(57)【要約】【課題】ＶＯＣ成分を含むガスを脱臭、浄化する生物脱臭において、生物脱臭の立ち上がり特性の向上と、余剰汚泥の微生物担体からの剥離特性の向上を目的とする。【解決手段】連続気泡のポリウレタン発泡体Ａ１と独立気泡のポリウレタン発泡体Ｂ２を寒天を溶解した溶液中に浸漬し、寒天を担持して生物脱臭の立ち上がり特性の向上を図り、その寒天を担持したポリウレタン発泡体Ａ１と２を充填した充填部１２を８分割し、その８分割された分割充填部２８は外筒１０の外筒側面１９と仕切り壁１５と内筒面１７と外筒面１８で囲まれており、外筒１０の外筒側面１９と仕切り壁１５は通気性と通水性の無いＳＵＳ板であり分割充填部２８の分割外筒面３１が底面となり、略φ５×空隙率１９％程度のＳＵＳパンチングメタルで構成し、そこにポンプ２３により洗浄水を給水し、分割充填部２８内に旋回流を起こし、余剰汚泥の微生物担体からの剥離特性の向上を図る。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多孔質材に寒天を担持した微生物担体。
【請求項２】
多孔質材が連続気泡である請求項１記載の微生物担体。
【請求項３】
請求項２記載の微生物担体と独立気泡の多孔質材とを混合して充填する充填部を備え、前記充填部に被処理ガスを供給する生物脱臭装置。
【請求項４】
微生物担体の洗浄を行う流水洗浄手段を備えた請求項３記載の生物脱臭装置。
【請求項５】
栄養塩と水を供給する栄養塩水供給手段を備えた請求項３または４記載の生物脱臭装置。
【請求項６】
微生物担体と独立気泡の多孔質材との混合比を半々とした請求項３記載の生物脱臭装置。
【請求項７】
独立気泡の多孔質材に寒天を担持した請求項３乃至６のいずれかに記載の生物脱臭装置。
【請求項８】
内筒と外筒を備えた回転体を備え、前記回転体の前記内筒と前記外筒の間を充填部とした請求項３乃至７のいずれかに記載の生物脱臭装置。
【請求項９】
回転体を定期的に回転、あるいは断続的に回転させる請求項８記載の生物脱臭装置。
【請求項１０】
連続気泡の多孔質材と独立気泡の多孔質材をポリウレタンとした請求項３乃至９のいずれかに記載の生物脱臭装置。
【請求項１１】
連続気泡の多孔質材を立方体とした請求項３乃至１０のいずれかに記載の生物脱臭装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、臭気の除去、浄化、例えば、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）の処理に用いられる微生物担体および生物脱臭装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
塗装工場や印刷工場から大気中に排出される揮発性有機化合物（ＶＯＣ）は、浮遊粒子物質や光化学オキシダントの原因物質である。平成１８年には改正大気汚染防止法が施行され、ＶＯＣを排出する工場はその規模により排出規制を設けられた。
【０００３】
ＶＯＣを含む廃ガス処理方法として、直接燃焼法、触媒酸化法、吸着法などが広く知られている。しかしこれらの方法は大量のエネルギーを使い、大量の産業廃棄物を発生させるため、それらに代わる低エネルギーで廃棄物の少ない生物処理法が開発されている。
【０００４】
従来、この種の微生物担体および生物脱臭装置には、多数の細孔を有する多孔質体の粒子の集合体を、微生物担体として用い、微生物担体を充填した充填部、充填担体に悪臭ガスを通し、所定時間毎に循環散水して微生物を活性化させ、生物脱臭を図るものであり、微生物担体を多数の細孔を有する多孔質体とすることで表面積を増加させ、臭気成分の吸着や微生物の繁殖、活性化に貢献させているが、生物脱臭装置を長期間にわたって運転すると、充填担体に付着物が付着し、この付着物は、主にバイオフィルムであって、充填担体から脱落した微生物やその死骸などからなり、このようなバイオフィルムが多くなることで充填担体に目詰まりが起き、これが圧力損失の増加を引き起こす原因となる。その対策として、細孔を有する多孔質体に、細孔よりも相当大きな中空部を備えることで、バイオフィルムが発生したとしても大きな中空部を完全に塞ぐには至らず、通気経路が確保され、充填担体の目詰まりを起こりにくくするものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
微生物固定用担体としては多孔性カーボン担体の細塊、セラミック多孔体、プラスチック成形体、ラシヒリング、スラグ細塊、ポリビニルアルコール，ポリアクリルアミド，寒天，カッパー・カラギーナン等のポリマー細塊、ナイロン，ポリエステル，ポリエチレン，ポリ塩化ビニル等の繊維ないしはスポンジ体、ピートモス（泥炭）等の天然繊維体、ゼオライト細塊、活性炭細塊等が知られており（例えば、特許文献２参照）、また、微生物を担持する多孔質担体としては、セラミックス、プラスチックからなるものが知られている（例えば、特許文献３参照）。
【０００６】
微生物担体の充填部での目詰まり、閉塞防止として、充填層を上流側と下流側とに分けて、微生物が増殖等して閉塞する恐れが高い上流側の充填層に大粒（例えば、直径１０ｍｍ、長さ２５ｍｍ）の担体を充填し担体間の間隔を広くして閉塞を防止し、閉塞する恐れが低い下流側に小粒（例えば、直径６ｍｍ、長さ１０ｍｍ）の担体を充填し、下流側充填層の単位体積あたりの担体表面積（担体表面積の密度：ｍ２／ｍ３）を、上流側充填層のそれよりも大きくし、これにより下流側充填層の臭気ガスとの接触面積を増加させ、微生物による脱臭処理の効率向上と、生物脱臭装置の小型化及び処理性能の向上を図ることが知られている（例えば、特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−２４６１０６号公報
【特許文献２】特開平０７−３２７６７１号公報
【特許文献３】特開２００８−０９３５６０号公報
【特許文献４】特開２００７−２６０５５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このような従来の微生物担体および生物脱臭装置においては、脱臭ガスと担持された微生物との接触性を向上させ微生物脱臭性能を向上させ、脱臭装置のコンパクト化を図るには、多孔質の微生物担体の使用が不可欠だが、その多孔質微生物担体を使用したとしても、セラミック多孔体などの多孔質微生物担体は微生物を積極的に付着、担持させるものではなく、微生物が自然に付着してくるのを待つものであり、したがって、多孔質の微生物担体に微生物が被処理ガスの脱臭をするのに十分な量が付着、担持するのに時間がかかり、生物脱臭の立ち上がり特性が良くないという課題があり、また、微生物担体の充填部での目詰まり、閉塞防止として、細孔を有する多孔質体に、細孔よりも相当大きな中空部を備えるのは、微生物を担持する微生物担体の比表面積を小さくし、微生物脱臭性能の低下につながり、あるいは、微生物の増殖が活発な被処理ガスが流入する上流側に大粒の担体を備えるのは、閉塞防止に効果があるとしても、担体比表面積が低下し、担持された微生物と被処理ガス、すなわち脱臭ガスとの単位容積当たりの接触面積、接触性が低下し、生物脱臭性能が低下するという課題があり、また、生物脱臭の結果、増殖した微生物、すなわち余剰汚泥は散水程度では、微生物担体から剥離、除去できず、多孔質の微生物担体の細孔を塞ぎ、通気性の低下、脱臭性能の低下を招くという課題があり、また、担体が寒天のみの場合は、担体である寒天同士の接触あるいは流水圧などの外力が加わると、壊れて小さく細分化され易く、小さく細分化されると、担体を充填した充填部から流失され易く、あるいは担体を充填した充填部での通気性が低下し、被処理ガスと担持された微生物との接触性低下による脱臭性能が低下し、また、細孔が無く微生物を担持する表面積が少なく、比表面積が小さいという課題がある。
【０００９】
本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、多孔質の微生物担体、すなわち多孔質材への十分な量の微生物担持を早め、生物脱臭性能の立ち上がり特性の向上を図り、また、流水圧などの外力が加わっても壊れにくく、また、増殖した微生物、すなわち余剰汚泥の微生物担体からの剥離、除去性能を向上させ、多孔質の微生物担体の細孔の通気性を確保し、生物脱臭性能を向上させる微生物担体および生物脱臭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】
【００１０】
そして、この目的を達成するために、本発明は、多孔質材に寒天を担持した微生物担体としたものである。これにより、多孔質材への十分な量の微生物担持を早め、生物脱臭性能の立ち上がり特性が向上した微生物担体が得られる。寒天はカロリが０であり、また、寒天を分解する微生物がほとんどいないこともあって、多孔質材に担持すると、微生物分解されずに、長期間寒天が担持され、多孔質材の細孔の表面積を損ねることなく、微生物担持を早める機能、効果が維持される。
【００１１】
また、他の手段は、多孔質材が連続気泡である請求項１記載の微生物担体としたものである。これにより、多孔質材の通気性を確保し、微生物を担持する比表面積が向上し生物脱臭性能が向上した微生物担体が得られる。
【００１２】
また、他の手段は、請求項２記載の微生物担体と独立気泡の多孔質材とを混合して充填する充填部を備え、前記充填部に被処理ガスを供給する生物脱臭装置としたものである。これにより、独立気泡の多孔質材が骨材となり、微生物を担持する多孔質材が充填された充填部での潰れが防止され、通気性が確保され、脱臭性能が向上した生物脱臭装置が得られる。
【００１３】
また、他の手段は、微生物担体の洗浄を行う流水洗浄手段を備えた請求項３記載の生物脱臭装置としたものである。これにより、流水洗浄手段が流水により微生物担体の洗浄を行うことで増殖した微生物、すなわち余剰汚泥を微生物担体の連続気泡および独立気泡の多孔質材から効果的に剥離、除去し、微生物担体である連続気泡の多孔質材の通気性を確保し、独立気泡の外気と連通している細孔の通気性および充填部の通気性も確保し、脱臭性能が向上した生物脱臭装置が得られる。
【００１４】
また、他の手段は、栄養塩と水を供給する栄養塩水供給手段を備えた請求項３または４記載の生物脱臭装置としたものである。これにより、栄養塩水供給手段を備えることで、微生物担体である多孔質材に担持された微生物の活性化が図れ、脱臭性能が向上した生物脱臭装置が得られる。
【００１５】
また、他の手段は、微生物担体と独立気泡の多孔質材との混合比を半々とした請求項３記載の生物脱臭装置としたものである。これにより、独立気泡の多孔質材が骨材となり、微生物を担持する多孔質材が充填された充填部での潰れが防止され、通気性が確保され、脱臭性能が向上した生物脱臭装置が得られる。
【００１６】
また、他の手段は、独立気泡の多孔質材に寒天を担持した請求項３乃至６のいずれかに記載の生物脱臭装置としたものである。これにより、独立気泡の多孔質材が骨材となり、微生物を担持する多孔質材が充填された充填部での潰れが防止され、通気性が確保され、脱臭性能が向上した生物脱臭装置が得られる。
【００１７】
また、他の手段は、内筒と外筒を備えた回転体を備え、前記回転体の前記内筒と前記外筒の間を充填部とした請求項３乃至７のいずれかに記載の生物脱臭装置としたものである。これにより、微生物を担持した多孔質材と被処理ガスである脱臭ガスとの接触性能が向上し、脱臭性能が向上した生物脱臭装置が得られる。
【００１８】
また、他の手段は、回転体を定期的に回転、あるいは断続的に回転させる請求項８記載の生物脱臭装置としたものである。これにより、回転体を定期的に回転、あるいは断続的に回転させることで、多孔質材が充填された充填部での通気性が向上し、また、微生物を担持した多孔質材と被処理ガスである脱臭ガスとの接触性能が向上し、脱臭性能が向上した生物脱臭装置が得られる。
【００１９】
また、他の手段は、連続気泡の多孔質材と独立気泡の多孔質材をポリウレタンとした請求項３乃至９のいずれかに記載の生物脱臭装置としたものである。これにより、ポリウレタンの弾力性が利用でき、また、流水圧などの外力が加わっても多孔質材が壊れて細分化され難く、細分化により多孔質材が充填された充填部から流失されることなく、多孔質材が充填された充填部での通気性が確保され、脱臭性能が向上した生物脱臭装置が得られることとなる。
【００２０】
また、他の手段は、連続気泡の多孔質材を立方体とした請求項３乃至１０のいずれかに記載の生物脱臭装置としたものである。これにより、連続気泡の多孔質材を立方体としたことで、多孔質材が充填された充填部での通気性が確保され、脱臭性能が向上した生物脱臭装置が得られる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、多孔質の微生物担体、すなわち多孔質材への十分な量の微生物担持を早め、生物脱臭性能の立ち上がり特性が向上し、あるいは／および、増殖した微生物、すなわち余剰汚泥の微生物担体からの剥離、除去性能が向上し、多孔質の微生物担体の細孔の通気性を確保し、あるいは／および、多孔質微生物担体、すなわち多孔質材に流水圧などの外力が加わっても多孔質材が壊れて細分化され難く、生物脱臭性能を向上させる微生物担体および生物脱臭装置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施の形態１の多孔質材に寒天を担持する方法の概要を示す図
【図２】同実施の形態２の生物脱臭装置の横断面図
【図３】同正面断面の概要図
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明の請求項１記載の発明は、多孔質材に寒天を担持した微生物担体としたものであり、多孔質材への十分な量の微生物担持を早め、生物脱臭性能の立ち上がり特性を向上させることができる。
【００２４】
また、本発明の請求項２記載の発明は、多孔質材が連続気泡である請求項１記載の微生物担体としたものであり、多孔質材の通気性を確保し、微生物を担持する比表面積が向上し生物脱臭性能を向上させることができる。
【００２５】
また、本発明の請求項３記載の発明は、請求項２記載の微生物担体と独立気泡の多孔質材とを混合して充填する充填部を備え、前記充填部に被処理ガスを供給する生物脱臭装置としたものであり、独立気泡の多孔質材が骨材となり、微生物を担持する多孔質材が充填された充填部での潰れが防止され、通気性が確保され、脱臭性能を向上させることができる。
【００２６】
また、本発明の請求項４記載の発明は、微生物担体の洗浄を行う流水洗浄手段を備えた請求項３記載の生物脱臭装置としたものであり、流水洗浄手段が流水により微生物担体の洗浄を行うことで増殖した微生物、すなわち余剰汚泥を微生物担体の連続気泡および独立気泡の多孔質材から効果的に剥離、除去し、微生物担体である連続気泡の多孔質材の通気性を確保し、独立気泡の外気と連通している細孔の通気性および充填部の通気性も確保し、脱臭性能を向上させることができる。
【００２７】
また、本発明の請求項５記載の発明は、栄養塩と水を供給する栄養塩水供給手段を備えた請求項３または４記載の生物脱臭装置としたものであり、栄養塩水供給手段を備えることで、微生物担体である多孔質材に担持された微生物の活性化が図れ、脱臭性能を向上させることができる。
【００２８】
また、本発明の請求項６記載の発明は、微生物担体と独立気泡の多孔質材との混合比を半々とした請求項３記載の生物脱臭装置としたものであり、独立気泡の多孔質材が骨材となり、微生物を担持する多孔質材が充填された充填部での潰れが防止され、通気性が確保され、脱臭性能を向上させることができる。
【００２９】
また、本発明の請求項８記載の発明は、独立気泡の多孔質材に寒天を担持した請求項３乃至６のいずれかに記載の生物脱臭装置としたものであり、独立気泡の多孔質材が骨材となり、微生物を担持する多孔質材が充填された充填部での潰れが防止され、通気性が確保され、脱臭性能を向上させることができる。
【００３０】
また、本発明の請求項９記載の発明は、内筒と外筒を備えた回転体を備え、前記回転体の前記内筒と前記外筒の間を充填部とした請求項３乃至７のいずれかに記載の生物脱臭装置としたものであり、微生物を担持した多孔質材と被処理ガスである脱臭ガスとの接触性能が向上し、脱臭性能を向上させることができる。
【００３１】
また、本発明の請求項９記載の発明は、回転体を定期的に回転、あるいは断続的に回転させる請求項８記載の生物脱臭装置としたものであり、回転体を定期的に回転、あるいは断続的に回転させることで、多孔質材が充填された充填部内での多孔質材の撹拌、移動が行われ、多孔質材が充填された充填部での通気性が向上し、また、微生物を担持した多孔質材と被処理ガスである脱臭ガスとの接触性能が向上し、脱臭性能を向上させることができる。
【００３２】
また、本発明の請求項１０記載の発明は、連続気泡の多孔質材と独立気泡の多孔質材をポリウレタンとした請求項３乃至９のいずれかに記載の生物脱臭装置としたものであり、ポリウレタンの弾力性が利用でき、また、流水圧などの外力が加わっても多孔質材が壊れて細分化され難く、細分化により多孔質材が充填された充填部から流失されることなく、多孔質材が充填された充填部での通気性が確保され、脱臭性能を向上させることができるものである。ポリウレタンに寒天を担持することで、ポリウレタンの硬さが増し、充填部でのポリウレタンの柔らか過ぎによる潰れを防止でき、多孔質材が充填された充填部での通気性を維持できることとなる。ポリウレタンに適度な硬さと弾力性を持たせることができる。
【００３３】
また、本発明の請求項１１記載の発明は、連続気泡の多孔質材を立方体とした請求項３乃至１０のいずれかに記載の生物脱臭装置としたものであり、連続気泡の多孔質材を立方体としたことで、多孔質材が充填された充填部での通気性が確保され、脱臭性能を向上させることができる。
【００３４】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００３５】
（実施の形態１）
図１に、本発明の実施の形態１の多孔質材に寒天を担持する方法を示す。なお、多孔質材に寒天を担持する方法は以下に限定されるものではなく、多孔質材に寒天が担持できればよい。
【００３６】
連続気泡の多孔質材として、例えば、市販の連続気泡のポリウレタン発泡体Ａ１と、独立気泡の多孔質材として、例えば、市販の独立気泡のポリウレタン発泡体Ｂ２を金網籠３に金網籠３の容積の略６０％〜８０％程度になる程度で入れ、その連続気泡のポリウレタン発泡体Ａ１と独立気泡のポリウレタン発泡体Ｂ２が入れられた金網籠３を容器４の寒天溶液５中に浸漬する。
【００３７】
連続気泡のポリウレタン発泡体Ａ１および独立気泡のポリウレタン発泡体Ｂ２は、例えば、大きさは略１０ｍｍ立方であり、細孔径は１〜１．１ｍｍ、空孔率は９６〜９７％、硬度は２４０〜３００Ｎである。
【００３８】
寒天溶液５は、例えば、水に粉末寒天を入れて９０℃以上に加熱し、そこに栄養源として、栄養塩、例えば、硫酸アンモニウムと、リン酸２水素カリウムと、必要に応じて、炭素源、例えば、グラニュー糖を添加し、粉末寒天を溶解し、混合して、得られたものである。本実施例では、栄養塩として、硫酸アンモニウム５０ｍｇ／Ｌと、リン酸２水素カリウム５０ｍｇ／Ｌを添加し、炭素源としてグラニュー糖５００ｍｇ／Ｌを添加して、粉末寒天を溶解し、混合して、寒天溶液５を得る。
【００３９】
適当数の連続気泡のポリウレタン発泡体Ａ１と適当数の独立気泡のポリウレタン発泡体Ｂ２が入れられ寒天溶液５中に浸漬された金網籠３の上から、金網の平板６に設けられた棒７を押して、金網の平板６で連続気泡のポリウレタン発泡体Ａ１と独立気泡のポリウレタン発泡体Ｂ２を加圧すると、連続気泡のポリウレタン発泡体Ａ１と独立気泡のポリウレタン発泡体Ｂ２内の外気と連通している細孔内の空気が気泡となって抜け、そこに寒天溶液５が浸入し、外気と連通している細孔内が寒天溶液５で満たされて細孔内に寒天が担持される。表面および外気と連通している細孔内に寒天が担持される。気泡の発生が止まったところで、金網の平板６による加圧を止め、金網籠３毎、連続気泡のポリウレタン発泡体Ａ１と独立気泡のポリウレタン発泡体Ｂ２を容器４から空気中に引き上げ、溶液を切り、例えば、ビニール製のシート上に広げて風に当て４０℃以下になるまで冷却し、寒天を固化させ、本発明の寒天を担持した多孔質微生物担体、すなわち微生物を担持する多孔質材を得た。
【００４０】
なお、独立気泡のポリウレタン発泡体Ｂ２内の細孔は外気と連通していないが、一部、表面にある細孔は半割れなどにより、外気と連通している場合があり、その部分は、外気と連通している細孔内の空気が気泡となって抜け、そこに寒天溶液５が浸入し、細孔内が寒天溶液５で満たされて細孔内に寒天が担持されることとなる。表面および外気と連通している細孔内に寒天が担持される。
【００４１】
上記構成により、多孔質材であり水との馴染みが良くないポリウレタンの表面および外気と連通している細孔内の内面一面に栄養塩を含んだ寒天が担持され、微生物との馴染みが良化され、微生物付着特性、および微生物付着立ち上がり特性が向上し、多孔質材への十分な量の微生物担持を早め、生物脱臭性能の立ち上がり特性を向上させることができる微生物担体を提供することとなる。
【００４２】
連続気泡の多孔質材としては、外気と連通する連続気泡の細孔があればよく、連続気泡のポリウレタン発泡体の他、多孔質セラミック、ゼオライト、珪藻土などがある。独立気泡の多孔質材としては、外気と連通していない独立気泡の細孔があればよく、独立気泡のポリウレタン発泡体、ウレタンスポンジ、発泡スチロールなどがある。
【００４３】
金網籠３の網目と金網の平板６の網目は、加圧時にポリウレタン発泡体自体が抜け出ない程度であれば良く、例えば３ｍｍ程度である。金網籠３と金網の平板６の材質は耐熱性があればよく、例えば、ＳＵＳなどがある。
【００４４】
多孔質材の形状は、充填された多孔質材間で必要以上に隙間が生じて、多孔質材が充填された充填部で被処理ガスの短絡が生じなければよく、立方体の他、球体、直方体などがある。
【００４５】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２の生物脱臭装置の横断面図を図２に示し、同正面断面の概要図を図３に示す。実施の形態１と同一部分は同一符号を附し、詳細な説明は省略する。
【００４６】
図２、および図３に示すように、生物脱臭装置８は、内筒９と外筒１０を備えた回転体１１を備え、内筒９と外筒１０の間を充填部１２として、寒天が担持された連続気泡のポリウレタン発泡体Ａ４１と独立気泡のポリウレタン発泡体Ｂ４２が充填されている。充填量は、充填部１２内を満たす程度に充填され、寒天が担持された連続気泡のポリウレタン発泡体Ａ４１と寒天が担持された独立気泡のポリウレタン発泡体Ｂ４２がほぼ半々に充填部１２に充填されている。内筒９と外筒１０はモータ１３により回転される回転軸１４と連結されて、内筒９と外筒１０はモータ１３により回転軸１４を介して、回転する。内筒９の中心と外筒１０の中心は一致し、その一致している内筒９と外筒１０の中心に回転軸１４を設けている。内筒９と外筒１０の中心から放射状に内筒９と外筒１０間に仕切り壁１５を設け、充填部１２を分割している。
【００４７】
本実施の形態では、充填部１２を放射状に等分に８分割している。なお、本実施の形態では円筒としているが、多角形の角筒でも良く、例えば、８角形などの角筒がある。仕切り壁１５は、防錆があり、通気性および通水性の無い壁であり、例えばＳＵＳ板などがある。
【００４８】
被処理ガスである揮発性有機化合物（ＶＯＣ）成分を含んだガスが流入する流入ダクト１６を内筒９にベアリング（図示せず）などの連結手段を介して連結する。内筒９に流入してきた揮発性有機化合物（ＶＯＣ）成分を含んだガスは、内筒９の内筒面１７から充填部１２に流入する。内筒９の内筒面１７と外筒１０の外筒面１８は網目、貫通孔構造であり、外筒１０の外筒側面１９は通気性および通水性の無い壁となっている。内筒面１７と外筒面１８と外筒側面１９とで囲まれた空間を充填部１２とし、内筒面１７と外筒面１８の網目、貫通孔は充填部１２に充填している寒天が担持された連続気泡のポリウレタン発泡体Ａ４１と寒天が担持された独立気泡のポリウレタン発泡体Ｂ４２より小さく、ポリウレタン発泡体Ａ４１とポリウレタン発泡体Ｂ４２が充填部１２から脱落しないようにしている。内筒面１７と外筒面１８の網目、貫通孔は、例えば、パンチングメタルなどがある。
【００４９】
本発明の実施の形態２では、外筒１０をφ２５００×４００Ｌ、内筒９をφ９００×４００、被処理ガス風量を４Ｎｍ３／分、内筒面１７の被処理ガス通過風速を略０．０７ｍ／ｓ、外筒面１８の被処理ガス通過風速を略０．０３ｍ／ｓとしている。
【００５０】
なお、被処理ガスである揮発性有機化合物（ＶＯＣ）成分を含んだガスの流入、供給は、図示はしていないが、送風機による流入、供給、あるいは、被処理ガス発生源と生物脱臭装置８との圧力差による生物脱臭装置８への流入、供給などがある。
【００５１】
内筒９と外筒１０の材質は防錆タイプのものがよく、例えば、ＳＵＳなどがある。内筒面１７の網目、貫通孔は、通過する被処理ガス、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）成分を含んだガスの圧力損失を低くするのが望ましく、本実施の形態では、例えば、内筒面１７の略全面に略均等に貫通孔を設け、その貫通孔の空孔径を略φ５ｍｍ程度、空孔率を略８５％程度としている。
【００５２】
揮発性有機化合物（ＶＯＣ）成分を含んだガスは内筒９と外筒１０の間の充填部１２を通過風速略０．０３５ｍ／ｓで通過し、充填部１２に充填されている寒天が担持された連続気泡のポリウレタン発泡体Ａ４１と寒天が担持された独立気泡のポリウレタン発泡体Ｂ４２のそれぞれに担持された微生物と接触し、担持された微生物の脱臭、浄化作用により、脱臭、浄化され、回転体１１から生物脱臭装置８のカバー２０内に入り、カバー２０と連結している排出ダクト２１から排出される。
【００５３】
上記構成により、被処理ガスが充填部１２内を中心にある内筒９から放射状に拡散、通過し、微生物担体として、多孔質材の寒天が担持された連続気泡のポリウレタン発泡体Ａ４１の使用により、微生物を担持する比表面積が向上し、多孔質材の寒天が担持された独立気泡のポリウレタン発泡体Ｂ４２の使用により、寒天が担持された独立気泡のポリウレタン発泡体Ｂ４２が骨材としての役目をし、微生物担体が充填された充填部の潰れを防止し通気性を確保し、また、寒天担持により、多孔質材への十分な量の微生物担持を早め、生物脱臭性能の立ち上がり特性を向上させ、生物脱臭性能を向上する生物脱臭装置を提供することができることとなる。
【００５４】
生物脱臭が進むと、多孔質材である寒天が担持されたポリウレタン発泡体Ａ４１、Ｂ４２に担持された微生物が増殖し、微生物が必要以上に増殖すると、多孔質材である寒天が担持されたポリウレタン発泡体Ａ４１、Ｂ４２の細孔を塞ぎ、被処理ガスの通気性の低下、および被処理ガスと微生物との接触低下が起こり、生物脱臭機能が低下する。その必要以上に増殖した微生物、すなわち余剰汚泥を寒天が担持されたポリウレタン発泡体Ａ４１、Ｂ４２から剥離、除去し、通気性と微生物との接触性を回復させるために、流水圧利用による流水洗浄を行うが、その機能を以下説明する。
【００５５】
生物脱臭装置８の下部の水槽２９には洗浄水２２がはられ、流水洗浄手段としてのポンプ２３により、フィルタ２４で濾過された洗浄水２２が吸水管２５から吸水され、給水管２６を経由して給水口２７から、寒天が担持された連続気泡のポリウレタン発泡体Ａ４１と寒天が担持された独立気泡のポリウレタン発泡体Ｂ４２が充填されている充填部１２に給水される。充填部１２を、例えば、８分割し、その８分の１に分割された分割充填部２８の容量が０．１７８ｍ３の場合、給水管２６の給水口２７の大きさを、例えば、呼び径を３０Ａとし、外筒１０の中心の垂直線上で回転体１１の側面を略４等分しその側面の両端から内側に１／４づつ入った２箇所から全給水量１５ｍ３／ｈｒで略１０分間、分割充填部２８に給水を行い、微生物担体である寒天が担持されたポリウレタン発泡体Ａ４１と寒天が担持されたポリウレタン発泡体Ｂ４２の流水洗浄を行う。なお、図示はされていないが、全ての分割充填部２８に寒天が担持された連続気泡のポリウレタン発泡体Ａ４１と寒天が担持された独立気泡のポリウレタン発泡体Ｂ４２が充填されている。
【００５６】
洗浄を行うとする１／８に分割された分割充填部２８をモータにより回転体１１を回転させて、洗浄を行うとする分割充填部２８の仕切り板１５の両側の仕切り板１５ａと１５ｂが内筒９と外筒１０の中心線３０に対して線対称になるようにし、流水洗浄を行う。洗浄を行うとする分割充填部２８が他の分割充填部より下になる。８時間〜１２時間に１回程度、回転体１１を回転させて、次々と分割充填部２８の流水洗浄を行う。
【００５７】
分割充填部２８は、外筒１０の外筒側面１９と仕切り壁１５と内筒面１７と外筒面１８で囲まれており、外筒１０の外筒側面１９と仕切り壁１５は通気性と通水性の無いＳＵＳ板であり、外筒面１８、すなわち、分割充填部２８の分割外筒面３１が底面となり、ポンプ２３により給水された洗浄水２２は底面の分割外筒面３１から落下、流水するが、外筒面１８、すなわち、分割外筒面３１の空隙率を小さくしていくと、ポンプ２３による洗浄水の給水量が分割外筒面３１から落下、流水する量より多いと分割充填部２８に洗浄水が貯まり始め、分割充填部２８の洗浄水の水位が高くなると、貯水圧による分割外筒面３１からの落下、流水量が多くなり、給水口２７からの給水量と平衡に達すると、水位が維持される。その維持された水位では、分割充填部２８内では、給水口２７からの給水により洗浄水の旋回流が起こり、その旋回流の流水圧により、寒天が担持されたポリウレタン発泡体Ａ４１と寒天が担持されたポリウレタン発泡体Ｂ４２から、余分に増殖した微生物、すなわち余剰汚泥が剥離、除去され、寒天が担持されたポリウレタン発泡体Ａ４１と寒天が担持されたポリウレタン発泡体Ｂ４２の外気と連通している細孔内の通気性が回復、維持され、また、分割充填部２８内の通気性が維持される。分割外筒面３１、すなわち、外筒面１８は、洗浄水が分割充填部２８内で溢れることなく貯まり、分割充填部２８内で洗浄水の旋回流が起こる程度であればよく、例えば、略φ５×空隙率１９％程度のＳＵＳパンチングメタルで構成される。
【００５８】
流水洗浄は１回当たり、略１０分程度行う。分割充填部２８の洗浄を順次行い、例えば１２時間に１回程度、回転体１１を回転させて洗浄を行うとすると、８分割の場合、全ての分割充填部２８の洗浄が終了するのは４日後となる。洗浄間隔は、洗浄時間、微生物の増殖速度、余剰汚泥量、余剰汚泥の剥離度合いを見て、適宜決めればよい。
【００５９】
流水洗浄中、あるいは分割充填部２８内に洗浄水が乾かずに存在している間は、非処理ガスである揮発性有機化合物（ＶＯＣ）成分を含んだガスの通気抵抗となり、流水洗浄が終了し分割充填部２８内が乾燥すると、被処理ガスの通気抵抗が減少し、被処理ガスの空気量が変動し被処理ガス発生源での空気圧に変化を及ぼし、被処理ガス発生源での生産工程などに悪影響を与える場合があり、被処理ガス発生源の生産工程などに悪影響を与える場合は、洗浄対象の分割充填部２８の非処理ガス通気抵抗を一定にするために、洗浄対象の分割充填部２８の下端３２を略２０ｍｍ洗浄水中に沈め、被処理ガス通気抵抗の変動を無くし、被処理ガス発生源での生産工程などに悪影響を与えないようにする。
【００６０】
分割充填部２８を洗浄水中に沈めると、洗浄水中に沈んだ部分の微生物担体は非処理ガスと接触しないため、生物脱臭をしなくなるので、生物脱臭性能が低下することになり、したがって、被処理ガス通気抵抗の変動が無くなる程度に沈めればよい。本実施例では、上記のように、下端３２を略２０ｍｍ沈める。非処理ガス発生源で空気圧変動があっても良い場合は、洗浄対象の分割充填部２８の下端３２を洗浄水中には沈めずに、空気中に出し、全ての微生物担体が被処理ガスと接触できるようにし、生物脱臭の性能向上を図る。
【００６１】
なお、分割充填部２８の流水洗浄が開始されると被処理ガスの通気抵抗が変動し被処理ガス発生源での圧力が変動するが、流水洗浄開始時の被処理ガス発生源での圧力変動を緩和する緩和手段を備えることで、流水洗浄開始時の被処理ガス発生源での圧力変動を緩和し、洗浄対象の分割充填部２８の下端３２を水槽２９の洗浄水２２の水位より高く、水位以上、すなわち水槽２９の洗浄水２２中には沈めずに空気中に出した場合でも、被処理ガス発生源での空気圧変化による生産工程などに、悪影響を与えないようにしても良い。緩和手段としては、例えば、被処理ガスの供給を行う送風機の回転数をインバータ制御し送風機の静圧変動を緩和するなどがある。例えば、被処理ガスの供給時の送風機の静圧を４００Ｐａとした場合、その１０％程度の４０Ｐａを洗浄開始前から略３０分程度かけてインバータ制御により低下させ、洗浄開始と同時にインバータ制御により静圧低下分の補償運転を行う。あるいは、圧力センサにより被処理ガス発生源での圧力を検知し、その検知値により被処理ガス発生源での圧力変動を緩和し、被処理ガス発生源での空気圧変化による生産工程などに悪影響を与えない程度に送風機をインバータ制御しても良い。
【００６２】
この場合には、洗浄対象の分割充填部２８の洗浄終了後に乾燥が進み被処理ガスが通気し始めると、洗浄対象の分割充填部２８に充填された微生物担体と被処理ガスと接触し生物脱臭を行うこととなる。洗浄対象の分割充填部２８も乾燥と同時に生物脱臭が行われることとなる。緩和手段としては、送風機のインバータ制御の他に、流入ダクト１６に備えるダンパなどがあり、ダンパなどにより被処理ガスの通気抵抗を変動させ緩和しても良い。充填部１２の下端、すなわち洗浄対象の分割充填部２８の下端３２を水槽２９の水位より高く、水位以上、すなわち水槽２９の洗浄水２２中には沈めずに、充填部１２の下端、すなわち洗浄対象の分割充填部２８の下端３２を空気中に出した場合でも、被処理ガス発生源での圧力変動が緩和され、被処理ガス発生源での生産工程などに悪影響を与えないこととなる。
【００６３】
剥離、除去された汚泥は、フィルタ２４で濾過され、あるいは、生物脱臭装置８の下部の水槽２９の底面に溜まり、適宜、排出される。なお、生物脱臭装置８の下部の水槽２９の底面を平板としているが、水槽２９の底面に溜まる汚泥を排出し易いように円筒状あるいは円錐状にして底面と連結するバルブ（図示していない）を備え、そのバルブの開閉により汚泥を排出しても良い。
【００６４】
微生物担体の多孔質材としての寒天が担持された連続気泡のポリウレタン発泡体Ａ４１、および寒天が担持された独立気泡のポリウレタン発泡体Ｂ４２の使用により、ポリウレタンは弾力性があり、寒天担持によるポリウレタン発泡体の硬さが向上し、多孔質材が壊れて細分化され難く、また、柔らかすぎによる微生物担体の潰れが防止され、微生物担体の多孔質材４１、４２、充填部１２、および生物脱臭装置８の通気性が確保、維持され、生物脱臭性能が向上する。
【００６５】
上記構成によれば、増殖した微生物、すなわち余剰汚泥の微生物担体からの剥離、除去性能が向上し、多孔質の微生物担体の細孔の通気性を確保し、多孔質微生物担体、すなわち多孔質材に流水圧などの外力が加わっても多孔質材が壊れて細分化され難く、生物脱臭性能を向上させる生物脱臭装置を提供することができる。
【００６６】
栄養塩として、例えば、硫酸アンモニウムと、リン酸２水素カリウムをそれぞれ５０ｍｇ／Ｌ溶解している薬液タンク３３から薬液ポンプ３４により、硫酸アンモニウムとリン酸２水素カリウムの薬液３５と水を薬液注水口３６から水槽２９に注水する。流水洗浄手段としてのポンプ２３により、寒天が担持された連続気泡のポリウレタン発泡体Ａ４１と寒天が担持された独立気泡のポリウレタン発泡体Ｂ４２が充填されている充填部１２に注水、給水され、栄養塩類が供給され、寒天が担持されたポリウレタン発泡体Ａ４１、Ｂ４２に担持された微生物の活性化が図られることとなる。なお、直接、充填部１２の微生物担体である寒天担持のポリウレタン発泡体Ａ４１、Ｂ４２に注水、散水して、寒天担持のポリウレタン発泡体Ａ４１、Ｂ４２に担持された微生物の活性化を図っても良い。定期的に、例えば、１日に１回程度、薬液と水を注水、散水する。薬液だけでもよい。
【００６７】
回転体１１をモータ１３により、定期的に、例えば、１日に１回程度回転させ、あるいは断続的に回転させて、多孔質材が充填された充填部１２内での多孔質材の撹拌、移動を行い、多孔質材が充填された充填部１２での通気性を向上させ、微生物を担持した多孔質材と被処理ガスである脱臭ガスとの接触性能を向上させ、脱臭性能を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明にかかる微生物担体および生物脱臭装置は、生物脱臭性能の立ち上がり特性が向上し、また、多孔質の微生物担体の細孔の通気性と多孔質の微生物担体を充填した充填部の通気性が確保され、生物脱臭性能の向上が図れるものであり、工場排ガス、あるいは畜舎などの悪臭ガスの脱臭、汚染空気の浄化等として有用である。
【符号の説明】
【００６９】
１    連続気泡のポリウレタン発泡体Ａ
２    独立気泡のポリウレタン発泡体Ｂ
３    金網籠
４    容器
５    寒天溶液
６    金網の平板
７    棒
８    生物脱臭装置
９    内筒
１０  外筒
１１  回転体
１２  充填部
２３  ポンプ
２５  吸水管
２６  給水管
２７  給水口
２８  分割充填部
３１  分割外筒面
３２  下端
３３  薬液タンク
３４  薬液ポンプ
３６  薬液注水口
４１  寒天が担持された連続気泡のポリウレタン発泡体Ａ
４２  寒天が担持された独立気泡のポリウレタン発泡体Ｂ
【図１】
2012024664.tif 000003
【図２】
2012024664.tif 000004
【図３】
2012024664.tif 000005