4種類の一般的な汚水処理場の脱臭方法

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1　悪臭の発生源として、汚水に含まれる窒素や硫黄を含む有機物が嫌気的な条件で生物分解されると、悪臭が発生する。汚水処理場内の悪臭発生源は、主に前処理部門と汚泥処理部門に分布している。汚水処理の好気的プロセスが適切に設計・運用されれば、悪臭が発生する場所ではない。2 悪臭排出基準　廃ガス排出基準は、「都市汚水処理場の汚染物質排出基準」（GB18918—2002）の要求に従って適用されるべきである。この基準により、汚水処理場の排気ガス排出基準は、工場境界線（防護帯の端）における排気ガスの最大許容濃度に関する第二種基準に従って定められる。すなわち、アンモニア：1.5 mg/m3、硫化水素：0.06 mg/m3、悪臭濃度：20 mg/m3、メタン（工場内の最大体積濃度％）：1 mg/L。脱臭手法については、発展の過程を経ており、現在一般的に用いられている脱臭方法には、活性炭吸着法、生物脱臭法、活性酸素技術、光触媒技術がある。1) 活性炭吸着法　活性炭吸着法とは、活性炭が悪臭物質を吸着する性質を利用して、脱臭を行う方法です。効果的に脱臭するために、通常はさまざまな性質を持つ活性炭が用いられる。吸着塔内には、酸性物質を吸着する活性炭、アルカリ性物質を吸着する活性炭、そして中性物質を吸着する活性炭が設置されており、悪臭ガスがこれらの活性炭と接触した後、吸着塔から排出される。活性炭吸着法は、低濃度の悪臭や脱臭装置の後処理によく用いられます。2）生物脱臭法 過去30年間で、生物脱臭技術はヨーロッパで広く応用されてきましたが、最近では北米でも脱臭分野で利用されています。生物脱臭は、主に微生物を利用してガス中の悪臭成分を除去・酸化させるもので、ガスが生物活性フィルターを通過すると、フィルター上の細菌が悪臭物質を分解し、二酸化炭素と水蒸気を生成します。微生物は湿ったフィルター材に寄生し、薄いバイオフィルムを形成する。悪臭物質がフィルター材を通過すると、それらが吸着されて酸化される。生物脱臭法の利点：運用管理が簡単であり、投資費用や運用・保守費用も他の脱臭技術より低い。H2S、CS2、アンモニア窒素、有機硫化物など、幅広い物質に適用可能。3）活性酸素技術は、高周波高圧静電気を利用した特殊なパルス放電方式（活性酸素発生管が1秒間に数千億個もの高エネルギーイオンを放出）により、高密度の高エネルギー活性酸素（酸素分子とオゾンの中間的な状態の酸素）を生成し、これが迅速に汚染物質分子と衝突して有機分子を活性化させ、直接破壊する；あるいは、高エネルギーの活性酸素が大気中の酸素分子を活性化させて二次的な活性酸素を生成し、有機分子と一連の連鎖反応を起こす。そして、自身の反応で生じたエネルギーを利用して酸化反応を維持し、有機物をさらに酸化させて二酸化炭素や水、その他の小分子を生成する。また、極めて短時間で非常に高い処理効率を達成することができる。4）光触媒技術　光触媒技術は、新しいタイプの複合ナノハイテク機能技術であり、その基本原理は、光触媒ナノ粒子が特定波長の紫外線によって励起されて電子–正孔対を生成し、同時に酸素や水の関与のもとで正孔が触媒表面に吸着している水を分解して強力な酸化力を持つヒドロキシルラジカル（•OH）を生み出すことにある。ヒドロキシルラジカル（•OH）と電子によって周囲の酸素が活性なイオン状酸素に還元され、これにより極めて強力な酸化–還元作用が発揮される。この強力な酸化力を利用して、光触媒ナノ粒子表面のさまざまな汚染物質を酸化し、大気中の低濃度の化学汚染物質を酸化分解して無害化することで、空気の浄化を実現する。