JP3802161B2

JP3802161B2 - Biological treatment of malodorous gases

Info

Publication number: JP3802161B2
Application number: JP28386396A
Authority: JP
Inventors: 裕人春木
Original assignee: Takuma KK
Current assignee: Takuma KK
Priority date: 1996-10-25
Filing date: 1996-10-25
Publication date: 2006-07-26
Anticipated expiration: 2016-10-25
Also published as: JPH10128042A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、含硫黄化合物を中心とする悪臭を脱臭するための悪臭ガスの生物的処理方法に関する。さらに詳しくは、下水・しにょう・その他の廃水処理設備、畜産工場、食品工場などから発生する硫黄系悪臭ガスを、微生物の働きを用いて脱臭するための悪臭ガスの生物的処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、下水などの廃水処理設備や産業廃水などから発生する硫黄系悪臭ガスの脱臭方法としては、水洗法、薬液洗浄法、吸着法などが一般的であるが、薬品や活性炭などの消耗性の資材を用いるため、ランニングコストが割高であった。これに対して、微生物の働きにより悪臭を除去する生物脱臭法は、ランニングコストが低く、しかも優れた脱臭性能を有し、経済的な方法といえる。しかし生物脱臭法は、硫黄系悪臭物質の中でも分解しやすい硫化水素に対する除去率は比較的高いが、メチルメルカプタン、硫化メチル、二硫化メチルに対する分解能が不十分であるという問題を有していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記の問題を解決し、メチルメルカプタン、硫化メチルおよび二硫化メチルを十分に分解し、かつ、硫化水素の除去率をさらに高め、効率的な脱臭処理を行う悪臭ガスの生物的処理方法を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、前記の課題を解決するために、微生物を担持した充填層を少くとも二段設けて含硫黄化合物を含む悪臭ガスを送入して通過させ、前段の充填層において主に硫化水素を分解して一次処理し、後段の充填層においては残余の比較的難分解性含硫黄化合物を硫化水素とその残基とに生物的に分解して二次処理し、二次処理されたガスの一部を排出するとともに一部を前段の充填層に還流し、かつ還流させる二次処理ガスの流量を原悪臭ガスの送入量に対し３０〜１００ｖｏｌ％にして前記の原悪臭ガスに合流させ、循環処理することを特徴とする、悪臭ガスの生物的処理方法を提供する。
【０００５】
前記の悪臭ガスの生物的処理方法において、前段の充填層のｐＨを２〜３に、後段の充填層のｐＨを６．５〜７．５に調整すると、効率のよい処理を期待できる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面を参照しつつ詳細に説明する。図１は本発明の悪臭ガスの生物的処理方法を実現する一実施形態例の概略フローシートである。二段に設けられた脱臭塔１および３は、それぞれ微生物を担持する充填層２および４を有している。充填層は、通常、多孔質セラミック、合成樹脂、天然材料、カーボンなどを用いて構成する。充填層中に蓄積する老廃物は散水管９により充填層２および４に散水して洗浄し、配水管１０から排水する。散水管９を用いれば、各充填層のｐＨを微生物に適した範囲に調節することもできる。悪臭ガスは、悪臭ガス送入管５から前段の脱臭塔１に流入する。悪臭ガスが充填層２を通過する過程で、充填層２に担持された微生物の働きにより、悪臭物質のうち硫化水素やアンモニアなどが酸化分解除去される。
【０００７】
前段で脱臭された一次処理ガスは、移送管６を通って後段の脱臭塔３に流入し、充填層４を通過する過程で、残存するメチルメルカプタン、硫化メチル、二硫化メチルなどの含硫黄化合物が除去される。処理ガス排出管７から排出された二次処理ガスの一部は、処理ガス還流管８を通って未処理の悪臭ガスと合流し、悪臭ガス送入管５から再度充填層２および４を通過して処理された後、処理ガス排出管７から大気中に排出される。この循環により、二次処理ガスに含まれている未分解悪臭物質を分解除去することができる。還流させる二次処理ガスの流量は、含まれる悪臭物質の濃度や性状などにより一概には言えないが、一般的には未処理の悪臭ガスに対し、３０〜１００ｖｏｌ％程度が適当である。また、充填層の数は二段に限られず、目的とする処理レベルに応じてより多く設けても構わない。
【０００８】
本発明の悪臭ガスの生物的処理方法による脱臭機構の原理は次のように考えられている。悪臭物質のうち含硫黄化合物である硫化水素、メチルメルカプタン、硫化メチル、二硫化メチルは、おもにＴｈｉｏｂａｃｉｌｌｕｓｕ属の硫黄細菌で分解される。硫黄細菌の最適成育ｐＨは、２〜３（酸性）と６．５〜７．５（中性）との２種類に大別できる。硫化水素の分解菌は、酸性および中性のいずれでも活性を有し、一方メチルメルカプタン、硫化メチルおよび二硫化メチルの分解菌は中性で活性を有するといわれている。硫化水素の分解経路は下記の式（１）の通りであり、酸化されると硫酸を生じ、菌の回りのｐＨが低下する。そのため、硫化水素を処理する場合は酸性菌を利用するほうが有利である。
Ｈ₂Ｓ＋２Ｏ₂ → Ｈ₂ＳＯ₄ （１）
【０００９】
また、メチルメルカプタン、硫化メチルおよび二硫化メチルの分解経路は化１に示す式（２）のように推定されている。
【化１】

一般的に、下水やしにょうの処理場などから発生する悪臭ガスに含まれる硫黄系悪臭物質のうちでは、硫化水素が大きなウエートを占めている。そのため、前段の充填層２では分解しやすい硫化水素の除去が旺盛となってｐＨが低下し、後段の充填層４でメチルメルカプタン、硫化メチル及び二硫化メチルの分解が起こる。この際、上記分解経路に示されているように硫化水素が生成する。
【００１０】
本発明においては、中間で生成した硫化水素を含む二次処理ガスを、再度硫化水素の分解が旺盛な前段の充填層２を通過するように還流させ、硫化水素の除去率を高めると共に、残存するメチルメルカプタン、硫化メチルおよび二硫化メチルを後段の充填層４で再度分解除去する。このため、本発明においては、硫化水素の分解率およびメチルメルカプタン、硫化メチル、二硫化メチルの分解率が向上し、生物脱臭装置全体での含硫黄化合物の分解能力および脱臭効果を大幅に高めることができる。
【００１１】
【実施例】
以下実施例をあげて本発明の実施形態を具体的に説明する。
実施例１
図１に記載の２段脱臭装置を用い、後段の脱臭塔から排出される二次処理ガスを前段の脱臭塔に還流し、本発明の生物的処理方法を行った。まず、内径１５０ｍｍ、高さ１５００ｍｍのアクリル製の脱臭塔１，３に、硫黄細菌を中心とした微生物群の担体として多孔質セラミックを６００ｍｍの高さに充填し、しにょう処理場の反応層混合液を通して植菌した。その後、標準ガスを空気にて希釈した合成悪臭ガスを悪臭ガスとして通気し、微生物の馴養を行った。その後、運転条件を、通気量は０．１ｍ³／ｍｉｎ、通気速度は原ガス基準としてＳＶ（空間速度）２８０１／Ｈｒ、還流ガスを含んだ見かけの通気速度は４２０１／Ｈｒ、還流させるガスの流量は悪臭ガスに対し５０ｖｏｌ％（還流ガス通気量；０．０５ｍ³／ｍｉｎ）として脱臭処理を行った。処理性能が安定した運転開始３か月後に含硫黄化合物の残留濃度の測定を行ったので、その結果を表１に示す。どの物質の残留濃度も、比較例に対して３０〜６０％程度低くすることができた。
【００１２】
比較例１
処理ガスの還流を行わなかったこと以外は実施例１と同様にして脱臭処理を行った。運転開始３か月後に、含硫黄化合物の残留濃度の測定を行ったので、その結果を表１に示す。
【００１３】
【表１】

【００１４】
【発明の効果】
本発明を利用すれば、硫化水素、メチルメルカプタン、硫化メチルおよび二硫化メチルの含硫黄化合物を高濃度に含有する悪臭ガスから前記化合物を効率よく分解除去することができ、優れた脱臭効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る悪臭ガスの生物的処理方法の一実施形態例のフローシート（実施例１）
【符号の説明】
１，３：生物脱臭塔２，４：充填層５：悪臭ガス送入管
６：移送管７：処理ガス排出管８：処理ガス還流管
９：散水管１０：排水管１１：還流用ファン[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a biological treatment method of malodorous gas for deodorizing malodorous, mainly sulfur-containing compounds. More specifically, the present invention relates to a biological treatment method of malodorous gas for deodorizing sulfur-based malodorous gas generated from sewage / salmon / other wastewater treatment facilities, livestock factories, food factories, etc. by using the action of microorganisms.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, methods for deodorizing sulfur-based malodorous gases generated from wastewater treatment facilities such as sewage and industrial wastewater have been water washing methods, chemical solution washing methods, and adsorption methods. The running cost was expensive because of the use of materials. In contrast, the biological deodorization method that removes malodors by the action of microorganisms is an economical method with low running cost and excellent deodorization performance. However, the biological deodorization method has a problem of insufficient resolution for methyl mercaptan, methyl sulfide, and methyl disulfide, although the removal rate for hydrogen sulfide which is easily decomposed among sulfur-based malodorous substances is relatively high.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention solves the above-mentioned problems, sufficiently decomposes methyl mercaptan, methyl sulfide and methyl disulfide, further increases the removal rate of hydrogen sulfide, and biological treatment of malodorous gas for efficient deodorization treatment It aims to provide a method.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors, in order to solve the above problems, the filling layer supporting a microorganism is provided at least two stages is passed through by pumped malodorous gases containing sulfur compounds, mainly Te preceding packed bed smell by decomposing hydrogen sulfide and primary treatment, biologically decomposed by secondary treatment relatively poorly decomposition of sulfur-containing compounds remaining in the hydrogen sulfide and its residues in the latter stage packed bed of the secondary treatment A part of the treated gas is discharged and a part is recirculated to the packed bed in the previous stage, and the flow rate of the secondary treatment gas to be recirculated is set to 30 to 100 vol% with respect to the amount of the raw malodorous gas fed . Provided is a biological treatment method for malodorous gas, characterized in that it is combined with the original malodorous gas and subjected to circulation treatment .
[0005]
In biological treatment method of the malodorous gases, 2-3 the pH of the preceding stage of the filling layer, to adjust the pH of the packed bed of the rear stage 6.5 to 7.5, can be expected a good process efficiency.
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic flow sheet of an embodiment for realizing the biological treatment method of malodorous gas according to the present invention. Deodorizing towers 1 and 3 provided in two stages have packed layers 2 and 4 that carry microorganisms, respectively. The filling layer is usually composed of porous ceramic, synthetic resin, natural material, carbon or the like. Waste matter accumulated in the packed bed is sprayed and washed in the packed beds 2 and 4 through the water spray pipe 9 and drained from the water distribution pipe 10. If the sprinkling pipe 9 is used, the pH of each packed bed can be adjusted to a range suitable for microorganisms. The malodorous gas flows from the malodorous gas inlet pipe 5 into the preceding deodorization tower 1. In the process of malodorous gas passing through the packed bed 2, hydrogen sulfide, ammonia, and the like among the malodorous substances are oxidatively decomposed and removed by the action of microorganisms carried on the packed bed 2.
[0007]
The primary treatment gas deodorized in the front stage flows into the deodorization tower 3 in the subsequent stage through the transfer pipe 6 and in the process of passing through the packed bed 4, sulfur-containing sulfur such as methyl mercaptan, methyl sulfide, and methyl disulfide remains. The compound is removed. Part of the secondary processing gas discharged from the processing gas discharge pipe 7 passes through the processing gas recirculation pipe 8 and merges with the untreated malodorous gas, and passes through the packed beds 2 and 4 again from the malodorous gas inlet pipe 5. Then, the gas is discharged from the processing gas discharge pipe 7 into the atmosphere. By this circulation, undecomposed malodorous substances contained in the secondary treatment gas can be decomposed and removed. The flow rate of the secondary treatment gas to be refluxed cannot be generally specified depending on the concentration and properties of the malodorous substance contained therein, but is generally about 30 to 100 vol% with respect to the untreated malodorous gas. Further, the number of packed beds is not limited to two, and a larger number may be provided depending on the target processing level .
[0008]
The principle of the deodorizing mechanism by the biological treatment method of malodorous gas of the present invention is considered as follows. Of the odorous substances, hydrogen sulfide, methyl mercaptan, methyl sulfide, and methyl disulfide, which are sulfur-containing compounds, are decomposed mainly by sulfur bacteria belonging to the genus Thiobacillus. The optimum growth pH of sulfur bacteria can be broadly classified into two types: 2-3 (acidic) and 6.5-7.5 (neutral). Hydrogen sulfide-degrading bacteria are active both acidic and neutral, while methyl mercaptan, methyl sulfide and methyl disulfide-degrading bacteria are said to be neutral and active. The decomposition route of hydrogen sulfide is as shown in the following formula (1). When oxidized, sulfuric acid is generated, and the pH around the bacteria is lowered. Therefore, when treating hydrogen sulfide, it is more advantageous to use acid bacteria.
H ₂ S + 2O ₂ → H ₂ SO ₄ (1)
[0009]
Further, the decomposition pathway of methyl mercaptan, methyl sulfide, and methyl disulfide is estimated as shown in the formula (2) shown in Chemical formula 1.
[Chemical 1]

In general, hydrogen sulfide occupies a large weight among the sulfur-based malodorous substances contained in the malodorous gas generated from sewage and sewage treatment plants. For this reason, removal of hydrogen sulfide which is easily decomposed in the packed bed 2 in the preceding stage is vigorous and the pH is lowered, and decomposition of methyl mercaptan, methyl sulfide and methyl disulfide occurs in the packed bed 4 in the subsequent stage. At this time, hydrogen sulfide is generated as shown in the decomposition path.
[0010]
In the present invention, the secondary treatment gas containing hydrogen sulfide generated in the middle is refluxed again so as to pass through the preceding packed bed 2 where the decomposition of hydrogen sulfide is vigorous, increasing the removal rate of hydrogen sulfide and remaining. The methyl mercaptan, methyl sulfide and methyl disulfide to be removed are decomposed and removed again in the packed bed 4 at the subsequent stage. For this reason, in the present invention, the decomposition rate of hydrogen sulfide and the decomposition rate of methyl mercaptan, methyl sulfide, and methyl disulfide are improved, and the decomposition ability and deodorizing effect of sulfur-containing compounds in the entire biological deodorization apparatus are greatly enhanced. Can do.
[0011]
【Example】
Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to examples.
Example 1
Using the two-stage deodorization apparatus shown in FIG. 1, the secondary treatment gas discharged from the latter deodorization tower was refluxed to the former deodorization tower, and the biological treatment method of the present invention was performed. First, acrylic deodorizing towers 1 and 3 having an inner diameter of 150 mm and a height of 1500 mm are filled with a porous ceramic as a carrier for a group of microorganisms centering on sulfur bacteria at a height of 600 mm, and a reaction layer of a ginger treatment plant. Inoculated through the mixture. Thereafter, a synthetic malodorous gas obtained by diluting the standard gas with air was aerated as a malodorous gas to acclimate the microorganisms. Thereafter, the operating conditions are as follows: the aeration rate is 0.1 m ³ / min, the aeration rate is SV (space velocity) 280 1 / Hr with reference to the original gas, and the apparent aeration rate including reflux gas is 420 1 / Hr. The deodorizing treatment was performed by setting the gas flow rate to 50 vol% (refluxing gas aeration rate: 0.05 m ³ / min) with respect to malodorous gas. Since the residual concentration of the sulfur-containing compound was measured 3 months after the start of operation with stable treatment performance, the results are shown in Table 1. The residual concentration of any substance could be reduced by about 30 to 60% with respect to the comparative example.
[0012]
Comparative Example 1
Deodorization treatment was performed in the same manner as in Example 1 except that the treatment gas was not refluxed. Since the residual concentration of the sulfur-containing compound was measured 3 months after the start of operation, the results are shown in Table 1.
[0013]
[Table 1]

[0014]
【The invention's effect】
By utilizing the present invention, the above-mentioned compounds can be efficiently decomposed and removed from malodorous gases containing high concentrations of sulfur-containing compounds of hydrogen sulfide, methyl mercaptan, methyl sulfide and methyl disulfide, and an excellent deodorizing effect is obtained. be able to.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a flow sheet of an embodiment of a biological treatment method for malodorous gases according to the present invention (Example 1).
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,3: Biological deodorization tower 2,4: Packing bed 5: Odor gas feeding pipe 6: Transfer pipe 7: Processing gas discharge pipe 8: Processing gas recirculation pipe 9: Sprinkling pipe 10: Drain pipe 11: Recirculation fan

Claims

A packed bed carrying microorganisms is provided in at least two stages to send malodorous gas containing sulfur-containing compounds. Pass through and decompose primarily hydrogen sulfide in the packed bed in the previous stage to perform the primary treatment. In the packed bed, the remaining relatively difficult-to-decompose sulfur-containing compounds are converted into hydrogen sulfide and its residues. Biologically decomposed and secondarily treated, and part of the secondarily treated gas is discharged and partly Is returned to the packed bed in the previous stage, and the flow rate of the secondary treatment gas to be refluxed is fed into the raw malodorous gas. 30-100 vol% with respect to the amount, merged with the original malodorous gas, and circulated The biological treatment method of malodorous gas characterized by the above-mentioned.

The biological treatment method of malodorous gas according to claim 1 , wherein the pH of the front packed bed is adjusted to 2-3, and the pH of the rear packed bed is adjusted to 6.5-7.5.