JP3972177B2 - 種充填材馴養装置とその立ち上げ方法及び種充填材の製造方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、種充填材馴養装置とその立ち上げ方法及び種充填材の製造方法に関し、生物脱臭装置の設置の際に短期間で脱臭環境を確立するように工夫したものである。
【0002】
【従来の技術】
微生物による臭気成分の分解作用を利用して被処理ガスの脱臭を行う生物脱臭方法は、安価な維持費で実施することができるので、工業的に広く利用されている。
【0003】
従来、このような生物脱臭方法を実施する生物脱臭装置としては、処理塔内に微生物を担持した充填材を充填し、この処理塔内に処理ガスを通気するものが提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上述したような生物脱臭装置では、装置設置後、臭気を通気した後、目標設計臭気に脱臭できるようになるまで、一ヶ月程度を要するという問題がある。
【0005】
従って、特に、既設の脱臭装置を更新するにあたっては、臭気が処理場外へ漏れることがないように、迅速に脱臭できるようになるものが望まれている。
【0006】
本発明は、このような事情に鑑み、設置の際に短期間で脱臭環境を確立することができる種充填材馴養装置とその立ち上げ方法及び種充填材の製造方法を提供することを課題とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決する本発明の第1の態様は、生物脱臭用に馴養した微生物を担持した種充填材を馴養する種充填材馴養装置において、微生物を担持するための充填材を充填した充填塔と、この充填塔の雰囲気ガスを循環させる雰囲気ガス循環手段と、前記充填塔内の充填材に散水すると共に散水した水を循環させる散水手段と、前記充填塔内へ臭気を供給する臭気供給手段とを具備し、前記臭気供給手段は、前記充填塔内で、硫化水素(H 2 S)、メチルメルカプタン(MM)、硫化メチル(DMS)及び二硫化メチル(DMDS)からなる群から選択される少なくとも1種からなる臭気成分となる材料を散水する水に添加して前記散水手段を介して前記充填塔内へ臭気を供給するものであることを特徴とする種充填材馴養装置にある。
【0011】
本発明の第2の態様は、第1の態様において、さらに、前記充填塔内の充填材を加温する加温手段を具備することを特徴とする種充填材馴養装置にある。
【0012】
本発明の第3の態様は、第2の態様において、前記散水手段は貯水槽を有し、前記加温手段は、前記貯水槽内の貯留水を加熱するヒータであることを特徴とする種充填材馴養装置にある。
本発明の第4の態様は、第1〜3の何れかの態様において、前記臭気成分となる材料がメタンチオールナトリウム及び硫化ナトリウムの少なくとも一方であることを特徴とする種充填材馴養装置にある。
本発明の第5の態様は、第1〜4の何れかの態様において、前記散水手段が散水する水として、下水二次処理水又は下水三次処理水を使用することを特徴とする種充填材馴養装置にある。
本発明の第6の態様は、第1〜5の何れかの態様に記載の種充填材馴養装置の立ち上げ方法であって排水の活性汚泥処理で使用される汚泥を予め前記充填材に散布することを特徴とする種充填材馴養装置の立ち上げ方法にある。
本発明の第7の態様は、第1〜5の何れかの態様に記載の種充填材馴養装置を用いて種充填材を馴養することを特徴とする種充填材の製造方法にある。
【0014】
かかる本発明によると、充填材の少なくとも一部として、別途馴養した微生物を担持した種充填材を充填するので、設置の際に短期間で脱臭環境を確立することができ、また、種充填材馴養装置を用いれば、生物脱臭装置で使用する種充填材を効率よく製造することができる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を一実施形態に基づいて説明する。
【0016】
図1には、一実施形態に係る種充填材馴養装置の概略構成を示す。図1に示すように、種充填材馴養装置10は、種充填材を馴養するための充填塔11を具備し、充填塔11内のグリッド12上には充填材13が充填されている。充填塔11には、途中にファン14が介装された循環パイプ15が設けられており、充填塔11内の雰囲気ガスを循環できるようになっている。また、充填塔11の充填材13の上方には、散水ノズル16が設けられている。散水ノズル16には給水管17を介してポンプ18及び貯水槽19が連結さており、貯水槽19内に湛えられた水がポンプ18により散水ノズル16から充填材13に散水されるようになっている。また、散水されて底部に溜まった水は循環用配管20を介して貯水槽19へ戻されるようになっている。なお、排水用配管21は別途設けられており、また、充填塔11の雰囲気ガスを排気するための排気用配管22には活性炭吸着塔23が介装されている。
【0017】
以上の構成により、充填塔11に充填材13を充填し、充填塔11に直接、又は貯水槽19を介して臭気を供給し、散水ノズル16から散水すると共に臭気を含んだ雰囲気ガスを循環することにより、充填材13に付着した微生物を馴養することができる。
【0018】
ここで、充填塔11のグリッド12上に充填する充填材13の種類は特に限定されず、生物脱臭装置で用いることができるものを用いればよい。具体的には、天然繊維状有機物質(ピート)、又は、樹脂製もしくはセラミックス製の人工充填材や、特開平7−303833号公報に開示されるような吸水性合成繊維の嵩高成形体を用いることができる。また、充填材の形状としてはプレート状や塊状のものを用いることができる。なお、充填材13の一部として、他の生物脱臭装置等で使用した種充填材を添加してもよい。
【0019】
充填材13に生物脱臭の微生物を馴養するためには、脱臭目的の臭気成分を充填塔11内に添加する。臭気成分は、充填塔11に直接添加してもよいし、循環パイプ15を介して添加してもよいし、散水ノズル16から散水される水を介して添加してもよい。
【0020】
臭気成分として、硫化水素(H2S)、メチルメルカプタン(MM)、硫化メチル(DMS)、二硫化メチル(DMDS)などを挙げることができ、これらの成分を充填塔11へ直接添加し、循環パイプ15及びファン14を介して循環させてもよいし、これらの臭気成分の原料となる材料を貯水槽19へ添加して散水ノズル16から散水するようにしてもよい。例えば、メチルメルカプタンの場合には、メタンチオールナトリウム溶液を貯水槽19へ添加すればよいし、また、硫化水素の原料となる硫化ナトリウムを貯水槽19に添加してもよい。
【0021】
このような臭気成分を添加した雰囲気下で、雰囲気ガスを循環することにより、臭気ガス成分の有効利用を図ると共に、馴養の効率を高めることができるという利点がある。
【0022】
また、充填材13に微生物を馴養するために、散水ノズル16を介して充填材13に適当な水分を供給する。この散水量は特に限定されず、微生物の馴養に好適な条件となるように行えばよく、間欠的に行っても連続的に行ってもよい。
【0023】
なお、充填塔11内の温度は特に限定されないが、微生物の馴養に好適な温度にするのが望ましく、寒冷期においては、加温するようにするのが好ましい。加温方法は、充填塔11にヒータ等を設けてもよいが、貯水槽19の水を加温して散水するようにしてもよい。また、循環パイプ15を介して温風を循環するようにしてもよい。
【0024】
充填材13に散水される水は、下水二次処理水または下水三次処理水が好適に使用できる。これは、下水二次処理水や下水三次処理水には、臭気成分を分解するための微生物が予め存在するとともに、微生物に有害な塩素などの殺菌剤がほとんど含有されないためである。
【0025】
また、種充填材馴養装置10を立ち上げるときには、排水の活性汚泥処理で使用される汚泥を予め充填材13に散布することが好ましい。具体的には、貯水槽19に汚泥濃度が数十から数千mg/L程度となるよう活性汚泥を添加し、散水時に汚泥を充填材13に散布できるようにする。
【0026】
以上説明した種充填材馴養装置10において、馴養を完了して種充填材とした後は、雰囲気ガスを排気用配管22より排気して活性炭吸着塔23で脱臭して排気し、また、散水された水を排水用配管21を介して排水するが、pHが低い場合は貯水槽19で中和処理した後に排水する。
【0027】
図2には、生物脱臭装置30の一例を示すが、上述した種充填材馴養装置10が併設されていてもよいし、別途設けられていてもよい。
【0028】
図2に示すように、処理塔31を具備し、処理塔31のグリッド32上には充填材33が充填されている。処理塔31の充填材33の上方には、散水ノズル34が設けられている。散水ノズル34には給水管35を介してポンプ36及び貯水槽37が連結されており、貯水槽37内に湛えられた水がポンプ36により散水ノズル34から充填材33に散水されるようになっている。また、散水されて底部に溜まった水は排水管38を介して排水されるようになっている。
【0029】
このような処理塔31の下部にはファン39が介装された導入管40が接続されており、被処理ガスが導入されるようになっている。一方、処理塔31の上部には排気管41が連結されており、処理ガスが排気されるようになっている。
【0030】
このような生物脱臭装置30では、充填材33の少なくとも一部として、種充填材馴養装置10で馴養した種充填材を最初から用いる以外は、従来の生物脱臭装置と同様である。すなわち、被処理ガスを導入しながら、散水ノズル34を介して適当な散水を行う。しかしながら、上述したような種充填材を用いることにより、設置後、短期間で脱臭環境を整えることができ、処理ガスに悪臭が含まれる状態を極めて短期間に低減することができる。
【0031】
なお、種充填材の添加量は、例えば、充填材33の全体の1/10〜1/2程度であるが、全量を種充填材としてもよい。
【0032】
(実施例)
図1に示す種充填材馴養装置10を用い、9m3の容量の充填塔11に、セラミックス製の粒径10mmの塊状人工充填材を1段充填し、種充填材馴養装置10内を循環する雰囲気ガスの硫化水素濃度が50cm3/m3となるよう充填塔11へ硫化水素ガスを添加するとともに、充填材13に散水する水のメチルメルカプタン濃度が20mg/Lとなるよう貯水槽19へメタンチオールナトリウムを添加し、4m3/分の風量で雰囲気ガスを循環するとともに、30分おきに0.25m3/分で2分間散水し、臭気が除去される度にこの操作を繰り返し行い、30日間連続して運転することにより、微生物を馴養し、微生物を担持し種充填材を得た。なお、連続運転中、貯水槽19内の貯留水は温度30〜40度になるよう貯水槽19に設置したヒータで保温した。
【0033】
この充填材13を新規充填材に対して1/4量分混入し、カラム試験を行った。15分間隔で20秒間、150mL/分で散水しながら、臭気ガスとして硫化水素を3cm3/m3導入したが、1日後には処理ガス中の硫化水素濃度は0.3cm3/m3以下(除去率90%以上)となった。
【0034】
(比較例)
この種充填材を用いない以外は、図2に示す生物脱臭装置30を実施例と同様に運転したところ、硫化水素の除去率が90%以上となるまでに10日を要した。
【0035】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、生物脱臭装置の充填材の一部として別途設けた種充填材馴養装置で馴養した種充填材を用いることにより、短期間で脱臭環境が整い、生物脱臭装置を迅速に立ち上げることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る種充填材馴養装置の概略構成図である。
【図2】本発明の一実施形態に係る生物脱臭装置の概略構成図である。
【符号の説明】
10 種充填材馴養装置
11 充填塔
13 充填材
14 ファン
15 循環パイプ
16 散水ノズル
19 貯水槽
23 活性炭吸着塔
30 生物脱臭装置
31 処理塔
33 充填材
34 散水ノズル
40 導入管
41 排気管
Claims (7)
- 生物脱臭用に馴養した微生物を担持した種充填材を馴養する種充填材馴養装置において、微生物を担持するための充填材を充填した充填塔と、この充填塔の雰囲気ガスを循環させる雰囲気ガス循環手段と、前記充填塔内の充填材に散水すると共に散水した水を循環させる散水手段と、前記充填塔内へ臭気を供給する臭気供給手段とを具備し、前記臭気供給手段は、前記充填塔内で、硫化水素(H 2 S)、メチルメルカプタン(MM)、硫化メチル(DMS)及び二硫化メチル(DMDS)からなる群から選択される少なくとも1種からなる臭気成分となる材料を散水する水に添加して前記散水手段を介して前記充填塔内へ臭気を供給するものであることを特徴とする種充填材馴養装置。
- 請求項1において、さらに、前記充填塔内の充填材を加温する加温手段を具備することを特徴とする種充填材馴養装置。
- 請求項2において、前記散水手段は貯水槽を有し、前記加温手段は、前記貯水槽内の貯留水を加熱するヒータであることを特徴とする種充填材馴養装置。
- 請求項1〜3の何れかにおいて、前記臭気成分となる材料がメタンチオールナトリウム及び硫化ナトリウムの少なくとも一方であることを特徴とする種充填材馴養装置。
- 請求項1〜4の何れかにおいて、前記散水手段が散水する水として、下水二次処理水又は下水三次処理水を使用することを特徴とする種充填材馴養装置。
- 請求項1〜5の何れかに記載の種充填材馴養装置の立ち上げ方法であって排水の活性汚泥処理で使用される汚泥を予め前記充填材に散布することを特徴とする種充填材馴養装置の立ち上げ方法。
- 請求項1〜5の何れかに記載の種充填材馴養装置を用いて種充填材を馴養することを特徴とする種充填材の製造方法。
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