JP2008238118A - Pretreatment unit of organism deodorization plant - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、硫化水素のような硫黄化合物とアルコール、有機酸、アルデヒドのような有機物とを含む臭気ガスの脱臭設備に関する。特に、本発明は臭気ガスを生物脱臭する生物脱臭搭の前に設けられる前処理ユニットに関する。 The present invention relates to a deodorizing equipment for odor gas containing a sulfur compound such as hydrogen sulfide and an organic substance such as alcohol, organic acid, and aldehyde. In particular, the present invention relates to a pretreatment unit provided in front of a biological deodorization tower that biologically deodorizes odorous gas.
臭気ガスの処理技術として、吸着法、薬液洗浄法および生物脱臭法等が知られている。生物脱臭法による脱臭設備としては、臭気成分を分解する微生物が内部に保持された生物脱臭搭を備える設備がある。生物脱臭搭内には微生物を保持する充填材が充填され、臭気ガスは通常、塔下部から塔内に導入される。塔内に導入された臭気ガスは塔内を上昇し、塔内に形成された充填層を通過することで、充填材に保持された微生物の働きにより臭気ガスに含まれる臭気成分が分解され、臭気成分が除去された処理ガスが塔上部から取出される。 Adsorption methods, chemical solution cleaning methods, biological deodorization methods, and the like are known as odor gas treatment techniques. As a deodorization facility by the biological deodorization method, there is a facility including a biological deodorization tower in which microorganisms that decompose odor components are held. The biological deodorization tower is filled with a filler for holding microorganisms, and odorous gas is usually introduced into the tower from the bottom of the tower. The odor gas introduced into the tower rises in the tower and passes through the packed bed formed in the tower, so that the odor components contained in the odor gas are decomposed by the action of microorganisms held in the filler, The processing gas from which the odor component has been removed is taken out from the upper part of the tower.
臭気ガスに含まれる臭気成分としては、硫黄化合物、窒素化合物、および有機物等がある。具体的には、硫黄化合物としては硫化水素、メチルメルカプタン、および硫化メチル等が挙げられ、窒素化合物にはアンモニア、有機物にはメタノール、エタノール、アセトアルデヒド、および酢酸等の脂肪族酸素化合物等がある。 Examples of odor components contained in the odor gas include sulfur compounds, nitrogen compounds, and organic substances. Specifically, examples of the sulfur compound include hydrogen sulfide, methyl mercaptan, and methyl sulfide. Examples of the nitrogen compound include ammonia, examples of the organic substance include aliphatic oxygen compounds such as methanol, ethanol, acetaldehyde, and acetic acid.
上記臭気成分は、その種類に応じて異なった微生物により分解される。例えば、硫黄化合物は硫黄酸化菌や硫化水素酸化菌等により分解され、窒素化合物はアンモニア酸化菌や亜硝酸酸化菌等により分解される。一方、有機物は「活性汚泥」と総称される微生物群により分解される。活性汚泥は、有機性排水を生物処理する際に利用され、硫黄化合物や窒素化合物を分解する微生物に比べて増殖速度が大きい。このため、有機物を含む臭気ガスを生物脱臭搭に導入すると、塔内で活性汚泥が増殖して充填層が閉塞する。 The said odor component is decomposed | disassembled by different microorganisms according to the kind. For example, sulfur compounds are decomposed by sulfur oxidizing bacteria, hydrogen sulfide oxidizing bacteria, and the like, and nitrogen compounds are decomposed by ammonia oxidizing bacteria, nitrite oxidizing bacteria, and the like. On the other hand, organic matter is decomposed by a group of microorganisms collectively called “activated sludge”. Activated sludge is used when biologically treating organic wastewater, and has a higher growth rate than microorganisms that decompose sulfur compounds and nitrogen compounds. For this reason, when the odor gas containing organic substance is introduced into the biological deodorization tower, activated sludge grows in the tower and the packed bed is blocked.
生物脱臭塔内の充填層が閉塞すると、圧力損失が上昇して塔内を移動するガスの移動が妨げられ、安定した処理が行なえなくなる。かかる問題を解決するため、生物脱臭搭の前に前処理ユニットを設けて、有機系の臭気成分を除去した臭気ガスを生物脱臭搭へ導入する処理法が採用されている。前処理ユニットとしては、生物脱臭搭と同様に密閉可能な塔の内部に充填材を入れて充填層を形成するとともに、充填層の上部から散水する散水手段を設けた気液接触塔を有するものが一般に使用されている。 When the packed bed in the biological deodorization tower is blocked, the pressure loss increases and the movement of the gas moving through the tower is hindered, and stable treatment cannot be performed. In order to solve such a problem, a treatment method is adopted in which a pretreatment unit is provided before the biological deodorization tower, and an odor gas from which organic odor components are removed is introduced into the biological deodorization tower. As a pretreatment unit, like a biological deodorization tower, it has a gas-liquid contact tower provided with a sprinkling means for sprinkling water from the upper part of the packed bed while forming a packed bed by putting a packing material inside a sealable tower Is commonly used.
気液接触塔には、充填層が充填され散水が行われることから、生物脱臭搭と同様に活性汚泥の増殖による充填層の閉塞が生じる。この問題の解決を図る技術として、特許文献1に開示された前処理ユニットがある。特許文献1に開示された前処理ユニットでは、気液接触塔に臭気ガスを導入する導入管の内部に散水手段を設けた上、気液接触塔内の充填材を高圧水で洗浄する洗浄装置を設けている
特許文献1に開示された前処理ユニットでは、気液接触塔内のみならず導入管でも散水を行うため、使用水量が多くなる。また、導入管への散水により除去される有機物の量は多くはないので、気液接触塔に導入されるガスには依然として有機物が多く含まれる。このため、気液接触塔ではガス中の有機物を基質として活性汚泥が増殖する。そこで、特許文献1の前処理ユニットでは、充填層を洗浄するために高圧水を供給する洗浄装置を気液接触塔内部に設けている。
In the pretreatment unit disclosed in
しかし、導入管内に散水手段を設けること、および気液接触塔内に洗浄装置を設けることは、装置構成を複雑化させる。さらに、充填層の内部まで洗浄できるようにするためには充填層の目を粗くする必要があり、充填層の厚みも薄くせざるを得ない。充填層の目を粗くすること、または充填層の厚みを薄くすることは、ガスが充填材と接触する面積を減少させ、ガスが充填層を通過することによる臭気成分の除去効果を低下させる。さらに、高圧水を充填層に供給するためには高圧ポンプを使用する必要があるため、高圧ポンプを動かす動力費を要する。 However, providing the watering means in the introduction pipe and providing the cleaning device in the gas-liquid contact tower complicate the device configuration. Furthermore, in order to be able to clean the inside of the packed bed, it is necessary to make the packed bed coarse, and the thickness of the packed bed must be reduced. Making the mesh of the packed bed coarse or reducing the thickness of the packed layer reduces the area where the gas contacts the filler and reduces the effect of removing odor components due to the gas passing through the packed layer. Furthermore, since it is necessary to use a high-pressure pump in order to supply high-pressure water to the packed bed, a power cost for moving the high-pressure pump is required.
このように特許文献1に記載の技術では、臭気ガスに有機物が含まれることによる気液接触塔の充填層の閉塞を十分に防止できない。さらに、特許文献1に記載の技術には、装置の複雑化、動力費の増大、および臭気成分除去効果の低下といった問題もある。かかる従来技術に対し、本発明は気液接触塔の充填層での活性汚泥の増殖を有効に抑制して、上記問題を解決することを目的とする。
As described above, the technique described in
本発明では、充填層が形成された気液接触塔の内部に、酸性の液体を散水して充填層を活性汚泥の増殖に適さない環境とすることで、活性汚泥の増殖を抑制し、上記課題を解決する。より具体的には、本発明は以下を提供する。 In the present invention, the inside of the gas-liquid contact tower in which the packed bed is formed is sprinkled with an acidic liquid to make the packed bed an environment unsuitable for growing activated sludge, thereby suppressing the growth of activated sludge, Solve the problem. More specifically, the present invention provides the following.
(1)硫黄酸化菌が保持された生物脱臭搭の前段に配置される前処理ユニットであって、硫黄化合物と有機物とを含む臭気ガスが導入される吸収室を有する気液接触塔と、前記吸収室内に酸性液を散水する散水手段と、を含む生物脱臭プラントの前処理ユニット。
(2)前記酸性液を保持する酸液槽と、前記気液接触塔と前記酸液槽とに接続された返送液路、および前記酸液槽と前記散水手段とに接続された酸液供給路を有し、前記吸収室に散水された前記酸性液を前記気液接触塔から取出し前記散水手段に循環させる循環手段と、前記生物脱臭搭から排出された硫酸を含むドレインを前記酸液槽に送るドレイン供給路と、をさらに含む(1)に記載の生物脱臭プラントの前処理ユニット。
(3)前記酸液槽と前記気液接触塔とに接続された洗浄液路、該洗浄液路を介して前記気液接触塔に前記酸液槽内の液を供給する送液手段、および前記気液接触塔内を曝気する曝気手段を有する洗浄装置と、前記臭気ガスが導入され前記気液接触塔に接続されたガス導入管、前記ガス導入管から分岐して前記生物脱臭搭に接続されたバイパス管、および前記臭気ガスが該ガス導入管または該バイパス管のどちらか一方を流れるようにするガス流路切り替え手段と、をさらに含む(2)に記載の生物脱臭プラントの前処理ユニット。
(4)前記酸性液を保持する酸液槽と、前記気液接触塔と前記酸液槽とに接続された返送液路、および前記酸液槽と前記散水手段とに接続された酸液供給路を有し、前記吸収室に散水された前記酸性液を前記気液接触塔から取出し前記散水手段に循環させる循環手段と、前記吸収室に散水された前記酸性液を排出することで前記酸性液の有機物濃度が20,000mg/L以下に維持するドレイン管をさらに有する(1)から(3)のいずれかに記載の生物脱臭プラントの前処理ユニット。
(5)硫黄化合物と有機物とを含む臭気ガスの生物脱臭方法であって、前記臭気ガスを気液接触塔に導入して酸性液を散水して前記有機物を該酸性液に吸収させた後、硫黄酸化菌が保持された生物脱臭搭に導入する臭気ガスの生物脱臭方法。
(1) A gas-liquid contact tower having an absorption chamber into which an odor gas containing a sulfur compound and an organic substance is introduced, which is a pretreatment unit disposed in a front stage of a biological deodorization tower in which sulfur-oxidizing bacteria are held; A pretreatment unit for a biological deodorization plant, comprising: watering means for spraying an acidic liquid into an absorption chamber.
(2) An acid solution tank holding the acid solution, a return liquid path connected to the gas-liquid contact tower and the acid solution tank, and an acid solution supply connected to the acid solution tank and the watering means A circulating means for removing the acidic liquid sprinkled in the absorption chamber from the gas-liquid contact tower and circulating it to the sprinkling means, and a drain containing sulfuric acid discharged from the biological deodorization tower. A pretreatment unit for a biological deodorization plant according to (1), further comprising:
(3) A cleaning liquid path connected to the acid liquid tank and the gas-liquid contact tower, a liquid feeding means for supplying the liquid in the acid liquid tank to the gas-liquid contact tower via the cleaning liquid path, and the gas A cleaning device having an aeration means for aerating the inside of the liquid contact tower, a gas introduction pipe into which the odor gas is introduced and connected to the gas-liquid contact tower, and a branch from the gas introduction pipe and connected to the biological deodorization tower The pretreatment unit for a biological deodorization plant according to (2), further comprising: a bypass pipe; and a gas flow path switching unit that allows the odorous gas to flow through either the gas introduction pipe or the bypass pipe.
(4) An acid solution tank holding the acid solution, a return liquid path connected to the gas-liquid contact tower and the acid solution tank, and an acid solution supply connected to the acid solution tank and the watering means A circulating means for removing the acidic liquid sprinkled in the absorption chamber from the gas-liquid contact tower and circulating it to the sprinkling means, and discharging the acidic liquid sprinkled in the absorption chamber. The pretreatment unit for a biological deodorization plant according to any one of (1) to (3), further including a drain pipe that maintains the organic substance concentration of the liquid at 20,000 mg / L or less.
(5) A method for biological deodorization of odor gas containing a sulfur compound and an organic substance, wherein the odor gas is introduced into a gas-liquid contact tower, the acidic liquid is sprinkled to absorb the organic substance in the acidic liquid, A method for biological deodorization of odorous gas introduced into a biological deodorization tower in which sulfur-oxidizing bacteria are retained.
本発明に係る前処理ユニットは、硫化水素を主体とする臭気成分を除去する生物脱臭塔の前に設けられる。前処理ユニットに導入される臭気ガスは、少なくとも硫化水素を含む硫黄化合物と、「活性汚泥」と総称される好気性の微生物群により分解される有機物とを含み、これら以外にアンモニア等の窒素化合物等を含んでもよい。本発明により好適に処理される臭気ガスは、臭気成分として硫黄化合物を5〜2,000容積ppm程度、有機物を10〜500容積ppm程度含むガスである。具体的には、有機性汚泥や産業廃棄物から発生するガス、あるいはこれらをメタン発酵する際に発生するガスが挙げられる。 The pretreatment unit according to the present invention is provided in front of a biological deodorization tower for removing odor components mainly composed of hydrogen sulfide. The odor gas introduced into the pretreatment unit includes a sulfur compound containing at least hydrogen sulfide and an organic substance decomposed by an aerobic microorganism group collectively referred to as “activated sludge”, in addition to these nitrogen compounds such as ammonia. Etc. may be included. The odor gas suitably treated according to the present invention is a gas containing about 5 to 2,000 ppm by volume of sulfur compounds and about 10 to 500 ppm by volume of organic substances as odor components. Specifically, gas generated from organic sludge and industrial waste, or gas generated when methane fermentation of these is mentioned.
本明細書では「有機物」とは、廃棄物が発生する際、またはその処理に際して発生する悪臭に含まれる臭気成分を意味することとする。特に、脂肪族酸素化合物は活性汚泥に資化されやすく、有機物として脂肪族酸素化合物を10容積ppm以上含む臭気ガスは、本発明の好適な処理対象である。脂肪族酸素化合物としては、エタノールおよびメタノール等のアルコール類、アルデヒド類、並びに酢酸およびプロピオン酸等の有機酸類等が挙げられる。 In the present specification, the “organic matter” means an odor component contained in malodor generated when waste is generated or treated. In particular, aliphatic oxygen compounds are easily assimilated into activated sludge, and odorous gas containing 10 ppm by volume or more of aliphatic oxygen compounds as organic substances is a suitable treatment target of the present invention. Examples of the aliphatic oxygen compound include alcohols such as ethanol and methanol, aldehydes, and organic acids such as acetic acid and propionic acid.
前処理ユニットは、少なくとも硫黄酸化菌を保持する生物脱臭塔と接続し、前処理ユニットから取出されたガス(前処理ガス)は生物脱臭塔に導入するように構成する。生物脱臭塔内でも散水が行われ、散水された液体に硫黄化合物が吸収されるとともに生物脱臭塔内に保持された硫黄酸化菌を含む微生物群により酸化される。 The pretreatment unit is connected to a biological deodorization tower that holds at least sulfur-oxidizing bacteria, and is configured to introduce gas (pretreatment gas) extracted from the pretreatment unit into the biological deodorization tower. Water is also sprayed in the biological deodorization tower, and the sulfur compound is absorbed into the sprinkled liquid and is oxidized by a group of microorganisms including sulfur-oxidizing bacteria held in the biological deodorization tower.
特に、生物脱臭塔に導入されるガスに1.0容積ppm以上の硫化水素が含まれる場合、硫黄酸化菌による硫化水素の酸化により硫酸イオンが生成される。このため、生物脱臭塔内に散水され生物脱臭塔から排出される排水(ドレイン)は、100〜10,000mg/L程度の硫酸を含み、pHが1〜3程度となる。このような場合は、(2)に記載するように、硫酸を含むドレインを前処理ユニットの気液接触塔内に散水する酸性水の調製に用いるとよい。 In particular, when the gas introduced into the biological deodorization tower contains 1.0 ppm by volume or more of hydrogen sulfide, sulfate ions are generated by oxidation of hydrogen sulfide by sulfur-oxidizing bacteria. For this reason, the waste water (drain) sprinkled in the biological deodorization tower and discharged from the biological deodorization tower contains about 100 to 10,000 mg / L sulfuric acid and has a pH of about 1 to 3. In such a case, as described in (2), the drain containing sulfuric acid may be used for the preparation of acidic water that sprinkles water in the gas-liquid contact tower of the pretreatment unit.
本発明では、気液接触塔内を活性汚泥の増殖に適さない環境とすることで、活性汚泥の増殖を抑制する。しかし、気液接触塔内での微生物(活性汚泥)の増殖速度は、生物脱臭塔内での微生物(硫黄酸化菌等)の増殖速度に比べて早い。そこで、(3)記載のように気液接触塔内の充填層を洗浄可能なように構成するとともに、気液接触塔の洗浄中に臭気ガスを直接、生物脱臭塔に導入できるように構成するとよい。これにより、気液接触塔の充填層の閉塞および気液接触塔の洗浄に伴う生物脱臭プラント全体の停止を回避できる。 In this invention, the proliferation of activated sludge is suppressed by making the inside of a gas-liquid contact tower into an environment unsuitable for the proliferation of activated sludge. However, the growth rate of microorganisms (activated sludge) in the gas-liquid contact tower is faster than the growth rate of microorganisms (such as sulfur-oxidizing bacteria) in the biological deodorization tower. Therefore, when configured so that the packed bed in the gas-liquid contact tower can be cleaned as described in (3) and odor gas can be directly introduced into the biological deodorization tower during the cleaning of the gas-liquid contact tower. Good. Thereby, the stop of the whole biological deodorization plant accompanying obstruction | occlusion of the packed bed of a gas-liquid contact tower and washing | cleaning of a gas-liquid contact tower can be avoided.
酸循環手段を用いて気液接触塔と酸液槽との間で酸性液を循環させれば、酸性液の調製に要する補給用水および酸の使用量を減らすことができる。ただし、酸性液は気液接触塔内で有機物を含む臭気ガスを吸収して有機物を含むようになるため、(4)記載のように適宜、気液接触塔から排出される有機物を含む酸性液を排出するドレイン管を設けるとよい。ドレイン管の接続位置は限定されず、気液接触塔に接続してもよく、循環手段を構成する部材(例えば返送液路や酸液槽)に接続してもよい。 If the acid solution is circulated between the gas-liquid contact tower and the acid solution tank using the acid circulation means, the amount of replenishment water and acid used for preparation of the acid solution can be reduced. However, since the acidic liquid absorbs the odor gas containing organic matter in the gas-liquid contact tower and contains the organic matter, the acidic liquid containing organic matter discharged from the gas-liquid contact tower as appropriate as described in (4) It is advisable to provide a drain pipe that discharges water. The connection position of the drain pipe is not limited, and may be connected to a gas-liquid contact tower, or may be connected to a member (for example, a return liquid path or an acid solution tank) constituting a circulation means.
本発明では、有機物を含む臭気ガスが導入される前処理ユニットの内部に酸性の液体を散水することで、活性汚泥の活性を弱めてその増殖を抑制する。このため、本発明によれば前処理ユニットに設ける散水手段を増やすことなく活性汚泥の増殖を効果的に抑制し、充填層の閉塞を防止できる。 In this invention, the activity of activated sludge is weakened and the proliferation is suppressed by sprinkling an acidic liquid in the inside of the pre-processing unit into which the odor gas containing an organic substance is introduced. For this reason, according to this invention, without increasing the watering means provided in a pre-processing unit, the proliferation of activated sludge can be suppressed effectively and obstruction | occlusion of a packed bed can be prevented.
次に、図面を参照して本発明について詳細に説明する。以下、同一部材には同一符号を付し、説明を省略または簡略化する。図1は、本発明の第1実施態様に係る生物脱臭プラント1の模式図である。生物脱臭プラント1は、生物脱臭搭60と、この生物脱臭搭60の前段に設けられた前処理ユニット10Aとを含む。
Next, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Hereinafter, the same members are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted or simplified. FIG. 1 is a schematic diagram of a
前処理ユニット10Aは、内部空間が形成され密閉可能な塔で構成された気液接触塔11を中心に構成され、散水手段21、酸液槽22、および酸液を気液接触塔11と酸液槽22との間で循環させる循環手段40を含む。図1では、気液接触塔11と生物脱臭搭60は内部構成を示すために垂直方向での断面模式図で表している。
The
気液接触塔11の内部は、充填材13Sが充填されてなる充填層13が形成された空間となっている。気液接触塔11の下部にはガス導入管32の出口端が接続され、上部にはガス送り管33の入口端が接続されている。気液接触塔11内のガス導入管32からガス送り管33までの空間は吸収室12を構成する。臭気ガスは、ガス導入管32の入口端から管内に導入され気液接触塔11に入り、吸収室12を上昇してガス送り管33から取出される。
The interior of the gas-
散水手段21は、吸収室12内の上方、具体的には充填層13の上端より上に配置されている。散水手段21はスプレーノズルで構成され、散水用の液体を供給する酸液供給路42の出口端と接続されている。なお、散水手段21はスプレーノズルに限定されず、散水板、またはシャワーノズル等であってもよい。
The water sprinkling means 21 is disposed above the
酸供給路42の入口端は、酸液槽22に接続されている。酸液槽22には、酸を供給する酸補給路43および補給水路44のそれぞれ出口端も接続されている。酸補給路43からは酸が供給され、補給水路44から供給される水と混合され、酸性液が調製される。酸性液は、pH4以下であることが好ましく、特にpH2以上3以下程度であることが好ましい。
The inlet end of the
酸性液を調製するために用いる酸の種類は特に限定されないが、活性汚泥に資化される有機酸は活性汚泥を増殖させるため、鉱酸を使用することが好ましい。具体的には、塩酸、硫酸、およびクエン酸等を使用するとよい。また、補給水路44から供給する水としては、有機物濃度が少ない(例えば水道水程度以下)水を用いることが好ましいが、後述するドレインを再生して酸液槽22補給水とすることは除外されない。ただし、酸性液に活性汚泥が含まれることは好ましくない。そこで、ドレインを曝気槽で活性汚泥処理して再生して補給水とする場合は、曝気槽から流出し活性汚泥を含む水を固液分離して活性汚泥を分離した処理水を用いるとよい。
Although the kind of acid used for preparing the acidic liquid is not particularly limited, it is preferable to use a mineral acid because the organic acid assimilated to the activated sludge causes the activated sludge to grow. Specifically, hydrochloric acid, sulfuric acid, citric acid, or the like may be used. In addition, as the water supplied from the replenishing
酸性液は、散水手段21から充填層13上端に散水される。酸性液は、充填層13を下降しながら充填層13を上昇する臭気ガスと向流接触することで臭気成分を吸収して気液接触塔11下部に溜まる。充填層13を通過する過程で、酸性液は、エタノール、メタノール、および有機酸等の有機物を吸収する。酸性液中では、至適pHが6〜7程度の活性汚泥の活性が阻害される。このため、散水手段21から酸性液を散水することにより、気液接触塔11の充填層13において活性汚泥の増殖を抑制できる。
The acidic liquid is sprinkled from the sprinkling means 21 to the upper end of the packed
気液接触塔11には、ガス導入管32が接続された位置より低い位置に返送液路41の入口端および前段ドレイン管47が接続されている。臭気成分を吸収して気液接触塔11下部に溜まった酸性液(以下、吸収酸液)は、返送液路41から取出される。返送液路41の出口端は酸液槽22に接続されており、吸収酸液は返送液路41を介して気液接触塔11から取出されて酸液槽22に返送される。酸性液の有機物濃度が高いと活性汚泥の増殖抑制効果が低下するため、酸性液の有機物濃度が1,000〜20,000mg/L程度以内となるよう、吸収酸液は適宜、前段ドレイン管47から排出する。
The gas-
酸液槽22には必要に応じて補給水路44から補給水を供給し、上述したpH4以下、好ましくはpH2〜3となるように酸補給路43から酸を添加する。酸液供給路42の途中には循環用の循環ポンプP1が設けられている。これにより、返送液路41、酸液供給路42、および循環ポンプP1を含む循環手段40が構成され、酸性液が気液接触塔11から抜き出された後、再調製されて散水手段21に供給される循環が行われる。
The
気液接触塔11に導入された臭気ガスは、充填層13を通過することで有機物の大部分(例えば70〜99%程度)が酸性液に吸収され、硫黄化合物の一部(例えば50〜90%程度)も吸収される。よって、気液接触塔11から取出される臭気ガス(以下、前処理ガス)に含まれる臭気成分は硫黄化合物が主体となる。前処理ガスは、気液接触塔11上部に接続されたガス送り管33から取出す。ガス送り管33の出口端は生物脱臭搭60の下部に接続されている。
The odor gas introduced into the gas-
生物脱臭搭60は気液接触塔11と同様の構成で、充填材13Sが充填された充填層63が形成された反応室62を内部に有する密閉可能な塔である。生物脱臭搭60に導入される前処理ガスには、活性汚泥を増殖させる成分、すなわち有機物が少ない(例えば10容積ppm以下)。このため、充填層63には硫黄酸化菌等の硫黄化合物を分解する微生物が保持される。具体的には、充填層63は例えば、下部に硫化水素を酸化して硫酸を生成する微生物、上部にメチルメルカプタンを分解する微生物、上部と下部の間には硫化メチルや二硫化メチルを分解する微生物を保持するような構成となる。
The
生物脱臭搭60内には、充填層63の上端より上に散水手段64が設けられている。散水手段64は、補給水路44と接続され、散水手段64から供給される水が充填層63上端に散水される。散水された水は充填層63を下降して充填層63を上昇する前処理ガスと接触する。充填層63には硫黄化合物を分解する微生物が保持されており、水に吸収された硫黄化合物は微生物に分解される。これにより、前処理ガスからは硫黄化合物が除去されるとともに、前処理ガスに含まれる他の臭気成分、例えば前処理ユニット10Aで除去されなかった有機物や窒素化合物等も除去される。よって、生物脱臭搭60上部に取り付けられた処理ガス管34からは、臭気成分が除去された処理ガスが取出される。
In the
気液接触塔11と生物脱臭搭60とに充填する充填材13Sとしては、同じ物を用いてもよいが、別の物を用いてもよい。別の物を用いる場合は、気液接触塔11に充填する充填材としては微生物を保持しがたい物(例えば、疎水性のプラスチック製円筒)を用いる一方、生物脱臭搭60に充填する充填材としては微生物の保持能力に優れた物(例えばピート、合成繊維成形物)を用いるとよい。特に、耐圧密性の観点からは合成繊維成形物を好適に使用できる。充填材は、吸収室(反応室)の50〜100%の高さとなるように充填されるが、図では充填層13、63に充填されている充填材13Sは一部しか図示していない。
Although the same thing may be used as the
充填層63を下降して生物脱臭搭60下部に溜まった水(ドレイン)には、前処理ガスとの接触で吸収された臭気成分のうち、微生物分解されなかった成分や微生物分解の過程で生じた分解副生物等が含まれる。生物脱臭搭60には、ガス送り管33が接続された位置より低い位置に後段ドレイン管48が接続され、ドレインを排出する。後段ドレイン管48から取出されたドレインは、前段ドレイン管47から適宜排出される吸収酸液とともに活性汚泥が保持された曝気槽(図示せず)等に導いて処理する。
The water (drain) accumulated in the lower part of the
生物脱臭搭60には、ドレインを散水手段64に循環させる循環手段を設けてもよい。また、前処理ガスに1容積ppm程度以上の硫化水素が含まれる場合は、ドレインは分解副生物としての硫酸を100〜10,000mg/L程度以上含み、pH1〜3程度を示す。このため、ドレインを前処理ユニット10Aに送り、酸性液として利用することもできる。
The
図2は、本発明の第2実施態様に係る生物脱臭プラント2の模式図である。生物脱臭プラント2は、後段ドレイン管48から分岐したドレイン供給管(ドレイン供給路)45が酸液槽22に接続されている点で第1実施態様の第1実施態様に係る生物脱臭プラント1と異なる。生物脱臭プラント2では、1〜100容積ppm程度の硫化水素を含む前処理ガスを生物脱臭搭60に導入することで、硫酸を含みpH1〜3程度のドレインを得、このドレインを酸液槽22に供給する。
FIG. 2 is a schematic diagram of the
酸液槽22では酸性液を調製するが、硫酸を含むドレインを酸性液調製に使用するため、酸液槽22に供給する水および酸の使用量を減らすことができる。したがって、前段ドレイン管47および後段ドレイン管48から取出して処理する排水発生量も減らすことができる。
Although the acid solution is prepared in the
ドレインには生物脱臭搭60の充填層63に保持されていた硫黄酸化菌が含まれ、気液接触塔11内に散水するドレイン含有酸性液(生物脱臭搭60からのドレインを含む酸性液)は硫黄酸化菌を含む。このため、ドレイン含有酸性液の散水に伴い気液接触塔11内に供給された硫黄酸化菌により、気液接触塔11内でも硫黄化合物の分解が進む。よって前処理ユニット10Bから取出される前処理ガスの硫黄化合物含有量をより低下させ、生物脱臭搭60の負荷を低くして、生物脱臭搭60を小型化することができる。
The drain contains the sulfur-oxidizing bacteria retained in the packed
図3は、本発明の第3実施態様に係る生物脱臭プラント3の模式図である。生物脱臭プラント3では、前処理ユニット10Cに洗浄装置24とガス流路切り替え手段を設けている点で図2の生物脱臭プラント2と異なる。洗浄装置24は、酸液槽22と気液接触塔とに接続された洗浄液路24、送液手段としての洗浄用ポンプP2、および曝気手段26で構成されている。洗浄液路24は、気液接触塔11の下部、具体的にはガス導入管32の接続位置より下に接続され、洗浄液路24の途中に洗浄用ポンプP2が設けられている。洗浄用の液体は、洗浄用ポンプP2の働きにより酸液槽22から取出されて気液接触塔11下部に供給される。
FIG. 3 is a schematic diagram of the
気液接触塔11の下部には、散気ノズル27が設けられている。散気ノズル27は、ブロアBと接続されている。第3実施態様の生物脱臭プラント3においては、前処理ユニット10Cの充填層13が閉塞して圧力損失が上昇した場合、酸液槽22内の液を洗浄用液として気液接触塔11に供給し、充填層13を浸漬させる。充填層13を液に浸漬させた後、ブロアBから送風を行なうことにより、散気ノズル27から気泡が発生し、充填層13を曝気洗浄する。なお、充填層13の浸漬は、充填層13の曝気洗浄効果を高めるために行なうものであり、補給水44を供給して浸漬させてもよい。
A
生物脱臭プラント3では充填層13を液に浸漬させて曝気するため、充填層13を液に浸漬させない場合に比して、充填層13に付着した汚泥の剥離が容易である。このため、洗浄用液を高圧で充填層13に吹き付ける必要がなく、必ずしも洗浄用液を加圧送液する高圧ポンプを設ける必要はない。
In the
また、生物脱臭プラント3ではガス導入管32からバイパス管35が分岐している。バイパス管35はガス送り管33と接続されている。ガス導入管32の途中であってバイパス管35の分岐位置より出口側には第1弁V1が設けられ、バイパス管35の途中には第2弁V2が設けられている。第1弁V1および第2弁V2は開閉可能であり、第1弁V1を閉じて第2弁V2を開くことにより、ガス導入管32に導入された臭気ガスは気液接触塔11を通ることなく、バイパス管35を介して生物脱臭搭60に導入される。
In the
これにより、生物脱臭プラント3では気液接触塔11内を洗浄している間、バイパス管35を介して臭気ガスを生物脱臭搭60に直接導入できるため、気液接触塔11を洗浄している間も臭気ガスの処理を継続できる。気液接触塔11の洗浄中に開放した第2弁V2は、洗浄終了後に閉じて第1弁V1を開くことにより、通常の処理を再開する。
Thereby, since the odor gas can be directly introduced into the
[実施例1]
実施例1では、図1の生物処理設備1を模した実験装置を用いて汚泥貯留槽から発生した臭気ガスを処理した。臭気ガスは、有機物としてエタノールを含み、硫黄化合物としては、硫化水素、硫化メチル、メチルメルカプタン等を含み、その他にアンモニアを含んでいた。装置仕様および臭気ガス成分は以下の通りであった。
〈気液接触塔〉
塔容積 :10L
塔の垂直方向高さ :2.0m
吸収室の垂直方向高さ :1.5m
充填層の垂直方向高さ :1.0m
充填材 :東洋ゴム工業株式会社製、35mmの筒型と鞍型との合成形状
〈生物脱臭塔〉
塔容積 :10L
塔の垂直方向高さ :2.0m
吸収室の垂直方向高さ :1.5m
充填層の垂直方向高さ :1.0m
充填材 :栗田工業株式会社製、100mm×100mm×1000mmの繊維成形物
〈臭気ガス成分〉
エタノール濃度 :140容積ppm
その他の有機物濃度 :5容積ppm
硫化水素濃度 :200容積ppm
硫化メチル濃度 :0.2容積ppm
メチルメルカプタン濃度 :1.5容積ppm
その他の硫黄化合物濃度 :2.0容積ppm
アンモニア濃度 :0.5容積ppm
[Example 1]
In Example 1, the odor gas generated from the sludge storage tank was treated using an experimental apparatus simulating the
<Gas-liquid contact tower>
Tower volume: 10L
Tower vertical height: 2.0m
Vertical height of absorption chamber: 1.5m
Vertical height of packed bed: 1.0m
Filler: Toyo Tire & Rubber Co., Ltd., 35mm cylindrical shape and bowl shape <biological deodorization tower>
Tower volume: 10L
Tower vertical height: 2.0m
Vertical height of absorption chamber: 1.5m
Vertical height of packed bed: 1.0m
Filling material: manufactured by Kurita Kogyo Co., Ltd., 100 mm × 100 mm × 1000 mm fiber molding <odor gas component>
Ethanol concentration: 140 volume ppm
Other organic matter concentration: 5 vol ppm
Hydrogen sulfide concentration: 200 volume ppm
Methyl sulfide concentration: 0.2 volume ppm
Methyl mercaptan concentration: 1.5 volume ppm
Other sulfur compound concentrations: 2.0 ppm by volume
Ammonia concentration: 0.5 volume ppm
気液接触塔には、上記臭気ガスを通気量20L/hr、空間速度(SV)150hr−1で通気した。散水手段からは酸性液を散水した。酸性液は、循環水量75Lで循環利用し、補給水として水道水(pH6.8)、酸として塩酸(70%)を適宜、酸液槽に添加してpH2.0〜3.0、全有機物濃度1,000mg/Lとなるように調製した。 The odor gas was vented to the gas-liquid contact tower at an air flow rate of 20 L / hr and a space velocity (SV) of 150 hr −1 . The acidic liquid was sprinkled from the watering means. The acidic liquid is circulated and used with a circulating water volume of 75 L, and tap water (pH 6.8) as make-up water and hydrochloric acid (70%) as acid are appropriately added to the acid bath to adjust the pH to 2.0 to 3.0. The concentration was adjusted to 1,000 mg / L.
気液接触塔から取りだされた前処理ガスは、有機物全体の濃度4容積ppm、硫黄化合物全体の濃度82.5容積ppmであった。前処理ガスは、生物脱臭塔に導入して、通気量20L/hr、空間速度(SV)300hr−1、線速度(LV)90m/minの条件で通気した。生物脱臭塔では、補給水供給路から分取した水道水を散水手段から散水した。 The pretreatment gas taken out from the gas-liquid contact tower had a concentration of 4 ppm by volume of the entire organic substance and a concentration of 82.5 ppm by volume of the entire sulfur compound. The pretreatment gas was introduced into the biological deodorization tower and aerated under the conditions of an air flow rate of 20 L / hr, a space velocity (SV) of 300 hr −1 , and a linear velocity (LV) of 90 m / min. In the biological deodorization tower, tap water collected from the makeup water supply channel was sprinkled from the sprinkling means.
実施例1で生物脱臭塔から取出された処理ガスは、有機物全体の濃度0.1容積ppm、硫黄化合物全体の濃度0.13容積ppmであった。結果を表1に示す。なお、表の値はいずれも試験期間中の平均値であり、記号「ND」は検出限界以下であったことを意味する。 The processing gas taken out from the biological deodorization tower in Example 1 had a concentration of the whole organic matter of 0.1 volume ppm and a concentration of the entire sulfur compound of 0.13 volume ppm. The results are shown in Table 1. The values in the table are all average values during the test period, and the symbol “ND” means that the value was below the detection limit.
また、表2に40日間の試験期間中の気液接触塔および生物脱臭塔それぞれにおける圧力損失を示す。 Table 2 shows the pressure loss in each of the gas-liquid contact tower and the biological deodorization tower during the 40-day test period.
表1および表2に示すように、試験開始から40日間は、気液接触塔および生物脱臭塔における圧力損失は生じず、臭気ガス中の臭気成分も良好に除去できた。 As shown in Table 1 and Table 2, pressure loss in the gas-liquid contact tower and the biological deodorization tower did not occur for 40 days from the start of the test, and the odor components in the odor gas could be removed well.
[実施例2]
実施例2では、図2の生物処理設備2を模した実験装置を用い、生物脱臭塔を小型化した以外は実施例1と同じ条件で実施例1の臭気ガスを処理した。生物脱臭塔の仕様を以下に示す。
〈生物脱臭塔〉
塔容積 :5L
塔の垂直方向高さ :2.0m
吸収室の垂直方向高さ :1.5m
充填層の垂直方向高さ :0.5m
充填材 :栗田工業株式会社製、100mm×100mm×500mmの繊維成形物
[Example 2]
In Example 2, the odor gas of Example 1 was processed under the same conditions as in Example 1 except that the biological deodorization tower was downsized using an experimental apparatus simulating the
<Biological deodorization tower>
Tower volume: 5L
Tower vertical height: 2.0m
Vertical height of absorption chamber: 1.5m
Vertical height of packed bed: 0.5m
Filler: Kurita Kogyo Co., Ltd., 100 mm × 100 mm × 500 mm fiber molded product
実施例2において気液接触塔から取りだされた前処理ガスは、有機物全体の濃度3.5容積ppm、硫黄化合物全体の濃度約50容積ppmであった。また、生物脱臭塔から取出された処理ガスは、有機物全体の濃度0.1容積ppm、硫黄化合物全体の濃度0.14容積ppmであった。結果を表3に示す。また、表4に60日間の試験期間中の気液接触塔および生物脱臭塔それぞれにおける圧力損失を示す。 In Example 2, the pretreatment gas extracted from the gas-liquid contact tower had a concentration of the whole organic substance of 3.5 ppm by volume and a concentration of the whole sulfur compound of about 50 ppm by volume. In addition, the processing gas taken out from the biological deodorization tower had a concentration of the whole organic substance of 0.1 volume ppm and a concentration of the whole sulfur compound of 0.14 volume ppm. The results are shown in Table 3. Table 4 shows the pressure loss in each of the gas-liquid contact tower and the biological deodorization tower during the 60-day test period.
表3および表4に示すように、試験開始から60日間は、気液接触塔および生物脱臭塔における圧力損失は生じず、臭気ガス中の臭気成分も良好に除去できた。 As shown in Table 3 and Table 4, pressure loss in the gas-liquid contact tower and the biological deodorization tower did not occur for 60 days from the start of the test, and the odor components in the odor gas could be removed well.
表3および表4に示すように、実施例2では、実施例1と同様に試験開始から60日間、気液接触塔および生物脱臭塔における圧力損失は生じず、臭気ガス中の臭気成分も良好に除去できた。また実施例2では、散水用の水使用量、酸添加量、および生物処理設備からの排水発生量が実施例1より少なく、さらに、実施例1に比べて生物脱臭塔を小型化できた。 As shown in Table 3 and Table 4, in Example 2, the pressure loss in the gas-liquid contact tower and the biological deodorization tower does not occur for 60 days from the start of the test as in Example 1, and the odor component in the odor gas is also good. Could be removed. In Example 2, the amount of water used for sprinkling, the amount of acid added, and the amount of wastewater generated from the biological treatment facility were less than in Example 1, and the biological deodorization tower was smaller than that in Example 1.
[実施例3]
実施例3では、図3の生物処理設備3を模した実験装置を用い、実施例2と同様の条件で試験を行った。実施例3においては、気液接触塔の圧力損失が2000Pa以上となった時点で酸液槽から槽内の液を気液接触塔に供給して曝気洗浄を行った点が実施例2と異なる。結果を表5および表6に示す。
[Example 3]
In Example 3, a test was performed under the same conditions as in Example 2 using an experimental apparatus simulating the
表5および表6に示すように、実施例3では実施例2と同様の効果が得られ、さらに、試験開始から90日間以上、気液接触塔および生物脱臭塔における圧力損失は生じず、臭気ガスの処理を継続できた。 As shown in Table 5 and Table 6, in Example 3, the same effect as in Example 2 was obtained, and further, no pressure loss occurred in the gas-liquid contact tower and the biological deodorization tower for 90 days or more from the start of the test. The gas treatment was continued.
[比較例1]
比較例1として、酸液槽への酸の補給を停止することで、酸性液に代えてpH6.8の水道水を気液接触塔に散水する試験を行った。比較例1では酸性液に代えて中性の水道水を散水した以外は実施例1と同様の条件で試験を行った。結果を表7および表8に示す。
[Comparative Example 1]
As Comparative Example 1, a test was conducted in which tap water having a pH of 6.8 was sprinkled into the gas-liquid contact tower instead of the acidic liquid by stopping the replenishment of acid to the acid liquid tank. In Comparative Example 1, the test was performed under the same conditions as in Example 1 except that neutral tap water was sprinkled instead of the acidic solution. The results are shown in Table 7 and Table 8.
比較例1では、試験開始から20日経過後に、気液接触塔の圧力損失が2000Paを超え、試験開始から30日後には試験の継続が困難となった。このため、試験期間中の処理ガスの臭気成分濃度も試験開始から20日経過後から悪化した。 In Comparative Example 1, the pressure loss of the gas-liquid contact tower exceeded 2000 Pa after 20 days from the start of the test, and it was difficult to continue the test after 30 days from the start of the test. For this reason, the odor component density | concentration of the process gas during a test period also deteriorated after 20-day progress from the test start.
以上に示すように、本発明によれば有機物と硫黄化合物とを臭気成分として含む臭気ガスの生物脱臭プラントにおける前処理ユニットの閉塞を長期に渡り効果的に防止できた。 As described above, according to the present invention, the blockage of the pretreatment unit in the biological deodorization plant of odor gas containing an organic substance and a sulfur compound as odor components can be effectively prevented over a long period of time.
汚泥処理施設等で発生するメタンガス等の生物脱臭プラントに用いることができる。 It can be used in biological deodorization plants such as methane gas generated in sludge treatment facilities.
1〜3 生物脱臭プラント
10A〜C 前処理ユニット
11 気液接触塔
12 吸収室
13、63 充填層
13S 充填材
21、64 散水手段
22 酸液槽
32 ガス導入管
33 ガス送り管
34 処理ガス管
40 循環手段
42 酸液供給路
43 酸補給路
44 補給水路
60 生物脱臭塔
62 反応室
1 to 3
Claims (5)
硫黄化合物と有機物とを含む臭気ガスが導入される吸収室を有する気液接触塔と、
前記吸収室内に酸性液を散水する散水手段と、を含む生物脱臭プラントの前処理ユニット。 A pretreatment unit disposed in front of a biological deodorization tower in which sulfur-oxidizing bacteria are retained,
A gas-liquid contact tower having an absorption chamber into which an odor gas containing a sulfur compound and an organic substance is introduced;
A pretreatment unit for a biological deodorization plant, comprising: watering means for spraying an acidic liquid into the absorption chamber.
前記気液接触塔と前記酸液槽とに接続された返送液路、および前記酸液槽と前記散水手段とに接続された酸液供給路を有し、前記吸収室に散水された前記酸性液を前記気液接触塔から取出し前記散水手段に循環させる循環手段と、
前記生物脱臭搭から排出された硫酸を含むドレインを前記酸液槽に送るドレイン供給路と、をさらに含む請求項1に記載の生物脱臭プラントの前処理ユニット。 An acid bath for holding the acid solution;
The acidic liquid sprayed into the absorption chamber has a return liquid path connected to the gas-liquid contact tower and the acid liquid tank, and an acid liquid supply path connected to the acid liquid tank and the watering means. A circulation means for removing the liquid from the gas-liquid contact tower and circulating it to the sprinkling means;
The pretreatment unit of the biological deodorization plant according to claim 1, further comprising: a drain supply path that sends a drain containing sulfuric acid discharged from the biological deodorization tower to the acid bath.
前記臭気ガスが導入され前記気液接触塔に接続されたガス導入管、前記ガス導入管から分岐して前記生物脱臭搭に接続されたバイパス管、および前記臭気ガスが該ガス導入管または該バイパス管のどちらか一方を流れるようにするガス流路切り替え手段と、をさらに含む請求項2に記載の生物脱臭プラントの前処理ユニット。 A cleaning liquid path connected to the acid liquid tank and the gas-liquid contact tower, a liquid feeding means for supplying the liquid in the acid liquid tank to the gas-liquid contact tower via the cleaning liquid path, and the gas-liquid contact tower A cleaning device having an aeration means for aerating the interior;
A gas introduction pipe into which the odor gas is introduced and connected to the gas-liquid contact tower, a bypass pipe branched from the gas introduction pipe and connected to the biological deodorization tower, and the odor gas to the gas introduction pipe or the bypass The pretreatment unit for a biological deodorization plant according to claim 2, further comprising a gas flow path switching unit configured to flow through one of the pipes.
前記気液接触塔と前記酸液槽とに接続された返送液路、および前記酸液槽と前記散水手段とに接続された酸液供給路を有し、前記吸収室に散水された前記酸性液を前記気液接触塔から取出し前記散水手段に循環させる循環手段と、
前記吸収室に散水された前記酸性液を排出することで前記酸性液の有機物濃度が20,000mg/L以下に維持するドレイン管をさらに有する請求項1から3のいずれかに記載の生物脱臭プラントの前処理ユニット。 An acid bath for holding the acid solution;
The acidic liquid sprayed into the absorption chamber has a return liquid path connected to the gas-liquid contact tower and the acid liquid tank, and an acid liquid supply path connected to the acid liquid tank and the watering means. A circulation means for removing the liquid from the gas-liquid contact tower and circulating it to the sprinkling means;
The biological deodorization plant according to any one of claims 1 to 3, further comprising a drain pipe for discharging the acidic liquid sprayed into the absorption chamber to maintain an organic substance concentration of the acidic liquid at 20,000 mg / L or less. Pre-processing unit.
前記臭気ガスを気液接触塔に導入して酸性液を散水して前記有機物を該酸性液に吸収させた後、硫黄酸化菌が保持された生物脱臭搭に導入する臭気ガスの生物脱臭方法。 A method for biological deodorization of odorous gas containing sulfur compounds and organic substances,
A method for biological deodorization of odor gas, which is introduced into a biological deodorization tower in which sulfur-oxidizing bacteria are retained after the odor gas is introduced into a gas-liquid contact tower, the acidic liquid is sprinkled to absorb the organic matter in the acidic liquid.
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