(57)【要約】      （修正有）【課題】Ｎｉメッキに由来する水洗水からＮｉスラッジを分離することによる、Ｎｉを経済的に回収可能な高品位Ｎｉリサイクルスラッジの製造方法を提供する。【解決手段】Ｎｉメッキ工程またはＮｉメッキと他の金属メッキの複合工程からなる複数のメッキラインが並列されるエリアを設けるとともに、同エリアまたは同エリアに隣接して、Ｎｉメッキ水洗水のスラッジ化排水処理ラインを設け、凝集槽では有機系の高分子凝集剤を注入し、その凝集物を沈降槽で沈降分離し、沈降した汚泥は下から引き抜き、それを少なくとも一回は上記ｐＨ調整槽に戻しリサイクルさせ、再度沈降した汚泥は次の濃縮工程の汚泥槽に引き抜かれ、次いで、汚泥槽で貯留しながら脱水機に引き抜き、処理業者が経済的にＮｉを回収できるＮｉ高濃度の有価物としてスラッジを得る。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｎｉメッキ工程またはＮｉメッキと他の金属メッキの複合工程からなる複数のメッキラインが並列されるエリアを設けるとともに、同エリアまたは同エリアに隣接して、Ｎｉメッキ水洗水のスラッジ化排水処理ラインを設け、Ｎｉメッキの水洗水については、各Ｎｉメッキラインからその水洗水を分別収集してＮｉ水洗水専用貯槽に貯留し、排水処理ラインでは、Ｎｉ水洗水専用貯槽から供されるＮｉ水洗水に還元槽で苛性ソーダを注入し、次にｐＨ調整槽でアルカリにｐＨ調整して水酸化物を作り、凝集槽では有機系の高分子凝集剤を注入し、その凝集物を沈降槽で沈降分離し、沈降した汚泥は下から引き抜き、それを少なくとも一回は上記ｐＨ調整槽に戻しリサイクルさせ、この濃縮された凝縮物を再び沈降槽を通し、上水はオーバーフローさせると共に、再度沈降した汚泥は次の濃縮工程の汚泥槽に引き抜かれ、次いで、汚泥槽で貯留しながら脱水機に引き抜き、処理業者が経済的にＮｉを回収できるために買い取り可能な２０％〜１００％のＮｉ高濃度の有価物としてスラッジを得ることを特徴とする高品位Ｎｉリサイクルスラッジの製造方法。
【請求項２】
上記の排水処理ラインでは、原水槽の水洗水を還元槽で苛性ソーダの注入により、ｐＨ８〜１２までに上げ、攪拌を行い、ｐＨ調整槽でｐＨ１０程度に調整することを特徴とする請求項１記載の高品位Ｎｉリサイクルスラッジの製造方法。
【請求項３】
上記の還元槽に替えて、水洗水貯槽よりＲＯ装置を介して次のｐＨ調整槽に移行するように構成したことを特徴とする請求項１記載の高品位Ｎｉリサイクルスラッジの製造方法。
【請求項４】
上記の凝集槽及び沈降槽に替えて、ｐＨ調整槽よりＭＦ装置を介して、次の中和槽及び汚泥槽（濃縮工程）に移行するように構成したことを特徴とする請求項１又は３記載の高品位Ｎｉリサイクルスラッジの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、Ｎｉメッキの作業工程において発生するＮｉ水洗水からＮｉスラッジ（汚泥）を分離し、処理業者側で経済的にＮｉを回収可能な有価物となる程度に高濃度なＮｉスラッジが得られる高品位Ｎｉリサイクルスラッジの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
メッキは、一つの製品が仕上がるまでの間に多くの作業工程があり、各作業工程の間で水洗が必ず行われ、メッキ槽とメッキ槽との間には水洗いのための水洗槽が設置され、この水洗で汚れた水洗水は、酸、アルカリ、重金属、その他の有害な公害規制物質が含有しているため、放流するにあたって予めすべて排水処理を行わなければならない。そのためメッキラインにはメッキ水洗水のスラッジ化排水処理ラインが併設される。排水処理にはこれらの金属類等を含むスラッジが発生するが、Ｎｉの場合、含有量が少ないので、従来、これは業者に渡して埋立て処理していた。
【０００３】
しかし、メッキ液には、Ｎｉ、銅、亜鉛、金、銀等の有価金属のシアン化合物が含まれているので、これらの有価金属を回収する提案がなされている（特許文献１）。それによると、Ｎｉ、銅、亜鉛、金及び銀からなる群より選択された少なくとも、１種の有価金属のシアン化合物を溶解したシアン系金属含有液から有価金属を回収する方法において、シアン系金属含有液にアルカリ性、且つ６０°Ｃから沸点未満の温度範囲の条件で次亜塩素酸塩を連続添加し、前記有価金属のうち銀は塩化物として析出させ、Ｎｉ、銅及び亜鉛は酸化物もしくは水酸化物として析出させ、且つ、金は塩化金酸塩として溶液中に溶解させるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１４７４４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の特許文献１の発明では、水洗水から金属を析出さるので、特別な設備および作業となり採用しがたい。そこで、スラッジからＮｉを抽出できるリサイクル化を追求したが、障害としては、Ｎｉの水洗水からスラッジを分離する還元工程等においてアルカリ水にＮｉが溶け込み同時に流失することが考えられた。また、従来、凝集槽において無機系凝集剤を使用していたが、これが高価であるだけでなく、脱水性が悪く最終的にＮｉの濃縮に適しないという知見も得た。
【０００６】
この発明は、上記のような知見に基づくもので、Ｎｉメッキに由来する水洗水を処理するについて、メッキ工場ではありふれた装置および作業となるにもかかわらず、スラッジが比較的高価な有用金属としてのＮｉを経済的に回収できる程度に含有しているので、有価物として業者に有償で引き取らせるだけの交換価値を生み出し得る高品位Ｎｉリサイクルスラッジの製造方法を提供することを課題とした。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、この発明は、Ｎｉメッキ工程またはＮｉメッキと他の金属メッキの複合工程からなる複数のメッキラインが並列されるエリアを設けるとともに、同エリアまたは同エリアに隣接して、Ｎｉメッキ水洗水のスラッジ化排水処理ラインを設け、Ｎｉメッキの水洗水については、各Ｎｉメッキラインからその水洗水を分別収集してＮｉ水洗水専用貯槽に貯留し、排水処理ラインでは、Ｎｉ水洗水専用貯槽から供されるＮｉ水洗水に還元槽で苛性ソーダを注入し、次にｐＨ調整槽でアルカリにｐＨ調整して水酸化物を作り、凝集槽では有機系の高分子凝集剤を注入し、その凝集物を沈降槽で沈降分離し、沈降した汚泥は下から引き抜き、それを少なくとも一回は上記ｐＨ調整槽に戻しリサイクルさせ、この濃縮された凝縮物を再び沈降槽を通し、上水はオーバーフローさせると共に、再度沈降した汚泥は次の濃縮工程の汚泥槽に引き抜かれ、次いで、汚泥槽で貯留しながら脱水機に引き抜き、処理業者が経済的にＮｉを回収できるために買い取り可能な２０％〜１００％のＮｉ高濃度の有価物としてスラッジを得ることを特徴とする高品位Ｎｉリサイクルスラッジの製造方法を提供するものである。
【０００８】
上記の構成によれば、Ｎｉ水洗水をアルカリに調整するものであるが、Ｎｉが水洗水に溶解して同時に流失することがなく、また、凝集剤に脱水性の良好な有機系の高分子凝集剤を使用したことで、Ｎｉの濃縮が確実に行われた。
【０００９】
さらに具体的には、上記の排水処理ラインでは、原水槽の水洗水を還元槽で苛性ソーダの注入により、ｐＨ８〜１２までに上げ、攪拌を行い、ｐＨ調整槽でｐＨ１０程度に調整する。
【発明の効果】
【００１０】
以上説明したように、この発明によれば、Ｎｉメッキに由来する水洗水を処理するについて、メッキ工場ではありふれた装置および作業となることはもちろん、メッキラインから排出される水酸化物はメッキ種ごとに分別収集するので、酸・アルカリ排水に含まれる金属含有量の把握と排水処理の適正が容易に確保され、最終的には有害なスラッジと無害な放流水とに分離するものであるが、スラッジが比較的高価な有用金属としてのＮｉを経済的に回収できる程度に含有しているので、有価物として業者に有償で引き取らせ、その交換価値の取得により生産原価を合理的に逓減できるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明に係る複数のメッキラインを並列して示すＮｉ水洗水回収工程のフロー図である。
【図２】図１の工程において取水された洗浄水を放流水とスラッジとの分離処理する高品位Ｎｉリサイクル処理工程を示すフロー図である。
【図３】別の実施例としての高品位Ｎｉリサイクル処理工程を示すフロー図である。
【図４】さらに別の実施例としての高品位Ｎｉリサイクル処理工程を示すフロー図である。
【図５】さらに他の実施例としての高品位Ｎｉリサイクル処理工程を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、この発明の実施の形態について、詳細に説明する。
【００１３】
メッキ工場では、幾つものメッキラインが併設されており、各メッキラインは、幾つもの金属を重ねてメッキすることでメッキの種類が異なることが多いが、メッキのなかでも、Ｎｉは金、銀とならんでリサイクル価値が高い金属であるので、その洗浄水からＮｉを回収することを目的とした。その前提として、各メッキラインからＮｉメッキの水洗水を回収する（図１の○符号２参照）。
【００１４】
各メッキラインからＮｉ水洗水をまとめて回収したＮｉ水洗水専用貯槽１を起点として、高品位Ｎｉリサイクル処理工程が開始される。その工程は、Ｎｉ水洗水の還元工程、ｐＨ調整工程、凝集工程、沈降工程、濃縮工程を経てＮｉスラッジが得られ、これには有害物質が含まれているので、分離された上水は規制にかかることなく無公害に放流される。なお、スラッジのＮｉ含有量は、２０％以上であると、処理業者が経済的にＮｉを回収できることが確認されている。
【００１５】
Ｎｉ水洗水専用貯槽１に次いで還元工程とｐＨ調整工程をなす還元槽２およびｐＨ調整槽３は、攪拌装置を備えてあって、ｐＨ計、ＯＲＰ計と連動して酸および還元剤を添加注入する機構となっている。酸に硫酸、塩酸が使用されるが、価格的に安い硫酸が最も適している。アルカリに苛性ソーダ（ＮａＯＨ）または石灰乳が用いられる。ＮａＯＨは溶液にして取り扱いが楽であり、スラッジの生成量が少なく（Ｎｉ濃度が逆に高くなる）、ｐＨ調整が容易である利点がある。反面、排水によってはスラッジが軽く、沈降性、脱水性が悪い場合がある。
【００１６】
消石灰は、粉末で水に溶けないので、石灰乳（１０％程度）として常時攪拌しながら使用する。消石灰使用の利点は、スラッジの沈降性、脱水性がよいこと、弗素、燐、ＣＯＤの除去がよいことである。また、価格も安い。欠点として取扱性がよくない。反応性が悪く、ｐＨのコントロールが難しい。スラッジ生成量が多くなる。
【００１７】
凝集工程をなす凝集槽４では、ｐＨ調整で重金属酸化物、その他の沈澱を生成させた排水に、凝集剤の添加と攪拌で大きなフロックを生成し、次の沈降槽５での沈澱の分離効果を高める。この目的のための凝集剤には、主に無機物と有機物、また、低分子と高分子に分類される。無機凝集剤としては、硫酸アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム、硫酸第二鉄等の多価金属塩がある。しかし、この発明では、有機凝集剤（合成高分子凝集剤）を用い、これは、ポリアクリルアミドを主成分とした誘導品が主流である。有機高分子凝集剤には、粉末状とゼリー状の種類があり、通常、水で約０．２％程度に溶解する。
【００１８】
沈降槽５は、凝集した重金属水酸化物等の沈澱を分離させる槽で、沈澱除去の効果は水面積負荷Ｑ／Ａ（水量／沈降槽面積）により決まり、値が小さいほど分離効果が高い。沈降槽５の上水は中和槽６でアルカリまたは酸の添加により中和されて放流され、沈下したスラッジは汚泥槽９から脱水機１０を経て２０％〜１００％のＮｉを含有する有価物としてリサイクルにまわされる。
【実施例】
【００１９】
工場の一エリアにおいて、Ａｕ／Ｎｉ工程（第１ライン）と、Ａｕ／Ｎｉ／Ｓｎ工程（第２ライン）と、Ｎｉ／Ｓｎ工程（第３ライン）とのメッキ工程が並列して示されている。そのうち、○符号２が各ラインからＮｉ水洗水を回収する様子を示す矢印である。ここでは、Ｎｉを含む洗浄水がスラッジ化排水処理ラインのＮｉ水洗水専用貯槽１に集められる（図２）。なお、図２に作業時間が記載されるが、大凡必要な時間を示す。
【００２０】
同処理ラインでは、水洗水貯槽１に後続して、上記工程に対応するように、還元槽２、ｐＨ調整槽３、凝集槽４、沈降槽５、中和槽６、放流槽７が直列に配列され、且つ、沈降槽５には濃縮工程の汚泥槽９が並列され、汚泥槽９に脱水機１０が後続している。次に、作業工程を説明する。
【００２１】
（１）Ｎｉ水洗水専用の回収工程
前記したように、各メッキラインからＮｉ水洗水のみを回収し、Ｎｉ水洗水専用貯槽１に集められる。そして、同エリア内で以下の如く処理される。
（２）還元工程
Ｎｉ水洗水専用貯槽１の処理水貯槽から水洗水が還元槽２に送られると、還元槽２では、矢印１２に示す如く、まず水酸化ナトリウムを注入することによりｐＨ８〜１２程度に上げられ、次に攪拌を行う。
（３）ｐＨ調整工程
還元槽２からｐＨ調整槽３に送られた水洗水は、矢印１３に示すように、水酸化ナトリウム／硫酸を添加することによりｐＨ１０程度に調整する。これでＮｉおよび重金属の水酸化物が作られる。
（４）凝集工程
水酸化物が懸濁した処理水は、凝集槽４に送られると、水洗水に対して０．１％程度の有機系の高分子凝集剤が注入され（矢印１４）、それから次の沈降槽５に送られる。有機系の高分子凝集剤であると、無機系に比してＮｉ汚泥の粒が大きくなるため、脱水性が改善され、水分が少なくＮｉ濃度の高いリサイクルされやすい高品位のスラッジとなる。
（５）沈降工程
沈降槽５では放置することにより沈降分離させる。上水はオーバーフローさせ、沈降した汚泥は下から引き抜かれる。重金属等の有害物質は、汚泥に含まれているので、オーバーフローさせた上水は中和槽６で水酸化ナトリウム／硫酸を添加し（矢印１５）て中和させた後、規制に触れることなく放流される。引き抜かれた汚泥は次の濃縮工程の汚泥槽９へ移行させる前に、少なくとも一回は上記ｐＨ調整槽に戻しリサイクルさせ、これにより濃縮された凝縮物を再び沈降槽を介し、再度沈降分離させ、下から引き抜かれる。かくして再度引き抜かれたＮｉ濃縮汚泥は次の濃縮工程の汚泥槽９に移行される（矢印１６）。
（６）濃縮工程
汚泥槽９では貯留させ、重力で沈下させることにより濃縮される。それが脱水機１０に引き抜かれ（矢印１７）そこで水が絞られる。濃縮されたスラッジには、Ｎｉとして５３％が含有されていた。
（７）搬出工程
２０％以上のＮｉが含まれていると、処理業者が経済的にＮｉを抽出できるので、有価物として買い取られ、搬送され（矢印１８）、メッキ業者はその代償を得る。結果的には、メッキの生産コストの逓減に貢献することになる。
【００２２】
なお、上記実施例において、還元工程の還元槽２に替えて、ＲＯ装置（膜処理装置）を使用することができる（第３図、第５図）。ＲＯ装置とは逆浸透装置で、水は浸透するが水に溶解したイオンや分子は浸透しない半透膜を用い、水溶液にその溶液の浸透圧以上の圧力を加え、溶媒と溶液に分離する装置である。還元槽２に替えて、このＲＯ装置を使用することにより、溶媒である水はリサイクルに利用され、Ｎｉ溶液は濃縮され、次工程のｐＨ調整槽３へ移行される。
【００２３】
また、上記実施例において、凝集工程及び沈降工程を構成する凝集槽４及び沈降槽５に替えて、一種の膜処理装置であるＭＦ装置（精密濾過装置）を使用することもできる（第３図、第４図）。ＭＦ装置とは、精密濾過膜として、中空糸膜モジュールで、分離性能０．１ミクロンの親水化ポリスルホン系等を用いて、濾過する装置である。原水中の懸濁物（ＳＳ）やバクテリヤなどは、濾過されて、濾過水だけが中空糸膜の中から取り出される。この装置による水はリサイクルとして利用され、Ｎｉ液は濃縮工程である汚泥槽９に引き抜かれる。
【００２４】
なお、上記実施例工程中において、代替装置としてのＲＯ装置とＭＦ装置の両方をそれぞれ同時に組み入れても良いことは言うまでもない（第３図）。また、上記実施例と同様に、濃縮工程の汚泥槽９へ移行する前に、少なくとも一回は前工程のｐＨ調整槽３へリサイクルさせることにより、最終産物として高品位（Ｎｉ含有量２０％〜１００％）のＮｉリサイクルスラッジを得ることができる。
【符号の説明】
【００２５】
１  Ｎｉ水洗水専用貯槽
２  還元槽
３  ｐＨ調整槽
４  凝集槽
５  沈降槽
６  中和槽
７  放流槽
９  汚泥槽
１０  脱水機
１２  水酸化ナトリウム
１３  水酸化ナトリウム／硫酸
１４  高分子凝集剤
１５  水酸化ナトリウム／硫酸
１６  汚泥
１７  汚泥
１８  高品位Ｎｉリサイクルスラッジ
【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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