JP3587297B2 - Decomposition method and apparatus for naphthalene - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ナフタレンを含む臭気や水溶液等からナフタレンを効果的に分解除去するナフタレンの分解方法および分解装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
鋳造工場、化学工場、製薬工場等で発生する臭気や排水には、ナフタレンが含まれていることがあり、環境保全のため、このナフタレンを効果的に除去する方法が求められている。従来、臭気や排水に含まれるある種の成分を除去する方法としては各種の方法があり、例えばフィルタを用いる方法や微生物の分解作用を利用する方法がある。
しかし、従来のフィルタを用いる方法ではナフタレンを効率的に捕集して臭気等から除去することは難しく、実用上十分なものとはいえない。また、微生物の分解作用を利用する方法では、臭気や排水に含まれるアンモニアや硫化水素の分解除去はある程度、効果的に行えるものの、臭気等にナフタレンが含まれているものでは、このナフタレンを効果的に分解することは難しく、ナフタレン除去効率は十分なものとはいえない。
【0003】
本発明は、上記事情を背景としてなされたものであり、ナフタレンを炭素源として生育できる微生物を用いることにより臭気や排水に含まれるナフタレンを効果的に分解することを目的とする。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記課題を解決するため本発明のナフタレンの分解方法のうち第1の発明は、ナフタレン単体またはナフタレンを含む物質に対しStenotrophomonas属(ステノトロフォモナス)の菌を用いて、前記ナフタレンを分解することを特徴とする。
【0005】
第2の発明のナフタレンの分解方法は、第1の発明において、ナフタレンを含む物質が臭気または水溶液であることを特徴とする。
【0006】
第3の発明のナフタレンの分解方法は、第1または第2の発明において、Stenotrophomonas属(ステノトロフォモナス)の菌と、Pseudomonas属(シュードモナス属)またはComamonas属(コマモナス属)の1種以上の菌とを用いて、ナフタレンを分解することを特徴とする。
【0007】
また、本発明のナフタレンの分解装置は、少なくともStenotrophomonas属(ステノトロフォモナス)の菌が生育する分解槽を有しており、該分解槽はナフタレン単体またはナフタレンを含む物質が槽内に導入されるように構成されているとともに上記菌の生育環境がpH5.8〜8.5、望ましくは6.5〜7.5に調整されていることを特徴とする。
【0008】
本発明は、上記のようにナフタレン単体またはナフタレンを含む物質を対象とする。ナフタレンを含む物質としては臭気や排水等の水溶液が代表的に例示されるが、これに限定されるものではなく、ナフタレンを含み、このナフタレンを分解除去したい物質に広く適用することができる。なお、ナフタレンを含む物質には、その他の臭気成分や水溶液溶解成分を含むものであってよく、したがってナフタレンのみが含まれているものに限定されるものではない。またナフタレンが含まれる物質におけるナフタレンの濃度も限定されるものではない。
【0009】
上記の分解対象に対しては、Stenotrophomonas属(ステノトロフォモナス)の菌を使用する。該菌は、ナフタレンを栄養素すなわち炭素源として、その生理活動によってナフタレンを分解する。該菌は、通常は自然界において入手することができ、培養によって増殖することができる。
なお、上記分解対象に対しては、少なくともStenotrophomonas属(ステノトロフォモナス)の菌が必要であるが、その他の菌を含むものであっても良い。例えば、Stenotrophomonas属(ステノトロフォモナス)の菌に加えて、Pseudomonas属(シュードモナス属)またはComamonas属(コマモナス属)の1種以上の菌を用いることができる。これらの菌が混合されていることにより、ナフタレンの分解に際し、これらの菌が共存し、より安定した処理を行うことができるという利点がある。
【0010】
上記の分解対象とする物質は、通常は、少なくとも上記Stenotrophomonas属(ステノトロフォモナス)の菌が生育している分解槽に導入して微生物と接触させる。なお、分解槽では、上記したようにStenotrophomonas属(ステノトロフォモナス)の菌に加えて、その他の菌、例えばPseudomonas属(シュードモナス属)またはComamonas属(コマモナス属)の1種以上の菌を生育させることができ、また、Stenotrophomonas属(ステノトロフォモナス)以外の菌は分別して他の分解槽で生育させて、ナフタレン以外の物質を分解させるものであってもよい。
【0011】
なお分解槽は、大規模の装置では、大地に穴を掘り、この穴を分解槽として利用することができ、また適当な容器を分解槽として使用することもできる。また分解槽は、複数を直列または並列に接続したものであってもよく、各分解槽において分解対象を異にするものであってもよい。
分解槽では、微生物は、通常は槽内に収容した微生物担体に活着させて生育させる。この微生物担体としては、一般に用いられているゼオライト、木炭、スラグ、セラミックス、活性炭、PVAゲルなどの無機質材料や有機質材料を使用することができる。担体への菌の活着は、他所で予め培養した菌を担体に添加することにより行うことができる。
【0012】
また上記槽では、上記菌が生育するのに適した環境が望ましく、この観点から槽内pHを5.8〜8.5に調整するのが望ましく、さらに、6.5〜7.5に調整するのが一層望ましい。このpHの調整は、例えば分解槽に導入する臭気や水溶液の量や濃度、すなわち分解すべき処理量を調整したり、分解槽に散水する場合に散水する量を調整したりすることにより行うことができ、また、pH調整材を分解槽に添加することにより行うこともできる。このpH調整機能を有する分解槽においては適切な条件で菌の生育、すなわちナフタレンの分解を行うことができる。
本発明では、分解槽の環境を良好に維持するため、上記したpH以外に、散水により水分量を調整することもでき、散水した水は、回収して再度、散水に使用することもできる。このときの散水の方法や回収方法は特に限定されるものではない。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の一実施形態を図1に基づき説明する。
脱臭装置は、箱形形状からなる分解槽1を有しており、その下方部に通水性の棚部1aを有するとともに、天井部に臭気導入管2が接続されている。臭気導入管2は、図示しない臭気源および送風装置に接続されている。また、分解槽1内には、前記棚部1aで支持するようにして微生物担体3が収容されており、分解槽1の前記棚部1a下は、水回収部1bに割り当てられている。
【0014】
さらに、分解槽1の棚部1a下には、側方に抜ける排気ダクト4が設けられており、該排気ダクト4は、図示しない排気箇所に接続されている。
また、前記水回収部1bには、分解槽1の外部に配置された水回収パイプ5の一端が連結されており、該水回収パイプ5の他端は、分解槽1の近傍に配置された貯水タンク6に連結されている。この貯水タンク6の内部下方部には、外部にある散水ポンプ8の吸引側に一端が接続された揚水管7の先端口が配置されており、散水ポンプ8の吐出側には、散水装置9が接続されている。
なお、分解槽1には、pH測定器10が配置されている。
【0015】
次に、上記脱臭装置の動作について説明する。
動作初期には、予めStenotrophomonas属(ステノトロフォモナス)の菌を含む培養液(図示しない)を分解槽1内に加えておく。そして、臭気導入管2を通してナフタレンを含む臭気を分解槽1内に導入するとともに、ポンプ8を稼働させて貯水タンク6内の散水用水を揚水管7によって揚水し、散水装置9により担体3に向けて散水し、脱臭処理を行う。この散水は、一部が担体3間を通過して棚部1aから水受け部1bに移動し、さらに水回収パイプ5を通して貯水タンク6に環流することにより循環する。
上記動作によって分解槽1内では上記菌によって臭気中のナフタレン成分が分解され、ナフタレンが分解除去された処理ガスが排気ダクト4から分解槽1外部に送出される。
【0016】
一方、pH測定器では常時分解槽1内のpHが測定されており、このpHが予め定めた範囲内の収まるように、循環水のpHを調整することにより、生育環境を調整する。すなわち、pHが予定範囲よりも高い場合、酸を加え、pHが予定範囲よりも低い場合には、アルカリを加えて中和して分解槽1内のpH、すなわち、上記菌の生育環境のpHを調整する。これにより菌の活動が活発になり、ナフタレンが効果的に分解除去される。
【0017】
【実施例】
上記実施形態に示す分解槽1の担体3に、予め培養したStenotrophomonas属(ステノトロフォモナス)を添加した。なお、比較のため、活性汚泥を添加した比較分解槽を別途用意した。
上記各分解槽にナフタレンを含んだ臭気を通気して脱臭処理を行った。
この時の入り口、出口での臭気ガス成分濃度と臭気濃度を測定し、表に示した。なお、このとき、分解槽のpHは実施例のもので、7.2、比較分解槽のもので7.2であった。
上記処理の結果、表から明らかなように、Stenotrophomonas属の菌を添加した分解槽を用いる方法(本発明法)では、ナフタレンが効果的に除去されており、臭気濃度も大幅に低下した。一方、上記菌を添加しなかった比較分解槽を用いた方法(従来方法)では、ナフタレンが殆ど除去されず、したがって、臭気濃度の低下も小さいものであった。したがって、Stenotrophomonas属の菌を使用した場合にのみナフタレンが効果的に除去されることが明らかとなった。
【0018】
【表1】
【0019】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のナフタレンの分解方法によれば、ナフタレン単体またはナフタレンを含む物質に対しStenotrophomonas属(ステノトロフォモナス)の菌を用いて、前記ナフタレンを分解するので、ナフタレンが効果的に分解され、臭気や排水を対象とする場合には、ナフタレンが確実に除去される。
【0020】
また、本発明のナフタレンの分解装置によれば、少なくともStenotrophomonas属(ステノトロフォモナス)の菌が生育する分解槽を有し、該分解槽をナフタレン単体またはナフタレンを含む物質が槽内に導入されるように構成するとともに上記菌の生育環境をpH5.8〜8.5、望ましくは6.5〜7.5に調整するので、上記菌を最適の環境で生育でき、したがって、上記分解槽に導入される対象中のナフタレンを確実かつ効果的に分解除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態の脱臭装置を示す概略図である。
【符号の説明】
1 脱臭槽
1b 水回収部
2 臭気導入管
3 担体
4 排気ダクト
5 水回収パイプ
6 貯水タンク
7 揚水管
8 ポンプ
9 散水装置
10 pH測定器[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a naphthalene decomposition method and a naphthalene decomposition method for effectively decomposing and removing naphthalene from odors and aqueous solutions containing naphthalene.
[0002]
2. Description of the Related Art
Odors and effluents generated in foundries, chemical factories, pharmaceutical factories and the like sometimes contain naphthalene, and a method for effectively removing this naphthalene is required for environmental protection. 2. Description of the Related Art Conventionally, there are various methods for removing certain components contained in odors and wastewater, for example, a method using a filter and a method utilizing the action of decomposing microorganisms.
However, it is difficult to efficiently collect and remove naphthalene from odors and the like by using a conventional filter, which is not practically sufficient. In addition, in the method utilizing the decomposing action of microorganisms, it is possible to decompose and remove ammonia and hydrogen sulfide contained in odors and wastewater to a certain extent, but if the odor or the like contains naphthalene, this naphthalene can be effectively used. The naphthalene removal efficiency is not sufficient.
[0003]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to effectively decompose naphthalene contained in odor and wastewater by using a microorganism that can grow using naphthalene as a carbon source.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In order to solve the above problems, a first invention of the method for decomposing naphthalene of the present invention is to decompose naphthalene alone or a substance containing naphthalene by using a bacterium of the genus Stenotrophomonas (Stenotrophomonas). It is characterized by.
[0005]
The method for decomposing naphthalene of the second invention is characterized in that, in the first invention, the substance containing naphthalene is an odor or an aqueous solution.
[0006]
The method for decomposing naphthalene according to the third invention is the method according to the first or second invention, wherein a bacterium belonging to the genus Stenotrophomonas (Stenotrophomonas) and one or more species belonging to the genus Pseudomonas (Pseudomonas) or the genus Comamonas (Comamonas) are used. It is characterized by decomposing naphthalene using bacteria.
[0007]
Further, the naphthalene decomposition apparatus of the present invention has a decomposition tank in which at least bacteria of the genus Stenotrophomonas (Stenotrophomonas) grow, and the decomposition tank contains a substance containing naphthalene alone or naphthalene. And the growth environment of the bacterium is adjusted to pH 5.8 to 8.5, preferably 6.5 to 7.5.
[0008]
The present invention is directed to naphthalene alone or a substance containing naphthalene as described above. A typical example of the substance containing naphthalene is an aqueous solution such as odor and wastewater. However, the present invention is not limited to this, and can be widely applied to a substance containing naphthalene and wanting to decompose and remove this naphthalene. The substance containing naphthalene may include other odorous components and aqueous solution-soluble components, and is not limited to those containing only naphthalene. Further, the concentration of naphthalene in the substance containing naphthalene is not limited.
[0009]
For the above-mentioned decomposition target, bacteria of the genus Stenotrophomonas (Stenotrophomonas) are used. The bacterium uses naphthalene as a nutrient, that is, a carbon source, and degrades naphthalene by its physiological activity. The fungus is usually available in nature and can be grown by culture.
In addition, for the above-mentioned decomposition target, at least a bacterium of the genus Stenotrophomonas (Stenotrophomonas) is necessary, but a bacterium containing another bacterium may be used. For example, in addition to bacteria of the genus Stenotrophomonas (Stenothrophomonas), one or more bacteria of the genus Pseudomonas (Pseudomonas) or the genus Comamonas (Comamonas) can be used. By mixing these bacteria, there is an advantage that these bacteria coexist when decomposing naphthalene, and a more stable treatment can be performed.
[0010]
Usually, the substance to be decomposed is introduced into a decomposition tank in which bacteria of the genus Stenotrophomonas (Stenotrophomonas) are growing, and is brought into contact with microorganisms. In the decomposition tank, as described above, in addition to the bacteria of the genus Stenotrophomonas (Stenotrophomonas), other bacteria, for example, one or more bacteria of the genus Pseudomonas (Pseudomonas) or the genus Comamonas (Comamonas) grow. Bacteria other than the genus Stenotrophomonas may be separated and grown in another decomposition tank to degrade substances other than naphthalene.
[0011]
In the case of a large-scale apparatus, the decomposition tank can be formed by digging a hole in the ground, and this hole can be used as the decomposition tank, or an appropriate container can be used as the decomposition tank. A plurality of decomposition tanks may be connected in series or in parallel, and the decomposition target may be different in each decomposition tank.
In the decomposition tank, the microorganisms are usually grown on a microorganism carrier accommodated in the tank. As the microorganism carrier, generally used inorganic or organic materials such as zeolite, charcoal, slag, ceramics, activated carbon, and PVA gel can be used. Activating the bacteria on the carrier can be carried out by adding bacteria previously cultured elsewhere to the carrier.
[0012]
In the above-mentioned tank, an environment suitable for the growth of the above-mentioned bacteria is desirable. From this viewpoint, the pH in the tank is desirably adjusted to 5.8 to 8.5, and further adjusted to 6.5 to 7.5. It is more desirable to do so. This pH adjustment is performed by, for example, adjusting the amount and concentration of the odor and the aqueous solution introduced into the decomposition tank, that is, adjusting the treatment amount to be decomposed, or adjusting the amount of water sprayed when watering the decomposition tank. It can also be carried out by adding a pH adjuster to the decomposition tank. In the decomposition tank having the pH adjusting function, growth of bacteria, that is, decomposition of naphthalene can be performed under appropriate conditions.
In the present invention, in order to maintain the environment of the decomposition tank in a good condition, in addition to the above-mentioned pH, the water content can be adjusted by watering, and the water sprinkled can be collected and used again for watering. The method of watering and the method of recovery at this time are not particularly limited.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.
The deodorizing apparatus has a box-shaped decomposition tank 1 having a water-permeable shelf 1a at a lower portion thereof, and an
[0014]
Further, an
In addition, one end of a water recovery pipe 5 disposed outside the decomposition tank 1 is connected to the
Note that a
[0015]
Next, the operation of the deodorizing device will be described.
At the beginning of the operation, a culture solution (not shown) containing bacteria of the genus Stenotrophomonas is added to the inside of the decomposition tank 1 in advance. Then, an odor containing naphthalene is introduced into the decomposition tank 1 through the
By the above operation, the naphthalene component in the odor is decomposed in the decomposition tank 1 by the bacteria, and the processing gas from which the naphthalene is decomposed and removed is sent from the
[0016]
On the other hand, the pH meter constantly measures the pH in the decomposition tank 1, and adjusts the pH of the circulating water to adjust the growth environment so that the pH falls within a predetermined range. That is, when the pH is higher than the predetermined range, an acid is added, and when the pH is lower than the predetermined range, an alkali is added to neutralize the pH, and the pH in the decomposition tank 1, that is, the pH of the growth environment of the bacteria is added. To adjust. Thereby, the activity of the bacterium becomes active, and naphthalene is effectively decomposed and removed.
[0017]
【Example】
To the
An odor containing naphthalene was passed through each of the decomposition tanks to perform a deodorization treatment.
At this time, the odor gas component concentration and the odor concentration at the entrance and the exit were measured and are shown in the table. At this time, the pH of the decomposition tank was 7.2 in the example and 7.2 in the comparative decomposition tank.
As a result of the above treatment, as is clear from the table, in the method using the decomposition tank to which Stenotrophomonas sp. Was added (the method of the present invention), naphthalene was effectively removed, and the odor concentration was significantly reduced. On the other hand, in the method using the comparative decomposition tank to which the above-mentioned bacteria were not added (conventional method), naphthalene was hardly removed, and therefore, the decrease in odor concentration was small. Therefore, it was clarified that naphthalene was effectively removed only when bacteria of the genus Stenotrophomonas were used.
[0018]
[Table 1]
[0019]
【The invention's effect】
As described above, according to the method for decomposing naphthalene of the present invention, naphthalene is decomposed against a substance containing naphthalene alone or a substance containing naphthalene by using a bacterium belonging to the genus Stenotrophomonas (Stenotrophomonas). When the odor and wastewater are targeted, naphthalene is reliably removed.
[0020]
Further, according to the naphthalene decomposition apparatus of the present invention, there is provided a decomposition tank in which at least bacteria of the genus Stenotrophomonas (Stenotrophomonas) grow, and the substance containing naphthalene alone or naphthalene is introduced into the tank. And the growth environment of the bacteria is adjusted to pH 5.8 to 8.5, preferably 6.5 to 7.5, so that the bacteria can grow in an optimal environment. Naphthalene in the target to be introduced can be reliably and effectively decomposed and removed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view showing a deodorizing device according to an embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
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