JP3889507B2 - 消臭機能を有する凝集剤 - Google Patents
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【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、下水処理場、し尿処理場、製紙工場、水産加工工場、食品加工工場等の排水処理や汚泥処理の際に発生する硫黄化合物系の悪臭を除去するため、および排水中のＣＯＤ除去対策に使用される消臭機能を有する凝集剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】
前記処理場や加工工場で排水処理や汚泥処理を行うためには、
(１) 硫酸アルミニウム、ポリ塩化アルミニウムのようなアルミ系の凝集剤と過酸化水素；
(２) 硫酸第１鉄と過酸化水素；
(３) ポリ硫酸第２鉄、塩化第２鉄等の鉄塩化合物
が用いられている。(１)の方法では、硫酸アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム等に硫酸根が含まれているので、これが硫酸塩還元菌の働きによって硫化水素を発生することが度々ある。この発生した硫化水素を除去する目的で過酸化水素が添加されるが、この過酸化水素添加によってＯＨラジカルの影響と思われる凝集力の劣化が起こり十分な処理機能を発揮できなくなる。また過酸化水素が目的外の有機物として反応して消費されたり、自己分解して、消臭機能の持続性に欠けるという欠点があった。
【０００３】
上記(２)の硫酸第１鉄と過酸化水素を用いる方法は、所謂「フエントン法」として良く知られているもので、酸化力が強く硫化水素などの悪臭物質を良好に分解除去できるが、２価鉄の凝集性を良くするためにはｐＨを９以上にしなければならず、ｐＨ９未満の場合、２価鉄が残留して処理水中の鉄濃度が規制値の１０ｐｐｍをクリアーできなくなる。一方、そのために多量のアルカリを必要とし、さらに排水基準のｐＨ５．８〜８．５の範囲にするために酸を添加しなければならず、プロセスが多段階化し且つ経済的でないという欠点がある。(３)の３価鉄塩、例えば、ポリ硫酸第２鉄、塩化第２鉄、硫酸第２鉄などを用いる方法では、硫化水素と３価の鉄が次に示す反応式により反応して消臭を行うが、持続性の点で欠点がある。また生成するＦｅＳ，Ｆｅ2Ｓ3が黒く細かいフロックとなったり、処理水が茶褐色化する等、排水処理の点に問題がある。
【０００４】
【化１】
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者は、これらの問題を解消すべく、鋭意検討を行った結果、
１．硫化水素発生の主原因は、汚泥が嫌気性になり、その中の硫黄含有有機物が硫酸塩還元菌によって還元されること；
２．発生した硫化水素ガスは、悪臭の原因物質であり、ＢＯＤ、ＣＯＤを増加させるばかりか、配管、装置等の腐食の原因となること；
３．硫酸第１鉄と過酸化水素を用いるフエントン法はＯＨラジカルの働きによって強力な酸化剤として働き、硫化水素の発生を抑制できるが、持続性がなく、また腐食性が高いこと；
４．鉄系の凝集剤は硫化水素の除去機能を有するが、処理後の排水または汚泥が黒色となること；
５．硝酸根が存在すると、硫酸根、硫黄を含有する有機物等が硫酸塩還元菌の働きによる作用があっても硫化水素を発生しない。もし発生したとしても、硝酸根が全て消費された後であること；
などが判明した。
【０００６】
本発明はこれらの知見をもとにするものであって、凝集力があり使用後の排水に着色がなく、悪臭防止法第４条第３号の規制値をクリアーでき、十分に持続性のある消臭機能を有する凝集剤を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
従来技術の欠点を無くすために種々検討を行った結果、鉄系凝集剤に硝酸を適量添加したところ、処理水や汚泥等は反応槽や圧送管中で嫌気性とならず、そのために硫化水素の発生は起こらず、硝酸含有鉄系凝集剤には消臭効果が認められ、その上硫化水素による腐食も防ぐことができるが、排水処理においては凝集沈殿が十分でなく、黒色化、茶褐色化等、着色の問題は改善されないことが判った。
【０００８】
そこでアルミニウム系の凝集剤、例えば硫酸アルミニウム（硫酸バンド）、ポリ塩化アルミニウム（以下パックと記す）を用いたところ、反応槽、汚泥圧送管などの中が嫌気性となり、硫化水素が発生して悪臭を放ち、圧送管での腐食の発生も認められた。しかし排水の処理水および汚泥の着色が認められた鉄系凝集剤と同様に硝酸を適量添加したところ、硫化水素の発生はなくなり、悪臭も腐食もなくなった。本発明はこのような研究プロセスを経て完成したものであり、アルミニウムと硫酸根と硝酸根とより成る次の示性式で示される消臭機能を有する凝集剤である。
【０００９】
【化２】
【００１０】
上記凝集剤において、アルミニウムの濃度がＡｌ2Ｏ3で換算して４．０〜８．０ｗｔ％であれば、好適である。本発明の上記示性式でｍ＋ｎが２より大きいとしたのは２以下では塩基度が大きく塩基性塩となるので加水分解が起こり易く安定性に欠けるので使用が困難となるためである。また４．５以上では遊離酸が多くなりｐＨの低下が大となるので凝集剤として使用した場合、中和剤が必要となりアルカリが多量に使用されるので処理費が大となる。その上、処理水中の窒素が規制値をオーバーする危険がある。またｍ／ｎの値が０．５未満になると下記実施例にも示されるように、硫化水素の発生を抑制する効果が十分でなく、０．８以上だとＮＯ2、ＮＯ等のガスが発生し大気の規制値をクリアーできないこと、さらに設備の腐食が起こることもある。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明品を得る方法を以下に例示する。
１．水酸化アルミニウム、硫酸及び硝酸をアルミニウム２モルに対して硫酸／硝酸のモル比が０．５≦ｍ／ｎ≦０．７になるように計量して５０〜８０℃で混合撹拌して反応させて製造する。
２．硫酸バンドに硫酸または硝酸アルミニウムを添加して製造する。この場合、硫酸バンドと硝酸アルミニウムのモル比をｍ／ｎの値にすれば良いが、正確にはアルミニウム、硫酸根、硝酸根のモル比を計算して混合する必要がある。
３．アルミニウム箔を硝酸系の酸でエッチングした廃酸から硝酸を硫酸置換法で回収する時に副産物として得られる。このときＳＯ4／ＮＯ3のモル比の値は硫酸置換法における蒸発濃縮工程中の真空度、水分、温度等の条件でＮＯ3の蒸発量をコントロールすることによって所望の値のものが得られる。
【００１２】
【実施例】
下水処理場より発生した汚泥にＡｌ2（ＳＯ4）2（ＮＯ3）の組成の本発明品を用いた場合と従来品を使用した時の比較結果を表１に示した。また表２に本発明品のｍ／ｎのモル比が変わったときの結果を示した。この際、下水処理場より発生した汚泥の組成は、ｐＨ５.５、ＴＳ＝３.２（％）、ＶＴＳ＝６９.３（％）であった。
【００１３】
【表１】
【００１４】
【表２】
【００１５】
【発明の効果】
本発明による凝集剤は、凝集力に優れ、使用後の処理水が着色せず、その消臭機能は十分に持続性がある。
【発明の属する技術分野】
本発明は、下水処理場、し尿処理場、製紙工場、水産加工工場、食品加工工場等の排水処理や汚泥処理の際に発生する硫黄化合物系の悪臭を除去するため、および排水中のＣＯＤ除去対策に使用される消臭機能を有する凝集剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】
前記処理場や加工工場で排水処理や汚泥処理を行うためには、
(１) 硫酸アルミニウム、ポリ塩化アルミニウムのようなアルミ系の凝集剤と過酸化水素；
(２) 硫酸第１鉄と過酸化水素；
(３) ポリ硫酸第２鉄、塩化第２鉄等の鉄塩化合物
が用いられている。(１)の方法では、硫酸アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム等に硫酸根が含まれているので、これが硫酸塩還元菌の働きによって硫化水素を発生することが度々ある。この発生した硫化水素を除去する目的で過酸化水素が添加されるが、この過酸化水素添加によってＯＨラジカルの影響と思われる凝集力の劣化が起こり十分な処理機能を発揮できなくなる。また過酸化水素が目的外の有機物として反応して消費されたり、自己分解して、消臭機能の持続性に欠けるという欠点があった。
【０００３】
上記(２)の硫酸第１鉄と過酸化水素を用いる方法は、所謂「フエントン法」として良く知られているもので、酸化力が強く硫化水素などの悪臭物質を良好に分解除去できるが、２価鉄の凝集性を良くするためにはｐＨを９以上にしなければならず、ｐＨ９未満の場合、２価鉄が残留して処理水中の鉄濃度が規制値の１０ｐｐｍをクリアーできなくなる。一方、そのために多量のアルカリを必要とし、さらに排水基準のｐＨ５．８〜８．５の範囲にするために酸を添加しなければならず、プロセスが多段階化し且つ経済的でないという欠点がある。(３)の３価鉄塩、例えば、ポリ硫酸第２鉄、塩化第２鉄、硫酸第２鉄などを用いる方法では、硫化水素と３価の鉄が次に示す反応式により反応して消臭を行うが、持続性の点で欠点がある。また生成するＦｅＳ，Ｆｅ2Ｓ3が黒く細かいフロックとなったり、処理水が茶褐色化する等、排水処理の点に問題がある。
【０００４】
【化１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者は、これらの問題を解消すべく、鋭意検討を行った結果、
１．硫化水素発生の主原因は、汚泥が嫌気性になり、その中の硫黄含有有機物が硫酸塩還元菌によって還元されること；
２．発生した硫化水素ガスは、悪臭の原因物質であり、ＢＯＤ、ＣＯＤを増加させるばかりか、配管、装置等の腐食の原因となること；
３．硫酸第１鉄と過酸化水素を用いるフエントン法はＯＨラジカルの働きによって強力な酸化剤として働き、硫化水素の発生を抑制できるが、持続性がなく、また腐食性が高いこと；
４．鉄系の凝集剤は硫化水素の除去機能を有するが、処理後の排水または汚泥が黒色となること；
５．硝酸根が存在すると、硫酸根、硫黄を含有する有機物等が硫酸塩還元菌の働きによる作用があっても硫化水素を発生しない。もし発生したとしても、硝酸根が全て消費された後であること；
などが判明した。
【０００６】
本発明はこれらの知見をもとにするものであって、凝集力があり使用後の排水に着色がなく、悪臭防止法第４条第３号の規制値をクリアーでき、十分に持続性のある消臭機能を有する凝集剤を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
従来技術の欠点を無くすために種々検討を行った結果、鉄系凝集剤に硝酸を適量添加したところ、処理水や汚泥等は反応槽や圧送管中で嫌気性とならず、そのために硫化水素の発生は起こらず、硝酸含有鉄系凝集剤には消臭効果が認められ、その上硫化水素による腐食も防ぐことができるが、排水処理においては凝集沈殿が十分でなく、黒色化、茶褐色化等、着色の問題は改善されないことが判った。
【０００８】
そこでアルミニウム系の凝集剤、例えば硫酸アルミニウム（硫酸バンド）、ポリ塩化アルミニウム（以下パックと記す）を用いたところ、反応槽、汚泥圧送管などの中が嫌気性となり、硫化水素が発生して悪臭を放ち、圧送管での腐食の発生も認められた。しかし排水の処理水および汚泥の着色が認められた鉄系凝集剤と同様に硝酸を適量添加したところ、硫化水素の発生はなくなり、悪臭も腐食もなくなった。本発明はこのような研究プロセスを経て完成したものであり、アルミニウムと硫酸根と硝酸根とより成る次の示性式で示される消臭機能を有する凝集剤である。
【０００９】
【化２】
上記凝集剤において、アルミニウムの濃度がＡｌ2Ｏ3で換算して４．０〜８．０ｗｔ％であれば、好適である。本発明の上記示性式でｍ＋ｎが２より大きいとしたのは２以下では塩基度が大きく塩基性塩となるので加水分解が起こり易く安定性に欠けるので使用が困難となるためである。また４．５以上では遊離酸が多くなりｐＨの低下が大となるので凝集剤として使用した場合、中和剤が必要となりアルカリが多量に使用されるので処理費が大となる。その上、処理水中の窒素が規制値をオーバーする危険がある。またｍ／ｎの値が０．５未満になると下記実施例にも示されるように、硫化水素の発生を抑制する効果が十分でなく、０．８以上だとＮＯ2、ＮＯ等のガスが発生し大気の規制値をクリアーできないこと、さらに設備の腐食が起こることもある。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明品を得る方法を以下に例示する。
１．水酸化アルミニウム、硫酸及び硝酸をアルミニウム２モルに対して硫酸／硝酸のモル比が０．５≦ｍ／ｎ≦０．７になるように計量して５０〜８０℃で混合撹拌して反応させて製造する。
２．硫酸バンドに硫酸または硝酸アルミニウムを添加して製造する。この場合、硫酸バンドと硝酸アルミニウムのモル比をｍ／ｎの値にすれば良いが、正確にはアルミニウム、硫酸根、硝酸根のモル比を計算して混合する必要がある。
３．アルミニウム箔を硝酸系の酸でエッチングした廃酸から硝酸を硫酸置換法で回収する時に副産物として得られる。このときＳＯ4／ＮＯ3のモル比の値は硫酸置換法における蒸発濃縮工程中の真空度、水分、温度等の条件でＮＯ3の蒸発量をコントロールすることによって所望の値のものが得られる。
【００１２】
【実施例】
下水処理場より発生した汚泥にＡｌ2（ＳＯ4）2（ＮＯ3）の組成の本発明品を用いた場合と従来品を使用した時の比較結果を表１に示した。また表２に本発明品のｍ／ｎのモル比が変わったときの結果を示した。この際、下水処理場より発生した汚泥の組成は、ｐＨ５.５、ＴＳ＝３.２（％）、ＶＴＳ＝６９.３（％）であった。
【００１３】
【表１】
【表２】
【発明の効果】
本発明による凝集剤は、凝集力に優れ、使用後の処理水が着色せず、その消臭機能は十分に持続性がある。
Claims (2)
- アルミニウムと硫酸根と硝酸根とより成る次の示性式で示される消臭機能を有する凝集剤。
Ａｌ2（ＳＯ4）n（ＮＯ3）m
但し４．５＞ｍ＋ｎ＞２，ｍ／ｎのモル比：０．５≦ｍ／ｎ≦０．７ - アルミニウムの濃度がＡｌ2Ｏ3として４．０〜８．０重量％であることを特徴とする請求項１に記載の凝集剤溶液。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07778598A JP3889507B2 (ja) | 1998-03-25 | 1998-03-25 | 消臭機能を有する凝集剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07778598A JP3889507B2 (ja) | 1998-03-25 | 1998-03-25 | 消臭機能を有する凝集剤 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11267408A JPH11267408A (ja) | 1999-10-05 |
| JP3889507B2 true JP3889507B2 (ja) | 2007-03-07 |
Family
ID=13643638
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07778598A Expired - Fee Related JP3889507B2 (ja) | 1998-03-25 | 1998-03-25 | 消臭機能を有する凝集剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3889507B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI256943B (en) * | 2001-11-21 | 2006-06-21 | Sony Corp | Production method for aluminum sulfate, aluminum sulfate, method for improving for improving yield of aluminum sulfate, use of nitric acid, industrial composition, method for processing waste water, and device for processing waste water |
| JP5135907B2 (ja) * | 2007-06-19 | 2013-02-06 | 栗田工業株式会社 | 無機凝集剤及び汚泥処理方法 |
| JP5962126B2 (ja) * | 2012-03-28 | 2016-08-03 | 三菱瓦斯化学株式会社 | 硫黄系化合物を含む組成物の洗浄廃液の脱臭方法 |
-
1998
- 1998-03-25 JP JP07778598A patent/JP3889507B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11267408A (ja) | 1999-10-05 |
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