【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
この発明は泥状物固化剤に関し、特に悪臭を発
する軟弱なヘドロや下水汚泥等の強度増大と、悪
臭発生を防止できる一液性の泥状物固化剤に関す
る。
ヘドロや下水汚泥の多くは悪臭防止法に定めら
れている硫化水素、メチルメルカプタン、硫化メ
チル、二硫化メチル、アンモニアおよびトリメチ
ルアミンなどの酸性あるいはアルカリ性の悪臭ガ
ス物質を含有している。
このような悪臭を発する泥状物の処理、処分、
例えばヘドロの場合、これを浚渫したり処分をす
る際には、万全の悪臭防止対策が要望されるが、
現在のところ、効果、経済性、施工性、安全性な
どを総合すると有効な防止対策が見当たらないの
が実情である。
すなわち、従来は上述した如き悪臭を発する泥
状物は、一般的にセメントにより固化が行なわれ
ている。
しかし、強アルカリ性のセメントで固化する
と、固化物のPHは強いアルカリ性となるため、硫
化水素、メチルメルカプタンなどの酸性の悪臭ガ
スの発生は防止できるが、その反面アンモニアや
トリメチルアミンなどのアルカリ性の悪臭ガスの
発生は著しく増大する。
このため、セメントで固化した後にも特有の悪
臭を発散することが多く、セメント固化による悪
臭防止対策は、充分な防止効果が得られなかつ
た。
また、固化物自体は上記のように極めて強いア
ルカリ性を示す。
従つて、固化物が雨水などで洗われることによ
つて、強アルカリの浸出水が生じて処理地および
処分地さらにはこれらの周辺地で、水質汚濁の問
題が生ずる恐れもあつた。
この発明は、上述した問題に鑑みてなされたも
のであつて、その目的とするところは、ヘドロや
汚泥などの汚状物の強度増大がなされるととも
に、悪臭の発生を防止することができ、なお且つ
固化物のPHを上昇させることのない泥状物固化剤
を提供するところにある。
この目的を達成するため、本発明は、ケイ酸ソ
ーダの水溶液に硫酸あるいは塩酸などの酸性液を
混合して作製した酸性のケイ酸ゾルに、硫酸鉄、
塩化鉄、ポリ硫酸鉄、過酸化水素、二酸化塩素な
どの消臭作用を有する薬剤を単独あるいは組合わ
せて添加してなることを特徴とする。
以下、この発明の好適な実施例について説明す
る。
この発明に係る泥状物固化剤は、まず、硫酸あ
るいは塩酸に、ケイ酸ソーダ（水ガラス）を加え
て、酸性のケイ酸ゾルを作製し、これを固化主剤
とする。
次いで、このケイ酸ゾルに硫酸鉄、塩化鉄、ポ
リ硫酸鉄、過酸化水素、二酸化塩素などの消臭作
用を有する薬剤を、ケイ酸ゾル１に対して鉄あ
るいは酸素として0.01〜１モルの比率になるよう
に添加する。
そして、このようにして得られた混合液を、ヘ
ドロあるいは下水汚泥などの悪臭発生泥状物に所
定の割合で添加・混合することによつて、泥状物
中の悪臭物質と消臭作用を有する薬剤とが反応し
て、悪臭の発生を瞬時に防止できる。
また、上述の方法で作製された混合液は酸性と
なり、ヘドロあるいは汚泥に混合すると、泥状物
のPHの緩衝能により、混合物のPHは６〜７のほぼ
中性となり、このことにより、ケイ酸ソーダはそ
の特性によつて、極めて短時間に固化が完了す
る。
このようにして固化した物は、中性を呈するた
め、処理・処分地およびその周辺地で、浸出水の
PH上昇を惹起することがない。
上記薬剤の消臭作用の代表的な例を以下に示
す。
(1) 硫酸鉄と硫化水素
H2S＋FeSO4→FeS↓＋H2SO4
(2) 硫酸鉄とアンモニア
2NH4OH＋FeSO4→
（NH4）2SO4＋Fe（OH）2
(3) 過酸化水素水と硫化水素
H2S＋4H2O2→H2SO4＋4H2O
まず、硫酸鉄と硫化水素の場合、硫酸鉄の鉄イ
オンと硫化水素のイオウイオンとが結合し、極め
て難溶性の硫化鉄を生成し、硫化水素の揮散を防
止する。
また、硫酸鉄とアンモニアの場合、硫酸鉄の硫
酸イオンとアンモニウムイオンとが反応し、硫酸
アンモニウムとなり、アンモニアの揮散を防止す
る。
さらに、過酸化水素と硫化水素の場合、過酸化
水素の酸化力によつて、硫化水素を酸化し、硫酸
を生成し、硫化水素の発生を防止する。
次に、本発明の泥状物固化剤をより具体的に示
す実施例および試験結果を示す。
10％硫酸200mlに対して、15％水ガラス320mlを
加えて、PH1.6のケイ酸ゾルを作製する。
このケイ酸ゾル50mlに対して、25％の硫酸鉄水
溶液２ml、ポリ硫酸鉄原液１ml、20％塩化鉄水溶
液１ml、20％過酸化水素水１ml、５％二酸化塩素
液１mlをそれぞれ加えて５種類の固化剤を作製し
た。
そして、悪臭を発生するヘドロ200ml（含水比
400％）にこれらの固化剤を加え撹拌・混合して
固化させ、固化物をインピンジヤー内に入れて、
窒素ガスでバブリングしてインピンジヤーから10
のガスを捕集した。
採取ガス中の硫化水素およびアンモニア濃度を
悪臭防止法に定められた方法でガス分析するとと
もに、官能試験によつて臭気濃度を測定した。ま
た、このガス分析とそれぞれの固化物のPHおよび
一軸圧縮強度も併せて測定した。
この試験結果が下記の表である。
なお、表に示す試験結果には、本発明に係る固
化剤の効果を明確にするため、無処理のヘドロお
よびケイ酸ゾルのみで固化したもの、さらにセメ
ントで固化したものについても、上記試験方法で
のガス分析の結果などを併記してある。
The present invention relates to a sludge solidifying agent, and particularly to a one-component sludge solidifying agent that can increase the strength of soft sludge, sewage sludge, etc. that emit a bad odor, and can prevent the generation of a bad odor. Most sludge and sewage sludge contain acidic or alkaline malodorous gas substances such as hydrogen sulfide, methyl mercaptan, methyl sulfide, methyl disulfide, ammonia, and trimethylamine, which are stipulated in the Offensive Odor Prevention Act. Treatment and disposal of such foul-smelling sludge,
For example, in the case of sludge, when dredging or disposing of it, thorough measures are required to prevent bad odors.
At present, the reality is that there are no effective preventive measures in terms of effectiveness, economy, workability, safety, etc. That is, conventionally, the above-mentioned foul-smelling mud has generally been solidified with cement. However, when solidified with strongly alkaline cement, the PH of the solidified product becomes strongly alkaline, which prevents the generation of acidic malodorous gases such as hydrogen sulfide and methyl mercaptan, but on the other hand, alkaline malodorous gases such as ammonia and trimethylamine can be prevented. occurrence increases significantly. For this reason, even after being solidified with cement, it often emits a characteristic bad odor, and measures to prevent bad odor by cement solidification have not been able to provide a sufficient prevention effect. Furthermore, the solidified product itself exhibits extremely strong alkalinity as described above. Therefore, when the solidified material is washed away by rainwater, strong alkaline leachate is generated, which may cause water pollution problems at the treatment site, disposal site, and surrounding areas. This invention was made in view of the above-mentioned problems, and its purpose is to increase the strength of filth such as sludge and sludge, and to prevent the occurrence of bad odors. Furthermore, it is an object of the present invention to provide a slurry solidifying agent that does not increase the pH of the solidified material. In order to achieve this objective, the present invention has developed an acidic silicate sol prepared by mixing an aqueous solution of sodium silicate with an acidic liquid such as sulfuric acid or hydrochloric acid,
It is characterized by the addition of deodorizing agents such as iron chloride, polyferric sulfate, hydrogen peroxide, and chlorine dioxide, either singly or in combination. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described. In the slurry solidifying agent according to the present invention, first, sodium silicate (water glass) is added to sulfuric acid or hydrochloric acid to prepare an acidic silicic acid sol, and this is used as the solidifying main agent. Next, a deodorizing agent such as iron sulfate, iron chloride, polyferric sulfate, hydrogen peroxide, or chlorine dioxide is added to this silicate sol at a ratio of 0.01 to 1 mole of iron or oxygen per 1 part of the silicate sol. Add so that By adding and mixing the thus obtained mixed liquid in a predetermined ratio to a foul-smelling slurry such as sludge or sewage sludge, the odor-eliminating effect is removed from the foul-smelling substances in the slurry. It reacts with the chemicals in the product and instantly prevents the occurrence of bad odors. In addition, the mixed liquid prepared by the above method becomes acidic, and when mixed with sludge or sludge, the pH of the mixture becomes approximately neutral at 6 to 7 due to the pH buffering ability of the sludge. Due to its characteristics, acid soda can completely solidify in an extremely short period of time. Since the material solidified in this way is neutral, it is necessary to treat leachate at the treatment/disposal site and its surrounding areas.
Does not cause PH increase. Typical examples of the deodorizing effects of the above drugs are shown below. (1) Iron sulfate and hydrogen sulfide H 2 S＋FeSO 4 →FeS↓＋H 2 SO 4 (2) Iron sulfate and ammonia 2NH 4 OH＋FeSO 4 → (NH 4 ) 2 SO 4 +Fe(OH) 2 (3) Hydrogen peroxide solution and hydrogen sulfide H 2 S + 4H 2 O 2 →H 2 SO 4 +4H 2 O First, in the case of iron sulfate and hydrogen sulfide, the iron ions of iron sulfate and the sulfur ions of hydrogen sulfide combine to form extremely poorly soluble iron sulfide. generated and prevents the volatilization of hydrogen sulfide. In the case of iron sulfate and ammonia, the sulfate ions of iron sulfate and ammonium ions react to form ammonium sulfate, which prevents volatilization of ammonia. Furthermore, in the case of hydrogen peroxide and hydrogen sulfide, the oxidizing power of hydrogen peroxide oxidizes hydrogen sulfide to produce sulfuric acid, thereby preventing the generation of hydrogen sulfide. Next, Examples and test results showing more specifically the slurry solidifying agent of the present invention will be shown. Add 320 ml of 15% water glass to 200 ml of 10% sulfuric acid to prepare a silicic acid sol with a pH of 1.6. To 50 ml of this silicate sol, add 2 ml of 25% iron sulfate solution, 1 ml of poly iron sulfate stock solution, 1 ml of 20% iron chloride solution, 1 ml of 20% hydrogen peroxide solution, and 1 ml of 5% chlorine dioxide solution. A solidifying agent was prepared. Then, 200ml of sludge (water content
Add these solidifying agents to 400%), stir and mix to solidify, and put the solidified material into the impinger.
10 from the impingement jar by bubbling with nitrogen gas
of gas was collected. The hydrogen sulfide and ammonia concentrations in the sampled gas were analyzed using the method stipulated in the Offensive Odor Prevention Act, and the odor concentration was measured through a sensory test. In addition, the pH and unconfined compressive strength of each solidified product were also measured in conjunction with this gas analysis. The results of this test are shown in the table below. In addition, in order to clarify the effect of the solidifying agent according to the present invention, the test results shown in the table also include those solidified with untreated sludge and silicic acid sol, as well as those solidified with cement. Also included are the results of the gas analysis.
【表】
上記試験結果からも明らかなように、無処理の
ヘドロは、273ppmの硫化水素と6.3ppmのアンモ
ニアが発生して、その臭気濃度は200000と非常に
強い悪臭が発生していた。
このヘドロをケイ酸ゾルのみで固化しても、硫
化水素（222ppm）、アンモニア濃度（4.9ppm）
および臭気濃度（170000）の低減は殆ど認められ
なかつた。
また、セメントによつて固化した場合、硫化水
素の発生は防止されるものの、その反面アンモニ
ア濃度が231ppmと無処理のヘドロに対して著し
く増大し、且つ臭気濃度も14700とかなり大きく
なつている。
これに対して硫酸鉄、塩化鉄、ポリ硫酸鉄、過
酸化水素水、および二酸化塩素液を添加した本発
明の固化剤を用いて固化したヘドロは、硫化水素
は約0.1〜0.4ppmとなつて、無処理のものに対し
て概略99.9％の低減率が得られ、充分な防止効果
が認められた。
また、アンモニア濃度は、特に鉄系の薬剤を使
用した場合には、0.5ppm以下となり、アンモニ
アに対する防止効果も充分得られることが認めら
れた。
さらに、固化されたヘドロのPHは、6.2〜6.9と
ほぼ中性の領域にあるため、処理・処分地などで
浸出水の問題もない。
以上、実施例で詳細に説明したように、この発
明に係る泥状物固化材は悪臭防止は勿論のこと、
これに加えて水質汚濁防止効果も得られる優れた
固化剤である。[Table] As is clear from the above test results, the untreated sludge generated 273 ppm of hydrogen sulfide and 6.3 ppm of ammonia, and the odor concentration was 200,000, which was a very strong odor. Even if this sludge is solidified with only silicate sol, the concentration of hydrogen sulfide (222ppm) and ammonia (4.9ppm) will be reduced.
And almost no reduction in odor concentration (170000) was observed. Furthermore, when solidified with cement, the generation of hydrogen sulfide is prevented, but on the other hand, the ammonia concentration is significantly higher at 231 ppm compared to untreated sludge, and the odor concentration is also considerably higher at 14,700 ppm. On the other hand, the sludge solidified using the solidifying agent of the present invention containing iron sulfate, iron chloride, polyferrous sulfate, hydrogen peroxide solution, and chlorine dioxide solution has a hydrogen sulfide content of approximately 0.1 to 0.4 ppm. A reduction rate of approximately 99.9% was obtained compared to the untreated product, and a sufficient preventive effect was observed. In addition, the ammonia concentration was 0.5 ppm or less, especially when an iron-based agent was used, and it was confirmed that a sufficient preventive effect against ammonia could be obtained. Furthermore, the pH of solidified sludge is in the neutral range of 6.2 to 6.9, so there is no problem with leachate at treatment and disposal sites. As described above in detail in the examples, the sludge solidifying material according to the present invention not only prevents bad odors, but also
In addition to this, it is an excellent solidifying agent that also has the effect of preventing water pollution.