JP2005319447A - 硫化物類及びアンモニアの除去方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 安価に長期間にわたり硫化物類及び／又はアンモニア等を除去する効果があり、かつ、環境に対して何ら悪影響のない除去方法を提供する。
【解決手段】 ２−ブロモ−２−ニトロプロパン−１，３−ジイル＝ジアセテート（ＢＮＰＡと略記）を用いることを特徴とする硫化物類及び／又はアンモニアの除去方法。硫化物類及び／又はアンモニアを含有する固体、液体又はガスに、ＢＮＰＡを添加することを特徴とする当該硫化物類及び／又はアンモニアの除去方法。ＢＮＰＡを硫化物類及び／又はアンモニアを含有する物質に対し５０〜１０００ｐｐｍとなる量で添加することが好ましい。
【効果】 大容量の設備を必要とすることなく、硫化物類及び／又はアンモニアを、低コストで効率的に除去することができる。また、処理物の環境への影響を考慮することなく廃棄又は焼却することができる。
【選択図】 なし

Description

本発明は、硫化水素等の硫化物類及び／又はアンモニアの除去方法に係り、特に、生ゴミ、家庭排水、産業排水、下水、し尿等、及びこれらの処理施設での汚泥処理中の活性汚泥、排水処理装置等の処理後に残る汚泥、濃縮泥及び脱水汚泥等の固体状物、液体状物、気体状物に含有又は発生する硫化水素、メルカプタン等の硫化物類及び／又はアンモニアの除去方法に関する。

工場で発生する排ガスや排水には硫化水素及びアンモニア等が含まれている。最近、地域社会においても、環境保全への関心が高まっており、大気汚染、水質汚濁、土壌汚染、悪臭等に対して種々の対策が取られている。悪臭や臭気に対する感覚が敏感になって来ているにもかかわらず、他の汚染対策に比べて立後れている。特に、地域社会と密接な関係を持つ生ゴミ、下水、し尿、排水処理場から発生する硫化水素、メチルメルカプタン等の硫化物類及び／又はアンモニアが地域住民とのトラブルに発展しているところも見受けられる。その他の場面でも硫化水素及びアンモニアの発生が問題となっている。

このような悪臭の原因となる硫化水素等を除去する方法として、アルカノールアミンに吸収させる方法（特許文献１）、また硫化物の除去方法として、ハロニトロアルカノールを利用する方法（特許文献２）が知られている。更に、吸着作用を利用する方法が各種提案されている。例えば、炭素微結晶及び難黒鉛化炭素からなる活性炭（特許文献３）や銅成分を担持した多孔質担体を使用する方法（特許文献４）が知られている。
しかし、アルカノールアミンは、化合物によっては、可燃性で、爆発性の混合気体を生じることもあり、その取扱いには、危険性があり、その利用には、特別の設備を必要とする。また、ハロニトロアルカノールの中で、２，２−ジブロモ−２−ニトロエタノールは、硫化物の除去効果を示すが、不快な臭化水素を発生する欠点がある。２−ブロモ−２−ニトロ−１，３−プロパンジオール（以下、ＢＮＰという）は、満足する除去効果を示さない。一方、活性炭等を用いる吸着法は、設備や方法が簡単であるが、物理的な吸着作用を利用するもので、反応が遅く、処理コストが高く、また活性炭の能力が低下した場合、再生や廃棄が必要となる。

特開昭６２−１２９１２５号公報 特開平２−１３５１３８号公報 特開平７−２１４０５１号公報 特開２００１−１２３１８８号公報

上記のように、従来の技術では、硫化水素、メチルメルカプタン及びアンモニア等の除去効果が不十分であったり、効果があっても安全性や環境への配慮が欠ける面がある。本発明の目的は、安価に長期間にわたり硫化物及びアンモニア等を除去する効果があり、かつ、環境に対して何ら悪影響のない除去方法を提供することにある。

本発明を概説すれば、本発明は２−ブロモ−２−ニトロプロパン−１，３−ジイル＝ジアセテート（以下、ＢＮＰＡという）を用いることを特徴とする硫化物類及び／又はアンモニアの除去方法に関する。
すなわち、本発明は、
（１）ＢＮＰＡを用いることを特徴とする硫化物類及び／又はアンモニアの除去方法、
（２）硫化物類及び／又はアンモニアを含有する固体、液体又はガスに、ＢＮＰＡを添加することを特徴とする当該硫化物類及び／又はアンモニアの除去方法、
（３）硫化物類及び／又はアンモニアを含有する物質が生ゴミ、し尿又は脱水汚泥ケーキである（２）項に記載の除去方法、
（４）ＢＮＰＡを、硫化物類及び／又はアンモニアを含有する物質に対し５０〜１０００ｐｐｍとなる量で添加する（１）〜（３）項のいずれか１項に記載の除去方法を提供することにある。

本発明者は、硫化物類及びアンモニア等の除去方法について、鋭意研究した結果、ＢＮＰＡを使用することにより、硫化水素、メルカプタン類及びアンモニアを効率的に除去できることを見出し本発明を完成した。

本発明によれは、硫化水素等の硫化物類及びアンモニアを大容量の設備を必要とすることなく、低コストで効率的に処理して除去することができる。また、重金属塩を使用していないことから、処理物の環境への影響を考慮することなく廃棄又は焼却することができる。

以下、本発明を具体的に説明する。

本発明の硫化物類及び／又はアンモニアの除去方法は、ＢＮＰＡを、硫化水素及び／又はアンモニア等を含有又は発生する固体状物、液状物、又は気体状物に接触処理することからなる。ＢＮＰＡの使用形態は、特に制約されるものではなく、ＢＮＰＡ、それ自体を使用してもよいが、溶剤等の希釈剤を加えて液剤、粉剤、粒剤、ゲル剤、エアーゾル剤等とし、各種使用場所に適した形態とする。使用できる溶剤としては、例えば、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール２００、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール等のグリコール類、エチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル等のグリコールエーテル類、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリジノン、２−ピロリジノン、ジメチルスルホキシド、プロピレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、スルホラン、マレイン酸ジメチル、アジピン酸ジメチル、コハク酸ジメチル、グルタル酸ジメチル等の非プロトン性極性溶剤、その他アルコール類が挙げられる。これらの溶剤は、単品でも適用できるが、２種以上を混合して使用することもできる。これらには界面活性剤を加えることができる。更に、ＢＮＰＡは、ベントナイト、タルク、他の粘土等の鉱物質担体及び植物質担体又は界面活性剤等の微粉に担持させ粉剤又は水和剤として汚泥に混和して使用することもできる。

本発明のＢＮＰＡの処理対象は、硫化水素、メルカプタン等の硫化物類及び／又はアンモニアを含有又は発生する固体、液体及び気体であり、例えば、家庭排水、産業排水、下水、し尿、生ゴミ等及びこれらの処理施設での汚泥処理中の活性汚泥、排水処理装置等の処理後に残る汚泥、濃縮泥及び脱水汚泥等が挙げられる。その他、その他の使用場面として、硫化水素を含有する液体状の炭化水素及び気体状の炭化水素、例えば、天然ガス、原油の製造、輸送及び精製時に排出されるガス中の硫化水素及び／又はアンモニアの除去にも使用できる。

本発明のＢＮＰＡの使用量は、硫化物類及び／又はアンモニアの含有又は発生する量により異なるが硫化物類及び／又はアンモニアの含有又は発生する物質に対して、５０〜１０００ｐｐｍ程度となる量であり、１００ｐｐｍ以上添加するのが好ましい。悪臭ガスの発生濃度により、その使用量を適宜増減する。余り多く添加しても消臭効果が向上しないことから経済的でない。

以下、本発明を製剤例及び試験例を実施例として挙げ、更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されない。

製剤例１
ＢＮＰＡ３０％（質量、以下同様である）及びプロピレンカーボネート７０％を混合し液剤を得た。
製剤例２
ＢＮＰＡ２０％及びコハク酸ジメチル８０％を混合し液剤を得た。

試験例１
硫化鉄と塩酸を反応させ硫化水素を発生させて、濃度５００ｐｐｍの硫化水素ガスを調製した。予めＢＮＰＡ又はＢＮＰを製剤例１に従い製剤して１ｍｌずつ入れたガラスシャーレを置いたポリ袋にこの硫化水素ガスを、１リットルずつ封じ込め、２４時間及び４８時間後に硫化水素ガス濃度を検知管を使い測定した。結果を表１に示す。

表１から、本発明のＢＮＰＡを使用すると４８時間後には全く硫化水素が除去されていることが分かる。一方、比較に使用したＢＮＰでは、十分除去されていなかった。

試験例２
市販のアンモニア水の蒸気を希釈し、濃度３５０ｐｐｍのアンモニアガスを調製した。予めＢＮＰＡ又はＢＮＰを製剤例１に従い製剤して１ｍｌずつ入れたガラスシャーレを置いたポリ袋にこのアンモニアガスを、１リットルずつ封じ込め、２４時間後のアンモニア濃度を測定した。２４時間後の測定後、ポリ袋内のガスを全て抜き、新たに濃度３５０ｐｐｍのアンモニアガスを１リットル封入した。その後、４８時間及び７２時間後にアンモニアガス濃度を検知管を使い測定した。結果を表２に示す。

表２から、本発明のＢＮＰＡは、アンモニアガスを再度封入しても、アンモニアの除去効果が優れることがわかる。一方、比較に使用したＢＮＰでは、２回目の封入では、極端に除去効果が低下していることがわかる。

試験例３
硫化水素ガスを蒸留水に通じ、硫化水素溶解液（５ｍｇＳ／ｌ）を調製した。この溶液をビーカーに取り、ＢＮＰＡ又はＢＮＰを製剤例１に従い製剤し５００ｐｐｍになるように添加し、撹拌子を入れ、３０分撹拌を続けた後、残存する硫化水素を測定した。測定は、株式会社共立理化学研究所製「パックテスト」を使用し、メチレンブルー比色法によって行った。結果を表３に示す。

表３から、ＢＮＰを添加した区と無処理区では硫化水素の残存が認められたがＢＮＰＡを添加した区では認められなかったことが分かる。

試験例４
市販のアンモニア水を希釈し、アンモニア溶解液（１０ｍｇＮＨ₃／ｌ）を調製した。この溶液をビーカーに取り、ＢＮＰＡ又はＢＮＰを製剤例１に従い製剤し１００ｐｐｍになるように添加し、撹拌子を入れ、２０分撹拌を続けた後、残存するアンモニアを測定（１回目）した。更に、その後、各試験区に同量のアンモニア水を追加し、同様に２０分撹拌を続けた後、残存するアンモニア濃度を測定（２回目）した。測定は、株式会社共立理化学研究所製「パックテスト」を使用し、インドフエノール比色法によって行った。結果を表４に示す。

表４から、本発明のＢＮＰＡは、アンモニア水を再度添加しても、アンモニアの除去効果が優れることがわかる。

本発明は、家庭排水、産業排水、下水、し尿、生ゴミ等及びこれらの処理施設での汚泥、濃縮泥及び脱水汚泥等の固体状物、液体状物、気体状物に含有又は発生する硫化水素、メルカプタン等の硫化物類及び／又はアンモニアの除去に有用である。

Claims (4)

1. ２−ブロモ−２−ニトロプロパン−１，３−ジイル＝ジアセテートを用いることを特徴とする硫化物類及び／又はアンモニアの除去方法。
2. 硫化物類及び／又はアンモニアを含有する固体、液体又はガスに、２−ブロモ−２−ニトロプロパン−１，３−ジイル＝ジアセテートを添加することを特徴とする当該硫化物類及び／又はアンモニアの除去方法。
3. 硫化物類及び／又はアンモニアを含有する物質が、生ゴミ、し尿又は脱水汚泥ケーキである請求項２記載の除去方法。
4. 硫化物類及び／又はアンモニアを含有する物質に２−ブロモ−２−ニトロプロパン−１，３−ジイル＝ジアセテートを、５０〜１０００ｐｐｍとなる量で添加する請求項１〜３のいずれか1項に記載の除去方法。