(57)【要約】【課題】  効率よく着色液体を処理する。【解決手段】  固体不溶化処理し、ついで電解処理し、最後に生物処理する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
着色液体の脱色無害化処理システムであって、
第１の電解手段に後続する固体分離手段、第２の電解手段に後続する生物処理手段を経て系外に排出することを特徴とする着色液体の脱色無害化処理システム。
【請求項２】
請求項１に記載の第１の電解手段は、
アルミニウム電極とチタン／イリジウム電極を有しており、第２の電解手段はチタン／イリジウム電極を有することを特徴とする着色液体の脱色無害化処理システム。
【請求項３】
請求項１に記載の脱色無害化処理システムの排ガス処理であって、
電解手段の排ガスを捕集する手段、その洗浄濃縮水を再度電解手段に再利用する手段を有する付帯排ガス処理のクローズドシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インク生産工程より発生する着色排水を脱色し、残留する有機物を分解する水質汚濁防止等の環境汚染防止の方法及び処理システムに関するものである。また、前述の処理システムに付帯する排ガス処理で、排ガスを捕集した洗浄濃縮水を再利用する排ガス処理システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
着色液体の脱色方法に関し、具体的に列挙すると、
・酸化法：次亜塩素酸ソーダ、二酸化塩素、過酸化水素、フェントン酸化、オゾン、
湿式触媒酸化、超臨界水酸化分解、
・還元法：ハイドロサルファイト、
・生物法：好気性生物、嫌気性生物、
・加熱法：蒸発乾燥、
・濾過分離法：凝集沈殿、ＭＦ膜、ＵＦ膜、ＲＯ膜、
となる。
【０００３】
但し、これらの方法は、いずれも一長一短あり、特に高濃度の着色水については、実用化事例がない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記の点を解決するためになされたものであって、着色液体の脱色無害化処理システムを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、着色液体の脱色無害化処理システムであって、アルミニウム電極とチタン／イリジウム電極による第１の電解手段とそれに後続する固体分離手段、チタン／イリジウム電極による第２の電解手段とそれに後続する生物処理手段を経て、系外に排出することを特徴とする着色液体の脱色無害化処理システムを提供する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、効果的に着色液体の脱色ができる。また、ＣＯＤ、ＢＯＤといった有機物の処理も行うことができる。
【０００７】
あるいは、本発明によれば高着色、高濃度の着色液体を水質汚濁防止法の基準値以下の水質レベルまで処理する無害化処理システムを完成させた。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本実施の形態に係る脱色無害化処理システムについて図１を挙げて説明する。なお本発明は本図に必ずしも制限されるものではない。
【０００９】
着色液体３４は、ポンプ１７により第１の電解手段へ移送される。第１の電解手段とは、電解槽３と対のアルミニウム電極２７からなる処理段及び電解槽４と対のチタン／イリジウム電極２８からなる処理段である。
【００１０】
対電極２７が電加されることで、溶出するアルミニウムイオンが水酸化アルミニウムとなって系内に存在し、被有機物、懸濁物との共沈効果により、電解槽３に収容された着色液体３４の有機物質を低下させ、次に対電極２８が電加されることで着色液体中の着色成分を退色させる。着色液体には、対電極の電加を好ましく行うための電解質が必要に応じて添加されていてもよい。
【００１１】
第１の電解手段を経た着色液体は、後続する固体分離手段へ移送される。水槽６からポンプ２０により液送し、膜分離７により固体分離される。
【００１２】
固体分離された着色液体は、ポンプ２３により、第２の電解手段に移送される。第２の電解手段とは、電解槽９と対のチタン／イリジウム電極２９からなる処理段であり、対電極２９が電加されることで、着色成分を脱色させる。
【００１３】
第２の電解手段を経て、ポンプ２５により生物処理槽１２へ移送される。
【００１４】
生物分解により残留する有機物質を分解し、固液分離槽１３を経て系外へ排出する無害化処理水３５を得る。
【００１５】
以上の過程を経る脱色無害化処理システムであって、第１の電解手段に後続する固体分離手段は、一例として、膜分離を設けたが、別の手段でもよい。
【００１６】
例えば遠心分離や凝集沈殿であり、固体分離除去させることができる。
【００１７】
また、生物処理は活性汚泥処理であるが、好気性条件下での細菌を利用した手段が望ましい。嫌気性細菌を組み合わせてもよく、その際、好気性細菌の処理を後続させた方が良い。
【００１８】
また、本実施形態に係る脱色無害化処理システムは、例えば、インクジェット方式の画像形成装置に用いられるインクを製造する製造装置から排出される着色液体を脱色する処理システムとして用いることができる。このような着色液体には、浸透剤、乾燥防止剤、ｐＨ調整剤、防腐剤、防かび剤などが含まれることがあるが、本実施形態の脱色無害化処理システムによれば良好に着色液体を脱色することができる。
【００１９】
また、本実施形態に係る脱色無害化処理システムは、溶媒が水である着色液体であることが好ましい。勿論その中には多少の有機溶剤例えばアルコール類が含まれていてもよい。
【００２０】
また、本実施形態に係る脱色無害化処理システムは、水質汚濁原因として指摘されている鉛やカドミニウム等の健康項目と呼ばれる有害物質やＢＯＤ、ＣＯＤ等の生活環境項目物質に加えて、排水の外観に寄与する物質、あるいは、発泡性物質等を含む着色液体から着色成分を脱色し、有機物を分解する脱色無害化処理システムとして適用することができる。
【００２１】
本実施形態に係る脱色無害化処理システムを用いれば、次のような効果を得ることができる。無害化とは、水質汚濁防止法の基準値を十分満足する水質レベルをいう。
【００２２】
例えば、ＣＯＤ、ＢＯＤが１万ｍｇ／ｌ以上３万ｍｇ／ｌ以下、着色度が１万以上１０万以下の着色排水中の着色成分を酸化脱色し、着色度１以上６以下に、また、有機物質の酸化分解によりＣＯＤ、ＢＯＤの除去率９９．９％以上の処理水を得ることができる。
【００２３】
なお、着色度の測定は希釈法であり、水深３０ｃｍの透視度計を用いて蒸留水と比較し、区別がつかなくなった希釈倍率を着色度として数値表示した。
【００２４】
電極材料としては、アルミニウム、二酸化鉛、チタン、カーボン、チタン／白金、チタン／イリジウムのいずれにも適用できるが、望ましいのは、チタン／イリジウムである。また、アルミニウムを併用することにより、有機物質の濃度低下に荷担する。
【００２５】
電解質濃度は、５００ｍｇ／ｌ以上２０００ｍｇ／ｌでよく、その数値範囲より小さいと脱色効果が低くなる。系内に導入される着色液体自体に電解質が含まれている場合はその電解質を含めた状態で、上記数値範囲にすればよい。従って、系内に導入される着色液体に電解質が含まれていて、既にその数値範囲に入っている場合は電解質を敢えて加える必要はない。
【００２６】
更に、本実施形態に係る脱色無害化処理システムに付帯する排ガス処理で、排ガスを捕集した洗浄濃縮水を再度電解槽に戻し、電解質として利用する排ガスのクローズドシステムが可能である。
【実施例１】
【００２７】
図１に示すシステムで連続、すなわち系外から系内へ着色液体を通液しながら脱色、
及び有機物を分解し、系外へ排出させた。
【００２８】
以下の条件で表１に示すように、得られた処理水は、着色度２、ＣＯＤ、ＢＯＤ、
共に２０ｍｇ／ｌ、除去率９９．９％であった。
【００２９】
これは、水質汚濁防止法の基準値を十分満足する水質レベルである。
【００３０】
（用いた着色液体）
インクジェット用のインク生産工程より発生する染料、顔料、その他の有機化合物、
を含有する着色排水を用いた。
【００３１】
（処理条件）
着色排水  ：１ｍ３、各種色が混在した実質黒色液体
第１工程
電極      ：アルミニウム  平面形状
チタン／イリジウム  網目形状
電極間距離：５ｍｍ
電解質    ：塩化ナトリウム  ２０００ｍｇ／ｌ
排水流量  ：３Ｌ／ｍｉｎ
電圧、電流、電解時間  ：（アルミニウム電解）１８Ｖ、１００Ａ、２ｈ
（チタン／イリジウム電極）６Ｖ、３００Ａ、２ｈ
固体分離
膜        ：分画分子量８０、０００、膜面積７．６ｍ２、寸法内径０．８ｍｍ
材質ポリアクリロニトリル
入口圧力  ：０．０７ＭＰａ
出口圧力  ：０．０２ＭＰａ
透過水量  ：３Ｌ／ｍｉｎ
第２工程
電極      ：チタン／イリジウム  網目形状
電極間距離：５ｍｍ
排水流量  ：３Ｌ／ｍｉｎ
電圧、電流、電解時間  ：６Ｖ、３００Ａ、２ｈ
生物処理
ＢＯＤ容積負荷  ：  １．５ｋｇ／ｍ３・ｄａｙ
（着色排水の水質分析）
処理前後水の着色度及びＣＯＤ、ＢＯＤを求めた。
【００３２】
ＣＯＤを求める方法としては日本工業規格（ＪＩＳ規格、１９９８年）Ｋ０１０２１７  ＣＯＤ−Ｍｎ法を利用した。
【００３３】
対象液に硫酸（１＋２）１０ｍｌ、硝酸銀（２００ｇ／ｌ）５ｍｌ、過マンガン酸カリウム溶液（５ｍｍｏｌ／ｌ）１０ｍｌを加え、沸騰水浴中で３０分間加熱し、その後、シュウ酸ナトリウム溶液（１２．５ｍｍｏｌ／ｌ）１０ｍｌを加えて、残留する過マンガン酸カリウムと反応させ、更に残留したシュウ酸ナトリウムを過マンガン酸カリウム溶液（５ｍｍｏｌ／ｌ）で滴定することによって消費した過マンガン酸の量に相当する酸素量（ｍｇ／ｌ）を求めた。
【００３４】
ＢＯＤを求める方法としてはＪＩＳ  Ｋ０１０２  ２１．３２．３  隔膜電極法を利用した。
【００３５】
水中の好気性の微生物によって消費される酸素量のことで、対象液を希釈水で希釈し、
２０℃で５日間培養（光を遮断）したとき消費された溶存酸素の量から求める。
【００３６】
対象液とは系外に排出される液体のことで、培養前後の溶存酸素の消費量が４０〜７０％になる希釈倍率からＢＯＤを算出した。
【００３７】
溶存酸素の濃度は、隔膜電極法による溶存酸素計により求めた。
【００３８】
【表１】
2005254037.tif 000003
【実施例２】
【００３９】
図１に示すシステムのなかで、固体分離手段なしの第一及び第二工程の連続で、系外から系内へ着色液体を通液しながら退色及び有機物を分解し、系外へ排出させた。
【００４０】
以下の条件かつ実施例１と同様な電解時間で、表２に示すように、第二工程処理水は、
着色度５００、ＣＯＤ、ＢＯＤ除去率は６０〜７０％であった。実施例１と比較し、十分な脱色性や有機物分解性が得られなかったため、生物処理への通液は回避した。
【００４１】
（処理条件）
着色排水    ：１ｍ３、各種色が混在した実質黒色液体
第１工程
電極      ：アルミニウム  平面形状
チタン／イリジウム  網目形状
電極間距離：５ｍｍ
電解質    ：塩化ナトリウム  ２０００ｍｇ／ｌ
排水流量  ：３Ｌ／ｍｉｎ
電圧、電流、電解時間  ：（アルミニウム電解）１８Ｖ、１００Ａ、２ｈ
（チタン／イリジウム電極）６Ｖ、３００Ａ、２ｈ
第２工程
電極      ：チタン／イリジウム  網目形状
電極間距離：５ｍｍ
排水流量  ：３Ｌ／ｍｉｎ
電圧、電流、電解時間  ：６Ｖ、３００Ａ、２ｈ
【００４２】
【表２】
2005254037.tif 000004
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の全体概要図
【符号の説明】
【００４４】
１  水槽
２  薬注槽
３、４、９  電解槽
５、１０  循環槽
６、８、１１  受槽
７  膜分離
１２  生物処理槽
１３  固液分離槽
１４、１５、１６  整流器
１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５  ポンプ
２６  コンプレッサ
２７、２８、２９  電極
３０、３１、３２  フード
３３  洗浄塔
３４  着色液体
３５  無害化処理水
【図１】
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