(57)【要約】【課題】有機性汚泥の含水率に関わらず、有機性汚泥からの臭気の発生を抑制できる脱臭方法を提供する。前記脱臭方法に用いることができる有機性汚泥用の脱臭剤を提供する。【解決手段】第１工程：有機性汚泥と揮発性脂肪酸分解性糸状菌とを配合する工程、第２工程：前記第１工程で有機性汚泥と配合された前記糸状菌を培養する工程を有することを特徴とする有機性汚泥の脱臭方法。揮発性脂肪酸分解性糸状菌を含有することを特徴とする有機性汚泥用脱臭剤。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１工程：有機性汚泥と揮発性脂肪酸分解性糸状菌とを配合する工程、
第２工程：前記第１工程で有機性汚泥と配合された前記糸状菌を培養する工程
を有することを特徴とする有機性汚泥の脱臭方法。
【請求項２】
前記揮発性脂肪酸分解性糸状菌として、マイクロアスカス・サイロサス（Microascus cirrosus）を用いる請求項１に記載の脱臭方法。
【請求項３】
前記有機性汚泥の含水率が１５質量％〜９０質量％である請求項１または２に記載の脱臭方法。
【請求項４】
前記有機性汚泥のｐＨを５〜１０の範囲とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の脱臭方法。
【請求項５】
前記第２工程において、前記第１工程で有機性汚泥と配合された前記糸状菌を１日以上培養する請求項１〜４のいずれか１項に記載の脱臭方法。
【請求項６】
前記第２工程において、１５℃〜４５℃の範囲で培養する請求項１〜５のいずれか１項に記載の脱臭方法。
【請求項７】
さらに、第３工程：前記第２工程で得られた汚泥を加熱する工程を有する請求項１〜６のいずれか１項に記載の脱臭方法。
【請求項８】
前記第１工程において、有機性汚泥と、揮発性脂肪酸分解性糸状菌を含有する汚泥とを配合する請求項１〜７のいずれか１項に記載の脱臭方法。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法で得られた脱臭汚泥を含有することを特徴とする固形燃料。
【請求項１０】
揮発性脂肪酸分解性糸状菌を含有することを特徴とする有機性汚泥用脱臭剤。
【請求項１１】
前記揮発性脂肪酸分解性糸状菌がマイクロアスカス・サイロサス（Microascus cirrosus）である請求項１０に記載の有機性汚泥用脱臭剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機性汚泥の脱臭方法、および有機性汚泥用の脱臭剤に関する。また、前記脱臭方法により得られる汚泥を含有する固形燃料に関する。
【背景技術】
【０００２】
下水処理、し尿処理、食品工場や紙パルプ工場等から発生する有機性排水処理、家畜糞尿等の畜産廃棄物処理等では、処理に伴い汚泥が発生する。汚泥は通常、前記各処理の水処理工程からスラリー状の汚泥として排出され、その後種々の工程を経て水分が除去され、減容される。下水処理を例にとれば、スラリー状の汚泥は濃縮処理および脱水処理によりケーキ状の脱水汚泥となる。脱水汚泥は、さらに乾燥処理される場合は乾燥汚泥となり、焼却処理される場合は焼却灰となる。脱水汚泥や乾燥汚泥は、埋立処分されたり、肥料や堆肥として用いられたり、セメント資源化されたりしている。また、焼却灰は、埋立処分されたり、種々の建材原料として用いられたりしている。
【０００３】
近年、二酸化炭素排出抑制の社会ニーズを背景として、有機性汚泥のバイオマスとしての利用価値が注目されている。バイオマスのカーボンニュートラルの性質に基づき、特に乾燥汚泥の燃料としての価値に注目がされている。下水乾燥汚泥については、実際に化石燃料の代替品として利用され始めている。
【０００４】
脱水汚泥や乾燥汚泥は、汚泥中の有機分に由来して、様々な臭気を発生する。そのため、脱水汚泥や乾燥汚泥を取り扱う際には、汚泥から発生する臭気を低減することが求められている。特に、乾燥汚泥については、その有効利用用途の新たな広がりから、脱臭技術の開発が強く求められている。
【０００５】
脱水汚泥や乾燥汚泥から発生する臭気物質としては、例えば、吉草酸、酪酸、プロピオン酸等の有機酸；アンモニア、アミン類等の窒素化合物；硫化水素、メチルメルカプタン、硫化メチル等の硫黄化合物等が挙げられる。また、乾燥汚泥から発生する臭気物質としては、汚泥の乾燥処理により新たに発生するアセトアルデヒド等のアルデヒド類も挙げられる。
【０００６】
従来、脱水汚泥用の脱臭剤や脱水汚泥の脱臭方法については、様々検討がされてきた。脱水汚泥は含水率が高いため、様々な脱臭方法を比較的容易に適用することが可能である。一方、乾燥汚泥用の脱臭剤や乾燥汚泥の脱臭方法については、脱水汚泥の場合に比べ、検討されている例が圧倒的に少ない。
【０００７】
例えば、過酸化水素、過硫酸アルカリ、亜塩素酸塩、次亜塩素酸塩等の酸化剤を用いる脱臭方法が知られている。これらの酸化剤を用いる方法は、脱水汚泥に対して適用できるものの、短時間で脱臭効果が失効する。酸化剤等の薬剤を添加して脱臭する方法では、多くの場合、薬剤を水等の溶媒に溶解させた溶液として脱水汚泥や脱水前の汚泥に添加するが、乾燥汚泥に脱臭用の薬剤を溶液として添加する場合は、乾燥汚泥の含水率が増加することにより乾燥汚泥の性状が変化し、乾燥汚泥の利用に影響を及ぼす可能性がある。また、加熱をして汚泥から水分を蒸発除去して乾燥汚泥を製造しているところ、そこに薬剤添加のために水分を加えること自体が、そもそも非効率的であるとも言える。そのため、乾燥汚泥に脱臭用の薬剤を溶液として添加する方法はほとんど検討されていない。なお、乾燥汚泥に酸化剤を添加する場合は、酸化剤の種類によってはアルデヒド類の臭気発生量が増加するという問題もある。
【０００８】
脱水汚泥の脱臭方法として、微生物を用いる方法も知られている。特許文献１には、脱水汚泥の好気性発酵を行うに際し、脱水汚泥に粉末貝殻と破砕古紙を添加し、古紙繊維に糸状菌や放線菌等の好気性微生物を繁殖させて、微生物により有機物の分解と悪臭の吸収を行う方法が開示されている。特許文献２には、脱水汚泥と木材チップを混合した後、主として乳酸桿菌と酵母菌とからなる発酵菌を散布して、悪臭を発生させることなく汚泥を発酵処理する方法が開示されている。しかし、特許文献１，２に開示された方法はいずれも脱水汚泥を対象としたものであり、これら開示された方法を、乾燥汚泥にそのまま適用することは難しい。脱水汚泥は含水率が高いため、微生物の活動が活発となり、微生物による臭気の除去が可能となるが、乾燥汚泥は含水率が低いため、一般に微生物の活動が十分行われないためである。さらに、乾燥汚泥は、脱水汚泥にない揮発性のアルデヒド類の臭気も発生するため、この点からも、脱水汚泥の脱臭方法をそのまま適用することは難しい。
【特許文献１】特開２００１−３０２３７７号公報
【特許文献２】特開２０００−１６９２７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、有機性汚泥の含水率に関わらず、有機性汚泥からの臭気の発生を抑制できる脱臭方法を提供することにある。また、前記脱臭方法に用いることができる有機性汚泥用の脱臭剤を提供することにある。さらに、前記脱臭方法により得られる汚泥を含有する固形燃料を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、上記課題を解決すべく、有機性汚泥の含水率に関わらず有機性汚泥からの臭気を抑制できる脱臭方法を検討したところ、揮発性脂肪酸分解性糸状菌が乾燥汚泥のような低含水率の環境下でも優れた脱臭効果を発揮することを見出して、本発明を完成させた。
【００１１】
すなわち、本発明の脱臭方法とは、第１工程：有機性汚泥と揮発性脂肪酸分解性糸状菌とを配合する工程、第２工程：前記第１工程で有機性汚泥と配合された前記糸状菌を培養する工程を有するところに特徴を有する。前記構成によれば、有機性汚泥の含水率に関わらず有機性汚泥の脱臭が可能となり、特に、有機酸や、乾燥汚泥に特有なアルデヒド類の臭気の発生を抑制できる。
【００１２】
本発明の脱臭方法は、前記揮発性脂肪酸分解性糸状菌としてマイクロアスカス・サイロサスを用いることが好ましい。マイクロアスカス・サイロサスは、有機酸やアルデヒド類の臭気の発生を特に効果的に抑制できるため、好ましく用いられる。
【００１３】
本発明の脱臭方法は、有機性汚泥のｐＨを５〜１０の範囲、有機性汚泥の含水率を１５質量％〜９０質量％とすることが好ましい。また、第２工程において、１５℃〜４５℃の範囲で培養することが好ましい。前記条件下では、糸状菌の活性を高くすることができ、優れた脱臭効果が得られるようになる。
【００１４】
本発明の脱臭方法の第２工程では、培養期間を１日以上とすることが好ましい。培養期間を１日以上とすることで、優れた脱臭効果が得られるようになる。
【００１５】
本発明の脱臭方法は、さらに、第３工程として、前記第２工程で得られた汚泥を加熱する工程を有することも好ましい形態である。さらに汚泥を加熱する工程を付加することで、得られる汚泥の臭気がさらに低減するとともに、汚泥の含水率が低減することにより、汚泥の用途範囲が広がる。
【００１６】
本発明の脱臭方法により得られた脱臭汚泥は、臭気が大幅に低減されているため、汚泥の取り扱い性や作業環境が改善される。また、本発明の脱臭方法では、脱臭剤として用いられる揮発性脂肪酸分解性糸状菌の添加量が少量ですむため、脱臭処理により脱臭汚泥は含水率がほとんど増加せず、汚泥発熱量の低下に結び付く大幅な無機成分量の増加や大幅な有機成分量の減少がなく、燃焼の際に設備腐食の原因となる塩素等のハロゲン元素含有量の増加もない。従って、本発明の脱臭方法により得られる脱臭汚泥は、固形燃料として特に好適に用いることができる。
【００１７】
本発明の脱臭剤は、揮発性脂肪酸分解性糸状菌を含有するところに特徴を有する。また、前記揮発性脂肪酸分解性糸状菌はマイクロアスカス・サイロサスであることが特に好ましい。前記構成によれば、有機性汚泥の含水率に関わらず有機性汚泥の脱臭が可能となり、特に、有機酸や、乾燥汚泥に特有なアルデヒド類の臭気の発生を抑制できる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の脱臭方法および脱臭剤は、有機性汚泥の含水率に関わらず、有機性汚泥からの臭気の発生、特に、有機酸や、乾燥汚泥に特有なアルデヒド類の臭気の発生を抑制できる。本発明の脱臭方法により得られる脱臭汚泥は、臭気の少ない高品質な固形燃料として特に好適に用いることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
まず、本発明の脱臭剤について説明する。本発明の脱臭剤は、揮発性脂肪酸分解性糸状菌を含有するところに特徴を有する。
【００２０】
本発明の脱臭剤に含有される糸状菌が分解できる揮発性脂肪酸としては、プロピオン酸、ｎ−酪酸、ｎ−吉草酸、ｉ−吉草酸等が示され、前記糸状菌はこれらから選ばれる少なくとも１種を分解できることが好ましい。本発明の脱臭剤に含有される糸状菌は、さらに、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、ｎ−ブチルアルデヒド、ｉ−ブチルアルデヒド、ｎ−バレルアルデヒド、ｉ−バレルアルデヒドから選ばれる少なくとも１種のアルデヒドを分解できることが好ましい。
【００２１】
本発明の脱臭剤に含有される糸状菌としては、例えば、マイクロアスカス（Microascus）属、シューダルスヘリア（Pseudallescheria）属、スコプァリオプシス（Scopulariopsis）属、ペトリエラ（Petriella）属等が示され、これらは１種類のみが含まれていてもよく、２種類以上が含まれていてもよい。本発明の脱臭剤に含有される糸状菌として、さらに詳しくは、例えば、マイクロアスカス・サイロサス（Microascus cirrosus）、シューダルスヘリア・ボイディ（Pseudallescheria boydii）、スコプァリオプシス・ブレビカウリス（Scopulariopsis brevicaulis）、ペトリエラ・セチフェラ（Petriella setifera）等が示され、これらは１種類のみが含まれていてもよく、２種類以上が含まれていてもよい。マイクロアスカス・サイロサスとしては、特に、低含水率の環境下であっても優れた脱臭効果を発揮することが実証されているＤＣ２ｂ株を好適に用いることができる。
【００２２】
本発明者らが、真核生物の１８ＳリボソームＲＮＡをコードする遺伝子が含まれる部分をＰＣＲにより増幅して相同性を検証したところ、優れた脱臭効果を示すマイクロアスカス・サイロサスと、シューダルスヘリア・ボイディ、スコプァリオプシス・ブレビカウリス、およびペトリエラ・セチフェラ等は、９８％以上という高い相同性を示すことが明らかにされている。従って、シューダルスヘリア・ボイディ、スコプァリオプシス・ブレビカウリス、およびペトリエラ・セチフェラ等は、マイクロアスカス・サイロサスと同様に、優れた脱臭効果を発揮できると考えられる。
【００２３】
本発明に係る糸状菌であるマイクロアスカス属の糸状菌のうち、ＤＣ２ｂ株は、下記の通り寄託機関に寄託されている。
（ｉ）寄託機関の名称・住所
名称：独立行政法人製品評価技術基盤機構  特許微生物寄託センター
住所：千葉県木更津市かずさ鎌足２−５−８
（ｉｉ）受託日：平成１９年３月１４日
（ｉｉｉ）受託番号：ＮＩＴＥ  Ｐ−３３７
【００２４】
本発明の脱臭剤は、揮発性脂肪酸分解性糸状菌のみからなるものでもよく、さらに水等の溶媒が含まれていてもよい。
【００２５】
本発明の脱臭剤を用いれば、有機性汚泥の含水率に関わらず有機性汚泥の脱臭が可能となる。特に、有機酸や、乾燥汚泥に特有なアルデヒド類の臭気の発生を抑制できる。本発明の脱臭剤は、極めて少量を有機性汚泥に添加するだけで脱臭効果を発揮するため、有機性汚泥と脱臭剤との配合により有機性汚泥の含水率をほとんど増加させない。また、汚泥発熱量の低下に結び付く有機性汚泥中の無機成分量の大幅な増加や有機成分量の大幅な減少をもたらさず、燃焼の際に設備腐食の原因となる塩素等のハロゲン元素含有量も増加させない。
【００２６】
次に、本発明の脱臭方法について説明する。本発明の脱臭方法とは、第１工程：有機性汚泥と揮発性脂肪酸分解性糸状菌とを配合する工程、第２工程：前記第１工程で汚泥と配合された糸状菌を培養する工程を有するところに特徴を有する。
【００２７】
本発明の脱臭方法で用いられる糸状菌としては、例えば、本発明の脱臭剤に含有される糸状菌を挙げることができる。前記例示した糸状菌のうち、１種類のみを用いてもよく、２種類以上を適宜混合して用いてもよい。
【００２８】
本発明で用いられる有機性汚泥とは、有機物を含むものであれば特に制限されず、有機物のほかに無機物を含んでいてもよい。有機性汚泥としては、例えば、下水処理、し尿処理、食品工場や紙パルプ工場等から発生する有機性排水の処理、家畜糞尿等の畜産廃棄物の処理等により発生する汚泥が挙げられる。これらの汚泥は、１種類のみを用いてもよく、２種類以上を適宜混合して用いてもよい。
【００２９】
前記各処理では、処理プロセスに応じて様々な種類の汚泥が発生するが、本発明に用いられる有機性汚泥は処理プロセスに制限を受けるものではなく、例えば、初沈汚泥、余剰汚泥、混合生汚泥、活性汚泥、消化汚泥等を用いることができる。これらの汚泥には凝集剤等の各種薬剤が添加されていてもよい。これらの汚泥は、１種類のみを用いてもよく、２種類以上を適宜混合して用いてもよい。
【００３０】
前記各汚泥は、種々の固液分離処理や熱処理が施されることにより、含水率が低減されていてもよい。例えば、濃縮処理により得られる濃縮汚泥、脱水処理により得られる脱水汚泥、乾燥処理により得られる乾燥汚泥等を用いることができる。前記各処理では、凝集剤等の各種薬剤が汚泥に添加されてもよい。しかしながら、本発明に用いられる有機性汚泥は固形であるものが好ましく、例えば、脱水汚泥および乾燥汚泥を用いることが好ましい。
【００３１】
本発明で用いられる有機性汚泥の含水率は、１５質量％以上が好ましく、２５質量％以上がより好ましく、３０質量％以上がさらに好ましい。含水率が１５質量％以上であれば、糸状菌の活性を高くすることができ、優れた脱臭効果が得られやすくなる。含水率の上限は特に制限されるものではないが、固形性の汚泥が得やすい点で、含水率は９０質量％以下が好ましい。なお、本発明の脱臭方法は、乾燥汚泥等のように含水率が低い汚泥でも脱臭効果を発揮し、乾燥処理により新たに発生するアルデヒド類の臭気も抑制できる点に特徴を有するものである。本発明の脱臭方法を、そのような汚泥の脱臭に特化するのであれば、含水率は７０質量％以下が好ましく、６０質量％以下がより好ましく、５０質量％以下がさらに好ましい。なお、含水率は、ＪＩＳ  Ｋ  ００６８の乾燥減量法により測定される。
【００３２】
本発明で用いられる有機性汚泥のｐＨは、５以上が好ましく、６以上がより好ましく、６．５以上がさらに好ましい。また、ｐＨは、１０以下が好ましく、９．５以下がより好ましく、９以下がさらに好ましい。ｐＨが５以上１０以下の範囲にあれば、糸状菌の活性を高くすることができ、優れた脱臭効果が得られやすくなる。
【００３３】
なお、汚泥のｐＨは次のように測定する。汚泥に、汚泥質量（湿潤状態）の１０倍の質量の蒸留水を添加し、１時間撹拌した後、６０００Ｇ、４℃の条件で１０分間遠心分離し、上澄み液を得る。得られた上澄み液のｐＨを、ガラス電極を用いたｐＨ計により測定し、その値を汚泥のｐＨとする。
【００３４】
有機性汚泥のｐＨは、排水および汚泥の発生源、処理プロセスの組み合わせ、各処理プロセスでの処理方法等により変化する。例えば、脱水処理において石灰等の塩基性の薬剤が汚泥に添加される場合は、得られる脱水汚泥はアルカリ性となりやすい。一方、脱水処理においてポリ鉄等の酸性の薬剤が添加される場合は、得られる脱水汚泥は酸性となりやすい。従って、ｐＨ調整をしなくても有機性汚泥のｐＨが５〜１０の範囲にある場合は、特にｐＨ調整を行わなくてもよい。
【００３５】
有機性汚泥のｐＨが１０を超える場合は、有機性汚泥に酸性の薬剤を添加すればよい。前記酸性薬剤としては、例えば、塩酸、硝酸、硫酸、リン酸、リン酸二水素ナトリウム、リン酸二水素カリウム、ホウ酸等が挙げられる。有機性汚泥のｐＨが５を下回る場合は、有機性汚泥に塩基性の薬剤を添加すればよい。前記塩基性薬剤としては、例えば、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、水酸化ナトリウム等が挙げられる。
【００３６】
有機性汚泥のｐＨ調整は、有機性汚泥が得られるまでの任意の処理プロセスでｐＨ調整のための薬剤を添加したり、既に添加されている薬剤の種類や添加率を変更したり、薬剤の添加を止めることにより、行ってもよい。また、ｐＨの異なる複数種類の汚泥を適宜混合して、ｐＨを５〜１０の範囲に調整してもよい。処理プロセスを変更したり、水処理に供される排水の種類や量を適宜選択することで、得られる有機性汚泥のｐＨを調整してもよい。従って、本発明で用いられる有機性汚泥のｐＨの調整方法は特に制限されるものでなく、本発明の脱臭方法を行う前段において、必要に応じて適当な方法を実施すればよい。
【００３７】
第１工程において、有機性汚泥と糸状菌とを配合する方法は特に限定されず、例えば、有機性汚泥に糸状菌を添加する方法が示される。糸状菌を添加する際、添加される糸状菌の形態は特に限定されず、例えば、糸状菌を固体として添加してもよく、糸状菌を水等の溶媒に懸濁させた懸濁液として添加してもよい。
【００３８】
有機性汚泥と糸状菌とを配合する方法として、有機性汚泥と、揮発性脂肪酸分解性糸状菌を含有する汚泥とを配合する方法を採用してもよい。例えば、既に有機性汚泥と糸状菌とが配合されている汚泥を種汚泥として用い、種汚泥を有機性汚泥に添加する方法、種汚泥に有機性汚泥と糸状菌とを添加する方法等が挙げられる。この場合、糸状菌を単離した状態で有機性汚泥に加えなくてもよいため、脱臭処理の際の操作が容易となる。
【００３９】
糸状菌を懸濁液として有機性汚泥に加える場合、有機性汚泥１００質量部に対し糸状菌懸濁液を例えば１質量部未満しか添加しなくても、脱臭効果が発揮される。また、種汚泥に有機性汚泥を添加する場合では、有機性汚泥の含水率は実質上変化しない。従って、本発明の脱臭方法では、脱臭剤の添加により汚泥の含水率がほとんど増加しないか実質上変化しない。
【００４０】
本発明の脱臭方法は、回分処理、連続処理等、いずれの処理方式で行ってもよい。
【００４１】
回分処理で行う場合、有機性汚泥と糸状菌とを配合する方法は、例えば、有機性汚泥に糸状菌を添加する方法、既に有機性汚泥と糸状菌とが配合されている汚泥を種汚泥として用い、種汚泥を有機性汚泥に添加する方法等が挙げられる。この場合、有機性汚泥と糸状菌とを配合した後、有機性汚泥に配合された糸状菌を所定期間培養することで、脱臭汚泥を得ることができる。有機性汚泥と糸状菌とが配合された汚泥は、培養時、何もせずにそのまま放置してもよく、適宜撹拌等行ってもよい。
【００４２】
連続処理で行う場合、有機性汚泥と糸状菌とを配合する方法は、例えば、既に有機性汚泥と糸状菌とが配合されている汚泥を種汚泥として用い、種汚泥に有機性汚泥を添加する方法、種汚泥に有機性汚泥と糸状菌とを添加する方法等が挙げられる。この場合、糸状菌を培養する培養系には種汚泥が常に存在していることが好ましい。例えば、種汚泥の存在下、有機性汚泥を培養系に一定量加え、培養系から一定量の汚泥を脱臭汚泥として引き抜く方法が示される。
【００４３】
連続処理で行う場合、培養系に有機性汚泥を加える操作と培養系から汚泥を引き抜く操作は、同時に行ってもよく、異なるタイミングで行ってもよい。また、培養系に有機性汚泥を加える操作と培養系から汚泥を引き抜く操作は、各々、連続的に行ってもよく、必要なタイミングで適宜行ってもよい。
【００４４】
連続処理で行う場合、培養系が完全混合されるような条件で培養を行ってもよく、培養系に加えられた汚泥が順次排出側に移動して培養系から引き抜かれるような、いわゆるプラグフローの条件で培養を行ってもよい。また、完全混合とプラグフローの中間的な条件、例えば、全体的にはプラグフローではあるが、部分的な撹拌等が適宜行われることにより、部分的には混合されているような条件等で培養を行ってもよい。
【００４５】
培養温度は、１５℃以上が好ましく、２５℃以上がより好ましく、３０℃以上がさらに好ましい。また、培養温度は、４５℃以下が好ましく、４２℃以下がより好ましく、３７℃以下がさらに好ましい。培養温度が１５℃以上４５℃以下であれば、糸状菌の活性を高くすることができ、優れた脱臭効果が得られやすくなる。なお、培養温度とは、培養時の有機性汚泥の温度を意味する。
【００４６】
培養温度が１５℃未満となる場合は、加熱手段を用いて培養温度を適宜調整すればよい。例えば、有機性汚泥内部に加熱手段を配置したり、培養時に有機性汚泥が置かれる容器の外部に加熱手段を配置して、外部から汚泥を間接加熱したり、培養時に有機性汚泥が置かれる雰囲気に加熱空気を導入したりして、培養温度を上げればよい。培養温度が４５℃を超える場合は、冷却手段を用いて培養温度を適宜調整すればよい。例えば、有機性汚泥内部に冷却手段を配置したり、培養時に有機性汚泥が置かれる容器の外部に冷却手段を配置して、外部から汚泥を間接的に冷却したり、培養時に有機性汚泥が置かれる雰囲気に冷却空気や外部空気を導入したりして、培養温度を下げればよい。
【００４７】
培養時に、糸状菌と有機性汚泥とが配合された汚泥が置かれる環境は特に限定されない。糸状菌と有機性汚泥とが配合された汚泥は、例えば、大気に開放されるように配置してもよく、密閉容器内に有機性汚泥を配置してもよい。密閉容器内に前記汚泥を配置する場合は、容器内の空気は通気等により適宜入れ替えてもよい。
【００４８】
培養期間は、有機性汚泥の含水率、有機性汚泥のｐＨ、有機性汚泥と糸状菌との配合割合、培養温度、所望する脱臭効果等に応じて適宜調整すればよい。しかしながら、培養期間は、１日以上が好ましく、２日以上がより好ましく、４日以上がさらに好ましい。培養期間を１日以上とすることで、優れた脱臭効果が得られやすくなる。培養期間とは、回分処理においては、有機性汚泥と糸状菌とが配合されてから、培養装置や培養設備等といった培養するための領域から出るまでの時間を意味する。連続処理においては、培養期間とは、前記培養するための領域における汚泥の滞留時間を意味する。なお、汚泥の滞留時間は、（培養するための領域中の汚泥量）÷（培養するための領域から引き抜かれる１日当たりの汚泥量）から算出される。
【００４９】
本発明の脱臭方法は、さらに、第３工程として、前記第２工程で得られた汚泥を加熱する工程を有してもよい。汚泥を加熱する工程を付加することで、得られる汚泥の臭気がより低減するとともに、汚泥の含水率が低減することにより、汚泥の用途範囲が広がる。
【００５０】
第３工程で得られる汚泥の含水率は、１０質量％以下が好ましく、５質量％以下がより好ましく、３質量％以下がさらに好ましい。含水率が１０質量％以下であれば、得られる汚泥の臭気がさらに低減するとともに、汚泥の用途範囲が広がる。例えば、本発明の脱臭方法により得られる脱臭汚泥を固形燃料に利用する場合は、汚泥の含水率が低い方が、汚泥質量（湿潤状態）ベースでの発熱量が増加するため特に好ましい。
【００５１】
汚泥を加熱する方法は特に制限されず、公知の汚泥乾燥方法を用いることができる。
【００５２】
加熱温度や加熱時間は、汚泥の含水率を低減できる条件であれば、特に制限されない。しかしながら、加熱温度は６０℃以上が好ましく、１００℃以上がより好ましく、１３０℃以上がさらに好ましい。また、加熱温度は２５０℃以下が好ましく、２００℃以下がより好ましく、１８０℃以下がさらに好ましい。加熱温度が６０℃以上であれば、汚泥から水分を効率的に除去でき、得られる汚泥の臭気をさらに抑制しやすくなる。加熱温度が２５０℃以下であれば、汚泥の炭化や燃焼を引き起こすことなく汚泥から水分を除去することが容易となる。なお、加熱時間は、加熱温度や、得られる汚泥の所望する含水率等に応じて、適宜調整すればよい。
【００５３】
本発明の脱臭方法により得られる脱臭汚泥は、臭気が大幅に低減されているため、汚泥の取り扱い性や作業環境が改善される。また、脱臭処理により汚泥の含水率がほとんど増加せず、第３工程の加熱処理を組み合わせれば含水率の低下した汚泥を得ることができる。さらに、有機性汚泥のｐＨ調整が不要な場合、あるいはｐＨ調整が必要な場合でも適当な薬剤を選定すれば、汚泥発熱量の低下に結び付く大幅な無機成分量の増加や大幅な有機成分量の減少がないとともに、燃焼の際に設備腐食の原因となる塩素等のハロゲン元素含有量の増加がない脱臭汚泥を得ることができる。従って、本発明の脱臭方法により得られる脱臭汚泥は、固形燃料として特に好適に用いることができる。
【００５４】
本発明の脱臭方法により得られた脱臭汚泥を含有する固形燃料は、単独で燃料として用いてもよいし、他の燃料と混合して用いてもよい。本発明の固形燃料は、カーボンニュートラルという性質を有することから、特に化石燃料の代替品として用いることが効果的である。例えば、固形性の化石燃料である石炭の代替品として、石炭火力発電所や石炭を燃料として用いる産業用ボイラ等で用いることができる。
【実施例】
【００５５】
以下に、実施例を示すことにより本発明を更に詳細に説明するが、本発明の範囲はこれらに限定されるものではない。
【００５６】
＜分析方法＞
［汚泥の含水率の測定方法］
汚泥の含水率は、ＪＩＳ  Ｋ  ００６８の乾燥減量法により測定した。すなわち、汚泥を送風式定温乾燥機により１０５℃で乾燥させ、その際の質量減少割合を含水率とした。なお、乾燥時間は１４時間とした。
【００５７】
［汚泥の強熱減量の測定方法］
汚泥の強熱減量は、ＪＩＳ  Ｋ  ００６７により測定した。すなわち、１０５℃で乾燥処理した汚泥をマッフル炉により６００℃で２時間加熱し、その際の重量減少割合を強熱減量とした。
【００５８】
［汚泥のｐＨの測定方法］
汚泥に、汚泥質量（湿潤状態）の１０倍の質量の蒸留水を添加し、１時間撹拌した後、６０００Ｇ、４℃の条件で１０分間遠心分離し、上澄み液を得た。得られた上澄み液のｐＨを、ガラス電極を用いたｐＨ計により測定し、その値を汚泥のｐＨとした。
【００５９】
［汚泥中の有機酸およびアルデヒド含有量の測定方法］
汚泥に、汚泥質量（湿潤状態）の１０倍の質量の蒸留水を添加し、１時間撹拌した後、６０００Ｇ、４℃の条件で１０分間遠心分離し、上澄み液を得た。得られた上澄み液を０．２２μｍのメンブレンフィルターを用いてろ過を行い、ろ液を得た。実験１では、ろ液中に含まれる有機酸を、検出器として電気伝導度検出器を備えた高速液体クロマトグラフィーにより測定した。なお、高速液体クロマトグラフィー分析は、ＪＩＳ  Ｋ  ０１２４に従い行った。実験２では、ろ液中に含まれる有機酸を、検出器として水素炎イオン化検出器（ＦＩＤ）を備えたガスクロマトグラフにより測定した。なお、ガスクロマトグラフ分析は、ＪＩＳ  Ｋ  ０１１４に従い行った。ろ液中に含まれるアルデヒドは、ガスクロマトグラフ質量分析により測定した。なお、ガスクロマトグラフ質量分析は、ＪＩＳ  Ｋ  ０１２３に従い行った。
【００６０】
［汚泥の嗅覚試験方法］
容量５０ｍＬのプラスチック容器に２ｇの汚泥をとり、鼻から３ｃｍ離れたところに汚泥の入ったプラスチック容器を置き、臭いをかいだ。
【００６１】
（１）実験１：バッチ実験
［製造例１］
下水処理により発生した混合生汚泥を脱水して得られた含水率８２．４質量％、強熱減量８１．８質量％の脱水汚泥を、送風式定温乾燥機により６０℃で６時間乾燥させて、含水率４３．４質量％の乾燥汚泥を得た。一方、マイクロアスカス・サイロサス（Microascus cirrosus）［独立行政法人製品評価技術基盤機構特許微生物寄託センター受託番号：ＮＩＴＥ  Ｐ−３３７］をＹＭ（0.3% Yeast extract, 0.3% Malt extract, 0.5% Peptone, 1% Glucose）寒天培地にて培養して得られた糸状菌を、ＯＤ600が１．０となるように蒸留水１０ｍＬに懸濁させ、糸状菌懸濁液を調製した。前記乾燥汚泥３０ｇを卓上ミルにより軽く破砕し、そこに糸状菌懸濁液２００μＬを添加し、それを汚泥１とした。なお、汚泥１を送風式定温乾燥機により６０℃で６時間乾燥させて含水率２．４質量％としたものを、汚泥１の嗅覚試験用の試料とした。
【００６２】
［製造例２］
前記汚泥１を５００ｍＬのプラスチック容器に仕込み、容器に蓋をして、３０℃で４日間培養し、得られた汚泥を汚泥２とした。培養の間、１日１回容器の蓋を開けて空気の入れ換えをするとともに、汚泥を軽くかき混ぜた。汚泥２はそのまま有機酸およびアルデヒド含有量の測定用の試料として用いるとともに、汚泥２を送風式定温乾燥機により６０℃で６時間さらに乾燥させて含水率２．０質量％としたものを嗅覚試験用の試料として用いた。
【００６３】
［製造例３］
製造例１において、脱水汚泥に生石灰を汚泥質量（湿潤状態）に対し０．６３質量％添加して混合し、それを送風式定温乾燥機により６０℃で６時間乾燥させた以外は、製造例１，２と同様の操作を行い汚泥３を得た。生石灰は、汚泥のｐＨ調整剤として用いた。汚泥３の嗅覚試験では、製造例２と同様に汚泥３を乾燥処理して含水率１．９質量％としたものを、試験用の試料として用いた。
【００６４】
［製造例４］
製造例１において、脱水汚泥に生石灰を汚泥質量（湿潤状態）に対し１．２５質量％添加して混合し、それを送風式定温乾燥機により６０℃で６時間乾燥させた以外は、製造例１，２と同様の操作を行い汚泥４を得た。生石灰は、汚泥のｐＨ調整剤として用いた。汚泥４の嗅覚試験では、製造例２と同様に汚泥４を乾燥処理して含水率２．２質量％としたものを、試験用の試料として用いた。
【００６５】
＜測定結果＞
汚泥１〜４の有機酸およびアルデヒド含有量の測定結果を表１に示す。なお、表１において、有機酸およびアルデヒド含有量は、汚泥乾燥質量当たりの含有量を表す。汚泥乾燥質量とは、送風式定温乾燥機にて１０５℃で１４時間以上乾燥させた汚泥の質量を意味する。
【００６６】
汚泥１は、有機性汚泥に糸状菌を配合しただけの汚泥で、培養日数は０日である。汚泥１を用いて４日間培養した汚泥２では、有機酸およびアルデヒド類の含有量が一部低下した。ｐＨ調整をした上で培養した汚泥３，４では、有機酸およびアルデヒド類の含有量が大幅に低下した。
【００６７】
汚泥１〜４の嗅覚試験測定結果を表２に示す。汚泥の嗅覚試験を行った結果、汚泥１，２では明らかな臭気の発生が認められたが、汚泥３，４では臭覚で感知できる臭気は大幅に低減していた。
【００６８】
【表１】
2008246326.tif 000002
【００６９】
【表２】
2008246326.tif 000003
【００７０】
（２）実験２：連続実験
［製造例５］
下水処理により発生した混合生汚泥を脱水して得られた含水率８０．３質量％、強熱減量８２．９質量％、ｐＨ５．４の脱水汚泥に、生石灰を汚泥質量（湿潤状態）に対し１．０質量％添加して混合し、送風式定温乾燥機により１０５℃で４．０時間乾燥させて、含水率３３．２質量％、ｐＨ８．１の乾燥汚泥を得た。得られた乾燥汚泥１００ｇを卓上ミルにより軽く破砕し、そこに汚泥３を種汚泥として１０ｇ加えて混合して種汚泥混合乾燥汚泥を得て、それを円筒形ガラスカラム（φ５０ｍｍ×５００ｍｍ）に充填高さ約１２０ｍｍとなるように充填した。種汚泥混合乾燥汚泥を充填したカラムを、３０℃に保持された培養器に入れ、適宜カラムから汚泥を分析用に採取しながら、最大１１２時間培養した。培養中、カラム底部より、水中を通過させることにより得た湿潤空気を、１００ｍＬ／ｍｉｎの風量で１分間送風、１分間停止を繰り返し、送風した。培養期間中、種汚泥混合乾燥汚泥の含水率は、ほとんど変化しなかった。
【００７１】
［製造例６］
製造例５において、乾燥汚泥に汚泥３を種汚泥として加えなかった以外は、製造例５と同様の操作を行った。
【００７２】
［製造例７］
製造例５において、送風式定温乾燥機により１０５℃で４．５時間乾燥させて、含水率２７．８質量％、ｐＨ８．１の乾燥汚泥を得て、得られた乾燥汚泥を種汚泥と混合して最大１３６時間培養した以外は、製造例５と同様の操作を行った。
【００７３】
［製造例８］
製造例７において、乾燥汚泥に汚泥３を種汚泥として加えなかった以外は、製造例７と同様の操作を行った。
【００７４】
＜測定結果＞
製造例５，６で得た汚泥の有機酸含有量測定結果を図１に、製造例７，８で得た汚泥の有機酸含有量測定結果を図２に示す。なお、各図において、有機酸含有量は、汚泥乾燥質量当たりの含有量を表す。汚泥乾燥質量とは、送風式定温乾燥機にて１０５℃で１４時間以上乾燥させた汚泥の質量を意味する。
【００７５】
図１の結果より、種汚泥を加えた製造例５で得た汚泥では、培養時間１６時間で、種汚泥を加えない製造例６で得た汚泥よりも、有機酸含有量が減少した。製造例６で得た汚泥では、培養時間１１２時間でも、汚泥中の有機酸含有量はほとんど変化しなかったが、製造例５で得た汚泥では、培養時間６４時間で、汚泥中の有機酸がほとんど分解された。
【００７６】
図２の結果より、種汚泥を加えた製造例７で得た汚泥では、培養時間４０時間で、種汚泥を加えない製造例８で得た汚泥よりも、有機酸含有量が減少した。製造例８で得た汚泥では、培養時間１３６時間でも、汚泥中の有機酸含有量はほとんど変化しなかったが、製造例７で得た汚泥では、培養時間１３６時間で、汚泥中の有機酸がほとんど分解された。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明の脱臭方法および脱臭剤は、下水処理、し尿処理、食品工場や紙パルプ工場等から発生する有機性排水の処理、家畜糞尿等の畜産廃棄物の処理等により発生する有機性汚泥の脱臭に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】製造例５，６で得た汚泥の有機酸含有量測定結果（培養時間ごとの有機酸含有量の変化）である。
【図２】製造例７，８で得た汚泥の有機酸含有量測定結果（培養時間ごとの有機酸含有量の変化）である。
【図１】
2008246326.tif 000004
【図２】
2008246326.tif 000005