JP3235131B2 - 消化ガスの脱硫方法および装置 - Google Patents
消化ガスの脱硫方法および装置Info
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- Activated Sludge Processes (AREA)
- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は下水、し尿、産業排水、
汚泥、ゴミ等の有機性物質の嫌気性微生物消化により発
生する消化ガスから、硫化水素を除去するための消化ガ
スの脱硫方法および装置に関する。
汚泥、ゴミ等の有機性物質の嫌気性微生物消化により発
生する消化ガスから、硫化水素を除去するための消化ガ
スの脱硫方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】下水、し尿、産業排水等の排水、または
汚泥、ゴミ等の固形廃棄物などの有機性物質の処理法と
して、嫌気性微生物消化（以下、嫌気性消化という場合
がある）および好気性微生物酸化（以下、好気性酸化と
いう場合がある）が行われている。このうち嫌気性消化
では、メタン発酵により、消化ガス（バイオガス）が発
生する。この消化ガス中には、メタンのほかに、二酸化
炭素および硫化水素などのガスが含まれている。このよ
うな消化ガスは、通常エネルギー回収の目的で、ボイラ
ーまたは焼却炉の燃料などとして有効利用される場合が
多いが、焼却装置の腐食防止および大気汚染防止の観点
から、燃焼に利用する前に硫化水素の除去（脱硫）が行
われる。消化ガス中には、通常０．０５〜２ｖ／ｖ％程
度の硫化水素が含まれているが、この濃度はメタン発酵
処理を受ける排水または廃棄物中の硫酸イオン濃度によ
り変わる。
汚泥、ゴミ等の固形廃棄物などの有機性物質の処理法と
して、嫌気性微生物消化（以下、嫌気性消化という場合
がある）および好気性微生物酸化（以下、好気性酸化と
いう場合がある）が行われている。このうち嫌気性消化
では、メタン発酵により、消化ガス（バイオガス）が発
生する。この消化ガス中には、メタンのほかに、二酸化
炭素および硫化水素などのガスが含まれている。このよ
うな消化ガスは、通常エネルギー回収の目的で、ボイラ
ーまたは焼却炉の燃料などとして有効利用される場合が
多いが、焼却装置の腐食防止および大気汚染防止の観点
から、燃焼に利用する前に硫化水素の除去（脱硫）が行
われる。消化ガス中には、通常０．０５〜２ｖ／ｖ％程
度の硫化水素が含まれているが、この濃度はメタン発酵
処理を受ける排水または廃棄物中の硫酸イオン濃度によ
り変わる。
【０００３】従来、消化ガスの脱硫方法としては、水を
用いてガスを洗浄する水洗浄法、薬品を用いてガスを洗
浄する薬品洗浄法、微生物により硫化水素を分解する方
法などがある。
用いてガスを洗浄する水洗浄法、薬品を用いてガスを洗
浄する薬品洗浄法、微生物により硫化水素を分解する方
法などがある。
【０００４】このうち水洗浄法は、消化ガスを洗浄液と
接触させ、ガス中の硫化水素を洗浄液に吸収させて脱硫
する方法である。しかし、従来の水洗浄法では、吸収効
率が悪く、高い脱硫率を得るためには、大量の洗浄液が
必要であり、また硫化水素を吸収した廃液は鉄塩等の添
加により処理する必要があり、生成する汚泥の処理も困
難であるなどの問題点がある。
接触させ、ガス中の硫化水素を洗浄液に吸収させて脱硫
する方法である。しかし、従来の水洗浄法では、吸収効
率が悪く、高い脱硫率を得るためには、大量の洗浄液が
必要であり、また硫化水素を吸収した廃液は鉄塩等の添
加により処理する必要があり、生成する汚泥の処理も困
難であるなどの問題点がある。
【０００５】薬品洗浄法は、洗浄液の代わりにアルカリ
などの吸収剤、例えば水酸化ナトリウムを使用し、この
吸収剤に硫化水素を吸収させて脱硫する方法である。こ
の方法では、薬品と反応させて脱硫するため、大量の消
化ガスを処理する場合、または硫化水素が高濃度の場合
には、処理費が高くなる。また消化ガス中に含まれてい
る二酸化炭素も吸収剤に吸収されるため、硫化水素の吸
収に要求される以上の吸収剤が必要となる。さらに、硫
化水素を吸収した廃液の処理が困難であるなどの問題が
ある。
などの吸収剤、例えば水酸化ナトリウムを使用し、この
吸収剤に硫化水素を吸収させて脱硫する方法である。こ
の方法では、薬品と反応させて脱硫するため、大量の消
化ガスを処理する場合、または硫化水素が高濃度の場合
には、処理費が高くなる。また消化ガス中に含まれてい
る二酸化炭素も吸収剤に吸収されるため、硫化水素の吸
収に要求される以上の吸収剤が必要となる。さらに、硫
化水素を吸収した廃液の処理が困難であるなどの問題が
ある。
【０００６】微生物を利用する方法としては、硫化水素
を酸化分解する微生物が付着している充填材層を充填し
た生物脱硫塔に消化ガスを通気して硫化水素を分解する
方法がある（特開平２−２６６１５号）。
を酸化分解する微生物が付着している充填材層を充填し
た生物脱硫塔に消化ガスを通気して硫化水素を分解する
方法がある（特開平２−２６６１５号）。
【０００７】この方法は硫化水素を選択的に効率よく分
解除去でき、脱硫に伴って新たに廃液を生じないなどの
点で優れた方法であるが、消化ガス中には酸素が含まれ
ていないため、硫化水素を酸化するのに必要な空気また
は酸素ガスを消化ガスとともに生物脱硫塔に供給する必
要がある。このため、消化ガス中に空気または酸素ガス
が残留するとともに、二酸化炭素も生成し、このため消
化ガスの主成分であるメタンガスの含有率が低下し、利
用価値が低下する。
解除去でき、脱硫に伴って新たに廃液を生じないなどの
点で優れた方法であるが、消化ガス中には酸素が含まれ
ていないため、硫化水素を酸化するのに必要な空気また
は酸素ガスを消化ガスとともに生物脱硫塔に供給する必
要がある。このため、消化ガス中に空気または酸素ガス
が残留するとともに、二酸化炭素も生成し、このため消
化ガスの主成分であるメタンガスの含有率が低下し、利
用価値が低下する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
問題点を解決するため、メタンガスの含有率を低下させ
ず、低コストで効率よく、しかも高い脱硫率で脱硫で
き、かつ脱硫に伴って新たな廃液を生じない消化ガスの
脱硫方法および装置を提案することである。
問題点を解決するため、メタンガスの含有率を低下させ
ず、低コストで効率よく、しかも高い脱硫率で脱硫で
き、かつ脱硫に伴って新たな廃液を生じない消化ガスの
脱硫方法および装置を提案することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、次の消化ガス
の脱硫方法および装置である。 （１）有機性物質の嫌気性微生物消化により発生する消
化ガスを、酸素を混合することなく、有機性物質の好気
性微生物酸化における処理液からなる洗浄液のスプレー
液と接触させて、前記消化ガス中の硫化水素を前記洗浄
液に吸収させる吸収工程と、前記吸収工程で得られた吸
収液を好気性微生物酸化して、吸収された硫化水素を酸
化する酸化工程とを含むことを特徴とする消化ガスの脱
硫方法。 （２）有機性物質を嫌気性微生物消化し、消化ガスを発
生させる嫌気性消化施設と、有機性物質を好気性微生物
酸化して有機物を分解する好気性酸化装置と、前記嫌気
性消化施設で発生する消化ガスを、酸素を混合すること
なく、前記好気性酸化装置における処理液からなる洗浄
液のスプレー液と接触させて、前記消化ガス中の硫化水
素を前記洗浄液に吸収させる吸収装置と、前記嫌気性消
化施設から前記吸収装置に消化ガスを供給するガス供給
路と、前記好気性酸化装置から前記吸収装置に処理液を
供給する送液路と、前記吸収装置から前記好気性酸化装
置に吸収液を返送する返送液路とを有することを特徴と
する消化ガスの脱硫装置。
の脱硫方法および装置である。 （１）有機性物質の嫌気性微生物消化により発生する消
化ガスを、酸素を混合することなく、有機性物質の好気
性微生物酸化における処理液からなる洗浄液のスプレー
液と接触させて、前記消化ガス中の硫化水素を前記洗浄
液に吸収させる吸収工程と、前記吸収工程で得られた吸
収液を好気性微生物酸化して、吸収された硫化水素を酸
化する酸化工程とを含むことを特徴とする消化ガスの脱
硫方法。 （２）有機性物質を嫌気性微生物消化し、消化ガスを発
生させる嫌気性消化施設と、有機性物質を好気性微生物
酸化して有機物を分解する好気性酸化装置と、前記嫌気
性消化施設で発生する消化ガスを、酸素を混合すること
なく、前記好気性酸化装置における処理液からなる洗浄
液のスプレー液と接触させて、前記消化ガス中の硫化水
素を前記洗浄液に吸収させる吸収装置と、前記嫌気性消
化施設から前記吸収装置に消化ガスを供給するガス供給
路と、前記好気性酸化装置から前記吸収装置に処理液を
供給する送液路と、前記吸収装置から前記好気性酸化装
置に吸収液を返送する返送液路とを有することを特徴と
する消化ガスの脱硫装置。
【００１０】本発明の処理の対象となる消化ガスは、例
えば下水、し尿、産業排水等の排水および汚泥、ゴミ等
の固形廃棄物などの有機性物質を嫌気性消化する際、メ
タン発酵により発生する消化ガスである。このような消
化ガス中には、通常メタンガスのほかに、二酸化炭素お
よび硫化水素などのガスが含まれている。上記の消化ガ
スは嫌気性消化装置における嫌気性消化により発生する
のが一般的であるが、ゴミ埋立地など、嫌気性消化装置
以外の嫌気性消化施設における嫌気性消化により発生す
る場合もある。嫌気性消化は、被処理物である有機性物
質を嫌気状態に保つことにより、嫌気性微生物の作用を
利用して行われ、充填層型、流動層型、スラッジブラン
ケット型など、任意の嫌気性消化装置により処理するこ
とができる。
えば下水、し尿、産業排水等の排水および汚泥、ゴミ等
の固形廃棄物などの有機性物質を嫌気性消化する際、メ
タン発酵により発生する消化ガスである。このような消
化ガス中には、通常メタンガスのほかに、二酸化炭素お
よび硫化水素などのガスが含まれている。上記の消化ガ
スは嫌気性消化装置における嫌気性消化により発生する
のが一般的であるが、ゴミ埋立地など、嫌気性消化装置
以外の嫌気性消化施設における嫌気性消化により発生す
る場合もある。嫌気性消化は、被処理物である有機性物
質を嫌気状態に保つことにより、嫌気性微生物の作用を
利用して行われ、充填層型、流動層型、スラッジブラン
ケット型など、任意の嫌気性消化装置により処理するこ
とができる。
【００１１】本発明では吸収工程において、消化ガスを
酸素を混合することなく、洗浄液のスプレー液と接触さ
せて、消化ガス中の硫化水素を洗浄液に吸収させる。洗
浄液としては、有機性物質の好気性酸化における処理液
が使用される。好気性酸化を行う有機性物質としては、
嫌気性消化の消化液（処理液）である場合が多いが、嫌
気性消化の被処理物と同じ有機性物質でもよく、あるい
は他の有機性物質でもよい。
酸素を混合することなく、洗浄液のスプレー液と接触さ
せて、消化ガス中の硫化水素を洗浄液に吸収させる。洗
浄液としては、有機性物質の好気性酸化における処理液
が使用される。好気性酸化を行う有機性物質としては、
嫌気性消化の消化液（処理液）である場合が多いが、嫌
気性消化の被処理物と同じ有機性物質でもよく、あるい
は他の有機性物質でもよい。
【００１２】これらの場合、嫌気性消化施設の消化液を
好気性酸化装置に導入して好気性酸化を行い、その処理
液を洗浄液として吸収装置に送液し、前記嫌気性消化施
設から供給される消化ガスと接触させるのが一般的であ
るが、嫌気性消化の対象と好気性酸化の対象が異なる場
合もある。また嫌気性消化液をそのまま下水道等に放流
する系においては、本発明の脱硫を行うために、嫌気性
消化液の一部を好気性酸化することもできる。この場
合、好気性酸化を行う嫌気性消化液の量は、脱硫の酸化
工程に必要な範囲でよい。
好気性酸化装置に導入して好気性酸化を行い、その処理
液を洗浄液として吸収装置に送液し、前記嫌気性消化施
設から供給される消化ガスと接触させるのが一般的であ
るが、嫌気性消化の対象と好気性酸化の対象が異なる場
合もある。また嫌気性消化液をそのまま下水道等に放流
する系においては、本発明の脱硫を行うために、嫌気性
消化液の一部を好気性酸化することもできる。この場
合、好気性酸化を行う嫌気性消化液の量は、脱硫の酸化
工程に必要な範囲でよい。
【００１３】好気性酸化は、被処理物である有機性物質
を好気状態に保って、好気性微生物の作用を利用して有
機物を酸化分解する処理であり、活性汚泥法、散布濾床
法、浸漬型の固定床法、流動床法、回転円板法など、任
意の好気性酸化装置を用いた処理法により処理を行うこ
とができる。
を好気状態に保って、好気性微生物の作用を利用して有
機物を酸化分解する処理であり、活性汚泥法、散布濾床
法、浸漬型の固定床法、流動床法、回転円板法など、任
意の好気性酸化装置を用いた処理法により処理を行うこ
とができる。
【００１４】洗浄液として用いる好気性酸化における処
理液は、好気性酸化を終って汚泥を分離した処理液であ
る。本発明ではこのような処理液のスプレー液を消化ガ
スと接触させて硫化水素を吸収する。スプレー液を接触
させることにより、消化ガスを送るためのブロワを小型
にすることができ、動力消費も少なくなる。
理液は、好気性酸化を終って汚泥を分離した処理液であ
る。本発明ではこのような処理液のスプレー液を消化ガ
スと接触させて硫化水素を吸収する。スプレー液を接触
させることにより、消化ガスを送るためのブロワを小型
にすることができ、動力消費も少なくなる。
【００１５】洗浄液としては、混合液を用いる方が硫化
水素の吸収効率は高く、脱硫率が高いが、汚泥の付着に
よる閉塞が生じやすい。これに対して洗浄液として処理
液を用いることにより、汚泥の付着は少なく、ノズルか
らのスプレーも可能になる。この場合、気液接触効率の
高い吸収装置を用いれば、処理液による吸収効率も高く
なり、脱硫率も高くなる。
水素の吸収効率は高く、脱硫率が高いが、汚泥の付着に
よる閉塞が生じやすい。これに対して洗浄液として処理
液を用いることにより、汚泥の付着は少なく、ノズルか
らのスプレーも可能になる。この場合、気液接触効率の
高い吸収装置を用いれば、処理液による吸収効率も高く
なり、脱硫率も高くなる。
【００１６】吸収工程に用いる吸収装置としては、消化
ガスと洗浄液のスプレー液を効率よく気液接触させるも
のであればよく、スプレー塔、充填塔、スクラバーな
ど、任意の形式のものが使用可能である。吸収装置への
消化ガスの通ガス条件は、通常空間速度（ＳＶ）が５〜
５０ｈｒ-1、好ましくは１０〜２０ｈｒ-1、洗浄液の通
液条件は、通常滞留時間(ＨＲＴ)が２〜２０分間、好ま
しくは５〜１０分間が望ましい。
ガスと洗浄液のスプレー液を効率よく気液接触させるも
のであればよく、スプレー塔、充填塔、スクラバーな
ど、任意の形式のものが使用可能である。吸収装置への
消化ガスの通ガス条件は、通常空間速度（ＳＶ）が５〜
５０ｈｒ-1、好ましくは１０〜２０ｈｒ-1、洗浄液の通
液条件は、通常滞留時間(ＨＲＴ)が２〜２０分間、好ま
しくは５〜１０分間が望ましい。
【００１７】吸収装置において気液接触することによ
り、消化ガス中の硫化水素は洗浄液に吸収され、吸収液
が得られる。このとき消化ガス中の二酸化炭素その他の
不純物も洗浄液に吸収され、メタン濃度の高い処理ガス
が得られる。洗浄液のｐＨが高いほど硫化水素の吸収効
率が高いが、一般的にはｐＨ７〜９とするのが好まし
い。
り、消化ガス中の硫化水素は洗浄液に吸収され、吸収液
が得られる。このとき消化ガス中の二酸化炭素その他の
不純物も洗浄液に吸収され、メタン濃度の高い処理ガス
が得られる。洗浄液のｐＨが高いほど硫化水素の吸収効
率が高いが、一般的にはｐＨ７〜９とするのが好まし
い。
【００１８】好気性酸化装置ではエアレーションにより
有機物が分解されるとともに、二酸化炭素がストリッピ
ングされるため、嫌気性消化液に比べてアルカリ度およ
びｐＨがともに高くなっており、ｐＨは通常７〜９であ
る。このため処理液はｐＨ調整することなく、そのまま
洗浄液として使用することができるが、ｐＨが低い場合
にはアルカリを添加してもよい。
有機物が分解されるとともに、二酸化炭素がストリッピ
ングされるため、嫌気性消化液に比べてアルカリ度およ
びｐＨがともに高くなっており、ｐＨは通常７〜９であ
る。このため処理液はｐＨ調整することなく、そのまま
洗浄液として使用することができるが、ｐＨが低い場合
にはアルカリを添加してもよい。
【００１９】吸収工程において硫化水素を吸収した吸収
液は、酸化工程において好気性酸化装置に返送して好気
性酸化を行い、好気性微生物の作用により硫化水素を酸
化する。このとき吸収工程で吸収された他の不純物も処
理される。例えば二酸化炭素はストリッピングされ、有
機物は分解される。
液は、酸化工程において好気性酸化装置に返送して好気
性酸化を行い、好気性微生物の作用により硫化水素を酸
化する。このとき吸収工程で吸収された他の不純物も処
理される。例えば二酸化炭素はストリッピングされ、有
機物は分解される。
【００２０】好気性酸化装置における好気性微生物は、
有機物を好気的に分解する細菌が主体となっているが、
汚泥中にはチオバチルス属、チオトリックス属およびベ
ギアトア属などのイオウ酸化細菌が含まれているため、
その酸化作用により硫化水素は硫酸イオンまたは単体イ
オウに酸化され無害化する。
有機物を好気的に分解する細菌が主体となっているが、
汚泥中にはチオバチルス属、チオトリックス属およびベ
ギアトア属などのイオウ酸化細菌が含まれているため、
その酸化作用により硫化水素は硫酸イオンまたは単体イ
オウに酸化され無害化する。
【００２１】硫化水素の酸化により、硫酸イオンが生成
するため、処理液のｐＨが低下する。通常はｐＨ調整す
ることなく、処理液をそのまま吸収工程に送って硫化水
素の吸収を行うことができるが、硫化水素の量が多い場
合は生成する硫酸イオンの量も多いので、ｐＨが７より
小さくなる場合は、水酸化ナトリウム等のアルカリを添
加してｐＨを７〜９に維持するのが好ましい。この場合
でも、アルカリの使用量は、薬品洗浄法に比べると少な
い。
するため、処理液のｐＨが低下する。通常はｐＨ調整す
ることなく、処理液をそのまま吸収工程に送って硫化水
素の吸収を行うことができるが、硫化水素の量が多い場
合は生成する硫酸イオンの量も多いので、ｐＨが７より
小さくなる場合は、水酸化ナトリウム等のアルカリを添
加してｐＨを７〜９に維持するのが好ましい。この場合
でも、アルカリの使用量は、薬品洗浄法に比べると少な
い。
【００２２】好気性酸化により有機物を分解するととも
に、硫化水素を酸化した混合液は、固液分離により固形
物を除去し、分離液を処理液として放流する。分離した
汚泥は必要量を好気性酸化装置に返送し、余剰汚泥は系
外に排出する。この間処理液の一部は洗浄液として吸収
装置に送液される。
に、硫化水素を酸化した混合液は、固液分離により固形
物を除去し、分離液を処理液として放流する。分離した
汚泥は必要量を好気性酸化装置に返送し、余剰汚泥は系
外に排出する。この間処理液の一部は洗浄液として吸収
装置に送液される。
【００２３】
【実施例】以下、本発明を実施例により説明する。図１
および図２は別の実施例による消化ガスの脱硫装置を示
す系統図である。図において、１は嫌気性消化装置、２
は好気性酸化装置、３は吸収装置である。
および図２は別の実施例による消化ガスの脱硫装置を示
す系統図である。図において、１は嫌気性消化装置、２
は好気性酸化装置、３は吸収装置である。
【００２４】嫌気性消化装置１は密閉型の槽からなり、
スラッジブランケット、流動床等の嫌気性微生物を含む
バイオマス４が形成されている。嫌気性消化装置１の下
部には被処理物導入路５が連絡し、上部から嫌気性消化
液移送路６がポンプＰ1を介して好気性酸化装置２に連
絡し、頂部からガス供給路７が吸収装置３の下部に連絡
している。
スラッジブランケット、流動床等の嫌気性微生物を含む
バイオマス４が形成されている。嫌気性消化装置１の下
部には被処理物導入路５が連絡し、上部から嫌気性消化
液移送路６がポンプＰ1を介して好気性酸化装置２に連
絡し、頂部からガス供給路７が吸収装置３の下部に連絡
している。
【００２５】好気性酸化装置２は、好気性酸化部８と固
液分離部９とからなる。好気性酸化部８の上部には、嫌
気性消化液移送路６および返送液路１０が連絡し、下部
には散気管１１が設けられ、これに給気路１２が連路し
ている。固液分離部９には処理液排出路１３が連絡して
いる。
液分離部９とからなる。好気性酸化部８の上部には、嫌
気性消化液移送路６および返送液路１０が連絡し、下部
には散気管１１が設けられ、これに給気路１２が連路し
ている。固液分離部９には処理液排出路１３が連絡して
いる。
【００２６】吸収装置３は、図１ではスプレー塔が使用
され、スプレーノズル１４から洗浄液をスプレーして室
内全体にスプレー液１４ａを形成し、また、図２では充
填塔が使用され、スプレーノズル１４から洗浄液をスプ
レーして充填層１５上にスプレー液１４ａを形成するよ
うに構成されている。吸収装置３の下部にはガス供給路
７および返送液路１０が連絡し、上部にはガス排出路１
６および送液路１７が連絡している。送液路１７は処理
液排出路１３から、それぞれポンプＰ2を介して連絡し
ている。
され、スプレーノズル１４から洗浄液をスプレーして室
内全体にスプレー液１４ａを形成し、また、図２では充
填塔が使用され、スプレーノズル１４から洗浄液をスプ
レーして充填層１５上にスプレー液１４ａを形成するよ
うに構成されている。吸収装置３の下部にはガス供給路
７および返送液路１０が連絡し、上部にはガス排出路１
６および送液路１７が連絡している。送液路１７は処理
液排出路１３から、それぞれポンプＰ2を介して連絡し
ている。
【００２７】上記の消化ガスの脱硫装置による脱硫方法
は次の通りである。まず嫌気性消化装置１に被処理物導
入路５から、下水、し尿、排水等の有機性物質からなる
被処理物を導入して、上向流でバイオマス４と嫌気状態
で接触させると、嫌気性微生物の作用によりメタン発酵
および酸発酵が行われ、有機物が分解する。この嫌気性
消化により発生する消化ガスをガス供給路７から吸収装
置３に供給し、嫌気性消化液をポンプＰ1により嫌気性
消化液移送路６から好気性酸化装置２に移送する。
は次の通りである。まず嫌気性消化装置１に被処理物導
入路５から、下水、し尿、排水等の有機性物質からなる
被処理物を導入して、上向流でバイオマス４と嫌気状態
で接触させると、嫌気性微生物の作用によりメタン発酵
および酸発酵が行われ、有機物が分解する。この嫌気性
消化により発生する消化ガスをガス供給路７から吸収装
置３に供給し、嫌気性消化液をポンプＰ1により嫌気性
消化液移送路６から好気性酸化装置２に移送する。
【００２８】好気性酸化装置２では、嫌気性消化液移送
路６から流入する被処理液を好気性酸化部８において活
性汚泥と混合し、給気路１２から空気等の酸素含有ガス
を供給して、散気管１１から散気し、好気性酸化を行
う。この好気性酸化において、活性汚泥に含まれる好気
性微生物の作用により有機物が分解される。そして好気
性酸化部８内の混合液の一部は固液分離部９に入って固
液分離され、分離液は処理液として処理液排出路１３か
ら排出される。分離した活性汚泥の一部は好気性酸化部
８に返送され、余剰汚泥は系外へ排出される。
路６から流入する被処理液を好気性酸化部８において活
性汚泥と混合し、給気路１２から空気等の酸素含有ガス
を供給して、散気管１１から散気し、好気性酸化を行
う。この好気性酸化において、活性汚泥に含まれる好気
性微生物の作用により有機物が分解される。そして好気
性酸化部８内の混合液の一部は固液分離部９に入って固
液分離され、分離液は処理液として処理液排出路１３か
ら排出される。分離した活性汚泥の一部は好気性酸化部
８に返送され、余剰汚泥は系外へ排出される。
【００２９】消化ガスの脱硫は、まず吸収工程におい
て、処理液排出路１３から処理液の一部を、それぞれポ
ンプＰ2により送液路１７を通して、吸収装置３の上部
に送液し、図１ではスプレーノズル１４から吸収装置３
内の全体にスプレーしてスプレー液１４ａを形成し、図
２では充填層１５上にスプレーし、スプレー液１４ａを
形成する。そしてガス供給路７から供給される消化ガス
を上向流でスプレー液１４ａまたは充填層１５を通過さ
せて気液接触を行い、消化ガス中の硫化水素、二酸化炭
素、その他の水溶性成分を洗浄液に吸収させる。
て、処理液排出路１３から処理液の一部を、それぞれポ
ンプＰ2により送液路１７を通して、吸収装置３の上部
に送液し、図１ではスプレーノズル１４から吸収装置３
内の全体にスプレーしてスプレー液１４ａを形成し、図
２では充填層１５上にスプレーし、スプレー液１４ａを
形成する。そしてガス供給路７から供給される消化ガス
を上向流でスプレー液１４ａまたは充填層１５を通過さ
せて気液接触を行い、消化ガス中の硫化水素、二酸化炭
素、その他の水溶性成分を洗浄液に吸収させる。
【００３０】洗浄液は二酸化炭素が除去されてｐＨが７
〜９となっているため、硫化水素、二酸化炭素等の吸収
効率はよい。気液接触により硫化水素、二酸化炭素等を
除去した消化ガスは、メタン濃度の高い処理ガスとし
て、ガス排出路１６から排出される。また硫化水素、二
酸化炭素等を吸収した洗浄液は吸収液として返送液路１
０から好気性酸化装置２に返送される。
〜９となっているため、硫化水素、二酸化炭素等の吸収
効率はよい。気液接触により硫化水素、二酸化炭素等を
除去した消化ガスは、メタン濃度の高い処理ガスとし
て、ガス排出路１６から排出される。また硫化水素、二
酸化炭素等を吸収した洗浄液は吸収液として返送液路１
０から好気性酸化装置２に返送される。
【００３１】好気性酸化装置２に返送された吸収液は、
酸化工程として、好気性酸化部８において活性汚泥を混
合され、好気性酸化を受ける。そして好気性微生物の作
用により、吸収液中の硫化水素その他の被酸化性物質は
微生物酸化され、無害化する。二酸化炭素は散気により
ストリッピングされ、除去される。硫化水素の酸化によ
り硫酸イオンが生成し、ｐＨが下がりすぎるときは、好
気性酸化部８にアルカリを注入し、ｐＨを調整する。
酸化工程として、好気性酸化部８において活性汚泥を混
合され、好気性酸化を受ける。そして好気性微生物の作
用により、吸収液中の硫化水素その他の被酸化性物質は
微生物酸化され、無害化する。二酸化炭素は散気により
ストリッピングされ、除去される。硫化水素の酸化によ
り硫酸イオンが生成し、ｐＨが下がりすぎるときは、好
気性酸化部８にアルカリを注入し、ｐＨを調整する。
【００３２】上記の脱硫のための酸化工程は、有機物除
去のための好気性酸化と同時に行われ、無害化した処理
液は処理液排出路１３からそのまま放流することができ
る。
去のための好気性酸化と同時に行われ、無害化した処理
液は処理液排出路１３からそのまま放流することができ
る。
【００３３】なお、上記実施例では、嫌気性消化装置１
の嫌気性消化液を、好気性酸化装置２において好気性酸
化しているが、嫌気性消化液をそのまま下水等に放流す
る場合は、他の廃水等の好気性酸化装置の処理液を洗浄
液として使用し、吸収液を返送することができる。
の嫌気性消化液を、好気性酸化装置２において好気性酸
化しているが、嫌気性消化液をそのまま下水等に放流す
る場合は、他の廃水等の好気性酸化装置の処理液を洗浄
液として使用し、吸収液を返送することができる。
【００３４】またゴミ処分地、堆肥化施設等から発生す
る消化ガスを脱硫することもでき、これらの場合は、浸
出水等の好気性酸化の処理液を洗浄液として利用するこ
とができる。
る消化ガスを脱硫することもでき、これらの場合は、浸
出水等の好気性酸化の処理液を洗浄液として利用するこ
とができる。
【００３５】以下、試験例について説明する。 試験例１ 図１に準じた方法で、コーンスターチ廃水の嫌気性消化
により発生した消化ガスの脱硫テストを行った。すなわ
ち好気性酸化装置２として５ｌｉｔｅｒの活性汚泥ばっ
気槽、吸収装置３として５００ｍｌの洗気ビンを用い、
洗浄液として好気性酸化装置２の処理液を送液し、下記
条件で１０日間にわたって連続脱硫テストを行った。
により発生した消化ガスの脱硫テストを行った。すなわ
ち好気性酸化装置２として５ｌｉｔｅｒの活性汚泥ばっ
気槽、吸収装置３として５００ｍｌの洗気ビンを用い、
洗浄液として好気性酸化装置２の処理液を送液し、下記
条件で１０日間にわたって連続脱硫テストを行った。
【００３６】 消化ガスの組成：メタン約８０容量％、二酸化炭素約２０容量％、硫化水素約 ５０００ｐｐｍ 洗浄液 ：処理液、ｐＨ７．４ 吸収条件 ：洗浄液流量；約５０ｍｌ／ｍｉｎ、 消化ガス流量；１００ｍｌ／ｍｉｎ 好気性酸化条件：被処理液；コーンスターチ廃水の嫌気性消化液、ＢＯＤ5約 １００ｍｇ／ｌ、ｐＨ７．２、滞留時間；２４時間、アルカ リの添加；なし
【００３７】連続脱硫テストの期間中、朝と夕方の２
回、処理ガス中の硫化水素濃度などを測定した。１０日
間にわたるテスト期間中、安定した脱硫が行われた。結
果は次の通りである。なお数値は各値とも平均値であ
る。 消化ガス中の硫化水素濃度 ：５０３０ｐｐｍ 処理ガス中の硫化水素濃度 ：６７０ｐｐｍ 硫化水素の除去率 ：８６．７％ 活性汚泥ばっ気槽内ＭＬＳＳ ：３４００ｍｇ／ｌ 被処理液中のＳＯ4 2-濃度 ：２．５ｍｇ／ｌ 洗浄液（処理液）中のＳＯ4 2-濃度 ：９２０ｍｇ／ｌ
回、処理ガス中の硫化水素濃度などを測定した。１０日
間にわたるテスト期間中、安定した脱硫が行われた。結
果は次の通りである。なお数値は各値とも平均値であ
る。 消化ガス中の硫化水素濃度 ：５０３０ｐｐｍ 処理ガス中の硫化水素濃度 ：６７０ｐｐｍ 硫化水素の除去率 ：８６．７％ 活性汚泥ばっ気槽内ＭＬＳＳ ：３４００ｍｇ／ｌ 被処理液中のＳＯ4 2-濃度 ：２．５ｍｇ／ｌ 洗浄液（処理液）中のＳＯ4 2-濃度 ：９２０ｍｇ／ｌ
【００３８】比較例１ 吸収装置３として５００ｍｌの洗気ビン、洗浄液として
水道水を用い、下記条件で脱硫テストを行った。
水道水を用い、下記条件で脱硫テストを行った。
【００３９】 消化ガスの組成：試験例１と同じ 洗浄液 ：水道水、ｐＨ約７ 吸収条件 ：洗浄液流量；０〜１５０ｍｌ／ｍｉｎ、 消化ガス流量；１００ｍｌ／ｍｉｎ
【００４０】吸収装置３に通液する洗浄液の流量を一定
に維持してから３０分後に、処理ガス中の硫化水素濃度
を測定した。その結果、洗浄液の流量をかなり大量にし
て消化ガスの流量と同程度にした場合は、硫化水素の除
去率は約８０％、洗浄液の流量がこれより少ない場合に
は約７５％程度であり、試験例１に比べて硫化水素の除
去率は低かった。
に維持してから３０分後に、処理ガス中の硫化水素濃度
を測定した。その結果、洗浄液の流量をかなり大量にし
て消化ガスの流量と同程度にした場合は、硫化水素の除
去率は約８０％、洗浄液の流量がこれより少ない場合に
は約７５％程度であり、試験例１に比べて硫化水素の除
去率は低かった。
【００４１】
【発明の効果】本発明によれば、酸素を混合することな
く、消化ガスを好気性酸化の処理液からなる洗浄液のス
プレー液と接触させて硫化水素を吸収させ、これを好気
性微生物酸化により酸化するようにしたので、消化ガス
を低コスト、かつ高脱硫率で脱硫でき、これによりメタ
ン含有率の高い処理ガスを得るとともに、硫化水素を無
害化して処理液とともに放流することができる。
く、消化ガスを好気性酸化の処理液からなる洗浄液のス
プレー液と接触させて硫化水素を吸収させ、これを好気
性微生物酸化により酸化するようにしたので、消化ガス
を低コスト、かつ高脱硫率で脱硫でき、これによりメタ
ン含有率の高い処理ガスを得るとともに、硫化水素を無
害化して処理液とともに放流することができる。
【図１】実施例の消化ガスの脱硫装置を示す系統図であ
る。
る。
【図２】別の実施例の消化ガスの脱硫装置を示す系統図
である。
である。
１ 嫌気性消化装置 ２ 好気性酸化装置 ３ 吸収装置 ４ バイオマス ５ 被処理物導入路 ６ 嫌気性消化液移送路 ７ ガス供給路 ８ 好気性酸化部 ９ 固液分離部 １０ 返送液路 １１ 散気管 １２ 給気路 １３ 処理液排出路 １４ スプレーノズル １４ａ スプレー液 １５ 充填層 １６ ガス排出路 １７ 送液路
Claims (2)
- 【請求項１】 有機性物質の嫌気性微生物消化により発
生する消化ガスを、酸素を混合することなく、有機性物
質の好気性微生物酸化における処理液からなる洗浄液の
スプレー液と接触させて、前記消化ガス中の硫化水素を
前記洗浄液に吸収させる吸収工程と、 前記吸収工程で得られた吸収液を好気性微生物酸化し
て、吸収された硫化水素を酸化する酸化工程とを含むこ
とを特徴とする消化ガスの脱硫方法。 - 【請求項２】 有機性物質を嫌気性微生物消化し、消化
ガスを発生させる嫌気性消化施設と、 有機性物質を好気性微生物酸化して有機物を分解する好
気性酸化装置と、 前記嫌気性消化施設で発生する消化ガスを、酸素を混合
することなく、前記好気性酸化装置における処理液から
なる洗浄液のスプレー液と接触させて、前記消化ガス中
の硫化水素を前記洗浄液に吸収させる吸収装置と、 前記嫌気性消化施設から前記吸収装置に消化ガスを供給
するガス供給路と、 前記好気性酸化装置から前記吸収装置に処理液を供給す
る送液路と、 前記吸収装置から前記好気性酸化装置に吸収液を返送す
る返送液路とを有することを特徴とする消化ガスの脱硫
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23830891A JP3235131B2 (ja) | 1991-09-18 | 1991-09-18 | 消化ガスの脱硫方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23830891A JP3235131B2 (ja) | 1991-09-18 | 1991-09-18 | 消化ガスの脱硫方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0568849A JPH0568849A (ja) | 1993-03-23 |
| JP3235131B2 true JP3235131B2 (ja) | 2001-12-04 |
Family
ID=17028278
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23830891A Expired - Lifetime JP3235131B2 (ja) | 1991-09-18 | 1991-09-18 | 消化ガスの脱硫方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3235131B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007038188A (ja) * | 2005-08-05 | 2007-02-15 | Kurita Water Ind Ltd | 硫化水素含有ガスの脱硫方法及び脱硫装置 |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07996A (ja) * | 1993-04-22 | 1995-01-06 | Ngk Insulators Ltd | 汚泥消化ガスの利用方法 |
| JP3493735B2 (ja) * | 1994-07-22 | 2004-02-03 | 栗田工業株式会社 | 嫌気性生物反応ガスの脱硫装置 |
| JP3723994B2 (ja) * | 1994-08-03 | 2005-12-07 | 栗田工業株式会社 | 嫌気性生物反応ガスの脱硫装置 |
| EP0871597B1 (en) * | 1995-01-14 | 1999-12-01 | VESTERAGER, Niels Ole | Method of treating a biomass in order to remove heavy metals with hydrogen sulphide |
| JP3089297B2 (ja) * | 1998-03-18 | 2000-09-18 | 農林水産省畜産試験場長 | 嫌気性汚水処理用後処理装置 |
| JP2005255700A (ja) * | 2004-03-09 | 2005-09-22 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | バイオガス精製方法およびバイオガス精製システム |
| JP5117209B2 (ja) * | 2007-01-30 | 2013-01-16 | 株式会社東芝 | バイオガスの生物脱硫装置 |
| US8366932B1 (en) * | 2008-10-08 | 2013-02-05 | Iowa State University Research Foundation, Inc. | Micro-aeration of sulfide removal from biogas |
| JP5743686B2 (ja) * | 2011-04-27 | 2015-07-01 | 三井造船環境エンジニアリング株式会社 | バイオガス精製装置 |
-
1991
- 1991-09-18 JP JP23830891A patent/JP3235131B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007038188A (ja) * | 2005-08-05 | 2007-02-15 | Kurita Water Ind Ltd | 硫化水素含有ガスの脱硫方法及び脱硫装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0568849A (ja) | 1993-03-23 |
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