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公開番号2024101186
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-07-29
出願番号2023004992
出願日2023-01-17
発明の名称アンモニアの回収方法
出願人株式会社フジタ
代理人弁理士法人高橋・林アンドパートナーズ
主分類B01D 15/00 20060101AFI20240722BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】アンモニア性窒素を含む消化液から効率よくアンモニアを回収すること。
【解決手段】アンモニアの回収方法は、吸着材が充填された反応容器にアンモニア性窒素を含む消化液を注入し、湿った状態にある吸着材を含む反応容器内の圧力を第1の圧力に減圧し、反応容器に所定のガスを供給しながら、反応容器内の圧力を第1の圧力よりも大きい第2の圧力に加圧し、反応容器に所定のガスを供給しながら、反応容器内の圧力を第2の圧力よりも小さい第3の圧力に減圧し、反応容器に所定のガスを供給しながら反応容器内の加圧と減圧とを繰り返し、反応容器から排出されるアンモニアを回収する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
吸着材が充填された反応容器にアンモニア性窒素を含む消化液を注入し、
湿った状態にある前記吸着材を含む前記反応容器内の圧力を第１の圧力に減圧し、
前記反応容器に所定のガスを供給しながら、前記反応容器内の圧力を前記第１の圧力よりも大きい第２の圧力に加圧し、
前記反応容器に前記所定のガスを供給しながら、前記反応容器内の圧力を前記第２の圧力よりも小さい第３の圧力に減圧し、
前記反応容器に前記所定のガスを供給しながら前記反応容器内の加圧と減圧とを繰り返し、前記反応容器から排出されるアンモニアを回収する、アンモニアの回収方法。
続きを表示（約 480 文字）【請求項２】
前記反応容器内の圧力を前記第１の圧力に減圧するとき、前記反応容器に前記所定のガスが供給される、請求項１に記載のアンモニアの回収方法。
【請求項３】
前記反応容器に供給される前記所定のガスは、空気である、請求項１または請求項２に記載のアンモニアの回収方法。
【請求項４】
反応容器内を第２の圧力に加圧するとき、前記所定のガスは、前記反応容器に供給される前に加熱される、請求項１または請求項２に記載のアンモニアの回収方法。
【請求項５】
さらに、前記消化液に、アルカリ金属イオンおよびアルカリ土類金属イオンの少なくとも１つを添加する、請求項１に記載のアンモニアの回収方法。
【請求項６】
前記吸着材は、多孔質材料である、請求項１に記載のアンモニアの回収方法。
【請求項７】
前記多孔質材料の細孔径は、０．８ｎｍ以下である、請求項６に記載のアンモニアの回収方法。
【請求項８】
前記多孔質材料は、ゼオライトである、請求項７に記載のアンモニアの回収方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の一実施形態は、アンモニア性窒素を含む消化液からアンモニアを回収する方法に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、化石燃料の枯渇、および化石燃料による環境破壊などの問題により、バイオマスの利用が促進されている。バイオマスプラントでは、家畜ふん尿または食品廃棄物などの有機廃棄物（バイオマス）を回収し、固形燃料（例えば、木質ペレット）、液体燃料（例えば、バイオエタノール）、または気体燃料（例えば、メタン）などのエネルギーを生成する。具体的には、再生エネルギーとしてメタンを生成する場合、メタン発酵法が利用される。メタン発酵法とは、酸素の存在しない嫌気性条件下においてメタン発酵微生物により、有機廃棄物を分解し、再生エネルギーであるメタンを回収する技術である。メタン発酵法では、メタンを回収した後に、メタン発酵消化液（以下、「消化液」という。）が原料である有機廃棄物とほぼ同量生成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１８－１３０６５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
消化液は、少なくともアンモニア性窒素を含む。消化液に含まれるアンモニア性窒素を処理する方法として、加熱法、イオン交換法、およびアンモニアストリッピング法が知られている。しかしながら、これらの方法では、高温の熱量もしくは特殊な薬剤またはこれらを生成するための装置が必要となる。すなわち、消化液に含まれるアンモニア性窒素の処理は困難であり、消化液を単に廃棄物として処理する場合であっても、廃棄処理に要するエネルギーおよびコストが発生してしまう。一方で、アンモニアは、窒素肥料の原料として重要である。そのため、アンモニア性窒素を含む消化液からアンモニアを効率よく回収することができれば、アンモニア性窒素をほとんど含まない消化液として処理することができるため、消化液の処理が簡易化される。また、回収されたアンモニアを窒素肥料の原料として有効に利用することができる。
【０００５】
本発明の一実施形態は、アンモニア性窒素を含む消化液から効率よくアンモニアを回収することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一実施形態に係るアンモニアの回収方法は、吸着材が充填された反応容器にアンモニア性窒素を含む消化液を注入し、湿った状態にある吸着材を含む反応容器内の圧力を第１の圧力に減圧し、反応容器に所定のガスを供給しながら、反応容器内の圧力を第１の圧力よりも大きい第２の圧力に加圧し、反応容器に所定のガスを供給しながら、反応容器内の圧力を第２の圧力よりも小さい第３の圧力に減圧し、反応容器に所定のガスを供給しながら反応容器内の加圧と減圧とを繰り返し、反応容器から排出されるアンモニアを回収する。
【０００７】
反応容器内の圧力を第１の圧力に減圧するとき、反応容器に所定のガスが供給されてもよい。
【０００８】
反応容器に供給される所定のガスは、空気であってもよい。
【０００９】
所定のガスは、反応容器に供給される前に加熱されてもよい。
【００１０】
消化液に、アルカリ金属イオンおよびアルカリ土類金属イオンの少なくとも１つを添加してもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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