JP3628285B2

JP3628285B2 - 汚泥脱水ケーキ用脱臭剤および脱臭方法

Info

Publication number: JP3628285B2
Application number: JP2001222887A
Authority: JP
Inventors: 善久西田
Original assignee: DKS CO. LTD.
Current assignee: DKS CO. LTD.
Priority date: 2001-07-24
Filing date: 2001-07-24
Publication date: 2005-03-09
Anticipated expiration: 2021-07-24
Also published as: JP2003033797A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、汚泥脱水ケーキ用脱臭剤および脱臭方法に関する。さらに詳しくは、廃水処理などで生じる汚泥の脱水ケーキの異臭を防止するために用いる脱臭剤、および該脱臭剤を用いる汚泥脱水ケーキの脱臭方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、汚泥脱水ケーキの脱臭剤として、亜硝酸塩を単独で、または亜硝酸塩とピリチオン塩とを組み合わせて用いることが知られている（特開２０００−２８８５９２）。これらの脱臭剤は、短期間の脱臭には有効であったが、たとえば４〜５日以上という長期間脱臭効果を維持しようとする場合には不充分であった。そのため、汚泥脱水ケーキを最終的に処理するまでに長期間を要すると、異臭が発生する場合があった。したがって、従来から、汚泥脱水ケーキの脱臭効果を、少しでも長く持続させたいという課題があり、そのような脱臭効果を達成できる脱臭剤が切に望まれていた。
【０００３】
また、特開２０００−２８８５９２のように脱臭剤としてジンクピリチオンなどの重金属塩を用いると、汚泥脱水ケーキに重金属が混入して再利用が困難になるので、好ましくない。さらに、特開２０００−２８８５９２では、亜硝酸塩と他の薬剤とを、二液型として、別個に汚泥に添加するので、ストックタンクおよびポンプが２つ必要となり、また２品種の薬品を投入することになり、さらに添加量の制御が困難であるというデメリットがあり、脱臭作業の現場では一液型の脱臭剤が望まれていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、操作が簡便であり、脱臭効果が長期間持続する一液型の汚泥脱水ケーキ用脱臭剤、および、汚泥脱水ケーキの脱臭方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記実情に鑑み、鋭意研究の結果、脱臭剤として、亜硝酸塩水溶液と重金属および塩素を含まない腐敗抑制剤とを一液型の懸濁液として用いることによって、前記課題を解決できることを見出し、本発明に到達した。
【０００６】
すなわち、本発明は、
(1) 亜硝酸アンモニウム、亜硝酸ナトリウムおよび亜硝酸カリウムからなる群から選ばれる１種以上の亜硝酸塩からなる亜硝酸塩水溶液と(2)腐敗抑制剤である２，２’−ジチオビス−ピリジン−１，１’−ジオキシドとを配合した懸濁液からなることを特徴とする一液型の汚泥脱水ケーキ用脱臭剤、
(1)の亜硝酸塩と(2)の腐敗抑制剤との割合が２：１〜８０：１（重量比）である前記脱臭剤、
亜硝酸塩水溶液の濃度が４重量％以上である前記各脱臭剤、
さらに増粘安定剤を含有する前記各脱臭剤、
前記各脱臭剤を汚泥に添加したのち、脱水することを特徴とする汚泥脱水ケーキの脱臭方法、および
前記各脱臭剤を汚泥に添加したのち、汚泥から発生する硫化水素およびメチルメルカプタンの各々の濃度が、脱臭剤添加前の汚泥から発生する硫化水素およびメチルメルカプタンの各々の濃度の５０％以下となったのち、脱水することを特徴とする汚泥脱水ケーキの脱臭方法
に関する。
【０００７】
本発明において、脱臭とは、すでに発生している悪臭を除去すること、および、放置しておけば発生するであろう悪臭を発生しないようにすることの両方を含む概念である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の汚泥脱水ケーキ用脱臭剤は、▲１▼亜硝酸塩水溶液と▲２▼重金属および塩素を含有しない腐敗抑制剤とを配合した懸濁液からなり、一液型であることを特徴とする。
【０００９】
亜硝酸塩を含有し、腐敗抑制剤を含有しない汚泥用脱臭剤でも、脱臭効果を得ることはできるが、腐敗抑制剤を併用することにより、脱臭効果がさらに向上する。逆に、腐敗抑制剤を含有し、亜硝酸塩を含有しない汚泥用脱臭剤では、添加直後の脱臭効果が小さく、即効性に劣る。亜硝酸塩と腐敗抑制剤とを予め配合しない場合、前記したように設備上の問題や操作が煩雑になるという問題がある。
【００１０】
亜硝酸塩としては、とくに限定されないが、たとえば、亜硝酸アンモニウム、亜硝酸ナトリウム、亜硝酸カリウムを挙げることができ、亜硝酸ナトリウムが好ましい。亜硝酸塩水溶液の濃度は、腐敗抑制剤を懸濁させるために、４重量％以上、さらには１０〜４０重量％とすることが好ましい。
【００１１】
腐敗抑制剤は、殺菌剤として作用する化合物である。腐敗抑制剤としては、重金属および塩素を含有しない一般的な工業用殺菌剤を使用することができる。ここでいう重金属とは、鉄、亜鉛、カルシウム、マグネシウム、銅、銀などである。重金属および塩素を含有しない腐敗抑制剤としては、２，２’−ジチオビス−ピリジン−１，１’−ジオキシド（ＯＤＳ）や１，２−ベンズイソチアゾリン−３−オン（ＢＩＴ）などを挙げることができ、より少ない量で有効である点からＯＤＳが好ましい。
【００１２】
本発明の脱臭剤における亜硝酸塩と腐敗抑制剤との配合比（重量比）は、２：１〜８０：１、さらには１０：１〜５０：１であることが好ましい。
【００１３】
本発明の脱臭剤には、製品安定性を向上するために、必要に応じて、キサンタンガム、グアーガム、ペクチン、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルアルコールなどの増粘安定剤を配合することができる。増粘安定剤の配合量は、たとえば、０．０１〜１．０重量％配合することができる。
【００１４】
本発明の脱臭剤は、下水、各種工場廃水、家庭廃水、し尿などの処理の際に発生する汚泥の脱水ケーキの脱臭処理に有効である。本発明の脱臭剤は、硫化水素（Ｈ_２Ｓ）、メルカプタン、アンモニア、インドール、スカトールなどの悪臭成分、とくにＨ_２Ｓ、メルカプタンなどの硫黄系化合物が、汚泥脱水ケーキから発生することを有効に防止することができる。
【００１５】
本発明の脱臭剤、すなわち、▲１▼亜硝酸塩水溶液と▲２▼重金属および塩素を含有しない腐敗抑制剤とを予め配合した懸濁液を、脱水前の汚泥または汚泥脱水ケーキ（脱水後の汚泥）に添加し、必要に応じて攪拌することにより、汚泥や汚泥脱水ケーキからの悪臭の発生を防止することができる。脱臭剤は、脱水後の汚泥脱水ケーキに添加してもよいが、亜硝酸塩と腐敗抑制剤とを汚泥脱水ケーキに均一に混合できる点で、脱水前の汚泥に添加することが好ましい。
【００１６】
とくに脱臭剤添加後、汚泥から発生する悪臭成分（硫化水素およびメチルメルカプタン）の濃度が、添加前の汚泥から発生する悪臭成分の濃度の５０％以下（脱臭率で５０％以上）、好ましくは０〜４０％になったのちに脱水するほうが脱臭効果の持続性の点で好ましい。汚泥から発生する悪臭成分の濃度は、たとえば、所定容量の密閉容器に、所定量の汚泥を入れ、容器内の汚泥に脱臭剤を添加、混合し、密閉後、所定時間経過したのち、ヘッドスペース部の悪臭成分の濃度を検知管で測定することによって、特定することができる。脱臭剤添加前の汚泥から発生する悪臭成分の濃度は、脱臭剤を添加、混合することなく、同様の処理をすることによって、特定することができる。
【００１７】
脱臭剤を脱水前の汚泥に添加する場合の脱臭剤の添加量は、たとえば、汚泥１リットルに対して、亜硝酸塩が４０〜１０００ｍｇ、とくに８０〜３００ｍｇとなるようにすることが好ましい。汚泥１リットルに対して４０ｍｇ未満では脱臭効果が劣る傾向があり、１０００ｍｇをこえるとランニングコストが高まるわりに脱臭効果が向上しない傾向がある。
【００１８】
また、脱臭剤を脱水前の汚泥に添加する場合の脱臭剤の添加量は、たとえば、汚泥１リットルに対して、腐敗抑制剤が１〜１００ｍｇ、とくに５〜５０ｍｇとなるようにすることが好ましい。汚泥１リットルに対して１ｍｇ未満では持続的に脱臭効果を発現することが困難になる傾向があり、１００ｍｇをこえると持続的に脱臭効果を発現することはできるが、ランニングコストが高まり経済性に劣る傾向がある。
【００１９】
本発明の脱臭剤は、亜硝酸塩水溶液と腐敗抑制剤とを配合した一液型脱臭剤であるので、ダイヤフラム式、プランジャー式の定量ポンプなどを用いて供給することによって、脱水前の汚泥に添加することができる。
【００２０】
脱臭剤を脱水前の汚泥に添加する場合、脱臭を効率的に行なうために、亜硝酸塩と腐敗抑制剤との一液型脱臭剤を添加する際、攪拌することが好ましい。攪拌は、汚泥と脱臭剤とを混合できる方法であればいずれの方法であってもよく、たとえば、攪拌翼、インラインミキサーなどによって実施することができる。
【００２１】
汚泥の脱水手段については、とくに制限はなく、当業者に公知の手段により適宜実施することができる。汚泥を脱水する際には凝集剤を添加することができる。凝集剤としては、たとえば、ジメチルアミノエチルアクリレート４級塩の重合体、ジメチルアミノエチルメタクリレート４級塩の重合体、これらの４級塩とアクリルアミドとの共重合体、ポリアミジンなどを使用することができる。
【００２２】
本発明の脱臭剤によって脱臭した汚泥脱水ケーキは、重金属または塩素を含まないので、セメントの骨材や肥料などとして良好に再利用することができる。
【００２３】
【実施例】
以下、実施例に基づき本発明をさらに詳細に説明する。
【００２４】
実施例１〜３および比較例１〜４
水５８重量部にキサンタンガム０．２重量部を加え溶解させたのち、亜硝酸ソーダ４０重量部を加え溶解させる。つぎにＯＤＳ２重量部を加え懸濁液を得た。
【００２５】
１リットルのポリエチレン瓶に、公共下水処理場Ａにて採取した汚泥５００ｃｃを分取し、分取した汚泥に、前記脱臭剤を、亜硝酸ソーダおよびＯＤＳの添加量が表１に示す量となるように添加、混合し、密閉した。ポリエチレン瓶のヘッドスペース部の悪臭成分（Ｈ_２Ｓ、メチルメルカプタン（ＭＭ））の濃度を、検知管（ガステック社製）で測定した。
【００２６】
悪臭成分の濃度が無添加時に比べ５０％以下となったのち、ポリエチレン瓶内の混合物（脱臭剤を添加した汚泥）の２００ｃｃをビーカーにとり、凝集剤としてジメチルアミノエチルアクリレート４級塩の重合体（第一工業製薬（株）製のハイセットＣ２００Ｈ）を添加し、撹拌して凝集物を得た。得られた凝集物を２００メッシュのナイロン濾布を敷いたヌッチェで濾過し、固形物を加圧プレスにかけて汚泥脱水ケーキを得た。汚泥脱水ケーキを２５０ｃｃのポリエチレン瓶に入れ、密閉し、１、２、３および４日後に悪臭成分の濃度を測定した。結果を表１に示す。
【００２７】
比較例１
脱臭剤を使用しなかったほかは、実施例１〜３と同様にして、悪臭成分の濃度を測定した。結果を表１に示す。
【００２８】
比較例２
脱臭剤として亜硝酸ソーダ水溶液を単独で使用したほかは、実施例１〜３と同様にして、悪臭成分の濃度を測定した。結果を表１に示す。
【００２９】
比較例３および４
脱臭剤としてＯＤＳを単独で使用したほかは、実施例１〜３と同様にして、悪臭成分の濃度を測定した。結果を表１に示す。
【００３０】
比較例５〜８
ポリエチレン瓶に分取した汚泥に４０重量％の亜硝酸ソーダ水溶液を添加、混合し、密閉し、さらに腐敗抑制剤としてジンクピリチオン（ＺＰＴ）またはナトリウムピリチオン（ＮａＰＴ）を添加、混合し、密閉し、ポリエチレン瓶のヘッドスペース部における悪臭成分の濃度を測定し、無添加に比べ硫化水素およびメチルメルカプタンの各々の濃度が５０％以下になったのち、脱水したほかは、実施例１〜３と同様にして、悪臭成分の濃度を測定した。結果を表１に示す。
【００３１】
実施例４〜６
公共下水処理場Ｂにて採取した汚泥を用いたほかは、実施例１〜３と同様にして悪臭成分の濃度を測定した。結果を表１に示す。
【００３２】
比較例９〜１１
公共下水処理場Ｂにて採取した汚泥を用いたほかは、比較例１、５または７と同様にして悪臭成分の濃度を測定した。結果を表１に示す。
【００３３】
比較例１２
公共下水処理場Ｂの汚泥を用い、実施例１と同量となるよう亜硝酸ソーダとＯＤＳを汚泥に添加し、混合し、直ちに悪臭成分（硫化水素とメチルメルカプタン）濃度を検知管で測定し、無添加に比べ５０％を超える悪臭成分濃度が検出されたことを確認した。つぎに実施例１と同様に脱水し、汚泥脱水ケーキの悪臭成分を測定した。
【００３４】
【表１】

【００３５】
前記結果から、亜硝酸ソーダ水溶液と腐敗抑制剤（ＯＤＳ）とを配合してなる懸濁液を脱臭剤として用いた場合（実施例１〜６）は、亜硝酸ソーダ水溶液または腐敗抑制剤（ＯＤＳ）をそれぞれ単独で用いた場合（比較例２〜４）と比較して、脱臭効果の即効性および持続性がともに優れ、併用効果があることがわかる。また、亜硝酸ソーダ水溶液と腐敗抑制剤としてＺＰＴまたはＮａＰＴとを併用して、別個に添加した場合（比較例５〜８、１０および１１））には、長期持続性に問題がある。さらに、腐敗抑制剤として、ＺＰＴを用いた場合（比較例５、６および１０）は、重金属を含むので、得られる汚泥脱水ケーキの再利用において問題がある。
【００３６】
脱臭剤を添加し、汚泥から発生する悪臭成分濃度が添加前に比べ、５０％を超える状態で脱水すれば長期持続性に劣ることがわかった。
【００３７】
【発明の効果】
本発明の脱臭剤は、一液型であるので、汚泥脱水ケーキの脱臭における処理操作が簡便である。本発明の一液型の汚泥脱水ケーキ用脱臭剤は、脱臭効果の即効性および持続性が優れている。本発明の汚泥脱水ケーキ用脱臭剤（汚泥脱臭方法）を適用して得られる脱水ケーキは、重金属を含有しないので再利用するために有利である。汚泥から発生する悪臭成分の濃度を基準として脱水する本発明の汚泥脱水ケーキの脱臭方法によれば、脱臭効果の持続性を害することなく、効率よく汚泥を処理することができる。

Claims

(1) 亜硝酸アンモニウム、亜硝酸ナトリウムおよび亜硝酸カリウムからなる群から選ばれる１種以上の亜硝酸塩からなる亜硝酸塩水溶液と(2)腐敗抑制剤である２，２’−ジチオビス−ピリジン−１，１’−ジオキシドとを配合した懸濁液からなることを特徴とする一液型の汚泥脱水ケーキ用脱臭剤。
(1)の亜硝酸塩と(2)の腐敗抑制剤との割合が２：１〜８０：１（重量比）である請求項１記載の脱臭剤。
亜硝酸塩水溶液の亜硝酸塩濃度が４重量％以上である請求項１または２記載の脱臭剤。
さらに増粘安定剤を含有する請求項１、２または３記載の脱臭剤。
請求項１、２、３または４記載の脱臭剤を汚泥に添加したのち、脱水することを特徴とする汚泥脱水ケーキの脱臭方法。
請求項１、２、３または４記載の脱臭剤を汚泥に添加したのち、汚泥から発生する硫化水素およびメチルメルカプタンの各々の濃度が、脱臭剤添加前の汚泥から発生する硫化水素およびメチルメルカプタンの各々の濃度の５０％以下となったのち、脱水することを特徴とする汚泥脱水ケーキの脱臭方法。