JP2000185290A

JP2000185290A - 消臭方法

Info

Publication number: JP2000185290A
Application number: JP11292269A
Authority: JP
Inventors: Takayoshi Hamaguchi; 高嘉浜口; Hidetoshi Ikeda; 英俊池田; Kazuyuki Minato; 一之湊; Tadashi Okazaki; 正岡崎; Tomonori Kato; 智則加藤
Original assignee: Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
Current assignee: Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
Priority date: 1998-10-14
Filing date: 1999-10-14
Publication date: 2000-07-04

Abstract

(57)【要約】【課題】廃水または汚泥の臭気を温和な条件で除去する
方法を提供する。【解決手段】廃水または汚泥中に過酸化物と亜硝酸イオ
ン好ましくは金属塩を添加する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、廃水中や廃水を処
理する際に発生する生汚泥、余剰汚泥、消化汚泥、凝集
汚泥等、または洗浄装置の洗浄水やそれらの混合物より
発生する臭気を迅速に少ない薬注量で除去できる方法ま
たは消臭剤に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】最近の都市及び近郊への人口の密集は、
大量の水資源の消費につながり、使用された水資源は、
種々の有機、無機物を含有する廃水となって公共下水道
やビル中の滞留槽等へ排出される。さらにこれらは下水
処理場にて処理される過程で、大量の生汚泥、余剰汚
泥、消化汚泥を産出する。また、大規模な工場等の事業
所も河川、海洋等の深刻な環境汚染に伴い排水規制が強
化され所定の水質まで処理することが義務づけられてい
るが、この事業所での凝集沈殿処理や活性汚泥処理等で
も大量の汚泥が産出する。これら廃水や汚泥の中には、
硫酸塩や多量のＢＯＤ成分が含まれる。また廃水や汚泥
中には通常硫酸還元菌が存在し汚泥中の硫酸塩を硫化水
素に還元して生産活動を行っている。

【０００３】生成された硫化水素は、常温では気体であ
るため気相へ放散される。この硫化水素は、毒性のある
不快な臭気を持つ物質のため、下水道設備のマンホール
やビルの地下から漏洩し、周辺住民への悪臭問題の原因
となったり、汚泥の処理時には作業者に対する危険性が
危惧される。また、硫化水素は、コンクリート施設中に
付着する硫黄酸化菌および空気により酸化を受け、ミス
ト中に溶け込み硫酸を生成する。こうして生成した硫酸
はアルカリ性であるコンクリートや金属を腐蝕し建築物
の構造に致命的な欠陥をもたらす原因となっている。さ
らに硫化水素と同様に廃水および汚泥の腐敗の過程では
メルカプタン類が産出し悪臭問題の原因となっている。

【０００４】これら臭気の発生や構造物の腐蝕を防止す
る手段としては、苛性ソーダ等を用いてｐＨをアルカリ
性にし硫化水素の放散を抑制する方法もあるが、これは
硫化水素そのものを分解もしくは除去するわけではない
ので、中和した際、硫化水素が再発生したり、アルカリ
スケールが発生するなど充分な処理とは言えない。また
悪臭成分を酸化する方法として過酸化水素を添加する方
法があるが、これは硫化水素、メルカプタン類の除去が
できるが、添加量が少量であると、汚泥を長時間放置し
ておく場合などは酸化された硫黄もしくは硫酸イオン
が、バクテリアにより再び硫化水素を生成してしまうと
いう問題がある。硫化水素を金属塩として固定化してし
まう方法として金属塩を添加する方法があるが、この方
法は硫化水素と金属イオンが反応し、金属硫化物と硫化
水素を固定する方法であるが、スラッジを大量に生成す
るという欠点があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
技術における上記したような課題を解決し、媒体中の硫
化水素、メルカプタン類を温和な条件で効率良く分解除
去し、悪臭の拡散及び施設の腐蝕を防止する方法を提供
するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、媒体中の
臭気の除去方法を解決すべく鋭意研究した結果、硫化水
素、メルカプタン類、ジメチルスルフィド等硫黄系臭気
物質を含む媒体に、過酸化物と亜硝酸イオン、好ましく
は金属塩を添加することにより媒体中の硫化水素、メル
カプタン類が効率的に除去でき、かつ、その除去に持続
性が付与できることを見いだし本発明を完成した。すな
わち、本発明は、硫黄系臭気物質を含有する媒体を過酸
化物と亜硝酸イオンで処理することを特徴とする消臭方
法に関するものである。

【０００７】

【発明の実施の形態】つぎに本発明の方法を具体的に説
明する。本発明の媒体は、家庭からの一般廃水または工
場等の廃水、また洗浄装置等に含まれる洗浄水等が含ま
れる。さらに汚泥として下水、し尿または工場廃水を処
理する際に発生する生汚泥、余剰汚泥、消化汚泥、凝集
汚泥等やそれらの混合物が含まれる。

【０００８】本発明では、媒体を過酸化物、亜硝酸イオ
ンで処理する。過酸化物としては、過酸化水素、過酢
酸、過硫酸塩、過炭酸塩、過ホウ素酸塩、過酸化カルシ
ウムその他無機、有機の過酸化物が使用し得るが、好ま
しくは過酸化水素又は過炭酸塩である。過酸化物の使用
量は、過酸化水素１００重量％換算で媒体に対して１〜
２０００ｍｇ／Ｌ、好ましくは２〜１０００ｍｇ／Ｌ使
用する。過酸化水素は３５重量％、６０重量％のものが
市販されているが、これをそのまま使用しても良く、ま
た媒体と混合しやすいように希釈して使用しても良い。

【０００９】本発明の亜硝酸イオンとしては、亜硝酸お
よび亜硝酸塩で供給される。亜硝酸塩としてはナトリウ
ム塩、カリウム塩、カルシウム塩等のアルカリおよびア
ルカリ土類金属塩、並びにアンモニウム塩等が例示され
るが特にこれらに制限されない。また亜硝酸塩は無水塩
でも含水塩でも良い。これをそのまま使用しても良く、
媒体と混合しやすいように水で希釈して使用しても良
い。亜硝酸イオンの使用量としては媒体に対し１〜１０
００ｍｇ／Ｌ、好ましくは２〜１０００ｍｇ／Ｌの濃度
になる量である。過酸化物と亜硝酸イオンは同時に添加
しても良いし、予め混合したものを添加しても良い。

【００１０】過酸化物と亜硝酸イオンを予め混合する場
合は、混合物のｐＨを６〜１２の範囲にすることが好ま
しく、更に好ましくはｐＨを７〜１０にする。ｐＨ調整
剤としては、特に限定はないが、苛性ソーダ、苛性カリ
等無機のアルカリや有機アルカリ等が好適に使用され
る。

【００１１】予め混合する場合は、安定剤として有機ホ
スホン酸系、有機アミノホスホン酸系、有機カルボン系
等のキレート剤を添加することができる。キレート剤と
しては、特に制限はないがエチレンジアミン四酢酸、ニ
トリロ三酢酸、ジエチレントリアミン五酢酸、トリエチ
レンテトラミン六酢酸、ポリヒドロキシカルボン酸、１
−ヒドロキシエチリデン−１，１−ジホスホン酸、アミ
ノトリ（メチレンホスホン酸）、エチレンジアミンテト
ラ（メチレンホスホン酸）、１，２−プロピレンジアミ
ンテトラ（メチレンホスホン酸）、ジエチレントリアミ
ンペンタ（メチレンホスホン酸）、ヘキサメチレンジア
ミンテトラ（メチレンホスホン酸）、トリエチレンテト
ラミンへキサ（メチレンホスホン酸）、トリアミノトリ
エチルアミンへキサ（メチレンホスホン酸）、トランス
−１，２−シクロヘキサンジアミンテトラ（メチレンホ
スホン酸）、グリコールエーテルジアミンテトラ（メチ
レンホスホン酸）、テトラエチレンヘプタ（メチレンホ
スホン酸）、ポリヒドロキシカルボン酸、フェニル尿素
等が挙げられ、これを少なくとも一種使用する。また、
これらは遊離酸でも良く、塩の形でも良い。塩の形で使
用する場合は、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、
アンモニウム塩および有機アミン塩等が使用できるが、
ナトリウム塩、アンモニウム塩が好適に使用される。キ
レート剤の使用量は、亜硝酸イオンの含有量に依存する
が、過酸化物と亜硝酸イオンの合計量に対し、１〜５
０，０００重量ｐｐｍが好適である。また必要に応じて
リン酸等の他の安定剤を併用しても良い。過酸化物に対
する亜硝酸イオンの量は特に限定されないが、通常は過
酸化水素１００％換算に対して亜硝酸イオンとして１〜
３００重量％程度使用される。

【００１２】過酸化物と亜硝酸イオンを添加する際、金
属塩を添加するのが好ましい。本発明で使用される金属
塩としては、５族、７族、８族、９族、１０族、１１
族、１２族、１４族からなる群から選ばれる少なくとも
１種の金属塩であり、たとえば６族ではクロム、７族は
マンガン、８族は鉄、９族はコバルト、１０族はニッケ
ル、１１族は銅、銀、１２族は亜鉛、１４族は鉛、スズ
が例示される。これら金属の塩としては硫酸塩、硝酸
塩、ハロゲン化物、過塩素酸塩、水酸化物等の無機塩、
シュウ酸塩、蟻酸塩等の有機塩、酸化物等が例示され、
無水塩、含水塩の何れでも良い。また、金属塩は何れの
酸化数のものを使用しても良い。更に鉄塩としてはポリ
硫酸第二鉄等も使用できる。また、金属塩は単独で用い
ても良く、二種以上を組み合わせても良い。金属塩の使
用量は、金属原子の重量として流入する廃水および汚泥
に対して０．０１ｍｇ／Ｌ〜５００ｍｇ／Ｌ、好ましく
は０．０５ｍｇ／Ｌ〜３００ｍｇ／Ｌの濃度になる量で
ある。

【００１３】過酸化物、亜硝酸イオンおよび金属塩は、
同時に添加しても良いし、予め混合したものを添加して
も良く、あるいは、予め成分の一部を混合し、この混合
物と残りの成分を添加しても良い。また、過酸化物、亜
硝酸イオン、金属塩を順次添加してもよく、その添加順
序については特に制約は無い。また上記のように安定剤
としてキレート剤やアルカリを添加することができる。

【００１４】過酸化物と亜硝酸イオンを添加する際、硝
酸イオンを共存させても良い。また過酸化物と亜硝酸イ
オンを予め混合して使用する際、硝酸イオンを予め同時
に混合して使用しても良い。また過酸化物と亜硝酸イオ
ンを予め混合した溶液と硝酸イオンで処理しても良い
し、過酸化物と硝酸イオンを予め混合した溶液と亜硝酸
イオンで処理しても良い。さらに金属塩を添加する場合
にも硝酸イオンを添加しても良い。このとき使用される
硝酸イオンとしては特に制限はないが、硝酸及び硝酸塩
で供給される。硝酸塩としては、ナトリウム塩、カリウ
ム塩、カルシウム塩等のアルカリ金属、アルカリ土類金
属やアンモニウム塩等が例示される。硝酸塩は無水塩で
も含水塩でも良く、水溶液として使用しても良い。

【００１５】本発明による方法を効率的に行うために、
過酸化物、亜硝酸イオン、またはその混合物もしくは過
酸化物、亜硝酸イオン、金属塩またはその混合物を媒体
と混合するために撹拌することが好ましい。撹拌方法と
しては、撹拌混合槽、撹拌翼、インラインミキサー等の
いずれの方法でも良い。

【００１６】薬剤の添加方法としては、ダイヤフラム
式、プランジャー式の定量ポンプ等薬品を正確に供給で
きる方式であれば良い。薬剤を添加する場所としては、
下水、廃水や汚泥と混合できる場所であれば何れの場所
でも良く、ビルの廃水ピット、下水ポンプ場のピットや
し渣除去槽、下水処理場の汚泥濃縮槽、汚泥混合槽、汚
泥貯留槽や凝集剤混合槽、また下水、廃水や汚泥の移送
配管中に直接投入しても良い。また、媒体の移送を検知
して、これに連動して消臭剤を添加するポンプの起動お
よび停止を行うのが好ましい。媒体の移送の検知は、媒
体の移送ポンプの起動信号、移送配管のバルブの開閉状
態を示す信号、または媒体の流量指示等による。

【００１７】

【実施例】次に本発明の方法を実施例により更に具体的
に説明する。但し、本発明はこれらの実施例によって限
定されるものではない。なお、％は重量％である。

【００１８】実施例１汚泥貯留槽から採取した下水汚泥２００ｍｌに、１００
％過酸化水素として１００ｍｇ／Ｌとなる量の過酸化水
素と、亜硝酸ナトリウム１５ｍｇ（亜硝酸イオンとして
５０ｍｇ／Ｌとなる量）を添加混合し、処理５分後と２
４時間放置しておいた後、ヘッドスペース法により硫化
水素、全メルカプタン類を測定した結果を表１に示す。

【００１９】比較例１亜硝酸イオンの変わりに硝酸ナトリウムを１５ｍｇ（硝
酸イオンとして５５ｍｇ／Ｌとなる量）を添加した以外
は実施例１と同様な処理を行なった。結果を表１に示
す。

【００２０】比較例２過酸化水素を添加せずに亜硝酸イオンが１００ｍｇ／Ｌ
となる量に亜硝酸ナトリウムを３０ｍｇ添加した以外は
実施例１と同様な処理を行った。結果を表１に示す。

【００２１】比較例３亜硝酸ナトリウムを添加せず過酸化水素を２００ｍｇ／
Ｌ添加した以外は実施例１と同様な処理を行った。結果
を表１に示す。

【００２２】比較例４薬剤を何も添加しなかった以外は実施例１と同様な処理
を行なった。結果を表１に示した。

【００２３】

【表１】表１下水汚泥の消臭処理における硫化水素濃
度（単位：ｐｐｍ）

【００２４】過酸化水素のみでの処理は、速効性はある
が２４時間放置後は硫化水素、全メルカプタン類が再復
活してしまった。亜硝酸ナトリウムを添加することによ
り、硫化水素、全メルカプタン類除去の持続性を付与す
ることができた。更に亜硝酸塩は、硝酸塩より硫化水
素、全メルカプタン類抑制に効果があった。

【００２５】実施例２硫化水素１０ｍｇ／Ｌを含有する下水１００ｍｌに、金
属塩として鉄（III）イオンが５ｍｇ／Ｌとなる量の塩
化第二鉄六水和物を２．４ｍｇ添加し、ついで７重量％
の過酸化水素水溶液を廃水に対し１００％過酸化水素と
して１５ｍｇ／Ｌとなる量（２１．４ｍｇ：硫化水素の
１．５倍モル）および亜硝酸イオンが１０ｍｇ／Ｌとな
る量の１０％亜硝酸ナトリウム水溶液を１８．７ｍｇ添
加混合後、液相の硫化水素濃度の経時変化を測定した。
結果を表２に示す。

【００２６】実施例３金属塩としてマンガン（II）イオンが５ｍｇ／Ｌとなる
量の硝酸マンガン六水和物を２．６ｍｇ添加した他は、
実施例２と同様に処理を行った。結果を表２に示す。

【００２７】実施例４金属塩として銅イオンが５ｍｇ／Ｌとなる量の硫酸銅五
水和物を２．０ｍｇ添加した他は、実施例２と同様に処
理を行った。結果を表２に示す。

【００２８】実施例５金属塩として亜鉛イオンが５ｍｇ／Ｌとなる量の塩化亜
鉛１．０ｍｇを添加した他は、実施例２と同様に処理を
行った。結果を表２に示す。

【００２９】実施例６金属塩として銀イオンが５ｍｇ／Ｌとなる量の硝酸銀を
０．８ｍｇ添加した他は、実施例２と同様に処理を行っ
た。結果を表２に示す。

【００３０】実施例７金属塩としてクロムイオンが５ｍｇ／Ｌとなる量の硝酸
クロム九水和物を３．９ｍｇ添加した他は、実施例２と
同様に処理を行った。結果を表２に示す。

【００３１】実施例８金属塩としてコバルトイオンが５ｍｇ／Ｌとなる量の塩
化コバルト六水和物を２．０ｍｇ添加した他は、実施例
２と同様に処理を行った。結果を表２に示す。

【００３２】実施例９金属塩としてニッケルイオンが５ｍｇ／Ｌとなる量の硝
酸ニッケル六水和物を２．５ｍｇ添加した他は、実施例
２と同様に処理を行った。結果を表２に示す。

【００３３】実施例１０金属塩としてスズイオンが５ｍｇ／Ｌとなる量の塩化ス
ズ五水和物を１．５ｍｇ添加した他は、実施例２と同様
に処理を行った。結果を表２に示す。

【００３４】実施例１１金属塩として鉛イオンが５ｍｇ／Ｌとなる量の酢酸鉛三
水和物を０．９ｍｇ添加した他は、実施例２と同様に処
理を行った。結果を表２に示す。

【００３５】実施例１２金属塩として鉄（II）イオンが５ｍｇ／Ｌとなる量の塩
化第一鉄四水和物を１．８ｍｇ添加した他は、実施例２
と同様に処理を行った。結果を表２に示す。

【００３６】実施例１３１００％過酸化水素として２０ｍｇ／Ｌとなる量（２
８．６ｍｇ）および亜硝酸イオンが１５ｍｇ／Ｌとなる
量の１０％亜硝酸カリウム水溶液を２４．９ｍｇを使用
した以外は実施例２と同様な処理を行なった。結果を表
２に示す。

【００３７】比較例５過酸化水素、亜硝酸カリウム、金属塩を添加せずに、そ
のまま放置した結果を表２に示す。

【００３８】

【表２】表２下水中硫化水素（ｍｇ／Ｌ）の経時変化

【００３９】実施例１４図１は、本発明を汚泥処理設備の脱水機およびホッパー
の消臭へ適用した場合の装置の構成を示す図である。汚
泥貯留槽（１０１）に貯留された汚泥は、送泥ポンプ
（１０２）により凝集剤混合槽（１０４）に移送され
る。ここでは、汚泥は凝集剤と混合され、脱水機（１０
５）にて脱水される。脱水汚泥ケーキはベルトコンベア
で汚泥ケーキホッパー（１０６）に貯留され、汚泥搬出
まで保管される。この工程中で、脱水機内では硫化水素
やメルカプタン類の硫黄系臭気が発生する。また、脱水
汚泥ケーキの貯留時にも硫化水素やメルカプタン類等の
硫黄系臭気が発生する。

【００４０】過酸化水素は、薬注ポンプ（１０７）を使
用し、薬剤配管（１０８）と介し、汚泥配管（１０３）
へ汚泥に対して１００％過酸化水素換算で１００ｍｇ／
Ｌとなるように添加した。また、亜硝酸ナトリウムは、
薬注ポンプ（１０９）を使用し、薬剤配管（１１０）を
介し、凝集剤混和槽に滴下した。亜硝酸ナトリウムは４
０％水溶液を使用し、汚泥に対して亜硝酸イオンとして
１００ｍｇ／Ｌとなるよう滴下した。送泥ポンプ（１０
２）は、毎日９時から１５時まで起動するが、薬剤ポン
プ（１０７、１０９）の起動は、送泥ポンプ（１０２）
の起動に連動させた。脱水機内および脱水ケーキホッパ
ー内の硫化水素を連続測定した結果を図２、３に示し
た。

【００４１】比較例６薬注を行わなかった場合の硫化水素濃度を測定した結果
を図２、３に示した。過酸化水素と亜硝酸塩で処理する
ことにより、脱水機、脱水ケーキホッパー内の臭気は大
きく低減できた。また、薬注ポンプは送泥ポンプと連動
して起動することにより配管内の汚泥と効率よく混合で
き正確に薬剤が投入された。

【００４２】実施例１５ｐＨ８．５に調整した３５％過酸化水素１００ｇと亜硝
酸ナトリウム５２．５ｇの混合物にキレート剤としてジ
エチレントリアミンペンタ（メチレンホスホン酸）を３
０００ｐｐｍ相当添加した。この混合液の２４ｈｒ後の
過酸化水素および亜硝酸イオンの安定性を表３に示し
た。安定性＝（混合後２４ｈｒ後の濃度（％）／混合直後の
濃度（％））×１００

【００４３】比較例７ｐＨを調整しなかった以外は実施例１５と同様とした場
合を表３に示した。

【００４４】比較例８キレート剤を使用しなかった以外は実施例１５と同様と
した場合を表３に示した。

【００４５】

【表３】表３混合液の安定性

【００４６】

【発明の効果】本発明によれば、少ない薬注量で媒体中
の硫化水素、メルカプタン類の臭気を瞬時に除去でき、
装置が簡便で小型化できる。更にその効果を持続させる
ことができる。その結果、有害で不快臭を持つ硫化水
素、メルカプタン類の放散は大幅に抑えられ、更にセメ
ント、金属等の腐蝕を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を下水汚泥処理に適用した構成図

【図２】実施例１４、比較例６の脱水機内の硫化水素濃
度

【図３】実施例１４、比較例６の脱水ケーキホッパー内
の硫化水素濃度

【符号の説明】

１０１：汚泥貯留槽１０２：送泥ポンプ１０４：凝集剤混合槽１０５：脱水機１０６：汚泥ケーキホッパー１０７：薬注ポンプ１０９：薬注ポンプ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者岡崎正東京都葛飾区新宿６丁目１番１号三菱瓦斯化学株式会社東京研究所内 (72)発明者加藤智則東京都葛飾区新宿６丁目１番１号三菱瓦斯化学株式会社東京工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】硫黄系臭気物質を含有する媒体を過酸化
物と亜硝酸イオンで処理することを特徴とする消臭方
法。
【請求項２】さらに金属塩で処理する請求項１記載の
消臭方法。
【請求項３】媒体の移送に連動して、過酸化物および
亜硝酸イオンを添加する請求項１または２記載の消臭方
法。
【請求項４】媒体を移送する配管に過酸化物および亜
硝酸イオンを添加する請求項１または２記載の消臭方
法。
【請求項５】媒体の移送に連動して、媒体を移送する
配管に過酸化物および亜硝酸イオンを添加する請求項１
または２記載の消臭方法。
【請求項６】過酸化物と亜硝酸イオンの混合物のｐＨ
を６〜１２にして処理する請求項１または２記載の消臭
方法。
【請求項７】キレート剤を添加する請求項１、２また
は６記載の消臭方法。
【請求項８】過酸化物と亜硝酸イオンからなる硫黄系
臭気物質を含有する媒体用の消臭剤。
【請求項９】さらに金属塩の組み合わせからなる請求
項８記載の消臭剤。