JP2005152128A - 悪臭ガスの脱臭方法と装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 廃液中に未分解の次亜塩素酸やいおう分が流失しないようにし、かつ悪臭成分を除去するための薬品や補給水を有効利用し、廃水量を少なくする。
【解決手段】 対象とするガスを、次亜塩素酸塩溶液と二段階接触させるに際し、(1)第1段階において第1吸収塔1下部よりガスを導入し、(2)塔上部より、第2段階のガス吸収後の処理液と第1段階のガス吸収後の処理液とを混合してpH5〜7に調整した液を散布し、(3)第2段階において第2吸収塔2下部より第1段階処理後のガスを導入し、(4)塔上部よりpH10以上の次亜塩素酸塩溶液を散布する多成分系悪臭ガスの脱臭方法において、(A)廃液を活性炭処理する,(B)第2段階処理液の次亜塩素酸塩濃度を調整して循環使用すると共に(C)その濃度調整手段として、処理液に水を補給するようにし、補給した量の液を第2段階処理液溜タンクからオーバーフローさせて第1段階後の処理液と混合する。
【選択図】 図1

Description

本発明は、次亜塩素酸塩と反応して脱臭できる悪臭ガスを脱臭するための方法と装置に関する。
本発明者らは、特許文献1においてアンモニアおよび硫化水素を含むガスの脱臭方法を提案した。この発明は、具体的には「アンモニア及び硫化水素を含むガスを、少なくとも二段階に分けて次亜塩素酸ソーダ溶液と接触させるに際し、第一段階において塔の下部より前記ガスを導入し、塔の上部より第2段階でガスと接触した次亜塩素酸ソーダ吸収液をpH6.5以下に調整してから散布し、第二段階において塔の下部より第一段階を経たガスを導入し、塔の上部よりpH11以上の次亜塩素酸ソーダ溶液を散布することを特徴とするアンモニア及び硫化水素を含むガスの脱臭方法。」に関するものである。
しかしながら、この方法では悪臭成分におけるアルデヒドなどの濃度が高い場合に、それに応じて次亜塩素酸ソーダの濃度を高くしなければならないが、このような場合には、どうしても次亜塩素酸の分解が不十分となったり、反応生成物中のいおう分の除去が不完全になるという問題点があることが判ってきた。
また、特許文献1では、第2吸収塔の散液器から散布される処理液を循環使用していなかったため、1度第2吸収塔で散布された液はすべて第1吸収塔を経て廃棄されていたため、次亜塩素酸ソーダをはじめとする薬品の使用量および補給水の使用量が多くなり、コスト高になるうえ、廃水量が増大するという問題点も存在していた。
特公昭54−13429号公報
本発明の第1の目的は、廃液中に未分解の次亜塩素酸やいおう分などが流失したりすることがないようにする点にある。
本発明の第2の目的は、悪臭成分を除去するために用いる薬品や補給水をできるだけ有効利用し、廃水量を極力少なくする点にある。
本発明の第1は、悪臭成分を含むガスを、二段階に分けて次亜塩素酸塩溶液と接触させるに際し、(i)第1段階において第1吸収塔の下部より前記ガスを導入し、(ii)第1吸収塔の上部より、第2段階において前記ガスと接触して得られた次亜塩素酸塩を含む吸収液と第1段階において前記ガスと接触して得られた次亜塩素酸塩を含む吸収液とを一体化した後、その液をpH5〜7に調整して得られた溶液を散布し、(iii)第2段階において第2吸収塔の下部より第1段階の処理を経たガスを導入し、(iv)第2吸収塔の上部よりpH10以上の次亜塩素酸塩溶液を散布する多成分系悪臭ガスの脱臭方法において、
(A)放出される水系を活性炭処理すること、
(B)第2段階で得られた処理液を、第2段階で用いる吸収液として循環使用すると共に
、吸収液の散布前にその次亜塩素酸塩の濃度を調整すること、および
(C)第2段階で得られた処理液における次亜塩素酸塩の濃度を調整する手段として、
第2段階で得られた処理液溜タンクに補給水を導入できるようにし、導入した補給水
の量に相当する量の液体を第2段階で得られた処理液溜タンクからオーバーフロー
させて第1段階で得られた処理液と一体化させるものであること、
を特徴とする悪臭ガスの脱臭方法に関する。
本発明の第2は、
(1)充填層とその上部に散液器を収納した第1吸収塔、
(2)第1吸収塔の充填層より下方に設けられた悪臭成分含有ガス導入口、
(3)第1吸収塔の下部に設けられた第1吸収塔処理液溜タンク、
(4)第1吸収塔処理液溜タンク内の処理液を第1吸収塔散液器に移送するための配管、
(5)前記散液器に移送されている前記処理液のpHを調整するため前記配管に酸成分
を供給するための配管、
(6)第1吸収塔処理液溜タンクから出た処理液に対する酸成分の供給が終了した液の
pHを測定するためのpH測定器、
(7)充填層とその上部に散液器を収納した第2吸収塔、
(8)第1吸収塔の上部より出た第1吸収塔処理ガスを第2吸収塔の充填層より下方に
導入するための配管、
(9)第2吸収塔上部に設けられた処理ガスを放出するための排気口、
(10)第2吸収塔の下部に設けられた第2吸収塔処理液溜タンク、
(11)第2吸収塔処理液溜タンクから前記処理液を第2吸収塔散液器に移送するため
の配管、
(12)前記配管に次亜塩素酸塩を補充するための配管、
(13)第2吸収塔散液器に移送される液のpHを調節するため前記配管にアルカリ成分
を供給するための配管、
(14)第2吸収塔処理液溜タンクから出た処理液に対する次亜塩素酸塩の補充および
アルカリ成分の供給が終了したときの液のpHを測定するためのpH測定器および
次亜塩素酸塩の濃度を測定するための次亜塩素酸塩濃度計、
(15)第2吸収塔処理液溜タンクに補給水を導入するための補給水導入管、
(16)第2吸収塔処理液溜タンクのオーバーフロー液を第1吸収塔処理液溜タンクに
移送するための配管、
(17)第1吸収塔処理液溜タンクからの廃液を活性炭処理槽に移送するための配管、
(18)活性炭処理槽、
および
(19)活性炭処理槽に設けられた排水管、
よりなることを特徴とする悪臭ガス脱臭装置に関する。
前記悪臭成分としては、例えば、アンモニア(NH)、硫化水素(HS)、メタンチオール(CHSH)などのチオール類、ジメチルスルフィド(CHSCH)などのスルフィド類、ジメチルジスルフィド(CHSSCH)などのジスルフィド類、トリメチルアミン〔(CHN〕などのアミン類、アセトアルデヒド(CHCHO)などのアルデヒド類などを挙げることができる。
「放出される水系を活性炭処理する」ことは、放出される水系を活性炭処理槽を通して排水することを意味している。活性炭処理は、通常、図に示すように活性炭処理槽へ処理液をポンプを用いて上向流で供給することにより行う。1gの活性炭によりほぼ0.5gの次亜塩素酸塩を無害化処理できる。活性炭処理層は、通常カラム状(円筒縦型)のものを用い、そのなかに粒度8〜32メッシュ程度の活性炭を充填し、常温、常圧で第1吸収塔処理液溜タンクからの排水を3〜10m/時の通水速度で導入することにより処理する。
「第2段階で得られた処理液を、第2段階で用いる吸収液として循環使用すると共に、吸収液の散布前にその次亜塩素酸塩の濃度を調整する」という要件を設ける。
このようにすると、図1に示すように第2段階で得られた処理液は第2吸収塔処理液用導管19、第2吸収塔処理液溜タンク20、第2吸収塔用ポンプ15、pH測定器23、次亜塩素酸塩濃度計26、第2吸収塔2という循環経路で処理液が循環するので、全体としてみるとこの循環系は、悪臭ガスの負荷変動に対応して第2段階で用いる吸収液のpHや次亜塩素酸塩の濃度が常に安定して制御されていることになり、その結果悪臭の除去効率も向上する。
第2吸収塔を中心に循環している処理液中における次亜塩素酸塩濃度は、第2吸収塔処理液がオーバーフローすることにより第1吸収塔処理液の次亜塩素酸塩濃度を少なくとも数10ppm以上、好ましくは50〜100ppmに維持できる濃度に調節することが望ましい。50ppmを下廻ると悪臭ガスの除去率が低下し、100ppmを上廻ると活性炭の寿命が短くなる。第2吸収塔を中心に循環している処理液中の次亜塩素酸塩の濃度は、悪臭ガスの濃度にもよるが、通常100〜1000ppmの範囲である。
なお、この循環系において、補給水を導入している理由は、つぎのとおりである。
悪臭ガス中には、必ず炭酸ガスが含まれている(清浄な空気も含まれている)ので、吸収塔内においては必ず下記の反応がおこっている(アルカリ成分がNaOHとして説明)。
NaOH+CO→NaCO+NaHCO
そのため処理液中にNaCOとNaHCOが含有されてくる。そこで、補給水を導入し、その補給水に相当する量の処理液は、この循環系からオーバーフローさせ(例えばオーバーフロー液排液管27によりオーバーフローさせ)循環系中におけるNaCOやNaHCOの濃度が上昇しないように調整している。通常炭酸塩と酸性炭酸塩の第2吸収塔循環液中における濃度が4000mg/リットル以下、好ましくは1500〜3000mg/リットルになるよう補給水の添加により調節するのが好ましい。
また、補給水は、第2段階で得られた処理液における次亜塩素酸塩の濃度を調整する手段としても機能している第2段階で得られた処理液溜タンクからオーバーフローした液は、第21収塔処理液溜タンクにおいて第1段階で得られた処理液と一体化させることができる。
このようにオーバーフローさせることにより、補給水量分が第2段階で得られた処理液溜タンクから第1段階で得られた処理液溜タンクに送られる。
オーバーフローした液は、第2吸収塔を循環している循環系により、次亜塩素酸塩の濃度は常に一定に調整されているため、オーバーフロー液を第1吸収塔処理液と一体化させることは、第1吸収塔処理液中の次亜塩素酸塩の濃度の安定化にも寄与している。
第1吸収塔処理液も、第1吸収塔処理液用導管11、第1吸収塔処理液溜タンク12、第1吸収塔用ポンプ5、pH測定器10、第1吸収塔1という循環経路で処理液が循環するので、全体としてみると、この循環系は悪臭ガスの負荷変動に対応して第1段階で用いる吸収液のpHや次亜塩素酸塩の濃度が常に安定して制御されていることになる。
次亜塩素酸塩としては、次亜塩素酸のアルカリ金属塩やアルカリ土類金属塩、例えばナトリウム塩、カリウム塩、カルシウム塩などを挙げることができるが、コスト的にナトリウム塩が有利である。
本発明における活性炭処理に使用される活性炭に特別の制限はないが、石炭系活性炭やヤシガラ活性炭などを用いることができる。下水やし尿処理施設から発生する悪臭を除去するケースにおいては石炭系活性炭の方がヤシガラ活性炭より処理効率が高い。
活性炭処理は、通常活性炭を充填した処理槽に第1段階で得られた処理液溜に溜まっている処理液を供給することにより行う。
第1段階で散布するための、第2段階で前記ガスと接触して得られた次亜塩素酸塩吸収液のpHは5〜7、好ましくは、6〜7、とくに好ましくは6.5前後に調整しておくことが必要である。
これは、図2の各悪臭成分の総括容量係数(Kga)(ガスが吸収液に移動する速度)と次亜塩素酸塩吸収液のpHの関係から充分理解することができよう。このようにpHを調整することにより悪臭ガスの吸収速度、酸化速度が高く、また反応モル比が少なくてよいという大きなメリットを有する。とくにpHを6.0〜6.5に調節することが薬品のロスを最小限に抑えるうえで好ましい。なお、図2のデータ作成のための条件はガス空塔速度1.7m/秒、液ガス比2リットル/m、塔径40cm、充填高さ1.8mとし、NHの場合は50ppm、(CH)Nの場合は5ppm、CHSHの場合は5ppm、HSの場合は100ppm、CHSCHの場合は5ppm、CHSSCHの場合は5ppm、CHCHOの場合は5ppmのガス濃度で測定したものである。
第2段階において散布する次亜塩素酸塩溶液のpHは10以上、好ましくは11以上とすることが必要である。この点も、図2を参照すれば明らかである。
第1吸収塔および第2吸収塔における散液量(循環液量)は、該散液量をL(リットル)、導入ガス量をG(m)としたとき、
L/G=2.5〜5リットル/m
程度とするのが好ましく、また活性炭処理槽に廃水する(実質的に補給水量に相当)量L′(リットル)と導入ガス量G′との関係は
L′/G′=0.05〜0.01リットル/m
とすることが好ましい。
本発明において、アンモニアやアミン系の悪臭成分は、次亜塩素酸塩により無臭のNガスとなり、硫化水素、チオール類、スルフィド類などのいおう含有化合物は、硫酸イオンやいおうに変化し、アルデヒド類は炭酸ガスに変化し、これにより無害化されるものと推定される。
本発明を図面を参照して詳細に説明する。
悪臭成分含有ガス導入口3より悪臭成分含有ガスを充填物層4を有する第1吸収塔1に導入する。一方、第1吸収塔1の上方に設けた散液器6より適切なpHに調節した第1吸収塔処理液が散布される。処理液は第1吸収塔処理液用導管11を経て第1吸収塔処理液溜タンク12に送られる前記第1吸収塔で散布される処理液は、第1吸収塔処理液溜タンク12からポンプ5で散液器6に回送されるが、その回送の途中で、塩酸水溶液などの酸水溶液を酸成分貯留タンク8よりポンプで送ることにより混合し、混合時点より後段に設けたpH測定器10によりpHをチェックし、酸水溶液の補給量をチェックする。
第1吸収塔1の頂部より導管7を通った第1吸収塔処理済ガスは導入口14より充填物層17を第2吸収塔2に導入する。一方、第2吸収塔2の上方に設けた散液器16より、適切なpHと濃度をもつ第2吸収塔用吸収液を散布する。第2吸収塔用吸収液は、第2吸収塔処理液溜タンク20からポンプ15で散液器16に回送されるが、その回送の途中で、次亜塩素酸塩たとえば次亜塩素酸ソーダ液の貯留タンク21からポンプ22で補給される次亜塩素酸ソーダ液と、アルカリ成分たとえば苛性ソーダ液の貯留タンク25からポンプ24で供給される苛性ソーダ液を混合された後、pH測定器23でpHを測定し、次亜塩素酸ソーダ液用濃度計26でその濃度を測定した後、散液器16に供給される。
第2吸収塔で散布された液は、第2吸収塔処理液用導管19を通り第2吸収塔処理液溜タンク20に集められる。ここには必要に応じて補給水導入管30を通して補給水が補給され、1部はオーバーフロー液として、オーバーフロー液排液管27を経て第1吸収塔処理液溜タンク12に回送される。
第2吸収塔処理液のオーバーフロー分と第1吸収塔の処理液とを集めた第1吸収塔処理液溜タンク12内の処理液の1部はポンプ31により導管28を通って活性炭処理槽13に送られ、活性炭処理槽で浄化された水は、配水管29より排水される。
また、第2吸収塔2の頂部からは、悪臭が除去された処理ガスが処理ガス排気口から排出される。
(1)廃水中に次亜塩素酸の不完全分解物やいおうが残存することがなくなった。
(2)廃水量が少なくなると共に、少ない薬品量で済むようになった。
(3)次亜塩素酸塩の濃度を次亜塩素酸用濃度計で測定し、その濃度を調整することにより、悪臭ガスの濃度変化に対して充分対応できる。
以下、実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれにより何ら限定されるものではない。
実施例1
下記表1に示される成分を含む悪臭ガス(表1の第1吸収塔入口における悪臭ガス量として示す)をガス導入量として120m/分の割合で図1の悪臭成分含有ガス導入口3より第1吸収塔1に導入し、一方第1吸収塔内における散液量は、導入ガス1m当たり3リットルとした。第2吸収塔処理液溜タンクに補給される補給水の量は導入ガス1m当り0.04リットルとした。これは実質5リットル/分に相当している。そのため第1吸収塔処理液溜タンク12に第2吸収塔処理液溜タンク20から供給される第2吸収塔処理液(オーバーフロー液量)(次亜塩素酸ソーダ200ppm)も5リットル/分となる。一方、第1吸収塔循環処理液のpHは酸成分溜タンク8より必要量を補給して6.5に調整した。また第2吸収塔循環処理液中の次亜塩素酸ソーダ濃度は次亜塩素酸ソーダ溜タンク20および苛性ソーダ液貯留タンク36より必要量を補給することにより200ppm、pHは11に調整した。活性炭処理槽13への供給水量(排水量)は、補給水量中オーバーフロー液量と同じ5リットル/分である。
なお、活性炭処理槽の活性炭充填量は1500kgとした。
その結果、第1吸収塔出口および第2吸収塔出口におけるそれぞれの悪臭ガス量およびその除去率は表1に示すとおりであり、充分目的を達成していることが判る。
Figure 2005152128
実施例2
実施例1と同様の要領で表2に示す処理条件で処理した結果は、同表に示すとおりであり、充分満足すべき結果が得られた。
Figure 2005152128
実施例3
実施例1と同様の要領で表3に示す処理条件で処理した結果は、同表に示すとおりであり、充分満足すべき結果が得られた。
Figure 2005152128
本発明の1例を示すフローシートである。 各悪臭成分の総括容量係数(Kga)と次亜塩素酸塩吸収液のpHの関係を示すグラフである。
符号の説明
1 第1吸収塔
2 第2吸収塔
3 悪臭成分含有ガス導入口
4 充填物層
5 第1吸収塔用ポンプ
6 散液器
7 配管
8 酸成分貯留タンク
9 定量ポンプ
10 pH測定器
11 第1吸収塔処理液用導管
12 (濾過層)第1吸収塔処理液溜タンク
13 活性炭処理槽
14 第1吸収塔処理済ガス導入口
15 第2吸収塔用ポンプ
16 散液器
17 充填物層
18 処理ガス排気口
19 第2吸収塔処理液用導管
20 第2吸収塔処理液溜タンク
21 次亜塩素酸ソーダ液貯留タンク
22 定量ポンプ
23 pH測定器
24 定量ポンプ
25 苛性ソーダ液貯留タンク
26 次亜塩素酸ソーダ液用濃度計
27 オーバーフロー液排液管
28 配管
29 排水管
30 補給水導入管
31 ポンプ

Claims (2)

  1. 悪臭成分を含むガスを、二段階に分けて次亜塩素酸塩溶液と接触させるに際し、(i)第1段階において第1吸収塔の下部より前記ガスを導入し、(ii)第1吸収塔の上部より、第2段階において前記ガスと接触して得られた次亜塩素酸塩を含む吸収液と第1段階において前記ガスと接触して得られた次亜塩素酸塩を含む吸収液とを一体化した後、その液をpH5〜7に調整して得られた溶液を散布し、(iii)第2段階において第2吸収塔の下部より第1段階の処理を経たガスを導入し、(iv)第2吸収塔の上部よりpH10以上の次亜塩素酸塩溶液を散布する多成分系悪臭ガスの脱臭方法において、
    (A)放出される水系を活性炭処理すること、
    (B)第2段階で得られた処理液を、第2段階で用いる吸収液として循環使用すると共に
    、吸収液の散布前にその次亜塩素酸塩の濃度を調整すること、および
    (C)第2段階で得られた処理液における次亜塩素酸塩の濃度を調整する手段として、
    第2段階で得られた処理液溜タンクに補給水を導入できるようにし、導入した補給水
    の量に相当する量の液体を第2段階で得られた処理液溜タンクからオーバーフロー
    させて第1段階で得られた処理液と一体化させるものであること、
    を特徴とする悪臭ガスの脱臭方法。
  2. (1)充填層とその上部に散液器を収納した第1吸収塔、
    (2)第1吸収塔の充填層より下方に設けられた悪臭成分含有ガス導入口、
    (3)第1吸収塔の下部に設けられた第1吸収塔処理液溜タンク、
    (4)第1吸収塔処理液溜タンク内の処理液を第1吸収塔散液器に移送するための配管、
    (5)前記散液器に移送されている前記処理液のpHを調整するため前記配管に酸成分
    を供給するための配管、
    (6)第1吸収塔処理液溜タンクから出た処理液に対する酸成分の供給が終了した液の
    pHを測定するためのpH測定器、
    (7)充填層とその上部に散液器を収納した第2吸収塔、
    (8)第1吸収塔の上部より出た第1吸収塔処理ガスを第2吸収塔の充填層より下方に
    導入するための配管、
    (9)第2吸収塔上部に設けられた処理ガスを放出するための排気口、
    (10)第2吸収塔の下部に設けられた第2吸収塔処理液溜タンク、
    (11)第2吸収塔処理液溜タンクから前記処理液を第2吸収塔散液器に移送するため
    の配管、
    (12)前記配管に次亜塩素酸塩を補充するための配管、
    (13)第2吸収塔散液器に移送される液のpHを調節するため前記配管にアルカリ成分
    を供給するための配管、
    (14)第2吸収塔処理液溜タンクから出た処理液に対する次亜塩素酸塩の補充および
    アルカリ成分の供給が終了したときの液のpHを測定するためのpH測定器および
    次亜塩素酸塩の濃度を測定するための次亜塩素酸塩濃度計、
    (15)第2吸収塔処理液溜タンクに補給水を導入するための補給水導入管、
    (16)第2吸収塔処理液溜タンクのオーバーフロー液を第1吸収塔処理液溜タンクに
    移送するための配管、
    (17)第1吸収塔処理液溜タンクからの廃液を活性炭処理槽に移送するための配管、
    (18)活性炭処理槽、
    および
    (19)活性炭処理槽に設けられた排水管、
    よりなることを特徴とする悪臭ガス脱臭装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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