JPH091165A - アンモニア含有廃水の処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 アンモニアを含んでいる廃水を浄化性高く処
理でき、なおかつ経済性にも優れるアンモニア含有廃水
の処理方法を提供する。このために触媒の活性が高く、
耐久性にも優れたアンモニア含有廃水処理用の新規触媒
を用いる。 【構成】 アンモニアを含有する廃水を、１４０℃〜３
７０℃の温度で、廃水が液相を保持する圧力下に、固体
触媒を用いて処理するに際して、酸素含有ガス、硝酸イ
オン、亜硝酸イオンおよび過酸化水素から選ばれる少な
くとも１種の酸化剤を存在下させ、かつ該固体触媒とし
てマンガンを含有する酸化物および／または複合酸化物
を用いるアンモニア含有廃水の処理方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はアンモニア含有廃水の処
理方法に関する。さらに詳しくは、本発明は、化学プラ
ント設備、メッキ工業設備、皮革製造設備、金属工業設
備、金属鉱業設備、食品製造設備、医薬品製造設備、繊
維工業設備、紙パルプ工業設備、染色染料工業設備、電
子工業設備、機械工業設備、印刷製版設備、ガラス製造
設備、写真処理設備、発電所設備等から排出されるアン
モニア含有廃水を浄化処理する場合に用いられる。特に
廃水の浄化方法の中でも固体触媒を用い、該廃水を加熱
して処理する方法で該廃水を浄化する場合に用いられる
ものである。この場合の廃水中のアンモニアおよび／ま
たはアンモニウムは、この処理によりこれらの窒素成分
を主に窒素ガスにまで分解し、廃水を浄化する処理方法
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、廃水中のアンモニアおよび／また
はアンモニウム等の窒素成分を除去する方法としては、
生物による脱窒処理法、イオン交換法、次亜塩素酸やオ
ゾンなどの酸化剤による酸化脱窒による方法、またはス
トリッピングによる方法などの方法が用いられている。

【０００３】生物による脱窒処理法は、アンモニア態窒
素を硝酸態窒素に硝化した後、硝酸態窒素を嫌気性処理
を行って窒素ガスとする方法であるが、処理時間を長く
とる必要があるために、必然的に装置規模が大きくなる
という問題点を有している。また、微生物を利用する反
応であるために、適正な処理条件の維持が難しく、高濃
度の窒素含有排水や不定期的に排出される排水や大きな
濃度変化のある排水に対しては不適当な場合が多い。

【０００４】またイオン交換法は、窒素含有イオン以外
のイオンが多量に含有されているような排水では、イオ
ン交換基材を頻繁に再生する必要があるとともにイオン
交換基材の耐久性が著しく損なわれるという問題点を有
している。

【０００５】また次亜塩素酸による脱窒法は、近年問題
視されている有機塩素を生成する危険性があり、オゾン
による脱窒法も触媒として臭素イオンの存在が不可欠と
なるばかりでなく、加えていずれの方法も酸化剤が多量
に必要となりコスト高になる等の問題点を有している。

【０００６】またストリッピング法は、アルカリ性条件
下で大量の空気を吹き込み、アンモニアを放散させる方
法であるが、この方法では、放散させたアンモニアの処
理が必要であり、またアルカリ性となった廃水の中和処
理等も必要となる問題点を有している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、新規な優れたアンモニア含有廃水の処理方法を提案
することにあり、詳しくは上記問題点を解決する新規な
廃水処理用の固体触媒を用いた優れたアンモニア含有廃
水の処理方法を提案することにある。

【０００８】さらに具体的には、本発明は特に固体触媒
を用い、廃水を加熱して廃水を浄化する処理方法におい
て、アンモニアおよび／またはアンモニウムを含んでい
る廃水を浄化性高く処理し、なおかつ経済性にも優れた
アンモニア含有廃水の処理方法を提供することにある。
このため、触媒の活性が高く、耐久性にも優れたアンモ
ニア含有廃水処理用の新規触媒を用いた優れたアンモニ
ア含有廃水の処理方法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記の課
題を解決するため鋭意検討の結果、アンモニアおよび／
またはアンモニウムイオンに対して触媒の活性が高く、
極めて耐久性に優れたアンモニア含有廃水処理用の固体
触媒を見い出した。そして、該触媒を用いて廃水を加熱
下に処理することで、廃水中のアンモニアおよび／また
はアンモニウムイオン等の窒素成分を窒素ガスにまで処
理できることを見い出した。

【００１０】具体的には、アンモニアを含有する廃水
を、マンガンを含有する酸化物および／または複合酸化
物を含有する固体触媒の存在下に、１４０℃〜３７０℃
の温度、廃水が液相を保持する圧力下に処理すること
で、廃水中のアンモニアおよび／またはアンモニウムイ
オン等の窒素成分を窒素ガスにまで処理できることを見
い出し、本発明を完成するに至った。

【００１１】本発明は、さらに具体的には以下の通りに
特定される。

【００１２】（１） アンモニアおよび／またはアンモ
ニウムイオンを含有する廃水を、１４０℃〜３７０℃の
温度で、廃水が液相を保持する圧力下に、固体触媒を用
いて処理するに際して、酸素含有ガス、硝酸イオン、亜
硝酸イオンおよび過酸化水素から選ばれる少なくとも１
種の酸化剤を存在下させ、かつ該固体触媒としてマンガ
ンの酸化物および／または複合酸化物を含有する固体触
媒を用いることを特徴とするアンモニア含有廃水の処理
方法。

【００１３】（２） 該湿式酸化処理後に発生する排ガ
ス中の酸素濃度が、１％以上１８％以下となるように酸
化剤として酸素含有ガスを添加することを特徴とする上
記（１）記載のアンモニア含有廃水の処理方法。

【００１４】（３） 該固体触媒は、さらにチタン、ジ
ルコニウムおよび鉄から選ばれる少なくとも１種の元素
の酸化物および／または複合酸化物を含有することを特
徴とする上記（１）もしくは（２）記載のアンモニア含
有廃水の処理方法。

【００１５】（４） 該処理を行った後の処理液のｐＨ
が、４以上９以下であることを特徴とする上記（１）〜
（３）記載のアンモニア含有廃水の処理方法。

【００１６】（５） 該廃水を処理した後の液におい
て、液中の酸成分（下記(a)）に対してアルカリ成分
（下記(b)）の比率で、中和量の±３０％以内となるよ
うに、ｐＨ調整用の薬剤を処理前に添加することを特徴
とする上記（１）〜（４）記載のアンモニア含有廃水の
処理方法。

【００１７】(a)酸成分とは、硫酸イオン、チオ硫酸イ
オン、硝酸イオン、亜硝酸イオン、ハロゲン化物イオ
ン、有機酸イオンの合計量。

【００１８】(b)アルカリ成分とは、アルカリ金属イオ
ン、アンモニウムイオン、有機塩基イオンの合計量。

【００１９】（６） 該廃水に炭酸もしくは炭酸塩を添
加し、アンモニアおよび／またはアンモニウムイオン
を、炭酸アンモニウムおよび／または炭酸水素アンモニ
ウムとして処理することを特徴とする上記（１）〜
（５）記載のアンモニア含有廃水の処理方法。

【００２０】（７） 本発明に係わる処理において同時
に有機物を酸化分解して炭酸を生成させ、アンモニアお
よび／またはアンモニウムイオンを、炭酸アンモニウム
および／または炭酸水素アンモニウムとして処理するこ
とを特徴とする上記（１）〜（６）記載のアンモニア含
有廃水の処理方法。

【００２１】（８） 該廃水に有機物を添加することを
特徴とする上記（７）記載のアンモニア含有廃水の処理
方法。

【００２２】以下、本発明を詳細に説明する。

【００２３】

【作用】本発明に係るアンモニア含有廃水の処理方法で
は、廃水を１４０℃〜３７０℃の温度下に、触媒活性お
よび耐久性に優れたアンモニア含有廃水処理用の固体触
媒を用いて該廃水を処理する方法を採用する。さらにこ
の触媒活性および耐久性に優れたアンモニア含有廃水処
理用の固体触媒としては、マンガンを含有する酸化物お
よび／または複合酸化物を用いる。

【００２４】本発明におけるアンモニア含有廃水とは、
アンモニアおよび／またはアンモニウム（以下、単にア
ンモニアと簡略化して記載も行う）を初めから含有する
廃水、ならびに本発明と同様の１４０℃〜３７０℃の条
件下に廃水を加熱した場合に、アンモニアおよび／また
はアンモニウムを生成する廃水のことである。しかしな
がら特に効果的には、本発明におけるアンモニア含有廃
水とは、アンモニアおよび／またはアンモニウムを初め
から含有する廃水である。

【００２５】そして本発明においては該廃水を１４０℃
〜３７０℃の温度下に、本発明に係わる固体触媒を用い
加熱処理することでアンモニアを窒素ガスにまで処理す
るが、このためにさらに本発明においては同時に種々の
酸化剤をも用いる。この酸化剤としては、酸素含有ガ
ス、硝酸イオン、亜硝酸イオンおよび過酸化水素等があ
る。そして、特に酸素含有ガスとは、酸素 ガス、空気
およびオゾン等のことであり、さらにこれらを適宜不活
性ガス等で希釈したガス等も含まれるものである。また
本発明における廃水中に、硝酸イオン、亜硝酸イオンも
しくは過酸化水素等が、アンモニアの処理に必要な量含
有される場合には、特にこれらの酸化剤を添加しなくて
も良いものである。しかしながらこれらの酸化剤が不足
している場合には、適宜これらの酸化剤を添加すること
が効果的である。酸化剤が不足する場合には、アンモニ
アの処理効率が低下するものである。またこの場合に添
加する酸化剤は、酸素含有ガスであることが効果的であ
り、さらに効果的には空気であることが好ましい。硝酸
イオンもしくは亜硝酸イオンを添加する場合には、アン
モニアを処理するのに必要な量を厳密に添加する必要が
ある。硝酸イオンもしくは亜硝酸イオンを添加した場
合、添加量が多いときにはこれらの窒素成分が廃水中に
残留し、廃水の窒素除去効率が低下する。また過酸化水
素は価格的に高い。従って添加する酸化剤としては、価
格的に安価である空気であることが最も効果的である。

【００２６】この場合、この酸素含有ガスの添加量は、
廃水の濃度により適宜選択される。しかしながら、好ま
しくは該湿式酸化処理後に発生する排ガス中の酸素濃度
が、１％以上１８％以下となるように添加することが効
果的であり、より効果的には２％以上１５％以下であ
り、さらに効果的には３％以上１２％以下である。排ガ
ス中の酸素濃度が１％以下である場合には、酸化剤とし
ての酸素含有ガスの添加量が少なく、アンモニアの処理
効率が低下するものであり、排ガス中の酸素濃度が１８
％を超える場合には、無用な酸素含有ガスの添加量が多
いものである。また酸素濃度が濃い場合には、アンモニ
アが硝酸イオンもしくは亜硝酸イオンとして残留するこ
とがあり、廃水の窒素処理効率が低下することがある。

【００２７】排ガス中の酸素濃度を上記範囲にする方法
としては、特に限定されるものではないが、例えば、予
め廃水の組成及びその濃度等を測定し、この値から廃水
の処理に用いる酸素量を規定する方法、または廃水の処
理後の排ガス中の酸素濃度を随時測定し、排ガス中の酸
素濃度が上記範囲内となるように適宜、廃水に酸素を導
入する方法等を用いることができる。

【００２８】本発明に係る固体触媒には、マンガンの酸
化物を含有する触媒を用いる。マンガンの酸化物単独で
は、触媒の活性および耐久性に劣る。このため該触媒
は、マンガンの酸化物と他の金属の酸化物および／また
は複合酸化物を併用して用いる。この場合の他の金属の
酸化物および／または複合酸化物としては、チタン、ジ
ルコニウムおよび鉄よりなる群から選ばれる元素の少な
くとも１種の酸化物および／または複合酸化物であるこ
とが効果的である。そして特に好ましくはマンガンとこ
れらの元素の少なくとも１種とが緊密に混合されたもの
である。またさらに、マンガンの酸化物では、アンモニ
ア含有廃水の組成によっては、触媒の活性および耐久性
に若干不利な面があることがあるので、その場合には、
マンガンを他の金属と複合化させ複合酸化物として用い
ることが有効である。この場合の他の金属としてもチタ
ン、ジルコニウムおよび鉄よりなる群から選ばれる元素
の少なくとも１種であることが効果的である。

【００２９】これらの本発明に係る触媒の各々の成分の
比率は、特に限定されるものではない。しかしながら、
本発明に係る触媒の組成は、マンガンの酸化物および／
または複合酸化物がＭｎＯ2換算として、触媒全量に対
して０.０５〜５０重量％、好ましくは０.５〜３０重量
％であるときが効果的である。またチタン、ジルコニウ
ムおよび鉄よりなる群から選ばれる元素の酸化物および
／または複合酸化物の合計が、チタンの場合ＴｉＯ2換
算として、ジルコニウムの場合ＺｒＯ2換算として、鉄
の場合Ｆｅ2Ｏ3換算として、触媒全量に対して９９.９
５〜５０重量％、好ましくは９９.５〜７０重量％であ
るときが効果的である。マンガンの酸化物および／また
は複合酸化物の割合が０.０５重量％未満である場合
は、本発明によるところの処理する条件下で該触媒を使
用したときに、触媒活性が充分でない。また５０重量％
よりも多い場合は、本発明によるところの処理する条件
下で該触媒を使用したときに、触媒活性は充分である
が、該触媒の形状維持のための機械的強度が低下すると
いう欠点を有する。

【００３０】本発明に係る触媒は、さらに該触媒中に、
ルテニウム、ロジウム、パラジウム、イリジウム、およ
び白金よりなる群から選ばれる元素の金属および／また
はその金属の化合物（以下、これらを総称して貴金属元
素類と記載することもある）の少なくとも１種を含むこ
ともできる。

【００３１】この貴金属元素類は触媒の全量（１００重
量部）に対して、それぞれ０.０１〜１０重量部、好ま
しくは０.０５〜２.５重量部の範囲で含有せしめること
が効果的である。０.０１重量部未満である場合には、
貴金属元素類の効果が少なく、触媒の活性が向上しない
ものであり、１０重量部を越える場合には、触媒費の上
昇に見合った触媒の性能向上が得られないため経済的に
好ましくない。

【００３２】本発明の触媒は、例えばペレット状、粒
状、球状もしくはリング状のもの、または、ハニカムな
どの一体構造体等、種々の形状の物に成型して使用する
ことができる。また、上記形状を有する無機酸化物担
体、金属担体等に担持して使用することもできる。

【００３３】本発明における処理温度は、１４０℃以上
３７０℃以下であり、好ましくは１５０℃以上３２０℃
以下であり、さらに好ましくは１６０℃以上３００℃以
下である。処理温度が３７０℃を超える場合はアンモニ
ア含有廃水の液相を維持することができないものであ
り、３２０℃を超える場合は液相を維持するためにかな
りの加圧条件を必要とするため、設備費ならびに運転費
的にコストが高くなるものである。また、処理温度が１
４０℃未満である場合は、アンモニアの浄化が不完全な
ものとなり、１５０℃未満の場合でもまだ充分にアンモ
ニアが処理できないことが多いためアンモニア含有廃水
が充分浄化できない場合が多い。

【００３４】本発明においてマンガンを含有する酸化物
等の触媒が有効に作用するには、アンモニア含有廃水の
ｐＨが重要である。該廃水を処理した後の液のｐＨが４
未満である場合は、特に触媒の変質が生じ触媒の耐久性
が低下し、触媒の活性が低下することがある。また、マ
ンガンを含有する酸化物等を用いた本発明に係る触媒
は、理論的裏付けは定かではないが、ｐＨが中性付近に
おいて、本発明に係る触媒のアンモニア処理に対する活
性が向上し、特に該廃水を処理した後の液のｐＨが５以
上、好ましくはｐＨが６以上である領域で使用すると触
媒のアンモニア処理に対する活性が著しく向上するもの
である。一方、本発明における処理液のｐＨは、好まし
くはｐＨ９以下であり、より好ましくはｐＨ８以下であ
ることが効果的である。処理した後の液のｐＨをこのよ
うに調整することで、より浄化性高くアンモニア含有廃
水を処理できるものである。処理した後のｐＨが９を超
える場合には、アンモニア含有廃水の浄化性がｐＨ９以
下の時と比較して低下することが多い。またｐＨ８以下
である場合には、ｐＨ８を超える時と比較して浄化性の
高いことが多い。従って最も好ましくは、本発明におけ
る処理を行った後の液のｐＨが、６以上８以下であるこ
とが効果的である。

【００３５】さらに、本発明において処理するときの液
のｐＨは、常に４以上であることが効果的である。詳し
く述べると、処理した後の液のｐＨだけではなく、アン
モニア処理中の、本発明に係る触媒の触媒層各部での液
のｐＨが４以上であることが効果的である。すなわち、
本発明に係る触媒の入口部から出口部に至るまで常にｐ
Ｈが４以上であるように液のｐＨを調整することが効果
的なものである。この場合、ｐＨが４以上であることが
より効果的であり、さらにはｐＨが５以上であることの
方が効果的である。

【００３６】このため本発明に係るアンモニア含有廃水
の処理方法では、ｐＨ調整用の薬剤を適宜添加すること
ができる。このｐＨ調整用の薬剤の添加量は、本発明に
係るアンモニア含有廃水の処理した後において、液中の
酸成分に対してアルカリ成分の比率で、中和量の±３０
％以内となる量であることが効果的であり、より効果的
には±１０％以内であり、さらに効果的には±５％以内
である。このような量に制御することにより、処理後の
液のｐＨを上記のように調整することができ、アンモニ
アの処理活性が向上し、廃水中の窒素成分の処理効率が
高くなるものである。特に限定されるものではないが、
この場合の酸成分とは、硫酸イオン、チオ硫酸イオン、
硝酸イオン、亜硝酸イオン、ハロゲン化物イオン、有機
酸イオンの合計量のことであり、アルカリ成分とは、ア
ルカリ金属イオン、アンモニウムイオン、有機塩基イオ
ンの合計量のことである。

【００３７】また、この場合のｐＨ調整用の薬剤の添加
方法は特に限定されるものではなく、アンモニア含有廃
水のストックタンク等に前もって添加することもできれ
ば、フィ−ドポンプ等を用いて連続的に処理装置に添加
することもできる。この場合の添加位置も、熱交換器も
しくは加熱器の手前から添加することもできれば、これ
らの後から添加することもでき、または反応塔に直接添
加することもできる。またこれらの添加方法および添加
位置は、単独のものだけを用いることもできれば、複数
の添加方法もしくは添加位置を併用して用いることもで
きる。

【００３８】同様に本発明に係る触媒でアンモニア含有
廃水を処理した後の処理液を、放流するに適した、ある
いは後処理を実施するのに適したｐＨとなるように適宜
上記と同じようにｐＨ調整を行うことができ、特に限定
されるものではない。

【００３９】また本発明に係るｐＨ調整用の薬剤とし
て、ｐＨを上げるためには、水酸化ナトリウム、水酸化
カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム等もし
くはこれらの水溶液等があり、適宜添加して調整すれば
よく、特に限定されるものではない。

【００４０】しかしながら、本発明に係るアンモニア含
有廃水の処理方法では、アンモニアおよび／またはアン
モニウムイオンを、炭酸アンモニウムおよび／または炭
酸水素アンモニウムとして処理することがたいへん効果
的なものである。炭酸アンモニウムおよび／または炭酸
水素アンモニウムとして処理した場合、これらの処理効
率は向上し、廃水の浄化性が極めて向上するものであ
る。水酸化ナトリウム等の水酸化アルカリでは、アルカ
リ添加時の廃水、廃水処理時の液および処理した後の液
でｐＨの変化が大きく、処理の制御が困難である。従っ
て本発明に係るアンモニア含有廃水の処理方法では、炭
酸もしくは炭酸塩を添加し、該廃水を処理することが効
果的なものである。すなわちｐＨを上げるためには、炭
酸ナトリウムおよび炭酸水素ナトリウム等の炭酸アルカ
リを、本発明の廃水の処理の前もしくは処理中に添加
し、該廃水を処理することが効果的なものである。また
水酸化アルカリと炭酸もしくは本発明の処理により炭酸
を生成するものを添加することも効果的である。

【００４１】またｐＨを下げるためには、硫酸等の酸性
の薬剤を添加することができ、特に限定されるものでは
ない。しかしながら、ｐＨを下げるためには、酸性の薬
剤の代わりに種々のプラント等から発生する炭酸ガスを
含有する排ガスを用いることが効果的なものである。す
なわち炭酸の添加のためには、炭酸ガスを含有する排ガ
スを使用することが効果的である。

【００４２】またこれらの薬剤は、単独のものを使用す
るだけではなく、これらの混合物もしくは数種類の薬剤
を個別に使用することもできる。

【００４３】またその他にも、本発明に係るアンモニア
含有廃水の処理方法で、同時に有機物を酸化分解して炭
酸を生成させれば効果的なものである。これにより、ア
ンモニアおよび／またはアンモニウムイオンを、炭酸ア
ンモニウムおよび／または炭酸水素アンモニウムとして
処理することが可能である。このため、この場合には炭
酸もしくは炭酸塩を添加しなくても高い処理活性で廃水
を浄化することができる。またこの目的のために、該廃
水に有機物を添加することも適宜できる。この添加する
場合の有機物は、容易に酸化分解されて炭酸を生成する
メタノール等の物質が効果的である。また初めから廃水
中に有機物が含有されている場合には、特に有機物の種
類が限定されるものではなく、例えば、メタノール、エ
タノール、イソプロパノール、フェノール、蟻酸、酢
酸、アセトアルデヒド、ホルムアルデヒド、しょ糖、グ
ルコース、アセトン、メチルエチルケトン、ジメチルス
ルホキシド、ジメチルホルムアミド、ピリジン等の種々
の有機物がある。

【００４４】本発明に係る炭酸の量は、特に限定される
ものではないが、好ましくは本発明に係る廃水の処理を
行った後の液中のアルカリ成分の１０％以上であること
が効果的であり、より効果的には２５％以上である。１
０％未満である場合には、本発明に係る効果が少ないも
のである。

【００４５】本発明に係るアンモニア含有廃水の処理に
おける液の処理量は、一般的に空間速度としては、０.
１ｈｒ-1〜１０ｈｒ-1であり、より好ましくは、０.２
ｈｒ-1〜５ｈｒ-1である。空間速度１０ｈｒ-1を越える
場合には、廃水の処理効率が低下し、空間速度０.１ｈ
ｒ-1未満である場合は、廃水の処理量が低下し、設備が
過大なものとなる。

【００４６】本発明においては、本発明の実施前に、予
め従来からある廃水の浄化方法を用いて廃水を処理する
こともでき、特に限定されるものではない。

【００４７】また同様に、本発明の実施後にも従来から
ある廃水の浄化方法を用いて本発明による処理液を処理
することもでき、特に限定されるものではない。

【００４８】また、本発明は、用地が狭くてすみ、装置
もコンパクトであるため、従来からあるような廃水処理
設備、例えば生物処理設備、燃焼処理設備などを採用し
た場合と比較して処理設備は小さく、処理プロセスも簡
素化され、設備投資や、ランニングコストの面において
も有利となる。

【００４９】本発明において処理されるアンモニア含有
廃水の理論的酸素要求量（以下、ＴhＯＤとも記載す
る）の濃度は、特に限定されるものではないが、２００
ｇ／リットル以下であることが効果的であり、より効果
的であるのは１００ｇ／リットル以下である。ＴhＯＤ
の濃度が２００ｇ／リットルを越える場合は、本発明に
おける処理で発生する酸化熱が非常に大きくなるため処
理装置の制御が困難であり、１００ｇ／リットルを越え
る場合においても発生する酸化熱が大きいため、冷却の
ための設備等を有することが多くコスト的に高くなる。
そしてこの濃度以下においてなるべくＴhＯＤの濃度が
濃い方が、装置の自立運転のために好ましい。従って好
ましくは、１ｇ／リットル以上であることが効果的であ
る。

【００５０】また本発明に係るアンモニアの濃度は、他
の酸素要求物質（被酸化性物質）との合計で上記ＴhＯ
Ｄの濃度範囲内となるものであるならば、特に限定され
るものではないが、好ましくはアンモニア態窒素の濃度
として５０ｍｇ／リットル以上であることが効果的であ
り、より効果的には１００ｍｇ／リットル以上であり、
さらに効果的には５００ｍｇ／リットル以上である。１
００ｍｇ／リットル未満である場合には、本発明におけ
る処理によらなくとも他の処理方法により処理容易なも
のである。またアンモニアの濃度は、アンモニア態窒素
の濃度として６０ｇ／リットル以下であることが効果的
であり、さらに効果的には２０ｇ／リットル以下であ
る。６０ｇ／リットルを超える場合も、他の方法等によ
りアンモニアを処理し、例えばアンモニアストリッピン
グ法等によりアンモニアを回収して再利用した方が好ま
しい場合が多いものである。

【００５１】

【実施例】以下に、本発明の具体的な実施例にかかる廃
水処理例と、比較例にかかる廃水処理例をあげて詳細に
説明するが、本発明はこれだけに限定されるものではな
い。

【００５２】（実施例１）図１に示す処理装置を使用
し、この反応塔１に下記の触媒を１リットル充填して、
下記の処理条件下で処理を５００時間連続して行った。
そして５００時間後に得られた処理液のアンモニウムイ
オン濃度、亜硝酸イオン濃度、硝酸イオン濃度、硫酸イ
オン濃度、ナトリウムイオン濃度およびｐＨを測定し
た。以下に詳細な実験方法および結果について記述す
る。

【００５３】処理に用いた触媒は、マンガンと鉄とチタ
ンの酸化物および／または複合酸化物よりなる触媒で、
各成分の重量比は、蛍光Ｘ線法により、ＭｎＯ2：Ｆｅ2
Ｏ3：ＴｉＯ2換算で、２：８８：１０であった。

【００５４】また処理に供した廃水の性状は、硫安を１
５.０ｇ／リットル含有する廃水であり、これに炭酸水
素ナトリウムを１９.１ｇ／リットルとなるように添加
し、溶解して処理に用いた。炭酸水素ナトリウム添加後
の廃水のｐＨは７.９であった。

【００５５】処理の詳しい方法は、廃水供給ライン７よ
り送られてくる廃水を廃水供給ポンプ２で１リットル／
ｈｒの流量で８０ｋｇ／ｃｍ2Ｇまで昇圧フィードし
た。一方、酸素含有ガス供給ライン８より供給される空
気をコンプレッサー３で昇圧した後、２８ノルマルリットル／ｈ
ｒで前記該廃水に混入した。この気液混合物を気液混合
物供給ライン９を経て、熱交換器１６で加熱した後、触
媒を充填した反応塔１に下部より導入し、電気ヒーター
４で加熱して処理温度２６５℃で処理し、被処理液を処
理液ライン１０を経て、冷却器５において冷却し、気液
分離器６へ流した。この触媒層における廃水の空間速度
は１ｈｒ-1であった。気液分離器６においては、液面コ
ントローラ（ＬＣ）により液面を検出して液面制御弁１
２を作動させて一定の液面を保持するとともに、圧力コ
ントローラ（ＰＣ）により、圧力を検出して圧力制御弁
１４を作動させて一定の圧力を保持するように操作さ
れ、処理液排出ライン１３から該処理液は排出される。

【００５６】５００時間後に得られた処理液の結果は、
アンモニウムイオン濃度４０ｍｇ／リットル、硝酸イオ
ン濃度６０ｍｇ／リットル、硫酸イオン濃度１０.９ｇ
／リットル、ナトリウムイオン濃度５.２ｇ／リットル
およびｐＨ６.０であった。また亜硝酸イオンは検出さ
れなかった。従って廃水の窒素処理効率は９９％であっ
た。また排ガス中の酸素濃度は、７.５％であった。さ
らにｐＨ調整用の薬剤として添加した炭酸水素ナトリウ
ムの添加量は、本発明に係る処理した後の液の酸成分に
対してアルカリ成分の比率で、中和量の±１％以内であ
った。

【００５７】（実施例２）炭酸水素ナトリウムの添加量
を２０.４ｇ／リットルとした以外は、実施例１と同様
の方法で処理を行った。

【００５８】５００時間後に得られた処理液の結果は、
アンモニウムイオン濃度３０ｍｇ／リットル、硝酸イオ
ン濃度１５０ｍｇ／リットル、硫酸イオン濃度１０.９
ｇ／リットル、ナトリウムイオン濃度５.６ｇ／リット
ルおよびｐＨ６.２であった。また亜硝酸イオンは検出
されなかった。従って廃水の窒素処理効率は９８％であ
った。ｐＨ調整用の薬剤として添加した炭酸水素ナトリ
ウムの添加量は、本発明に係る処理した後の液の酸成分
に対してアルカリ成分の比率で、中和量のプラス７％で
あった。

【００５９】（実施例３）炭酸水素ナトリウムの添加量
を２３.０ｇ／リットルとした以外は、実施例１と同様
の方法で処理を行った。

【００６０】開始直後に得られた処理液の結果は、アン
モニウムイオン濃度１０ｍｇ／リットル、硝酸イオン濃
度７４０ｍｇ／リットル、硫酸イオン濃度１０.９ｇ／
リットル、ナトリウムイオン濃度６.３ｇ／リットルお
よびｐＨ６.８であった。また亜硝酸イオンは検出され
なかった。従って廃水の窒素処理効率は９５％であっ
た。ｐＨ調整用の薬剤として添加した炭酸水素ナトリウ
ムの添加量は、本発明に係る処理した後の液の酸成分に
対してアルカリ成分の比率で、中和量のプラス１５％で
あった。

【００６１】（比較例１）触媒を使用せず、空塔の反応
塔で処理を行った以外は、実施例１と同様の方法で処理
を行った。

【００６２】開始直後に得られた処理液の結果は、アン
モニウムイオン濃度３.９ｇ／リットル、硝酸イオン濃
度２０ｍｇ／リットル、硫酸イオン濃度１０.９ｇ／リ
ットル、ナトリウムイオン濃度５.２ｇ／リットルであ
った。また亜硝酸イオンは検出されなかった。従って廃
水の窒素処理効率は５％であった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る処理装置の実施態様の一つであ
る。

【符号の説明】

１．反応塔 ２．廃水供給ポンプ ３．コンプレッサー ４．電気ヒーター ５．冷却器 ６．気液分離器 ７．廃水供給ライン ８．酸素含有ガス供給ライン ９．気液混合物供給ライン １０．処理液ライン １１．冷却水ライン １２．液面制御弁 １３．処理液排出ライン １４．圧力制御弁 １５．ガス排出ライン １６．熱交換器

───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｃ０２Ｆ 1/72 Ｂ０１Ｊ 23/84 ３１１Ｍ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アンモニアおよび／またはアンモニウム
   イオンを含有する廃水を、１４０℃〜３７０℃の温度
   で、廃水が液相を保持する圧力下に、固体触媒を用いて
   処理するに際して、酸素含有ガス、硝酸イオン、亜硝酸
   イオンおよび過酸化水素から選ばれる少なくとも１種の
   酸化剤を存在下させ、かつ該固体触媒としてマンガンの
   酸化物および／または複合酸化物を含有する固体触媒を
   用いることを特徴とするアンモニア含有廃水の処理方
   法。
2. 【請求項２】 該湿式酸化処理後に発生する排ガス中の
   酸素濃度が、１％以上１８％以下となるように酸化剤と
   して酸素含有ガスを添加することを特徴とする請求項１
   記載のアンモニア含有廃水の処理方法。
3. 【請求項３】 該固体触媒が、さらにチタン、ジルコニ
   ウムおよび鉄から選ばれる少なくとも１種の元素の酸化
   物および／または複合酸化物を含有することを特徴とす
   る請求項１記載のアンモニア含有廃水の処理方法。
4. 【請求項４】 該処理を行った後の処理液のｐＨが、４
   以上９以下であることを特徴とする請求項１〜３記載の
   アンモニア含有廃水の処理方法。
5. 【請求項５】 該廃水を処理した後の液において、液中
   の酸成分（下記(a)）に対してアルカリ成分（下記(b)）
   の比率で、中和量の±３０％以内となるように、ｐＨ調
   整用の薬剤を処理前に添加することを特徴とする請求項
   １〜４記載のアンモニア含有廃水の処理方法。 (a)酸成分とは、硫酸イオン、チオ硫酸イオン、硝酸イ
   オン、亜硝酸イオン、ハロゲン化物イオン、有機酸イオ
   ンの合計量。 (b)アルカリ成分とは、アルカリ金属イオン、アンモニ
   ウムイオン、有機塩基イオンの合計量。
6. 【請求項６】 該廃水に炭酸もしくは炭酸塩を添加し、
   アンモニアおよび／またはアンモニウムイオンを、炭酸
   アンモニウムおよび／または炭酸水素アンモニウムとし
   て処理することを特徴とする請求項１〜５記載のアンモ
   ニア含有廃水の処理方法。
7. 【請求項７】 本発明に係わる処理において同時に有機
   物を酸化分解して炭酸を生成させ、アンモニアおよび／
   またはアンモニウムイオンを、炭酸アンモニウムおよび
   ／または炭酸水素アンモニウムとして処理することを特
   徴とする請求項１〜６記載のアンモニア含有廃水の処理
   方法。
8. 【請求項８】 該廃水に有機物を添加することを特徴と
   する請求項７記載のアンモニア含有廃水の処理方法。