JPH11128664A

JPH11128664A - 脱臭材

Info

Publication number: JPH11128664A
Application number: JP9312745A
Authority: JP
Inventors: Naoaki Michimune; 直昭道宗; Takashi Furuyama; 隆司古山; Isao Fukumori; 功福森; Minoru Nakawa; 稔名川; Yoshiaki Sato; 芳章佐藤; Kadoaki Inoue; 門明井上
Original assignee: Bio Oriented Technology Research Advancement Institution; Nichias Corp; Sasaki Co Ltd
Current assignee: Bio Oriented Technology Research Advancement Institution; Nichias Corp; Sasaki Co Ltd
Priority date: 1997-10-29
Filing date: 1997-10-29
Publication date: 1999-05-18
Anticipated expiration: 2017-10-29
Also published as: JP3829961B2

Abstract

(57)【要約】【課題】微生物の活動を高めた状態で維持して、長期
間に亘り優れた脱臭効率を示し、必要装置設置面積を格
段に縮小することが可能な脱臭材を提供すること。【解決手段】粒状物の粒度分布が粒径２．３６mm以上
５．６０mm未満のものが５０％以上含む、ロックウール
を粒状に形成した集合体と、畜糞、堆厩肥、余剰汚泥の
単独あるいは２以上の混合物からなる微生物活性物質と
を混合してなる脱臭材。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、畜舎、家
畜ふん尿処理施設等から発生する悪臭ガスを微生物の働
きを利用して脱臭処理を行う脱臭材に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】家畜糞尿や農業廃棄物などから発生する
臭気を微生物が担持された土壌等に接触させ、この微生
物の活動によって、悪臭物質を無臭物質に変化させる微
生物脱臭の方法が知られている。

【０００３】これらの微生物脱臭の方法において、脱臭
する能力は微生物の増殖や活性度に大きく左右されるた
め、この脱臭能力を高めるためには脱臭処理に関与して
いる微生物の活動を高めることが効果的である。例え
ば、微生物は適度な水分を有する生息環境におかれるこ
とにより活性度が高まり、結果としてその活動が高まる
ものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
微生物を土壌に担持させる方法では、乾燥した悪臭ガス
が吹き込まれることにより、あるいは野外におかれる場
合、天日によって乾燥するため、土壌中の水分が消費さ
れ土壌の含水率が低下してしまう。このように土壌の含
水率が低下してしまうと、微生物の活性度が低下し、微
生物の活動が鈍く、結果として脱臭する能力が劣るとい
う問題があった。また、この方法は土壌中の通気抵抗が
高く、土壌を高々５０cm程度しか堆積できない。そのた
め大量の悪臭ガスを処理する場合、堆積できない分、横
に広げて土壌槽面積を拡大しなければならず、その面積
規模は悪臭発生源とほぼ同程度必要であり、それを敷地
内に確保することが困難であるという問題点を有してい
た。

【０００５】従って、本発明は、微生物の活動を高めた
状態で維持して、長期間に亘り優れた脱臭効率を示し、
必要装置設置面積を格段に縮小することが可能な脱臭材
を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】かかる実情において、本
発明者は鋭意検討を行った結果、土壌の代わりに特定の
粒度分布を有する粒状ロックウールの集合体を用い、こ
の集合体と畜糞等の微生物活性物質とを混合したものを
脱臭材として用いれば、上記課題を一挙に解決できるこ
とを見出し、本発明を完成するに至った。

【０００７】すなわち、本発明は、粒状物の粒度分布が
粒径２．３６mm以上５．６０mm未満のものが５０％以上
含む、ロックウールを粒状に形成した集合体と、畜糞、
堆厩肥、余剰汚泥の単独あるいは２以上の混合物からな
る微生物活性物質とを混合して成る脱臭材を提供するも
のである。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明において、粒状物の粒度分
布が粒径２．３６mm以上５．６０mm未満のものが５０％
以上含む、ロックウールを粒状に形成した集合体は、種
々の粒径のものが混在した粒状ロックウールをふるい振
とう装置にかけ、JIS Z 8801のふるいの目開きにおい
て、粒径２．３６mm以上５．６０mm未満のものが５０％
以上含まれるように調製したものである。前記種々の粒
径のものが混在した粒状ロックウールは、例えば、短繊
維状のロックウールを造粒機にかけて造粒したものであ
る。

【０００９】前記ロックウール細粒綿は、実質的に純粋
のロックウールのみであって、不都合な結合剤を含ま
ず、充填可能で、粒状としたため毛管が連絡しておら
ず、団粒構造的である。このため、土に近く、混綿して
保水性を調節することができるものである。前記ロック
ウール細粒綿を構成する粒状物の形状としては、特に制
限されないが、例えば、断面が楕円形状、長楕円形状等
のものが挙げられる。

【００１０】本発明における前記粒度分布によれば、独
立した粒子と粒子との間が空間となっているため空気の
流通が良く、しかも各個粒子のロックウール密度を高め
て保水性を改善することができる。粒度分布が上記数値
範囲よりも大きな粒径のものに片寄ると混綿が困難とな
る他、毛管の連続する範囲も広がって保水性が低下し、
微生物活性が低下する。

【００１１】図１はロックウール細粒綿のＰＦ１．５砂
柱法による含水率を示すグラフである。図１中、横軸は
経過時間、縦軸は含水率を示したものであり、これによ
ると散水停止時の高水分量（約80重量％）は１時間以内
で適正水分量域（約50重量％）に達し、以後長時間に亘
って適正水分量を維持することができる。このように、
本発明に使用するロックウール細粒綿は時間の経過に対
して、含水率が一定であり、保水性が極めて良いことを
示している。本発明の脱臭材はこのロックウール細粒綿
を含む結果、微生物の活動を高めた状態で維持すること
ができ、それにより優れた脱臭能力を持続させることが
できる。

【００１２】本発明で用いる微生物活性物質は、鶏、ぶ
た、牛等の家畜の糞、堆厩肥、または余剰汚泥を単独あ
るいはこれらを２以上混合したものであり、微生物とそ
の栄養源が適度に混在しているものである。この微生物
活性物質は高水分のまま使用してもよいが、微生物の生
存が可能な水分（約30％）に乾燥して用いれば、その取
扱性が向上するため好ましい。

【００１３】前記ロックウール細粒綿と前記微生物活性
物質とを混合するには、例えば、モルタルミキサー等の
通常用いられるミキサーを使用して容易に混合される。
これらの混合割合としては、前記微生物活性物質の混合
重量が、前記ロックウール細粒綿に対して、15〜25重量
％とすることが好ましい。この範囲を越えて微生物活性
物質の量が少なくなると、微生物の活性度が低くなり、
逆にこの範囲を越えて微生物活性物質の量が多くなる
と、相対的にロックウール細粒綿の量が少なくなるた
め、保水性が低下し、その結果微生物の活性度が低下す
ることとなる。

【００１４】また、本発明の前記ロックウール細粒綿と
前記微生物活性物質との混合物からなる脱臭材には水が
30％以上含まれていることが望ましい。これは微生物が
水を必要とするため、30％未満では微生物の活性度が低
下してしまうからである。

【００１５】この他、本発明の脱臭材には、もみ殻、ゼ
オライト、硬質ウレタンフォーム片及び増量材としての
グラススラブを含ませることができる。これらは、単独
または２以上を組み合わせて用いてもよい。

【００１６】もみ殻は微生物の栄養源である炭素成分を
供給するために有効である。もみ殻を含ませる場合に
は、微生物活性物質に対して、45〜55重量％含ませるこ
とが好ましい。もみ殻の量がこの範囲を越えて多くなる
と、微生物の活性度が低下し、またこの範囲を越えて少
なくなると、微生物に供給される炭素成分が減るため、
微生物の活性度を低下させることになる。

【００１７】ゼオライトは臭気成分のなかのイオウ分を
除去するのに有効である。ゼオライトを含ませる場合に
は、脱臭剤の重量に対して5 〜10重量％混合されること
が好ましい。ゼオライトは無機物であるため、微生物を
担持する担体とならない。このため、ゼオライトの量が
前記範囲を越えてを多くなると微生物の活性度が低下
し、またこの範囲を越えて少なくなると臭気成分のなか
からイオウ分を除去することができなくなる。

【００１８】硬質ウレタンフォーム片は、悪臭成分が含
まれたガスを脱臭材に送り込む際、通気抵抗を下げる目
的で混合させる。この場合、硬質ウレタンフォーム片
は、長径（球状片の場合は直径、それ以外の形状の場合
は最長部分の長さ）10〜50mmの範囲のものが好ましく、
また、その占める容積は脱臭材の容積の5 〜10％が好ま
しい。悪臭成分が含まれたガスから悪臭成分を除去する
ためには、前記ガスを脱臭材と100 〜200 秒の間接触さ
せておく必要がある。硬質ウレタンフォーム片の長径が
10mm未満であると、通気抵抗が大きくなり過ぎて、前記
接触時間を維持できなくなる。また硬質ウレタンフォー
ム片の長径が50mmを越えると、悪臭成分が含まれたガス
と脱臭材とが接触しにくくなり、脱臭能力が低下する。
また、硬質ウレタンフォーム片の容積が脱臭材の容積の
5 ％未満であると通気抵抗を下げる役割を果たさず、ま
た容積が10％を越えると悪臭成分が含まれたガスと脱臭
材とが接触しにくくなり、脱臭能力が低下する。

【００１９】本発明の脱臭材は、例えば、ガス処理塔内
の適宜の高さに堆積されて使用される。図２にガス処理
塔の１例の概略模式図を示す。図中、１はロックウール
細粒綿と微生物活性物質及び水の混合物の堆積物であ
り、２は堆積物１の水分を測定する水分検知装置、３は
堆積物１のpHを測定するpH検知装置である。この水分及
びpH検知装置２、３は堆積層１内の微生物の最適環境を
保持するため堆積層の水分量及びpH値を自動的に、例え
ば、水分量30〜70％、pH中性に制御するようになってい
る。また、堆積層１は散水後の高水分環境から適正水分
環境への回復が早く、このため堆積層１の高さを充分に
確保することができる。堆積層１が乾燥したときは水分
検知装置２からの信号でポンプ（図では省略）が作動し
て堆積層１に散水し、pH値が低下したときはpH検知装置
３からの信号でポンプ（図では省略）が作動して堆積層
１に石灰水等を散水して、堆積層１の水分及びpHが制御
される。

【００２０】また、図２は悪臭ガスを塔の下方から塔内
に導入して上方へ無臭ガスを排気するものであり、５は
悪臭ガスの導入ファン、６は導入された悪臭ガスを加湿
するための散水装置であり、この散水装置６で悪臭ガス
は加湿されて堆積層１の乾燥を防止することができる。
このガス中の悪臭成分の除去はガスが堆積層１内を通過
する間にガス中の悪臭成分が堆積層１内の水分に溶解し
て堆積層１内に保持されると共に、この保持された悪臭
成分が充分活性化された好気性微生物により無臭な成分
へと分解されることによって行われる。例えば、NH₃は
NO₂、NO₃に、さらにそれらは脱窒作用によりN₂、NOへ
と、H₂S はSO₄へと分解される。分解生成物（NO₃ 、SO
₄）は堆積層１内のプラス荷電電子（Na、Ca、Feなど）
と結合して水に対する溶解度を低下させて析出するので
水分が悪臭成分を保持する能力を回復する。従って、堆
積層１の微生物分解能力と導入悪臭ガス量とをほぼ等し
くすることにより、堆積層１の悪臭成分除去能力は永続
的に持続することが可能となる。

【００２１】本発明において、ロックウール細粒綿は微
生物活性に必要な水分の保持能力に優れ、混合される微
生物活性物質中の微生物の繁殖、活動が高められる環境
を容易に作り出す。また、更に、特定形状の硬質ウレタ
ンフォームを混合することにより、通気抵抗がより改善
され、能力に見合う充分な堆積高さを確保することがで
きる。このため、ロックウール細粒綿および微生物活性
物質との混合物中にガスを通すと、ガス中の悪臭成分は
混合物中の水分に溶解し、溶解した悪臭成分は微生物の
働きにより無臭な成分に分解され、この脱臭作用は長期
間維持することが可能となる。

【００２２】

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説
明するが、これは単に例示であって、本発明を制限する
ものではない。実施例１（脱臭材の調製）粒径２．３６mm以上５．６０mm未満の
ものが８０％含まれるロックウール細粒綿２７．７重量
部、ゼオライト６．９重量部、鶏糞５．５重量部（水分
１５重量％含む）、もみ殻２．３重量部、グラススラブ
１８．５重量部とをミキサーを用いて混合し、この混合
物に対して全体の重量の３９．１％が水分となるように
加水して、脱臭材を調製した。（脱臭材の脱臭能力の評価）この脱臭材を２．１ｍ×
３．１ｍの面積、高さ２．２ｍに堆積させて脱臭槽を形
成し、この脱臭槽の下部よりアンモニアを含むガスを送
風量８．７m³/ 分で導入し、その脱臭能力を５カ月に亘
って測定した。測定は脱臭槽に導入する入口でのアンモ
ニアの濃度および脱臭槽を通過した後の前記ガスの濃度
を測定することにより行った。結果を図３に示す。（通
気抵抗の測定）脱臭材へのガス導入に伴う通気抵抗の測
定は、脱臭槽（Ａ槽）の下部の静圧を測定することによ
り行った。結果を表１に示す。

【００２３】実施例２（脱臭材の調製）粒径２．３６mm以上５．６０mm未満の
ものが８０％含まれるロックウール細粒綿３５．８重量
部、ゼオライト９．０重量部、鶏糞７．１重量部（水分
１５重量％含む）、もみ殻３．０重量部、長径が２０〜
４０mmの硬質ウレタンフォーム片８．６重量部とをミキ
サーを用いて混合し、この混合物に対して全体の重量の
３６．６％が水分となるように加水して、脱臭材を調製
した。（脱臭材の脱臭能力の評価）この脱臭材の脱臭能力の評
価を実施例１と同様の方法により行った（Ｂ槽）。その
結果は実施例１と同様であった。（通気抵抗の測定）この脱臭材の通気抵抗の測定を実施
例１と同様の方法により行った。結果を表１に示す。

【００２４】

【表１】

【００２５】図３より明らかなように、実施例１及び実
施例２は、長期間に亘って、安定して優れた脱臭効率を
示す。また、表１より、通気抵抗（脱臭槽下部静圧）は
硬質ウレタンフォーム片を加えた実施例２（Ｂ槽）のほ
うが、加えない実施例１（Ａ槽）のものより長期間に亘
り安定して低い。

【００２６】

【発明の効果】本発明は、粒状物の粒度分布が粒径２．
３６mm以上５．６０mm未満のものが５０％以上含む、ロ
ックウールを粒状に形成した集合体と、畜糞、堆厩肥、
余剰汚泥の単独あるいは２以上の混合物からなる微生物
活性物質とを混合して成る脱臭材としたことにより、微
生物の活動を高めた状態を維持して、長期間に亘り、脱
臭を効率よく行わせることができる。また、この脱臭材
で形成される堆積層は通気抵抗の低いものが得られ、堆
積高さを高めることによって悪臭ガスの脱臭効率を高め
ることができると共に、脱臭装置として必要な面積規模
が格段に縮小できるので、この装置の適用範囲を拡大す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明で使用するロックウール細粒綿の堆積層
の保水性を示す。

【図２】本発明の脱臭材を使用するガス処理塔の１例の
概略模式図を示す。

【図３】本発明の脱臭材の脱臭性能を示す図である。

【符号の説明】

１脱臭材の堆積層２水分検知装置３ pH検知装置４ポンプ５悪臭ガスの導入ファン６散水装置１０悪臭ガス処理塔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者福森功埼玉県大宮市日進町１丁目40番地２生物系特定産業技術研究推進機構内 (72)発明者名川稔埼玉県大宮市日進町１丁目40番地２生物系特定産業技術研究推進機構内 (72)発明者佐藤芳章東京都保谷市東伏見１−10−２ (72)発明者井上門明千葉県我孫子市つくし野７−７−52

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】粒状物の粒度分布が粒径２．３６mm以上
５．６０mm未満のものが５０％以上含む、ロックウール
を粒状に形成した集合体と、畜糞、堆厩肥、余剰汚泥の
単独あるいは２以上の混合物からなる微生物活性物質と
を混合して成ることを特徴とする脱臭材。
【請求項２】粒状物の粒度分布が粒径２．３６mm以上
５．６０mm未満のものが５０％以上含む、ロックウール
を粒状に形成した集合体と、畜糞、堆厩肥、余剰汚泥の
単独あるいは２以上の混合物からなる微生物活性物質
と、もみ殻とを混合して成ることを特徴とする脱臭材。
【請求項３】前記微生物活性物質の混合重量が、前記
ロックウールを粒状に形成した集合体に対して、１５〜
２５重量％である請求項１または２に記載の脱臭材。
【請求項４】前記もみ殻の混合重量が、前記微生物活
性物質に対して、４５〜５５重量％である請求項２に記
載の脱臭材。
【請求項５】更に、ゼオライトが５〜１０重量％混合
されてなる請求項１または２に記載の脱臭材。
【請求項６】更に、硬質ウレタンフォーム片が混合さ
れてなる請求項１または２に記載の脱臭材。
【請求項７】前記硬質ウレタンフォーム片の長径が１
０〜５０mmである請求項６に記載の脱臭材。
【請求項８】前記硬質ウレタンフォーム片が、脱臭材
中、５〜１０％の容積を占める請求項６または７に記載
の脱臭材。