(57)【要約】【課題】排水に伴って流出する栄養剤の量を最少限に抑えることにより、必要最少限の量の栄養剤を補給しながら安定かつ経済的な運転を行うようにしたＶＯＣガスの処理装置を提供すること。【解決手段】ＶＯＣを含む排気ガスａを捕集し、微生物を付着させた担体を充填した生物処理槽１に導いて生物分解するＶＯＣガスの処理装置において、生物処理槽１の底部に栄養剤を含む循環水ｃを貯留する貯留水槽１５を設けるとともに、貯留水槽１５の上部に、担体の充填層１１から落下した洗浄水ｄを受けるホッパー状の分離水槽１３を設け、洗浄水ｄに含まれる余剰微生物等の固形物を分離水槽１３の底部へと沈殿させるとともに、栄養剤を含む上澄水を分離水槽１３から貯留水槽１５にオーバーフローさせる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＶＯＣを含む排気ガスを捕集し、微生物を付着させた担体を充填した生物処理槽に導いて生物分解するＶＯＣガスの処理装置において、生物処理槽の底部に栄養剤を含む循環水を貯留する貯留水槽を設けるとともに、該貯留水槽の上部に、担体の充填層から落下した洗浄水を受けるホッパー状の分離水槽を設け、洗浄水に含まれる余剰微生物等の固形物を分離水槽の底部へと沈殿させるとともに、栄養剤を含む上澄水を分離水槽から貯留水槽にオーバーフローさせるようにしたことを特徴とするＶＯＣガスの処理装置。
【請求項２】
沈殿した固形物を排出する排水配管を分離水槽に設けるとともに、該排水配管にバルブ又は排水ポンプを設けたことを特徴とする請求項１記載のＶＯＣガスの処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＶＯＣ（揮発性有機化合物）を含む排気ガスを生物処理する場合に、排水に伴って流出する栄養剤の量を最少限に抑えることにより、必要最少限の量の栄養剤を補給しながら安定かつ経済的な運転を行うようにしたＶＯＣガスの処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、塗装工場や印刷工場、化学工場等では、塗料や接着剤、原料の化学物質に起因して、様々なＶＯＣガスが発生するため、ＶＯＣによる悪臭公害や光化学オキシダント生成の防止対策の観点から、これらのガスを排気ガスとして捕集した後、通常、燃焼炉に導いて酸化分解処理が行われている。
【０００３】
しかし、従来の燃焼法では、引火性のあるＶＯＣを扱う工場において火気を使用しなければならず、また助燃用に重油などの燃料を必要とすることから、近年、安全で最もエネルギー効率の良い生物処理の研究が進められている。
生物処理として最も効率的な充填方式では、通常、分解微生物をセラミックやプラスチック等の担体表面に付着させ、これらの担体を所定の高さまで充填し、この充填層に微生物に必要な水分を補給しながら、ＶＯＣガスを導くことで生物分解を行う。
【０００４】
一方、微生物量を保持するためには、死滅する微生物以上に増殖させる必要があるが、微生物は炭素源としてのＶＯＣ以外に、窒素やリン等の微量の栄養源を必要とするため、栄養剤を溶解させた水を散水することで微生物に供給している。
また、必要以上に微生物が増殖すると、充填した担体の隙間が減少して圧力損失が上昇し、ＶＯＣガスが流れにくくなるため、担体から微生物の一部を剥離させる必要がある。
通常、剥離した微生物や担体と担体の間に捕捉された固形物は、散水や担体充填層の洗浄運転を行うことによって底部の水槽へと落下させ、担体の目詰りを防止している。
【０００５】
ところで、微生物の増殖に伴って栄養剤が消費されることから、底部の水槽に栄養剤を補給する必要があるが、水槽内には余剰汚泥状の微生物や固形物が蓄積しているため、これらを排出する目的で、通常は栄養剤に加えて新たな水を補給することにより、オーバーフローさせている。
オーバーフローした排水には、本来排出すべき固形物に加えて栄養剤が含まれるため、栄養剤を無駄に消費することになる。
特に、ＶＯＣ濃度が高い時には、ＶＯＣ濃度に比例して栄養剤濃度を高くする必要があることから、上記排水に伴って排出される栄養剤も多くなって、ランニングコストが上昇するという問題点があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記従来のＶＯＣガスの処理装置が有する問題点に鑑み、排水に伴って流出する栄養剤の量を最少限に抑えることにより、必要最少限の量の栄養剤を補給しながら安定かつ経済的な運転を行うようにしたＶＯＣガスの処理装置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】
上記目的を達成するため、本発明のＶＯＣガスの処理装置は、ＶＯＣを含む排気ガスを捕集し、微生物を付着させた担体を充填した生物処理槽に導いて生物分解するＶＯＣガスの処理装置において、生物処理槽の底部に栄養剤を含む循環水を貯留する貯留水槽を設けるとともに、該貯留水槽の上部に、担体の充填層から落下した洗浄水を受けるホッパー状の分離水槽を設け、洗浄水に含まれる余剰微生物等の固形物を分離水槽の底部へと沈殿させるとともに、栄養剤を含む上澄水を分離水槽から貯留水槽にオーバーフローさせるようにしたことを特徴とする。
【０００８】
この場合において、沈殿した固形物を排出する排水配管を分離水槽に設けるとともに、該排水配管にバルブ又は排水ポンプを設けることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のＶＯＣガスの処理装置によれば、充填層の担体表面から剥離させた余剰微生物や、担体の間隙に捕捉された固形物を、散水管から散布した水により洗い落とし、担体充填層から落下した洗浄水をホッパー状の分離水槽に受けて静置することにより、余剰汚泥等の固形物を分離水槽の底部へと沈殿させるとともに、栄養剤を含む上澄水を分離水槽からオーバーフローさせ、下の貯留水槽に戻して栄養剤を再利用するため、栄養剤を無駄に排出することなく、栄養剤の消費によるランニングコストを低減できるという効果を有する。
また、余剰汚泥などの固形物を分離水槽から排出することにより、運転中に汚泥等の有機物が腐敗して悪臭を発生する等のトラブルを防止することができ、適切な水分と栄養剤を供給しながら、所望の微生物量を保持して運転できるため、安定した処理性能を維持できるという効果を有する。
【００１０】
また、沈殿した固形物を排出する排水配管を分離水槽に設けるとともに、該排水配管にバルブ又は排水ポンプを設けることにより、バルブを間欠的に開放したり、排水ポンプを間欠的に運転することにより、分離水槽底部に沈殿した固形物を定期的に排出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明のＶＯＣガスの処理装置の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１に、本発明のＶＯＣガスの処理装置の一実施例を示す。
このＶＯＣガスの処理装置は、ＶＯＣを含む排気ガスａを捕集し、微生物を付着させた担体を充填した生物処理槽１に導いて生物分解するもので、生物処理槽１の底部に栄養剤を含む循環水ｃを貯留する貯留水槽１５を設けるとともに、該貯留水槽１５の上部に、担体の充填層１１から落下した洗浄水ｄを受けるホッパー状の分離水槽１３を設け、洗浄水ｄに含まれる余剰微生物等の固形物を分離水槽１３の底部へと沈殿させるとともに、栄養剤を含む上澄水を分離水槽１３から貯留水槽１５にオーバーフローさせるようにしている。
分離水槽１３には、沈殿した固形物を排出する排水配管を設けるとともに、この排水配管にバルブ１４又は排水ポンプ（図示省略）を設け、バルブ１４を間欠的に開放したり、排水ポンプを間欠的に運転することにより、分離水槽底部に沈殿した固形物を定期的に排出できるようにする。
【００１３】
塗装工場等のＶＯＣ発生源から排気ファン２によって捕集され、排出された排気ガスａは、生物処理槽１へと導かれる。
生物処理槽１には、中央部に微生物を付着させた担体を充填した充填層１１、上部にはスプレーノズルを配置した散水管１２が設けられ、底部の貯留水槽１５から散水ポンプ３により、貯留水槽１５内部の循環水ｃを散水管１２まで送水する配管が配置されている。
【００１４】
微生物付着担体は、セラミックやプラスチック、合成繊維等を様々な形状に加工したもの、あるいは発泡させたものなど、種々のものを使用することができ、特に限定されるものではないが、微生物の付着量が多く、損耗しにくい材料の担体を用いることが望ましい。
また、充填層１１の高さは、担体の重量や通気性、生物付着量等を考慮して所望の高さに設定されるが、一段に限らず、二段、三段に積重ねることも可能である。
【００１５】
一方、貯留水槽１５の上部には、担体の充填層１１から落下した洗浄水を受けるホッパー状の分離水槽１３を設け、さらに、分離水槽１３の底部から排水するための排水配管を設けるとともに、この排水配管にバルブ１４又は排水ポンプ（図示省略）を設けている。
逆さ裁頭円錐状の分離水槽１３と生物処理槽１本体の内壁との間には隙間を設け、分離水槽１３からのオーバーフロー水が貯留水槽１５へと落下するよう構成されている。
【００１６】
次に、本実施例のＶＯＣガスの処理装置の作用について説明する。
図１において、排気ファン２により生物処理槽１の充填層１１の下部に送気された排気ガスａ中のＶＯＣは、充填層の担体の間隙を流れる間に、担体表面の水分中に徐々に溶解し、続いて担体に付着した微生物により、通常、炭酸ガスと水に分解される。
そのため、充填層１１内を上部へと流れるにつれてＶＯＣ濃度は低下し、微生物量や接触時間に対応した濃度まで除去されて、処理ガスｂとして槽外に排出される。
このとき、炭素源としてのＶＯＣ以外に、窒素やリン等の微量の栄養源を取込みながら分解微生物が増殖する。
【００１７】
また、ＶＯＣが微生物に取込まれる前に、ＶＯＣを水分中に溶解させる必要があることから、担体が常時水に濡れた状態を保つ必要がある。
そこで、１〜３時間程度の間隔で散水ポンプ３を稼動し、栄養剤を含む循環水ｃを散水管１２から散水する。
循環水ｃに含まれる栄養剤は、微生物によるＶＯＣの分解及び微生物の増殖に伴って消費されるため、別の配管から栄養剤及び補給水ｆを貯留水槽１５へと供給する必要がある。
【００１８】
一方、分解微生物が担体に十分蔓延した状態からは、増殖した微生物によって担体の間隙が塞がり、圧力損失が上昇して排気ガスが流れにくくなるため、定期的に担体表面の微生物の余剰分を除去することで担体間隙の目詰りを防止する。
そのための方法は、図では省略しているが、担体の充填層１１内に機械的な攪拌装置を設けたり、充填層内にノズルを設けて圧力水を噴射したり、あるいは充填層に底板を設けて水を所定の水位まで満たして溜洗いするなどの構造とする必要がある。
【００１９】
これにより、担体から剥離した微生物や、担体間隙に捕捉された排気ガス中の粉塵等固形物は、洗浄水ｄに含まれて充填層１１から分離水槽１３へと落下する。
余剰微生物や粉塵等の固形物は比重が重いため、分離水槽１３において短時間で沈降し、分離水槽１３の底部中央に集められる。
蓄積した固形物は、バルブ１４を間欠的（定期的）に開放したり、排水ポンプを間欠的（定期的）に運転することにより、高濃度に固形物を濃縮した排水ｅとして槽外に排出される。
また、分離された上澄水は、分離水槽１３の上部からオーバーフローして下部の貯留水槽１５へと落下し、上澄水に含まれている栄養剤の残留成分は、循環水ｃとして再利用される。
【００２０】
以上により、本実施例のＶＯＣガスの処理装置は、充填層１１の担体表面から剥離させた余剰微生物や、担体の間隙に捕捉された固形物を、散水管１２から散布した水により洗い落とし、担体充填層から落下した洗浄水ｄをホッパー状の分離水槽１３に受けて静置することにより、余剰汚泥等の固形物を分離水槽１３の底部へと沈殿させるとともに、栄養剤を含む上澄水を分離水槽１３からオーバーフローさせ、下部の貯留水槽１５に戻して栄養剤を再利用するため、栄養剤を無駄に排出することなく、栄養剤の消費によるランニングコストを低減できるという効果を有する。
また、余剰汚泥などの固形物を分離水槽１３から排出することにより、運転中に汚泥等の有機物が腐敗して悪臭を発生する等のトラブルを防止することができ、適切な水分と栄養剤を供給しながら、所望の微生物量を保持して運転できるため、安定した処理性能を維持できるという効果を有する。
【００２１】
以上、本発明のＶＯＣガスの処理装置について、その実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、実施例に記載した構成を適宜組み合わせるなど、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
本発明のＶＯＣガスの処理装置は、ＶＯＣを含む排気ガスを微生物で処理するに際し、排水に伴って流出する栄養剤の量を最少限に抑えることにより、必要最少限の量の栄養剤を補給しながら安定かつ経済的な運転を行えるという特性を有していることから、微生物によるＶＯＣガスの処理装置の用途に広く好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明のＶＯＣガスの処理装置の一実施例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１    生物処理槽
１１  充填層
１２  散水管
１３  分離水槽
１４  バルブ
１５  貯留水槽
２    排気ファン
３    散水ポンプ
ａ    排気ガス
ｂ    処理ガス
ｃ    循環水
ｄ    洗浄水
ｅ    排水
ｆ    栄養剤及び補給水
【図１】
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