JPS60160963A - 複合脱臭剤 - 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】 〔技術分野〕 本発明は酸性およびｊ１基性の悪臭ガスが共存する系に
おいて使用される複合脱臭剤に関するものである。

〔背景技術〕

一般に、下水、し尿処理施設等より発生する悪芙ブｊス
には、アンモニア、トリメ予ルア三シ等の纏基住ガス、
硫化氷菓、メチルメルカづタン等の【ｆ性ガス、および
炭化水素停の中性ガスが共４している。これらの悪臭物
質を除去する方法としてＣｄ１従来例えば直接燃焼法、
触媒酸化法、水洗法、薬液洗浄、吸収法、オリニア酸化
法、吸着法などが用いられているが、このうち吸着法に
おいては、上述のような悪臭発生源からの複合臭気を除
去する際には、各種の吸着剤を多段的に組今合わせるシ
ステムが使用されるのが好適である。というのは、単独
の１技着剤のみでは光分な脱臭効果が得られないからで
ある。例えば活性炭は、温度、湿度、悪臭物質の低鱗度
などの要因で一度吸着した物質を脱着するという性質を
有し、さらに低磯度では吸着量が低下する傾向がある。

また、従来、塩基性カス用の脱臭剤には、スルホン化活
性炭や、硫酸鉄系またはリン酸系の脱臭剤等があり、酸
性ガス用の脱臭剤には、水散化鉄系や過マンガン酸カリ
ウム系の脱臭剤等があるが、これらはいずれも目的ガス
に対しての与選択的に作用するので複合臭を同時に除去
することはできない。このため、やむを得ず、上述のよ
うに各種の吸着剤を多段的に組み合わせて脱臭処理を行
なうことになるので、必然的に吸厨層の層厚はノ享ぐな
って、設備費もラシニｙクコストも高くなるという問題
があった。さらにまた、従来の吸着法において使用され
ている通常一般の活性炭および砲着担体としての活性炭
では、吸２＆層に吸着熱か蓄熱して昇温し、発火する危
険性が指摘てれているつ 〔発明の目的〕 本兄明は上述のような点に鑑みて為されたものであり、
その目的とするところは酸刊三ガスおよび塩基性ガスを
含む複合臭気を同時にかつきわめて効果的に脱臭するこ
とができ、しかも吸着熱による発火の危険性も解消でき
るようにした複合脱臭剤を提供するにある。。

〔発明の開示〕

本発明は、加水分解して強酸と弱塩基とを生成する金属
塩を、必要に応じて粉末状炭化物や活性炭のような添加
吸着剤と共に、粘結性および多孔性を有する無機質担体
に混合した複合脱臭剤であって、適当な湿度に調整され
た酸性ガスおよび塩基性ガスの共存系に対して極めて高
い脱臭効果を有するものである。本発明において使用さ
れる無機質担体け、成型にあたり金属塩、活性炭等を混
練する場合のパイジター作用を持ち、多孔性を保持しな
がら強度を出すことが要求される。これには、例えば日
本国内の各地で産出する天然ゼオライトが適し、特にｍ
ｏｒｄｅｎｉｔｅ系、ｃｌｙｎｏｐｔｉｒｏｌ　ｉｔｅ
系つものが最適であることが判明した。

天然ゼオライトは、悪臭物質中でも極性を持つアン七ニ
ア、硫化水素等を、表面極性により吸着する性質を持っ
ているが、共存する湿分によってこれら吸着性が大きな
影響を受けやすく、単体としては、吸着量も低い為脱臭
効果は小さい。しかし、選択的に水分を吸着する作用が
ある為、反応に応じ必要な水分を調節し、化学吸着を促
進する特性を持っている。

無機質担体としては、上述の天然ゼオライトのほか、コ
ロイド質ケイ酸含有物質などのように粘結性を有し、か
つ成型しても多孔性構造を保持するようなものであるこ
とが必要であり、パイジター作用を補完するための少量
の人工糊料を添加することがある。

金属塩としては、加水分解して強酸と弱塩基とを生成す
る金属塩が使用され、例えば、ＡＩ！％ｚｎ１ＭｒＬ、
Ｃｕ　、Ｎｉ　、　Ｃｏ、Ｐｂ、ａｎ等ｃＤ　２１１ｆ
ｉ以上ｏ金ｆｉ　ノ１化物や、硫酸塩がある。特に、Ｎ
ｉｃｇ、、Ｃｕ８０．は、ア：７モ：ア、硫化水素に対
し、反応性が大きく、好適である。

悪臭ガス含有の空気中の相対湿度が２０に以上の適度な
湿分状態に調製されると金属塩は、加水分解して強酸と
弱塩基とを生成し、悪臭成分と化学反応を起こして固着
することができる。

すなわち、悪臭を含む同伴空気中の水分が、天然ゼオラ
イトに吸着され、その水分により、金属塩が加水分解を
起こし、強酸と弱塩基とを生成し、その生成物が悪臭物
質と化学反応し、固定化される。たとえば、生成強酸は
、アン七ニア等の塩基性カスと反応して、ア？７モニウ
ム塩となり、生成弱塩基は、硫化水素等の酸性ガスと反
応して、イオウ化合物として固定化される。

特に反応性の高いＮｉＣｌ２．　Ｃｕ８０４を例にとっ
て、これに該当する反応式をあげると次の通りであるＮ
ｉＣ／、　＋２Ｈ２０→Ｎｉ　（ＯＨ）　、　＋　２Ｈ
Ｃｌ　・・・　■ＨＣＩ！十ＮＨｓ　→ＮＥｉ、（Ｊ　
・・・　■Ｎ１（０）１）　ｚ　＋Ｈ２Ｓ→Ｎｉ８　＋
２ＨｔＯ・・・　■ＣｕＳＯ４＋２Ｈ２０−Ｃｕ（ＯＨ
）、十Ｅ（ｚｓＯ４”’　■Ｈ！８０４＋　２ＮＨｓ　
→（ＮＨ４）、　８０．　・・・　■Ｃｕ　（ＯＨ）　
ｚ　＋Ｈ，Ｓ　−ＣｕＳ　＋２Ｈρ　・・・　■本発明
では、無機質担体と金属塩１種とを混線しだもの、無機
質担体と金属塩２種とを混合したもの等が後述の実殉例
において例示されている。

これらは、アシ七ニアのみまたは硫化水素のみに対して
も脱臭か可能であるが、さらにアシモニア硫化水素共存
系においては、ア：７七ニア、硫化水素に対する吸着量
は、単独カスでの吸着量よりも、ア′ＪＴ：ニアに対し
ては、２．５倍以上硫化氷菓に対しては、５倍以上の吸
着能力を示すことが実証されている。これはアシ七ニア
、硫化水素共存下では、反応の過程が、加水分解、中和
、脱硫の順に進行する為である。すなわち０式、０式の
反応は、アルカリ性において促進される為、■式、０式
の反応が先行する必要がある。なお処理悪臭ガス系に炭
化氷菓などの中性ガスが含有されていても脱臭効果を妨
げることはない。

本発明における複合吸着剤の吸着性能は、１棟よりも２
種以上の金属塩を混合する方が良い特性を持つ。しかし
、担体が全体の６０％以下になると、担体のパイーＪ４
−効果が低下する為強度が低下することが懸念される。

よって、混練成型する場合、担体を６０％以上にする必
要性がある。このような懸念をなくするため、無機質担
体のパイーＪター効果を補完する意味において、人工的
なセルロース系パイ：／ター（例、えば、ＣＭＣ，結晶
セルロース）を少量添加することがある。この人工セル
ロース系パイ−、Ｊターは、本発明の反応＠構、無機質
担体の性能を妨害することなく、また焼成するコトニｊ
　ＩＩ）　ｆｌス化し、三クロポアをＪ４成するので都
合が良い。

また本発明においては、活性炭や粉末状炭化物を添加す
ることにより、脱臭性能が著しく向上することを見出し
ている。これは活性炭等の添加により、金属塩の加水分
解時の生成物質を、一時的に吸着し、悪臭物質に対し、
その都度必＠量だけ反応する緩衝的効果を期待すること
ができるからと考えられる。さらに、活性炭も天然ゼオ
ライトと同様に、相対湿度６０％以上において水分を吸
着して、加水分解を促進する作用を持つ。また、加水分
解時および化学反応時の薬品の溶出を防止し、脱臭剤を
適当な水分状態に保持しながら、活性炭の物理吸着作用
を加味して、脱臭効果が向上するものと考えられる。な
お本発明の複合脱臭剤にあっては上述のように粘結性を
持ち、多孔性構造を有する無機質担体を利用しているの
で、吸着熱によって発火する危険性はない。

実施例 以下、本発明の実施例について説明する。不発明におけ
る複合脱臭剤の調整法の一例をあげると、まず粉末状の
天然ゼオライト、金属塩、及び必要に応じて粉末活性炭
を適量の水と共に充分に混練し、通常の押し出し成型法
によｐ径４．０調、長さ８−のペレツトとする。そして
、乾燥後３００　’Ｃ前後で１時間焼成を行い、１２〜
１６メ・シシュに破砕したものを供試脱臭剤とする。こ
れは天然上オライドが３００℃付近において強度が確保
されて、表面積が最大となることが知られているためで
ある。また３５０℃以上の熱をガロえると、添加金属塩
が分解または昇華するので避けなければならない。次に
示す数値は供試用として調整した脱臭剤Ａ〜Ｄの成分重
量比である。

脱臭剤／Ｖ：天然ゼオライトｑＯ重量部に対し、ＮＩＣ
／、１０重量部。

脱臭剤Ｂ：天然ゼオライト９０重量部に対し、Ｃｕ８０
４１０重量部。

脱臭剤Ｃ：天然ゼオライト８０重電部に対し、ＮＩＣ／
、１０重量部、ＣＬＩＳＯ４１０重量部。

脱臭剤Ｉ）：天然ゼオライト７０重量部に対し、Ｎ　ｉ
ｃｔ　。

＋ｏｍｔｓ、Ｃｕ５Ｏ，Ｉ　ｏ　ｉｔ部、粉本活性炭１
０重量部。

上記脱臭剤Ａ−Ｄの脱臭性能を測ポするための実験装置
の概略構成を添付図面に示した。尖験操作手順を上記添
付図面に基づいて説明すると、まずエアーボンベｆｉｌ
、Ｎ搗標準カスボンベ（２）、Ｈ，Ｓ標準ガスボンベ（
３）のガスを減圧し、圧力調節弁１４）により２Ｋｙ／
ｃｒｄに設定する。そして実験系統を選択し、ストップ
バルブ１６）を開ける。またニードルパルプ付流量計（
７）により、流量を０．５　／／ｍｉｎ、相対湿度を８
０％とし、ガス濃度を囃濃度に設定する。混合カスは混
合ピン（９）にて充分に攪拌後、吸着塔１１０１に通ず
る。一定時間毎に入口積度および出力濃度をそれぞれ採
取口（１２嗜より採取し、ガス濃度の変化を測定する。

なお上記添付図面において、１５）は圧力計、１８）　
ｒｌ：水によるバプリー、Ｉグヒン、（１１）は恒温槽
（２７℃に設定）である。

（実験１） 上記の実験装置を用いて、Ｎ’ｌｓ　３００　ｐｐｍお
よびＨｚＳ　ｇｏｏ　ｐｐｍの各々単独の悪臭カスにつ
いて、上記脱臭剤Ａ−ＤＫよるアー７Ｅニア吸着量２よ
び硫化水素吸着量を測定した結果を第１表に示す。同表
において比較例として示した市販吸着剤１．２は各々単
独悪臭ガス吸着用のものを使用している次に、ＮＨ８３
００ｐｐｍ　、　Ｉ（２８８００ｐｐｍ　）共存ｆｌ　
ス系について、上記脱臭剤ム〜Ｄによるアー、Ｉ’ｆ５
ニアおよび硫化水素の平衡吸着量を測定した結果を第２
表に示す。

第２表 実験１．２カ・ら明らかなように、本発明の複合脱臭剤
は酸性カス、＊Ｌ基注性ガスの率独悪冥カス系に対して
も脱臭効果があるが、ざらに蒼存悪臭ガス系を脱臭処理
する場合には酸性ガスと塩基性ガスとを同時に固着する
持株吸着作用を階ら、単独悪臭ガス系の場合よりも大き
な脱臭効果が得られるという％徴を有している。

〔発明の効果〕

本発明は叙上のように構成されてお沙、加水分解して強
酸と弱塩基とを生成する金属塩を、粘結性および多孔性
を有する無機質担体に混合したものであるから、悪臭ガ
スを含む空気中の水分が、多孔性を有する無機質担体に
吸着され、その水分により、金属塩が加水分解を起こし
、強酸と弱塩基とが生成され、ア？７ｔニア等の塩基性
悪臭ガスは強酸と反応し、また硫化水素等の酸性悪臭ガ
スは弱塩基と反応してそれぞれ固定され、とれてよって
酸性ガスと塩基性ガスとが同時に吸着されるという効果
があり、また本発明の脱臭剤にあっては、粘結性を持ち
、多孔性構造を有する無機質担体を利用しているために
、吸着熱による発火の危蔭性は皆無であるという効果が
ある。さらに活性炭や粉本状炭化物のような吸着剤を添
加した場合には、金ｔ４塩の加水分解時の生成物質を一
時的に吸着し、悪臭物質に対してその都就必要童だけ反
応する緩衝的効果を期待することができ、また上記無機
質担体と同様に水分を吸着して加水分解を一層促進する
と共に栗品の溶出を防止し、活性炭等の物理的吸着作用
も加味して脱臭効果が向上するものである。

【図面の簡単な説明】

添付図面は本発明の複合脱臭剤の脱臭性能を測定する実
験装置の概略構成図であり、：ｌ）はエアーポｙべ、ｔ
２］　ｔｒｉ　ＮＨｓ　標準ｊ］　２　ボン＜、１３１
　＋ｉ　ｔ４２Ｓ　、ｓ　、ａ　７５スボｙべ、１８）
はパブリシグピン、（１ｏ）は吸着塔、１２（１３）は
採取口である。 代理人　弁理士　石　１）長　七

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ＋１１加水分解して強酸と弱塩基とを生成する金属塩を
   、粘結性および多孔性をＭする無機質担体に混合して成
   ることを特徴とする複合脱臭剤。 （２）金属塩は２価以上の金属の塩化物であることを特
   徴とする特許請求の範囲４１項記載の複合脱果剤。 （３）金Ｓｔ塙は２価以上の金属の硫酸塩であることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の複合脱果剤。 （４）無機質担体は天然ゼオライトであることをｌＦ！
   Ｆ黴とする特許請求の範囲第１項記載の複合脱果剤＋６
   ）力り水分解して強酸と弱項基とを生成する金属塩と、
   粉末炭化物や活性炭のような吸着剤とを、粘結性および
   多孔性を有する無機質担体に混合して成ることを特徴と
   する複合脱臭剤。