JPH08103487A

JPH08103487A - 脱臭剤

Info

Publication number: JPH08103487A
Application number: JP6266150A
Authority: JP
Inventors: Sumimasa Seo; 純將瀬尾; Tsutomu Iguchi; 勉井口
Original assignee: Nippon Kayaku Co Ltd
Current assignee: Nippon Kayaku Co Ltd
Priority date: 1994-10-06
Filing date: 1994-10-06
Publication date: 1996-04-23

Abstract

(57)【要約】【目的】日常生活の中での生ごみ、冷蔵庫、トイレ等か
ら一般の生産工場、家畜飼育場、汚水処理場等に至るま
で多岐にわたる機器、場所から放出される悪臭を効果的
に脱臭する脱臭剤を提供する。【構成】亜鉛イオン交換ゼオライト及びマンガン並びに
金属状のジルコニウム、銅、鉄、コバルト、ニッケル、
銀、金、パラジウムまたはこれらの化合物群から選ばれ
る１種以上の金属または化合物を含む脱臭剤。【効果】本発明の脱臭剤を用いると、硫化水素、アンモ
ニア、メチルメルカプタン、トリメチルアミン、アセト
アルデヒド等の多岐にわたる悪臭成分を含有するガスを
効率的に脱臭処理することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は悪臭成分を含有するガス
を処理し無臭化、あるいは臭気の軽減をはかる脱臭剤に
関する。

【０００２】

【従来の技術】悪臭の発生源は日常生活の中での生ご
み、冷蔵庫、トイレ等から、一般の生産工場、家畜飼育
場、汚水処理等に至るまで多岐にわたって存在する。ま
た、病院、ホテル、レストラン等悪臭とは言わないまで
も特有の臭いを持つところも多い。これら悪臭または
特有の臭い（以下まとめて「悪臭」と称する）の原因物
質としては、アンモニア、メルカプタン類、硫化物、ア
ミン類、アルデヒド類等が注目されているが、実際には
さらに複雑であり、これらの物質に限定されない。近年
これら悪臭を除去する技術に対する要望が高まるにつ
れ、悪臭除去技術の研究が盛んとなり、例えば次のよう
な種々の方法が提案されている。

【０００３】悪臭よりも強力な芳香性の物質を発散させ
て悪臭をなくすマスキング法、活性炭その他の吸着剤を
使用して悪臭原因物質を吸着させる吸着法、悪臭原因物
質を酸、アルカリで中和して除去する酸、アルカリ中和
法、悪臭原因物質にオゾンを添加して酸化分解するオゾ
ン脱臭法、白金系触媒を使用する触媒分解法等である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
方法には、それぞれ重大な欠点が存在する。例えば、マ
スキング法は悪臭は依然として存在しているため本質的
な方法とは言えない。吸着法は活性炭、ゼオライト等の
吸着剤を用いる家庭用では最も汎用的な方法であるが、
飽和吸着量の関係から吸着量に限りがあり、吸着が飽和
に達すると交換の必要があり、また強力な悪臭には対応
できない。酸、アルカリ中和法は薬品の安全性に注意す
る必要があり、かつ中和できる物質に限られるため、対
応できる悪臭が限定される。

【０００５】オゾン脱臭法は上記のような問題点はない
ものの、悪臭原因物質の酸化分解による除去が十分でな
いこと及びオゾンは低濃度であっても極めて有害である
ことから、未反応のオゾンは脱臭処理した後のガスから
除去して排気する必要がある等の問題がある。また、白
金系触媒を使用する酸化分解法は悪臭ガスを燃焼分解さ
せる高い温度が必要であり、触媒の価格にも問題があ
る。

【０００６】本発明はこのような現状に鑑みなされたも
のであり、低温で種々の悪臭に対して良好な脱臭効果を
示し、かつ効果が長期に持続する脱臭剤を提案するもの
である。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上述の問
題点を解決するために鋭意検討した結果、本発明を完成
した。即ち、本発明は、（１）亜鉛イオン交換ゼオライ
ト及びマンガン並びに金属状のジルコニウム、銅、鉄、
コバルト、ニッケル、銀、金、パラジウムまたはその化
合物からなる群から選ばれる金属または化合物の一種以
上を含む脱臭剤、（２）上記（１）記載の脱臭剤を用い
る脱臭方法に関する。

【０００８】本発明の脱臭剤は、酸性、中性、塩基性を
問わず種々の悪臭原因物質を吸着分解する高い能力を有
しており、しかも従来になく長期間使用あるいは保存し
てもその効果が変わらないという特徴を有する。以下に
本発明を詳細に説明する。本発明の脱臭剤は、亜鉛イオ
ン交換ゼオライト及びマンガン並びに金属状のジルコニ
ウム、銅、鉄、コバルト、ニッケル、銀、金、パラジウ
ムまたはその化合物からなる群から選ばれる金属または
化合物の一種以上を含むが、各成分の組成比は目的の要
求性能により適宜選択し得る。それぞれの成分の組成比
は亜鉛イオン交換ゼオライト１に対してマンガンは二酸
化マンガンに換算して重量比で０．１〜２０、ジルコニ
ウム、銅、鉄、コバルト、ニッケル、銀、金、パラジウ
ムから選ばれる金属またはその化合物はそれぞれの酸化
物、ＺｒＯ₂、ＣｕＯ、Ｆｅ₂Ｏ₃、Ｃｏ₂Ｏ₃、Ｎｉ
Ｏ、Ａｇ₂Ｏ、Ａｕ₂Ｏ、ＰｄＯに換算して重量比で
０．１〜５である。

【０００９】本発明で使用される亜鉛イオン交換ゼオラ
イトはゼオライトのアルカリ、またはアルカリ土類金属
カチオンを亜鉛イオンでイオン交換したものである。こ
こで使用するゼオライトは一般的には吸着剤として知ら
れものであり、天然ゼオライト、合成ゼオライトどちら
でも良い。ゼオライトはアルミノシリケートのアルカ
リ、またはアルカリ土類金属塩でありその結晶構造によ
りＡ型、Ｘ型、Ｙ型、Ｌ型等に分類される。

【００１０】ゼオライトの一般式を示すと、ｘＭ₂Ｏ・Ａｌ₂Ｏ₃・ｙＳｉＯ₂・ｚＨ₂Ｏ（Ｍ：ア
ルカリ、またはアルカリ土類金属、ｘ，ｙ，ｚは正数を
表す。）であり、このうちｙが約２のものがＡ型、２〜３のもの
がＸ型、３〜６のものがＹ型と呼ばれている。本発明で
はいずれの構造のものでも使用できるが、より好ましく
は、Ａ型、Ｘ型、Ｙ型のものである。

【００１１】本発明で使用する亜鉛イオン交換ゼオライ
トは公知の方法で調製できる。例えば、亜鉛塩水溶液
とゼオライトとを接触させれば良く、接触によりゼオラ
イトのアルカリ、またはアルカリ土類金属カチオンと亜
鉛イオンがイオン交換する。その後、過剰の亜鉛イオン
（イオン交換しないでゼオライト表面等に吸着した亜鉛
イオンが考えられる。）は、濾過、水洗浄により除去す
る。ここで水洗浄が不十分であると脱臭剤の効果は低下
する。通常洗浄により使用する水量は用いたゼオライト
１００ｇに対して通常１〜１０リットルである。イオン
交換率を高めるためにはイオン交換、濾過、水洗浄の操
作を繰り返して行うことができる。ここで亜鉛塩として
は硝酸亜鉛、硫酸亜鉛、塩化亜鉛等の無機酸塩、酢酸亜
鉛、ぎ酸亜鉛等の有機酸塩が用いうる具体例として挙げ
ることができる。尚、亜鉛塩の水溶液の濃度は特に限定
されないが、好ましくは０．０１〜５モル／ｌ、より好
ましくは０．１〜２モル／ｌである。また、亜鉛塩はゼ
オライトのイオン交換容量１モルに対して亜鉛イオンが
通常０．３〜５モル、好ましくは０．５〜２．５モルと
なる量使用する。

【００１２】亜鉛イオンとゼオライトのアルカリ、また
はアルカリ土類金属カチオンとのイオン交換率は３０％
以上、９５％以下の範囲が好ましい。イオン交換率が３
０％以下の亜鉛イオン交換ゼオライトを使用する場合に
は十分な脱臭性能を有する脱臭剤が得られない。また、
イオン交換率が９５％以上の場合、イオン交換率を高め
るためにイオン交換の操作を繰り返して行う必要があ
り、コスト的に不利となるとともにイオン交換率が９５
％を越えるものを使用した脱臭剤の性能は低下してくる
ので好ましくない。

【００１３】なお、イオン交換率の測定はイオン交換後
の溶液及びイオン交換ゼオライトのＸ線マイクロアナラ
イザー、原子吸光光度計、蛍光Ｘ線分析等から求めるこ
とができる。イオン交換後、濾過、水洗浄した亜鉛イオ
ン交換ゼオライトは１５０℃以下の温度で乾燥する。乾
燥したものをそのまま脱臭剤原料としても使用できる
が、ゼオライトの分解温度以下の温度で焼成しても良
い。焼成する場合は通常１５０℃〜５００℃で行う。

【００１４】本発明の脱臭剤の原料である金属状のマン
ガン、ジルコニウム、銅、鉄、コバルト、ニッケル、
銀、金、パラジウムまたはその化合物は特に限定され
ず、一般に入手可能なものであれば、いずれの原料も使
用できる。例えば、種々の金属、無機金属塩、有機金属
塩、金属酸化物、金属錯体が挙げられる。コストや入手
の容易さ、脱臭性能等を考えた場合、具体的には特に好
ましい化合物原料として以下のものがあげられる。マン
ガンの化合物としては過マンガン酸カリ、硝酸マンガ
ン、二酸化マンガン、ジルコニウムの化合物としてはオ
キシ硝酸ジルコニウム、銅の化合物としては硝酸銅、酢
酸銅、鉄の化合物としては硝酸第二鉄、コバルトの化合
物としては硝酸コバルト、炭酸コバルト、ニッケルの化
合物としては硝酸ニッケル、銀の化合物としては硝酸
銀、金の化合物としては塩化金酸、パラジウムの化合物
としては硝酸パラジウム、塩化パラジウムである。

【００１５】本発明の脱臭剤の調製法も特に限定されな
い。通常別々に調製した亜鉛イオン交換ゼオライトとマ
ンガン及びジルコニウム、銅、鉄、コバルト、ニッケ
ル、銀、金、パラジウムから選ばれた一種以上の成分原
料を水の存在下に混合、乾燥、焼成して得た生成物とを
混合することにより得られる。このままでも脱臭剤とし
て使用できるが、更に乾燥、焼成、あるいは少量の水を
加えて混練、乾燥、焼成して使用することもできる。
尚、上記において必要により後記する担体を水に分散し
混合または混練してもよい。本発明の脱臭剤は公知の方
法で粉砕し使用しても良いが、使用上制約がある場合に
は、公知の方法により種々の形に成形して用いることが
でき、その形状は特に限定されない。例えば、顆粒状、
ペレット状、ハニカム状、板状、円筒状に成形して使用
する事も可能である。また、紙、繊維、樹脂等に粉末を
添加しシート状に成形して使用することも可能である。
一般に粉末をペレット状等に成形する場合、成形し易く
するために結合剤（バインダー）を用いることが多い
が、本発明の脱臭剤においても例外ではなく、通常使用
される結合剤を用いて成形することは可能である。

【００１６】好ましい結合剤としてはベントナイト、コ
ロイド状シリカ、白陶土、カオリン、水ガラス等の無機
物あるいはアルギン酸ナトリウム、グルコース、デキス
トリン、ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメ
チルセルロースナトリウム塩、及びにかわ、ポリビニル
アルコール、ポリビニルピロリジノン等の有機ポリマー
系結合剤等があげられるが、これらに限定されるもので
はなく、通常使用される結合剤であればいずれも使用が
可能である。バインダーの使用量は、前記粉末１００重
量部に対して通常０〜３０重量部である。

【００１７】また、本発明の脱臭剤は通常用いられる多
孔質の担体に担持あるいは混合して用いることができ
る。好ましい担体としては、シリカ、アルミナ、シリカ
アルミナ、天然ゼオライト、合成ゼオライト、ケイソウ
土、活性炭、粘土鉱物等を挙げることができる。担体の
使用量は任意であるが、脱臭剤と担体の混合物において
０〜９０重量％であるのが好ましい。

【００１８】本発明で脱臭しようとする悪臭原因物質と
しては、例えば、硫化水素、メチルメルカプタン、アン
モニア、トリメチルアミン、硫化メチル、二硫化メチ
ル、アセトアルデヒド、スチレン、プロピオン酸、ノル
マル吉草酸、イソ吉草酸、ノルマル酪酸、ホルマリン、
アクロレイン、酢酸、メチルアミン、ジメチルアミン、
等が挙げられる。

【００１９】臭気は一般的には複数の悪臭原因物質から
なり、一種類の悪臭を除去できても他の悪臭が残ってい
ると脱臭されたとは感じられない。従来、例えば硫化水
素等の酸性ガスとアンモニア等の塩基性ガスが共存した
ガスの脱臭においては、一種類の脱臭剤だけでは両方の
悪臭を同時に高率で除去できないため、それぞれに有効
な脱臭剤を直列に接続するか脱臭剤と薬液洗浄等のシス
テムと組み合わせて処理することが多かった。本発明の
脱臭剤を使用すれば硫化水素等の酸性ガスとアンモニア
等の塩基性ガスが共存したガスの脱臭を一つの脱臭剤で
効率的に行うことができる。また、本発明の脱臭剤は上
記悪臭と共存させるだけで充分な脱臭能力を発揮する。
したがって、本発明の脱臭剤は、一般生活環境における
脱臭を始めとし広い用途に使用できるという特徴を有し
ている。

【００２０】

【実施例】実施例によって本発明を具体的に説明する
が、本発明がこれらの実施例のみに限定されるものでは
ない。なお、実施例中の除去率とは、最初容器内に注入
した悪臭ガスに対する一定時間経過後の残存している悪
臭ガスの割合を示す。

【００２１】実施例１（Ａ）亜鉛イオン交換ゼオライトの調製無水硫酸亜鉛１０９０ｇを純水１０リットルに溶解す
る。そこに、Ａ型ゼオライト１０００ｇを室温で投入し
１時間撹拌しイオン交換する。このスラリー溶液を濾過
装置にて濾過、純水で水洗する。固形物は純水１０リッ
トルに分散、３０分撹拌し再度このスラリー溶液を濾過
装置にて濾過、純水で水洗する。濾液に硫酸イオンが検
出されなくなるまでこの撹拌、濾過、洗浄の操作を３回
繰り返す。最終的に得られた固形物を１１０℃で５時間
乾燥することによって亜鉛イオン交換ゼオライトを得
る。Ｘ線マイクロアナライザーで亜鉛イオン交換率を測
定したところ７３％であった。

【００２２】（Ｂ）脱臭剤の調製硝酸マンガン２７．０ｇ、オキシ硝酸ジルコニウム２
６．８ｇを６００ｍｌの純水に５０℃で撹拌下溶解す
る。その後担体として微粉状シリカ（シリカアエロジ
ル）９．０ｇを加え、アンモニア水でｐＨを７に調整し
８０℃で１時間撹拌する。この溶液を蒸発皿に移し、湯
浴上で蒸発乾固した後、さらに３００℃で６時間焼成す
る。こうして得た固形物１５ｇと上記亜鉛イオン交換ゼ
オライト１０ｇを乳鉢で混合、粉砕し更に２００℃で５
時間焼成し、本発明の脱臭剤を得た。

【００２３】（Ｃ）脱臭剤の評価試験容積５リットルのガラス容器に上記で調製した脱臭剤を
粉砕した粉末０．２ｇを入れ、３０℃で湿度８０％に加
湿調製した空気を３０分流した後、密閉する。２５℃に
恒温した容器内をマグネチックスターラーで撹拌しなが
ら、初期濃度が１０００ｐｐｍになるように硫化水素、
アンモニアガスを注入する。３０分後に容器内のガスを
サンプリングしてそれぞれのガス濃度をガスクロマトグ
ラフ、検知管にて測定した。その結果を表１に示す。

【００２４】実施例２過マンガン酸カリ３１．６ｇ、硝酸銅２４．２ｇを６０
０ｍｌの純水に５０℃で撹拌下溶解する。その後担体と
して微粉状シリカ（シリカアエロジル）６．９ｇを加
え、アンモニア水でｐＨを７．２に調整し生成した沈殿
を濾過、水洗する。沈殿物を蒸発皿に移し、湯浴上で蒸
発乾固した後、２６０℃で１６時間焼成する。こうして
得た固形物１０ｇと実施例１で調製した亜鉛イオン交換
ゼオライト１０ｇを乳鉢で混合、粉砕し本発明の脱臭剤
を得た。この脱臭剤を実施例１と同様に試験を行った。
その結果を表１に示す。

【００２５】実施例３硝酸マンガン１４．３ｇ、硝酸第二鉄７５．９ｇを６０
０ｍｌの純水に５０℃で撹拌下溶解する。その後担体と
して微粉状アルミナ（アルミナアエロジル）４．９ｇを
加え、アンモニア水でｐＨを７．５に調整し生成した沈
殿を濾過、水洗する。沈殿物を蒸発皿に移し、湯浴上で
蒸発乾固した後、２６０℃で１６時間焼成する。こうし
て得た固形物１０ｇと実施例１で調製した亜鉛イオン交
換ゼオライト１０ｇを乳鉢で混合、粉砕し本発明の脱臭
剤を得た。この脱臭剤を実施例１と同様に試験を行っ
た。その結果を表１に示す。

【００２６】実施例４過マンガン酸カリ６．３ｇ、硝酸銀１．７ｇ、硝酸コバ
ルト５８．２ｇを６００ｍｌの純水に５０℃で撹拌下溶
解し、アンモニア水でｐＨを７．３に調整し生成した沈
殿を濾過、水洗する。沈殿物を蒸発皿に移し、湯浴上で
蒸発乾固した後、３００℃で８時間焼成する。こうして
得た固形物１０ｇと活性炭２ｇ及び実施例１で調製した
亜鉛イオン交換ゼオライト８ｇを少量の純水を加えなが
ら乳鉢で混練した後、１１０℃で乾燥し本発明の脱臭剤
を得た。この脱臭剤を実施例１と同様に試験を行った。
その結果を表１に示す。

【００２７】実施例５硝酸マンガン６．４ｇ、硝酸ニッケル２．９ｇ、塩化金
酸０．５ｇを３００ｍｌの純水に５０℃で撹拌下溶解
し、炭酸ナトリウム水溶液でｐＨを７．５に調整し生成
した沈殿を濾過、水洗する。沈殿物を蒸発皿に移し、湯
浴上で蒸発乾固した後、３６０℃で６時間焼成する。こ
うして得た固形物１ｇと実施例１で調製した亜鉛イオン
交換ゼオライト１．２５ｇを乳鉢で混合、粉砕し本発明
の脱臭剤を得た。この脱臭剤を実施例１と同様に試験を
行った。その結果を表１に示す。

【００２８】実施例６硝酸マンガン２８．６ｇ、硝酸パラジウム２．６ｇを５
００ｍｌの純水に５０℃で撹拌下溶解する。その後担体
として微粉状シリカ（シリカアエロジル）２．６ｇを加
え、アンモニア水溶液でｐＨを７に調整した溶液を蒸発
皿に移し、湯浴上で蒸発乾固した後、３６０℃で６時間
焼成する。こうして得た固形物５ｇと実施例１で調製し
た亜鉛イオン交換ゼオライト１０ｇを乳鉢で混合、粉砕
し本発明の脱臭剤を得た。この脱臭剤を実施例１と同様
に試験を行った。その結果を表１に示す。

【００２９】実施例７硝酸マンガン６２６ｇ、オキシ硝酸ジルコニウム２０１
ｇ、硝酸銅１８２ｇを５０℃で３０ｌの純水に撹拌下溶
解、さらに担体として微粉状シリカ（シリカアエロジ
ル）１１５ｇ加える。その溶液を、スプレードライアー
を用いて乾燥し粉末を得る。その粉末を２６０℃で１６
時間焼成する。このように調製して得た粉末２５０ｇと
活性炭粉末１００ｇ及び亜鉛イオン交換ゼオライト２５
０ｇを６０ｇのカルボキシメチルセルロースナトリウム
塩と少量の純水を加えて十分混練して押し出し成形機に
て孔径４ｍｍのダイスより押し出した。押し出したうど
ん状のものはただちにカッターにて３〜１０ｍｍ長に切
り、１１０℃で乾燥し本発明の脱臭剤を得た。この脱臭
剤を乳鉢で粉砕し実施例１と同様に試験を行った。その
結果を表１に示す。

【００３０】実施例８実施例７で得られた脱臭剤を用いてメチルメルカプタ
ン、トリメチルアミン、アセトアルデヒドについて以下
のように試験を行った。容積２リットルのガラス容器に
脱臭剤粉末０．４ｇを入れ、３０℃で湿度８０％に加湿
調製した空気を３０分流した後、密閉する。７０℃に恒
温した容器内をマグネチックスターラーで撹拌しなが
ら、初期濃度が１０００ｐｐｍになるようにトリメチル
アミン、アセトアルデヒドガスを注入する。６０分後に
容器内のガスをサンプリングしてそれぞれのガス濃度を
ガスクロマトグラフにて測定した。その結果、メチルメ
ルカプタン除去率は１００％、トリメチルアミン除去率
は８８％、アセトアルデヒド除去率は９７％であった。
しかし、２４時間経過後のトリメチルアミン除去率、ア
セトアルデヒド除去率はともにほぼ１００％であった。

【００３１】比較例１市販の活性炭を主成分とする脱臭剤を用いて実施例１に
記載の評価試験により評価を行った。その結果を表１に
示す。

【００３２】

【表１】表１硫化水素、アンモニア脱臭評価試験結果硫化水素除去率（％）アンモニア除去率（％）実施例１１００９４実施例２１００９９実施例３１００１００実施例４１００９６実施例５１００１００実施例６１００１００実施例７１００９９比較例１３９１６

【００３３】この結果から本発明の脱臭剤を用いると、
硫化水素、アンモニアともに効率的に脱臭処理すること
ができることがわかる。

【００３４】

【発明の効果】本発明の脱臭剤を用いると硫化水素、ア
ンモニア、メチルメルカプタン、トリメチルアミン、ア
セトアルデヒド等の多岐にわたる悪臭成分を含有するガ
スを効率的に長期間に亘って脱臭処理することができ、
広い用途に使用できる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】亜鉛イオン交換ゼオライト及びマンガン並
びに金属状のジルコニウム、銅、鉄、コバルト、ニッケ
ル、銀、金、パラジウムまたはその化合物からなる群か
ら選ばれる金属または化合物の一種以上を含む脱臭剤。
【請求項２】請求項１記載の脱臭剤を用いる脱臭方法