JP4102943B2 - 脱臭剤 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、脱臭剤に関するものである。更に詳しくは、硫化水素、メルカプタン類の一種類以上の臭気を含む廃水、汚泥を少量で効果的に脱臭する脱臭剤組成物である。
【0002】
【従来の技術】
最近の都市及び近郊への人口の密集は、水資源の大量消費につながっている。そこで使用された水資源はさまざまな有機、無機物を含有する廃水となって公共下水道やビル中の滞留槽等へ排出される。さらにこれらは下水処理場にて処理される過程で、大量の生汚泥、余剰汚泥、消化汚泥を産出する。
【0003】
また、工場等の事業所も河川、海洋等の深刻な環境汚染に伴い排水規制が強化され所定の水質まで処理することが義務づけられているが、この事業所での凝集沈殿処理や活性汚泥処理の過程等でも大量の汚泥が産出する。
【0004】
以上のような廃水および汚泥中には硫酸還元菌が存在し汚泥中の硫酸塩を硫化水素に還元して生産活動を行っている。そして硫化水素を生成することにより廃水および汚泥は更に嫌気化し、硫酸還元菌は増殖し硫化水素の生成量は更に増大する。そして生成された硫化水素は気相へ放散される。硫化水素は、毒性のある不快な臭気を持つ物質で、マンホールやビルの地下から漏洩し、周辺住民への悪臭問題の原因となったり、汚泥の処理時には作業者に対する危険性が危惧される。また、硫化水素は、コンクリート施設中に付着する硫黄酸化菌や空気により酸化を受け、ミスト中に溶け込み硫酸を生成する。こうして生成した硫酸はコンクリートや金属を腐蝕し建築物の構造に致命的な欠陥をもたらす原因となっている。
【0005】
さらに硫化水素と同様に廃水および汚泥の腐敗の過程でメチルメルカプタン、エチルメルカプタン等のメルカプタン類を産出し悪臭問題の原因となっている。これら臭気の発生や構造物の腐蝕を防止する手段としては、苛性ソーダ等を用いてpHをアルカリ性にし硫化水素の放散を抑制する方法もあるが、これは硫化水素そのものを分解もしくは除去するわけではないので、中和した際、硫化水素が再発生したり、アルカリスケールが発生するなど充分な処理とは言えない。
【0006】
また悪臭成分を酸化する方法として過酸化水素を添加する方法があり硫化水素、メルカプタン類の除去ができる。しかし、添加量が少量であると硫酸還元菌の殺菌を充分に行うことができず、汚泥を長時間放置しておく場合などは酸化された硫黄もしくは硫酸イオンが、硫酸還元菌により再び硫化水素を生成してしまうという問題があり、大量の過酸化水素の添加が必要であった。
【0007】
硫化水素を金属塩として固定化してしまう方法として下記の反応式のように塩化亜鉛を添加する方法があるが、この方法は、式(1)のように硫化水素と亜鉛イオンが等モルで反応するため、亜鉛を多量に添加しなければならないという欠点があった。更に亜鉛化合物では、メルカプタン類が除去できないという問題があった。
【0008】
【化1】
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、従来技術における上記したような課題を解決し、硫化水素およびメルカプタン類を温和な条件で効率良く分解除去し、悪臭の拡散及び施設の腐蝕を防止する脱臭剤の提供を目的とするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、硫化水素またはメルカプタン類等からなる臭気を除去する脱臭剤組成を鋭意研究した結果、過酸化物と亜鉛塩およびキレート剤よりなる組成の脱臭剤が安定で、廃水および汚泥中の硫化水素、メルカプタン類を迅速にかつ効率的に除去でき、なおかつその除去に持続性が付与できることを見いだし、本発明を完成した。すなわち、本発明は、過酸化物と亜鉛塩およびキレート剤よりなる脱臭剤である。
【0011】
【発明の実施の形態】
本発明による脱臭剤における過酸化物としては、過酸化水素、過酢酸、過硫酸塩、過炭酸塩、過ホウ素酸塩、その他無機、有機の過酸化物が使用し得るが、好ましくは過酸化水素、過炭酸ナトリウムが使用される。過酸化水素は35重量%、60重量%の濃度のものが市販されているが、これをそのまま使用しても良く、希釈して使用しても良い。
【0012】
亜鉛塩としては、硫酸塩、硝酸塩、ハロゲン化物、過塩素酸塩、水酸化物、等の無機塩、シュウ酸塩、蟻酸塩等の有機酸塩、酸化物等が例示され、無水塩、含水塩の何れでも良い。
【0013】
キレート剤としては、カルボン酸基を2個以上有する酸および/またはその塩、もしくはホスホン酸基を2個以上有する酸および/またはその塩が用いれる。ここで、カルボン酸基を2個以上有する酸および/またはその塩のキレート剤として、エチレンジアミン四酢酸、ニトリロ三酢酸、ジエチレントリアミン五酢酸、トリエチレンテトラミン六酢酸、ポリヒドロキシカルボン酸等が挙げられ、ホスホン酸基を2個以上有する酸および/またはその塩のキレート剤として、1−ヒドロキシエチリデン−1,1−ジホスホン酸、アミノトリ(メチレンホスホン酸)、エチレンジアミンテトラ(メチレンホスホン酸)、1,2−プロピレンジアミンテトラ(メチレンホスホン酸)、ジエチレントリアミンペンタ(メチレンホスホン酸)、ヘキサメチレンジアミンテトラ(メチレンホスホン酸)、トリエチレンテトラミンへキサ(メチレンホスホン酸)、トリアミノトリエチルアミンへキサ(メチレンホスホン酸)、トランス−1,2−シクロヘキサンジアミンテトラ(メチレンホスホン酸)、グリコールエーテルジアミンテトラ(メチレンホスホン酸)、テトラエチレンヘプタ(メチレンホスホン酸)等のが挙げられ、これを一種類以上使用する。またこれらは遊離酸でも良く、塩の形でも良い。塩の形で使用する場合は、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩および有機アミン塩等が使用できるが、ナトリウム塩、アンモニウム塩が好適に使用される。
【0014】
過酸化物に対する亜鉛塩の量は特に制限はないが、通常は過酸化物100%換算に対して亜鉛金属として0.1〜50重量%程度使用される。キレート剤の使用量は、亜鉛塩に依存するが過酸化物と亜鉛塩の混合物に対し10〜50000ppm程度が好適に使用される。このキレート剤の使用量は、過酸化物の濃度とは無関係である。さらに、必要に応じて他の安定剤を併用することを妨げない。
本発明の脱臭剤は、過酸化水素、亜鉛塩及びキレート剤を混合したままでも使用できるが、安定化のためにさらにpHを下げることが好ましい。この時使用する酸としては、硫酸、硝酸、塩酸、燐酸等の無機酸、蟻酸、酢酸、シュウ酸等の有機酸が使用できるが、好適には無機酸が単独もしくはそれらの組み合わせで使用できる。
【0015】
【実施例】
次に本発明の方法を実施例により更に具体的に説明する。但し、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。
【0016】
実施例1
下水汚泥1000mlに35重量%過酸化水素114.2g、硝酸亜鉛六水和物36.4g、1,2−プロピレンジアミンテトラ(メチレンホスホン酸)0.114gよりなる組成の脱臭剤を0.38g(過酸化水素100mg/L、亜鉛20mg/L相当)添加、攪拌混合し処理5分後と12時間放置しておいた後、硫化水素とメチルメルカプタンをガス検知管を用いてヘッドスペース法により測定した結果を表1に示した。またこの脱臭剤の過酸化水素を100℃の温浴に5時間浸漬した後の加熱安定性は98.3%であった。
【0017】
【式1】
【0018】
比較例1
35重量%過酸化水素を0.57g(過酸化水素200mg/L相当)添加した以外は実施例1と同様の処理を行った。結果を表1に示した。
【0019】
比較例2
硝酸亜鉛を0.27g(亜鉛60mg/L相当)添加した以外は実施例1と同様の処理を行った。結果を表1に示した。
【0020】
【表1】
【0021】
過酸化水素のみでの硫化水素の除去は、速効性はあるが、硫化水素が再復活してしまった。また硝酸亜鉛のみではメチルメルカプタンの除去が充分でなかった。本発明品は少ない使用量で、硫化水素、メチルメルカプタンの除去が行え脱臭能力の持続性が得られる。
【0022】
実施例2
35重量%過酸化水素100gに硫酸亜鉛七水和物7.7g、ジエチレントリアミンペンタ(メチレンホスホン酸)25重量%水溶液0.01gよりなる組成の脱臭剤を100℃の温浴に5時間浸漬した後の過酸化水素の濃度を測定し加熱安定性を求めた。結果を表2に示した。
【0023】
【式2】
【0024】
実施例3
ジエチレントリアミンペンタ(メチレンホスホン酸)25%水溶液の添加量を0.05gにした以外は実施例2と同じ組成の脱臭剤を実施例2と同様の処理を行った。結果を表2に示した。
【0025】
比較例3
キレート剤を使用しなかった以外は実施例2と同じ組成の脱臭剤を実施例2と同様の処理を行った。結果を表2に示した。
【0026】
キレート剤を添加することにより過酸化水素の安定性は格段に向上する。
【0027】
実施例4
35重量%過酸化水素100gに硝酸亜鉛6水和物15.8g、1−ヒドロキシエチリデン−1,1−ジホスホン酸60重量%水溶液0.01gよりなる組成の脱臭剤を100℃の温浴に5時間浸漬した後の過酸化水素の濃度を測定し加熱安定性を求めた。結果を表3に示した。
【0028】
実施例5
硫酸を加えてpHを1.0にした以外は実施例4と同組成にし加熱試験を行った。結果を表3に示した。
【0029】
実施例6
硫酸を加えてpHを0.5にした以外は実施例4と同組成にし加熱試験を行った。結果を表3に示した。
【0030】
pHは低い方が本脱臭剤の主成分である過酸化水素の安定性が高かった。
【0031】
実施例7
35重量%過酸化水素100gに硝酸亜鉛6水和物15.8g、キレート剤としてエチレンジアミン四酢酸/四ナトリウム塩・四水和物0.01gよりなる組成の脱臭剤を室温にて1ヶ月放置した後の過酸化水素の濃度を測定し常温安定性を求めた。結果を表4に示した。
【0032】
【式3】
【0033】
実施例8
キレート剤としてジエチレントリアミン五酢酸を使用した以外は実施例7と同組成にし常温安定性を求めた。結果を表4に示した。
【0034】
比較例5
キレート剤を使用しなかった以外は実施例7と同組成にし常温安定性を求めた。結果を表4に示した。
【0035】
【0036】
【発明の効果】
本発明の脱臭剤は、少ない添加量で硫化水素、メルカプタン類を迅速にそして持続性をもって除去できる。
Claims (3)
- 過酸化物、亜鉛塩並びに、1,2−プロピレンジアミンテトラ(メチレンホスホン酸)、ジエチレントリアミンペンタ(メチレンホスホン酸)、1−ヒドロキシエチリデン−1,1−ジホスホン酸、エチレンジアミン四酢酸/四ナトリウム塩・四水和物、及びジエチレントリアミン五酢酸から選ばれる化合物を含有することを特徴とする脱臭剤。
- 過酸化物が過酸化水素または過炭酸ナトリウムである請求項1記載の脱臭剤
- 硫化水素またはメルカプタン類を含む廃水または汚泥に請求項1記載の脱臭剤を添加する方法。
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