JPH08173514A

JPH08173514A - 脱臭剤及び脱臭装置

Info

Publication number: JPH08173514A
Application number: JP6325372A
Authority: JP
Inventors: Hisanori Maeda; 久紀前田; Shinobu Oura; 忍大浦
Original assignee: Sangyo Shinko Co Ltd
Current assignee: Sangyo Shinko Co Ltd
Priority date: 1994-12-27
Filing date: 1994-12-27
Publication date: 1996-07-09
Anticipated expiration: 2013-02-18
Also published as: JP2716671B2

Abstract

(57)【要約】【目的】多種類の悪臭物質に対して、安定して吸着性能
を発揮でき、かつ、低コストな脱臭剤を提供する。【構成】セメントをバインダーとして、ナトリウム置換
型ゼオライトとカルシウム置換型ゼオライトとを含んだ
造粒物からなる脱臭剤である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、脱臭剤及び脱臭装置
の製法に関し、詳しくは、比較的小規模の脱臭に用いる
脱臭剤及び脱臭装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、例えば家庭内には、各種の悪
臭が存在する。これに対処する方法としては、他の香り
を発散させて悪臭と混合させ悪臭をマスクしてしまう方
法と、悪臭を吸着除去する方法とがあり、原理的には後
者の方法が優れている。しかし、現実には悪臭をマスク
する消臭剤、芳香剤が主流となっており、一部におい
て、例えば冷蔵庫用に、悪臭を吸着して除去することが
できる脱臭剤が使用されているに過ぎないのが実状であ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】一般に、かかる脱臭剤
として、ゼオライトが使用されている。ゼオライトは、
天然に産出される鉱石の一種で、主成分は、ＳｉＯ₂、
Ａｌ₂Ｏ₃、ＣａＯ、Ｎａ₂Ｏ等のアルカリ珪酸塩で、
結晶孔中の水分を加熱、減圧等により容易に放出し、そ
の空になった結晶孔に様々な分子を取り込み吸着する性
能があり、脱臭効果も大きな特徴の一つである。

【０００４】一般に、ゼオライトは、塩基置換容量（Ｃ
ＥＣ）が高い程有効であるとされているが、天然に産す
るゼオライトはこの値が低く用途が限られる傾向があ
る。さらに、天然に産するゼオライトは、品質にバラツ
キがあるため、脱臭性能が均質なものを得ることが困難
である。また、かかる天然ゼオライトの欠点を補うべく
合成ゼオライトが提供されているが、非常に高価であ
る。

【０００５】また、天然ゼオライト、合成ゼオライト、
活性炭等の脱臭剤であっても、個々の脱臭剤はそれぞれ
吸着特性があり、１種類の脱臭剤で、多種多様な悪臭物
質を吸着することはできない。したがって、例えば、家
庭内で発生する、アンモニア、メチルメルカプタン、硫
化水素、アセトアルデヒド、亜硫酸ガス等々、多岐にわ
たる悪臭物質に対応するには、複数種類の脱臭剤を組み
合わせるか、あるいは添加剤を使用して吸着特性を改善
する必要があった。しかし、いずれの方法においても、
技術的及びコスト的な限界があった。

【０００６】そこで、本発明は、多種類の悪臭物質に対
して、安定して吸着性能を発揮でき、かつ、低コストな
脱臭剤を提供することを目的とする。また、本発明は、
効果的に脱臭することができる脱臭装置を提供すること
を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記した
課題を解決するため、ナトリウム置換型人工ゼオライト
である改質石炭灰をカルシウムを含有するセメントで造
粒することにより、固相反応によってナトリウム置換型
人工ゼオライトとカルシウム置換型人工ゼオライトの双
方を含んだ造粒物を得られることを見い出し、本発明を
完成した。

【０００８】すなわち、請求項１に記載の発明は、セメ
ントをバインダーとして、ナトリウム置換型ゼオライト
とカルシウム置換型ゼオライトとを含んだ造粒物からな
る脱臭剤である。また、請求項２に記載の発明は、粒径
が１．５〜５．０ｍｍである請求項１に記載の造粒物を
用いる脱臭装置である。

【０００９】以下、本発明を詳細に説明する。前記造粒
物は、改質石炭灰とセメントとを主原料として造粒され
てなるものである。ここに、改質石炭灰とは、石炭灰に
苛性ソーダ水溶液を添加し熱処理する事により得られ
る、ナトリウム置換型の人工ゼオライトの多孔質結晶物
である。また、ナトリウム置換型とは、ゼオライトの結
晶構造中の細孔にナトリウムが位置される構造を有する
ものである。カルシウム置換型とは、ゼオライトの結晶
構造中の細孔にカルシウムが位置される構造を有するも
のである。

【００１０】この改質石炭灰にセメントを添加して造粒
することにより、固相反応により、ナトリウム置換型人
工ゼオライトのナトリウムの一部がカルシウムに置換さ
れ、ナトリウム置換型人工ゼオライトとカルシウム置換
型人工ゼオライトとの双方の性質を有するナトリウム−
カルシウム併合型（以下、併合型という。）人工ゼオラ
イトを含んだ粒剤を得ることができる。本発明において
セメントは、カルシウムの供給源として用いられるとと
もに、バインダーとして用いられるものである。

【００１１】かかるセメントをバインダーとして用いる
ことにより常温下で造粒する方法については、特開平６
−３２１５２８号公報及び特開平６−３２１５２９号公
報に記載されている。すなわち、改質石炭灰及びセメン
トバインダーを混練、乾燥を行い、同時に造粒する方法
である。

【００１２】かかる併合型人工ゼオライトは、ナトリウ
ム置換型人工ゼオライトとカルシウム置換型人工ゼオラ
イトの双方の吸着特性を併せ有するため、多種多様な悪
臭物質に対応することができる。

【００１３】例えば、家庭内の悪臭物質についての各置
換型人工ゼオライトの吸着特性を比較すると、以下のよ
うになる。すなわちナトリウム置換型人工ゼオライト
は、酸性のガスである、硫化水素（Ｈ₂Ｓ）、硫化メチ
ル（( ＣＨ₃)₂Ｓ）や刺激臭を特によく吸着し、カルシ
ウム置換型人工ゼオライトは、アルカリ性ガスであるア
ンモニア（ＮＨ₃）や刺激臭を特によく吸着する性能を
有している。したがって、Ｎａ−Ｃａ併合型人工ゼオラ
イトは、これらの双方の吸着性能を有し、多種類の悪臭
物質を吸着することができる。

【００１４】また、この併合型人工ゼオライト粒剤は、
ゼオライトの特徴である高い吸水性と吸油性を有してお
り、空気中の水滴や油滴中に取り込まれた悪臭物質を吸
水や吸油とともに除去することができる。さらに、高い
吸水性と吸油性のため、湿気や油気の多い状態でも併合
型人工ゼオライトの表面に水膜や油膜ができにくく、本
来の悪臭物質の吸着性能を維持できる。

【００１５】かかる併合型人工ゼオライト粒剤の粒径
は、特に問わないで、脱臭剤としてバグフィルターや強
制換気型等の装置に用いることができる。

【００１６】本発明の装置では、このような特徴を有す
る併合型人工ゼオライト粒剤の粒径が１．５〜５．０ｍ
ｍの範囲のものを用いる。粒径が１．５ｍｍよりも小さ
いと、通気抵抗が高くなるとともに、粒子の強度が低く
粉の発生が多くなって一層通気抵抗を高める傾向があ
り、粒剤を静置して用いる場合、充分な脱臭効果を得る
ことができなくなるからである。また、粒径が５．０ｍ
ｍよりも大きい場合には、比表面積が減少するととも
に、粒子内部への悪臭物質の浸透が悪くなり、充分に吸
着機能を発揮できず、脱臭効果が低下するからである。

【００１７】したがって、この粒径範囲の併合型人工ゼ
オライト粒剤を通気性のある容器等に充填して脱臭剤と
して用いると、粒剤間に空気が通過し、粒剤と接触する
のに適度な空間を形成することができ、悪臭物質を含ん
だ雰囲気大気が粒剤中に浸透され、併合型人工ゼオライ
トと相互作用して悪臭物質が吸着される。さらに、この
粒径の範囲とすると、十分な機械的強度を得ることがで
きる。

【００１８】また、この粒径の範囲の粒剤であると、併
合型人工ゼオライト粒剤に連続して到達する悪臭物質を
十分吸着することができる表面積を確保することができ
る。例えば、容積１０リットルの容器に５０ｃｃの併合
型人工ゼオライト粒剤を通気性容器に充填して静置し、
累積的にアンモニアを添加した場合の累積アンモニア添
加量が７５０ｐｐｍまで吸着除去することができるもの
である。したがって、容積２００リットルの冷蔵庫に３
００ｃｃの併合型人工ゼオライト粒剤を用いて、一日あ
たりアンモニアを１．５ｐｐｍから０．５ｐｐｍに低減
させることとする場合、約７ケ月半の使用期間を確保す
ることができる。

【００１９】このように、かかる併合型人工ゼオライト
粒剤によれば、ナトリウム置換型人工ゼオライトとカル
シウム置換型の人工ゼオライトの双方の吸着特性を併せ
有するため、多種類の悪臭物質に一種類の脱臭剤で対応
することができ、使用場所等も限定することなく広い用
途の脱臭剤となっている。さらに、この併合型人工ゼオ
ライト粒剤は、ナトリウム置換型人工ゼオライトとカル
シウム置換型人工ゼオライトとの双方の吸着特性を有す
るものを造粒工程において付与されているため、特に、
他の添加剤を用いることなく簡易にかつ安価で広範囲の
悪臭物質に吸着性能を有する脱臭剤となっている。

【００２０】また、粒径が１．５ｍｍ〜５．０ｍｍの範
囲であるため、このような併合型人工ゼオライト粒剤
は、特に、家庭内の悪臭、具体的には、ロッカー、押し
入れ、冷蔵庫内において、特別な空気循環装置を必要と
せずに、静置状態であっても十分な脱臭効果を奏するこ
とができる。

【００２１】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、ナトリ
ウム置換型人工ゼオライト及びカルシウム置換型人工ゼ
オライトを一個の粒剤に併せ有するため、多種類の悪臭
物質に対応できる。また、請求項２に記載の発明によれ
ば、併合型人工ゼオライトの粒径が１．５〜５．０ｍｍ
の範囲であるため、静置状態でも脱臭効果を有効に発揮
することができる脱臭装置となっている。

【００２２】

【実施例】以下、本発明を具現化した一実施例につき説
明する。まず、本実施例において使用する改質石炭灰を
以下の方法により製造した。５０μｍ以下の粒子が１０
０％を占めるフライアッシュ７．５ｔ及び濃度２×１０
³ｍｏｌ／ｍ³及び温度１００℃に調整した水酸化ナト
リウム溶液を反応固液比が２．２リットル／ｋｇに調整
して、１００℃にて流体速度１ｍ／ｓで撹拌、煮沸し、
前記フライアッシュから化学成分が、Ｎａ₂Ｏ・３．５
ＳｉＯ₂・４．５Ｈ₂ＯでしめされるＰ型（フィリップ
サイト型）の結晶構造を持つ多孔質結晶物たる人工ゼオ
ライトに改質する反応を５時間行った。

【００２３】次に、上記熱水処理後の多孔質結晶物含有
スラリーは、反応系内の回収洗浄水との熱交換により温
度５０℃まで冷却した後に、該スラリーに含まれるアル
カリ溶液を脱液した。さらに、多量の工業用水をろ過ケ
ーキと工業用水の固液比１０．０リットル／Ｋｇにて供
給し撹拌洗浄を行った後、洗浄がなされた多孔質結晶物
含有スラリーを連続的に脱水処理した。脱水して得られ
た多孔質結晶物を含有する固形物は、そのまま１７０℃
にて乾燥させて、多孔質結晶物を得て、これを改質石炭
灰、すなわちナトリウム置換型人工ゼオライトとして使
用した。

【００２４】この改質石炭灰は、平均粒径１０μｍの球
状微粉体で、孔径０．４ｎｍの多孔質状であり、真比重
２．５、カサ比重０．７、比表面積７０ｍ²／ｇ、陽イ
オンの交換能は２３０ｍｅｑ／１００ｇであった。さら
に、この改質石炭灰と、原料全体の乾燥重量に対して１
５重量％の配合量の高炉セメントとを主原料とし、この
原料に初期回転速度を付与して混合し、加えた機械力に
より原料の改質石炭灰により水分を湧出させてペースト
状とした後に、初期回転速度より低い回転速度にて混
練、乾燥を行って改質石炭灰をカルシウムでイオン交換
するとともに、適正造粒水分になった時点で、目標粒子
径に適した回転速度にて造粒、乾燥を行って併合型人工
ゼオライト粒剤を得た。

【００２５】本実施例では、造粒物の粒径が、０．５〜
５．０ｍｍとなるように調整したが、造粒時において粒
径を調整しても、造粒後に篩を用いてこの粒径範囲の粒
剤を得るようにすることもできる。

【００２６】また、本実施例では、改質石炭灰にセメン
トをバインダーとして配合したが、カルシウムに富み、
かつ常温固化が可能なものであれば、特に制限されるも
のでなく、例えばポルトランドセメント、スラグセメン
ト、高炉セメント、アルミナセメント、混合セメント、
膨張セメント、シリカセメント、高硫酸塩スラグセメン
ト、フライアッシュセメントなどのアルミナ−シリカ系
セメントなどを用いることができる。なお、セメントの
添加量は、使用するセメントにおけるカルシウム含有量
と、併合型人工ゼオライト粒剤の強度、及びナトリウム
置換型からカルシウム置換型への変換量を考慮して選択
することができる。すなわち、バインダーとしてセメン
ト量が多ければ、強度は向上し、原料全体においてカル
シウム添加量が多くなれば、カルシシウム置換量が増大
され、ナトリム置換量は低減される。かかる見地から、
例えば、ポルトランドセメントや、スラグセメント、高
炉セメントを用いる場合には、原料全体の乾燥重量に対
して１０〜２５重量％の範囲で添加するのが好ましい。

【００２７】このように造粒して得た併合型人工ゼオラ
イト粒剤の化学成分組成は以下の通りであった。

【表１】

【００２８】また、天然ゼオライトと併合型人工ゼオラ
イト粒剤の塩基置換容量（ＣＥＣ）を比較すると、天然
ゼオライトが１００〜１９０ｍｅｑ／１００ｇであるの
に対して、本実施例の併合型人工ゼオライト粒剤のＣＥ
Ｃは、２００〜２２０ｍｅｑ／１００ｇであり、イオン
交換能を有するカルシウムイオンとナトリウムイオンの
割合は約１０対１であるとともに、水溶液等に溶出する
程度に化学的に活性なナトリウム成分を約２重量％含有
していた。

【００２９】次に、この併合型人工ゼオライト粒剤の脱
臭性能について以下に示す方法にて官能試験（繰り返し
２回）を行った。なお、判定者は、においの官能テスト
に熟練した嗅覚正常者５人であった。この結果を表２に
示す。

【００３０】１．試料の採取方法容積が４０リットルで密封可能なテストボックスに併合
型人工セオライト粒剤１００ｃｃを入れ、テストボック
ス内の臭気強度が以下の判定基準において「３」となる
ように、アンモニア、メチルメルカプタン、硫化水素を
悪臭物質として注入し密封後、２時間後にテストボック
ス内の空気を採取する。

【００３１】２．判定基準判定基準は、一般的な６段階臭気強度表示法を用い、そ
のうちの臭気強度０〜３を基準とした。臭気強度０：無臭臭気強度１：やっと感知できるにおい臭気強度２：何のにおいであるか判る弱いにおい臭気強度３：明らかに感じるにおいなお、これらの臭気強度と悪臭物質の濃度との関係は以
下に示す通りである。

【００３２】〔単位：ｐｐｍ〕

【００３３】

【表２】

【００３４】この結果から明らかなように、本実施例の
併合型人工ゼオライト粒剤は、アルカリ性悪臭物質のア
ンモニアにも、酸性悪臭物質のメチルメルカプタンや硫
化水素の双方に有効な脱臭効果を示した。ここに、アン
モニアは、主としてカルシウム置換型人工ゼオライトの
吸着性能によるものであり、硫化水素やメチルメルカプ
タンは、主としてナトリウム置換型人工ゼオライトによ
るものである。また、静置状態において、有効に脱臭効
果を発揮できることを確認することができた。

【００３５】（実施例２）次に、実施例１で得た粒径
１．５〜５．０ｍｍの併合型人工ゼオライト粒剤を用い
て、一般家庭内での官能試験を行った。対象とした場所
は、表３に示すように、換気されにくい、ある程度遮断
された空間とし、併合型人工ゼオライト粒剤は、所定量
を通気性のある容器に充填して静置した。また、判定
は、正常嗅覚者１０人によって行った。官能試験の結果
を表３に示す。

【００３６】

【表３】

【００３７】表３の結果から明らかなように、家庭内に
おける多種多様な悪臭に対して、特に換気等をすること
なく自然な状態で併合型人工ゼオライト粒剤を静置して
おくことで、効果的に吸着による脱臭作用を発揮するこ
とがわかった。したがって、併合型人工ゼオライト粒剤
を脱臭剤として用いる脱臭装置によれば、脱臭場所を選
ぶことなく、様々な場所で脱臭効果を発揮できる。ま
た、脱臭効果は、速やかに発現されるとともに長期間継
続されており、空気の浸透性が良好でしかも充分な吸着
性能を有していること、さらには、湿気等の影響を受け
ずに安定して吸着性能を維持できることが確認できた。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】セメントをバインダーとして、ナトリウム
置換型ゼオライトとカルシウム置換型ゼオライトとを含
んだ造粒物からなる脱臭剤。
【請求項２】１．５〜５．０ｍｍの粒径である請求項１
に記載の造粒物を用いる脱臭装置。