JP2004181382A - ヤシガラを用いた生物脱臭方法及び装置 - Google Patents
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- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
Abstract
【課題】畜舎などで発生した低濃度、大風量の臭気成分を、脱臭材料であるヤシガラ中の水分への溶解やヤシガラへの吸着により一旦保持し、これをヤシガラ中の微生物及び有機物の働きにより無臭成分に分解し脱臭する。
【解決手段】脱臭材料を所定の厚さ堆積した脱臭材層と、前記脱臭材層に悪臭を含む空気を供給する送風機とを備え、前記脱臭材料として有機物及び微生物を添加したヤシガラチップを用い、前記脱臭材料に保水させた状態で前記空気中の悪臭を脱臭するヤシガラを用いた生物脱臭方法であって、前記空気が前記脱臭材層を通過する時間を５秒以上とする生物脱臭方法。
【選択図】 図１
【解決手段】脱臭材料を所定の厚さ堆積した脱臭材層と、前記脱臭材層に悪臭を含む空気を供給する送風機とを備え、前記脱臭材料として有機物及び微生物を添加したヤシガラチップを用い、前記脱臭材料に保水させた状態で前記空気中の悪臭を脱臭するヤシガラを用いた生物脱臭方法であって、前記空気が前記脱臭材層を通過する時間を５秒以上とする生物脱臭方法。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、畜舎などで発生した臭気成分を、脱臭材料であるヤシガラ中の水分への溶解やヤシガラへの吸着により一旦保持し、これをヤシガラ中の微生物の働きにより無臭成分に分解し脱臭するようにしたヤシガラを用いた生物脱臭方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば、養豚、養鶏などを行う無窓畜舎から発生し排出される臭気を含む換気空気は、臭気濃度が低く風量が多いのが特徴である。現在、一般に用いられている脱臭装置は、そのほとんどが堆肥化装置で発生する高濃度、少風量のガスを対象としており、この脱臭装置を上記畜舎換気空気の脱臭に適用するにはコストが高くなり、実用的ではない。
【０００３】
一方、畜舎と一般住宅との混在化は拡大する傾向にあり、畜産に起因する苦情の６０％以上は悪臭の発生にある。
【０００４】
このため、畜舎を無窓にし、畜舎内で発生した悪臭及び粉塵を含む換気空気を、換気扇を介して畜舎外に排出するようにしている。
【０００５】
ところが、例えば、１２０頭の無窓保育豚舎で、臭気の基であるアンモニア（ＮＨ３）が悪臭防止法の基準２ｐｐｍ以上（最大１０ｐｐｍ程度）に、また、粉塵が環境基準の０．１ｍｇ／ｍ３以上（最大３７０ｇ／日程度）に達することがあり、その対策が必要となっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特許第３１６８６８５号公報（第３頁、第１図）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように従来の無窓畜舎においては、畜舎内で発生する悪臭及び粉塵を含む換気空気から悪臭成分を除去（脱臭）し、また、粉塵を除去（除塵）してから畜舎外に排出する必要があった。
【０００８】
さらに、臭気濃度が低く風量が多い換気空気に適応でき、しかも低コストで処理能力が大きいものが必要であるが、そのような要望に適合する実用化された脱臭装置はないのが現状である。
【０００９】
そこで本発明は、上記脱臭装置に適合するものとして、ヤシガラ（ココナッツハスク）を用いた生物脱臭手段を開発した。
【００１０】
例えば、１２０頭の無窓保育豚舎において排出風量を１００ｍ３／ｍｉｎとし、この畜舎の排出空気から、粉塵を除去したのち悪臭成分であるアンモニアを２ｐｐｍ程度以下にして前記悪臭防止法をクリアし、周辺住宅から苦情が出ないように環境に優しい畜産経営を可能にするヤシガラを用いた生物脱臭方法及び装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明は、以下の手段・構成を有している。
【００１２】
Ａ．脱臭材料を所定の厚さ堆積した脱臭材層と、前記脱臭材層に悪臭を含む空気を供給する送風機とを備え、前記脱臭材料として有機物及び微生物を添加したヤシガラチップを用い、前記脱臭材料に保水させた状態で前記空気中の悪臭を脱臭するヤシガラを用いた生物脱臭方法であって、前記空気が前記脱臭材層を通過する時間を５秒以上とする生物脱臭方法。
【００１３】
Ｂ．脱臭材料を所定の厚さ堆積した脱臭材層を有する生物脱臭装置と、前記生物脱臭装置に悪臭を含む空気を供給する送風機と、前記空気中の粉塵を除去する除塵装置とを備えたヤシガラを用いた生物脱臭システムであって、前記脱臭材料として有機物及び微生物を添加したヤシガラチップを用い、前記除塵装置で粉塵を除去した後の空気を前記生物脱臭装置に導く構成とした生物脱臭システム。
【００１４】
Ｃ．脱臭材料を所定の厚さ堆積した脱臭材層を有する生物脱臭装置と、前記生物脱臭装置に悪臭を含む空気を供給する送風機と、雨水を貯めるタンクとを備え、前記脱臭材料に保水させた状態で前記空気中の悪臭を脱臭するヤシガラを用いた生物脱臭システムであって、前記脱臭材料として有機物及び微生物を添加したヤシガラチップを用い、前記脱臭材料への保水として前記タンクに貯めた雨水を用いたヤシガラを用いた生物脱臭システム。
【００１５】
Ｄ．脱臭材料を所定の厚さ堆積した脱臭材層と、前記脱臭材層に悪臭を含む空気を供給する送風機とを備え、前記脱臭材料として有機物及び微生物を添加したヤシガラチップを用い、前記脱臭材料に保水させた状態で前記空気中の悪臭を脱臭するヤシガラを用いた生物脱臭装置であって、前記脱臭材層を複数設けて、個々の脱臭材層が吸入空間と排出空間をもっている生物脱臭装置。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明によるヤシガラ生物脱臭方法及び装置の特徴について説明する。
【００１７】
１．脱臭材料
ヤシガラを１０〜５０ｍｍ程度に破砕してヤシガラチップにし、このヤシガラチップに硝化菌、脱窒菌、硫黄酸化菌などの有機物、微生物源を添加して水分を６０〜９０％程度に保水した材料であって、見掛け密度が約３５０ｋｇ／ｍ３程度である。
【００１８】
まず、ＮＨ３はＮＯ３またはＮＯ２に分解され、さらに分解されるとＮ２になると共にＨ２ＳはＳＯ２へ分解される。
【００１９】
本脱臭材料は、通気抵抗が小さく、脱臭材料を５０ｃｍ堆積時で材料下部から見掛け風速１００ｍｍ／秒の臭気を含んだ空気を通気したとき、材料下部静圧は１００Ｐａ程度であり、脱臭装置面積当たりの処理風量を大きくすることができる。
【００２０】
周知の土壌脱臭装置では、土壌５０ｃｍ堆積時で見掛け風速５ｍｍ／秒、材料下部静圧は１．５ＫＰａ程度であり、本脱臭材料は風量で２０倍、静圧で１／１５程度となる。
【００２１】
したがって、本脱臭材料は、畜舎の換気空気の脱臭のように大風量の空気を脱臭処理できる。
【００２２】
２．脱臭の原理
脱臭の原理は、周知の土壌脱臭法やロックウール脱臭法などと同じように生物脱臭法であり、脱臭材料中に生息している微生物によって臭気成分を分解する原理である。
【００２３】
悪臭成分のアンモニア（ＮＨ３）は、アンモニア酸化細菌や硝酸化成菌、脱窒菌等によってＮＯ３、ＮＯ２からＮ２化されて無臭となって大気へ放出される。
【００２４】
一方、硫化水素などの硫黄化合物は、硫黄酸化細菌などによってＳＯ２などに分解される。
【００２５】
即ち、臭気を含んだ空気を脱臭材料へ通すことによって、臭気成分は臭気材料中の水分への溶解あるいは脱臭材料への吸着により一旦臭気材料に保持されたあと、臭気材料中の微生物によって無臭成分に分解・脱臭される。
【００２６】
３．脱臭装置
脱臭装置は、ヤシガラチップをベースにした脱臭材料を５０〜２００ｃｍ堆積した脱臭槽、脱臭材料に加水するための散水装置、脱臭槽の下部と散水装置を連通する循環水枡、臭気を含んだ空気を脱臭槽へ送り込む送風機などからなる。
【００２７】
散水装置は、脱臭材料を通過する風量が多いことから材料が乾燥しやすいことにより蒸発水分が多く、散水を循環利用するだけでは不足するため外部からの加水が必要である。
【００２８】
したがって、循環水は脱臭装置から余剰排水として装置外へ排出されることはない。
【００２９】
４．性能及び効果
脱臭材料を５０ｃｍ堆積した脱臭槽の下部から見掛け風速１００ｍｍ／秒（単位面積当たり６ｍ３／分）の条件で、アンモニアガス濃度２０ｐｐｍ程度の臭気を脱臭できる。
【００３０】
脱臭装置の設置面積は、従来の土壌脱臭装置の約１／２０であり、ロックウール脱臭装置（ロックウール脱臭材料２ｍ堆積時）においても約１／５である。
【００３１】
たとえば、ヤシガラチップ脱臭材料の密度は３５０ｋｇ／ｍ３であるため、５０ｃｍ堆積時には１７５ｋｇ／ｍ２となる。
【００３２】
一方、土壌の密度は６００ｋｇ／ｍ３で土壌５０ｃｍ堆積時３００ｋｇ／ｍ２となり、ロックウール脱臭材料の密度が４００ｋｇ／ｍ３であるので、２ｍ堆積時においては８００ｋｇ／ｍ２となることから、本脱臭装置の構造強度を下げることができることとなり、設備費の低減となる。
【００３３】
さらに、ヤシガラチップ脱臭材料を５０ｃｍ堆積時において、材料下部から見掛け風速１００ｍｍ／秒の臭気を含んだ空気を通気したときには、材料下部静圧は１００Ｐａ程度であるため、脱臭装置面積当たりの処理風量を大きくすることができ、低圧の送風機の使用が可能となり、電気料金も大幅に軽減できる。
【００３４】
なお、本脱臭装置では、脱臭と同時に換気空気に含まれる粉塵も除去できるが、脱臭材料の一定の通気性の維持を考慮すると、脱臭装置の前段に除塵装置を設けることが望ましい。
【００３５】
本発明の第１の実施の形態によるヤシガラを用いた生物脱臭方法は、悪臭を含む空気が脱臭材層を通過する時間を５秒以上とするようにしたものである。
【００３６】
本実施の形態によれば、脱臭材層を通過する時間が５秒以上あれば脱臭効果が充分に発揮される。なお、脱臭効果は３秒でも効果があるが、脱臭材料の本来の脱臭効果を生かすには悪臭を含む空気と脱臭材料が５秒以上接触する方がより効果が大きい。
【００３７】
本発明の第２の実施の形態によるヤシガラを用いた生物脱臭方法は、脱臭材層の厚さを５０〜２００ｃｍとしたものである。
【００３８】
本実施の形態によれば、脱臭材層の厚さを５０〜２００ｃｍにすることにより、脱臭効果と構造物の大きさを検討するための一つの目安となる数値である。
【００３９】
脱臭材層が５０ｃｍ以下であれば、広い面積が必要となるため装置が大きくなり構造上の問題がおこる。
【００４０】
一方、２００ｃｍ以上であれば高圧力の送風機を使わなければならないので、実用性に欠けている。
【００４１】
特に、脱臭材層の厚さは実験結果から得られた数値であり、実施においても役立つ寸法である。
【００４２】
なお、脱臭材層の厚さと接触時間は、これまでの実験結果から場所によるバラツキを平均化すると厚さ５０ｃｍで約５秒、厚さ２０ｃｍで約３秒、厚さ２００ｃｍだと約１０秒程度かかる。
【００４３】
本発明の第３の実施の形態によるヤシガラを用いた生物脱臭方法は、ヤシガラチップが１０〜５０ｍｍ程度の破砕片を主体としたものである。
【００４４】
本実施の形態によれば、ヤシガラチップを１０〜５０ｍｍ程度にすることにより、脱臭効果を達成できることとヤシガラチップの交換などの扱いにおいても適した大きさである。
【００４５】
ヤシガラチップの大きさが１０ｍｍ以下になると粉状になり脱臭財層の通気性が悪くなる。
【００４６】
一方、５０ｍｍ以上になると水の吸収が悪くなり、脱臭効果においても効果が減少する。
【００４７】
本発明の第４の実施の形態によるヤシガラを用いた生物脱臭方法は、脱臭材料が６０〜９０パーセントの水分を含む状態であるようにしたものである。
【００４８】
本実施の形態によれば、有機物及び微生物による脱臭は水分により大きく左右され、その範囲も６０〜９０パーセント程度にすることが微生物にとっても有効であり脱臭効果もあげられる。
【００４９】
また、水分が６０パーセント以下だとアンモニアの吸収率が低下する。
【００５０】
本発明の第５の実施の形態によるヤシガラを用いた生物脱臭方法は、ヤシガラを用いた生物脱臭システムであって、脱臭装置に空気中の粉塵を除去する除塵装置を設けたことにより、除塵装置が脱臭効果を維持するのに寄与している。
【００５１】
本実施の形態によれば、空気中の粉塵をあらかじめ除去することにより脱臭材層の目づまりをなくし長期の維持ができる。
【００５２】
さらに、除塵装置は本来の空気をきれいにするだけでなく、脱臭効果に対しても有効であることがわかり、実際の実験によっても確認されている。
【００５３】
本発明の第６の実施の形態によるヤシガラを用いた生物脱臭方法は、雨水を貯めるタンクを備え、脱臭材料に保水させる水を補給することにより、必要な水の不足を補うものである。
【００５４】
本実施の形態によれば、雨水を利用することにより、必要な水の補給が少なくて済み資源の有効活用ができる。
【００５５】
本発明の第７の実施の形態によるヤシガラを用いた生物脱臭方法は、脱臭材層と空気層を多段にしたものである。
【００５６】
本実施の形態によれば、脱臭材層と空気層を複数の脱臭材層でタワーのように構成することにより、有効接触面積を広げるとともに少ない設置面積で有効な脱臭効果を実現できる。
【００５７】
すなわち、それぞれの脱臭材層に悪臭を送り込んで脱臭材料に接触させて臭いをとるとともに、個々の脱臭材層に水分を噴霧して保水を保っている。
【００５８】
さらに、個々の脱臭材層を通過した空気は、まとめてパイプに集めて放出するようにすれば、一つ一つの脱臭材層が一層になったと同じ効果をあげることができる。
【００５９】
次に、本発明の一実施例（基礎試験例）を、図面を参照して説明する。
【００６０】
図１において、符号１は無窓畜舎で、豚Ａを１２０頭飼育している。この無窓畜舎１は、例えば鶏を飼育するのに用いてもよいものである。無窓畜舎１に隣接して、無窓畜舎１からの換気空気に対して水を噴霧して粉塵を捕捉して除去する湿式の除塵装置２が設けられ、この除塵装置２と無窓畜舎１の間を、無窓畜舎１に設けた換気扇３の排出口に接続した連通ダクト４により連通している。換気扇３、連通ダクト４を介して除塵装置２にもたらされる換気空気には、無窓畜舎１内で発生した悪臭（臭気成分）及び粉塵を含んでおり、このうちの粉塵が除塵装置２により除去される。
【００６１】
除塵装置２は、縦型円筒状の除塵室５の下部を漏斗状に絞って貯水槽６を形成し、下端部には排水管７が設けられている。この排水管７に排水バルブ８が設けられていて、貯水槽６内に落下した粉塵が沈澱して大量に溜まったときに水を排出し、排出した分だけ水を加えるようにしている。貯水槽６の底部に水中ポンプ９を有する噴水管１０が立設され、その上端部を除塵室５の上部に延出させ、上端に下方に向け噴霧する噴霧ノズル１１を取り付けている。除塵室５の上端部に吸引ダクト１２の一端が接続され、他端を送風機１３の吸引側に接続している。送風機１３の加圧して送出する側に基端部を接続した送出ダクト１４の先端側は、表１の仕様で構成されている脱臭装置１５の脱臭槽１６の底部に接続している。
【００６２】
【表１】
【００６３】
脱臭装置１５の脱臭槽１６の底部には、多数の空気分配管１７が、脱臭槽１６の底部全面に空気をほぼ均等に送り出すように配管され、これら空気分配管１７の基部に前記送出ダクト１４の先端が接続されている。空気分配管１７の上側の脱臭槽１６内には、ヤシガラを１０〜５０ｍｍ程度に破砕したヤシガラチップ１８に、有機物、微生物源としての鶏糞堆肥を乾燥重量比５：１で添加し、水分を６０〜９０％程度に調製して製造された脱臭材料１８ａが５０ｃｍの厚さに堆積されて脱臭材層１８ｂを形成している。該脱臭材層１８ｂのヤシガラチップ１８に散水するための散水装置１９が設けられ、また、該散水装置１９により散布され、脱臭槽１６を通過した水を散水装置１９に戻して循環させる循環水枡２０が設けられている。
【００６４】
散水装置１９は、貯水槽２１の底部に水中ポンプ２２を有する散水管２３が立設され、その先端部を脱臭槽１６の上側に延出させ、先端にヤシガラチップ１８に向け散水する散水ノズル２４を取り付けている。また、循環水枡２０は、散水装置１９により散布され、脱臭槽１６を通過した余剰の水を一時貯留し、連通管２０ａを介して散水装置１９に戻して循環させ、ヤシガラチップ１８に散水された水が脱臭槽１６外に排出されないようにしている。
【００６５】
次に、上記のように構成されたヤシガラを用いた生物脱臭装置及び湿式の除塵装置（プロトタイプ）の動作及び結果について説明する。
【００６６】
無窓畜舎１内で発生した悪臭及び粉塵を含む換気空気は、換気扇３、連通ダクト４を介して除塵装置２に送られる。除塵装置２では、除塵室５の上部における噴霧ノズル１１からの噴霧により、換気空気中の粉塵が吸着（捕捉）されて貯水槽６の水中に落下する。換気空気中に残った悪臭（臭気成分）は、除塵室５の上部から吸引ダクト１２により空気と共に吸引され、送風機１３により加圧されて送出ダクト１４を介して脱臭装置１５の脱臭槽１６の底部に送られる。前記貯水槽６内に、噴霧により吸着された粉塵が沈澱して大量に溜まったときは、排水バルブ８を開けて粉塵を排出し、新鮮な水を追加する。
【００６７】
脱臭装置１５においては、送風機１３により加圧されて送出ダクト１４を介して脱臭槽１６の底部に送られた悪臭を含む空気が、空気分配管１７を介してヤシガラチップ１８の脱臭材層１８ｂを上方に向け通過する間に、悪臭（臭気成分）は脱臭材料１８ａ中の水分への溶解あるいは脱臭材料１８ａへの吸着により一旦脱臭材料１８ａに保持されたあと、脱臭材料１８ａ中の微生物によって、無臭成分に分解・脱臭される。ヤシガラチップ１８の脱臭材層１８ｂには、散水装置１９の散水ノズル２４から散水され、ヤシガラチップ１８の脱臭材層１８ｂを通過した余剰の水は循環水枡２０に一時貯留され、連通管１９ａを介して散水装置１９に戻されて循環され、脱臭材層１８ｂに散水された水が脱臭槽１６から外に排出されることはない。
【００６８】
ここで、脱臭槽１６に送られる処理風量は、単位面積当たり６ｍ３／分（脱臭槽１６内の見掛け風速１００ｍｍ／秒）であり、除塵装置２の散水量は２０Ｌ／分（圧力０．１０ＭＰａ）であり、脱臭基礎試験装置１５の脱臭槽１６の表面積１ｍ２（１ｍ×１ｍ）、脱臭材料１８ａの堆積高さ５００ｍｍ、散水量２４ｋｇ／日（２回／日）、排水は循環による利用であった。
【００６９】
また、上記実施例のほか、糞尿床下貯留型の無窓豚舎（１５３ｍ２肥育豚５０頭）に設置した生物脱臭方式の畜舎換気用脱臭装置（プロトタイプ）の性能を調査した。さらに、無窓保育豚舎（１３０ｍ２子豚４００頭）用の生物脱臭方式の畜舎換気用除塵・脱臭装置（実用型装置）を試作した。
【００７０】
結果の概要は、以下の通りである。
【００７１】
１）除塵装置２は湿式とし、粉塵除去に使用した水を再利用する循環方式とした。また、装置内に取り込んだ粉塵は、貯水槽６内で沈澱・濃縮して排水管７から排水バルブ８を介して排出できる。
【００７２】
２）無窓畜舎１の排気中に含まれる粉塵の濃度は平均２．０ｍｇ／ｍ３、除塵装置２により除塵された後の排気中の粉塵濃度は平均０．２３ｍｇ／ｍ３であり、８８．９％の除去率であった（図２参照）。また、脱臭装置１５の排気中の脱臭槽１６から、粉塵は排出されなかった。
【００７３】
３）無窓畜舎１の排気中に含まれるアンモニア（ＮＨ３）の濃度は平均１．９ｐｐｍ、除塵装置２からの排気中のＮＨ３濃度は平均０．８ｐｐｍ、脱臭装置１５の排気中のＮＨ３濃度は０ｐｐｍであり、高い脱臭効果が得られた（図３参照）。
【００７４】
４）畜舎換気用脱臭装置は、装置を稼働しはじめて５０日後に悪臭防止法に基づく官能試験を行った結果、豚舎の換気空気の臭気指数は２７、装置の排気の臭気指数は１９（規制基準は２１以下）であり、良好な脱臭性能が得られた。
【００７５】
５）生物脱臭方式の畜舎換気用除塵・脱臭装置における悪臭成分分析結果を表２に示すが、豚舎の換気空気の臭気指数は２６、装置の排気の臭気指数は１１であり、高い脱臭性能が得られた。
【００７６】
以上、除塵装置２を改良し、脱臭装置１５と共に無窓畜舎１に設置してその性能を調査した結果、除塵性能、脱臭性能共に良好な結果が得られた。また、無窓肥育豚舎に設置した畜舎換気用脱臭装置及び畜舎換気用除塵・脱臭装置において性能を調査した結果、それぞれ良好な脱臭性能であった。
【００７７】
【表２】
【００７８】
除塵装置２の第２実施例２ａ及び第３実施例２ｂを図４及び図５に示す。
【００７９】
除塵装置２ａは、無窓畜舎１内で発生した悪臭及び粉塵を含む換気空気を、換気扇３、吸引ダクト２５から送風機２６，送出ダクト２７介して除塵室５ａに送る。除塵室５ａの下側に水タンク２８が設けられ、この水タンク２８から、ポンプ２９、送水管３０を介して噴霧管３１が立設され、多数のノズルにより除塵室５ａ内に噴霧し、換気空気中の粉塵を吸着（捕捉）して水タンク２８の水中に落下させる。換気空気中に残った悪臭（臭気成分）は、除塵室５ａの上部から吸引ダクトにより空気と共に吸引され、送風機により加圧されて脱臭装置１５の脱臭槽１６の底部に送られ、脱臭される。
【００８０】
除塵装置２ｂは、第１実施例の除塵装置２と同様に、縦型円筒状の除塵室５の下部を漏斗状に絞って貯水槽６を形成している。貯水槽６の下端部には排水管７が設けられ、この排水管７にバルブ８が設けられていて、貯水槽６内に落下した粉塵が沈澱して大量に溜まったときに排出し、新しく水を加える。貯水槽６から散水ポンプ２９により加圧される噴水管３３が上下２段に配管され、この両噴水管３３の先端に散水ノズル３４を取り付けている。除塵室５内には、畜舎１から換気空気が送出ダクト３２を介して送り込まれ、上下２段の散水ノズル３４からの散水により換気空気中の粉塵を吸着（捕捉）して貯水槽６の水中に落下させる。換気空気中に残った悪臭（臭気成分）は、除塵室５の上部から吸引ダクトにより空気と共に吸引され、送風機により加圧されて脱臭装置１５の脱臭槽１６の底部に送られて脱臭される。
【００８１】
雨水を貯めるタンク（図示せず）を備えた第４実施例は、脱臭装置１５の天井に設置して雨水を貯めて、貯まった雨水は配管により貯水槽２１に供給される。
【００８２】
脱臭装置１５の天井面を利用することにより広範囲の雨水を確保できることと、畜舎は人家から離れた場所に設置されるので、水道からの水の供給が少なくて済むことも有効な点である。
【００８３】
脱臭材層と空気層を複数の脱臭材層でタワーのようにした第５実施例は、有効接触面積を広げるとともに少ない設置面積で済むという利点がある。
【００８４】
すなわち、設置面積が少ないということは使用する土地が狭くても実現できることや建造物にかかる費用も節約することができる。
【００８５】
さらに、脱臭材層をユニット化して交換作業などをやり易くすれば、一つの脱臭材層の大きさを小さくすることも可能となる。
【００８６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のヤシガラを用いた生物脱臭方法及び装置によれば、請求項１及び７の手段・構成を有することにより、以下の作用効果を奏することができる。
【００８７】
ヤシガラを１０〜５０ｍｍ程度に破砕したヤシガラチップに有機物、微生物源を添加し、水分を６０〜９０％程度に調製して製造された脱臭材料を、５０ｃｍ〜２００ｃｍ程度の厚さに堆積して脱臭材層を形成した脱臭槽と、該脱臭材層に散水するための散水装置と、脱臭槽を通過する水を循環させる循環水枡と、畜舎から発生した悪臭及び粉塵を含む換気空気から除塵する除塵装置と、除塵された悪臭を含む換気空気を加圧して脱臭槽の下方から供給し、脱臭材層を上方に向け通過させる送風機とを有するので、畜舎から発生した悪臭及び粉塵を含む換気空気から除塵装置により除塵して後、悪臭を含む換気空気を送風機により加圧して脱臭槽の下方から供給し、脱臭材層を上方に向け通過させるだけで、悪臭（臭気成分）は脱臭材料中の水分への溶解あるいは脱臭材料への吸着により一旦脱臭材料に保持されたあと、脱臭材料中の微生物によって、無臭成分に分解・脱臭することができる。そして、畜舎から発生し排出される臭気濃度が低く風量が多い換気空気から効率よく脱臭し、また除塵して悪臭防止法をクリアし、周辺住宅から苦情が出ない、環境に優しい畜産経営を可能にする。
【００８８】
また、前記脱臭装置は、雨水を利用することは脱臭材料に保水させる手段として有効であり、保水用の水もアンモニアの溶解と微生物が対象であるので問題なく使用できる。
【００８９】
さらに、脱臭材層と空気層を複数の脱臭材層でタワーのようにして脱臭効果をあげる方法は、多段にする数が多い程単位面積当りの脱臭効果は大きい。
【００９０】
今後、狭い場所での設置も必要になると考えられるので、有力な手段として利用される価値が高いと思われる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による畜舎換気用除塵・脱臭装置の説明図
【図２】除塵・脱臭装置の除塵性能を示すグラフ
【図３】除塵・脱臭装置の脱臭性能を示すグラフ
【図４】除塵装置の第２実施例の説明図
【図５】除塵装置の第３実施例の説明図
【符号の説明】
１ 無窓畜舎
Ａ 豚（１２０頭）
２ 除塵装置
３ 換気扇
４ 連通ダクト
５ 除塵室
６，２１ 貯水槽
７ 排水管
８ 排水バルブ
９，２２ 水中ポンプ
１０ 噴水管
１１ 噴霧ノズル
１２ 吸引ダクト
１３ 送風機
１４ 送出ダクト
１５ 脱臭装置
１６ 脱臭槽
１７ 空気分配管
１８ ヤシガラチップ
１８ａ 脱臭材料
１８ｂ 脱臭材層
１９ 散水装置
２０ 循環水枡
２３ 散水管
２４ 散水ノズル
【発明の属する技術分野】
本発明は、畜舎などで発生した臭気成分を、脱臭材料であるヤシガラ中の水分への溶解やヤシガラへの吸着により一旦保持し、これをヤシガラ中の微生物の働きにより無臭成分に分解し脱臭するようにしたヤシガラを用いた生物脱臭方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば、養豚、養鶏などを行う無窓畜舎から発生し排出される臭気を含む換気空気は、臭気濃度が低く風量が多いのが特徴である。現在、一般に用いられている脱臭装置は、そのほとんどが堆肥化装置で発生する高濃度、少風量のガスを対象としており、この脱臭装置を上記畜舎換気空気の脱臭に適用するにはコストが高くなり、実用的ではない。
【０００３】
一方、畜舎と一般住宅との混在化は拡大する傾向にあり、畜産に起因する苦情の６０％以上は悪臭の発生にある。
【０００４】
このため、畜舎を無窓にし、畜舎内で発生した悪臭及び粉塵を含む換気空気を、換気扇を介して畜舎外に排出するようにしている。
【０００５】
ところが、例えば、１２０頭の無窓保育豚舎で、臭気の基であるアンモニア（ＮＨ３）が悪臭防止法の基準２ｐｐｍ以上（最大１０ｐｐｍ程度）に、また、粉塵が環境基準の０．１ｍｇ／ｍ３以上（最大３７０ｇ／日程度）に達することがあり、その対策が必要となっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特許第３１６８６８５号公報（第３頁、第１図）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように従来の無窓畜舎においては、畜舎内で発生する悪臭及び粉塵を含む換気空気から悪臭成分を除去（脱臭）し、また、粉塵を除去（除塵）してから畜舎外に排出する必要があった。
【０００８】
さらに、臭気濃度が低く風量が多い換気空気に適応でき、しかも低コストで処理能力が大きいものが必要であるが、そのような要望に適合する実用化された脱臭装置はないのが現状である。
【０００９】
そこで本発明は、上記脱臭装置に適合するものとして、ヤシガラ（ココナッツハスク）を用いた生物脱臭手段を開発した。
【００１０】
例えば、１２０頭の無窓保育豚舎において排出風量を１００ｍ３／ｍｉｎとし、この畜舎の排出空気から、粉塵を除去したのち悪臭成分であるアンモニアを２ｐｐｍ程度以下にして前記悪臭防止法をクリアし、周辺住宅から苦情が出ないように環境に優しい畜産経営を可能にするヤシガラを用いた生物脱臭方法及び装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明は、以下の手段・構成を有している。
【００１２】
Ａ．脱臭材料を所定の厚さ堆積した脱臭材層と、前記脱臭材層に悪臭を含む空気を供給する送風機とを備え、前記脱臭材料として有機物及び微生物を添加したヤシガラチップを用い、前記脱臭材料に保水させた状態で前記空気中の悪臭を脱臭するヤシガラを用いた生物脱臭方法であって、前記空気が前記脱臭材層を通過する時間を５秒以上とする生物脱臭方法。
【００１３】
Ｂ．脱臭材料を所定の厚さ堆積した脱臭材層を有する生物脱臭装置と、前記生物脱臭装置に悪臭を含む空気を供給する送風機と、前記空気中の粉塵を除去する除塵装置とを備えたヤシガラを用いた生物脱臭システムであって、前記脱臭材料として有機物及び微生物を添加したヤシガラチップを用い、前記除塵装置で粉塵を除去した後の空気を前記生物脱臭装置に導く構成とした生物脱臭システム。
【００１４】
Ｃ．脱臭材料を所定の厚さ堆積した脱臭材層を有する生物脱臭装置と、前記生物脱臭装置に悪臭を含む空気を供給する送風機と、雨水を貯めるタンクとを備え、前記脱臭材料に保水させた状態で前記空気中の悪臭を脱臭するヤシガラを用いた生物脱臭システムであって、前記脱臭材料として有機物及び微生物を添加したヤシガラチップを用い、前記脱臭材料への保水として前記タンクに貯めた雨水を用いたヤシガラを用いた生物脱臭システム。
【００１５】
Ｄ．脱臭材料を所定の厚さ堆積した脱臭材層と、前記脱臭材層に悪臭を含む空気を供給する送風機とを備え、前記脱臭材料として有機物及び微生物を添加したヤシガラチップを用い、前記脱臭材料に保水させた状態で前記空気中の悪臭を脱臭するヤシガラを用いた生物脱臭装置であって、前記脱臭材層を複数設けて、個々の脱臭材層が吸入空間と排出空間をもっている生物脱臭装置。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明によるヤシガラ生物脱臭方法及び装置の特徴について説明する。
【００１７】
１．脱臭材料
ヤシガラを１０〜５０ｍｍ程度に破砕してヤシガラチップにし、このヤシガラチップに硝化菌、脱窒菌、硫黄酸化菌などの有機物、微生物源を添加して水分を６０〜９０％程度に保水した材料であって、見掛け密度が約３５０ｋｇ／ｍ３程度である。
【００１８】
まず、ＮＨ３はＮＯ３またはＮＯ２に分解され、さらに分解されるとＮ２になると共にＨ２ＳはＳＯ２へ分解される。
【００１９】
本脱臭材料は、通気抵抗が小さく、脱臭材料を５０ｃｍ堆積時で材料下部から見掛け風速１００ｍｍ／秒の臭気を含んだ空気を通気したとき、材料下部静圧は１００Ｐａ程度であり、脱臭装置面積当たりの処理風量を大きくすることができる。
【００２０】
周知の土壌脱臭装置では、土壌５０ｃｍ堆積時で見掛け風速５ｍｍ／秒、材料下部静圧は１．５ＫＰａ程度であり、本脱臭材料は風量で２０倍、静圧で１／１５程度となる。
【００２１】
したがって、本脱臭材料は、畜舎の換気空気の脱臭のように大風量の空気を脱臭処理できる。
【００２２】
２．脱臭の原理
脱臭の原理は、周知の土壌脱臭法やロックウール脱臭法などと同じように生物脱臭法であり、脱臭材料中に生息している微生物によって臭気成分を分解する原理である。
【００２３】
悪臭成分のアンモニア（ＮＨ３）は、アンモニア酸化細菌や硝酸化成菌、脱窒菌等によってＮＯ３、ＮＯ２からＮ２化されて無臭となって大気へ放出される。
【００２４】
一方、硫化水素などの硫黄化合物は、硫黄酸化細菌などによってＳＯ２などに分解される。
【００２５】
即ち、臭気を含んだ空気を脱臭材料へ通すことによって、臭気成分は臭気材料中の水分への溶解あるいは脱臭材料への吸着により一旦臭気材料に保持されたあと、臭気材料中の微生物によって無臭成分に分解・脱臭される。
【００２６】
３．脱臭装置
脱臭装置は、ヤシガラチップをベースにした脱臭材料を５０〜２００ｃｍ堆積した脱臭槽、脱臭材料に加水するための散水装置、脱臭槽の下部と散水装置を連通する循環水枡、臭気を含んだ空気を脱臭槽へ送り込む送風機などからなる。
【００２７】
散水装置は、脱臭材料を通過する風量が多いことから材料が乾燥しやすいことにより蒸発水分が多く、散水を循環利用するだけでは不足するため外部からの加水が必要である。
【００２８】
したがって、循環水は脱臭装置から余剰排水として装置外へ排出されることはない。
【００２９】
４．性能及び効果
脱臭材料を５０ｃｍ堆積した脱臭槽の下部から見掛け風速１００ｍｍ／秒（単位面積当たり６ｍ３／分）の条件で、アンモニアガス濃度２０ｐｐｍ程度の臭気を脱臭できる。
【００３０】
脱臭装置の設置面積は、従来の土壌脱臭装置の約１／２０であり、ロックウール脱臭装置（ロックウール脱臭材料２ｍ堆積時）においても約１／５である。
【００３１】
たとえば、ヤシガラチップ脱臭材料の密度は３５０ｋｇ／ｍ３であるため、５０ｃｍ堆積時には１７５ｋｇ／ｍ２となる。
【００３２】
一方、土壌の密度は６００ｋｇ／ｍ３で土壌５０ｃｍ堆積時３００ｋｇ／ｍ２となり、ロックウール脱臭材料の密度が４００ｋｇ／ｍ３であるので、２ｍ堆積時においては８００ｋｇ／ｍ２となることから、本脱臭装置の構造強度を下げることができることとなり、設備費の低減となる。
【００３３】
さらに、ヤシガラチップ脱臭材料を５０ｃｍ堆積時において、材料下部から見掛け風速１００ｍｍ／秒の臭気を含んだ空気を通気したときには、材料下部静圧は１００Ｐａ程度であるため、脱臭装置面積当たりの処理風量を大きくすることができ、低圧の送風機の使用が可能となり、電気料金も大幅に軽減できる。
【００３４】
なお、本脱臭装置では、脱臭と同時に換気空気に含まれる粉塵も除去できるが、脱臭材料の一定の通気性の維持を考慮すると、脱臭装置の前段に除塵装置を設けることが望ましい。
【００３５】
本発明の第１の実施の形態によるヤシガラを用いた生物脱臭方法は、悪臭を含む空気が脱臭材層を通過する時間を５秒以上とするようにしたものである。
【００３６】
本実施の形態によれば、脱臭材層を通過する時間が５秒以上あれば脱臭効果が充分に発揮される。なお、脱臭効果は３秒でも効果があるが、脱臭材料の本来の脱臭効果を生かすには悪臭を含む空気と脱臭材料が５秒以上接触する方がより効果が大きい。
【００３７】
本発明の第２の実施の形態によるヤシガラを用いた生物脱臭方法は、脱臭材層の厚さを５０〜２００ｃｍとしたものである。
【００３８】
本実施の形態によれば、脱臭材層の厚さを５０〜２００ｃｍにすることにより、脱臭効果と構造物の大きさを検討するための一つの目安となる数値である。
【００３９】
脱臭材層が５０ｃｍ以下であれば、広い面積が必要となるため装置が大きくなり構造上の問題がおこる。
【００４０】
一方、２００ｃｍ以上であれば高圧力の送風機を使わなければならないので、実用性に欠けている。
【００４１】
特に、脱臭材層の厚さは実験結果から得られた数値であり、実施においても役立つ寸法である。
【００４２】
なお、脱臭材層の厚さと接触時間は、これまでの実験結果から場所によるバラツキを平均化すると厚さ５０ｃｍで約５秒、厚さ２０ｃｍで約３秒、厚さ２００ｃｍだと約１０秒程度かかる。
【００４３】
本発明の第３の実施の形態によるヤシガラを用いた生物脱臭方法は、ヤシガラチップが１０〜５０ｍｍ程度の破砕片を主体としたものである。
【００４４】
本実施の形態によれば、ヤシガラチップを１０〜５０ｍｍ程度にすることにより、脱臭効果を達成できることとヤシガラチップの交換などの扱いにおいても適した大きさである。
【００４５】
ヤシガラチップの大きさが１０ｍｍ以下になると粉状になり脱臭財層の通気性が悪くなる。
【００４６】
一方、５０ｍｍ以上になると水の吸収が悪くなり、脱臭効果においても効果が減少する。
【００４７】
本発明の第４の実施の形態によるヤシガラを用いた生物脱臭方法は、脱臭材料が６０〜９０パーセントの水分を含む状態であるようにしたものである。
【００４８】
本実施の形態によれば、有機物及び微生物による脱臭は水分により大きく左右され、その範囲も６０〜９０パーセント程度にすることが微生物にとっても有効であり脱臭効果もあげられる。
【００４９】
また、水分が６０パーセント以下だとアンモニアの吸収率が低下する。
【００５０】
本発明の第５の実施の形態によるヤシガラを用いた生物脱臭方法は、ヤシガラを用いた生物脱臭システムであって、脱臭装置に空気中の粉塵を除去する除塵装置を設けたことにより、除塵装置が脱臭効果を維持するのに寄与している。
【００５１】
本実施の形態によれば、空気中の粉塵をあらかじめ除去することにより脱臭材層の目づまりをなくし長期の維持ができる。
【００５２】
さらに、除塵装置は本来の空気をきれいにするだけでなく、脱臭効果に対しても有効であることがわかり、実際の実験によっても確認されている。
【００５３】
本発明の第６の実施の形態によるヤシガラを用いた生物脱臭方法は、雨水を貯めるタンクを備え、脱臭材料に保水させる水を補給することにより、必要な水の不足を補うものである。
【００５４】
本実施の形態によれば、雨水を利用することにより、必要な水の補給が少なくて済み資源の有効活用ができる。
【００５５】
本発明の第７の実施の形態によるヤシガラを用いた生物脱臭方法は、脱臭材層と空気層を多段にしたものである。
【００５６】
本実施の形態によれば、脱臭材層と空気層を複数の脱臭材層でタワーのように構成することにより、有効接触面積を広げるとともに少ない設置面積で有効な脱臭効果を実現できる。
【００５７】
すなわち、それぞれの脱臭材層に悪臭を送り込んで脱臭材料に接触させて臭いをとるとともに、個々の脱臭材層に水分を噴霧して保水を保っている。
【００５８】
さらに、個々の脱臭材層を通過した空気は、まとめてパイプに集めて放出するようにすれば、一つ一つの脱臭材層が一層になったと同じ効果をあげることができる。
【００５９】
次に、本発明の一実施例（基礎試験例）を、図面を参照して説明する。
【００６０】
図１において、符号１は無窓畜舎で、豚Ａを１２０頭飼育している。この無窓畜舎１は、例えば鶏を飼育するのに用いてもよいものである。無窓畜舎１に隣接して、無窓畜舎１からの換気空気に対して水を噴霧して粉塵を捕捉して除去する湿式の除塵装置２が設けられ、この除塵装置２と無窓畜舎１の間を、無窓畜舎１に設けた換気扇３の排出口に接続した連通ダクト４により連通している。換気扇３、連通ダクト４を介して除塵装置２にもたらされる換気空気には、無窓畜舎１内で発生した悪臭（臭気成分）及び粉塵を含んでおり、このうちの粉塵が除塵装置２により除去される。
【００６１】
除塵装置２は、縦型円筒状の除塵室５の下部を漏斗状に絞って貯水槽６を形成し、下端部には排水管７が設けられている。この排水管７に排水バルブ８が設けられていて、貯水槽６内に落下した粉塵が沈澱して大量に溜まったときに水を排出し、排出した分だけ水を加えるようにしている。貯水槽６の底部に水中ポンプ９を有する噴水管１０が立設され、その上端部を除塵室５の上部に延出させ、上端に下方に向け噴霧する噴霧ノズル１１を取り付けている。除塵室５の上端部に吸引ダクト１２の一端が接続され、他端を送風機１３の吸引側に接続している。送風機１３の加圧して送出する側に基端部を接続した送出ダクト１４の先端側は、表１の仕様で構成されている脱臭装置１５の脱臭槽１６の底部に接続している。
【００６２】
【表１】
脱臭装置１５の脱臭槽１６の底部には、多数の空気分配管１７が、脱臭槽１６の底部全面に空気をほぼ均等に送り出すように配管され、これら空気分配管１７の基部に前記送出ダクト１４の先端が接続されている。空気分配管１７の上側の脱臭槽１６内には、ヤシガラを１０〜５０ｍｍ程度に破砕したヤシガラチップ１８に、有機物、微生物源としての鶏糞堆肥を乾燥重量比５：１で添加し、水分を６０〜９０％程度に調製して製造された脱臭材料１８ａが５０ｃｍの厚さに堆積されて脱臭材層１８ｂを形成している。該脱臭材層１８ｂのヤシガラチップ１８に散水するための散水装置１９が設けられ、また、該散水装置１９により散布され、脱臭槽１６を通過した水を散水装置１９に戻して循環させる循環水枡２０が設けられている。
【００６４】
散水装置１９は、貯水槽２１の底部に水中ポンプ２２を有する散水管２３が立設され、その先端部を脱臭槽１６の上側に延出させ、先端にヤシガラチップ１８に向け散水する散水ノズル２４を取り付けている。また、循環水枡２０は、散水装置１９により散布され、脱臭槽１６を通過した余剰の水を一時貯留し、連通管２０ａを介して散水装置１９に戻して循環させ、ヤシガラチップ１８に散水された水が脱臭槽１６外に排出されないようにしている。
【００６５】
次に、上記のように構成されたヤシガラを用いた生物脱臭装置及び湿式の除塵装置（プロトタイプ）の動作及び結果について説明する。
【００６６】
無窓畜舎１内で発生した悪臭及び粉塵を含む換気空気は、換気扇３、連通ダクト４を介して除塵装置２に送られる。除塵装置２では、除塵室５の上部における噴霧ノズル１１からの噴霧により、換気空気中の粉塵が吸着（捕捉）されて貯水槽６の水中に落下する。換気空気中に残った悪臭（臭気成分）は、除塵室５の上部から吸引ダクト１２により空気と共に吸引され、送風機１３により加圧されて送出ダクト１４を介して脱臭装置１５の脱臭槽１６の底部に送られる。前記貯水槽６内に、噴霧により吸着された粉塵が沈澱して大量に溜まったときは、排水バルブ８を開けて粉塵を排出し、新鮮な水を追加する。
【００６７】
脱臭装置１５においては、送風機１３により加圧されて送出ダクト１４を介して脱臭槽１６の底部に送られた悪臭を含む空気が、空気分配管１７を介してヤシガラチップ１８の脱臭材層１８ｂを上方に向け通過する間に、悪臭（臭気成分）は脱臭材料１８ａ中の水分への溶解あるいは脱臭材料１８ａへの吸着により一旦脱臭材料１８ａに保持されたあと、脱臭材料１８ａ中の微生物によって、無臭成分に分解・脱臭される。ヤシガラチップ１８の脱臭材層１８ｂには、散水装置１９の散水ノズル２４から散水され、ヤシガラチップ１８の脱臭材層１８ｂを通過した余剰の水は循環水枡２０に一時貯留され、連通管１９ａを介して散水装置１９に戻されて循環され、脱臭材層１８ｂに散水された水が脱臭槽１６から外に排出されることはない。
【００６８】
ここで、脱臭槽１６に送られる処理風量は、単位面積当たり６ｍ３／分（脱臭槽１６内の見掛け風速１００ｍｍ／秒）であり、除塵装置２の散水量は２０Ｌ／分（圧力０．１０ＭＰａ）であり、脱臭基礎試験装置１５の脱臭槽１６の表面積１ｍ２（１ｍ×１ｍ）、脱臭材料１８ａの堆積高さ５００ｍｍ、散水量２４ｋｇ／日（２回／日）、排水は循環による利用であった。
【００６９】
また、上記実施例のほか、糞尿床下貯留型の無窓豚舎（１５３ｍ２肥育豚５０頭）に設置した生物脱臭方式の畜舎換気用脱臭装置（プロトタイプ）の性能を調査した。さらに、無窓保育豚舎（１３０ｍ２子豚４００頭）用の生物脱臭方式の畜舎換気用除塵・脱臭装置（実用型装置）を試作した。
【００７０】
結果の概要は、以下の通りである。
【００７１】
１）除塵装置２は湿式とし、粉塵除去に使用した水を再利用する循環方式とした。また、装置内に取り込んだ粉塵は、貯水槽６内で沈澱・濃縮して排水管７から排水バルブ８を介して排出できる。
【００７２】
２）無窓畜舎１の排気中に含まれる粉塵の濃度は平均２．０ｍｇ／ｍ３、除塵装置２により除塵された後の排気中の粉塵濃度は平均０．２３ｍｇ／ｍ３であり、８８．９％の除去率であった（図２参照）。また、脱臭装置１５の排気中の脱臭槽１６から、粉塵は排出されなかった。
【００７３】
３）無窓畜舎１の排気中に含まれるアンモニア（ＮＨ３）の濃度は平均１．９ｐｐｍ、除塵装置２からの排気中のＮＨ３濃度は平均０．８ｐｐｍ、脱臭装置１５の排気中のＮＨ３濃度は０ｐｐｍであり、高い脱臭効果が得られた（図３参照）。
【００７４】
４）畜舎換気用脱臭装置は、装置を稼働しはじめて５０日後に悪臭防止法に基づく官能試験を行った結果、豚舎の換気空気の臭気指数は２７、装置の排気の臭気指数は１９（規制基準は２１以下）であり、良好な脱臭性能が得られた。
【００７５】
５）生物脱臭方式の畜舎換気用除塵・脱臭装置における悪臭成分分析結果を表２に示すが、豚舎の換気空気の臭気指数は２６、装置の排気の臭気指数は１１であり、高い脱臭性能が得られた。
【００７６】
以上、除塵装置２を改良し、脱臭装置１５と共に無窓畜舎１に設置してその性能を調査した結果、除塵性能、脱臭性能共に良好な結果が得られた。また、無窓肥育豚舎に設置した畜舎換気用脱臭装置及び畜舎換気用除塵・脱臭装置において性能を調査した結果、それぞれ良好な脱臭性能であった。
【００７７】
【表２】
除塵装置２の第２実施例２ａ及び第３実施例２ｂを図４及び図５に示す。
【００７９】
除塵装置２ａは、無窓畜舎１内で発生した悪臭及び粉塵を含む換気空気を、換気扇３、吸引ダクト２５から送風機２６，送出ダクト２７介して除塵室５ａに送る。除塵室５ａの下側に水タンク２８が設けられ、この水タンク２８から、ポンプ２９、送水管３０を介して噴霧管３１が立設され、多数のノズルにより除塵室５ａ内に噴霧し、換気空気中の粉塵を吸着（捕捉）して水タンク２８の水中に落下させる。換気空気中に残った悪臭（臭気成分）は、除塵室５ａの上部から吸引ダクトにより空気と共に吸引され、送風機により加圧されて脱臭装置１５の脱臭槽１６の底部に送られ、脱臭される。
【００８０】
除塵装置２ｂは、第１実施例の除塵装置２と同様に、縦型円筒状の除塵室５の下部を漏斗状に絞って貯水槽６を形成している。貯水槽６の下端部には排水管７が設けられ、この排水管７にバルブ８が設けられていて、貯水槽６内に落下した粉塵が沈澱して大量に溜まったときに排出し、新しく水を加える。貯水槽６から散水ポンプ２９により加圧される噴水管３３が上下２段に配管され、この両噴水管３３の先端に散水ノズル３４を取り付けている。除塵室５内には、畜舎１から換気空気が送出ダクト３２を介して送り込まれ、上下２段の散水ノズル３４からの散水により換気空気中の粉塵を吸着（捕捉）して貯水槽６の水中に落下させる。換気空気中に残った悪臭（臭気成分）は、除塵室５の上部から吸引ダクトにより空気と共に吸引され、送風機により加圧されて脱臭装置１５の脱臭槽１６の底部に送られて脱臭される。
【００８１】
雨水を貯めるタンク（図示せず）を備えた第４実施例は、脱臭装置１５の天井に設置して雨水を貯めて、貯まった雨水は配管により貯水槽２１に供給される。
【００８２】
脱臭装置１５の天井面を利用することにより広範囲の雨水を確保できることと、畜舎は人家から離れた場所に設置されるので、水道からの水の供給が少なくて済むことも有効な点である。
【００８３】
脱臭材層と空気層を複数の脱臭材層でタワーのようにした第５実施例は、有効接触面積を広げるとともに少ない設置面積で済むという利点がある。
【００８４】
すなわち、設置面積が少ないということは使用する土地が狭くても実現できることや建造物にかかる費用も節約することができる。
【００８５】
さらに、脱臭材層をユニット化して交換作業などをやり易くすれば、一つの脱臭材層の大きさを小さくすることも可能となる。
【００８６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のヤシガラを用いた生物脱臭方法及び装置によれば、請求項１及び７の手段・構成を有することにより、以下の作用効果を奏することができる。
【００８７】
ヤシガラを１０〜５０ｍｍ程度に破砕したヤシガラチップに有機物、微生物源を添加し、水分を６０〜９０％程度に調製して製造された脱臭材料を、５０ｃｍ〜２００ｃｍ程度の厚さに堆積して脱臭材層を形成した脱臭槽と、該脱臭材層に散水するための散水装置と、脱臭槽を通過する水を循環させる循環水枡と、畜舎から発生した悪臭及び粉塵を含む換気空気から除塵する除塵装置と、除塵された悪臭を含む換気空気を加圧して脱臭槽の下方から供給し、脱臭材層を上方に向け通過させる送風機とを有するので、畜舎から発生した悪臭及び粉塵を含む換気空気から除塵装置により除塵して後、悪臭を含む換気空気を送風機により加圧して脱臭槽の下方から供給し、脱臭材層を上方に向け通過させるだけで、悪臭（臭気成分）は脱臭材料中の水分への溶解あるいは脱臭材料への吸着により一旦脱臭材料に保持されたあと、脱臭材料中の微生物によって、無臭成分に分解・脱臭することができる。そして、畜舎から発生し排出される臭気濃度が低く風量が多い換気空気から効率よく脱臭し、また除塵して悪臭防止法をクリアし、周辺住宅から苦情が出ない、環境に優しい畜産経営を可能にする。
【００８８】
また、前記脱臭装置は、雨水を利用することは脱臭材料に保水させる手段として有効であり、保水用の水もアンモニアの溶解と微生物が対象であるので問題なく使用できる。
【００８９】
さらに、脱臭材層と空気層を複数の脱臭材層でタワーのようにして脱臭効果をあげる方法は、多段にする数が多い程単位面積当りの脱臭効果は大きい。
【００９０】
今後、狭い場所での設置も必要になると考えられるので、有力な手段として利用される価値が高いと思われる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による畜舎換気用除塵・脱臭装置の説明図
【図２】除塵・脱臭装置の除塵性能を示すグラフ
【図３】除塵・脱臭装置の脱臭性能を示すグラフ
【図４】除塵装置の第２実施例の説明図
【図５】除塵装置の第３実施例の説明図
【符号の説明】
１ 無窓畜舎
Ａ 豚（１２０頭）
２ 除塵装置
３ 換気扇
４ 連通ダクト
５ 除塵室
６，２１ 貯水槽
７ 排水管
８ 排水バルブ
９，２２ 水中ポンプ
１０ 噴水管
１１ 噴霧ノズル
１２ 吸引ダクト
１３ 送風機
１４ 送出ダクト
１５ 脱臭装置
１６ 脱臭槽
１７ 空気分配管
１８ ヤシガラチップ
１８ａ 脱臭材料
１８ｂ 脱臭材層
１９ 散水装置
２０ 循環水枡
２３ 散水管
２４ 散水ノズル
Claims (7)
- 脱臭材料を所定の厚さ堆積した脱臭材層と、前記脱臭材層に悪臭を含む空気を供給する送風機とを備え、前記脱臭材料として有機物及び微生物を添加したヤシガラチップを用い、前記脱臭材料に保水させた状態で前記空気中の悪臭を脱臭するヤシガラを用いた生物脱臭方法であって、前記空気が前記脱臭材層を通過する時間を５秒以上とすることを特徴とするヤシガラを用いた生物脱臭方法。
- 前記脱臭材層の厚さを５０〜２００ｃｍとしたことを特徴とする請求項１に記載のヤシガラを用いた生物脱臭方法。
- 前記ヤシガラチップが１０〜５０ｍｍ程度の破砕片を主体としたことを特徴とする請求項１に記載のヤシガラを用いた生物脱臭方法。
- 前記脱臭材料が６０〜９０パーセントの水分を含む状態であることを特徴とする請求項１に記載のヤシガラを用いた生物脱臭方法。
- 脱臭材料を所定の厚さ堆積した脱臭材層を有する生物脱臭装置と、前記生物脱臭装置に悪臭を含む空気を供給する送風機と、前記空気中の粉塵を除去する除塵装置とを備えたヤシガラを用いた生物脱臭システムであって、前記脱臭材料として有機物及び微生物を添加したヤシガラチップを用い、前記除塵装置で粉塵を除去した後の空気を前記生物脱臭装置に導く構成としたことを特徴とするヤシガラを用いた生物脱臭システム。
- 脱臭材料を所定の厚さ堆積した脱臭材層を有する生物脱臭装置と、前記生物脱臭装置に悪臭を含む空気を供給する送風機と、雨水を貯めるタンクとを備え、前記脱臭材料に保水させた状態で前記空気中の悪臭を脱臭するヤシガラを用いた生物脱臭システムであって、前記脱臭材料として有機物及び微生物を添加したヤシガラチップを用い、前記脱臭材料への保水として前記タンクに貯めた雨水を用いたことを特徴とするヤシガラを用いた生物脱臭システム。
- 脱臭材料を所定の厚さ堆積した脱臭材層と、前記脱臭材層に悪臭を含む空気を供給する送風機とを備え、前記脱臭材料として有機物及び微生物を添加したヤシガラチップを用い、前記脱臭材料に保水させた状態で前記空気中の悪臭を脱臭するヤシガラを用いた生物脱臭装置であって、前記脱臭材層を複数設けて、個々の脱臭材層が吸入空間と排出空間をもっていることを特徴とする生物脱臭装置。
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