素の分圧が増え易い状態として作業環境室10内の壁面やその他の部材に付着している過酸化水素の離脱を促進して過酸化水素ガスとし、この過酸化水素ガスを分解除去工程で触媒13によって分解除去できるので、作業環境室10内の過酸化水素ガスを短時間で低濃度に分解除去できる。
As described above, according to the present embodiment, the hydrogen peroxide gas is decomposed and removed by the
また、過酸化水素ガスを20ppm以下の低濃度にした後、分解除去工程および加湿工程を行うことによって、効率的に短時間で過酸化水素ガスを分解除去できる。
さらに、作業環境室10内を除湿する除湿運転を行いながら、加湿工程を間欠的に所定回数繰り返して行うことによって、作業環境室10内の加湿による湿度制御を容易に行うことができ、その結果、過酸化水素ガスの分解除去時間を短縮でき、かつ過酸化水素ガスの気中濃度を0.1ppmまで分解除去できる。
また、作業環境室10内に殺菌灯20から紫外線を照射することにより、作業環境室10の壁面やその他の部材に付着している過酸化水素をOHラジカルに分解する。OHラジカルは不安定であるため、即時に過酸化水素(H2O2)に戻る、またはH2OとH2に分解される。したがって、過酸化水素ガス除染後の分解除去時間を短縮することができ、さらに、1ppm以下の超低濃度に至る分解除去に非常に効果が高い。
Further, the hydrogen peroxide gas can be efficiently decomposed and removed in a short time by reducing the concentration of the hydrogen peroxide gas to a low concentration of 20 ppm or less and then performing the decomposition removal step and the humidification step.
Furthermore, humidity control by humidification in the
Further, by irradiating ultraviolet rays from the
次に、本実施の形態に係る過酸化水素ガスの分解除去方法に実験例について説明する。
実験例1として、最初に除湿分解除去工程を行った後、加湿工程および分解除去工程(以下、加湿分解除去工程と略称する。)を間欠的に4回行った。最初の除湿分解除去工程は5分程度行い、加湿分解除去工程は25分程度行い、間欠時間は5分程度とした。また、間欠時間中も除湿分解除去工程を行い、さらに、加湿分解除去工程後も除湿分解除去工程を行い続けた。
Next, experimental examples of the method for decomposing and removing hydrogen peroxide gas according to the present embodiment will be described.
As Experimental Example 1, after performing the dehumidification decomposition removal process first, the humidification process and the decomposition removal process (hereinafter abbreviated as the humidification decomposition removal process) were intermittently performed four times. The first dehumidifying and decomposing step was performed for about 5 minutes, the dehumidifying and decomposing step was performed for about 25 minutes, and the intermittent time was about 5 minutes. Moreover, the dehumidification decomposition removal process was performed also during the intermittent time, and also the dehumidification decomposition removal process was continued after the humidification decomposition removal process.
また、実験例2として、最初に5分程度除湿分解除去工程を行った後、加湿分解除去工程を連続的に2時間程度行った。また、この加湿分解除去工程とともに除湿分解除去工程を行った。さらに、加湿分解除去工程後も除湿分解除去工程を行い続けた。 Moreover, as Experimental Example 2, after the dehumidification decomposition removal process was first performed for about 5 minutes, the humidification decomposition removal process was continuously performed for about 2 hours. Moreover, the dehumidification decomposition removal process was performed with this humidification decomposition removal process. Furthermore, the dehumidification decomposition removal process continued after the humidification decomposition removal process.
一方、比較例として、従来の過酸化水素ガスの分解除去方法、すなわち、除湿分解除去工程および加湿分解除去工程のいずれも行わずに、触媒による分解除去だけを行った。 On the other hand, as a comparative example, the conventional method for decomposition and removal of hydrogen peroxide gas, that is, without performing any of the dehumidification decomposition removal step and the humidification decomposition removal step, only the decomposition removal by the catalyst was performed.
なお、実験例1、2および比較例における作業環境室の容積は0.2m3程度である。 In addition, the volume of the working environment chamber in the experimental examples 1 and 2 and the comparative example is about 0.2 m 3 .
これらの結果を図2に示す。図2に示すグラフにおいて、横軸は中和経過時間(分解除去経過時間)、左側の縦軸は過酸化水素ガスの濃度、右側の縦軸は作業環境室の(相対)湿度を示す。
この図2に示したグラフのとおり、1ppmの過酸化水素ガスを0.3ppmまで中和(分解除去)するのに要する時間は、従来方式(比較例)では1時間要したが、実験例1および実験例2では、いずれも約30分で済み、約1/2に時間を短縮することができた。
また、過酸化水素ガスが0.1ppmに達する中和時間は、従来方式(比較例)では3時間経過後も0.3ppmより低下しなかったが、実験例1では約1時間40分、実験例2では約2時間10分程度で、過酸化水素ガスが0.1ppmに達することが分かる。
These results are shown in FIG. In the graph shown in FIG. 2, the horizontal axis represents the neutralization elapsed time (decomposition removal elapsed time), the left vertical axis represents the concentration of hydrogen peroxide gas, and the right vertical axis represents the (relative) humidity of the working environment chamber.
As shown in the graph of FIG. 2, the time required to neutralize (decompose and remove) 1 ppm of hydrogen peroxide gas to 0.3 ppm was 1 hour in the conventional method (comparative example). In Experimental Example 2, it took only about 30 minutes, and the time could be shortened to about ½.
Further, the neutralization time for the hydrogen peroxide gas to reach 0.1 ppm did not decrease from 0.3 ppm even after 3 hours in the conventional method (comparative example), but in the experimental example 1, about 1 hour and 40 minutes. In Example 2, the hydrogen peroxide gas reaches 0.1 ppm in about 2 hours and 10 minutes.
10 作業環境室
11 分解除去装置
12 引込み配管
13 触媒
14 戻し配管
15 濃度センサ
16 湿度センサ
17 加湿器
18 除湿器
19 送風機
20 殺菌灯
21 加湿コントローラ
22 制御部
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記過酸化水素ガスを触媒によって分解除去する分解除去工程と、
前記作業環境室内を結露しない程度に加湿する加湿工程と、
を含むことを特徴とする過酸化水素ガスの分解除去方法。 A method for decomposing and removing hydrogen peroxide gas in a working environment chamber,
A decomposition removal step of decomposing and removing the hydrogen peroxide gas with a catalyst;
A humidifying step of humidifying the working environment chamber to a degree of dewing;
A method for decomposing and removing hydrogen peroxide gas, comprising:
前記作業環境室内の過酸化水素ガスと空気を引き込む引込み配管と、
この引込み配管によって引き込んだ前記過酸化水素ガスを分解除去する触媒と、
この触媒によって一部が分解除去された後の前記過酸化水素ガスと空気を前記作業環境室内に戻す戻し配管と、
前記作業環境室を結露しない程度に加湿する加湿する加湿器とを備えたことを特徴とする過酸化水素ガスの分解除去装置。 A hydrogen peroxide gas decomposition / removal device for decomposing and removing hydrogen peroxide gas in a working environment chamber,
A lead-in pipe for drawing in hydrogen peroxide gas and air in the working environment chamber;
A catalyst for decomposing and removing the hydrogen peroxide gas drawn in by the lead-in pipe;
A return pipe for returning the hydrogen peroxide gas and air partially decomposed and removed by the catalyst into the working environment chamber;
An apparatus for decomposing and removing hydrogen peroxide gas, comprising a humidifier that humidifies the working environment chamber to a degree of dew condensation.
この濃度センサによって検出された前記過酸化水素ガスの濃度が20ppm以下の低濃度になった後、前記加湿器が前記作業環境室を結露しない程度に加湿することを特徴とする請求項5に記載の過酸化水素ガスの分解除去装置。 A concentration sensor for detecting the concentration of the hydrogen peroxide gas returned to the working environment chamber by the return pipe;
6. The hydrogen peroxide gas detected by the concentration sensor is humidified to such an extent that the humidifier does not condense the work environment chamber after the concentration of the hydrogen peroxide gas becomes a low concentration of 20 ppm or less. Hydrogen peroxide gas decomposition and removal equipment.
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