JP2010069363A - 有価物回収装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小規模設備で、既存の排水処理施設にも容易に追設可能であるとともに、簡単な構成で高純度の有価物を回収することができる。
【解決手段】磁力に反応して引き寄せられるとともに有価物を吸着する吸着剤が内部に存在する反応槽１０と、反応槽１０に接続され、反応槽１０に排水を供給するとともに、吸着剤によって排水から有価物が吸着された後の処理水を反応槽１０から排出する配管２０と、配管２０が処理水を排出する排出口２１の周囲に磁力を与え、処理水を排出する際、処理水に含まれる有価物を吸着した吸着剤を捕捉する捕捉手段１１とを備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、産業排水や公共排水等の排水中に含まれるフッ素、ホウ素、リン又は希少金属等の有価物を回収する有価物回収装置に関する。

近年、フッ素、ホウ素、リン又は希少金属等の有価物を排水から回収してリサイクルする技術が利用されている。従来、フッ素を回収する処理方法に「二段凝集沈澱処理法」がある（例えば、特許文献１参照）。この二段凝集沈澱処理法では、第一段の凝集槽でフッ素を難溶性のフッ化カルシウムとして凝集沈澱させ、第二段の凝集槽で薬品添加により水酸化マグネシウムや水酸化アルミニウムのフロックを形成させ、このフロックにフッ素を吸着させ、共沈させて、フッ素、カルシウム、マグネシウム及び重金属を回収している。

また、金属を回収する代表的な処理方法に「中和凝集沈澱法」がある（例えば、特許文献２参照）。この中和凝集沈澱法では、排水のｐHを水酸化カルシウム等のアルカリ剤により上昇させ、排水中の金属イオンを全て水酸化物とした後、この金属水酸化物を沈澱池で沈澱させることにより水中から金属を除去している。

さらに、金属を回収する他の処理方法に「RO膜分離法」がある（例えば、特許文献３参照）。このRO膜分離法では、逆浸透膜（RO: Reverse Osmosis）を使用し、浸透圧によって溶媒のみを、膜を介して移動させ、清澄な処理水を得ると共に、金属イオンが濃縮した液を生成している。RO膜分離法は、海水の淡水化、工場廃水の再利用、塩類濃度が１０００〜１００００ppm程度の原水の処理等に広く用いられており、メッキ排水の再利用に適用される例もある。
特許第３３９９２７６号公報 特許第３８４２９０７号公報 特許第３８８４４０７号公報

しかしながら、二段凝集沈澱法では、第一段の沈殿槽と第二段の沈殿槽との少なくとも２つの沈澱槽が必須であるため、凝集沈澱処理装置を設置するには広い面積が必要であり、既存の排水処理施設に容易に追設することはできない問題がある。また、二段凝集沈澱法では大量の汚泥が発生し、汚泥処理が必要になるために処理が煩雑になる問題がある。

中和凝集沈澱法では、金属水酸化物のフロックが微細で、沈澱池での沈澱分離が安定せず、アルカリ剤に加えて凝集剤を投入する必要であり、処理を単純にできない問題がある。また、通常、アルカリ剤には安価で水に対する溶解度も比較的大きく反応性に富む消石灰（Ca（OH）₂）が通常用いられているが、発生するスラッジは含水率が９９％と高く、脱水機で処理しても含水率は約７０％までにしか低下しない。したがって、未溶解のカルシウム成分が含まれ、沈殿物の質量・容積が大きくなり、保管、運搬及び廃棄処分等に必要な処理や費用も増大する問題がある。さらに、有価物回収後の排水は添加剤（アルカリ剤や凝集剤）により水質が変動しているため、これを再び既存の設備の排水処理施設に戻して処理する際には事前の水質調整処理が必要な問題がある。

RO膜分離法では、ROの膜径が極めて小さいため高圧力（１〜６MPa）が必要であり、排水処理の設備が複雑化するとともに、ランニングコストが増大する問題がある。また、膜を利用するためには、煩雑な事前処理や洗浄処理が必要になる問題がある。

また、このような二段凝集沈澱法、中和凝集沈澱法及びRO膜分離法では、回収対象となる物質のみを選択的に分離して回収することは困難な問題がある。

上記課題に鑑み、本発明は、小規模な設備であって、既存の排水処理施設にも容易に追設可能であるとともに、簡単な構成で高純度の有価物を回収することができる有価物回収装置を提供する。

本発明の特徴に係る有価物回収装置は、磁力に反応して引き寄せられるとともに前記有価物を吸着する吸着剤が内部に存在する反応槽と、前記反応槽に接続され、前記反応槽に前記排水を供給するとともに、前記吸着剤によって前記排水から前記有価物が吸着された後の処理水を前記反応槽から排出する配管と、前記配管が前記処理水を排出する排出口の周囲に磁力を与え、前記処理水を排出する際、前記処理水に含まれる前記有価物を吸着した前記吸着剤を捕捉する捕捉手段とを備える。

本発明によれば、小規模設備で、既存の排水処理施設にも容易に追設可能であるとともに、簡単な構成で高純度の有価物を回収することができる。

以下に図面を用いて各実施形態に係る有価物回収装置について説明する。なお、以下の説明において、同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。

〈第１の実施形態〉
図１に示すように、本発明の第１の実施形態に係る有価物回収装置１ａは、工場等の生産設備２から排出される排水が原水として供給され、この排水に含まれる有価物を回収する装置である。有価物回収装置１ａの前段には必要に応じて有価物を回収する処理を阻害する物質の除去や、有価物の回収を促進する温度やpHに排水を調整する前処理を行なう前処理装置３が設けられ、有価物回収装置１ａには前処理された排水が供給される。また、有価物回収装置１ａの後段には必要に応じて放流基準を確保するための処理や水の再生のために必要な処理を行なう後処理装置４が設けられ、有価物回収装置１ａから排出された処理水は後処理された後、放流又は生産設備２で再利用される。

有価物回収装置１ａが回収する有価物の一例には、電子部品工場、アルミニウム製品工場又は発電所等の排水が含むフッ素、石灰火力発電所の排煙脱流排水が含むマグネシウム、ゴミ焼却場の洗煙排水が含むホウ素、下水排水が含むリン、めっき排水やプリント基板製造排水が含む貴金属イオンや重金属イオン、廃棄物処理場が発生する可燃性ガスの洗浄排水（スクラバ排水）が含む油分等が考えられる。

図１に示すように、有価物回収装置１ａは、内部に有価物を吸着する機能粉を有する反応槽１０を備え、配管２０から反応槽１０に供給される排水に含まれる有価物を機能粉によって吸着して回収する。また、有価物回収装置１ａは、機能粉に吸着されている有価物を脱離させる脱離液を反応槽１０に供給する脱離液供給装置３０と、有価物を吸着する吸着力が低下した機能粉の吸着力を再生させる再生液を反応槽１０に供給する脱離液供給装置３０とを備えている。さらに、有価物回収装置１ａは、機能粉から脱離されて脱離液に含まれる有価物を析出する析出装置５０を備えている。

図２を用いて有価物回収装置１ａで有価物の回収に利用する機能粉１００の構成について説明する。機能粉１００は、図２（ａ）に示すように、磁性を示す球形の担体１０１の周囲に排水から回収対象の有価物を選択的に吸着する吸着剤１０２がコーティングされている。この有価物２００は、担体１０１が磁性を示し、磁力によって引き寄せられる。したがって、有価物２００を含有する排水に入れられた機能粉１００は、図２（ｂ）に示すように、排水中の有価物２００と接触すると、接触した有価物２００を選択的に吸着する。なお、担体１０１の形状は吸着剤１０２がコーティング可能であって有価物２００を吸着可能であれば、その形状は限定されない。

担体１０１の一例としては、磁性を有する鉄、コバルト、ニッケル等が挙げられる。また、吸着剤１０２は、有価物の特性に合わせて選択することで、回収対象である有価物を選択的に吸着することができる。例えば、下水排水等に含まれるリンを吸着する際には、分子構造の一端にアミノ基を有する窒素含有化合物と、この窒素含有化合物に固定化された亜鉛イオン又は鉄イオンとを有するリン吸着剤を吸着剤１０２とすることができる。また、可燃性ガスの洗浄排水等に含まれる油分を吸着する際には、疎水性で親水性のポリプロピレン等の有機物や疎水化したカーボンを吸着剤１０２とすることができる。

図３を用いて、有価物回収装置１ａの反応槽１０で行なわれる処理を簡単に説明する。また、各処理に及び反応槽１０の構成については、図４乃至６を用いて後に詳述する。

まず、反応槽１０では、生産設備２からの排水が供給され、吸着処理が行なわれる。吸着処理では、機能粉１００によって排水中の有価物２００が吸着され、排水から有価物２００を除いた処理水を排出する。

吸着処理の後、反応槽１０には脱離液供給装置３０から脱離液が供給され、脱離処理が行なわれる。脱離処理では、機能粉１００に吸着される有価物２００を脱離し、この有価物２００を脱離液と共に析出装置５０に排出する。後述するが、析出装置５０は、脱離液から有価物２００を析出して回収する。

脱離処理の後、反応槽１０には再生液供給装置４０から再生液が供給され、再生処理が行なわれる。再生処理では、再生液によって低下した機能粉１００の吸着力を再生した後、使用した再生液を反応槽１０から排出する。

例えば、排水中に含まれるリンを有価物２００として回収する場合、機能粉１００には吸着剤１０２として分子構造の一端にアミノ基を有する窒素含有化合物と、この窒素含有化合物に固定化された亜鉛イオン又は鉄イオンとを有し、リン酸イオンを捕捉するするリン吸着剤を利用する。また、吸着剤１０２からリンを脱離する脱離液としては、中性溶媒であるNaOH水溶液又は塩基性脱離液であるNaCl水溶液を利用する。さらに、リン吸着剤がコーティングされる機能粉１００の吸着力を再生させる再生液には、酸性溶媒であるHCl水溶液を通水する。

《吸着処理》
続いて、図４を用いて反応槽１０で行なわれる吸着処理と、反応槽１０の構成について詳述する。図４に示すように、有価物回収装置１ａは、排出口２１の付近に磁力を与えて機能粉１００を捕捉する捕捉手段１１を有している。また、有価物回収装置１ａは、反応槽１０内に、反応槽１０内の物質を攪拌する攪拌機１２と、反応槽１０内の液体の水質を測定するセンサ１３を有している。

捕捉手段１１は、一端が排出口２１の付近に存在し、反応槽１０の内部では配管２０に沿っているとともに、他端は反応槽１０の外部に突出する筒状の磁石保持ケース１１１と、磁石保持ケース１１１の内部で可変手段（図示せず）によって上下方向に移動可能な磁石１１２とを備えている。捕捉手段１１は、例えば、磁石１１２が下側に移動されると（図４（ａ）に示す状態）、磁石１１２は配管２０の排出口２１の周囲に磁力を与える。そのため、磁力が与えられている捕捉手段１１の周囲には、機能粉１００が捕捉されている。一方、磁石１１２が上側に移動されると（図４（ｂ）に示す状態）、磁石１１２は排出口２１に周囲には磁力を与えない。そのため、磁石１１２が上部に移動されたときには捕捉手段１１の周囲に捕捉されていた機能粉１００は下に落ちる。

初期状態には、磁石１１２は、図４（ａ）に示すように、磁石保持ケース１１１内の下側、すなわち、配管２０の排出口２１の付近に位置している。このとき、捕捉手段１１は、排出口２１の付近で機能粉１００を捕捉している。その後、図４（ｂ）に示すように、磁石１１２が磁石保持ケース１１１の上側に移動すると、有価物回収装置１ａは、反応槽１０内に、配管２０を介して排水を供給する。磁石１１２が上側に移動したとき、機能粉１００は、捕捉手段１１に捕捉されなくなるため、反応槽１０の内部で底に落ち、その後に供給された排水と混合される。また、仮に磁石保持ケース１１１の回りに機能粉１００が付着していても磁石保持ケース１１１の周囲には磁力が与えられていないため、付着していた機能粉１００は、配管２０から供給された排水の水流によって排水とともに、反応槽１０の内部に移動して排水と混合される。

反応槽１０に排水が供給されると、排水中の有価物２００は、機能粉１００に吸着される。このとき、有価物回収装置１ａは、攪拌機１２で排水を攪拌し、機能粉１００による有価物２００の吸着を促進することもできる。機能粉１００に有価物２００が捕捉されると反応槽１０内の排水の水質は変化するため、有価物回収装置１ａでは、この水質によって排水中に存在する有価物２００の量（濃度）を判断することができる。したがって、センサ１３によって排水の水質の値が、排水から有価物２００を十分に回収したことが判断することができる所定の値に達したとき、捕捉手段１１は、図４（ｃ）に示すように、磁石１１２を磁石保持ケース１１１の下側に移動する。例えば、リンを有価物２００としているときには、センサ１３によってリンの値が検出されなくなる値を「所定の値」として予め定めておく。このとき、排水にリン以外の物質が含まれる場合、このリン以外の物質によってセンサ１３の検出値に与える影響を考慮して「所定の値」を定めることが好ましい。なお、センサ１３の値によらず、攪拌を開始して所定時間経過後に磁石１１２を移動してもよい。

磁石１１２が下側に移動されると、有価物回収装置１ａは、排水から有価物が除去された処理水を、配管２０を介して反応槽１０から排出する。捕捉手段１１は、処理水が反応槽１０から排出される際、配管２０の排出口２１付近で磁石保持ケース１１１の周囲に磁力を与えている。したがって、処理水が排出される際、捕捉手段１１は、図４（ｃ）に示すように、磁力が与えられている磁石保持ケース１１１の周囲に、有価物２００を吸着した機能粉１００を捕捉する。図１を用いて上述したように、有価物回収装置１ａは、ここで排出された後処理装置４に排出する。

吸着処理は、機能粉１００の吸着力が低下するまで繰り返し行なうことができる。したがって、処理水が排出された後には、再び図４（ａ）の初期状態に戻り、図４（ｂ）のように新たな排水が再度供給され、機能粉１００によって有価物２００を回収した後、図４（ｃ）のように処理水を排出する一連の処理を予め定められる所定回数（例えば、２０回）繰り返す。この吸着処理を繰り返す回数は、反応槽１０内に存在する機能粉の量や、機能粉１００のもともと持つ吸着力や、排水に含まれる有価物２００の量等によって定めることができる。したがって、例えば、排水に含まれる有価物２００の量が多量であるときには、所定回数を１回に設定してもよい。

《脱離処理》
次に、図５を用いて吸着処理が所定回数繰り返された後に、反応槽１０で行なわれる脱離処理について詳述する。初期状態では、捕捉手段１１は、図５（ａ）に示すように、配管２０の排出口２１の周囲に機能粉１００を捕捉している。その後、図５（ｂ）に示すように、磁石１１２が磁石保持ケース１１１の上側に移動すると、有価物回収装置１ａは、反応槽１０内に、配管２０を介して脱離液を供給する。磁石１１２が上側に移動したとき、機能粉１００は捕捉手段１１に捕捉されておらず、反応槽１０の内部で底に落ち、その後に供給される脱離液と混合される。また、仮に磁石保持ケース１１１の回りに機能粉１００が付着していても、供給される脱離液の水流によって脱離液とともに、反応槽１０の内部に移動して脱離液と混合される。

反応槽１０に脱離液が供給されると、脱離液によって機能粉１００から有価物２００が脱離される。このとき、有価物回収装置１ａは、攪拌機１２で排水を攪拌し、有価物２００の脱離を促進することもできる。機能粉１００に有価物２００が脱離されると反応槽１０内の脱離液の水質は変化するため、有価物では、この水質によって脱離液中の有価物２００の量（濃度）を判断することができる。したがって、センサ１３によって脱離液の水質が、機能粉１００から十分な有価物２００を脱離したことを表わす所定の値に達したとき、捕捉手段１１は、図５（ｃ）に示すように、磁石１１２を磁石保持ケース１１１の下側に移動する。

例えば、排水が反応槽１０に流入された直後にセンサ１３で検出された値に基づいて、機能粉１００から十分な有価物２００を脱離したことを表わす「所定の値」を決定することができる。すなわち、排水から機能粉１００が吸着した有価物２００（例えば、リン）の量によってこの「所定の値」が定められるため、機能粉１００に吸着された有価物２００が離脱液によって離脱されたときに離脱液が排出されることになる。このとき、排水の性質や離脱液の性質がセンサ１３の測定値に影響を与える場合、この影響を考慮して「所定の値」を定めることが好ましい。なお、センサ１３の値によらず、攪拌を開始して所定時間経過後に磁石１１２を移動してもよい。

磁石１１２が下側に移動されると、有価物回収装置１ａは、有価物２００を含有する脱離液を、配管２０を介して反応槽１０から排出する。捕捉手段１１は、処理水が反応槽１０から排出される際、図５（ｃ）に示すように、有価物２００が離脱された機能粉１００を捕捉する。

有価物回収装置１ａは、反応槽１０から排出された有価物２００を含有する脱離液を、図１に示すように、析出装置５０に供給している。析出装置５０は、例えば、図１に示すように、晶析薬液槽５１を有し、晶析薬液槽５１において脱離液が含有する有価物２００を晶析させる晶析薬液を蓄積している。また、析出装置５０は、反応槽１０から排出された脱離液と、晶析薬液槽５１から供給される晶析薬液とが流入される析出槽５２と、析出槽５２内で晶析薬液によって脱離液から析出された有価物２００と液体とを流入して固液分離する固液分離槽５３を有している。さらに、析出装置５０は、固液分離により分離された有価物２００を回収する回収槽５４とを有し、脱離液から有価物２００のみを回収している。また、有価物回収装置１ａは、図１に示すように、固液分離槽５３から排出される脱離液を脱離液供給装置３０に循環し、後に行なわれる脱離処理に再利用することができる。

有価物回収装置１ａは、脱離処理が終了すると吸着処理に戻り、排水を供給する。または、有価物回収装置１ａは、脱離処理の後に再生処理を行なう。

《再生処理》
図６を用いて、反応槽１０で行なわれる再生処理について詳述する。初期状態では、磁石１１２は、図６（ａ）に示すように、捕捉手段１１は、配管２０の排出口２１の周囲に機能粉１００を捕捉している。その後、図６（ａ）に示すように、磁石１１２が磁石保持ケース１１１の上側に移動すると、有価物回収装置１ａは、反応槽１０内に配管２０を介して再生液を供給する。磁石１１２が上側に移動したとき、機能粉１００は、反応槽１０の内部で底に落ち、その後に供給される再生液と混合される。また、仮に磁石保持ケース１１１の回りに機能粉１００が付着していても、供給される再生液の水流によって再生液とともに、反応槽１０の内部に移動して再生液と混合される。

反応槽１０に再生液が供給されると、再生液によって機能粉１００の吸着力が再生される。このとき、攪拌機１２で再生液を攪拌し、機能粉１００の吸着力の再生を促進することもできる。その後、例えば、攪拌を開始して所定時間が経過した後、捕捉手段１１は、図６（ｃ）に示すように、磁石１１２を磁石保持ケース１１１の下側に移動する。

磁石１１２が下側に移動されると、有価物回収装置１ａは、配管２０を介して、反応槽１０から再生液を排出する。捕捉手段１１は、再生液が反応槽１０から排出される際、図６（ｃ）に示すように、機能粉１００を捕捉する。また、有価物回収装置１ａは、図１に示すように、反応槽１０から排出される再生液を再生液供給装置４０に循環し、後に行なわれる再生処理に再利用することが出来る。

再生処理が終了した後には、吸着処理が行なわれ、新たに供給される排水から有価物２００を回収する。ここで、複数回再生処理が行なわれる頻度は、例えば、脱離処理が予め定められる所定回数（例えば、５回）行なわれる毎に行なうように定めることができる。すなわち、吸着処理が複数回繰り返されると、離脱処理で有価物２００を離脱しても吸着力が完全に再生できないことがあるため、有価物回収装置１ａでは、このような場合に再生処理を行なう。具体的には、吸着処理が２０回繰り返された後に脱離処理が１回行なわれるサイクルが５回繰り返されたときに、再生処理を行なうことが考えられる。

上述したように、本発明の第１の実施形態に係る有価物回収装置１ａによれば、反応槽１０で磁力によって機能粉１００を捕捉するのみの簡単な構成で、複数の分離槽を必要とせずに一台の反応槽１０で排水から有価物２００を選択的に回収し、再利用することができる。さらに、有価物回収装置１ａによれば、再生液を利用することで、低下した機能粉１００の吸着力を簡単に再生することができる。

なお、上述した有価物回収装置１ａでは、所定回数の吸着処理が繰り返された後に脱離処理を行なっていたが、センサ１３で測定される値を利用して脱離処理のタイミングを決定してもよい。例えば、吸着処理の際に、センサ１３で測定される排水の水質から、有価物２００の吸着までに要する時間が長くなり、機能粉１００の吸着力が機能粉１００に要求される吸着力よりも低下したと判断した場合に脱離処理を行ってもよい。具体的には、吸着処理に要する時間が、未使用の機能粉１００が吸着処理に要する時間の数倍（例えば、３倍）になった場合に脱離処理を行なうように定めることが考えられ。また、実際に吸着処理の制限時間（例えば１０分）を定め、機能粉１００による吸着処理に制限時間以上要するようになった場合に再生処理を行なってもよい。

また、上述した有価物回収装置１ａでは、所定回数の脱離処理が繰り返された後に再生処理を行なっていたが、センサ１３で測定される値を利用して再生処理のタイミングを決定してもよい。例えば、脱離処理を行なっても、センサ１３で測定される排水の水質から、有価物２００の吸着までに要する時間が短縮されず、機能粉１００の吸着力が回復されていない、すなわち、脱離処理後の機能粉１００の吸着力が機能粉に要求される吸着力より低下していると判断した場合に再生処理を行なってもよい。具体的には、脱離処理直後の吸着処理に要する時間が、未使用の機能粉１００の吸着処理が要する時間の数倍（例えば、２倍）になった場合に再生処理を行なうように定めることが考えられる。また、実際に吸着処理の制限時間（例えば５分）を定め、機能粉１００による吸着処理に制限時間以上要するようになった場合に再生処理を行なってもよい。さらに、上述した有価物回収装置１ａの捕捉手段１１は、磁石保持ケース１１１内で磁石１１２を上下に移動することで、排出口２１の周囲に磁力を与え、又は排出口２１の周囲の磁力を開放する構成としていた。しかし、捕捉手段１１は、排出口２１の周囲の磁力を調整することができる構成であれば良く、例えば、電流の調整で排出口２１の周囲に与える磁力を調整する電磁石を利用してもよい。

〈第２の実施形態〉
続いて、図７を用いて、本発明の第２の実施形態に係る有価物回収装置１ｂについて説明する。図１を用いて上述した有価物回収装置１ａは、反応槽１０を一台しか備えていないが、第２の実施形態に係る有価物回収装置１ｂは、複数台の反応槽１０を備えている点で異なる。

生産設備２からは常時、連続して排水が排出される。したがって、有価物回収装置１ｂでは、生産設備２から排出される排水を常に受け入れることが可能になっていることが望ましい。したがって、複数台の反応槽１０を備えて各反応槽１０で行なわれる処理のタイミングをずらすことにより、仮に一台の反応槽１０で脱離処理や再生処理が行なわれていたとしても、他の反応槽１０では排水を受け入れることが可能になり、有価物回収装置１ｂでは、有価物の回収処理が滞ることはない。

有価物回収装置１ｂが備える各反応槽１０の構成と各反応槽１０において行われる処理は、図４乃至図６を用いて上述した有価物回収装置１ｂと同一である。すなわち、各反応槽１０は機能粉１００を有し、吸着処理、脱離処理及び再生処理が行なわれる。このとき、有価物回収装置１ｂでは、いずれかの反応槽１０において、排水が供給されることが可能な状態になっている。

上述したように、本発明の第２の実施形態に係る有価物回収装置１ｂによれば、第１の実施形態に係る有価物回収装置１ａが有する効果を有するとともに、複数の反応槽１０を有することで、滞りなく有価物を回収することができる。

〈変形例〉
続いて、図８を用いて、変形例に係る有価物回収装置について説明する。変形例に係る有価物回収装置は、図１を用いて上述した有価物回収装置１ａ又は図７を用いて上述した有価物回収装置１ｂにおいて、反応槽１０に新たな機能粉を供給する機能粉供給装置６０を備えている。機能粉供給装置６０は、配管２０に接続され、機能粉を含有する機能粉濃縮液が蓄えられる機能粉槽６１と、機能粉１００の供給を調整する弁６２とを有している。

機能粉供給装置６０は、再生処理によっても機能粉１００の吸着力が再生できない場合には、反応槽１０内の機能粉１００が排出された後、反応槽１０に新たな機能粉１００を供給する。

例えば、再生処理を行なったにも関わらず、図８（ａ）に示すように排水を供給した後、所定時間経過後のセンサ１３の測定値から、有価物回収装置が機能粉１００に有価物２００が十分に捕捉されていないと判断したとする。この場合、有価物回収装置は、図８（ｂ）に示すように、磁石１１２を磁石保持ケース１１１の上側に保持した状態で、機能粉１００を含有する機能粉含有水を反応槽１０から排出する。この機能粉含有水は図示しない回収手段により回収される。

その後、図８（ｃ）に示すように、磁石１１２が下側に移動すると、機能粉供給装置６０は、弁６２を調整して機能粉槽６１内の機能粉凝縮液を反応槽１０に供給する。このとき、捕捉手段１１は、磁石１１２で与えられる磁力によって磁石保持ケース１１１の周囲に機能粉凝縮液に含まれる新たな機能粉１００を捕捉する。新たな機能粉１００が捕捉されるため、反応槽１０内には機能粉凝縮液から機能粉１００が取り除かれた後の液体（以下、「残液」とする）のみが流入する。

機能粉凝縮液の供給が終了すると、図８（ｄ）に示すように、磁石１１２は下側に保持したままで捕捉手段１１によって新たな機能粉１００が捕捉された状態で、配管２０を介して残液を排出することで、新たな機能粉１００に交換することができる。

上述したように、本発明の変形例に係る有価物回収装置によれば、機能粉１００の吸着量に応じて反応槽１０に新たな機能粉１００を供給する機能粉供給装置を有しているため、機能粉１００の吸着力が低下した場合には、容易に新たな機能粉１００に交換することが可能となり、有価物の回収を安定させることができる。

第１の実施形態に係る有価物回収装置の構成を説明する図である。 有価物回収装置で利用する機能粉について説明する図である。 反応槽で行なわれる処理について説明する図である。 反応槽で行なわれる吸着処理について説明する図である。 反応槽で行なわれる脱離処理について説明する図である。 反応槽で行なわれる説明する図である。 第２の実施形態に係る有価物回収装置の構成を説明する図である。 変形例に係る有価物回収装置について説明する図である。

符号の説明

１ａ，１ｂ…有価物回収装置
２…生産設備
３…前処理装置
４…後処理装置
１０…反応槽
１１…捕捉手段
１１１…磁石保持ケース
１１２…磁石
１２…攪拌機
１３…センサ
２０…配管
２１…排出口
３０…脱離液供給装置
４０…再生液供給装置
５０…析出装置
５１…晶析薬液槽
５２…析出槽
５３…固液分離槽
５４…回収槽
６０…機能粉供給装置
６１…機能粉槽
６２…弁
１００…機能粉
１０１…担体
１０２…吸着剤
２００…有価物

Claims (12)

1. 排水に含まれる特定の有価物を回収する有価物回収装置であって、
   磁力に反応して引き寄せられるとともに前記有価物を吸着する吸着剤が内部に存在する反応槽と、
   前記反応槽に接続され、前記反応槽に前記排水を供給するとともに、前記吸着剤によって前記排水から前記有価物が吸着された後の処理水を前記反応槽から排出する配管と、
   前記配管が前記処理水を排出する排出口の周囲に磁力を与え、前記処理水を排出する際、前記処理水に含まれる前記有価物を吸着した前記吸着剤を捕捉する捕捉手段と、
   を備えることを特徴とする有価物回収装置。
2. 前記有価物を吸着した前記吸着剤から前記有価物を脱離させる脱離液を、前記配管を介して前記反応槽に供給する脱離液供給装置を備え、
   前記捕捉手段は、前記処理水が排出された後、前記脱離液が供給される前に、前記排出口の周囲に与えていた磁力を開放するとともに、
   供給された前記脱離液と前記吸着剤が混合することで前記吸着剤に吸着されていた有価物が脱離された後、前記有価物を含む前記脱離液を前記配管を介して排出する前に、前記排出口の周囲に磁力を与えて前記吸着剤を捕捉することを特徴とする請求項１に記載の有価物回収装置。
3. 吸着力が低下した前記吸着剤の吸着力を再生させる再生液を、前記配管を介して前記反応槽に供給する再生液供給装置を備え、
   前記捕捉手段は、前記有価物を含む前記脱離液が排出された後、前記再生液が供給される前に、前記排出口の周囲に与えていた磁力を開放するとともに、
   供給された前記再生液と前記吸着剤が混合することで前記吸着剤の吸着力が再生された後、前記再生液を前記配管を介して排出する前に、前記排出口の周囲に磁力を与えて前記吸着剤を捕捉することを特徴とする請求項２に記載の有価物回収装置。
4. 前記捕捉手段は、磁石を有し、前記排出口に磁石を近づけて前記排出口の周囲に磁力を与えて前記吸着物を捕捉するとともに、前記排出口から磁石を遠ざけることで前記排出口の周囲に与える磁力を開放して捕捉していた吸着物を離すことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１に記載の有価物回収装置。
5. 前記捕捉手段は、前記排出口の付近に電磁石を有し、前記電磁石に与える電流を調整して前記排出口の周囲に磁力を与えて前記吸着物を捕捉するとともに、前記電流を調整して前記排出口の周囲に与える磁力を開放して捕捉していた吸着物を離すことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１に記載の有価物回収装置。
6. 前記反応槽中の前記排水に含まれる前記有価物の濃度を測定するセンサを備え、
   前記捕捉手段は、前記センサで測定される前記排水の濃度が、前記排水から前記有価物を回収したことを判断できる濃度になったとき、前記吸着剤を吸着するために磁力を与えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１に記載の有価物回収装置。
7. 前記反応槽中の前記排水に含まれる前記有価物の濃度を測定するセンサを備え、
   前記脱離液供給装置は、前記センサで測定される前記有価物の濃度の変化から、前記吸着剤の吸着率が前記吸着剤に要求される吸着率より低下したと判定されたとき、前記反応槽に前記脱離液を供給することを特徴とする請求項２に記載の有価物回収装置。
8. 前記反応槽中の前記排水に含まれる前記有価物の濃度を測定するセンサを備え、
   前記再生液供給装置は、前記センサで測定される前記有価物の濃度の変化から、前記脱離液によって有価物が脱離された直後の前記吸着剤の吸着率が、前記吸着剤に要求される吸着率より低下したと判定されたとき、前記反応槽に前記再生液を供給することを特徴とする請求項３に記載の有価物回収装置。
9. 前記捕捉手段は、前記排水、前記脱離液、又は前記再生液が前記反応槽に供給された後、所定時間経過後に、前記反応槽から前記処理水、前記有価物を含む前記脱離液、又は前記再生液を排出するために、磁力を与えて前記吸着剤を吸着することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１に記載の有価物回収装置。
10. 前記脱離液供給装置は、前記排水を前記反応槽に供給して前記反応槽から前記処理水を排出する処理を所定回繰り返した後、前記脱離液を前記反応槽に供給することを特徴とする請求項２に記載の有価物回収装置。
11. 前記再生液供給装置は、前記脱離液を前記反応槽に供給して前記反応槽から前記機能粉から脱離された前記有価物を含む前記脱離液を排出する処理を所定回繰り返した後、前記再生液を前記反応槽に供給することを特徴とする請求項３に記載の有価物回収装置。
12. 前記反応槽の内部に、前記配管を介して供給された液体と前記吸着剤とを攪拌する攪拌機を備えることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載の有価物回収装置。

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