JPS643137B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明は、し尿、下水あるいは有機性排水など
感覚的に不快な臭気を発散する汚水の処理工程か
ら発生する臭気成分の脱臭方法に関するものであ
る。 〔従来の技術〕 通常、これらの汚水処理施設から発散される悪
臭は周辺の自然環境を著しく汚染し、かなり広範
囲に生活環境としての自然界の価値を低下させて
いる。また、日常的には付近住民との間にトラブ
ルが連発し、汚水処理としての本来の目的の遂行
にも支障を来す場合が多い。 そのため、ほとんどの汚水処理施設ではなんら
かの手段、方法によつて、施設から発散する臭気
成分を除去したのち大気中に放出し、付近住民と
の感情的軋れき解消すべく腐心している。 従来、これらの悪臭成分を除去する方法として
は、 酸剤、アルカリ剤による洗浄法（化学的吸収
法） 物理的吸着法（活性炭、その他の吸着剤によ
る除去法） 化学的酸化法（オゾン、次亜塩素酸などによ
る酸化分解法） 化学的還元法（チオ硫酸ソーダなどによる還
元分解法） 化学的固定化法（鉄剤などによる不活性化
法） イオン交換法 燃焼分解法（触媒燃焼法を含む） 生物分解法 などがあり、現段階でこれらの悪臭成分除去方法
の１〜２のものは単なる提案、あるいは研究段階
のものもあるが、そのほとんどは実際装置に適用
されており、悪臭成分の除去という点からは可成
りの効果を挙げている。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、前記した脱臭方法を総括的に評
価すると次に列挙するような重大な欠陥があり、
現在実用化できる技術範囲にあるにも拘らず、そ
の技術的改善が強く要望されている。 吸着剤、吸収剤、酸化剤、還元剤、あるいは
固定剤として多量の薬品を必要とする。 吸収剤、キヤリヤー用として多量の水を必要
とする。 脱臭の機構が単なる物理的吸着あるいは化学
的固定に依存する技術は、吸着剤、固定剤の賦
活に多額の費用を必要とするだけでなく、脱着
された悪臭物質の処理が問題となる。 臭気成分の分解に多量の重油を必要とし、省
エネルギー的でない。 生物分解法などは、現時点では臭気除去技術
として必ずしも確立されていない。 以上を要約すると、現在実用化可能な、あるい
は実用化されている脱臭技術は、省資源、省エ
ネルギー的でない、脱臭効果が必ずしも確認さ
れていず、また脱臭技術としてシステム的に完成
されていない、と言わざるを得ない。 〔発明の目的〕 本発明は、臭気の物理的吸着工程と汚水の好気
性生物処理工程とを結合し、吸着飽和に達した吸
着媒体を前記好気性生物処理工程による吸着臭気
の生物分解法によつて再生し、前記物理的吸着工
程に返送して再使用することを骨子とするもので
あり、もつて上記従来法の諸欠点を解消し、極め
て合理的かつ簡単なプロセス、簡単な操作によつ
て高濃度の臭気成分を効率的に除去し、さらに除
去設備、除去費用の低減をはかることのできる有
効な方法を提供することを目的とするものであ
る。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は、活性炭その他の吸着剤を吸着媒体と
した臭気成分濃縮装置に、汚水処理工程の前処理
装置などから発生する高濃度臭気を導入して吸着
除去し、この装置によつて低濃度化された臭気は
さらに、従来から通常用いられている水洗式など
の低濃度臭気除去装置に導入して臭気成分を完全
に除去し、大気中に放出すると共に、高濃度臭気
を吸着して吸着飽和に達した吸着媒体を好気性生
物処理装置によつて再生したのち、この吸着媒体
を上記臭気成分濃縮装置に返送して再使用するも
のであり、前記好気性生物処理装置として、前記
有臭汚水処理工程中の好気性生物処理装置を利用
して、または好気性微生物の栄養源として前記有
臭汚水処理工程への原汚水の一部あるいはその生
物処理水の一部を供給して処理される好気性生物
処理装置を利用して再生することを特徴とするも
のである。 本発明における吸着媒体臭気成分濃縮装置に充
填する吸着媒体には通常活性炭が用いられるが、
その他の吸着媒体でこれを代替することもでき、
例えばゼオライト、アルミナゲルあるいはシリカ
ゲルなどがその目的のために供される。 また、本発明の吸着媒体臭気成分濃縮装置に充
填してある（例えば活性炭などの）吸着媒体が吸
着飽和量に達すると、吸着媒体は回分的に、半連
続的にあるいは完全連続的に濃縮装置から取り出
され、好気性生物処理装置に移送され、所定時間
生物酸化処理され、吸着された臭気成分を生物学
的に分解して機能回復が達成された時点において
該好気性生物処理装置から取り出され、通常の輸
送手段によつて前記吸着媒体臭気成分濃縮装置に
返送され、吸着媒体として半永久的に反復利用さ
れる。 また、吸着媒体の生物再生の目的に供せられる
好気性生物処理装置は、前記汚水処理工程とは別
単独に独立させて設けた生物再生装置であつても
よく、あるいは前記汚水処理工程中に介在する好
気性生物処理装置に依存してもよく、いずれによ
つても全く同等の効果が発揮される。 さらに、本発明において吸着媒体の生物再生に
提供される好気性生物処理装置は特に限定された
ものではなく、有機性汚水の処理に普遍的に適用
される固定生物膜法、懸濁粒子生物膜法あるいは
浮遊生物膜法のいずれの生物酸化処理技術によつ
ても吸着媒体の生物再生の目的は達成される。 また、さらに前記汚水処理工程に適用される生
物処理装置は通常の生物学的酸化法、生物学的脱
窒素法、生物学的脱リン法あるいは生物学的脱窒
素、脱リン法のいずれであつても、本発明の主目
的である臭気成分の除去、飽和吸着媒体の生物再
生を阻害するものではない。 一般に、し尿処理あるいは下水処理の工程、と
りわけ前処理装置から発生する高濃度臭気の主要
成分はインドール、スカトール、メチルメルカプ
タン、トリメチルアミン、硫化メチル、二硫化メ
チル、硫化水素、アンモニアなどであるが、前記
生物再生装置内の微生物の栄養源として臭気成分
だけでは不足する場合には、微生物活動が十分
に、かつ遅滞なく進行するように原汚水（し尿、
下水あるいは有機性排水など）の一部、あるいは
汚水処理工程の生物処理水の一部をこの生物再生
装置に分流注入することによつてBOD源あるい
は窒素源、リン酸源を補給することが好ましい。
吸着媒体の生物再生を汚水処理工程中の好気性生
物処理装置を利用して行う事例については、原汚
水あるいは生物処理水の一部分割注入を必要とし
ないことは当然の理である。 また本発明においては、吸着媒体臭気成分濃縮
装置によつて処理された排気すなわち低濃度臭気
ガス自体を吸着媒体の生物再生における酸素源と
して供することができ、このことによつて低濃度
臭気中に微量ながら残留している臭気成分をも生
物学的に酸化分解することが可能となるので、酸
素を供給するための曝気動力の節減効果だけでな
く、脱臭効果を格段に向上させることができる。 一般にし尿処理、下水処理あるいは有機性排水
処理の過程から発生する臭気成分の中には乾燥状
態の吸着媒体（活性炭など）に接触させないと吸
着効果、即ち脱臭効果が低減するものもあるが、
この種の臭気成分が脱臭の対象となる事例におい
ては好気性生物処理装置によつて生物学的に再生
された吸着媒体を吸着媒体臭気成分濃縮装置に移
送する前に予め乾燥機にて水分を揮散除去すると
効果的である。 さらに、本発明において吸着媒体の生物再生を
繰り返し行うと、微生物が分泌する代謝粘性物
質、その他が吸着媒体のミクロポア内に充満して
表面活性が劣化する場合もあるので、このような
ときには必要に応じて熱的操作により吸着媒体を
賦活再生すれば吸着媒体の寿命は半永久的に維持
される。 以上説明したように、本発明の技術思想の骨子
は、高濃度臭気から悪臭成分を吸着した吸着媒
体、例えば活性炭などを生物作用によつて再生
し、系内において半永久的に循環利用するという
概念に存在し、種々のプロセスの展開が可能であ
る。 次に本発明の実施態様を図面を参照しつつ説明
する。汚水処理工程（汚水流入管１、前処理装置
２、導入管３、生物処理装置４、導入管５、３次
処理装置６及び放流管７により構成される）の前
処理装置２などから発生する高濃度臭気８は排風
機（図示せず）によつて吸着媒体臭気成分濃縮装
置９に導入され、ここで高濃度臭気８は例えば活
性炭などの吸着媒体に吸着されて低濃度化され
る。この低濃度臭気１０は、前処理装置２などか
ら発生する低濃度臭気１１と合流し、通常の、例
えば水洗式などの低濃度臭気除去装置１２によつ
て完全脱臭されたのち排気管１３によつて大気中
に放散される。 前記吸着媒体臭気成分濃縮装置９は脱臭効果の
安定性、運転操作の定常性、連続性から、出来得
れば吸着飽和に達した吸着媒体を一定量ずつ装置
外に取り出す所謂完全連続式が好ましいが、半連
続式、固定式（回分式）のものであつても脱臭の
目的は十分に達成される。 吸着飽和に達した吸着媒体は移送管１４，１５
を経由して前記汚水処理工程の生物処理装置４に
導入され、ここで吸着媒体に吸着された臭気成分
がBOD源として生物学的に酸化分解される。生
物学的に完全に再生された吸着媒体は移送管１
６，１７を経由して再度吸着媒体臭気成分濃縮装
置９に移送され、臭気成分の吸着、吸着媒体の生
物再生のサイクルによつて反復、半永久的に使用
される。吸着媒体の生物再生は前記汚水処理工程
の生物処理装置４に依存するのが正当な方法であ
るが、この汚水処理工程から独立した好気的生物
再生装置１８に依存しても本発明の目的、作用効
果を阻害するものではない。 好気性生物再生装置１８あるいは生物処理装置
４（両者は方法的には全く同一のもので、処理の
条件だけが異なる）による吸着媒体の再生は微生
物の代謝機能に依存するものであるから、当然
BOD源、窒素源及びリン酸源の存在が必要不可
欠である。 汚水処理工程の生物処理装置４によつて吸着媒
体の生物再生を行う場合には臭気成分中に上記３
成分のいずれかが欠落しても流入する原汚水、あ
るいは、この生物処理装置４の処理水によつて実
質的に供給されるが、好気性生物再生装置１８に
よつて吸着媒体を再生する場合、臭気成分の種類
によつては微生物の栄養源としてのBOD源、窒
素源及びリン酸源が供給できない事例もありう
る。例えば、し尿の臭気成分が脱臭の対象となる
事例については、メチルメルカプタン、エチルメ
ルカプタン、トリメチルアミン、硫化メチル、イ
ンドール、スカトール、アンモニアなどから
BOD源、窒素源は供給されるがリン酸は供給さ
れない。また、前記３成分が供給されたとして
も、栄養源としての量的バランスが不均衡になり
勝ちであり、吸着媒体の生物再生が効率的、かつ
完全に遂行されないこともあり得る。 したがつて、前記汚水処理工程から独立した好
気性生物再生装置１８により吸着媒体の再生を行
う場合には、導入管３′，５′から処理すべき原汚
水あるいは、この生物処理装置４の処理水のそれ
ぞれ一部を好気性生物再生装置１８に栄養源とし
て導入する必要があるが、この目的のためには試
薬として窒素源、リン酸源を供給する方法でも差
しつかえない。 また、臭気成分の種類によつては吸着媒体が乾
燥状態にないと効果的に吸着が行われないものも
ある。排ガス成分の大部分がこのような臭気成分
によつて占められるときには、吸着媒体の移送管
１７の道程に乾燥機１９を設け、吸着媒体を予め
適当な水分にまで予備的に乾燥してから吸着媒体
臭気成分濃縮装置９に移送する手段を講ずればよ
い。 吸着媒体の再生に適用される好気性生物再生装
置１８と、生物処理装置４とは装置的、方法的お
よび機能的に全く同一のものであり、単にその適
用個所が異なるにすぎない。 この両者は、吸着媒体を固定状、浮遊状あるい
は懸濁状のいずれかの状態に維持し、吸着媒体の
表面に付着増殖した微生物によつて、吸着された
臭気成分を好気性条件下で酸化分解する生物処理
装置であればよく、両者の吸着媒体再生機能に本
質的優劣はない。また、これらの好気性生物処理
装置においては悪臭成分を酸化分解する微生物に
酸素を供給する目的で曝気処理されるが、吸着媒
体臭気成分濃縮装置９からの低濃度臭気１０を酸
素供給源として送気する方法を採用することによ
り、曝気動力を著しく節減することができる。 また、前記の低濃度臭気中には排ガス輸送に使
用される空気中の酸素だけでなく、往々にして吸
着媒体に吸着され難い難吸着性の臭気成分が含ま
れているが、これらは排ガスの曝気に用いること
により液に溶解するために微生成分解の対象とな
り、終局的には酸化分解されるために脱臭効果が
著しく増大される。 次に本発明の一実施例を示す。 〔実施例〕 脱臭の対象ガスとして、し尿処理場の投入槽、
貯留槽から発生する高濃度臭気ガスを選定し、本
発明方法に基づく脱臭テストを実施した 脱臭テストに供した原臭気ガスのガス組成を第
１表に示す。

【表】 この高濃度臭気ガスを、活性炭を吸着媒体とし
た吸着脱臭塔に導いて脱臭効果を検討した。脱臭
塔の設計緒元は次の通りである。 脱臭塔直径 ………0.3ｍφ 脱臭塔高さ ………２ｍ 粒状活性炭充填高さ ……1.5ｍ 粒状活性炭の粒径 ……３〜４mm （廃活性炭を特殊加工したものを利用） 臭気ガス供給流量 90／min 前記吸着脱臭塔に第１表の濃度範囲の臭気ガス
を90／minの通気速度で供給し、吸着媒体とし
ての活性炭が吸着飽和量に達する直前（処理ガス
中の臭気成分の濃度でチエツクした）に通気を中
断して活性炭を吸着脱臭塔から取り出し、有効容
積１m³の流動媒体生物処理装置に投入した。 さらにこの装置に、水道水１当たり除渣し尿
（BOD8000mg／）を25ml添加したものを満たし
該装置の底部より小型ブロワーにより酸素を供給
した。酸素供給を開始してから吸着媒体の表面を
顕微鏡観察し、微生物が増殖していることを確認
してから２〜３日間栄養源（し尿）を与えながら
吸着されている臭気成分を生物学的に分解し、所
謂生物再生を行つた。しかるのち活性炭を取り出
し、水洗後乾燥してから前記吸着脱臭塔に充填
し、前記と同一の通気速度で脱臭テストを行つ
た。このような吸着−生物再生の装置を３回繰り
返し、吸着性能の継続性を検討した。 反復脱臭試験の結果は第２表に示す通り顕著で
あり、吸着媒体の生物再生によりその吸着機能は
完全に回復し、継続性のあることが確認された。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば以下に示
すような工業上卓越した効果が得られ、従来の各
種の脱臭方法、脱臭プロセスを著しく改善、革新
することができる優れた脱臭技術である。 (1) 従来、水処理工程と脱臭工程の別個の２工程
によつて構成されていた汚水処理施設を、吸着
媒体再生のための好気性生物処理装置を介在さ
せることによつて一体化することができるの
で、プロセスが著しく簡単になる。 (2) 吸着媒体の再生に要するエネルギーが、微生
物の呼吸に必要な酸素を供給するだけで良いの
で、従来の吸着媒体の熱的再生に比較して著し
い省エネルギー化が達成できる。 (3) また、化学的脱臭法、燃焼脱臭法などに比較
し著しい省資源化が達成され、また貴重な石油
などの化石燃料を必要としない。 (4) 吸着媒体の加熱再生ではその損耗は避けられ
ないが、本発明では水溶液内で緩慢な生成反応
によつて再生できるので、吸着媒体の損耗がほ
とんどない。 (5) 従来の脱臭方法に比較して悪臭ガスを吸着し
た媒体の再生効果が顕著であるため、吸着媒体
は当初充填したものを半永久的に使用すること
ができ、補給すべき吸着媒体量も非常に少ない
ので極めて経済的である。 また、高濃度臭気を吸着した吸着媒体の微生
物による再生と、該再生用栄養源の微生物への
供給を同一工程で同時に行うことができるので
極めて合理的である。 (6) 悪臭ガス自体を吸着媒体と共に好気性生物処
理工程に供給することによつて、吸着媒体の再
生を行えると共に、難吸着性臭気成分をも生物
処理装置によつて吸収分解できるので、脱臭効
果が著しく向上する。 (7) 有臭汚水処理工程から発生する臭気成分を該
有臭汚水処理工程の汚水を生物処理する微生物
により分解するものである（微生成の栄養源と
して、例えば該有臭汚水処理工程への原汚水の
一部を供給する）から、汚水処理も、吸着剤に
吸着されている臭気成分も同種、同系統の微生
物を利用するので効率良く分解できる。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明の実施態様を示す系統説明図で
ある。 １……汚水流入管、２……前処理装置、３，
３′……導入管、４……生物処理装置、５，５′…
…導入管、６……３次処理装置、７……放流管、
８……高濃度臭気、９……吸着媒体臭気成分濃縮
装置、１０，１１……低濃度臭気、１２……低濃
度臭気除去装置、１３……排気管、１４〜１７…
…移送管、１８……好気性生物再生装置、１９…
…乾燥機。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ し尿、下水あるいは有機性排水などの有臭汚
   水処理工程の前処理装置などから発生する高濃度
   臭気を、吸着媒体を充填した吸着媒体臭気成分濃
   縮装置に導入して低濃度臭気としたのち低濃度臭
   気除去装置にてさらに除去する脱臭方法におい
   て、前記吸着媒体臭気成分濃縮装置において吸着
   飽和に達した吸着媒体を好気性生物処理装置にて
   再生するに際し、前記有臭汚水処理工程中の好気
   性生物処理装置にて、または好気性微生物の栄養
   源として前記有臭汚水処理工程への原汚水の一部
   あるいはその生物処理水の一部を供給して処理さ
   れる好気性生物処理装置にて再生したのち、この
   吸着媒体を前記吸着媒体臭気成分濃縮装置に返送
   して再使用することを特徴とする悪臭ガスの処理
   方法。 ２ 前記好気性生物処理装置が、固定生物膜法、
   懸濁粒子生物膜法、浮遊生物法の何れかによるも
   のである特許請求の範囲第１項記載の処理方法。 ３ 前記有臭汚水処理工程が、生物学的酸化法、
   生物学的脱窒素法、生物学的脱リン法の少なくと
   も一つを包含するものである特許請求の範囲第１
   項又は第２項記載の処理方法。 ４ 前記吸着媒体臭気成分濃縮装置が回分式、半
   連続式、完全連続式の何れかで運転されるもので
   ある特許請求の範囲第１項、第２項又は第３項記
   載の処理方法。 ５ 前記吸着媒体臭気成分濃縮装置に充填される
   吸着媒体が、活性炭、ゼオライト、アルミナゲ
   ル、シリカゲルの何れかである特許請求の範囲第
   ４項記載の処理方法。 ６ 前記再生された吸着媒体を前記吸着媒体臭気
   成分濃縮装置へ返送する途中において該吸着媒体
   を乾燥させる特許請求の範囲第４項又は第５項記
   載の処理方法。 ７ 前記吸着媒体を前記好気性生物処理装置によ
   る処理と加熱処理を併用して再生する特許請求の
   範囲第１項記載の処理方法。