JP2015150518A - 廃液処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】極めて容易な手順で、エアコン洗浄廃液や油脂廃液等の、種々の廃液を容易に処理する、廃液処理方法を提供する。【解決手段】第一工程として、溶解した合成樹脂成分を含むアルカリ性の第一廃液と、汚濁物質を含む第二廃液とを所定の比率で混合して混合廃液を得る。次に、第二工程として、混合廃液を撹拌しながら、混合廃液に凝集剤を滴下して、混合廃液中の合成樹脂成分を、汚濁物質を含めて凝集させる。そして第三工程として、第二工程を経た混合廃液を不織布１１７を用いてろ過する。【選択図】図１

Description

本発明は、廃液を河川に放流可能な程度まで浄化する、廃液処理方法に関する。

建築物の床面には、その保護や美観等の目的のため、多くの場合、床剤としてポリマーワックスが塗布される。このポリマーワックスは、塵埃が付着したり、機械的な擦傷や磨耗等によって損耗し、その機能や美観が低下することから、通常、定期的に塗り替えが行われる。ポリマーワックスの塗り替えを行うには、塗り替える前処理として、最初に既に塗られているポリマーワックスを床面から剥離しなければならない。
上述した定期的な塗り替えを行うことにより、ポリマーワックスの剥離廃液（以下、ポリマーワックスの剥離廃液を単に「剥離廃液」と略す）が多量に発生する。

後述するが、剥離廃液は強いアルカリ性であり、かつポリマーワックスという有機化合物が多量に含まれている。このため、そのままでは河川はおろか、下水道にも流せない。大量のアルカリ液によって下水のｐＨバランスが崩れ、バクテリアによる汚泥の分解処理に悪影響を及ぼすからである。
しかし、剥離廃液はその成分が略一定である。したがって、所定の薬剤を投入して撹拌し、ろ過する等の定型的な手順を踏むことで、下水処理施設よりも遥かに低コストで、大量の剥離廃液から不純物やポリマー等の有機化合物を除去して、河川に放流可能な程度にまで浄化させることが可能である。
発明者らは建造物メンテナンスの業務を通じて、剥離廃液を自然環境に優しい形態で処理する技術を模索し、その技術内容を特許出願してきた。特許文献１はそのうちの一つである。

特開２０１０−１９４４９３号公報

これまで発明者らが長年に渡り創意工夫した結果、剥離廃液を効率的に浄化する処理方法と、廃液処理装置を構築するに至った。
一方、発明者らがこれまで処理業務の対象としていなかった、ビル設備等に設置されるエアコンの洗浄によって生じる廃液（以下「エアコン洗浄廃液」）や、飲食店の厨房等の洗浄によって生じる廃液（以下「油脂廃液」）の処理にも取り組むこととなった。
ところが、エアコン洗浄廃液及び油脂廃液は、剥離廃液とは異なり、単体では剥離廃液と同様の処理ができないことが判った。

本発明はかかる状況に鑑みてなされたものであり、極めて容易な手順で、エアコン洗浄廃液や油脂廃液等の、種々の廃液を容易に処理する、廃液処理方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の廃液処理方法は、以下の工程を実行する。
先ず、第一工程として、溶解した合成樹脂成分を含むアルカリ性の第一廃液と、汚濁物質を含む第二廃液とを所定の比率で混合して混合廃液を得る。
次に、第二工程として、混合廃液を撹拌しながら凝集剤を滴下して、合成樹脂成分を汚濁物質を含めて凝集させる。
そして第三工程として、第二工程を経た混合廃液をろ過する。

本発明により、極めて容易な手順で、エアコン洗浄廃液や油脂廃液等の、種々の廃液を容易に処理する、廃液処理方法を提供できる。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

本発明の実施形態に関わる、剥離廃液処理装置の斜視図である。 剥離廃液処理装置の構成を示すブロック図である。

先ず、本実施形態の廃液処理方法における処理対象である、エアコン洗浄廃液及び油脂廃液について、説明する。
エアコン洗浄廃液は、室内機や室外機のフィルタを洗浄する際に発生する、ｐＨ１３．２程度の、やや強いアルカリ性の廃液である。エアコン洗浄廃液には、綿埃、タバコのヤニ、土埃を主とする鉱物性の塵芥等が多く含まれている。
油脂廃液は、厨房設備を洗浄する際に発生する、ｐＨ１３．５程度の、やや強いアルカリ性の廃液である。油脂廃液には、空気中の埃の他、その名の通り、動物性及び植物性の油脂を多く含む。油脂廃液に含まれている油脂成分の鹸化は殆ど進行していない。

図１は、本実施形態に係る廃液処理設備１０１を示すブロック図である。
剥離廃液タンク１０２には、第一廃液となる剥離廃液１０３が貯蔵されている。
第二廃液タンク１０４には、第二廃液１０５であるエアコン洗浄廃液や油脂廃液等の、剥離廃液１０３以外の種々の廃液が貯蔵されている。
薬液槽１０６には、凝集剤１０７が貯蔵されている。凝集剤１０７は、剥離廃液１０３を凝固するためのものである。本実施形態では、例えば希硫酸を用いる。なお、凝集剤１０７は希硫酸にかぎらず、剥離廃液１０３に対する凝集効果を発揮するものであり、酸であればほぼ何でもよい。希塩酸、クエン酸、酢酸等の一般的な酸性液が利用可能である。
剥離廃液１０３は剥離廃液タンク１０２から第一ポンプ１０８を通じて凝集槽１０９に投入される。第二廃液１０５は第二廃液タンク１０４から第二ポンプ１１０を通じて凝集槽１０９に投入される。凝集剤１０７は薬液槽１０６から第三ポンプ１１１を通じて凝集槽１０９に投入される。

凝集槽１０９は真上に開口部を備える円筒形のステンレス製又は耐薬品性容器であり、底部１０９ａがテーパ状に形成されている。更に、凝集槽１０９の底部１０９ａの中心にある、テーパ状の先端に位置する部分には、移送弁１１２が設けられている。移送弁１１２は図示しない制御装置によって開閉制御される。
凝集槽１０９には、内部に満たされる混合廃液１１８のｐＨを測定するため、廃液ＰＨ計１１３が設けられている。
凝集槽１０９の底部１０９ａに近い中心部には、廃液撹拌モータ１１４によって回転駆動される撹拌棒１１５が挿入されている。
凝集槽１０９の直下には、中和槽１１６が設置されている。凝集槽１０９と中和槽１１６の間には、不織布１１７が介在している。

図１に示す廃液処理設備１０１を、以下のように稼働させる。
先ず、第一工程として、図示しない制御部によって第一ポンプ１０８と第二ポンプ１１０を稼働させて、凝集槽１０９に剥離廃液１０３と第二廃液１０５を投入する。そして廃液撹拌モータ１１４を制御して撹拌棒１１５を駆動させることで、剥離廃液１０３と第二廃液１０５を混合して、混合廃液１１８を得る。混合する廃液の量の割合は、以下の通りである。
エアコン洗浄廃液の場合、剥離廃液１に対し、エアコン洗浄廃液４以下にする。但し、好ましくは剥離廃液４に対し、エアコン洗浄廃液１以下が望ましい。
油脂廃液の場合、剥離廃液１に対し、油脂廃液１以下にする。
なお、この第一工程における混合廃液１１８の調合は、手作業で実施することを妨げるものではない。

次に、第二工程として、混合廃液１１８を撹拌棒１１５で撹拌しながら、第三ポンプ１１１を稼働させて、凝集槽１０９に凝集剤１０７を滴下する。
凝集剤１０７を少しずつ滴下しながら撹拌棒１１５にて混合廃液１１８を撹拌すると、混合廃液１１８に含まれているポリマーワックスの主成分である、アクリル樹脂やウレタン樹脂等の溶解した合成樹脂成分（ポリマー成分）が凝固して、直径約０．５ｍｍ以下のポリマー塊が多数形成される。このポリマー塊には、第二廃液１０５に含まれている汚濁物質が閉じ込められる。
そして、図示しない制御装置が廃液ＰＨ計１１３が出力する混合廃液１１８のｐＨ測定値情報を監視しながら、混合廃液１１８のｐＨが大体４〜３程度の弱酸性に至るまで、混合廃液１１８の撹拌と、凝集剤１０７の滴下を続ける。
混合廃液１１８のｐＨが所望の弱酸性に至ったら、第三工程として、移送弁１１２を開放する。すると、混合廃液１１８が不織布１１７によってろ過される。この時、汚濁物質を含むポリマー塊の集合体であるポリマー塊残渣１１９が不織布１１７に残留し、水溶性の不純物を含む濾過廃液が中和槽１１６に落下する。

これ以降は、発明者らがこれまで特許出願した、剥離廃液１０３の処理方法に従って、濾過廃液を処理する。先ず、第四工程として、中和槽に溜まった濾過廃液のｐＨを炭酸ソーダ等のアルカリ剤で調整して、一次処理水を得る。次に、一次処理水に吸着剤を加えて真空乾燥による蒸留を行い、二次処理水を得る。更に、二次処理水を好気性バクテリアを含む水槽に投入して、三次処理水を得る。なお、二次処理水を得る代わりに乾燥させることで水分を蒸発させて大気に放出させてもよい。
また、ポリマー塊残渣１１９は別途圧搾処理後、乾燥させることで、固形燃料として利用してもよいし、可燃ごみとしても処理可能である。

すなわち、第一工程として、第二廃液１０５に第一廃液であるところの剥離廃液１０３を所定の割合以上の量にて混合した上で、第二工程として、この混合廃液１１８を撹拌しながら凝集剤１０７を滴下する。こうすることで、第三工程として、発明者らがこれまで培った剥離廃液１０３の処理方法と全く同じ処理である、不織布１１７でろ過することで、第二廃液１０５の処理が可能になる。つまり本実施形態は、剥離廃液１０３を、第二廃液１０５の汚濁物質を凝集させるための有機高分子凝集剤として利用するのである。

第二工程において、凝集剤１０７を滴下する際、必ず混合廃液１１８を撹拌することが必要である。撹拌しないと、ポリマー塊の粒子が必要以上に大きくなってしまい、第三工程においてポリマー塊残渣１１９の形成に不備が生じるだけでなく、ポリマー塊に汚濁物質を上手く取り込めなくなる。撹拌には、例えば２０Ｌ程度の混合廃液においては、５ｍ／ｓｅｃ以上の流速が必要である。また、凝集剤１０７の滴下も、例えば２０Ｌ程度の混合廃液に対して、１．７ｍＬ／ｓｅｃ程度の単位時間当り流量で、できるだけ少しずつ、ゆっくり滴下することが好ましい。

図２Ａは、剥離廃液１０３とエアコン洗浄廃液の混合比を変えた場合の、反応処理及びろ過処理の結果を示す表である。
図２Ｂは、剥離廃液１０３と油脂廃液の混合比を変えた場合の、反応処理及びろ過処理の結果を示す表である。
発明者らは、本発明を完成させるために図２Ａ及び図２Ｂに示す実験を行い、第一廃液と第二廃液１０５の比率を特定した。
図２Ａの表において、第１番目レコードは剥離廃液０ｃｃ、エアコン洗浄廃液５００ｃｃ、すなわち混合比０：１の廃液における実験結果である。
第２番目レコードは剥離廃液１００ｃｃ、エアコン洗浄廃液４００ｃｃ、すなわち混合比１：４の廃液における実験結果である。
第３番目レコードは剥離廃液１００ｃｃ、エアコン洗浄廃液３００ｃｃ、すなわち混合比１：３の廃液における実験結果である。
以下同様に、第８番目レコード迄、８種類の混合比の廃液を用意した。
なお、凝集剤１０７である希硫酸の投入スピードは、６．４ｍｌ／ｍｉｎである。

図２Ａの表の第８番目レコードは、剥離廃液１０３とエアコン洗浄廃液の混合比が４：１の実験結果である。この混合廃液１１８に凝集剤１０７を滴下しながら、ポリマー塊が発生し、廃液の濁りがなくなるまで撹拌する。撹拌の処理時間は約３分であった。この混合廃液１１８を不織布１１７に通すと、ほぼ一瞬で通過した。表中では５秒と記しているが、これは便宜的な計測時間であり、実際にはもっと短時間であり、時間の計測自体に意味がないことを示している。
図２Ａの表の第７番目レコードは、剥離廃液１０３とエアコン洗浄廃液の混合比が３：１の実験結果である。この混合廃液１１８に凝集剤１０７を滴下しながら、ポリマー塊が発生し、廃液の濁りがなくなるまで撹拌する。撹拌の処理時間は約３分であった。この混合廃液１１８を不織布１１７に通すと、全ての混合廃液１１８が不織布１１７を通過する迄、５分を要した。つまり、剥離廃液１０３対エアコン洗浄廃液の混合比を４：１から３：１に減らすと、分離時間が飛躍的に増加する。以下同様に、第２番目レコードに記す、剥離廃液１０３対エアコン洗浄廃液の混合比が１：４迄が、不織布１１７によるろ過が有効に機能した混合比である。

図２Ａの表の第１番目レコードは、剥離廃液１０３とエアコン洗浄廃液の混合比が０：１の実験結果である。この場合の混合廃液１１８は、エアコン洗浄廃液のみとなり、実質的には混合廃液ではなくなるが、この混合廃液１１８に凝集剤１０７を滴下しながら、塊が発生し、廃液の濁りがなくなるまで撹拌する。撹拌の処理時間は約４分であった。但し、純粋なエアコン廃液にはポリマーワックスの主成分である樹脂成分が殆ど存在しない。この混合廃液１１８を不織布１１７に通すと、凝集塊は形成されたものの、凝集塊までも不織布１１７を通過してしまい、ろ過ができなかった。
以上の実験結果より、混合廃液１１８として有効な、剥離廃液１０３対エアコン洗浄廃液の混合比は、１：４迄であることが判った。但し、工業用処理として実用的な混合比は、４：１以下である。

なお、図２Ａには記さなかったが、エアコン洗浄廃液の凝集剤１０７として、希硫酸に硫酸第二鉄を添加することで、凝集塊の粒を大きくできることが判明した。しかし、硫酸第二鉄を添加して撹拌したエアコン洗浄廃液は、不織布１１７を全く通過できなかった。凝集塊の粒が不織布１１７に目詰りを引き起こしてしまうからである。

図２Ｂの表において、第１番目レコードは剥離廃液０ｃｃ、油脂廃液５００ｃｃ、すなわち混合比０：１の廃液における実験結果である。
第２番目レコードは剥離廃液２００ｃｃ、油脂廃液４００ｃｃ、すなわち混合比１：２の廃液における実験結果である。
第３番目レコードは剥離廃液２５０ｃｃ、油脂廃液２５０ｃｃ、すなわち混合比１：１の廃液における実験結果である。
以上、３種類の混合比の廃液を用意した。
なお、凝集剤１０７である希硫酸の投入スピードは、６．４ｍｌ／ｍｉｎである。

図２Ｂの表の第４番目レコードは、剥離廃液１０３とエアコン洗浄廃液の混合比が２：１の実験結果である。この混合廃液１１８に凝集剤１０７を滴下しながら、ポリマー塊が発生し、廃液の濁りがなくなるまで撹拌する。撹拌の処理時間は約５分であった。この混合廃液１１８を不織布１１７に通すと、ほぼ一瞬で通過した。表中では５秒と記しているが、これは便宜的な計測時間であり、実際にはもっと短時間である。
図２Ｂの表の第３番目レコードは、剥離廃液１０３とエアコン洗浄廃液の混合比が１：１の実験結果である。この混合廃液１１８に凝集剤１０７を滴下しながら、ポリマー塊が発生し、廃液の濁りがなくなるまで撹拌する。撹拌の処理時間は約５分であった。この混合廃液１１８を不織布１１７に通すと、若干の残水が不織布１１７に残るものの、第４番目レコードと同様にほぼ一瞬で通過した。

図２Ｂの表の第２番目レコードは、剥離廃液１０３とエアコン洗浄廃液の混合比が１：２の実験結果である。この混合廃液１１８に凝集剤１０７を滴下しながら、ポリマー塊が発生し、廃液の濁りがなくなるまで撹拌する。撹拌の処理時間は約８分であった。この混合廃液１１８を不織布１１７に通すと、第４番目レコード、第３番目レコードと同様にほぼ一瞬で通過した。しかしながら、不織布１１７を通過した分離水が油脂廃液の成分による濁りを生じた。つまり、ポリマー塊による汚濁物質の凝集作用が十分でなかったことを示している。
以上の実験結果より、混合廃液１１８として有効な、剥離廃液１０３対油脂廃液の混合比は、１：１迄であることが判った。

本実施形態は、以下の様な応用例が可能である。
（１）油脂廃液の処理効率を高めるため、本実施形態による処理の前段階として、予め苛性ソーダを添加して油脂成分を鹸化させることが考えられる。また、この鹸化をより効率的に行うため、油脂廃液の上澄み部分を取り出し、苛性ソーダを添加した後、加熱処理することも考えられる。

（２）本実施形態では、第一廃液として剥離廃液１０３を用いた。しかし、有機高分子凝集剤として利用する第一廃液は、剥離廃液１０３に限られない。例えば、近年急速に普及し始めている３Ｄプリンタの洗浄廃液は、剥離廃液１０３に近い、樹脂成分を含むアルカリ性の廃液である。このような、溶解した合成樹脂成分を含むアルカリ性の廃液であれば、所望の第二廃液１０５を凝集させるための、有機高分子凝集剤として利用する第一廃液として、利用が可能である。

本実施形態では、新規な廃液処理方法の一例として、廃液処理設備１０１を開示した。
先ず、第一工程として、溶解した合成樹脂成分を含むアルカリ性の第一廃液と、汚濁物質を含む第二廃液とを所定の比率で混合して混合廃液を得る。
次に、第二工程として、混合廃液を撹拌しながら、混合廃液に凝集剤を滴下して、混合廃液中の合成樹脂成分を、汚濁物質を含めて凝集させる。
そして第三工程として、第二工程を経た混合廃液を不織布１１７を用いてろ過する。
このように、剥離廃液１０３を、第二廃液１０５の汚濁物質を凝集させるための有機高分子凝集剤として利用することで、これまで処理が困難だったエアコン洗浄廃液や油脂廃液から、汚濁物質をポリマー塊残渣１１９に凝集させることができ、結果として、短時間で容易に浄化できる。

以上、本発明の実施形態例について説明したが、本発明は上記実施形態例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した本発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、他の変形例、応用例を含む。

１０１…廃液処理設備、１０２…剥離廃液タンク、１０３…剥離廃液、１０４…第二廃液タンク、１０５…第二廃液、１０６…薬液槽、１０７…凝集剤、１０８…第一ポンプ、１０９…凝集槽、１１０…第二ポンプ、１１１…第三ポンプ、１１２…移送弁、１１３…廃液ＰＨ計、１１４…廃液撹拌モータ、１１５…撹拌棒、１１６…中和槽、１１７…不織布、１１８…混合廃液、１１９…ポリマー塊残渣

上記課題を解決するために、本発明の廃液処理方法は、以下の工程を実行する。
先ず、第一工程として、溶解した合成樹脂成分を含むポリマーワックスの剥離廃液である第一廃液と、エアコン洗浄廃液である第二廃液とを１：３以上の比率で混合して混合廃液を得る。
次に、第二工程として、混合廃液を撹拌しながら凝集剤を滴下して、合成樹脂成分を凝集させる。
次に、第三工程として、第二工程を経た混合廃液をろ過する。
そして第四工程として、第三工程を経た混合廃液に所定のｐＨ調整剤を混合して、混合廃液のｐＨ値を調整する。

Claims (5)

1. 溶解した合成樹脂成分を含むアルカリ性の第一廃液と、汚濁物質を含む第二廃液とを所定の比率で混合して混合廃液を得る第一工程と、
   前記混合廃液を撹拌しながら凝集剤を滴下して、前記合成樹脂成分を前記汚濁物質を含めて凝集させる第二工程と、
   前記第二工程を経た前記混合廃液をろ過する第三工程と
   を有する、廃液処理方法。
2. 更に、
   前記第三工程を経た前記混合廃液に所定のｐＨ調整剤を混合して、前記混合廃液のｐＨ値を調整する第四工程と
   を有する、請求項１に記載の廃液処理方法。
3. 前記第一廃液はポリマーワックスの剥離廃液である、
   請求項２に記載の廃液処理方法。
4. 前記第二廃液はエアコン洗浄廃液であり、
   前記第一廃液と前記第二廃液の混合比は１：３以上である、
   請求項３に記載の廃液処理方法。
5. 前記第二廃液は油脂成分を含む廃液であり、
   前記第一廃液と前記第二廃液の混合比は１：１以上である、
   請求項３に記載の廃液処理方法。

Images