(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
臭気成分を微生物により分解して脱臭処理を行う生物脱臭方法において、
上記微生物を凝集させた凝集体を用いて脱臭処理を行うことを特徴とする生物脱臭方法。
【請求項２】
臭気成分を微生物により分解して脱臭処理を行う生物脱臭方法において、
上記微生物を凝集させた凝集体を担体に担持させて脱臭処理を行うことを特徴とする生物脱臭方法。
【請求項３】
臭気成分を微生物により分解して脱臭処理を行う生物脱臭方法において、
担体の共存下に上記微生物を凝集させた凝集体を用いて脱臭処理を行うことを特徴とする生物脱臭方法。
【請求項４】
前記凝集体が凝集剤を用いて凝集されたものである請求項１〜３のいずれかに記載の生物脱臭方法。
【請求項５】
上記凝集剤として、ポリ塩化アルミニウム、硫酸アルミニウム、硫酸ばん土、水酸化カルシウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、アルミン酸ナトリウム、アンモニウム明ばん、カリ明ばん、炭酸ナトリウム、塩化コッペラス、ベントナイトよりなる群から選択されるものを用いる請求項４に記載の生物脱臭方法。
【請求項６】
臭気成分を分解する微生物が充填されてなる充填層を有する生物脱臭装置であって、上記微生物を凝集させた凝集体が充填層に充填されてなることを特徴とする生物脱臭装置。
【請求項７】
臭気成分を分解する微生物が充填されてなる充填層を有する生物脱臭装置であって、上記微生物を凝集させた凝集体を担持させた担体が充填層に充填されてなることを特徴とする生物脱臭装置。
【請求項８】
臭気成分を分解する微生物が充填されてなる充填層を有する生物脱臭装置であって、担体の共存下に上記微生物を凝集させた凝集体が充填層に充填されてなることを特徴とする生物脱臭装置。
【請求項９】
前記凝集体が凝集剤を用いて凝集されたものである請求項６〜８のいずれかに記載の生物脱臭装置。
【請求項１０】
上記凝集剤がポリ塩化アルミニウム、硫酸アルミニウム、硫酸ばん土、水酸化カルシウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、アルミン酸ナトリウム、アンモニウム明ばん、カリ明ばん、炭酸ナトリウム、塩化コッペラス、ベントナイトよりなる群から選択されるものである請求項９に記載の生物脱臭装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、微生物を用いて気体中の悪臭成分を除去する生物脱臭方法及び生物脱臭装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
下水処理場やし尿処理場等の悪臭を発生する区域においては、悪臭を有する原臭ガスの脱臭装置が配設されている。上記脱臭装置としては、次亜塩素酸ソーダ等を用いる薬液洗浄法等の化学的脱臭法を用いるものや、活性炭等の物理的吸着を利用するものもあるが、悪臭成分の除去能力を有する微生物を用いる生物脱臭方法は、ランニングコストが低い等の理由で注目を集めている。
【０００３】
図１は生物脱臭装置を例示する概略説明図であり、１は脱臭塔，２はガス流出口，３は散水装置，４はスプレーノズル，５は充填層，６は担体，７はガス流入口，８は貯水部，９は散水ポンプ，１０は散水タンクを夫々示す。悪臭成分を含む原臭ガスは、ガス流入口７から脱臭塔１内に導入され、微生物が固定化された担体６が充填された充填層５を上昇・通過する際に脱臭され、ガス流出口２より処理ガスとして排出される。
尚、微生物を担体に固定化する方法は、包括型と結合型に大別できる。
【０００４】
包括型は、予めゲル状のものの中に上記微生物が含まれる接種菌液を包括した後、それを充填する方法である。この場合、包括担体自体が柔軟であることから充填した場合、圧密されて圧力損失が上昇すること等の欠点を有している。
【０００５】
結合型は、担体が充填された充填層上部より脱臭に用いる接種菌液を散布し、担体表面を通過する際に微生物を付着させる方法であり、担体としては、圧縮強度が大きく硬質で圧密されないセラミック系やカーボン系などの担体を用いることができる。しかしながら、微生物が分散する接種菌液を散布する方法であることから、必要量を散布したとしても、担体表面に付着せずに系外に流出しやすい。例えば、特開平７- ２８４６５９号公報には、多孔質カーボン担体を利用した生物脱臭装置が開示されており、活性汚泥などを接種菌液として、結合型で微生物を固定化し、悪臭ガスが充填層内を通過する際に、微生物により悪臭成分を酸化分解させる技術が示されている。但し、微生物の固定化方法が自然に濾過する形で担体に付着させるだけの結合型固定化方法であるので、担体への微生物付着量が少なく、処理能力が充分ではなかった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記事情に着目してなされたものであって、微生物の固定化量が十分に多く、脱臭能力に優れた充填式生物脱臭方法及び生物脱臭装置を提供しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決した本発明の生物脱臭方法とは、臭気成分を微生物により分解して脱臭処理を行う生物脱臭方法において、上記微生物を凝集させた凝集体を用いて脱臭処理を行うことを要旨とするものである。また上記微生物を凝集させた凝集体を担体に担持させて脱臭処理を行ってもよく、更には、担体の共存下に上記微生物を凝集させることにより製造した微生物と担体からなる凝集体を用いて脱臭処理を行えばより望ましい。
【０００８】
上記課題を解決した本発明の生物脱臭装置とは、臭気成分を分解する微生物が充填されてなる充填層を有する生物脱臭装置であって、上記微生物を凝集させた凝集体が充填層に充填されてなることを要旨とするものである。また、上記微生物を凝集させた凝集体を担持させた担体が充填層に充填されてなる生物脱臭装置であるか、或いは、担体の共存下に上記微生物を凝集させることにより製造した微生物と担体からなる凝集体が充填層に充填されてなる生物脱臭装置であっても良い。
【０００９】
尚、上記凝集体を作製するにあたっては、水処理に使用されている凝集剤を用いることが望ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の脱臭方法によれば、予め微生物を凝集させた凝集体を作製し、これを例えば図１に示す生物脱臭装置内の充填層に投入することにより担体への微生物の付着量を増加させることができる。また、担体を用いなくとも、多孔質板等の隔壁を複数枚有する充填層に上記凝集体を載置してもよい。更には、担体の存在下で微生物を凝集させ、担体及び微生物からなる凝集体を作製し、これを生物脱臭装置内の充填層内に充填してもよい。
【００１１】
微生物（または担体及び微生物）を凝集させるにあたっては、例えば、遠心分離器を用いて濃縮させてもよいが、簡便に結合力が強い凝集物をつくることができ、しかも担体や微生物の種類に応じたフロック（凝集体）の大きさに調整することが容易であることから、凝集剤を用いることが推奨される。微生物が分散している溶液中において、上記微生物は負に帯電していることが知られており、凝集剤を用いれば微生物を電荷的に中和してファンデルワールス力により微生物の凝集体が形成できるものである。
【００１２】
凝集剤としては、水処理に使用されている凝集剤を用いればよく、ポリ塩化アルミニウム，硫酸アルミニウム，硫酸第一鉄，硫酸第二鉄，塩化第二鉄，硫酸ばん土，水酸化カルシウム，酸化カルシウム，酸化マグネシウム，アルミン酸ナトリウム，アンモニウム明ばん，カリ明ばん，炭酸ナトリウム，塩化コッペラス，ベントナイトなどが挙げられる。また補助凝集剤として、活性シリカや微粉末状粘土等の無機性補助凝集剤や、アルギン酸ソーダやカセイ化デンプン，ＣＭＣ（カルボキシメチルセルロース）等を加えてもよい。
【００１３】
図１では散水用水を使い捨てにする運転方法、即ち一過式の場合の生物脱臭装置を示したが、図２に示す様に、貯水部８内の散水排液の一部又は全部を散水ポンプ９で循環させる循環式も広く行われている運転方法である。上記散水排液には、担体から脱落した微生物が分散した状態で含まれているので、これに凝集剤を入れて凝集体をつくり充填層に戻し再利用しても良い。尚、散水排液には、凝集に最適なｐＨまで調整するために酸やアルカリを加えた後、凝集剤を注入してもよい。
【００１４】
一般的に生物脱臭装置の接種菌液には、下水処理場の返送汚泥や余剰汚泥、並びに予め脱臭関連微生物を下水処理場の汚泥や排水から分離・培養した培養菌液などが使用されており、本発明でもこれらの培養菌液を用いれば良い。尚、悪臭ガス成分を分解する微生物としては種々の微生物が公知であり、例えばアンモニア臭に対してはニトロソモナス属やニトロバクター属があり、硫化水素臭に対してはチオバチルス属、フェノール臭に対してはミクロバクテリアス属、ホルマリン臭に対してはシュードモナス属等が知られている。対象とする悪臭成分に応じて、これらの微生物を用い、本発明に係る凝集体を作製すればよい。
【００１５】
本発明方法によれば、担体への微生物付着量を増加させることができ、脱臭性能を大幅に向上させることができ、その結果、生物脱臭装置をコンパクトにすることも可能である。しかも後述する実施例で示すように、脱臭装置の立ち上げ期間を飛躍的に短縮することができる。
【００１６】
以下、本発明を実施例によって更に詳細に説明するが、下記実施例は本発明を限定する性質のものではなく、前・後記の主旨に徴して設計変更することはいずれも本発明の技術的範囲内に含まれるものである。
【００１７】
【実施例】
実施例１
予め分離・培養した培養菌液に凝集剤としてポリ塩化アルミニウムを０．５ｇ／リットルになるように添加し、接種菌液を凝集物にしたものを充填層上部より散布し、微生物の凝集物を表１に物性を示す担体に付着させた。この際、充填層内に担体をすべて充填し、その上部から接種菌液を散布した場合、表層濾過となってしまい、充填層上部の担体にのみ微生物が付着するため、それを防止することを目的として、充填層内に担体を少量充填してから接種菌液の凝集物を散布する作業を繰り返し、充填層内部にくまなく付着されるようにした。
【００１８】
比較例として、予め分離・培養した培養菌液を用いて凝集剤を使用せず、そのまま上記の方法で散布し、接種した。
【００１９】
【表１】
0003737283.tif 000002
【００２０】
生物脱臭で最も難分解性悪臭物質とされる硫化メチル（約１ｐｐｍ）を原臭ガスとして用い、１５０ｍ3/ｍ3/hrの空間速度で脱臭塔に導入して３５日間の脱臭性能を調べた。結果は図３に「○−○」の折れ線グラフで示す。
【００２１】
凝集剤を使用していない従来例（△−△）では、２０日前後まで徐々に脱臭性能が上昇するのに対して、本発明の方法によれば数日という短期間で優れた脱臭性能を発揮する様になり、しかも脱臭性能も従来法に比べて非常に良好であることが分かる。
【００２２】
実施例２
更に、担体表面における微生物の付着量を調べた。調査方法は、接種菌液を接種直後の担体と、運転開始から２０日目の担体を取り出し、１Ｎ−ＮａＯＨ（水酸化ナトリウム）の中に夫々を入れ、１０分間煮沸した。煮沸した後、ＮａＯＨ中のタンパク質量をタンパク質定量キットで測定することにより担体への微生物付着量を測定した。その結果を表２に示す。
【００２３】
【表２】
0003737283.tif 000003
【００２４】
凝集剤を使用し凝集体として接種・固定化した本発明例は、上記凝集体を用いない従来例と比較して、接種直後及び運転中に関わらず担体への微生物付着量が多いことが分かる。
【００２５】
実施例３
予め分離・培養した培養菌液と、表１に物性を示す担体とを同一容器内でかき混ぜておいた上で、凝集剤としてポリ塩化アルミニウムを約１ｇ／リットルになるように添加して担体と接種菌液を凝集物にしたものを、充填層に充填した。
【００２６】
実施例１と同様にして硫化メチル（約１ｐｐｍ）を原臭ガスとして用い、１５０ｍ3/ｍ3/hrの空間速度で脱臭塔に導入して３５日間の脱臭性能を調べた。結果は図３に「▲−▲」の折れ線グラフで示す。
【００２７】
凝集剤を使用していない従来例（△−△）と比較して、本発明の方法によれば実施例１と同様に数日という短期間で優れた脱臭性能を発揮する様になり、しかもその後の脱臭性能も従来法に比べて非常に良好であることが分かる。
【００２８】
【発明の効果】
本発明は以上の様に構成されているので、微生物の固定化量が十分に多く、脱臭能力に優れた充填式生物脱臭方法及び生物脱臭装置が提供できることとなった。また本発明に係る脱臭装置を用いれば、脱臭処理の立ち上げが短期間となり、脱臭装置自体もコンパクトにできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】生物脱臭装置の代表例を示す概略説明図である。
【図２】循環式散水タイプの生物脱臭装置を示す概略説明図である。
【図３】本発明方法と従来方法の脱臭性能を示すグラフである。
【符号の説明】
１    脱臭塔
２    ガス流出口
３    散水装置
４    スプレーノズル
５    充填層
６    担体
７    ガス流入口
８    貯水部
９    散水ポンプ
１０  散水タンク
【図１】
0003737283.tif 000004
【図２】
0003737283.tif 000005
【図３】
0003737283.tif 000006