JP3184996B2 - アンモニア態窒素含有排水の処理方法 - Google Patents
アンモニア態窒素含有排水の処理方法Info
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- Fertilizers (AREA)
- Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は工場や種々のプラント等
から排出されるアンモニア態窒素を含有する排水を処理
する方法に関する。
から排出されるアンモニア態窒素を含有する排水を処理
する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、湖沼や内海等の閉鎖性水域におい
て、水質の富栄養化に起因する汚濁が問題になってい
る。この水質の汚濁は水中に含有される窒素とリンが水
質を富栄養化し、それによつて生物が増殖することが主
な原因である。この中で水質の富栄養化に最も大きな影
響を及ぼす窒素は有機態と無機態に大別されるが、有害
性は有機態窒素より無機態窒素の方が大きく、その中で
もアンモニア態窒素（ＮＨ4 + −Ｎ）は最も有害であ
る。現在このようなアンモニア態窒素は、工業プラント
等から放出される排水に含まれている。従って、その排
水中のアンモニア態窒素を除去することが重要な課題と
なっている。
て、水質の富栄養化に起因する汚濁が問題になってい
る。この水質の汚濁は水中に含有される窒素とリンが水
質を富栄養化し、それによつて生物が増殖することが主
な原因である。この中で水質の富栄養化に最も大きな影
響を及ぼす窒素は有機態と無機態に大別されるが、有害
性は有機態窒素より無機態窒素の方が大きく、その中で
もアンモニア態窒素（ＮＨ4 + −Ｎ）は最も有害であ
る。現在このようなアンモニア態窒素は、工業プラント
等から放出される排水に含まれている。従って、その排
水中のアンモニア態窒素を除去することが重要な課題と
なっている。
【０００３】図１は工業プラントとして、例えば火力発
電プラントの排水例を示すフロー図である。給水は給水
ポンプ１から給水管２を通ってボイラ３へ供給され、発
生蒸気は蒸気管４を通って蒸気タービン５から復水器６
へ流入し、得られた復水は復水ポンプ７から復水脱塩装
置８および循環ポンプ９を通り復水管１０により給水管
２へ戻される。一方、復水中のイオンや腐食生成物は復
水脱塩装置８により捕捉・除去され、それら捕捉物質を
含む排水が排水管１１から排出される。このような火力
発電プラントの排水中には、通常復水中には鉄分や腐食
対策のため薬注されたアンモニア、および再生薬品
（酸、アルカリ）が含まれており、その成分例として、
ＳＳ：５０ｐｐｍ、ＮＨ4 + ：５００ｐｐｍ等を含有し
ている。従来、このような排水中からアンモニア態窒素
を除去する方法として、アンモニアをストリッピングに
より除去するアンモニアストリッピング法（物理的方
法）、凝集剤によりアンモニアを吸着凝集する凝集法
（化学的方法）、微生物によりアンモニアを分解除去す
る微生物学的法等が知られている。
電プラントの排水例を示すフロー図である。給水は給水
ポンプ１から給水管２を通ってボイラ３へ供給され、発
生蒸気は蒸気管４を通って蒸気タービン５から復水器６
へ流入し、得られた復水は復水ポンプ７から復水脱塩装
置８および循環ポンプ９を通り復水管１０により給水管
２へ戻される。一方、復水中のイオンや腐食生成物は復
水脱塩装置８により捕捉・除去され、それら捕捉物質を
含む排水が排水管１１から排出される。このような火力
発電プラントの排水中には、通常復水中には鉄分や腐食
対策のため薬注されたアンモニア、および再生薬品
（酸、アルカリ）が含まれており、その成分例として、
ＳＳ：５０ｐｐｍ、ＮＨ4 + ：５００ｐｐｍ等を含有し
ている。従来、このような排水中からアンモニア態窒素
を除去する方法として、アンモニアをストリッピングに
より除去するアンモニアストリッピング法（物理的方
法）、凝集剤によりアンモニアを吸着凝集する凝集法
（化学的方法）、微生物によりアンモニアを分解除去す
る微生物学的法等が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、アンモニアス
トリッピング法は除去率が低く、ＳＳ除去等の前処理や
放出ガスの処理が必要であるという問題があり、凝集法
はアンモニア態窒素を効率良く捕捉できる凝集剤が無く
設備が大型化すると共に、凝集物の処理が必要であると
いう問題がある。また微生物学的法は排水の水質や温度
によって微生物の活性度が敏感に変化するので維持管理
が難しく、さらに前処理（重金属やＣａの除去）および
後処理（汚泥処理）が必要であるという問題がある。そ
こで本発明はこのような従来の種々の問題、とくにアン
モニア態窒素を効率良く除去できないこと、および後処
理が必要であるという問題を解決する新しい処理方法を
提供することを課題とするものである。
トリッピング法は除去率が低く、ＳＳ除去等の前処理や
放出ガスの処理が必要であるという問題があり、凝集法
はアンモニア態窒素を効率良く捕捉できる凝集剤が無く
設備が大型化すると共に、凝集物の処理が必要であると
いう問題がある。また微生物学的法は排水の水質や温度
によって微生物の活性度が敏感に変化するので維持管理
が難しく、さらに前処理（重金属やＣａの除去）および
後処理（汚泥処理）が必要であるという問題がある。そ
こで本発明はこのような従来の種々の問題、とくにアン
モニア態窒素を効率良く除去できないこと、および後処
理が必要であるという問題を解決する新しい処理方法を
提供することを課題とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明のアンモニア態窒素含有排水の処理方法にお
いては、先ず、アンモニア態窒素を含有する排水を加熱
してアンモニアおよび水を含む蒸気成分と残留液成分に
分離し、前記蒸気成分を第一の冷却手段に導いて比較的
高温の冷却条件で冷却して低濃度のアンモニア水を凝縮
分離する。次いで非凝縮成分を第二の冷却手段に導いて
前記第一の冷却手段より低温の冷却条件で冷却して高濃
度のアンモニア水として凝縮分離する二段階除去方式と
することを特徴とするものである。
に、本発明のアンモニア態窒素含有排水の処理方法にお
いては、先ず、アンモニア態窒素を含有する排水を加熱
してアンモニアおよび水を含む蒸気成分と残留液成分に
分離し、前記蒸気成分を第一の冷却手段に導いて比較的
高温の冷却条件で冷却して低濃度のアンモニア水を凝縮
分離する。次いで非凝縮成分を第二の冷却手段に導いて
前記第一の冷却手段より低温の冷却条件で冷却して高濃
度のアンモニア水として凝縮分離する二段階除去方式と
することを特徴とするものである。
【０００６】次に図２により本発明の排水の処理方法を
具体的に説明する。図２において、工業排水２０に酸化
剤２１を混合して高ＰＨ工業排水２２とした後、加熱手
段２３により加熱蒸留する。加熱手段２３としては例え
ば遠心薄膜乾燥機を使用することができる。この遠心薄
膜乾燥機は例えば外周に加熱蒸気のジャケットを有する
円筒状の本体からなり、上部から導入した排水が本体内
を下降中に加熱蒸留され、水とアンモニアが蒸発されて
蒸気成分となって頂部から外部へ排出する。一方、本体
底部から重金属等の不純物を含んだ残留液成分が分離さ
れて排出する。なお図中２３ａおよび２３ｂは加熱手段
２３から流出される蒸気成分および残留液成分である。
具体的に説明する。図２において、工業排水２０に酸化
剤２１を混合して高ＰＨ工業排水２２とした後、加熱手
段２３により加熱蒸留する。加熱手段２３としては例え
ば遠心薄膜乾燥機を使用することができる。この遠心薄
膜乾燥機は例えば外周に加熱蒸気のジャケットを有する
円筒状の本体からなり、上部から導入した排水が本体内
を下降中に加熱蒸留され、水とアンモニアが蒸発されて
蒸気成分となって頂部から外部へ排出する。一方、本体
底部から重金属等の不純物を含んだ残留液成分が分離さ
れて排出する。なお図中２３ａおよび２３ｂは加熱手段
２３から流出される蒸気成分および残留液成分である。
【０００７】工業排水に含まれているアンモニウムイオ
ン（ＮＨ4 + ）はＰＨ値が高い程水中に存在できなくな
る。従って、工業排水２０を上記のように高ＰＨとする
ことにより、加熱手段２３において効率良くアンモニウ
ムイオンをアンモニア蒸気として蒸発させることができ
る。工業排水２０のＰＨ値を高めるために混合する酸化
剤としては、例えば酸素やオゾンのような酸素類、硫酸
類、または酸化マグネシウムのような酸化物等を使用す
ることができる。ただし、工業排水２０のＰＨ値が所定
値以上に高い場合は、特に酸化剤を混合する必要はな
い。
ン（ＮＨ4 + ）はＰＨ値が高い程水中に存在できなくな
る。従って、工業排水２０を上記のように高ＰＨとする
ことにより、加熱手段２３において効率良くアンモニウ
ムイオンをアンモニア蒸気として蒸発させることができ
る。工業排水２０のＰＨ値を高めるために混合する酸化
剤としては、例えば酸素やオゾンのような酸素類、硫酸
類、または酸化マグネシウムのような酸化物等を使用す
ることができる。ただし、工業排水２０のＰＨ値が所定
値以上に高い場合は、特に酸化剤を混合する必要はな
い。
【０００８】加熱手段２３から流出するアンモニアおよ
び水を含む蒸気成分２３ａは、次に第一の冷却手段２４
に導入され、そこで比較的高温の冷却条件で冷却され
る。この第一の冷却手段は、アンモニアおよび水を含む
蒸気成分２３ａから、環境に放出可能な低アンモニア濃
度の凝縮物を凝縮成分２４ｂとして分離し、残った高い
アンモニア濃度の非凝縮成分２４ａは、後述するように
第二の冷却手段へ供給される。冷却によって凝縮される
アンモニア水の濃度は冷却温度に反比例するので、ここ
での冷却条件はそのような目的に適合した温度とされ
る。
び水を含む蒸気成分２３ａは、次に第一の冷却手段２４
に導入され、そこで比較的高温の冷却条件で冷却され
る。この第一の冷却手段は、アンモニアおよび水を含む
蒸気成分２３ａから、環境に放出可能な低アンモニア濃
度の凝縮物を凝縮成分２４ｂとして分離し、残った高い
アンモニア濃度の非凝縮成分２４ａは、後述するように
第二の冷却手段へ供給される。冷却によって凝縮される
アンモニア水の濃度は冷却温度に反比例するので、ここ
での冷却条件はそのような目的に適合した温度とされ
る。
【０００９】上記のように、この第一の冷却手段２４か
ら凝縮分離された低濃度のアンモニア水はそのまま環境
へ放出することができる。しかし、そのまま放出せずさ
らに有効利用するため、図２に示すように、この低濃度
のアンモニア水に酸化剤２５を混合して硝酸水２６（硝
酸態）とし、次いで例えば水酸化カルシウム２７を混合
して水耕栽培用液肥料２８（アンモニウムイオンを含む
硝酸カルシウム水）として取り出すような処理を後段に
付加することもできる。この水耕栽培用液肥料２８は水
耕培地２９に供給した後に環境に放出することができ
る。
ら凝縮分離された低濃度のアンモニア水はそのまま環境
へ放出することができる。しかし、そのまま放出せずさ
らに有効利用するため、図２に示すように、この低濃度
のアンモニア水に酸化剤２５を混合して硝酸水２６（硝
酸態）とし、次いで例えば水酸化カルシウム２７を混合
して水耕栽培用液肥料２８（アンモニウムイオンを含む
硝酸カルシウム水）として取り出すような処理を後段に
付加することもできる。この水耕栽培用液肥料２８は水
耕培地２９に供給した後に環境に放出することができ
る。
【００１０】第一の冷却手段から流出するアンモニアお
よび水を含む非凝縮成分２４ａは、次に第二の冷却手段
３０に導入され、ここで第一の冷却手段２４より低温の
冷却条件で冷却される。ここでの冷却は非凝縮成分２４
ａが全て凝縮され、高濃度のアンモニア水からなる凝縮
成分３０ａとなるような温度条件で行われる。次に、こ
のようにして得られた高濃度のアンモニア水はさらに他
の処理を付加して種々の形態で有効利用することができ
る。第一の処理例は、図２に示すように凝縮成分３０ａ
をそのまま無害の液体アンモニア肥料４０として取り出
すものである。
よび水を含む非凝縮成分２４ａは、次に第二の冷却手段
３０に導入され、ここで第一の冷却手段２４より低温の
冷却条件で冷却される。ここでの冷却は非凝縮成分２４
ａが全て凝縮され、高濃度のアンモニア水からなる凝縮
成分３０ａとなるような温度条件で行われる。次に、こ
のようにして得られた高濃度のアンモニア水はさらに他
の処理を付加して種々の形態で有効利用することができ
る。第一の処理例は、図２に示すように凝縮成分３０ａ
をそのまま無害の液体アンモニア肥料４０として取り出
すものである。
【００１１】第二の処理例は、凝縮成分３０ａをゼオラ
イト４１に吸着させて無害の固形アンモニア肥料４２と
して取り出すと共に、非吸着液４３をそのまま環境に放
出するものである。図３はアンモニウムイオンを含む水
中におけるゼオライト中のアンモニウムイオンの当量分
率と液中のアンモニウムイオン当量分率の関係を示すも
のである。図４に示す陽イオン交換樹脂の場合と比較す
ると、ゼオライトを使用する場合は液中に存在する種々
の陽イオンのうち、特にアンモニウムイオンおよびカリ
ウムイオンを選択的に吸着する特性を有している。
イト４１に吸着させて無害の固形アンモニア肥料４２と
して取り出すと共に、非吸着液４３をそのまま環境に放
出するものである。図３はアンモニウムイオンを含む水
中におけるゼオライト中のアンモニウムイオンの当量分
率と液中のアンモニウムイオン当量分率の関係を示すも
のである。図４に示す陽イオン交換樹脂の場合と比較す
ると、ゼオライトを使用する場合は液中に存在する種々
の陽イオンのうち、特にアンモニウムイオンおよびカリ
ウムイオンを選択的に吸着する特性を有している。
【００１２】第三の処理例は、先ず、凝縮成分３０ａに
硫酸４４を混合して硫酸アンモニウム水４５を得てその
沈澱物を無害の硫酸アンモニウム肥料４６として取り出
し、さらに溶解成分をゼオライト４７に吸着させて無害
の固形硫酸アンモニウム肥料４８として取り出すと共
に、非吸着液４９を環境に放出するものである。第四の
処理例は、先ず、凝縮成分３０ａにリン酸水素マグネシ
ウム５０を混合してリン酸アンモニウムマグネシウム５
１を得、その沈澱物を無害のリン酸アンモニウムマグネ
シウム肥料５２として取り出すと共に、上澄液５３を環
境に放出するものである。
硫酸４４を混合して硫酸アンモニウム水４５を得てその
沈澱物を無害の硫酸アンモニウム肥料４６として取り出
し、さらに溶解成分をゼオライト４７に吸着させて無害
の固形硫酸アンモニウム肥料４８として取り出すと共
に、非吸着液４９を環境に放出するものである。第四の
処理例は、先ず、凝縮成分３０ａにリン酸水素マグネシ
ウム５０を混合してリン酸アンモニウムマグネシウム５
１を得、その沈澱物を無害のリン酸アンモニウムマグネ
シウム肥料５２として取り出すと共に、上澄液５３を環
境に放出するものである。
【００１３】
【実施例】次に、本発明の実施例を示す。 実施例１ 火力発電プラントからの１０ｍ3 の排水を、図２の処理
フローによって処理した。排水の性状はＰＨ；７、Ｓ
Ｓ；６０ｍｇ／Ｌ、有機態窒素；１０ｍｇ／Ｌ、ＮＨ4
+ イオン；５００ｍｇ／Ｌ、Ｎａ+ イオン；１４００ｍ
ｇ／Ｌ、ＣＬ- イオン；８００ｍｇ／Ｌ、ＳＯ4 2-イオ
ン１８００ｍｇ／Ｌ、重金属類；１０ｍｇ／Ｌであっ
た。この排水中のアンモニア−アンモニウムイオンの存
在比に及ぼすＰＨと水温の影響についての実験結果を図
５に示す。上記排水１０ｍ3 に対しＰＨ調節剤として
０．０２５％の割合となるように酸化マグネシウムを混
合し、ＰＨを７から９に上昇させて遠心薄膜乾燥機に導
入し、加熱温度を１７５℃、ブレード回転速度を１０ｍ
／ｓとして加熱蒸留した。なお蒸発温度は１００℃であ
る。
フローによって処理した。排水の性状はＰＨ；７、Ｓ
Ｓ；６０ｍｇ／Ｌ、有機態窒素；１０ｍｇ／Ｌ、ＮＨ4
+ イオン；５００ｍｇ／Ｌ、Ｎａ+ イオン；１４００ｍ
ｇ／Ｌ、ＣＬ- イオン；８００ｍｇ／Ｌ、ＳＯ4 2-イオ
ン１８００ｍｇ／Ｌ、重金属類；１０ｍｇ／Ｌであっ
た。この排水中のアンモニア−アンモニウムイオンの存
在比に及ぼすＰＨと水温の影響についての実験結果を図
５に示す。上記排水１０ｍ3 に対しＰＨ調節剤として
０．０２５％の割合となるように酸化マグネシウムを混
合し、ＰＨを７から９に上昇させて遠心薄膜乾燥機に導
入し、加熱温度を１７５℃、ブレード回転速度を１０ｍ
／ｓとして加熱蒸留した。なお蒸発温度は１００℃であ
る。
【００１４】アンモニア成分および不純物の蒸気中と残
留液中における存在比は、ＮＨ3 +およびＮＨ4 + イオ
ンが１００：０、Ｎａ+ イオンが３：９７、ＣＬ- イオ
ンが３：９７、ＳＯ4 2-イオンが０：１００であった。
なお、この蒸気成分の冷却温度に対するアンモニアと水
蒸気の凝縮率の関係についての実験結果を図６に示す。
図６において例えば冷却温度５０℃におけるアンモニア
の凝縮率は約１２％、水蒸気の凝縮率は約９０％であ
る。この蒸気成分を第一の冷却手段へ導入した。冷却温
度は比較的高い５０℃となるように操作した。第一の冷
却手段から流出した凝縮成分と非凝縮成分の割合は９：
１であり、アンモニウムイオンの濃度はそれぞれ５０ｐ
ｐｍ、４５００ｐｐｍであった。次に、第一の冷却手段
から流出した非凝縮成分を第二の冷却手段へ導入した。
冷却温度を１０℃とし、導入した非凝縮成分を全量凝縮
した。凝縮成分中のアンモニウムイオンの濃度は４５０
０ｐｐｍであった。
留液中における存在比は、ＮＨ3 +およびＮＨ4 + イオ
ンが１００：０、Ｎａ+ イオンが３：９７、ＣＬ- イオ
ンが３：９７、ＳＯ4 2-イオンが０：１００であった。
なお、この蒸気成分の冷却温度に対するアンモニアと水
蒸気の凝縮率の関係についての実験結果を図６に示す。
図６において例えば冷却温度５０℃におけるアンモニア
の凝縮率は約１２％、水蒸気の凝縮率は約９０％であ
る。この蒸気成分を第一の冷却手段へ導入した。冷却温
度は比較的高い５０℃となるように操作した。第一の冷
却手段から流出した凝縮成分と非凝縮成分の割合は９：
１であり、アンモニウムイオンの濃度はそれぞれ５０ｐ
ｐｍ、４５００ｐｐｍであった。次に、第一の冷却手段
から流出した非凝縮成分を第二の冷却手段へ導入した。
冷却温度を１０℃とし、導入した非凝縮成分を全量凝縮
した。凝縮成分中のアンモニウムイオンの濃度は４５０
０ｐｐｍであった。
【００１５】実施例２ 実施例１の第一の冷却手段で得られた凝縮成分を水耕栽
培用の肥料（養液）に利用するため、酸化剤としてオゾ
ンを混合して硝酸態にした後、さらに水酸化カルシウム
を混合して硝酸カルシウム水を得た。この硝酸カルシウ
ム水は、溶解度が高く養液の調整に便利で、且つアンモ
ニウムイオンの他に有効なカルシウムを含む。アンモニ
ウムイオンを含む硝酸カルシウム水は無害であり、その
まま蔬菜類や花卉植物の水耕栽培に使用することができ
る。花卉植物は寒さに弱いものが多いが、この水耕栽培
用肥料は例えば５０℃のような比較的高温で凝縮された
凝縮成分を利用しているので比較的高温である。そのた
めプラント敷地内に花卉植物を水耕栽培することによ
り、比較的高い温度の水耕栽培肥料を供給し、冬季にお
いてもアンモニア態窒素の有効利用を図りつつ、花卉植
物の水耕栽培することができる。
培用の肥料（養液）に利用するため、酸化剤としてオゾ
ンを混合して硝酸態にした後、さらに水酸化カルシウム
を混合して硝酸カルシウム水を得た。この硝酸カルシウ
ム水は、溶解度が高く養液の調整に便利で、且つアンモ
ニウムイオンの他に有効なカルシウムを含む。アンモニ
ウムイオンを含む硝酸カルシウム水は無害であり、その
まま蔬菜類や花卉植物の水耕栽培に使用することができ
る。花卉植物は寒さに弱いものが多いが、この水耕栽培
用肥料は例えば５０℃のような比較的高温で凝縮された
凝縮成分を利用しているので比較的高温である。そのた
めプラント敷地内に花卉植物を水耕栽培することによ
り、比較的高い温度の水耕栽培肥料を供給し、冬季にお
いてもアンモニア態窒素の有効利用を図りつつ、花卉植
物の水耕栽培することができる。
【００１６】実施例３ 実施例１の第二の冷却手段で得られた凝縮成分を吸着塔
に充填したゼオライトに常温で吸着させた。液中には吸
着を妨害する物質（ＳＳ等）やイオン（Ｎａ+イオン
等）が存在しないので、ゼオライト１０００Ｋｇ当たり
アンモニウムイオン１０Ｋｇを吸収することができた。
アンモニウムイオンを吸着したゼオライトは分離・濾過
により無害の固形アンモニア肥料として取り出した。こ
のゼオライトは土壌の保肥力向上などの土壌改良資材と
しての特性に加えて、窒素肥料分が高濃度に吸着してい
るので、高度の窒素肥料且つ土壌改良資材として土壌に
施用することができ、植物の育成に極めて有効である。
なお吸着塔を通過した非吸着液はそのまま環境に放出で
きるレベルまでアンモニウムイオンが除去されていた。
に充填したゼオライトに常温で吸着させた。液中には吸
着を妨害する物質（ＳＳ等）やイオン（Ｎａ+イオン
等）が存在しないので、ゼオライト１０００Ｋｇ当たり
アンモニウムイオン１０Ｋｇを吸収することができた。
アンモニウムイオンを吸着したゼオライトは分離・濾過
により無害の固形アンモニア肥料として取り出した。こ
のゼオライトは土壌の保肥力向上などの土壌改良資材と
しての特性に加えて、窒素肥料分が高濃度に吸着してい
るので、高度の窒素肥料且つ土壌改良資材として土壌に
施用することができ、植物の育成に極めて有効である。
なお吸着塔を通過した非吸着液はそのまま環境に放出で
きるレベルまでアンモニウムイオンが除去されていた。
【００１７】実施例４ 実施例１の第二の冷却手段で得られた凝縮成分に硫酸を
常温で混合して硫酸アンモニウムを得た。生成した硫酸
アンモニウムは常温で３０％が沈澱物となり、７０％が
溶解した。この沈澱物は無害の硫酸アンモニウム肥料と
して取り出した。一方、硫酸アンモニウム水を吸着塔に
充填したゼオライトに吸着させた。この例においても液
中には吸着を妨害する物質やイオンが存在しないので、
硫酸アンモニウムを高い濃度で吸着（ゼオライト３５０
Ｋｇ当たり硫酸アンモニウム約１０Ｋｇ）することがで
きた。硫酸アンモニウムを吸着したゼオライトは分離・
濾過により無害の固形硫酸アンモニウム肥料として取り
出した。このゼオライトも土壌の保肥力向上などの土壌
改良資材としての特性に加えて、植物に必要な窒素およ
び硫黄成分が高濃度に吸着しているので、高度の窒素硫
黄分の供給源として且つ土壌改良資材として土壌に施用
することができ、植物の育成に極めて有効である。なお
吸着塔を通過した非吸着液はそのまま環境に放出できる
レベルになっていた。
常温で混合して硫酸アンモニウムを得た。生成した硫酸
アンモニウムは常温で３０％が沈澱物となり、７０％が
溶解した。この沈澱物は無害の硫酸アンモニウム肥料と
して取り出した。一方、硫酸アンモニウム水を吸着塔に
充填したゼオライトに吸着させた。この例においても液
中には吸着を妨害する物質やイオンが存在しないので、
硫酸アンモニウムを高い濃度で吸着（ゼオライト３５０
Ｋｇ当たり硫酸アンモニウム約１０Ｋｇ）することがで
きた。硫酸アンモニウムを吸着したゼオライトは分離・
濾過により無害の固形硫酸アンモニウム肥料として取り
出した。このゼオライトも土壌の保肥力向上などの土壌
改良資材としての特性に加えて、植物に必要な窒素およ
び硫黄成分が高濃度に吸着しているので、高度の窒素硫
黄分の供給源として且つ土壌改良資材として土壌に施用
することができ、植物の育成に極めて有効である。なお
吸着塔を通過した非吸着液はそのまま環境に放出できる
レベルになっていた。
【００１８】実施例５ 実施例１の第二の冷却手段で得られた凝縮成分にリン酸
マグネシウムを常温で混合し、沈澱物を無害のリン酸ア
ンモニウムマグネシウム肥料として分離・濾過により取
り出した。この肥料のアンモニア成分は土に強く吸着さ
れ、雨水や灌漑水による流亡が少ないために、土壌に浸
透してからゆっくりと効く緩効性肥料となる。また、リ
ン酸成分は土壌中での浸透が良くしかも拡散するので、
他の肥料よりも肥効が高い。なお、上澄液は無害でその
まま環境に放出できるレベルになっていた。
マグネシウムを常温で混合し、沈澱物を無害のリン酸ア
ンモニウムマグネシウム肥料として分離・濾過により取
り出した。この肥料のアンモニア成分は土に強く吸着さ
れ、雨水や灌漑水による流亡が少ないために、土壌に浸
透してからゆっくりと効く緩効性肥料となる。また、リ
ン酸成分は土壌中での浸透が良くしかも拡散するので、
他の肥料よりも肥効が高い。なお、上澄液は無害でその
まま環境に放出できるレベルになっていた。
【００１９】
【発明の効果】以上のような構成からなる本発明のアン
モニア態窒素含有排水の処理方法は、次のような効果を
奏する。 （１）アンモニア態窒素を含有する排水を加熱して、ア
ンモニアおよび水を含む蒸気成分と重金属等を含む残留
液成分に分離するので、アンモニア成分を無害な肥料と
して有効利用できる。 （２）前記工程で得られたアンモニアおよび水を含む蒸
気成分を、比較的高温の第一の冷却手段でその大部分を
低濃度のアンモニア水として凝縮分離しているので、第
二冷却手段で高濃度のアンモニア水を効率良く得ること
ができる。 （３）第一の冷却手段で凝縮分離された低濃度のアンモ
ニア水は、そのまま環境に放出できる。また、無害な水
耕栽培用の肥料（養液）の原料として有効活用できる。
モニア態窒素含有排水の処理方法は、次のような効果を
奏する。 （１）アンモニア態窒素を含有する排水を加熱して、ア
ンモニアおよび水を含む蒸気成分と重金属等を含む残留
液成分に分離するので、アンモニア成分を無害な肥料と
して有効利用できる。 （２）前記工程で得られたアンモニアおよび水を含む蒸
気成分を、比較的高温の第一の冷却手段でその大部分を
低濃度のアンモニア水として凝縮分離しているので、第
二冷却手段で高濃度のアンモニア水を効率良く得ること
ができる。 （３）第一の冷却手段で凝縮分離された低濃度のアンモ
ニア水は、そのまま環境に放出できる。また、無害な水
耕栽培用の肥料（養液）の原料として有効活用できる。
【００２０】（４）第二の冷却手段で凝縮された高濃度
のアンモニア水は、そのまま無害な液体アンモニア肥料
として利用できる。 （５）第二の冷却手段で凝縮された高濃度のアンモニア
水をゼオライトに吸着させることにより、無害な固形ア
ンモニア肥料として利用できる。 （６）第二の冷却手段で凝縮された高濃度のアンモニア
水に硫酸を混合してその沈澱物を分離取得することによ
り、無害な硫酸アンモニア肥料として利用でき、さらに
その溶解成分をゼオライトに吸着させることにより、無
害な固形硫酸アンモニア肥料として利用できる。 （７）第二の冷却手段で凝縮された高濃度のアンモニア
水にリン酸マグネシウムを混合してその沈澱物を分離取
得することにより、無害なリン酸アンモニウムマグネシ
ウム肥料として利用できる。
のアンモニア水は、そのまま無害な液体アンモニア肥料
として利用できる。 （５）第二の冷却手段で凝縮された高濃度のアンモニア
水をゼオライトに吸着させることにより、無害な固形ア
ンモニア肥料として利用できる。 （６）第二の冷却手段で凝縮された高濃度のアンモニア
水に硫酸を混合してその沈澱物を分離取得することによ
り、無害な硫酸アンモニア肥料として利用でき、さらに
その溶解成分をゼオライトに吸着させることにより、無
害な固形硫酸アンモニア肥料として利用できる。 （７）第二の冷却手段で凝縮された高濃度のアンモニア
水にリン酸マグネシウムを混合してその沈澱物を分離取
得することにより、無害なリン酸アンモニウムマグネシ
ウム肥料として利用できる。
【図１】火力発電プラントの排水例を示すフロー図。
【図２】本発明の排水処理方法の例を説明するためのフ
ロー図。
ロー図。
【図３】本発明の実施例におけるアンモニウムイオンを
含む水中でのゼオライト中のアンモニウムイオンの当量
分率と液中のアンモニウムイオン当量分率の関係図。
含む水中でのゼオライト中のアンモニウムイオンの当量
分率と液中のアンモニウムイオン当量分率の関係図。
【図４】アンモニウムイオンを含む水中における陽イオ
ン交換樹脂中のアンモニウムイオンの当量分率と液中の
アンモニウムイオン当量分率の関係図。
ン交換樹脂中のアンモニウムイオンの当量分率と液中の
アンモニウムイオン当量分率の関係図。
【図５】本発明の実施例における排水中のアンモニア−
アンモニウムイオンの存在比に及ぼすＰＨと水温の関係
図。
アンモニウムイオンの存在比に及ぼすＰＨと水温の関係
図。
【図６】本発明の冷却工程における蒸気成分の冷却温度
と、それに対するアンモニアと水蒸気の凝縮率の関係
図。
と、それに対するアンモニアと水蒸気の凝縮率の関係
図。
１ 給水ポンプ ２ 給水管 ３ ボイラ ４ 蒸気管 ５ 蒸気タービン ６ 復水器 ７ 復水ポンプ ８ 復水脱塩装置 ９ 循環ポンプ １０ 復水管 １１ 排水管 ２０ 工業排水 ２１ 酸化剤 ２２ 高ＰＨ工業排水 ２３ 加熱手段 ２３ａ 蒸気成分 ２３ｂ 残留液成分 ２４ 第一の冷却手段 ２４ａ 非凝縮成分 ２４ｂ 凝縮成分 ２５ 酸化剤 ２６ 硝酸水 ２７ 水酸化カルシウム ２８ 水耕栽培用液肥料 ２９ 水耕培地 ３０ 第二の冷却手段 ３０ａ 凝縮成分 ４０ 液アンモニア肥料 ４１ ゼオライト ４２ 固形アンモニア肥料 ４３ 非吸着液 ４４ 硫酸 ４５ 硫酸アンモニウム水 ４６ 硫酸アンモニウム肥料 ４７ ゼオライト ４８ 固形硫酸アンモニウム肥料 ４９ 非吸着液 ５０ リン酸水素マグネシウム ５１ リン酸アンモニウムマグネシウム ５２ リン酸アンモニウムマグネシウム肥料 ５３ 上澄液
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 原 元司 東京都港区西新橋三丁目７番１号 東芝 プラント建設株式会社内 (56)参考文献 特開 昭52−144160（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−139088（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−159027（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭57−83135（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C02F 1/04 B01D 5/00 C05C 3/00 C05F 7/00
Claims (7)
- 【請求項１】 アンモニア態窒素を含有する排水を加熱
してアンモニアおよび水を含む蒸気成分と残留液成分に
分離し、前記蒸気成分を第一の冷却手段に導いて比較的
高温の冷却条件で冷却して低濃度のアンモニア水の凝縮
成分を分離し、次いで非凝縮成分を第二の冷却手段に導
いて前記第一の冷却手段より低温の冷却条件で冷却して
高濃度のアンモニア水の凝縮成分を取り出すことを特徴
とするアンモニア態窒素含有排水の処理方法。 - 【請求項２】 アンモニア態窒素を含有する排水の加熱
に際して、高ＰＨの排水を使用する請求項１の処理方
法。 - 【請求項３】 第二の冷却手段によって凝縮した高濃度
のアンモニア水を液状アンモニア肥料として取り出す請
求項１の処理方法。 - 【請求項４】 第二の冷却手段によって凝縮した高濃度
のアンモニア水をゼオライトに吸着させ固形アンモニア
肥料として取り出す請求項１の処理方法。 - 【請求項５】 第二の冷却手段によって凝縮した高濃度
のアンモニア水に硫酸を混合して硫酸アンモニウム水と
し、その際生成する不溶解分を硫酸アンモニウム肥料と
して取り出し、溶解分をゼオライトに吸収させ固形アン
モニア肥料として取り出す請求項１の処理方法。 - 【請求項６】 第二の冷却手段によって凝縮した高濃度
のアンモニア水にリン酸水素マグネシウムを混合してリ
ン酸アンモニウムマグネシウムを結晶として析出させて
リン酸アンモニウムマグネシウム肥料として取り出す請
求項１の処理方法。 - 【請求項７】 第一の冷却手段によって凝縮分離した低
濃度のアンモニア水に酸化剤を混合して硝酸水を得、次
いで該硝酸水に水酸化カルシウムを混合して得たアンモ
ニウムイオンを含む硝酸カルシウム水を水耕栽培用肥料
として取り出す請求項１の処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21352392A JP3184996B2 (ja) | 1992-07-16 | 1992-07-16 | アンモニア態窒素含有排水の処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21352392A JP3184996B2 (ja) | 1992-07-16 | 1992-07-16 | アンモニア態窒素含有排水の処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0631265A JPH0631265A (ja) | 1994-02-08 |
| JP3184996B2 true JP3184996B2 (ja) | 2001-07-09 |
Family
ID=16640605
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21352392A Expired - Fee Related JP3184996B2 (ja) | 1992-07-16 | 1992-07-16 | アンモニア態窒素含有排水の処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3184996B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2987772A1 (de) * | 2014-08-19 | 2016-02-24 | Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover | Verfahren und einrichtung zur abtrennung von stickstoffreichen und stickstoffarmen kondensatfraktionen aus wässern und schlämmen |
| KR102021367B1 (ko) | 2017-12-21 | 2019-09-16 | 이상호 | 광고 시트용 천장 디스플레이 모듈 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015218077A (ja) * | 2014-05-15 | 2015-12-07 | Ｊｆｅケミカル株式会社 | 硫酸アンモニウムの製造方法及び製造設備、並びに余剰安水の処理方法 |
| CN105906124A (zh) * | 2016-06-02 | 2016-08-31 | 北京神雾环境能源科技集团股份有限公司 | 一种回收利用垃圾渗滤液氨氮的系统和方法 |
-
1992
- 1992-07-16 JP JP21352392A patent/JP3184996B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2987772A1 (de) * | 2014-08-19 | 2016-02-24 | Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover | Verfahren und einrichtung zur abtrennung von stickstoffreichen und stickstoffarmen kondensatfraktionen aus wässern und schlämmen |
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|---|---|
| JPH0631265A (ja) | 1994-02-08 |
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