(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液面が一定に保持されるように廃液槽に貯留された廃液に、処理液を収容することができるとともにこの処理液と前記廃液とを多孔質部材で隔絶する処理液供給槽を、浸漬し、処理液供給槽に存在する処理液の液面を前記廃液の液面よりも高い位置となるように処理液量を調整することにより生じる前記処理液の重力に従って前記多孔質部材の廃液側表面から滲み出ると共に、前記多孔質部材の、廃液に接する浸漬表面積との大小に応じて決定される滲み出し量の処理液で廃液を処理することを特徴とする廃液処理方法。
【請求項２】
前記多孔質部材は、廃液に接する浸漬表面積が可変されるように、処理液供給槽に装着されてなる前記請求項１に記載の廃液処理方法。
【請求項３】
液面が一定に保持されるように廃液を貯留する廃液槽と、前記廃液槽中の廃液の液面よりも高い位置に液面を有するように処理液を収容することができるとともにこの処理液と前記廃液とを多孔質部材で隔絶するように前記廃液槽中の廃液に浸漬された処理液供給槽とを有することを特徴とする廃液処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は廃液処理方法および廃液処理装置に関し、更に詳しくは、廃液と処理液とを非動力の下に接触させ、廃液を緩慢に処理することができ、急激な廃液処理により生じる急速な発熱を除去するための冷却装置あるいは急激な廃液処理をするために必要な撹拌動力等を必要としない廃液処理方法およびその方法を実施する廃液処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】
現状では、自然環境保護の観点あるいは公害防止の観点から、工場より排出される廃液はそのまま河川に放流することが許されない。少なくともその廃液が酸性であったり、あるいはアルカリ性であるときには、その廃液を中和処理してから、放流することが必要である。工場等における各種分析操作あるいは測定操作によって発生する廃液も上記廃液と同様に、中和処理をしてから放流しなければならない。
【０００３】
廃液処理は上記のような中和処理に限らない。廃液の中には溶解状あるいはコロイド状の物質を含有していて、そのままではその物質は沈殿しないような廃液もある。このような廃液は、凝集剤を添加することにより沈殿可能な物質に変化させ、その御沈殿槽などで沈殿処理をしてからその廃液を放流している。
【０００４】
従来の廃液処理においては、廃液を収容した廃液槽中に中和剤、凝集剤あるいはその他の廃液処理剤を所定量づつ供給し、廃液槽中の廃液を撹拌することにより、廃液処理が行われていた。
【０００５】
このような廃液処理においては、廃液処理剤を廃液槽中に定量づつ供給するための定量ポンプおよびこれを駆動するための動力源が必要であり、また廃液槽中の廃液を撹拌するための撹拌装置およびその撹拌装置を駆動するための駆動装置が必要である。かくして、従来の廃液処理方法には動力源が必要であることにより多大の電力が消費され、廃液処理に多大のコストがかかるという問題点、および従来の廃液処理装置には駆動装置、廃液処理剤供給装置、撹拌装置等の各種装置を設けなければならないので必然的に装置あるいは処理システムの巨大化という問題点があった。
【０００６】
この発明は前記事情に基づいて完成された。この発明の目的は、廃液処理剤を供給する強制送液装置、これを駆動するための駆動源、撹拌装置等の動力装置を必要とせず、したがって廃液処理方法の簡素化を図り、また前記動力装置を必要としないので簡単な装置構成の廃液処理装置を提供することにある。
【０００７】
【前記課題を解決するための手段】
前記課題を解決するためのこの発明の廃液処理方法および廃液処理装置は、多孔質部材を通して処理液を廃液中に滲み出させて、廃液を処理液で処理することを原理として成り立つ。
【０００８】
この発明の原理によると、処理液を廃液中に直接に投入するものではなく、多孔質部材から滲み出た処理液と廃液とを接触させることになる。多孔質部材を通して廃液側に滲み出てくる処理液の量は、廃液に接触する多孔質部材の浸漬表面積に応じて決定される。
【０００９】
このような原理に基づいてこの発明の手段が以下のように提案される。
【００１０】
すなわち、請求項１に記載の手段は、液面が一定に保持されるように廃液槽に貯留された廃液に、処理液を収容することができるとともにこの処理液と前記廃液とを多孔質部材で隔絶する処理液供給槽を、浸漬し、処理液供給槽に存在する処理液の液面を前記廃液の液面よりも高い位置となるように処理液量を調整することにより生じる前記処理液の重力に従って前記多孔質部材の廃液側表面から滲み出ると共に、前記多孔質部材の、廃液に接する浸漬表面積との大小に応じて決定される滲み出し量の処理液で廃液を処理することを特徴とする廃液処理方法であり、
請求項２に記載の発明は、前記多孔質部材が、廃液に接する浸漬表面積が可変されるように、処理液供給槽に装着されてなる前記請求項１に記載の廃液処理方法であり、
請求項３に記載の発明は、液面が一定に保持されるように廃液を貯留する廃液槽と、前記廃液槽中の廃液の液面よりも高い位置に液面を有するように処理液を収容することができるとともにこの処理液と前記廃液とを多孔質部材で隔絶するように前記廃液槽中の廃液に浸漬された処理液供給槽とを有することを特徴とする廃液処理装置である。
【００１１】
【作用】
この発明においては、処理液が廃液中に直接に投入されないという意味で処理液と廃液とが直接には接触していない。この発明では、処理液と廃液とが多孔質部材で隔てられている。そして処理液が多孔質部材中を通過し、多孔質部材から廃液側に処理液が滲み出ることにより処理液と廃液とが接触する。したがって、直接に大量の処理液が廃液と接触しないので、緩慢な廃液処理が行われることになる。したがって、急激な廃液処理が行われることにより生じる発熱を除去するための冷却装置が先ず不要になる。
【００１２】
多孔質部材から滲み出る処理液の量は、廃液に浸漬される多孔質部材の浸漬表面積の多少により決定される。なお、この浸漬表面積は、この多孔質部材が中実の部材であったと仮定したときに、その中実な部材が廃液に接触する面積を言う。
多孔質部材の浸漬表面積を調節することにより多孔質部材から滲み出る処理液の量が調節される。したがって、廃液が例えば廃酸あるいは廃アルカリであるような場合にその廃液中の酸の強さもしくは酸の濃度、または廃液中のアルカリの強さもしくはアルカリの濃度に応じて多孔質部材を選択することにより、廃液処理速度を調整することができるようになる。換言すると、従来のように処理剤をポンプによって廃液中に供給する場合には、ポンプの駆動量を制御することによりその供給量を調整していることにより、従来の廃液処理方法および廃液処理装置には動力源が必ず必要としていたが、この発明においては、そのような動力源が不要となり、多孔質部材の選択によるだけで処理液の廃液中への供給量を調整することができる。つまり動力源なしで処理液の廃液中への供給量を調整することができるのである。
【００１４】
ここで、多孔質部材としては、耐薬品性のある部材であり、しかも固形分を通過させずに液成分を通過可能とする多孔質である限りにおいてその材質には特に制限がない。もっとも耐薬品性を要求するといっても、処理されようとする廃液および処理剤に対して侵されないという意味で耐薬品性を有していれば良い。全ての薬品に対して耐薬品性を必要とするのであるというように誤解してはならない。このような多孔質部材を形成するための材料として、例えばセラミック（例えば酸化アルミ、ゼオライト等）、炭素質材料（例えば、アモルファスカーボン、炭素繊維、炭素繊維ウイスカ等）、木質材料（例えば木粉、木片等）、合成樹脂、繊維製品（織物、編み物、不織物）などを挙げることができる。これら材料を廃液および処理液の種類に応じて適切に選択し、選択された材料の応じて多孔質部材に加工するのが良い。例えば、中和処理に適切なセラミックとして酸化アルミを選択した場合には、酸化アルミの粉末を焼結することにより多孔質部材が形成される。
【００１５】
なお、多孔質部材における細孔の平均細孔径、細孔分布量等は、処理液の種類に応じて処理液の通過速度等を考慮して適宜に決定することができる。
【００１６】
この発明に係る廃液処理方法および廃液処理装置における廃液としては、半導体プロセスで排出される廃液例えばフッ酸含有廃液、メッキ工場等から排出される廃液例えばシアンを分解した後の廃液、その他の工場から排出される廃酸および廃アルカリ、医療現場例えば病院から排出される各種の廃液、写真現像工程で排出される廃液、ならびに大学、研究所、各種の工場、試験場その他の箇所で分析操作されることにより発生する分析後廃液等を挙げることができる。上記の廃液の分類は、廃液発生箇所に主に着目したものである。別の観点から分類すると、多くの廃液は廃酸と廃アルカリとに二分することができる。この発明の廃液処理方法および廃液処理装置は、廃酸または廃アルカリの中和処理に好適である。
【００１７】
もっとも、この発明の廃液処理方法および廃液処理装置は、廃酸および廃アルカリの中和処理に限定的に考えられてはならない。廃液中のコロイド状成分を凝集させる廃液処理にも、この発明の廃液処理方法および廃液処理装置が適用され得る。要するに、この発明の廃液処理方法および廃液処理装置は、多孔質部材中を通過し得る処理剤により廃液を処理することのできるような廃液処理に全て適用されることができる。
【００１８】
廃液を処理するための処理剤としては、その廃液処理の内容に応じて適宜に選択される。廃液処理が中和処理である場合に、廃液が廃酸であるときには、その処理剤は、アルカリ剤であり、例えば苛性ソーダ、苛性カリ、炭酸ソーダ、アンモニア等を例示することができる。廃液が廃アルカリであるときには、その処理剤は酸であり、例えば、塩酸、硫酸等の無機酸および酢酸などの有機酸等を例示することができる。これらの酸およびアルカリ剤は廃液の種類および酸成分およびアルカリ成分の濃度等に応じて適宜に決定される。
【００１９】
この発明においては、処理剤を選択することにより、廃液の中和処理、酸化処理、還元処理、沈殿処理、殺菌処理等の処理が行われる。
【００２０】
【実施例】
この発明の一実施例である廃液処理方法をこの発明の一実施例である廃液処理装置を、図面を参照しながら、以下に説明する。
【００２１】
図１に示される廃液処理装置１は、廃液槽２と、処理液貯留槽３と、処理液供給槽４とを有する。
【００２２】
一般に、廃液槽は廃液を貯留することのできる機能を有する限りその形状および構造等については特に制限がない。この実施例では、廃液槽２は、廃液を供給する廃液供給口５を廃液槽２の側面下部に有し、廃液処理後の液を排出する液排出口６を廃液槽２の側面上部に有するタンクである。この実施例における廃液槽２は、前記廃液供給口５から所定流量で廃液が廃液槽２内に供給され、所定流量で廃液処理済みの液が前記液排出口６から排出されるようになっている。したがって、この実施例における廃液処理装置１は、流通式であると言い得る。
【００２３】
この廃液槽２の上部に設けられた蓋には、前記処理液供給槽４を取り付けるための取り付け装置（図示せず。）によって、処理液供給槽４が取り付けられている。
【００２４】
一般的なことを言うと、この処理液供給槽４は、処理液を収容することができ、かつこの処理液と廃液とを多孔質部材で隔絶することのできる構造を有するのであれば、その形式、形状および構造等に特に制限があるわけではない。この実施例においては、図３に示すように、略円筒状の槽本体４ａと、この槽本体４ａの上部周側面と螺合により液密に装着されてこの槽本体４ａの上部開口部を閉鎖する蓋部材４ｂと、この槽本体４ａの底部に設けられたセラミック製の多孔質部材４ｃとを有する。
【００２５】
図３に示すように、この蓋部材４ｂには更に適宜の箇所に処理液供給槽４内に開口する開口部が設けられていて、その開口部にはパイプ７が装着される。このパイプ７は可撓性があり、その他端は前記処理液貯留槽３に結合される。
【００２６】
蓋部材４ｂが液密に槽本体４ａの上部開口部に装着されることにより、前記パイプ７を介して処理液貯留槽３内の処理液が、処理液供給槽４内に処理液を充満させることができる。ここで、前記パイプ７が可撓性を有することに意味がある。すなわち、前記パイプ７が可撓性を有しているとこの処理液供給槽４と処理液貯留槽３とをこのパイプ７で結合した状態のままで、処理液貯留槽３の位置を適宜に上下させることができる。処理液供給槽４内の処理液の圧力は、処理液貯留槽３の高さに応じて決定されるから、処理液貯留槽３の高さ位置を適宜に調節することにより処理液供給槽４内の処理液の圧力を適宜に調整することができる。処理液供給槽４内の圧力の調整をすることにより、多孔質部材４ｃを介して廃液が処理液供給槽４内に逆浸透するのを防止することができ、また、処理液を廃液槽２内に滲み出させる量の調節を図ることができる。
【００２７】
もっとも、処理液供給槽４内の処理液の内圧の調整は、可撓性のあるパイプ７に結合された処理液貯留槽３の上下位置の調整によってのみ達成されるものではなく、他の適宜の手段により達成し得ることは言うまでもない。
【００２８】
多孔質部材４ｃは、処理液供給槽４の底面に取り付けられる。図２および図３に示すように、この実施例においては、多孔質部材４ｃは、略円柱形状をなし、処理液供給槽４の底面に装着部材４ｄを介して４本取り付けられている。前記装着部材４ｄは弾性部材で形成され、処理液供給槽４の底面に開設された装着孔４ｅに取り付けられた環状部材であり。この装着部材４ｄにおける環状孔に前記多孔質部材４ｃが貫通され、装着部材４ｄの有する弾性により前記多孔質部材４ｃが保持される。多孔質部材４ｃが装着部材４ｄの弾性により保持されているので、図５に示すように、多孔質部材４ｃを押しあげたり、引き下げたりすることにより、処理液供給槽４の底部から露出する多孔質部材４ｃの露出部分の長さを適宜に調整することができる。
【００２９】
この実施例においては、処理液供給槽４の底面に装着された多孔質部材４ｃの数は５個ではあるけれども、装着される多孔質部材４ｃの数に制限はなく、また、装着される複数の多孔質部材４ｃの形状はいずれも同じでなければならないことはない。
【００３０】
図４に示す太径の多孔質部材４ｃと細径の多孔質部材４ｃとをそれぞれ適宜の数をもって処理液供給槽４の底面に装着するのも良い。
【００３１】
要するに、処理液で廃液を処理する規模に応じて、あるいは処理液の種類、廃液の種類等に応じて、多孔質部材４ｃの形状、大きさ、処理液供給槽４の底面に装着される本数を適宜に決定するのが良い。
【００３２】
この処理液供給槽４を廃液槽２の蓋に取り付ける取り付け装置は、処理液供給槽４における前記多孔質部材４ｃを廃液中に十分に浸漬することのできる深さにこの処理液供給槽４を止めることができるように、仕組まれている限りその構造に特に制限はない。
【００３３】
処理液貯留槽３は、前記処理液供給槽４に供給する処理液を貯留する容器あるいはタンクである。
【００３４】
前述したように、この実施例では、この処理液貯留槽３は、その上下位置を可変することができるように仕組まれている。上下位置を可変するための装置構成は、当業者により容易に推考することができるから、その詳細な説明を省略する。
【００３５】
上記構成の廃液処理装置１の作用について以下に説明する。
【００３６】
廃液槽２中には、廃液供給口５から廃液が供給される。廃液の供給量は適宜に設定されている。この場合、廃液は廃酸および廃アルカリのいずれであっても良い。供給された廃液は廃液槽２における液排出口６から排出される。
【００３７】
処理液供給槽４の約下半分が廃液槽２中の廃液に浸漬している。処理液供給槽４の底面からは多孔質部材４ｃが突出し、露出しているので、露出した多孔質部材４ｃが廃液に浸漬する。
【００３８】
処理液貯留槽３に貯留されている処理液は、パイプ７を通じて処理液供給槽４内に充満する。処理液供給槽４内の処理液が、多孔質部材４ｃを通じて廃液に浸漬している多孔質部材４ｃの表面から廃液内に滲み出る。
【００３９】
滲み出た処理液が廃液と緩慢に反応して廃液処理が行われる。前述したように、廃液が廃酸であるときには処理液はアルカリ液であり、廃液が廃アルカリであるときには処理液は酸性液である。
【００４０】
廃液が例えば廃酸である場合を例にすると、廃液発生箇所から発生する廃酸中の酸濃度は通常ほぼ一定であるから、多孔質材料の廃液に浸漬している表面積を一定にしておくだけで、多孔質材料の表面から廃液中に滲み出る処理液の量を一定量にすることができる。また、廃液槽２中に流入する廃酸中の酸濃度が変化して、変化した一定の酸濃度の廃酸が廃液槽２中に流入するようになったときには、処理液供給槽４を廃液槽２から引き上げ、図５に示すように、引き上げられた処理液供給槽４の底面から露出する多孔質部材４ｃを更に長く引っ張り出したりあるいは押し込んで短くしたりして、多孔質部材４ｃの処理液供給槽４の底面からの露出表面積を大小適宜に調節するのが良い。そして、露出表面積の調節された多孔質部材４ｃを有する処理液供給槽４を再び廃液槽２に取り付け、多孔質部材４ｃを廃液に浸漬すると、新たな酸濃度の廃液の廃液処理、つまり中和処理を適切に行うことができるようになる。
【００４１】
多孔質部材４ｃの表面から滲み出る処理液の量は、廃液槽２中の廃液の圧力と処理液供給槽４内の処理液の圧力との相対的な大小により左右されることがあるから、図６に示すように、処理液貯留槽３の高さＨを調整するのも良い。
【００４２】
このように、この発明の一実施例に係る廃液処理装置１によると、多孔質部材４ｃの処理液への浸漬表面積を調節することにより、廃液の酸濃度あるいはアルカリ濃度の変化に容易に対応することができる。
【００４３】
また、廃液中に浸漬されている多孔質部材４ｃが目詰まりを起こした場合には、目詰まりした多孔質部材４ｃを新たな多孔質部材４ｃに簡単に交換することにより対応することができるので、保守が極めて簡単である。
【００６０】
以上、この発明の実施例について説明したが、この発明は前記実施例に限定されるものではなく、この発明の要旨の範囲内で適宜に変形ないし設計変更を行うことができるのは言うまでもない。
【００６１】
【効果】
この発明によると、撹拌装置、処理液供給装置などの駆動源を必要とすることなく、緩慢に廃液処理を行うことができ、廃液中に処理液を直接に投入することによる急激な反応の惹起による発熱を除去するための冷却装置を必要とすることもなく廃液処理を行うことのできる、簡便な廃液処理方法を提供することができる。
【００６２】
この発明によると、廃液と処理液との撹拌を行うための撹拌装置、廃液中に強制的に処理液を送り込むための処理液供給装置等を必要としないので、要するに動力を必要とすることなく廃液処理を行うことのできる、装置構成の簡単な廃液処理装置を提供することができる。
【００６３】
この発明の廃液処理方法および廃液処理装置は、廃酸あるいは廃アルカリの中和処理に好適であり、また、廃液中の要処理成分の濃度が変化した場合においてもその変化に対応して処理液の供給量ないし処理液中の成分を変化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１はこの発明の一実施例である廃液処理装置を示す概略断面図である。
【図２】図２は図１に示す廃液処理装置における処理液供給槽の底部を示す説明図である。
【図３】図３は図１に示す廃液処理装置における処理液供給槽を示す縦断面説明図である。
【図４】図４は図１に示される廃液処理装置における処理液供給槽とは異なる他の処理液供給槽の底部を示す説明図である。
【図５】図５は図１に示される廃液処理装置における処理液供給槽の作用を示すための説明図である。
【図６】図６は図１に示される廃液処理装置における処理液供給槽内の処理液の圧力が処理液貯留槽の高さにより規定されることを説明するための説明図である。
【符号の簡単な説明】
１・・・廃液処理装置、２・・・廃液槽、３・・・処理液貯留槽、４・・・処理液供給槽、４ａ・・・槽本体、４ｂ・・・蓋部材、４ｃ・・・多孔質部材、４ｄ・・・装着部材、４ｅ・・・装着孔、５・・・廃液供給口、６・・・液排出口、７・・・パイプ。
【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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