JP2019135030A

JP2019135030A - アンモニア除去システム

Info

Publication number: JP2019135030A
Application number: JP2018018089A
Authority: JP
Inventors: 啓輔小島; Keisuke Kojima; 川口　正人; Masato Kawaguchi; 正人川口
Original assignee: Shimizu Construction Co Ltd; Shimizu Corp
Current assignee: Shimizu Construction Co Ltd; Shimizu Corp
Priority date: 2018-02-05
Filing date: 2018-02-05
Publication date: 2019-08-15

Abstract

【課題】少ない曝気量で効率的にアンモニアを除去することを可能にするアンモニア除去システムを提供する。【解決手段】処理対象水１を貯留するとともに、空気２を散気して処理対象水１を曝気する曝気手段３を有する第一アンモニア除去部４と、回収液５を貯留し、第一アンモニア除去部４の気相から空気２を回収液５に通気するための第一通気手段６を有する第一アンモニア回収部７とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、アンモニアを含む廃水等からアンモニアを除去するシステムに関する。

アンモニアは富栄養化の原因物質であるため、水質汚濁防止法によって、特定施設を有する事業場（特定事業場）から排出される水（廃水）はアンモニア濃度を１００ｍｇ／Ｌ以下にすることが義務づけられている。

ここで、アンモニアを含む廃水からアンモニアを除去する手法としては、塩素分解処理法やストリッピング法が知られている。

塩素分解処理法は、アンモニア分解時の残留塩素の挙動が独特であり、アンモニア性窒素濃度の高い廃水の処理に用いると、多量の塩素化合物が必要になってしまう。また、反応が急激に起きると発泡し、クロラミンや塩素ガスが発生する。このため、反応の制御を慎重に行う必要がある。

これに対し、アンモニアストリッピング法は、高濃度のアンモニア性窒素が含まれる廃水のｐＨをアルカリに、水温を高く調整することで、廃水中のアンモニアの主形態をアンモニアイオン（ＮＨ^４＋）からアンモニア（ＮＨ_３）へと変化させる。ここにスチームや空気を吹き込んで曝気処理し、アンモニアガスを廃水から除去する（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。

アンモニアストリッピング法では、アルカリ剤の添加量を考慮するとｐＨは１０．５程度がよく、水温を高くするほど除去効率が高くなる。また、廃水と曝気する気体の気液比を高くするほど除去効率が高くなる。

特開２００６−３３４４７２号公報特開平１１−７６７６１号公報

しかしながら、アンモニアストリッピング法においては、曝気量が大きくなるとこれにかかるコストが増大するといった問題が生じる。このため、同じ曝気量で、効果的にアンモニアを除去可能な手法が強く望まれていた。

本発明は、上記事情に鑑み、少ない曝気量で効率的にアンモニアを除去することを可能にするアンモニア除去システムを提供することを目的とする。

上記の目的を達するために、この発明は以下の手段を提供している。

本発明のアンモニア除去システムは、アンモニアを含む処理対象水からアンモニアを除去するためのシステムであって、処理対象水を貯留するとともに、空気を散気して処理対象水を曝気する曝気手段を有する第一アンモニア除去部と、回収液を貯留し、前記第一アンモニア除去部の気相から前記空気を回収液に通気するための第一通気手段を有する第一アンモニア回収部とを備えることを特徴とする。

本発明のアンモニア除去システムおいては、処理対象水を貯留するとともに、気体を通過させ、液体を遮蔽する通気膜体を介して前記第一アンモニア回収部と連通し、前記第一アンモニア回収部の気相から前記通気膜体を通じて前記空気を処理対象水に送って処理対象水を曝気するように構成された第二アンモニア除去部と、回収液を貯留し、前記第二アンモニア除去部の気相から前記空気を回収液に通気するための第二通気手段を有する第二アンモニア回収部とを備えることが望ましい。

本発明のアンモニア除去システムにおいて、前記第一通気手段と前記第二通気手段の少なくとも一つは、前記第一アンモニア除去部または前記第二アンモニア除去部の気相に開口する導入口と、前記第一アンモニア回収部または前記第二アンモニア回収部の液相の中に設けられ、下方に向けて開口する排出口とを備えるとともに、前記導入口から前記排出口よりも所定の高さ位置まで上方に延びて屈曲し、前記排出口まで下方に延びて前記導入口と前記排出口を連通させる通気路を備えて構成されていることがより望ましい。

本発明のアンモニア除去システムにおいては、第一アンモニア除去部の曝気手段で空気を供給し、この空気を複数のアンモニア除去部と複数のアンモニア回収部に順次流通させることにより、廃水などの処理対象水からアンモニアを連続的に除去することができ、従来と比較し、アンモニアの除去効率を向上させることが可能になる。

よって、本発明のアンモニア除去システムによれば、従来と比較し、空気量を増大させることなく廃水などの処理対象水のアンモニア除去処理を連続的に行うことができ、低コストで効率的に処理対象水からアンモニアを除去することが可能になる。

本発明の一実施形態に係るアンモニア除去システムを示す図である。本発明の一実施形態に係る通気膜体を示す平面図である。本発明の一実施形態に係るアンモニア除去システムの変更例を示す図である。

以下、図１及び図２を参照し、本発明の一実施形態に係るアンモニア除去システムについて説明する。ここで、本実施形態は、アンモニアを含む廃水（処理対象水）からアンモニアを除去するためのシステムに関するものである。

本実施形態のアンモニア除去システムＡは、図１に示すように、アンモニアを含む廃水１を貯留するとともに、空気２を散気して廃水１を曝気する曝気手段３を備えた第一アンモニア除去部４と、酸性液などの回収液５を貯留し、第一アンモニア除去部４の気相と回収液５とを連通させる第一通気手段６を備えた第一アンモニア回収部７と、アンモニアを含む廃水１を貯留するとともに、廃水１と第一アンモニア回収部７の気相との間に設けられ、気体を通過させ、液体を遮蔽する通気膜体８を備え、該通気膜体８によって第一アンモニア回収部７と連通する第二アンモニア除去部９と、酸性液などの回収液５を貯留し、第二アンモニア除去部９の気相と回収液５とを連通させる第二通気手段１０を備えた第二アンモニア回収部１１とを備えて構成されている。

本実施形態のアンモニア除去システムＡにおいては、第一アンモニア除去部４と第一アンモニア回収部７と第二アンモニア除去部９とが下方からこの順に積層配置され、一体に形成されている。

また、本実施形態では、第二アンモニア除去部９に廃水１を供給する廃水供給口が設けられている。さらに、第二アンモニア除去部９と第一アンモニア除去部４とを連通させるポンプ１２を備えたバイパス流路１３が設けられ、ポンプ１２の駆動とともに第二アンモニア除去部９の廃水１を第一アンモニア除去部４に適宜給送可能に構成されている。

第一通気手段６は、第一アンモニア除去部４の気相に開口する導入口６ａと、第一アンモニア回収部７の液相の中に設けられ、下方に開口する排出口６ｂと、導入口６ａから排出口６ｂよりも所定の高さ位置まで上方に延びて屈曲し、排出口６ｂまで下方に延びて導入口６ａと排出口６ｂを連通させる通気路６ｃとを備えて構成されている。

気体を通過させ、液体を遮蔽する通気膜体８としては、例えば、Ｎｉｔｔｏ社製のＴＥＭＩＳＨなどが挙げられる（図２参照）。

第二通気手段１０は、第一アンモニア除去部４と第一アンモニア回収部７と第二アンモニア除去部９と個別に設けられた第二アンモニア回収部１１を、第二アンモニア除去部９と連通／連結する配管１０ａを備えて構成されている。

上記構成からなるアンモニア除去システムＡを用いてアンモニアを含む廃水１を処理する際には、第一アンモニア回収部７及び第二アンモニア回収部１１に酸性液などの回収液５を貯留する。また、ｐＨや温度を調節した廃水１を廃水供給口から第二アンモニア除去部９に供給するとともにバイパス流路１３を通じて第一アンモニア除去部４に廃水１を供給し、第一アンモニア除去部４と第二アンモニア除去部９にそれぞれ廃水１を貯留する。

この状態で、曝気手段３から空気２を供給すると、第一アンモニア除去部４に貯留した廃水１に空気２が供給されて曝気され、第一アンモニア除去部４の廃水１に溶存するアンモニアがアンモニアガスとして除去される。

そして、アンモニアガスが空気２とともに第一通気手段６から第一アンモニア回収部７に送られ、回収液５に接触する。これにより、アンモニアガスが回収液５中に溶解して捕捉され、第一アンモニア回収部７からアンモニアを除去した空気（アンモニア濃度がほぼゼロになった空気）２が通気膜体８を通じて第二アンモニア除去部９に送られる。

この第二アンモニア除去部９に送られた空気２によって第二アンモニア除去部９に貯留した廃水１が曝気され、この廃水１に溶存するアンモニアがアンモニアガスとして除去される。

そして、第二アンモニア除去部９からアンモニアガスが空気２とともに第二通気手段１０を通じて第二アンモニア回収部１１に送られ、回収液５に接触する。これにより、第二アンモニア除去部９で生成したアンモニアガスが第二アンモニア回収部１１の回収液５中に溶解して捕捉され、第二アンモニア回収部１１からアンモニアを除去した空気（アンモニア濃度がほぼゼロになった空気）２が外部に排出される。

したがって、本実施形態のアンモニア除去システムＡにおいては、第一アンモニア除去部４の曝気手段３で空気２を供給し、この空気２を複数のアンモニア除去部４、９と複数のアンモニア回収部７、１１に順次流通させることにより、廃水１からアンモニアを連続的に除去することができ、従来と比較し、アンモニアの除去効率を向上させることが可能になる。

よって、本実施形態のアンモニア除去システムＡによれば、従来と比較し、空気量を増大させることなく廃水１のアンモニア除去処理を連続的に行うことができ、低コストで効率的に廃水１からアンモニアを除去することが可能になる。

以上、本発明に係るアンモニア除去システムの一実施形態について説明したが、本発明は上記の一実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

例えば、本発明は、アンモニアを含むあらゆる処理対象水からアンモニアを除去するために適用可能であり、処理対象水を廃水に限定する必要はない。

また、図３に示すように、第二通気手段１０を第一通気手段６と同様に構成し、第二アンモニア回収部１１を第二アンモニア除去部９と一体に設けてもよい。さらに、第二アンモニア回収部１１の上に第三のアンモニア除去部、第三のアンモニア回収部を設けるなど、さらに多くのアンモニア除去部、アンモニア回収部を備えてアンモニア除去システムＡを構成しても勿論構わない。

１廃水（処理対象水）
２空気
３曝気手段
４第一アンモニア除去部
５回収液
６第一通気手段
６ａ導入口
６ｂ排出口
６ｃ通気路
７第一アンモニア回収部
８通気膜体
９第二アンモニア除去部
１０第二通気手段
１０ａ配管
１１第二アンモニア回収部
１２ポンプ
１３バイパス流路
Ａアンモニア除去システム

Claims

アンモニアを含む処理対象水からアンモニアを除去するためのシステムであって、
処理対象水を貯留するとともに、空気を散気して処理対象水を曝気する曝気手段を有する第一アンモニア除去部と、
回収液を貯留し、前記第一アンモニア除去部の気相から前記空気を回収液に通気するための第一通気手段を有する第一アンモニア回収部とを備えることを特徴とするアンモニア除去システム。
請求項１記載のアンモニア除去システムにおいて、
処理対象水を貯留するとともに、気体を通過させ、液体を遮蔽する通気膜体を介して前記第一アンモニア回収部と連通し、前記第一アンモニア回収部の気相から前記通気膜体を通じて前記空気を処理対象水に送って処理対象水を曝気するように構成された第二アンモニア除去部と、
回収液を貯留し、前記第二アンモニア除去部の気相から前記空気を回収液に通気するための第二通気手段を有する第二アンモニア回収部とを備えることを特徴とするアンモニア除去システム。
請求項１または請求項２に記載のアンモニア除去システムにおいて、
前記第一通気手段と前記第二通気手段の少なくとも一つは、前記第一アンモニア除去部または前記第二アンモニア除去部の気相に開口する導入口と、前記第一アンモニア回収部または前記第二アンモニア回収部の液相の中に設けられ、下方に向けて開口する排出口とを備えるとともに、前記導入口から前記排出口よりも所定の高さ位置まで上方に延びて屈曲し、前記排出口まで下方に延びて前記導入口と前記排出口を連通させる通気路を備えて構成されていることを特徴とするアンモニア除去システム。