JPH05123386A - 生物利用脱臭装置の水分制御法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】散水によらない生物利用脱臭装置の水分制御法
を提供する。 【構成】泥炭層に臭気ガスを上向きに通して脱臭する装
置において、泥炭層の下に水盤部を設け、水盤部の水面
を泥炭層の底面に接触させる。泥炭層のもつ堆積粒子層
における毛管現象により底面から水を吸上げて上方へ給
水する。必要に応じ、水盤部へ水補給タンクを接続し、
タンク水面を調節することにより水盤部の水位を制御す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は生物利用脱臭装置の水分
制御法に関し、とくに臭気ガス用脱臭装置における脱臭
微生物固定床，即ち泥炭層の水分を制御する方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】本出願人が特願昭６３−１８３５４８号
に開示した生物脱臭装置を第４図により簡単に説明す
る。脱臭槽10内に通気性支持板11により泥炭層からなる
微生物固定床12を保持し、固定床12中の水分を監視する
水分計13の出力に応じ散水器14から適宜水分を固定床12
へ補給する。電磁弁15を水分制御のために使用すること
ができる。給気管16を介して臭気ガスを脱臭槽10に導
き、脱臭後の空気を排気管17により排出する。脱臭槽10
内には、固定床12と交差するように臭気ガス流路18を設
ける。脱臭槽10へ進入する臭気ガスから塵埃等を除去す
るため、フィルタ19を設けてもよい。

【０００３】上記例のように泥炭層は常に水分を保持す
る必要があるが、これは脱臭微生物を生息させるため
と、臭気成分を水に溶解させるためである。従って、泥
炭層が乾燥してくると自動的に水分を補給する散水装置
等の給水手段が必要であり、従来は次の各種方法が用い
られている。

【０００４】負圧式土壌水分計にて泥炭層の水分を検
知し、自動的に散水する。

【０００５】電気抵抗式土壌水分計にて泥炭層の水分
を検知し、自動的に散水する。

【０００６】タイマー制御により間欠的に自動散水す
る。

【０００７】泥炭層通過ガスの圧力損失を検知して散
水する。泥炭層に対して実際に散水する装置としては、
図４のように泥炭層上方に散水ノズルを設ける例が多
い。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし従来の自動水分
補給法には次の問題点がある。 負圧式土壌水分計方式は、センサーが不安定であるた
め面倒な保守が必要であった。また、多数のセンサーを
必要とした。

【０００９】電気抵抗式土壌水分計方式は、センサ−
の応答が遅く、また多数のセンサーを必要とした。

【００１０】タイマー制御方式では、ガス中の水分が
変動すると泥炭層の水分制御が不安定になりがちであっ
た。

【００１１】泥炭層圧力損失方式では、泥炭層が薄く
圧力損失が小さい場合に制御が困難であった。

【００１２】いずれの方式でも散水は泥炭層上方のノズ
ルから行われており、泥炭層の下から上へ流れる臭気ガ
スと向流関係となるため、泥炭層の下部へは散水した水
が十分に浸透しなかった。この問題を解決するため、臭
気ガスを散水と同じ方向に、即ち泥炭層の上から下へ流
すことも考えられるが、この下向きガス流は泥炭層の圧
力損失の分だけ泥炭層を抑える力を生じ、泥炭層の圧密
を助長して圧力損失をさらに増加させ、ひいては動力数
を増大させる不都合を招く。

【００１３】従って、本発明の目的は散水によらない生
物利用脱臭装置の水分制御法を提供するにある。

【００１４】

【問題点を解決するための手段】本発明者は、泥炭層の
ような堆積粒子層に水分を含ませた場合、重力場の方向
の含水率分布が、図２のように低湿分域Ａ、転移域Ｂ、
及び飽和域Ｃの３領域となることに注目した。飽和域Ｃ
は、粒子２間の空隙へ毛管作用により上昇した毛管上昇
液51によって形成される。泥炭層５（図１）の底部の飽
和域Ｃに臭気ガスを下から上へ通せば、泥炭層５の大き
な表面積のため、飽和域Ｃの水分と臭気ガスとの間に水
分吸収に十分な接触が確保され、臭気ガスは相対湿度10
0%のガスとなって上昇する。このため、飽和域Ｃより上
の転移域Ｂおよび低湿分域Ａの水分は蒸発せず、予め定
めた一定の含水率となる。飽和域Ｃを水に接触させてお
くならば、臭気ガス中へ蒸発した水分（臭気ガスの相対
湿度によって決まる）は、新たに毛管作用により自動的
に補給されて平衡を保つ。

【００１５】図１の実施例を参照するに、本発明による
生物利用脱臭装置の水分制御法は、泥炭層５に臭気ガス
を上向きに通して脱臭する場合に、泥炭層５の下に水盤
部３を設け、水盤部３の水面と泥炭層５の底面とを接触
させてなる構成を用いる。好ましくは、水盤部３に連通
した水補給タンク６の水位を調節することにより水盤部
３の水面を制御する。

【００１６】

【作用】上記水分制御法で用いる泥炭層５の底面は、水
盤部３の水面と接触して図２の場合と同様に飽和域Ｃを
形成するので、泥炭層５の隣接上方部位には転移域Ｂ及
び低湿分域Ａが順次形成される。この飽和域Ｃに上向き
に臭気ガスを通すと、図２について説明したように飽和
域Ｃから水分が蒸発して臭気ガスの湿度を飽和させ泥炭
層５の隣接上方部分の乾燥を防止し、泥炭層５全体とし
て適当な水分量を維持する。しかも飽和域Ｃから蒸発す
る水分は、水盤部３の水面と泥炭層５の底面との接触を
介して毛管現象により順次補給される。即ち、泥炭層５
は下方から連続的に給水を受けることになる。

【００１７】こうして、本発明の目的である「散水によ
らない生物利用脱臭装置の水分制御法の提供」が達成さ
れる。

【００１８】

【実施例】図１は本発明の水分制御法を実施した装置の
一例である。円筒形の脱臭槽１の底板から適当な間隔を
おいて、底板と平行に環状の堰２を設けることにより水
盤部３を作る。堰２の形は環状に限られず、円形や方形
その他の適宜形状が可能であり、その高さにも格別の制
限はなく通常予想される脱臭容量に対して100−200mm程
度でよい。堰２の上端に金網等の通気性支持板４を設
け、泥炭層５が臭気ガス室へ落下するのを防ぐ。脱臭槽
１の底板と堰２との間を臭気ガス室とし、環状堰２の中
空部をこれに連通させる。

【００１９】水盤部３へ水を補給するため、脱臭槽１の
水補給タンク６を設け、その中の水位を常に一定に保つ
ため液面計７を設置し、自動給水弁８を介して給水を制
御する。給水管21により水補給タンク６を水盤部３へ連
通し、必要に応じ給水弁22をこれに取付ける。水盤部３
の水面の高さは、水補給タンク６の水位により調整可能
であり、そのために水補給タンク６の水位を任意に変え
ることができるようにする。

【００２０】排気管20により臭気ガス室９へ導かれた被
処理臭気ガスは、ガス流23として水盤部３の中空部をへ
て泥炭層５内を上向きに通過しながら脱臭処理を受け、
排気管24により処理済ガスとして排出される。均圧管25
は、泥炭層５の圧力損失により水補給タンク６の水面が
異常に上昇するのを防ぐためのものである。

【００２１】本発明者は、臭気ガス中の水分が少ない場
合（相対湿度が低い場合）には、水盤部３（水補給タン
ク６？）の水面を堰２の上端より10−20mm程度高くする
のがよいことを見出した。また、水分が多い場合には堰
２の上端に水面がくるようにするのがよい。

【００２２】図３は、大形脱臭装置の水盤部３の構造の
一例を示す。この例では堰２を長方形としているが、円
形の堰２を複数設置してもよいことはもちろんである。

【００２３】実験例 脱臭槽１の容器を内径130mm、高さ1000mmの円筒とし、
その中に内径50mmで高さ100mmの堰２を設けた。ピート
とバーミキュライトとを容積比１：１で混合した混合物
を堰２の上に堆積して高さ500mmの泥炭層５を作り、含
水率40%を目標とした。

【００２４】堰２の上端まで水がくるように水補給タン
ク６の水面を調整した後、相対湿度60−95%、温度27−3
0^oＣの空気を流量20リットル／分の速度で泥炭層５の下
から30日間流した。この間の泥炭層５の含水率は36−41
%でほとんど一定しており、泥炭層５の出口空気の相対
湿度はほぼ100%であった。水補給タンク６からの水供給
を停止した後は、泥炭層５が徐々に乾燥し、20日後には
泥炭層含水率が10%以下となった。

【００２５】

【発明の効果】以上詳細に説明した如く、本発明による
生物利用脱臭装置の水分制御法は、泥炭層自体の毛管作
用を利用して給水加湿するので次の効果を奏する。

【００２６】（イ) あらかじめ定めた泥炭層含水率を複
雑な装置や操作を施すことなく自動的に維持することが
できる。 （ロ) 水分計等のセンサーを用いないので保守が容易で
ある。 （ハ) 上方からの散水を用いないので，ノズル詰まり等
による散水ムラがなく、また泥炭層の圧密を抑制でき
る。 （ニ) 水分が泥炭層下部へ自動的に供給され、上向き臭
気ガスの水分が泥炭層下部で飽和した後上部へ進むの
で、泥炭層上部からの水分吸収がなく、部分的乾燥を避
け泥炭層全体の一様な安定加湿を実現することができ
る。 （ホ) 構成が簡単であり低コストの実施が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による生物利用脱臭装置の水分制御法の
実施例の説明図である。

【図２】堆積粒子層中の水分の分布状態を示す図であ
る。

【図３】他の実施例の説明図である。

【図４】従来の生物脱臭装置の説明図である。

【符号の説明】

１：脱臭槽 ２：堰 ３：水盤部 ４：通気性支持板 ５：泥炭層 ６：水補給タンク ７：液面計 ８：自動給水弁 ９：臭気ガス室 10：脱臭槽 11：通気性支持板 12：微生物固定床 13：水分計 14：散水器 15：電磁弁 16：給気管 17：排気管 18：ガス流路 19：フィルター 20：給気管 21：水補給管 22：給水弁 23：ガス流 24：排気管 25：均圧管 50：粒子 51：毛管上昇液

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上野 嘉之 東京都調布市飛田給２丁目19番１号 鹿島 建設株式会社技術研究所内 (72)発明者 山下 幸夫 東京都港区元赤坂１丁目２番７号 鹿島建 設株式会社内 (72)発明者 宇田 素久 東京都港区元赤坂１丁目２番７号 鹿島建 設株式会社内 (72)発明者 雨森 司瑞利 東京都港区元赤坂１丁目２番７号 鹿島建 設株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 泥炭層に臭気ガスを上向きに通して脱臭
   する装置において、泥炭層の下に水盤部を設け、水盤部
   の水面と泥炭層の底面とを接触させてなる生物利用脱臭
   装置の水分制御法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の水分制御法において、前
   記水盤部に連通した水補給タンクの水面を調節すること
   により水盤部の水位を制御してなる生物利用脱臭装置の
   水分制御法。