(57)【要約】【課題】水槽内の固形物を高濃度で排出することにより、排水に伴って流出する栄養剤の量を最少限に抑えるとともに、ポンプや散水管の詰まり等を防いで安定した運転をするようにした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、担体の充填層１１から落下した固形物を含む水と補給された栄養剤及び補給水とを貯留する貯留水槽１０を生物処理槽１の底部に設けるとともに、底を貯留水槽１０より低くしたトラップ水槽３を貯留水槽１０と連通して設け、貯留水槽１０とトラップ水槽３の境界の一端に微細目スクリーン５を設け、貯留水槽１０内の固形物を含む水を微細目スクリーン５のない部分からトラップ水槽３に送り、微細目スクリーン５を通して貯留水槽１０に循環させる攪拌機６を、貯留水槽１０に設ける。【選択図】図１
2008114167.tif 000002
【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、担体の充填層から落下した固形物を含む水と補給された栄養剤及び補給水とを貯留する貯留水槽を生物処理槽の底部に設けるとともに、底を貯留水槽より低くしたトラップ水槽を該貯留水槽と連通して設け、貯留水槽とトラップ水槽の境界の一端に微細目スクリーンを設け、貯留水槽内の固形物を含む水を微細目スクリーンのない部分からトラップ水槽に送り、かつ微細目スクリーンを通して貯留水槽に循環させる攪拌機を貯留水槽に設けたことを特徴とするＶＯＣガスの処理装置。
【請求項２】
微細目スクリーンで捕捉した固形物を除去してトラップ水槽内に蓄積させる洗浄装置と、トラップ水槽に蓄積した固形物を排出する排水ポンプと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。
【請求項３】
貯留水槽と微細目スクリーンを介して連通する循環水槽を設け、該循環水槽の水を微生物に散水するようにしたことを特徴とする請求項１又は２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、水槽内の固形物を高濃度で排出することにより、排水に伴って流出する栄養剤の量を最少限に抑えるとともに、ポンプや散水管の詰まり等を防いで安定した運転をするようにした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。
また、水槽内の固形物を含む栄養剤は、循環水としてポンプにより送水し、担体の上より散水管等を用いて散水するが、この際、固形物がポンプ及び散水管を詰まらせ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、水槽内の固形物を高濃度で排出することにより、排水に伴って流出する栄養剤の量を最少限に抑えるとともに、ポンプや散水管の詰まり等を防いで安定した運転をするようにした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、担体の充填層から落下した固形物を含む水と補給された栄養剤及び補給水とを貯留する貯留水槽を生物処理槽の底部に設けるとともに、底を貯留水槽より低くしたトラップ水槽を該貯留水槽と連通して設け、貯留水槽とトラップ水槽の境界の一端に微細目スクリーンを設け、貯留水槽内の固形物を含む水を微細目スクリーンのない部分からトラップ水槽に送り、かつ微細目スクリーンを通して貯留水槽に循環させる攪拌機を貯留水槽に設けたことを特徴とする。
【０００８】
この場合において、微細目スクリーンで捕捉した固形物を除去してトラップ水槽内に蓄積させる洗浄装置と、トラップ水槽に蓄積した固形物を排出する排水ポンプとを設けることができる。
【０００９】
また、貯留水槽と微細目スクリーンを介して連通する循環水槽を設け、該循環水槽の水を微生物に散水するようにすることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のＶＯＣガスの処理装置によれば、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、担体の充填層から落下した固形物を含む水と補給された栄養剤及び補給水とを貯留する貯留水槽を生物処理槽の底部に設けるとともに、底を貯留水槽より低くしたトラップ水槽を該貯留水槽と連通して設け、貯留水槽とトラップ水槽の境界の一端に微細目スクリーンを設け、貯留水槽内の固形物を含む水を微細目スクリーンのない部分からトラップ水槽に送り、かつ微細目スクリーンを通して貯留水槽に循環させる攪拌機を貯留水槽に設けることから、貯留水槽内の固形物を含む水に循環流を生じさせ、固形物がトラップ水槽側から微細目スクリーンに捕捉されるようにすることができ、固形物をトラップ水槽に蓄積することにより、貯留水槽からトラップ水槽を介して固形物を高濃度で排出し、これにより、排水に伴って流出する栄養剤の量を最少限に抑えるとともに、ポンプや散水管の詰まり等を防いで安定した運転をすることができる。
【００１１】
この場合、微細目スクリーンで捕捉した固形物を除去してトラップ水槽内に蓄積させる洗浄装置と、トラップ水槽に蓄積した固形物を排出する排水ポンプとを設けることにより、トラップ水槽内に固形物を高濃度に蓄積し、それを排水ポンプで定期的に排出することにより、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安価し、さらに栄養剤を円滑に循環させることができる。
【００１２】
また、貯留水槽と微細目スクリーンを介して連通する循環水槽を設け、該循環水槽の水を微生物に散水することにより、循環水槽への固形物の流入を防ぎ、循環水槽に設けた散水ポンプや散水管の詰まり等を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
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】
【００１４】
図１〜図２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、担体の充填層１１から落下した固形物を含む水と補給された栄養剤及び補給水とを貯留する貯留水槽１０を生物処理槽１の底部に設けるとともに、底を貯留水槽１０より低くしたトラップ水槽３を該貯留水槽１０と連通して設け、貯留水槽１０とトラップ水槽３の境界の一端に微細目スクリーン５を設けている。
そして、貯留水槽１０内の固形物を含む水を微細目スクリーン５のない部分からトラップ水槽３に送り、微細目スクリーン５を通して貯留水槽１０に循環させる攪拌機６を、貯留水槽１０に設けている。
【００１５】
トラップ水槽３には、微細目スクリーン５で捕捉した固形物を除去してトラップ水槽３内に蓄積させる洗浄装置（図示省略）と、トラップ水槽３に蓄積した固形物を排出する排水ポンプ４とが設けられている。
また、貯留水槽１０の横には、該貯留水槽１０と微細目スクリーン９を介して連通する循環水槽７が設けられており、該循環水槽７の水を循環水ｄとして微生物に散水するようにしている。
【００１６】
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を配置し、充填層下部から上部へと排気ガスａを通過させ、処理ガスｂとして排出させる。
【００１７】
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。
【００１８】
充填層１１の上には、洗浄水及び栄養剤を含む循環水ｄを散水するスプレーノズルを配置した散水管１２が設けられ、循環水ｄを底部の循環水槽７から散水ポンプ８により送水する配管が配置されている。
また、生物処理槽１の底部には、充填層１１から落下した固形物を含む水と補給された栄養剤及び補給水ｆとを受ける貯留水槽１０が設けられている。
これら貯留水槽１０と循環水槽７の境界には、微細目スクリーン９が設けられており、固形物が循環水槽７内及び循環水ｄ中に流入するのを防いでいる。
【００１９】
一方、貯留水槽１０の横には、底を一段低くしたトラップ水槽３が貯留水槽１０と連通して設けられるとともに、貯留水槽１０とトラップ水槽３の境界の一端には、該貯留水槽１０とトラップ水槽３との間を部分的に仕切るように、微細目スクリーン５が設けられている。
そして、貯留水槽１０には循環流を生じさせる攪拌機６が設けられており、該攪拌機６は、貯留水槽１０内の固形物を含む水を、微細目スクリーン５のない部分からトラップ水槽３に送り、さらにトラップ水槽３からは微細目スクリーン５を通して貯留水槽１０に循環させる。
また、トラップ水槽３には、微細目スクリーン５で捕捉した固形物を除去し、トラップ水槽３内に蓄積させる洗浄装置（図示省略）が設けられている。
洗浄装置は、例えば、トラップ水槽３側の微細目スクリーン５の下部に散気管を設けるなどして、気泡等により微細目スクリーン面を洗浄する。
これにより、微細目スクリーン５にて捕捉された固形物はトラップ水槽３内に蓄積され、蓄積した固形物ｅは、排水ポンプ４により排水ｃとして高濃度で排出される。
【００２０】
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１１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。
【００２１】
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８を稼動し、栄養剤を含む循環水ｄを散水管１２から散水する。
循環水ｄに含まれる栄養剤は、微生物によるＶＯＣの分解や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１０へと供給する必要がある。
【００２２】
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１１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１１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。
【００２３】
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、散水された循環水ｄの一部に含まれて充填層１１から貯留水槽１０へと落下する。
落下した水の一部は、補給された栄養剤及び補給水ｆとともに、再び循環水ｄとして散水されるが、この際、循環水ｄ中の固形物による散水ポンプ８及び散水管１２の詰まりを防止するため、貯留水槽１０から微細目スクリーン９を介した循環水槽７を設けることで、循環水ｄへの固形物の流入を防ぐ。
【００２４】
一方、貯留水槽１０内の固形物を含む水は、攪拌機６により循環流を生じさせ、貯留水槽１０からトラップ水槽３へと移動させ、トラップ水槽３から貯留水槽１０へ移動する際に、微細目スクリーン５によって固形物を捕捉させる。
攪拌機６は間欠運転とし、図では省略しているが、微細目スクリーン５の下部に散気管等を設けて、攪拌機６の停止時に、微細目スクリーン５で捕捉した固形物を、気泡等によりスクリーン面を洗浄するなどの操作により除去する。
固形物は、余剰微生物や粉塵等の比重が重いものを含むため、トラップ水槽３内において短時間で沈降する。蓄積した固形物は、排水ポンプ４を定期的に運転させることにより、高濃度に固形物を含む排水ｃとして槽外に排出する。
【００２５】
以上により、本実施例の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１に導いて生物分解するＶＯＣガスの処理装置において、担体の充填層１１から落下した固形物を含む水と補給された栄養剤及び補給水ｆとを貯留する貯留水槽１０を生物処理槽１の底部に設けるとともに、底を貯留水槽１０より低くしたトラップ水槽３を該貯留水槽１０と連通して設け、貯留水槽１０とトラップ水槽３の境界の一端に微細目スクリーン５を設け、貯留水槽１０内の固形物を含む水を微細目スクリーン５のない部分からトラップ水槽３に送り、かつ微細目スクリーン５を通して貯留水槽１０に循環させる攪拌機６を貯留水槽１０に設けることから、貯留水槽１０内の固形物を含む水に循環流を生じさせ、固形物がトラップ水槽３側から微細目スクリーン５に捕捉されるようにすることができ、固形物をトラップ水槽３に蓄積することにより、貯留水槽１０からトラップ水槽３を介して固形物ｅを高濃度で排出し、これにより、排水に伴って流出する栄養剤の量を最少限に抑えるとともに、散水ポンプ８や散水管１２の詰まり等を防いで安定した運転をすることができる。
【００２６】
この場合、微細目スクリーン５で捕捉した固形物を除去してトラップ水槽３内に蓄積させる洗浄装置と、トラップ水槽３に蓄積した固形物を排出する排水ポンプ４とを設けることにより、トラップ水槽３内に固形物ｅを高濃度に蓄積し、それを排水ポンプ４で定期的に排出することにより、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安価し、さらに栄養剤を円滑に循環させることができる。
【００２７】
また、貯留水槽１０と微細目スクリーン９を介して連通する循環水槽７を設け、該循環水槽７の水を微生物に散水することにより、循環水槽７への固形物の流入を防ぎ、循環水槽７に設けた散水ポンプ８や散水管１２の詰まり等を防止することができる。
【００２８】
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】
【００２９】
本発明のＶＯＣガスの処理装置は、水槽内の固形物を高濃度で排出することにより、排水に伴って流出する栄養剤の量を最少限に抑えるとともに、ポンプや散水管の詰まり等を防ぐ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】
【００３０】
【図１】本発明のＶＯＣガスの処理装置の一実施例を示す断面側面図である。
【図２】同ＶＯＣガスの処理装置の貯留水槽付近を示す断面平面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１    生物処理槽
１０  貯留水槽
１１  充填層
１２  散水管
２    排気ファン
３    トラップ水槽
４    排水ポンプ
５    微細目スクリーン
６    攪拌機
７    循環水槽
８    散水ポンプ
９    微細目スクリーン
ａ    排気ガス
ｂ    処理ガス
ｃ    排水
ｄ    循環水
ｅ    固形物
ｆ    栄養剤及び補給水
【図１】
2008114167.tif 000003
【図２】
2008114167.tif 000004