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発明の名称 アンモニア態窒素分解システム
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平10−33943
公開日 平成10年(1998)2月10日
出願番号 特願平8−197595
出願日 平成8年(1996)7月26日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】高橋 明夫 (外1名)
発明者 森 利克 / 川越 博 / 馬場 研二 / 村井 行男 / 田中 明雄
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 アンモニア態窒素を含む廃液にアルカリを添加してアルカリ性とするpH調整手段と、pH調整後の廃液にスチームまたは加熱空気を接触させてアンモニアをストリッピングするストリッピング手段と、アンモニアを酸化する酸化手段を備え、前記pH調整時に前記アンモニア態窒素を含む廃液を加熱し、発生したアンモニアガスを前記アンモニア酸化手段に移送して酸化処理する手段を設けたことを特徴とするアンモニア態窒素分解システム。
【請求項2】 前記pH調整手段でpH調整時に、pH調整手段内の廃液をスチームまたは加熱空気でバブリングする手段を備えた請求項1記載のアンモニア態窒素分解システム。
【請求項3】 前記pH調整手段におけるアンモニア態窒素を含む廃液の加熱源として、前記ストリッピング後のスチーム、ストリッピング後の廃液、または、酸化処理後の排ガスを加熱源として再利用するリサイクル手段を備えた請求項1に記載のアンモニア態窒素分解システム。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、アンモニア態窒素を含む廃液の処理システムに係り、特に産業廃液、火力発電所廃液、下水、し尿等のアンモニア態窒素を含む廃液の処理システムに関する。
【0002】
【従来の技術】BOD(Biochemical Oxygen Demand;生物化学的酸素要求量)成分として、規制の対象となっているアンモニア態窒素は、下水のようにアンモニア態窒素の濃度が100mg/l程度である時には、一般に生物化学的硝化脱窒法により窒素へ変換して処理されている。しかし、化学工場、火力発電所などから排出される廃水の中には、1000mg/l以上の高濃度のアンモニア態窒素を含む場合があり、このようなアンモニア態窒素を高濃度で含むときには、一般的な生物化学的硝化脱窒法では負荷が大き過ぎて実用的な処理ができない。
【0003】こうしたことから、高濃度のアンモニア態窒素を処理する方法としては、例えば、特開昭51−6352号公報、特開平2−245285号公報、特開平3−258388号公報等に記載されているように、アンモニア含有廃液をアルカリ性にしアンモニアとしてストリッピングした後、そのアンモニアを触媒によって酸化分解するシステムが提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来のアンモニアストリッピング処理システムでは、ストリッピング工程でのみアンモニアを放散させていたため、高いストリッピング率を得るためには、スチーム、加熱空気などの多量の熱源が必要であった。
【0005】本発明の目的は、上記のような従来技術の問題点を解決してアンモニアのストリッピングを促進し、アンモニア態窒素を高高率に分解するシステムを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、廃液にアルカリを添加した段階でもアンモニアが発生することに注目してなされたもので、本発明の要旨は、アンモニア態窒素を含む廃液にアルカリを添加してアルカリ性とするpH調整手段と、pH調整後の廃液にスチームまたは空気を接触させてアンモニアをストリッピングするストリッピング手段と、アンモニアを酸化する酸化手段を備え、前記pH調整時に前記廃液を加熱し、発生したアンモニアガスを前記アンモニア酸化手段に移送して酸化処理することを特徴とするアンモニア態窒素分解システムにある。
【0007】また、前記pH調整時に、pH調整槽内の廃液をスチームまたは空気でバブリングして、アンモニアガスの発生を促進させるアンモニア態窒素分解システムにある。
【0008】pH調整時における廃液の加熱源としては、ストリッピング時のスチーム、ストリッピング後の廃液、酸化処理後の排ガスを再利用することが望ましい。
【0009】pH調整手段においては、廃液のpHが10以上になるよう水酸化ナトリウム、水酸化カルシウム等のアルカリを添加するが、このとき次式に示すようにアンモニア態窒素の大部分はアンモニアとなるので、廃液を加熱してアンモニアガスの発生を促進する。また、ここで発生したアンモニアガスは、pH調整槽外へ排出する排出手段を設けて抜き出し、アンモニア酸化手段へ移送して酸化する。
【0010】
【数1】

【0011】(但し、Lは液状、Gはガス状)即ち、pH調整手段にストリッピング機能を付加することで、システム全体としてのストリッピング効率を向上できるのである。
【0012】pH調整手段でのアンモニア態窒素を含む廃液の加熱手段としては、ストリッパからの廃液、ストリッパで使用したスチーム、アンモニアの酸化手段からの排ガス等をpH調整槽にリサイクル導入して用いるのが全システムの効率アップの上で好ましい。
【0013】また、アンモニアガスの排出手段としては、pH調整槽に排出管を設け、それをストリッパの排出ガスと混合できるように配管すればよい。このとき、pH調整槽にスチームまたは加熱空気を吹き込んでバブリングすることで、アンモニア態窒素を含む廃液中のアンモニアをより効果的に放散させることができる。
【0014】
【発明の実施の形態】以下本発明を実施例により具体的に説明する。
【0015】図1は本発明のアンモニア態窒素分解処理システムの一例を示す構成図である。窒素として2.0g/lのアンモニア態窒素を含むpH1.6の廃液1を貯槽2から87t/dの速度で連続的にpH調整槽3に導いた。ここで、濃度10重量%の水酸化ナトリウム溶液4を200kg/hで添加しながら、酸化器15からの排ガス5により廃液を加熱すると共に、空気6を569m3/hで吹き込み、発生したアンモニアを含む空気を配管7を通してアルカリ捕集器14を経て酸化器15へ導いた。
【0016】上記のpH調整槽3内のpH調整後の廃液は、沈殿分離槽9へ移しスラッジを分離し、スラッジ分離後の廃液はストリッパ10ヘ導入した。このとき、沈殿分離槽9で発生したアンモニアを配管11を介して配管7を通してアルカリ捕集器14を経て酸化器15へ導いた。
【0017】一方、ストリッパ10の塔内下部から170℃のスチーム12を363kg/hで吹き込みアンモニアをストリッピングした。ストリッピングしたアンモニア含有ガスはストリッパ排出ガス配管8を介して配管7によりアルカリ捕集器14を経て酸化器15へ導いた。
【0018】上記の配管7により導かれた各アンモニア含有ガスに、700℃,89m3/hの灯油燃焼排ガス13を混合し、アルカリ捕集器14を経て250℃に加熱されたガスを酸化器15へ導いた。
【0019】ここで、銀1重量%を担持させた酸化チタン触媒を具備した酸化器15によりアンモニアを酸化したところ、排ガス5中の残留アンモニアは3ppm、N2Oは60ppm、NOxは30ppmであった。
【0020】なお、上記ストリッパ10の排液は中和槽16に導き、硫酸17を注入して中和後、排出した。このときの排液量は87t/dで、アンモニア態窒素の濃度は0.05g/lであり、本処理システムにおけるアンモニア態窒素の分解率は、97.5%と高いものであった。
【0021】上記の実施例と比較のため、pH調整手段であるpH調整槽3の配管7を閉じ、排ガス5による廃液の加熱、および、空気6の吹き込みを停止して同様な処理を行ったところ、アンモニア態窒素の分解率は85.6%であった。
【0022】上記の結果から明らかなように、本実施例による廃液中のアンモニア態窒素の処理システムによれば、従来のものに比べ約1割以上の効率アップを図ることが可能である。
【0023】
【発明の効果】本発明のシステムによれば、ストリッパ10の前段であるpH調整時にもアンモニアがストリッピングされるので、アンモニア態窒素の分解率を約1割以上向上することができる。
【0024】また、ストリッパの負荷(アンモニアストリッピング量)が低減されるので、ストリッパの小型化が可能となり、併せてストリッピング用のスチーム量または加熱空気量、並びにそれらを供給するための動力を低減することができる。




 

 


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