JP3822854B2

JP3822854B2 - 脱臭装置

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Publication number: JP3822854B2
Application number: JP2002294825A
Authority: JP
Inventors: 述為黄帝; 能史豊田
Original assignee: 成和環境株式会社
Priority date: 2002-10-08
Filing date: 2002-10-08
Publication date: 2006-09-20
Anticipated expiration: 2022-10-08
Also published as: JP2004130163A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、「生物系廃棄物」を微生物によって「コンポスト化」する生物系廃棄物処理装置において、コンポスト化処理時に大気中に放出されるガスを脱臭する脱臭装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
以下の説明において「コンポスト化」の対象となる「生物系廃棄物」とは、例えば、一般廃棄物に分類される可燃ゴミ、厨芥、し尿等が挙げられ、天然の動植物自身及びその代謝物、並びにそれらの処理残さ等の生物に由来する有機資材の残さのことをいう。また、以下の説明において「コンポスト化」とは、微生物の働きによって各生化学反応を複合連鎖的に進行させ、生物系廃棄物中の有機物を、最終過程において二酸化炭素と水（あるいは水蒸気）とに分解し、その結果上記した生物系廃棄物を、農業生産に係る肥料及び土壌改良材として有効なコンポスト製品にすることである。
【０００３】
このような生物系廃棄物のコンポスト化処理方法、及び管理方法として、本出願人は、特願2002-19587号にて、「アンモニア濃度、二酸化炭素濃度、温度、水分、電気伝導度等の生物系廃棄物のコンポスト化処理の種々の処理状態を検出する各種センサを備えたコンポスト化処理装置を用いて、処理槽内に投入された被処理生物系廃棄物を微生物と酸素の作用によってコンポスト化処理する方法であって、コンポスト化処理実験装置を用いて前記被処理生物系廃棄物の試料をコンポスト化処理して、時間に対する二酸化炭素濃度を求めることにより、被処理生物系廃棄物の含水率、通気量、新規の被処理生物系廃棄物の投入タイミング等のコンポスト化処理に必要な諸条件の各最適値を予め求めておいて、前記各種センサにより、その時点の処理状態を検出して、前記各最適値に比較して、必要な場合には、処理条件の変更、処理停止を行って、前記最適値又はこれに近い条件でコンポスト化処理することを特徴とする生物系廃棄物のコンポスト化処理方法。」の出願を行った。また、上記したコンポスト化処理方法は、この処理を実施する例えば廃棄物排出事業者等に設置された上記コンポスト化処理装置において、その処理状況を示す前記各種センサの検出値を、通信回線を介して中央の管理センターに送信することによって、一括管理可能な方法である。そして、該管理センターにおいて、予め登録してある検出値の最適値と比較しながら各種処理状況の適否の判定を行い、不適と判定された場合には、管理技術者が当該不適判定に係るコンポスト化処理装置を所有する廃棄物排出事業者に出向いて、コンポスト化処理条件の修正を行えるようになっている。
【０００４】
ところで、コンポスト化の過程では、微生物が生物系廃棄物を分解する副産物として、臭気（悪臭）性のガスが生成する。この臭気性ガスは、他の二酸化炭素等の生成ガスや余剰の空気等と共に、生物系廃棄物処理装置から大気中に放出され、環境に著しく影響し、廃棄物排出事業者等に多大な不快感を与える。前記臭気性ガスの代表例としては、生物系廃棄物が主に厨芥であれば、その蛋白質成分の含量に応じて発生するアンモニアガスが挙げられるが、実際は、生物系廃棄物の種類に応じて様々な臭気性ガスが生成すると想定されている。よって、通常の生物系廃棄物処理装置には、主にコンポスト化処理を行う本体部とは別に、コンポスト化に伴って逐一生成する臭気性ガスを取除き、臭気的に無害なガスを大気中に放出するための脱臭装置が設けられている。以下の説明においては、コンポスト化の結果、処理装置本体から排出されるガスであって、脱臭処理されるべく脱臭装置を通過するガスを「被処理ガス」と記す。なお、該「被処理ガス」の用語は、脱臭装置の側から見た場合に、その処理対象となるガスを示しているが、処理装置本体の側から見た場合には、その外部に排出すべき「排出ガス」であって、「被処理ガス」及び「排出ガス」の両用語は同義のガスを示している。
【０００５】
そして、従来の生物系廃棄物処理装置の脱臭装置には、前記臭気性ガスを、オゾンで分解するものがあった。しかしながら、ガスは単位体積あたりの分子数が少なく、オゾンで分解するためには、両ガス同士が分子状態で衝突する必要があるので、未分解の臭気性ガスが残存する場合が少なくなかった。よって、オゾン分解に加えて、前記被処理ガスに酸性の水溶液を噴霧し、アンモニアガス等のアルカリ性のガスを中和処理することによって除去する装置（例えば、特許文献１参照）や、水を電気分解して得られる電解水を使用して、同様に中和する装置がある（例えば、特許文献２参照）。しかしながら、酸性水溶液を噴霧する場合には、中和処理量が増加するのに伴って上昇する酸性水溶液のｐＨ値を管理する必要があり、また、電解水を生成する方法は、連続的に水を電気分解するために、少なくない電気エネルギーを消費するという問題点があった。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１０−１７４９５８号公報
【特許文献２】
特開平６−２３９６８１号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、生物系廃棄物処理装置の処理装置本体から排出されるガスを、効率的に確実に脱臭処理して、大気中に放出されるガスの臭気に係る信頼性を向上させることを課題としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために請求項１に記載の発明は、生物系廃棄物をコンポスト化処理する生物系廃棄物処理装置において、該処理装置でコンポスト化する時に、余剰の空気や二酸化炭素等のガスと共に処理装置本体の外部に排出される被処理ガスを脱臭する脱臭装置であって、前記被処理ガスを冷却し、そのガスの中に含まれる水蒸気を水に凝縮して分離除去する凝縮処理装置と、前記水蒸気除去後の被処理ガスから、そのガスの中に含まれる主にアンモニアガスを、中和処理して酸性溶液中に溶解させて吸収除去する中和処理装置と、前記水蒸気及びアルカリ性ガス除去後の被処理ガスから、その中に含まれる残余の臭気性を有する主に酸性及び中性のガスを、吸着剤に吸着させて分離除去する吸着処理装置とを備えていて、前記各処理装置が、被処理ガスが通過する方向に上記順序で連結され、前記中和処理装置と吸着処理装置との間には、ガス或いは霧状の前記酸性溶液を水に溶解して除去するために、酸性溶液除去装置が配置されていることを特徴としている。
【０００９】
請求項１の発明によれば、生物系廃棄物のコンポスト化処理中に排出される前記被処理ガスを、脱臭装置の前記凝縮処理装置の内部にまず導いて通過させ、冷媒等で冷却してその中の水蒸気を凝縮し、水蒸気以外の他のガスと凝縮した水とを分離することによって、水蒸気を除去することができる。よって、水蒸気除去後の前記被処理ガスは、その中を占めるアルカリ性のガスの濃度が大きくなっており、この被処理ガスが次に連結された中和処理装置を通過するので、臭気の元凶とされるアンモニアガスを効率的に中和処理し、速やかに前記酸性溶液中にその「塩」として溶解吸収できる。また、中和処理を行う前に予め水蒸気が除去されているので、水蒸気を前記酸性溶液が吸収し、その希薄な水溶液となるのを防止でき、酸性溶液の濃度低下の速度が遅くなるので、アルカリ性のガスを中和するのに適正なｐＨ値に調整する作業頻度を軽減できる。生物系廃棄物は、一般にその組成の大部分は「水」（生物系廃棄物の種類によって異なるが、概ね８０％）であって、コンポスト化の結果生成する水（水蒸気）や、コンポスト化による温度上昇（生物系廃棄物の種類によって異なるが、５０〜６０℃程度）に伴って気化する水蒸気によって、コンポスト化処理中の被処理ガスの中には、多量の水蒸気が含まれる。よって、臭気性ガスを除去する前に、水蒸気を除去することが、特に効果的となる。そして更に、上記水蒸気及びアルカリ性のガス除去後の被処理ガスを、前記吸着処理装置の内部に充填された吸着剤に接触させて吸着することによって、主に酸性及び中性のガスや、難水溶性のその他の臭気性ガスをも効率的に除去して、臭気的に無害なガスのみを大気中に放出できる。
【００１０】
【００１１】
また、前記中和処理装置においては、酸性溶液の一部分がガス或いは霧状となって、中和処理後の被処理ガスと共に次の装置を通過する恐れがある。例えば、中和処理装置の洗浄塔の内部に、酸性溶液を噴霧して中和処理を行う場合には、比較的大量（５０ｋｇ程度）の生物系廃棄物の処理量に対応して発生するアルカリ性のガスの中和処理能力は向上するものの、ガス或いは霧状の酸性溶液が、次の処理装置を通過する恐れが大きくなる。請求項１の発明によれば、酸性溶液除去装置の内部にアルカリ性のガス除去後の被処理ガスを導き、水と接触させることによって、その中に含まれる僅かなガス或いは霧状の酸性溶液を水に溶解させて除去できる。よって、被処理ガスが後に通過する金属製の装置等に、酸性のガス或いは霧が作用して腐食するのを防げる。
【００１２】
また、請求項２の発明は、請求項１に記載の発明において、前記酸性溶液除去装置は、洗浄塔の内部に水を噴霧する噴霧器を備えていて、噴霧水と被処理ガスとを接触させ、噴霧水中に前記ガス或いは霧状の酸性溶液を溶解させて除去することを特徴としている。
【００１３】
請求項２の発明によれば、請求項１の発明の効果に加えて、水を被処理ガスに噴霧することによって、被処理ガスと水との接触面積を大きくできるので、コンポスト化の処理量の増加に応じて、前記酸性溶液除去装置に浸入する恐れの大きくなるガス或いは霧状の酸性溶液を確実に溶解し、除去できる。
【００１４】
また、請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、前記凝縮処理装置は、冷却塔の内部に冷却水を噴霧する噴霧器を備えていて、冷却水を噴霧して前記被処理ガスと直接に接触させて冷却することを特徴としている。
【００１５】
請求項３の発明によれば、請求項１又は２の発明の効果に加えて、冷却水を被処理ガスに噴霧することによって、被処理ガスと冷媒である冷却水との接触面積が大きい状態で冷却できるので、比較的大量の生物系廃棄物の処理量に対応して発生する水蒸気を効率的に凝縮して除去できると共に、水溶性の臭気性ガスをも冷却水中に溶解吸収して除去することができ、脱臭の効果が大きい。また、被処理ガスの中には、コンポスト化処理に伴って発生する生物系廃棄物の粉塵等も含まれているので、冷却水を噴霧することによって該粉塵類も除去でき、脱臭するための後の各処理が行い易くなる。
【００１６】
【００１７】
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１は、処理装置本体Ｘの正面断面図であり、図２は、図１のＨ−Ｈ線断面図であり、図３は、処理装置本体Ｘ及び脱臭装置Ｙの配置を示す平面図である。図３に示されるように、処理装置本体Ｘの背面側には、該処理装置本体Ｘ内で発生したガス（排出ガス）を吸引回収して脱臭処理するための後述の脱臭装置Ｙが配設されている。なお、図３において、符号７０は、処理装置本体Ｘと脱臭装置Ｙとを載置している台板を示す。
【００１９】
まず、処理装置本体Ｘの構成について簡単に説明し、その後に、本発明に係る脱臭装置Ｙについて詳述する。処理装置本体Ｘは、処理槽５１の中心部に、中空構造の回転軸５２が水平に配置されて、その両端部は、前記処理槽５１の外側に配置された一対の軸受５３で回転可能に支持されている。回転軸５２には螺旋状の攪拌羽根５４が一体に取付けられていて、その両端部には、複数本のアーム５５を介して支持リング５６が一体に取付けられている。この一対の支持リング５６には、送気管５７が前記回転軸５２と平行に支持されていると共に、一対の支持リング５６における前記送気管５７と位相が１８０°異なる部分は連結ロッド５８で連結されて、一対の支持リング５６の連結剛性が高められている。送気管５７の内側（配置状態で回転軸５２の側を向く側）には、多数の空気噴出孔（図示せず）が軸方向に沿って所定間隔をおいて設けられている。また、中空構造の回転軸５２と送気管５７とは、該回転軸５２の軸直角方向に配置された中空構造の２本の連結送気管５９を介して連結されている。一方、回転軸５２の一端部には、ブロワ６１が連結されていて、該ブロワ６１から送られた空気は、回転軸５２及び２本の連結送気管５９を介して送気管５７に送られて、これに設けられた多数の空気噴出孔から回転軸５２の側に向けて空気が噴出される構成になっている。
【００２０】
また、回転軸５２の他端部に取付けられた被動スプロケット６２と、駆動モータ６３の駆動軸６３ａに取付けられた駆動スプロケット６４とは、チェーン６５を介して連結され、前記回転軸５２は、駆動モータ６３の駆動力により所定方向に低速回転される構成になっている。このため、後述の投入口６６から処理槽５１内に投入された被処理物（生物系廃棄物）は、攪拌羽根５４の作用により回転させられながら、その処理が行われる。
【００２１】
また、処理槽５１の正面側には、傾斜面部５１ａが設けられていて、該傾斜面部５１ａに方形状の投入口６６が斜上方を向いて設けられ、該投入口６６は、生物系廃棄物の投入時を除いて、その斜上端部にヒンジ連結された蓋体６７により閉塞されている。この投入口６６の内側には、その周縁に沿って吸引パイプ６８が固定配置され、該吸引パイプ６８は、処理槽５１の上板部の内面に沿って配置された連結パイプ６９を介して吸引ファン７１に連結されている。吸引パイプ６８の全体形状は、投入口６６の形状に対応した方形状になっていて、配置状態において内側になる部分には、その長手方向に沿って所定間隔をおいて多数の吸引孔（図示せず）が設けられている。また、吸引パイプ６８には、連結パイプ６９を介して吸引ファン７１の吸引力が及んでいるため、投入口６６の部分には、常時吸引気流が発生している。よって、ほぼ密閉状態の処理槽５１内において生物系廃棄物の処理に伴って発生するガスは、吸引パイプ６８に吸引されて脱臭装置Ｙに導かれると共に、蓋体６７を開いて投入口６６から処理槽５１内に生物系廃棄物を投入する際に、開口状態の投入口６６から大気中に流出しようとするガスも、この投入口６６の部分に及んでいる吸引気流によって吸引パイプ６８に吸引され、脱臭装置Ｙの側に導かれて排出される。このようにして、臭気性ガスを含んだ状態の排出ガス（脱臭装置Ｙから見ると被処理ガス）が、そのまま大気中に放出されるのを防止している。なお、連結パイプ６９にはフィルター（図示せず）が取り付けられていて、排出ガス中の粉塵類を除去可能になっている。
【００２２】
また、処理槽５１を構成する側板部における前記回転軸５２よりも下方の部分には、処理時における処理槽５１内の温度及び水分を検出するための各センサ７２，７３を有する第１センサ筒Ｇ₁が取付けられていて、その処理状態が遠隔の管理センターにて監視可能になっている。
【００２３】
次に、前記処理装置本体Ｘの吸引パイプ６８に吸引されて脱臭装置Ｙの側に導かれる被処理ガスを脱臭する脱臭装置Ｙについて詳細に説明する。図４は、本発明に係る脱臭装置Ｙを模式的に示した図である。該脱臭装置Ｙは、管路２を介して前記処理装置本体Ｘの吸引ファン７１と連結し、被処理ガスの中に含まれる水蒸気を水に凝縮することによって除去する凝縮処理装置Ａと、管路３を介して該凝縮処理装置Ａと連結し、被処理ガスに含まれるアルカリ性のガスを、硫酸溶液Ｓで中和処理して吸収除去する中和処理装置Ｂと、管路４を介して該中和処理装置Ｂと連結し、被処理ガスの中に僅かに含まれる霧状の前記硫酸溶液Ｓを、噴霧水中に溶解して除去する酸性溶液除去装置Ｃと、管路５を介して該酸性溶液除去装置Ｃと連結し、被処理ガスに含まれる残余の臭気性のガスを、後述する活性炭（吸着剤）に吸着させて除去する吸着処理装置Ｄとを備えている。よって、前記被処理ガスは、前記凝縮処理装置Ａ、中和処理装置Ｂ、酸性溶液除去装置Ｃ、吸着処理装置Ｄの順に脱臭装置Ｙを通過可能になっていて、それぞれ水蒸気と、アンモニアガス等のアルカリ性のガスと、前記ガス或いは霧状の前記酸性溶液と、残余の臭気性ガスであって主に酸性及び中性のガス等とを、除去可能になっている。また、図３等に示される各実線の矢印は、前記被処理ガス（排出ガス）の移動方向を示し、破線の矢印は、液体のそれを示している。
【００２４】
前記凝縮処理装置Ａは、被処理ガスを内部に導いて冷却水で冷却し、その中の主に水蒸気を凝縮して除去する装置である。該凝縮処理装置Ａは、被処理ガスの冷却操作を行うための略円筒形状の冷却塔１１と、先端のノズル部１２ａを冷却塔１１の内部に配置し、その塔頂部にほぼ垂直に取り付けられた略直管形状の噴霧管１２と、冷却塔１１の塔底の開口部に取り付けられ、上方から噴霧されて落下する冷却水や、被処理ガス中の水蒸気が凝縮して生成した水を貯留するためのタンク１３と、該タンク１３に貯留された水Ｗを循環させ、冷却水として再噴霧するための第１水循環路１５とを備えている。前記冷却塔１１は、その周壁部の下方及び上方の開口部にて、前記各管路２，３の終端及び始端部と連結していて、自身の内部において、前記噴霧管１２のノズル部１２ａより上方であって、前記管路３の始端の開口部より下方に配置する噴霧管１２の外周面には、管路３に向けた前記被処理ガスの通過路が蛇行するように、円板形状の一部分を欠落させて形成された複数枚の邪魔板１４が取り付けられている。該邪魔板１４は、ノズル部１２ａから噴霧されて飛散する冷却水が、冷却後の前記被処理ガスと共に、より上方に向けて通過しにくくするためのものである。また、タンク１３は、前記第１水循環路１５を介して前記噴霧管１２の管頂部と連結し、ポンプＰ₁の動力によって水Ｗを循環可能になっている。なお、図４の１６は、タンク１３に貯留された水Ｗを、適宜排出するための排水管である。
【００２５】
また、前記中和処理装置Ｂは、水蒸気除去後の被処理ガスを内部に導き、不快な臭気を有するアルカリ性のアンモニアガスを主に除去するために、強酸性の硫酸溶液Ｓを噴霧して、その溶液中にその「塩」、即ち硫酸アンモニウムとして溶解して吸収する装置である。また、前記酸性溶液除去装置Ｃは、上記したアルカリ性のガス除去後の被処理ガスを内部に導き、該被処理ガスと共に霧状となって内部に浸入する恐れのある硫酸溶液Ｓを、噴霧水中に溶解させて除去する装置である。そして、上記中和処理装置Ｂ及び酸性溶液除去装置Ｃは、前記凝縮処理装置Ａとほぼ同様の構成であって、硫酸溶液Ｓ及び水Ｗを噴霧するための前記冷却塔１１に相当する洗浄塔２１，３１と、噴霧管２２，３２、タンク２３，３３、邪魔板２４，３４等をそれぞれ備えていて、各タンク２３，３３に貯留された硫酸溶液Ｓ及び水Ｗを連続的に循環させて噴霧するための硫酸溶液循環路２５及び第２水循環路３５を有している。該第２水循環路３５には、ポンプＰ₃が連結されていて、その動力で水Ｗを循環可能になっている。なお、図４の３６は、前記排水管１６と同様の排水管である。
【００２６】
一方、前記硫酸溶液循環路２５は、前記第１及び第２の各水循環路１５，３５と同様にポンプＰ₂を有していて、連続的に硫酸溶液Ｓを循環させて噴霧できると共に、該循環路２５の経路途中には、ｐＨセンサ２７が取り付けられていて、循環する硫酸溶液ＳのｐＨ値がリアルタイムで検出可能になっている。そして、ｐＨセンサ２７は、前記処理装置本体Ｘに取り付けられた前記温度及び水分の各センサ７２，７３と共に、後述するように、通信回線８０を介して検出値管理手段Ｚと連携していて、その管理センター９０において、ｐＨセンサ２７の検出値を監視可能になっている。
【００２７】
また、吸着処理装置Ｄは、前記酸性溶液除去装置Ｃにて酸性溶液除去後の被処理ガスを内部に導き、残余の主に酸性及び中性の臭気性ガスや難水溶性のガスを活性炭に吸着させて、臭気的な問題が少ない被処理ガスの他の成分と最終的に分離し、脱臭済みの被処理ガスを排気管６から大気中に放出する装置である。該装置Ｄの充填塔４１の内部は２部屋に大別され、それぞれの空間には、第１及び第２の各活性炭４２，４３が個別に充填されており、前記排気管６は、該充填塔４１の塔頂部に連結されている。前記各活性炭４２，４３は、物理吸着に加えて所定の添着加工が施され、化学吸着も可能な活性炭であって、それぞれ酸性のガスと、中性ないし両性のガスとに対して大きな吸着作用を有する活性炭である。また、前記排気管６には、全ての脱臭処理を終えて大気中に放出される被処理ガスの中の二酸化炭素とアンモニアガスとの各濃度を検出する各センサ７，８を有する第２センサ筒Ｇ₂が取り付けられている。二酸化炭素及びアンモニアの各センサ７，８は、前記ｐＨセンサ２７と同様に前記検出値管理手段Ｚと連携しており（図４では図示せず）、それぞれコンポスト化の進行状況と、放出されるガスの臭気とを追跡管理するために取り付けられている。なお、図４の４６は、自然に凝縮等して充填塔４１の底部に溜まる水等を適宜排出するための排水管である。
【００２８】
次に、生物系廃棄物処理装置の処理装置本体Ｘにてコンポスト化処理し、脱臭装置Ｙにて脱臭する工程についてまず説明し、次にその管理方法について説明する。図５は、生物系廃棄物のコンポスト化処理に係る管理方法を示す工程図である。まず、特定の廃棄物排出事業者Ｅ₁において、ある特性を有する生物系廃棄物が発生する。その特性に応じてコンポスト化に適するように所定の調整を施された生物系廃棄物を、前記処理装置本体Ｘの投入口６６より処理槽５１の内部に投入して、所定の撹拌条件に従って均一に混合する。コンポスト化するのに必要な酸素を含む空気を、前記ブロワ６１、中空の回転軸５２、連結送気管５９、送気管５７を介して、処理槽５１の内部に送気して、コンポスト化反応を開始させる。前記送気管５７は、撹拌中を除いて処理槽５１の最底部に配置するように設定されており、生物系廃棄物中に所定流量の空気を確実に送気して、活発な微生物の活動を維持するようになっている。このようにして、生物系廃棄物のコンポスト化が開始して順調に進行すると共に、処理槽５１の内部では、微生物の活動によって生物系廃棄物が分解された結果、生成する水や二酸化炭素、それらに加えて生成する臭気性ガス等が発生し、処理槽５１の内部の温度が５０℃から６０℃程度にも上昇する。そして、生物系廃棄物にもともと多量に含まれている水分が気化した水蒸気も発生する。これらのコンポスト化の結果、生成したガスや温度上昇に伴って気化した水蒸気、槽内に送気される余剰の空気等のガス、更に生物系廃棄物が粉砕されてゴミ状の粉塵となったもの等が相俟って、吸引ファン７１の吸引力によって前記脱臭装置Ｙの側に吸引され、前記投入口６６の周縁部に取り付けられた吸引パイプ６８及び連結パイプ６９を介して、処理槽５１の外部に排出される。また、処理槽５１には、前記温度、水分の各センサ７２，７３が取付けられていて、コンポスト化の状況をリアルタイムで追跡管理するべく、通信回線８０を介して後述の検出値管理手段Ｚと連携している。
【００２９】
そして、上述したように処理槽５１の外部に排出された排出ガス、即ち脱臭装置Ｙにて脱臭処理されるべき被処理ガスは、管路２を介して凝縮処理装置Ａの冷却塔１１の下方から浸入して内部に導かれる。冷却塔１１の内部では、より上方に移動する被処理ガスに対して、その通過途中で噴霧管１２から冷却水が噴霧され、被処理ガスの中に含まれる水蒸気が冷却されて凝縮して水になり、冷却水等と共に落下してタンク１３に貯留される。貯留される水Ｗは、ポンプＰ₁の動力により、第１水循環路１５を介して連続的に再噴霧される。また、同時に、前記フィルターで完全に除去できなかった細かい粉塵や、水蒸気以外の水溶性のガス等が、冷却水中に取り込まれて被処理ガスから除去される。このように凝縮処理装置Ａにて被処理ガスを冷却する方法は、冷媒である水を被処理ガスと直接に接触させる方法なので、コンポスト化すべき生物系廃棄物の投入量に応じて発生する被処理ガスの排出量に拘らず、効率良く冷却でき、他の粉塵等の不純物や水溶性の臭気性ガスをも除去できる。また、冷却塔１１の上方には前記邪魔板１４が配設されていて、噴霧される冷却水が、被処理ガスと共に前記管路３の始端の開口部の部分に至り、冷却塔１１の外部に向けて通過しにくくなっている。
【００３０】
このように主に水蒸気が除去された前記被処理ガスは、管路３を介して中和処理装置Ｂの洗浄塔２１の内部に導かれ、凝縮処理装置Ａの場合と同様にして、タンク２３に貯留された硫酸溶液Ｓが、噴霧管２２から連続的に噴霧される。被処理ガスの中に含まれる臭気性ガスは、多種に亘ると想定されるが、特にその中で多量に生成し、しかも臭気的に多大な不快感を有するガスはアンモニアガスであって、生物系廃棄物中の窒素成分、例えば蛋白質等の含量に応じて、微生物に分解された結果、生成されやすいガスである。アンモニアガスは、硫酸溶液Ｓに中和されて硫酸アンモニウムに化合し、該溶液中に溶解吸収される。また、中和処理は、アルカリ性のガス全てに有効であって、アンモニアガス以外のアルカリ性のガスも同様に除去される。中和処理対象の被処理ガスは、その中に含まれていた多量の水蒸気が前記凝縮処理装置Ａにて概ね除去済みであって、前記粉塵等も同時に除去されているので、硫酸溶液循環路２５を循環する硫酸溶液Ｓの濃度及び純度を長期的に良好に維持でき、中和処理を効率良く速やかに進行させられる。また、硫酸溶液Ｓが循環する前記硫酸溶液循環路２５の途中に取り付けられた前記ｐＨセンサ２７は、その検出値を前記検出値管理手段Ｚに送信しており、該検出値は、前記水分及び温度の各センサ７２，７３と同様に追跡管理されている。
【００３１】
そして、中和処理された前記被処理ガスは、前記洗浄塔２１に設置された邪魔板２４によって、その内部に噴霧されて霧状となった硫酸溶液Ｓが被処理ガス中に混入するのを防止され、管路４を介して酸性溶液除去装置Ｃの洗浄塔３１の内部に導かれるが、前記邪魔板２４によって防ぎきれなかった一部の霧状の硫酸溶液Ｓが、そのまま酸性溶液除去装置Ｃの洗浄塔３１の内部に浸入する恐れがある。ここで、該洗浄塔３１の内部において、前記処理装置Ａの場合と同様に噴霧管３２より水Ｗを噴霧し、被処理ガスの中の僅かな前記霧状の硫酸溶液Ｓを該水Ｗ中に溶解して取除くことができる。硫酸は容易に水に溶解するので、両者の接触面積が大きくなるように水Ｗが噴霧されることによって、霧状の硫酸溶液Ｓは、被処理ガスから速やかに除去される。よって、該被処理ガスが後に通過する例えば二酸化炭素やアンモニアの各センサ７，８の部分が、硫酸溶液Ｓによって腐食されるのを防止できる。
【００３２】
そして、霧状の硫酸溶液Ｓ除去後の被処理ガスが、管路５を介して吸着処理装置Ｄの充填塔４１の内部に導かれる。充填塔４１の内部において、被処理ガスは、前記第１及び第２の各活性炭４２，４３と順次接触し、硫化水素やメチルメルカプタン等の酸性ガス、及び硫化メチルや二硫化メチル等の中性のガスが、前記各活性炭４２，４３に吸着されて、被処理ガスから除去される。また、この吸着処理工程においては、難水溶性の他の臭気性ガス等も同様に吸着されて除去できる。このようにして、前記処理装置本体Ｘから排出された被処理ガスは、アンモニアガスを除去する中和処理と、凝縮及び酸性溶液溶解のその前後の各処理とに加えて、最後に残余の臭気性ガスが除去され、臭気的に無害なガスとなって排気管６から大気中に放出される。また、排気管６には、前記二酸化炭素及びアンモニアの各センサ７，８が取付けられていて、放出されるガス中の各ガス濃度が検出され、コンポスト化と脱臭に係る信頼性を維持するために、後述するように追跡管理されている。
【００３３】
次に、コンポスト化及び脱臭処理と並行して行われる管理方法について、脱臭に係る部分を主体に説明する。脱臭に係る管理は、主に前記中和処理装置ＢのｐＨセンサ２７の検出値に基づいて行われる。図４及び図５に示されるとおり、該ｐＨセンサ２７の検出値は、通信回線８０を介して検出値管理手段Ｚの管理センター９０にリアルタイムで送信されている。該管理センター９０においては、廃棄物排出事業者Ｅ₁の生物系廃棄物の通常の特性及び廃棄量に応じて生成すると想定されるアンモニアガスを中和処理するのに必要な硫酸溶液Ｓの上限のｐＨ値が予め登録されていて、前記ｐＨセンサ２７の検出値と登録値とを比較することができる。例えばコンポスト化処理が一定期間経過すると、アルカリ性のガスの中和処理量が累積的に増加してタンク２３の硫酸溶液Ｓの濃度が低下し、そのｐＨ値が前記登録値を超えて上昇する。前記検出値管理手段Ｚには、廃棄物排出事業者Ｅ₁の地元の管理オフィスＧ₁が含まれており、前記管理センター９０は、このような場合に該管理オフィスＧ₁に連絡し、ｐＨ値を初期値に戻すために、管理オフィスＧ₁の技能者Ｆ₁を派遣して濃硫酸を貯留した別のタンクに交換する等の所定の作業を行うように指示できる。また、上記した場合のみならず、様々な事態にて硫酸溶液ＳのｐＨ値が上昇する場合にも、アンモニアガスの中和処理能力が低下し、所定の濃度以上のアンモニアガスが放出されて不快感を与える前に、他のセンサの検出値を参照しながら総合的に判断して、然るべき処置を講じることができるので、脱臭に係る信頼性が向上している。
【００３４】
また、吸着処理装置Ｄに連結された排気管６には、前記ｐＨセンサ２７と同様に検出値管理手段Ｚと連携する前記アンモニアセンサ８が取付けられていて、大気中に放出されるガスの中のアンモニアガスの濃度を検出し、管理センター９０にて監視している。該管理センター９０においては、臭気的に無視できるアンモニアガスの一般的な濃度が登録値として定められていて、アンモニアセンサ８の検出値が登録値以下である事を確認できる。よって、アンモニアガスに係る臭気的な信頼性を一層確実に維持できる。
【００３５】
また、前記処理槽５１及び排気管６には、前記温度、水分の各センサ７２，７３及び二酸化炭素センサ７が取り付けられていて、前記各センサ２７，８と同様に検出値管理手段Ｚと連携して追跡管理されている。これらの各センサ７２，７３，７の検出値は、微生物の活性のバロメーターとなるべき数値であって、コンポスト化処理が長期的に安定して効率良く進行するように、管理センター９０の各登録値を参照して比較されている。そして、各数値が規定の範囲を超えて異なる場合には、何らかの理由で微生物の活性が阻害されている可能性があるので、管理センター９０にて対処法を含む総合的な判断がなされ、前記管理オフィスＧ₁に伝達され、技能者Ｆ₁が派遣されて所定の修復作業を行える。なお、図５の廃棄物排出事業者Ｅｎは、前記事業者Ｅ₁と同様の事業者が複数存在することを示し、それに対応して管理オフィスＧｎとその技能者Ｆｎが配置されている。
【００３６】
上記した実施例においては、凝縮処理装置Ａとして、冷媒としての冷却水を被処理ガスに直接に噴霧する方式の凝縮装置を例示したが、結果的に水蒸気を除去できれば問題なく、例えば冷却効果を有する他の冷媒も使用可能であって、冷媒と被処理ガスとを間接的に接触させて熱交換する装置等でも代替できる。また、目的の水蒸気、アンモニアガス、霧状の硫酸溶液を除去するために、除去すべきガスを含む被処理ガス、即ち気相中に、水や硫酸溶液の各吸収液を噴霧、即ち分散させる方式の各装置（凝縮及び中和の各処理装置Ａ，Ｂ、酸性溶液除去装置Ｃ）を例示したが、逆に前記各吸収液を連続相として、この液中に被処理ガスを気泡として分散させ、除去すべきガスを吸収する装置等でも代替できる。そして、酸性溶液は、揮発性が小さく容易に（噴霧）水に溶解し、強酸性を有する入手し易い溶液として硫酸を例示したが、同様の他の酸性溶液でも代替できる。
【００３７】
なお、凝縮処理装置Ａと酸性溶液除去装置Ｃとは、共に水Ｗの各循環路１５，３５を有していて、それぞれの個別のポンプＰ₁.Ｐ₂を備えているが、共用することもできる。また、コンポスト化処理する生物系廃棄物の排出量が少ない廃棄物排出事業者においては、前記酸性溶液除去装置Ｃを連結せずに、中和処理装置の洗浄塔の高さを確保して邪魔板を多数取り付ける等の処置によって、酸性溶液の除去処理が十分可能な場合もあり得る。
【発明の効果】
【００３８】
本発明によれば、脱臭装置は、凝縮、中和、吸着の各処理装置の順に連結されているので、処理装置本体から排出される被処理ガス中の臭気性ガスを、予め凝縮処理した後に中和及び吸着処理して除去でき、よって臭気性ガスの除去処理が効率的に、確実に行われ、臭気的に無害なガスを大気中に放出できる。
【００３９】
【図面の簡単な説明】
【図１】処理装置本体Ｘの正面断面図である。
【図２】図１のＨ−Ｈ線断面図である。
【図３】処理装置本体Ｘ及び脱臭装置Ｙの配置を示す平面図である。
【図４】脱臭装置Ｙを模式的に示した図である。
【図５】生物系廃棄物のコンポスト化処理に係る管理方法を示す工程図である。
【符号の説明】
Ａ：凝縮処理装置
Ｂ：中和処理装置
Ｃ：酸性溶液除去装置
Ｄ：吸着処理装置
Ｅ₁,Ｅｎ：廃棄物排出事業者
Ｆ₁,Ｆｎ：技能者（管理技術者）
Ｓ：硫酸溶液（酸性溶液）
Ｘ：処理装置本体
Ｙ：脱臭装置
Ｗ：水
２７：ｐＨセンサ
４２：第１活性炭（吸着剤）
４３：第２活性炭（吸着剤）
８０：通信回線（通信手段）
９０：管理センター

Claims

生物系廃棄物をコンポスト化処理する生物系廃棄物処理装置において、該処理装置でコンポスト化する時に、余剰の空気や二酸化炭素等のガスと共に処理装置本体の外部に排出される被処理ガスを脱臭する脱臭装置であって、
前記被処理ガスを冷却し、そのガスの中に含まれる水蒸気を水に凝縮して分離除去する凝縮処理装置と、
前記水蒸気除去後の被処理ガスから、そのガスの中に含まれる主にアンモニアガスを、中和処理して酸性溶液中に溶解させて吸収除去する中和処理装置と、
前記水蒸気及びアルカリ性ガス除去後の被処理ガスから、その中に含まれる残余の臭気性を有する主に酸性及び中性のガスを、吸着剤に吸着させて分離除去する吸着処理装置とを備えていて、
前記各処理装置が、被処理ガスが通過する方向に上記順序で連結され、
前記中和処理装置と吸着処理装置との間には、ガス或いは霧状の前記酸性溶液を水に溶解して除去するために、酸性溶液除去装置が配置されていることを特徴とする脱臭装置。
前記酸性溶液除去装置は、洗浄塔の内部に水を噴霧する噴霧器を備えていて、噴霧水と被処理ガスとを接触させ、噴霧水中に前記ガス或いは霧状の酸性溶液を溶解させて除去することを特徴とする請求項１に記載の脱臭装置。
前記凝縮処理装置は、冷却塔の内部に冷却水を噴霧する噴霧器を備えていて、冷却水を噴霧して前記被処理ガスと直接に接触させて冷却することを特徴とする請求項１又は２に記載の脱臭装置。