(57)【要約】【課題】シアン含有廃液の熱加水分解反応による処理効率を向上し、析出物による配管部材の閉塞を防止し、さらにはバルブの弁座の摩耗をできる限り抑制することが可能なシアン含有廃液処理装置および処理方法を提供する。【解決手段】シアンを熱加水分解する反応管部と、シアン含有廃液を前記反応管部に導入する導入管部と、シアンが熱加水分解反応によって分解されたシアン分解廃液を前記反応管部から導出する導出管部とを有する管状部３を備えたシアン含有廃液処理装置であって、摺動部材Ａが管状部３の内周面を摺動しながら移動し、管状部３の内に発生する析出物を除去できるように、管状部３は略同径に構成してあり、管状部３の一方端に、摺動部材Ａを管状部３の内に送入する送入部を設け、管状部の他方の端に、摺動部材Ａを析出物と共に回収する回収部を設けてある。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シアンを熱加水分解する反応管部と、シアン含有廃液を前記反応管部に導入する導入管部と、シアンが熱加水分解反応によって分解されたシアン分解廃液を前記反応管部から導出する導出管部とを有する管状部を備えたシアン含有廃液処理装置であって、
摺動部材が前記管状部の内周面を摺動しながら移動し、前記管状部の内に発生する析出物を除去できるように、前記管状部は略同径に構成してあり、
前記管状部の一方端に、前記摺動部材を前記管状部の内に送入する送入部を設け、前記管状部の他方の端に、前記摺動部材を前記析出物と共に回収する回収部を設けてあるシアン含有廃液処理装置。
【請求項２】
前記導入管部に設けられる前記シアン含有廃液を加温する昇温用熱交換部と、前記導出管部に設けられる前記シアン分解廃液を冷却する降温用熱交換部と、前記昇温用熱交換部と前記降温用熱交換部との間で熱媒体を循環させる熱媒体循環手段とを有する熱交換システムを備えた請求項１に記載のシアン含有廃液処理装置。
【請求項３】
前記熱交換システムを複数設けてある請求項２に記載のシアン含有廃液処理装置。
【請求項４】
前記反応管部は、前記シアン含有廃液を導通する内管部と、熱媒体を導通する外管部とを有する二重管として構成してある請求項１から３の何れか一項に記載のシアン含有廃液処理装置。
【請求項５】
シアンを熱加水分解する反応管部と、シアン含有廃液を前記反応管部に導入する導入管部と、シアンが熱加水分解反応によって分解されたシアン分解廃液を前記反応管部から導出する導出管部とを有し、前記導入管部と前記導出管部とに亘って略同径に構成された管状部に、シアン含有廃液を供給する供給工程と、
前記反応管部を昇温し、シアンを熱加水分解処理する処理工程と、
シアンが熱加水分解反応によって分解されたシアン分解廃液を前記管状部から排出する排出工程と、
当該排出工程の後、摺動部材を、前記管状部の内に送入し、前記管状部の内周面を摺動させながら移動させて、前記管状部の内に発生する析出物を除去する除去工程とを包含するシアン含有廃液の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シアン含有廃液を処理するための処理装置および処理方法に関する。より詳細には、本発明は、シアン含有廃液を高温高圧下で加水分解処理するための処理装置および処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、鍍金廃液、鍍金用治具洗浄廃液、エッチング廃液等にはシアン化合物がシアン化金属塩やシアン化金属錯体の形態で含有されている。シアン化合物は人体にとって有毒であるため、無害化する必要がある。従来から行われているシアン化合物を無害化するための処理方法として、代表的なものにアルカリ塩素法がある。
【０００３】
アルカリ塩素法は、シアン含有廃液に強力な酸化剤を添加し、アルカリ性溶液中でシアンを酸化分解して無害化する方法である。例えば、シアン含有廃液に含まれるシアン化ナトリウムを無害化するため、酸化剤として次亜塩素酸ナトリウムが使用される（例えば、非特許文献１を参照）。
【０００４】
次亜塩素酸ナトリウムを用いたシアン化ナトリウムの酸化分解反応は、以下の式（１）および式（２）による二段階反応によって行われる。
（一次分解反応）
ＮａＣＮ  ＋  ＮａＣｌＯ  →  ＮａＣＮＯ  ＋  ＮａＣｌ  ・・・  （１）
（二次分解反応）
２ＮａＣＮＯ  ＋  ３ＮａＣｌＯ  ＋  Ｈ２Ｏ  →  Ｎ２  ＋  ３ＮａＣｌ  ＋  ２ＮａＨＣＯ３  ・・・  （２）
【０００５】
上記アルカリ塩素法は、常温常圧下で酸化剤を添加することができるため、特別な設備を必要としないという利点がある反面、（１）酸化剤を使用する分ランニングコストが高くなる、（２）鉄シアノ錯体を含有するシアン含有廃液を規制値の１ｍｇ／Ｌ以下にすることが困難である、（３）高濃度（例えば、１０００ｍｇ／Ｌ）のシアン含有廃液を１ｍｇ／Ｌ以下にすることも容易でない、等の欠点があった。
【０００６】
上記アルカリ塩素法の欠点に対して、熱加水分解法が検討されている。熱加水分解法は、シアン含有廃液を高温高圧下で加水分解することによって無害化する方法である。例えば、シアン含有廃液に含まれるシアン化ナトリウムを高温高圧下で加水分解すると、式（３）のように、ギ酸ナトリウムとアンモニアとに分解される（例えば、非特許文献２を参照）。
ＮａＣＮ  ＋  ２Ｈ２Ｏ  →  ＨＣＯＯＮａ  ＋  ＮＨ３  ・・・  （３）
【０００７】
この熱加水分解法には、アルカリ塩素法と比較していくつかの利点、例えば、（１）シアン分解のための薬品が不要である、（２）副生成物のスラッジ発生量が少ない、（３）ランニングコストが低い、（４）シアンの分解率が高い、（５）分解し難いシアン金属錯体の処理も容易である、等を有している。このように、熱加水分解法は原理的には優れた方法であり、設備コストを抑えることができれば、高濃度シアン含有廃液処理法の中心的な処理技術となるべくものである。
【０００８】
【非特許文献１】「公害防止の技術と法規  水質編」第２６１〜２６２頁、社団法人  産業環境管理協会、平成７年５月２０日初版発行
【非特許文献２】「めっき廃液からの金属回収」環境管理  Ｖｏｌ．３０，Ｎｏ．１２（１９９４年）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
シアン含有廃液に対する上記の熱加水分解法は、バッチ方式または連続方式で行われる。バッチ方式は、例えばスチームジャケット等の加熱手段を備えた加圧反応容器に、シアン含有廃液を導入し、これを高温高圧の状態にすることにより加水分解反応を行う方式である。本方式において、シアン含有廃液の熱加水分解反応に伴い金属や不純物等が析出することがあるが、これらの析出物は処理液とともに加圧反応容器の下部のバルブから抜き出される。
【００１０】
加水分解反応によって生成したアンモニアは大部分が処理廃液中に溶解した状態で存在する。そこで、このアンモニアを含有する処理廃液を曝気し、溶解しているアンモニアをアンモニアガスとして遊離させる。そして、このアンモニアガスを硫酸等の酸性液体に吹き込むことで中和する。酸性液体に吸収しきれなかったアンモニアガスは、後段のスクラバを通して処理される。
【００１１】
ところで、上記バッチ方式にはいくつかの問題点がある。例えば、加圧反応容器はスチームジャケット等を介して加熱されるものであるため、加圧反応容器内部に導入したシアン含有廃液の加熱および冷却に時間がかかり、熱回収をスムーズに行うことができない。また、バッチ方式は、高価な加圧反応容器以外にも、スチームジャケットに高温スチームを大量に供給するための大型ボイラー等の専用設備が必要になり、設備コストが高くつくという問題もある。さらに、バッチ方式では、一般的にはすべての反応が終了して加圧反応容器の温度がある程度にまで下がるのを待ち、その後処理廃液を取り出してからでなければ、上記析出物を回収することができないため、処理効率が悪いという問題もある。
【００１２】
一方、連続方式は、例えば、スチームノズル等の加熱手段を内部に備えた細長縦状の反応塔に、シアン含有廃液を高圧状態で導入し、そのシアン含有廃液をゆっくりと移動させながら（例えば、２時間の滞留時間）、高温スチームの加熱（例えば、１７０℃程度）によって加水分解反応を行う方式である。反応中に生成した金属等の析出物は、反応塔の下部のバルブから一旦ドレンポットに抜き出され、分離槽に送られる。加水分解反応によって生成したアンモニアは、反応塔の内部あるいはその後段に設けた気液分離装置によってストリッピングされ、その後、空気中での燃焼による燃焼分解処理、または酸性液体槽およびスクラバを通した中和処理がなされる。
【００１３】
上記連続方式は、シアン含有廃液を移動させながら熱加水分解反応を完了させる必要があるため、十分な高さを有する反応塔や析出物を連続的に取り出すための回収装置が必要となる。また、一般に連続方式では、反応塔にシアン含有廃液を導入する前にシアン含有廃液の予備加熱を行っているが、この予備加熱の温度管理を適正に実施できなければ、シアン含有廃液からの析出物が配管の内壁に付着・堆積し、配管の閉塞を引き起こす可能性がある。このため、連続方式では、定期的に配管内をクリーニングする必要がある。
【００１４】
ところが、配管には通常はそのような析出物を除去するためのクリーニング機構は備わっていない。このため、作業者はクリーニングを行うタイミングを常に監視し、その都度、配管の分解・組立てをする必要に迫られていた。これは作業者にとって大きな負担であり、クリーニングのためのコストも大きい。さらに、連続方式では、金属等の析出物を含有した処理廃液が金属配管の内壁やバルブの内部を接触した状態で移動する時間が長いため、バルブの弁座の摩耗が進行し易いという問題もあった。
【００１５】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、シアン含有廃液の熱加水分解反応による処理効率を向上し、析出物による配管部材の閉塞を防止し、さらにはバルブの弁座の摩耗をできる限り抑制することが可能なシアン含有廃液処理装置および処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明に係るシアン含有廃液処理装置の特徴構成は、シアンを熱加水分解する反応管部と、シアン含有廃液を前記反応管部に導入する導入管部と、シアンが熱加水分解反応によって分解されたシアン分解廃液を前記反応管部から導出する導出管部とを有する管状部を備えたシアン含有廃液処理装置であって、摺動部材が前記管状部の内周面を摺動しながら移動し、前記管状部の内に発生する析出物を除去できるように、前記管状部は略同径に構成してあり、前記管状部の一方端に、前記摺動部材を前記管状部の内に送入する送入部を設け、前記管状部の他方の端に、前記摺動部材を前記析出物と共に回収する回収部を設けてある点にある。
【００１７】
本構成のシアン含有廃液処理装置は、反応管部において、シアン含有廃液を加熱することにより、シアンを熱加水分解するものである。この熱加水分解反応の際には、シアン含有廃液に含まれる金属や不純物が析出し、これらが管状部の内に堆積する。
本構成のシアン含有廃液処理装置では、摺動部材を管状部の内に送入する送入部と、摺動部材を管状部から回収する回収部とを、管状部に設け、送入部と回収部とに亘る管状部を略同径に構成してあるため、摺動部材が管状部の内周面を摺動しながら移動して、金属や不純物等の析出物を管状部の内から除去することができる。このようにして、析出物の堆積による管状部の閉塞を未然に防止することができる。
【００１８】
本発明のシアン含有廃液処理装置においては、前記導入管部に設けられる前記シアン含有廃液を加温する昇温用熱交換部と、前記導出管部に設けられる前記シアン分解廃液を冷却する降温用熱交換部と、前記昇温用熱交換部と前記降温用熱交換部との間で熱媒体を循環させる熱媒体循環手段とを有する熱交換システムを備えることも可能である。
【００１９】
本構成のシアン含有廃液処理装置であれば、熱交換システムの熱媒体循環手段によって、導入管部に設けられた昇温用熱交換部と導出管部に設けられた降温用熱交換部との間で熱媒体を循環させているので、熱媒体を介して、実質的にシアン含有廃液とシアン分解廃液とが熱交換をしていることになる。従って、反応管部に導入するシアン含有廃液の予熱を、シアンの熱加水分解処理の廃熱によって行うことができるため、熱効率が良くなり、装置の運転コストを低減させることができる。
【００２０】
本発明のシアン含有廃液処理装置においては、前記熱交換システムを複数設けることもできる。
【００２１】
本構成のシアン含有廃液処理装置であれば、複数の熱交換システムを設けることにより、導入管部中を移動するシアン含有廃液と熱媒体との温度差を小さくして温度管理をより適切に行うことができる。これにより、導入管部の中央部を移動するシアン含有廃液と熱媒体によって加熱される導入管部の内壁近傍を移動するシアン含有廃液との温度差が小さくなり、導入管部の内壁にシアン含有廃液からの析出物が付着することが少なくなる。よって、導入管部の閉塞を防止しながら熱回収を行うことができる。また、析出物が導入管部の内壁に付着し難いことから導入管部の熱伝導のばらつきが少なくなり、導入管部の異常加熱や局部加熱についても防止することができる。
【００２２】
本発明のシアン含有廃液処理装置においては、前記反応管部は、前記シアン含有廃液が導通する内管部と、熱媒体が導通する外管部とを有する二重管として構成することもできる。
【００２３】
本構成のシアン含有廃液処理装置では、反応管部を内管部と外管部とからなる二重管で構成し、外管部に加温手段としての熱媒体を通すという比較的簡単な構成で、シアン含有廃液の熱加水分解反応を効率よく進行させることができる。
【００２４】
本発明に係るシアン含有廃液の処理方法の特徴手段は、シアンを熱加水分解する反応管部と、シアン含有廃液を前記反応管部に導入する導入管部と、シアンが熱加水分解反応によって分解されたシアン分解廃液を前記反応管部から導出する導出管部とを有し、前記導入管部と前記導出管部とに亘って略同径に構成された管状部に、シアン含有廃液を供給する供給工程と、前記反応管部を昇温し、シアンを熱加水分解処理する処理工程と、シアンが熱加水分解反応によって分解されたシアン分解廃液を前記管状部から排出する排出工程と、当該排出工程の後、摺動部材を、前記管状部の内に送入し、前記管状部の内周面を摺動させながら移動させて、前記管状部の内に発生する析出物を除去する除去工程とを包含する点にある。
【００２５】
本構成のシアン含有廃液の処理方法では、シアン含有廃液を熱加水分解する処理工程の際に管状部の管内周面に堆積する析出物を、摺動部材を用いた除去工程によって除去することができる。これにより、析出物の堆積による管状部の閉塞を未然に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
（シアン含有廃液処理装置）
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、シアン含有廃液処理装置１００の概略構成を示す模式図である。廃液槽１に貯蔵されたシアン含有廃液は、廃液槽１からポンプ２によって管状部３に圧送され、この管状部３においてシアンの熱加水分解反応が行われる。
【００２７】
本発明のシアン含有廃液処理装置１００および処理方法において処理対象とするシアン含有廃液には、例えば、鍍金廃液、鍍金用治具洗浄廃液、エッチング廃液、鉄鋼廃液等が挙げられる。これらのシアン含有廃液中において、シアンは、シアン化金属塩、シアン化金属錯体、遊離シアン等の形態で存在している。このようなシアン含有廃液を貯蔵する廃液槽１として、例えば、ステンレス製タンクを用いることができる。
【００２８】
ポンプ２は、管状部３にシアン含有廃液を高圧力で圧送可能なポンプである。ポンプ２の例として、例えば、レシプロポンプやギアポンプが挙げられる。
【００２９】
ポンプ２には、廃液槽１と並列して水槽４が接続されている。水槽４には工業用水等が蓄えられ、この水はポンプ２の内部洗浄や、後述する摺動部材Ａの推進力を発生させるために使用される。ただし、この水槽４を設置する代わりに、工業用水等を高水圧で供給可能なノズルをポンプ２のサクション側に、あるいは後述する摺動部材Ａの送入部の一例である投入装置１２に直接接続することも可能である。
【００３０】
廃液槽１または水槽４とポンプ２との間には、それぞれバルブ５、６が設けられ、廃液槽１からのシアン含有廃液の供給量、および水槽４からの水の供給量を調節することができる。また、ポンプ２と管状部３との間には、シアン含有廃液または水の吐出量を調整するためのバルブ７が設けられている。これらのバルブ５、６、７は、例えば、電動バルブ等を用いることができる。
【００３１】
ポンプ２によって吐出されたシアン含有廃液は、バルブ７を通じて管状部３に供給される。図２〜４は、管状部３の具体的構成を示した詳細図である。図２は、管状部３の正面図である。図３（ａ）は、管状部３の側面図である。図３（ｂ）は、管状部３の正面の要部拡大図である。図４は、管状部３の上面図である。
【００３２】
管状部３は、導入管部３ａ、反応管部３ｂ、導出管部３ｃを有している。また、導出管部３ｃは、必要に応じて、後段側に予備管部３ｄを設けることができる。図２および図３から分かるように、本実施形態で使用する管状部３は、複数箇所で折り返したジグザグ構造を有しており、一の折り返し部分から次の折り返し部分までを一区間とした場合、上流側から数えて第１区間から第３区間が導入管部３ａ、第４区間から第８区間が反応管部３ｂ、第９区間から第１１区間が導出管部３ｃ、第１２区間が予備管部３ｄを構成している。管状部３は、その全長に亘って略同一の内径を有する同径管部を構成している。すなわち、管状部３の内径は、後述する摺動部材Ａが管状部３の内周面との略接触状態を維持しながら移動できる最適なサイズにされている。従って、略同一の内径とは、管状部３における各々の箇所の内径の差が、摺動部材Ａが管状部３の内周面を摺動しながら移動できる程度に小さいことをいい、必ずしも厳密に同径である必要はない。このように構成した理由は、後に詳しく説明する管状部３の管内周面に堆積するシアン含有廃液からの析出物を確実に除去するためである。
【００３３】
また、図２から分かるように、管状部３は、上流側（第１区間側）から下流側（第１２区間側）に向かって、水平面（シアン含有廃液処理装置１００の設置面）に対して傾斜されている。このような傾斜を設けることにより、管状部３の内部を流動するシアン含有廃液は上流側から下流側に向けてスムーズに移動することができるようになり、円滑な連続処理が可能となる。また、摺動部材Ａによって管状部３の管内周面から除去した析出物も、スムーズに下流側の排出口２１から排出される。上記傾斜角度は、例えば、水平面に対して１〜５０度等、任意に設定することが可能である。傾斜角度を大きくすれば、シアン含有廃液や析出物が移動し易くなるが、設置場所や天井高さ等の設置スペースを考慮して適宜設定すればよい。
【００３４】
次に、管状部３を構成している各管部について具体的に説明する。導入管部３ａは、シアン含有廃液を温める機能を有している。このため導入管部３ａには、昇温用熱交換部８が設けられる。また、導出管部３ｃは、反応後の処理廃液を冷却する機能を有している。このため導出管部３ｃには、降温用熱交換部９が設けられる。
【００３５】
ここで、昇温用熱交換部８と降温用熱交換部９とは図１に示すように相互に連結されており、熱媒体循環手段である循環ポンプ１０によって、共通の熱媒体（例えば、シリコーンオイル等）が昇温用熱交換部８と降温用熱交換部９との内部を循環するようになっている。このように、昇温用熱交換器８、降温用熱交換器９、および循環ポンプ１０により、熱交換システムが構成され、この熱交換システムは、熱媒体を介して、実質的にシアン含有廃液とシアン分解廃液との熱交換を行っている。これにより、反応管部３ｂに導入するシアン含有廃液の予熱を、シアンの熱加水分解処理の廃熱によって行うことができるため、熱効率が良くなり、装置の運転コストを低減させることができる。
【００３６】
上記熱交換システムは複数設けることも可能である。熱交換システムの数は、特に限定されない。因みに、図１に示した実施形態では、熱交換システムを３台設けている。それぞれの対応する熱交換部（昇温用熱交換部８ａ、８ｂ、８ｃ、および降温用熱交換部９ａ、９ｂ、９ｃ）同士を連結し、共通の熱媒体を各循環ポンプ１０（循環ポンプ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ）で循環させている。このときの各熱交換システムの昇温用熱交換部８および降温用熱交換部９を循環する熱媒体の入口温度および出口温度の一例を、以下の表１に示す。
【表１】
2007130524.tif 000003
【００３７】
このように複数の熱交換システムを設けることで、管状部３に沿ってシアン含有廃液の加熱温度および冷却温度をきめ細かく制御することができる。具体的には、導入管部３ａ中を移動するシアン含有廃液と熱媒体との温度差を小さくして温度管理をより適切に行うことで、導入管部３ａの中央部を移動するシアン含有廃液と熱媒体によって加熱される導入管部３ａの内壁近傍を移動するシアン含有廃液との温度差が小さくなり、導入管部３ａの内壁にシアン含有廃液からの析出物が付着することが少なくなる。このようにして、導入管部３ａの閉塞を防止しながら熱回収を行うことができる。また、析出物が導入管部３ａの内壁に付着し難いことから導入管部３ａの熱伝導のばらつきも少なくなり、導入管部３ａの異常加熱や局部加熱について防止することができる。
【００３８】
なお、図１の熱交換システムでは、対応する一組の昇温用熱交換部８ａ、８ｂ、８ｃと降温用熱交換部９ａ、９ｂ、９ｃとを互いに連結し、各循環ポンプ１０ａ、１０ｂ、１０ｃによって熱媒体を循環させる構成としているが、図１１のようにすべての熱交換部を直列に連結し、共通の熱媒体を循環ポンプ１０で循環するように構成することも可能である。このような構成にすることで循環ポンプ１０の数を減らすことができる。これにより、シアン含有廃液処理装置１００の設備コストを抑えることができる。
【００３９】
反応管部３ｂは、シアン含有廃液の化学反応を進行させる機能を有する。この化学反応は、シアン含有廃液をギ酸（ギ酸塩）とアンモニアとに分解する熱加水分解反応であり、反応自体は従来技術で述べた式（３）と同様である。熱加水分解反応は、高温高圧下で行われる。具体的には、反応管部３ｂを含む管状部３の管内は、熱加水分解反応中では約１０〜１５気圧程度に維持される。また、反応管部３ｂは、適切な加温手段によって昇温可能に構成されている。図１および２に示した実施例では、反応管部３ｂは二重管で構成され、内管部３ｂ１にシアン含有廃液を導通し、外管部３ｂ２に加温手段としての熱媒体Ｘを導通するようになっている。熱媒体Ｘは、別に設けた熱媒体容器３１中でヒータ３２によって加温され、熱媒体循環用ポンプ３３によって外管部３ｂ２の熱媒体導入口１３ａに導入され、外管部３ｂ２の熱媒体排出口１３ｂから排出されて熱媒体容器３１に戻される。このとき、熱媒体Ｘの熱媒体導入口１３ａにおける温度は約２３０℃程度であり、熱媒体排出口１３ｂにおける温度は約１８０℃程度である。上記温度を達成するために、熱媒体Ｘは、化学合成油やシリコーンオイル等の高温安定性が良好な媒体が使用される。
【００４０】
本実施形態のように、二重管を採用した反応管部３ｂは比較的簡単な構成でありながら、シアン含有廃液の熱加水分解反応を効率よく進行させることができる。また、このとき、二重管を通る熱媒体Ｘを循環させることもできる。
【００４１】
反応管部３ｂの加温手段は、熱媒体Ｘとは異なる他の構成を採用することもできる。例えば、反応管部３ｂの外表面にヒータトレースを施工し、フィードバック制御、ＰＩＤ制御等の制御方法によって最適な反応温度が維持できるように反応管部３ｂの温度調整を行うことも可能である。なお、この場合の反応管部３ｂは、一定の耐熱性さえ有していれば特に上記のような二重管を使用しなくても良い。
【００４２】
さて、上述の如くシアン含有廃液を熱加水分解すると、シアンがギ酸（ギ酸塩）とアンモニアとに分解されるが、このとき副産物として種々の析出物が生成する。特に、熱加水分解前のシアン含有廃液の濃度が高い場合、廃液中に含まれる金属イオンが金属酸化物または金属単体として析出する。
【００４３】
具体的に説明すると、鍍金廃液、鍍金用治具洗浄廃液、エッチング廃液、鉄鋼廃液等のシアン含有廃液中またはその処理液中に、四三酸化鉄（Ｆｅ３Ｏ４）、酸化第一銅（Ｃｕ２Ｏ）、酸化ニッケル（ＮｉＯ）等の金属酸化物として、あるいは、金（Ａｇ）、白金（Ｐｔ）等の金属単体として析出物が発生する。このような析出物は、廃液が管状部３を移動している最中に核生成および核成長が進行し、廃液中に浮遊してスラリー状で存在するか、あるいは管状部３の内周面に核が付着・成長し、順次堆積して形成されるものと考えられる。このうち、後者の管状部３の内周面に堆積する析出物は、管状部３を閉塞させるおそれがあるため問題となる。析出物の堆積が進行すると、管状部３の流路が狭窄してシアン含有廃液の流動抵抗が大きくなる。そして、最終的には管状部３が析出物によって完全に閉塞されることになる。そこで、本発明では、以下に説明する方法により、管状部３の内周面に堆積した析出物を取り除いている。
【００４４】
（シアン含有廃液処理方法）
本発明のシアン含有廃液処理方法は、シアン含有廃液を管状部３に供給し（供給工程）、そこで廃液の熱加水分解処理（処理工程）をした後、管状部３の内周面に堆積する析出物を取り除くものである。このシアン含有廃液処理方法においては、管状部３の上流側から下流側に向けて、管状部３の管内周面を摺動して当該管内周面上に発生する析出物を除去する摺動部材Ａが用いられる。いくつかの摺動部材Ａの例を、図５（ａ）〜（ｃ）に示す。図５に示した摺動部材Ａは、いわゆる「ピグ」と称されるものである。ピグは、樹脂、ゴム、金属等の任意の材質でできた砲弾形状の部材であり、ピグの表面に、図５（ｂ）に示すようなスパイクや、図５（ｃ）に示すようなワイヤを設けて、析出物の除去効果を高めたものもある。なお、摺動部材Ａとして、ピグ以外のものを用いることも勿論可能である。
【００４５】
図６〜１０は、摺動部材Ａによって管状部３内の析出物を除去していく様子を経時的に示した模式図である。図６は廃液槽１からポンプ２によってシアン含有廃液を管状部３に圧送している状態であり、図７は摺動部材Ａを投入装置１２にセットした状態であり、図８は水槽４からポンプ２によって水を投入装置１２の後方に圧送して摺動部材Ａを駆動している状態であり、図９は摺動部材Ａが管状部３（特に、反応管部３ｂ）の内壁に堆積した析出物を除去している状態であり、図１０は摺動部材Ａが除去した析出物や処理後の廃液とともに管状部３の下流側に設けた排出口２１から排出され、回収槽１４に回収される状態である。
【００４６】
摺動部材Ａは、管状部３の上流端に設けられた導入口１１から投入装置１２によって管内に投入される（摺動部材導入工程）。この投入装置１２は、バルブ１３を介してポンプ２のドレイン側に接続されている（図６）。すべてのバルブ５、６、７、１３を閉状態にし、シアン含有廃液の圧送を停止した後、投入装置１２に摺動部材Ａをセットする（図７）。次に、バルブ６および１３を開状態にするとともにバルブ５および７を閉状態に維持し、さらに管状部３の上流端近傍および下流端近傍に設けた仕切バルブ１５、１６を開状態にして、ポンプ２を作動させれば、水槽４からポンプ２によって高圧の水が摺動部材Ａの後部に噴射される。そして、摺動部材Ａは、水圧の力によって管状部３を上流側から下流側に進行する（図８）。このとき、摺動部材Ａは管内周面（特に、反応管部３ｂの内壁）に堆積した析出物を掻き取りながら進行する（除去工程；図９）。摺動部材Ａによって掻き取られた析出物は、処理後の廃液、摺動部材Ａを駆動する水、および摺動部材Ａとともに、管状部３の下流側に設けられた排出口２１から排出され、処理廃液を回収するための回収槽１４に回収される（排出工程；図１０）。このとき、摺動部材Ａを回収槽１４内に設けた網状トラップ１８で受けるようにすれば、摺動部材Ａのみを容易に取り出すことができる。また、排出工程の際、摺動部材Ａを、例えば回収槽１４とは別に設けた摺動部材回収容器５０（図４を参照）に落とし込むようにし、摺動部材Ａと処理廃液等とを別々の容器に完全に分離した状態で回収することも可能である。
【００４７】
このように、管状部３の管内周面に析出物がある程度堆積した時点で摺動部材Ａによってそれらを除去・排出することで、析出物の堆積による管状部３の閉塞を未然に防止することができる。そして、このような除去工程を定期的に行えば、管状部３の内壁に付着した析出物による熱伝導のばらつきに起因する異常加熱、局所加熱等を防止できるとともに、管状部、バルブの弁座、ポンプ等の摩耗を低減することができ、シアン含有廃液処理装置１００の寿命を延ばすことができる。
【００４８】
また、上記除去工程は、管状部３の閉塞が起こらない程度の期間内であれば、定期的ではなく任意の時期に行うことも勿論可能である。このような任意の時期に行う析出物の除去は、析出物に有用な貴金属類が含有されている場合に特に有効である。すなわち、顧客との貴金属類の取引状況や相場等を考慮し、自己にとって有利なタイミングで析出物を採取し、それに含まれる貴金属類を抽出することで、収益を上げることができる。
【００４９】
上記実施例では、摺動部材Ａを推進させるため水を用いたが、圧縮空気等の気体を使用することも可能である。流動体として気体を使用すれば、摺動部材Ａおよび析出物とともに回収される処理後の廃液が水によって希釈されることが無いため、その後の処理（例えば、熱処理や乾燥処理）において有利な場合がある。
【００５０】
なお、シアン含有廃液処理装置１００の通常動作中は、摺動部材Ａを排出するための仕切バルブ１６は閉鎖し、管状部３から分岐する分岐管４０に設けた排出バルブ１７を開状態にして、回収槽１４に処理後の廃液を回収することもできる。また、排出バルブ１７の代わりとして、分岐管４０に一つ以上のポンプ（図示せず）を設け、当該ポンプの吐出量を適宜調節することによって廃液の流量を調整することも可能である。このように、排出バルブ１７の代替としてポンプを使用することができる理由は、ポンプの動作抵抗を利用することで、バルブ１７によって流量を調整するのと同様の効果が得られるからである。しかもポンプをバルブ１７の代替として使用すれば、ポンプから電力等の形態で回生エネルギーを取り出すことが可能であるので、シアン含有廃液処理装置１００全体におけるエネルギー効率が向上し、コスト削減に有効である。
【００５１】
（シアン含有廃液処理システム）
析出物を取り除いた後の処理廃液は、有害なシアンについては分解されているものの、その分解性生物であるアンモニアおよびギ酸（ギ酸塩）を含有している。このため、処理廃液のさらなる無害化を進めるべく、従来公知の処理廃液の後処理を行うことができる。この後処理は、アンモニアについては背景技術で述べたような燃焼処理や曝気処理等であり、ギ酸（ギ酸塩）については乾燥噴霧装置による減容処理等である。そして、これらの後処理によって発生した水は、鍍金用治具の洗浄水に再利用したり、シアン含有廃液処理装置１００の水槽４に蓄えることができる。このように、本発明のシアン含有廃液処理装置１００は処理水をほとんど外部に排出しない準クローズドシステムとすることができ、昨今の環境問題に配慮したものとなっている。
【実施例】
【００５２】
以下に、シアン含有廃液処理装置１００を用いて、シアン含有廃液を処理したいくつかの実施例を示す。本実施例のシアン含有廃液処理装置１００の管状部３は、内径約４０ｍｍ、全長１２０ｍのサイズを有する金属管である。管状部３を構成する各部のサイズは、導入管部３ａが３０ｍ、反応管部３ｂが５０ｍ、導出管部３ｃが３０ｍ、予備管部３ｄが１０ｍとなっている。管状部３は、水平面に対して約２度の傾斜が付けられている。
【００５３】
試験ではシアン含有廃液を２種類（廃液Ａおよび廃液Ｂとする）使用し、上記シアン含有廃液処理装置１００を用いて熱加水分解反応を行った。管状部３の管内周面に堆積した析出物の除去は、直径４０ｍｍのピグを用いて行った。ピグに対して水圧４．５ｋｇ／ｃｍ２、水量２０Ｌ／分を付与し、管状部３の内部を推進させた。このときピグは、約４〜１５分で管状部３を通過し、処理液や除去した析出物等とともに回収槽１４に回収した。回収槽１４から固形物を取り出し、１０５℃で２時間乾燥して計量した。
【００５４】
試験に使用した各廃液の成分は、以下のとおりである。
廃液Ａ    Ｆｅ：    ９０ｍｇ／Ｌ
ＣＮ：    ５０ｍｇ／Ｌ
廃液Ｂ    Ａｕ：１５００ｍｇ／Ｌ
Ｃｕ：４０００ｍｇ／Ｌ
ＣＮ：５０００ｍｇ／Ｌ
【００５５】
実施例の各試験条件は、以下のとおりである。
【表２】
2007130524.tif 000004
【００５６】
実施例の各試験結果は、以下のとおりである。
【表３】
2007130524.tif 000005
【００５７】
このように、本発明のシアン含有廃液処理方法によれば、条件次第ではシアンを略１００％分解することが可能である。また、ピグによって相当量の析出物を回収できるので、前述したように、この析出物を精錬等によって任意の時期に貴金属や卑金属を取り出せば、収益を上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】シアン含有廃液処理装置の構成を示す模式図
【図２】管状部の正面図
【図３】（ａ）管状部の側面図、および（ｂ）管状部の正面の要部拡大図
【図４】管状部の上面図
【図５】種々のピグを示す図
【図６】摺動部材によって管状部内の析出物を除去していく様子を経時的に示した模式図
【図７】摺動部材によって管状部内の析出物を除去していく様子を経時的に示した模式図
【図８】摺動部材によって管状部内の析出物を除去していく様子を経時的に示した模式図
【図９】摺動部材によって管状部内の析出物を除去していく様子を経時的に示した模式図
【図１０】摺動部材によって管状部内の析出物を除去していく様子を経時的に示した模式図
【図１１】熱交換部を直列に連結したシアン含有廃液処理装置の一実施形態を示す模式図
【符号の説明】
【００５９】
２  ポンプ
３  管状部
８  昇温用熱交換部
９  降温用熱交換部
１１  導入口
１４  回収槽
２１  排出口
【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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