JP2005161257A - Treatment method for ammonia-containing gas and device - Google Patents

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Akio Ono
秋夫 大野
Kana Morita
華奈 森田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method capable of efficiently treating a gas containing a high concentration of ammonia by a microorganism without generating clogging. <P>SOLUTION: In the subject device, an anaerobic ammonia oxidation treatment vessel 30 is connected/provided on a treatment device for the ammonia-containing gas provided with a microorganism carrier storage vessel 10 in which a microorganism carrier 11 carried with the microorganism for oxidizing/treating ammonia is stored; facilities 12, 21, 22 for spraying water to the microorganism carrier storage vessel 10; and a circulation water storage vessel 20 for storing the sprinkled treating water. In the anaerobic ammonia oxidation treatment vessel 30, an ammonium ion and a nitrite ion contained in water stored in the circulation water storage vessel 20 are made to nitrogen gas to remove it by using an anaerobic ammonia oxidation bacterium. Thereby, an inexpensive treatment method and an environment friendly device can be provided. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

この発明は、例えば、有機性廃棄物のコンポスト化プラントのような高濃度のアンモニアを含有する気体（臭気）が発生する場所において、アンモニア含有気体から、微生物を用いてアンモニアを除去する方法および装置に関するものである。   The present invention relates to a method and apparatus for removing ammonia from an ammonia-containing gas using a microorganism in a place where a gas (odor) containing a high concentration of ammonia is generated, such as a composting plant for organic waste. It is about.

有機性廃棄物のコンポスト化プラント等で発生する高濃度のアンモニアを含有する気体は、悪臭苦情の原因物質となっている。従来、アンモニア等の臭気成分を含む気体は、硫酸等の薬液による中和や、燃焼による熱分解・酸化処理、そして、硝化細菌等の微生物による酸化処理などで除去されている。これらのうち、薬液による処理では、廃棄液処理が必要となり、燃焼による処理では、化石燃料の消費やＮＯｘ生成の問題があるために、現在では硝化細菌等の微生物による酸化処理、脱窒素処理が主流となっている。   Gases containing high-concentration ammonia generated in organic waste composting plants and the like are the cause of malodor complaints. Conventionally, gases containing odorous components such as ammonia have been removed by neutralization with a chemical solution such as sulfuric acid, thermal decomposition / oxidation treatment by combustion, and oxidation treatment by microorganisms such as nitrifying bacteria. Among these, the treatment with the chemical solution requires a waste solution treatment, and the treatment with combustion has the problems of fossil fuel consumption and NOx generation. Therefore, oxidation treatment and denitrification treatment with microorganisms such as nitrifying bacteria are currently performed. It has become mainstream.

微生物による処理が行われる処理装置の基本的な構造は、アンモニアを酸化処理するための微生物を付着させた微生物担体が収容されている微生物担体収容槽と、微生物担体収容槽に散水するための設備と、散水した処理水を貯留するための貯水槽とを備えた構成とされている（例えば特許文献１〜３参照）。また、上記構成に加えてアンモニアの酸化処理によって生成される硝酸を脱窒菌で窒素ガスに変換するものも提案されている（例えば特許文献４）。
また、近年、嫌気的条件下で、アンモニアを電子供与体とし、亜硝酸性窒素を電子受容体として、アンモニアを酸化し、亜硝酸を還元させて窒素ガスを生成する嫌気性アンモニア酸化細菌が発見されており（特許文献５、６、非特許文献１参照）、その活用が期待されている。
特開平８−２８１０５２号公報 特開平９−８６３号公報 特開平１１−１６９６４９号公報 特開２００１−２９３３３１号公報 特開２００３−２４９８１号公報 特開２００３−２４９８２号公報 Ｍ．Ｓｔｒａｕｓ ｅｔ ａｌ．，Ａｐｐｌ． Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ． Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ． ５０，ｐ５８９−５９６（１９９８） The basic structure of a processing apparatus for processing with microorganisms is a microbial carrier storage tank in which a microbial carrier to which a microorganism for oxidizing ammonia is attached is stored, and a facility for sprinkling water into the microbial carrier storage tank And a water storage tank for storing the sprinkled treated water (see, for example, Patent Documents 1 to 3). In addition to the above configuration, there is also proposed one that converts nitric acid produced by ammonia oxidation treatment into nitrogen gas by denitrifying bacteria (for example, Patent Document 4).
In recent years, anaerobic ammonia-oxidizing bacteria have been discovered that, under anaerobic conditions, ammonia is used as an electron donor, nitrite nitrogen is used as an electron acceptor, ammonia is oxidized, and nitrous acid is reduced to produce nitrogen gas. (See Patent Documents 5 and 6 and Non-Patent Document 1), and its utilization is expected.
JP-A-8-281052 JP-A-9-863 JP-A-11-169649 JP 2001-293331 A JP 2003-24981 A JP 2003-24982 A M.M. Straus et al. , Appl. Microbiol. Biotechnol. 50, p589-596 (1998)

微生物による酸化処理においては、通常の好気的条件下で、アンモニア酸化細菌と亜硝酸酸化細菌の硝化細菌と呼ばれる２種類の細菌によって、アンモニアが硝酸に変換される。先ず、アンモニアは、アンモニア酸化細菌によって、アンモニアから亜硝酸になる。さらに、亜硝酸酸化細菌により、亜硝酸から硝酸まで酸化される。この変化を式で示すと、次の数１、２式の通りである。   In the oxidation treatment by microorganisms, ammonia is converted into nitric acid by two types of bacteria called nitrifying bacteria of ammonia oxidizing bacteria and nitrite oxidizing bacteria under normal aerobic conditions. First, ammonia is converted from ammonia to nitrite by ammonia oxidizing bacteria. Furthermore, it is oxidized from nitrite to nitric acid by nitrite-oxidizing bacteria. This change is expressed by the following equations 1 and 2.

（数１）
ＮＨ３ ＋３／２Ｏ２ → ＮＯ２ − ＋ Ｈ２Ｏ ＋ Ｈ＋ (Equation 1)
NH 3 + 3 / 2O 2 → NO 2 − + H 2 O + H +

（数２）
ＮＯ２ − ＋１／２Ｏ２ → ＮＯ３ − (Equation 2)
NO 2 − + 1 / 2O 2 → NO 3 −

さらに、通気されるアンモニア（気体中に含まれているアンモニア）は、上記反応で生成した亜硝酸および硝酸との中和反応により、亜硝酸アンモニウムまたは、硝酸アンモニウムの形でも気体中から除去されて処理水に移行する。この変化を式で示すと次のようになる。   Further, the aerated ammonia (ammonia contained in the gas) is removed from the gas in the form of ammonium nitrite or ammonium nitrate by the neutralization reaction with the nitrous acid and nitric acid generated in the above reaction, and treated water. Migrate to This change is expressed by the following equation.

（数３）
ＮＨ４ ＋ ＋ ＮＯ２ − → ＮＨ４ＮＯ２ (Equation 3)
NH 4 + + NO 2 − → NH 4 NO 2

（数４）
ＮＨ４ ＋ ＋ ＮＯ３ − → ＮＨ４ＮＯ３ (Equation 4)
NH 4 + + NO 3 − → NH 4 NO 3

このように、従来のアンモニア処理装置において、硝化細菌によってアンモニアを酸化処理する場合には、硝酸アンモニウム等が生成し、処理水中に蓄積する問題がある。また処理水中に、アンモニウムイオン、亜硝酸イオン、硝酸イオン等の窒素成分が蓄積すると、アンモニア酸化細菌の活性が阻害され、アンモニアガスが除去されなくなるため、装置内の窒素成分濃度をある一定の濃度以下に維持させる必要がある。このため、窒素成分の除去や希釈等が必要である。   Thus, in the conventional ammonia treatment apparatus, when ammonia is oxidized by nitrifying bacteria, ammonium nitrate or the like is generated and accumulated in the treated water. Also, if nitrogen components such as ammonium ions, nitrite ions, nitrate ions accumulate in the treated water, the activity of ammonia oxidizing bacteria is inhibited and ammonia gas cannot be removed. The following needs to be maintained. For this reason, it is necessary to remove or dilute the nitrogen component.

また脱窒素工程として、電子供与体として、メタノール等の有機物を使用し、微生物による脱窒素する方法が一般的に採られているが、この方法では処理水中のＢＯＤが高くなり、このような処理水を微生物担体収容槽に循環させると、好気的条件である微生物担体収容槽では、硝化細菌の他に、ＢＯＤを分解して増殖する従属栄養細菌が増殖するため、微生物担体に目詰まりを起こしたり、通気不良になってしまう問題がある。このような問題を避けるためには、汚泥処理装置や、ＢＯＤ処理装置が必要となり、また、薬液も必要となるためにランニングコストの増加が問題となる。   In addition, as a denitrification step, a method of denitrifying by microorganisms using an organic substance such as methanol as an electron donor is generally employed. However, in this method, the BOD in the treated water is increased, and such treatment is performed. When water is circulated in the microbial carrier storage tank, in the microbial carrier storage tank, which is an aerobic condition, heterotrophic bacteria that proliferate by decomposing BOD grow in addition to nitrifying bacteria. There is a problem that it causes or poor ventilation. In order to avoid such a problem, a sludge treatment apparatus and a BOD treatment apparatus are required, and since a chemical solution is also required, an increase in running cost becomes a problem.

また、嫌気性アンモニア酸化細菌を用いた処理方法は、下記数５式に示す分解反応を示し、ＢＯＤ処理などの負担が小さいという利点を有しているが、嫌気性アンモニア酸化細菌が嫌気性菌であるために、酸素があると活性を失ってしまい、扱いが難しくて確実な処理を期待できないという問題がある。   The treatment method using anaerobic ammonia-oxidizing bacteria shows the degradation reaction shown in the following formula 5 and has the advantage that the burden of BOD treatment and the like is small, but the anaerobic ammonia-oxidizing bacteria are anaerobic bacteria. Therefore, when oxygen is present, the activity is lost, and there is a problem that it is difficult to handle and reliable treatment cannot be expected.

（数５）
ＮＨ４ ＋＋1.32ＮＯ２ −＋0.066ＨＣＯ３ −＋0.13Ｈ＋→
1.02Ｎ２＋0.26ＮＯ３ −＋0.066ＣＨ２Ｏ０．５Ｎ０．１５＋2.03Ｈ２Ｏ (Equation 5)
NH 4 + + 1.32NO 2 − + 0.066HCO 3 − + 0.13H + →
1.02N 2 + 0.26NO 3 − + 0.066CH 2 O 0.5 N 0.15 + 2.03H 2 O

この発明は、以上のような種々の問題点に鑑みて成されたものであり、嫌気性アンモニア酸化細菌を用いて、確実かつ効率的にアンモニア処理をできるようにしたアンモニア含有ガスの処理方法と装置を提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of the various problems as described above, and an ammonia-containing gas treatment method capable of reliably and efficiently performing an ammonia treatment using anaerobic ammonia-oxidizing bacteria. The object is to provide a device.

上記の目的を達成する、本発明のアンモニア含有ガスの処理方法は、アンモニアを酸化処理するための微生物を担持した微生物担体が収容されている微生物担体収容槽にアンモニアガスを導入するとともに該微生物担体収容槽に散水を行って、前記アンモニアガスを散水した水に溶解させ、前記微生物で水に溶解したアンモニアを酸化し、散水した前記水を回収してその一部または全部について嫌気性雰囲気下で嫌気性アンモニア酸化細菌を用いて、水に含まれるアンモニウムイオンと亜硝酸イオンを窒素ガスに変換して除去し、前記回収した水の一部または全部を再度前記散水に供することを特徴とする。   The method for treating an ammonia-containing gas according to the present invention, which achieves the above object, introduces ammonia gas into a microorganism carrier containing tank in which a microorganism carrier carrying microorganisms for oxidizing ammonia is contained, and the microorganism carrier Sprinkling water in the storage tank, dissolving the ammonia gas in the sprinkled water, oxidizing the ammonia dissolved in the water with the microorganisms, collecting the sprinkled water and part or all of it in an anaerobic atmosphere Using anaerobic ammonia-oxidizing bacteria, ammonium ions and nitrite ions contained in water are converted to nitrogen gas and removed, and a part or all of the collected water is used again for watering.

なお、上記処理方法では、前記嫌気性アンモニア酸化細菌は、予め培養したものを前記除去処理に用いることができる。
さらに、前記嫌気性アンモニア酸化細菌によって前記分解を行った水の一部または全部を前記散水に供する水に還流することができる。 In the above treatment method, the anaerobic ammonia-oxidizing bacterium can be used for the removal treatment that has been cultured in advance.
Furthermore, a part or all of the water decomposed by the anaerobic ammonia oxidizing bacteria can be returned to the water used for the watering.

また、本発明のアンモニア含有ガスの処理装置は、アンモニアを酸化処理するための微生物を担持させる微生物担体が収容され、アンモニアガスの導入が可能とされた微生物担体収容槽と、該微生物担体収容槽に散水するための散水設備と、前記微生物担体収容槽に散水した水を回収して貯留するための循環貯水槽と、該循環貯水槽の水の一部または全部を移送できるように該循環貯水槽に連結された嫌気的アンモニア酸化処理槽と、前記循環貯水槽の水を前記散水設備に移送する散水ラインとを備えることを特徴とする。   Further, the ammonia-containing gas treatment apparatus of the present invention contains a microbial carrier containing a microorganism carrier for oxidizing ammonia to be oxidized, and capable of introducing ammonia gas, and the microbial carrier containing tank A watering facility for watering the water, a circulating water tank for collecting and storing the water sprayed in the microorganism carrier storage tank, and the circulating water storage so that a part or all of the water in the circulating water tank can be transferred. An anaerobic ammonia oxidation treatment tank connected to the tank, and a watering line for transferring water from the circulating water tank to the watering facility.

上記嫌気的アンモニア酸化処理槽は、循環貯水槽の底部側に連結するのが望ましい。
また、上記微生物担体は、アンモニア吸着能を有するものが望ましい。
さらに、前記嫌気的アンモニア酸化処理槽と前記循環貯水槽とは、嫌気的アンモニア酸化処理槽の水を前記循環貯水槽に還流できるように連結してもよい。
また、微生物担体としては、アンモニア吸着能に優れたゼオライト、または、ゼオライトを含有するものが好ましい。そのアンモニア吸着能は、微生物担体１Ｌに対し、窒素として２ｇ以上のアンモニアを吸着できる担体（２ｇ−Ｎ／Ｌ（担体）以上）が好ましく、より好ましくは、１０ｇ−Ｎ／Ｌ（担体）以上のものを用いるのが良い。 The anaerobic ammonia oxidation treatment tank is preferably connected to the bottom side of the circulating water tank.
The microbial carrier is preferably one having ammonia adsorption ability.
Further, the anaerobic ammonia oxidation treatment tank and the circulation water storage tank may be connected so that water in the anaerobic ammonia oxidation treatment tank can be returned to the circulation water storage tank.
Further, as the microbial carrier, zeolite excellent in ammonia adsorption ability or one containing zeolite is preferable. The ammonia adsorption capacity is preferably a carrier (2 g-N / L (carrier) or more) capable of adsorbing 2 g or more of ammonia as nitrogen with respect to 1 L of the microorganism carrier, and more preferably 10 g-N / L (carrier) or more. Use a good one.

本発明においては、先ず、処理対象となるガス中に含まれるアンモニアは、アンモニア酸化処理するための細菌を担持した微生物担体を収容した微生物担体収容槽に通気され、散水された水に溶解する。水に溶解したアンモニアの一部は、アンモニア酸化細菌により、亜硝酸に酸化される。微生物担体に、アンモニア吸着性能の高いゼオライト若しくはゼオライトと同等のアンモニア吸着能を示すものを使用すると、担体表面のアンモニア濃度を高くでき、アンモニア酸化細菌の菌密度を上げることができ、効率よくアンモニアを亜硝酸化させることができる点で望ましい。また、微生物担体表面でのアンモニウムイオンまたは亜硝酸イオンの濃度が一定濃度以上になると、亜硝酸を硝酸に酸化させる亜硝酸酸化細菌の活性が阻害されて、処理装置内に亜硝酸酸化細菌が存在しにくくなり、微生物担体に保持されて活性化している菌体は、アンモニア酸化細菌が主になり、亜硝酸の硝酸化を有効に防ぐことができる。このように、アンモニアを亜硝酸化するまでに止めて、亜硝酸が硝酸化されないようにすることで、嫌気的条件下での脱窒を効率よく行うことが可能となる。   In the present invention, first, ammonia contained in the gas to be treated is passed through a microbial carrier containing tank containing a microbial carrier carrying bacteria for ammonia oxidation treatment, and dissolved in the sprinkled water. Part of the ammonia dissolved in water is oxidized to nitrite by ammonia oxidizing bacteria. If a microbial carrier with high ammonia adsorption performance or an ammonia adsorption ability equivalent to zeolite is used, the ammonia concentration on the surface of the carrier can be increased, the density of ammonia-oxidizing bacteria can be increased, and ammonia can be efficiently used. It is desirable in that it can be nitrified. In addition, when the concentration of ammonium ions or nitrite ions on the surface of the microorganism carrier exceeds a certain level, the activity of nitrite-oxidizing bacteria that oxidize nitrite to nitric acid is inhibited, and nitrite-oxidizing bacteria are present in the processing equipment. The microbial cells that are difficult to resist and are activated by being retained by the microorganism carrier are mainly ammonia-oxidizing bacteria and can effectively prevent nitrite from being nitrated. Thus, by stopping ammonia until it is nitrified to prevent nitrite from being nitrated, denitrification under anaerobic conditions can be performed efficiently.

この発明で使用する嫌気性アンモニア酸化細菌は、嫌気的条件下で、アンモニアを電子供与体とし、亜硝酸性窒素を電子受容体としてアンモニアを酸化し、亜硝酸を還元させて窒素ガスを生成する菌であるが、酸素に対して非常に弱く、扱い難い問題があったのは前記の通りである。しかしながら、散水の回収水を貯留する循環貯水槽にも、微生物担体に付着しているアンモニア酸化細菌が存在していることで、嫌気性アンモニア酸化細菌に有害な酸素を消費させることができる。実際の測定において、循環貯水槽中の酸素濃度は、貯水しているだけでも酸素が好気性のアンモニア酸化細菌によって消費され、溶存酸素濃度が０．１〜４ｍｇ／Ｌに低下することが判明している。また、この溶存酸素濃度は、循環貯水槽の上部と底部を比較すると、底部のほうがより低濃度であることが判明している。したがって、循環貯水槽中の処理水は、嫌気的アンモニア酸化処理槽を、酸素濃度が相対的に低い循環貯水槽の底部側と連結するのが好ましい。回収水の一部または全部を嫌気的アンモニア酸化処理槽に供給し、この槽内で、嫌気性アンモニア酸化細菌の活性を失うことなく、処理水から窒素を除去することができる。
回収した水は、一部または全部で上記のように脱窒素処理を行うようにして、再度散水に供するので、嫌気的アンモニア酸化処理に供する水の量や処理頻度などを調整することで再度散水に供する水の成分調整を行うことができ、微生物担体収容槽での分解効率を上げることができる。また、嫌気的アンモニア酸化処理を施した水の一部または全部を散水用の水に還流することで散水の成分調整を一層確実に行うことができる。 The anaerobic ammonia oxidizing bacterium used in the present invention oxidizes ammonia using an electron as an electron donor and nitrite nitrogen as an electron acceptor under anaerobic conditions, and reduces nitrous acid to generate nitrogen gas. Although it is a fungus, it is very weak against oxygen and has a problem that is difficult to handle as described above. However, the presence of ammonia-oxidizing bacteria attached to the microbial carrier also in the circulating water tank that stores the recovered water of the water spray allows oxygen harmful to the anaerobic ammonia-oxidizing bacteria to be consumed. In actual measurement, it was found that the oxygen concentration in the circulating water tank was consumed by aerobic ammonia-oxidizing bacteria even when the water was stored, and the dissolved oxygen concentration dropped to 0.1-4 mg / L. ing. Moreover, when this dissolved oxygen concentration compares the upper part and bottom part of a circulating water tank, it turned out that the bottom part has a lower density | concentration. Therefore, the treated water in the circulating water tank preferably connects the anaerobic ammonia oxidation processing tank to the bottom side of the circulating water tank having a relatively low oxygen concentration. A part or all of the recovered water is supplied to an anaerobic ammonia oxidation treatment tank, and nitrogen can be removed from the treated water without losing the activity of the anaerobic ammonia oxidation bacteria.
The recovered water is partly or entirely subjected to denitrification treatment as described above and again used for watering. Therefore, by adjusting the amount and frequency of water used for anaerobic ammonia oxidation treatment, It is possible to adjust the components of the water supplied to the microbial carrier, and to increase the decomposition efficiency in the microorganism carrier storage tank. Moreover, the component adjustment of watering can be more reliably performed by recirculating a part or all of the water which performed the anaerobic ammonia oxidation process to the water for watering.

この発明で使用する嫌気性アンモニア酸化細菌は、増殖速度が通常の従属栄養細菌に比べて非常に遅いため、汚泥の発生量が非常に少ないのが特徴である。また、従来の脱窒方法で使用されていたメタノール等の有機物水素供与体を供給しないことにより、微生物担体の目詰まりの原因となる菌体の増殖も防ぐことができ、良好な通気性を維持することができる。更に、メタノール等の有機物や、リン酸等を添加しないことにより、ランニングコストの大幅な削減も可能である。   The anaerobic ammonia-oxidizing bacteria used in the present invention is characterized in that the amount of sludge generated is very small because the growth rate is very slow compared to normal heterotrophic bacteria. In addition, by not supplying organic hydrogen donors such as methanol that have been used in conventional denitrification methods, it is possible to prevent the growth of bacterial cells that cause clogging of microbial carriers and maintain good air permeability. can do. Furthermore, by not adding organic substances such as methanol or phosphoric acid, the running cost can be significantly reduced.

以上のように、この発明によれば、アンモニアを含む気体から、アンモニアを除去する方法と装置において、循環処理水中にアンモニア態窒素や、硝酸態窒素が濃縮されて細菌のアンモニア除去性能が低下する問題や、メタノール等を用いて窒素成分を除去する際に生じていたアンモニアの好気的処理槽（微生物担体収容槽）での目詰まりを解消し、安価で環境にもやさしい処理方法と装置を提供することができる。   As described above, according to the present invention, in a method and an apparatus for removing ammonia from a gas containing ammonia, ammonia nitrogen and nitrate nitrogen are concentrated in the circulated water, so that the ammonia removal performance of bacteria decreases. To solve the problem and clogging in the aerobic treatment tank (microorganism carrier storage tank) of ammonia generated when removing nitrogen components using methanol, etc., a cheap and environmentally friendly treatment method and equipment Can be provided.

以下、この発明の実施の形態を添付の図１を参照して説明する。
図１において、１０は微生物担体収容槽であり、２０は循環貯水槽であり、３０は嫌気的アンモニア酸化処理槽である。微生物担体収容槽１０には、アンモニア酸化細菌を担持させた微生物担体１１が収容され、この微生物担体１１の上部に散水設備１２が設置されている。微生物担体１１としては、好適にはアンモニア吸着能に優れているゼオライトまたはゼオライト同等のアンモニア吸着能を示すものが用いられる。この微生物担体１１に、予め培養したアンモニア酸化細菌を必要かつ十分な量で担持させておく。
また、嫌気的アンモニア酸化処理槽３０には、予め培養した嫌気性アンモニア酸化細菌を必要かつ十分な量で投入しておく。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
In FIG. 1, 10 is a microbial carrier storage tank, 20 is a circulation water storage tank, and 30 is an anaerobic ammonia oxidation treatment tank. In the microbial carrier storage tank 10, a microbial carrier 11 carrying ammonia-oxidizing bacteria is accommodated, and a sprinkling facility 12 is installed on the microbial carrier 11. As the microorganism carrier 11, a zeolite having excellent ammonia adsorption ability or a substance exhibiting ammonia adsorption ability equivalent to zeolite is preferably used. This microorganism carrier 11 is loaded with a necessary and sufficient amount of ammonia-oxidizing bacteria cultured in advance.
The anaerobic ammonia oxidation treatment tank 30 is charged with an anaerobic ammonia oxidizing bacterium cultured in advance in a necessary and sufficient amount.

微生物担体収容槽１０の底部には排水管１３が接続されており、該配水管１３の先端は、循環貯水槽２０内に開口させてある。また、循環貯水槽２０内には、揚水パイプ２１が立設されており、該揚水パイプ２１は、散水ポンプ２２を介して散水設備１２と接続されている。これら揚水パイプ２１、散水ポンプ２２によって散水ラインが構成されており、微生物担体１１に散水した水を循環させて散水できるようにされている。なお、アンモニアを含む気体は、矢示４０のように微生物担体収容槽１０の底部から供給し、微生物担体１１を通過して矢示４１のように大気中に放出できるようになっている。   A drain pipe 13 is connected to the bottom of the microorganism carrier storage tank 10, and the tip of the water distribution pipe 13 is opened in the circulating water tank 20. Further, a pumping pipe 21 is erected in the circulating water storage tank 20, and the pumping pipe 21 is connected to the watering equipment 12 through a watering pump 22. A watering line is constituted by the pumping pipe 21 and the watering pump 22 so that the water sprayed on the microorganism carrier 11 can be circulated for watering. A gas containing ammonia can be supplied from the bottom of the microorganism carrier storage tank 10 as indicated by an arrow 40, and can pass through the microorganism carrier 11 and be released into the atmosphere as indicated by an arrow 41.

循環貯水槽２０と嫌気的アンモニア酸化処理槽３０は、矢示４２のように、循環貯水槽２０の底部の水がポンプ３１を介して嫌気的アンモニア酸化処理槽３０へ供給されるように連結されている。また、循環貯水槽２０と嫌気的アンモニア酸化処理槽３０は、嫌気的アンモニア酸化処理槽３０に供給された水を、矢示４３のように循環貯水槽２０に還流できるように連結されている。なお、この図では、嫌気的アンモニア酸化処理槽３０に供給された水の全量を循環貯水槽２０に返流させる構成が示されているが、嫌気的アンモニア酸化処理槽３０で分解処理した水の一部は、処理水として系外に排出してもよい。   The circulation water tank 20 and the anaerobic ammonia oxidation treatment tank 30 are connected so that the water at the bottom of the circulation water storage tank 20 is supplied to the anaerobic ammonia oxidation treatment tank 30 via the pump 31 as indicated by an arrow 42. ing. Further, the circulation water tank 20 and the anaerobic ammonia oxidation treatment tank 30 are connected so that the water supplied to the anaerobic ammonia oxidation treatment tank 30 can be returned to the circulation water storage tank 20 as indicated by an arrow 43. In addition, in this figure, although the structure which returns the whole quantity of the water supplied to the anaerobic ammonia oxidation treatment tank 30 to the circulation water storage tank 20, the water decomposed | disassembled in the anaerobic ammonia oxidation treatment tank 30 is shown. A part may be discharged out of the system as treated water.

上記処理装置の動作について以下に説明する。
コンポスト化プラントから発生するアンモニアを含む気体を矢示４０に示すように微生物担体収容槽１０に導入する。この際には、循環貯水槽２０に収容されている水を揚水パイプ２１および散水設備１２を介して散水ポンプ２２によって微生物担体収容槽１０に散水する。すると、散水された水にアンモニアが溶解し、空気中からアンモニア成分が除去される。この空気は、矢示４１に示すように大気中に排出させるなどして微生物担体収容槽１０外へ移動する。水に溶解したアンモニアは、微生物担体１１に接触し、該担体１１に担持されているアンモニア酸化細菌によって一部が亜硝酸に酸化され、水に溶存する。 The operation of the processing apparatus will be described below.
A gas containing ammonia generated from the composting plant is introduced into the microorganism carrier storage tank 10 as indicated by an arrow 40. At this time, the water stored in the circulating water storage tank 20 is sprinkled into the microorganism carrier storage tank 10 by the watering pump 22 through the pumping pipe 21 and the watering equipment 12. Then, ammonia dissolves in the sprinkled water, and the ammonia component is removed from the air. This air moves to the outside of the microorganism carrier storage tank 10 by being discharged into the atmosphere as indicated by an arrow 41. Ammonia dissolved in water comes into contact with the microorganism carrier 11 and is partially oxidized to nitrous acid by the ammonia oxidizing bacteria carried on the carrier 11 and dissolved in water.

上記微生物担体収容槽１０でアンモニアおよび亜硝酸を含むに至った水は、排水管１３によって循環貯水槽２０に移動して貯水（回収）される。この循環貯水槽２０に収容された水は、ポンプ３１を介して矢示４２に示すように嫌気的アンモニア酸化処理槽３０に移送することができる。嫌気的アンモニア酸化処理槽３０では、嫌気的アンモニア酸化細菌によって水に含まれるアンモニアおよび亜硝酸が除去される。すなわちアンモニアは電子供与体として酸化され、亜硝酸が電子受容体として還元されて窒素ガスが生成される。脱窒素処理がなされた水は、矢示４３に示すように嫌気的アンモニア酸化処理槽３０から循環貯水槽２０に還流される。前記脱窒素処理がなされた水を含む循環貯水槽２０の水は、前記と同様に揚水パイプ２１および散水設備１２を介して散水ポンプ２２によって微生物担体収容槽１０に再度散水される。なお、上記のように、循環貯水槽２０は、貯水を嫌気的アンモニア酸化処理槽３０との間で循環させることができるように連結され、かつ散水ラインとも連結されているので、散水動作を中断することなく嫌気的なアンモニア酸化処理を行うこともできる。
上記処理を繰り返すことによってアンモニアを含む気体の脱臭処理を継続かつ安定して行うことができる。 The water that has come to contain ammonia and nitrous acid in the microorganism carrier storage tank 10 is moved to the circulating storage tank 20 by the drain pipe 13 and stored (collected). The water stored in the circulating water tank 20 can be transferred to the anaerobic ammonia oxidation treatment tank 30 through the pump 31 as indicated by an arrow 42. In the anaerobic ammonia oxidation treatment tank 30, ammonia and nitrous acid contained in the water are removed by the anaerobic ammonia oxidizing bacteria. That is, ammonia is oxidized as an electron donor, and nitrous acid is reduced as an electron acceptor to generate nitrogen gas. The denitrified water is returned from the anaerobic ammonia oxidation treatment tank 30 to the circulating water tank 20 as indicated by an arrow 43. The water in the circulating water tank 20 including the denitrified water is again sprinkled into the microorganism carrier storage tank 10 by the watering pump 22 through the pumping pipe 21 and the watering equipment 12 as described above. As described above, the circulating water tank 20 is connected so that the water can be circulated with the anaerobic ammonia oxidation treatment tank 30 and is also connected to the watering line, so the watering operation is interrupted. Anaerobic ammonia oxidation treatment can also be performed without performing this.
By repeating the above treatment, the deodorizing treatment of the gas containing ammonia can be carried out continuously and stably.

上記処理装置を用いてアンモニアを含むガスを脱臭処理した。微生物担体収容槽１０の入口における処理ガスのアンモニアガスの濃度は、平均３００ｐｐｍ（１５０ｐｐｍ〜４００ｐｐｍ）であった。一方、微生物担体収容槽１０の出口側のアンモニアガス濃度は、平均１ｐｐｍ以下（０．５以下〜３ｐｐｍ）であり、アンモニアが効率よく、かつ長期に亘って安定的に分解処理されていた。また、微生物担体収容槽１０、循環貯水槽２０および嫌気的アンモニア酸化処理槽３０を循環している処理水の水素イオン濃度（ｐＨ）は、６．８〜８．２であり、処理水中の窒素濃度は、１０〜５００ｍｇ−Ｎ／Ｌ以下であった。   A gas containing ammonia was deodorized using the above processing apparatus. The concentration of the ammonia gas of the processing gas at the inlet of the microorganism carrier storage tank 10 was an average of 300 ppm (150 ppm to 400 ppm). On the other hand, the ammonia gas concentration on the outlet side of the microorganism carrier storage tank 10 was 1 ppm or less (0.5 to 3 ppm) on average, and ammonia was efficiently decomposed stably over a long period of time. Moreover, the hydrogen ion concentration (pH) of the treated water circulating through the microorganism carrier storage tank 10, the circulating water storage tank 20 and the anaerobic ammonia oxidation treatment tank 30 is 6.8 to 8.2, and the nitrogen in the treated water is The concentration was 10 to 500 mg-N / L or less.

この発明の一実施形態の処理装置の構成図である。It is a block diagram of the processing apparatus of one Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１０ 微生物担体収容層
１１ 微生物担体
１２ 散水設備
１３ 排水管
２０ 循環貯水槽
２１ 揚水パイプ
２２ 散水ポンプ
３０ 嫌気的アンモニア酸化処理槽
３１ ポンプ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Microbial carrier accommodation layer 11 Microbial carrier 12 Sprinkling equipment 13 Drain pipe 20 Circulating water storage tank 21 Pumping pipe 22 Sprinkling pump 30 Anaerobic ammonia oxidation treatment tank 31 Pump

Claims (7)

アンモニアを酸化処理するための微生物を担持した微生物担体が収容されている微生物担体収容槽にアンモニアガスを導入するとともに該微生物担体収容槽に散水を行って、前記アンモニアガスを散水した水に溶解させ、前記微生物で水に溶解したアンモニアを酸化し、散水した前記水を回収してその一部または全部について嫌気性雰囲気下で嫌気性アンモニア酸化細菌を用いて、水に含まれるアンモニウムイオンと亜硝酸イオンを窒素ガスに変換して除去し、前記回収した水の一部または全部を再度前記散水に供することを特徴とするアンモニア含有ガスの処理方法。 Ammonia gas is introduced into a microbial carrier containing tank containing a microbial carrier carrying microorganisms for oxidizing ammonia, and water is sprayed into the microbial carrier containing tank to dissolve the ammonia gas in the sprinkled water. Oxidize ammonia dissolved in water by the microorganism, collect the water sprinkled, and use anaerobic ammonia oxidizing bacteria in anaerobic atmosphere for part or all of the water, ammonium ions and nitrous acid contained in the water A method for treating an ammonia-containing gas, wherein ions are converted to nitrogen gas and removed, and a part or all of the collected water is supplied to the water spray again. 前記嫌気性アンモニア酸化細菌は、予め培養されて前記除去処理に供されたものであることを特徴とする請求項１記載のアンモニア含有ガスの処理処理方法。 The method for treating ammonia-containing gas according to claim 1, wherein the anaerobic ammonia-oxidizing bacteria are previously cultured and used for the removal treatment. 前記嫌気性アンモニア酸化細菌によって前記分解を行った水の一部または全部を前記散水に供する水に還流することを特徴とする請求項１または２に記載のアンモニア含有ガスの処理方法。 The method for treating an ammonia-containing gas according to claim 1 or 2, wherein a part or all of the water subjected to the decomposition by the anaerobic ammonia-oxidizing bacteria is returned to the water used for the watering. アンモニアを酸化処理するための微生物を担持させる微生物担体が収容され、アンモニアガスの導入が可能とされた微生物担体収容槽と、該微生物担体収容槽に散水するための散水設備と、前記微生物担体収容槽に散水した水を回収して貯留するための循環貯水槽と、該循環貯水槽の水の一部または全部を移送できるように該循環貯水槽に連結された嫌気的アンモニア酸化処理槽と、前記循環貯水槽の水を前記散水設備に移送する散水ラインとを備えることを特徴とするアンモニア含有ガスの処理装置。 A microbial carrier containing a microbial carrier for carrying microorganisms for oxidizing ammonia and capable of introducing ammonia gas; a watering facility for sprinkling water into the microbial carrier containing tank; and the microbial carrier containing A circulating water tank for collecting and storing water sprinkled in the tank, and an anaerobic ammonia oxidation treatment tank connected to the circulating water tank so that part or all of the water in the circulating water tank can be transferred; A treatment apparatus for ammonia-containing gas, comprising a watering line for transferring water from the circulating water tank to the watering equipment. 上記嫌気的アンモニア酸化処理槽は、上記循環貯水槽の底部側に連結されていることを特徴とする請求項４に記載のアンモニア含有ガスの処理装置。 The said anaerobic ammonia oxidation processing tank is connected with the bottom part side of the said circulating water tank, The processing apparatus of the ammonia containing gas of Claim 4 characterized by the above-mentioned. 上記微生物担体は、アンモニア吸着能を有することを特徴とする請求項４または５に記載のアンモニア含有ガスの処理装置。 The said microorganisms carrier has ammonia adsorption capacity, The processing apparatus of the ammonia containing gas of Claim 4 or 5 characterized by the above-mentioned. 前記嫌気的アンモニア酸化処理槽と前記循環貯水槽とは、嫌気的アンモニア酸化処理槽の水を前記循環貯水槽に還流できるように連結されていることを特徴とする請求項４〜６に記載のアンモニア含有ガスの処理装置。 The said anaerobic ammonia oxidation treatment tank and the said circulating water tank are connected so that the water of an anaerobic ammonia oxidation treatment tank can be recirculated to the said circulating water tank. Treatment equipment for ammonia-containing gas.
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