【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
産業上の利用分野
この発明は下水処理場、し尿処理場、食品工
場、化学工場などの汚泥処理、凝集沈でん処理に
使用する脱臭機能を有する凝集剤に関するもので
ある。
従来の技術
従来、下水処理場、し尿処理場、食品工場、化
学工場、と場などの汚泥処理、凝集沈でん処理で
は硫化水素、メチルメルカプタンなどの硫化物、
アンモニア、アミン類などの悪臭が問題となつて
いるが、この除去方法としては過酸化水素、次亜
塩素酸ソーダなどの酸化剤を用いるか、硫酸第1
鉄、塩化第2鉄、硫酸第2鉄、ポリ硫酸鉄などの
鉄塩を用いる方法がある。
一方凝集剤としてはポリアクリル酸ソーダ、ポ
リアクリルアマイドなどの有機高分子が使用され
ている。しかし最近上記の有機高分子凝集剤の毒
性が問題となり、添加量の比較的多い量を必要と
する汚泥の脱水処理では、天然物として得られる
有機高分子凝集剤であるキトサンが一部で使用さ
れている。
発明が解決しようとする問題点
硫化水素、メチルメルカプタン、アンモニア、
アミン類などの悪臭物質を過酸化水素、次亜塩素
酸ソーダなどの酸化剤で処理する方法は、処理コ
ストが高く装置の腐食が大きいほか、酸化剤が他
の有機物の分解に消費されるので3〜4倍当量が
必要であるなどの欠点がある。また硫酸第1鉄、
塩化第2鉄、硫酸第2鉄、ポリ硫酸鉄などの鉄塩
を用いる方法は、持続性が長く凝集剤としても有
効に作用するなどの特長があるが、使用時のPHが
低下し、鉄成分と反応して固定した硫化水素がPH
の変動によつて再び遊離するので有機高分子凝集
剤との併用が必要である。そして処理した汚泥や
排水が着色するとか、有機高分子凝集剤との二液
併用は取扱いが不便であるなどの欠点がある。
一方天然の有機高分子凝集剤であるキトサン
は、酢酸などに溶解するが水溶液の製造が困難で
ある。
問題点を解決するための手段
本発明者は上記の問題点を解決するため種々研
究をしたところ、1.亜鉛化合物が鉄塩よりも悪臭
物質と反応し易いこと、2.亜鉛化合物は鉄塩より
も小量で十分な脱臭効果をあげること、3.キトサ
ンはPH3程度の酸性液に溶解すること、4.亜鉛化
合物はキトサンの酸性溶液に溶解し易いこと、5.
キトサンは金属イオンとキレートを作り易いこと
などを知見した。
本発明はこれらの知見に基づくものであつて酢
酸亜鉛、硫酸亜鉛、硝酸亜鉛、塩化亜鉛からなる
亜鉛化合物の1種以上をキトサンに含有させるこ
とを特徴とする脱臭機能を有する凝集剤である。
本発明で用いる亜鉛化合物は、上記のものであ
ればいずれでもよいが、均一性や取扱いの容易さ
を考慮すると酢酸亜鉛が最も好ましい。また亜鉛
化合物中の亜鉛成分とキトサンの割合は重量比で
0.01〜5.0が好ましい。亜鉛成分とキトサンの重
量比が0.01以下では脱臭効果がなく5.0以上では
凝集効果が悪くなると共に亜鉛の未反応分が処理
水中に残留し排水の水質基準を越えるおそれがあ
る。
本発明の脱臭機能を有する凝集剤は、固体でも
液体でも良いが、使用時の均一性、添加方法など
を考慮すると液体の方が好ましい。そして固体の
場合はキトサンと亜鉛化合物とを一定の割合で混
合すればよい。液体の場合はキトサンを希酸に溶
解したものと前記亜鉛化合物の溶液とを一定の割
合で混合して調整する。
実施例
(1) キトサンを1%の酢酸溶液に溶解し、キトサ
ンの2%溶液を調整する。これに酢酸亜鉛溶液
を添加し亜鉛成分とキトサンの重量比が所定の
値になるようにして本発明に係る凝集剤を調整
する。つぎにPHが6.0、全硫黄分の濃度が2.9
%、H2Sの濃度が160ppm、CH3SHの濃度が
80ppmの下水汚泥に対し、汚泥中の乾燥固形分
に対し0.5%に相当する割合で前記の凝集剤を
添加した後、ベルトプレス試験機で脱水過し
た汚泥中のH2S等を第1表に示す。
INDUSTRIAL APPLICATION FIELD This invention relates to a flocculant having a deodorizing function and used in sludge treatment and coagulation and sedimentation treatment in sewage treatment plants, human waste treatment plants, food factories, chemical factories, etc. Conventional technology Conventionally, sludge treatment and coagulation sedimentation treatment at sewage treatment plants, human waste treatment plants, food factories, chemical factories, and slaughterhouses use sulfides such as hydrogen sulfide and methyl mercaptan,
Bad odors such as ammonia and amines have become a problem, and the methods for removing them include using oxidizing agents such as hydrogen peroxide and sodium hypochlorite, or using sulfuric acid
There is a method using iron salts such as iron, ferric chloride, ferric sulfate, and polyferrous sulfate. On the other hand, organic polymers such as sodium polyacrylate and polyacrylamide are used as flocculants. Recently, however, the toxicity of the above-mentioned organic polymer flocculants has become a problem, and chitosan, a naturally occurring organic polymer flocculant, is used in some sludge dewatering treatments that require relatively large amounts of additives. has been done. Problems to be solved by the invention Hydrogen sulfide, methyl mercaptan, ammonia,
Methods of treating malodorous substances such as amines with oxidizing agents such as hydrogen peroxide and sodium hypochlorite are expensive and cause significant equipment corrosion, as the oxidizing agents are consumed in decomposing other organic substances. There are drawbacks such as the need for 3 to 4 equivalents. Also, ferrous sulfate,
Methods using iron salts such as ferric chloride, ferric sulfate, and polyferrous sulfate have the advantage of being long-lasting and acting effectively as flocculants, but the pH during use decreases and the iron Hydrogen sulfide that reacts with components and fixes the PH
Since it becomes liberated again due to fluctuations in the amount, it is necessary to use it in combination with an organic polymer flocculant. There are also disadvantages such as coloring of the treated sludge and wastewater, and inconvenience in handling when used in combination with an organic polymer flocculant. On the other hand, chitosan, a natural organic polymer flocculant, dissolves in acetic acid and the like, but it is difficult to produce an aqueous solution. Means for Solving the Problems The present inventor conducted various studies to solve the above problems, and found that 1. Zinc compounds react more easily with malodorous substances than iron salts, and 2. Zinc compounds react with iron salts. 3. Chitosan is soluble in an acidic solution with a pH of about 3. 4. Zinc compounds are easily soluble in an acidic solution of chitosan. 5.
We found that chitosan easily forms chelates with metal ions. The present invention is based on these findings and is a flocculant having a deodorizing function, which is characterized in that chitosan contains one or more zinc compounds consisting of zinc acetate, zinc sulfate, zinc nitrate, and zinc chloride. The zinc compound used in the present invention may be any of the compounds mentioned above, but zinc acetate is most preferred in view of uniformity and ease of handling. In addition, the proportion of zinc component and chitosan in the zinc compound is expressed as a weight ratio.
0.01 to 5.0 is preferred. If the weight ratio of the zinc component to chitosan is less than 0.01, there will be no deodorizing effect, and if it is more than 5.0, the coagulation effect will be poor, and unreacted zinc may remain in the treated water, which may exceed the water quality standards for wastewater. The flocculant having a deodorizing function of the present invention may be either solid or liquid, but in consideration of uniformity during use, addition method, etc., liquid is preferable. In the case of a solid, chitosan and a zinc compound may be mixed at a certain ratio. In the case of a liquid, it is prepared by mixing chitosan dissolved in a dilute acid and the solution of the zinc compound at a constant ratio. Example (1) Chitosan is dissolved in a 1% acetic acid solution to prepare a 2% solution of chitosan. A flocculant according to the present invention is prepared by adding a zinc acetate solution to the solution so that the weight ratio of the zinc component to chitosan becomes a predetermined value. Next, the PH is 6.0 and the total sulfur concentration is 2.9.
%, the concentration of H2S is 160ppm, the concentration of CH3SH is
Table 1 shows the H 2 S, etc. in the sludge that was dehydrated using a belt press tester after adding the above-mentioned flocculant to 80 ppm sewage sludge in a proportion equivalent to 0.5% of the dry solid content in the sludge. Shown below.
【表】
第1表に示すとおり亜鉛成分とキトサンの重
量比0.01〜5.0が良好なことが判る。
(2) 亜鉛成分とキトサンとの重量比が1.0であつ
て、キトサンの濃度が2.0%の本発明に係る凝
集剤を調整する。つぎにPH5.9、全硫黄分の濃
度2.7%、VTS(有機分)73.8%、H2Sの濃度が
900ppm、CH3SHの濃度が86ppmの下水汚泥に
対し、汚泥中の乾燥固形分に対し0.5%に相当
する割合で前記の凝集剤を添加した後、ベルト
プレス試験機で脱水過したものと同じ汚泥に
対しキトサンのみを添加して処理した汚泥中の
H2S等を第2表に示す。[Table] As shown in Table 1, it can be seen that a weight ratio of zinc component to chitosan of 0.01 to 5.0 is favorable. (2) Prepare a flocculant according to the present invention in which the weight ratio of zinc component to chitosan is 1.0 and the concentration of chitosan is 2.0%. Next, the pH is 5.9, the total sulfur content is 2.7%, the VTS (organic content) is 73.8%, and the H2S concentration is
The same as that obtained by adding the above-mentioned flocculant to sewage sludge with a CH 3 SH concentration of 900 ppm and 86 ppm in a proportion equivalent to 0.5% of the dry solid content in the sludge, and then dewatering it using a belt press tester. In sludge treated by adding only chitosan to sludge,
H 2 S etc. are shown in Table 2.
【表】
発明の効果
本発明によれば、汚泥に対し少量の添加で硫化
水素等の悪臭成分を除去することができるので実
用上の価値は大である。[Table] Effects of the Invention According to the present invention, malodorous components such as hydrogen sulfide can be removed by adding a small amount to sludge, so it is of great practical value.