(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
直列多段に配備された充填塔の充填層に、悪臭物質及び／又は揮発性有機化合物を含む排ガスを通して、散水下に生物学的に酸化処理する排ガスの生物処理方法において、前記最上流の充填層における圧損が、１０００Ｐａを越えない時点で、少なくとも上流側２段の充填塔の充填層の通気順序及び通気方向を逆転させて通気し、最上流となった充填塔における処理性能が向上した後に、前記逆転通気において下流側となった充填塔の充填層に薬液を散水して、該充填層中の余剰微生物を除去することを特徴とする排ガスの生物処理方法。
【請求項２】
前記処理性能の向上は、排ガス中の悪臭物質及び／又は揮発性有機化合物の除去率が８０％以上となったときであることを特徴とする請求項１記載の排ガスの生物処理方法。
【請求項３】
前記処理性能の向上は、最上流の充填塔に設置されたマノメータにおける圧損によるか、又は最上流の充填塔の循環水槽に設置されたｐＨ計又は導電率計における測定値により判断することを特徴とする請求項１記載の排ガスの生物処理方法。
【請求項４】
直列多段に配備された充填塔と、該充填塔に悪臭物質及び／又は揮発性有機化合物を含む排ガスを通す通路と、該充填塔の充填層に散水する散水手段とを有する排ガスの生物処理装置において、前記充填塔の少なくとも上流側の２段には、排ガスの通気順序及び通気方向を逆転可能にする手段を有すると共に、これらの充填塔には、圧力損失の検出手段と、処理能力検出手段と、循環水の水質測定手段と、薬品供給手段とを有することを特徴とする排ガスの生物処理装置。
【請求項５】
請求項４記載の排ガスの生物処理装置において、前記充填塔の少なくとも上流側の２段には、前記圧力損失検出手段の変化を検出し、該検出した変化が１０００Ｐａを越えない時点で通気順序及び通気方向を逆転可能にする手段が作動して逆転通気し、前記処理能力検出手段又は圧力損失検出手段又は水質測定手段の変化が、最上流となった充填塔の処理性能の向上を検出すると、前記逆転通気で下流側となった充填塔の薬品供給手段が作動して散水中に薬品が導入されるように制御する制御手段を有することを特徴とする排ガスの生物処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、悪臭物質及び／又は揮発性有機化合物を含む排ガスの生物学的処理方法に係り、特に下水処理場、し尿処理場、各種工場等から発生する悪臭物質及び／又は揮発性有機化合物を含む排ガスを生物学的に処理する方法と装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
微生物を付着させた充填層に、悪臭ガスを通気して生物学的に脱臭する方法は、充填塔式生物脱臭法として公知である。この方法の脱臭原理は、微生物による悪臭物質の分解であるから、脱臭処理の結果として、微生物が増殖して余剰汚泥が発生する。生物学的処理方法が広く適用されている水処理においては、このような余剰汚泥を排出する工程が設けられているのが普通である。しかし、従来の充填塔式生物脱臭装置は、悪臭物質の負荷が低い条件で運転される場合が主であり、しかも、充填層内の汚泥の一部は、散水により剥離・排出されることから、余剰汚泥の排出機能・排出工程を設けていないのが一般的であった。
本来、充填塔式の生物処理装置は、充填層内に微生物を多量に保持することができるため、これらの微生物活性に見合った高負荷処理が可能である。また、硫化水素に限らず、種々の揮発性有機化合物の除去も可能である。ところが、このような条件では、余剰汚泥の発生量がきわめて多く、また、高濃度の硫化水素を対象とした場合には、硫化水素の酸化反応の中間体である元素状硫黄の析出も顕著となるため、これらの汚泥が充填層内に蓄積し、その結果、長期間の連続処理を行うと充填層が目詰まりを起こして、運転不能になるといった問題が生じる。
【０００３】
従来の装置で、充填層が目詰まりした場合、充填材を装置から取り出して新品と交換するか、あるいは取り出して洗浄する必要が生ずるが、この作業は、多大な時間と労力を要する。また、余剰汚泥と共に処理に必要な微生物も除去してしまうため、洗浄後は処理性能が低下する。
充填層を取り出さずに余剰汚泥を排出する方法としては、充填層を冠水して空気逆洗する方法が挙げられる。この方法では、充填材からの汚泥の剥離性能は極めて高いものの、次の問題点がある。
▲１▼充填層を冠水させるために、充填塔の強度を上げる必要がある。
▲２▼冠水用に大量の水が必要。
▲３▼洗浄中はガス処理を一時的に停止しなければならない。
▲４▼洗浄後に処理性能が低下する。
【０００４】
このような問題点をかかえる空気逆洗法に代わる方法として、散水方法の調節で余剰汚泥を剥離・排出する方法が提案されている。例えば、散水量を調節して、意図的に充填層内でフラッディングを起こして、充填材から余剰汚泥を剥離する。また、充填層の上からの散水のみでなく、下部層にも散水を行って、充填層下部に蓄積する元素状硫黄を除去する。また、一時的に大量の水を散水して、充填材からの汚泥を剥離する等の方法が提案されている。
これらの散水量を調整する方式は、上記の逆洗方式の問題点を解決又は緩和できるものの、逆洗方式と同等以上の余剰汚泥排出性能を得るのは難しい。
【０００５】
逆洗方式と同等以上の余剰汚泥排出性能を得られる方法としては、充填材と薬品を含む水とを接触させる方法がある。しかしながら、充填材に付着した汚泥の剥離・分解除去性能が高い薬品は、概して反応性の高い薬品であるため、微生物の活性に悪影響を与える。例えば、薬品の中でも比較的残留性の低い過酸化水素を用いることで、洗浄後の性能低下を抑えることはできる。
上記の洗浄方法はいずれも、余剰汚泥を活性の高い微生物と共に強制的に剥離・排出するので、洗浄直後の処理性能の低下を抑えるのが難しい。
【０００６】
強制的な汚泥排出を行わずに、充填材に析出する元素状硫黄を効率良く除去する方法としては、複数の処理区を設け、いずれかの処理区を一定期間休止することにより、停止期間中に硫黄を微生物分解させる。この方法では、付着物の主体が元素状硫黄である場合は、除去効果は高いものの、付着物の主体が微生物由来の汚泥である場合は、硫黄の微生物分解速度よりも、汚泥の自己消化速度が遅いために除去が困難である。
以上に示すとおり、排ガスの充填塔式生物処理装置には、処理性能を低下させることなく、充填層内に蓄積する余剰汚泥の排出を行うことができる実用的な手段がなかった。したがって、本来、高負荷脱臭処理や揮発性有機化合物処理に対しても、対象とする物質の高効率除去は可能であるにもかかわらず、長期間の運転の結果生ずる充填層の閉塞が障害となるために、このような条件への適用は困難と考えられていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の従来技術の問題点を解決し、効率良く余剰汚泥の排出・除去を行うと共に、余剰汚泥の排出・除去操作の結果として生じる処理性能の一時的な低下を防止し、半永久的に安定した処理性能を維持することができる排ガスの生物処理方法と装置を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明では、直列多段に配備された充填塔の充填層に、悪臭物質及び／又は揮発性有機化合物を含む排ガスを通して、散水下に生物学的に酸化処理する排ガスの生物処理方法において、前記最上流の充填層における圧損が、１０００Ｐａを越えない時点で、少なくとも上流側２段の充填塔の充填層の通気順序及び通気方向を逆転させて通気し、最上流となった充填塔における処理性能が向上した後に、前記逆転通気において下流側となった充填塔の充填層に薬液を散水して、該充填層中の余剰微生物を除去することを特徴とする排ガスの生物処理方法としたものである。
また、本発明では、直列多段に配備された充填塔と、該充填塔に悪臭物質及び／又は揮発性有機化合物を含む排ガスを通す通路と、該充填塔の充填層に散水する散水手段とを有する排ガスの生物処理装置において、前記充填塔の少なくとも上流側の２段には、排ガスの通気順序及び通気方向を逆転可能にする手段を有すると共に、これらの充填塔には、圧力損失の検出手段と、処理能力検出手段と、循環水の水質測定手段と、薬品供給手段とを有することを特徴とする排ガスの生物処理装置としたものである。
【０００９】
前記本発明において、前記最上流の充填塔における圧損は、１０００Ｐａを超えなく、好ましくは５００Ｐａ前後とするのがよく、また、前記処理性能の向上は、排ガス中の悪臭物質及び／又は揮発性有機化合物の除去率により判断し、該除去率が８０％以上、好ましくは９０％以上とするのがよく、さらに、処理性能の向上は、最上流の充填塔に設置されたマノメータにおける圧損によるか、又は、最上流の充填塔の循環水槽に設置されたｐＨ計又は導電率計における測定値により判断することができる。
また、前記本発明の排ガスの生物処理装置において、前記充填塔の少なくとも上流側の２段には、前記圧力損失の検出手段の変化を検出し、該検出した変化が１０００Ｐａを越えない時点で、通気順序及び通気方向を逆転可能にする手段が作動して逆転通気し、前記処理能力検出手段又は圧力損失検出手段又は水質測定手段の変化が、最上流となった充填塔の処理性能の向上を検出すると、前記逆転通気で下流側となった充填塔の薬品供給手段が作動して散水中に薬品が導入されるように制御する制御手段を有することとすることもできる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の充填塔式の排ガスの生物処理方法は、直列に接続された複数の充填塔を設けて、少なくとも上流側の２塔を排ガスダクトの切り替えにより、ガスの通気方向を定期的に逆転させるとともに、該逆転操作により上流側となった充填塔における処理性能が向上したのちに、下流側充填塔の充填層内の余剰汚泥の除去を、充填層と薬品を含む水とを接触させて行うこととした。
本発明で用いる充填塔において、充填層内の微生物分布は、悪臭物質や揮発性有機化合物の負荷に見合って、排ガスの流入部に近い部分では微生物量が多く、ガスの出口側に向かって微生物量が少なくなる。すなわち、被処理ガスの流入部に近い部分は、対象物質の大部分が酸化除去される極めて酸化分解活性の高い場所である。したがって、微生物の増殖がもっとも顕著であり、そのために余剰汚泥の蓄積による充填層の目詰まりが生じ易い場所でもある。
【００１１】
また、高濃度の硫化水素含有臭気を処理する場合は、充填層の被処理ガスの流入部に近い部分は、微生物の増殖に加えて、硫化水素の酸化反応の中間体である元素状硫黄も析出しやすいので、極めて付着物の増加が顕著となる。
以上のように、充填塔式生物処理装置においては、対象物質の酸化分解除去を担う部分と、充填材付着物汚泥の増加が顕著な部分はほぼ一致しているので、この部分の余剰汚泥を除去することは、処理性能を低下させることにつながる。
本発明の方法によれば、上流側の少なくとも２塔の間で、ガスの通気方向を定期的に逆転させる。この環境の変化に追随して、微生物活性が高い部分が徐々に移行し、最終的に、ガスの流れ方向に対する微生物分布は、ガスの通気方向を逆転する前の分布に対して逆相となる。このように、ガスの通気方向の逆転操作により、微生物分布を移行させることができる。なお、この移行期においても、排ガスは必ず酸化分解活性の高い部分を通過するために、該逆転操作により処理性能が顕著に低下することはない。
【００１２】
逆転操作前に排ガスの流入部に近い部分は、逆転操作によりガスの流れに対して下流側となる。したがって、より低負荷の条件となるため、例えば硫化水素の酸化で生じた元素状硫黄は、微生物により酸化分解される。また、微生物に由来する汚泥の一部は、自己消化する。しかし、微生物由来の汚泥は、分解性が悪いため、長期間にわたって充填層内に残留する。そこで、このような難分解性の汚泥の分解及び排出は、充填材と薬品を含む水とを接触させて行う。
以上のように、本発明では、排ガスの通気方向の逆転操作によって、充填層の微生物分布を意図的に移動させ、上流側充填塔における対象物質の酸化分解活性が向上した結果、下流側充填塔の充填層が、対象物質の酸化分解反応に寄与しなくなったのを見計らって、下流側の充填塔に対してのみ、充填層の薬液洗浄を実施するものである。したがって、複数の充填塔のうち、いずれかの充填塔の充填層内には常に活性の高い微生物が存在しているため、余剰汚泥排出工程後の処理性能の顕著な低下がない。また、余剰汚泥排出工程時も、継続してガス処理を行うことができる。さらに、従来の複数塔方式の装置に対しては、ダクト部分の改造を行うことで、本発明の方法が適用可能である。
【００１３】
ガスの通気方向を逆転させるための排ガスダクトの切り替えは、充填層の圧力損失測定用に付設されているマノメーターの測定値を基にしてに行う。充填層の圧力損失が１０００Ｐａ以上まで上昇すると、排ガスの偏流や通気量の低下を招く場合が多いので、上流側の充填層の圧力損失が、１０００Ｐａを上回らないように運転するのが好ましい。本発明では、ガスの流れ方向を逆転させた後、上流側充填塔の処理性能が向上するまで、例えば除去率で８０％以上、好ましくは９０％以上、下流側充填塔の汚泥を排出しないまま、一定期間運転を継続するため、この期間にも下流側充填塔の圧力損失は上昇する。したがって、通気方向の逆転は、充填層の圧力損失が１０００Ｐａまで上昇する前に、好ましくは５００Ｐａ前後に余裕をもって実施するのが好ましい。
【００１４】
通気方向の逆転の結果、通気方向に対して下流側になった充填層の洗浄は、上流側の充填塔の出口に付設された処理能力を検出する対象物質濃度の連続モニターの指示値を基にして行うとよい。また、ガス通気方向の逆転に伴う被処理物質の除去特性の変化は、最上流の充填塔に設置されたマノメーターにおける圧損に現れるから、これを用いることができる。
この場合、圧損の値は、５０Ｐａ以上５００Ｐａ以下とすることができる。その理由は、最上流の充填塔において悪臭物質及び／又は揮発性有機化合物が除去されはじめると、充填層内で微生物が増えて圧損が上昇してくるので、この時の圧損を５０Ｐａ以上とした。一方、５００Ｐａ以上となるまで放置しておくと、次の逆転通気までの時間が短くなるため好ましくない。
ガス通気方向の逆転に伴なう被処理物質の除去特性の変化が、循環水質の変化となって現れる場合は、循環水質の測定値、例えば、循環水槽に設置されたｐＨ計又は導電率計を基にして、充填層の洗浄時期を判断することもできので、これらを指標値として用いることもできる。例えば、低ｐＨ条件で硫化水素の除去を行う場合、酸化反応の結果生じる硫酸イオンは、循環水のｐＨを低下させ、導電率を上昇させる。
【００１５】
したがって、通気方向の逆転による複数塔間の硫化水素除去特性の変化は、循環水のｐＨあるいは導電率の変化となって現れるから、これらの値をもって洗浄時期を判断すれば良い。
この場合、所定値Ｂの値は、ｐＨの場合は３以下、導電率の場合は５ｍＳ／ｃｍ以上とすることができる。
循環水質は、特に硫化水素（現状、主流の対象物質）除去の場合に重要な指標となり、最上流の充填塔において、硫化水素が酸化除去されはじめると、酸化生成物である硫酸が循環水に蓄積してくるため、ｐＨが低下し導電率が上昇する。硫化水素に限りｐＨ３以下、導電率５ｍＳ／ｃｍ以上の条件でも、十分除去が可能であることから、このような低ｐＨ条件で定常運転する。
それにより、循環水のｐＨを中和するためのアルカリ剤の使用量や、ｐＨ中性の水の供給量を節約できるし、また、低ｐＨのほうがｐＨが安定性が良い、つまり微生物にとっての環境が安定し易いといった利点がある。
【００１６】
以上に示したように、本発明の方法は、従来装置に条件確認のために付設されていたマノメーター、排ガス連続モニター、ｐＨ計、導電率計といった指示計器を、運転制御用に有効に活用できる。また、これらの計器を利用して、本発明の方法を自動制御で行うことも可能である。
充填層の洗浄のための薬液としては、硫酸、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、過酸化水素、次亜塩素酸ナトリウム、オゾン等といった薬剤を含んだ水が挙げられる。オゾンを利用する場合はオゾンガスを直接導入してもよい。また、洗浄効率を上げるために、薬剤を組み合わせたり、異なる薬液による複数回の洗浄を実施しても良い。ただし、充填層洗浄を行う充填塔よりも、さらに下流側に充填塔が接続されている場合は、下流側充填塔に与える影響を考慮して、不揮発性の薬剤や、反応性の高いガスを発生しない薬剤を用いるのが良い。
薬液の濃度は、汚泥の剥離・分解性能をビーカーテスト等で事前に確認して決定しても良いし、実際に充填層を洗浄しながら調整しても良いが、洗浄酸性水溶液はｐＨ２以下になる酸濃度、アルカリ水溶液は、ｐＨ１０以上になる濃度、次亜塩素酸ナトリウムは有効塩素濃度で３００ｍｇ／Ｌ以上、過酸化水素水は３００ｍｇ／Ｌ以上で用いるのが洗浄効率が高い。また、洗浄時間は、充填層からの汚泥の剥離状況、充填層の圧力損失の低下を基に決めればよい。
【００１７】
上記の薬剤のうち、アルカリ剤と酸化剤を組み合わせると、汚泥の剥離・分解性能が高くなる場合が多い。また、これらの薬品の場合、初期濃度が上記の濃度となるように、循環水槽に投入して充填層に連続散水すると、汚泥の分解等によって、薬液中のアルカリ分や酸化剤の大部分は消費される。また、洗浄後も引き続き排ガスを導入しながらこの薬液を散布することによって、薬液中の残留アルカリ分は、ガス中の二酸化炭素等の酸性ガスによって中和され、また、残留酸化剤は、排ガス中に含まれる還元性物質等によって除去される。さらに、ガス処理の生物処理装置では、不溶性の無機成分の流入量が極めて少ないため、余剰汚泥に占める有機性成分の割合が高い。したがって、酸化剤による汚泥の可溶化率が高く、洗浄廃液中に残留する不溶性成分が極めて少ない。以上のことから、洗浄廃液を付設の水処理工程に排出しても、水処理に与える負荷は低く、また、排水を排出できない場合は、そのまま循環水として利用することもできる。以上のことから、本発明の方法に酸化剤、又はアルカリ剤と酸化剤とを組み合わせた薬液を利用する価値は大きい。
【００１８】
本発明の方法では、充填層の洗浄のための条件は、現在一般的に行われている薬液洗浄脱臭法の条件に近い。従来の充填塔式生物脱臭装置は、この薬液洗浄脱臭装置の仕様を基に設計されている場合が多いため、装置の薬品に対する耐性は十分であることから、従来の装置についても、そのまま本発明の方法を適用できる。また、充填材として、薬品耐性のものを使用する必要があるが、現在充填塔式生物脱臭装置に適用されている充填材は、薬品耐性のものも多いため、本発明の方法を採用するために、充填材の種類が大幅に限定されることはない。
【００１９】
次に、本発明を図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の方法に用いる装置の概略構成図である。
充填塔３、４は、微生物を担持させるための充填材を充填した充填層５、６と、充填層５、６に散水するための散水部１１、１２と、散水するための循環ポンプ９、１０と、循環水を貯留するための循環水槽７、８と、循環水槽に洗浄用薬液を導入する配管１７、１８とを備える。また、充填塔３、４には充填層５、６をはさんでマノメータ２２、２３が設けられ、循環水槽７、８にはｐＨ計２４、２５が備えられ、排ガスの導入路、連通路には濃度計２６、２７が設置されている。
充填塔３と充填塔４とは、連通ダクト１９で接続され、各塔ごとに排ガス１が導入するダクトと、処理ガス２を排出するダクトが並列に接続されている。排ガス１を導入するダクトには、充填塔３側にダンパ１３が、充填塔４側にダンパ１４がそれぞれ設置され、処理ガス２を排出するダクトには、充填塔３側にダンパ１５が、充填塔４側にはダンパ１６がそれぞれ設置されている。
【００２０】
充填塔３から充填塔４の順に直列にガスを流す場合は、ダンパ１３、１６を開いてダンパ１４、１５を閉じる。充填塔４から充填塔３の順に直列にガスを流す場合は、ダンパ１４、１５を開けてダンパ１３、１６を閉じる。
運転開始時には、循環水槽７、８に微生物を含む活性汚泥等の種汚泥を添加し、循環水ポンプ９、１０で散水部１１、１２から充填層５、６に対して循環散水する。同時に排ガス１を充填塔３から充填塔４の順に直列に導入し、対象物質を除去するための運転を行う。長期間の処理運転後、充填層５内の微生物が増殖して充填層５の圧力損失が上昇した時、上記ダンパの開閉操作により、排ガス１を充填塔４から充填塔３の順に直列に導入し、処理運転を行う。充填塔４の処理性能が向上した後、薬液導入配管１７より洗浄用薬液を循環水槽７に導入して充填層５内の余剰汚泥を剥離・分解除去する。必要に応じて、循環水槽内の洗浄廃液を排出して、新しい水と入れ替え、処理運転を継続する。長期間の処理運転後、充填層６内の微生物が増殖して充填層６の圧力損失が上昇した時、上記工程を繰り返す。
【００２１】
【実施例】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこの実施例に限定されない。
実施例１
図１に示す構造の実験装置を用いて実験した。
実験条件は次のとおりである。
0003656895.tif 000002
【００２２】
循環水槽に汚泥濃度約１２０００ｍｇ／Ｌの硝化槽汚泥１０Ｌを投入後、循環水を連続的に散水しながら、排ガスを連続的に通気した。通気開始時の充填層の圧力損失は、上流側充填塔５０Ｐａ以下、下流側充填塔５０Ｐａ以下であった。通気開始７目目から、上流側充填塔の硫化水素除去率は９０％以上となった。以後安定した除去率を示したものの、上流側充填塔のみ、充填層の圧力損失が徐々に上昇し、実験開始から１２０日目に、上流側充填塔の圧力損失が５００Ｐａとなった。この時点で、排ガスの流れ方向を逆転した。逆転直後の硫化水素除去率は、上流側充填塔３％、下流側充填塔９０％であった。ガスの流れ方向逆転から６日後、上流側充填塔の硫化水素除去率は９０％以上となり、充填層の圧力損失は、上流側充填塔５０Ｐａ以下、下流側充填塔４５０Ｐａであった。
【００２３】
ここで、下流側充填塔の循環水槽に、初期のｐＨが１１となるように２５％水酸化ナトリウム水溶液を導入し、次いで、初期の有効塩素濃度が０．５％となるように、有効塩素濃度１２％の次亜塩素酸ナトリウム水溶液を導入して、充填層に散水した。この薬液洗浄を１２時間継続した結果、下流側充填層の圧力損失が５０Ｐａまで低下した。引き続き薬液を充填層に散水した結果、２日間経過時の循環水質はｐＨ６．７、有効塩素濃度１ｍｇ／Ｌ以下、ＳＳ濃度３０ｍｇ／Ｌとなった。また、洗浄時及び洗浄直後の上流側＋下流側充填塔の硫化水素除去率は９０％以上であった。以後、充填層の圧力損失の上昇時に同様の工程を繰り返した。
【００２４】
比較例１
比較例に用いる実験装置を図２に示す。図２は、従来法に用いる装置の概略構成図である。
充填塔３、４は、微生物を担持させるための充填材を充填した充填層５、６と、充填層５、６に散水するための散水部１１、１２と、散水するための循環ポンプ９、１０と、循環水を貯留するための循環水槽７、８を備える。
循環水槽７、８に微生物を含む活性汚泥等の種汚泥を添加し、循環水ポンプ９、１０で散水部１１、１２から充填層５、６に対して循環散水する。同時に排ガス１を脱臭塔３から脱臭塔４の順に直列に導入し、被処理物質を除去するための運転を行う。
【００２５】
図２に示す構造の実験装置を用いて実験した。
実験条件は次のとおりである。
排ガスの種類                    ：し尿処理場から発生する高濃度臭気
排ガス中の硫化水素濃度          ：１００〜２００ｐｐｍ
排ガス温度                      ：１５〜２５℃
処理風量                        ：４．８ｍ3／ｍｉｎ
空塔速度                        ：７２０ｈ-1
空塔線速度                      ：０．４ｍ／ｓ
散水量（単位処理ガス量あたりの散水量）：３リットル／ｍ3
循環水のｐＨ                    ：１〜２
充填材の種類                    ：直径２ｃｍのポリプロピレン製充填材
充填層高さ                      ：１ｍ
【００２６】
循環水槽に汚泥濃度約１２０００ｍｇ／Ｌの硝化槽汚泥１０Ｌを投入後、循環水を連続的に散水しながら、排ガスを連続的に通気した。通気開始時の充填層の圧力損失は、上流側充填塔５０Ｐａ以下、下流側充填塔５０Ｐａ以下であった。通気開始７目目から、上流側充填塔の硫化水素除去率は９０％以上となった。以後安定した除去率を示したものの、上流側充填塔のみ充填層の圧力損失が徐々に上昇し、実験開始から１２０日目に５００Ｐａ、２００目目に１０００Ｐａとなった。この時の処理風量は４ｍ3／ｍｉｎ（設定条件の８３％）であり、圧力損失の上昇にともなう処理風量の低下が見られた。
【００２７】
比較例２
図２に示す構造の実験装置を用いて、ガス通気方向の逆転を行わずに、充填層洗浄を実施した。
実験条件は次のとおりである。
0003656895.tif 000003
【００２８】
循環水槽に汚泥濃度約１２０００ｍｇ／Ｌの硝化槽汚泥１０Ｌを投入後、循環水を連続的に散水しながら、排ガスを連続的に通気した。通気開始時の充填層の圧力損失は、上流側充填塔５０Ｐａ以下、下流側充填塔５０Ｐａ以下であった。通気開始７目目から、上流側充填塔の硫化水素除去率は９０％以上となった。以後安定した除去率を示したものの、上流側充填塔のみ、充填層の圧力損失が徐々に上昇し、実験開始から１２０日目に上流側充填塔５００Ｐａとなった。この時点で上流側充填塔の循環水槽に、初期のｐＨが１１となるように、２５％水酸化ナトリウム水溶液を導入し、次いで初期の有効塩素濃度が０．５％となるように、有効塩素濃度１２％の次亜塩素酸ナトリウム水溶液を導入して、充填層に散水した。この薬液洗浄を１２時間継続した結果、上流側充填層の圧力損失５０Ｐａまで低下した。引き続き薬液を充填層に散水した結果、４日間経過時の循環水質はｐＨ６．７、有効塩素濃度１ｍｇ／Ｌ以下、ＳＳ濃度３０ｍｇ／Ｌとなった。また、洗浄時及び洗浄直後の上流側＋下流側の硫化水素除去率は９０％以上であったものの、洗浄から４日間経過時の硫化水素除去率は２％であった。以後処理運転を継続し、硫化水素除去性能が９０％以上に回復するまでに、洗浄から９日間を要した。
【００２９】
【発明の効果】
本発明の排ガスの生物処理方法及び装置は、直列に接続された複数の充填塔において、少なくとも上流側の２塔を排ガスダクトの切り替えにより、ガスの通気方向を定期的に逆転させるとともに、該逆転操作により、ガスの通気方向に対して、上流側となった充填塔における対象物質の除去性能が向上したのちに、下流側充填塔の充填層内に残留する余剰汚泥の除去を、充填層と薬品を含む水とを接触させて行うことにより、処理に必要な微生物を排出することなく、充填層内の余剰汚泥のみを効率良く排出できるため、半永久的に、充填層の圧力損失を低く維持し、安定した処理性能を得ることができる。
したがって、充填塔式の生物処理装置を余剰汚泥生成量の多い、高負荷処理や揮発性有機化合物の処理まで適用拡大することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の生物処理装置の一例を示す概略構成図。
【図２】比較例に用いた従来の一般的な生物処理装置の概略構成図。
【符号の説明】
１：排ガス、２：処理ガス、３、４：充填塔、５、６：充填層、７、８：循環水槽、９、１０：循環ポンプ、１１、１２：散水部、１３、１４、１５、１６：ダンパ、１７、１８：洗浄用薬液注入管、１９：連通ダクト、２０、２１：排泥管、２２、２３：マノメータ、２４、２５：ｐＨ計、２６、２７：悪臭物質及び／又は揮発性有機化合物濃度計
【図１】
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【図２】
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