JPS5811023A - 土壌による脱臭装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、下方より上方へ玉石層、砂利層および土壌層
を順次形成し、例えば都市ごみ堆肥化プラントで発生す
る悪臭ガスを下方の玉石層より送り込んで土壌層でその
脱臭を行う土壌による脱臭装置に係るものである。

土壌による脱臭装置は、土壌中に悪臭ガスを通気するこ
とにより、土壌にアンモニア、硫化水素、メチルメルカ
プタン、硫化メチル、二硫化メチル、アセトアルデヒド
などの悪臭物質が吸着され、土壌成分と悪臭物質との化
学中和反応により、あるいは土壌中に生息している微生
物によって悪臭物質を酸化分解、例えば、アンモニアが
亜硝酸ガスとなり、さらに硝酸ガスに変化して無臭に−
・トるイ、のである。

そして、その構成は、通常深部の玉石を敷いた所に悪臭
ガスの導管を設け、その」−側に敷いた砂利層で悪臭ガ
スを均一に分散させ、ζらにその＋側に敷いた土壌層で
前記のように脱臭を行うが、土壌層としては、従来、い
わゆる肥沃な１１「１常の畑表土が使用されてきた。

また、都市とみ、あるいは牛でとなどの家畜糞から生成
されたコンポスト（堆肥）を土１ｔ＋層として使用する
ことが２．３実験研究これている。

しかし、この畑表土を使用した土壌脱臭装置への適用ガ
スは、普通、牛糞あるいは鶏糞などの家畜糞の乾燥処理
等によって発生する悪臭ガス、あるいは畜肉処理廃棄物
プラントから発生する悪臭ガスであり、アンモニアおよ
び硫化水素が数１０〜数１００　ｐｐｍの高濃度に含寸
れでいて、アンモニアおよび硫化水素を土壌層で除去す
れば、かなりの程度の脱臭効果を得ることができた。

ところが、最近都市ごみのＩ’（Ｉｉ　ＩＩ＋’！化プ
ラントがら発生する悪臭ガスの脱臭用にも、他の脱臭方
式に比較１〜で設備費、およびランニングコストの非常
に安価な土壌による脱臭装置を用いることが試みられて
いるが、都市ごみｉｆｆ肥化グラントからの悪臭ガスは
、家畜糞あるいは畜肉処理廃棄物から発生する悪臭ガス
と異なり、アンモニアおよび硫ｆヒ水素の濃度は比較的
低いが、他の希１．’７な非常に多種の悪臭物質が含ま
れているために、従来の通常の畑表土を土壌層として使
用したのでは、この希薄な多種の悪臭物質が完全に除去
されず、充分な脱臭効果を得るととができなかった。

例えば、都市とみ堆肥化プラントで通常発生する臭気濃
度が６０００の悪臭ガスを、通常の畑表土を土壌層とし
て用いた土、１＋ｉによる脱臭装置で脱臭処理すると、
臭気濃度が約２００−３００となり、例えば、東京都公
害防止条例による第１１＋ｉ区域（住居専用地域等）の
排出口における規制値３００をようやく満たす程度で、
プラントの運転状況、例えば都市ごみ中の水分が高くな
り通気性が低下し、一部嫌気性発酵となって発生悪臭ガ
スの臭気一度が高くなり、規制値を」−回ることがあっ
たり、−１だプラント施設の立地条件が悪かったりする
と、十記榮例である第１種区域の排出口での規制値を満
たしても、敷地境界線における規制値１０を手回るとと
が度々ある。

本発明は上述のような点に鑑みてなされたものであ、っ
て、希薄で非常に多ｆ１■ｒの悪臭成分を含んでいる都
市ごみ堆肥化プラントから発生する悪臭ガスを、効果的
に脱臭処理せんとするものであって脱臭装置の土壌層に
改良を図ったものである。

これを図示のものについてＭＳ）、明する。

（３）は最下層の玉石層でル）ってＮ層の底部に吸引ブ
ロワ（７）と接続する、ガス排出孔（５）を有するガス
導管（６）を埋設する。

（ｌＯ）は脱臭すべき悪臭ガスで、同ガスは吸引ブロワ
（７）により吸引されガス導管（６）のガス排出孔（５
）より直接玉石層（３）に排１１ｔされる。

（２）は玉石層（３）の上側に敷かれた砂利層、（１）
はさらにその上側に敷かれた土壌層で、これら玉石層（
３）砂利層（２）−１：ＩＩり層（１）は地面（８）に
掘られた掘削孔（９）内において、四周をコンクリート
ブロック（４）（４）（４’）（４’）で囲われる。

なおコンクリートブロック（４）（４）（４’）（４’
）は、図示の四角形に限らず、多角形、円形としてもよ
い。

（１１）は脱臭された無臭ガスを示す。

そして、本発明においては、土壌層（１）に黒ボク土を
使用する。Ｗボク土は、火山放７１３物からできた土壌
であって、中性ないし塩基性の火山放出物が高温多湿の
条件のもとて急激に風化しＴＥ酸、塩基類が流室すると
ともに、アロフェンなどが生成し、一方草本植物が盛ん
に繁茂して、多量の腐植が集積してでき／こものである
。

その作用効果を述べる。

今都市ごみｒｉｌ肥化プラントに設置した場合について
詩、明すると、同グランドより発生する悪臭ガス（１０
）は、前記のように、吸引ブロワ（−／）よりガス導管
（６）へ導かれ、そのガス排出孔（５）より玉石層（３
）中に排出される。

この排出きれた悪臭ガス（１ｏ）は、その上層の砂利層
（２）中を通過する間に分散され黒ボク土の土壌層（１
）に達する。

分散された悪臭ガス（１０）が土壌層（１）中を、通流
速とは土壌層（１）の中での悪１汀ガス（ｌＯ）の通気
速度のことである。）その間悪央物タノｆが土壌に吸着
されて脱臭され、同層（１）の表面から無臭ガス（１１
）と′なり大気中に放出される。

前記において、土１ル層（１）を形成する黒ボク土は他
の土壌と異なる理化学的１ｔ、！、性をもっている。す
なわち、これには腐植含Ｈが多く、吸湿水が多く、孔隙
が多く（孔隙率は約８０％である）、才だ塩基置換容量
が太きいなどがこの土壌の顕著な特徴であって、悪臭ガ
スの脱臭用土壌として適しているものである。

吸湿水が多いということは、悪臭ガス成分中でアンモニ
アなどの水溶性物質が溶１１ｙ（Ｌ、て除去され易いこ
とである。

孔隙が多いというととは、比表面積が大きくて悪臭成分
物質の吸着面積が大きいことである。

腐植含量が多いことは、悪臭成分物質を酸化分解する微
生物数が多く　、７ｔ＋：、、に悪臭成分物質の酸化分
解力これは通常の土１襄中の約２倍であり、寸だ腐植中
には悪臭成分物質と化学的中和反応を起す、通常の畑表
土にない種々の物質が多くあり、脱臭能力が犬きく、通
常の畑表土では殆んど吸着されない都市ごみ堆肥化プラ
ントより発生する希薄な多種の悪臭成分物質をも脱臭す
る。

塩基置換容量が大きいということは、悪臭成分物質が吸
着されて陽イオンになるとそれを吸着保持する容量が大
きいことであって、脱臭能力が大きくなるということで
ある。

黒ボク土の土壌層（１）の厚さは１００〜８００ｍ、ｍ
である。これは同層（１）の厚さが１００ｍ、ｍ以下で
あると、悪臭ガス（１０）との接触時間が短か過ぎて、
悪臭成分物質が充分に黒ボク土に吸着除去されない。

悪臭成分物質の吸着のみを考えれば、土壌厚さは厚い程
良いことになるが、１００〜８００ｍ０ｍあれば悪臭成
分物質の吸着乎衡に達し、これ以上あっても吸着力は増
大せず、建設費が高くなるだけである。そして悪臭ガス
の成分物質の種類とその濃度、見掛流速Φ ′　と悪全係数を考えれば、これが１００〜Ｂｏｏｍ、
ｍの範囲があるものである。

（７） 一方、砂利層（２）の厚さは１００〜５００ｍ、ｍであ
る。

砂利層（２）は黒ボク土の土壌層（１）への悪臭ガス（
ｌＯ）の通気を均一化するだめの想見ガス（１０）の分
散作用と、土壌層（１）の黒ボク土の地面（８）への流
出を防ぐものである。

この厚さが薄過ぎると、悪臭ガス（１０）の分散が悪く
なり、一部分に片寄って流れ、同ガス（１０）が１４−
りするようになる。

甘た５００ｍ０ｍ以上のＪ早さにしても全く意味のない
ことになる。

玉石層（３）の厚さは１００〜５００ｍ。ＩＴＩでを）
る。

玉石層（３）は、ガス導（ＫＩ：Ｃ６）のガス刊出孔（
５）から排出される悪臭ガス（１０）を、砂利層（２）
の全面に通気できるような空間を形成きせるだめの層で
あり、これが通常１００〜５００　ｍ　、ｍであって、
これ以上の厚さにしても意味がない。

次に土壌層（１）として黒ボク土を使用した場合と他の
各種脱臭材を使用した場合との比ｉｌｉ＆実験例を示す
。

脱臭材としては、黒ボク土の夕１．３１τｉ常の畑□表
土、都市ごみコンポスト、都市ごみコンポスト２０％混
入畑表土、ミミズ糞、ミミズ糞ｚｏｑｔｙ混入畑表土の
６種である。

この時、土壌層（１）の厚さ３００ｍ、ｍ、悪臭ガス（
ｌＯ）の脱臭材中での見掛流速ｌＯイ　　である。

また悪臭ガス（１０）としては、都市ごみ堆肥化プラン
トの発酵槽から発生するガスをダクトを通じてブロワ（
７）で脱臭装置へ吸引し通気した。

この悪臭ガス（１０）中の主要な悪臭成分物質と偵濃度
の一例は、アンモニアａｏｐｐｍ、　　トリメチルアミ
ン０．ｌｐｐｍ’を硫化水素０．０１ｐｐ”ｂメチルメ
ルカプタｙ０．００４　ｐｐｍ、硫化メチルｏ、Ｏ４ｐ
ｐｍに（Ｉｉｆｆ化メチルＯ，ＯＯ５ｐＰｍ、アセトア
ルデヒＦ　８．９８　ｐ　ｐ　ｍ　、Ｎ　ｍ　１．４　
Ｊ　ｐ　ｐ　Ｉｌｌ、プロピオン酸０．０９４６ｐｐｍ
、イタ酪酸０．０６３６　ｐｐｍ、　ｎ−酪酸０．Ｏｓ
　＋７４　ｐｐｍ、イソ吉草酸Ｑ、　Ｏ８５６ｐｐ＋７
１゜ｎ−吉草酸０．００６８ｐｐｍ、インカプロ７酸０
．００５８ｐｐｍ、イソブチルアルデヒドｏ、１５ｏｐ
ｐｍＪ７酸メチル３１．３ｐｐｍ、ｉ７酸エチ／ｌ／　
５．６３ｐｐｍ、エタノール１’７８ｐｐｍ、ｎ−プロ
パツール１．３８ｐｐｍ、メチルエチルケトン１．５５
１）Ｉ）ｍ、α−ピネン０．３９　ｐｐｍ　、β−ピネ
ン０．Ｏ８ｐｐｍ、　　リモネ７Ｂ、４９　ｐｐ”＋１
　イソペンタン０．０４６ｐｐｍ、　　ｌ−ルエン０．
０８７ｐｐｍであった。

この条件で、通気約１ケ月間実施した結果は第１表のと
おりである。

なお第１表中の通気期間１５［」と３０日とで悪臭ガス
のアンモニア濃度および臭気濃度が違っているが、その
原因は、堆肥化プラントに１般入された都市ごみの量お
よび水分の変動によるものである。

■ 乍　アンモニアの定置限界値はｌ　ｐＩ）ｍである。

倉ネ臭気濃度は三点比較式裏装法によって測定した。

これによると、１１１記東京都公害防止条例のｍ１種区
域の排出口における規制臭気濃度３００に対して、都市
ごみ堆肥化プラントから発生する悪臭ガスの処理に当っ
て黒ボク土を使用した土壌による脱臭装置を適用すると
、排出口での臭気濃度は１００〜１４０となり、充分に
規制値以下に脱臭処理することが可能であるということ
である。

また黒ボク土は我国のいたるところに分布していて容易
に入手でき、この土壌による脱臭装置は、他の方式の脱
臭装置に比して建設費、ランニングコストともに非常に
安価であり、その効果は犬である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本装置の平面冒ｙ１、第２図Ｉ″ｉ第１図Ａ−
Ａ線の縦断側面図である。 ｌ・・・・土壌層　２・・・・砂利層　３・・・・玉石
層特許出願人　株式会社　日本製鋼所 （１１） 矛　　Ｉ　　山 す　２　　比 「

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 下方より上方へ順次、玉石層、砂利層、土壌層を設け、
   そして土壌層として黒ボク土を用いた土壌による脱臭装
   置。