JP2005246106A

JP2005246106A - 生物脱臭装置、生物脱臭方法

Info

Publication number: JP2005246106A
Application number: JP2004055667A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Yoshimi; 仁志吉見; Michihiro Oi; 道博大井; Hiroyasu Yamamoto; 裕康山本
Original assignee: Aisin Takaoka Co Ltd
Current assignee: Aisin Takaoka Co Ltd
Priority date: 2004-03-01
Filing date: 2004-03-01
Publication date: 2005-09-15

Abstract

【課題】悪臭漏れ及び脱臭性能の経時的な低下を防止することができ、しかもコスト性にも優れた生物脱臭装置を提供すること。
【解決手段】本発明の循環散水運転式の生物脱臭装置１１は、悪臭ガスＧ１を生物学的に脱臭するものであって、容器１２、充填担体１５、散水器２１、散水配管３１等を備える。容器１２には悪臭ガスＧ１が導入される。充填担体１５は、脱臭用微生物またはそれ由来の酵素の担持用であり、容器１２内に充填される。散水器２１は、容器１２内の水を充填担体１５に散水する。散水配管３１は、容器１２内の水を散水用水Ｗ１として回収して散水器２１に循環供給する。散水配管３１の途上には、散水用水Ｗ１の中に含まれる少なくとも１種類以上の臭気物質を低減できる臭気物質低減部材３３が配設される。
【選択図】図１

Description

本発明は、生物脱臭装置、生物脱臭方法に関するものである。

従来、有機性廃棄物の堆肥化プラント、下水処理場、畜舎、食品加工工場等において発生する悪臭ガスを、微生物を利用して生物学的に脱臭する装置がよく知られている。一般的にこの種の生物脱臭装置は、悪臭ガスが導入される容器を備えており、その容器内には脱臭用微生物を担持させた充填担体が充填されている。容器内に導入された悪臭ガスは、充填担体を通過する際に脱臭用微生物の作用により脱臭された後、排気ダクトを介して容器外に排出されるようになっている。また、充填担体の上部には散水器が配設されており、その散水器から充填担体に対して水を散水することで、脱臭用微生物の活性が維持されるようになっている。

このような生物脱臭装置には、水を掛け捨てにする非循環散水方式と、容器内に溜まった水を捨てずに回収して散水用水として再利用する循環散水方式とがある。しかしながら、前者の非循環散水方式はコスト性や環境性の点で難点があるため、現在では後者の循環散水方式のほうが望ましいと考えられている。ただし、循環散水方式を採用した場合、悪臭ガス中に含まれる臭気物質や、悪臭ガスの分解によって生成した臭気物質などが散水用水にイオンとして蓄積し、次第にその濃度を増していく。そして、このような高濃度のイオンを含む散水用水が散水されると、脱臭用微生物の活性が低下し、長期にわたって脱臭性能が維持されなくなる。また、散水器から散水用水を散水する際には臭気物質が揮発しやすいため、脱臭処理済みのガスに臭気成分が含まれてしまい、結果として容器外に悪臭が漏れてしまう。ちなみに、アンモニアを主体とする悪臭ガスに対する循環散水方式の生物脱臭装置では、散水用水の電気伝導度が３５ｍｓ／ｃｍ〜５０ｍｓ／ｃｍ程度で散水を行うと、１０ｐｐｍ〜２０ｐｐｍ程度のアンモニアが漏れることがわかっている。

そこで、上記の欠点を解消しうる循環散水方式の生物脱臭装置として、例えば、散水用水のイオン濃度に従って新水を補給して希釈し、散水用水のイオン濃度を適正濃度まで下げて散水を行う技術が従来提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０００−４２３５３号公報（図１等）

ところが、上記従来技術の場合、散水用水のイオン濃度を適正濃度まで下げるためには大量の新水を補給する必要があり、それに伴って生物脱臭装置の運転中に大量の廃水が生じてしまう。ゆえに、廃水処理費と水代とがかかり、ランニングコストが高くなるという問題がある。また、廃水処理設備が別途必要になるほか、イオン濃度を測定するためのセンサ等の設備が必要になるため、設備コストも高くなるという問題もある。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、悪臭漏れ及び脱臭性能の経時的な低下を防止することができ、しかもコスト性にも優れた生物脱臭装置、生物脱臭方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、悪臭ガスが導入される容器と、前記容器内に充填され、脱臭用微生物またはそれ由来の酵素を担持させる充填担体と、前記容器内の水を前記充填担体に散水する散水器と、前記容器内の水を散水用水として回収して前記散水器に循環供給する散水配管とを備え、前記悪臭ガスを生物学的に脱臭する循環散水運転式の生物脱臭装置において、前記散水配管の途上に、前記散水用水の中に含まれる少なくとも１種類以上の臭気物質を低減できる臭気物質低減部材を配設したことを特徴とする生物脱臭装置をその要旨とする。

従って、請求項１に記載の発明によると、散水配管の途上に配設された臭気物質低減部材によって、散水用水の中に含まれる少なくとも１種類以上の臭気物質が散水器に到る前に低減される。このため、悪臭ガス中に含まれる臭気物質や、悪臭ガスの分解によって生成した臭気物質などのイオンが散水用水中にあまり蓄積されず、散水用水のイオン濃度が低いレベルに維持される。よって、脱臭用微生物の活性が維持されることで脱臭性能の経時的な低下が防止されるとともに、散水時の臭気物質揮発量が減ることで容器外への悪臭漏れが防止される。

また本発明によれば、従来技術の場合のような大量の新水の補給が不要となるため水代がかからなくなることに加え、廃水が殆ど生じなくなるため廃水処理費もかからなくなる。以上の結果、ランニングコストを低く抑えることができる。しかも、大掛かりな廃水処理設備などが別途必要にならないので、設備コストを低く抑えることができる。

本発明において脱臭処理の対象となる悪臭ガスとしては、例えば、アンモニアやトリメチルアミン等の窒素化合物、硫化水素、メチルメルカプタン、硫化メチル、二硫化メチル等の硫化物、スチレン等の炭化水素等を挙げることができる。これらの悪臭ガスは、例えば、有機性廃棄物の堆肥化プラント、下水処理場、畜舎、食品加工工場等から発生されるものである。悪臭ガスの脱臭に利用すべく充填担体に担持される脱臭用微生物としては、例えば、アンモニアを酸化可能な硝化細菌、硫化水素を酸化可能なチオバチルス属の細菌、メチルメルカプタンを分解可能なハイホマイクロビウム属の細菌、炭化水素を分解可能なシュードモナス属、キサントバクター属及びコリネバクテリウム族の細菌等を挙げることができる。充填担体には、細菌以外の微生物が担持されてもよく、さらには微生物自体でなくてもそれから単離した酵素が担持されてもよい。

前記散水用水の中に含まれる臭気物質とは、散水用水に溶解した臭気物質及びそのイオンを指し、例えば、水に溶解可能なアンモニア、硫化水素等の悪臭ガスや、アンモニウムイオン等の陽イオンや、硝酸イオン、亜硝化イオン、硫酸イオン、亜硫酸イオン等の陰イオンを挙げることができる。前記散水配管の途上に配設される臭気物質低減部材は、１種類または２種以上の臭気物質を低減または除去可能なものを指す。この場合、臭気物質低減部材は、臭気物質を物理的に低減等するものであってもよく、化学的に低減等するものであってもよい。

臭気物質を物理的に低減等する臭気物質低減部材としては、微孔を有する多孔質体があり、その具体例としては活性炭やセラミック多孔質体などがある。多孔質体であると、臭気物質が細孔内に取り込まれることで物理的に吸着される。また、臭気物質を化学的に低減等する臭気物質低減部材としては、臭気物質のイオンを化学的に吸着するイオン吸着剤があり、前記イオン吸着剤としては、陽イオン吸着用及び陰イオン吸着用の２種類のものがある。

前記臭気物質低減部材はイオン吸着剤を含んで構成されることが好ましい（請求項２）。従って、この場合には、イオン吸着剤が散水用水中に溶解している臭気物質のイオンを吸着することにより、当該イオンが確実にかつ効率よく低減される。ゆえに、臭気物質のイオンが散水用水中にあまり蓄積されず、散水用水のイオン濃度を常時低いレベルに維持することができる。

ここで、臭気物質低減部材は、イオン吸着剤と、前記散水配管に連結され、その内部に前記イオン吸着剤を収容するケースとを含んで構成されることが好ましい。イオン吸着剤及びケースの形態は特に限定されないが、イオン吸着剤を例えばカートリッジ式にするとともにケースに開閉部を設けることで、劣化したイオン吸着剤を新しいものに容易に交換可能な構造とすることが好ましい。このような構造を採用した場合にはメインテナンス性が向上する。

前記イオン吸着剤は例えば鉱物系のものであることがよく、とりわけゼオライトであることが好ましい（請求項３）。ゼオライト(沸石)とは、結晶中に多くの空洞が存在し、珪素、アルミニウム、ナトリウムなどを成分とする多孔性の鉱物のことをいう。かかるゼオライトは特に陽イオンを吸着する性質を有するため、低減したい臭気物質がアンモニア（アンモニウムイオン）である場合、それを確実にかつ効率よく低減、除去することができる。さらに、ゼオライトは多孔質体であるので、散水用水と接触しうる表面積も大きく、また、臭気物質を物理的に吸着する作用もある程度奏することができる。加えて、ゼオライトは廉価な材料であるので、コスト性にも優れている。なお、イオン吸着剤として使用されるゼオライトは、天然から産出する天然ゼオライト、人工的に合成した合成ゼオライトのいずれであってもよい。

請求項４に記載の発明は、散水配管を経て循環する散水用水を、脱臭用微生物またはそれ由来の酵素を担持した充填担体に散水することにより、悪臭ガスを生物学的に脱臭する循環散水運転式の生物脱臭装置における脱臭方法において、前記散水配管の途上にて、前記散水用水の中に含まれる少なくとも１種類以上の臭気物質を低減することを特徴とする生物脱臭方法をその要旨とする。

従って、請求項４に記載の発明によれば、散水用水の中に含まれる少なくとも１種類以上の臭気物質が散水配管の途上にて低減される。このため、悪臭ガス中に含まれる臭気物質や、悪臭ガスの分解によって生成した臭気物質などのイオンが散水用水中にあまり蓄積されず、散水用水のイオン濃度が低いレベルに維持される。よって、脱臭用微生物の活性が維持されることで脱臭性能の経時的な低下が防止されるとともに、散水時の臭気物質揮発量が減ることで容器外への悪臭漏れが防止される。また本発明によれば、従来技術の場合のような大量の新水の補給が不要となるため水代がかからなくなることに加え、廃水が殆ど生じなくなるため廃水処理費もかからなくなる。以上の結果、ランニングコストを低く抑えることができる。しかも、大掛かりな廃水処理設備などが別途必要にならないので、設備コストを低く抑えることができる。

以上詳述したように請求項１〜３に記載の発明によれば、悪臭漏れ及び脱臭性能の経時的な低下を防止することができ、しかもコスト性にも優れた生物脱臭装置を提供することができる。また、請求項４に記載の発明によれば、悪臭漏れ及び脱臭性能の経時的な低下を防止することができ、しかもコスト性にも優れた生物脱臭方法を提供することができる。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図４に基づき詳細に説明する。

図１に示されるように、本実施形態の生物脱臭装置１１は、有機性廃棄物の堆肥化プラントが排出する悪臭ガス、つまりアンモニアガスを多く含む悪臭ガスを脱臭処理するための装置である。この生物脱臭装置１１は縦長円筒形状をした容器１２を備えている。容器１２内の略中央部には金属網１３が水平状態に配設され、この金属網１３によって容器１２の内部空間が上下に仕切られている。金属網１３の上側の領域には担体保持部１４が形成されている。この担体保持部１４には、脱臭用微生物である硝化細菌を担持させた充填担体１５が充填されている。担体保持部１４のすぐ下方はガス導入室１６となっていて、そのガス導入室１６には、図示しない堆肥化プラントに通じるガス導入ダクト１７が連結されている。ガス導入ダクト１７の途上には、堆肥化プラントが発生する悪臭ガスＧ１を容器１２のガス導入室１６に圧送するためのファン１８が配設されている。ガス導入室１６の下方の領域は、散水された水が貯留される貯水槽１９となっている。一方、担体保持部１４の上側の領域は散水室２０となっていて、その散水室２０の内部には充填担体１５に水を撒くための複数の散水ノズル２１（散水器）が設置されている。散水室２０には排気ダクト２２が接続されており、その排気ダクト２２を介して脱臭処理済みガスＧ２が外部に放出されるようになっている。

本実施形態では、多数の細孔を有する多孔質体の粒子の集合体を、充填担体１５として用いている。具体的には、鋳物工場から排出された廃鋳物砂を焼成して多孔質化した無機多孔質焼結体の粒子の集合体を、充填担体１５として用いている。この無機多孔質焼結体の粒子の平均粒径は１ｍｍ〜１００ｍｍ程度に設定可能であり、ここでは１ｍｍ〜５ｍｍ程度とされている。廃鋳物砂は有機物質を含むため、熱処理することにより有機物質が消失し、その消失跡が細孔となる。このように細孔が形成されると、多孔質体となることで表面積が増加し、臭気成分の吸着や微生物の繁殖、活性化に貢献する。

図１に示されるように、この生物脱臭装置１１は容器１２の外部に散水配管３１を備えている。散水配管３１の始端（下端）は貯水槽１９に接続される一方、散水配管３１の終端（上端）は容器１２を貫通して散水室２０内に入り込んでいる。このような散水配管３１の終端には、上記の複数の散水ノズル２１が取り付けられている。散水配管３１の途上には、散水配管３１内の散水用水Ｗ１をその始端側から終端側へと圧送するためのポンプ３２が設けられている。従って、このポンプ３２を作動させると、貯水槽１９の水が散水用水Ｗ１として回収されるとともに、各々の散水ノズル２１から散水用水Ｗ１が散水されるようになっている。即ち、本実施形態の生物脱臭装置１１は、容器１２内に溜まった水を捨てずに回収し、散水配管３１を経て循環供給させることで、散水用水Ｗ１として再利用する循環散水方式を採用している。

このように構成された循環散水方式の生物脱臭装置１１の基本的動作について説明する。

ガス導入ダクト１７を経てガス導入室１６に導入された悪臭ガスＧ１は、容器内１２を上方に向けて進行する。充填担体１５においては硝化細菌が繁殖しているため、悪臭ガスＧ１が充填担体１５を通過する際には、臭気成分であるアンモニアが酸化分解されて無臭化される。無臭化された脱臭処理済みガスＧ２は、散水室２０を通り抜けて排気ダクト２２から外部に放出される。つまり、この生物脱臭装置１１において、悪臭ガスＧ１に含まれる臭気成分であるアンモニアは、硝化細菌により硝酸イオン（ＮＯ_３ ⁻）等となって散水された水の中に存在したり、散水された水の中に溶解したりする。このような硝酸イオン等を含有する水は、充填担体１５から落下して貯水槽１９にて貯留される。よって、貯水槽１９の水は硝酸イオン等を含んだものとなっている。なお、貯水槽１９の水は、硝酸イオンのほかに例えばアンモニウムイオン（ＮＨ_４ ^＋）やアンモニアなどを含有する。

そして、ポンプ３２を作動すると、貯水槽１９の水が散水用水Ｗ１として回収されるとともに、散水配管３１を経て各々の散水ノズル２１に到る。そして、各々の散水ノズル２１から散水された散水用水Ｗ１は、落下して充填担体１５に降り掛かる。その結果、硝化細菌の活性が維持される。充填担体１５への散水は所定間隔ごと、例えば１時間〜５時間ごとに行われる。

図１にて概略的に示されるように、本実施形態の生物脱臭装置１１では、散水配管３１の途上に、臭気物質低減部材としてのフィルタユニット３３が配設されている。このフィルタユニット３３は、具体的には、散水配管３１において容器１２の外部に位置する部分、かつ、ポンプ３２の下流側に配設されている。このような位置に配置した理由は、フィルタユニット３３のメインテナンス性を向上するためである。なお、フィルタユニット３３はポンプ３２の上流側に配設されていてもよい。

このフィルタユニット３３は、イオン吸着剤３５と、散水配管３１に連結され、その内部にイオン吸着剤３５を収容するケース３４とを含んで構成されている。かかるフィルタユニット３３としては、図２（ａ）のように、円筒状ケース３４の下端に入口部３６を設け、上端に出口部３７を設け、内部にイオン吸着剤３５を充填配置したものを例示することができる。図２（ａ）のフィルタユニット３３は、入口部３６側から導入された散水用水Ｗ１が、イオン吸着剤３５の下端側から入り込んで上端側に抜け、最終的に出口部３７側から排出される構造となっている。また、別のものとしては図２（ｂ）のように、円筒状ケース３４の上端に入口部３６及び出口部３７をともに設け、内部に円筒状のイオン吸着剤３５を配置したものを例示することができる。図２（ｂ）のフィルタユニット３３は、入口部３６側から導入された散水用水Ｗ１が、イオン吸着剤３５の内周側から入り込んで外周側に抜け、最終的に出口部３７から排出される構造となっている。なお、これらのケース３４においては、例えば、その上端部に開閉可能な蓋を設けておき、内部のイオン吸着剤３５を取り換え可能としておいてもよい。

フィルタユニット３３を構成するイオン吸着剤３５としては、散水用水Ｗ１の中に含まれる少なくとも１種類以上の臭気物質（ここではアンモニウムイオン）を低減、除去できる陽イオン吸着剤が使用されている。より具体的にいうと、本実施形態では、陽イオン吸着作用があるゼオライトが使用されている。ゼオライトの形態は特に限定されないが、本実施形態ではゼオライト粒子をカートリッジに充填したものを使用している。カートリッジ式の利点は、粒子状態のものに比べて交換作業が容易なためメインテナンス性を向上できることである。なお、カートリッジ式に代えて、例えばゼオライト粒子を集合させて結合した多孔質ブロックを用いてもよく、この場合においてもメインテナンス性を向上できる。

従って、散水時において散水用水Ｗ１がフィルタユニット３３を通過する際には、散水用水Ｗ１の中に含まれる臭気物質（特にアンモニウムイオン）が、イオン吸着剤３５であるゼオライトに確実にかつ効率よく吸着される。よって、散水用水Ｗ１のアンモニウムイオン濃度が常に極めて低いレベルに維持される。そして、アンモニウムイオンがほぼ除去された散水用水Ｗ１が散水ノズル２１から散水される。ここでは、散水する水だけをその直前にかつ必要最小限だけ臭気物質低減処理を行っているため、散水用水Ｗ１中に含まれるアンモニア分を極めて効率よく低減することができる。
［実施例１］

次に、上記実施形態をさらに具体化した実施例１について説明する。

ここでは、鋳物工場から排出された廃鋳物砂を焼成して多孔質化した無機多孔質焼結体の粒子の集合体を、充填担体１５として用いた。具体的には、廃鋳物砂を転動造粒機に収容するとともに、廃鋳物砂に対して１０重量％〜３０重量％となる水を注入し、この水を含んだ廃鋳物砂を混練後、略球形状に造粒した。これを４００℃〜５００℃で８時間程度加熱して脱脂して有機分を燃焼させ、その後８００℃で３時間焼成し、多孔質化した無機多孔質焼結体の粒子とした。そして、当該粒子を容器１２内に２００リットル充填した。なお、当該粒子の乾燥時１リットルの重量は０．８３ｋｇ、吸水時１リットルの重量は１．０ｋｇ、見掛けの気孔率は約３０％、乾燥時の圧壊強度は１２３Ｎ、平均粒径は５ｍｍ程度であった。

また、フィルタユニット３３については、ゼオライト粒子（市販品）をカートリッジに１０リットル収容したものをイオン吸着剤３５として使用した。貯水槽１９の容量については２００リットルとした。

そして、ガス導入ダクト１７における悪臭ガスＧ１中のアンモニアガス濃度（即ち入口アンモニア濃度）を２００ｐｐｍに設定し、生物脱臭装置１１の運転を行った。この場合において、処理風量を３ｍ^３／ｍｉｎ、ＬＶ値（空塔線速度）を０．１８ｍ／ｓ、ＳＶ値（空間速度）を９００ｈ^−１、散水用水Ｗ１のＥＣ値を４２ｍｓ／ｃｍに、それぞれ設定した（図４の表を参照）。

そして、所定時間が経過した後に、排気ダクト２２を通過する脱臭処理済みガスＧ２に含まれるアンモニアガス濃度（即ち出口アンモニア濃度；ｐｐｍ）と、圧力損失（ｍｍＨ_２Ｏ／ｍ）とを従来公知の手法によりそれぞれ測定した。

その結果、図４の表１に示すように、出口アンモニア濃度については０．０５ｐｐｍを下回る値となり、アンモニアガスがほぼ完全に除去されていた。従って、脱臭処理済みガスＧ２にはアンモニア臭が付いていなかった。これは、フィルタユニット３３の配設によって、散水用水Ｗ１中のアンモニウムイオンやアンモニアが確実に低減、除去された結果もたらされた利益であると、結論付けられる。また、圧力損失については４０ｍｍＨ_２Ｏ／ｍであった。
［比較例］

比較例では、フィルタユニット３３を未配設にした。それ以外の条件については実施例１と同じとした。そして、所定時間経過後に、出口アンモニア濃度を測定した結果、図４の表１に示すように、出口アンモニア濃度については約１３ｐｐｍとなり、実施例１よりもかなり高い値を示した。それゆえ、脱臭処理済みガスＧ２にはアンモニア臭が付いていた。また、圧力損失については４０ｍｍＨ_２Ｏ／ｍであり、特に差はなかった。
［実施例２］

実施例２では、充填担体１５を図３に示すような中空円筒状多孔質体の集合体、即ちいわゆるラシヒリング４１の集合体とした点で、実施例１と異なっている。それ以外の条件については実施例１と同じとした。

図３に示されるように、本実施例のラシヒリング４１は、より具体的には、廃鋳物砂を原料とする中空円筒状の無機多孔質焼結体であって、上端面及び下端面を貫通する中空部４２を有している。直径Ｄ１及び軸線方向長さＬ１は１０ｍｍ〜５０ｍｍ程度であることがよく、中空部４２の直径Ｄ２は５ｍｍ〜３０ｍｍ程度であることがよい。また、Ｄ１及びＬ１の比は１に近いことがよい。

本実施例では、充填担体１５に用いるラシヒリング４１を具体的には以下の手順で製造した。即ち、鋳物工場から排出された廃鋳物砂に対して１０重量％〜３０重量％となる水を注入し、この水を含んだ廃鋳物砂を混練後、特に造粒工程を経ることなしに押出成形機を用いて中空円筒状に成形した。この成形体を４００℃〜５００℃で１２時間程度加熱して脱脂し、有機分を燃焼させた後、８００℃で３時間焼成し、焼結体からなるラシヒリング４１（直径Ｄ１＝１３ｍｍ、軸線方向長さＬ１＝１３ｍｍ、直径Ｄ２＝５ｍｍ）とした。ちなみに、本実施例では脱脂時間を実施例１よりもかなり長めに設定している。好ましい脱脂時間の範囲は１０時間〜１５時間程度である。この範囲で脱脂を行えば、有機分を十分に除去することができ、多孔質化を十分に促進することができるからである。

そして、上記方法により製造されたラシヒリング４１を容器１２内に２００リットル充填した。当該ラシヒリング４１の乾燥時１リットルの重量は０．５５ｋｇ、吸水時１リットルの重量は０．６７ｋｇであった。つまり、実施例１の粒子よりもかさ比重がかなり小さく、容器１２への充填作業が容易であった。また、当該ラシヒリング４１の見掛けの気孔率は約４６．１％であり、実施例１の粒子の約１．５倍を示した。また、乾燥時の圧壊強度は１１６Ｎであった。

そして、入口アンモニア濃度、処理風量、ＬＶ値、ＳＶ値、ＥＣ値をそれぞれ表１のように設定して生物脱臭装置１１の運転を行い、所定時間経過後に出口アンモニア濃度（ｐｐｍ）と、圧力損失（ｍｍＨ_２Ｏ／ｍ）とを測定した。

その結果、図４の表１に示すように、出口アンモニア濃度については実施例１と同じく０．０５ｐｐｍを下回る値となり、アンモニアガスがほぼ完全に除去されていた。従って、脱臭処理済みガスＧ２にはアンモニア臭が付いていなかった。これは、フィルタユニット３３の配設によって、散水用水Ｗ１中のアンモニウムイオンやアンモニアが確実に低減、除去された結果もたらされた利益であると、結論付けられる。

また、圧力損失については１０ｍｍＨ_２Ｏ／ｍとなり、実施例１の１／４という極めて低い値を示した。本実施例２にてこのように低圧力損失化が達成された理由としては以下のように考察している。

即ち、生物脱臭装置１１を長期間にわたって運転すると、充填担体１５に付着物が付着する。この付着物は、主にバイオフィルムであって、充填担体１５から脱落した微生物やその死骸などからなる。そして、このようなバイオフィルムが多くなることで充填担体１５に目詰まりが起き、これが圧力損失の増加を引き起こす原因となる。

ここで本実施例のラシヒリング４１は、それ自身が細孔を有する多孔質体であることに加え、細孔よりも相当大きな中空部４２を備えている。それゆえ、バイオフィルムが発生したとしても大きな中空部４２を完全に塞ぐには至らず、通気経路が確保される。従って、充填担体１５に目詰まりが起こりにくくなって、低圧力損失化が達成されるものと考えられる。

さて、以上詳述した本実施形態によれば以下の効果を得ることができる。

（１）本実施形態では、フィルタユニット３３を配設したことで、散水用水Ｗ１の中に含まれるアンモニウムイオンが散水ノズル２１に到る前に確実に低減される。このため、散水用水Ｗ１のアンモニウムイオン濃度が常時低いレベルに維持される。よって、硝化細菌の活性が維持されることで脱臭性能の経時的な低下が防止されるとともに、散水時の臭気物質揮発量が減ることで容器１２外へのアンモニア臭漏れが防止される。

（２）また本実施形態によれば、従来技術の場合のような大量の新水の補給が不要となるため水代がかからなくなることに加え、廃水が殆ど生じなくなるため廃水処理費もかからなくなる。以上の結果、ランニングコストを低く抑えることができる。しかも、大掛かりな廃水処理設備などが別途必要にならないので、設備コストを低く抑えることができる。

（３）本実施形態の場合、低減したい臭気物質がアンモニウムイオンやアンモニアであることから、イオン吸着剤３５としてゼオライトを選択している。それゆえ、特にコスト高を伴うことなしに、前記臭気物質を確実にかつ効率よく低減、除去することができる。

（４）本実施形態の実施例２では、充填担体１５をラシヒリング４１の集合体とした結果、大幅な低圧力損失化を達成することができる。これにより、ファン１８の電力量を抑えることができ、ランニングコストの低減を達成しやすくなる。また、風量を上げたとしてもファン１８に負荷がかかりにくくなるので、風量の設定の自由度が高くなる。

なお、本発明の実施形態は以下のように変更してもよい。

・上記実施形態では、鋳物工場から排出された廃鋳物砂を充填担体用材料として用いたが、新しい鋳物砂を充填担体用材料としてもよい。

・鋳物砂以外の材料を用いてラシヒリング４１を製造してもよく、例えば、アルミナ、窒化アルミニウム等のセラミック材料を用いてセラミック多孔質焼結体製ラシヒリングとしてもよい。また、微生物の活性に悪影響を与えない金属材料を用いて金属多孔質焼結体製ラシヒリングとしてもよい。

・上記実施形態では、イオン吸着剤３５として鉱物系のものを使用したが、これに限定されず有機高分子系やセラミック系のものを選択してもよい。

・例えば、図５に示す別の実施形態のように構成してもよい。図５においては、散水配管３１を途中で複数ラインに分岐させて、各々の分岐部にフィルタユニット３３を配設している。分岐部の上流側接続部及び下流側接続部には、それぞれ流路切換弁５１が設けられている。この構成によると、一方のフィルタユニット３３を一定期間使用した後には、そのフィルタユニット３３への散水用水Ｗ１の供給をストップし、代わりに今まで休んでいた他方のフィルタユニット３３への散水用水Ｗ１の供給を開始することができる。従って、臭気物質の低減を中断せずに、劣化したイオン吸着剤３５の取り換えを行うこと等が可能となる。

次に、特許請求の範囲に記載された技術的思想のほかに、前述した実施形態によって把握される技術的思想を以下に列挙する。

（１）悪臭ガスが導入される容器と、前記容器内に充填され、脱臭用微生物またはそれ由来の酵素を担持させる充填担体と、前記容器内の水を前記充填担体に散水する散水器と、前記容器内の水を散水用水として回収して前記散水器に循環供給する散水配管とを備え、前記悪臭ガスを生物学的に脱臭する循環散水運転式の生物脱臭装置において、前記散水配管の途上に、前記散水用水の中に含まれる少なくとも１種類以上の臭気物質を低減できる臭気物質低減部材を配設するとともに、前記充填担体を中空円筒状多孔質体の集合体としたことを特徴とする生物脱臭装置。

（２）前記充填担体は、鋳物砂を原料とする中空円筒状の無機多孔質焼結体の集合体であることを特徴とする前記（１）記載の生物脱臭装置。

（３）前記充填担体は、鋳物砂を原料とし、直径及び軸線方向長さが１０ｍｍ〜５０ｍｍかつ中空部の直径が５ｍｍ〜３０ｍｍである無機多孔質焼結体製ラシヒリングの集合体であることを特徴とする前記（１）記載の生物脱臭装置。

（４）鋳物砂を原料とし、直径及び軸線方向長さが１０ｍｍ〜５０ｍｍ、中空部の直径が５ｍｍ〜３０ｍｍの無機多孔質焼結体からなる生物脱臭用ラシヒリング。

（５）鋳物砂を原料とし、直径及び軸線方向長さが１０ｍｍ〜５０ｍｍ、中空部の直径が５ｍｍ〜３０ｍｍ、見掛け気孔率が４０％以上の無機多孔質焼結体からなる生物脱臭用ラシヒリング。

（６）鋳物砂に水を加えたものを成形材料とし、造粒工程を経ずにそれを押出成形して中空円筒状の成形体とし、この成形体を４００℃〜５００℃で１０時間以上加熱して脱脂した後、脱脂時の温度よりも高い温度で所定時間焼成することを特徴とする、前記（５）または（６）に記載の生物脱臭用ラシヒリングの製造方法。

（７）前記臭気物質除去部材は、前記散水配管において前記容器の外部に位置する部分に設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項の生物脱臭装置。

本発明を具体化した実施形態の循環散水式の生物脱臭装置を示す概略図。（ａ），（ｂ）は実施形態にて使用するフィルタユニットを示す概略正面図。実施形態の実施例２にて使用するラシヒリングを示す斜視図。実施例１，２における装置の運転条件等を示す表。別の実施形態のフィルタユニットの配設方法を示す概略図。

符号の説明

１１…循環散水運転式の生物脱臭装置
１２…容器
１５…充填担体
２１…散水器としての散水ノズル
３１…散水配管
３３…臭気物質低減部材としてのフィルタユニット
３５…イオン吸着剤
Ｇ１…悪臭ガス
Ｗ１…散水用水

Claims

悪臭ガスが導入される容器と、前記容器内に充填され、脱臭用微生物またはそれ由来の酵素を担持させる充填担体と、前記容器内の水を前記充填担体に散水する散水器と、前記容器内の水を散水用水として回収して前記散水器に循環供給する散水配管とを備え、前記悪臭ガスを生物学的に脱臭する循環散水運転式の生物脱臭装置において、
前記散水配管の途上に、前記散水用水の中に含まれる少なくとも１種類以上の臭気物質を低減できる臭気物質低減部材を配設したことを特徴とする生物脱臭装置。
前記臭気物質低減部材はイオン吸着剤を含んで構成されることを特徴とする請求項１に記載の生物脱臭装置。
前記イオン吸着剤はゼオライトであることを特徴とする請求項２に記載の生物脱臭装置。
散水配管を経て循環する散水用水を、脱臭用微生物またはそれ由来の酵素を担持した充填担体に散水することにより、悪臭ガスを生物学的に脱臭する循環散水運転式の生物脱臭装置における脱臭方法において、
前記散水配管の途上にて、前記散水用水の中に含まれる少なくとも１種類以上の臭気物質を低減することを特徴とする生物脱臭方法。