(57)【要約】【課題】生物脱臭効果を長期にわたり良好に維持することができる生物脱臭システムを提供する。【解決手段】生物脱臭システムは、システム内を水が循環する水循環路１と、臭気ガスに含まれるアンモニアを硝化処理する微生物を担持する第１担体２１を備える脱臭槽２と、脱臭槽２で発生した処理水を脱窒処理する微生物を担持する第２担体３１を備える脱窒槽３と、脱窒槽３に供給される前の処理水、および／または、脱窒槽３に供給された処理水に、脱窒処理を促進させる有機物を供給する有機物供給部４と、脱窒槽３から排出された処理水に含まれている有機物を分解する微生物を担持する第３担体５１を備える有機物除去槽５と、有機物除去槽５で処理された後の処理水を脱臭槽２に帰還させる帰還路１５とを具備する。【選択図】図１
2009072741.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ｉ）システム内を水が循環する水循環路と、
（ｉｉ）前記水循環路に設けられ、アンモニアを含む臭気ガスが供給され前記アンモニアを硝化処理して亜硝酸および／または硝酸に変換する微生物を担持する第１担体を備える脱臭槽と、
（ｉｉｉ）前記水循環路に設けられ、前記脱臭槽で発生した前記亜硝酸および／または前記硝酸を分解して窒素に変換する脱窒処理を行う微生物を担持する第２担体を備える脱窒槽と、
（ｉｖ）前記水循環路に設けられ、前記脱臭槽で処理され且つ前記脱窒槽に供給される前の処理水、および／または、前記脱臭槽で処理され且つ前記脱窒槽に供給された処理水に、前記脱窒槽における前記脱窒処理を促進させる有機物を供給する有機物供給部と、
（ｖ）前記水循環路に設けられ、前記脱窒槽で処理され且つ前記脱窒槽から排出された処理水に含まれている前記有機物を分解する微生物を担持する第３担体を備える有機物除去槽と、
（ｖｉ）前記水循環路の一部を形成し、前記有機物除去槽で処理された後の処理水を前記脱臭槽に帰還させる帰還路とを具備することを特徴とする生物脱臭システム。
【請求項２】
請求項１において、前記有機物除去槽における前記微生物は好気性であり、
空気を前記有機物除去槽に供給して前記有機物除去槽の内部を好気性雰囲気とし、前記有機物除去槽における前記微生物を活性化させる空気供給部が前記有機物除去槽に設けられていることを特徴とする生物脱臭システム。
【請求項３】
請求項１または２において、前記水循環路の一部を形成するように前記脱窒槽と前記有機物除去槽との間に設けられ前記脱窒槽で処理され且つ前記脱窒槽から排出された前記処理水を溜める貯水槽と、前記貯水槽に溜められている前記処理水を前記有機物除去槽に供給する処理水供給手段とを備えていることを特徴とする生物脱臭システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は臭気ガスに含まれているアンモニアを微生物で脱臭する生物脱臭システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、有機性廃棄物を微生物により発酵・分解処理する発酵槽と、発酵槽で発生する臭気ガスに含まれるアンモニアを硝化処理する微生物を担持する脱臭槽と、脱臭槽で発生した処理水（硝化液）を脱窒処理する微生物を担持する脱窒槽と、脱窒槽で脱窒した処理水を脱臭槽に戻す戻し通路と、有機性廃棄物から発生した廃液を脱窒槽に供給する廃液供給管とを備える生物脱臭システムを備える有機性廃棄物処理装置が開発されている（特許文献１）。このものによれば、脱臭槽に処理水を散水することにより、脱臭槽における微生物を活性化させる。発酵槽で発生する臭気ガスに含まれているアンモニアは、散水中の水などに溶解すると共に、脱臭槽に担持されている微生物（硝化菌）により硝化処理され、硝酸や亜硝酸に分解されて、硝酸や亜硝酸は処理水に含まれている。この処理水は脱窒槽に供給され、脱窒槽において担持されている微生物（脱窒菌）により脱窒処理される。これにより処理水に含まれている硝酸や亜硝酸は分解され、窒素に変換されて除去される。このような脱窒にあたり、有機性廃棄物を発酵処理、破砕処理するときに発生した有機系の廃液を、脱窒槽の微生物の栄養源として脱窒槽に供給する。このため脱窒槽における微生物が活性化し、脱窒槽における脱窒効果が高まる。
【０００３】
ところで、上記した生物脱臭システムによれば、脱臭槽に担持されている微生物の作用によりアンモニアから生成された硝酸や亜硝酸が、処理水に次第に蓄積するおそれがある。この場合、処理水を長期にわたりそのままシステム内で循環させて使用していると、処理水に含まれる硝酸や亜硝酸の濃度が次第に高くなる。この結果、硝酸や亜硝酸の濃度が高くなった処理水が再び脱臭槽に帰還されることになり、脱臭槽に担持されている微生物の活性が低下し、長期にわたる脱臭効果を維持しにくくなるおそれがある。しかし上記した生物脱臭システムによれば、脱臭槽の他に脱窒槽が設けられているため、処理水に含まれている硝酸や亜硝酸は脱窒槽において分解される。従って、硝酸や亜硝酸の濃度が高くなった処理水が再び脱臭槽に帰還されることが抑えられており、脱臭槽に担持されている微生物の活性が良好に維持される。
【特許文献１】特開２００３−８０２０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし産業界では、生物脱臭効果を長期にわたり更に良好に維持することができる生物脱臭システムの開発が要望されている。
【０００５】
本発明は上記した実情に鑑みてなされたものであり、生物脱臭効果を長期にわたり良好に維持することができる生物脱臭システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
様相１に係る生物脱臭システムは、（ｉ）システム内を水が循環する水循環路と、（ｉｉ）前記水循環路に設けられ、アンモニアを含む臭気ガスが供給され前記アンモニアを硝化処理して亜硝酸および／または硝酸に変換する微生物を担持する第１担体を備える脱臭槽と、（ｉｉｉ）前記水循環路に設けられ、前記脱臭槽で発生した前記亜硝酸および／または前記硝酸を分解して窒素に変換する脱窒処理を行う微生物を担持する第２担体を備える脱窒槽と、（ｉｖ）前記水循環路に設けられ、前記脱臭槽で処理され且つ前記脱窒槽に供給される前の処理水、および／または、前記脱臭槽で処理され且つ前記脱窒槽に供給された処理水に、前記脱窒槽における前記脱窒処理を促進させる有機物を供給する有機物供給部と、（ｖ）前記水循環路に設けられ、前記脱窒槽で処理され且つ前記脱窒槽から排出された処理水に含まれている前記有機物を分解する微生物を担持する第３担体を備える有機物除去槽と、（ｖｉ）前記水循環路の一部を形成し、前記有機物除去槽で処理された後の処理水を前記脱臭槽に帰還させる帰還路とを具備することを特徴とする。
【０００７】
アンモニアを含む臭気ガスが脱臭槽に供給される。臭気ガスに含まれるアンモニアは、システム内を循環する水に溶解すると共に、脱臭槽の第１担体に担持されている微生物（硝化菌）により硝化処理される。これによりアンモニアは硝酸および／または亜硝酸に酸化分解される。脱臭槽で発生した硝酸および／または亜硝酸は、処理水に含まれ、その処理水は脱臭槽から脱窒槽に供給される。
【０００８】
脱窒槽では、脱臭槽で発生した処理水は、第２担体の微生物（脱窒菌）により脱窒処理される。これにより処理水に含まれている硝酸および／または亜硝酸が脱窒槽において分解され、亜硝酸および／または硝酸は窒素に変換される。脱窒槽の第２担体に担持されている微生物（脱窒菌）を活性化させるためには、ＢＯＤを含む栄養分が供給されることが好ましい。そこで、有機物供給部は脱窒処理を促進させる有機物を処理水に供給することにより、脱窒槽の第２担体の微生物（脱窒菌）を活性化させる。このように有機物が供給される処理水としては、脱臭槽で処理され且つ脱窒槽に供給される前の処理水、および／または、脱臭槽で処理され且つ脱窒槽に供給された処理水が挙げられる。
【０００９】
仮に、有機物を所定濃度以上含む処理水が脱臭槽に帰還すると、脱臭槽において有機物濃度が高くなり、有機物を好む微生物が脱臭槽の第１担体で繁殖するため、脱臭槽の第１担体に担持されている微生物（硝化菌）の活性化が損なわれるおそれがある。この点本様相によれば、有機物除去槽では、脱窒槽で処理され且つ脱窒槽から排出された処理水に含まれる有機物は、有機物除去槽の第３担体に担持されている微生物により、分解される。このため、処理水をシステム内で循環させて使用したとしても、有機物を高い濃度で残留させた処理水が脱臭槽に供給されることが抑制される。従って、脱臭槽の第１担体に担持されている微生物（硝化菌）の活性化が有機物により損なわれることが抑制され、脱臭槽における微生物（硝化菌）の活性が良好に維持される。
【００１０】
帰還路は水循環路の一部を形成している。そして、帰還路は、有機物除去槽で処理された後の処理水（有機物が低減された処理水）を脱臭槽に帰還させる。このため処理水をシステム内で循環して使用することができる。なお、上記した第１担体、第２担体、第３担体としては、鋳物砂と水との混練物を焼結させたセラミックス多孔体でも、鋳物砂の廃砂と水との混練物を焼結させたセラミックス多孔体でも、アルミナ等のセラミックス粒体でも良く、要するに微生物の繁殖に適するものであれば良い。
【００１１】
様相２によれば、有機物除去槽における微生物は好気性であり、空気を有機物除去槽に供給して有機物除去槽の内部を好気性雰囲気とし、有機物除去槽における微生物を活性化させる空気供給部が有機物除去槽に設けられていることを特徴とする。この場合、空気供給部により空気が有機物除去槽に供給されるため、有機物除去槽の内部が好気性雰囲気となり、有機物除去槽の第３担体に担持されている微生物を活性化させることができる。従って有機物除去槽における有機物除去性が高められる。
【００１２】
様相３によれば、水循環路の一部を形成するように脱窒槽と有機物除去槽との間に設けられ脱窒槽で処理され且つ脱窒槽から排出された処理水を溜める貯水槽と、貯水槽に溜められている処理水を有機物除去槽に供給する処理水供給手段とを備えていることを特徴とする。脱窒槽で処理され且つ脱窒槽から排出された処理水は、貯水槽に一時的に溜められるため、処理水供給手段は、貯水槽に溜められている処理水を必要な時に有機物除去槽に供給することが可能となる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、有機物除去槽では、脱窒槽から排出された処理水に含まれる有機物は、第３担体に担持されている微生物により、分解される。このため、処理水をシステム内で循環させて使用したとしても、有機物を高い濃度で残留させた処理水が脱臭槽に帰還することが抑制される。従って、脱臭槽の第１担体に担持されている微生物（硝化菌）の活性化が有機物により損なわれることが抑制され、脱臭槽における微生物（硝化菌）の活性が良好に維持される。そのため生物脱臭効果を長期にわたり良好に維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
【実施例１】
【００１５】
図１は実施例１の概念を示す。生物脱臭システムは、水循環路１と、脱臭槽２と、脱窒槽３と、有機物供給部４と、有機物除去槽５と、硝化促進要素６とを備えている。水循環路１は、システム内を循環する水（処理水）が閉ループで循環可能な通路を形成する。なお、図１中の三角矢印は、システム内を循環する水の流れる方向を模式的に示している。
【００１６】
図１に示すように、脱臭槽２は水循環路１に設けられており、アンモニアを含む臭気ガスが供給される第１容器２０と、第１容器２０内に収容された第１担体２１と、第１担体２１に担持されアンモニアを硝化処理する第１微生物２２（好気性をもつ硝化菌）とを備えている。
【００１７】
脱臭槽２では、アンモニアを含む臭気ガスが供給され、アンモニアがシステム内を循環する水、すなわち散水された水や第１担体２１に付着している水に溶解し、更に、アンモニアが第１担体２１の第１微生物２２（硝化菌）により硝化処理され、アンモニアが亜硝酸や硝酸となり、亜硝酸や硝酸は処理水に含まれている。このようにしてアンモニアは、硝酸や亜硝酸に酸化分解される。硝化菌としては、Nitrobacteraceae科に属する好気性細菌（Nitrosomonas属やNitrobacter属等）などが知られており、最適生育ｐＨは7.5〜8.5程度である。アンモニアの酸化反応の例は、式（１）及び式（２）で表される。式（１）はアンモニアの酸化による亜硝酸生成を示す。式（２）は亜硝酸の酸化による硝酸生成を示す。式（１）及び式（２）で表されるように、アンモニアは亜硝酸（ＨＮＯ２）や硝酸（ＨＮＯ３）に変換される。
２ＮＨ３＋３Ｏ２→２ＨＮＯ２＋２Ｈ２Ｏ …式（１）
２ＨＮＯ２＋Ｏ２→２ＨＮＯ３…式（２）
脱臭槽２を構成する第１容器２０は、アンモニアを含む臭気ガスが供給される臭気ガス入口２４と、脱臭槽２においてアンモニアが除去されて浄化された後の浄化ガスが外気に向けて吐出される浄化ガス出口２５とを備えている。臭気ガス入口２４は第１容器２０の上端に形成されており、浄化ガス出口２５が第１容器２０の下端に形成されている。従って、アンモニアを含む臭気ガスは、脱臭槽２において下方（矢印Ｄ１方向）に向けて流れる。また脱臭槽２を形成する第１容器２０は、水循環路１を流れる処理水の水入口２ｉと、水出口２ｐとをもつ。水入口２ｉは第１容器２０の上端に形成されており、水出口２ｐは第１容器２０の下端に形成されている。従って、水循環路１を流れる処理水は、脱臭槽２において下方（矢印Ｄ１方向）に向けて流れる。この場合、処理水は、水入口２ｉから第１担体２１に向かって散水されるため、第１担体２１間が水で満たされることが抑えられ、第１担体２１間に空気流入用の隙間が良好に形成される。故に、第１担体２１に担持されている好気性をもつ第１微生物２２の活性化に貢献でき、脱臭槽２における硝化処理の促進に貢献できる。
【００１８】
図１に示すように、脱臭槽２の上流には、脱臭槽２における第１微生物２２の硝化反応を促進させる硝化促進要素６が設けられている。硝化促進要素６は、第１微生物２２の養分としての重炭酸塩を含む重炭酸塩含有水６０（養分含有水）を貯留する第１貯水槽６１と、第１貯水槽６１に溜められている重炭酸塩含有水６０を脱臭槽２の水入口２ｉに供給するための通路６２と、通路６２に設けられた第１ポンプ６３（第１搬送要素）とを備えている。第１ポンプ６３が駆動すると、第１貯水槽６１に溜められている重炭酸塩含有水６０は、通路６２を介して水入口２ｉから脱臭槽２の内部に供給され、脱臭槽２に担持されている第１微生物２２を活性化させ、脱臭槽２における硝化反応を促進させる。このように硝化促進要素６は、重炭酸塩（養分）を含む含有水６０を脱臭槽２に供給するため、重炭酸塩の均一供給に貢献でき、第１微生物２２の活性化に貢献できる。但し、場合によっては、養分としての重炭酸塩を水に溶かすこと無く、脱臭槽２に直接供給することにしても良い。
【００１９】
図１に示すように、脱窒槽３は、水循環路１のうち脱臭槽２の下流に位置して設けられており、第２容器３０と、第２容器３０に収容された第２担体３１と、第２担体３１に担持され脱臭槽２で発生した処理水を脱窒処理する第２微生物３２（脱窒菌）とを備えている。脱窒槽３では、脱臭槽２の硝化処理で発生した処理水は、嫌気的雰囲気において、第２担体３１の第２微生物３２（脱窒菌）により脱窒処理される。これにより処理水に含まれている硝酸や亜硝酸は、第２微生物３２により分解されて窒素に変換される。
【００２０】
脱窒槽３を形成する第２容器３０は、水循環路１を流れる処理水の水入口３ｉと水出口３ｐとをもつ。水入口３ｉは第２容器３０の下端に形成され、水出口３ｐは第２容器３０の上端に形成されている。従って、脱窒槽３を流れる処理水は、脱窒槽３の内部を満たしつつ、上方（矢印Ｕ１方向）に向けて流れる。この場合、第２担体３１間を水で積極的に閉鎖することができる。故に、第２担体３１に担持されている嫌気性をもつ第２微生物３２（脱窒菌）の活性化に貢献でき、脱窒処理の促進に貢献できる。上記した脱窒菌としてはシュードモナス（Pseudomonas）属の細菌（デニトリフィカンス（denitrificans）、エルギノーサ（aeruginosa）、スタツェリ（stutzeri）が知られており、最適生育ｐＨは7.0〜8.0程度である。
【００２１】
亜硝酸態窒素や硝酸態窒素からの脱窒反応の一例は、以下の式（３）及び式（４）で表される。式（３）は亜硝酸態窒素からの脱窒反応を示す。式（４）は硝酸態窒素からの脱窒反応を示す。式（３）及び式（４）で表されるように、処理水に含まれている亜硝酸および硝酸は窒素に変換される。窒素はガスとして脱窒槽３外方に放出されたり、処理水に含まれて後述の貯水槽８０に移送され、貯水槽８０から外気に放出されたりする。
２ＮＯ２−＋６Ｈ→Ｎ２＋２Ｈ２Ｏ＋２ＯＨ−…式（３）
２ＮＯ３−＋１０Ｈ→Ｎ２＋４Ｈ２Ｏ＋２ＯＨ−…式（４）
脱窒槽３を構成する第２担体３１に担持されている第２微生物３２（脱窒菌）の活性化のためには、ＢＯＤを含む栄養分が第２微生物３２に供給されることが好ましい。そこで本実施例によれば、有機物供給部４が水循環路１のうち脱窒槽３の上流に位置して設けられている。有機物供給部４は、脱臭槽２で処理され且つ脱窒槽３に供給される前の処理水に有機物を供給する。有機物としては糖類が例示される。糖類は、アルコール性水酸基とカルボニル基をもつ化合物をいい、単糖類でも良いし、スクロース等の二糖類でも良いし、セルロース等の多糖類でも良い。他にメタノール等のアルコール、酢酸ナトリウムなどが例示される。
【００２２】
図１に示すように、有機物供給部４は、有機物を含む有機物含有水４０を貯留する第２貯水槽４１と、第２貯水槽４１に溜められている有機物含有水４０を脱窒槽３の水入口３ｉに供給するための通路４２と、通路４２に設けられた第２ポンプ４３（第２搬送要素）とを備えている。第２ポンプ４３が駆動すると、第２貯水槽４１に溜められている有機物含有水４０は、通路４２を介して水入口３ｉから脱窒槽３の内部に供給される。これにより脱窒槽３における脱窒処理を促進させることができる。このように有機物供給部４は、有機物含有水４０を脱窒槽３に供給するため、脱窒槽３において有機物の均一分布に貢献でき、脱窒槽３における第２微生物３２の活性化に貢献できる。但し、場合によっては、有機物を脱窒槽３に直接供給することにしても良い。
【００２３】
生物脱臭システムの実際の操業では、脱臭槽２で脱臭される臭気ガスに含まれるアンモニアの濃度は変動することがある。アンモニアの濃度の変動を考慮すると、有機物は有機物供給部４から多めに脱窒槽３に供給され易い。従って、脱窒槽３に供給された有機物の一部は脱窒処理に使用されず、処理水に残留することがある。このように有機物を残留させた処理水が脱臭槽２にそのまま供給されると、脱臭槽２において有機物が増加し、有機物を好む微生物が繁殖するため、脱臭槽２の第１微生物２２の活性化を損なうおそれがある。
【００２４】
そこで本実施例によれば、有機物除去槽５が水循環路１のうち脱窒槽３の下流側において脱窒槽３と脱臭槽２との間に位置して設けられている。有機物除去槽５は、脱窒槽３から吐出された処理水に残留している余剰の有機物を分解して除去するものである。即ち、図１に示すように、有機物除去槽５は脱窒槽３の下流に設けられており、第３容器５０と、第３容器５０内に収容された第３担体５１と、第３担体５１に担持され有機物を分解処理する第３微生物５２（好気性，従属栄養細菌）とを備えている。第３微生物５２は、有機物を分解処理するものであり、繁殖のために有機物を必要とする従属栄養細菌（好気性シュードモナス（Pseudomonas）属）が挙げられ、最適生育ｐＨは7.0〜8.0程度である。有機物がグルコースの場合にはグルコース酸化酵素が例示される。有機物がメタノールの場合には、メタノール酸化酵素が例示される。
【００２５】
有機物除去槽５では、脱窒槽３から排出された処理水に含まれている有機物は、第３担体５１に担持されている第３微生物５２の働きにより好気性雰囲気において分解される。
【００２６】
図１に示すように、有機物除去槽５の第３容器５０は、処理水が供給される水入口５ｉと、処理水が吐出される水出口５ｐとを備えている。水入口５ｉは第３容器５０の上端に形成され、水出口５ｐは第３容器５０の下端に形成されている。従って処理水は有機物除去槽５において下方（矢印Ｄ２）に向けて流れる。この場合、処理水は水入口５ｉから第３担体５１に向かって散水されるため、第３担体５１間が水で閉鎖されることが抑えられ、第３担体５１間に空気流入用の隙間が良好に形成される。故に、第３担体５１に担持されている好気性をもつ第３微生物５２の活性化に貢献でき、有機物除去槽５における有機物分解処理の促進に貢献できる。
【００２７】
図１に示すように、水循環路１は、脱臭槽２の水出口２ｐと脱窒槽３の水入口３ｉとを繋ぐ供給路１１と、脱窒槽３の水出口３ｐと貯水槽８０とを繋ぐ供給路１２と、貯水槽８０と有機物除去槽５の水入口５ｉとを繋ぐ供給路８６と、有機物除去槽５の水出口５ｐと脱臭槽２の水入口２ｉとを繋ぐ帰還路１５とを備えている。従って帰還路１５は水循環路１の一部を形成している。
【００２８】
帰還路１５は、有機物除去槽５で処理されて浄化された処理水を、有機物除去槽５の水出口５ｐから脱臭槽２の水入口２ｉに向けて帰還させる。従って、上記したように処理水は、脱臭槽２→脱窒槽３→有機物除去槽５→脱臭槽２の順に流れ、水を循環させて使用することができ、水の使用量を低減できる。このように本実施例は、基本的には、水循環路１の処理水を閉回路で循環させるクローズシステムである。第１貯水槽に溜められている重炭酸塩含有水６０、第２貯水槽４１に溜められている有機物含有水４０が本システムに水成分として補給され、処理水に含まれる。なお、脱臭槽２に担持されている第１微生物２２、脱窒槽３に担持されている第２微生物３２、有機物除去槽５に担持されている第３微生物５２は、処理水により活性化される。上記した第１担体２１，第２担体３１，第３担体５１はセラミックス系の担体であり、鋳物砂および／またはこれの廃砂と水との混練物を焼結させたセラミックス多孔体が例示される。
【００２９】
上記したように水循環路１は基本的にはクローズシステムであるため、脱臭槽２に担持されている第１微生物２２、脱窒槽３に担持されている第２微生物３２、有機物除去槽５に担持されている第３微生物５２は、その処理水と共に下流側の槽に移動するおそれがある。ここで、脱臭槽２は第１微生物２２を繁殖させ易い条件に設定されている。脱窒槽３は第２微生物３２を繁殖させ易い条件に設定されている。有機物除去槽５は第３微生物５２を繁殖させ易い条件に設定されている。条件は例えばＰＨ値、空気量が挙げられる。従って、第１微生物２２は脱臭槽２では繁殖し易いものの、他の槽では繁殖性は充分ではない。第２微生物３２は脱窒槽３の嫌気性雰囲気において繁殖し易いものの、他の槽では繁殖性は充分ではない。第３微生物５２は有機物除去槽５では繁殖し易いものの、他の槽では繁殖性は充分ではない。従って、第１微生物２２は脱臭槽２において良好に繁殖し、第２微生物３２は脱窒槽３において良好に繁殖し、第３微生物５２は有機物除去槽５において良好に繁殖する。よって本実施例に係る生物脱臭システムは良好に作用する。
【００３０】
以上説明したように本実施例によれば、アンモニアを含む臭気ガスは脱臭槽２に供給されるが、臭気の主な要因となるアンモニア成分は脱臭槽２において良好に除去されて脱臭される。
【００３１】
更に、有機物含有水４０は有機物供給部４により脱窒槽３に供給される。これにより脱窒槽３における第２微生物３２の活性化を促進させ、脱窒槽３における脱窒処理を促進させることができる。
【００３２】
ここで、有機物を所定濃度以上含む処理水が脱臭槽２の水入口２ｉに供給されると、脱臭槽２において有機物濃度が高くなり、有機物を好む微生物が繁殖するため、脱臭槽２に担持されている第１微生物２２の活性化が損なわれるおそれがある。前記した特許文献１に係る技術においても、脱臭槽において有機物濃度が高くなり、脱臭槽に担持されている第１微生物の活性化が損なわれるおそれがある。
【００３３】
この点本実施例によれば、脱窒槽３の下流に有機物除去槽５が設けられている。有機物除去槽５は、脱窒槽３の水出口３ｐから吐出された処理水に含まれている有機物を分解除去するため、処理水に含まれている有機物の濃度を、有機物除去槽５の第３微生物５２の働きにより低減させることができる。この結果、有機物除去槽５の水出口５ｐから帰還路１５を介して脱臭槽２の水入口２ｉに帰還される処理水に含まれている有機物の濃度を、低減させることができる。従って、脱臭槽２において有機物濃度が過剰に高くなることが抑えられる。よって、有機物を好む微生物の繁殖が抑えられ、脱臭槽２に担持されている第１微生物２２の活性化が損なわれることが抑制される。
【００３４】
更に本実施例によれば、図１に示すように、空気を有機物除去槽５に供給して有機物除去槽５の内部を積極的に好気性雰囲気とする空気供給部７が有機物除去槽５に設けられている。これにより有機物除去槽５の第３担体５１に担持されている第３微生物５２（好気性菌）の活性化を促進させることができる。従って有機物除去槽５における有機物分解性が更に高められる。
【００３５】
本実施例によれば、図１に示すように、水循環路１の一部を形成するように第３貯水槽８０および処理水供給手段８５が脱窒槽３と有機物除去槽５との間に設けられている。第３貯水槽８０は、有機物除去槽５の下方に位置するように、脱窒槽３の水出口３ｐと有機物除去槽５の水入口５ｉとの間に設けられている。第３貯水槽８０は、脱窒槽３で処理され且つ脱窒槽３から排出された処理水を、有機物除去槽５に供給する前に、一時的に溜めるものである。なお、第３貯水槽８０のうち所定の液面８０ｗ位置以上の処理水を外方に排出すべく、排水路８１が形成されている。処理水供給手段８５は、第３貯水槽８０に溜められている処理水を有機物除去槽５の水入口５ｉに供給するものであり、貯水槽８０と有機物除去槽５との間に設けられている供給路８６と、供給路８６に設けられたポンプ８７（搬送要素）とを備えている。ポンプ８７が駆動すると、第３貯水槽８０内の処理水は持ち上げられ、供給路８６を介して有機物除去槽５の上部の水入口５ｉから有機物除去槽５の内部に供給される。ここで、第３貯水槽８０は処理水を一時的に溜めることができるため、処理水供給手段８５は、第３貯水槽８０に溜められている処理水を必要なときに有機物除去槽５に供給することができる。
【００３６】
図１に示すように、空気供給部７は、空気を有機物除去槽５に供給する空気供給管７０と、有機物除去槽５を通過した空気が吐出される空気吐出管７１とをもつ。空気供給部７の空気吐出管７１は有機物除去槽５の下端に設けられており、空気供給部７の空気吐出管７１の下端部７１ｄは、貯水槽８０の処理水に浸漬されている。したがって、空気供給部７の空気吐出管７１から吐出された空気は、有機物除去槽５の内部を通過した後に貯水槽８０の処理水に吹き込まれる。この結果、貯水槽８０の処理水の溶存酸素量は高くなる。従って、貯水槽８０に溜められており且つ有機物除去槽５に供給される前の処理水の溶存酸素量は、高くなる。このように溶存酸素量が高くなった処理水が供給路８６を介してポンプ８７により有機物除去槽５の水入口５ｉから有機物除去槽５の内部に供給されるため、有機物除去槽５の第３担体５１に担持されている好気性を有する第３微生物５２を更に活性化でき、有機物除去槽５における有機物分解能力を更に高めることができる。
【００３７】
なお、有機物除去槽５を通過した空気を空気吐出管７１から外気に放出することも考えられる。この場合、有機物除去槽５に担持されている第３微生物５２や、有機物が分解した残滓が外気に放出されるおそれがある。この点本実施例によれば、前述したように、空気供給部７は、空気を有機物除去槽５に供給する空気供給管７０と、有機物除去槽５を通過した空気が吐出される空気吐出管７１とをもつ。そして、空気供給管７０から有機物除去槽５を通過した空気を、空気吐出管７１から貯水槽８０の処理水に供給することにしている。このため有機物除去槽５の第３担体５１に担持されている第３微生物５２や、有機物が分解した残滓が外気に放出されることが抑えられる。更に、貯水槽８０の処理水に移し替えられた第３微生物５２は再び処理水と共に水入口５ｉから有機物除去槽５の内部に供給される。
【００３８】
なお本実施例によれば、第３貯水槽８０の貯水容積Ｖ１は第１貯水槽６１の貯水容積Ｖ２および第２貯水槽４１の貯水容積Ｖ３よりも大きくされている（Ｖ１＞Ｖ２，Ｖ３）。このため第３貯水槽８０の貯水量が確保される。水循環路１における水が万一不足気味のときであっても、有機物除去槽５において第３微生物５２を繁殖させるに必要な必要水量が確保され、第３微生物５２の繁殖性が良好に維持される。但し、場合によっては、Ｖ１≒Ｖ２≒Ｖ３としても良い。またＶ１＜Ｖ２，Ｖ３としても良い。
【００３９】
（試験例）
上記した生物脱臭システムを用い、アンモニアを含む臭気ガスについて脱臭試験を実施した。脱臭槽２の運転条件は次のようである。脱臭槽２の周囲の温度は２２〜２５℃、脱臭前の臭気ガスのアンモニア濃度は４００ｐｐｍ、臭気ガスの流量は２０リットル／分、処理水の供給量は１４ミリリットル／分、重炭酸塩含有水の供給量は７ミリリットル／分、重炭酸塩含有水における重炭酸塩の濃度は５グラム／リットル、脱臭槽２は円筒形状であり、サイズは高さ１３３センチメートルで外径が１０センチメートル、第１担体２１の充填高さは６０センチメートルとした。
【００４０】
また、脱窒槽３の運転条件は次のようである。処理水の供給量は２１ミリリットル／分、有機物（グルコース）含有水の供給量は７ミリリットル／分、有機物含有水におけるグルコースの濃度は２．５５グラム／リットル、脱窒槽３は円筒形状であり、サイズは高さ１３３センチメートルで外径が１０センチメートル、第２担体３１の充填高さは６０センチメートルとした。
【００４１】
また、有機物除去槽５の運転条件は次のようである。空気供給部７から供給する空気の流量は２リットル／分、処理水の供給量は１４ミリリットル／分、有機物除去槽５のサイズは高さ１３３センチメートルで外径が１０センチメートル、第３担体５１の充填高さは４０センチメートルとした。
【００４２】
比較例として実施例と同様なシステムを用いた。但し比較例では、貯水槽８０は設けられているものの、有機物除去槽５は設けられておらず、貯水槽８０に溜められた処理水はポンプにより脱臭槽２に直接供給される。試験結果を図２〜図５に示す。図２は、脱臭槽２の水入口２ｉを流れる処理水のＣＯＤ濃度を示す。図２に示すように、試験例１（◇印）によれば、処理水に含まれる有機物が有機物除去槽５により除去されているため、時間が経過しても、ＣＯＤ濃度の増加は抑えられている。従って時間経過したとしても、脱臭槽２の第１微生物２２の活性は維持され、脱臭槽２における脱臭効果は良好に維持される。これに対して比較例（■印）によれば、時間が経過すると、ＣＯＤ濃度は次第に増加していく。従って比較例では有機物を好む微生物が繁殖して、脱臭槽２の第１微生物２２の活性は次第に低下していくため、脱臭槽２における脱臭効果は次第に低減し、好ましくない。
【００４３】
図３は、有機物除去槽５の水入口５ｉを流れる処理水のＣＯＤ濃度（△印）、および、有機物除去槽５の水出口５ｐを流れる処理水のＣＯＤ濃度（▲印）を示す。図３に示すように、試験例１によれば、データＥ１〜Ｅ３に示すように、有機物除去槽５の水入口５ｉを流れる処理水のＣＯＤ濃度が高いときであっても、有機物除去槽５の水出口５ｐの処理水のＣＯＤ濃度は抑えられている。これは、有機物除去槽５の第３微生物５２が活性化されており、有機物除去槽５における有機物分解能が良好に確保されているためと推察される。
【００４４】
図４は、脱臭槽２の水入口２ｉを流れる処理水に含まれている各態窒素の濃度を示す。ここで、図４において、◇印は、試験例にかかる処理水に含まれているアンモニア態の窒素を示し、□印は試験例にかかる処理水に含まれている硝酸態の窒素と亜硝酸態の窒素との合計を示す。◆印は、比較例にかかる処理水に含まれているアンモニア態の窒素を示し、■印は比較例にかかる処理水に含まれている硝酸態の窒素と亜硝酸態の窒素との合計を示す。図４に示すように、比較例によれば、処理水に含まれているアンモニア態の窒素は、時間の経過につれて次第に増加していく。即ち、処理水に含まれているアンモニアは時間の経過につれて次第に増加していく。比較例では、脱窒処理を促進させるための有機物が脱臭槽２に供給されるため、脱臭槽２の有機物濃度が高くなり、有機物を好む微生物が繁殖して脱臭槽２における第１微生物２２の活性化が損なわれているためと推察される。
【００４５】
これに対して試験例によれば、処理水に含まれているアンモニア態の窒素、硝酸態の窒素および亜硝酸態の窒素は、時間が経過してもほとんど増加しない。即ち、試験例によれば、処理水に含まれているアンモニア、硝酸および亜硝酸は、時間が経過してもほとんど増加しない。
【００４６】
図５は、脱臭槽２の浄化ガス出口２５から吐出される浄化ガスに含まれているアンモニア濃度を示す。ここで、図５において◇印は試験例を示し、■印は比較例を示す。図５に示すように、比較例によれば、脱臭効果が充分に発揮されておらず、脱臭槽２の浄化ガス出口２５から吐出される浄化ガスに含まれているアンモニア濃度は高い。これに対して試験例によれば、脱臭槽２における脱臭効果が充分に発揮されているため、脱臭槽２の浄化ガス出口２５から吐出される浄化ガスに含まれているアンモニア濃度は低い。
【実施例２】
【００４７】
図６は実施例２を示す。本実施例は実施例１と基本的には同様の構成および作用効果を有する。但し、図６に示すように、空気供給部７の空気吐出管７１の下端部７１ｄは、貯水槽８０の処理水に浸漬されていない。したがって、空気供給部７の空気吐出管７１から吐出された空気は、外方に排出される。なお本実施例に係る有機物除去槽５の第３担体５１に担持されている第３微生物５２は大気中において住みついているものである。
【００４８】
その他、本発明は上記した実施例のみに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施できる。上記した記載から次の技術的思想も把握できる。
（付記項１）臭気ガスに含まれているアンモニアを微生物により硝化処理して亜硝酸および／または硝酸に変換する脱臭工程と、前記脱臭工程で発生した亜硝酸および／または硝酸を微生物により分解して窒素に変換する脱窒工程とを実施する生物脱臭方法において、前記脱窒工程に供給される前の処理水、および／または、前記脱臭工程で処理された処理水に、前記脱窒処理を促進させる有機物を供給する有機物供給工程と、前記脱窒槽から排出された処理水に含まれている有機物を好気性雰囲気において微生物により分解する有機物除去工程と、前記有機物除去槽で処理された後の処理水を前記脱臭工程に帰還させる帰還工程とを実施することを特徴とする生物脱臭方法。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明は堆肥化プラント、下水処理場、畜舎、食品加工工場、生ゴミ処理場、などにおいて発生するアンモニアを含む臭気ガスを微生物を利用して生物脱臭させる生物脱臭システムに利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】実施例１に係り、生物脱臭システムを示す構成図である。
【図２】脱臭槽の水入口を流れる処理水のＣＯＤ濃度を示すグラフである。
【図３】有機物除去槽の水入口を流れる処理水のＣＯＤ濃度（△印）、および、水出口を流れる処理水のＣＯＤ濃度（▲印）を示すグラフである。
【図４】脱臭槽の水入口を流れる処理水の各態窒素の濃度を示すグラフである。
【図５】脱臭槽の浄化ガス出口のアンモニア濃度を示すグラフである。
【図６】実施例２に係り、生物脱臭システムを示す構成図である。
【符号の説明】
【００５１】
１は水循環路、１５は帰還路、２は脱臭槽、２０は第１容器、２１は第１担体、２２は第１微生物、３は脱窒槽、３０は第２容器、３１は第２担体、３２は第２微生物、４は有機物供給部、４１は第２貯水槽、４３は第２ポンプ、５は有機物低減部、５０は第３容器、５１は第３担体、５２は第３微生物、６は硝化促進要素、６１は第１貯水槽、６３は第１ポンプ、７は空気供給部、７０は空気供給管、７２は空気吐出管、８０は貯水槽、８５は処理水供給手段、８６は供給路、８７はポンプを示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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