JP5536595B2 - ポリマーワックス剥離廃液の浄化システム - Google Patents

Description

本発明はポリマーワックス剥離廃液の浄化システムに関する。

建築物の床材等には、保護と美観とを保つ目的から、ポリマーワックスが塗布される。そして、ポリマーワックスが塗布された床等は、人の歩行等により傷つき、汚れた場合には、年に数回の割合でポリマーワックスが剥離剤等の溶剤によって剥がされ、再び新しいポリマーワックスが塗布される。このようなポリマーワックスは亜鉛等の金属で架橋されたポリマーからなり、床等の耐久性の向上が図られている。このため、上記の作業によって生じたポリマーワックス剥離廃液には、溶けたポリマーの他、亜鉛化合物、剥離剤、洗剤、土汚れ等が含まれている。

このポリマーワックス剥離廃液は、溶けたポリマー等、環境に悪い汚染物質が大量に含まれ、そのまま下水等に排出することは好ましくない。このため、このポリマーワックス剥離廃液は、専用の浄化システムを用いて汚染物質を逐次分離除去する作業が行われる。また、この際、ポリマーワックス剥離廃液からポリマー等の固形分を分離させて、その再利用を図ることも行われている。

このようなポリマーワックス剥離廃液の浄化システムとしては、例えば特許文献１に開示されたものが知られている。この浄化システムは、ポリマーワックス剥離廃液中に高濃度の酸を直接供給することで、ポリマー等の固形分を瞬時に分離させるポリマー析出装置を備えている。

この浄化システムによれば、ポリマーワックス剥離廃液から、ポリマー等の固形分と、その固形分が分離された処理液とを得ることができる。この際、ポリマーワックス剥離廃液から分離された固形分は流動性が低い半固形化の状態で回収される。その固形分は、複数の処理を経て最終的に固形燃料として再生され、その再利用が図られている。なお、処理液についても、その後の中和処理、おが屑の混合、乾燥処理を経て、固形燃料に戻されている。

特開２００７−２７７４５５号公報

ポリマーワックス剥離廃液においては、環境保護の観点から、上記のような汚染物質が適切に浄化される必要がある他、近年の省資源化志向の高まりから、分離されたポリマー等の固形分について、より幅広い再利用が求められている。この点、上記従来の浄化システムでは、分離された固形分を焼却処分に等しい固形燃料としてしか再利用しておらず、省資源化の実現が不十分である。

本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、環境保護を実現可能であるとともに、省資源化をより実現可能なポリマーワックス剥離廃液の浄化システムを提供することを解決すべき課題としている。

本発明のポリマーワックス剥離廃液の浄化システムは、金属によって架橋されたポリマーからなるポリマーワックスを水と剥離剤と洗剤とで剥離することにより生じ、該金属と該ポリマーと該剥離剤と該洗剤とを含むポリマーワックス剥離廃液の浄化システムであって、
ポリマー析出装置を備え、
該ポリマー析出装置は、主として水からなる緩衝液を貯留し、前記ポリマーワックス剥離廃液が制御されつつ該緩衝液中に供給される緩衝室と、
前記ポリマーワックス剥離廃液と該緩衝液とからなる混合液のｐＨを測定可能なｐＨ測定機と、
該混合液から、前記ポリマーを主とする固形分を分離して第１被処理液を得る上流側反応室とを有していることを特徴とする（請求項１）。

上記従来の浄化システムでは、ポリマーワックス剥離廃液に対し、直接、高濃度の酸を供給することから、ポリマーワックス剥離廃液中のポリマー等と酸とが急激に中和反応を生じることになる。この際、ポリマーワックス剥離廃液中のポリマー等の凝集だけでなく、既に凝集したポリマー等の硬化反応も急激に生じることとなるため、ポリマーワックス剥離廃液から固形分が固形化した状態で分離されることとなる。また、従来の浄化システムでは、ポリマーワックス剥離廃液を攪拌している状態であっても、酸が供給された近辺では中和反応が急激に進行する一方、その周辺部分では酸が十分に行渡らず、中和反応が進行し難い。このため、ポリマーワックス剥離廃液全体からポリマー等を分離させ難くなっている。

さらに、除去されたポリマーワックス自体の性質の他、塗布されていた床等の状態や清掃作業の方法如何によって、ポリマーワックス剥離廃液中における樹脂濃度、洗剤、亜鉛化合物等の濃度は、それぞれに異なる。このため、各ポリマーワックス剥離廃液におけるｐＨも個々に差が生じることとなる。また、発明者等の知見によれば、上記の中和反応が進行するにつれて、ポリマーワックス剥離廃液のｐＨも変化する。この点、従来の浄化システムでは、各ポリマーワックス剥離廃液におけるｐＨの差異に注目することなく、過剰量の酸を供給している。

これらのため、上記従来の浄化システムでは、ポリマーワックス剥離廃液から分離される固形分の状態にばらつきが生じ易い。また、高濃度の酸によって分離された固形分は高い酸性を示すことから、このような固形分では、その再利用が図り難い。

これに対し、本発明のポリマーワックス剥離廃液の浄化システムはポリマー析出装置を備えている。このポリマー析出装置においては、緩衝室に貯留されている緩衝液に対してポリマーワックス剥離廃液が制御されつつ供給される。この際、ポリマーワックス剥離廃液に対して行われる制御としては、例えば、緩衝室への供給速度や供給量の制御等が挙げられる。また、緩衝室に貯留されている緩衝液は、主として水で構成されているため、緩衝液のｐＨは中性領域の性質となっている。ここで、中性領域とは、ｐＨ＝６．５〜９．０の範囲を指す。これらのため、このポリマー析出装置では、ポリマーワックス剥離廃液中におけるポリマー等の固形分と緩衝液との中和反応が緩衝室全体に亘って時間をかけて徐々に進行することとなる。

また、本発明に係るポリマー析出装置は、ｐＨ測定機を有しているため、中和反応時における緩衝室内における混合液のｐＨを測定するとともに、その管理を行うことが可能となっている。このため、測定されたｐＨを基に、緩衝室に供給するポリマーワックス剥離廃液の制御を行うことで、開始時点から終了時点まで常に好適な状態で中和反応が行われることとなる。

これらのため、この浄化システムでは、上流側反応室において、ポリマー等の固形分は混合液から好適に分離される。また、その分離された固形分は、硬化しておらず、流動性の高いペースト状となる。さらに、上記のように剥離液のｐＨが中性領域にあるため、分離された固形分及び第１被処理液のｐＨも中性領域に近い性質となる。これらのため、分離された固形分について、再利用に向けた加工等が容易となり、再利用の用途を広くすることが可能となる。また、第１被処理液についても、その後の処理が容易となる。

したがって、本発明の浄化システムによれば、環境保護を実現可能であるとともに、省資源化をより実現可能である。このようにして分離された固形分の再利用の用途としては、例えば合成ゴム用のフィラーや樹脂用のフィラーとすること等が挙げられる。

本発明の浄化システムにおいて、緩衝液中に含まれる成分としては、炭酸マグネシウム、水酸化マグネシウム、水酸化カリウム、消石灰及び希釈された硫酸水等が挙げられる。これらは緩衝液を中性領域に維持し易くするために含まれ得る。

上流側反応室は混合液から固形分を濾過する等、固体と液体とを分離するものである。上流側反応室は遠心分離機内に設けられていることが好ましい（請求項２）。この場合には、混合液から、より好適に固形分が分離されるため、第１被処理液中に残留する固形分を少なくすることが可能となる。このため、ポリマーワックス剥離廃液中の固形分をより多く再利用することが可能となる。

また、本発明の浄化システムは金属析出装置を備え得る。この金属析出装置は、第１被処理液を貯留しつつ、金属固定剤によって第１被処理液中の金属を水に不溶な硫化物として生成させる第１反応室を有し得る。また、第１被処理液及び硫化物からなる第２被処理液を貯留しつつ、触媒によって硫化物を自己凝集反応によって粗大化してフロックとする第２反応室を有し得る。さらに、第２被処理液からフロックを分離した第３被処理液を得る第３反応室を有し得る（請求項３）。

この場合には、第１被処理液中に含まれる金属を硫化物として分離することが可能となる。また、硫化物となった金属をフロックとすることで、第２被処理液中の微細な金属も好適に収集することが可能となる。また、第３反応室において第２被処理液からフロックが分離されることで、分離されたフロックも、上記の固形分と同様、再利用することが可能となる。

また、本発明の浄化システムは有機物除去装置を備え得る。この有機物除去装置は、好気性バクテリア及び嫌気性バクテリアの働きによって第３被処理液から有機物を除去して第４被処理液を得る下流側反応室を有していることが好ましい（請求項４）。この場合には、好気性バクテリア及び嫌気性バクテリアによって第３被処理液に含まれる有機物を分解させることが可能であり、第３被処理液を浄化することができる。こうして得られた第４被処理液は下水等に排出することが可能となる。上記のように、嫌気性バクテリアを使用することで、好気性バクテリアのみを使用する場合よりも排出汚泥が非常に少なくなる。このため、第４被処理液の水質がより好適な状態となる。さらに、嫌気性バクテリアは、好気性バクテリアと異なり、ミネラルや他の栄養素の補給も必要ない。このため、第３被処理液ひいてはポリマーワックス剥離廃液の浄化処理を低コストで行うことが可能となる。

本発明の浄化システムは、固形分を混合粉砕し、ゴム用のフィラーを得るフィラー製造装置を備えていることが好ましい（請求項５）。この場合には、一つの浄化システムにおいて、ポリマーワックス剥離廃液の浄化処理と、固形分の再利用に向けた処理とを一貫して行うことが可能となる。なお、このフィラー製造装置は、上記の第３反応室において分離されたフロックの再利用に向けた処理についても使用することができる。

本発明の浄化システムにおいて、第１反応室は、下流に向かって第２被処理液を流通させる流路と接続され得る。そして、第２反応室は、流路が下方に接続され、上方から第３被処理液を排出可能な淘汰管からなることが好ましい（請求項６）。この場合には、フロックが淘汰管の下方に沈殿するため、第２被処理液について、硫化物を多く含んだ部分と硫化物をほとんど含まない上澄み部分とに分離することが可能となる。そして、この第２被処理液の上澄み部分は、実質的に上記の第３被処理液と同質の状態となる。このため、第３反応室の他、第２反応室によっても第３被処理液を得ることが可能となる。このため、ポリマーワックス剥離廃液の浄化処理が効率よく行われることとなる。

本発明の浄化システムにおいて、触媒は、塩基性硫酸マグネシウムのウィスカーからなり、ウィスカーがガラス化しない温度でペレット状に固化されたものであることが好ましい（請求項７）。発明者等の検証によれば、触媒について、ウィスカーをガラス化させない状態で固化されたものであれば、硫化物をフロックとさせる際の活性度を高くすることができる。このため、このような触媒であれば、第２被処理液から金属の硫化物をより好適に収集、粗大化させて分離することが可能となる。なお、上記の要件を満たす触媒としては、ＭＭフロック（（株）マエダマテリアル製）が挙げられる。

本発明のポリマーワックス剥離廃液の浄化システムはポリマーワックス剥離廃液の浄化方法としても把握され得る。すなわち、本発明のポリマーワックス剥離廃液の浄化システムは以下の浄化方法を実行する。

この浄化方法はポリマー析出ステージを備える。上記ポリマー析出装置がポリマー析出ステージを実行する。このポリマー析出ステージは、主として水からなる緩衝液を貯留し、前記ポリマーワックス剥離廃液を制御しつつ緩衝液中に供給する供給工程と、前記ポリマーワックス剥離廃液と該緩衝液とからなる混合液のｐＨを測定するｐＨ測定工程と、該混合液から、前記ポリマーを主とする固形分を分離して第１被処理液を得る上流側反応工程とを有している。上流側反応工程は濾過によって行われる他、遠心分離によって行われ得る。

浄化方法は金属析出ステージを備え得る。上記金属析出装置が金属析出ステージを実行する。この金属析出ステージは、前記第１被処理液を貯留しつつ、金属固定剤によって該第１被処理液中の前記金属を水に不溶な硫化物として生成させる第１反応工程と、該第１被処理液及び該硫化物からなる第２被処理液を貯留しつつ、触媒によって該硫化物を自己凝集反応によって粗大化してフロックとする第２反応工程と、該第２被処理液から該フロックを分離した第３被処理液を得る第３反応工程とを有している。

浄化方法は有機物除去ステージを備え得る。上記有機物除去装置が有機物除去ステージを実行する。この有機物除去ステージは、好気性バクテリア及び嫌気性バクテリアの働きによって前記第３被処理液から有機物を除去して第４被処理液を得る下流側反応工程を有している。

浄化方法は、固形分を混合粉砕し、ゴム用のフィラーを得るフィラー製造ステージを備え得る。上記フィラー製造装置がフィラー製造ステージを実行する。

実施例１の浄化システムの一部を示す模式構造図である。 実施例１の浄化システムの一部を示す模式構造図である。 実施例１の浄化システムが実行する浄化方法の流れ図である。

以下、本発明を具体化した実施例１、２を図面を参照しつつ説明する。

（実施例１）
実施例の浄化システムは、図１及び図２に示すように、廃液貯留漕３と、ポリマー析出装置５（以上、図１参照。）と、金属析出装置７と、ｐＨ調整漕９と、有機物除去装置１１（以上、図２参照。）とを備えている。また、この浄化システムは、図１及び図２に示すフィラー製造装置１３を備えている。この浄化システムは、図３に示す浄化方法を実行する。

図１に示すように、廃液貯留漕３内には廃液貯留室３ａが形成されている。この廃液貯留室３ａには、ポリマーワックス剥離廃液が貯留される。廃液貯留室３ａ内には流路１０１の一端側が接続されている。流路１０１には流路１０２の一端側が接続されている。

ポリマー析出装置５は、第１、２混合漕１５ａ、１５ｂと、緩衝液のｐＨを測定可能な第１、２ｐＨ測定機１９ａ、１９ｂと、濾過機２３とを有している。浄化方法は、図３に示すように、ポリマー析出ステージＳＧ１を有している。ポリマー析出ステージＳＧ１は供給工程ＳＰ１と、ｐＨ測定工程ＳＰ２と、上流側反応工程ＳＰ３とを有している。

図１に示すように、第１、２混合漕１５ａ、１５ｂ内には、緩衝液を貯留する第１、２緩衝室１７ａ、１７ｂが形成されている。これらの第１、２緩衝室１７ａ、１７ｂ内には、それぞれ図示しない攪拌機が設けられている。各攪拌機は、図示しない制御装置に電気的に接続されており、図示しないモータによって回転駆動されるようになっている。

第１緩衝室１７ａには流路１０１の他端側が接続されており、第２緩衝室１７ｂには流路１０２の他端側が接続されている。これにより、各緩衝室１７ａ、１７ｂは、流路１０１、１０２を介して廃液貯留室３と連通している。また、流路１０１には第１ポンプＰ１が設けられている。この第１ポンプＰ１は図示しない制御装置に電気的に接続されており、各緩衝室１７ａ、１７ｂへ供給されるポリマーワックス剥離廃液の供給量を調節することが可能となっている。

また、各緩衝室１７ａ、１７ｂは、流路１０３、１０４を介して緩衝液貯留タンク２１と連通している。緩衝室１７ａ内には流路１０３の一端側が接続されている。流路１０３には、第１開閉弁Ｖ１が設けられている。第１開閉弁Ｖ１は、図示しない制御装置に電気的に接続されている。

緩衝液貯留タンク２１には、主として水からなる緩衝液が貯留されている。この緩衝液は、５重量％の硫酸水溶液２０リットルに対し、炭酸マグネシウム４００ｇ、水酸化マグネシウム２５０ｇ及び少量の消石灰が添加されることによって得られている。また、この緩衝液は、水酸化カリウムによってｐＨの値が７．０、すなわち中性領域となるように調整されている。

なお、炭酸マグネシウムを加えずに緩衝液を得ることも可能である。しかし、この場合には水酸化マグネシウムが硫酸水溶液に溶化する速度が遅くなる。一方、炭酸マグネシウムは、硫酸水溶液に溶化する際、炭酸ガス（ＣＯ₂）を放出する。これにより水酸化マグネシウムの溶化速度が促進されることとなり、好適に緩衝液を得ることが可能となっている。

第１開閉弁Ｖ１より下流の流路１０３には流路１０４の一端側が接続され、緩衝室１７ｂ内には流路１０４の他端側が接続されている。また、第１、２緩衝室１７ａ、１７ｂには、上記の第１、２ｐＨ測定機１９ａ、１９ｂがそれぞれ取り付けられている。各ｐＨ測定機１９ａ、１９ｂは、公知のｐＨ測定機と同一の構成であり、構成に関する詳細な説明を省略する。また、各ｐＨ測定機１９ａ、１９ｂは、図示しない制御装置に電気的に接続されている。なお、第１、２混合漕１５ａ、１５ｂは、ポリマー析出装置５内にいずれか一方のみ設けられても良く、三漕以上設けられても良い。また、ｐＨ測定機の数も、形成される緩衝室の数に応じて適宜変更することが可能である。

第１、２緩衝室１７ａ、１７ｂの底部には流路１０５、１０６の一端側が接続されている。流路１０６の他端側は流路１０５に接続されている。濾過機２３内には、上流側反応室２３ａが形成されている。この上流側反応室２３ａ内に流路１０５の他端側が接続されている。また、この上流側反応室２３ａには、図示しない流路を介して水が供給されるようになっている。さらに、この上流側反応室２３ａ（濾過機２３）の底部には流路１０７の一端側が接続されている。この流路１０７の他端側は、フィラー製造装置１３と接続されている。また、流路１０７には第２開閉弁Ｖ２が設けられている。この第２開閉弁Ｖ２は、図示しない制御装置に電気的に接続されている。なお、濾過機２３に関する他の構成は周知の濾過機と同様であり、構成に関する詳細な説明を省略する。

上流側反応室２３ａ（濾過機２３）の上部には金属析出装置７に繋がる流路１０８が接続されている。図２に示すように、金属析出装置７は、反応漕２５と、第１淘汰管２７と、第２淘汰管２９とを有している。浄化方法は、図３に示すように、金属析出ステージＳＧ２を有している。金属析出ステージＳＧ２は第１反応工程ＳＰ４と、第２反応工程ＳＰ５と、第３反応工程ＳＰ６とを有している。

図１に示すように、反応漕２５内には第１反応室２５ａが形成されている。この第１反応室２５ａは、流路１０８によって上流側反応室２３ａ（図１参照）と連通している。また、この第１反応室２５ａは、流路１０９によって金属固定剤貯留タンク３１と連通している。流路１０９には第３開閉弁Ｖ３が設けられている。この第３開閉弁Ｖ３は図示しない制御装置に電気的に接続されている。

金属固定剤貯留タンク３１には、金属固定剤（ホクエツＨＭＳ−１００Ｌ（味の素ファインテクノ株式会社製））が貯留されている。この金属固定剤には硫黄が含まれている。また、第１反応室２５ａ内には、攪拌機３３が設けられている。この攪拌機３３は図示しない制御装置に電気的に接続されており、図示しないモータによって回転駆動されるようになっている。

第１反応室２５ａの下流には、第１淘汰管２７が設けられている。この第１淘汰管２７内には、下方が小径となるテーパ状の第２反応室２７ａが形成されている。この第２反応室２７ａの底部には、触媒３５（ＭＭフロック（（株）マエダマテリアル製））が充填されている。この触媒３５は、塩基性硫酸マグネシウムのウィスカーからなり、ウィスカーがガラス化しない温度でペレット状に固化されることで得られている。

第１反応室２５ａの底部には流路１１０の一端側が接続されており、流路１１０の他端側は第１淘汰管２７の下方に接続されている。流路１１０には第２ポンプＰ２が設けられている。この第２ポンプＰ２は、図示しない制御装置に電気的に接続されている。

第１淘汰管２７の上方には流路１１１の一端側が接続されている。また、第２反応室２７ａの中間部分には流路１１２の一端側が接続されており、流路１１２の他端側が第２淘汰管２９の中間部分に接続されている。第２淘汰管２９内には、第３反応室２９ａが形成されている。第２淘汰管２９の上方には流路１１４の一端側が接続されており、流路１１４の他端側は流路１１１と接続されている。また、第２淘汰管２９の下方には流路１１３の一端側が接続されている。流路１１３の他端側は、フィラー製造装置１３に接続されている。流路１１３には第４開閉弁Ｖ４が設けられている。この第４開閉弁Ｖ４は、図示しない制御装置に電気的に接続されている。

流路１１１の一端側はｐＨ調整漕９に接続されている。ｐＨ調整漕９内には、ｐＨ調整室９ａが形成されている。ｐＨ調整室９ａ内には、図示しない流路を介して水が供給されるようになっている。また、このｐＨ調整室９ａは、流路１１５により、ｐＨ調整剤（１０倍に希釈されたリン酸）が貯留されたｐＨ調整剤貯留タンク３７と連通している。流路１１５には第５開閉弁Ｖ５が設けられている。この第５開閉弁Ｖ５は、図示しない制御装置に電気的に接続されている。

ｐＨ調整漕９には流路１１６の一端側が接続されており、流路１１６の他端側は有機物除去装置１１に接続されている。有機物除去装置１１としては、ＫＩＤＳシステム活性汚泥槽（クレハエンジニアリング（株）社製）が採用されている。浄化方法は、図３に示すように、有機物除去ステージＳＧ３を有している。有機物除去ステージＳＧ３は下流側反応工程ＳＰ７を有している。

図１に示すように、有機物除去装置１１は下流側反応室１１ａを有しており、この下流側反応室１１ａは、好気性バクテリアが充填された前段部分と、嫌気性バクテリアが充填された後段部分とを有している。流路１１６には第３ポンプＰ３が設けられている。この第３ポンプＰ３は、図示しない制御装置に電気的に接続されている。

フィラー製造装置１３には、公知のボールミルと、再利用に向けて必要な成分の追加等を行う調整機と、公知のスプレードライヤー（いずれも図示しない。）とが設けられている。浄化方法は、図３に示すように、フィラー製造ステージＳＧ４を有している。

このように構成された浄化システムでは、以下に示すようにしてポリマーワックス剥離廃液の浄化を行う。ポリマーワックス剥離廃液のｐＨと、ポリマーワックス剥離廃液に含まれるＢＯＤ（Biochemical Oxygen Demand：生物化学的酸素要求量）、ＴＯＣ（Total Organic Carbon：全有機炭素）及び亜鉛の量とを表１に示す。

まず、図１に示す廃液貯留室３ａにポリマーワックス剥離廃液を貯留する。この浄化システムでは、廃液貯留室３ａに２０リットルのポリマーワックス剥離廃液が貯留されている。このポリマーワックス剥離廃液は、亜鉛によって架橋されたポリマーからなるポリマーワックスを水と剥離剤と洗剤とで剥離することにより生じたものであり、亜鉛とポリマーと剥離剤と洗剤とを含んでいる。このため、このポリマーワックス剥離廃液は、剥離されたポリマーワックスや洗剤や土汚れ等により非常に濁った状態となっている。また、このポリマーワックス剥離廃液は、上記の表１に示されているように、ｐＨの値が１１．２の強いアルカリ性を示しており、ＢＯＤの値は７４０００ｍｇ／Ｌとなっている。また、ＴＯＣの値は７７０００ｍｇ／Ｌとなっており、含有する亜鉛の量は１０００ｍｇ／Ｌとなっている。

制御装置は第１開閉弁Ｖ１の開制御を行い、第１、２緩衝室１７ａ、１７ｂに緩衝液を貯留する。各緩衝室１７ａ、１７ｂに緩衝液が適量貯留された後、第１開閉弁Ｖ１は閉制御される。この状態で制御装置は第１ポンプＰ１及び各攪拌機を作動させることにより、各緩衝室１７ａ、１７ｂ内の緩衝液を攪拌しつつ、各緩衝室１７ａ、１７ｂ内にポリマーワックス剥離廃液を供給する（供給工程ＳＰ１）。

この際、各緩衝室１７ａ、１７ｂ内に供給されるポリマーワックス剥離廃液の量が毎分１リットルとなるように第１ポンプＰ１の作動量を制御する。こうして、各緩衝室１７ａ、１７ｂでは徐々に中和反応が生じる。このように、貯留され、攪拌されている状態の緩衝液に対してポリマーワックス剥離廃液を徐々に供給することで、緩衝液全体で中和反応が生じることとなる。このため、ポリマーワックス剥離廃液と緩衝液との混合液のｐＨが急激に変化することがなく、好適に中和反応が行われる。また、ポリマーワックス剥離廃液を緩衝液内に静かに供給することで、後に分離されるポリマー等の固形分には気泡が生じ難く、好適な状態となる。

各緩衝室１７ａ、１７ｂで中和反応が生じている間、第１、２ｐＨ測定機１９ａ、１９ｂは各緩衝室１７ａ、１７ｂ内の混合液のｐＨを測定する（ｐＨ測定工程ＳＰ２）。この際、各ｐＨ測定機１９ａ、１９ｂによって測定されたｐＨの値が９．５以上となると、制御装置は第１ポンプＰ１の作動を停止させて、各緩衝室１７ａ、１７ｂ内へのポリマーワックス剥離廃液の供給を停止する。各緩衝室１７ａ、１７ｂの混合液のｐＨの値が９．５以上となると、中和反応の速度が低下し、好適に中和反応が行われないためである。

各緩衝室１７ａ、１７ｂにおいて十分に中和反応が行われた後、混合液は各緩衝室１７ａ、１７ｂの底部から流路１０５、１０６を流通し、上流側反応室２３ａ内に貯留される。この後、濾過機２３において簡易濾過法による分離作業が行われ、上流側反応室２３ａ内において、混合液からポリマー等の固形分が分離される。

また、制御装置は第２開閉弁Ｖ２の開制御を行い、上流側反応室２３ａの底部から固形分が取り出される。このように取り出された固形分は、流動性が高いペースト状となっており、後述する硫化亜鉛と好適に混合させることが可能になっている。この分離された固形分は流路１０７を流通し、フィラー製造装置１３において、再利用に向けた加工等の処理が行われることとなる。この具体的な処理の方法については後述する。

一方、混合液から固形分が分離されることで、上流側反応室２３ａ内では第１被処理液が得られる（上流側反応工程ＳＰ３）。この第１被処理液は、ポリマー等の固形分が分離されたことで、比較的透明度が高い状態となっている。また、この第１被処理液は、上流側反応室２３ａ内において、水によって２倍に希釈される。

この第１被処理液のｐＨと、第１被処理液に含まれるＢＯＤ、ＴＯＣ及び亜鉛の量とも表１に示す。第１被処理液は、表１に示すように、ｐＨの値が９．０で中性領域を示しており、ＢＯＤの値は２９０００ｍｇ／Ｌとなっている。また、ＴＯＣの値は１６０００ｍｇ／Ｌとなっており、含有する亜鉛の量は１９ｍｇ／Ｌとなっている。なお、これらの数値は、上記のように第１被処理液が２倍に希釈された後の状態における値である。

このように、ポリマーワックス剥離廃液からポリマー等の固形分が分離されたことで、第１被処理液はポリマーワックス剥離廃液と比較して、ＢＯＤ、ＴＯＣ及び亜鉛の量が大きく低下していることが分かる。なお、分離された固形分のｐＨも第１被処理液と同じであり、中性領域を示している。

次に、図２に示す第１反室２５ａ内に３０リットルの第１被処理液を貯留する。この状態で制御装置は第３開閉弁Ｖ３の開制御を行い、貯留された第１被処理液に対して５００ｍｇ／Ｌとなるように金属固定剤を供給する。また、この際、攪拌機３３を作動させて第１被処理液と金属固定剤とを十分に混合する。これにより、先のポリマー等の固形分と一緒に分離されず、第１処理液中に残留した微細な亜鉛と金属固定剤とが好適に反応し、水に不溶なサブミクロン粒子の硫化亜鉛が生成される（第１反応工程ＳＰ４）。こうして、第１被処理液及び硫化亜鉛からなる第２被処理液が得られる。なお、この第２被処理液は、硫化亜鉛等により白濁した状態となっている。

この第２被処理液は、制御装置が第２ポンプＰ２を作動させることで、上昇流の状態で第１淘汰管２７の底部から第２反応室２７ａ内に流入される。この際、制御装置は上昇流の速度が毎分０．１ｍとなるように第２ポンプＰ２の作動量を制御する。これにより、第２被処理液は触媒３５内を流通し、第２反応室２５ａ内の下方から貯留していくこととなる。この際、触媒３５により、サブミクロン粒子となっている硫化亜鉛は、その表面のゼータ電位が変化される。このため、この硫化亜鉛は、サブミクロン粒子相互の反発力が小さくなり、粒子同士が互いに凝集する自己凝集反応が生じる。この結果、硫化亜鉛は粗大化してフロック３０ａとなる（第２反応工程ＳＰ５）。このため、第２反応室２７ａ内に貯留された第２被処理液は、フロック３０ａが沈殿し、硫化亜鉛が多く含まれた下層部分２８ａと、硫化亜鉛がほとんど含まれない上澄み部分２８ｂとに分離した状態となる（第３反応工程ＳＰ６）。この上澄み部分２８ｂは、後述の第３被処理液３０ｂと実質的に同質である（以下、第２被処理液の上澄み部分２８ｂは、第３処理液３０ｂとして記述する。）。

第３処理液３０ｂは流路１１１を流通し、ｐＨ調整室９ａ内に貯留される。一方、下層部分２８ａを含んだ第２被処理液は、流路１１２を流通し、第２淘汰管２９の第３反応室２９ａ内に貯留される。

第３反応室２９ａ内において、第２被処理液は約６時間程度静置される。これにより、第２被処理液は、フロック３０ａと第３被処理液３０ｂとに分離される（第３反応工程ＳＰ６）。その後、制御装置は第４開閉弁Ｖ４の開制御を行い、第２淘汰管２９の底部からフロック３０ａが取り出される。このように取り出されたフロック３０ａは、流路１１３を流通し、フィラー製造装置１３において、上記の分離された固形分とともに再利用に向けた処理が行われることとなる。一方、第３処理液３０ｂは流路１１４を流通し、ｐＨ調整室９ａ内に貯留される。

この第３処理液３０ｂのｐＨと、第３被処理液に含まれるＢＯＤ、ＴＯＣ及び亜鉛の量とも表１に示す。第３処理液３０ｂは、表１に示すように、ｐＨの値が９．７となっており、ＢＯＤの値は２１０００ｍｇ／Ｌとなっている。また、ＴＯＣの値は１２０００ｍｇ／Ｌとなっており、含有する亜鉛の量は４．２ｍｇ／Ｌとなっている。このように、第２被処理液において白濁の原因となっていた硫化亜鉛がほぼ除去され、第３被処理液は透明度が高い状態となっている。

ｐＨ調整室９ａ内に貯留された第３被処理液３０ｂは、水によって４倍に希釈される。また、この際、制御装置は第５開閉弁Ｖ５の開制御を行い、適量のｐＨ調整剤を供給する。これにより、第３被処理液３０ｂのｐＨの値は７．０となる。この後、制御装置は第３ポンプＰ３を作動させる。これにより、有機物除去装置１１の下流側反応室１１ａ内において、第３被処理液３０ｂから有機物が除去される。

下流側反応室１１ａ内では、前段から後段の順で第３被処理液３０ｂが流通する。このため、下流側反応室１１ａ内では、まず、好気性バクテリアによる有機物の分解が行われる。なお、亜鉛の含有量が１５ｍｇ／Ｌとなると好気性バクテリアに対して有害となり、死滅させる原因となる。しかし、上記のように第３被処理液３０ｂにおける亜鉛の含有量は４．２ｍｇ／Ｌであるため、下流側反応室１１ａ内では、好気性バクテリアにより有機物の分解が好適に行われることとなる。好気性バクテリアによる有機物の分解の後、嫌気性バクテリアによる有機物の分解が行われる。この際、嫌気性バクテリアは、有機物の分解を行うとともに好気性バクテリアの死骸を捕食する。

こうして、第３被処理液３０ｂ内の有機物が分解されることで、第４被処理液が得られる（下流側反応工程ＳＰ７）。この第４被処理液は下水に排出することが可能な状態となっている。この第４被処理液のｐＨと、第４被処理液に含まれるＢＯＤ、ＴＯＣ及び亜鉛の量とも表１に示す。第４被処理液は、表１に示すように、ｐＨの値が８．１で中性領域を示しており、ＢＯＤの値は１０００ｍｇ／Ｌとなっている。また、ＴＯＣの値は５４０ｍｇ／Ｌとなっており、含有される亜鉛の量は０．０９ｍｇ／Ｌとなっている。なお、これらの数値は、上記のように第３被処理液が４倍に希釈された後の状態における値である。

一方、図１に示す上流側反応室２３ａ（濾過機２３）において分離された固形物と、図２に示す第３反応室２９ａ（第２淘汰管２９）において分離されたフロック３０ａとは、ともにフィラー製造装置１３内において、ボールミルによって粉砕、混合されてスラリ状の混合物Ｆとされる。その後、調整機において、ポリマー等と硫化亜鉛との混合比率が調整されるとともに、再利用に必要な成分が適宜追加される。さらに、この混合物Ｆはスプレードライヤーによって乾燥されて粒状にされる（フィラー製造ステージＳＧ４）。こうして、この混合物Ｆは、合成ゴム用のフィラーや樹脂用のフィラーとして再利用されることとなる。

このように、この浄化システムが備えるポリマー析出装置５（図１参照）においては、各緩衝室１７ａ、１７ｂに貯留されている緩衝液に対してポリマーワックス剥離廃液が制御されつつ供給される。また、各緩衝室１７ａ、１７ｂに貯留されている緩衝液は、主として水で構成されているため、緩衝液のｐＨは中性領域の性質となっている。これらのため、このポリマー析出装置５では、ポリマーワックス剥離廃液中におけるポリマー等の固形分と緩衝液との中和反応が第１、２緩衝室１７ａ、１７ｂ全体に亘って時間をかけて徐々に進行する。

また、このポリマー析出装置５は、第１、２ｐＨ測定機１９ａ、１９ｂを有しているため、中和反応時における各緩衝室１７ａ、１７ｂ内における混合液のｐＨを測定するとともに、その管理を行うことが可能となっている。このため、測定されたｐＨを基に、各緩衝室１７ａ、１７ｂに供給するポリマーワックス剥離廃液の制御を行うことで、開始時点から終了時点まで常に好適な状態で中和反応が行われることとなる。

これらのため、この浄化システムでは、上流側反応室２３ａにおいて、ポリマー等の固形分は混合液から好適に分離される。また、その分離された固形分の状態は、上記のように流動性の高いペースト状となっている。さらに、上記のように剥離液のｐＨが中性領域にあり、また、固形分の分離を行う際、高分子凝集剤や塩素化合物等を使用していないため、分離された固形分及び第１被処理液のｐＨは中性領域に近い性質となっている。これらのため、分離された固形分について、再利用に向けた加工等が容易となり、再利用の用途を広くすることが可能となっている。また、第１被処理液についても、その後の処理が容易となっている。

また、図２に示すように、実施例の浄化システムは金属析出装置７を備えており、この金属析出装置７は、反応層２５と、第１、２淘汰管２７、２９とを有している。この反応漕２５には第１反応室２５ａが形成され、第１淘汰管２７には第２反応室２７ａが形成されている。この第２反応室２７ａ内には触媒３５が充填されている。また、第２淘汰管２９には、第３反応室２９ａが形成されている。さらに、第１反応室２５ａは、下流に向かって第２被処理液を流通させる流路１１０と接続されている。そして、第１、２淘汰管２７、２９は、流路１１０、１１３が下方に接続され、上方から第３被処理液３０ｂを排出可能となっている。

これらのため、この浄化システムでは、第１被処理液中に含まれる亜鉛を硫化亜鉛として分離することが可能となっている。また、硫化物となった亜鉛をフロックとすることで、第２被処理液中の微細な亜鉛も好適に収集することが可能となっている。この際、フロックが第１淘汰管２７（第２反応室２７ａ）の下方に沈殿するため、第２被処理液について、硫化物を多く含んだ下層部分２８ａと硫化物をほとんど含まない上澄み部分２８ｂとに分離することが可能となっている。そして、上記のように、この第２被処理液の上澄み部分２８ｂは、実質的に第３被処理液３０ｂと同質の状態となっている。このため、第３反応室２９ａの他、第２反応室２５ａによっても第３被処理液３０ｂを得ることが可能となる。このため、ポリマーワックス剥離廃液の浄化処理を効率よく行うことができるようになっている。また、第３反応室２９ａにおいて第２被処理液からフロック３０ａが分離されることで、分離されたフロック３０ａも、上記の固形分と同様、再利用することが可能となっている。

また、実施例の浄化システムは有機物除去装置１１を備えている。この有機物除去装置１１は、好気性バクテリア及び嫌気性バクテリアの働きによって第３被処理液３０ｂから有機物を除去して第４被処理液を得る下流側反応室１１ａを有している。このため、好気性バクテリア及び嫌気性バクテリアの働きによって第３被処理液３０ｂに含まれる有機物を分解させることが可能であり、第３被処理液３０ｂを浄化することが可能となっている。こうして得られた第４被処理液は下水等に排出することが可能となっている。上記のように、嫌気性バクテリアを使用することで、好気性バクテリアの死骸を嫌気性バクテリアによって分解できるため、好気性バクテリアのみを使用する場合よりも排出汚泥が非常に少なくなる。このため、第４被処理液の水質がより好適な状態となっている。さらに、嫌気性バクテリアは、好気性バクテリアと異なり、ミネラルや他の栄養素の補給も必要ない。このため、第３被処理液ひいてはポリマーワックス剥離廃液の浄化処理を低コストで行うことが可能となっている。

さらに、この浄化システムは、固形分及びフロック３０ａを混合粉砕し、合成ゴム用のフィラー及び樹脂用のフィラーを得るフィラー製造装置１３を備えている。このため、一つの浄化システムにおいて、ポリマーワックス剥離廃液の浄化処理と、固形分及びフロック（硫化亜鉛）３０ａの再利用に向けた処理とを一貫して行うことが可能となっている。

したがって、この浄化システムによれば、環境保護を実現可能であるとともに、省資源化をより実現可能である。

特に、この浄化システムでは、触媒として、触媒３５が採用されている。このため、硫化亜鉛をフロック３０ａとさせる際の活性度が高くなり、第２被処理液から亜鉛の硫化物をより好適に収集、粗大化させて分離することが可能となっている。

（実施例２）
実施例２の浄化システムでは、ポリマー析出装置５が濾過機２１に替えて遠心分離機を有している。

遠心分離機としては、（株）ジーフォース製のＭＧ−５００型が採用されている。また、この遠心分離機の内部には、上流側反応室２１ａが設けられている。他の構成は実施例１と同様であり、同一の構成については同一の符号を付して構成に関する詳細な説明を省略する。

この浄化システムでは、遠心分離法によって、混合液からポリマー等の固形分が分離される。このため、実施例１の浄化システムにおける簡易濾過法と比較して、混合液からより好適に固形分が分離されることとなる。このため、第１被処理液中に残留する固形分を少なくすることが可能となる。このため、ポリマーワックス剥離廃液中の固形分をより多く再利用することが可能となる。他の作用効果は実施例１の浄化システムと同様である。

以上において、本発明を実施例に即して説明したが、本発明は上記実施例に制限されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して適用できることはいうまでもない。

例えば、実施例１、２の浄化システムにおいて、第２淘汰管２９に替えて第２反応漕等を採用することもできる。そして、第２反応漕等の内部に第３反応室２７ａを形成することもできる。

また、フィラー製造装置１３について、ポリマー等の固形分の再利用に向けた処理を行う第１フィラー製造装置と、硫化亜鉛の再利用に向けた処理を行う第２フィラー製造装置とで構成することもできる。

本発明はポリマーワックス剥離廃液から、ポリマー等の固形分や金属等を分離させて浄化処理を行う浄化システムに利用可能である。

５…ポリマー析出装置
１７ａ、１７ｂ…緩衝室（１７ａ…第１緩衝室、１７ｂ…第２緩衝室）
１９ａ、１９ｂ…ｐＨ測定機（１９ａ…第１ｐＨ測定機、１９ｂ…第２ｐＨ測定機）
２３ａ…上流側反応室
７…金属析出装置
２５ａ…第１反応室
２７ａ…第２反応室
２９ａ…第３反応室
１１…有機物除去装置
１１ａ…下流側反応室
１３…フィラー製造装置
２７、２９…淘汰管（２７…第１淘汰管、２９…第２淘汰管）
３０ｂ…第３被処理液
３５…触媒

Claims (7)

1. 金属によって架橋されたポリマーからなるポリマーワックスを水と剥離剤と洗剤とで剥離することにより生じ、該金属と該ポリマーと該剥離剤と該洗剤とを含むポリマーワックス剥離廃液の浄化システムであって、
   ポリマー析出装置を備え、
   該ポリマー析出装置は、主として水からなる緩衝液を貯留し、前記ポリマーワックス剥離廃液が制御されつつ該緩衝液中に供給される緩衝室と、
   前記ポリマーワックス剥離廃液と該緩衝液とからなる混合液のｐＨを測定可能なｐＨ測定機と、
   該混合液から、前記ポリマーを主とする固形分を分離して第１被処理液を得る上流側反応室とを有していることを特徴とするポリマーワックス剥離廃液の浄化システム。
2. 前記上流側反応室は遠心分離機内に設けられている請求項１記載のポリマーワックス剥離廃液の浄化システム。
3. 金属析出装置を備え、
   該金属析出装置は、前記第１被処理液を貯留しつつ、金属固定剤によって該第１被処理液中の前記金属を水に不溶な硫化物として生成させる第１反応室と、
   該第１被処理液及び該硫化物からなる第２被処理液を貯留しつつ、触媒によって該硫化物を自己凝集反応によって粗大化してフロックとする第２反応室と、
   該第２被処理液から該フロックを分離した第３被処理液を得る第３反応室とを有している請求項１又は２記載のポリマーワックス剥離廃液の浄化システム。
4. 有機物除去装置を備え、
   該有機物除去装置は、好気性バクテリア及び嫌気性バクテリアの働きによって前記第３被処理液から有機物を除去して第４被処理液を得る下流側反応室を有している請求項３記載のポリマーワックス剥離廃液の浄化システム。
5. 前記固形分を混合粉砕し、ゴム用のフィラーを得るフィラー製造装置を備えている請求項１乃至４のいずれか１項記載のポリマーワックス剥離廃液の浄化システム。
6. 前記第１反応室は、下流に向かって前記第２被処理液を流通させる流路と接続され、
   前記第２反応室は、該流路が下方に接続され、上方から前記第３被処理液を排出可能な淘汰管からなる請求項１乃至５のいずれか１項記載のポリマーワックス剥離廃液の浄化システム。
7. 前記触媒は、塩基性硫酸マグネシウムのウィスカーからなり、該ウィスカーがガラス化しない温度でペレット状に固化されたものである請求項１乃至６のいずれか１項記載のポリマーワックス剥離廃液の浄化システム。

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