JP3624156B2 - 脱臭剤の製造方法 - Google Patents

Description

【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係り、特に、下水道管渠、下水道処理施設またはし尿処理施設から発生する悪臭ガスの悪臭成分を吸着除去するための脱臭剤の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
下水道処理施設などで発生する硫化水素、メチルメルカプタン、硫化メチル、二硫化メチル、およびアンモニアなどの悪臭ガスの処理には通常、土壌脱臭、生物脱臭、薬品洗浄、および活性炭吸着などの処理技術が用いられている。これらの処理は、単独または組み合わせて採用される。一般的には、悪臭ガスの濃度が高い場合は生物脱臭または薬品洗浄により、また悪臭ガスの濃度が低い場合は活性炭吸着によって、悪臭ガスが除去される。
【０００３】
悪臭ガス除去用（脱臭用）の脱臭剤としては活性炭が一般に用いられており、この活性炭は、ヤシ殻などの炭を賦活処理（高温の水蒸気などにより、炭素を一酸化炭素ガスに酸化させる）を施すことによって、微小な細孔を形成させたものである。活性炭は、こうして形成された広大な細孔表面の物理的な力（ファンデルワールスの力）や細孔内への内部拡散、毛細管凝縮などの作用により、臭気成分を吸着保持することができる。しかしながら、通常の活性炭では、下水処理場で発生する硫化水素やアンモニアのような低分子量の極性物質に対しては吸着力が低く、十分な脱臭効果が発揮できない。
【０００４】
酸性成分やアルカリ成分を含有する臭気ガスを吸着するためには、活性炭に薬液（酸・アルカリ等）を添着保持させた添着活性炭が使用される。この添着活性炭は、活性炭が有している物理的吸着に加え、添着物質と臭気成分との化学反応（中和の反応）の吸着効果で脱臭を行なうものである。
【０００５】
なお、特公昭６２−９３７７号公報、特公昭５−６４０６６号公報には、活性炭にヨウ素の酸化物および／またはヨウ素酸を添着した脱臭剤が記載されている。こうした脱臭剤は、硫化水素による悪臭の脱臭処理に優れた効果を発揮し、しかも長寿命であるという利点を有している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような従来の脱臭剤は、ヨウ素酸溶液、無機酸溶液、ヨウ素酸と無機酸との混合溶液などに含浸させた後、乾燥することによって製造される。例えば特公平５−６４０６６号公報においては、ヨウ素酸の濃度は０．０１〜０．５ｍｏｌ／Ｌ、無機酸としては塩酸が望ましく、その濃度は０．１〜５Ｎ、さらには０．５〜２Ｎが望ましいとされている。含浸後の活性炭は、８０〜１６０℃の雰囲気で乾燥され、脱臭剤が製造される。
【０００７】
こうして得られた従来の脱臭剤は、特に硫化水素などの酸性ガスの吸着能力が他の活性炭に比較して大きいものの、製造ロットにより吸着性能に大きな差が見られることがわかった。
【０００９】
本発明は、下水処理施設において発生する悪臭ガスについて安定した除去性能を発揮する脱臭剤を製造し得る方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、活性炭にヨウ素のオキソ酸および／またはヨウ素の酸化物を添着・担持させる工程と、前記添着・担持後の活性炭を乾燥して、含水率を５ｗｔ％以下に低減する工程とを具備する硫化水素吸着能力の高い脱臭剤の製造方法を提供する。
【００１１】
また本発明は、活性炭にヨウ素のオキソ酸および／またはヨウ素の酸化物と、無機酸とを添着・担持させる工程と、前記添着・担持後の活性炭を乾燥して、含水率を５ｗｔ％以下に低減する工程とを具備する硫化水素吸着能力の高い脱臭剤の製造方法を提供する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００１５】
本発明者らは、従来の脱臭剤の吸着性能のバラツキについて鋭意研究した結果、そのバラツキに影響を及ぼすのは添着工程ではなく、むしろ乾燥工程であることを見出した。すなわち、乾燥後の脱臭剤における水分が、吸着性能に大きく影響することを見出し、乾燥後の水分を５ｗｔ％以下に抑制することによって、安定した高い吸着性能を発揮できる脱臭剤を得た。
【００１６】
本発明の脱臭剤の製造に当たっては、まず、ヨウ素酸、またはヨウ素酸と無機酸とを活性炭に添着させる。例えば、ヨウ素のオキソ酸の水溶液に活性炭を浸漬して、ヨウ素酸を添着することができる。ここで用いられるヨウ素のオキソ酸の水溶液の濃度は、０．０１〜０．５ｍｏｌ／Ｌ程度であることが好ましい。ヨウ素のオキソ酸の水溶液の濃度が０．０１ｍｏｌ／Ｌ未満の場合には、活性炭に添着されるヨウ素のオキソ酸の量が少なく、活性炭の吸着性能を十分に向上させることが困難となる。一方、０．５ｍｏｌ／Ｌを越えると、活性炭の細孔の多くがヨウ素のオキソ酸によって塞がれ、活性炭の吸着能が低下するおそれがある。このヨウ素酸溶液への浸漬は、活性炭微細孔内へのヨウ素酸の十分な浸透を図るために、３０分以上行なうことが望まれる。
【００１７】
ヨウ素のオキソ酸の水溶液への浸漬に先立って、活性炭を無機酸の溶液に浸漬して、無機酸を添着してもよい。無機酸としては塩酸が望ましく、無機酸の濃度は０．１〜５Ｎが好ましく、０．５〜２Ｎがより好ましい。濃度が０．１Ｎ未満の場合には、活性炭にヨウ素化合物と無機酸とをともに添着させた相乗効果を充分に発揮させることが困難となる。一方、２Ｎを越えると、酸濃度が高くなって、弱酸であるヨウ素酸がヨウ素に分解されるおそれがある。
【００１８】
無機酸溶液への浸漬処理は、約３０分以上行なうことが好ましい。浸漬処理時間が短い場合には、活性炭の細孔内に無機酸溶液が十分に浸透しないため、活性体に十分に無機酸を添着することが困難になる。
【００１９】
またさらに、無機酸とヨウ素のオキソ酸の水溶液との混合溶液に浸漬することもできる。この場合、用いられる無機酸およびヨウ素のオキソ酸の水溶液の濃度は、上述したとおりである。
【００２０】
なお、無機酸およびヨウ素酸を活性炭に添着するに当たっては、これらの溶液を活性炭に順次スプレーすることもでき、あるいは混合溶液をスプレーしてもよい。
【００２１】
ヨウ素酸、またはヨウ素酸と無機酸とが添着された活性炭は、添着物質の変質を防止するためにできるだけ低温で乾燥して、最終的な含水率を５ｗｔ％以下に調整する。特に、１２０℃程度で乾燥して、乾燥後の活性炭における含水率が５％以下とすることが好ましい。
【００２２】
【実施例】
以下に、実施例に沿って本発明の脱臭剤およびその製造方法をさらに詳細に説明する。
【００２３】
市販のヤシガラ活性炭をヨウ素酸と塩酸との混合溶液に含浸させて、活性炭に添着したヨウ素酸の濃度が４％程度（ヨウ素換算量）となるよう調製した。ここで用いた混合溶液における塩酸濃度は、１Ｎとした。
【００２４】
添着後の活性炭は、１２０℃で乾燥させて、種々の含水率の脱臭剤（試料Ａ〜Ｇ）を作製した。
【００２５】
なお、原料活性炭としては、いずれにおいても同じものを用い、その嵩比重は約４５０ｇ／Ｌであった。
【００２６】
それぞれの脱臭剤（試料Ａ〜Ｇ）の含水率を、下記表１にまとめる。
【００２７】
【表１】

【００２８】
これらの試料のうち、含水率が５ｗｔ％の試料Ｆおよび含水率が４．５ｗｔ％の試料Ｇが本発明の脱臭剤に相当する。
【００２９】
こうして得られた脱臭剤（試料Ａ〜Ｇ）について、図１に示す装置を用いて悪臭物質に対する吸着性能を測定した。
【００３０】
図示する装置においては、コンプレッサー１、減圧弁４、流量調整弁５および流量計６を経て、吸収瓶７を通過させることによって、コンプレッサー導入空気（湿度１００％）が得られる。一方、空気ボンベ２および悪臭標準ガスボンベ３からは、それぞれ減圧弁４および流量計６を経て空気および悪臭標準ガスが導入され、前述のコンプレッサー導入空気とともに、活性炭１１が収容されたカラム１０に供給する。この際、コンプレッサー導入空気（湿度１００％）と空気ガス（乾燥空気）とを４：１で混合することによって、相対湿度８０％のガスを生成させる。
【００３１】
カラム１０の入口側および出口側には、サンプリング口９ａおよび９ｂがそれぞれ設けられている。これらのサンプリング口からガスサンプルを採取して、入口ガス濃度および出口ガス濃度を、ガスクロマトグラフおよび検知管により測定する。
【００３２】
ここで、吸収性能の測定条件を下記表２に示す。
【００３３】
【表２】

【００３４】
試料Ａ〜Ｇの脱臭剤を、それぞれカラム１０内に収容して、図１に示した装置において上述した条件で原臭ガスを吸収させ、入口濃度および出口ガス濃度を測定した。出口ガス濃度が入口ガス濃度の５％となったときを破過とし、そのときまでの積算吸着量を吸着量として下記表３に示した。さらに、含水率と吸着量ｔの関係を、図２のグラフに示した。
【００３５】
【表３】

【００３６】
表３および図２のグラフに示されるように、含水率が５ｗｔ％以下に低減された本発明の脱臭剤（試料ＦおよびＧ）は、８．０ｗｔ％以上の硫化水素を吸着することができ、吸着能力が向上していることがわかる。これに対して、含水率が５ｗｔ％を越える試料は、いずれも吸着量が少なく、特に含水率が２０ｗｔ％以上の試料ＣおよびＤの吸着量は、本発明の脱臭剤の半分程度である。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、下水処理施設において発生する悪臭ガスについて安定した除去性能を発揮する脱臭剤の製造方法が提供される。本発明は、下水道管渠、下水道処理施設またはし尿処理施設から発生する悪臭ガスの悪臭成分の吸着除去に有効であり、その工業的価値は大きい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の脱臭剤を用いた脱臭装置の構成を表わす概略図。
【図２】脱臭剤における含水率と吸着量との関係を表わすグラフ図。
【符号の説明】
１…コンプレッサー
２…空気ボンベ
３…悪臭標準ガス
４…減圧弁
５…流量調整弁
６…流量計
７…吸収瓶
８…恒温槽
９ａ，９ｂ…サンプリング口
１０…カラム
１１…活性炭

Claims (2)

1. 活性炭にヨウ素のオキソ酸および／またはヨウ素の酸化物を添着・担持させる工程と、
   前記添着・担持後の活性炭を乾燥して、含水率を５ｗｔ％以下に低減する工程とを具備する硫化水素吸着能力の高い脱臭剤の製造方法。
2. 活性炭にヨウ素のオキソ酸および／またはヨウ素の酸化物と、
   無機酸とを添着・担持させる工程と、
   前記添着・担持後の活性炭を乾燥して、含水率を５ｗｔ％以下に低減する工程とを具備する硫化水素吸着能力の高い脱臭剤の製造方法。

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