(57)【要約】【課題】  １剤型で、分散安定性と消泡性能が高く、少ない薬剤量で汚泥や脱水ケーキから発生する悪臭を長時間にわたって防止することができる脱臭剤および脱臭方法の提供。【解決手段】  金属塩系または酸化剤系の消臭剤、有機静菌剤、増粘剤および消泡剤を含有することを特徴とする汚泥または脱水ケーキ用脱臭剤。【選択図】  選択図なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属塩系または酸化剤系の消臭剤、有機静菌剤、増粘剤および消泡剤を含有することを特徴とする汚泥または脱水ケーキ用脱臭剤。
【請求項２】
消臭剤が塩化亜鉛または亜硝酸塩である請求項１に記載の脱臭剤。
【請求項３】
有機静菌剤がピリチオン化合物である請求項１または２に記載の脱臭剤。
【請求項４】
増粘剤がキサンタンガムである請求項１から３のいずれかに記載の脱臭剤。
【請求項５】
消泡剤が塩基性である請求項１から４のいずれかに記載の脱臭剤。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載の脱臭剤を汚泥に添加した後、脱水することを特徴とする汚泥または脱水ケーキの脱臭方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は汚泥または脱水ケーキ用脱臭剤および脱臭方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
下水などの有機性排水処理においては多量の汚泥が発生する。このような汚泥は通常脱水され、その脱水ケーキは最終的に埋立や焼却などの処分がなされる。排水処理において発生する汚泥や脱水ケーキは貯留中に腐敗して、硫化水素やメチルメルカプタンなどのイオウ系の悪臭を発生し、作業環境の悪化や近隣住民からの苦情などの原因となっている。この問題を解決するために、さまざまな脱臭剤が使用されている。
【０００３】
亜塩素酸ナトリウム、亜硝酸ナトリウムなどの酸化剤系消臭剤は既に発生している臭気を消すには有効であるが、持続性が劣る。塩化亜鉛などの金属系消臭剤は硫化水素を除去するには有効であるが、メチルメルカプタンなど悪臭を除去するのは難しく持続性も劣る。一方、金属系や酸化剤系の消臭剤とジンクピリチオンなどの有機静菌剤を併用すると持続性を向上させることができる（特許文献１）。しかし、２剤を別個に汚泥に添加する必要があるためタンクやポンプが２個ずつ必要となり、また薬剤の添加量の制御が煩雑になる問題点があった。消臭剤と有機静菌剤を混合し１剤型とした脱臭剤も知られている（特許文献２）が、一般的に有機静菌剤は水に不溶のため時間がたつと有機静菌剤が沈降してしまうため、沈降しないように撹拌するなどの装置が必要となるなど問題があった。また、沈降を防止するため増粘剤を添加すると発泡が激しく取扱いが困難になり、さらに消泡剤を添加すると分散安定性が悪化する問題があった。
【特許文献１】特開２０００−７０９９９号公報
【特許文献２】特開２００３−３３７９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、１剤型で、分散安定性と消泡性能が高く、少ない薬剤量で汚泥や脱水ケーキから発生する悪臭を長時間にわたって防止することができる脱臭剤および脱臭方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者は、前記課題を解決するため、１剤型で、分散安定性と消泡性能が高く、少ない薬剤量で汚泥や脱水ケーキから発生する悪臭を長時間にわたって防止することができる脱臭剤および脱臭方法を見出し、本発明をなすに至った。すなわち、本発明は以下の通りである。
１．金属塩系または酸化剤系の消臭剤、有機静菌剤、増粘剤および消泡剤を含有することを特徴とする汚泥または脱水ケーキ用脱臭剤。
２．消臭剤が塩化亜鉛または亜硝酸塩である１．に記載の脱臭剤。
３．有機静菌剤がピリチオン化合物である１．または２．に記載の脱臭剤。
４．増粘剤がキサンタンガムである１．から３．のいずれかに記載の脱臭剤。
５．消泡剤が塩基性である１．から４．のいずれかに記載の脱臭剤。
６．１．から５．のいずれかに記載の脱臭剤を汚泥に添加した後、脱水することを特徴とする脱水ケーキの脱臭方法。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の脱臭剤および脱臭方法は、１剤型で、分散安定性と消泡性能が高く、少ない薬剤量で汚泥や脱水ケーキから発生する悪臭をも長時間にわたって防止する効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明について、その好ましい形態を中心に以下具体的に説明する。
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をいう。
本発明において対象となる汚泥は有機物等を含む有機性汚泥であり、有機物のほかに無機物を含んでいてもよい。このような汚泥としては下水、し尿、産業排水等の有機性排水の処理によって生成する汚泥があげられ、凝集沈殿汚泥、初沈汚泥、活性汚泥、余剰汚泥、消化汚泥、混合生汚泥などが含まれる。本発明において対象となる脱水ケーキは、これらの汚泥を脱水することにより得られる。
【０００８】
本発明における金属塩系消臭剤としては、公知の金属塩系消臭剤を使用することができる。例えば、亜鉛塩、鉄塩、銅塩、ニッケル塩、モリブデン塩、コバルト塩、銀塩などが挙げられる。これらの金属塩系消臭剤は、１種で用いることも、必要ならば２種以上組合せて用いることもできる。このような金属塩としては水溶性塩が好ましい。特に、塩化亜鉛は水への溶解度が高く、着色がなく、安価であることから好適である。
【０００９】
本発明における酸化剤系消臭剤としては、公知の酸化剤系消臭剤を使用することができる。例えば、次亜塩素酸塩、亜塩素酸塩、亜硝酸塩、硝酸塩、過酸化水素、過炭酸塩、過硫酸塩、過マンガン酸塩、ヨウ素酸塩、臭素酸塩などが挙げられる。これらの酸化剤系消臭剤は、１種で用いることも、必要ならば２種以上組合せて用いることもできる。脱水ケーキの焼却処分に弊害がなく、脱臭剤に共存する増粘剤などを分解する恐れが少ないことから、亜硝酸塩が好ましい。亜硝酸塩としては、亜硝酸アンモニウム、亜硝酸ナトリウム、亜硝酸カリウム、亜硝酸ルビジウム、亜硝酸セシウム、亜硝酸カルシウム、亜硝酸ストロンチウム、亜硝酸マグネシウム、亜硝酸バリウム、亜硝酸ニッケル、亜硝酸銅、亜硝酸銀、亜硝酸亜鉛、亜硝酸タリウムなどを挙げることができる。これらの亜硝酸塩は、１種を単独で用いることができ、２種以上を組合せて用いることもできる。これらの中で、亜硝酸ナトリウムおよび亜硝酸カリウムは、脱水ケーキの二次使用での悪影響が少なく、特に好適に用いることができる。
本発明における脱臭剤中の消臭剤の量は、好ましくは１〜８０質量％、より好ましくは１０〜５０質量％である。
【００１０】
本発明における有機静菌剤としては、公知の有機静菌剤を使用することができる。例えば、ジンクピリチオン、アルミニウムピリチオン、鉄ピリチオン、ナトリウムピリチオン、２，２’−ジチオビス−ピリジン−１，１’−ジオキシドなどのピリチオン化合物、１,２-ベンゾイソチアゾリン-３-オンや５-クロロ-２-メチルイソチアゾリン-３-オン、２-ｎ-オクチル-４-イソチアゾリン-３-オンなどのチアゾリン化合物、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、ビス（ジメチルチオカルバモイル）ジスルフィド、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。これらの有機静菌剤は１種で用いてもよいし、２種以上を組合せて用いてもよい。特に、より少量で有効であること、着色成分を含まないことから、ジンクピリチオン、２，２’−ジチオビス−ピリジン−１，１’−ジオキシドが好ましく、またこれらと１,２-ベンゾイソチアゾリン-３-オンの併用も好ましい。
【００１１】
本発明における脱臭剤中の有機静菌剤の量は、好ましくは０．１〜３０質量％、より好ましくは０．５〜１０質量％である。有機静菌剤は一般に水に不溶または難溶であることが多いことから、分散剤を用いて脱臭剤中に分散して用いることが好ましい。この場合、有機静菌剤の平均粒径は２０μｍ未満が好ましく、５μｍ未満であることがより好ましい。分散剤としては、非イオン性またはアニオン性またはそれらの混合物が好ましい。好適な非イオン性分散剤として、エチレンオキシドまたはプロピレンオキシドの縮合物およびそれらのブロックコポリマー等が挙げられる。好適なアニオン性分散剤としては、リグニンスルホン酸ナトリウムおよびポリナフタレンスルホン酸ナトリウム塩等が挙げられる。好適な分散剤の量は、有機静菌剤に対して３〜３０質量％である。
【００１２】
本発明における増粘剤としては、キサンタンガム、グアーガム、ペクチン、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルアルコールなどが挙げられる。特に、消臭剤存在下での安定性が高く、有機静菌剤の分散安定化能力が高いことから、キサンタンガムが好適である。脱臭剤に対する増粘剤の配合量は、好ましくは０．０１〜５質量％、より好ましくは０．０５〜１質量％である。
【００１３】
本発明における消泡剤としては、シリコーンエマルジョン系、シリカシリコーン系、シリコーンコンパウンド系、鉱物油系、植物油系、金属石鹸系、ポリエーテル系、高級アルコールエマルジョン系、アマイド系、およびこれらの混合物等が挙げられる。これらの消泡剤はその１質量％水溶液が示すｐＨから、塩基性、中性、酸性に分類することができるが、有機静菌剤の分散安定性への悪影響が少なく、消泡効果が高いことから塩基性の消泡剤が好適である。脱臭剤に対する消泡剤の配合量は、好ましくは０．０１〜５質量％、より好ましくは０．０５〜１質量％である。
【００１４】
本発明の脱臭剤は、金属塩系または酸化剤系の消臭剤、有機静菌剤、増粘剤および消泡剤が必須成分であるが、前述の分散剤の他に、必要に応じて、マスキング剤、着色剤、ｐＨ調整剤などを含有することができる。
脱臭剤は、汚泥または脱水ケーキに添加することができるが、汚泥の脱臭を期待する場合はもちろん、脱水ケーキの脱臭のみを期待する場合においても、本脱臭剤を汚泥に添加することが好ましい。添加される汚泥は、初沈汚泥や余剰汚泥等が濃縮された濃縮汚泥が好ましい。また、添加する場所は濃縮汚泥が移送される配管や、移送された濃縮汚泥を脱水する前に貯留しておく汚泥貯留槽等が好ましい。
【００１５】
本発明の脱臭剤は、脱臭効果の即効性および持続性に優れているため、１剤だけでも充分な脱臭効果を発現するが、必要に応じて前述の金属塩系または酸化剤系の消臭剤から選ばれた１種以上の消臭剤、または前述の有機静菌剤から選ばれた１種以上の有機静菌剤と併用することも可能である。
【００１６】
発明の脱臭剤を汚泥に添加する場合の添加量は、汚泥中に既に発生している悪臭の濃度、汚泥中の有機物の濃度、脱臭が必要な時間等により異なるが、汚泥１リットルに対して、１０〜１００００ｍｇが好ましく、１００〜１０００ｍｇがより好ましい。汚泥１リットルに対して１０ｍｇ以上の場合持続的に脱臭効果を発現することが可能になり、１００００ｍｇ以下の場合ランニングコストを抑え経済性に優れることになる。脱臭剤を添加するには、ダイヤフラム式やプランジャー式の定量ポンプなどを用いて供給し汚泥または脱水ケーキに添加することができる。汚泥当りの脱臭剤の添加量を均一にするため、定量ポンプは汚泥を移送するポンプと連動させることが好ましい。汚泥の脱水手段については、特に限定されないが、通常、汚泥は重力濃縮機や遠心濃縮機などの濃縮機より濃縮され濃縮汚泥とし、凝集剤を添加した後、ベルトプレス機、フィルタ−プレス機やスクリュ−プレス機などの脱水機により脱水され脱水ケ−キとされる。凝集剤としては、例えば、ジメチルアミノエチルアクリレート四級塩の重合体、ジメチルアミノエチルメタクリレート四級塩の重合体、これらの四級塩とアクリルアミドとの共重合体、ポリアミジンなどを使用することができる。
【実施例】
【００１７】
本発明を実施例に基づいて説明する。
［実施例１］
（１）脱臭剤の調製：水９質量部にキサンタンガム０．０９質量部および消泡剤Ａ（シリカ、ポリエーテルが主成分）０．２質量部を加え溶解させたのち、粒径３μｍ以下のジンクピリチオン粉末５０質量％をポリナフタレンスルホン酸ナトリウム１質量％で水に分散した分散液９質量部を加え、さらに塩化亜鉛４８質量％水溶液８２質量部を加えて均一に分散された脱臭剤１００質量部を得た。
（２）消泡剤のｐＨ測定：消泡剤Ａを１質量％溶かした水溶液を作製し、そのｐＨを測定した。
（３）分散安定性の測定：上記で調製した脱臭剤を１００ｍＬメスシリンダーに入れ室温で２１日間静置した。沈降した界面の高さを読み沈降率とした。
（４）消泡性能の測定：上記で調製した脱臭剤１００ｍＬを２００ｍＬメスシリンダーに入れ、底部に設置したバブラーから空気を１００ｍＬ／分を入れ発泡させた。１０分間発泡後の泡の高さを読み消泡性能とした。
【００１８】
（５）脱臭性能の測定：ＳＳ濃度３．３％、ｐＨ５．７の下水混合汚泥２００ｍＬを入れた５００ｍＬの三角フラスコに上記で調製した脱臭剤８０ｍｇ（汚泥に対して４００ｍｇ／Ｌ）を添加し１０秒間撹拌した。２５℃で１６時間静置した後、三角フラスコ中のガス濃度を後述の検知管により計測した。その後、カチオン系高分子凝集剤（Ｃ−６８Ｐ：旭化成クリーン化学（株）製、商標）を添加し凝集処理を行った。凝集汚泥を樹脂製の濾布でろ過した後、プレス機で９．８ｋＰａの圧力で２分間プレスして脱水ケーキを得た。この脱水ケーキを湿質量１ｇ当り２０ｍＬの空気とともに樹脂製バッグに封入し、２５℃の恒温槽に保管し、一定時間ごとにバッグ内のガス濃度を後述の検知管で計測した。なお、ガス濃度の計測にはガス検知管（（株）ガステック製）の以下の型番を使用した：硫化水素  ４ＬＬ、メチルメルカプタン  ７１。
結果を表１および表２に示した。
【００１９】
〔実施例２〜６〕
消泡剤Ａの代りに消泡剤Ｂ〜Ｆを用いた以外は実施例１と同様に行った。結果を表１に示した。
【００２０】
〔比較例１〕
キサンタンガムと消泡剤Ａを使用しないこと以外は実施例１と同様に脱臭剤を調製した。結果を表１に示した。
【００２１】
〔比較例２〕
消泡剤Ａを使用しないこと以外は実施例１と同様に脱臭剤を調製した。結果を表１に示した。
【００２２】
［実施例７］
（１）脱臭剤の調製：水４０質量部にキサンタンガム０．２質量部および消泡剤Ａ０．４質量部を加え溶解させたのち、粒径３μｍ以下の２，２’−ジチオビス−ピリジン−１，１’−ジオキシド粉末１０質量％をポリナフタレンスルホン酸ナトリウム０．２質量％で水に分散した分散液２０質量部を加え、さらに亜硝酸ナトリウム４０質量部を加えて均一に分散された脱臭剤１００質量部を得た。
（２）〜（５）各種測定：実施例１と同様に行った。
結果を表１および表２に示した。
【００２３】
［比較例３］
脱臭剤を使用しないこと以外は実施例１と同様に脱臭性能を評価した。結果を表２に示した。
【００２４】
【表１】
2006075703.tif 000002
【００２５】
表１の結果から、本発明の脱臭剤は分散安定性と消泡性能に優れていることがわかる。また、塩基性の消泡剤ＡおよびＢを使用した場合は、特に優れていることがわかる。
【００２６】
【表２】
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【００２７】
表２の結果から、本発明の脱臭剤は４００ｍｇ／Ｌという少ない添加量で、脱臭剤を添加しない場合に比較して、汚泥や脱水ケ−キから発生する悪臭である硫化水素やメチルメルカプタンの濃度を著しく低減することができ、特に脱水ケ−キからの悪臭の発生を２日間以上防止できることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明の脱臭剤および脱臭方法は、有機性排水処理の分野で好適に利用できる。