JP2003144838A - 生物脱臭装置 - Google Patents

生物脱臭装置

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JP2003144838A
JP2003144838A JP2001348752A JP2001348752A JP2003144838A JP 2003144838 A JP2003144838 A JP 2003144838A JP 2001348752 A JP2001348752 A JP 2001348752A JP 2001348752 A JP2001348752 A JP 2001348752A JP 2003144838 A JP2003144838 A JP 2003144838A
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water
biological deodorizing
compressive strength
sponge
malodorous
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JP2001348752A
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Katsuyuki Kataoka
克之 片岡
Toshio Tsukamoto
敏男 塚本
Shigeki Yamashita
茂樹 山下
Toshihiro Tanaka
俊博 田中
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Ebara Corp
Original Assignee
Ebara Corp
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
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  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 微生物の担持効果、悪臭成分の除去効果が大
きく、軽量で、洗浄水の散布によっても圧力損失が増大
しない充填層を備えた生物脱臭装置を提供する。 【解決手段】 底部に悪臭ガスの給気管2と、上部に処
理ガスの排気管9と、内部に悪臭ガスの悪臭成分を分解
する微生物を担持した充填層3、4と、該充填層に洗浄
水を散布する散水管5、6とを備えた生物脱臭装置にお
いて、前記充填層3、4を、内部に圧縮強度増加部材を
閉じ込めた親水性スポンジ7で形成したものであり、前
記親水性スポンジは、ポリビニルアルコール又は水膨潤
性のポリウレタンをスポンジ状に発泡させたものであ
り、前記圧縮強度増加部材は、ガラスファイバー、塩化
ビニリデン樹脂、塩化ビニル樹脂又はポリエステル樹脂
で、剛性があり曲げ強度が大きく耐久性のある繊維状の
ものとすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、生物脱臭装置に係
り、特に、し尿処理場、下水処理場、その他各種工場か
ら発生する悪臭ガスの悪臭成分を、活性汚泥等の微生物
により生物学的に分解して脱臭する生物脱臭装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】し尿処理場、下水処理場から発生する悪
臭ガスの悪臭成分は、硫化水素、メチルメルカプタン、
硫化メチル、二硫化メチル、アンモニア等である。この
中で比較的濃度が高いのは、硫化水素(5〜50pp
m)、アンモニア(1〜10ppm)である。生物脱臭
装置では、これらの成分は比較的分解し易いため、分解
効率が問題となることは少ない反面、これらの成分の分
解によって生成する微生物汚泥や単体イオウ等が、充填
層に蓄積して閉塞を生ずる問題がある。一方、メチルメ
ルカプタン(0.5〜5ppm)、硫化メチル、二硫化
メチル(各々1ppm以下)の濃度は低いものの、これ
らの成分は難分解性のため、分解効率が問題となる場合
が多い。このような悪臭ガスを脱臭するため、処理塔の
内部に、悪臭成分を分解する微生物を担持した疎水性
(水を吸収しないこと)ポリウレタンスポンジ立体網目
状粒状物の充填層を設け、この充填層に悪臭ガスを上向
流で通気し、前記スポンジ粒状物に担持する微生物で、
悪臭成分を酸化分解することが従来から行なわれてい
る。
【0003】充填層としてポリウレタンスポンジを使用
するのは、空隙率が大きいため、微生物汚泥や単体イオ
ウ等が充填層に蓄積しにくいこと、単位容積当たりの表
面積が大で、軽量であること、洗浄水を上から散水して
も変形・圧密しないだけの強度があること等の優れた特
徴を備えた充填材であるからである。従来のポリウレタ
ンスポンジは、前記の如く優れた特徴を備えているもの
の、スポンジが極めて疎水性であるため、運転初期の微
生物の付着が悪いという問題がある。そのため、所期の
脱臭性能が発揮されるまでの立ち上げ期間が長くなる問
題があった。一方、親水性のスポンジは、微生物の付着
が良い反面、圧縮強度が小さいため、水を十分吸収させ
た状態では、充填層下部のスポンジが充填層上部の水を
含んだスポンジの重みで圧縮されてしまう問題があっ
た。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術の問題点に鑑み、悪臭成分を分解する微生物の担持効
果及び悪臭成分の除去効果が大きく、軽量で、洗浄水に
よって圧密化しない充填層を用いた生物脱臭装置を提供
することを課題とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では、底部に悪臭ガスの給気管と、上部に処
理ガスの排気管と、内部に悪臭ガスの悪臭成分を分解す
る微生物を担持した充填層と、該充填層に洗浄水を散布
する散水管とを備えた生物脱臭装置において、前記充填
層を、内部に圧縮強度増加部材を閉じ込めた親水性スポ
ンジで形成することとしたものである。前記生物脱臭装
置において、親水性スポンジは、ポリビニルアルコール
又は水膨潤性のポリウレタンをスポンジ状に発泡させた
ものであり、前記圧縮強度増加部材は、ガラスファイバ
ー、塩化ビニリデン樹脂、塩化ビニル樹脂又はポリエス
テル樹脂で、剛性があり曲げ強度が大きく耐久性のある
繊維状のものを用いることができる。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明は、充填材として、生物に
分解されず、軽量で通気抵抗が少なく、軽いこと、洗浄
水によって圧密化せず、且つ洗浄水をスムースに流下さ
せることができるなどの、優れた特徴を持つ疎水性ポリ
ウレタンの特性を生かし、かつ生物付着性を向上させる
方法を追及した結果、水膨潤性・多孔性・親水性スポン
ジを充填材にすると共に、該スポンジ構造内部に圧縮強
度増加部材を閉じ込め一体化させたものを用いると、親
水性スポンジ内及び表面に微生物が極めて効果的に増殖
すると共に、水を吸収した積層状態のスポンジが圧縮し
て押しつぶされずに、ガスの通気抵抗が増加しないこと
を見出し、本発明を完成した。
【0007】次に、本発明を詳細に説明する。本発明で
用いる親水性スポンジの素材としては、ポリビニルアル
コール、水膨潤性のポリウレタンなどがあり、親水性・
吸水性・保水性があると共に、スポンジ状に発泡させる
ことができるものであれば任意のものが適用できる。ま
た、スポンジの圧縮強度強化部材としては、ガラスファ
イバー、塩化ビニリデン樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリエ
ステル樹脂などの、剛性があり曲げ強度が大きく、耐久
性のある繊維状のものであれば任意のものが適用でき
る。
【0008】しかして、ガラスファイバーなどの繊維を
水膨潤性・多孔性ポリウレタンスポンジ内部に閉じ込め
る方法としては、例えば、次のようにすればよい。すな
わち、水にガラスファイバー〔短繊維状のものが適して
おり、例えば、日本板硝子(株)製品のマイクログラス
ストランドチョップで長さ1から6mmが好適〕を適当
量添加し、撹拌して十分分散させ、強く撹拌しながら、
水溶性のウレタンプレポリマーと遊離のポリイソシアネ
ートからなる混合物(粉末状)を添加すると、内部にガ
ラスファイバーと、閉じ込められた圧縮強度が大きい多
孔性・水膨潤性ポリウレタン発泡物が数分間で得られ
る。また、水溶性のウレタンプレポリマーと遊離のポリ
イソシアネートからなる混合物(液状)を強撹拌しなが
ら、既に成型された繊維状樹脂のシート〔例えば、武蔵
野技研(株)製品のクレハロンロック等〕に対して吹き
付けることによってもできる。
【0009】次に、本発明を、図1の本発明の生物脱臭
装置の一例を示す断面図を用いて詳細に説明する。図1
において、1は処理塔で、底部に悪臭ガスの給気管2、
内部には上下二段に充填層3と4、各充填層3と4に洗
浄水を上から散布する散水管5と6が設けられ、上部に
処理ガスの排気管9が設けられている。下段の充填層3
は、内部に連続気泡と圧縮強度増加部材を有する水膨潤
性ポリウレタンスポンジ(粒径10mm程度の粒状にカ
ットしたものでも、1辺数m程度のブロック状でもよ
い)で構成されている。充填層3と4を構成したら、散
水管5と6で充填層3と4に活性汚泥の希釈水、活性汚
泥処理水、河川水などを散布し、硝化菌、硫黄酸化菌等
の微生物を植菌して、給気管2から処理塔1内の底部に
悪臭ガスを給気し、下段の充填層3、次に上段の充填層
4に上向流で通気する。
【0010】充填層3及び4を構成する連続気泡を持つ
水膨潤性スポンジの粒体7は、多孔質であり、極めて親
水性であるため、その内部と表面に、悪臭成分を分解す
る微生物を速やかにかつ多量に担持することができる。
従って、硫化水素、アンモニアのみならずメチルメルカ
プタン、硫化メチル、二硫化メチルといった難分解性の
成分も、効率良く除去される。しかも、ポリウレタンは
優れた耐酸性を有するため、悪臭ガスによって生ずるS
4 2-、等により強度低下することがない。さらに、悪
臭物質の酸化分解により生成するSO4 2-、NH4 +、N
2 -、NO3 -等を洗い流すための洗浄水を、散水管5か
ら多量に充填層3に散布しても、充填層3を構成する充
填材は連続気泡であり、圧縮強度が大きいため、つぶれ
ることが無く、洗浄水は生成物を伴って、粒体内部及び
流体同志の間隙中をスムースに流下して、処理塔の底に
流れ落ち、排水管8から排水される。従って、多量の洗
浄水で洗浄を行っても、充填層3は圧密することがない
と共に、該層を流下する洗浄水は、上向流で通気する悪
臭ガスの抵抗にならないので、圧力損失は増大しない。
【0011】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。 実施例1 図1に示す生物脱臭装置の充填層に、本発明の吸水性ス
ポンジ内部に圧縮強度増加部材を閉じ込めた充填材を充
填し、下水処理施設の水処理工程から発生する臭気を原
ガスとして脱臭処理した。本発明の充填材は、次のよう
にして製造した。水溶性のポリウレタンプレポリマーと
遊離のイソシアネートとからなる混合物100gに、ガ
ラス繊維を20g添加して十分混合し、水100gを添
加して直ちに激しく撹拌し、発泡させた。この結果、数
分後にガラス繊維(長さ3mm)が閉じ込められた親水
性ポリウレタンスポンジが製造できた。これを、粒径1
0mmの立方体に裁断し、圧縮強度を測定した結果、2
0%変形時の圧縮強度は550kPaであった。一方、
ガラス繊維を添加しないものの圧縮強度は、57kPa
に過ぎなかった。
【0012】運転条件は次のとおりである。 硫化水素濃度 :2ppm メチルメルカプタン濃度 :0.04ppm 硫化メチル濃度 :0.013ppm 二硫化メチル濃度 :0.0025ppm 温 度 :24℃ 空塔速度 :400hr-1 空塔線速度 :0.22m/sec 散水頻度 :1時間に2分間 散水時の液ガス比 :3L/m3 脱臭処理開始から20日経過後、処理ガスの悪臭物質濃
度は、硫化水素0.001ppm以下、メチルメルカプ
タン0.001ppm以下、硫化メチル0.001pp
m以下、二硫化メチル0.001ppm以下となった。
以後、長期にわたって安定した悪臭物質除去性能を示
し、充填層の圧力損失も100Pa程度の低い値で安定
した。脱臭処理開始から1ヶ月経過後の脱臭成績を表1
に示す。
【0013】比較例1 図1に示す生物脱臭装置の充填層に、圧縮強度増加部材
を閉じ込めない吸水性スポンジを充填した他は、実施例
と同じ条件で脱臭処理した。脱臭処理開始から20日経
過後、処理ガスの悪臭物質濃度は、硫化水素0.001
ppm以下、メチルメルカプタン0.001ppm以
下、硫化メチル0.001ppm以下、二硫化メチル
0.001ppm以下となり、実施例1と同等の悪臭物
質除去性能を示した。しかし、徐々に充填層の圧密化が
進み、充填層の圧力損失は、運転開始当初150Pa程
度であったものが、1ヶ月経過後に500Paまで上昇
した。脱臭処理開始から1ヶ月経過後の脱臭成績を表1
に示す。
【0014】
【表1】
【0015】
【発明の効果】以上で明らかなように、本発明では、連
続気泡を有する多孔性・水膨潤性・吸水性スポンジ内部
に圧縮強度増加部材を閉じ込めたもので構成した充填層
3により、微生物が極めて付着しやすく、充填物が圧縮
されず圧力損失を増大させず、しかも洗浄水をスムース
に流下させ、該層を上向流する悪臭ガスの大部分の悪臭
成分を分解し、脱臭することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の生物脱臭装置の一例を示す断面図であ
る。
【符号の説明】
1:処理塔、2:給気管、3、4:充填層、5、6:充
填層への散水管、7:充填層を構成する圧縮強度増加部
材内包ポリウレタンスポンジ粒状物、8:排水管、9:
排気管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C12N 11/08 (72)発明者 山下 茂樹 東京都大田区羽田旭町11番1号 株式会社 荏原製作所内 (72)発明者 田中 俊博 東京都大田区羽田旭町11番1号 株式会社 荏原製作所内 Fターム(参考) 4B029 AA21 BB01 CC03 CC10 4B033 NA02 NA19 NB22 NB68 NC04 NC12 ND04 NE02 NF06 4D002 AA03 AA05 AA06 AA07 AA13 AB02 AC10 BA17 CA01 CA07 DA59 EA09 GA01 GB20 HA01

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 底部に悪臭ガスの給気管と、上部に処理
    ガスの排気管と、内部に悪臭ガスの悪臭成分を分解する
    微生物を担持した充填層と、該充填層に洗浄水を散布す
    る散水管とを備えた生物脱臭装置において、前記充填層
    を、内部に圧縮強度増加部材を閉じ込めた親水性スポン
    ジで形成したことを特徴とする生物脱臭装置。
  2. 【請求項2】 前記親水性スポンジは、ポリビニルアル
    コール又は水膨潤性のポリウレタンをスポンジ状に発泡
    させたものであることを特徴とする請求項1記載の生物
    脱臭装置。
  3. 【請求項3】 前記圧縮強度増加部材は、ガラスファイ
    バー、塩化ビニリデン樹脂、塩化ビニル樹脂又はポリエ
    ステル樹脂で、剛性があり曲げ強度が大きく耐久性のあ
    る繊維状のものであることを特徴とする請求項1又は2
    記載の生物脱臭装置。
JP2001348752A 2001-11-14 2001-11-14 生物脱臭装置 Pending JP2003144838A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113773469A (zh) * 2021-09-03 2021-12-10 北京城市排水集团有限责任公司 一种复合聚氨酯填料及制备方法和应用

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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