(57)【要約】【課題】既存の排水処理に容易に適用することが可能であり、有価物を選択して効率的に回収する。【解決手段】機能粉を注入する機能粉注入装置１６と、排水中の有価物を吸着した機能粉を回収する機能粉回収装置１７と、機能粉が吸着した有価物を回収する有価物回収装置１８と、排水の水質と、この水質の排水に注入する機能粉の注入率とを関連付ける注入率データ１０２ａを記憶する注入率データ記憶部１０２と、水源から流入する排水の水質を入力すると、入力した水質と関連付けられる注入率を注入率データから抽出する注入率抽出手段１０１ａと、注入率抽出手段で抽出された注入率と、水源から流入する排水の流量との積算によって、機能粉の注入量を算出して機能粉注入装置に出力する注入量算出手段１０１ｂを有する機能粉制御装置１０ａを備え、機能粉注入装置１６は、注入量算出手段１０１ｂから入力する注入量の機能粉を排水に注入する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水源から流入する排水に排水中の有価物を吸着する機能粉を注入し、排水から有価物を回収する有価物回収システムであって、
排水の水質と、この水質の排水に注入する機能粉の注入率とを関連付ける注入率データを記憶する注入率データ記憶部と、流入する排水の水質に関連付けられる注入率を前記注入率データから抽出する注入率抽出手段と、前記注入率抽出手段で抽出された注入率と、水源から流入する排水の流量との積算によって、機能粉の注入量を算出する注入量算出手段とを有する機能粉制御装置と、
水源から流入した排水に前記注入量算出手段で算出された量の機能粉を注入する機能粉注入装置と、
排水中の有価物を吸着した機能粉から有価物を回収する有価物回収装置と、
を備えることを特徴とする有価物回収システム。
【請求項２】
前記機能粉制御装置は、
水源に関する水源データと、この水源データを入力した場合に機能粉の注入率を変化させる変化率とを関連付ける変化率データを記憶する変化率データ記憶部と、
水源から水源データを入力すると、入力した水源データと関連付けられる変化率を前記変化率データから抽出する変化率抽出手段を有し、
前記注入量算出手段は、前記注入量抽出手段で抽出された注入率を前記変化率抽出手段で抽出された変化率で変化させて求めた新たな変化率を用いて機能粉の注入量を算出することを特徴とする請求項１に記載の有価物回収システム。
【請求項３】
前記機能粉制御装置は、
前記機能粉回収装置から流出する機能粉回収後の処理水の水質と、この水質の場合に機能粉の注入量を補正する第１補正値とを関連付ける第１補正値データを記憶する第１補正値データ記憶部と、
前記機能粉回収装置から流出する処理水の水質を入力すると、入力した処理水の水質と関連付けられる第１補正値を前記第１補正値データから抽出する第１補正値抽出手段を有し、
前記注入量算出手段は、算出する注入量に対し、前記第１補正値抽出手段で抽出された第１補正値を加算して求めた新たな注入量を前記機能粉注入部に出力することを特徴とする請求項１又は２に記載の有価物回収システム。
【請求項４】
前記機能粉制御装置は、
前記有価物回収装置における有価物の回収量と、この有価物の回収量の場合に機能粉の注入量を補正する第２補正値とを関連付ける第２補正値データを記憶する第２補正値データ記憶部と、
前記有価物回収装置から有価物の回収量を入力すると、入力した回収量と関連付けられる第２補正値を第２補正値データから抽出する第２補正値抽出手段とを有し、
前記注入量算出手段は、算出する注入量から、前記第２補正値抽出手段で抽出された第２補正値を除算して求めた新たな注入量を前記機能粉注入部に出力することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１に記載の有価物回収システム。
【請求項５】
前記機能粉制御装置は、
排水の水質、排水の流量、水源データ、処理水の水質、有価物の回収量の少なくともいずれかの入力データと、この入力データを利用して求められた過去の機能粉の注入量とを関連付ける履歴データを記憶する履歴データ記憶部と、
排水の水質、排水の流量、水源データ、処理水の水質、有価物の回収量の少なくともいずれかのデータを入力すると、入力したデータと所定の範囲内である過去の機能粉の注入量を前記履歴データから抽出する履歴データ抽出手段とを有し、
前記注入量算出手段は、算出する注入量と、前記履歴データ抽出手段で抽出された過去の機能粉の注入量の平均値とから新たな注入量を求め、この新たな注入量を前記機能粉注入部に出力することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１に記載の有価物回収システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、産業排水や公共排水等の排水に含まれる有価物を回収する有価物回収システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
産業排水や公共排水等の排水には、フッ素、ホウ素、リン、希少金属および油分等の有価物が含まれることがある。このような排水に有価物が含まれる場合、排水から有価物を回収してリサイクルする技術開発が進められている（特許文献１および２参照）。
【０００３】
排水から金属を回収する代表的な方法としては「中和凝集沈殿法」がある。この中和凝集沈殿法では、排水のｐHを水酸化カルシウムなどのアルカリ剤によって上昇させ、排水中の金属イオンを全て水酸化物とした後、この金属水酸化物を沈澱池で沈澱させることによって、排水から金属を分離することができる。その他の金属の回収方法として「RO膜分離法」が利用される。このRO膜分離法では、浸透圧を利用して溶媒のみを膜を介して移動せ、清澄な処理水を得るとともに、金属イオンが濃縮した液を得ることができる。RO膜（逆浸透膜：Reverse Osmosis Membrane）は、海水の淡水化、工場排水の再利用、塩類濃度が1000〜10000ppm程度の原水の処理、メッキ排水の再利用等に利用されている。
【特許文献１】特許第３８４２９０７号公報
【特許文献２】特許第３８８４４０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した中和凝集沈殿法では、金属水酸化物のフロックが微細であるため、沈澱池での沈澱分離が安定しない。そのため、中和アルカリ剤に加え、凝集剤や高分子凝集剤の投入が必要な問題がある。
【０００５】
また、RO膜分離法では、RO膜の膜径が微少であるため、高圧力（１〜６MP）が必要であり、排水処理のランニングコストが増大する問題がある。また、RO膜を利用した場合、RO膜の洗浄処理や事前処理等の複雑な処理が必要となる。さらに、RO膜を利用した場合、回収対象の物質のみを選択的に分離して回収することは困難である。
【０００６】
上記課題に鑑み、本発明は、既存の排水処理に容易に適用することが可能であり、有価物を選択して効率的に回収する有価物回収システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の特徴に係る有価物回収システムは、水源から排水が流入すると、流入した排水に排水中の有価物を吸着する機能粉を注入する機能粉注入装置と、排水から、排水中の有価物を吸着した機能粉を回収する機能粉回収装置と、機能粉回収装置で回収された機能粉から、機能粉が吸着した有価物を回収する有価物回収装置とを備える有価物回収システムであって、排水の水質と、この水質の排水に注入する機能粉の注入率とを関連付ける注入率データを記憶する注入率データ記憶部と、水源から流入する排水の水質を入力すると、入力した水質と関連付けられる注入率を注入率データから抽出する注入率抽出手段と、注入率抽出手段で抽出された注入率と、水源から流入する排水の流量との積算によって、機能粉の注入量を算出して機能粉注入装置に出力する注入量算出手段と、を有する機能粉制御装置を備え、機能粉注入装置は、注入量算出手段から入力する注入量の機能粉を排水に注入する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、既存の排水処理に容易に適用することが可能であり、有価物を選択して効率的に回収することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に、図面を参照して、各実施形態に係る有価物回収システムについて説明する。以下で説明する有価物回収システムは、工場等からの排水に含まれるフッ素、ホウ素、リン、希少金属、油分等の有価物を回収するシステムである。なお、以下の説明において、同一の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００１０】
〈第１の実施形態〉
図１を用いて、第１の実施形態に係る有価物回収システム１ａについて説明する。第１の実施形態に係る有価物回収システム１ａは、工場２から流入する排水に、排水中に含まれる有価物を吸着する性質の機能粉を注入する。その後、有価物回収システム１ａは、機能粉によって排水中の有価物が吸着されると、この機能粉から有価物を脱離することにより、有価物を回収している。
【００１１】
有価物回収システム１ａで使用する機能粉は、担体（例えば、直径が数１０μｍの粒子）を、有価物を吸着する性質の吸着剤でコーティングしたものである。この吸着剤は、回収対象の有価物に応じて定められ、例えば、有価物が油分であるときには、カーボンが吸着剤として決められる。この場合、担体をカーボンでコーティングして疎水化した機能粉を形成し、この機能粉を用いて排水から油分を回収する。
【００１２】
機能粉は、有価物が脱離された後は、再利用することができるが、処理工程や装置構成を簡単にするためには、有価物回収システム１ａでは、機能粉の注入量を最低限にすることが望ましい。すなわち、排水に有価物が多く含まれるときには、多量の機能粉を注入する必要があるが、排水に含まれる有価物の量が少ないときには、少量の機能粉を注入すれば足りる。したがって、有価物回収システム１ａは、機能粉制御装置１０ａを備え、この機能粉制御装置１０ａによって、排水の水質に応じた量の機能粉を排水に注入するように制御している。
【００１３】
有価物回収システム１ａは、工場２から排出される排水を、ライン１１ａを介して導水する。ライン１１ａには、排水を送水するポンプ１２と、ライン１１ａにおける排水の流量Ｆを測定する流量計１３と、排水の水質である有価物の濃度Ｃ1を測定する水質センサ１４とが接続されている。
【００１４】
機能粉制御装置１０ａは、流量計１３から入力する流量Ｆと、水質センサ１４から入力する有価物の濃度Ｃ1に応じて排水に注入する機能粉の注入量Ｄを決定し、機能粉注入装置１６を制御する。この機能粉注入装置１６は、機能粉制御装置１０ａの制御に応じた注入量Ｄの機能粉を、機能粉濃縮槽１５から排水に注入する。
【００１５】
機能粉回収装置１７には、機能粉が注入された排水が送水され、この排水から有価物を吸着した機能粉が回収される。機能粉回収装置１７では、機能粉によって排水中の有価物を吸着する吸着処理と、有価物を吸着した機能粉を排水から分離する分離処理と、排水から分離された機能粉を回収する回収処理とが行なわれる。この機能粉回収装置１７としては、例えば水処理で固液分離に多用されている液体サイクロンを利用することが考えられる。
【００１６】
機能粉回収装置１７で回収された有価物を吸着する機能粉は有価物回収装置１８に供給される。有価物回収装置１８では、薬品等を利用して機能粉から有価物が脱離され、有価物が回収される。有価物回収システム１ａでは、このようにして有価物を回収し、有価物の再利用を可能とする。また、有価物が脱離された機能粉も再び機能粉濃縮槽１５に循環して再利用することができる。なお、機能粉回収装置１７から有価物が回収された後の排水はライン１１ｂを介して排出される。
【００１７】
ここで、機能粉注入装置１６を制御する機能粉制御装置１０ａは、中央処理装置１０１や記憶装置１０２を備える一般的なコンピュータである。図１に示すように、機能粉制御装置１０ａの中央処理装置１０１には、注入率抽出手段１０１ａおよび注入量算出手段１０１ｂが実装されている。また、機能粉制御装置１０ａの記憶装置１０２は注入率データ１０２ａを記憶している。
【００１８】
注入率データ１０２ａは、例えば、図２に示すように、排水に含まれる有価物の濃度Ｃ1と、有価物の回収に利用する機能粉の注入率Ｒ1とが関連付けられるデータである。図２に示す注入率データ１０２ａは、グラフとして表わした一例であるが、有価物の濃度Ｃ1と注入率Ｒ1とが対応付けられていれば、その形式は問わない。
【００１９】
注入率抽出手段１０１ａは、水質センサ１４で測定された有価物の濃度Ｃ1に応じた機能粉の注入率Ｒ1を注入率データ１０２ａから抽出し、注入量算出手段１０１ｂに出力する。図２に示す注入率データ１０２ａの場合、注入率抽出手段１０１ａは、水質センサ１４から入力した有価物の濃度Ｃ1がａのときには機能粉の注入率Ｒ1としてＡを抽出し、有価物の濃度Ｃ1がｂのときには機能粉の注入率Ｒ1としてＢを抽出する。
【００２０】
注入量算出手段１０１ｂは、注入率抽出手段１０１ａから入力する注入率Ｒ1と、流量計１３で測定された流量Ｆとを利用して機能粉の注入量Ｄを算出する。具体的には、注入量算出手段１０１ｂは、以下の式（１）に示すように注入率Ｒ１と流量Ｆの積によって、機能粉の注入量Ｄを求めることができる。
【００２１】
注入量Ｄ［kg/min］＝注入率Ｒ1［kg/m3］×流量Ｆ［m3／min］  ・・・（１）
機能粉注入装置１６は、注入量算出手段１０１ｂで算出された注入量Ｄの機能粉を排水に注入する。
【００２２】
上述したように、本発明の第１の実施形態に係る有価物回収システム１ａでは、排水中の有価物の濃度Ｃ1によって特定される注入率Ｒ1と、流入する排水の流量Ｆに応じて求めた注入量Ｄの機能粉を注入している。したがって、流入する排水に応じた量の機能粉を注入することができるため、使用する機能粉の量を最低限に抑えることが可能となり、必要以上の機能粉を処理しなくて良いことから有価物回収システム１ａの構成も簡単にすることができる。
【００２３】
〈第２の実施形態〉
図３に示すように、第２の実施形態に係る有価物回収システム１ｂは、第１の実施形態に係る有価物回収システム１ａと比較して、水源である工場２から工場データＩ（工場データ）を入力し、機能粉制御装置１０ａに代えて機能粉制御装置１０ｂを備えている点で異なる。この有価物回収システム１ｂでも、有価物の性質によって決められた性質の吸着剤がコーティングされた機能粉を利用する。
【００２４】
有価物回収システム１ｂが工場２から入力する工場データＩは、水源である工場の運転状態の情報や、排水の情報等である。例えば、工場２において有価物を排出する機械の運転の有無や排出時刻等を工場データＩとすることができる。この場合、工場２において有価物を排出する機械の運転が開始された場合には、一定期間経過後に、有価物回収システム１ｂに入力する排水に有価物が多く含まれると判断したり、工場２において有価物を排出する機械が停止中である場合には、有価物回収システム１ｂに入力する排水に含まれる有価物は、微量であると判断することができる。その他、工場２に備えられる水質センサの測定結果を工場データＩとすることもできる。
【００２５】
機能粉制御装置１０ｂの中央処理装置１０１には注入率抽出手段１０１ａ、変化率抽出手段１０１ｃおよび注入量算出手段１０１ｂが実装され、記憶装置１０２には注入率データ１０２ａと変化率データ１０２ｂが記憶されている。
【００２６】
注入率データ１０２ａは、図２に示したように有価物の濃度Ｃ1と機能粉の注入率Ｒ1とが関連付けられるデータである。注入率抽出手段１０１ａは、図２を用いて上述したように注入率データ１０２ａから有価物の濃度Ｃ1に応じた機能粉の注入率Ｒ1を抽出し、注入量算出手段１０１ｂに出力する。
【００２７】
変化率データ１０２ｂは、例えば、図４に示すように、工場２から入力する工場データＩと、この工場データＩを入力した場合に機能粉の注入率Ｒ1を変化させる変化率Ｒ2とが関連付けられるデータである。ここで、工場２から入力する工場データＩが、例えば、機械のオンオフ等のような運転状態であれば、変化率データ１０２ｂでは、この工場データＩに変化率Ｒ2を関連付けて記憶する。一方、工場２から入力する工場データＩが、例えば水質等のような特定の数値の場合には、変化率データ１０２ｂでは、工場データＩの範囲に変化率Ｒ2を関連付けて記憶することもできる。
【００２８】
変化率抽出手段１０１ｃは、工場２から入力した工場データＩに応じた変化率Ｒ2を変化率データ１０２ｂから抽出し、注入量算出手段１０１ｂに出力する。図４に示す変化率データ１０２ｂの場合、工場データＩがＩａの範囲に含まれるときには変化率Ｒ2として１．２を抽出し、工場データＩがＩｄのときには変化率Ｒ2として０．８を抽出する。
【００２９】
注入量算出手段１０１ｂは、注入率抽出手段１０１ａから入力する注入率Ｒ1と、変化率抽出手段１０１ｃから入力する変化率Ｒ2と、流量計１３で測定された流量Ｆとを利用して機能粉の注入量Ｄを算出する。
【００３０】
具体的には、まず、注入量算出手段１０１ｂは、以下の式（２）に示すように注入率Ｒ1と変化率Ｒ2の積によって、変化後の新たな注入率Ｒ3を求める。
【００３１】
注入率Ｒ3＝注入率Ｒ1×変化率Ｒ2  ・・・（２）
その後、注入量算出手段１０１ｂは、式（３）に示すようにこの新たな注入率Ｒ3と排水の流量Ｆとの積によって、機能粉の注入量Ｄを求めることができる。
【００３２】
注入量Ｄ＝注入率Ｒ3×流量Ｆ（＝注入率Ｒ1×変化率Ｒ2×流量Ｆ）  ・・・（３）
例えば、図２にも示した注入率データ１０２ａを初期の関係式Ｍ1とした場合、図５に示すように変化率Ｒ2で注入率Ｒ1を変化させた新たな注入率Ｒ3の関係式Ｍ2を表わすことができる。
【００３３】
上述したように、本発明の第２の実施形態に係る有価物回収システム１ｂでは、排水中の有価物の濃度Ｃ1によって特定される注入率Ｒ1と、工場２からの工場データＩによって特定される変化率Ｒ2と、流入する排水の流量Ｆに応じて求めた注入量Ｄの機能粉を注入している。したがって、流入する排水に応じた量の機能粉を注入することができるため、使用する機能粉の量を最低限に抑えることが可能となり、必要以上の機能粉を処理しなくて良いことから有価物回収システム１ａの構成も簡単にすることができる。
【００３４】
〈第３の実施形態〉
図６に示すように、第３の実施形態に係る有価物回収システム１ｃは、第１の実施形態に係る有価物回収システム１ａと比較して、ライン１１ｂに水質センサ１９を備え、機能粉制御装置１０ａに代えて機能粉制御装置１０ｃを備えている点で異なる。この有価物回収システム１ｃでも、有価物の性質によって決められた性質の吸着剤がコーティングされた機能粉を利用する。
【００３５】
この水質センサ１９は、機能粉回収装置１７で排水から有価物を吸着した機能粉を回収した後の処理水の水質である、処理水に残存する有価物の濃度Ｃ2を測定する。
【００３６】
機能粉制御装置１０ｂの中央処理装置１０１には注入率抽出手段１０１ａ、第１補正値抽出手段１０１ｄおよび注入量算出手段１０１ｂが実装され、記憶装置１０２には注入率データ１０２ａと第１補正値データ１０２ｃが記憶されている。
【００３７】
注入率データ１０２ａは、図２に示したように有価物の濃度Ｃ1と機能粉の注入率Ｒ1とが関連付けられるデータである。注入率抽出手段１０１ａは、図２を用いて上述したように注入率データ１０２ａから有価物の濃度Ｃ1に応じた機能粉の注入率Ｒ1を抽出し、注入量算出手段１０１ｂに出力する。
【００３８】
第１補正値データ１０２ｃは、例えば、図７に示すように、水質センサ１９から入力する有価物の濃度Ｃ2と、この濃度Ｃ2を入力した場合に機能粉の注入率Ｒ１を補正する第１補正値Ｖ1とが関連付けられるデータである。ここで、第１補正値データ１０２ｃでは、有価物の濃度の範囲に第１補正値Ｖ1を関連付けて記憶してもよい。
【００３９】
第１補正値抽出手段１０１ｄは、水質センサ１９から入力した有価物の濃度Ｃ2に応じた第１補正値Ｖ1を第１補正値データ１０２ｃから抽出し、注入量算出手段１０１ｂに出力する。図７に示す第１補正値データ１０２ｃの場合、有価物の濃度Ｃ2がＣａのときには第１補正値Ｖ1としてα0×αａを抽出する。ここでαａは濃度Ｃａの関数であり、α0は関数を補正する係数である。有価物の濃度Ｃ2がＣｃ＝０のときにはαｃ＝０となり、第１補正値Ｖ1として0を抽出することになる。
【００４０】
注入量算出手段１０１ｂは、以下の式（４）に示すように注入率Ｒ1と補正値Ｖ１の和によって、変化後の新たな注入率Ｒ４を求める。
【００４１】
注入率Ｒ４＝注入率Ｒ1＋補正値Ｖ１  ・・・（４）
その後、注入量算出手段１０１ｂは、式（５）に示すようにこの新たな注入率Ｒ４と排水の流量Ｆとの積によって、機能粉の注入量Ｄを求めることができる。
【００４２】
注入量Ｄ＝注入率Ｒ４×流量Ｆ〔＝（注入率Ｒ1＋補正値Ｖ）×流量Ｆ〕  ・・・（５）
例えば、図２にも示した注入率データ１０２ａを初期の関係式Ｍ1とした場合、第１補正値Ｖ1で補正した変化後の注入率は、図８に示すように表わす関係式Ｍ3のように表すことができる。
【００４３】
なお、図６に示す有価物回収システム１ｃは、水質センサ１９で測定される有価物の濃度Ｃ2を利用するものとして説明したが、機能粉制御装置１０ｃは、その他、図３に示した変化率抽出手段１０１ｃを中央処理装置１０１に備え、変化率データ１０２ｂを記憶装置１０２に記憶していても良い。この場合、注入量算出手段１０１ｂは、以下の式（６）に示すように、注入率Ｒ1を変化率Ｒ2で調整し、第1補正値を加えてから、注入量Ｄを算出する。
【００４４】
注入量Ｄ＝（注入率Ｒ1×変化率Ｒ2＋第１補正値Ｖ1）×流量Ｆ  ・・・（６）
上述したように、本発明の第３の実施形態に係る有価物回収システム１ｃでは、排水中の有価物の濃度Ｃ1によって特定される注入率Ｒ1と、処理水中の有価物の濃度Ｃ2によって特定される第１補正値Ｖ1と、流入する排水の流量Ｆに応じて求めた注入量Ｄの機能粉を注入している。したがって、流入する排水に応じた量の機能粉を注入することができるため、使用する機能粉の量を最低限に抑えることが可能となり、必要以上の機能粉を処理しなくて良いことから有価物回収システム１ａの構成も簡単にすることができる。
【００４５】
〈第４の実施形態〉
図９に示すように、第４の実施形態に係る有価物回収システム１ｄは、第３の実施形態に係る有価物回収システム１ｃと比較して、機能粉制御装置１０ｃに代えて機能粉制御装置１０ｄを備えている点で異なる。また、この機能粉制御装置１０ｄは、有価物回収装置１８から機能粉による有価物の回収量で定められる回収レベルＲを入力し、回収レベルＲを利用して有価物の注入量Ｄを算出する。
【００４６】
機能粉制御装置１０ｄの中央処理装置１０１には注入率抽出手段１０１ａ、第１補正値抽出手段１０１ｄ、第２補正値抽出手段１０１ｅおよび注入量算出手段１０１ｂが実装され、記憶装置１０２には注入率データ１０２ａ、第１補正値データ１０２ｃおよび第２補正値データ１０２ｄが記憶されている。
【００４７】
注入率データ１０２ａは、図２に示したように有価物の濃度Ｃ1と機能粉の注入率Ｒ1とが関連付けられるデータである。注入率抽出手段１０１ａは、図２を用いて上述したように注入率データ１０２ａから有価物の濃度Ｃ1に応じた機能粉の注入率Ｒ1を抽出し、注入量算出手段１０１ｂに出力する。
【００４８】
第１補正値データ１０２ｃは、図７に示したように、有価物の濃度Ｃ2と、機能粉の注入量Ｄを補正する第１補正値Ｖ1とが関連付けられるデータである。第１補正値抽出手段１０１ｄは、図７を用いて上述したように第１補正値データ１０２ｃから有価物の濃度Ｃ2に応じた注入率Ｒの第１補正値Ｖ1を抽出して注入量算出手段１０１ｂに出力する。
【００４９】
第２補正値データ１０２ｄは、例えば、図１０に示すように、有価物回収装置１８から入力する有価物の回収レベルＲと、この回収レベルＲの場合に機能粉の注入量Ｄを補正する第２補正値Ｖ2とが関連付けられるデータである。ここで、回収レベルＲとは、機能粉注入装置１６が注入した機能粉の量と、有価物回収装置１８によって回収した有価物の量に基づいて、機能粉の吸着能力をどの程度発揮できたかを表すレベルであり、有価物回収装置１８によって求めることができる。
【００５０】
第２補正値抽出手段１０１ｅは、有価物回収装置１８から入力した有価物の回収レベルＲに応じた第２補正値Ｖ2を第２補正値データ１０２ｄから抽出し、注入量算出手段１０１ｂに出力する。すなわち、有価物回収装置１８において機能粉の吸着能力が最大限発揮された量の有価物が回収されている場合、機能粉の注入量を増減する必要はないが、機能粉の吸着能力で可能な量の有価物が回収さていない場合、つまり無駄に多く注入していた場合、機能粉の注入量を低減することができる。したがって、第２補正値抽出手段１０１ｅは、機能粉の吸着能力が十分の発揮されていない場合には、機能粉の注入率Ｒを低減することが可能と判定し、機能粉の注入率Ｒを低減する第２補正値Ｖ2を抽出する。
【００５１】
注入量算出手段１０１ｂは、注入率抽出手段１０１ａから入力する注入率Ｒ１と、流量計１３で測定された流量Ｆと、第１補正値抽出手段１０１ｄから入力する第１補正値Ｖ1と、第２補正値抽出手段１０１ｅから入力する第２補正値Ｖ2を利用して機能粉の注入量Ｄを算出する。具体的には、注入量算出手段１０１ｂは、以下の式（７）に示すように注入率Ｒ1に第１補正値Ｖ1を加算し、第２補正値Ｖ2を除算した後で、流量Ｆとの積を求めることによって、機能粉の注入量Ｄを求めることができる。
【００５２】
注入量Ｄ＝（注入率Ｒ1＋第１補正値Ｖ1−第２補正値Ｖ2）×流量Ｆ  ・・・（７）
例えば、図１１に示すように、第２補正値Ｖ2による変化前の関係式Ｍ3に対して、第２補正値Ｖ2で補正した変化後の注入率の関係式Ｍ4を求めることができる。ここで、図２でも示した注入率Ｒ1の初期の関係式Ｍ1は、回収に余裕を持たせるために、この有価物濃度の場合に最低限必要な機能粉の注入率（図１１のＭ５）から若干かさ上げされている。したがって、第２補正値Ｖ2によって補正する場合には、この注入率の最低量の関係式Ｍ5で表わされる値を限度として補正することができる。
【００５３】
なお、式（６）では、第１補正値Ｖ1を利用して注入量Ｄを求めているが、第１補正値Ｖ1を利用せず、第２補正値Ｖ2のみを利用してもよい。
【００５４】
また、図９に示す有価物回収システム１ｄは、水質センサ１９で測定される有価物の濃度Ｃ2と有価物回収装置１８から入力する回収レベルＲを利用するものとして説明したが、その他、図３に示した変化率抽出手段１０１ｃを中央処理装置１０１に備え、変化率データ１０２ｂを記憶装置１０２に記憶していても良い。この場合、注入量算出手段１０１ｂは、以下の式（８）に示すように、注入率Ｒ1を変化率Ｒ2で調整して注入量Ｄを算出する。
【００５５】
注入量Ｄ＝（注入率Ｒ1×変化率Ｒ2＋第１補正値Ｖ1−第２補正値Ｖ2）×流量Ｆ  ・・・（８）
上述したように、本発明の第４の実施形態に係る有価物回収システム１ｄでは、排水中の有価物の濃度Ｃ1によって特定される注入率Ｒ1と、流入する排水の流量Ｆと、有価物の回収レベルＲによって特定される第２補正値Ｖ2に応じて求めた注入量Ｄの機能粉を注入している。したがって、流入する排水に応じた量の機能粉を注入することができるため、使用する機能粉の量を最低限に抑えることが可能となり、必要以上の機能粉を処理しなくて良いことから有価物回収システム１ａの構成も簡単にすることができる。
【００５６】
〈第５の実施形態〉
図１２に示すように、第５の実施形態に係る有価物回収システム１ｅは、第１の実施形態に係る有価物回収システム１ａと比較して、機能粉制御装置１０ａに代えて機能粉制御装置１０ｅを備えている点で異なる。また、この機能粉制御装置１０ｅは、ライン１１ｂに水質センサ１９を備えている。さらに、この機能粉制御装置１０ｅは、工場２から工場データＩを入力し、有価物回収装置１８から回収した有価物の回収レベルＲを入力する。
【００５７】
機能粉制御装置１０ａの中央処理装置１０１には、注入率抽出手段１０１ａ、変化率抽出手段１０１ｃ、第１補正値抽出手段１０１ｄ、第２補正値抽出手段１０１ｅ、データ抽出手段１０１ｆおよび注入量算出手段１０１ｂが実装されている。また、記憶装置１０２は、注入率データ１０２ａ、変化率データ１０２ｂ、第１補正値データ１０２ｃ、第２補正値データ１０２ｄおよび履歴データ１０２ｅを記憶している。
【００５８】
注入率データ１０２ａは、図２に示したように有価物の濃度Ｃ1と機能粉の注入率Ｒ1とが関連付けられるデータである。注入率抽出手段１０１ａは、図２を用いて上述したように注入率データ１０２ａから有価物の濃度Ｃ1に応じた機能粉の注入率Ｒ1を抽出し、注入量算出手段１０１ｂに出力する。
【００５９】
変化率データ１０２ｂは、図４に示したように工場データＩと変化率Ｒ2とが関連付けられるデータである。変化率抽出手段１０１ｃは、図４を用いて上述したように変化率データ１０２ｂから工場データＩに応じた変化率Ｒ2を抽出し、注入量算出手段１０１ｂに出力する。
【００６０】
第１補正値データ１０２ｃは、図７に示したように有価物の濃度Ｃ2と第１補正値Ｖ1とが関連付けられるデータである。第１補正値抽出手段１０１ｄは、図７を用いて上述したように第１補正値データ１０２ｃから有価物の濃度Ｃ2に応じた第１補正値Ｖ1を抽出し、注入量算出手段１０１ｂに出力する。
【００６１】
第２補正値データ１０２ｄは、図１０に示したように有価物の回収レベルＲと第２補正値Ｖ2とが関連付けられるデータである。第２補正値抽出手段１０１ｅは、図１０を用いて上述したように、第２補正値データ１０２ｄから有価物の回収レベルＲに応じた第２補正値Ｖ2を抽出し、注入量算出手段１０１ｂに出力する。
【００６２】
履歴データ１０２ｅは、図１３に示すように、日時と、この日時に入力したデータ（流量Ｆ、濃度Ｃ1、工場データＩ、濃度Ｃ2、回収レベルＲ）と、時刻に算出された注入量Ｄとを関連付けたデータである。
【００６３】
データ抽出手段１０１ｆは、入力したデータ（注入率Ｒ1、流量Ｆ、第１補正値Ｖ1および第２補正値Ｖ2）と所定の範囲内にあるデータと関連付けられる注入量Ｄを履歴データ１０２ｅから抽出し、注入量算出手段１０１ｂに出力する。
【００６４】
注入量算出手段１０１ｂは、注入率抽出手段１０１ａから入力する注入率Ｒ1と、流量計１３で測定された流量Ｆと、第１補正値抽出手段１０１ｄから入力する第１補正値Ｖ1と、第２補正値抽出手段１０１ｅから入力する第２補正値Ｖ2と、データ抽出手段１０１ｆから入力した過去の注入量Ｄを利用して機能粉の注入量Ｄを算出する。
【００６５】
具体的には、注入量算出手段１０１ｂは、以下の式（９）に示すように、データ抽出手段１０１ｆで抽出された過去の注入量Ｄ1〜ＤNの平均値Ｄnを算出する。
【００６６】
Ｄn＝（Ｄ1＋Ｄ2＋Ｄ3＋・・・＋ＤN）／Ｎ  ・・・（９）
その後、注入量算出手段１０１ｂは、以下の式（１０）に示すように、注入率Ｒ1、変化率Ｒ2、流量Ｆ、第１補正値Ｖ1および第２補正値Ｖ2によって求める値と平均値Ｄnの割合を定め、この割合に応じて注入量Ｄを求める。
【００６７】
注入量Ｄ＝［（注入率Ｒ1×変化率Ｒ2＋第１補正値Ｖ1−第２補正値Ｖ2）×流量Ｆ］×（１−ｖ）＋平均値Ｄn×ｖ  ・・・（１０）
式（１０）において、ｖは、注入量Ｄを求める際の過去の注入量の平均値Ｄnの割合であって、０．１〜０．２等の値である。例えば、ｖ＝０．２のときには、注入量Ｄを求める際の平均値Ｄnの割合は０．２となり、「［注入率Ｒ1×変化率Ｒ2＋第１補正値Ｖ1−第２補正値Ｖ2］×流量Ｆ」の割合は０．８となる。この割合ｖは、予め定めている他、外部からの入力によって変更することも可能である。
【００６８】
上述したように、本発明の第５の実施形態に係る有価物回収システム１ｅでは、排水中の有価物の濃度Ｃ1によって特定される注入率Ｒ1、流入する排水の流量Ｆ、処理水中の有価物の濃度Ｃ2によって特定される第２補正値Ｖ2および有価物の回収レベルＲによって特定される第２補正値Ｖ2に加え、過去の注入量Ｄを利用して機能粉を注入している。したがって、流入する排水に応じた量の機能粉を注入することができるため、使用する機能粉の量を最低限に抑えることが可能となり、必要以上の機能粉を処理しなくて良いことから有価物回収システム１ａの構成も簡単にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】第１の実施形態に係る有価物回収システムについて説明する図である。
【図２】図１の有価物回収システムで利用する注入率データの一例である。
【図３】第２の実施形態に係る有価物回収システムについて説明する図である。
【図４】図２の有価物回収システムで利用する変化率データの一例である。
【図５】変化率で変化した場合の関係式について説明する図である。
【図６】第３の実施形態に係る有価物回収システムについて説明する図である。
【図７】図６の有価物回収システムで利用する第１補正値データの一例である。
【図８】第１補正値で補正した場合の関係式について説明する図である。
【図９】第４の実施形態に係る有価物回収システムについて説明する図である。
【図１０】図９の有価物回収システムで利用する第２補正値データの一例である。
【図１１】第２補正値で補正した場合の関係式について説明する図である。
【図１２】第５の実施形態に係る有価物回収システムについて説明する図である。
【図１３】図１２の有価物回収システムで利用する履歴データの一例である。
【符号の説明】
【００７０】
１ａ〜１ｅ…有価物回収システム
１０ａ〜１０ｅ…機能粉制御装置
１０１…中央処理装置
１０１ａ…注入率抽出手段
１０１ｂ…注入量算出手段
１０１ｃ…変化率抽出手段
１０１ｄ…第１補正値抽出手段
１０１ｅ…第２補正値抽出手段
１０１ｆ…データ抽出手段
１０２…記憶装置
１０２ａ…注入率データ
１０２ｂ…変化率データ
１０２ｃ…第１補正値データ
１０２ｄ…第２補正値データ
１０２ｅ…履歴データ
１１ａ，１１ｂ…ライン
１２…ポンプ
１３…流量計
１４…水質センサ
１５…機能粉濃縮槽
１６…機能粉注入装置
１７…機能粉回収装置
１８…有価物回収装置
１９…水質センサ
２…工場
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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