(57)【要約】【課題】大掛りなアンモニアストリッピング装置を用いないことで装置コストを抑えることを可能とするアンモニア含有廃液の処理方法及び処理装置を提供すること。【解決手段】アンモニアを含有する高温高圧廃液Ｌ２から前記アンモニアを除去するアンモニア含有廃液の処理方法であって、高温高圧廃液Ｌ２を冷却器３により冷却し、さらに圧力調整弁４により減圧して高温高圧廃液Ｌ２内に気体Ｇを生成し、生成された気体Ｇにアンモニアを吸収させることで高温高圧廃液Ｌ２よりアンモニアを除去することを特徴とする。また、高温高圧廃液Ｌ２を、水熱反応により生成することを特徴とする。【選択図】　　図１
2004025020.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンモニアを含有する高温高圧廃液から前記アンモニアを除去するアンモニア含有廃液の処理方法であって、
前記高温高圧廃液を急激に減圧して前記廃液内に気体を生成させ、生成された気体に前記アンモニアを移行させることで前記高温高圧廃液より前記アンモニアを除去することを特徴とするアンモニア含有廃液の処理方法。
【請求項２】
請求項１記載のアンモニア含有廃液の処理方法において、
前記高温高圧廃液を、水熱反応により生成することを特徴とするアンモニア廃液の処理方法。
【請求項３】
請求項１記載のアンモニア含有廃液の処理方法において、
前記高温高圧廃液を、湿式酸化により生成することを特徴とするアンモニア含有廃液の処理方法。
【請求項４】
アンモニアを含有する高温高圧廃液から前記アンモニアを除去するアンモニア含有廃液の処理装置であって、
前記高温高圧廃液を冷却する冷却器と、冷却された廃液を減圧して該廃液内に気体を生成する圧力調整弁とを備えることを特徴とするアンモニア含有廃液の処理装置。
【請求項５】
請求項４記載のアンモニア含有廃液の処理装置において、
前記冷却器の前段に、前記高温高圧廃液を生成する水熱反応処理装置を備えることを特徴とするアンモニア含有廃液の処理装置。
【請求項６】
請求項４記載のアンモニア含有廃液の処理装置において、
前記冷却器の前段に、前記高温高圧廃液を生成する湿式酸化処理装置を備えることを特徴とするアンモニア含有廃液の処理装置。
【請求項７】
請求項４から６のいずれかに記載のアンモニア含有廃液の処理装置において、
前記圧力調整弁の後に、前記廃液を液体とアンモニアを含有する気体とに分離する気液分離器を備えることを特徴とするアンモニア含有廃液の処理装置。
【請求項８】
請求項４から６のいずれかに記載のアンモニア含有廃液の処理装置において、
前記圧力調整弁の後に、廃液を貯留するタンクと、該タンクに蒸気又は空気を吹き込む気体供給器とを備えることを特徴とするアンモニア含有廃液の処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、アンモニアを含有する高温高圧の廃液からアンモニアを除去するアンモニア含有廃液の処理方法及び処理装置に関し、特にアンモニアストリッピング法を用いずにアンモニアを除去することを可能とするアンモニア含有廃液の処理方法及び処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、アンモニアを含む廃液からアンモニアを取り除く方法としては、生物処理方法、物理化学的処理方法等が提案されているが、設備の簡便さと、安定した処理が可能であるという理由から、物理化学的処理方法が好んで用いられている。
【０００３】
従来、物理化学的処理方法により、これら高濃度のアンモニアを含む廃液からアンモニアを除去する方法としては、アンモニアストリッピング法が知られている。このアンモニアストリッピング法とは、高濃度のアンモニアを含んだ液中にスチーム又は空気を吹き込み、吹き込まれた気体中に液中のアンモニアを移行させ、液中からアンモニアを除去する方法である。処理の際には、ストリッピング塔と呼ばれる大掛りなアンモニアストリッピング装置が用いられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来のアンモニア含有廃液の処理方法においては、処理のために大掛りなアンモニアストリッピング装置を用いる必要があるので、装置コストがかかるという問題があった。
【０００５】
この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、大掛りなアンモニアストリッピング装置を用いないことで装置コストを抑えることを可能とするアンモニア含有廃液の処理方法及び処理装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明は以下の手段を提案している。
請求項１に係る発明は、アンモニアを含有する高温高圧廃液から前記アンモニアを除去するアンモニア含有廃液の処理方法であって、前記高温高圧廃液を急激に減圧して前記廃液内に気体を生成させ、生成された気体に前記アンモニアを移行させることで前記高温高圧廃液より前記アンモニアを除去することを特徴とする。
【０００７】
この発明に係るアンモニア含有廃液の処理方法によれば、アンモニアを含有する高温高圧廃液は、急激に減圧される。急激に減圧されることで、廃液内の飽和蒸気圧は低下し、廃液内に気体が生成される。気体が生成されることで、廃液内のアンモニアはこれら気体へと移行する。つまり、廃液からアンモニアが除去される。アンモニアを除去する際に、大掛りなアンモニアストリッピング装置を用いていないので、装置コストを抑えることができる。
【０００８】
請求項２に係る発明は、請求項１記載のアンモニア含有廃液の処理方法において、前記高温高圧廃液を、水熱反応により生成することを特徴とする。
【０００９】
この発明に係るアンモニア含有廃液の処理方法によれば、高温高圧廃液は水熱反応により生成されるので、水熱反応によって高温高圧となった廃液は、冷却され減圧されることにより、飽和蒸気圧以下となって廃液から生成された気体へと移行する。つまり、廃液からアンモニアが除去される。アンモニアを除去する際に、大掛りなアンモニアストリッピング装置を用いていないので、装置コストを抑えることができる。
【００１０】
請求項３に係る発明は、請求項１記載のアンモニア含有廃液の処理方法において、前記高温高圧廃液を、湿式酸化により生成することを特徴とする。
【００１１】
この発明に係るアンモニア含有廃液の処理方法によれば、高温高圧廃液は湿式酸化により生成されるので、湿式酸化によって高温高圧状態にある廃液は、冷却され減圧されることにより、飽和蒸気圧以下となって廃液から生成された気体へと移行する。つまり、廃液からアンモニアが除去される。アンモニアを除去する際に、大掛りなアンモニアストリッピング装置を用いていないので、装置コストを抑えることができる。
【００１２】
請求項４に係る発明は、アンモニアを含有する高温高圧廃液から前記アンモニアを除去するアンモニア含有廃液の処理装置であって、前記高温高圧廃液を冷却する冷却器と、冷却された廃液を減圧して該廃液内に気体を生成する圧力調整弁とを備えることを特徴とする。
【００１３】
この発明に係るアンモニア含有廃液の処理装置によれば、高温高圧廃液を冷却する冷却器と、冷却された廃液を減圧して廃液内に気体を生成する圧力調整弁とを備えるので、アンモニアを含有する高温高圧廃液は、冷却器により冷却されたのち圧力調整弁により減圧され、減圧されることで廃液内の飽和蒸気圧は低下して廃液内に気体が生成され、気体が生成されることで廃液内のアンモニアはこれら気体へと移行する。つまり、廃液からアンモニアが除去される。アンモニアを除去する際に、大掛りなアンモニアストリッピング装置を用いていないので、装置コストを抑えることができる。
【００１４】
請求項５に係る発明は、請求項４記載のアンモニア含有廃液の処理装置において、前記冷却器の前段に、前記高温高圧廃液を生成する水熱反応処理装置を備えることを特徴とする。
【００１５】
この発明に係るアンモニア含有廃液の処理装置によれば、冷却器の前段に、高温高圧廃液を生成する水熱反応処理装置を備えるので、水熱反応処理装置で水熱反応され高温高圧となった廃液は、冷却され減圧されることにより、飽和蒸気圧以下となって廃液から生成された気体へと移行する。つまり、廃液からアンモニアが除去される。アンモニアを除去する際に、大掛りなアンモニアストリッピング装置を用いていないので、装置コストを抑えることができる。
【００１６】
請求項６に係る発明は、請求項４記載のアンモニア含有廃液の処理装置において、前記冷却器の前段に、前記高温高圧廃液を生成する湿式酸化処理装置を備えることを特徴とする。
【００１７】
この発明に係るアンモニア含有廃液の処理装置によれば、冷却器の前段に、前記高温高圧廃液を生成する湿式酸化処理装置を備えるので、湿式酸化によって高温高圧状態にある廃液は、冷却され減圧されることにより、飽和蒸気圧以下となって廃液から生成された気体へと移行する。つまり、廃液からアンモニアが除去される。アンモニアを除去する際に、大掛りなアンモニアストリッピング装置を用いていないので、装置コストを抑えることができる。
【００１８】
請求項７に係る発明は、請求項４から６のいずれかに記載のアンモニア含有廃液の処理装置において、前記圧力調整弁の後段に、前記廃液を液体とアンモニアを含有する気体とに分離する気液分離器を備えることを特徴とする。
【００１９】
この発明に係るアンモニア含有廃液の処理装置によれば、圧力調整弁の後段に、前記廃液を液体とアンモニアを含有する気体とに分離する気液分離器を備えるので、減圧され飽和蒸気圧以下となって廃液から生成された気体へとアンモニアが移行した廃液は、液体とアンモニアを含有する気体とに分離される。つまり、廃液からアンモニアが除去される。アンモニアを除去する際に、大掛りなアンモニアストリッピング装置を用いていないので、装置コストを抑えることができる。
【００２０】
請求項８に係る発明は、請求項４から６のいずれかに記載のアンモニア含有廃液の処理装置において、前記圧力調整弁の後段に、廃液を貯留するタンクと、該タンクに蒸気又は空気を吹き込む気体供給器とを備えることを特徴とする。
【００２１】
この発明に係るアンモニア含有廃液の処理装置によれば、圧力調整弁の後段に、廃液を貯留するタンクと、該タンクに蒸気又は空気を吹き込む気体供給器とを備えるので、廃液は、タンクに貯留され、廃液内に残っていたアンモニアは、タンク内で気体供給器により蒸気又は空気が吹き込まれることによって、蒸気又は空気へと移行する。つまり、廃液からアンモニアがさらに確実に除去される。アンモニアを除去する際に、大掛りなアンモニアストリッピング装置を用いていないので、装置コストを抑えることができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し、この発明の実施の形態について説明する。図１はこの発明の第１の実施の形態を示す図である。
図１において、アンモニア含有廃液の処理装置１は、アンモニアを含む廃液Ｌを水熱反応させて高温高圧となった高温高圧廃液Ｌ２を生成する水熱反応処理装置２と、生成された高温高圧廃液Ｌ２を冷却して廃液Ｌ３を生成する冷却器３と、冷却された廃液Ｌ３を急激に減圧して廃液Ｌ４を生成する圧力調整弁４とを備える。これら水熱反応処理装置２と冷却器３と圧力調整弁４とは、配管５を介して連通されている。
【００２３】
水熱反応処理装置２は、廃液Ｌを高温高圧となった飽和蒸気圧程度の条件下で水熱反応させることにより組成分解すると共に高温高圧廃液Ｌ２を生成する水熱反応器６と、廃液Ｌを昇圧して水熱反応器６へ供給するポンプ７と、昇圧され供給された廃液Ｌの流量を制御する流量制御装置（不図示）と、水熱反応器６内を加熱する加熱装置（不図示）とを備える。水熱反応処理装置２は、ポンプ７によって供給された廃液Ｌを、例えば２８０℃、８ＭＰａの下で水熱反応させて廃液Ｌ中の汚染物質（有機物）を分解すると共に、高温高圧廃液Ｌ２を生成する装置である。
【００２４】
冷却器３は、水熱反応器６内で生成された高温高圧廃液Ｌ２を冷却して廃液Ｌ３を生成する装置であり、圧力調整弁４は、冷却器３によって冷却され生成された廃液Ｌ３を急激に減圧して廃液Ｌ４を生成する装置である。配管５は、圧力調整弁４によって急激に減圧され生成された廃液Ｌ４を流通させる管であり、配管５の圧力調整弁４より下流側には、配管５内を流通する廃液Ｌ４に含まれる気体Ｇを配管５から排出するガス抜弁８が設けられている。
【００２５】
上記の構成からなるアンモニア含有廃液の処理装置１においては、アンモニアを含有する廃液Ｌを水熱反応処理装置２のポンプ７へ送り込むと、ポンプ７へ送り込まれた廃液Ｌは、ポンプ７によって昇圧され、不図示の流量制御装置によって流量が制御された状態で水熱反応器６へと供給される。水熱反応器６へと供給された廃液Ｌは、不図示の加熱装置によって加熱され、例えば２８０℃、８Ｍｐａの高温高圧下で水熱反応が行われる。この状態において、水熱反応器６内部で水熱反応が行われることにより、廃液Ｌ中の汚染物質（有機物）が分解されると共に、高温高圧となった飽和蒸気圧程度の高温高圧廃液Ｌ２が生成される。
【００２６】
高温高圧となった飽和蒸気圧程度の高温高圧廃液Ｌ２は、冷却器３によって冷却されることにより廃液Ｌ３となり、冷却された廃液Ｌ３は、圧力調整弁４によって急激に減圧されることにより廃液Ｌ４となる。この際、廃液Ｌ３が減圧され飽和蒸気圧以下となることにより、廃液Ｌ３の一部が気化して気体Ｇが生成される。この状態において、廃液Ｌ３に含まれるアンモニアは、気体Ｇへと移行し、気体Ｇを含んだ廃液Ｌ４が生成される。
【００２７】
アンモニアが気体Ｇへ移行した廃液Ｌ４は、配管５内を流通し、配管５に設けられたガス抜弁８により気体Ｇが廃液Ｌ４から排出される。気体Ｇが排出された廃液Ｌ４は、処理液Ｌ５となる。
【００２８】
上記の構成によれば、アンモニアを含む高温高圧廃液Ｌ２からアンモニアを除去する際に、高温高圧廃液Ｌ２の一部を気体Ｇとして生成し、この気体Ｇにアンモニアを移行させるので、大掛りなアンモニアストリッピング装置を必要とせず、装置コストを抑えることができる。
【００２９】
図２は、この発明の第２の実施の形態を示す図である。
図２において、アンモニア含有廃液の処理装置１は、アンモニアを含む廃液Ｌを水熱反応させて高温高圧廃液Ｌ２を生成する水熱反応処理装置２と、生成された高温高圧廃液Ｌ２を冷却して廃液Ｌ３を生成する冷却器３と、冷却された廃液Ｌ３を急激に減圧して廃液Ｌ４を生成する圧力調整弁４と、廃液Ｌ４を気体と液体とに分離する気液分離器１５とを備える。図中、図１と同一の符号を付したものは同一のものを表す。
【００３０】
上記の構成からなるアンモニア含有廃液の処理装置１においては、アンモニアを含有する廃液Ｌを水熱反応処理装置２のポンプ７へ送り込むと、第１の実施の形態と同様の過程を経て廃液Ｌ４が生成される。アンモニアが気体Ｇへ移行した廃液Ｌ４は、気液分離器１５によって気体Ｇと液体とに分離され、それぞれアンモニア含有ガスと処理液Ｌ５として排出される。
【００３１】
上記の構成によれば、アンモニアを含む廃液Ｌからアンモニアを除去する際に、廃液Ｌの一部を気体Ｇとして生成し、この気体Ｇにアンモニアを移行させるので、大掛りなアンモニアストリッピング装置を必要とせず、装置コストを抑えることができる。
【００３２】
図３は、この発明の第３の実施の形態を示す図である。
図３において、アンモニア含有廃液の処理装置１は、アンモニアを含む廃液Ｌを水熱反応させて高温高圧廃液Ｌ２を生成する水熱反応処理装置２と、生成された高温高圧廃液Ｌ２を冷却して廃液Ｌ３を生成する冷却器３と、冷却された廃液Ｌ３を急激に減圧して廃液Ｌ４を生成する圧力調整弁４と、廃液Ｌ４を貯留するタンク２５と、タンク２５に蒸気又は空気を供給する気体供給器２６とを備える。図中、図１と同一の符号を付したものは同一のものを表す。
【００３３】
上記の構成からなるアンモニア含有廃液の処理装置１においては、アンモニアを含有する廃液Ｌを水熱反応処理装置２のポンプ７へ送り込むと、第１の実施の形態と同様の過程を経て廃液Ｌ４が生成される。アンモニアが気体Ｇへ移行した廃液Ｌ４は、タンク２５に貯留され、タンク２５内の廃液Ｌ４には、必要に応じて気体供給器２６により蒸気又は空気Ｇ２が吹き込まれる。
【００３４】
タンク２５内の廃液Ｌ４に蒸気又は空気Ｇ２が吹き込まれることで、廃液Ｌ４に残っていたアンモニアは、吹き込まれた蒸気又は空気Ｇ２へとさらに移行する。この状態において、気体Ｇと蒸気又は空気Ｇ２とはアンモニア含有ガスとして排出され、気体Ｇと蒸気又は空気Ｇ２とが排出された廃液Ｌ４は、処理液Ｌ５として排出される。
【００３５】
上記の構成によれば、アンモニアを含む高温高圧廃液Ｌ２からアンモニアを除去する際に、高温高圧廃液Ｌ２の一部を気体Ｇとして生成し、この気体Ｇにアンモニアを移行させると共に、さらにタンク２５内の廃液Ｌ４に蒸気又は空気Ｇ２を吹き込むことで残ったアンモニアを蒸気又は空気Ｇ２へ移行させるので、確実に高温高圧廃液Ｌ２からアンモニアを除去することができる。
【００３６】
図４、図５、図６は、それぞれこの発明の第４、５、６の実施の形態を示す図である。
図において、同一の符号を付したものは同一のものを表す。図４、図５、図６は、それぞれ図１、図２、図３に対応し、異なる点は、高温高圧廃液Ｌ２を生成する装置として、水熱反応処理装置２ではなく、湿式酸化処理装置３２が用いられている点である。
【００３７】
湿式酸化処理装置３２は、空気を圧縮供給するための空気圧縮器３３と、液状化された廃液Ｌが投入される処理槽３６と、廃液Ｌを昇圧して処理槽３６へ供給するポンプ３７と、処理槽３６内を加熱する加熱装置（不図示）とを備える。
【００３８】
上記の構成からなるアンモニア含有廃液の処理装置１においては、アンモニアを含有する廃液Ｌを湿式酸化処理装置３２のポンプ３７へ送り込むと、ポンプ３７へ送り込まれた廃液Ｌは、ポンプ３７によって昇圧され、処理槽３６へと供給される。処理槽３６へと供給された廃液Ｌは、不図示の加熱装置によって加熱され、処理槽３６内に空気圧縮器３３により酸化剤としての空気を供給すると、廃液Ｌが酸化される。この状態において、処理槽３６内部で酸化反応が行われると共に、高温高圧状態の高温高圧廃液Ｌ２が生成される。生成された高温高圧廃液Ｌ２は、前述したそれぞれに対応する実施の形態と同様の過程を経て、気体Ｇと処理液Ｌ５とが生成される。
【００３９】
上記の構成によれば、前述したそれぞれに対応する実施の形態と同様の効果が得られる。
【００４０】
なお、上記の実施の形態では、湿式酸化処理装置３２にポンプ３７と加熱装置（不図示）とを備える構成としたが、湿式酸化処理装置３２の前段に水熱反応処理装置２を設ける場合は、これらは備えなくともよい。
【００４１】
なお、上記の実施の形態では、アンモニアを含む廃液Ｌを高温高圧にする際に、水熱反応処理装置２又は湿式酸化処理装置３２を用いたが、高温高圧廃液Ｌ２を生成する装置としてはこれに限られない。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に係る発明によれば、アンモニアを除去する際に、大掛りなアンモニアストリッピング装置を用いていないので、装置コストを抑えることができる。また、請求項２に係る発明によれば、アンモニアを除去する際に、大掛りなアンモニアストリッピング装置を用いていないので、装置コストを抑えることができる。
【００４３】
また、請求項３に係る発明によれば、アンモニアを除去する際に、大掛りなアンモニアストリッピング装置を用いていないので、装置コストを抑えることができる。また、請求項４に係る発明によれば、アンモニアを除去する際に、大掛りなアンモニアストリッピング装置を用いていないので、装置コストを抑えることができる。
【００４４】
また、請求項５に係る発明によれば、アンモニアを除去する際に、大掛りなアンモニアストリッピング装置を用いていないので、装置コストを抑えることができる。また、請求項６に係る発明によれば、アンモニアを除去する際に、大掛りなアンモニアストリッピング装置を用いていないので、装置コストを抑えることができる。
【００４５】
また、請求項７に係る発明によれば、アンモニアを除去する際に、大掛りなアンモニアストリッピング装置を用いていないので、装置コストを抑えることができる。また、請求項８に係る発明によれば、アンモニアをさらに確実に除去する際に、大掛りなアンモニアストリッピング装置を用いていないので、装置コストを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施形態に係るアンモニア含有廃液の処理装置を示す概略図である。
【図２】この発明の第２の実施形態に係るアンモニア含有廃液の処理装置を示す概略図である。
【図３】この発明の第３の実施形態に係るアンモニア含有廃液の処理装置を示す概略図である。
【図４】この発明の第４の実施形態に係るアンモニア含有廃液の処理装置を示す概略図である。
【図５】この発明の第５の実施形態に係るアンモニア含有廃液の処理装置を示す概略図である。
【図６】この発明の第６の実施形態に係るアンモニア含有廃液の処理装置を示す概略図である。
【符号の説明】
１　　　アンモニア含有廃液の処理装置
２　　　水熱反応処理装置
３　　　冷却器
４　　　圧力調整弁
１５　　　気液分離器
２５　　　タンク
２６　　　気体供給器
３２　　　湿式酸化処理装置
Ｌ２　　　　高温高圧廃液
【図１】
2004025020.tif 000003
【図２】
2004025020.tif 000004
【図３】
2004025020.tif 000005
【図４】
2004025020.tif 000006
【図５】
2004025020.tif 000007
【図６】
2004025020.tif 000008