JPH06285331A - 低濃度no含有ガスの湿式脱硝法 - Google Patents
低濃度no含有ガスの湿式脱硝法Info
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- JPH06285331A JPH06285331A JP5077949A JP7794993A JPH06285331A JP H06285331 A JPH06285331 A JP H06285331A JP 5077949 A JP5077949 A JP 5077949A JP 7794993 A JP7794993 A JP 7794993A JP H06285331 A JPH06285331 A JP H06285331A
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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
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- Treating Waste Gases (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 低濃度NO含有ガスの湿式脱硝法に関する。
【構成】 低濃度NO含有ガス中のNOガスをNO2 ガ
スに酸化させた後、該NO2 ガスをアルカリ液で吸収さ
せてガス中よりNOガスを除去する方法において、前記
NO2 ガスを吸収した液中の亜硝酸イオンを脱窒素菌に
よる生物処理により窒素ガスに分解して脱硝する方法。
スに酸化させた後、該NO2 ガスをアルカリ液で吸収さ
せてガス中よりNOガスを除去する方法において、前記
NO2 ガスを吸収した液中の亜硝酸イオンを脱窒素菌に
よる生物処理により窒素ガスに分解して脱硝する方法。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は自動車トンネルの換気塔
などに設置される低濃度NO含有ガスの湿式脱硝法に関
する。
などに設置される低濃度NO含有ガスの湿式脱硝法に関
する。
【0002】
【従来の技術】最近の公害規制において、特にNOxガ
スに関する規制強化の気運は高まっており、例えば自動
車トンネルの換気塔から放出される換気中に含まれるN
Oxのような10ppm 以下の比較的低濃度のNOxガス
についても除去処理の対象として考えられようとしてい
る。こうしたガスの脱硝にあたってはNOxが低濃度で
あること、常温での大風量処理が必要であることなどの
点で、例えば高温のボイラ排ガス中の100ppm 以上の
比較的高濃度のNOxガスの除去とは異った条件下で行
われるので、ボイラ排ガスの脱硝用として確立されてい
る触媒を用いた方法が必ずしも適しているとは言えず、
本発明者の一部は、既に特願平03−013501にお
いて、新たな低濃度NO含有ガスの脱硝方法を提案して
いる。すなわち、高電圧を印加することによって発生す
るコロナ放電によって処理ガス中のNOガスをNO2 ガ
スに酸化するコロナ酸化手段によって処理ガス中のNO
xガスの大半をNO2 ガスに変換した上で、NO2 ガス
を湿式吸収液塔の吸収手段により液側へ吸収し、処理ガ
スより除去分離するという湿式脱硝法である。この方法
はNOガスをNO2 ガスに酸化すれば比較的容易に液吸
収が可能なこと、およびNOをNO2 にコロナ放電によ
って酸化するにあたっては所要電力がNO濃度に影響さ
れ、NOが低濃度の場合に限って比較的低い所要電力で
高い酸化率が得られることに注目した方法であった。湿
式脱硝を行うにあたりNOをNO2 に酸化させるために
は、上記のコロナ放電による方法以外にも、オゾナイザ
などの装置でオゾン(O3 )を発生させて、これを処理
ガスに注入してオゾン酸化させるなどの方法も可能であ
り、またNO2 ガスを液系に吸収させるにあたっても、
処理ガスに直接液を接触させる方法の他に、NO2 を一
度活性炭等に吸着させて濃縮した上で、水または蒸気で
脱着する際に液系へ吸収させることも可能である。
スに関する規制強化の気運は高まっており、例えば自動
車トンネルの換気塔から放出される換気中に含まれるN
Oxのような10ppm 以下の比較的低濃度のNOxガス
についても除去処理の対象として考えられようとしてい
る。こうしたガスの脱硝にあたってはNOxが低濃度で
あること、常温での大風量処理が必要であることなどの
点で、例えば高温のボイラ排ガス中の100ppm 以上の
比較的高濃度のNOxガスの除去とは異った条件下で行
われるので、ボイラ排ガスの脱硝用として確立されてい
る触媒を用いた方法が必ずしも適しているとは言えず、
本発明者の一部は、既に特願平03−013501にお
いて、新たな低濃度NO含有ガスの脱硝方法を提案して
いる。すなわち、高電圧を印加することによって発生す
るコロナ放電によって処理ガス中のNOガスをNO2 ガ
スに酸化するコロナ酸化手段によって処理ガス中のNO
xガスの大半をNO2 ガスに変換した上で、NO2 ガス
を湿式吸収液塔の吸収手段により液側へ吸収し、処理ガ
スより除去分離するという湿式脱硝法である。この方法
はNOガスをNO2 ガスに酸化すれば比較的容易に液吸
収が可能なこと、およびNOをNO2 にコロナ放電によ
って酸化するにあたっては所要電力がNO濃度に影響さ
れ、NOが低濃度の場合に限って比較的低い所要電力で
高い酸化率が得られることに注目した方法であった。湿
式脱硝を行うにあたりNOをNO2 に酸化させるために
は、上記のコロナ放電による方法以外にも、オゾナイザ
などの装置でオゾン(O3 )を発生させて、これを処理
ガスに注入してオゾン酸化させるなどの方法も可能であ
り、またNO2 ガスを液系に吸収させるにあたっても、
処理ガスに直接液を接触させる方法の他に、NO2 を一
度活性炭等に吸着させて濃縮した上で、水または蒸気で
脱着する際に液系へ吸収させることも可能である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、こうし
た湿式脱硝法の全てにおいて共通した問題点として次の
ような点がある。 (1) NO2 ガスの吸収液は吸収率を上げるために通常ア
ルカリ液が用いられるが、NO2 ガスを吸収して亜硝酸
イオン(NO2 - )濃度が高まるとともに次第に酸性側
へシフトしようとする。これに対して液のpHを所定値
に保つために、新たなアルカリ液で中和したり、あるい
は液を更新する必要があり、使用液量すなわちユーティ
リティ量が多い。 (2) 液の更新に応じて、使用後の排液を処理後廃棄する
必要があるが、液の更新量が多いと処理すべき排液量も
多くなり、水処理設備の容量もかなり大きなものとなる
のに対して、この設備は例えばトンネル換気塔などに設
置され地下空間に置かれる場合もあって、大容量の水処
理設備を設置することは極めて困難な場合が多い。
た湿式脱硝法の全てにおいて共通した問題点として次の
ような点がある。 (1) NO2 ガスの吸収液は吸収率を上げるために通常ア
ルカリ液が用いられるが、NO2 ガスを吸収して亜硝酸
イオン(NO2 - )濃度が高まるとともに次第に酸性側
へシフトしようとする。これに対して液のpHを所定値
に保つために、新たなアルカリ液で中和したり、あるい
は液を更新する必要があり、使用液量すなわちユーティ
リティ量が多い。 (2) 液の更新に応じて、使用後の排液を処理後廃棄する
必要があるが、液の更新量が多いと処理すべき排液量も
多くなり、水処理設備の容量もかなり大きなものとなる
のに対して、この設備は例えばトンネル換気塔などに設
置され地下空間に置かれる場合もあって、大容量の水処
理設備を設置することは極めて困難な場合が多い。
【0004】本発明は上記技術水準に鑑み、従来法にお
けるような不具合のない低濃度NO含有ガスの湿式脱硝
法を提供しようとするものである。
けるような不具合のない低濃度NO含有ガスの湿式脱硝
法を提供しようとするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は低濃度NO含有
ガス中のNOガスをNO2 ガスに酸化させた後、該NO
2 ガスをアルカリ液で吸収させてガス中よりNOガスを
除去する方法において、前記NO2 ガスを吸収した液中
の亜硝酸イオンを脱窒素菌による生物処理により窒素ガ
スに分解することを特徴とする低濃度NO含有ガスの湿
式脱硝法である。
ガス中のNOガスをNO2 ガスに酸化させた後、該NO
2 ガスをアルカリ液で吸収させてガス中よりNOガスを
除去する方法において、前記NO2 ガスを吸収した液中
の亜硝酸イオンを脱窒素菌による生物処理により窒素ガ
スに分解することを特徴とする低濃度NO含有ガスの湿
式脱硝法である。
【0006】すなわち、本発明は前述のような課題を解
決するために、従来の湿式脱硝装置の排水ラインに下記
のような生物学的脱窒素装置を新たに設置して操業する
ものである。すなわち、吸収液タンクの吸収液は大部分
は吸収塔へ戻るが、その一部量は脱気して溶存酸素(C
OD)を低減したのちメタノール(CH3 OH)とリン
酸(H3 PO4 )が添加されて脱窒素塔に圧送され、脱
窒素塔内で脱窒素菌によって亜硫酸イオン(NO2 - )
を窒素ガスに変換するとともに、アルカリ(OH- )を
回収し、脱窒素処理液を吸収液タンクに戻して再使用す
る。
決するために、従来の湿式脱硝装置の排水ラインに下記
のような生物学的脱窒素装置を新たに設置して操業する
ものである。すなわち、吸収液タンクの吸収液は大部分
は吸収塔へ戻るが、その一部量は脱気して溶存酸素(C
OD)を低減したのちメタノール(CH3 OH)とリン
酸(H3 PO4 )が添加されて脱窒素塔に圧送され、脱
窒素塔内で脱窒素菌によって亜硫酸イオン(NO2 - )
を窒素ガスに変換するとともに、アルカリ(OH- )を
回収し、脱窒素処理液を吸収液タンクに戻して再使用す
る。
【0007】本発明において、NOのNO2 への酸化は
コロナ放電、オゾン酸化のいずれの方法も採用できる
が、コロナ放電を例に採ると、コロナ放電条件の条件と
しては0.07〜0.3WH/m3 ・ppm が採用され
る。希薄NOの濃度は10ppm 以下で、トンネル換気ガ
ス中のNOx濃度は一般的に3ppm (NO:2.7ppm
,NO2 :0.3ppm )であるが、これに0.3WH
/m3 ・ppm のコロナ放電を適用するとNO2 :3ppm
となり、これをアルカリで吸収すると約80%が吸収さ
れるようになる。
コロナ放電、オゾン酸化のいずれの方法も採用できる
が、コロナ放電を例に採ると、コロナ放電条件の条件と
しては0.07〜0.3WH/m3 ・ppm が採用され
る。希薄NOの濃度は10ppm 以下で、トンネル換気ガ
ス中のNOx濃度は一般的に3ppm (NO:2.7ppm
,NO2 :0.3ppm )であるが、これに0.3WH
/m3 ・ppm のコロナ放電を適用するとNO2 :3ppm
となり、これをアルカリで吸収すると約80%が吸収さ
れるようになる。
【0008】アルカリ、例えばNaOHの濃度は特に限
定的なものではないが、吸収塔内の液のpHを9程度に
維持できるように供給する必要があり、また吸収すべき
NO 2 と等モル以上のNaOHが必要である。
定的なものではないが、吸収塔内の液のpHを9程度に
維持できるように供給する必要があり、また吸収すべき
NO 2 と等モル以上のNaOHが必要である。
【0009】脱窒素菌としては Pseudomonas denitrifi
cansが一般的に用いられるが、分解性能は条件や菌種に
よって異なる。脱窒素菌による脱窒に際しては脱窒素菌
の栄養源として有機化合物、例えばメタノールが必要で
あり、また生物の構成元素であるP分(リン酸)が必要
である。
cansが一般的に用いられるが、分解性能は条件や菌種に
よって異なる。脱窒素菌による脱窒に際しては脱窒素菌
の栄養源として有機化合物、例えばメタノールが必要で
あり、また生物の構成元素であるP分(リン酸)が必要
である。
【0010】
【作用】生物学的脱窒素反応とは、嫌気性(O2 のな
い)状態において、有機物(水素供与体)の存在下でN
O2 - またはNO3 - (水素受容体)を分子状酸素の代
わりに利用して呼吸する細菌の反応である。このような
機能をもつ細菌を脱窒素菌といい、好気性(O2 があ
る)状態でも増殖できる。脱窒素反応は次の式で表され
る。
い)状態において、有機物(水素供与体)の存在下でN
O2 - またはNO3 - (水素受容体)を分子状酸素の代
わりに利用して呼吸する細菌の反応である。このような
機能をもつ細菌を脱窒素菌といい、好気性(O2 があ
る)状態でも増殖できる。脱窒素反応は次の式で表され
る。
【0011】
【化1】
【0012】脱窒素反応が遅延なく進行するための必須
条件は、(1)混合液に溶存酸素が存在しないこと、
(2)適当な水素供与体が適量存在すること、(3)混
合液が適当な水温(20〜30℃)およびpH(9程
度)に維持されていること、(4)毒性物質が排水中に
含まれていないことである。
条件は、(1)混合液に溶存酸素が存在しないこと、
(2)適当な水素供与体が適量存在すること、(3)混
合液が適当な水温(20〜30℃)およびpH(9程
度)に維持されていること、(4)毒性物質が排水中に
含まれていないことである。
【0013】本発明のシステムにおいて、吸収液タンク
の吸収液は大部分が吸収塔へ戻るが、その一部量は脱気
して溶存酸素(COD)を低減したのちメタノール(C
H3OH)とリン酸(H3 PO4 )が添加されて脱窒素
塔に圧送される。脱窒素塔では、前述の脱窒素菌によっ
て亜硝酸イオン(NO2 - )は窒素ガス(N2 )に変換
され、液中より除去される。この反応によって理論的に
は1mMの亜硝酸(NO 2 - )を除去するのに0.5mMの
メタノールを要する反面、1mMのアルカリ(OH- )を
回収できるので、脱窒素処理液を吸収液タンクに戻して
再使用することができ、アルカリ液の更新を最小限に低
減することができる。
の吸収液は大部分が吸収塔へ戻るが、その一部量は脱気
して溶存酸素(COD)を低減したのちメタノール(C
H3OH)とリン酸(H3 PO4 )が添加されて脱窒素
塔に圧送される。脱窒素塔では、前述の脱窒素菌によっ
て亜硝酸イオン(NO2 - )は窒素ガス(N2 )に変換
され、液中より除去される。この反応によって理論的に
は1mMの亜硝酸(NO 2 - )を除去するのに0.5mMの
メタノールを要する反面、1mMのアルカリ(OH- )を
回収できるので、脱窒素処理液を吸収液タンクに戻して
再使用することができ、アルカリ液の更新を最小限に低
減することができる。
【0014】
【実施例】本発明による一実施例を図1によって説明す
る。図1において、処理ガスは流入口1よりコロナ酸化
装置2に導かれ、支持金具4及び支持碍子5によって支
持された放電極3には制御ユニット20によって制御さ
れる高圧電源7より高電圧が印加され、対向電極6との
間で生ずるコロナ放電によって、処理ガス中のNOはN
O2 に酸化される。酸化されたNO2 を含むガスは吸収
塔8に導かれ、充填層9において噴霧ノズル10を介し
て注入される吸収液に気液接触によって吸収され、NO
2 を除去された清浄ガスはデミスタ11を通過し流出口
12より排出される。
る。図1において、処理ガスは流入口1よりコロナ酸化
装置2に導かれ、支持金具4及び支持碍子5によって支
持された放電極3には制御ユニット20によって制御さ
れる高圧電源7より高電圧が印加され、対向電極6との
間で生ずるコロナ放電によって、処理ガス中のNOはN
O2 に酸化される。酸化されたNO2 を含むガスは吸収
塔8に導かれ、充填層9において噴霧ノズル10を介し
て注入される吸収液に気液接触によって吸収され、NO
2 を除去された清浄ガスはデミスタ11を通過し流出口
12より排出される。
【0015】一方、NO2 を吸収した液は吸収液タンク
13に集められる。吸収液タンク13において吸収液の
pHはNaOH水溶液をタンク15よりポンプ16を介
して注入することによってpH計17でアルカリ側の一
定値(pH=9程度)に保たれており、吸収液の大部分
は循環ポンプ21を介して再び噴霧ノズル10に供給れ
れるが、一部は脱気口22から脱気後ポンプ23を介し
て脱窒素塔27へ導かれる。予じめメタノール24及び
リン酸25を注入して脱窒素菌の活動条件の整えられた
脱窒素塔内では、液中の亜硝酸イオン(NO2 - )が窒
素(N2 )に分解され排出口26より排出される。脱窒
素塔27内で発生するスラッジ等の廃棄物28は適宜系
外へ排出される。脱窒素塔内で処理された液中にはアル
カリ(OH- )が回収されており、大部分は吸収液タン
ク13に戻されて、再び吸収液として使用されるが、液
系全体のマスバランスとして、NaOH水溶液タンク1
5から供給される液量分は系外へ排出口32を経て排出
する必要がある。
13に集められる。吸収液タンク13において吸収液の
pHはNaOH水溶液をタンク15よりポンプ16を介
して注入することによってpH計17でアルカリ側の一
定値(pH=9程度)に保たれており、吸収液の大部分
は循環ポンプ21を介して再び噴霧ノズル10に供給れ
れるが、一部は脱気口22から脱気後ポンプ23を介し
て脱窒素塔27へ導かれる。予じめメタノール24及び
リン酸25を注入して脱窒素菌の活動条件の整えられた
脱窒素塔内では、液中の亜硝酸イオン(NO2 - )が窒
素(N2 )に分解され排出口26より排出される。脱窒
素塔27内で発生するスラッジ等の廃棄物28は適宜系
外へ排出される。脱窒素塔内で処理された液中にはアル
カリ(OH- )が回収されており、大部分は吸収液タン
ク13に戻されて、再び吸収液として使用されるが、液
系全体のマスバランスとして、NaOH水溶液タンク1
5から供給される液量分は系外へ排出口32を経て排出
する必要がある。
【0016】アルカリ(OH- )が回収されることによ
って、NaOH使用量は最小限に低減化され、それに伴
い排液量も大いに低減されるので、トンネル換気塔等の
立地条件であっても設置可能である。
って、NaOH使用量は最小限に低減化され、それに伴
い排液量も大いに低減されるので、トンネル換気塔等の
立地条件であっても設置可能である。
【0017】本発明における生物学的脱窒素方法は、低
濃度NO含有ガスの湿式脱硝における排水処理方法とし
て幅広く使用することが可能であって、上記実施例のコ
ロナ酸化装置の代りに、オゾナイザなどの装置で発生し
たオゾンを処理ガスに注入して、NOをNO2 にオゾン
酸化させる方法を採用してもよい。また、上記実施例の
吸収塔方式のNO2 吸収の代りに、活性炭などに一度N
O2 ガスを吸着、濃縮した後、脱着を水または蒸気等で
行ない排液中にNO2 を吸収する方式を選択する方法も
採用できる。
濃度NO含有ガスの湿式脱硝における排水処理方法とし
て幅広く使用することが可能であって、上記実施例のコ
ロナ酸化装置の代りに、オゾナイザなどの装置で発生し
たオゾンを処理ガスに注入して、NOをNO2 にオゾン
酸化させる方法を採用してもよい。また、上記実施例の
吸収塔方式のNO2 吸収の代りに、活性炭などに一度N
O2 ガスを吸着、濃縮した後、脱着を水または蒸気等で
行ない排液中にNO2 を吸収する方式を選択する方法も
採用できる。
【0018】
【発明の効果】本発明により、低濃度NO含有ガスの湿
式脱硝において、アルカリ液使用量が最小限に低減さ
れ、かつ排液量もそれに応じて低減されるとともに、低
減化された排液が無害化されて排出(放流)されること
が可能となり、従ってトンネル換気塔等の立地条件であ
っても設置可能なシステムが実現された。
式脱硝において、アルカリ液使用量が最小限に低減さ
れ、かつ排液量もそれに応じて低減されるとともに、低
減化された排液が無害化されて排出(放流)されること
が可能となり、従ってトンネル換気塔等の立地条件であ
っても設置可能なシステムが実現された。
【図1】本発明の一実施例の説明図。
Claims (1)
- 【請求項1】 低濃度NO含有ガス中のNOガスをNO
2 ガスに酸化させた後、該NO2 ガスをアルカリ液で吸
収させてガス中よりNOガスを除去する方法において、
前記NO2 ガスを吸収した液中の亜硝酸イオンを脱窒素
菌による生物処理により窒素ガスに分解することを特徴
とする低濃度NO含有ガスの湿式脱硝法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5077949A JPH06285331A (ja) | 1993-04-05 | 1993-04-05 | 低濃度no含有ガスの湿式脱硝法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5077949A JPH06285331A (ja) | 1993-04-05 | 1993-04-05 | 低濃度no含有ガスの湿式脱硝法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06285331A true JPH06285331A (ja) | 1994-10-11 |
Family
ID=13648281
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5077949A Withdrawn JPH06285331A (ja) | 1993-04-05 | 1993-04-05 | 低濃度no含有ガスの湿式脱硝法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06285331A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003080025A (ja) * | 2001-09-10 | 2003-03-18 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 還元装置および脱硝装置 |
| JP2006218364A (ja) * | 2005-02-09 | 2006-08-24 | Taisei Corp | 浄化装置および浄化方法 |
| JP2009202099A (ja) * | 2008-02-28 | 2009-09-10 | Panasonic Corp | 窒素酸化物除去装置および窒素酸化物除去方法 |
| WO2010100732A1 (ja) * | 2009-03-04 | 2010-09-10 | リンコスモス エルエルシー | 有害物質除去方法および有害物質除去装置 |
| CN104353335A (zh) * | 2014-11-26 | 2015-02-18 | 广西南宁华国环境科技有限公司 | 一种等离子体脱硫脱硝及除尘装置 |
| CN114797443A (zh) * | 2022-03-30 | 2022-07-29 | 重庆蓝洁广顺净水材料有限公司 | 基于生物菌的脱硫脱硝装置 |
-
1993
- 1993-04-05 JP JP5077949A patent/JPH06285331A/ja not_active Withdrawn
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|---|---|---|---|
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