(57)【要約】【課題】脱色処理プロセスおよびその組み込み方に工夫をこらし、安定した処理水質が得られるとともに、除去・廃棄物側についても大量の薬品を使用することなく簡便にかつ安価に効率のよい処理を行うことが可能な、インク廃液の処理方法を提供する。【解決手段】インク廃液を、ナノフィルトレーション膜で処理した後、該ナノフィルトレーション膜の透過水を逆浸透膜で処理することを特徴とするインク廃液の処理方法。【選択図】  図１
2005000713.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インク廃液を、ナノフィルトレーション膜で処理した後、該ナノフィルトレーション膜の透過水を逆浸透膜で処理することを特徴とするインク廃液の処理方法。
【請求項２】
前記ナノフィルトレーション膜の濃縮水を吸収体に含浸させ、乾燥装置により濃縮水含浸吸収体の水分を蒸発させる、請求項１のインク廃液の処理方法。
【請求項３】
前記逆浸透膜の濃縮水を有機物分解装置で処理する、請求項１または２のインク廃液の処理方法。
【請求項４】
前記逆浸透膜の濃縮水をインク廃液の原液に戻す、請求項１または２のインク廃液の処理方法。
【請求項５】
前記ナノフィルトレーション膜が、ＮａＣｌ除去率が６０％以下で色度成分除去率が９０％以上の性能を有するものである、請求項１〜４のいずれかに記載のインク廃液の処理方法。
【請求項６】
前記逆浸透膜が、ＮａＣｌ阻止率が９９％以上の性能を有するものである、請求項１〜５のいずれかに記載のインク廃液の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インク廃液の処理方法に関し、特に、インク廃液を効率よく脱色処理することが可能となるインク廃液の処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インク廃液は、生分解性が比較的良いため、たとえば生物処理等により含有有機物を分解することが可能であるが、色度成分を含有したまま、廃棄や放流することはできないので、通常、専門の業者に引き取られて処理されている。そのため、多大な処理費用がかかるとともに、引取までの貯留設備や引取業者への運搬の手間等も必要になることから、インク廃液発生工場内あるいはその近傍での、安価な効率のよい処理技術の開発が求められている。
【０００３】
インク廃液を廃棄可能なまでに処理するには、先ず第一義的に、色度成分を問題のない程度にまで除去して脱色処理を施すことが求められる。例えば特許文献１には、濃厚インク廃液を希釈することなく高塩除去率の逆浸透膜によって処理することにより、インク廃液中の色度成分を阻止し、その濃縮液を凝集剤を用いて凝集沈澱処理する技術が提案されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平８−１６４３８９号公報（特許請求の範囲）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記特許文献１に提案されている方法では、高塩除去率の逆浸透膜による処理の濃縮液側の処理についてしか記載されておらず、透過液側がそのまま廃棄や放流可能な水質のものであるという保証はない。また、高塩除去率の逆浸透膜による処理が適用されているが、この処理では一般に透過水量が少ないため水量確保のために高圧で運転する必要があり、消費電力が大きい、高価な高圧部品を使用しなければならない、高圧のため危険である、等の問題がある。さらに、薬品を用いた凝集沈澱処理を行っているため、大量の薬品を消費し、凝集沈澱処理に多大な処理費用がかかる、という問題もある。したがって、この提案技術は、全体として処理費用が高い、安定した処理水が得られる保証が示されていない、という問題を抱えている。
【０００６】
上記提案技術とは別に、脱色のための処理として、一般に活性炭を用いた吸着処理が知られているが、インク廃液をそのまま活性炭吸着処理に供したのでは、十分に高い脱色効果が得られないという問題がある。
【０００７】
そこで本発明の課題は、とくに脱色処理プロセスおよびその組み込み方に工夫をこらし、安定した処理水質が得られるとともに、除去・廃棄物側についても大量の薬品を使用することなく簡便にかつ安価に効率のよい処理を行うことが可能な、インク廃液の処理方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明に係るインク廃液の処理方法は、インク廃液を、ナノフィルトレーション膜で処理した後、該ナノフィルトレーション膜の透過水を逆浸透膜で処理することを特徴とする方法からなる。すなわち、主として処理水側に着目した処理であり、先にナノフィルトレーション膜により色度成分を十分に除去しておき、そのナノフィルトレーション膜の希釈水に対して逆浸透膜で処理することにより、透過水量を確保するために逆浸透膜装置を高圧で運転することなく、安定して脱色された再利用可能な処理水質が得られることになる。
【０００９】
また、上記本発明に係るインク廃液の処理方法においては、インク廃液を、ナノフィルトレーション膜で処理した後、該ナノフィルトレーション膜の濃縮水を吸収体に含浸させ、乾燥装置により濃縮水含浸吸収体の水分を蒸発させることができる。このような方法を採ることにより、薬品を用いた凝集沈澱処理と比較して、大量の薬品を使用することなく簡便にかつ安価に、廃棄可能な程度にまで処理することが可能になる。たとえば、色度成分を主体とするナノフィルトレーション膜の濃縮水をそのまま乾燥装置で乾燥して固形物を得るようにした場合には、色度成分が蒸発面に付着してはがれにくくなり、熱伝導性を低下させてしまうが、濃縮水に吸収体を加え、色度成分を含む濃縮水を吸収体に含浸させた状態で乾燥するという手法を用いることにより、色度成分が蒸発面に付着することを防止できるので、熱効率を低下させることなく乾燥することが可能となり、効率のよい処理が可能となる。
【００１０】
上記吸収体としては、任意の適当なものを使用することができ、たとえば凝集沈澱汚泥や紙屑、土、砂、活性炭、イオン交換樹脂等が使用可能で、特別に準備したものではなく、不要物や廃棄予定物（いわゆる屑物）を使用すればよい。とくに、次に述べる有機物分解装置による処理で発生した汚泥等を用いることも可能であり、極めて効率よく安価に濃縮水含浸吸収体の水分蒸発処理を行うことができる。また、乾燥装置としても特に限定はなく、ドラムドライヤやＣＤドライヤ、ＣＣドライヤ、生ごみ乾燥装置などを使用でき、水分を含んだスラリー状のものから水分を適切に蒸発させることができるものであればいかなる装置も使用可能である。
【００１１】
さらに、上記逆浸透膜の濃縮水については、有機物分解装置で処理することができる。このようにすれば、元々生分解性の良好なインク廃液を脱色した状態で、なおかつ、有機物が濃縮された状態で有機物分解処理することになり、安定して脱色された放流可能な処理水質が得られる。同時に、ナノフィルトレーション膜の透過水を直接有機物分解装置に供する場合と比較して、逆浸透膜の濃縮水はナノフィルトレーション膜の透過水が濃縮された状態になっているので、当然に水量が減少しており、有機物分解装置を小型化することが可能となる。
【００１２】
上記有機物分解装置としては、たとえば好気性の生物処理装置を用いることができる。インク廃液は前述の如く生物分解性が良いので、好気性の生物処理装置、たとえば標準活性汚泥処理装置、生物膜処理装置等の生物処理装置を用いることが好ましい。
【００１３】
また、上記逆浸透膜の濃縮水は、インク廃液の原液に戻すようにすることもできる。逆浸透膜の濃縮水は、インク廃液と比較して濃度が低いため、逆浸透膜の濃縮水をインク廃液の原液側に戻してインク廃液と混合すればインク廃液を希釈することになり、再度インク廃液処理工程に供することができる。このようにすれば、逆浸透膜より排出される水は放流あるいは水回収に供されるものだけとなり、有機物分解装置が設置困難な場合にも対応可能となる。逆浸透膜の濃縮水をインク廃液の原液に戻すようにすることで、ナノフィルトレーション膜装置および逆浸透膜装置が過負荷となる場合には、逆浸透膜の濃縮水の一部をナノフィルトレーション膜装置の濃縮水と合流させ、吸収体に含浸させた後に、乾燥装置により濃縮水含浸吸収体の水分を蒸発させてもよい。
【００１４】
本発明で使用するナノフィルトレーション膜としては、ＮａＣｌ除去率が６０％以下で色度成分除去率が９０％以上の性能を有するものが好ましい。このようなナノフィルトレーション膜を用いることにより、それ程高圧を要することなく広範囲な粒度分布を持つ色度成分を効果的に除去することができる。
【００１５】
また、本発明で使用する逆浸透膜としては、ＮａＣｌ阻止率が９９％以上の性能を有するものが好ましい。逆浸透膜処理工程に送られるのは、ナノフィルトレーション膜による透過水であるから、ＮａＣｌ阻止率を高く設定してもそれほど高圧は要求されない。このような高ＮａＣｌ阻止率の逆浸透膜を用いることにより、逆浸透膜の透過水としては、放流や回収に供するに十分な処理水質を得ることが可能になる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係るインク廃液の処理方法の望ましい実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の第１実施態様に係るインク廃液の処理方法を実施するための処理システム例を示している。図１において、廃液タンク２に貯留されたインク廃液１（インク廃液の原液）は、ポンプ３を介してナノフィルトレーション膜装置４に送られる。ナノフィルトレーション膜装置４には、ＮａＣｌ阻止率が６０％以下で色度成分除去率が９０％以上のナノフィルトレーション膜４ａが使用されている。
【００１７】
このようなナノフィルトレーション膜４ａの素材としては、たとえばポリビニルアルコール系樹脂、ポリアミド系樹脂、スルホン化ポリエーテルスルホン系樹脂等の合成高分子や、セルロース系高分子を用いることができる。たとえば、日東電工（株）製ＮＴＲ−７２５０、ＮＴＲ−７４５０、ＮＴＲ−７４１０、東レ（株）製ＳＵ−６００シリーズ、ＳＵ−２００シリーズ、ダイセン・メンブレン・システムズ（株）製ＰＥＳ１０などが挙げられる。
【００１８】
このナノフィルトレーション膜装置４では、濃縮処理が行われ、ナノフィルトレーション膜を透過された透過水５は、透過水タンク６に送られる。透過水タンク６に貯留された透過水５は、ポンプ７を介して逆浸透膜装置８に送られる。逆浸透膜装置８には、ＮａＣｌ阻止率が９９％以上の性能を有する逆浸透膜８ａが使用されている。この逆浸透膜装置８における透過水９が、処理水１０として放流または回収されるようになっている。
【００１９】
逆浸透膜装置８における濃縮水１１は、本実施態様では、有機物分解装置１２に送られる。有機物分解装置１２としては、たとえば好気性の生物処理装置が使用され、生物処理によって有機物が分解された後、処理水１３として放流または回収されるようになっている。また、有機物分解装置１２において沈澱等により分離された汚泥１４は、適当な汚泥処理装置に送ることもできるが、本実施態様では、少なくともその一部が後述のナノフィルトレーション膜濃縮水用の吸収体１４（汚泥）として使用され、乾燥装置あるいはその前段に送られるようになっている。
【００２０】
ナノフィルトレーション膜装置４で、ナノフィルトレーション膜４ａにより色度成分の透過が阻止され濃縮された濃縮水１５の少なくとも一部は、本実施態様では、吸収体に含浸されて乾燥装置１６に供給される。吸収体には、本実施態様では上述の如く、有機物分解装置１２で発生した汚泥１４が利用されている。乾燥装置１６では、濃縮水含浸吸収体の水分が蒸発され、固形物状の乾燥汚泥１７とされて、汚泥引取りや埋設等の処理に供される。
【００２１】
なお本実施態様では、ナノフィルトレーション膜装置４からの濃縮水１５は、上記の如く乾燥装置１６に送られて乾燥処理に供されることに加え、バルブ１８、１９の切替え操作により、必要に応じて、廃液タンク２内のインク廃液１の原液側に戻し、再度廃液処理に供することもできるようになっている。
【００２２】
上記のようなインク廃液の処理方法においては、インク廃液１が先ずナノフィルトレーション膜装置４で処理されることにより、色度成分が十分に除去された透過水５が得られ、その透過水５に対して逆浸透膜装置８で処理されることにより、透過水量を確保するために逆浸透膜装置８を高圧で運転することなく、安定して脱色された再利用可能な処理水質が得られる。また、ナノフィルトレーション膜装置４からの濃縮水１５が、吸収体１４に含浸されて乾燥装置１６により乾燥処理されることにより、従来の凝集沈澱処理と比較して大量の薬品を使用することなく、簡便にかつ安価に、容易に引取り等の処理が行える乾燥汚泥１７の状態まで処理することが可能になる。さらに、逆浸透膜装置８からの濃縮水１１は、有機物分解装置１２で処理することにより、放流または回収可能な処理水とすることができ、この処理で発生した汚泥も上述の如く吸収体１４として利用できる。その結果、実質的に全ての処理液、処理物が、問題なく、放流や回収、あついは再利用に供されることになり、システム全体として円滑に運用されることになる。
【００２３】
図２は、本発明の第２実施態様に係るインク廃液の処理方法を実施するための処理システム例を示している。本実施態様においては、有機物分解装置は設けられておらず、逆浸透膜装置８からの濃縮水１１は、返送ライン２１を介して、廃液タンク２内のインク廃液１の原液側に戻され、再処理に供されるようになっている。また、有機物分解装置が設けられないので、乾燥装置１６でナノフィルトレーション膜装置４からの濃縮水１５を含浸させる吸収体として汚泥等を使用する場合には、汚泥等からなる適当な吸収体２２を別途供給することが必要である。その他の構成は、図１に示した第１実施態様に準じるので、各機器等に図１に付したのと同じ符号を付すことにより説明を省略する。
【００２４】
この第２実施態様においては、ナノフィルトレーション膜装置４で一旦処理された後にその透過水が逆浸透膜装置８で処理された、逆浸透膜装置８からの濃縮水１１の濃度がインク廃液１の原液の濃度よりも低いことを考慮すれば、この濃縮水１１が廃液タンク２内のインク廃液１の原液側に戻されることにより、該インク廃液１は希釈されることになる。したがって、希釈されたインク廃液１は、所定の性能に設定されたナノフィルトレーション膜装置４で問題なく処理される。つまり、インク廃液１の原液側に戻された、逆浸透膜装置８からの濃縮水１１が問題なく再処理されることになる。このような構成においては、逆浸透膜装置８より排出される水は放流あるいは水回収に供される処理水１０のみとなる。したがって、とくに有機物分解装置の設置が困難な場合に有効であり、システム全体を小型化しつつ、システム全体として円滑な運用が可能になる。
【００２５】
【実施例】
実施例１
図１に示したインク廃液の処理方法について、以下のような条件で試験した。（１）ナノフィルトレーション（ＮＦ）膜装置の運転条件：
ナノフィルトレーション膜：日東電工（株）製、ＮＴＲ−７２５０（ＮａＣｌ阻止率５５％）
ＨＣｌにてｐＨを８．０程度に調整後、下記条件にて運転した。
回収率：８０％、運転圧力：１．０ＭＰａ
運転結果を表１に示す。なお、表１および以下に示すその他の表においては、ナノフィルトレーションをＮＦと標記し、逆浸透膜をＲＯと標記してある。
【００２６】
【表１】
2005000713.tif 000003
【００２７】
（２）逆浸透膜（ＲＯ）運転条件：
ＲＯ：日東電工（株）製、ＥＳ１０（ＮａＣｌ阻止率９９．５％）
回収率：５０％、運転圧力：０．９ＭＰａ
運転結果を表２に示す。
【００２８】
【表２】
2005000713.tif 000004
【００２９】
（３）有機物分解装置運転条件：
（Ａ）逆浸透膜装置（ＮａＣｌ阻止率９９．５％）の濃縮水を約２０倍に希釈し、標準活性汚泥装置で処理したところ、表３に示すように、入口ＢＯＤが３７０ｍｇ／Ｌに対して処理水ＢＯＤは１０ｍｇ／Ｌ以下まで良好に処理された。
【００３０】
【表３】
2005000713.tif 000005
【００３１】
（Ｂ）また、逆浸透膜装置（ＮａＣｌ阻止率９９．５％）の濃縮水を希釈せずに、充填層を有する生物膜処理装置（接触酸化装置）で処理したところ、表４に示すように、生物膜処理装置の入口ＢＯＤが７４００ｍｇ／Ｌに対して、処理水ＢＯＤは１０００ｍｇ／Ｌであった。さらに、生物膜処理装置の処理水を標準活性汚泥装置で処理したところ、標準活性汚泥装置の入口ＢＯＤが１０００ｍｇ／Ｌに対して、標準活性汚泥装置の処理水ＢＯＤは１０ｍｇ／Ｌ以下まで良好に処理された。
【００３２】
【表４】
2005000713.tif 000006
【００３３】
実施例２
図２に示したインク廃液の処理方法について、以下のような条件で試験した。
（１）ナノフィルトレーション（ＮＦ）膜装置の運転条件：
ナノフィルトレーション膜：日東電工（株）製、ＮＴＲ−７２５０（ＮａＣｌ阻止率５５％）
ＨＣｌにてｐＨを８．０程度に調整後、下記条件にて運転した。
回収率：８０％、運転圧力：１．０ＭＰａ
運転結果を表５に示す。
【００３４】
【表５】
2005000713.tif 000007
【００３５】
（２）逆浸透膜（ＲＯ）運転条件：
ＲＯ：日東電工（株）製、ＥＳ１０（ＮａＣｌ阻止率９９．５％）
回収率：５０％、運転圧力：０．９ＭＰａ
運転結果を表６に示す。
【００３６】
【表６】
2005000713.tif 000008
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るインク廃液の処理方法によれば、まずインク廃液をナノフィルトレーション膜で脱色し、ナノフィルトレーション膜透過水を逆浸透膜処理することにより、逆浸透膜装置を高圧運転することなく、また、凝集沈澱処理の場合のように大量の薬品を使用することなく、容易に放流または回収可能な水質の処理水を安定して得ることができるようになる。
【００３８】
また、逆浸透膜濃縮水を有機物分解処理すれば、ナノフィルトレーション膜透過水を直接有機物分解処理する場合に比べて、水量が低減されている分有機物分解装置をコンパクトに構成することができる。
【００３９】
また、逆浸透膜濃縮水をインク廃液原液側に戻すようにすれば、有機物分解装置の設置が困難な場合にあっても、システム全体として円滑な運用を確保しつつ、容易に対応できるようになる。
【００４０】
また、インク廃液をナノフィルトレーション膜で濃縮することにより、廃液引取りコストの低減が可能となる。とくに、この濃縮水を汚泥等からなる吸収体に含浸させて乾燥処理に供することにより、廃液引取りをゼロにすることも可能となる。さらに、同時に汚泥含水率を低下させることで汚泥重量が減少するため、汚泥引取りコストも低減可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施態様に係るインク廃液の処理方法を実施するための処理システムの概略機器系統図である。
【図２】本発明の第２実施態様に係るインク廃液の処理方法を実施するための処理システムの概略機器系統図である。
【符号の説明】
１  インク廃液
２  廃液タンク
３  ポンプ
４  ナノフィルトレーション膜装置
４ａ  ナノフィルトレーション膜
５  ナノフィルトレーション膜透過水
６  透過水タンク
７  ポンプ
８  逆浸透膜装置
８ａ  逆浸透膜装置
９  逆浸透膜透過水
１０  処理水
１１  逆浸透膜濃縮水
１２  有機物分解装置
１３  処理水
１４  汚泥（吸収体）
１５  ナノフィルトレーション膜濃縮水
１６  乾燥装置
１７  乾燥汚泥
１８、１９  バルブ
２１  返送ライン
２２  汚泥等からなる吸収体
【図１】
2005000713.tif 000009
【図２】
2005000713.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成16年4月26日(2004.4.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明に係るインク廃液の処理方法は、インク廃液を、ナノフィルトレーション膜で処理した後、該ナノフィルトレーション膜の透過水を逆浸透膜で処理することを特徴とする方法からなる。すなわち、主として処理水側に着目した処理であり、先にナノフィルトレーション膜により色度成分を十分に除去しておき、そのナノフィルトレーション膜の透過水に対して逆浸透膜で処理することにより、透過水量を確保するために逆浸透膜装置を高圧で運転することなく、安定して脱色された再利用可能な処理水質が得られることになる。


【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
上記のようなインク廃液の処理方法においては、インク廃液１が先ずナノフィルトレーション膜装置４で処理されることにより、色度成分が十分に除去された透過水５が得られ、その透過水５に対して逆浸透膜装置８で処理されることにより、透過水量を確保するために逆浸透膜装置８を高圧で運転することなく、安定して脱色された再利用可能な処理水質が得られる。また、ナノフィルトレーション膜装置４からの濃縮水１５が、吸収体１４に含浸されて乾燥装置１６により乾燥処理されることにより、従来の凝集沈澱処理と比較して大量の薬品を使用することなく、簡便にかつ安価に、容易に引取り等の処理が行える乾燥汚泥１７の状態まで処理することが可能になる。さらに、逆浸透膜装置８からの濃縮水１１は、有機物分解装置１２で処理することにより、放流または回収可能な処理水とすることができ、この処理で発生した汚泥も上述の如く吸収体１４として利用できる。その結果、実質的に全ての処理液、処理物が、問題なく、放流や回収、あるいは再利用に供されることになり、システム全体として円滑に運用されることになる。


【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
【表１】
2005000713.tif 000011
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
【表２】
2005000713.tif 000012
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
【表５】
2005000713.tif 000013
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
【表６】
2005000713.tif 000014
【手続補正７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2005000713.tif 000015
【手続補正８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
2005000713.tif 000016