JP4606451B2 - 高濃度アンモニア含有臭気の脱臭装置 - Google Patents

Description

本発明は、高濃度アンモニア含有臭気の脱臭装置に関するものである。

従来、家畜排せつ物処理設備や家畜糞の堆肥化処理設備等において発生するアンモニア含有臭気の脱臭方法として、土壌中にアンモニア含有臭気を導入し、土壌中の微生物のアンモニア分解作用によって脱臭する、いわゆる土壌脱臭法が提案されている。

しかし、一般に土壌中の微生物の分布量には制限があり、そのためアンモニア含有臭気が高濃度になるほど脱臭のために膨大な土壌面積が必要とされることから、適用場所が限定されるという問題点があり、さらに脱臭速度も極めて遅くなるという問題点があった。

この問題点を改善するため、多孔性の担体や繊維を造粒した担体に多量の微生物を含有させ、よりコンパクトな装置で脱臭する方法が提案されている（特許文献１，２参照）。

しかしこの方法では、たとえば数千ｐｐｍというような高濃度のアンモニア含有臭気を装置に導入すると微生物が大量に死滅し、脱臭能力が激減するという問題点があった。

微生物を用いずに高濃度のアンモニア含有臭気を脱臭する方法として、従来、大量の散水による洗浄法、水と酸性物質によりアンモニアを中和して脱臭する方法（特許文献３参照）、水とオゾンによる脱臭方法（特許文献４参照）が提案されている。
特開平１０−２１１４１４号公報 特開２００６−９５５００号公報 特開平７−２１３８５０号公報 特開平９−２６７０２３号公報

しかしながら、大量の散水による洗浄法では、アンモニア溶解後の大量の排出洗浄液の処理によりコストが増加するという問題点があった。

また、水と酸性物質によりアンモニアを中和して脱臭する方法では、大量に発生する中和塩の処理のための新たな環境対策が必要となり、これがコスト高の要因となるという問題点があった。

また、水とオゾンによる脱臭方法では、オゾンを発生させるための制御装置が必要になるためコストが増加し、さらに工程の煩雑さが避けられないという問題点があった。

本発明は、上記した従来技術の問題点を解消し、コンパクトであり、脱臭速度が速く、新たな環境対策を要せずコストを低減することができ、しかも簡易な工程で高濃度アンモニア含有臭気を効率的に脱臭することができる高濃度アンモニア含有臭気の脱臭装置を提供することを課題としている。

本発明は、上記の課題を解決するものとして、以下のことを特徴としている。

第１：第一の脱臭槽と第二の脱臭槽とを別体として備える、高濃度アンモニア含有臭気の脱臭装置であって、第一の脱臭槽は、平均粒子径の異なる少なくとも２種類の繊維造粒物からなる繊維造粒物混合体が充填密度２５０ｋｇ/ｍ^３以上の密度に充填されたアンモニア除去層を有する向流式散水型であるとともに、第二の脱臭槽は、平均粒子径の異なる少なくとも２種類の繊維造粒物からなり微生物を含有する繊維造粒物混合体が充填密度２５０ｋｇ/ｍ^３以上の密度に充填された微生物含有アンモニア除去層を有し、第一の脱臭槽内へ導入された高濃度アンモニア含有臭気は、アンモニア除去層へ散水された洗浄水に吸収溶解するとともに、残留アンモニアを含むアンモニア含有臭気は、第二の脱臭槽内へ導入されて、微生物含有アンモニア除去層によって分解され、脱臭気体として排気されることを特徴とする高濃度アンモニア含有臭気の脱臭装置。
第２：第一の脱臭槽は、下部に、高濃度アンモニア含有臭気の導入口と排液口を備えるとともに、上部に、第一の脱臭槽内を通過したアンモニア含有臭気の排気口を備え、第二の脱臭槽は、下部に、前記第一の脱臭槽の排気口と連通する導入口を備えるとともに、上部に、第二の脱臭槽内を通過した脱臭気体を大気中へ排出する排気口を備えることを特徴とする請求項１に記載の高濃度アンモニア含有臭気の脱臭装置。
第３：第一および第二の脱臭層に充填された繊維造粒物は、ロックウール、ガラス繊維、炭素繊維、およびフライアッシュ繊維から選ばれる少なくとも１種の繊維からなる。
第４：第一および第二の脱臭層に充填された繊維造粒物は、ロックウールである。
第５：繊維の平均太さが１５μｍ以下である。
第６：繊維造粒物混合体は、平均粒子径５〜１２ｍｍ、嵩密度０．１５〜０．１９ｇ／ｍｌの繊維造粒物Ａと、平均粒子径１〜３ｍｍ、嵩密度０．１９〜０．３５ｇ／ｍｌの繊維造粒物Ｂとが容積比（繊維造粒物Ａ：繊維造粒物Ｂ）＝８０：２０〜５０：５０の割合で混合されたものである。
第７：第一および第二の脱臭層は、繊維造粒物混合体１００質量部に対して５０〜１００質量部の水を含有させた後、この水を含有する繊維造粒物混合体を充填したものである。

本発明によれば、繊維造粒物混合体を高密度に充填することができ、繊維造粒物混合体を高密度に充填することで高濃度アンモニア含有臭気と水との接触面積を増加させ、接触反応頻度を増加させた第一の脱臭槽において、高濃度アンモニア含有臭気中のアンモニアの一部を迅速に除去すると共に、このアンモニア量が低減したアンモニア含有臭気を微生物を多量に含む繊維造粒物混合体を高密度に充填した第二の脱臭槽に導入することにより、コンパクトな装置構成で、高濃度アンモニア含有臭気からアンモニアを速い脱臭速度で効率的に除去して脱臭することができる。また、脱臭処理による排液量も少なく、新たな環境対策を要することがないためコストを低減することができ、しかも煩雑でなく簡易な工程で高濃度アンモニア含有臭気を脱臭することができる。

本発明は上記のとおりの特徴をもつものであるが、以下にその実施の形態について説明する。

本発明の脱臭装置における第一および第二の脱臭槽は、繊維造粒物混合体が高密度に充填されたものであり、繊維造粒物混合体は、平均粒子径の異なる少なくとも２種類の繊維造粒物から構成されている。

繊維造粒物に使用される繊維は、特に制限はないが、第二の脱臭槽に充填される繊維造粒物に使用される繊維には微生物が付着できるものが使用される。当該繊維としては、ロックウール、ガラス繊維、炭素繊維、およびフライアッシュ繊維が好ましく、特にロックウールが好ましい。これらは１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。

これらの繊維は繊維造粒物の製造が容易であり、さらに、均一に充填することが容易である。特にロックウールは高密度かつ均一な充填が可能である。

本発明では、適切な平均太さの繊維を使用すると共に、平均粒子径の異なる少なくとも２種類の繊維造粒物、特に、大きい平均粒子径をもつ繊維造粒物Ａと、それよりも小さい平均粒子径をもつ繊維造粒物Ｂとの２種類の繊維造粒物を均一に混合した繊維造粒物混合体を使用することで、高密度な充填を可能としている。すなわち図３に示すように、大きい平均粒子径をもつ繊維造粒物Ａ同士の間隙を繊維造粒物Ｂが埋めるようにして繊維造粒物Ａ，Ｂが配置されることで、繊維造粒物間の間隙を極めて少なくすることでき、高密度な充填が可能とされる。

第一および第二の脱臭槽における繊維造粒物混合体の充填密度は、２５０ｋｇ/ｍ^３以上、好ましくは２５０〜４００ｋｇ/ｍ^３である。充填密度が２５０ｋｇ/ｍ^３未満であると、アンモニアの十分な脱臭速度が得られない。アンモニアの脱臭能力の点からは充填密度は高いほど好ましいが、実際的には繊維造粒物の平均粒子径や繊維の平均太さ等により充填密度の増加には制約がある。第一の脱臭槽では、高濃度アンモニア含有臭気中のアンモニアが微量の散水によって吸収溶解されるが、気体であるアンモニアが液体である水に吸収溶解される速度には、両者の接触面積、すなわち接触反応頻度が大きく影響する。本発明において脱臭速度が著しく速くなる詳細な機構や理由は定かではないが、第一の脱臭槽は繊維造粒物混合体が高密度に充填され、その空隙は極めて小さく均一であり、その中を流通する気体のアンモニアと液体の水との接触面積の増大が吸収溶解反応を促進させ、その結果として脱臭速度が速くなったものと考えられる。また、高濃度アンモニア含有臭気を導入する配管を冷却すると、より脱臭効果が高くなるので該冷却装備を設けることもできる。これは高濃度アンモニア含有臭気が冷却されると水への溶解度が上昇することに起因するものと考えられる。

本発明では特に、繊維造粒物混合体が、平均粒子径５〜１２ｍｍ、嵩密度０．１５〜０．１９ｇ／ｍｌの繊維造粒物Ａと、平均粒子径１〜３ｍｍ、嵩密度０．１９〜０．３５ｇ／ｍｌの繊維造粒物Ｂとが容積比（繊維造粒物Ａ：繊維造粒物Ｂ）＝８０：２０〜５０：５０の割合で混合されたものであることが好ましい。

ここで、繊維造粒物Ａ，Ｂの平均粒子径は、ふるい振盪機による平均値である。典型的には、繊維造粒物Ａ，Ｂの平均粒子径の比率と比較して有為に粒度分布が小さいものを製造して使用することができる。

嵩密度は、目盛り付き１００ｍｌのビーカーに繊維造粒物を１４ｇ入れ、非振動、非圧縮で容積Ｖ（ｍｌ）を測定し下式によって求めた値である。
嵩密度（ｇ／ｍｌ）＝１４／Ｖ
平均粒子径が上記範囲外の繊維造粒物Ａ，Ｂを用いた場合、繊維造粒物混合体の高密度な充填が困難となる。また、平均粒子径および嵩密度が上記範囲内である繊維造粒物Ａ，Ｂを使用しても、その混合割合が上記範囲外であると、繊維造粒物混合体の高密度な充填が困難となる。

本発明で使用する繊維の平均太さは、好ましくは１５μｍ以下、より好ましくは５〜１０μｍである。ここで、繊維の平均太さとは、ＪＩＳ Ａ ９５０４−２００３ 試験法６．７に従って測定された値を意味する。繊維の平均太さが１５μｍを超えると、第一の脱臭槽では微細な空間が形成されなくなるため脱臭速度が低下し、第二の脱臭槽では単位容量当たりの表面積が小さくなるため多量の微生物を存在させることが困難になる。繊維の平均太さが小さ過ぎると、繊維造粒物の形成が困難になる場合がある。

第一および第二の脱臭層は、繊維造粒物混合体１００質量部に対して５０〜１００質量部の水を含有させた後に、この水を含有する繊維造粒物混合体を充填したものであることが好ましく、より好ましくは６０〜８０質量部の水を含有させた後に繊維造粒物混合体を充填する。このようにすることで、さらに高密度な充填が可能になる。水の含有量が５０質量部未満であると、水を含有させることによる充填密度の向上効果が少なく、水の含有量が１００質量部を超えると均一な充填が困難になる。

第二の脱臭槽は、上記したように繊維造粒物混合体が高密度に充填されており、単位容積当たりの繊維表面積が極めて大きい。そのため、従来の微生物脱臭設備と比較して、単位容積当たりの微生物付着量を大幅に増加させることができ、これにより高い脱臭能力が得られる。

微生物は、たとえば数千ｐｐｍという高濃度アンモニア含有臭気に直接接触させると死滅し、分解能力が激減するおそれがあるため、本発明では第一の脱臭槽で散水により高速脱臭してアンモニア濃度をある程度低減し、次いで残存したアンモニアを第二の脱臭槽で多量の微生物によりを除去することで脱臭を行うようにしている。

第二の脱臭槽は、微生物を含有する以外は第一の脱臭槽と同じ構成とすることができる。使用される微生物の起源は問わないが、家畜糞尿、工場やし尿処理設備からの活性汚泥、一般土壌などから採取できる。特に、本発明の脱臭装置の利用分野と密接に関係する家畜糞は微生物源として容易に利用できる。

第二の脱臭槽では、微生物の生存に必要な最小限の水分のみ定期的に散水すればよい。

本発明の脱臭装置において、第一の脱臭槽内に高濃度アンモニア含有臭気を導入する際および、第一の脱臭槽から排出されたアンモニア含有臭気を第二の脱臭槽内に導入する際には、脱臭槽下部から導入し、あるいは脱臭槽上部から導入するようにしてもよく、また、洗浄水は脱臭槽上部から散水し、あるいは脱臭槽下部から散水するようにしてもよいが、気体であるこれらのアンモニア含有臭気を脱臭槽下部から導入し、洗浄水を脱臭槽上部から散水する向流式にすることが好ましい。

第一の脱臭槽への洗浄水の散水量は、特に制限はないが、たとえば１８００〜２３００ｐｐｍの高濃度アンモニア含有臭気の脱臭を行う場合には、その導入量１８ｍ^３／分に対して好ましくは６４〜２４０ｌ／Ｄ、より好ましくは８０〜１６０ｌ／Ｄである。散水量が２４０ｌ／Ｄを超えると大量の排出洗浄液の処理によるコスト増加が顕著になり、散水量が６４ｌ／Ｄ未満であるとアンモニアの吸収溶解能力の限界となって第二の脱臭槽に高濃度のアンモニアが導入されてしまい微生物が死滅するおそれがある。

第一の脱臭槽への洗浄水の散水は、一定量の洗浄水を連続的に散水するようにしてもよく、あるいは間欠的に分割して散水するようにしてもよいが、分割して散水することが好ましく、この場合には散水頻度４８回／日以上に分割して散水することが好ましい。

図１は、本発明の一実施形態における高濃度アンモニア含有臭気の脱臭装置の概略構成を示した図、図２は、当該装置の脱臭槽に充填される繊維造粒物の混合状態を撮像した拡大写真である。

本実施形態の脱臭装置は、家畜糞堆肥化設備から排出された高濃度アンモニア含有臭気を脱臭するものであり、繊維造粒物混合体が充填された第一の脱臭槽２と、微生物を含有する繊維造粒物混合体が充填された第二の脱臭槽７を備えている。

第一の脱臭槽２は、繊維造粒物混合体が充填されたアンモニア除去層を内部に有しており、第一の脱臭槽２の上部からアンモニア除去層に洗浄水１が散水されるようになっている。

第一の脱臭槽２の下部には、高濃度アンモニア含有臭気の導入口３と、洗浄水１の排液口４が設けられている。さらに第一の脱臭槽２の上部には、第一の脱臭槽２内を通過したアンモニア含有臭気の排気口５が設けられている。

第二の脱臭槽７は、微生物を含有する第一の脱臭槽２と同様の繊維造粒物混合体が充填されたアンモニア除去層を内部に有しており、第二の脱臭槽７の上部からアンモニア除去層に洗浄水８が散水されるようになっている。

第二の脱臭槽７の下部には、第一の脱臭槽２の排出口５と連通し第一の脱臭槽２から排出されたアンモニア含有臭気を導入する導入口が設けられている。さらに第二の脱臭槽７の上部には、第二の脱臭槽７内を通過しアンモニアが除去された脱臭後の気体を大気中に排出する排気口９が設けられている。

家畜糞堆肥化設備から排出された高濃度アンモニア含有臭気は、第一の脱臭槽２の導入口３にファンなどで強制的に一定速度で導入される。高濃度アンモニア含有臭気は第一の脱臭槽２内に入ると直ちに、高密度に充填された図２に示す繊維造粒物の中を通過して上方へ拡散していく。

第一の脱臭槽２の上部からは一定量の洗浄水１が一定速度で、あるいは間欠的に散水される。この洗浄水１も第一の脱臭槽２内の高密度に充填された繊維造粒物の中を下方に向って拡散していく。

高濃度アンモニア含有臭気と洗浄水１の両者は、高密度に充填された繊維造粒物中の極めて微小な空間において高い接触頻度で接触し、高濃度アンモニア含有臭気中のアンモニアは急速に洗浄水１に吸収溶解される。また、アンモニアの洗浄水１への溶解速度が速いので、一定量の水に溶解するアンモニアの量も増加する。そのため、高濃度アンモニア含有臭気中のアンモニアの洗浄水１に対する溶解量をアンモニアの水に対する溶解度の上限に限りなく近づけることが可能となり、使用する洗浄水１の散水量を大幅に減少することができる。

第一の脱臭槽２内を通過し排気口５から排出されたアンモニア含有臭気は、第二の脱臭槽７の導入口６に導かれる。このアンモニア含有臭気中には第一の脱臭槽２で吸収溶解されなかった残留アンモニアが含まれているが、この残留アンモニアは第二の脱臭槽７内に高密度に充填された繊維造粒物混合体に付着した多量の微生物により分解されて、ほぼ無臭の気体となって排気口９から大気に放出される。第二の脱臭槽７では、微生物の生存に必要な最小限の水分８のみ第二の脱臭槽７の上部から定期的に散水すればよい。

本発明の脱臭装置は、家畜排せつ物処理設備、下水処理設備、し尿処理設備、肥料工場、食品工場、化学工場などにおいて発生する高濃度アンモニア含有臭気の脱臭に好適に用いることができ、特に、家畜糞の堆肥化処理設備において発生する高濃度アンモニア含有臭気の脱臭に好適に用いることができる。

そこで以下に実施例を示し、さらに詳しく説明する。もちろん、以下の例示によって発明が限定されることはない。

＜実施例１＞
平均繊維径７μｍ以下のロックウール（日東紡社製 ロックファイバー ＃４２Ｓ）を繊維造粒設備（（有）ヂー・エヌ・エス・テクノセールス社製）を用いて造粒し、平均粒子径９〜１０ｍｍ、嵩密度０．１６ｇ／ｍｌの繊維造粒物Ａを７００ｋｇ製造した。

また別途に、平均粒子径１〜２ｍｍ、嵩密度０．２１ｇ／ｍｌの繊維造粒物Ｂを５００ｋｇ製造した。

５０容量％の繊維造粒物Ａと、５０容量％の繊維造粒物Ｂとを交互に少量ずつ混合して均一なものとし、全体で１０８０ｋｇの繊維造粒物混合体を得た。この繊維造粒物混合体は嵩密度０．２４ｇ／ｍｌであった。

この繊維造粒物混合体を断面積３．６ｍ^２の第一の脱臭槽に高さ１ｍとなるように圧縮充填したところ、充填密度は３００ｋｇ／ｍ^３であり繊維造粒物混合体は高密度に充填された。

一方、第一の脱臭槽に充填したのと同じ繊維造粒物混合体１０８０ｋｇと鶏糞１６２ｋｇとを混合して断面積３．６ｍ^２の第二の脱臭槽に高さ１ｍになるように充填した。充填密度は２９５ｋｇ／ｍ^３であり繊維造粒物混合体は高密度に充填された。

この第一の脱臭槽に、豚糞堆肥化設備から発生した２０００ｐｐｍの高濃度アンモニア含有臭気を脱臭槽下部からファンにより１８ｍ^３／分の速度で導入し、導入する配管には効果的な空冷が可能な特殊蛇腹仕様のトヨドレーン（（株）電気化学工業製）を用い、８５ｌ／Ｄの洗浄水を間欠的に上部から散水した。

第一の脱臭槽から排出されて第二の脱臭槽へ導かれるアンモニア含有臭気中のアンモニア濃度を測定したところ、６００ｐｐｍに減少していた。このアンモニア濃度への脱臭速度は、一般の土壌脱臭の場合と比較して５〜８倍に相当し、使用した洗浄水の量は５分の１程度と少ないものであった。

次に、この６００ｐｐｍの未吸収未溶解アンモニアを含有するアンモニア含有臭気を第二の脱臭槽に導いて脱臭槽下部から導入し、脱臭槽上部から微生物生存のために必要な水分を補給しながら脱臭運転を行った。

第二の脱臭槽から排出された気体中のアンモニア濃度を測定したところ、２〜５ｐｐｍまで減少しており、排出気体には臭気は認められなかった。
＜実施例２＞
平均繊維径７μｍ以下のロックウール（日東紡社製 ロックファイバー ＃４２Ｓ）を繊維造粒設備（（有）ヂー・エヌ・エス・テクノセールス社製）を用いて造粒し、平均粒子径９〜１０ｍｍ、嵩密度０．１６ｇ／ｍｌの繊維造粒物Ａを７００ｋｇ製造した。

また別途に、平均粒子径１〜２ｍｍ、嵩密度０．２１ｇ／ｍｌの繊維造粒物Ｂを５００ｋｇ製造した。

５０容量％の繊維造粒物Ａと、５０容量％の繊維造粒物Ｂとを交互に少量ずつ混合して均一なものとし、全体で１３３０ｋｇの繊維造粒物混合体を得た。この繊維造粒物混合体は嵩密度０．２４ｇ／ｍｌであった。これに水９３０ｋｇを加え湿潤状態とし、断面積３．６ｍ^２の第一の脱臭槽に高さ１ｍとなるように圧縮充填したところ、充填密度は３７０ｋｇ／ｍ^３であり繊維造粒物混合体は高密度に充填された。

一方、第一の脱臭槽に充填したのと同じ繊維造粒物混合体１３３０ｋｇと鶏糞２００ｋｇとを混合して断面積３．６ｍ^２の第二の脱臭槽に高さ１ｍになるように充填した。充填密度は３６０ｋｇ／ｍ^３であり繊維造粒物混合体は高密度に充填された。

この第一の脱臭槽および第二の脱臭槽に、実施例１と以下全く同様に豚糞堆肥化設備から発生した２０００ｐｐｍの高濃度のアンモニア含有臭気を導入したところ、第一の脱臭槽から排出されて第二の脱臭槽へ導かれるアンモニア含有臭気中のアンモニア濃度は、５５０ｐｐｍに減少していた。このアンモニア濃度への脱臭速度は、一般の土壌脱臭の場合と比較して５〜８倍に相当し、使用した洗浄水の量は５分の１程度と少ないものであった。

さらにこの５５０ｐｐｍの未吸収未溶解アンモニアを含有するアンモニア含有臭気は、実施例１と全く同じ条件において第二の脱臭槽を通過させたところ、排出されたアンモニア濃度は、２〜３ｐｐｍまで減少しており、排出気体には臭気は認められなかった。
＜実施例３＞
平均繊維径７μｍ以下のロックウール（日東紡社製 ロックファイバー ＃４２Ｓ）を繊維造粒設備（（有）ヂー・エヌ・エス・テクノセールス社製）を用いて造粒し、平均粒子径５〜６ｍｍ、嵩密度０．１８ｇ／ｍｌの繊維造粒物Ａを製造した。また別途に、平均粒子径１〜２ｍｍ、嵩密度０．２１ｇ／ｍｌの繊維造粒物Ｂを製造した。７５容量％の繊維造粒物Ａと、２５容量％の繊維造粒物Ｂとを交互に少量ずつ混合して均一なものとし、全体で１０４０ｋｇの繊維造粒物混合体を得た。この繊維造粒物混合体は嵩密度０．２２ｇ／ｍｌであった。

この繊維造粒物混合体を断面積３．６ｍ^２の第一の脱臭槽に高さ１ｍとなるように圧縮充填したところ、充填密度は２８０ｋｇ／ｍ^３であり繊維造粒物混合体は高密度に充填された。

一方、第一の脱臭槽に充填したのと同じ繊維造粒物混合体１０４０ｋｇと鶏糞１６８ｋｇとを混合して断面積３．６ｍ^２の第二の脱臭槽に高さ１ｍになるように充填した。充填密度は２９０ｋｇ／ｍ^３であり繊維造粒物混合体は高密度に充填された。

この第一の脱臭槽および第二の脱臭槽に、実施例１と以下全く同様に豚糞堆肥化設備から発生した２０００ｐｐｍの高濃度のアンモニア含有臭気を導入してところ、第一の脱臭槽から排出されて第二の脱臭槽へ導かれるアンモニア含有臭気中のアンモニア濃度は、７５０ｐｐｍに減少していた。このアンモニア濃度への脱臭速度は、一般の土壌脱臭の場合と比較して５〜８倍に相当し、使用した洗浄水の量は５分の１程度と少ないものであった。

さらにこの７５０ｐｐｍの未吸収未溶解アンモニアを含有するアンモニア含有臭気は、実施例１と全く同じ条件において第二の脱臭槽を通過させたところ、排出されたアンモニア濃度は、５〜８ｐｐｍまで減少しており、排出気体の臭気は著しく低減された。
＜比較例１＞
黒ボク土、腐葉土、おがくずからなる土壌に少量の鶏糞を加えた混合土壌を用いて、面積３０ｍ^２、高さ０．５ｍの微生物固定土壌脱臭槽を作成した。これに豚糞堆肥化設備から発生した高濃度アンモニア含有臭気を空気で希釈してアンモニア濃度を２００ｐｐｍとした臭気を、脱臭槽下部からファンにより１８ｍ^３／分の速度で導入し運転を行った。微生物安定のために４２５ｌ／Ｄの多量の水分の補給が必要であった。また３０ｍ^２という広い面積を用い、なおかつ２００ｐｐｍという比較的低濃度のアンモニア含有臭気の導入にもかかわらず、除去速度が遅く、排出されるアンモニア濃度が１５ｐｐｍまでにしか低減できなかった。
＜比較例２＞
平均繊維径１８μｍのガラスウールを繊維造粒設備（（有）ヂー・エヌ・エス・テクノセールス社製）を用いて造粒し、平均粒子径１０ｍｍの繊維造粒物を６５０ｋｇ製造した。

これに鶏糞３３ｋｇを混合して微生物固定の繊維造粒物とし、断面積３．６ｍ^２の脱臭槽に高さ１ｍとなるように圧縮充填したところ、充填密度は１８０ｋｇ／ｍ^３であった。

脱臭槽に、豚糞堆肥化設備から発生した２０００ｐｐｍの高濃度アンモニア含有臭気を脱臭槽下部からファンにより１８ｍ^３／分の速度で導入し、８５ｌ／Ｄの洗浄水を間欠的に上部から散水した。

脱臭槽から排出されるアンモニア含有臭気中のアンモニア濃度を測定したところ、９００ｐｐｍに減少していたが、運転続行中に徐々に増加し以後１０００ｐｐｍを下回ることはなかった。運転終了後の繊維造粒物の顕微鏡観察を行ったところ、微生物の生存の痕跡が得られず、高濃度のアンモニアにより微生物が死滅した可能性があることが認められた。

本発明の一実施形態における高濃度アンモニア含有臭気の脱臭装置の概略構成を示した図である。 繊維造粒物の混合状態を撮像した拡大写真である。 繊維造粒物混合体を充填した状態を示す概念図である。

符号の説明

１ 洗浄水
２ 第一の脱臭槽
３ 高濃度アンモニア含有臭気の導入口
４ 排液口
５ 排気口
６ アンモニア含有臭気の導入口
７ 第二の脱臭槽
８ 水分
９ 排気口

Claims (7)

1. 第一の脱臭槽と第二の脱臭槽とを別体として備える、高濃度アンモニア含有臭気の脱臭装置であって、
   第一の脱臭槽は、平均粒子径の異なる少なくとも２種類の繊維造粒物からなる繊維造粒物混合体が充填密度２５０ｋｇ/ｍ^３以上の密度に充填されたアンモニア除去層を有する向流式散水型であるとともに、第二の脱臭槽は、平均粒子径の異なる少なくとも２種類の繊維造粒物からなり微生物を含有する繊維造粒物混合体が充填密度２５０ｋｇ/ｍ^３以上の密度に充填された微生物含有アンモニア除去層を有し、
   第一の脱臭槽内へ導入された高濃度アンモニア含有臭気は、アンモニア除去層へ散水された洗浄水に吸収溶解するとともに、残留アンモニアを含むアンモニア含有臭気は、第二の脱臭槽内へ導入されて、微生物含有アンモニア除去層によって分解され、脱臭気体として排気されることを特徴とする高濃度アンモニア含有臭気の脱臭装置。
2. 第一の脱臭槽は、下部に、高濃度アンモニア含有臭気の導入口と排液口を備えるとともに、上部に、第一の脱臭槽内を通過したアンモニア含有臭気の排気口を備え、第二の脱臭槽は、下部に、前記第一の脱臭槽の排気口と連通する導入口を備えるとともに、上部に、第二の脱臭槽内を通過した脱臭気体を大気中へ排出する排気口を備えることを特徴とする請求項１に記載の高濃度アンモニア含有臭気の脱臭装置。
3. 第一および第二の脱臭層に充填された繊維造粒物は、ロックウール、ガラス繊維、炭素繊維、およびフライアッシュ繊維から選ばれる少なくとも１種の繊維からなることを特徴とする請求項１または２に記載の高濃度アンモニア含有臭気の脱臭装置。
4. 第一および第二の脱臭層に充填された繊維造粒物は、ロックウールであることを特徴とする請求項１または２に記載の高濃度アンモニア含有臭気の脱臭装置。
5. 繊維の平均太さが１５μｍ以下であることを特徴とする請求項３または４に記載の高濃度アンモニア含有臭気の脱臭装置。
6. 繊維造粒物混合体は、平均粒子径５〜１２ｍｍ、嵩密度０．１５〜０．１９ｇ／ｍｌの繊維造粒物Ａと、平均粒子径１〜３ｍｍ、嵩密度０．１９〜０．３５ｇ／ｍｌの繊維造粒物Ｂとが容積比（繊維造粒物Ａ：繊維造粒物Ｂ）＝８０：２０〜５０：５０の割合で混合されたものであることを特徴とする請求項３から５のいずれかに記載の高濃度アンモニア含有臭気の脱臭装置。
7. 第一および第二の脱臭層は、繊維造粒物混合体１００質量部に対して５０〜１００質量部の水を含有させた後、この水を含有する繊維造粒物混合体を充填したものであることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の高濃度アンモニア含有臭気の脱臭装置。