JPH07972A - 窒素化合物の分解除去方法 - Google Patents
窒素化合物の分解除去方法Info
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- JPH07972A JPH07972A JP14363493A JP14363493A JPH07972A JP H07972 A JPH07972 A JP H07972A JP 14363493 A JP14363493 A JP 14363493A JP 14363493 A JP14363493 A JP 14363493A JP H07972 A JPH07972 A JP H07972A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 窒素化合物含有水に酸化剤を添加して窒素化
合物をＮ2 ガスに接触分解する方法において、窒素化合
物濃度の測定や酸化剤の添加制御について厳密な管理を
不要とする。 【構成】 窒素化合物含有水に過剰量の亜硝酸塩を添加
後、加熱条件下に金属担持触媒と接触させ、次いで残留
亜硝酸塩を含む水に水素ガスを添加して亜硝酸塩を分解
する。 【効果】 窒素化合物に対して亜硝酸塩を過剰量添加し
て窒素ガスに接触分解する。残留亜硝酸塩は水素ガスと
反応し窒素ガスに変換される。これにより、被処理水中
の窒素化合物は酸化剤としての亜硝酸塩と還元剤として
の水素ガスの併用により、すべての無害な窒素ガスに効
率よく変換される。
合物をＮ2 ガスに接触分解する方法において、窒素化合
物濃度の測定や酸化剤の添加制御について厳密な管理を
不要とする。 【構成】 窒素化合物含有水に過剰量の亜硝酸塩を添加
後、加熱条件下に金属担持触媒と接触させ、次いで残留
亜硝酸塩を含む水に水素ガスを添加して亜硝酸塩を分解
する。 【効果】 窒素化合物に対して亜硝酸塩を過剰量添加し
て窒素ガスに接触分解する。残留亜硝酸塩は水素ガスと
反応し窒素ガスに変換される。これにより、被処理水中
の窒素化合物は酸化剤としての亜硝酸塩と還元剤として
の水素ガスの併用により、すべての無害な窒素ガスに効
率よく変換される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は水中に含まれる窒素化合
物を分解除去する方法に係り、特に排水中に含まれる窒
素化合物を触媒の存在下に効率的に分解して、無害な窒
素（Ｎ2 ）ガスとして除去する窒素化合物の分解除去方
法に関する。
物を分解除去する方法に係り、特に排水中に含まれる窒
素化合物を触媒の存在下に効率的に分解して、無害な窒
素（Ｎ2 ）ガスとして除去する窒素化合物の分解除去方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】排水中に含まれる窒素化合物を分解除去
する方法として、該排水に酸化剤として亜硝酸ナトリウ
ム（ＮａＮＯ2 ）を添加し、触媒の存在下、窒素化合物
を無害なＮ2 ガスに分解して除去する方法が提案されて
いる（特願平４−２５２９５７号）。この方法では、排
水、例えば発電所のコンデミ排水のようなアンモニア性
窒素（ＮＨ4 +）を含有する排水の脱窒は、次のような反
応プロセスにより行なわれる。
する方法として、該排水に酸化剤として亜硝酸ナトリウ
ム（ＮａＮＯ2 ）を添加し、触媒の存在下、窒素化合物
を無害なＮ2 ガスに分解して除去する方法が提案されて
いる（特願平４−２５２９５７号）。この方法では、排
水、例えば発電所のコンデミ排水のようなアンモニア性
窒素（ＮＨ4 +）を含有する排水の脱窒は、次のような反
応プロセスにより行なわれる。
【０００３】
【化１】
【０００４】上記反応式からも明らかなように、ＮＨ4 +
と酸化剤の亜硝酸イオン（ＮＯ2 -）とは等モルで反応す
る。従って、ＮＨ4 +とＮＯ2 -のいずれか一方が過剰であ
ると、過剰の窒素分（ＮＨ4 +又はＮＯ2 -）が処理水中に
残存することとなる。
と酸化剤の亜硝酸イオン（ＮＯ2 -）とは等モルで反応す
る。従って、ＮＨ4 +とＮＯ2 -のいずれか一方が過剰であ
ると、過剰の窒素分（ＮＨ4 +又はＮＯ2 -）が処理水中に
残存することとなる。
【０００５】このようなことから、上記脱窒処理の実施
に当っては、 排水中の窒素化合物濃度が高い場合（例えば、５０
０ｍｇ／ｌ以上）において、処理水中の窒素濃度を効果
的に低減する（例えば１０ｍｇ／ｌ以下）ためには、適
正な酸化剤添加量を設定するために、排水中の窒素化合
物濃度を誤差２％以下の精度で測定する必要がある。 酸化剤の添加量制御においても、酸化剤の過剰添加
又は過少添加を防ぐために、必要添加量を誤差２％以下
の精度で制御する必要がある。といった制約がある。
に当っては、 排水中の窒素化合物濃度が高い場合（例えば、５０
０ｍｇ／ｌ以上）において、処理水中の窒素濃度を効果
的に低減する（例えば１０ｍｇ／ｌ以下）ためには、適
正な酸化剤添加量を設定するために、排水中の窒素化合
物濃度を誤差２％以下の精度で測定する必要がある。 酸化剤の添加量制御においても、酸化剤の過剰添加
又は過少添加を防ぐために、必要添加量を誤差２％以下
の精度で制御する必要がある。といった制約がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、排水中
の窒素化合物の定量や酸化剤の添加量の制御には、計測
機器の精度上限界があり、正確な測定、制御は運転管理
の面でも困難であることから、窒素化合物の効率的な分
解除去は困難であった。
の窒素化合物の定量や酸化剤の添加量の制御には、計測
機器の精度上限界があり、正確な測定、制御は運転管理
の面でも困難であることから、窒素化合物の効率的な分
解除去は困難であった。
【０００７】本発明の目的は、このような問題点を解決
し、排水中の窒素化合物濃度の測定や、酸化剤の添加制
御を高精度に行なうことなく、窒素化合物を効率よく無
害な窒素ガスに変換させることを可能にした窒素化合物
の分解除去方法を提供することにある。
し、排水中の窒素化合物濃度の測定や、酸化剤の添加制
御を高精度に行なうことなく、窒素化合物を効率よく無
害な窒素ガスに変換させることを可能にした窒素化合物
の分解除去方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の窒素化合物の分
解除去方法は、窒素化合物含有水に過剰量の亜硝酸塩を
添加後、加熱条件下に金属担持触媒と接触させ、次いで
残留亜硝酸塩を含む水に水素（Ｈ2 ）ガスを添加して亜
硝酸塩を分解することを特徴とする。
解除去方法は、窒素化合物含有水に過剰量の亜硝酸塩を
添加後、加熱条件下に金属担持触媒と接触させ、次いで
残留亜硝酸塩を含む水に水素（Ｈ2 ）ガスを添加して亜
硝酸塩を分解することを特徴とする。
【０００９】以下図面を参照して本発明について詳細に
説明する。第１図は本発明の窒素化合物の分解除去方法
の一実施例方法を示す系統図である。
説明する。第１図は本発明の窒素化合物の分解除去方法
の一実施例方法を示す系統図である。
【００１０】図中、符号１は原水槽であり、窒素化合物
（本実施例ではＮＨ4 +）を含む排水が原水槽１に送られ
貯留される。２は第１反応塔、３は第２反応塔であり、
各々、触媒が充填されている。４はポンプ、５は熱交換
器、６はヒータである。１１〜１７の各符号は配管を示
す。
（本実施例ではＮＨ4 +）を含む排水が原水槽１に送られ
貯留される。２は第１反応塔、３は第２反応塔であり、
各々、触媒が充填されている。４はポンプ、５は熱交換
器、６はヒータである。１１〜１７の各符号は配管を示
す。
【００１１】本実施例において、原水槽１内の窒素化合
物含有排水は、配管１２より酸化剤としてＮａＮＯ2 水
溶液が添加された後、ポンプ４を備える配管１１より熱
交換器５に導入され、配管１６より導入される後述の第
２反応塔の流出水と熱交換され、更にヒータ６で加熱さ
れた後、配管１３より第１反応塔２に導入される。
物含有排水は、配管１２より酸化剤としてＮａＮＯ2 水
溶液が添加された後、ポンプ４を備える配管１１より熱
交換器５に導入され、配管１６より導入される後述の第
２反応塔の流出水と熱交換され、更にヒータ６で加熱さ
れた後、配管１３より第１反応塔２に導入される。
【００１２】本実施例においては、配管１２からの酸化
剤としてのＮａＮＯ2 水溶液を排水中の窒素化合物に対
する理論量よりも過剰に添加する。このため、第１反応
塔２においては、触媒の存在下、排水中の窒素化合物が
ほぼ完全に分解除去され、残留ＮａＮＯ2 を含む水は、
配管１４より排出される。この残留ＮａＮＯ2 を含む水
は、配管１５よりＨ2 ガスが添加された後、第２反応塔
３に導入される。第２反応塔３では、この残留ＮａＮＯ
2 が触媒の存在下Ｈ2 ガスにより分解されＮ2ガスとし
て除去される。この第２反応塔３の流出水は、配管１
６、熱交換器５及び配管１７より処理水として系外へ排
出される。
剤としてのＮａＮＯ2 水溶液を排水中の窒素化合物に対
する理論量よりも過剰に添加する。このため、第１反応
塔２においては、触媒の存在下、排水中の窒素化合物が
ほぼ完全に分解除去され、残留ＮａＮＯ2 を含む水は、
配管１４より排出される。この残留ＮａＮＯ2 を含む水
は、配管１５よりＨ2 ガスが添加された後、第２反応塔
３に導入される。第２反応塔３では、この残留ＮａＮＯ
2 が触媒の存在下Ｈ2 ガスにより分解されＮ2ガスとし
て除去される。この第２反応塔３の流出水は、配管１
６、熱交換器５及び配管１７より処理水として系外へ排
出される。
【００１３】このような本発明の窒素化合物の分解除去
方法において、窒素化合物含有排水に添加する酸化剤と
しての亜硝酸塩としては、亜硝酸ナトリウムの他、亜硝
酸カリウム等を用いることができ、通常の場合０．１〜
８０重量％濃度の水溶液として添加される。この亜硝酸
塩添加量は、排水中の窒素化合物に対する理論量以上で
あれば良く、特に制限はないが、通常の場合、理論量の
１〜１．５倍、好ましくは１〜１．１倍程度とする。金
属担持触媒としては、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐ
ｄ）、ルテニウム（Ｒｕ）等の貴金属、ニッケル（Ｎ
ｉ）、コバルト（Ｃｏ）等の卑金属を１種単独で或いは
２種以上を多元化して担体に担持させたものを用いるこ
とができる。
方法において、窒素化合物含有排水に添加する酸化剤と
しての亜硝酸塩としては、亜硝酸ナトリウムの他、亜硝
酸カリウム等を用いることができ、通常の場合０．１〜
８０重量％濃度の水溶液として添加される。この亜硝酸
塩添加量は、排水中の窒素化合物に対する理論量以上で
あれば良く、特に制限はないが、通常の場合、理論量の
１〜１．５倍、好ましくは１〜１．１倍程度とする。金
属担持触媒としては、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐ
ｄ）、ルテニウム（Ｒｕ）等の貴金属、ニッケル（Ｎ
ｉ）、コバルト（Ｃｏ）等の卑金属を１種単独で或いは
２種以上を多元化して担体に担持させたものを用いるこ
とができる。
【００１４】担体としてはα−アルミナ、γ−アルミナ
等のアルミナ、シリカ、シリカアルミナ系、チタニア系
等の金属酸化物や活性炭、樹脂等を用いることができ、
その金属担持量は０．１〜１０重量％とするのが好適で
ある。
等のアルミナ、シリカ、シリカアルミナ系、チタニア系
等の金属酸化物や活性炭、樹脂等を用いることができ、
その金属担持量は０．１〜１０重量％とするのが好適で
ある。
【００１５】なお、第１反応塔２及び第２反応塔３に充
填する金属担持触媒は同種のものであっても異種のもの
であっても良い。また、加熱温度は１００℃〜３００
℃、特に１３０℃〜２００℃とするのが好ましい。
填する金属担持触媒は同種のものであっても異種のもの
であっても良い。また、加熱温度は１００℃〜３００
℃、特に１３０℃〜２００℃とするのが好ましい。
【００１６】このような本発明の窒素化合物の分解除去
方法は、発電所のコンデミ排水、染料含有排水、半導体
製造工程排水等の還元性窒素を含む排水の他、酸化性窒
素（ＮＯ3 -）を含む排水にも適用可能である。
方法は、発電所のコンデミ排水、染料含有排水、半導体
製造工程排水等の還元性窒素を含む排水の他、酸化性窒
素（ＮＯ3 -）を含む排水にも適用可能である。
【００１７】
【作用】本発明の窒素化合物の分解除去方法において
は、例えば亜硝酸塩としてＮａＮＯ2 を排水中のＮＨ4 +
に対する理論量以上に添加し、その後、余剰のＮＯ2 -を
還元剤であるＨ2 ガスにより分解してＮ2 ガスとする。
即ち、例えば下記反応プロセスに従って、排水中の窒素
化合物及びこの窒素化合物の分解のために添加した亜硝
酸塩をほぼ完全に分解除去することができる。
は、例えば亜硝酸塩としてＮａＮＯ2 を排水中のＮＨ4 +
に対する理論量以上に添加し、その後、余剰のＮＯ2 -を
還元剤であるＨ2 ガスにより分解してＮ2 ガスとする。
即ち、例えば下記反応プロセスに従って、排水中の窒素
化合物及びこの窒素化合物の分解のために添加した亜硝
酸塩をほぼ完全に分解除去することができる。
【００１８】
【化２】
【００１９】なお、上記反応は排水中の窒素化合物が還
元性窒素である場合のものであるが、本発明の方法は、
酸化性窒素（ＮＯ3 -）を含む排水にも適用することがで
き、この場合、ＮＯ3 -は水素ガスにより下記反応に従っ
て分解除去される。
元性窒素である場合のものであるが、本発明の方法は、
酸化性窒素（ＮＯ3 -）を含む排水にも適用することがで
き、この場合、ＮＯ3 -は水素ガスにより下記反応に従っ
て分解除去される。
【００２０】
【化３】
【００２１】
【実施例】以下、実施例及び比較例を挙げて本発明をよ
り具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限
り、以下の実施例に限定されるものではない。
り具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限
り、以下の実施例に限定されるものではない。
【００２２】実施例１ 第１図に示す方法に従って処理を行なった。なお、第１
反応塔２及び第２反応塔３には、それぞれ金属担持触媒
として０．５重量％Ｐｔ担持チタニア球（３．０ｍｍ
径）を充填した。
反応塔２及び第２反応塔３には、それぞれ金属担持触媒
として０．５重量％Ｐｔ担持チタニア球（３．０ｍｍ
径）を充填した。
【００２３】原水としてはＮＨ4 +−Ｎ：１０００ｍｇ／
ｌの硫酸アンモニウム（（ＮＨ4 ）2 ＳＯ4 ）水溶液を
用い、これに酸化剤としてＮＯ2 -−Ｎ：１０２０ｍｇ／
ｌの亜硝酸ナトリウム（ＮａＮＯ2 ）水溶液を添加し、
温度＝１４０℃、ＳＶ＝４．５ｈｒ-1で第１反応塔２に
通水した。この第１反応塔２の流出水にＨ2 ガスを添加
した後、第２反応塔３に温度＝１４０℃、ＳＶ＝４．５
ｈｒ-1で通水した。得られた処理水の窒素濃度を表１に
示す。
ｌの硫酸アンモニウム（（ＮＨ4 ）2 ＳＯ4 ）水溶液を
用い、これに酸化剤としてＮＯ2 -−Ｎ：１０２０ｍｇ／
ｌの亜硝酸ナトリウム（ＮａＮＯ2 ）水溶液を添加し、
温度＝１４０℃、ＳＶ＝４．５ｈｒ-1で第１反応塔２に
通水した。この第１反応塔２の流出水にＨ2 ガスを添加
した後、第２反応塔３に温度＝１４０℃、ＳＶ＝４．５
ｈｒ-1で通水した。得られた処理水の窒素濃度を表１に
示す。
【００２４】比較例１ Ｈ2 ガスの添加及び第２反応塔３への通水を行なわなか
ったこと以外は実施例１と同様にして原水の処理を行
い、得られた処理水の窒素濃度を表１に示した。
ったこと以外は実施例１と同様にして原水の処理を行
い、得られた処理水の窒素濃度を表１に示した。
【００２５】
【表１】
【００２６】表１より、亜硝酸塩を添加して接触分解し
た後、Ｈ2 ガスを添加して接触分解する本発明の方法に
よれば、亜硝酸塩の残留を防止して、窒素化合物をほぼ
完全に除去できることが明らかである。
た後、Ｈ2 ガスを添加して接触分解する本発明の方法に
よれば、亜硝酸塩の残留を防止して、窒素化合物をほぼ
完全に除去できることが明らかである。
【００２７】実施例２ 原水としてＮＨ4 +−Ｎ：１０００ｍｇ／ｌ，ＮＯ3 -−
Ｎ：２０ｍｇ／ｌの硫酸アンモニウム（（ＮＨ4 ）2 Ｓ
Ｏ4 ）及び硝酸アンモニウム（ＮＨ4 ＮＯ3 ）含有水溶
液を用い、実施例１と同様の操作を行なった。その結
果、得られた処理水中のＮＨ4 +−Ｎ及びＮＯ2 -−Ｎはと
もに１ｍｇ／ｌ以下であり、著しく高い効率で排水中の
窒素化合物が分解除去されたことがわかった。
Ｎ：２０ｍｇ／ｌの硫酸アンモニウム（（ＮＨ4 ）2 Ｓ
Ｏ4 ）及び硝酸アンモニウム（ＮＨ4 ＮＯ3 ）含有水溶
液を用い、実施例１と同様の操作を行なった。その結
果、得られた処理水中のＮＨ4 +−Ｎ及びＮＯ2 -−Ｎはと
もに１ｍｇ／ｌ以下であり、著しく高い効率で排水中の
窒素化合物が分解除去されたことがわかった。
【００２８】
【発明の効果】以上の通り、本発明の窒素化合物の分解
除去方法では、窒素化合物に酸化剤としての亜硝酸塩を
過剰量添加し、加熱条件下で金属担持触媒と接触するこ
とにより、窒素化合物中の窒素は無害な窒素ガスに変換
される。また、この反応で残留亜硝酸塩は、還元剤とし
ての水素ガスと反応して窒素ガスとなることにより、排
水中の窒素はほぼ完全に無害な窒素ガスに変換される。
除去方法では、窒素化合物に酸化剤としての亜硝酸塩を
過剰量添加し、加熱条件下で金属担持触媒と接触するこ
とにより、窒素化合物中の窒素は無害な窒素ガスに変換
される。また、この反応で残留亜硝酸塩は、還元剤とし
ての水素ガスと反応して窒素ガスとなることにより、排
水中の窒素はほぼ完全に無害な窒素ガスに変換される。
【００２９】即ち、排水中の窒素化合物は酸化剤として
の亜硝酸塩と還元剤としての水素ガスの併用により、す
べて無害な窒素ガスに効率よく変換される。
の亜硝酸塩と還元剤としての水素ガスの併用により、す
べて無害な窒素ガスに効率よく変換される。
【００３０】このようなことから、排水中の窒素化合物
に対しては過剰量の亜硝酸塩を加えればよいこととな
り、窒素化合物の定量や酸化剤の添加制御に対し、厳し
い測定精度や運転管理が不要とされ、脱窒処理を容易に
行なって、高水質の処理を得ることが可能とされる。
に対しては過剰量の亜硝酸塩を加えればよいこととな
り、窒素化合物の定量や酸化剤の添加制御に対し、厳し
い測定精度や運転管理が不要とされ、脱窒処理を容易に
行なって、高水質の処理を得ることが可能とされる。
【図１】本発明の窒素化合物の分解除去方法の一実施例
を示す系統図である。
を示す系統図である。
１ 原水槽 ２ 第１の反応塔 ３ 第２の反応塔
Claims (1)
- 【請求項１】 窒素化合物含有水に過剰量の亜硝酸塩を
添加後、加熱条件下に金属担持触媒と接触させ、次いで
残留亜硝酸塩を含む水に水素ガスを添加して亜硝酸塩を
分解することを特徴とする窒素化合物の分解除去方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14363493A JPH07972A (ja) | 1993-06-15 | 1993-06-15 | 窒素化合物の分解除去方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14363493A JPH07972A (ja) | 1993-06-15 | 1993-06-15 | 窒素化合物の分解除去方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07972A true JPH07972A (ja) | 1995-01-06 |
Family
ID=15343327
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14363493A Pending JPH07972A (ja) | 1993-06-15 | 1993-06-15 | 窒素化合物の分解除去方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07972A (ja) |
-
1993
- 1993-06-15 JP JP14363493A patent/JPH07972A/ja active Pending
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