JP2003164877A

JP2003164877A - 窒素処理方法

Info

Publication number: JP2003164877A
Application number: JP2001368718A
Authority: JP
Inventors: Naoki Ko; 直樹広; Motoki Kawachi; 基樹河内; Tomohito Koizumi; 友人小泉; Takeshi Rakuma; 毅樂間
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2001-12-03
Filing date: 2001-12-03
Publication date: 2003-06-10
Also published as: US20030132124A1; US7241373B2

Abstract

(57)【要約】【課題】窒素化合物を効率的に処理することができる
窒素化合物の窒素処理方法を提唱する。【解決手段】本発明は、電解により被処理水中の窒素
化合物を処理する窒素処理方法であって、カソード１２
とアノード１３間を陽イオン交換膜１５にてカソード反
応域１２Ａとアノード反応域１３Ａとに区画し、カソー
ド１２及びアノード１３を用いた電解により被処理水中
の窒素化合物からアンモニアを生成する処理を行う第１
の処理ステップと、該第１の処理ステップによりカソー
ド反応域１２Ａにおいて処理された被処理水のアンモニ
アを除去する処理を行う第２の処理ステップを実行す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、有機態窒素、亜硝
酸態窒素、硝酸態窒素、硝酸イオン及びアンモニアを含
む被処理水の窒素処理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、川や湖の富栄養化の原因の１
つに窒素化合物の存在があることは周知である。また、
この窒素化合物は、一般家庭の生活排水中や工場排水中
に多く存在するが、浄化処理が困難なものであり、有効
な対策がとれないのが現状である。一般には、生物的処
理が行われているが、この生物的処理では脱窒素細菌に
より被処理水中に含有されるアンモニア態窒素を硝酸態
窒素、窒素ガスに変換するため、処理時間が著しく遅
く、処理効率が著しく悪いという問題があった。

【０００３】また、脱窒素細菌は、周囲の温度環境、そ
の他、被処理水中に含まれる成分などにより著しく影響
を受けるため、特に、温度が低くなる冬季には、細菌の
活動が低下し、脱窒素作用の低下により、被処理水の処
理効率が不安定となる問題があった。

【０００４】そこで、上記技術的課題を解決するため
に、被処理水に電流を流してアンモニア態窒素、亜硝酸
態窒素、硝酸態窒素を酸化又は還元分解して窒素ガスに
する方法がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
電解による窒素化合物の処理方法では、カソード側にお
いて硝酸イオンからアンモニアを生成する一方、アノー
ド側においてカソード側で生成されたアンモニアから硝
酸イオンを生成する逆反応を起こしてしまい、結果とし
て、処理速度の遅延を招く問題があった。これに伴っ
て、窒素除去効率の低下による不都合が生じていた。

【０００６】そこで、本発明は従来の技術的課題を解決
するために成されたものであり、窒素化合物を効率的に
処理することができる窒素化合物の窒素処理方法を提唱
する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の窒素処理方法
は、電気化学的手法により被処理水中の窒素化合物を処
理するものであって、カソードとアノード間を陽イオン
交換膜にてカソード反応域とアノード反応域とに区画
し、カソード及びアノードを用いた電気化学的手法によ
り被処理水中の窒素化合物からアンモニアを生成する処
理を行う第１の処理ステップと、該第１の処理ステップ
によりカソード反応域において処理された被処理水のア
ンモニアを除去する処理を行う第２の処理ステップを含
むことを特徴とする。

【０００８】本発明の窒素処理方法によれば、第１の処
理ステップにおいて、カソードとアノード間を陽イオン
交換膜にてカソード反応域とアノード反応域とに区画
し、カソード及びアノードを用いた電気化学的手法によ
り被処理水中の窒素化合物からアンモニアを生成する処
理を行うため、カソード反応域でのアノード側における
窒素化合物の硝酸イオンを生成する逆反応を抑制するこ
とが可能となり、高効率に被処理水中の硝酸態窒素から
アンモニア態窒素を生成することができるようになる。

【０００９】また、第２の処理ステップでは、第１の処
理ステップにおいて、カソード反応域で高効率に生成さ
れたアンモニア態窒素のアンモニアの除去する処理を行
うため、効率的に被処理水中から硝酸態窒素及びアンモ
ニア態窒素の除去を行うことができるようになる。

【００１０】更にまた、従来の如く生物的処理槽を用い
て窒素化合物の処理を行っていた場合に比して、電気化
学的手法及び化学的手法により窒素処理を実現すること
ができるため、細菌等の温度管理を不要とすることがで
きると共に、処理効率を著しく向上させることができる
ようになる。

【００１１】請求項２の発明の窒素処理方法は、請求項
１の発明に加えて、カソードを構成する金属材料とし
て、周期表の第Ｉｂ族又は第ＩＩｂ族を含む導電体、若
しくは、同族を導電体に被覆したものを用いることを特
徴とする。

【００１２】請求項２の発明によれば、請求項１の発明
に加えて、カソードを構成する金属材料として、周期表
の第Ｉｂ族又は第ＩＩｂ族を含む導電体、若しくは、同
族を導電体に被覆したものを用いるので、被処理水中の
硝酸態窒素の亜硝酸態窒素及びアンモニア態窒素への還
元反応を促進させることができ、還元反応に要する時間
を短縮及び低濃度の窒素化合物の除去を行うことができ
るようになる。

【００１３】請求項３の発明の窒素処理方法は、請求項
１又は請求項２の発明に加えて、第２の処理ステップに
おけるアンモニア除去処理は、被処理水に空気を流通さ
せ、被処理水中に含有されるアンモニアを気相へ移行さ
せる処理であることを特徴とする。

【００１４】請求項３の発明によれば、請求項１又は請
求項２の発明に加えて、第１の処理ステップにおいて、
電気化学的手法によりアルカリ性に処理された被処理水
を第２の処理ステップにおいて、被処理水に空気を流通
させることにより、容易に被処理水中のアンモニアを気
相へ移行させることができ、被処理水中から効率的にア
ンモニア態窒素を処理することができるようになる。

【００１５】また、気相へ移行されたアンモニアガス
は、別途収集されることにより、再利用が可能となる。

【００１６】請求項４の発明の窒素処理方法は、請求項
１、請求項２又は請求項３の発明に加えて、第２の処理
ステップにおけるアンモニア除去処理は、被処理水を加
熱し、被処理水中に含有されるアンモニアを気相へ移行
させる処理であることを特徴とする。

【００１７】請求項４の発明によれば、請求項１、請求
項２又は請求項３の発明に加えて、第１の処理ステップ
において、電気化学的手法によりアルカリ性に処理され
た被処理水を第２の処理ステップにおいて、被処理水を
加熱することにより、より一層容易に被処理水中のアン
モニアを気相へ移行させることができ、被処理水中から
効率的にアンモニア態窒素を処理することができるよう
になる。

【００１８】また、気相へ移行されたアンモニアガス
は、別途収集されることにより、再利用が可能となる。

【００１９】請求項５の発明の窒素処理方法は、請求項
３又は請求項４の発明に加えて、カソードを構成する金
属材料として、銅を含む導電体、若しくは、銅を含む導
電体を他の導電体に被覆したものを用いることを特徴と
する。

【００２０】請求項５の発明によれば、請求項３又は請
求項４の発明に加えて、カソードを構成する金属材料と
して、銅を含む導電体、若しくは、銅を含む導電体を他
の導電体に被覆したものを用いるので、被処理水中の硝
酸態窒素の亜硝酸態窒素及びアンモニア態窒素への還元
反応をより一層、促進させることができ、還元反応に要
する時間を短縮及び低濃度の窒素化合物の除去を行うこ
とができるようになる。

【００２１】また、カソードを構成する金属材料に銅が
含まれることにより、電気化学的手法により処理された
後の被処理水をより一層アルカリ域に移行させることが
でき、第２の処理ステップにおける被処理水中のアンモ
ニアが気相へ移行する処理を促進することができるよう
になる。

【００２２】請求項６の発明の窒素処理方法は、請求項
３又は請求項４の発明に加えて、カソードを構成する金
属材料として、銅と亜鉛を含む導電体、若しくは、銅と
亜鉛を含む導電体を他の導電体に被覆したものを用いる
ことを特徴とする。

【００２３】請求項６の発明によれば、請求項３又は請
求項４の発明に加えて、カソードを構成する金属材料と
して、銅と亜鉛を含む導電体、若しくは、銅と亜鉛を含
む導電体を他の導電体に被覆したものを用いるので、被
処理水中の硝酸態窒素の亜硝酸態窒素及びアンモニア態
窒素への還元反応をより一層、促進させることができ、
還元反応に要する時間を短縮及び低濃度の窒素化合物の
除去を行うことができるようになる。

【００２４】また、カソードを構成する金属材料に銅と
亜鉛が含まれることにより、電気化学的手法により処理
された後の被処理水をより一層アルカリ域に移行させる
ことができ、第２の処理ステップにおける被処理水中の
アンモニアが気相へ移行する処理を促進することができ
るようになる。

【００２５】請求項７の発明の窒素処理方法は、請求項
３、請求項４、請求項５又は請求項６の発明に加えて、
第２の処理ステップにおけるアンモニア除去処理におい
て、気相に移行されたアンモニアを燃焼させることによ
り脱窒処理することを特徴とする。

【００２６】請求項７の発明によれば、請求項３、請求
項４、請求項５又は請求項６の発明に加えて、第２の処
理ステップにおけるアンモニア除去処理において、気相
に移行されたアンモニアを燃焼させることにより脱窒処
理することにより、容易にアンモニアから窒素ガスへの
変換を行うことができ、アンモニアの処理効率を向上さ
せることができるようになる。

【００２７】請求項８の発明の窒素処理方法は、請求項
４の発明に加えて、第２の処理ステップにおいて、被処
理水中に貴金属を含有する触媒を添加することを特徴と
する。

【００２８】請求項８の発明によれば、請求項４の発明
に加えて、第２の処理ステップにおいて、被処理水中に
貴金属を含有する触媒を添加するので、被処理水中に含
有されるアンモニアを高効率で窒素ガスにまで処理する
ことができるようになる。

【００２９】請求項９の発明の窒素処理方法は、請求項
１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項
６、請求項７又は請求項８の発明に加えて、第２の処理
ステップにおけるアンモニア除去処理において処理され
た被処理水を、第３の処理ステップにおいて次亜塩素酸
若しくはオゾン又は活性酸素を用いて化学的手法により
脱窒処理することを特徴とする。

【００３０】請求項９の発明によれば、請求項１、請求
項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６、請求
項７又は請求項８の発明に加えて、第２の処理ステップ
におけるアンモニア除去処理において処理された被処理
水を、第３の処理ステップにおいて次亜塩素酸若しくは
オゾン又は活性酸素を用いて化学的手法により脱窒処理
するので、低濃度のアンモニアを含有する被処理水中の
アンモニアをも高効率で脱窒反応により処理することが
できるようになる。また、第２の処理ステップにおいて
処理された被処理水を第３の処理ステップにおいて、次
亜塩素酸若しくはオゾン又は活性酸素により殺菌処理す
ることができるようになる。

【００３１】請求項１０の発明の窒素処理方法は、請求
項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求
項６、請求項７、請求項８又は請求項９の発明に加え
て、カソード反応域内の被処理水の撹拌を行いながら第
１の処理ステップを行うことを特徴とする。

【００３２】請求項１０の発明の窒素処理方法によれ
ば、請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項
５、請求項６、請求項７、請求項８又は請求項９の発明
に加えて、カソード反応域内の被処理水の撹拌を行いな
がら第１の処理ステップを行うので、カソード反応域に
存在する硝酸態窒素、特に負に帯電した硝酸イオンがカ
ソードに接触する確率が高くなり、硝酸イオンからアン
モニアの生成をより一層促進することができるようにな
る。

【００３３】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施形態を詳述する。図１は本発明の窒素処理方法を実現
するための窒素処理システム１の概要を示す説明図であ
る。本実施例における窒素処理システム１は、例えば一
般家庭の生活排水や工場排水などに含有される窒素化合
物の処理を行うものであり、排水を貯留する貯留槽２
と、第１の処理ステップとして被処理水を電気化学的手
法（電解）により処理する電解処理装置３と、第２の処
理ステップとして電解処理装置３にて処理された被処理
水中から空気ストリッピング法によりアンモニアを気相
へ移行される放散塔４と、アンモニア回収装置５とから
構成される。

【００３４】貯留槽２は、上述の如き生活排水や工業排
水などの被処理水を貯留するものであり、この貯留槽２
には、搬送手段としてのポンプ６及び電磁弁７が設けら
れた配管８を介して電解処理装置３に接続されている。
そして、ポンプ６及び電磁弁７が図示しない制御装置に
より制御され、貯留槽２内に貯留された被処理水は電解
処理装置３に搬送可能とされている。

【００３５】前記電解処理装置３は、内部に処理室１０
を構成する処理槽１１により構成される。この処理槽１
１は、例えば矩形体を呈しており、処理槽１１内の処理
室１０内に貯留される被処理水中には、少なくとも一部
が被処理水中に浸漬される一対の電極、即ち、カソード
１２とアノード１３が対向して配設される。尚、本実施
例では、一対の電極を用いているが、一対よりも多い複
数の電極を用いた場合であっても良いものとする。これ
らカソード１２及びアノード１３には、これら電極間に
通電するための電源１４が設けられる。尚、この電源１
４は図示しない制御装置により、ＯＮ／ＯＦＦ制御が行
われるものとする。

【００３６】また、本実施例で用いられるカソード１２
は、周期表の第Ｉｂ族又は第ＩＩｂ族を含む導電体とし
ての銅と亜鉛又は銅と鉄又は銅とニッケル又は銅とアル
ミニウムの合金又は焼結体若しくは、銅、亜鉛、銀など
の導電体から構成されている。アノード１３は、不溶性
金属、例えば白金、イリジウム、パラジウム又はその酸
化物などから構成される不溶性電極又はカーボンから構
成されている。

【００３７】本実施例における処理室１０内には、カソ
ード１２とアノード１３との間に位置して、アノード１
３を囲繞するように下面を有する円筒状の陽イオン交換
膜１５が設けられており、これにより、処理室１０内は
カソード１２が配設されているカソード反応域１２Ａ
と、陽イオン交換膜１５にて囲繞されるアノード１３付
近のアノード反応域１３Ａとに区画される。

【００３８】そして、前記貯留槽２に接続された配管８
は、処理槽１１に接続されており、貯留槽２から搬送さ
れた被処理水は処理室１０内に流入される構成とされて
いる。また、カソード反応域１２Ａ側を構成する側壁の
下部には、処理室１０内の被処理水を前記放散塔４に排
水するための流出口１６が形成され、この流出口１６に
は、ポンプ１７及び電磁弁１８が設けられた配管１９を
介して放散塔４に接続される。

【００３９】また、カソード反応域１２Ａ下部に設けら
れる２０は、カソード反応域１２Ａ内の被処理水を撹拌
する撹拌手段としての気泡発生装置であり、前記制御装
置により制御されているものとする。尚、本実施例では
撹拌手段として気泡発生装置を用いているが、これ以外
に撹拌子により構成されていても良いものとする。

【００４０】次に、前記放散塔４について説明する。こ
の放散塔４は、既知の空気ストリッピング法によりアン
モニア態窒素を処理する装置であり、当該放散塔４によ
ってアンモニア態窒素を水・アンモニア以外の第３の気
相成分である空気中へ移行させることは、既に、１９９
８年に開示された日本機械工業連合会出版の閉鎖性水域
の富栄養化防止技術に関する調査研究報告書平成９年
度産業排水の窒素及びリンの合理的な処理技術におけ
る窒素及びリン除去の単位操作１６８頁乃至１７４頁
において開示されている。

【００４１】この放散塔４は、前記電解処理装置３の処
理槽１１により処理された被処理水を、前記配管１９を
介して当該放散塔４の塔頂部から塔下部に向けて散布可
能とされている。そして、この放散塔４の塔内には、陶
器製のラヒシリングやサドル若しくはプラスチック製の
充填物２１が設けられている。そして、放散塔４の塔下
部には、外部より塔内に空気を吹き込むブロアファン２
２が設けられている。

【００４２】更に、この放散塔４の下部には、充填物２
１より流下した被処理水を外部に排水するための配水管
２３が接続されていると共に、放散塔４の塔頂部には、
ブロアファン２２によって塔内に吹き込まれた空気及び
この空気に移行された気体のアンモニア（アンモニアガ
ス）を排ガスとして排気するための排気管２４が接続さ
れている。

【００４３】この排気管２４は、前記アンモニア回収装
置５に接続されている。このアンモニア回収装置５は、
アンモニアガスを硫酸アンモニウム又はアンモニア水と
して回収可能とするものである。尚、このアンモニア回
収方法に関しては、前記報告書の１７３頁乃至１７４頁
において、開示されている。即ち、アンモニアガスを硫
酸アンモニウムとして回収する場合におけるアンモニア
回収装置５では、希硫酸を吸収液として図示しない吸収
塔に流し、放散塔４の排気ガスと接触し、アンモニアの
吸収を行うものである。

【００４４】以上の構成により、本実施例における窒素
処理システム１の動作を説明する。先ず、貯留槽２に貯
留された生活排水や工業排水などの窒素化合物としての
硝酸態窒素を含む被処理水は、図示しない制御装置によ
り電磁弁７が開放され、ポンプ６が運転されることによ
り、配管８を介して電解処理装置３の処理室１０内に搬
送される。

【００４５】ここで、制御装置のよって電磁弁１８が閉
鎖され、ポンプ１７の運転が停止されていることから、
処理室１０のカソード反応域１２Ａ内には被処理水が貯
留される。尚、このとき、アノード反応域１３Ａ内に
は、アノード１３の通電を許容する液体として、例えば
同様の被処理水若しくは水道水などが貯留されているも
のとする。これにより、被処理室１０内に設けられるカ
ソード１２及びアノード１３は、被処理水内に一部が浸
漬される。

【００４６】そして、カソード反応域１２Ａ内に貯留さ
れる被処理水が所定水位に達した際に、制御装置は、電
磁弁７を閉鎖し、ポンプ６の運転を停止する。また、制
御装置は、第１の処理ステップとして、電源１４をＯＮ
とし、カソード１２及びアノード１３に通電する。これ
により、カソード反応域１２Ａでは、被処理水中に含有
された硝酸態窒素を含む硝酸イオンは、電気化学的手法
としての電解により、還元反応を生じ、同じく硝酸態窒
素を含む亜硝酸イオンに変換される（反応Ａ）。また、
硝酸イオンの還元反応により生成された亜硝酸イオン
は、更に、還元反応を生じ、アンモニア態窒素を含むア
ンモニアに変換される（反応Ｂ）。以下に、反応Ａ及び
反応Ｂを示す。反応ＡＮＯ₃ ^-＋Ｈ₂Ｏ＋２ｅ^-→ＮＯ₂ ^-＋２ＯＨ^- 反応ＢＮＯ₂ ^-＋５Ｈ₂Ｏ＋６ｅ^-→ＮＨ₃（ａｑ）＋７ＯＨ^-

【００４７】ここで、本発明におけるカソード１２の構
成材料は、周期表の第Ｉｂ族又は第ＩＩｂ族を含む導電
体、即ち、銅、銀、金、亜鉛、カドミウム、水銀を含む
導電体であり、図２には、これらの内、銅電極、亜鉛電
極、銀電極、銅と亜鉛の合金又は焼結体により構成され
る銅・亜鉛電極をカソード１２に使用した場合における
被処理水中の硝酸態窒素としての硝酸イオン濃度の変化
を示している。尚、図中において実線で示されているも
のは、被処理水を中性に保つために添加されたｐＨ緩衝
液（リン酸緩衝液）の濃度が比較的薄い場合の結果であ
り、点線で示されているものは、同様のｐＨ緩衝液の濃
度が比較的濃い場合の結果を示している。

【００４８】これにより、亜鉛電極を使用した場合の被
処理水中の硝酸イオン濃度は、薄い緩衝液を用いた場
合、１０ｍｇ／ｌから時間の経過に伴って緩やかに減少
し、８０分後に８．０ｍｇ／ｌにまで減少しており、濃
い緩衝液を用いた場合１０ｍｇ／ｌから時間の経過に伴
って緩やかに減少し、８０分後に７．０ｍｇ／ｌにまで
減少していることが分かる。銀電極を使用した場合の被
処理水中の硝酸イオン濃度は、薄い緩衝液を用いた場
合、１０ｍｇ／ｌから時間の経過に伴って緩やかに減少
し、８０分後に６．５ｍｇ／ｌにまで減少していること
が分かる。銅電極を使用した場合の被処理水中の硝酸イ
オン濃度は、薄い緩衝液を用いた場合、１０ｍｇ／ｌか
ら時間の経過に伴って緩やかに減少し、８０分後に７．
８ｍｇ／ｌにまで減少しており、濃い緩衝液を用いた場
合、１０ｍｇ／ｌから時間の経過に伴って緩やかに減少
し、５．８ｍｇ／ｌにまで減少していることが分かる。

【００４９】これに対し、銅・亜鉛電極を使用した場合
の被処理水中の硝酸イオン濃度は、薄い緩衝液を用いた
場合、１０ｍｇ／ｌから時間の経過に伴って減少し、８
０分後で３．２ｍｇ／ｌにまで減少し、薄い緩衝液を用
いた場合も同様に、１０ｍｇ／ｌから時間の経過に伴っ
て減少し、８０分後で３．２ｍｇ／ｌにまで減少してい
ることが分かる。

【００５０】これにより、カソード１２を構成する材料
を、周期表の第Ｉｂ族又は第ＩＩｂ族を含む導電体、即
ち、銅電極、亜鉛電極、銀電極として、被処理水の電解
処理を行うことにより、被処理水中に含有される硝酸イ
オンが亜硝酸イオンやアンモニアイオンにまで還元さ
れ、被処理水中から硝酸イオンを減少させることができ
ることが分かる。尚、ｐＨ緩衝液は、濃い場合の方が硝
酸イオンの還元性能が良いことが分かる。

【００５１】そのため、硝酸イオン（硝酸態窒素）の亜
硝酸イオン（亜硝酸態窒素）やアンモニアイオン（アン
モニア態窒素）への還元反応を促進させることができ、
還元反応に要する時間を短縮及び低濃度の窒素化合物の
除去を行うことができるようになる。

【００５２】特に、カソード１２を構成する材料を、銅
を含む導電体として、銅と亜鉛電極により構成すること
により、より一層、被処理水中の硝酸イオン（硝酸態窒
素）の亜硝酸イオン（亜硝酸態窒素）やアンモニアイオ
ン（アンモニア態窒素）への還元反応を促進させること
ができ、更なる還元反応に要する時間の短縮及び低濃度
の窒素化合物の除去を行うことができるようになる。
尚、上記銅電極、亜鉛電極、銀電極を用いた場合と較べ
て、銅・亜鉛電極では、ｐＨ緩衝液の濃度に影響される
ことなく、高い触媒性能を示しており、特に中性からア
ルカリ域であっても還元性能が優れていることから、詳
細は後述する空気ストリッピング法におけるアンモニア
処理において有利なものとなる。そのため、被処理水が
中性であってもアルカリ性であっても硝酸イオンの還元
反応を促進することができる。

【００５３】また、本実施例では、カソード反応域１２
Ａとアノード反応域１３Ａとは、陽イオン交換膜１５に
て区画されているため、カソード反応域１２Ａ内に存在
している負に帯電した硝酸イオンがアノード１３に引き
つけられ、カソード１２に硝酸イオンが移動せずに、硝
酸イオンの還元反応の効率が著しく低下することを阻止
することができ、高効率で硝酸イオンからアンモニアを
生成することができるようになる。

【００５４】尚、本実施例における制御装置は、カソー
ド１２及びアノード１３間に通電を行っている際に、前
記撹拌手段としての気泡発生装置２０を運転し、カソー
ド反応域１２Ａ内の被処理水の撹拌を行う。これによ
り、カソード反応域１２Ａ内の被処理水に含まれる硝酸
態窒素、特に負に帯電した硝酸イオンがカソード１２に
積極的に接触し、撹拌を行わない場合に比して硝酸イオ
ンのカソード１２への接触確率が向上し、上記硝酸イオ
ンからアンモニアの生成を促進させることができるよう
になる。

【００５５】尚、カソード１２及びアノード１３に通電
された際に、上述の如くカソード反応域１２Ａではカソ
ード１２により硝酸イオンがアンモニアに還元する還元
反応を生じるが、アノード反応域１３Ａでは、アノード
１３の表面から次亜塩素酸又はオゾン若しくは活性酸素
が発生する。そのため、アノード反応域１３Ａに存在す
る被処理水又は水道水中には、次亜塩素酸又はオゾン若
しくは活性酸素が存在する。

【００５６】そして、前記制御装置は、カソード１２及
びアノード１３に一定時間以上通電し、カソード反応域
１２Ａに存在する硝酸態窒素がほぼアンモニア態窒素に
変換された後、カソード１２及びアノード１３への通電
を停止し、電磁弁１８を開放すると共にポンプ１７を運
転し、第１の処理ステップを終了し、配管１９を介して
処理室１０内の被処理水を前記放散塔４に搬送する。

【００５７】放散塔４内に搬送された被処理水は、前記
電解処理装置３において、硝酸態窒素のアンモニア態窒
素への還元処理が成されているため、アンモニア態窒素
が被処理水中に含有されている。このとき、放散塔４に
よる空気ストリッピング法での処理対象となるアンモニ
アは、常温で遊離アンモニア（ＮＨ₃）の状態で存在す
る必要がある。そのため、電解処理装置３において被処
理水中にｐＨ緩衝液を添加し、被処理水のｐＨを中性域
に調整した場合には、放散塔４に搬送される段階で水酸
化ナトリウムや水酸化カルシウムなどのｐＨ調整剤を添
加し、被処理水のｐＨをアルカリ域、即ち、ｐＨ１０以
上に調整する。

【００５８】但し、処理前の被処理水が中性であり、電
解処理装置３において被処理水中にｐＨ緩衝剤を添加し
ない場合には、被処理水を電解することによって生じた
反応Ａ及び反応Ｂにより多くの水酸化物イオンが生成さ
れるため、特にｐＨ調整剤を添加することなく、アルカ
リ域に達する。また、上述の如くカソード１２を銅を含
む導電体、即ち、銅・亜鉛電極により構成した場合、よ
り一層硝酸態窒素のアンモニア態窒素への還元反応が促
進されるため、被処理水をより一層アルカリ域に移行さ
せることができる。

【００５９】そして、係る被処理水は、第２の処理ステ
ップとして、放散塔４の塔頂部より塔下部に向けて散布
され、塔内の設けられた充填物２１の表面を流下し塔下
部に達する。このとき、塔下部に設けられたブロアファ
ン２２が運転されることにより、塔内に空気が吹き込ま
れる。これにより、充填物２１の表面を流下する被処理
水と吹き込まれた空気とが接触することにより、被処理
水中のアンモニアが気相へ移行される。

【００６０】即ち、被処理水中のアンモニアは、ヘンリ
ーの法則に従い、アンモニアの分圧を低下されることに
より、被処理水中のアンモニアを気相（空気）に移行さ
せる。このとき、第１の処理ステップにおいて用いられ
たカソード１２が銅・亜鉛電極であった場合、当該処理
ステップにおいて、より一層硝酸態窒素のアンモニア態
窒素への還元反応が促進されるため、被処理水をより一
層アルカリ域に移行されている。そのため、第２の処理
ステップにおける被処理水中のアンモニアが気相へ移行
する処理が、より一層促進されることとなる。

【００６１】尚、充填物２１の表面を流下する被処理水
と空気とを接触させる場合において、被処理水を加熱し
ても良いものとする。これにより、より一層被処理水中
に含有されるアンモニアを気相へ移行させることができ
るようになり、アンモニア態窒素の処理効率を向上させ
ることができるようになる。

【００６２】本実施例では、塔内への空気の吹き込み及
び被処理水の加熱により被処理水中のアンモニアを気相
へ移行させる処理を挙げているが、これ以外に、塔内へ
の空気の吹き込みを行わずに、被処理水の加熱のみによ
って被処理水中のアンモニアを気相へ移行させる処理を
行っても良いものとする。

【００６３】そして、上述の如く放散塔４内において気
相へ移行されたアンモニア、即ちアンモニアガスを含有
する排ガスは、塔頂部に接続された排気管２４を介して
前記アンモニア回収装置５において回収される。

【００６４】即ち、アンモニア回収装置５では、希硫酸
を吸収液として図示しない吸収塔に流し、放散塔４のア
ンモニアガスを含有する排ガスと接触し、アンモニアの
吸収を行う。これにより、アンモニアガスを硫酸アンモ
ニウムとして回収する。これにより、別途アンモニアが
収集されることとなり、再利用が可能となる。

【００６５】尚、放散塔４から排気されたアンモニアガ
スを含有する排ガスは、燃焼することにより、アンモニ
アから窒素ガスへ脱窒処理しても良いものとする。これ
により、アンモニアの処理効率を向上させることができ
るようになる。

【００６６】以上より、第１の処理ステップにおいてカ
ソード反応域１２Ａで高効率で生成されたアンモニアを
含有する被処理水を、第２の処理ステップにおいて、被
処理水中からアンモニアを除去する上述の如き処理を行
うため、効率的に被処理水中から硝酸態窒素及びアンモ
ニア態窒素の除去を行うことができるようになる。

【００６７】また、本発明では、従来の如く生物的処理
槽を用いて窒素化合物の処理を行っていた場合に比し
て、電気化学的手法及び化学的手法により窒素処理を実
現することができるため、脱窒処理を行う細菌等の温度
管理を不要とすることができると共に、処理効率を著し
く向上させることができるようになる。

【００６８】一方、アンモニアを気相へ移行させた後、
放散塔４の下部から排水される被処理水は、配水管２３
を介して外部に排水される。ここで、係る被処理水を図
示しない後処理槽内に搬送し、第３の処理ステップとし
て後処理槽内に貯留された被処理水中に次亜塩素酸若し
くはオゾン又は活性酸素を添加し、残留アンモニアを化
学的手法により脱窒処理しても良い。尚、ここで用いら
れる次亜塩素酸若しくはオゾン又は活性酸素は前記電解
処理装置３におけるアノード反応域１３Ａ内に生成され
る次亜塩素酸若しくはオゾン又は活性酸素であっても良
いものとする。

【００６９】即ち、被処理水中に残留したアンモニア
は、次亜塩素酸又はオゾン若しくは活性酸素と化学的に
（化学的手法によって）アンモニア酸化脱窒反応を生
じ、窒素ガスを生成する（反応Ｃ）。以下に、反応Ｃを
示す。反応Ｃ２ＮＨ₃（ａｑ）＋３（Ｏ）→Ｎ₂↑＋３Ｈ₂ＯＮａＣｌ→Ｎａ⁺＋Ｃｌ^- ２Ｃｌ^-→Ｃｌ₂＋２ｅ^- Ｃｌ₂＋Ｈ₂Ｏ→ＨＣｌＯ＋ＨＣｌ２ＮＨ₃＋３ＨＣｌＯ→Ｎ₂↑＋３ＨＣｌ＋３Ｈ₂Ｏ

【００７０】これにより、第２の処理ステップにおいて
アンモニア除去処理が行われた被処理水を次亜塩素酸若
しくはオゾン又は活性酸素と化学的手法によって処理す
ることにより、より一層精度良くアンモニア除去を行う
ことができるようになり、排水中にアンモニアが残留す
ることを著しく回避することができるようになる。

【００７１】また、段階的にアンモニアを処理すること
ができるため、加熱によるエネルギー消費量を減少させ
ることができると共に、残留アンモニア除去に用いられ
る次亜塩素酸若しくはオゾン又は活性酸素の使用量を減
少させることができ、高効率で被処理水中の窒素化合物
の処理を行うことができるようになる。

【００７２】更に、被処理水中に残留される菌などをも
次亜塩素酸若しくはオゾン又は活性酸素により殺菌処理
することができるようになり、より環境に適した状態で
排水処理することが可能となる。

【００７３】尚、本実施例では、第１の処理ステップに
おいて処理された被処理水を空気ストリッピング法によ
り第２の処理ステップとしてのアンモニア除去を行って
いるが、これ以外に、第１の処理ステップにおいて処理
されて被処理水中に白金などの貴金属を含有する触媒を
添加することにより、被処理水中のアンモニアを水と窒
素ガスとに分解する処理を行っても良いものとする。

【００７４】これにより、高効率で被処理水中に含有さ
れるアンモニアを窒素ガスにまで処理することができる
ようになり、処理効率を向上させることができるように
なる。

【００７５】更にまた、係る処理において、被処理水を
所定の温度にまで加熱することにより、より一層、被処
理水中に含有されるアンモニアの分解反応を促進するこ
とによって処理効率を向上させることができるようにな
る。

【００７６】次に、本発明の他の実施例としての窒素処
理方法を図３を参照して説明する。図３は他の実施例と
しての窒素処理システム３０の概要を示す説明図であ
る。尚、図中において図１中と同一符号で示すものは、
同一若しくは同様の機能を奏するものであるとする。本
実施例における窒素処理システム３０は、第１の処理ス
テップとしての電解処理装置３は、上記実施例と同様の
ものであるとし、第１の処理ステップにおいて処理され
た被処理水を更に処理する第２の処理ステップは、蒸留
濃縮法により被処理水中のアンモニアを気相へ移行させ
るアンモニア処理装置３１により構成される。尚、アン
モニア蒸留濃縮法については、上記報告書、１７４頁乃
至１７７頁において開示されている。

【００７７】アンモニア処理装置３１は、アンモニアコ
ンセントレーター３２と、熱交換器３３と、コンデンサ
３４とから構成されている。アンモニアコンセントレー
ター３２は、アンモニア分離塔３５により構成され、こ
の分離塔３５内には、比表面積の大きな充填材３６を複
数積層されている。そして、この分離塔３５の中間部に
は、第１の処理ステップにおいて電解処理装置３で処理
された被処理水を搬送する前記配管１９が接続されてい
る。尚、この配管１９には、後述するアンモニアコンセ
ントレーター３２から排水される高温の被処理水と熱交
換するための熱交換器３３が設けられているものとす
る。

【００７８】そして、分離塔３５下部には、塔上方に向
けて蒸気を流入させる蒸気供給管３７が接続されてい
る。更に、この分離塔３５の下部には、充填材３６より
流下した被処理水を外部に排水するための配水管３８が
接続されており、この配水管３８は、前記熱交換器３３
に接続されている。尚、図中における３９は、アンモニ
アコンセントレーター３２下部から排水される被処理水
を熱交換器３３にまで搬送するためのポンプである。

【００７９】また、この分離塔３５塔頂部には、蒸気供
給管３７によって塔内に吹き込まれた蒸気（空気）及び
この空気に移行された気体のアンモニア（アンモニアガ
ス）を排ガスとして排気するための排気管４５が接続さ
れている。そして、この排気管４５は、前記コンデンサ
３４に接続されている。このコンデンサ３４は分離塔３
５塔頂に達した蒸気を、分離塔３５外に導き、冷却凝縮
した後、アンモニア水として回収するものである。

【００８０】以上の構成により、係る実施例における窒
素処理システム３０の動作を説明する。まず、蒸気実施
例と同様に電解処理装置３にて第１の処理ステップが実
行される。そして、第１の処理ステップにおいて、アン
モニア態窒素にまで還元された窒素化合物を含む被処理
水は、配管１９及び熱交換器３３を介してアンモニアコ
ンセントレーター３２内に搬送される。

【００８１】アンモニアコンセントレーター３２内に搬
送された被処理水は、分留塔３５の塔頂部より塔下部に
向けて散布され、塔内の設けられた充填材３６の表面を
流下し塔下部に達する。このとき、塔下部に設けられた
蒸気供給管３７より蒸気が流入される。ここで、蒸気
は、水蒸気であり、この水蒸気は、被処理水を加熱する
ための熱源として作用すると共に、蒸留物質であるアン
モニアの分圧を下げ、沸点を下げる作用を有する。

【００８２】これにより、塔内に散布される被処理水
は、充填材３６の表面において、蒸気と接触し、昇温し
ながら塔下部に到達する。昇温された被処理水は蒸発し
気体となるが、充填材３６を通過する際に、凝縮水とア
ンモニア成分を高濃度に含有する蒸気とに分けられる。
そして、アンモニア成分を高濃度に含有する蒸気は、排
気管４５により塔外に搬送され、前記コンデンサ３４を
通過することにより、アンモニア水として回収される。

【００８３】他方、凝縮水として塔下部に到達した被処
理水は、ポンプ３９が運転されることにより配水管３８
を介して熱交換器３３に流入する。熱交換器３３に流入
した被処理水は、上述の如く蒸気により高温にまで昇温
されていることから、熱交換器３３に接続される配管１
９を介して電解処理装置３から搬送される被処理水と熱
交換した後、外部に排水される。これにより、電解処理
装置３から搬送される被処理水は、アンモニアコンセン
トレーター３２に到達する以前に加熱されることとな
る。

【００８４】そのため、係る実施例においても、効率的
にアンモニアを含有する被処理水が加熱され、高効率で
アンモニア処理を行うことができるようになり、被処理
水中の窒素化合物の処理効率を向上させることができる
ようになる。

【００８５】次に、図４を参照して、工業排水の例とし
て無電解ニッケルメッキ処理後の洗浄水を被処理水とし
た場合の窒素処理システム４０について説明する。尚、
図中において図１中と同一符号で示すものは、同一若し
くは同様の機能を奏するものであるとする。係る窒素処
理システム４０において処理される被処理水はニッケル
イオンや硝酸などが含有されており、貯留槽４１に貯留
されている。この窒素処理システム４０は、上記窒素処
理システム１と同様に第１の処理ステップとしての被処
理水を電気化学的手法（電解）により処理する電解処理
装置３と、電解処理装置３にて処理された被処理水のｐ
Ｈを調整するｐＨ調整槽４２と、放散塔４と、上記第３
の処理ステップを実行する後処理槽４３とを備えている
ものである。

【００８６】係る窒素処理システム４０において処理さ
れる被処理水は、上記実施例と同様に電解処理装置３に
おいて第１の処理ステップとして電解処理され、被処理
水中に含有される硝酸イオンはアンモニアイオンへと還
元される。ここで、係る実施例における被処理水は、予
めｐＨが酸性域とされているため、電解処理装置３にて
処理された後の被処理水は、ｐＨ調整槽４２において水
酸化ナトリウムや水酸化カルシウムなどのｐＨ調整剤を
添加し、被処理水のｐＨをアルカリ域、即ち、ｐＨ１０
以上に調整する。このとき、被処理水中に含有されるニ
ッケルイオンは、被処理水がアルカリ域に調整されるこ
とにより水酸化ニッケルとして凝集処理される。

【００８７】ｐＨ調整槽４２にてアルカリ域に調整され
た被処理水は、前記放散塔４内に搬送され、上述の如く
第２の処理ステップとして空気ストリッピング法により
アンモニア除去が行われる。即ち、放散塔４内において
気相へ移行されたアンモニア、即ちアンモニアガスを含
有する排ガスは、塔頂部に接続された排気管を介して触
媒分解装置４４に搬送される。尚、この触媒分解装置４
４は、上記報告書１６１頁から１６６頁に既に開示され
ている方法に基づいて構成されているものとする。

【００８８】当該触媒分解装置４４では、所定の温度ま
で昇温した後、例えば、酸化チタンや白金・パラジウム
の合金により構成された触媒とアンモニアガスを含有す
る排ガスを接触させることで、アンモニアを水と窒素ガ
スとに変換させるものである。

【００８９】尚、放散塔４内において気相へ移行された
アンモニア、即ちアンモニアガスを含有する排ガスの一
部は、低濃度アンモニアの状態で前記貯留槽４１に返送
され、再度利用されるものとする。

【００９０】他方、放散塔４において除去しきれず、排
水中に溶解された残留アンモニアは、放散塔４下部から
排水される被処理水と共に、配水管を介して後処理槽４
３に搬送される。ここで、第３の処理ステップとして後
処理槽内に貯留された被処理水中に次亜塩素酸若しくは
オゾン又は活性酸素を添加し、残留アンモニアを化学的
手法により脱窒処理する。

【００９１】これにより、第２の処理ステップにおいて
アンモニア除去処理が行われた被処理水を次亜塩素酸若
しくはオゾン又は活性酸素と化学的手法によって処理す
ることにより、より一層精度良くアンモニア除去を行う
ことができるようになり、排水中にアンモニアが残留す
ることを著しく回避することができるようになる。

【００９２】また、段階的にアンモニアを処理すること
ができるため、加熱によるエネルギー消費量を減少させ
ることができると共に、残留アンモニア除去に用いられ
る次亜塩素酸若しくはオゾン又は活性酸素の使用量を減
少させることができ、高効率で被処理水中の窒素化合物
の処理を行うことができるようになる。

【００９３】

【発明の効果】以上詳述した如く、本発明の窒素処理方
法によれば、第１の処理ステップにおいて、カソードと
アノード間を陽イオン交換膜にてカソード反応域とアノ
ード反応域とに区画し、カソード及びアノードを用いた
電気化学的手法により被処理水中の窒素化合物からアン
モニアを生成する処理を行うため、カソード反応域での
アノード側における窒素化合物の硝酸イオンを生成する
逆反応を抑制することが可能となり、高効率に被処理水
中の硝酸態窒素からアンモニア態窒素を生成することが
できるようになる。

【００９４】また、第２の処理ステップでは、第１の処
理ステップにおいて、カソード反応域で高効率に生成さ
れたアンモニア態窒素のアンモニアの除去する処理を行
うため、効率的に被処理水中から硝酸態窒素及びアンモ
ニア態窒素の除去を行うことができるようになる。

【００９５】更にまた、従来の如く生物的処理槽を用い
て窒素化合物の処理を行っていた場合に比して、電気化
学的手法及び化学的手法により窒素処理を実現すること
ができるため、細菌等の温度管理を不要とすることがで
きると共に、処理効率を著しく向上させることができる
ようになる。

【００９６】請求項２の発明によれば、請求項１の発明
に加えて、カソードを構成する金属材料として、周期表
の第Ｉｂ族又は第ＩＩｂ族を含む導電体、若しくは、同
族を導電体に被覆したものを用いるので、被処理水中の
硝酸態窒素の亜硝酸態窒素及びアンモニア態窒素への還
元反応を促進させることができ、還元反応に要する時間
を短縮及び低濃度の窒素化合物の除去を行うことができ
るようになる。

【００９７】請求項３の発明によれば、請求項１又は請
求項２の発明に加えて、第１の処理ステップにおいて、
電気化学的手法によりアルカリ性に処理された被処理水
を第２の処理ステップにおいて、被処理水に空気を流通
させることにより、容易に被処理水中のアンモニアを気
相へ移行させることができ、被処理水中から効率的にア
ンモニア態窒素を処理することができるようになる。

【００９８】また、気相へ移行されたアンモニアガス
は、別途収集されることにより、再利用が可能となる。

【００９９】請求項４の発明によれば、請求項１、請求
項２又は請求項３の発明に加えて、第１の処理ステップ
において、電気化学的手法によりアルカリ性に処理され
た被処理水を第２の処理ステップにおいて、被処理水を
加熱することにより、より一層容易に被処理水中のアン
モニアを気相へ移行させることができ、被処理水中から
効率的にアンモニア態窒素を処理することができるよう
になる。

【０１００】また、気相へ移行されたアンモニアガス
は、別途収集されることにより、再利用が可能となる。

【０１０１】請求項５の発明によれば、請求項３又は請
求項４の発明に加えて、カソードを構成する金属材料と
して、銅を含む導電体、若しくは、銅を含む導電体を他
の導電体に被覆したものを用いるので、被処理水中の硝
酸態窒素の亜硝酸態窒素及びアンモニア態窒素への還元
反応をより一層、促進させることができ、還元反応に要
する時間を短縮及び低濃度の窒素化合物の除去を行うこ
とができるようになる。

【０１０２】また、カソードを構成する金属材料に銅が
含まれることにより、電気化学的手法により処理された
後の被処理水をより一層アルカリ域に移行させることが
でき、第２の処理ステップにおける被処理水中のアンモ
ニアが気相へ移行する処理を促進することができるよう
になる。

【０１０３】請求項６の発明によれば、請求項３又は請
求項４の発明に加えて、カソードを構成する金属材料と
して、銅と亜鉛を含む導電体、若しくは、銅と亜鉛を含
む導電体を他の導電体に被覆したものを用いるので、被
処理水中の硝酸態窒素の亜硝酸態窒素及びアンモニア態
窒素への還元反応をより一層、促進させることができ、
還元反応に要する時間を短縮及び低濃度の窒素化合物の
除去を行うことができるようになる。

【０１０４】また、カソードを構成する金属材料に銅と
亜鉛が含まれることにより、電気化学的手法により処理
された後の被処理水をより一層アルカリ域に移行させる
ことができ、第２の処理ステップにおける被処理水中の
アンモニアが気相へ移行する処理を促進することができ
るようになる。

【０１０５】請求項７の発明によれば、請求項３、請求
項４、請求項５又は請求項６の発明に加えて、第２の処
理ステップにおけるアンモニア除去処理において、気相
に移行されたアンモニアを燃焼させることにより脱窒処
理することにより、容易にアンモニアから窒素ガスへの
変換を行うことができ、アンモニアの処理効率を向上さ
せることができるようになる。

【０１０６】請求項８の発明によれば、請求項４の発明
に加えて、第２の処理ステップにおいて、被処理水中に
貴金属を含有する触媒を添加するので、被処理水中に含
有されるアンモニアを高効率で窒素ガスにまで処理する
ことができるようになる。

【０１０７】請求項９の発明によれば、請求項１、請求
項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６、請求
項７又は請求項８の発明に加えて、第２の処理ステップ
におけるアンモニア除去処理において処理された被処理
水を、第３の処理ステップにおいて次亜塩素酸若しくは
オゾン又は活性酸素を用いて化学的手法により脱窒処理
するので、低濃度のアンモニアを含有する被処理水中の
アンモニアをも高効率で脱窒反応により処理することが
できるようになる。また、第２の処理ステップにおいて
処理された被処理水を第３の処理ステップにおいて、次
亜塩素酸若しくはオゾン又は活性酸素により殺菌処理す
ることができるようになる。

【０１０８】請求項１０の発明の窒素処理方法によれ
ば、請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項
５、請求項６、請求項７、請求項８又は請求項９の発明
に加えて、カソード反応域内の被処理水の撹拌を行いな
がら第１の処理ステップを行うので、カソード反応域に
存在する硝酸態窒素、特に負に帯電した硝酸イオンがカ
ソードに接触する確率が高くなり、硝酸イオンからアン
モニアの生成をより一層促進することができるようにな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の窒素処理方法を実現するための窒素処
理システムの概要を示す説明図である。

【図２】各電極における硝酸イオンの還元性能特性を示
す図である。

【図３】他の実施例としての窒素処理システムの概要を
示す説明図である。

【図４】もう一つの他の実施例としての窒素処理システ
ムの概要を示す説明図である。

【符号の説明】

１、３０、４０窒素処理システム２貯留槽３電解処理装置４放散塔５アンモニア回収装置１０処理室１１処理槽１２カソード１２Ａカソード反応域１３アノード１３Ａアノード反応域１５陽イオン交換膜３１アンモニア処理装置３２アンモニアコンセントレーター３５分留塔４１貯留槽４２ｐＨ調整槽４３後処理槽４４触媒分解装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０２Ｆ 1/76 Ｃ０２Ｆ 1/46 １０１Ａ 1/78 Ｂ０１Ｄ 53/34 １３１Ｃ０２Ｆ 1/46 １０１Ｃ (72)発明者小泉友人大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号三洋電機株式会社内 (72)発明者樂間毅大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号三洋電機株式会社内Ｆターム(参考） 4D002 AA13 AC10 BA05 BA12 CA11 4D011 AA12 AA15 AB03 AC01 4D037 AA11 AB12 BA23 BB05 CA04 CA09 CA11 CA12 CA14 4D050 AA13 AA15 AB35 BB01 BB02 BB06 CA01 CA10 CA13 4D061 DA08 DB18 DB19 DC14 DC15 EA04 EB02 EB13 EB19 EB27 EB28 EB29 EB30 EB31 EB39 ED20 FA01 FA11 FA16 FA20 GC01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電気化学的手法により被処理水中の窒素
化合物を処理する窒素処理方法であって、カソードとアノード間を陽イオン交換膜にてカソード反
応域とアノード反応域とに区画し、前記カソード及びアノードを用いた前記電気化学的手法
により前記被処理水中の窒素化合物からアンモニアを生
成する処理を行う第１の処理ステップと、該第１の処理ステップにより前記カソード反応域におい
て処理された前記被処理水のアンモニアを除去する処理
を行う第２の処理ステップを含むことを特徴とする窒素
処理方法。
【請求項２】前記カソードを構成する金属材料とし
て、周期表の第Ｉｂ族又は第ＩＩｂ族を含む導電体、若
しくは、同族を導電体に被覆したものを用いることを特
徴とする請求項１の窒素処理方法。
【請求項３】前記第２の処理ステップにおけるアンモ
ニア除去処理は、前記被処理水に空気を流通させ、被処
理水中に含有されるアンモニアを気相へ移行させる処理
であることを特徴とする請求項１又は請求項２の窒素処
理方法。
【請求項４】前記第２の処理ステップにおけるアンモ
ニア除去処理は、前記被処理水を加熱し、被処理水中に
含有されるアンモニアを気相へ移行させる処理であるこ
とを特徴とする請求項１、請求項２又は請求項３の窒素
処理方法。
【請求項５】前記カソードを構成する金属材料とし
て、銅を含む導電体、若しくは、銅を含む導電体を他の
導電体に被覆したものを用いることを特徴とする請求項
３又は請求項４の窒素処理方法。
【請求項６】前記カソードを構成する金属材料とし
て、銅と亜鉛を含む導電体、若しくは、銅と亜鉛を含む
導電体を他の導電体に被覆したものを用いることを特徴
とする請求項３又は請求項４の窒素処理方法。
【請求項７】前記第２の処理ステップにおけるアンモ
ニア除去処理において、気相に移行されたアンモニアを
燃焼させることにより脱窒処理することを特徴とする請
求項３、請求項４、請求項５又は請求項６の窒素処理方
法。
【請求項８】前記第２の処理ステップにおいて、前記
被処理水中に貴金属を含有する触媒を添加することを特
徴とする請求項４の窒素処理方法。
【請求項９】前記第２の処理ステップにおけるアンモ
ニア除去処理において処理された被処理水を、第３の処
理ステップにおいて次亜塩素酸若しくはオゾン又は活性
酸素を用いて化学的手法により脱窒処理することを特徴
とする請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求
項５、請求項６、請求項７又は請求項８の窒素処理方
法。
【請求項１０】前記カソード反応域内の前記被処理水
の撹拌を行いながら前記第１の処理ステップを行うこと
を特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、請求項
４、請求項５、請求項６、請求項７、請求項８又は請求
項９の窒素処理方法。