JP4652753B2 - 消臭剤および消臭方法 - Google Patents

Description

本発明は汚泥または脱水ケーキ用消臭剤および消臭方法、特に有機性汚泥またはその脱水ケーキに添加して脱臭するための消臭剤および消臭方法に関する。

下水などの有機性排水処理においては多量の汚泥が発生する。このような汚泥は通常脱水され、その脱水ケーキは最終的に埋立や焼却などの処分がなされる。排水処理において発生する汚泥や脱水ケーキは貯留中に腐敗して、硫化水素やメチルメルカプタンなどのイオウ系、アンモニア、アミン系、アルデヒド系および有機酸類など多種の悪臭を発生し、作業環境の悪化や近隣住民からの苦情などの原因となっている。この問題を解決するために、さまざまな消臭剤が使用されている。

酸化剤系消臭剤は既に発生している臭気を消すには有効であるが、持続性が劣る。塩化亜鉛などの金属系消臭剤は硫化水素を除去するには有効であるが、メチルメルカプタンなど悪臭を除去するのは難しく、また持続性も劣る。一方、ジンクピリチオンなどの有機静菌剤を酸化剤系消臭剤や金属系消臭剤と併用すると持続性を向上させることができる（特許文献１、２）。しかし、長時間にわたって悪臭を防止するには有機静菌剤を多量に使用する必要がある。また、硫化水素やメチルメルカプタンなどのイオウ系悪臭を防止するには比較的有効であるが、有機酸類などの悪臭を防止することは難しいため完全に悪臭を防ぐことはできなかった。
特開平１１−２９０８９５号公報 特開２００１−３００５５８号公報

本発明は、少ない薬剤量で、汚泥や脱水ケーキから発生する硫化水素やメチルメルカプタンなどのイオウ系悪臭だけでなく有機酸類などの悪臭をも長時間にわたって防止することができる消臭剤および消臭方法を提供することを目的とする。

本発明者は、前記課題を解決するため、少ない薬剤量で汚泥や脱水ケーキから発生する硫化水素やメチルメルカプタンなどのイオウ系悪臭だけでなく有機酸類などの悪臭をも長時間にわたって防止することができる消臭剤および消臭方法を見出し、本発明をなすに至った。
すなわち、本発明は下記の通りである。
１．１，２−ベンゾイソチアゾリン−３−オン（以下、ＢＩＴと略称する）とピリチオン化合物をそれぞれ０．１質量％から９０質量％含有し、ＢＩＴとピリチオン化合物の質量比が２：３から３：２であることを特徴とする汚泥または脱水ケーキ用消臭剤。
２．ピリチオン化合物が２，２’−ジチオビス−ピリジン−１，１’−ジオキシド（以下、ＯＤＳと略称する）であることを特徴とする１．に記載の汚泥または脱水ケーキ用消臭剤。
３．ピリチオン化合物がジンクピリチオン又はナトリウムピリチオンであることを特徴とする１．に記載の汚泥または脱水ケーキ用消臭剤。
４．酸化剤系消臭剤および金属系消臭剤の中から選ばれた１種以上の消臭剤を更に含有することを特徴とする１．〜３．のいずれかに記載の汚泥または脱水ケーキ用消臭剤。
５．ＢＩＴとピリチオン化合物をそれぞれ０．１質量％から９０質量％含有し、ＢＩＴとピリチオン化合物の質量比が２：３から３：２である消臭剤を、汚泥または脱水ケーキに添加することを特徴とする汚泥または脱水ケーキの消臭方法。
６．酸化剤系消臭剤および金属系消臭剤の中から選ばれた１種以上の消臭剤を更に添加することを特徴とする５．に記載の汚泥または脱水ケーキの消臭方法。

本発明の消臭剤および消臭方法は、少ない薬剤量で、汚泥や脱水ケーキから発生する硫化水素やメチルメルカプタンなどのイオウ系悪臭だけでなく有機酸類などの悪臭をも長時間にわたって防止する効果を有する。

本発明について、特にその好ましい形態を中心に、以下具体的に説明する。
本発明において対象となる汚泥は有機物を含む有機性汚泥であり、有機物のほかに無機物を含んでいてもよい。このような汚泥としては下水、し尿、産業排水等の有機性排水の処理によって生成する汚泥があげられ、凝集沈殿汚泥、初沈汚泥、活性汚泥、余剰汚泥、消化汚泥、混合生汚泥などが含まれる。本発明において対象となる脱水ケーキは、これらの汚泥を脱水することにより得られる。脱水する方法は特に限定されないが、通常、汚泥は重力濃縮機や遠心濃縮機などの濃縮機より濃縮され濃縮汚泥となり、凝集剤を添加した後、ベルトプレス機、フィルタープレス機やスクリュープレス機などの脱水機により脱水され脱水ケーキとなる。

ピリチオン化合物は特に限定されないが、ジンクピリチオン（以下、ＺｎＰＴと略称する）、アルミニウムピリチオン、鉄ピリチオン、ナトリウムピリチオン（以下、ＮａＰＴと略称する）、カリウムピリチオンおよびＯＤＳなどが挙げられるが、有害な金属や着色成分を含まないことからＮａＰＴおよびＯＤＳが好ましい。より少量で有効であることからＯＤＳがさらに好ましい。ＢＩＴとピリチオン化合物の配合比（質量比）は、対象とする汚泥や脱水ケーキの形状によってことなるが、１：１０〜１０：１が好ましく、１：４〜４：１がより好ましい。本発明の消臭剤におけるＢＩＴとピリチオン化合物の含有量は、それぞれ０．１質量％から９０質量％である。

消臭剤を汚泥に添加する場合の添加量は、汚泥１リットルに対して、ＢＩＴとピリチオン化合物を合計した有効成分が０．５〜５０ｍｇが好ましく、１〜２０ｍｇがより好ましい。汚泥１リットルに対して０．５ｍｇ以上では持続的に消臭効果を発現することが可能となり、５０ｍｇ以下ではランニングコストが低く経済性に優れることになる。

消臭剤の形態は粉状や液状等が挙げられるが、汚泥または脱水ケーキに添加する際に容易であることから液状が好ましい。媒体は特に限定されないが、取扱いが容易であることから水が好ましい。ＢＩＴやピリチオン化合物の一部は水に難溶であるため、懸濁状態で使用することができる。水に難溶であるＢＩＴやピリチオン化合物の一部を使用する場合は、好ましくは平均粒径が２０μｍ未満であり、さらに５μｍ未満であることが好ましい。下限は特に限定されず、平均粒径は小さければ小さいほどよい。液状の場合のＢＩＴとピリチオン化合物を合計した有効成分の含有量は特に限定されないが、取扱いの観点から、０．５〜５０質量％が好ましい。液状にした消臭剤を添加するには、ダイヤフラム式やプランジャー式の定量ポンプなどを用いて供給し汚泥または脱水ケーキに添加することができる。

消臭剤はＢＩＴとピリチオン化合物を必須成分とするものであるが、必要に応じて他の成分と混合してもよい。他の成分として分散剤、増粘剤、消泡剤、マスキング剤などが挙げられる。分散剤としては、非イオン性またはアニオン性またはそれらの混合物が好ましいが、特にアニオン性が好ましい。好適な非イオン性分散剤として、エチレンオキシドまたはプロピレンオキシドの縮合物およびそれらのブロックコポリマー等が挙げられる。好適なアニオン性分散剤としては、リグニンスルホン酸ナトリウムおよびナフタレンスルホン酸／ホルムアルデヒド縮合物のナトリウム塩等が挙げられ、アニオン性および非イオン性分散剤の混合物等も使用することができる。好適な分散剤の量は、有効成分に対して３〜３０質量％である。増粘剤としてはキサンタンガム、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等が挙げられる。増粘剤の配合量は０．０１〜１質量％が好ましい。消泡剤としてはシリコーンエマルジョン系、シリカシリコーン系、シリコーンコンパウンド系、鉱物油系、植物油系、金属石鹸系、ポリエーテル系、高級アルコールエマルジョン系、アマイド系等が挙げられる。消泡剤の配合量は０．０１〜１質量％が好ましい。マスキング剤としては当業者に公知の香料などを用いることができる。香料としては、単品香料および複数の単品香料を調合した調合香料等を用いることができる。単品香料は、例えば、アルコール類、エステル類、ケトン類、その他の単品香料に分類することができ、以下の化合物が挙げられる。（イ）アルコ−ル類…ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルシクロヘキサノ−ル、フェニルヘキサノ−ル、３，３，５−トリメチルヘキサノ−ル、ｃｉｓ−トリメチルシクロヘキサノ−ル、ｔｒａｎｓ−２−ヘキサノ−ル、ボルニルメトキシシクロヘキサノ−ル。（ロ）エステル類…ジヒドロミルセニルアセテ−ト、エチル−２−メチルバレレ−ト、ｔｒａｎｓ−２−ヘキセニルアセテ−ト。（ハ）ケトン類…ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルシクロヘキサノン、ｏ−ｔｅｒｔ−ブチルシクロヘキサノン、１−（２，６，６−トリメチル−１，３−シクロヘキサジエン−１−イル）−２−ブテン−１−オン、１−（２，６，６−トリメチル−２−シクロヘキセン−１−イル）−２−ブテン−１−オン、１−（２，６，６−トリメチル−１−シクロヘキセン−１−イル）−２−ブテン−１−オン、１−（２，６，６−トリメチル−３−シクロヘキセン−１−イル）−２−ブテン−１−オン、ｐ−メンタ−８−チオ−ル−３−オン。（ニ）その他…１，３，４，６，７，８−ヘキサヒドロ−４，６，６，７，８，８−ヘキサメチルシクロペンタ−γ−２−ベンゾピラン。

消臭剤中のＢＩＴとピリチオン化合物は、汚泥貯留槽などに滞留した汚泥や脱水ケーキホッパーなどに貯留された脱水ケーキから悪臭が発生するのを防止する効果が高い。また、汚泥や脱水ケーキが添加前から悪臭を発生している場合は、酸化剤系消臭剤または金属系消臭剤と混合し１剤型とすることができる。酸化剤系消臭剤としては、亜硝酸ナトリウムなどの亜硝酸塩が好ましく、金属系消臭剤としては塩化亜鉛が好ましい。１剤型とした場合、酸化剤系消臭剤または金属系消臭剤の含有量は１０〜５０質量％が好ましく、ＢＩＴとピリチオン化合物を合計した有効成分の含有量は０．５〜５質量％が好ましい。

酸化剤系消臭剤としては、過酸化水素や過炭酸ナトリウムなどの過酸化物、亜塩素酸ナトリウムや次亜塩素酸ナトリウムなどの塩素系、亜硝酸ナトリウムおよび硝酸ナトリウムなどが挙げられるが、亜硝酸ナトリウムが好ましい。金属系消臭剤としては塩化亜鉛や塩化銅などが挙げられるが、塩化亜鉛が好ましい。必要に応じてこれらを１種以上併用して使用することができる。汚泥への添加量としては、汚泥１リットルに対して、５０〜１０００ｍｇを添加することが好ましい。ＢＩＴとピリチオン化合物の添加方法としては、汚泥中で両者が混合されれば、添加は別々であっても同時であってもよい。汚泥の性状の変動が大きい場合は、ＢＩＴとピリチオン化合物の混合比を汚泥性状に合わせて最適化するために別々に添加した方が好ましい。また、汚泥の性状の変動が小さい場合は、配合された本発明の消臭剤を添加するのが好ましい。

本発明を実施例に基づいて説明する。
［参考例１］
（１）消臭剤の調製：水６０ｇにＢＩＴ２０質量％分散液２０ｇ、ＯＤＳ１０質量％分散液１０ｇおよびキサンタンガム１質量％水溶液１０ｇを順次添加しながら混合し消臭剤１００ｇを得た。
（２）消臭試験：ＳＳ濃度３．３質量％、ｐＨ５．７の下水混合汚泥２００ｍＬを入れた５００ｍＬの三角フラスコに汚泥量に対して亜硝酸ナトリウム４０質量％水溶液を５００ｍｇ／ｌ、上記で調製した消臭剤を１００ｍｇ／ｌ（ＢＩＴとして４ｍｇ／ｌ、ＯＤＳとして１ｍｇ／ｌ）を添加し１０秒間撹拌した後２５℃で静置した。所定時間後に三角フラスコ中のガス濃度を検知管により計測した。その後、カチオン系高分子凝集剤（Ｃ−６８Ｐ：旭化成クリーン化学（株）製、商標）を添加し凝集処理を行った。凝集汚泥を樹脂製の濾布でろ過した後、プレス機を用い９．８ｋＰａで２分間プレスして脱水ケーキを得た。この脱水ケーキを湿質量１ｇ当り２０ｍＬの空気とともに樹脂製バッグに封入し、２５℃の恒温槽に保管し、一定時間ごとにバッグ内のガス濃度を計測した。なお、ガス濃度の計測にはガス検知管（（株）ガステック製）の以下の型番を使用した：硫化水素 ４ＬＬ、メチルメルカプタン ７１、アミン類 １８０Ｌ、有機酸類（酢酸濃度に換算） ８１Ｌ、アルデヒド類（アセトアルデヒド濃度に換算） ９２Ｌ。汚泥消臭試験の結果を表１に、脱水ケーキ消臭試験の結果を表２に示した。

［実施例２−３、参考例４］参考例１のＢＩＴとＯＤＳの混合比を変えた以外は参考例１と同様に行った。

［実施例５−６］参考例１のＯＤＳをＮａＰＴまたはＺｎＰＴに代えた以外は参考例１と同様に行った。ＮａＰＴは４０質量％水溶液を、ＺｎＰＴは５０質量％分散液を用いた。それぞれの汚泥に対する添加率は表１に記載した。

［比較例１−５］参考例１の消臭剤を無添加、ＢＩＴ単独、ＯＤＳ単独、ＺｎＰＴ単独およびＮａＰＴ単独に代えた以外は参考例１と同様に行った。

表１および表２の結果から、本発明の消臭剤は汚泥や脱水ケーキから発生する硫化水素やメチルメルカプタンなどのイオウ系悪臭だけでなく有機酸類などの悪臭をも長時間にわたって防止する効果を有することがわかる。

本発明の消臭剤および消臭方法は、有機性排水処理の分野で好適に利用できる。

Claims (6)

1. １，２−ベンゾイソチアゾリン−３−オンとピリチオン化合物をそれぞれ０．１質量％から９０質量％含有し、１，２−ベンゾイソチアゾリン−３−オンとピリチオン化合物の質量比が２：３から３：２であることを特徴とする汚泥または脱水ケーキ用消臭剤。
2. ピリチオン化合物が２，２’−ジチオビス−ピリジン−１，１’−ジオキシドであることを特徴とする請求項１に記載の汚泥または脱水ケーキ用消臭剤。
3. 前記ピリチオン化合物がジンクピリチオン又はナトリウムピリチオンであることを特徴とする請求項１に記載の汚泥または脱水ケーキ用消臭剤。
4. 酸化剤系消臭剤および金属系消臭剤の中から選ばれた１種以上の消臭剤を更に含有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の汚泥または脱水ケーキ用消臭剤。
5. １，２−ベンゾイソチアゾリン−３−オンとピリチオン化合物をそれぞれ０．１質量％から９０質量％含有し、１，２−ベンゾイソチアゾリン−３−オンとピリチオン化合物の質量比が２：３から３：２である消臭剤を、汚泥または脱水ケーキに添加することを特徴とする汚泥または脱水ケーキの消臭方法。
6. 酸化剤系消臭剤および金属系消臭剤の中から選ばれた１種以上の消臭剤を更に添加することを特徴とする請求項５に記載の汚泥または脱水ケーキの消臭方法。