JP2009268986A - 汚泥用防臭組成物 - Google Patents

Abstract

【課題】汚泥から発生するアンモニア等の含窒素化合物、硫化水素、メチルメルカプタン等の含硫黄化合物などの悪臭に対する防臭能力に優れた汚泥用防臭組成物を提供すること。
【解決手段】２−ブロモ−２−ニトロ−１，３−プロパンジオール及び硝酸アルカリ金属塩を含有することを特徴とする汚泥用防臭組成物である。腐食防止剤、ｐＨ調節剤、凍結防止剤などをさらに含有していてもよい。
【選択図】 なし

Description

本発明は、汚泥用防臭組成物に関し、更に詳しくは、活性汚泥による廃水処理により生じる余剰汚泥から発生するアンモニア等の含窒素化合物、硫化水素、メチルメルカプタン等の含硫黄化合物などの悪臭を効果的に抑制する汚泥用防臭組成物に関する。

下水、し尿及び有機性産業廃水は、通常、物理的、生物的、化学的に処理される。この際、沈殿汚泥、余剰汚泥、消化槽引き抜き汚泥、凝集汚泥等の各種汚泥が大量に発生する。その後、それらの汚泥は遠心分離機、フィルタープレス、ベルトプレス等の脱水機で脱水され、脱水ケーキとして埋立あるいは焼却処分される。それらの汚泥は嫌気状態で放置すると不快なかつ有毒な臭気物質であるアンモニア等の含窒素化合物、硫化水素、メチルメルカプタン等の含硫黄化合物などが発生するため、搬送、処理場の作業員及び地域住民にとっては、この悪臭は極めて大きな問題である。

これらの汚泥から発生される悪臭を効果的に防臭する剤としては、２−ブロモ−２−ニトロ−１，３−プロパンジオール等のハロニトロアルカノール化合物や、亜硝酸塩又は硝酸塩などが知られている。
ハロニトロアルカノール化合物については、例えば、当該化合物とオマジン及び／又はその金属誘導体とからなる廃水処理終了後の処理物用脱臭剤（特許文献１）、当該化合物とリン酸などの腐食防止剤とを含有する汚泥用防臭組成物（特許文献２）などが知られている。
また、亜硝酸塩又は硝酸塩については、例えば、亜硝酸塩単独又はピリチオン塩を含有する脱臭剤（特許文献３）、亜硝酸塩と２，２’−ジチオビス−ピリジン−１，１’−ジオキシドなどの腐敗防止剤を含有する脱臭剤（特許文献４）、亜硝酸塩又は硝酸塩と防菌剤（さらに酸化剤）とを含有する脱臭剤（特許文献５、特許文献６）などが知られている。
これらのうち、特許文献５，６では、防菌剤として２−ブロモ−２−ニトロ−１，３−プロパンジオールが例示されているが、硝酸塩との組合せ例は示されていない。

特開平７−２０４６９１号公報 特開２００６−６１９０４号公報 特開２０００−２８８５９２号公報 特開２００３−３３７９７号公報 特開２００１−３００５４５号公報 特開２００１−３００５５８号公報

しかしながら、従来の脱臭剤は、アンモニア等の含窒素化合物、硫化水素、メチルメルカプタン等の含硫黄化合物などの悪臭に総合的に優れたものがなかった。
本発明の課題は、汚泥から発生するアンモニア等の含窒素化合物、硫化水素、メチルメルカプタン等の含硫黄化合物などの悪臭に対する防臭能力に優れた汚泥用防臭組成物を提供することにある。

本発明者らは、２−ブロモ−２−ニトロ−１，３−プロパンジオールと硝酸ナトリウムとの組成物が、アンモニア等の含窒素化合物のみならず、硫化水素、メチルメルカプタン等の含硫黄化合塩等の防臭効果も優れていることを見い出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、２−ブロモ−２−ニトロ−１，３−プロパンジオール及び硝酸アルカリ金属塩を、好ましくは含有することを特徴とする汚泥用防臭組成物に関し、当該汚泥用防臭組成物は、腐食防止剤、ｐＨ調節剤、アルコール類及び／又はグリコール類などを含有していても良い。

本発明の汚泥用防臭組成物は、アンモニア等の含窒素化合物のみならず、硫化水素、メチルメルカプタン等の含硫黄化合物等の防臭効果も優れている。
その効果は、実施例に示すとおり、特に含硫黄化合物の防臭効果において、２−ブロモ−２−ニトロ−１，３−プロパンジオールと硝酸アルカリ金属塩との相乗効果を示す。
即ち、たとえば硝酸ナトリウム塩は含硫黄化合物の防臭効果がほとんどないにもかかわらず（比較例２）、２−ブロモ−２−ニトロ−１，３−プロパンジオールと併用することにより（実施例１〜３）、硝酸ナトリウム塩を使用しない比較例１のものに比して含硫黄化合物の防臭効果が向上する。

１）必須成分
本発明の汚泥用防臭組成物に用いる２−ブロモ−２−ニトロ−１，３−プロパンジオールは、公知の化合物であり、市販されている。
本発明の汚泥用防臭組成物に用いる硝酸アルカリ金属塩は、硝酸ナトリウム、硝酸カリウム、硝酸リチウムなどである。
本発明の汚泥用防臭組成物における使用割合は、２−ブロモ−２−ニトロ−１，３−プロパンジオールが０．１〜３０質量％、好ましくは、１〜２５質量％、より好ましくは、５〜２０質量％、硝酸アルカリ金属塩が５〜５０質量％、好ましくは５〜２０質量％、より好ましくは、５〜１５質量％、である。

２）任意成分
本発明の汚泥用防臭組成物は、その他の成分として、腐食防止剤、ｐＨ調節剤、凍結防止剤などを含有することができる。
腐蝕防止剤としては、鉄系金属に対して腐蝕防止効果を有するものであれば特に制限されないが、例えば、有機酸及びその塩、リン酸及びリン酸誘導体並びにそれらの塩、アゾール化合物等を例示することができ、これらは１種又は２種以上を併用することができる。

有機酸としては、ギ酸、酢酸、プロピオン酸等の脂肪族カルボン酸；安息香酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ベンゼン−１，２，３−トリカルボン酸、ベンゼン−１，２，４−トリカルボン酸、ベンゼン−１，３，５−トリカルボン酸、ｏ−トルイル酸、ｍ−トルイル酸、ｐ−トルイル酸、サリチル酸、２，６−ジヒドロキシ安息香酸、没食子酸、３，５−ジメチル安息香酸、２，４−ジクロロ安息香酸等の芳香族カルボン酸；ベンゼンスルホン酸などを例示することができる。これらのなかでも、安息香酸であるのが好ましい。

リン酸誘導体としては、ヘキサメタリン酸、メタリン酸、ピロリン酸、１−ヒドロキシエチルデン−１，１−ジホスホン酸、アミノメチレンホスホン酸、２−ホスホノブタン−１，２，４−トリカルボン酸、ポリリン酸等を例示することができる。

前記有機酸及びリン酸誘導体は、塩であってもよく、塩としては、ナトリウム塩、カリウム塩、マグネシウム塩、カルシウム塩、アンモニウム塩等を例示することができ、これらの塩は１種又は２種以上を併用することができる。これらの中でもナトリウム塩であるのが好ましい。

リン酸誘導体の塩としては、リン酸ナトリウム、リン酸２水素ナトリウム、ヘキサメタリン酸ナトリウム、メタリン酸ナトリウム、ピロリン酸ナトリウム、１−ヒドロキシエチルデン−１，１−ジホスホン酸ナトリウム、アミノメチレンホスホン酸ナトリウム、２−ホスホノブタン−１，２，４−トリカルボン酸ナトリウム、ポリリン酸ナトリウム等を例示することができる。

アゾール化合物としては、チアゾール、イソチアゾール、イミダゾール、ピクゾール、トリアゾール、１，２，３−ベンゾトリアゾール、トリルトリアゾール、ベンゾイミダゾール、ベンゾチアゾール、１，２−ベンゾイソチアゾロン−３−オン等を例示することができる。
本発明の汚泥用防臭組成物に用いられる上記腐蝕防止剤の配合割合は、０．１〜４０質量％、好ましくは１〜３０質量％、より好ましくは５〜２５質量％である。

本発明の汚泥用防臭組成物は、その剤形は特に制限なく、錠剤、粉剤、粒剤等の固体状や、ゲル状、溶媒に溶解・分散した液状等であってよい。
液状とする場合、使用する溶媒としては活性ハロゲン原子を有する抗菌剤及び腐蝕防止剤を分散・溶解できる溶媒であればいずれのものも使用することができ、水；メタノール、エタノール、プロパノール等のアルコール類；エチレングリコール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ジエチレングリコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル等のグリコール類；ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、エチレングリコールジアセート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、イソプロピルエーテル、塩化メチレン等を使用することができ、これらは１種又は２種以上を併用することができる。これらの中でも安全面から水を使用するのが好ましい。

本発明の汚泥用防臭組成物を液状とする場合の好ましいｐＨ値は、１．０〜９．０であり、より好ましくは２．０〜８．５であり、特に好ましくは３．０〜８．２の範囲である。

また、本発明の汚泥用防臭組成物を水溶液とする場合は、寒冷時の有効成分の析出防止及び薬剤の凍結防止剤として、アルコール類及び／又はグリコール類をさらに併用するのが好ましい。アルコール類及び／又はグリコール類を併用すると、硫化水素、メチルメルカプタン等の含硫黄化合物の悪臭の防止にも効果的に作用する。アルコール類及びグリコール類としては、前記の溶媒として使用するものと同じものを例示することができ、安全面から特に、エタノール又はジエチレングリコールを用いるのが好ましい。また、これらは１種又は２種以上を併用して用いることもできる。
アルコール類又はグリコール類を使用する場合の配合割合は、通常０．５〜２５質量％、好ましくは１〜１５質量％、より好ましくは２〜１０質量％である。

また、凝固点降下を目的として、硫酸ナトリウム等の硫酸塩、塩化ナトリウム等の塩化物を併用することもできる。

また、本発明の汚泥用防臭組成物を固形状にする場合は、活性ハロゲン原子を有する抗菌剤及び腐蝕防止剤以外に不活性な賦形剤を添加するのが一般的である。かかる不活性な賦形剤としては、天然物、合成品のいずれでも使用可能であり、例えばクレー、タルク、珪藻土、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸ナトリウム、硫酸マグネシウム、食塩、重曹、ブドウ糖、乳糖、でん粉、セルロース等を挙げることができる。

本発明の汚泥用防臭組成物には、必要に応じて界面活性剤を含有させることができる。界面活性剤の添加により、薬剤の分散及び汚泥への浸透が容易となる。かかる界面活性剤としては、非イオン系界面活性剤、陰イオン系界面活性剤、陽イオン系界面活性剤又は両性系界面活性剤を問わずいずれのものも使用することができ、具体的には、高級脂肪酸塩、高級アルコール硫酸エステル塩、高級アルコールスルホン酸塩、硫酸化脂肪酸塩、スルホン化脂肪酸塩、リン酸エステル塩、脂肪酸エステルの硫酸エステル塩、脂肪酸エステルのスルホン酸エステル塩、高級アルコールエーテルの硫酸エステル塩、高級アルコールエーテルのスルホン酸エステル塩等を挙げることができ、これらを１種又は２種以上を組み合わせたものであってもよいが、好ましくは、ポリエチレングリコール、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレンブロックポリマー等の非イオン系界面活性剤を挙げることができる。
かかる界面活性剤の配合割合は、１００重量部に対して、０．１重量部〜３０重量部であるのが好ましく、０．５重量部〜２０重量部であるのがより好ましい。

また、本発明の汚泥用防臭組成物には、必要に応じて香料を含有させることができ、防臭と同時に芳香を奏するものとすることもできる。かかる香料としては、ミント系香料として、１−カルボン、１−メントン、１−メントールや、ハッカオイル、ペパーミントオイル、スペアミントオイル等の天然精油を挙げることができ、柑橘系香料として、リモネン、シトラール、ジハイドロミセノールや、レモンオイル、オレンジオイル、ライムオイル、グレープフルーツオイル、ベルガモットオイル、レモングラスオイル等の天然精油を挙げることができる。またハーブ系香料として、メチルサリシレート、チモール、１，８−シネオール、リナロール、シトネロール、ゲラニオール、テルピネオール、カンファーや、ユーカリプタスオイル、ゼラニウムオイル、シトロネラオイル等の天然精油を挙げることができ、ウッディー系香料として、ａ，ｂ−ピネンや、ヒノキオイル、セダーオイル、パインオイル、ヒバオイル等の天然精油を挙げることができる。

その他、本発明の汚泥用防臭組成物に含有させ得る香料としては、例えば、アルコール系香料として、シス−３−ヘキセノール、テトラヒドロリナロール、β−フェニルエチルアルコール、シンナミックアルコール、アニスアルコール、ジメチルベンジルカルビノール、フェノキシエチルアルコール、サビネンハイドレート、バクダノール、サンダロール等を挙げることができ、エーテル系香料として、ガラクソリド、ローズオキサイド、リナロールオキサイド、セドランバー、ジベンジルエーテル、アンブロキサン、ジフェニールオキサイド、β−ナフトールメチルエーテル、β−ナフトールエチルエーテル等を挙げることができ、アルデヒド系香料として、シス−３−ヘキセナール、オクタナール、ノナナール、デカナール、ペリラアルデヒド、α−ヘキシルシンナミックアルデヒド、ヘリオナール、リリアール、バニリン、トリプラール等を挙げることができ、ケトン系香料として、ヨノン、メチルヨノン、トナリド、ムスコン、シクロペンタデカノン、カシュメラン、ダマスコン、ダマセノン、シスジャスモン等を挙げることができ、エステル系香料として、酢酸シトロネリル、酢酸ゲラニル、酢酸ネリル、酢酸ベンジル、酢酸テルピニル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、酢酸アミル、酢酸ボルニル、酢酸メンチル、酢酸−ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルシクロヘキシル、酢酸−ｏ−ｔｅｒｔ−ブチルシクロヘキシル、酢酸フェニルエチル、酢酸スチラリル等を挙げることができ、炭化水素系香料として、ジフェニールメタン、ミルセン、サビネン等を挙げることができ、ラクトン系香料として、クマリン、γ−ウンデカラクトン、シクロペンタデカノリド、γ−ノナラクトン等を挙げることができる。

また、本発明の汚泥用防臭組成物は、活性ハロゲン原子を有する抗菌剤以外の他の抗菌剤を含有させることができる。かかる他の抗菌剤としては、５−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オン、２−ｎ−オクチル−４−イソチアゾリン−３−オン、２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オン、メチルパラベン、プロピルパラベン、イミダゾリジニルウレア、メチロールージメチルーヒダントイン、ジメチルジメチロールヒダントイン、ソルビン酸、フェノキシエタノール、ダイクロサン、トリクロサン、ポビドンヨード、２，２，４’−トリクロロ−２’−ヒドロキシジフェノール、Ｎ−ｎ−ブチル−１，２−ベンズイソチアゾロン−３，３，４，４’−トリクロロカルバニリド、１，１’−（ヘキサメチレン−ビス−［５−（４−クロロフェニル）−ビグアニド］）−ジグルコネート、塩化ベンザルコニウム、塩化セチルピリジウム、塩化ベンゼトニウム、ビス−（ｐ−クロロフェニルジグアニド）−ヘキサンジヒドロクロライド、ジイソブチルフェノキシエトキシジメチルベンジルアンモニウムクロライド、ベンズアンモニウムクロライド、１，２−ベンズイソチアゾロン−３−オン、ビス−ジメチルチオカーバモイル−ジスルフィド、ポリ（ヘキサメチレンビグアニド）ヒドロクロライド、ピリジンチオール−１−オキサイドナトリウム塩、ジンクビス−（２−ピリジルチオ−１−オキサイド）、イソチオシアン酸エステル等を挙げることができ、これらは１種又は２種以上を併用することができる。

３）使用方法
防臭対象である汚泥としては、廃水処理終了後の水分含有量が高い処理物であってもよいし、水分を濃縮した濃縮汚泥や脱水ケーキであってもよい。また、本発明の防臭組成物は、濃縮汚泥等の比較的水分含有量の少ない汚泥においても、攪拌等の操作を行わなくても、添加するだけで防臭効果を有するため、汚泥の処理工程を簡略化できる点で好ましい。
本発明の汚泥用防臭組成物を汚泥に使用する場合は、前記組成物として汚泥に添加してもよいが、２−ブロモ−２−ニトロ−１，３−プロパンジオールと硝酸アルカリ金属塩を別々に汚泥に添加してもよい。
本発明の汚泥用防臭組成物の汚泥に対する使用量は、通常１〜１０質量％、好ましくは２〜５質量％である。

以下、実施例により本発明をより具体的に説明するが、本発明の技術的範囲はこれらの例示に限定されるものではない。

（防臭組成物の調製）
表に示す成分化合物を表に示す配合割合で混合し液状防臭組成物（実施例１〜３）を調製した。
また、比較例として、硝酸ナトリウムを配合しない場合（比較例１）と硝酸ナトリウムのみの場合（比較例２）を行った、

（防臭試験）
１）１Ｌポリカップに、排水処理場から採取した脱水直後の脱水ケーキ２００ｇを入れ、実施例１〜３の防臭剤、比較例１及び２の防臭剤を夫々、１％（２ｇ）、２％（４ｇ）、３％（６ｇ）、５％（１０ｇ）となるよう滴下し、スパチラでよく混合した。
２）防臭剤を添加した脱水ケーキを５５５ｍｌ円筒型ポリ容器に移し、容器容量の約半分になるように脱水ケーキを押し、蓋をした。
３）２５〜３０℃で保管し、３日後、及び、６日経過後に、夫々、円筒型ポリ容器をポリエチレン製の袋に入れた後、円筒型ポリ容器の蓋をあけ、エアーポンプを使用して、ポリエチレン製の袋内に空気５Ｌを入れた。
４）２分間放置後、ＮＨ_３、Ｒ−ＮＨ_２、Ｈ_２Ｓ、ＣＨ_３ＳＨ濃度をガステック社製検知管を使用して測定した。
３日後及び６日後の測定結果を以下の表に示す。

Claims (5)

1. ２−ブロモ−２−ニトロ−１，３−プロパンジオール及び硝酸アルカリ金属塩を含有することを特徴とする汚泥用防臭組成物。
2. ２−ブロモ−２−ニトロ−１，３−プロパンジオールを５〜２０質量％、硝酸アルカリ金属塩を５〜１５質量％含有することを特徴とする請求項１記載の汚泥用防臭組成物。
3. 腐食防止剤をさらに含有することを特徴とする請求項１又は２記載の汚泥用防臭組成物。
4. ｐＨ調節剤をさらに含有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の汚泥用防臭組成物。
5. 凍結防止剤をさらに含有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の汚泥用防臭組成物。