JPH11524A

JPH11524A - 生物脱臭装置及び方法

Info

Publication number: JPH11524A
Application number: JP9157248A
Authority: JP
Inventors: Masanori Fujita; 正憲藤田; Masao Mori; 征夫毛利; Kenji Kawato; 健二河戸
Original assignee: Yanmar Diesel Engine Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 1997-06-13
Filing date: 1997-06-13
Publication date: 1999-01-06

Abstract

(57)【要約】【課題】従来の生物脱臭装置においては、濾材表面に
均一に散水することが困難であり、該濾材に固定化した
微生物の増殖が充分にできず、むらが発生していた。こ
のため、微生物による臭気の酸化分解機能が劣化し、脱
臭効果が低減して、安定した脱臭効果が維持できなかっ
た。【解決手段】濾材２ａ・２ｂ上方から該濾材２ａ・２
ｂへ散水を行う散水管３を、該散水管３から噴射される
散水圧力を利用することで回転可能に構成するととも
に、濾材２ａ・２ｂ表面へ均一に散水可能に構成し、該
濾材２ａ・２ｂを、悪臭物質を分解する微生物が固定化
された連続気泡形状セラミックスで構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、微生物を固定化さ
せた濾材に上方から散水を行うとともに、該濾材に、例
えば、下水処理場などで発生するアンモニア、硫化水
素、及びメチルカプタン等の悪臭物質を通過させること
で脱臭を行う、生物脱臭装置及び生物脱臭方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来から、悪臭物質を分解する微生物を
固定化させた濾材を内蔵し、濾材上方から該濾材へ散水
を行う散水管を備えて、原臭気供給口から、アンモニ
ア、硫化水素、及びメチルカプタン等の悪臭物質を含ん
だ原臭気を供給し、該原臭気を前記濾材に通過させて脱
臭処理した後に、処理臭気排出口から処理臭気を排出し
て脱臭を行う脱臭装置及び脱臭方法は知られている。

【０００３】例えば図８乃至図１０に示すように、脱臭
塔１’内には、濾材２ａ’・２ｂ’が上下二段に配設さ
れている。該濾材２ａ’・２ｂ’は、ピート等で構成さ
れ、該濾材２ａ’・２ｂ’には悪臭物質を分解する微生
物が固定化され、生息している。中和タンク１３には、
ＰＨ調整を行うアルカリ剤１２を混入した中和水が貯留
され、この中和水がポンプ１４によって、脱臭塔１’内
下部の散水ドレーン溜５に供給可能に構成するととも
に、補給水管１１から補給水を補給可能としている。

【０００４】また、脱臭塔１’内の濾材２ａ’・２ｂ’
より上方には散水管３’が配設され、該散水管３’の一
端が脱臭塔１’に固定されている。そして、散水ポンプ
８により散水元管６を通じて散水ドレーン溜５から該散
水管３’へ送水し、散水管３’の下面に設けて適宜間隔
で配置した噴射ノズル４’・４’・・・から、濾材２
ａ’・２ｂ’表面へ散水するようにしている。そして、
散水管３’からの散水は前記散水ドレーン溜５に貯留さ
れ、散水ポンプ８により散水元管６を介して圧送循環さ
れる。散水管３’は、平面視において略十字状に形成
し、略円筒形に形成された脱臭塔１’内の、なるべく広
範囲に散水するように構成している。

【０００５】このように構成した脱臭装置において、脱
臭塔１’の下部に設けた原臭気供給口から、ファンによ
って原臭気９を脱臭塔１’内へ流入させ、脱臭塔１’内
へ流入した原臭気９は濾材２ａ’・２ｂ’を通過した後
に、処理臭気１０となって、処理臭気排出口から排出さ
れる。原臭気９が濾材２ａ’・２ｂ’を通過する際に、
該原臭気９は、濾材２ａ’・２ｂ’に生息している微生
物により酸化分解されて、無臭となるのである。

【０００６】濾材２ａ’・２ｂ’に散水される前記散水
ドレーン溜５内の水は、脱臭装置を使用していくに従っ
て、微生物の酸化分解反応により、ＰＨ値が低下してい
く。そこで、前記中和タンク１３内に貯留した中和水、
及び、補給水管１１から供給される補給水によって、散
水ドレーン溜５内の水のＰＨを、微生物の育成に適合し
た値に調整しているのである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前述のように、脱臭塔
へ固定されて濾材表面に散水する散水管は、数本に分岐
（前述の従来例においては４本）しているため、比較的
広範囲に散水することができるが、該散水管による散水
においては、分岐した各散水管の中間部に位置する濾材
表面は、散水管付近に位置する濾材表面よりも散布され
る水量が少なくなる。その結果、特に濾材の表面積が広
い場合に、均一に散水することが困難となり、濾材表面
に散布される水量にむらが発生していた。

【０００８】このような濾材表面において、散水量が不
足している部分では微生物の充分な増殖を図ることがで
きずに、濾材の有効利用ができない。このため、例え
ば、下水処理場で見られるような、ある一定の時間に高
濃度の臭気が発生するような場所においては、安定した
脱臭効果が得られなかった。逆に、散水量のむらにより
多くの散水がなされた部分には局所的に水が通り易い、
所謂水道が形成され、臭気が完全に分解されないままに
濾材を通過してしまう臭気のショートパス現象が発生し
て、脱臭効果が低減してしまっていた。

【０００９】また、臭気の分解が行われると硫酸イオン
などが蓄積された生成物が、濾材に生成してくるが、散
水量が不足している部分では、この生成物の散水による
洗流があまり行われないため、すぐさま生成物が過飽和
状態となり、微生物による臭気の酸化分解機能が劣化
し、さらには、原臭気が低濃度の場合でも蓄積された前
記生成物の影響によって、原臭気濃度よりも高濃度の臭
気が排出されてしまう場合があった。

【００１０】そして、散水量が不足している部分の散水
量を増加させるために、前記散水ポンプの吐出量を増加
すると、元々散水量が多かった部分は過多散水量の状態
となり、濾材表面に生息している微生物を洗流してしま
う恐れがあった。

【００１１】これらの原因により、下水処理場の濃縮貯
留槽などの臭気濃度の変動が激しい状態においては、充
分な脱臭処理を行うことができなかった。そこで、本発
明においては、効率的に脱臭処理可能な濾材を用い、微
生物を濾材全体に均一に、また、充分に育成すること
で、前述のように臭気濃度の変動が激しい状態において
も、小型化、軽量化された濾材で、優れた脱臭効果を奏
することができる生物脱臭装置及び方法を提供するもの
である。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の解決しようとす
る課題は以上の如くであり、次に該課題を解決するため
の手段を説明する。即ち、脱臭塔に悪臭物質を分解する
微生物を固定化させた濾材を内蔵し、濾材上方から該濾
材へ散水を行う散水管を備えて、原臭気供給口から原臭
気を供給し、該原臭気を前記濾材に通過させて脱臭処理
した後に、処理臭気排出口から処理臭気を排出して脱臭
を行う脱臭装置において、前記散水管を、該散水管から
噴射される散水圧力を利用することで回転可能に構成す
るとともに、濾材表面へ均一に散水可能に構成し、該濾
材を、前記微生物が固定化された連続気泡形状セラミッ
クスで構成したことである。

【００１３】また、悪臭物質を分解する微生物を固定化
した連続気泡形状セラミックスで構成された濾材の表面
へ、散水管により均一に散水を行い、悪臭成分を含んだ
原臭気を、該濾材に通過させることで脱臭処理を行った
ことである。

【００１４】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を説明
する。図１は本発明の生物脱臭装置を示す全体側面図、
図２は散水管、及び散水管の支持構造を示す側面図、図
３は図２におけるＡ−Ａ断面図、図４は図２におけるＢ
−Ｂ断面図、図５は散水管を示す平面図、図６は各種濾
材の脱臭効果を表したグラフを示す図、図７は硫化水素
除去に関する植菌効果を表した表を示す図、図８は従来
の生物脱臭装置を示す全体側面図、図９は従来の生物脱
臭装置における散水管を示す側面図、図１０は同じく平
面図である。

【００１５】まず、本発明の生物脱臭装置の全体構成に
ついて、図１により説明する。生物脱臭装置は、脱臭塔
１、散水ポンプ８、及び源臭気ファン２２などとにより
構成されている。脱臭塔１内には、濾材２ａ・２ｂが上
下二段に配設されており、該濾材２ａ・２ｂは、連続気
泡形状セラミックスで構成されている。濾材２ａ・２ｂ
には、アンモニア、硫化水素、及びメチルカプタン等の
悪臭物質を酸化分解する微生物が高濃度に固定化され、
該濾材２ａ・２ｂ内で育成されている。連続気泡形状セ
ラミックスは気孔を有したセラミックスで、該気孔は、
独立気泡形状セラミックスが有する気孔に比べて大きく
形成されている。そして、連続気泡形状セラミックス
は、大きな含水率を有し、圧力損失、及び経時劣化が少
ない部材である。

【００１６】本実施例の濾材２ａ・２ｂに用いた連続気
泡形状セラミックスは、例えば、気孔径が０．４ｍｍ〜
０．８ｍｍ程度、気孔率が８０％〜９０％程度、含水率
が１７０％から１８０％程度の特性を有しており、濾材
２ａ・２ｂは、一辺が１０ｍｍ程度の略角立方体形状に
形成した該連続気泡形状セラミックスを多数個用いて構
成している。尚、連続気泡形状セラミックスは前述の特
性及び形状に限るものではなく、該連続気泡形状セラミ
ックスに微生物を固定化して育成し、脱臭を行った際
に、最適な脱臭効果を奏する特性及び形状の物を使用す
ればよい。

【００１７】脱臭塔１内下部には散水ドレーン溜５が設
けられ、該散水ドレーン溜５には、中和タンク１３内の
中和水がポンプ１４により供給可能に、また、補給水管
１１から補給水が供給可能に構成されている。中和タン
ク１３内の中和水には、ＰＨ調整を行う、例えば、水酸
化ナトリウム水溶液等のアルカリ剤１２が混入されてい
る。脱臭塔１内の濾材２ａ・２ｂより上方には散水管３
が配設され、該脱臭塔１に回転自在に取付けられてい
る。該散水管３には、散水ドレーン溜５内の水が、散水
元管６を介して散水ポンプ８により圧送される。また、
散水ポンプ８より散水管３側における散水元管６の途中
部には圧力調整弁２１を設けて、散水ポンプ８によって
圧送する水量を調節している。

【００１８】散水管３に圧送された水は、該散水管３に
設けた噴射ノズル４・４・・・から噴射されて濾材２ａ
・２ｂ表面に散水される。そして、濾材２ａ・２ｂ表面
への散水の一部が該濾材２ａ・２ｂに含水され、余った
水は濾材２ａ・２ｂ下方の前記散水ドレーン溜５へ戻
り、散水ポンプ８により散水元管６を介して圧送循環さ
れることとなる。また、散水ドレーン溜５での余剰水
は、ドレーン７により外部へ排出される。また、脱臭塔
１の濾材２ａ・２ｂより下方には、悪臭成分を含んだ原
臭気を該脱臭塔１内へ供給する原臭気供給口１５を設
け、濾材２ａ・２ｂより上方には、脱臭処理された処理
臭気を排出する処理臭気排出口１６を設けている。

【００１９】このように構成した脱臭装置において、原
臭気ファン２２により原臭気９が、前記原臭気供給口１
５から脱臭塔１内へ流入され、脱臭塔１内へ流入した原
臭気９は濾材２ａ・２ｂを通過しながら上昇して、その
後前記処理臭気排出口１６から外部へ排出される。原臭
気９が濾材２ａ・２ｂを通過する際に、該濾材２ａ・２
ｂに生息している微生物の代謝機能によって悪臭成分が
分解されて、原臭気９は無臭の処理臭気１０となって、
処理臭気排出口１６から外部へ排出されるのである。ま
た、微生物の代謝機能によって悪臭成分が分解される
と、硫酸イオン等で構成された生成物が生成して、濾材
２ａ・２ｂに蓄積される。

【００２０】散水管３から濾材２ａ・２ｂへ散水された
水は、一部が該濾材２ａ・２ｂに含水されて、含水され
なかった余剰水は濾材２ａ・２ｂを通過して散水ドレー
ン溜５へ落下するが、この際に、悪臭成分の酸化分解に
伴って生成され、濾材２ａ・２ｂに蓄積された生成物が
洗い流されて散水ドレーン溜５へ混入する。これによ
り、散水ドレーン溜５内の水のＰＨが低下するため、中
和タンク１３内のアルカリ性水溶液である中和水、及び
補給管１１からの補給水を該散水ドレーン溜５へ送水し
て、散水ドレーン溜５内の水のＰＨ値を、濾材２ａ・２
ｂで育成している微生物に適した値に調整している。

【００２１】次に、前記散水管３について説明する。図
２において、散水管３は垂直管３ａと水平管３ｂとで構
成され、該垂直管３ａの上端部には、前記散水元管６を
嵌挿して両者を連結している。垂直管３ａは、軸受け２
０を介して脱臭塔１の上部蓋１ａに回転自在に支持さ
れ、軸受け２０上方には軸受け押さえ１９を配設してい
る。また、軸受け押さえ１９と垂直管３ａとの間にはシ
ール部材１８を介装し、垂直管３ａと散水元管６との間
にはシール部材１７を介装して、水漏れを防止してい
る。

【００２２】前記垂直管３ａの下端部には、水平管３ｂ
の中央部が連結され、該水平管３ｂは垂直管３ａと一体
的に回転可能に構成されている。水平管３ｂの斜下方面
には複数の噴射ノズル４・４・・・が適宜間隔を設けて
取付けられ、水平管３ｂの垂直管３ａとの連結部から一
端側に設けた噴射ノズル４・４・・・と、他端側に設け
た噴射ノズル４・４・・・とは、垂直線に対して略対象
位置に取付けられている。即ち、図３、図４に示すθ１
とθ２とを略同一に構成している。

【００２３】以上のように構成した散水管３に、散水ド
レーン溜５内の水が散水ポンプ８により散水元管６を介
して圧送され、該散水管３に圧送された水は、水平管３
ｂの噴射ノズル４・４・・・から、濾材２ａ・２ｂへ散
水される。水平管３ｂの垂直管３ａとの連結部から一端
側に設けた噴射ノズル４・４・・・の散水方向と、他端
側に設けた噴射ノズル４・４・・・の散水方向とは、図
５に示すように平面視において反対方向であり、散水管
３は噴射ノズル４・４・・・から噴射される散水の反力
によって、垂直管３ａを中心にして回転する。この散水
による散水管３の回転速度は、散水元管６の途中部に設
けた圧力調整弁２１で送水圧力を調整することで調節す
ることができる。このように、散水管３が回転しながら
散水を行うことで、濾材２ａ・２ｂ表面全体へ均一に散
水することができる。尚、本実施例においては、前記噴
射ノズル４・４・・・の配設角度であるθ１及びθ２
を、例えば４５度程度に構成しているが、これに限るも
のではなく、最も均一に散水できる角度に適宜構成すれ
ばよい。

【００２４】生物脱臭装置は、脱臭塔１内に配設した濾
材２ａ・２ｂの吸着作用により悪臭成分を吸着するとと
もに、該濾材２ａ・２ｂに微生物を固定化させて育成し
た、微生物の持つ代謝機能を利用して悪臭成分を分解す
ることで、原臭気を無臭化するものである。よって、適
正な濾材構成部材の使用と、微生物を安定して充分に増
殖させることが重要である。そして、この微生物が安定
した増殖を行うためには、主に適正な環境温度、適正な
水分、及び適正なＰＨが必要である。

【００２５】まず、温度に関して、本生物脱臭装置は屋
内に設置されるので、環境温度が微生物の育成を大きく
阻害する低温（一般的には１０°Ｃ以下）になることは
殆どなく、常に微生物の育成に適した環境温度を得るこ
とができる。次に、ＰＨに関しては、散水管３から散水
する散水ドレーン溜５内の水は、中和タンク１３内の中
和水、及び補給管１１からの補給水を注水することで、
ＰＨ値を微生物の育成に適した値に調整することができ
る。また、水分に関しては、充分な水分を確保するため
に、濾材を保水性に優れた部材、即ち前記連続気泡形状
セラミックスで構成している。そして、散水管３を回転
しながら散水するように構成し、濾材２ａ・２ｂ表面に
均一に散水可能にしているので、濾材２ａ・２ｂ全体に
おいて、むらなく微生物を増殖させることができる。
尚、前記圧力調整弁２１により、散水管３からの散水
を、微生物の増殖に適した散水量に調節している。

【００２６】さらに、濾材２ａ・２ｂを構成している連
続気泡形状セラミックスは、多孔性部材であり、気孔率
が高く、大きな表面積を有しているので、悪臭物質の吸
着作用に優れている。そして、一般的に臭気はアンモニ
ア性窒素（ＮＨ₃−Ｎ）系と、硫化水素性イオウ（Ｈ₂
Ｓ−Ｓ）系との二種の臭気に大別され、各系統の臭気を
有効に分解する微生物はそれぞれ異なるが、本生物脱臭
装置における脱臭塔１内には二つの濾材２ａ・２ｂを配
設しているので、各濾材２ａ及び濾材２ｂにそれぞれ異
なった微生物を固定化して両方の臭気を有効に分解する
ことができる。尚、脱臭塔１内に配設する濾材は二つに
限らず、脱臭処理を行う微生物の種類数などに応じて、
必要な数量だけ設ければよい。

【００２７】図６には、濾材を種々の部材で構成して、
硫化水素からなる原臭気を該濾材にて脱臭処理した場合
の、原臭気硫化水素濃度と処理臭気硫化水素濃度との関
係を示している。曲線３２は、従来から用いられてい
る、ピートとネットリングとで構成された濾材にて脱臭
処理した場合で、曲線３１は、独立気泡形セラミックス
で構成された濾材で脱臭処理を行った場合の関係を示し
ている。また、曲線３３は、本発明の生物脱臭装置に用
いた、連続気泡形セラミックスで構成した濾材で脱臭処
理を行った場合の関係を示している。図６によると、連
続気泡形セラミックスで構成した濾材により脱臭処理を
行った場合には、他の部材で構成した濾材により脱臭処
理を行った場合よりも、処理臭気の硫化水素濃度が極端
に低くなっており、連続気泡形セラミックスで構成した
濾材が非常に優れた脱臭効果を奏することが解かる。

【００２８】また、図７には、前記濾材２ａ・２ｂに微
生物を固定化した場合の脱臭効果を示しており、下水処
理場で発生した原臭気の日毎の原臭気濃度を表中の”原
臭”で表し、該原臭気を、微生物を固定化しない連続気
泡形セラミックスで構成した濾材で処理した後の処理臭
気濃度を表中の”植菌無”で表し、微生物を固定化した
連続気泡形セラミックスで構成した濾材で処理した後の
処理臭気濃度を表中の”植菌有”で表している。図７に
よると、原臭濃度は日毎に大きく変化しており、これに
ある程度応じて、植菌無の場合の処理臭気濃度が変化し
ている。また、植菌無の場合の臭気除去率は、４１日後
においても増大しなかった。それに対して、植菌有の場
合の処理臭気濃度は、全ての日において非常に低くなっ
ており、優れた脱臭効果が安定して得られている。これ
により、濾材に固定化させた微生物を均一に安定して増
殖させることにより、優れた脱臭効果が安定して得られ
ることが解かる。

【００２９】本生物脱臭装置における、これらの非常に
優れた脱臭効果により、従来の生物脱臭装置では低い除
去効果しか得られなかった、メチルメルカプタン、硫化
メチル、及び二硫化メチル等に対しても、高効率で脱臭
処理が行えることとなった。また、以上のように構成し
た本生物脱臭装置は、非常に優れた脱臭効果を有してい
るので、濾材体積を低減することが可能であり、圧力損
失が少なく、高ＬＶ値、及び高ＳＶ値での運転に対応す
ることができ、高速処理が行える。そして、濾材を小型
化、軽量化することができるので、優れた脱臭効果を保
ちつつ装置全体を小型化、軽量化でき、設置面積を低減
することができる。また、濾材の交換時間を短縮するこ
とができる。さらに、濾材に固定化した微生物の増殖が
安定して行えるので、長期間使用しても脱臭効果の低下
がなく、優れた脱臭効果を安定して維持できる。

【００３０】

【発明の効果】本発明は以上の如く構成したので、次の
ような効果を奏するのである。即ち、請求項１記載の如
く、散水管を、該散水管から噴射される散水圧力を利用
することで回転可能に構成するとともに、濾材表面へ均
一に散水可能に構成し、該濾材を、前記微生物が固定化
された連続気泡形状セラミックスで構成したので、優れ
た濾材への悪臭成分の吸着作用が得られ、濾材表面への
均一な散水により、濾材全体において、むらなく安定し
て微生物を増殖させることができ、その結果、優れた脱
臭効果を長期間に渡り安定して得ることができた。ま
た、これにより、優れた脱臭効果を損なうことなく、濾
材を、該濾材の体積を減少することで小型化、軽量化で
きるので、装置全体を小型化、軽量化でき、設置面積を
低減することができた。また、濾材の交換時間を短縮す
ることができた。さらに、圧力損失が少なくなり、高Ｌ
Ｖ値、及び高ＳＶ値での運転に対応することができ、脱
臭を高速で処理することができた。

【００３１】さらに、請求項２記載の如く、悪臭物質を
分解する微生物を固定化した連続気泡形状セラミックス
で構成された濾材の表面へ、噴射する散水の圧力を利用
して回転する散水管により均一に散水を行い、悪臭成分
を含んだ原臭気を、該濾材に通過させることで脱臭処理
を行ったので、優れた濾材への悪臭成分の吸着作用が得
られ、濾材表面への均一な散水により、濾材全体におい
て、むらなく安定して微生物を増殖させることができ、
その結果、優れた脱臭効果を長期間に渡り安定して得る
ことができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の生物脱臭装置を示す全体側面図であ
る。

【図２】散水管、及び散水管の支持構造を示す側面図で
ある。

【図３】図２におけるＡ−Ａ断面図である。

【図４】図２におけるＢ−Ｂ断面図である。

【図５】散水管を示す平面図である。

【図６】各種濾材の脱臭効果を表したグラフを示す図で
ある。

【図７】硫化水素除去に関する植菌効果を表した表を示
す図である。

【図８】従来の生物脱臭装置を示す全体側面図である。

【図９】従来の生物脱臭装置における散水管を示す側面
図である。

【図１０】同じく平面図である。

【符号の説明】

１脱臭塔１ａ上部蓋２ａ・２ｂ濾材３散水管３ａ垂直管３ｂ水平管４噴射ノズル５散水ドレーン溜６散水元管８散水ポンプ９原臭気１０処理臭気１１補給管１２アルカリ剤１３中和タンク１５原臭気供給管１６処理臭気排出管２０軸受け

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】脱臭塔に、悪臭物質を分解する微生物を
固定化させた濾材を内蔵し、濾材上方から該濾材へ散水
を行う散水管を備えて、原臭気供給口から原臭気を供給
し、該原臭気を前記濾材に通過させて脱臭処理した後
に、処理臭気排出口から処理臭気を排出して脱臭を行う
生物脱臭装置において、前記散水管を、該散水管から噴
射される散水圧力を利用することで回転可能に構成する
とともに、濾材表面へ均一に散水可能に構成し、該濾材
を、前記微生物が固定化された連続気泡形状セラミック
スで構成したことを特徴とする生物脱臭装置。
【請求項２】悪臭物質を分解する微生物を固定化した
連続気泡形状セラミックスで構成された濾材の表面へ、
散水管により均一に散水を行い、悪臭成分を含んだ原臭
気を、該濾材に通過させることで脱臭処理を行うことを
特徴とする生物脱臭方法。