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空気浄化テクノロジーの新展開―VOC削減対策に向けて―

  • Recent Development of Air Purification Technology―Effective Solution to VOCs control policy―
★ 汚染物質の現状と対処のための知識を解説!
★ 吸着,触媒,低温プラズマなど多岐に亘る技術を掲載!
★ 今後,有望と考えられるVOC対策技術の応用を詳述!

商品コード: T0508

  • 監修: 竹内浩士
  • 発行日: 2006年7月
  • 価格(税込): 70,200 円
  • 体裁: B5判、278ページ
  • ISBNコード: 978-4-88231-573-5
こちらの書籍については、お問い合わせください。
  • VOC/吸着/脱着/回収/触媒/光触媒/低温プラズマ/マイクロバブル

刊行にあたって

 揮発性有機化合物(volatile organic compounds,VOCs)は,ガス状で飛散又は排出される有機化合物で,メタンなどを除いたものと我が国では定義されている。そのまま燃料として使われるもののほかに,洗浄,塗装,接着,印刷などの産業プロセスで広く利用されている。これらの用途は,各種の物質を溶解・混合し,その役割を果たしたのちは速やかに蒸発・乾燥可能という,まさにVOCの有機性と揮発性という性質を活用している。
 VOC削減目標3割のうち,2割は規制によらない自主的な取組が期待されている。ここでは従来対策が困難であった中小の事業所に対しても,導入・維持費用ともいかに安価な技術を提供できるかということがポイントとなる。本書は大部分が後処理技術,いわゆるエンドオブパイプ技術であるが,製造工程を点検することによって,VOCの無駄な蒸発を避け,コスト低減に結びつけた事例も出始めていると聞く。このような対応こそが自主的取組の真の目的であろう。今後は水系塗料への転換等,製造プロセスそのものの見直し,すなわち,環境調和型のインプラント技術に発展していくことが期待される。一方で,より快適かつ健康的な環境を創造するために,生活環境の浄化・修復技術も必要となろう。本書にはそのような将来の技術の芽も記載されている。VOC対策技術を通じて,当所の研究開発活動へのご理解をいただくとともに,忌憚のないご批判をも賜ることができれば幸いである。
(巻頭言より抜粋)
産業技術総合研究所 理事  山崎正和

著者一覧

山崎正和   (独)産業技術総合研究所 理事
竹内浩士   (独)産業技術総合研究所 環境管理技術研究部門 主幹研究員
忽那周三   (独)産業技術総合研究所 環境管理技術研究部門 未規制物質研究グループ 主任研究員
小林悟    (独)産業技術総合研究所 環境管理技術研究部門 企画担当
飯塚悟    (独)産業技術総合研究所 環境管理技術研究部門 研究員
清野文雄   (独)産業技術総合研究所 環境管理技術研究部門 環境流体工学研究グループ グループ長
小菅勝典   (独)産業技術総合研究所 環境管理技術研究部門 吸着分解研究グループ 主任研究員
菊川伸行   (独)産業技術総合研究所 環境管理技術研究部門 吸着分解研究グループ 研究グループリーダー
難波哲哉   (独)産業技術総合研究所 環境管理技術研究部門 浄化触媒研究グループ 研究員
宮寺達雄   (独)産業技術総合研究所 エネルギー技術研究部門 燃焼評価グループ グループ長
小渕存    (独)産業技術総合研究所 環境管理技術研究部門 浄化触媒研究グループ グループ長
桜井宏昭   (独)産業技術総合研究所 環境化学技術研究部門 生活環境技術連携研究体 主任研究員
坪田年    (独)産業技術総合研究所 環境化学技術研究部門 酸化触媒グループ グループ長
佐野泰三   (独)産業技術総合研究所 環境管理技術研究部門 光利用研究グループ 研究員
根岸信彰   (独)産業技術総合研究所 環境管理技術研究部門 主任研究員
松澤貞夫   (独)産業技術総合研究所 環境管理技術研究部門 光利用研究グループ グループ長
永長久寛   (独)産業技術総合研究所 環境管理技術研究部門 励起化学研究グループ 研究員
金賢夏    (独)産業技術総合研究所 環境管理技術研究部門 励起化学研究グループ 研究員
尾形敦    (独)産業技術総合研究所 環境管理技術研究部門 励起化学研究グループ 主任研究員 金沢大学客員助教授
二タ村森   (独)産業技術総合研究所 環境管理技術研究部門 励起化学研究グループ グループ長 日本大学非常勤講師
金川貴博   (独)産業技術総合研究所 生物機能工学研究部門 主任研究員
田中茂    慶應義塾大学 理工学部 教授
高橋正好   (独)産業技術総合研究所 環境管理技術研究部門 主任研究員 
中原昭弘   ダイキン工業(株) 化学事業部 化学機部
土井潤一   大和化学工業(株) 代表取締役 日本産業洗浄協議会 理事
白石皓二   富士化水工業(株) 環境エンジニアリング事業本部 技術統括本部 部門長
加藤真示   (株)ノリタケカンパニーリミテド 開発・技術本部 研究開発センター チームリーダー
香川謙吉   ダイキン工業(株) 空調生産本部 商品開発グループ 主任技師
西川和男   シャープ(株) 電化システム事業本部 電化商品開発センター 主任研究員
原田茂樹   (株)デンソー 冷暖房開発1部 第1開発室 室長
金子和己   (株)フジタ 技術センター 環境研究部 部長
石川祐子   (財)建材試験センター 中央試験所 品質性能部 環境グループ 技術主任
藤本哲夫   (財)建材試験センター 中央試験所 品質性能部 環境グループ 統括リーダー
耳野宏    オキツモ(株) 商品開発部 取締役部長
亀島順次   東陶機器(株) 総合研究所 基礎研究部 機能材料研究グル-プ
坂本和繁   クラレ西条(株) クラベラ工場 工場長代理(兼)クラベラ生産技術部長

目次

緒言

【基礎編】
第1章 大気汚染物質と発生源
1. 大気環境の現状と政策動向
1.1 VOCを巡る大気環境問題の現状
1.2 VOCの排出実態
1.3 排出削減の政策動向

2. 大気汚染物質の環境中挙動
2.1 概要
2.2 揮発性有機化合物の大気化学反応(開始反応)
2.3 揮発性有機化合物の大気化学反応(反応中間体)
2.4 窒素酸化物の大気化学反応機構
2.5 光化学オゾン生成機構

3. 空気浄化の考え方
3.1 化学物質リスクの削減
3.2 後処理対策技術
3.3 工程内対策技術
3.4 環境技術としての将来の方向性
3.4.1 外部不経済性の克服
3.4.2 自然界の浄化機構の活用
3.4.3 生活環境での暴露低減

第2章 空気浄化の基礎
1. 空気浄化技術とその開発動向
1.1 空気浄化技術概観
1.2 現状と展望

2. 屋内における空気の循環
2.1 屋内の空気環境問題と空気流動予測・解析方法
2.2 屋内の空気流動予測・解析のための数値シミュレーションの概要
2.2.1 非圧縮・非等温流れの支配方程式と数値シミュレーション
2.2.2 直接数値シミュレーションと乱流モデル
2.3 数値シミュレーションによる屋内の空気流動解析事例

3. 浄化性能評価
3.1 はじめに
3.2 汚染物質の測定方法
3.2.1 VOC(volatile organic compounds)
3.2.2 アスベスト
3.2.3 ホルムアルデヒド
3.3 浄化性能評価試験装置
3.3.1 流通式性能評価試験装置
3.3.2 バッチ式性能評価試験装置
3.4 おわりに

【技術編】
第3章 吸着技術
1. 吸着剤
1.1 はじめに
1.2 吸着法
1.3 吸着剤
1.3.1 活性炭
1.3.2 ゼオライト
1.3.3 シリカゲル
1.4 おわりに

2. 脱着・回収技術
2.1 はじめに
2.2 新しい脱着技術
2.2.1 ジュール加熱
2.2.2 マイクロ波加熱
2.2.3 高周波加熱―キュリーポイント制御―
2.3 おわりに

第4章 触媒技術
1. 基礎
1.1 環境保全用触媒
1.2 触媒技術の適用される対象物質および発生源
1.2.1 エネルギー供給プロセスからの大気汚染物質
1.2.2 製品の製造・加工・使用プロセスにおける大気汚染物質
1.3 大気汚染物質の触媒反応による除去
1.3.1 触媒反応
1.3.2 触媒の種類
1.3.3 触媒形状
1.4 環境保全触媒の動向

2. 固定発生源対策
2.1 窒素酸化物処理
2.1.1 はじめに
2.1.2 NH3-SCR
2.1.3 HC-SCR
2.2 ダイオキシン処理
2.2.1 はじめに
2.2.2 DXNsの触媒分野

3. 移動発生源対策
3.1 はじめに―自動車排ガス規制と対策技術の経緯―
3.2 酸化触媒
3.3 三元触媒方式
3.4 NOx選択還元方式
3.5 NOx吸蔵還元方式
3.6 DPF方式
3.7 おわりに

4. 室内環境
4.1 室内空気環境と基準濃度
4.1.1 室内空気環境と汚染物質の分類
4.1.2 基準濃度
4.2 室内環境浄化用触媒
4.2.1 触媒が備えるべき性質
4.2.2 触媒の用途と利用形態
4.3 金ナノ粒子触媒による室内環境浄化
4.3.1 金ナノ粒子触媒とは
4.3.2 一酸化炭素除去
4.3.3 悪臭物質除去
4.3.4 VOC(アルデヒド等)除去
4.4 おわりに

第5章 光触媒技術
1. 光触媒技術の基礎
1.1 半導体光触媒について
1.2 大気浄化に利用できる光触媒反応
1.3 光触媒の使い方~材料化とシステム
1.4 可視光応答型光触媒
1.5 今後の大気浄化光触媒開発

2. アクティブ浄化

3. パッシブ浄化

4. 試験方法の標準化
4.1 はじめに
4.2 標準化の考え方
4.3 窒素酸化物除去性能
4.4 VOCを用いる試験
4.5 VOC試験の条件設定
4.6 おわりに

第6章 低温プラズマ技術
1. はじめに
2. プラズマ反応器の形式と特徴
3. 低温プラズマの物理化学的な性質
4. VOCの反応性と気相均一系における反応機構
5. プラズマ反応器と触媒の複合化
5.1 ベンゼン分解率におよぼす触媒効果
5.2 触媒との複合化がベンゼン分解挙動に与える影響
6. プラズマによる固体表面の活性化
7. 触媒によるナノサイズエアロゾルの生成抑制効果
8. 吸着剤によるエネルギー効率の向上
9. 低温プラズマと触媒の複合化で期待される効果
10. 低温プラズマによるオゾンの生成
11. オゾンを酸化剤としたVOCの触媒酸化反応
12. VOCの酸化分解反応例―ベンゼン―
12.1 各種遷移金属によるオゾン酸化分解
12.2 酸化マンガン上でのベンゼン分解挙動
12.3 温度効果
13. オゾンを酸化剤とした活性試験についての注意点
14. 実用化されているプラズマ機器の現状
15. おわりに

第7章 その他の主要技術
1. 生物浄化技術
1.1 はじめに
1.2 生物処理の原理と特徴
1.3 分解菌と分解経路
1.4 処理装置の概要
1.4.1 固相法
1.4.2 液相法
1.5 分解菌利用の基本
1.6 VOC文解禁の集積
1.7 装置の運転条件
1.8 おわりに

2. 拡散スクラバー技術
2.1 はじめに
2.2 多孔質テフロン膜を用いた平行板型拡散スクラバーによる有害ガス除去処理装置
2.2.1 概要
2.2.2 除去処理装置
2.2.3 性能評価
2.3 活性炭繊維シートを用いた平行板型拡散スクラバーによるVOC除去処理装置
2.3.1 概要
2.3.2 除去処理装置
2.3.3 性能評価
2.4 おわりに

3. ハイドレート回収
3.1 はじめに
3.2 ハイドレートとは
3.3 フロンの回収実験の例
3.4 スタティックミキサーを用いたハイドレート連続分離装置
3.5 おわりに

4. マイクロバブル・ナノバブル
4.1 はじめに
4.2 マイクロバブルの基礎特性
4.2.1 マイクロバブルの帯電性
4.2.2 マイクロバブルの圧壊
4.3 ナノバブル
4.3.1 酸素ナノバブル水
4.3.2 オゾンナノバブル水
4.4 具体的事例
4.4.1 ノロウイルスの不活化
4.4.2 食品加工や化学工場からの廃水処理
4.5 おわりに

【応用編】
第8章 事業所向け応用例
1. VOC排ガス脱臭システム
1.1 はじめに
1.2 脱臭システムの概要
1.3 濃縮装置の原理
1.4 実システム例
1.5 回収技術
1.5.1 固定床式回収法
1.5.2 流動床式回収法
1.6 おわりに

2. 吸着・回収システム
2.1 回収装置の規模
2.2 回収装置性能と回収率
2.3 システム構成の課題
2.4 吸着・回収システムの経済的効果

3. 生物脱臭システム
3.1 はじめに
3.2 生物脱臭処理
3.3 スクラバー方式での実施例
3.4 担体充填方式の生物脱臭装置
3.5 おわりに

4. 光触媒脱臭システム
4.1 はじめに
4.2 悪臭対策
4.2.1 生ゴミ処理における脱臭事例
4.2.2 厨房廃棄における脱臭事例
4.3 室内環境対策
4.3.1 病院、クリニックにおける空気浄化
4.3.2 喫煙室における空気浄化
4.4 おわりに

第9章 民生用空気浄化システム
1. 家庭用空気清浄機
1.1 ストリーマ放電を用いた空気浄化技術
1.1.1 はじめに
1.1.2 ストリーマ放電
1.1.3 ストリーマ放電を利用した住宅用空気清浄機
1.1.4 ストリーマ放電を利用した住宅用空気清浄機の脱臭性能
1.1.5 ストリーマ放電を利用した住宅用空気清浄機のホルムアルデヒド除去性能
1.1.6 ストリーマ放電を利用した住宅用空気清浄機のVOC除去性能
1.1.7 光触媒との相互作用に関する検証
1.1.8 将来の展望
1.1.9 おわりに

1.2 正極性および負極性クラスターイオンを用いた空気清浄化技術
1.2.1 はじめに
1.2.2 イオン発生素子
1.2.3 正および負イオンの特性
1.2.4 空気浄化効果
1.2.5 クラスターイオンによる微生物不活化モデル
1.2.6 おわりに

2. 車両用空気浄化システム
2.1 はじめに
2.2 車両の空気質環境
2.3 車両の空気浄化システム
2.3.1 排気ガス侵入防止技術
2.3.2 花粉除去技術
2.3.3 除菌イオンシステム
2.3.4 おわりに

第10章 環境浄化事例
1. 土壌を用いた大気浄化システム
1.1 はじめに
1.2 土壌による空気浄化の原理
1.3 浄化システムの概要
1.4 浄化性能
1.5 適用方法と実施例
1.5.1 平面道路への適用
1.5.2 掘割蓋掛道路坑口部への適用案
1.5.3 実施例
1.6 事例紹介
1.6.1 吹田泉町
1.6.2 阪奈トンネル
1.6.3 川崎池上新田公園
1.6.4 43号西向島
1.6 おわりに

2. 空気浄化建材(吸着)
2.1 吸着建材の必要性
2.2 吸着建材の吸着原理
2.3 吸着性能の評価法
2.4 吸着建材の測定法
2.4.1 測定法概要
2.4.2 測定例
2.5 おわりに

3. 空気浄化建材(光触媒塗料)
3.1 はじめに
3.2 光触媒塗料の設計について
3.3 光触媒塗料の性能例について
3.4 光触媒塗料の応用例と課題について

4. ハイドロテクトタイルのNOx浄化性能
4.1 はじめに
4.2 薄膜形成技術
4.3 ハイドロテクトタイルのセルフクリーニング性能
4.4 ハイドロテクトタイルのNOx浄化性能
4.5 ハイドロテクトタイルのLCA評価
4.6 おわりに

5. 光消臭繊維「シャインアップ」
5.1 はじめに
5.2 繊維構造
5.3 消臭メカニズム
5.4 消臭性能
5.5 用途展開
5.6 おわりに
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