JPS6238015B2 - - Google Patents
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- JPS6238015B2 JPS6238015B2 JP58196660A JP19666083A JPS6238015B2 JP S6238015 B2 JPS6238015 B2 JP S6238015B2 JP 58196660 A JP58196660 A JP 58196660A JP 19666083 A JP19666083 A JP 19666083A JP S6238015 B2 JPS6238015 B2 JP S6238015B2
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
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- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Activated Sludge Processes (AREA)
- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
- Gas Separation By Absorption (AREA)
Description
近年、有機性の汚泥、し尿、厨芥、産業廃棄
物、ごみ等の高含水率の廃棄物やバイオマス資源
から、経済的にエネルギーを回収する手段とし
て、メタン発酵や嫌気性消化処理法が注目されて
いる。このメタン発酵ガス中には、通常メタン45
〜75％、炭酸ガス25〜55％を含み、その他に20〜
4000μ／の硫化水素を含んでいる。そのメタ
ンガスをエネルギー源として利用する際に、硫化
水素は酸化されて、亜硫酸ガスや硫酸ミストにな
り、ボイラーや燃焼炉を腐食したり、大気汚染源
となるので、徹底して除去しなければならない、
又メタン発酵ガスをガスホルダーに貯留する場合
も、ガスホルダー、ブロワなどを腐食する危険性
がある。また、メタン発酵槽内を撹拌する際に、
その発生ガスを槽内でバブリングさせる方式が採
られるケースが多いが、そのガス中に硫化水素が
多いと、槽内被処理スラリー中に硫化物が多くな
つて、メタン発酵を阻害する危険性があるので、
その再循環ガスを脱硫しておくことが望まれる。 而してメタン発酵ガスの脱硫には、古くから下
水汚泥やし尿の消化ガスを対象に、種々な方法や
装置が採用されてきている。それは大別して乾式
と湿式とに分けられ、乾式では主として鉄粉、鉄
のキリコ、鉄と通気抵抗を減らす粒状物の混合
物、活性炭などが使われ、脱硫で硫化鉄になつた
脱硫剤は酸化して再使用したり、活性炭を脱着し
て再使用したりしてきた。そのため、吸収装置は
２連以上設けて交互使用し、酸化や脱着のための
装置も必要である。鉄による脱硫は70〜85％除去
が期待される。 湿式脱硫装置は、通常、空気と遮断した状態の
スクラバーにメタン発酵ガスを送り、苛性ソー
ダ、炭酸ソーダ、塩素水などでスクラビングする
ことによつて行われている。硫化水素は、硫化ソ
ーダやイオウとして固定、除去されることにな
り、それらの脱硫では80〜99％程度除去される。
それらの方式は、H2S濃度にもよるが、大量の薬
剤を消費することになり、特に苛性ソーダではガ
ス中の炭酸ガスを吸収するので、その消費量は大
きい。その他、有機性薬剤で脱硫する方法もあ
る。 この様に従来の方法はいずれの方法を見ても工
業的実施に際しては経済的で高効率なものではな
く、この種大規模な分野に於いては現実的実施に
大きな問題がある。 本発明者は従来のこの難点解消のために従来か
ら研究を続けて来た。本発明者はまた一方10年以
上前から、各種悪臭成分を下水、し尿、有機性工
場廃水などの処理で生成する活性汚泥を用いて、
生物学的に酸化、脱臭する技術の研究と技術開発
を行つてきた。 このため本発明者は活性汚泥処理の手段をメタ
ン発酵ガスの脱硫に応用出来ないであろうかとの
全く新しい着想に至つた。しかし、この際好気的
に処理すると、メタン発酵ガスに空気が混入して
稀釈され爆発の危険性が生じしかも燃料ガスとし
ての価値を低下させてしまう。このため、活性汚
泥処理に当つて、メタン発酵ガスに空気が混入す
ることは避けなければならない。しかもその上
で、活性汚泥は好気的に保つ必要がある。従つ
て、活性汚泥処理技術を、酸素が存在しないか又
は極めて少ないメタン発酵ガスにそのまま適用す
ることは、困難であると考えられる。然るに、本
発明者は、鋭意研究を続け、メタン発酵ガスを空
気を遮断した状態の気液接触装置において、好気
的に保つた活性汚泥混液又は／及び硫化水素酸化
細菌を含む培養液と接触させることにより、空気
を混入させることなくメタン発酵ガスを効率的に
脱硫できるという意外な事実を見い出し、またそ
のための新たな装置を開発するのに成功し、本発
明を完成するに至つた。 即ち本発明は、好気的に保つた活性汚泥混液又
は／及び硫化水素酸化細菌を含む培養液とメタン
発酵ガスとを、空気を遮断した状態の気液接触装
置に導入して接触させることを特徴とするメタン
発酵ガスの活性汚泥による脱硫方法、並びに容器
を隔壁を設けて２分し、その１つを空気を遮断し
た状態の気液接触部となし、他方を曝気部とな
し、該気液接触部下部にメタン発酵ガス導入部を
また該曝気部下部に空気導入部を夫々設けると共
に、上記隔壁の上部に曝気部からの好気的に保た
れた活性汚泥混液又は／及び硫化水素酸化細菌を
含む培養液を気液接触部に導入するための開口を
また隔壁の下部に気液接触部からの活性汚泥混液
又は／及び硫化水素酸化細菌を含む培養液を曝気
部に導入するための開口を夫々設けたことを特徴
とするメタン発酵ガスの脱硫装置に係るものであ
る。 上記本発明によれば、空気を混入させることな
くメタン発酵ガス中の硫化水素を効率良く除去で
きるので、燃焼の際のボイラー等の腐食や大気汚
染の問題が解消され、しかも空気の混入がないの
で燃料ガスとしての価値の低下もなく、処理後の
メタン発酵ガスを各種のエネルギー源として好適
に有効利用できるという効果が奏される。 本発明を図面を用いて下記に説明する。 第１図は本発明法の一実施態様のフローシート
であり、同図中１はメタン発酵槽、２は空気を遮
断した状態の気液接触装置、３は曝気装置、４は
ガスホルダーを示す。メタン発酵槽１で発生した
H2Sを含むメタンガスはパイプ５及びブロワ６を
介して気液接触装置２の下部に導入され、気液接
触装置２内を上昇する。一方接触装置２には曝気
装置（曝気槽）３で充分に曝気され好気的に保持
された活性汚泥または硫化水素酸化細菌を含む混
液がポンプ７により導入され、こゝで硫化水素を
含むメタンガスと向流的に接触し、硫化水素を分
解除去する。硫化水素が分解除去されたメタンガ
スはパイプ８を通つてガスホルダー４に移送され
る。尚曝気装置３ではパイプ９による空気が導入
されている。また気液接触装置２の下部からは混
液が排出される。この際の排出される混液は曝気
槽３にもどして循環利用する場合と、そのまま系
外に排除する場合とがある。 下水処理施設、し尿処理施設、有機性工場廃水
処理施設などで、活性汚泥法を採用していてその
余剰汚泥などをメタン発酵しているような場合
は、その活性汚泥処理施設の最終沈殿槽から引き
出した汚泥をいつたん曝気槽３に入れ、混液中に
溶存酸素が含まれるまで曝気して、気液接触装置
２に送入し、そこから排出された混液は一部また
は大半を曝気槽３にもどすか、全部をもとの処理
施設の曝気槽にもどす（系外排除）ことができ
る。その施設に汚泥の再曝気槽がある場合は、曝
気槽３の代りにその再曝気槽を使うこともでき
る。 汚泥、厨芥、ごみ破砕物などを独立してメタン
発酵したり、廃棄物埋立地からの発生ガスを集め
て利用しようとする場合は、近くの活性汚泥処理
施設から、余剰活性汚泥を運んできて、曝気槽３
に入れ、気液接触装置２からの排出混液も曝気槽
３にもどして循環使用することになる。活性汚泥
を入手しにくい場合は、窒素、リン酸、マグネシ
ウム、鉄などの栄養塩を含む培養液または、メタ
ン発酵の消化脱離液を曝気槽３に入れ、気液接触
装置２に送つて循環使用していると、やがて自然
に硫化水素酸化細菌が増殖してきて、脱硫できる
ようになる。別に培養した硫化水素酸化細菌をそ
の培養液に添加して使用することでできる。 また本発明法実施に際しては、気液接触装置２
と曝気槽３とを一体とした装置を使用することも
出来る。この装置は本発明者が新しく開発した装
置でありその基本構造は１つの大型タンクを隔壁
で二つに区分し、一方を気液接触装置として他方
を曝気槽として使用し、曝気槽の空気が気液接触
装置に入いらない様にし、且つ曝気槽の曝気され
た活性汚泥だけが気液接触装置に導入されしかも
ガスとの接触後は曝気槽にもどるように循環でき
る構造にするものである。その一例を第２図に示
す。第２図中１０は気液接触部、１１は曝気部、
１２はメタン発酵ガス導入パイプであり、該ガス
は該ガス導入部としてのその先端１３より気液接
触部１０中を上昇する。また曝気部１１には空気
導入パイプ１４が挿入され、空気導入部としての
下端１５より空気が導入される。気液接触部１０
及び曝気部１１には活性汚泥混液１６が導入され
ている。曝気部１１で曝気され好気的に保持され
た活性汚泥混液は隔壁１７の上部と下部に設けら
れた開口１８及び１９を通して気液接触部１０に
循環させる。活性汚泥混液は曝気のための多量の
空気の導入により流動するので、循環流路は空気
導入パイプ１４の位置により変動するが、第２図
のようにパイプ１４が隔壁１７から離れて位置す
る場合には曝気部１１中に「→」で示すような流
路となる。即ち、循環流路は、パイプ１４の下端
１５より空気の導入につれて活性汚泥混液が上方
次いで左方向に流動し、開口１８下側の曝気部１
１側に設けられた案内板２１に沿つて上部の開口
１８より気液接触部１０に導入され、これより必
然的に下部の開口１９より活性汚泥混液が反送さ
れることにより形成される。気液接触部１０では
導入された活性汚泥混液とメタン発酵ガス導入パ
イプ１２から導入された該ガスとが接触され、接
触により脱硫された該ガスはガス排出管２０より
排出される。ここで、パイプ１４が隔壁１７から
離して設置てあることと案内板２１が邪魔板とし
ても機能することにより空気が気液接触部１０に
入ることを完全に防ぐことができる。また、パイ
プ１２の先端１３より導入されるメタン発酵ガス
は、パイプ１２を第２図に示す如く隔壁１７から
離れた位置に設置すれば曝気部１１側に逃げるこ
とは殆んどないが、必要に応じて、案内板２１の
下方の気液接触部１０側に邪魔板２２を設けるこ
とにより該ガスが曝気部１１側に逃げることを完
全に防ぐことができる。第２図中「…」は気体の
動きを示す。 また本発明に於いては、気液接触装置２は曝気
槽３と同じように活性汚泥混液または硫化水素酸
化細菌培養液を満たしたタンクの底部から、メタ
ン発酵ガスを気泡状で圧入する方式を採つてもよ
い。混液を密閉状態のスクラバーに散布し下部か
ら排出できるようにした上で、底部からメタン発
酵ガスを上向き流で送つて、接触させるようにし
てもよい。その接触装置には、空気が混入しない
ように、特に留意する必要がある。 下水、し尿、有機性工場排水などには、通常わ
ずかな硫化物が含まれていて、それらを処理する
活性汚泥曝気槽内の混液中には多少の硫化水素酸
化細菌が棲息している。その細菌群は、混液中に
溶存酸素が検出される以上の好気的条件に保たな
ければ、生育が阻害されることになる。曝気槽３
は活性汚泥処理の曝気槽と同様のものであるが、
そこで溶存酸素を充分溶解させ、酸化還元電位を
高めた混液を気液接触装置２に送つてメタン発酵
ガスと接触させると、ガス中のH2Sは炭酸ガスと
共に、その混液に溶け込むと同時に、溶存酸素は
一部H2Sの溶解と酸化で消費され、酸化還元電位
の低い混液となつて排出されることになる。 メタン発酵ガス中のH2Sは接触によつて混液中
に溶解して除去され、その装置からはH2Sをほと
んど含まないガスが排出される。気液接触装置２
のような散気方式では、水深１ｍの深さから気泡
にして接触させ、気泡の上昇に要する時間が数秒
でも充分に除去される。混液の気液接触装置２で
の滞留時間は短かい程無難であり、溶存酸素が消
滅するまでに（通常５分以内）排出すればよい。
そのH2Sは混液に溶解し、一部酸化された形で曝
気槽３にもどされるか、本処理の活性汚泥曝気槽
にもどされるが、そこで、さらに酸化分解して亜
硫酸イオンから硫酸イオンにまで変化する。触装
置と曝気槽とを循環して反覆使用していると、混
液中に硫酸イオンが蓄積し、PHが酸性側に傾く危
険性があるがメタン発酵ガス中に炭酸ガスが多く
て、それも一部溶解し、強い緩衝能を示すため
に、長期間循環しても、PH５以下になりにくい。
そのため通常は循環接触でも硫化水素の酸化分解
能力は低下しないが、時々、PHをチエツクし、PH
５以下になれば混液を入れかえるようにすること
が望ましい。また、硫酸イオンが混液中に濃厚に
なつてきた場合（数千mg／）、やはり分解能力
が低下するので、活性汚泥をたえず補給し、一部
を排出するようにしているとそのような危険性は
ない。 し尿のように、H2Sの多い汚水を処理して生成
した活性汚泥は、その脱硫に直ちに使用できる
が、一般の活性汚泥でも前記のように硫化水素酸
化細菌の培養液を使う場合でも、その装置での条
件に適合し硫化水素酸化細菌が増殖し優勢を占め
るまでに、数日間を要することが多い。そのため
新しい汚泥や培養液を使う場合、接触装置と曝気
槽の間を循環して、数日間馴致することが必要で
ある。 通常の活性汚泥を２日間馴致後、メタン発酵ガ
スと散気方式で接触させてると、ガス中のH2Sは
著しく除去されるようになる。その除去の程度
は、ガス中のH2S濃度、供給する混液の量、混液
の濃度などによつて変化することが明らかであ
り、汚泥混液の浮遊物質（MLSS）または、混液
浮遊可燃性物質（MLVSS）の１Kgに対して１日
に供給するH2S量がもつとも重要である。その
H2S負荷を変えて前記のような方式でH2Sの除去
効果を調べると表１の通りである。メタン発酵ガ
ス中のH2S除去の必要程度はその精製ガスの用途
やガス中H2S濃度などによつて異なるが最低80％
の除去は必要とみられる。その効率を期待しよう
とすると、混液浮遊物質１Kg当り、１日にH2S10
ｇ以下の負荷に保たねばならないとみられる。そ
の負荷が2.5ｇ／MLSS−Kg／日以下では、H2Sは
99％以上除去することができる。それを硫化水素
酸化細菌培養液で行うと、その培養液の浮遊物質
１Kg当りH2Sは、活性汚泥の場合の約10倍の負荷
を与えることができる。
物、ごみ等の高含水率の廃棄物やバイオマス資源
から、経済的にエネルギーを回収する手段とし
て、メタン発酵や嫌気性消化処理法が注目されて
いる。このメタン発酵ガス中には、通常メタン45
〜75％、炭酸ガス25〜55％を含み、その他に20〜
4000μ／の硫化水素を含んでいる。そのメタ
ンガスをエネルギー源として利用する際に、硫化
水素は酸化されて、亜硫酸ガスや硫酸ミストにな
り、ボイラーや燃焼炉を腐食したり、大気汚染源
となるので、徹底して除去しなければならない、
又メタン発酵ガスをガスホルダーに貯留する場合
も、ガスホルダー、ブロワなどを腐食する危険性
がある。また、メタン発酵槽内を撹拌する際に、
その発生ガスを槽内でバブリングさせる方式が採
られるケースが多いが、そのガス中に硫化水素が
多いと、槽内被処理スラリー中に硫化物が多くな
つて、メタン発酵を阻害する危険性があるので、
その再循環ガスを脱硫しておくことが望まれる。 而してメタン発酵ガスの脱硫には、古くから下
水汚泥やし尿の消化ガスを対象に、種々な方法や
装置が採用されてきている。それは大別して乾式
と湿式とに分けられ、乾式では主として鉄粉、鉄
のキリコ、鉄と通気抵抗を減らす粒状物の混合
物、活性炭などが使われ、脱硫で硫化鉄になつた
脱硫剤は酸化して再使用したり、活性炭を脱着し
て再使用したりしてきた。そのため、吸収装置は
２連以上設けて交互使用し、酸化や脱着のための
装置も必要である。鉄による脱硫は70〜85％除去
が期待される。 湿式脱硫装置は、通常、空気と遮断した状態の
スクラバーにメタン発酵ガスを送り、苛性ソー
ダ、炭酸ソーダ、塩素水などでスクラビングする
ことによつて行われている。硫化水素は、硫化ソ
ーダやイオウとして固定、除去されることにな
り、それらの脱硫では80〜99％程度除去される。
それらの方式は、H2S濃度にもよるが、大量の薬
剤を消費することになり、特に苛性ソーダではガ
ス中の炭酸ガスを吸収するので、その消費量は大
きい。その他、有機性薬剤で脱硫する方法もあ
る。 この様に従来の方法はいずれの方法を見ても工
業的実施に際しては経済的で高効率なものではな
く、この種大規模な分野に於いては現実的実施に
大きな問題がある。 本発明者は従来のこの難点解消のために従来か
ら研究を続けて来た。本発明者はまた一方10年以
上前から、各種悪臭成分を下水、し尿、有機性工
場廃水などの処理で生成する活性汚泥を用いて、
生物学的に酸化、脱臭する技術の研究と技術開発
を行つてきた。 このため本発明者は活性汚泥処理の手段をメタ
ン発酵ガスの脱硫に応用出来ないであろうかとの
全く新しい着想に至つた。しかし、この際好気的
に処理すると、メタン発酵ガスに空気が混入して
稀釈され爆発の危険性が生じしかも燃料ガスとし
ての価値を低下させてしまう。このため、活性汚
泥処理に当つて、メタン発酵ガスに空気が混入す
ることは避けなければならない。しかもその上
で、活性汚泥は好気的に保つ必要がある。従つ
て、活性汚泥処理技術を、酸素が存在しないか又
は極めて少ないメタン発酵ガスにそのまま適用す
ることは、困難であると考えられる。然るに、本
発明者は、鋭意研究を続け、メタン発酵ガスを空
気を遮断した状態の気液接触装置において、好気
的に保つた活性汚泥混液又は／及び硫化水素酸化
細菌を含む培養液と接触させることにより、空気
を混入させることなくメタン発酵ガスを効率的に
脱硫できるという意外な事実を見い出し、またそ
のための新たな装置を開発するのに成功し、本発
明を完成するに至つた。 即ち本発明は、好気的に保つた活性汚泥混液又
は／及び硫化水素酸化細菌を含む培養液とメタン
発酵ガスとを、空気を遮断した状態の気液接触装
置に導入して接触させることを特徴とするメタン
発酵ガスの活性汚泥による脱硫方法、並びに容器
を隔壁を設けて２分し、その１つを空気を遮断し
た状態の気液接触部となし、他方を曝気部とな
し、該気液接触部下部にメタン発酵ガス導入部を
また該曝気部下部に空気導入部を夫々設けると共
に、上記隔壁の上部に曝気部からの好気的に保た
れた活性汚泥混液又は／及び硫化水素酸化細菌を
含む培養液を気液接触部に導入するための開口を
また隔壁の下部に気液接触部からの活性汚泥混液
又は／及び硫化水素酸化細菌を含む培養液を曝気
部に導入するための開口を夫々設けたことを特徴
とするメタン発酵ガスの脱硫装置に係るものであ
る。 上記本発明によれば、空気を混入させることな
くメタン発酵ガス中の硫化水素を効率良く除去で
きるので、燃焼の際のボイラー等の腐食や大気汚
染の問題が解消され、しかも空気の混入がないの
で燃料ガスとしての価値の低下もなく、処理後の
メタン発酵ガスを各種のエネルギー源として好適
に有効利用できるという効果が奏される。 本発明を図面を用いて下記に説明する。 第１図は本発明法の一実施態様のフローシート
であり、同図中１はメタン発酵槽、２は空気を遮
断した状態の気液接触装置、３は曝気装置、４は
ガスホルダーを示す。メタン発酵槽１で発生した
H2Sを含むメタンガスはパイプ５及びブロワ６を
介して気液接触装置２の下部に導入され、気液接
触装置２内を上昇する。一方接触装置２には曝気
装置（曝気槽）３で充分に曝気され好気的に保持
された活性汚泥または硫化水素酸化細菌を含む混
液がポンプ７により導入され、こゝで硫化水素を
含むメタンガスと向流的に接触し、硫化水素を分
解除去する。硫化水素が分解除去されたメタンガ
スはパイプ８を通つてガスホルダー４に移送され
る。尚曝気装置３ではパイプ９による空気が導入
されている。また気液接触装置２の下部からは混
液が排出される。この際の排出される混液は曝気
槽３にもどして循環利用する場合と、そのまま系
外に排除する場合とがある。 下水処理施設、し尿処理施設、有機性工場廃水
処理施設などで、活性汚泥法を採用していてその
余剰汚泥などをメタン発酵しているような場合
は、その活性汚泥処理施設の最終沈殿槽から引き
出した汚泥をいつたん曝気槽３に入れ、混液中に
溶存酸素が含まれるまで曝気して、気液接触装置
２に送入し、そこから排出された混液は一部また
は大半を曝気槽３にもどすか、全部をもとの処理
施設の曝気槽にもどす（系外排除）ことができ
る。その施設に汚泥の再曝気槽がある場合は、曝
気槽３の代りにその再曝気槽を使うこともでき
る。 汚泥、厨芥、ごみ破砕物などを独立してメタン
発酵したり、廃棄物埋立地からの発生ガスを集め
て利用しようとする場合は、近くの活性汚泥処理
施設から、余剰活性汚泥を運んできて、曝気槽３
に入れ、気液接触装置２からの排出混液も曝気槽
３にもどして循環使用することになる。活性汚泥
を入手しにくい場合は、窒素、リン酸、マグネシ
ウム、鉄などの栄養塩を含む培養液または、メタ
ン発酵の消化脱離液を曝気槽３に入れ、気液接触
装置２に送つて循環使用していると、やがて自然
に硫化水素酸化細菌が増殖してきて、脱硫できる
ようになる。別に培養した硫化水素酸化細菌をそ
の培養液に添加して使用することでできる。 また本発明法実施に際しては、気液接触装置２
と曝気槽３とを一体とした装置を使用することも
出来る。この装置は本発明者が新しく開発した装
置でありその基本構造は１つの大型タンクを隔壁
で二つに区分し、一方を気液接触装置として他方
を曝気槽として使用し、曝気槽の空気が気液接触
装置に入いらない様にし、且つ曝気槽の曝気され
た活性汚泥だけが気液接触装置に導入されしかも
ガスとの接触後は曝気槽にもどるように循環でき
る構造にするものである。その一例を第２図に示
す。第２図中１０は気液接触部、１１は曝気部、
１２はメタン発酵ガス導入パイプであり、該ガス
は該ガス導入部としてのその先端１３より気液接
触部１０中を上昇する。また曝気部１１には空気
導入パイプ１４が挿入され、空気導入部としての
下端１５より空気が導入される。気液接触部１０
及び曝気部１１には活性汚泥混液１６が導入され
ている。曝気部１１で曝気され好気的に保持され
た活性汚泥混液は隔壁１７の上部と下部に設けら
れた開口１８及び１９を通して気液接触部１０に
循環させる。活性汚泥混液は曝気のための多量の
空気の導入により流動するので、循環流路は空気
導入パイプ１４の位置により変動するが、第２図
のようにパイプ１４が隔壁１７から離れて位置す
る場合には曝気部１１中に「→」で示すような流
路となる。即ち、循環流路は、パイプ１４の下端
１５より空気の導入につれて活性汚泥混液が上方
次いで左方向に流動し、開口１８下側の曝気部１
１側に設けられた案内板２１に沿つて上部の開口
１８より気液接触部１０に導入され、これより必
然的に下部の開口１９より活性汚泥混液が反送さ
れることにより形成される。気液接触部１０では
導入された活性汚泥混液とメタン発酵ガス導入パ
イプ１２から導入された該ガスとが接触され、接
触により脱硫された該ガスはガス排出管２０より
排出される。ここで、パイプ１４が隔壁１７から
離して設置てあることと案内板２１が邪魔板とし
ても機能することにより空気が気液接触部１０に
入ることを完全に防ぐことができる。また、パイ
プ１２の先端１３より導入されるメタン発酵ガス
は、パイプ１２を第２図に示す如く隔壁１７から
離れた位置に設置すれば曝気部１１側に逃げるこ
とは殆んどないが、必要に応じて、案内板２１の
下方の気液接触部１０側に邪魔板２２を設けるこ
とにより該ガスが曝気部１１側に逃げることを完
全に防ぐことができる。第２図中「…」は気体の
動きを示す。 また本発明に於いては、気液接触装置２は曝気
槽３と同じように活性汚泥混液または硫化水素酸
化細菌培養液を満たしたタンクの底部から、メタ
ン発酵ガスを気泡状で圧入する方式を採つてもよ
い。混液を密閉状態のスクラバーに散布し下部か
ら排出できるようにした上で、底部からメタン発
酵ガスを上向き流で送つて、接触させるようにし
てもよい。その接触装置には、空気が混入しない
ように、特に留意する必要がある。 下水、し尿、有機性工場排水などには、通常わ
ずかな硫化物が含まれていて、それらを処理する
活性汚泥曝気槽内の混液中には多少の硫化水素酸
化細菌が棲息している。その細菌群は、混液中に
溶存酸素が検出される以上の好気的条件に保たな
ければ、生育が阻害されることになる。曝気槽３
は活性汚泥処理の曝気槽と同様のものであるが、
そこで溶存酸素を充分溶解させ、酸化還元電位を
高めた混液を気液接触装置２に送つてメタン発酵
ガスと接触させると、ガス中のH2Sは炭酸ガスと
共に、その混液に溶け込むと同時に、溶存酸素は
一部H2Sの溶解と酸化で消費され、酸化還元電位
の低い混液となつて排出されることになる。 メタン発酵ガス中のH2Sは接触によつて混液中
に溶解して除去され、その装置からはH2Sをほと
んど含まないガスが排出される。気液接触装置２
のような散気方式では、水深１ｍの深さから気泡
にして接触させ、気泡の上昇に要する時間が数秒
でも充分に除去される。混液の気液接触装置２で
の滞留時間は短かい程無難であり、溶存酸素が消
滅するまでに（通常５分以内）排出すればよい。
そのH2Sは混液に溶解し、一部酸化された形で曝
気槽３にもどされるか、本処理の活性汚泥曝気槽
にもどされるが、そこで、さらに酸化分解して亜
硫酸イオンから硫酸イオンにまで変化する。触装
置と曝気槽とを循環して反覆使用していると、混
液中に硫酸イオンが蓄積し、PHが酸性側に傾く危
険性があるがメタン発酵ガス中に炭酸ガスが多く
て、それも一部溶解し、強い緩衝能を示すため
に、長期間循環しても、PH５以下になりにくい。
そのため通常は循環接触でも硫化水素の酸化分解
能力は低下しないが、時々、PHをチエツクし、PH
５以下になれば混液を入れかえるようにすること
が望ましい。また、硫酸イオンが混液中に濃厚に
なつてきた場合（数千mg／）、やはり分解能力
が低下するので、活性汚泥をたえず補給し、一部
を排出するようにしているとそのような危険性は
ない。 し尿のように、H2Sの多い汚水を処理して生成
した活性汚泥は、その脱硫に直ちに使用できる
が、一般の活性汚泥でも前記のように硫化水素酸
化細菌の培養液を使う場合でも、その装置での条
件に適合し硫化水素酸化細菌が増殖し優勢を占め
るまでに、数日間を要することが多い。そのため
新しい汚泥や培養液を使う場合、接触装置と曝気
槽の間を循環して、数日間馴致することが必要で
ある。 通常の活性汚泥を２日間馴致後、メタン発酵ガ
スと散気方式で接触させてると、ガス中のH2Sは
著しく除去されるようになる。その除去の程度
は、ガス中のH2S濃度、供給する混液の量、混液
の濃度などによつて変化することが明らかであ
り、汚泥混液の浮遊物質（MLSS）または、混液
浮遊可燃性物質（MLVSS）の１Kgに対して１日
に供給するH2S量がもつとも重要である。その
H2S負荷を変えて前記のような方式でH2Sの除去
効果を調べると表１の通りである。メタン発酵ガ
ス中のH2S除去の必要程度はその精製ガスの用途
やガス中H2S濃度などによつて異なるが最低80％
の除去は必要とみられる。その効率を期待しよう
とすると、混液浮遊物質１Kg当り、１日にH2S10
ｇ以下の負荷に保たねばならないとみられる。そ
の負荷が2.5ｇ／MLSS−Kg／日以下では、H2Sは
99％以上除去することができる。それを硫化水素
酸化細菌培養液で行うと、その培養液の浮遊物質
１Kg当りH2Sは、活性汚泥の場合の約10倍の負荷
を与えることができる。
【表】
＊ この値は各負荷条件での実験終了時の
濃度である。
実施例 １ 下水汚泥のメタン発酵ガス（メタン50％、炭酸
ガス40％、窒素10％、H2S100μ／）が１日
約1000Nm3発生するメタン発酵装置において、下
水処理施設で生成する活性汚泥を用いてそのガス
の脱硫を行つた。そのための気液接触は散気方式
で行い、容積約４m3の水深1.5ｍの密閉型の気液
接触タンクを設け、それに毎時約40m3のガスをロ
ータリーブロワで圧送し、活性汚泥混液中に散気
させた。その活性汚泥は、下水処理施設の最終沈
殿槽から毎時120m3ずつ引き抜いて容量40m3の曝
気槽に送入しそこでも散気方式で充分曝気したも
のであり、その混液浮遊物質濃度は8000mg／で
あつた。その混液をポンプで毎分２m3ずつ、接触
タンク上部に送入し、その下部から排出して、排
出の1/10はもとの施設の曝気槽にもどし、残り
は、本脱硫装置の曝気槽にもどした。それによつ
てメタン発酵ガス中のH2Sは約10μ／とな
り、除去率約90％の脱硫が行えた。その場合の
MLSS1Kg当りのH2Sの負荷は約6.6ｇ／日であつ
た。 実施例 ２ 魚肉加工の濃厚廃液のメタン発酵ガス（メタン
60％、炭酸ガス35％、窒素４％、H2S1000μ／
）が１日約200Nm3発生するメタン発酵装置に
おいて、近くの廃水処理施設からタンクローリー
で運んできた活性汚泥をできるだけ循環使用して
そのガスの脱硫を行つた。気液接触装置は、容積
約２m3、水深1.5ｍの密閉型の散気方式のタンク
を用い、それに毎時8.3Nm3のメタン発酵ガスを
ロータリーブロワで圧送し、散気させた。活性汚
泥は充分に曝気した容積約０m3の曝気槽に受け入
れ、１ケ月ごとに半量ずつ古い汚泥を引き抜い
て、新しい汚泥に入れかえた。その混液浮遊物質
濃度は約6000mg／であつた。その混液を毎分５
m3ずつ接触タンクの上部に送入し、下部から同量
引き出して、曝気槽に循環した。それによつて処
理ガス中のH2Sは約50μ／となり、95％前後
のH2S除去率を達成できた。その場合のMLSS／
Kg当りのH2Sの負荷は約7.0ｇ／日であつた。循
環使用中の混液のPHは5.2〜6.8を維持していた。
濃度である。
実施例 １ 下水汚泥のメタン発酵ガス（メタン50％、炭酸
ガス40％、窒素10％、H2S100μ／）が１日
約1000Nm3発生するメタン発酵装置において、下
水処理施設で生成する活性汚泥を用いてそのガス
の脱硫を行つた。そのための気液接触は散気方式
で行い、容積約４m3の水深1.5ｍの密閉型の気液
接触タンクを設け、それに毎時約40m3のガスをロ
ータリーブロワで圧送し、活性汚泥混液中に散気
させた。その活性汚泥は、下水処理施設の最終沈
殿槽から毎時120m3ずつ引き抜いて容量40m3の曝
気槽に送入しそこでも散気方式で充分曝気したも
のであり、その混液浮遊物質濃度は8000mg／で
あつた。その混液をポンプで毎分２m3ずつ、接触
タンク上部に送入し、その下部から排出して、排
出の1/10はもとの施設の曝気槽にもどし、残り
は、本脱硫装置の曝気槽にもどした。それによつ
てメタン発酵ガス中のH2Sは約10μ／とな
り、除去率約90％の脱硫が行えた。その場合の
MLSS1Kg当りのH2Sの負荷は約6.6ｇ／日であつ
た。 実施例 ２ 魚肉加工の濃厚廃液のメタン発酵ガス（メタン
60％、炭酸ガス35％、窒素４％、H2S1000μ／
）が１日約200Nm3発生するメタン発酵装置に
おいて、近くの廃水処理施設からタンクローリー
で運んできた活性汚泥をできるだけ循環使用して
そのガスの脱硫を行つた。気液接触装置は、容積
約２m3、水深1.5ｍの密閉型の散気方式のタンク
を用い、それに毎時8.3Nm3のメタン発酵ガスを
ロータリーブロワで圧送し、散気させた。活性汚
泥は充分に曝気した容積約０m3の曝気槽に受け入
れ、１ケ月ごとに半量ずつ古い汚泥を引き抜い
て、新しい汚泥に入れかえた。その混液浮遊物質
濃度は約6000mg／であつた。その混液を毎分５
m3ずつ接触タンクの上部に送入し、下部から同量
引き出して、曝気槽に循環した。それによつて処
理ガス中のH2Sは約50μ／となり、95％前後
のH2S除去率を達成できた。その場合のMLSS／
Kg当りのH2Sの負荷は約7.0ｇ／日であつた。循
環使用中の混液のPHは5.2〜6.8を維持していた。
第１図は本発明法の一実施態様を示すフローシ
ートであり、第２図は本発明法実施に際し使用す
る脱硫装置の一例を示す。
ートであり、第２図は本発明法実施に際し使用す
る脱硫装置の一例を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 好気的に保つた活性汚泥混液又は／及び硫化
水素酸化細菌を含む培養液とメタン発酵ガスと
を、空気を遮断した状態の気液接触装置に導入し
て接触させることを特徴とするメタン発酵ガスの
活性汚泥による脱硫方法。 ２ 上記接触に際し、活性汚泥混液の浮遊物質
（MLSS）１Kgに対しては硫化水素を１日10ｇ以
下、また硫化水素酸化細菌培養液では１日100ｇ
以下で接触させることを特徴とする特許請求の範
囲第１項の脱硫方法。 ３ 容器を隔壁を設けて２分し、その１つを空気
を遮断した状態の気液接触部となし、他方を曝気
部となし、該気液接触部下部にメタン発酵ガス導
入部をまた該曝気部下部に空気導入部を夫々設け
ると共に、上記隔壁の上部に曝気部からの好気的
に保たれた活性汚泥混液又は／及び硫化水素酸化
細菌を含む培養液を気液接触部に導入するための
開口をまた隔壁の下部に気液接触部からの活性汚
泥混液又は／及び硫化水素酸化細菌を含む培養液
を曝気部に導入するための開口を夫々設けたこと
を特徴とするメタン発酵ガスの脱硫装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58196660A JPS6087835A (ja) | 1983-10-19 | 1983-10-19 | メタン発酵ガスの活性汚泥による脱硫方法とその脱硫装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58196660A JPS6087835A (ja) | 1983-10-19 | 1983-10-19 | メタン発酵ガスの活性汚泥による脱硫方法とその脱硫装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6087835A JPS6087835A (ja) | 1985-05-17 |
| JPS6238015B2 true JPS6238015B2 (ja) | 1987-08-15 |
Family
ID=16361471
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58196660A Granted JPS6087835A (ja) | 1983-10-19 | 1983-10-19 | メタン発酵ガスの活性汚泥による脱硫方法とその脱硫装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6087835A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62282695A (ja) * | 1986-06-02 | 1987-12-08 | Sanki Eng Co Ltd | 廃水の処理方法 |
| JPS63294995A (ja) * | 1987-05-27 | 1988-12-01 | Hitachi Kiden Kogyo Ltd | ビル用排水槽等における悪臭防止方法 |
| JP7262750B2 (ja) * | 2018-02-28 | 2023-04-24 | 学校法人 創価大学 | メタン発酵生成物の処理方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4921833U (ja) * | 1972-05-27 | 1974-02-23 | ||
| JPS55111824A (en) * | 1979-02-20 | 1980-08-28 | Hitachi Kiden Kogyo Ltd | Deodorizing method |
| JPS6020988B2 (ja) * | 1981-04-09 | 1985-05-24 | 株式会社 西原環境衛生研究所 | 生物的脱臭装置 |
| JPS57207598A (en) * | 1981-06-17 | 1982-12-20 | Ebara Infilco Co Ltd | Biological deodorizing method |
-
1983
- 1983-10-19 JP JP58196660A patent/JPS6087835A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6087835A (ja) | 1985-05-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |