(57)【要約】【課題】簡単な方法で、臭気ガスの脱臭運転開始直後から、高い悪臭物質除去性能を発揮させることができる生物脱臭方法を提供する。【解決手段】微生物を付着させるための担体を充填した充填層３に、水９を散布１０しながら臭気ガスを導入１し、生物学的に脱臭する生物脱臭生物脱臭方法において、前記充填層に該臭気ガスを通気する前に、該充填層に、該臭気ガスよりも高濃度の悪臭物質を含み、かつ、少量の微生物馴養用ガスを通気して、前記担体に付着した微生物を馴養する生物脱臭方法としたものであり、前記微生物馴養用ガスは、臭気ガスの１０倍以上の濃度で悪臭物質を含むと共に、その通気量は、臭気ガスの設定処理風量の１０分の１以下とするのがよい。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
微生物を付着させるための担体を充填した充填層に、水を散布しながら臭気ガスを導入し、生物学的に脱臭する生物脱臭方法において、前記充填層に該臭気ガスを通気する前に、該充填層に、該臭気ガスよりも高濃度の悪臭物質を含み、かつ、少量の微生物馴養用ガスを通気して、担体に付着した微生物を馴養することを特徴とする生物脱臭方法。
【請求項２】
前記微生物馴養用ガスが、被処理臭気ガスの１０倍以上の濃度で悪臭物質を含むと共に、その通気量が、被処理臭気ガスの設定処理風量の１０分の１以下であることを特徴とする請求項１記載の生物脱臭方法。
【請求項３】
前記微生物馴養用ガスが、合成ガスであることを特徴とする請求項１又は２記載の生物脱臭方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、臭気ガスの生物学的脱臭方法に係り、特に下水処理場、し尿処理場、各種工場等から発生する臭気ガスを生物学的に脱臭する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献】特開平６−２５４３３９号公報
微生物を付着させた担体を充填した充填層に、臭気ガスを通気して生物学的に脱臭する充填塔式生物脱臭法は、低ランニングコストで維持管理性が良いことが評価され、硫黄系悪臭物質を含む臭気ガスが発生する下水処理場等で脱臭対策における中心的役割を担っている。従来、充填塔式生物脱臭法では、脱臭運転開始当初に、微生物源として汚水処理系の曝気槽汚泥や濃縮汚泥を使用するのが一般的である。このような汚水処理系からの汚泥中にも、硫黄系悪臭物質を酸化分解する微生物は含まれているものの、存在量が極めて少ないため、これらの汚泥を生物脱臭の微生物源として使用しても、安定した悪臭物質除去性能を発揮するまでに、夏期において最低２週間、冬期にいたっては２ケ月以上の長期の馴養期間が必要であった。また、馴養期間を短縮するために多量の汚泥を投入すると、悪臭物質除去に寄与しない微生物や微生物の死骸、その他の來雑物といった不必要な固形分が、充填層内に多量に蓄積することになるため、担体の有効比表面積の減少によって悪臭物質除去性能が低下するばかりでなく、充填層が閉塞してしまう問題があった。
【０００３】
上記のような問題点を解決するために、集積培養された微生物を用いる方法が公知であるが、この方法は、集積培養するための装置を別途用意する必要があり、また、折角培養しても実際の装置に用いるまでの時間差があるため、脱臭処理を開始するまでの間に、微生物の活性が低下するという問題点があった。これに対して、特開平６−２５４３３９号公報記載の方法では、下水処理施設のエアレーションタンクから発生する臭気ガスの生物脱臭処理に先立って、微生物担体となる充填材が充填された生物脱臭塔に前記臭気ガスを通気して、臭気成分を分解する微生物を馴養する生物脱臭塔の微生物馴養方法において、エアレーシヨンタンクから発生する臭気ガスを、該下水処理施設の汚泥処理装置から発生する臭気ガスと混合して、前記生物脱臭塔に通気する方法、すなわち、現場での馴養方法を提唱している。
【０００４】
この方法では、悪臭物質濃度が高い汚泥処理装置から発生する臭気ガスを、被処理臭気ガスに混合注入することにより、悪臭物質の負荷が高まるため、脱臭装置内において微生物の増殖速度を高めることができ、その結果、馴養期間を短縮することができる。しかしながら、被処理臭気ガスに汚泥処理装置から発生する臭気ガスを混合して通気するため、馴養開始当初は、定格処理風量と同等以上の大量の未処理臭気ガスが、生物脱臭塔から排出される問題点があった。また、同一処理施設もしくは近隣の処理施設において、汚泥処理装置から発生する臭気ガスのような、エアレーシヨンタンクから発生する臭気ガスよりも高濃度の臭気ガスが確保できない場合は、本法を採用することができないという問題点があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の問題点を解決し、臭気ガスの処理開始前に予め装置内の微生物相を安定させることで、臭気ガスの処理開始と同時に、悪臭物質除去性能を発揮できる低コストかつ効率的な生物脱臭方法を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明では、微生物を付着させるための担体を充填した充填層に水を散布しながら臭気ガスを導入し、生物学的に脱臭する生物脱臭方法において、前記充填層に該臭気ガスを通気する前に、該充填層に、該臭気ガスよりも高濃度の悪臭物質を含み、かつ、少量の微生物馴養用ガスを通気して、担体に付着した微生物を馴養することを特徴とする生物脱臭方法としたものである。
前記生物脱臭方法において、微生物馴養用ガスが、被処理臭気ガスの１０倍以上の濃度で悪臭物質を含むと共に、その通気量が、被処理臭気ガスの設定処理風量の１０分の１以下であるのがよく、また、微生物馴養用ガスは、合成ガスであってもよい。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明は、従来技術の問題点である生物脱臭装置内の微生物を安定化して、目標とする悪臭物質除去性能を発揮させるまでには、長期間に渡って臭気ガスを通気して馴養運転を行わなければならず、この間、生物脱臭装置では十分な悪臭物質除去が行われないために、活性炭吸着塔などの後段に設置された後処理用脱臭装置に負荷がかかることや、定常運転時においては、生物脱臭法単独でも十分な脱臭性能を満足できるにもかかわらず、馴養期間が必要であるために、後処理用の脱臭装置が不可欠となり、生物脱臭単独の処理システムが確立できないという問題点をふまえ、特に、エアレーションタンクなどから排出される低濃度臭気ガスを脱臭処理する場合においては、低濃度臭気ガスに比して十分に高濃度の悪臭物質を含むガス、すなわち、汚泥処理系から発生する臭気ガスやボンベに充填した合成ガスを、極めて少量通気することで低濃度臭気ガスを脱臭処理する場合と同程度の悪臭物質負荷を装置にかけることができることに着目し、このような高濃度のガス（以下、馴養用ガス）を用いて馴養する場合の効果的な条件を、種々の検討を行うことにより実証してなされたものである。
【０００８】
本発明の方法において、馴養用ガスは、処理対象の臭気ガスと同じ悪臭物質を少なくとも一種以上含み、かつその濃度が該臭気ガスよりも高く、酸素が含まれているものであれば制限はない。処理対象の臭気ガスが、エアレーションタンク等からの低濃度臭気ガスの場合、このような、低濃度臭気ガスの馴養用ガスの例としては、汚泥処理工程から発生する臭気ガス、水処理工程のうち沈砂池や最初沈殿池から発生する臭気ガス、堆肥化施設からの臭気ガス等が利用できる。また、嫌気性消化処理によって発生する消化ガスなども、一定量の空気と混合させて酸素を共存させれば適用可能である。特に、高濃度の悪臭物質が必要とされる場合や、上記に挙げた実臭気ガスが確保できない場合は、ガスボンベなどに高圧充填された合成ガスを使用するとよい。ただし、合成ガスを使用する場合は、予め酸素も混合させて調製したものを使用するか、消化ガスを使用する場合と同様に、一定量の空気と混合して適用する必要がある。
【０００９】
馴養用ガスの通気量は少ないほど好ましく、高濃度の悪臭物質を含むガスを、密閉した生物脱臭塔に少量注入しておき、必要に応じて充填層への散水や、装置内空気の内部のみで行いながら、塔外に臭気を全く排出せずに、馴養する方法が最も好ましい。この場合、密閉した脱臭塔内の悪臭物質濃度を継続して測定し、悪臭物質濃度が検出されなくなった後に、処理対象の臭気ガスを通気すれば良い。このような馴養用ガスの通気量は、馴養用ガスの悪臭物質と、臭気ガスを処理する場合の悪臭物質負荷をもとに設定すれば良い。
塔を密閉して、一時的に馴養用ガスを注入する方式では、目標とする悪臭物質負荷に達しない場合は、極力高濃度の馴養用ガスを少量で連続的に注入すれば良い。この場合は、馴養運転時に少量の臭気ガスが排出されるため、排出ガスを処理するための仮設の後処理脱臭装置が必要となるが、排出ガス量が、脱臭処理の場合の風量に比して格段に少ないため、後処理装置は、小型の簡易的なもので十分である。また、排出ガス量が少ないため、施設内の他の脱臭装置に一時的に導入しても、既設装置に負荷をかけることがなく、下水処理施設などにおいては、活性汚泥の曝気槽などに吹込んで処理することも可能である。
【００１０】
このように、本発明は、より高濃度の馴養用ガスを、脱臭塔に対して少量注入もしくは通気することによって、従来にない効果を発揮するものであるから、馴養用ガスの悪臭物質濃度は、処理対象の臭気ガスよりも、１０倍以上の濃度で含まれているものが好ましく、さらに好ましくは、１００倍以上の濃度で悪臭物質含むものである。このように高濃度のガスを用いることで、馴養用ガスの通気量を、処理対象の臭気ガス風量の１０分の１以下から、１００分の１以下とすることができ、その結果として、馴養期間においても全く悪臭物質を排出しないか、あるいは悪臭物質の排出量を極小化できるのである。
【００１１】
処理対象の臭気ガスを処理する場合に比して、馴養用ガスの通気量が少ないため、脱臭塔の充填層全体に悪臭物質が十分に拡散しない場合は、脱臭塔内のガスを撹拌すれば良い。撹拌する方法の例としては、脱臭塔内に送風機を設置したり、既設の脱臭ファンやバイパスダクトなどを利用して、ガスを内部循環する方法などが挙げられ、脱臭塔内で悪臭物質が十分に拡散する方式であれば制限はない。
馴養期間中、充填層が乾燥したり、悪臭物質の酸化分解によって蓄積する生成物等を洗浄排出する必要がある場合には、充填層に散水する必要がある。散水方式、散水量などの条件は特に制限はなく、定格運転後の条件と同じでもよいし、適宜条件を変更して簡易的に実施してもよい。
【００１２】
以下に、本発明を図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の生物脱臭方法に用いる生物脱臭装置の断面構成図である。
充填塔４は、微生物を担持させるための担体を充填した充填層３と、臭気ガス又は馴養用ガス導入口１と、処理ガス又は排ガス排出口２と、バイパスダクト５、散水用水９を充填層３に散水するための散水部１０、及び、散水後の水を排水するための排水管１１を備える。
散水部１０から充填層３に対して散水すると共に、臭気ガス又は馴養用ガス１を脱臭ファン８で充填塔４に導入し、臭気ガス又は馴養用ガス１中に含まれる悪臭物質を除去し、処理ガスもしくは排ガス２として排出する。また、必要に応じて、ダンパ６、７をそれぞれ開閉して調整することで、バイパスダクト５を通して、脱臭塔内のガスの撹拌が行われる。
【００１３】
【実施例】
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。
実施例１
図１に示す生物脱臭装置を用いて、下水処理施設の水処理工程から発生する臭気ガスを原ガスとして脱臭処理した。なお、脱臭処理の前に、予め馴養用ガスを脱臭塔内に注入して馴養運転を行った。馴養運転及び脱臭運転の条件は、次のとおりである。
【００１４】
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【００１５】
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【００１６】
排ガスの悪臭物質濃度は徐々に低下し、馴養ガスの通気開始から１０日後、硫化水素０．００１ｐｐｍ以下、メチルメルカプタン０．００１ｐｐｍ以下、硫化メチル０．００１ｐｐｍ以下となった。この時点で馴養ガスの通気と循環ガスを停止し、臭気ガスを通気した結果、通気直後の処理ガスの悪臭物質濃度は、硫化水素０．００１ｐｐｍ以下、メチルメルカプタン０．００１ｐｐｍ以下、硫化メチル０．００１ｐｐｍ以下であった。以後、長期にわたって安定した悪臭物質除去性能を示した。
なお、馴養期間中の脱臭塔からの排ガス量は１Ｌ／ｍｉｎの少量であったため、後処理用の活性炭吸着塔を使用せず、排ガスを既設水処理工程の活性汚泥槽に吹き込むことで容易に処理できた。
【００１７】
比較例１
馴養運転を行わずに、直接脱臭運転を行った以外は、実施例１と同じ条件で脱臭処理した。処理ガスの悪臭物質濃度が、硫化水素０．００１ｐｐｍ以下、メチルメルカプタン０．００１ｐｐｍ以下、硫化メチル０．００１ｐｐｍ以下となるまでに、６日間を要した。
馴養期間中の悪臭物質が残留した処理ガスは、生物脱臭塔後段の活性炭吸着塔で処理した。
【００１８】
これらの結果を表１にまとめて示す。
【表１】
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【００１９】
【発明の効果】
本発明では、微生物を付着させるための担体を充填した充填層に、水を散布しながら臭気ガスを導入し、生物学的に脱臭する生物脱臭方法において、前記充填層に、該臭気ガスを通気する前に、該臭気ガスよりも、高濃度の悪臭物質を含み、かつ、少量の微生物馴養用ガスを通気することによって、臭気ガスの脱臭運転開始直後から、高い悪臭物質除去性能を発揮させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の生物脱臭方法に用いる生物脱臭装置一例を示す断面構成図。
【符号の説明】
１：臭気ガス又は馴養用ガス、２：処理ガス又は排ガス、３：充填層、４：充填塔、５：バイパスダクト、６、７：ダンパ、８：脱臭ファン、９：散水用水、１０：散水部、１１：排水
【図１】
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