JPH0790143B2

JPH0790143B2 - 脱臭装置等に用いる微生物利用フィルタ−

Info

Publication number: JPH0790143B2
Application number: JP62202269A
Authority: JP
Inventors: 一吉春田; 麟太郎木村; 正司黒沢; 哲夫浅野
Original assignee: Nichias Corp
Current assignee: Nichias Corp
Priority date: 1987-08-12
Filing date: 1987-08-12
Publication date: 1995-10-04
Anticipated expiration: 2010-10-04
Also published as: JPS6447424A

Description

【発明の詳細な説明】（イ）産業上の利用分野本発明は、脱臭装置や水処理装置に用いる微生物利用フ
ィルターに関する。

（ロ）従来の技術一般に、微生物を行為主体とした脱臭装置では、活性に
水分は不可欠の要素である。そして、微生物脱臭の原理
が、悪臭成分の水への溶解、イオン化した分子の媒
体への吸着（イオン吸着）、固体化された悪臭物質の
微生物による酸化、酸化された分子の溶脱（系外排
出）であることを考慮すると、イオン吸着量（Ｃ・Ｅ・
Ｃ）の高い媒体の選定が脱臭装置の性能を左右するもの
と思われる。

かかる観点から、近年、土壌脱臭方式による脱臭装置に
おいては、無機多孔質であるゼオライトの高いイオン吸
着量に着目し、ゼオライトを土壌中に混合するととも
に、微生物が生息している土壌粒子の間に各種悪臭成分
を含んだガスをゆっくり通して土壌中の水分に溶解し、
土壌中の微生物によって悪臭を酸化分解させることが行
われている。

（ハ）発明が解決しようとする問題点しかし、かかるゼオライトを用いた土壌脱臭方式による
脱臭装置は、未だ、以下の問題点を有していた。

即ち、微生物脱臭装置として、現在までに実用化されて
いるものは、粒状又は繊維状媒体の固定槽吸着方式であ
る。これらは、通過ガスが乱流となるため、圧損が大き
くなり、脱臭装置のコンパクト化には自ずと制限が生じ
る。

本発明は、上記問題点を解決することができる脱臭装置
における微生物利用フィルターを提供することを目的と
する。

（ニ）問題点を解決するための手段本発明は、ゼオライトが無機繊維により補強され、お互
いがバインダーにて結合されているハニカム構造体の壁
の表面に、微生物の栄養源となる有機物質を付着し、さ
らに微生物をハニカム構造体に固定したことを特徴とす
る脱臭装置に用いる微生物利用フィルターに係るもので
ある。

（ホ）作用及び効果上記した構成により、本発明は、以下の作用及び効果を
奏する。

ハニカム構造体なので、通過速度を大きくとっても圧
損を小さく抑えることができる。即ち、ハニカム構造体
は、単位体積当たりの表面積が大きく、そのため、悪臭
ガス接触面積も大きくとれる。

従って、微生物利用フィルターの処理能力を高めること
ができ、同フィルターのコンパクト化を図ることができ
るとともに、同フィルターを装着した脱臭装置もコンパ
クトなものとすることができ、設備費の低減化を図るこ
とができる。

微生物利用フィルターは実質的にゼオライトを主体と
して形成できるので、土壌を主体とした従来のフィルタ
ーと比較して悪臭吸着能力を10倍以上に向上することが
できる。

ハニカム構造体によって通過ガスの圧損が小さくなる
ので送風ファン等を小型化でき、ランニングコストの低
減化を図ることができる。

ハニカム構造体は表面積が大きく、浸水性であるの
で、微生物を固定しやすく、長期間にわたって吸着能力
を維持できる。

（ヘ）実施例以下、添付図に示す実施例に基づいて、本発明を具体的
に説明する。

第１図に本発明にかかる脱臭装置に用いる微生物利用フ
ィルターＡの全体構成を示すとともに、第２図にその要
部を拡大して示す。

図示する如く、かかる微生物利用フィルターＡは、多数
の波状壁１と平板状壁２とを層状に組み合わせ、かつ結
合剤で相互に結合して形成したハニカム構造体からな
る。

そして、かかるハニカム構造体は、内部に多数の直線的
ガス通過孔を形成することができるので、通過ガスの圧
損を著しく低減でき、通過速度を上昇することができ
る。

また、上記ハニカム構造体において、波状壁１と平板状
壁２とは共に同一の壁断面構造を有するものであり、第
３図に同構造を示す。

図中、ａは波状壁１と平板状壁２の骨格を形成する無機
繊維であり、同無機繊維ａの内部及び両側面には、結合
剤でゼオライトｂが結合されている。

また、第３図に示すように、ゼオライトｂの両外側面に
は、微生物の栄養源となる多数の有機物質が結合剤で結
合されている。

さらに、上記構成のハニカム構造体には、所要の微生物
が、悪臭物質に応じて、固定化される。

そして、以上の構成において、無機繊維ａ、ゼオライト
ｂ、有機物質ｃ及び微生物は、以下の作用ないし機能を
果たすものである。

即ち、無機繊維ａは微生物利用フィルターＡの骨格を形
成するために用いるものである。これは無機繊維ａは化
学安定性が高く、微生物に対しても不変であることによ
る。

なお、無機繊維ａは波状又は平板状のペーパーにして用
いるものであり、繊維径が６〜９μｍ位のものが一般的
であるが、６μｍ以下の繊維径のものを使用することも
できる。

また、上記ハニカム構造対を形成する波状壁１と平板状
壁２の壁体構造、特に無機繊維ａをミクロ的にみると、
繊維と繊維との間に数十μｍから数100μｍの隙間が開
いており、この隙間は、ゼオライトｂを充填するのに適
している。

なお、無機繊維ａとしてはＥガラスファイバーａが望ま
しいが、その他にも、岩綿、他のガラス繊維、セラミッ
ク繊維等の無機繊維をハニカム構造体の骨格を形成する
べく使用することもできる。

次にゼオライトｂであるが、これは微生物の生活に必要
な水分を保水させ、かつ悪臭成分を水分に溶解・吸着さ
せるために用いるものであり、合成ゼオライトｂが、特
に、イオン吸着量（Ｃ・Ｅ・Ｃ）に優れていることに着
目して用いることにしたものである。

なお、ゼオライトｂとしては合成ゼオライトが望ましい
が、合成ゼオライトに代えて、同様に高いイオン吸着量
（Ｃ・Ｅ・Ｃ）を有する天然ゼオライトを用いることも
できる。

ゼオライトｂは粉末にし、アクリルエマルジョン等に分
散させた後、同液を塗工して無機繊維ａに付着するのが
好ましい。ここにアクリルエマルジョンは、無機繊維ａ
とゼオライトｂとの結合剤として用いるものである。

また、この場合、ゼオライトｂの粒径については、塗工
液の粒径が10μｍ以上になると沈降が大きく、使用不可
能となるので、粒径は、10μｍ未満とするのが望まし
い。

また、ゼオライトｂの使用量であるが、最大150kg/m³ま
で可能である（段高さ3.7mmの場合）。

なお、ゼオライトｂの粉末を分散させる結合剤として
は、アクリルエマルジョンに代えて酢酸ビニルエマルジ
ョンも使用可能である。

次に有機物質はｃは微生物の栄養源となるものであり、
例えば、後述する利用によって、ピートモスを用いるの
が好ましい。

また、微生物は細菌、放線菌及び糸状菌の３形態に大別
されるが、特に、細菌については、悪臭物質によって適
用種類を異にする。

即ち、亜硝酸菌や硝酸菌としては、ニトロソモナス属、
ニトロソコッカス属、ミクロコッカス属、ニトロバクテ
ル属等を用いることができる。

また、硫黄に作用する細菌としては、ベギアトアアル
バやチオバチルスデニトリフィカンス等を用いること
ができる。

また、微生物のハニカム構造体への固定化、菌液撒布及
び栄養源補給は以下の如く行われる。

即ち、固定化方法としては、土壌に臭気の源となる汚泥
・粉塵・汚水・腐敗物等を、容積比で5:1に混合し、一
定期間（２〜３週間）培養した培養土の浸出液・懸濁液
を用いることを基本とする。

それらの浸出液を上記したハニカム構造体を一定期間浸
漬し、微生物固体ハニカム構造体を作成する。

そして、脱臭装置ランニング中において、ハニカム構造
体中の菌数の減少は冬期の温度低下時に起こるが、冬期
においては、随時菌液のスプレーノズル噴霧液による追
加を行う。また、その他の季節においては、各季節の初
期に一回程度の散布を行う。散布量は、ハニカム構造体
1m³当たり１〜２程度である。

なお、種菌液の採取は、固定化菌液採取方法に基づき、
その都度、種菌を採取する。その都度としたのは、種菌
を培養槽中で長時間保存することは、適切な栄養源の選
定を誤った場合、カビ類の増殖を促したり、脱臭装置内
に、異種微生物群が混入し、環境破壊を生じせしめたり
するので、一般的でないためである。

次に栄養源補給について説明すると、上記した細菌のう
ち、硝化菌、硫黄細菌は独立栄養細菌として自己生命維
持には有機物質を必要としないが、増殖過程においては
有機物質を必要とする。

また、放線菌等は、従属栄養細菌として有機物質を必要
とするため、予め、ハニカム構造体中に組み込んでやる
必要がある。そこで、本実施例では、優れた有機物質ｃ
として、分解性の良いピートモスを粉砕して、ゼオライ
トｂの表面上に担持させている。一方、畜産における脱
臭を考えた場合、そこから発生する粉塵は、糞尿に由来
しており、貴重な有機物質ｃとなりうる。

以上説明したきた構成及び作用により、本実施例に係る
微生物利用フィルターＡは、以下の効果を奏する。

ハニカム構造体なので、過渡速度を大きくとっても損
圧を小さく抑えることができる。即ち、ハニカム構造体
は、単位体積当たりの表面積が大きく、そのため、悪臭
ガス接触面積も大きくとれる。従って、微生物利用フィ
ルターＡの処理能力を高めることができ、同フィルター
Ａのコンパクト化を図ることができるとともに、同フィ
ルターＡを装着した脱臭装置もコンパクトなものとする
ことができ、設備費の低減化を図ることができる。

微生物利用フィルターＡは実質的にゼオライトｂを主
体として形成できるので、土壌を主体とした従来のフィ
ルターと比較して悪臭吸着能力を10倍以上に向上するこ
とができる。

ハニカム構造体は表面積が大きいので、微生物を固定
しやすく、長期間にわたって吸着能力を維持できる。

なお、本発明に係る微生物利用フィルターＡの脱臭能力
を調べるため、以下の実験を行った。

〔実験〕まず、以下の要領で、微生物利用フィルターＡを製作
した。

米坪50g/m²のＥガラスペーパーに、合成ゼオライト（商
品名：モレキュラーシーブ）の粉末を粒子径を10μｍ以
下に揃え、アクリルエマルジョンに分散させた液を塗工
したペーパーを作った。

このペーパーを、段ボール加工用のコルゲーターマシー
ンを用いて片段ペーパーを作り、所定の寸法にカット
し、接着剤を用いて積層し、ハニカム構造体に仕上げ、
粒子径を100μｍ以下に揃えた炭素源ｃとしてのピート
モスを、アクリルエマルジョンに分散させ、この分散液
にハニカム構造体をディピングして、所定量のピートモ
スを付着固定した。ハニカム寸法として、段高さ3.7mm,
ペーパー厚み0.35mm,モレキュラーシーブ付着量52kg/
m³,製品重量149kg/m³の微生物利用フィルターＡが得ら
れた。

このようにして得られた微生物利用フィルターＡを、
以下の条件の下に第４図に示す実験用脱臭装置に組み込
んでその脱臭能力を調べた。

なお、第４図において、３はエアコンプレッサー、４は
アンモニアボンベ、５はガス希釈装置、６はフローメー
ター、７は微生物利用フィルターＡを内蔵する円筒状の
容器、８はダクトである。

１）基本条件イ）運転条件：ブロワー稼働時間24h/day 排ガス温度:10℃〜30℃ ロ）脱臭風量:235.5/min ハ）臭気成分：アンモニア２）脱臭装置仕様イ）通過速度:LV＝0.5m/s ロ）脱臭媒体：微生物利用フィルターハ）層高:300H×１段＝300mm ニ）接触時間:0.6sec ホ）散水設備：タイマー設定によるスプレー散水ヘ）加温・加湿設備：ダクト内向流方向の温水スプレー
方式による加温・加湿ト）ガス流向：下向流（液と平行流）チ）脱臭媒体:100φ×300Hの円柱タイプのハニカム構造
体を一個アクリル製の円筒内に内蔵。

リ）送風機：コンプレッサール）実験期間：約一週間実験結果３〜5ppmの原臭濃度を有するアンモニアガスを上記実験
用脱臭装置に通したところ、処理臭濃度はND（検出限界
以下）になった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る微生物利用フィルターの全体構成
図、第２図は同微生物利用フィルターの一部拡大説明
図、第３図は壁断面構造の説明図、第４図は微生物利用
フィルターを装着した実験用脱臭装置の全体設置図であ
る。図中、 1:波状壁、2:平板状壁 a:無機繊維、b:ゼオライト c:有機物質

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭57−170181（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ゼオライトが無機繊維により補強され、お
互いがバインダーにて結合されているハニカム構造体の
壁の表面に、微生物の栄養源となる有機物質を付着し、
かつ微生物をハニカム構造体に固定したことを特徴とす
る脱臭装置等に用いる微生物利用フィルター。