JPH07116650A - 高濃度アンモニア含有水からアンモニアをガス状で分離、処理する方法 - Google Patents
高濃度アンモニア含有水からアンモニアをガス状で分離、処理する方法Info
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- JPH07116650A JPH07116650A JP5285915A JP28591593A JPH07116650A JP H07116650 A JPH07116650 A JP H07116650A JP 5285915 A JP5285915 A JP 5285915A JP 28591593 A JP28591593 A JP 28591593A JP H07116650 A JPH07116650 A JP H07116650A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
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- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
- Gas Separation By Absorption (AREA)
- Physical Water Treatments (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 工場等の排水が高濃度のアンモニアで汚染さ
れていることが多い。この処理に塩素等の化学物質を使
用すれば二次公害物質を生成する恐れがあり、そのた
め。含有アンモニアを pＨを調整して遊離アンモニアと
し、空気と接触させて空気中に分離して排出していた
が、人体に有害であり、公害の元となっていたのでこれ
を改善する。 【構成】 原排水をポンプで加圧し、分離塔の塔頂から
噴出し、空気流と接触させてアンモニアを空気中に分離
し、このアンモニア含有空気を触媒によって燃焼し、純
水に吸収させて製品アンモニア水とし、又は硫黄酸化物
を含有するボイラー等の排煙を酸化したガスと反応させ
て硫安として無害化して放出するようにした。
れていることが多い。この処理に塩素等の化学物質を使
用すれば二次公害物質を生成する恐れがあり、そのた
め。含有アンモニアを pＨを調整して遊離アンモニアと
し、空気と接触させて空気中に分離して排出していた
が、人体に有害であり、公害の元となっていたのでこれ
を改善する。 【構成】 原排水をポンプで加圧し、分離塔の塔頂から
噴出し、空気流と接触させてアンモニアを空気中に分離
し、このアンモニア含有空気を触媒によって燃焼し、純
水に吸収させて製品アンモニア水とし、又は硫黄酸化物
を含有するボイラー等の排煙を酸化したガスと反応させ
て硫安として無害化して放出するようにした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は産業排水等の高濃度アン
モニア含有水中のアンモニアを気体状で分離し、これを
大気中に放散することなく、物理的処理、化学的処理に
より無害化して処理する水処理方法に関する。
モニア含有水中のアンモニアを気体状で分離し、これを
大気中に放散することなく、物理的処理、化学的処理に
より無害化して処理する水処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】アンモニア含有水はし尿処理場排水、下
水処理場放流水、その他発電所、製鉄所、半導体製造工
場、化学肥料製造工場、ガス工業所、食料品製造工場、
パルプ工場、皮革関係工場等多くの工場、事業所からの
排水として外部に放出されている。これらの排水は、り
ん含有水とともに、湖沼・河水・海域の冨栄養化の主原
因とされ、地球環境汚染の問題として注目されている。
特にこの問題は人類の物質的な繁栄は、他面では環境汚
染を増大するという不幸な関係にあるので、早急な対策
が望まれている。
水処理場放流水、その他発電所、製鉄所、半導体製造工
場、化学肥料製造工場、ガス工業所、食料品製造工場、
パルプ工場、皮革関係工場等多くの工場、事業所からの
排水として外部に放出されている。これらの排水は、り
ん含有水とともに、湖沼・河水・海域の冨栄養化の主原
因とされ、地球環境汚染の問題として注目されている。
特にこの問題は人類の物質的な繁栄は、他面では環境汚
染を増大するという不幸な関係にあるので、早急な対策
が望まれている。
【０００３】従来アンモニア含有水の処理としては、上
水道においては塩素によるブレーク ３ ポイント処理を中心に、またし尿処理、下水処理におい
ては生物処理による硝化処理を中心に進められてきた。
この２つの場合は原水中のアンモニア濃度が夫々1ppm、
20ppm 前後であり、上記処理で処理可能な範囲であっ
た。しかしながら最近海域等に放流される工場排水の中
には、その濃度と処理量の関係で、以上述べた従来の方
法では処理そのものが困難であったり、運転費が高く実
用的ではないものが出てきている。特にこのような排水
処理は見返り利益の伴わないものであるので、運転費に
ついては最大の配慮を払う必要がある。また従来行われ
ている有効な処理方法のうち、試薬を使用するものはそ
の試薬によって二次公害物質の生成を伴うものがある。
例えば塩素のようなハロゲンまたはハロゲン化合物を使
用するときはトリハロメタンのような人体に有害な物質
が発生する。
水道においては塩素によるブレーク ３ ポイント処理を中心に、またし尿処理、下水処理におい
ては生物処理による硝化処理を中心に進められてきた。
この２つの場合は原水中のアンモニア濃度が夫々1ppm、
20ppm 前後であり、上記処理で処理可能な範囲であっ
た。しかしながら最近海域等に放流される工場排水の中
には、その濃度と処理量の関係で、以上述べた従来の方
法では処理そのものが困難であったり、運転費が高く実
用的ではないものが出てきている。特にこのような排水
処理は見返り利益の伴わないものであるので、運転費に
ついては最大の配慮を払う必要がある。また従来行われ
ている有効な処理方法のうち、試薬を使用するものはそ
の試薬によって二次公害物質の生成を伴うものがある。
例えば塩素のようなハロゲンまたはハロゲン化合物を使
用するときはトリハロメタンのような人体に有害な物質
が発生する。
【０００４】従来またアンモニア含有排水排水を処理す
るには、アンモニアが遊離アンモニアとして存在すると
きにはそのままで、イオン状態で存在するときはその排
水のpＨを高めて遊離アンモニアとし、空気と接触させ
ることにより、ガス状で空気中に分離して大気中に放出
し、濃度の低くなった排水は河川等に放流する方法が行
われている。しかしながらアンモニアは毒性があり、強
い刺激臭があるので、この方法は単に排水の汚染を空気
の汚染にすり替えるだけにすぎず、特に人家に近い所で
はこの方法を採用することは出来ない。
るには、アンモニアが遊離アンモニアとして存在すると
きにはそのままで、イオン状態で存在するときはその排
水のpＨを高めて遊離アンモニアとし、空気と接触させ
ることにより、ガス状で空気中に分離して大気中に放出
し、濃度の低くなった排水は河川等に放流する方法が行
われている。しかしながらアンモニアは毒性があり、強
い刺激臭があるので、この方法は単に排水の汚染を空気
の汚染にすり替えるだけにすぎず、特に人家に近い所で
はこの方法を採用することは出来ない。
【０００５】
【発明が解決しようとする問題点】本発明はアンモニア
含有排水の処理についての以上述べた欠点を解消し、工
場排水等、高濃度アンモニア含有水からアンモニアをガ
ス状で分離し、それを無害、無公害化した後に大気中に
放出し、処理水は河川、海域等に放流する方法を提供す
ることを目的としている。
含有排水の処理についての以上述べた欠点を解消し、工
場排水等、高濃度アンモニア含有水からアンモニアをガ
ス状で分離し、それを無害、無公害化した後に大気中に
放出し、処理水は河川、海域等に放流する方法を提供す
ることを目的としている。
【０００６】
【問題点を解決するための手段及びその作用】４ 本発明は、次の(a) 、(b1)の工程によって高濃度アンモ
ニア含有水を処理する方法を用いることによって、前記
した目的を達成しているのである。 (a) 高濃度アンモニア含有水を加圧し、噴霧ノズルを経
由して空気流中に噴出させることにより、高濃度アンモ
ニア含有水からアンモニアをガス状で分離する。 (b1)前記分離工程によって生じた空気とアンモニアガス
の混合気体を触媒により分解燃焼して無害化した後に大
気中に放出する。上記の方法のうち(b1)の工程は、次の
(b2)又は(b3)の工程に代えることもできる。 (b2)前記分離工程によって生じた空気とアンモニアガス
の混合気体のうちのアンモニアを純水によって吸収し、
無害化した空気は大気中に放出し、得られたアンモニア
水は精製して製品とする。 (b3)前記分離工程によって生じた空気とアンモニアガス
の混合気体を、ボイラーの排ガス等、二酸化硫黄と空気
との混合気体をバナジウム触媒を充填したコンバーター
を経由することにより生成された無水硫酸と空気の混合
気体とコットレル中で接触させ、反応生成物を分離して
無害化した空気を大気中に放出する。
ニア含有水を処理する方法を用いることによって、前記
した目的を達成しているのである。 (a) 高濃度アンモニア含有水を加圧し、噴霧ノズルを経
由して空気流中に噴出させることにより、高濃度アンモ
ニア含有水からアンモニアをガス状で分離する。 (b1)前記分離工程によって生じた空気とアンモニアガス
の混合気体を触媒により分解燃焼して無害化した後に大
気中に放出する。上記の方法のうち(b1)の工程は、次の
(b2)又は(b3)の工程に代えることもできる。 (b2)前記分離工程によって生じた空気とアンモニアガス
の混合気体のうちのアンモニアを純水によって吸収し、
無害化した空気は大気中に放出し、得られたアンモニア
水は精製して製品とする。 (b3)前記分離工程によって生じた空気とアンモニアガス
の混合気体を、ボイラーの排ガス等、二酸化硫黄と空気
との混合気体をバナジウム触媒を充填したコンバーター
を経由することにより生成された無水硫酸と空気の混合
気体とコットレル中で接触させ、反応生成物を分離して
無害化した空気を大気中に放出する。
【０００７】以上の各方法はその実施に当たっては、状
況に応じて次に示すような幾つかの実施態様を採用する
ことによって、実情に即した最も適切な方法とすること
ができる。すなわち、 分離工程(a) の前処理工程として高濃度アンモニア
含有水に水酸化アルカリ等を加えて pＨを調整する。こ
の前処理工程はアンモニアがイオンとして含有されてい
るときにそれを遊離アンモニア化するのに有効である。 分離工程(a) を多段化する。このようにすれば、放
流処理水の残留アンモニア濃度を低減することができ
る。 無害化工程(b1)、(b2)、(b3)、を多段化する。この
ようにすれば、放出空気中の残留アンモニア濃度を低減
することができる。
況に応じて次に示すような幾つかの実施態様を採用する
ことによって、実情に即した最も適切な方法とすること
ができる。すなわち、 分離工程(a) の前処理工程として高濃度アンモニア
含有水に水酸化アルカリ等を加えて pＨを調整する。こ
の前処理工程はアンモニアがイオンとして含有されてい
るときにそれを遊離アンモニア化するのに有効である。 分離工程(a) を多段化する。このようにすれば、放
流処理水の残留アンモニア濃度を低減することができ
る。 無害化工程(b1)、(b2)、(b3)、を多段化する。この
ようにすれば、放出空気中の残留アンモニア濃度を低減
することができる。
【０００８】５ 以上述べたような構成によれば、工場排水等の高濃度ア
ンモニア含有水中のアンモニアをガス状で分離し、分離
したアンモニアは触媒を使用して燃焼して無害化して大
気中に放出し、又は水に吸収させて製品アンモニア水と
して回収し、或はボイラー排ガス等空気と硫黄酸化物と
の混合気体と反応させて製品硫安として回収し、その結
果アンモニア含有量を低減した排水は河川、海域等に放
流するので、排水の処理費を低減することができ、同時
にまた放流水中のトリハロメタン等の有害物質の生成を
防止し、人の健康に寄与することができる。
ンモニア含有水中のアンモニアをガス状で分離し、分離
したアンモニアは触媒を使用して燃焼して無害化して大
気中に放出し、又は水に吸収させて製品アンモニア水と
して回収し、或はボイラー排ガス等空気と硫黄酸化物と
の混合気体と反応させて製品硫安として回収し、その結
果アンモニア含有量を低減した排水は河川、海域等に放
流するので、排水の処理費を低減することができ、同時
にまた放流水中のトリハロメタン等の有害物質の生成を
防止し、人の健康に寄与することができる。
【０００９】
【実施例】以下図面に基づいて本発明の実施例について
説明する。図１は本発明の第１の実施例を示す系統図で
ある。同図において工場の原排水１はポンプ２Ａによっ
て第１アンモニアストリッピング塔３Ａの上部に圧送さ
れ、そこに設置された噴霧ノズル４Ａから下方に噴出さ
れる。塔３Ａの側部には空気の吸入口５Ａが設けられて
いる。空気６はこの吸入口５Ａから塔上部７Ａ、配管８
を経てブロアー９の吸入口に吸込まれる。噴霧ノズル４
Ａから噴出された原排水１は塔３Ａの中を下方に流下
し、上方に吸い上げられる空気６と接触し、原排水１中
に含まれている遊離アンモニアはガス状となって原排水
１から分離し、空気６と共に配管８を経てブロアー９に
送られる。アンモニアが分離された原排水１は塔３Ａの
塔下部１０Ａに溜り、ポンプ２Ｂに送られる。
説明する。図１は本発明の第１の実施例を示す系統図で
ある。同図において工場の原排水１はポンプ２Ａによっ
て第１アンモニアストリッピング塔３Ａの上部に圧送さ
れ、そこに設置された噴霧ノズル４Ａから下方に噴出さ
れる。塔３Ａの側部には空気の吸入口５Ａが設けられて
いる。空気６はこの吸入口５Ａから塔上部７Ａ、配管８
を経てブロアー９の吸入口に吸込まれる。噴霧ノズル４
Ａから噴出された原排水１は塔３Ａの中を下方に流下
し、上方に吸い上げられる空気６と接触し、原排水１中
に含まれている遊離アンモニアはガス状となって原排水
１から分離し、空気６と共に配管８を経てブロアー９に
送られる。アンモニアが分離された原排水１は塔３Ａの
塔下部１０Ａに溜り、ポンプ２Ｂに送られる。
【００１０】原排水１は更にポンプ２Ｂによって第２ア
ンモニアストリッピング塔３Ｂの上部に圧送される。塔
３Ｂには塔３Ａと同様に噴霧ノズル４Ｂ、空気の吸入口
５Ｂ、塔上部７Ｂ、塔下部１０Ｂが同様な関係位置に設
けられ、同様な機能を果たしている。空気６、原排水
１、遊離アンモニアの流れも同様である。ポンプ２Ｃ、
第３アンモニアストリッピング塔３Ｃ、ポンプ２Ｄ、第
４アンモニアストリッピング塔３Ｄもポンプ２Ａ、２
Ｂ、塔３Ａ、３Ｂと同様な構成と、同様な部分を有し、
それらの機能も同様であり、空気、原排水、遊離アンモ
ニア ６ の流れも同様である。
ンモニアストリッピング塔３Ｂの上部に圧送される。塔
３Ｂには塔３Ａと同様に噴霧ノズル４Ｂ、空気の吸入口
５Ｂ、塔上部７Ｂ、塔下部１０Ｂが同様な関係位置に設
けられ、同様な機能を果たしている。空気６、原排水
１、遊離アンモニアの流れも同様である。ポンプ２Ｃ、
第３アンモニアストリッピング塔３Ｃ、ポンプ２Ｄ、第
４アンモニアストリッピング塔３Ｄもポンプ２Ａ、２
Ｂ、塔３Ａ、３Ｂと同様な構成と、同様な部分を有し、
それらの機能も同様であり、空気、原排水、遊離アンモ
ニア ６ の流れも同様である。
【００１１】図１には塔３Ａと３Ｂ、塔３Ｃと３Ｄとが
が一体構造でそれぞれ上下方向に配置されているが、こ
れはすべて単独構造であっても差支えない。塔３Ｄの塔
下部１０Ｄに溜った原排水１は配管１１を経て処理水１
２となって外部に排出される。この図示した例はアンモ
ニアをガス状で分離する工程が多段（図示のものは４
段）になっており、原排水１は各段を直列に流れ、空気
６は各段を並列に流れて互いに接触し遊離アンモニアの
分離が行われている。しかしながらこの工程は１段であ
っても差支えないことは前記した通りである。また前記
したようにこの原排水は工場等の排水であるからアンモ
ニア以外の有害物質が含まれていることが多い。その場
合は、この処理過程の前後の段階で除害処理を必要とす
ることは当然である。
が一体構造でそれぞれ上下方向に配置されているが、こ
れはすべて単独構造であっても差支えない。塔３Ｄの塔
下部１０Ｄに溜った原排水１は配管１１を経て処理水１
２となって外部に排出される。この図示した例はアンモ
ニアをガス状で分離する工程が多段（図示のものは４
段）になっており、原排水１は各段を直列に流れ、空気
６は各段を並列に流れて互いに接触し遊離アンモニアの
分離が行われている。しかしながらこの工程は１段であ
っても差支えないことは前記した通りである。また前記
したようにこの原排水は工場等の排水であるからアンモ
ニア以外の有害物質が含まれていることが多い。その場
合は、この処理過程の前後の段階で除害処理を必要とす
ることは当然である。
【００１２】ブロアー９に吸入、加圧された遊離アンモ
ニアを含んだ空気６は反応管１３に送られる。反応管は
触媒充填部１３Ａとこの周囲に設けられた電気炉１３Ｂ
とから成っている。反応管１３においては電気炉で加熱
された空気とアンモニアとが下記反応式(1) で示される
ように分解燃焼する。 4NH3＋3O2 →2N2 ＋6H2O ・・・・・(1) 反応完了後の排ガス１６は冷却管１７で冷却され、残留
アンモニア等をガス吸収塔１８によって水に吸収除去し
た後に配管８を経て大気に放出される。
ニアを含んだ空気６は反応管１３に送られる。反応管は
触媒充填部１３Ａとこの周囲に設けられた電気炉１３Ｂ
とから成っている。反応管１３においては電気炉で加熱
された空気とアンモニアとが下記反応式(1) で示される
ように分解燃焼する。 4NH3＋3O2 →2N2 ＋6H2O ・・・・・(1) 反応完了後の排ガス１６は冷却管１７で冷却され、残留
アンモニア等をガス吸収塔１８によって水に吸収除去し
た後に配管８を経て大気に放出される。
【００１３】反応管１３で使用される触媒は銅クロム系
のアンモニア分解触媒として市販されている。その一例
として上記触媒を使用して遊離アンモニアを含んだ空気
を処理する実験を下記要領で実施してみた。 被処理ガス：空気中に約1.34vol%のアンモニアを含
む混合ガス 反応管：内径15mmの石英管 ７ 触媒層：6 〜10メッシュに破砕したものを5cc 使
用、触媒層の上部には余熱部として3mm に成型したアル
ミナを充填した。 反応温度を変え、また追加反応を考慮して反応層通
過後測定に至る時間を変えて測定した。 結果：次表の通り。反応温度（℃） 残留NH3 濃度(ppm) 277〜269 12 276〜268 8 275〜266 8 276〜268 12 評価：残留アンモニア濃度は極めて少なく大気中に
放出しても問題にならない程度である。またＮＯx の生
成も極めて小さい。
のアンモニア分解触媒として市販されている。その一例
として上記触媒を使用して遊離アンモニアを含んだ空気
を処理する実験を下記要領で実施してみた。 被処理ガス：空気中に約1.34vol%のアンモニアを含
む混合ガス 反応管：内径15mmの石英管 ７ 触媒層：6 〜10メッシュに破砕したものを5cc 使
用、触媒層の上部には余熱部として3mm に成型したアル
ミナを充填した。 反応温度を変え、また追加反応を考慮して反応層通
過後測定に至る時間を変えて測定した。 結果：次表の通り。反応温度（℃） 残留NH3 濃度(ppm) 277〜269 12 276〜268 8 275〜266 8 276〜268 12 評価：残留アンモニア濃度は極めて少なく大気中に
放出しても問題にならない程度である。またＮＯx の生
成も極めて小さい。
【００１４】この無害化工程は１段のものを例示した
が、多段にすれば含有アンモニアは一層よく除去され
る。しかしこの反応では、僅かではあるがＮＯx の発生
が見られるので、温度条件等の設定には注意が肝要であ
る。
が、多段にすれば含有アンモニアは一層よく除去され
る。しかしこの反応では、僅かではあるがＮＯx の発生
が見られるので、温度条件等の設定には注意が肝要であ
る。
【００１５】図２は本発明の第２の実施例を示す系統図
である。この実施例においてもその前段であるアンモニ
アをガス状で分離する工程は第１の実施例と同様である
ので説明は省略する。また図２はその前段は省略してブ
ロアー９の出口配管８の部分からが示されている。ブロ
アー９に吸入、加圧された遊離アンモニアを含んだ空気
６は配管８によってガス吸収槽１９に送られる。ガス吸
収槽内は純水２０で満たされており、その底部にはブロ
アーからの配管に接続されているスパージャー２１が設
けられている。スパージャーの細孔から吹き出した遊離
アンモニアを含んだ空気６は純水２０と接触しながら吸
収槽内を上昇し、次の(2) の反応式で示すように遊離ア
ンモニアが純水に吸収され、残余の排ガス２２は配管８
を経由して大気中に放出される。 ８ H2O ＋NH3 →NH4OH ・・・・・(2)
である。この実施例においてもその前段であるアンモニ
アをガス状で分離する工程は第１の実施例と同様である
ので説明は省略する。また図２はその前段は省略してブ
ロアー９の出口配管８の部分からが示されている。ブロ
アー９に吸入、加圧された遊離アンモニアを含んだ空気
６は配管８によってガス吸収槽１９に送られる。ガス吸
収槽内は純水２０で満たされており、その底部にはブロ
アーからの配管に接続されているスパージャー２１が設
けられている。スパージャーの細孔から吹き出した遊離
アンモニアを含んだ空気６は純水２０と接触しながら吸
収槽内を上昇し、次の(2) の反応式で示すように遊離ア
ンモニアが純水に吸収され、残余の排ガス２２は配管８
を経由して大気中に放出される。 ８ H2O ＋NH3 →NH4OH ・・・・・(2)
【００１６】ガス吸収槽１９を多段に並べれば一層よく
アンモニアが吸収されることは第１の実施例と同様であ
る。またアンモニアは水に大変よく吸収されるので（8
9.9g/100g水［0 ℃］、52.0g/100g水［20℃］）、この
吸収工程は他の方法、例えば前工程のアンモニア分離工
程に使用された塔を使用し、上から純水を流下させ、下
から遊離アンモニアを含んだ空気を上昇させる方法を用
いても良い。この工程でアンモニアを吸収した純水は良
質なアモニア水となるので、製品として出荷することが
可能である。またアンモニア水は排煙脱硫装置、排煙脱
硝装置には必要な化学薬品であるから、事業所内にそれ
らの装置を有する場合には便利に使用することができ
る。
アンモニアが吸収されることは第１の実施例と同様であ
る。またアンモニアは水に大変よく吸収されるので（8
9.9g/100g水［0 ℃］、52.0g/100g水［20℃］）、この
吸収工程は他の方法、例えば前工程のアンモニア分離工
程に使用された塔を使用し、上から純水を流下させ、下
から遊離アンモニアを含んだ空気を上昇させる方法を用
いても良い。この工程でアンモニアを吸収した純水は良
質なアモニア水となるので、製品として出荷することが
可能である。またアンモニア水は排煙脱硫装置、排煙脱
硝装置には必要な化学薬品であるから、事業所内にそれ
らの装置を有する場合には便利に使用することができ
る。
【００１７】図３は本発明の第３の実施例を示す系統図
である。この実施例においてもその前段であるアンモニ
アをガス状で分離する工程は第１の実施例と同様である
ので説明は省略する。また図３はその前段は省略してブ
ロアー９の出口配管８の部分からが示されている。ブロ
アー９の出口配管８にはＳＯ3 コンバーター２３の出口
配管が接続されている。コンバーター２３内には五酸化
バナジュウムを主成分とする触媒２４が充填されてお
り、その入口はボイラーの煙道等二酸化硫黄と空気の混
合ガスを排出する部分に連結されている。この部分とコ
ンバーター２３との間にはコントロールバルブ２５が設
けられており、また必要に応じて加圧用のブロアー（図
示していない）が設けられる。
である。この実施例においてもその前段であるアンモニ
アをガス状で分離する工程は第１の実施例と同様である
ので説明は省略する。また図３はその前段は省略してブ
ロアー９の出口配管８の部分からが示されている。ブロ
アー９の出口配管８にはＳＯ3 コンバーター２３の出口
配管が接続されている。コンバーター２３内には五酸化
バナジュウムを主成分とする触媒２４が充填されてお
り、その入口はボイラーの煙道等二酸化硫黄と空気の混
合ガスを排出する部分に連結されている。この部分とコ
ンバーター２３との間にはコントロールバルブ２５が設
けられており、また必要に応じて加圧用のブロアー（図
示していない）が設けられる。
【００１８】コンバーター２３に送られた二酸化硫黄と
空気の混合ガスは触媒の作用により次の反応式(3) に示
すように無水硫酸と空気との混合ガスとなり、この混合
ガス 2SO2＋O2→2SO3 ・・・・・(3) はブロアーから送り出された遊離アンモニアを含んだ空
気６と混合してコットレル２６に至り、そこでアンモニ
アと無水硫酸とが次の反応式(4) に示すように反 ９ SO3 ＋2NH3→(NH4)2SO4 ・・・・・(4) 応して硫酸アンモニア（硫安）となる。硫安は固体であ
るのでコットレルによって気体から分離され、殆ど空気
のみとなった排ガスは配管８を経由して大気中に放出さ
れる。遊離アンモニアも、無水硫酸も共に有害物質であ
るので、両者の混合割合が不均衡であれば、過剰の成分
が排ガス中に残存し、大気中に放出されて大気汚染の原
因となる。そのような事態を防ぐためにコントロールバ
ルブ２５がコンバーター２３の入口に設けられており、
例えばコットレルの出口部の排ガスの pＨを測定し、そ
の信号によって二酸化硫黄と空気の混合ガスの流量を制
御する等の方法を取ることが望まれる。
空気の混合ガスは触媒の作用により次の反応式(3) に示
すように無水硫酸と空気との混合ガスとなり、この混合
ガス 2SO2＋O2→2SO3 ・・・・・(3) はブロアーから送り出された遊離アンモニアを含んだ空
気６と混合してコットレル２６に至り、そこでアンモニ
アと無水硫酸とが次の反応式(4) に示すように反 ９ SO3 ＋2NH3→(NH4)2SO4 ・・・・・(4) 応して硫酸アンモニア（硫安）となる。硫安は固体であ
るのでコットレルによって気体から分離され、殆ど空気
のみとなった排ガスは配管８を経由して大気中に放出さ
れる。遊離アンモニアも、無水硫酸も共に有害物質であ
るので、両者の混合割合が不均衡であれば、過剰の成分
が排ガス中に残存し、大気中に放出されて大気汚染の原
因となる。そのような事態を防ぐためにコントロールバ
ルブ２５がコンバーター２３の入口に設けられており、
例えばコットレルの出口部の排ガスの pＨを測定し、そ
の信号によって二酸化硫黄と空気の混合ガスの流量を制
御する等の方法を取ることが望まれる。
【００１９】ボイラー等がなく、二酸化硫黄と空気の混
合ガスが得られないときには、硫黄を燃焼して次の反応
式(5) に示す反応によって生成したガスを利用すれば良
い。またこの無害化工程も多段化すればよりよい結果が
期待できる。 S ＋O2→SO2 ・・・・・(5) また最近は硫黄分の少ない燃料を使用するためにＳＯx
の生成よりもＮＯx の生成のほうが公害の問題点となっ
ており、そのためにボイラーの煙道等に排煙脱硝装置を
設置している事業所が多い。前記したように、排煙の脱
硝にもアンモニアが極めて有効に使用されるので、その
ような場合には前記したブロアー９の出口配管８にボイ
ラーの煙道等を連結すれば、以上述べた例と同じ効果を
得ることもできる。
合ガスが得られないときには、硫黄を燃焼して次の反応
式(5) に示す反応によって生成したガスを利用すれば良
い。またこの無害化工程も多段化すればよりよい結果が
期待できる。 S ＋O2→SO2 ・・・・・(5) また最近は硫黄分の少ない燃料を使用するためにＳＯx
の生成よりもＮＯx の生成のほうが公害の問題点となっ
ており、そのためにボイラーの煙道等に排煙脱硝装置を
設置している事業所が多い。前記したように、排煙の脱
硝にもアンモニアが極めて有効に使用されるので、その
ような場合には前記したブロアー９の出口配管８にボイ
ラーの煙道等を連結すれば、以上述べた例と同じ効果を
得ることもできる。
【００２０】以上の実施例は主として高濃度のアンモニ
ア含有水からアンモニアをガス状で分離処理する場合に
ついて述べているが、本処理法は適宜の前処理を行うこ
とによって、低濃度のアンモニア含有水からアンモニア
を除去するにも有効に使用することができる。例えば原
水を半透膜を用いた逆浸透法や、イオン交換膜を用いた
電気透析法により水中のアンモニアを少量の水の中に濃
縮することができる。すなわち、原水中のアンモニアの
濃度を数十倍から数百倍に濃縮することができ １０ る。このような前処理を行った後に以上述べた本発明の
実施例に従って処理をすれば低濃度のアンモニア含有水
からアンモニアを除去することができる。
ア含有水からアンモニアをガス状で分離処理する場合に
ついて述べているが、本処理法は適宜の前処理を行うこ
とによって、低濃度のアンモニア含有水からアンモニア
を除去するにも有効に使用することができる。例えば原
水を半透膜を用いた逆浸透法や、イオン交換膜を用いた
電気透析法により水中のアンモニアを少量の水の中に濃
縮することができる。すなわち、原水中のアンモニアの
濃度を数十倍から数百倍に濃縮することができ １０ る。このような前処理を行った後に以上述べた本発明の
実施例に従って処理をすれば低濃度のアンモニア含有水
からアンモニアを除去することができる。
【００２１】
【発明の効果】本発明は高濃度のアンモニアを含有する
産業排水を加圧し、噴霧ノズルを経由して空気中に噴出
して空気中に分離し、その結果得られた空気とアンモニ
アとの混合気体を触媒により分解燃焼し、もしくは純水
に溶解し、又は二酸化硫黄を酸化して生成された無水硫
酸と反応させて無害化することにより、次に示すような
優れた効果を奏することができる。 高濃度のアンモニアを含有する産業排水を、公害を
招くことなく、安全、容易にしかも設備費、運転経費を
安く処理することができる。 ボイラー等二酸化硫黄の無害化処理を必要とする事
業場では、アンモニアと二酸化硫黄の同時処理が可能で
ある。
産業排水を加圧し、噴霧ノズルを経由して空気中に噴出
して空気中に分離し、その結果得られた空気とアンモニ
アとの混合気体を触媒により分解燃焼し、もしくは純水
に溶解し、又は二酸化硫黄を酸化して生成された無水硫
酸と反応させて無害化することにより、次に示すような
優れた効果を奏することができる。 高濃度のアンモニアを含有する産業排水を、公害を
招くことなく、安全、容易にしかも設備費、運転経費を
安く処理することができる。 ボイラー等二酸化硫黄の無害化処理を必要とする事
業場では、アンモニアと二酸化硫黄の同時処理が可能で
ある。
【図１】本発明の第１の実施例を示す系統図である。
【図２】本発明の第２の実施例を示す系統図である。
【図３】本発明の第３の実施例を示す系統図である。
１ 原排水 ２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ ポンプ ３Ａ 第１アンモニアストリッピング塔 ３Ｂ 第２アンモニアストリッピング塔 ３Ｃ 第３アンモニアストリッピング塔 ３Ｄ 第４アンモニアストリッピング塔 １１ ４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄ 噴霧ノズル ５Ａ、５Ｂ、
５Ｃ、５Ｄ 吸入口 ６ 空気 ７Ａ、７Ｂ、７Ｃ、７Ｄ 塔上部 ８
配管 ９ ブロアー １０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ 塔
下部 １１ 配管 １２ 処理水 １３ 反応管 １３Ａ 触媒充填部
１３Ｂ 電気炉 １６ 排ガス １７ 冷却管 １８ ガス吸収塔 １９ ガス吸収槽 ２０ 純水
２１ スパージャー ２２ 排ガス ２３ ＳＯ3 コンバーター ２４
触媒 ２５ コントロールバルブ ２６ コットレル
５Ｃ、５Ｄ 吸入口 ６ 空気 ７Ａ、７Ｂ、７Ｃ、７Ｄ 塔上部 ８
配管 ９ ブロアー １０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ 塔
下部 １１ 配管 １２ 処理水 １３ 反応管 １３Ａ 触媒充填部
１３Ｂ 電気炉 １６ 排ガス １７ 冷却管 １８ ガス吸収塔 １９ ガス吸収槽 ２０ 純水
２１ スパージャー ２２ 排ガス ２３ ＳＯ3 コンバーター ２４
触媒 ２５ コントロールバルブ ２６ コットレル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ０１Ｄ 53/86 ＺＡＢ (72)発明者 満田公一 神奈川県横浜市神奈川区子安通３−321
Claims (6)
- 【請求項１】 次の(a) 、(b1)の工程によって高濃度ア
ンモニア含有水からアンモニアをガス状で分離、処理す
る方法。 (a) 高濃度アンモニア含有水を加圧し、噴霧ノズルを経
由して空気流中に噴出させることにより、高濃度アンモ
ニア含有水からアンモニアをガス状で分離する。 (b1)前記分離工程によって生じた空気とアンモニアガス
の混合気体を触媒により分解燃焼して無害化した後に大
気中に放出する。 - 【請求項２】 次の(a) 、(b2)の工程によって高濃度ア
ンモニア含有水からアンモニアをガス状で分離、処理す
る方法。 (a) 高濃度アンモニア含有水を加圧し、噴霧ノズルを経
由して空気流中に噴出させることにより、高濃度アンモ
ニア含有水からアンモニアをガス状で分離する。 (b2)前記分離工程によって生じた空気とアンモニアガス
の混合気体のうちのアンモニアを純水によって吸収し、
無害化した空気は大気中に放出し、得られたアンモニア
水は精製して製品とする。 - 【請求項３】 次の(a) 、(b3)の工程によって高濃度ア
ンモニア含有水からアンモニアをガス状で分離、処理す
る方法。 (a) 高濃度アンモニア含有水を加圧し、噴霧ノズルを経
由して空気流中に噴出させることにより、高濃度アンモ
ニア含有水からアンモニアをガス状で分離する。 (b3)前記分離工程によって生じた空気とアンモニアガス
の混合気体を、ボイラーの排ガス等、二酸化硫黄と空気
との混合気体をバナジウム触媒を充填したコンバーター
を経由することにより生成された無水硫酸と空気の混合
気体とコットレル中で接触させ、反応生成物を分離して
無害化した空気を大気中に放出する。 ２ - 【請求項４】 前記アンモニアの分離工程(a) の前処理
工程として高濃度アンモニア含有水に水酸化アルカリ等
を加えて pＨを調整する工程を加えたことを特徴とする
請求項１ないし請求項３のうちのいずれかの一つの高濃
度アンモニア含有水からアンモニアをガス状で分離、処
理する方法。 - 【請求項５】 前記分離アンモニアの無害化工程(b1)若
しくは(b2)又は(b3)は多段工程であることを特徴とする
請求項１ないし請求項４のうちのいずれかの一つの高濃
度アンモニア含有水からアンモニアをガス状で分離、処
理する方法。 - 【請求項６】 前記アンモニアの分離工程(a) は多段工
程であることを特徴とする請求項１ないし請求項５のう
ちのいずれかの一つの高濃度アンモニア含有水からアン
モニアをガス状で分離、処理する方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5285915A JPH07116650A (ja) | 1993-10-20 | 1993-10-20 | 高濃度アンモニア含有水からアンモニアをガス状で分離、処理する方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5285915A JPH07116650A (ja) | 1993-10-20 | 1993-10-20 | 高濃度アンモニア含有水からアンモニアをガス状で分離、処理する方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07116650A true JPH07116650A (ja) | 1995-05-09 |
Family
ID=17697667
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5285915A Pending JPH07116650A (ja) | 1993-10-20 | 1993-10-20 | 高濃度アンモニア含有水からアンモニアをガス状で分離、処理する方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07116650A (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001072401A1 (fr) * | 2000-03-29 | 2001-10-04 | Ebara Corporation | Procede de traitement de gaz d'echappement par injection d'ammoniaque |
| JP2006312134A (ja) * | 2005-05-09 | 2006-11-16 | Nippon Soda Co Ltd | 排気ガス処理装置及びそれを用いた処理方法 |
| WO2010035691A1 (ja) | 2008-09-24 | 2010-04-01 | 住友電気工業株式会社 | 電気化学反応装置、その製造方法、ガス分解素子、アンモニア分解素子および発電装置 |
| CN103408086A (zh) * | 2013-08-02 | 2013-11-27 | 天华化工机械及自动化研究设计院有限公司 | 一种mvr汽提脱氨系统及其方法 |
| US8865367B2 (en) | 2010-06-07 | 2014-10-21 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Gas decomposition component |
| CN104528989A (zh) * | 2014-12-16 | 2015-04-22 | 江苏百茂源环保科技有限公司 | 一种高氨氮废水处理氨回收系统 |
| US9132384B2 (en) | 2010-11-02 | 2015-09-15 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Gas decomposition component, power generation apparatus, and method for decomposing gas |
| US9136552B2 (en) | 2010-06-07 | 2015-09-15 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Gas decomposition component, ammonia decomposition component, power generation apparatus, electrochemical reaction apparatus, and method for producing gas decomposition component |
| US9325024B2 (en) | 2010-12-01 | 2016-04-26 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Gas decomposition component, method for producing gas decomposition component, and power generation apparatus |
| CN105540715A (zh) * | 2016-02-03 | 2016-05-04 | 武汉兴天宇环境工程有限公司 | 除氨方法、除氨塔及除氨系统 |
| CN107585815A (zh) * | 2017-09-30 | 2018-01-16 | 浦湘生物能源股份有限公司 | 一种高浓度氨氮废水与垃圾焚烧烟气NOx污染物协同治理的方法及系统 |
| CN114751534A (zh) * | 2022-06-15 | 2022-07-15 | 江苏新聚环保科技有限公司 | 一种曝气吹脱加催化燃烧的氨气处理方法 |
| WO2023084962A1 (ja) * | 2021-11-10 | 2023-05-19 | 三菱重工業株式会社 | 浮体 |
-
1993
- 1993-10-20 JP JP5285915A patent/JPH07116650A/ja active Pending
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2001072401A1 (fr) * | 2000-03-29 | 2001-10-04 | Ebara Corporation | Procede de traitement de gaz d'echappement par injection d'ammoniaque |
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| US9455464B2 (en) | 2010-12-01 | 2016-09-27 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Power generation apparatus |
| CN103408086A (zh) * | 2013-08-02 | 2013-11-27 | 天华化工机械及自动化研究设计院有限公司 | 一种mvr汽提脱氨系统及其方法 |
| CN104528989A (zh) * | 2014-12-16 | 2015-04-22 | 江苏百茂源环保科技有限公司 | 一种高氨氮废水处理氨回收系统 |
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