JP5810110B2 - Waste liquid treatment system and waste liquid treatment method - Google Patents

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Description

本発明は、廃液処理システム及び廃液処理方法に関する。   The present invention relates to a waste liquid treatment system and a waste liquid treatment method.

従来より、メッキ廃液等の廃液の処理方法としては、噴霧乾燥装置(スプレードライヤー)を用いる方法が広く知られているが、噴霧乾燥装置の排気ガスは粉塵を含むため、その排気ガスの処理が問題となる。   Conventionally, a method using a spray drying device (spray dryer) is widely known as a method for treating a waste solution such as plating waste solution. However, since the exhaust gas of the spray drying device contains dust, the treatment of the exhaust gas is not possible. It becomes a problem.

下記特許文献1には、粉塵処理装置(スクラバ)と噴霧乾燥装置とを組み合わせた処理システムが開示されている。この処理システムでは、廃液をスクラバの処理液として使用して排気ガスが処理されるため、廃液や粉塵が外部に漏れ出すことなく処理可能であり、しかも、粉塵を集めてリサイクル可能な有効成分を回収することができる。   Patent Document 1 below discloses a processing system in which a dust processing device (scrubber) and a spray drying device are combined. In this treatment system, the exhaust gas is treated using the waste liquid as the scrubber treatment liquid, so that the waste liquid and dust can be treated without leaking to the outside, and active ingredients that can be collected and recycled are collected. It can be recovered.

特開2002−346545号公報JP 2002-346545 A

しかし、上記の処理システムでは廃液を直接スクラバに導入するため、強酸・強アルカリ等の腐食性のある廃液を処理することができないという問題があった。しかも、スクラバ内で噴霧・循環可能な廃液量は、スクラバの容量やその処理能力で制限されるため、大量の廃液を連続して処理することは困難であり、逆にスクラバへの廃液の供給量が少なすぎると、スクラバ処理に必要な廃液が確保できず、粉塵処理が十分に行えないという問題もあった。   However, since the waste liquid is directly introduced into the scrubber in the above treatment system, there is a problem that the waste liquid having corrosive properties such as strong acid and strong alkali cannot be treated. In addition, the amount of waste liquid that can be sprayed and circulated in the scrubber is limited by the capacity of the scrubber and its processing capacity, so it is difficult to process a large amount of waste liquid continuously, and conversely the supply of waste liquid to the scrubber If the amount is too small, there is a problem that the waste liquid necessary for the scrubber treatment cannot be secured and the dust treatment cannot be performed sufficiently.

そこで、本発明は、安全にかつ安定して廃液処理可能な処理システム及び処理方法を提供することを主な目的とする。   Therefore, a main object of the present invention is to provide a processing system and a processing method capable of processing a waste liquid safely and stably.

上記課題を解決するために、本発明の処理システムには、処理対象である廃液が供給され、当該廃液の前処理を行う処理装置と、前記処理装置に接続され、前処理後の前記廃液を噴霧乾燥して固形分を紛体として取り除く噴霧乾燥装置と、前記噴霧乾燥装置に接続されて粉塵処理を行うスクラバとを設ける。前記スクラバには、前記噴霧乾燥装置に接続されたスクラバ槽と、前記スクラバ槽の内部に処理液を噴出するシャワーノズルとを設け、前記スクラバ槽には前記処理液を畜液する畜液部を形成し、前記シャワーノズルを処理液源と前記畜液部の両方に接続する。そして、前記処理液源から供給される清浄な処理液と、前記畜液部から供給される使用済み処理液のいずれか一方又は両方を前記シャワーノズルから噴出可能にする。
また、本発明の処理システムにおいて、粉塵処理済みの前記処理液が前記畜液部から前記処理装置へ逆流せずに供給可能にすることがより望ましい。
前記スクラバ槽には制御手段を設け、前記制御手段が前記処理液源からの供給量を増減させ、前記畜液部の畜液量を一定に維持可能に設計することができる。
また、上記のような処理システムを複数連結して廃液の連結循環処理システムを構築してもよく、この場合は複数の前記処理システムのうち、1以上の処理システムに廃液を供給し、当該処理システムの前記スクラバを1以上の他の処理システムの処理装置に接続し、当該スクラバの蒸気が冷却して生じた液体を前記他の処理システムで処理する。
更に、上記のような処理システムを用いて廃液処理を行う廃液処理方法においては、前記廃液を前記スクラバへは流入させずに前記処理装置で前処理し、前処理後の前記廃液を前記噴霧乾燥装置で噴霧乾燥する。
前記畜液部の前記処理液が汚染されたときには、汚染された前記処理液を廃液として前記畜液部から前記処理装置に移し、前記処理装置で処理してから噴霧乾燥を行うこともできる。
前記廃液のpHを中性に近づけた後に、当該廃液を前記処理装置から前記噴霧乾燥装置へ送ることがより望ましい。
前記噴霧乾燥装置の温度を127℃以上に維持した状態で噴霧乾燥を行い、前記固形分の紛体を作成することが望ましく、前記紛体を前記噴霧乾燥装置から回収した後、予め設定した焼成温度で加熱する後処理を効率良く行うことができる。前記焼成温度の上限は回収目的成分の融点を超えないようにし、かつ、前記焼成温度の下限は、不純物の融点と、前記不純物の沸点と、前記不純物の分解温度と、前記不純物の燃焼温度のうち、いずれか1の温度に設定することがより望ましい。
上記のような連結循環処理システムを用いて廃液処理を行う廃液処理方法は、前記廃液として放射能汚染水を処理する場合にも適している。
In order to solve the above-described problems, the waste liquid to be treated is supplied to the treatment system of the present invention, and a pretreatment of the waste liquid is connected to the treatment apparatus, and the waste liquid after the pretreatment is treated. A spray drying device that removes solid content as a powder by spray drying and a scrubber that is connected to the spray drying device and performs dust treatment are provided. The scrubber is provided with a scrubber tank connected to the spray drying device, and a shower nozzle for ejecting a processing liquid into the scrubber tank, and the scrubber tank has a livestock liquid section for stocking the processing liquid. Forming and connecting the shower nozzle to both the treatment liquid source and the livestock part. Then, either or both of a clean processing liquid supplied from the processing liquid source and a used processing liquid supplied from the livestock liquid section can be ejected from the shower nozzle.
Further, in the treatment system of the present invention, it is more preferable that the dust-treated treatment liquid can be supplied without flowing back from the stock solution unit to the treatment apparatus.
The scrubber tank can be provided with a control means, and the control means can be designed to increase or decrease the supply amount from the processing liquid source so that the amount of the stock solution in the stock solution section can be kept constant.
Further, a plurality of processing systems as described above may be connected to construct a waste liquid connection circulation processing system. In this case, the waste liquid is supplied to one or more of the processing systems, and the processing is performed. The scrubber of the system is connected to a processing apparatus of one or more other processing systems, and the liquid generated by cooling the scrubber vapor is processed by the other processing system.
Further, in the waste liquid treatment method for performing waste liquid treatment using the treatment system as described above, the waste liquid is pretreated by the treatment device without flowing into the scrubber, and the waste liquid after pretreatment is spray-dried. Spray dry with equipment.
When the processing liquid in the livestock part is contaminated, the contaminated processing liquid can be transferred from the livestock part to the processing apparatus as waste liquid, and spray drying can be performed after processing in the processing apparatus.
It is more desirable to send the waste liquid from the treatment apparatus to the spray drying apparatus after the pH of the waste liquid is close to neutral.
It is desirable to perform spray drying in a state in which the temperature of the spray drying apparatus is maintained at 127 ° C. or higher to prepare the solid powder, and after collecting the powder from the spray drying apparatus, at a preset firing temperature. The post-processing to heat can be performed efficiently. The upper limit of the calcination temperature should not exceed the melting point of the component to be recovered, and the lower limit of the calcination temperature is the melting point of the impurity, the boiling point of the impurity, the decomposition temperature of the impurity, and the combustion temperature of the impurity. Of these, it is more desirable to set any one of the temperatures.
The waste liquid treatment method for performing waste liquid treatment using the above-described connected circulation treatment system is also suitable for treating radioactively contaminated water as the waste liquid.

噴霧乾燥装置の排気ガスはスクラバで処理され、しかも、スクラバの処理液はシステム内で循環するから、外部に有害物質が漏れ出すことがなく、かつ、廃液から金属等の目的成分を高収率で回収することができる。処理装置で処理する前の廃液が噴霧乾燥装置とスクラバに直接導入されることがないので、噴霧乾燥装置やスクラバが腐食しにくい。廃液の供給量に影響されずに、スクラバを安定して稼働することができる。本発明の処理システムを用いれば微小な紛体を得ることができるので、回収後の紛体の後処理(焼成等)が容易である。   The exhaust gas from the spray dryer is processed by a scrubber, and the scrubber processing liquid circulates in the system, so that no harmful substances leak outside and high yields of target components such as metals from the waste liquid are obtained. Can be recovered. Since the waste liquid before being processed by the processing apparatus is not directly introduced into the spray drying apparatus and the scrubber, the spray drying apparatus and the scrubber are hardly corroded. The scrubber can be operated stably without being affected by the amount of waste liquid supplied. Since the fine powder can be obtained by using the treatment system of the present invention, post-treatment (firing etc.) of the collected powder is easy.

本発明の処理システム(第1例)の模式的に示す図である。It is a figure showing typically the processing system (the 1st example) of the present invention. 本発明の処理システム(第2例)を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the processing system (2nd example) of this invention. 工場排水紛体の電子顕微鏡写真である。It is an electron micrograph of a factory wastewater powder. 工場排水紛体の元素組成を示すSEM−EDXチャートである。It is a SEM-EDX chart which shows the elemental composition of a factory wastewater powder. 工場排水紛体の化学組成を示すFTIRチャートである。It is a FTIR chart which shows the chemical composition of a factory wastewater powder. 工場排水紛体の結晶構造を示すXRDチャートである。It is an XRD chart which shows the crystal structure of a factory wastewater powder. ニッケルメッキ廃液紛体の電子顕微鏡写真である。It is an electron micrograph of a nickel plating waste liquid powder. クロムメッキ廃液紛体の電子顕微鏡写真である。It is an electron micrograph of a chromium plating waste liquid powder. ニッケルメッキ廃液紛体の焼成による変化を示す電子顕微鏡写真である。It is an electron micrograph which shows the change by baking of the nickel plating waste liquid powder. ニッケルメッキ廃液紛体の焼成による元素変化を示すSEM−EDXチャートである。It is a SEM-EDX chart which shows the element change by baking of a nickel plating waste liquid powder. 焼成後のニッケルメッキ廃液紛体の電子顕微鏡写真である。It is an electron micrograph of the nickel plating waste liquid powder after baking. 焼成後のニッケルメッキ廃液紛体の元素マッピングを示す図である。It is a figure which shows the element mapping of the nickel plating waste liquid powder after baking. クロムメッキ廃液紛体の焼成による変化を示す電子顕微鏡写真である。It is an electron micrograph which shows the change by baking of the chromium plating waste liquid powder. クロムメッキ廃液紛体の焼成による元素変化を示すSEM−EDXチャートである。It is a SEM-EDX chart which shows the element change by baking of the chromium plating waste liquid powder. 焼成後のクロムメッキ廃液紛体の電子顕微鏡写真である。It is an electron micrograph of the chrome plating waste liquid powder after baking. 焼成後のクロムメッキ廃液紛体の元素マッピングを示す図である。It is a figure which shows the element mapping of the chromium plating waste liquid powder after baking. ニッケルメッキ廃液紛体の結晶構造を示すXRDチャートである。It is an XRD chart which shows the crystal structure of a nickel plating waste liquid powder. クロムメッキ廃液紛体の結晶構造を示すXRDチャートである。It is an XRD chart which shows the crystal structure of a chromium plating waste liquid powder. ニッケル、クロムメッキ廃液紛体のFTIRチャートである。It is a FTIR chart of nickel and chromium plating waste liquid powder.

以下、本発明を実施するための好ましい実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明の代表的な実施形態を例示したものであり、これにより本発明の範囲が狭く解釈されることはない。   Hereinafter, preferred embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, embodiment described below illustrates typical embodiment of this invention, and, thereby, the range of this invention is not interpreted narrowly.

<処理システム(第1例)>
図1の符号1は、本発明の処理システムの第1例を示している。この処理システム1は、処理装置10と、処理装置10に接続された噴霧乾燥装置20と、噴霧乾燥装置20と処理装置10の両方に接続されたスクラバ40とを有しており、処理装置10で処理された廃液Dは噴霧乾燥装置20で乾燥処理され、噴霧乾燥装置20の排気ガスはスクラバ40の処理液Lで処理され、処理に利用された処理液Lの一部又は全部が処理装置10に供給可能になっている。
以下、各装置について詳細に説明する。
<Processing system (first example)>
Reference numeral 1 in FIG. 1 represents a first example of the processing system of the present invention. The processing system 1 includes a processing device 10, a spray drying device 20 connected to the processing device 10, and a scrubber 40 connected to both the spray drying device 20 and the processing device 10. The waste liquid D treated in step 1 is dried by the spray drying apparatus 20, the exhaust gas of the spray drying apparatus 20 is treated by the treatment liquid L of the scrubber 40, and a part or all of the treatment liquid L used for the treatment is treated by the treatment apparatus. 10 can be supplied.
Hereinafter, each device will be described in detail.

(1)処理装置10
処理装置10は1又は複数の処理槽11a〜11cを有している。処理槽11a〜11cが複数の場合、処理槽11a〜11cは互いに接続(直列または並列接続)されており、これら処理槽11a〜11cのうち、1以上の処理槽11aがメッキプラント等の廃液源19に接続され、他の1以上の処理槽11cが噴霧乾燥装置20に接続され、廃液源19から処理槽11a供給された廃液Dは、複数の処理槽11a〜11cを通過してから噴霧乾燥装置20に供給される。
(1) Processing device 10
The processing apparatus 10 has one or a plurality of processing tanks 11a to 11c. When there are a plurality of treatment tanks 11a to 11c, the treatment tanks 11a to 11c are connected to each other (in series or parallel connection), and one or more of the treatment tanks 11a to 11c is a waste liquid source such as a plating plant. 19, one or more other processing tanks 11c are connected to the spray drying device 20, and the waste liquid D supplied from the waste liquid source 19 to the processing tank 11a passes through the plurality of processing tanks 11a to 11c and is spray-dried. Supplied to the device 20.

なお、処理槽の数が1の場合は、同一の処理槽に噴霧乾燥装置20と廃液源19とスクラバ40とを接続する。すなわち、処理槽11a〜11cの数が1の場合でも複数の場合でも、廃液D及び/又は処理液Lは処理槽11a〜11cを通過してから噴霧乾燥装置20へ送られることになる。   When the number of processing tanks is 1, the spray drying apparatus 20, the waste liquid source 19, and the scrubber 40 are connected to the same processing tank. That is, regardless of whether the number of the processing tanks 11a to 11c is 1 or plural, the waste liquid D and / or the processing liquid L is sent to the spray drying apparatus 20 after passing through the processing tanks 11a to 11c.

処理装置10は処理槽11a〜11cを通過する廃液Dの前処理を行う。前処理としては化学処理と、分散処理と、加熱処理のうちいずれかを1以上の処理を行う。例えば、1以上の処理槽11a〜11cに添加手段13が接続されており、添加手段13の添加剤を処理槽11a〜11cの廃液Dに添加し、化学処理を行う。添加手段13の数や種類は特に限定されないが、1種以上(pH調整剤、固形分を分離させる分離剤等)の添加剤、特にpH調整剤を供給可能なものが望ましく、添加剤が2種以上の場合、それらは同じ処理槽11a〜11cに供給してもよいし、別々の処理槽11a〜11cに供給してもよい。   The processing apparatus 10 performs pretreatment of the waste liquid D that passes through the processing tanks 11a to 11c. As the pretreatment, one or more of chemical treatment, dispersion treatment, and heat treatment is performed. For example, the addition means 13 is connected to one or more treatment tanks 11a to 11c, and the additive of the addition means 13 is added to the waste liquid D of the treatment tanks 11a to 11c to perform chemical treatment. The number and type of the adding means 13 are not particularly limited, but one or more additives (pH adjusting agent, separating agent for separating the solid content, etc.), particularly those capable of supplying the pH adjusting agent are desirable, and the additive is 2 In the case of seeds or more, they may be supplied to the same processing tanks 11a to 11c, or may be supplied to separate processing tanks 11a to 11c.

分散処理や加熱処理のためには、1以上の処理槽11a〜11cに撹拌手段18及び/又は加熱手段15を設けることが好ましい。撹拌手段18は廃液Dを撹拌し、加熱手段15は廃液Dを所定の温度(廃液Dの沸点未満、例えば80℃以上100℃未満)に加熱する。よって、固形分や添加剤が均一に分散(溶解)し、及び/又は加熱された廃液Dが噴霧乾燥装置20に供給されることになる。なお、廃液Dが有機溶媒や放射性物質等の汚染物質を含む場合、または廃液Dから硫化水素のような汚染ガスが発生する場合は処理槽11a〜11cを密閉することが望ましい。密閉した処理槽11a〜11cにはダクト16を接続することができる。加熱等で生じた蒸気はダクト16を通して外部に直接放出してもよいが、スクラバ40や他の排気ガス処理装置へ排出することが望ましい。撹拌手段18は特に限定されず、例えば、撹拌羽根、マグネット撹拌子、超音波発生装置等を単独又は組み合わせて使用することができる。   For the dispersion treatment and the heat treatment, it is preferable to provide the stirring means 18 and / or the heating means 15 in one or more treatment tanks 11a to 11c. The stirring means 18 stirs the waste liquid D, and the heating means 15 heats the waste liquid D to a predetermined temperature (below the boiling point of the waste liquid D, for example, 80 ° C. or more and less than 100 ° C.). Therefore, the solid content and the additive are uniformly dispersed (dissolved) and / or the heated waste liquid D is supplied to the spray drying apparatus 20. In addition, when the waste liquid D contains contaminants, such as an organic solvent and a radioactive substance, or when contaminated gas like hydrogen sulfide is generated from the waste liquid D, it is desirable to seal the treatment tanks 11a to 11c. A duct 16 can be connected to the sealed treatment tanks 11a to 11c. Vapor generated by heating or the like may be directly discharged to the outside through the duct 16, but is preferably discharged to the scrubber 40 or other exhaust gas processing apparatus. The stirring means 18 is not particularly limited, and for example, a stirring blade, a magnetic stirring bar, an ultrasonic generator, or the like can be used alone or in combination.

(2)噴霧乾燥装置20
噴霧乾燥装置20は乾燥チャンバー21と、スプレーノズル22とを有しており、スプレーノズル22は、噴出口を乾燥チャンバー21の内部に向けた状態で乾燥チャンバー21に取り付けられている。スプレーノズル22はガス源31と処理装置10に接続されており、ガス源31からは圧縮ガス(例えば圧縮空気)が、処理装置10からは前処理済みの廃液Dが供給され、廃液Dは圧縮空気で吹き飛ばされ、微細な液滴となってスプレーノズル22から乾燥チャンバー21の内部へ噴出される。
(2) Spray drying device 20
The spray drying apparatus 20 includes a drying chamber 21 and a spray nozzle 22, and the spray nozzle 22 is attached to the drying chamber 21 with a jet port facing the inside of the drying chamber 21. The spray nozzle 22 is connected to the gas source 31 and the processing apparatus 10. The gas source 31 is supplied with compressed gas (for example, compressed air), and the processing apparatus 10 is supplied with the pretreated waste liquid D. The waste liquid D is compressed. It is blown off with air and becomes fine droplets that are ejected from the spray nozzle 22 into the drying chamber 21.

ガス源31と処理装置10は配管を介して乾燥チャンバー21に接続されており、それらの配管、乾燥チャンバー21、スプレーノズル22、ガス源31のいずれか1以上が加熱手段32で加熱される。その結果、廃液Dが噴出前及び/又は噴出後に加熱され、廃液Dの液滴から溶媒(水や有機溶媒)が効率良く蒸発して粒子状の固形分が分離し、固形分の粒子が乾燥チャンバー21内部に放出される。   The gas source 31 and the processing apparatus 10 are connected to the drying chamber 21 via a pipe, and any one or more of the pipe, the drying chamber 21, the spray nozzle 22, and the gas source 31 are heated by the heating unit 32. As a result, the waste liquid D is heated before and / or after the ejection, and the solvent (water or organic solvent) is efficiently evaporated from the droplets of the waste liquid D to separate the particulate solid, and the solid particles are dried. Released into the chamber 21.

なお、廃液Dを効率良く蒸発させるためには、乾燥チャンバー21に加熱手段32と保温手段のいずれか一方又は両方を設ける。保温手段は例えば断熱材であって、乾燥チャンバー21の一部又は全部を覆って保温する。加熱手段32には電熱ヒータを用いてもよいが、例えば熱配管39を乾燥チャンバー21に巻き回し、加熱手段32(熱源、例えば他の工場設備)の熱排水を熱配管39に供給すれば、エネルギーコストを抑え、かつ、効率良く乾燥チャンバー21を加熱できる。熱配管39と電熱ヒータを併用することもでき、熱配管39からの熱量が足りない場合に補助的に電熱ヒータを使用してもよい。   In order to efficiently evaporate the waste liquid D, the drying chamber 21 is provided with either one or both of the heating means 32 and the heat retaining means. The heat retaining means is, for example, a heat insulating material and covers a part or the whole of the drying chamber 21 to keep the heat. An electric heater may be used as the heating means 32. For example, if the heat pipe 39 is wound around the drying chamber 21 and the heat drainage of the heating means 32 (heat source, for example, other factory equipment) is supplied to the heat pipe 39, The drying chamber 21 can be efficiently heated while suppressing the energy cost. The heat pipe 39 and the electric heater can be used in combination. If the amount of heat from the heat pipe 39 is insufficient, the electric heater may be used as an auxiliary.

また、ガス源31にも圧縮ガスを加熱する加熱手段(不図示)を設け、熱風で廃液Dを噴霧することが好ましい。効率良く廃液Dを噴霧乾燥するためには、この熱風温度と乾燥チャンバー21の温度の両方を制御する制御装置36を設ける。制御装置36はガス源31の加熱手段及び乾燥チャンバー21の加熱手段32に接続され、熱風温度と乾燥チャンバー21温度の測定結果に基づき、これら加熱手段32への通電量や熱排水流量を制御する。温度測定は、例えば、スプレーノズル22内部の温度を熱風温度、乾燥チャンバー21内部の中心位置の温度を乾燥チャンバー21の内部温度とみなして測定する。   Moreover, it is preferable that the gas source 31 is also provided with a heating means (not shown) for heating the compressed gas, and the waste liquid D is sprayed with hot air. In order to spray-dry the waste liquid D efficiently, a control device 36 for controlling both the hot air temperature and the temperature of the drying chamber 21 is provided. The control device 36 is connected to the heating means of the gas source 31 and the heating means 32 of the drying chamber 21, and controls the energization amount and the heat drainage flow rate to these heating means 32 based on the measurement results of the hot air temperature and the drying chamber 21 temperature. . In the temperature measurement, for example, the temperature inside the spray nozzle 22 is regarded as the hot air temperature, and the temperature at the center position inside the drying chamber 21 is regarded as the internal temperature of the drying chamber 21.

工場排水等の廃液Dを処理する場合、金属等の無機材料が主な除去対象物質であるため、低温乾燥する必要はない。従って、加熱手段32は高温加熱(例:熱風温度が181℃以上、乾燥チャンバー温度が127℃以上)可能なものを用いることが望ましく、また低温噴霧乾燥のための減圧装置(真空ポンプ等)は不要である。   When treating the waste liquid D such as industrial waste water, it is not necessary to dry at low temperature because inorganic materials such as metals are the main substances to be removed. Therefore, it is desirable to use a heating means 32 that can be heated at a high temperature (eg, hot air temperature is 181 ° C. or higher and drying chamber temperature is 127 ° C. or higher), and a decompression device (vacuum pump or the like) for low temperature spray drying is used. It is unnecessary.

乾燥チャンバー21は直接又はサイクロン25を介してスクラバ40に接続されている。乾燥チャンバー21とサイクロン25の下方部分は集積部23、26となっており、固形分の粒子は乾燥チャンバー21の集積部23で集められるか、一部または全部がサイクロン25に送られ、サイクロン25の集積部26に集められる。集積部23、26の不図示の弁(扉)を介して、または集積部23、26を処理システム1から切り離すことで、固形分の粒子M(紛体)を処理システム1から取り出し、廃棄物トレイ等に回収することができる。他方、乾燥チャンバー21に噴出された圧縮ガスは、排気ガスとして直接又はサイクロン25を通ってスクラバ40に送られる。   The drying chamber 21 is connected to the scrubber 40 directly or via the cyclone 25. The lower portions of the drying chamber 21 and the cyclone 25 are accumulation units 23 and 26, and solid particles are collected in the accumulation unit 23 of the drying chamber 21, or a part or all of them are sent to the cyclone 25. Are collected in the accumulating unit 26. Solid particles M (powder) are taken out of the processing system 1 through valves (doors) (not shown) of the collecting units 23 and 26 or by separating the collecting units 23 and 26 from the processing system 1, and are disposed in a waste tray. Etc. can be recovered. On the other hand, the compressed gas ejected into the drying chamber 21 is sent to the scrubber 40 directly or through the cyclone 25 as exhaust gas.

サイクロン25内部が低温であると、乾燥チャンバー21で乾燥されなかった廃液Dが乾燥せず、また、乾燥した紛体の潮解が起こる場合もあるので、乾燥チャンバー21の場合と同様にサイクロン25にも加熱手段を設け、制御装置等でサイクロン25の温度(例えばサイクロン25内部中心位置の温度)を所望の温度に維持することが望ましい。   If the inside of the cyclone 25 is at a low temperature, the waste liquid D that has not been dried in the drying chamber 21 does not dry, and deliquescence of the dried powder may occur. It is desirable to provide a heating means and maintain the temperature of the cyclone 25 (for example, the temperature at the center position inside the cyclone 25) at a desired temperature with a control device or the like.

(3)スクラバ40
スクラバ40はスクラバ槽41と、シャワーノズル42とを有しており、シャワーノズル42はその噴出口をスクラバ槽41の内部に向けた状態で、スクラバ槽41上部に取り付けられている。噴霧乾燥装置20をスクラバ40に接続する排気管28は、シャワーノズル42の噴出口よりも下方でスクラバ槽41に接続されており、噴霧乾燥装置20からの排気ガスはシャワーノズル42から落下する処理液Lに接触してスクラバ処理(粉塵除去)される。
(3) Scrubber 40
The scrubber 40 has a scrubber tank 41 and a shower nozzle 42, and the shower nozzle 42 is attached to the upper part of the scrubber tank 41 with its outlet facing the inside of the scrubber tank 41. The exhaust pipe 28 that connects the spray drying device 20 to the scrubber 40 is connected to the scrubber tank 41 below the jet nozzle of the shower nozzle 42, and the exhaust gas from the spray drying device 20 falls from the shower nozzle 42. A scrubber treatment (dust removal) is made in contact with the liquid L.

スクラバ槽41の排気管28の接続位置よりも下方の部分は液密にされ、処理液Lを畜液可能な畜液部43となっている。スクラバ槽41の外部には、清浄な処理液L(pH 5.8〜8.6の液体、例えば水道水)を供給する処理液源35が配置されている。シャワーノズル42は処理液源35と畜液部43の両方に接続されており、シャワーノズル42からは、排気ガスと接触する前の清浄な処理液及び/又は畜液された処理液Lが噴出され、排気ガスをスクラバ処理した使用済み処理液Lが畜液部43に溜まる。   The part below the connection position of the exhaust pipe 28 of the scrubber tank 41 is liquid-tight, and is a livestock solution part 43 capable of stocking the treatment liquid L. Outside the scrubber tank 41, a processing liquid source 35 for supplying a clean processing liquid L (liquid having a pH of 5.8 to 8.6, for example, tap water) is disposed. The shower nozzle 42 is connected to both the processing liquid source 35 and the livestock liquid part 43, and the cleansing liquid before contact with the exhaust gas and / or the processing liquid L which has been stored as livestock is ejected from the shower nozzle 42. Then, the used processing liquid L obtained by scrubbing the exhaust gas is accumulated in the livestock liquid portion 43.

畜液部43の処理液Lはポンプ37等でシャワーノズル42に戻され、再びシャワーノズル42から噴出されるので、処理液Lはスクラバ40内で循環することになる。スクラバ40には畜液部43の液量を制御する制御手段45が取り付けられている。制御手段45は、例えば、処理液Lの液面高さ(または畜液量)を検出するセンサー48を有し、センサー48の検出値が設定値(設定範囲)未満の場合は処理液源35からの供給を開始し(又は供給量を増加)、その検出値が設定値(設定範囲)を超える場合は処理液源35からの供給を停止させる(又は供給量を減少)。従って、処理液Lの畜液量は常に一定になり、その液面高さが設定した高さに維持される。   Since the treatment liquid L in the livestock liquid part 43 is returned to the shower nozzle 42 by the pump 37 or the like and is ejected from the shower nozzle 42 again, the treatment liquid L circulates in the scrubber 40. The scrubber 40 is provided with a control means 45 for controlling the amount of the livestock fluid part 43. The control unit 45 includes, for example, a sensor 48 that detects the liquid surface height (or the amount of livestock liquid) of the processing liquid L. When the detection value of the sensor 48 is less than a set value (setting range), the processing liquid source 35 is used. Is started (or the supply amount is increased), and when the detected value exceeds the set value (setting range), the supply from the processing liquid source 35 is stopped (or the supply amount is decreased). Therefore, the amount of the stock solution of the processing liquid L is always constant, and the liquid level is maintained at the set height.

制御手段45で制御できない異常事態等に備え、スクラバ槽41にはオーバーフロー用のドレイン管47を接続することが望ましい。ドレイン管47は、例えば、設定液面高さよりも高く、かつ、排気管28の接続位置よりも低い位置でスクラバ槽41に接続されている。設定液面高さを超えた処理液Lはドレイン管47より流出するため、排気管28を通って噴霧乾燥装置20側に処理液Lが流れ込むこともない。   It is desirable to connect an overflow drain pipe 47 to the scrubber tank 41 in preparation for an abnormal situation that cannot be controlled by the control means 45. For example, the drain pipe 47 is connected to the scrubber tank 41 at a position higher than the set liquid level and lower than the connection position of the exhaust pipe 28. Since the processing liquid L exceeding the set liquid level flows out from the drain pipe 47, the processing liquid L does not flow into the spray drying apparatus 20 through the exhaust pipe 28.

オーバーフロー用のドレイン管47とは別に、処理液交換用のドレイン管46を畜液部43に接続することが望ましい。これらのドレイン管46、47は同一又は別々の処理槽11aに接続されており、畜液部43の処理液Lはスクラバ40内で循環するだけでなく、処理装置10にも供給可能になっている。   In addition to the overflow drain pipe 47, it is desirable to connect a treatment liquid replacement drain pipe 46 to the livestock solution section 43. These drain pipes 46 and 47 are connected to the same or different treatment tanks 11a, so that the treatment liquid L in the livestock solution unit 43 is not only circulated in the scrubber 40 but also can be supplied to the treatment apparatus 10. Yes.

このように、本発明の処理システム1では、スクラバ40から処理装置10に処理液Lが供給されるが、処理装置10からスクラバ40へは廃液Dが直接供給されず、スクラバ40と噴霧乾燥装置20には必ず処理槽11a〜11cで処理された後の廃液D(蒸気、固形分)が供給される。従って、腐食性の廃液Dを処理する場合もスクラバ40や噴霧乾燥装置20の金属部品等が腐食されず、機械寿命が長くなる。なお、スクラバ40と処理装置10との間、例えばドレイン管46、47に、逆止弁等の逆流防止手段39を設けると、スクラバ40への廃液逆流をより確実に防止することができる。   As described above, in the processing system 1 of the present invention, the processing liquid L is supplied from the scrubber 40 to the processing apparatus 10, but the waste liquid D is not directly supplied from the processing apparatus 10 to the scrubber 40, and the scrubber 40 and the spray drying apparatus. 20 is always supplied with the waste liquid D (steam, solid content) after being treated in the treatment tanks 11a to 11c. Therefore, when the corrosive waste liquid D is treated, the metal parts of the scrubber 40 and the spray drying apparatus 20 are not corroded, and the machine life is extended. In addition, if the backflow prevention means 39 such as a check valve is provided between the scrubber 40 and the processing apparatus 10, for example, in the drain pipes 46 and 47, the waste liquid backflow to the scrubber 40 can be more reliably prevented.

スクラバ槽41に放出管49を接続し、スクラバ40内のガスを直接又はフィルタ等を介して外部に放出することもできる。放出管49をシャワーノズル42の噴出口よりも上方でスクラバ槽41に接続すれば、スクラバ処理前の排気ガスが外部に放出されることを防止できる。これに対し、処理装置10のダクト16を、シャワーノズル42の噴出口よりも下方でスクラバ槽41に接続すれば、処理装置10の蒸気は処理液Lに接触して汚染物質等が除去されるので、汚染物質を含む蒸気が直接外部に放出されない。   It is also possible to connect a discharge pipe 49 to the scrubber tank 41 and discharge the gas in the scrubber 40 to the outside directly or through a filter or the like. If the discharge pipe 49 is connected to the scrubber tank 41 above the jet nozzle of the shower nozzle 42, the exhaust gas before the scrubber treatment can be prevented from being discharged to the outside. On the other hand, if the duct 16 of the processing apparatus 10 is connected to the scrubber tank 41 below the jet nozzle of the shower nozzle 42, the vapor of the processing apparatus 10 contacts the processing liquid L to remove contaminants and the like. Therefore, the vapor containing pollutants is not released directly to the outside.

次に、第1例の処理システム1を用いた廃液処理方法について説明する。
<廃液処理方法(第1例)>
メッキプラント等の工場設備や大学等の実験設備を廃液源19とし、廃液源19から処理装置10に廃液D(例えばメッキ廃液等の強酸または強アルカリ廃液)を供給する。処理槽11a〜11cの数が複数の場合、1番目の処理槽11aで廃液Dと処理液Lを混合してから、2番目以降の処理槽11b、11cで添加剤を添加する。
Next, a waste liquid processing method using the processing system 1 of the first example will be described.
<Waste liquid treatment method (first example)>
A factory facility such as a plating plant or an experimental facility such as a university is used as a waste liquid source 19, and a waste liquid D (for example, a strong acid or strong alkaline waste liquid such as a plating waste liquid) is supplied from the waste liquid source 19 to the processing apparatus 10. When there are a plurality of treatment tanks 11a to 11c, the waste liquid D and the treatment liquid L are mixed in the first treatment tank 11a, and then the additive is added in the second and subsequent treatment tanks 11b and 11c.

添加剤としては、pH調整剤、分離剤、必要に応じて他の添加剤(分散剤等)を同じ処理槽11b、又は別々の処理槽11a〜11cに添加する。pH調整剤(酸、アルカリ等の中和剤、pH緩衝剤等)は廃液DのpHを中性に近づけ、弱酸〜弱アルカリ(pH 5.0〜9.0)にする。分散剤は固形分を均一に分散させる。分離剤は必須ではないが、分離対象成分が廃液中に溶解して回収が困難な場合に特に必要となる。   As an additive, a pH adjuster, a separating agent, and other additives (dispersing agent, etc.) as necessary are added to the same processing tank 11b or separate processing tanks 11a to 11c. A pH adjusting agent (neutralizing agent such as acid or alkali, pH buffering agent, etc.) brings the pH of the waste liquid D close to neutral, and makes it weak acid to weak alkali (pH 5.0 to 9.0). The dispersant uniformly disperses the solid content. A separating agent is not essential, but is particularly necessary when the component to be separated is dissolved in the waste liquid and is difficult to recover.

すなわち、処理装置10で処理後の廃液Dは、弱酸〜弱アルカリで、かつ、対象物質が固形分として分散しており、強酸・強アルカリ等で噴霧乾燥装置20がダメージを受けることなく、対象物質を固形分として乾燥分離することができる。従って、各装置10、20、40の材質には、耐強酸・耐アルカリ性のもの(SUS316等)を用いる必要がなく、一般的な材質(SUS304、SUS430、アルミニウム等)を広く使用することができる。   That is, the waste liquid D processed by the processing apparatus 10 is a weak acid to a weak alkali, and the target substance is dispersed as a solid content, and the spray drying apparatus 20 is not damaged by a strong acid, a strong alkali, or the like. The material can be dry separated as a solid. Therefore, it is not necessary to use strong acid / alkali resistant materials (SUS316, etc.) for the materials of each device 10, 20, 40, and general materials (SUS304, SUS430, aluminum, etc.) can be widely used. .

なお、噴霧乾燥装置20での回収効率を高めるためには、添加剤を添加した後の廃液Dを処理槽11cで80℃以上100℃未満に加熱してから噴霧乾燥装置20へ送る。廃液Dから蒸気や汚染ガスが発生するおそれのある場合は、ダクト16のバルブを開け、廃液Dが蒸発するおそれのある処理槽11a〜11cをスクラバ40に接続しておけば、汚染物質を含む蒸気(汚染ガス)が大気に漏れ出さずにスクラバ40で処理される。   In addition, in order to raise the collection | recovery efficiency in the spray drying apparatus 20, the waste liquid D after adding an additive is heated to 80 degreeC or more and less than 100 degreeC with the processing tank 11c, and is sent to the spray drying apparatus 20. FIG. If there is a possibility that steam or pollutant gas may be generated from the waste liquid D, the valve of the duct 16 is opened, and the processing tanks 11a to 11c that may cause the waste liquid D to evaporate are connected to the scrubber 40. Steam (contaminated gas) is processed by the scrubber 40 without leaking into the atmosphere.

噴霧乾燥の間、乾燥チャンバー21を加熱(又は保温)しておけば、廃液Dを液化することなく蒸発させ、固形分を分離することができる。ここで、乾燥チャンバー21やサイクロン25の温度が低温(熱風温度181℃未満、乾燥チャンバー温度(中心温度)125℃以下、サイクロン温度(中心温度)102℃以下)の場合、廃液Dがヘドロ状やパテ状に固まり、微細な紛体とならない。従って、噴霧乾燥の間は、熱風温度を181℃以上、乾燥チャンバー21温度を127℃以上に維持することが望ましく、更にサイクロン25の温度を105℃以上にすることがより望ましい。なお、微細な紛体を安定して生成するためには、熱風温度を187℃以上にすることがより望ましい。   If the drying chamber 21 is heated (or kept warm) during spray drying, the waste liquid D can be evaporated without being liquefied and the solid content can be separated. Here, when the temperature of the drying chamber 21 or the cyclone 25 is low (the hot air temperature is less than 181 ° C., the drying chamber temperature (center temperature) is 125 ° C. or less, the cyclone temperature (center temperature) is 102 ° C. or less), It hardens into putty and does not become a fine powder. Therefore, during spray drying, it is desirable to maintain the hot air temperature at 181 ° C. or higher, the drying chamber 21 temperature at 127 ° C. or higher, and more preferably the cyclone 25 temperature at 105 ° C. or higher. In order to stably produce fine powder, it is more desirable to set the hot air temperature to 187 ° C. or higher.

上記温度であれば紛体の液化は生じないが、温度むらや突発的な装置の不具合等で一部に液化が起こるおそれがある場合は、乾燥チャンバー21とサイクロン25のいずれか一方又は両方にドレイン管(不図示)を接続し、液化した蒸気を処理装置10及び/又はスクラバ40に排出する。噴霧乾燥により得られる固形分の粒子は微細な紛体であるから産業廃棄物としての廃棄が容易であり、また廃棄せずに集積部23、26から回収して原料として再利用することも容易である。紛体は直接再利用することができるが、紛体の不純物濃度が高い場合には、後述する後処理を行ってから再利用に供する。   If the temperature is above, liquefaction of the powder does not occur, but if there is a possibility that liquefaction may occur in part due to uneven temperature or sudden failure of the device, the drain is provided in one or both of the drying chamber 21 and the cyclone 25. A pipe (not shown) is connected, and the liquefied vapor is discharged to the processing apparatus 10 and / or the scrubber 40. Since the solid particles obtained by spray drying are fine powder, they can be easily discarded as industrial waste, and can be easily recovered from the accumulating units 23 and 26 and reused as raw materials without being discarded. is there. The powder can be directly reused. However, if the impurity concentration of the powder is high, the powder is used after being subjected to post-processing described later.

噴霧乾燥の間は、排気管28のバルブを開けて噴霧乾燥装置20とスクラバ40とを接続し、スクラバ40内で処理液Lを循環させておく。循環の手順は特に限定されないが、例えば、噴霧乾燥の開始前又は開始直後は、処理液源35からの処理液Lのみを供給し、畜液部43に処理液Lがある程度畜液されたら、畜液部43からシャワーノズル42へ処理液Lを循環させる。   During spray drying, the valve of the exhaust pipe 28 is opened, the spray drying apparatus 20 and the scrubber 40 are connected, and the processing liquid L is circulated in the scrubber 40. Although the circulation procedure is not particularly limited, for example, just before the start of spray drying or immediately after the start, when only the treatment liquid L is supplied from the treatment liquid source 35 and the treatment liquid L is stocked to some extent in the livestock part 43, The processing liquid L is circulated from the stock solution section 43 to the shower nozzle 42.

スクラバ処理の間は、上述した制御手段45で処理液Lの畜液量を一定に維持する。制御手段45による制御と一緒に(または別に)、オーバーフロー用のドレイン管47のバルブを開け、そのドレイン管47でスクラバ40と処理装置10とを接続しておけば、増水分の処理液Lはドレイン管47からオーバーフローする。いずれにしろ、スクラバ処理の間は処理液Lの液面高さが一定に維持されるので、シャワーノズル42からの噴出量が安定し、噴霧乾燥装置20側への処理液Lの逆流も防止される。   During the scrubber process, the amount of the livestock solution of the process liquid L is maintained constant by the control means 45 described above. Together with (or separately from) the control by the control means 45, if the valve of the overflow drain pipe 47 is opened and the scrubber 40 and the processing apparatus 10 are connected by the drain pipe 47, the moisture-increasing treatment liquid L can be obtained. Overflow from the drain pipe 47. In any case, since the liquid level of the processing liquid L is kept constant during the scrubber process, the amount of ejection from the shower nozzle 42 is stabilized, and the backflow of the processing liquid L to the spray dryer 20 side is prevented. Is done.

噴霧乾燥装置20の排気ガス及び処理装置10の蒸気はスクラバ40内で処理液Lに接触し、排気ガス中の固形分(粉塵)が処理液Lに補足され、蒸気中の汚染物質(汚染ガス)は処理液Lに混合(分散、溶解)して補足され、畜液部43に落下する(スクラバ処理)。このように、排気ガスや蒸気が汚染されていても、汚染物質は処理液Lに補足されて畜液部43に落下するので、処理液Lからの清浄な蒸気が放出管49から放出されることはあっても、スクラバ処理前の汚染蒸気や汚染排気ガスが放出管49から放出されない。   The exhaust gas of the spray drying apparatus 20 and the steam of the processing apparatus 10 come into contact with the processing liquid L in the scrubber 40, and the solid content (dust) in the exhaust gas is supplemented by the processing liquid L, so that the pollutant in the steam (contaminated gas) ) Is mixed (dispersed, dissolved) in the processing liquid L and supplemented, and falls into the livestock liquid part 43 (scrubber processing). Thus, even if the exhaust gas or the steam is contaminated, the contaminant is captured by the processing liquid L and falls to the livestock fluid part 43, so that clean steam from the processing liquid L is released from the discharge pipe 49. Even so, the contaminated vapor and the contaminated exhaust gas before the scrubber treatment are not released from the discharge pipe 49.

畜液部43に落下した固形分や汚染物質は外部に流出せず、処理液Lと一緒にスクラバ40内を循環するので、処理時間が長くなると処理液L中の固形分や汚染物質の濃度が高くなる。これらの濃度が高くなりすぎると、ポンプ37の負荷、シャワーノズル42の詰まり、汚染物質による処理液LのpH低下(またはpH上昇)等の問題が生じるので、予め設定した処理時間が経過したとき、または、処理液Lの固形分濃度、汚染物質濃度が設定値よりも高くなったときには、噴霧乾燥とスクラバ処理を停止し、汚染処理液Lの交換を行う。   The solids and contaminants that have fallen into the livestock liquid part 43 do not flow out to the outside and circulate in the scrubber 40 together with the treatment liquid L, so that the concentration of solids and contaminants in the treatment liquid L increases as the treatment time increases. Becomes higher. If these concentrations become too high, problems such as load on the pump 37, clogging of the shower nozzle 42, and pH drop (or pH rise) of the treatment liquid L due to contaminants occur, so when a preset treatment time has elapsed. Alternatively, when the solid content concentration and the contaminant concentration of the treatment liquid L become higher than the set values, the spray drying and the scrubber treatment are stopped and the contamination treatment liquid L is replaced.

汚染処理液Lの交換は、交換用のドレイン管46のバルブを開けて畜液部43と処理装置10に接続し、汚染処理液Lを処理装置10の処理槽11aに排出して行う。汚染処理液Lの一部又は全部が排出されたらドレイン管46のバルブを閉じて畜液部43を処理装置10から遮断し、汚染処理液Lを廃液Dとして処理装置10で処理をし、噴霧乾燥とスクラバ処理を行う。   The exchange of the contaminated treatment liquid L is performed by opening the valve of the replacement drain pipe 46 and connecting it to the livestock solution unit 43 and the treatment apparatus 10 and discharging the contaminated treatment liquid L to the treatment tank 11a of the treatment apparatus 10. When a part or all of the contaminated processing liquid L is discharged, the valve of the drain pipe 46 is closed to shut off the livestock fluid part 43 from the processing apparatus 10, and the processing apparatus 10 treats the contaminated processing liquid L as the waste liquid D and sprays it. Dry and scrubber.

このように、汚染処理液Lを外部に運び出さずとも、廃液Dとして処理システム1内で処理できるので、汚染物質が一切外部に流出することなく、閉鎖システムの中で処理を行うことができる。また、噴霧乾燥により生じた排気ガスからは固形分が分離され、処理液Lと一緒に処理装置10に戻り、廃液Dとして処理されるので、対象物質の回収率が極めて高くなる。なお、第1例の処理システム1や、他の例の処理システム(例えば後述する連結循環システム2)を使用する際は、処理装置10で再処理不可能なほど処理液Lが汚染された場合にのみ、外部に排出して他の処理装置などで処理する。   As described above, since the waste liquid D can be processed in the processing system 1 without carrying the contaminated processing liquid L to the outside, the processing can be performed in the closed system without any contaminants flowing out to the outside. Moreover, since the solid content is separated from the exhaust gas generated by spray drying and returns to the processing apparatus 10 together with the processing liquid L and is processed as the waste liquid D, the recovery rate of the target substance becomes extremely high. When the processing system 1 of the first example or the processing system of another example (for example, a connected circulation system 2 described later) is used, the processing liquid L is contaminated so that it cannot be reprocessed by the processing apparatus 10. Only when it is discharged to the outside, it is processed by another processing device.

<後処理>
廃液Dが再利用可能な成分(金属等)を含有する場合は、集積部23、26から回収した紛体から目的成分を抽出する後処理を行うことができる。後処理は特に限定されないが、回収目的成分の融点未満であって、不純物が溶融、蒸発、分解または燃焼して固体(目的成分)から分離する温度、すなわち、融点、沸点、分解温度または燃焼温度以上にすれば、目的成分(固相)から不純物を液相又は気相として分離可能なので、簡易な燃焼処理で不純物を除去することができる。紛体が多孔質性粒子の場合、不純物が液相であると毛細管力により紛体に閉じ込められる場合があるので、焼成温度を不純物の沸点、分解温度または焼成温度以上にし、不純物を気体として除去することがより望ましい。
<Post-processing>
When the waste liquid D contains a reusable component (metal or the like), a post-treatment for extracting the target component from the powder collected from the accumulating units 23 and 26 can be performed. The post-treatment is not particularly limited, but the temperature is lower than the melting point of the target component to be recovered and the impurities are melted, evaporated, decomposed or burned and separated from the solid (target component), that is, the melting point, boiling point, decomposition temperature or combustion temperature. In this way, since the impurities can be separated from the target component (solid phase) as a liquid phase or a gas phase, the impurities can be removed by a simple combustion treatment. If the powder is a porous particle, if the impurity is in the liquid phase, it may be trapped in the powder by capillary force, so the firing temperature should be higher than the boiling point, decomposition temperature or firing temperature of the impurity, and the impurity should be removed as a gas. Is more desirable.

焼成処理を酸素含有雰囲気(例えば空気中)で行えば、不純物のうち有機化合物を効率良く燃焼除去することができる。融点が異なる2種以上の目的成分が紛体に含有される場合は、焼成温度の上限としては低い方の融点を採用すればよい。また、融点(より好ましくは沸点)、分解温度または燃焼温度が異なる2種以上の不純物を混合する場合は、より高い方の融点(沸点)、分解温度または燃焼温度であって、目的成分の融点未満の温度を下限として採用する。   If the baking treatment is performed in an oxygen-containing atmosphere (for example, in the air), organic compounds among the impurities can be efficiently burned and removed. When two or more kinds of target components having different melting points are contained in the powder, the lower melting point may be adopted as the upper limit of the firing temperature. When two or more impurities having different melting points (more preferably boiling points), decomposition temperatures or combustion temperatures are mixed, the higher melting point (boiling point), decomposition temperature or combustion temperature, and the melting point of the target component A lower temperature is adopted as the lower limit.

上記燃焼温度の最適範囲は、焼成処理前の粉体の組成を調べることで決定することができる。組成の測定は、EDX(エネルギー分散型X線分光法、走査型または透過型顕微鏡に付属して測定)、赤外分光法(IR法)、X線回折法(XRD)、原子吸光分析法(AAS)、誘導結合プラズマ法(IPC)等の公知の測定法を用いることができる。本発明により得られる粉体は、粒径数μmの微小粒子または微小粒子の集合体(物理的衝撃で容易に分解)であるから、特に、EDX、IR(FTIR:フーリエ変換赤外分光法)、粉末XRD、IPC用の試料調整が容易である。   The optimum range of the combustion temperature can be determined by examining the composition of the powder before firing. The composition is measured by EDX (energy dispersive X-ray spectroscopy, attached to scanning or transmission microscope), infrared spectroscopy (IR method), X-ray diffraction method (XRD), atomic absorption spectrometry ( Known measurement methods such as AAS) and inductively coupled plasma method (IPC) can be used. Since the powder obtained by the present invention is a microparticle or a collection of microparticles having a particle diameter of several μm (easily decomposed by physical impact), in particular, EDX, IR (FTIR: Fourier transform infrared spectroscopy) Easy sample preparation for powder XRD and IPC.

上記測定法を複数組み合わせて(例えば、EDXとXRDとFTIR)、元素組成と分子構造の両方について調べることが望ましい。粉体の組成は必ずしも回収粉体全てについて測定する必要はなく、廃液Dの種類毎に組成を測定し、その測定結果を同じ種類の廃液から得た他の処理ロット(粉体)に使用することもできる。なお、通常の測定法では不純物の組成決定が困難な場合には加熱温度を変えた燃焼試験を予め行い、廃液Dの種類ごとに紛体の最適燃焼温度を前もって調べておくことが望ましい。   It is desirable to investigate both elemental composition and molecular structure by combining a plurality of the above measuring methods (for example, EDX, XRD, and FTIR). The composition of the powder does not necessarily need to be measured for all of the recovered powder. The composition is measured for each type of waste liquid D, and the measurement result is used for another processing lot (powder) obtained from the same type of waste liquid. You can also. In addition, when it is difficult to determine the composition of impurities by a normal measurement method, it is desirable to conduct a combustion test in which the heating temperature is changed in advance and to investigate the optimum combustion temperature of the powder beforehand for each type of waste liquid D.

後処理は焼成処理に限定されず、不純物を分解または溶解させ、目的成分のみを残す反応液(例えば強酸、強アルカリ等)に粉体を浸漬する化学処理を行うこともできる。反応溶液を100℃未満に加熱しながら化学処理を行えば、不純物をより短時間で除去することができる。粉体組成の測定は、反応溶液の成分の決定にも利用することができる。   The post-treatment is not limited to the calcination treatment, and chemical treatment may be performed in which the powder is immersed in a reaction solution (for example, strong acid, strong alkali, etc.) that decomposes or dissolves impurities and leaves only the target component. If the chemical treatment is performed while heating the reaction solution to less than 100 ° C., impurities can be removed in a shorter time. Measurement of the powder composition can also be used to determine the components of the reaction solution.

化学処理を単独で行うことでなく、焼成処理と組み合わせることもできる。例えば、化学処理を焼成前と焼成後のいずれか一方または両方で行い、不純物を目的成分から化学的に分離(分解、還元等)してから焼成する、または焼成後に残った不純物を化学処理で除去することもできる。焼成処理の前と後で反応溶液の成分を変えて化学処理を行うことでもできるし、化学処理と焼成処理を複数回繰り返してもよい。本発明により得られる粉体は多孔質性の微小粒子であって、比表面積が大きいから、反応溶液との接触面積が大きく、また、加熱効率も高い。従って、焼成処理、化学処理のいずれの後処理も効率よく行うことができる。   The chemical treatment can be combined with the baking treatment instead of being performed alone. For example, chemical treatment is performed either before or after firing, or both, and the impurities are chemically separated (decomposed, reduced, etc.) from the target component and then fired, or impurities remaining after firing are treated by chemical treatment. It can also be removed. The chemical treatment may be performed by changing the components of the reaction solution before and after the firing treatment, or the chemical treatment and the firing treatment may be repeated a plurality of times. The powder obtained by the present invention is a porous fine particle and has a large specific surface area. Therefore, the contact area with the reaction solution is large, and the heating efficiency is also high. Therefore, any post-treatment of baking treatment and chemical treatment can be performed efficiently.

後処理後の紛体は不純物濃度が低下しているので、直接又は山元還元等を経て目的成分を再利用できる。例えば、紛体を山元還元に供する場合、硫黄(S)が残留すると処理が困難であるから、少なくとも硫黄が除去されるまで後処理を行うことが望ましい。   Since the powder after the post-treatment has a reduced impurity concentration, the target component can be reused directly or through Yamamoto reduction. For example, when the powder is subjected to Yamamoto reduction, if sulfur (S) remains, it is difficult to perform the treatment. Therefore, it is desirable to perform post-treatment until at least sulfur is removed.

以上は、1台の処理システム1の中で廃液Dや処理液Lを循環させる場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、複数の処理システム1を用いて一の廃液処理を行うこともできる。以下に、本発明第2例の処理システム(連結循環処理システム)を説明する。
<連結循環処理システム>
Although the case where the waste liquid D and the processing liquid L are circulated in one processing system 1 has been described above, the present invention is not limited to this, and a single waste liquid using a plurality of processing systems 1. Processing can also be performed. The processing system (connected circulation processing system) of the second example of the present invention will be described below.
<Linked circulation processing system>

図2の符号2は連結循環処理システムを示している。連結循環処理システム2は、処理装置10と、噴霧乾燥装置20と、スクラバ40とを有するユニット1‘、1、1が複数接続されて形成されている。各ユニット1‘、1、1の装置構成は特に限定されず、第1例の処理システム1と同じものを用いることができるが、ここでは、廃液源19の接続と、放出管49の接続方法が第1例の処理システム1とは異なる。以下、第1例の処理システム1と同じ装置(部材)については図1で使用した符号と同じ符号を付けて説明を省略する。 Reference numeral 2 in FIG. 2 indicates a connected circulation processing system. The connected circulation processing system 2 is formed by connecting a plurality of units 1 ′, 1 1 , 1 2 having a processing device 10, a spray drying device 20, and a scrubber 40. The device configuration of each unit 1 ′, 1 1 , 1 2 is not particularly limited, and the same one as that of the processing system 1 of the first example can be used, but here, the connection of the waste liquid source 19 and the discharge pipe 49 The connection method is different from the processing system 1 of the first example. Hereinafter, the same apparatus (member) as the processing system 1 of the first example is denoted by the same reference numerals as those used in FIG.

連結循環処理システム2では、全てのユニット1‘、1、1に廃液源19を接続する必要はない。複数のユニット1‘、1、1のうち、選択した1以上のユニット1’(上流ユニット)のみに廃液源19を接続し、上流ユニット1‘のスクラバ40には放出管49を設けず(または放出管49を開放せず)、そのユニット1’全体を外部雰囲気(大気)から遮断する。 In the connected circulation processing system 2, it is not necessary to connect the waste liquid source 19 to all the units 1 ′, 1 1 , 1 2 . The waste liquid source 19 is connected to only one or more selected units 1 ′ (upstream unit) among the plurality of units 1 ′, 1 1 , 1 2 , and the discharge pipe 49 is not provided in the scrubber 40 of the upstream unit 1 ′. (Or the discharge pipe 49 is not opened), the entire unit 1 ′ is shut off from the external atmosphere (air).

上流ユニット1‘のスクラバ40では、放出管49の代わりに連結管51をスクラバ槽41に接続し、当該スクラバ40を、連結管51を介して廃液源19が接続されていないユニット1(下流ユニット)の処理装置10に接続する。上流ユニット1’のスクラバ40から放出された蒸気は、連結管51を通る間に自然冷却又は冷却装置(不図示)で冷却されて液体となり、処理装置10に送られる。すなわち、下流ユニット1は、廃液源19からの廃液Dではなく、上流ユニット1‘の放出蒸気を廃液として処理する。 In the scrubber 40 of the upstream unit 1 ′, the connecting pipe 51 is connected to the scrubber tank 41 instead of the discharge pipe 49, and the scrubber 40 is connected to the unit 1 1 (downstream) to which the waste liquid source 19 is not connected via the connecting pipe 51. Unit). The vapor discharged from the scrubber 40 of the upstream unit 1 ′ is cooled by natural cooling or a cooling device (not shown) while passing through the connecting pipe 51, becomes a liquid, and is sent to the processing device 10. That is, the downstream unit 1 1, rather than waste D from waste source 19 to process the release vapors of the upstream unit 1 'as waste.

ユニット1‘、1の数が2台(上流、下流の各1)の場合は、上流ユニット1’直後の下流ユニット1に放出管49を設けてもよいが、汚染レベルの高い廃液Dを処理する場合は下流ユニット1、1を2台以上設け、上流ユニット1‘側の下流ユニット1には、放出管49を設けず(または放出管49を開放せず)、放出管49の代わりに連結管51を接続し、スクラバ40を他の下流ユニット1の処理装置10に接続する。この場合、下流ユニット1のスクラバ40が放出した蒸気が、他の下流ユニット1で処理されることになる。 Unit 1 ', 1 number 1 are two case (upstream, downstream of the 1), upstream unit 1' downstream unit 1 1 immediately may be provided discharge pipe 49, but a high pollution level liquid waste D when processing is provided downstream units 1 1, 1 2 the two or more is in the downstream unit 1 1 of the upstream unit 1 'side, (without opening or discharge pipe 49) without providing the discharge pipe 49, discharge pipe connect the connecting pipe 51 instead of 49, for connecting the scrubber 40 to the processing unit 10 of the other downstream unit 1 2. In this case, the steam scrubber 40 downstream unit 1 1 is released, will be processed by the other downstream unit 1 2.

すなわち、上流ユニット1‘に接続された1台目の下流ユニット1は上流ユニット1’の蒸気を処理し、1台目の下流ユニット1に接続された2台目の下流ユニット1は1台目の下流ユニット1の蒸気を処理し、n−1台目の下流ユニットn−1に接続されたn台目の下流ユニットは、n−1台目のユニットn−1の蒸気を処理する(nは任意の整数)。 That is, the upstream unit 1 'downstream unit 1 1 of the first unit that is connected to the upstream unit 1' to process steam, one second is the downstream unit 1 second unit of the downstream unit 1 2 connected to a one undereye processing the flow unit 1 1 of the steam, n-1 single th downstream units n of n base-th, which is connected to the downstream unit n-1 of the processes the n-1 single th unit n-1 of the steam (n is Any integer).

最初のスクラバ40で発生した蒸気は、下流ユニット1、1の台数分(n回)の処理が繰り返され、汚染物質濃度が減少する。予め実験等で汚染物質濃度が十分に低くなる繰り返し回数を求めておき、その回数分(n台)の下流ユニット1、1を接続することが望ましい。この場合、最後(n台目、ここでは2台目)の下流ユニット1では連結管51ではなく放出管49を開放して、スクラバ40を直接又はフィルタ等を介して外部雰囲気に接続する。放出管49から放出される蒸気は、汚染物質濃度が十分に低くなっているから、大気汚染等の問題が生じない。 The steam generated in the first scrubber 40 is processed for the number of downstream units 1 1 and 1 2 (n times), and the pollutant concentration decreases. It is desirable that the number of repetitions in which the pollutant concentration is sufficiently low is obtained in advance by an experiment or the like, and the downstream units 1 1 and 1 2 corresponding to the number (n units) are connected. In this case, the last (n stand th, where second unit) by opening the discharge pipe 49 rather than the downstream unit 1 2, connecting pipe 51, connected to the outside atmosphere through a scrubber 40 directly or filter. The vapor discharged from the discharge pipe 49 has a sufficiently low pollutant concentration, so that problems such as air pollution do not occur.

なお、各ユニット1‘、1、1において、畜液部43のドレイン管46、47は、同一ユニット1‘、1、1の処理装置10に接続してもよいし、他のユニット1‘、1、1の処理装置10に接続してもよいが、いずれの場合も外部に流出させず、連結循環処理システム2の内部で循環させる。畜液部43の処理液が高濃度に汚染されたときには、ドレイン管46、47を上流ユニット1’の処理装置10へ接続して、処理液を廃液として処理することが望ましい。 In each unit 1 ′, 1 1 , 1 2 , the drain pipes 46, 47 of the livestock solution unit 43 may be connected to the processing device 10 of the same unit 1 ′, 1 1 , 1 2 , or other The units 1 ′, 1 1 , and 1 2 may be connected to the processing apparatus 10; When the treatment liquid in the livestock liquid part 43 is contaminated at a high concentration, it is desirable to connect the drain pipes 46 and 47 to the treatment apparatus 10 of the upstream unit 1 ′ to treat the treatment liquid as waste liquid.

<廃液処理方法(第2例)>
次に、連結循環処理システム2を用いた廃液処理方法(第2例)について説明する。第2例の廃液処理方法は、汚染物質が高濃度に含まれる廃液D、または毒性の強い汚染物質が含まれる廃液Dの処理に特に適しており、例えば放射性物質を含む放射能汚染水がある。ここで放射能汚染水は原子炉や使用済燃料貯蔵施設からの排水、土壌や建物等を除染処理後に排出される排水、放射能汚染された河川水、海水、湖水、下水等である。
<Waste liquid treatment method (second example)>
Next, a waste liquid processing method (second example) using the connected circulation processing system 2 will be described. The waste liquid treatment method of the second example is particularly suitable for the treatment of the waste liquid D containing a high concentration of contaminants or the waste liquid D containing highly toxic contaminants, for example, radioactive contaminated water containing radioactive substances. . Here, radioactively contaminated water includes wastewater from nuclear reactors and spent fuel storage facilities, wastewater discharged after decontamination of soil and buildings, radioactively contaminated river water, seawater, lake water, sewage, and the like.

第2例の廃液処理方法では、放射能汚染水は廃液源19(原子炉等)から上流ユニット1‘の処理装置10に送られる。この場合、添加剤として、セシウム、ストロンチウム、ヨウ素等の放射性物質の吸着剤(分離剤)を用いる。吸着剤は特に限定されず、公知のものを広く使用することができるが、陽イオン吸着性物質、多孔性物質が好ましく、具体的にはゼオライト、層状ケイ酸塩、プルシアンブルー等である。吸着剤は単独で用いてもよいし、2種類以上を用いてもよい。   In the waste liquid treatment method of the second example, radioactively contaminated water is sent from the waste liquid source 19 (reactor or the like) to the treatment device 10 of the upstream unit 1 ′. In this case, an adsorbent (separating agent) of a radioactive substance such as cesium, strontium, or iodine is used as an additive. The adsorbent is not particularly limited, and known ones can be widely used, but a cation adsorbing substance and a porous substance are preferable, and specifically, zeolite, layered silicate, Prussian blue, and the like. Adsorbents may be used alone or in combination of two or more.

放射能汚染水が強アルカリ・強酸の場合、または、そのままのpHでは吸着効率が悪い場合は、吸着剤の他にpH調整剤を添加し、放射能汚染水のpHを弱酸〜弱アルカリ性(あるいは吸着最適pH)にする。また、吸着剤の分散性を向上させる分散剤等の他の添加剤を添加してもよい。いずれの場合も、装置がダメージを受けずに、放射性物質が吸着した吸着剤(固形分)を分離し、乾燥させることができ、しかも、放射性物質で汚染された排気ガスはスクラバ40で処理されて外部に流出しない。   If the radioactively contaminated water is a strong alkali or strong acid, or if the adsorption efficiency is poor at the same pH, a pH adjuster is added in addition to the adsorbent, and the pH of the radioactively contaminated water is reduced from weak acid to weakly alkaline (or Adsorption optimum pH). Moreover, you may add other additives, such as a dispersing agent which improves the dispersibility of adsorption agent. In any case, the adsorbent (solid content) on which the radioactive material is adsorbed can be separated and dried without damaging the apparatus, and the exhaust gas contaminated with the radioactive material is treated by the scrubber 40. Does not flow out.

上記のような放射性物質の吸着剤は、単独で又は他の添加剤と共に下流ユニット1、1でも使用する。除染で発生した蒸気に放射性物質が混入しても、その蒸気は下流ユニット1、1で除染されるので、十分に除染された蒸気(ガス)のみが放出管49から放出されることになる。 The radioactive material adsorbents described above are used in the downstream units 1 1 and 1 2 alone or together with other additives. Even if radioactive material is mixed into the steam generated by decontamination, the steam is decontaminated in the downstream units 1 1 and 1 2 , so that only the sufficiently decontaminated steam (gas) is released from the discharge pipe 49. Will be.

吸着塔やフィルタを組み合わせた従来の除染装置では、装置から放出されるガス(蒸気)に混じって放射性物質が漏れ出すことがあり、放射性物質の漏れ出しを完全に防止するためには装置構造が複雑かつ大型化するという問題があった。これに対し、本発明の連結循環処理システム2は装置構造が比較的単純であり、しかも、バルブ切替、取り外し、連結等の簡易な方法で連結管51の接続を変更し、連結するユニット1‘1、1の数を変えることもできる。 In conventional decontamination equipment that combines adsorption towers and filters, radioactive materials may leak into the gas (vapor) released from the equipment. To prevent the leakage of radioactive materials, the equipment structure However, there was a problem that it was complicated and large. On the other hand, the connected circulation processing system 2 of the present invention has a relatively simple device structure, and also changes the connection of the connection pipe 51 by a simple method such as valve switching, detachment, connection, and the like. The number of 1 1 and 1 2 can also be changed.

すなわち、廃液(放射性汚染水)の汚染レベルに応じて連結するユニット1‘、1、1の数を変えることが可能であり、低〜高汚染レベルの多様な廃液(放射性汚染水)に対応可能である。また、使用予定のユニット1’、1、1に加え、予備ユニットを用意しておき、最後(n台目)のスクラバ40で検出される汚染レベル(放射線線量)が基準値よりも高い場合は、そのスクラバ40の放出管49を閉じるとともに連結管51を開放して予備ユニットに接続し、当該スクラバ40の蒸気を除染することもできる。予備ユニットは特に限定されないが、下流ユニット1、1と同じものを1又は複数台用いることができる。
次に、本発明の処理システム1を用いた廃液処理例をより具体的に説明する。
That is, it is possible to change the number of units 1 ′, 1 1 , 1 2 to be connected according to the contamination level of the waste liquid (radiocontaminated water), so that various waste liquids (radiocontaminated water) with low to high contamination levels can be obtained. It is possible. In addition to the units 1 ′, 1 1 and 1 2 to be used, a spare unit is prepared, and the contamination level (radiation dose) detected by the last (n-th) scrubber 40 is higher than the reference value. In this case, the discharge pipe 49 of the scrubber 40 is closed and the connecting pipe 51 is opened to connect to the spare unit, so that the steam of the scrubber 40 can be decontaminated. The spare unit is not particularly limited, but one or a plurality of the same units as the downstream units 1 1 and 1 2 can be used.
Next, a waste liquid treatment example using the treatment system 1 of the present invention will be described more specifically.

実用機(処理能力500リットル(l)/日)の5分の1モデルの処理システム1試験機を作成した。この試験機の処理能力は215ml/分(1日8時間稼働として約103リットル(l)/日)である。廃液Dとして、金属加工工場の工場排水、メッキ廃液(ニッケルメッキ廃液、クロムメッキ廃液)を用い、前処理と噴霧乾燥処理を行った後紛体を回収した。   A 1/5 model processing system 1 testing machine of a practical machine (processing capacity 500 liter (l) / day) was prepared. The processing capacity of this testing machine is 215 ml / min (about 103 liters (l) / day when operated 8 hours a day). As waste liquid D, factory wastewater from a metal processing factory and plating waste liquid (nickel plating waste liquid, chrome plating waste liquid) were used, and powders were collected after pretreatment and spray drying treatment.

前処理としては、廃液Dを処理装置10に導入し、pH調整剤(水酸化ナトリウム水溶液)を用いて中和処理をした。クロムメッキ廃液については、中和処理の前に重亜硫酸ソーダ(NaHSO3)を添加して六価クロムを三価クロムに還元した。六価から三価の還元はpH3の強酸溶液中で行い、その後中和処理(pH6.2)した。 As pretreatment, the waste liquid D was introduced into the treatment apparatus 10 and neutralized using a pH adjuster (aqueous sodium hydroxide solution). As for the chromium plating waste liquid, hexavalent chromium was reduced to trivalent chromium by adding sodium bisulfite (NaHSO 3 ) before neutralization. Hexavalent to trivalent reduction was performed in a strong acid solution at pH 3, followed by neutralization (pH 6.2).

噴霧乾燥には熱風発生機として(株)竹綱製作所社製の製品名「TSK−52」を使用し、噴霧乾燥装置温度(乾燥チャンバーの中心温度)127℃、サイクロン温度(サイクロンの中心温度)105℃の条件で行った。工場排水は空気圧1.3Kg/m、廃液供給量215ml/分、空気供給量85リットル(l)/分の条件で噴霧した。有機物をより多く含むニッケルメッキ廃液とクロムメッキ廃液については、空気圧1.5Kg/m、廃液供給量120ml/分、空気供給量96リットル(l)/分の条件で噴霧した。得られた紛体を集積部23、26から回収して「微細構造及び元素組成の分析試験」、「化学組成試験」、「結晶構造試験」を行った。なお、各試験の使用装置及び試験条件は下記の通りである。 For spray drying, the product name “TSK-52” manufactured by Takezuna Seisakusho Co., Ltd. is used as a hot air generator. Spray dryer temperature (center temperature of drying chamber) is 127 ° C., cyclone temperature (center temperature of cyclone) It carried out on the conditions of 105 degreeC. Industrial wastewater was sprayed under conditions of air pressure 1.3 kg / m 3 , waste liquid supply rate 215 ml / min, and air supply rate 85 l (l) / min. The nickel plating waste liquid and the chrome plating waste liquid containing more organic substances were sprayed under the conditions of an air pressure of 1.5 kg / m 3 , a waste liquid supply amount of 120 ml / min, and an air supply amount of 96 liters (l) / min. The obtained powder was collected from the accumulating parts 23 and 26 and subjected to “analysis test of fine structure and elemental composition”, “chemical composition test”, and “crystal structure test”. In addition, the use apparatus and test conditions of each test are as follows.

<微細構造及び元素組成の分析>
装置:走査型電子顕微鏡(SEM、日本電子(株)社製の製品名「JSM-6320F」)、エネルギー分散型X線分析装置(EDX、日本電子(株)社製の製品名「JED-2300F」)
加速電圧:15kV
<Analysis of microstructure and elemental composition>
Equipment: Scanning electron microscope (SEM, product name “JSM-6320F” manufactured by JEOL Ltd.), energy dispersive X-ray analyzer (EDX, product name “JED-2300F” manufactured by JEOL Ltd.) ")
Accelerating voltage: 15kV

<化学組成>
装 置:フーリエ変換型赤外分光光度計(日本電子(株)社製の製品名「JIR-WINSPEC50」)
測定方法:測定方法:全反射(ATR)法(SENSIR Technologies社製の製品名「DuraScope」)
測定波数:600−4000cm-1
分解能 :4cm-1
積算回数:32回
<Chemical composition>
Equipment: Fourier transform infrared spectrophotometer (product name “JIR-WINSPEC50” manufactured by JEOL Ltd.)
Measuring method: Measuring method: Total reflection (ATR) method (product name “DuraScope” manufactured by SENSIR Technologies)
Measurement wave number: 600-4000cm -1
Resolution: 4cm -1
Integration count: 32 times

<結晶構造>
装 置:X線回折装置(フィリップス社製の製品名「X’ Part-PRO」)
電 圧:45kV
電 流:40mA
測定範囲:10‐100°
<Crystal structure>
Equipment: X-ray diffractometer (product name “X 'Part-PRO” manufactured by Philips)
Voltage: 45kV
Current: 40mA
Measuring range: 10-100 °

試験結果を下記に示す。
<加熱温度>
工場排水、ニッケルメッキ廃液、クロムメッキ廃液のいずれの場合も、噴霧乾燥装置20の内部温度が127℃、サイクロン25の内部温度105℃の条件では、集積部23、26からは紛体のみが回収された。噴霧乾燥装置20の温度を125℃以下、サイクロン25の温度を102℃以下にしたところ、集積部23、26にはヘドロ状の廃液が多数混入し、紛体化が正常に行われなかった。以上のことから、紛体回収に必要な最低加熱温度は噴霧乾燥装置20で127℃、サイクロン25で105℃であることがわかる。この最低加熱温度は、電熱ヒーター等を別途設けなくても、工場の排熱と熱風の組合せで十分達成可能な温度である。なお、ニッケルメッキ廃液7.4kgから回収された紛体量は250gであり、本発明の処理システム1を用いた場合の金属回収率も高いことがわかる。
The test results are shown below.
<Heating temperature>
In any case of industrial wastewater, nickel plating waste liquid, and chromium plating waste liquid, only powder is recovered from the accumulating sections 23 and 26 under the condition that the internal temperature of the spray drying apparatus 20 is 127 ° C. and the internal temperature of the cyclone 25 is 105 ° C. It was. When the temperature of the spray drying apparatus 20 was set to 125 ° C. or lower and the temperature of the cyclone 25 was set to 102 ° C. or lower, a large amount of sludge waste liquid was mixed in the accumulating sections 23 and 26, and powderization was not normally performed. From the above, it can be seen that the minimum heating temperature required for powder recovery is 127 ° C. for the spray dryer 20 and 105 ° C. for the cyclone 25. This minimum heating temperature is a temperature that can be sufficiently achieved by a combination of factory exhaust heat and hot air without separately providing an electric heater or the like. The amount of powder recovered from 7.4 kg of the nickel plating waste liquid is 250 g, and it can be seen that the metal recovery rate is high when the processing system 1 of the present invention is used.

<微細構造>
工場排水から得られた紛体のSEM像を図3(a)、(b)に、ニッケルメッキ廃液から得られた紛体のSEM像を図7(a)、(b)に、クロムメッキ廃液から得られた紛体のSEM像を図8(a)、(b)にそれぞれ示す。
<Microstructure>
3 (a) and 3 (b) show SEM images of powder obtained from factory wastewater, and Fig. 7 (a) and (b) show SEM images of powder obtained from nickel plating waste liquid. SEM images of the obtained powder are shown in FIGS. 8 (a) and 8 (b), respectively.

図3、8から分かるように、噴霧乾燥装置20を127℃以上にして得られた紛体(工場排水、クロムメッキ廃液)は、直径1μm〜30μmの微小粒子であった。ニッケルメッキ廃液の紛体は直径100μm以上にも見えるが、図7(b)からその紛体が直径10μm未満の微小粒子の集合体であることが分かる。実際に、この紛体に物理的衝撃を加えたところ、簡単に分解して微小粒子となった。   As can be seen from FIGS. 3 and 8, the powder (factory wastewater, chrome plating waste liquid) obtained by setting the spray drying apparatus 20 to 127 ° C. or higher was fine particles having a diameter of 1 μm to 30 μm. Although the nickel plating waste liquid appears to have a diameter of 100 μm or more, it can be seen from FIG. 7B that the powder is an aggregate of fine particles having a diameter of less than 10 μm. Actually, when a physical impact was applied to the powder, it was easily decomposed into fine particles.

また、図3(b)、図8(b)のSEM像から、紛体粒子が直径1μm未満のナノ粒子の集合体であることがわかる。実際、これらの紛体粒子に物理的衝撃を加えた場合も、ナノ粒子がばらばらに分解した。従って、本発明の処理システム1を用いれば、様々な種類の廃液Dからナノ粒子の集合体(多孔質性の紛体)が得られることが確認された。   Moreover, it can be seen from the SEM images of FIGS. 3B and 8B that the powder particles are aggregates of nanoparticles having a diameter of less than 1 μm. In fact, even when physical impact was applied to these powder particles, the nanoparticles were broken apart. Therefore, it was confirmed that an aggregate of nanoparticles (porous powder) can be obtained from various types of waste liquid D by using the treatment system 1 of the present invention.

<工場排水から得た紛体の分析結果>
紛体の元素組成の測定結果を図4、下記表1に示す。
<Results of analysis of powder obtained from factory effluent>
The measurement results of the elemental composition of the powder are shown in FIG.

図4及び上記表1から分かるように、元素ピークは、Na、S、Cl、Fe、Si、Caなどであり、本発明の処理システム1は重金属だけではなく、Na、Si、Ca等の多種の無機化合物の回収にも適していることが確認された。   As can be seen from FIG. 4 and Table 1 above, the element peaks are Na, S, Cl, Fe, Si, Ca, etc., and the treatment system 1 of the present invention is not limited to heavy metals, but various types such as Na, Si, Ca, etc. It was confirmed that it is suitable for the recovery of inorganic compounds.

図4のEDX原子数比をみると、Na量(61.5%)はS量(22.8%)の2倍にCl量(9.1%)を合計した値(54.7%)に近く、図6のX線回折スペクトルに出現する硫酸ナトリウム(NaSO)、塩化ナトリウム(NaCl)と一致する。また、図5の赤外線吸収スペクトルからは硝酸イオンの存在もわかる。このことから、試験に用いた工場排水には硫酸ナトリウム、塩化ナトリウム、硝酸が含まれることがわかり、本発明の処理システム1は多様な塩の回収にも利用可能なことがわかる。 Looking at the EDX atomic ratio in FIG. 4, the amount of Na (61.5%) is the sum of the amount of Cl (9.1%) twice the amount of S (22.8%) (54.7%) It agrees with sodium sulfate (Na 2 SO 4 ) and sodium chloride (NaCl) appearing in the X-ray diffraction spectrum of FIG. In addition, the presence of nitrate ions can be seen from the infrared absorption spectrum of FIG. From this, it can be seen that the factory effluent used in the test contains sodium sulfate, sodium chloride and nitric acid, and it can be seen that the treatment system 1 of the present invention can also be used to recover various salts.

<メッキ廃液から得た紛体の分析結果>
ニッケルメッキ廃液から得た紛体の元素組成の測定結果を図10(a)、下記表2に示し、クロムメッキ廃液から得た紛体の元素組成の測定結果を図14(a)、下記表3に示す。
<Results of analysis of powder obtained from plating waste liquid>
FIG. 10 (a) shows the measurement results of the elemental composition of the powder obtained from the nickel plating waste liquid, and Table 2 shows the measurement results of the elemental composition of the powder obtained from the chrome plating waste liquid. Show.

図10(a)、図14(a)、表2、3から焼成前の紛体の組成は、ニッケルメッキ廃液でNa、P、S、Ni、クロムメッキ廃液でNa、S、Crであることが分かり、メッキ廃液の種類にかかわず処理システム1を用いた金属回収が可能なことが確認された。   10 (a), FIG. 14 (a), Tables 2 and 3, the composition of the powder before firing is Na, P, S, Ni in the nickel plating waste liquid, and Na, S, Cr in the chromium plating waste liquid. It was confirmed that metal recovery using the processing system 1 was possible regardless of the type of plating waste liquid.

次に、メッキ廃液から得た紛体について、下記の条件で後処理(焼成試験)を行った。<焼成試験>
装 置:高温雰囲気炉(光洋リンドバーグ(株)社製の商品名「KB-9814-VP」)
焼成雰囲気 :空気 (粉体はるつぼに収容して焼成)
焼成温度:1000℃、1500℃又は1550℃
焼成時間:1時間(1550℃のみ3時間)
Next, the powder obtained from the plating waste liquid was subjected to a post-treatment (firing test) under the following conditions. <Baking test>
Equipment: High-temperature atmosphere furnace (trade name “KB-9814-VP” manufactured by Koyo Lindberg Co., Ltd.)
Firing atmosphere: Air (powder is fired in a crucible)
Firing temperature: 1000 ° C, 1500 ° C or 1550 ° C
Baking time: 1 hour (1550 ° C only 3 hours)

<Ni試料の焼成試験結果>
図9(a)〜(c)にニッケルメッキ廃液の紛体(Ni試料)の焼成前、焼成後の電子顕微鏡写真(SEM)を示す。焼成前Ni試料は凝集状態(集合体)であり、1000℃では元々の凝集状態をとどめているが(図9(b))、1500℃では溶融していることが分かる(図9(c))。ただし、1500℃では粉体を収容したルツボ表面の溶融も起こってしまったため、溶融したNi試料がルツボ表面に溶け込んだような形になっている。
<Firing test result of Ni sample>
FIGS. 9A to 9C show electron micrographs (SEM) before and after firing the powder (Ni sample) of the nickel plating waste liquid. The Ni sample before firing is in an agglomerated state (aggregate) and remains at the original agglomerated state at 1000 ° C. (FIG. 9B), but is melted at 1500 ° C. (FIG. 9C). ). However, since the surface of the crucible containing the powder also melted at 1500 ° C., the molten Ni sample was melted into the surface of the crucible.

この時の組成変化をSEM-EDXにより分析した結果を図10(a)〜(c)に示す。焼成温度1000℃ではNa、P、Sが残っているが、Sのピークは減少し、硫黄が除去されたことがわかる。一方、焼成温度1500℃ではルツボ表面が溶けた影響で、ルツボの構成元素であるAl、Si、K、Caなどが現れているが、他方、SのピークはなくなりNaのピークも小さくなっており、Ni試料由来の残留物はPが約82.53%、Niが約17.47%である。   The result of analyzing the composition change at this time by SEM-EDX is shown in FIGS. Na, P, and S remain at a calcination temperature of 1000 ° C., but the peak of S decreases, indicating that sulfur has been removed. On the other hand, at the firing temperature of 1500 ° C, the crucible surface has melted and Al, Si, K, Ca, etc., which are constituent elements of the crucible, appear, but on the other hand, the S peak disappears and the Na peak also decreases. The residue from the Ni sample has about 82.53% P and about 17.47% Ni.

また、1500℃焼成のニッケルメッキ廃液粉体(Ni試料)に関する元素マッピング(図12)を見ると、粒子状の部分にNi、P、Caが分布していることが分かる。このうちNiとPは元々Ni試料中に含まれていた元素であり、Pは1500℃焼成後にもNi中に残る。一方Caはルツボから溶け出したものが混入したと考えられる。このことから、粒子状の部分はNi試料が溶融して形成されたものであり、1500℃焼成でNaとSは取り除かれているが、Pは依然として残っていることが明らかになった。   Moreover, when element mapping (FIG. 12) regarding the nickel plating waste liquid powder (Ni sample) baked at 1500 ° C. is seen, it can be seen that Ni, P, and Ca are distributed in the particulate portion. Of these, Ni and P are elements originally contained in the Ni sample, and P remains in Ni even after firing at 1500 ° C. On the other hand, Ca is thought to have been dissolved from the crucible. From this, it was clarified that the particulate portion was formed by melting the Ni sample, and Na and S were removed by firing at 1500 ° C., but P still remained.

焼成前Ni試料のX線回折スペクトル、FTIRチャートをそれぞれ図17、図19に示す。図17の出現ピーク(30〜30°、約23°、約25°)、そして図10(a)の元素組成の結果から、焼成前には結晶相として硫酸ナトリウムが存在すると推測される。また、図19のチャートから焼成前Ni試料には少なくとも、硝酸イオン(NO )、硫酸イオン(SO 2−、)が含まれることが推測される。従って、焼成前Ni試料は不純物として硫酸ナトリウムと硝酸ナトリウムを含有すると推測される。 The X-ray diffraction spectrum and FTIR chart of the Ni sample before firing are shown in FIGS. 17 and 19, respectively. From the appearance peak of FIG. 17 (30 to 30 °, about 23 °, about 25 °) and the result of the elemental composition of FIG. 10A, it is presumed that sodium sulfate exists as a crystal phase before firing. Further, from the chart of FIG. 19, it is estimated that the Ni sample before firing contains at least nitrate ions (NO 3 ) and sulfate ions (SO 4 2− ). Therefore, it is estimated that the Ni sample before firing contains sodium sulfate and sodium nitrate as impurities.

硫酸ナトリウムは融点が884℃であり、硝酸ナトリウムは融点が308℃、沸点が380℃(分解)であり、そして、ニッケル(目的成分)の融点は1445℃である。上述したように、焼成温度1000℃ではSのピークが小さくなっているのだから、不純物融点(884℃)以上目的成分融点(1445℃)未満の焼成温度で不純物を除去しつつ、目的成分(ニッケル)を回収可能なことが確認された。   Sodium sulfate has a melting point of 884 ° C., sodium nitrate has a melting point of 308 ° C., a boiling point of 380 ° C. (decomposition), and nickel (target component) has a melting point of 1445 ° C. As described above, since the peak of S is small at a firing temperature of 1000 ° C., the target component (nickel is removed while removing impurities at a firing temperature of not less than the impurity melting point (884 ° C.) and less than the target component melting point (1445 ° C.). ) Was recovered.

Niの山元還元処理においては、Ni含有量が5重量%以上で硫黄残留量が極力少ないものが好ましいといわれている(めっきスラッジのリサイクルに伴うモデル循環システムの調査研究、2005年3月、経済産業省)。上述した後処理(焼成)でNi試料からSが除去される上、Ni濃度が高くなるので(約17.47%)、山元還元処理に供することが十分に可能となる。なお、焼成温度が高すぎるとルツボ成分(Ca等)が混入するが、これは高純度アルミナなどの高耐熱ルツボを用いることで防ぐことが可能である。また、焼成後のNi試料には残留するPについても、焼成後の化学処理等で除去可能である。   It is said that Ni Yamamoto's reduction treatment is preferred to have a Ni content of 5% by weight or more and a minimum amount of residual sulfur (Research on model circulation system associated with recycling of plating sludge, March 2005, Economy Ministry of Industry). In the post-treatment (firing) described above, S is removed from the Ni sample and the Ni concentration becomes high (about 17.47%), so that it can be sufficiently used for the Yamamoto reduction treatment. If the firing temperature is too high, a crucible component (Ca or the like) is mixed in, but this can be prevented by using a high heat-resistant crucible such as high-purity alumina. Further, P remaining in the Ni sample after firing can also be removed by chemical treatment after firing.

<Cr試料の焼成試験結果>
図13(a)〜(c)は焼成前、1000℃および1500℃で焼成後のCr試料の電子顕微鏡写真(SEM像)を示す。Cr試料では1000℃ですでに粉体粒子の形状の変化が起こっており、1500℃では1μm以下の微細粒子構造は消失し、表面が滑らかな状態に変わっている。 この時の組成変化をSEM-EDXにより分析した結果を図14(a)〜(c)に示す。焼成温度が上がるにつれてCrのピークが大きくなっており、NaとSが減少し、目的成分であるCrを残して不純物(Na、S等)が除去されたことがわかる。ただしNi試料では1500℃焼成で消失していたNaとSが、Cr試料の場合には1500℃焼成後も残留していた。
<Results of firing test of Cr sample>
FIGS. 13A to 13C show electron micrographs (SEM images) of Cr samples before firing and after firing at 1000 ° C. and 1500 ° C. FIG. In the Cr sample, the shape of the powder particles has already changed at 1000 ° C. At 1500 ° C, the fine particle structure of 1 µm or less has disappeared and the surface has changed to a smooth state. The result of having analyzed the composition change by SEM-EDX at this time is shown to Fig.14 (a)-(c). It can be seen that the peak of Cr increases as the firing temperature rises, Na and S decrease, and impurities (Na, S, etc.) are removed leaving Cr as the target component. However, Na and S that disappeared after firing at 1500 ° C. in the Ni sample remained after firing at 1500 ° C. in the case of the Cr sample.

そこで、温度をさらに1550℃まで上げ、焼成時間も1時間から3時間に延ばして焼成を行った。図15、図16(a)〜(c)は1550℃で焼成した試料のSEM像と元素マッピングであるが、この場合にもNiの1500℃と同様にルツボ表面が溶けた影響で、ルツボ表面にCr試料が溶けこんでしまっている。しかし、図16の元素マッピングを見ると中央の四角い塊ではNaやSがほとんど存在していない状態であり、1550℃焼成によりCrからNaとSが取り除かれていることを示している。   Therefore, the temperature was further raised to 1550 ° C., and the firing time was extended from 1 hour to 3 hours. FIGS. 15 and 16 (a) to 16 (c) are SEM images and element mapping of the sample fired at 1550 ° C. In this case as well, the surface of the crucible is affected by the melting of the crucible surface as in the case of 1500 ° C. of Ni. Cr sample is dissolved in the sample. However, the elemental mapping in FIG. 16 shows that the central square lump is almost free of Na and S, indicating that Na and S are removed from Cr by firing at 1550 ° C.

焼成前Cr試料のX線回折スペクトル、FTIRチャートをそれぞれ図18、図19に示す。なお、Ni試料との対比のため、図19ではCr試料のベースラインを0.5(吸光度)高くしている。図18の出現ピークから焼成前には結晶相として硫酸ナトリウムが存在し、図19のチャートから硫酸イオン(SO 2−、)が存在したと推測される。従って、焼成前Cr試料は不純物として少なくとも硫酸ナトリウム(融点884℃)を含むと推測されるが、1500℃の焼成でNi試料よりもNa,Sが多く残留することから、硫酸ナトリウムの他に高融点不純物を含むと推測される。 The X-ray diffraction spectrum and FTIR chart of the Cr sample before firing are shown in FIGS. 18 and 19, respectively. For comparison with the Ni sample, the baseline of the Cr sample is increased by 0.5 (absorbance) in FIG. From the appearance peak of FIG. 18, it is presumed that sodium sulfate was present as the crystal phase before firing, and sulfate ions (SO 4 2− ) were present from the chart of FIG. 19. Therefore, it is presumed that the Cr sample before firing contains at least sodium sulfate (melting point: 884 ° C.) as an impurity. However, since more Na and S remain than Ni samples after firing at 1500 ° C., it is high in addition to sodium sulfate. Presumed to contain melting point impurities.

Crの沸点は1907℃であり、少なくとも1550℃ではNa、Sが取り除かれるのだから、Cr試料については1550℃以上1907℃未満の焼成温度で目的成分であるCrを高純度で回収可能なことがわかる。なお、ニッケルの場合と同様に、ルツボの溶融やルツボ成分の混入は、高耐熱性ルツボの使用等で防止することができる。   Since the boiling point of Cr is 1907 ° C and Na and S are removed at least at 1550 ° C, the Cr sample can be recovered with high purity at a firing temperature of 1550 ° C or higher and lower than 1907 ° C. Recognize. As in the case of nickel, melting of the crucible and mixing of the crucible components can be prevented by using a high heat resistant crucible.

<その他>
処理槽11a〜11c、乾燥チャンバー21、スクラバ槽41はいずれも密閉(液密、気密)可能なものを用い、処理システム1、2全体を外部雰囲気から遮断可能にすることが望ましい。処理槽11a〜11c、乾燥チャンバー21、スクラバ槽41、ドレイン管等の配管は特に限定されないがステンレス等の耐食性や耐摩耗性の高い材質を用いることが望ましい。ただし、廃液Dの前処理でpH調整を行う場合は、耐アルカリ・耐酸の材質が不要になる。処理装置10、噴霧乾燥装置20、スクラバ40には、温度制御装置、圧力制御装置、汚染物質検出装置(放射線線量計)等の装置を接続することもでき、これらの装置を制御装置(コンピュータ)等に接続して、バルブ(弁)の切替え等の切替作業と連動させることもできる。また、バルブの切替は機械制御に限定されず、検出装置の測定結果等を参考にして人間が手動で行ってもよい。
<Others>
It is desirable that the processing tanks 11a to 11c, the drying chamber 21, and the scrubber tank 41 are all capable of being sealed (liquid-tight or air-tight), and the entire processing systems 1 and 2 can be shut off from the external atmosphere. The treatment tanks 11a to 11c, the drying chamber 21, the scrubber tank 41, the drain pipe and the like are not particularly limited, but it is desirable to use a material having high corrosion resistance and wear resistance such as stainless steel. However, when pH adjustment is performed in the pretreatment of the waste liquid D, alkali- and acid-resistant materials are not necessary. Devices such as a temperature control device, a pressure control device, and a contaminant detection device (radiation dosimeter) can be connected to the processing device 10, the spray drying device 20, and the scrubber 40, and these devices are controlled by a control device (computer). It is also possible to connect to a switching operation such as switching of a valve (valve). Further, the switching of the valve is not limited to machine control, and may be manually performed by a human with reference to the measurement result of the detection device.

また、ドレイン管、連結管、排気管等の装置同士を接続する配管には、開閉バルブ、オリフィス、背圧弁、保圧弁、定流量弁、減圧弁、流量計、圧力計等を1以上設け、接続の切替や流量調整を行うこともできる。廃液源19からの廃液D供給量が処理システム1、2の処理能力を超えるおそれがある場合には、処理システム1、2と廃液源19の間にクッション槽等を設けることもできる。また、処理槽11a〜11cをクッション槽として使用することもできる。   In addition, one or more open / close valves, orifices, back pressure valves, pressure keeping valves, constant flow valves, pressure reducing valves, flow meters, pressure gauges, etc. are provided in the pipes connecting the devices such as drain pipes, connecting pipes and exhaust pipes. Connection switching and flow rate adjustment can also be performed. When there is a possibility that the amount of waste liquid D supplied from the waste liquid source 19 may exceed the processing capacity of the processing systems 1 and 2, a cushion tank or the like may be provided between the processing systems 1 and 2 and the waste liquid source 19. Moreover, processing tank 11a-11c can also be used as a cushion tank.

処理液Lの種類も特に限定されず、有機溶媒、緩衝液等種々のものを用いることができるが、安全性の面からは水(水道水)が好ましい。処理液Lが水の場合、汚染処理液Lを廃液Dとして処理して汚染物質を取り除けば、いずれのシステム1、2においても、装置内の廃液D(処理液L)は下水としての基準を満たすものとなり、下水として廃棄することができる。なお、粉塵の補足(分散)性を向上させるため、処理液LにpH調整剤、緩衝剤、界面活性剤等の添加剤を添加することもできる。   The type of the treatment liquid L is not particularly limited, and various types such as an organic solvent and a buffer solution can be used, but water (tap water) is preferable from the viewpoint of safety. When the treatment liquid L is water, if the contaminated treatment liquid L is treated as waste liquid D to remove the contaminants, the waste liquid D (treatment liquid L) in the apparatus is the standard for sewage in both systems 1 and 2. It will be filled and can be discarded as sewage. In addition, in order to improve the supplement (dispersion) property of dust, additives such as a pH adjuster, a buffering agent, and a surfactant can be added to the treatment liquid L.

ドレイン管46、47の接続は特に限定されないが、第1例、第2例のいずれの処理システム1、2においても、添加剤(特にpH調整剤)を添加する処理槽11b、またはその処理槽11bよりも廃液源19側の処理槽11aに接続することが望ましい。この場合、汚染された処理液Lは処理装置10で前処理(例えばpH調整)された後に噴霧乾燥装置20に送られるから、汚染処理液Lが噴霧乾燥装置20に供給されず、装置の腐食が防止される。   The connection of the drain pipes 46 and 47 is not particularly limited, but in any of the processing systems 1 and 2 of the first example and the second example, the processing tank 11b to which an additive (particularly a pH adjusting agent) is added or the processing tank It is desirable to connect to the treatment tank 11a closer to the waste liquid source 19 than 11b. In this case, since the contaminated processing liquid L is pretreated (for example, pH adjustment) by the processing apparatus 10 and then sent to the spray drying apparatus 20, the contaminated processing liquid L is not supplied to the spray drying apparatus 20 and the apparatus is corroded. Is prevented.

噴霧乾燥装置20や処理装置10(処理槽11a〜11c)の加熱手段32は特に限定されず、電熱線、熱風器、燃焼炉等多様なものを用いることができるが、処理ユニット1、2の設置場所が工場等の場合は、ボイラ熱交換器等を用いて工場設備から発生する排熱を利用することが、費用面、環境面から好ましい。本発明の処理システム1は小型であり、また、連結により自由にユニット1’、 1、1の数を変えることができるので、既存の工場設備と組み合せて設置することが容易である。 The heating means 32 of the spray drying apparatus 20 and the processing apparatus 10 (processing tanks 11a to 11c) is not particularly limited, and various types such as a heating wire, a hot air fan, and a combustion furnace can be used. When the installation location is a factory or the like, it is preferable from the viewpoint of cost and environment to use the exhaust heat generated from the factory equipment using a boiler heat exchanger or the like. Since the processing system 1 of the present invention is small in size and can freely change the number of units 1 ′, 1 1 , 1 and 2 by connection, it can be easily installed in combination with existing factory equipment.

本発明に用いる分離剤は、対象物質の溶解性(分散性)を低下させる物質であれば特に限定されないが、硫化剤、アルカリ、凝集剤(無機凝集剤、有機凝集剤を含む)、凝集助剤、共沈剤、吸着剤のうち、いずれか1以上を用いることが望ましい。例えば、硫化剤は廃液中の金属イオンと反応して難溶性の硫化物を生成し、アルカリは金属イオンと反応して難溶性の金属水酸化物を生成するものであり、これらは廃液Dの腐食性低減のため、そして固形分の凝集性向上のためにpH調整剤を併用することが特に望ましい。凝集剤、凝集助剤、共沈剤は対象物質を凝集(共沈)させて固形分として分離するものであり、硫化剤やアルカリと併用することが望ましい。   The separating agent used in the present invention is not particularly limited as long as it is a substance that reduces the solubility (dispersibility) of the target substance. Any one or more of an agent, a coprecipitate, and an adsorbent are desirably used. For example, the sulfiding agent reacts with metal ions in the waste liquid to produce a hardly soluble sulfide, and the alkali reacts with metal ions to form a hardly soluble metal hydroxide. It is particularly desirable to use a pH adjuster in combination for reducing the corrosivity and improving the cohesiveness of the solid content. The flocculant, the coagulant aid, and the coprecipitation agent are those that coagulate (coprecipitate) the target substance and separate it as a solid content, and it is desirable to use it together with a sulfurizing agent or an alkali.

吸着剤は特に限定されないが、例えばゼオライト、シリカ、アルミナゲル、白土、活性炭等の多孔性物質を用いることができ、廃液中Dの対象物質は吸着剤に吸着され、固形分(対象物質が吸着した吸着剤)として廃液Dから分離される。対象物質がイオンとして廃液D中に存在する場合には、イオン吸着性の多孔質物質(陽イオン性物質、陰イオン性物質)を用いると、対象物質の補足効率が高くなる。   Although the adsorbent is not particularly limited, for example, a porous material such as zeolite, silica, alumina gel, clay, activated carbon or the like can be used, and the target substance D in the waste liquid is adsorbed by the adsorbent, and the solid content (the target substance is adsorbed). Separated from the waste liquid D. When the target substance is present in the waste liquid D as ions, the use efficiency of the target substance is increased by using an ion-adsorbing porous substance (cationic substance, anionic substance).

ただし、固形分の量が多く、スプレーノズル22が詰まるおそれがある場合は、分離剤の使用は不要である。目的成分回収のために分離剤を使用する必要がある場合は、例えば、撹拌手段18による分散処理、希釈液等での希釈、分散剤等の使用等でスプレーノズル22詰まりを防止することが望ましい。   However, when the amount of solid content is large and the spray nozzle 22 may be clogged, the use of a separating agent is unnecessary. When it is necessary to use a separating agent for recovering the target component, it is desirable to prevent clogging of the spray nozzle 22 by, for example, dispersion processing by the stirring means 18, dilution with a diluent, use of a dispersing agent, or the like. .

第2例の連結処理システム2においては、上記のような分離剤(吸着剤)の種類をユニット1‘、1、1毎に替えることができる。例えば、上流側のユニット1’では安価で大量の物質を吸着できる吸着剤(ゼオライト、活性炭等)を使用し、放出管49に近い下流ユニット1では高価で吸着能の高い(プルシアンブルー等)を使用する等というように、分離剤(吸着剤)を使い分けることができる。また、廃液Dや蒸気の汚染レベルが高い場合には、配管(連結管51、放出管49、ドレイン管46、47等)、スクラバ40、処理装置10等に吸着フィルタ等を設け、吸着剤による吸着と吸着フィルタによる吸着を併用することもできる。 In the connection processing system 2 of the second example, the type of the separating agent (adsorbent) as described above can be changed for each of the units 1 ′, 1 1 , and 1 2 . For example, the upstream side of the unit 1 'in inexpensive large amounts of adsorbent material capable of adsorbing (zeolites, activated carbon, etc.) using a high adsorption capacity downstream unit 1 2 in expensive close to the discharge pipe 49 (Prussian blue, etc.) For example, a separating agent (adsorbent) can be properly used. Further, when the contamination level of the waste liquid D or the vapor is high, an adsorption filter or the like is provided in the pipe (the connecting pipe 51, the discharge pipe 49, the drain pipe 46, 47, etc.), the scrubber 40, the processing apparatus 10, etc. Adsorption and adsorption by an adsorption filter can be used in combination.

1……処理システム(第1例)、2……連結循環処理システム(第2例)、10……処理装置、13……添加手段、20……噴霧乾燥装置、32……加熱手段、36……制御装置、35……処理液源、40……スクラバ、41……スクラバ槽、42……シャワーノズル、43……畜液部、45……制御手段、D……廃液、L……処理液   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Processing system (1st example), 2 ... Connection circulation processing system (2nd example), 10 ... Processing apparatus, 13 ... Addition means, 20 ... Spray drying apparatus, 32 ... Heating means, 36 …… Control device, 35 …… Processing liquid source, 40 …… Scrubber, 41 …… Scrubber tank, 42 …… Shower nozzle, 43 …… Livestock solution part, 45 …… Control means, D …… Waste liquid, L …… Treatment liquid

Claims (10)

複数台の処理システムを有する廃液の連結循環処理システムであって、
前記各処理システムは、処理対象である廃液が供給され、当該廃液の前処理を行う処理装置と、
前記処理装置に接続され、前処理用の添加剤を添加する添加手段と、
前記処理装置に接続され、前処理後の前記廃液を噴霧乾燥して固形分を紛体として取り除く噴霧乾燥装置と、
前記噴霧乾燥装置に接続されて粉塵処理を行うスクラバと、をそれぞれ有し、
前記スクラバは、前記噴霧乾燥装置に接続されたスクラバ槽と、前記スクラバ槽の内部に処理液を噴出するシャワーノズルとを有し、
前記スクラバ槽には、前記処理液を畜液する畜液部が形成され、
前記シャワーノズルは処理液源と前記畜液部の両方に接続され、
前記処理液源から供給される清浄な処理液と、前記畜液部から供給される使用済み処理液のいずれか一方又は両方が前記シャワーノズルから噴出される連結循環処理システムにおいて、
前記複数台の処理システムのうち、処理装置が廃液源に直接接続される処理システムを上流ユニットとし、
前記上流ユニットとは別のn台(nは任意の整数)の処理ユニットをそれぞれ下流ユニットとし、n台の下流ユニットの各処理装置は、上流ユニットのスクラバに直接又は他の下流ユニットを介して接続され、
前記上流ユニットからn台目の下流ユニットに連結可能な他の処理システムを予備ユニットとし、
n台目の下流ユニットのスクラバには汚染物質検出装置が設けられ、前記汚染物質検出装置で検出された汚染レベルが基準値よりも高いときには、前記n台目の下流ユニットのスクラバが前記予備ユニットに接続される連結循環処理システム。
A waste liquid connected circulation processing system having a plurality of processing systems,
Each processing system is supplied with a waste liquid to be processed, and performs a pretreatment of the waste liquid;
An adding means connected to the processing apparatus for adding an additive for pretreatment;
A spray-drying device connected to the treatment device and spray-drying the waste liquid after pretreatment to remove solids as powder;
Each having a scrubber connected to the spray drying device to perform dust treatment,
The scrubber has a scrubber tank connected to the spray drying device, and a shower nozzle that ejects a treatment liquid into the scrubber tank,
The scrubber tank is formed with a livestock part for stocking the treatment liquid,
The shower nozzle is connected to both the treatment liquid source and the livestock solution section,
In the connected circulation processing system in which either or both of the clean processing liquid supplied from the processing liquid source and the used processing liquid supplied from the livestock liquid section are ejected from the shower nozzle,
Among the plurality of processing systems, a processing system in which a processing apparatus is directly connected to a waste liquid source is an upstream unit,
Each of the n processing units other than the upstream unit (n is an arbitrary integer) is a downstream unit, and each processing device of the n downstream units is directly connected to the scrubber of the upstream unit or via another downstream unit. Connected,
Another processing system that can be connected to the nth downstream unit from the upstream unit is a spare unit,
The n-number-th of the downstream units of the scrubber is provided contaminant detection device, wherein when the detected level of contamination in the contaminant detector is higher than the reference value, the connection scrubber downstream units of the n-number-th is the protection unit Connected circulation processing system.
各処理システムの前記蓄液部は、同一の処理システムの前記処理装置に接続され、粉塵処理済みの前記処理液が、前記畜液部から前記処理装置へ逆流せずに送られる請求項1記載の連結循環処理システム。 The said liquid storage part of each processing system is connected to the said processing apparatus of the same processing system, and the said processing liquid after dust processing is sent without flowing backward from the said livestock part to the said processing apparatus. Concatenated circulation processing system. 各処理システムの前記スクラバ槽には制御手段が設けられ、
前記制御手段は前記処理液源からの供給量を増減させ、前記畜液部の畜液量を一定に維持する請求項1又は請求項2のいずれか1項記載の連結循環処理システム。
The scrubber tank of each processing system is provided with a control means,
The connected circulation processing system according to any one of claims 1 and 2, wherein the control means increases or decreases a supply amount from the processing liquid source to maintain a constant amount of the stock solution in the stock solution section.
請求項1乃至請求項3のいずれか1項記載の連結循環処理システムを用いて廃液処理を行う廃液処理方法であって、
各処理システム内では、前記廃液を前記スクラバへは流入させずに前記処理装置で前処理し、前処理後の前記廃液を前記噴霧乾燥装置で噴霧乾燥する廃液処理方法。
A waste liquid treatment method for performing waste liquid treatment using the connected circulation treatment system according to any one of claims 1 to 3,
In each treatment system, the waste liquid is pretreated by the treatment apparatus without flowing into the scrubber, and the waste liquid after pretreatment is spray dried by the spray drying apparatus.
少なくとも1台の処理システム内では、前記畜液部の前記処理液が汚染されたときには、汚染された前記処理液を廃液として前記畜液部から同一の処理システム内の前記処理装置に移し、当該処理装置で処理してから噴霧乾燥を行う請求項4記載の廃液処理方法。 In at least in one processing system, when the treatment liquid of the畜液portion is contaminated, the contaminated treatment fluid transferred to the processor in the same processing system from the畜液unit as waste, the The waste liquid treatment method according to claim 4, wherein spray drying is performed after the treatment by the treatment apparatus. 少なくとも1台の処理システム内では、前記廃液のpHを中性に近づけてから、前記処理装置から前記噴霧乾燥装置に送る請求項4又は請求項5のいずれか1項記載の廃液処理方法。 6. The waste liquid treatment method according to claim 4 , wherein in at least one treatment system, the pH of the waste liquid is made close to neutral and then sent from the treatment apparatus to the spray drying apparatus. 7. 少なくとも1台の処理システム内では、前記噴霧乾燥装置の温度を127℃以上に維持した状態で噴霧乾燥を行い、前記固形分の紛体を作成する請求項5乃至請求項7のいずれか1項記載の廃液処理方法。 8. The powder according to claim 5 , wherein in at least one processing system , spray drying is performed in a state in which a temperature of the spray drying apparatus is maintained at 127 ° C. or higher to create the solid powder. Waste liquid treatment method. 前記紛体を前記噴霧乾燥装置から回収した後、予め設定した焼成温度で加熱する後処理を行う廃液処理方法であって、
前記焼成温度の上限は回収目的成分の融点を超えず、
前記焼成温度の下限は、不純物の融点と、前記不純物の沸点と、前記不純物の分解温度と、前記不純物の燃焼温度のうち、いずれか1の温度とする請求項7記載の廃液処理方法。
After recovering the powder from the spray-drying device, a waste liquid treatment method for performing a post-treatment of heating at a preset firing temperature,
The upper limit of the firing temperature does not exceed the melting point of the recovery target component,
The waste liquid treatment method according to claim 7 , wherein the lower limit of the firing temperature is any one of a melting point of the impurity, a boiling point of the impurity, a decomposition temperature of the impurity, and a combustion temperature of the impurity.
請求項1〜3のいずれか1項に記載の連結循環処理システムを用いて廃液処理を行う廃液処理方法であって、前記廃液として放射能汚染水を処理し、前記添加剤として放射性物質の吸着剤を使用する廃液処理方法。 It is a waste liquid processing method which performs waste liquid processing using the connection circulation processing system of any one of Claims 1-3, Comprising: Radioactive contamination water is processed as said waste liquid , and adsorption of a radioactive substance as said additive Waste liquid treatment method using chemicals . 前記下流システムの台数nは2以上であり、The number n of the downstream systems is 2 or more,
処理装置が上流システムのスクラバに直接接続された1台目の下流システムでは、前記添加剤としてゼオライト及び/又は活性炭を用い、In the first downstream system in which the processing apparatus is directly connected to the scrubber of the upstream system, zeolite and / or activated carbon is used as the additive,
処理装置が1台目以降の他の下流システムを介して前記上流システムに接続された下流システムでは、前記添加剤としてプルシアンブルーを用いる請求項9に記載の廃液処理方法。The waste liquid treatment method according to claim 9, wherein Prussian blue is used as the additive in a downstream system in which a treatment apparatus is connected to the upstream system via another downstream system after the first unit.
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