(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンポスト装置から排出されるガス中の悪臭物質を除去する方法において、
脱臭剤が、マンガン酸化物と銅酸化物を重量比で９：１から４：６の割合で含み、かつ、粘土化合物を、脱臭剤の総重量に対し１０−９０重量％含有する混合物であり、さらに、該粘土化合物が活性白土である
ことを特徴とする悪臭物質の除去方法。
【請求項２】
該活性白土が、酸処理されている請求項１に記載の悪臭物質の除去方法。
【請求項３】
排出ガスを３０−１２０℃に加温した後、脱臭剤と接触させることを特徴とする請求項１または２に記載の悪臭物質の除去方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は家庭、レストランなどで廃棄する食品に関わる生ゴミを、肥料として再利用するための、コンポスト（堆肥）設備に於いて、生ゴミの腐敗などにより発生する悪臭物質を除去する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンポスト設備に於いて、従来、生ゴミから発生する悪臭の除去には、活性炭、ゼオライトなどの吸着剤が脱臭剤として用いられている。これらの悪臭の除去メカニズムは、一般的に物理吸着と呼ばれるものが主体であり、吸着剤の細孔内等に悪臭物質を取り込むものである。
【０００３】
従って、吸着剤に蓄積された悪臭物質が飽和してしまうことで悪臭物質の破過が始まり、加熱などでの吸着剤の再生処理が必要となる。しかし、この再生の際には悪臭物質がそのまま放出されることになるので、実際には再生作業は行われず、そのまま廃棄されているのが慣例である。
【０００４】
コンポスト設備に於ける活性炭等の吸着剤の取り替え頻度は、生ゴミ自体の成分の変化や吸着剤の使用量、脱臭設備によっても異なるが、１週間から２ヶ月程度で悪臭がリークするようになりはじめ、その臭気の拡散状況が許容範囲を超える頃に取り替えており、日数を限定できないが、おおむね３ヶ月程度がその限界である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、コンポスト装置から発生する悪臭物質を除去するために使用する除去剤（吸着剤）の使用時間を長くすることをその特徴とするもので、剤の取り替え頻度を大幅に削減する方法を提供することをその目的とするものである。
【０００６】
更に本発明は、コンポスト装置の脱臭設備において、ミストによる脱臭剤の劣化を、好ましくは加温により防止し、しかも、その加温によっては悪臭物質が脱離することのない吸着剤を脱臭剤として使用することにより、剤の取り替え頻度を大幅に削減する方法を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決するためには、従来、主に使用されている吸着剤である活性炭の脱臭性能の寿命を延長することができないかを検討した。そこで１ヶ月使用したコンポスト装置の脱臭設備の活性炭充填容器を確認したところ、充填されている活性炭の全体の８０％程度において水蒸気の結露による濡れが観察された。
【０００８】
つまり、脱臭能力低下の原因が、活性炭の吸着能力の限界とは別に、コンポスト装置内で発生するミストが脱臭設備中の吸着剤を被毒していたことが判明し、その対策として脱臭設備を加温することにより結露の発生防止を行ってみた。活性炭を充填した容器を加温（５０〜１００℃）してコンポスト排ガスを通気させてみたところ、５０℃では常温（加温しない場合）と大差はなかったが、７０℃以上では活性炭充填容器の出口より臭気がリークすることが確認された。
【０００９】
本発明者らは、この結果、活性炭等の物理吸着による悪臭物質の除去では、本発明の目的とする取替え頻度の大幅な削減は困難と判断し、使用する吸着剤を、強い化学吸着剤、または安定的に固定化可能な物質もしくは無臭物質へ変換して固定化する反応吸着剤とすることによる悪臭物質の除去方法を鋭意検討した。
【００１０】
その結果、特定の温度条件下で、排出ガスを、マンガン酸化物と銅酸化物を含有し、かつ特定の組成を持った脱臭剤に接触させることにより、大幅に脱臭剤の取替え頻度を削減できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１１】
即ち、本発明は、マンガン酸化物と銅酸化物から構成される脱臭剤に、更に活性白土を添加することにより、高湿度条件下において、悪臭物質の除去性能を保持し、且つ、好ましくは高温での吸着した悪臭物質の脱離反応を抑え、悪臭除去作用の保持時間を長くすることを特徴とする生ゴミの悪臭物質除去方法を提供するものである。
【００１２】
即ち、本発明は、以下の（１）〜（３）に記載した事項により特定される。
【００１３】
（１）コンポスト装置から排出されるガス中の悪臭物質を除去する方法において、脱臭剤が、マンガン酸化物と銅酸化物を重量比で９：１から４：６の割合で含み、かつ、粘土化合物を、脱臭剤の総重量に対し１０−９０重量％含有する混合物であり、該粘土化合物が活性白土であることを特徴とする悪臭物質の除去方法。
【００１４】
（２）該活性白土が、酸処理された活性白土である、上記（１）に記載の悪臭物質の除去方法。
【００１５】
（３）排出ガスを３０−１２０℃に加温した後、脱臭剤と接触させることを特徴とする上記（１）又は（２）に記載の悪臭物質の除去方法。
【００１６】
【発明の実施の形態】
コンポストから排出されるガスは、生ごみから発生する大量の水蒸気を含む。この水蒸気が、脱臭設備の脱臭剤表面に結露することを避けるためには、排出ガス温度を好ましくは３０℃以上、さらに好ましくは５０℃以上に保つことが好適である。
【００１７】
温度の上限は特に限定されるものではないが、本発明の脱臭剤において、１２０℃までは臭気成分が破過しないことが判っている。しかしながら、排出ガスを必要以上に高温にすることは経済面及び安全面において無意味である。よって、できれば５０℃から１２０℃とすることが好ましく、より好適には８０℃〜９０℃の範囲である。
【００１８】
本発明で使用されるマンガン酸化物は、特に限定されないがＭｎＯ2であることが好ましい。また、ＭｎＯ、Ｍｎ2Ｏ3、Ｍｎ3Ｏ4等が含有されていてもよい。ＭｎＯ2の調製法としては、例えば、硝酸マンガン、炭酸マンガンの焼成、過マンガン酸カリの酸分解、過マンガン酸カリと硫酸マンガンの液相酸化反応による調製法等が例示できる。また、マンガン酸化物の比表面積は特には限定されないが、一般的には高いものほど好ましく、好ましくは１００ｍ2／ｇ以上とすることができ、更に好ましくは２００ｍ2／ｇ以上とすることができる。
【００１９】
本発明で使用される銅酸化物は、ＣｕＯであることが好ましいが、亜酸化銅、塩基性炭酸銅、水酸化銅が含有されていてもよい。
【００２０】
本発明の方法において、マンガン酸化物と銅酸化物の混合物は、物理混合法または共沈法でのいずれの方法において調製してもよい。物理混合法としては、それぞれの酸化物を混合する乾式物理混合、各成分またはその前駆体のスラリーで混合する湿式混練が例示できるが、いずれの方法を用いてもよい。
【００２１】
本発明の方法において、マンガン酸化物と銅酸化物の混合割合は重量比で９：１から６：４の範囲で悪臭物質の除去効果を期待できるが、重量比で８：２から６：４であることが更に好ましい。
【００２２】
マンガン酸化物と銅酸化物の重量比が９：１から６：４の範囲外であると、悪臭物質の除去性能が低下し、好ましくない。
【００２３】
本発明の方法において使用する脱臭剤に含有される粘土化合物の含有量は、脱臭剤の総重量に対し、１０〜９０重量％とすることが好ましい。この割合が１０重量％より低い場合は、排ガス中の悪臭物質そのもの、またはそれが変化した他の悪臭物質が、短い寿命で破過しはじめるため、好ましくない。また、９０重量％を超える場合は、排ガス中の悪臭物質そのものが速やかに破過し始めるため好ましくない。粘土化合物としては、保水性、吸水性が高く、酸性質を有するものがよく、市販の活性白土やモンモリロナイトを硫酸、塩酸等で酸処理したものが挙げられる。また、脱臭剤を構成する粘土化合物は、それぞれ単独で加えても、混合して添加してもよい。
【００２４】
本発明の方法で使用する脱臭剤の形状は、ペレット状、シート状、ハニカム状等の種々の形状にすることができる。脱臭剤を構成する各成分またはその前駆体を混合した後、成型し、乾燥、場合によっては焼成することで、成型体が得られる。また、ハニカム等に各成分を添着してもよい。
【００２５】
【実施例】
以下、本発明について、実施例及び比較例により具体的に説明するが、本発明はこれになんら制約されるものではない。
【００２６】
（コンポスト排気ガスの悪臭除去試験）
直径１．６ミリメートルのペレット状に成形した脱臭剤を、内径２ｃｍの反応管に１０ｍｌ充填して、試験を３回行った。第１回試験は温度５０℃、ガス流量２５リットル／分にて、第２回試験は温度５０℃、ガス流量８リットル／分にて、第３回試験は温度８０℃、ガス流量８リットル／分にて、コンポスト装置からの排気ガスを通過させ、反応管出口臭気を官能検査にて判定した。
【００２７】
（実施例１）
二酸化マンガン、酸化銅と活性白土Ａ（硫酸処理タイプ）を４０：１０：５０の比率で含有する脱臭剤を用いて、上記第１回試験、第２回試験、第３回試験を実施した。結果を表１に示す。
【００２８】
（実施例２）
二酸化マンガン、酸化銅と活性白土Ｂ（塩酸処理タイプ）を４０：１０：５０の比率で含有する脱臭剤を用いて、実施例１と同様の条件で脱臭性能試験を実施した。結果を表１に示す。
【００２９】
（比較例１）
二酸化マンガン、酸化銅とベントナイトを７０：２０：１０の比率で含有する脱臭剤を用いて、実施例１と同様の条件で脱臭性能試験を実施した。結果を表１に示す。
【００３０】
（比較例２）
二酸化マンガン、酸化銅と活性炭を４０：１０：５０の比率で含有する脱臭剤を用いて、実施例１と同様の条件で脱臭性能試験を実施した。結果を表１に示す。
【００３１】
（比較例３）
粒状活性炭を用いて、実施例１と同様の条件で脱臭性能試験を実施した。結果を表１に併せて示す。
【００３２】
【表１】
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【００３３】
（実施例３）
二酸化マンガンと酸化銅と活性白土（商品名：トンシル：ズードケミー社製を使用）を重量比で４０：１０：５０の比率で含有する脱臭剤を用いて、温度が１２０℃で、ガス流量が８リットル／分あったこと以外は実施例１に記載した試験条件と同様の条件で脱臭性能試験を実施した。その結果、出口排出ガスは無臭であった。
【００３４】
（実施例４）
温度を５０−８０℃に保持したこと以外は、実施例５と同様の条件で、２ヶ月間のライフ試験を実施した。出口より臭気のリークはみられなかった。
【００３５】
【発明の効果】
本発明により、コンポスト装置から発生する悪臭物質を除去するために使用する除去剤（吸着剤）の使用時間を長くすることができ、剤の取り替え頻度を大幅に削減することができるので、経済的メリットが極めて大きい。