JPH10180036A - 窒素酸化物含有ガスの浄化方法及び装置 - Google Patents
窒素酸化物含有ガスの浄化方法及び装置Info
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- JPH10180036A JPH10180036A JP8349300A JP34930096A JPH10180036A JP H10180036 A JPH10180036 A JP H10180036A JP 8349300 A JP8349300 A JP 8349300A JP 34930096 A JP34930096 A JP 34930096A JP H10180036 A JPH10180036 A JP H10180036A
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- reduced sulfur
- bacteria
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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
Landscapes
- Treating Waste Gases (AREA)
- Gas Separation By Absorption (AREA)
- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
- Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】ガス中の窒素酸化物を湿式吸収−生物処理によ
って除去する方法及び装置において、窒素酸化物の除去
性能を高める。 【解決手段】ガス中の窒素酸化物を、還元硫黄化合物を
含む吸収液に吸収させ、他栄養脱窒菌によって分解する
方法及び装置において、吸収液を脱窒菌に接触させる前
に、硫黄酸化細菌によって吸収液の還元硫黄化合物を酸
化させる。 【効果】脱窒層度を大幅に高めることができる。
って除去する方法及び装置において、窒素酸化物の除去
性能を高める。 【解決手段】ガス中の窒素酸化物を、還元硫黄化合物を
含む吸収液に吸収させ、他栄養脱窒菌によって分解する
方法及び装置において、吸収液を脱窒菌に接触させる前
に、硫黄酸化細菌によって吸収液の還元硫黄化合物を酸
化させる。 【効果】脱窒層度を大幅に高めることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、窒素酸化物を含有
するガスから窒素酸化物を除去する方法及び装置に係
り、特に窒素酸化物を液中に吸収させたのち微生物によ
って分解する湿式吸収−生成処理による窒素酸化物の除
去方法及び除去装置に関する。本発明の窒素酸化物除去
方法及び装置は、窒素酸化物を比較的低濃度で含むガス
中から窒素酸化物を除去するのに好適である。
するガスから窒素酸化物を除去する方法及び装置に係
り、特に窒素酸化物を液中に吸収させたのち微生物によ
って分解する湿式吸収−生成処理による窒素酸化物の除
去方法及び除去装置に関する。本発明の窒素酸化物除去
方法及び装置は、窒素酸化物を比較的低濃度で含むガス
中から窒素酸化物を除去するのに好適である。
【０００２】
【従来の技術】自動車排ガスによる大気汚染が大きな社
会問題となっている。これに対して、自動車から排出さ
れる窒素酸化物の排出量を減らす技術及び自動車排ガス
によって汚染された大気等のガス中から窒素酸化物を除
去する技術が開発されている。本発明は、後者のガス中
から窒素酸化物を除去する技術に係るものである。
会問題となっている。これに対して、自動車から排出さ
れる窒素酸化物の排出量を減らす技術及び自動車排ガス
によって汚染された大気等のガス中から窒素酸化物を除
去する技術が開発されている。本発明は、後者のガス中
から窒素酸化物を除去する技術に係るものである。
【０００３】空気中の窒素酸化物の濃度は、自動車排ガ
スによる汚染が激しい都市部の道路交差点や道路トンネ
ル或いは地下駐車場などにおいてさえもせいぜい１０pp
m 以下である。このように比較的低濃度の窒素酸化物を
含有するガスから窒素酸化物を除去するのに適した方法
として、湿式吸収−生物処理による方法がある。この方
法は、ガス中の窒素酸化物を吸収液中に吸収させて除去
し、吸収液に溶解した窒素酸化物を微生物の作用によっ
て分解するものであり、特開平5−154341 号公報，特開
平6−285331号公報及び特開平8−956号公報等に記載さ
れている。
スによる汚染が激しい都市部の道路交差点や道路トンネ
ル或いは地下駐車場などにおいてさえもせいぜい１０pp
m 以下である。このように比較的低濃度の窒素酸化物を
含有するガスから窒素酸化物を除去するのに適した方法
として、湿式吸収−生物処理による方法がある。この方
法は、ガス中の窒素酸化物を吸収液中に吸収させて除去
し、吸収液に溶解した窒素酸化物を微生物の作用によっ
て分解するものであり、特開平5−154341 号公報，特開
平6−285331号公報及び特開平8−956号公報等に記載さ
れている。
【０００４】特開平5−154341 号公報には、ガス中の低
濃度の一酸化窒素（ＮＯ）を二酸化窒素（ＮＯ2 ）に酸
化したのちアルカリ吸収液に吸収させ、その後、脱窒菌
を用いてＮＯ2 を分解するとともにアルカリを回収する
方法が記載されている。特開平6−285331 号公報にも、
同様にガス中のＮＯをＮＯ2 に酸化してからアルカリ吸
収液に吸収させ、その後、吸収液中に存在する亜硝酸イ
オンを生物処理によって窒素ガスに分解する方法が記載
されている。また、特開平8−956号公報には、排ガス中
の窒素酸化物をチオ硫酸ナトリウム水溶液よりなる吸収
液に吸収させ、吸収塔内の固定化担体に担持させた微生
物で酸化したのち、固定床型リアクター内で微生物によ
り分解する方法が記載されている。
濃度の一酸化窒素（ＮＯ）を二酸化窒素（ＮＯ2 ）に酸
化したのちアルカリ吸収液に吸収させ、その後、脱窒菌
を用いてＮＯ2 を分解するとともにアルカリを回収する
方法が記載されている。特開平6−285331 号公報にも、
同様にガス中のＮＯをＮＯ2 に酸化してからアルカリ吸
収液に吸収させ、その後、吸収液中に存在する亜硝酸イ
オンを生物処理によって窒素ガスに分解する方法が記載
されている。また、特開平8−956号公報には、排ガス中
の窒素酸化物をチオ硫酸ナトリウム水溶液よりなる吸収
液に吸収させ、吸収塔内の固定化担体に担持させた微生
物で酸化したのち、固定床型リアクター内で微生物によ
り分解する方法が記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】湿式吸収−生物処理に
よる窒素酸化物除去方法においては、窒素酸化物含有ガ
スを吸収液と接触させて、窒素酸化物を亜硝酸イオン
（ＮＯ2~）或いは硝酸イオン（ＮＯ3~）のイオン態で吸
収液中に溶解させる工程と、吸収液中に上記イオン態で
溶解している窒素酸化物を微生物により分解してＮ2 ガ
スを放出させる工程とが必要になる。吸収液としては、
通常、チオ硫酸ナトリウム(Ｎａ2Ｓ2Ｏ3）や亜硫酸ナト
リウム（Ｎａ2ＳＯ3）のように還元硫黄化合物を含む水
溶液が用いられる。また、窒素酸化物を分解するための
微生物としては、例えばメタノールを栄養源とする脱窒
菌の如き他栄養脱窒菌或いは自栄養脱窒菌が用いられ
る。これらのうちで他栄養脱窒菌を用いる方法において
は、吸収液中に存在する還元硫黄化合物によって脱窒速
度が著しい影響を受けることが判明した。吸収液中の還
元硫黄化合物の濃度が高くなるにつれて脱窒速度が低下
し、ある時点をすぎると急激に脱窒速度が低下する。こ
の現象は本発明において初めて見出されたものであり、
前記した従来技術には全く記載されていない。
よる窒素酸化物除去方法においては、窒素酸化物含有ガ
スを吸収液と接触させて、窒素酸化物を亜硝酸イオン
（ＮＯ2~）或いは硝酸イオン（ＮＯ3~）のイオン態で吸
収液中に溶解させる工程と、吸収液中に上記イオン態で
溶解している窒素酸化物を微生物により分解してＮ2 ガ
スを放出させる工程とが必要になる。吸収液としては、
通常、チオ硫酸ナトリウム(Ｎａ2Ｓ2Ｏ3）や亜硫酸ナト
リウム（Ｎａ2ＳＯ3）のように還元硫黄化合物を含む水
溶液が用いられる。また、窒素酸化物を分解するための
微生物としては、例えばメタノールを栄養源とする脱窒
菌の如き他栄養脱窒菌或いは自栄養脱窒菌が用いられ
る。これらのうちで他栄養脱窒菌を用いる方法において
は、吸収液中に存在する還元硫黄化合物によって脱窒速
度が著しい影響を受けることが判明した。吸収液中の還
元硫黄化合物の濃度が高くなるにつれて脱窒速度が低下
し、ある時点をすぎると急激に脱窒速度が低下する。こ
の現象は本発明において初めて見出されたものであり、
前記した従来技術には全く記載されていない。
【０００６】従って、本発明の目的は、他栄養脱窒菌を
用いて湿式吸収−生物処理により窒素酸化物を除去する
方法において、吸収液中の還元硫黄化合物によって脱窒
速度が影響を受けないようにした方法を提供することに
ある。
用いて湿式吸収−生物処理により窒素酸化物を除去する
方法において、吸収液中の還元硫黄化合物によって脱窒
速度が影響を受けないようにした方法を提供することに
ある。
【０００７】また、本発明の他の目的は、前記方法を実
施するために使用する装置を提供することにある。
施するために使用する装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の窒素酸化物除去
方法は、窒素酸化物を含有するガスを、還元硫黄化合物
を含む窒素酸化物吸収液と接触させて窒素酸化物を液中
に吸収させ、該吸収液を他栄養脱窒菌と接触させて窒素
酸化物を分解する方法において、前記吸収液を前記他栄
養脱窒菌と接触させる前に、該吸収液中に存在する還元
硫黄化合物の酸化処理を行うことを特徴とする。還元硫
黄化合物の酸化処理は、吸収液中に溶解している硫黄分
の一部好ましくは全部が硫酸イオン(ＳＯ4 2~）になるま
で行うことが望ましい。吸収液中においては、還元硫黄
化合物はＮａイオンとＳ2Ｏ3 2~或いはＳＯ3 2~ 等の硫黄
酸化物イオンとに解離して溶解している。本発明では、
このうちの硫黄酸化物イオンを酸化し、好ましくは硫酸
イオン(ＳＯ4 2~）に転換する。
方法は、窒素酸化物を含有するガスを、還元硫黄化合物
を含む窒素酸化物吸収液と接触させて窒素酸化物を液中
に吸収させ、該吸収液を他栄養脱窒菌と接触させて窒素
酸化物を分解する方法において、前記吸収液を前記他栄
養脱窒菌と接触させる前に、該吸収液中に存在する還元
硫黄化合物の酸化処理を行うことを特徴とする。還元硫
黄化合物の酸化処理は、吸収液中に溶解している硫黄分
の一部好ましくは全部が硫酸イオン(ＳＯ4 2~）になるま
で行うことが望ましい。吸収液中においては、還元硫黄
化合物はＮａイオンとＳ2Ｏ3 2~或いはＳＯ3 2~ 等の硫黄
酸化物イオンとに解離して溶解している。本発明では、
このうちの硫黄酸化物イオンを酸化し、好ましくは硫酸
イオン(ＳＯ4 2~）に転換する。
【０００９】本発明は、窒素酸化物を吸収した吸収液と
他栄養脱窒菌とが接触する前に、吸収液中に含まれてい
る還元硫黄化合物が酸化され硫酸イオン(ＳＯ4 2~）にな
っていれば、他栄養脱窒菌の脱窒速度が低下しないこと
を明らかにしたことに基づいている。還元硫黄化合物は
その全てが硫酸イオンに酸化されていることが最も望ま
しいが、一部でけであっても効果はある。
他栄養脱窒菌とが接触する前に、吸収液中に含まれてい
る還元硫黄化合物が酸化され硫酸イオン(ＳＯ4 2~）にな
っていれば、他栄養脱窒菌の脱窒速度が低下しないこと
を明らかにしたことに基づいている。還元硫黄化合物は
その全てが硫酸イオンに酸化されていることが最も望ま
しいが、一部でけであっても効果はある。
【００１０】吸収液中の還元硫黄化合物を酸化する方法
としては、吸収液中にオゾンを吹き込む方法，窒素酸化
物含有ガスと吸収液とを接触させる吸収塔内に硫黄酸化
細菌を設置する方法，硫黄酸化細菌槽を別途に設置して
吸収液を通過させる方法，吸収液中に過酸化水素を添加
する方法などを適用することができる。これらの中では
硫黄酸化細菌を用いる方法が最も好ましい。なぜなら
ば、他栄養脱窒菌による脱窒反応は嫌気条件下で進行
し、硫黄酸化細菌を用いた場合には吸収液中の酸素を取
り込んで嫌気条件にしやすくするという効果があるから
である。硫黄酸化細菌としては、周知のThiobacillus
属，Thiomicrospira属，Sulfolobus属の属するものを使
用することができる。なかでもThiobacillus属に含まれ
るThiobacillusdenitrificansが脱窒能もあるので好ま
しい。
としては、吸収液中にオゾンを吹き込む方法，窒素酸化
物含有ガスと吸収液とを接触させる吸収塔内に硫黄酸化
細菌を設置する方法，硫黄酸化細菌槽を別途に設置して
吸収液を通過させる方法，吸収液中に過酸化水素を添加
する方法などを適用することができる。これらの中では
硫黄酸化細菌を用いる方法が最も好ましい。なぜなら
ば、他栄養脱窒菌による脱窒反応は嫌気条件下で進行
し、硫黄酸化細菌を用いた場合には吸収液中の酸素を取
り込んで嫌気条件にしやすくするという効果があるから
である。硫黄酸化細菌としては、周知のThiobacillus
属，Thiomicrospira属，Sulfolobus属の属するものを使
用することができる。なかでもThiobacillus属に含まれ
るThiobacillusdenitrificansが脱窒能もあるので好ま
しい。
【００１１】本発明の方法においては、吸収液中の還元
硫黄化合物を酸化処理する前に、吸収液中にカルシウム
化合物を投入して、吸収液中の還元硫黄化合物が液中酸
素と反応することによって生成した硫酸イオン(ＳＯ
4 2~）を石膏にして固定してしまうことが望ましい。ま
た、他栄養脱窒菌に接触させる前に吸収液中から石膏を
除去してしまうことが望ましい。このようにすることに
より、還元硫黄化合物の酸化を促進させることができ
る。カルシウム化合物としてＣａＣＯ3，ＣａＨＣＯ3の
ように炭素分を含むカルシウム化合物を使用すると、炭
素分が硫黄酸化細菌の栄養源として使われ、還元硫黄化
合物による酸化反応をより促進させることができる。
硫黄化合物を酸化処理する前に、吸収液中にカルシウム
化合物を投入して、吸収液中の還元硫黄化合物が液中酸
素と反応することによって生成した硫酸イオン(ＳＯ
4 2~）を石膏にして固定してしまうことが望ましい。ま
た、他栄養脱窒菌に接触させる前に吸収液中から石膏を
除去してしまうことが望ましい。このようにすることに
より、還元硫黄化合物の酸化を促進させることができ
る。カルシウム化合物としてＣａＣＯ3，ＣａＨＣＯ3の
ように炭素分を含むカルシウム化合物を使用すると、炭
素分が硫黄酸化細菌の栄養源として使われ、還元硫黄化
合物による酸化反応をより促進させることができる。
【００１２】また、本発明の方法において、吸収液中に
ナトリウム系の還元硫黄化合物を含む場合には、吸収液
と他栄養脱窒菌とを接触させる前に、吸収液中からナト
リウムイオンを除去しておくことが望ましい。ナトリウ
ムイオンを予め吸収液中から除去しておくことにより脱
窒活性の低下を抑制することができる。ナトリウムイオ
ンの除去方法としては、電気透析による方法或いはイオ
ン交換樹脂を用いる方法などを適用できる。
ナトリウム系の還元硫黄化合物を含む場合には、吸収液
と他栄養脱窒菌とを接触させる前に、吸収液中からナト
リウムイオンを除去しておくことが望ましい。ナトリウ
ムイオンを予め吸収液中から除去しておくことにより脱
窒活性の低下を抑制することができる。ナトリウムイオ
ンの除去方法としては、電気透析による方法或いはイオ
ン交換樹脂を用いる方法などを適用できる。
【００１３】本発明の窒素酸化物除去装置は、窒素酸化
物含有ガスと還元硫黄化合物を含む窒素酸化物吸収液と
を接触させて前記ガス中の窒素酸化物を該吸収液に吸収
させる吸収塔と、該吸収塔から抜き出された窒素酸化物
含有吸収液を他栄養脱窒菌と接触させて窒素酸化物を分
解する脱窒菌槽とを有する窒素酸化物含有ガスの浄化装
置において、前記吸収塔内の窒素酸化物含有吸収液を前
記脱窒菌槽に送る前に該吸収液中に存在する還元硫黄化
合物を酸化する手段を設けたことを特徴とする。
物含有ガスと還元硫黄化合物を含む窒素酸化物吸収液と
を接触させて前記ガス中の窒素酸化物を該吸収液に吸収
させる吸収塔と、該吸収塔から抜き出された窒素酸化物
含有吸収液を他栄養脱窒菌と接触させて窒素酸化物を分
解する脱窒菌槽とを有する窒素酸化物含有ガスの浄化装
置において、前記吸収塔内の窒素酸化物含有吸収液を前
記脱窒菌槽に送る前に該吸収液中に存在する還元硫黄化
合物を酸化する手段を設けたことを特徴とする。
【００１４】吸収液中に存在する還元硫黄化合物を酸化
する手段としては、吸収塔内に硫黄酸化細菌を配置して
おくやり方或いは硫黄酸化細菌槽を別途設置するやり方
などがあり、いずれも適用できる。
する手段としては、吸収塔内に硫黄酸化細菌を配置して
おくやり方或いは硫黄酸化細菌槽を別途設置するやり方
などがあり、いずれも適用できる。
【００１５】また、本発明の装置においては、前記還元
硫黄化合物酸化手段よりも前段に、カルシウム化合物を
投入して吸収液中の還元硫黄化合物と液中酸素とが反応
することによって生成した硫酸イオンを石膏として固定
するための硫酸イオン固定手段を備えることが望まし
い。更に、吸収液としてナトリウム化合物よりなる還元
硫黄化合物を含む水溶液を用いる場合には、吸収塔から
脱窒菌槽に至る吸収液の流通ラインの途中に吸収液中か
らナトリウムイオンを除去する手段を設けることが望ま
しい。
硫黄化合物酸化手段よりも前段に、カルシウム化合物を
投入して吸収液中の還元硫黄化合物と液中酸素とが反応
することによって生成した硫酸イオンを石膏として固定
するための硫酸イオン固定手段を備えることが望まし
い。更に、吸収液としてナトリウム化合物よりなる還元
硫黄化合物を含む水溶液を用いる場合には、吸収塔から
脱窒菌槽に至る吸収液の流通ラインの途中に吸収液中か
らナトリウムイオンを除去する手段を設けることが望ま
しい。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明の方法を実施するに当たっ
ては、まず最初に窒素酸化物含有ガスと還元硫黄化合物
を含む吸収液とを接触させる。還元硫黄化合物として
は、Ｎa2Ｓ2Ｏ3やＮａ2ＳＯ3などを用いることができる
が、これらに限定されない。Ｎa2Ｓ2Ｏ3とＮａ2ＳＯ
3は、単独で用いるよりも混合して用いた方が窒素酸化
物を吸収する効果が大きい。なお、還元硫黄化合物を含
む吸収液に窒素酸化物を吸収させる場合には、窒素酸化
物は一酸化窒素（ＮＯ）で存在するよりも二酸化窒素
（ＮＯ2)になっていた方が吸収液に吸収されやすいの
で、処理ガス中に一酸化窒素が含まれる場合には予め酸
化してＮＯ2 にしておくことが望ましい。
ては、まず最初に窒素酸化物含有ガスと還元硫黄化合物
を含む吸収液とを接触させる。還元硫黄化合物として
は、Ｎa2Ｓ2Ｏ3やＮａ2ＳＯ3などを用いることができる
が、これらに限定されない。Ｎa2Ｓ2Ｏ3とＮａ2ＳＯ
3は、単独で用いるよりも混合して用いた方が窒素酸化
物を吸収する効果が大きい。なお、還元硫黄化合物を含
む吸収液に窒素酸化物を吸収させる場合には、窒素酸化
物は一酸化窒素（ＮＯ）で存在するよりも二酸化窒素
（ＮＯ2)になっていた方が吸収液に吸収されやすいの
で、処理ガス中に一酸化窒素が含まれる場合には予め酸
化してＮＯ2 にしておくことが望ましい。
【００１７】吸収液としてＮａ2Ｓ2Ｏ3 水溶液を用いて
ＮＯ2 ガスを吸収し、その後、硫黄酸化細菌で処理した
場合の酸化反応式は、硫黄酸化細菌に脱窒能力がない場
合には（１）式で示される。
ＮＯ2 ガスを吸収し、その後、硫黄酸化細菌で処理した
場合の酸化反応式は、硫黄酸化細菌に脱窒能力がない場
合には（１）式で示される。
【００１８】 Ｓ2Ｏ3 2~＋２Ｏ2＋Ｈ2Ｏ → ２ＳＯ4 2~＋２Ｈ …（１） 硫黄酸化細菌が脱窒能力を有する場合、すなわち硫黄酸
化細菌としてThiobacillus denitrificansのように脱窒
能力があるものを用いた場合には、その反応式は(２)式
のようになる。この反応式は窒素酸化物が硝酸イオン
(ＮＯ3~)で含まれている場合であるが、亜硝酸イオン
（ＮＯ2~）で含まれている場合も同様であり、Ｓ2Ｏ3 2~
によってＮＯ2~が還元されてＮ2 ガスを放出する。
化細菌としてThiobacillus denitrificansのように脱窒
能力があるものを用いた場合には、その反応式は(２)式
のようになる。この反応式は窒素酸化物が硝酸イオン
(ＮＯ3~)で含まれている場合であるが、亜硝酸イオン
（ＮＯ2~）で含まれている場合も同様であり、Ｓ2Ｏ3 2~
によってＮＯ2~が還元されてＮ2 ガスを放出する。
【００１９】 ＮＯ3~＋０.８４４Ｓ2Ｏ3 2~＋０.３４７ＣＯ2＋０.０８６５ＨＣＯ3~ ＋０.０８６５ＮＨ4 +＋０.４３４Ｈ2Ｏ → ０.０８６５Ｃ5Ｈ7Ｏ2Ｎ ＋０.５Ｎ2＋１.６８９ＳＯ4 2~＋０.６９７Ｈ+ …（２） なお、吸収液中のＳ2Ｏ3 2~或いはＳＯ3 2~ は、硫黄酸化
細菌の培養液としても作用する。このように硫黄酸化細
菌の培養液として作用するものには、これらのほかにＳ
2~，Ｓ0 ，Ｓ4Ｏ6 2~などがあり、硫黄酸化細菌によって
還元硫黄化合物の酸化処理を行う場合には、還元硫黄化
合物としてこれらのイオンを解離する還元硫黄化合物を
使用することが好ましい。
細菌の培養液としても作用する。このように硫黄酸化細
菌の培養液として作用するものには、これらのほかにＳ
2~，Ｓ0 ，Ｓ4Ｏ6 2~などがあり、硫黄酸化細菌によって
還元硫黄化合物の酸化処理を行う場合には、還元硫黄化
合物としてこれらのイオンを解離する還元硫黄化合物を
使用することが好ましい。
【００２０】吸収液中の硫酸イオン(ＳＯ4 2~）をカルシ
ウム化合物と反応させて石膏にするための反応式は、カ
ルシウム化合物としてＣａＣＯ3 を用いた場合に（３）
式で示される。カルシウム化合物としては、このほかに
ＣａＯ，ＣａＨＣＯ3，Ｃａ(ＯＨ)2 などを使用するこ
とができる。
ウム化合物と反応させて石膏にするための反応式は、カ
ルシウム化合物としてＣａＣＯ3 を用いた場合に（３）
式で示される。カルシウム化合物としては、このほかに
ＣａＯ，ＣａＨＣＯ3，Ｃａ(ＯＨ)2 などを使用するこ
とができる。
【００２１】 ＳＯ4 2~＋ＣａＣＯ3＋Ｈ2Ｏ → ＣａＳＯ4＋ＨＣＯ3~＋ＯＨ~ …（３） ＣａＳＯ4(石膏）は、固体であるので、濾過等によって
液中から容易に取り除くことができる。また、ＨＣＯ3~
は、（２）式の反応におけるＨＣＯ3~として利用するこ
とができる。
液中から容易に取り除くことができる。また、ＨＣＯ3~
は、（２）式の反応におけるＨＣＯ3~として利用するこ
とができる。
【００２２】Ｓ2Ｏ3 2~等の還元硫黄酸化物イオンが除去
された吸収液は、メタノールを利用して脱窒を行う他栄
養脱窒菌で処理する場合の反応式は、（４）式で示され
る。 ＮＯ3＋１.０８ＣＨ3ＯＨ＋４Ｈ+ → ０.０６５Ｃ5Ｈ7Ｏ2＋０.４７Ｎ2 ＋０.７６ＣＯ2＋２.４４Ｈ2Ｏ …（４） この反応は、嫌気条件で活発に行われるので、他栄養脱
窒菌に接触させる前に液中の溶存酸素を低減させておく
ことが望ましく、（１）式或いは（２）式の硫黄酸化細
菌の作用で溶存酸素を低減するのは有効である。
された吸収液は、メタノールを利用して脱窒を行う他栄
養脱窒菌で処理する場合の反応式は、（４）式で示され
る。 ＮＯ3＋１.０８ＣＨ3ＯＨ＋４Ｈ+ → ０.０６５Ｃ5Ｈ7Ｏ2＋０.４７Ｎ2 ＋０.７６ＣＯ2＋２.４４Ｈ2Ｏ …（４） この反応は、嫌気条件で活発に行われるので、他栄養脱
窒菌に接触させる前に液中の溶存酸素を低減させておく
ことが望ましく、（１）式或いは（２）式の硫黄酸化細
菌の作用で溶存酸素を低減するのは有効である。
【００２３】また、（４）式に示したように、吸収液中
の窒素酸化物イオンはＮ2 に還元されて吸収液中から除
去される。この時にＣＯ2 ガスが発生するが、このＣＯ
2 ガスを回収すれば（２）式中のＣＯ2 として利用する
こともできる。
の窒素酸化物イオンはＮ2 に還元されて吸収液中から除
去される。この時にＣＯ2 ガスが発生するが、このＣＯ
2 ガスを回収すれば（２）式中のＣＯ2 として利用する
こともできる。
【００２４】また、他栄養脱窒菌によって脱窒処理を行
う場合に、他栄養脱窒菌の培養基質に下水等の有機性廃
液を利用すれば、ＣＨ3ＯＨ 等の有機薬品やリン等の無
機薬品を使用するのを節約することができる。
う場合に、他栄養脱窒菌の培養基質に下水等の有機性廃
液を利用すれば、ＣＨ3ＯＨ 等の有機薬品やリン等の無
機薬品を使用するのを節約することができる。
【００２５】吸収液中の還元硫黄化合物の酸化を、過酸
化水素（Ｈ2Ｏ2）を用いて行う場合の反応式は、（５）
式で示される。
化水素（Ｈ2Ｏ2）を用いて行う場合の反応式は、（５）
式で示される。
【００２６】 Ｓ2Ｏ3 2~＋５Ｈ2Ｏ2 → ２ＳＯ4 2~＋５Ｈ2Ｏ …（５） 但し、この（５）式を見てわかるように、Ｓ2Ｏ3 2~を酸
化するのに５倍当量のＨ2Ｏ2を投入する必要がある。ま
た、Ｈ2Ｏ2は他栄養脱窒菌の菌体成育に悪影響を及ぼす
ので、他栄養脱窒菌と接触させる前に吸収液から除去す
ることが望ましい。
化するのに５倍当量のＨ2Ｏ2を投入する必要がある。ま
た、Ｈ2Ｏ2は他栄養脱窒菌の菌体成育に悪影響を及ぼす
ので、他栄養脱窒菌と接触させる前に吸収液から除去す
ることが望ましい。
【００２７】吸収液中にオゾンをバブリングすることに
よっても還元硫黄化合物を酸化することができる。しか
し、この場合には、オゾンが吸収液中に溶解して溶存酸
素量が増えるので、他栄養脱窒菌と接触させる前に脱酸
素処理を行う必要がある。以上のことから、吸収液中の
還元硫黄化合物の酸化処理は、硫黄酸化細菌によって行
うのが最も望ましい。
よっても還元硫黄化合物を酸化することができる。しか
し、この場合には、オゾンが吸収液中に溶解して溶存酸
素量が増えるので、他栄養脱窒菌と接触させる前に脱酸
素処理を行う必要がある。以上のことから、吸収液中の
還元硫黄化合物の酸化処理は、硫黄酸化細菌によって行
うのが最も望ましい。
【００２８】図１は、本発明による窒素酸化物除去装置
の一実施例を示している。図１において、窒素酸化物を
含有する処理ガス１は吸収塔４内に通気される。このと
き、処理ガス１中の窒素酸化物が一酸化窒素であると吸
収液にほとんど吸収されないので、処理ガス１を吸収塔
４に通気する前に予めオゾン等に接触させて一酸化窒素
を二酸化窒素に酸化しておくことが望ましい。
の一実施例を示している。図１において、窒素酸化物を
含有する処理ガス１は吸収塔４内に通気される。このと
き、処理ガス１中の窒素酸化物が一酸化窒素であると吸
収液にほとんど吸収されないので、処理ガス１を吸収塔
４に通気する前に予めオゾン等に接触させて一酸化窒素
を二酸化窒素に酸化しておくことが望ましい。
【００２９】吸収塔４内には、処理ガス１中の窒素酸化
物を吸収液に吸収しやすくするために充填層１９が設け
られている。この充填層１９は垂直な円筒形のシェルに
充填物を詰めたものであり、周知のラシヒリングと呼ば
れるものであるが、これに限定されるものではない。吸
収液５ａは、スプレイノズル２０によって吸収塔４内へ
噴霧され、充填層１９内部の充填物の表面に液膜を形成
する。この吸収液５ａの液膜に処理ガス１が気液接触す
ることにより、処理ガス１中の窒素酸化物が吸収液５ａ
中に溶け込み処理ガス１から除去される。これにより処
理ガス１は、清浄ガス８となって大気に放出される。
物を吸収液に吸収しやすくするために充填層１９が設け
られている。この充填層１９は垂直な円筒形のシェルに
充填物を詰めたものであり、周知のラシヒリングと呼ば
れるものであるが、これに限定されるものではない。吸
収液５ａは、スプレイノズル２０によって吸収塔４内へ
噴霧され、充填層１９内部の充填物の表面に液膜を形成
する。この吸収液５ａの液膜に処理ガス１が気液接触す
ることにより、処理ガス１中の窒素酸化物が吸収液５ａ
中に溶け込み処理ガス１から除去される。これにより処
理ガス１は、清浄ガス８となって大気に放出される。
【００３０】清浄ガス８に同伴して吸収液ミストが飛散
するのでミストエリミネータ７により捕捉して吸収塔４
の液溜部４１に戻す。このミストエリミネータ７に冷却
機能を付加すれば吸収液５ａによる水蒸気を回収するこ
とも可能である。吸収液５ａは補給水６内にＮａ2Ｓ2Ｏ
3２２ とＮａ2ＳＯ3２３を溶解させたものであり、投入
量比(Ｎａ2Ｓ2Ｏ3／Ｎａ2ＳＯ3）を１以上に調整されて
いる。この吸収液５ａは吸収塔４底部に設けられた液溜
部４１からポンプ２１により送水されスプレイノズル２
０から噴霧され充填層１９を通り再び液溜部４１に循環
している。このため、前述したように処理ガス１との気
液接触により吸収液５ａ内にはＮＯ2~やＮＯ3~といった
窒素酸化物イオンが次第に蓄積され濃縮される。また、
吸収液５ａ中のＳ2Ｏ3 2~とＳＯ3 2~が液中酸素と反応す
るためにＳＯ4 2~が蓄積される。この吸収液５ａの一部
を抜き出しｐＨ計２４でｐＨを測定後石灰石２５と接触
させて固液分離器９に送水する。ここでの石灰石２５の
投入量をｐＨ計２４の測定結果をもとに、吸収液が中性
となるように予め決定しておく。石灰石２５と吸収液５
ａ中のＳＯ4 2~が反応することにより、固液分離器９底
部には石膏（CaSO4）２６が析出してくる。ＳＯ3 2~もＣ
ａＳＯ3となり析出するが液中溶存酸素により酸化され
てやがて石膏（ＣａＳＯ4)２６となる。析出した石膏２
６は容易に系外に取り出すことができる。固液分離器９
に残った吸収液５ｂ内部にはＳ2Ｏ3 2~と窒素酸化物イオ
ン及び石灰石とＳＯ4 2~ が反応したときにできたＨＣＯ
3~が残存する。この吸収液５ｂをフローメータ２８で流
量を調整しながら循環ポンプ２７により硫黄酸化細菌槽
１１に送水する。
するのでミストエリミネータ７により捕捉して吸収塔４
の液溜部４１に戻す。このミストエリミネータ７に冷却
機能を付加すれば吸収液５ａによる水蒸気を回収するこ
とも可能である。吸収液５ａは補給水６内にＮａ2Ｓ2Ｏ
3２２ とＮａ2ＳＯ3２３を溶解させたものであり、投入
量比(Ｎａ2Ｓ2Ｏ3／Ｎａ2ＳＯ3）を１以上に調整されて
いる。この吸収液５ａは吸収塔４底部に設けられた液溜
部４１からポンプ２１により送水されスプレイノズル２
０から噴霧され充填層１９を通り再び液溜部４１に循環
している。このため、前述したように処理ガス１との気
液接触により吸収液５ａ内にはＮＯ2~やＮＯ3~といった
窒素酸化物イオンが次第に蓄積され濃縮される。また、
吸収液５ａ中のＳ2Ｏ3 2~とＳＯ3 2~が液中酸素と反応す
るためにＳＯ4 2~が蓄積される。この吸収液５ａの一部
を抜き出しｐＨ計２４でｐＨを測定後石灰石２５と接触
させて固液分離器９に送水する。ここでの石灰石２５の
投入量をｐＨ計２４の測定結果をもとに、吸収液が中性
となるように予め決定しておく。石灰石２５と吸収液５
ａ中のＳＯ4 2~が反応することにより、固液分離器９底
部には石膏（CaSO4）２６が析出してくる。ＳＯ3 2~もＣ
ａＳＯ3となり析出するが液中溶存酸素により酸化され
てやがて石膏（ＣａＳＯ4)２６となる。析出した石膏２
６は容易に系外に取り出すことができる。固液分離器９
に残った吸収液５ｂ内部にはＳ2Ｏ3 2~と窒素酸化物イオ
ン及び石灰石とＳＯ4 2~ が反応したときにできたＨＣＯ
3~が残存する。この吸収液５ｂをフローメータ２８で流
量を調整しながら循環ポンプ２７により硫黄酸化細菌槽
１１に送水する。
【００３１】硫黄酸化細菌槽１１内には、生物活性炭或
いはアルミナ等の多孔質担体の表面に硫黄酸化細菌例え
ばチオバチルス・デナイトリフィカンス（Thiobacillus
denitrificans）を付着させたものが充填されている。
硫黄酸化細菌として Thiobacillus denitrificansを
用いた場合には、この菌は脱窒能を有するので、硫黄酸
化細菌槽１１において前述の(２）式の反応が進行し、
Ｓ2Ｏ3 2~はＳＯ4 2~となり、ＨＣＯ3~は菌の増殖に寄与
し、窒素酸化物イオンの一部は脱窒される。先述(３)式
で示したようにＳＯ4 2~ と石灰石が反応して石膏として
析出するために、吸収液５ｂ中にはもはやＳＯ4 2~ 及び
ＳＯ3 2~ はほとんど存在しない。このため、ＳＯｘ計２
９により測定されるＳＯ4 2~はＳ2Ｏ3 2~ の減少量に相関
するので、このＳＯｘ計２９の情報をもとにＳ2Ｏ3 2~の
濃度が適正値になるよう吸収液５ｂの硫黄酸化細菌槽１
１への通水量を制御する。このようにしてＳ2Ｏ3 2~を除
去された吸収液５ｃを切り替えバルブ３１ｂを開いて混
合タンク３４に送水する。混合タンク３４内ではＮＯｘ
計３５により窒素酸化物イオンの濃度が測定される。こ
の測定で、窒素酸化物イオンが所定の濃度以下であった
場合は、硫黄酸化細菌槽１１での脱窒で十分であると判
断できるので切り替えバルブ３１ａを開いてバイパス３
２を通して固液分離器１５へ吸収液５ｃを送水する。窒
素酸化物イオンが所定の濃度以上であった場合は、脱窒
菌槽１２での脱窒性能を考慮した場合によっては希釈水
３７を加えて窒素酸化物イオン濃度を調整する。この窒
素酸化物イオンの量に合わせて炭素源のＣＨ3ＯＨ ３８
を添加する。ＣＨ3ＯＨ ３８の添加量は、ＤＯ計３６に
より測定された溶存酸素ＤＯの値とＮＯｘ計３５により
測定されたＮＯ2~及びＮＯ3~の値から次式の式（６）に
より決定する（単位mg／Ｌ）。
いはアルミナ等の多孔質担体の表面に硫黄酸化細菌例え
ばチオバチルス・デナイトリフィカンス（Thiobacillus
denitrificans）を付着させたものが充填されている。
硫黄酸化細菌として Thiobacillus denitrificansを
用いた場合には、この菌は脱窒能を有するので、硫黄酸
化細菌槽１１において前述の(２）式の反応が進行し、
Ｓ2Ｏ3 2~はＳＯ4 2~となり、ＨＣＯ3~は菌の増殖に寄与
し、窒素酸化物イオンの一部は脱窒される。先述(３)式
で示したようにＳＯ4 2~ と石灰石が反応して石膏として
析出するために、吸収液５ｂ中にはもはやＳＯ4 2~ 及び
ＳＯ3 2~ はほとんど存在しない。このため、ＳＯｘ計２
９により測定されるＳＯ4 2~はＳ2Ｏ3 2~ の減少量に相関
するので、このＳＯｘ計２９の情報をもとにＳ2Ｏ3 2~の
濃度が適正値になるよう吸収液５ｂの硫黄酸化細菌槽１
１への通水量を制御する。このようにしてＳ2Ｏ3 2~を除
去された吸収液５ｃを切り替えバルブ３１ｂを開いて混
合タンク３４に送水する。混合タンク３４内ではＮＯｘ
計３５により窒素酸化物イオンの濃度が測定される。こ
の測定で、窒素酸化物イオンが所定の濃度以下であった
場合は、硫黄酸化細菌槽１１での脱窒で十分であると判
断できるので切り替えバルブ３１ａを開いてバイパス３
２を通して固液分離器１５へ吸収液５ｃを送水する。窒
素酸化物イオンが所定の濃度以上であった場合は、脱窒
菌槽１２での脱窒性能を考慮した場合によっては希釈水
３７を加えて窒素酸化物イオン濃度を調整する。この窒
素酸化物イオンの量に合わせて炭素源のＣＨ3ＯＨ ３８
を添加する。ＣＨ3ＯＨ ３８の添加量は、ＤＯ計３６に
より測定された溶存酸素ＤＯの値とＮＯｘ計３５により
測定されたＮＯ2~及びＮＯ3~の値から次式の式（６）に
より決定する（単位mg／Ｌ）。
【００３２】 ＣＨ3ＯＨ添加量＝２.４７ＮＯ3~−Ｎ＋１.５３ＮＯ2~−Ｎ＋０.８７ＤＯ …（６） このときのＤＯは先述したように硫黄酸化細菌槽での硫
黄分酸化過程や固液分離器内でのＣａＳＯ3 のＣａＳＯ
4 への酸化過程で消費されているのでほとんど残存せ
ず、ＣＨ3ＯＨ の消費量を低減できる。ＣＨ3ＯＨ の代
わりに下水等の有機性廃液を利用することも可能であ
る。その場合ＴＯＣ計により予め下水中の溶存炭素分を
測定することで投入量制御が可能になる。
黄分酸化過程や固液分離器内でのＣａＳＯ3 のＣａＳＯ
4 への酸化過程で消費されているのでほとんど残存せ
ず、ＣＨ3ＯＨ の消費量を低減できる。ＣＨ3ＯＨ の代
わりに下水等の有機性廃液を利用することも可能であ
る。その場合ＴＯＣ計により予め下水中の溶存炭素分を
測定することで投入量制御が可能になる。
【００３３】このように適正量のＣＨ3ＯＨ または有機
性廃液を添加された吸収液５ｃは脱窒菌槽１２に通水さ
れる。脱窒菌槽１２内には、生物活性炭またはアルミナ
等の多孔質の担体の表面に他栄養脱窒菌例えばPseudomo
nas denitrificans を生育させたものが充填してある。
この菌により窒素酸化物イオンとＣＨ3ＯＨ は（４）式
にしたがって反応し、吸収液５ｃ中の窒素酸化物イオン
が除去される。吸収液５ｃ中には硫黄酸化細菌槽１１で
の硫黄酸化細菌の効果により、脱窒菌の脱窒反応を阻害
するＳ2Ｏ3 2~が除去されているので、効果的には脱窒反
応が行われる。このときＮ2 及びＣＯ2 等の反応ガスが
生成される。ガスは槽内の圧力を上昇させる恐れがある
ので、エアーポンプ３９で抜き取っておくことが望まし
い。ガスを抜く際にバルブ３０を閉めておけば、槽内が
負圧になるので反応生成ガスを速やかに回収することが
可能である。このようにして回収された生成ガスを固液
分離器９の直前に挿入することで、ＣＯ2 が吸収液５ｂ
中に溶解し、硫黄酸化細菌槽１１での硫黄酸化細菌の生
育に役立つ。Ｎ2 １３は系外に放出される。脱窒菌槽１
２を通過し窒素酸化物イオンを除去された吸収液は固液
分離器１５に送られ、液分と汚泥１６とに分離される。
ここでの汚泥１６は主に硫黄酸化細菌や脱窒菌の剥離物
であるが、式（２）や（４）の生体増加分(Ｃ5Ｈ7Ｏ
2Ｎ）から分かるようにあまり多くはならない。液分は
返送管４０を通り吸収塔４の液溜部４１に循環送水され
ることで再び吸収液として利用でき補給水６の低減にな
る。また、このような循環を繰り返すことにより液中に
ＮａイオンやＣｌイオンが蓄積してきた場合には、排水
１７として放出する。このとき硫黄酸化物イオン，窒素
酸化物イオン、及びＣＨ3ＯＨ は排水中にほとんど入っ
ていないのでＢＯＤやＣＯＤの問題はない。
性廃液を添加された吸収液５ｃは脱窒菌槽１２に通水さ
れる。脱窒菌槽１２内には、生物活性炭またはアルミナ
等の多孔質の担体の表面に他栄養脱窒菌例えばPseudomo
nas denitrificans を生育させたものが充填してある。
この菌により窒素酸化物イオンとＣＨ3ＯＨ は（４）式
にしたがって反応し、吸収液５ｃ中の窒素酸化物イオン
が除去される。吸収液５ｃ中には硫黄酸化細菌槽１１で
の硫黄酸化細菌の効果により、脱窒菌の脱窒反応を阻害
するＳ2Ｏ3 2~が除去されているので、効果的には脱窒反
応が行われる。このときＮ2 及びＣＯ2 等の反応ガスが
生成される。ガスは槽内の圧力を上昇させる恐れがある
ので、エアーポンプ３９で抜き取っておくことが望まし
い。ガスを抜く際にバルブ３０を閉めておけば、槽内が
負圧になるので反応生成ガスを速やかに回収することが
可能である。このようにして回収された生成ガスを固液
分離器９の直前に挿入することで、ＣＯ2 が吸収液５ｂ
中に溶解し、硫黄酸化細菌槽１１での硫黄酸化細菌の生
育に役立つ。Ｎ2 １３は系外に放出される。脱窒菌槽１
２を通過し窒素酸化物イオンを除去された吸収液は固液
分離器１５に送られ、液分と汚泥１６とに分離される。
ここでの汚泥１６は主に硫黄酸化細菌や脱窒菌の剥離物
であるが、式（２）や（４）の生体増加分(Ｃ5Ｈ7Ｏ
2Ｎ）から分かるようにあまり多くはならない。液分は
返送管４０を通り吸収塔４の液溜部４１に循環送水され
ることで再び吸収液として利用でき補給水６の低減にな
る。また、このような循環を繰り返すことにより液中に
ＮａイオンやＣｌイオンが蓄積してきた場合には、排水
１７として放出する。このとき硫黄酸化物イオン，窒素
酸化物イオン、及びＣＨ3ＯＨ は排水中にほとんど入っ
ていないのでＢＯＤやＣＯＤの問題はない。
【００３４】図４は、窒素酸化物除去装置の他の実施例
を示している。この装置では、薬剤混合部４２にＮａ2
Ｓ2Ｏ3２２とＮａ2ＳＯ3２３ が所定量投入されてい
る。薬剤をスプレイノズル直前に投入することで、溶存
酸素等により自然酸化を防止し窒素酸化物吸収効果を上
げるとともに薬剤使用量を減少させて硫黄酸化細菌４３
による硫黄分酸化の負荷を低減させる。吸収塔４底部に
設けられた液溜部４１には補給水６が供給されて蒸発等
による減少分を補っている。この液溜部４１底部には突
起状担体４４が設置され、該突起状担体４４表面には図
５に示すように硫黄酸化細菌４３を生育させてある。突
起状担体４４の内部は空洞になっており外部とは孔４５
によってつながっている。吸収液５は担体表面の硫黄酸
化細菌４３で処理され硫黄分を酸化された後この孔４５
を通って突起状担体４４の内部に送られて集められた
後、混合タンク３４に送られる。この液にＣＨ3ＯＨ ３
８を加えた後脱窒菌槽12で脱窒処理されＮ2 １３を放出
後補給水として吸収塔４に循環される。
を示している。この装置では、薬剤混合部４２にＮａ2
Ｓ2Ｏ3２２とＮａ2ＳＯ3２３ が所定量投入されてい
る。薬剤をスプレイノズル直前に投入することで、溶存
酸素等により自然酸化を防止し窒素酸化物吸収効果を上
げるとともに薬剤使用量を減少させて硫黄酸化細菌４３
による硫黄分酸化の負荷を低減させる。吸収塔４底部に
設けられた液溜部４１には補給水６が供給されて蒸発等
による減少分を補っている。この液溜部４１底部には突
起状担体４４が設置され、該突起状担体４４表面には図
５に示すように硫黄酸化細菌４３を生育させてある。突
起状担体４４の内部は空洞になっており外部とは孔４５
によってつながっている。吸収液５は担体表面の硫黄酸
化細菌４３で処理され硫黄分を酸化された後この孔４５
を通って突起状担体４４の内部に送られて集められた
後、混合タンク３４に送られる。この液にＣＨ3ＯＨ ３
８を加えた後脱窒菌槽12で脱窒処理されＮ2 １３を放出
後補給水として吸収塔４に循環される。
【００３５】吸収液５の抜き出しは常に一定である必要
はなく、例えば処理液が混合タンク３４に十分蓄積した
後にバルブ３０を開いて処理する方法でも構わない。
はなく、例えば処理液が混合タンク３４に十分蓄積した
後にバルブ３０を開いて処理する方法でも構わない。
【００３６】図６（Ａ）は中実担体４８をＣＨ3ＯＨ を
含む液に浸し嫌気状態して、表面に他栄養脱窒菌４７を
生育させたのち、低濃度のＮａ2Ｓ2Ｏ3 を含む液に浸し
て他栄養脱窒菌４７の表面に硫黄酸化細菌４３を形成さ
せて作った窒素酸化物イオン処理構造体の一例を示して
いる。この窒素酸化物イオン処理構造体をＳ2Ｏ3 2~等を
含む窒素酸化物吸収液に投入する。各種イオンは拡散に
より窒素酸化物イオン処理構造体内部に移動する。この
イオンの内Ｓ2Ｏ3 2~等は硫黄酸化細菌４３により処理さ
れてＳＯ4 2~ に酸化される。窒素酸化物イオンはさらに
内部の他栄養脱窒菌４７により脱窒処理されて窒素が放
出される。菌層構造が分かれているため、外側の硫黄酸
化細菌４３により溶存酸素が消費され、内側の他栄養脱
窒菌４７での脱窒処理は良好に行われる。
含む液に浸し嫌気状態して、表面に他栄養脱窒菌４７を
生育させたのち、低濃度のＮａ2Ｓ2Ｏ3 を含む液に浸し
て他栄養脱窒菌４７の表面に硫黄酸化細菌４３を形成さ
せて作った窒素酸化物イオン処理構造体の一例を示して
いる。この窒素酸化物イオン処理構造体をＳ2Ｏ3 2~等を
含む窒素酸化物吸収液に投入する。各種イオンは拡散に
より窒素酸化物イオン処理構造体内部に移動する。この
イオンの内Ｓ2Ｏ3 2~等は硫黄酸化細菌４３により処理さ
れてＳＯ4 2~ に酸化される。窒素酸化物イオンはさらに
内部の他栄養脱窒菌４７により脱窒処理されて窒素が放
出される。菌層構造が分かれているため、外側の硫黄酸
化細菌４３により溶存酸素が消費され、内側の他栄養脱
窒菌４７での脱窒処理は良好に行われる。
【００３７】図６（Ｂ）は管状構造で細孔５０を付加し
たことから、拡散で物質移動する図６（Ａ）構造体より
も窒素酸化物イオンの処理量を多くできる。また、脱窒
時に生成されるＮ2 を細孔５０から容易に抜き取ること
ができるように工夫されている。
たことから、拡散で物質移動する図６（Ａ）構造体より
も窒素酸化物イオンの処理量を多くできる。また、脱窒
時に生成されるＮ2 を細孔５０から容易に抜き取ること
ができるように工夫されている。
【００３８】図６（Ｃ）は硫黄酸化細菌４３と他栄養脱
窒菌４７の間に液透過膜５１を配置し管状に構成した窒
素酸化物イオン処理構造体である。このような構造とす
ることで図６（Ａ）及び図６（Ｂ）の構造体よりもガス
の抜き取りが容易になると同時に処理液と菌との接触効
率を向上させることができる。
窒菌４７の間に液透過膜５１を配置し管状に構成した窒
素酸化物イオン処理構造体である。このような構造とす
ることで図６（Ａ）及び図６（Ｂ）の構造体よりもガス
の抜き取りが容易になると同時に処理液と菌との接触効
率を向上させることができる。
【００３９】上記の窒素酸化物イオン処理構造体はいず
れも硫黄酸化細菌で硫黄分を酸化した後に脱窒菌で脱窒
処理をするので、脱窒菌が硫黄分で阻害を受けることな
く安定かつ高効率の脱窒が可能となる。
れも硫黄酸化細菌で硫黄分を酸化した後に脱窒菌で脱窒
処理をするので、脱窒菌が硫黄分で阻害を受けることな
く安定かつ高効率の脱窒が可能となる。
【００４０】以下は、実験結果を示すもので、図３に示
す構成の反応器を作り、活性炭の表面に他栄養脱窒菌と
してPseudomonas denitrificans を付着培養させた場合
と、自栄養脱窒菌として硫黄酸化細菌でもあるThiobaci
llus denitrificansを付着培養させた場合とについて脱
窒能を比較した。図２に実験結果を示す。図２中の白丸
は他栄養脱窒菌の実験結果であり、黒丸は自栄養脱窒菌
の実験結果である。他栄養脱窒菌を使用した場合には、
Ｓ2Ｏ3 2~の濃度が高くなるにつれて脱窒速度が急激に低
下することがわかる。これに対して、自栄養脱窒菌を用
いた場合には脱窒速度はＳ2Ｏ3 2~によって影響を受けな
いが、脱窒速度そのものが他栄養脱窒菌を使用した場合
に比べてはるかに遅い。図中の三角印はＳ2Ｏ3 2~を酸化
してＳＯ4 2~ にした場合であり、このようにＳ2Ｏ3 2~を
酸化することによって脱窒速度を速くできることが確認
された。
す構成の反応器を作り、活性炭の表面に他栄養脱窒菌と
してPseudomonas denitrificans を付着培養させた場合
と、自栄養脱窒菌として硫黄酸化細菌でもあるThiobaci
llus denitrificansを付着培養させた場合とについて脱
窒能を比較した。図２に実験結果を示す。図２中の白丸
は他栄養脱窒菌の実験結果であり、黒丸は自栄養脱窒菌
の実験結果である。他栄養脱窒菌を使用した場合には、
Ｓ2Ｏ3 2~の濃度が高くなるにつれて脱窒速度が急激に低
下することがわかる。これに対して、自栄養脱窒菌を用
いた場合には脱窒速度はＳ2Ｏ3 2~によって影響を受けな
いが、脱窒速度そのものが他栄養脱窒菌を使用した場合
に比べてはるかに遅い。図中の三角印はＳ2Ｏ3 2~を酸化
してＳＯ4 2~ にした場合であり、このようにＳ2Ｏ3 2~を
酸化することによって脱窒速度を速くできることが確認
された。
【００４１】図７のグラフは、吸収液中のＳＯ4 2~の濃
度とＳ2Ｏ3 2~ 除去活性度数との関係を示している。吸
収液中に存在する還元硫黄化合物を硫黄酸化細菌によっ
て酸化して除去する前に、予め吸収液中に存在するＳＯ
4 2~ の濃度を低下させておくことによって、Ｓ2Ｏ3 2~除
去活性を高めることができる。なお、図７は硫黄酸化細
菌によるＳ2Ｏ3 2~の酸化時に、吸収液中にＳＯ4 2~が存
在しない場合をＳ2Ｏ3 2~除去活性度数１００としたもの
である。
度とＳ2Ｏ3 2~ 除去活性度数との関係を示している。吸
収液中に存在する還元硫黄化合物を硫黄酸化細菌によっ
て酸化して除去する前に、予め吸収液中に存在するＳＯ
4 2~ の濃度を低下させておくことによって、Ｓ2Ｏ3 2~除
去活性を高めることができる。なお、図７は硫黄酸化細
菌によるＳ2Ｏ3 2~の酸化時に、吸収液中にＳＯ4 2~が存
在しない場合をＳ2Ｏ3 2~除去活性度数１００としたもの
である。
【００４２】図８のグラフは、窒素酸化物を吸収した吸
収液を他栄養脱窒菌と接触させる前に、吸収液からナト
リウムイオンを除去することによって脱窒活性度数が高
くなることを示している。なお、ナトリウムイオン濃度
はＮａＣｌを０〜１５ｇ／Ｌの範囲で変化させることに
よって調整した。
収液を他栄養脱窒菌と接触させる前に、吸収液からナト
リウムイオンを除去することによって脱窒活性度数が高
くなることを示している。なお、ナトリウムイオン濃度
はＮａＣｌを０〜１５ｇ／Ｌの範囲で変化させることに
よって調整した。
【００４３】
【発明の効果】以上述べたように、窒素酸化物を吸収し
た吸収液を他栄養脱窒菌と接触させて窒素酸化物イオン
を分解処理するにあたり、吸収液中の還元硫黄化合物を
予め酸化して除去するか或いはその量を低減しておくこ
とにより、他栄養脱窒菌による脱窒効果を高めることが
できる。
た吸収液を他栄養脱窒菌と接触させて窒素酸化物イオン
を分解処理するにあたり、吸収液中の還元硫黄化合物を
予め酸化して除去するか或いはその量を低減しておくこ
とにより、他栄養脱窒菌による脱窒効果を高めることが
できる。
【図１】本発明の一実施例を示す窒素酸化物除去装置の
概略構成図。
概略構成図。
【図２】吸収液中のＳ2Ｏ3 2~の濃度と脱窒菌による脱窒
速度との相関を示すグラフ。
速度との相関を示すグラフ。
【図３】脱窒性能を測定するための実験に使用した反応
器の概略構成図。
器の概略構成図。
【図４】本発明の他の実施例を示す窒素酸化物除去装置
の概略構成図。
の概略構成図。
【図５】図４の窒素酸化物除去装置に使用した硫黄酸化
細菌付着担体の断面図。
細菌付着担体の断面図。
【図６】（Ａ)，(Ｂ)，(Ｃ）はいずれも硫黄酸化細菌を
付着した担体の構成図。
付着した担体の構成図。
【図７】Ｓ2Ｏ3 2~の酸化時に吸収液中に存在するＳＯ4 2
~ の濃度とＳ2Ｏ3 2~除去活性度数との相関を示すグラ
フ。
~ の濃度とＳ2Ｏ3 2~除去活性度数との相関を示すグラ
フ。
【図８】吸収液中のナトリウムイオン濃度と脱窒活性度
数との相関を示すグラフ。
数との相関を示すグラフ。
１…処理ガス、２…吸気ファン、３…酸化塔、４…吸収
塔、５，５ａ，５ｂ，５ｃ…吸収液、６…補給水、７…
ミストエリミネータ、８…清浄ガス、９，１５…固液分
離器、１０…固体分、１１…硫黄酸化細菌槽、１２…脱
窒菌槽、１３…窒素（Ｎ2 ）、１４…有機物、１６…汚
泥、１７…排水、１８…循環水、１９…充填層、２０…
スプレイノズル、２１…ポンプ、２２…Ｎａ2Ｓ2Ｏ3(チ
オ硫酸ナトリウム）、２３…Ｎａ2ＳＯ3(亜硫酸ナトリ
ウム)、２４…ｐＨ計、２５…石灰石、２６…石膏(Ｃａ
ＳＯ4）、２７…循環ポンプ、２８，３３…フローメー
タ、２９…ＳＯｘ計、３０…バルブ、３１ａ，３１ｂ…
切り替えバルブ、３２…バイパス、３４…混合タンク、
３５…ＮＯｘ計、３６…ＤＯ計、３７…希釈水、３８…
ＣＨ3ＯＨ(メタノール）、３９…エアーポンプ、４０…
返送管、４１…液溜部、４２…薬剤混合部、４３…硫黄
酸化細菌、４４…突起状担体、４５…孔、４６…液流
れ、４７…他栄養脱窒菌、４８…中実担体、４９…管状
担体、５０…細孔、５１…液透過膜。
塔、５，５ａ，５ｂ，５ｃ…吸収液、６…補給水、７…
ミストエリミネータ、８…清浄ガス、９，１５…固液分
離器、１０…固体分、１１…硫黄酸化細菌槽、１２…脱
窒菌槽、１３…窒素（Ｎ2 ）、１４…有機物、１６…汚
泥、１７…排水、１８…循環水、１９…充填層、２０…
スプレイノズル、２１…ポンプ、２２…Ｎａ2Ｓ2Ｏ3(チ
オ硫酸ナトリウム）、２３…Ｎａ2ＳＯ3(亜硫酸ナトリ
ウム)、２４…ｐＨ計、２５…石灰石、２６…石膏(Ｃａ
ＳＯ4）、２７…循環ポンプ、２８，３３…フローメー
タ、２９…ＳＯｘ計、３０…バルブ、３１ａ，３１ｂ…
切り替えバルブ、３２…バイパス、３４…混合タンク、
３５…ＮＯｘ計、３６…ＤＯ計、３７…希釈水、３８…
ＣＨ3ＯＨ(メタノール）、３９…エアーポンプ、４０…
返送管、４１…液溜部、４２…薬剤混合部、４３…硫黄
酸化細菌、４４…突起状担体、４５…孔、４６…液流
れ、４７…他栄養脱窒菌、４８…中実担体、４９…管状
担体、５０…細孔、５１…液透過膜。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ０２Ｆ 1/78 Ｃ０２Ｆ 3/34 １０１Ｂ 3/34 １０１Ａ １０１ Ｂ０１Ｄ 53/34 ＺＡＢ (72)発明者 雪竹 次太 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 高津 恭 茨城県土浦市神立町603番地 株式会社日 立製作所土浦工場内 (72)発明者 浅沼 邦広 茨城県土浦市神立町603番地 株式会社日 立製作所土浦工場内
Claims (10)
- 【請求項１】窒素酸化物を含有するガスを、還元硫黄化
合物を含む窒素酸化物吸収液と接触させて窒素酸化物を
液中に吸収させ、該吸収液を他栄養脱窒菌と接触させて
窒素酸化物を分解する方法において、前記窒素酸化物を
吸収した吸収液を前記他栄養脱窒菌と接触させる前に、
該吸収液中に存在する還元硫黄化合物の酸化処理を行う
ことを特徴とする窒素酸化物含有ガスの浄化方法。 - 【請求項２】請求項１に記載の方法において、前記吸収
液中の還元硫黄化合物の酸化処理を、該還元硫黄化合物
中の硫黄分の一部又は全部が硫酸イオン(ＳＯ4 2~）にな
るまで行うことを特徴とする窒素酸化物含有ガスの浄化
方法。 - 【請求項３】請求項１又は２に記載の方法において、前
記吸収液中に存在する還元硫黄化合物の酸化処理にあた
って、該吸収液中にオゾンを吹き込むか或いは該吸収液
を硫黄酸化細菌と接触させるか或いは該吸収液に過酸化
水素を添加することを特徴とする窒素酸化物含有ガスの
浄化方法。 - 【請求項４】請求項１に記載の方法において、前記吸収
液中の還元硫黄化合物の酸化処理を行う前に、該吸収液
中にカルシウム化合物を投入して、該吸収液中の還元硫
黄化合物が液中酸素と反応することによって生成した硫
酸イオン(ＳＯ4 2~）を石膏として固定することを特徴と
する窒素酸化物含有ガスの浄化方法。 - 【請求項５】請求項４に記載の方法において、前記カル
ウシム化合物として炭素分を含むカルシウム化合物を使
用することを特徴とする窒素酸化物含有ガスの酸化方
法。 - 【請求項６】請求項１又は４に記載の方法において、前
記吸収液としてナトリウム化合物よりなる還元硫黄化合
物を含む水溶液を使用し、該吸収液に溶解したナトリウ
ムイオンを他栄養脱窒菌と接触させる前に除去すること
を特徴とする窒素酸化物含有ガスの浄化方法。 - 【請求項７】窒素酸化物含有ガスと還元硫黄化合物を含
む窒素酸化物吸収液とを接触させて窒素酸化物を該吸収
液中に吸収させる吸収塔と、窒素酸化物を吸収した前記
吸収液を他栄養脱窒菌と接触させて吸収液中の窒素酸化
物を分解する脱窒菌槽とを具備する窒素酸化物含有ガス
の浄化装置において、前記吸収塔内の吸収液を前記脱窒
菌槽に送給する前に該吸収液中の還元硫黄化合物を酸化
する手段を設けたことを特徴とする窒素酸化物含有ガス
の浄化装置。 - 【請求項８】請求項７に記載の装置において、前記還元
硫黄化合物の酸化手段として、窒素酸化物を吸収した吸
収液を硫黄酸化細菌と接触させる手段を設けたことを特
徴とする窒素酸化物含有ガスの浄化装置。 - 【請求項９】請求項７に記載の装置において、前記還元
硫黄化合物を酸化する手段よりも前に、前記吸収塔内で
液中酸素と還元硫黄化合物とが反応して生成した硫酸イ
オンをカルシウム化合物と接触させて石膏として固定す
るための硫酸イオン固定手段を備えたことを特徴とする
窒素酸化物含有ガスの浄化装置。 - 【請求項１０】請求項７又は９に記載の装置において、
前記吸収塔にナトリウム化合物よりなる還元硫黄化合物
を含む吸収液を供給する手段を設け、該吸収塔から前記
脱窒菌槽に至る吸収液の流通ラインの途中に吸収液中の
ナトリウムイオンを除去する手段を備えたことを特徴と
する窒素酸化物含有ガスの浄化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8349300A JPH10180036A (ja) | 1996-12-27 | 1996-12-27 | 窒素酸化物含有ガスの浄化方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8349300A JPH10180036A (ja) | 1996-12-27 | 1996-12-27 | 窒素酸化物含有ガスの浄化方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10180036A true JPH10180036A (ja) | 1998-07-07 |
Family
ID=18402841
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8349300A Pending JPH10180036A (ja) | 1996-12-27 | 1996-12-27 | 窒素酸化物含有ガスの浄化方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10180036A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102068891A (zh) * | 2010-11-29 | 2011-05-25 | 江苏紫光吉地达环境科技股份有限公司 | 一种用于自动净化混合气体中硫化物、氮氧化物的系统 |
| CN105413427A (zh) * | 2015-11-18 | 2016-03-23 | 华文蔚 | 一种同时脱硫脱硝的装置 |
| CN115006991A (zh) * | 2022-05-23 | 2022-09-06 | 陕西一山环保科技有限公司 | 一种高转化率车用尿素溶液及其制备方法 |
-
1996
- 1996-12-27 JP JP8349300A patent/JPH10180036A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102068891A (zh) * | 2010-11-29 | 2011-05-25 | 江苏紫光吉地达环境科技股份有限公司 | 一种用于自动净化混合气体中硫化物、氮氧化物的系统 |
| CN105413427A (zh) * | 2015-11-18 | 2016-03-23 | 华文蔚 | 一种同时脱硫脱硝的装置 |
| CN115006991A (zh) * | 2022-05-23 | 2022-09-06 | 陕西一山环保科技有限公司 | 一种高转化率车用尿素溶液及其制备方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20041005 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050301 |