(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
汚泥の脱水ケーキに脱臭剤を噴霧する脱水ケーキの脱臭方法であって、噴霧する脱臭剤の液滴の粒径が１０００μｍ以下であり、かつ、噴霧する脱臭剤が、亜硝酸ナトリウムと、殺菌剤としてナトリウムピリチオンおよび２，２´−ジチオビス−ピリジン−１，１´−ジオキシドから選ばれる少なくとも１種とを含むことを特徴とする脱水ケーキの脱臭方法。 
【請求項２】
脱水ケーキを移送中に落下させ、落下中の脱水ケーキに脱臭剤を噴霧する請求項１記載の脱臭方法。
【請求項３】
脱水ケーキを移送中に落下させ、落下開始直後の脱水ケーキに脱臭剤を噴霧する請求項１または２記載の脱臭方法。
【請求項４】
解砕機で解砕した脱水ケーキに脱臭剤を噴霧する請求項１、２または３記載の脱臭方法。
【請求項５】
脱臭剤を噴霧する脱水ケーキの長辺が１０〜５０ｍｍである請求項１、２、３または４記載の脱臭方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、汚泥の脱水ケーキの脱臭方法に関し、さらに詳しくは、排水処理などで生じる汚泥の脱水ケーキを脱臭する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、下水などの各種排水は生物的、化学的に処理され、その際生じた汚泥は脱水により脱水ケーキとされたのち、焼却または埋設などの廃棄処理がなされていた。しかし、現在では、この脱水ケーキを脱臭し、セメントの骨材や肥料に用いるなどして再利用が図られている。
【０００３】
脱水ケーキを脱臭する方法としては、たとえば特開２０００−２０２４９４号公報や特開２０００−２８８５９２号公報において、脱臭剤として亜硝酸塩や亜硫酸塩などを添加した汚泥を脱水することにより、脱臭処理を施した脱水ケーキを得る方法が開示されている。
【０００４】
しかしながら、これらの方法で脱水ケーキを得る場合、汚泥を脱水する際に脱臭剤が流出してしまうおそれがあった。したがって、この流出を考慮して、脱臭剤を所定量より多めに汚泥に添加する必要があり、結果的にランニングコストが高くつくという問題があった。
【０００５】
また、脱臭剤の成分として銅や亜鉛などの金属を含む場合もあり、脱水ケーキの再利用に対しても問題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明では、脱水ケーキの脱臭方法において、少量の脱臭剤でも効率よく脱臭することができる方法を提供することにより、脱臭剤の使用量を低減させ、ランニングコストを低減することを目的とする。
【０００７】
また同時に、本発明では、ナトリウム以外の金属を含まない脱臭剤を用いることにより、脱臭した脱水ケーキをセメント骨材や肥料として再利用することができる方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は、汚泥の脱水ケーキに脱臭剤を噴霧する脱水ケーキの脱臭方法であって、噴霧する脱臭剤の液滴の粒径が１０００μｍ以下であり、かつ、噴霧する脱臭剤が、亜硝酸ナトリウムと、殺菌剤としてナトリウムピリチオンおよび２，２´−ジチオビス−ピリジン−１，１´−ジオキシドから選ばれる少なくとも１種とを含むことを特徴とする脱水ケーキの脱臭方法に関する。本発明によれば、脱水ケーキへ脱臭剤を噴霧するので、汚泥に脱臭剤を添加したのち脱水して脱水ケーキを得る従来技術と比較して、脱水による脱臭剤の流出がなく、少量の脱臭剤で長時間脱臭効果を持続させることができる。また、噴霧する脱臭剤にナトリウム以外の金属が含まれないので、脱臭剤を噴霧した脱水ケーキをセメントの骨材や肥料として有効に再利用することができる。
【００１０】
本発明においては、脱水ケーキに脱臭剤を均一に吸着させて、少量の脱臭剤で効率よく脱臭するために、脱水ケーキを移送中に落下させ、落下中の脱水ケーキに脱臭剤を噴霧すること、とくに落下開始直後の脱水ケーキに脱臭剤を噴霧することが好ましい。
【００１１】
本発明においては、脱臭剤の噴霧を脱水ケーキ全面に行ないやすくするために、解砕機で解砕した脱水ケーキに脱臭剤を噴霧すること、とくに脱水ケーキの長辺が１０〜５０ｍｍであることが好ましい。
【００１２】
本発明において、脱臭とは、すでに発生している悪臭を除去すること、および放置しておけば発生するであろう悪臭を発生しないようにすることの両方を含む概念である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の脱臭方法においては、汚泥の脱水ケーキに脱臭剤を噴霧する。
【００１４】
汚泥としては、たとえば、下水、各種工場排水、家庭排水、し尿などの処理施設において発生する汚泥をあげることができる。
【００１５】
脱水ケーキは、たとえば、汚泥に凝集剤を添加して、固形分を沈殿させたのちに、水分を除去することにより得られる。凝集剤としては、たとえば、ジメチルアミノエチルアクリレート４級塩の重合体、ジメチルアミノエチルメタクリレート４級塩の重合体、これらの４級塩とアクリルアミドとの共重合体、ポリアミジンなどが用いられる。水分は、たとえば、加圧プレス器、遠心脱水機、ベルトプレス脱水機、スクリュープレス脱水機、フィルタープレス脱水機、真空脱水機などにより除去される。
【００１６】
脱臭剤の有効成分としては、たとえば、亜硝酸塩、亜硫酸塩、硝酸塩などを用いることができ、さらに、亜硝酸塩と殺菌剤とを併用することにより、脱臭効果を持続させることができる。脱臭剤として、ナトリウム以外の金属を含まない脱臭剤を使用することにより、脱臭剤を噴霧した脱水ケーキをセメントの骨材や肥料として再利用しやすくなる。
【００１７】
とくに亜硝酸塩と殺菌剤とを含み、ナトリウム以外の金属を含まない脱臭剤を使用することにより、脱臭効果を持続させることができ、脱臭剤を噴霧した脱水ケーキをセメントの骨材や肥料として再利用しやすくすることができる。
【００１８】
本発明で使用される亜硝酸塩の例としては、たとえば、亜硝酸ナトリウム、亜硝酸アンモニウムなどがあげられる。
【００１９】
本発明で使用される殺菌剤の例としては、たとえば、ナトリウムピリチオン、２，２´―ジチオビス―ピリジン―１，１´−ジオキシド（ＯＤＳ）、１，２―ベンズイソチアゾリン―３−オン（ＢＩＴ）などの有機チッ素硫黄系化合物などをあげることができる。脱臭効果の持続性が高いことから、ナトリウムピリチオンおよびＯＤＳが好ましい。
【００２０】
亜硝酸塩と殺菌剤とを併用する場合、脱臭剤は、たとえば、亜硝酸塩を２０〜４２重量％、および殺菌剤を０．１〜２０重量％、好ましくは、亜硝酸塩を３０〜４２重量％、および殺菌剤を１〜１０重量％含みうる。亜硝酸塩の含有量が多いと脱臭効果が高まる傾向はあるが、溶解度をこえると析出する傾向があり、少ないと脱臭効果が発揮されにくい。また、殺菌剤の含有量が多いと脱臭効果が高まる傾向はあるが、価格が高くなり、少ないと脱臭効果が発揮されにくい。
【００２１】
本発明で使用される脱臭剤としては、亜硝酸塩として亜硝酸ナトリウムを３０〜４２重量％と、殺菌剤としてナトリウムピリチオンまたはＯＤＳを１〜３０重量％を含有する脱臭剤が最も好ましい。
【００２２】
脱臭剤は、たとえば、有効成分を水で希釈した水溶液などとして用いられる。
【００２３】
脱臭剤を脱水ケーキに噴霧することにより、脱水ケーキを脱臭することができる。
【００２４】
脱臭剤を脱水ケーキに噴霧するときの脱水ケーキに対する脱臭剤の使用量は、たとえば、脱水ケーキ１００重量部に対して０．１〜１０重量部、好ましくは０．２〜０．５重量部とすることができる。脱臭剤の使用量が少ないと脱臭効果が発揮されにくく、使用量が多いと脱臭効果は高まるが、ランニングコストが高くなる傾向がある。
【００２５】
噴霧の方法としては、空円錐ノズルなどの噴霧ノズルを使用する方法をあげることができる。
【００２６】
脱水ケーキへの脱臭剤の噴霧は、たとえば、汚泥を脱水して得られる脱水ケーキを、ベルトコンベヤーでケーキホッパーやケーキヤードへ移送する際に行なわれる。
【００２７】
たとえば、脱水ケーキを落下させ、落下中の脱水ケーキ、とくに、落下開始直後の脱水ケーキに、脱臭剤を噴霧することが好ましい。脱水ケーキを落下させることによって、脱水ケーキ同士の重なりを少なくすることができ、脱臭剤を均一に吸着させることができる。脱臭剤を均一に吸着させることにより、少量の脱臭剤で効率よく脱臭することができる。
【００２８】
解砕機で解砕した脱水ケーキ、たとえば、汚泥を脱水機で脱水して得られるシート状の脱水ケーキを解砕機で解砕した塊状の脱水ケーキに、脱臭剤を噴霧することができる。脱水ケーキを解砕することにより、脱水ケーキの大きさを調節することができ、脱水ケーキの全面に脱臭剤を噴霧しやすくすることができる。
【００２９】
脱臭剤を噴霧する脱水ケーキの長辺が１０〜５０ｍｍ、好ましくは１０〜３０ｍｍであるとき、脱水ケーキの全面に脱臭剤を噴霧しやすくなる。脱水ケーキの長辺が５０ｍｍをこえると、脱水ケーキ全面に脱臭剤を噴霧することが難しくなる傾向がある。
【００３０】
脱水ケーキに噴霧する脱臭剤の液滴の粒径を、１０００μｍ以下、好ましくは１０〜１０００μｍ、より好ましくは１０〜１００μｍとすることにより、少量の脱臭剤で効率よく脱臭することができる。脱臭剤の液滴の粒径が１０μｍ未満のときには、液滴が軽すぎて舞い上がり、脱水ケーキに所定量の脱臭剤を噴霧しにくくなる傾向がある。また、粒径が１０００μｍをこえるときには、脱水ケーキ全体に脱臭剤を噴霧しにくくなるため、脱臭効果が低下する傾向がある。脱臭剤の粒径は、たとえば、脱臭剤を噴霧する噴霧ノズルの口径により、調節される。
【００３１】
本発明の脱臭方法は、たとえば、図１の処理工程にしたがって実施することができる。図１は、本発明の脱臭方法の一実施の形態の処理工程を示す概略図である。図１中、１は脱水機を、２はシート状の脱水ケーキを、３、６、７はベルトコンベヤーを、４は解砕機を、５は塊状の脱水ケーキを、８は噴霧ノズルを、９はケーキホッパーを示す。
【００３２】
図１の処理工程においては、まず、脱水機１から排出されたシート状の脱水ケーキ２をベルトコンベヤー３で解砕機４に移送し、解砕して塊状の脱水ケーキ５を得る。つぎに、得られた塊状の脱水ケーキ５をベルトコンベヤー６で移送し、ケーキホッパー９に達するベルトコンベヤー７上に落下させる。そして、塊状の脱水ケーキ５をベルトコンベヤー６からベルトコンベヤー７上に落下させ、落下開始直後に、噴霧ノズル８により脱臭剤を噴霧する。
【００３３】
たとえば、ベルトコンベヤー６の上昇角度を１〜２０°とし、ベルトコンベヤー６からベルトコンベヤー７上までの落下距離を０．１〜１．５ｍとすることができる。
【００３４】
本発明の脱臭方法は、下水、各種工場排水、家庭排水、し尿などの処理の際に発生する汚泥を脱水して得られる脱水ケーキから、悪臭の原因となる硫化水素やメチルメルカプタンなどが発生することを防止するために、有効に利用される。
【００３５】
【実施例】
以下、実施例に基づき、本発明を詳細に説明する。
【００３６】
実施例１〜４（噴霧法）
３００ｃｃのビーカーに奈良県Ａ処理場の汚泥２００ｃｃを分取し、凝集剤としてジメチルアミノエチルアクリレート４級塩の重合体（第一工業製薬（株）ハイセットＣ２００Ｈ）を１０ｃｃ（０．２％水溶液品）添加後、攪拌し、凝集物を得た。この凝集物を加圧プレス器にかけて脱水ケーキ２０ｇを得た。この脱水ケーキに、表１に示す組成で調製した脱臭剤をそれぞれ水で１０倍に希釈したもの０．６ｃｃ（汚泥に対して３００ｐｐｍ）を、空円錐ノズル（（株）霧のいけうち製、１／４ＭＫＢ８００７１Ｂ型、平均粒径４５〜６０μｍ）を使って噴霧した。
【００３７】
脱臭剤を噴霧した脱水ケーキをポリエチレン瓶に入れ、室温に保存して発生する硫化水素とメチルメルカプタンを検知管で測定した。結果を表２に示す。ブランクとして、脱臭剤を噴霧しなかった脱水ケーキの結果を示す。
【００３８】
実施例５〜８（噴霧法）
脱臭剤の噴霧量を０．５ｃｃ（汚泥に対して２５０ｐｐｍ）としたほかは、実施例１〜４と同様に実験を行なった。結果を表２に示す。
【００３９】
実施例９〜１２（噴霧法）
汚泥として、兵庫県Ｂ処理場の濃縮汚泥を用いたほかは、実施例１〜４と同様に実験を行なった。結果を表３に示す。
【００４０】
実施例１３および１４（噴霧法）
３００ｃｃのビーカーに兵庫県Ｂ処理場の濃縮汚泥２００ｃｃを分取し、凝集剤としてハイセットＣ２００Ｈ（第一工業製薬（株））を１０ｃｃ（０．２％水溶液品）添加後、攪拌し、凝集物を得た。この凝集物を加圧プレス器にかけて脱水ケーキ２０ｇを得た。この脱水ケーキに、表１に示す組成で調製した脱臭剤Ｂ（実施例１３）または脱臭剤Ｄ（実施例１４）をそれぞれ水で１０倍に希釈したもの０．６ｃｃ（汚泥に対して３００ｐｐｍ）を、空円錐ノズル（（株）霧のいけうち製、１／４ＭＫＢ８００７１Ｂ型、平均粒径４５〜６０μｍ）を使って噴霧した。
【００４１】
脱臭剤を噴霧した脱水ケーキをポリエチレン瓶に入れ、室温に保存して発生する硫化水素とメチルメルカプタンを検知管で測定した。脱臭剤液滴の平均粒径と脱臭効果の関係を調べた結果を表４に示す。
【００４２】
比較例１〜４（汚泥添加法）
３００ｃｃのビーカーに奈良県Ａ処理場の汚泥２００ｃｃを分取し、表１に示す組成で調製した脱臭剤をそれぞれ水で１０倍に希釈したもの０．６ｃｃ（汚泥に対して３００ｐｐｍ）を添加した。つぎに凝集剤としてハイセットＣ２００Ｈ（第一工業製薬（株））を１０ｃｃ（０．２％水溶液品）添加後、撹拌し、凝集物を得た。この凝集物を加圧プレス器にかけて脱水ケーキ２０ｇを得た。
【００４３】
この脱水ケーキをポリエチレン瓶に入れ、室温に保存して発生する硫化水素とメチルメルカプタンを検知管で測定した。結果を表２に示す。
【００４４】
比較例５〜８（汚泥添加法）
汚泥として、兵庫県Ｂ処理場の濃縮汚泥を用いたほかは、比較例１〜４と同様に実験を行なった。結果を表３および表４に示す。
【００４５】
比較例９および１０（噴霧法）
３００ｃｃのビーカーに兵庫県Ｂ処理場の濃縮汚泥２００ｃｃを分取し、凝集剤としてハイセットＣ２００Ｈ（第一工業製薬（株））を１０ｃｃ（０．２％水溶液品）添加後、攪拌し、凝集物を得た。この凝集物を加圧プレス器にかけて脱水ケーキ２０ｇを得た。脱水ケーキに、表１に示す組成で調製した脱臭剤Ｂ（比較例９）または脱臭剤Ｄ（比較例１０）をそれぞれ水で１０倍に希釈したもの０．６ｃｃ（汚泥に対して３００ｐｐｍ）を、注射器（平均粒径１１００〜１５００μｍ）を用いて滴下した。
【００４６】
脱臭剤を噴霧した脱水ケーキをポリエチレン瓶に入れ、室温に保存して発生する硫化水素とメチルメルカプタンを検知管で測定した。脱臭剤の液滴の平均粒径と脱臭効果の関係を調べた結果を表４に示す。
【００４７】
実施例１５（噴霧法）
図１に示す処理工程にしたがって奈良県Ｂ処理場の汚泥から得られる脱水ケーキの脱臭を行なった。汚泥を脱水機１で脱水して、汚泥１００ｃｃあたり、１２．４ｇのシート状の脱水ケーキ２を得た。得られたシート状の脱水ケーキ２をベルトコンベヤー３で解砕機４に移送し、長辺が３０ｍｍの塊状の脱水ケーキ５となるように解砕したのち、ベルトコンベヤー６で移送した。塊状の脱水ケーキ５を移送中、高位置のベルトコンベヤー６から低位置のベルトコンベヤー７へ落下させ（落下距離５０ｃｍ）、落下開始直後の脱水ケーキ５に対して０．２６重量％（汚泥に対して３２７ｐｐｍ）の表１に示す脱臭剤Ｂを噴霧ノズル８（空円錐ノズル、（株）霧のいけうち製、１／４ＭＫＢ８００７１Ｂ型、平均粒径４５〜６０μｍ）を用いて噴霧した。
【００４８】
脱臭剤を噴霧した脱水ケーキ５が、ベルトコンベヤー７からケーキホッパー９に投入される直前に、脱水ケーキ５を採取し、１００ｇを１Ｌのポリエチレン瓶に入れ、室温に保存して発生する硫化水素とメチルメルカプタンを検知管で測定した。結果を表５に示す。ブランクとして、脱臭剤を噴霧する前に採取した脱水ケーキ１００ｇを１Ｌのポリエチレン瓶に入れ、室温に保存して発生する硫化水素とメチルメルカプタンを検知管で測定した結果を示す。
【００４９】
【表１】
0003654869.tif 000002
【００５０】
【表２】
0003654869.tif 000003
【００５１】
【表３】
0003654869.tif 000004
【００５２】
【表４】
0003654869.tif 000005
【００５３】
【表５】
0003654869.tif 000006
【００５４】
表２〜５中、ＭＭはメチルメルカプタンを示す。
【００５５】
表２より、汚泥２００ｃｃあたり脱臭剤を０．６ｃｃ使用した場合、脱臭剤を脱水ケーキに噴霧した実施例１〜４では、脱臭効果が７２時間持続したが、脱臭剤を汚泥に添加した比較例１〜４では、７２時間後に悪臭の原因となる硫化水素とメチルメルカプタンが検出されたことがわかる。また、脱臭剤を０．５ｃｃ使用した実施例５〜８でも、脱臭剤を０．６ｃｃ使用した比較例１〜４よりも優れた脱臭効果が達成されたことがわかる。
【００５６】
表３より、種類の異なる汚泥の脱水ケーキに対しても、脱臭剤を脱水ケーキに噴霧した実施例９〜１２では、汚泥に脱臭剤を添加した比較例５〜８よりも、優れた脱臭効果（持続性）が達成されたことがわかる。
【００５７】
表４より、脱臭剤の噴霧液滴の平均粒径が４５〜６０μｍの実施例１３および１４では、平均粒径が１１００〜１５００μｍの比較例９および１０よりも、優れた脱臭効果（持続性）が達成されたことがわかる。
【００５８】
表５より、脱水ケーキのベルトコンベヤー移送時に脱臭剤を噴霧した実施例１５においても、実施例１〜１４と同様に優れた脱臭効果（持続性）が達成されたことがわかる。
【００５９】
【発明の効果】
本発明の脱水ケーキの脱臭方法は、脱水ケーキへ特定の液滴粒径を有する脱臭剤を噴霧するので、汚泥に脱臭剤を添加したのち脱水して脱水ケーキを得る従来技術と比較して、脱水による脱臭剤の流出がなく、少量の脱臭剤で同一時間脱臭効果を持続させることができる。
【００６０】
本発明においては、ナトリウム以外の重金属が含まれない脱臭剤を用いることにより、脱臭剤を噴霧した脱水ケーキをセメントの骨材や肥料として有効に再利用することができる。
【００６１】
本発明においては、脱水ケーキを移送中に落下させ、落下中の脱水ケーキに脱臭剤を噴霧すること、とくに落下開始直後の脱水ケーキに脱臭剤を噴霧することにより、脱水ケーキに脱臭剤を均一に吸着させて、少量の脱臭剤で効率よく脱臭することができる。
【００６２】
本発明においては、解砕機で解砕した脱水ケーキに脱臭剤を噴霧すること、とくに脱水ケーキの長辺を１０〜５０ｍｍとすることにより、脱臭剤の噴霧を脱水ケーキ全面に行ないやすくし、効率よく脱臭することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の脱臭方法の一実施の形態の処理工程を示す概略図である。
【符号の説明】
１  脱水機
２  シート状の脱水ケーキ
３、６、７  ベルトコンベヤー
４  解砕機
５  塊状の脱水ケーキ
８  噴霧ノズル
９  ケーキホッパー
【図１】
0003654869.tif 000007