JPH09225253A - 含臭ガスの脱臭方法 - Google Patents

含臭ガスの脱臭方法

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JPH09225253A
JPH09225253A JP8039292A JP3929296A JPH09225253A JP H09225253 A JPH09225253 A JP H09225253A JP 8039292 A JP8039292 A JP 8039292A JP 3929296 A JP3929296 A JP 3929296A JP H09225253 A JPH09225253 A JP H09225253A
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JP
Japan
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water
gas
deodorizing
oxygen
bed
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JP8039292A
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English (en)
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Masahiko Ishida
昌彦 石田
Setsuo Saito
節雄 斉藤
Masako Ueda
昌子 上田
Takeshi Takemoto
剛 武本
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters

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  • Disinfection, Sterilisation Or Deodorisation Of Air (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】含臭含酸素ガスを高速,高脱臭率でかつ安定し
て脱臭し、さらに入手しやすく、廉価で、廃棄しやすい
材料で脱臭床を用いて脱臭を用いて脱臭する方法。 【解決手段】脱臭槽3の気相部6中に水苔充填床4を配
置し、床上部から散水ノズル5により散水する過程で含
臭含酸素ガス1を脱臭する。水苔充填床4と接触して脱
臭槽3の底部に滞留する懸濁粒子含有水7を床上部に返
送して散水する。含臭含酸素ガス1に水分を含み系内で
凝縮して水を副生する場合には懸濁粒子含有液を固液分
離して副生分だけ上澄水を系外に排出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は廃棄物及び廃水の貯
留並びに処理,食品加工,畜産,塗装,鋳造等で発生す
る含臭ガスの脱臭方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、含臭廃棄の工業的な脱臭方法とし
て生物脱臭法、なかでも各種の臭気成分に対応でき、低
い圧力損失でも処理能力が大きい散水式生物脱臭方式が
主流となってきている。この方法は脱臭槽の気相部に微
生物付着担体の充填床を配置し、床上部から散水しなが
ら含臭ガスと接触して、水に溶解した臭気成分を微生物
で分解し脱臭するものである((1)特開平7−251027
号,(2)環境技術第24巻第10号,608頁〜61
3頁,品部和宏著「充填式生物脱臭システムの適用事例
と設計手法」)。
【0003】従来、担体は電成樹脂やセラミックを球形
もしくは短管状に成形した担体が用いられてきた。その
多くは石油化学工業での反応塔,吸収塔用の充填物とし
て量産されている直径数cm以上の担体である。しかし、
比表面積が小さく、かつ一旦付着した微生物層が剥離し
やすい。比表面積を大きくするため、合成樹脂を繊維状
に成形したり多孔質を用いたりする試みもなされてい
る。しかし、増殖して塊状化した微生物菌体が間隙を埋
めて閉塞しやすく、かつ劣化した充填物が合成樹脂と生
物性汚泥を含むため廃棄物しにくい難点がある。さらに
脱臭専用担体で少量生産となるため、高価である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は含臭含
酸素ガスを高速,高脱臭率でかつ安定して脱臭し、さら
に入手しやすく、廉価で、廃棄しやすい材料で脱臭床で
脱臭する方法及びその装置を提供するにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは従来の散水
式の生物脱臭方法の欠点を改善すべく、処理効率及び脱
臭率が高く、かつ安定性に優れる担体充填床の条件につ
き検討した。その結果、以下の要件を満たす担体をその
担体の特性に合った条件で使用することがポイントにな
ることを見い出した。1)微生物層を薄く均一に担持す
る。2)微生物が着生しやすい。3)比表面積が大き
い。4)付着微生物層が担体表面から剥離しにくい。か
つ、層が肥効した場合には、内側の担体表面と接する薄
層を残して外側の肥効した層が脱落して、層の厚さが一
定に保たれる。5)担体が微生物分解に対し耐性が高
い。6)入手しやすく、廉価である。6)廃棄の際、処
分しやすい。
【0006】上記の条件を満たす担体素材及びそれを使
用して脱臭する方法と装置構造につき鋭意研究を続けた
結果、担体として水苔が適していることを見い出し本発
明に到達した。
【0007】水苔は図1に示すように、幹状構造22か
ら枝状構造23が多数分岐し、両者の周囲に無数の鱗片
状構造24を有するもので、園芸鉢用の保水材として廉
価で容易に入手できる。
【0008】本発明の対象となる含臭含酸素ガスは微生
物が分解できずかつ毒性成分を含むガスでなければ特に
限定されない。例えば、生ごみの貯留及びコンポスト
化,畜産,人畜の屎尿の貯留及び処理,農畜水産加工及
びその廃棄物廃水処理,塗装,砂型を使う鋳造等、で発
生する含臭ガスに使用できる。
【0009】本発明の第1の特徴は、散水状態にある気
相空間に配置した微生物付着担体充填床に含臭含酸素含
有ガスを接触する脱臭方法において、担体として水苔を
用いることである。水苔の種類及び質も特に限定されな
い。粒径は水苔を収納又は支持する構造により異なる
が、一般には直径が20mm以上あればよい。20mm以下
では支持しにくい。
【0010】微生物の着生には、微生物源となる微生物
含有水を水苔床に散水を続けることにより達成できる。
微生物源としては特に限定されない。例えば、有機廃水
の処理に用いる活性汚泥の懸濁水や河川,池沼の天然水
が使用できる。通気条件及び散水条件は原ガスの濃度,
組成,給気速度,目標とする脱臭率,温度等の他、床の
密度,構造により異なる。通常の環境下で臭気成分の9
5%以上除去するには、通気条件ではSVが1000h
-1以内、空塔線速度(LV)が0.5m/s以内、散水条
件では20m3/m3/d、液ガス比が0.3L−水/m3
−原ガス以下で実用的な脱臭が可能である。
【0011】水苔充填床は脱臭槽気相部に水平もしくは
縦方向に層状に配置し、散水下で気液接触をはかる。通
気方向は散水の落下方向と対流すなわち上昇流となる。
散水は連続的でも間歇的でも可能である。床を水平に配
置する場合には床底部にメッシュを配置するか、水苔を
メッシュで構成する板状のケーシングに収納して固定し
てもよい。
【0012】本発明の第2の特徴は該床と接触し流下し
た水を上澄水と微生物のフロックを主成分とする懸濁粒
子濃縮液とに沈降分離し、懸濁粒子濃縮液を床上部に返
送して散水することである。含臭ガスは廃棄物廃水処理
等から発生するガスのように水分を含む場合が多く、そ
の場合には脱臭系で水分が凝縮し、ドレインの分だけ水
が副生する。副生水は系外に排出しなければならない
が、微生物を含むまま排出すると槽内の微生物量が低下
して脱臭性能が低下する。このため、副生水を沈降分離
して上澄水のみを系外に排出する。含臭ガスが脱臭塔内
気体の水分含量より低い場合には系内の水分が処理ガス
に同伴して失われるため補給水の供給が必要になる。脱
臭ガスにミストが多量に含まれる場合にはミストセパレ
ータを経て脱臭ガスを系外に排出する。回収したミスト
起源の水は系内に返送することができる。一方、含臭ガ
スの栄養成分として揮発性有機化合物を吸収するに伴い
微生物の菌体が増加する。しかし、低負荷の場合には増
殖による菌体の生成よりも呼吸による菌体の減少量が凌
駕して槽内の微生物量が減少する。
【0013】懸濁粒子濃縮液量がその設定量を越える場
合には、余剰分を系外に抜き出す。濃縮液量の監視は光
透過センサー等により液−液界面の光透過量の差を検知
して行うこともできる。また、設定量に達しない場合に
は、制限栄養成分を添加する。含臭ガスの有機成分は主
として揮発性有機物であるため、長期間の運転を続ける
過程で無機栄養塩の不足が生じやすい。添加する栄養成
分としては特に限定しないが、量としては床内微生物を
維持するに足りる量であり、通常は含有ガス中有機物量
の千分の一以下で足りる。栄養成分としては有機性の炭
素,窒素,硫黄以外に欠乏しやすいカリウム,マグネシ
ウム,カルシウムや微量金属元素を含むもの、例えば、
有機廃水,コンポスト,汚泥消化物等であってもよい。
【0014】水苔床に散水すると水中の微生物が水苔表
面に薄膜を形成すると共に鱗片構造に微生物のフロック
が収率よく捕捉される。過剰量のフロックは流下するの
で床の閉塞はおこりにくい。また、水苔の表面は、合成
樹脂やセラミックの表面と異なり、厚く肥厚した膜の全
層が剥離することがなく薄膜として残るため、床容積当
りの薄膜としての微生物の担持量は数倍に相当し、その
分だけ脱臭効率が向上する。
【0015】床中の水流及びガス流に分布の発生を小さ
くし短絡を防いで脱臭率を向上するには、床をメッシュ
等で空間層を挟んで複数段に積層すると効果的である。
その際、床はメッシュ製の板状かご体に収納すると均一
に充填しやすく、かつ交換が容易である。床を縦方向に
配置し、散水及びガスの流れと床面とを接触することも
可能である。とりわけ、規模が大きく、圧損を小さい状
態で長期間安定な運転をしたい場合には縦方向に配置す
る方が有利である。単床では気液接触効率が近いので、
槽内を部分的に仕切って形成する屈曲した流路を形成
し、各仕切った区画にそれぞれ床を縦方向に配置するこ
とができる。縦形の床はメッシュ製の板状で内部を隔壁
で仕切ったケーシングに水苔を充填し、メッシュから横
方向に多数の突起を設けて水苔が落下しない工夫も可能
である。
【0016】水苔は天然素材ではあるが、水中又は湿状
態での微生物による分解に耐性を有し、少なくとも2〜
3年間、当初の物理性を維持できる。また、劣化して処
分する際にも天然素材であるため、従来の合成樹脂やセ
ラミックスよりも廃棄処分が容易である。
【0017】
【発明の実施の形態】
(実施例1)水苔を均一に充填した脱臭床による脱臭の
フロー図を図2に示す。脱臭槽3の気相部6中に微生物
を付着した水苔充填床4を支持メッシュ4−3で槽内の
気相部6中に支持する。水苔充填床4を濾過した懸濁粒
子含有液7は脱臭槽3の底部に滞留し、懸濁粒子含有液
返送配管12及びポンプ13を介して散水ノズル5で水
苔充填床4に散水し、含臭含酸素ガス1を水苔充填床4
の下部から通じる。水苔充填床4を通過する過程で、含
臭含酸素ガス1の臭気成分及び酸素が水に溶解して水苔
に付着している微生物により分解されて臭気が除去され
る。脱臭処理したガスにはミストが含まれるため、ミス
トセパレータ16に導入し、ミストを分離除去した脱臭
処理ガス2を配管15及びブロアー14を経て系外に排
出する。ミスト起源ドレイン17は配管18を経て脱臭
槽3に返送する。一方、脱臭槽3の底部右側には底部が
連絡した仕切り壁に隣接する沈降分離槽10を有し、上
澄水8と懸濁粒子濃縮液9とに固液分離する。水位を水
位調節装置11−1により設定水位を越える分だけ信号
線11−3を介して調節バルブ11−2を開閉して系外
に排出する。なお、補給水19が必要な場合には水位調
節装置11−1の信号を信号線11−4を介して補給水
調節バルブ11−5を開閉し、配管12を介して脱臭槽
3の底部に補給水19を補給する。
【0018】(実施例2)実施例1の水苔充填床4を4
−a,4−b,4−cの3層に分割し、各床底部のメッ
シュ4−3の下部に各々空間を挟んで積層した例を示
す。床を分割し積層することにより、実施例1の単層充
填床にくらべ流下水及び上昇ガスの床内の流速分布の発
生を抑制して脱臭率を向上できる。
【0019】図4に分割床4の構造の実施例を示す。水
苔を側壁4−3と隔壁4−2で小区画に仕切り,メッシ
ュ製の上下2面4−3で構成する。本構造により、水流
で水苔が移動し床中の密度が不均一化するのを抑制す
る。
【0020】(実施例3)縦方向に充填床を配置した脱
臭装置のフローを図5に示す。脱臭槽3の気相部6中に
微生物を付着した水苔充填床4を垂直方向に配置する。
槽内には複数の仕切り板20及び21で気相部を一部連
続するように仕切って屈曲したガス流路を形成する。含
臭含酸素ガス1が脱臭槽3の底部に供給すると、該ガス
1は仕切り板20及び21で形成する屈曲したガス流路
を通過する。その過程で、該ガス1は槽上部に配置する
散水ノズル5からの散水及び微生物を添付した水苔充填
床4と接触させ、配管22を経て槽外に排出させる。水
苔充填床4を濾過した懸濁粒子含有液7は脱臭槽3の底
部に滞留し、懸濁粒子含有液返送配管12及びポンプ1
3を介して散水ノズル5で水苔充填床4に戻す。脱臭処
理したガスにはミストが含まれるため、ミストセパレー
タ16に導入し、ミストを分離除去した脱臭処理ガス2
を配管15及びブロアー14を経て系外に排出する。一
方、脱臭槽3の底部右側には、底部が連絡した仕切り壁
に隣接する沈降分離槽10を有し、上澄水8と懸濁粒子
濃縮液9とに固液分離する。水位を水位調節装置11−
1により設定水位を越える分だけ信号線11−3を介し
て調節バルブ11−2を開閉して系外に排出する。な
お、補給水19が必要な場合には水位調節装置11−1
の信号を信号線11−4を介して補給水調節バルブ11
−5を開閉し、配管12を介して脱臭槽3の底部に補給
水19を補給する。
【0021】図6に縦形の充填床4の実施例を示す。周
囲壁4−1,表裏面4−3,内部の仕切りわく4−2を
ともにメッシュで構成して箱体を形成し、かつ表裏面4
−3から横方向に多数の突起4−4を付す。これに水苔
を充填することにより水苔が突起に支持されるため水苔
床が沈降して接触効率が低下するのを防止できる。
【0022】
【発明の効果】
1)従来の合成樹脂やセラミックの担体と異なり、本発
明に係る水苔で構成する床は菌体を脱臭に有効な薄膜層
として多量に担持できるので含臭ガスを高速でかつ高い
脱臭率で脱臭できる。
【0023】2)本発明に係る水苔で構成する床は天然
素材であるにもかかわらず、耐久性に優れ、入手が容易
である。また、交換時に用済みの担体を廃棄しやすい。
【0024】3)水苔表面に微生物の薄膜層を残して肥
厚した層が脱落する自浄作用により床が閉塞せず、また
床に担持される有効な微生物量を最大に調節することが
でき、脱臭性能を長期間安定に維持できる。
【0025】4)本発明の床構造により、原ガスの短絡
を防止し、安定した高い脱臭率を維持できる。
【0026】5)縦形床は床の交換が容易であり、単位
槽を直列に連結して増設を容易にする。
【図面の簡単な説明】
【図1】水苔の構造の説明図。
【図2】本発明の実施例1の脱臭装置の系統図。
【図3】本発明の実施例2の脱臭装置の系統図。
【図4】本発明の実施例2の脱臭装置に使用する水苔充
填床の説明図。
【図5】本発明の実施例3の脱臭装置の系統図。
【図6】本発明の実施例3の脱臭装置に使用する水苔充
填床の説明図。
【符号の説明】
1…含臭含酸素ガス、2…脱臭処理ガス、3…脱臭槽、
4…水苔充填床、5…散水ノズル、6…気相部、7…懸
濁粒子含有液、8…上澄水、9…懸濁粒子濃縮液、10
…沈降分離槽、11…水位調節装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 武本 剛 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株 式会社日立製作所日立研究所内

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】散水状態にある気相空間に配置した微生物
    付着担体充填床に含臭含酸素ガスを接触する脱臭方法に
    おいて、担体として水苔を用いることを特徴とする含臭
    含酸素ガスの脱臭方法。
  2. 【請求項2】請求項1において、前記床と接触し流下し
    た水を上澄水と懸濁粒子濃縮液とに沈降分離し、前記懸
    濁粒子濃縮液を前記床上部に返送して散水する含臭含酸
    素ガスの脱臭方法。
  3. 【請求項3】請求項2において、前記上澄水が余剰に副
    生する際には余剰分だけ系外に排出し、不足する際には
    系外から補給水を補給する含臭含酸素ガスの脱臭方法。
  4. 【請求項4】請求項2または3において、前記懸濁粒子
    濃縮液量がその設定量を越える場合には余剰分を系外に
    抜き出し、減少する場合には栄養源を補給する含臭含酸
    素ガスの脱臭方法。
  5. 【請求項5】請求項1,2,3または4において、前記
    床が水平の多孔支持構造により支持した単位層を複数積
    層した槽構造を有する含臭含酸素含有ガスの脱臭装置。
  6. 【請求項6】請求項5において、層上下間に空間を有す
    る含臭含酸素含有ガスの脱臭装置。
  7. 【請求項7】請求項1,2,3または4において、前記
    床が垂直板状を呈する含臭含酸素含有ガスの脱臭装置。
  8. 【請求項8】請求項7において、脱臭槽と槽底水面との
    間の気相部を複数の平行な垂直の仕切り板を交互に上下
    に配置することにより、気相部を連続した屈曲路を形成
    し、仕切り板間で形成する気相部各区画内に縦方向に前
    記床を配置し、屈曲路の上流から含臭含酸素ガスを供給
    し最下流部から脱臭ガスを槽外に排出する含臭含酸素ガ
    スの脱臭方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4505041B1 (ja) * 2009-11-30 2010-07-14 健 木村 炭酸ガス回収装置
KR101629158B1 (ko) * 2016-04-15 2016-06-09 김은수 복합 탈취기

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