JP3965613B2 - Deodorant for campun and its deodorizing method - Google Patents

Description

Translated fromJapanese

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明はカンプンの消臭剤ないし消臭方法に関する。下水汚泥、畜糞、魚貝類廃棄物等の有機質汚泥に生石灰を混合して脱水した汚泥・石灰混合物をカンプンと称しているが、本発明はこのカンプンの悪臭除去に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンポストを除く下水汚泥の最終処分形態としては、従来から脱水ケーキや焼却灰の埋め立て、汚泥の海洋投棄に頼っていたが、近年、埋め立て場所の確保が難しく、また海洋投棄は海洋汚染を招くなどの問題があり、このような形態の最終処分は大きな問題となっている。そのため、最近、焼却灰をセメント原料である粘土の一部代替として有効活用する試みがなされている。しかし、焼却には高額な設備が必要であるなど、種々の事情により焼却できない汚泥もある。また、魚の粗やホタテのウロなどの魚介廃棄物、あるいは発電所取水口の付着物などのように、その処理・処分に間題を抱えている廃棄物も多い。
【０００３】
そこで、これらの廃棄物や汚泥に生石灰を混合し、生石灰の水和による水の消費と反応熱による水の蒸発によって汚泥等の水分を減らし、カンプンといわれる粉体とする技術が開発されている。カンプンは空気圧送が可能で、密閉したローリー車で輸送することができ、セメント工場においてセメント原料の一部代替として比較的容易に処分できる。このカンプンはｐＨが１２以上の強アルカリ性物質であり、多量のアンモニアやアミン類の臭気を発散させる。この臭気に対し硫酸アルミニウム（硫酸バンド）を添加して消臭する技術が開発され、既に実用化されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
近年、セメント工場が多くの廃棄物を受け入れる状況になってきたことから、セメント工場によってはＳＯ₃源となる硫酸基の総量が多くなり過ぎ、硫酸基を含有する材料の受け入れを制限する必要が生じている。処分をセメント資源化に頼っているカンプンにも硫酸基の削減が要求されている。
【０００５】
また、カンプンの製造においては、汚泥等の含有水分量が異なるため、製造されたカンプンの水分が変動し、部分的に水分の多いカンプンが発生することがある。カンプン中の水分が多くなり硫酸バンドが湿り過ぎると、水分の媒介によりカルシウムイオンが硫酸根に結合してしまい、アンモニア消臭効果が失われることがある。さらに、水分量が多いと粉体特性が悪化するので、生石灰の添加量を増やして粉体特性を維持する必要が生じ処理コストが嵩む。このため、カンプンの粉体特性ないし輸送性が損なわれない範囲で生石灰をなるべく節約することが望まれている。このような状況から硫酸バンドと同等以下のコストで含水率の高いカンプンに対して硫酸バンドに代わる効果的な消臭剤が求められている。
【０００６】
従来、アンモニア、アミン類の消臭剤として種々の金属酸化物、グリオキザール、有機酸等が知られているが、多くは液相で消臭効果を発揮するものである。乾燥粉体に対して消臭効果を有する硫酸バンドは、カンプン中の僅かな水分による湿りによりアンモニアと反応し消臭するが、先に述べたように、カンプンの水分が多くなると硫酸バンド表面の水分がカンプン中の消石灰を吸収して、アンモニアを消臭できなくなる。
【０００７】
本発明は、水分が比較的多いカンプンに対してもこのような問題がなく、乾燥状態のカンプンにおいて、気相−固相反応によって効果的に悪臭を除去できる消臭剤を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決する手段】
すなわち、本発明は、（１）主成分が酸無水物および／またはクエン酸であることを特徴とするカンプン用消臭剤に関するものである。
本発明の上記消臭剤は、好ましくは、（２）酸無水物が無水フタル酸であるものを含む。
また、本発明は、（３）カンプンに対して酸無水物および／またはクエン酸を０.１〜３重量％添加、混合して消臭することを特徴とするカンプンの消臭方法に関する。
【０００９】
【具体的な説明】
以下に本発明を具体的に説明する。
本発明の処理対象であるカンプンは、下水汚泥、畜糞、魚貝類廃棄物等の有機質汚泥に生石灰を混合して脱水したものであるが、具体的には、この有機質汚泥としては、下水汚泥脱水ケーキ、魚貝類加工場等から排出される魚の粗などの各種の魚介廃棄物、発電所の取水口に付着するムラサキイガイやフジツボ等の貝や甲殼類等がある。汚泥等の含水率は高いもので７０〜９０重量％、付着貝では４０〜６０重量％とばらつきがある。カンプンの取り扱い易い水分量は３重量％程度であるが、水分が８０重量％の下水汚泥脱水ケーキを例にとると、水分量３重量％程度のカンプンを得るためには下水汚泥脱水ケーキと同重量の生石灰を添加する必要がある。カンプンの水分が多くなるに従って取扱性が悪くなるので、水分は多くても１０重量％以下に調製される。
【００１０】
本発明は、このようなカンプンに対して、酸無水物および／またはクエン酸を主成分とする消臭剤であり、その消臭方法である。
本発明の脱臭剤に用いられる酸無水物は、汚泥に含まれているアンモニアや有機アミンと反応し、アミドを生成して固定することにより脱臭効果を発揮する。酸無水物の具体例としては、例えば、無水フタル酸、無水マレイン酸、無水コハク酸、無水グルタル酸などが好ましい。なかでも、安価な無水フタル酸あるいは無水マレイン酸などが好適である。
【００１１】
クエン酸は酸無水物ではないが、カンプンに対して酸無水物と同様に消臭効果を発揮する。酸無水物とクエン酸は混合して併用しても良い。また、臭気全体を消臭するために、活性炭などを併用しても良い。なお、フマル酸、コハク酸はクエン酸や無水フタル酸と異なり、これらと同様の脱臭効果を発揮しない。
【００１２】
これらの酸無水物およびクエン酸は粉体、粒体あるいはフレーク状で用いることができ、特に細かく粉砕する必要はない。むしろ、固結し難い顆粒状のものが好ましい。
酸無水物および／またはクエン酸の使用量は、汚泥に対して、概ね０.１〜３重量％が適当である。一般に、０.１重量％より少ないと脱臭効果が低い。また３重量％を上回ると脱臭効果が飽和する。
【００１３】
本発明の消臭剤は、その消臭効果の一例として、以下のような消臭効果を有する。すなわち、硫酸バンドを３重量％添加しても消臭できない水分１０重量％のカンプンに対し、酸無水物ないしクエン酸の添加量が０.１重量％となる量を加えて軽く混合することにより、アンモニアの発生量を１／１００以下に抑制することができる。さらに、酸無水物ないしクエン酸の添加量が１重量％では、アンモニアの発生量をｌ／１０００以下に抑制することができる。
また、アミン類発生量の多い発電所付着貝類（ムラサキイガイ）を破砕し、生石灰を混合して製造したカンプンに対しては、無水フタル酸１重量％、あるいはクエン酸１重量％を加えることによりアミン類の発生を１／１００以下に抑制することができる。
【００１４】
一般に、臭気はその成分濃度が１／１０になれば臭いが減少したと感じられ、さらに、その成分濃度が１／１００になれぱ明かな消臭効果を感じ、１／１０００では優れた消臭効果として感じられる。従って、本発明の消臭剤は少ない使用量で優れた脱臭効果が得られる。
【００１５】
以下、実施例により本発明を具体的に示す。
実施例１
水分が５重量％および１０重量％の下水汚泥カンプンをおのおの１リットルのポリ瓶に２００ｇ入れ、これにクエン酸０.２ｇ(０.１重量％)を添加して混合し、５０℃で３日間放置した後、検知管を用いてポリ瓶内部のアンモニア濃度を測定した。アンモニアの測定結果を表１に示した。
【００１６】
実施例２〜４
クエン酸添加量をおのおの１ｇ(０.５重量％)、２ｇ(１重量％)、６ｇ(３重量％)とし、実施例１と同様にアンモニア濃度を測定した。これらのアンモニアの測定結果を表１にまとめて示した。
【００１７】
実施例５
水分が５重量％および１０重量％の下水汚泥カンプンをおのおの１リットルのポリ瓶に２００ｇ入れ、これに無水フタル酸０.２ｇ(０.１重量％)を添加して混合し、５０℃にて３日間放置した後に、検知管を用いてポリ瓶内部のアンモニア濃度を測定した。アンモニアの測定結果を表１に示した。
【００１８】
実施例６〜８
無水フタル酸添加量をおのおの１ｇ(０.５重量％)、２ｇ(１重量％)、６ｇ(３重量％)とし、実施例５と同様にアンモニア濃度を測定した。これらのアンモニアの測定結果を表１にまとめて示した。
【００１９】
比較例１〜５
水分が５重量％および１０重量％の下水汚泥カンプンをおのおの１リットルのポリ瓶に２００ｇ入れ、密封して５０℃で３日間放置した後、検知管でアンモニア濃度を測定した（比較例１）。次に、消臭剤として硫酸アルミニウムを各々１ｇ(０.５重量％)、６ｇ(３重量％)添加し、同様にしてアンモニア濃度を測定した（比較例２,３）。また、消臭剤としてフマル酸およびコハク酸を用いて同様にアンモニア濃度を測定した（比較例４,５）。これらのアンモニアの測定結果を表１にまとめて示した。
【００２０】
実施例９
ミキサーで破砕してスラリー状にしたムラサキイガイ１重量部に２/３重量部の生石灰を混合して水分１０.６重量％のカンプンを製造した。このカンプンを１リットルのポリ瓶に２００ｇ入れ、これにクエン酸２ｇ（１重量％）を添加して混合し、５０℃で３日間放置した後、検知管を用いてポリ瓶内部のアンモニアおよびアミン類濃度を測定した。アンモニアおよびアミン類の測定結果を表２に示した。
【００２１】
比較例６
消臭剤を添加せずに実施例９と同様の操作を行い、アンモニアおよびアミン類濃度を測定した。アンモニアおよびアミン類の測定結果を表２に示した。
【００２２】
上記試験結果に示されるように、本発明の消臭剤を用いた実施例では、水分量５重量％のカンプンおよび水分量１０重量％のカンプンの何れについてもアンモニア濃度が殆ど検出されず、優れた脱臭効果が発揮されている。一方、比較例では５重量％の水分量のカンプンに対してはアンモニア濃度が低いが、１０重量％程度の水分量を有するカンプンについてはアンモニア濃度およびアミン濃度が高く、本発明に比べて脱臭効果が著しく劣る。
【００２３】
【表１】

【００２４】
【表２】

【００２５】
【発明の効果】
本発明の脱臭剤は、アンモニアおよびアミン類に対して優れた消臭効果を有しており、セメントの製造上問題となる硫酸根を用いない点で硫酸バンドより好ましい。さらに、カンプンの水分が高い場合でも良好な消臭効果を示すので、カンプン中の水分のばらつきが大きくても、確実に臭気を低減することができる点で硫酸バンドよりも格段に優れている。[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a deodorant or method for deodorizing camp. A sludge / lime mixture obtained by mixing quick sludge with organic sludge such as sewage sludge, livestock dung, and fish shellfish waste and dehydrating it is referred to as “campun”.
[0002]
[Prior art]
The final disposal form of sewage sludge excluding compost has traditionally relied on landfill of dewatered cakes and incinerated ash and ocean dumping of sludge. This kind of final disposal is a big problem. Therefore, recently, attempts have been made to effectively use incinerated ash as a partial substitute for clay, which is a raw material for cement. However, there are some sludges that cannot be incinerated due to various circumstances, such as expensive equipment required for incineration. In addition, there are many wastes that have a problem in processing and disposal, such as seafood waste such as coarse fish and scallops, or deposits at the intake of a power plant.
[0003]
Therefore, a technology has been developed that mixes quick lime with these wastes and sludge, reduces the water content of sludge by consumption of water by hydration of quick lime and evaporation of water by reaction heat, and makes it a powder called campun. . Kampun can be pneumatically transported, can be transported in a closed lorry vehicle, and can be relatively easily disposed of as a replacement for cement raw materials in a cement plant. This camp is a strong alkaline substance having a pH of 12 or more, and emits a large amount of ammonia and odors of amines. A technique for deodorizing by adding aluminum sulfate (sulfuric acid band) to this odor has been developed and already put into practical use.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In recent years, cement plants have received a lot of waste, so the total amount of sulfate groups used as SO₃ sources in some cement plants has increased, and it is necessary to limit the acceptance of materials containing sulfate groups. Has occurred. Reduction of sulfate groups is also required for Kampung, which relies on cement resources for disposal.
[0005]
Further, in the manufacture of camp, since the amount of water content such as sludge is different, the water of the manufactured camp varies, and camp with a high amount of water may be generated partially. If the amount of water in the campun increases and the sulfate band becomes too wet, calcium ions may bind to the sulfate radicals due to moisture, and the ammonia deodorizing effect may be lost. Furthermore, since the powder characteristics deteriorate when the amount of water is large, it is necessary to increase the amount of quicklime added to maintain the powder characteristics, and the processing cost increases. For this reason, it is desired to save quick lime as much as possible within the range in which the powder characteristics and transportability of the camp are not impaired. Under such circumstances, there is a demand for an effective deodorant that replaces the sulfuric acid band with respect to high-moisture campton at a cost equal to or lower than that of the sulfuric acid band.
[0006]
Conventionally, various metal oxides, glyoxal, organic acids and the like are known as deodorizers for ammonia and amines, but many exhibit a deodorizing effect in a liquid phase. Sulfuric acid bands that have a deodorizing effect on dry powder react with ammonia due to the slight moisture content in the camp, and deodorize, but as described above, when the campun water content increases, Moisture absorbs slaked lime in the camp, and ammonia cannot be deodorized.
[0007]
The present invention provides a deodorant that does not have such a problem even with a relatively high amount of moisture, and that can effectively remove malodors by a gas-solid reaction in a dry state. .
[0008]
[Means for solving the problems]
That is, the present invention relates to (1) a deodorant for camp, wherein the main component is an acid anhydride and / or citric acid.
The deodorizer of the present invention preferably includes (2) one in which the acid anhydride is phthalic anhydride.
In addition, the present invention relates to (3) a deodorizing method for camp, which comprises adding 0.1 to 3% by weight of acid anhydride and / or citric acid to camp and mixing to deodorize.
[0009]
[Specific explanation]
The present invention will be specifically described below.
The camp which is the object of treatment of the present invention is a mixture of organic sludge such as sewage sludge, livestock excrement, and fish and shellfish waste, which is dehydrated by mixing quick lime. Specifically, as this organic sludge, sewage sludge dewatering There are various seafood waste such as cakes, coarse fish discharged from fish and shellfish processing plants, shellfish such as mussels and barnacles attached to the intake of power plants, and armor. The moisture content of sludge and the like is high and varies from 70 to 90% by weight, and the attached shellfish varies from 40 to 60% by weight. The amount of water that can be easily handled is about 3% by weight, but taking a sewage sludge dehydrated cake with 80% water as an example, to obtain a camp with a water content of about 3% by weight, it is the same as the sewage sludge dehydrated cake. It is necessary to add heavy quicklime. Since the handleability deteriorates as the water content of the campun increases, the water content is adjusted to 10% by weight or less.
[0010]
The present invention is a deodorant mainly composed of an acid anhydride and / or citric acid, and a deodorizing method thereof.
The acid anhydride used in the deodorizing agent of the present invention reacts with ammonia and organic amine contained in the sludge to produce an amide and fix it to exert a deodorizing effect. Specific examples of the acid anhydride include, for example, phthalic anhydride, maleic anhydride, succinic anhydride, glutaric anhydride, and the like. Of these, inexpensive phthalic anhydride or maleic anhydride is preferred.
[0011]
Citric acid is not an acid anhydride, but exerts a deodorizing effect on camp, similar to an acid anhydride. Acid anhydride and citric acid may be mixed and used in combination. Moreover, in order to deodorize the whole odor, you may use activated carbon etc. together. Fumaric acid and succinic acid are different from citric acid and phthalic anhydride, and do not exhibit the same deodorizing effect.
[0012]
These acid anhydrides and citric acid can be used in the form of powder, granules or flakes and do not need to be finely pulverized. Rather, granular materials that are difficult to consolidate are preferred.
The amount of acid anhydride and / or citric acid used is generally 0.1 to 3% by weight based on the sludge. In general, if it is less than 0.1% by weight, the deodorizing effect is low. If it exceeds 3% by weight, the deodorizing effect is saturated.
[0013]
The deodorizer of this invention has the following deodorizing effects as an example of the deodorizing effect. That is, by adding an amount of acid anhydride or citric acid to 0.1% by weight with respect to 10% by weight of water that cannot be deodorized even if 3% by weight of a sulfuric acid band is added, lightly mix the mixture. In addition, the amount of ammonia generated can be suppressed to 1/100 or less. Further, when the amount of acid anhydride or citric acid added is 1% by weight, the amount of ammonia generated can be suppressed to 1/1000 or less.
In addition, campnic acid produced by crushing power plant-attached shellfish (mussel) with a large amount of amines and mixing quicklime is added with 1% by weight of phthalic anhydride or 1% by weight of citric acid. Generation can be suppressed to 1/100 or less.
[0014]
In general, it is felt that the odor is reduced when the component concentration is reduced to 1/10, and further, the component concentration is reduced to 1/100 and a clear deodorizing effect is felt. It is felt as an effect. Therefore, the deodorizing agent of the present invention can provide an excellent deodorizing effect with a small amount of use.
[0015]
Hereinafter, the present invention will be described specifically by way of examples.
Example 1
200 g of 5% by weight and 10% by weight of sewage sludge campton is put in each 1 liter plastic bottle, 0.2 g (0.1 wt%) of citric acid is added and mixed, and the mixture is mixed at 50 ° C. for 3 days. After leaving it to stand, the ammonia concentration inside the plastic bottle was measured using a detection tube. The measurement results of ammonia are shown in Table 1.
[0016]
Examples 2-4
The amounts of citric acid added were 1 g (0.5 wt%), 2 g (1 wt%), and 6 g (3% wt), respectively, and the ammonia concentration was measured in the same manner as in Example 1. The measurement results of these ammonia are summarized in Table 1.
[0017]
Example 5
200 g of sewage sludge camps with 5 wt% and 10 wt% water were put in each 1 liter plastic bottle, and 0.2 g (0.1 wt%) of phthalic anhydride was added and mixed at 50 ° C. After standing for 3 days, the ammonia concentration inside the poly bottle was measured using a detector tube. The measurement results of ammonia are shown in Table 1.
[0018]
Examples 6-8
The amount of phthalic anhydride added was 1 g (0.5 wt%), 2 g (1 wt%), and 6 g (3% wt), respectively, and the ammonia concentration was measured in the same manner as in Example 5. The measurement results of these ammonia are summarized in Table 1.
[0019]
Comparative Examples 1-5
200 g of sewage sludge camps with 5% by weight and 10% by weight of water were put in 1 liter plastic bottles, sealed and allowed to stand at 50 ° C. for 3 days, and then the ammonia concentration was measured with a detector tube (Comparative Example 1). Next, 1 g (0.5 wt%) and 6 g (3 wt%) of aluminum sulfate were added as deodorizers, respectively, and the ammonia concentration was measured in the same manner (Comparative Examples 2 and 3). Moreover, ammonia concentration was similarly measured using fumaric acid and succinic acid as a deodorant (Comparative Examples 4 and 5). The measurement results of these ammonia are summarized in Table 1.
[0020]
Example 9
1/3 parts by weight of quick lime was mixed with 1 part by weight of mussels that had been crushed by a mixer into a slurry to prepare a camp with a moisture content of 10.6% by weight. 200 g of this campton is put into a 1 liter plastic bottle, and 2 g (1% by weight) of citric acid is added thereto and mixed. The mixture is allowed to stand at 50 ° C. for 3 days. Concentration was measured. The measurement results of ammonia and amines are shown in Table 2.
[0021]
Comparative Example 6
The same operation as in Example 9 was performed without adding the deodorant, and the concentrations of ammonia and amines were measured. The measurement results of ammonia and amines are shown in Table 2.
[0022]
As shown in the above test results, in the examples using the deodorant of the present invention, ammonia concentration was hardly detected in any of 5% by weight of camp and 10% by weight of camp. Deodorizing effect is demonstrated. On the other hand, in the comparative example, the ammonia concentration is low with respect to the campton having a moisture content of 5% by weight, but the ammonia concentration and the amine concentration are high with respect to the campn having a moisture content of about 10% by weight. Is significantly inferior.
[0023]
[Table 1]

[0024]
[Table 2]

[0025]
【The invention's effect】
The deodorizing agent of the present invention has an excellent deodorizing effect on ammonia and amines, and is more preferable than a sulfate band in that it does not use sulfate radicals that cause problems in cement production. Furthermore, even when the water content of the camp is high, the deodorizing effect is exhibited. Therefore, even if the variability of the water in the camp is large, the odor can be surely reduced, which is far superior to the sulfuric acid band.

Claims (3)

Translated fromJapanese

主成分が酸無水物および／またはクエン酸であることを特徴とするカンプン用消臭剤。A deodorant for camp, wherein the main component is an acid anhydride and / or citric acid.酸無水物が無水フタル酸である請求項１に記載のカンプン用消臭剤。The deodorizer for campton according to claim 1, wherein the acid anhydride is phthalic anhydride.カンプンに対して酸無水物および／またはクエン酸を０.１〜３重量％添加、混合して消臭することを特徴とするカンプンの消臭方法。A deodorizing method for campn, characterized in that 0.1 to 3 wt% of acid anhydride and / or citric acid is added to campun and mixed to deodorize.