JPH045484B2

JPH045484B2 -

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Publication number: JPH045484B2
Application number: JP62109697A
Authority: JP
Priority date: 1987-05-07
Filing date: 1987-05-07
Publication date: 1992-01-31
Also published as: EP0369056B1; DE3873087D1; EP0369056A1; DE3873087T2; US4902489A; JPS63274435A

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野）本発明は悪臭成分を含有するガスを連続的に脱
臭浄化する方法に関する。（従来の技術）従来、難分解性とされる硫黄化合物の除去に、
活性炭吸着法や強力な酸化剤を使用する洗浄法が
主に用いられてきた。しかし、従来このような脱臭剤は吸着容量が極
めて小さく、種々の悪臭成分に対し全般をカバー
できるものではなく、また酸化剤の注入量は悪臭
成分の濃度に的確に対応する上で熟練した技術を
必要とした。一方、下水処理場やし尿処理場等で発生するガ
スは、非常に濃度変化が厳しくかつ複合臭気であ
るなどの理由により、このような従来の脱臭剤に
よる脱臭方法は適当ではなく、全く別の対応が必
要とされていた。このような悪臭ガスの代表的な処理法として、
し尿処理場からの複合ガスの場合、次亜塩素酸ナ
トリウム溶液とカ性ソーダの混合液による酸化や
活性炭吸着法、もしくはその組合せによるものが
普及していた。しかし活性炭による吸着処理は、
あまりにも維持経費の負担が大きく、せつかく設
備しても使用されない例が多々見受けられた。一
方、次亜塩素酸ナトリウム溶液は、経時劣化を起
こしやすく、長期保存が困難であり、また悪臭成
分の濃度に応じた注入量のコントロールは相当な
熟練技術を要し、さらに次亜塩素産ナトリウム溶
液から発生するガスはそれ自体刺激性を伴う悪臭
物質となり、二次公害を引き起こすという問題が
あつた。しかもこれらの従来法による処理後のガスは、
まだ残臭が高く、高い臭突から大気中に拡散放出
させなければならなかつた。そこで活性炭や強い酸化剤を使用しないで悪臭
ガス中の難分解性成分を効率的かつ安い維持コス
トで脱臭浄化処理する方法の開発が望まれてい
た。（発明が解決しようとする問題点）特に、次亜塩素酸ナトリウム溶液から発生する
二次悪臭成分を処理ガス中に残存させず、かつ高
い除去率で運転させるためには、原臭濃度の著し
い変化に適合させた薬液コントロールなどが必要
となるが、これは根本的に不可能で実際上対応で
きない、また頻繁な薬液効換を必要とするという
問題がある。活性炭などの吸着剤は充填量を増すなどして処
理ガス濃度の安定と処理時間の延長を計ることも
可能であるが、しよせん物理吸着であるのでコス
トの低減とはならず、また充填量に比例して圧力
損失が大きくなるので動力コストの上昇を伴いメ
インテナンス面でも何ら改善されない。また、複合悪臭ガスの特有の問題として、発生
するガスの濃度は季節において極めて濃度差が大
きくその組成も大きく変化し通常の脱臭方法では
対応できないという問題があつた。（問題点を解決するための技術的手段）本発明者らはこのような従来技術の欠点を克服
するため種々検討を重ねた結果、複合悪臭ガスに
対して、有機酸液とリグニンスルホン酸液とを順
次作用させることにより、複合臭気ガスの浄化が
極めて効率的でかつ連続的に行えることを見出
し、この知見に基づき本発明をなすに至つた。すなわち本発明は、複合悪臭ガスを酸洗浄して
塩基性成分を除去後活性化したリグニン溶液で処
理することを特徴とする複合悪臭ガスの浄化処理
方法を提供するものである。本発明で処理しうるガスは特に制限はなく、例
えばし尿から発生する悪臭ガスのほか下水や畜
産、飼・肥料製造工場、廃棄物処理場などからの
悪臭ガスも処理することができる。例えばし尿処
理場の余剰汚泥処理装置から発生する悪臭ガスの
組成を例示すると、硫化水素65ppm以下、アンモ
ニア27ppm、トリメチルアミン0.0001ppm以下、
メチルメルカプタン6.2ppm、硫化メチル
1.7ppm、二硫化メチル0.19ppmである。本発明ではまず悪臭ガス中の塩基性成分を除去
する手段として、酸洗浄であればなんでも良く、
特には有機酸水溶液による処理が塩基性悪臭成分
に対し、除去速度、確実性、消費量、無害性の面
でより好ましい。ここで用いられる有機酸としてはクエン酸、酢
酸、カプロン酸、メソ酒石酸、メサコン酸等が挙
げられるが、クエン酸、酢酸などが最も好まし
く、これらクエン酸に酢酸を少量組合せるのが最
も好ましい。有機酸液としては水溶液が好まし
く、その濃度は悪臭ガス中の塩基性成分の濃度に
よつて異なるが、通常0.01M以上が好ましく
0.03M以上がより好ましい。この有機酸液などによる処理により悪臭ガス中
の塩基性成分例えばアンモニア、アミン類などを
除去する。次に本発明では、塩基性悪臭成分を除去後、リ
グニン水溶液で処理する。このリグニン水溶液
は、リグニンをスルホン化などにより可溶化して
なるものである。本発明において、この水溶化リグニンを適当に
水に溶解しリグニン溶液とする。この水溶液はリ
グニン濃度として0.05重量％以上の液が好まし
く、0.2重量％以上の液がより好ましく用いられ
る。上限は特になく、経済性より考えて、1.5重
量％以下で充分である。この水溶液のPHは通常９
〜11が好ましく、9.5〜10.0がより好ましい。本発明において好ましいリグニンは製紙工場か
ら排出するパルプ廃液を精製したのちPH調整を行
つて得られたリグニンスルホン酸もしくはその塩
の液である。その組成を示すと例えば次の通りである。

【表】このように調製したリグニン溶液で処理するこ
とにより複合ガス中の酸性悪臭成分、例えば硫化
水素、メチルメルカプタン、硫化メチルなどがほ
とんど除去される。本発明におけるシステムは、塩基性悪臭成分を
除去後このリグニン溶液で処理することが必要で
あり、これに対しリグニン溶液で処理後酸洗浄な
どを行うとリグニン溶液による酸性成分の除去率
が急激に低下する。本発明においては、リグニン溶液にアルカリ塩
を使用することでさらに活性度を安定にすること
ができる。この場合のアルカリ塩として特に炭酸
塩が好ましく、使用割合はリグニンに対し重量比
で２倍以上、より好ましくは５〜10倍の範囲であ
る。本発明においては後述するリグニン溶液の処理
ユニツト数を適宜増加することにより、濃度変動
に対応して悪臭成分のほとんどを除去できる。本発明においては、その変更態様として前記の
酸による洗浄処理とリグニン溶液による処理との
間に、通常の薬剤による洗浄処理を挿入してもよ
く、また、リグニン溶液による処理の後段に公知
の処理工程を加えてもよい。次に本発明の実施態様を図面に従つて説明す
る。第１図は本発明を実施するプラントの概要を示
す説明図であり、図中Ｏはし尿処理場汚泥処理装
置の悪臭ガス発生源を示す。Ｆはガス吸引ブロワ
である。Ｔが本発明方法を実施する脱臭システム
を示す。脱臭システムＴにおいてＵが本発明に用
いる脱臭ユニツトである。これをさらに詳しく説
明すると、その一例が第２図のブロツク図として
示される。図中Ｐ−１とＰ−２は、塩基性ガス成
分を除去するユニツトであり、Ｔ−１〜Ｔ−４は
リグニン溶液処理ユニツトであり、Ｓ−１とＳ−
２は予備ユニツトである。各ブロツクの矢印は悪臭ガスの流れ方向を示
す。なお、Ｓ−１とＳ−２の予備ユニツトは、ガス
容量、悪臭ガス濃度に応じて適宜の処理液を充填
して使用するために設置した。Ｐ−１とＰ−２、
Ｔ−１〜Ｔ−４の各ユニツト及びＳ−１とＳ−２
の各ユニツトの悪臭ガスと処理液の気液接触方式
には特に制限はなく通常の接触方式でよく、例え
ば充填塔方式、漏れ棚方式などがあるが好ましい
ものとして本出願人が先に出願した特願昭61−
131096号記載の気液接触装置がありその１例を第
３図に示した。これを説明すると第３図において、１は気液接
触装置であり、気体通路２と、通路２に関連して
設けられた送風装置３と、通路２内に配設された
スクリーン４と、スクリーン４に液体を注ぐため
通路２内に臨出せる注液装置５と、スクリーン４
より流下した液体を注液装置５に帰属させるため
のポンプ６とから成る。スクリーン４はロツドと
この上に相互に平行に適当な間隔を設けて配列さ
れたワイヤとから成るフラツトスクリーンであ
る。スクリーン４は気体通路２をよう塞し、か
つ、各ワイヤが水平になるように配設される。こ
のスクリーンの角度αは通常水平線に対して70〜
85度であるが、要するにスクリーンに継続的に液
体を注いだときスクリーン全面に被覆が形成され
るような角度であればよく、これはワイヤの形
状、ワイヤ間隙、気体の風速等により影響され
る。ポンプ６は気体通路２と注液装置５とを連絡
する通路に関連して設けられている。注液装置５による注液は、第３図の如くスクリ
ーン最上部に対して為せば、順次下方に流下して
スクリーン全面に液が行き渡る。（発明の作用）本発明方法における優れた悪臭除去の理由につ
いてはまだ定かではないが、リグニン溶液による
硫黄化合物の除去において、長時間連続運転した
時、処理ユニツト内に白色の硫黄の析出が見られ
ることからリグニン溶液の吸着だけでなくリグニ
ン溶液と硫黄化合物の化学反応により硫黄化合物
が分解し硫黄単体として析出しているものと考え
られる。（発明の効果）本発明によればし尿処理場などの複合臭気ガス
を極めて効率良く除去することができる。特に本発明方法によれば酸性ガス成分中の難溶
解性、難分解性成分であるメチルメルカプタンの
除去率の飛躍的向上と安定性を得ることができ
る。さらに本発明方法によれば悪臭ガス濃度の変
動に対する極めて高い緩衝性があるので、非常に
コンパクト化でき、その実用的価値が大きい。従来の次亜塩素酸ナトリウム溶液では熟練した
操作によつても処理ガスの臭気濃度（実施例参
照）が500程度とされているが、本発明方法では
薬液洗浄法の限界とされていた臭気濃度300を優
に下回ることが可能となる。さらに本発明によるリグニン溶液は次亜塩素酸
ナトリウム液に比べて非常に少量で良くしかも安
定であり液補充タンクの極端な縮小化が可能とな
る。また高度に浄化するため臭突も必要とせずさ
らにリグニン溶液自体安全、無害であり臭気もほ
とんどない。さらに本発明の方法によれば、各処理工程をユ
ニツト式にできるので運転ユニツト数の自動制御
すなわち、悪臭濃度や作業時間に応じた運転ユニ
ツト数を増減することで省エネルギーが図れ、各
ユニツトの液の機能を効率良く発揮させることが
可能となる。（実施例）次に本発明を実施例に基づき詳細に説明する。
なお例中、原臭ガスと塩基性成分除去後のガス濃
度はガステツク社製の検知器と検知管を使用し
た。また適時ガスクロ分析を行い検知管濃度の誤
差を補正した。処理ガスはテスト期間中全てに検知管での測定
限界以下であつたため嗅覚分析により臭気濃度
（國部進著「新しい脱臭技術」(株)工業調査会発行
（1981年10月１日）第235〜242ページに記載の方
法）を測定した。実施例１第２図に示す脱臭システムを用い、し尿処理場
複合ガス（以下原ガスという）を処理した。脱臭システムの各ユニツトの処理液及び運転条
件は次の通りである。Ｐ−１，Ｐ−２ユニツトには処理液としてクエ
ン酸0.05モル濃度液50をそれぞれ充填した。な
お、試験中は処理液を補充、交換しない。Ｔ−１〜Ｔ−４ユニツトにはリグニン溶液（リ
グニンスルホン酸液。リグニンスルホン酸濃度
0.3重量％）に水を加え炭酸塩を2.4重量％を加え
調整した液50をそれぞれ充填した。なお試験中
は処理液を補充、交換しない。このＰ−１，Ｐ−
２とＴ−１〜Ｔ−４のユニツトは前述の第３図に
示した気液接触装置により構成されており、上記
クエン酸液とリグニン溶液はこの気液接触装置の
内部を循環させた。その運転条件は、次の通りで
ある。 (1) 処理ガス流量 2Nm³／分 (2) 循環液量 50／分ユニツト (3) 液ガス比 25／m³分 (4) 充填液量 50 (5) 気液接触スクリーンスクリーン寸法 170mm幅×170mm長有効開孔面積 0.0289mm² (6) 気・液接触部ガススピード約３mm／秒Ｓ−１，Ｓ−２には清水を充填し、循環はしな
いことにした。このように構成した脱臭システムのＰユニツト
に原ガスを導入し、長時間連続運転処理した。運転開始24時間後のＰユニツトの入口及び出口
（Ｔ−１ユニツトの入口）のガス濃度を第２表に
示した。

【表】一方、Ｔユニツトの出口における処理ガスの成
分濃度を測定したところ、運転開始５日後で第３
表の通りであり、極めて高い除去率を示した。

【表】この場合、運転開始時のリグニン溶液のPHは
10.4であつたが４時間経過後には9.65に低下し、
18時間後に9.5となり、以降9.5一定となつた。こ
のPHの低下に伴う処理ガスへの影響はほとんどみ
られなかつた。この試験例からリグニン溶液は実用液として充
分耐用できるものであつた。参考例原ガスをＰユニツトに通さず、直接Ｔユニツト
に導入した以外は実施例と同様にした。この場合の運転開始１時間後のＴユニツト入口
及び出口のガス濃度を第４表に、運転開始６時間
後のＴユニツト入口及び出口のガス濃度を第５表
に、運転開始24時間後のＴユニツト入口及び出口
のガス濃度を第６表に、それぞれ示す。第４表、第５表、第６表から明らかなように処
理液のPHは10.2と一定であるが、運転開始６時間
後には既に硫黄化合物のリークが認められ、運転
開始24時間後には処理不能となつた。

【表】

【表】比較例従来、低濃度臭気用で臭気濃度300以下を達し
得る脱臭剤として広く用いられている活性炭の例
を示す。活性炭による悪臭成分の平衡吸着容量は一般的
に、硫化水素では８〜10重量％、メチルメルカプ
タンでは３〜５重量％とされ、実施設での破過点
は概ね上記20％で運転されている。よつて硫化水
素の除去可能量は1.6〜2.0重量％、メチルメルカ
プタンでは0.6〜1.0重量％となる。この数値から
前記実施例のリグニン溶液中リグニン量と同量
（150ｇｒ）の活性炭で処理した場合の処理可能時
間を算出する。算出基準は前記第２表のＴユニツト入口濃度と
し、その他の条件は次の通りである。 (1) 処理ガス流量 2Nm³／分 (2) ガス温度 25℃ (3) 硫化水素（H₂S）分子量 34 メチルメルカプタン（CH₃SH）分子量 48 (4) 活性炭吸着効率 95％前記算出基準並びに条件より硫化水素とメチル
メルカプタンの各破過時間を求める。硫化水素＝1.2〜1.5時間メチルメルカプタン＝1.7〜2.9時間この計算例から概ね２時間程度で処理不能とな
ることがわかり、本発明におけるリグニン溶液の
暮れた機能が確認される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法をし尿処理場に適用した時
のプラント配置図、第２図は本発明を実施するの
に用いられる脱臭システムの一実施態様を示すブ
ロツク図、第３図は気液接触装置の一実施例を示
す図である。符号の説明、Ｐ−１，Ｐ−２……酸処理ユニツ
ト、Ｔ−１，Ｔ−２，Ｔ−３，Ｔ−４……リグニ
ン液処理ユニツト、Ｓ−１，Ｓ−２……予備ユニ
ツト、Ｍ……エリミネータ。

Claims

【特許請求の範囲】

１複合悪臭ガスを酸洗浄して塩基性成分を除去
後リグニン溶液で処理することを特徴とする複合
悪臭ガスの浄化処理方法。