JP2006289317A - 水系産業廃液の濾過活性化装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 所謂物理的な手段、方法によって、水系産業廃液を処理し、処理水に水本来の活性を取り戻させ、長期間に及んで水を繰り返し使用することを可能とし、若しくは余剰の水を河川に放流できるレベルにまで浄化する。
【解決手段】 水系産業廃液を主として物理的手法により処理し、再利用可能な清澄かつ活性化された水を生成する装置について、水系産業廃液をタンク１１に貯溜し、そのタンク１１から出てタンク１１へ戻る循環管路１２を還流する間に、乱流を生じて撹拌されるとともに、磁界を通過することによって、微細な気泡を含みかつまた廃液成分が磁化された状態となる前処理部１６を具備し、前処理部１６を循環することによって水系産業廃液中の油脂及び汚泥を分離して回収し、前処理部１６では回収されない廃液成分を回収するために、タンク１１から排出された水系産業廃液の前処理液を流す配管系４２を設け、当該配管系４２に精密濾過膜４３及び限外濾過膜４４を含む濾過手段をする後処理部４１を具備する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、水系産業廃液を主として物理的手法により処理し、再利用可能な清澄かつ活性化された水を生成する装置に関するものである。

水を分散媒とする廃液（これを本発明では水系産業廃液という。）は極めて多様であるが、その第１に洗浄に関連して排出される廃液がある。例えば食品工業では、食品の製造工程で発生する製造機械器具の洗浄液、原材料（食材等）の洗浄液、或いは賞味期限切れ飲料等があり、製造工業一般では部品加工における冷却、潤滑等に使用された研削、研摩廃液、金型離型剤廃液、バレル研摩廃液、塗装ブース廃液、ワイヤーカット廃液、コンプレッサードレン廃液、各種洗浄廃液等がある。また建設業では、建設機械器具の洗浄廃液並びに土砂、及び道路等の洗浄廃液等があり、運送業では、車体の洗浄廃液等が、牧畜業では家畜の排泄物等があり、あらゆる分野で何かしらの水系産業廃液が発生する。

従来、各社は、上記のような水系産業廃液を自社内部で処理するか、或いは、産業廃棄物処理業者に処理を委託するかのいずれかの方法で処理してきた。水系産業廃液の処理方法では、複数の薬剤を使用する凝集、沈殿処理が一般的であるが、中には微生物処理や濾過膜処理を行う場合もある。しかし水系産業廃液は概して濃厚で油脂分を含むものが多
く、微生物処理では、混在する油分、固形異物などを予め十分に取り除く必要があり、かつ処理量に見合った処理場スペースや微生物管理が不可欠であり、また活性汚泥の発生する場合には産業廃棄物処理が必要となり、環境に優しい条件であるとはいえない。

水系産業廃液を濾過膜処理する方法では、すぐに目詰まりが発生し、頻繁な膜洗浄を行わなければ膜寿命を短くするなどメインメンテナンスが煩雑であり、処理コストもかか
り、導入はしたものの遊休設備となっているケースが多く見受けられる。このため、処理が容易な薬剤処理に頼り勝ちとなるが、しかし、薬剤処理を実施した場合には、産業廃棄物となる凝集汚泥の発生量が多く、凝集汚泥を処理することに苦慮しているのが実情である。即ち、問題が多いにも拘わらず止むなく実施されている凝集沈殿方式から脱皮できないでいるのが現在の姿であるといえよう。

水系産業廃液の廃水処理量（絶対量）を少なくする最良の方法は、処理のために新たな水を使用するのを避けること、言いかえれば同じ水を繰り返し使用することには、容易に思い付く。しかし、各種の水処理方法の中でも、凝集剤等の薬剤を使わずに済む方法は多くない。薬剤を使用すると、反応生成物等残留成分の影響が後に残り、処理水を繰り返し使用することにより残留成分が蓄積されるという問題を生じるので、特に精密を要求される工程に使用することは難しい。本発明の発明者は、基本的に薬品を使用しない水洗浄方式を長年に亘り実施して来た。その過程において得られた技術的成果については随時出願しており、本件に関連するものの一部を挙げれば次のとおりであるが、これらの発明をもってしても、個々の発明を単に実施したのでは本発明の目的とする洗浄レベルを達成することができない。

特開２００４−５８０１２号 特開２００５−５２７８２号

本発明は前記の経緯に基いてなされたもので、その課題は、所謂物理的な手段、方法により、水系産業廃液を処理し、処理水に水本来の活性を取り戻させ、長期間に及んで水を繰り返し使用することを可能にし、若しくは余剰の水を河川に放流できるレベルにまで浄化することである。また、本発明の他の課題は、水系産業廃液に含まれている油脂分、固形物質等を分離、濃縮させるとともに、これらを回収して再利用可能とすることである。

前記の課題を解決するため、本発明は、水系産業廃液を主として物理的手法により処理し、再利用可能な清澄かつ活性化された水を生成する装置について、水系産業廃液をタンクに貯溜し、そのタンクから出てタンクへ戻る循環管路を還流する間に、乱流を生じて撹拌されるとともに、磁界を通過することにより、微細な気泡を含みかつまた廃液成分が磁化された状態となる前処理部を具備し、前処理部を循環することによって水系産業廃液中の油脂及び汚泥を分離して回収し、前処理部では捕捉されない廃液成分を回収するため
に、タンクから排出された水系産業廃液の前処理液を流す配管系を設け、当該配管系に精密濾過膜及び限外濾過膜を含む濾過手段を有する後処理部を具備する構成としたものである。

本発明において、水系産業廃液とは、水を分散媒とする廃液を主要な対象とする点前述のとおりであり、あらゆる分野から排出されるものを含む。廃液という文言は廃物という概念を伴うが、必ずしも廃棄された液体に限定される訳ではなく、単に或る作業工程から排出されたに過ぎない排水をも含むものとし、要は水と水以外の物質を分離対象とする液体を指すと考えて良い。水形産業廃液は、いわゆる物理的手法により処理されることを基本とする。即ち薬剤や微生物等を手段として使用しないことが本発明の基本的考え方である。

水系産業廃液はタンクに貯溜し、水系産業廃液がタンクから出てタンクへ戻る循環管路をタンクに設け、この循環管路に沿って磁気処理部、乱流形成部が設けられ、これらの磁気処理部と攪拌部を最少限要素とし前処理部が構成されている。循環管路は循環管路内における水系産業廃液の一方向への流れ即ち循環流が形成される。乱流形成部は循環管路内を流れる水系産業廃液の液流を攪拌し、キャビテーションを起こして無数の微小気泡を発生させ、それによって廃液中の油脂分や固形物質の粒子に微小気泡が付着し、浮上するようになる。

循環管路の管内に、上記の如く乱流形成部を設けるとともに、当該乱流形成部を設けた領域に磁界を形成する磁気処理部を併設することは、本発明をより良く行う上で好ましい結果を生む。即ち、乱流形成部と磁気処理部を夫々循環管路上の異なる位置に配置した場合よりも、本発明の如く循環管路上の同じ位置に併設した場合の方がより良い前処理の結果が得られた。乱流形成部は、管路内に突出させることにより液流に渦を発生させるために、例えば攪拌羽根を多数配列して形成することができる。攪拌羽根は、管路方向に対して傾斜した配置を取り、或いは管路の内壁に設ける攪拌羽根の半径方向の向きを前後で重ならないように変化させることにより、全体的に均一に攪拌が行われるようにすることが望ましい。

磁気処理部は、循環管路を流れる廃液と微細気泡等との混合物に対して磁気作用を加えるもので、上記混合物の流れと磁界とが交叉するように、かつまた磁気作用が異なる向きを持つように配置した複数個の磁石対によって構成されている。磁石は、フェライト磁
石、ネオジミウム−鉄−ボロン磁石（ネオジミウム磁石）等の強力な永久磁石を使用することができる。以上の最少限要素に加えて、加圧エアを循環管路中の廃液に混合させる加圧エア取り入れ部を追加することができる。さらに、循環管路中の廃液に紫外線を照射
し、かつまたオゾン（Ｏ_３)の持つ殺菌能力を利用する殺菌、有機物質の酸化、消臭等の処理プロセスを追加することができる。このためには、紫外線ランプとオゾン発生機を併用するか、或いは紫外線オゾンランプを使用することが望ましい。後者の使用によって波長２５３．７ｍｍの紫外線及びオゾンを生成することができる。磁気作用を加えた結果、廃液成分は活性化し、タンクに還流すると、廃液成分に周囲のエア、微細気泡が付着し、その浮力により液面上に浮上する。また殺菌処理部を通過した廃液は、通過回数分だけ殺菌作用を受け、生物的能力は次第に喪失して行く。

前処理部では、浮上した廃液成分を、例えばペール缶その他の容器に回収する。回収した廃液成分は別途比重選衡等の手段を用いて、例えば油脂分と、それ以外の汚泥(１次汚泥)に分別する。油脂分については燃料としての用途があるので、直接的又は間接的に利潤を産む。前処理部における水系産業廃液の処理において廃液成分が回収される結果、タンク内の廃液量が減少するが、目減り分は、本発明装置により生じた処理水を補給し、タンク内の処理水量を一定以上に保つことが望ましい。

前処理部を経た廃水は配管系に取り出され、後処理部に移行する。後処理部における配管系は、前処理部と同様の循環管路でなければならないというものではないが、繰り返し処理を必要とするケースもあり得るので、タンクへの還流路を有する循環配管系として構成することも可能である。後処理部には精密濾過膜（ＭＦ）及び限外濾過膜（ＵＦ）を設置するほか、ナノ濾過膜（ＮＦ）及び逆浸透膜（ＲＯ）を設置することができる。これらは分離対象物のサイズに応じて決めるべきものであるが、０．１μｍ以上を分離対象とする精密濾過膜（ＭＦ）と、１ｎｍ〜数μｍを分離対象とする限外濾過膜（ＵＦ）は最少限必要な分離手段であり、これらの濾過手段によって、前処理済みの廃液に混在している微細な廃液成分を分離、回収、濃縮する。濃縮された廃液成分は回収タンクに排出される。

上記の必要的濾過手段によって除去できない有機物質、残渣及びイオン性物質はナノ濾過膜（ＮＭ）或いは逆浸透膜（ＲＯ）、活性炭を用いて除去する。ナノ濾過膜によって１ｎｍ以下の廃液成分(コロイド粒子とも呼ばれるものを含むサイズの成分である。）を分離可能であり、逆浸透膜（ＲＯ）を使用した場合にはさらに１桁下のサイズの廃液成分を分離することができる。これらの濾過手段を経てもなお残存している廃液成分、特に有機物質は活性炭処理によりこれを除去する。なお各濾過手段には逆流により付着物を落とす逆洗部を設ける。

前処理部及び後処理部を経た最終処理水は生化学的酸素要求量（ＢＯＤ）が２０ｍｇ／Ｌ以下、化学的酸素要求量（ＣＯＤ）が５０ｍｇ／Ｌ以下、ノルマルヘキサン（ｎ−ｈｅｘ）値が３ｍｇ／Ｌ以下となり、県条例や国で定めた河川放流基準を満たす、安全な処理水である。なおＬはリットルを示す。

本発明は以上のように構成されかつ作用するものであるから、化学的及び生物的手段、方法に頼ることなく、物理的手段、方法によって、水を分散媒とする水系産業廃液を処理し、真に清澄な処理水を得るとともに、得られた処理水に水本来の活性を取り戻させることができるものであり、同じ水の繰り返し使用によって廃水処理量(絶対量)を低減しながら、しかも十分な量の廃水処理量(相対量)を維持することができるとともに、余剰の処理水を生じたならば、それを河川にそのまま放流できるレベルに浄化することができるという効果を奏する。また本発明によれば、水系産業廃液に含まれている油脂分、固形物質等を分離、濃縮及び回収して再利用可能であり、油脂等の有価物からは利潤を産むこともできるという効果をも奏する。

以下図示の実施形態を参照して本発明を詳細に説明する。図１に、本発明に係る水系産業廃液の濾過活性化装置１０の全容を回路図として示す。図１において、１１は水系産業廃液Ｗを貯溜したタンク、１２は循環管路であり、タンク１１の排出部１３から出てタンク内に還流部１４にて戻る循環構成を有している。循環管路１２には、水系産業廃液Ｗをタンク内から排出させて再び還流させる循環流を形成するためにポンプ１５が設けられており、さらに以下に説明する前処理部１６が循環管路１２に沿って設けられている。

循環管路１２は、最上流部の開閉栓の後に、廃液を所望の流速及び圧力で一方向に送給可能なポンプ１５を有しており、その後に乱流形成部１７と磁気処理部１８とが併設されている。例示の乱流形成部１７は循環管路１２の内部に設けられており、その外周に磁気処理部１８が設けられていて、乱流形成によって攪拌状態にある廃液成分に対して磁気作用を加えることを特徴とするもので、両部併せて攪拌磁化部１９を構成する。

乱流形成部１７は、図２及び図３に示すように循環管路１２の内部に嵌め込まれる。例示の乱流形成部１７は２個１対の半管状部材２１、２２を組み合わせて１本の管状としたものを管路内に設置したもので、各半管状部材２１、２２は、互いに係合可能な側部凹凸部２３と、端部凹凸部２４によって位置決めされ、内面中央部に設けた乱流形成のための傾斜の異なる羽根２５、２６を有し、これらの羽根２５、２６の半径方向の向きを、端部凹凸部の噛み合いを変えることによって変化させることができるようになっている。

図３は、端部凹凸部２４の噛み合いを周方向へずらすことによって、羽根２５、２６の半径方向の向きを変える例を示すもので、向きは４５度ずつ変えられる。故に３６０÷４５＝８となり、図２に示したように２個１対の半管状部材２１、２２を８対連結係合した場合には、８方向に向きを変えて元に戻る羽根２５、２６の配置を取ることになる。羽根２５、２６の向きの変え方は任意に決められ、図３に示すように必ずしも規則的でなくても良いのは勿論であるが、一方に片寄ることも好ましくないので、均等に向きが分散するように配慮する。

乱流形成部１７の外側に設置される磁気処理部１８は、管路内を流れる廃液流に磁気作用を加えるもので、例示の場合、２個１対の磁石片２７、２８を管路１２を挟んで対向的に配置した構成を有する。この配置は、磁束が廃液流と交叉する方向の配置であり、磁石片の対３１、３２、３３は、磁束方向を異ならせて配列されていて、その態様は第１対目３１が上→下ＮＳとすれば、第２対目３２は前→後ＮＳ、第３対目３３は下→上ＮＳのような配置を取る。

磁気処理部１８については、図４に示すように、２個の磁石を、Ｎ極とＳ極とが向き合い、磁気的に吸着し合うような配置を取ることができる。この配置を取ると、ＮＳ両極間の磁力線が管路１２を貫通するように構成することが可能であり、管路中央付近を流れる廃液流に対しても十分に磁気作用を加えることができる。

これとは逆に、２個の磁石を、Ｎ極同士又はＳ極同士が向き合い、磁気的に反発し合うような配置を取ることも可能であり、これは図４Ｂに示されている。この配置の場合、磁力線がぶつかるようにして向きを急激に変化する現象が得られ、廃水流に対して非常に変化に富んだ磁気作用を加えることができる。本発明は図４Ａの配置もまた図４Ｂの配置もとり得るものであり、処理対象に応じて組み合わせ、また組み合わせを変えることもできる。

従って、管路１２を流れる廃液は、乱流形成部１７及び磁気処理部１８を有する攪拌磁化部１９において、羽根２５、２６による激しい乱流化作用と、磁束の異なる磁石対３１、３２、３３による磁気作用とを同時に受けることとなる。図において、３４は磁石固定具、３５は接続フランジを示している。

循環管路１２には、さらに、加圧エアの取り入れ部３６と、紫外線を照射し、殺菌処理を行うとともに、オゾンを発生させるための紫外線オゾンランプ３７が設けられている。加圧エア取り入れ部３６は、図外のポンプによって加圧エアを生成し、廃液中に混合させるものであり、それによって取り込んだ空気を微細気泡の形で廃液成分に作用させることを期待する。紫外線オゾンランプ３７は紫外線の直射により廃液成分を殺菌するととも
に、生成したオゾンによる有機物質の酸化、強い殺菌脱臭、脱色力の廃液成分に対する作用を行なわせるものである。

このような構成を有する本発明の装置１０において、循環管路１２を開け、かつポンプ１７を始動すると、タンク１１の廃液Ｗは排出部１３から管路１２に流出し所定の流速及び圧力で還流し、加圧エア取り入れ部３６から加圧エアが廃液流中に取り込まれ、還流部１４よりタンク１１へ戻ることが繰り返されることとなる。その循環の過程に設けられた乱流形成部１７及び磁気処理部１８において、廃液は、乱流形成部１７の羽根２５、２６によって擾乱を起こし、廃水中の液流はキャビテーションを生じて激しく揺さぶられ、それに伴い廃液中の成分、粒子も激しく振動する。

その際、水分子、そこに溶け込んでいる気泡、コロイド状粒子などは、夫々の質量と形態に応じた運動量変化を行い、かつ磁界によって受ける変化も水分子、溶存酸素及びコロイド粒子の物性に応じた異なるものとなるので、同種のものがフロックを形成する傾向となる、と考えられる。また、乱流形成部１７においてキャビテーションを起こした液流は溶存酸素として取り込んで活性化されながら微細気泡へと変化する。

斯くして分離された水分子、コロイド粒子中の常磁性体等の廃液成分は、微細気泡と共に、タンク１１に還流し、微細気泡と共に槽内水面へ向かってゆっくりと浮上する。以上の作用が繰り返され廃液は次第に浄化される。廃液成分中、油脂又は汚泥等は、タンク１１から除去し、ペール缶などの容器ＣＦに回収する。

前処理部１６での前処理を終えた処理液は、排出部３９から後処理部４１の配管系４２に供給する。後処理部４１は、精密濾過膜（ＭＦ）４３、限外濾過膜（ＵＦ）４４、逆浸透膜（ＲＯ）４５を有し、それらが、図１の例では分離対象物のサイズの大きいものを先に捕捉するように配列されている。即ち、廃液は、まず精密濾過膜４３を通し、精密濾過膜４３で除去できない極微細物質を捕捉するため限外濾過膜４４に通し、限外濾過膜４４で除去できない極微細物質を捕捉するため逆浸透膜４５に通し、捕捉した各成分を回収するためにペール缶などの容器ＣＡを設ける。さらに逆浸透膜４５で除去できない微細な有機物質やイオン性物質を捕捉するために活性炭４６を設置するものである。

精密濾過膜（ＭＦ）４３は最も粗い細孔を有する膜で、０．１μｍ以上の廃液成分中のの微細物質の通過を阻止する。限外濾過膜（ＵＦ）４４は、精密濾過膜（ＭＦ）４３を大幅に上回る分離性能を有し、１ｎｍ〜１μｍの微生物を完全に濾別することができ、ＲＯ膜即ち逆浸透膜４５は水分子のみ通し、他の溶存物質を通さない。精密濾過膜４３、限外濾過膜４４、逆浸透膜４５はこの順に濾過圧力が大きいので、この圧力調整のための手段を適宜設けることができる。また、各濾過手段には目詰まり防止のために逆方向の流れを与えて洗浄する逆洗手段が設けられる。

活性炭４６は、その前３段階の濾過による分離とは異なり、吸着による除去手段であ
り、微量の溶解成分が対象となる。後処理部４1の必要な濾過手段を終了した段階において、後処理工程を経た処理液（これを今、後処理液という。）を、前処理部のタンク１１に還流する還流路４７が設けられる。還流路４７は活性炭４６の後から導出しても良い。

従って、タンク１１の排出部３９から配管系４２へ流出する前処理液は、精密濾過膜（ＭＦ）、限外濾過膜（ＵＦ）及び逆浸透膜（ＲＯ）において、段階的に濾過処理を受け、各膜により濾別された廃液成分は、各々容器ＣＡに回収される。濾過手段を経た処理液
は、必要により活性炭４６による吸着処理を受け、全ての必要な過程及び任意的な過程を終え、清澄かつ活性化された水となる。この処理済みの水は十分に安全なレベルにあり、そのまま各種工業用水として使用可能であり、また河川放流も可能である。処理済みの水は必要に応じてタンク内の廃液容量を或るレベル以上に保つためにタンク１１に還流路４７を通じて還流される。

さらに、図５以下に本発明を実際の水系産業廃液の処理に適用した例を２件例示する。第１の例は、洗浄水廃液を主体とする水系産業廃液の処理を示しており、図５〜図７は本発明の実験装置、図８はその回路図、図９は作業順を示すフロー図である。各図におい
て、５１は２基１対の前処理部の１次処理液タンク、５２は同じく２基１対の２次処理液タンク、５３は３次処理液タンク、５４は４次処理液タンクであり、５５は最終処理液タンクを示す。５６は撹拌磁化器であり、図１に示された乱流形成部１７と磁気処理部１８とから成るもので、１次処理液タンク５１と２次処理液タンク５２に夫々数基ずつ装着されている。第１の例の場合、バッチ処理方式を取り、そのために作業の不連続となる点を２基１対のタンク５１、５１を使用して、一方のタンク５１による作業終了と同時に他方のタンク５１を使用して作業を継続する。１次処理液タンク５１は約４０ｍ３、２次〜最終処理液タンク５２〜５５は約２０ｍ３の内容量を持ち、図１に示した装置１０におけるタンク１１を２段階に分けたものである。これに対して、３次処理液タンク５３は２段階の攪拌磁化及びＵＦ膜処理を経た液、３次処理液の貯溜のために、４次処理液タンク５４は初段のＲＯ膜処理を経た４次処理液の貯溜のために、また最終処理液タンク５５は全ての処理を終えた最終処理液の貯溜のために、夫々設けられている。また、５７はポンプであり、水系産業廃液を循環管路にて還流させる。

５８は１次処理水を次工程へ送り出す移送ポンプ（図８参照）、５９は水中ポンプであり、処理液を貯溜した原液タンク次工程へ送給する。６０は最終処理液の搬送ポンプであり、最終処理液を搬送する。６１は限外濾過膜（ＵＦ）、６２は逆浸透膜（ＲＯ）、６３は油水分離用のタンク、６４は加圧エア生成用コンプレッサー、６５は紫外線オゾンランプ、６６は活性炭を用いた吸着処理を行うため処理液を通す活性炭タンク、６７は膜用移送ポンプ、６８は膜洗浄ポンプ、６９はＲＯ膜洗浄タンク、７０はＵＦ膜洗浄のための温水タンク、７１は浮上油、沈殿物の排出部、を夫々示す。精密濾過膜（ＭＦ）を使用する場合には限外濾過膜（ＵＦ）の位置に単独又は両者共用で配置する。図８の配管回路図の各部符号は、図５ないし図７の各部符号と対応しており、また図１に説明した本発明の基本的装置１０において使用した各部符号とも対応させている。

図５ないし図８の各図に示された本発明の実験装置により、本発明を実施する手順を図９により説明すると、或る水系産業廃液の生化学的酸素要求量（ＢＯＤ）は１３２００ｍｇ／Ｌ、化学的酸素要求量（ＣＯＤ）は８７３０ｍｇ／Ｌ、ノルマルヘキサン濃度（ｎ-ｈｅｘ）は不明瞭であった。この廃液を本発明の装置を用いて２時間処理したところ、図５の１次処理液タンク５１における各データは生化学的酸素要求量が８２５０ｍｇ／Ｌ、化学的酸素要求量が４６７０ｍｇ／Ｌとほぼ半減し、さらに１次処理液に対して１時間処理を行ったところ、図５の２次処理液タンク５２における各データは生化学的酸素要求量が５７３０ｍｇ／Ｌ、化学的酸素要求量が３０７０ｍｇ／Ｌまで低下した。この段階までが前処理部１６であり、油脂などは回収して利用ないし売却可能である。

次に前処理液は、後処理部に移送され、濾過処理が行われる。限外濾過膜（ＵＦ）を通せるまでに浄化されている前処理液はここで生化学的酸素要求量が７５３ｍｇ／Ｌ、化学的酸素要求量が４３２ｍｇ／Ｌに低減し、２段にわたって設置された逆浸透膜（１）、（２）の前段の処理を経た段階で生化学的酸素要求量が１６６ｍｇ／Ｌ化学的酸素要求量が６９ｍｇ／Ｌまで減少し、ノルマルヘキサン含有量は１ｍｇ／Ｌ未満となる。後段の逆浸透膜（２）を経ると生化学的酸素要求量は５２、１ｍｇ／Ｌ、化学的酸素要求量は２３．４ｍｇ／Ｌまで減少するので、既に後者については河川放流基準に見られる５０ｍｇ／Ｌ以下という目標を大きく下回る。さらに活性炭処理を経た後では生化学的酸素要求量を１、１ｍｇ／Ｌ、化学的酸素要求量を０．８ｍｇ／Ｌまで減らすことができ、生化学的酸素要求量についても目標の２０ｍｇ／Ｌを大きく下回っており、ノルマルヘキサン量については既に問題がないので、この処理液はそのまま河川放流可能であることが分かる。

図１０以下は、豚の排泄物の浄化装置に係る本発明の第２の実験例であり、この例は特に除去し難いとされて来た豚尿の臭気と色の除去を目的とする。各図において、８１は１次処理液タンク、８２は２次処理液タンク、８３は撹拌磁化器であり、図１の例におけるのと同様の構成を有する乱流形成部１７と磁気処理部１８とから成る。８４はポンプであり、豚尿（水系産業廃液である。）を主体とする廃液を循環管路にて還流させるもので、本例ではここまでが前処理部となる。バッチ処理方式を取り、そのために作業の不連続となる点を２基１対のタンク８１、８１を使用して、一方のタンク８１による作業終了と同時に他方のタンク８１を使用して作業を継続する点、前記第１の例と同様である。

後処理部において、８５は限外濾過膜ユニット（ＵＦ）、８６は逆浸透膜ユニット（ＲＯ）、８７は処理液中の残存成分を遠心分離するための遠心分離機、８８は水中ポンプ、８９は濾過手段の洗浄のための膜洗浄ポンプ、９０は膜用移送ポンプ、９１はＲＯ膜を洗浄するために用いる薬品を貯溜した洗浄薬品タンク、９２は同薬品注入ユニット、９３は膜洗浄用タンクを示す。また９４は加圧エアを循環管路内の廃液に混合するためのコンプレッサー、９５は紫外線オゾンランプ、９６は浮上した油脂、汚泥の排出部であるが、これらは前処理部に属する要素である。

図１０ないし図１２に示されている本発明の第２の実験装置により、本発明を実施する手順について説明する。処理対象とした廃液は、豚の糞尿を発酵させた結果発生した消化液（嫌気槽で２０日間メタン発酵させた液）、約６０リットルであり、（１）これに水道水６０リットルを添加したものをタンク８１に貯溜し、撹拌磁化器８３による廃液に対する加圧エア混合及び磁化処理を行い、（２）その後タンク８１に浮上した廃液成分を掬い取って除去し、（３）限外濾過膜ユニット８５による濾別を経て、（４）紫外線オゾンランプ照射を先に行い、（５）さらに逆浸透膜ユニット８６による濾別を上の順に実施し
た。

また、（１）撹拌磁化器８３による処理ののち、（２）として紫外線オゾンランプ照射を先に行ない、（３）タンク８１に浮上した廃液成分を掬い取り、その後に（４）限外濾過膜ユニット８５、（５）逆浸透膜ユニット８６による順でも試験した結果、大きな差は生じなかったが、後者の方が良好な結果になっている。そこで後の手順による実験において得られたデータは、タンク内の２分１希釈前の廃液の生物的酸素要求量（ＢＯＤ）が７０００ｍｇ／Ｌ、化学的酸素要求量（ＣＯＤ）が６４００ｍｇ／Ｌ、懸濁物質（ＳＳ）量１９００ｍｇ／Ｌ、全窒素（Ｔ−Ｎ）量２９００ｍｇ／Ｌ、全リン（Ｔ−Ｐ）量８６０ｍｇ／Ｌであったところ、ＢＯＤ２．８ｍｇ／Ｌ、ＣＯＤ１０．９ｍｇ／Ｌ、ＳＳ０．０５ｍｇ／Ｌ、Ｔ−Ｎ２７．０ｍｇ／Ｌ、Ｔ−Ｐ０．１３ｍｇ／Ｌとなり、ＰＨは原液の７．６に対して９．３であった。各成分について除去率（原液の濃度−処理水の濃度／原液の濃度）を計算してみるとどの項目も９９％を超えているのみならず、河川放流基準をクリヤーしていることが明らかである。但し、アルカリ傾向について、問題があると指摘される条件では中和処理を行っても良い。

図５〜図９を参照する第１の実施例、図１０〜図１２を参照する第２の実施例では、図１〜図４に示した本発明の構成との対比説明を逐一行なっている訳ではないが、各実施例のどの記載部分についても図１〜図４に示したのと同じ構成を持っている。直接記載は一致しないものについても、例えば図１２においてＵＶオゾン発生装置とあるのは図１における紫外線オゾンランプ３７と同義であり、これと同様に、各実施例の発明の構成は、図１〜図４の発明と同じ内容、構成要素を持っているとみなさなければならない。

本発明に係る、水系産業廃液の濾過活性化装置の実施形態の１例を示す回路図。 本発明装置を構成する攪拌磁化器の分解斜視図。 同じく攪拌磁化器の縦断面図。 同じくＡ、Ｂ２例の横断面図。 本発明の実施例１を示す２階部分の平面図。 同じく１階部分の平面図。 図５の装置に対するもので、Ａは側面図、Ｂは正面図。 図５の装置に対応する回路図。 同じくフロー図。 本発明の実施例２を示す平面図。 図１０の装置に対するもので、Ａは正面図、Ｂは側面図。 図１０の装置に対応する回路図。

符号の説明

１０ 本発明の濾過活性化装置
１１、５１、５２、５３、５４、８１、８２ タンク
１２ 循環管路
１５、５７、５８、５９、６０、８４ ポンプ
１６ 前処理部
１７ 乱流形成部
１８ 磁気処理部
１９、５６、８３ 攪拌磁化部
２５、２６ 羽根
３１、３２、３３ 磁石片の対
３６ 加圧エア取り入れ部
３７、６５、９５ 紫外線オゾンランプ
４１ 後処理部
４２ 配管系
４３ 精密濾過膜
４４、６１、８５ 限外濾過膜
４５、６２、８６ 逆浸透膜
４６、６６ 活性炭
４７ 還流路

Claims (6)

1. 水系産業廃液を主として物理的手法により処理し、再利用可能な清澄かつ活性化された水を生成する装置であって、水系産業廃液をタンクに貯溜し、そのタンクから出てタンクへ戻る循環管路を還流する間に、乱流を生じて撹拌されるとともに、磁界を通過することにより、微細な気泡を含みかつまた廃液成分が磁化された状態となる前処理部を具備し、前処理部を循環することによって水系産業廃液中の油脂及び汚泥を分離して回収し、前処理部では捕捉されない廃液成分を回収するために、タンクから排出された水系産業廃液の前処理液を流す配管系を設け、当該配管系に精密濾過膜及び限外濾過膜を含む濾過手段を有する後処理部を具備することを特徴とする水系産業廃液の濾過活性化装置。
2. 循環管路の管内に、液流を撹拌するための乱流形成部が設けられており、当該乱流形成部を設けた領域に磁界を形成する磁気処理部が併設されている請求項１記載の水系産業廃液の濾過活性化装置。
3. 循環管路中の廃液に紫外線を照射し、殺菌処理を行うとともに、オゾンを発生させるために、紫外線ランプとオゾン発生機か或いは紫外線オゾンランプを配置した構成を有する請求項１記載の水系産業廃液の濾過活性化装置。
4. 後処理部の配管系において、限外濾過膜の後段にナノ濾過膜及び／又は逆浸透膜を配置した構成を有している請求項１記載の水系産業廃液の濾過活性化装置。
5. 後処理部の配管系は、環流路を有しており、環流路は、配管系の任意の位置から取り出した後処理液を、前処理部のタンクに還流し、あらためて前処理部と後処理部の一部又は全部を経るように構成されている請求項１記載の水系産業廃液の濾過活性化装置。
6. 後処理部において、濾過手段の後段に活性炭により水系産業廃液を処理する活性炭処理部が設けられている請求項１記載の水系産業廃液の濾過活性化装置。
   
   

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