JPH074412B2 - 脱臭剤の活性化方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、特にアンモニア性の
臭気を対象とした脱臭剤の活性化方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】密閉し易く比較的狭い空間内の臭気の除
去、例えば冷蔵庫やトイレ等の脱臭には高価な吸着剤が
使用されている。しかしながら例えば家畜やペット等の
糞尿、ヘドロ、厨芥等から発生するアンモニア性臭気の
除去については、いまだよい方法がなく、取扱いが簡単
で臭気吸収速度の速い、安価な脱臭剤が望まれている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この発明は上述の要望
に応えるためになされたもので、アンモニア性臭気を対
象にした経済的な脱臭剤の活性化方法を提供することを
目的とするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この発明の発明者らは、
先に石灰、石膏、アルミナ、シリカ系硬化物が脱臭作用
を有することを見出し特許出願した（特願平２−３０２
７０６）。さらに研究の結果、塩化カルシウムを含む硬
化物についても脱臭作用があること、および、これらの
脱臭剤は亜硫酸ガスおよびアンモニア処理によって活性
化されることを見出し本願の発明を完成した。

【０００５】すなわちこの発明は石灰、アルミナ、シリ
カおよび硫酸カルシウムを含む硫酸カルシウム系硬化物
および／または石灰、アルミナ、シリカおよび塩化カル
シウムを含む塩化カルシウム系硬化物を含有する脱臭剤
を、亜硫酸ガスを含有するガスで処理した後、アンモニ
アで処理することを特徴とする脱臭剤の活性化法であ
る。

【０００６】先ず塩化カルシウム系硬化物およびその製
法について述べる。塩化カルシウム系硬化物の原料とな
る物質は、工業用アルミナ、シリカ等の構成成分の工業
用単品のみならず、天然物、工業排棄物等も利用でき
る。

【０００７】すなわち石灰源としては、例えば生石灰、
消石灰、炭酸石灰、セメント、スラグ、ドロマイトプラ
スター（石灰含有）、およびアセチレン滓などの副生品
などがあげられる。

【０００８】アルミナ源としては、例えば水酸化アルミ
ニウム、ケイ酸アルミニウム、硫酸ばん土、明ばん、硫
化アルミニウム、硫酸アルミニウム、塩化アルミニウ
ム、アルミン酸カルシウム、ベントナイト、カオリン、
ケイソウ土、ゼオライト、パーライト、ボーキサイト、
アルミン酸ナトリウム、氷晶石、アルミ洗浄残滓（アル
サイト）などの反応性アルミニウムを含有する化合物な
どが挙げられる。

【０００９】シリカ源としては、例えばケイ酸、含水ケ
イ酸、メタケイ酸、ケイ酸アルミニウム、水ガラス、ケ
イ酸カルシウムおよびクリストバライト、トリジマイ
ト、カオリン、ベントナイト、タルク、パーライト、シ
ラス、ケイソウ土、ガラス、モミ殻灰、木灰などの焼却
灰など反応性二酸化ケイ素を含有する化合物などが挙げ
られる。

【００１０】また、前述の三種の成分中少なくとも二種
以上を同時に供給しうる物質の例として、石炭灰及び火
山灰、石炭流動層燃焼灰（酸化カルシウム、二酸化ケイ
素、酸化アルミニウム源）、セメント及びセメントクリ
ンカー（酸化カルシウム、二酸化ケイ素、酸化アルミニ
ウム源）、スラグ及びシラス、安山岩、チャート、石英
粗面岩、オパール、沸石、長石、粘土鉱物、エトリンガ
イト（二酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化カルシウ
ム源）などの反応性二酸化ケイ素、およびアルミニウ
ム、カルシウムなどの酸化物、塩化物、硫酸塩などを含
有する鉱物、流動層燃焼灰などの炉内脱硫・脱ＨＣｌ灰
および使用済石灰系排ガス処理剤、汚泥焼却灰、都市ゴ
ミ焼却灰、セメントくず、アセチレン滓、使用済廃水処
理剤などがあげられる。

【００１１】ここで、使用済石灰系排ガス処理剤とは、
ＣａＯ、Ｃａ（ＯＨ）₂ 、ＣａＣＯ ₃ などから製造され
るカルシウム系脱硫剤の使用済のものおよび特開昭６１
−２０９０３８、特開昭６３−２８３７４などに示され
るＣａＯ、Ａｌ₂ Ｏ₃ 、ＳｉＯ₂ 、ＣａＳＯ₄ 系組成物
からなる脱硫剤あるいは脱ＨＣｌの使用済みのものなど
をいう。

【００１２】表１にこれらの代表的原料の化学分析の例
を示す。

【００１３】

【表１】 塩化カルシウム系硬化物を得るための好ましい組み合わ
せは、石炭灰および／または使用済石灰系排ガス処理
剤、塩化カルシウム、消石灰または生石灰の組み合わせ
である。

【００１４】水和硬化とは、原料混合物に水を加えて水
和処理して硬化させることを言い、具体的には次のよう
な処理である。

【００１５】水和処理は、例えば特開昭６４−３８１３
０に開示したように、前述の諸物質（原料）間の水和反
応を進行させるために必要な処理をいい、例えば湿空養
生、熱水養生、蒸気養生などが含まれ、硬化性水和処理
と、非固結性水和処理とに分類される。

【００１６】硬化性水和処理とは処理時の前記諸原料と
水との混合割合（固液比）を小に、例えば１：０．２〜
１：０．９９とすることによって、材料粒子間の結合を
促進させ、硬化体を得る水和処理を言い、必要により二
段階に分けて行うこともできる。

【００１７】硬化性水和処理における湿空養生は、温度
１０℃〜４０℃、相対湿度５０％〜１００％で、数分間
あるいは数十日間が好ましく、また蒸気養生は、温度４
０℃〜１８０℃、相対湿度１００％で、数分間〜数日間
が好ましい。

【００１８】非固結性水和処理とは、材料粒子同士が水
和処理中に結合して粗大粒子に成長するのを妨げる処理
をいい、処理開始時の固液比を大に、例えば１：１〜
１：２０とし、熱水で処理を行う熱水養生においては、
４０℃〜１８０℃で水中に原料を分散し、原料が下部に
沈澱硬化しないように攪拌、バブリング、循環、振とう
などを数分間から数日間行う処理である。

【００１９】水和硬化して得られる塩化カルシウム系硬
化物の成分割合は、 ＣａＯ ２〜８％ Ａｌ₂ Ｏ₃ ５〜７０％ ＳｉＯ₂ ５〜８０％ ＣａＣｌ₂ ０．１〜５０％ である。

【００２０】上記処理により得られる塩化カルシウム系
硬化物は、そのままでも脱臭能力があるがさらに、亜硫
酸ガスを含有するガスで処理（ＳＯ₂ 処理と略記）する
ことによって脱臭能力を向上させることができる。

【００２１】ＳＯ₂ 処理は、ＳＯ₂ を１００ｐｐｍ〜９
０％含む温度２０℃〜５００℃のガスで空間速度は（Ｓ
Ｖ）５〜５０，０００ｈ^-1で、硬化物１ｋｇ当たりＳＯ
₂ が少なくとも１モル接触するのに充分な時間処理すれ
ばよい。ＳＯ₂ 処理用のガスにはＮＯ_x 、Ｈ₂ Ｏ、Ｏ
₂ 、Ｎ₂ などを含んでもよい。

【００２２】ＳＯ₂ 処理をしないこの発明の硬化物は、
脱硫能力があるのでこの硬化物を、先ず脱硫剤として用
い、しかるのち脱臭剤として利用できる。したがってこ
の場合は、きわめて経済的な脱臭剤を提供できる。

【００２３】この硬化物は、適用対象に応じて、公知の
方法により粉状物、粒状物、成型物にして脱臭剤として
使用できる。

【００２４】この発明の脱臭剤は、例えばペットの排泄
物処理に使用する場合は、砂と同様に取扱えばよい。こ
の脱臭剤は吸水（液）力と水を吸収することによって水
和硬化反応が進行し粒子同士が結合する能力が砂よりは
るかに大きいから脱臭効果のみならず脱湿効果もあり排
泄物の取扱い上きわめて有利である。ヘドロなどの大量
の悪臭（アンモニア、硫化水素等）発生源に対しては、
この脱臭剤で数ｃｍ被覆することにより被覆面を硬化さ
せることができると同時にアンモニア、硫化水素等の悪
臭を除去することができる。

【００２５】また工場において発生するアンモニア含有
ガスからのアンモニアの除去には公知の充填塔などに充
填して使用すればよい。

【００２６】次に脱臭剤の活性化方法について述べる。

【００２７】この発明で活性化の対象となる脱臭剤は、
前記の塩化カルシウム系硬化物および先に出願した石
灰、石膏、アルミナ、シリカ系硬化物（以下塩化カルシ
ウム系硬化物に対し硫酸カルシウム系硬化物と称する）
である。

【００２８】硫酸カルシウム系硬化物の組成は、前記出
願に開示してあるように ＣａＯ ２〜１５％ ＣａＳＯ₄ ０．１〜７０％ Ａｌ₂ Ｏ₃ ５〜７０％ ＳｉＯ₂ ５〜８０％ である。そしてこの硬化物の製造に好ましい原料の組合
せは、石炭灰および／または使用済石灰系脱硫剤、石
膏、消石灰または生石灰の組合せであり、必要により硫
酸第一鉄、硫酸第二鉄、ＥＤＴＡなどを添加することが
できる。

【００２９】活性化処理は先ず硬化物をＳＯ₂ 処理しつ
いでアンモニアで処理する。ＳＯ₂処理は前記塩化カル
シウム系硬化物のＳＯ₂ 処理と同様の処理であり、硬化
物を脱硫剤として使用することによりＳＯ₂ 処理を行う
ことができるのはいうまでもない。アンモニア処理はＳ
Ｏ₂ 処理後の、含有水分３０％以下の硬化物１ｋｇ当り
３ｇ以下のアンモニアを固定させる操作で、アンモニア
水またはガス状のアンモニアを使用する。ガス状アンモ
ニアの場合、アンモニアを希釈して使用するが、希釈ガ
スは硬化物と反応する物質を含有しないガスであればよ
く、通常空気が利用される。処理ガスの温度は−１０℃
〜３００℃、空間速度（ＳＶ）は、１〜５０，０００ｈ
^-1で、硬化物１ｋｇ当り１ｍｇ〜３，０００ｍｇのアン
モニアが固定するのに充分な時間処理すればよい。

【００３０】上記の活性化処理により脱臭効果の発現が
加速される。以下実施例によって説明する。

【００３１】

【実施例】文中の部および％は重量基準である。 実施例１ 表１に示す石炭灰Ｂ３０部に、消石灰３０部および使用
済石灰系排ガス処理剤Ａ４０部を混合し、水４０部を加
えて再度混合する。次に第一段階の養生として常温湿空
中で３０分保ち、さらに第二段階の養生として常圧９５
℃の蒸気中で１２時間養生し、粗砕して２００℃で２時
間乾燥し、１．７〜２．５ｍｍの粒径に整粒し破砕粒子
状脱臭剤を得た。カサ比重は約０．９１ｇ／ｃｃであっ
た。次にＳＯ₂ １０００ｐｐｍ、ＮＯ_x ５００ｐｐ
ｍ、ＣＯ₂ １３％、Ｏ₂ ６％、Ｈ₂ Ｏ ９％（残り
はＮ₂ ）のＳＯ₂ 含有ガスでＳＶ２，０００ｈ^-1、１３
０℃で１５０時間処理した。このＳＯ₂ 含有ガス処理で
原料消石灰中のＣａの約８０％がＣａＳＯ₄ に転化し
た。

【００３２】この脱臭剤を次のような操作でアンモニア
処理した。

【００３３】この脱臭剤１ｋｇを５ ｌのテトラパック
中に入れ、常温（２５℃）で空気希釈の１％アンモニア
ガス４ ｌを入れて１０分間静かに混合しながらアンモ
ニアを吸収させた。この操作中温度の上昇はほとんど認
められなかった。処理後は、テトラパック中の残存ガス
はアンモニア臭はまったくなかった。アンモニア固定量
は約３０ｍｇである。

【００３４】脱臭効果の判定は、アンモニアの漏洩量で
行った。すなわち、成形または破砕粒状物の場合は１．
７〜２．５ｍｍの粒径に整粒し、粉状物の場合はそのま
まの脱臭剤２．０ｍｌを１１ｍｍφのパイレックスガラ
ス管に充填し、加熱あるいは減圧脱気などの操作をおこ
なうことなく常温常圧の１００ｐｐｍのアンモニアガス
を含むＮ₂ ガスを毎分１ ｌ（ＳＶ３０，０００ｈ^-1）
で通過させ、０．５、１、２、４、８、１６、３２分後
の脱臭剤の出口側に漏洩するアンモニア量（ｍｇ）を測
定した。以下の実施例および比較例で示したアンモニア
漏洩量は、すべて同じ方法で測定し結果は表２に示し
た。 実施例２ 実施例１において、常温湿空養生後、孔径５ｍｍのダイ
スで押し出し成形し、成形粒子状脱臭剤を得た。この剤
について実施例１と同様のＳＯ₂ 処理、アンモニア処理
を行いアンモニア漏洩量を求めた。 実施例３ 石炭灰Ｂを２部減らし、Ｆｅ₂ （ＳＯ₄ ）₃ を２部加え
た以外は実施例２と同様にして成形粒子状脱臭剤を得
た。この剤について実施例１と同様のＳＯ₂ 処理、アン
モニア処理を行い、アンモニア漏洩量を求めた。 実施例４ 表１に示す消石灰３０部を７５℃の熱水５００部に投入
し、攪拌しながら２０分後に石炭灰Ｂ２７部および使用
済石灰系排ガス処理剤Ａ４０部を加え、最後にＦｅＳＯ
₄ ２部、ＥＤＴＡ １部を含む水溶液４０部を加え、
温度を９５℃に保って１２時間熱水養生し、脱水後２０
０℃で乾燥して残留水分を２５％としたのち、ディスク
ペレッターで押し出し成形した。成形物をさらに２００
℃で２時間乾燥し、実施例１と同様のＳＯ₂ 処理を行っ
た後、アンモニア処理（アンモニア固定量１０ｍｇ）を
行い活性化成形粒子状脱臭剤を得た。アンモニア漏洩量
を実施例１と同様にして求めた。 実施例５ 表１に示す生石灰３８部を７５℃の熱水５００部に投入
し、攪拌しながら２０分後に石炭灰Ｂ１０部および使用
済石灰系排ガス処理剤Ａ４０部を加え、温度を９５℃に
保って１２時間熱水養生し、脱水後２００℃で乾燥して
水分を２８％および絶乾粉状物とし、水分２８％物をデ
ィスクペレッターで押し出し成形したのち再度２００℃
で乾燥して成形物を得た。

【００３５】この乾燥粉状物および成形物を実施例１と
同様のＳＯ₂ 処理および、アンモニア処理を行い、活性
化成形粒子状脱臭剤および活性化乾燥粉状脱臭剤を得
た。アンモニア漏洩量は５−１，５−２として表２に示
した。

【００３６】上記ＳＯ₂ 処理後の成形粒子に水を噴霧し
て水分を５％および１０％に調整し実施例１と同じアン
モニア処理を行った後アンモニア漏洩量を測定し実施例
５−３，５−４として表２に示した。 実施例６ 石炭灰Ｂの代わりに火山灰１０部を用いた以外は実施例
１と同様にしてＳＯ₂処理およびアンモニア処理して活
性化成形粒子状脱臭剤を得、アンモニア漏洩量を測定し
た。 実施例７ 実施例５−１における使用済石灰系排ガス処理剤Ａの代
わりにＣａＣｌ₂ ４重量部を用い、石炭灰Ｂ４６部、
熱水量を３００部とした以外は実施例５−１と同様にし
て活性化成形粒子状脱臭剤を得、アンモニア漏洩量を測
定した。 比較例１，２ アンモニア処理前の実施例１および７の脱臭剤をそれぞ
れ活性化試験の比較例１および２とし分析値を表３に、
また実施例と同様にして行ったアンモニア漏洩量の測定
値を表２に示した。

【００３７】

【表２】

【００３８】

【表３】 実施例８ 猫を使った排せつ物の脱臭試験を次のようにして行っ
た。実施例１で得られたアンモニア処理前の脱臭剤２
ｌを、１ｍｍ目開きの金網で作った底面が４０ｃｍ×４
０ｃｍの、飼い猫の排せつ用カゴの中に敷き詰め、体重
６ｋｇの猫に使用させた。糞は、その都度取り除いた。
１４日後に脱臭剤表面から３０ｃｍの位置で、強いアン
モニア性の尿臭気が感じられた。この状態の脱臭剤の上
にアンモニア処理した剤を、ほぼ二粒子層（厚さ約８ｍ
ｍ）になるように敷き詰めた場合は１分後に尿臭気は気
にならない程度に低減された。これに対し同じ操作で、
アンモニア処理しない剤を同様に追加使用した場合は、
５分後でも尿臭気があり、２０分後でようやくほとんど
気にならない程度になった。

【００３９】

【発明の効果】以上詳細に述べたように、この発明の脱
臭剤は、比較的安価な原料または従来廃棄物と考えられ
ていたものを利用して容易に製造され、さらにこの発明
の活性化方法によって環境における悪臭の除去、工場に
おいて発生するリークアンモニアの除去等が促進される
ので、この発明の工業的価値は非常に大きい。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｂ０１Ｄ 53/02 Ｚ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 石灰、アルミナ、シリカおよび硫酸カル
   シウムを含む硫酸カルシウム系硬化物および／または石
   灰、アルミナ、シリカおよび塩化カルシウムを含む塩化
   カルシウム系硬化物を含有する脱臭剤を、亜硫酸ガスを
   含有するガスで処理した後、アンモニアで処理すること
   を特徴とする脱臭剤の活性化法。
2. 【請求項２】 アンモニア処理後の脱臭剤のアンモニア
   固定量が硬化物１ｋｇ当り１〜３，０００ｍｇである請
   求項１に記載の活性化法。