JPH0455712B2

JPH0455712B2 -

Info

Publication number: JPH0455712B2
Application number: JP63205896A
Authority: JP
Inventors: Hiromichi Hokezu
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1988-08-19
Filing date: 1988-08-19
Publication date: 1992-09-04
Also published as: JPH0255060A

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野）本発明は、脱臭剤に関し、特に製造設備、処理
施設、空調機器等で発生する酸性および／または
中性悪臭用の脱臭剤に関する。（従来の技術）工場などの製造設備や各種処理施設、空調機器
等で発生する悪臭は水質汚濁、大気汚染、騒音等
と共に公害として取り上げられている。悪臭防止法に定められている臭気規制成分は、
アンモニア、硫化水素、トリメチルアミン、メチ
ルメルカプタン、硫化メチル、二硫化メチル、ア
セトアルデヒドおよびスチレンの８物質で、不快
な臭いの原因となり、生活環境をそこなう恐れの
ある物質である。これらの成分には規制値が設けられ、その値以
下になるように環境を整えることが義務づけられ
てはいるが、どの程度まで脱臭すれば良いかの判
断はむずかしく、これら成分の規制値を満足した
からと言つて臭気問題を解決したことにはならな
い。また、臭気は人間の感覚に直接訴える公害で
あり、２次公害の発生も問題とされるため、その
除去方法に関しては、今までに種々検討がなされ
てきた。すなわち、悪臭の脱臭方法としては、オゾン酸
化法、接触酸化法、直接燃焼法、塩素処理法など
の悪臭成分を酸化分解する方法およびガス洗浄
法、吸着法、イオン交換法などが知られており、
悪臭の原因となる物質および悪臭発生場所などを
考慮して、それぞれ適宜選択され適用されてい
る。上記の脱臭方法のうち、コストが低く、使用方
法が容易であるために、一般的には吸着法が適用
されることが多い。この際に、吸着剤としては、
活性炭、シリカゲル、アルミナゲル、ゼオライト
などが用いられる。しかし、大気中などの水分を
含有した湿潤ガスの脱臭をこれら吸着剤によつて
行う場合には、活性炭を除き、ガスに含まれてい
る水分が吸着剤に吸着されるため、吸着剤の劣化
が起こり目的とするガスの臭気成分の吸着が妨害
されてしまうという欠点があつた。したがつて、
湿潤ガスについては、イオン交換法などを用いる
脱臭方法も適用されているが、設備が大がかりで
あり、イオン交換樹脂の価格も高く、再生の手間
もかかることからコスト高となつてしまう。活性炭は水分が存在していても他の成分を選択
的に吸着しようとする特性を持つており特に分子
量が比較的大きく疎水性の中性物質に対して効果
的な吸着性を発揮する。しかし、アンモニアや硫
化水素のような低分子量の極性物質に対しては吸
着力が弱く、このような成分が相当量含まれてい
る場合には、大量の活性炭を利用しない限り、効
果的な脱臭効果を期待することは困難である。ま
た、活性炭には発火性があり、大量に使用すると
危険であるという欠点もあつた。このような活性炭の性質を改良し、酸性成分や
アルカリ性成分を含有するガスを脱臭するため
に、添着活性炭（以下、「添着炭」と略称する）
の開発が行われている。すなわち、添着炭とはあ
らかじめ厳密に選別、または成形された活性炭の
微細な細孔から形成される空間部に、除去すべき
悪臭成分に対応させた反応性液体（酸、塩素、触
媒成分）を添着保持させたものである。添着炭の
場合、添着物質が悪臭成分と不可逆的化学反応を
起こして、悪臭物質を無臭物質に変化させるた
め、通常の活性炭を使用した場合に比較してその
脱臭能力は数10倍と非常に良い性能を有してい
る。しかし、この添着炭による方法でも、結局は
活性炭を利用しているため、大量に使用する際に
は、温度が若干上がると自己発熱して発火すると
いう欠点を有している。（発明が解決しようとする課題）本発明の目的は、上記従来法による悪臭の脱臭
における欠点を解決した、安価で性能が良く、安
全性の高い酸性、中性悪臭用の脱臭剤を提供する
ことである。（課題を解決するための手段）本発明者等は、製鉄所の溶鉱炉から出る高炉ス
ラグを急冷、細粒化した水砕スラグの潜在硬化性
とアルカリ性を呈する特性に着目し、その水砕ス
ラグを担体としてこれに酸化剤を配合した脱臭技
術の開発を進めてきた結果、この担体に酸化剤を
配合し、成形硬化して得られた生成物を、悪臭ガ
スと接触させることにより酸性悪臭、中性悪臭等
を効果的に脱臭でき、その方法が安価で安全性が
高いことを見出し、本発明を完成させた。すなわち、本発明の要旨は、水砕スラグ担体に
硬化刺激剤および酸化剤としての酸化第二鉄
（Fe₂O₃）を配合して得られる酸性および／また
は中性悪臭用の脱臭剤である。（作用）以下、本発明について詳細に説明する。本発明においては、脱臭剤の担体として水砕ス
ラグを用いる。この水砕スラグは製鉄の際、溶鉱
炉から出る高炉スラグ（鉄鉱石中の不純物とコー
クス中の灰分、石灰石が反応してできた溶融物
で、CaO、SiO₂、Al₂O₃などからなる。）のうち、
重量比でCaO／SiO₂の値（塩基度）が１以上の
塩基性スラグを圧力水で急冷、細粒化したもので
ある。一般にこの水砕スラグを乾燥後さらに粉砕して
得た、平均粒径９〜10μm程度のものを水砕スラ
グ「微粉」と称しているが、本明細書では、この
さらなる粉砕を行なわず、粒子内外部に無数の気
孔を有する平均粒径２mm以下のものを水砕スラグ
「細粒」と称して、区別している。一般的な水砕スラグ微粉の化学組成および性状
は第１表および第２表の通りである。細粒に関し
ても、平均粒径を除いてほぼ同じ化学組成、性状
を示す。

【表】

【表】本発明は、最広義には、水砕スラグについて特
に制限されず、水砕スラグであればいずれのもの
を担体として使用することによつても所期の効果
が期待される。本発明の好適態様においては、水砕スラグの微
粉と細粒とを任意の割合で配合して使用する。水
砕スラグ微粉：細粒＝７：２〜３：６の範囲内で
配合するのが特に好ましい。水砕スラグ細粒を配
合せず微粉のみを担体として用い、硬化刺激剤お
よび酸化剤（Fe₂O₃使用）を配合して得られた脱
臭剤と比較して、微粉と細粒とを前記の配合比で
配合した担体を用いて、他は同様に処理し得られ
た脱臭剤の場合、その脱臭効果は顕著に改善され
る。平均粒径が９〜10μmである微細な水砕スラ
グ微粉のみを担体とすると、成形物にした場合に
密につまつてしまうが、粒径が比較的大きく内外
部に無数の気孔を有する細粒を配合することによ
り、多孔性を保持し反応表面積の大きな担体成形
物とすることができ、そのことが脱臭効果および
その持続性を良くすることになるのであろう。水砕スラグは高炉スラグを水中にて急冷するた
めにガラス質となり、ガラス化率が高いほど潜在
硬化性は大きいことが知られている。潜在硬化性
とは、水砕スラグが高活性なためアルカリ性水溶
液の存在下で水和物を生成して硬化する性質であ
り、水砕スラグが水との接触によりCa²⁺を溶出
してアルカリ性を呈する特性に起因する。すなわ
ち、ガラス化率の高い水砕スラグは水和硬化性が
良好であるため、硬化刺激剤を添加することで容
易に硬化できる。硬化刺激剤の例としては、石膏（CaSO₄・
2H₂O）、ポルトランドセメント、高炉セメント
などのセメント材、および／または消石灰、水酸
化ナトリウムなどのアルカリ剤があげられる。硬
化刺激剤は通常、粉砕して９〜16メツシユ程度に
したものを配合する。重量比で、水砕スラグ微粉
と細粒とからなる担体：硬化刺激剤＝９：１の割
合で配合するのが好ましい。本発明においては、悪臭の酸性、中性成分を分
解する最も好ましい酸化剤としては酸化第二鉄が
用いられる。最終的に得られる酸化剤の悪臭成分
除去性能は、酸化剤の含有量により影響を受け
る。すなわち、酸化第二鉄の含有量が少ないと、
悪臭成分の除去に時間がかかり、100％除去に達
するために何日もかかつてしまうこともある。ま
た、ある程度以上の含有量になると短時間で100
％除去が可能となるが、酸化第二鉄の浪費を避け
るために、その含有量は、水砕スラグ微粉、細
粒、および硬化刺激剤の総重量に対して0.2〜5.0
重量％、好ましくは2.0〜4.0重量％が良い。また、酸化第二鉄（γ形のFe₂O₃）とともに、
Fe₂O₃含有量の高い赤鉄鉱（α形のFe₂O₃）も本
発明において好ましい酸化剤である。この場合、
水砕スラグ微粉、細粒、および硬化刺激剤の総重
量に対して、赤鉄鉱を0.2〜5.0重量％、好ましく
は3.0〜4.0重量％の割合で添加する。本発明にあつては酸化剤としてFe₂O₃を使用す
るが、使用済脱臭剤が土壌改良剤などとして容易
に再利用することが可能であることから、経済的
観点からは好ましい。このようにして得られた配合物に適宜量の水を
加えて混練、造粒し、押出成形機により、たとえ
ば直径２mmの円柱状に成形し、常温にて硬化させ
る。押出成形機以外による成形手段としては、た
とえば、ブリケツトマシン、ペレタイザー、転動
式造粒機等を用いて直径１〜10mmのアーモンド
形、球形、枕形にする方法が考えられるが、この
程度の大きさのものを容易に製造するためには、
押出成形による方法が好ましい。この成形物の寸法・形状は一般には直径２〜３
mmで充分である。材料自体が非常に多孔質であり
充分な接触表面積を有するため、形状変更によつ
て接触面積の増大を図る必要性はないが、押出成
形物をさらに微細にするために、粉砕することも
できる。このようにして得られた本発明の脱臭剤に酸性
および／または中性の悪臭を接触させると、悪臭
ガス中の酸性、中性成分は、酸化第二鉄などの酸
化剤により酸化分解され、および／またはアルカ
リ水砕スラグ担体に吸着中和されることにより除
去される。本発明の脱臭剤を用いると、悪臭防止法に定め
る臭気規制成分である、硫化水素やメチルメルカ
プタンなどの酸性悪臭および硫化メチル、二硫化
メチルなどの中性悪臭が特に効果的に除去され
る。以下に、実施例をあげて本発明を更に具体的に
説明する。本発明の範囲は以下の実施例により制
限されるものではない。実施例１第３表に示す性状組成の水砕スラグ微粉、粒度
以外は第３表に示す性状組成に類似の水砕スラグ
細粒（平均粒径＜２mm）、および第５表に示す性
状組成の消石灰を５：４：１の割合（重量比）で
配合し、第４表に示す性状組成の酸化第二鉄0.2
〜５重量％を加えて適宜量の水とともに約５分間
混練した後、押出成形機にて直径２mmの円柱状に
成形し、常温にて硬化、乾燥させた。

【表】

【表】得られた脱臭剤の硫化水素（H₂S）に対する脱
臭能力を確認するため、三角フラスコ（容量３
）にH₂Sガス500ppmを封入し、この脱臭剤１
ｇを入れた。また、同様にH₂Sガスを入れた別の
三角フラスコに市販の活性炭脱臭剤を入れた。そ
れぞれについて、時間経過による残留H₂S濃度を
ガス検知管により測定し、その除去率を確認した
結果、第１図に示すように酸化第二鉄２〜５％の
配合で市販活性炭脱臭剤と同等の脱臭効果を示
し、何れも１時間でH₂Sを100％除去できるのが
分かつた。実施例２第３表に示す性状組成の水砕スラグ微粉、粒度
以外は第３表に示す性状組成に類似の水砕スラグ
細粒（平均粒径＜２mm）および、通常の市販ポル
トランドセメントを５：４：１の割合（重量比）
で配合し、更に第６表に示す性状組成の赤鉄鉱微
粉を0.5〜５重量％加えてから適宜量の水を加え
て約５分間混練した後、押出成形機にて直径２mm
の円柱状に成形し常温にて硬化、乾燥させた。

【表】得られた脱臭剤の硫化水素（H₂S）に対する脱
臭能力を確認するため、三角フラスコ（容量３
）にH₂Sガス500ppmを封入し、この脱臭剤１
ｇを入れた。また、同様にH₂Sガスを入れた別の
三角フラスコに市販の活性炭脱臭剤を入れた。そ
れぞれについて、時間経過による残留H₂S濃度を
ガス検知管により測定し、その除去率を確認した
結果、第２図に示すように赤鉄鉱３〜５％の配合
で市販活性炭脱臭剤と同等の脱臭効果を示し、何
れも１時間でH₂Sを100％除去できるのが分かつ
た。実施例３本例では実施例１で硬化刺激剤として使用した
消石灰の代わりに高炉セメントを使用し、酸化剤
としては酸化第二鉄または赤鉄鉱をそれぞれ配合
して実施例１、２と同様に脱臭剤を作製し、同様
にH₂Sの除去率を確認したところ、酸化剤が酸化
第二鉄のときは第１図と、酸化剤が赤鉄鉱のとき
は第２図とほぼ同様の結果が得られた。（発明の効果）以上に述べたように、本発明は製鉄過程で必然
的に副生物として発生する水砕スラグの潜在硬化
性、耐熱性が良いこと、および塩基性であるとい
う特性を巧みに利用するものである。本発明の脱臭剤は、その水砕スラグを担体とし
てこれに硬化刺激剤を加え、酸性および中性悪臭
を分解するために酸化第二鉄などの酸化剤をさら
に配合させた構成になつており、その脱臭効果は
顕著である。さらに、本発明の脱臭剤は悪臭ガスと酸化剤と
の接触反応により悪臭ガスを分解するため、大気
中の水分を含んだ湿潤ガスについても脱臭は速や
かに進行し、かつ、その脱臭効果が長時間持続す
るという優れた性能を有している。また、製造コ
ストも、大量に発生する水砕スラグを利用してい
るため非常に安価である。さらに、耐熱性もあ
り、活性炭のように若干の温度の上昇により発火
する心配がない。本発明の脱臭剤は、使用済み脱臭剤の廃棄に関
しても、水砕スラグは従来より土壌改良剤、ケイ
カル肥料にも用いられているため、公害防止の観
点からも全く問題がなく、工業的に有効な方法で
ある。上記のように、本発明は従来の脱臭剤の難点を
解決する脱臭剤を提供するものであり、水砕スラ
グの特性に着目し担体として利用したこの種の脱
臭剤は、水砕スラグの極めて優れた付加価値の高
い利用法であるということができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、酸化剤として酸化第二鉄を各比率で
添加した本発明の脱臭剤および市販の活性炭脱臭
剤を使用したときの経過時間に対するH₂S除去率
を示すグラフ、および第２図は、酸化剤として赤
鉄鉱を各比率で添加した本発明の脱臭剤および市
販の活性炭脱臭剤を使用したときの経過時間に対
するH₂S除去率を示すグラフである。

Claims

【特許請求の範囲】

１水砕スラグ担体に、硬化刺激剤および酸化剤
としての酸化第二鉄（Fe₂O₃）を配合したことを
特徴とする酸性および／または中性悪臭用の脱臭
剤。