JPH0731966A - 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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- JPH0731966A JPH0731966A JP19928493A JP19928493A JPH0731966A JP H0731966 A JPH0731966 A JP H0731966A JP 19928493 A JP19928493 A JP 19928493A JP 19928493 A JP19928493 A JP 19928493A JP H0731966 A JPH0731966 A JP H0731966A
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- Physical Water Treatments (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 上水の原水となっている河川水等が最近アン
モニアで汚染されていることが多い。この汚染の原因の
一つとなっている工場排水水等の高濃度アンモニア含有
水からアンモニアを除去するには従来、 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
下向きに噴出し、上向きの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次亜臭
素酸イオンを含む溶液又は硫酸と接触させてアンモニア
を分解又は吸収するようにした。
モニアで汚染されていることが多い。この汚染の原因の
一つとなっている工場排水水等の高濃度アンモニア含有
水からアンモニアを除去するには従来、 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
下向きに噴出し、上向きの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次亜臭
素酸イオンを含む溶液又は硫酸と接触させてアンモニア
を分解又は吸収するようにした。
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、薬品等により無害物質化し
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、薬品等により無害物質化し
て処理する水処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】人の社会生活においても、産業活動にお
いても水は欠くことのできないもので、その大部分は上
水、工業用水、井水として供給されている。そしてこれ
らの水の水源は河川、湖沼、井戸、降雨等である。近年
これらの水源は、社会活動や産業活動の活発化に伴って
汚染が増大し、またその汚染は単に汚染物質の濃度が増
大するだけではなく、各種の汚染物質が、相互に影響を
及ぼしあって、新たな汚染を引き起こす等、複雑な様相
を呈している。
いても水は欠くことのできないもので、その大部分は上
水、工業用水、井水として供給されている。そしてこれ
らの水の水源は河川、湖沼、井戸、降雨等である。近年
これらの水源は、社会活動や産業活動の活発化に伴って
汚染が増大し、またその汚染は単に汚染物質の濃度が増
大するだけではなく、各種の汚染物質が、相互に影響を
及ぼしあって、新たな汚染を引き起こす等、複雑な様相
を呈している。
【０００３】供給される水のうち、上水は飲料水として
も使用されるものであるから、その水質は人の健康上無
害であることを必要とするのみならず、人の微妙な嗜好
にも合致するものでなければならない。 ３ この上水の原水は前記したように複雑な汚染の状況を示
しているので、濾過を主とした物理的な処理と、種々の
化学薬品使用した化学的処理によって浄化されている。
従来この化学薬品には主として塩素が使用されており、
原水の汚染が悪化するに従ってその使用量が増大してい
るが、それに伴ってトリハロメタンのような人体に有害
な有機塩素化合物が生成することが注目されている。特
に原水中に含有される汚染物質のうち、アンモニアを分
解するには多量の塩素が必要で、理論的には窒素量の
７．６倍、実際的には約１０倍の塩素が必要であり、そ
れだけ、前記した有害な塩素化合物の生成も多くなる。
も使用されるものであるから、その水質は人の健康上無
害であることを必要とするのみならず、人の微妙な嗜好
にも合致するものでなければならない。 ３ この上水の原水は前記したように複雑な汚染の状況を示
しているので、濾過を主とした物理的な処理と、種々の
化学薬品使用した化学的処理によって浄化されている。
従来この化学薬品には主として塩素が使用されており、
原水の汚染が悪化するに従ってその使用量が増大してい
るが、それに伴ってトリハロメタンのような人体に有害
な有機塩素化合物が生成することが注目されている。特
に原水中に含有される汚染物質のうち、アンモニアを分
解するには多量の塩素が必要で、理論的には窒素量の
７．６倍、実際的には約１０倍の塩素が必要であり、そ
れだけ、前記した有害な塩素化合物の生成も多くなる。
【０００４】以上述べた原水の塩素処理の欠点を解消す
るために、原水をあらかじめ活性炭処理や生物処理をす
る方法が採用されている。また従来欧米で古くから使用
されているオゾンによる水処理が近年我国でも検討さ
れ、既に広い分野で利用されるようになっている。この
うち生物処理は原水の水温が低くなると生物の活性が鈍
り、処理効果が劣化する欠点があり、また還元性窒素を
処理した後には硝酸性窒素として残留し、別な汚染物質
を生成する欠点がある。さらに原水の活性炭処理はコス
トが高く、またオゾンには単独では還元性窒素を分解す
ることができないという欠点がある。
るために、原水をあらかじめ活性炭処理や生物処理をす
る方法が採用されている。また従来欧米で古くから使用
されているオゾンによる水処理が近年我国でも検討さ
れ、既に広い分野で利用されるようになっている。この
うち生物処理は原水の水温が低くなると生物の活性が鈍
り、処理効果が劣化する欠点があり、また還元性窒素を
処理した後には硝酸性窒素として残留し、別な汚染物質
を生成する欠点がある。さらに原水の活性炭処理はコス
トが高く、またオゾンには単独では還元性窒素を分解す
ることができないという欠点がある。
【０００５】本発明の出願人等は以上述べた上水道の原
水等の処理法の欠点を解消する方法を提唱している（平
成２年特許願第１７９１８８号、平成４年特許願第２７
５１３５号、平成５年特許願第８５５３３号）。これら
の方法の原理はいずれも、原水中のアンモニア等還元性
窒素を次亜臭素酸イオンにより、又は臭素イオンの存在
下でオゾンを加えることにより、窒素と水に分解するも
のである。これらの方法によれば、還元性窒素の100 ％
の分解が可能であり、原水の処理に必要な塩素量、活性
炭量をを減らし、有害物質の生成、処理費の低減を計る
ことができる。
水等の処理法の欠点を解消する方法を提唱している（平
成２年特許願第１７９１８８号、平成４年特許願第２７
５１３５号、平成５年特許願第８５５３３号）。これら
の方法の原理はいずれも、原水中のアンモニア等還元性
窒素を次亜臭素酸イオンにより、又は臭素イオンの存在
下でオゾンを加えることにより、窒素と水に分解するも
のである。これらの方法によれば、還元性窒素の100 ％
の分解が可能であり、原水の処理に必要な塩素量、活性
炭量をを減らし、有害物質の生成、処理費の低減を計る
ことができる。
【０００６】４ しかしながら、これらの方法は原水の汚染に伴ういわゆ
る対症処理法であり、その汚染が進行すれば、処理費が
かさみ、また臭素はハロゲンであるために、微量なが
ら、塩素の場合と同様にトリハロメタンのような有害物
質の生成を招くおそれがある。河川水、湖沼水等の上水
の原水そのものの汚染を減少させることが上水処理の問
題点の基本的解決であることは当然のことであり、最近
はこの基本に戻った解決法が問題となっている。
る対症処理法であり、その汚染が進行すれば、処理費が
かさみ、また臭素はハロゲンであるために、微量なが
ら、塩素の場合と同様にトリハロメタンのような有害物
質の生成を招くおそれがある。河川水、湖沼水等の上水
の原水そのものの汚染を減少させることが上水処理の問
題点の基本的解決であることは当然のことであり、最近
はこの基本に戻った解決法が問題となっている。
【０００７】原水の汚染のうち、アンモニアについて
は、その多くの部分が工場からの含有濃度の高い排水に
よるものである。これらの含有濃度の高い排水は、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ことができる。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、人家に近い所ではこれを大気中に放出することは出
来ない。
は、その多くの部分が工場からの含有濃度の高い排水に
よるものである。これらの含有濃度の高い排水は、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ことができる。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、人家に近い所ではこれを大気中に放出することは出
来ない。
【０００８】
【発明が解決しようとする問題点】本発明は上水の原水
の汚染物質のうちのアンモニアの処理についての以上述
べた欠点を解消し、原水そのもののアンモニア含有量を
低減するために工場排水等、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、処理水は河川等に放流する方
法を提供することを目的としている。
の汚染物質のうちのアンモニアの処理についての以上述
べた欠点を解消し、原水そのもののアンモニア含有量を
低減するために工場排水等、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、処理水は河川等に放流する方
法を提供することを目的としている。
【０００９】
【問題点を解決するための手段及びその作用】本発明
は、次の(a) 、(b) 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、そ ５ の流れに反対する方向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。 (b) 前記分離工程によって生じた空気とアンモニアガス
の混合気体を酸化し、又は酸によって処理することによ
って無害化した後に大気中に放出する。
は、次の(a) 、(b) 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、そ ５ の流れに反対する方向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。 (b) 前記分離工程によって生じた空気とアンモニアガス
の混合気体を酸化し、又は酸によって処理することによ
って無害化した後に大気中に放出する。
【００１０】以上の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を 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(b) を多段化する。このようにすれば、
放出する空気中のアンモニアガス濃度を低減することが
できる。 無害化工程(b) には次亜臭素酸イオンを含有する水
を使用する。この場合、反応により生成された臭素イオ
ンを次亜塩素酸イオン又はオゾンを用いて次亜臭素酸イ
オンに再生する方法を用いると便利である。 無害化工程(b) には硫酸を使用する。この反応の結
果硫酸アンモニアが副製するので、精製すれば、商品と
して売ることができるので、処理コストを低減すること
ができる。
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を 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(b) を多段化する。このようにすれば、
放出する空気中のアンモニアガス濃度を低減することが
できる。 無害化工程(b) には次亜臭素酸イオンを含有する水
を使用する。この場合、反応により生成された臭素イオ
ンを次亜塩素酸イオン又はオゾンを用いて次亜臭素酸イ
オンに再生する方法を用いると便利である。 無害化工程(b) には硫酸を使用する。この反応の結
果硫酸アンモニアが副製するので、精製すれば、商品と
して売ることができるので、処理コストを低減すること
ができる。
【００１１】この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、無害化して大気中に放出し、その結果工場排水等の
アンモニア含有量を低減して河川等に放流するので、上
水の原水そのもののアンモニアによる汚染度を低下さ
せ、その結果上水の浄化処理を極めて容易にし、トリハ
ロメタン等の有害物質の精製を防止し、人の健康に寄与
し、その嗜好にも合致した上水を安価に供給することを
可能としている。 ６
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、無害化して大気中に放出し、その結果工場排水等の
アンモニア含有量を低減して河川等に放流するので、上
水の原水そのもののアンモニアによる汚染度を低下さ
せ、その結果上水の浄化処理を極めて容易にし、トリハ
ロメタン等の有害物質の精製を防止し、人の健康に寄与
し、その嗜好にも合致した上水を安価に供給することを
可能としている。 ６
【００１２】
【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。塔３Ａの中に
は通常ラシヒリングのような充填物（図示していない）
が充填されている。噴霧ノズル４Ａから噴出された原排
水１は塔３Ａの充填物の間を下方に流下し、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。塔３Ａの中に
は通常ラシヒリングのような充填物（図示していない）
が充填されている。噴霧ノズル４Ａから噴出された原排
水１は塔３Ａの充填物の間を下方に流下し、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。
【００１３】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
ニアの流れも同様である。
【００１４】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。 ７ 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。
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。 ７ 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。
【００１５】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は第１分解塔１３Ａの下部に送ら
れ、さらに塔１３Ａ内を上方に送られる。一方次亜臭素
酸貯槽１４には次亜臭素酸ナトリウム等、BrO-イオンを
含む水溶液１５が貯蔵されており、ポンプ１６によって
塔１３Ａの上部に圧送され、ノズル１７Ａから下方に噴
出される。塔１３Ａの中には通常ラシヒリングのような
充填物（図示していない）が充填されている。ノズル１
７Ａから噴出された水溶液１５は塔１３Ａの充填物の間
を下方に流下し、上方に送られる遊離アンモニアを含ん
だ空気６と接触し、アンモニアは次の反応式(1) に示さ
れるように、窒素と水に分解される。 2NH3＋3BrO- →N2＋3Br-＋3H2O・・・・・・・・(1)
ニアを含んだ空気６は第１分解塔１３Ａの下部に送ら
れ、さらに塔１３Ａ内を上方に送られる。一方次亜臭素
酸貯槽１４には次亜臭素酸ナトリウム等、BrO-イオンを
含む水溶液１５が貯蔵されており、ポンプ１６によって
塔１３Ａの上部に圧送され、ノズル１７Ａから下方に噴
出される。塔１３Ａの中には通常ラシヒリングのような
充填物（図示していない）が充填されている。ノズル１
７Ａから噴出された水溶液１５は塔１３Ａの充填物の間
を下方に流下し、上方に送られる遊離アンモニアを含ん
だ空気６と接触し、アンモニアは次の反応式(1) に示さ
れるように、窒素と水に分解される。 2NH3＋3BrO- →N2＋3Br-＋3H2O・・・・・・・・(1)
【００１６】第２分解塔１３Ｂは塔１３Ａの上部に一体
的に設けられており、その構成は塔１３Ａと全く同様な
ものである。塔１３Ａの上部に送られた未反応遊離アン
モニア、反応生成物の窒素を含んだ空気６は配管１８を
経て塔１３Ｂの下部に送られる。塔１３Ｂでは塔１３Ａ
と全く同様に前記反応式(1) に従って未反応遊離アンモ
ニアが窒素と水に分解される。このように遊離アンモニ
アが分解され無害化された結果、反応生成物の窒素を含
んだ空気６は塔１３Ｂの上部から配管１９を経て大気中
に排出される。
的に設けられており、その構成は塔１３Ａと全く同様な
ものである。塔１３Ａの上部に送られた未反応遊離アン
モニア、反応生成物の窒素を含んだ空気６は配管１８を
経て塔１３Ｂの下部に送られる。塔１３Ｂでは塔１３Ａ
と全く同様に前記反応式(1) に従って未反応遊離アンモ
ニアが窒素と水に分解される。このように遊離アンモニ
アが分解され無害化された結果、反応生成物の窒素を含
んだ空気６は塔１３Ｂの上部から配管１９を経て大気中
に排出される。
【００１７】塔１３Ａ、１３Ｂの中を流下した水溶液は
塔下部に溜りそれぞれ配管２０を経て次亜臭素酸貯槽１
４に戻される。次亜臭素酸貯槽１４には配管２１を経て
適宜に次亜塩素酸ナトリウム等の次亜 ８ 塩素酸塩２２が加えられ、次の反応式(2) に示されるよ
うに、反応式(1) によって生じたBr- イオンがBrO-イオ
ンに再生される。 Br- ＋ClO-→BrO-＋Cl- ・・・・・・・・・・・(2) この図示した例は空気中に分離された遊離アンモニアを
分解して無害化する工程が多段（図示のものは２段）に
なっており、遊離アンモニアを含んだ空気６は各段を直
列に流れ、BrO-イオンを含んだ水溶液１５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解が行われて
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。
塔下部に溜りそれぞれ配管２０を経て次亜臭素酸貯槽１
４に戻される。次亜臭素酸貯槽１４には配管２１を経て
適宜に次亜塩素酸ナトリウム等の次亜 ８ 塩素酸塩２２が加えられ、次の反応式(2) に示されるよ
うに、反応式(1) によって生じたBr- イオンがBrO-イオ
ンに再生される。 Br- ＋ClO-→BrO-＋Cl- ・・・・・・・・・・・(2) この図示した例は空気中に分離された遊離アンモニアを
分解して無害化する工程が多段（図示のものは２段）に
なっており、遊離アンモニアを含んだ空気６は各段を直
列に流れ、BrO-イオンを含んだ水溶液１５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解が行われて
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。
【００１８】図２は本発明の第２の実施例を示す系統図
である。本例ではその高濃度アンモニア含有水を処理す
る最初の工程であるアンモニアの分離工程は第１の実施
例と全く同一であるので説明は省略する。次の工程のア
ンモニアの無害化工程は第１の実施例とは異なり硫酸と
アンモニアとを接触させてアンモニアを硫酸アンモニア
として無害化している。すなわち同図において、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
は第１吸収塔２３Ａの下部に送られ、さらに塔２３Ａ内
を上方に送られる。一方硫酸アンモニア貯槽２４には当
初は硫酸２５が貯蔵されており、ポンプ２６によって塔
２３Ａの上部に圧送され、ノズル２７Ａから下方に噴出
される。
である。本例ではその高濃度アンモニア含有水を処理す
る最初の工程であるアンモニアの分離工程は第１の実施
例と全く同一であるので説明は省略する。次の工程のア
ンモニアの無害化工程は第１の実施例とは異なり硫酸と
アンモニアとを接触させてアンモニアを硫酸アンモニア
として無害化している。すなわち同図において、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
は第１吸収塔２３Ａの下部に送られ、さらに塔２３Ａ内
を上方に送られる。一方硫酸アンモニア貯槽２４には当
初は硫酸２５が貯蔵されており、ポンプ２６によって塔
２３Ａの上部に圧送され、ノズル２７Ａから下方に噴出
される。
【００１９】塔２３Ａの中には通常ラシヒリングのよう
な充填物（図示していない）が充填されている。ノズル
２７Ａから噴出された硫酸は塔２３Ａの充填物の間を下
方に流下し、上方に送られる遊離アンモニアを含んだ空
気６と接触し、アンモニアは次の反応式(3) に示される
ように、硫酸アンモニアとなって硫酸２５と共に塔２３
Ａの下部に溜り、配管２８を経て硫酸アンモニア貯槽２
４に戻される。 H2SO4 ＋2NH3→(NH4)2SO4 ・・・・・・・・・・・(3) 硫酸とアンモニアとの反応が進んで、硫酸アンモニア貯
槽内の硫酸濃度が減少したときには配管２９を経て適宜
に硫酸を補給してその濃度を一定に保つようにする。 ９
な充填物（図示していない）が充填されている。ノズル
２７Ａから噴出された硫酸は塔２３Ａの充填物の間を下
方に流下し、上方に送られる遊離アンモニアを含んだ空
気６と接触し、アンモニアは次の反応式(3) に示される
ように、硫酸アンモニアとなって硫酸２５と共に塔２３
Ａの下部に溜り、配管２８を経て硫酸アンモニア貯槽２
４に戻される。 H2SO4 ＋2NH3→(NH4)2SO4 ・・・・・・・・・・・(3) 硫酸とアンモニアとの反応が進んで、硫酸アンモニア貯
槽内の硫酸濃度が減少したときには配管２９を経て適宜
に硫酸を補給してその濃度を一定に保つようにする。 ９
【００２０】第２吸収塔２３Ｂは塔２３Ａの上部に一体
的に設けられており、その構成は塔２３Ａと全く同様な
ものである。塔２３Ａの上部に送られた未反応遊離アン
モニア、反応生成物の窒素を含んだ空気６は配管３０を
経て塔２３Ｂの下部に送られる。塔２３Ｂでは塔２３Ａ
と全く同様に前記反応式(3) に従って未反応遊離アンモ
ニアが硫酸アンモニアとなって硫酸に吸収される。この
ようにアンモニアが吸収され無害化された結果、空気６
は塔２３Ｂの上部から配管３１を経て大気中に排出され
る。本例の場合にもその無害化工程は多段（図示のもの
は２段）になっており、遊離アンモニアを含んだ空気６
は各段を直列に流れ、硫酸は各段を並列に流れて互いに
接触し遊離アンモニアの吸収が行われている。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。
的に設けられており、その構成は塔２３Ａと全く同様な
ものである。塔２３Ａの上部に送られた未反応遊離アン
モニア、反応生成物の窒素を含んだ空気６は配管３０を
経て塔２３Ｂの下部に送られる。塔２３Ｂでは塔２３Ａ
と全く同様に前記反応式(3) に従って未反応遊離アンモ
ニアが硫酸アンモニアとなって硫酸に吸収される。この
ようにアンモニアが吸収され無害化された結果、空気６
は塔２３Ｂの上部から配管３１を経て大気中に排出され
る。本例の場合にもその無害化工程は多段（図示のもの
は２段）になっており、遊離アンモニアを含んだ空気６
は各段を直列に流れ、硫酸は各段を並列に流れて互いに
接触し遊離アンモニアの吸収が行われている。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。
【００２１】第１の実施例における第１分解塔１３Ａ、
第２分解塔１３Ｂ及び第２の実施例における第１吸収塔
２３Ａ、第２吸収塔２３Ｂはいずれも一体構造でそれぞ
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。また第１、第２の実施例はいず
れの場合も高濃度アンモニア含有水の中に、アンモニア
が遊離状態で含まれているものとしていたが、工場排水
等の中にはアンモニアがNH4 +イオン状態、すなわちアン
モニューム塩で含まれている場合がある。そのような状
態のときにはアンモニアの分離工程の前処理工程として
水酸化アルカリを加えて pＨを調整し、次の反応式(4)
に示されるようにイオン状態のアンモニアを遊離アンモ
ニアとすることが必要である。 NH4 +＋OH- →NH3 ＋H2O ・・・・・・・・・・・(4)
第２分解塔１３Ｂ及び第２の実施例における第１吸収塔
２３Ａ、第２吸収塔２３Ｂはいずれも一体構造でそれぞ
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。また第１、第２の実施例はいず
れの場合も高濃度アンモニア含有水の中に、アンモニア
が遊離状態で含まれているものとしていたが、工場排水
等の中にはアンモニアがNH4 +イオン状態、すなわちアン
モニューム塩で含まれている場合がある。そのような状
態のときにはアンモニアの分離工程の前処理工程として
水酸化アルカリを加えて pＨを調整し、次の反応式(4)
に示されるようにイオン状態のアンモニアを遊離アンモ
ニアとすることが必要である。 NH4 +＋OH- →NH3 ＋H2O ・・・・・・・・・・・(4)
【００２２】本発明の大きな特徴の一つは、アンモニア
の分離工程において、遊離アンモニアの含有水をポンプ
で加圧した後に噴霧ノズルから空気流中に噴出させたこ
とで １０ ある。従来のアンモニアストリッピング塔では遊離アン
モニアの含有水を塔中の充填物間に滴下し、下から空気
を吹き込んで、接触させていた。この方法で十分なアン
モニアの分離を行なうためには気液比が2500程度必要で
あり、装置も膨大化し、運転費も嵩んでいた。本願の出
願人等は従来のアンモニアストリッピング塔の欠点を改
良する目的で実験を行ない、アンモニアストリッピング
塔の上部から遊離アンモニアの含有水をポンプで加圧し
た後に噴霧ノズルから空気流中に噴出させることによっ
て前記気液比を50〜250 まで低減することが可能である
ことを確認し、装置を小型化し、設備費、運転経費を低
減することができたのである。
の分離工程において、遊離アンモニアの含有水をポンプ
で加圧した後に噴霧ノズルから空気流中に噴出させたこ
とで １０ ある。従来のアンモニアストリッピング塔では遊離アン
モニアの含有水を塔中の充填物間に滴下し、下から空気
を吹き込んで、接触させていた。この方法で十分なアン
モニアの分離を行なうためには気液比が2500程度必要で
あり、装置も膨大化し、運転費も嵩んでいた。本願の出
願人等は従来のアンモニアストリッピング塔の欠点を改
良する目的で実験を行ない、アンモニアストリッピング
塔の上部から遊離アンモニアの含有水をポンプで加圧し
た後に噴霧ノズルから空気流中に噴出させることによっ
て前記気液比を50〜250 まで低減することが可能である
ことを確認し、装置を小型化し、設備費、運転経費を低
減することができたのである。
【００２３】
【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
アとの混合気体を酸化し、又は酸に吸収させることによ
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。 上水の水源のアンモニアによる汚染を防除できるの
で、上水の処理費が格段に低減し、人の健康に寄与し、
かつその嗜好にも合致した上水の提供に大いに貢献す
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
アとの混合気体を酸化し、又は酸に吸収させることによ
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。 上水の水源のアンモニアによる汚染を防除できるの
で、上水の処理費が格段に低減し、人の健康に寄与し、
かつその嗜好にも合致した上水の提供に大いに貢献す
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。
１ 原排水 ２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ ポンプ １１ 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 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 １３Ａ 第１分解塔 １３Ｂ 第２
分解塔 １４ 次亜臭素酸貯槽 １５ 水溶液 １６ ポン
プ １７Ａ、１７Ｂ ノズル １８ 配管 １９ 配管
２０配管 ２１ 配管 ２２ 次亜塩素酸塩 ２３Ａ 第１吸収塔 ２３Ｂ 第２吸収塔 ２４
硫酸アンモニア貯槽 ２５ 硫酸 ２６ ポンプ ２７Ａ、２７Ｂ ノズ
ル ２８ 配管 ２９ 配管 ３０ 配管 ３１ 配管
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 １３Ａ 第１分解塔 １３Ｂ 第２
分解塔 １４ 次亜臭素酸貯槽 １５ 水溶液 １６ ポン
プ １７Ａ、１７Ｂ ノズル １８ 配管 １９ 配管
２０配管 ２１ 配管 ２２ 次亜塩素酸塩 ２３Ａ 第１吸収塔 ２３Ｂ 第２吸収塔 ２４
硫酸アンモニア貯槽 ２５ 硫酸 ２６ ポンプ ２７Ａ、２７Ｂ ノズ
ル ２８ 配管 ２９ 配管 ３０ 配管 ３１ 配管
Claims (8)
- 【請求項１】 次の(a) 、(b) 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、その流れに反対する方向に噴出させ
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。 (b) 前記分離工程によって生じた空気とアンモニアガス
の混合気体を酸化し、又は酸によって処理することによ
って無害化した後に大気中に放出する。 - 【請求項２】 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３】 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又は請求項２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４】 前記無害化工程(b) 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】 前記無害化工程(b) は前記空気とアンモ
ニアガスの混合気体を次亜臭素酸イオンを含有する水と
接触させ、アンモニアを酸化し、窒素と水とに分解する
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】 前記無害化工程(b) は前記空気とアンモ
ニアガスの混合気体を硫酸と接触させ、アンモニアを硫
酸アンモニアとする工程であることを特徴と ２ 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７】 前記無害化工程(b) に、アンモニアの酸
化によって生成された臭素イオンを次亜塩素酸イオンに
より次亜臭素酸イオンにする再生工程を加えたことを特
徴とする請求項５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８】 前記無害化工程(b) に、アンモニアの酸
化によって生成された臭素イオンをオゾンにより次亜臭
素酸イオンにする再生工程を加えたことを特徴とする請
求項５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 |
|---|---|---|---|
| JP19928493A JPH0731966A (ja) | 1993-07-16 | 1993-07-16 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP19928493A JPH0731966A (ja) | 1993-07-16 | 1993-07-16 | 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 |
|---|---|
| JPH0731966A true JPH0731966A (ja) | 1995-02-03 |
Family
ID=16405243
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19928493A Pending JPH0731966A (ja) | 1993-07-16 | 1993-07-16 | 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) | JPH0731966A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0768278A1 (en) * | 1995-10-11 | 1997-04-16 | Jeffrey A. White | Wastewater treatment method by atomizing and freezing |
| 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 |
| US8865367B2 (en) | 2010-06-07 | 2014-10-21 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Gas decomposition component |
| 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 |
-
1993
- 1993-07-16 JP JP19928493A patent/JPH0731966A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0768278A1 (en) * | 1995-10-11 | 1997-04-16 | Jeffrey A. White | Wastewater treatment method by atomizing and freezing |
| 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 |
| US8865367B2 (en) | 2010-06-07 | 2014-10-21 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Gas decomposition component |
| 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 |
| US9132384B2 (en) | 2010-11-02 | 2015-09-15 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Gas decomposition component, power generation apparatus, and method for decomposing gas |
| 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 |
| US9455464B2 (en) | 2010-12-01 | 2016-09-27 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Power generation apparatus |
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