JP5136508B2 - 生物脱臭装置 - Google Patents

Description

本発明は、回転式の生物脱臭装置に関するものである。

近年、生活環境に近接した中小規模事業場や畜産業からの悪臭苦情が増加し、また、苦情の原因となる悪臭の発生源が多様化する傾向がある。中でも、印刷・塗装工場等から排出されるガスに含まれる揮発性有機化合物（ＶＯＣ）は悪臭をもたらすだけでなく、浮遊粒子状物質（ＳＰＭ）や光化学オキシダント等の原因物質でもある。このため、個々の事業所におけるＶＯＣ排出削減に向けた対策が求められている。また、平成１８年に大気汚染防止法が改正され、大規模施設等におけるＶＯＣ排出基準値等が設定された。

悪臭の脱臭方法として、低コストで環境負荷が少ないことから、微生物を利用する方法が注目されている。この微生物を利用する脱臭方法は、ＶＯＣに由来する悪臭の除去に有効であると考えられており、様々な脱臭処理方法や装置が提案されている。例えば、微生物を担持させる担体として特定の含水率および比表面積を有する活性炭を使用する方法（例えば特許文献１）、微生物を担持させる担体として粒径、形状または表面の性質の異なる複数の担体を使用する方法（例えば特許文献２）等が提案されている。その他には、脱臭を行う部分と栄養源補給や洗浄を行う部分とに担体を区切り、脱臭と洗浄を並行して行う生物脱臭装置（例えば特許文献３）、排水を減圧することによって排水中のＶＯＣを気体中にストリッビングした後、微生物によって処理する方法（例えば特許文献４）等が提案されている。

また、回転させる円筒型ドラム内を仕切り壁で複数に分割して、分割、区画した各々の内部に脱臭処理担体を充填した基本構成とし、処理ガスが内外方向に通過可能とし、かつ、内部に脱臭処理担体を充填した上下に配置した二つの円筒型ドラムと、円筒型ドラムを回転可能に収納するようにしたケーシングと、ケーシング内に配設し、円筒型ドラム内の脱臭処理担体に栄養剤および水酸化ナトリウム水溶液を吹きかけるようにした散水ノズルとより構成したものがある（例えば特許文献５）。

特開２００４−２４９９６号公報 特開２００３−９３８３８号公報 特開２００７−２１６１７４号公報 特開２００４−２６７８５１号公報 特開２００８−２９００３４号公報

しかしながら、回転させる円筒型ドラム内を仕切り壁で複数に区画して、区画した各々の内部（脱臭用担体充填部）に脱臭用担体を充填した基本構成の回転ドラム式生物脱臭装置においては、円筒型ドラムの回転にともない、分割した各々の内部の脱臭用担体の収納分布が偏り、脱臭用担体の被処理ガスの通気抵抗が著しく不均一となる。このため、脱臭用担体への被処理ガスの接触が不均一でバラツキが大きく、脱臭処理が不安定で、脱臭処理の効率に課題があった。また、微生物を利用する場合、微生物の生育環境を保つために装置内に散水手段を設ける必要があるため脱臭装置が大型化し、設置場所が確保できないという課題があった。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、回転させる複数に区画した各々の担体充填部に充填した脱臭用担体と被処理ガスとの接触状態を安定化させて、脱臭処理の効率を向上させるとともに、小型化が可能な生物脱臭装置を提供することを目的とする。

本発明の生物脱臭装置は、略水平方向に回転軸を有する回転体と、前記回転体の下方に位置する水槽と、前記回転体を回転させる回転駆動手段と、を備え、前記回転体は、内筒、前記内筒と同心の外筒および複数の仕切り板を有し、前記内筒、前記外筒、前記仕切り板および前記内筒、前記外筒の両側を閉塞する側板によって脱臭用担体を充填可能な複数の担体充填部が形成され、前記回転体の前記内筒の端部の少なくとも一方は、送風機と接続可能であり、前記内筒および前記外筒は、それぞれ貫通孔を有し、前記内筒内に供給された被処理ガスが、前記内筒の貫通孔を通過して前記担体充填部に導入可能であり、前記複数の担体充填部を構成する複数の仕切り板の両面に、前記内筒側を回動支点とし、外筒側を自由端として所定範囲回動自在としたフラップを設けたことを特徴とするものである。

本発明によれば、回転させる複数に区画した各々の担体充填部に充填した脱臭用担体と被処理ガスとの接触状態を安定化させて、脱臭処理の効率を向上させるとともに、小型化が可能な生物脱臭装置とすることができる。

本発明の一実施形態の生物脱臭装置の概略構成を示す一部断面構成図 図１のＡ−Ａ線における生物脱臭装置の側断面図 本発明の生物脱臭装置に用いるフラップの平面図 フラップを有しない構成での担体充填部内の脱臭担体の挙動を示す側断面図

第１の発明は、略水平方向に回転軸を有する回転体と、前記回転体の下方に位置する水槽と、前記回転体を回転させる回転駆動手段と、を備え、前記回転体は、内筒、前記内筒と同心の外筒および複数の仕切り板を有し、前記内筒、前記外筒、前記仕切り板および前記内筒、前記外筒の両側を閉塞する側板によって脱臭用担体を充填可能な複数の担体充填部が形成され、前記回転体の前記内筒の端部の少なくとも一方は、送風機と接続可能であり、前記内筒および前記外筒は、それぞれ貫通孔を有し、前記内筒内に供給された被処理ガスが、前記内筒の貫通孔を通過して前記担体充填部に導入可能であり、前記複数の担体充填部を構成する複数の仕切り板の両面に、前記内筒側を回動支点とし、外筒側を自由端として所定範囲回動自在としたフラップを設けたことを特徴とする生物脱臭装置としたものである。

これによって、回転させる複数に区画した各々の担体充填部に充填した脱臭用担体と被処理ガスとの接触状態を安定化させて、脱臭処理の効率を向上させるとともに、小型化が可能な生物脱臭装置とすることができる。

第２の発明は、第１の発明において、フラップに錘を装着したことを特徴とする生物脱臭装置としたものである。

これによって、フラップの側板、外筒との摺動面での抵抗に左右されることなく、スムーズに回動させることができる。

第３の発明は、第１または第２の発明において、フラップの側板方向の端部と側板の摺動部にシール材を設けたことを特徴とする生物脱臭装置としたものである。

これによって、フラップと側板とのシールをより確実なものとして、被処理ガスの漏れ（被処理ガスのショートパス）、脱臭用担体の流出を防止することができる。また、フラップを常に円滑に回動させることができる。

第４の発明は、第１〜第３のいずれかの発明において、フラップの自由端側の端部と外筒の内面の摺動部にシール材を設けたことを特徴とする生物脱臭装置としたものである。

これによって、フラップと外筒とのシールをより確実なものとして、被処理ガスの漏れ（被処理ガスのショートパス）、脱臭用担体の流出を防止することができる。また、フラップをより円滑に回動させることができる。

第５の発明は、第１〜第４のいずれかの発明において、フラップの回動範囲において、フラップの自由端側の回動する曲率半径と外筒の内面の曲率半径と略同一としたことを特徴とする生物脱臭装置としたものである。

これによって、フラップの円滑な摺動と、この摺動部分における被処理ガスの漏れ（被処理ガスのショートパス）、脱臭用担体の流出を防止することができる。

第６の発明は、第１〜第５のいずれかの発明において、フラップの回動範囲を規制するストッパー手段を備えたことを特徴とする生物脱臭装置としたものである。

これによって、フラップの必要以上の回動を規制し、フラップ同士の接触防止することができる。さらに、脱臭用担体を過度に圧縮することを防止することができる。

第７の発明は、第１〜第６のいずれかの発明において、複数の担体充填部を有する回転体を略水平方向に複数列併設したことを特徴とする生物脱臭装置としたものである。

これによって、被処理ガスの処理能力を、外筒の直径を大きくすることなく、かつ簡単な構成により任意に設定することができる。

第８の発明は、第１〜第７のいずれかの発明において、内筒内に供給される被処理ガスの湿度を調整する湿度調整手段を備えたことを特徴とする生物脱臭装置としたものである。

これによって、脱臭用担体を微生物の生育に最適な環境に調整することができる。

第９の発明は、第１〜第８のいずれかの発明において、被処理ガスの温度調整手段を備えたことを特徴とする生物脱臭装置としたものである。

これによって、脱臭用担体を微生物の生育に最適な環境に調整することができる。

つぎに、本発明の生物脱臭装置について説明する。本発明において生物脱臭とは、微生物を用いて被処理ガス中の臭気を取り除くことをいう。好適には、微生物を用いて被処理ガス中の大気汚染や臭気の原因となる物質を分解することであって、より好適には微生物を担持させた担体を使用し、担体内に上記原因物質を吸着し、微生物によって上記原因物質を分解させて被処理ガス中の原因物質の濃度や臭気を低減させることをいう。

また、本発明において被処理ガスとしては、例えば、大気汚染や臭気の原因となる物質を含むガスが挙げられる。上記原因物質を含むガスとしては、例えば、印刷工場、蛍光灯製造工場、液晶モジュール製造工場、電子部晶の製造工場、畜舎等から排出されるガスが挙げられる。大気汚染や臭気の原因となる物質としては、例えば、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）、アンモニア、硫化水素、硫化メチル、メチルメルカプタン、低級脂肪酸等が挙げられる。

揮発性有機化合物（ＶＯＣ）とは、大気中に排出されまたは飛散した時に気体である有機化合物のことをいう。ＶＯＣガスとしては、例えば、トルエン、キシレン、酢酸エチル、酢酸プチル、イソプロピルアルコール、スチレン、スチレンモノマー、メチルエチルケトン、２―プロパノール、ジクロロメタン、ベンゼン、エチルベンゼン、クロロベンゼン、パラジクロロベンゼンおよびト被処理ガスのショートパスロロエチレン等を含むガスが挙げられる。低級脂肪酸としては、例えば、酢酸、酪酸、プロピオン酸、ノルマル酪酸、ノルマル吉草酸およびイソ青草酸等が挙げられる。

本発明において脱臭用担体とは、微生物を担持可能な担体とその担体に微生物を担持させたものをいい、例えば、被処理ガスの吸着および／または分解が可能な担体のことをいう。担体は、生物脱臭に使用される公知の担体を使用でき、例えば、被処理ガスの成分や担持させる微生物の種類等に応じて適宜決定できる。担休としては、例えば、ポリオレフイン、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリアクリルアミド、光硬化性樹脂およびウレタン樹脂等の合成高分子樹脂；オイルスポンジ、寒天、アガロース、カラギーナン、アルギン酸等の天然高分子；キトサン、セルロース、セラミックス、ゼオライト等の有機または無機材料等で形成された担体が挙げられ、好ましくはポリオレフイン、オイルスポンジ、並びに、もみ殻、ゼオライト、硬質ウレタンフォームおよびグラススラブ等を含むロックウールで形成された担体である。保水性および安定性の観点からポリオレフイン素材の担体が好ましく、環境面の観点から生分解性であるオイルスポンジが好ましい。

また、回転体１０の担体充填部２０ａ〜２０ｆに充填する脱臭用担体は、被処理ガスの種類によって適宜設定できる。トルエン、酢酸エチル、酢酸プチル、イソプロピルアルコール等のＶＯＣガスの場合は、例えば、ポリオレフイン素材の担体を使用することが好ましい。また、キシレン等のＶＯＣガスの場合は、例えば、オイルスポンジ（原材料：再生面、胡桃等）を使用することが好ましい。アンモニア等の畜舎から排出される悪臭の場合は、例えば、ロックウールを主成分とし、さらにもみ殻、ゼオライト硬質ウレタンフォームおよびグラススラブ等が配合された担体を使用することが好ましい。脱臭用担体に担持させる微生物の種類は、上述の通り、適宜決定できる。

被処理ガスがトルエン、酢酸エチル、イソプロパノール、酢酸プチル、ベンゼン等を含む場合、例えば、モレキュラシープ等のゼオライト、ポリオレフイン素材、オイルスポンジ等の担体が使用できる。被処理ガスがキシレン等を含む場合、例えば、モレキュラシープ等のゼオライト、オイルスポンジ、セラミックス、活性炭、繊維性活性炭、多孔質カーボン等の天然繊維質の担体が使用できる。被処理ガスがアンモニア、硫化水素、硫化メチルおよびメチルメルカプタン等を含む場合、例えば、ロックウールを主成分とし、さらにもみ殻、ゼオライト硬質ウレタンフォームおよびグラススラブ等が配合された担体を使用できる（特開２００６−１５０１３５号公報参照）。

ポリオレフイン素材の担体の気泡の形状は、独立気泡および連続気泡のいずれであっても良く、微生物の担持の観点から連続気泡が好ましい。担体は、１種類であっても良いし、２種類以上の複数種類の担体を組み合わせたものであっても良い。

担体に担持させる微生物としては、生物脱臭に使用される微生物が使用でき、例えば、シュードモナス属、フラパオバクテリューム属、アシイノバクター属、マイクロカーハウス属、ジャニバクター・プレビス等のジャニバクター属、メタン資化属、アルカリジュネス属、マイコバクテリウム属、バクテリウム属、ニトロソモナス属、アンシロバクダー属、キサントバクター属、マイコバクテリウム属、ロドコツカス属、バシラス属、ミクロコッカス属、コリネバクテリウム属およびアシネトバクタ一属等が挙げられる。微生物は、１種類の微生物を単独で使用してもよいし、２種類以上の微生物を組み合わせて使用してもよい。

本発明の生物脱臭装置は、悪臭発生施設に設置し、そこで排出されるガスの脱臭に使用することができる。悪臭発生施設としては、例えば、印刷工場、蛍光灯製造工場、液晶モジュール製造工場、電子部晶の製造工場、畜舎等が挙げられる。本発明の生物脱臭装置は、小型化が可能であるため、例えば、上記施設の屋根の上等に設置して使用できる。

つぎに、本発明の生物脱臭装置の構成について図１から４に基づき説明する。図１は本発明の一実施形態の生物脱臭装置の概略構成を示す一部断面構成図、図２は図１のＡ−Ａ線における生物脱臭装置の側断面図、図３は本発明の生物脱臭装置に用いるフラップの平面図、図４はフラップを有しない構成での担体充填部内の脱臭用担体の挙動を示す側断面図である。但し、本発明は以下の例に制限されるものではない。

ケーシング１内に回転体１０、水槽１００を配置している。回転体１０は、貫通孔１２を有する内筒１１と、貫通孔１４を有する外筒１３、内筒１１と外筒１３との間に複数の仕切り板１６ａ〜１６ｆ、側板１５により基本的に構成している。仕切り板１６ａ〜１６ｆにより、内筒１１と外筒１３が連結固定され、内筒１１と外筒１３の側方に側板１５が固定されている。なお、内筒１１と外筒１３は側板１５により連結固定してもよい。

さらに、複数の仕切り板１６ａ〜１６ｆの各々にヒンジ１８を設け、ヒンジ１８を回動支点（固定端）とし、この対向側を自由端として所定角度、回動自在なフラップ１７ａ〜１７Ｌを設けている。フラップ１７ａ〜１７Ｌの側板１５側の端部は、側板１５の内面に接触または近接し、さらにフラップ１７ａ〜１７Ｌの外筒１３側の端部は、外筒１３の内面に接触または近接するようにして摺動自在に構成されている。

なお、図３は、フラップ１７ａ〜１７Ｌにシール材を設けたものである。フラップ１７ａ〜１７Ｌの側板１５方向の端部にシール材２００を固定し、このシール材２００が側板１５の内面に接触して摺動自在に構成することが好ましい。これによって、フラップ１７ａ〜１７Ｌと側板１５の内面間のシールをより確実なものとして、被処理ガスの漏れ（被処理ガスのショートパス）を防止することができる。さらにフラップ１７ａ〜１７Ｌの側板１５方向の端部への脱臭用担体の絡みつき、間隙への入り込みを防止することができる。したがって、フラップ１７ａ〜１７Ｌを常に円滑に回動させることができる。

また、フラップ１７ａ〜１７Ｌの外筒１３側の端部にシール材２０１を固定し、このシール材２０１が外筒１３の内面に摺動自在に構成することが好ましい。この場合にはフラップ１７ａ〜１７Ｌをより円滑に回動させることができる。なお、シール材２００、２０１は、ゴム材、樹脂材等を用いることができるが、所定の弾性を有することが好ましい。また、ヒンジ１８部もヒンジ１８自体の構造またはシール材により被処理ガスの漏れ（被処理ガスのショートパス）を防止することが好ましい。

また、自由端側が所定角度回動自在なフラップ１７ａ〜１７Ｌを設けているが、このフラップ１７ａ〜１７Ｌのヒンジ１８を回動支点から外筒１３の内面までの曲率半径に、フラップ１７ａ〜１７Ｌの自由端側が摺動する外筒１３の内面の曲率半径を略同一に構成したものである。図２中のＬで記載した部分が、前記フラップ１７ａ〜１７Ｌの自由端側が摺動する外筒１３の内面の曲率半径を略同一にした円弧部分長さを示す。図２中のＬで記載した部分は、各仕切り板１６ａ〜１６ｆを挟んで少なくともフラップ１７ａ〜１７Ｌの回動範囲以上に設定されている。なお、図２中のＬで記載した部分以外の外筒１３は、直線状または内筒１１の中心からの曲率半径とすればよい。

これによって、フラップ１７ａ〜１７Ｌに固定した錘１９ａ〜１９Ｌが仕切り板１６ａ〜１６ｆから離れる方向に回動したとき、曲率半径の差によって生じるフラップ１７ａ〜１７Ｌの外筒１３側の端部と外筒１３の内面との間隙の拡大を防止することができる。即ち、フラップ１７ａ〜１７Ｌが図２中のＬで記載した範囲で回動しても、フラップ１７ａ〜１７Ｌの外筒１３側の端部と外筒１３の内面との間隙を一定にすることができる。

これに対して、フラップ１７ａ〜１７Ｌの外筒１３側の端部と外筒１３の内面との間隙（離反距離）が拡大した場合には、フラップ１７ａ〜１７Ｌが繰り返し回動する過程で、フラップ１７ａ〜１７Ｌの外筒１３側の端部に充填した脱臭用担体が絡みつき、または、フラップ１７ａ〜１７Ｌの外筒１３側の端部と外筒１３の内面との拡大した隙間に入り込んで、フラップ１７ａ〜１７Ｌの円滑な回動を著しく阻害することになる。

前記した本実施の形態においては、フラップ１７ａ〜１７Ｌが回動したときに、フラップ１７ａ〜１７Ｌの端部と外筒１３の内面との間隙を一定にすることができる。即ち、常にフラップ１７ａ〜１７Ｌの自由端側の端部の回動軌跡が外筒１３の内面に沿うようにすることができる。したがって、フラップ１７ａ〜１７Ｌの外筒１３側の端部への脱臭用担体の絡みつき、または脱臭用担体の間隙への入り込み、流出を防止することができる。また、シール材２０１を固定した場合は、このシール材２０１が外筒１３の内面に常に均等に接触し、被処理ガスの漏れ（被処理ガスのショートパス）をより防止することができる。さらに、フラップ１７ａ〜１７Ｌを常に円滑に回動させることができる。

また、外筒１３の内面に突部１３ａ（ストッパー手段）を設けている。この突部１３ａは、図２中のＬで記載した範囲でフラップ１７ａ〜１７Ｌが回動するように規制する。フラップ１７ａ〜１７Ｌの自由端側が、突部１３ａに接触して、図２中のＬで記載した範囲内でフラップ１７ａ〜１７Ｌが回動するように規制するものである。これによって、フラップの必要以上の回動を規制し、フラップ同士の接触防止することができる。さらに、脱臭用担体を過度に圧縮することを防止することができる。

なお、突部１３ａは、各複数の担体充填部２０ａ〜２０ｆの外筒１３の一部を内側に凹ませて外筒１３と一体に形成したが、外筒１３の内面または側板１５に別部材により突部を設けてもよく、さらに、ヒンジ１８自体を、回動範囲を規制する構成としても良い。

フラップ１７ａ〜１７Ｌの仕切り板１６ａ〜１６ｆ側で、かつ外筒１３側（自由端側）に所定質量の錘（フラップ回動附勢手段）１９ａ〜１９Ｌを固定している。錘１９ａ〜１９Ｌにより、フラップ１７ａ〜１７Ｌは重力方向の力成分を受け、ヒンジ１８を回動支点（固定端）とし回動附勢されるものである。

なお、フラップ１７ａ〜１７Ｌ自体の質量のみでも回動するが、錘１９ａ〜１９Ｌを固定した場合に方が、フラップ１７ａ〜１７Ｌの側板１５、外筒１３との摺動面での抵抗に左右されることなく、スムーズに回動させることができる。錘１９ａ〜１９Ｌ質量の設定は、回動範囲、摺動面での抵抗、脱臭用担体の必要な押圧力等から設定すればよい。また、錘１９ａ〜１９Ｌの各々は、一個または複数に分割してもよい。

前記した内筒１１、外筒１３、仕切り板１６ａ〜１６ｆ、側板１５、フラップ１７ａ〜１７Ｌに囲まれた断面形状が扇形の複数の担体充填部２０ａ〜２０ｆを構成している。

なお、フラップ１７ａ〜１７Ｌの回動支点（固定端）であるヒンジ１８の位置は、内筒１１に設けてもよいが、仕切り板１６ａ〜１６ｆに設けることによって、構成の簡略化と、内筒１１の貫通孔１２からの被処理ガスの噴出抵抗を減少させることができ好ましい。また、ヒンジ１８は、仕切り板１６ａ〜１６ｆの内筒１１から外筒１３までの長さの半分までの位置に設けることが好ましい。

次に、本発明の生物脱臭装置の運転動作、作用を説明する。水槽１００に水（液体）１０１を注入し、各担体充填部２０ａ〜２０ｆに脱臭用担体を充填し、内筒１１内に、送風機５３によってダクト５４を介して悪臭発生施設から排出されるガスである被処理ガスを導入し、回転体１０を回転駆動手段であるベルト５１、モータ５２によって周方向に回転させる。なお、脱臭用担体は、外筒１３または側板１５の一部に開口とこの蓋（図示なし）を設けて充填または取り出しを行う。

ダクト５４を介して内筒１１内に供給された被処理ガスは、図２に示すように、矢印方向に内筒１１の貫通孔１２を通過して各担体充填部２０ａ〜２０ｆに導入された後、矢印方向に流れ、外筒１３の貫通孔１４を通過して回転体１０の外部に放出される。この担体充填部２０ａ〜２０ｆ内の脱臭用担体を通過する間に、被処理ガス中の悪臭原因物質が脱臭用担体に吸着および／または微生物に分解されて脱臭することができる。

図２に示す回転体１０の回転位置において、真上に位置する担体充填部２０ａは、フラップ１７ａ、１７ｂが錘１９ａ、１９ｂの附勢により、錘１９ａ、１９ｂが仕切り板１６ａ、１６ｂに接触し、フラップ１７ａ、１７ｂもヒンジ１８を回動支点として仕切り板１６ａ、１６ｂ側に回動した状態となっている。

担体充填部２０ａ内に充填した脱臭用担体は、自重により内筒１１側に接触し、外筒１３側に所定の空間を形成して上面はほぼ水平となった状態にある。したがって、内筒１１の複数の貫通孔１２から担体充填部２０ａ内に流入した被処理ガスは充填した脱臭用担体間を均一に分布して流れ、外筒１３の複数の貫通孔１４から排出される。

斜め上（図２における右斜め上）に位置する担体充填部２０ｂは、フラップ１７ｄの錘１９ｄの附勢により、錘１９ｄが仕切り板１６ｃに接触し、また、フラップ１７ｃの錘１９ｃの附勢により、錘１９ｄが仕切り板１６ｂから離れ、フラップ１７ｃは、ヒンジ１８を回動支点としてフラップ１７ｄ側（仕切り板１６ｃ側）に回動した状態となっている。また、フラップ１７ｃの自由端側は、突部１３ａに接触して回動範囲が規制されている。

このとき、担体充填部２０ｂ内に充填した脱臭用担体は、フラップ１７ｃの回動にともない担体充填部２０ｂ内を移動、攪拌され、外筒１３側に接触して、担体充填部２０ａの状態のような空間を形成しない。また、脱臭用担体の各々に所定の押圧が作用している。
したがって、内筒１１の複数の貫通孔１２から担体充填部２０ｂ内に流入した被処理ガスは充填した脱臭用担体間を均一に分布して流れ、外筒１３の複数の貫通孔１４から排出される。

また、斜め下（図２における右斜め下）に位置する担体充填部２０ｃは、フラップ１７ｆの錘１９ｆの附勢により、錘１９ｆが仕切り板１６ｄに接触し、また、フラップ１７ｅの錘１９ｅの附勢により、錘１９ｅが仕切り板１６ｂから離れ、フラップ１７ｅは、ヒンジ１８を回動支点としてフラップ１７ｆ側（仕切り板１６ｄ側）に回動した状態となっている。また、フラップ１７ｅの自由端側は、突部１３ａに接触して回動範囲が規制されている。

このとき、担体充填部２０ｃ内に充填した脱臭用担体は、フラップ１７ｅの回動にともない担体充填部２０ｃ内を移動、攪拌され、外筒１３側に接触して、担体充填部２０ａの状態のような空間を形成しない。また、脱臭用担体の各々に所定の押圧が作用している。したがって、内筒１１の複数の貫通孔１２から担体充填部２０ｃ内に流入した被処理ガスは充填した脱臭用担体間を均一に分布して流れ、外筒１３の複数の貫通孔１４から排出される。

真下に位置する担体充填部２０ｄは、また、フラップ１７ｇの錘１９ｇの附勢により、錘１９ｇが仕切り板１６ｄから離れ、フラップ１７ｇは、ヒンジ１８を回動支点としてフラップ１７ｈ側（仕切り板１６ｅ側）に回動し、また、フラップ１７ｈの錘１９ｈの附勢により、錘１９ｈが仕切り板１６ｅから離れ、フラップ１７ｈは、ヒンジ１８を回動支点としてフラップ１７ｇ側（仕切り板１６ｄ側）に回動した状態となっている。フラップ１７ｇ、フラップ１７ｈの各々の回動範囲は、前記斜め下（図２における右斜め下）に位置する担体充填部２０ｃのフラップ１７ｅの回動範囲の略半分となっている。また、フラップ１７ｇ、１７ｈの自由端側は、突部１３ａにより回動範囲が規制されている。

このとき、担体充填部２０ｄ内に充填した脱臭用担体は、フラップ１７ｇ、１７ｈの回動にともない担体充填部２０ｄ内を移動、攪拌されるとともに、脱臭用担体に自重により外筒１３側に接触して、担体充填部２０ｄの内筒１１に空間を形成する。また、また、脱臭用担体の各々に所定の押圧が作用している。したがって、内筒１１の複数の貫通孔１２から担体充填部２０ｄ内に流入した被処理ガスは充填した脱臭用担体間を均一に分布して流れ、外筒１３の複数の貫通孔１４から排出される。

また、このとき真下に位置する担体充填部２０ｄの下端部は、水槽１００内の液体１０１に浸漬した状態となり、外筒１３側に移動した脱臭用担体に貫通孔１４から液体１０１が侵入し湿潤された状態となる。なお、水槽１００の大きさは、回転体の大きさに応じて適宜設定できる。水槽１００の材質としては、例えば、アルミニウム、鉄、ステンレス鋼等が使用できる。

さらに、水槽１００は、例えば栄養源供給手段、温度調整手段および殺菌手段の少なくともいずれかを備えていてもよい。栄養源供給手段は、水槽１００に微生物の活性の維持および／または向上のための栄養となる物質を添加するための手段であって、例えば、栄養物質貯槽と栄養物質を送るポンプとにより構成される。温度調整手段は、水槽内の液体の温度を微生物の活性に最適な温度に調整するための手段であって、例えば、ヒータ等の加熱手段等が挙げられる。殺菌手段は、例えば、水槽内における微生物の繁殖等を抑制し水槽内の液休の水質を維持するための手段であって、紫外線ランプ等が挙げられる。さらに余剰菌体の分離手段を備えてもよい。

また、脱臭用担体の一部を液体に浸漬させながら脱臭処理を行うことができるため、例えば、担体の閉塞および目詰まり等を低減でき、脱臭効率を向上できる。回転体内に充填された脱臭用担体の一部が、脱臭処理の間に定期的および／または断続的に水槽内の液体に浸漬するため、例えば、担体の閉塞および目詰まり等を低減できる。このため、例えば、長期間、高い脱臭効率を維持することができ、メンテナンスおよびランニングコスト等を低減できる。

また、斜め下（図２における左斜め下）に位置する担体充填部２０ｅは、フラップ１７ｉの錘１９ｉの附勢により、錘１９ｉが仕切り板１６ｅに接触し、また、フラップ１７ｊの錘１９ｊの附勢により、錘１９ｊが仕切り板１６ｆから離れ、フラップ１７ｊは、ヒンジ１８を回動支点としてフラップ１７ｉ側（仕切り板１６ｅ側）に回動した状態となっている。また、フラップ１７ｊの自由端側は、突部１３ａに接触して回動範囲が規制されている。

このとき、担体充填部２０ｅ内に充填した脱臭用担体は、フラップ１７ｊの回動にともない担体充填部２０ｅ内を移動、攪拌され、外筒１３側に接触して、担体充填部２０ａの状態のような空間を形成しない。また、脱臭用担体の各々に所定の押圧が作用している。
したがって、内筒１１の複数の貫通孔１２から担体充填部２０ｅ内に流入した被処理ガスは充填した脱臭用担体間を均一に分布して流れ、外筒１３の複数の貫通孔１４から排出される。

斜め上（図２における左斜め上）に位置する担体充填部２０ｆは、フラップ１７ｋの錘１９ｋの附勢により、錘１９ｋが仕切り板１６ｆに接触し、また、フラップ１７Ｌの錘１９Ｌの附勢により、錘１９Ｌが仕切り板１６ａから離れ、フラップ１７Ｌは、ヒンジ１８を回動支点としてフラップ１７ｋ側（仕切り板１６ｆ側）に回動した状態となっている。また、フラップ１７Ｌの自由端側は、突部１３ａに接触して回動範囲が規制されている。

このとき、担体充填部２０ｆ内に充填した脱臭用担体は、フラップ１７Ｌの回動にともない担体充填部２０ｆ内を移動、攪拌され、外筒１３側に接触して、担体充填部２０ａの状態のような空間を形成しない。また、脱臭用担体の各々に所定の押圧が作用している。したがって、内筒１１の複数の貫通孔１２から担体充填部２０ｆ内に流入した被処理ガスは充填した脱臭用担体間を均一に分布して流れ、外筒１３の複数の貫通孔１４から排出される。

図２に示す回転体１０の回転位置において、各担体充填部２０ａ〜２０ｆの状態を示したが、回転体１０の回転にともない、各担体充填部２０ａ〜２０ｆの各々は、回転体１０が一回転するごとに前記した状態を繰り返すことになる。

図４はフラップを有しない従来構成での担体充填部内の脱臭用担体の挙動を示す側断面図である。斜め上（図４における右斜め上）に位置する担体充填部２０ｂの状態は、担体充填部２０ｂ内に充填した脱臭用担体は、自重により移動して担体充填部２０ｂ内の上部に空間３００を形成し、かつ脱臭用担体の上面はほぼ水平となる。

この状態においては、図４中の担体充填部２０ｂの矢印Ａに示すように、内筒１１の複数の貫通孔１２から担体充填部２０ｂ内に流入した被処理ガスは、空間３００に近く抵抗の少ない脱臭用担体の仕切り板１６ｂ側に多く流れる。これに対して、矢印Ｂに示すように、脱臭用担体が外筒１３に接触している抵抗の多い仕切り板１６ｃ側は、被処理ガスが流れる量が減少することになる。

また、斜め下（図４における右斜め下）に位置する担体充填部２０ｃの状態は、担体充填部２０ｃ内に充填した脱臭用担体は、自重により移動して担体充填部２０ｃ内の上部に空間３００を形成し、かつ脱臭用担体の上面はほぼ水平となる。さらに、脱臭用担体の水平となった上面は、内筒１１に接触しない場合も発生する。

この状態においては、図４中の担体充填部２０ｃの矢印Ａに示すように、内筒１１の複数の貫通孔１２の一部から担体充填部２０ｂ内に流入した被処理ガスは、直接、空間３００に流れる。矢印Ｂに示すように、脱臭用担体が外筒１３に接触している抵抗の多い仕切り板１６ｄ側は、被処理ガスの流れる量が極端に減少することになる。

このように、図４に示すフラップを有しない従来構成では、内筒１１の複数の貫通孔１２から担体充填部内に流入した被処理ガスは、充填した脱臭用担体間を均一に分布して流れず、外筒１３の複数の貫通孔１４から排出される。したがって、分割した各々の担体充填部内部の脱臭用担体の収納分布が偏り、脱臭用担体の被処理ガスの通気抵抗が著しく不均一となる。このため、脱臭用担体への被処理ガスの接触が不均一でバラツキが大きく、脱臭処理が不安定で、脱臭処理の効率が悪いことになる。さらに、生物脱臭装置の所定の処理能力を得るために、生物脱臭装置全体を大型化する必要が生じる。

従来構成の生物脱臭装置に対して、本発明の生物脱臭装置においては、フラップ１７ａ〜１７Ｌの回転体１０の回転にともなう動作によって、内筒１１の複数の貫通孔１２から担体充填部内に流入した被処理ガスは充填した脱臭用担体間を均一に分布して流れ、外筒１３の複数の貫通孔１４から排出される。さらに、回転体１０の回転にともなう脱臭用担体の移動、攪拌のみでなく、フラップ１７ａ〜１７Ｌによる脱臭用担体の移動、攪拌作用を一層促進させることができる。したがって、回転させる複数に区画した各々の担体充填部に充填した脱臭用担体と被処理ガスとの接触状態を安定化させて、脱臭処理の効率を向上させるとともに、小型化が可能な生物脱臭装置とすることがでる。

本実施例の生物脱臭装置において、例えば、回転体１０の幅を３２００ｍｍ、外筒１３の直径を３０００ｍｍ、内筒１１の直径を１８２５ｍｍ、内筒１１と外筒１３との距離を１１７５ｍｍ、水槽１００の底部の長さを３５００ｍｍとすることができる。また、内筒１１および外筒１３の貫通孔１２および貫通孔１４の径は、例えば、外筒１３を直径１０ｍｍ、内筒１１を直径１２ｍｍとすることができる。

送風機５３からの風速は、例えば、１２ｍ／ｓ程度とした場合、外筒１３の貫通孔１４を通過する時の風速は、例えば、０．１２ｍ／ｓ程度となる。微生物の活性および生育の観点から、温度調整手段（図示せず）により被処理ガスの温度を、例えば、３０〜４０℃に加熱し、加熱した被処理ガスを導入することが好ましい。ダクト５４には防塵フィルター（図示せず）が配置されており、そこで、被処理ガス中のほこりや塵等が除去できる。微生物の活性および生育の観点から、ダクト５４と内筒１１との連結部付近に形成された湿度調整手段（図示せず）によって被処理ガスの湿度を、例えば、５０％程度に調整することが好ましい。

回転体１０を回転させることによって、被処理ガスを脱臭する間に、例えば、定期的および／または断続的に回転体１０の各担体充填部２０ａ〜２０ｆ内に充填された脱臭用担体に水分を補給することができる。また、脱臭用担体を水槽１００内の液体１０１と接触させるため、例えば、死滅した微生物を洗浄でき、脱臭用担体の閉塞や目詰まりを低減できる。回転体１０は、微生物の活性および生育環境の観点から、１時間で１回転（１ｒｐｈ）できる程度で回転させることが好ましい。また、微生物の活性の観点から、水槽１００内に栄養源として、例えば、ＭＡＩアース（商品名、ポニール製）を注入しても良い。

内筒の貫通孔の大きさは、例えば、内筒の内部に供給された被処理ガスが通過でき、担体充填部に脱臭用担体を充填可能な範囲であれば良い。内筒の貫通孔の直径は、例えば、下限が３ｍｍ程度であり、上限が１０ｍｍ程度である。内筒の側面の開口率は、例えば、３０〜９５％であり、好ましくは５０〜９５％である。内筒の直径は適宜設定でき、例えば、１０〜１００ｃｍである。貫通孔の形状としては、丸、角、六角、長丸、長角等が挙げられる。

内筒の材質としては、例えば、アルミニウム、鉄、ステンレス鋼等の金属材料および繊維強化プラスチックが使用できる。強化繊維プラスチック（ＦＲＰ）としては、例えば、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）、ボロン繊維強化プラスチック（ＢＦＲＰ）、アラミド繊維強化プラスチック（ＡＦＲＰ、ＫＦＲＰ）およびガラス繊維強化プラスチック（ＧＦＲＰ）等が挙げられる。内筒は、例えば、エキスバンドメタル、金属発泡体、パンチングメタルおよび金属網等により形成できる。

外筒の貫通孔は、担体充填部で脱臭処理されたガスを回転体の外部に放出し、担体充填部に水槽内の水分を供給するために形成される。外筒の貫通孔１４の大きさは、例えば、担体充填部内の脱臭用担体に担持された微生物に水分を供給でき、担体充填部で脱臭処理された被処理ガスが貴通孔を通過できる範囲であれば良い。外筒の貫通孔１４の直径、例えば、下限が３ｍｍ程度であり、上限が１０ｍｍ程度である。また、外筒１３の側面の開口率は、例えば、３０〜９５％であり、好ましくは５０〜９５％である。貫通孔１４の形状としては、例えば、丸、角、六角、長丸、長角等が挙げられる。

外筒１３の直径は、例えば、生物脱臭装置に導入される被処理ガスの処理効率等に応じて適宜設定でき、例えば、２５０〜３２０ｃｍであり、イニシャルコストおよびランニングコスト等の観点から２５０〜２８０ｃｍが好ましい。外筒１３の材質としては、例えば、アルミニウム、鉄、ステンレス銅等の金属材料および繊維強化プラスチックが使用できる。強化繊維プラスチック（ＦＲＰ）としては、内筒１１と同様のものが使用できる。外筒１３は、例えば、エキスバンドメタル、金属発泡体、パンチングメタルおよび金属網および等により形成できる。

放射状に配置する仕切り板１６ａ〜１６ｆの数は、回転体１０の直径等に応じて適宜設定することができ、例えば、２、３、４、５、６、７、８、９または１０程度であり、回転時における担体の移動の観点から６または８が好ましい。この場合、仕切り板は一定の間隔で配置されていることが好ましい。

内筒１１および外筒１３の幅（長さ）は、例えば、生物脱臭装置を設置する箇所等に応じて適宜設定でき、例えば、１００〜１０００ｃｍであり、イニシャルコストおよびランニングコスト等の観点から２００〜５００ｃｍが好ましい。また、内筒１１の幅（長さ）は外筒１３の幅（長さ）よりも長くすることが好ましい。

水槽１００内に注入する液体１０１の量は適宜決定でき、例えば、回転体１０の直径の１／６から１／１０程度が浸漬する程度とする。

被処理ガスの温度は、微生物の生育環境および活性の観点から、例えば、３０〜４０℃であることが好ましい。被処理ガスの温度調整手段を備えるによって、被処理ガスの温度を微生物の生育に適した温度に調整し、微生物による脱臭効率を向上できる。

回転体内に導入する被処理ガスの風速としては、例えば、３〜１５ｍ／ｓであり、好ましくは７〜１２ｍ／ｓである。また、内筒１１から外筒１３への被処理ガスの通過風速、より具体的には、外筒１３の貫通孔を通過する風速は、例えば、０．０４ｍ／ｓ〜０．３ｍ／ｓであり、好ましくは０．０６ｍ／ｓ〜０．１５ｍ／ｓである。内筒１１と外筒１３との間に充填されている担体と被処理ガスとの接触時間は、例えば、５秒〜６０砂であり、好ましくは１０秒〜３０秒である。

本発明の生物脱臭装置は、担体充填部への脱臭用担体の充填率は、例えば、５０〜１００％であり、担体の目詰まりおよび移動、攪拌作用の観点から９０％程度が好ましい。前記したスポンジ、ウレタンフォーム等の弾力性を有する脱臭用担体を用いる場合は、初期の充填率を１００％としてもよく、含水によりかさ比重が大きくなり自重により圧縮されて、使用時の充填率は９０％程度となる。

回転体１０の回転速度は、回転体１０の直径および外気の湿度等によって適宜設定でき、例えば、１時間あたり０．１〜１０回転（ｒｐｈ）が好ましく、回転方法は、間欠回転または連続回転でもよい。

内筒１１および外筒１３の形状は円筒状に限られるものではなく、例えば、多角形筒状であっても良い。

本発明の生物脱臭装置は、微生物の生育に最適な環境に調整する観点から湿度調整手段を備えていても良く、湿度調整手段は回転体と送風機との間に配置され、回転体内に供給される被処理ガスの湿度を調整する。湿度調整手段としては、例えば、スクラバー等が挙げられる、また、被処理ガスに散水するための散水ノズルとポンプとを備えていても良く、湿度調整手段を構成するポンプが水槽１００と接続され、水槽１００内の液体１０１を散水用の液体として利用可能であっても良い。湿度調整手段は、例えば、送風機と内筒１１との間に配置すればよく、装置の小型化の観点から、送風機と内筒１１とをつなぐパイプ内に散水ノズル等を形成することが好ましい。

また、本発明の生物脱臭装置の実施例においては、回転体１０を一つとして説明したが、複数の担体充填部を有する回転体１０を略水平方向に複数列併設してもよく、この場合には被処理ガスの処理能力を外筒１３の直径を大きくすることなく、さらに簡単な構成により任意に設定することができる。

本発明の生物脱臭装置および生物脱臭方法は、例えば、印刷工場、蛍光灯製造工場、液晶モジュール製造工場、電子部晶の製造工場、畜舎等から排出されるＶＯＣガスや悪臭の脱臭処理に有用である。

１ ケーシング
１０ 回転体
１１ 内筒
１２ 貫通孔
１３ 外筒
１３ａ 突部（ストッパー手段）
１４ 貫通孔
１５ 側板
１６ａ〜１６ｆ 仕切り板
１７ａ〜１７Ｌ フラップ
１８ ヒンジ（回動支点部）
１９ａ〜１９Ｌ 錘（フラップ回動附勢手段）
２０ａ〜２０ｆ 担体充填部
５０ 回転体支持部材
５１ ベルト（回転駆動手段）
５２ モータ（回転駆動手段）
５３ 送風機
５４ ダクト
１００ 水槽
１０１ 水（液体）
Ｌ 二つのフラップの回動範囲

Claims (9)

1. 略水平方向に回転軸を有する回転体と、前記回転体の下方に位置する水槽と、前記回転体を回転させる回転駆動手段と、を備え、前記回転体は、内筒、前記内筒と同心の外筒および複数の仕切り板を有し、前記内筒、前記外筒、前記仕切り板および前記内筒、前記外筒の両側を閉塞する側板によって脱臭用担体を充填可能な複数の担体充填部が形成され、前記回転体の前記内筒の端部の少なくとも一方は、送風機と接続可能であり、前記内筒および前記外筒は、それぞれ貫通孔を有し、前記内筒内に供給された被処理ガスが、前記内筒の貫通孔を通過して前記担体充填部に導入可能であり、前記複数の担体充填部を構成する複数の仕切り板の両面に、前記内筒側を回動支点とし、外筒側を自由端として所定範囲回動自在としたフラップを設けたことを特徴とする生物脱臭装置。
2. フラップに錘を装着したことを特徴とする請求項１に記載の生物脱臭装置。
3. フラップの側板方向の端部と側板の摺動部にシール材を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の生物脱臭装置。
4. フラップの自由端側の端部と外筒の内面の摺動部にシール材を設けたことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の生物脱臭装置。
5. フラップの回動範囲において、フラップの自由端側の回動する曲率半径と外筒の内面の曲率半径と略同一としたことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の生物脱臭装置。
6. フラップの回動範囲を規制するストッパー手段を備えたことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の生物脱臭装置。
7. 複数の担体充填部を有する回転体を略水平方向に複数列併設したことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の生物脱臭装置。
8. 内筒内に供給される被処理ガスの湿度を調整する湿度調整手段を備えたことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の生物脱臭装置。
9. 被処理ガスの温度調整手段を備えたことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の生物脱臭装置。

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