JPS6135892B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は有臭物質を含む排ガス又は排液の脱臭
方法に係るものである。 近年例えば屎尿、下水処理場、食品、紙パルプ
工場、養鶏場、ごみ処理場、石油精製、石油化学
工場、鋳物工場、各種化学工場等で発生する有臭
物質を含む排ガスや排液は環境問題の見地からそ
のまゝ放出することは許されない。 従来、この種の有臭物質を処理する手段として
は、直接燃焼法、活性炭吸着法、薬剤による吸収
法が提案されている。 しかしながら、直接燃焼法は処理効率が高く、
被処理物質の種類が多い利点がある反面、設備と
運転経費が高く、特に大量の処理を行なう場合に
は経済性の面で有利でない。 又、活性炭吸着法は処理し得る有臭物質の種類
も限られており、吸収容量も比較的小さく、これ
も前記方法と同様、特に大量の処理には経済性の
面で有利でない。 薬剤を用いる吸収法としては、排ガス又は排液
中の有臭物質と反応して無臭化する薬液と接触せ
しめる反応吸収法が知られているが、未だ効率よ
く安価に処理出来る方法とは必ずしも言い難く、
又処理後の液による二次公害を引き起す虞れもあ
る。 本発明者は、これら従来法の欠点を除去し、効
率よく脱臭処理し得る方法を見出すべく種々研
究、検討した結果、被酸化性の有臭物質を含む排
ガス又は排液を、有効臭素及び水溶性塩素物質を
含む水性液と接触せしめて排ガス又は排液中の有
臭物質を分解せしめ、一方上記接触後の水性液を
電解し、かくして発生する次亜塩素酸の作用によ
り該水性液を、有効臭素含有水性液として賦活再
生し、循環使用する方法を既に特願昭52−7751号
として提案した。 しかしながら、本発明者のその後の検討による
と、被処理排ガス中に炭酸ガスが、又は被処理排
液中に炭酸根が比較的多量に含まれている場合に
は、その含有量の増大につれて有効臭素含有水性
液を賦活再生する為に該液中に含まれる塩素物質
を電解して発生せしめる次亜塩素酸の電流効率が
著しく低下することが認められた。 本発明者は、かゝる点を改善することを目的と
して種々検討の結果、前記電解に先立ち被電解液
中に塩酸を添加して、液中の炭酸根を低減せしめ
ることにより、前記目的を達成し得ることを見出
した。 かくして本発明は、被酸化性の有臭物質と、炭
酸ガス或は炭酸根を含む排ガス又は排液を、有効
臭素及び水溶性塩素物質を含む水性液と接触せし
めて排ガス又は排液中の有臭物質を分解せしめ、
得られた接触後の水性液の少なくとも一部に塩酸
を添加して溶存する炭酸根の量を制御しつつ、一
方上記接触後の水性液を電解し、かくして発生す
る次亜塩素酸の作用により該水性液を有効臭素含
有水性液として賦活再生し、循環使用する方法を
提供するにある。 本発明において処理し得る排ガス又は排液中に
含まれる有臭物質としては、一般に過マンガン酸
カリウムの酸性液中において酸化可能な被酸化性
の所謂悪臭指定の有臭物質が広く包含される。そ
の代表例として、硫化水素、メチルメルカプタ
ン、硫化メチル等の硫黄化合物、アンモニア、メ
チルアミン、トリメチルアミン等の窒素化合物、
ブチレン、ブタジエン、イソプレン、スチレン、
トルエン、フエノール等の炭化水素、ホルムアル
デヒド、アクロレイン等のアルデヒド類等が挙げ
られる。これらのうち、本発明では特に硫化水
素、メルカプタン類、硫化メチル、アンモニア、
アミン類の脱臭に効果的である。 排ガス又は排液中のこれら被酸化性の有臭物質
の含有量は特に制限されるものではないが、本発
明の処理法は著しく効率が大なので特に有害、有
臭成分の含有量が数ppmと云う通常処理設備費
が大となる為処理困難な稀薄な排ガスに対して適
用した場合有利である。 かゝる排ガスの例として屎尿処理場、下水処理
物、食品紙パルプ工場、養鶏、ごみ処理場、石油
精製、石油化学工場、シエルモールド法等鋳物工
場等の排ガスや排液が挙げられ、これらには通常
比較的多量の炭酸ガス或は炭酸根も含まれてい
る。 本発明において用いられる有効臭素とは、水性
液中で元素状の臭素を発生する物質を意味し、例
えば分子状臭素、塩化臭素の酸素酸又はその塩が
挙げられる。なかでも、次亜臭素酸のアルカリ金
属塩、特にナトリウム塩は、性能上又は取扱い上
更には後述する液の賦活再生の点で最も好まし
い。 有効臭素を含む水性媒体としては、好ましくは
水であるが、場合によつては処理すべき水性の排
液それ自体であつてもよく、又海水も使用出来、
これは更に有効臭素を含む水性液そのものとして
使用することも出来る。 水性液中の有効臭素の含有量は、被処理排ガス
又は排液中の有臭物質の量によつて厳密には規定
されるが、一般に10ｍｇ／以上、好ましくは
100ｍｇ／程度が適当である。 有効臭素含有水性液を被処理排ガス又は排液と
接触せしめる際の該液のPHは酸性よりもアルカリ
性の方が処理効率が高くなるので好ましく、特に
PH10以上が好ましい。 そして、本発明においては処理液中に有効臭素
に加えて水溶性塩素物質を共存させておく。 これは、処理液中に水溶性塩素物質を共存させ
ることにより、排ガス又は排液と接触後の処理液
を電解することにより、例えば水溶性塩素物質と
して食塩を共存させた場合には、次亜塩素酸ソー
ダが生成し、これが有効臭素の変生物である臭化
ソーダ、臭化水素酸等を有効臭素として賦活再生
し得るからである。 しかしながら、排ガス又は排液と接触後の処理
液中に炭酸根が多量に存在すると、これをそのま
ま電解した場合には、有効臭素への賦活再生作用
を有さないClO₃ ^-が多量に生成する。 本発明においては、かゝる現象を極力防止する
為、炭酸根を含む前記処理液の少なくとも一部に
塩酸を添加することにより、溶存炭酸根の量を制
御せしめる。 加える塩酸の量は、処理液中に含まれる炭酸根
の量及び、これの溶存許容量によつて厳密には規
定されるが、一般に処理液中のPHが６〜１程度に
なるように添加するのが適当である。 PHが６より高い場合には、脱炭酸の効率が悪
く、逆にPHが１より低い場合には単に塩酸の消費
量が増大するのみで最早やそれ以上の効果は期待
出来ず、何れも好ましくない。 そして、PHが４〜１を採用する場合には、脱炭
酸効果を十分期待出来、実用的なので特に好まし
い。 本発明において電解に供される水溶性塩素物質
としては、例えば食塩の他、塩素、アルカリ金属
又はアルカリ土類金属の塩化物、塩素の酸素酸塩
等が使用出来る。 そして、水溶性塩素物質としては、前述の如き
物質を直接添加して用いることも出来るが、前述
の如く処理液は循環使用するので、炭酸根を低減
せしめる目的で塩酸を添加してPHを低くして電解
を行なつた後、被処理排ガス又は排液との接触に
際し、前述の如く吸収液を好ましいPH迄に上げる
為に苛性ソーダ等のアルカリを加えることにより
食塩等の塩素物質を生成せしめ、これを用いるの
がより現実的である。 処理液中の水溶性塩素物質の濃度は、その中に
含まれる有効臭素とほぼ等モル量であることが望
ましい。 上記処理液の電解は、既知の手段を採用出来、
通常無隔膜で行なわれる。 電解槽の陽極としては、例えば白金族金属又は
その酸化物をチタンやタンタル母材に被覆したも
の、陰極としては軟鋼又は不錆鋼が採用される。 電解条件は、被電解液の種類及び組成等によつ
て厳密には規定されるが、通常、槽電圧３〜
7V、電流密度10〜30A／ｄm²を採用し得る。 有臭物質と炭酸ガス又は炭酸根を含む排ガス又
は排液と、有効臭素を含む処理液との接触手段に
は特に制限はなく。例えば多孔板塔、充填塔、棚
段塔、スプレー塔、ベンチユリースクラバー、気
泡塔等を適宜採用出来、被処理物が排ガスの場合
には気液の接触は向流的でも並流的でも差し支え
ない。 実際本発明方法を実施する手段の一態様を有臭
物質及び炭酸ガスを含む排ガスを例にとつて以下
に概説する。 有臭物質及び炭酸ガスを含む排ガスは、多孔板
塔適宜な反応塔下部から導入し、一方塔上部から
は有効臭素及び水溶性塩素物質を含む水性液が導
入され、前記排ガスと向流的に接触される。塔底
部に至つた吸収液の大部分は、再び塔上部へ循環
されるが、吸収液の一部は系外に抜き出され、そ
の大部分は水溶性塩素物質を電解する電解槽へ送
られ、電解により生成した次亜塩素酸（塩）によ
り、有効臭素を含む水性液として賦活再生され
る。 他方系外に抜き出された吸収液の一部は、これ
にPH６〜１となる様に塩酸が添加され、溶存炭酸
根の除去がなされる。こゝでの炭酸根の除去割合
は、前述の電解において生成せしめる次亜塩素酸
（塩）の量をどの程度にするかによつて決められ
る。 脱炭酸された液は先の反応塔に戻され、該液或
は反応塔内に所望によりPH調節用のアルカリが添
加される。 かくして有効臭素及び水溶性塩素物質を含む水
性液中の炭酸根の溶存量は所望値に保つことが可
能となる。 尚、反応塔から系外に抜き出された吸収液は、
これの全量に塩酸を添加し、溶存炭酸根の除去
後、その一部或は全部を電解することも出来る
し、或は塔底部に至つた吸収液の全量が一旦系外
に抜き出し、前述の処理を実施することも可能で
あるが、これらの場合には被処理排ガス或は排液
と接触処理せしめる際、PHを高める必要があると
きはこの為のアルカリ添加量が増大するのでコス
ト的にはあまり有利でない。 次に本発明を実施例により具体的に説明する。 実施例 １ メチルメルカプタン0.25ppm、ジメチルサルフ
アイド0.15ppm、硫化メチル0.03ppm、硫化水素
0.6ppm、炭酸ガス300ppmを含む排ガスを塔径20
cmφ、吸収段数３段の多孔板塔に300Nm³／時の
割合で塔下底から送入した。吸収液は循環タンク
からポンプを通して0.9m³／時の割合で塔上部か
ら供給した。 吸収液は10重量％のNaClと２ｇ／のNaBr、
10ｇ／の炭酸根を含んでおり、該液は苛性ソー
ダによりPH11に調整した。 吸収によつて還元されたNaBrを次亜臭素酸ソ
ーダに再生する為、吸収液の部を１m³／時の割合
でポンプを経て電解槽に送入した。電解槽はチタ
ンに白金メツキした陽極と、鉄陰極を用い、電極
面積は2dm²である。そして、電圧3.6V、電流密
度12A／ｄm²で無隔膜電解を行なつた結果、吸収
液中の次亜臭素酸ソーダの濃度は500ｍｇ／に
保たれた。 他方、吸収液中の炭酸根濃度を一定に保つ為、
前記循環タンクから吸収液の一部を0.7／時の
割合で抜き出し、これに塩酸を添加してPH３に保
ち、脱炭酸を行なつた後、これを循環タンクに戻
した。 かくして多孔板塔で処理された定常状態での塔
出口排ガス中の有臭成分濃度は、メチルメルカプ
タン0.002ppm、ジメチルサルフアイド
0.007ppm、硫化メチル0.006ppm、硫化水素
0.01ppmであつた。 尚、比較の為本実施例中、塩酸による脱炭酸を
省いた処、吸収液中の炭酸根が次第に増加して電
解による次亜塩素酸ソーダの電流効率が低下し、
約300時間後の電流効率は初期の1/5以下となつ
た。この為電圧5V、電流密度35A／ｄm²で電解を
行なつても吸収液中の次亜臭素酸ソーダの濃度は
500ｍｇ／に達せず、炭酸根濃度は30ｇ／と
なつた。 このときの塔出口排ガス中の有臭成分濃度はメ
チルメルカプタン0.01ppm、ジメチルサルフアイ
ド0.04ppm、硫化メチル0.025ppm、硫化水素
0.05ppmであつた。 実施例 ２〜４ 次表の如き有臭成分及び炭酸ガスを含む排ガス
を実施例１と同様な多孔板塔に同様に供給した。 又、吸収液は循環タンクからポンプを通して
0.9m³／時の割合で塔上部から供給した。 吸収液の組成は表の如くであり、該液は苛性ソ
ーダによりPH11に調整した。 吸収によつて還元されたNaBrを次亜臭素酸ソ
ーダに再生する為、吸収液の一部を１m³／時の割
合で実施例１と同様な電解槽に送り表の如き条件
で電解した結果、NaBrOの濃度は500ｍｇ／に
保たれた。 他方、吸収液中の炭酸根濃度を一定に保つ為、
前記循環タンクから吸収液の一部を夫々表の如き
割合で抜き出し、それに塩酸を添加して夫々のPH
に保ち、脱炭酸を行なつた後こを循環タンクに戻
した。 かくして多孔板塔で処理された定常状態での塔
出口排ガス中の有臭成分濃度は夫々表の如くであ
る。 【表】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 被酸化性有臭物質及び、炭酸根を含む排ガス
   又は排液を、有効臭素及び水溶性塩素物質を含む
   水性液と接触せしめて排ガス又は排液中の有臭物
   質を分解せしめ、得られた接触後の水性液の少な
   くとも一部に塩酸を添加して溶存する炭酸根の量
   を制御しつつ、一方上記接触後の水性液を電解
   し、かくして発生する次亜塩素酸の作用により該
   水性液を有効臭素含有水性液として賦活再生し、
   循環使用することを特徴とする排ガス又は排液の
   脱臭方法。 ２ 接触後の水性液の少なくとも一部に、これの
   PHが６〜１となるよう塩酸が添加される特許請求
   の範囲１の方法。 ３ 被酸化性有臭物質及び、炭酸ガス或は炭酸根
   を含む排ガス又は排液と、有効臭素及び水溶性塩
   素物質を含む水性液との接触は、PH10以上で実施
   する特許請求の範囲１の方法。 ４ 被酸化性有臭物質が、硫黄化合物、窒素化合
   物、炭化水素、アルデヒドである特許請求の範囲
   １の方法。 ５ 有効臭素を含有する水性液が臭素、塩化臭
   素、臭素の酸素酸塩の水溶液である特許請求の範
   囲１の方法。 ６ 水溶性塩素物質が塩素、塩化物、塩素の酸素
   酸塩である特許請求の範囲１の方法。 ７ 電解が無隔膜電解である特許請求の範囲１の
   方法。 ８ 電解は、槽電圧３〜7V、電流密度10〜30
   Å／ｄm²で実施する特許請求の範囲１又は７の方
   法。