JP2006026462A - キレート処理装置及びキレート繊維の移送方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 流動性のないキレート繊維を容易に処理槽内部又は外部に移送することができるキレート処理装置及びキレート繊維の移送方法を提供する。
【解決手段】 処理槽１１内に通液管１２，１３のいずれか一方から原液の流れ方向とは逆方向に液体を流入させて圧密状態となっているキレート繊維１４を流動化させた後、下部通液管１３から上部通液管１２に向けて液体を上向流で流通させてキレート繊維１４の流動状態を維持しながら、キレート繊維移送弁１８を開くとともにキレート繊維移送ポンプ１９を運転してキレート繊維移送管１７から処理槽１１内の液体と共にキレート繊維１４を抜き出して移送先に移送する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、キレート処理装置及びキレート繊維の移送方法に関し、詳しくは、産業排水、飲料水、食品加工用水等の水や、食用油、食品加工油等の油類のような各種液体中に含まれる金属イオン又は類金属元素を含む成分（対象成分）を吸着除去するために使用するキレート繊維を収容するのに適した処理槽の構造及びキレート繊維を処理槽内部又は外部へ移送する方法に関する。

産業排水中に含まれる有害金属イオン又は類金属元素を含むイオンや、河川や地下水中に含まれる重金属成分を除去するための一手段として、従来からキレート材が広く用いられている。このキレート材の形状としては、ビーズ状、粉末状、繊維状等がある（例えば、特許文献１参照。）。

一方、有害金属イオン等を吸着したキレート材をそのまま処分することは、経済的な面を含めて問題が多いため、塩酸や硫酸等の鉱酸水溶液に接触させてキレート材に吸着した金属イオン等を鉱酸水溶液中に溶解させることにより、キレート材を再生して繰り返し利用することが行われている（例えば、特許文献２参照。）。
特開２００４−１３７６５２号公報 特開２００２−２８２７１１号公報

前記キレート材は、通常、充填塔等の処理装置内に充填された形で使用され、立上げ時、メンテナンス時、あるいは処理装置外部の再生装置でキレート材を連続再生するときなどには、キレート材を処理装置内部又は外部へ移送する必要がある。活性炭等の充填材を充填塔から引き抜く場合は、吸引ポンプやバキューム車等を使用して簡単に行うことができるが、キレート材の場合は、吸引ポンプやバキューム車等での移送が困難なことがあった。

例えば、前記キレート材の中で、繊維状のキレート材（キレート繊維）は、従来のキレート樹脂と比較して耐熱性に優れ、沈降性も良好であるだけでなく、表面積が大きく、高い吸着能、脱着能を示すため、液中からの金属イオン等の除去効果が大きく、注目されている。しかし、このキレート繊維を処理槽内に収容して金属イオン等を含む原液を流通させると、キレート繊維が原液の流れ方向下流側に圧密された状態になってしまう。このように圧密状態になったキレート繊維は、そのままでは吸引ポンプやバキューム車等で処理槽から抜き出すことができず、また、処理槽内への投入も含めて、キレート材の移送が困難であり、キレート材の投入や搬出を人力で行おうとする場合、作業環境の悪さから人件費増加の一因になる。このため、キレート材の移送に対する有効な対策が求められている。

そこで本発明は、流動性のない繊維状キレート材を処理槽内部又は外部へ容易に移送することができるキレート処理装置及びキレート繊維の移送方法を提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、本発明のキレート処理装置は、処理槽の上下に上部通液管及び下部通液管をそれぞれ設け、上部通液管より下方及び下部通液管より上方の処理槽内にキレート繊維を支持する上下一対のキレート繊維支持体を設け、両キレート繊維支持体間にキレート繊維を収容したキレート処理装置であって、両キレート繊維支持体間に処理槽内に連通するキレート繊維移送管を設けるとともに、該キレート繊維移送管にキレート繊維移送ポンプを設けたことを特徴としている。

さらに、本発明のキレート処理装置は、前記キレート繊維移送管に、前記処理槽内に投入するキレート繊維を流動化させるキレート繊維流動化手段を設けたことを特徴としている。

また、本発明のキレート繊維の移送方法は、前記構成のキレート処理装置において、前記処理槽内に収容されたキレート繊維を処理槽外に移送する方法であって、処理槽内に前記両通液管のいずれか一方から原液の流れ方向とは逆方向に液体を流入させて他方の通液管から流出させることにより圧密状態となっているキレート繊維を流動化させた後、下部通液管から液体を上向流で流入させてキレート繊維の流動状態を維持しながら、前記キレート繊維移送ポンプを運転してキレート繊維移送管から処理槽内の液体と共にキレート繊維を抜き出し、処理槽内及びキレート繊維移送管内のキレート繊維を移送先に移送することを特徴としている。

さらに、本発明のキレート繊維の移送方法は、前記キレート繊維移送管にキレート繊維を流動化させるキレート繊維流動化手段を設けたキレート処理装置において、前記処理槽内にキレート繊維を移送投入する方法であって、前記キレート繊維流動化手段にキレート繊維と液体とを投入してキレート繊維を流動化させた後、前記キレート繊維移送ポンプを運転してキレート繊維移送管から処理槽内にキレート繊維を移送することを特徴としている。

本発明によれば、流動性のないキレート繊維を流動化させてから処理槽内部又は外部に移送するので、キレート繊維の移送を容易に行うことができる。

図１は本発明のキレート処理装置の一形態例を示すもので、処理槽内のキレート繊維を外部に抜き出すのに適した構成を示す系統図である。このキレート処理装置の処理槽１１には、上下に上部通液管１２及び下部通液管１３がそれぞれ設けられるとともに、上部通液管１２より下方及び下部通液管１３より上方の処理槽１１内には、キレート繊維１４を支持する上下一対のキレート繊維支持体１５，１６が設けられている。さらに、両キレート繊維支持体１５，１６の間の処理槽１１の胴部には、キレート繊維１４を移送するためのキレート繊維移送管１７が処理槽１１内に連通するように設けられており、このキレート繊維移送管１７には、処理槽１１側から順に、キレート繊維移送弁１８とキレート繊維移送ポンプ１９とが設けられている。

この処理槽１１は、一方の通液管を原液流入側、他方の通液管を処理液流出側として処理槽１１内に原液を流通させ、両キレート繊維支持体１５，１６間に収容された前記キレート繊維１４に原液を接触させることにより、原液中の有害金属イオンをキレート繊維１４に吸着させて原液中から除去する。処理中の通液方向は任意であり、下部通液管１３から原液を流入させて上部通液管１２から流出させる上向流、又は、上部通液管１２から原液を流入させて下部通液管１３から流出させる下向流のいずれかを選択できる。

処理槽１１からキレート繊維１４を抜き出して移送先に移送する際には、まず、処理中の原液の流れによって一方のキレート繊維支持体側に圧密状態となっているキレート繊維１４を流動化させるため、原液の流れ方向とは逆方向に液体を流通させて処理槽１１内のキレート繊維１４を流動状態とする。すなわち、上向流で原液を処理するものでは、上部通液管１２から液体を下降流で流入させて下部通液管１３から流出させ、下降流で原液を処理するものでは、下部通液管１３から液体を上向流で流入させて上部通液管１２から流出させることにより、キレート繊維１４の圧密状態を解放して流動化させることができる。

次に、下部通液管１３から液体を上向流で流入させてキレート繊維１４の流動状態を維持しながら、前記キレート繊維移送管１７のキレート繊維移送弁１８を開くとともにキレート繊維移送ポンプ１９を運転し、処理槽１１内のキレート繊維１４を液体と共にキレート繊維移送管１７を通して移送先、例えばキレート繊維１４を再生するための再生装置に移送する。このとき、前記液体が水の場合は、処理槽１１内の液体の線速度は２５〜４００ｍ／日の範囲であることが好ましい。この範囲外の線速度であると、キレート繊維がうまく流動化できない。液体の流量をＱとした場合、キレート繊維の移送流量はＱより小さく設定する。移送流量がＱを超えた場合、処理槽１１内の水位が維持できないため好ましくない。

キレート繊維１４の移送を終了したときに、キレート繊維移送管１７内にキレート繊維１４が残っていると、キレート繊維移送弁１８及びキレート繊維移送ポンプ１９を含むキレート繊維移送管１７内でキレート繊維１４が固まり、キレート繊維移送管１７が閉塞され、次回の運転が困難となるので、運転終了時には、キレート繊維移送管１７内に十分に液体を流してキレート繊維１４が残らないようにしてからキレート繊維移送ポンプ１９を停止し、キレート繊維移送弁１８を閉じる。

図２は本発明のキレート処理装置の他の形態例を示すもので、処理槽内部にキレート繊維を投入するのに適した構成を示す系統図である。なお、以下の説明において、前記第１形態例で示したキレート処理装置における構成要素と同一の構成要素には、それぞれ同一符号を付して詳細な説明は省略する。

本形態例では、キレート繊維移送管１７に、前記処理槽１１内に投入するキレート繊維を流動化させるためのキレート繊維流動化手段２０を設けている。このキレート繊維流動化手段２０には、撹拌装置を備えた容器内にキレート繊維と液体とを投入して撹拌装置で撹拌することにより、キレート繊維を液体中に分散させてスラリー状にする装置等を使用することができる。キレート繊維を流動化させて移送する際に使用する液体の量は、キレート繊維の重量の２倍以上が好ましく、５倍以上が特に好ましい。液体量が少ないと、キレート繊維を十分に流動化させることが困難とある。

本形態例において、処理槽１１内にキレート繊維１４を投入する際には、少なくとも下方のキレート繊維支持体１６まで処理槽１１内に液体を注入した後、キレート繊維移送ポンプ１９を逆方向に運転し、あらかじめキレート繊維流動化手段２０で流動化させたキレート繊維１４をキレート繊維移送弁１８を通してキレート繊維移送管１７から処理槽１１内に投入する。このときのキレート繊維流動体の投入速度は、処理槽１１内の線速度が６００ｍ／日以下となるように設定することが好ましい。これ以上の投入速度で投入すると、キレート繊維が支持体１５，１６で閉塞し、通水抵抗が大きくなるため好ましくない。処理槽１１内での余剰液体は、上部通液管１２又は下部通液管１３から排出する。このときも、キレート繊維移送管１７内にキレート繊維１４が残らないように、十分に通液を行ってから運転を終了する。

キレート繊維１４を流動化させるため、及び、流動状態を維持するために使用する液体には、通常は、キレート処理装置で処理する原液又は処理後の処理液を使用すればよいが、処理槽１１の設置状況等に応じて他の液体を使用することもできる。但し、これらの液体に原液や他の液体を使用する場合には、上部通液管１２や下部通液管１３にこれらの液体を排出するための分岐管を設けておき、これらの液体が処理液に混入しないように配慮する。

また、キレート繊維１４を流動化させるための液体の流速は任意であり、キレート繊維１４の性状や圧密状態等の条件に応じて適宜な流速を設定することができる。一方、キレート繊維１４の流動状態を維持するための液体の流速は、液体が水の場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、キレート繊維１４の性状（特に比重）や使用する液体の性状等の条件に応じて設定すればよい。

さらに、キレート繊維移送ポンプ１９には、処理槽１１から抜き出すキレート繊維１４が液体と混合したスラリー状態となっており、スラリー濃度も比較的高いことと、キレート繊維１４がポンプ部で摩耗することを防止することとから、一軸ネジ式ポンプが最適であるが、キレート繊維１４の性状やスラリー濃度により、他の型式のポンプをキレート繊維移送ポンプ１９として使用することも可能である。

また、キレート繊維移送弁１８は、金属イオン吸着処理中のキレート繊維１４がキレート繊維移送管１７内に侵入しないように、できるだけキレート繊維移送管１７の処理槽１１側に設けることが好ましい。

本発明のキレート処理装置の一形態例を示す系統図である。 本発明のキレート処理装置の他の形態例を示す系統図である。

符号の説明

１１…処理槽、１２…上部通液管、１３…下部通液管、１４…キレート繊維、１５，１６…キレート繊維支持体、１７…キレート繊維移送管、１８…キレート繊維移送弁、１９…キレート繊維移送ポンプ、２０…キレート繊維流動化手段

Claims (4)

1. 処理槽の上下に上部通液管及び下部通液管をそれぞれ設け、上部通液管より下方及び下部通液管より上方の処理槽内にキレート繊維を支持する上下一対のキレート繊維支持体を設け、両キレート繊維支持体間にキレート繊維を収容したキレート処理装置であって、両キレート繊維支持体間に処理槽内に連通するキレート繊維移送管を設けるとともに、該キレート繊維移送管にキレート繊維移送ポンプを設けたことを特徴とするキレート処理装置。
2. 前記キレート繊維移送管に、前記処理槽内に投入するキレート繊維を流動化させるキレート繊維流動化手段を設けたことを特徴とする請求項１記載のキレート処理装置。
3. 請求項１記載のキレート処理装置において、前記処理槽内に収容されたキレート繊維を処理槽外に移送する方法であって、処理槽内に前記両通液管のいずれか一方から原液の流れ方向とは逆方向に液体を流入させて他方の通液管から流出させることにより圧密状態となっているキレート繊維を流動化させた後、下部通液管から液体を上向流で流入させてキレート繊維の流動状態を維持しながら、前記キレート繊維移送ポンプを運転してキレート繊維移送管から処理槽内の液体と共にキレート繊維を抜き出し、処理槽内及びキレート繊維移送管内のキレート繊維を移送先に移送することを特徴とするキレート繊維の移送方法。
4. 請求項２記載のキレート処理装置において、前記処理槽内にキレート繊維を移送投入する方法であって、前記キレート繊維流動化手段にキレート繊維と液体とを投入してキレート繊維を流動化させた後、前記キレート繊維移送ポンプを運転してキレート繊維移送管から処理槽内にキレート繊維を移送することを特徴とするキレート繊維の移送方法。

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