JPH06320195A

JPH06320195A - 脱水汚泥ケーキの消臭方法

Info

Publication number: JPH06320195A
Application number: JP13266093A
Authority: JP
Inventors: Seiya Hina; 清也日名
Original assignee: Kurita Water Industries Ltd
Current assignee: Kurita Water Industries Ltd
Priority date: 1993-05-10
Filing date: 1993-05-10
Publication date: 1994-11-22
Anticipated expiration: 2014-12-20
Also published as: JP2991001B2

Abstract

(57)【要約】【構成】汚泥を脱水処理する前に、亜塩素酸塩と次亜塩
素酸塩とを順次添加し、脱水汚泥ケーキを消臭する方法
において、汚泥に亜塩素酸塩を添加したのちの酸化還元
電位により、該亜塩素酸塩の添加量を制御する脱水汚泥
の消臭方法である。【効果】汚泥の脱水処理前に消臭剤として、亜塩素酸塩
と次亜塩素酸塩を順次添加するに当たり、該亜塩素酸塩
の必要添加量を簡単な手段により、短時間で確実に設定
することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は脱水汚泥ケーキの消臭方
法の改良に関するものである。さらに詳しくいえば、本
発明は、汚泥の脱水処理前に消臭剤として、亜塩素酸塩
と次亜塩素酸塩とを順次添加するに当たり、該亜塩素酸
塩の必要添加量を簡単な手段により、短時間で確実に設
定しうる脱水汚泥ケーキの消臭方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】下水処理工程やし尿処理工程、あるいは
食品工場、紙パルプ工場などからの有機性産業排水の処
理工程などにおいては、各種の汚泥が発生する。例え
ば、原水を最初沈殿池に導いて固液分離する際には、最
初沈殿池汚泥が発生し、最初沈殿池を経たものは、通
常、活性汚泥と混合され曝気を行い、最終沈殿池におい
て固液分離し、一部は返送されるが、残部は余剰汚泥と
なる。また、これらのほかに、し尿などの原水や余剰汚
泥を嫌気性消化する際に発生する消化槽引き抜き汚泥、
原水や処理水を凝集処理する際に発生する凝集汚泥など
がある。これらの汚泥は、遠心分離機、フィルタープレ
ス、ベルトプレスなどの脱水機で脱水され、発生した脱
水ケーキは焼却処分や、埋立処分されている。前記脱水
ケーキは、通常嫌気性分解により、硫化水素、メチルメ
ルカプタン、ｎ−酪酸、アンモニアなどが生成し、悪臭
を発生する。したがって、脱水ケーキは、最終処分され
るまでの貯留、運搬時に発生する悪臭が作業環境の悪化
をもたらしたり、あるいは、最終埋立地においても発生
臭気が拡散し、付近住民に不快な環境を与えるなど、好
ましくない事態を招来する。そこで、このような問題を
解決するために、従来臭気を吸引して吸着剤で処理した
り、発生する臭気を芳香剤や香料などでマスキング処理
したり、あるいは汚泥処理系に静菌剤系消臭剤を添加し
て脱水ケーキの嫌気性腐敗を抑えたり、さらには酸化剤
系消臭剤を添加して、悪臭成分の酸化や汚泥中の菌群の
殺菌により、悪臭の発生を抑制するなどの方法がとられ
ている。しかしながら、臭気を吸引して、吸着剤で処理
する方法は、大型の設備を必要とする上、処理費用が嵩
むなどの欠点があるし、一方、マスキング剤を用いる方
法においては、臭質は改善されるものの、悪臭成分その
ものは変わらず、臭気濃度は低くならないので、臭気が
周辺に拡散するのを免れないという欠点がある。特に脱
水ケーキは、運搬したり、貯留しても一時的であるた
め、別途臭気を吸引したり、搬送時にマスキングするの
は困難である。一方、静菌剤系消臭剤としては、本発明
者らのグループにより、イソチアゾロン系化合物、チウ
ラム系化合物、チアジアジン系化合物などの粉末状の殺
菌剤が見出されている。これらの静菌剤系消臭剤を汚泥
処理系に添加する方法においては、前記のような問題は
ないものの、単一に添加したのみでは、十分な静菌作用
を示さず、脱水ケーキからの臭気の発生を抑制する効果
が十分に発揮されないという問題がある。また、酸化剤
系消臭剤としては、例えば過酸化水素、次亜塩素酸ナト
リウム、亜塩素酸ナトリウム、塩素酸ナトリウム、過塩
素酸ナトリウム、ｐ−スルホンジクロロアミド安息香
酸、過酸化ベンゾイル、塩素化シアヌル酸などが知られ
ている。しかしながら、これらの酸化剤系消臭剤は単一
に添加したのみでは効果が十分に発揮されない上、一時
的に脱水汚泥ケーキの臭気を低減しうるものの、焼却、
埋立処分するまでの間に腐敗して臭気を発生するおそれ
があるという欠点を有している。このような問題を解決
するために、本発明者らは研究を重ね、先に脱水ケーキ
の腐敗を防止し、悪臭の発生を抑制する消臭剤として、
酸化剤系消臭剤と静菌剤系消臭剤とを併用することによ
り、その相乗作用によって脱水ケーキの臭気を効果的に
抑制できることを見い出した（特願平２−２４７９４７
号）。また、さらに亜塩素酸塩と次亜塩素酸塩との併用
系、特にこれらと静菌剤系消臭剤との併用系が、脱水汚
泥ケーキの臭気抑制をより効率よく長期間持続できるこ
とを見い出した（特願平４−８９７２５号）。しかしな
がら、前記方法においては、消臭剤の必要添加量（確実
に消臭するのに必要な最低の添加量）は、実際に該消臭
剤を汚泥に添加して脱水ケーキを作成し、その臭気を測
定し判定するまで決定できないという問題があった。例
えば消臭剤として亜塩素酸塩と次亜塩素酸塩とを併用す
る場合、該臭気の測定は次に示す方法によりなされてい
た。すなわち、まず汚泥に亜塩素酸塩を添加したのち、
次亜塩素酸塩を添加し、次いで脱水し、この脱水ケーキ
をテドラーバッグに入れて３０℃恒温槽中に一定時間保
管後、取り出して臭気を測定する。この際、亜塩素酸塩
及び次亜塩素酸塩の薬注量を、例えば４段階に設定する
と、４×４＝１６個の脱水ケーキを作成し、その臭気を
一定時間後（１２時間後、２４時間後など）に測定しな
ければならない。これでは試験検数が多い上、薬注量の
設定は臭気を測定するまでできず、長時間を要する。し
かも特に亜塩素酸塩の必要添加量は対象汚泥により大き
く異なるという問題もある。したがって、消臭剤の必要
添加量を、簡単な手段により、短時間で確実に設定でき
る方法の開発が強く望まれているのが現状である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
事情のもとで、汚泥の脱水処理前に、消臭剤として亜塩
素酸塩と次亜塩素酸塩とを順次添加する方法において、
該亜塩素酸塩の添加量を簡単な手段により、短時間で確
実に設定しうる方法を提供することを目的としてなされ
たものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記目的
を達成するために鋭意研究を重ねた結果、汚泥に亜塩素
酸塩を添加したのちの酸化還元電位により、該亜塩素酸
塩の添加量を制御することにより、その目的を達成しう
ることを見い出し、この知見に基づいて本発明を完成す
るに至った。すなわち、本発明は、汚泥を脱水処理する
前に、亜塩素酸塩と次亜塩素酸塩とを順次添加し、脱水
汚泥ケーキを消臭する方法において、汚泥に亜塩素酸塩
を添加したのちの酸化還元電位により、亜塩素酸塩の添
加量を制御することを特徴とする脱水汚泥ケーキの消臭
方法を提供するものである。

【０００５】以下、本発明を詳細に説明する。本発明方
法においては、酸化剤系消臭剤として亜塩素酸塩と次亜
塩素酸塩の併用系が用いられる。この併用系において
は、汚泥中の菌類が発生するＣｌＯ₂により殺菌され、
菌数が減少することによって、悪臭の発生が抑制され
る。この作用機構については次のように説明できる。す
なわち、亜塩素酸塩として亜塩素酸ナトリウム(ＮａＣ
ｌＯ₂)を、次亜塩素酸塩として次亜塩素酸ナトリウム
（ＮａＣｌＯ）を使用した場合を例に挙げると、これら
は汚泥中において、反応式、

【０００６】２ＮａＣｌＯ₂＋ＮａＣｌＯ＋２Ｈ⁺→２ＣｌＯ₂＋３ＮａＣｌ＋Ｈ₂Ｏ …［１］で示すように反応してＣｌＯ₂を発生する。このＣｌＯ₂
は強い酸化力を有することから、汚泥中の菌類を殺菌
し、菌数を減少させ、脱水ケーキの嫌気性分解を抑える
ことで悪臭の発生を抑制する。この場合、前記薬剤の汚
泥への添加順序が重要で、例えば次亜塩素酸塩を先に添
加すると、汚泥中でそのほとんどが反応してＣｌ^-とな
ってしまい、後に添加する亜塩素酸塩と反応する次亜塩
素酸塩が実質上存在しないため、前記反応式［１］で示
す反応が起こりにくく、悪臭の抑制効果が十分に発揮さ
れない。これに対して、亜塩素酸塩を先に添加した場
合、汚泥中の硫化水素などの還元性物質に消費されるも
のもあるが、残存率が高く、後で添加する次亜塩素酸塩
と反応して、前記反応式［１］で示すようにＣｌＯ₂が
発生し（弱酸性状態）、悪臭が効果的に抑制される。

【０００７】また、亜塩素酸塩と次亜塩素酸塩とを含有
する溶液に、塩酸などの酸を添加してpHを下げ、前もっ
てＣｌＯ₂溶液を調製し、汚泥に添加した場合、ＣｌＯ₂
は菌に到達する前に、他の多くの還元性物質に作用し
て、その大部分が消費されるために、添加量を多くしな
ければ悪臭の抑制効果が十分に発揮されない。このよう
な理由から、本発明においては、汚泥を脱水処理する前
に、まず亜塩素酸塩を添加し、次いで次亜塩素酸塩を添
加する方法が用いられる。該亜塩素酸塩及び次亜塩素酸
塩の種類については水溶性のものであればよく、特に制
限はないが、例えば経済的な面から亜塩素酸ナトリウム
及び次亜塩素酸ナトリウムが好適に用いられる。

【０００８】次に、本発明方法は、前記の酸化剤系消臭
剤の中で亜塩素酸塩の薬注量の設定を酸化還元電位（Ｏ
ＲＰ）により行うものである。通常の下水汚泥はその酸
化還元電位が−１５０〜−３００ｍＶとなっている。こ
れは汚泥中の微生物の活動により、汚泥中の酸化性物質
が消費され、還元性物質が生成しているためである。こ
の汚泥に亜塩素酸塩を添加すると、汚泥中の還元性物質
が酸化されることにより酸化還元電位が上昇する。な
お、酸化還元電位はＯＲＰ計により簡単に測定すること
ができる。亜塩素酸塩の必要添加量は、汚泥中の還元性
物質の量と微生物活動による汚泥中の酸化性物質の消費
速度により異なると考えられる。したがって汚泥に亜塩
素酸塩を添加したときの酸化還元電位の経時変化を測定
し、その値と消臭効果との関係を調べることにより、亜
塩素酸塩の必要添加量を設定することができる。汚泥に
亜塩素酸塩を添加すると酸化還元電位は瞬時に上昇する
が、経時的に下降し約３０分後にほぼ安定する。この３
０分後の酸化還元電位と消臭効果との関係をみると、酸
化還元電位が−２０ｍＶ以上となるように亜塩素酸塩を
添加してから、次亜塩素酸塩を添加すると、脱水ケーキ
が２４時間消臭されていることが分かった。すなわち、
亜塩素酸塩の必要添加量は、添加３０分後の汚泥の酸化
還元電位を測定することにより、設定できる。なお、酸
化還元電位の測定は、亜塩素酸塩の添加後、３０分以上
経過していれば（次亜塩素酸塩添加前）いつでもよく、
また、その値は３０分後ないし２４時間後に−２０ｍＶ
以上あればよい。このようにして、亜塩素酸塩を必要量
以上添加し、添加後３０分以上経過した時点で汚泥の酸
化還元電位が−２０ｍＶ以上であれば、次亜塩素酸塩を
添加する。亜塩素酸塩の必要添加量は汚泥の種類により
異なるが、通常５０〜１５０mg／リットル・汚泥の範囲
である。また、次亜塩素酸塩の添加量は、通常１０〜１
０００mg／リットル・汚泥の範囲で選ばれる。

【０００９】本発明においては、所望により静菌剤系消
臭剤を、前記の酸化剤系消臭剤と併用してもよい。亜塩
素酸塩と次亜塩素酸塩との併用系を用いることにより、
汚泥中に最初に存在する菌が殺菌されて菌数が減少し、
その結果脱水処理後の汚泥ケーキが嫌気性腐敗するのが
抑えられるが、これにさらに静菌剤系消臭剤を添加する
ことにより、減少した菌の活動が抑制されることから、
脱水ケーキの嫌気性腐敗を長時間抑えることができ、悪
臭の発生が効果的に抑制される。静菌剤系消臭剤は該酸
化剤系消臭剤と別に添加することが望ましく、特に酸化
剤系消臭剤の添加後に添加する、すなわち、亜塩素酸
塩、次亜塩素酸塩及び静菌剤系消臭剤の順に添加するの
が有利である。

【００１０】所望に応じて用いられる静菌剤系消臭剤と
しては、例えば１,２−ベンゾイソチアゾロンや５−ク
ロロ−２−メチルイソチアゾロンなどのチアゾロン化合
物、３,５−ジメチルテトラヒドロ−１,３,５−チアジ
アジン−２−チオンや３,３'−エチレンビス（テトラヒ
ドロ−４,６−ジメチル−１,３,５−チアジアジン−２
−チオン）などのチアジアジン化合物、メチルチオシア
ネートやメチレンビスチオシアネートなどのシアネート
化合物、エチレンビス（ジチオカルバミン酸）亜鉛、エ
チレンビス（ジチオカルバミン酸）マンガン、ジメチル
ジチオカルバミン酸亜鉛などのカルバミン酸化合物、塩
基性塩化銅、塩基性炭酸銅、塩基性硫酸銅などの銅化合
物、さらにはビス（ジメチルチオカルバモイル）ジスル
フィド、２−ｎ−オクチル−４−イソチアゾリン−３−
オン、ｐ−クロロ−ｍ−クレゾル、ジイソプロピル−
１,３−ジチオラン−２−イリデンマロネート、５,５'
−ジクロロ−２,２'−ジヒドロキシジフェニルメタン、
４,５−ジクロロ−１,２−ジチオラン−３−オン、ジク
ロロフェン、２,３−ジクロロ−１,４−ナフトキノン、
２,５−ジクロロ−４−ブロモフェノール、５,６−ジヒ
ドロ−２−メチル−１,４−オキサチン−３−カルボキ
サニリド−４,４'−ジオキシド、１,２−ジブロモ−２,
４−ジシアノブタン、２,３,３−トリヨードアルコー
ル、Ｎ−(フルオロジクロロメチルチオ）フタルイミ
ド、４−ブロモ−３−エトキシカルボニルオキシ−１,
２−ジヨード−１−プロペン、α−ブロモシンナムアル
デヒドなどが挙げられる。これらの静菌剤系消臭剤は１
種用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよ
い。

【００１１】各薬剤の添加形態については特に制限はな
く粉末状、懸濁液状、溶液状のいずれの形態で添加して
もよいが、静菌剤系消臭剤の場合は、粉末状又は懸濁液
状で添加するのが望ましく、また亜塩素酸塩及び次亜塩
素酸塩については溶液状で添加するのが望ましい。特に
亜塩素酸ナトリウム及び次亜塩素酸ナトリウムは工業的
に液体品が製造されており、それらを用いるのが有利で
ある。所望により用いられる静菌剤系消臭剤の添加量
は、通常１〜２０００mg／リットル・汚泥の範囲で選ば
れる。次に、本発明方法を添付図面に従って説明する。
図１は、本発明方法を実施するための工程の１例を示す
説明図であって、まず汚泥スラリーは反応槽Ａ１に送液
される。この反応槽Ａにおいて、汚泥スラリーに亜塩素
酸塩水溶液貯槽２からポンプ４を介して亜塩素酸塩水溶
液が添加、混合される。この場合、ポンプ４は、添加後
約３０分以上経過したのに相当する箇所に設値されたＯ
ＲＰ計３により測定された酸化還元電位の値が−２０ｍ
Ｖ以上となるように稼動する。このようにして亜塩素酸
塩水溶液が添加された汚泥スラリーは、反応槽Ｂ５に送
液され、この反応槽Ｂにおいて、汚泥スラリーに次亜塩
素酸塩水溶液貯槽６からポンプ７を介して次亜塩素酸塩
水溶液が添加、混合されたのち、該汚泥スラリーは凝集
・脱水工程へ送液される。なお、反応槽Ａ１は汚泥貯槽
を兼ねてもよく、また反応槽Ｂ５の代わりに、配管途中
にスタティックミキサーを設け、その前に次亜塩素酸塩
水溶液を添加してもよい。

【００１２】

【実施例】次に実施例により本発明をさらに詳細に説明
するが、本発明はこれらの例によってなんら限定される
ものではない。実施例１Ｉ流域下水（ＴＳ１.０４％、ＳＳ０.８９％、ＶＴＳ６
５.２％／ＴＳ、ＶＳＳ６７.２％／ＳＳ、繊維１９.０
％／ＳＳ、pH５.２、電気伝導度１３００μｓ／cm）５
００ミリリットルに亜塩素酸ナトリウムを所定量添加、
混合したのち、ＯＲＰ計により、酸化還元電位の経時変
化を測定した（１分、５分、１０分、２０分、３０分経
過後）。次に３０分経過した時点での酸化還元電位を測
定後、次亜塩素酸ナトリウム、さらに場合によりジンク
ピリチオン（ＺＰＴと略記する）を所定量添加した。そ
の後、カチオン性高分子凝集剤を添加混合し、汚泥を凝
集処理したのち、圧搾試験機により脱水し、脱水ケーキ
を得た。前記脱水ケーキをテドラーバッグに封入し、３
０℃恒温槽に保管し、所定時間後のテドラーバッグ内の
臭気物質、すなわち硫化水素及びメチルメルカプタン
（ＭＭと略記する）の濃度を検知管で測定した。試験結
果を第１表及び第２表に示す。

【００１３】

【表１】

【００１４】

【表２】

【００１５】実施例２Ｓ下水（ＴＳ１.０％、ＶＴＳ７２.０％／ＴＳ、pH４.
８、電気伝導度４０７０μｓ／cm）を用い、実施例１と
同様にして実施した。試験結果を第３表及び第４表に示
す。

【００１６】

【表３】

【００１７】

【表４】

【００１８】実施例３ＴＵ下水（ＴＳ１.１０％、ＳＳ１.０１％、ＶＴＳ７
０.３％／ＴＳ、ＶＳＳ７１.４％／ＳＳ、繊維５.４％
／ＳＳ、pH５.８、電気伝導度１９９０μｓ／cm）を用
い、実施例１と同様にして実施した。試験結果を第５表
及び第６表に示す。

【００１９】

【表５】

【００２０】

【表６】

【００２１】実施例４Ｔ下水（ＴＳ１.９８％、ＳＳ１.８１％、ＶＴＳ７６.
８％／ＴＳ、ＶＳＳ７９.４％／ＳＳ、繊維１４.３％／
ＳＳ、pH５.３、電気伝導度２４４０μｓ／cm）を用
い、実施例１と同様にして実施した。試験結果を第７表
及び第８表に示す。

【００２２】

【表７】

【００２３】

【表８】

【００２４】実施例５ＩＫ下水（ＴＳ１.５５％、ＳＳ１.３６％、ＶＴＳ７
９.９％／ＴＳ、ＶＳＳ８２.４％／ＳＳ、繊維１１.８
％／ＳＳ、pH５.０７、電気伝導度２６２０μｓ／cm）
を用い、実施例１と同様にして実施した。試験結果を第
９表及び第１０表に示す。

【００２５】

【表９】

【００２６】

【表１０】

【００２７】実施例１〜５のデータに基づき、亜塩素酸
ナトリウム添加量（mg／リットル）と添加３０分後の酸
化還元電位（ｍＶ）との関係を図２に示す。図２におい
て、白ヌキは「２４時間消臭効果を有する」、黒塗りは
「２４時間消臭効果なし」を示す。

【００２８】

【発明の効果】本発明方法によると、亜塩素酸塩の必要
添加量を、従来法のように臭気を測定するまで（２４時
間程度）待たなくても、簡単な手段により、３０分程度
の短時間で確実に設定でき、また、机上テストの必要検
体数が従来法に比べて１／３〜１／４に低減できる。さ
らに、実際の汚泥処理工程の場合、汚泥に亜塩素酸塩を
添加して３０分以上経た所にＯＲＰ計を設置して、酸化
還元電位を測定すれば、亜塩素酸塩添加量の過不足が判
定でき、これにより自動薬注も可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明方法を実施するための工程の１
例を示す説明図。

【図２】実施例１〜５における亜塩素酸ナトリウム添加
量と添加３０分後の酸化還元電位との関係を示す図。

【符号の説明】

１反応槽Ａ２亜塩素酸塩水溶液貯槽３ＯＲＰ計４ポンプ５反応槽Ｂ６次亜塩素酸塩水溶液貯槽７ポンプ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】汚泥を脱水処理する前に、亜塩素酸塩と次
亜塩素酸塩とを順次添加し、脱水汚泥ケーキを消臭する
方法において、汚泥に亜塩素酸塩を添加したのちの酸化
還元電位により、該亜塩素酸塩の添加量を制御すること
を特徴とする脱水汚泥ケーキの消臭方法。