JP2000024451A - 充填塔式生物脱臭装置及びその洗浄方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 充填塔式生物脱臭装置において、充填層の洗
浄を安定して行うことのできる脱臭装置およびその洗浄
方法を提供する。 【解決手段】 充填塔１内に微生物保持担体を充填して
形成した充填層１ａ、１ｂに臭気ガスを通気させて脱臭
する充填塔式生物脱臭装置において、充填層１ａ、１ｂ
の臭気ガス導入部と出口部の圧力差を計測する圧力差検
出手段５と、充填塔１内の充填層１ａ、１ｂより上部お
よび／または下部に配置され、充填層１ａ、１ｂに向け
て散水を行う散水手段３ａ、３ｂ、４ａ、４ｂと、圧力
差検出手段５で計測された圧力差を参照して所定の運転
条件にしたがい散水手段の運転を制御する制御手段２０
と、を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、下水処理場等で発
生する臭気ガスを脱臭するための微生物保持担体を充填
した充填塔式生物脱臭装置に関し、特に、微生物保持担
体からなる充填層の洗浄システムを備えた脱臭装置およ
びその洗浄方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】充填塔式生物脱臭装置において、アルコ
ール、エーテル、ケトン、低級脂肪酸、脂肪族炭化水素
等の炭化水素を含む臭気ガスを導入してこれらの炭化水
素を除去する脱臭運転を長時間行うと、充填塔内の微生
物保持担体に付着した微生物が増殖して分解生成物が増
大し、担体を充填した充填層の通気性が劣化して圧力損
失が著しく増大する。この結果、脱臭性能も低下してし
まう。

【０００３】これを防止するため、従来は、担体を定期
的に取り出して水洗あるいは薬液洗浄する方法が採られ
ていた。しかし、この方法では、作業性が悪く、さらに
再充填後に性能を安定させるのに時間がかかるという問
題点があった。

【０００４】特開平９−８５０３７号公報に開示されて
いる技術は、この問題点を解決するためのものであっ
て、充填塔内に充填層に対して散水する設備を設けて、
定期的に散水を行うことにより担体に付着した分解生成
物等の洗浄を行うものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】この洗浄は、通常、タ
イマー制御により定期的に行うか、操作者が手動により
始動させることで行っている。しかし、有機物脱臭の場
合は、発生する分解生成物が多く、充填層における圧力
損失が急激に増大する場合があり、生成物の付着量が多
すぎると洗浄によってもこれを除去しきれず、充填層の
圧力損失が回復しない場合がある。

【０００６】そこで、本発明は、上記問題点に鑑みて、
充填塔式生物脱臭装置において、充填層の洗浄を安定し
て行うことのできる脱臭装置およびその洗浄方法を提供
することを課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の充填塔式生物脱臭装置は、充填塔内に微生
物保持担体を充填して形成した充填層に臭気ガスを通気
させて脱臭する充填塔式生物脱臭装置において、充填層
の臭気ガス導入部と出口部の圧力差を計測する圧力差検
出手段と、充填塔内の充填層より上部および／または下
部に配置され、充填層に向けて散水を行う散水手段と、
圧力差検出手段で計測された圧力差を参照して所定の運
転条件にしたがい散水手段の運転を制御する制御手段
と、を備えていることを特徴とする。

【０００８】一方、本発明の充填塔式生物脱臭装置の洗
浄方法は、充填層の臭気ガス導入部と出口部の圧力差を
計測する工程と、計測された圧力差が所定の設定圧力差
以上であった場合に充填塔内の充填層より上部および／
または下部に配置された散水手段により、充填層に向け
て散水を行う工程と、を備えていることを特徴とする。

【０００９】本発明によれば、充填層の臭気ガス導入部
と出口部の圧力差を計測することで充填層の圧力損失が
計測される。この計測値をもとに、所定の設定圧力差を
越えたら散水手段により充填層に散水を行うことで、充
填層に充填された担体に付着した分解生成物を洗い流
す。つまり、圧損を監視して洗浄を行うため、効率良く
適格な洗浄が行われる。充填層への散水は、充填層の上
から若しくは下からのいずれからのみ行ってもよいが、
両方から同時に散水を行えば、さらに効率の良い洗浄を
行うことができる。

【００１０】さらに、本発明の装置は、充填塔内に注水
して、充填層を冠水させて洗浄する洗浄手段をさらに備
えており、制御手段により洗浄手段の運転を制御するこ
とが好ましい。

【００１１】一方、本発明の洗浄方法では、散水実施後
に再度充填塔内の充填層の臭気ガス導入部と出口部の圧
力差を計測する工程と、計測された圧力差が所定の設定
圧力差以上であった場合、充填塔内に注水して、充填層
を冠水させて洗浄する工程と、をさらに備えていること
が好ましい。

【００１２】充填塔内に注水して、充填層を冠水させて
洗浄することにより、散水では除去が困難であった充填
層の奥に付着している分解生成物も効果的に除去され
る。

【００１３】また、微生物保持担体は、中空円筒状担体
であることが好ましい。中空円筒状の担体は、通気性、
通水性が高く、これを充填した充填層の圧損が低く維持
される。

【００１４】圧力差計測工程で計測された圧力差が所定
の設定圧力差以下であっても、所定の時間間隔で定期的
に散水を行う工程をさらに備えていることが好ましい。
これによれば、定期的な散水により充填層が極端に汚れ
るのを未然に防止できるので好ましい。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の好適な実施の形態について説明する。なお、説明の理
解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に
対しては可能な限り同一の参照番号を附し、重複する説
明は省略する。図１は、本発明の第１の実施形態である
充填塔式生物脱臭装置の概略構成図である。

【００１６】この装置は、硫黄酸化菌などの臭気ガスを
分解する能力を有する微生物を高濃度に担持した担体か
らなる充填材を充填して形成された充填層２ａ、２ｂが
充填塔１内に２段に配置されて形成されている。この担
体は、例えば、合成樹脂やセラミック製の中空円筒状担
体であることが好ましい。中空円筒状の担体を用いるこ
とで、通気性、通水性が高くなり、洗浄回数も低減でき
る。

【００１７】充填塔１の下部には、ポンプＰ１を備える
臭気ガス供給ライン７が接続されており、一方、上部に
は、バルブＶ８を備えるガス排出ライン８が接続されて
いる。それぞれの充填層２ａ、２ｂには、下側から散水
を行う散水機３ａ、３ｂと上側から散水を行う散水機４
ａ、４ｂがそれぞれ配置されている。そして、下側の充
填層２ａより下側と上側の充填層２ｂより上側の充填塔
１内の圧力差を検出する差圧検知器５が配置されてい
る。また、充填塔１の上部にはバルブＶ９を介してドレ
インライン９が接続されている。

【００１８】充填塔１の下部には、洗浄水ピット６が配
置され、このピット６とポンプＰ２を介して各散水機３
ａ、３ｂ、４ａ、４ｂとが接続されており、その間に
は、バルブＶ３ａ、Ｖ３ｂ、Ｖ４ａ、Ｖ４ｂがそれぞれ
配置されている。さらに、各散水機とピット６の接続ラ
イン上には、流量調整バルブＶ１が設けられている。一
方、このラインには給水ライン１２が流量調整バルブＶ
２を介して接続されている。この給水ライン１２は、バ
ルブＶ１２を介してピット６にも接続されている。一
方、ピット６には、逆洗ピット１０がポンプＰ３を介し
て接続されている。

【００１９】これらのバルブ、ポンプは制御装置２０に
接続され、その駆動が制御される。また、制御装置２０
には、差圧検知器５が接続されている。

【００２０】まず、この装置の通常の運転動作について
説明する。制御装置２０の指令により、ポンプＰ２、Ｐ
３を停止させ、バルブＶ１、Ｖ２、Ｖ３ａ、Ｖ３ｂ、Ｖ
４ａ、Ｖ４ｂ、Ｖ９、Ｖ１１、Ｖ１２を閉止させた状態
で、バルブＶ８を開放してポンプＰ１を駆動することに
より、充填塔１内にライン７から臭気ガスを供給する。
供給された臭気ガスは、充填層２ａ、２ｂをこの順序で
下から上に通過する。この時に、充填層２ａ、２ｂ内に
担持された微生物によって臭気成分が分解されて脱臭さ
れる。脱臭されたガスはライン８を介して大気中に放出
される。

【００２１】臭気ガス内に炭化水素成分が多く含まれて
いる場合は、微生物によって分解された分解生成物が大
量に発生して、これが担体に付着し、充填層の通気性が
劣化することにより、脱臭処理能力が劣化することがあ
る。このため、充填層を洗浄して付着した分解生成物を
洗い流す必要がある。以下に、この装置における洗浄動
作、すなわち、制御装置２０により制御される本発明の
洗浄方法の好適な一実施形態について述べる。図２は、
この装置の洗浄動作のフロー図である。

【００２２】まず、制御装置２０をオンにすることで、
装置の動作が開始される（Ｓ０）。これにより、Ｒ１−
Ｒ２間のループ処理が制御装置２０がオフにされるまで
継続される。差圧検知器５により、充填層２ａ、２ｂの
前後の差圧つまり圧損が常時あるいは定期的に計測され
る（Ｓ１）。そしてこの圧損を設定値（例えば２０ｍｍ
Ｈ₂Ｏ）と比較して（Ｓ２）、圧損が設定値以上であれ
ば、分解生成物の付着により充填層２ａ、２ｂが詰まっ
ていると判定し、散水による洗浄を行う（Ｓ５）。この
洗浄は、一過性洗浄方式と循環洗浄方式の２種類の洗浄
方式を用いることができる。

【００２３】まず、一過性洗浄方式は、図１に示される
制御装置２０によりバルブＶ３ａ、Ｖ３ｂ、Ｖ４ａ、Ｖ
４ｂを開放し、流量調整バルブＶ１、Ｖ２の開度を調整
しながら、給水ライン１２から給水することにより散水
機３ａ、３ｂ、４ａ、４ｂから各充填層２ａ、２ｂに向
けて散水を行うことで各充填層２ａ、２ｂを洗浄する。
各充填層２ａ、２ｂを洗浄した水はピット６に貯水さ
れ、バルブＶ１１を開放することで、オーバーフローし
た水はドレインライン１１から排出される。

【００２４】次に、循環洗浄方式は、同様に図１に示さ
れる制御装置２０によりバルブＶ３ａ、Ｖ３ｂ、Ｖ４
ａ、Ｖ４ｂを開放し、流量調整バルブＶ２を閉止し、流
量調整バルブＶ１の開度を調整しながら、ポンプＰ２を
駆動してピット６の水を汲み上げて給水することにより
散水機３ａ、３ｂ、４ａ、４ｂから各充填層２ａ、２ｂ
に向けて散水を行うことで各充填層２ａ、２ｂを洗浄す
る。各充填層２ａ、２ｂを洗浄した水は再びピット６に
貯水されて循環する。分解生成物による汚水の循環を防
止するため、バルブＶ１１、Ｖ１２を開放することで、
給水ライン１２かピット６に給水し、オーバーフローし
た水をドレインライン１１から排出してもよい。

【００２５】こうしていずれかの方法により所定時間洗
浄した後、再度充填層の圧損を計測する（Ｓ６）。そし
て、計測した圧損値を再び前述の所定値と比較する（Ｓ
７）。圧損値が前述の所定値を下回り、圧損が回復した
場合は、制御装置の処理は、Ｓ１に戻る。一方、圧損が
回復しなかった場合は、以下に述べる逆洗を行う（Ｓ
８）。

【００２６】この逆洗は、図１に示される制御装置２０
によりバルブＶ８、Ｖ１１を閉止して、バルブＶ９を開
放し、ポンプＰ３を駆動することにより、逆洗ピット１
０の水をピット６に供給してその水位を上昇させてい
き、充填層２ａ、２ｂを冠水させて最終的に水をドレイ
ンライン９から排出する。所定時間洗浄後は、ポンプＰ
３を停止して、バルブＶ１１を開放することにより充填
塔１内に貯った水をドレインライン１１から排出する。
この逆洗により充填層に２ａ、２ｂに付着した分解生成
物を効果的に洗浄して除去することができる。この結
果、充填塔内の圧損の大幅な上昇を未然に防止すること
ができ、脱臭装置の性能劣化が防止できる。

【００２７】一方、Ｓ２において、圧損値が設定値未満
であった場合は、所定の設定時刻であるか否かを判定し
（Ｓ３）、設定時刻である場合は、強制的に前述の一過
性あるいは循環洗浄を行う（Ｓ４）。定期的に洗浄を行
うことで、充填層２ａ、２ｂ内の担体への微生物付着を
防止して、圧損値が大きくならないようにすることがで
きる。洗浄後は、再び処理はＳ１に戻る。

【００２８】以上のループ処理（Ｒ１−Ｒ２）中に制御
装置２０がオフにされると、ループを抜けて制御装置の
制御を終了する（Ｓ９）。

【００２９】続いて、図３を参照して、本発明に係る充
填塔式生物脱臭装置の第２の実施形態について説明す
る。図３は、この第２の実施形態の概略構成図である。

【００３０】この装置は、図１に示される第１の実施形
態が１塔２段式の構成であったのに対して、１段式の充
填塔を２つ有している点が相違している。充填塔１ａ、
１ｂのそれぞれに充填層２ａ、２ｂが配置されており、
それぞれに充填層の前後の圧損を計測する差圧検出器５
ａ、５ｂが配置されている。そして、充填塔１ａ、１ｂ
の下部にはそれぞれピット６ａ、６ｂが配置されてい
る。臭気ガス供給ライン７が充填塔１ａの下部に接続さ
れ、充填塔１ａの上部と充填塔１ｂの下部とがバルブＶ
１３を備えたライン１３により接続されている。そし
て、充填塔１ｂの上部がライン８に接続されている。こ
れにより、図１の１塔２段式の脱臭装置と同様に機能す
る。

【００３１】本実施形態における脱臭動作、洗浄動作と
も図１の実施形態と同様であるが、本実施形態では、各
充填塔ごとに通常の洗浄動作、逆洗動作を行うことがで
きる。

【００３２】一過性洗浄の場合は、制御装置２０によ
り、流量調整バルブＶ１ａ、Ｖ２ａとバルブＶ３ａ、Ｖ
４ａを開放することで、散水機３ａ、４ａによる充填層
２ａへの散水が行われ、流量調整バルブＶ１ｂ、Ｖ２ｂ
とバルブＶ３ｂ、Ｖ４ｂを開放することで、散水機３
ｂ、４ｂによる充填層２ｂへの散水が行われる。

【００３３】循環洗浄の場合は、制御装置２０により流
量調整バルブＶ２ａを閉止して、流量調整バルブＶ１ａ
とバルブＶ３ａ、Ｖ４ａを開放し、ポンプＰ２ａを駆動
することで、ピット６ａから散水機３ａ、４ａへの注水
が行われる。一方、流量調整バルブＶ２ｂを閉止して、
流量調整バルブＶ１ｂとバルブＶ３ｂ、Ｖ４ｂを開放
し、ポンプＰ２ｂを駆動することで、ピット６ｂから散
水機３ｂ、４ｂへの注水が行われる。

【００３４】また、充填塔１ａのみの逆洗を行う場合
は、制御装置２０によりバルブＶ１１ａ、Ｖ１３を閉止
して、バルブＶ９ａを開放してポンプＰ３ａを駆動する
ことで、逆洗ピット１０ａ内の水を注水して、ピット６
ａの水位を上昇させて充填層２ａを冠水して洗浄を行え
ばよい。一方、充填塔１ｂのみの逆洗を行う場合は、制
御装置２０によりバルブＶ８、Ｖ１１ｂ、Ｖ１３を閉止
して、バルブＶ９ｂを開放してポンプＰ３ｂを駆動する
ことで、逆洗ピット１０ｂ内の水を注水して、ピット６
ｂの水位を上昇させて充填層２ｂを冠水して洗浄を行え
ばよい。

【００３５】この場合も図２に示される制御フローに基
づいて、個々の充填塔について洗浄を行うことで、脱臭
装置の圧損上昇を防止し、性能劣化を防ぐことができ
る。

【００３６】差圧検出器としては、マノメーターのほ
か、ダイアフラムや歪み式の差圧検出器を用いることが
できる。

【００３７】散水機の散水量は、散水した水が充填層内
部に浸透する程度とし、充填層を通過しない程度の速度
とすることが好ましい。

【００３８】以上の説明では、散水機を充填層の上下両
方に設け、両者を同時に動作させる場合について説明し
たが、片方のみを駆動させても、あるいは一方のみを配
置してもよい。

【００３９】ここでは、圧損が回復しない場合に逆洗を
行う例を説明したが、図４に示される制御フローにした
がって、圧力差が所定値以上のときと設定時刻の時のみ
に洗浄動作（Ｓ４）を行ってもよい。このフロー図にお
いて各ステップの処理内容は、図２に示される同一参照
番号のステップと処理内容と同じである。洗浄動作は一
過性と循環式の洗浄のいずれかあるいは両方を組み合わ
せてもよい。また、定期的な洗浄を行わずに、圧力差が
所定値以上の場合のみに洗浄動作を行ってもよい。

【００４０】

【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
充填層前後の圧損を計測し、この圧損値に応じて洗浄動
作を制御することにより、充填層内の担体への分解生成
物付着量が多くなる前に洗浄により除去することがで
き、脱臭能力の劣化を効果的に防止できる。

【００４１】さらに、逆洗動作を行うことで、付着した
分解生成物を効果的に除去できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態である充填塔式生物脱
臭装置の概略構成図である。

【図２】本発明の洗浄動作の制御フロー図である。

【図３】本発明の第２の実施形態である充填塔式生物脱
臭装置の概略構成図である。

【図４】本発明の洗浄動作の別の制御フロー図である。

【符号の説明】

１…充填塔、２…充填層、３、４…散水機、５…差圧検
出器、６、１０…ピット、７〜９、１１〜１３…ライ
ン、２０…制御装置、Ｖ…バルブ、Ｐ…ポンプ。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 充填塔内に微生物保持担体を充填して形
   成した充填層に臭気ガスを通気させて脱臭する充填塔式
   生物脱臭装置において、 前記充填層の臭気ガス導入部と出口部の圧力差を計測す
   る圧力差検出手段と、 前記充填塔内の前記充填層より上部および／または下部
   に配置され、前記充填層に向けて散水を行う散水手段
   と、 前記圧力差検出手段で計測された圧力差を参照して所定
   の運転条件にしたがい前記散水手段の運転を制御する制
   御手段と、 を備えている充填塔式生物脱臭装置。
2. 【請求項２】 前記充填塔内に注水して、前記充填層を
   冠水させて洗浄する洗浄手段をさらに備えており、前記
   制御手段により前記洗浄手段の運転を制御する請求項１
   記載の充填塔式生物脱臭装置。
3. 【請求項３】 前記微生物保持担体は、中空円筒状担体
   であることを特徴とする請求項１あるいは２に記載の充
   填塔式生物脱臭装置。
4. 【請求項４】 前記運転条件は、前記圧力差検出手段で
   計測された圧力が所定の閾値を越えた場合に前記散水手
   段および／または前記洗浄手段を駆動することを特徴と
   する請求項１又は２に記載の充填塔式生物脱臭装置。
5. 【請求項５】 充填塔内に微生物保持担体を充填して形
   成した充填層に臭気ガスを通気させて脱臭する充填塔式
   生物脱臭装置の洗浄方法であって、 前記充填層の臭気ガス導入部と出口部の圧力差を計測す
   る工程と、 計測された圧力差が所定の設定圧力差以上であった場合
   に前記充填塔内の前記充填層より上部および／または下
   部に配置された散水手段により、前記充填層に向けて散
   水を行う工程と、 を備えている充填塔式生物脱臭装置の洗浄方法。
6. 【請求項６】 前記散水実施後に再度前記充填塔内の前
   記充填層の臭気ガス導入部と出口部の圧力差を計測する
   工程と、 計測された圧力差が所定の設定圧力差以上であった場
   合、充填塔内に注水して、前記充填層を冠水させて洗浄
   する工程と、 をさらに備えている請求項５に記載の充填塔式生物脱臭
   装置の洗浄方法。
7. 【請求項７】 前記圧力差計測工程で計測された圧力差
   が所定の設定圧力差以下であっても、所定の時間間隔で
   定期的に散水を行う工程をさらに備えている請求項５又
   は６に記載の充填塔式生物脱臭装置の洗浄方法。