(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルカリ金属又はアルカリ土類金属の水酸化物、炭酸塩、及びアンモニア水と、次亜塩素酸ナトリウム又は過酸化水素から選ばれる酸化剤よりなる再生処理剤を脱硫化水素剤に接触させる脱硫化水素剤の再生処理方法であって、
酸化鉄を主成分とするペレット状の脱硫化水素剤を充填した脱硫化水素装置を少なくとも２基設置し、
その一方で脱硫化水素処理を行っている間、残余の装置では脱硫化水素剤の再生処理を行う方法とし、
前記再生処理は脱硫化水素装置中に再生処理剤を導入することによって行う方法とした脱硫化水素剤の再生処理方法。
【請求項２】
脱硫化水素剤の再生処理を脱硫化水素装置中で行う際、再生処理剤の中にエアレーションを行う請求項１に記載の脱硫化水素剤の再生処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、下水処理場、し尿処理場、食品工業排水処理場、埋め立て処分場などにおいて発生する硫化水素を除去するために使用する酸化鉄を主成分とする脱硫化水素剤の使用後に安全な廃棄物に処理、又はその硫化水素吸着機能を回復させる再生処理剤及びその再生処理剤を使用した再生処理方法並びにその再生処理方法を使用した再生処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、下水処理場等においては、その処理過程において有毒な硫化水素が発生するため、酸化鉄又は水酸化鉄を主成分とするペレット状の脱硫化水素剤を充填した処理等を設け、その発生ガスを処理塔の脱硫化水素剤の内部を通過させることによって硫化水素を除去している。
この方式では、塔内の脱硫化水素剤が漸次劣化していくから、概ね半年〜１年周期で新しい脱硫化水素剤と取り替えられている。
ところで、この使用済み脱硫化水素剤の主成分は硫化鉄となっており、極めて反応性に富んでいることから、空気中に放置すると空気中の酸素と激しく反応して燃焼し、亜硫酸ガスを発生する。
このため、従来では、この硫化水素で飽和された使用済み脱硫化水素剤に水分を添加させてから、産業廃棄物として湿潤状態で処理場などに埋めて処分するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記埋め立て処分された使用済み脱硫化水素剤は、その主要成分が硫化鉄であることから、長期に亘っては硫化水素又は亜硫酸ガスを発生し、その埋立地などにおいて新たな災害を発生する危険性がある。
また、使用後の脱硫化水素剤は上述のように埋め立て廃棄されていることから、新しく製造された脱硫化水素剤を次々と消費し、資源保護の観点からも好ましくない。
【０００４】
本発明は、上記した従来の処理における問題点を解決するためになされたものであって、硫化水素によって飽和された使用済み脱硫化水素剤から硫化水素や亜硫化酸ガス等の有毒ガスを発生させない安定した化合物に変成し、更に使用前の脱硫化水素剤と同等の脱硫効果を有して再利用できる省資源に役立つ再生処理方法を提供することを目的とする。
本発明者らは、使用済み脱硫化水素剤が前記のように硫化鉄であることから、これを酸化鉄又は水酸化鉄に変成する手段として過酸化水素をはじめ種々の酸化剤を利用して鋭意研究した結果、次亜塩素酸ナトリウム、または、過酸化水素水とアルカリを共有する液で処理することによって有毒ガスを発生させることなく酸化鉄、又は水酸化鉄に変成できることを見出した。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明請求項１記載の脱硫水素剤の再生処理方法では、アルカリ金属又はアルカリ土類金属の水酸化物、炭酸塩、及びアンモニア水と、次亜塩素酸ナトリウム又は過酸化水素から選ばれる酸化剤よりなる再生処理剤を脱硫化水素剤に接触させる脱硫化水素剤の再生処理方法であって、酸化鉄を主成分とするペレット状の脱硫化水素剤を充填した脱硫化水素装置を少なくとも２基設置し、その一方で脱硫化水素処理を行っている間、残余の装置では脱硫化水素剤の再生処理を行う方法とし、前記再生処理は脱硫化水素装置中に再生処理剤を導入することによって行う方法とした。
【０００６】
請求項２記載の脱硫水素剤の再生処理方法では、請求項１に記載の脱硫水素剤の再生処理方法において、脱硫化水素剤の再生処理を脱硫化水素装置中で行う際、再生処理剤の中にエアレーションを行う。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態１を説明する。
図１は本実施の形態による脱硫反応と再生反応を同時に行うシステムを示している。
脱硫化水素剤１は、酸化鉄を主成分としてペレット状に形成されており、本実施の形態では図１の示すように、このペレット状の脱硫化水素剤１を２基の脱硫塔２、３に充填させている。
前記脱硫塔２、３は、下水処理塔の工程で硫化水素を含んで排水される排ガス４を配管５、６で導入するが、この配管５、６は切替弁７で何れかの方にのみ流通可能となっている。つまり脱硫塔２、３は何れか一方のみが脱硫作用を行い、他方は休止状態となるように形成されている。
また、前記脱硫塔２、３には、何れも脱硫化水素剤１の再生処理液８を導入する配管９、１０が設けられており、制御により前記排ガス４が導入されていない方のみ再生処理液８を導入させるようになっている。
本図では脱硫塔２に配管５から排ガス４が導入され、この排ガス４が多数の脱硫化水素剤１の間を通過することによって硫化水素が吸着されたのち排気管１１から処理済ガスとして排出され、更に同時に、脱硫塔３は脱硫化水素剤の再生装置として使用されるようになっており、前記脱硫化水素剤１を浸漬するまで配管１０から再生処理液８が導入され、所定の処理時間を経過するまでその状態に置かれて脱硫化水素剤１の再生処理を行うようになっている。
【００１５】
前記脱硫塔３の作用について説明する。この場合、脱硫塔３は、前記のように休止状態とし内部に再生処理液８を導入して脱硫化水素剤の再生装置として使用されるものである。
前記脱硫塔３内に導入する再生処理液８としては、次亜塩素酸ナトリウム又は過酸化水素水に水酸化ナトリウム等アルカリを添加した溶液が好ましく、次亜塩素酸ナトリウム及び過酸化水素水の濃度は約２％以上の溶液に、さらに好ましくは陰イオン性界面活性剤、又は非イオン界面活性剤を５０ｐｐｍ〜１０００ｐｐｍ添加した方が良い。
【００１６】
再生処理液８を室温又は加熱により、好ましくは加熱温度８０℃において使用済み脱硫化水素剤を静止状態又は流動状態で３０分乃至３時間、好ましくは２時間接触させた後処理液を抜き、ペレットの場合はその間約３０分間真空又は減圧状態にした後、人工又は自然乾燥する。
この反応は以下のようになり、有毒ガスを発生することなく再生処理が行われる。
0004979160.tif 000002
尚、上記反応においては、微量のＳが生成される。
反応によって生成される硫酸ソーダＮａ２ＳＯ４は、通称湯の花などと呼称して湯浴剤などに使用される無害なものである。
【００１７】
図２はこの再生処理液８における次亜塩素酸ナトリウム濃度と再生率を示しており、使用前（バージン）の状態のものと比較すると次亜塩素酸ナトリウム濃度の差異に基づく差はほとんど無く概ね８０％程度再生されることがわかる。
図３は、脱硫化水素剤のバージンと使用済み脱硫化水素剤及びその再生処理後のＸ線回折パターンを示している。
尚、本図において、処理前はＸ線強度目盛り上４００、処理後は同８００嵩上げして表示してある。
【００１８】
以上説明してきたように、本実施の形態では、再生処理液８に脱硫化水素剤１を浸漬するから、全量均等に再生処理を行うことができる。
再生処理液８は、処理に際し有毒ガスを発生させることなく安全である。
本実施の形態では、図１において２基の脱硫塔２，３を設置したので、脱硫処理と再生処理を平行して行うことができ大変効率的であるし、再生に際し使用後の脱硫化水素剤を脱硫塔から外部に取り出すこともないからペレットの破損を防止できるし、安全作業、省力化を達成することもできるなどの利点がある。
【００１９】
次に、図４に基づいて実施の形態２を説明する。
尚、本実施の形態２において、前記実施の形態１と同様の構成部分は同一の符号を付してその具体的な説明は省略する。
本実施の形態では、脱硫塔３の下面からエアレーション１２を行い、再生反応の促進を図るようになっている。
図中１３はエア配管であり、図外の空気源から清浄な空気１４を圧送し、内部に万遍無く空気の泡を供給する。この空気は反応が最良に行われるように温度調整することもできる。
【００２０】
以上、本発明の実施の形態を説明してきたが、本発明の具体的な構成は本実施の形態に限定されるものでなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
例えば、酸化剤として空気を使用しエアレーション、太陽光で酸化を行うこともできる。この場合、脱硫化水素剤をアルカリ金属またはアルカリ土類金属の水酸化物溶液に浸漬し、その状態でエアレーションを行って濾別後、人口乾燥または自然乾燥させることによって再生することもできる。
この反応は以下のようになり、有毒ガスを発生させることなく再生処理が行われる。
0004979160.tif 000003
【００２１】
再生処理に脱硫塔を使用する場合において、再生処理液８の各成分の濃度は、脱硫塔の容積や脱硫化水素剤の量、外気温、処理時間など各種条件により、任意に設定することができる。
再生処理液８は脱硫化水素剤１を浸漬するだけで反応させるとしたが、図１の脱硫塔２、３の上部に一点鎖線で示す配管１５、１６を設け、配管９、１０で供給する再生処理液８を循環させるようにしても良い。
脱硫化水素剤１は静止状態だけでなく、流動状態で再生処理液８に接触させるようにしても良い。
脱硫塔の設置数、配管状態は任意に設定することができる。
脱硫化水素剤１はペレットの状態で再生処理を行うとしたが、半砕するなど最適な状態で再生処理することができる。
【００２２】
【発明の効果】
本発明にあたっては、硫化水素によって飽和された使用済み脱硫化水素剤から硫化水素や亜硫酸ガス等の有毒ガス発生させない安定した化合物に変成できる。
使用前の脱硫化水素剤と略同等の脱硫効果を有するように、かつ安全作業で効率的に再生することができる。
有効に再利用できるから、省資源に役立つ。
複数の脱硫塔の一方を脱硫作業に、残余を再生作業に使用することにより、脱硫作業を停止させることなく行うことができるなど効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施の形態１の脱硫反応と再生反応を同時に行うシステムを示す説明図である。
【図２】実施の形態１の次亜塩素酸ナトリウム濃度と再生率を示すグラフである。
【図３】実施の形態１の脱硫化水素剤の使用前、処理前、処理後のＸ線回折パターンを示すグラフである。
【図４】実施の形態２のエアレーションを行う脱硫化水素装置としての脱硫塔を示す説明図である。
【符号の説明】
１  脱硫化水素剤
２、３  脱硫塔
４  排ガス
５、６  排ガスを導入する配管
７  切替弁
８  再生処理液
９、１０  再生処理液を導入する配管
１２  エアレーション
１３  エア配管
１５、１６  再生処理液を戻す配管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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