JPH0839090A - 嫌気性生物反応ガスの脱硫装置 - Google Patents
嫌気性生物反応ガスの脱硫装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 嫌気性ガスを生物脱硫法により脱硫する装置
であって、ガス中の硫化水素その他の成分を吸収させる
洗浄液の中和に使用するアルカリの添加量を低減するこ
とができる脱硫装置を得る。 【構成】 好気性酸化装置２内の混合液または処理液を
洗浄液として嫌気性生物反応ガスと気液接触させ、ガス
中のＨ2Ｓ、ＣＯ2を洗浄液に吸収させる吸収装置３と、
洗浄液中の溶存ＣＯ2を除去する脱炭酸装置４と、洗浄
液を微生物酸化する好気性酸化装置とを備えた脱硫装置
であって、嫌気性処理装置１で発生するガスを吸収装置
に導入し、洗浄液２８と接触させてガス中のＨ2Ｓ、Ｃ
Ｏ2を洗浄液に吸収させ、次にこの洗浄液を脱炭酸装置
に導入し、散気管３１から空気を散気して洗浄液をスト
リッピングし、洗浄液中の溶存ＣＯ2を大気中に放出さ
せて除去し、次にこの洗浄液を好気性酸化装置で酸化し
て脱硫する。
であって、ガス中の硫化水素その他の成分を吸収させる
洗浄液の中和に使用するアルカリの添加量を低減するこ
とができる脱硫装置を得る。 【構成】 好気性酸化装置２内の混合液または処理液を
洗浄液として嫌気性生物反応ガスと気液接触させ、ガス
中のＨ2Ｓ、ＣＯ2を洗浄液に吸収させる吸収装置３と、
洗浄液中の溶存ＣＯ2を除去する脱炭酸装置４と、洗浄
液を微生物酸化する好気性酸化装置とを備えた脱硫装置
であって、嫌気性処理装置１で発生するガスを吸収装置
に導入し、洗浄液２８と接触させてガス中のＨ2Ｓ、Ｃ
Ｏ2を洗浄液に吸収させ、次にこの洗浄液を脱炭酸装置
に導入し、散気管３１から空気を散気して洗浄液をスト
リッピングし、洗浄液中の溶存ＣＯ2を大気中に放出さ
せて除去し、次にこの洗浄液を好気性酸化装置で酸化し
て脱硫する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は下水、し尿、産業排水、
汚泥、ゴミ等の有機性物質の嫌気性生物反応により発生
する嫌気性生物反応ガスから、生物脱硫法により硫化水
素その他のイオウ化合物を除去するための脱硫装置に関
する。
汚泥、ゴミ等の有機性物質の嫌気性生物反応により発生
する嫌気性生物反応ガスから、生物脱硫法により硫化水
素その他のイオウ化合物を除去するための脱硫装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】下水、し尿、産業排水等の排水、または
汚泥、ゴミ等の固形廃棄物などの有機性物質の処理法と
して、嫌気性処理法がある。この方法は有機性物質を嫌
気性状態に維持することにより、嫌気性微生物の作用に
よって酸発酵およびメタン発酵等の嫌気性生物反応を行
わせて有機物を分解する方法であり、これにより嫌気性
生物反応ガス（以下、嫌気性ガスという）が発生する。
この嫌気性ガス中には、メタン、二酸化炭素、硫化水素
その他のイオウ化合物などのガスが含まれている。
汚泥、ゴミ等の固形廃棄物などの有機性物質の処理法と
して、嫌気性処理法がある。この方法は有機性物質を嫌
気性状態に維持することにより、嫌気性微生物の作用に
よって酸発酵およびメタン発酵等の嫌気性生物反応を行
わせて有機物を分解する方法であり、これにより嫌気性
生物反応ガス（以下、嫌気性ガスという）が発生する。
この嫌気性ガス中には、メタン、二酸化炭素、硫化水素
その他のイオウ化合物などのガスが含まれている。
【０００３】このような嫌気性ガスは、通常エネルギー
回収の目的で、ボイラーまたは焼却炉の燃料などとして
有効利用される場合が多いが、燃焼装置の腐食防止およ
び大気汚染防止の観点から、燃焼に利用する前に硫化水
素その他のイオウ化合物の除去（脱硫）が行われる。嫌
気性ガス中には、通常０．０５〜２容量％程度の硫化水
素その他のイオウ化合物が含まれているが、この濃度は
メタン発酵処理を受ける排水または廃棄物中の硫酸イオ
ン濃度により変わる。
回収の目的で、ボイラーまたは焼却炉の燃料などとして
有効利用される場合が多いが、燃焼装置の腐食防止およ
び大気汚染防止の観点から、燃焼に利用する前に硫化水
素その他のイオウ化合物の除去（脱硫）が行われる。嫌
気性ガス中には、通常０．０５〜２容量％程度の硫化水
素その他のイオウ化合物が含まれているが、この濃度は
メタン発酵処理を受ける排水または廃棄物中の硫酸イオ
ン濃度により変わる。
【０００４】従来、嫌気性ガスの脱硫方法として、嫌気
性ガスを好気性酸化装置の混合液または処理液と吸収装
置において気液接触させて、嫌気性ガス中の硫化水素そ
の他の成分を吸収させ、吸収液を好気性酸化装置におい
て活性汚泥の作用により好気性酸化して、硫化水素その
他のイオウ化合物をイオウ化合物酸化微生物の作用によ
り生物酸化し、脱硫する生物脱硫法が提案されている
（特開平５−６８８４９号）。
性ガスを好気性酸化装置の混合液または処理液と吸収装
置において気液接触させて、嫌気性ガス中の硫化水素そ
の他の成分を吸収させ、吸収液を好気性酸化装置におい
て活性汚泥の作用により好気性酸化して、硫化水素その
他のイオウ化合物をイオウ化合物酸化微生物の作用によ
り生物酸化し、脱硫する生物脱硫法が提案されている
（特開平５−６８８４９号）。
【０００５】このような生物脱硫法では、嫌気性ガス中
の硫化水素を洗浄液に吸収させる際、嫌気性ガス中に含
まれている二酸化炭素も洗浄液に吸収されて溶解する。
このような洗浄液を好気性酸化装置で好気性酸化する
と、活性汚泥中のイオウ化合物酸化微生物により硫化水
素その他のイオウ化合物が硫酸に酸化されるので、好気
性酸化装置内の混合液のｐＨは低下する。このため、混
合液または処理液に水酸化ナトリウムなどのアルカリを
添加して中和し、ｐＨを一定に維持する必要がある。こ
の場合、混合液または処理液中には二酸化炭素が溶解し
ているので、硫酸の中和に必要なアルカリに加えて、二
酸化炭素（重炭酸イオン）の緩衝作用によりアルカリが
消費されることになり、多量のアルカリが必要で、コス
ト高になるという問題点がある。
の硫化水素を洗浄液に吸収させる際、嫌気性ガス中に含
まれている二酸化炭素も洗浄液に吸収されて溶解する。
このような洗浄液を好気性酸化装置で好気性酸化する
と、活性汚泥中のイオウ化合物酸化微生物により硫化水
素その他のイオウ化合物が硫酸に酸化されるので、好気
性酸化装置内の混合液のｐＨは低下する。このため、混
合液または処理液に水酸化ナトリウムなどのアルカリを
添加して中和し、ｐＨを一定に維持する必要がある。こ
の場合、混合液または処理液中には二酸化炭素が溶解し
ているので、硫酸の中和に必要なアルカリに加えて、二
酸化炭素（重炭酸イオン）の緩衝作用によりアルカリが
消費されることになり、多量のアルカリが必要で、コス
ト高になるという問題点がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、好気
性酸化装置の混合液または処理液の中和に使用するアル
カリの量を低減することができ、これにより低コストで
脱硫することが可能な生物脱硫法による嫌気性ガスの脱
硫装置を提供することである。
性酸化装置の混合液または処理液の中和に使用するアル
カリの量を低減することができ、これにより低コストで
脱硫することが可能な生物脱硫法による嫌気性ガスの脱
硫装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、嫌気性生物反
応ガスを好気性酸化装置における混合液または処理液か
らなる洗浄液と接触させて、ガス中のイオウ化合物を洗
浄液に吸収させる吸収装置と、イオウ化合物を吸収した
洗浄液から二酸化炭素を放出させる脱炭酸装置と、二酸
化炭素を放出させた洗浄液を好気性酸化する好気性酸化
装置とを備えていることを特徴とする嫌気性生物反応ガ
スの脱硫装置である。
応ガスを好気性酸化装置における混合液または処理液か
らなる洗浄液と接触させて、ガス中のイオウ化合物を洗
浄液に吸収させる吸収装置と、イオウ化合物を吸収した
洗浄液から二酸化炭素を放出させる脱炭酸装置と、二酸
化炭素を放出させた洗浄液を好気性酸化する好気性酸化
装置とを備えていることを特徴とする嫌気性生物反応ガ
スの脱硫装置である。
【０００８】本発明の処理の対象となる嫌気性ガスは、
例えば下水、し尿、産業排水等の排水および汚泥、ゴミ
等の固形廃棄物などの有機性物質の嫌気性処理装置、そ
の他の嫌気性消化施設において発生する嫌気性生物反応
ガスである。このような嫌気性ガス中には、通常メタン
ガス、二酸化炭素のほか、硫化水素、硫化メチル、二硫
化メチル、メチルメルカプタンなどのイオウ化合物のガ
スが含まれている。上記の嫌気性ガスは有機性物質の嫌
気性処理におけるメタン発酵により発生するのが一般的
であるが、ゴミ埋立地など、嫌気性処理装置以外の嫌気
性消化施設における嫌気性生物反応により発生する場合
もある。嫌気性生物反応は、被処理物である有機性物質
を嫌気状態に保つことにより、嫌気性微生物の作用を利
用して分解する処理であり、固形物を含む有機性物質を
長時間滞留させて酸発酵およびメタン発酵を行う嫌気性
消化のほか、充填層型、流動層型、スラッジブランケッ
ト型等の溶解性ＢＯＤを対象とする高負荷嫌気性処理な
ど、任意の嫌気性生物反応装置により行うことができ
る。
例えば下水、し尿、産業排水等の排水および汚泥、ゴミ
等の固形廃棄物などの有機性物質の嫌気性処理装置、そ
の他の嫌気性消化施設において発生する嫌気性生物反応
ガスである。このような嫌気性ガス中には、通常メタン
ガス、二酸化炭素のほか、硫化水素、硫化メチル、二硫
化メチル、メチルメルカプタンなどのイオウ化合物のガ
スが含まれている。上記の嫌気性ガスは有機性物質の嫌
気性処理におけるメタン発酵により発生するのが一般的
であるが、ゴミ埋立地など、嫌気性処理装置以外の嫌気
性消化施設における嫌気性生物反応により発生する場合
もある。嫌気性生物反応は、被処理物である有機性物質
を嫌気状態に保つことにより、嫌気性微生物の作用を利
用して分解する処理であり、固形物を含む有機性物質を
長時間滞留させて酸発酵およびメタン発酵を行う嫌気性
消化のほか、充填層型、流動層型、スラッジブランケッ
ト型等の溶解性ＢＯＤを対象とする高負荷嫌気性処理な
ど、任意の嫌気性生物反応装置により行うことができ
る。
【０００９】好気性酸化装置は、被処理物である有機性
物質および／または還元状イオウ化合物を吸収した洗浄
液を好気状態に保ち、好気性微生物の作用を利用して酸
化分解する処理装置であり、活性汚泥法、散布濾床法、
浸漬型の固定床法、流動床法、回転円板法など、任意の
好気性酸化装置を用いることができる。好気性酸化を行
う有機性物質としては、嫌気性生物反応の処理液である
場合が多いが、嫌気性生物反応の被処理物と同じ有機性
物質でもよく、あるいは他の有機性物質でもよい。また
還元状イオウ化合物を吸収した洗浄液のみを処理する好
気性酸化装置でもよい。この場合の好気性微生物は、還
元状イオウ化合物をエネルギー源とし、二酸化炭素を炭
素源とする独立栄養細菌（イオウ化合物酸化微生物）が
主体となる。
物質および／または還元状イオウ化合物を吸収した洗浄
液を好気状態に保ち、好気性微生物の作用を利用して酸
化分解する処理装置であり、活性汚泥法、散布濾床法、
浸漬型の固定床法、流動床法、回転円板法など、任意の
好気性酸化装置を用いることができる。好気性酸化を行
う有機性物質としては、嫌気性生物反応の処理液である
場合が多いが、嫌気性生物反応の被処理物と同じ有機性
物質でもよく、あるいは他の有機性物質でもよい。また
還元状イオウ化合物を吸収した洗浄液のみを処理する好
気性酸化装置でもよい。この場合の好気性微生物は、還
元状イオウ化合物をエネルギー源とし、二酸化炭素を炭
素源とする独立栄養細菌（イオウ化合物酸化微生物）が
主体となる。
【００１０】これらの場合、嫌気性生物反応施設の処理
液を好気性酸化装置に導入して好気性酸化を行い、その
混合液または処理液を洗浄液として吸収装置に送液し、
前記嫌気性生物反応施設から供給される嫌気性ガスと接
触させるのが一般的であるが、嫌気性生物反応の対象と
好気性酸化の対象が異なる場合もある。また嫌気性処理
液をそのまま下水道等に放流する系においては、本発明
の脱硫を行うために、脱硫のための酸化工程専用の好気
性酸化装置を設けることもできる。この場合、好気性酸
化装置内液に硫酸イオンが蓄積されるのを防ぐ目的で、
必要量の嫌気性処理液、工業用水等を供給することがで
きる。
液を好気性酸化装置に導入して好気性酸化を行い、その
混合液または処理液を洗浄液として吸収装置に送液し、
前記嫌気性生物反応施設から供給される嫌気性ガスと接
触させるのが一般的であるが、嫌気性生物反応の対象と
好気性酸化の対象が異なる場合もある。また嫌気性処理
液をそのまま下水道等に放流する系においては、本発明
の脱硫を行うために、脱硫のための酸化工程専用の好気
性酸化装置を設けることもできる。この場合、好気性酸
化装置内液に硫酸イオンが蓄積されるのを防ぐ目的で、
必要量の嫌気性処理液、工業用水等を供給することがで
きる。
【００１１】吸収装置は、好気性酸化装置の混合液また
は処理液を洗浄液とし、この洗浄液と嫌気性ガスとを気
液接触させ、嫌気性ガス中の硫化水素その他のイオウ化
合物を洗浄液に吸収させる装置である。嫌気性ガスには
通常１０〜５０容量％の二酸化炭素が含まれており、硫
化水素その他のイオウ化合物とともに、二酸化炭素も洗
浄液に吸収されて溶解する。吸収装置としては、嫌気性
ガスと洗浄液を効率よく気液接触させるものであればよ
く、曝気槽、充填塔、スプレー塔、スクラバー、多段ト
レイ塔など、任意の形式のものが使用可能である。吸収
装置への嫌気性ガスの通ガス条件は、通常空間速度（Ｓ
Ｖ）が５〜１００ｈｒ-1、好ましくは３０〜６０ｈ
ｒ-1、洗浄液の通液条件は、通常滞留時間（ＨＲＴ）が
１〜２０分間、好ましくは１．５〜３分間が望ましい。
は処理液を洗浄液とし、この洗浄液と嫌気性ガスとを気
液接触させ、嫌気性ガス中の硫化水素その他のイオウ化
合物を洗浄液に吸収させる装置である。嫌気性ガスには
通常１０〜５０容量％の二酸化炭素が含まれており、硫
化水素その他のイオウ化合物とともに、二酸化炭素も洗
浄液に吸収されて溶解する。吸収装置としては、嫌気性
ガスと洗浄液を効率よく気液接触させるものであればよ
く、曝気槽、充填塔、スプレー塔、スクラバー、多段ト
レイ塔など、任意の形式のものが使用可能である。吸収
装置への嫌気性ガスの通ガス条件は、通常空間速度（Ｓ
Ｖ）が５〜１００ｈｒ-1、好ましくは３０〜６０ｈ
ｒ-1、洗浄液の通液条件は、通常滞留時間（ＨＲＴ）が
１〜２０分間、好ましくは１．５〜３分間が望ましい。
【００１２】洗浄液として用いる好気性酸化における混
合液は、好気性酸化を行っている途中の被処理液が、好
気性微生物を含む汚泥（活性汚泥）と混合した状態の混
合液であり、処理液は好気性酸化を終って汚泥を分離し
た処理液である。洗浄液としては、混合液を用いる方が
好ましく、これにより硫化水素の吸収効率は高くなり、
脱硫率が高くなる。これは汚泥による吸着、または好気
性微生物による摂取によるものと推測されるが、明らか
ではない。
合液は、好気性酸化を行っている途中の被処理液が、好
気性微生物を含む汚泥（活性汚泥）と混合した状態の混
合液であり、処理液は好気性酸化を終って汚泥を分離し
た処理液である。洗浄液としては、混合液を用いる方が
好ましく、これにより硫化水素の吸収効率は高くなり、
脱硫率が高くなる。これは汚泥による吸着、または好気
性微生物による摂取によるものと推測されるが、明らか
ではない。
【００１３】脱炭酸装置は、吸収装置において硫化水素
その他のイオウ化合物および二酸化炭素などを吸収した
洗浄液から二酸化炭素を放出させて除去する装置であ
る。洗浄液から二酸化炭素を放出する手段としては、ス
トリッピング、真空脱炭酸法などが採用できる。ストリ
ッピングを行うための空気量は槽容量あたり０．５〜
５．０ｍ3／ｍ3／ｈｒ、好ましくは１．０〜３．０ｍ3
／ｍ3／ｈｒ程度とする。洗浄液に吸収された硫化水素
その他のイオウ化合物はイオウ化合物酸化微生物によっ
て、急速に不揮発性の元素状イオウに酸化されるため、
上記のような操作では洗浄液から放出されない。
その他のイオウ化合物および二酸化炭素などを吸収した
洗浄液から二酸化炭素を放出させて除去する装置であ
る。洗浄液から二酸化炭素を放出する手段としては、ス
トリッピング、真空脱炭酸法などが採用できる。ストリ
ッピングを行うための空気量は槽容量あたり０．５〜
５．０ｍ3／ｍ3／ｈｒ、好ましくは１．０〜３．０ｍ3
／ｍ3／ｈｒ程度とする。洗浄液に吸収された硫化水素
その他のイオウ化合物はイオウ化合物酸化微生物によっ
て、急速に不揮発性の元素状イオウに酸化されるため、
上記のような操作では洗浄液から放出されない。
【００１４】本発明では嫌気性ガスと接触させて硫化水
素その他のイオウ化合物を吸収させた洗浄液を、脱炭酸
装置で脱炭酸した後、好気性酸化装置に導入して好気性
酸化を行い、好気性酸化装置の混合液または処理液にア
ルカリを添加して中和し、一定のｐＨに維持するように
構成される。
素その他のイオウ化合物を吸収させた洗浄液を、脱炭酸
装置で脱炭酸した後、好気性酸化装置に導入して好気性
酸化を行い、好気性酸化装置の混合液または処理液にア
ルカリを添加して中和し、一定のｐＨに維持するように
構成される。
【００１５】
【作用】本発明の嫌気性ガスの脱硫装置では、好気性酸
化装置の混合液または処理液を洗浄液として吸収装置に
供給して、洗浄液と嫌気性ガスとを気液接触させること
により、嫌気性ガス中の硫化水素その他のイオウ化合物
は洗浄液に吸収される。この場合、嫌気性ガス中の二酸
化炭素その他の不純物も洗浄液に吸収され、メタン濃度
の高い処理ガスが得られる。好気性酸化装置の混合液を
洗浄液とする場合は、硫化水素その他のイオウ化合物は
混合液に吸収されたとき、汚泥による吸着、または微生
物による摂取が生じる。洗浄液のｐＨが高いほど硫化水
素の吸収効率が高いが、一般的にはｐＨ７〜９とするの
が好ましい。
化装置の混合液または処理液を洗浄液として吸収装置に
供給して、洗浄液と嫌気性ガスとを気液接触させること
により、嫌気性ガス中の硫化水素その他のイオウ化合物
は洗浄液に吸収される。この場合、嫌気性ガス中の二酸
化炭素その他の不純物も洗浄液に吸収され、メタン濃度
の高い処理ガスが得られる。好気性酸化装置の混合液を
洗浄液とする場合は、硫化水素その他のイオウ化合物は
混合液に吸収されたとき、汚泥による吸着、または微生
物による摂取が生じる。洗浄液のｐＨが高いほど硫化水
素の吸収効率が高いが、一般的にはｐＨ７〜９とするの
が好ましい。
【００１６】吸収装置において硫化水素その他のイオウ
化合物、二酸化炭素などを吸収した洗浄液は、脱炭酸装
置に導入して溶存二酸化炭素を放出させ除去する。これ
により洗浄液のｐＨは上昇する。このとき硫化水素の放
出も懸念されるが、二酸化炭素を放出させるためにスト
リッピングのような通常の脱炭酸操作を行っても、二酸
化炭素が放出されたガス側には、硫化水素その他のイオ
ウ化合物が放出されないことが確認されている。この理
由は、イオウ化合物酸化微生物による酸化反応の第１段
階における硫化水素から元素状イオウへの酸化速度が大
きいので、脱炭酸が起こる前に元素状イオウが生成し
て、揮発性がなくなるためであると推測される。
化合物、二酸化炭素などを吸収した洗浄液は、脱炭酸装
置に導入して溶存二酸化炭素を放出させ除去する。これ
により洗浄液のｐＨは上昇する。このとき硫化水素の放
出も懸念されるが、二酸化炭素を放出させるためにスト
リッピングのような通常の脱炭酸操作を行っても、二酸
化炭素が放出されたガス側には、硫化水素その他のイオ
ウ化合物が放出されないことが確認されている。この理
由は、イオウ化合物酸化微生物による酸化反応の第１段
階における硫化水素から元素状イオウへの酸化速度が大
きいので、脱炭酸が起こる前に元素状イオウが生成し
て、揮発性がなくなるためであると推測される。
【００１７】脱炭酸装置において二酸化炭素を除去した
洗浄液は、好気性酸化装置に導入して好気性酸化を行
い、好気性微生物の作用により硫化水素、元素状イオウ
その他のイオウ化合物を酸化する。好気性酸化装置にお
ける好気性汚泥中には、有機物を好気的に分解する細菌
の他に、チオバチルス属、チオスリックス属およびベギ
アトア属などのイオウ化合物酸化細菌が含まれているた
め、その酸化作用により硫化水素、元素状イオウ、その
他のイオウ化合物は硫酸イオンまたは元素状イオウに酸
化され無害化する。
洗浄液は、好気性酸化装置に導入して好気性酸化を行
い、好気性微生物の作用により硫化水素、元素状イオウ
その他のイオウ化合物を酸化する。好気性酸化装置にお
ける好気性汚泥中には、有機物を好気的に分解する細菌
の他に、チオバチルス属、チオスリックス属およびベギ
アトア属などのイオウ化合物酸化細菌が含まれているた
め、その酸化作用により硫化水素、元素状イオウ、その
他のイオウ化合物は硫酸イオンまたは元素状イオウに酸
化され無害化する。
【００１８】好気性酸化装置では、硫化水素その他のイ
オウ化合物の酸化により、硫酸イオンが生成するため、
混合液または処理液のｐＨが低下する。ｐＨの低下は、
洗浄液による硫化水素の吸収効率の低下を招くので、混
合液または処理液に水酸化ナトリウムなどのアルカリを
添加して、通常ｐＨを７〜９に維持する。この場合、洗
浄液は脱炭酸装置において二酸化炭素が除去されている
ので、ｐＨ調整に使用するアルカリの量は少なくなる。
オウ化合物の酸化により、硫酸イオンが生成するため、
混合液または処理液のｐＨが低下する。ｐＨの低下は、
洗浄液による硫化水素の吸収効率の低下を招くので、混
合液または処理液に水酸化ナトリウムなどのアルカリを
添加して、通常ｐＨを７〜９に維持する。この場合、洗
浄液は脱炭酸装置において二酸化炭素が除去されている
ので、ｐＨ調整に使用するアルカリの量は少なくなる。
【００１９】好気性酸化により有機物を分解するととも
に、硫化水素その他のイオウ化合物を酸化した混合液
は、固液分離により固形物を除去し、分離液を処理液と
して放流する。分離した汚泥は必要量を好気性酸化装置
に返送し、余剰汚泥は系外に排出する。この混合液また
は処理液の一部は洗浄液として使用される。
に、硫化水素その他のイオウ化合物を酸化した混合液
は、固液分離により固形物を除去し、分離液を処理液と
して放流する。分離した汚泥は必要量を好気性酸化装置
に返送し、余剰汚泥は系外に排出する。この混合液また
は処理液の一部は洗浄液として使用される。
【００２０】
【実施例】以下、本発明を実施例により説明する。図１
は実施例による嫌気性ガスの脱硫装置を示す系統図であ
る。図において、１は嫌気性処理装置、２は好気性酸化
装置、３は吸収装置、４は脱炭酸装置である。
は実施例による嫌気性ガスの脱硫装置を示す系統図であ
る。図において、１は嫌気性処理装置、２は好気性酸化
装置、３は吸収装置、４は脱炭酸装置である。
【００２１】嫌気性処理装置１は密閉型の槽からなり、
スラッジブランケット、流動床等の嫌気性微生物を含む
嫌気性バイオマス１０が形成されている。嫌気性処理装
置１の下部には被処理物導入路１１が連絡し、上部から
嫌気性処理液移送路１２がポンプ１３を介して好気性酸
化装置２に連絡し、頂部からガス供給路１４が吸収装置
３の下部に連絡している。
スラッジブランケット、流動床等の嫌気性微生物を含む
嫌気性バイオマス１０が形成されている。嫌気性処理装
置１の下部には被処理物導入路１１が連絡し、上部から
嫌気性処理液移送路１２がポンプ１３を介して好気性酸
化装置２に連絡し、頂部からガス供給路１４が吸収装置
３の下部に連絡している。
【００２２】好気性酸化装置２は、好気性酸化部１５と
固液分離部１６とからなる。好気性酸化部１５の上部に
は、嫌気性処理液移送路１２、返送液路１７およびアル
カリ供給路１８が連絡し、下部には散気管１９が設けら
れ、これに給気路２０が連絡している。また好気性酸化
部１５にはｐＨ測定装置２１が設けられている。固液分
離部１６には処理液排出路２２が連絡している。
固液分離部１６とからなる。好気性酸化部１５の上部に
は、嫌気性処理液移送路１２、返送液路１７およびアル
カリ供給路１８が連絡し、下部には散気管１９が設けら
れ、これに給気路２０が連絡している。また好気性酸化
部１５にはｐＨ測定装置２１が設けられている。固液分
離部１６には処理液排出路２２が連絡している。
【００２３】吸収装置３の下部にはガス供給路１４およ
び送液路２５が連絡し、上部には処理ガス排出路２６お
よびポンプ２７を介して洗浄液路２８が連絡している。
内部には多孔板式のトレイ２９が多段に設けられてお
り、上部に供給された洗浄液が、トレイ２９の多孔板の
開口部を上昇するガスによって飛散させられて気液接触
が行われ、洗浄液は液降下路３０を通って順次下段に流
下して気液接触を繰り返すように構成されている。
び送液路２５が連絡し、上部には処理ガス排出路２６お
よびポンプ２７を介して洗浄液路２８が連絡している。
内部には多孔板式のトレイ２９が多段に設けられてお
り、上部に供給された洗浄液が、トレイ２９の多孔板の
開口部を上昇するガスによって飛散させられて気液接触
が行われ、洗浄液は液降下路３０を通って順次下段に流
下して気液接触を繰り返すように構成されている。
【００２４】脱炭酸装置４は散気式のストリッピング槽
からなり、その上部には、送液路２５および返送液路１
７が連絡し、下部には散気管３１が設けられ、これに給
気路３２が連絡し、槽内液が気曝できるように構成され
ている。
からなり、その上部には、送液路２５および返送液路１
７が連絡し、下部には散気管３１が設けられ、これに給
気路３２が連絡し、槽内液が気曝できるように構成され
ている。
【００２５】上記の嫌気性ガスの脱硫装置による脱硫方
法は次の通りである。まず嫌気性処理装置１に被処理物
導入路１１から、下水、し尿、排水等の有機性物質から
なる被処理物を導入して、上向流でバイオマス１０と嫌
気状態で接触させると、嫌気性微生物の作用により酸発
酵およびメタン発酵等の嫌気性生物反応が行われ、有機
物が分解する。この嫌気性処理により発生する嫌気性ガ
スをガス供給路１４から吸収装置３に供給し、嫌気性処
理液を嫌気性処理液移送路１２からポンプ１３により好
気性酸化装置２に移送する。
法は次の通りである。まず嫌気性処理装置１に被処理物
導入路１１から、下水、し尿、排水等の有機性物質から
なる被処理物を導入して、上向流でバイオマス１０と嫌
気状態で接触させると、嫌気性微生物の作用により酸発
酵およびメタン発酵等の嫌気性生物反応が行われ、有機
物が分解する。この嫌気性処理により発生する嫌気性ガ
スをガス供給路１４から吸収装置３に供給し、嫌気性処
理液を嫌気性処理液移送路１２からポンプ１３により好
気性酸化装置２に移送する。
【００２６】好気性酸化装置２では、嫌気性処理液移送
路１２から流入する被処理液を好気性酸化部１５におい
て活性汚泥と混合し、アルカリ供給路１８からアルカリ
を供給してｐＨを７〜９に調整し、給気路２０から空気
等の酸素含有ガスを供給して、散気管１９から散気し、
好気性酸化を行う。この好気性酸化において、活性汚泥
に含まれる好気性微生物の作用により有機物が分解され
る。そして好気性酸化部１５内の混合液の一部は固液分
離部１６に入って固液分離され、分離液は処理液として
処理液排出路２２から排出される。分離した活性汚泥の
一部は好気性酸化部１５に返送され、余剰汚泥は系外へ
排出される。
路１２から流入する被処理液を好気性酸化部１５におい
て活性汚泥と混合し、アルカリ供給路１８からアルカリ
を供給してｐＨを７〜９に調整し、給気路２０から空気
等の酸素含有ガスを供給して、散気管１９から散気し、
好気性酸化を行う。この好気性酸化において、活性汚泥
に含まれる好気性微生物の作用により有機物が分解され
る。そして好気性酸化部１５内の混合液の一部は固液分
離部１６に入って固液分離され、分離液は処理液として
処理液排出路２２から排出される。分離した活性汚泥の
一部は好気性酸化部１５に返送され、余剰汚泥は系外へ
排出される。
【００２７】嫌気性ガスの脱硫は、まず好気性酸化装置
２の好気性酸化部１５から混合液の一部を洗浄液として
抜き出し、ポンプ２７により洗浄液路２８を通して吸収
装置３の上部に送液する。一方、ガス供給路１４から供
給される嫌気性ガスを吸収装置３の下部に導入して気液
接触を行い、嫌気性ガス中の硫化水素その他のイオウ化
合物、二酸化炭素、その他の水溶性成分を洗浄液に吸収
させる。吸収装置３においては、上段に供給された洗浄
液が、トレイ（目皿板）２９の多孔板の開口部を通って
上昇するガスにより飛散させられて気液接触し、トレイ
２９上の洗浄液の一部は液降下路３０を通って順次下段
に流下して気液接触を繰り返し、吸収が行われる。この
ようにして硫化水素その他のイオウ化合物、二酸化炭素
などを除去した処理ガスは、処理ガス排出路２６から系
外へ排出する。
２の好気性酸化部１５から混合液の一部を洗浄液として
抜き出し、ポンプ２７により洗浄液路２８を通して吸収
装置３の上部に送液する。一方、ガス供給路１４から供
給される嫌気性ガスを吸収装置３の下部に導入して気液
接触を行い、嫌気性ガス中の硫化水素その他のイオウ化
合物、二酸化炭素、その他の水溶性成分を洗浄液に吸収
させる。吸収装置３においては、上段に供給された洗浄
液が、トレイ（目皿板）２９の多孔板の開口部を通って
上昇するガスにより飛散させられて気液接触し、トレイ
２９上の洗浄液の一部は液降下路３０を通って順次下段
に流下して気液接触を繰り返し、吸収が行われる。この
ようにして硫化水素その他のイオウ化合物、二酸化炭素
などを除去した処理ガスは、処理ガス排出路２６から系
外へ排出する。
【００２８】吸収装置３において硫化水素その他のイオ
ウ化合物、二酸化炭素等を吸収した洗浄液は、送液路２
５を通して脱炭酸装置４に導入する。脱炭酸装置４で
は、給気路３２から空気を供給して散気管３１から散気
し、洗浄液をストリッピングして洗浄液に溶存している
二酸化炭素を大気中に放出させて除去する。この場合、
硫化水素はストリッピングした空気中には検出されない
ことが、試験により確認されている。溶存二酸化炭素は
できるだけ多くの量を放出させるのが好ましい。ストリ
ッピングの条件としては、洗浄液の脱炭酸装置４への滞
留時間（ＨＲＴ）を１５〜３０分間、通気量を、脱炭酸
槽容積（ｍ3）あたり１〜３ｍ3／ｍ3／ｈｒとするのが
好ましい。
ウ化合物、二酸化炭素等を吸収した洗浄液は、送液路２
５を通して脱炭酸装置４に導入する。脱炭酸装置４で
は、給気路３２から空気を供給して散気管３１から散気
し、洗浄液をストリッピングして洗浄液に溶存している
二酸化炭素を大気中に放出させて除去する。この場合、
硫化水素はストリッピングした空気中には検出されない
ことが、試験により確認されている。溶存二酸化炭素は
できるだけ多くの量を放出させるのが好ましい。ストリ
ッピングの条件としては、洗浄液の脱炭酸装置４への滞
留時間（ＨＲＴ）を１５〜３０分間、通気量を、脱炭酸
槽容積（ｍ3）あたり１〜３ｍ3／ｍ3／ｈｒとするのが
好ましい。
【００２９】溶存二酸化炭素を除去した洗浄液は、返送
液路１７を通して好気性酸化装置２に返送する。好気性
酸化装置２に返送された洗浄液は、好気性酸化部１５に
おいて活性汚泥と混合され、好気性酸化を受ける。そし
て好気性微生物の作用により、洗浄液中の硫化水素その
他の被酸化性物質は微生物酸化され、無害化する。
液路１７を通して好気性酸化装置２に返送する。好気性
酸化装置２に返送された洗浄液は、好気性酸化部１５に
おいて活性汚泥と混合され、好気性酸化を受ける。そし
て好気性微生物の作用により、洗浄液中の硫化水素その
他の被酸化性物質は微生物酸化され、無害化する。
【００３０】洗浄液に吸収された硫化水素その他のイオ
ウ化合物は、好気性酸化装置２において最終的には硫酸
イオンにまで酸化されてｐＨが低下するので、アルカリ
供給路１８からアルカリを添加してｐＨを７〜９に調整
する。上記実施例では脱炭酸装置４において、洗浄液か
ら二酸化炭素を除去しているので、アルカリの添加量は
硫酸イオンの中和に必要な量だけとなり、二酸化炭素の
緩衝作用により消費されるアルカリがなくなるため、ア
ルカリの添加量は少なくなる。上記の脱硫のための酸化
工程は、有機物除去のための好気性酸化と同時に行わ
れ、無害化した処理液は処理液排出路２２からそのまま
放流することができる。
ウ化合物は、好気性酸化装置２において最終的には硫酸
イオンにまで酸化されてｐＨが低下するので、アルカリ
供給路１８からアルカリを添加してｐＨを７〜９に調整
する。上記実施例では脱炭酸装置４において、洗浄液か
ら二酸化炭素を除去しているので、アルカリの添加量は
硫酸イオンの中和に必要な量だけとなり、二酸化炭素の
緩衝作用により消費されるアルカリがなくなるため、ア
ルカリの添加量は少なくなる。上記の脱硫のための酸化
工程は、有機物除去のための好気性酸化と同時に行わ
れ、無害化した処理液は処理液排出路２２からそのまま
放流することができる。
【００３１】なお、上記実施例では、嫌気性処理装置１
の嫌気性ガスを吸収装置３で吸収し、嫌気性処理液を、
好気性酸化装置２において好気性酸化しているが、嫌気
性処理装置の嫌気性ガスに代えてゴミ処分地、堆肥化施
設等から発生する嫌気性ガスを脱硫することもでき、こ
れらの場合は、浸出水等の好気性酸化の混合液または処
理液を洗浄液として利用することができる。嫌気性処理
装置の嫌気性ガスを処理する場合でも、嫌気性処理液を
そのまま下水等に放流する場合は、他の廃水等の好気性
酸化装置の混合液または処理液を洗浄液として使用し、
洗浄液を返送することができる。また好気性酸化装置２
には、必ずしも有機性廃水を供給する必要はない。これ
はイオウ化合物酸化微生物が、イオウ化合物をエネルギ
ー源、二酸化炭素を炭素源とする独立栄養微生物である
からである。ただしこの場合も、好気性酸化槽内の硫酸
イオンの蓄積を防止する目的で、必要量の水の供給と、
処理液の排出は行う。
の嫌気性ガスを吸収装置３で吸収し、嫌気性処理液を、
好気性酸化装置２において好気性酸化しているが、嫌気
性処理装置の嫌気性ガスに代えてゴミ処分地、堆肥化施
設等から発生する嫌気性ガスを脱硫することもでき、こ
れらの場合は、浸出水等の好気性酸化の混合液または処
理液を洗浄液として利用することができる。嫌気性処理
装置の嫌気性ガスを処理する場合でも、嫌気性処理液を
そのまま下水等に放流する場合は、他の廃水等の好気性
酸化装置の混合液または処理液を洗浄液として使用し、
洗浄液を返送することができる。また好気性酸化装置２
には、必ずしも有機性廃水を供給する必要はない。これ
はイオウ化合物酸化微生物が、イオウ化合物をエネルギ
ー源、二酸化炭素を炭素源とする独立栄養微生物である
からである。ただしこの場合も、好気性酸化槽内の硫酸
イオンの蓄積を防止する目的で、必要量の水の供給と、
処理液の排出は行う。
【００３２】図１の脱硫装置においては、吸収装置３と
して多段トレイ塔を用いているため、目詰まりを生じる
ことなく低動力かつ高気液接触効率で吸収を行うことが
できるが、曝気槽、充填塔、スプレー塔、スクラバーな
どを用いて吸収を行ってもよい。
して多段トレイ塔を用いているため、目詰まりを生じる
ことなく低動力かつ高気液接触効率で吸収を行うことが
できるが、曝気槽、充填塔、スプレー塔、スクラバーな
どを用いて吸収を行ってもよい。
【００３３】次に試験例について説明する。 試験例１ 図１の脱硫装置により、嫌気性ガスを脱硫した。このと
き、脱炭酸装置４における散気時間を０〜１０分間の間
で変化させ、ｐＨの上昇を調べた。試験条件等は次の通
りである。散気時間とｐＨとの関係を図２に示す。 嫌気性ガス組成： メタン； ６０〜８０容量％ 二酸化炭素； ２０〜４０容量％ 硫化水素； １３００ｐｐｍ 嫌気性ガス流量： ６．０ｍ3／ｈｒ 洗浄液循環量： ２．４ｍ3／ｈｒ 脱炭酸槽容量： １．０ｍ3 洗浄液の脱炭酸滞留時間；２５分 空気の供給量； ０〜５ｍ3／ｈｒ 処理ガス硫化水素濃度： １００ｐｐｍ
き、脱炭酸装置４における散気時間を０〜１０分間の間
で変化させ、ｐＨの上昇を調べた。試験条件等は次の通
りである。散気時間とｐＨとの関係を図２に示す。 嫌気性ガス組成： メタン； ６０〜８０容量％ 二酸化炭素； ２０〜４０容量％ 硫化水素； １３００ｐｐｍ 嫌気性ガス流量： ６．０ｍ3／ｈｒ 洗浄液循環量： ２．４ｍ3／ｈｒ 脱炭酸槽容量： １．０ｍ3 洗浄液の脱炭酸滞留時間；２５分 空気の供給量； ０〜５ｍ3／ｈｒ 処理ガス硫化水素濃度： １００ｐｐｍ
【００３４】図２からわかるように、吸収装置３から流
出する洗浄液のｐＨは約６．４であったが、脱炭酸装置
４において散気してストリッピングすることにより、ｐ
Ｈ８程度まで上昇した。なお、散気後の空気には硫化水
素は検出されなかった。
出する洗浄液のｐＨは約６．４であったが、脱炭酸装置
４において散気してストリッピングすることにより、ｐ
Ｈ８程度まで上昇した。なお、散気後の空気には硫化水
素は検出されなかった。
【００３５】試験例２ 試験例１と同様にして、ただし脱炭酸槽への空気供給量
を３．０ｍ3／ｈｒとして１０日間脱硫を行った。好気
性酸化装置２においては、２５重量％水酸化ナトリウム
水溶液を添加してｐＨ７になるようにｐＨ調整した。こ
のときの２５重量％水酸化ナトリウム水溶液の平均使用
量は１．２liter／日であった。一方、脱炭酸装置４に
おける散気を省略した場合（対照系）の２５重量％水酸
化ナトリウムの平均使用量は、１．７liter／日であっ
た。
を３．０ｍ3／ｈｒとして１０日間脱硫を行った。好気
性酸化装置２においては、２５重量％水酸化ナトリウム
水溶液を添加してｐＨ７になるようにｐＨ調整した。こ
のときの２５重量％水酸化ナトリウム水溶液の平均使用
量は１．２liter／日であった。一方、脱炭酸装置４に
おける散気を省略した場合（対照系）の２５重量％水酸
化ナトリウムの平均使用量は、１．７liter／日であっ
た。
【００３６】
【発明の効果】本発明の脱硫装置は、吸収装置において
嫌気性ガス中のイオウ化合物を洗浄液に吸収させ、洗浄
液中の溶存二酸化炭素を脱炭酸装置において除去した
後、好気性酸化装置でイオウ化合物を酸化するように構
成しているので、好気性酸化装置の混合液または処理液
の中和に要するアルカリの量を低減することができ、こ
れにより低コストで生物脱硫法により脱硫を行うことが
できる。
嫌気性ガス中のイオウ化合物を洗浄液に吸収させ、洗浄
液中の溶存二酸化炭素を脱炭酸装置において除去した
後、好気性酸化装置でイオウ化合物を酸化するように構
成しているので、好気性酸化装置の混合液または処理液
の中和に要するアルカリの量を低減することができ、こ
れにより低コストで生物脱硫法により脱硫を行うことが
できる。
【図１】実施例の嫌気性ガスの脱硫装置を示す系統図で
ある。
ある。
【図２】試験例１の結果を示すグラフである。
１ 嫌気性処理装置 ２ 好気性酸化装置 ３ 吸収装置 ４ 脱炭酸装置 １０ 嫌気性バイオマス １１ 被処理物導入路 １２ 嫌気性処理液移送路 １３、２７ ポンプ １４ ガス供給路 １５ 好気性酸化部 １６ 固液分離部 １７ 返送液路 １８ アルカリ供給路 １９、３１ 散気管 ２０、３２ 給気路 ２１ ｐＨ測定装置 ２２ 処理液排出路 ２５ 送液路 ２６ 処理ガス排出路 ２８ 洗浄液路 ２９ トレイ ３０ 液降下路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ０１Ｄ 53/77 Ｃ０２Ｆ 1/20 ＺＡＢ Ａ 3/12 ＺＡＢ Ｆ Ｎ 3/34 ＺＡＢ Ｚ 11/04 ＺＡＢ Ｚ
Claims (1)
- 【請求項１】 嫌気性生物反応ガスを好気性酸化装置に
おける混合液または処理液からなる洗浄液と接触させ
て、ガス中のイオウ化合物を洗浄液に吸収させる吸収装
置と、 イオウ化合物を吸収した洗浄液から二酸化炭素を放出さ
せる脱炭酸装置と、 二酸化炭素を放出させた洗浄液を好気性酸化する好気性
酸化装置とを備えていることを特徴とする嫌気性生物反
応ガスの脱硫装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18256694A JP3723994B2 (ja) | 1994-08-03 | 1994-08-03 | 嫌気性生物反応ガスの脱硫装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18256694A JP3723994B2 (ja) | 1994-08-03 | 1994-08-03 | 嫌気性生物反応ガスの脱硫装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0839090A true JPH0839090A (ja) | 1996-02-13 |
| JP3723994B2 JP3723994B2 (ja) | 2005-12-07 |
Family
ID=16120522
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18256694A Expired - Lifetime JP3723994B2 (ja) | 1994-08-03 | 1994-08-03 | 嫌気性生物反応ガスの脱硫装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3723994B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040026552A (ko) * | 2002-09-25 | 2004-03-31 | 주식회사 풍전 | 유기성 폐기물의 혐기성 소화시 생산되는 바이오가스의탈황, 세척방법 및 장치 |
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| DE102005025040A1 (de) * | 2005-05-30 | 2006-12-07 | Gesellschaft zur Förderung von Medizin-, Bio- und Umwelttechnologien e.V. | Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von methanreichem Biogas |
| JP2007038188A (ja) * | 2005-08-05 | 2007-02-15 | Kurita Water Ind Ltd | 硫化水素含有ガスの脱硫方法及び脱硫装置 |
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| JPH06142449A (ja) * | 1992-11-16 | 1994-05-24 | Kurita Water Ind Ltd | 消化ガスと臭気ガスの同時処理方法および装置 |
-
1994
- 1994-08-03 JP JP18256694A patent/JP3723994B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3723994B2 (ja) | 2005-12-07 |
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