JPS5881492A - バルブドレ−ンの脱臭法 - 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、パルプ製造工程のうちアキュムレーター、エ
バポレーター、ターペンテンクーラーその他のいわゆる
蒸気凝縮水である、真気成分を含有するドレーンを対象
として、これらの液中より臭気成分を除去する方法に関
するものである。

従来、パルプ製造工程および廃液処理工程より排出され
る廃液、廃スラツジ等の有機性廃棄物の嫌気性消化処理
は、いずれもこれらの混合処理法によってなされてきて
いる。しかるに、これらの各種廃棄物は各々の物理的お
よびイビ学的特質が大幅に異うており、混合処理方式が
必ずしもそれらの各種廃棄物の特質に応じた最適処理法
とはいえない場合が存在する。

本発明者らは、上記蒸気ドレーンが有熱溶解性排液であ
るという特色を最大限に有効利用することに着目し、か
つパルプ工場において問題とされている臭気の大部分が
これらのドレーン中に集積していることに注目して、こ
れらの単独嫌気性生物処理について研究する過程で本発
明に到達したものである。

このうち有熱溶解性排液としての特色を有効に利用する
とは、具体的には次のことを意味する。

従来のパルプ廃液のメタン発酵処理においては、単独で
処理されることはなく、晒カス、未晒カスおよび余剰活
性汚泥、別種の発酵残渣等を混合したうえで処理されて
いる。この場合、前記蒸気ドレーンは一般には５０℃〜
７０℃程度の高温で排出されるがゆえに、無加温もしく
は最少限の加温で高温嫌気性消化処理が可能であるのに
比較して、他の有機性廃棄物との混合処理においては混
合の比率に応じて３℃〜３０℃程度の温度低下をきたし
、まったく混合しない場合よりも加温のためのエネルギ
ーを多量に消費することになる。

また、蒸気ドレーン中（二は固形物性の有機物が少ない
ために、他のスラッジ性の固形物を含む有機性廃棄物を
分解処理するために必要とされる有機物の液化分解過程
を必要とせず、その分消化時間を短縮でき、より高速度
の処理を可能とする。

したがって、上記特質を有する蒸気ドレーンの嫌気性消
化処理は、従来な、されてきたごとくの混合処理ではな
く、実質的に単独で行なうことが有利と考えられ、万が
一混入が避けられない場合においても蒸気ドレーンの温
度低下および固形物量の増加が、蒸気ドレーンの単独処
理に必要とされる消化時間を実質的書二長びかせること
のない程度に留めることが重要である。

上記結論を得るために行なった実験例の結果を第１図に
示す。この実験は、嫌気性消化槽からの処理液中の生物
性汚泥を沈降分離し、該汚泥を消化槽に返送せしめる嫌
気性接触法による連続消化装置によって、汚泥返送を行
ないつつ５２℃の加温条件下で各廃棄旬の消化槽内滞留
時間を５段階に変えて行なったものである。各滞留時間
での実験はそれぞれ２ケ月間続けられ、第１図（二示し
たプロットは各々の定常状態におけるメタンガス発生量
の平均、値を示しているが、エバポレータードレーンを
単独で正常に消化させた場合（グラフ■）に必要とされ
た最小滞留時間は０．５日であったのに対して、エバポ
レータードレーンと余剰活性汚泥をＣ０Ｄ−Ｃｒ重量比
で１＝１になるよう；＝混合した場合（グラフ■）には
１５日を必要とし、さらにエバポレータードレーン、余
剰活性汚泥及び未晒カスをＣ０Ｄ−Ｃｒ重量比で１：１
：１に混合して消化した場合（グラフ■）には滞留時間
を４．０日としても投入Ｃ０Ｄ−Ｏｒ重量当たりのメタ
ンガスの発生量は不十分であ、−？て、生物分解反応は
蒸気ドレーンであるエバポレータードレーンを単独で嫌
気性消化する場合が最も高速（二進行することがわかる
。

前述のごとく、パルプ製造工程から排出される蒸気ドレ
ーンには多量の含硫臭気成分が集中的に含まれており従
来このドレーン中の臭気成分の除去Ｉ：はスチームスト
リッピング法によって臭気成分のみを選択的にストリッ
プし蒸気とともに焼却処分する方法が多くとられている
。

しかるに、このようなパルプ工場での蒸気ドレーンを脱
臭を目的として嫌気性生物分解せしめたとの報告は見当
たらず、嫌気性消化による含硫臭気成分の分解の可能性
および脱臭能力についてはなんら知見が示されていない
。

スチームストリッピング法のほかに従来性なわれてきた
生物学的脱臭法は、土壌分解法、活性汚泥法、散水ｆ床
法などを基本構成要素としてこれらの構成要素に臭気含
有排気あるいは排液を送入しつつ生物学的に分解する、
いわゆる好気性生物脱臭処理法ニー属するものである。

これらのうち土壌分解法とは、主として排気からの脱臭
を目的とするもので、土壌中に埋設した配管から臭気含
有排気（通常酸素ガスを含む）を通気性土壌へ送入して
、臭気成分の吸着→微生物による摂取→生物分解、によ
って脱臭を行なう方法である。

活性汚泥法タイプのものは、排気および排液からの脱臭
の両者に用いられるものであって、好気性微生物の培養
液中（通常は浮遊増殖形態をとらせるが、固定床材また
は流動床材を入れてこれらへの付着増殖形態をとらせる
こともできる）に臭気含有排気もしくは排液を投入して
、微生物により臭気成分を摂取し生物学的に分解させる
方法である。

散水Ｐ床法タイプのものも同様に排気および排液脱臭の
両者に用いることができる。この方法において排気の脱
臭を行なう場合には、排気洗浄水をｆ材層に対して循環
散水せしめ、この水流方向と対向的に臭気含有排気をｒ
材層へ通過せしめて接触させつつ洗浄し、かつｆ材表面
；；付着している微生物スライムによって臭気成分を分
解させる方法である。また排水中の臭気成分を除去する
場合には洗浄水に代えて臭気含有排液を循環散水せしめ
、この流れとは対向的に空気を通して好気的条件下で液
中に溶存する臭気成分を生物分解させる方法がとられる
。

上記の如くの好気性微生物の代謝活性を利用する脱臭法
は、分子状酸素を溶液に対して供給しつつその溶液中に
て臭気成分を分解せしめるもΦであるため、通常空気を
送気しつつなされるこ件が多いが、脱臭装置より排気さ
れる余剰の空気中に臭気成分が一部移行し、これが二次
的な臭気発生源となる場合も存在している。

この事態を防止するためには、極力使用空気量を減少せ
しめて循環利用することが効果的であるが、この空気中
から窒素ガスを除去して酸素ガスを主体とするものに変
え、これを脱臭装置に対して循環送気することによって
使用気体容積をＩＡ〜電に減少せしめ、その分、排気気
体量を減少させ二次的臭気汚染を防止する方策もとりつ
る。しかしながら、溶液（二対する分子状酸素の供給自
体が相当量のエネルギーを必要とする過程であり、高純
度の酸素ガスを製造することもまた相当量のエネルギー
を必要とするため経済的条件に見合う場合においてのみ
これらの方法が採用されうる。

従来、エバポレータードレーン、７キエムレータードレ
ーンその他のパルプ製造工程にて排出される臭気含有ド
レーンの脱臭には、主書＝前述のスチームストリッピン
グ法が多く用いられているが、生物学的な脱臭処理法も
いくつか検討されてきた。

しかし、いずれも好気性生物によるいわゆる好気性脱臭
処理の範躊に属するものであって、分子状酸素をまった
く供給せずにこのような含硫臭気ドレーンを生物学的に
脱臭処理する方法１；関しての検討報告は見当たらない
。

本発明者らは、含硫臭気成分の分解能力について好気性
微生物よりも嫌気性微生物の方が大きく、かつこの嫌気
性微生物による生物学的脱臭能力が、パルプ工場におけ
る前記のような蒸気ドレーンの実質的な単独棹消化処理
にさらに効果的な付加価値を与えることを知見として得
ることによって本発明に到達したものである。以下に、
本発明に至った研究経緯を詳細ζ二説明しつつその特徴
および効果等を明らかにする。

脱臭に□関する研究は、当初含、硫臭気成分を含む合成
排液を用いて各種含硫臭気成分の好気性および嫌気性微
生物：二よる分解能力の特徴と差異を知るた玩の基礎実
験から開始され、実験手法としては回分式と連続式の両
方法がとられた。

実験′に供した種菌としての微生物については、好気性
生物分解に供したものは、都市下水の処理に用いられて
いた活性汚泥をグルコース、＃母エキスを用いて生物学
的固形物滞留時間２．５日１反応液ｔ２ｔの好気性ケモ
スタット培養器にてさらに２ケ月間培養したものであり
、嫌気性生物分解に供したものは、都市下水汚泥の嫌気
性消化槽より採取した消化汚泥を同様にグルコースおよ
び酵母エキスを用いて生物学的固形物滞留時間１５日２
反応液１１２ｔの嫌気性ケモスタット培養器にてさらに
２ケ月間培養したものである。

回分実験においては、好気性および嫌気性の両培養体と
もにＭＬＳ８が２０００　ｑ／ｌとなるように濃度調整
をした後培地の連続供給を停止し、内生呼吸化させてグ
ルコース濃度がほぼ零となったのを確認したうえで、各
々のケモヌタット反応器に硫化メチルを槽内濃度でｓｏ
ｏｗｖｔとなるように加え、いずれも温度を３０Ｃに、
ｐＨを７，５に保って回分実―を開始し、時間経過に伴
う硫化メチルの減少を観察したところ第２図の結果を得
た。図中、（ａ）は好気性生物反応によるもの、（ｂ）
は嫌気性生物反応によるものである。また硫化メチル以
外の含硫奥気成分すなわちメチルメルカプタンと硫化水
素の挙動についても第２図に示した結果を得た。生物反
応液中の含硫臭気成分の各濃度は、反応混合液をベンゼ
ンにて抽出して臭気成分のベンゼン溶液としだ後ＦＰＤ
（炎光光度検出器）付ガスクロマトグラフによって定量
したものである。

なお、嫌気性生物分解反応器からは８時間後家でに反応
液ｔ１００ｍＡ当たりに発生したガスの累積量は２７．
０　ｍｊであり、最終的な発生ガスの濃度構成比はメチ
ルメルカプタン５４９１．メタン３５チ、炭酸ガス１１
チであった。また、この場合の反応液中の無機炭素の濃
度増加は１．８５ＷＬｍｏｔ／ｌであったことから、発
生ガスとの関係より嫌気性反応器内で硫化メチルは次式
に基づいて分解したものと推定される。

１ （ＣＨｓ　）ｚ　Ｓ　−＋ＣＨｓ　ＳＨ＋−〇Ｌ　＋　
２０Ｏ２また生成したメチルメルカプタンの一部は溶解
し、第２図中）より知られるが、大部分はガス状生成物
として反応液外へと放出された。

第２図（ａ）の結果における好気性反応器での初期１５
分間における硫化メチル濃度の急激な減少は、その後の
緩慢な濃度減少からみて生物分解Ｃ＝よるものとは考え
られず、エアレージロンによる物理的な放散によるもの
と推定され、このような大気への放散は好気性生物処理
での二次的な集気汚染の発生を予見させる。

次に、前培養条件を前記のものと同様；ニジて二硫化メ
チルの分解特性を調べたところ、第３図の結果を得た。

実験手法は硫化メチルの場合とほぼ同じであるが、初期
二硫化メチル濃度を３００”ｌｆ／ｌとした点が異なる
。図中、（ａ）は好気性生物反応器における結果、（ロ
）は嫌気性生物反応器における結果であるが、嫌気性生
物反応器からの１０日後のガス発生量の累積値は反応液
１００ｍｔ当たり１５．４ｍｌであって、そのうち３７
９１がメチルメルカプタン、２８−が硫化水素、２３１
１がメタン　、１２饅が炭素ガスであり、かつ液中の無
機炭素濃度が０．７８ｔｎｔｎＯｔＺｔ増加していたこ
とから、二硫化メチルの嫌気性分解に関しては次式に従
うことを知り得た。

（ＣＨｓ　）、８２−＋ＣＨｓ　８Ｈ＋　−ＣＨ４＋ｙ
ＣＯｚ　＋　Ｈｔ８同様の回分実験をエチルメルカプタ
ン（二ついて行なったところ第４図に示す結果が得られ
た。図中、（ａ）は好気性生物反応器における場合のも
のであり、（ｂ）は嫌気性生物反応器における場合の結
果である。−エテルメルカプタン１：ついては好気性反
応器でのエアレージロンによる放散がほぼ見られず、エ
チルメルカプタンの放散による二次臭気汚染の問題はな
いものの、反応過程で生成するメチルメルカプタンの放
散が生じたものと考えられ、またメチルメルカプタンは
嗅覚閾値がエテルメルカプタンよりもさらに低いがゆえ
に、メチ・ルメルカプタンの大気放散による二次臭気汚
染はより困難な問題を引き起こすものと予見される。

嫌気性反応器での発生ガス（二関しては硫化水素とメチ
ルメルカプタンの濃度のみを測定して、硫化水素が０．
２５％、エチルメルカプタンが６２−含まれることを見
い出したが、硫化水素の生成量は液中溶存置とも合わせ
て二硫化メチルの場合と比較して初期臭気成分モル当た
り約鴇と少なく、このことはエチルメルカプタンの直接
分解によって硫化水素が生成されるのではなく、中間生
成物としてのメチルメルカプタンの一部がさらに分解し
て硫化水素を生成したものと推定される。

上記３つの回分実験における好気性反応器内の反応液中
の硫酸根濃度の増加はいずれの場合にも示されず、分解
された臭気成分中の硫黄は硫酸にまで酸化されることは
なく、分解経路中で生成される揮発性含硫物質゛として
溶液中から大気へ放散されたものと考えられる。特砿＝
、メチルメルカプタンの消長が見られることからメチル
メルカプタンとしての放散が考えられ、このことは前述
のような二次臭気汚染を発生させる潜在的な危険性を好
気性処理法が有していやことを示すものである。

これに対し嫌気性生物反応器＝おいては、好気性のそれ
と比較して臭気成分の最大分解速度は硫化メチルの場合
約１３倍、二硫化メチルの場合約１０倍。

エチルメルカプタンの場合的１．５倍と高く、単位菌体
量適たりの含硫臭気成分の分解活性においては嫌気性生
物反応の方が好気性生物反応よりも高能力を示すという
新知見を得ることができた。さらには、嫌気性反応器に
おいてはエアレージ璽ンの様な大気開放型の散気を行な
うことがないことから、大気に対する臭気成分の放散は
皆無である。

したがってこの場合、主として本実験例（＝示されたよ
うに生成ガス中のメチルメルカプタンガス藷よび硫化水
素ガスとして臭気成分を分離集積すること（二よって溶
液中から除去する方法を採ることができ、このことを構
成原理としてパルプ製造工程から排出される臭気含有ド
レーンの脱臭を嫌気性生物を用い°Ｃ行なうという本発
明方法を開発し得たものである。

本発明完成のための基礎研究は、臭気含有ドレト ーン中の含硫臭気成分の嫌気性生物分解処理が連続生物
反応−内で持続し得るか否かについて、以下に示す方法
によってさらに続けられた。

用いた臭気成分合成排液は水に二硫化メチル２００Ｍ１
１／ｌ　、硫化メチル２００ｑ／ｌ、エテルメルカプタ
ン２００岬／ｌを添加し、このほかに酵母エキス１２．
５岬／１　、メタノール６００１９／ｌおよび微量の無
機栄養塩類を添加して調製したもので、液容積２ｔの嫌
気的ケモスタット反応器にこの合成排液を０．５ｔ／日
の割合で供給した。この結果生物学的滞留時間は４．０
日；二設定されたが、当初この反応器は前記回分実験の
ときと同じくグルコースと酵母エキスによって培養され
盛んにメタンガスを発生していた嫌気性混合培養菌によ
って植種された後、ヘッドスペース中の空気を窒素ガス
によってパージして封じられ連続運転が開始された。反
応液のｐＨは７．０に調整され、反応液温は実験期間を
通じて３■（二保たれた。本実験：：おいて得られた実
験データのうち反応器流出水中の臭気成分濃度を第５図
に示す。

第５図に示されたｉうに、処理性は（社）日間の連続実
験期間を通じて安定であって、定常状態下では投へ含硫
臭気成分の約９５−を合成排液から除去し得た。したが
って、嫌気性生物反応を利用する脱臭処理は、連続反応
器によっても継続させうるものであることがわかり、こ
の方法が再植種なしで含硫臭気成分の連続除去に適用で
きることが確認できた。

上記の基礎研究において得られた結果を踏まえて、パル
プ製造工場において排出される含硫臭気成分を含有する
各種ドレーンの脱臭処理に嫌気性生物分解法を利用する
方法、および最−操作条件について応用上の検討を以下
に示す方法に基づいて行なった結果、嫌気性生物反応に
よる含硫夷気成分の分解能力を持続的に発揮できる場合
と、それが不可能な場合との両者が存在することを知り
すなわち、供試排水としてクラフトパルプ工場において
排出されたバキュームエバポレータードレーン（サーフ
ェスコンデンサーからの蒸気ドレーン）に対して微量の
無機栄養塩類を添加し、前述の嫌気性連続生物反応器に
対して生物学的固形物滞留時間４．０日の下で連続投入
し、反応液のｐＨを６．５．温度を５艮に保ちつつ含硫
臭気成分を分解させたところ第６図の結果を得た。なお
、上記投入ドレーンの組成は、二硫化メチル５５０１１
ｆ／ｊ　（１２を下、単位はすべてｗｐｙｔ　＞　、硫
化メチル２１５、メチルメルカプタン７３、硫化水素２
．７である。

第６図の結果は、被脱臭排水がバキュームエ／（ボレー
タードレーンである場合には、発生する硫化物を反応器
から除去することなく連続説奥処理が可能であることを
示している。

一方、供試排液として、凝縮蒸気からテルペン類を回収
する工程からの臭気ドレーンであるターペンチンドレー
ンを用いて同一の実験を行なった場合は第７図（５１）
に示す結果を得た。また、嫌気性生物反応器内の臭気成
分を生物分解するに当たり、反応器ヘッドスペース内の
発生ガスから発生した硫化水素ガスを除去しながら連続
処理した場合の結果は図７（ｂ）に示すとゝおりどなっ
た。なお、第７図（ａ）　、　Ｏ））において上記ドレ
ーンの組成は、二硫化）　？　ル８９０ｑ／ｊ　（以下
、単位はすべてｗＩｖＬ　）　、硫　゛化メチル５１０
、メチルメルカプタン１３７、硫化水素４．２である。

これら２つの結果は、被処理排水中の臭気成分濃度が高
く、含有された硫黄の総量が高い場合においては、嫌気
性生物反応によって結果的に生産される硫化水素の溶存
量が許容量を超えることによって、臭気成分分解におけ
る生物反応に対する阻害作用をなすことを示している。

溶存硫化物によるこのような阻害作用は、反応液中の溶
存硫化水素が３０Ｗ／ｌを超える場合において顕著化し
、したがって高濃度臭気成分を含有する排水の脱臭処理
法においては、上記の阻害現象を防止するために溶存硫
化物濃度を３０８１７を以下に低下させるためのなんら
かの脱硫装置を設けることが有効となる。

第７図（ｂ）に示した実験例においては、ヘッドスペー
スガスの循環途中において苛性ソーダ溶液によって硫化
水素を除去し、生物反応液中（；溶存する硫化物濃度を
３０１ｔＪ２Ｌ下（二抑制した。

上記のように脱硫剤として苛性ソーダを用いる方法は、
パルプ製造工程からの前記臭気含有ドレーンの脱臭処理
（＝際して、副産物として脱硫処理後シー得られる硫化
ナトリウムがパルプ製造工程での蒸解助剤として有効利
用できる利点がある。

以上述べた実験結果をまとめると次のとおりである。

（１）　　含硫臭気成分は嫌気性細菌群によりて嫌気的
条件下で分解可能であり、主としてメチルメルカプタン
として発生ガス中に集積でき、溶液中から除去可能であ
る。また、このような嫌気性生物反応は従来の好気性生
物反応よりも活性が＾く、より高率的な生物学的脱臭処
理技術を構成することができ、パルプ製造工程にて排出
される臭気含有ドレーンの脱臭処理に適用しうる。

（２）　　高濃度の含硫臭気成分を含有する臭気含有ド
レーンの処理ζ二おいて、嫌気性生物脱臭反応での硫化
水素の生成が許容限度を超える場合においては、反応に
よって生成する硫化水素を除去することによって、反応
溶液中の溶存硫化物濃度を３０１１ｖ／を以下の阻害濃
度以下に抑制する必要がある。

次に本発明方法による臭気性ドレーンの脱臭処理の最適
条件の把握を目的として、バキュームエハホレータード
レーン、ターペンテンドレーン。

アキュムレータードレーンの混合排水を用いて各種嫌気
性生物反応条件下での臭気成分の分解特性を回分実検に
よって調べたところ第８　（ａ）　、　（ｂ）　、　（
Ｃ）図の結果を得た。実験条件は、初期菌体濃度は１５
００ｑ／ｌ、初期臭気成分濃度は二硫化メチル５２５ｍ
ｙ／ｌ　（Ｉ２を下、同一単位）、硫化メチル１７４、
エチルメルカプタン２３、メチルメルカプダン１３５、
硫化水素４．５で（ａ）　、　（ｂ）　、　（Ｃ）　Ｅ
共通であり、（ｂ）　、　（Ｃ）の反応液温度は５５℃
（一定）に制御し、（Ｃ）においては反応液ｐＨを６．
５に緩衝制御した。なお、グラフ■で示した［最大比メ
チルメルカプタンガス発生速度」の単位は、ｍｍ０Ａ−
メチルメルカプタンガス／ｇ菌体φ日である。

第８図（ａ）（図中、１．Ｉ、Ｉの範囲で使用した種菌
は、それぞれ１５℃、３０℃、６０℃で培養したもので
ある。また、グラフ■は反応液中の溶存メチルメルカプ
タンの濃度（ｍｓ／Ｌ　）である。）は、・温度特性に
関するものであるが、この結果より氏〜２０℃のいわゆ
４低温消化条件よりも２５℃〜４０’Ｃの中温消化条件
における単位菌体歯たりのメチルメルカプタンガスの生
成活性が高く、さらに中温消化条件よりも４■〜７０℃
・の高温消化条件における方がメチルメルカプタンへの
転換活性が高いとともに、溶液中への残留量も高温消化
の方が少ないこともあって、より多くのメチルメルカプ
タンの発生ガスへの集積され溶液からの脱臭が効率よく
なされることが知られた。したがって、パルプ製造工程
にて排出される臭気含有ドレーンの脱臭処理においては
、中温消化条件で行なうことも可能ではあるが、好まし
くは４５℃〜６庇の高温消化における温度条件下で含硫
臭気成分を分解、せしめてメチルメルカプタンガスとし
て回収する方法が効率的には優れている。

一方、反応液ｐＨ条件について調べた結果を第８図中）
に示したが、４．０の低ｐＨ嫌気性菌によっても含硫臭
気成分の分解がなされたが、好ましくは５．０〜６．９
のｐＨに制御しつつ分解せしめることが高活性の生物分
解能力を発揮させるため（＝必要となる。

すなわちｐＨが６．９を超えると急激に反応液中の溶存
メチルメルカプタン濃度が高まることが知られ、排液中
の臭気成分を除去することを目的とする場合、６．９を
超えるｐＨでの操作は好ましくないことがわかる。

反応液中の酸化還元電位（ＯＲＰ）条件について調べた
結果を第８図（Ｃ）に示したが、これから嫌気性細菌に
よる含硫臭気成分のメチルメルカプタン化は、広範囲の
嫌気的条件下（二あるＯＲＰ域で生じることが知られる
。しかし、好ましくは一３００〜８００ｍＶの通常嫌気
性消化におけるメタン発酵：＝とって好適なＯＲＰ値に
維持することが、臭気成分の分解を混合嫌気性菌の生態
系を用いて進行せしめるうえで有効であることがわかる
。

上記脱臭法で間１となるのは、溶液中に含硫臭気成分が
気液平衡もしくは解離溶解によって残存することである
。メチルメルカプタンが悪臭発生源として問題にされる
ような溶存濃度を超える場合へ＝おいては、閉鎖系にて
低温ス）リッピングすることでこれを防止することがで
きる。ストリッピング用気体としては空気を用いること
で十分であり、またストリッピング装置も従来技術であ
るストリッピングタワーその他の臭気放散装置のいかな
る形態のものでも用いることができる。第９゜図（ａ）
、Φ）（二、空気ストリッピングの諸条件について検討
した結果を示す。但し、（ａ）は反応液ｐＨを６．５に
設定した場合、（ｂ）は反応液温を５０℃に設定した場
合であり、これらはいずれも第６図に示した実検におけ
る反応器流出水容１ｔに対して、ｉ／ｍｆｎの流量の空
気を５分間散気した後の含硫臭気成分の濃度で示しであ
る。

第９図（ａ）に示した結果より知られるように、空気ス
トリッピング時の液温度は高いほど効果的であるが常温
であっても相当量放散させることが可能であって、７０
Ｃ以上に昇温してもそれ以上の効果は得られなかった。

したがって、たとえ加温をしつつ空気ストリッピングす
るケースにおいても昇温温度は７０℃ｉ限度とすること
が経済的である。

第９図（ｂ）には液ｐＨ値による空気ストリッピング効
果への影響を示したが、液ｐＨが低ければ低いほどメチ
ルメルカプタンおよび硫化水素の放散効果が高まり、好
ましくはｐＨ３，５〜５．０（二調整しつつストリッピ
ングすることが望ましいと考えられる。上記ス）９ツピ
ング後の空気は、バーナー用空気としてボイラー燃焼に
用いることによつて処分可能であるが、ガスエンジンそ
の他の燃焼空気として用いることも、発生ガス中に含有
される硫化水素や燃焼ガス中に含まれるＮＯｘ　Ｅよる
機器腐食の防止策が十分に取られている一場合には可能
となる。

以上述べた実験結果からも明らかな如く、本発明は、パ
ルプ製造工程から排出される臭気成分を含有する蒸気ド
レーンを単独で又は実質的に単独で脱臭処理する方法で
あって、前記蒸気ドレーンを投入した発酵槽内の反応液
のｐＨな５．０〜６．９の範囲内に設定し）て嫌気性消
化処理し、前記臭気成分を主としてメチルメルカプタン
と硫化水素に生物分解して気化放出させることを特徴と
するものである。

次に本発明の実施態様の一例を第１０に基づいて詳細に
説明する。

この図に示したプロセスは形態的には嫌気性接触法に属
するものであるが、後述のように他の形態のプロセスに
よることも可能であるパルプ製造工程にて排出された臭
気含有ドレーン１は流入水として嫌気性接触法π槽４に
投入される。反応槽４での滞留時間はこの態様のような
接触法においては、通常０，５日〜７．０日程度にとら
れることが多く、この時間は前記流入水中に含まれる有
機物の種類および濃度に応じて通常のメタン発酵におい
て選定されるような値と同程度であることが望ましい。

この滞留の間にドレーン中の臭気成分は前記したように
嫌気性細菌群舊二よって主としてメチルメルカプタン：
＝変化し、発生ガス１４に移行し脱臭処理される。

反応槽４からの流出混合液２は減圧ポンプ１０によって
減圧された減圧室５を通過す、ることによって脱ガスさ
れた後沈殿分離槽６へ導かれるが、減圧室５での減圧の
桿度は従来の有機性廃水等のメタン発酵処理に用いられ
る接触法と同程度とすることが妥当である。また、場合
によっては上記脱ガス操作を省略することも可能である
が、その選択は沈殿分離槽６での固液分離性が極端に悪
化しないことを確認したうえで行なうことが必要である
。沈殿分離槽６においては沈殿汚泥（沈降生物性汚泥）
１２と上澄液３とに分離され、この上澄液３が脱臭処理
水として次段の処理へまわされるか、もしくは直接放流
される。沈殿分離槽６での滞留時間は生物性汚泥の十分
な沈殿物を得るのＣ＝必要最小限にとる必要があり、場
合によってはこの時間を短縮したり、汚泥濃度の増加を
目的としてレーキ効果のある汚泥掻き寄せ機を設置する
ことも有効である。

沈殿汚泥１２の一部は返送ポンプ１１に１って反応槽４
１：返送され、残りが余剰汚泥１３として処分されるが
、この量比は反応槽４内の生物性汚泥が脱臭反応にとっ
て十分安定に進行する濃度に維持されることを基本条件
としで決定され、通常反応槽４内（７）ＭＬ８Ｓが１０
００ｗｇ／ｌ−２００００４／ｊの一定濃度となるよう
制御される。

反応槽４内には槽内攪拌装彎８が設けられ、この態様に
おいては常時攪拌を行なうことが望ましい。しかし、臭
気含有Ｖレーン１を定期的に間欠投入する場合において
は、臭気含有ドレーン１の投入後のガス発生状態をモニ
ターしておき、ガス発生がほぼ停止した時点において攪
拌装置８を停止し、反応槽４内にて生物性汚泥を沈降分
離せしめ、上澄液のみを脱臭処理水として引き抜き再び
集気含有ドレーンｌを投入しリサイクルするところの、
従来のいわゆる半回分式接触法を採用することも可能で
ある。この場合には脱ガスのための減圧室５および沈殿
分離槽６の設置を省略でき、反応槽４での滞留時間をさ
らに短縮できる。いずれ（：おいても攪拌装置８は図示
したごとくの機械攪拌装置である必要はなく、従来嫌気
性消化槽にて用いられているガス攪拌方式および液循環
方式等の多様なものの中から槽容積、形状等に応じて最
も適切な方式を選択することができる。

この反応槽４からの発生ガス１４から硫化水素を除去す
る脱硫装置を設けることは、前述のように臭気含有ドレ
ーン１中の臭気成分濃度が高く発生ガス１４中の硫化水
素が高まり反応液中の溶存硫化水素濃度が嫌気的な生物
脱臭反応にとって許容値を超えるような場合において重
要となる。脱硫剤として苛性ソーダを用いることは、前
述のごとく脱硫後の生成物である硫化ナトリウムがパル
プ製造工程にて利用できることもあって最も有利な方法
となるが、従来嫌気性消化ガスの脱硫剤として用いられ
ているものであればいずれのものであって・も適用しう
る。

脱硫のためのガス循環経路は、必らずしも図示した如く
の方法に限らず、例えば循環ポンプ９からの送気パイプ
の先端を反応液中の適切な位置へ挿入することによつて
、液中に溶存する硫化水素濃度をヘッドスペースのみの
ガス循環によるよりもさらに低減させることが可能とな
る。しかし、この場合には脱硫装置７内および反応槽４
外でのガス循環配管１二おける凝縮水の量が増加するた
め、脱硫装置７の加温および配管の加温等によって凝縮
水量を抑制する必要が出てくる。また、このような脱硫
においては、脱硫のためのガス循環を反応槽４のガス攪
拌用として兼用することも可能となる。

反応槽４及び沈殿分離槽６から系外に排出された発生ガ
ス１４はガスタンク（図示せず）に貯留された後ボイラ
ーその他の燃料として利。用されるか、あるいは硫黄成
分を主としてメチルメルカプタンの形態で大量に含むた
め利用上の間−があれば焼却処分の対象とされる。しか
し、本発明の脱臭法によって発生する高濃度のメチルメ
ルカプタンガスは、それ自体高価な物質であって単独分
離され何らかの原料として有効利用することも可能であ
る。また、発生したガスを燃焼した場合、これが重油そ
の他の燃焼排ガス：二比較して１０倍以上の亜硫酸ガス
を含有しているため、この排ガスを常圧のもとで亜硫酸
ガスの沸点である一１０℃以下に冷却せしめるか、ある
いは常温（１５〜２■）のもとにおいて４〜１０気圧程
度に加圧することによって容易に大量の液化亜硫酸ガス
を効率的署二製造することが可能であって、この液化亜
硫酸ガスは亜硫酸バルブ製造工程での蒸煮添加剤として
利用しうる利点があるう 本発明法においては上記実施態様以外に、処理すべき臭
気含有ドレーンの水質に応じて、嫌気性生物脱臭反応器
の形態として上向流嫌気性ｒ床法に属するもの、流動床
式嫌気性反応法に属するもの、上向流嫌気性汚泥ブラン
ケット法（＝属するもの等、従来メタン発酵技術の効率
改善を目的として発明されてきた装置のほとんどが適用
できる。

以上述べたように本発明は、パルプ製造工程から排出さ
れ臭気成分を含有する蒸気ドレーンを実質的に単独で脱
臭処理するに際し、ｐＨを５．０〜６．９に維持して嫌
気性消化処理し、前記臭気成分を主としてメチルメルカ
プタンと硫化水素として気化放出させるようにしたこと
により、従来の好気性生物ζ；よる方法に比べて著しく
高速かつ効率良く脱臭処理が行なえるうえ、好気性生物
処理におけるような二次的な悪臭公害の心配もなく、ま
た蒸気ドレーンの保有熱をそのまま嫌気性消化処理用に
有効利用できるため極めて省エネルギー的に脱臭処理が
行なえ、さらに放出された硫黄含有ガスを原料ガスとし
て種々の用途に利用できるなど、多大の利益が得られる
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第９図は本発明を完成するために行なった各
基礎実験の結果を示すグラフ、第１０図は本発明の一実
施態様を示す系統説明図であるっ１・・・臭気含有ドレ
ーン、２・・・流出混合液、３・・・上澄液、４・・・
反応槽、５・・・減圧室、６・・・沈殿分離槽、７・・
・脱硫装置、８・・・攪拌装置、９・・・循環ポンプ、
１０・・・減圧ポンプ、１１・・・返送ポンプ、１２・
・・沈殿汚泥、１３・・・余剰汚泥、１４・・・発生ガ
ス。 特　許　出　願　人　　　荏原インフィルコ株式会社代
理人　弁理士　　端　　山　　五　−同　　　　弁理士
　　　千　　１）　　　　　　稔第１図 ｔ　　　　　　　　　■ 消イ１１Ｊメ司シもｆ時へ列　（ロ） 時Ｍ（ｈ） （ｂ） 時間（ｈ） 激Ａ時間（ｈ） 妊賠竹ＰＡ（ｈ） 第４図 （Ｑ） ＭｔＢ８−聞（ｈｒ） 五遁吟聞（ｈ「〕 （１１５ｗ”１１ｆ＃’Ｘｆ１！３．　　　□手続補正
書 昭和５７年　８　月コ８　日　　　１ 特許庁長官　島　１）春　樹殿 １、事件の表示　　昭和５６年　特　針　願第１８０５
１５号２、発　明　の名称　　　パ２レプドレ−７の脱
臭法３、補正をする者 ’Ｉｆ　ｌ’ｌ・との関係　　　　特許出願人住所（居
所）　　　　　　東京都千代田区−ツ鶴１丁目１＠１号
代表者　吉　原　−部 ８、補正の内容　別紙の通り ＩＩＩＡ昭５６−１８０３１５　　　、　　　　　　　
　　　　　　−１−補　　　　正　　　　書 本願明細督中 ｔ　特許請求の範囲の欄を別紙の通り訂正する。 ２、第９負＠ｒ、　１１行の「単独嫌消化処理」を［単
独嫌気性消化処理」と訂正する。 ６、第２３頁第１６行「なるのは、」の後に「処理」を
加入する。 ４、第２３員第１８行「メチルメルカプタン」を「硫化
メナル、メチルメルカプタン等」と訂正する。 ５、第２６貞第２０行「第１０Ｊを「第１０図」と訂正
する。 ６、　第２６貴第４行「可能であるパルプ製造」を「可
ｂ［である。パルプ線通」と訂正する。 ｌ　第２９頁第５行「用いることに、」の後に「消化ガ
ス中のメチルメルカプタンも固定できるはか」を加入す
る。 ａ　第３０員第１竹「主として」の後にｒｍ化メチルお
よび」を、加入する。 ２　第３０頁第１３行「また、」の前に［この−２一 方法として苛性ソーダ液に固定させる前述の方法が採用
できる。」を加入する。 Ｂ　本願絵付図面中 ｔ　第マ図、第８図及び第９図を別紙の通り訂正する。 特許請求の範囲 ｔ　パルプ製造工程から排出され臭気成分を含有する蒸
気・ドレーンを実質的に単独で脱臭処理するに際し、Ｉ
）Ｈを５．０〜６．９　　に維持して嫌気性消化処理し
、前記臭気成分を主としてメチルメルカプタンと硫化水
歯として気化放出させることを特徴とするパルプドレー
ンの脱臭法。 ２、　前記嫌気性消化処理において、発酵槽内液の溶存
硫化水３に一度を所定値以下に維持しながら行なう特許
請求の範囲第１項記載の脱臭法。 ３、　前記嫌気性消化処理において硫化水素濃度を３０
′ｍ９／を以下に維持して処理する特許請求の範囲第２
項記載の脱臭法。 ４、　前記−気性消化処理において、発酵槽の液温を４
６℃〜７０℃の範囲に維持して行なう特許請求の範囲第
１狽、第一２虫又は第３項記載の脱臭法。 ５、前記嫌気性消化処理”において、発酵槽内液の酸化
還元電位を−３−００ｍＶ〜−８００ｍＶに維持して行
なう待針請求Ｑ範面第１項、第２項、第３＝　２− 填又は第４項記載の脱臭法。 以上 ゴ１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　パルプ製造工程から排出され臭気成分を含有する
   蒸気ドレーンを実質的に単独で脱臭処理するに際し、ｐ
   Ｈを５．０−６．９に維持して嫌気性消化処理し、前記
   臭気成分を主としてメチルメルカプタンと硫化水素とし
   て気化放出させることを特徴とするパルプドレーンの脱
   臭法。 ２、前記嫌気性消化処理において、発酵槽内液の溶存硫
   化水素濃度を所定値以下に維持しながら行なう特許請求
   の範囲′第１項記載の脱臭法。 五　前記嫌気性消化処理において硫化水素濃度を３０　
   ”Ｉ／を以下に維持して処理する特許請求の範囲第２項
   記載の脱臭法。 ４、前記嫌気性消化処理において、発酵槽の液温を４膚
   〜７０℃の範囲に維持して行なう特許請求の範囲第１項
   、第２項又は第３項記載の脱臭法。 ５、前記嫌気性消化処理において、発酵槽内液の酸化還
   元電位を一３００ｍＶ〜８００ｍＶに維持して行なう特
   許請求の範囲１１項、第２項、第３項又は第４項記載の
   脱臭法。