JP6580428B2 - 廃水中の有害性窒素の除去方法 - Google Patents

Description

本発明は、廃水中の有害性窒素の除去方法に関する。

近年、硝酸性窒素（硝酸態窒素）やアンモニア性窒素（アンモニア態窒素）等の有害性窒素を含む廃水に対する排出規制の要求が高まっており、廃水を排出する際には、有害性窒素のトータル濃度（全窒素濃度）を所定値以下とした上で排出することが求められる。ここで、工業的過程、農業的過程等の各種過程で排出される廃水においては、その過程に応じて廃水に含まれる物質が様々であり、例えば、硝酸性窒素を含む廃水と、アンモニア性窒素を含む廃水が別々に排出される場合がある。このような場合、それぞれの廃水を排出する際には、硝酸性窒素を含む廃水をその全窒素濃度が所定値以下となるように処理するとともに、アンモニア性窒素を含む廃水もその全窒素濃度が所定値以下となるように処理した上で、それぞれの廃水を別々に排出していた。

ここで、従来、廃水中に含まれる硝酸性窒素やアンモニア性窒素等の有害性窒素の分解は、微生物を利用した生物処理法により行われてきた。たとえば、有害性窒素を硝化菌により酸化させた後に、脱窒菌による還元を行うことにより、窒素まで分解することができる。

しかしながら、例えば、廃水中に殺菌作用のある銀等が含まれている場合や、廃水中に微生物が死滅してしまうほど高濃度の塩が含まれている場合等の、生物が死滅、または硝化、脱窒作用が阻害されてしまう環境下では、生物処理法を適用することは困難である。

そこで、有害性窒素を安定的に分解できる方法が求められている。ここで、生物処理法以外の方法としては、熱分解を利用する方法、電気分解を利用する方法、光触媒による酸化作用を利用する方法等が知られている。しかしながら、有害性窒素の中でも、硝酸性窒素は特に分解が難しく、電気分解による分解は可能ではあるが、効率が悪く、処理コストが高くなってしまう。したがって、生物処理法以外の方法で、硝酸性窒素を効率よく低コストで分解できる方法は未だ見出されていないのが現状である。

ここで、例えば、特許文献１及び特許文献２には、電気分解により廃水中の硝酸態窒素等の酸化態窒素を除去する方法が開示されている。

具体的には、特許文献１には、塩化物イオンを含む被処理水中の酸化態窒素成分を電気分解によって除去する酸化態窒素の除去方法であって、上記酸化態窒素に対して還元性能を有する合金を導電体の表面にアモルファス状態でコーティングした陰極を用いて電気分解することを特徴とする酸化態窒素の除去方法が開示されている。また、余剰次亜塩素酸を捕捉するスカベンジャーを添加し、該スカベンジャー濃度を所定濃度以上に維持しながら電気分解を行うこと、並びに、上記余剰次亜塩素酸スカベンジャーとしてアンモニア又はアンモニウム塩が用いられることが記載されている。

また、特許文献２には、陽極と陰極の間を隔膜によって区画せずに、被処理水中の窒素成分を電気分解によって除去する窒素除去方法であって、窒素成分の除去処理過程で上記被処理水中の該窒素成分の濃度を測定し、上記窒素成分の濃度の測定結果に基づいて、陰極における主たる反応機構を推定し、推定した反応機構に応じて、窒素除去処理に要する所定の薬剤の添加を制御することを特徴とする窒素除去方法が記載されている。また、陽極にて発生した余剰の次亜塩素酸を捕捉し分解する余剰次亜塩素酸スカベンジャーとして、アンモニア又はアンモニウム塩を添加すること、並びに、処理経過時間に対する上記ｐＨ調整剤の添加速度が所定値以上となったときには、上記余剰次亜塩素酸スカベンジャーの添加量を増加させることが記載されている。

また、特許文献３には、消費エネルギーの小さい廃水中の窒素成分の除去を可能とする廃水処理方法として、陽極としてアンモニア態窒素を窒素ガスに酸化する能力を有する電極または塩素イオンを塩素ガスに酸化する能力を有する電極を、陰極として水を水素ガスに還元する能力を有する電極または硝酸態窒素を窒素ガスに還元する能力を有する電極を夫々配した反応槽内に廃水を導入し、前記陽極および前記陰極の間に電圧を印加して前記廃水の電気分解を行い、前記陽極において前記廃水中のアンモニア態窒素を窒素ガスに酸化すると共に、前記陰極において前記廃水中の硝酸態窒素を窒素ガスに還元することを特徴とする廃水処理方法が記載されている。

ここで、特許文献１や特許文献２に記載の方法では、被処理水中の硝酸態窒素等の酸化態窒素を電気分解により還元除去している。一方で、特許文献１や特許文献２に記載の方法においては、強い酸化作用を有する過剰の次亜塩素酸により陰極での酸化態窒素に対する還元反応が阻害されることを防止するために、アンモニア又はアンモニウム塩等の余剰次亜塩素酸スカベンジャーを添加し、また、当該余剰次亜塩素酸スカベンジャー濃度を所定濃度以上に維持しながら電気分解を行っている。したがって、廃水中の硝酸性窒素濃度及びアンモニア性窒素濃度の両方を積極的に低減させるものではない。また、特許文献１や特許文献２では、硝酸性窒素を含む廃水とアンモニア性窒素を含む廃水とが別々に存在する場合に、これらを効率的に処理することについて検討されていない。

また、特許文献３に記載の方法についても、硝酸性窒素及びアンモニア性窒素をより効率的に処理する点において、さらに検討の余地があった。

特開２０１３−２５２５０８号公報 特開２０１５−００９１７３号公報 特開平１０−０００４７３号公報

上記従来の問題点を鑑みて、本発明は、硝酸性窒素を含む廃水とアンモニア性窒素を含む廃水とが別々に存在する場合において、それぞれの廃水中に含まれる硝酸性窒素やアンモニア性窒素等の有害性窒素を、同時に、効率よく分解除去することを目的とする。

本発明者らは、鋭意検討の結果、下記の方法により上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、硝酸性窒素を含有する第１の廃水とアンモニア性窒素を含有する第２の廃水とを混合してなり、かつ塩化物イオンを含む混合廃水に電解処理することにより、前記混合廃水中の前記硝酸性窒素濃度及び前記アンモニア性窒素濃度を低減させる、廃水中の有害性窒素の除去方法を提供する。

本発明による廃水中の有害性窒素の除去方法においては、前記電解処理前における前記混合廃水中の前記硝酸性窒素濃度及び前記アンモニア性窒素濃度の比率（硝酸性窒素濃度／アンモニア性窒素濃度）が、モル比で、１／１〜１／３であることが好ましい。

また、本発明による廃水中の有害性窒素の除去方法においては、前記電解処理において、陽極として、白金、イリジウム及びルテニウム並びにこれらの少なくともいずれか１を含む酸化物からなる群から選択される少なくとも１種を含む電極を用いるとともに、陰極として、白金、パラジウム及び銅並びにこれらの少なくともいずれか１を含む合金からなる群から選択される少なくとも１種を含む電極を用いることが好ましい。陽極と陰極をこの組み合わせとすることにより、陰極での硝酸性窒素の還元反応と陽極でのアンモニア性窒素の酸化反応の双方をより効率的に進行させることができる。

また、本発明による廃水中の有害性窒素の除去方法においては、前記電解処理を高周波電解により行うことが好ましい。

また、本発明による廃水中の有害性窒素の除去方法においては、前記電解処理中の、前記混合廃水のｐＨを６〜１０の範囲に調整することが好ましい。

また、本発明による廃水中の有害性窒素の除去方法においては、前記混合廃水中の前記硝酸性窒素濃度を１００ｍｇ/Ｌ以下まで低減させ、かつ、前記混合廃水中の前記アンモニア性窒素濃度を１００ｍｇ/Ｌ以下まで低減させることが好ましい。

また、本発明による廃水中の有害性窒素の除去方法においては、前記混合廃水中の前記硝酸性窒素と前記アンモニア性窒素の合計の濃度を１００ｍｇ/Ｌ以下まで低減させることが好ましい。

本発明による廃水中の有害性窒素の除去方法においては、硝酸性窒素を含有する第１の廃水とアンモニア性窒素を含有する第２の廃水とを混合してなり、かつ塩化物イオンを含む混合廃水に電解処理する。この電解処理においては、陽極と陰極の両方で電流を活用して、陽極ではアンモニア性窒素を分解し、陰極では硝酸性窒素を分解して、混合廃水中の硝酸性窒素濃度及びアンモニア性窒素濃度を低減させる。このようにすれば、電流効率よく電解処理を行うことができ、また、硝酸性窒素を含有する廃水とアンモニア性窒素を含有する廃水とを、それぞれの廃水中の全窒素濃度がそれぞれ所定値以下となるまで別々に処理する必要がない。したがって、廃水中に含まれる硝酸性窒素及びアンモニア性窒素を、同時に、効率よく分解除去することができる。また、特に電気分解しにくい硝酸性窒素にアンモニア性窒素を共存させた状態で電気分解させると、アンモニア性窒素が硝酸性窒素の還元を促進するため、硝酸性窒素のみを電気分解させる場合に比べて、高い電流効率で電気分解することができ、さらに効率的である。

図１は、実施例１の混合廃水中の硝酸性窒素濃度及びアンモニア性窒素濃度の経時変化を表すグラフである。 図２は、実施例２の混合廃水中の硝酸性窒素濃度及びアンモニア性窒素濃度の経時変化を表すグラフである。 図３は、実施例３の混合廃水中の硝酸性窒素濃度及びアンモニア性窒素濃度の経時変化を表すグラフである。 図４は、比較例１の廃水中の硝酸性窒素濃度の経時変化を表すグラフである。 図５は、参考例１の廃水中のアンモニア性窒素濃度の経時変化を表すグラフである。

以下、本発明の実施の形態について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

本明細書における有害性窒素とは、硝酸性窒素（硝酸態窒素）及びアンモニア性窒素（アンモニア態窒素）を含むものである。なお、有害性窒素の一つとしては、亜硝酸性窒素（亜硝酸態窒素）も知られているが、亜硝酸性窒素は硝酸性窒素と同様に電気分解されるため、本明細書においては、亜硝酸性窒素も硝酸性窒素に含まれるものとする。

本発明による廃水中の有害性窒素の除去方法（以下、本発明の方法ともいう）は、硝酸性窒素を含有する第１の廃水とアンモニア性窒素を含有する第２の廃水とを混合してなり、かつ塩化物イオンを含む混合廃水に電解処理することにより、前記混合廃水中の前記硝酸性窒素濃度及び前記アンモニア性窒素濃度を低減させるものである。本発明の方法においては、電解処理前に、硝酸性窒素を含有する第１の廃水とアンモニア性窒素を含有する第２の廃水とを混合した混合廃水が調製される。また、本発明の方法により電解処理される混合廃水には塩化物イオンが含まれるが、当該塩化物イオンは第１の廃水及び第２の廃水の少なくともいずれかに含まれていてもよく、第１の廃水と第２の廃水を混合した後の混合廃水中に別途添加されてもよく、あるいはその両方であってもよい。

つづいて、陽極と陰極とを備える電解槽中で硝酸性窒素及びアンモニア性窒素を含む混合廃水に電解処理を施すことにより、混合廃水中の硝酸性窒素及びアンモニア性窒素を電気分解させ、混合廃水中の前記硝酸性窒素濃度及び前記アンモニア性窒素濃度を低減させる。

ここで、混合廃水中の硝酸性窒素は、電解処理により、陰極で、以下の反応式（１）にしたがって窒素（窒素ガス）まで還元され、混合廃水中から排出される。これにより、混合廃水中の硝酸性窒素濃度が低減する。

２ＮＯ_３ ⁻ ＋ １２Ｈ^＋ ＋ １０ｅ⁻ → Ｎ_２ ＋６Ｈ_２Ｏ （１）

また、混合廃水中のアンモニア性窒素は、電解処理により、陽極で、以下の反応式（２）〜（４）にしたがって窒素（窒素ガス）まで酸化され、混合廃水中から排出される。これにより、混合廃水中のアンモニア性窒素濃度が低減する。

２Ｃｌ⁻ → Ｃｌ_２ ＋ ２ｅ⁻ （２）
Ｃｌ_２ ＋ Ｈ_２Ｏ → ＨＣｌＯ ＋ ＨＣｌ （３）
２ＮＨ_３ ＋ ３ＨＣｌＯ → Ｎ_２ ＋ ３ＨＣｌ ＋ ３Ｈ_２Ｏ （４）

なお、上記の反応式における次亜塩素酸イオン（ＣｌＯ⁻）は、混合廃水中に含まれる塩化物イオン（Ｃｌ⁻）が陽極で酸化されることにより発生するものであり、アンモニア性窒素の還元に消費される。ここで、アンモニア性窒素の還元に必要となる量の塩化物イオンは、第１の廃水及び第２の廃水の少なくとも一つに含まれていてもよい。また、第１の廃水及び第２の廃水にアンモニア性窒素の還元に必要となる量の塩化物イオンが含まれていない場合には、混合廃水、第１の廃水及び第２の廃水の少なくともいずれかに、塩化カリウムや塩化ナトリウム等を添加することなどにより、塩化物イオンを必要量添加してもよい。

本発明の方法においては、電解処理前における混合廃水中の硝酸性窒素濃度及びアンモニア性窒素濃度の比率は特に限定されるものではなく、任意の割合で混合することができるが、電解処理前における混合廃水中の硝酸性窒素濃度及びアンモニア性窒素濃度の比率（硝酸性窒素濃度／アンモニア性窒素濃度）は、モル比で、１／１以下（硝酸性窒素濃度とアンモニア性窒素濃度が等しいか、あるいは、硝酸性窒素濃度がアンモニア性窒素濃度よりも低い）であることが好ましい。また、当該比率は、より好ましくは１／１〜１／３であり、さらに好ましくは１／１．５〜１／２．５である。電解処理前における混合廃水中の硝酸性窒素濃度の割合が高くなりすぎると、硝酸性窒素に共存させるアンモニア性窒素が少なくなりすぎ、電流効率を向上させる効果が十分に得られない場合がある。また、電解処理前における混合廃水中の硝酸性窒素濃度の割合が低くなりすぎると、硝酸性窒素の電気分解が完了した後にも多量のアンモニア性窒素が残存し、全体としての処理時間が長くなってしまう場合がある。なお、必要に応じて、電解処理前における混合廃水にさらに水を混合し、電解処理前における混合廃水中の硝酸性窒素濃度及びアンモニア性窒素濃度を調整してもよい。

電解処理前における混合廃水中の硝酸性窒素濃度及びアンモニア性窒素濃度は、本発明の方法によりこれらの濃度を低減させうる限りにおいて、特に限定されるものではないが、硝酸性窒素濃度は、たとえば所定の排出基準値（１００ｍｇ／Ｌ）を超える濃度であり、あるいはそれ以下の濃度（たとえば、５０ｍｇ／Ｌ程度）であってもよい。また、アンモニア性窒素濃度は、たとえば所定の排出基準値（１００ｍｇ／Ｌ）を超える濃度であり、あるいはそれ以下の濃度（たとえば、５０ｍｇ／Ｌ程度）であってもよい。ここで、混合廃水中の硝酸性窒素濃度はイオンクロマトグラフ法（日本工業規格（ＪＩＳ） Ｋ０１０２（２０１３） ４３．２．５）により測定することができる。また、混合廃水中のアンモニア性窒素濃度はイオンクロマトグラフ法（日本工業規格（ＪＩＳ） Ｋ０１０２（２０１３） ４２．５）により測定することができる。
なお、本発明の方法により処理される混合廃水中には、殺菌作用のある銀等が含まれていてもよい。また、微生物の生存が困難な程度に高濃度（例えば、海水並の３％以上）の塩分が含まれていてもよい。また、毒性作用のあるニッケル、亜鉛、クロム、鉛、鉄およびその化合物等が含まれていてもよい。

本発明の方法において、陽極としては、アンモニア性窒素を窒素まで酸化できるものであれば、特に限定されず、また、陰極としては、硝酸性窒素を窒素まで還元できるものであれば、特に限定されない。

陽極としては、塩素の発生効率や電解による電極の耐久性の観点からは、白金、イリジウム及びルテニウム並びにこれらの少なくともいずれか１を含む酸化物からなる群から選択される少なくとも１種を含む電極であることが好ましい。なお、白金、イリジウム及びルテニウムの少なくともいずれか１を含む酸化物としては、例えば、酸化白金、酸化イリジウム及び酸化ルテニウムが挙げられる。ここで、当該陽極は、白金、イリジウム及びルテニウム並びにこれらの少なくともいずれか１を含む酸化物からなる群から選択される少なくとも１種のみで構成されていてもよいが、本発明の方法に適用される陽極としての機能を阻害しない範囲であれば、その他の成分を適宜含んでいてもよい。また、貴金属の使用量を抑制してコストを低減するとの観点からは、当該陽極は、チタンをはじめとする遷移金属からなる基材の上に、白金、イリジウム及びルテニウム並びにこれらの少なくともいずれか１を含む酸化物からなる群から選択される少なくとも１種をめっき及び／又は焼成等により１層以上被覆したものであってもよい。

また、陰極としては、硝酸の還元反応の触媒効果を有することから、白金、パラジウム及び銅並びにこれらの少なくともいずれか１を含む合金からなる群から選択される少なくとも１種を含む電極であることが好ましい。なお、白金、パラジウム及び銅の少なくともいずれかを含む合金としては、例えば、白金と銅の合金（ＰｔＣｕ）やパラジウムと銅の合金（ＰｄＣｕ）等が挙げられる。ここで、当該陰極は、白金、銅及び銅合金からなる群から選択される少なくとも１種のみで構成されていてもよいが、本発明の方法に適用される陰極としての機能を阻害しない範囲であれば、その他の成分を適宜含んでいてもよい。

また、本発明の方法においては、直流電解、高周波電解等により電解を行うことができるが、発熱を抑制するためには、高周波電解を行うことが好ましい。高周波電解によって発熱を抑制することにより、電解効率の低下を抑制することができ、また、発熱により必要となる電解装置の冷却コストを抑制することができる。

また、電解処理時の電圧は特に限定されるものではなく、処理すべき廃液中の成分等に応じて、適宜設定することができる。

また、本発明の方法においては、電解処理中の混合廃水のｐＨを６〜１０の範囲に調整することが好ましい。電解処理中の混合廃水のｐＨが１０以下であると、反応速度が低下するのを抑制することができる。一方、電解処理中の混合廃水のｐＨが６以上であると、アンモニア性窒素と次亜塩素酸の反応により爆発性の物質である三塩化窒素が発生するのを抑制することができる。電解処理中の混合廃水のｐＨは、６〜８であることがより好ましく、６〜７であることがさらに好ましい。

本発明の方法においては、混合廃水中の硝酸性窒素濃度を、好ましくは１００ｍｇ／Ｌ以下、より好ましくは５０ｍｇ／Ｌ以下、さらに好ましくは２ｍｇ／Ｌ以下、特に好ましくは０ｍｇ／Ｌ（すなわち、混合廃水中に硝酸性窒素が含まれていない状態）まで低減させてから、混合廃水を排出する。また、本発明の方法においては、混合廃水中のアンモニア性窒素濃度を、好ましくは１００ｍｇ／Ｌ以下、より好ましくは５０ｍｇ／Ｌ以下、さらに好ましくは０．５ｍｇ／Ｌ以下、特に好ましくは０ｍｇ／Ｌ（すなわち、混合廃水中にアンモニア性窒素が含まれていない状態）まで低減させてから、混合廃水を排出する。

また、本発明の方法においては、硝酸性窒素とアンモニア性窒素の合計の濃度、すなわち、全窒素濃度を、好ましくは１００ｍｇ／Ｌ以下、より好ましくは５０ｍｇ／Ｌ以下、さらに好ましくは２．５ｍｇ／Ｌ以下、特に好ましくは０ｍｇ／Ｌ（すなわち、混合廃水中に硝酸性窒素とアンモニア性窒素等の有害性窒素が含まれていない状態）まで低減させてから、混合廃水を排出する。本発明の方法によれば、硝酸性窒素を含む第１の廃水とアンモニア性窒素を含む第２の廃水の混合廃水を電解処理することにより、一度の電解処理で硝酸性窒素とアンモニア性窒素等の有害性窒素の濃度（全窒素濃度）を所定の排出基準以下に抑制した上で、廃水を実施することができる。

以下、本発明を実施例および比較例によりさらに説明するが、本発明は下記例に制限されるものではない。

（実施例１）
硝酸性窒素を含む第１の廃水と、アンモニア性窒素を含む第２の廃水を混合及び攪拌し、混合廃水２Ｌを調製した。ここで、混合廃水中の硝酸性窒素濃度は、２０００ｍｇ／Ｌであり、アンモニア性窒素濃度は２０００ｍｇ／Ｌであった。すなわち、電解処理前の混合廃水中の硝酸性窒素濃度及びアンモニア性窒素濃度の比率（硝酸性窒素濃度／アンモニア性窒素濃度）は、モル比で１／１であった。なお、混合廃水中には、塩化カリウムを１０ｇ／Ｌの濃度となるように添加した。
つづいて、チタン基材上に酸化イリジウムを被覆した電極（電極面積：１７２ｃｍ^２）を陽極とし、銅電極（電極面積：１７２ｃｍ^２）を陰極とする電解装置を用意し、電解装置の電解槽に調製した混合廃水を投入した。
つづいて、定電圧：１２Ｖ、電流密度：６Ａ／ｄｍ^２、及び、電極間の距離：１０ｍｍの条件で、高周波電解を行った。なお、電解処理中においては、水酸化ナトリウム水溶液及び硫酸を適宜使用することにより、ｐＨを６〜７の範囲に調整した。ここで、電解中の電流は１０Ａであった。

図１に、実施例１の混合廃水中の硝酸性窒素濃度及びアンモニア性窒素濃度の経時変化を表すグラフを示す。ここで、図１中の「ＮＯ_３−Ｎ」は硝酸性窒素濃度を、「ＮＨ_４−Ｎ」はアンモニア性窒素を表し、後述する図２〜図５においても同様である。また、表１に、電解開始から所定時間経過後の、実施例１の混合廃水中の硝酸性窒素濃度及びアンモニア性窒素濃度を示す。また、実施例１における電流効率は４６％であった。なお、各段階における混合廃水中の硝酸性窒素濃度は、イオンクロマトグラフ法（ＪＩＳ Ｋ０１０２（２０１３） ４３．２．５）により測定した。また、混合廃水中のアンモニア性窒素濃度はイオンクロマトグラフ法（ＪＩＳ Ｋ０１０２（２０１３） ４２．５）により測定した。

（実施例２）
混合廃水中の硝酸性窒素濃度が２０００ｍｇ／Ｌであり、アンモニア性窒素濃度が４０００ｍｇ／Ｌとなるように、すなわち、電解処理前の混合廃水中の硝酸性窒素濃度及びアンモニア性窒素濃度の比率（硝酸性窒素濃度／アンモニア性窒素濃度）が、モル比で１／２でとなるように調整した混合廃水を用いた以外は、実施例１と同様にして、電解処理を行った。

図２に、実施例２の混合廃水中の硝酸性窒素濃度及びアンモニア性窒素濃度の経時変化を表すグラフを示す。また、表２に、電解開始から所定時間経過後の、実施例１の混合廃水中の硝酸性窒素濃度及びアンモニア性窒素濃度を示す。また、実施例２における電流効率は６０％であった。なお、各段階における混合廃水中の硝酸性窒素濃度及びアンモニア性窒素濃度は実施例１と同様にして測定した。

（実施例３）
混合廃水中の硝酸性窒素濃度が２０００ｍｇ／Ｌであり、アンモニア性窒素濃度が６０００ｍｇ／Ｌとなるように、すなわち、電解処理前の混合廃水中の硝酸性窒素濃度及びアンモニア性窒素濃度の比（硝酸性窒素濃度：アンモニア性窒素濃度）が、モル比で１：３でとなるように調整した混合廃水を用いた以外は、実施例１と同様にして、電解処理を行った。

図３に、実施例３の混合廃水中の硝酸性窒素濃度及びアンモニア性窒素濃度の経時変化を表すグラフを示す。また、表３に、電解開始から所定時間経過後の、実施例３の混合廃水中の硝酸性窒素濃度及びアンモニア性窒素濃度を示す。また、実施例３における電流効率は６２％であった。なお、各段階における混合廃水中の硝酸性窒素濃度及びアンモニア性窒素濃度は実施例１と同様にして測定した。

（比較例１）
硝酸性窒素濃度が２０００ｍｇ／Ｌであり、アンモニア性窒素を含まない廃水２Ｌを用いた以外は、実施例１と同様にして、電解処理を行った。

図４に、比較例１の廃水中の硝酸性窒素濃度の経時変化を表すグラフを示す。また、表４に、電解開始から所定時間経過後の、比較例１の廃水中の硝酸性窒素濃度を示す。また、比較例１における電流効率は２７％であった。なお、各段階における廃水中の硝酸性窒素濃度は実施例１と同様にして測定した。

(参考例１)
硝酸性窒素を含まず、アンモニア性窒素濃度が４０００ｍｇ／Ｌである廃水２Ｌを用いた以外は、実施例１と同様にして、電解処理を行った。

図５に、参考例１の廃水中のアンモニア性窒素濃度の経時変化を表すグラフを示す。また、表５に、電解開始から所定時間経過後の、参考例１の廃水中のアンモニア性窒素濃度を示す。また、参考例１における電流効率は８９％であった。なお、各段階における廃水中のアンモニア性窒素濃度は実施例１と同様にして測定した。

上記結果に示されるように、硝酸性窒素及びアンモニア性窒素を含む混合廃水に電解処理した実施例１〜３では、硝酸性窒素とアンモニア性窒素を同時に分解できた。また、硝酸性窒素のみを含む廃水に電解処理した比較例１に比較して、高い電流効率で電解を行うことができ、硝酸性窒素の分解時間を大幅に短縮することができた。例えば、実施例２と比較例１とを比較すると、硝酸性窒素を２０００ｍｇ／Ｌ含み、アンモニア性窒素を含まない、すなわち全窒素濃度が２０００ｍｇ／Ｌである廃水を電解処理した比較例１では、硝酸性窒素濃度（すなわち全窒素濃度）を５０ｍｇ／Ｌ以下まで低減するのに、およそ１４時間を要した。一方、硝酸性窒素を２０００ｍｇ／Ｌ、アンモニア性窒素を４０００ｍｇ／Ｌ含み、すなわち全窒素濃度が６０００ｍｇ／Ｌである混合廃水を電解処理した実施例２では、およそ７時間で硝酸性窒素濃度を０．５ｍｇ／Ｌ以下まで低減できており、また、およそ８時間でアンモニア性窒素濃度を２ｍｇ／Ｌ以下まで低減できた。そして、全窒素濃度としても、電解処理前には比較例１よりも全窒素濃度が高いにも関わらず、およそ８時間で全窒素濃度を２．５ｍｇ／Ｌ以下まで低減できた。

Claims (7)

1. 硝酸性窒素を含有する第１の廃水とアンモニア性窒素を含有する第２の廃水とを混合してなり、かつ塩化物イオンを含む混合廃水に電解処理することにより、前記混合廃水中の前記硝酸性窒素濃度及び前記アンモニア性窒素濃度を低減させる、廃水中の有害性窒素の除去方法であって、
   前記電解処理前における前記混合廃水中の前記硝酸性窒素濃度及び前記アンモニア性窒素濃度の比率（硝酸性窒素濃度／アンモニア性窒素濃度）が、モル比で、１／１〜１／３である、廃水中の有害性窒素の除去方法。
2. 前記電解処理において、陽極として、白金、イリジウム及びルテニウム並びにこれらの少なくともいずれか１を含む酸化物からなる群から選択される少なくとも１種を含む電極を用いるとともに、陰極として、白金、パラジウム及び銅並びにこれらの少なくともいずれか１を含む合金からなる群から選択される少なくとも１種を含む電極を用いる、請求項１に記載の廃水中の有害性窒素の除去方法。
3. 前記電解処理を高周波電解により行う、請求項１又は２に記載の廃水中の有害性窒素の除去方法。
4. 前記電解処理を高周波電解により行う（但し、電極として陽極および陰極のみを用いない場合を除く。）、請求項１〜３のいずれか１項に記載の廃水中の有害性窒素の除去方法。
5. 前記電解処理中の、前記混合廃水のｐＨを６〜１０の範囲に調整する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の廃水中の有害性窒素の除去方法。
6. 前記混合廃水中の前記硝酸性窒素濃度を１００ｍｇ/Ｌ以下まで低減させ、かつ、前記混合廃水中の前記アンモニア性窒素濃度を１００ｍｇ/Ｌ以下まで低減させる、請求項１〜５のいずれか１項に記載の廃水中の有害性窒素の除去方法。
7. 前記混合廃水中の前記硝酸性窒素と前記アンモニア性窒素の合計の濃度を１００ｍｇ/Ｌ以下まで低減させる、請求項１〜６のいずれか１項に記載の廃水中の有害性窒素の除去方法。

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