JP2003164510A - 脱臭剤およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 悪臭物質の吸着活性に優れ、複数種の臭気成
分を同時に除去し得る添着活性炭からなる脱臭剤および
その製造方法を提供する。 【解決手段】 ヨウ素単体、またはヨウ素単体と無機酸
が添着・担持された活性炭からなる脱臭剤、並びに活性
炭に、ヨウ素の低級アルコール溶解液、またはヨウ素の
低級アルコール溶解液と無機酸溶解液を付着させ、次い
で乾燥処理し、ヨウ素単体、またはヨウ素単体と無機酸
を添着・担持させる脱臭剤の製造方法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、脱臭剤およびその
製造方法に関する。さらに詳しくは、本発明は、悪臭物
質の吸着活性に優れ、例えば硫化水素、メチルメルカプ
タン、硫化メチル、二硫化メチル、アンモニア、トリメ
チルアミン、アセトアルデヒドなどの複数種の悪臭物質
を同時に処理し得るヨウ素単体またはヨウ素単体と無機
酸を添着・担持した活性炭からなる脱臭剤、およびこの
ものを、廃液処理などを必要とせず、かつ簡単な操作に
より、低コストで効率よく製造する方法に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】悪臭は、人に不快感、嫌悪感を与えるも
のであって感覚公害の一つである。悪臭に対する苦情
は、典型七公害、すなわち大気汚染、騒音、悪臭、水質
汚濁、振動、土壌汚染、地盤沈下の中で、近年増加傾向
にあるトップの大気汚染に次いで、苦情２位の騒音とほ
ぼ肩を並べるレベルにある。快適な環境づくりにとっ
て、大気汚染防止や騒音対策と並んで、悪臭対策は重要
なキーワードとなっている。

【０００３】近年、悪臭に対して寄せられる苦情の特徴
は、下水処理や廃棄物処理、ペット臭、水道水のカルキ
臭といった都市生活に係る所で増えてきており、悪臭苦
情が農村型、産業型から都市生活型となってきている。

【０００４】悪臭物質は、年々多様化、複合化してきて
おり、悪臭防止対策の重要性は、今後の循環型社会の構
築も考慮し、一段と高まっている。わが国においては、
悪臭防止法による規制を受ける物質には「特定悪臭物
質」として２２種類が指定されており、そして、これら
の物質には、それぞれ固有の規制数値がある。具体例を
挙げると、事業所の敷地境界での規制値として、アンモ
ニア１〜５ｐｐｍ、硫化水素０．０２〜０．２ｐｐｍと
されている。なお、数値的な悪臭物質の濃度規制の基準
値を下回っても、隣接地域の住民が感覚的に受けている
臭いの被害の実態との間にズレが生じることがある。こ
のため、１９９６年の法改正により、前記濃度規制と共
に、人の嗅覚による臭気を判定する嗅覚測定法（官能試
験法）も採用されるようになっている。

【０００５】有臭ガスの臭気除去処理技術としては、
（１）化学的処理、（２）物理的処理、（３）官能的処
理、（４）生物的処理などが知られている。これらの臭
気除去処理技術の中で、上記（２）の物理的処理は、吸
着方式とイオン交換方式に大別することができ、そして
前者の吸着方式における吸着剤としては、活性炭を始
め、シリカ、アルミナゲル、ゼオライトなどが用いられ
る。しかしながら、活性炭以外の吸着剤の多くは、有臭
ガス中に必然的に含まれる水分を選択的に吸着し、悪臭
物質の吸着能が十分に発揮されないという問題を有して
いる。これに対し、活性炭は、水分の存在に左右され
ず、悪臭物質を選択的に吸着し、極低濃度まで処理する
ことが可能であり、高濃度臭気の最終処理や低濃度臭気
の直接処理などに広く利用されている。

【０００６】ところで、通常の活性炭による脱臭処理に
おいては、その吸着容量は吸着物質の種類により大きく
左右され、処理対象によっては、寿命が著しく短くなる
ことがある。そのため、種々の薬品を添着・担持して処
理能力を高めた活性炭が一般に用いられている。例えば
硫化水素などの酸性臭気成分の除去には、水酸化ナトリ
ウムや水酸化カリウムなどのアルカリを添着・担持させ
たアルカリ添着炭が、アンモニアなどの塩基性臭気成分
の除去には、塩酸、硫酸、リン酸などの無機酸を添着・
担持させた酸添着炭が、硫化メチルなどの中性臭気成分
の除去には、臭素を添着・担持させた中性ガス用添着炭
などが使用されている。

【０００７】前記添着炭は、それぞれの吸着対象物質を
閾値以下まで除去することが可能であり、通常の活性炭
と比較して大きな吸着容量をもつ場合が多い。しかしな
がら、実際の有臭ガス中には、酸性悪臭物質、塩基性悪
臭物質、中性悪臭物質など、多種の悪臭物質が混在して
いることが多く、１種類の単独の添着炭では、対応でき
ない場合が多い。そのため、多種の悪臭物質が混在する
有臭ガスを十分に脱臭処理するには、１つの吸着塔内
に、前記の酸性臭気成分用、塩基性臭気成分用および中
性臭気成分用の３種の添着炭を、それぞれ充填するか、
あるいはこの３種の添着炭を別々に充填した３つの吸着
塔を配置するなどの処置を必要とし、脱臭処理装置が大
掛かりなものとなり、処理コストが高くつくという問題
があった。

【０００８】一方、活性炭にヨウ素のオキソ酸や酸化物
を添着した脱臭剤（特公昭６２−９３７７号公報）、活
性炭にヨウ素のオキソ酸金属塩、またはヨウ素のオキソ
酸金属塩と無機酸とを添着した脱臭剤（特公平５−６４
０６６号公報）、活性炭にヨウ素のオキソ酸や酸化物と
無機酸とを添着した脱臭剤（特公平６−６１５１号公
報）が提案されている。しかしながら、これらの脱臭剤
においては、活性炭にヨウ素のオキソ酸や酸化物、また
はヨウ素のオキソ酸金属塩を添着させるに際し、上記添
着剤の水溶液に活性炭を浸漬したのち、固液分離し、分
離された活性炭を乾燥処理する方法がとられている。し
たがって、添着操作が煩雑である上、廃液処理が必要と
なり、しかも添着剤が高価であるため、脱臭剤の製造コ
ストが高くつくのを免れないなどの欠点を有している。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
事情のもとで、悪臭物質の吸着活性に優れ、酸性臭気成
分、塩基性臭気成分および中性臭気成分の除去用として
好適な添着活性炭からなる脱臭剤、および該脱臭剤を、
廃液処理などを必要とせず、かつ簡単な操作により、低
コストで効率よく製造する方法を提供することを目的と
するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記目的
を達成するために鋭意研究を重ねた結果、ヨウ素単体お
よび場合によりこれと無機酸が添着・担持された活性炭
が、脱臭剤としてその目的に適合し得ること、そして、
この添着炭は、活性炭に、ヨウ素の低級アルコール溶解
液および場合によりこれと無機酸溶解液を付着させ、乾
燥処理することにより、容易に得られることを見出し、
この知見に基づいて本発明を完成するに至った。

【００１１】すなわち、本発明は、（１）ヨウ素単体が
添着・担持された活性炭からなる脱臭剤、（２）ヨウ素
単体および無機酸が添着・担持された活性炭からなる脱
臭剤、（３）活性炭が破砕炭または造粒炭である上記
（１）または（２）項に記載の脱臭剤、（４）活性炭
に、ヨウ素の低級アルコール溶解液を付着させ、次いで
乾燥処理し、ヨウ素単体を添着・担持させることを特徴
とする脱臭剤の製造方法、（５）活性炭に、ヨウ素の低
級アルコール溶解液と無機酸溶解液を付着させ、次いで
乾燥処理し、ヨウ素単体および無機酸を添着・担持させ
ることを特徴とする脱臭剤の製造方法、および（６）ヨ
ウ素の低級アルコール溶解液を付着させる前、付着時ま
たは付着させた後に、無機酸溶解液を付着させる上記
（５）項に記載の脱臭剤の製造方法、を提供するもので
ある。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明において用いられる活性炭
としては特に制限はなく、木質系（木材、ノコギリ屑、
ヤシ殻由来のものなど）、石炭系（亜炭、カツ炭、デイ
炭、石炭由来のものなど）、動物系（牛骨、血液由来の
ものなど）の活性炭などの中から、任意のものを適宜選
択して使用することができる。この活性炭には、粉末
炭、破砕炭、造粒炭、ハニカム状炭、シート状炭などが
あり、本発明においてはいずれも用いることができる
が、これらの中で、小さな細孔が多く、大きな表面積を
有する破砕炭や、幅広い細孔径を有し、かつ機械的強度
の高い造粒炭が好適である。破砕炭としては、例えば粒
度４〜８メッシュ程度のヤシ破砕炭などを好ましく挙げ
ることができる。この破砕炭は、ヤシ殻炭などの原料炭
を破砕・整粒したのち、賦活して得られたものである。
一方、造粒炭としては、例えば粒度４〜６メッシュ程度
のペレット炭や、粒度３〜７ｍｍ程度の球状炭などを好
ましく挙げることができる。この造粒炭は、予め微粉砕
した原料炭に、瀝青物質などの粘結剤を加えて、ペレッ
ト状（円柱状）や球状などに造粒し、炭化・賦活して得
られたものである。

【００１３】本発明の脱臭剤は、前記活性炭にヨウ素単
体またはヨウ素単体と無機酸とを添着・担持させてなる
ものであり、ヨウ素単体の担持量は、乾燥活性炭に対
し、通常０．５〜２０重量％、好ましくは２〜１０重量
％の範囲で選ばれる。この担持量が０．５重量％未満で
はヨウ素単体を担持した効果が十分に発揮されず、本発
明の目的が達せられない場合があり、一方２０重量％を
超えるとむしろ吸着活性が低下するおそれが生じる。

【００１４】また、無機酸は、吸着活性を向上させるた
めに、必要に応じ添着・担持される。活性炭には、アル
カリ物質が付着していることがあり、この場合、各悪臭
物質の吸着容量が大きく低下する原因となる。これを防
止するために、無機酸の添着・担持が有効である。この
場合、無機酸の担持量は、脱臭剤として用いる添着活性
炭のｐＨ値が通常２〜７の範囲になるように選ばれる。
このｐＨ値が２未満ではむしろ吸着活性が低下するおそ
れがあり、一方７を超えると吸着活性の向上効果が十分
に発揮されない場合がある。なお、活性炭のｐＨ値は、
ＪＩＳ Ｋ１４７４に定められた方法によって活性炭
３．０ｇに水１００ｍｌを加え、５分間沸騰が続くよう
に加熱し、放冷後その懸濁液のｐＨを温度２５℃で測定
した値である。上記無機酸としては、例えば硫酸、塩
酸、硝酸、リン酸などが挙げられ、これらは１種を単独
で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよ
い。

【００１５】本発明のヨウ素添着活性炭からなる脱臭剤
は、酸性、塩基性、中性の悪臭物質のいずれに対しても
優れた吸着活性を有しており、したがって、１種のみを
用いても、これらの悪臭物質が複数種混在する有臭ガス
を効果的に脱臭することができる。なお、活性炭の吸着
性能は、被吸着物質の種々の濃度に対応する平衡吸着量
を測定することにより、求めることができる。

【００１６】このような添着活性炭からなる本発明の脱
臭剤は、本発明の方法によれば、以下のようにして効率
よく製造することができる。本発明の方法においては、
（１）前記活性炭に、ヨウ素の低級アルコール溶解液を
付着させ、次いで乾燥処理し、ヨウ素単体を添着・担持
させて脱臭剤を製造する方法、および（２）前記活性炭
に、ヨウ素の低級アルコール溶解液と無機酸溶解液を付
着させ、次いで乾燥処理し、ヨウ素単体および無機酸を
添着・担持させて脱臭剤を製造する方法の２つの方法が
あり、まず、前記（１）の方法について説明する。

【００１７】この方法においては、まずヨウ素の低級ア
ルコール溶解液を調製する。ヨウ素は、水には難溶（１
０℃、０．２０ｇ／リットル溶液）であるが、低級アル
コールには易溶である。この低級アルコールとしては、
例えばメタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イ
ソプロパノールおよび各種ブタノール類などを挙げるこ
とができ、これらは１種を単独で用いてもよいし、２種
以上を混合して用いてもよいが、これらの中で、ヨウ素
の溶解度および溶剤回収の容易さなどの点から、メタノ
ールおよびエタノールが好適である。なお、ヨウ素のメ
タノールに対する溶解度は、２５℃で２３．３５ｇ／１
００ｇ、エタノールに対する溶解度は２５℃で２４．５
５ｇ／１００ｇである。ヨウ素の低級アルコール溶解液
における濃度としては、ヨウ素が析出しない範囲であれ
ばよく、特に制限はないが、通常５〜２０重量％の範囲
である。

【００１８】活性炭に、ヨウ素の低級アルコールを付着
させる方法としては、特に制限はなく、噴霧方式、浸漬
方式、流通方式（活性炭充填塔に、該溶解液を流通させ
る方式）など、いずれも用いることができるが、本発明
においては、噴霧方式が好ましい。この噴霧方式におい
ては、活性炭にヨウ素の低級アルコール溶解液を均一に
付着させるために、活性炭をかき混ぜながら、該溶解液
を噴霧することが望ましい。

【００１９】このようにして、活性炭にヨウ素の低級ア
ルコール溶解液を所定量付着させたのち乾燥処理して、
溶剤の低級アルコールを蒸発させる。蒸発した低級アル
コールは凝縮器により回収し、再使用することができ
る。また、乾燥処理温度は、使用した低級アルコールの
沸点に応じて適宜決めればよい。このようにして、活性
炭にヨウ素単体が添着・担持された本発明の脱臭剤が得
られる。

【００２０】次に、前記（２）の方法について説明す
る。この方法においては、活性炭にヨウ素の低級アルコ
ール溶解液を付着させる操作に関しては、前記（１）の
場合と同様であるが、該溶解液を付着させる前、付着時
または付着した後に、無機酸溶解液を付着させる操作が
施される。無機酸溶解液としては、前述の無機酸を含む
水溶液または低級アルコール溶液を用いることができる
が、ヨウ素添着に用いた低級アルコールを回収し、再使
用する点から、該低級アルコールと同じものを用いた溶
液を使用するのが有利である。この無機酸溶解液の濃度
としては特に制限はないが、取扱い性および活性炭に対
する均一付着性の点から、１〜２０重量％程度の希釈溶
液が好ましい。この無機酸溶解液の使用量は、最終的に
得られる添着活性炭のｐＨ値が、前述のように、通常２
〜７の範囲になるように選ばれる。乾燥処理および溶剤
の回収については、前記（１）で説明したとおりであ
る。このようにして、活性炭にヨウ素単体および無機酸
が添着・担持された本発明の脱臭剤が得られる。

【００２１】前記の方法でヨウ素単体、またはヨウ素単
体と無機酸が添着・担持された活性炭は、形状や粒径な
どの物性、圧力損失などに変化が生じることがない。し
たがって、従来の活性炭脱臭装置に使用されている脱臭
剤をそのまま本発明の脱臭剤に変更することにより、容
易に種々の悪臭物質の吸着容量を増加させることがで
き、脱臭剤の交換頻度を少なくすることが可能となる。

【００２２】

【実施例】次に、本発明を実施例により、さらに詳細に
説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定
されるものではない。なお、各活性炭についての悪臭物
質の平衡吸着量の測定は、下記の方法に従って行った。

【００２３】〈平衡吸着量の測定方法〉日本下水道事業
団仕様、第１５章、第７節「吸着脱臭装置」に準拠し、
図１の概略図に示す平衡吸着量測定装置を用い、温度２
５±１℃、湿度９５％以上、吸着時間８時間の条件で、
硫化水素、アンモニア、トリメチルアミン、メチルメル
カプタン、硫化メチル、二硫化メチル、アセトアルデヒ
ドの平衡吸着量を測定した。なお、図１において、符号
１は吸着容器、２は吸着塔、３は活性炭塔、４は送風フ
ァン、５は穴開き板、６はガラス板、７は吸着ガス流入
バルブ、８は排気バルブ、９は樹脂製栓、１０はガス採
取口を示す。また、吸着条件は、接触時間１．２秒以
上、ガス空塔速度０．３ｍ／秒以下である。

【００２４】実施例１ ヨウ素３．７ｋｇにエタノール（純度９９．５％）を加
え、２０リットルとし、３時間攪拌して、ヨウ素エタノ
ール溶解液を調製した。４〜８メッシュのヤシ破砕炭お
よび４〜６メッシュのペレット炭それぞれ１００ｋｇを
攪拌機にてかきまぜながら、それらに上記のヨウ素エタ
ノール溶解液２０リットルを均一に噴霧したのち、熱風
を導入してエタノールを除去し、次いで放冷して、ｐＨ
未調整のヨウ素添着ヤシ破砕炭、およびｐＨ未調整のヨ
ウ素添着ペレット炭を作製した。なお、このヨウ素添着
ヤシ破砕炭およびヨウ素添着ペレット炭のｐＨ値は、そ
れぞれ９．５および８であった。

【００２５】実施例２ ４〜８メッシュのヤシ破砕炭１００ｋｇを攪拌機にてか
きまぜながら、これに、実施例１と同様にして調製した
ヨウ素エタノール溶解液２０リットルを均一に噴霧した
のち、さらに濃度０．１モル／リットルの塩酸エタノー
ル溶解液を、最終的に得られる添着活性炭のｐＨ値が
４．６になるように噴霧した。その後、熱風を導入して
エタノールを除去したのち、放冷して、ｐＨ値４．６に
調整したヨウ素添着ヤシ破砕炭を作製した。

【００２６】実施例３ ４〜８メッシュのヤシ破砕炭１００ｋｇを攪拌機にてか
きまぜながら、これに、濃度０．１モル／リットルの塩
酸エタノール溶解液を、最終的に得られる添着活性炭の
ｐＨ値が４．６になるように噴霧したのち、さらに、実
施例１と同様にして調製したヨウ素エタノール溶解液２
０リットルを均一に噴霧した。その後、熱風を導入して
エタノールを除去したのち、放冷して、ｐＨ値４．６に
調整したヨウ素添着ヤシ破砕炭を作製した。

【００２７】比較例１ ４〜６メッシュのペレット炭を、ヨウ素添着およびｐＨ
調整を行うことなく、そのまま用いた。このペレット炭
のｐＨ値は１０であった。

【００２８】比較例１のｐＨ未調整の無添着ペレット
炭、実施例１のｐＨ未調整ヨウ素添着ペレット炭および
ｐＨ未調整ヨウ素添着ヤシ破砕炭、実施例２のｐＨ調整
（ｐＨ４．６）ヨウ素添着ヤシ破砕炭を使用し、硫化水
素、アンモニア、トリメチルアミン、メチルメルカプタ
ン、硫化メチル、二硫化メチル、アセトアルデヒドの平
衡吸着量を測定した。その結果を図２〜図６に示す。

【００２９】図２は、脱臭剤として、ｐＨ未調整（ｐＨ
値１０）無添着ペレット炭を用いた場合の各悪臭物質の
吸着等温線である。図３は、脱臭剤として、ｐＨ未調整
（ｐＨ値８）ヨウ素添着ペレット炭を用いた場合の各悪
臭物質の吸着等温線である。図４、図５および図６は、
それぞれ脱臭剤として、ｐＨ未調整（ｐＨ値８）ヨウ素
添着ペレット炭、ｐＨ未調整（ｐＨ値９．５）ヨウ素添
着ヤシ破砕炭およびｐＨ調整（ｐＨ値４．６）ヨウ素添
着ヤシ破砕炭を用いた場合の硫化水素、アンモニアおよ
び硫化メチルの吸着等温線である。

【００３０】図２および図３を比較して分かるように、
活性炭にヨウ素を添着することにより、各種の悪臭物質
に対する平衡吸着量が増大する。このことから、ヨウ素
添着活性炭からなる本発明の脱臭剤は、１種の脱臭剤
で、複数種の悪臭物質を同時に除去するのに有効である
ことが分かる。

【００３１】また、図４〜図６から、ｐＨ調整したヨウ
素添着ヤシ破砕炭は、ｐＨ未調整のヨウ素添着ヤシ破砕
炭よりも、硫化水素、アンモニア、硫化メチルに対する
平衡吸着量が、被吸着物質の低い濃度において、大きく
増大することが分かる。

【００３２】

【発明の効果】本発明によれば、悪臭物質の吸着活性に
優れ、例えば硫化水素、メチルメルカプタン、硫化メチ
ル、二硫化メチル、アンモニア、トリメチルアミン、ア
セトアルデヒドなどの複数種の悪臭物質を同時に処理し
得るヨウ素単体またはヨウ素単体と無機酸を添着・担持
してなる活性炭からなる脱臭剤を提供することができ
る。また、本発明の方法によれば、この脱臭剤を、廃液
処理などを必要とせず、かつ簡単な操作により、低コス
トで効率よく製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例で用いた平衡吸着量測定装置の概略図
である。

【図２】 ｐＨ未調整無添着ペレット炭を用いた場合の
各悪臭物質の吸着等温線を示すグラフである。

【図３】 ｐＨ未調整ヨウ素添着ペレット炭を用いた場
合の各悪臭物質の吸着等温線を示すグラフである。

【図４】 各種ヨウ素添着活性炭を用いた場合の硫化水
素の吸着等温線を示すグラフである。

【図５】 各種ヨウ素添着活性炭を用いた場合のアンモ
ニアの吸着等温線を示すグラフである。

【図６】 各種ヨウ素添着活性炭を用いた場合の硫化メ
チルの吸着等温線を示すグラフである。

【符号の説明】

１ 吸着容器 ２ 吸着塔 ３ 活性炭塔 ４ 送風ファン ５ 穴開き板 ６ ガラス板 ７ 吸着ガス流入バルブ ８ 排気バルブ ９ 樹脂製栓 １０ ガス採取口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4C080 AA07 BB02 CC01 JJ04 KK08 LL02 MM01 MM05 NN05 4G066 AA05B AA08B AA34B AB06D BA09 BA36 CA02 CA24 CA25 CA29 CA52 FA12 FA21

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ヨウ素単体が添着・担持された活性炭か
   らなる脱臭剤。
2. 【請求項２】 ヨウ素単体および無機酸が添着・担持さ
   れた活性炭からなる脱臭剤。
3. 【請求項３】 活性炭が破砕炭または造粒炭である請求
   項１または２に記載の脱臭剤。
4. 【請求項４】 活性炭に、ヨウ素の低級アルコール溶解
   液を付着させ、次いで乾燥処理し、ヨウ素単体を添着・
   担持させることを特徴とする脱臭剤の製造方法。
5. 【請求項５】 活性炭に、ヨウ素の低級アルコール溶解
   液と無機酸溶解液を付着させ、次いで乾燥処理し、ヨウ
   素単体および無機酸を添着・担持させることを特徴とす
   る脱臭剤の製造方法。
6. 【請求項６】 ヨウ素の低級アルコール溶解液を付着さ
   せる前、付着時または付着させた後に、無機酸溶解液を
   付着させる請求項５に記載の脱臭剤の製造方法。