JP2004025077A

JP2004025077A - 生物脱臭方法及び生物脱臭装置

Info

Publication number: JP2004025077A
Application number: JP2002187142A
Authority: JP
Inventors: Toshio Tsukamoto; 塚本　敏男; Shigeki Yamashita; 山下　茂樹
Original assignee: Ebara Corp
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 2002-06-27
Filing date: 2002-06-27
Publication date: 2004-01-29
Anticipated expiration: 2022-06-27
Also published as: JP3912589B2

Abstract

【課題】簡単な方法で、短い馴養期間で装置内の微生物相を安定させ、低コストで効率的な処理を行うことができる生物脱臭方法及び装置を提供する。
【解決手段】微生物を付着させるための担体を充填した充填層に、水を散布しながら臭気ガスを導入し、生物学的に脱臭する生物脱臭方法において、前記充填層の馴養手段として、既に稼動している別の生物脱臭に用いた充填層の落下水を微生物源として利用することとしたものであり、また、微生物を付着させるための担体を充填した充填層４と、該充填層に水を散布する散布手段を有し、臭気ガス１を導入して、生物学的に脱臭する生物脱臭装置において、前記充填層に、既に稼動している別の生物脱臭装置の充填層落下水９を供給する手段を有することとしたものである。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、臭気ガスの生物学的脱臭に係り、特に下水処理場、し尿処理場、各種工場等から発生する臭気ガスを、生物学的に脱臭する方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
微生物を付着させた担体を充填した充填層に、臭気ガスを通気して生物学的に脱臭する充填塔式生物脱臭法は、低ランニングコストで維持管理性が良いことが評価され、硫黄系悪臭物質を含む臭気が発生する下水処理場等で、脱臭対策における中心的役割を担っている。従来、充填塔式生物脱臭法では、脱臭運転開始当初に、微生物源として汚水処理系の曝気槽汚泥や濃縮汚泥を使用するのが一般的である。このような汚水処理系からの汚泥中にも、硫黄系悪臭物質を酸化分解する微生物は含まれているものの、存在量が極めて少ないため、これらの汚泥を生物脱臭の微生物源として使用しても、安定した悪臭物質除去性能を発揮するまで、夏期において最低２週間、冬期にいたっては２ヶ月以上の長期の馴養期間が必要であった。また、馴養期間を短縮するために多量の汚泥を投入すると、悪臭物質除去に寄与しない微生物や微生物の死骸、その他の來雑物といった不必要な固形分が、充填層内に多量に蓄積することになるため、担体の有効比表面積の減少によって悪臭物質除去性能が低下するばかりでなく、充填層が閉塞してしまう問題があった。
【０００３】
この問題点を解決するために、集積培養された微生物汚泥を用いる方法が公知であるが、この方法は、集積培養するための装置を別途用意する必要があり、また、培養のために大量の悪臭物質を用いなければならないという取扱い上の問題点があった。これに対して、悪臭物質の変わりに、取扱いの容易な悪臭物質代替物質を用いて培養する方法も知られており、特許第２５６０３７４号公報記載の方法では、悪臭物質の代替物質としてジメチルスルホキシドで培養する方法を提唱している。ジメチルスルホキシドは、硫黄系悪臭物質の一種である硫化メチルに酸素が結合しただけの、構造が類似した物質であり、このジメチルスルホキシドを基質としても、硫黄系悪臭物質を酸化分解することができるＴｈｉｏｂａｃｉｌｌｕｓ属やＨｙｐｈｏｍｉｃｒｏｂｉｕｍ属の微生物を培養できることが知られている。しかしながら、これらの微生物による悪臭物質の酸化分解活性は、悪臭物質そのものが供給された条件で一定期間馴養しないと発現されないため、実際には、代替物質で培養した微生物を利用したとしても、運転当初から脱臭性能を発揮させることは難しいばかりでなく、馴養期間も、一般的な汚水処理の曝気槽汚泥等を利用した場合とがほとんど変わらないことが多い。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来技術に鑑み、短い馴養期間で装置内の微生物相を安定させ、低コストで効率的な処理を行うことができる生物脱臭方法及び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、微生物を付着させるための担体を充填した充填層に、水を散布しながら臭気ガスを導入し、生物学的に脱臭する生物脱臭方法において、前記充填層の馴養手段として、既に稼動している別の生物脱臭に用いた充填層の落下水を微生物源として利用することを特徴とする生物脱臭方法としたものである。
また、本発明では、微生物を付着させるための担体を充填した充填層と、該充填層に水を散布する散布手段とを有し、臭気ガスを導入して生物学的に脱臭する生物脱臭装置において、前記充填層に、既に稼動している別の生物脱臭装置の充填層落下水を供給する手段を有することを特徴とする生物脱臭装置としたものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明は、稼動している生物脱臭装置において、微生物への水分補給及び悪臭物質の酸化生成物の洗出しの目的で、充填層に散布された後に装置外に排出される水、すなわち、充填層落下水に着目し、本発明者らによる調査・研究の結果、充填層落下水が、固形分の少ない清澄な外観の割には、悪臭物質分解活性の高い微生物を多量に含んでいることを見い出し、さらに、生物脱臭装置が既に普及した現状においては、生物脱臭装置の馴養の目的で、既に稼動している別の生物脱臭装置から充填層落下水の一部を引き抜いて、微生物源として利用することが現実的な方法であることを、確認・実証してなされたものである。
本発明で微生物源として利用する、生物脱臭装置の充填層落下水中に悪臭物質分解活性の高い微生物が多量に含まれている理由は、充填層に散布された水が、微生物を多量に保持した担体表面と接触しながら、充填層内を通過することによって、担体に付着していた微生物の一部が剥離し、充填層落下水と共に充填層外に排出されるからである。また、担体から剥離した微生物は、剥離する直前まで、臭気中の悪臭物質に常にさらされていたものであるため、悪臭物質の酸化分解活性が極めて高いのである。
【０００７】
充填塔式生物脱臭装置に導入される物質は、臭気中の悪臭物質と充填層への散布水に限られるため、充填層内に保持される固形物は、ほとんどが悪臭物質を酸化分解する微生物体で形成されており、水処理系の微生物汚泥のような不要な固形分、例えば、他の有機成分を基質として増殖した微生物や、その他の夾雑物などをほとんど含んでいない。したがって、充填層落下水中に含まれる固形分もほとんどが悪臭物質を酸化分解する微生物体であるため、充填層落下水中は、固形分の少ない清澄な外観の割には、悪臭物質分解活性の高い微生物を多量に含んでいるのである。
本発明において、充填層落下水は、馴養運転しようとする生物脱臭装置と処理対象物質が類似した臭気を処理中の脱臭装置から採取したものが好ましく、さらには、馴養運転しようとする生物脱臭装置と処理対象物質が同じであり、かつ、馴養運転しようとする生物脱臭装置よりも高負荷処理を行っている脱臭装置から採取したものが、微生物をより多く含んでいるため、より好ましい。ただし、微生物量が少ない充填層落下水であっても、重力濃縮や遠心濃縮等の濃縮過程を行うことで、効率良く利用できる。
【０００８】
馴養運転しようとする生物脱臭装置と、充填層落下水を採取する生物脱臭装置の充填塔もしくは充填層が、共に直列多段方式の場合は、充填塔もしくは充填層ごとに充填層落下水を分別して収集し、馴養運転しようとする生物脱臭装置に対して、ガスの流れ方向に向かって前段の充填層には、前段充填層から採取した落下水を、また、後段充填層には、後段充填層から採取した落下水を、それぞれに分けて利用するのが有利である。これは、ガスの流れ方向に向かって前段側と後段側では、担体に付着した微生物相が異なるためである。
既に稼動している生物脱臭装置から、充填層落下水を採取することについては、例えば、充填塔式生物脱臭装置の充填層から微生物担体の一部を採取する場合などと異なり、採取することで脱臭性能を低下させる懸念がないため、特に留意すべき事項はない。循環水槽を用いた循環散水方式では、水槽から循環水の一部を引き抜けば良いし、一過式散水の場合は、充填層落下水は、装置系外に排出すべき不要物であるから、任意に活用できる。
【０００９】
馴養する生物脱臭装置への充填層落下水の投入方法は、散水用水槽を有する場合は、水槽に投入して散水すれば良いし、水槽が無い場合は、充填層への散水管を分岐して導入すれば良い。また、散水装置を使用せず、直接、充填層に散布しても良いし、充填層を予め散水落下水に浸漬させておく方法でもよい。充填層落下水の投入は、特に制限はないが、馴養運転開始時に一時的に投入すれば十分である。また、充填層落下水の投入量は、これまで一般的に微生物源として利用されることが多かった、汚水処理の微生物汚泥を投入する場合と同量程度（固形物換算ではなく水量換算でよい）投入すれば十分であり、具体的には、充填層体積１ｍ^３に対して、充填層落下水１０〜１００００Ｌ、好ましくは、充填層体積１ｍ^３に対して、充填層落下水１００〜１０００Ｌである。
【００１０】
本発明における生物脱臭装置の仕様に制限はないが、投入した充填層落下水及び充填層落下水中の微生物を保持しやすい担体、すなわち、保水量が多く、微生物付着性が良好なものが望ましく、具体的には、多孔質セラミックや成型活性炭、親水性合成樹脂性の成型体などが挙げられる。
以下に、本発明を図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の生物脱臭装置の一例を示す概略構成図である。
図１において、充填塔４は、微生物を担持させるための担体を充填した充填層３と、充填層３に散水用水８と稼働中の別の生物脱臭装置から採取した充填層落下水９とを散水するための散水用水貯槽７と、散水部５とを備え、散水後の水を排水するための排水管１０を備える。
散水部５から充填層３に対して散水すると共に、臭気ガス１を充填塔４に導入し、臭気ガス１中に含まれる悪臭物質を除去し、処理ガス２として排出する。
【００１１】
【実施例】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこの実施例に限定されない。
実施例１
図１に示す生物脱臭装置を用いて、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。なお、脱臭処理開始前に、稼動中の別の脱臭装置から採取した充填層落下水を、微生物源として、充填層１ｍ^３に対して１０００Ｌ散水した。運転条件は次のとおりである。
【００１２】

脱臭処理開始から５日後、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０．００ｌ　ｐｐｍ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２００Ｐａ程度の低い値で安定した。
【００１３】
比較例１
脱臭処理開始時、下水処理場の曝気槽汚泥を、微生物源として、充填層１ｍ^３に対して１０００Ｌ散水した以外は、実施例１と同じ条件で脱臭処理した。
処理ガスの悪臭物質濃度が、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０．００１ｐｐｍ以下、二硫化メチル０．００１ｐｐｍ以下となるまでに、３０日間を要した。また、汚泥投入直後、充填層の圧力損失は２００Ｐａから５００Ｐａに上昇した。
【００１４】
比較例２
脱臭処理開始時、汚泥等の微生物源を一切投入しなかったこと以外は、実施例１と同じ条件で脱臭処理した。
処理ガスの悪臭物質濃度は、運転開始から２ヶ月を経過しても、硫化水素０．００１ｐｐｍ以下、メチルメルカプタン０．００２ｐｐｍ、硫化メチル０．０５ｐｐｍ、二硫化メチル０．００１ｐｐｍであった。
【００１５】
表１に、実施例１及び比較例１、２の結果を併記する。
【表１】

【００１６】
【発明の効果】
本発明では、微生物を付着させるための充填材を充填した充填層に、水を散布しながら臭気ガスを導入し、生物学的に脱臭する装置において、装置の馴養手段として、既に稼動している別の生物脱臭装置の充填層落下水を微生物源として利用し、また、充填材として、既に稼動している別の生物脱臭装置の充填層落下水を保持させたものであることによって、運転開始後、きわめて短い馴養期間で、高い悪臭物質除去性能を発揮させることができる。
【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概略図。
【符号の説明】
１：臭気ガス、２：処理ガス、３：充填層、４：充填塔、５：散水部、６：散水ポンプ、７：散水用水貯槽、８：散水用水、９：稼動中の別の生物脱臭装置から採取した充填層落下水、１０：排水管

Claims

微生物を付着させるための担体を充填した充填層に、水を散布しながら臭気ガスを導入し、生物学的に脱臭する生物脱臭方法において、前記充填層の馴養手段として、既に稼動している別の生物脱臭に用いた充填層の落下水を微生物源として利用することを特徴とする生物脱臭方法。
微生物を付着させるための担体を充填した充填層と、該充填層に水を散布する散布手段とを有し、臭気ガスを導入して生物学的に脱臭する生物脱臭装置において、前記充填層に、既に稼動している別の生物脱臭装置の充填層落下水を供給する手段を有することを特徴とする生物脱臭装置。