(57)【要約】【課題】汚泥又は廃棄物から発生した水分が含まれる臭気を、簡単な構成で経済的かつ効率的に脱臭できる脱臭設備及び脱臭方法を提供する。【解決手段】脱臭設備１０は、汚泥又は廃棄物から発生した水分が含まれる臭気から悪臭成分である硫化物成分を除去する脱硫剤を備えた前処理装置１２と、前処理装置１２で処理された臭気から他の悪臭成分を除去する光触媒を備えた光触媒脱臭装置１３と、少なくとも光触媒脱臭装置１３に設けられ、臭気に含まれる水分の除去を行う除湿装置１４とを有する。脱臭方法は、汚泥又は廃棄物から発生した水分が含まれる臭気から悪臭成分である硫化物成分を脱硫剤で除去する硫化物除去工程と、硫化物除去工程で処理された臭気から他の悪臭成分を光触媒で除去する残存悪臭除去工程とを有し、少なくとも残存悪臭除去工程で臭気に含まれる水分の除去を行う。【選択図】図１
2019209290.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
汚泥又は廃棄物から発生した水分が含まれる臭気を脱臭処理する脱臭設備であって、
臭気から悪臭成分である硫化物成分を除去する脱硫剤を備えた前処理装置と、
前記前処理装置より下流側に配置され、該前処理装置で処理された臭気から他の悪臭成分を除去する光触媒を備えた光触媒脱臭装置と、
少なくとも前記光触媒脱臭装置に設けられ、臭気に含まれる水分の除去を行う除湿装置とを有することを特徴とする脱臭設備。
【請求項２】
請求項１記載の脱臭設備において、前記除湿装置は、水分を含む臭気より低湿度の外気を臭気に供給する送風機を有することを特徴とする脱臭設備。
【請求項３】
汚泥又は廃棄物から発生した水分が含まれる臭気を脱臭処理する脱臭方法において、
臭気から悪臭成分である硫化物成分を、脱硫剤によって除去する硫化物除去工程と、
前記硫化物除去工程で処理された臭気から他の悪臭成分を、光触媒によって除去する残存悪臭除去工程とを有し、
少なくとも前記残存悪臭除去工程で臭気に含まれる水分の除去を行うことを特徴とする脱臭方法。
【請求項４】
請求項３記載の脱臭方法において、水分を含む臭気より低湿度の外気を臭気に供給することで、臭気に含まれる水分を除去することを特徴とする脱臭方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、汚泥又は廃棄物から発生した水分を含む臭気を脱臭処理する脱臭設備及び脱臭方法に関する。ここで、汚泥又は廃棄物には、主として硫化水素が発生し易い環境から排出される汚泥や廃棄物、例えば、下水処理場や屎尿処理場の下水処理プロセスから排出される生汚泥及び生物性汚泥、化学工場（例えば、タイヤの製造工場）や火力発電所から排出される廃棄物、食品工場（例えば、水産加工工場や醸造所）から排出される廃棄物、等がある。
【背景技術】
【０００２】
例えば、生活排水等の汚水の浄化処理は、一般的に下水処理場で行われている。この下水処理場は、水処理施設と、この水処理施設での処理過程で発生した汚泥を処理する汚泥処理施設とで構成されている。
水処理施設は、例えば、沈砂池、最初沈殿池、反応タンク、最終沈殿池、及び、消毒槽を有し、汚水を一定基準まで浄化処理した後、川や海に流している。なお、一部の水は再利用されている。
汚泥処理施設では、汚泥の濃縮、消化、脱水、焼却、脱臭等を行っている。
【０００３】
この汚泥処理施設での脱臭方法には、例えば、特許文献１、２に記載の技術がある。
特許文献１の技術は、臭気中のアンモニアを除去する第１工程と、アンモニアが除去された臭気を更に充填塔式生物脱臭法で処理する第２工程とからなる方法である。この充填塔式生物脱臭法は、塔内に繊維状活性炭を含有する粒状物を充填し微生物を担持して、臭気ガスをこの担持した微生物と接触させるように通気する方法である。
特許文献２の技術は、固液分離機能を有する一次処理槽で発生する悪臭成分を、二次処理槽に送入して槽内の水中に放散させ、二次処理槽内に保持される微生物により脱臭処理する方法である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２１０９３１号公報
【特許文献２】特開２００１−１２９５７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記した特許文献１、２の技術はいずれも、脱臭に微生物を用いているため、例えば、季節変動や負荷変動に対して、十分に対応できないおそれがあった。
また、特許文献１の技術は、繊維状活性炭を用いているため、使用にあっては壊れ易く交換頻度が高まるので、ランニングコストがかかるおそれもあった。
なお、他の脱臭方法として、例えば、悪臭成分を脱臭剤に吸着させ分解させる方法もあるが、汚泥処理施設から発生する臭気には水分が含まれているため、脱臭剤の表面が水分で覆われて、脱臭剤の機能を十分に発揮できなくなるおそれがあった。
【０００６】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、汚泥又は廃棄物から発生した水分が含まれる臭気を、簡単な構成で経済的かつ効率的に脱臭できる脱臭設備及び脱臭方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的に沿う本発明に係る脱臭設備は、汚泥又は廃棄物から発生した水分が含まれる臭気を脱臭処理する脱臭設備であって、
臭気から悪臭成分である硫化物成分を除去する脱硫剤を備えた前処理装置と、
前記前処理装置より下流側に配置され、該前処理装置で処理された臭気から他の悪臭成分を除去する光触媒を備えた光触媒脱臭装置と、
少なくとも前記光触媒脱臭装置に設けられ、臭気に含まれる水分の除去を行う除湿装置とを有する。
【０００８】
本発明に係る脱臭設備において、前記除湿装置は、水分を含む臭気より低湿度の外気を臭気に供給する送風機を有することが好ましい。
【０００９】
前記目的に沿う本発明に係る脱臭方法は、汚泥又は廃棄物から発生した水分が含まれる臭気を脱臭処理する脱臭方法において、
臭気から悪臭成分である硫化物成分を、脱硫剤によって除去する硫化物除去工程と、
前記硫化物除去工程で処理された臭気から他の悪臭成分を、光触媒によって除去する残存悪臭除去工程とを有し、
少なくとも前記残存悪臭除去工程で臭気に含まれる水分の除去を行う。
【００１０】
本発明に係る脱臭方法において、水分を含む臭気より低湿度の外気を臭気に供給することで、臭気に含まれる水分を除去することが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る脱臭設備及び脱臭方法は、臭気から、悪臭成分である硫化物成分を脱硫剤により除去し、他の悪臭成分を光触媒により分解するので、汚泥又は廃棄物から発生した臭気を、簡単な構成で経済的かつ効率的に脱臭できる。ここで、臭気を、脱硫剤で処理した後に光触媒で処理するので、例えば、硫化物成分である硫化水素から派生した硫酸により、光触媒が被毒して性能劣化することを抑制できる。
特に、汚泥又は廃棄物から発生した臭気には水分が含まれているが、この水分を除去することで、水分が光触媒の表面を覆うことを抑制、更には防止できるので、光触媒の脱臭能力を十分に発揮させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施の形態に係る脱臭設備の説明図である。
【図２】同脱臭設備の前処理装置の説明図である。
【図３】（Ａ）、（Ｂ）は臭気中の硫化水素の濃度の推移を示すグラフである。
【図４】（Ａ）〜（Ｃ）はそれぞれ臭気中の硫化水素、アンモニア、メチルメルカプタンの濃度の推移を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
図１に示す本発明の一実施の形態に係る脱臭設備１０は、下水処理場の汚泥処理施設１１で処理される汚泥から発生した、水分が含まれる臭気（ガス）を脱臭処理する設備であり、汚泥から発生する臭気中の悪臭成分（主として硫化水素（硫化物成分の一例）、アンモニア、メチルメルカプタン）を、簡単な構成で経済的かつ効率的に除去できるものである。以下、詳しく説明する。
【００１４】
汚泥処理施設（例えば、汚泥貯留槽や脱水機）１１には、脱臭設備１０が取付けられている。この脱臭設備１０は、脱硫剤を備えた前処理装置１２と、この前処理装置１２より下流側に配置される光触媒を備えた光触媒脱臭装置１３と、この光触媒脱臭装置１３に設けられ、臭気に含まれる水分の除去を行う除湿装置１４とを有している。なお、汚泥処理施設１１と前処理装置１２は吸気用配管１５で接続され、前処理装置１２と光触媒脱臭装置１３は後述する連通用配管２５で接続されている。
ここで、汚泥から発生した臭気は、連通用配管２５に設けられた図示しない送風ファン（送風手段）により、脱臭設備１０へ連続的に予め設定した流量で供給されているが、送風ファンは必要に応じて吸気用配管１５に設けることもできる。
【００１５】
前処理装置１２は、図２に示すように、有底円筒状であって、軸心を鉛直方向に合わせた状態（立設状態）とした箱体１６を有し、その上部には蓋部１７が設けられている。この箱体１６と蓋部１７は、金属製でもよくプラスチック製でもよい。
箱体１６の下端部（一側）側壁には、汚泥処理施設１１から発生した悪臭成分を含む臭気の吸気口１８が、その軸心が水平方向（箱体１６の軸心とは直交する方向）となるように設けられ、この吸気口１８に吸気用配管１５の下流側端部が接続されている。また、箱体１６の上端部（他側）には、箱体１６内を通過した臭気の排気口１９が設けられている。
【００１６】
この箱体１６内には、整流材２０と、３種類の脱硫剤２１〜２３が、吸気口１８側から排気口１９側（箱体１６の下側から上側、即ち臭気が流れる方向）へかけて順次収容配置されている。即ち、箱体１６の軸心方向に沿って、整流材２０の上に３種類の脱硫剤２１〜２３の各層が順次形成されている。
なお、整流材２０は、箱体１６の内底面から所定の高さ位置に配置され、箱体１６の内底面と整流材２０の間には空間部２４が形成されている。この空間部２４には、臭気に含まれる水分が滴下し、この水分は、箱体１６の底部に設けられた排水管（ドレン管）１６ａを介して、箱体１６の外部へ排出された後、水処理施設へ送られる。
【００１７】
整流材２０は、上記した各層を通過する臭気の流れを、箱体１６の軸心方向に直交する面内で略均一にするためのもの（フィルター）であり、この作用効果を発揮できれば、材質や形状は特に限定されるものではなく適宜選択できる。
脱硫剤２１は、顆粒状（粒径：例えば、１〜５ｍｍ程度）のゼオライト（沸石）であり、臭気中の悪臭の原因となるメチルメルカプタンを主として除去（吸着除去）するものである。このゼオライトからなる脱硫剤２１の層は、臭気に含まれる悪臭成分の種類に応じて箱体１６の内部からなくすこともでき、また、箱体１６の内部に、脱硫剤２１の層の代わりに、又は、脱硫剤２１の層と共に、他の脱臭剤の層を形成することもできる。
【００１８】
脱硫剤２２、２３はリモナイト（褐鉄鉱）であり、脱硫剤２２は顆粒状（粒径：例えば、１〜５ｍｍ程度）、脱硫剤２３はペレット状（例えば、直径が１〜３０ｍｍ程度、軸心方向の長さが３〜３０ｍｍ）となって、臭気中の悪臭の原因となる高濃度の硫化水素を主として除去（吸着除去）するものである。このように、脱硫剤２２、２３は主として硫化物成分である硫化水素を除去するものであるが、他の成分（他の硫化物成分として、例えば、メチルメルカプタン、硫化メチル、二硫化メチル等）を除去することもできる。
この脱硫剤２２、２３は、酸化鉄（ＦｅＯ等）を主成分としたものであり、具体的には、（株）日本リモナイト製のリモニック（登録商標）を使用できるが、脱硫能を有するものであれば、他の脱硫剤（例えば、活性炭）を用いることもできる。
【００１９】
脱硫剤２２、２３に、形状の異なる２種類のものを用いたのは、脱硫時間の確保（臭気と脱硫剤との接触時間の調整、即ち通気性）と経済性を考慮したことによる。
例えば、限られた層厚で脱硫時間を確保するには、通気性を悪化させれば（空隙率を低下させれば）よいが、脱硫剤の粒径が細かいほど原料コストの上昇を招くと共に、使用する送風ファンの能力が大きくなり設備コストの上昇も招く。このため、必要な脱硫時間を確保できるように、粒径の小さなものと大きなものを併用することで、原料コストと設備コストの低減が図れる。
また、脱硫剤は、粒径を細かくするほど表面積を大きくでき、硫化水素の除去能力を向上できるため、臭気の流れ方向の上流側に、細かな顆粒状の脱硫剤２２を配置し、下流側に、脱硫剤２２より大きなペレット状の脱硫剤２３を配置することで、上流側で多くの硫化水素を除去して、除去できなかった硫化水素を下流側で除去しているが、上流側にペレット状の脱硫剤を配置し、下流側に顆粒状の脱硫剤を配置することもできる。
なお、必要な脱硫能を達成できれば、脱硫剤は１種類（１層）、２種類（２層）、又は、４種類以上の複数種類（複数層）でもよく、また、脱硫剤の形状や大きさについても、特に限定されるものではなく、例えば、球状（粒状）やハニカム状に成形することもできる。
【００２０】
上記した構成により、箱体１６内を流れる臭気は、箱体１６の下部から上部へかけて流れる（メチルメルカプタンと硫化水素が順次除去される）が、箱体１６の吸気口１８と排気口１９の取付け位置を逆にして、臭気が上部から下部へかけて流れるようにすることもできる（臭気が上下方向に沿って流れる）。また、箱体１６を横倒しした状態に配置することで、臭気が水平方向に沿って流れるようにすることもできる。
なお、箱体の内部に１枚又は複数枚の仕切り板等を設けることで、臭気が上下方向又は水平方向にジグザグ状に流れるように、また、箱体の内部に螺旋状の仕切り部を設けることで、臭気が旋回しながら流れるようにして、臭気の脱臭時間を調整することもできる。
【００２１】
上記した脱硫剤２１〜２３はそれぞれ、使用に伴ってその脱臭能力が低下するため、例えば、予め設定した期間で交換することが好ましい。具体的には、脱硫剤２１〜２３を、箱体１６内に着脱自在に装着される網状となった容器に収容するのがよい。
この容器を、脱硫剤２１〜２３が収容されたカートリッジ（一体もの）とすることで、脱硫剤２１〜２３の交換は、カートリッジを取替えるのみで実施（即ち、脱硫剤２１〜２３を容器と共に交換）できるため、交換作業を短時間で作業性よく簡単に実施できる。
【００２２】
前処理装置１２（排気口１９）には、図１に示すように、連通用配管２５を介して、光触媒脱臭装置１３が接続されている。
光触媒脱臭装置１３は、例えば、有底円筒状であって、軸心を鉛直方向に合わせた状態（立設状態）とした箱体２６を有し、その上部には蓋部２７が設けられている。この箱体２６の底側には、臭気に含まれる水分が滴下する空間部が形成され、滴下した水分は、箱体２６の底部に設けられた排水管（ドレン管）２６ａを介して、箱体２６の外部へ排出された後、水処理施設へ送られる。この箱体２６と蓋部２７の構成は、前記した前処理装置１２の箱体１６と蓋部１７の構成と同様にできる。
箱体２６の下端部（一側）側壁には、前処理装置１２で処理された臭気の吸気口が設けられ、この吸気口に連通用配管２５の下流側端部が接続されている。また、箱体２６の上端部（他側）には、箱体２６内を通過した臭気の排気口２８が設けられている。
【００２３】
この箱体２６内には光触媒が収容配置されている。
光触媒は、前処理装置１２で処理された臭気から他の悪臭成分（残留臭い成分）、主としてアンモニア成分を分解し除去するものであるが、例えば、前処理装置１２で除去できなかったメチルメルカプタンや硫化水素、更にはホルムアルデヒドや低級脂肪酸等も分解して除去できる。
このように、前処理装置１２の脱硫剤２２、２３により多くの硫化水素が除去された臭気を、光触媒脱臭装置１３の光触媒によって分解処理するので、硫化水素から派生した硫酸により、光触媒が被毒して性能劣化することを抑制できる。これにより、光触媒で処理した臭気を脱硫剤で処理した場合と比較して、光触媒の脱臭性能を高位に維持できる。
【００２４】
光触媒には、二酸化チタンを使用できる。この二酸化チタンには、結晶構造の違いによりアナターゼ（Ａｎａｔａｓｅ）型やルチル（Ｒｕｔｉｌｅ）型等が存在するが、結晶構造は特に限定されず、一方のみを用いてもよいし、これらの混合物を用いてもよい。なお、光触媒機能を重視する場合にはアナターゼ型の二酸化チタンを使用することが好ましく、コスト面を重視する場合にはルチル型の二酸化チタンを使用することが好ましい。
また、二酸化チタンの結晶格子中に、硫黄、炭素、窒素等をドープすることもでき、また、二酸化チタンに、増感剤である鉄、銅、クロム、ニッケル等の金属錯体又は金属塩の化合物を混合（又は担持）することもできる。
【００２５】
なお、光触媒としては、上記した二酸化チタンに限定されるものではなく、金属酸化物半導体、金属硫化物半導体、チタン酸ストロンチウム、セレン化カドミウム、タンタル酸カリウム、又は、これらの混合物を使用することができる。ここで、金属酸化物半導体には、例えば、酸化亜鉛、酸化タングステン、酸化カドミウム、酸化インジウム、酸化銀、酸化マンガン、酸化銅、酸化鉄、酸化スズ、酸化バナジウム、酸化ニオブ、及び、酸化ジルコニウム等があり、金属硫化物半導体には、例えば、硫化カドミウム、硫化亜鉛、硫化インジウム、硫化鉛、硫化銅、硫化モリブデン、硫化タングステン、硫化アンチモン、及び、硫化ビスマス等がある。
【００２６】
光触媒は、溶射材料（ここでは、二酸化チタン粉末）を、基材の一例である粒状処理材（粒状多孔質体）の表面に溶射することにより粒状処理材に担持されている（即ち、溶射により形成された溶射皮膜が光触媒となる）。
粒状処理材としては、内部に連通する細孔を有する吸着剤、例えば、活性炭、ゼオライト、セピオライト、及び、シリカゲル等の粉末を、それぞれ球状（外径が０．５〜５ｍｍ程度）に成形した複数種のペレットのいずれか１種又は２種以上を使用できる。なお、粒状処理材は、例えば、直径が０．５〜４ｍｍ程度、長さが１．５〜６ｍｍ程度の円柱状でもよい。このように、粒状処理材の表面に溶射材料を溶射することで、光触媒は粒状化処理されて粒状になる。
光触媒は、前記したように、前処理装置１２で処理された臭気から他の悪臭成分を分解して除去するものであるため、分解処理には多少の時間を要する。このため、多数の細孔（毛管現象や表面積の拡大）により吸着能を向上させた粒状処理材に、他の悪臭成分を吸着させることで、光触媒による分解処理のための時間を確保できる。
【００２７】
上記した光触媒の溶射方法としては、溶射であれば特に限定されず、フレーム溶射、高速フレーム溶射、ガス式溶射、アーク溶射、プラズマ溶射、線爆溶射等の電気式溶射、コールドスプレー法等の方法を用いることができる。中でも、高速フレーム溶射は、溶射材料が半溶融状態で溶射されて熱の影響を受け難く、また、音速の数倍の速度で吹き付けるので、溶射材料が粒状処理材に食い込んでアンカー効果が得られ易いため、密着性の高い溶射皮膜を形成することができ好ましい。
なお、溶射皮膜の形成には、例えば、ステンレス網を加工した有底の筒状容器に多数の粒状処理材を収納し、筒状容器を回転させながら側周面方向から溶射材料を溶射する方法を用いることができる。
【００２８】
なお、光触媒を溶射により担持させる基材としては、上記した粒状処理材に限定されるものではなく、例えば、通気性（多数の小孔）を備えたアルミ繊維（不織布）やエクスパンドメタル（鉄製、ステンレス製、アルミニウム製等）のようなボード状（面状）のものを使用することもできる。このように、溶射材料を溶射する基材にボード状のものを使用することで、光触媒はその表面に積層されて層状になる（多数の小孔は残存する）。
この光触媒の溶射方法にも、上記した方法を用いることができ、溶射皮膜の形成に際しては、ボード状の基材の表面に対し溶射ガンを相対的に移動させて、溶射材料を溶射するのがよい。
上記した光触媒が形成されたボード状の基材は、使用にあっては、１枚のみ、又は、複数枚を積層して使用することができる。なお、臭気の通気性（通気抵抗）は、基材に形成される小孔の大きさや、基材の積層枚数を変更することで、調整できる。
【００２９】
箱体２６には、光触媒に光（紫外線や可視光線）を照射して活性化させるための光源（光照射手段）が設けられている。この光源には、紫外線ランプ（冷陰極管）や発光ダイオード（ＬＥＤ照明）を使用できるが、省エネや耐久性を考慮すれば発光ダイオードが好ましい。
光源は、箱体２６内に収容された光触媒と対向可能な排気口２８側の位置、即ち、蓋部２７の底面に設けられ、光触媒に光照射可能になっている。なお、光源の設置位置は、光触媒に光を照射できれば、特に限定されるものではない。
光触媒への光の照射には、光源と共に太陽光を利用することもできる（この場合、光源と太陽光が光照射手段を構成する）。このとき、光触媒に太陽光が照射可能となるように、例えば、箱体を透明にし、蓋部を透明又は網状にするのがよい。
【００３０】
上記した光触媒は、前記した脱硫剤２１〜２３と同様、使用に伴ってその脱臭能力が低下するため、例えば、予め設定した期間で交換することが好ましい。この交換方法には、前記した脱硫剤２１〜２３と同様、網状の容器を用いるのがよいが、これに限定されるものではない。また、ボード状の基材を用いる場合、容器等を用いることなく、そのままの状態で使用できるため、ボード状の基材をそのまま交換すればよい。
なお、光触媒の交換に際しては、未使用品や再生品（例えば、使用済みの光触媒を熱処理して再生させた物）である光触媒を使用できる。
これにより、光触媒の交換作業を、短時間で作業性よく簡単に実施できる。
【００３１】
上記した光触媒脱臭装置１３の上部には、図１に示すように、除湿装置１４が設けられている。
この除湿装置１４は、外気導入管３０と、これに設けられたブロワ（送風機の一例）３１を有している。ブロワ３１は、水分を含む臭気より低湿度の外気を臭気に供給するためのものであり、これにより、臭気に含まれる水分（臭気の湿度）を低減でき、光触媒脱臭装置１３に及ぼす水分による脱臭能力の低下を抑制することができる。
【００３２】
なお、臭気に含まれる水分のうち、脱臭設備１０の通過中に水滴となったものは、吸気用配管１５、連通用配管２５、及び、排気口２８にそれぞれ設けられた排水管３２〜３４を介して水処理施設へ送られている。また、前処理装置１２でも、前記したように、排水管１６ａを介して水処理施設へ送られている。
これにより、前処理装置１２に及ぼす水分による脱臭能力の低下を抑制しているが、前処理装置１２にも上記した除湿装置を設けることで、前処理装置１２での脱臭能力の更なる向上が図れる。
【００３３】
上記した除湿装置１４で光触媒脱臭装置１３に供給する外気の湿度が臭気の湿度より高い場合は、予め除湿処理等を行った外気を光触媒脱臭装置１３に供給することもできる。
また、光触媒脱臭装置１３の箱体２６内に、外気導入管３０に連通する供給管を装入配置し（例えば、供給管を箱体２６の内周面に沿って配置し）、この供給管の長手方向に形成された多数の小孔（貫通孔）から外気を噴出させることもできる。これにより、箱体２６内に外気を循環させることができると共に、光触媒に対して外気を直接供給できるため、水分を除去する効果を、より効率的に得ることができる。
【００３４】
特に、光触媒への光の照射に太陽光を利用する場合は、除湿装置の使用がより有効である。光触媒に太陽光を照射する場合、前記したように、箱体（更には蓋部）を透明にする必要があるが、臭気が水分を含む場合、箱体内に結露が発生して透明部分が曇り、光触媒に太陽光を十分に照射できなくなる。このため、除湿装置の使用により、箱体内での結露を抑制して透明部分の曇りを抑制、更にはなくすことで、光触媒に太陽光を十分に照射できる。
また、透明部分がガラス等で構成される場合は、ガラス内に熱線（除湿装置の一例）を配置し、この熱線を加熱することで、ガラスの曇りをなくすこともできる。
【００３５】
脱臭設備１０の光触媒脱臭装置１３に供給する外気の流量は、下式で算出される外気の供給割合が２０〜３０％程度となるように調整することが好ましい。
（外気の供給割合）＝（外気の流量）／｛（臭気の流量）＋（外気の流量）｝×１００
ここで、「外気の流量」は、外気導入管３０から脱臭設備１０へ供給される外気の流量であり、「臭気の流量」は、汚泥処理施設１１から脱臭設備１０に供給される臭気の流量である。なお、「外気の流量」は、光触媒脱臭装置１３以外（例えば、前処理装置１２）からも外気を供給する場合、脱臭設備１０に供給される外気の合計流量となる。
【００３６】
脱臭設備１０の脱臭能力（除湿能力）は、脱臭設備１０へ供給される外気の流量の増加と共に急激に上昇し、外気の供給割合が２０％程度まで上昇すると、十分な脱臭能力が得られる。その後、外気の流量を増加させても脱臭能力の顕著な増加は望めず、例えば、ブロワの性能向上に伴うコストの増加や、外気の流量増加に伴う臭気の脱臭処理量の低下を招くことから、外気の供給割合の上限を３０％とすることが好ましい。
【００３７】
続いて、本発明の一実施の形態に係る脱臭方法について、図１、図２を参照しながら説明する。
脱臭方法は、脱臭設備１０を使用して、汚泥処理施設１１で処理される汚泥から発生した、水分が含まれる臭気を脱臭処理する方法であり、準備工程、硫化物除去工程、及び、残存悪臭除去工程を有している。以下、詳しく説明する。
【００３８】
（準備工程）
連通用配管２５に設けられた送風ファンを駆動し、汚泥から発生した臭気を脱臭設備１０へ送る。このとき、除湿装置１４のブロワ３１を駆動させて、光触媒脱臭装置１３に臭気より低湿度の外気を供給すると共に、光触媒脱臭装置１３に設けられた光源を駆動（作動）させて、光触媒に光を照射する。
上記したブロワ３１と光源の駆動電源には、家庭用電源を使用できるが、例えば、脱臭設備１０にバッテリを設けて行うこともできる（バッテリを単独使用又は家庭用電源と併用）。なお、バッテリの充電は、家庭用電源で行うことができるが、太陽光で行うこともできる。
【００３９】
このブロワ３１の駆動は、連続的に行ってもよいが、１）臭気の湿度が高い場合、２）脱臭設備１０の脱臭能力が低下した場合、３）予め設定した管理値を達成できない程度に臭気が発生した場合、のいずれか１又は２以上の場合に、間欠的に駆動させてもよい。
ここで、ブロワ３１を間欠的に駆動させる場合は、例えば、吸気用配管１５に湿度センサーや臭いセンサーを設け、このセンサーの数値が、予め設定した数値を超えたことを条件として、ブロワ３１を自動的に駆動させ、また、予め設定した数値未満になったことを条件として、ブロワ３１を自動的に停止させる構成にする（制御部により制御する）のがよい（光源も同様である）。
【００４０】
（硫化物除去工程）
生活排水等の汚水が水処理施設で浄化処理されると、この水処理施設の処理過程で発生した汚泥が汚泥処理施設１１へ送られ、汚泥処理施設１１から臭気が発生する。
この臭気は、前記した送風ファンの駆動により、吸気用配管１５内を通過し、前処理装置１２の箱体１６内へ送られる。なお、臭気に含まれる水分のうち、吸気用配管１５内で水滴となったものは、排水管３２を介して水処理施設へ送られる。
前処理装置１２の箱体１６内では、臭気が、脱硫剤２１〜２３の各層内を順次通過し、臭気中の悪臭成分であるメチルメルカプタンと硫化水素（硫化物成分）が、それぞれ除去される。なお、臭気に含まれる水分は、箱体１６の底部に形成された空間部２４に滴下するが、この水分は排水管１６ａを介して水処理施設へ送ることができる（ドレン除去）。
【００４１】
（残存悪臭除去工程）
硫化物除去工程で処理された臭気は更に、連通用配管２５内を通過し、光触媒脱臭装置１３の箱体２６内へ送られる。なお、臭気に含まれる水分のうち、連通用配管２５内で水滴となったものは、排水管３３を介して水処理施設へ送られる。
光触媒脱臭装置１３の箱体２６内では、光触媒が、光源から照射された光により活性化しているため、臭気中の悪臭成分であるアンモニア成分、前処理装置１２で除去できなかったメチルメルカプタンや硫化水素、更には、ホルムアルデヒドや低級脂肪酸等（他の悪臭成分）が、光触媒によって分解除去される。特に、箱体２６内には、除湿装置１４のブロワ３１によって臭気より低湿度の外気が供給され、光触媒が水分に覆われることを抑制できるため、上記した光触媒の分解除去能力が高められる。
なお、臭気に含まれる残存水分のうち水滴となったものは、上記した前処理装置１２と同様、箱体２６の底部に形成された空間部に滴下するが、この水分は排水管２６ａを介して水処理施設へ送られる（ドレン除去）。
【００４２】
このように、硫化物除去工程と残存悪臭除去工程を順次行い、臭気に含まれる水分を除湿装置１４によって除去すると共に、臭気から悪臭成分を除去することで、悪臭成分の大部分が除去された臭気が、箱体２６内から排気口２８を介して大気へ放散される。なお、臭気に含まれる水分のうち、排気口２８内で水滴となったものは、排水管３４を介して水処理施設へ送られる。
上記したように、ここでは、除湿装置１４による臭気に含まれる水分の除去を、残存悪臭除去工程のみで行ったが、除湿装置を前処理装置１２に設けて、更に硫化物除去工程で行ってもよい。
【実施例】
【００４３】
次に、本発明の作用効果を確認するために行った実施例について説明する。
ここでは、下水処理場の汚泥処理施設から発生した臭気（水分を含む）を脱臭設備で処理した結果について、悪臭の主成分である硫化水素の平均濃度（図３（Ａ）、（Ｂ）、図４（Ａ））、アンモニアの濃度（図４（Ｂ））、メチルメルカプタンの濃度（図４（Ｃ））の推移を参照しながら説明する。なお、脱臭設備の光触媒脱臭装置には、ガラス窓が設けられた箱体内に光触媒を配置し、光触媒を太陽光で活性化させる構成のものを使用した。
【００４４】
図３（Ａ）は下水処理場の汚泥処理施設から発生した（脱臭設備へ送られる前の）臭気中（元臭）の硫化水素の平均濃度の推移を示すグラフ、（Ｂ）は脱臭設備の前処理装置を通過した後の臭気中の硫化水素の平均濃度の推移を示すグラフである。
図４（Ａ）は同脱臭設備の光触媒脱臭装置を通過した後の臭気中の硫化水素の平均濃度の推移を示すグラフ、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ同脱臭設備へ送られる前（○印）と同脱臭設備の光触媒脱臭装置を通過した後（●印）の臭気中のアンモニアとメチルメルカプタンの濃度の推移を示すグラフである。
【００４５】
硫化水素の平均濃度は、以下に示す条件で測定した。
・使用測定器：拡散式硫化水素測定器ＧＨＳ−８ＡＴ（株式会社ガステック製）
・測定箇所：元臭（前処理装置前）、前処理装置通過後、光触媒脱臭装置通過後の計３箇所
アンモニアとメチルメルカプタンの濃度は、以下に示す条件で測定した。
・使用測定器：臭気物質に対応した検知管（ＪＩＳ  Ｋ  ０８０４の検知管式ガス測定器に準ずる）
・測定箇所：元臭（前処理装置前）と光触媒脱臭装置通過後の計２箇所
【００４６】
まず、臭気中の硫化水素の平均濃度について、図３（Ａ）、（Ｂ）、図４（Ａ）を参照しながら説明する。
臭気中の硫化水素の平均濃度は、脱臭設備へ送られる前、図３（Ａ）に示すように、最小で５ｐｐｍ程度、最大で５０ｐｐｍ程度であったが、脱臭設備の前処理装置の通過後、図３（Ｂ）に示すように、最小で０．２ｐｐｍ程度、最大でも１．３ｐｐｍ程度まで低減できた（除去率：９５％程度）。
なお、図３（Ｂ）は、臭気と前処理装置の脱硫剤との接触時間を５秒とした場合（ｔ１）、接触時間を７秒とした場合（ｔ２）、接触時間を７秒にして更にドレンを除去した場合（ｔ３）の３条件について、硫化水素の平均濃度を測定しているが、接触時間を長くしてドレンを除去した場合（ｔ３）に最も良好な結果が得られた。
【００４７】
更に、脱臭設備の光触媒脱臭装置の通過後は、臭気中の硫化水素の平均濃度を、図４（Ａ）に示すように、最小で０ｐｐｍ程度、最大でも０．９ｐｐｍ程度まで低減できた（除去率：９７％以上）。
なお、図４（Ａ）は、箱体内に外気を供給しなかったためガラスに結露が発生した場合（Ｔ１）、箱体内に外気を供給してはいないがガラスに結露が発生しなかった場合（Ｔ２）、箱体内に外気を供給しなかったためガラスに再結露が発生した場合（Ｔ３）、箱体内に外気（臭気よりも低湿度の外気）を供給した場合（Ｔ４）、箱体内に供給した外気（臭気よりも低湿度の外気）を更に箱体内で循環させた場合（Ｔ５）の５条件について、硫化水素の平均濃度を測定した結果である。このように、箱体内に外気を供給して（Ｔ４）、更には外気を箱体内で循環させて、臭気に含まれる水分を除去すること（Ｔ５）により、例えば、臭気の管理基準である臭気強度２．０〜３．５（０．０２〜０．２ｐｐｍ）を達成できた。
【００４８】
次に、臭気中のアンモニアの濃度について、図４（Ｂ）を参照しながら説明する。
脱臭設備へ送られる前（元臭）のアンモニアの濃度は大きく変動し、最大で８．０ｐｐｍ程度であったが、脱臭設備の光触媒脱臭装置の通過後は略０ｐｐｍであった。
続いて、臭気中のメチルメルカプタンの濃度について、図４（Ｃ）を参照しながら説明する。
脱臭設備へ送られる前（元臭）のチルメルカプタンの濃度は大きく変動し、最大で２．０ｐｐｍ程度であったが、脱臭設備の光触媒脱臭装置の通過後は略０ｐｐｍであった。
【００４９】
以上のことから、本発明の脱臭設備及び脱臭方法を用いることで、汚泥から発生した水分が含まれる臭気を、簡単な構成で経済的かつ効率的に脱臭できることを確認できた。
【００５０】
以上、本発明を、実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。例えば、前記したそれぞれの実施の形態や変形例の一部又は全部を組合せて本発明の脱臭設備及び脱臭方法を構成する場合も本発明の権利範囲に含まれる。
前記実施の形態においては、本発明の脱臭設備及び脱臭方法を、下水処理場の汚泥処理施設で処理される汚泥から発生した臭気（水分を含む）を脱臭処理する場合に適用したが、これに限定されるものではなく、主として硫化水素が発生し易い環境から排出される汚泥や廃棄物、例えば、屎尿処理場の下水処理プロセスから排出される生汚泥及び生物性汚泥、化学工場や火力発電所から排出される廃棄物、食品工場から排出される廃棄物、等から発生した臭気を脱臭処理する場合にも適用できる。
【００５１】
また、前記実施の形態においては、１つの汚泥処理施設に１つの脱臭設備を取付けた場合について説明したが、１つの汚泥処理施設に、複数の脱臭設備を直列又は並列に設けることもできる。なお、脱臭設備の規模は、脱臭設備を取付ける汚泥処理施設の規模（臭気の排出流量）に応じて、適宜設定できる（廃棄物の処理施設も同様）。
そして、本発明の脱臭設備は、汚泥又は廃棄物を処理する既存（既設）の設備に取付けられた他の脱臭設備（例えば、微生物や活性炭を使用した脱臭設備）と取替えて、又は、新たに追加して、既存の設備に取付けることができるが、新規に製造する汚泥又は廃棄物を処理する設備に取付ける（一体的に取付ける）こともできる。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明に係る脱臭設備及び脱臭方法は、汚泥又は廃棄物から発生した水分が含まれる臭気を、簡単な構成で経済的かつ効率的に脱臭できる。これにより、脱臭設備及び脱臭方法を、主として硫化水素が発生し易い環境、例えば、下水処理場や屎尿処理場、化学工場や火力発電所、食品工場等に適用することで、悪臭の拡散が抑制、更には防止され、環境改善に貢献することができる。
【符号の説明】
【００５３】
１０：脱臭設備、１１：汚泥処理施設、１２：前処理装置、１３：光触媒脱臭装置、１４：除湿装置、１５：吸気用配管、１６：箱体、１６ａ：排水管、１７：蓋部、１８：吸気口、１９：排気口、２０：整流材、２１〜２３：脱硫剤、２４：空間部、２５：連通用配管、２６：箱体、２６ａ：排水管、２７：蓋部、２８：排気口、３０：外気導入管、３１：ブロワ（送風機）、３２〜３４：排水管
【図１】
2019209290.tif 000003
【図２】
2019209290.tif 000004
【図３】
2019209290.tif 000005
【図４】
2019209290.tif 000006