JP2938331B2 - 脱水ケーキの脱臭方法 - Google Patents

脱水ケーキの脱臭方法

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  • Treatment Of Sludge (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、特定のハロニトロアル
カノール化合物とオマジン(金属誘導体)を用いる各種
廃水の廃水処理物の脱臭剤及び脱臭方法に関する。
【0002】
【従来の技術】各種廃水を生物的、化学的に処理した
後、廃水処理物が生成するが、廃水処理物は、汚泥その
他の有機物に富んでおり、放置しておくとたちまち悪臭
を発生する。廃水処理物は、清澄化することにより、上
澄液体部と残留固体部とに分けることができる。残留固
体部は、汚泥、有機物、その他の成分を含んでいるた
め、悪臭が発生しやすいことはよく知られているが、上
澄液体部についても、これを放置しておけば悪臭の発生
源になるものである。しかるに実際は、これらは直ちに
次の処理に移行することなくしばらく放置される場合が
多く、そのため、このような廃水処理物について、有効
な消臭、脱臭システムが開発されることが当業界におい
て要請されているのである。
【0003】また、残留固体部については、一部は処理
槽に返送して再利用されるものの、その残りは、そのま
まあるいは脱水して脱水ケーキとして、また濃縮汚泥と
して、飼肥料に利用し、その他は焼却、埋設、廃棄処理
等がなされる。
【0004】しかしながら、上記のように脱水ケーキ
は、直ちに処理されるわけではなく、通常、次の処理に
移行するまでそのままの状態に維持ないし放置される。
しかし、脱水ケーキは、水分はかなり除去されていると
はいえ、有機物や微生物を多量に含有しているため、悪
臭を発して、大きな公害源ともなっている。濃縮汚泥も
同様である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】公害、特に環境公害、
悪臭公害に対する関心が高まっている現状に鑑み、本発
明は、脱水ケーキを包含する各種の廃水処理物を効率的
に脱臭するシステムを新たに開発する目的でなされたも
のである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に各方面から検討の結果、特定のハロニトロアルカノー
ル化合物とオマジンで廃水処理物を処理することによ
り、悪臭成分の発生を長期間に亘って抑制することを発
見し、この新知見を基礎として更に研究を行い、遂に本
発明の完成に至った。
【0007】すなわち本発明は、下記化3で示される一
般式(I)を有する化合物(I)と、オマジン及び/又
はその金属誘導体(化合物(II))とを併用すること
を特徴とする脱水処理物の脱臭システムに関するもので
ある。
【0008】
【化3】 X :臭素または塩素原子 R:水素原子または炭素数約18までの置換または未
置換のアルキルもしくはアリール基ここに置換基はX、
ヒドロキシル基または低級アルキル基 R:RまたはX
【0009】化合物(I)としては、一般式(I)で示
される化合物がすべて使用できるが、例えば式中、Xが
臭素又は塩素、R1が水素、メチル、エチル、プロピル
又はフェニル基、R2は臭素又は塩素を表わす化合物は
有利に使用でき、好適例としては次のようなハロニトロ
アルカノールが挙げられる。
【0010】2−ブロモ−2−ニトロ−1,3−プロパ
ンジオール、ジブロモ−ニトロ−プロパノール、2−ブ
ロモ−2−ニトロ−エタノール、2,2−ジブロモ−2
−ニトロ−エタノール、2−ブロモ−2−ニトロ−1−
プロパノール、2,2−ジブロモ−2−ニトロ−1−フ
ェニルエタノール、3−ブロモ−3−ニトロ−2,4−
ペンタンジオール、1,1−ジブロモ−1−ニトロ−2
−プロパノール、2,2−ジクロロ−2−ニトロ−エタ
ノール、2−クロロ−2−ニトロ−1,3−プロパンジ
オール、2−ブロモ−2−ニトロ−1−フェニル−1,
3−プロパンジオール、2−ブロモ−2−ニトロ−1−
ブタノール、3−ブロモ−3−ニトロ−2−ブタノー
ル、2−クロロ−2−ニトロ−1−ブタノール、1−ク
ロロ−1−ニトロ−2−ペンタノール、1,1−ジクロ
ロ−1−ニトロ−2−ヘキサノール、2−クロロ−2−
ニトロ−1−プロパノールからなる群から選ばれる1種
又は2種以上のハロニトロアルカノール化合物。
【0011】化合物(I)と併用する化合物(II)と
しては、オマジン及び/又はオマジンの金属誘導体を使
用する。オマジンは、化学名が2−メルカプトピリジン
−1−オキシドであるが、現在はビス体、すなわちビス
(1−オキシ−2−ピリジル)ジスルフィドも市販され
ており、両者ともに本発明においては使用可能であるの
で、本発明のオマジンには両者を含めるものとする。こ
れらオマジンの化学式は、下記化4で示される。
【0012】
【化4】
【0013】オマジンの金属誘導体としては、次のよう
な金属の誘導体が1種又は2種以上使用される:ナトリ
ウム、カリウム等のアルカリ金属;銅;カルシウム、マ
グネシウム等のアルカリ土類金属;亜鉛;アルミニウ
ム;スズ;マンガン;鉄。その具体例としては、例えば
ナトリウムオマジン(ナトリウムピリチオン)、亜鉛オ
マジン(ジンクピリチオン)が挙げられ、その化学式は
下記化5、化6に示される。
【0014】
【化5】
【0015】
【化6】
【0016】本発明を実施するには、廃水処理終了後の
処理物(上澄液体部、残留固体物、これらの混合物、濃
縮汚泥、脱水ケーキ、その他すべての廃水処理生成物)
と化合物(I)(II)とを接触せしめればよい。化合物
(I)及び(II)は、同時に用いてもよいし、別々に使
用してもよいし、また、分割して用いてもよい。本発明
においては、2種の脱臭剤と処理物とが接触すればよ
く、例えば処理物に脱臭剤を添加混合したり、これとは
逆に脱臭剤を収容した容器に処理物を添加したり、これ
らを併用したりすればよい。
【0017】廃水処理物が、水分含量が高くて攪拌しや
すい場合は、上記した方法で容易に脱臭処理することが
できるが、濃縮汚泥や脱水ケーキのように水分含量が低
く、ペースト化したような場合には、脱臭剤を添加して
混合するには多大なエネルギーを要するし、均一な混合
を達成するのも困難である。
【0018】そこで本発明においては別の態様として、
脱水ケーキや濃縮汚泥を直接処理してこれを脱臭するの
ではなく、脱水ないし濃縮処理する前に脱臭剤で処理
し、もって脱水ないし濃縮後の脱水ケーキや濃縮汚泥を
脱臭処理するという、いわば間接的な方法による脱臭処
理を新たに開発した。
【0019】そのためには、汚泥や各種の微生物を利用
する生物処理、及び/又は、各種凝集剤等を利用する化
学処理その他通常行われている廃水処理終了後の各種廃
水に対して、脱臭剤を添加すればよい。廃水処理終了後
の廃水は、多量の水を含有しており粘度もケーキに比べ
ればはるかに低いものであるから、単に脱臭剤類を添加
するだけでも脱臭剤が均一に分散していくし、たとえ混
合するとしても非常に小さなエネルギーで充分均一に混
合することができる。したがって、この脱臭剤処理を終
了した廃水を脱水ないし濃縮すれば、脱水ケーキや濃縮
汚泥中には脱臭剤が均一に分散していくため、非常にす
ぐれた脱臭効果が奏されるのである。
【0020】なお、脱水ケーキや濃縮汚泥等固体含有率
の高い廃水処理物において、これを堆積しておいた場合
にあって、水溶性の脱臭剤を用いたときは、廃水処理物
から脱臭剤が流亡するため、脱臭効果が低下したり、流
亡した脱臭剤が河川や地下水に流入して二次汚染をひき
起こすおそれもある。
【0021】そこで、これを防止する必要がある場合に
は、水不溶性の塩にする等の不溶化処理を実施すればよ
い。
【0022】例えば、化合物(II)については、オマジ
ンやジンクピリチオン等は水不溶性であるため不溶化処
理は必要ないが、ナトリウムピリチオン等は水溶性であ
るので、不溶化処理を行う必要がでてくる。
【0023】そのためには、先ず上記と同様にして処理
終了後の各種廃水に可溶性のオマジン類を含有せしめた
後、既述したような金属の塩類(硫酸亜鉛、硫酸鉄等)
を添加混合して、可溶性のオマジン類を水不溶性のオマ
ジン類に変えた後、上記と同様の操作を行えばよい。
【0024】本発明は、し尿、下水、家庭排水、各種工
場排水、その他各種の廃水を処理した後の処理物の脱臭
に広く適用できる。本発明によれば、硫化水素、メチル
メルカプタン、アンモニア、インドール、スカトール等
の悪臭成分の発生が長期間に亘って抑制され、この点は
官能的にも確認されている。
【0025】脱臭剤の使用量は、処理対象廃水の種類、
廃水処理後の廃水中の固形分濃度によっても相違する
が、1ppm以下でも充分に有効であり、好ましくは2
〜100ppm、更に好ましくは5〜20ppmであ
る。もちろん上記以上の使用量を用いれば更に有効であ
るが、コストその他の条件を考慮して好適量を定めれば
よい。化合物(I)と(II)との使用割合は、化合物
(II)1部に対して化合物(I)0.1〜60部、好ま
しくは1〜50部とするのがよいが、この範囲外でも、
両者を併用することにより所定の効果を奏することがで
きる。
【0026】以下、本発明の実施例について述べる。
【0027】
【実施例1】化合物(I)として、2−ブロモ−2−ニ
トロ−1,3−プロパンジオール(BNPD)、化合物
(II)としてオマジン(BPT)を5:1の割合で混合
したものを使用した。
【0028】比較対照としては次の薬剤を使用した: 亜塩素酸ナトリウム (SC) 塩化亜鉛 (ZC) 塩化ベンザルコニウム (BC) p−クロロ−m−キシレノール (PCMX)
【0029】汚泥濃度4%の濃縮汚泥500mlに対し
て、上記薬剤を下記表1に示した様な添加率で添加し、
28℃の恒温槽に放置しながら、これにより発生する硫
化水素およびメチルメルカプタンを12時間ごとに測定
した。その結果を表1に示す。
【0030】
【表1】
【0031】上記濃縮汚泥の臭気の変化結果から明らか
なように、本発明においては48時間もの長時間に亘っ
て硫化水素およびメチルメルカプタンの発生をほぼ完全
に抑制し、官能検査によっても悪臭はほとんど知覚され
なかった。当業界においては、脱水ケーキは2日後には
次の工程へ移行できるので、2日間悪臭を発生せしめる
ことなく放置可能なことは、まさに当業界の要請に充分
に応え得るものである。従来法では上記のようにわずか
半日ももたないのである。
【0032】また、上記結果から明らかなように、BN
PDとBPTとを併用することにより、きわめてすぐれ
た相乗効果が奏されることがわかる。しかも、新規な質
的な相乗効果と量的な相乗効果がともに奏されるのであ
る。すなわち、BNPD、BPTは、単独使用では、メ
チルメルカプタンについては添加直後でも完全な消臭効
果を奏することができないのに対し、両者の併用では、
48時間もの長期間に亘り、完全な消臭効果を維持する
ことができるのである。また、硫化水素の消臭から明ら
かなように、BNPD、BPT単独では30ppmとい
う著量を使用しても36時間の消臭効果も維持できない
のに対して、両者の併用では、合計使用量がわずか10
ppmでも48時間という長期間に亘って消臭効果を維
持することができるのである。
【0033】両者の併用により、ごく少ない使用量でし
かも高い効果が得られ、しかもこの量的相乗効果に加え
て、更に、単用では消臭できなかったメチルメルカプタ
ンの消臭も可能となるという新しい質的相乗効果も併せ
得られ、本発明の卓越性がまさに実証されている。
【0034】
【実施例2】化合物(I)として、ジブロモニトロプロ
パノール(DBNP)、化合物(II)としてジンクピリ
チオン(ZPT)を20:1の割合で混合したものを使
用した。また、比較対照として実施例1で用いた薬剤を
使用した。
【0035】汚泥濃度4%の下水濃縮汚泥2Lに実施例
1と同様の各薬剤を添加し、攪拌後これを8時間放置
し、その後これに0.2%濃度のカチオン系高分子凝集
剤溶液を100ml添加し、遠心脱水機を用いて含水率
約80%の脱水ケーキを作った。脱水ケーキは、28℃
の恒温槽に放置し、これにより発生する硫化水素および
メチルメルカプタンについて一定時間ごとに測定した。
また、脱水直前の臭気についても測定した。その結果を
表2に示す。
【0036】
【表2】
【0037】上記結果から明らかなように、脱水ケーキ
の場合も化合物(I)と化合物(II)による量的及び質
的相乗効果が、実施例1の場合と同様に顕著に認められ
た。
【0038】
【発明の効果】本発明によれば、廃水処理後の各種廃水
処理生成物の悪臭を長期間に亘り効率的に抑制すること
ができるので、直ちに次の工程へ移行させる必要がな
く、戸外にしばらく放置することが可能となり、弾力的
な廃水処理操作及び円滑な労務管理や省力化が可能とな
った。また、近年問題となっている脱水ケーキ等の搬出
および運搬時における、周辺住民等への悪臭公害も防止
できる。
【0039】しかも本発明によれば、2種類の薬剤を併
用することにより、単用の場合よりもはるかに少ない使
用量で充分に所期の目的が達成されるだけでなく、単用
ではいずれの薬剤でも効果のなかった悪臭成分も消臭で
きるという全く新規な効果が奏され、新規にしてきわめ
て卓越した量的及び質的な相乗効果が奏される。
【0040】その結果、ごく少量の薬剤の使用で充分に
所期の目的が達成されることとなるので、コストの低
下、薬剤の多用による二次汚染の防止にもつながるもの
である。

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 廃水処理終了後の各種処理物に、下記化
    1で示される一般式(I)を有する化合物(I)とオマ
    ジン及び/又はその水不溶性金属誘導体を含有せしめ、
    これを脱水処理するか、あるいは、脱水ケーキに化合物
    (I)とオマジン及び/又はその水不溶性金属誘導体を
    含有せしめること、を特徴とする脱水ケーキの脱臭方
    法。 【化1】 X :臭素または塩素原子 R:水素原子または炭素数約18までの置換または未
    置換のアルキルもしくはアリール基ここに置換基はX、
    ヒドロキシル基または低級アルキル基 R:RまたはX
  2. 【請求項2】 廃水処理終了後の各種処理物に下記化2
    で示される一般式(I)を有する化合物(I)とオマジ
    ン及び/又はその水可溶性金属誘導体を含有せしめた
    後、これを不溶化せしめ、次いで脱水処理すること、を
    特徴とする脱水ケーキの脱臭方法。 【化2】 X :臭素または塩素原子 R:水素原子または炭素数約18までの置換または未
    置換のアルキルもしくはアリール基ここに置換基はX、
    ヒドロキシル基または低級アルキル基 R:RまたはX
  3. 【請求項3】 化合物(I)が、2−ブロモ−2−ニト
    ロ−1,3−プロパンジオール、ジブロモ−ニトロ−プ
    ロパノール、2−ブロモ−2−ニトロ−エタノール、
    2,2−ジブロモ−2−ニトロ−エタノール、2−ブロ
    モ−2−ニトロ−1−プロパノール、2,2−ジブロモ
    −2−ニトロ−1−フェニルエタノール、3−ブロモ−
    3−ニトロ−2,4−ペンタンジオール、1,1−ジブ
    ロモ−1−ニトロ−2−プロパノール、2,2−ジクロ
    ロ−2−ニトロ−エタノール、2−クロロ−1−ニトロ
    −1,3−プロパンジオール、2−ブロモ−2−ニトロ
    −1−フェニル−1,3−プロパンジオール、2−ブロ
    モ−2−ニトロ−1−ブタノール、3−ブロモ−3−ニ
    トロ−2−ブタノール、2−クロロ−2−ニトロ−1−
    ブタノール、1−クロロ−1−ニトロ−2−ペンタノー
    ル、1,1−ジクロロ−1−ニトロ−2−ヘキサノー
    ル、2−クロロ−2−ニトロ−1−プロパノールからな
    る群から選ばれる1種又は2種以上のハロニトロアルカ
    ノール化合物であること、を特徴とする請求項1又は請
    求項2に記載の脱臭方法。
  4. 【請求項4】 オマジンが、オマジン、ナトリウムピリ
    チオン、ジンクピリチオン、アルミニウムピリチオン、
    鉄ピリチオンからなる群から選ばれる1種又は2種以上
    の化合物であること、を特徴とする請求項1〜請求項3
    のいずれか1項に記載の脱臭方法。
  5. 【請求項5】 オマジンの金属誘導体が、アルカリ金
    属、銅、アルカリ土類金属、亜鉛、アルミニウム、ス
    ズ、マンガン及び/又は鉄の誘導体であることを特徴と
    する請求項4に記載の脱臭方法。
  6. 【請求項6】 2−ブロモ−2−ニトロ−1,3−プロ
    パンジオールまたはジブロモ−ニトロ−プロパノール
    と、オマジン、ジンクピリチオンまたはナトリウムピリ
    チオンとを併用してなることを特徴とする請求項1又は
    請求項2に記載の脱臭方法。
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