(57)【要約】【課題】アンモニアの除去効果が低下することを抑制または防止するエネルギー効率に優れたアンモニア含有廃水の処理方法および処理装置を提供する。【解決手段】廃水中に含まれるアンモニアを、アンモニアストリッピング法で除去回収するアンモニア含有廃水の処理方法であって、堆肥を作製する過程で発生する熱を回収して、アンモニアストリッピング用の熱源として利用する熱回収利用工程を備えるようにする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃水中に含まれるアンモニアを、アンモニアストリッピング法で除去回収するアンモニア含有廃水の処理方法であって、
堆肥を作製する過程で発生する熱を回収して、アンモニアストリッピング用の熱源として利用する熱回収利用工程を備えることを特徴とするアンモニア含有廃水の処理方法。
【請求項２】
熱回収利用工程は、堆肥の下部から空気を吸引する熱回収工程と、吸引した空気を廃水に送り込んでアンモニアストリッピング法で用いる気体として利用する熱利用工程とからなることを特徴とする請求項１に記載のアンモニア含有廃水の処理方法。
【請求項３】
熱回収利用工程は、廃水処理により生成された汚泥から堆肥を作製する過程で発生する熱を、アンモニアストリッピング用の熱源として利用するものであることを特徴とする請求項１または２に記載のアンモニア含有廃水の処理方法。
【請求項４】
廃水中に含まれるアンモニアを、アンモニアストリッピング法で除去回収するアンモニア含有廃水の処理装置であって、
堆肥を作製する過程で発生する熱を回収して、アンモニアストリッピング用の熱源として利用する熱回収利用手段を備えることを特徴とするアンモニア含有廃水の処理装置。
【請求項５】
熱回収利用手段は、堆肥の下部から空気を吸引する熱回収手段と、吸引した空気を廃水に送り込んでアンモニアストリッピング法で用いる気体として利用する熱利用手段とからなることを特徴とする請求項４に記載のアンモニア含有廃水の処理装置。
【請求項６】
熱回収利用手段は、廃水処理により生成された汚泥から堆肥を作製する過程で発生する熱を、アンモニアストリッピング用の熱源として利用するものであることを特徴とする請求項４または５に記載のアンモニア含有廃水の処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンモニアを含有する廃水からアンモニアを除去または回収するためのアンモニア含有廃水の処理方法および処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、下水や畜産廃水などの有機性廃水は多くのアンモニアを含んでおり、その除去処理が行われている（例えば、特許文献１、２を参照）。廃水中のアンモニアを除去する方法の一つとして、アンモニアストリッピング法がある。このアンモニアストリッピング法は、アンモニアの性質を活かし、廃水を高温かつアルカリ性（例えば、ｐＨを１０．５程度）にし、高い気液比で曝気することにより効果的にアンモニアを除去することが可能である。
【０００３】
しかしながら、曝気をする過程で、用いる気体の温度が低いと廃水自体の温度が低下し、アンモニアの除去効果が低減するおそれがあった。このため、アンモニアストリッピング法では温度の高い気体を用いることが望まれていた。
【０００４】
一方、下水や畜産廃水などの有機性廃水処理では、廃水処理と同時に汚泥が生産される。この汚泥の有効利用方法として堆肥化があるが、汚泥から堆肥を作製しているときに発生する臭気（アンモニアを含む）が問題となるおそれがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１７−１２１６０３号公報
【特許文献２】特開２００１−１０４９４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、アンモニアの除去効果が低下することを抑制または防止するエネルギー効率に優れたアンモニア含有廃水の処理方法および処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るアンモニア含有廃水の処理方法は、廃水中に含まれるアンモニアを、アンモニアストリッピング法で除去回収するアンモニア含有廃水の処理方法であって、堆肥を作製する過程で発生する熱を回収して、アンモニアストリッピング用の熱源として利用する熱回収利用工程を備えることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る他のアンモニア含有廃水の処理方法は、上述した発明において、熱回収利用工程は、堆肥の下部から空気を吸引する熱回収工程と、吸引した空気を廃水に送り込んでアンモニアストリッピング法で用いる気体として利用する熱利用工程とからなることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る他のアンモニア含有廃水の処理方法は、上述した発明において、熱回収利用工程は、廃水処理により生成された汚泥から堆肥を作製する過程で発生する熱を、アンモニアストリッピング用の熱源として利用するものであることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係るアンモニア含有廃水の処理装置は、廃水中に含まれるアンモニアを、アンモニアストリッピング法で除去回収するアンモニア含有廃水の処理装置であって、堆肥を作製する過程で発生する熱を回収して、アンモニアストリッピング用の熱源として利用する熱回収利用手段を備えることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る他のアンモニア含有廃水の処理装置は、上述した発明において、熱回収利用手段は、堆肥の下部から空気を吸引する熱回収手段と、吸引した空気を廃水に送り込んでアンモニアストリッピング法で用いる気体として利用する熱利用手段とからなることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る他のアンモニア含有廃水の処理装置は、上述した発明において、熱回収利用手段は、廃水処理により生成された汚泥から堆肥を作製する過程で発生する熱を、アンモニアストリッピング用の熱源として利用するものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係るアンモニア含有廃水の処理方法によれば、廃水中に含まれるアンモニアを、アンモニアストリッピング法で除去回収するアンモニア含有廃水の処理方法であって、堆肥を作製する過程で発生する熱を回収して、アンモニアストリッピング用の熱源として利用する熱回収利用工程を備えるので、この熱源でアンモニアストリッピング法における廃水の温度を維持し、または、廃水の温度を上げることで、アンモニアの除去効果が低下することを抑制または防止することが可能となる。このため、エネルギー効率に優れたアンモニア含有廃水の処理方法を提供することができるという効果を奏する。
【００１４】
また、本発明に係る他のアンモニア含有廃水の処理方法によれば、熱回収利用工程は、堆肥の下部から空気を吸引する熱回収工程と、吸引した空気を廃水に送り込んでアンモニアストリッピング法で用いる気体として利用する熱利用工程とからなるので、堆肥の下部から空気を吸引することで、常温の外気が堆肥を通過して熱を奪い、温度の高い気体として廃水に送り込まれてアンモニアストリッピング法で利用される。この場合、堆肥化の過程で発生するアンモニアを含む臭気も同時に廃水に送り込まれてアンモニアストリッピング法で処理される。このため、堆肥化に伴う臭気排出量の減少と、アンモニア除去回収量の増加を図ることができる。また、堆肥中に新鮮な空気が引き込まれるので、堆肥の撹拌作業を減らすことができるという効果を奏する。
【００１５】
また、本発明に係る他のアンモニア含有廃水の処理方法によれば、熱回収利用工程は、廃水処理により生成された汚泥から堆肥を作製する過程で発生する熱を、アンモニアストリッピング用の熱源として利用するものであるので、廃水処理により生成された汚泥をアンモニアストリッピング用の熱源として有効利用することができるという効果を奏する。
【００１６】
また、本発明に係るアンモニア含有廃水の処理装置によれば、廃水中に含まれるアンモニアを、アンモニアストリッピング法で除去回収するアンモニア含有廃水の処理装置であって、堆肥を作製する過程で発生する熱を回収して、アンモニアストリッピング用の熱源として利用する熱回収利用手段を備えるので、この熱源でアンモニアストリッピング法における廃水の温度を維持し、または、廃水の温度を上げることで、アンモニアの除去効果が低下することを抑制または防止することが可能となる。このため、エネルギー効率に優れたアンモニア含有廃水の処理装置を提供することができるという効果を奏する。
【００１７】
また、本発明に係る他のアンモニア含有廃水の処理装置によれば、熱回収利用手段は、堆肥の下部から空気を吸引する熱回収手段と、吸引した空気を廃水に送り込んでアンモニアストリッピング法で用いる気体として利用する熱利用手段とからなるので、堆肥の下部から空気を吸引することで、常温の外気が堆肥を通過して熱を奪い、温度の高い気体として廃水に送り込まれてアンモニアストリッピング法で利用される。この場合、堆肥化の過程で発生するアンモニアを含む臭気も同時に廃水に送り込まれてアンモニアストリッピング法で処理される。このため、堆肥化に伴う臭気排出量の減少と、アンモニア除去回収量の増加を図ることができる。また、堆肥中に新鮮な空気が引き込まれるので、堆肥の撹拌作業を減らすことができるという効果を奏する。
【００１８】
また、本発明に係る他のアンモニア含有廃水の処理装置によれば、熱回収利用手段は、廃水処理により生成された汚泥から堆肥を作製する過程で発生する熱を、アンモニアストリッピング用の熱源として利用するものであるので、廃水処理により生成された汚泥をアンモニアストリッピング用の熱源として有効利用することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、本発明に係るアンモニア含有廃水の処理方法および処理装置の実施の形態を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明は、アンモニアストリッピング法で用いる気体として、堆肥を作製する過程で発生する熱を熱源とした温度の高い気体を用いることで、廃水の温度を維持もしくは廃水の温度を上げ、アンモニアを効果的に除去処理するようにしたものである。
【００２１】
以下に、本発明に係るアンモニア含有廃水の処理方法および処理装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００２２】
［アンモニア含有廃水の処理方法］
まず、本発明に係るアンモニア含有廃水の処理方法の実施の形態を説明する。
【００２３】
本実施の形態に係るアンモニア含有廃水の処理方法は、下水や畜産廃水などの有機性廃水（アンモニア含有廃水）中に含まれるアンモニアを、アンモニアストリッピング法で除去回収する方法である。
【００２４】
本発明で対象としている下水や畜産廃水などの有機性廃水処理では、廃水処理と同時に汚泥が生産される。この汚泥の有効利用方法として堆肥化がある。汚泥から堆肥を作製するときには、微生物の働きにより熱が生成し、その温度は１００℃を超える場合もあるといわれている。この堆肥を作製するときには、微生物の呼吸のため、所定の時間間隔（例えば毎日）で汚泥（堆肥）を撹拌する必要がある。この作業は規模にもよるが、重機を用いた重労働になることもある。
【００２５】
そこで、本実施の形態では、この堆肥を作製する過程で発生する熱を回収して、アンモニアストリッピング用の熱源として利用する（熱回収利用工程）。
【００２６】
本実施の形態のアンモニア含有廃水の処理方法によれば、上記の熱源でアンモニアストリッピング法における廃水の温度を維持し、または、廃水の温度を上げることで、アンモニアの除去効果が低下することを抑制または防止することが可能となり、エネルギー効率に優れた処理方法を提供することができる。
【００２７】
上記の実施の形態において、熱回収利用工程を、堆肥の下部から空気を吸引する熱回収工程と、吸引した空気を廃水に送り込んでアンモニアストリッピング法で用いる気体として利用する熱利用工程とによって構成してもよい。
【００２８】
堆肥の下部から空気を吸引することで、常温の外気が堆肥を通過して熱を奪い、温度の高い気体として廃水に送り込まれてアンモニアストリッピング法で利用される。この場合、堆肥化の過程で発生するアンモニアを含む臭気も同時に廃水に送り込まれてアンモニアストリッピング法で処理される。このため、堆肥化に伴う臭気排出量の減少と、アンモニア除去回収量の増加を図ることができる。また、堆肥中に新鮮な空気が引き込まれるので、堆肥の撹拌作業を減らすことができる。さらに、廃水処理により生成された汚泥をアンモニアストリッピング用の熱源として有効利用することができる。
【００２９】
［アンモニア含有廃水の処理装置］
次に、本発明に係るアンモニア含有廃水の処理装置の実施の形態を説明する。
【００３０】
図１に示すように、本実施の形態に係るアンモニア含有廃水の処理装置１０は、上記のアンモニア含有廃水の処理方法を装置として具現化したものである。この処理装置１０は、敷地内に設けられたアンモニアストリッピング槽１２と、回収槽１４と、堆肥製造場所１６などから構成されている。
【００３１】
アンモニアストリッピング槽１２には、その上部から処理対象の廃水（アンモニア含有廃水）が流入するようになっている。また、このアンモニアストリッピング槽１２の底部には、この槽内の処理水中に空気を散気するための散気手段２４が設けられている。散気手段２４には、エアポンプ２２の吐出側に連通した供給管２６が接続している。
【００３２】
また、アンモニアストリッピング槽１２の底部からは、アンモニアを除去処理した後の処理水が抜き出されるようになっている。さらに、アンモニアストリッピング槽１２の上部には、この槽内で発生したアンモニア等のガスを、散気した空気とともに槽内から抜き出して回収槽１４に供給する回収管２８が設けられている。
【００３３】
回収槽１４は、回収管２８を通じてアンモニアストリッピング槽１２内から抜き出したガス中に含まれるアンモニア成分を、例えば水や硫酸に溶解させてガス中から分離して回収するものである。このため、回収槽１４の中にはアンモニア成分が溶解した回収液が貯留するようになっている。回収槽１４の上部からは、アンモニア成分がほぼ除去されたガスが大気中に排気されるようになっている。
【００３４】
堆肥製造場所１６は、堆肥作製過程にある堆肥が堆積する場所であり、その底面に通気性スクリーンを備えた吸引口１８を有している。この堆肥製造場所１６では、図示しないホイールローダーなどによって所定の時間間隔で堆肥を撹拌して堆肥化の均一化を図れるようになっている。吸引口１８には、吸引管２０およびエアポンプ２２（ＡＰ）が接続してあり、エアポンプ２２を起動することで吸引口１８からの空気を吸引可能となっている。
【００３５】
なお、本実施の形態では、上記の堆肥製造場所１６、吸引口１８、吸引管２０、エアポンプ２２、供給管２６、アンモニアストリッピング槽１２、散気手段２４が熱回収利用手段として機能する。また、堆肥製造場所１６、吸引口１８、吸引管２０、エアポンプ２２が熱回収手段として機能し、供給管２６、アンモニアストリッピング槽１２、散気手段２４が熱利用手段として機能する。
【００３６】
上記構成の動作および作用を説明する。
エアポンプ２２を起動すると、吸引管２０を通じて堆肥の下部の吸引口１８から空気が吸引される。すると、常温の外気が堆肥を通過して熱を奪い、常温よりも温度の高い気体として供給管２６に送り込まれる。この温度の高い気体は散気手段２４を通じてアンモニアストリッピング槽１２の処理水中に散気される。これにより、処理水の温度を維持し、または、処理水の温度を上げることが可能となる。
【００３７】
上記のアンモニアストリッピング法によって処理水中のアンモニアはガス化する。ガス化したアンモニアは散気された空気の気泡と一緒に処理水中を上昇して処理水から気散し、アンモニアを含む蒸気として回収管２８から排出される。このアンモニアを含む蒸気は回収槽１４に入り込んで回収液として除去回収される。回収槽１４の上部からは、アンモニア成分がほぼ除去されたガスが大気中に排気される。
【００３８】
このように、本実施の形態のアンモニア含有廃水の処理装置１０によれば、堆肥作製過程で発生する熱を熱源として、アンモニアストリッピング法における廃水の温度を維持し、または、廃水の温度を上げることができるため、アンモニアの除去効果が低下しない。また、堆肥作製過程で発生する熱を有効利用する。このため、エネルギー効率に優れたアンモニア含有廃水の処理装置を提供することができる。
【００３９】
また、堆肥の下部から空気を吸引することで、常温の外気が堆肥を通過して熱を奪い、温度の高い気体として廃水に送り込まれてアンモニアストリッピング法で利用される。この場合、堆肥化の過程で発生するアンモニアを含む臭気も同時に廃水に送り込まれてアンモニアストリッピング法で処理される。このように、堆肥作製時の臭気を含んだアンモニアストリッピング法になるため、堆肥化に伴う臭気排出量の減少と、アンモニア除去回収量の増加を図ることができる。また、堆肥中に新鮮な空気を引き込むことができるので、堆肥作製時の撹拌作業が少なくて済む。
【００４０】
以上説明したように、本発明に係るアンモニア含有廃水の処理方法によれば、廃水中に含まれるアンモニアを、アンモニアストリッピング法で除去回収するアンモニア含有廃水の処理方法であって、堆肥を作製する過程で発生する熱を回収して、アンモニアストリッピング用の熱源として利用する熱回収利用工程を備えるので、この熱源でアンモニアストリッピング法における廃水の温度を維持し、または、廃水の温度を上げることで、アンモニアの除去効果が低下することを抑制または防止することが可能となる。このため、エネルギー効率に優れたアンモニア含有廃水の処理方法を提供することができる。
【００４１】
また、本発明に係る他のアンモニア含有廃水の処理方法によれば、熱回収利用工程は、堆肥の下部から空気を吸引する熱回収工程と、吸引した空気を廃水に送り込んでアンモニアストリッピング法で用いる気体として利用する熱利用工程とからなるので、堆肥の下部から空気を吸引することで、常温の外気が堆肥を通過して熱を奪い、温度の高い気体として廃水に送り込まれてアンモニアストリッピング法で利用される。この場合、堆肥化の過程で発生するアンモニアを含む臭気も同時に廃水に送り込まれてアンモニアストリッピング法で処理される。このため、堆肥化に伴う臭気排出量の減少と、アンモニア除去回収量の増加を図ることができる。また、堆肥中に新鮮な空気が引き込まれるので、堆肥の撹拌作業を減らすことができる。
【００４２】
また、本発明に係る他のアンモニア含有廃水の処理方法によれば、熱回収利用工程は、廃水処理により生成された汚泥から堆肥を作製する過程で発生する熱を、アンモニアストリッピング用の熱源として利用するものであるので、廃水処理により生成された汚泥をアンモニアストリッピング用の熱源として有効利用することができる。
【００４３】
また、本発明に係るアンモニア含有廃水の処理装置によれば、廃水中に含まれるアンモニアを、アンモニアストリッピング法で除去回収するアンモニア含有廃水の処理装置であって、堆肥を作製する過程で発生する熱を回収して、アンモニアストリッピング用の熱源として利用する熱回収利用手段を備えるので、この熱源でアンモニアストリッピング法における廃水の温度を維持し、または、廃水の温度を上げることで、アンモニアの除去効果が低下することを抑制または防止することが可能となる。このため、エネルギー効率に優れたアンモニア含有廃水の処理装置を提供することができる。
【００４４】
また、本発明に係る他のアンモニア含有廃水の処理装置によれば、熱回収利用手段は、堆肥の下部から空気を吸引する熱回収手段と、吸引した空気を廃水に送り込んでアンモニアストリッピング法で用いる気体として利用する熱利用手段とからなるので、堆肥の下部から空気を吸引することで、常温の外気が堆肥を通過して熱を奪い、温度の高い気体として廃水に送り込まれてアンモニアストリッピング法で利用される。この場合、堆肥化の過程で発生するアンモニアを含む臭気も同時に廃水に送り込まれてアンモニアストリッピング法で処理される。このため、堆肥化に伴う臭気排出量の減少と、アンモニア除去回収量の増加を図ることができる。また、堆肥中に新鮮な空気が引き込まれるので、堆肥の撹拌作業を減らすことができる。
【００４５】
また、本発明に係る他のアンモニア含有廃水の処理装置によれば、熱回収利用手段は、廃水処理により生成された汚泥から堆肥を作製する過程で発生する熱を、アンモニアストリッピング用の熱源として利用するものであるので、廃水処理により生成された汚泥をアンモニアストリッピング用の熱源として有効利用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
以上のように、本発明に係るアンモニア含有廃水の処理方法および処理装置は、廃水中に含まれるアンモニアを、アンモニアストリッピング法で除去回収するのに有用であり、特に、アンモニアストリッピング法におけるアンモニアの除去効果が低下することを抑制または防止するのに適している。
【符号の説明】
【００４７】
１０  アンモニア含有廃水の処理装置
１２  アンモニアストリッピング槽
１４  回収槽
１６  堆肥製造場所
１８  吸引口
２０  吸引管
２２  エアポンプ
２４  散気手段
２６  供給管
２８  回収管
【図１】
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