JPS63274435A - 悪臭ガスの浄化処理方法 - 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】 （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か極めて小さ
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
常に濃度変化が激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、全く別の対応か必要とされていた。

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
力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
、せっ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、さらに次亜塩素酸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った。

しかもこれらの従来法による処理後のガスは、また残臭
が高く、高い臭突から大気中に拡散放出させなければな
らなかった。

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、かつ高い除去率て運転
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、また頻繁な薬液交換を必要
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、
しょ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ては対応できないという問
題があった。

（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、有機酸液とりゲニンス
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った。

すなわち本発明は、悪臭ガスを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２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０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６５ｐｐ
■以下、アンモニア２Ｔｐｐ璽、１−リメチルアミン０
．０００１ｐｐ■以下、メチルメルカプタン６．２ｐｐ
■、硫化メチル１．７ｐｐｍ、二硫化メチル０．１９ｐ
ｐ麿である。

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、水洗浄、酸洗浄などなんでも良く、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。

ここて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
の濃度によって異なるが、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。Ｌ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調整を行って得られた
りゲ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。

第　　１　　表 （以上いずれも重量％） 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１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ット
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
洗詐処理とリグニン溶液による処理との間に１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
液にょ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って説明する。

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０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ットである。これをさ
らに詳しく説明すると、その−例が第２図のブロック図
として示される０図中Ｐ−１とＰ−２は、塩基性ガス成
分を除去するユニットであり、Ｔ−１〜Ｔ−４はリグニ
ン溶液処理ユニットであり、Ｓ−１とＳ−２は予備ユニ
ットである。

各ブロックの矢印は悪臭ガスの流れ方向を示す。

なお、Ｓ−１とＳ−２の予備ユニットは、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−Ｉ　５−Ｔ−４の
各ユニット及びＳ−１とＳ−２の各ユニットの悪臭ガス
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
方式てよく、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６
１−１３１０９６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ご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
ッ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ットスクリーンである。スク
リーン４は気体通路２をよう寒し、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
被膜が形成されるような角度てあればよく、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の最
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ｉ貧化合物の除
去において、長時間連続運転した時、処理ユニット内に
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
っ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、各処理工程をユニット式
にできるので運転ユニッ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ット数を増減すること
で省エネルギーか図れ、各ユニットの液の機能を効率良
く発揮させることが可ｆ七となる。

（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
スチッ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
であっ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」−工業調査会発行（１９８１年ｌＯ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ッ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５０ｆＬ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愛
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−ｌ、Ｐ−２とＴ−１〜Ｔ−４のユニッ
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。

ｌ）処理ガス流量　　　　　２ＮｒｒＩ′／分２）ｆ１
環液量　　　　　　　５０！Ｌ／分ユニット３）液ガス
比　　　　　　　２５見／ｍ″分４）充填液ｍ　　　　
　　　　５０ｆＬ５）気液接触スクリーン スクリーン寸法　　１７０論論幅Ｘ１７０５ｍ長有効開
孔面積　　　０．０２８９ｍ″ ６）気・液接触部ガススピード　　約３ｍ／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ユニットに原ガス
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ユニットの入口及び出口（Ｔ−
１ユニツトの入口）のガス濃度を第２表に示した。

第　２　表　　　（ｐｐｍ・＊は除く）一方、Ｔユニッ
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。

この場合、運転開始時のリグニン溶液のｐＨは１Ｏ１４
であったか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９．５一定となった。このｐ
Ｈの低下に伴う処理ガスへの影響はほとんどみられなか
った。

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
きるものであった。

参考例 原ガスをＰユニットに通さず、直接Ｔユニットに導入し
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ユニット入口及び出口
のガス濃度を第４表に、運転開始６時間後のＴユニット
入口及び出口のガス濃度を第５表に、Ｊｕｌ！転開始２
４時間後のＴユニッ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ｐ
Ｈ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
には処理不ず紙となった。

第　４　表　　　（ｐｐｍ・＊は除く）第　５　表　　
　（ｐｐｍ・＊は除く）第　６　表　　　（ｐｐｍ・＊
は除く）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〜ｌＯ重量％、メチルメルカプタンでは３〜
５重微％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。よって硫化水素の除去可能琶は１．６
〜２．０重量％、メチルメルカプタンては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
液中ソゲニン量と同量（１５０ｇ　ｒ　）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ユニット入口濃度とし、その
他の条件は次の通りである。

ｌ）処理ガス流量　　　　　　　２Ｎｒｎ”７分２）ガ
ス温度　　　　　　　　　２５℃３）硫化水素（）１２
３）分子量　　　３４メチルメルカプタン（ｃｏ３ＳＨ
）分子量４８４）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．ｓ時間 メチルメルカプタン２１．フ〜２．９時間この計算例か
ら厩ね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優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ック図、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−・・酸処理ユニット Ｔ−１，Ｔ−２，Ｔ−３，Ｔ−４−・・リグニン液処理
ユニット Ｓ−１，Ｓ−２・・・予備ユニット Ｍ・・・エリミネータ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 悪臭ガスを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悪臭ガスの浄化処理方法。