JP2002253650A

JP2002253650A - 脱臭方法

Info

Publication number: JP2002253650A
Application number: JP2001057844A
Authority: JP
Inventors: Seiichi Amano; 成一天野; Norio Aibe; 紀夫相部
Original assignee: NIKKO PLANT KK
Current assignee: NIKKO PLANT KK
Priority date: 2001-03-02
Filing date: 2001-03-02
Publication date: 2002-09-10

Abstract

(57)【要約】【課題】悪臭成分を長期間、効率よく脱臭する方法の提
供。【解決方法】活性炭、特にハニカム状活性炭（例えば、
セル数が１０〜１，５００個／ｉｎｃｈ^２、ＢＥＴ比表
面積２００ｍ^２／ｇ以上のもの）に、臭気成分を含むガ
スを接触させながら、連続的または間欠的に過酸化水素
水溶液を散布することにより、悪臭成分を長期に亘り効
果的に除去できる。臭気成分は、硫化水素、メルカプタ
ン類、スルフィッド類、ジスルフィッド類、アンモニ
ア、アミン類、アルデヒド類、有機酸類などである。ま
た過酸化水素水を用いた活性炭で臭気成分含有ガスを処
理した後、乾燥状態のハニカム状活性炭（特にヨウ素、
無機ヨウ化物、臭素などの薬品を担持した薬品担持ハニ
カム状）で脱臭処理をすると、臭気成分をほぼ完璧に且
つ長期に亘り脱臭できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、悪臭ガスを長期に
亘り効率的に除去する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】悪臭ガスの脱臭方法として粒状活性炭ま
たは薬品を添着した活性炭を用いる方法などが知られて
いるが、悪臭ガスの吸着容量が小さかったり、悪臭成分
によって添着すべき薬品を変える必要があったり、また
多種類の薬品添着活性炭を組み合わせる必要があったり
して、それぞれ実用上問題があった。また、活性炭は比
較的寿命が短いので、頻繁に交換しなければならなかっ
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は悪臭ガスを長
期に亘り効率よく脱臭する方法を提供することを目的と
する。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは前記の問題
点を鑑み、鋭意検討の結果、悪臭ガスを脱臭するに際し
活性炭層に過酸化水素水溶液を散布しながら該活性炭層
に接触させることによって効率よく脱臭でき、かつ、脱
臭寿命が著しく長くなることを見出し、本発明を完成し
た。すなわち、本発明は、（１）活性炭に過酸化水素水
溶液を間欠的または連続的に散布しながら該活性炭に悪
臭ガスを接触させることを特徴とする脱臭方法、（２）
過酸化水素水溶液がアルカリ化合物を含むことを特徴と
する（１）記載の脱臭方法、（３）活性炭が、ハニカム
状活性炭であることを特徴とする（１）または（２）記
載の脱臭方法、（４）悪臭成分が、硫化水素、メルカプ
タン類、スルフィド類、ジスルフィド類、アルデヒド
類、脂肪酸類、アンモニアおよびアミン類のうち少なく
とも１成分であることを特徴とする（１）〜（３）のい
ずれかに記載の脱臭方法、および（５）活性炭に過酸化
水素水溶液を間欠的または連続的に散布しながら該活性
炭に悪臭ガスを接触させた後、さらに活性炭および／ま
たは薬品添着活性炭に接触させることを特徴とする
（１）〜（４）のいずれかに記載の脱臭方法、である。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明において用いられる過酸化
水素の必要量は、除去すべき悪臭成分と等モル以上あれ
ばよい。過酸化水素水溶液における過酸化水素の濃度
は、０．００１〜１．０重量％程度、好ましくは、０．
００５〜０．５重量％程度のものでよい。本発明で用い
られるアルカリ化合物としては、水酸化リチウム、水酸
化ナトリウム、水酸化カリウムなどの水酸化アルカリが
挙げられる。アルカリ化合物の量は、除去すべき悪臭成
分と等モル以上であればよい。本発明の除去の対象とな
る悪臭ガスは、特に限定されないが、例えば、硫黄含有
化合物（硫化水素、メチルメルカプタンなどのメルカプ
タン類、硫化メチルなどのスルフィド類、二硫化メチル
などのジスルフィド類など）、窒素含有化合物（アンモ
ニア、ジメチルアミン、トリメチルアミン、トリエチル
アミンなどのアミン類）、アルデヒド類（ホルムアルデ
ヒド、アセトアルデヒドなど）、有機酸（蟻酸、酢酸、
プロピオン酸、絡酸、イソ吉草酸など）などがあげられ
る。処理対象悪臭ガスは、通常これらの一種以上を含ん
でいる。悪臭成分の濃度は、特に限定されないが、それ
ぞれ、例えば、０．１〜１０００ｐｐｍ（容量基準）程
度である。本発明に用いられる活性炭の原料は、特に限
定されないが、例えば木粉、椰子殻などの植物原料、無
煙炭、石油ピッチ、コークスなどの化石系原料、フェノ
ール樹脂、酢酸ビニール樹脂等の各種合成樹脂原料があ
げられる。これらの活性炭原料は、例えば、固定床、移
動床で炭化・賦活される。賦活には、例えば、水蒸気、
塩化水素、一酸化炭素、二酸化炭素、酸素などを用いる
ガス賦活、アルカリ、酸又は塩化亜鉛などを用いる薬品
賦活等があげられるが、そのいずれによって賦活された
ものでもよい。本発明に用いられる、活性炭の比表面積
は、特に限定されないが、液体窒素温度条件下の窒素吸
着によるＢＥＴ比表面積として、通常１００〜３，５０
０ｍ^２／ｇ、好ましくは、５００〜３，０００ｍ^２／ｇ
程度のものである。本発明に用いられる活性炭の形状
は、特に限定されないが、例えば、粒状、球状、ハニカ
ム状などが挙げられるが、これらの内、ハニカム状活性
炭は、経時的に吸着能をあまり低下させずに通気抵抗を
大幅に小さくすることができるので、特に好ましいもの
である。ハニカム状活性炭の比表面積は、例えば、１０
０〜２５００ｍ^２／ｇ、好ましくは、２００〜２０００
ｍ^２／ｇである。ハニカム状活性炭のセル数は、例え
ば、２０〜１０００個／in²、好ましくは、５０〜１０
００個／in²である。ハニカム状活性炭の横断面の開口
率は脱臭効率を損なわず、圧力損失の増加を抑制できる
範囲、例えば、５０〜８０％、好ましくは、５５〜７５
％程度である。ハニカム状活性炭は、種々の方法、たと
えば、（ａ）活性炭原料の粉末とバインダーとを必要に
より添加剤とを水と共に練合し、ハニカム状に成型した
後、炭化・賦活し、必要により酸や水などで脱灰処理す
る方法、（ｂ）粉末状活性炭とバインダーと、必要によ
り、添加剤とを水とともに練合し、ハニカム状に成型
し、必要に応じて、乾燥および／または焼成する方法な
どで得ることができる。

【０００６】前記バインダーとしては、ハニカム状活性
炭の製造方法に応じて、有機系バインダーおよび無機系
バインダーから選択できる。有機系バインダーとして
は、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、タール、ピッチなど
が例示できる。無機系バインダーには、例えば、木節粘
土、活性白土などの粘土鉱物、シリカ、アルミナなどが
含まれる。これらのバインダーは、単独または二種類以
上を組み合わせて使用してもよい。また、成型助剤とし
て、例えば、多糖類、セルロース誘導体、天然樹脂、界
面活性剤などが使用できる。ハニカム状活性炭の炭素含
有量は、特に制限されないが、例えば、３０％以上が好
ましい。過酸化水素水溶液のハニカム状活性炭への散布
は、連続的または間欠的におこなわれるが、連続的に行
われる場合は、脱臭装置における活性炭層の体積１リッ
トル当たり少なくとも１ｍｌ／分である。間欠的に散布
さる場合の間隔は、特に制限されないが、例えば、１分
間〜１６８時間内で適当に決めることができる。脱臭す
べきガスの線流速は、通常１〜５００ｃm／秒で、空間
速度は通常１００〜５００，０００／時であり、特に活
性炭がハニカム状活性炭である場合、ガスの線流速は１
５〜５００ｃｍ、空間速度は５００〜５００，０００／
時程度である。過酸化水素水溶液とガスとの流れは、向
流、並流いずれであってもよい。脱臭するときの処理ガ
スの温度は、通常０〜９０℃、好ましくは１０〜６０℃
である。過酸化水素水溶液を散布しながら行う湿式脱臭
（第１工程）で、脱臭は、ほとんど完結できるが、悪臭
成分の種類および濃度によっては、湿式脱臭の後に、さ
らに、活性炭層または薬品添着活性炭層による乾式脱臭
（第２工程）を行うことにより完璧を期することができ
る。乾式脱臭工程に用いる活性炭も、ハニカム状活性炭
であることが好ましい。

【０００７】乾式脱臭工程で用いられる活性炭に担持さ
れる薬品は臭気成分の種類などに応じて選択でき、特に
制限されない。例えば、薬品担持炭としては、ハロゲ
ン、ハロゲン化合物、酸性化合物、アルカリ性化合物、
中性化合物などの種々の薬品を担持した活性炭が使用で
きる。好ましい薬品としては、ヨウ素、臭素、無機ヨウ
化合物、無機臭化物、酸などが挙げられる。これらの薬
品は、単独で又は二種類以上組み合わせて同時に担持し
てもよい。

【０００８】活性炭へのヨウ素及び／又は無機ヨウ化物
の担持は慣用の方法で行うことができる。例えば、ヨウ
素及び／又は無機ヨウ化物を、水、アルコール類などの
有機溶媒に溶解または分散し、前記活性炭に散布、含浸
又は浸漬することにより担持してもよい。

【０００９】活性炭に対するヨウ素及び／又は無機ヨウ
化物の担持量は、臭気成分に対する消臭・吸着能が損な
われない範囲で選択でき、ヨウ素換算で、例えば、通
常、約０．１〜４０重量％、好ましくは約０．２〜２０
重量％、さらに好ましくは約０．４〜１０重量％程度で
ある。臭素や無機臭化物も、前記ヨウ素や無機ヨウ化物
の場合と同様にして活性炭に担持できる。活性炭に対す
る臭素の担持量は、通常、約１〜３０重量％、好ましく
は約２〜２０重量％、特に好ましくは約５〜１５重量％
である。活性炭に対する無機臭化物の担持量は、臭素換
算で、前記無機ヨウ化物と同様の範囲から選択できる。

【００１０】担持される酸として好ましいものは、リン
酸、硫酸、シュウ酸、リンゴ酸などである。活性炭への
酸の担持も慣用の方法により行うことができる。例え
ば、酸を水溶液または分散液の形態で前記活性炭に散
布、含浸又は浸漬して担持させてもよく、活性炭を製造
する際に、酸単独でまたは酸水溶液、分散液を原料と集
合して形成し、担持させてもよい。また、必要に応じ
て、活性炭に酸を担持させた後、乾燥してもよい。活性
炭に対する酸の担持量は、通常、約１〜４０重量％、好
ましくは約２〜３０重量％、さらに好ましくは約５〜２
０重量％程度である。乾式脱臭工程においても活性炭
は、湿式脱臭工程と同様に、通常、脱臭塔などの通気可
能な脱臭装置内に積層（充填）して使用できる。湿潤状
態と乾燥状態の活性炭は、同じ脱臭装置内に設けて単一
の脱臭装置を構成してもよく、必要により気液分離ユニ
ットを介在させて第１の脱臭工程の活性炭を積層または
充填した上流側の脱臭ユニットと第２の脱臭工程の活性
炭を積層又は充填した下流側の脱臭ユニットを通気可能
に接続して脱臭装置を構成してもよい。

【００１１】乾式の脱臭工程に用いる活性炭に対する被
処理ガスの線流速は、活性炭がハニカム状である場合、
通常、約０．１５〜５ｍ／秒、好ましくは約０．３〜４
ｍ／秒程度である。また、被処理ガスの空間速度は、通
常、約５００〜５００，０００／時、好ましくは約１０
００〜２００．０００／時程度である。このような乾式
脱臭処理を湿式脱臭処理と組み合わせることにより、臭
気成分をより完全に脱臭できる。

【００１２】

【実施例】以下に、実施例をあげて本発明をさらに具体
的に説明する。

【００１３】実施例１硫化水素１５３０ｐｐｂ、メチルメルカプタン５４０ｐ
ｐｂ、硫化メチル１５０ｐｐｂ、二硫化メチル９０ｐｐ
ｂ、アンモニア５００ｐｐｂ、トリメチルアミン１５０
ｐｐｂ、アセトアルデヒド１００ｐｐｂ、イソ吉草酸５
０ｐｐｂを含有する大気（湿度２５℃、相対湿度８０
％）を２分割して、下記に示す二つのカラムの上部から
ガス線流速５０ｃｍ／秒で流通し、脱臭テストを行っ
た。（１）内径４０ｍｍのカラムに外径４０ｍｍ、厚さ３０
ｍｍのハニカム状活性炭Ａ（ＢＥＴ比表面積８５０ｍ^２
／ｇ、セル数３００個／ｉｎｃｈ^２、開口率６５％）を
３００ｍｍ積層し、カラム上部から水を２ｍｌ／分で流
下しながら上記の悪臭ガスを流津した。（対照）（２）内径４０ｍ、のカラムにハニカム状活性炭Ａを３
００ｍｍ積層し、カラム上部から０．１０ｗｔ％過酸化
水素水溶液２ｍｌ／分で流下しながら上記の悪臭ガスを
流通した。（本発明）これらの脱臭テスト結果は、以下の通りであった。
（１）では、ガス流通１０時間後には、硫化メチルが、
１９時間後には、アセトアルデヒドが、また、３５時間
後には、トリメチルアミンおよび二硫化メチルが、それ
ぞれカラムからリークして脱臭効果はガス流通の初期だ
けしか認められなかった。一方、本発明の（２）では、
ガス流通後１５日（３６０時間）以上も上記の悪臭ガス
のリークがなく（検出限界２５ｐｐｂ以下）またカラム
出口で悪臭が感じられず、長時間脱臭効果が続いた。

【００１４】実施例２実施例１のハニカム状活性炭Ａに臭素を７．５重量％担
持させて、ハニカム状活性炭Ｂを調製した。ハニカム状
活性炭Ａを内径４０ｍｍのカラムに層長が１８０ｍｍに
成るように積層し、このカラムを垂直にセットした（第
１カラム）。また、ハニカム状活性炭Ｂを内径４０ｍｍ
のカラムに層長１８０ｍｍになるよに積層し、このカラ
ムを垂直にセットした（第２カラム）。２つのカラムを
内径１．５ｃｍのガラス管で連結し、このガラス管にバ
ンドヒータを巻き、流通ガスの温度を５〜７℃上昇させ
るようにした。なお、第１カラムの下部にドレンポット
を設けた。第１カラムの上部から、硫化水素１０００ｐ
ｐｂ、メチルメルカプタン２００ｐｐｂ、硫化メチル１
２０ｐｐｂ、二硫化メチル５０ｐｐｂ及びトリメチルア
ミン５０ｐｐｂ含有大気（２５℃、相対湿度８０％）を
線流速１００ｃｍ／秒で流通しつつ、下向流で１５ｍｌ
／分の過酸化水素（０．１０ｗｔ％）水を４分間散水す
る操作を１５分間の間隔で繰り返してハニカム状活性炭
中の水分含有率を７０重量％以上に保った。第１このカ
ラムから出てきたガスを第２カラム上向流で流通し、脱
臭効果をガスクロマトグラフィーで追跡分析した。その
結果、第１カラムの出口ガスはガス流通後５日後に、硫
化メチル及び二硫化メチルがリークし始め、それらの臭
気が感じられた。しかし、第２カラムの出口ガスは、５
０日間経過後も無臭で、ガスクロマトグラフィーで分析
を行っても、臭気成分は検出限界以下であった。

【００１５】

【発明の効果】本発明においては、脱臭用活性炭に過酸
化水素水溶液を連続的または間欠的に散水することによ
り硫化水素、メルカプタン、硫化アルキル、二硫化アル
キルなど、除去の困難な悪臭成分を長期に亘り、効率的
に除去することができる。また、この湿式工程に乾燥脱
臭工程を結合することにより、より完璧に悪臭を除去す
ることができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ０１Ｄ 53/38 Ｂ０１Ｄ 53/34 ＺＡＢ 53/77 １１６Ｄ 53/75 １１６Ｅ 53/81 １１６Ｂ 53/72 １２０Ｅ 53/48 １２１Ｃ 53/52 １２７Ａ 53/54 １２８ 53/58 １３１Ｃ０１Ｂ 31/08 Ｆターム(参考） 4C080 AA05 AA07 BB02 CC02 CC03 CC04 CC05 CC08 CC09 HH03 HH05 JJ03 KK08 LL02 LL03 MM01 MM05 NN01 4D002 AA01 AA03 AA05 AA06 AA07 AA13 AA14 AA32 AA40 AB02 BA02 BA04 BA05 CA01 CA07 DA01 DA02 DA03 DA12 DA41 DA52 GA01 GB01 GB02 GB03 GB06 GB08 GB12 4D020 AA09 BA01 BA08 BA30 BB03 CB29 CD03 DA03 DB01 DB02 DB03 DB05 DB07 4G046 HA01 HA02 HB01 HC03 HC14

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】活性炭に過酸化水素水溶液を間欠的または
連続的に散布しながら該活性炭に悪臭ガスを接触させる
ことを特徴とする脱臭方法。
【請求項２】過酸化水素水溶液がアルカリ化合物を含む
ことを特徴とする請求項１記載の脱臭方法。
【請求項３】活性炭が、ハニカム状活性炭であることを
特徴とする請求項１または２記載の脱臭方法。
【請求項４】悪臭成分が、硫化水素、メルカプタン類、
スルフィド類、ジスルフィド類、アルデヒド類、脂肪酸
類、アンモニアおよびアミン類のうち少なくとも１成分
であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載
の脱臭方法。
【請求項５】活性炭に過酸化水素水溶液を間欠的または
連続的に散布しながら該活性炭に悪臭ガスを接触させた
後、さらに活性炭および／または薬品添着活性炭に接触
させることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載
の脱臭方法。