(57)【要約】【課題】簡易な装置構成であり且つ比較的低いコストのものであるにも関わらず、硝酸態窒素を従来以上の効率で処理することが可能な硝酸態窒素含有液処理装置、及び、硝酸態窒素含有液の処理方法を得る。【解決手段】本発明の装置１００は、媒を用いて、硝酸態窒素含有液を内部で処理することが可能な処理用タンク１０と、処理用タンク１０内に酸性液を一定時間毎に所定量ずつ送入可能な酸性液貯留タンク１１と、処理用タンク１０の内部を撹拌可能な撹拌部１２と、を備えている。触媒が予め投入されている処理用タンク１０内において、撹拌部１２によって撹拌しつつ、硝酸態窒素含有液を酸性液によって処理する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
触媒を用いて、硝酸態窒素含有液を内部で処理することが可能な処理用タンクと、
前記処理用タンク内に酸性液を一定時間毎に所定量ずつ送入可能な酸性液送入部と、
前記処理用タンクの内部を撹拌可能な撹拌部と、を備えていることを特徴とする硝酸態窒素含有液処理装置。
【請求項２】
前記酸性液が、硫酸、塩酸、又は硝酸であることを特徴とする請求項１に記載の硝酸態窒素含有液処理装置。
【請求項３】
前記触媒が、鉄、亜鉛、ニッケル、白金、又はパラジウムであることを特徴とする請求項１又は２に記載の硝酸態窒素含有液処理装置。
【請求項４】
硝酸態窒素含有液に触媒を接触させる接触工程と、
前記触媒添加工程後、前記硝酸態窒素含有液に所定濃度の酸性液を一定時間毎に所定量ずつ添加する酸性液添加工程と、
前記酸性液添加工程中に、前記硝酸態窒素含有液と前記酸性液との混合液を撹拌する撹拌工程と、有していることを特徴とする硝酸態窒素含有液の処理方法。
【請求項５】
前記酸性液が、硫酸、塩酸、又は硝酸であることを特徴とする請求項４に記載の硝酸態窒素含有液処理装置。
【請求項６】
前記触媒が、鉄、亜鉛、ニッケル、白金、又はパラジウムであることを特徴とする請求項４又は５に記載の硝酸態窒素含有液処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、硝酸態窒素を含有している液体を処理する硝酸態窒素含有液処理装置及び硝酸態窒素含有液の処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、下記特許文献１に代表されるように、硝酸態窒素含有液を処理する方法が開示されている。この特許文献１における硝酸態窒素含有液を処理する方法は、硝酸態窒素を含有する排水を還元性物質の存在下に固体触媒と接触させて硝酸態窒素を窒素等に湿式還元して浄化する方法において、１００℃未満の温度において反応させることを特徴とするものである。また、該方法を用いた装置が特許文献１には開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−９５７８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に開示された方法及び装置は硝酸態窒素を除去できるものであるが、比較的高温で処理しなければならないために熱交換器が必要であり、装置が煩雑化するとともに比較的高いコストが必要となっていた。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、簡易な装置構成であり且つ比較的低いコストのものであるにも関わらず、硝酸態窒素を従来以上の効率で処理することが可能な硝酸態窒素含有液処理装置、及び、硝酸態窒素含有液の処理方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）  本発明の硝酸態窒素含有液処理装置は、触媒を用いて、硝酸態窒素含有液を内部で処理することが可能な処理用タンクと、前記処理用タンク内に酸性液を一定時間毎に所定量ずつ送入可能な酸性液送入部と、前記処理用タンクの内部を撹拌可能な撹拌部と、を備えているものである。
【０００７】
上記（１）の構成によれば、簡易な装置構成であり且つ比較的低いコストのものであるにも関わらず、硝酸態窒素含有液を従来以上の効率で処理することが可能である。
【０００８】
（２）  上記（１）の硝酸態窒素含有液処理装置においては、前記酸性液が、硫酸、塩酸、又は硝酸であることが好ましい。
【０００９】
上記（２）の構成によれば、より精度よく、硝酸態窒素を処理することが可能である。
【００１０】
（３）  上記（１）又は（２）の硝酸態窒素含有液処理装置においては、前記触媒が、鉄、亜鉛、ニッケル、白金、又はパラジウムであることが好ましい。
【００１１】
上記（３）の構成によれば、より精度よく、硝酸態窒素を処理することが可能である。
【００１２】
（４）  本発明に係る硝酸態窒素含有液の処理方法は、硝酸態窒素含有液に触媒を接触させる接触工程と、前記触媒添加工程後、前記硝酸態窒素含有液に所定濃度の酸性液を一定時間毎に所定量ずつ添加する酸性液添加工程と、前記酸性液添加工程中に、前記硝酸態窒素含有液と前記酸性液との混合液を撹拌する撹拌工程と、有しているものである。
【００１３】
上記（４）の構成によれば、比較的低いコストで実行できるにも関わらず、硝酸態窒素含有液を従来以上の効率で処理することが可能である。
【００１４】
（５）  上記（４）の硝酸態窒素含有液処理装置の製造方法においては、前記酸性液が、硫酸、塩酸、又は硝酸であることが好ましい。
【００１５】
上記（５）の構成によれば、より精度よく、硝酸態窒素を処理することが可能である。
【００１６】
（６）  上記（４）又は（５）の硝酸態窒素含有液処理装置の製造方法においては、前記触媒が、鉄、亜鉛、ニッケル、白金、又はパラジウムであることが好ましい。
【００１７】
上記（６）の構成によれば、より精度よく、硝酸態窒素を処理することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態に係る硝酸態窒素含有液処理装置の概略構成と、ガス処理部とを示した図である。
【図２】本発明の実施例における実験結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図を参照しながら、本発明の実施形態に係る硝酸態窒素含有液処理装置について説明する。
【００２０】
図１に示すように、硝酸態窒素含有液処理装置１００は、触媒を用いて、硝酸態窒素含有液を内部で処理することが可能な処理用タンク１０と、処理用タンク１０内に酸性液を一定時間毎に所定量ずつ送入可能な酸性液貯留タンク１１と、処理用タンク１０の内部を撹拌可能な撹拌部１２と、を備えているものである。
【００２１】
処理用タンク１０内部には、硝酸態窒素含有液の処理に使用される触媒（図示せず）が投入されている。この触媒の例としては、鉄、亜鉛、ニッケル、白金、又はパラジウムが挙げられる。また、処理用タンク１０には、硝酸態窒素含有液を送入するための送入管２１と、処理後の廃液を排出するための排出管２２と、酸性液貯留タンク１１からの酸性液を送入するための送入管２３と、処理によって発生したガスを処理するガス処理部２００に排出するための排出管２４と、が接続されている。
【００２２】
送入管２１の途中には、硝酸態窒素含有液の流量を調整できる流量調整弁２５が設けられている。同様に、排出管２２の途中には、処理後の廃液の流量を調整できる流量調整弁２６が設けられ、送入管２３の途中には、酸性液の流量を調整できる流量調整弁２７が設けられている。
【００２３】
酸性液貯留タンク１１は、送入管２３及び流量調整弁２７とともに、処理用タンク１０内に酸性液を一定時間毎に所定量ずつ送入可能な酸性液送入部の一部を構成しているものである。なお、酸性液の例としては、硫酸、塩酸、又は硝酸などが挙げられる。
【００２４】
撹拌部１２は、処理用タンク１０外部から内部に向かって延設されている棒状部材１２ａと、処理用タンク１０内部側の棒状部材１２ａ先端部に設けられているプロペラ部１２と、を有しているものである。
【００２５】
次に、硝酸態窒素含有液処理装置１００の動作を説明しつつ、硝酸態窒素含有液の処理工程について説明する。
【００２６】
まず、処理用タンク１０内に触媒を予め入れておく。次に、流量調整弁２５が開かれた送入管２１を介して、所定量の硝酸態窒素含有液を処理用タンク１０内に送入し、触媒と接触させる（接触工程）。所定量の硝酸態窒素含有液が処理用タンク１０内に送入されたら、流量調整弁２７を開き、酸性液貯留タンク１１から一定時間毎に所定量ずつ酸性液を処理用タンク１０内に送入し、硝酸態窒素含有液に添加する（酸性液添加工程）。このとき、撹拌部１２を作動させ、処理用タンク１０内を撹拌しながら、該添加作業を行う（撹拌工程）。なお、撹拌部１２を作動させないで、撹拌させずに処理を行おうとすると、硝酸態窒素含有液と酸性液とが反応して発生した水素ガスがガス処理部に排出されるだけとなり、ほとんど処理が行われないこととなる。したがって、撹拌部１２を作動させ、処理用タンク１０内を撹拌して、該水素ガスを硝酸態窒素含有液によく接触させることが、硝酸態窒素の除去処理をするのに重要である。
【００２７】
ここで、上記硝酸態窒素含有液が硝酸又は亜硝酸であって、上記触媒が鉄粉、上記酸性液が硫酸である場合、最終的に発生するガスは、窒素ガス又はアンモニアガスとなる。なお、窒素ガスが発生した場合には、処理後の廃液中にはアンモニウムイオンが生成されている。ここで、上述の発生したガスを処理用タンク１０からガス処理部２００へ排出するとともに、処理後の廃液を処理用タンク１０から、流量調整弁２６が開かれた排出管２２を介して排出することで一回の処理が完了する。その後、また上記接触工程に戻り、順次、各工程を繰り返すことで、大量の硝酸態窒素含有液を処理する。
【００２８】
本実施形態によれば、比較的低いコストのものであるにも関わらず、硝酸態窒素含有液を従来以上の効率で処理することが可能である。特に、硝酸態窒素含有液処理装置１００は、簡易な装置構成であるとともに硝酸態窒素含有液を従来以上の効率で処理することが可能であることから、従来品よりもコストパフォーマンスに優れている。
【実施例】
【００２９】
次に、本発明について実施例を用いて説明する。
【００３０】
（実施例１）
本実施例においては、上述の実施形態に係る硝酸態窒素含有液処理装置１００と同様の装置を作製し、該装置を用いて、硝酸を含む硝酸態窒素含有液（濃度：１０００ｍｇ／Ｌ）の処理を行った。具体的には、触媒としての鉄粉を予め入れておいた処理用タンク内に、硝酸態窒素含有液を２００ｍｌ送入した後、酸性液としての硫酸（濃度６２．５％）を１分間に２μｌずつ送入し、上記実施形態における硝酸態窒素含有液の処理工程と同様の処理を行った。結果を図２のグラフに示す。
【００３１】
図２のグラフより、処理開始から１２０分程度で濃度が約５０ｍｇ／Ｌとなっていることがわかる。また、処理開始から２４０分後には、硝酸態窒素含有液から硝酸・亜硝酸がほとんど除去されていることがわかる。
【００３２】
したがって、本実施例に係る硝酸態窒素含有液処理装置１００と同様の装置を用いれば、比較的短時間で、硝酸態窒素含有液から硝酸・亜硝酸をほとんど除去することができることが判明した。
【００３３】
（比較例１）
実施例１と同様の装置を用いるとともに、硝酸態窒素含有液を２００ｍｌ送入した後、酸性液としての硫酸（濃度６２．５％）を１分間に２μｌずつ送入する際に撹拌しないこと以外、実施例１と同様の処理を行った。結果を図２のグラフに示す。
【００３４】
図２のグラフより、処理開始から２４０分後となっても、硝酸態窒素含有液から硝酸・亜硝酸が除去されていないことがわかる。したがって、硝酸態窒素含有液に硫酸を加える際、十分に撹拌する必要があることがわかった。
【００３５】
なお、本発明は上記実施形態及び実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。例えば、上記実施形態においては、撹拌部１２は回転撹拌するものを示したが、これに限られず、上下に稼働するようなものであってもよい。
【符号の説明】
【００３６】
１０    処理用タンク
１１    酸性液貯留タンク
１２    撹拌部
２１、２３    送入管
２２、２４    排出管
２５、２６、２７    流量調整弁
１００    硝酸態窒素含有液処理装置
２００    ガス処理部
【図１】
2012076019.tif 000003
【図２】
2012076019.tif 000004