担体移動式生物処理装置、担体移動式生物処理方法及びこれらに使用する担体
【課題】 従来の生物処理装置では、脱臭有用生物以外の生物−藻類や糸状菌などが担体表面に付着し生息すると、増殖速度の違いから一気に優占種が不活性生物に入れ替わり、極端な機能低下を来す。
【解決手段】本発明にかかる担体移動式生物処理装置は、ハウジング(1)、ドラム(2)及び担体(3)を備えている。該ハウジングは洗浄用液体(L)の回流系(Ｆ)と被処理気体(G)の流通系(B)の干渉域を提供する。該両系の流量割合は所定値に設定される。該ハウジングは被処理気体の流量より大きい流量の該被処理気体を強制循環させる循環系(7)及び洗浄済み液体(R)の排出路(8)を備えている。該ドラムは中空で内外の通気性を有し、該ハウジングに該供給路の開口に臨んで定位置で回転自在に装入される。該担体は球状で、多数の微細な連続空隙(10)を備え、その多数個が該ドラムに移動用の空間(11)を残して装填されている。
【解決手段】本発明にかかる担体移動式生物処理装置は、ハウジング(1)、ドラム(2)及び担体(3)を備えている。該ハウジングは洗浄用液体(L)の回流系(Ｆ)と被処理気体(G)の流通系(B)の干渉域を提供する。該両系の流量割合は所定値に設定される。該ハウジングは被処理気体の流量より大きい流量の該被処理気体を強制循環させる循環系(7)及び洗浄済み液体(R)の排出路(8)を備えている。該ドラムは中空で内外の通気性を有し、該ハウジングに該供給路の開口に臨んで定位置で回転自在に装入される。該担体は球状で、多数の微細な連続空隙(10)を備え、その多数個が該ドラムに移動用の空間(11)を残して装填されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、担体移動式生物処理装置、担体移動式生物処理方法及びこれらに使用する担体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
小規模の下水処理場等の臭気発生事業所では、今まで活性炭吸着装置による脱臭方式が主流である。中規模以上の事業所では活性炭吸着の他に、薬液洗浄処理や燃焼方式、生物学的処理などが多くの実績を持ち、操作・管理手法も確立された技術となっている。
この中でも生物学的脱臭方式は近年著しい技術的進展が見られ、特に下水処理場では他の方式を圧倒する実績を持つまでに至っている。生物学的脱臭法の中でも一部の装置を除き充填塔方式（特開２００５−１８５８９４号）が一般的な装置形態であるが、脱臭性能・操作性・維持管理性・維持管理コスト等々において、他の処理方式に比べ際だった優位性を有する。
【特許文献１】特開２００５−１８５８９４号公報
【０００３】
この充填塔方式の生物脱臭装置においては、担体として、表面に凹凸を有する形状に成形したセラミックス、石炭系破砕炭、木質系活性炭、植物繊維等が採用されている。そして、担体の表面が微生物の生息場所とされ、これら担体の隙間に通された悪臭気体の悪臭成分を微生物が分解することで脱臭処理が行われる構造となっている。なお、担体には散水装置等による給水がなされ、悪臭成分を分解する際に発生する微生物の代謝副産物を洗い流し、微生物の繁殖に好適な環境が維持されるようになっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記生物脱臭装置に代表される従来の生物処理装置では、脱臭有用生物以外の生物−藻類や糸状菌などが担体表面に付着し生息すると、増殖速度の違いから一気に優占種が不活性生物に入れ替わり、極端な機能低下を来し、それらの生物の剥離膜が担体間に滞留・閉塞し、場合によっては装置本体を損傷することもある。このような場合に至る予知方法や有効な対処方法が現状のところ未だ確立されていない。又、充填塔方式では装置を現場に設置してから下水処理施設の反応タンク内活性汚泥混合液を充填塔内に循環させて、活性汚泥混合液中の雑多な微生物を担体表面に付着・固定した後、臭気ガスを供給し脱臭有用細菌の増殖、馴化を行っている。このような現地で行う植種・固定と馴化には所定の性能を発揮するまでに６ヶ月から１年を要すると言われている。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、生物学的脱臭法の際立つ優位性を安定して維持でき、現地納入と同時に性能が得られるように脱臭有用細菌を事前に固定化用の担体に植種し培養して包括固定化を可能にする担体移動式生物処理装置、担体移動式生物処理方法及びこれに使用する球状担体を提供することにある。
本発明の他の目的は、被処理気体の流量と洗浄用液体の流量の割合を所定に保つことにより、気液接触の機会をできるだけ多くし、これにより被処理気体中に含まれる悪臭成分の多くを洗浄用液体中に溶け込ませ、微生物による捕食効率を上げて脱臭効果を最大限発揮させようとすることにある。
本発明の更に他の目的は、洗浄用液体の温度を調整することにより、微生物の活性を最大限に発揮させ、以って有効な脱臭作業を果たさせることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明にかかる第一の担体移動式生物処理装置は、ハウジング、ドラム及び担体を備えている。該ハウジングは洗浄用液体の供給路、被処理気体の導入路及び処理済み気体の送出路に連通している。また、該ハウジングは被処理気体の流量より大きい流量の該被処理気体を強制循環させる循環系及び洗浄済み液体の排出路を備えている。
該ドラムは中空で内外の通気性を有し、該ハウジングに該供給路の開口に臨んで定位置で回転自在に装入される。
該担体は球体状を呈し、多数の微細な連続空隙を備えた微生物の活着用で、その多数個が該ドラムに移動用の空間を残して装填されている。
この担体には脱臭に有用な微生物を、予め工場等で植種・培養しておくと、装置の運転開始後、短期間で十分な性能を発揮させることができる。
【０００７】
洗浄用液体を供給路の開口から担体に注ぐ。この場合、シャワー状に降りかけてもよいが不活性生物や異物による目詰まりの恐れがあるので、水道の蛇口から流れ出るように注ぐのが好ましい。液体は担体群上に注がれ、各担体の表面や連続空隙を伝って流下し、この担体を出ると下位の担体に移流して同様に流下して行く。これにより、担体は常に湿潤状態に保たれる。
【０００８】
ドラムを回転する。起動の初期は担体群もドラムと一緒に移動するが、移動用の空間の回転方向後方に位置する担体群は上方へ移動するにつれ、自重により自身の初期位置を維持できず、天頂部に至ると、この空間内で回転方向前方へ崩落する。ドラムの回転中、移動用の空間の回転方向後方に競りあがった担体群は、常に前方へ崩落現象を起こす。そのため、担体群は常に移動状態を保ち、一点に静止することはない。この崩落する箇所の前後に給水―洗浄散水を行うと、代謝副産物の洗浄と共に、担体表面に付着する処理有用細菌以外の不活性生物や異物が担体同士の擦れあいによって容易に剥離され、洗浄水で外部へ排除できる。この操作が連続で行われているため、不活性生物の担体表面への付着と増殖が阻止でき、それらの生物の剥離によって生じる担体間の閉塞障害は起こり得ない。
【０００９】
被処理気体、例えば悪臭気体や有害気体、を導入路からハウジング内へ導入する。ファンの正圧や負圧による導入を行う。
【００１０】
循環系を起動する。一般にはファンによる強制循環である。ハウジング内の被処理気体を吸引し、吐出口からドラム内に吐出する。該循環系の流量は、導入路を通る被処理気体の流量より多いので、導入路を通ってハウジングに導入された被処理気体の大部分は循環系に引き込まれ、ドラム内に吐出される。一例として挙げると、循環系の流量は被処理気体の流量の３倍程度が好ましいが、この割合は、被処理気体の種類や処理量等によって適宜変えられる。
【００１１】
吐出された被処理気体は各担体に衝突しながら担体間の隙間を通って、ドラムの外周面からハウジング内に吐き出される。被処理気体はこの通過の間に担体相互間に保留された保留水と衝突的に接触し、被処理気体中の被処理成分は保留水中に溶け込む。被処理成分が溶け込んだ保留水は、担体の転動により担体の表面を伝い、担体相互間の隙間を通って流下して行く。各担体には夥しい数の微生物が活着しているので、保留水に溶け込んだ被処理成分、例えば悪臭成分、は微生物と遭遇してこれに捕食され、分解される。被処理成分が分解するときに発生する代謝副産物は、洗浄用液体の流下に搬送され、ドラムから出て洗浄済み液体の排出路から外部へ排出される。
【００１２】
洗浄用液体の溶解物質の濃度は、担体自身や担体間の隙間に滞留している保留水より低いので、両者間に濃度勾配が生じ、そのため、保留水中に放出されている代謝副産物も洗浄用液体に取り込まれることになり、洗浄用液体と共に排出路から外部へ排出される。これにより、生物の生息環境が整えられる。なお、これらの代謝副産物は化学的に安定した物質で、再気化によって悪臭物質に戻るようなことはなく、水質においても多少のｐＨの低下はあるが、水生動植物に影響を与えることはない。
【００１３】
被処理成分として、代表的な悪臭物質である硫化水素とアンモニアの生物酸化の反応式を、下記のように示すことができる。
Ｈ２Ｓ＋２Ｏ２（硫黄細菌）→Ｈ２ＳＯ４
ＮＨ３＋３／２Ｏ２（亜硝酸菌）→ＨＮＯ２＋Ｈ２Ｏ
ＨＮＯ２＋１／２Ｏ２（硝酸菌）→ＨＮＯ３
【００１４】
被処理気体は担体群を通る間に一部の被処理成分を除去され、ドラムの外周面からハウジング内へ流出する。そして、その大部分は再びハウジングとドラム間を循環する。ハウジング内へ流出した処理済気体の一部は、送出路を通って外部へ送出される。
【００１５】
この担体移動式生物処理装置によれば、ドラムを回転させることにより、担体を強制的に転流させ、担体の気体に直面する部分を除々に変化させ、すなわち気体と担体との接触状況を変化させ、気体を担体の全体に満遍なく接触させることができる。担体相互間の間隙も転流により常に変化するので、被処理気体が抵抗の少ない特定の通路を通ってハウジング内へ流出することはない。また、担体の気体に直面する部分を除々に変化させると、結果的に、担体に必要に応じて供給される液体との接触状況を変化させることにもなる。そのため、必要な気体や液体を担体の全体に満遍なく供給し微生物の繁殖に好適な環境を保つことにより、処理性能を維持することができる。
【００１６】
また、担体はドラム内を転動するため、ドラム内における微生物の生息環境は平均化され、どの部位も均一になる。そのため、ＰＨ管理のような微生物に最適な環境を維持するための管理が容易になり、微生物の働きを最大限に活用することができる。そして、安定した処理効果を得ることができる。
【００１７】
更に、担体は隣接する他の担体と接触しながら自転するので、藻類、糸状菌などの生物膜が担体の表面に生長することなく洗浄される。そのため、生物膜による閉塞を防止できる。更にまた、担体は洗浄用液体により湿潤状態に保たれているので、自転する際の抵抗を低減し、磨耗を防止することができる。
【００１８】
担体群に供給される液体は、担体に生息する微生物の生息環境を維持するためのものであり、例えば、活性汚泥処理水を砂濾過したものが好適である。供給された液体は、微生物の代謝副産物を洗浄するとともに、担体の備える微細な連続空隙に充満して微生物の生息場所を形成する役割を果たす。そして、担体の表面が微生物の生息場所となる従来の担体と比較して、多数の微生物を容易に活着させることができるようになり、また洗浄水により洗い流される微生物の割合を低減させることができる。そのため、十分な洗浄を行って微生物の生息環境を良好に保つことが可能になり処理性能を高く維持できるとともに、十分な処理性能を得るために必要な数の微生物を容易に維持することができるようになる。なお、空隙のサイズを限定すれば、脱臭処理等目的となる処理に関係のない藻類、糸状菌の侵入を阻み連続空隙内での生物膜の生長を防止できる。そして、生物膜剥離に起因する微生物の減少を抑えることができるので好ましい。
【００１９】
（請求項２）本発明に係る第一の担体移動式生物処理装置の場合、該導入路を流れる被処理気体の流量と該送出路を流れる処理済み気体の流量は同じとなっていてもよい。
こうすると、ハウジング内の気体量は常に一定に保たれ、被処理気体、処理済み気体及び循環気体の流量関係を良好に保って効果的な処理を行える。
【００２０】
（請求項３）本発明にかかる第二の担体移動式生物処理装置は、第一の担体移動式生物処理装置に対し、洗浄用液体(L)の回流系を有し、該流通系(F)と該回流系(B)は流量割合が一定となっている点に特徴がある。その他の構成では両者の間に実質的な相違はない。
被処理気体の流量に対し洗浄用液体の流量が少ないと、十分な気液接触の機会が得られず、被処理気体中の悪臭成分は洗浄用液体中に溶け込めない。そのため、微生物による悪臭成分の捕食、即ち、脱臭処理が十分に行われない。従って、被処理気体の流量に対する洗浄用液体の流量を、気液接触の機会ができるだけ多くなるように決める。
【００２１】
洗浄用液体は被処理気体の流量に対し特定された割合の流量でドラムにその上方から注がれ、各担体の表面、貫通孔、連続空隙、担体相互間に現出した連続空隙等を伝って順次流下し、一つの担体を出ると下位の担体に移流して同様に流下して行く。これにより、担体は常に湿潤状態に保たれ、微生物は活性状態を保って担体のあらゆる面に包括固定される。被処理気体がその流量より多量の循環系の気体により強制的に循環させられると、被処理気体は担体を湿潤している液体の表面に衝突し、悪臭成分が液体中に溶け込む。担体中には微生物が包括固定されているので、溶け込んだ悪臭成分を捕食し、代謝物として液中に放出する。洗浄用液体は担体群表面や内部を通過する間にこの代謝物を取り込んでハウジングから流出する。
【００２２】
（請求項４） 該流通系と該回流系の干渉関係は該ドラム内において具現していてもよい。
こうすると、該ドラム内には多数の担体が収容され、洗浄用液体がこれらの担体全体を湿潤状態に保っているので、気液接触が効果的に行われる。
【００２３】
（請求項５） 該回流系は該ハウジングに連通するタンク、回流ポンプ及び流量計を備えており、該タンクは内部に上向流室と、該上向流室に潜りオリフィイスを介して連通しかつ該回流ポンプに導通する貯留室を備え、該貯留室はオーバーフロー管により大気に開放していてもよい。
こうすると、該ハウジングから流出する洗浄用液体をタンクに貯めて回流使用でき、洗浄用の特別な水源を必要とせず、この上向流室と洗浄用液体を貯留するタンクとは、潜りオリフィスを通じて洗浄用液体は自由に行き来できるが、潜りオリフィスの孔径・開口面積が小さいため通過時の抵抗によって抵抗相当分の液面レベル差が生じ、導入された排水中の異物が貯留室に流出することを抑制され、回流する洗浄用液体中に懸濁する浮遊物は上向流に乗って速やかにオーバーフロー管から排出される。
【００２４】
（請求項６） 該貯留室には補給水の供給路が導通し、三角堰形式の流量計測器が設けられていてもよい。
こうすると、補給水として一般的に用いられる下水等の二次処理水の使用量が少ないと、オリフィス式流量計等ではガラス管内部に付着部の蓄積などによって直ぐに流量確認が困難になるなどの障害を生じるが、三角堰形式の流量計測器を採用し、通常のように堰の越流高＝換算流量を刻印した目盛り板を用意することにより、このような問題を解決している。
【００２５】
（請求項７） 該貯留室にヒーターが装入されていてもよい。
こうすると、微生物の生物活性を促進でき、被処理気体の処理をより完全に実施できる。
【００２６】
（請求項８） 該回流系を流れる洗浄用液体の流量は、該被処理気体の流量を７．５ｍ３／min、該循環系の流量を３０ｍ３／min、該補給水の供給量を３．０Ｌ／minとした場合に、該被処理気体の濃度の負荷量（重量／時間）はdata範囲の０．７０（０．４８〜１．０）に対しては５〜２０Ｌ／min、好ましくは８〜９Ｌ／minで、同じく１．５（１．０〜１．７）に対しては７．５〜９Ｌ／min、好ましくは１０〜２０Ｌ／minとなっていてもよい。
こうすると、被処理気体の処理を極めて効率よく処理できる。
【００２７】
（請求項９） 該流通系は該ハウジングの前後での流量が同じとなっていてもよい。
こうすると、強制循環の風量に対する流通系の風量を常に一定の関係に保て、被処理気体の処理を円滑に行える。
【００２８】
（請求項１０）該循環系は該ハウジングに開口する吸込口、ファン及び該ドラムの回転軸と同じ軸線上で該ドラムに延び、該ドラム内に吐出口で連通する吐出路を包含していてもよい。
こうすると、吸引した被処理気体をドラムの中心部分に送り込むことができ、ドラム内の担体との接触機会を増大させ、微生物による捕食の機会も当然増大させることができる。
【００２９】
（請求項１１）該ドラムは両側面が板体により閉塞され、外周面をスクリーン部材によって囲繞されていてもよい。
こうすると、ドラム内に吐出された被処理気体を担体間あるいは担体の内部等を蛇行させながら外周面のスクリーン部材を通ってハウジング内に流出でき、十分な処理が可能で、外部から導入路を通ってハウジング内に供給された被処理気体も直接ドラムに入ることなく、吸込口に向かう被処理気体と合流させて、ドラムに強制的に送り込むことができる。
【００３０】
（請求項１２）該ドラムは、該ハウジング内での位置が、該板体と該ハウジングの内壁面間の距離が該吸込口側で大きくなるように、該軸線上で偏っている。
こうすると、循環系による該ハウジング内の被処理気体の吸引抵抗を少なくできる。
【００３１】
（請求項１３）該スクリーン部材は円周上に間隔を保って配置されたロッドの内周面に自身の相互間に定間隔を保ってＶワイヤーを溶接したものであってもよい。
こうすると、強度が高く、簡単には圧潰せず、担体はＶワイヤーにその平坦面で接触するので、移動抵抗を減少できる。
【００３２】
（請求項１４）該吐出口はスクリーンとなっていてもよい。
こうすると、被処理気体の流出を広い面で行うことができ、抵抗が少ない。
【００３３】
（請求項１５）該スクリーンは円周上に間隔を保って配置されたロッドの外周面に自身の相互間に定間隔を保ってＶワイヤーを溶接したものであってもよい。
こうすると、スクリーンの強度が高く、容易に圧潰することがなく、担体はＶワイヤーにその平坦面で接触するので、移動抵抗を減少できる。
【００３４】
（請求項１６）該担体は外径の異なる複数種類のものを含んでいてもよい。
こうすると、大きい外径の担体だけを使用した場合、互いに接触している担体相互間に比較的大きな隙間ができることがあるが、小径の担体があるとこのような大きな隙間を生じることがなく、被処理気体や洗浄用液体が無抵抗に流通してしまうことを防いで両者の接触機会を増加できる。
【００３５】
（請求項１７）該担体は軸線上に貫通孔を有し、外周面に溝を備えていてもよい。
こうすると、担体に保留水が効率よく保留され、微生物の活着率が高くなる。
【００３６】
（請求項１８）本発明に係る第一の担体移動式生物処理方法は、多数の微細な連続空隙を備えた微生物活着用の担体の多数個を通気性のドラム内に移動用の空間を残して装填する。該ドラムをハウジング内で定位置回転させる。該ドラム内の該担体に洗浄用液体を供給する。
該ハウジングに被処理気体を導入する。該被処理気体の流量より大きい量の該被処理気体を、該ドラム内を経由して、該ハウジングの内外に循環させる。そして、処理済み気体及び洗浄済み液体を該ドラムの外部へ取り出す。
担体には予め微生物が活着させてある。この担体はドラムの回転中、洗浄用液体や被処理気体の供給を受ける。担体は向きや位置を変えながら転動し、担体自身の連続空隙、貫通孔，周面の溝等、あるいは隣り合う担体相互間の隙間に保留水を確保する。被処理気体の被処理成分が保留水に溶解すると、担体に活着している微生物がこれを捕食し、分解して代謝副産物が発生する。発生した代謝副産物は洗浄液に搬送されて流下し、ハウジングの外へ排出される。
【００３７】
（請求項１９） 本発明に係る第二の担体移動式生物処理方法は、該ハウジングに該洗浄用液体の流量に対し所定の割合の流量の被処理気体を導入する点で第一の方法と異なっている。
該洗浄用液体の流量と被処理気体の流量の割合を特定することにより、気液接触の効率を最大限に引き出すことができ、被処理気体の処理を効果的になせる。
【００３８】
（請求項２０） 該回流系の洗浄用液体はヒーターによって加熱されていてもよい。
この場合、生物活性が向上され、被処理気体の処理を効果的になせる。
【００３９】
（請求項２１）本発明に係る第一及び第二の生物処理装置や処理方法で使用される担体は球体状を呈している。そして、多数の微細な連続空隙を備え、軸線沿って貫通孔を備え、外周面に溝を有している。
この担体は高密度ポリエチレンで構成され、内部に「ポア」と称する多数の微細な連続空隙を備えている。微生物は工場等において各担体に活着させるので、温度、栄養等の管理が容易である。また、ドラムへの装填は、工場で行うのが好ましいが、現場で行ってもよい。従って、通常運転への移行を短時間で行える。
この担体はまた、貫通孔及び溝を有していることから、担体の外周面から離れた内部にも、短時間のうちに液体や気体を供給することが可能となり、担体の洗浄効果や、微生物と被処理気体の接触効率を高めることができる。
また、貫通孔は担体が隣接する他の担体と密着して外周の隙間が狭くなる場合の気体の流路となり、溝は貫通孔が気体の流れる方向と直行した場合の流路となれる。
更に、貫通孔や溝の液流に対する角度は担体ごとにその自転に伴って変わるので、気体と液体が交錯して流れる通路において気体のための開口面積が確保され、圧力損失を小さく抑えることができる。
更にまた、貫通孔や溝を通る気体は、貫通孔や溝の方向に沿って複雑な流れをして各所で担体に激しく衝突することになる。そして、気体が担体に衝突することにより、気体に含まれる可溶性の被処理成分が担体の連続空隙内にある液体に溶け込みやすい状況が形成される。そのため、処理効果を高めることができる。
【００４０】
（請求項２２）該溝の断面形状は半円で、該半円と該貫通孔の直径は自身の直径４分の１となっていてもよい。
こうすると、微生物の活着に必要な空間と実際の使用に必要な機械的強度を担体に持たせつつ、洗浄効果や接触効率を高めることができる。なお、貫通孔及び溝の径は、大きくなると微生物活着用の空間が減少し、担体の機械的強度も低下する一方、小さくなると水や気体の供給能力が低下し、洗浄効果や接触効率が低下するため、適切な大きさにすることが好ましい。
【００４１】
（請求項２３）該自身の直径は１５ｍｍから２５ｍｍであってもよい。
こうすると、気体及び液体の通路の閉塞をより効果的に防止できる。なお、直径が大きすぎると、処理空間に装填される担体の数が減り、処理能力が低減するという問題が起こり、また直径が小さすぎると、機体と液体の通路が狭められて液体の表面張力でその通路が閉塞されるフラッド現象が起こるため、担体の直径は最適なものとしておく必要がある。特に直径が１０ｍｍ以下のものはフラッド現象等による障害を起こしやすいため、使用には適さない。
【発明の効果】
【００４２】
本発明に係る第一の担体移動式生物処理装置によれば、ハウジングを被処理気体の流通過程に配置し、ドラムをこのハウジングに定位置で回転自在に装入し、このドラムに微生物活着用の担体を湿潤状態で装填し、この被処理気体の流量より大きい流量の被処理気体をハウジングにドラムを介して強制的に循環させるようにしたので、以下に述べるような種々の効果がある。
被処理気体の大部分がこの循環系を数次にわたって巡るので、ドラム内の担体と衝突する機会が多くなり、処理効率が上がる。
循環系からドラム内へは被処理気体が圧入されるので、担体面に対し被処理気体が衝突的に接触することになり、担体の保留水中への被処理成分の溶け込みが効果的に行われる。そのため、微生物による被処理成分の捕食も効果的に行われる。
担体はドラムの回転により移動しかつ崩落によって転動するので、この崩落する箇所の前後に給水―洗浄散水を行うと、代謝副産物の洗浄と共に、担体表面に付着する処理有用細菌以外の不活性生物や異物が担体同士の擦れあいによって容易に剥離され、洗浄水で外部へ排除できる。この操作が連続で行われているため、不活性生物の担体表面への付着と増殖が阻止でき、それらの生物の剥離によって生じる担体間の閉塞障害の発生を防げる。
担体の保留水中に溶け込んだ被処理成分は担体に活着している微生物に捕食されると分解して代謝副産物が発生するが、洗浄用液体の濃度は保留水の濃度より低いので、両濃度間に濃度勾配を生じ、保留水中の代謝副産物は洗浄用液体に取り込まれ、排出路から外部へ排出される。
この担体に対しては、脱臭に有用な微生物を、予め工場等で植種・培養することができる。このため、装置の運転開始後、短期間で十分な性能を発揮させることができる。
【００４３】
請求項２によれば、該導入路を流れる被処理気体の流量と該送出路を流れる処理済み気体の流量は同じとなっているので、ハウジング内の気体量は常に一定に保たれ、被処理気体、処理済み気体及び循環気体の流量関係を良好に保って効果的な処理を行える。
【００４４】
（請求項３）本発明にかかる第二の担体移動式生物処理装置によれば、第一の担体移動式生物処理装置に対し、洗浄用液体の回流系を有し、該流通系と該回流系は流量割合が一定となっているので、気液接触の機会が多くなり、被処理気体の処理を効果的になせる。
【００４５】
請求項４によれば、該流通系と該回流系の干渉関係は該ドラム内において具現しているので、該ドラム内に収容され、かつ洗浄用液体により全体を湿潤状態に保たれた多数の担体と接触することになり、気液接触が効果的に行われる。
【００４６】
請求項５によれば、該回流系はタンク、回流ポンプ及び流量計を備えており、該タンクは内部に、該ハウジングの該排出路に自身の下部で導通しかつオーバーフロー管を介して大気に開放する上向流室と、該上向流室に潜りオリフィイスを介して連通しかつ該回流ポンプに導通する貯留室を備えているので、該ハウジングから流出する洗浄用液体をタンクに貯めて回流使用でき、洗浄用の特別な水源を必要とせず、洗浄用液体により洗い流されて洗浄用液体と共に排出された悪臭成分の代謝物や藻等の比重の軽い不活性物質は上向流に乗って室内を昇流し、オーバーフロー管を通って外部へ排出される。
【００４７】
請求項６によれば、該貯留室には補給水の供給路が導通し、三角堰形式の流量計測器が設けられているので、補給水として一般的に用いられる下水等の二次処理水の使用量が少ないと、オリフィス式流量計等ではガラス管内部に付着部の蓄積などによって直ぐに流量確認が困難になるなどの障害を生じるが、三角堰形式の流量計測器を採用し、通常のように堰の越流高＝換算流量を刻印した目盛り板を用意することにより、このような問題を解決している。
【００４８】
請求項７によれば、該貯留室にヒーターが装入されているので、微生物の生物活性を促進でき、被処理気体の処理をより完全に実施できる。
【００４９】
請求項８によれば、該回流系を流れる洗浄用液体の流量は、該被処理気体の流量を７．５ｍ３／min、該循環系の流量を３０ｍ３／min、該補給水の供給量を３．０Ｌ／minとした場合に、該被処理気体の濃度の負荷量（重量／時間）はｄａｔａ範囲の０．７０（０．４８〜１．０）に対しては５〜２０Ｌ／min、好ましくは８〜９Ｌ／minで、同じく１．５（１．０〜１．７）に対しては７．５〜９Ｌ／min、好ましくは１０〜２０Ｌ／minとなっているので、被処理気体の処理を極めて効率よく処理できる。
【００５０】
請求項９によれば、該流通系は該ハウジングの前後での流量が同じとなっているので、強制循環の風量に対する流通系の風量を常に一定の関係に保て、被処理気体の処理を円滑に行える。
【００５１】
請求項１０によれば、該循環系は該ハウジングに開口する吸込口、ファン及び該ドラムの回転軸と同じ軸線上で該ドラムに延び、該ドラム内に吐出口で連通する吐出路を包含しているので、吸引した被処理気体をドラムの中心部分に送り込むことができ、ドラム内の担体との接触機会を増大させ、微生物による捕食の機会も当然増大させることができる。
【００５２】
請求項１１によれば、該ドラムは両側面が板体により閉塞され、外周面をスクリーン部材によって囲繞されているので、ドラム内に吐出された被処理気体を担体間あるいは担体の内部等を蛇行させながら外周面のスクリーン部材を通ってハウジング内に流出でき、十分な処理が可能で、外部から導入路を通ってハウジング内に供給された被処理気体も直接ドラムに入ることなく、吸込口に向かう被処理気体と合流させて、ドラムに強制的に送り込むことができる。
【００５３】
請求項１２によれば、該ドラムは、該ハウジング内での位置が、該板体と該ハウジングの内壁面間の距離が該吸込口側で大きくなるように、該軸線上で偏っているので、循環系による該ハウジング内の被処理気体の吸引抵抗を少なくできる。
【００５４】
請求項１３によれば、該スクリーン部材は円周上に間隔を保って配置されたロッドの内周面に自身の相互間に定間隔を保ってＶワイヤーを溶接したものであるので、強度が高く、簡単には圧潰せず、担体はＶワイヤーにその平坦面で接触し、移動抵抗を減少できる。
【００５５】
請求項１４によれば、該吐出口はスクリーンとなっているので、被処理気体の流出を広い面で行うことができ、抵抗が少ない。
【００５６】
請求項１５によれば、該スクリーンは円周上に間隔を保って配置されたロッドの外周面に自身の相互間に定間隔を保ってＶワイヤーを溶接したものなので、スクリーンの強度が高く、容易に圧潰することがなく、担体はＶワイヤーにその平坦面で接触し、移動抵抗を減少できる。
【００５７】
請求項１６によれば、該吐出口はスクリーンとなっているので、被処理気体の流出を広い面で行うことができ、抵抗が少ない。
【００５８】
請求項１７によれば、該スクリーンは円周上に間隔を保って配置されたロッドの外周面に自身の相互間に定間隔を保ってＶワイヤーを溶接したものであるので、スクリーンの強度が高く、容易に圧潰することがなく、担体はＶワイヤーにその平坦面で接触するので、移動抵抗を減少できる。
【００５９】
請求項１８によれば、該担体は外径の異なる複数種類のものを含んでいるので、大きい外径の担体だけを使用した場合、互いに接触している担体相互間に比較的大きな隙間ができることがあるが、小径の担体があるとこのような大きな隙間を生じることがなく、被処理気体や洗浄用液体が無抵抗に流通してしまうことを防いで両者の接触機会を増加できる。
【００６０】
請求項１９によれば、該担体は軸線上に貫通孔を有し、外周面に溝を備えているので、担体に保留水が効率よく保留され、微生物の活着率が高くなる。
【００６１】
（請求項２０）本発明に係る第一の担体移動式生物処理方法は、多数の微細な連続空隙を備えた微生物活着用の担体の多数個を通気性のドラム内に移動用の空間を残して装填し、該ドラムをハウジング内で定位置回転させ、該ドラム内の該担体に洗浄用液体を供給し、
該ハウジングに被処理気体を導入し、該被処理気体の流量より大きい量の該被処理気体を、該ドラム内を経由して、該ハウジングの内外に循環させ、処理済み気体及び洗浄済み液体を該ドラムの外部へ取り出すので、この担体はドラムの回転中、洗浄用液体や被処理気体の供給を受けて向きや位置を変えながら転動し、担体自身の連続空隙、貫通孔，周面の溝等、あるいは隣り合う担体相互間の隙間に保留水が確保され、被処理気体の被処理成分が保留水に溶解すると、担体に活着している微生物がこれを捕食し、分解して代謝副産物が発生せ、発生した代謝副産物は洗浄液に搬送されて流下し、ハウジングの外へ排出できる。
【００６２】
（請求項２１） 本発明に係る第二の担体移動式生物処理方法は、該洗浄用液体の流量と被処理気体の流量の割合を特定したので、気液接触の効率を最大限に引き出すことができ、被処理気体の処理を効果的になせる。
【００６３】
請求項２２によれば、該回流系の洗浄用液体はヒーターによって加熱されているので、生物活性が向上され、被処理気体の処理を効果的になせる。
【００６４】
（請求項２３）本発明に係る第一及び第二の生物処理装置や処理方法で使用される担体は球体状を呈しており、多数の微細な連続空隙を備え、軸線沿って貫通孔を備え、外周面に溝を有しているので、微生物を工場等において各担体に活着でき、温度、栄養等の管理が容易で、ドラムへの装填は装置の納入現場で行うことができるので、通常運転への移行を短時間で行える。
この担体はまた、貫通孔及び溝を有していることから、担体の外周面から離れた内部にも、短時間のうちに液体や気体を供給することが可能となり、担体の洗浄効果や、微生物と被処理気体の接触効率を高めることができる。
また、貫通孔は担体が隣接する他の担体と密着して外周の隙間が狭くなる場合の気体の流路となり、溝は貫通孔が気体の流れる方向と直行した場合の流路となれる。
更に、貫通孔や溝の液流に対する角度は担体ごとにその自転に伴って変わるので、気体と液体が交錯して流れる通路において気体のための開口面積が確保され、圧力損失を小さく抑えることができる。
更にまた、貫通孔や溝を通る気体は、貫通孔や溝の方向に沿って複雑な流れをして各所で担体に激しく衝突することになる。そして、気体が担体に衝突することにより、気体に含まれる可溶性の被処理成分が担体の連続空隙内にある液体に溶け込みやすい状況が形成される。そのため、処理効果を高めることができる。
【００６５】
請求項２４によれば、該溝の断面形状は半円で、該半円と該貫通孔の直径は自身の直径４分の１となっているので、微生物の活着に必要な空間と実際の使用に必要な機械的強度を担体に持たせつつ、洗浄効果や接触効率を高めることができる。
【００６６】
請求項２３によれば、該自身の直径は１５ｍｍから２５ｍｍであるので、気体及び液体の通路の閉塞をより効果的に防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６７】
以下の説明で、同一符号は同一部分乃至は相応部分を示す。図１は本発明に係る第一の担体移動式生物処理装置の具体例を示す一部切欠正面図、図２は平面図、図３は左側面図、図４は右側面図、図５はハウジング部分の一部切断正面図、担体の正面図、図６は担体の正面図、図７は処理ガス量と除去濃度の関係を示す図、図８は処理ガス量と装置内圧力損失の測定値の関係を示す図、図９は回流量と除去濃度の関係を示す図、図１０は回流量と圧力損失の関係を示す図、図１１は原ガス量8m3/min、回流量32m3/min、原ガス中硫化水素濃度0.3ppm〜3ppm、洗浄用水連続注水5.01/minで約180日間の連続運転中の負荷濃度（inlet濃度）と処理濃度、除去率、圧力損失の推移を示す図である。
また、図１２は本発明に係る担体移動式生物処理装置の別の具体例を示す一部切欠正面図、図１３は同平面図、図１４はタンクの切断正面図、図１５は同平面図、図１６は右側面図、図１７は循環（回流）水量と除去量（重量／時間）の関係を示す図、図１８は循環水量と除去率の関係を示す図、図１９は脱臭風量（被処理気体量）と除去量・除去率の関係を示す図、図２０は回流率(回流量／被処理気体量)と除去量・除去率の関係を示す図、図２１は見かけ接触時間と除去量・除去率の関係を示す図、図２２は見掛け接触時間と残留率の関係を示す図、図２３は接触時間と速度定数の関係を示す図、図２４は温度と生物活性の関係を示す図である。
【００６８】
１はハウジング、２はドラム、３は担体である。このハウジング１は洗浄用液体Ｌの供給路４、被処理気体Ｇの導入路５及び処理済み気体Ｃの送出路６に連通している。また、このハウジング１は被処理気体Ｇの流量より大きい流量の被処理気体Ｇを強制循環させる循環系７及び洗浄済み液体Ｒの排出路８を備えている。
【００６９】
ドラム２は中空で、気体がこのドラム２の内から外へ流通できる通気性を有している。そして、このドラム２はハウジング１に、供給路４の開口９に臨んで定位置で回転自在に装入される。
担体３は、図５及び図６に示すように、球体状を呈し、多数の微細な連続空隙１０を備えた微生物の活着用である。これらの連続空隙１０は、原料粉末同士が部分的に熱溶着することによって粉末間に連続して現出するもので、図６では、理解の便利のために、担体３を断面状態にすると共に、誇張して表示してある。この担体３の多数個がドラム２に移動用の空間１１を残して装填されている。この担体には脱臭あるいは除菌等に有用な微生物を、予め工場等で植種・培養しておく。
この装填には、ハウジング１の天蓋５１を開け、ドラム２の装填口５２の開閉板５３を開いて行う。
【００７０】
装置の運転中、担体３には洗浄用液体Ｌを注ぎ掛ける。洗浄用液体Ｌは担体３の表面や連続空隙１０を通って流下して行く。これにより、担体３は常に湿潤状態に保たれる。この洗浄用液体Ｌは自然流下で十分なので、ドラム２の最も上の部分を供給路４の直下に位置させるのが望ましい。その他、ドラム２の上方あるいは側方からシャワー状に降りかけてもよい。
【００７１】
ドラム２を回転する。担体３はドラム２と一緒に移動し、天頂部に至ると、空間１１内で回転方向前方へ崩落する。ドラム２の回転中、担体群は競り上がりと崩落を繰りかえす。そのため、担体群は常に移動状態を保ち、一点に静止することはない。この崩落する箇所の前後に給水―洗浄用液体の散布を行うと、代謝副産物の洗浄と共に、担体３の表面に付着する処理有用細菌以外の不活性生物や異物が担体３同士の擦れあいによって容易に剥離され、洗浄用液体Ｌで外部へ排除できる。この操作が連続で行われているため、不活性生物の担体３の表面への付着と増殖が阻止でき、それらの生物の剥離によって生じる担体間の閉塞障害は起こり得ない。
【００７２】
被処理気体Ｇ、例えば悪臭気体や有害気体、を導入路５からハウジング１内へ導入する。ファンの正圧や負圧による導入を行う。
【００７３】
循環系７を起動する。一般にはファンによる強制循環である。ハウジング１内の被処理気体が循環系７に吸引され、ドラム２内に吐出される。循環系７の流量は、導入路５を通る被処理気体Ｇの流量より多いので、導入路５を通ってハウジング１に導入された被処理気体Ｇの大部分は循環系７を周回する。一例として挙げると、循環系７の流量は被処理気体Ｇの流量の３倍程度が好ましいが、この割合は、被処理気体の種類や濃度及び処理量等によって適宜変えられる。
【００７４】
ドラム２内へ吐出された被処理気体Ｇは担体３間の隙間や、各担体３の連続空隙１０及び外周面を通って、ドラム２の外周面からハウジング１内に吐き出される。被処理気体Ｇはこの通過の間に担体３相互間に保留された保留水と衝突的に接触し、被処理気体Ｇ中の被処理成分は保留水中に溶け込む。被処理成分が溶け込んだ保留水は、担体３の転動により担体３相互間の隙間、担体の連続空隙、担体外周面等を通って流下して行く。各担体３には夥しい数の微生物が活着しているので、保留水に溶け込んだ被処理成分、例えば悪臭成分、は微生物と遭遇してこれに捕食され、分解される。被処理成分が分解するときに発生する代謝副産物は、洗浄用液体Ｌの流下に搬送され、ドラム２から出て洗浄済み液体Ｒの排出路８から外部へ排出される。
【００７５】
洗浄用液体Ｌの溶解物質の濃度は、担体自身や担体間の隙間に滞留している保留水より低いので、両者間に濃度勾配が生じ、そのため、保留水中に放出されている代謝副産物も洗浄用液体Ｌに取り込まれて排出路８から外部へ排出される。これにより、生物の生息環境が整えられる。なお、これらの代謝副産物は化学的に安定した物質で、再気化によって悪臭物質に戻るようなことはなく、水質においても多少のｐＨの低下はあるが、水生動植物に影響を与えることはない。
【００７６】
導入路５を流れる被処理気体Ｇの流量と送出路６を流れる処理済み気体Ｃの流量は同じとなっている。
この場合、ハウジング１内の気体量は常に一定に保たれ、被処理気体Ｇ、処理済み気体Ｃ及び循環する被処理気体Ｇの流量関係を良好に保って効果的な処理を行える。
【００７７】
（請求項３）本発明にかかる第二の担体移動式生物処理装置は、第一の担体移動式生物処理装置に対し、洗浄用液体Ｌの回流系Ｂを有し、流通系Ｆと回流系Ｂは流量割合が一定となっている点に特徴がある。その他の構成では両者の間に実質的な相違はない。
被処理気体Ｇの流量に対し洗浄用液体Ｌの流量が少ないと、十分な気液接触の機会が得られず、被処理気体Ｇ中の悪臭成分は洗浄用液体Ｌ中に溶け込めない。そのため、微生物による悪臭成分の捕食、即ち、脱臭処理が十分に行われない。従って、被処理気体Ｇの流量に対する洗浄用液体Ｌの流量を、気液接触の機会ができるだけ多くなるように決める。
【００７８】
洗浄用液体Ｌは被処理気体Ｇの流量に対し特定された割合の流量でドラム２にその上方から注がれ、各担体３の表面、貫通孔４１、連続空隙１０、担体相互間に現出した連続空隙等を伝って順次流下し、一つの担体３を出ると下位の担体３に移流して同様に流下して行く。これにより、担体３は常に湿潤状態に保たれ、微生物は活性状態を保って担体３のあらゆる面に包括固定される。被処理気体Ｇがその流量より多量の循環系７の気体により強制的に循環させられると、被処理気体Ｇは担体３を湿潤している液体の表面に衝突し、悪臭成分が液体中に溶け込む。担体３に包括固定されている微生物は溶け込んだ悪臭成分を捕食し、代謝物として液中に放出する。洗浄用液体Ｌは担体群表面や内部を通過する間にこの代謝物を取り込んでハウジング１から流出する。
【００７９】
（請求項４） 流通系Ｆと回流系Ｂの干渉関係はドラム２内において具現している。
この場合、ドラム２内には多数の担体３が収容され、洗浄用液体Ｌがこれらの担体全体を湿潤状態に保っているので、気液接触が効果的に行われる。
【００８０】
（請求項５） 回流系Ｂはハウジング１に連通するタンク６１、回流ポンプ６２及び流量計６３を備えており、タンク６１は内部に上向流室６４と、この上向流室６４に潜りオリフィイス６５を介して連通しかつ回流ポンプ６２に導通する貯留室６６を備え、上向流室６４はオーバーフロー管６７により大気に開放している。
この場合、ハウジング１から流出する洗浄用液体Ｌをタンク６１に貯めて回流使用でき、洗浄用の特別な水源を必要としない。洗浄用液体Ｌは、この上向流室６４と貯留室６６の間を、潜りオリフィス６５を通じて自由に行き来できるが、潜りオリフィス６５の孔径・開口面積を小さくすることにより、通過時の抵抗によって抵抗相当分の液面レベル差が生じ、導入された排水中の異物が貯留室６６に流出することを抑制できる。これにより、回流する洗浄用液体Ｌ中に懸濁する浮遊物は上向流に乗って速やかにオーバーフロー管６７から外部へ排出される。
【００８１】
（請求項６） 貯留室６６には補給水Ｓの供給路６８が導通し、三角堰形式の流量計測器６９が設けられている。
この場合、補給水Ｓとして一般的に用いられる下水等の二次処理水の使用量が少ないと、オリフィス式流量計等ではガラス管内部に異物が付着・蓄積し、直ぐに流量確認が困難になるなどの障害を生じるが、三角堰形式の流量計測器６９を採用し、通常のように堰の越流高＝換算流量を刻印した目盛り板７０を用意することにより、このような問題を解決できる。
【００８２】
（請求項７） 貯留室６６にヒーター７１が装入されている。
この場合、微生物の生物活性を促進でき、被処理気体の処理をより完全に実施できる。
【００８３】
（請求項８） 回流系Ｂを流れる洗浄用液体Ｌの流量は、被処理気体Ｇの流量を７．５ｍ３／min、循環系７の流量を３０ｍ３／min、補給水Ｓの供給量を３．０Ｌ／minとした場合に、被処理気体Ｇの濃度の負荷量（重量／時間）はｄａｔａ範囲の０．７０（０．４８〜１．０）に対しては５〜２０Ｌ／min、好ましくは８〜９Ｌ／minで、同じく１．５（１．０〜１．７）に対しては７．５〜９Ｌ／min、好ましくは１０〜２０Ｌ／minとなっている。
この場合、被処理気体Ｇの処理を極めて効率よく処理できる。
【００８４】
（請求項９） 流通系Ｆはハウジング１の前後での流量が同じとなっている。
この場合、強制循環の風量に対する流通系Ｆの風量を常に一定の関係に保て、被処理気体Ｇの処理を円滑に行える。
【００８５】
循環系７はハウジング１に開口する吸込口２１、ファン２２及びドラム２の回転軸２３と同じ軸線Ａ上でドラム２に延び、このドラム２内に吐出口２４で連通する吐出路２５を包含している。
この場合、吸引した被処理気体Ｇをドラム２の中心部分に送り込むことができ、ドラム２内の担体３との接触機会を増大させ、微生物による捕食の機会も当然増大させることができる。
【００８６】
ドラム２は、図５に示すように、両側面が板体２６により閉塞され、外周面をスクリーン部材２７によって囲繞されている。
この場合、ドラム２内に吐出された被処理気体Ｇを担体３間あるいは担体３の内部等を蛇行させながら外周面のスクリーン部材２７を通ってハウジング１内へ押し出すことができ、十分な処理が可能で、外部から導入路５を通ってハウジング１内に供給された被処理気体Ｇも直接ドラム２に入ることなく、吸込口２１に向かう被処理気体Ｇと合流させて、ドラム２に強制的に送り込むことができる。
【００８７】
ドラム２は、ハウジング１内での位置が、板体２６とハウジング１の内壁面間の垂直距離が吸込口２１側で大きくなるように、軸線Ａ上で偏っている。
この場合、循環系７によるハウジング１内の被処理気体Ｇの吸引抵抗を少なくできる。
【００８８】
スクリーン部材２７は円周上に間隔を保って配置されたロッド２８の内周面に自身の相互間に所定間隔を保ってＶワイヤー２９を溶接したものとなっている。
この場合、強度が高く、簡単には圧潰せず、担体３はＶワイヤー２９の平坦面に接触するので、移動抵抗を減少できる。
【００８９】
吐出口２４はスクリーン３０となっている。
この場合、被処理気体Ｇの流出を広い面で行うことができ、抵抗が少ない。
【００９０】
スクリーン３０は円周上に間隔を保って配置されたロッド３１の外周面に自身の相互間に所定間隔を保ってＶワイヤー３２を溶接したものとなっている。
この場合、スクリーン３０の強度が高く、容易に圧潰することはなく、担体３はＶワイヤー２９の平坦面に接触するので、移動抵抗を減少できる。
【００９１】
担体３は外径の異なる複数種類のものを含んでいる。
この場合、大きい外径の担体だけを使用した場合、互いに接触している担体相互間に比較的大きな隙間ができることがあるが、小径の担体があるとこのような大きな隙間を生じることがなく、被処理気体Ｇや洗浄用液体Ｌが無抵抗に流通してしまうことを防いで両者の接触機会を増加できる。
【００９２】
図６に示すように、担体３は軸線Ｘ上に貫通孔４１を有し、外周面に溝４２を備えている。
この場合、担体３に保留水が効率よく保留され、微生物の活着率が高くなる。
【００９３】
本発明に係る第一の担体移動式生物処理方法は、多数の微細な連続空隙１０を備えた微生物活着用の担体３の多数個を通気性のドラム２内に移動用の空間１１を残して装填する。このドラム２をハウジング１内で定位置回転させる。ドラム２内の担体３に洗浄用液体Ｌを供給する。
ハウジング１に被処理気体Ｇを導入する。被処理気体Ｇの流量より大きい量の被処理気体Ｇを、ドラム２内を経由して、ハウジング１の内外に循環させる。そして、処理済み気体Ｃ及び洗浄済み液体Ｌをハウジング１の外部へ取り出す。
担体３には予め微生物が活着させてある。この担体３はドラム２の回転中、洗浄用液体Ｌや被処理気体Ｇの供給を受ける。担体３は向きや位置を変えながら転動し、担体３自身の外周面や連続空隙１０等、あるいは隣り合う担体３相互間の隙間に保留水を確保する。被処理気体Ｇの被処理成分が保留水に溶解すると、担体３に活着している微生物がこれを捕食し、分解して代謝副産物が発生する。発生した代謝副産物は洗浄用液体Ｌに搬送されて流下し、洗浄済み液体Ｒとなって排出路８からハウジング１の外へ排出される。
【００９４】
（請求項２１） 本発明に係る第二の担体移動式生物処理方法は、洗浄用液体Ｌの流量と被処理気体Ｇの流量の割合を特定したものである。気液接触の効率を最大限に引き出すことができ、被処理気体Ｇの処理を効果的になせる。
【００９５】
回流系Ｂの洗浄用液体Ｌはヒーター７１によって加熱されている。微生物の生物活性が増進され、被処理気体Ｇの処理を効果的になせる。
【００９６】
本発明に係る第一及び第二の生物処理装置や処理方法で使用される担体３は球体状を呈している。そして、多数の微細な連続空隙１０を備え、軸線Ｘ沿って貫通孔４１を備え、外周面に溝４２を有している。
この担体３は高密度ポリエチレンで構成され、内部に「ポア」と称する多数の微細な連続空隙１０を備えている。微生物は工場等において各担体３に活着させるので、温度、栄養等の管理が容易である。また、ドラム２への装填は、工場で行うのが好ましいが、現場で行ってもよい。従って、通常運転への移行を短時間で行える。
この担体３はまた、貫通孔４１及び溝４２を有していることから、表面積を大になり、担体３の外周面から離れた内部にも、短時間のうちに液体や気体を供給することが可能となり、担体３の洗浄効果や、微生物と被処理気体Ｇの接触効率を高めることができる。
また、貫通孔４１は担体３が隣接する他の担体３と密着して外周の隙間が狭くなる場合の気体の流路となり、溝４２は貫通孔４１が気体の流れる方向と直交した場合の流路となれる。
更に、貫通孔４１や溝４２の液流に対する角度は担体３ごとにその自転に伴って変わり、それぞれの貫通孔や溝の位置も変わるので、回転中に保留水が各担体の貫通孔を通って直線的に流下することはなく、担体間の液膜も形成と破断が繰り返される。従って、保留水を十分確保して被処理気体との接触を果たせ、気体と液体が交錯して流れる通路において気体のための流通面積も確保され、圧力損失を小さく抑えることができる。
更にまた、貫通孔４１や溝４２を通る気体は、貫通孔４１や溝４２の方向に沿って複雑な流れをして各所で担体３に激しく衝突することになる。そして、気体が担体３に衝突することにより、気体に含まれる可溶性の被処理成分が担体３の連続空隙１０内にある液体に溶け込みやすい状況が形成される。そのため、処理効果を高めることができる。
【００９７】
溝４２の断面形状は半円で、この半円と貫通孔４１の直径ｄは自身の直径Ｄの４分の１となっている。
この場合、微生物の活着に必要な空間と実際の使用に必要な機械的強度を担体３に持たせつつ、洗浄効果や接触効率を高めることができる。なお、貫通孔４１及び溝４２の径は、大きくなると微生物活着用の空間が減少し、担体３の機械的強度も低下する一方、小さくなると水や気体の供給能力が低下し、洗浄効果や接触効率が低下するため、適切な大きさにすることが好ましい。
【００９８】
自身の直径Ｄは１５ｍｍから２５ｍｍとなっている。
この場合、気体及び液体の通路の閉塞をより効果的に防止できる。なお、直径が大きすぎると、処理空間に装填される担体３の数が減り、処理能力が低減するという問題が起こり、また直径が小さすぎると、機体と液体の通路が狭められて液体の表面張力でその通路が閉塞されるフラッド現象が起こるため、担体３の直径は最適なものとしておく必要がある。特に直径が１０ｍｍ以下のものはフラッド現象等による障害を起こしやすいため、使用には適さない。
【実施例】
【００９９】
「１」試験設備の仕様
（１）生物固定化担体
形状とサイズ：最大直径２０mmの球体で、最大径周縁部の全周に直径2.5mmの半円状の溝を穿ち、その溝に直交する位置関係に球体芯部を貫通する直径５mmの孔を有する。
材質：高密度ポリエチレン製
仕様：内部空間平均サイズ 80μm〜100μm
内部空間容積率 45％
実体積 3.186cm3/個
質量 1.835gr/個
（２）回転ドラム
形状とサイズ：内径910mmの円筒状で外周縁をスクリーンに、両側壁を遮蔽する。円筒状中心部には小径のスクリーンと円筒ドラムを回転させる駆動軸
が両側壁の中心を貫通してセットされる。
仕様：外周縁スクリーンはSUS304製のウエッジワイヤースクリーンでスリット３mm、開口率0.545である。中心部の小径スクリーンも同様にSUS304製ウエッジワイヤースクリーンで、スリット３mm、開口率0.545である。生物固定化担体は外周縁スクリーンと中心部のスクリーンの間の空間に、いくらかの余裕を持って充填される。
ドラム内充填可能容積 0.283m3
実充填容積 0.272m3
容積率 0.961
実充填担体数 41,200個
ドラム回転数 0.33rpm〜2.0rpm（無断変速機使用）
（３）脱臭ファン
型式：耐食性シロッコファン
仕様：φ250×15m3/min×0.75kPa×2770rpm×0.75kW
（４）硫化水素濃度計
仕様：ガステック社製電解液拡散式連続濃度計
測定範囲＝0.1ppm〜10ppm
（５）担体洗浄用用水
湖沼水を凝集沈殿処理した工業用水
（６）試験用悪臭物質
純（99.9％）液化硫化水素のボンベを用い、試験負荷濃度として0.3ppm〜3ppmの範囲になるよう調整して供給した。
（７）応用試験時の回流ファン
型式：耐食性シロッコファン
仕様：φ320×45m3/min×0.87kPa×2130rpm×1.5kW
【０１００】
「２」固定化担体へ硫黄細菌の植種と馴化種菌となる硫黄細菌は、都市下水処理場の反応タンクから活性汚泥混合液
MLSS=1,700mg/l）を採取し、周到なスクリーニングを経た上澄みろ過液を用いた。
上記のろ過液に水硫化ソーダ（NaHS:25%フレーク剤）を栄養剤として適量投与し、液のpH値低下を待った。概ね安定してpH値が2.5を定常的に推移することを確認した後、固定化担体を液中に浸漬した。浸漬後も水硫化ソーダを定期的に投与し、種菌の硫化細菌への馴化と担体への植菌・固定化を図った。約40日後に担体への固定化と十分な増殖が成されたと考えられた時点で液中から試験装置の回転ドラムに移し変え、気相中環境への馴致として硫化水素濃度3ppm〜10ppmに調整したガスを24時間連続して7日間供給した。10日目に定常的な硫化水素の除去が確認されたため、馴化操作を終了し性能試験に移行した。
【０１０１】
「３」性能試験
（１）基本試験
処理ガス量を8.0m3/min一定とし、硫化水素濃度を0.3ppm〜3ppmの範囲に調 整した後、ドラム回転速度を0.33rpm→1rpm→2rpmに変化させ、除去率への影 響を確認した。その結果、0.33rpmでは除去効率が経時的に低下した。これはド ラム内の固定化担体への洗浄が不足し、担体の保留水pHが異常に低下したため と思われた。1rpmと2rpmでは効率に差異は生じない。
以上から、ドラムの回転数は概ね1rpm以上あれば良く、担体の磨耗や駆動軸の疲労等を考慮すると同一の効率であれば出来るだけ低速回転の方が望ましいと考えられるため、1rpmで固定しても差し支えないと思われた。よって以降の試験では全て1rpmで行うことにした。また給水量は装置本体内底部に貯留する洗浄液のpH値が3.5を下回らない程度に間欠的に注水した。
次に処理ガス量と除去効率の関係を求めた。
処理ガス量として、6m3/min、8m3/min、10m3/min、12m3/minの４点で、何れも硫化水素濃度を0.3ppm〜3ppmの範囲になるよう調整し、1ppm±0.3ppmの範囲を抽出し考察データとした。
各処理ガス量の操作値を［表１］に、試験結果について処理ガス量と除去濃度の関係を［図７］に、処理ガス量と装置内圧力損失の測定値を［図８］に示す。
【０１０２】
（表１）
基本試験の操作値
以上の結果から、処理ガス量が多くなるほど除去濃度が高くなる傾向が見られた。この結果を圧力損失との関係で見ると、圧力損失と除去濃度は概ね同じような推移であることが確認できる。これは生物固定化担体のサイズに大きく影響しているものと考えられ、少風量では担体間を移動するガスが静かな流れ＝層流状態であり、風量の増大と共に乱流を生じ担体と悪臭ガスの接触がラジカルになったものと考えられる。
これらのことから本開発に関る基本装置は、固定化担体のサイズに適応する最小の処理ガス量＝固定化担体充填層に乱流が生じるガス量があり、それ以上でないと一定の除去効率が得られないことが確認された。
次に上記の担体層間の乱流を強制的に行った場合の除去効率の向上の有無、その限界について、基本設備を応用・発展した設備を構築し確認試験を行うことにした。
【０１０３】
（２）発展・応用試験
原臭ガスは回転ドラム両側遮蔽板の片方外側に導入される。同一の側に回流用ファンの吸引口を設け、原臭ガス量以上の風量を吸引する。この回流ファンの吐出は回転ドラム中心の小径スクリーンに接続される。小径スクリーンから吐出された臭気はドラム内を放射状に通過し固定化担体と激しい接触を繰り返しながらドラム外周のスクリーンから放出される。放出されたガスの一部は処理ガスとして回転ドラム両側遮蔽板の他方外側に開口する脱臭ファンで吸引され系外に排気される。一方放出ガスの多くは再度原臭ガスと共に回流ファンに吸引され、繰り返し固定化担体との接触によって脱臭操作が行われる。
試験は処理ガス量を8m3/min一定にして回流量を変化させ除去濃度の推移を確認することにした。負荷濃度は基本試験と同様に硫化水素0.3ppm〜3ppmの範囲に調整した。得られたデータから負荷濃度の範囲を1.0ppm±0.3ppmに制限して考察することにした。回流量は16m3/min、24m3/min、32m3/min、40m3/minの4点で、試験結果に ついて、基本試験の処理ガス量8m3/minを含め、回流量と除去濃度の関係を［図９］に、同じく回流量と圧力損失の関係を［図１０］に示した。またそれぞれの回流量の装置操作値を［表2］に示す。
【０１０４】
（表２）
回流量の操作値
以上の試験結果から、回流を行うことで除去濃度の飛躍的向上が確認された。
［図９］から24m3/min〜32m3/minの範囲にあるものと思われる。
以降、応用装置の運転を、原ガス量8m3/min、回流量32m3/min、原ガス中硫化水素濃度0.3ppm〜3ppm、洗浄用水連続注水5.01/minで約180日間の連続運転を行った。この間の負荷濃度（inlet濃度）と処理濃度、除去率、圧力損失の推移を[図１１］に示した。
使用した洗浄用水は自然湖沼水の凝集沈殿処理水で、非ろ過水であるから、この用水中には必要かつ十分な藻類や糸状菌、その他水生植物などの種や胞子状物が多量に含まれていると考えられた。約半年間に渡る連続運転の結果、開発目標とした「閉塞原因となる剥離生物膜を形成する藻類・糸状菌等の不活性生物（脱臭操作にとって）の付着と増殖を防止する技術」は、180日間の運転中圧力損失にほとんど変化が無いこと、除去効率も85％（1ppm以上の高濃度の範囲）〜98％（0.6ppm未満の比較的低濃度の範囲）と安定した運転がメンテナンスフリーの下で可能であった。さらに今後の課題として、処理ガス量に応じた固定化担体のサイズ・形状等の検討によっては飛躍的な効率の向上が期待できるのではないかと思われる。
固定化担体を充填したドラムを回転させることで担体個々を流動させ、互いの摩擦と洗浄水の注水で効率よく不活性生物の増殖が、除去効率を損なうことなく防げることが実証でき、高い除去効率が安定して得られた長期運転の結果からも高い実用性を有していると考える。
【０１０５】
循環（回流）水量と脱臭効率につき、循環水量の適正範囲を求めるため、脱臭風量、回流量、補給水量を一定とし、循環水量と硫化水素負荷量を変化させて試験した。操作条件は以下の通りである。
脱臭風量：７．５ｍ３／min
回流量：３０ｍ３／min、補給水量：３．０Ｌ／min
循環水量：３．０L／min、５．０L／min、７．５L／min、１０．０L／min、２０．０L／minの５種について、それぞれ負荷量を変化させた。「硫化水素の負荷量」を表３に示す。
【０１０６】
（表３）
硫化水素の負荷量
【０１０７】
「循環水量と硫化水素除去の試験結果」を表４に示し、図１７に循環水量と除去量、図１８に循環水量と除去率の関係をそれぞれ示す。循環水量７．５〜２０L／minの場合、負荷量０．７gr/hrで除去率が１．０の近傍にあることが分かる。
【０１０８】
（表４）
循環水量と硫化水素除去の試験結果
【０１０９】
次に、回流率と脱臭効率について試験した。表５に「回流と脱臭効率試験操作値」を示す。
【０１１０】
（表５）
回流と脱臭効率試験操作値
【０１１１】
また、試験結果データを「回流と硫化水素除去効率」として表６に示し、図１９及び図２０にも示す。循環水量は７．５L／min以上あればよいことが確認されているので、以降の試験では余裕を見て１０．０L／min一定として試験を行った。
回流率（回流量／脱臭風量）から脱臭効率を求める試験では、回流量を３０．０ｍ３／min一定とし、脱臭風量を変化させた。また、硫化水素負荷量は脱臭風量に拘わらず０．７gr/hr一定にし、補給水量も３．０L／min一定にした。
【０１１２】
（表６）
回流と硫化水素除去効率
【０１１３】
図２１は見掛け接触時間と除去量・除去率の関係を示してある。この見掛け接触時間はドラムの鉛直中心線上における脱臭風量の通過時間である。図２１から見掛け接触時間は１．７秒以上が望ましい。
【０１１４】
図２２は接触時間と除去率の関係から接触時間と残留率（＝１−除去率）の関係を示したものである。
この図から、接触時間１．４８秒付近に大きな屈折点が確認できる。屈折点の除去率は９２％で、それ以上の接触時間になると急激な効率の上昇が得られることになる。接触時間１．４８秒とは脱臭風量に換算すると、１１．５ｍ３／minで、回流率は２．６となる。よって、回流率２．６倍以上の条件下において接触時間１．４８秒以上で運転すれば、高い効率が安定して得られ、また、それ以下であれば、除去率は接触時間と二次関数的な関係になる。更に、回流率で２以下になると急激な効率の低下が確認できた。
以上のことから、本開発装置は、回流率が２．６倍以上あり、接触時間で１．５秒以上が得られる運転条件であれば、９２％以上の除去率が安定して得られることになる。ただし、洗浄用循環水は７．５L／min以上、望ましくは１０．０L／min程度を必要とする。
【０１１５】
次に、接触時間と除去率(残留率)の関係から速度定数を求め、循環水温度が与える生物活性について検証した。
生物活性は温度に依存することが従来から知られている。得られた試験データが温度に依存していることが確認できれば、除去機構が完全な生物代謝によるものであり、設計要素として温度を考慮することで、より確実な効率が得られる装置設計が可能となる。
生物の反応速度は次式で得られる。
【０１１６】
【数１】
上式から得られたデータ(試験データの循環水温度は２１．２℃〜２４．７℃の範囲で、単純数値平均温度は２２．４℃であった。)に基づき、速度定数kを求めると、表７になる。
【０１１７】
（表７）
反応速度定数
【０１１８】
この表７のｋ値を接触時間の関数として図２３に示す。この図２３から確認できるように、得られたデータの回帰式を求めると、偏差０の次式が得られた。
【０１１９】
【数２】
【０１２０】
次に、洗浄用循環水を加温し、回転ドラム内の固定化生物を恒温状態で一定時間保持し、硫化水素除去率の推移を確認した。その結果を「温度と除去特性」として纏め、表８に示す。表中の（ ）内数値は試験中の循環水の温度範囲を示し、単純数値平均をデータ値とした。
【０１２１】
（表８）
温度と除去特性
【０１２２】
図２４は、上記の結果を温度と生物処理速度＝生物活性＝速度定数ｋの関係として示したものである。本図の実曲線はデータの最下位値４点を除く上位１２点の平均値を回帰させた線図である。
この結果から明らかなように、生物活性に及ぼす温度の影響は大きく、因みに得られた回帰式から２０℃を基準＝１としたときの各温度のｋ値倍率は、
１０℃＝０．４５５、１５℃＝０．７２１、２５℃＝１．３６、３０℃＝１．６７、
３５℃＝２．０
となった。
【０１２３】
以上のように、循環水温度を制御することによって、生物生息環境を常に一定温度の範囲に維持することが可能となり、特に厳冬期においては安定した処理効率を得るために大きく貢献することが期待できる設備となる。
【図面の簡単な説明】
【０１２４】
【図１】本発明に係る担体移動式生物処理装置の具体例を示す一部切欠正面図である。
【図２】平面図である。
【図３】左側面図である。
【図４】右側面図である。
【図５】図１の一部の拡大図である。
【図６】担体の正面図である。
【図７】処理ガス量と除去濃度の関係を示す図である。
【図８】処理ガス量と装置内圧力損失の測定値の関係を示す図である。
【図９】回流量と除去濃度の関係を示す図である。
【図１０】回流量と圧力損失の関係を示す図である。
【図１１】原ガス量8m3/min、回流量32m3/min、原ガス中硫化水素濃度0.3ppm〜3ppm、洗浄用水連続注水5.01/minで約180日間の連続運転中の負荷濃度（inlet濃度）と処理濃度、除去率、圧力損失の推移を示す図である。
【図１２】本発明に係る担体移動式生物処理装置の別の具体例を示す一部切欠正面図である。
【図１３】同平面図である。
【図１４】タンクの切断正面図である。
【図１５】同平面図である。
【図１６】同右側面図である。
【図１７】循環（回流）水量と除去量（重量／時間）の関係を示す図である。
【図１８】循環水量と除去率の関係を示す図である。
【図１９】脱臭風量（被処理気体量）と除去量・除去率の関係を示す図である。
【図２０】回流率(回流量／被処理気体量)と除去量・除去率の関係を示す図である。
【図２１】見かけ接触時間と除去量・除去率の関係を示す図である。
【図２２】見掛け接触時間と残留率の関係を示す図である。
【図２３】接触時間と速度定数の関係を示す図である。
【図２４】温度と生物活性の関係を示す図である。
【符号の説明】
【０１２５】
１ ハウジング
２ ドラム
３ 担体
Ｌ 洗浄用液体
４ 供給路
Ｇ 非処理気体
５ 導入路
Ｃ 処理済み気体
６ 送出路
７ 循環系
Ｒ 洗浄済み液体
８ 排出路
９ 開口
１０ 連続空隙
１１ 空間
２１ 吸込口
２２ ファン
２３ 回転軸
Ａ 軸線
２４ 吐出口
２５ 吐出路
２６ 板体
２７ スクリーン部材
２８ ロッド
２９ Ｖワイヤー
３０ スクリーン
３１ ロッド
３２ Ｖワイヤー
Ｘ 軸線
４１ 貫通孔
４２ 溝
Ｆ 流通系
Ｂ 回流（循環）系
６１ タンク
６２ 回流ポンプ
６３ 流量計
６４ 上向流室
６５ 潜りオリフィイス
６６ 貯留室
６７ オーバーフロー管
６８ 供給路
６９ 流量計測器
７０ 目盛り板
７１ ヒーター
【技術分野】
【０００１】
本発明は、担体移動式生物処理装置、担体移動式生物処理方法及びこれらに使用する担体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
小規模の下水処理場等の臭気発生事業所では、今まで活性炭吸着装置による脱臭方式が主流である。中規模以上の事業所では活性炭吸着の他に、薬液洗浄処理や燃焼方式、生物学的処理などが多くの実績を持ち、操作・管理手法も確立された技術となっている。
この中でも生物学的脱臭方式は近年著しい技術的進展が見られ、特に下水処理場では他の方式を圧倒する実績を持つまでに至っている。生物学的脱臭法の中でも一部の装置を除き充填塔方式（特開２００５−１８５８９４号）が一般的な装置形態であるが、脱臭性能・操作性・維持管理性・維持管理コスト等々において、他の処理方式に比べ際だった優位性を有する。
【特許文献１】特開２００５−１８５８９４号公報
【０００３】
この充填塔方式の生物脱臭装置においては、担体として、表面に凹凸を有する形状に成形したセラミックス、石炭系破砕炭、木質系活性炭、植物繊維等が採用されている。そして、担体の表面が微生物の生息場所とされ、これら担体の隙間に通された悪臭気体の悪臭成分を微生物が分解することで脱臭処理が行われる構造となっている。なお、担体には散水装置等による給水がなされ、悪臭成分を分解する際に発生する微生物の代謝副産物を洗い流し、微生物の繁殖に好適な環境が維持されるようになっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記生物脱臭装置に代表される従来の生物処理装置では、脱臭有用生物以外の生物−藻類や糸状菌などが担体表面に付着し生息すると、増殖速度の違いから一気に優占種が不活性生物に入れ替わり、極端な機能低下を来し、それらの生物の剥離膜が担体間に滞留・閉塞し、場合によっては装置本体を損傷することもある。このような場合に至る予知方法や有効な対処方法が現状のところ未だ確立されていない。又、充填塔方式では装置を現場に設置してから下水処理施設の反応タンク内活性汚泥混合液を充填塔内に循環させて、活性汚泥混合液中の雑多な微生物を担体表面に付着・固定した後、臭気ガスを供給し脱臭有用細菌の増殖、馴化を行っている。このような現地で行う植種・固定と馴化には所定の性能を発揮するまでに６ヶ月から１年を要すると言われている。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、生物学的脱臭法の際立つ優位性を安定して維持でき、現地納入と同時に性能が得られるように脱臭有用細菌を事前に固定化用の担体に植種し培養して包括固定化を可能にする担体移動式生物処理装置、担体移動式生物処理方法及びこれに使用する球状担体を提供することにある。
本発明の他の目的は、被処理気体の流量と洗浄用液体の流量の割合を所定に保つことにより、気液接触の機会をできるだけ多くし、これにより被処理気体中に含まれる悪臭成分の多くを洗浄用液体中に溶け込ませ、微生物による捕食効率を上げて脱臭効果を最大限発揮させようとすることにある。
本発明の更に他の目的は、洗浄用液体の温度を調整することにより、微生物の活性を最大限に発揮させ、以って有効な脱臭作業を果たさせることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明にかかる第一の担体移動式生物処理装置は、ハウジング、ドラム及び担体を備えている。該ハウジングは洗浄用液体の供給路、被処理気体の導入路及び処理済み気体の送出路に連通している。また、該ハウジングは被処理気体の流量より大きい流量の該被処理気体を強制循環させる循環系及び洗浄済み液体の排出路を備えている。
該ドラムは中空で内外の通気性を有し、該ハウジングに該供給路の開口に臨んで定位置で回転自在に装入される。
該担体は球体状を呈し、多数の微細な連続空隙を備えた微生物の活着用で、その多数個が該ドラムに移動用の空間を残して装填されている。
この担体には脱臭に有用な微生物を、予め工場等で植種・培養しておくと、装置の運転開始後、短期間で十分な性能を発揮させることができる。
【０００７】
洗浄用液体を供給路の開口から担体に注ぐ。この場合、シャワー状に降りかけてもよいが不活性生物や異物による目詰まりの恐れがあるので、水道の蛇口から流れ出るように注ぐのが好ましい。液体は担体群上に注がれ、各担体の表面や連続空隙を伝って流下し、この担体を出ると下位の担体に移流して同様に流下して行く。これにより、担体は常に湿潤状態に保たれる。
【０００８】
ドラムを回転する。起動の初期は担体群もドラムと一緒に移動するが、移動用の空間の回転方向後方に位置する担体群は上方へ移動するにつれ、自重により自身の初期位置を維持できず、天頂部に至ると、この空間内で回転方向前方へ崩落する。ドラムの回転中、移動用の空間の回転方向後方に競りあがった担体群は、常に前方へ崩落現象を起こす。そのため、担体群は常に移動状態を保ち、一点に静止することはない。この崩落する箇所の前後に給水―洗浄散水を行うと、代謝副産物の洗浄と共に、担体表面に付着する処理有用細菌以外の不活性生物や異物が担体同士の擦れあいによって容易に剥離され、洗浄水で外部へ排除できる。この操作が連続で行われているため、不活性生物の担体表面への付着と増殖が阻止でき、それらの生物の剥離によって生じる担体間の閉塞障害は起こり得ない。
【０００９】
被処理気体、例えば悪臭気体や有害気体、を導入路からハウジング内へ導入する。ファンの正圧や負圧による導入を行う。
【００１０】
循環系を起動する。一般にはファンによる強制循環である。ハウジング内の被処理気体を吸引し、吐出口からドラム内に吐出する。該循環系の流量は、導入路を通る被処理気体の流量より多いので、導入路を通ってハウジングに導入された被処理気体の大部分は循環系に引き込まれ、ドラム内に吐出される。一例として挙げると、循環系の流量は被処理気体の流量の３倍程度が好ましいが、この割合は、被処理気体の種類や処理量等によって適宜変えられる。
【００１１】
吐出された被処理気体は各担体に衝突しながら担体間の隙間を通って、ドラムの外周面からハウジング内に吐き出される。被処理気体はこの通過の間に担体相互間に保留された保留水と衝突的に接触し、被処理気体中の被処理成分は保留水中に溶け込む。被処理成分が溶け込んだ保留水は、担体の転動により担体の表面を伝い、担体相互間の隙間を通って流下して行く。各担体には夥しい数の微生物が活着しているので、保留水に溶け込んだ被処理成分、例えば悪臭成分、は微生物と遭遇してこれに捕食され、分解される。被処理成分が分解するときに発生する代謝副産物は、洗浄用液体の流下に搬送され、ドラムから出て洗浄済み液体の排出路から外部へ排出される。
【００１２】
洗浄用液体の溶解物質の濃度は、担体自身や担体間の隙間に滞留している保留水より低いので、両者間に濃度勾配が生じ、そのため、保留水中に放出されている代謝副産物も洗浄用液体に取り込まれることになり、洗浄用液体と共に排出路から外部へ排出される。これにより、生物の生息環境が整えられる。なお、これらの代謝副産物は化学的に安定した物質で、再気化によって悪臭物質に戻るようなことはなく、水質においても多少のｐＨの低下はあるが、水生動植物に影響を与えることはない。
【００１３】
被処理成分として、代表的な悪臭物質である硫化水素とアンモニアの生物酸化の反応式を、下記のように示すことができる。
Ｈ２Ｓ＋２Ｏ２（硫黄細菌）→Ｈ２ＳＯ４
ＮＨ３＋３／２Ｏ２（亜硝酸菌）→ＨＮＯ２＋Ｈ２Ｏ
ＨＮＯ２＋１／２Ｏ２（硝酸菌）→ＨＮＯ３
【００１４】
被処理気体は担体群を通る間に一部の被処理成分を除去され、ドラムの外周面からハウジング内へ流出する。そして、その大部分は再びハウジングとドラム間を循環する。ハウジング内へ流出した処理済気体の一部は、送出路を通って外部へ送出される。
【００１５】
この担体移動式生物処理装置によれば、ドラムを回転させることにより、担体を強制的に転流させ、担体の気体に直面する部分を除々に変化させ、すなわち気体と担体との接触状況を変化させ、気体を担体の全体に満遍なく接触させることができる。担体相互間の間隙も転流により常に変化するので、被処理気体が抵抗の少ない特定の通路を通ってハウジング内へ流出することはない。また、担体の気体に直面する部分を除々に変化させると、結果的に、担体に必要に応じて供給される液体との接触状況を変化させることにもなる。そのため、必要な気体や液体を担体の全体に満遍なく供給し微生物の繁殖に好適な環境を保つことにより、処理性能を維持することができる。
【００１６】
また、担体はドラム内を転動するため、ドラム内における微生物の生息環境は平均化され、どの部位も均一になる。そのため、ＰＨ管理のような微生物に最適な環境を維持するための管理が容易になり、微生物の働きを最大限に活用することができる。そして、安定した処理効果を得ることができる。
【００１７】
更に、担体は隣接する他の担体と接触しながら自転するので、藻類、糸状菌などの生物膜が担体の表面に生長することなく洗浄される。そのため、生物膜による閉塞を防止できる。更にまた、担体は洗浄用液体により湿潤状態に保たれているので、自転する際の抵抗を低減し、磨耗を防止することができる。
【００１８】
担体群に供給される液体は、担体に生息する微生物の生息環境を維持するためのものであり、例えば、活性汚泥処理水を砂濾過したものが好適である。供給された液体は、微生物の代謝副産物を洗浄するとともに、担体の備える微細な連続空隙に充満して微生物の生息場所を形成する役割を果たす。そして、担体の表面が微生物の生息場所となる従来の担体と比較して、多数の微生物を容易に活着させることができるようになり、また洗浄水により洗い流される微生物の割合を低減させることができる。そのため、十分な洗浄を行って微生物の生息環境を良好に保つことが可能になり処理性能を高く維持できるとともに、十分な処理性能を得るために必要な数の微生物を容易に維持することができるようになる。なお、空隙のサイズを限定すれば、脱臭処理等目的となる処理に関係のない藻類、糸状菌の侵入を阻み連続空隙内での生物膜の生長を防止できる。そして、生物膜剥離に起因する微生物の減少を抑えることができるので好ましい。
【００１９】
（請求項２）本発明に係る第一の担体移動式生物処理装置の場合、該導入路を流れる被処理気体の流量と該送出路を流れる処理済み気体の流量は同じとなっていてもよい。
こうすると、ハウジング内の気体量は常に一定に保たれ、被処理気体、処理済み気体及び循環気体の流量関係を良好に保って効果的な処理を行える。
【００２０】
（請求項３）本発明にかかる第二の担体移動式生物処理装置は、第一の担体移動式生物処理装置に対し、洗浄用液体(L)の回流系を有し、該流通系(F)と該回流系(B)は流量割合が一定となっている点に特徴がある。その他の構成では両者の間に実質的な相違はない。
被処理気体の流量に対し洗浄用液体の流量が少ないと、十分な気液接触の機会が得られず、被処理気体中の悪臭成分は洗浄用液体中に溶け込めない。そのため、微生物による悪臭成分の捕食、即ち、脱臭処理が十分に行われない。従って、被処理気体の流量に対する洗浄用液体の流量を、気液接触の機会ができるだけ多くなるように決める。
【００２１】
洗浄用液体は被処理気体の流量に対し特定された割合の流量でドラムにその上方から注がれ、各担体の表面、貫通孔、連続空隙、担体相互間に現出した連続空隙等を伝って順次流下し、一つの担体を出ると下位の担体に移流して同様に流下して行く。これにより、担体は常に湿潤状態に保たれ、微生物は活性状態を保って担体のあらゆる面に包括固定される。被処理気体がその流量より多量の循環系の気体により強制的に循環させられると、被処理気体は担体を湿潤している液体の表面に衝突し、悪臭成分が液体中に溶け込む。担体中には微生物が包括固定されているので、溶け込んだ悪臭成分を捕食し、代謝物として液中に放出する。洗浄用液体は担体群表面や内部を通過する間にこの代謝物を取り込んでハウジングから流出する。
【００２２】
（請求項４） 該流通系と該回流系の干渉関係は該ドラム内において具現していてもよい。
こうすると、該ドラム内には多数の担体が収容され、洗浄用液体がこれらの担体全体を湿潤状態に保っているので、気液接触が効果的に行われる。
【００２３】
（請求項５） 該回流系は該ハウジングに連通するタンク、回流ポンプ及び流量計を備えており、該タンクは内部に上向流室と、該上向流室に潜りオリフィイスを介して連通しかつ該回流ポンプに導通する貯留室を備え、該貯留室はオーバーフロー管により大気に開放していてもよい。
こうすると、該ハウジングから流出する洗浄用液体をタンクに貯めて回流使用でき、洗浄用の特別な水源を必要とせず、この上向流室と洗浄用液体を貯留するタンクとは、潜りオリフィスを通じて洗浄用液体は自由に行き来できるが、潜りオリフィスの孔径・開口面積が小さいため通過時の抵抗によって抵抗相当分の液面レベル差が生じ、導入された排水中の異物が貯留室に流出することを抑制され、回流する洗浄用液体中に懸濁する浮遊物は上向流に乗って速やかにオーバーフロー管から排出される。
【００２４】
（請求項６） 該貯留室には補給水の供給路が導通し、三角堰形式の流量計測器が設けられていてもよい。
こうすると、補給水として一般的に用いられる下水等の二次処理水の使用量が少ないと、オリフィス式流量計等ではガラス管内部に付着部の蓄積などによって直ぐに流量確認が困難になるなどの障害を生じるが、三角堰形式の流量計測器を採用し、通常のように堰の越流高＝換算流量を刻印した目盛り板を用意することにより、このような問題を解決している。
【００２５】
（請求項７） 該貯留室にヒーターが装入されていてもよい。
こうすると、微生物の生物活性を促進でき、被処理気体の処理をより完全に実施できる。
【００２６】
（請求項８） 該回流系を流れる洗浄用液体の流量は、該被処理気体の流量を７．５ｍ３／min、該循環系の流量を３０ｍ３／min、該補給水の供給量を３．０Ｌ／minとした場合に、該被処理気体の濃度の負荷量（重量／時間）はdata範囲の０．７０（０．４８〜１．０）に対しては５〜２０Ｌ／min、好ましくは８〜９Ｌ／minで、同じく１．５（１．０〜１．７）に対しては７．５〜９Ｌ／min、好ましくは１０〜２０Ｌ／minとなっていてもよい。
こうすると、被処理気体の処理を極めて効率よく処理できる。
【００２７】
（請求項９） 該流通系は該ハウジングの前後での流量が同じとなっていてもよい。
こうすると、強制循環の風量に対する流通系の風量を常に一定の関係に保て、被処理気体の処理を円滑に行える。
【００２８】
（請求項１０）該循環系は該ハウジングに開口する吸込口、ファン及び該ドラムの回転軸と同じ軸線上で該ドラムに延び、該ドラム内に吐出口で連通する吐出路を包含していてもよい。
こうすると、吸引した被処理気体をドラムの中心部分に送り込むことができ、ドラム内の担体との接触機会を増大させ、微生物による捕食の機会も当然増大させることができる。
【００２９】
（請求項１１）該ドラムは両側面が板体により閉塞され、外周面をスクリーン部材によって囲繞されていてもよい。
こうすると、ドラム内に吐出された被処理気体を担体間あるいは担体の内部等を蛇行させながら外周面のスクリーン部材を通ってハウジング内に流出でき、十分な処理が可能で、外部から導入路を通ってハウジング内に供給された被処理気体も直接ドラムに入ることなく、吸込口に向かう被処理気体と合流させて、ドラムに強制的に送り込むことができる。
【００３０】
（請求項１２）該ドラムは、該ハウジング内での位置が、該板体と該ハウジングの内壁面間の距離が該吸込口側で大きくなるように、該軸線上で偏っている。
こうすると、循環系による該ハウジング内の被処理気体の吸引抵抗を少なくできる。
【００３１】
（請求項１３）該スクリーン部材は円周上に間隔を保って配置されたロッドの内周面に自身の相互間に定間隔を保ってＶワイヤーを溶接したものであってもよい。
こうすると、強度が高く、簡単には圧潰せず、担体はＶワイヤーにその平坦面で接触するので、移動抵抗を減少できる。
【００３２】
（請求項１４）該吐出口はスクリーンとなっていてもよい。
こうすると、被処理気体の流出を広い面で行うことができ、抵抗が少ない。
【００３３】
（請求項１５）該スクリーンは円周上に間隔を保って配置されたロッドの外周面に自身の相互間に定間隔を保ってＶワイヤーを溶接したものであってもよい。
こうすると、スクリーンの強度が高く、容易に圧潰することがなく、担体はＶワイヤーにその平坦面で接触するので、移動抵抗を減少できる。
【００３４】
（請求項１６）該担体は外径の異なる複数種類のものを含んでいてもよい。
こうすると、大きい外径の担体だけを使用した場合、互いに接触している担体相互間に比較的大きな隙間ができることがあるが、小径の担体があるとこのような大きな隙間を生じることがなく、被処理気体や洗浄用液体が無抵抗に流通してしまうことを防いで両者の接触機会を増加できる。
【００３５】
（請求項１７）該担体は軸線上に貫通孔を有し、外周面に溝を備えていてもよい。
こうすると、担体に保留水が効率よく保留され、微生物の活着率が高くなる。
【００３６】
（請求項１８）本発明に係る第一の担体移動式生物処理方法は、多数の微細な連続空隙を備えた微生物活着用の担体の多数個を通気性のドラム内に移動用の空間を残して装填する。該ドラムをハウジング内で定位置回転させる。該ドラム内の該担体に洗浄用液体を供給する。
該ハウジングに被処理気体を導入する。該被処理気体の流量より大きい量の該被処理気体を、該ドラム内を経由して、該ハウジングの内外に循環させる。そして、処理済み気体及び洗浄済み液体を該ドラムの外部へ取り出す。
担体には予め微生物が活着させてある。この担体はドラムの回転中、洗浄用液体や被処理気体の供給を受ける。担体は向きや位置を変えながら転動し、担体自身の連続空隙、貫通孔，周面の溝等、あるいは隣り合う担体相互間の隙間に保留水を確保する。被処理気体の被処理成分が保留水に溶解すると、担体に活着している微生物がこれを捕食し、分解して代謝副産物が発生する。発生した代謝副産物は洗浄液に搬送されて流下し、ハウジングの外へ排出される。
【００３７】
（請求項１９） 本発明に係る第二の担体移動式生物処理方法は、該ハウジングに該洗浄用液体の流量に対し所定の割合の流量の被処理気体を導入する点で第一の方法と異なっている。
該洗浄用液体の流量と被処理気体の流量の割合を特定することにより、気液接触の効率を最大限に引き出すことができ、被処理気体の処理を効果的になせる。
【００３８】
（請求項２０） 該回流系の洗浄用液体はヒーターによって加熱されていてもよい。
この場合、生物活性が向上され、被処理気体の処理を効果的になせる。
【００３９】
（請求項２１）本発明に係る第一及び第二の生物処理装置や処理方法で使用される担体は球体状を呈している。そして、多数の微細な連続空隙を備え、軸線沿って貫通孔を備え、外周面に溝を有している。
この担体は高密度ポリエチレンで構成され、内部に「ポア」と称する多数の微細な連続空隙を備えている。微生物は工場等において各担体に活着させるので、温度、栄養等の管理が容易である。また、ドラムへの装填は、工場で行うのが好ましいが、現場で行ってもよい。従って、通常運転への移行を短時間で行える。
この担体はまた、貫通孔及び溝を有していることから、担体の外周面から離れた内部にも、短時間のうちに液体や気体を供給することが可能となり、担体の洗浄効果や、微生物と被処理気体の接触効率を高めることができる。
また、貫通孔は担体が隣接する他の担体と密着して外周の隙間が狭くなる場合の気体の流路となり、溝は貫通孔が気体の流れる方向と直行した場合の流路となれる。
更に、貫通孔や溝の液流に対する角度は担体ごとにその自転に伴って変わるので、気体と液体が交錯して流れる通路において気体のための開口面積が確保され、圧力損失を小さく抑えることができる。
更にまた、貫通孔や溝を通る気体は、貫通孔や溝の方向に沿って複雑な流れをして各所で担体に激しく衝突することになる。そして、気体が担体に衝突することにより、気体に含まれる可溶性の被処理成分が担体の連続空隙内にある液体に溶け込みやすい状況が形成される。そのため、処理効果を高めることができる。
【００４０】
（請求項２２）該溝の断面形状は半円で、該半円と該貫通孔の直径は自身の直径４分の１となっていてもよい。
こうすると、微生物の活着に必要な空間と実際の使用に必要な機械的強度を担体に持たせつつ、洗浄効果や接触効率を高めることができる。なお、貫通孔及び溝の径は、大きくなると微生物活着用の空間が減少し、担体の機械的強度も低下する一方、小さくなると水や気体の供給能力が低下し、洗浄効果や接触効率が低下するため、適切な大きさにすることが好ましい。
【００４１】
（請求項２３）該自身の直径は１５ｍｍから２５ｍｍであってもよい。
こうすると、気体及び液体の通路の閉塞をより効果的に防止できる。なお、直径が大きすぎると、処理空間に装填される担体の数が減り、処理能力が低減するという問題が起こり、また直径が小さすぎると、機体と液体の通路が狭められて液体の表面張力でその通路が閉塞されるフラッド現象が起こるため、担体の直径は最適なものとしておく必要がある。特に直径が１０ｍｍ以下のものはフラッド現象等による障害を起こしやすいため、使用には適さない。
【発明の効果】
【００４２】
本発明に係る第一の担体移動式生物処理装置によれば、ハウジングを被処理気体の流通過程に配置し、ドラムをこのハウジングに定位置で回転自在に装入し、このドラムに微生物活着用の担体を湿潤状態で装填し、この被処理気体の流量より大きい流量の被処理気体をハウジングにドラムを介して強制的に循環させるようにしたので、以下に述べるような種々の効果がある。
被処理気体の大部分がこの循環系を数次にわたって巡るので、ドラム内の担体と衝突する機会が多くなり、処理効率が上がる。
循環系からドラム内へは被処理気体が圧入されるので、担体面に対し被処理気体が衝突的に接触することになり、担体の保留水中への被処理成分の溶け込みが効果的に行われる。そのため、微生物による被処理成分の捕食も効果的に行われる。
担体はドラムの回転により移動しかつ崩落によって転動するので、この崩落する箇所の前後に給水―洗浄散水を行うと、代謝副産物の洗浄と共に、担体表面に付着する処理有用細菌以外の不活性生物や異物が担体同士の擦れあいによって容易に剥離され、洗浄水で外部へ排除できる。この操作が連続で行われているため、不活性生物の担体表面への付着と増殖が阻止でき、それらの生物の剥離によって生じる担体間の閉塞障害の発生を防げる。
担体の保留水中に溶け込んだ被処理成分は担体に活着している微生物に捕食されると分解して代謝副産物が発生するが、洗浄用液体の濃度は保留水の濃度より低いので、両濃度間に濃度勾配を生じ、保留水中の代謝副産物は洗浄用液体に取り込まれ、排出路から外部へ排出される。
この担体に対しては、脱臭に有用な微生物を、予め工場等で植種・培養することができる。このため、装置の運転開始後、短期間で十分な性能を発揮させることができる。
【００４３】
請求項２によれば、該導入路を流れる被処理気体の流量と該送出路を流れる処理済み気体の流量は同じとなっているので、ハウジング内の気体量は常に一定に保たれ、被処理気体、処理済み気体及び循環気体の流量関係を良好に保って効果的な処理を行える。
【００４４】
（請求項３）本発明にかかる第二の担体移動式生物処理装置によれば、第一の担体移動式生物処理装置に対し、洗浄用液体の回流系を有し、該流通系と該回流系は流量割合が一定となっているので、気液接触の機会が多くなり、被処理気体の処理を効果的になせる。
【００４５】
請求項４によれば、該流通系と該回流系の干渉関係は該ドラム内において具現しているので、該ドラム内に収容され、かつ洗浄用液体により全体を湿潤状態に保たれた多数の担体と接触することになり、気液接触が効果的に行われる。
【００４６】
請求項５によれば、該回流系はタンク、回流ポンプ及び流量計を備えており、該タンクは内部に、該ハウジングの該排出路に自身の下部で導通しかつオーバーフロー管を介して大気に開放する上向流室と、該上向流室に潜りオリフィイスを介して連通しかつ該回流ポンプに導通する貯留室を備えているので、該ハウジングから流出する洗浄用液体をタンクに貯めて回流使用でき、洗浄用の特別な水源を必要とせず、洗浄用液体により洗い流されて洗浄用液体と共に排出された悪臭成分の代謝物や藻等の比重の軽い不活性物質は上向流に乗って室内を昇流し、オーバーフロー管を通って外部へ排出される。
【００４７】
請求項６によれば、該貯留室には補給水の供給路が導通し、三角堰形式の流量計測器が設けられているので、補給水として一般的に用いられる下水等の二次処理水の使用量が少ないと、オリフィス式流量計等ではガラス管内部に付着部の蓄積などによって直ぐに流量確認が困難になるなどの障害を生じるが、三角堰形式の流量計測器を採用し、通常のように堰の越流高＝換算流量を刻印した目盛り板を用意することにより、このような問題を解決している。
【００４８】
請求項７によれば、該貯留室にヒーターが装入されているので、微生物の生物活性を促進でき、被処理気体の処理をより完全に実施できる。
【００４９】
請求項８によれば、該回流系を流れる洗浄用液体の流量は、該被処理気体の流量を７．５ｍ３／min、該循環系の流量を３０ｍ３／min、該補給水の供給量を３．０Ｌ／minとした場合に、該被処理気体の濃度の負荷量（重量／時間）はｄａｔａ範囲の０．７０（０．４８〜１．０）に対しては５〜２０Ｌ／min、好ましくは８〜９Ｌ／minで、同じく１．５（１．０〜１．７）に対しては７．５〜９Ｌ／min、好ましくは１０〜２０Ｌ／minとなっているので、被処理気体の処理を極めて効率よく処理できる。
【００５０】
請求項９によれば、該流通系は該ハウジングの前後での流量が同じとなっているので、強制循環の風量に対する流通系の風量を常に一定の関係に保て、被処理気体の処理を円滑に行える。
【００５１】
請求項１０によれば、該循環系は該ハウジングに開口する吸込口、ファン及び該ドラムの回転軸と同じ軸線上で該ドラムに延び、該ドラム内に吐出口で連通する吐出路を包含しているので、吸引した被処理気体をドラムの中心部分に送り込むことができ、ドラム内の担体との接触機会を増大させ、微生物による捕食の機会も当然増大させることができる。
【００５２】
請求項１１によれば、該ドラムは両側面が板体により閉塞され、外周面をスクリーン部材によって囲繞されているので、ドラム内に吐出された被処理気体を担体間あるいは担体の内部等を蛇行させながら外周面のスクリーン部材を通ってハウジング内に流出でき、十分な処理が可能で、外部から導入路を通ってハウジング内に供給された被処理気体も直接ドラムに入ることなく、吸込口に向かう被処理気体と合流させて、ドラムに強制的に送り込むことができる。
【００５３】
請求項１２によれば、該ドラムは、該ハウジング内での位置が、該板体と該ハウジングの内壁面間の距離が該吸込口側で大きくなるように、該軸線上で偏っているので、循環系による該ハウジング内の被処理気体の吸引抵抗を少なくできる。
【００５４】
請求項１３によれば、該スクリーン部材は円周上に間隔を保って配置されたロッドの内周面に自身の相互間に定間隔を保ってＶワイヤーを溶接したものであるので、強度が高く、簡単には圧潰せず、担体はＶワイヤーにその平坦面で接触し、移動抵抗を減少できる。
【００５５】
請求項１４によれば、該吐出口はスクリーンとなっているので、被処理気体の流出を広い面で行うことができ、抵抗が少ない。
【００５６】
請求項１５によれば、該スクリーンは円周上に間隔を保って配置されたロッドの外周面に自身の相互間に定間隔を保ってＶワイヤーを溶接したものなので、スクリーンの強度が高く、容易に圧潰することがなく、担体はＶワイヤーにその平坦面で接触し、移動抵抗を減少できる。
【００５７】
請求項１６によれば、該吐出口はスクリーンとなっているので、被処理気体の流出を広い面で行うことができ、抵抗が少ない。
【００５８】
請求項１７によれば、該スクリーンは円周上に間隔を保って配置されたロッドの外周面に自身の相互間に定間隔を保ってＶワイヤーを溶接したものであるので、スクリーンの強度が高く、容易に圧潰することがなく、担体はＶワイヤーにその平坦面で接触するので、移動抵抗を減少できる。
【００５９】
請求項１８によれば、該担体は外径の異なる複数種類のものを含んでいるので、大きい外径の担体だけを使用した場合、互いに接触している担体相互間に比較的大きな隙間ができることがあるが、小径の担体があるとこのような大きな隙間を生じることがなく、被処理気体や洗浄用液体が無抵抗に流通してしまうことを防いで両者の接触機会を増加できる。
【００６０】
請求項１９によれば、該担体は軸線上に貫通孔を有し、外周面に溝を備えているので、担体に保留水が効率よく保留され、微生物の活着率が高くなる。
【００６１】
（請求項２０）本発明に係る第一の担体移動式生物処理方法は、多数の微細な連続空隙を備えた微生物活着用の担体の多数個を通気性のドラム内に移動用の空間を残して装填し、該ドラムをハウジング内で定位置回転させ、該ドラム内の該担体に洗浄用液体を供給し、
該ハウジングに被処理気体を導入し、該被処理気体の流量より大きい量の該被処理気体を、該ドラム内を経由して、該ハウジングの内外に循環させ、処理済み気体及び洗浄済み液体を該ドラムの外部へ取り出すので、この担体はドラムの回転中、洗浄用液体や被処理気体の供給を受けて向きや位置を変えながら転動し、担体自身の連続空隙、貫通孔，周面の溝等、あるいは隣り合う担体相互間の隙間に保留水が確保され、被処理気体の被処理成分が保留水に溶解すると、担体に活着している微生物がこれを捕食し、分解して代謝副産物が発生せ、発生した代謝副産物は洗浄液に搬送されて流下し、ハウジングの外へ排出できる。
【００６２】
（請求項２１） 本発明に係る第二の担体移動式生物処理方法は、該洗浄用液体の流量と被処理気体の流量の割合を特定したので、気液接触の効率を最大限に引き出すことができ、被処理気体の処理を効果的になせる。
【００６３】
請求項２２によれば、該回流系の洗浄用液体はヒーターによって加熱されているので、生物活性が向上され、被処理気体の処理を効果的になせる。
【００６４】
（請求項２３）本発明に係る第一及び第二の生物処理装置や処理方法で使用される担体は球体状を呈しており、多数の微細な連続空隙を備え、軸線沿って貫通孔を備え、外周面に溝を有しているので、微生物を工場等において各担体に活着でき、温度、栄養等の管理が容易で、ドラムへの装填は装置の納入現場で行うことができるので、通常運転への移行を短時間で行える。
この担体はまた、貫通孔及び溝を有していることから、担体の外周面から離れた内部にも、短時間のうちに液体や気体を供給することが可能となり、担体の洗浄効果や、微生物と被処理気体の接触効率を高めることができる。
また、貫通孔は担体が隣接する他の担体と密着して外周の隙間が狭くなる場合の気体の流路となり、溝は貫通孔が気体の流れる方向と直行した場合の流路となれる。
更に、貫通孔や溝の液流に対する角度は担体ごとにその自転に伴って変わるので、気体と液体が交錯して流れる通路において気体のための開口面積が確保され、圧力損失を小さく抑えることができる。
更にまた、貫通孔や溝を通る気体は、貫通孔や溝の方向に沿って複雑な流れをして各所で担体に激しく衝突することになる。そして、気体が担体に衝突することにより、気体に含まれる可溶性の被処理成分が担体の連続空隙内にある液体に溶け込みやすい状況が形成される。そのため、処理効果を高めることができる。
【００６５】
請求項２４によれば、該溝の断面形状は半円で、該半円と該貫通孔の直径は自身の直径４分の１となっているので、微生物の活着に必要な空間と実際の使用に必要な機械的強度を担体に持たせつつ、洗浄効果や接触効率を高めることができる。
【００６６】
請求項２３によれば、該自身の直径は１５ｍｍから２５ｍｍであるので、気体及び液体の通路の閉塞をより効果的に防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６７】
以下の説明で、同一符号は同一部分乃至は相応部分を示す。図１は本発明に係る第一の担体移動式生物処理装置の具体例を示す一部切欠正面図、図２は平面図、図３は左側面図、図４は右側面図、図５はハウジング部分の一部切断正面図、担体の正面図、図６は担体の正面図、図７は処理ガス量と除去濃度の関係を示す図、図８は処理ガス量と装置内圧力損失の測定値の関係を示す図、図９は回流量と除去濃度の関係を示す図、図１０は回流量と圧力損失の関係を示す図、図１１は原ガス量8m3/min、回流量32m3/min、原ガス中硫化水素濃度0.3ppm〜3ppm、洗浄用水連続注水5.01/minで約180日間の連続運転中の負荷濃度（inlet濃度）と処理濃度、除去率、圧力損失の推移を示す図である。
また、図１２は本発明に係る担体移動式生物処理装置の別の具体例を示す一部切欠正面図、図１３は同平面図、図１４はタンクの切断正面図、図１５は同平面図、図１６は右側面図、図１７は循環（回流）水量と除去量（重量／時間）の関係を示す図、図１８は循環水量と除去率の関係を示す図、図１９は脱臭風量（被処理気体量）と除去量・除去率の関係を示す図、図２０は回流率(回流量／被処理気体量)と除去量・除去率の関係を示す図、図２１は見かけ接触時間と除去量・除去率の関係を示す図、図２２は見掛け接触時間と残留率の関係を示す図、図２３は接触時間と速度定数の関係を示す図、図２４は温度と生物活性の関係を示す図である。
【００６８】
１はハウジング、２はドラム、３は担体である。このハウジング１は洗浄用液体Ｌの供給路４、被処理気体Ｇの導入路５及び処理済み気体Ｃの送出路６に連通している。また、このハウジング１は被処理気体Ｇの流量より大きい流量の被処理気体Ｇを強制循環させる循環系７及び洗浄済み液体Ｒの排出路８を備えている。
【００６９】
ドラム２は中空で、気体がこのドラム２の内から外へ流通できる通気性を有している。そして、このドラム２はハウジング１に、供給路４の開口９に臨んで定位置で回転自在に装入される。
担体３は、図５及び図６に示すように、球体状を呈し、多数の微細な連続空隙１０を備えた微生物の活着用である。これらの連続空隙１０は、原料粉末同士が部分的に熱溶着することによって粉末間に連続して現出するもので、図６では、理解の便利のために、担体３を断面状態にすると共に、誇張して表示してある。この担体３の多数個がドラム２に移動用の空間１１を残して装填されている。この担体には脱臭あるいは除菌等に有用な微生物を、予め工場等で植種・培養しておく。
この装填には、ハウジング１の天蓋５１を開け、ドラム２の装填口５２の開閉板５３を開いて行う。
【００７０】
装置の運転中、担体３には洗浄用液体Ｌを注ぎ掛ける。洗浄用液体Ｌは担体３の表面や連続空隙１０を通って流下して行く。これにより、担体３は常に湿潤状態に保たれる。この洗浄用液体Ｌは自然流下で十分なので、ドラム２の最も上の部分を供給路４の直下に位置させるのが望ましい。その他、ドラム２の上方あるいは側方からシャワー状に降りかけてもよい。
【００７１】
ドラム２を回転する。担体３はドラム２と一緒に移動し、天頂部に至ると、空間１１内で回転方向前方へ崩落する。ドラム２の回転中、担体群は競り上がりと崩落を繰りかえす。そのため、担体群は常に移動状態を保ち、一点に静止することはない。この崩落する箇所の前後に給水―洗浄用液体の散布を行うと、代謝副産物の洗浄と共に、担体３の表面に付着する処理有用細菌以外の不活性生物や異物が担体３同士の擦れあいによって容易に剥離され、洗浄用液体Ｌで外部へ排除できる。この操作が連続で行われているため、不活性生物の担体３の表面への付着と増殖が阻止でき、それらの生物の剥離によって生じる担体間の閉塞障害は起こり得ない。
【００７２】
被処理気体Ｇ、例えば悪臭気体や有害気体、を導入路５からハウジング１内へ導入する。ファンの正圧や負圧による導入を行う。
【００７３】
循環系７を起動する。一般にはファンによる強制循環である。ハウジング１内の被処理気体が循環系７に吸引され、ドラム２内に吐出される。循環系７の流量は、導入路５を通る被処理気体Ｇの流量より多いので、導入路５を通ってハウジング１に導入された被処理気体Ｇの大部分は循環系７を周回する。一例として挙げると、循環系７の流量は被処理気体Ｇの流量の３倍程度が好ましいが、この割合は、被処理気体の種類や濃度及び処理量等によって適宜変えられる。
【００７４】
ドラム２内へ吐出された被処理気体Ｇは担体３間の隙間や、各担体３の連続空隙１０及び外周面を通って、ドラム２の外周面からハウジング１内に吐き出される。被処理気体Ｇはこの通過の間に担体３相互間に保留された保留水と衝突的に接触し、被処理気体Ｇ中の被処理成分は保留水中に溶け込む。被処理成分が溶け込んだ保留水は、担体３の転動により担体３相互間の隙間、担体の連続空隙、担体外周面等を通って流下して行く。各担体３には夥しい数の微生物が活着しているので、保留水に溶け込んだ被処理成分、例えば悪臭成分、は微生物と遭遇してこれに捕食され、分解される。被処理成分が分解するときに発生する代謝副産物は、洗浄用液体Ｌの流下に搬送され、ドラム２から出て洗浄済み液体Ｒの排出路８から外部へ排出される。
【００７５】
洗浄用液体Ｌの溶解物質の濃度は、担体自身や担体間の隙間に滞留している保留水より低いので、両者間に濃度勾配が生じ、そのため、保留水中に放出されている代謝副産物も洗浄用液体Ｌに取り込まれて排出路８から外部へ排出される。これにより、生物の生息環境が整えられる。なお、これらの代謝副産物は化学的に安定した物質で、再気化によって悪臭物質に戻るようなことはなく、水質においても多少のｐＨの低下はあるが、水生動植物に影響を与えることはない。
【００７６】
導入路５を流れる被処理気体Ｇの流量と送出路６を流れる処理済み気体Ｃの流量は同じとなっている。
この場合、ハウジング１内の気体量は常に一定に保たれ、被処理気体Ｇ、処理済み気体Ｃ及び循環する被処理気体Ｇの流量関係を良好に保って効果的な処理を行える。
【００７７】
（請求項３）本発明にかかる第二の担体移動式生物処理装置は、第一の担体移動式生物処理装置に対し、洗浄用液体Ｌの回流系Ｂを有し、流通系Ｆと回流系Ｂは流量割合が一定となっている点に特徴がある。その他の構成では両者の間に実質的な相違はない。
被処理気体Ｇの流量に対し洗浄用液体Ｌの流量が少ないと、十分な気液接触の機会が得られず、被処理気体Ｇ中の悪臭成分は洗浄用液体Ｌ中に溶け込めない。そのため、微生物による悪臭成分の捕食、即ち、脱臭処理が十分に行われない。従って、被処理気体Ｇの流量に対する洗浄用液体Ｌの流量を、気液接触の機会ができるだけ多くなるように決める。
【００７８】
洗浄用液体Ｌは被処理気体Ｇの流量に対し特定された割合の流量でドラム２にその上方から注がれ、各担体３の表面、貫通孔４１、連続空隙１０、担体相互間に現出した連続空隙等を伝って順次流下し、一つの担体３を出ると下位の担体３に移流して同様に流下して行く。これにより、担体３は常に湿潤状態に保たれ、微生物は活性状態を保って担体３のあらゆる面に包括固定される。被処理気体Ｇがその流量より多量の循環系７の気体により強制的に循環させられると、被処理気体Ｇは担体３を湿潤している液体の表面に衝突し、悪臭成分が液体中に溶け込む。担体３に包括固定されている微生物は溶け込んだ悪臭成分を捕食し、代謝物として液中に放出する。洗浄用液体Ｌは担体群表面や内部を通過する間にこの代謝物を取り込んでハウジング１から流出する。
【００７９】
（請求項４） 流通系Ｆと回流系Ｂの干渉関係はドラム２内において具現している。
この場合、ドラム２内には多数の担体３が収容され、洗浄用液体Ｌがこれらの担体全体を湿潤状態に保っているので、気液接触が効果的に行われる。
【００８０】
（請求項５） 回流系Ｂはハウジング１に連通するタンク６１、回流ポンプ６２及び流量計６３を備えており、タンク６１は内部に上向流室６４と、この上向流室６４に潜りオリフィイス６５を介して連通しかつ回流ポンプ６２に導通する貯留室６６を備え、上向流室６４はオーバーフロー管６７により大気に開放している。
この場合、ハウジング１から流出する洗浄用液体Ｌをタンク６１に貯めて回流使用でき、洗浄用の特別な水源を必要としない。洗浄用液体Ｌは、この上向流室６４と貯留室６６の間を、潜りオリフィス６５を通じて自由に行き来できるが、潜りオリフィス６５の孔径・開口面積を小さくすることにより、通過時の抵抗によって抵抗相当分の液面レベル差が生じ、導入された排水中の異物が貯留室６６に流出することを抑制できる。これにより、回流する洗浄用液体Ｌ中に懸濁する浮遊物は上向流に乗って速やかにオーバーフロー管６７から外部へ排出される。
【００８１】
（請求項６） 貯留室６６には補給水Ｓの供給路６８が導通し、三角堰形式の流量計測器６９が設けられている。
この場合、補給水Ｓとして一般的に用いられる下水等の二次処理水の使用量が少ないと、オリフィス式流量計等ではガラス管内部に異物が付着・蓄積し、直ぐに流量確認が困難になるなどの障害を生じるが、三角堰形式の流量計測器６９を採用し、通常のように堰の越流高＝換算流量を刻印した目盛り板７０を用意することにより、このような問題を解決できる。
【００８２】
（請求項７） 貯留室６６にヒーター７１が装入されている。
この場合、微生物の生物活性を促進でき、被処理気体の処理をより完全に実施できる。
【００８３】
（請求項８） 回流系Ｂを流れる洗浄用液体Ｌの流量は、被処理気体Ｇの流量を７．５ｍ３／min、循環系７の流量を３０ｍ３／min、補給水Ｓの供給量を３．０Ｌ／minとした場合に、被処理気体Ｇの濃度の負荷量（重量／時間）はｄａｔａ範囲の０．７０（０．４８〜１．０）に対しては５〜２０Ｌ／min、好ましくは８〜９Ｌ／minで、同じく１．５（１．０〜１．７）に対しては７．５〜９Ｌ／min、好ましくは１０〜２０Ｌ／minとなっている。
この場合、被処理気体Ｇの処理を極めて効率よく処理できる。
【００８４】
（請求項９） 流通系Ｆはハウジング１の前後での流量が同じとなっている。
この場合、強制循環の風量に対する流通系Ｆの風量を常に一定の関係に保て、被処理気体Ｇの処理を円滑に行える。
【００８５】
循環系７はハウジング１に開口する吸込口２１、ファン２２及びドラム２の回転軸２３と同じ軸線Ａ上でドラム２に延び、このドラム２内に吐出口２４で連通する吐出路２５を包含している。
この場合、吸引した被処理気体Ｇをドラム２の中心部分に送り込むことができ、ドラム２内の担体３との接触機会を増大させ、微生物による捕食の機会も当然増大させることができる。
【００８６】
ドラム２は、図５に示すように、両側面が板体２６により閉塞され、外周面をスクリーン部材２７によって囲繞されている。
この場合、ドラム２内に吐出された被処理気体Ｇを担体３間あるいは担体３の内部等を蛇行させながら外周面のスクリーン部材２７を通ってハウジング１内へ押し出すことができ、十分な処理が可能で、外部から導入路５を通ってハウジング１内に供給された被処理気体Ｇも直接ドラム２に入ることなく、吸込口２１に向かう被処理気体Ｇと合流させて、ドラム２に強制的に送り込むことができる。
【００８７】
ドラム２は、ハウジング１内での位置が、板体２６とハウジング１の内壁面間の垂直距離が吸込口２１側で大きくなるように、軸線Ａ上で偏っている。
この場合、循環系７によるハウジング１内の被処理気体Ｇの吸引抵抗を少なくできる。
【００８８】
スクリーン部材２７は円周上に間隔を保って配置されたロッド２８の内周面に自身の相互間に所定間隔を保ってＶワイヤー２９を溶接したものとなっている。
この場合、強度が高く、簡単には圧潰せず、担体３はＶワイヤー２９の平坦面に接触するので、移動抵抗を減少できる。
【００８９】
吐出口２４はスクリーン３０となっている。
この場合、被処理気体Ｇの流出を広い面で行うことができ、抵抗が少ない。
【００９０】
スクリーン３０は円周上に間隔を保って配置されたロッド３１の外周面に自身の相互間に所定間隔を保ってＶワイヤー３２を溶接したものとなっている。
この場合、スクリーン３０の強度が高く、容易に圧潰することはなく、担体３はＶワイヤー２９の平坦面に接触するので、移動抵抗を減少できる。
【００９１】
担体３は外径の異なる複数種類のものを含んでいる。
この場合、大きい外径の担体だけを使用した場合、互いに接触している担体相互間に比較的大きな隙間ができることがあるが、小径の担体があるとこのような大きな隙間を生じることがなく、被処理気体Ｇや洗浄用液体Ｌが無抵抗に流通してしまうことを防いで両者の接触機会を増加できる。
【００９２】
図６に示すように、担体３は軸線Ｘ上に貫通孔４１を有し、外周面に溝４２を備えている。
この場合、担体３に保留水が効率よく保留され、微生物の活着率が高くなる。
【００９３】
本発明に係る第一の担体移動式生物処理方法は、多数の微細な連続空隙１０を備えた微生物活着用の担体３の多数個を通気性のドラム２内に移動用の空間１１を残して装填する。このドラム２をハウジング１内で定位置回転させる。ドラム２内の担体３に洗浄用液体Ｌを供給する。
ハウジング１に被処理気体Ｇを導入する。被処理気体Ｇの流量より大きい量の被処理気体Ｇを、ドラム２内を経由して、ハウジング１の内外に循環させる。そして、処理済み気体Ｃ及び洗浄済み液体Ｌをハウジング１の外部へ取り出す。
担体３には予め微生物が活着させてある。この担体３はドラム２の回転中、洗浄用液体Ｌや被処理気体Ｇの供給を受ける。担体３は向きや位置を変えながら転動し、担体３自身の外周面や連続空隙１０等、あるいは隣り合う担体３相互間の隙間に保留水を確保する。被処理気体Ｇの被処理成分が保留水に溶解すると、担体３に活着している微生物がこれを捕食し、分解して代謝副産物が発生する。発生した代謝副産物は洗浄用液体Ｌに搬送されて流下し、洗浄済み液体Ｒとなって排出路８からハウジング１の外へ排出される。
【００９４】
（請求項２１） 本発明に係る第二の担体移動式生物処理方法は、洗浄用液体Ｌの流量と被処理気体Ｇの流量の割合を特定したものである。気液接触の効率を最大限に引き出すことができ、被処理気体Ｇの処理を効果的になせる。
【００９５】
回流系Ｂの洗浄用液体Ｌはヒーター７１によって加熱されている。微生物の生物活性が増進され、被処理気体Ｇの処理を効果的になせる。
【００９６】
本発明に係る第一及び第二の生物処理装置や処理方法で使用される担体３は球体状を呈している。そして、多数の微細な連続空隙１０を備え、軸線Ｘ沿って貫通孔４１を備え、外周面に溝４２を有している。
この担体３は高密度ポリエチレンで構成され、内部に「ポア」と称する多数の微細な連続空隙１０を備えている。微生物は工場等において各担体３に活着させるので、温度、栄養等の管理が容易である。また、ドラム２への装填は、工場で行うのが好ましいが、現場で行ってもよい。従って、通常運転への移行を短時間で行える。
この担体３はまた、貫通孔４１及び溝４２を有していることから、表面積を大になり、担体３の外周面から離れた内部にも、短時間のうちに液体や気体を供給することが可能となり、担体３の洗浄効果や、微生物と被処理気体Ｇの接触効率を高めることができる。
また、貫通孔４１は担体３が隣接する他の担体３と密着して外周の隙間が狭くなる場合の気体の流路となり、溝４２は貫通孔４１が気体の流れる方向と直交した場合の流路となれる。
更に、貫通孔４１や溝４２の液流に対する角度は担体３ごとにその自転に伴って変わり、それぞれの貫通孔や溝の位置も変わるので、回転中に保留水が各担体の貫通孔を通って直線的に流下することはなく、担体間の液膜も形成と破断が繰り返される。従って、保留水を十分確保して被処理気体との接触を果たせ、気体と液体が交錯して流れる通路において気体のための流通面積も確保され、圧力損失を小さく抑えることができる。
更にまた、貫通孔４１や溝４２を通る気体は、貫通孔４１や溝４２の方向に沿って複雑な流れをして各所で担体３に激しく衝突することになる。そして、気体が担体３に衝突することにより、気体に含まれる可溶性の被処理成分が担体３の連続空隙１０内にある液体に溶け込みやすい状況が形成される。そのため、処理効果を高めることができる。
【００９７】
溝４２の断面形状は半円で、この半円と貫通孔４１の直径ｄは自身の直径Ｄの４分の１となっている。
この場合、微生物の活着に必要な空間と実際の使用に必要な機械的強度を担体３に持たせつつ、洗浄効果や接触効率を高めることができる。なお、貫通孔４１及び溝４２の径は、大きくなると微生物活着用の空間が減少し、担体３の機械的強度も低下する一方、小さくなると水や気体の供給能力が低下し、洗浄効果や接触効率が低下するため、適切な大きさにすることが好ましい。
【００９８】
自身の直径Ｄは１５ｍｍから２５ｍｍとなっている。
この場合、気体及び液体の通路の閉塞をより効果的に防止できる。なお、直径が大きすぎると、処理空間に装填される担体３の数が減り、処理能力が低減するという問題が起こり、また直径が小さすぎると、機体と液体の通路が狭められて液体の表面張力でその通路が閉塞されるフラッド現象が起こるため、担体３の直径は最適なものとしておく必要がある。特に直径が１０ｍｍ以下のものはフラッド現象等による障害を起こしやすいため、使用には適さない。
【実施例】
【００９９】
「１」試験設備の仕様
（１）生物固定化担体
形状とサイズ：最大直径２０mmの球体で、最大径周縁部の全周に直径2.5mmの半円状の溝を穿ち、その溝に直交する位置関係に球体芯部を貫通する直径５mmの孔を有する。
材質：高密度ポリエチレン製
仕様：内部空間平均サイズ 80μm〜100μm
内部空間容積率 45％
実体積 3.186cm3/個
質量 1.835gr/個
（２）回転ドラム
形状とサイズ：内径910mmの円筒状で外周縁をスクリーンに、両側壁を遮蔽する。円筒状中心部には小径のスクリーンと円筒ドラムを回転させる駆動軸
が両側壁の中心を貫通してセットされる。
仕様：外周縁スクリーンはSUS304製のウエッジワイヤースクリーンでスリット３mm、開口率0.545である。中心部の小径スクリーンも同様にSUS304製ウエッジワイヤースクリーンで、スリット３mm、開口率0.545である。生物固定化担体は外周縁スクリーンと中心部のスクリーンの間の空間に、いくらかの余裕を持って充填される。
ドラム内充填可能容積 0.283m3
実充填容積 0.272m3
容積率 0.961
実充填担体数 41,200個
ドラム回転数 0.33rpm〜2.0rpm（無断変速機使用）
（３）脱臭ファン
型式：耐食性シロッコファン
仕様：φ250×15m3/min×0.75kPa×2770rpm×0.75kW
（４）硫化水素濃度計
仕様：ガステック社製電解液拡散式連続濃度計
測定範囲＝0.1ppm〜10ppm
（５）担体洗浄用用水
湖沼水を凝集沈殿処理した工業用水
（６）試験用悪臭物質
純（99.9％）液化硫化水素のボンベを用い、試験負荷濃度として0.3ppm〜3ppmの範囲になるよう調整して供給した。
（７）応用試験時の回流ファン
型式：耐食性シロッコファン
仕様：φ320×45m3/min×0.87kPa×2130rpm×1.5kW
【０１００】
「２」固定化担体へ硫黄細菌の植種と馴化種菌となる硫黄細菌は、都市下水処理場の反応タンクから活性汚泥混合液
MLSS=1,700mg/l）を採取し、周到なスクリーニングを経た上澄みろ過液を用いた。
上記のろ過液に水硫化ソーダ（NaHS:25%フレーク剤）を栄養剤として適量投与し、液のpH値低下を待った。概ね安定してpH値が2.5を定常的に推移することを確認した後、固定化担体を液中に浸漬した。浸漬後も水硫化ソーダを定期的に投与し、種菌の硫化細菌への馴化と担体への植菌・固定化を図った。約40日後に担体への固定化と十分な増殖が成されたと考えられた時点で液中から試験装置の回転ドラムに移し変え、気相中環境への馴致として硫化水素濃度3ppm〜10ppmに調整したガスを24時間連続して7日間供給した。10日目に定常的な硫化水素の除去が確認されたため、馴化操作を終了し性能試験に移行した。
【０１０１】
「３」性能試験
（１）基本試験
処理ガス量を8.0m3/min一定とし、硫化水素濃度を0.3ppm〜3ppmの範囲に調 整した後、ドラム回転速度を0.33rpm→1rpm→2rpmに変化させ、除去率への影 響を確認した。その結果、0.33rpmでは除去効率が経時的に低下した。これはド ラム内の固定化担体への洗浄が不足し、担体の保留水pHが異常に低下したため と思われた。1rpmと2rpmでは効率に差異は生じない。
以上から、ドラムの回転数は概ね1rpm以上あれば良く、担体の磨耗や駆動軸の疲労等を考慮すると同一の効率であれば出来るだけ低速回転の方が望ましいと考えられるため、1rpmで固定しても差し支えないと思われた。よって以降の試験では全て1rpmで行うことにした。また給水量は装置本体内底部に貯留する洗浄液のpH値が3.5を下回らない程度に間欠的に注水した。
次に処理ガス量と除去効率の関係を求めた。
処理ガス量として、6m3/min、8m3/min、10m3/min、12m3/minの４点で、何れも硫化水素濃度を0.3ppm〜3ppmの範囲になるよう調整し、1ppm±0.3ppmの範囲を抽出し考察データとした。
各処理ガス量の操作値を［表１］に、試験結果について処理ガス量と除去濃度の関係を［図７］に、処理ガス量と装置内圧力損失の測定値を［図８］に示す。
【０１０２】
（表１）
基本試験の操作値
以上の結果から、処理ガス量が多くなるほど除去濃度が高くなる傾向が見られた。この結果を圧力損失との関係で見ると、圧力損失と除去濃度は概ね同じような推移であることが確認できる。これは生物固定化担体のサイズに大きく影響しているものと考えられ、少風量では担体間を移動するガスが静かな流れ＝層流状態であり、風量の増大と共に乱流を生じ担体と悪臭ガスの接触がラジカルになったものと考えられる。
これらのことから本開発に関る基本装置は、固定化担体のサイズに適応する最小の処理ガス量＝固定化担体充填層に乱流が生じるガス量があり、それ以上でないと一定の除去効率が得られないことが確認された。
次に上記の担体層間の乱流を強制的に行った場合の除去効率の向上の有無、その限界について、基本設備を応用・発展した設備を構築し確認試験を行うことにした。
【０１０３】
（２）発展・応用試験
原臭ガスは回転ドラム両側遮蔽板の片方外側に導入される。同一の側に回流用ファンの吸引口を設け、原臭ガス量以上の風量を吸引する。この回流ファンの吐出は回転ドラム中心の小径スクリーンに接続される。小径スクリーンから吐出された臭気はドラム内を放射状に通過し固定化担体と激しい接触を繰り返しながらドラム外周のスクリーンから放出される。放出されたガスの一部は処理ガスとして回転ドラム両側遮蔽板の他方外側に開口する脱臭ファンで吸引され系外に排気される。一方放出ガスの多くは再度原臭ガスと共に回流ファンに吸引され、繰り返し固定化担体との接触によって脱臭操作が行われる。
試験は処理ガス量を8m3/min一定にして回流量を変化させ除去濃度の推移を確認することにした。負荷濃度は基本試験と同様に硫化水素0.3ppm〜3ppmの範囲に調整した。得られたデータから負荷濃度の範囲を1.0ppm±0.3ppmに制限して考察することにした。回流量は16m3/min、24m3/min、32m3/min、40m3/minの4点で、試験結果に ついて、基本試験の処理ガス量8m3/minを含め、回流量と除去濃度の関係を［図９］に、同じく回流量と圧力損失の関係を［図１０］に示した。またそれぞれの回流量の装置操作値を［表2］に示す。
【０１０４】
（表２）
回流量の操作値
以上の試験結果から、回流を行うことで除去濃度の飛躍的向上が確認された。
［図９］から24m3/min〜32m3/minの範囲にあるものと思われる。
以降、応用装置の運転を、原ガス量8m3/min、回流量32m3/min、原ガス中硫化水素濃度0.3ppm〜3ppm、洗浄用水連続注水5.01/minで約180日間の連続運転を行った。この間の負荷濃度（inlet濃度）と処理濃度、除去率、圧力損失の推移を[図１１］に示した。
使用した洗浄用水は自然湖沼水の凝集沈殿処理水で、非ろ過水であるから、この用水中には必要かつ十分な藻類や糸状菌、その他水生植物などの種や胞子状物が多量に含まれていると考えられた。約半年間に渡る連続運転の結果、開発目標とした「閉塞原因となる剥離生物膜を形成する藻類・糸状菌等の不活性生物（脱臭操作にとって）の付着と増殖を防止する技術」は、180日間の運転中圧力損失にほとんど変化が無いこと、除去効率も85％（1ppm以上の高濃度の範囲）〜98％（0.6ppm未満の比較的低濃度の範囲）と安定した運転がメンテナンスフリーの下で可能であった。さらに今後の課題として、処理ガス量に応じた固定化担体のサイズ・形状等の検討によっては飛躍的な効率の向上が期待できるのではないかと思われる。
固定化担体を充填したドラムを回転させることで担体個々を流動させ、互いの摩擦と洗浄水の注水で効率よく不活性生物の増殖が、除去効率を損なうことなく防げることが実証でき、高い除去効率が安定して得られた長期運転の結果からも高い実用性を有していると考える。
【０１０５】
循環（回流）水量と脱臭効率につき、循環水量の適正範囲を求めるため、脱臭風量、回流量、補給水量を一定とし、循環水量と硫化水素負荷量を変化させて試験した。操作条件は以下の通りである。
脱臭風量：７．５ｍ３／min
回流量：３０ｍ３／min、補給水量：３．０Ｌ／min
循環水量：３．０L／min、５．０L／min、７．５L／min、１０．０L／min、２０．０L／minの５種について、それぞれ負荷量を変化させた。「硫化水素の負荷量」を表３に示す。
【０１０６】
（表３）
硫化水素の負荷量
【０１０７】
「循環水量と硫化水素除去の試験結果」を表４に示し、図１７に循環水量と除去量、図１８に循環水量と除去率の関係をそれぞれ示す。循環水量７．５〜２０L／minの場合、負荷量０．７gr/hrで除去率が１．０の近傍にあることが分かる。
【０１０８】
（表４）
循環水量と硫化水素除去の試験結果
【０１０９】
次に、回流率と脱臭効率について試験した。表５に「回流と脱臭効率試験操作値」を示す。
【０１１０】
（表５）
回流と脱臭効率試験操作値
【０１１１】
また、試験結果データを「回流と硫化水素除去効率」として表６に示し、図１９及び図２０にも示す。循環水量は７．５L／min以上あればよいことが確認されているので、以降の試験では余裕を見て１０．０L／min一定として試験を行った。
回流率（回流量／脱臭風量）から脱臭効率を求める試験では、回流量を３０．０ｍ３／min一定とし、脱臭風量を変化させた。また、硫化水素負荷量は脱臭風量に拘わらず０．７gr/hr一定にし、補給水量も３．０L／min一定にした。
【０１１２】
（表６）
回流と硫化水素除去効率
【０１１３】
図２１は見掛け接触時間と除去量・除去率の関係を示してある。この見掛け接触時間はドラムの鉛直中心線上における脱臭風量の通過時間である。図２１から見掛け接触時間は１．７秒以上が望ましい。
【０１１４】
図２２は接触時間と除去率の関係から接触時間と残留率（＝１−除去率）の関係を示したものである。
この図から、接触時間１．４８秒付近に大きな屈折点が確認できる。屈折点の除去率は９２％で、それ以上の接触時間になると急激な効率の上昇が得られることになる。接触時間１．４８秒とは脱臭風量に換算すると、１１．５ｍ３／minで、回流率は２．６となる。よって、回流率２．６倍以上の条件下において接触時間１．４８秒以上で運転すれば、高い効率が安定して得られ、また、それ以下であれば、除去率は接触時間と二次関数的な関係になる。更に、回流率で２以下になると急激な効率の低下が確認できた。
以上のことから、本開発装置は、回流率が２．６倍以上あり、接触時間で１．５秒以上が得られる運転条件であれば、９２％以上の除去率が安定して得られることになる。ただし、洗浄用循環水は７．５L／min以上、望ましくは１０．０L／min程度を必要とする。
【０１１５】
次に、接触時間と除去率(残留率)の関係から速度定数を求め、循環水温度が与える生物活性について検証した。
生物活性は温度に依存することが従来から知られている。得られた試験データが温度に依存していることが確認できれば、除去機構が完全な生物代謝によるものであり、設計要素として温度を考慮することで、より確実な効率が得られる装置設計が可能となる。
生物の反応速度は次式で得られる。
【０１１６】
【数１】
上式から得られたデータ(試験データの循環水温度は２１．２℃〜２４．７℃の範囲で、単純数値平均温度は２２．４℃であった。)に基づき、速度定数kを求めると、表７になる。
【０１１７】
（表７）
反応速度定数
【０１１８】
この表７のｋ値を接触時間の関数として図２３に示す。この図２３から確認できるように、得られたデータの回帰式を求めると、偏差０の次式が得られた。
【０１１９】
【数２】
【０１２０】
次に、洗浄用循環水を加温し、回転ドラム内の固定化生物を恒温状態で一定時間保持し、硫化水素除去率の推移を確認した。その結果を「温度と除去特性」として纏め、表８に示す。表中の（ ）内数値は試験中の循環水の温度範囲を示し、単純数値平均をデータ値とした。
【０１２１】
（表８）
温度と除去特性
【０１２２】
図２４は、上記の結果を温度と生物処理速度＝生物活性＝速度定数ｋの関係として示したものである。本図の実曲線はデータの最下位値４点を除く上位１２点の平均値を回帰させた線図である。
この結果から明らかなように、生物活性に及ぼす温度の影響は大きく、因みに得られた回帰式から２０℃を基準＝１としたときの各温度のｋ値倍率は、
１０℃＝０．４５５、１５℃＝０．７２１、２５℃＝１．３６、３０℃＝１．６７、
３５℃＝２．０
となった。
【０１２３】
以上のように、循環水温度を制御することによって、生物生息環境を常に一定温度の範囲に維持することが可能となり、特に厳冬期においては安定した処理効率を得るために大きく貢献することが期待できる設備となる。
【図面の簡単な説明】
【０１２４】
【図１】本発明に係る担体移動式生物処理装置の具体例を示す一部切欠正面図である。
【図２】平面図である。
【図３】左側面図である。
【図４】右側面図である。
【図５】図１の一部の拡大図である。
【図６】担体の正面図である。
【図７】処理ガス量と除去濃度の関係を示す図である。
【図８】処理ガス量と装置内圧力損失の測定値の関係を示す図である。
【図９】回流量と除去濃度の関係を示す図である。
【図１０】回流量と圧力損失の関係を示す図である。
【図１１】原ガス量8m3/min、回流量32m3/min、原ガス中硫化水素濃度0.3ppm〜3ppm、洗浄用水連続注水5.01/minで約180日間の連続運転中の負荷濃度（inlet濃度）と処理濃度、除去率、圧力損失の推移を示す図である。
【図１２】本発明に係る担体移動式生物処理装置の別の具体例を示す一部切欠正面図である。
【図１３】同平面図である。
【図１４】タンクの切断正面図である。
【図１５】同平面図である。
【図１６】同右側面図である。
【図１７】循環（回流）水量と除去量（重量／時間）の関係を示す図である。
【図１８】循環水量と除去率の関係を示す図である。
【図１９】脱臭風量（被処理気体量）と除去量・除去率の関係を示す図である。
【図２０】回流率(回流量／被処理気体量)と除去量・除去率の関係を示す図である。
【図２１】見かけ接触時間と除去量・除去率の関係を示す図である。
【図２２】見掛け接触時間と残留率の関係を示す図である。
【図２３】接触時間と速度定数の関係を示す図である。
【図２４】温度と生物活性の関係を示す図である。
【符号の説明】
【０１２５】
１ ハウジング
２ ドラム
３ 担体
Ｌ 洗浄用液体
４ 供給路
Ｇ 非処理気体
５ 導入路
Ｃ 処理済み気体
６ 送出路
７ 循環系
Ｒ 洗浄済み液体
８ 排出路
９ 開口
１０ 連続空隙
１１ 空間
２１ 吸込口
２２ ファン
２３ 回転軸
Ａ 軸線
２４ 吐出口
２５ 吐出路
２６ 板体
２７ スクリーン部材
２８ ロッド
２９ Ｖワイヤー
３０ スクリーン
３１ ロッド
３２ Ｖワイヤー
Ｘ 軸線
４１ 貫通孔
４２ 溝
Ｆ 流通系
Ｂ 回流（循環）系
６１ タンク
６２ 回流ポンプ
６３ 流量計
６４ 上向流室
６５ 潜りオリフィイス
６６ 貯留室
６７ オーバーフロー管
６８ 供給路
６９ 流量計測器
７０ 目盛り板
７１ ヒーター
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング(1)、ドラム(2)及び担体(3)を備え、
該ハウジング(1)は洗浄用液体(L)の供給路(4)、被処理気体(G)の導入路(5)及び処理済み気体(C)の送出路(6)に連通し、かつ、該被処理気体(G)の流量より大きい流量の該被処理気体(G)を強制循環させる循環系(7)及び洗浄済み液体(R)の排出路(8)を備え、
該ドラム(2)は中空で内外の通気性を有し、該ハウジング(1)に該供給路(4)の開口(9)に臨んで定位置で回転自在に装入され、
該担体(3)は球体状を呈し、多数の微細な連続空隙(10)を備えた微生物の活着用で、その多数個が該ドラム(2)に移動用の空間(11)を残して装填されている
ことを特徴とする担体移動式生物処理装置。
【請求項２】
該導入路(5)を流れる被処理気体(G)の流量と該送出路(6)を流れる処理済み気体(C)の流量は同じとなっている請求項１に記載の担体移動式生物処理装置。
【請求項３】
被処理気体(G)の流通系(F)と、洗浄用液体(L)の回流系(B)を有し、
該流通系(F)と該回流系(B)は流量割合が一定で、該両系(F，B)の途中に介在する共通のハウジング(1)内で干渉関係を有し、
該ハウジング(1)にはドラム(2)が定位置回転自在に収容され、かつ該流通系(F)の流量より大きい流量を以て該被処理気体(G)を強制循環させる循環系(7)が付設され、
該ドラム(2)は中空で内外の通気性を有し、内部に多数の担体が移動用の空間(11)を残して装填され、
該担体(3)は球体状を呈し、微生物活着用の多数の微細な連続空隙(10)を備えている
ことを特徴とする担体移動式生物処理装置。
【請求項４】
該流通系(F)と該回流系(B)の干渉関係は該ドラム(2)内において具現している請求項３に記載の担体移動式生物処理装置。
【請求項５】
該回流系(B)は該ハウジング(1)に連通するタンク(61)、回流ポンプ(62)及び流量計(63)を備えており、該タンク(61)は内部に上向流室(64)と、該上向流室(64)に潜りオリフィイス(65)を介して連通しかつ該回流ポンプ(62)に導通する貯留室(66)を備え、該貯留室(66)はオーバーフロー管(67)により大気に開放している請求項３又は４に記載の担体移動式生物処理装置。
【請求項６】
該貯留室(66)には補給水(S)の供給路(68)が導通し、該供給路(68)に三角堰形式の流量計測器(69)が設けられている請求項５に記載の担体移動式生物処理装置。
【請求項７】
該貯留室(66)にヒーター(71)が装入されている請求項５又は６に記載の担体移動式生物処理装置。
【請求項８】
該回流系(B)を流れる該洗浄用液体(L)の流量は、該被処理気体(G)の流量を７．５ｍ３／min、該循環系(7)の流量を３０ｍ３／min、該補給水の供給量を３．０Ｌ／minとした場合に、該被処理気体(G)の濃度の負荷量（重量／時間）はｄａｔａ範囲の０．７０（０．４８〜１．０）に対しては５〜２０Ｌ／min、好ましくは８〜９Ｌ／minで、同じく１．５（１．０〜１．７）に対しては７．５〜９Ｌ／min、好ましくは１０〜２０Ｌ／minとなっている請求項３に記載の担体移動式生物処理装置。
【請求項９】
該流通系(F)は該ハウジング(1)の前後での流量が同じとなっている請求項３に記載の担体移動式生物処理装置。
【請求項１０】
該循環系(7)は該ハウジング(1)に開口する吸込口(21)、ファン(22)及び該ドラム(2)の回転軸(23)と同じ軸線(A)上で該ドラム(2)に延び、該ドラム(2)内に吐出口(24)で連通する吐出路(25)を包含している請求項１又は３に記載の担体移動式生物処理装置。
【請求項１１】
該ドラム(2)は両側面が板体(26)により閉塞され、外周面をスクリーン部材(27)によって囲繞されている請求項１、３又は１０に記載の担体移動式生物処理装置。
【請求項１２】
該ドラム(2)は、該ハウジング(1)内での位置が、該板体(26)と該ハウジング(1)の内壁面間の距離が該吸込口(21)側で大きくなるように、該軸線(A)上で偏っている請求項１、３、１０又は１１に記載の担体移動式生物処理装置。
【請求項１３】
該スクリーン部材(27)は円周上に間隔を保って配置されたロッド(28)の内周面に自身の相互間に所定間隔を保ってＶワイヤー(29)が溶接されたものである請求項１１に記載の担体移動式生物処理装置。
【請求項１４】
該吐出口(24)はスクリーン(30)となっている請求項１０に記載の担体移動式生物処理装置。
【請求項１５】
該スクリーン(30)は円周上に間隔を保って配置されたロッド(31)の外周面に自身の相互間に所定間隔を保ってＶワイヤー(32)が溶接されたものである請求項１４に記載の担体移動式生物処理装置。
【請求項１６】
該担体(3)は外径の異なる複数種類のものを含んでいる請求項１又は３に記載の担体移動式生物処理装置。
【請求項１７】
該担体(3)は軸線(X)上に貫通孔(41)を有し、外周面に溝(42)を備えている請求項１、３又は１６に記載の担体移動式生物処理装置。
【請求項１８】
多数の微細な連続空隙(10)を備えた微生物活着用の球体状の担体(3)の多数個を通気性のドラム(2)内に移動用の空間(11)を残して装填し、
該ドラム(2)をハウジング(1)内で定位置回転させ、
該ドラム(2)内の該担体(3)に洗浄用液体(L)を供給し、
該ハウジング(1)に被処理気体(G)を導入し、
該被処理気体(G)の流量より大きい流量の該被処理気体(G)を、該ドラム(2)内を経由して、該ハウジング(1)の内外に循環させ、
処理済み気体(C)及び洗浄済み液体(R)を該ドラム(2)の外部へ取り出す
ことを特徴とする担体移動式生物処理方法。
【請求項１９】
多数の微細な連続空隙(10)を備えた微生物活着用の球体状の担体(3)の多数個を通気性のドラム(2)内に移動用の空間(11)を残して装填し、
該ドラム(2)をハウジング(1)内で定位置回転させ、
該ドラム(2)内の該担体(3)に回流系の洗浄用液体(L)を供給し、
該ハウジング(1)に該洗浄用液体(L)の流量に対し所定の割合の流量の被処理気体(G)を導入し、
該被処理気体(G)の流量より大きい流量の該被処理気体(G)を、該ドラム(2)内を経由して、該ハウジング(1)の内外に循環させ、
処理済み気体(C)及び洗浄済み液体(R)を該ドラム(2)の外部へ取り出す
ことを特徴とする担体移動式生物処理方法。
【請求項２０】
該回流系の洗浄用液体はヒーター(71)によって加熱されている請求項１９に記載の担体移動式生物処理方法。
【請求項２１】
球体状を呈し、多数の微細な連続空隙(10)を備え、軸線(X)に沿って貫通孔(41)を備え、外周面に溝(42)を有していることを特徴とする担体移動式の生物処理装置や方法で使用する担体(3)。
【請求項２２】
該溝(42)の断面形状は半円で、該半円と該貫通孔(41)の直径(d)は自身の直径(D)の４分の１となっている請求項２１に記載の担体移動式の生物処理装置や方法で使用する担体。
【請求項２３】
該自身の直径(D)は１５ｍｍから２５ｍｍである請求項２２に記載の担体移動式の生物処理装置や方法で使用する担体。
【請求項１】
ハウジング(1)、ドラム(2)及び担体(3)を備え、
該ハウジング(1)は洗浄用液体(L)の供給路(4)、被処理気体(G)の導入路(5)及び処理済み気体(C)の送出路(6)に連通し、かつ、該被処理気体(G)の流量より大きい流量の該被処理気体(G)を強制循環させる循環系(7)及び洗浄済み液体(R)の排出路(8)を備え、
該ドラム(2)は中空で内外の通気性を有し、該ハウジング(1)に該供給路(4)の開口(9)に臨んで定位置で回転自在に装入され、
該担体(3)は球体状を呈し、多数の微細な連続空隙(10)を備えた微生物の活着用で、その多数個が該ドラム(2)に移動用の空間(11)を残して装填されている
ことを特徴とする担体移動式生物処理装置。
【請求項２】
該導入路(5)を流れる被処理気体(G)の流量と該送出路(6)を流れる処理済み気体(C)の流量は同じとなっている請求項１に記載の担体移動式生物処理装置。
【請求項３】
被処理気体(G)の流通系(F)と、洗浄用液体(L)の回流系(B)を有し、
該流通系(F)と該回流系(B)は流量割合が一定で、該両系(F，B)の途中に介在する共通のハウジング(1)内で干渉関係を有し、
該ハウジング(1)にはドラム(2)が定位置回転自在に収容され、かつ該流通系(F)の流量より大きい流量を以て該被処理気体(G)を強制循環させる循環系(7)が付設され、
該ドラム(2)は中空で内外の通気性を有し、内部に多数の担体が移動用の空間(11)を残して装填され、
該担体(3)は球体状を呈し、微生物活着用の多数の微細な連続空隙(10)を備えている
ことを特徴とする担体移動式生物処理装置。
【請求項４】
該流通系(F)と該回流系(B)の干渉関係は該ドラム(2)内において具現している請求項３に記載の担体移動式生物処理装置。
【請求項５】
該回流系(B)は該ハウジング(1)に連通するタンク(61)、回流ポンプ(62)及び流量計(63)を備えており、該タンク(61)は内部に上向流室(64)と、該上向流室(64)に潜りオリフィイス(65)を介して連通しかつ該回流ポンプ(62)に導通する貯留室(66)を備え、該貯留室(66)はオーバーフロー管(67)により大気に開放している請求項３又は４に記載の担体移動式生物処理装置。
【請求項６】
該貯留室(66)には補給水(S)の供給路(68)が導通し、該供給路(68)に三角堰形式の流量計測器(69)が設けられている請求項５に記載の担体移動式生物処理装置。
【請求項７】
該貯留室(66)にヒーター(71)が装入されている請求項５又は６に記載の担体移動式生物処理装置。
【請求項８】
該回流系(B)を流れる該洗浄用液体(L)の流量は、該被処理気体(G)の流量を７．５ｍ３／min、該循環系(7)の流量を３０ｍ３／min、該補給水の供給量を３．０Ｌ／minとした場合に、該被処理気体(G)の濃度の負荷量（重量／時間）はｄａｔａ範囲の０．７０（０．４８〜１．０）に対しては５〜２０Ｌ／min、好ましくは８〜９Ｌ／minで、同じく１．５（１．０〜１．７）に対しては７．５〜９Ｌ／min、好ましくは１０〜２０Ｌ／minとなっている請求項３に記載の担体移動式生物処理装置。
【請求項９】
該流通系(F)は該ハウジング(1)の前後での流量が同じとなっている請求項３に記載の担体移動式生物処理装置。
【請求項１０】
該循環系(7)は該ハウジング(1)に開口する吸込口(21)、ファン(22)及び該ドラム(2)の回転軸(23)と同じ軸線(A)上で該ドラム(2)に延び、該ドラム(2)内に吐出口(24)で連通する吐出路(25)を包含している請求項１又は３に記載の担体移動式生物処理装置。
【請求項１１】
該ドラム(2)は両側面が板体(26)により閉塞され、外周面をスクリーン部材(27)によって囲繞されている請求項１、３又は１０に記載の担体移動式生物処理装置。
【請求項１２】
該ドラム(2)は、該ハウジング(1)内での位置が、該板体(26)と該ハウジング(1)の内壁面間の距離が該吸込口(21)側で大きくなるように、該軸線(A)上で偏っている請求項１、３、１０又は１１に記載の担体移動式生物処理装置。
【請求項１３】
該スクリーン部材(27)は円周上に間隔を保って配置されたロッド(28)の内周面に自身の相互間に所定間隔を保ってＶワイヤー(29)が溶接されたものである請求項１１に記載の担体移動式生物処理装置。
【請求項１４】
該吐出口(24)はスクリーン(30)となっている請求項１０に記載の担体移動式生物処理装置。
【請求項１５】
該スクリーン(30)は円周上に間隔を保って配置されたロッド(31)の外周面に自身の相互間に所定間隔を保ってＶワイヤー(32)が溶接されたものである請求項１４に記載の担体移動式生物処理装置。
【請求項１６】
該担体(3)は外径の異なる複数種類のものを含んでいる請求項１又は３に記載の担体移動式生物処理装置。
【請求項１７】
該担体(3)は軸線(X)上に貫通孔(41)を有し、外周面に溝(42)を備えている請求項１、３又は１６に記載の担体移動式生物処理装置。
【請求項１８】
多数の微細な連続空隙(10)を備えた微生物活着用の球体状の担体(3)の多数個を通気性のドラム(2)内に移動用の空間(11)を残して装填し、
該ドラム(2)をハウジング(1)内で定位置回転させ、
該ドラム(2)内の該担体(3)に洗浄用液体(L)を供給し、
該ハウジング(1)に被処理気体(G)を導入し、
該被処理気体(G)の流量より大きい流量の該被処理気体(G)を、該ドラム(2)内を経由して、該ハウジング(1)の内外に循環させ、
処理済み気体(C)及び洗浄済み液体(R)を該ドラム(2)の外部へ取り出す
ことを特徴とする担体移動式生物処理方法。
【請求項１９】
多数の微細な連続空隙(10)を備えた微生物活着用の球体状の担体(3)の多数個を通気性のドラム(2)内に移動用の空間(11)を残して装填し、
該ドラム(2)をハウジング(1)内で定位置回転させ、
該ドラム(2)内の該担体(3)に回流系の洗浄用液体(L)を供給し、
該ハウジング(1)に該洗浄用液体(L)の流量に対し所定の割合の流量の被処理気体(G)を導入し、
該被処理気体(G)の流量より大きい流量の該被処理気体(G)を、該ドラム(2)内を経由して、該ハウジング(1)の内外に循環させ、
処理済み気体(C)及び洗浄済み液体(R)を該ドラム(2)の外部へ取り出す
ことを特徴とする担体移動式生物処理方法。
【請求項２０】
該回流系の洗浄用液体はヒーター(71)によって加熱されている請求項１９に記載の担体移動式生物処理方法。
【請求項２１】
球体状を呈し、多数の微細な連続空隙(10)を備え、軸線(X)に沿って貫通孔(41)を備え、外周面に溝(42)を有していることを特徴とする担体移動式の生物処理装置や方法で使用する担体(3)。
【請求項２２】
該溝(42)の断面形状は半円で、該半円と該貫通孔(41)の直径(d)は自身の直径(D)の４分の１となっている請求項２１に記載の担体移動式の生物処理装置や方法で使用する担体。
【請求項２３】
該自身の直径(D)は１５ｍｍから２５ｍｍである請求項２２に記載の担体移動式の生物処理装置や方法で使用する担体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００９−４５６１１（Ｐ２００９−４５６１１Ａ）
【公開日】平成２１年３月５日（２００９．３．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２８２０５０（Ｐ２００７−２８２０５０）
【出願日】平成１９年１０月３０日（２００７．１０．３０）
【出願人】（５０７２４５６４１）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年３月５日（２００９．３．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１０月３０日（２００７．１０．３０）
【出願人】（５０７２４５６４１）
【Ｆターム（参考）】
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