(57)【要約】【課題】処理ガス配管内に生成した硫酸に起因する配管の腐食を防止する生物脱臭装置を提供する。【解決手段】生物脱臭装置１０は、悪臭ガスＧＡが導入される生物脱臭塔２０と、生物脱臭塔２０内に配置され、微生物を保持した担体が充填されるとともに悪臭ガスＧＡを分解して処理ガスＧＢを生成する担体充填層２１とを備えている。生物脱臭塔２０内に、担体充填層２１に向けて水を散水する第１散水部４０が配置されている。生物脱臭塔２０に、生物脱臭塔２０の内部から外部へ向けて処理ガスＧＢを排出する処理ガス配管３０が連結されており、処理ガス配管３０の少なくとも一部が水平面に対して傾斜している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
悪臭ガスが導入される生物脱臭塔と、
前記生物脱臭塔内に配置され、微生物を保持した担体が充填されるとともに前記悪臭ガスを分解して処理ガスを生成する担体充填層と、
前記生物脱臭塔内に配置され、前記担体充填層に向けて水を散水する第１散水部と、
前記生物脱臭塔に連結され、前記生物脱臭塔の内部から外部へ向けて前記処理ガスを排出する処理ガス配管とを備え、
前記処理ガス配管の少なくとも一部を水平面に対して傾斜させた、生物脱臭装置。
【請求項２】
前記処理ガス配管の内部に向けて水を散水する第２散水部を更に備えた、請求項１記載の生物脱臭装置。
【請求項３】
前記処理ガス配管は、前記生物脱臭塔に連結されるとともに水平面に対して傾斜した傾斜部を有する上部配管部と、前記上部配管部に連結され、前記上部配管部から下方に向けて延びる中間配管部と、前記中間配管部に連結され、前記中間配管部から横方向に向けて延びる下部配管部とを有する、請求項１又は２記載の生物脱臭装置。
【請求項４】
前記生物脱臭塔は、天面と側面と底面とを有し、前記処理ガス配管は、前記生物脱臭塔の前記天面に連結されている、請求項１乃至３のいずれか一項記載の生物脱臭装置。
【請求項５】
前記生物脱臭塔は、天面と側面と底面とを有し、前記処理ガス配管は、前記生物脱臭塔の前記側面に連結されている、請求項１乃至３のいずれか一項記載の生物脱臭装置。
【請求項６】
前記処理ガス配管は、溶接された溶接部を有し、前記処理ガス配管のうち前記溶接部の周囲が水平面に対して傾斜している、請求項１乃至５に記載の生物脱臭装置。
【請求項７】
悪臭ガスが導入される生物脱臭塔と、
前記生物脱臭塔内に配置され、微生物を保持した担体が充填されるとともに前記悪臭ガスを分解して処理ガスを生成する担体充填層と、
前記生物脱臭塔内に配置され、前記担体充填層に向けて水を散水する第１散水部と、
前記生物脱臭塔に連結され、前記生物脱臭塔の内部から外部へ向けて処理ガスを排出する処理ガス配管と、
前記処理ガス配管の内部に向けて水を散水する第２散水部とを備えた、生物脱臭装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施の形態は、生物脱臭装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、硫黄系悪臭ガスを除去する方法として生物脱臭法が知られている。この生物脱臭法では、硫黄系悪臭ガス、例えば、硫化水素、メチルメルカプタン、硫化メチル、二硫化メチル等の硫黄成分を含むガス（以下、悪臭ガスともいう）を、微生物である硫黄酸化細菌によって分解する。
【０００３】
従来の生物脱臭装置では、生物脱臭塔内部に微生物を固定化した多数の担体からなる担体充填層を設け、この生物脱臭塔に対して悪臭ガスを導入している。この際、悪臭ガスの硫黄成分は、まず担体充填層に含まれる水に溶解し、次いで微生物によって硫酸まで酸化分解される。悪臭ガスが除去された処理ガスは、生物脱臭塔から排出され、ミストセパレータで飽和した水分を低減される。生成した硫酸や、増殖した余剰の微生物などの生成物は、排水とともに生物脱臭塔から排出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−０１４８００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような生物脱臭装置では、以下の問題が存在する。一般に、生物脱臭塔における悪臭ガスの硫黄成分の除去性能は低くはないが、１００％でもないため、硫黄成分の一部は、担体充填層を通過し、生物脱臭塔の上部空間や生物脱臭塔からミストセパレータまでの配管にもわずかに残存する。また、ミストセパレータまではガスの水分は飽和しており、湿潤環境にある。このため、長期的には、生物脱臭塔の上部空間の壁面や生物脱臭塔からミストセパレータまでの配管内壁に凝縮した水分を利用して硫黄酸化細菌が繁殖し、これらが悪臭ガスの硫黄成分を、わずかではあるが分解するようになる。この結果、それらの壁面には硫酸が生成し、これを電解質として壁面や配管材料に腐食を生じさせるおそれがある。
【０００６】
本発明の実施の形態は、このような事情に鑑みてなされたものであり、処理ガス配管内に生成した硫酸に起因する配管の腐食を防止する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】
【０００７】
実施の形態による生物脱臭装置は、悪臭ガスが導入される生物脱臭塔と、前記生物脱臭塔内に配置され、微生物を保持した担体が充填されるとともに前記悪臭ガスを分解して処理ガスを生成する担体充填層と、前記生物脱臭塔内に配置され、前記担体充填層に向けて水を散水する第１散水部と、前記生物脱臭塔に連結され、前記生物脱臭塔の内部から外部へ向けて前記処理ガスを排出する処理ガス配管とを備え、前記処理ガス配管の少なくとも一部を水平面に対して傾斜させている。
【０００８】
実施の形態による生物脱臭装置は、悪臭ガスが導入される生物脱臭塔と、前記生物脱臭塔内に配置され、微生物を保持した担体が充填されるとともに前記悪臭ガスを分解して処理ガスを生成する担体充填層と、前記生物脱臭塔内に配置され、前記担体充填層に向けて水を散水する第１散水部と、前記生物脱臭塔に連結され、前記生物脱臭塔の内部から外部へ向けて処理ガスを排出する処理ガス配管と、前記処理ガス配管の内部に向けて水を散水する第２散水部とを備えている。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、第１の実施の形態による生物脱臭装置を示す概略断面図である。
【図２】図２は、第２の実施の形態による生物脱臭装置を示す概略断面図である。
【図３】図３は、第３の実施の形態による生物脱臭装置を示す概略断面図である。
【図４】図４は、第４の実施の形態による生物脱臭装置を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、添付の図面を参照して、実施の形態を詳細に説明する。
【００１１】
（第１の実施の形態）
まず、図１により、第１の実施の形態による生物脱臭装置の構成について説明する。図１は、本実施の形態による生物脱臭装置１０の概略断面図である。
【００１２】
図１に示すように、本実施の形態による生物脱臭装置１０は、悪臭ガスＧＡが導入される生物脱臭塔２０と、生物脱臭塔２０内に配置され、微生物を保持した担体が充填されるとともに悪臭ガスＧＡを分解して処理ガスＧＢを生成する担体充填層２１とを備えている。生物脱臭塔２０内には、担体充填層２１に向けて水を散水する第１散水部４０が配置されている。また、生物脱臭塔２０の上部には、生物脱臭塔２０の内部から外部へ向けて処理ガスＧＢを排出する処理ガス配管３０が連結されている。本実施の形態において、後述するように、処理ガス配管３０の少なくとも一部が水平面に対して傾斜している。なお、本明細書中、「水平面に対して傾斜する」とは、水平面（重力が働く方向に垂直な面）に対して平行ではなく、かつ鉛直方向（重力が働く方向）に対しても平行ではないことをいう。
【００１３】
生物脱臭塔２０は、全体として密閉された箱形状を有しており、天面２３と側面２４と底面２５とを有している。生物脱臭塔２０のうち、担体充填層２１の上方には、処理ガスＧＢが滞留する上部空間２６が形成され、担体充填層２１の下方には、悪臭ガスＧＡが導入される下部空間２７が形成されている。
【００１４】
また、担体充填層２１は、上述したように悪臭ガスＧＡを分解して処理ガスＧＢを生成するものであり、生物脱臭塔２０の内部であってその上下方向略中央部に設けられている。この担体充填層２１は、微生物（硫黄酸化細菌）を固定化した多数の担体を含んでいる。微生物は、硫黄系悪臭ガス、例えば、硫化水素、メチルメルカプタン、硫化メチル、二硫化メチル等の硫黄成分を含む悪臭ガスＧＡを分解処理するものである。なお、微生物を担持する単体は、例えばスポンジ状のものであっても良い。
【００１５】
担体充填層２１には、下方から悪臭ガスＧＡが導入される。この悪臭ガスＧＡに含まれる硫黄成分は、担体充填層２１に含まれる水に溶解し、次いで担体充填層２１が担持する微生物によって硫酸まで酸化分解される。悪臭ガスＧＡの硫黄成分が除去されることにより、処理ガスＧＢが生成され、この処理ガスＧＢは、生物脱臭塔２０の上部空間２６へ排出される。一方、担体充填層２１で生成した硫酸や、増殖した余剰の微生物等の生成物は、排水Ｗとともに生物脱臭塔２０の下部空間２７に貯留される。
【００１６】
生物脱臭塔２０の上部空間２６には、担体充填層２１に向けて水を散水する第１散水部４０が設けられている。第１散水部４０には、生物脱臭塔２０の外部から第１散水部４０に水を供給する水供給管４１が連結されている。この第１散水部４０は、担体充填層２１に担持された微生物の成育に必要な水分を供給するものである。なお、第１散水部４０からは、常時水が散水されていても良く、タイマー等の制御により定期的に水が散水されても良い。
【００１７】
また、生物脱臭塔２０の側面２４には、排液管２８が連結されている。この排液管２８は、上述したように担体充填層２１で生成された硫酸や増殖した余剰の微生物等の生成物を、排水Ｗとともに生物脱臭塔２０から排出するものである。
【００１８】
一方、生物脱臭塔２０の側面２４であって、担体充填層２１よりも下方の位置に、ガス導入路２２が連結されている。このガス導入路２２は、外部（例えば下水処理場）から生物脱臭塔２０の下部空間２７に悪臭ガスＧＡを導入するものである。なお、ガス導入路２２は、排液管２８よりも上方に位置しいる。
【００１９】
また、生物脱臭塔２０の天面２３には、処理ガスＧＢを排出する処理ガス配管３０が連結されている。この処理ガス配管３０は、生物脱臭塔２０の天面２３に連結された上部配管部３１と、上部配管部３１に連結された中間配管部３２と、中間配管部３２に連結された下部配管部３３とを有している。
【００２０】
このうち上部配管部３１は、生物脱臭塔２０の天面２３から垂直に延びる連結部３４と、連結部３４に連結され、水平面に対して傾斜した傾斜部３５とを有している。
【００２１】
傾斜部３５は、連結部３４側から中間配管部３２側に向けて下方に傾斜しており、傾斜部３５内の液体は、中間配管部３２側に向けて流下するようになっている。とりわけ処理ガスＧＢ中には水分が飽和しているため、処理ガス配管３０内に水滴が付着しやすい。この場合、上部配管部３１に傾斜部３５を設けたことにより、水滴は、傾斜部３５から中間配管部３２側に向けて流されるので、傾斜部３５に滞留することがない。これにより、処理ガスＧＢにわずかに残存する硫黄成分が分解されて硫酸が生じた場合であっても、この硫酸が上部配管部３１内に滞留する不具合が防止される。
【００２２】
この場合、傾斜部３５は、側方から見て直線状であり一定の傾斜角を有しているが、これに限られるものではない。傾斜部３５は、側方から見て湾曲した曲線状であっても良い。また傾斜部３５の傾斜角は、傾斜部３５内の液体が傾斜部３５内に留まらない程度の角度であれば良く、例えば水平面に対して１０°〜４５°傾斜していても良い。
【００２３】
なお、上記とは逆に、傾斜部３５を連結部３４側から中間配管部３２側に向けて上方に傾斜させ、傾斜部３５内の液体を生物脱臭塔２０側に流下させるようにしても良い。
【００２４】
また、連結部３４と傾斜部３５との間には、連結部３４と傾斜部３５とを溶着する溶接部３６が形成されている。この場合、傾斜部３５は、溶接部３６の周囲に位置しているので、上部配管部３１内に生じた硫酸等の液体が、溶接部３６に滞留することが防止される。これにより、とりわけ腐食しやすい箇所である溶接部３６の腐食を確実に防止することができる。なお、溶接部３６は、例えば傾斜部３５と中間配管部３２との間に形成されていても良く、傾斜部３５の途中に形成されていても良い。
【００２５】
また、中間配管部３２は、上部配管部３１から下方に向けて延びている。この場合、中間配管部３２は、水平面に対して垂直に延びているが、これに限らず、水平面に対して傾斜していても良い。
【００２６】
下部配管部３３は、中間配管部３２から横方向に向けて延びている。この場合、下部配管部３３は、水平方向に延びているが、これに限らず、水平面に対して傾斜させて配置しても良い。また下部配管部３３の一部に、内部の液体を排出するための図示しないバルブを設けても良い。
【００２７】
なお、処理ガス配管３０は、腐食しにくい材料、例えばステンレス等の金属や合成樹脂から作製されていることが好ましい。
【００２８】
下部配管部３３の端部には、ミストセパレーター５０が接続されている。このミストセパレーター５０は、下部配管部３３から送られてきた処理ガスＧＢに含まれる水分や微量の硫酸等の液体を除去するものである。
【００２９】
また、ミストセパレーター５０の下流側には、ファン５１が設けられている。このファン５１は、生物脱臭塔２０からミストセパレーター５０に至る一連のガスの流れを生じさせるものである。すなわち、ファン５１は、生物脱臭塔２０内に悪臭ガスＧＡが導入され、担体充填層２１で生成した処理ガスＧＢが、生物脱臭塔２０から処理ガス配管３０を経由してミストセパレーター５０に到達するまでの一連のガスの流れを生じさせるものである。
【００３０】
次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。
【００３１】
まず、ファン５１を作動させることにより、ファン５１に対してガスを引き込む。この際、ファン５１によって吸引されることにより、悪臭ガスＧＡが、ガス導入路２２から生物脱臭塔２０の下部空間２７へ導入される。
【００３２】
次に、悪臭ガスＧＡは、ファン５１の吸引力により担体充填層２１に導入される。このとき、悪臭ガスＧＡに含まれる硫黄成分は、担体充填層２１に含まれる水に溶解し、次いで担体充填層２１が担持する微生物によって硫酸まで酸化分解される。このように、悪臭ガスＧＡの硫黄成分が大部分除去されることにより、脱臭された処理ガスＧＢが生成される。この処理ガスＧＢは、担体充填層２１から排出されて、生物脱臭塔２０の上部空間２６へ進入する。なお、この処理ガスＧＢ中には水分が飽和している。
【００３３】
続いて、処理ガスＧＢは、生物脱臭塔２０から排出されて、処理ガス配管３０内に進入する。処理ガス配管３０内において、処理ガスＧＢは、上部配管部３１の連結部３４および傾斜部３５、中間配管部３２ならびに下部配管部３３を順次通過し、その後、処理ガス配管３０を出てミストセパレーター５０に導入される。
【００３４】
このミストセパレーター５０において、処理ガスＧＢに含まれる水分等の液体が大部分除去される。その後、処理ガスＧＢは、ファン５１を通過して、外部に排出される。
【００３５】
なお、この間、第１散水部４０から担体充填層２１に向けて、水が常時又は定期的に散水されている。この水は、上述したように、担体充填層２１に担持された微生物を成育させるために用いられる。また、第１散水部４０から供給された水、担体充填層２１で生成された硫酸、および余剰の微生物等の生成物は、生物脱臭塔２０の下部空間２７に落下して貯留され、その後、排液管２８から生物脱臭塔２０の外部へ排出される。
【００３６】
ところで、処理ガス配管３０内の処理ガスＧＢには、担体充填層２１で完全に除去しきれなかった微量の硫黄成分が残存している。また、処理ガス配管３０内の処理ガスＧＢには、水分が飽和している。さらに、担体充填層２１に含まれる微生物は、処理ガス配管３０内にも存在しており、処理ガス配管３０の内壁に凝縮した水分を利用して繁殖している。このため、処理ガス配管３０内の処理ガスＧＢに残存する硫黄成分は、この微生物によって分解され、これにより硫酸が生成されうる。
【００３７】
これに対して本実施の形態によれば、処理ガス配管３０に傾斜部３５を設けたことにより、処理ガス配管３０の内壁に凝縮した水滴は、傾斜部３５から中間配管部３２側に向けて流され、傾斜部３５に滞留しないようになっている。これにより、処理ガス配管３０内で生成された硫酸も水滴とともに中間配管部３２側に流されるので、硫酸が処理ガス配管３０内に滞留するおそれがない。この結果、処理ガス配管３０の内壁に生成した硫酸によって処理ガス配管３０が腐食する不具合が防止される。なお、処理ガス配管３０内で生成された硫酸は、水とともに、ミストセパレーター５０によって外部に排出される。あるいは、硫酸および水は、下部配管部３３に図示しないバルブ設け、このバルブによって外部に排出されても良い。
【００３８】
以上のように、本実施の形態によれば、処理ガス配管３０の一部を水平面に対して傾斜させたことにより、処理ガス配管３０内で生成した硫酸に起因する処理ガス配管３０の腐食を防止することができる。
【００３９】
また、本実施の形態によれば、処理ガス配管３０は、水平面に対して傾斜した傾斜部３５を有する上部配管部３１を含んでいる。これにより、とりわけ硫酸が溜まりやすい上部配管部３１の腐食を防止することができる。すなわち、生物脱臭塔２０の上部空間２６では、第１散水部４０から散水が行われており、上部空間２６に生成した硫酸は溜まりにくい。また、中間配管部３２や下部配管部３３においては、水が流下しやすく、水が溜まりにくい構造である。一方、上部配管部３１においては、仮に傾斜部３５を設けない場合、水はけが不十分となり、生成した硫酸が溜まり易くなっている。本実施の形態によれば、上部配管部３１に傾斜部３５を設けたことにより、とりわけこの硫酸が溜まり易い箇所において硫酸を効果的に除去することができる。
【００４０】
（第２の実施の形態）
次に、図２を参照して第２の実施の形態について説明する。図２は第２の実施の形態を示す図である。図２に示す第２の実施の形態は、処理ガス配管３０の連結位置が異なるものであり、他の構成は上述した第１の実施の形態と略同一である。図２において、第１の実施の形態と同一部分には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００４１】
図２に示す生物脱臭装置１０Ａにおいて、処理ガス配管３０は、生物脱臭塔２０の側面２４に連結されている。すなわち、上部配管部３１の連結部３４が、生物脱臭塔２０の側面２４の上部に連結されており、傾斜部３５は、連結部３４側から中間配管部３２側に向けて下方に傾斜している。その他の構成は、第１の実施の形態と略同様である。
【００４２】
本実施の形態によれば、処理ガス配管３０中に屈曲する部分が少ないため、硫酸が処理ガス配管３０内により滞留しにくくなっている。また、処理ガス配管３０が生物脱臭塔２０の天面２３より上方に突出しないため、装置全体の高さを抑制することができる。このほか、第１の実施の形態と略同様の効果を得ることができる。
【００４３】
（第３の実施の形態）
次に、図３を参照して第３の実施の形態について説明する。図３は第３の実施の形態を示す図である。図３に示す第３の実施の形態は、処理ガス配管３０の内部に向けて水を散水する第２散水部４２を設けた点が異なるものであり、他の構成は上述した第１の実施の形態と略同一である。図３において、第１の実施の形態と同一部分には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００４４】
図３に示す生物脱臭装置１０Ｂにおいて、処理ガス配管３０の連結部３４内に、第２散水部４２が設けられている。この第２散水部４２は、処理ガス配管３０の内部に向けて水を散水することにより、処理ガス配管３０の内部に一定方向の水の流れを生じさせるものである。すなわち、第２散水部４２から水を散水することにより、この水が傾斜部３５を介して中間配管部３２側に流れるようになっている。
【００４５】
第２散水部４２は、第１散水部４０に水を供給する水供給管４１に接続されている。しかしながら、これに限らず、第２散水部４２に水を供給する水供給管は、第１散水部４０に水を供給する水供給管４１とは別系統であっても良い。また、第２散水部４２には開閉可能な弁４３が設けられている。この弁４３を手動又は自動で開放することにより、第２散水部４２から水が放出される。一方、弁４３を手動又は自動で閉鎖することにより、第２散水部４２からの水の放出が停止する。なお、弁４３は常時開放する必要は無く、処理ガス配管３０の清掃時等、定期的に開放しても良い。その他の構成は、第１の実施の形態と略同様である。
【００４６】
本実施の形態によれば、第２散水部４２からの水により、処理ガス配管３０内で生成された硫酸が一定方向に流されるので、硫酸が処理ガス配管３０内に滞留する不具合が防止される。このほか、第１の実施の形態と略同様の効果を得ることができる。なお、本実施の形態において、例えば第２散水部４２からの水によって硫酸を十分除去できる場合には、必ずしも処理ガス配管３０の一部を傾斜させなくても良い。
【００４７】
（第４の実施の形態）
次に、第４の実施の形態について説明する。図４は第４の実施の形態を示す図である。図４に示す第４の実施の形態は、処理ガス配管３０の内部に向けて水を散水する第２散水部４２を設けた点が異なるものであり、他の構成は上述した第２の実施の形態と略同一である。図４において、第１の実施の形態乃至第３の実施の形態と同一部分には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００４８】
図４に示す生物脱臭装置１０Ｃにおいて、処理ガス配管３０の連結部３４内に、第２散水部４２が設けられている。この第２散水部４２は、処理ガス配管３０の内部に向けて水を散水することにより、処理ガス配管３０の内部に一定方向の水の流れを生じさせるものである。すなわち、第２散水部４２から水を散水することにより、この水が傾斜部３５を介して中間配管部３２側に流れるようになっている。その他の構成は、第２の実施の形態と略同様である。
【００４９】
本実施の形態によれば、第２散水部４２からの水が横方向に向けて放出されるので、水を効率良く使用することができる。このほか、第１の実施の形態乃至第３の実施の形態と略同様の効果を得ることができる。なお、本実施の形態においても、第２散水部４２からの水によって硫酸を十分除去できる場合には、必ずしも処理ガス配管３０の一部を傾斜させなくても良い。
【符号の説明】
【００５０】
１０、１０Ａ〜１０Ｃ  生物脱臭装置
２０        生物脱臭塔
２１        担体充填層
２３        天面
２４        側面
２５        底面
２６        上部空間
２７        下部空間
３０        処理ガス配管
３１        上部配管部
３２        中間配管部
３３        下部配管部
３４        連結部
３５        傾斜部
３６        溶接部
４０        第１散水部
４１        水供給管
４２        第２散水部
５０        ミストセパレーター
５１        ファン
【図１】
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【図２】
2016022457.tif 000004
【図３】
2016022457.tif 000005
【図４】
2016022457.tif 000006