(57)【要約】【課題】処理装置全体を攪拌するとともに、攪拌回転時の抵抗を低減することができるＶＯＣガス処理装置を提供すること。【解決手段】生物処理槽１の担体充填層１１を縦置き円筒形状となし、担体充填層１１に攪拌軸５ａを鉛直方向に貫設するとともに、攪拌軸５ａの担体充填層１１の高さ方向中間付近から攪拌羽根５ｂを略水平に延設して、攪拌羽根５ｂから所定間隔で縦方向上下に攪拌棒５ｄを延設し、かつ担体充填層１１の底板１１ａを清掃する清掃ブラシ１５を底板１１ａの下側で攪拌軸５ａから略水平に延設する。【選択図】図１
2009061412.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ガス処理装置において、生物処理槽の担体充填層を縦置き円筒形状となし、該担体充填層に攪拌軸を鉛直方向に貫設するとともに、該攪拌軸の担体充填層の高さ方向中間付近から攪拌羽根を略水平に延設して、該攪拌羽根から所定間隔で縦方向上下に攪拌棒を延設し、かつ担体充填層の底板を清掃する清掃ブラシを底板の下側で攪拌軸から略水平に延設したことを特徴とするＶＯＣガス処理装置。
【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（本明細書において、「ＶＯＣガス」という場合がある。）を生物処理するＶＯＣガス処理装置に関し、特に、処理効率を向上させるとともに、長期間安定した性能を維持できるようにしたＶＯＣガス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、この燃焼法では、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、この担体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、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、このようなＶＯＣガス処理装置を長期間運転すると、微生物が過剰に増殖し、担体気孔の閉塞や担体間の空隙の減少により空気の偏流現象が発生するため、ガスが通過せず処理に寄与しない場所が発生し有効処理容積が減少する、または圧力損失が高くなり動力消費が増加してしまうといった問題があった。
そこで従来は、図４〜図５に示すように、装置上部より装置内に鉛直方向に設置した攪拌軸５ａをモータ５ｃにより回転させることで、攪拌軸５ａに取り付けられた攪拌羽根５ｂや攪拌棒５ｄにより担体を攪拌し、余剰に発生した微生物を担体より剥離させていた。
また、攪拌羽根５ｂを底板１１ａの上近傍に配設することにより、パンチングメタルからなる底板１１ａの穴に付着した微生物を清掃・除去し、ガスの通過面積を確保していた。
【０００６】
しかしながら、この従来のＶＯＣガス処理装置では、担体充填層１１が四角い筒状であるにもかかわらず、攪拌羽根５ｂや攪拌棒５ｄが円周面上しか攪拌できないため、四隅が攪拌できないという問題があった。
また、担体による荷重が最も大きくなる底板近傍に清掃具を兼ねた攪拌羽根５ｂがあるため、回転時の抵抗が大きく所要動力も大きくなり、ときにはその抵抗により攪拌羽根５ｂが曲がるという不具合があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記従来のＶＯＣガス処理装置が有する問題点に鑑み、処理装置全体を攪拌するとともに、攪拌回転時の抵抗を低減することができるＶＯＣガス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】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明のＶＯＣガス処理装置は、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ガス処理装置において、生物処理槽の担体充填層を縦置き円筒形状となし、該担体充填層に攪拌軸を鉛直方向に貫設するとともに、該攪拌軸の担体充填層の高さ方向中間付近から攪拌羽根を略水平に延設して、該攪拌羽根から所定間隔で縦方向上下に攪拌棒を延設し、かつ担体充填層の底板を清掃する清掃ブラシを底板の下側で攪拌軸から略水平に延設したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のＶＯＣガス処理装置によれば、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ガス処理装置において、生物処理槽の担体充填層を縦置き円筒形状となし、該担体充填層に攪拌軸を鉛直方向に貫設するとともに、該攪拌軸の担体充填層の高さ方向中間付近から攪拌羽根を略水平に延設して、該攪拌羽根から所定間隔で縦方向上下に攪拌棒を延設し、かつ担体充填層の底板を清掃する清掃ブラシを底板の下側で攪拌軸から略水平に延設することから、円筒形の担体充填層により内部を隅々まで十分に攪拌するとともに、担体の荷重による攪拌羽根や攪拌棒の抵抗を従来の底板近傍よりも減じ、攪拌羽根からの攪拌棒の張り出し長さを短くして攪拌棒に生じる応力を小さくすることができ、また、清掃ブラシは底板の下で担体の荷重を受けることなく回転することができ、これにより、担体充填層の全体を攪拌するとともに攪拌回転の動力を小さくし、かつ攪拌羽根、攪拌棒及び清掃ブラシを曲がりにくくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明のＶＯＣガス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】
【００１１】
図１〜図３に、本発明のＶＯＣガス処理装置の一実施例を示す。
塗装工場等のＶＯＣ発生源から排出された排気ガスａは、排気ファン２によって捕集され、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担体充填層１１と、上部には散水ノズル６を配置した散水管１２とが設けられるとともに、底部の貯留水槽１３から散水ポンプ３により、貯留水槽１３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。
【００１２】
微生物の担体は、セラミック、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、担体充填層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。
【００１３】
貯留水槽１３には、曝気攪拌手段が設けられ、ブロア４から曝気用の空気が散気管１４に送気され、貯留水槽１３への新たな補給水ｅの配管、排水ｆのオーバーフロー配管が設けられている。
また、生物処理槽１の近傍には、栄養剤注入装置として、注入ポンプ７と貯留タンク８、及び貯留タンク８から生物処理槽１の貯留水槽１３へと栄養剤ｄを注入する配管が設けられている。
【００１４】
一方、生物処理槽１の担体充填層１１には、モータ５ｃにより正逆回転を繰り返す攪拌機５が設置されている。
この攪拌機５は、担体充填層１１に攪拌軸５ａを鉛直方向に貫設するとともに、該攪拌軸５ａの担体充填層１１の高さ方向中間付近から攪拌羽根５ｂを略水平に延設し、該攪拌羽根５ｂから所定間隔で縦方向上下に攪拌棒５ｄを延設している。
また、この攪拌機５は、担体充填層１１の底板１１ａを清掃する清掃ブラシ１５を底板１１ａの下側で攪拌軸５ａから略水平に延設している。
【００１５】
攪拌羽根５ｂは、攪拌軸５ａから直径方向に延設されており、攪拌棒５ｄは、この攪拌羽根５ｂに左右で不等間隔に配設されている。
攪拌棒５ｄの上端は担体充填層１１の上部まで延設されるとともに、攪拌棒５ｄの下端は、担体充填層１１の底板１１ａ付近まで延設されている。
また、清掃ブラシ１５は、この底板１１ａの下で攪拌軸５ａから直径方向に延設されたブラシメンバ１６に取り付けられており、攪拌軸５ａの回転により底板１１ａを下から擦って、底板１１ａの穴に付着した微生物を清掃・除去し、ガスの通過面積を確保する。
【００１６】
また、担体充填層１１を含む生物処理槽１は、縦置き円筒形状に形成されており、これにより、攪拌棒５ｄの回転で担体充填層１１内部を隅々まで十分に攪拌するようにしている。
なお、攪拌軸５ａの上部には、窒素やリン等の栄養剤を溶解させた水を担体充填層１１に散水する散水ノズル６が設けられており、攪拌軸５ａと一体に回転する。
散水された水は、担体充填層１１からその底板１１ａを通過し、底部の貯留水槽１３に貯留されるとともに、散水ノズル６から再び散水される。
【００１７】
このように、本実施例のＶＯＣガス処理装置では、攪拌軸５ａがモータ５ｃにより正転、逆転する際に、略水平の攪拌羽根５ｂと縦方向の複数の攪拌棒５ｄとにより、担体充填層１１の担体が上下に亘り、また円筒形状の担体充填層１１の隅々まで攪拌される。
これにより、担体充填層全体で微生物の付着量、担体中に含まれる水分のｐＨ値、栄養剤濃度も均一になり、空気の偏流現象の発生が抑制され、処理槽全体を有効に活用できるため、処理性能の効率や安定性が向上する。
【００１８】
かくして、本実施例のＶＯＣガス処理装置は、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ガス処理装置において、生物処理槽１の担体充填層１１を縦置き円筒形状となし、該担体充填層１１に攪拌軸５ａを鉛直方向に貫設するとともに、該攪拌軸５ａの担体充填層１１の高さ方向中間付近から攪拌羽根５ｂを略水平に延設して、該攪拌羽根５ｂから所定間隔で縦方向上下に攪拌棒５ｄを延設し、かつ担体充填層１１の底板１１ａを清掃する清掃ブラシ１５を底板１１ａの下側で攪拌軸５ａから略水平に延設することから、円筒形の担体充填層１１により内部を隅々まで十分に攪拌するとともに、担体の荷重による攪拌羽根５ｂや攪拌棒５ｄの抵抗を従来の底板１１ａ近傍よりも減じ、攪拌羽根５ｂからの攪拌棒５ｄの張り出し長さを短くして攪拌棒５ｄに生じる応力を小さくすることができ、また、清掃ブラシ１５は底板１１ａの下で担体の荷重を受けることなく回転することができ、これにより、担体充填層１１の全体を攪拌するとともに攪拌回転の動力を小さくし、かつ攪拌羽根５ｂ、攪拌棒５ｄ及び清掃ブラシ１５を曲がりにくくすることができる。
【００１９】
以上、本発明のＶＯＣガス処理装置について、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、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】
【００２０】
本発明のＶＯＣガス処理装置は、処理装置全体を攪拌するとともに、攪拌回転時の抵抗を低減するという特性を有していることから、担体充填層全体を有効に活用し、処理性能の効率や安定性を向上させることができ、これにより、ＶＯＣガス生物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】
【００２１】
【図１】本発明のＶＯＣガス処理装置の一実施例を示し、（ａ）はその断面図、（ｂ）は攪拌羽根と攪拌棒を示す平面図である。
【図２】同ＶＯＣガス処理装置を示し、（ａ）は底板の平面図、（ｂ）は清掃ブラシの平面図である。
【図３】同ＶＯＣガス処理装置の全体を示すフロー図である。
【図４】従来のＶＯＣガス処理装置の全体を示す断面図である。
【図５】同ＶＯＣガス処理装置を示し、（ａ）は攪拌羽根と攪拌棒を示す平面図、（ｂ）は同正面図、（ｃ）は攪拌羽根と攪拌棒による攪拌を示す水平断面図、（ｄ）は攪拌羽根の正面図である。
【符号の説明】
【００２２】
１    生物処理槽
２    排気ファン
３    散水ポンプ
４    ブロア
５    攪拌機
５ａ  攪拌軸
５ｂ  攪拌羽根
５ｃ  モータ
５ｄ  攪拌棒
６    散水ノズル
７    栄養剤注入ポンプ
８    栄養剤貯留タンク
１０  排気口
１１  担体充填層
１１ａ  底板
１２  散水管
１３  貯留水槽
１４  散気管
１５  清掃ブラシ
１６  ブラシメンバ
ａ    排気ガス
ｂ    処理ガス
ｃ    循環水
ｄ    栄養剤
ｅ    補給水
ｆ    排水
【図１】
2009061412.tif 000003
【図２】
2009061412.tif 000004
【図３】
2009061412.tif 000005
【図４】
2009061412.tif 000006
【図５】
2009061412.tif 000007