JPH08243594A - オゾンによる汚泥脱臭方法及び汚泥脱臭装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】下水や浄化槽等の汚泥を無臭化し、汚泥の広範
な利用を可能にする。 【構成】石灰を成分とする脱水処理剤を１の脱水処理剤
サイロから、被処理汚泥を２の汚泥ホッパ−から、オゾ
ンを３のオゾン発生器から混合部４に導入し、 ロ
−タリ−キルン５において加熱処理するとともに、排ガ
スを６のガス洗 浄塔で洗浄する。洗浄水にオゾン
を供給し、洗浄廃液は２の汚泥ホッパ− において
未処理汚泥と再混合するように構成されている。 【効果】脱水処理剤中の石灰が汚泥中の水分と反応して
水酸化物イオンを生じ、オゾンと水酸化物イオンとの反
応によって生じた活性酸素が臭気成分を分解除去すると
ともに、カルシウムイオンが酸化生成物と不溶性塩を形
成し、無臭の脱水汚泥が得られる。揮散した臭気成分は
オゾン水により酸化分解され、未処理汚泥に再混合され
るので廃液の漏洩がないシステムとなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、下水、浄化槽等で生じ
る汚泥の脱臭処理に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】下水処理や浄化槽等で生じた汚泥の廃棄
は環境問題の高まりから次第に困難になってきている。
このため汚泥を脱水処理し肥料や建築資材等に再利用す
る方法が種々模索されているが、いまだ解決にいたって
いない。汚泥の利用上特に問題となっているのが汚泥の
臭気である。一般に処理装置内や施設内の臭気は臭気成
分を吸着剤や水で捕集したり、酸化剤で酸化分解するこ
となどによって除去されるが、汚泥自身の無臭化は困難
で、これが汚泥の運搬や貯蔵、取扱い上の障害となって
活用が制限されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は従来困難だっ
た汚泥自身の無臭化を達成することによって汚泥の貯
蔵、運搬、取扱いを容易にし、汚泥の資源としての自由
な活用を可能にしようとするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明では汚泥に石灰を
主材とする脱水処理剤とオゾンを混合し、オゾンと石
灰、およびそれらの相互作用により汚泥の脱臭処理を行
う。

【０００５】

【作用】オゾンは酸素原子三個からなる気体で、強力な
酸化剤である。工業的には無声放電によって製造され、
空気中３ないし６％程度の濃度か、水に溶解して用いら
れる。使用後の過剰なオゾンは自然に分解して酸素に戻
り、有害な化合物を生じないため環境に優しい酸化剤と
して注目されている。室内や飲料水の脱臭にオゾンが有
効であることは広く知られているが、汚泥の場合には直
接オゾンを作用させても効果は十分でなく、また長時間
作用させると新たな臭気物質が生成するなどして目的を
達し得ない。研究の結果、石灰を主材とする脱水処理剤
とオゾンを同時に作用させることが最も有効であること
がわかった。この作用は次のように理解される。脱水処
理剤の主材である酸化カルシウムは汚泥中の水分と反応
して脱水効果を示すが、その際に生じた水酸化カルシウ
ムの一部は電離して水酸化物イオンを生じる。水酸化物
イオンはオゾンと反応してＯＨラジカル等の活性酸素を
生成し、これが強力な酸化作用を発現して汚泥中の臭気
成分を分解除去する。同時にカルシウムイオンはオゾン
による酸化で生じる脂肪酸等と不溶性塩を形成してオゾ
ン処理に伴う泡の発生、臭気の揮散を抑制する。本発明
の実施例では、汚泥、脱水処理剤およびオゾンを混合し
た後、キルン中に導入して石灰の水和熱によって加熱し
ている。またオゾンを排気ガス洗浄水中に導いているの
で揮散した臭気はオゾン水によって分解され、廃液は原
料汚泥に再混合されるため臭気は外部に漏洩しない。し
尿等の処理において、ばっ気時の泡の発生が処理の障害
となる場合があるが、本発明はそのような廃水にも有効
である。文献Ａにおいて、オゾンから活性酸素を生じさ
せるために触媒や過酸化水素、紫外線、高ｐＨ処理など
の有効性があげられているが、本発明のように石灰によ
って特別な処理効果が得られた報告は見られない。 文献Ａ：杉光英俊、オゾンおよび活性酸素、防菌防ばい
誌、第２２巻、２２５−２５１（１９９４）．

【０００６】

【実施例】石灰を主材とする脱水処理剤を１の脱水処理
剤サイロから、被処理汚泥を２の汚泥ホッパ−から、オ
ゾンを３のオゾン発生器から混合部４に導入し、ロ−タ
リ−キルン５において加熱する。熱源は石灰の水和熱か
ら供給されるので外部熱源は特に必要としない。キルン
からでる排ガスは６の洗浄塔で洗浄する。洗浄水にオゾ
ンを供給し、洗浄廃液は２の汚泥ホッパ−において未処
理汚泥と再混合する。

【０００７】

【発明の効果】本発明の効果を示すバッチ処理による脱
臭試験成績を表１に示した。オゾン単独では脱臭効果が
不十分であること、脱水処理剤の存在下でオゾンを注入
することによってのみ効果的に脱臭できることが明かで
ある。高ｐＨではオゾン無しでも臭気低下が見られるこ
とから、水酸化物イオン自身の効果も認められるが、オ
ゾン添加によってさらに強力な臭気の低減が見られるこ
とから、水酸化物イオンとオゾンの相互作用が確認され
る。しかし、脱水処理剤の作用は単に水酸化物イオンと
オゾンの反応を促進するだけではない。オゾンと水酸化
ナトリウムとを併用した場合は大量の泡の発生があった
が、脱水処理剤では完全にこれが抑制された。泡の発生
はオゾンによるし尿処理においても観察され、酸化によ
って生じた高級脂肪酸など界面活性物質によるものであ
り、脱水処理剤中のカルシウムは硬水における石鹸使用
の場合と同様に、これらと不溶性塩を形成することによ
り発泡を抑制しているものと考えられる。し尿処理水に
酸化カルシウムを添加してこのことを確認した。水酸化
カルシウムは空気中で炭酸カルシウムとなって固化する
が、ナトリウム塩は一般に水溶性であるから脱水汚泥の
貯蔵には好ましくない影響を与えることからもカルシウ
ムイオンの優位性が明かである。このように処理して得
られた処理汚泥はし尿臭等がないため、運搬や貯蔵、取
扱い上の障害とならない。このため、例えば処理汚泥を
セメント製造時の混和剤として用いれば、汚泥中の有機
成分は燃料に、無機成分はセメントの増量剤となるから
汚泥の資源としての活用が可能となる。セメントは主と
して粘土質原料と石灰質原料を混合し、千数百度に焼
成、粉砕したものであるが、成分は本質的に脱水処理剤
と同様であり、もともと原料に燃料を混和してキルン内
で燃焼させることが行われている。

【表１】 表１ 脱臭試験成績 ──────────────────────────────────── 実験 前処理 臭気度 後処理 臭気度 ──────────────────────────────────── １ 未処理 １０ ２ オゾン３分 ９ ３ オゾン５分 ５ 脱水処理剤 ６ ４ 炭酸水素ナトリウム ８ オゾン３分 ３ ５ 水酸化ナトリウム ３ オゾン５分 ２ ６ 脱水処理剤 ４ オゾン５分 ２ ──────────────────────────────────── 含水量約８０％の浄化槽汚泥２０ｇをとり、２５ｇの水
を加えて原試料とした。用いた脱水処理剤の成分は約８
０％が酸化カルシウム、１０％が酸化珪素で他は通常の
セメント成分に近い。この脱水処理剤を１０％の水溶液
として２５ｇを原試料に添加した。オゾンは空気を原料
として、濃度７３００ｐｐｍ、毎時４４０ｍｇの発生量
である。未処理原試料の嗅覚テストによる臭気度を１０
とした。汚泥にオゾンを作用させると臭気度は３分間で
１０から９に、５分間で１０から５にまで低下した。し
かし、５分間以上作用させても臭気度はそれ以上低下せ
ず、臭気の質的な変化が認められた。炭酸水素ナトリウ
ムを作用させた場合、ｐＨ１０で臭気度８に、これにオ
ゾンを作用させる臭気度３にまで低下した。水酸化ナト
リウムの場合、ｐＨ１３で、臭気度３、オゾン添加によ
り臭気度２にまで低下した。脱水処理剤の場合単独では
ｐＨ１４、臭気度４であったが、し尿臭が残留した。こ
れにオゾンを作用させたところ、臭気度は２まで低下
し、セメント臭のみとなった。オゾンと過酸化水素の併
用、二酸化塩素の適用はいづれも効果が見られなかっ
た。

【図面の簡単な説明】

本発明の実施例を示す説明図

【符号の説明】

１は脱水処理剤サイロ ２は汚泥ホッパ− ３はオゾン発生器 ４は脱水処理剤、汚泥、オゾンの混合部 ５はロ−タリ−キルン ６はガス洗浄塔

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 石灰を主材とする脱水処理剤を加えた
   汚泥にオゾンを混合して脱臭を行う汚泥の脱臭処理方
   法。
2. 【請求項２】 石灰を主材とする脱水処理剤を１の脱
   水剤サイロから、被処理汚泥を２の汚泥ホッパ−から、
   オゾンを３のオゾン発生器から混合部４に導入し、ロ−
   タリ−キルン５において加熱するとともに、６の排ガス
   洗浄塔洗浄水にオゾンを供給し、洗浄液の一部を２の汚
   泥ホッパ−において未処理汚泥と混合するように構成さ
   れた汚泥の脱臭処理装置。