JPH11128662A

JPH11128662A - 脱臭方法

Info

Publication number: JPH11128662A
Application number: JP9300488A
Authority: JP
Inventors: Toru Shimomura; 徹下村
Original assignee: Mitsubishi Paper Mills Ltd
Current assignee: Mitsubishi Paper Mills Ltd
Priority date: 1997-10-31
Filing date: 1997-10-31
Publication date: 1999-05-18

Abstract

(57)【要約】【課題】排水処理工程等より発生する汚泥の焼却により
得られる汚泥焼却灰を脱臭剤として、各種臭気ガス、特
に含イオウ化合物を含む臭気ガスを脱臭する方法であ
り、悪臭問題を解決するものである。【解決手段】本発明は、排水処理工程等より発生する汚
泥の燃焼により、産業廃棄物として発生する、Ｓｉ
Ｏ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、ＣａＯ、ＭｇＯを主成分とする汚泥焼
却灰により臭気ガスを脱臭する脱臭方法である。本発明
に用いる汚泥焼却灰は、原料の汚泥を７５０℃以上で焼
却して得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、排水処理工程等よ
り発生する汚泥を焼却処理して得られる汚泥焼却灰を用
いることを特徴とする、臭気ガスの脱臭方法に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来から悪臭は多種多様に存在し、これ
に対処する方法としては、他の香りを発散させ悪臭と混
合させ悪臭をマスキングしてしまう方法と、吸着剤によ
り悪臭を吸着除去する方法とがあり、原理的には後者の
方が優れている。既知の脱臭方法では、ゼオライトや活
性炭を用いる方法があり処理効果は高い。しかしなが
ら、この方法で用いる処理剤としての活性炭は高価であ
るため、ランニングコストが高くなり好ましくない。ま
た、継続して大量に用いるためには入手及び量の確保も
容易ではない。また、使用後の活性炭は廃棄物となって
しまう。

【０００３】また、一般に使われる脱臭剤として、ゼオ
ライトが使用されている。ゼオライトは天然に産出され
る鉱石の一種で、主成分はＳｉＯ₂、Ａｉ₂Ｏ₃、Ｃａ
Ｏ、Ｎａ₂Ｏ等であり、結晶孔中の水分を加熱、減圧等
により容易に放出し、その空になった結晶孔に様々な分
子を取り込み吸着する性能があり、脱臭効果も大きな特
徴の一つである。しかし、活性炭の場合と同様、高価で
あるため、ランニングコストが高くなり好ましくない。
また、含イオウ化合物による臭気を効率的に除去する有
効成分に欠ける。また、使用後のゼオライトは廃棄物と
なってしまう。

【０００４】この他に天然ゼオライトの欠点を補うべ
く、合成ゼオライトも提供されているが、非常に高価で
ある。また、活性炭同様、大量の入手や量の確保は困難
であり、使用後は廃棄物となる。なお、ゼオライト等の
金属酸化物を脱臭剤とすることは、特開平９−２１５７
３５号公報、特開平９−２１５７３６号公報、特開平９
−２１５７３７号公報、特開平９−２１５７３８号公報
等に提案されている。又、これら以外に白金触媒を脱臭
のために用いることも特開平９−２０１５２９号公報で
提案されているがゼオライトより更に高価であり、大量
の入手も困難である。

【０００５】それらの難点を解決すべく、本発明は非常
に安価、大量の入手と量の確保容易、かつ含イオウ化合
物に対しても脱臭効果の高い脱臭剤を用いる脱臭方法を
提供する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の課題
を解決するため、排水処理工程等より発生する汚泥を焼
却処理して得られる汚泥焼却灰を用い、各種臭気ガス、
特に含イオウ化合物を含む臭気ガスを脱臭する方法であ
る。本発明の方法により、多量の臭気ガスによる悪臭問
題を解決するものである。

【０００７】汚泥焼却灰は、一般に一部セメント原料と
して活用されている以外は、他の固体廃棄物と同様に埋
立処分されている。この廃棄物を脱臭剤として利用する
ことにより、廃棄物を有効に利用することとなり、しか
も悪臭問題をも同時に解決し、産業廃棄物の再利用化が
可能となった。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、汚泥焼却灰を
用いることを特徴とする、臭気ガスの脱臭方法である。

【０００９】本発明に用いる汚泥焼却灰は、排水処理工
程等より発生する汚泥の焼却処理により得られる。この
汚泥焼却灰を用いた脱臭方法は、脱臭剤の汚泥焼却灰が
安価であり、かつ大量に入手容易、量の確保容易、再利
用可能、かつ脱臭の効率に優れている。特に臭気ガスの
成分が、少なくとも一つの含イオウ化合物からなる場
合、脱臭効果が顕著である。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明に用いられる汚泥焼却灰を
得るための、汚泥の焼却温度は、７５０℃以上、より好
ましくは８５０℃以上が好ましい。７５０℃に満たない
温度での焼却では焼却が不十分となり脱臭剤としての効
率が悪化する。なお、より低温で予備的に焼却しても差
し支えない。焼却温度は、焼却に用いる炉の耐熱温度及
び経済性による制約のため、９００℃が上限である。

【００１１】又、本発明に用いられる汚泥焼却灰は、７
５０℃以上の高温で焼却処理されているため、表面の臭
気ガス吸着による脱臭効率も高いものとなっている。
又、多孔質となっており、吸湿効果も高いため、湿気を
含む臭気ガスにも対応出来る。

【００１２】汚泥は水分や各種有機物等を含むため、焼
却処理の最初は水分の乾燥のため、焼却温度が低くな
る。求める焼却温度に達するのは、その後である。以
下、７５０℃以上の焼却処理の時間を焼却処理時間とす
る。

【００１３】本発明に用いられる汚泥焼却灰を発生する
焼却炉の具体例としては、例えば、サイクロン型が挙げ
られる。運転開始時に昇温のために燃料としてＡ重油等
を用いてもよい。しかし、実際に汚泥を焼却する際は通
常、燃料を用いず自燃方式となっている。

【００１４】本発明に用いられる汚泥焼却灰を得るため
の焼却処理時間は原料汚泥の量などにより変動する。時
間よりは、焼却処理による、汚泥焼却灰の重量変化が目
安になる。焼却処理により恒量に達した時の重量を基準
として、その１．３０倍以下、より好ましくは１．１０
倍以下、更に好ましくは１．０５倍以下の重量となった
時点で汚泥焼却灰は満足な脱臭効率が得られる。恒量の
算出は容易である。まず、原料汚泥を少量サンプリング
して焼却処理し、恒量に達した時点で、原料汚泥からの
重量減少率を測定する。電気炉又は熱分析装置を用いる
と、温度条件の制御が容易である。次に、原料汚泥の重
量に、測定した重量減少率を掛けると恒量に達した時の
汚泥焼却灰の重量が算出出来る。

【００１５】本発明に用いられる汚泥焼却灰の原料の汚
泥により、汚泥焼却灰中の脱臭に有効な成分の種類や量
が変動する。そのため、比較的一定した成分の汚泥が得
られる排水処理工程からの汚泥を用いるとより好まし
い。又、植物由来の成分を含む汚泥は脱臭に有効な成分
をより多く含み更に好ましい。具体例としては、パルプ
工場や製紙工場の排水処理工程から得られる汚泥が挙げ
られる。

【００１６】本発明に用いられる汚泥焼却灰は通常は粉
状であるが、ペレット状、ハニカム状等の成形体にして
もよい。又、汚泥焼却灰の粉体を通気性のある袋や箱に
詰めてもよい。

【００１７】本発明に用いられる汚泥焼却灰はＳｉＯ₂
２０〜５０重量％、Ａｌ₂Ｏ₃１０〜３０重量％、ＣａＯ
８〜１５重量％、ＭｇＯ５〜１０重量％を主成分とす
るものである。その他の成分としてはＮａ₂Ｏ５重量％
未満、Ｆｅ₂Ｏ₃５重量％未満等を含有するものである。
なお、ここで述べた成分比率は各金属の酸化物として換
算し表現したものである。従って、例えば、ＳｉＯ₂と
Ｎａ₂Ｏとが同時に含まれている場合、それらがＮａ₂Ｓ
ｉＯ₃となっていても個別に酸化物となっていてもよ
い。なお、汚泥焼却灰を得るための焼却の際、汚泥中の
金属炭酸塩や金属有機酸塩等は、脱炭酸や燃焼等により
相当する金属酸化物となる。又、一部の金属酸化物が吸
湿して水酸化物となったり、結晶水を持っても脱臭効果
にはほとんど影響しない。

【００１８】本発明に用いられる汚泥焼却灰により、各
種の臭気ガス中の臭気物質を吸着除去出来るが、特に含
イオウ化合物に対して吸着除去の効果が高い。含イオウ
化合物の具体例としては、硫化水素、二酸化イオウ（い
わゆる亜硫酸ガス）、三酸化イオウ（無水硫酸）等のイ
オウ酸化物類、メチルメルカプタン、エチルメルカプタ
ン、ブチルメルカプタン、フェニルメルカプタン等のメ
ルカプタン類、ジメチルスルフィド（硫化メチル）等の
スルフィド類、ジメチルジスルフィド（二硫化メチル）
等のジスルフィド類、ジメチルスルホキシド等のスルホ
キシド類、チオフェン、テトラヒドロチオフェン等の複
素環化合物類、アリルイソチオシアネート等のイソチオ
シアネート類等が挙げられる。

【００１９】本発明に用いられる汚泥焼却灰により、含
イオウ化合物以外の臭気物質も吸着除去出来る。臭気物
質の具体例としては、アセトアルデヒド、ホルムアルデ
ヒド等のアルデヒド類、フェノール、クレゾール等のフ
ェノール類、アンモニア、メチルアミン、ジメチルアミ
ン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、ジメチルホ
ルムアミド、ピリジン等の含窒素化合物、プロピオン酸
等の脂肪酸類が挙げられる。

【００２０】これら含イオウ化合物やその他の臭気物質
は、例えば、パルプ製造での蒸解工程より発生する臭気
ガスとして、あるいは、各種家畜の飼育時の家畜糞尿臭
として、継続して、大量に発生し悪臭の原因となり、環
境問題の観点からも脱臭方法の確立が急務であった。

【００２１】本発明に用いられる汚泥焼却灰と併用し
て、公知の脱臭剤を１種以上用いてもよい。併用可能な
脱臭剤の具体例としては、活性炭、ゼオライト、シリカ
ゲル、アルミナ、酸性白土、活性白土、水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウム、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、二
酸化チタン、酸化第二鉄、金、銀、白金等の貴金属類等
が挙げられる。併用方法としては、汚泥焼却灰と混合す
る方法もあるが、臭気ガスを各脱臭剤で順次脱臭する方
法が脱臭効率と、使用済みの複数種類の脱臭剤の個別処
理の都合の点でより好ましい。なお、二酸化チタンを用
いる場合、その表面に連続して、又は断続的に紫外線を
照射すると脱臭効果が持続する。紫外線源の具体例とし
ては、高圧又は低圧水銀灯、紫外線ランプ、日光などが
挙げられる。

【００２２】本発明の方法の実施に当たっては、脱臭剤
を用いた公知の脱臭装置を用いる事が出来る。基本的な
装置の具体例としては、汚泥焼却灰を容器に充填し、こ
れに臭気ガスを通気し脱臭する装置が挙げられる。

【００２３】例えば、汚泥焼却灰を容器に充填し、これ
に臭気ガスを通気し脱臭ガスが得られる方法である。容
器の形状、材質に特に制約は無い。形状の具体例として
は、管、集気びん等が挙げられる。材質の具体例として
は、ガラス、鉄等の金属、各種プラスチック類、竹又は
木材、セラミックス、コンクリート等又はそれらの複合
材料が挙げられる。金属の場合は、表面に防錆処理又は
塗装を施す事が好ましい。通気のための方法も、換気フ
ァン、ポンプ等による強制通気でも自然通気でもよい
が、通気速度等の制御のためには強制通気の方が好都合
である。

【００２４】通気速度を制御する場合、臭気ガスの通気
量（体積／時間）の汚泥焼却灰重量に対する比が通気速
度の尺度となる。通常は０．１〜１００ｍ³／（ｈｒ・
ｋｇ）の範囲に設定される。詳細な設定は臭気ガスの臭
気の程度、要求される脱臭程度等により変動する。な
お、この設定の下限より通気速度をおそくすると大量の
臭気の連続処理が困難である。また、設定の上限より通
気速度を速くすると脱臭が不充分となる場合がある。通
気速度を一定の好ましい範囲に保ち脱臭するために、用
いる汚泥焼却灰の量を増減する。用いる汚泥焼却灰の量
や、容器の大きさに特に技術上の制約は無い。又、容器
中へ汚泥焼却灰を充填した後の容器中の空隙率は、１〜
９９％が好ましい。空隙率１％未満の場合、通気に必要
なファン等の動力が大きくなり経済的でない。又、空隙
率が９９％を超える場合、汚泥焼却灰と接触しないまま
容器を通過する臭気ガスの比率が高まり脱臭効率低下の
恐れがある。

【００２５】本発明の脱臭方法の実施に当たって、臭気
ガスを容器に通気する場合、臭気ガス中の成分を処理前
後に測定する機器、例えば、ガスクロマトグラフィーを
用いて測定を行なって制御データとしてもよい。又、一
定濃度以上の臭気ガスの存在を知らせるセンサーや指示
薬を適当な場所に設置又は添加するなど公知の方法が制
御のために用いられる。

【００２６】水分や塵芥成分等を含む臭気ガスを処理す
る場合、脱臭の前に、公知の方法による除湿や除塵処理
等を行なうと脱臭効率を上げるなどの効果がありより好
ましい。

【００２７】これ以外の本発明の方法の実施の態様を述
べる。特別な装置を用いない脱臭方法として、対象とな
る場所に直接、本発明に用いる汚泥焼却灰を敷き詰める
か埋め込む脱臭方法も、臭気ガスを集める事が困難な場
合に有効である。この場合も、換気ファン等により、臭
気ガスを脱臭剤の存在位置に当てる気流を作るとより有
効な脱臭が出来る。

【００２８】本発明の脱臭方法を実施する場合、臭気ガ
スの温度及び湿度は特に制御する必要は無い。温度とし
ては、−２０℃が下限となる。これを下回る温度では、
臭気ガスによる悪臭が環境をそこねる程でないため、脱
臭の必要性が小さくなる。上限は９０℃である。これ以
上の高温の臭気ガスは、脱臭時には、自然放冷により、
９０℃以下となる。湿度（相対湿度）については、雨天
時の１００％から、湿気を含まない臭気ガスの０％まで
制約が無い。

【００２９】使用後の汚泥焼却灰は、再燃焼後再び脱臭
剤として利用する他、そのままの状態で好気性発酵を行
い、肥料等に利用することも出来る。なお、吸着されて
いた臭気ガスの成分の大半は、再燃焼や好気性発酵によ
り、無臭、無害化される。再燃焼の後、イオウ酸化物は
残るが、それらは酸性であり、アルカリ性物質での処理
により容易に除去出来る。

【００３０】

【実施例】次に、本発明の脱臭方法の実施例について詳
細に説明する。

【００３１】臭気測定は以下の方法により行った。臭気
物質濃度：悪臭防止法施行規則改正（昭和４７年環境庁
告示第９号）嗅覚臭気（臭気濃度及び臭気指数）：改正
悪臭防止法（平成７年法律第７１号）により求めた。

【００３２】実施例１パルプの製造での蒸解工程から発生する臭気ガスを用
い、汚泥焼却灰を充填した容器に通気し、脱臭前後にお
ける臭気物質濃度の変化を調べた。測定結果を表１に示
す。

【００３３】用いた脱臭剤としての汚泥焼却灰はパルプ
工場の排水処理設備から得た汚泥を原料とし、８００℃
で焼却処理し、ほぼ恒量に達したものである。成分は、
ＳｉＯ₂４２重量％、Ａｌ₂Ｏ₃２７重量％、ＣａＯ８重
量％、ＭｇＯ９重量％を主成分とするものであり、その
他の成分として、Ｎａ₂Ｏ２重量％、Ｆｅ₂Ｏ₃３重量％
を含有していた。なお、ここで述べた成分比率は各金属
の酸化物として換算し表現したものである。

【００３４】脱臭装置には底面及び上面断面積０．０５
０ｍ²、高さ０．２０ｍの円筒状の容器を用い、下面か
ら上面へ通気する様に吸気口と排気口を設け、排気口に
ファンを設けた。又、容器内の汚泥焼却灰と排気口との
間にフィルターを取付けた。

【００３５】実施例１の試験に用いた臭気ガスは１．２
０ｍ³であった。ファンを運転し、１時間かけて通気し
た。流量は１．２０ｍ³／ｈｒとしてほぼ一定に保っ
た。試験には汚泥焼却灰６．０ｋｇを容器に充填して用
いた。容器中の空隙率は３０％であった。臭気ガスの通
気量（体積／時間）の汚泥焼却灰重量に対する比は０．
２０ｍ³／（ｈｒ・ｋｇ）であった。

【００３６】

【表１】Ｈ₂Ｓ：硫化水素ＭＭ：メチルメルカプタンＤＭＳ：硫化メチルＤＭＤＳ：二硫化メチルＴＳ：全硫黄濃度ＮＤ：検出されずの意味

【００３７】比較例１実施例１で用いた汚泥焼却灰に替えて、活性炭を用いた
以外は実施例１と同様にして試験した。通気に１時間か
けたうち、最初の４５分までは実施例１と同様の結果が
得られたが、最後の１５分は脱臭効果が急速に悪くな
り、最後には処理前の臭気ガスがほぼ同じ成分のまま排
気口から出てきた。

【００３８】表１から実施例１では全硫黄濃度除去率が
９４．６％に達しており、汚泥焼却灰を用いる脱臭方法
が含イオウ化合物を含む臭気ガスに対して優れているこ
とが解る。又、大量の臭気ガスを継続して処理出来た。
なお、実施例１の試験では、試験開始時点と、試験終了
時点とで、各種測定数値に大きな差は見られなかった。
一方、比較例１では大量の臭気ガスを処理すると脱臭剤
の寿命に問題がある事が分かった。

【００３９】実施例２家畜糞尿臭を用い、実施例１と同様の方法により試験し
た。脱臭前後における嗅覚臭気の変化を調べた。測定結
果を表２に示す。

【００４０】

【表２】

【００４１】比較例２実施例２で用いた汚泥焼却灰に替えて、活性炭を用いた
以外は実施例２と同様にして試験した。通気に１時間か
けたうち、最初の４５分までは実施例２と同様の結果が
得られたが、最後の１５分は脱臭効果が急速に悪くな
り、最後には処理前後の臭気ガスの臭気濃度及び臭気指
数の変化が認められなくなった。

【００４２】表２から臭気濃度除去率が７８．２％に達
しており、汚泥焼却灰を用いる脱臭方法が優れているこ
とがわかる。又、大量の臭気ガスを処理出来た。なお、
実施例２の試験では、試験開始時点と、試験終了時点と
で、処理後の臭気濃度や臭気指数に大きな差は見られな
かった。一方、比較例２では大量の臭気ガスを処理する
と脱臭剤の寿命に問題があった。

【００４３】

【発明の効果】本発明の方法は、臭気ガスを、汚泥焼却
灰を用いて脱臭するものである。これにより、大量の臭
気ガスが継続して発生する場所でも脱臭が可能となっ
た。この事は地域住民の環境衛生の向上に寄与する。通
常用いた高価な吸着剤は不必要となり、廉価かつ大量入
手と量の確保容易な汚泥焼却灰を利用する本発明の方法
は、脱臭効果、特に含イオウ化合物を含む臭気ガスの脱
臭効果に優れている。又、大量に入手し、量を確保する
事が容易であるため、脱臭剤のショートによる悪臭公害
を発生させる危険がほぼ無くなった。又、産業廃棄物と
して多量に排出され処理が困難となる汚泥焼却灰を積極
的に利用するものでもあり、環境浄化、資源のリサイク
ル・有効利用に役立つという有利な効果をも生み出す。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】汚泥を７５０℃以上、９００℃以下の温
度で焼却処理して得られる汚泥焼却灰を用いることを特
徴とする、臭気ガスの脱臭方法。
【請求項２】臭気ガスの成分が、少なくとも一つの含
イオウ化合物からなる、請求項１記載の脱臭方法。
【請求項３】臭気ガスが、パルプ製造での蒸解工程か
ら発生するものである、請求項１又は２記載の脱臭方
法。
【請求項４】臭気ガスの種類が、家畜糞尿臭である、
請求項１又は２記載の脱臭方法。