JP2003033625A

JP2003033625A - 生物脱臭方法

Info

Publication number: JP2003033625A
Application number: JP2001222416A
Authority: JP
Inventors: Hideo Sugiyama; 秀雄杉山; Takeshi Kanayama; 剛金山
Original assignee: Seikow Chemical Engr and Machinery Ltd
Current assignee: Seikow Chemical Engr and Machinery Ltd
Priority date: 2001-07-24
Filing date: 2001-07-24
Publication date: 2003-02-04

Abstract

(57)【要約】【課題】好気性微生物の付着担体を充填した固定床
に、し尿・下水処理場、製造工程、排水等から発生する
臭気等の悪臭ガスを接触分解させて脱臭する方法を提供
する。【解決手段】脱臭塔１内に、空隙率９６％以上の嵩密
度３１．５〜１３．８Kg/m³の合成繊維体を微生物付着
用担体として充填し、担体層３を形成する。悪臭成分を
含有する排ガスを相対湿度９０％以上に増湿後に微生物
付着用担体と接触させる。空気曝気した液を担体層３に
散水する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、し尿・下水処理
場、製造工程、排水等から発生する臭気等の悪臭ガス
を、好気性微生物の付着担体を充填した固定床に接触分
解させて脱臭する生物脱臭方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】微生物を利用した悪臭ガスの脱臭方法は
ランニングコストが安くつき、装置の維持管理が容易な
ことから多用され、微生物を付着する担体としてセラミ
ックや合成繊維体が使用されている。

【０００３】微生物付着担体を充填した固定床式脱臭塔
の空塔速度は一般的に０．０５〜０．３m/s（空間速度
１５０〜３００h^-1）で使用されている。微生物による
悪臭分解は菌体内の種々の酵素の複合作用によりなされ
ているが、なるべく低風速にし微生物活性が十分効果的
な状態に維待するのがよいと判断されている。

【０００４】なお、微生物は担体がセラミック等の固体
の場合、固体表面に付着し、合成繊維の揚合、繊維体を
構成する各エレメント表面に付着する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、空塔速度が低
風速だと塔径が大きくなり、設置スベースや装置設備費
が高くつくために、高風速化ができれは需要家のコスト
対策に大きく貢献できる。

【０００６】固体を固定床担体に使用する楊合、低風速
下でも生ずる現象として次のことがある。

【０００７】ガスは隣接する担体間の隙間しか通過しな
いため、実際のガス通過速度は空塔速度の倍以上にもな
り、そのため本來持つ静圧損失も高い。また、悪臭ガス
を分解するとともに微生物は増殖し層を形成するが、固
体担体の場合は比較的低濃度の悪臭成分が流入する揚合
でも固体表面に積層し、あるいは隣接する担体の微生物
層と重なり合うなどから、ガスの通過道は更に狭くなる
ため、実際のガス通過速度は更に速まり、静圧損失は増
大し、微生物とガスの接触面積はますます小さくなる。
そして、微生物層の表面は酸素と接触するものの、担体
表面付近の微生物は酸素不足から嫌気性になり、微生物
活性は著しく低下するとともにスライムが生成、積層し
更にガス通過路が狭まる。低風速下でもこのような現象
が生じることから、セラミック等の固体担体での高風速
化は困難なことが明らかである。

【０００８】また、合成繊維担体の場合、繊維体内部を
容易にガスが透過するために実際のガス速度はほぼ空塔
速度で通過し、相対的に固体担体よりは速い空塔速度が
とれ、静圧損失も非常に低くすることができる。そし
て、ガスが繊維体内部を透過するために各エレメントに
付着している微生物群の表面は常にガス中の酸素と接触
しており、微生物活性が保たれ高脱臭率を維持すること
ができる。しかし、合成繊維は繊維体の嵩密度が高く、
繊維体を構成する各エレメント間が狭いため、悪臭成分
の分解とともに増殖する微生物層が隣接するエレメント
の微生物層と重なり合い、部分的にガス接触阻害を生
じ、固体担体と同様の現象が起こり、徐々に嫌気性にな
って行き、微生物活性が低下し、スライムの生成・蓄積
により圧損上昇や性能低下、流入ガス量の低下など塔機
能に支障を及ぼすようになる。

【０００９】また、合成繊維体の嵩密度が低いと腰が弱
く、へたりから徐々に圧密になり、嵩密度の高い繊維体
と同様の現象を呈するようになる。

【００１０】更に、０．３m/s以上の速い空塔速度領域
では、微生物表面のガス流れが速くなるために微生物体
内への酸素の取込不足から悪臭成分の分解能が低下した
り、中間生成物を多量生成したり、微生物の嫌気化を生
ずる。また、微生物表面の水分蒸発による乾燥、温度冷
却なども起こり、微生物の活性が低下しスライムを積層
したりする。それらが進行することにより、圧損上昇、
部分閉塞、脱臭能低下、フラッデイングなどに至り塔機
能が損なわれる。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記するような課題を解
決するために、本発明に係る生物脱臭方法は、空隙率９
６％以上の嵩密度３１．５〜１３．８Kg/m³の合成繊維
体を微生物付着用担体とし、該微生物付着用担体に、悪
臭成分を含有する排ガスを相対湿度９０％以上に増湿後
に接触させ、かつ、空気曝気した液を担体層に散水する
ことを特徴とする。

【００１２】ここで、前記担体層を通過するガス空塔速
度が０．３m/s以上であることが好ましく、ガス空塔速
度が０．３m/s以上の高空塔速度領域でも、微生物の活
性を維持し塔機能の損なわれることのない、高い脱臭性
能を有する脱臭方法が得られる。

【００１３】ところで、脱臭能を左右するのが基本的な
ものに微生物付着担体がある。低密度繊維体であれぱ是
非を問わないが、織布や不織布などでは困難であり、今
のところ熱融着繊維体が可能である。従って、前記合成
繊維体は熱融着合成繊維を使用するのがよい。

【００１４】熱融着繊維体はエレメント同士が部分的に
熱接着された立体網目構造の繊維体で、エレメントが分
散されることはなく、バインダー接着は不要で、エレメ
ントの径や量を変えることにより復元性や圧密性を考慮
した繊維体の密度を比較的広範囲に選ぶことができる。

【００１５】嵩密度が低く、腰が強く複元性のある合成
繊維体では、各エレメントに付着している微生物表面に
導入排ガスとの接触が十分であり、ガス拡散が行き渡
り、かつ増殖した微生物層が重なり合わない程度のエレ
メント間の距離を有するため、流入ガスや散水液の通路
が妨害されることはない。

【００１６】嵩密度の低い合成繊維体として、その空隙
率が９６％以上でかつ嵩密度が３１．５〜１３．８Kg/m
³の範囲の熱融着合成繊維体であれは、微生物の付着し
ているエレメント周辺に悪臭成分及び酸素を含有するガ
スの拡散が行き渡り、たとえ増殖微生物層の重なりやス
ライム積層が生じても、脱臭塔固定層の３０％以上を占
有することはないことがわかり、圧損上昇はほとんどな
く、塔機能を損なわずに高性能脱臭を安定して維持でき
る。嵩密度が３１．５Kg/m³以上では、エレメント間隔
が狭すぎて微生物層のエレメント間の重なりが高じ、塔
の機能が損なわれる。また、１３．８Kg/m³以下では塔
機能が損なわれることはないが、逆にエレメント間隔が
広くなり過ぎて、悪臭成分との接触効率の低下が著しく
なり、脱臭性能が劣り脱臭目的に適さなくなる。

【００１７】この繊維体を脱臭塔固定床に充填する場
合、シート状で複数枚水平又は垂直に積層したり、球、
円柱、立方体などの形状の複数個を充填するなど任意で
あるが、繊維体自体が軽いために、それらの形状の断面
のエレメントの切り欠き部が互いに接触すると、絡んで
団子状になりやすく固定床内に均一に充填し難い。しか
し、繊維体を多孔性容器に充填したもの、例えば合成繊
維体を特願平８‐１４１２２６号公報に開示されたよう
な多孔性容器に挿入したものであれぱ、そのようなこと
は生じず塔頂から固定床に流し込めば容易に均一に充填
でき、担体内のガス拡散や散水液が偏ることはない。

【００１８】乾燥対策については、入り口ガス湿度を９
０％以上から過飽和の状態に常時維持することや、固定
床担体に連続的に散水を行うこと及び固定床高さを制限
したり、あるいは、固定床下部より逆洗を行うなどの対
策がある。

【００１９】嵩密度の低い繊維体３１．５〜１４．０Kg
/m³を使用する際の流入ガスの相対湿度は、空塔速度
０．３m/s以上では少なくとも９０％以上にしないと菌
体活性が十分維持できない。入ロ排ガス相対湿度を９０
％以上から過飽和状態にするために、スプレー塔や増湿
効率の優れた充填塔や、スプレーノズルやアトマイザー
によるダクト内スプレーなどの増湿手段を用いる。また
微生物の好適温度は−般に２０〜４０℃であるが、その
温度付近を境にして相当の温度差がある場合には、温度
が低い場合は数度高い水を使用したり、逆に温度が高い
場合は数度低く冷却した水を使用するなど、ヒーターや
冷凍器、熱交換器などを利用して高湿度を維持する。使
用する水は脱臭塔循環タンクの水や水道水などである。

【００２０】固定床へのスプレー散水に関しては、散水
点から下方約０．６ｍ以上では散水圧はほとんど無くな
り、重力流れに変わる。重力流れにおいてはガス速度の
抵抗を受け、散水密度分布が中央に低く、周辺に高くな
るため、中央付近の微生物表面は乾燥しやすい状態にな
る。この現象は固定床全体の相対湿度だけでは説明が付
かず、微生物表面を通過するガス流速が関係した微生物
表面だけの局部的な水分蒸発が生じているものと思わ
れ、空塔速度０．５m/s以上から顕著になる。そのため
固定床への散水効率の観点から、散水圧が効果的な高さ
に制限すべきであり、有効高さ０．４〜０．５ｍ当たり
散水することが望ましい。また、スブレー散水量の下限
の目安は液ガス比１〜２（L/m³）である。

【００２１】散水方法には液溜めから重力流下させる方
法もあるが、この場合はガス速度を考慮した、スブレー
散水よりも相当多量の散水が必要である。

【００２２】固定床下部より逆洗する方法は、散水液が
固定床の中心部よりも周辺への散布密度が高くなるため
に、中心部はガス速度に関係して乾きやすくなる。その
ために担体への濡れ効率の低下を補うために行う。固定
床下部から逆洗すれば、その水分及ぴ蒸発水分がガス流
れに同伴して上方に移動するため、微生物表面に効率よ
く接触し、その乾燥を防ぐことができる。逆洗の方法と
しては、スプレー散水や、その上面にスプレー液滴を衝
突により分散させ、より細かな液滴とし接触機会を増や
すためにネットやグレーテイングプレートの設置や、更
にその上にガス吸収用の充填物を薄く敷くなどの方法が
ある。

【００２３】酸素不足を防ぐためには、排ガス中の酸素
を効率よく利用する手段や、散水液中の溶存酸素を増や
す手段、あるいはその両方の手段を講じるなどの方法が
ある。

【００２４】排ガス中の酸素を効率よく利用する手段と
しては、通常排ガス中に含まれる２０％前後の濃度の酸
素ガスを、嵩密度の低い合成繊維担体を用いることによ
り、エレメントに付着している微生物の表面にガス拡散
が十分行き渡り、効率よく接触させることができる。

【００２５】散水液中の溶存酸素濃度を増やす手段とし
ては、空気曝気により溶存酸素濃度を高めた水を散水す
ることで、散水液と微生物表面の接触により微生物の取
込み酸素を豊富に供給する。なお、溶存酸素濃度を高め
るために散気筒や散気板などを介して空気曝気を行えば
より効果的である。

【００２６】更に排ガス中の酸素濃度を増やす手段とし
ては、他経路から空気を導入し排ガスを希釈して脱臭塔
内に流入させたり、流入排ガス中に酸素ガスを注入した
り、散水液中の酸素濃度を増やす手段として、曝気用空
気内に酸素ガスを注入するなどの方法がある。

【００２７】上述したように、高空塔速度領域の脱臭に
は、ガス拡散が十分で微生物表面への酸素の接触効率の
高い、嵩密度の低い合成繊維体と、高溶存酸素水の供給
と、微生物表面が乾燥しない十分な水分の供給が基本的
な要因であるが、その他、微生物活性を維持するための
条件として、悪臭成分の分解に利用する菌、亜硝酸生成
による脱臭能低下、炭素源及び微量元素や脱臭塔の運転
方法などがある。

【００２８】悪臭成分の分解に利用する菌を固定床に付
着させる必要があるが、分解目的の悪臭成分を特定的に
分解する菌を利用する方法もあるが、悪臭成分が多成分
に及ぶ場合や、脱臭する場合の微生物の置かれる環境な
どを考慮すると、特定菌は１種ですむことは少なく、場
合によっては数〜十数種の特定菌を使用することにもな
り、水処理などに使用されている、数多くの菌が含まれ
ている活性汚泥を付着させるのが最も効率的である。流
入する悪臭成分の種類や濃度によって固定床内で自然に
住み分けが進み、微生物の存在していた既存の環境か
ら、脱臭環境に最も適応した新たな環境に定着するため
である。

【００２９】微生物必須の栄養源として、リン、マグネ
シウム、炭素や窒素源があるが、脱臭塔の空塔速度を速
めるほど循環液中に亜硝酸が蓄積する。亜硝酸は微生物
の活性を弱め、脱臭能は低下する。その影響は空塔速度
０．６m/s以上で顕著になる。循環液中の亜硝酸濃度の
影響が無視できる程度に制御するため補給水を供給する
方法や、循環散水をせず一過性の散水洗浄方法を行うこ
とでその影響を防ぐことができる。

【００３０】微生物に接触させる散水液の水質は、下水
処理場等において再生される２次処理水や砂濾過水など
が微生物の要求する必須栄養素や炭素源、微量元素など
が豊富であり最も適している。

【００３１】そのような水源が得られない揚合は、水道
水や地下水などに２次処理水に近似した水質に調整すべ
く、栄養元素を合む無機物質を添加した水質の水を散水
する。

【００３２】悪臭成分を分解する菌には、炭酸ガスを利
用する菌や液中の炭酸イオンを好んで利用する菌もい
る。

【００３３】無機炭素源は独立栄養細菌の増殖に欠かせ
ないものであるが、空気中には約４００ppm、２次処理
水には約１００mg/L程度は存在しており、高風速下でも
特に支障のない状態である。

【００３４】ただし、水道水中には約３０mg/Lと若干低
いために無機炭酸塩を添加、濃度調整する必要の場合も
ある。更に炭酸ガスが要求される場合には、流入ガス路
に他の高濃度炭酸ガス排出経路から導入したり、ボンベ
ガスを添加注入したりすることも可能である。炭酸塩又
は炭酸ガスについては［総炭酸mol量］/［悪臭成分流入
負荷総mol量］の比が１５である場合にはスライムの積
層は見られないが、６の場合にはスライムの生成が顕著
になり、固定床の静圧損失が増大する。

【００３５】散水液中に含まれる微量元素については、
生体酵素作用を左右するミネラル元素として、鋼、マン
ガン、モリブデン、亜鉛、鉄、ホウ素などが少なくとも
必要であり、高風速状態では特にそれらの体内への取り
込みに彰響するため、水道水等を使用する場合はその調
整が欠かせないし、２次処理水等の場合でも追加添加が
要求される場合もある。

【００３６】高風速下で、上記供給手段により悪臭成分
の滞り無い高分解能が維持されるが、なお、高濃度の悪
臭成分が流入し、酸素不足に対する手段が限界に達した
場合や、酸素や炭酸ガスの他経路からの供給や純ガスの
供給が疎まれる場合などでは、脱臭塔を並流多塔式に
し、脱臭塔１機当たりの稼働時間を制限し、他の脱臭塔
を稼働中に、流入ガス量を非常に少なくしたり、ガス路
を遮断し、塔内を空気に解放した状態で散水し、担体に
付着している菌の再活性化をはかり再脱臭することもで
きる。なお、酸素不足により、まず弱嫌気状態になった
後、脱臭率が低下し、その後更に嫌気性になり中間生成
物やスライムの生成・蓄積から塔機能に支障が生じる過
程を経るため、出ロ部に悪臭成分の濃度センサーを設置
し設定濃度を超えた時点で脱臭運転を切り替えるように
しておけば、スライムの生成する前に再賦活ができ、繰
り返し安定した脱臭が可能になる。

【００３７】以上、空塔速度０．３m/s以上の高風速領
域で高性能の生物脱臭を行うためには、酸素不足により
生ずる中間生成物の生成や、嫌気状態への移行、亜硝酸
の生成蓄積あるいは微生物表面の乾燥によって生ずる分
解能の低下、スライムの生成・積層や菌の死滅、生成酸
の濃縮による微生物への強いダメージなどによる塔機能
の低下を防ぎ、担体に付着している微生物の正常な増殖
・死滅サイクルを滞り無く進行させ、微生物の分解活性
を常時不変に維持させることが必要である。

【００３８】そのため、低嵩密度３１．５〜１３．８Kg
/m³の合成餓維担体を用い、流入排ガスを９０％以上の
高湿度に増湿し、空気曝気水を散水し、空塔速度に関係
して固定床高さを制限や、逆洗構造にしたり、一過性散
水を行い、場合によっては無機炭素源や、ミネラル元素
の添加などにより、高風速領域での高性能脱臭が可能で
あり、空塔速度１m/s（空間速度３６００h^-1）において
脱臭率９０％の高性能が得られた。

【００３９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の一例
を図面に基づいて説明する。

【００４０】図１は本発明の実施の形態を示す悪臭ガス
の生物脱臭装置の概要を示す処理フローの図面である。

【００４１】図１において、脱臭塔１内の中間部に固定
床２を設け、この固定床２上に、活性汚泥中の菌体を付
着させるための多数の担体を充填して担体層３を形成し
ている。なお、下水処理場で発生する悪臭ガスの場合、
アミン系臭気成分はほとんどなく、イオウ系臭気成分が
主体である。このようなイオウ系臭気成分の分解・除去
にはチオバチルス属の好気性菌体が有効とされる。

【００４２】脱臭塔１に対し、担体層３より下部に空気
導入管４を接続し、この空気導入管４の途中にボンベガ
ス導入管５を接続し、脱臭塔１に対して所定の濃度と流
量を設定したガスを導入するようにし、担体層３を通し
て脱臭処理された処理ガスは、脱臭塔１の上端中央に接
続した排気管６を介し、排気管６を挿設した排気ファン
７により排気するようにしている。

【００４３】また、排気管６内で水分が凝縮し排気ファ
ンに流れ込むのを阻止するために、排気管６部に凝縮水
のトラップを配設し、分離した凝縮水は循環タンク９に
戻している。

【００４４】脱臭塔１内の担体層３上方に、散水ノズル
８を下向きに設け、この散水ノズル８と循環タンク９を
給水管１０で接続し、この給水管１０に挿設した散水ポ
ンプ１１により循環タンク９から循環液を担体層３の上
部に散水し、微生物への水分や酸素の供給と、担体に蓄
積する分解微生物を洗い流し、排水は脱臭塔１底部に接
続した配水管１２を介して循環タンク９に戻すようにし
ている。配水管１２には切り替え弁を介して、循環タン
ク９に戻さずに放流ピットに流すこともできるようにし
てある。

【００４５】また、循環タンク９内に分解生成物が蓄積
すると、この循環タンク９からの循環液が担体層３に散
水されることによって、担体に付着している微生物に悪
影響を及ぼし、分解活性を阻害するようになる。そこ
で、この影響を及ぼさない程度の蓄積濃度以下に常時制
御するために、循環タンク９に対しては、外部から補給
水供給管１３を介して補給水の所定流量を注入し、オー
バーフロー管１４を介して放流ピットに排出させるよう
にしている。また、配水管１２からの排水を放流ピット
に流すようにした場合には、補給水供給管１３より散水
ノズル８からの散水量と同じ量の補給水を供給するよう
にしている。

【００４６】また、実施の形態では、脱臭塔１とガス導
入管５の間の空気導入管４部に、増湿塔１５を設け、増
湿した高湿度空気を脱臭塔１に送り込むようにしてい
る。増湿塔１５には増湿効率の高い充填物１６を使用
し、塔頂から散水ノズル１７を介してスプレーにより循
環散水し、空気流れにクロスさせている。散水に使用す
る水は水道水であり、蒸発水分量だけ補給している。図
中、１８は循環タンク、１９は循環ポンプを示す。

【００４７】また、循環液及び補給水は、下水処理場等
の２次処理水や、窒素、リンなどの栄養源や微量元素な
どを調整した水道水などが用いられる。

【００４８】更に、担体層３に散水される循環液中の溶
存酸素を増やすために、循環タンク９内底部に散気筒を
固定し、エアポンプ及び空気送気管を介して空気を送
り、散気管から空気を循環タンク９内にバブリングさ
せ、空気中の酸素を循環液に溶解させ、溶存酸素を高め
るようにしている。

【００４９】ところで、実施の形態における担体として
は、低嵩密度の合成繊維体を１５ｍｍΦｘ１８mmの多孔
性容器に挿入したものを用い、その担体の固定床への充
填個数は約９７０個である。

【００５０】なお、実験に使用した微生物は、下水処理
場曝気槽の活性汚泥を固定床に循環付着させたものであ
る。

【００５１】図２（ａ）、（ｂ）は固定床の高湿度維持
のための散水方法を示す概略図である。図２（ａ）は分
割散水の例を示し、図２（ｂ）は逆洗構造を示す。

【００５２】

【実施例】（１）合成繊維体において、エレメントに
付着微生物が増殖した微生物層がエレメント間で重なり
合わず、流入ガスや散水液の流下通路が妨害されない、
但体として使用可能な合成繊維体を見いだすための検討
を行った。

【００５３】図３は、繊維体嵩密度とスライム等の析出
層長さ及び硫化水素除去率の関係を示すもので、空塔速
度０．２m/s、硫化水素濃度５０ppm、１５００時間連続
運転後の繊維体の密度とスライム等の析出長さ、馴致状
態での除去率の関係を示す。使用した繊維体の嵩密度は
８６．３〜１４．ｏKg/m³である。これらの繊維体の空
隙率はいずれも９６％〜９９％である。

【００５４】スライム等の積層長さは、担体を充填して
いる透明パイプから見える、担体に付着する淡緑色から
暗茶色の長さを測った。なお、スライム等とは、一部イ
オウの析出層も合まれるものである。

【００５５】馴致状態における性能の変化度について
は、最高除去率を１とし、各除去率はそれに対する比で
表した。

【００５６】繊維体嵩密度が３６Kg/m³以上では、１５
００時間経過の間に固定床の８０％以上がスライム等で
占有され、固定床の圧力損失は若千の増加が見られた
が、脱臭塔の機能に差し支えるような状態には至ってい
なかった。繊維体嵩密度が３１．５Kg/m³ｋ以下では、
スライム等の積層は３０％以下であり、静圧損失はほと
んどあるいは全く増加が認められなかった。

【００５７】繊維体嵩密度が大きいほどスライム等の積
層は高くなる。これは繊維体密度が大きいと、繊維体を
構成する各エレメント間の距離が短くなるために、微生
物がエレメント間をまたがって増殖するとともに、ガス
や空気の拡散が十分でなくなり、徐々にイオウやスライ
ムの析出から、更に拡散が不十分となり、主にスライム
の生成が昂進し、ますますエレメント間を塞ぎ、その状
態が固定床のガス入口付近から徐々に出ロ付近の方へ上
昇していくためである。

【００５８】また、脱臭性能は繊維体嵩密度が３６Kg/m
³の場合、１４６０時間後に２０％低下し、繊維体密度
が８６．３Kg/m³の場合は、１２９０時間後に３５％低
下した。

【００５９】それに対して、繊維体嵩密度が３１．５Kg
/m³以下では脱臭性能への影響は全く見られなかった。
また、２８．０Kg/m³以下になるとスライム等の積層は
ほとんど見られなくなるが、菌の活性は十分保たれてお
り、１５００時間後も高性能は変わらず維持されてい
た。

【００６０】しかし、繊維体嵩密度が更に小さい１９．
８Kg/m³では脱臭性能の変化度は０．９４となり、脱臭
性能が低下し、繊維体嵩密度１４．０Kg/m³のときの変
化度は０．５３まで低下した。

【００６１】脱臭性能の低下は、隣接するエレメントの
間隔があき過ぎることにより付着微生物に対するガスの
接触効率を著しく低下させる。そのために脱臭性能が低
下したものと思われる。

【００６２】脱臭に微生物を利用する場合の、繊維体嵩
密度は、３１．５Kg/m³以上の高嵩密度の揚合、高濃度
ガス発生が比較的短期間であれは、あるいは１４．０Kg
/m³のように超低嵩密度の場合、低脱臭率でも担体層を
増やすことにより繊維体嵩密度を制限する必要はない。

【００６３】しかし、長期に渡って安定した維持管理を
したい場合や、更に空塔速度を高めて脱臭装置をコンパ
クトにしたい揚合には、エレメント間に渡って積層した
スライム等の影響はもっと早くに現れ、静圧損失ももっ
と顕著になることが予想されることから、繊維体嵩密度
は３１．５〜１４．０Kg/m³の範囲が好ましい。（２）低嵩密度繊維担体とセラミック担体の静圧損失
を図４に示す。

【００６４】低嵩密度繊維担体の嵩密度は３１・５〜１
４．０Kg/m³であるが、本例では嵩密度２１．５Kg/m³の
繊維体を多孔性容器に挿入した担体を固定床に充填し
た。セラミック担体は、シリカ７０％、アルミナ１５％
含有セラミックを成形加工した平均径１２．５mmΦ×１
０mmの中心を貴通した歯車型のものを別の脱臭塔の固定
床に充填した。

【００６５】各担体層の空塔速度と単位高さ当たりの静
圧損失の関係を散水速度４０L/min・m²の条件で、単に
活性汚泥付着させただけの状態で低嵩密度繊維担体とセ
ラミック担体とで比鮫した。

【００６６】図４から明らかなように、セラミック担体
では空塔速度増加と共に急激に圧損が上昇し、約０．４
m/sフラッデイングし、脱臭塔が機能しなくなる。散水
速度を増やせばもっと遅い空塔速度でフラッデイング
し、空塔速度限界が更に狭まる。それに対し、低嵩密度
繊維担体では約1/10の圧力損失しかかからず、散水速度
２０〜１５０L/min・m²の影響もほとんどなく、高風速
でも低圧損である。

【００６７】なお、低嵩密度繊維担体では実際に悪臭成
分を固定床で分解させている状態においても、静圧損失
はほとんど変わらない状態を維持した。

【００６８】ただし、ガス空塔速度１．５m/sでは塔圧
損が５９０Paに上昇し、部分フラッデイングを生じ、脱
臭塔の正常な機能が得られなかった。（３）低嵩密度繊維担体２１．５Kg/m³のものを多孔
性容器に挿入した担体を固定床に充填した場合の空塔速
度と流入ガス相対湿度及び性能の関係を表１に示す。

【００６９】

【表１】

【００７０】悪臭ガスとして硫化水素を用い、微生物へ
の負荷量を空塔速度０．ｌm/sで１００ppmに相当する、
平均１７６０mol/m²・hに一定にした状態で流入させ
た。また、固定床高さはｌｍで、液ガス比は２（L/m³）
とした。

【００７１】循環液の空気曝気には散気筒を用いた。ガ
ス導入初期の増殖期のORPは約５０mV程度に低下する
が．安定期には１５０〜２００mVの状態であった。この
状態では空塔速度０．１〜１．０m/sに関わらず、担体
が嫌気性になることはなかった。

【００７２】微生物へ接触させる散水液には、水道水に
必須元素やミネラル元素を含有する無機塩を添加した合
成液を使用した。

【００７３】なお、空塔速度０．５m/s以上では微生物
表面の乾燥を抑制するために固定床を０．５ｍ高さに分
割し、各層に散水した。また、空塔速度０．６m/s以上
では生成亜硝酸対策として一過性散水に切り替えた。

【００７４】流入ガスの相対湿度は水平流れのガスに対
し上部から充填物を介して散水させ増湿させた。空塔速
度の上昇には散水量を増加させて必要な湿度を保った。

【００７５】低嵩密度繊維担体２１．５Kg/m³のものに
付着させた微生物の周囲環境を上記状態にしたときの硫
化水素ガスの除去性能は、空塔速度の上昇と共に低下す
るものの、空塔速度１．０m/sにおいて固定床高さｌｍ
で９０％と高性能であった。充填高さを増すことにより
もっと除去性能を高めることができる。

【００７６】本例では示していないが、流入排ガスの湿
度を過飽和状態にすれば、高空塔速度による微生物表面
の水分の蒸発や表面温度冷却を抑制でき、菌体の活性を
よりよく維持できるために、空塔速度１．０m/sの場合
においても除去性能が９０％〜１００％の範囲内に入る
ことは容易に類推できる。

【００７７】

【発明の効果】本発明は、以上説明したような形態で実
施され、本発明によれば、繊維エレメントに付着する微
生物の膜表面への空気接触及び水分接触を最大限可能な
らしめる低嵩密度の合成繊維体を微生物付着担体とし、
流入排ガスを相対湿度９０％以上に増湿する手段、溶存
酸素濃度を高めた液を連続散水する手段を講じることに
より、空塔速度１m/sの高風速かつ空間速度３６００h^-I
の高空間速度の条件で悪臭成分の９０％除去が可能であ
る。そのため、断面積比は従釆の１／１０〜１／３に、
空間速度比では１／２５〜１／１７程度にまで低減で
き、脱臭設備全体が縮小化され、設置スペースはもとよ
り設備費用の大幅なコストダウンが可能である。

【００７８】また、廃水処理において、糸状菌の付着な
どによる閉塞を回避できるため、微生物による好気的分
解処理用担体としても利用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す悪臭ガスの生物脱臭
装置の概要を示す処理フローの図面である。

【図２】（ａ）、（ｂ）は固定床の高湿度維持のための
散水方法を示す概略図である。

【図３】繊維体嵩密度とスライム等の析出層長さ及び硫
化水素除去率の関係を示すグラフである。

【図４】低嵩密度繊維担体とセラミック担体の静圧損失
を示すグラフである。

【符号の説明】

１脱臭塔２固定床３担体層４空気導入管５ボンベガス導入管６排気管７排気ファン９循環タンク８散水ノズル１０給水管１１散水ポンプ１２配水管１３補給水供給管１４オーバーフロー管１５増湿塔１６充填物１７散水ノズル１８循環タンク１９循環ポンプ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ１２Ｎ 11/08 Ｆターム(参考） 4B033 NA02 NA12 NA19 NB02 NB24 NB26 NB27 NB65 NB68 NC04 ND04 ND20 NE07 NF06 4B065 AA01X AA99X AC20 BA23 BB11 BC44 BC45 CA56 4C080 AA06 AA07 BB02 CC02 CC03 CC09 CC12 CC13 HH08 HH09 JJ03 JJ05 JJ06 KK08 LL10 MM33 NN01 NN02 NN22 QQ01 QQ03 QQ11 QQ17 4D002 AA01 AA03 AA14 AB02 AC10 BA17 CA01 CA07 DA59 GA01 GB20

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】空隙率９６％以上の嵩密度３１．５〜１
３．８Kg/m³の合成繊維体を微生物付着用担体とし、該
微生物付着用担体に、悪臭成分を含有する排ガスを相対
湿度９０％以上に増湿後に接触させ、かつ、空気曝気し
た液を担体層に散水することを特徴とする生物脱臭方
法。
【請求項２】前記担体層を通過するガス空塔速度が
０．３m/s以上であることを特徴とする請求項１記載の
生物脱臭方法。
【請求項３】前記合成繊維体が熱融着合成繊維である
請求項１記載の生物脱臭方法。