JPH06343995A - し尿の無臭固化処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 極めて短時間で無臭化でき、しかも運搬作業
等に便宜な程度にまで迅速に固体化し得、処理費用が安
価で衛生的なし尿の無臭固化処理方法を提供することを
目的とする。 【構成】 し尿１００重量部に対し、０．２乃至０．５
重量部の珪酸ソーダと、７０乃至１００重量部の吸水性
粉粒状産業廃棄材とを添加すると共に、主材のセメント
に消石灰と硫酸アルミニュウムと炭酸ナトリウムとを配
合してなる１５乃至３０重量部の固化用セメント混合物
を添加することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、人間、家畜等のし尿
を短時間で無臭化すると共に固化させるし尿の無臭固化
処理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、例えば人間のし尿処理には、水洗
便所からのし尿を下水処理場で処理する方法と、し尿浄
化槽により処理する方法、及び汲み取りし尿を所定の施
設で処理する方法等がある。近年は、水洗化人口が増加
したとはいえ、未だ水洗化人口が非水洗化人口より少な
い状態にある。しかも、上記水洗化人口の約半分は、所
定周期で汚泥収集を必要とするし尿浄化槽にたよってい
るのが現状である（厚生省環境衛生局・産業廃棄物処理
必携）。ところで、汲み取りし尿の大部分は、し尿処理
施設を経て下水道マンホール等への投入、或いは農村還
元への利用、または海洋投棄が行われている。しかし、
し尿には細菌、ウイルス、原虫、寄生虫等の病原体や寄
生虫卵が多数含まれており、し尿の不法投棄や非衛生処
理が行われると、伝染病や寄生虫病を流行させることと
なる。また、し尿には有機物を多量に含んでおり、地下
水の汚染や水質汚濁の原因になる等、都市環境整備の大
きな課題となっている。このため、一般廃棄物処理施設
（維持管理基準）のし尿水質基準に合致させる処理方法
として、例えば嫌気性処理、好気性処理による酸化処理
法、または汲み取りし尿に凝集剤を添加し、し尿を「汚
水」と「汚泥」とに分離し、汚水はろ過層を通して清浄
化し、ろ過層上に堆積する汚泥を乾燥固化する処理方法
等が採用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記、従来の各種処理
方法では、いずれも海洋投棄等に比し衛生的である反
面、いずれの方式も費用が高くつき、処理に長時間を要
する。また、し尿収集時及び処理作業時に、周辺に悪臭
がたちこめる悪臭公害が発生する等、幾多の問題点があ
った。

【０００４】この発明は、以上のような課題を解消さ
せ、極めて短時間で無臭化でき、しかも運搬作業等に便
宜な程度にまで迅速に固体化し得、処理費用が安価で衛
生的なし尿の無臭固化処理方法を提供することを目的と
する。

【０００５】

【課題を解決するための手段及び作用】この目的を達成
させるために、この発明のし尿の無臭固化処理方法で
は、し尿１００重量部に対し、０．２乃至０．５重量部
の珪酸塩と、７０乃至１００重量部の吸水性粉粒状産業
廃棄材とを添加すると共に、主材のセメントに水酸化カ
ルシウム及び金属塩並びに炭酸塩を配合してなる１５乃
至３０重量部の固化用セメント混合物を添加することを
特徴としている。

【０００６】このし尿無臭固化処理方法によれば、汲み
取りし尿に対し珪酸塩（例えば珪酸ソーダ）を投入して
混合攪拌し、し尿の悪臭を脱臭化すると共に、し尿中の
有機物、特に糖分と反応させセメントの固化障害を防止
する。この後、し尿に対し固化助材である吸水性粉粒状
産業廃棄材（例えば乾燥パルプ滓及びパルプ滓焼却灰）
を投入し混合攪拌する。これにより、し尿の液が粉粒状
体のパルプ滓及び焼却灰に吸収（吸含）され、し尿の含
水率を極端に低下させる。ここで、固化用セメント混合
物を投入し混合攪拌する。固化用セメント混合物は、６
０乃至９０重量部のポルトランドセメントと、５乃至１
０重量部の消石灰と、５乃至２０重量部の硫酸アルミニ
ウムと、５乃至１０重量部の炭酸ナトリウムとを配合し
たものである。このセメント混合物を混合攪拌する時、
し尿の液を吸収して膨潤する各種粒子径のパルプ滓及び
パルプ焼却灰の表面に吸着する液と、固化用セメント混
合物とが反応し、各膨潤粒子間を固化用セメント混合物
が接着固化する。つまり、液状のし尿が固体化される。

【０００７】

【実施例】この発明に係るし尿の無臭固化処理方法で
は、し尿１００重量部に対し、０．２乃至０．５重量部
の珪酸塩と、７０乃至１００重量部の吸水性粉粒状産業
廃棄材とを添加すると共に、主材のセメントに水酸化カ
ルシウム及び金属塩並びに炭酸塩を配合してなる１５乃
至３０重量部の固化用セメント混合物を添加して実行さ
れる。また、固化用セメント混合物は、６０乃至９０重
量部のポルトランドセメントと、５乃至１０重量部の消
石灰と、５乃至２０重量部の硫酸アルミニウムと、５乃
至１０重量部の炭酸ナトリウムとを配合したものが使用
される。更に、吸水性粉粒状産業廃棄材としては、パル
プ滓焼却灰、石炭灰（フライアッシュ）等の粉状物と、
パルプ滓、オガ屑等の粒状物が適宜、組み合わせて使用
される。

【０００８】し尿の無臭固化処理方法では、先ず第１処
理として、１００重量部の汲み取りし尿に対し、約０．
５重量部の珪酸ソーダ（メタ珪酸ナトリウム）を添加し
て混合攪拌する。セメントの固化を阻害するし尿中の糖
分を、セメント固化反応に対し無害化すると共に、し尿
中の悪臭成分であるアンモニアを中和し無臭化する。こ
の第１処理は、例えばし尿収集バキューム車のタンク内
に、予め珪酸ソーダを所定量投入しておくことで、し尿
汲み取り時（収集時）に発生する周辺悪臭公害を防止で
き、且つ以後の固体化処理作業現場での周辺悪臭発生を
防止し得る。ついで、第２処理として、上記第１処理を
終了した１００重量部の汲み取りし尿に対し、固化助材
として約８０重量部の吸水性粉粒状産業廃棄材を添加し
混合攪拌する。例えば、乾燥パルプ滓４０重量部とパル
プ滓焼却灰４０重量部とを投入する。乾燥パルプ滓及び
パルプ滓焼却灰は、製紙会社から産業廃棄物として投棄
されるものであり、投棄処理引受料（引取料）を得て入
手し得る無償以下のものである。このパルプ滓及びパル
プ焼却灰を添加することで、し尿の汚液がパルプ滓及び
焼却灰に吸収（吸含）され、し尿の含水率を極端に低下
させ、次の第３処理の固化を容易にすると共に、固化配
合物の添加量を低減し得る。また、製紙会社から入手す
るパルプ滓及びパルプ焼却灰は、無害化された産業廃棄
物である。従って、固化したし尿を焼却し土壌還元し得
る許かりでなく、この焼却灰は再度固化助材として再利
用し得る。更に、第３処理として、前記第２処理を終了
し含水率が極端に低下した１００重量部のし尿に対し、
約３０重量部の固化用セメント混合物を添加し混合攪拌
する。セメント混合物は、約８０重量部のポルトランド
セメントと、約５重量部の消石灰と、約１０重量部の硫
酸アルミニウムと、約５重量部のソーダ灰とを配合した
混合物である。セメント混合物の消石灰、硫酸アルミニ
ウム及びソーダ灰は、いずれもセメント固化の刺激材と
して必須のものであり、相互に反応刺激し合うことでセ
メントの固化を助長する。特に、硫酸アルミウムはカル
シウム塩と反応して石膏を生じ、し尿を粘化させる。こ
の固化用セメント混合物を添加することで、し尿の液を
吸収して膨潤する各種粒子径のパルプ滓及びパルプ焼却
灰の表面に吸着する液と、セメント混合物とが反応する
ことで各膨潤粒子間をセメント混合物が接着固化する。
つまり、液状のし尿が固体化され、この固化特性は各種
径の粉粒状体間の接着により、一定圧以上の圧がかかる
と脆弱性を示す固体となる。

【０００９】図１は、し尿と固化助材とを１：０．９の
配合割合で混合した後、固化用セメント混合材を各種配
合比率（重量比）で添加した際に得た固化時間を示す説
明図である。固化用セメント配合材を１５重量部添加で
は、し尿の固化時間は約５乃至６時間、３０重量部の添
加ではし尿の固化時間は約２時間であり、１５重量部か
ら３０重量部まで各時間単位では、ほぼ４５度の直線状
に時間短縮していることが判る。尚、固化用セメント混
合材の使用量は、固化対象物の属性、及び目標固化強
度、並びに目標固化時間により異なる。また、同じ固化
強度を同時間で得るには、固化対象物の含水率が高くな
る程、セメント混合材は多量に必要となり、含水比が小
さければ少量ですむ。更に、同含水比の固化対象物を速
やかに固化させるには、セメント混合材が多量に必要と
なり、固化時間が遅くても良い場合にはセメント混合材
が少量で良いことは当然である。

【００１０】実施例１ 汲み取りし尿５０Ｋｇに対し、珪酸ソーダ２５０ｇを添
加して混合攪拌した後、製紙会社より入手した乾燥パル
プ滓２０Ｋｇとパルプ滓焼却灰２０Ｋｇとを投入して混
合攪拌し、更に上記で説明した固化用セメント配合材１
０Ｋｇを添加して混合攪拌した。上記各種添加物の添加
処理は、殆ど連続的に実行し、全ての添加処理は約１５
分間で終了した。その結果、し尿の悪臭は、珪酸ソーダ
を添加し混合攪拌直後に、ほぼ完全に消臭し且つ約２時
間３０分程度でし尿が固体化した。この固体化したし尿
を検査した結果、し尿固化物の固化特性は、一軸圧縮強
度が０．１乃至０．２Ｋｇｆ／ｃｍ² 程度であり、例え
ばスコップで容易に破砕でき、トラック等で固形物とし
て搬送し得るものであった。従って、この固体化したし
尿を焼却する作業（取扱作業）が極めて容易であった。
また、固体化したし尿を、５日間戸外に放置したとこ
ろ、雨水に晒されても粘性糊状とならず、固体化したま
まであり、し尿成分が溶出しないことが判った。

【００１１】実施例２ 汲み取りし尿５０Ｋｇに対し、珪酸ソーダ２５０ｇを添
加して混合攪拌した後、篩により選別した小豆程度の大
きさのオガ屑２０Ｋｇと、石炭灰２０Ｋｇとを投入して
混合攪拌し、更に上記で説明した固化用セメント混合材
１０Ｋｇを添加して混合攪拌した。上記各種添加物の添
加処理は、殆ど連続的に実行し、全ての添加処理は約１
５分間で終了した。その結果、し尿の悪臭は珪酸ソーダ
を添加し、混合攪拌直後に無臭化し、且つ約２時間３０
分程度で固体化した。つまり、固化助材としてパルプ滓
及びパルプ滓焼却灰に変えて、石炭灰及びオガ屑を使用
した場合にも、実施例１とほぼ同様の結果を得た。しか
し、固化助材としてオガ屑のみを使用した場合、及びパ
ルプ滓のみを使用した場合（つまり焼却灰を使用しない
場合）には、固化所要時間が約１２時間程度と長く、満
足な固化結果が得られなかった。

【００１２】比較例１ 汲み取りし尿５０Ｋｇに対し、乾燥パルプ滓２０Ｋｇと
パルプ滓焼却灰２０Ｋｇとを投入して混合攪拌し、更に
上記で説明した固化用セメント配合材１０Ｋｇを添加し
て混合攪拌した。上記各種添加物の添加処理は、殆ど連
続的に実行し、全ての添加処理は約１２分間で終了し
た。その結果、し尿の悪臭は添加処理が終了し、且つ７
時間経過した後も無臭化せず、しかもし尿の液状態は固
化用セメント混合材投入前と全く変わらず固化しなかっ
た。これは、消臭固化促進材である珪酸ソーダを添加し
ないためであり、し尿中の糖分がセメントの固化反応を
阻害したためと考えられる。

【００１３】比較例２ 汲み取りし尿５０Ｋｇに対し、珪酸ソーダ２５０ｇを添
加して混合攪拌した後、乾燥パルプ滓２０Ｋｇとパルプ
滓焼却灰２０Ｋｇとを投入して混合攪拌し、更にセメン
ト固化配合材１０Ｋｇを添加して混合攪拌した。このセ
メント固化混合材は、上記実施例１（及び実施例２）と
異なり、セメント７０重量部に消石灰３０重量部を配合
した粉末と、液状硫酸アルミニュウムとを７：３の重量
比として使用し、上記と同様の混合攪拌処理を実行し
た。この結果、し尿の悪臭は直ちに消臭したが、９時間
経過した後も、し尿の液状態は固化混合材投入前のまま
であり固化しなかった。これは、ソーダ灰を配合してい
ない故、セメント固化反応がスムーズに進まないためで
あると考えられる。

【００１４】

【発明の効果】この発明のし尿の無臭固化処理方法で
は、し尿に対し珪酸塩を添加して混合した後、固化助材
として吸水性粉粒状産業廃棄材を添加混合し、更に固化
剤として固化用セメント混合材を添加混合攪拌して処理
することとしたから、処理開始後、迅速な無臭化が実現
でき、且つ２乃至３時間程度の短時間でし尿を固化し
得、悪臭公害の解消とし尿処理の衛生性とを実現でき
る。また、無臭状態で極めて迅速に固化したし尿は、強
固な固結状態ではなくやや脆弱な固体化となるため、焼
却処分の際、或いはトラック搬送の際等、処理作業が便
宜である。更に、固化したし尿は、高い燃焼性の例えば
古タイヤ等と共に焼却することで、この焼却灰は固化助
材として再利用し得る。また、固化したし尿は、焼却す
ることで土壌に還元して有効理由し得る。更に、固化助
材として無害化された産業廃棄材を使用するものである
ため、処理費用が安価となる許かりでなく、産業廃棄物
の有効利用を実現し得る等、発明目的を達成した優れた
効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】固化用セメント混合材の添加量に対するし尿の
固化時間を示す説明図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 し尿１００重量部に対し、０．２乃至
   ０．５重量部の珪酸塩と、７０乃至１００重量部の吸水
   性粉粒状産業廃棄材とを添加すると共に、主材のセメン
   トに水酸化カルシウム及び金属塩並びに炭酸塩を配合し
   てなる１５乃至３０重量部の固化用セメント混合物を添
   加することを特徴とするし尿の無臭固化処理方法。
2. 【請求項２】 固化用セメント混合物は、６０乃至９０
   重量部のポルトランドセメントと、５乃至１０重量部の
   消石灰と、５乃至２０重量部の硫酸アルミニウムと、５
   乃至１０重量部の炭酸ナトリウムとを配合したものであ
   ることを特徴とする請求項１記載のし尿の無臭固化処理
   方法。