JPH0255060A - 脱臭剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、脱臭剤に関し、特に製造設備、処理施設、空
＃Ａ機器等で発生する酸性および／または中性悪臭用の
脱臭剤に関する。

（従来の技術） 工場などの製造設備や各種処理施設、空調機器等で発生
する悪臭は水質汚濁、大気汚染、騒音等と共に公害とし
て取り上げられている。

悪臭防止法に定められている５気規制成分は、アンモニ
ア、硫化水素、トリメチルアミン、メチルメルカプタン
、硫化メチル、二硫化メチル、アセトアルデヒドおよび
スチレンの８物質で、不快な臭いの原因となり、生活環
境をそこなう恐れのある物質である。

これらの成分には規制値が設けられ、その値以下になる
ように環境を整えることが義務づけられてはいるが、ど
の程度まで脱臭すれば良いかの判断はむずかしく、これ
ら成分の規制値を満足したからと言って臭気問題を解決
したことにはならない。また、臭気は人間の感覚に直接
訴える公害であり、２次公害の発生も問題とされるため
、その除去方法に関しては、今までに種々検討がなされ
てきた。

すなわち、悪臭の脱臭方法としては、オゾン酸化法、接
触酸化法、直接燃焼法、塩素処理法などの悪臭成分を酸
化分解する方法およびガス洗浄法、吸着法、イオン交換
法などが知られており、悪臭の原因となる物質および悪
臭発生場所などを考慮して、それぞれ適宜選択され適用
されている。

上記の脱臭方法のうち、コストが低く、使用方法が容易
であるために、−殻内には吸着法が適用されることが多
い、この際に、吸着剤としては、活性炭、シリカゲル、
アルミナゲル、ゼオライトなどが用いられる。しかし、
大気中などの水分を含有した湿潤ガスの脱臭をこれら吸
着剤によって行う場合には、活性炭を除き、ガスに含°
まれでいる水分が吸着剤に吸着されるため、吸着剤の劣
化が起こり目的とするガスの臭気成分の吸着が妨害され
てしまうという欠点があった。したがって、湿潤ガスに
ついては、イオン交換法などを用いる脱臭方法も適用さ
れているが、設備が大ががりであり、イオン交換樹脂の
価格も高く、再生の手間もかかることからコスト高とな
ってしまう。

活性炭は水分が存在していても他の成分を選択的に吸着
しようとする特性を持っており特に分子量が比較的大き
く疎水性の中性物質に対して効果的な吸着性を発揮する
。しかし、アンモニアや硫化水素のような低分子量の極
性物質に対しては吸着力が弱く、このような成分が相当
１含まれている場合には、大量の活性炭を利用しない限
り、効果的な脱臭効果を期待することは困難である。ま
た、活性炭には発火性があり、大量に使用すると危険で
あるという欠点もあった。

このような活性炭の性質を改良し、酸性成分やアルカリ
性成分を含有するガスを脱臭するために、添着活性炭（
以下、「添着炭」と略称する）の開発が行われている。

すなわち、添着炭とはあらかじめ厳密に選別、または成
形された活性炭の微細な細孔から形成される空間部に、
除去すべき悪臭成分に対応させた反応性液体（酸、塩素
、触媒成分）を添着保持させたものである。添着炭の場
合、添＠物質が悪臭成分と不可逆的化学反応を起こして
、悪臭物質を無臭物質に変化させるため、通常の活性炭
を使用した場合に比較してその脱臭能力は数１０倍と非
常に良い性能を有している。しかし、この添着炭による
方法でも、結局は活性炭を利用しているため、大量に使
用する際には、温度が若干上がると自己発熱して発火す
るという欠点を存している。

（発明が解決しようとする課！！！り 本発明の目的は、上記従来法による悪臭の脱臭における
欠点を解決した、安価で性能が良く、安全性の高い酸性
、中性悪臭用の脱臭剤を提供することである。

（課題を解決するための手段） 本発明者等は、製鉄所の溶鉱炉から出る高炉スラグを急
冷、細粒化した水砕スラグの潜在硬化性とアルカリ性を
呈する特性に着目し、その水砕スラグを担体としてこれ
に酸化剤を配合した脱臭技術の開発を進めてきた結果、
この担体に酸化剤を配合し、成形硬化して得られた生成
物を、悪臭ガスと接触させることにより酸性悪臭、中性
悪臭等を効果的に脱臭でき、その方法が安価で安全性が
高いことを見出し、本発明を完成させた。

すなわち、本発明の要旨は、水砕スラグ担体に硬化刺激
剤および酸化剤を配合して得られる酸性および／または
中性悪臭用の脱臭剤である。

（作用） 以下、本発明について詳細に説明する。

本発明においては、脱臭剤の担体として水砕スラグを用
いる。この水砕スラグは製鉄の際、溶鉱炉から出る高炉
スラグ（鉄鉱石中の不純物とコークス中の灰分、石灰石
が反応してできた溶融物で、ＣａＯ、Ｓ＋０．、八Ｑ２
０．などからなる。）のうち、重量比でＣａｂ／Ｓｉｎ
ｇの値（塩基度）が１以上の塩基性スラグを圧力水で急
冷、細粒化したものである。

一般にこの水砕スラグを乾燥後さらに粉砕して得た、平
均粒径９〜１０μ−程度のものを水砕スラグ「微粉」と
称しているが、本明細書では、このさらなる粉砕を行な
わず、粒子内外部に無数の気孔を有する平均粒径２１以
下のものを水砕スラグ「細粒」と称して、区別している
。

−殻内な水砕スラグ微粉の化学組成および性状は第１表
および第２表の通りである。細粒に関しても、平均粒径
を除いてほぼ同じ化学組成、性状を示す。

第２表　水砕スラグ微粉の化学的物理的性状本発明は、
最広義には、水砕スラグについて特に制限されず、水砕
スラグであればいずれのものを担体として使用すること
によっても所期の効果が期待される。

本発明の好適態様においては、水砕スラグの微粉と細粒
とを任意の割合で配合して使用する。水砕スラグ？ｌＬ
粉：細粒−７＝２〜３：６の範囲内で配合するのが特に
好ましい。水砕スラグ細粒を配合せず微粉のみを担体と
して用い、硬化刺激剤および酸化剤（ｐｅｚｏｚ使用）
゛を配合して得られた脱臭剤と比較して、微粉と細粒と
を前記の配合比で配合した担体を用いて、他は同様に処
理し得られた脱臭剤の場合、その脱臭効果は顕著に改善
される。平均粒径が９〜１０μ剛である微縄な水砕スラ
グ微粉のみを担体とすると、成形物にした場合に密につ
まってしまうが、粒径が比較的大きく内外部に無数の気
孔を有する細粒を配合することにより、多孔性を保持し
反応表面積の大きな担体成形物とすることができ、その
ことが脱臭効果およびその持続性を良くすることになる
のであろう。

水砕スラグは高炉スラグを水中にて急冷するためにガラ
ス質となり、ガラス化率が高いほど潜在硬化性は大きい
ことが知られている。潜在硬化性とは、水砕スラグが高
活性なためアルカリ性水溶液の存在下で水和物を生成し
て硬化する性質であり、水砕スラグが水との接触により
Ｃａ”を溶出してアルカリ性を呈する特性に起因する。

すなわち、ガラス化率の高い水砕スラグは水和硬化性が
良好であるため、硬化刺激剤を添加することで容易に硬
化できる。

硬化刺激剤の例としては、石膏（ＣａＳＯ４・２８　ｔ
Ｏ）、ポルトランドセメント、高炉セメントなどのセメ
ント材、および／または消石灰、水酸化ナトリウムなど
のアルカリ剤があげられる。硬化刺激剤は通常、粉砕し
て９〜１６メツシユ程度にしたものを配合する０重量比
で、水砕スラグ微粉と細粒とからなる担体：硬化刺激剤
−９：１の割合で配合するのが好ましい。

本発明においては、悪臭の酸性、中性成分を分解する最
も好ましい酸化剤としては酸化第二鉄が用いられる。最
終的に得られる脱臭剤の悪臭成分除去性能は、酸化剤の
含を量により影響を受ける。

すなわち、酸化第二鉄の含有量が少ないと、悪臭成分の
除去に時間がかかり、１００％除去に達するために何日
もかかってしまうこともある。また、ある程度以との含
有量になると短時間で１００％除去が可能となるが、酸
化第二鉄の浪費を避けるために、その含有量は、水砕ス
ラグ微粉、細粒、および硬化刺激剤の総重量に対して０
．２〜５．０重量％、好ましくは２．０〜４．０重量％
が良い。

また、酸化第二鉄（γ形のＦｌｉｅｓ）とともに、Ｆｅ
ＷａＳ含有量の高い赤鉄鉱（α形のＦｅｚＯ３）も本発
明において好ましい酸化剤である。この場合、水砕スラ
グ微粉、細粒、および硬化刺激剤の総重量に対して、赤
鉄鉱を０．２〜５．０重量％、好ましくは３．０〜４．
０重量％の割合で添加する。

本発明で使用可能な他の酸化剤としては、二酸化マンガ
ンまたはマンガン鉱石（ＭｎＯ□分約５０％）が挙げら
れる。酸化剤としてＦｅｚＯ３を使用する場合には、使
用済脱臭剤が土壌改良剤などとして容易に再利用するこ
とが可能であることから、経済的観点からは好ましい。

このようにして得られた配合物に適宜量の水を加えて混
練、造粒し、押出成形機により、たとえば直径２１の円
柱状に成形し、常温にて硬化させる。押出成形機以外に
よる成形手段としては、たとえば、ブリケットマシン、
ペレタイザー、転勤式造粒機等を用いて直径１〜１ＯＩ
ＩＩ１１のアーモンド形、球形、枕形にする方法が、考
えられるが、この程度の大きさのものを容易に製造する
ためには、押出成形による方法が好ましい。

この成形物の寸法・形状は一般には直径２〜３−で充分
である。材料自体が非常に多孔質であり充分な接触表面
積を有するため、形状変更によって接触面積の増大を図
る必要性はないが、押出成形物をさらに微細にするため
に、粉砕することもできる。

このようにして得られた本発明の脱臭剤に酸性および／
または中性の悪臭を接触させると、悪臭ガス中の酸性、
中性成分は、酸化第二鉄などの酸化剤により酸化分解さ
れ、および／またはアルカリ水砕スラグ担体に吸着中和
されることにより除去される。

本発明の脱臭剤を用いると、悪臭防止法に定める臭気規
制成分である、硫化水素やメチルメルカプタンなどの酸
性悪臭および硫化メチル、二硫化メチルなどの中性悪臭
が特に効果的に除去される。

以下に、実施例をあげて本発明を更に具体的に説明する
０本発明の範囲は以下の実施例により制限されるもので
はない。

去隻班土 第３表に示す性状組成の水砕スラグ微粉、粒度以外は第
３表に示す性状組成に類似の水砕スラグ細粒（平均粒径
＜２．■）、および第５表に示す性状組成の消石灰を５
：４：１の割合（重量比）で配合し、第４表に示す性状
組成の酸化第二鉄０．２〜５重量％を加えて適宜量の水
とともに約５分間混練した後、押出成形機にて直径２−
の円柱状に成形し、常温にて硬化、乾燥させた。

得られた脱臭剤の硫化水素（ＯＳＳ）に対する脱臭能力
を６１ＬＩするため、三角フラスコ　（容１３１）に１
１□Ｓガス５００ｐｐｍを封入し、この脱臭剤１ｇを入
れた。また、同様にＨ，Ｓガスを入れた別−の三角フラ
スコに市販の活性炭脱臭剤を入れた。それぞれについて
、時間経過による残留ＨｚＳ濃度をガス検知管により測
定し、その除去率を確認した結果、第１図に示すように
酸化第二鉄２〜５％の配合で市販活性炭脱臭剤と同等の
脱臭効果を示し、何れも１時間でＨ，Ｓを１００％除去
できるのが分かった。

尖施開１ 第３表に示す性状組成の水砕スラグ微粉、粒度以外は第
３表に示す性状組成に類似の水砕スラグ細粒（平均粒径
＜２ｍｍ）および、通常の市販ポルトランドセメントを
５：４：１の割合（重量比）で配合し、更に第６表に示
す性状組成の赤鉄鉱微粉を０．５〜５重量％加えてから
適宜量の水を加えて約５分間混練した後、押出成形機に
て直径２Ｉｌｌｌの円柱状に成形し常温にて硬化、乾燥
させた。

第６表　赤鉄鉱 （重量％） 得られた脱臭剤の硫化水素（Ｈａｓ）に対する脱臭能力
をＩｉ！認するため、三角フラスコ（容１３　Ｒ）にＨ
２Ｓガス５００ｐｐｍを封入し、この脱臭剤１ｇを入れ
た。また、同様にＨ！Ｓガスを入れた別の三角フラスコ
に市販の活性炭脱臭剤を入れた。それぞれについて、時
間経過による残留■２Ｓ濃度をガス検知管により測定し
、その除去率を確認した結果、第２図に示すように赤鉄
鉱３〜５％の配合で市販活性炭脱臭剤と同等の脱臭効果
を示し、何れも１時間でＨａｓを１００％除去できるの
が分かった。

ス】１１走 本例では実施例１で硬化刺激剤として使用した消石灰の
代わりに高炉セメントを使用し、酸化剤としては酸化第
二鉄または赤鉄鉱をそれぞれ配合して実施例１．２と同
様に脱臭剤を作製し、同様にＨ，Ｓの除去率を確認した
ところ、酸化剤が酸化第二鉄のときは第１図と、酸化剤
が赤鉄鉱のときは第２図とほぼ同様の結果が得られた。

（発明の効果） 以上に述べたように、本発明は製鉄過程で必然的に副生
物として発生する水砕スラグの潜在硬化性、耐熱性が良
いこと、および塩基性であるという特性を巧みに利用す
るものである。

本発明の脱臭剤は、その水砕スラグを担体としてこれに
硬化刺激剤を加え、酸性および中性悪臭−を分解するた
めに酸化第二鉄などの酸化剤をさらに配合させた構成に
なっており、その脱臭効果は顕著である。

さらに、本発明の脱臭剤は悪臭ガスと酸化剤との接触反
応により悪臭ガスを分解するため、大気中の水分を含ん
だ湿潤ガスについても脱臭は速やかに進行し、かつ、そ
の脱臭効果が長時間持続するという優れた性能を有して
いる。また、製造コストも、大量に発生する水砕スラグ
を利用しているため非常に安価である。さらに、耐熱性
もあり、活性炭のように若干の温度の上昇により発火す
る心配がない。

本発明の脱臭剤は、使用済み脱臭剤の廃棄に関しても、
水砕スラグは従来より土壌改良剤、ケイカル肥料にも用
いられているため、公害防止の観点からも全く問題がな
（、工業的に有効な方法である。

上記のように、本発明は従来の脱臭剤の難点を解決する
脱臭剤を提供するものであり、水砕スラグの特性に着目
し担体として利用したこの種の脱臭剤は、水砕スラグの
極めて優れた付加価値の高い利用法であるということが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、酸化剤として酸化第二鉄を各比率で添加した
本発明の脱臭剤および市販の活性炭脱臭剤を使用したと
きの経過時間に対するＨ、Ｓ除去率を示すグラフ、およ
び 第２図は、酸化剤として赤鉄鉱を各比率で添加した本発
明の脱臭剤および市販の活性炭脱臭剤を使用したときの
経過時間に対する１１□Ｓ除去率を示すグラフである。 奏１区

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 水砕スラグ担体に、硬化刺激剤および酸化剤を配合して
   得られる酸性および／または中性悪臭用の脱臭剤。