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【発明の名称】 生物脱臭装置及び種充填材馴養装置並びに生物脱臭方法
【発明者】 【氏名】坂倉 徹
【住所又は居所】東京都新宿区西新宿三丁目４番７号 栗田工業株式会社内

【氏名】中根 圭介
【住所又は居所】東京都新宿区西新宿三丁目４番７号 栗田工業株式会社内

【氏名】大島 重利
【住所又は居所】東京都新宿区西新宿三丁目４番７号 栗田工業株式会社内
【要約】 【課題】設置の際に短期間で脱臭環境を確立することができる生物脱臭装置及び種充填材馴養装置並びに生物脱臭方法を提供する。

【解決手段】微生物を担持するための充填材を具備する生物脱臭装置において、前記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。また、種充填材馴養装置１０は、微生物を担持するための充填材１３を充填した充填塔１１と、この充填塔１１の雰囲気ガスを循環させる雰囲気ガス循環手段１４，１５と、前記充填塔１１内の充填材１３に散水すると共に散水した水を循環させる散水手段１６〜２０と、前記雰囲気ガス循環手段１４，１５及び前記散水手段１６〜２０の少なくとも一方を介して前記充填塔１１内へ臭気を供給する臭気供給手段とを具備する。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 微生物を担持するための充填材を具備する生物脱臭装置において、前記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したことを特徴とする生物脱臭装置。
【請求項２】 請求項１において、前記種充填材は、別途設けられた種充填材馴養装置により馴養されたものであることを特徴とする生物脱臭装置。
【請求項３】 請求項２において、前記種充填材馴養装置は、充填材を充填する充填塔と、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、前記雰囲気ガス循環手段及び前記散水手段の少なくとも一方を介して前記充填塔内へ臭気を供給する臭気供給手段とを具備することを特徴とする生物脱臭装置。
【請求項４】 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、前記雰囲気ガス循環手段及び前記散水手段の少なくとも一方を介して前記充填塔内へ臭気を供給する臭気供給手段とを具備することを特徴とする種充填材馴養装置。
【請求項５】 請求項４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６】 請求項５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７】 微生物を担持するための充填材を具備する充填塔を用いて生物脱臭する方法において、前記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用いて脱臭を開始することを特徴とする生物脱臭方法。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、生物脱臭装置及び種充填材馴養装置並びに生物脱臭方法に関し、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生物脱臭装置及び種充填材馴養装置並びに生物脱臭方法を提供することを課題とする。
【０００７】
【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、微生物を担持するための充填材を具備する生物脱臭装置において、前記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したことを特徴とする生物脱臭装置にある。
【０００８】本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記種充填材は、別途設けられた種充填材馴養装置により馴養されたものであることを特徴とする生物脱臭装置にある。
【０００９】本発明の第３の態様は、第２の態様において、前記種充填材馴養装置は、充填材を充填する充填塔と、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、前記雰囲気ガス循環手段及び前記散水手段の少なくとも一方を介して前記充填塔内へ臭気を供給する臭気供給手段とを具備することを特徴とする生物脱臭装置にある。
【００１０】本発明の第４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、前記雰囲気ガス循環手段及び前記散水手段の少なくとも一方を介して前記充填塔内へ臭気を供給する臭気供給手段とを具備す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５の態様は、第４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６の態様は、第５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。
【００１３】本発明の第７の態様は、微生物を担持するための充填材を具備する充填塔を用いて生物脱臭する方法において、前記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用いて脱臭を開始することを特徴とする生物脱臭方法にある。
【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。
【出願人】 【識別番号】０００００１０６３
【氏名又は名称】栗田工業株式会社
【住所又は居所】東京都新宿区西新宿３丁目４番７号
【出願日】 平成１３年１２月７日（２００１．１２．７）
【代理人】 【識別番号】１００１０１２３６
【弁理士】
【氏名又は名称】栗原 浩之
【公開番号】 特開２００３−１７００１９（Ｐ２００３−１７００１９Ａ）
【公開日】 平成１５年６月１７日（２００３．６．１７）
【出願番号】 特願２００１−３７４４２３（Ｐ２００１−３７４４２３）