(57)【要約】【課題】含窒素有機物からアンモニアを分離できる含窒素有機物の処理装置及び処理方法。【解決手段】含窒素有機物を水の亜臨界条件とし、アンモニアを含む第一の流体を生成する酸化分解部２０と、前記第一の流体からアンモニアを分離するアンモニア分離部３０と、を備える、含窒素有機物の処理装置１。含窒素有機物を水の亜臨界条件とし、アンモニアを含む第一の流体を生成する酸化分解工程と、前記第一の流体からアンモニアを分離するアンモニア分離工程と、を備える、含窒素有機物の処理方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
含窒素有機物を水の亜臨界条件とし、アンモニアを含む第一の流体を生成する酸化分解部と、
前記第一の流体からアンモニアを分離するアンモニア分離部と、
を備える、含窒素有機物の処理装置。
【請求項２】
含窒素有機物を水の亜臨界条件とし、アンモニアを含む第一の流体を生成する酸化分解工程と、
前記第一の流体からアンモニアを分離するアンモニア分離工程と、
を備える、含窒素有機物の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、含窒素有機物の処理装置及び処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
下水汚泥や畜産汚泥等の含窒素有機物を処理する方法としては、焼却処理や微生物を用いた生物的処理により減容後に焼却処理する方法等が知られている。
近年では、水の臨界点（３７４℃、２２ＭＰａ）以上の高温高圧の条件（超臨界条件）下で含窒素有機物を処理する技術が検討されている。超臨界条件下で含窒素有機物を処理すると、含窒素有機物を完全に分解し、無害化することが可能となる。
【０００３】
しかし、超臨界条件下での処理は、腐食の激しい高温高圧条件下で行われるため、装置の耐久性が問題となる。そこで、超臨界条件よりも低温又は低圧である亜臨界条件下で含窒素有機物を処理する方法が提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
特許文献１では、まず、最初の工程で含窒素有機物中の比較的酸化されやすい炭素成分及び水素成分等を二酸化炭素と水に酸化し、窒素成分をアンモニアや低分子量の含窒素有機物に変換する。その後、第二の工程でアンモニアと残存窒素有機物を無害な窒素、二酸化炭素、水に分解している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４８３８０１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、近年、アンモニアが、水素エネルギーの貯蔵、輸送媒体（エネルギーキャリア）として注目されている。
特許文献１の発明では、含窒素有機物中の窒素の有効利用について考慮されていない。
そこで、本発明は、含窒素有機物からアンモニアを分離できる含窒素有機物の処理装置及び処理方法を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は以下の態様を有する。
［１］含窒素有機物を水の亜臨界条件とし、アンモニアを含む第一の流体を生成する酸化分解部と、前記第一の流体からアンモニアを分離するアンモニア分離部と、を備える、含窒素有機物の処理装置。
【０００８】
［２］含窒素有機物を水の亜臨界条件とし、アンモニアを含む第一の流体を生成する酸化分解工程と、前記第一の流体からアンモニアを分離するアンモニア分離工程と、を備える、含窒素有機物の処理方法。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の含窒素有機物の処理装置及び処理方法によれば、含窒素有機物からアンモニアを分離できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第一実施形態に係る含窒素有機物の処理装置の模式図である。
【図２】本発明の第二実施形態に係る含窒素有機物の処理装置の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本明細書において、水の亜臨界条件は、水の臨界温度（３７４℃）未満かつ水の臨界圧力（２２ＭＰａ）未満、水の臨界温度以上かつ水の臨界圧力未満、又は水の臨界温度未満かつ水の臨界圧力以上のいずれをも含む。
本明細書では、上記の水の亜臨界条件での有機汚泥の酸化分解を亜臨界水酸化処理という。
【００１２】
［第一実施形態］
＜含窒素有機物の処理装置＞
本発明の含窒素有機物の処理装置は、酸化分解部と、アンモニア分離部とを備える。
以下に、本発明の含窒素有機物の処理装置の第一実施形態について、図１に基づき詳細に説明する。
【００１３】
図１に示すように、本実施形態の含窒素有機物の処理装置１（以下、単に処理装置１ともいう。）は、供給部１０と、酸化分解部２０と、アンモニア分離部３０と、第一ヒーター４０と、第一測定部５０と、高圧ポンプＰ１、排出ポンプＰ２と、圧力調整バルブＢ１と、配管Ｌ０、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５とを備える。
【００１４】
供給部１０と酸化分解部２０とは、配管Ｌ０によって接続されている。酸化分解部２０とアンモニア分離部３０とは、配管Ｌ１によって接続されている。酸化分解部２０には、配管Ｌ２が接続されている。アンモニア分離部３０には、配管Ｌ３と、配管Ｌ４と、配管Ｌ５とが接続されている。高圧ポンプＰ１は、配管Ｌ０に設けられている。排出ポンプＰ２は、配管Ｌ２に設けられている。圧力調整バルブＢ１は、配管Ｌ１に設けられている。
【００１５】
酸化分解部２０は、第一ヒーター４０を備える。酸化分解部２０には、第一測定部５０が接続されている。
【００１６】
アンモニア分離部３０は、吸着塔３０１と、吸着塔３０２と、気液分離器３０３と、第二ヒーター３４１と、第三ヒーター３４２と、第二測定部３５１と、第三測定部３５２と、開閉バルブＢ６、Ｂ７と、圧力調整バルブＢ８〜Ｂ１１と、配管Ｌ６〜Ｌ１１とを備える。
【００１７】
配管Ｌ１は、分岐７０で配管Ｌ６と配管Ｌ７とに接続されている。配管Ｌ６は、吸着塔３０１に接続されている。配管Ｌ７は、吸着塔３０２に接続されている。吸着塔３０１には、第二測定部３５１が接続されている。吸着塔３０２には、第三測定部３５２が接続されている。吸着塔３０１と気液分離器３０３とは、配管Ｌ１０によって接続されている。吸着塔３０１には、配管Ｌ８が接続されている。吸着塔３０２には、配管Ｌ９が接続されている。配管Ｌ８は、分岐７２で配管Ｌ３と接続されている。配管Ｌ９は、分岐７２で配管Ｌ３と接続されている。気液分離器３０３には、配管Ｌ４が接続されている。気液分離器３０３には、配管Ｌ５が接続されている。吸着塔３０２には、配管Ｌ１１が接続されている。配管Ｌ１１は、分岐７４で配管Ｌ１０と接続されている。
【００１８】
開閉バルブＢ６は、配管Ｌ６に設けられている。開閉バルブＢ７は、配管Ｌ７に設けられている。
【００１９】
圧力調整バルブＢ８は、配管Ｌ８に設けられている。圧力調整バルブＢ９は、配管Ｌ９に設けられている。圧力調整バルブＢ１０は、配管Ｌ１０に設けられている。圧力調整バルブＢ１１は、配管Ｌ１１に設けられている。
【００２０】
供給部１０は、含窒素有機物を酸化分解部２０に供給する。供給部１０としては、含窒素有機物を供給できればよく、下水処理施設の配水管の一部や有機汚泥を一時貯留することができるタンクや、有機汚泥を積載する車両等が挙げられる。
【００２１】
酸化分解部２０としては、例えば、ステンレスやニッケル合金等の金属製の耐圧容器が挙げられる。
【００２２】
吸着塔３０１としては、例えば、第一の流体中のアンモニアを吸着する吸着剤が充填された耐圧容器が挙げられる。耐圧容器は、例えば、ステンレスやニッケル合金等の金属製の容器が挙げられる。
吸着塔３０１の内部には、アンモニアを選択的に吸着する吸着剤（不図示）が充填されている。
吸着剤としては、例えば、ゼオライト等、公知の吸着剤が挙げられる。また、アンモニアと反応してリン酸マグネシウムアンモニアを生成するリン酸マグネシウムを適用してもよい。
【００２３】
吸着塔３０２としては、吸着塔３０１と同様の耐圧容器が挙げられる。吸着塔３０２と吸着塔３０１とは、異なっていてもよく、同じでもよい。
吸着塔３０２の内部には、アンモニアを選択的に吸着する吸着剤（不図示）が充填されている。
吸着塔３０２の内部の吸着剤としては、吸着塔３０１の内部の吸着剤と同様の吸着剤が挙げられる。吸着塔３０２の内部の吸着剤と吸着塔３０１の内部の吸着剤とは、異なっていてもよく、同じでもよい。
【００２４】
気液分離器３０３としては、熱交換器を備える凝縮器など従来公知の機器が挙げられる。
【００２５】
第一ヒーター４０としては、酸化分解部２０の内部を加熱可能なヒーターであればよく、高温の水蒸気を通流させるスチームヒーターや、ガスボイラー等が挙げられる。
第二ヒーター３４１としては、第一ヒーター４０と同様のヒーターが挙げられる。第二ヒーター３４１と第一ヒーター４０とは、異なっていてもよく、同じでもよい。
第三ヒーター３４２としては、第一ヒーター４０と同様のヒーターが挙げられる。第三ヒーター３４２と第一ヒーター４０とは、異なっていてもよく、同じでもよい。第三ヒーター３４２と第二ヒーター３４１とは、異なっていてもよく、同じでもよい。
【００２６】
第一測定部５０としては、酸化分解部２０の内部の温度、圧力、アンモニア濃度等を測定できればよく、公知の温度計、圧力計、濃度測定計等を例示できる。
第二測定部３５１としては、第一測定部５０と同様の計器が挙げられる。第二測定部３５１と第一測定部５０とは、異なっていてもよく、同じでもよい。
第三測定部３５２としては、第一測定部５０と同様の計器が挙げられる。第三測定部３５２と第一測定部５０とは、異なっていてもよく、同じでもよい。第三測定部３５２と第二測定部３５１とは、異なっていてもよく、同じでもよい。
【００２７】
高圧ポンプＰ１としては、供給部１０から含窒素有機物を酸化分解部２０へと圧送できればよく、高圧送液ポンプやコンプレッサー等が挙げられる。
【００２８】
排出ポンプＰ２としては、酸化分解部２０から含窒素有機物の固形分を外部へと圧送できればよく、吸引ポンプや真空ポンプ等が挙げられる。
【００２９】
圧力調整バルブＢ１としては、公知のバルブや圧力調整弁等を例示できる。圧力調整バルブＢ１は、開閉バルブとしての機能を有していてもよい。
圧力調整バルブＢ８〜Ｂ１１としては、圧力調整バルブＢ１と同様のバルブが挙げられる。圧力調整バルブＢ８〜Ｂ１１と圧力調整バルブＢ１とは、異なっていてもよく、同じでもよい。また、圧力調整バルブＢ８〜Ｂ１１は、それぞれが異なっていてもよく、同じでもよい。
【００３０】
開閉バルブＢ６としては、公知のバルブや開閉弁等を例示できる。
開閉バルブＢ７としては、開閉バルブＢ６と同様のバルブが挙げられる。開閉バルブＢ７と開閉バルブＢ６とは、異なっていてもよく、同じでもよい。
【００３１】
第一ヒーター４０、第二ヒーター３４１、第三ヒーター３４２、第一測定部５０、第二測定部３５１、第三測定部３５２、高圧ポンプＰ１、排出ポンプＰ２、圧力調整バルブＢ１、Ｂ８〜Ｂ１１、開閉バルブＢ６、Ｂ７は、外部に設けられた制御部（不図示）によって、ＯＮ、ＯＦＦ、開閉等を一括して制御することが好ましい。
【００３２】
配管Ｌ０としては、ステンレス等の金属製の配管等が挙げられる。
配管Ｌ１〜Ｌ１１としては、配管Ｌ０と同様の配管が挙げられる。配管Ｌ１〜Ｌ１１と配管Ｌ０とは、異なっていてもよく、同じでもよい。また、配管Ｌ１〜Ｌ１１は、それぞれが異なっていてもよく、同じでもよい。
【００３３】
＜含窒素有機物の処理方法＞
本発明の含窒素有機物の処理方法は、含窒素有機物を水の亜臨界条件とし、アンモニアを含む第一の流体を生成する酸化分解工程と、前記第一の流体からアンモニアを分離するアンモニア分離工程と、を備える。
処理装置１を用いた含窒素有機物の処理方法について、図１に基づいて説明する。
【００３４】
まず、開閉バルブＢ７及び圧力調整バルブＢ８、Ｂ９、Ｂ１１を閉とする。
次に、含窒素有機物を含む混合物と水のスラリー混合物とを供給部１０から高圧ポンプＰ１を介して、それぞれ酸化分解部２０に供給する。
【００３５】
（酸化分解工程）
含窒素有機物を含む混合物と水のスラリー混合物とを酸化分解部２０に供給した後、第一ヒーター４０を加熱し、かつ、高圧ポンプＰ１を加圧し、含窒素有機物を水の亜臨界条件とする。
含窒素有機物を水の亜臨界条件とすることで、含窒素有機物は、二酸化炭素、水、アンモニア、窒素等に酸化分解され、第一の流体が生成する。
【００３６】
酸化分解工程における酸化分解部２０の内部温度（以下、第一処理温度ともいう。）は、第一測定部５０により測定できる。
第一処理温度は、水の臨界温度（３７４℃）以上であり、３７４℃以上５００℃以下が好ましく、４００℃以上４５０℃以下がより好ましい。第一処理温度が上記下限値以上であると、含窒素有機物を十分に酸化分解することができる。第一処理温度が上記上限値以下であると、第一の流体に含まれるアンモニアへの転化率を向上しやすく、第一ヒーター４０を加熱する際のエネルギーを節約しやすい。
【００３７】
酸化分解工程における酸化分解部２０の内部圧力（以下、第一処理圧力ともいう。）は、第一測定部５０により測定できる。
第一処理圧力は、水の臨界圧力（２２ＭＰａ）未満であり、５ＭＰａ以上２０ＭＰａ以下が好ましく、１０ＭＰａ以上２０ＭＰａ以下がより好ましく、１０ＭＰａ以上１５ＭＰａ以下がさらに好ましい。第一処理圧力が上記下限値以上であると、含窒素有機物を十分に酸化分解することができる。第一処理圧力が上記上限値以下であると、酸化分解部２０にかかる負荷を低減しやすい。
【００３８】
含窒素有機物とは、窒素成分を含む有機物を指す。含窒素有機物としては、メタン発酵工程から排出されるアンモニア含有消化液、食品廃棄物、家畜排泄物、有機汚泥等のバイオマス廃棄物等が挙げられる。
【００３９】
含窒素有機物は水分を含んでおり、通常、脱水してから焼却等が行われる。
本実施形態の処理装置１では、酸化分解部２０を高温高圧にして含窒素有機物を酸化分解するため、脱水工程及び焼却工程が不要である。
なお、酸化分解工程で生成する含窒素有機物の固形分は、排出ポンプＰ２を用いて、配管Ｌ２を介して酸化分解部２０の外部へと排出できる。
【００４０】
含窒素有機物の含水率は、９０質量％以上が好ましい。含窒素有機物の含水率が上記下限値以上であると、供給部１０から酸化分解部２０への流動性に優れ、処理装置１を連続して運転できるため、処理装置１の処理効率を向上しやすい。
【００４１】
酸化分解工程では、酸化剤として空気、空気中の酸素、過酸化水素水等が利用可能である。酸化剤は、含窒素有機物の酸化分解反応に必要な酸素量よりも過剰に供給し、含窒素有機物を完全に酸化分解することが好ましい。このため、酸化分解工程で酸化分解部２０に供給する酸化剤は、例えば、酸化分解部２０の内部の酸素比を目安に設定できる。酸化分解部２０の酸素比は、１．０以上２．５以下が好ましく、１．２以上２．０以下がより好ましく、１．２以上１．５以下がさらに好ましい。酸化分解部２０の酸素比が上記下限値以上であると、第一の流体に含まれるアンモニアへの転化率を向上しやすい。酸化分解部２０の酸素比が上記上限値以下であると、酸化剤の余剰な供給を抑制できる。
【００４２】
酸化分解工程における加熱加圧時間（以下、第一処理時間ともいう。）は、１分以上３０分以下が好ましく、１分以上２０分以下がより好ましく、１分以上１５分以下がさらに好ましい。第一処理時間が上記下限値以上であると、含窒素有機物を十分に酸化分解することができる。第一処理時間が上記上限値以下であると、第一の流体に含まれるアンモニアへの転化率を向上しやすく、第一ヒーター４０を加熱する際のエネルギーを節約しやすい。
【００４３】
酸化分解工程で生成された第一の流体は、配管Ｌ１を介してアンモニア分離部３０へと流入する。
【００４４】
（アンモニア分離工程）
アンモニア分離工程は、第一の流体に含まれるアンモニアを分離する工程である。
アンモニア分離部３０へと流入した第一の流体は、配管Ｌ６を介して吸着塔３０１へと流入する。
第一の流体に含まれるアンモニアは、吸着塔３０１の内部に充填された吸着剤によって選択的に吸着され、分離される。
【００４５】
アンモニアが吸着された後の第一の流体は、配管Ｌ１０を介して気液分離器３０３へと流入する。
【００４６】
次に、開閉バルブＢ６及び圧力調整バルブＢ１０を閉とし、開閉バルブＢ７及び圧力調整バルブＢ８、Ｂ１１を開とする。
アンモニア分離部３０へと流入した第一の流体は、配管Ｌ７を介して吸着塔３０２へと流入する。
第一の流体に含まれるアンモニアは、吸着塔３０２の内部に充填された吸着剤によって選択的に吸着され、分離される。
【００４７】
アンモニアが吸着された後の第一の流体は、配管Ｌ１１、分岐７４、配管Ｌ１０を介して気液分離器３０３へと流入する。
【００４８】
吸着塔３０２でアンモニアを吸着している間に、第二ヒーター３４１で吸着塔３０１を加熱する。
吸着塔３０１を加熱することで、吸着塔３０１の内部の吸着剤に吸着されたアンモニアが脱着される。
【００４９】
吸着剤から脱着されたアンモニアは、配管Ｌ８、分岐７２、配管Ｌ３を介して処理装置１の外部へと回収される。
この際、アンモニアは、気体であってもよく、液体であってもよい。外部へと回収されるアンモニアは、エネルギー源としての利用において取り扱いが容易となる観点から、液体であることが好ましい。例えば、吸着塔３０１の内部の圧力を０．８ＭＰａ以上となるように圧力調整バルブＢ８を調整することにより、液体としてアンモニアを回収できる。
【００５０】
次に、開閉バルブＢ７及び圧力調整バルブＢ８、Ｂ１１を閉とし、開閉バルブＢ６及び圧力調整バルブＢ９、Ｂ１０を開とする。
吸着塔３０１でアンモニアを吸着している間に、第三ヒーター３４２で吸着塔３０２を加熱する。
吸着塔３０２を加熱することで、吸着塔３０２の内部の吸着剤に吸着されたアンモニアが脱着される。
【００５１】
吸着剤から脱着されたアンモニアは、配管Ｌ９、分岐７２、配管Ｌ３を介して処理装置１の外部へと回収される。
例えば、吸着塔３０２の内部の圧力を０．８ＭＰａ以上となるように圧力調整バルブＢ９を調整することにより、液体としてアンモニアを回収できる。
【００５２】
アンモニア分離工程で、二つの吸着塔３０１と３０２とを交互に用いることで、一方の吸着塔でアンモニアを吸着している間に、他方の吸着塔を加熱し、アンモニアを吸着剤から脱着させることができる。
このように、二つの吸着塔３０１と３０２とを交互に用いることで、効率よくアンモニアを分離し、回収できる。
なお、本実施形態では、二つの吸着塔を用いているが、吸着塔の数は二つに限られず、三つ以上でもよい。
【００５３】
吸着塔３０１の内部の温度及び圧力は、第二測定部３５１によって測定できる。吸着塔３０２の内部の温度及び圧力は、第三測定部３５２によって測定できる。
アンモニアの状態は、吸着塔３０１又は３０２の内部の温度及び圧力によって制御できる。
吸着塔３０１の内部の温度は、第二ヒーター３４１によって制御できる。吸着塔３０２の内部の温度は、第三ヒーター３４２によって制御できる。吸着塔３０１の内部の圧力は、圧力調整バルブＢ８、Ｂ１０によって制御できる。吸着塔３０２の内部の圧力は、圧力調整バルブＢ９、Ｂ１１によって制御できる。
【００５４】
第二ヒーター３４１の熱源としては、酸化分解工程における亜臨界水酸化処理による反応熱を利用できる。前記反応熱を利用することにより、第二ヒーター３４１の消費エネルギーを節約できる。
第三ヒーター３４２の熱源としては、酸化分解工程における亜臨界水酸化処理による反応熱を利用できる。前記反応熱を利用することにより、第三ヒーター３４２の消費エネルギーを節約できる。
【００５５】
気液分離器３０３へと流入した第一の流体は、気体と液体とに分離される。
第一の流体から分離された気体は、配管Ｌ４を介して処理装置１の外部へと排出される。
第一の流体から分離された液体は、配管Ｌ５を介して処理装置１の外部へと排出される。
【００５６】
本実施形態の処理装置１によれば、亜臨界水酸化処理によって速やかに含窒素有機物を処理できる。
加えて、分離したアンモニアをエネルギー源として利用できる。
【００５７】
［第二実施形態］
＜含窒素有機物の処理装置＞
図２に、本発明の第二実施形態に係る含窒素有機物の処理装置の模式図を示す。第一実施形態と同じ構成には、同じ符号を付して、その説明を省略する。
図２に示すように、本実施形態の含窒素有機物の処理装置２（以下、単に処理装置２ともいう。）は、アンモニア分離部３０に代えて、アンモニア分離部３０’を備える。
【００５８】
酸化分解部２０とアンモニア分離部３０’とは、配管Ｌ１によって接続されている。アンモニア分離部３０’には、配管Ｌ３と、配管Ｌ４と、配管Ｌ５とが接続されている。
【００５９】
アンモニア分離部３０’は、気液分離器３０４と、蒸留塔３０５と、分縮器３０６と、配管Ｌ１２、Ｌ１３、Ｌ１４とを備える。
【００６０】
気液分離器３０４と蒸留塔３０５とは、配管Ｌ１２によって接続されている。蒸留塔３０５と分縮器３０６とは、配管Ｌ１３によって接続されている。分縮器３０６と蒸留塔３０５とは、配管Ｌ１４によって接続されている。気液分離器３０４には、配管Ｌ１が接続されている。気液分離器３０４には、配管Ｌ４が接続されている。蒸留塔３０５には、第四測定部３５３が接続されている。蒸留塔３０５には、配管Ｌ５が接続されている。分縮器３０６には、配管Ｌ３が接続されている。
【００６１】
気液分離器３０４としては、気液分離器３０３と同様の機器が挙げられる。気液分離器３０４と気液分離器３０３とは、異なっていてもよく、同じでもよい。
【００６２】
蒸留塔３０５としては、アンモニアの製造に用いられる公知の蒸留塔が挙げられる。
【００６３】
分縮器３０６としては、従来公知の凝縮器が挙げられる。
【００６４】
第四測定部３５３としては、第一測定部５０と同様の計器が挙げられる。第四測定部３５３と第一測定部５０とは、異なっていてもよく、同じでもよい。
【００６５】
第四測定部３５３は、外部に設けられた制御部（不図示）によって、制御することが好ましい。
【００６６】
配管Ｌ１２〜Ｌ１４としては、配管Ｌ０と同様の配管が挙げられる。配管Ｌ１２〜Ｌ１４と配管Ｌ０とは、異なっていてもよく、同じでもよい。また、配管Ｌ１２〜Ｌ１４は、それぞれが異なっていてもよく、同じでもよい。
【００６７】
＜含窒素有機物の処理方法＞
処理装置２を用いた含窒素有機物の処理方法について、図２に基づいて説明する。
【００６８】
（酸化分解工程）
酸化分解工程で生成された第一の流体は、配管Ｌ１を介して気液分離器３０４へと流入する。
【００６９】
（アンモニア分離工程）
気液分離器３０４へと流入した第一の流体は、気体とアンモニアを含む液体とに分離される。アンモニアを含む液体としては、液体アンモニア、アンモニア水が挙げられる。
第一の流体から分離された気体は、配管Ｌ４を介して処理装置２の外部へと排出される。
第一の流体から分離された液体は、配管Ｌ１２を介して蒸留塔３０５へと流入する。
【００７０】
蒸留塔３０５へと流入した液体は、蒸留塔３０５の内部でアンモニア濃度が高い気相と、アンモニア濃度が低い液相とに分離される。気相は、配管Ｌ１３を介して分縮器３０６へと流入する。分縮器３０６へと流入した気相中のアンモニアは、濃縮され、液体又は気体の状態で配管Ｌ３を介して処理装置２の外部へと回収される。
例えば、分縮器３０６の内部の圧力を０．８ＭＰａ以上とすることにより、液体としてアンモニアを回収できる。
【００７１】
分縮器３０６で冷却された留出液は、配管Ｌ１４を介して蒸留塔３０５へと還流する。
【００７２】
蒸留塔３０５の内部で分離された液相は、配管Ｌ５を介して処理装置２の外部へと排出される。
【００７３】
蒸留塔３０５の内部の温度及び圧力は、第四測定部３５３によって測定できる。
アンモニアの状態は、分縮器３０６の内部の温度及び圧力によって制御できる。
分縮器３０６の内部の温度は、分縮器３０６の外部の冷却水の温度や流量によって制御できる。分縮器３０６の内部の圧力は、配管中の任意の箇所に設けられた高圧ポンプ等（不図示）によって制御できる。
【００７４】
蒸留塔３０５は、再沸器等（不図示）により加熱できる。再沸器等の熱源としては、酸化分解工程における亜臨界水酸化処理による反応熱を利用できる。前記反応熱を利用することにより、蒸留塔３０５を加熱する際の消費エネルギーを節約できる。
【００７５】
本実施形態の処理装置２によれば、吸着剤を用いることなく第一の流体からアンモニアを分離できる。そのため、吸着剤を再生する工程を省略できる。
【００７６】
以上、本発明の含窒素有機物の処理装置及び処理方法について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
アンモニア分離部は、上述したアンモニア分離部３０や３０’以外の態様であってもよい。
例えば、酸化分解部とアンモニア分離部とは、同一の容器が兼ねる態様であってもよい。
上述の実施形態では、高圧ポンプＰ１は配管Ｌ０に設けられているが、他の配管中の任意の箇所に設けられてもよい。
高圧ポンプは、一つに限られず、二つ以上設けられてもよい。
装置間の流体の移動には、高圧ポンプの代わりに真空ポンプを用いてもよい。
開閉バルブは、他の配管中の任意の箇所に設けられてもよい。
圧力調整バルブは、他の配管中の任意の箇所に設けられてもよい。
【００７７】
本実施形態の酸化分解工程では、第一処理温度は水の臨界温度以上で、かつ、第一処理圧力は水の臨界圧力未満であるが、水の亜臨界条件を満たす第一処理温度、かつ、第一処理圧力であってもよい。水の亜臨界条件を満たす温度と圧力の組合せとしては、第一処理温度が水の臨界温度未満で、かつ、第一処理圧力が水の臨界圧力以上、第一処理温度が水の臨界温度未満で、かつ、第一処理圧力が水の臨界圧力未満の組合せが挙げられる。
【００７８】
本発明の含窒素有機物の処理装置によれば、酸化分解部で高い転化率でアンモニアを生成できる。
本発明の含窒素有機物の処理装置によれば、アンモニア分離部でアンモニアを分離できる。アンモニアを分離することで、高い効率でアンモニアを回収することができ、含窒素有機物中の窒素を有効利用できる。
本発明の含窒素有機物の処理装置によれば、有機汚泥を確実に処理することができる。
【符号の説明】
【００７９】
１，２…含窒素有機物の処理装置、１０…供給部、２０…酸化分解部、３０，３０’…アンモニア分離部、４０…第一ヒーター、５０…第一測定部、３０１，３０２…吸着塔、３０３，３０４…気液分離器、３０５…蒸留塔、３０６…分縮器、３４１…第二ヒーター、３４２…第三ヒーター、３５１…第二測定部、３５２…第三測定部、３５３…第四測定部、Ｐ１…高圧ポンプ、Ｐ２…排出ポンプ、Ｂ１，Ｂ８〜Ｂ１１…圧力調整バルブ、Ｂ６，Ｂ７…開閉バルブ、Ｌ０，Ｌ１〜Ｌ１４…配管
【図１】
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【図２】
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