JP4696622B2

JP4696622B2 - 脱臭装置

Info

Publication number: JP4696622B2
Application number: JP2005083109A
Authority: JP
Inventors: 喜四郎上原
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2005-03-23
Filing date: 2005-03-23
Publication date: 2011-06-08
Anticipated expiration: 2025-03-23
Also published as: JP2006263531A

Description

本発明は、脱臭装置に関し、特に家畜糞尿などから発生する高濃度のアンモニアを主体とした臭気等を微生物を利用して除去する技術に関するものである。

従来、この種の微生物を利用した脱臭装置として特許文献１に記載されたものがある。以下、従来の脱臭装置について図４を用いて説明する。

図４の脱臭装置は、家畜糞尿・厨芥等を堆肥化する発酵槽より発生する臭気を含む空気が、脱臭槽１内の散水加湿した、ロックウールを主体とする繊維体に微生物を固定化した脱臭材料層２を通過することにより、かかる空気の臭気成分を前記微生物によって生物学的に分解し、無臭としている。

脱臭材料層２の主体はロックウールであって、これにアンモニア酸化細菌、硝酸化成菌および脱窒菌を固定化しており、臭気中のＮＨ_３等の吸着、またＮＯ_２・ＮＯ_３を前記の菌によってＮ_２・ＮＯに分解する。これら菌の活性を保つために後述する散水部としての散水配管３による散水が成される。

また脱臭材料層２は、ロックウールを主体とする繊維体に微生物を固定化した上側層２ａと、ロックウールを主体とする繊維体に微生物を固定化したものに発泡弾性体のチップを配合した下側層２ｂとの二層構成である。下側層２ｂに発泡弾性体のチップを配合することにより、脱臭材料層２の下層の沈下圧縮を発泡弾性体で阻止することが出来る。このチップには、例えば径１〜３ｃｍの大きさのウレタンチップが使われる。

また散水部は、散水配管３とともに、排水槽４、排水ポンプ５、散水制御部６、排水管７、送水管８を備え、排水の循環使用を調節するようにしている。

更に全体について説明する。家畜糞尿・厨芥等を堆肥化する発酵槽から発酵に伴い発生する臭気を脱臭する脱臭槽１の壁面９は、上面を開口としたコンクリートまたは合成樹脂製の箱体であり、該箱体の大部分は地中に埋設されている。すなわち、脱臭槽全体が、半地下式になっている。壁面９の地表面上には、その外側を取り巻くように保温用土盛り２０が形成されている。

箱体の上面開口部には屋根１０が設けられ、屋根１０の軒下には開放部１１が設けられている。脱臭槽１は、開放部１１によって外気と流通している。臭気供給口１２が、壁面９の下部を貫通するように設けられていて、脱臭槽１内に開口している。

除塵部１３は臭気供給管１４により送風機１５に接続され、送風機１５は臭気供給管１４により臭気供給口１２に接続されている。このため、入口１３ａから除塵部１３内に供給された臭気を含む空気は、除塵部１３にて除塵され、送風機１５により臭気供給口１２に送られる。

臭気供給口１２は、脱臭槽１の底部前面に格子状に配置した散気配管１６に接続されている。散気配管１６は、コンクリート製もしくは合成樹脂製のＵ字管１７を伏せて所定の間隔１７ａを置いて並べるように配置したものである。

この散気配管１６の十字に交わる交差部１７ｂに出来る空間の上面を蓋１８で覆っている。なお、蓋１８には多数の通気孔１８ａを設けている。また蓋１８は、コンクリートまたは合成樹脂で形成することが出来る。

このようにして形成された散気配管１６の気道（空気の通路）の上を、脱臭材料層２の保持と臭気を脱臭槽全体に分散させるための玉石層１９が被っている。玉石層１９は、例えば二層構造とし、上層に小径の玉石を使用し、下層に大径の玉石を使用するのが上記理由より好ましい。この玉石層１９の上に脱臭材料層２が配置されている。

なお、玉石層１９の玉石の粒径と、Ｕ字管１７の間隔（寸法）は関連し、それらは脱臭処理量から決められる。

脱臭材料層２中の生物活性を保持するためには湿度が必要である。このため、散水配管３にて脱臭材料層２に散水を行う。散水配管３は、脱臭材料層２の上側層２ａ中に配設され、その散水口３ａが上側層表面２ｘ上に多数突出している。散水によって脱臭材料層２に浸透し滴下した水は排水として排水管７を通って排水槽４へ流出し貯留される。

上記構成において、家畜糞尿・厨芥等を堆肥化する発酵層より発生する臭気を含む空気
は、送風機１５によって吸引され、除塵部１３および臭気供給管１４を通って臭気供給口１２へ圧送される。

臭気供給口１２に圧送された臭気を含む空気は、散気配管１６によって脱臭槽１の底部全体に行き渡り、散気配管１６を構成するＵ字管１７の各間と蓋１８の通気孔１８ａから
玉石層１９を通過することによってさらに均等に分散し、脱臭材料層２の下層側２ｂから上側層２ａを通って上昇する。

この過程で、脱臭材料層２中の微生物によって前記臭気の成分が分解されるので、前記空気は不快で有害な成分を含まない空気となって開放部１１から外部へ放散されることとなる。
特開平１１−３０９３３４号公報

上記従来の構成において、脱臭材料層２の積層高さは官公庁規定で２．５ｍ必要とされている。すなわち、想定される最大濃度を処理できる脱臭性能を必要とされている。このため特に、臭気が低濃度の場合、過剰な脱臭性能と化していた。

したがって、前記積層高さの脱臭材料層２に臭気を含む空気を送るためには、送風機１５として静圧、風量共に所定のランクより数ランク上のものが必要になり、消費電力も大きくなり、ランニングコストが嵩むという問題があり、また脱臭材料層としても使用量が多くなり、この点でもコストが高くなるという欠点があった。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、送風機として静圧のより低いものを使用することができ、その電力消費量を抑制することができるとともに、脱臭材料の使用量を低減することが可能な脱臭装置を提供することを目的とする。

本発明の脱臭装置は、脱臭槽内に臭気を含む空気を送るための送風機と、前記送風機によって送られる臭気を含む空気を前記脱臭槽内に導くための臭気供給管および散気配管と、前記散気配管上に配置された玉石層と、前記玉石層上に配置され、前記散気配管から散気された臭気を含む空気を脱臭する、ロックウールを主体とする繊維体に微生物を固定化した脱臭材料層と、前記脱臭材料層の上面に散水する散水部と、前記臭気を含む空気を直接前記脱臭材料層内に散気する臭気バイパス管とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、臭気を含む空気を直接脱臭材料層内に散気する臭気バイパス管を備えることにより、臭気バイパス管から吹出されて上昇する臭気を含む空気は、散気配管から吹出されて上昇する空気より、脱臭材料層による圧力損失が実質減少することとなり、送風機の静圧を低減することが出来、ひいては消費電力の低減を図ることができると共に、臭気バイパス管の容積分だけ脱臭材料の使用量を低減することが可能となる。

本発明の実施の形態１は、脱臭槽内に臭気を含む空気を送るための送風機と、前記送風機よって送られる臭気を含む空気を前記脱臭槽内に導くための臭気供給管および散気配管と、前記散気配管上に配置された玉石層と、前記玉石層上に配置され、前記散気配管から散気された臭気を含む空気を脱臭する、ロックウールを主体とする繊維体に微生物を固定化した脱臭材料層と、前記脱臭材料層の上面に散水する散水部と、前記臭気を含む空気を直接前記脱臭材料層内に散気する臭気バイパス管とを備えることを特徴とするものである。

この構成により、臭気バイパス管から吹出されて上昇する臭気を含む空気は、散気配管から吹出されて上昇する空気より、脱臭材料層による圧力損失が実質減少することとなり、送風機の静圧を低減することが出来、ひいては消費電力の低減を図ることができると共に、臭気バイパス管の容積分だけ脱臭材料の使用量を低減することが可能となる。

本発明の実施の形態２は、臭気バイパス管を、前記散気配管より臭気を含む空気の供給を受けるように構成し、かつ脱臭材料層内に吹出し孔を設けたことを特徴とするものである。

またこの場合、臭気バイパス管は蓋の代用をなし、かつその適切な配置により、吹出し孔上部の脱臭材料層全体に均一に吹き出しが可能となる。

本発明の実施の形態３は、臭気バイパス管を、前記臭気供給管より臭気を含む空気の供給を受けるように構成し、かつ前記脱臭材料層内に吹出し孔を設けたことを特徴とするものである。

この構成により、臭気バイパス管から吹出されて上昇する臭気を含む空気は、散気配管から吹出されて上昇する空気より、脱臭材料層による圧力損失が実質減少することとなり、送風機の静圧を低減することが出来、ひいては消費電力の低減を図ることができると共に、臭気バイパス管の容積分だけ脱臭材料の使用量を低減することが可能となる。また散気配管の抵抗もなくなり、より送風機の静圧を低減できる。

本発明の実施の形態４は、臭気バイパス管と散気配管の連結部もしくは臭気バイパス管内に、臭気を含む空気の臭気バイパス管へのバイパス量を調整するバイパス量調整手段を設け、また送風機により送られる空気中の臭気を検知する臭気検知手段を設け、この臭気の検知レベルに応じて前記バイパス量調整手段を制御して臭気バイパス管へのバイパス量を制御するようにしたものである。

この構成により、臭気の濃度の高低に応じて臭気を含む空気を通過させる脱臭材料層を適正に使い分けることが出来、効率よく脱臭装置を駆動することが出来る。

本発明の実施の形態５は、臭気バイパス管と臭気供給管の連結部もしくは臭気バイパス管内もしくは臭気供給管内に、臭気を含む空気の臭気バイパス管へのバイパス量を調整するバイパス量調整手段を設け、また送風機により送られる空気中の臭気を検知する臭気検知手段を設け、この臭気の検知レベルに応じて前記バイパス量調整手段を制御して前記臭気バイパス管へのバイパス量を制御するようにしたものである。

以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。

（実施例１）
図１は本発明の第１の実施例を示す脱臭装置の要部斜視図である。また、図２は要部の側面図である。なお、図中図４に記載のものと同一物については同一番号を付して説明する。

図１、図２において、臭気バイパス管２１は円筒状をなし、一端は開口しており、他の一端は閉じている。そして臭気バイパス管２１は、円筒状部分の一部に全周に渡って多数の空気吹出し孔２２を設けている。

この臭気バイパス管２１の開口した一端を、散気配管１６のＵ字管１７が十字に交差する交差点にできる空間を覆うように、散気配管１６上に位置させ起立させている。したがって、この状態では臭気バイパス管２１の吹出し孔２２を設けた部分は脱臭材料層２内に位置する。

なお、臭気バイパス管２１の設置本数は、図示する例では２本であるが、この本数は臭気の濃度に応じて決定すればよい。その他の構成は、従来例と同様である。

この構成によれば、臭気を含む空気は、散気配管１６によって脱臭槽１内の底部全体に行き渡り、Ｕ字管１７の各間と蓋１８の通気孔１８ａから玉石層１９を通過することによってさらに均等に分散し、脱臭材料層２を通って上昇すると共に、散気配管１６から臭気バイパス管２１を通って吹出し孔２２から脱臭材料層２の下側層２ｂに直接散気されることになる。

これによって、臭気を含む空気は不快で有害な成分を含まない無臭の空気となって開放部１１から外部へ放散されることとなる。

かかる構成によれば、散気配管１６から玉石層１９を経由して散気するとともに、臭気バイパス管２１から直接脱臭材料層２内に散気を行うことによって、臭気バイパス管２１から吹出される臭気を含む空気は、臭気バイパス管２１より下の脱臭材料層２による余計な圧力損失を実質減少させることとなる。

このことは送風機１５の静圧を抑制することが出来ることに繋がり、その製品として静圧のより低いものを使用することが出来るものであり、消費電力も低減できるものである。また、臭気バイパス管２１の容積分だけ脱臭材料の使用量を低減することが可能となる。

またこの場合、臭気バイパス管２１は蓋１８の代用をなし、その適切な配置により、吹出し孔２２上部の脱臭材料層２全体に均一に吹き出しが可能となり、効率的に脱臭を図ることが出来る。

なお、上記実施例においては、臭気供給管１４が１本設置された例を示したが、複数本が脱臭槽１内に開口するようにしても良い。そして、その各々に繋がるように臭気バイパス管を設けても良い。

また、臭気バイパス管２１の吹出し孔２２の、脱臭材料層２による目詰まり防止のため、臭気バイパス管２１の吹出し孔２２のひさしとなるようにつば（図示せず）を設けるようにしても良い。

（実施例２）
図３を用いて本発明の第２の実施例について説明する。図３においても、図４と同一物については同一番号を付して説明する。

空気吹出し孔２４を設けた円筒状の臭気バイパス管２３を用いる点は実施例１と同様である。この例では、臭気バイパス管２３の開口した一端を臭気供給管１４に連結して、脱臭槽１の底部と平行する方向に臭気バイパス管２３を配置している。この状態で、吹出し孔２４を設けた円筒状部は脱臭材料層２内に位置させる。その他の構成は従来例と同様である。

この構成によれば、臭気を含む空気は、散気配管１６によって脱臭槽１内の底部全体に行き渡り、Ｕ字管１７の各間と蓋１８の通気孔１８ａから玉石層１９を通過することによってさらに均等に分散し、脱臭材料層２を通って上昇すると共に、臭気供給管１４から臭気バイパス管２３を通って吹出し孔２４から脱臭材料層２に直接散気されることになる。

かかる構成によれば、臭気供給管１４から玉石層１９を経由して散気するとともに、臭気バイパス管２３から直接脱臭材料層２内に散気を行うことによって、臭気バイパス管２３から吹出される臭気を含む空気は、臭気バイパス管２３より下の脱臭材料層２による余計な圧力損失を実質減少させることとなる。

このことは送風機１５の静圧を抑制することが出来ることに繋がり、その製品として静圧のより低いものを使用することが出来るものであり、消費電力も低減できるものである。また、臭気バイパス管２３の容積分だけ脱臭材料の使用量を低減することが可能となる。
さらに、散気配管１６による抵抗も小さくなり、より送風機１５の静圧を低減できる。

なお、上記実施例においては、臭気バイパス管２３の全周に吹出し孔２４を設けたが、脱臭材料層２による目詰まり防止のため、下側に位置する半周のみに設けるようにしてもよく、また実施例１では閉口した一端面に吹出し孔を設けてもよいものである。

さらに、臭気バイパス管２３の本数は１本でも、複数本でもよい。臭気濃度に応じて決定すればよいものである。

また、上記両実施例では脱臭材料層２が１層のもので説明してきたが、図４に示す２層構造のものにも適用できることはいうまでもない。

さらに、上記両実施例では、必ず臭気バイパス管にも臭気を含む空気を流すようにしたが、臭気バイパス管２１と散気配管１６の連結部、臭気バイパス管２３と臭気供給管１４の連結部に、臭気バイパス管２１、２３への空気のバイパス量を調整するバイパス量調整手段、例えば風量調整弁（図示せず）を設け、除塵部１３の入口部１３ａに臭気検知手段となる臭気センサ（図示せず）を設け、入口部１３ａおける臭気の検知レベルに応じて風量調整弁を制御して臭気バイパス管２１、２３へのバイパス量を制御するようにしても良い。

例えば、高濃度臭気の場合は、臭気を含む空気を臭気バイパス管２１、２３に供給することは止め、当該空気はすべて玉石層１９を通し、順次脱臭材料層２（下側層、上側層）を通過させるようにし、低濃度臭気の場合は、臭気を含む空気の一部を臭気バイパス管２１、２３に流し、脱臭を行うようにすれば良い。

なお、風量調整弁の設置場所は上記連結部に限らず、臭気バイパス管２１、２３の中でも、臭気供給管１４の中でも良いものである。また、臭気センサの設置場所も入口部１３ａに限らず、風量調整弁の位置より前段であれば、いずれの位置でもよいものである。

本発明の脱臭装置は、家畜糞尿・厨芥等を蓄積し堆肥化する発酵槽から、発酵に伴い発生する臭気を脱臭する脱臭装置に使用して好適である。

本発明の実施例１における脱臭装置の要部斜視図同脱臭装置に用いる臭気バイパス管の側面図本発明の実施例２における脱臭装置の要部斜視図従来の脱臭装置の構成を示す一部断面斜視図

符号の説明

１脱臭槽
２脱臭材料層
２ａ脱臭材料層の上側層
２ｂ脱臭材料層の下側層
３散水配管
１４臭気供給管
１６散気配管
１９玉石層
２１、２３臭気バイパス管
２２、２４吹出し孔

Claims

脱臭槽内に臭気を含む空気を送るための送風機と、
前記送風機によって送られる臭気を含む空気を前記脱臭槽内に導くための臭気供給管および散気配管と、
前記散気配管上に配置された玉石層と、
前記玉石層上に配置され、前記散気配管から散気された臭気を含む空気を脱臭する、ロックウールを主体とする繊維体に微生物を固定化した脱臭材料層と、
前記脱臭材料層の上面に散水する散水部と、
前記臭気を含む空気を直接前記脱臭材料層内に散気する臭気バイパス管とを備えることを特徴とする脱臭装置。
前記臭気バイパス管は、前記散気配管より臭気を含む空気の供給を受けるように構成され、かつ前記脱臭材料層内に吹出し孔を有する請求項１記載の脱臭装置。
前記臭気バイパス管は、前記臭気供給管より臭気を含む空気の供給を受けるように構成され、かつ前記脱臭材料層内に吹出し孔を有する請求項１記載の脱臭装置。
前記臭気バイパス管と前記散気配管との連結部もしくは前記臭気バイパス管内に設けられ、臭気を含む空気の前記臭気バイパス管へのバイパス量を調整するバイパス量調整手段と、前記送風機によって送られる空気中の臭気を検知する臭気検知手段と、前記臭気の検知レベルに応じて前記バイパス量調整手段を制御する制御手段を備えた請求項２記載の脱臭装置。
前記臭気バイパス管と前記臭気供給管との連結部もしくは前記臭気バイパス管内もしくは前記臭気供給管内に設けられ、臭気を含む空気の前記臭気バイパス管へのバイパス量を調整するバイパス量調整手段と、前記送風機によって送られる空気中の臭気を検知する臭気検知手段と、前記臭気の検知レベルに応じて前記バイパス量調整手段を制御する制御手段を備えた請求項３記載の脱臭装置。