JP2564759B2 - 簡易廃液処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、比較的小規模な廃液
の処理に用いる簡易な廃液処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、化学実験室や工場等において
排出される比較的大量の廃液は、廃液処理装置により浄
化されて、処理水として放流されている。従来の廃液処
理装置は、主として廃液収集槽、薬剤導入装置、反応沈
殿槽、スラッジ処理部、上澄水処理部とから構成され、
廃液収集槽から廃液移送ポンプにより廃液を反応沈殿槽
に集め、中和剤や凝集剤等の薬剤によりフロックを形成
させ、スラッジ処理部で沈殿槽下層に沈降するフロック
を処理し、上澄水処理部で反応槽の上澄水を活性炭やイ
オン交換樹脂で処理して、浄化した処理水を排出するも
のである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、近年自然環境
を保護する必要性が高まってきており、かかる大量の廃
液のみならず、小規模の化学実験設備における廃液も処
理すべきである。加えて、廃液処理工程を実験すること
により、廃液処理の重要性や自然環境保護の重要性を認
識させることは教育上、大きな意義がある。一方、上記
した従来の廃液処理装置は少量の廃液の簡易処理には適
さない不都合があり、この装置を単に小型化しても、処
理操作を安全にかつ簡易に行うことはできないものであ
る。また、従来の装置は、廃液処理工程を直接観察する
のは困難な構造となっている。

【０００４】そこで、本発明は、上記した従来の不都合
を排除して、小量の廃液の簡易な処理に適し、かつ、処
理操作を安全かつ簡易に行うことができる簡易廃液処理
装置を提供することを目的とする。また、本発明は、廃
液の処理工程を直接観察することのできる簡易廃液処理
装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ための技術的手段として、第１の発明では、反応槽内で
廃液と薬剤とを反応させて得る反応液をろ過することに
より廃液を処理する装置であって、薬剤槽と、薬剤槽の
上部に設けたスポイト部材とを備え、このスポイト部材
を操作することにより、薬剤槽内の薬剤を加圧して、薬
剤を薬剤槽から反応槽に吐出する薬剤導入部と、この薬
剤導入部の薬剤槽の下方に設けられ、反応液を自然流下
により排出する排出口と、この排出口を開閉するコック
とを有する反応槽と、この反応槽の下方に設けられて反
応槽から排出された反応液を自然流下によりろ過するろ
過槽、とを備えた簡易廃液処理装置を創作した。

【０００６】また、第２の発明は、反応槽内で廃液と薬
剤とを反応させて得る反応液をろ過することにより廃液
を処理する装置であって、薬剤槽と、薬剤槽の上部に設
けた薬剤加圧部材とを備え、この薬剤加圧部材を操作す
ることにより、薬剤槽内の薬剤を加圧して、薬剤を薬剤
槽から反応槽に吐出可能に設けた薬剤導入部と、この薬
剤導入部の薬剤槽の下方に設けられて、かつ反応液の排
出口を有する反応槽と、この反応槽の下方に設けられ
て、反応槽から排出された反応液をろ過するろ過槽とを
備え、前記反応槽及び／又は前記ろ過槽の装置前面が透
明基材から構成されていることを特徴とする。さらに、
この装置において、前記反応槽内に攪拌羽根を備えたこ
とを特徴とする。

【０００７】前記廃液としては、主として酸・アルカリ
廃液、重金属含有廃液である。前記薬剤とは、主として
酸、アルカリ等の中和剤、凝集剤、凝集助剤等である

【０００８】

【作用】第１の発明によると、薬剤導入部、反応槽、ろ
過槽が上下に対応するように配設され、反応液の自然排
出、自然ろ過により廃液処理工程が狭いスぺースで効率
的に行われる。 薬剤導入は、薬剤槽の上部のスポイト部
材を加圧操作することにより薬剤導入を行うため、必ず
薬剤よりも上方で操作することになる。したがって、ス
ポイト部材と薬剤槽との接続状態が悪くても、スポイト
部材を操作する限りは、操作する手を漏れた薬剤によっ
て傷つけることはない。また、スポイト部材によれば、
圧縮操作により簡易に吐出量の微調整が可能である。 ま
た、第２の発明によると、装置前面が透明基材であるた
め、廃液が処理される工程を上方から下方へと追って観
察することができる。羽根による攪拌は、反応槽内で有
毒ガスが発生した場合でも有毒ガスを巻き上げない。

【０００９】

【実施例】以下に本発明を具現化した一実施例について
図１ないし図７に基づいて説明する。なお、本発明は、
以下の実施例に限るものではない。図１には、本実施例
の簡易廃液処理装置の断面構造が示されている。この簡
易廃液処理装置は、下から上方へ活性炭槽６、ろ過槽１
２、反応槽２０、薬剤導入部３０の順に構成され、上部
の反応槽２０に導入した廃液を上から反応槽２０、ろ過
槽１２、活性炭槽６と順次下方の処理部へ流しながら各
処理を行い、活性炭槽６の奥から処理水として放流する
ようになっている。前記各処理部は、実験台等に安定し
て載置するための脚部２ａを兼ねる側板２び背板４によ
って囲まれた断面略正方形状で縦長の空間に配設されて
いる。

【００１０】側板２は、図１及び図２に示すように前記
各部を左右側から支持して反応槽２０の上端までの高さ
を有するとともにその下部は、実験台に安定して載置で
きるような前後に二股状の脚部２ａとなっている。側板
２は透明のプラスチックで形成され、廃液処理工程が外
部から観察しやすくなっている。また、背板４は、左右
の側板２の装置１後方の間に設けられて、前記各処理部
を支持し、また処理水放流用のチューブ１０や電源コー
ドを挿通するための孔部が所定の位置に貫設されてい
る。

【００１１】装置１の最も下部の活性炭槽６は、上方に
開口した容器状であり、内部には、透水性材質のバッグ
に約１リットルの活性炭８Ａが密封状に詰められた活性
炭バッグ８が設置されており、上部のろ過槽１２で処理
された一次処理水中に含まれる微量の重金属類や有機物
を除去したり色度を低下させるようになっている（図４
参照）。活性炭８Ａでろ過された水は、図１に示すよう
に、活性炭槽６の後部に接続された処理水放流用チュー
ブ１０で装置１外へ放流されるようになっている。

【００１２】活性炭槽６の上方に位置するろ過槽１２
は、透明のプラスチック（本実施例にあっては、透明の
ポリ塩化ビニル製）から上方に方形状に開口する容器状
に形成され、約３リットルの反応水を処理できる大きさ
となっている。また、ろ過槽１２は、図１に示すように
前面に把手が設けられ側板２より前方に引出し可能な引
出し式に形成されており、ろ過槽１２中のろ材１４の取
り替えや洗浄が容易になっている。図３に示すように、
ろ過槽１２の底部１６のうち、下部の活性炭槽６の開口
部に対応する部分は多数の孔１６ａのあいた目板構造と
なってろ材１４の透水性が確保されている。さらに、こ
の底部１６には、図３（ｂ）に示すように前後方向に３
本の桟部材１８が形成されており、ろ過槽１２中に配設
されたろ材１４が底部１６に密着しないようになってい
る。

【００１３】図５に示すように、ろ過槽１２内に配設さ
れるろ材１４は紙製（あるいは不織布、布地の場合もあ
る）で、所定の折り曲げ線によって折り曲げることによ
り簡単に箱状に形成されるようになっており、ろ過槽１
２内部の寸法に合致させ得る。

【００１４】このように形成されたろ過槽１２には、そ
の上方の反応槽２０から水抜きコック２４を介して反応
液が導入されるようになっている。

【００１５】廃液が導入され反応液が調製される反応槽
２０は、上方に開口する容器状に形成され、装置のほぼ
中央の高さに配設されている。反応槽２０は約３リット
ルの廃液を処理するのに十分な大きさを備えている。そ
して、その底部２１は、装置１後方へ下方に傾斜するよ
うになっており、装置１の背板４に近接した位置におい
て最下部２１ａを有し、その最下部２１ａにおいては、
水抜き用の孔部２２が貫設されている。この水抜き用の
孔部２２には、ろ過槽１２上部に続く水抜き管２３が接
続されるとともに、この水抜き管２３には水抜きコック
２４が設けられて、装置１手前から手動でコック２４を
操作することにより、反応槽２０内の反応液を排出可能
に設けられている。

【００１６】また、反応槽２０の上部は遮蔽され薬剤導
入部３０及び撹拌機２６等が載置されているが、最も手
前側には反応槽２０に廃液を供給することができるよう
にヒンジ部材により装置１後方に開閉する蓋が設けられ
ている。

【００１７】撹拌機２６は、反応槽２０上方奥に載置さ
れ、減速機付きモータ２７、シャフト２８及びインペラ
２９とから形成されている。モータ２７は、装置１のほ
ぼ中央でやや後方より配設され、モータ２７の下方から
先端にインペラ２９を有するシャフト２８が反応槽２０
のほぼ中央で後方よりの位置に垂下されている。インペ
ラ２９は、反応槽２０の底部２１付近に到達され、反応
槽２０内の反応液を十分に撹拌できるようになってい
る。また、インペラ２９は、反応槽２０内に形成したフ
ロックを壊さない程度に前記モータ２７により低速回転
できるように調整されている。

【００１８】モータ２７の手前でかつ反応槽２０の蓋２
５の開閉の妨げにならない位置には、薬剤導入部３０が
備えられている。薬剤導入部３０は、スポイト部材（薬
剤加圧部材）３２と薬剤吐出用チューブ３４をそれぞれ
備えた４個の薬剤槽３１が装置１の左右方向に整列され
て形成されている。図６に示すように、各種薬剤が充填
される薬剤槽３１は耐薬剤性の基材から瓶状の容器に形
成されており、その上部には、プラスチックやゴム等の
弾性部材からなるスポイト部材３２が一体に取り付けら
れている。本実施例においては、薬剤槽３１上部にキャ
ップ部３１ａにスポイト部材３２が取り付けられてお
り、一回の圧縮操作により薬剤槽３１から約５ｍｌの薬
剤の吐出が可能となっている。

【００１９】薬剤吐出用チューブ３４は、薬剤槽３１の
底部付近の側面部から延出状に形成されている。すなわ
ち、底部付近から側面部に沿って上方に形成され薬剤槽
３１の頂部付近で下方に屈曲し、反応槽２０上部の孔を
挿通し、チューブ３４下端が反応槽２０の処理液の上限
よりやや高い位置にくるようになっている。なお、この
位置は、チューブ３４から吐出される薬剤が、撹拌機２
６のインペラ２９により効率よく撹拌されるような位置
である。

【００２０】さらに、本実施例においては、反応槽２０
内の反応液のｐＨを計測することができるｐＨメータ３
６が薬剤槽３１間に設置され、電極部３７が反応槽２０
内の反応液に浸漬されるようになっている。

【００２１】次に、この簡易廃液処理装置１を用いて廃
液を処理する場合について図７にしたがって説明する。
まず、水抜きコック２４が閉じられている状態で、所定
量の酸・アルカリ廃液、あるいは重金属含有廃液を反応
槽２０の蓋２５を開けて投入する。廃液投入後、撹拌機
２６のスイッチを入れて、反応槽２０中でインペラ２９
を回転させて、廃液を撹拌した状態で、所定の薬剤槽３
１上部のスポイト部材３２を装置１手前から手によって
圧縮操作して、薬剤を反応槽２０に吐出させる。廃液は
酸・アルカリ廃液の場合には、酸又はアルカリ用の薬剤
槽３１のスポイト部材３２を操作して廃液を中和する。
また、廃液が重金属含有廃液の場合には、凝集剤用等の
スポイト部材３２と酸又はアルカリ用のスポイト部材３
２を操作して廃液を反応・中和する。

【００２２】この薬剤投入の際、薬剤槽３１上部のスポ
イト部材３２を操作するため、かならず薬剤よりも上方
で操作することになる。したがって、たとえスポイト部
材３２と薬剤槽３１との接続が悪く強酸性、あるいは強
アルカリ性等の薬剤が接続部分から漏れていたとして
も、スポイト部材３２を操作する限りは、操作する手を
かかる薬剤により傷つけることはない。すなわち、従来
の廃液処理装置のように、大きな薬剤タンクの下方のバ
ルブからそのまま薬剤を投入するシステムを小型化した
如くの薬剤槽の下方でコック操作により薬剤を投入する
ものでは、コックのすり合わせの具合等により強酸性の
薬剤等が漏れて手を傷つける場合があり、またかかるコ
ックの取扱いにはやや熟練を要するものであるが、本実
施例の装置１にあってはそのような不具合はなく、安全
かつ簡易に薬剤導入を行うことができる。

【００２３】また、スポイト部材３２は、装置１の最上
部にあるため、装置１前方あるいは側方からでも圧縮操
作のしやすいものとなっている。さらに、一回の圧縮操
作で約５ｍｌの薬剤を吐出するようになっているととも
に、圧縮の程度により、吐出量の微調整が可能であるた
め、ｐＨ調整及び凝集反応に必要な薬剤吐出量を得るこ
とができる。

【００２４】なお、撹拌機２６はインペラ２９を回転さ
せるものであるため、誤って有毒ガスが発生した場合に
あっても、空気撹拌式と異なり有毒ガスを巻き上げるこ
とがなく、安全性が高いものとなっている。さらに、こ
の反応槽２０で反応の状態、例えばフロックが形成され
る等の変化は、反応槽２０が透明であるために肉眼で直
接観察することができる。また、反応時に蓋２５を閉め
ることにより、薬剤の吐出時の廃液の飛沫等を防止する
ことができる。

【００２５】反応の終了後、撹拌機２６を停止させ、水
抜きコック２４を装置１前方から操作して水抜き孔２２
を開放し、反応槽２０中の反応液の全量をろ過槽１２に
投入する。なお、この場合反応槽２０下部のコック２４
により操作することとしても、反応液は中和されている
ため危険ではない。また、水抜き孔２２が反応槽２０の
最下部２１ａにあるため、反応液の全量がろ過槽に重力
により自然流下される。このような全量ろ過方式にあっ
ては、従来の廃液処理装置と異なり、フロックと上澄水
とを分離して処理しないため、構造が簡易かつコンパク
トになるとともに反応液をどの程度ろ過槽に投入するか
否かの難しい判断が不要なので、簡易な処理に適してい
る。

【００２６】ろ過槽１２に投入された反応液は、重力に
よる自然ろ過により、ろ材１４を通過し、ろ過槽１２の
底部１６の目板部を通過して活性炭槽６に供給される。
このろ過槽１２にあっては、主として廃液中の微粒状物
や反応により生じたフロックが除去される。さらに、こ
のろ液は、活性炭槽６中の活性炭バッグ８を通過するこ
とにより、不純物が取り除かれ、処理水放流用チューブ
１０から装置１外へ放流される。

【００２７】このように本装置１においては、廃液処理
工程が上から下へと重力を利用して自然流下及び自然ろ
過により行われかつ全量ろ過方式を採用するため、構造
が簡易かつコンパクトになっている。また、反応液の状
態や処理液の移動を直接観察できるものとなっているた
め、廃液処処理工程を理解しやすく、かつ工程に有毒ガ
ス等が発生する等の異常がおきた場合の発見がしやすい
ものとなっている。

【００２８】次に、この装置１の維持管理としてろ材の
交換等をする必要があるが、本装置１においては、ろ過
槽１２が引出し式になっており、容易に装置１から分離
することができるため、ろ材１４の交換やろ過槽１２の
洗浄が容易である。また、ろ過槽１２の底部１６には桟
部材１８が設けられているため、ろ過によってろ材１４
が底部１６に押しつけられても、桟部材１８を設けた部
分においてはやや浮き上がった状態となっている。した
がって、容易に底部１６からろ材１４を引き剥がして、
ろ材１４を破ることなく子供でも簡易に交換することが
できる。また、蓋２５を開放することができるため反応
槽２０の掃除やフロックの除去等が容易である。

【００２９】なお、本実施例の装置１においては、反応
槽２０の底部２１が装置１後方に下方傾斜し、最下部２
１ａにおいて水抜き孔２２を設け、その上部において手
前に薬剤槽３１、奥側に撹拌機２６を配置する構成とな
っている。これにより、薬剤槽３１の上部のスポイト部
材３２の操作を容易にするともに、反応槽２０の水深の
深い部分で効果的な撹拌を可能とし、さらに装置１前部
に反応槽２０とろ過槽１２との間の空間を大きく採るこ
とが可能となっているため装置１後方にある水抜きコッ
ク２４の操作をしやすいものとなっている。すなわち、
ろ過槽１２、反応槽２０、薬剤導入部３０や撹拌機２６
が合理的に配置されることにより、廃液処理を効率よく
行うことができ、かつ手動操作が行いやすいものとなっ
ている。また、この配置によれば、ろ過槽２０は引出し
式でなくても容易にろ材１４を交換することも可能であ
る。

【００３０】なお、活性炭槽６は、活性炭バッグ８を備
えない場合には、ろ液の収集槽として利用することがで
きる。また、本実施例においては、薬剤加圧部材とし
て、スポイト部材３２を用いたが、これに限定するもの
ではなく、シリンダ部材を上方から操作して上下動させ
ることにより薬剤槽内の薬剤を吐出するものであっても
よい。

【００３１】

【発明の効果】第１の発明によれば、廃液処理工程を構
成する各処理部は、上下方向に配置されて、反応液の排
出やろ過が重力による自然流下により行われるため、各
工程を効率的に行うことができ、しかもコンパクトに構
成されて、小規模の廃液処理を簡易に行うのに適してい
る。また、薬剤の導入が薬剤槽上部のスポイト部材を操
作することにより行われ、薬剤に対して必ずその上方に
操作する手が位置されるため、操作する手が薬剤に触れ
る恐れがなく、薬剤導入の際の安全が確保された廃液処
理装置となっている。また、スポイト部材によると、圧
縮操作により、簡易に必要量の薬剤の導入ができる。 第
２の発明によれば、廃液処理工程を構成する各処理部
は、上下方向に配置されて、反応液の排出やろ過が重力
による自然流下により行われるため、各工程を効率的に
行うことができ、しかもコンパクトに構成されて、小規
模の廃液処理を簡易に行うのに適している。さらに、装
置の前面が透明基材で構成されているため、処理工程の
観察が容易であり、また、異常の発生も容易に発見でき
るため、特に教育理科機器として適したものとなってい
る。さらに、反応槽中には回転式の攪拌機を備えて反応
槽内で有毒ガスが発生した場合に有毒ガスを巻き上げる
ことがないため、安全である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例の簡易廃液処理装置の断面構造を示す
図である。

【図２】本実施例の簡易廃液処理装置の平面図及び正面
図である。

【図３】本実施例のろ過槽の平面図及び断面図である。

【図４】活性炭バッグの形状図である。

【図５】ろ材の形状図である。

【図６】薬剤槽の使用態様図である。

【図７】本実施例の簡易廃液処理装置における廃液処理
工程の説明図である。

【符号の説明】

１…簡易廃液処理装置 １２…ろ過層 ２０…反応槽 ２２…排出口 ３０…薬剤導入部 ３１…薬剤槽 ３２…薬剤加圧部材

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】反応槽内で廃液と薬剤とを反応させて得る
   反応液をろ過することにより廃液を処理する装置であっ
   て、薬剤槽と、薬剤槽の上部に設けたスポイト部材とを備
   え、このスポイト部材を操作することにより、薬剤槽内
   の薬剤を加圧して、薬剤を薬剤槽から反応槽に吐出する
   薬剤導入部と、 この薬剤導入部の薬剤槽の下方に設けられ、反応液を自
   然流下により排出する排出口と、この排出口を開閉する
   コックとを備えた反応槽と、 この反応槽の下方に設けられて反応槽から排出された反
   応液を自然流下によりろ過するろ過槽、 とを備えた簡易廃液処理装置。
2. 【請求項２】反応槽内で廃液と薬剤とを反応させて得る
   反応液をろ過することにより廃液を処理する装置であっ
   て、薬剤槽と、薬剤槽の上部に設けた薬剤加圧部材とを備
   え、この薬剤加圧部材を操作することにより、薬剤槽内
   の薬剤を加圧して、薬剤を薬剤槽から反応槽に吐出可能
   に設けた薬剤導入部と、 この薬剤導入部の薬剤槽の下方に設けられて、かつ反応
   液の排出口を有する反応槽と、 この反応槽の下方に設けられて、反応槽から排出された
   反応液をろ過するろ過槽とを備え、 前記反応槽及び／又は前記ろ過槽の装置前面が透明基材
   から構成されていることを特徴とする簡易廃液処理装
   置。
3. 【請求項３】請求項２に記載の簡易廃液処理装置におい
   て、 前記反応槽内に攪拌羽根を備えたことを特徴とする簡易
   廃液処理装置。