JP2560374B2 - 生物脱臭方法、生物脱臭装置及び生物脱臭装置の硫黄系臭気物質の分解活性向上剤 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は生物脱臭方法、生物脱臭装置及び生物脱臭装
置の硫黄系臭気物質の分解活性向上剤に係り、特に、し
尿処理場、下水処理場、その他各種工場等から発生する
悪臭を生物学的に脱臭する脱臭方法及び装置であって、
とりわけ硫黄系臭気物質の脱臭に有効な生物脱臭方法及
び装置並びにそのために分解活性向上剤に関する。

［従来の技術］ 従来、し尿、下水、その他の廃水の臭気ガスの脱臭に
は、カラムに土壌、ピート、活性汚泥等を充填し、これ
に臭気ガスを供給することにより微生物を増殖させ、臭
気処理を行なっていた。

し尿、下水等の臭気ガスの臭気成分として硫黄系臭気
物質がある。臭気ガス中の硫黄系臭気物質としては硫化
水素、メチルメルカプタン、硫化メチル、二硫化メチル
等が知られており、従来より、これらの硫黄系臭気物質
を生物脱臭により除去する試みがなされている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、処理対象となるし尿、下水等の臭気で
は、上記硫黄系有機物質の濃度が低く、微生物の増殖が
十分になされず、このため定常状態でのカラム内生物量
は極めて少ない。従って、脱臭のためには、長い接触時
間、例えばSV＝70〜100hr^-1程度を要し、装置の大型化
が避けられなかった。

［課題を解決するための手段］ 本発明は上記従来の問題点を解決し、臭気ガス中の硫
黄系臭気物質を効率的に分解除去し、短い接触時間で脱
臭処理することが可能な生物脱臭方法及び装置並びに硫
黄系臭気物質の分解活性向上剤を提供するものである。

本発明の生物脱臭方法は、硫黄系臭気物質を含む悪臭
を、ジメチルスルホオキシドで培養された硫黄系臭気分
解菌と接触させることを特徴とする。

本発明の生物脱臭装置は、槽内の脱臭材充填層に通気
して悪臭を除去する脱臭装置において、脱臭材充填層
が、ジメチルスルホオキシドで培養された硫黄系臭気物
質分解菌を支持していることを特徴とする。

本発明の生物脱臭装置の硫黄系臭気物質の分解活性向
上剤は、ジメチルスルホオキシドを有効成分として含有
することを特徴とする。

ジメチルスルホオキシド（DMSO）は、硫化メチルに酸
素が結合した物質であるが、硫化メチルとは物性が全く
異なり水溶性でかつ殆ど無臭であるため、取り扱い性に
優れる。本発明者らは、DMSOを基質とした実験により、
硫黄系臭気物質の分解に有効なThiobacillus属及びHyph
omicrobium属の微生物が、DMSOにより培養可能であるこ
と、またDMSOにより増殖した微生物は硫黄系臭気物質に
対する親和性が極めて高く、分解活性に優れることを見
出した。本発明はこのような知見を基に完成されたもの
である。

以下に本発明を詳細に説明する。

本発明の生物脱臭方法は、硫黄系臭気物質を含む悪臭
をジメチルスルホオキシドで培養された硫黄系臭気物質
分解菌と接触させるものである。接触方法としては、培
養液中に悪臭を直接吹き込む方法、気液接触塔で接触さ
せる方法、充填層に分解菌を付着させ、悪臭を通す方法
などがある。

本発明の生物脱臭装置は、槽内の脱臭材充填層にDMSO
で培養された硫黄系臭気物質分解菌を支持しているもの
である。

本発明の生物脱臭装置において、槽内の脱臭材充填層
にDMSOで培養された硫黄系臭気物質分解菌を支持させる
方法としては、 脱臭材充填層にDMSOの水溶液を散布し、これにより
増殖した硫黄系臭気物質分解菌を保持させる。

脱臭材充填層外でDMSOを基質として培養された硫黄
系臭気物質分解菌を含む培養液を、脱臭材充填層に通液
する。

方法等が挙げられる。

即ち、DMSOは硫黄系臭気物質の分解に有効な微生物の
培養に有効であることから、上記の如く、単に、予め
微生物を植種した脱臭材充填層にDMSO水溶液を散布する
のみで、処理対象とする脱気ガスが低濃度で硫黄系臭気
物質を含むものであっても、硫黄系臭気物質分解菌を効
果的に増殖させこれを脱臭材充填層に保持させることが
できる。

の方法において、DMSOと共にN,P等の栄養塩を添加
することも有効である。この場合、下水、し尿等の処理
水には、十分は栄養塩が含有されていることから、これ
をDMSOの希釈水として利用するのが有利である。

の方法において、添加するDMSO水溶液のDMSO濃度と
しては、500〜2000mg/程度とするのが好ましい。

の方法により、予めDMSOを基質として培養した硫黄
系臭気物質分解菌を含む培養液を通液させることによ
り、処理する臭気ガス中の硫黄系臭気物質の濃度が変化
した場合においても安定した処理を行なうことが可能と
される。

の方法は、分解菌の培養は、培養槽に所定濃度、例
えば1000〜2000mg/のDMSO水溶液を入れ、活性汚泥を
植菌してエアレーションするなどにより行なうことがで
きる。

，の方法において、DMSO水溶液の散布、又はDMSO
を基質とする培養液の通液は、被処理ガスである臭気ガ
スを生物脱臭装置槽内に通気する前に予めその所定量を
散布又は通液しておけば良いが、必要に応じて臭気ガス
の通気中にあるいはこれを一時中断して行なっても良
い。

DMSO水溶液の散布量、DMSOを基質とする培養液の通液
量は、装置規模、被処理ガス中の臭気物質濃度、処理条
件等に応じて適宜決定される。

ところで、本発明の生物脱臭装置において、脱臭材充
填層の型式は固定床であっても、流動床であっても良
い。

固定床式の場合、脱臭材としては、繊維長が8mm以下
のものをふるって除去した長繊維状ピートを用いるのが
好ましい。繊維長が8mm以下のものをふるって除去した
のちに残った長繊維状ピートを用いた場合には、脱臭材
充填層が圧密することがなく、通気抵抗の増加が防止さ
れる。また、長繊維状ピートは、短いものに較べ強度が
強く、圧密化に抗して空隙率を高く保持できるため、微
生物による脱気反応を効率的に行うことが可能とされ
る。

第１図は本発明に係る固定床式生物脱臭装置の一実施
例を示す縦断面図である。

この生物脱臭装置は、槽１内にピート層２、ピート層
の支持板（図示せず）、被処理ガス導入管３、処理され
たガスの排出口４、散水管５を備えている。（Ｐはポン
プである。） このような装置においては、まず、ピート層２に予め
活性汚泥の液を通液して微生物を増殖した後、DMSO水溶
液を散水管５より均一に散布する。あるいは、ピート層
２に、DMSOを基質として硫黄系臭気物質分解菌を培養し
た培養液を散水管より均一に散布する。槽１の底部に落
ちてくる散水液を再度循環して散布しても良い（第１図
の配管６）。

しかる後、臭気ガスをガス導入管３により槽１内に導
入する。臭気ガスはピート層２を通過する過程で、ピー
ト層２に保持された活性な微生物により、含有される硫
黄系臭気物質等の悪臭物質が酸化分解され、脱臭され
る。

脱臭処理されたガスはガス排出口４より排出される。

ピート層２を長繊維状ピートを堆積して形成する場
合、長繊維状ピートとしては、泥炭地から採取したピー
トを冬期屋外に放置して凍結乾燥したものを目開き8mm
の篩でふるって短いものを除去たものを用いることがで
きる。ピート層２の充填密度は、ピート層1m³あたり乾
燥ピート換算で100〜150kgが好ましい。ピート層の充填
高さは１〜1.5m程度がよく、ピート層２の含水率（ピー
ト重量と水分重量の合計に占める水分重量の百分率）
は、微生物の活性を維持するため50〜80％好ましくは60
〜70％とするのが好ましい。従って、このような含水率
を得るために、処理中に必要に応じて、水、DMSO水溶
液、DMSOを基質とする培養液等を散水管５より散布する
のが望ましい。

もちろん、本発明において、固定床を形成する充填層
は、ピートに限らず、従来より用いられている他の脱臭
材よりなるものであっても良い。

一方、流動床式脱臭装置としては、第２図に示すよう
なものが好適である。

この装置は、ガス吸収塔11、ガス吸収塔下部に開口す
る被処理ガスの導入口12、被処理ガスをガス処理塔内で
上向きに流通させることによって形成された、表面に微
生物膜が付着した固定粒子の流動床13、流動床13に水分
等を導入する導入管14、導入管14の端部に設けられた散
水ノズル15、ガス吸収塔上部に開口する処理されたガス
の排出口16、固体粒子の投入口17、固体粒子の排出口1
8、ガス又は水は通すが固体粒子は通さない支持板19を
備えている。（図中、Ｐはポンプである。） この装置では、まず、投入口17より活性炭などの固体
粒子をガス吸収塔11内に投入し、空気をブロワ（図示せ
ず）によって導入口12からガス吸収塔11に導入し、活性
炭の流動床13を形成する。

次に、ガス吸収塔11に、導入管14を経て散水ノズル15
にて、微生物を含む水を導入した後DMSO水溶液を導入し
て、あるいは、DMSOを基質として硫黄系臭気物質分解菌
を培養した培養液を導入して、固体粒子に微生物を植
菌、増殖させる。

通気を空気から被処理ガスの臭気ガスに切り換える
と、固体粒子に植え付けられた微生物は更に増殖し、固
体粒子の表面に微生物膜を形成する。臭気ガスは、流動
床13と接触し、臭気ガス中の硫黄系臭気物質等の悪臭成
分は、微生物によって酸化分解される。脱臭処理された
ガスは、排出口16より排出される。臭気ガスを通気して
いるあいだは、微生物の活性維持のために、必要に応じ
て水、栄養塩、あるいはDMSO水溶液、DMSOを基質とする
培養液を散水ノズル15から補給する。

第２図に示すような流動床式脱臭装置の固体粒子とし
ては、発泡スチロール等のプラスチック、活性炭、ゼオ
ライト、イオン交換樹脂等の吸着材を用いることがで
き、その他比重１前後のあまり重くなく、耐摩耗性の良
いものであれば、任意のものを用いることができる。固
体粒子の表面は親水性であることが好ましいが、疎水性
である場合には、界面活性剤水溶液で水との親和性を高
めてやることが望ましい。固体粒子の粒径は、比重にも
よるが通常0.1〜1mm程度とするのが望ましい。

通気速度は、固体粒子が流動床を形成する速度である
が、0.1〜3m/sec程度が望ましい。

本発明の生物脱臭装置の硫黄系臭気物質の分解活性向
上剤はDMSOを有効成分として含有するものである。

このような本発明の分解活性向上剤中のDMSOの濃度に
は特に制限はなく、高濃度でDMSOを含有するものであれ
ばこれを適宜、水又は下水、し尿等の処理水で希釈して
使用すれば良い。通常の場合、本発明の分解活性向上剤
はDMSO濃度500mg/以上であることが望ましい。

本発明の分解活性向上剤は、DMSOの他、P,N,K等の栄
養塩、pH調整剤、その他活性汚泥、酵母、かび、細菌を
含むものであっても良い。

［作 用］ DMSOは硫黄系臭気物質の分解に有効な微生物を極めて
効率的に増殖させる作用を有する。しかも、DMSOにより
増殖した微生物は硫黄系臭気物質との親和性が高く、著
しく高い反応効率で硫黄系臭気物質を分解することがで
きる。

DMSOは水溶性で殆ど無臭であることから、取り扱い性
にも優れ、DMSOの分解により新たな硫黄系臭気物質が発
生することもなく、臭気ガスの脱臭処理を効率良く行な
うことができる。

従って、本発明の生物脱臭方法によれば、極めて効率
的に硫黄系臭気物質を含む悪臭を分解脱臭することがで
きる。

本発明の生物脱臭装置によれば、例えば従来の装置に
おいてSV＝70〜100hr^-1にて処理していたものを、SV＝1
50hr^-1以上で高効率処理を行なうことが可能とされる。

本発明の分解活性向上剤によれば、硫黄系臭気物質分
解菌を効率的に増殖させ、その活性を著しく高めること
ができる。

［実施例］ 以下、実施例及び比較例について説明する。

説明の便宜上、まず比較例について説明する。

比較例１ 第１図に示すような直径15cmの槽（カラム）に長繊維
状ピート繊維を10充填し、これにし尿処理場の余剰活
性汚泥を10倍に希釈して通液し、微生物を植種した。こ
のカラムに硫化メチル1.5ppm、硫化水素25ppmを含む臭
気ガスを空間速度（SV）150hr^-1で通気したところ、流
出ガスは定常状態で硫化メチル200〜300ppb、硫化水素2
0〜40ppbであった。（なお処理中、散水管から散水は行
なわなかった。

実施例１ 比較例１において、散水管より500mg/のDMSO水溶液
を１日当り２、10日間、間欠散水して硫黄系臭気物質
分解菌を増殖させたのち、比較例１と同様の処理を行っ
たところ、流出ガスは硫化メチル20〜40ppb、硫化水素
５〜10ppbと著しく低減した。

実施例２ 比較例１のカラムに、DMSOを基質として培養された硫
黄系臭気物質分解菌を含む培養液（固形分1000mg/）
を２散布したのち、比較例１と同様の処理を行ったと
ころ、流出ガスは硫化メチル20〜40ppb、硫化水素５〜1
0ppbと著しく低減していた。なお、分解菌は、培養槽に
1000mg/のDMSOを２入れ、活性汚泥を植菌してエア
レーションを行って培養した。

［発明の効果］ 以上詳述した通り、本発明の生物脱臭方法によれば、
硫黄系臭気物質の分解に有効な微生物を大量に増殖さ
せ、かつ活性化させることにより、極めて効率的な脱臭
処理を行なうことができる。また、本発明の生物脱臭装
置によれば、同様な微生物増殖及び活性化作用により、
硫黄系臭気物質の脱臭効率が向上し、臭気ガスの接触時
間を短く、即ちSVを高くすることができ、従って、装置
の小型化、コンパクト化、装置設置面積の縮減が図れ、
工業的に極めて有利である。

また、このような硫黄系臭気物質の分解活性は、本発
明のDMSOを有効成分とする分解活性向上剤により効果的
に向上される。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の生物脱臭装置の一例を示す
縦断面図であって、第１図は固定床式装置、第２図は流
動床式装置をそれぞれ示す。 １……槽、２……ピート層、 ３……ガス導入管、４……ガス排出口、 ５……散水管、11……ガス吸収塔、 13……流動床、15……散水ノズル、 19……支持板。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】硫黄系臭気物質を含む悪臭を、ジメチルス
   ルホオキシドで培養された硫黄系臭気物質分解菌と接触
   させることを特徴とする生物脱臭方法。
2. 【請求項２】槽内の脱臭材充填層に通気して悪臭を除去
   する生物脱臭装置において、脱臭材充填層は、ジメチル
   スルホオキシドで培養された硫黄系臭気物質分解菌を支
   持していることを特徴とする生物脱臭装置。
3. 【請求項３】ジメチルスルホオキシドを有効成分として
   含有することを特徴とする生物脱臭装置の硫黄系臭気物
   質の分解活性向上剤。