JP2006026563A

JP2006026563A - 懸濁化学物質を含有した廃液の処理方法及び装置

Info

Publication number: JP2006026563A
Application number: JP2004210681A
Authority: JP
Inventors: Koichi Saito; 浩一齋藤
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2004-07-16
Filing date: 2004-07-16
Publication date: 2006-02-02

Abstract

【課題】化学物質を含有した廃液の処理を、小型の装置で自動的に実行可能とする。
【解決手段】廃液中の化学物質を分解処理したときに生成した高含水量の固形分を含む懸濁液体を、遠心分離のため高速回転動作中である分離容器３０内へ注ぎ込んで固形分と液体とを分離し、濾過液体を廃液しながら分離容器３０内に捕集可能な限界量以下まで濾過脱水ケーキ固形物を堆積させるよう、懸濁液中から分離し脱水し、分離容器３０内に堆積された濾過脱水ケーキ固形物にリング状の溝を切って表面積を拡大すると共に乾燥したときに微細粒塊化される形状に成形してから乾燥固化して微細化し、分離容器３０内で乾燥、微細化され減量化された固形廃棄物を吸引し、フィルターで固気分離して回収容器５０Ａ内に自動的に回収し廃棄可能とすることを特徴とする懸濁化学物質を含有した廃液の処理方法及び装置。
【選択図】図１

Description

この発明は、写真の現象に用いられた廃液等の中に含まれる化学物質の分解生成で発生する固形分解物を捕集し、含水率の低い乾燥固形分物質を得る懸濁化学物質を含有した廃液の処理方法及び装置に関する。

一般に、写真廃液を廃棄する場合には、写真廃液を分解処理して生成された化学物質の固形分解物が溶液中に浮遊した懸濁状態とし、さらに、この溶液中から懸濁固形分解物を分離して除去する分離処理を行い、無害化された液体を破棄し、固形分解物を分離回収している。

従来、写真廃液を分解処理して化学物質の固形分解物が浮遊した状態の懸濁液から固形分解物を分離処理する装置には、例えば、多孔性フィルター濾過の手段により固形分解物を分離回収するものが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

また、溶液から固形分解物を分離処理する手段として利用できる固液分離の方法には、例えば、液体サイクロン、遠心分離機、及び、遠心濾過機による分離手段が提案されている（例えば、特許文献２、特許文献３、特許文献４、特許文献５参照。）。

このように、写真廃液を分解処理して固形分解物を生成し、この固形分解物を分離処理する装置では、分解処理時に生成される化学物質の固形分含水率が約９０％強であるため、例えば、多孔性フィルター濾過の手段を用いると多孔性フィルターからの回収除去処理が困難である。さらに、多孔性フィルター濾過の手段を用いた固形分解物を分離処理する装置では、回収処理のため除去したスラリー状の固形物のハンドリングと、使用機器類の洗浄に多大な労力を要し、かつ、多量の洗浄水を使用しての洗浄を行わなければならない。

液体サイクロンの手段を用いた分離処理装置では、固体スラリー物の含水率が９８％以上となるため、回収時に移し替え等のハンドリングは容易であるが、含水率の低下を図るため遠心濾過等による脱水を行うことが必要となる。

また、遠心分離機を利用する手段においては、例えば、遠心分離機で脱水した下水汚泥ケーキを乾燥機で乾燥させる方法が提案されている（例えば、特許文献４参照。）。しかし、脱水された下水汚泥ケーキの含水率は、８０数％前後であり、別途設置された乾燥機に移送ハンドリングすることは容易でなく、遠心分離機内や移送配管内への付着残差物の発生及びその付着残差物の処置回収手段も必要となる。

さらに、感光材料処理廃液の処理において、遠心濾過機を用いて固形分を分離する手段が提案されている（例えば、特許文献５参照。）。しかし、この遠心濾過機を用いた手段では、濾布からの固形分の回収処置及び乾燥方法については記載されていない。

また、水分を含有する固形分を乾燥する方式には、熱風通気乾燥方式と、減圧乾燥方式がある。この熱風通気乾燥方式は、水分を含有する固形分を貯留する容器内に熱風を送り込んで乾燥させる（例えば、特許文献６参照。）。

減圧乾燥方式は、水分を含有する固形分を密閉容器に充填し、真空ポンプで密閉容器内のエアーを抜いて減圧すると共に、密閉容器に充填された水分を含有する固形分を撹拌する撹拌機を設置し、この撹拌機の撹拌部材に熱媒を供給して、水分を含有する固形分を加熱乾燥させることが提案されている（例えば、特許文献７参照。）。

また、ヌッチェ型濾過機又は濾布による濾過機により、溶液中の固形分をベルトコンベアに構成した帯状の濾材で濾過した後、濾過されて残った水分を含有する固形分を帯状の濾材上で乾燥してから、帯状の濾材上に載せて排出口へ搬送するものが提案されている（例えば、特許文献８参照。）。このような濾過乾燥装置は、大量の被処理物を濾過乾燥する大規模設備として構成するのに適したものであるため、小型化が困難であり、濾過するだけで遠心分離による脱水をしないから濾過された固形分の含水率が例えば９０％以上と高いので、含水率が高い固形分を乾燥させるのに要するエネルギーコストが大きくなってしまうという問題がある。
特許第３３８４１６６号公報特許第２８２５６９５号公報特許第３０４６５５４号公報特開平８−１９２２００号公報特開平５−６８９８０号公報特開平７−１３６６６２号公報特開平１−１８４００８号公報特開平１１−５７３２７号公報

本発明は前述の事実を考慮し、廃液中の化学物質を分解処理したときに生成した高含水量の固形分を、液中から分離し脱水し、乾燥固化して微細化した後に回収して、固形廃棄物を減量化した状態で廃棄できるようにする一連の処理を、比較的小型の装置で自動的に実行可能とする、懸濁化学物質を含有した廃液の処理方法及び装置を新たに提供することを目的とする。

本発明の請求項１に記載の化学物質を含有した廃液の処理方法は、廃液中の化学物質を分解処理したときに生成した高含水量の固形分を含む懸濁液体を、遠心分離のため高速回転動作中である分離容器内へ注ぎ込んで固形分と液体とを分離し、濾過液体を廃液しながら分離容器内に捕集可能な限界量以下まで濾過脱水ケーキ固形物を堆積させるよう、懸濁液中から分離し脱水する工程と、分離容器内に堆積された濾過脱水ケーキ固形物にリング状の溝を切って表面積を拡大すると共に乾燥したときに微細粒塊化される形状に成形してから乾燥固化して微細化する工程と、分離容器内で乾燥、微細化され減量化された固形廃棄物を吸引し、フィルターで固気分離して回収容器内に自動的に回収し廃棄可能とする工程と、を有することを特徴とする。

上述の処理方法によれば、その液中から分離し脱水する工程で、高含水量の固形分を含む液体を分離容器内へ注ぎ込むと、遠心力の作用で濾過され分離された濾液が排液される。この動作を所定時間継続して実行することにより、分離容器内に固形分解物を捕集可能な限界量以下まで堆積させる。これにより、分離容器に一回に入る溶液の容量の何倍にも上る量の高含水量の固形分が液中に浮遊する液体を一度の処理工程で処理できるため処理効率を大幅に向上できると共に、一回に固形分を液中から分離し脱水する溶液の量と比較して、分離容器の容量を大幅に削減できるから、分離容器を小型化し、懸濁化学物質を含有した廃液の処理装置全体を大幅に小型化することができる。次に、乾燥固化して微細化する工程では、分離容器内に堆積された濾過脱水ケーキ固形物にリング状の溝を切って表面積を拡大すると共に乾燥したときに微細粒塊化される形状に成形してから乾燥するので、分離容器内に乾燥されて微細粒塊化された状態の固形物が残るようにできる。このように分離容器内に残された微細粒塊化された固形廃棄物は、次の工程で、吸引されて搬送され、フィルターで固気分離して廃棄可能な状態にされて回収容器内に自動的に回収される。よって、処理廃液中の化学物質の固形物回収を、短時間で効率的に、高回収率で行うことができる。

本発明の請求項２に記載の化学物質を含有した廃液の処理装置は、溶液中に浮遊する固形分解物を捕集する機能を有する内部に多孔性フィルターを配置した分離容器を回転可能に装着した遠心濾過機と、遠心濾過機で遠心分離するよう高速回転動作中である分離容器内へ固形物含有溶液を適量ずつ送液する供給手段と、分離容器が回転して遠心分離された濾過液体を排出する廃液手段と、分離容器が回転して遠心分離されて分離容器の周壁面上に層状に堆積された濾過脱水ケーキ固形物にリング状の溝を切って表面積を拡大すると共に乾燥したときに微細粒塊化される形状に成形するため、櫛状に形成された成形部材と、分離容器の周壁面上に堆積され成形部材でリング状の溝が形成された濾過脱水ケーキ固形物を、微細粒塊化されるように乾燥させる乾燥手段と、分離容器内に乾燥され微細粒塊化された状態で溜まった固形物を周囲の気体と共に吸引して搬送し回収貯蔵器内へ回収する固形物回収手段と、を有することを特徴とする。

上述のように構成することにより、供給手段から固形物含有溶液を適量づつ、遠心濾過機で遠心分離するよう高速回転動作中である分離容器内へ送液し、遠心力の作用で濾過され分離された濾液を排液させながら分離容器内に固形分解物を捕集可能な限界量以下まで堆積させる。これにより、分離容器に一回に入る溶液の容量の何倍にも上る量の高含水量の固形分が液中に浮遊する液体を処理できるため処理効率を大幅に向上できると共に、一回に固形分を液中から分離し脱水する溶液の量と比較して、分離容器の容量を大幅に削減できるから、分離容器を小型化し、化学物質を含有した廃液の処理装置全体を大幅に小型化することができる。また、櫛状に形成された成形部材によって、分離容器が回転して遠心分離されて分離容器の周壁面上に層状に堆積された濾過脱水ケーキ固形物にリング状の溝を切って表面積を拡大すると共に乾燥したときに微細粒塊化される形状に成形する。この後乾燥手段で微細粒塊化されるように乾燥させるので、分離容器内に乾燥されて微細粒塊化された状態の固形物が残るようにできる。このように分離容器内に残された微細粒塊化された固形廃棄物は、固形物回収手段によって、周囲の気体と共に吸引されて搬送され回収貯蔵器内へ自動的に回収することができる。よって、処理廃液中の化学物質の固形物回収を、短時間で効率的に、高回収率で行うことができる。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の化学物質を含有した廃液の処理装置において、固形物回収手段により回収貯蔵器内へ吸引された固形物と気体とをフィルターで分離し、気体だけを遠心濾過機内へ戻す循環気管を設けたことをことを特徴とする。

上述のように構成することにより、請求項１に記載の発明の作用、効果に加えて、固形物回収手段により、分離容器内の微細粒塊化された固形廃棄物を吸引して回収貯蔵器内へ搬送するのに利用する気体を循環して再使用するので、化学物質を含有した廃液の処理装置の外部に固形物回収手段から気体が排出されることを防止し、よりクリーンな処理を可能とする。

本発明の懸濁化学物質を含有した廃液の処理方法及び装置によれば、廃液中の化学物質を分解処理したときに生成した高含水量の固形分を、液中から分離し脱水し、乾燥固化して微細化した後に回収して、固形廃棄物を減量化した状態で廃棄できるようにする一連の処理を、比較的小型の装置で自動的に実行できるという効果がある。

本発明の懸濁化学物質を含有した廃液の処理方法及び装置に係わる実施の形態について、図１及び図２を参照しながら説明する。

図１に示す化学物質を含有した廃液の処理装置１０は、廃液中の化学物質を分解処理したときに生成した高含水量の固形分を、液中から分離し脱水する工程と、乾燥固化して微細化する工程と、微細化し減量化した固形廃棄物を回収して廃棄可能とする工程とを連続して自動的に実行できる、いわゆるバッチシステムとして構成する。

この化学物質を含有した廃液の処理装置１０では、例えば、写真廃液を処理対象とする。この写真廃液には、カラー感光材料と白黒感光材料の処理に用いられる写真処理液の廃液の他、定着廃液または写真製版等写真工業で発生した種々の廃液が含まれる。

この写真廃液には、写真処理液の処方に含まれて消費されなかった構成薬品、すなわち現像液由来の現像主薬、アルカリ化合物、緩衝剤、亜硫酸塩やヒドロキシルアミン誘導体などの補恒剤、アルカリハライドなど、定着系処理液由来のチオ硫酸や亜硫酸のアンモニウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩、アルカリハライドなど、漂白系処理液由来のポリアミノポリカルボン酸鉄（ＩＩＩ）錯塩などの漂白剤、再ハロゲン化剤、緩衝塩など、その他各工程槽から排出される硬水軟化剤、界面活性剤などの機能性化合物など、が含まれている他に、処理中に感光材料から溶出した例えばゼラチンや感光色素などの溶出成分及び処理中に生じた反応生成物が混在しており、多岐に亘る化学成分を含んでいる。

写真廃液を水質環境要因からみれば、高濃度のＢＯＤ、ＣＯＤ、窒素、リンを含み、且つ、ＥＤＴＡ等生物処理または化学処理によっても難分解性成分が多量に含まれている。処理の種類及びその処理の各工程からの廃液の混合比率によりかなり変動はするが、おおよそＣＯＤ３０，０００〜５０，０００ｍｇ／ｌ、ＢＯＤ５，０００〜１５，０００ｍｇ／ｌ、ＴＯＣ（ＴｏｔａｌＯｒｇａｎｉｃＣａｒｂｏｎ）１０，０００〜２５，０００ｍｇ／ｌ、ケルダール窒素１０，０００〜１５，０００ｍｇ／ｌ、トータル燐１００〜５００ｍｇ／ｌの範囲である。ＣＯＤ：ＢＯＤ：ＴＯＣの比率は概ね４：１：１．５でＣＯＤが高い特徴があり、またＣ：Ｎ：Ｐの元素比率はほぼ１００：１００：１でＮの含有率が高い特徴がある。

図１に示すように、本実施の形態に係わる化学物質を含有した廃液の処理装置１０は、主要な構成として、固形分解物が懸濁する溶液を貯留するストック槽１２と、溶液と固形分解物とを遠心分離する遠心濾過機１４と、乾燥固形物を回収して貯蔵する回収貯蔵器１６と、制御盤１８とを備えている。

この化学物質を含有した廃液の処理装置１０では、図示しない分解装置によって、電解酸化法や超音波キャビテーション分解法による処理で写真廃液に含まれていた化学物質を分解することにより生成した固形分解物が浮遊懸濁する溶液を、ストック槽１２内に貯留しておく。

このストック槽１２の底部には、内部に貯留している固形分解物が浮遊する溶液を撹拌するためのマグネットカップリング方式の撹拌機２０と、ストック槽１２の底部から溶液を引き出して遠心濾過機１４の分離容器３０内へ適量づつ送液する固形物含有溶液の供給手段のため配設した送液注入管２２とを設ける。この送液注入管２２には、固形物含有溶液の供給手段を構成するため溶液排出弁２４と、流量調整弁２６とを配設する。

このストック槽１２内には、写真廃液の分離処理が完了し微細固形分解物が浮遊懸濁する溶液に凝集剤を添加して撹拌機２０によって撹拌し凝集剤を混合させ、極微細径の粒子も凝集させるようにする。このとき、添加する凝集剤の量は、溶液の１（ｌ）当たり０．０１ｇ〜０．５ｇ、望ましくは、０．０５ｇ〜０．１ｇとする。ここで用いる凝集剤としては、硫酸アルミニウム、硫酸マグネシウム、ポリ塩化アルミニウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、ポリ塩化アルミニウム等の無機凝集剤又はポリアクリルアミド系高分子、ポリアクリル酸（塩）等の有機凝集剤が望ましい。

遠心濾過機１４は、密閉容器として構成したケーシング２８の内部に、略籠状（有底円筒状）に形成した分離容器３０を回転可能に装着する。この分離容器３０の内部には、多孔性フィルターを配置する。すなわち、この遠心濾過機１４では、ケーシング２８の底面を貫通する駆動モータ３２の回転軸３４の頂部に分離容器３０の底部中央を固着することにより、駆動モータ３２で分離容器３０を回転駆動可能に構成する。なお、この遠心濾過機１４では、駆動モータ３２の回転軸３４がケーシング２８の底面を貫通する部分に液漏れ防止シール構造を設けることにより液漏れを防止する。

多孔性フィルターは、分離容器３０内へ投入された溶液を濾過することで、この溶液中に浮遊する固形分解物を、多孔性フィルターの表面上に捕集する機能を有する。

この多孔性フィルターとしては、ＵＦ膜、ＲＯ膜、多孔性ポリマーの単膜フィルター、セラミック単膜フィルター、パルプ繊維フィルターを使用できる。この多孔性フィルターとしては、０．０５μｍから５０μｍ、好ましくは０．１μｍから３０μｍ、より好ましくは０．２μｍから１０μｍのポアサイズを有するものを使用できる。具体的には、塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、ポリスルホン、アクリルニトリル等の多孔性ポリマーの単膜フィルター、多孔性ガラス、素焼き板、火成岩板、発泡性窒化物等のセラミック単膜フィルター、濾紙、０．０１デニールの繊維（ナイロン、ポリプロピレン、ポリエチレン）の繊維フィルター、等が上げられる。これらのフィルターの市販品としては、ユアサ（株）製の各種ユミクロン膜、ミリポア社製のミリポアフィルター（例えば、ミリポアＡＡ、ＤＡ、ＨＡ、ＰＨ、ＧＳ、ＦＧ、ＵＣ、ＵＭ、ＵＳ、ＧＵ、ＨＰ等が挙げられる）、（株）クラレ製精密濾過フィルター（ＳＦ−３０１、ＳＦ−１０１、ＳＦ−４０１）、ゴアテックス社製のゴアテックス膜等が挙げられる。

この遠心濾過機１４では、ケーシング２８の蓋部材２８Ａにおける、分離容器３０の内周面に近接した所定部位に、成形部材３６を下方に向けて突設する。この成形部材３６は、可撓性に富み（フレキシブルであること）耐薬品性に優れた材料製（テフロン（登録商標）、ポリプロピレン等製）で、大型の櫛状に形成する。この成形部材３６は、同形状の櫛の歯複数を有し、これら櫛の歯を所定間隔で相互に平行に配置して構成する。この成形部材３６では、各櫛の歯の長さを略３０ｍｍに形成し、各櫛の歯の間隔が２〜５ｍｍとなるように形成する。このように形成した成形部材３６は、各櫛の歯の先端が、分離容器３０の周壁面上にある多孔性フィルターの内面から１〜２ｍｍの間隔を開けて位置するように固定して配置する。なお、この成形部材３６は、分離容器３０の周壁面上にある多孔性フィルターの内面から１〜２ｍｍの間隔を開けた成形用の位置と、多孔性フィルターの内面に層状に堆積される濾過脱水ケーキ固形物の厚さ以上の距離離間した退避位置との間を移動操作可能に構成し、分離容器３０が脱水のために高速回転しているときに退避位置に退避し、分離容器３０を比較的低速で回転させてから多孔性フィルターの内面から１〜２ｍｍの間隔を開けた成形用の位置へ移動させるように構成しても良い。

また、ケーシング２８の蓋部材２８Ａには、多孔性フィルター装着の分離容器３０の中央部に対応した位置に、前述した送液注入管２２の排出口部分を貫通させて配設し、送液注入管２２の排出口から固形分解物が浮遊する溶液を分離容器３０内の中央部に向けて排出するように構成する。

さらに、ケーシング２８の蓋部材２８Ａには、乾燥用送気手段と、微細化した固形物回収手段とを兼用した、気管手段３８を配設する。この気管手段３８は、蓋部材２８Ａにおける分離容器３０の内部上方に対応する所定位置に穿設された貫通穴にガイド筒部材４０を立設し、このガイド筒部材４０の筒穴内に通気パイプ４２を挿通させて構成する。

この通気パイプ４２は、図示しない操作機構によって、図１に実線で示す、分離容器３０内の中間高さまで上昇した送気位置と、想像線で示す、分離容器３０内の高さ方向で底面近傍まで降下した吸引位置との間を自動的に移動操作可能に構成する。

なお、この気管手段３８は、通気パイプ４２を手動操作で送気位置と、吸引位置とに移動して留め置けるように構成しても良い。さらに、気管手段３８は、通気パイプ４２を固定する構造に構成しても良い。この場合には、通気パイプ４２を蓋部材２８Ａに貫通させた状態で固定し、通気パイプ４２の先端の開口が分離容器３０内の高さ方向で底面近傍まで降下した吸引位置に位置するよう設置する。

また、通気パイプ４２には、その基端側に接続された通気管４４の端部を、流路を２方向へ切り換え可能な三方弁装置４６（三方バルブ）に接続する。この三方弁装置４６には、その分岐される一方の接続口に、送気管５２を介して、乾燥手段である乾燥用の温風を供給するための温風送風装置（ドライヤ）４８を接続し、他方の接続口に、吸気管５４を介して、回収貯蔵器１６を接続する。この微細化した固形物回収手段を構成するための回収貯蔵器１６では、縦方向に長く形成したバキュームチャンバー５０の下半分の回収容器部分５０Ａを、着脱機構５０Ｂによって着脱可能に構成する。

また、この微細化した固形物回収手段を構成するためバキュームチャンバー５０の上端面部には、遠心バグフィルター５６を配設する。さらに、バキュームチャンバー５０の上側周面部には、吸気管５４の端部を開口させ、この吸気管５４から吹き出された気体（ここでは空気）が遠心バグフィルター５６の周面部に吹き付けられて気体に混ざった固形物が遠心バグフィルター５６で濾され、遠心バグフィルター５６の表面から固形物が自重で回収容器部分５０Ａ内へ落下するように構成する。

この遠心バグフィルター５６には、その内部に連通するよう吸気管５８の一端部を接続する。この吸気管５８の他端部には、エアフィルター６０を介して、バキュームポンプ６２の吸気口を接続する。

この回収貯蔵器１６では、バキュームポンプ６２を駆動し、遠心バグフィルター５６を介してバキュームチャンバー５０内の気体を吸気させ負圧にすることにより、吸気管５４側から吸気されるように構成する。そして、前述のように構成した固形物回収手段は、分離容器３０内にある乾燥され微細粒塊化された固形物を、通気パイプ４２の先端口から周囲の気体と共に吸入し、通気パイプ４２、通気管４４、三方弁装置４６及び吸気管５４内を気体に載せて搬送し、回収貯蔵器１６内へ導く。

このバキュームポンプ６２の排気口には、循環気管６４の一端部を接続する。この循環気管６４の他端部は、蓋部材２８Ａを貫通させてケーシング２８の内部に臨ませるように構成する。

これにより、三方弁装置４６を通気管４４から回収貯蔵器１６へ続く吸気管５４側へ連通するよう切換た状態で、バキュームポンプ６２を駆動することにより、通気パイプ４２の先端口から分離容器３０の底に溜まった微細化された固形物と共にケーシング２８内の気体を吸気し、通気管４４、三方弁装置４６及び吸気管５４を通じてバキュームチャンバー５０内に吸気し、遠心バグフィルター５６によって固形物が除去された気体を、さらにエアフィルター６０を通して浄化してからバキュームポンプ６２で吸引する。このバキュームポンプ６２から排出される気体は、循環気管６４を通してケーシング２８内へ還流する。このようにして、ケーシング２８内の気体を循環させて、分離容器３０内の固形物を回収するための気体循環系を構成する。

また、三方弁装置４６を通気管４４から温風送風装置４８へ続く送気管５２側へ連通するよう切換た状態で、温風送風装置４８を駆動することによって、温風送風装置４８で暖められて加圧された乾燥用の気体を、送気管５２、三方弁装置４６、通気管４４及び通気パイプ４２を通して、ケーシング２８内にある分離容器３０の内部に放気する送気系を構成する。

図１に示すように、遠心濾過機１４には、ケーシング２８の底側周淵部の所定位置に、内部と外部を連通する排出管６６を配設する。この排出管６６には、廃液を排出する端部側に排液弁６８を配設して廃液手段を構成する。また、排出管６６には、ケーシング２８から排液弁６８に至る排出管６６の間部分に、上方に向けて分岐する排気管部７０を設け、この排気管部７０部分に排気弁７２を設ける。

この排出管６６は、ケーシング２８内を気密に保つため閉じていた排液弁６８を開放することにより、ケーシング２８内の濾過された排液を、外部の図示しない排液槽等へ排出する作用を奏する。また、排出管６６に連結する排気管部７０は、ケーシング２８内を気密に保つため閉じていた排気弁７２を開放することにより、ケーシング２８内に、温風送風装置４８から続く送気系で送気され乾燥に用いられた気体を大気中に排気する作用を奏する。

図１に示す化学物質を含有した廃液の処理装置１０では、制御盤１８によって駆動制御できるようにするため、制御盤１８と、撹拌機２０、溶液排出弁２４、駆動モータ３２、三方弁装置４６、温風送風装置４８、バキュームポンプ６２、排液弁６８及び排気弁７２とのそれぞれを接続する、制御信号線を接続して構成する。

次に、上述のように構成した本実施の形態に係る化学物質を含有した廃液の処理装置を、いわゆるバッチシステムによって写真廃液を連続処理するときの作用及び動作について、図２のフローチャートに従って説明する。

化学物質を含有した廃液の処理装置１０では、写真廃液の連続処理を高含水量の固形分を液中から分離し脱水する工程から開始する。この高含水量の固形分を液中から分離し脱水する工程では、制御盤１８が、図２に示すステップ１００で排液弁６８を開放する制御を行い、次のステップ１０２へ進む。このステップ１０２では、駆動モータ３２を高速回転（５０００ｒｐｍ）させるよう駆動を開始し、次のステップ１０４へ進む。

ステップ１０４では、溶液排出弁２４を開放し、次のステップ１０６へ進む。このステップ１０４では、ストック槽１２内に貯留されていた高含水量の固形分が液中に浮遊懸濁する液体に凝集剤が添加されたものが重力の作用で自然に送液注入管２２内を流下し、遠心分離のため高速回転動作中である分離容器３０内へ注ぎ込まれる。このとき、流量調整弁２６で多孔性フィルター装着の分離容器３０内へ注ぎ込む液体の流量を調整することによって、高速回転している多孔性フィルター装着の分離容器３０内から濾過されていない液体が飛び出すことが無いように調整する。

この高速回転される多孔性フィルター装着の分離容器３０の遠心加速度は、８００〜３０００Ｇとなるようにし、さらに、設備費とランニングコストの面から１０００〜２０００Ｇとなるようにすることが望ましい。

このように高速回転される多孔性フィルター装着の分離容器３０内へ、ストック槽１２内に貯留されていた高含水量の固形分が液中に浮遊する液体に凝集剤が添加されたものを注ぎ込むと、遠心力の作用で、分離容器３０に配置した多孔性フィルターによって濾過され、多孔性フィルターの表面に固形分解物と凝集剤とが捕集される。これと共に、清澄化処理され分離された濾液が排出管６６から図示しない濾液ストックタンクに排液され貯留される。

このように、多孔性フィルターの表面に固形分解物と凝集剤とが捕集されるようにすることにより、多孔性フィルターに沈積した固形分解物（固体スラリー物）が剥離しやすくなる。

次のステップ１０６では、ステップ１０４の動作を所定時間継続して実行することにより、分離容器３０の周壁面上にある多孔性フィルターの表面に捕集され脱水された濾過脱水ケーキ固形物を、成形部材３６の櫛の歯の長さ以上にならない、分離容器３０に配置した多孔性フィルターの表面上に固形分解物と凝集剤とを捕集可能な限界量以下まで堆積させる。

このとき、高速回転する分離容器３０の多孔性フィルター上に堆積された濾過脱水ケーキ固形物は、回転しながら静止している成形部材３６の各櫛の歯に削られてリング状の溝が切られることにより表面積が拡大し、このリング状の溝が切られた濾過脱水ケーキ固形物を乾燥したときに微細粒塊化される形状に成形される。

また、この化学物質を含有した廃液の処理装置１０では、分離容器３０に一回に入る溶液の容量（本実施の形態では、分離容器３０の容量を２００〜５００ｍｌに構成する）の何倍にも上る量の高含水量の固形分が液中に浮遊する液体（本実施の形態では、５０００ｍｌ）を一度の処理工程で、高含水量の固形分を液中から分離し脱水する処理を完了できるため処理効率を大幅に向上できると共に、一回に固形分を液中から分離し脱水する溶液の量と比較して、分離容器３０の容量を大幅に削減できるから、分離容器３０及びケーシング２８を小型化し、化学物質を含有した廃液の処理装置１０全体も大幅に小型化することができる。

すなわち、例えば、５０００ｍｌの高含水量の固形分が液中に浮遊する液体を、２００〜５００ｍｌ程度の小型の分離容器３０で処理できるようにすることにより、従来のように、５０００ｍｌの容量の分離容器を持つ遠心濾過機を使用する場合に比べて、化学物質を含有した廃液の処理装置１０全体も大幅に小型化することができる。

このステップ１０６で所定時間が経過すると、次の濾過脱水ケーキ固形物を乾燥固化して微細化する工程を開始するため次のステップ１０８へ進み、溶液排出弁２４を閉じてから、次のステップ１１０へ進む。ステップ１１０では、制御盤１８が駆動モータ３２の回転数を下げるように制御して、分離容器３０を低速回転（１０〜１００ｒｐｍ）で回転駆動する状態とし、次のステップ１１２へ進む。このステップ１１２では、排液弁６８を閉鎖し、次のステップ１１４へ進む。ステップ１１４では、排気弁７２を開放し、次のステップ１１６へ進む。このステップ１１６では、切換弁である三方弁装置４６を温風送風装置４８側へ連通させるように切換て、次のステップ１１８へ進む。

ステップ１１８では、制御盤１８が温風送風装置４８を駆動し、乾燥用の温風（５０から１００℃）を送気管５２、三方弁装置４６、通気管４４及び通気パイプ４２を介して分離容器３０の内部へ送風する。なお、このとき、通気パイプ４２は、図示しない操作機構によって、図１に実線で示す、分離容器３０内の中間高さまで上昇した送気位置にセットしておく。

このように分離容器３０の内部へ送風された乾燥用の温風は、分離容器３０と共に低速回転している濾過脱水ケーキ固形物の溝が刻まれて表面に当たって、これを効率良く乾燥させる。すると、溝が刻まれた濾過脱水ケーキ固形物は、乾燥が進むのに従って収縮して亀裂が入り微細粒塊化して粒塊状固形物（直径５ｍｍ程度以下の粒状又は粉体状のもの）となり、多孔性フィルターの表面から脱離落下し、分離容器３０の底に堆積する。

このステップ１１８の動作は、次のステップ１２０で所定時間継続されることにより、分離容器３０の周側部にある多孔性フィルターの表面の濾過脱水ケーキ固形物が略全て微細粒塊化して分離容器３０の底に堆積する状態となる。

次に、微細化し減量化した固形廃棄物を回収して廃棄可能とする工程が開始され、ステップ１２２で、制御盤１８は、温風送風装置４８を停止し、次のステップ１２４へ進む。ステップ１２４では、排気弁７２を閉塞し、次のステップ１２６へ進む。ステップ１２６では、切換弁である三方弁装置４６を回収貯蔵器１６へ連通する側へ切換て、次のステップ１２８へ進む。

このステップ１２８では、制御盤１８がバキュームポンプ６２を駆動して通気パイプ４２の先端口から、分離容器３０の底に堆積した微細化し減量化した固形廃棄物をバキュームチャンバー５０内に吸引し、遠心バグフィルター５６で固気分離して回収容器部分５０Ａ内に落下させることにより自動的に回収する。なお、このとき、通気パイプ４２は、図示しない操作機構によって、図１に想像線で示す、分離容器３０内の高さ方向で底面近傍まで降下した吸引位置にセットし、低速回転する分離容器３０の底面上に堆積した微細粒塊状の固形物を満遍なく吸い込める状態にする。また、バキュームチャンバー５０内の遠心バグフィルター５６で分離された気体は、バキュームポンプ６２から排出され、循環気管６４を通ってケーシング２８内へ循環されて再利用される。

このステップ１２８の処理は、次のステップ１３０で所定時間継続して実行されることにより、分離容器３０内の微細粒塊状の固形物は、略全て回収容器部分５０Ａ内に回収される。そして、ステップ１３０で所定時間が経過すると、制御盤１８は、ステップ１３２へ進み、バキュームポンプ６２を停止して、この化学物質を含有した廃液の処理装置１０によるバッチシステムの処理における第１回目の処理を終了し、次の処理動作を連続して開始することになる。

なお、前述した懸濁化学物質を含有した廃液の処理方法及び装置の実施の形態において、分離容器３０の多孔性フィルター上に堆積された濾過脱水ケーキ固形物に成形部材３６の各櫛の歯によってリング状の溝を切らない場合には、この濾過脱水ケーキ固形物を堆積されたそのままの形状で乾燥することになるため、この濾過脱水ケーキ固形物の乾燥に時間がかかり消費エネルギーも増大し、さらに、濾過脱水ケーキ固形物が大きな塊状となって分離容器３０の底へ落下し堆積することになるので、この濾過脱水ケーキ固形物が乾燥固化し大きな塊状となったものを、通気パイプ４２によって吸引することがてきなくなる。

よって、分離容器３０内から濾過脱水ケーキ固形物が乾燥固化したものを自動的に回収貯蔵器１６へ回収する動作ができなくなり、固形廃棄物を減量化した状態で廃棄できるようにする一連の処理システムを構成することが極めて困難となる。そこで、実施の形態では、成形部材３６の各櫛の歯を用いて濾過脱水ケーキ固形物にリング状の溝を切ることにより表面積を拡大し、このリング状の溝が切られた濾過脱水ケーキ固形物を乾燥したときに微細粒塊化することにより、通気パイプ４２から吸引して自動的に回収貯蔵器１６へ回収可能とするものである。また、上述した本実施の形態では、温風送風装置４８によって、乾燥用の温風を分離容器３０の内へ送風し、濾過脱水ケーキ固形物を乾燥させるよう構成したが、この分離容器３０の内の濾過脱水ケーキ固形物を乾燥させる乾燥手段として、赤外線ヒータを利用しても良い。この場合には、分離容器３０の内の濾過脱水ケーキ固形物を乾燥させる際に、赤外線ヒータを分離容器３０の内部に挿入して加熱し、それ以外の作業工程では、赤外線ヒータを分離容器３０の外部に退避させるように構成する。

次に、本発明の懸濁化学物質を含有した廃液の処理方法及び装置に係る実施例について、比較例と共に説明する。なお、この実施例では、図１に示す構成の化学物質を含有した廃液の処理装置１０を用いた。

本実施例において、写真廃液として、富士写真フイルム（登録商標）製プリンタＦ３５０を用いて、市販のカラーペーパー（商品名フジカラーペーパーｓｕｐｅｒ）にカラーネガからプリント焼き付けを行って、フジカラーカラーペーパー用処理材ＣＰ−４８Ｓを用いて処理したときに得られる、現像、漂白定着、水洗の各浴からのオーバーフロー液として得られる現像廃液、漂白定着廃液、水洗廃液を混合したものを処理廃液（写真廃液）の試料として用いた。

この処理廃液の試料は、ＴＯＣ１２０１６ｍｇ／ｌ、ＥＤＴＡ１４８４ｍｇ／ｌ（鉄換算基準）、アンモニウム塩８４８０ｍｇ／ｌ（ＮＨ₃換算基準）、チオ硫酸イオン２５２００ｍｇ／ｌ、チオ硫酸銀錯塩量２８８０ｍｇ／ｌ（銀換算基準）であった。この処理廃液を電解酸化法により化学物質を分解させ固形沈殿物を生成した。

比較例として、公称５μｍポアサイズ、濾過有効面積８００ｃｍ²の多孔性ポリマー円筒状単膜フィルターで生成沈殿物を濾過環流処理した。しかし、比較例では、試料液の濾過が完了する前にフィルターが目詰まりを起こし、濾過水が排出されず、４回フィルター交換を行い、沈殿物の付着したフィルターからの固形物質スラリーの剥離回収作業は困難で、手動で行わざるを得ない状態であった。また、濾過直後の固形物質スラリーの含水率は９８％弱で、別途準備の８０℃恒温乾燥機にて１０時間の時間を要して乾燥を行い、回収率は約４０％であった。

本実施例としては、前述した写真廃液試料液５（ｌ）にポリアクリルアミド系高分子凝集剤０．１ｇを写真廃液のストック槽に添加して撹拌混合後、公称５μｍポアサイズ、濾過有効面積１４０ｃｍ²の多孔性単膜フィルターを有する遠心濾過機で遠心加速度１４００Ｇで濾過脱水し、櫛の歯間隔３ｍｍの大型櫛状態に形成した成形部材により遠心濾過機のフィルター内壁面に付着した分離固形スラリー物に溝を施しながら、遠心濾過機の分離容器の回転数を３０ｒｐｍとし、遠心濾過機の分離容器内に風量７（ｌ／分）、温度９０℃で温風を送風して乾燥を行い、粒塊状固形物となりフィルター面から脱離落下した乾燥粒塊状固形物を、吸引ノズルより排気量３０（ｌ／分）のバキュームポンプにより吸引し遠心バグフィルターによって固気分離し、乾燥粒塊状固形物を回収貯蔵容器に回収し貯蔵する動作を繰り返した。回収貯蔵容器には、約２０ｇの乾燥粒塊状固形物を回収貯蔵した。乾燥粒塊状固形物の含水率は１％未満で回収率は、約９７％強であった。その固形物質量は、重量比率で原廃液量の約０．４％弱の量となり貯蔵スペースの大幅な縮小化及び流通コストの削減をはかることができた。

すなわち、写真処理廃液の化学物質の分解処理により生成した高含水量の固形沈殿物の脱水及び乾燥固化を行い、さらにこの乾燥固化物を自動的に取り出して回収する動作を事務机並みのコンパクトな装置で安全かつ短時間に効率良く行い、固形物含有廃棄物の減量化による輸送費用の軽減及び最終処理運転費用の低減とを図る写真処理廃液中の化学物質の分解生成沈殿物回収を、短時間で効率的に、高回収率で行うことができ、かつ、回収処理運搬量は、原廃液量の１％未満（ここでは、略０．４％）で行うことができた。

本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、写真処理廃液以外の廃液に含まれる化学物質の分解処理により生成した高含水量の固形沈殿物の脱水及び乾燥固化を行い、さらにこの乾燥固化物を自動的に取り出して回収する処理に利用できることは、勿論である。

本発明の懸濁化学物質を含有した廃液の処理方法及び装置に関する実施の形態に係る化学物質を含有した廃液の処理装置を示す、概略構成図である。本発明の実施の形態に係る化学物質を含有した廃液の処理装置の動作を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

１０化学物質を含有した廃液の処理装置
１４遠心濾過機
１６回収貯蔵器
１８制御盤
２２送液注入管
２４溶液排出弁
２８ケーシング
２８Ａ蓋部材
３０分離容器
３６成形部材
３８気管手段
４２通気パイプ
４６三方弁装置
４８温風送風装置
５０バキュームチャンバー
５０Ａ回収容器部分
５６遠心バグフィルター
６２バキュームポンプ
６６排出管
６８排液弁
７０排気管部
７２排気弁

Claims

廃液中の化学物質を分解処理したときに生成した高含水量の固形分を含む懸濁液体を、遠心分離のため高速回転動作中である分離容器内へ注ぎ込んで固形分と液体とを分離し、濾過液体を廃液しながら前記分離容器内に捕集可能な限界量以下まで濾過脱水ケーキ固形物を堆積させるよう、懸濁液中から分離し脱水する工程と、
前記分離容器内に堆積された濾過脱水ケーキ固形物にリング状の溝を切って表面積を拡大すると共に乾燥したときに微細粒塊化される形状に成形してから乾燥固化して微細化する工程と、
前記分離容器内で乾燥、微細化され減量化された固形廃棄物を吸引し、フィルターで固気分離して回収容器内に自動的に回収し廃棄可能とする工程と、
を有することを特徴とする懸濁化学物質を含有した廃液の処理方法。
溶液中に浮遊する固形分解物を捕集する機能を有する内部に多孔性フィルターを配置した分離容器を回転可能に装着した遠心濾過機と、
前記遠心濾過機で遠心分離するよう高速回転動作中である前記分離容器内へ固形物含有溶液を適量ずつ送液する供給手段と、
前記分離容器が回転して遠心分離された濾過液体を排出する廃液手段と、
前記分離容器が回転して遠心分離されて前記分離容器の周壁面上に層状に堆積された濾過脱水ケーキ固形物にリング状の溝を切って表面積を拡大すると共に乾燥したときに微細粒塊化される形状に成形するため、櫛状に形成された成形部材と、
前記分離容器の周壁面上に堆積され前記成形部材でリング状の溝が形成された濾過脱水ケーキ固形物を、微細粒塊化されるように乾燥させる乾燥手段と、
前記分離容器内に乾燥され微細粒塊化された状態で溜まった固形物を周囲の気体と共に吸引して搬送し回収貯蔵器内へ回収する固形物回収手段と、
を有することを特徴とする懸濁化学物質を含有した廃液の処理装置。
前記固形物回収手段により前記回収貯蔵器内へ吸引された固形物と気体とをフィルターで分離し、気体だけを前記遠心濾過機内へ戻す循環気管を設けたことをことを特徴とする請求項２に記載の懸濁化学物質を含有した廃液の処理装置。