(57)【要約】【課題】鉄鋼所等の集塵スラリーの脱水工程で発生するアンモニア等の悪臭物質を、ｐＨの管理や排気ダクトなどの構築物の改造を必要とせず、効率よく消臭する方法を提供することを課題とする。【解決手段】集塵スラリーの脱水工程において、脱水処理する前の集塵スラリーに対し、木酢液を添加することを特徴とする集塵スラリーの消臭方法により、上記の課題を解決する。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
集塵スラリーの脱水工程において、集塵スラリーに対し、木酢液を添加することを特徴とする集塵スラリーの消臭方法。
【請求項２】
木酢液の添加量が、集塵スラリーに対して１〜５０００ｍｇ／リットルである請求項１記載の集塵スラリーの消臭方法。
【請求項３】
凝集沈殿物排出口から脱水装置の間に、木酢液を添加することを特徴とする請求項１または２に記載の集塵スラリーの消臭方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、集塵スラリーの消臭方法に関する。更に詳しくは、鉄鋼所等の集塵スラリーの脱水工程で発生するアンモニア等の悪臭物質を消臭する集塵スラリーの方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、銑鉄製造に用いられる高炉から排出されるガス（高炉ガス）や鉄鋼製造に用いられる転炉から排出されるガス（転炉ガス）は、多量の粉塵と炉内での反応により生じた各種反応ガスを含むので、乾式および／または湿式集塵器を通して除塵した後、有用なガスをガスホルダーに回収して再利用する方式が一般に採用されている。
【０００３】
湿式集塵器で除塵に用いられた水、すなわち、集塵水には鉄鉱石、コークスおよび石灰石などの製銑原料に由来する微粉（ダスト）が懸濁している。これらの懸濁物は、凝集剤添加などの沈殿促進手段およびシックナーなどの沈殿池で効率的に除去され、集塵水は通常完全循環方式で用いられる。シックナーなどの沈殿池から排出される泥状物、すなわち、集塵スラリーは、脱水処理に付され、再利用もしくは別途目的のために用いられる。
【０００４】
この集塵スラリーは、鉄、ナトリウム、シリカ、カルシウム、亜鉛、アンモニアなどの化合物やイオンと、有機物、水を含有しており、アルカリ性を呈する。また、脱水処理工程における集塵スラリーの温度は約５０〜７０℃であるため、集塵スラリーに含まれるアンモニウムイオンは、気相中にＮＨ３となって揮散しやすく、脱水器室内の従事する人間の作業環境に大きな影響を及ぼしていた。
従来、脱水器室に排気ダクト設備を設けたり、脱水器室上部の壁を排除して風通しを良くしたりする等、設備の設置や構築物の改造で対処にあたってきたが、これらの設備の設置や構築物の改造には多大の費用もしくは多大の労力がかかるため、経済性の点で問題視されていた。
【０００５】
また、薬剤の添加による対処も実施されてきた。集塵スラリーに含まれるアンモニアを塩酸や硫酸、酢酸などの強酸および弱酸の水溶液で化学的に中和することにより、集塵スラリーに含まれるアンモニアの揮散を防ぐ方法も試みられてきたが、塩酸や硫酸、酢酸などの酸で中和する際には、少なくとも中和点までの薬剤添加が必要となり、多量に排出される集塵スラリーを中和処理するのは、多大の薬剤が必要となり、経済性の点で問題があった。また、これらの酸による集塵スラリーの中和処理を行うと、工程内の配管ラインを腐食等の障害を引き起こすため、この障害を防ぐために、さらに防錆剤を添加するなど、薬剤コストが嵩み、好ましくないとされてきた。木酢液の配合された公知の消臭剤としては、タール分を除去した木酢液からなる消臭剤（特開昭５５−０７８９６４）等、これまでに様々な用途において、木酢液が配合された消臭剤が開発されているが、鉄鋼所等の集塵スラリーの消臭目的には使用されていない。
【０００６】
【特許文献１】
特開昭５５−０７８９６４号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、鉄鋼所等の集塵スラリーの脱水工程で発生するアンモニア等の悪臭物質を、ｐＨの管理や排気ダクトなどの構築物の改造を必要とせず、効率よく消臭する方法を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明の発明者は、かかる現場における要求を解決し、鉄鋼所等の集塵スラリーの脱水工程で発生する悪臭物質を消臭する方法について鋭意研究した結果、集塵スラリーに木酢液を添加し、脱水処理することにより、比較的低濃度で効率よく消臭できることを見出し、この発明を完成させた。
【０００９】
かくしてこの発明によれば、集塵スラリーの脱水工程において、脱水処理する前の集塵スラリーに対し、木酢液を添加することを特徴とする集塵スラリーの消臭方法が提供される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明における集塵スラリーは、鉄鋼業などにおける高炉や転炉、製鉄工程、製鋼工程、圧延工程などから発生したダストを湿式集塵器で除塵し、得られた集塵水に含まれる懸濁物を凝集剤添加などの沈殿促進手段およびシックナーなどの沈殿池で沈降濃縮した泥状物である。集塵スラリーとしては一般的に、鉄、ナトリウム、シリカ、カルシウム、亜鉛、アンモニアなどの化合物や、イオン、有機物、水を含有するものが挙げられる。
【００１１】
本発明に使用される木酢液は、コナラ、アカマツ、スギ・ベイマツ混合などの天然の樹木や、タケや草木などの植物資源の熱分解時に発生するガスを冷却して得られる液体を数日間放置して、おおまか三層に分離した液体の中間層であり、その主成分としては酢酸があげられる。また微量な有機成分として、フェノール、グアヤコール、４−メチルグアヤコール等の植物資源に含有されるリグニンやセルロースの分解物が５０種類以上含まれている
【００１２】
本発明において、集塵スラリーに添加する木酢液の量は、集塵スラリーに含まれるダストの構成成分およびその含有量により変化する。例えば、鉄鋼業などで発生する集塵スラリーに対しては、１〜５，０００ｍｇ／リットル、好ましくは１０〜１，０００ｍｇ／リットル、より好ましくは３０〜５００ｍｇ／リットルである。木酢液の量が上記の範囲内であれば、優れた消臭効果を得ることが出来る。木酢液の量が上述の範囲未満であれば、所望の消臭効果は得られず、木酢液の量が上述の範囲以上であれば、木酢液由来のくん臭が発生し、また経済性の点で好ましくない。
【００１３】
本発明の消臭方法に用いられる木酢液は、酢酸の濃度として、２．０〜１５重量％、好ましくは４．５〜１０重量％であればよい。木酢液中に含まれる酢酸成分以外の濃度としては、グアヤコールの濃度として、０．０３〜１．０重量％、好ましくは０．０５〜０．５重量％、４−メチルグアヤコールの濃度として、０．０１〜１．０重量％、好ましくは０．０２〜０．４重量％木酢液中に含有されてあればよい。
【００１４】
集塵スラリーに添加する際の木酢液は、木酢液原液をそのまま添加しても良いが、適宜工業用水や水道水あるいは純水などで希釈して集塵スラリーに添加しても構わない。その際の希釈倍率は、５〜２００倍、好ましくは１０〜１００倍、より好ましくは２０〜４０倍である。希釈倍率が上記の範囲内であれば、優れた消臭効果が得られる。
【００１５】
本発明の消臭方法に用いられる木酢液以外に、本発明の効果を阻害しない範囲で、公知の消臭剤、公知の界面活性剤、公知の抗菌剤などを含んでいてもよい。公知の消臭剤としては、塩化亜鉛または塩化ニッケルもしくは過酸化水素などの無機系化合物もしくは茶葉エキス、茶粉末などが挙げられる。
【００１６】
公知の界面活性剤としては、ジオクチルスルホコハク酸ナトリウムなどのアニオン界面活性剤、アルキルフェノール、アルキルアルコール、脂肪酸、脂肪族アミン、脂肪族アミドなどのエチレンオキサイドを付加させたノニオン界面活性剤があげられ、例えば、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル（エチレンオキサイド付加モル数＝４、直鎖型アルキル基（Ｃ１０〜Ｃ１２）のようなノニオン界面活性剤が挙げられる。
【００１７】
また、公知の抗菌剤としては、木酢液と同時に得られる木タール、木タールオイル、木クレオソートなどの木質系廃棄物が挙げられる。
【００１８】
なお、本発明においては、高炉から排出されたガスの流れとそのガスを処理する集塵水の循環経路および集塵スラリーの脱水工程の概略図を用いて説明する。集塵スラリーの脱水工程を図１に示す。
【００１９】
高炉（１）から排出されたガス（高炉ガス）は、まず、乾式集塵器（２）で集塵され、次いで二段のＶＳ（ベンチュリースクラバー）、１ＶＳ（４）および２ＶＳ（５）から構成される湿式集塵器（３）に送られる。高炉ガスは１ＶＳ（４）、２ＶＳ（５）およびＴＲＴ（６）（炉頂圧回収発電設備）の順に送られ、１ＶＳ（４）および２ＶＳ（５）で、湿式集塵されてＴＲＴ（６）に導入されてから、高炉ガスホルダー（図示しない）に回収される。湿式集塵に用いられた水（高炉集塵水）は、シックナー（７）で固形分が回収され、貯水槽（８）を経て、１ＶＳ（４）および２ＶＳ（５）に送られ、必要に応じてＡ点（水補充口）では新しい水が補充されて、循環系で繰返し利用される。Ｂ点（凝集沈殿物排出口）から排出された凝集沈殿物（集塵スラリー）は、フィルタープレスやオリバーフィルターなどの脱水装置（９）により脱水処理に付される。なお、得られた固形物（汚泥ケーキ）は、乾燥などの後工程を経て、再利用もしくは別途目的の為に使用される。
【００２０】
本発明の集塵スラリー脱水処理において発生するアンモニア等の悪臭の消臭方法では、Ｂ点と（９）の間で、集塵スラリーに対して本発明の消臭剤を添加するのが好ましい。
【００２１】
さらに、上記の木酢液が配合された消臭剤を、該集塵スラリーに添加することで、集塵スラリーもしくは集塵水が通過する配管等でのスケールの付着を併せて防止することもできる。
【００２２】
【実施例】
この発明を実施例および試験例により以下に説明するが、これらの実施例および試験例によりこの発明が限定されるものではない。
【００２３】
（製剤例１〜５）
集塵スラリーの脱水工程に用いる調整された消臭剤を、表１に示す。
【００２４】
【表１】
2004249234.tif 000002
【００２５】
実施例１
某製鋼所内、集塵スラリー脱水器室内において消臭試験を実施した。図１において、６０ｔ／ｄａｙの集塵スラリーがシックナー沈殿池（８）を得て、脱水器（９）に供給される。表１に示す製剤例１の木酢液原液を集塵スラリー排出量に対して、１，０００ｍｇ／リットルとなる様、凝集沈殿物排出口（Ｂ）に連続的に添加を行った。添加前および添加開始より３０分後、６０分後、１８０分後、経過後の脱水器室内臭気、特にアンモニアの悪臭が立ち込める脱水器近傍の臭気を臭気袋に採取し、ガステック社製の検知管を用いて、サンプリング臭気のアンモニア濃度を測定した。また、脱水器を通過したあとの集塵スラリーの汚泥ケーキについて消臭剤添加後１８０分後の含水率を測定した。得られた結果を表２に示す。
【００２６】
実施例２
消臭剤の添加濃度を１００ｍｇ／リットルとする以外は、実施例１と同様にして、脱水器近傍の臭気を臭気袋に採取し、サンプリング臭気のアンモニア濃度を測定した。得られた結果を表２に示す。
【００２７】
実施例３
製剤例２の消臭剤を用いること、および、添加濃度を３０ｍｇ／リットルとすること以外は、実施例２と同様にして、脱水器近傍の臭気を臭気袋に採取し、サンプリング臭気のアンモニア濃度の測定および汚泥ケーキの含水率を測定した。得られた結果を表２に示す。
【００２８】
実施例４
製剤例３の消臭剤を用いること以外は、実施例１と同様にして、脱水器近傍の臭気を臭気袋に採取し、サンプリング臭気のアンモニア濃度の測定および汚泥ケーキの含水率を測定した。得られた結果を表２に示す。
【００２９】
実施例５
製剤例４の消臭剤を用いること以外は、実施例２と同様にして、脱水器近傍の臭気を臭気袋に採取し、サンプリング臭気のアンモニア濃度を測定した。得られた結果を表２に示す。
【００３０】
実施例６
製剤例５の消臭剤を用い、添加濃度を５０ｍｇ／リットルとすること以外は、実施例１と同様にして、脱水器近傍の臭気を臭気袋に採取し、サンプリング臭気のアンモニア濃度の測定および汚泥ケーキの含水率を測定した。得られた結果を表２に示す。
【００３１】
比較例１
消臭剤を添加しないこと以外は、実施例１と同様にして、脱水器近傍の臭気を臭気袋に採取し、サンプリング臭気のアンモニア濃度の測定および汚泥ケーキの含水率を測定した。得られた結果を表２に示す。
【００３２】
比較例２
酢酸濃度として２重量％を含有する木酢液を消臭剤として使用し、木酢液として添加濃度０．５ｍｇ／リットルとすること以外は、実施例１と同様にして、脱水器近傍の臭気を臭気袋に採取し、サンプリング臭気のアンモニア濃度の測定および汚泥ケーキの含水率を測定した。得られた結果を表２に示す。
【００３３】
【表２】
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【００３４】
表２の結果より、本発明の集塵スラリー脱水器室より発生する悪臭を消去する消臭剤を用いた実施例１〜６では、木酢液を主体とする消臭剤を適切な添加濃度を遵守することにより、脱水器近傍のアンモニア臭気をほぼ完全に消臭することができた。また同時に、集塵スラリーの脱水汚泥の含水率も、消臭剤添加前と比べても、何ら変化なく、脱水工程に影響を及ぼしていないことがわかる。一方、消臭剤を添加しない比較例および、酢酸含有濃度の低い木酢液を少量の濃度で添加した場合、所望の消臭効果は得られなかった。
【００３５】
試験例１  スケール付着速度確認試験
某製鋼所内の脱水装置に供給される直前の集塵スラリーを採取して、消臭剤を用いた場合と用いない場合の、集塵スラリーの低炭素鋼に対するスケール付着試験を実施した。採取した３００ｍｌの集塵スラリーを５００ｍｌのビーカーに取り、６０℃の恒温水槽中で攪拌し、製剤例１の消臭剤を５０ｍｇ／リットル、１００ｍｇ／リットルの添加濃度となるようにそれぞれ添加した。それに対して、あらかじめ前処理を施した防食試験用ステンレス鋼試験片を上述の集塵スラリーおよび消臭剤の混合水中に投入し、その時点から４８時間放置し、試験後の試験片の水洗浄後乾燥重量及び酸洗浄後乾燥重量を測定し、スケール付着速度（ＭＣＭ）を算出した。得られた結果を表３に示す。
【００３６】
【表３】
2004249234.tif 000004
ＭＣＭ  ＝  ｛（Ｍ１−Ｍ２）／（ＳＣ×Ｔ）｝  ×  ３０
Ｍ１：試験片水洗浄後の重量（ｍｇ）
Ｍ２：試験片酸洗浄後の重量（ｍｇ）
ＳＣ：試験片の表面積（ｃｍ２）＝  ３１．４２
Ｔ  ：試験日数（日）
【００３７】
表３の結果より、製剤例１の消臭剤は、消臭効果のみならず集塵スラリーの配管等へのスケール付着防止効果も有していることがわかった。
【００３８】
【発明の効果】
この発明の消臭方法およびその消臭剤によれば、鉄鋼所等の集塵スラリーの脱水工程で発生する悪臭物質を、ｐＨの管理や排気ダクトなどの構築物の改造を必要とせず、集塵スラリーの脱水効率を低下させることなく消臭し、集塵スラリーもしくは集塵水が通過する配管等でのスケールの付着を併せて防止できることもわかった。
【図面の簡単な説明】
【図１】高炉から排出されたガスの流れとそのガスを処理する集塵水の循環経路および集塵スラリーの脱水工程を示す概略図である。
【符号の説明】
１  高炉
２  乾式集塵器
３  湿式集塵器
４  １ＶＳ
５  ２ＶＳ
６  ＴＲＴ
７  シックナー
８  貯水槽
９  脱水装置
Ａ  水補充口
Ｂ  凝集沈殿物排出口
【図１】
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