JP2000271575A - 硝酸性窒素含有水の処理方法 - Google Patents
硝酸性窒素含有水の処理方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】硝酸性窒素含有水に還元剤を添加し、常温条件
下で硝酸性窒素を分解除去することができる硝酸性窒素
含有水の処理方法を提供する。 【解決手段】硝酸性窒素含有水に還元剤を添加し、パラ
ジウムを担持させた還元触媒と接触させる還元工程と、
還元工程を経た水からアンモニアを除去するアンモニア
除去工程とからなる硝酸性窒素含有水の処理方法。
下で硝酸性窒素を分解除去することができる硝酸性窒素
含有水の処理方法を提供する。 【解決手段】硝酸性窒素含有水に還元剤を添加し、パラ
ジウムを担持させた還元触媒と接触させる還元工程と、
還元工程を経た水からアンモニアを除去するアンモニア
除去工程とからなる硝酸性窒素含有水の処理方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、硝酸性窒素含有水
の処理方法に関する。さらに詳しくは、本発明は、硝酸
性窒素含有水に還元剤を添加し、常温条件下で硝酸性窒
素を分解除去することができる硝酸性窒素含有水の処理
方法に関する。
の処理方法に関する。さらに詳しくは、本発明は、硝酸
性窒素含有水に還元剤を添加し、常温条件下で硝酸性窒
素を分解除去することができる硝酸性窒素含有水の処理
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より実施されている硝酸性窒素の除
去方法は、生物学的処理法と物理化学的処理法に大別さ
れる。生物学的処理法は、数多く実用化されているが、
広い設置面積を必要とすることや、処理に伴って汚泥を
生成するなどの問題がある。このために、各種の物理化
学的処理法が検討されてきた。例えば、特開平６−２２
６２６８号公報には、高濃度に硝酸塩を含む排水の処理
方法として、水素ガスを排水の水素ガス溶解度より多量
に添加して、触媒存在下に加熱する方法が提案されてい
る。また、特開平７−３２８６４６号公報には、硝酸性
窒素とより少量のアンモニア性窒素を含む水の処理方法
として、硝酸性窒素とアンモニア性窒素の濃度が等しく
なるようにアンモニアを添加したのち、還元剤を添加
し、加熱条件下に触媒と接触させる方法が提案されてい
る。さらに、特開平７−３２８６５３号公報には、アン
モニア性窒素と硝酸性窒素を含む水の脱窒処理方法とし
て、還元剤を添加して加温条件下に触媒と接触させたの
ち、亜硝酸塩と過酸化水素とを添加して加温条件下に触
媒と接触させる方法が提案されている。これらの方法
は、生物学的処理方法に比べて反応速度が早く、コンパ
クトな装置で対応できるという特徴があるが、触媒との
接触反応を１００℃以上の加熱条件で行う必要があるた
めに、耐圧性の設備と熱源が必要となるのみならず、エ
ネルギーの消費量が多いという問題があった。
去方法は、生物学的処理法と物理化学的処理法に大別さ
れる。生物学的処理法は、数多く実用化されているが、
広い設置面積を必要とすることや、処理に伴って汚泥を
生成するなどの問題がある。このために、各種の物理化
学的処理法が検討されてきた。例えば、特開平６−２２
６２６８号公報には、高濃度に硝酸塩を含む排水の処理
方法として、水素ガスを排水の水素ガス溶解度より多量
に添加して、触媒存在下に加熱する方法が提案されてい
る。また、特開平７−３２８６４６号公報には、硝酸性
窒素とより少量のアンモニア性窒素を含む水の処理方法
として、硝酸性窒素とアンモニア性窒素の濃度が等しく
なるようにアンモニアを添加したのち、還元剤を添加
し、加熱条件下に触媒と接触させる方法が提案されてい
る。さらに、特開平７−３２８６５３号公報には、アン
モニア性窒素と硝酸性窒素を含む水の脱窒処理方法とし
て、還元剤を添加して加温条件下に触媒と接触させたの
ち、亜硝酸塩と過酸化水素とを添加して加温条件下に触
媒と接触させる方法が提案されている。これらの方法
は、生物学的処理方法に比べて反応速度が早く、コンパ
クトな装置で対応できるという特徴があるが、触媒との
接触反応を１００℃以上の加熱条件で行う必要があるた
めに、耐圧性の設備と熱源が必要となるのみならず、エ
ネルギーの消費量が多いという問題があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、硝酸性窒素
含有水に還元剤を添加し、常温条件下で硝酸性窒素を分
解除去することができる硝酸性窒素含有水の処理方法を
提供することを目的としてなされたものである。
含有水に還元剤を添加し、常温条件下で硝酸性窒素を分
解除去することができる硝酸性窒素含有水の処理方法を
提供することを目的としてなされたものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、硝酸性窒素含有
水に還元剤を添加し、パラジウムを担持させた還元触媒
と接触させることにより、硝酸性窒素が常温で還元され
て窒素ガスとアンモニア性窒素となり、さらに還元工程
を経た水からアンモニアを除去することにより、窒素成
分濃度の低い処理水が容易に得られることを見いだし、
この知見に基づいて本発明を完成するに至った。すなわ
ち、本発明は、（１）硝酸性窒素含有水に還元剤を添加
し、パラジウムを担持させた還元触媒と接触させる還元
工程と、還元工程を経た水からアンモニアを除去するア
ンモニア除去工程とからなる硝酸性窒素含有水の処理方
法、を提供するものである。さらに、本発明の好ましい
態様として、（２）還元剤が、水素ガスである第(１)項
記載の硝酸性窒素含有水の処理方法、 （３）還元触媒が、パラジウムとともに銅をも担持させ
たものである第(１)項記載の硝酸性窒素含有水の処理方
法、及び、（４）アンモニア除去工程が、陽イオン交換
体との接触処理である第(１)項記載の硝酸性窒素含有水
の処理方法、を挙げることができる。
題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、硝酸性窒素含有
水に還元剤を添加し、パラジウムを担持させた還元触媒
と接触させることにより、硝酸性窒素が常温で還元され
て窒素ガスとアンモニア性窒素となり、さらに還元工程
を経た水からアンモニアを除去することにより、窒素成
分濃度の低い処理水が容易に得られることを見いだし、
この知見に基づいて本発明を完成するに至った。すなわ
ち、本発明は、（１）硝酸性窒素含有水に還元剤を添加
し、パラジウムを担持させた還元触媒と接触させる還元
工程と、還元工程を経た水からアンモニアを除去するア
ンモニア除去工程とからなる硝酸性窒素含有水の処理方
法、を提供するものである。さらに、本発明の好ましい
態様として、（２）還元剤が、水素ガスである第(１)項
記載の硝酸性窒素含有水の処理方法、 （３）還元触媒が、パラジウムとともに銅をも担持させ
たものである第(１)項記載の硝酸性窒素含有水の処理方
法、及び、（４）アンモニア除去工程が、陽イオン交換
体との接触処理である第(１)項記載の硝酸性窒素含有水
の処理方法、を挙げることができる。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明の硝酸性窒素含有水の処理
方法は、硝酸性窒素含有水に還元剤を添加し、パラジウ
ムを担持させた還元触媒と接触させる還元工程と、還元
工程を経た水からアンモニアを除去するアンモニア除去
工程とからなるものである。本発明方法において用いる
還元剤に特に制限はなく、例えば、水素ガスのほか、ヒ
ドラジンやヒドロキシルアミンなど還元性を有する物質
などを挙げることができる。これらの中で、水素ガス
は、硝酸性窒素含有水に吹き込んで触媒充填塔に上向流
で通液することにより、硝酸性窒素含有水と効率よく混
合して還元反応を行うことができるので、好適に用いる
ことができる。水素ガスは、硝酸性窒素と式［１］又は
式［２］のように反応し、硝酸性窒素を窒素ガス又はア
ンモニア性窒素に変換する。 ２ＮＯ3 - ＋ ５Ｈ2 → Ｎ2 ＋ ４Ｈ2Ｏ ＋ ２ＯＨ- …［１］ ＮＯ3 - ＋ ４Ｈ2 → ＮＨ4 + ＋ Ｈ2Ｏ ＋ ２ＯＨ- …［２］ 還元剤として水素ガスを用いる場合、水素ガスの添加量
は、反応式［２］から求められる化学量論量以上の水素
ガスを添加することが基本であるが、気液の接触効率な
どを考慮すると、化学量論量の５〜５０倍量を添加する
ことが好ましい。本発明方法によれば、通常は水中に存
在する硝酸性窒素の約半量が窒素ガスとなって除去さ
れ、残りの約半量がアンモニア性窒素に変換されて水中
に残存する。
方法は、硝酸性窒素含有水に還元剤を添加し、パラジウ
ムを担持させた還元触媒と接触させる還元工程と、還元
工程を経た水からアンモニアを除去するアンモニア除去
工程とからなるものである。本発明方法において用いる
還元剤に特に制限はなく、例えば、水素ガスのほか、ヒ
ドラジンやヒドロキシルアミンなど還元性を有する物質
などを挙げることができる。これらの中で、水素ガス
は、硝酸性窒素含有水に吹き込んで触媒充填塔に上向流
で通液することにより、硝酸性窒素含有水と効率よく混
合して還元反応を行うことができるので、好適に用いる
ことができる。水素ガスは、硝酸性窒素と式［１］又は
式［２］のように反応し、硝酸性窒素を窒素ガス又はア
ンモニア性窒素に変換する。 ２ＮＯ3 - ＋ ５Ｈ2 → Ｎ2 ＋ ４Ｈ2Ｏ ＋ ２ＯＨ- …［１］ ＮＯ3 - ＋ ４Ｈ2 → ＮＨ4 + ＋ Ｈ2Ｏ ＋ ２ＯＨ- …［２］ 還元剤として水素ガスを用いる場合、水素ガスの添加量
は、反応式［２］から求められる化学量論量以上の水素
ガスを添加することが基本であるが、気液の接触効率な
どを考慮すると、化学量論量の５〜５０倍量を添加する
ことが好ましい。本発明方法によれば、通常は水中に存
在する硝酸性窒素の約半量が窒素ガスとなって除去さ
れ、残りの約半量がアンモニア性窒素に変換されて水中
に残存する。
【０００６】本発明方法に用いるパラジウムを担持させ
た還元触媒の担体に特に制限はなく、例えば、アルミ
ナ、活性炭、チタニア、ジルコニアなどを挙げることが
できる。担体の粒径に特に制限はないが、平均粒径が
０.０５〜１０mmであることが好ましい。平均粒径が０.
０５〜０.７mmの担体は、流動層反応条件における使用
に適しており、平均粒径が０.３mm〜１０mmの担体は、
固定層反応条件における使用に適している。パラジウム
の担持量に特に制限はないが、担体に対して０.１〜５
重量％であることが好ましく、０.５〜３重量％である
ことがより好ましい。本発明方法においては、還元触媒
として、パラジウムと銅を担持させた触媒を用いること
ができる。パラジウムと銅を担持させた触媒を用いるこ
とにより、硝酸性窒素の分解率を高めることができる。
銅の担持量に特に制限はないが、担体に対して０.１〜
２重量％であることが好ましく、０.３〜１重量％であ
ることがより好ましい。本発明方法において、還元剤を
添加した硝酸性窒素含有水のpHは、１〜７であることが
好ましく、１.５〜５であることがより好ましい。還元
剤を添加した硝酸性窒素含有水のpHが１未満であると、
触媒機能が低下するおそれがある。還元剤を添加した硝
酸性窒素含有水のpHが７を超えると、硝酸性窒素の窒素
ガスへの分解が進みにくくなるおそれがある。本発明方
法において、還元剤を添加した硝酸性窒素含有水と還元
触媒の接触時間に特に制限はないが、２０〜２００分で
あることが好ましい。本発明方法において、還元剤を添
加した硝酸性窒素含有水と還元触媒の接触は常温で行う
ことができるが、必要に応じて１００℃以下の温度に加
温して、反応速度を高めることもできる。
た還元触媒の担体に特に制限はなく、例えば、アルミ
ナ、活性炭、チタニア、ジルコニアなどを挙げることが
できる。担体の粒径に特に制限はないが、平均粒径が
０.０５〜１０mmであることが好ましい。平均粒径が０.
０５〜０.７mmの担体は、流動層反応条件における使用
に適しており、平均粒径が０.３mm〜１０mmの担体は、
固定層反応条件における使用に適している。パラジウム
の担持量に特に制限はないが、担体に対して０.１〜５
重量％であることが好ましく、０.５〜３重量％である
ことがより好ましい。本発明方法においては、還元触媒
として、パラジウムと銅を担持させた触媒を用いること
ができる。パラジウムと銅を担持させた触媒を用いるこ
とにより、硝酸性窒素の分解率を高めることができる。
銅の担持量に特に制限はないが、担体に対して０.１〜
２重量％であることが好ましく、０.３〜１重量％であ
ることがより好ましい。本発明方法において、還元剤を
添加した硝酸性窒素含有水のpHは、１〜７であることが
好ましく、１.５〜５であることがより好ましい。還元
剤を添加した硝酸性窒素含有水のpHが１未満であると、
触媒機能が低下するおそれがある。還元剤を添加した硝
酸性窒素含有水のpHが７を超えると、硝酸性窒素の窒素
ガスへの分解が進みにくくなるおそれがある。本発明方
法において、還元剤を添加した硝酸性窒素含有水と還元
触媒の接触時間に特に制限はないが、２０〜２００分で
あることが好ましい。本発明方法において、還元剤を添
加した硝酸性窒素含有水と還元触媒の接触は常温で行う
ことができるが、必要に応じて１００℃以下の温度に加
温して、反応速度を高めることもできる。
【０００７】本発明方法においては、還元触媒と接触さ
せる還元工程を経た水から、アンモニア除去工程によ
り、水中に残存するアンモニアを除去する。アンモニア
の除去工程に特に制限はなく、例えば、陽イオン交換体
による吸着除去、ブレイクポイント法によるアンモニア
の分解、ストリッピング法によるアンモニアの揮散など
によることができる。陽イオン交換体による吸着除去に
おいては、還元工程を経たアンモニアを含有する水を陽
イオン交換体と接触させ、アンモニアを吸着除去する。
アンモニア含有水と陽イオン交換体の接触方法に特に制
限はなく、例えば、陽イオン交換体を充填した充填塔に
アンモニア含有水を通水することができる。使用する陽
イオン交換体に特に制限はなく、例えば、天然ゼオライ
ト、合成ゼオライト、陽イオン交換樹脂などを挙げるこ
とができる。陽イオン交換体の形に特に制限はなく、例
えば、Ｈ形として使用することができ、Ｎａ形、Ｋ形な
どの塩形としても使用することができる。アンモニアを
吸着して飽和した陽イオン交換体は、酸、食塩水など通
常の再生剤を使用して再生することもできるが、次亜塩
素酸ナトリウムなどの次亜塩素酸塩を用いて再生するこ
とが好ましい。次亜塩素酸塩を用いて再生すると、脱離
したアンモニウムは酸化分解されて窒素ガスとなるの
で、再生廃液の処理工程を省くことができる。ブレイク
ポイント法によるアンモニアの分解においては、還元工
程を経たアンモニアを含有する水に、塩素ガス、次亜塩
素酸塩などの塩素系酸化剤を添加してアンモニアを分解
する。アンモニアは、例えば、塩素ガス又は次亜塩素酸
ナトリウムと式［３］又は式［４］のように反応して、
分解除去される。塩素ガス又は次亜塩素酸塩の添加量
は、化学量論量以上であることが好ましい。 ２ＮＨ3 ＋ ３Ｃｌ2 → Ｎ2 ＋ ６ＨＣｌ …［３］ ２ＮＨ3 ＋ ３ＮａＯＣｌ → Ｎ2 ＋ ３ＮａＣｌ ＋ ３Ｈ2Ｏ …［４］ ストリッピング法によるアンモニアの揮散においては、
還元工程を経たアンモニアを含有する水を気液接触槽に
導き、pHを約１０以上に調整して、曝気などにより空気
と接触させることにより、アンモニア含有水中のアンモ
ニアを揮散させる。
せる還元工程を経た水から、アンモニア除去工程によ
り、水中に残存するアンモニアを除去する。アンモニア
の除去工程に特に制限はなく、例えば、陽イオン交換体
による吸着除去、ブレイクポイント法によるアンモニア
の分解、ストリッピング法によるアンモニアの揮散など
によることができる。陽イオン交換体による吸着除去に
おいては、還元工程を経たアンモニアを含有する水を陽
イオン交換体と接触させ、アンモニアを吸着除去する。
アンモニア含有水と陽イオン交換体の接触方法に特に制
限はなく、例えば、陽イオン交換体を充填した充填塔に
アンモニア含有水を通水することができる。使用する陽
イオン交換体に特に制限はなく、例えば、天然ゼオライ
ト、合成ゼオライト、陽イオン交換樹脂などを挙げるこ
とができる。陽イオン交換体の形に特に制限はなく、例
えば、Ｈ形として使用することができ、Ｎａ形、Ｋ形な
どの塩形としても使用することができる。アンモニアを
吸着して飽和した陽イオン交換体は、酸、食塩水など通
常の再生剤を使用して再生することもできるが、次亜塩
素酸ナトリウムなどの次亜塩素酸塩を用いて再生するこ
とが好ましい。次亜塩素酸塩を用いて再生すると、脱離
したアンモニウムは酸化分解されて窒素ガスとなるの
で、再生廃液の処理工程を省くことができる。ブレイク
ポイント法によるアンモニアの分解においては、還元工
程を経たアンモニアを含有する水に、塩素ガス、次亜塩
素酸塩などの塩素系酸化剤を添加してアンモニアを分解
する。アンモニアは、例えば、塩素ガス又は次亜塩素酸
ナトリウムと式［３］又は式［４］のように反応して、
分解除去される。塩素ガス又は次亜塩素酸塩の添加量
は、化学量論量以上であることが好ましい。 ２ＮＨ3 ＋ ３Ｃｌ2 → Ｎ2 ＋ ６ＨＣｌ …［３］ ２ＮＨ3 ＋ ３ＮａＯＣｌ → Ｎ2 ＋ ３ＮａＣｌ ＋ ３Ｈ2Ｏ …［４］ ストリッピング法によるアンモニアの揮散においては、
還元工程を経たアンモニアを含有する水を気液接触槽に
導き、pHを約１０以上に調整して、曝気などにより空気
と接触させることにより、アンモニア含有水中のアンモ
ニアを揮散させる。
【０００８】
【実施例】以下に、実施例を挙げて本発明をさらに詳細
に説明するが、本発明はこれらの実施例によりなんら限
定されるものではない。 実施例１ 内径２０mm、高さ７００mmのガラス製カラムに、直径３
mm、長さ３〜４mmの円柱状のγ−アルミナの表面にパラ
ジウムを２重量％、銅を０.５重量％の割合で担持処理
した触媒を１５０ml充填して反応カラム−１とし、内径
２０mm、高さ３００mmのガラス製カラムに、平均粒径３
mmの球状Ｘ型ゼオライト５０mlを充填して反応カラム−
２とした。硝酸性窒素２００mg／リットルを含むpH１.
７の排水を、水素ガスを４０ml／ml排水の割合で添加し
た条件で、温度２５℃、１５０ml／ｈの流速で、上向流
で反応カラム−１に通液処理し、続いて上向流で反応カ
ラム−２に通液処理し、通液開始３時間後と５時間後
に、処理水中の窒素成分濃度を測定した。通液開始３時
間後の処理水中の窒素成分は、全窒素３.２mg／リット
ル、硝酸性窒素２.９mg／リットル、亜硝酸性窒素０.２
mg／リットル、アンモニア性窒素０.１mg／リットルで
あった。また、通液開始５時間後の処理水中の窒素成分
は、全窒素２.１mg／リットル、硝酸性窒素１.６mg／リ
ットル、亜硝酸性窒素０.４mg／リットル、アンモニア
性窒素０.１mg／リットルであった。 比較例１ 実施例１で用いた装置から反応カラム−２を取り除き、
反応カラム−１のみを用いて処理した以外は、実施例−
１と同様にして、実施例１と同じ硝酸性窒素２００mg／
リットルを含むpH１.７の排水を通液処理し、処理水中
の窒素成分濃度を測定した。通液開始３時間後の処理水
中の窒素成分は、全窒素１１８.７mg／リットル、硝酸
性窒素５.７mg／リットル、亜硝酸性窒素０.９mg／リッ
トル、アンモニア性窒素１１２.１mg／リットルであっ
た。また、通液開始５時間後の処理水中の窒素成分は、
全窒素１１８.８mg／リットル、硝酸性窒素５.６mg／リ
ットル、亜硝酸性窒素０.９mg／リットル、アンモニア
性窒素１１２.３mg／リットルであった。 比較例２ 実施例１で用いたγ−アルミナの表面にパラジウムと銅
を担持処理した触媒の代わりに、直径３mm、長さ３〜４
mmの円柱状γ−アルミナの表面にマンガン２重量％を担
持処理した触媒を充填して反応カラム−１とした以外
は、実施例−１と同様にして、実施例１と同じ硝酸性窒
素２００mg／リットルを含むpH１.７の排水を通液処理
し、処理水中の窒素成分濃度を測定した。通液開始３時
間後の処理水中の窒素成分は、全窒素１９６.０mg／リ
ットル、硝酸性窒素１９５.７mg／リットル、亜硝酸性
窒素０.２mg／リットル、アンモニア性窒素０.１mg／リ
ットルであった。また、通液開始５時間後の処理水中の
窒素成分は、全窒素１９５.０mg／リットル、硝酸性窒
素１９４.６mg／リットル、亜硝酸性窒素０.３mg／リッ
トル、アンモニア性窒素０.１mg／リットルであった。
実施例１及び比較例１〜２の結果を、第１表に示す。
に説明するが、本発明はこれらの実施例によりなんら限
定されるものではない。 実施例１ 内径２０mm、高さ７００mmのガラス製カラムに、直径３
mm、長さ３〜４mmの円柱状のγ−アルミナの表面にパラ
ジウムを２重量％、銅を０.５重量％の割合で担持処理
した触媒を１５０ml充填して反応カラム−１とし、内径
２０mm、高さ３００mmのガラス製カラムに、平均粒径３
mmの球状Ｘ型ゼオライト５０mlを充填して反応カラム−
２とした。硝酸性窒素２００mg／リットルを含むpH１.
７の排水を、水素ガスを４０ml／ml排水の割合で添加し
た条件で、温度２５℃、１５０ml／ｈの流速で、上向流
で反応カラム−１に通液処理し、続いて上向流で反応カ
ラム−２に通液処理し、通液開始３時間後と５時間後
に、処理水中の窒素成分濃度を測定した。通液開始３時
間後の処理水中の窒素成分は、全窒素３.２mg／リット
ル、硝酸性窒素２.９mg／リットル、亜硝酸性窒素０.２
mg／リットル、アンモニア性窒素０.１mg／リットルで
あった。また、通液開始５時間後の処理水中の窒素成分
は、全窒素２.１mg／リットル、硝酸性窒素１.６mg／リ
ットル、亜硝酸性窒素０.４mg／リットル、アンモニア
性窒素０.１mg／リットルであった。 比較例１ 実施例１で用いた装置から反応カラム−２を取り除き、
反応カラム−１のみを用いて処理した以外は、実施例−
１と同様にして、実施例１と同じ硝酸性窒素２００mg／
リットルを含むpH１.７の排水を通液処理し、処理水中
の窒素成分濃度を測定した。通液開始３時間後の処理水
中の窒素成分は、全窒素１１８.７mg／リットル、硝酸
性窒素５.７mg／リットル、亜硝酸性窒素０.９mg／リッ
トル、アンモニア性窒素１１２.１mg／リットルであっ
た。また、通液開始５時間後の処理水中の窒素成分は、
全窒素１１８.８mg／リットル、硝酸性窒素５.６mg／リ
ットル、亜硝酸性窒素０.９mg／リットル、アンモニア
性窒素１１２.３mg／リットルであった。 比較例２ 実施例１で用いたγ−アルミナの表面にパラジウムと銅
を担持処理した触媒の代わりに、直径３mm、長さ３〜４
mmの円柱状γ−アルミナの表面にマンガン２重量％を担
持処理した触媒を充填して反応カラム−１とした以外
は、実施例−１と同様にして、実施例１と同じ硝酸性窒
素２００mg／リットルを含むpH１.７の排水を通液処理
し、処理水中の窒素成分濃度を測定した。通液開始３時
間後の処理水中の窒素成分は、全窒素１９６.０mg／リ
ットル、硝酸性窒素１９５.７mg／リットル、亜硝酸性
窒素０.２mg／リットル、アンモニア性窒素０.１mg／リ
ットルであった。また、通液開始５時間後の処理水中の
窒素成分は、全窒素１９５.０mg／リットル、硝酸性窒
素１９４.６mg／リットル、亜硝酸性窒素０.３mg／リッ
トル、アンモニア性窒素０.１mg／リットルであった。
実施例１及び比較例１〜２の結果を、第１表に示す。
【０００９】
【表１】
【００１０】第１表に見られるように、硝酸性窒素含有
水に水素ガスを添加し、γ−アルミナにパラジウムと銅
を担持させた還元触媒と接触させたのち、Ｘ型ゼオライ
トと接触させた実施例１においては、窒素成分がほぼ完
全に除去され、硝酸性窒素、亜硝酸性窒素及びアンモニ
ア性窒素のすべての濃度が低い処理水が得られている。
これに対して、パラジウムと銅を担持させた還元触媒と
の接触のみを行い、Ｘ型ゼオライトとの接触を行わなか
った比較例１においては、硝酸性窒素と亜硝酸性窒素の
濃度は低くなっているが、アンモニア性窒素の濃度が高
く、Ｘ型ゼオライトと接触させないとアンモニア性窒素
が除去されないことが分かる。また、γ−アルミナにパ
ラジウムと銅を担持させた還元触媒の代わりに、γ−ア
ルミナにマンガンを担持させた触媒と接触させた比較例
２においては、硝酸性窒素が高濃度に残存し、マンガン
担持触媒は、硝酸性窒素を還元する効果をほとんど有し
ないことが分かる。実施例１及び比較例１の結果から、
パラジウムを担持させた触媒に硝酸性窒素を還元する効
果があり、Ｘ型ゼオライトによってアンモニア性窒素が
吸着除去されることが分かったので、以下の実施例及び
比較例では、硝酸性窒素の還元のみに着目して試験を行
った。 実施例２ 実施例１で用いた装置から反応カラム−２を取り除き、
反応カラム−１のみを用いて、硝酸性窒素９２mg／リッ
トルを含むpH３.０の排水を、水素ガスを３０ml／ml排
水の割合で添加した条件で、温度２５℃、１５０ml／ｈ
の流速で、上向流で反応カラム−１に通液し、通液開始
３時間後と５時間後に、処理水中の窒素成分濃度を測定
した。通液開始３時間後の処理水中の窒素成分は、硝酸
性窒素１.５mg／リットル、亜硝酸性窒素０.６mg／リッ
トル、アンモニア性窒素１０.１mg／リットルであっ
た。また、通液開始５時間後の処理水中の窒素成分は、
硝酸性窒素１.１mg／リットル、亜硝酸性窒素１.２mg／
リットル、アンモニア性窒素１１.５mg／リットルであ
った。 実施例３ 水素ガスの添加量を、６０ml／ml排水又は１００ml／ml
排水とした以外は、実施例２と同じ操作を行って、処理
水中の窒素成分の濃度を測定した。 比較例３ 排水への水素ガスの添加を行わなかった以外は、実施例
２と同じ操作を行い、処理水中の窒素成分の濃度を測定
した。通液開始３時間後の処理水中の窒素成分は、硝酸
性窒素９２.０mg／リットル、亜硝酸性窒素は検出され
ず、アンモニア性窒素０.１mg／リットルであった。実施
例２〜３及び比較例３の結果を、第２表に示す。
水に水素ガスを添加し、γ−アルミナにパラジウムと銅
を担持させた還元触媒と接触させたのち、Ｘ型ゼオライ
トと接触させた実施例１においては、窒素成分がほぼ完
全に除去され、硝酸性窒素、亜硝酸性窒素及びアンモニ
ア性窒素のすべての濃度が低い処理水が得られている。
これに対して、パラジウムと銅を担持させた還元触媒と
の接触のみを行い、Ｘ型ゼオライトとの接触を行わなか
った比較例１においては、硝酸性窒素と亜硝酸性窒素の
濃度は低くなっているが、アンモニア性窒素の濃度が高
く、Ｘ型ゼオライトと接触させないとアンモニア性窒素
が除去されないことが分かる。また、γ−アルミナにパ
ラジウムと銅を担持させた還元触媒の代わりに、γ−ア
ルミナにマンガンを担持させた触媒と接触させた比較例
２においては、硝酸性窒素が高濃度に残存し、マンガン
担持触媒は、硝酸性窒素を還元する効果をほとんど有し
ないことが分かる。実施例１及び比較例１の結果から、
パラジウムを担持させた触媒に硝酸性窒素を還元する効
果があり、Ｘ型ゼオライトによってアンモニア性窒素が
吸着除去されることが分かったので、以下の実施例及び
比較例では、硝酸性窒素の還元のみに着目して試験を行
った。 実施例２ 実施例１で用いた装置から反応カラム−２を取り除き、
反応カラム−１のみを用いて、硝酸性窒素９２mg／リッ
トルを含むpH３.０の排水を、水素ガスを３０ml／ml排
水の割合で添加した条件で、温度２５℃、１５０ml／ｈ
の流速で、上向流で反応カラム−１に通液し、通液開始
３時間後と５時間後に、処理水中の窒素成分濃度を測定
した。通液開始３時間後の処理水中の窒素成分は、硝酸
性窒素１.５mg／リットル、亜硝酸性窒素０.６mg／リッ
トル、アンモニア性窒素１０.１mg／リットルであっ
た。また、通液開始５時間後の処理水中の窒素成分は、
硝酸性窒素１.１mg／リットル、亜硝酸性窒素１.２mg／
リットル、アンモニア性窒素１１.５mg／リットルであ
った。 実施例３ 水素ガスの添加量を、６０ml／ml排水又は１００ml／ml
排水とした以外は、実施例２と同じ操作を行って、処理
水中の窒素成分の濃度を測定した。 比較例３ 排水への水素ガスの添加を行わなかった以外は、実施例
２と同じ操作を行い、処理水中の窒素成分の濃度を測定
した。通液開始３時間後の処理水中の窒素成分は、硝酸
性窒素９２.０mg／リットル、亜硝酸性窒素は検出され
ず、アンモニア性窒素０.１mg／リットルであった。実施
例２〜３及び比較例３の結果を、第２表に示す。
【００１１】
【表２】
【００１２】第２表に見られるように、硝酸性窒素を含
有する排水に水素ガスを添加しないと、硝酸性窒素は全
く還元されないが、硝酸性窒素を含有する排水に水素ガ
スを添加することにより、硝酸性窒素が効果的に還元さ
れることが分かる。 実施例４ 内径２０mm、高さ７００mmのガラス製カラムに、平均粒
径３mmの球状チタニアにパラジウムを１重量％の割合で
担持処理した触媒１５０mlを充填して反応カラム−１と
し、実施例２と同じ硝酸性窒素９２mg／リットルを含む
pH３.０の排水を、水素ガスを４０ml／ml排水の割合で
添加した条件で、温度６０℃、１５０ml／ｈの流速で、
上向流で反応カラム−１に通液し、通液開始３時間後
に、処理水中の窒素成分濃度を測定した。処理水中の窒
素成分は、硝酸性窒素１０.１mg／リットル、亜硝酸性
窒素０.２mg／リットル、アンモニア性窒素３３.９mg／
リットルであった。
有する排水に水素ガスを添加しないと、硝酸性窒素は全
く還元されないが、硝酸性窒素を含有する排水に水素ガ
スを添加することにより、硝酸性窒素が効果的に還元さ
れることが分かる。 実施例４ 内径２０mm、高さ７００mmのガラス製カラムに、平均粒
径３mmの球状チタニアにパラジウムを１重量％の割合で
担持処理した触媒１５０mlを充填して反応カラム−１と
し、実施例２と同じ硝酸性窒素９２mg／リットルを含む
pH３.０の排水を、水素ガスを４０ml／ml排水の割合で
添加した条件で、温度６０℃、１５０ml／ｈの流速で、
上向流で反応カラム−１に通液し、通液開始３時間後
に、処理水中の窒素成分濃度を測定した。処理水中の窒
素成分は、硝酸性窒素１０.１mg／リットル、亜硝酸性
窒素０.２mg／リットル、アンモニア性窒素３３.９mg／
リットルであった。
【００１３】
【発明の効果】本発明の硝酸性窒素含有水の処理方法に
より、硝酸性窒素含有水に還元剤を添加し、パラジウム
を担持させた還元触媒と接触させることにより、硝酸性
窒素は常温で効果的に還元されて窒素ガスとアンモニア
性窒素となり、さらに還元工程を経た水からアンモニア
を除去することにより、加熱することなく、窒素成分濃
度の低い処理水を得ることができる。
より、硝酸性窒素含有水に還元剤を添加し、パラジウム
を担持させた還元触媒と接触させることにより、硝酸性
窒素は常温で効果的に還元されて窒素ガスとアンモニア
性窒素となり、さらに還元工程を経た水からアンモニア
を除去することにより、加熱することなく、窒素成分濃
度の低い処理水を得ることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4D038 AA08 AB31 BA02 BA06 BB03 BB06 BB13 BB15 BB16 4D050 AA12 AB37 BA09 BA14 BC06 BD02 BD08 CA03 CA06 CA13 CA20
Claims (1)
- 【請求項１】硝酸性窒素含有水に還元剤を添加し、パラ
ジウムを担持させた還元触媒と接触させる還元工程と、
還元工程を経た水からアンモニアを除去するアンモニア
除去工程とからなる硝酸性窒素含有水の処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11080188A JP2000271575A (ja) | 1999-03-24 | 1999-03-24 | 硝酸性窒素含有水の処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11080188A JP2000271575A (ja) | 1999-03-24 | 1999-03-24 | 硝酸性窒素含有水の処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000271575A true JP2000271575A (ja) | 2000-10-03 |
Family
ID=13711411
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11080188A Pending JP2000271575A (ja) | 1999-03-24 | 1999-03-24 | 硝酸性窒素含有水の処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000271575A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100513262B1 (ko) * | 2003-04-11 | 2005-09-08 | 디엔텍 (주) | 탈황폐수 내 cod 제거 방법 및 시스템 |
| JP2006239506A (ja) * | 2005-03-01 | 2006-09-14 | Kobe Steel Ltd | 水処理方法及び装置 |
| JP2007147453A (ja) * | 2005-11-28 | 2007-06-14 | Hitachi Ltd | 復水脱塩器からのアンモニア含有再生廃液の処理方法及び処理装置 |
| WO2011125398A1 (ja) * | 2010-04-01 | 2011-10-13 | 株式会社神戸製鋼所 | 汚染水の浄化方法 |
-
1999
- 1999-03-24 JP JP11080188A patent/JP2000271575A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100513262B1 (ko) * | 2003-04-11 | 2005-09-08 | 디엔텍 (주) | 탈황폐수 내 cod 제거 방법 및 시스템 |
| JP2006239506A (ja) * | 2005-03-01 | 2006-09-14 | Kobe Steel Ltd | 水処理方法及び装置 |
| JP2007147453A (ja) * | 2005-11-28 | 2007-06-14 | Hitachi Ltd | 復水脱塩器からのアンモニア含有再生廃液の処理方法及び処理装置 |
| WO2011125398A1 (ja) * | 2010-04-01 | 2011-10-13 | 株式会社神戸製鋼所 | 汚染水の浄化方法 |
| JP2011224535A (ja) * | 2010-04-01 | 2011-11-10 | Kobe Steel Ltd | 汚染水の浄化方法 |
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