JP2006247587A - 脱臭装置、及び脱臭システム - Google Patents

Abstract

【課題】 中小規模の畜産農家等であっても導入可能で維持費を低く抑えることができ、安定して臭気物質を脱臭処理することが可能な脱臭システムを提供することを課題とする。
【解決手段】 脱臭システム１は、第一脱臭装置２ａと、第二脱臭装置２ｂと、第一脱臭装置２ａ及び第二脱臭装置２ｂを連結する連結部８とを具備して構成されている。さらに、第一脱臭装置２ａの酸性薬液層部１７には臭気物質６に含まれるアンモニアガス等を化学的に中和して脱臭するための酸性薬液１６が貯溜され、第二脱臭装置２ｂの第二薬液層部３４には酸性状の臭気物質６を脱臭するためのアルカリ性薬液３３が貯溜されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、脱臭装置及び脱臭システムに関するものであり、特に中小規模の畜産農家等に設置され、有機物の堆肥化処理等の際に発生するアンモニアガス等の悪臭成分からなる臭気物質を回収し、脱臭処理することが可能な脱臭装置、及び脱臭システムに関するものである。

従来から、家畜の糞尿や生ゴミ等の有機物を堆積し、堆肥化処理することが行われている。この堆肥化処理の過程では、有機物の分解及び発酵によって多くのガス状の成分が発生し、アンモニアガス等の人々に不快な印象を与える悪臭成分からなる臭気物質が多く含まれている。したがって、発生するアンモニアガス等を回収し、大気中に直接臭気物質を拡散させないような処理が一般に行われている。

例えば、これらのアンモニアガス等の臭気物質の脱臭処理の一例を示すと、硫酸スクラバー方式を採用した脱臭装置が挙げられる。この脱臭装置によれば、脱臭槽内に通気性を有する多孔質材料からなる充填材層を設け、脱臭槽の下方から処理する臭気物質を導入する。一方、脱臭槽の上方からは所定の濃度の硫酸を充填材層に向けてシャワー状に噴霧する。これにより、下方から送出されるアンモニアガス等の臭気物質と、上方から噴霧される液状の硫酸とが脱臭槽の充填材層で接触（気液接触）する。このとき、多孔質材料からなる充填材層によって気液接触する接触面積が大きくなり、臭気物質と硫酸とが接触する確率が高くなる。これにより、アルカリ性状を呈するアンモニアガスと酸性状を呈する硫酸とが反応し、中和される。その結果、脱臭槽には硫酸アンモニウム（所謂「硫安」）が生成される。この硫酸アンモニウムは、豊富な窒素源を含み、農作物の畑地等に施肥される肥料の原料となるものである。そのため、かかる硫酸スクラバー方式は、臭気物質の脱臭処理によってアンモニアガス等の大気への拡散を防ぐとともに、かつ農作物の生育に有益な肥料となる硫安アンモニウムを得ることができる非常に優れた方式である。

さらに、上述した硫酸スクラバー方式の脱臭装置では処理が困難、或いはその処理能力が乏しい酸性または中性の臭気物質の場合、土壌脱臭方式或いはロックウール脱臭方式等の微生物の作用を利用した脱臭処理が実施されることがある。

上記の技術は、当業者において当然実施されているものであり、出願人は本願出願時において、上記技術が記載されている文献を特に知見するものではない。

しかしながら、上述した硫酸スクラバー方式を採用する脱臭装置は、上方から薬液（硫酸）をシャワーのように散布する必要があった。さらに、かかる脱臭装置は、一般に連続式で行われ、水素イオン濃度を測定し、ｐＨ値を一定に保つためのｐＨ計測制御装置、薬液の散布装置、及び臭気物質を脱臭槽の下方から送出するための臭気送出装置等の各種構成を有し、極めて複雑に設計されている。そのため、装置全体の設置コストは高額となり、比較的大きな規模の畜産農家等が採用しているに過ぎない。特に、小規模及び中規模の畜産農家では、上述の脱臭装置を構築し、維持するためのコストがかかり過ぎるため、硫酸スクラバー方式の脱臭装置を諦めることが多かった。さらに、硫酸を上方から散布する形式のため、装置全体の腐食を抑える必要があり、また作業者にとって危険な作業を強いることになっていた。

加えて、微生物を利用する微生物脱臭方式の場合、微生物が活発に活動する最適な温度（菌種によって異なる温度）に、常に維持する必要があった。そのため、夏季及び冬季では微生物を利用した脱臭装置の処理能力が安定しないことがあった。さらに、微生物を活性化させるために、室温以上の温度に加熱必要があり、これらの加熱処理に要する燃料費等のコストが余計に必要となる場合があった。

そこで、本発明は、上記実情に鑑み、中小規模の畜産農家等であっても比較的導入が容易で、かつ維持費も低く抑えることができる簡易な構成を有し、季節等の周囲の環境に対する影響を受けることが小さい脱臭装置、及び脱臭システムの提供を課題とするものである。

上記の課題を解決するため、本発明の脱臭装置は、「堆肥化処理施設または乾燥処理施設から送気されるアンモニアガスを主成分とするガス状の臭気物質を、内部に形成された脱臭処理空間に導入する導気部及び前記脱臭処理空間で処理された処理済排気を前記脱臭処理空間から外部に排出する排出部を有する脱臭装置本体と、前記臭気物質を化学的に脱臭処理する酸性状及びアルカリ性状のいずれか一方の薬液を前記脱臭空間に貯溜して形成される薬液層部と、前記薬液層部の前記薬液の中に全体が浸漬され、一端が前記導気部と連結し、送気される前記臭気物質を流通させる臭気通路部及び前記臭気通路部と前記薬液層部との間を連通するように設けられた複数の気液孔を有し、前記気液孔から前記臭気物質を気泡状にして排出し、前記薬液と気液接触させるバブリング管と、前記バブリング管に取付けられ、前記薬液層部内に前記バブリング管を浮遊させた状態で保持するフロート部を有するフロート調整機構部と」を主に具備して構成されている。

ここで、脱臭装置本体とは、臭気物質を内部の脱臭処理空間で処理するための、後述する酸性若しくはアルカリ性の薬液を貯溜することが可能なタンク状に形成されたものであり、上方に設けられた導気部及び排気部を介して内部の脱臭処理空間と連通可能なものである。なお、脱臭装置本体を形成する素材は、特に限定されないが、硫酸等の強酸、または水酸化ナトリウム等の強塩基に対する耐性を有する素材等によって構築することができる。

さらに、薬液層部は、脱臭処理空間に薬液を貯溜することによって構成されている。ここで、貯溜される薬液は、酸性またはアルカリ性のいずれか一方を用いることが可能であるが、臭気物質は一般的にアンモニアガスを主として含んでいるため、堆肥化処理施設と直に脱臭装置が連結されている場合には、硫酸等の酸性溶液を用いることが可能である。また、使用される酸性溶液も前述の硫酸以外に塩酸、及び硝酸等、或いは木酢液等の天然由来の有機酸を用いることが可能であり、さらにモル濃度等も処理対象となる臭気物質に応じて適宜変更することが可能である。同様に、アルカリ性状の薬液を貯溜する場合も水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の各種アルカリ性溶液を適宜選択して利用することが可能である。

また、バブリング管とは、脱臭装置本体の導気部と連結し、臭気物質を薬液層部の内部まで送出し、気液孔から複数の泡（バブル）状に放出することにより、臭気物質及び薬液を直接当接させるものである。ここでバブリング管は、脱臭装置本体と同様に酸性溶液及びアルカリ性溶液に対する耐薬品性を有する素材で形成されたパイプ状（管状）の部材を用いることができる。また、気液孔の大きさ及び数等は、脱臭装置の臭気物質の処理能力に応じて適宜設定することが可能である。

一方、フロート調整機構部とは、上述した薬液層部にバブリング管をフロート部を利用して層中に浮遊させるためのものであり、薬液よりも比重の小さい素材（例えば、発泡スチロール）や内部に空気を含む風船状の物質をフロート部として利用し、また薬液よりも比重の大きい素材（例えば、金属、またはセラミックス等）を錘部として有するものであってもよい。そして、上述のフロート部及び錘部をワイヤ等によってバブリング管の複数箇所に設けることにより、薬液層部中をバブリング管が浮遊した状態が創成される。すなわち、臭気物質と薬液とを接触させることにより、中和反応が生じ、例えば、硫酸アンモニウム等の生成物が生成される。これにより、薬液層部の薬液が消費され、薬液層部の液深さが変化する。さらに、臭気物質に水蒸気等が含まれている場合、薬液層部に導入されることにより、当該水蒸気が水に相転移することによって、薬液層部の液深さが上昇することもある。このとき、薬液として硫酸が用いられた場合、水によって液深さが上昇すると、その薬液層部の比重が初期に投入された硫酸よりも低くなり、またその粘性も小さくなる。その結果、バブリング管は僅かに薬液層部中で沈降するものの、その粘性の低下によって気液孔から排出される臭気物質の処理量はほとんど変化しない。なお、比重低下及び粘性の変化がほとんど観察されない薬液を用いた場合には、フロート調整機構部によって薬液面からバブリング管までの距離が一定に保たれるため、同様に臭気物質の処理量が安定することとなる。

なお、フロート調整機構部によるバブリング管の上下動を制限しないため、導気部とバブリング管との一端の接続は、柔軟性を有する素材で形成されたチューブ、或いは蛇腹状に形成されたチューブ等によって構成されることが好適である。

したがって、本発明の脱臭装置によれば、薬液中に浮遊した状態で設置されたバブリング管によって気液孔と薬液層部の液層面との深さが薬液の比重の変化によって上下する。このとき、比重が低下して、バブリング管が当初液深さよりも沈降した場合であっても、粘性が小さくなることにより、ブロア等から送出される臭気物質の処理量を一定に保つことが可能となる。その結果、臭気物質の処理風量を安定した状態で、継続して臭気物質を薬液に接触させることが可能となり、脱臭処理の開始直後、及び長時間処理を継続した場合であってもほとんど同じにすることができる。その結果、安定してアンモニアガス等の臭気物質を除去し、脱臭することが可能となる。

さらに、本発明にかかる脱臭装置は、上記構成に加え、「前記薬液層部に貯溜される前記薬液は、有機物を焼却して得られる灰分の水溶液を少なくとも含有するアルカリ性状を呈する」ものであっても構わない。

したがって、本発明の脱臭装置によれば、有機物を焼却して得られる灰分の水溶液を含有する薬液が使用される。ここで、灰分は一般にアルカリ性状を呈することが知られており、特に堆肥化処理施設では鶏糞等を焼却処理することによって焼却された灰分を得ることが可能となる。すなわち、堆肥化処理施設に予め存在しているものを原料として灰分を生成し、その水溶液をアルカリ性状を呈する薬液に使用することが可能となる。これにより、脱臭処理に用いるアルカリ性状の薬液を別途準備することがなく、堆肥化処理施設に存在する材料を有効に活用することが可能となる。なお、これらの灰分の水溶液のみでは、水素イオン濃度が所定基準に達しない場合もあり、適宜水酸化ナトリウム等のアルカリ性溶液を添加し、アルカリ性を強化するものであってもよい。

さらに、本発明にかかる脱臭装置は、上記構成に加え、「前記薬液の液温を一定に保持する液温保持手段を」具備するものであっても構わない。

したがって、本発明の脱臭装置によれば、脱臭処理空間内に貯留される薬液の液温を一定にする手段を有している。ここで、本発明の脱臭装置を利用して長時間の酸・アルカリによる脱臭処理を行う場合、主に外気（特に夏季の場合）の影響、或いは堆肥の発酵熱、及び酸・アルカリの中和熱等によって液温が上昇することがある。このとき、特にアルカリ性状の薬液の場合、液温が上昇することによって脱臭性能が著しく低下することが知られている。そのため、本発明では液温を一定に保持する手段、例えば、外気の影響によって高くなる液温を抑えるため、脱臭装置本体の周囲を冷却物質（氷等）で囲って冷却するものや、空冷及び水冷装置を取付け、外気の熱を相殺するように冷却を行うものであってもよい。なお、液温保持手段は、液温を冷却するものだけでなく、最適な脱臭処理が行えるように薬液を所定温度まで加熱するものであってもよい。

さらに、本発明にかかる脱臭装置は、上記構成に加え、「前記排気部に取設され、排出される前記処理済排気のアンモニアガス濃度を検知するガス濃度検知手段を」具備するものであっても構わない。

したがって、本発明の脱臭装置によれば、脱臭処理空間から処理済排気が排出される排気部において、アンモニアガス濃度がガス濃度検知手段によって検知される。ここで、ガス濃度検知手段は、市販のガス濃度計が利用可能である。これにより、送気された臭気物を脱臭処理することによって、どの程度のアンモニアガスが脱臭処理されたのかを明確に示すことが可能となり、本発明による明らかな作用が示される。

一方、本発明にかかる脱臭システムは、「上述の脱臭装置を利用する脱臭システムであって、前記堆肥化処理施設または前記乾燥処理施設に連結された第一脱臭装置と、前記第一脱臭装置に並設された第二脱臭装置と、前記第一脱臭装置の排気部及び前記第二脱臭装置の前記導気部を連結する連結部とを具備し、前記第一脱臭装置の第一脱臭装置本体に貯溜される第一薬液層部は、酸性状を呈する酸性薬液が使用され、前記第二脱臭装置の第二脱臭装置本体に貯溜される第二薬液層部は、アルカリ性状を呈するアルカリ性薬液が使用される」ものであっても構わない。

したがって、本発明の脱臭システムによれば、バブリング管を薬液中に浮遊させた状態で臭気物質を気液接触させて脱臭処理を行う脱臭装置を二つ並べ、始めに第一脱臭装置によってアルカリ性状の臭気成分を回収し、さらにその後に第二脱臭装置によって酸性状の臭気成分を回収することにより、堆肥化処理施設から排出された臭気物質を一連の流れで連続的に回収することが可能となる。これにより、臭気物質６に含まれるほとんど全ての成分を本発明の脱臭システムによって二段階で回収することが可能となり、大気中に悪臭の元となる臭気物質を放出することがない。

本発明の効果として、薬液中に浮遊させたバブリング管を利用することにより、臭気物質の脱臭の過程で薬液の比重や粘性が変化した場合であっても、それに応じてバブリング管が上下動し、処理量を安定させた状態で臭気物質の処理をすることが可能となる。特に、季節の変化に影響されることなく一定の処理能力を発揮することができる。加えて、比較的簡易な構成で形成する可能でる。そのため、従来は脱臭装置を設置することが困難な状況の小規模及び中規模の畜産農家等であっても容易に設置することができ、さらに維持費も低く抑えることができる。

以下、本発明の一実施形態である脱臭システム１、及び脱臭システム１を構成する脱臭装置２ａ，２ｂについて、図１乃至図４に基づいて説明する。ここで、図１は本実施形態の脱臭システム１の概略構成を示す説明図であり、図２は脱臭装置２ａの構成を示す説明図であり、図３は脱臭装置２ｂの構成を示す説明図であり、図４はフロート調整機構部２０によるバブリング管３ａ，３ｂの調整を模式的に示す説明図である。ここで、本実施形態の脱臭システム１では、家畜糞尿等の有機物を処理する堆肥化処理施設Ｃの発酵槽４から発生するアンモニアガスを主成分とするアルカリ性状臭気成分５ａ及び酸性状臭気成分５ｂの少なくとも二成分が混合された気体状の臭気物質６を、二機の脱臭装置２ａ，２ｂを連結し、多段階的に連続して脱臭処理をするものについて例示している。

本実施形態の脱臭システム１は、図１に主に示されるように、臭気物質６が発生する発酵槽４を含んで構成される堆肥化処理施設Ｃに隣接して設けられ、発酵槽４と連結し、臭気物質６が最先に導入される第一脱臭装置２ａと、第一脱臭装置２ａに並設され、第一脱臭装置２ａによって処理された気体状の一次処理物質７を再度処理する第二脱臭装置２ｂと、第一脱臭装置２ａ及び第二脱臭装置２ｂを連結し、一次処理物質７を第二脱臭装置２ｂに導入するための連結部８とを具備して主に構成されている。なお、第一脱臭装置２ａは、処理された一次処理物質７を第二脱臭装置２ｂに送出する第一排気部９から分岐し、大気中に直接放出するための大気放出部１０を有している。そして、第一排気部９及び大気放出部１０の分岐する箇所には、いずれか一方に一次処理物質７を選択的に流すための切替バルブ１０ａが設けられている。

さらに、詳細に説明すると、本実施形態の脱臭システム１に使用される第一脱臭装置２ａは、図１及び図２に主に示されるように、堆肥化処理施設Ｃの発酵槽４からブロア１１による送風を受け、送気管１２を通じて送出される臭気物質６を内部に形成された脱臭処理空間１３に導入する導気部１４、及び処理された一次処理物質７を脱臭処理空間１３から排出する第一排気部９を有する第一脱臭装置本体１５ａと、第一脱臭装置本体１５ａの内部に形成された脱臭処理空間１３の空間高さのほぼ半分以上の高さを占めるように、強酸性の硫酸からなる酸性薬液１６によって満たされ、該空間１３に貯溜された酸性薬液層部１７と、酸性薬液層部１７の酸性薬液１６の中に全体が浸され、内部に臭気物質６の流通可能な臭気通路部１８を有する管状のバブリング管３ａと、酸性薬液１６の中に浸漬されたバブリング管３ａの酸性薬液面１９からの浸漬深さＨ１（例えば、約１０ｃｍ）を保って浮遊させた状態にに維持するためのフロート調整機構部２０とを具備して主に構成されている。

さらに、詳細に説明すると、第一脱臭装置２ａの第一脱臭装置本体１５ａは、略円筒形状を呈する大型のタンク状容器によって形成され、貯溜される酸性薬液１６に対して侵食されないような耐薬品性を有するポリプロピレン製素材によって構築されている。なお、第一脱臭装置本体１５ａの上蓋部２１には、前述した導気部１４及び第一排気部９が設けられ、さらに底端近傍には貯溜された酸性薬液１６を排出するための排出バルブ２２が設けられている。さらに、第一脱臭装置本体１５ａは、全体が架台２３の上に載置され、設置面Ｆに対して所定高さだけリフトされている。さらに、その周囲には、貯溜された酸性薬液１６が非常時において漏出した際の予防のため、薬液漏出予防槽２４が設けられている。

一方、酸性薬液１６の中に浸漬されるバブリング管３ａは、第一脱臭装置本体１５ａと同様に、全体が耐薬品性の塩化ビニル製素材によって形成されている。そして、このバブリング管３ａは、一端部２５が導気部１４と蛇腹状の伸縮自在の連結チューブ１４ａと接続し、さらにバブリング管３ａの臭気通路部１８と周囲の酸性薬液１６との間を連通させるための複数の気液孔２７が穿設されている。

加えて、このバブリング管３ａの両端には、上下それぞれ二本ずつのワイヤ２８が取付けられ、その先端にはそれぞれに発泡スチロール製のフロート部２９と、酸性薬液１６よりも比重の大きい金属製の錘部３０とを有するフロート調整機構部２０が固定されている。これにより、バブリング管３ａは、フロート部２９及び錘部３０との間で図られる比重のバランスによって、酸性薬液１６の酸性薬液面１９から所定の浸漬深さＨ１に維持されている。換言すれば、バブリング管３ａは、酸性薬液１６の中を浮遊していることになる。

さらに、第一脱臭装置２ａは、その他の構成として、第一排気部９から排出される一次処理物質７に含まれるアンモニアガス濃度を検出するガス濃度検知センサ２６が設けられている。ここで、ガス濃度検知センサ２６は、一次処理物質７中の残存アンモニア成分を検出するものであり、従来から周知のガス濃度検出技術を応用したものが用いられる。ここで、第一脱臭装置本体１５ａが本発明における脱臭装置本体に相当し、酸性薬液層部１７が本発明における薬液層部及び第一薬液層部に相当し、ガス濃度検知センサ２６が本発明におけるガス濃度検知手段に相当する。

一方、第二脱臭装置２ｂは、前述の第一脱臭装置２ａと略同一の構成を示し（図２参照）、同一構成及び機能を有するものは同一番号を付し、ここでは詳細な説明は省略する。第二脱臭装置２ｂは、連結部８を介して第一脱臭装置２ａの第一排気部９と連結された導気部１４及び処理された処理済排気４１を大気中に放出する第二排気部３２を有する第二脱臭装置本体１５ｂと、堆肥化処理施設Ｃから排出される鶏糞を焼却処分し、その結果得られた灰分３１の水溶液を主な成分とするアルカリ性薬液３３を脱臭処理空間１３に貯溜したアルカリ性薬液層部３４と、アルカリ性薬液３３の中に浸漬された臭気通路部１８を有するバブリング管３ｂと、アルカリ性薬液３３の中に浸漬されたバブリング管３ｂのアルカリ性薬液面３５から所定の浸漬深さＨ２（例えば、約１０ｃｍ）で浮遊するためのフロート調整機構部２０とを具備して主に構成されている。なお、本実施形態に使用されるアルカリ性薬液３３には、前述の灰分３１の水溶液とともに、アルカリ性を強化する目的で適量の水酸化ナトリウム溶液が添加されている。

さらに、第二脱臭装置２ｂは、第一脱臭装置２ａと略同一の構成に加え、貯溜されるアルカリ性薬液３３の液温を一定に保持するための液温保持部３６を有している。ここで、液温保持部３６は、外気或いは酸及びアルカリの反応によって中和生成物とともに生成される中和熱等の種々の要因によって生じるアルカリ性薬液３３の液温の上昇を抑えるためのものであり、本実施形態では第二脱臭装置本体１５ｂの本体外周面３７に沿って巻装された冷却水送出用のチューブ３８を備え、該チューブ３８内に冷却水３９を循環させることにことによって冷却する水冷方式のものを採用している。なお、かかる液温保持部３６の冷却方法は、特に限定されるものではなく、その他の一般的な方式、例えば、氷等の冷却剤を利用するもの、或いは冷風を第二脱臭装置本体１５ｂの本体外周面３７に当てる空冷方式のものであっても構わない。ここで、第二脱臭装置本体１５ｂが本発明における脱臭装置本体に相当し、アルカリ性薬液層部３４が本発明における薬液層部及び第二薬液層部に相当し、アルカリ性薬液３３が本発明における薬液に相当する。

次に脱臭装置２ａ，２ｂを利用した本発明の脱臭システム１による臭気物質６の処理について説明する。はじめに、堆肥化処理施設Ｃの発酵槽４から発生した臭気物質６（アルカリ性状臭気成分５ａ、及び酸性状臭気成分５ｂを含む）をブロア１１を利用して、発酵槽４から送気管１２を通じて第一脱臭装置２ａの第一脱臭装置本体１５ａに送出する。このとき、第一脱臭装置本体１５ａの導気部１４は送気管１２に接続されているとともに、さらに脱臭処理空間１３に貯溜された酸性薬液層部１７の酸性薬液１６に浸漬されたバブリング管３ａの一端部２５まで伸縮自在の蛇腹状に形成された連結チューブ１４ａと接続している。そのため、送出された臭気物質６は導気部１４を通過し、バブリング管３ａの一端部２５まで導かれる。

すなわち、酸性薬液面１９よりも下方の位置に送られることになる。そして、バブリング管３ａの臭気通路部１８を流通し、バブリング管３ａに設けられた複数の気液孔２７から酸性薬液１６中に気泡状Ｂに放出される。これにより、臭気物質６と酸性薬液１６との間で気液接触が行われ、アンモニアガスを主とするアルカリ性状臭気成分５ａと硫酸との中和反応が発生する。これにより、硫酸アンモニウムが生成される。このとき、バブリング管３ａから酸性薬液面１９に至るまでの距離は、フロート調整機構部２０によって酸性薬液１６中に浮遊した状態に保たれている。そして、気泡状に放出された臭気物質６は満遍なく酸性薬液１６と接することとなり、脱臭処理が安定して行われる。さらに、本実施形態に使用されるバブリング管３ａは、導気部１４との間を伸縮自在の蛇腹状の連結チューブ１４ａによって連結されている。そのため、脱臭処理空間１３に貯溜される酸性薬液１６の貯溜量が種々の要因によって変化したとしても、蛇腹状の連結チューブ１４ａによってフロート調整機構部２０の調整機構に追従することができる。その結果、バブリング管３ａの位置調整が容易に行える（図４（ａ），（ｂ）参照）。

このとき、臭気物質６に水分が混在していると、当該水分が酸性薬液層部１７に混入し、全体として酸性薬液１６の液量が増加する。ここで、高濃度の硫酸、換言すれば、比重の高い硫酸を使用した場合、臭気物質６に混じる水分によってその比重が低下し、併せて粘性も小さくなる。このとき、比重の低下によって酸性薬液１６中に浮遊した状態のバブリング管３ａは僅かに沈降する。すなわち、比重の変化によって浮力が小さくなり、さらに粘性が小さくなる。その結果、ブロア１１から一定の圧力で送気された臭気物質６は、気液孔２７から放出されやすくなる。その結果、液量の変化によって臭気物質６の処理量が変化することがない。なお、使用される酸性薬液１６の比重及び粘性が、液量の増減によってほとんど変化しないケースでは、酸性薬液１６の液量の増加等に応じてフロート部１７及びバブリング管３ａが追従し、薬液層面１９とバブリング管３ａの気液孔２７の間の距離が一定に維持される（図４（ｂ）参照）。そのため、同様の処理風量を安定させることができる。

その後、脱臭処理空間１３の気層部４０に到達したアンモニアガス成分が脱臭処理された気体状の一次処理物質７は、第一排気部９を経て第二脱臭装置２ｂに送出される。なお、発酵槽４で発生した臭気物質６の大部分がアルカリ性状臭気成分５ａであった場合は、以後の第二脱臭装置２ｂによる脱臭処理は行われず、切替バルブ１０ａによって大気放出部１０に導くように切替えられ、大気中に放出される。

一方、硫化水素等の硫黄分或いは低級脂肪酸を含む酸性状臭気成分５ｂが残存した一次処理物質７の場合、第二脱臭処理装置２ｂに送出され、アルカリ性薬液３３によって同様に酸・アルカリの中和反応による脱臭が行われる。なお、脱臭処理の方法は、前述した第一脱臭装置２ａと略同一であるためここでは説明を省略する。なお、第二脱臭装置２ｂに設けられた液温保持部３６によって中和熱を発散させ、アルカリ性薬液３３の液温を上昇させないようにする点において第一脱臭装置２ａと異なっている。すなわち、中和熱の上昇による脱臭効率の低下は、特にアルカリ性の溶液の場合に顕著に見られるものであり、本実施形態では第二脱臭装置２ｂにのみ液温保持部３６を設けることにより、脱臭処理能力の低下を回避している。そして、最終的に第二排気部３２から酸性薬液１６及びアルカリ性薬液３３と気液接触し、残存したほとんど無臭化した処理済排気４１が大気中に放出される。

すなわち、本実施形態の脱臭システム１によれば、酸及びアルカリの薬液１６，３３がそれぞれ貯留された脱臭装置２ａ，２ｂを利用し、臭気物質６を気液接触させることにより、悪臭の原因となるアンモニアガス等を回収することができる。特に、気液接触させる際のバブリング管３ａ，３ｂが薬液１６，２９の中に浸漬され、フロート調整機構部２０によって薬液面１９，３５からの浸漬深さＨ１，Ｈ２に浮遊した状態におかれている。これにより、季節や使用条件等の種々の要因によって、貯溜された薬液１６，２９の貯溜量が変化し、かつ薬液１６，２９の比重及び粘性が変化した場合であってもフロート調整機構部２０によってバブリング管３ａ，３ｂが十分な深さＨ１，Ｈ２を確保することができるため、安定した脱臭処理を行うことができる。さらに、バブリング管３ａ，３ｂは、伸縮自在の連結チューブ１４ａによって導気部１４と連結されているため、貯溜量の変化によるバブリング管３ａ，３ｂの位置変化に連動することができる。

以上、本発明について好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、以下に示すように、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計の変更が可能である。

すなわち、本実施形態の脱臭システム１において、第一脱臭装置２ａ及び第二脱臭装置２ｂを連結し、アルカリ性状臭気成分５ａ及び酸性状臭気成分５ｂを含む臭気物質６を連続して脱臭処理するものについて示したが、処理する臭気物質に含有される成分が予め既知であり、アルカリ性または酸性のいずれか一方である場合、第一脱臭装置２ａ及び第二脱臭装置２ｂのいずれかの脱臭処理のみを行うものであっても構わない。さらに、本実施形態で使用される酸性薬液１６及びアルカリ性薬液３３として、それぞれ硫酸及び灰分３１を含む水溶液を用いるものを示したが、これ限定されるものではなく、酸・アルカリの中和反応を生じることが可能であれば構わない。しかしながら、酸性薬液１６として硫酸を用いることにより、中和生成物として硫酸アンモニウムを得ることができ、畑地に施肥する肥料の原料として有効に活用することができるため、特に好適である。加えて、有機物を焼却した灰分３１を使用することにより、水酸化ナトリウム等のアルカリ性の薬剤の使用量を抑えることができ、脱臭システム１における処理コストの低減を図ることができる。

さらに、本実施形態の脱臭システム１において、第一脱臭装置２ａ及び第二脱臭装置２ｂを連結する場合、図１に模式的に示すように連結部８を介して単純に連結するものを示したが、これに限定されるものではない。ここで、第一脱臭装置２ａによって処理され、第二脱臭装置２ｂに送出される一次処理物質７には、多量の水分を多く含み、またブロア１１の送風量によっては酸性薬液１６が飛散して、連結部８内に侵入することもある。そこで、連結部７と第一排気部９との間に第一脱臭装置２ａ側が下方になるように若干の傾斜を設け、飛散した酸性薬液１６が第一脱臭装置２ａに流れ落ちるような構成にしたり、或いは酸性薬液１６が溜まる溜部（図示しない）を設け、連結部８まで到達しないようにする構成を採るものであっても構わない。

脱臭システムの概略構成を示す説明図である。 第一脱臭装置の構成を示す説明図である。 第二脱臭装置の構成を示す説明図である。 フロート調整機構部によるバブリング管の調整を模式的に示す説明図である。

符号の説明

１ 脱臭システム
２ａ 第一脱臭装置（脱臭装置）
２ｂ 第二脱臭処理装置（脱臭装置）
３ａ，３ｂ バブリング管
４ 発酵槽
６ 臭気物質
７ 一次処理物質
８ 連結部
９ 第一排気部（排気部）
１３ 脱臭処理空間
１４ 導気部
１４ａ 連結チューブ
１５ａ 第一脱臭装置本体（脱臭装置本体）
１５ｂ 第二脱臭装置本体（脱臭装置本体）
１６ 酸性薬液（薬液）
１７ 酸性薬液層部（薬液層部、第一薬液層部）
１８ 臭気通路部
１９ 酸性薬液面（薬液面）
２０ フロート調整機構部
２７ 気液孔
２８ ワイヤ
２９ フロート部
３０ 錘部
３２ 第二排気部（排気部）
３３ アルカリ性薬液（薬液）
３４ アルカリ性薬液層部（薬液層部、第二薬液層部）
３５ アルカリ性薬液面（薬液面）
３６ 液温保持部
４１ 処理済排気
Ｃ 堆肥化処理施設
Ｈ１，Ｈ２ 浸漬深さ

Claims (5)

1. 堆肥化処理施設または乾燥処理施設から送気されるアンモニアガスを主成分とするガス状の臭気物質を、内部に形成された脱臭処理空間に導入する導気部及び前記脱臭処理空間で処理された処理済排気を前記脱臭処理空間から外部に排出する排出部を有する脱臭装置本体と、
   前記臭気物質を化学的に脱臭処理する酸性状及びアルカリ性状のいずれか一方の薬液を前記脱臭空間に貯溜して形成される薬液層部と、
   前記薬液層部の前記薬液の中に全体が浸漬され、一端が前記導気部と連結し、送気される前記臭気物質を流通させる臭気通路部及び前記臭気通路部と前記薬液層部との間を連通するように設けられた複数の気液孔を有し、前記気液孔から前記臭気物質を気泡状にして排出し、前記薬液と気液接触させるバブリング管と、
   前記バブリング管に取付けられ、前記薬液層部内に前記バブリング管を浮遊させた状態で保持するフロート部を有するフロート調整機構部と
   を具備することを特徴とする脱臭装置。
2. 前記薬液層部に貯溜される前記薬液は、
   有機物を焼却して得られる灰分の水溶液を少なくとも含有するアルカリ性状を呈することを特徴とする請求項１に記載の脱臭装置。
3. 前記薬液の液温を一定に保持する液温保持手段をさらに具備することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の脱臭装置。
4. 前記排気部に取設され、排出される前記処理済排気のアンモニアガス濃度を検知するガス濃度検知手段をさらに具備することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一つに記載の脱臭装置。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれか一つに記載の脱臭装置を利用する脱臭システムであって、
   前記堆肥化処理施設または前記乾燥処理施設に連結された第一脱臭装置と、
   前記第一脱臭装置に並設された第二脱臭装置と、
   前記第一脱臭装置の排気部及び前記第二脱臭装置の前記導気部を連結する連結部と
   を具備し、
   前記第一脱臭装置の第一脱臭装置本体に貯溜される第一薬液層部は、
   酸性状を呈する酸性薬液が使用され、
   前記第二脱臭装置の第二脱臭装置本体に貯溜される第二薬液層部は、
   アルカリ性状を呈するアルカリ性薬液が使用されることを特徴とする脱臭システム。

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