JPH07971A

JPH07971A - 廃液の処理方法及び装置

Info

Publication number: JPH07971A
Application number: JP13610793A
Authority: JP
Inventors: Juichi Yoshikawa; 寿一吉川; Akira Asada; 顕浅田; Kazuo Yoshikawa; 和夫吉川
Original assignee: YOSHIKAWA ENBI KOGYOSHO KK
Current assignee: YOSHIKAWA ENBI KOGYOSHO KK
Priority date: 1993-06-07
Filing date: 1993-06-07
Publication date: 1995-01-06

Abstract

(57)【要約】【目的】エマルジョン化した廃液の処理に有効な方法
及び装置を提供する。【構成】廃液に硫酸アルミニウム等の金属塩から成る
第１の凝集剤を混合撹拌し、次いでゼオライト等の無機
凝集剤を加え撹拌し、更に高分子凝集剤を加え撹拌す
る。エマルジョン中のコロイド粒子は、第１の凝集剤に
より小さなフロックとなり、この凝集剤に無機凝集剤が
結びつき更にフロックを大きくする。大きくなったフロ
ックは高分子凝集剤によって塊となって速やかに沈殿す
るので、この沈殿から上澄みを分離する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、機械工業、半導体工
業等における洗浄後廃液、豚尿等の畜産業廃液、生活排
水、その他各種廃液の処理方法及び処理装置に関し、特
にエマルジョン化した廃液に適した廃液処理方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
工場廃水、下水等の処理は図２に示すように、まず廃水
を沈殿池に静置し、沈殿した汚泥は濃縮、硫酸バン土等
の凝集剤添加による凝集処理、脱水処理を経た後焼却
し、一方、上澄みは活性汚泥法等によりエアレーション
を行い沈殿物を除去後、放流している。

【０００３】このような下水処理は、大規模な汚水処理
設備を必要とし、中小規模の工場ではこのような設備を
整えるのが困難であった。ところで、近年のフロン規制
により機械加工品や半導体装置の洗浄にフロンの代替と
して界面活性剤等の洗剤水溶液が用いられている。この
ような洗剤水溶液による洗浄後の廃液は、一般に油がエ
マルジョン化して水に混じっているため、静置しても沈
殿せず活性汚泥法によっても除去することができない。
このようなコロイド状粒子の除去方法として、硫酸バン
土等の凝集剤により凝集させて沈殿させて捕集する方法
があるが、このような方法は比較的少量のコロイドには
有効であるが、機械加工廃液のようなエマルジョンでは
コロイド粒子を完全に取除くことはできない。このた
め、エマルジョン化した廃液は、山中等に投棄されてい
るのが現状である。

【０００４】また、これら洗剤水溶液は資源の活用の点
からもリサイクルして使用できることが望ましいが、現
在のところコロイド粒子と水溶液とを分離する有効な方
法は提案されていない。

【０００５】

【目的】本発明はこのような従来の問題点を解決するた
めになされたもので、廃液、特にコロイド粒子を多量に
含むエマルジョン化した廃液の処理に有効な廃液の処理
方法及びその装置を提供することを目的とする。また、
本発明は、コロイド粒子除去後の洗剤水溶液を再利用可
能な廃液処理方法を提供することを目的とする。

【０００６】本発明は、更に比較的規模の小さい廃液処
理装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るための本発明の廃液の処理方法は、廃液に金属塩から
成る第１の凝集剤を混合撹拌する第１の工程と、これに
フロック形成能を有する無機凝集剤を混合撹拌する第２
の工程と、更に高分子凝集剤から成る第２の凝集剤を混
合撹拌する第３の工程とを含むものであり、第１の凝集
剤としては硫酸アルミニウムが、無機凝集剤としてはゼ
オライトが、第２の凝集剤としては非イオン系高分子凝
集剤が好適である。

【０００８】また、本発明の廃液の処理装置は廃液が導
入される第１の瀘過機と、第１の瀘過機と電磁弁により
連結され第１の瀘過機で瀘過された後の廃液を複数の処
理液で処理するための処理槽と、複数の処理液をそれぞ
れ収納し電磁弁により処理槽に連結された複数の処理液
タンクと、処理槽の底部と電磁弁により連結された脱水
装置と、処理槽の側部と電磁弁により連結された第２の
瀘過機と、電磁弁の各々の開閉を制御する制御装置とを
備えたものである。複数の処理液タンクは、硫酸アルミ
ニウムを含む第１の処理液タンクと、ゼオライトを含む
第２の処理液タンクと、非イオン系高分子凝集剤を含む
第３の処理液タンクとを有するものである。また、制御
装置は、処理液タンクのそれぞれと処理槽とを連結する
電磁弁を、時系列的に開閉制御するように構成されてい
る。

【０００９】

【作用】第１の瀘過機で瀘過された後の廃液は、電磁弁
を開くことにより処理槽に送られ、ここでまず第１の処
理液タンクとの間の電磁弁を開き、第１の処理液が処理
槽に導入され、混合撹拌される。これにより廃液中のコ
ロイド粒子の周囲に第１の凝集剤が結合し小さなフロッ
クを形成する。次いで第１の処理液タンクとの間の電磁
弁が閉じられ第２の処理液タンクとの間の電磁弁が開か
れ、第２の処理液が処理槽に導入され、混合撹拌され
る。第２の処理液に含まれる無機凝集剤は、更に第１の
凝集剤の周囲に結合し、フロックを大きくする。更に第
２の処理液タンクとの間の電磁弁が閉じられ第３の処理
液タンクとの間の電磁弁が開かれ、第３の処理液が処理
槽に導入され、混合撹拌される。第３の処理液中の高分
子凝集剤は、第２の処理液によって生じたフロックをさ
らに凝集させて速やかに沈殿させる。

【００１０】沈殿したフロックは、処理槽の底部から電
磁弁を介して脱水装置に導かれここで脱水処理されて焼
却される。一方、処理槽の上澄みは処理槽の側部に連結
された第２の瀘過機を経て、放水されるか、或いは必要
な洗剤を補充した後、洗浄液としてリサイクルされる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の廃液の処理方法及び処理装置
を図面に示す実施例を参照して説明する。図１は、本発
明の廃液の処理方法が適用される処理装置の１実施例を
示すもので、主として第１のポンプ付瀘過機１と、処理
槽２と、処理槽２の上部に連結され４つの処理液タンク
室３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄから成る処理液タンク３と、
処理槽２の底部に連結された脱水装置である遠心分離機
４と、処理槽２の側部に連結された第２のポンプ付瀘過
機５と、制御装置６とを備えて、第１のポンプ付瀘過機
１と処理槽２との間、各処理液タンク室３ａ、３ｂ、３
ｃ、３ｄと処理槽２との間、処理槽２と遠心分離機４と
の間及び処理槽２と第２のポンプ付瀘過機５との間には
各々制御装置６によって開閉が制御される電磁弁７ａ〜
７ｇが備えられている。

【００１２】第１及び第２のポンプ付瀘過機１、５は共
に砂槽を通過させるもので、廃液中のスラッジを除去す
る。瀘過速度は、緩速瀘過、急速瀘過のいずれでもよい
が、通常１０〜２００トン（ｔ）／日程度とする。ま
た、ポンプは瀘液側に圧力をかけるか（加圧型）或いは
吸引部を減圧する（真空瀘過）ために用いられる。処理
槽２の側部には、それぞれパイプ８、電磁弁７ａを介し
て上方に第１のポンプ付瀘過機１、下方に第２のポンプ
付瀘過機５が接続されている。また処理槽２は、底部が
緩傾斜の円錐形状となっており、その底面にパイプ８、
電磁弁７ｆを介して遠心分離機４が接続され、処理液に
よって生じたフロック状の沈殿が堆積し排出される。一
方、上方には支持台９に処理液タンク３が設置されてお
り、処理液タンク３の各タンク室３ａ〜３ｄがパイプ
８、電磁弁７ｂ〜７ｅを介して接続されている。更に処
理槽２には、撹拌器１０及び液面センサ１１が取り付け
られており、廃液及び各処理液の導入量を監視するとと
もに、処理液の混合撹拌を効率よく行うように構成され
ている。

【００１３】処理液タンク３は、既に述べたように４つ
の処理液タンク室３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄに仕切られて
おり、各タンク室はそれぞれ第１〜第４の処理液が収納
されている。また、各処理液タンク室には処理液の収納
量を検知するための液面センサ１１ａ〜１１ｄが設置さ
れている。第１の処理液は、廃液中のコロイド粒子を凝
集させるための第１の凝集剤を含む分散液から成る。こ
のような凝集剤としては、コロイド粒子の外層にある負
に帯電している洗剤分子（界面活性剤）と結合しやすい
金属塩の錯体が好適に用いられる。このような金属塩錯
体として硫酸バン土（硫酸アルミニウム）、ポリ塩化ア
ルミニウム、塩化鉄（III）、硫酸鉄（II）、アルミン
酸ナトリウム、ポリ鉄等が挙げられるが、最終的に排出
される水の水質の観点からは、硫酸バン土が好ましい。
このような金属塩は、第１の処理液中に６〜８％含有さ
れることが好ましい。

【００１４】第１の処理液は、これら金属塩による凝集
を促進するためにカセイソーダ、消石灰、ソーダ灰等の
アルカリ剤を凝集補助剤として添加してもよい。さらに
フロック形成能を増強する活性ケイ酸等の補助剤を添加
することもできる。尚、第１の処理液の使用量は、廃液
の種類によって異なるが、コロイド粒子の比較的少ない
廃水の場合には２５ｌ／ｔ程度、洗浄廃液のようにエマ
ルジョン化した廃液の場合には３０ｌ／ｔ程度とする。

【００１５】第２の処理液は、第１の凝集剤によって凝
集したフロックを更に大きなフロックとするとともに沈
殿しやすくする（フロックのみかけの比重を大きくす
る）ためのもので、フロック形成能を有する無機凝集剤
が用いられる。無機凝集剤としては、そのフロック形成
能が組織の微細構造によるもの、その結晶構造によるも
のいずれでもよいが、好適には粉末状のものを用いる。
このような無機凝集剤としてゼオライト（アルミノケイ
酸塩）、ケイソウ土、（活性）アルミナ、シリカ（ゲ
ル）、酸化チタン、活性炭、活性白土、多孔質ガラス、
フライアッシュ等が挙げられるが、ゼオライトが好まし
くい。この第２の処理液の使用量も廃液の種類により異
なるが、通常５ｋｇ／ｔ程度とする。尚、これら無機凝
集剤は、沈殿しやすいので、第２の処理液タンク室には
撹拌器１２を取り付け常時撹拌しておくことが好まし
い。

【００１６】第３の処理液は、第２の処理液によって生
じたフロックを更に凝集させて沈降速度を高めるための
もので、高分子凝集剤を含むものが用いられる。このよ
うな高分子凝集剤としては、ポリアクリルアミド、ポリ
エチレンオキシド、尿素−ホルマリン樹脂等の非イオン
性高分子凝集剤、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリアク
リルアミド部分加水分解物、部分スルホメチル化ポリア
クリルアミド、ポリ（2-アクリルアミド）-2-メチルプ
ロパン硫酸塩、アルギン酸ナトリウム、ＣＭＣ等のポリ
陰イオン系高分子凝集剤、ポリアミノアルキルメタクリ
レート、ポリオエチレンイミン、ハロゲン系ポリジアリ
ルアンモニウム、アイネオン系、キトサン等のポリ陽イ
オン系高分子凝集剤が挙げられるが、水質の観点から非
イオン性高分子凝集剤が好適に用いられる。

【００１７】第４の処理液は、廃液の種類によって特に
必要とされる処理を行うための予備の処理液で、主に炭
酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、石灰（水酸化カルシ
ウム）等のアルカリ剤或いは希硫酸、希塩酸等の酸のよ
うな中和剤或いはｐＨ調整剤が用いられる。例えば廃液
が皮革工場から排出される蛋白質を含むエマルジョンの
ような場合、蛋白質を沈殿物として落とすためにｐＨ調
整剤を第１の処理液投入前の前処理として添加する。こ
の第４の処理液は、その用途によって第１の処理液によ
る処理から第３の処理液によるまで処理までの工程のい
ずれに用いるかが異なる。

【００１８】尚、本実施例では第１の処理液タンク室に
は第１の処理液を、第２の処理液タンク室には第２の処
理液を収納するようにしているが、要するに第１の処理
液、第２の処理液、第３の処理液の順序で処理されるな
らば、これら処理液はいずれのタンク室に収納してもよ
いことは言うまでもない。遠心分離機４は、処理槽２の
底部に沈殿したフロックを脱水処理するもので、通常８
００〜１２００ｒｐｍ程度の能力のものを用いる。ま
た、遠心分離機４の分離室４ａの周囲には脱水を効率よ
く行うためにヒータ４ｂが設置されており、分離室４ａ
を１８０℃〜２５０℃、好ましくは２００℃〜２３０℃
程度に加熱する。

【００１９】制御装置６は、瀘過機１、５のポンプの作
動、電磁弁７ａ〜７ｇの開閉、撹拌器１０、１２の作動
等処理装置の作動を制御するとともに、液面センサ１１
を監視し処理液の補充及び電磁弁７ｇ、７ｆの作動を制
御する。その他、制御装置６は図示しないセンサに基づ
き、処理槽２の温度、圧力等をコントロールすることも
可能である。

【００２０】このような構成における廃液処理装置の動
作について説明する。まず、電磁弁７ａを開にしてポン
プ付瀘過機１のポンプの作動し、処理槽２に砂層を通過
させて浮遊物、沈殿物を除去した後の廃液を送り込む。
処理槽２の液面センサ１１が所定量が導入されたことを
検知すると、ポンプの作動が停止されると共に電磁弁７
ａが閉じ、第１の処理液が収納された処理液タンク室３
ａの電磁弁７ｂが開となる。第１の処理液が所定量導入
されると電磁弁７ｂが閉じ、撹拌器１０により廃液と処
理液が混合撹拌される。これにより廃液中のコロイド粒
子に第１の処理液の凝集剤が結合し、粒子が巨大化す
る。次いで第２の処理液の導入、混合撹拌、第３の処理
液の導入、混合撹拌が、電磁弁７ｃ、７ｄの時系列的駆
動及び撹拌器１０の駆動により順次行われ、最終的にコ
ロイド粒子は大きな重いフロックとなって処理槽２の底
部に沈殿する。

【００２１】ここで各処理液投入後の撹拌時間は、廃液
の種類によって異なるが、比較的汚れの少ない生活雑排
水のような廃液或いは機械加工洗浄液のような廃液の場
合、５〜１０分程度でフロックと水とがほぼ完全に分離
してくる。処理液の処理が終了すると、必要に応じて所
定の静置時間を経た後、電磁弁７ｇを開とし、処理槽２
の上澄みをポンプ付瀘過機５に排出させる。ポンプ付瀘
過機５では、排出された上澄みを更に砂層で瀘過した
後、ポンプを作動させて放流するか或いはリサイクルす
る。尚、排水は後処理として必要に応じてｐＨ調整を行
う。

【００２２】上澄みを除去後、処理槽２の底部にたまっ
た沈殿（フロック）は、電磁弁７ｆを開とすることによ
り、遠心分離機４に排出され、ここでヒータ４ｂにより
加熱されながら脱水され、焼却処分或いは産業資材とし
てリサイクルされる。また、遠心分離機４に排出された
水分は、そのまま放流してもよいが、ポンプ付瀘過機５
に送り、ここで砂層で瀘過するようにしてもよい。実施例１図１の処理装置を用いるとともに、第１の処理液として
６〜８％硫酸バン土水溶液、第２の処理液としてゼオラ
イト水溶液、第３の処理液として非イオン系高分子凝集
剤（サンポリーＮ５００、三共化成工業（株）社製品）
水溶液を用い、機械加工工場から排出されたエマルジョ
ン化した洗浄廃液２５ｌ（溶液濃度０．２％）を処理し
た。

【００２３】その結果、ポンプ付瀘過機５から排出され
た水は、肉眼観察、顕微鏡観察いずれにおいても粒子、
混合物の存在は認められず、洗剤の薄い水溶液となって
いることが確認された。この排水は必要量の洗剤を添加
して洗浄液としてリサイクルできた。実施例２実施例１と同様の処理液を用いて、生活排水ｌ（リット
ル）を処理した。

【００２４】その結果、ポンプ付瀘過機５から排出され
た水は、肉眼観察、顕微鏡観察いずれにおいても粒子、
混合物の存在は認められなかった。

【００２５】

【発明の効果】以上の実施例からも明らかなように、本
発明の廃液の処理方法によれば金属塩錯体による処理、
無機凝集剤による処理、高分子凝集剤を順次行うことに
より水中にコロイド粒子として混合している油分子も効
果的に沈殿物として除去することができ、しかも第１及
び第２の凝集剤処理の間にゼオライト等の無機凝集剤処
理を行うことにより、フロックを速やかに巨大化、高比
重化し沈降を促進し、速やかな処理を行うことができ
る。

【００２６】また、本発明の廃液の処理方法によれば１
つの処理槽で順次、異なる処理液による処理を行うこと
ができるので、処理装置を比較的簡易で小型のものとす
ることができる。更に本発明の廃液の処理方法によれば
凝集剤を組合せて水を浄化するようにしているので、放
流しても環境を汚染することなく、リサイクル可能な処
理排水を得ることができる。

【００２７】更に本発明の廃液の処理装置によれば各槽
を連結する電磁弁をシーケンシャルに制御して連続的に
廃液の処理を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の廃液の処理装置の１実施例を示す全体
図。

【図２】従来の廃液処理のフローを示す図。

【符号の説明】

１、５・・・・・・瀘過機２・・・・・・処理槽３・・・・・・処理液タンク４・・・・・・遠心分離機（脱水装置）６・・・・・・制御装置７ａ〜７ｇ・・・・・・電磁弁

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【手続補正書】

【提出日】平成５年８月５日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００１

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、機械工業、半導体工
業等における洗浄後廃液、豚尿等の畜産業廃液、生活排
水、魚、鳥、獣の解体時の排水、皮革工業の排水、その
他各種廃液の処理方法及び処理装置に関し、特にエマル
ジョン化した廃液に適した廃液処理方法に関する。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１７】第４の処理液は、廃液の種類によって特に
必要とされる処理を行うための予備の処理液で、主に炭
酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、石灰（水酸化カルシ
ウム）等のアルカリ剤或いは希硫酸、希塩酸等の酸のよ
うな中和剤或いはｐＨ調整剤が用いられる。例えば廃液
が皮革工場から排出される蛋白質を含むエマルジョンの
ような場合や、魚、鳥、獣の解体時の排水の場合などで
は、蛋白質を沈殿物として落とすためにｐＨ調整剤を第
１の処理液投入前の前処理として添加する。この第４の
処理液は、その用途によって第１の処理液による処理か
ら第３の処理液による処理までの工程のいずれかに用い
るかが異なる。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２４】その結果、ポンプ付瀘過機５から排出され
た水は、肉眼観察、顕微鏡観察いずれにおいても粒子、
混合物の存在は認められなかった。尚、以上の本実施例
においては第１の凝集剤、無機凝集剤を処理液として電
磁弁で添加量を調節して添加する場合について説明した
が、本発明の処理方法はこのような添加方法に限定され
るものではなく、例えば凝集剤を粉末状或いは顆粒状の
ものをそのまま添加してもよく、その場合には電磁弁等
も不要であることは言うまでもない。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者浅田顕埼玉県志木市幸町１−６−37 ハイマート志木202 (72)発明者吉川和夫東京都杉並区成田西２−16−18 有限会社吉川塩ビ工業所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】廃液に金属塩から成る第１の凝集剤を混合
撹拌する第１の工程と、これにフロック形成能を有する
無機凝集剤を混合撹拌する第２の工程と、更に高分子凝
集剤から成る第２の凝集剤を混合撹拌する第３の工程と
を含むことを特徴とする廃液の処理方法。
【請求項２】前記第１の凝集剤は、硫酸アルミニウムを
含むことを特徴とする請求項１記載の廃液の処理方法。
【請求項３】前記無機凝集剤は、ゼオライトであること
を特徴とする請求項１記載の廃液の処理方法。
【請求項４】前記第２の凝集剤は、非イオン系高分子凝
集剤であることを特徴とする請求項１記載の廃液の処理
方法。
【請求項５】廃液に硫酸アルミニウムを含む第１の処理
液を混合撹拌する第１の工程と、これにゼオライトを含
む第２の処理液を混合撹拌する第２の工程と、更に非イ
オン系高分子凝集剤を含む第３の処理液を混合撹拌する
第３の工程とを含むことを特徴とする廃液の処理方法。
【請求項６】廃液が導入される第１の瀘過機と、前記第
１の瀘過機と電磁弁により連結され前記第１の瀘過機で
瀘過された後の廃液を複数の処理液で処理するための処
理槽と、前記複数の処理液をそれぞれ収納し電磁弁によ
り前記処理槽に連結された複数の処理液タンクと、前記
処理槽の底部と電磁弁により連結された脱水装置と、前
記処理槽の側部と電磁弁により連結された第２の瀘過機
と、前記電磁弁の各々の開閉を制御する制御装置とを備
えたことを特徴とする廃液の処理装置。
【請求項７】前記複数の処理液タンクは、硫酸アルミニ
ウムを含む第１の処理液タンクと、ゼオライトを含む第
２の処理液タンクと、高分子凝集剤を含む第３の処理液
タンクとを有することを特徴とする請求項６記載の廃液
の処理装置。