JP4614875B2 - 生物脱臭装置 - Google Patents
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Description
硫黄系悪臭物質は、微生物によって酸化分解され、硫酸を生成する。そのため、充填層内の保持水pHは低下して強酸性となり、微生物の活性を低下させ、生物脱臭ができなくなる。生物脱臭装置では、このような酸性化を防止するために、装置上部より連続的又は間欠的にpH中性水の散水を行うことにより、生成した硫酸を中和もしくは洗浄するのが一般的である。しかしながら、この方法では、充填層全体をpH中性域に安定維持するために、大量の散水が必要であり、散水用水を確保することができない場合にはpHの変動をきたし、安定した性能が得られないという問題があった。
(a)下向き通気の場合、硫化水素分解用充填層が最上段となり、この部分のpHを強酸性にすると、下段のメチルメルカプタン、硫化メチル、二硫化メチル分解用充填層にも強酸性の水が落下し、メチルメルカプタン、硫化メチル、二硫化メチル除去を阻害する。
(b)上向き通気の場合、メチルメルカプタン、硫化メチル、二硫化メチル分解用充填層が最上段となり、この部分のpHを中性に維持するために、多少の余裕率をもって散水すると、下段の硫化水素分解用充填層にも、必要量以上の中性水が落下し、硫化水素除去を阻害する。その結果、上段充填層まで残留硫化水素が流入し、メチルメルカプタン、硫化メチル、二硫化メチル除去を阻害する。
本発明の装置によれば、硫化水素分解用充填層とメチルメルカプタン・硫化メチル・二硫化メチル分解用充填層とに一括して散水しても、各充填層における保持水量が異なるため、保水量が少ない硫化水素分解用充填層は、硫酸が高濃度に蓄積して、強酸性条件で安定する一方、保水量が多いメチルメルカプタン・硫化メチル・二硫化メチル分解用充填層は硫酸濃度が上昇しにくいため、pH中性条件で安定させることができ、生物脱臭装置内の微生物相を安定化し、高い悪臭物質除去性能を発揮することができる。
各充填層のpHを制御する方法としては、散水量の制御の他に、リトマス溶液を散水に混ぜる方法や、通風量を制御する方法等が用いられる。
pHの変動による悪臭物質除去性能の低下に苦慮していた、既存の生物脱臭装置に対しても、大幅に装置構造を変えることなく、充填層の充填材を変えるだけで、本発明の装置を実現できる。
なお、硫化水素分解用充填材として用いる吸水性の低い充填材は、材質がはっ水性であるがために、微生物付着性の良くないものが多いので、このような場合は、表面を親水化処理したものを用いるとよい。
図1は、本発明の生物脱臭装置の概略構成図である。
図1において、充填塔3は、硫化水素分解用微生物を担持させるための充填材7を充填した充填層5と、メチルメルカプタン・硫化メチル・二硫化メチル分解用微生物を担持させるための充填材6を充填した充填層4と、充填層4及び充填層5に散水用水8を散水するための散水部9と、散水した後の水を排水するための排水管10を備える。
散水部9から充填層4及び充填層5に対して散水すると共に、臭気ガス1を充填塔3に導入し、充填層5から4へと通気して臭気ガス1中に含まれる悪臭物質を除去し、処理ガス2として排出する。
図3において、充填塔3を2塔備えた構造であり、1塔目の下段に硫化水素分解用微生物を担持させるための充填材7を充填した充填層5と、1塔目の上段、2塔目の下段、2塔目の上段にメチルメルカプタン・硫化メチル・二硫化メチル分解用微生物を担持させるための充填材6を充填した充填層4と、充填層4及び充填層5に散水用水8を散水するための散水部9と、散水した後の水を排水するための排水管10とを備えている。
散水部9から充填層4及び充填層5に対して散水すると共に、臭気ガス1を充填塔3に導入し、充填層5から4へと通気して臭気ガス1中に含まれる悪臭物質を除去し、処理ガス2として排出する。
図4において、充填塔3を2塔備えた構造であり、各塔は1段からなる。1塔目に硫化水素分解用微生物を担持させるための充填材7を充填した充填層5と、2塔目にメチルメルカプタン・硫化メチル・二硫化メチル分解用微生物を担持させるための充填材6を充填した充填層4と、充填層4及び充填層5に散水用水8を散水するための散水部9と、散水した後の水を排水するための排水管10とを備えている。
散水部9から充填層4及び充填層5に対して散水すると共に、臭気ガス1を充填塔3に導入し、充填層5から4へと通気して臭気ガス1中に含まれる悪臭物質を除去し、処理ガス2として排出する。
実施例1
図1に示す生物脱臭装置3の硫化水素分解用充填層5にポリウレタン発泡体を、メチルメルカプタン・硫化メチル・二硫化メチル分解用充填層4にポリビニルアルコール発泡体をそれぞれ充填し、下水汚泥集約処理施設から発生する臭気を原ガスとして、脱臭処理した。運転条件は次のとおりである。
原ガス性状 硫化水素濃度 :27 ppm
メチルメルカプタン濃度 :4.1 ppm
硫化メチル濃度 :0.07 ppm
二硫化メチル濃度 :0.10 ppm
温度 :28℃
空塔速度 :270hr−1
空塔線速度 :0.15 m/sec
散水頻度 :1時間に2分間
散水時の液ガス比(単位処理ガス量あたりの散水量) :3 L/m3
図1に示す生物脱臭装置3の硫化水素分解用充填層5にポリプロピレン糸集合体を、メチルメルカプタン・硫化メチル・二硫化メチル分解用充填層4にビニロン糸集合体をそれぞれ充填した以外は、実施例1と同じ条件で脱臭処理した。
脱臭処理開始から10日後、処理ガスの悪臭物質濃度は、硫化水素0.001ppm以下、メチルメルカプタン0.001ppm以下、硫化メチル0.001ppm以下、二硫化メチル0.001ppm以下となった。脱臭処理開始から1ヶ月経過後の脱臭成績を表1に示す。
図1に示す生物脱臭装置3の硫化水素分解用充填層5と、メチルメルカプタン・硫化メチル・二硫化メチル分解用充填層4の両方に、ポリビニルアルコール発泡体を単独充填した以外は、実施例1と同じ条件で脱臭処理した。
脱臭処理開始から1ヶ月経過後、処理ガスの悪臭物質濃度は、硫化水素0.01ppm以下、メチルメルカプタン0.007ppm、硫化メチル0.004ppm、二硫化メチル0.017ppmであった。充填層pH域は実施例1のような明確な区分がなく、実施例1の硫化水素除去用充填層に相当する部分の充填層pHが2〜4を示し、この部分における硫化水素除去性能は実施例1よりも低かった。また、硫化水素の残留により、実施例1のメチルメルカプタン・硫化メチル・二硫化メチル分解用充填層に相当する部分のメチルメルカプタン・硫化メチル・二硫化メチルの除去性能が阻害された。脱臭処理開始から1ヶ月経過後の脱臭成績を表1に、充填層高さ方向ごとのpH分布と悪臭物質濃度の分布を図2に示す。
図1に示す生物脱臭装置3の硫化水素除去用充填層5と、メチルメルカプタン・硫化メチル・二硫化メチル除去用充填層4の両方に、ポリウレタン発泡体を単独充填した以外は、実施例1と同じ条件で脱臭処理した。
脱臭処理開始から1ヶ月経過後、処理ガスの悪臭物質濃度は、硫化水素0.001ppm以下、メチルメルカプタン0.18ppm、硫化メチル0.06ppm、二硫化メチル0.45ppmであった。充填層pH域は実施例1のような明確な区分がなく、かつ、充填層全体がpH4以下であったため、メチルメルカプタン・硫化メチル・二硫化メチルの除去性能が低かった。脱臭処理開始から1ヶ月経過後の脱臭成績を表1に、充填層高さ方向ごとのpH分布と悪臭物質濃度の分布を図2に示す。
図1に示す生物脱臭装置3の硫化水素分解用充填層5と、メチルメルカプタン・硫化メチル・二硫化メチル分解去用充填層4の両方に、ビニロン糸集合体を単独充填した以外は、実施例1と同じ条件で脱臭処理した。
脱臭処理開始から1ヶ月経過後、処理ガスの悪臭物質濃度は、硫化水素0.008ppm以下、メチルメルカプタン0.001ppm、硫化メチル0.001ppm以下、二硫化メチル0.001ppm以下であり、実施例1に比べて悪臭物質除去性能は若干低かった。脱臭処理開始から1ヶ月経過後の脱臭成績を表1に示す。
図1に示す生物脱臭装置3の硫化水素分解用充填層5と、メチルメルカプタン・硫化メチル・二硫化メチル分解用充填層4の両方に、ポリプロピレン糸集合体を単独充填した以外は、実施例1と同じ条件で脱臭処理した。
脱臭処理開始から1ヶ月経過後、処理ガスの悪臭物質濃度は、硫化水素0.001ppm以下、メチルメルカプタン0.18ppm、硫化メチル0.06ppm、二硫化メチル0.45ppmであり、実施例1に比べて悪臭物質除去性能は低かった。脱臭処理開始から1ヶ月経過後の脱臭成績を表1に示す。
図3に示す生物脱臭装置3の硫化水素分解用充填層5にポリウレタン発泡体を、メチルメルカプタン・硫化メチル・二硫化メチル分解用充填層4にポリビニルアルコール発泡体をそれぞれ充填し、下水汚泥集約処理施設から発生する臭気を原ガスとして、脱臭処理した。運転条件は次のとおりである。
原ガス性状 硫化水素濃度 :28 ppm
メチルメルカプタン濃度 :1.9 ppm
硫化メチル濃度 :0.093ppm
二硫化メチル濃度 :0.037ppm
温度 :28℃
空塔速度 :270hr−1
(硫化水素分解用充填層1350hr−1、メチルメルカプタン・硫化メチル・二硫化メチル分解用328hr−1)
空塔線速度 :0.15m/sec
散水頻度 :33分に2分間
図4に示す生物脱臭装置3の硫化水素分解用充填層5にポリウレタン発泡体を、メチルメルカプタン・硫化メチル・二硫化メチル分解用充填層4にポリビニルアルコール発泡体をそれぞれ充填し、下水汚泥集約処理施設から発生する臭気を原ガスとして、脱臭処理した。運転条件は次のとおりである。
原ガス性状 硫化水素濃度 :31 ppm
メチルメルカプタン濃度 :1.7 ppm
硫化メチル濃度 :0.084ppm
二硫化メチル濃度 :0.041ppm
温度 :25℃
空塔速度 :180hr−1
(硫化水素分解用充填層900hr−1、メチルメルカプタン・硫化メチル・二硫化メチル分解用225hr−1)
散水頻度 :33分に2分間
Claims (6)
- 硫黄系臭気ガスを通気して脱臭を行う生物脱臭装置であって、該生物脱臭装置は、散水した水の排水口、該臭気ガスの導入口、硫化水素を分解する充填層B、メチルメルカプタン及び/又は硫化メチル及び/又は二硫化メチルを分解する充填層A、充填層AにpH中性水を散水するための散水装置、処理ガスの出口を下から順に備え、該充填層BのpHを0.7〜2.0、該充填層AのpHを6.5〜8.5に維持するだけの散水を該散水装置により行うとともに、該充填層Bに保水量が10〜100L/m 3 の充填材、該充填層Aに保水量が100〜1000L/m 3 の充填材を用いることを特徴とする生物脱臭装置。
- 硫黄系臭気ガスを通気して脱臭を行う生物脱臭装置であって、該生物脱臭装置は、散水した水の排水口B、該臭気ガスの導入口、硫化水素を分解する充填層B、充填層BにpH中性水を散水するための散水装置B、処理ガスの出口Bを下から順に備えた充填塔Bと、散水した水の排水口A、該充填塔Bからの処理ガスの導入口、メチルメルカプタン及び/又は硫化メチル及び/又は二硫化メチルを分解する充填層A、充填層AにpH中性水を散水するための散水装置A、処理ガスの出口Aを下から順に備えた充填塔Aとから成り、該充填層BのpHを0.7〜2.0、該充填層AのpHを6.5〜8.5に維持するだけの散水を該散水装置B、該散水装置Aにより行うとともに、該充填層Bに保水量が10〜100L/m 3 の充填材、該充填層Aに保水量が100〜1000L/m 3 の充填材を用いることを特徴とする生物脱臭装置。
- 前記硫黄系臭気ガスは、下水処理場又はし尿処理場から発生するものであることを特徴とする請求項1又は2に記載の生物脱臭装置。
- 前記充填層Bの充填材は、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリウレタン、ポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニルの1つ以上、前記充填層Aの充填材は、ポリビニルアルコール、ナイロン、ビニロン、キュプラ、ビスコースレーヨン、アセテート、多孔質体のセラミック、多孔質体のカーボン、ゼオライト、軽石の一つ以上であることを特徴とする請求項1又は2に記載の生物脱臭装置。
- 前記充填層Bの空塔速度が600〜3000hr −1 、前記充填層Aの空塔速度が200〜1000hr −1 であることを特徴とする請求項1又は2に記載の生物脱臭装置。
- 前記充填層Bの容積と前記充填層Aの容積の比が1:1〜5であることを特徴とする請求項1又は2に記載の生物脱臭装置。
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