JPS63205124A - Ｈ↓２ｓを含むガスの処理方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はＨｔ　Ｓを含むガスの処理方法に関するもので
、更に詳しくは鉄酸化バクテリアを固定床式酸化槽内で
生成させて硫酸第一鉄溶液から硫酸第二鉄溶液を生育さ
せ、これを吸収により再生する硫酸第一鉄溶液は再び鉄
酸化バクテリアにより酸化して硫酸第二鉄溶液として■
■２Ｓの吸収に繰り返し使用し、吸収液中の３分は単体
硫黄（Ｓ’）として固定回収することからなる極めてコ
ンパクトな設備配置で実施できることを特徴とする改良
されたガス処理方法に関するものである。

〔従来技術〕

従来、バクテリア等を用いて含硫酸第一鉄溶液を酸化処
理する方法としては、古くから散水炉床法や回転円板法
等が知られている。

また、近年本出願人の提案による特公昭４７−３８９８
１号公報「鉄酸化バクテリアを含有した鉄酸化物による
杭内水中Ｆｅ”の連続酸化方法」や特公昭５７−４４３
９３号公報「排水中のＦｅｔ″を酸化処理する方法」に
記載されるように鉄沈澱物や珪藻土等に鉄酸化菌を高密
度に付着させた酸化槽内において、酸化効率を良くする
方法が工業的に利用されている。

更に、鉄酸化バクテリアの酸化により生じた硫酸第二鉄
溶液を用いてガス中のＨ！　Ｓを処理する方法として本
出願による特公昭６１−２１６９１号「ガス中のＨｚ　
Ｓの処理方法」や特開昭６１−２１７２１号「ガス中の
Ｈｚ　Ｓの処理方法」が公知である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし上記方法はいずれもバクテリアの着床体として粉
末状の珪藻土等を酸化槽内に懸濁させるものであるため
以下の問題を有していた。

■大規模の酸化槽及び分離槽の使用が必要であり、その
為非常に広い設置面積を必要とする。

■多量の空気吸込みが必要であり、これによる動力費が
相当大きなものとなる。特に我国の石油精油所等の如く
、大ｉｔ　Ｈｔ　Ｓを処理する必要のある工場にとって
、設置面積は大きな問題となっていた。

ｃ問題点を解決するための手段〕 本発明は、上記問題の解決を目的として研究開発された
ものであり、酸化槽と分離槽を一体化せしめた固定床型
酸化槽を用いることにより、装置全体をより小型化して
、しかもＨ、Ｓ含有ガスを効率よく処理することのでき
る新しい処理方法を見い出したものである。

即ち、本発明は鉄酸化バクテリアにより酸化生成する硫
酸第二鉄溶液によってガス中の１Ｉ２Ｓを吸収処理する
方法の改良法を提供するものであり、菌支持体を反応槽
内部に静止状態で通液可能に充填した酸化槽内で硫酸第
一鉄溶液を硫酸第二鉄溶液に酸化する第１工程と、第１
工程で得られた硫酸第二鉄溶液を吸収液としてガス中の
Ｉ（ｔ　Ｓを吸収する第２工程と、第２工程の吸収抜液
中に生成する単体硫黄を抜き出し分離回収する第３工程
と、第３工程で得られた単体硫黄分離後液の硫酸第一鉄
溶液を前記酸化槽に繰返す第４工程からなることを特徴
とする。

この場合、支持体としては鉄酸化バクテリアを着床せし
め得る各種の耐酸性物質を使用できる。例えば、ガラス
ウール、ゼオライト、ベントナイト、アルミナ、軽石、
プラスチック等が使用できる。

〔作　　用〕

酸化工程における被処理液である含硫酸第一鉄溶液とし
ては、非鉄金属鉱山排水や製練排水、工場排水、試薬等
の使用が可能である。Ｆｅ１濃度が１〜５０ｇ／ｊ１位
の範囲であれば鉄酸化バクテリアにより充分酸化するこ
とができる。

反応液のＰＨは、反応装置内で沈澱を生ぜず且つ充分な
酸化効率が得られるように決定する。

必要により前処理によってＰＨ＝１．８以下にすること
によってよい結果が得られる。なお、製練排水のように
液中に上記バクテリアや、その栄ｔａを含まないものを
反応液として使用する場合には、バクテリアを増殖させ
る必要から（Ｎ、Ｐ、に塩等）を添加することが好まし
い。

本発明で用いるバクテリアは、公知のＴｈ１ｏ−ｂａｃ
目１ｕｓ　ｆｅｒｒｏｏｘｉｄａｎｓ等であり、例えば
排水泥を種菌として、該泥中の鉄酸化バクテリアを第一
鉄イオン等を高濃度（約３０ｇ／Ａりに含有する液で培
養した後、特に酸化能力の高いものだけを選択分離して
得たものである。

この方法によって分離して得た鉄酸化バクテリアの酸化
能力は、排水泥中に存在する通常の鉄酸化バクテリアに
比較すると２〜５倍の能力を有するものである（寄託番
号：微工研寄７４４３号、同７４４４号、同７５５５号
、同７５５６号）。

〔実　施　例〕

第１図は、本発明法で用いられるフロシートである。硫
酸第一鉄溶液を硫酸第二鉄溶液に酸化処理するバクテリ
ア槽１の拡大図を第２図に示す。

該酸化槽の内部に菌支持体としてのガラスウール（図示
せず）を充填した充填槽３を形成すべく該槽１の上下両
側に多孔板４ａ、４ｂがそれぞれフランジ５ａ、５ｂに
より水平に固定しである。

２は上記同条孔板４ａ、４ｂをそれぞれ貫通して反応槽
１の軸心部に支持固定された上下両日開放のエアーリフ
ト管であり、線管の上側多孔板４ａ上に突出した部分の
外側には酸化槽１を構成する周壁の内面に向けて放射状
に液分離板−６が取付けられており、これによって上側
多孔板４ａの上部の空間は複数の室（図では４室）に仕
切られている。その室の一つに向けて酸化槽１の上方口
より被処理液としての含硫酸第一鉄溶液を導入するため
の供給管９を挿入し、また他の一つの室には槽１の外部
へ通じる溢流ロアが設けられている。８は先端を上記エ
アーリフト管２の下端口に臨ませた圧縮空気吹込管で、
線管８の他端は外部のエアーコンプレッサーに接続され
ている。

本発明方法の実施に際して、被処理液は上記液分離板６
によて仕切られてつくられた室の一つに流入せしめ、そ
の流量はエアーリフト作用を考慮して決定し、ｐｌＩ内
の液面がほぼ上記溢流ロアと同程度の高さとなるように
調整する。

そして、圧縮空気をエアーリフト管２の下方から吹込む
と、該エアーリフト管２の下端内部に設けた散気板（図
示せず）の働きで微細な気泡となり、エアーリフト管２
の下口から吸引された被処理液と共に上昇し、液はエア
ーリフト管２の上端口より流出し分離板６によって配分
され、その一部は溢流ロアより外部に排出され、大部分
は再び充填槽３を通過して下降し、下端に達して再び圧
縮空気と共にエアーリフト管内に送りこまれる。このよ
うな液の循環により酸化処理が繰返される。

本発明の一つの実施態様では、酸化槽ｌとして直径（内
径）１）０ｍｍで液面有効高さ４００Ｉのものを使用し
、充填槽３としては鉄酸化バクテリアを付着させたガラ
スウールを総重量で７０ｇ／ｇ充填し、被処理液として
はＦｅ”１０ｇ／ｌを含有する液を２０ｄ／ｗｉｎの流
量でバクテリア反応槽ｌに流入し、空気を０．６Ｎ　ｒ
ｒｒ／ｗｉｎ／ｍ”の割合で吹込み、前述の如く液を循
環させこの反応を３日間続けた。

その結果、溢流ロアから流出した液のＦｅ　ｇ。

１度はＯ，１ｇ／ｊ！であり、充分に酸化されているこ
とが分かった。この場合、菌支持体としてガラスウール
を用いているが前記のゼオライト。

ベントナイト、アルミナ、軽石、プラスチック。

塩化ビニール製のラソシヒリングやポールリング等を利
用しても同等の成果が得られることを確認している。

なお本発明では、エアリフト方式の酸化槽１を用いたが
、その他の方式の酸化槽であっても固定床式のものであ
れば、同様に本発明の実施に使用できる。例えば、内部
に菌支持体を充填した上下が、金綱あるいは多孔板より
なる簡単な構造のバクテリア充填ケースであって上部よ
り硫酸第一鉄溶液を下方に流出せしめ、下方から上方に
エアーを流す構造のものでもよい。

上記酸化槽で酸化された硫酸第二鉄溶液は、繰返しポン
プでスクラバータンク１０に送液される。次いで接液は
吸収液ポンプによりスクラバー（１））に送液され、ス
クラバー内部でＨ２Ｓ含有ガスと接触させられてガス中
のＨ２Ｓを吸収する。

この際、以下の反応により Ｆｅｚ（ＳＯ４）１　　　＋ｌｌ！Ｓ　　　→　　２Ｆ
ｅＳＯａ　　　＋Ｈ２ｓｏ４　　＋　　Ｓ　　”単体硫
黄を生ずる。

本実施例では、第１表に示す流量、Ｈ２Ｓ　４度のガス
処理した。出口ガスのＨ２Ｓ濃度は、北用式検知管で測
定したが脱硫率９８．８％以上の成果が上がっているこ
とが分かった。

第１表 次いで吸収反応により生成した単体硫黄（Ｓｏ）を含有
する硫酸第一鉄溶液をスクラバータンク１０の下方より
抜き出してポンプでフィルタープレスに送り、単体硫黄
（Ｓｏ）と硫酸第一鉄溶液とを分離させた。

次いで、該分離後液である硫酸第一鉄溶液を前述の酸化
槽ｌに送液し、再び硫酸第二鉄溶液にと酸化処理した。

得られた硫酸第二鉄溶液をスクラバータンク１０に送り
再びＨｔ　Ｓ吸収のために使用した。

本発明は以上の工程からなるが、生成した単体硫黄（Ｓ
’）の回収方法としては ■フィルタープレスで分離回収する方法■分離槽を設け
、凝集沈澱させる方法 ■オートクレーブで硫酸第一鉄溶液と不純物を含んだ溶
融硫黄とに分け、該溶融硫黄を更にセットリングタンク
で加熱して精製硫黄と不純物とに分離回収する方法 などがあるが、回収目的に応じて最も適切と思われる方
法を用いれば良い。

実施例２ 第２表に示す流量及びＨ２Ｓ濃度のＨ２Ｓ含有有ガスを
用い、ガス量及び吸収を行う気泡塔の液深（吸収液の静
止液面からガス吹込口までの距離）を変えて処理し、液
深と脱硫効率との関係を開べた。酸化工程、単体硫黄回
収工程は実施例１の場合と同様であるが、吸収工程にお
いてジェットスクラバーに代えて第６図に示す気泡塔を
用いた。

該気泡塔１３は、外筒１４が２５０１）１Ｉφで中央部
に２０”φの内筒を設け、低部は円錐状をなし最下部よ
り生成単体硫黄を抜き出す構造となっている。

第２表の結果から液深が５ｍ以上あれば、実施例１と同
様に脱硫率９８％以上の効果を得ることが知れる。

（以下勧） 第２表 （ニス下系治） 参考例１ 次に、上記実施例の装置を用い、空気吹込み量の違いに
よる酸化速度の変化を調べたバッチテストの結果を第３
図に示す。

空気吹込み量は、反応槽の単位断面接当たりに計算して
それぞれ０．２，０．６，１．　ＯＮ　ｉ／ｌ１ｌｉｎ
／ｍ”の割合とし、また従来法の酸化槽内に珪藻土を約
５Ｑｇ７１位入れて０．６　Ｎ　ｒｄ　／ｗｉｎ／ｍ２
の空気を吹込んだ場合も併せて示しである。

この図から、ガラスウール７０ｇ／ｆｆｉを充填し、空
気吹込み量を０．６Ｎｎ？／憚ｉｎ／ｍ”　とする上記
実施例とこの参考例とがほぼ同等の酸化効率を示してい
ることが分かる。

参考例２ 次に、空気吹込み量は０．６Ｎ　ｎ？／ｌｌ１ｉｎ／ｍ
”で一定とし、エアーリフト管内の空気吹込み位置によ
る酸化速度の変化を調べた。その結果を第４図に示す。

第４図から、エアーリフト管の途中から空気を吹込んで
も、エアーリフト管の下端から空気を吹込む場合とほぼ
同等の効果が得られることが分かる。

これは、空気と液が接触して液中に酸素が飽和すれば良
く、その接触時間が一定以上あれば酸化速度に大きな影
響を及ぼさないということに帰因するものと思われる。

このため、本発明においては空気は必ずしもエアーリフ
ト管下部から吹込むことに限定されず、エアーリフト管
の中間位置から吹込むことも可能であり、装置が大型化
した場合には、これにより動力の節減を図ることができ
る。

参考例３ また、給液濃度をＦｅｔ＋としてそれぞれＩｇ／Ｉｔ、
　　２ｇ／ｊ！、　　５ｇ／ｌ、１０ｇ／ｌ、　　１５
ｇ／ｌで該反応装置に給液し、空気吹込み量を０．６Ｎ
ｒｒｒ／ｍｉｎ／　ｒｄとして、エアーリフト管下端か
ら吹込んで連続試験の結果を第５図に示す。

第５図から、各給液濃度に対しても鉄酸化バクテリアの
働きにより充分に満足する酸化率が得られることが理解
できる。

〔発明の効果〕

本発明により従来の酸化槽及び分離槽（シックナー）が
不用となる為、装置全体がコンパクトとなり、プラント
製造の経済性は大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明法を示すフローシート、第２図は、本
発明に使用できる好ましい酸化槽の一例についての構造
説明図、第３図は、空気吹込み量の違いによる酸化速度
の変化を示すグラフ、第４図はエアーリフト管への空気
吹込み位置による酸化速度の変化を示すグラフ、第５図
は給液濃度を種々変化させた連続試験における酸化処理
後液中のＦｅ”濃度を示すグラフである。第６図は、本
発明の実施にＨ２Ｓの吸収装置として好ましく使用でき
る気泡塔の構造を示す概略図である。 符　　号　　説　　明 １−酸化槽　　　　　　　２−エアーリフト管３−充填
部　　　　　　　４ａ−上側多孔板４ｂ−下側多孔板　
　　　　５ａ−上側フランジ５ｂ−下側フランジ　　　
６−液分離板７−酸化復液溢流口　　８−エアー導入口
９−被処理液供給口　　ｌＯ−スクラバータンク１）−
ジェットスクラバー １２−フィルタープレス １３−気泡塔　　　　　　１４−外　筒１５−内　筒

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）鉄酸化バクテリアにより酸化生成する硫酸第二鉄
   溶液によってガス中のＨ＿２Ｓを吸収処理する方法であ
   って、鉄酸化バクテリアを付着させた菌支持体を反応槽
   内部に静止状態で通液可能に充填した酸化槽内で、硫酸
   第一鉄溶液を硫酸第二鉄溶液に酸化する第１工程と、第
   １工程で得られた硫酸第二鉄溶液を吸収液としてガス中
   のＨ＿２Ｓを吸収する第２工程と、第２工程の吸収後液
   中に生成する単体硫黄を抜き出し分離回収する第３工程
   と、第３工程で得られた単体硫黄分離後液の硫酸第一鉄
   溶液を前記酸化槽に繰返す第４工程からなることを特徴
   とするＨ＿２Ｓを含むガスの処理方法。
2. （２）前記支持体が耐酸性物質である特許請求の範囲第
   １項記載のＨ＿２Ｓを含むガスの処理方法。