JPH03258388A

JPH03258388A - Ｎｈ↓３含有廃水の処理方法

Info

Publication number: JPH03258388A
Application number: JP2056537A
Authority: JP
Inventors: Katsuyuki Kataoka; 克之片岡
Original assignee: Ebara Research Co Ltd; Ebara Infilco Co Ltd
Current assignee: Ebara Corp; Ebara Research Co Ltd
Priority date: 1990-03-09
Filing date: 1990-03-09
Publication date: 1991-11-18
Anticipated expiration: 2009-11-30
Also published as: JPH0696145B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、Ｎ１（３含有廃水の処理方法に係り、特に、
し尿等のＮ）Ｉｓ含有廃水のＮＨ，ストリップ法の改善
方法に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、ＮＨ，含有廃水からのＮＨ３１＆去方法として、
ＮＨ，ストリップ法が周知となっている。

ＮＨ３ストリップ方法には、２つの方法があり、１つは
廃水にＣａ　（ＤＨ）　ｓまたはＮａＯＨを添加後、ア
ルカリ性下で空気と気液接触させる方法（空気ストリッ
プ法）であり、２番目は、廃水を加温して、スチームで
、水蒸気蒸留することによって、ＮＨ３をストリップす
る方法である。（スチームストリップ法）しかし、これら従来法は次のような欠点があった。

■　空気でストリップする方法では、冬期などの気温が
低い場合には、ＮＨ５除去率が低下してしまう。

■　空気ストリップ法は、アルカリ剤の添加コストが高
額であり、スチームストリップ法は、スチームコストが
非常に高いという欠点がある。また、ボイラーが必要な
ので、設備費が高くなるという問題もある。

また、いずれの方法も、放散されたＮＨ，含有ガスを、
燃焼酸化しＮＨ，をＮ、ガスに酸化無害化したのち、大
気中に放散されているが、ＮＨｓの燃焼工程で、Ｎ２ガ
スの他に、ＮＯＸが不可避的に生成し、大気汚染源とな
る問題があった。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、前記従来技術の問題点を適確に解決すること
を課題とするものであり、コストの高いスチームを使う
必要がなく、多量のアルカリを添加する必要がなく、し
かも、年間を通じて、外気温に左右されずに、安定して
高ＮＨ，除去率が得られ、ＮＨ，の燃焼酸化によって発
生するＮＯｘの排出も低減できる新規方法を提供するこ
とを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明では、ＮＨ３含有廃
水を、ｐＨアルカリ性かつ加温下で排ガスと気液接触せ
しめ、ＮＨ３をス）ＩＪツブ除去し、該ストリップされ
たＮＨｓ含有気体を燃焼工程で燃焼酸化し、該燃焼排ガ
スを前記気液接触用の排ガスとして用い、前記のＮＨ，
含有廃水と直接気液接触させることを特徴とするＮＨ，
含有廃水の処理方法としたものである。

次に、本発明を図面を参照にして詳細に説明する。

第１図は、本発明の一例を示すフロー概略図であり、第
１図では、ＮＨｓ含有廃水の代表例であるし尿を例に挙
げて説明する。第１図において、し尿（浄化槽汚泥が混
入していてもよい）１に、凝集剤２を添加し、固液分離
工程３　（スクリーン、沈殿槽、汚泥脱水機などを適用
すればよい）で、し尿中のＳＳ、コロイドを除去する。

４は分離汚泥、５は分離液である。

分離液５を、後記のＮＨ，ストリップ塔流出液１１　（
温度６０〜９０℃程度）と熱交換器６において熱交換し
て、加温後、外部熱源（バーナー、電熱等）による加熱
器７で、さらに加温し、ＮＨ，ス）　ＩＪツブ塔（充填
塔）８の上部に供給する。

し尿中のＮＨ，分は、重炭酸アンモニウムＮＨ，ＨＣＯ
，の形で溶存しているので、加熱によって熱ＮＨ，ＨＣＯ３−ＮＨ，↑＋　ＣＯ２↑＋　Ｎ２０の反
応が生じ、ＮＨ，ＨＣＯコは遊１ｉＮＨ，と遊離Ｃ０２
に分解する。したがって、ＮＨ，ストリップ塔８の下部
より、気体９を供給し気液接触させると、ＮＨ，とＣＯ
２が、排出管からＮＨ３含有ガス１０として、放散（ス
トリップ）され、ＮＨ，、ＣＤ、が除去される。

放散されたＮＨｓ含有ガス１０は、触媒燃焼工程１２に
流入し、ｐｔ系、Ｎｌ系、　Ｃｏ系等公知の酸化触媒と
温度２００〜３５０℃の条件で接触することによって、
Ｎ、ガスに酸化される。（ＮＯｘが少量副生ずる）。燃
焼排ガス１３は、従来、その全量が大気中に放出されて
いたが、本発明は燃焼排ガス１３の大部分１３′を、送
風器１４によってＮＨ，ストリップ工程８の気液接触用
ガス９として、Ｎ１１．ストリップ塔８の下部に送入し
、ＮＨ，含有液５と気液接触させるために再利用する。

なお、１５は燃焼工程１２への補給用酸素としての空気
であり、１３′は燃焼排ガス１３の一部をブローして、
大気中へ放出する管である。

しかして、高温の燃焼排ガス１３′との気液接触操作に
より、Ｎ）Ｉｓが放散除去されたし尿１１　（この段階
までで、溶解性ＢＯＤはほとんど除去されていない）は
、温度８０〜９０℃を示すので、凝集分離し尿５と熱交
換６させ、熱回収し、熱交換器流出液１１′の温度を３
０〜４０℃に降温させる。しかるのち、流出液１１′を
ＵＡＳＢ法、ゼオライト粒子などのマイクロキャリヤを
核として、メタン菌を成長発達させた流動床法などの、
固定化メタン菌を用いたメタン発酵工程１６に供給し、
高速にメタン発酵させて溶解性ＢＯＤを除去する。発生
メカンガスＡは、液加湿部７の燃料として利用する。

本発明者の実験によれば、ＳＳとＮＨ，はＵＡＳＢ法な
どの固定化メタン菌を用いた高速メタン発酵にとって、
大きな阻害要因となり、前もってＳＳを除去すると共に
、ＮＨ，をス）ＩＪツブ除去することによって、固定化
メタン菌の活動にとって理想的な環境を与えることがで
き、活性の高いメタン菌が、槽内に高濃度に維持できる
ことが認ｔられな。この結果、メタン発酵槽の滞留日数
がわずか０．５日で、し尿中の溶解性ＢＯＤの９０％以
上が除去できることが確認された。

次にメタン発酵処理水１７は、放流されるかもしくは必
要に応じ、生物学的硝化脱窒素工程１８において、メタ
ン発酵処理水１７中に、少量残留するＢＯＤ、ＮＨ３を
硝化・脱窒素菌によって高度に除去する。なお、放流水
の色度と非生物分解性ＣＯＤ、　Ｐｏ、３−を除去する
必要がある場合は、生物学的硝化脱窒素処理水１９に対
し、凝集、活性炭処理を行えばよい。

〔作用〕

本発明で、燃焼工程排ガスをＮＨ，のストリップ用のガ
スに用いたことにより、次のような作用を有する。

（イ）燃焼排ガスは、温度が１００〜２００℃と高温で
あるので、単なる空気によって、ＮＨ。

ストリップを行うよりも除去効率の良いＮＨ。

ストリップを行うことが出来る。

（ロ）冬期の外気温が低い場合、空気を用いる従来の方
法では、ＮＨ，ス）Ｕツブ効果が低下するが、本発明法
は季節に無関係に、高いＮＨｓストリップ効果を得るこ
とが出来る。

（ハ）燃焼排ガス１３中に含まれるＮＯｘが、ストリッ
プ塔内で液５に吸収される。さらに、燃焼工程１２にお
いて、ＮＯｘとＮＨ３が熱化学反応を起して、ＮＯｘが
除去される。

ＮＯｘとＮＨ，との反応は次式で表わされる。

ＮＨ３＋　２０２→ＮＨ＋２［１０゜Ｎ）Ｉ＋ＮＯ−Ｎ２＋ＯＨ〔実施例〕以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発
明はこれら実施例に限定されるものではない。

実施例１第１図のフローにもとづいて、し尿のＮＨ，ストリップ
実験を行った。

し尿１の凝集分離液５を、ＮＨ，ストリップ塔流出液１
１と熱交換し、温度７０℃に加温後、メタン発酵工程か
ら発生する消化ガスＡを燃焼させた熱エネルギーによっ
て、さらに９０℃に加温したのち、ラシヒリングを充填
したＮＨ３ストリップ塔の上部に供給し、触媒燃焼排ガ
ス１３′と空気１５との混合ガス（温度９０〜１１０℃
）と向流で気液接触させた。

ＮＨ，ストリップ塔の充填材層高は１０ｍ１液供給流量
は１ｍ３／日、ガス流量は３　Ｎｕｌ＋’／日、液質量
速度３０００　ｋｇ／ｍ２・Ｈｒに設定した。この条件
で、ＮＨ，ストリップ処理を行ったところ、次表のよう
な処理結果を得た。

表−１ストリップされたＮＨ，含有ガスを、Ｐｔ系のＮＨ５酸
化ハニカム触媒を用いる触媒燃焼装置に、温度３５０℃
、Ｓ　Ｖ　１０，０００　ｈ−”の条件で供給し、ＮＨ
３をＮ２に燃焼させ、この排ガス量の８０〜９０％を、
前記のＮＨ，ストリップ塔に供給した。

触媒燃焼装置からの排ガスのＮＯｘ濃度２５〜３８ｐｐ
のと少量であった。

比較例１前記実施例のし尿の凝集分離液を、９０℃に加温し、温
度８℃の外気と気液接触させ、ＮＨ。

ストリップ試験を行った。その他のＮ［１，ス）　ＩＪ
ツブの実験条件は、実施例と同一とした。

この結果、表−２ＯＮＨ，除去結果を得た。

表−２ＮＨ，含有ガスの触媒燃焼排ガスのＮＯｘ濃度は３０〜
４６ｐｐｍであり、排ガスの全量を大気に放出した。

この結果、ＮＯｘ排出負荷量は、本発明法の約４〜９倍
に増加した。

〔発明の効果〕

本発明によれば、次のような効果を奏することができる
。

■　Ｎｌ’ｌｓ含有廃水からＮＨ５をストリップ除去す
るのに、単なる空気ではなく、Ｎｔｌ、含有ガスの燃焼
排ガス（高温である）を、気液接触用のガスとして利用
するので、冬期の気温の低下に無関係に年間を通じて、
高ＮＨ，除去率を安定して得ることが可能である。

■　放散されたＮＨ，含有ガスを燃焼させた排ガスの大
気中への排呂量が、大きく減少するので、大気汚染防止
効果が大きい。

■　ＮＯｘの大気中の放出量を著しく減少でき、この点
からも大気汚染防止効果に優れている。

■　ＮＨ，ストリップにスチームを使用する必要がない
ので、ボイラーが不要であり、設備費低減とスチーム発
生用の燃料不要による運転コストの節減効果が大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一例を示すフロー概略図である。１　　・し尿、２・　・凝集剤、３・　・固液分離工程
、４・　・分離汚泥、５・　・分離液、６　　・熱交換
器、７　　・加熱器、８・ＮＨ，ストリップ塔、９・　
　・気体、１０・ＮＨ，含有ガス、１１・　・ＮＨ，除
去し尿、１２・　・触媒燃焼工程、１３ス、１４・　・送風器、１５・・メタン発酵工程、１８・化脱窒素工程・燃焼排ガ・空気、１６・生物学的鋼

Claims

【特許請求の範囲】１、ＮＨ＿３含有廃水を、ｐＨアルカリ性かつ加温下で
排ガスと気液接触せしめ、ＮＨ＿３をストリップ除去し
、該ストリップされたＮＨ＿３含有気体を燃焼工程で燃
焼酸化し、該燃焼排ガスを前記気液接触用の排ガスとし
て用い、前記のＮＨ＿３含有廃水と直接気液接触させることを特徴とす
るＮＨ＿３含有廃水の処理方法。