(57)【要約】      （修正有）【課題】金属ナノ粒子を含む排液から金属ナノ粒子と溶媒とを効率よく分離する排液処理方法の提供。【解決手段】排液処理装置１００は、金属ナノ粒子５１を含むインクの洗浄によって発生する排液５０を、一時的に蓄える排液タンク１１０と、排液５０から、金属ナノ粒子５１と混合液５２とを分離する遠心分離装置１２０と、混合液タンク１３０とで構成され、排液タンク１１０に蓄えられた排液５０を、ポンプ１６１を用いて汲み上げ、導管１５２を介して遠心分離装置１２０へ供給し、排液５０から金属ナノ粒子５１と分散媒５２とを分離する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属ナノ粒子を含む排液を遠心分離することによって、前記排液から前記金属ナノ粒子と分散媒とを分離する分離ステップを含む排液処理方法。
【請求項２】
前記分離ステップに先立って、前記金属ナノ粒子を含有するインクが付着した対象物を洗浄液で洗浄する洗浄ステップを含み、
前記分離ステップで分離した前記分散媒を、前記洗浄液の少なくとも一部として、再び前記洗浄ステップに用いる
請求項１に記載の排液処理方法。
【請求項３】
前記排液を連続式の遠心分離装置へ連続的に供給し、
前記遠心分離装置で分離された前記分散媒を前記遠心分離装置から連続的に排出する、
請求項１または２に記載の排液処理方法。
【請求項４】
前記分離ステップを、並列に接続された複数の遠心分離装置を用いて行う、
請求項１から３のいずれか１項に記載の排液処理方法。
【請求項５】
前記複数の遠心分離装置を同時に稼働させる、
請求項４に記載の排液処理方法。
【請求項６】
前記複数の遠心分離装置は、稼働と停止とを繰り返し、
前記複数の遠心分離装置のうち、一の遠心分離装置が停止する間は、その他の少なくとも一の遠心分離装置が稼働している、
請求項４または５に記載の排液処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排液処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
工場等で生ずる排液は、しばしば金属粒子を含む。金属粒子を含む排液は、廃棄する前に金属粒子を除去して、環境負荷を低減させることが好ましい。金属粒子を含む排液から金属粒子を除去する排液処理方法として、フィルターを用いた濾過処理が知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２５４６４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、排液が含む金属粒子がナノ粒子である場合には、フィルターを用いた濾過には問題が生じていた。すなわち、金属ナノ粒子のサイズはフィルターの目のサイズよりも小さいことが多いため、排液をフィルターで濾過して金属ナノ粒子を分離することは困難となる。こうした問題により、排液が金属ナノ粒子を含む場合には、金属ナノ粒子と溶媒とを効率よく分離することが困難であった。なお、本明細書において、「ナノ粒子」とは、大きさが１ｎｍ以上１００ｎｍ以下の粒子を意味する。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、金属ナノ粒子を含む排液から金属ナノ粒子と溶媒とを効率よく分離する排液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】
【０００６】
本発明の一態様に係る排液処理方法は、金属ナノ粒子を含む排液を遠心分離することによって、前記排液から前記金属ナノ粒子と分散媒とを分離する分離ステップを含む。
【０００７】
本発明の一態様に係る排液処理方法は、前記分離ステップに先立って、前記金属ナノ粒子を含有するインクが付着した対象物を洗浄液で洗浄する洗浄ステップを含み、前記分離ステップで分離した前記分散媒を、前記洗浄液の少なくとも一部として、再び前記洗浄ステップに用いることができる。
【０００８】
本発明の一態様に係る排液処理方法は、前記排液を連続式の遠心分離装置へ連続的に供給し、前記遠心分離装置で分離された前記分散媒を前記遠心分離装置から連続的に排出することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、金属ナノ粒子を含む排液から金属ナノ粒子を効率よく分離する排液処理方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係る排液処理方法で用いる排液処理装置の模式図である。
【図２】排液処理装置の変形例を示す模式図である。
【図３】実施例１の結果を示す図である。
【図４】比較例の結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図１を参照しながら、本発明の実施形態に係る排液処理方法について説明する。なお、本明細書では、ある工程で排出された液を「排液」、廃棄する液を「廃液」と称する。すなわち、本発明の「排液処理方法」とは、金属ナノ粒子を含む「排液」から金属ナノ粒子と溶媒とを効率よく分離する処理方法である。
【００１２】
本実施形態では、金属ナノ粒子を含むインクの洗浄によって発生する排液から、金属ナノ粒子と分散媒とを分離する場合を例に挙げて、本発明の態様に係る排液処理方法について説明する。
【００１３】
金属ナノ粒子を含むインク（以下、単に「インク」と略称することがある。）は、金属ナノ粒子の分散液であり、金属ナノ粒子と第一分散媒よりなる。第一分散媒は液体であり、例えば、水、またはエタノール等の有機溶媒を含む。第一分散媒は、例えば、界面活性剤や分散剤を含んでいてもよい。
【００１４】
金属ナノ粒子を含むインクは、例えば、反転オフセット印刷を用いた電極形成において用いられる。このような電極形成の工程では、インクの種類の切り替えや、工程のメンテナンスなど、複数の場合において、金属ナノ粒子を含むインクが付着した対象物、例えば、オフセット印刷に用いるインク版を、洗浄する必要が生じる。例えば、洗浄液を用いてインク版を洗浄すると、金属ナノ粒子、第一分散媒、および洗浄液を含む排液が発生する。本実施形態の排液処理方法では、この排液から、金属ナノ粒子と、第一分散媒および洗浄液を含む混合液とを分離する。混合液は、本発明における分散媒に該当する。
【００１５】
本実施形態では、金属ナノ粒子を含むインクの洗浄によって発生した排液を下記のような排液処理装置に供給し、排液処理方法を実施する。詳しくは、排液処理装置において、排液に遠心分離処理を施して金属ナノ粒子と混合液とを分離する分離ステップを行う。その後に、分離ステップで分離された金属ナノ粒子を回収する。他方、分離ステップで分離された混合液を、洗浄ステップを行う装置に供給する。
【００１６】
（排液処理装置）
図１に示すように、本実施形態に係る排液処理方法で用いる排液処理装置１００は、排液タンク１１０と、遠心分離装置１２０と、混合液タンク１３０と、を含む。
【００１７】
排液タンク１１０は、金属ナノ粒子を含むインクの洗浄によって発生する排液５０を、一時的に蓄えるタンクである。排液５０は、金属ナノ粒子５１と、混合液５２と、を含む。洗浄ステップにおいて洗剤が用いられる場合には、混合液５２は洗剤を含む。
【００１８】
排液タンク１１０には、導管１５１が設けられる。導管１５１は、洗浄ステップで発生した排液５０を排液タンク１１０に供給する。図では、導管１５１を流れる排液５０を矢印で示し、矢印の向きで排液５０の流動方向を示している。
【００１９】
排液タンク１１０には、導管１５２が設けられる。導管１５２は、排液タンク１１０に蓄えられた排液５０を遠心分離装置１２０へ供給する。導管１５２の流路の途中には、ポンプ１６１が設けられる。ポンプ１６１は、排液タンク１１０に蓄えられた排液５０を汲み上げて、遠心分離装置１２０へ送る。
【００２０】
遠心分離装置１２０は、排液５０を遠心分離する。これにより、排液５０から、金属ナノ粒子５１と混合液５２とを分離する。混合液５２は、分散媒と洗浄液とを含む。洗浄ステップにおいて洗剤が用いられる場合には、混合液５２は洗剤を含む。
【００２１】
遠心分離装置１２０は、チャンバー１２１と、ローター１２２と、回転駆動部１２３と、制御部１２４と、を含む。チャンバー１２１は、ローター１２２を収納する。チャンバー１２１は、例えば、鉛直方向に長い円筒状の形状を有する。ローター１２２は、円筒状の形状を有し、中空の構造を有する。ローター１２２の内部には、円筒状の形状を有するコア１２５が設けられている。コア１２５は、ローター１２２と中心軸を共有する。ローター１２２の内壁とコア１２５との間には、排液５０が供給される空間１２６が存在する。ローター１２２は、底面で開閉可能である。
【００２２】
ローター１２２は、長手方向からシャフト１２７ａ，１２７ｂに挟まれて支持される。シャフト１２７ａ，１２７ｂは、管状の部材である。シャフト１２７ａ，１２７ｂは、ローター１２２と中心軸を共有する。シャフト１２７ａは、チャンバー１２１の底面に設けられる。シャフト１２７ｂは、チャンバー１２１の天井面に設けられる。
【００２３】
導管１５２の一端は、排液タンク１１０に接続される。導管１５２の他端は、シャフト１２７ａを介して、ローター１２２内の空間１２６に接続される。ローター１２２内の空間１２６には、導管１５２を介して、排液タンク１１０から排液５０が連続的に供給される。
【００２４】
回転駆動部１２３は、ローター１２２をコア１２５とともに中心軸の周りに回転させる。回転駆動部１２３は図示しないモーターを備える。モーターの回転数は、制御部１２４によって制御可能である。
【００２５】
ローター１２２は、ローター１２２の中心軸に設定された回転軸の周りを回転する（図の細矢印）。これにより、ローター１２２内の空間１２６を満たす排液５０に、回転軸周りを流動する旋回流が形成される。その結果、空間１２６を満たす排液５０は、コア１２５の外壁面からローター１２２の内壁面へと向かう遠心力を受ける。排液５０に含まれる金属ナノ粒子５１は、遠心力の向きに運ばれ、ローター１２２の内壁に押し付けられる。ローター１２２の内壁に達した金属ナノ粒子５１は、重力によって鉛直下方に向かって沈降し、ローター１２２の底面に蓄積する。一方、混合液５２は上澄み液としてシャフト１２７ｂを介して導管１５３に排出される。以上の遠心分離により、排液５０から金属ナノ粒子５１と混合液５２とが分離される。ローター１２２の回転を停止させた後、ローター１２２の底面を開放して、蓄積した金属ナノ粒子５１を回収することができる。
【００２６】
導管１５３の一端は、シャフト１２７ｂを介して、ローター１２２内の空間１２６に接続される。導管１５３の他端は、混合液タンク１３０に接続される。導管１５３の流路の途中には、三方弁１６３が設けられる。導管１５３の流路の途中の側面には、三方弁１６３を介して、導管１５５の一端が接続される。導管１５５の他端は、排液タンク１１０に接続される。三方弁１６３により、遠心分離装置１２０から排液タンク１１０に至る流路と、遠心分離装置１２０から混合液タンク１３０に至る流路とを、随時切り替えることができる。
【００２７】
遠心分離装置１２０から排出される導管１５５の流路の途中には、遠心分離装置１２０から排出された液体の透明度をモニタする監視部１２８が設けられる。監視部１２８は、吸光度計等、公知の手段を用いることができる。なお、監視部１２８を設けず、目視によって遠心分離装置１２０から排出された液体の透明度をモニタしてもよい。
【００２８】
混合液タンク１３０は、混合液５２を一時的に蓄えるタンクである。混合液タンク１３０には、導管１５４が設けられる。導管１５４は、混合液タンク１３０内に蓄えられた混合液５２を、洗浄ステップを行う装置へ供給する。導管１５４の流路の途中には、ポンプ１６２が設けられる。ポンプ１６２は、混合液タンク１３０に蓄えられた混合液５２を汲み上げて、洗浄ステップを行う装置へ送る。図では、導管１５４を流れる混合液５２を矢印で示し、矢印の向きで混合液５２の流動方向を示している。
【００２９】
（排液処理方法）
以下、図１を参照しながら、本実施形態に係る排液処理方法を説明する。
【００３０】
まず、洗浄ステップで発生した排液５０を、導管１５１を介して排液タンク１１０に供給する。洗浄ステップでは、洗浄液を用いて、金属ナノ粒子を含有するインクが付着した対象物を洗浄する。
【００３１】
対象物は、例えば、反転オフセット印刷を用いた電極形成で使用されたインク版である。インク版は、例えば、シリコンウェハーや石英ガラス、無アルカリガラス、青板ガラス、ＳＵＳ（ステンレス鋼）や銅、ニッケル等の金属や樹脂により構成される。
【００３２】
インクは、金属ナノ粒子が分散媒中で分散した分散液である。金属ナノ粒子は、例えば、金、銀、銅、白金、パラジウム、ニッケル、コバルト、鉄、アルミニウム、マンガンからなる群から選ばれる金属を形成材料とするナノ粒子である。金属ナノ粒子は、単一の金属で構成されていてもよい。金属ナノ粒子は、２種類以上の金属からなる合金で構成されていてもよい。金属ナノ粒子は、金属または合金で構成される２以上のナノ粒子の混合物であってもよい。金属ナノ粒子の平均粒径は、インクへの分散性の点から、５０ｎｍ以下であることが好ましい。金属ナノ粒子の平均粒径は、粒子の安定した製造の点から、１０ｎｍ以上３０ｎｍ以下であることがより好ましい。
【００３３】
洗浄液は、金属ナノ粒子よりも比重の小さいものであればよい。これにより、遠心分離による金属ナノ粒子の除去を行うことができる。例えば、水、純水や、界面活性剤を含む中性洗剤、アルカリ性洗剤、酸性洗剤を含む水系洗浄液といった、さまざまな洗浄液を用いることができる。
【００３４】
インク版の洗浄は、例えば、洗浄ノズルから洗浄液をインク版に吹き付けて行う。これにより、インクをインク版から剥がしたり削り落としたりすることができる。金属ナノ粒子は、粒子の表面エネルギーが大きいため、粒子同士の凝集力や粒子のインク版への付着力が大きい。このため、インク版上で一旦乾燥すると、洗浄液に浸漬しただけでは金属ナノ粒子を再分散させることができない。このため、洗浄ノズルから噴出する洗浄液を用いて、金属ナノ粒子をインク版から物理的に引き剥がしている。
【００３５】
次に、排液タンク１１０に蓄えられた排液５０を、ポンプ１６１を用いて汲み上げ、導管１５２を介して遠心分離装置１２０へ供給する。ローター１２２内の空間１２６を、排液５０が充填するまで、供給を続ける。
【００３６】
次に、ローター１２２内の空間１２６を排液５０が充填した後、または充填しつつ、回転駆動部１２３を作動させ、ローター１２２の回転を開始する。回転数は、制御部１２４で適宜制御する。回転数が速い程、金属ナノ粒子５１に作用する遠心力が大きくなり、金属ナノ粒子５１の分離に要する時間がより短縮される。排液５０の供給は、遠心分離処理の間も連続的に行う。
【００３７】
遠心分離装置１２０で遠心分離処理を開始してしばらくの間は、まだ金属ナノ粒子５１の分離は十分に行われず、遠心分離装置１２０から排出された液体は未分離の金属ナノ粒子５１を含んでいる。この間は、三方弁１６３を調節して、遠心分離装置１２０から排出された液体が排液タンク１１０に供給されるようにする。排液タンク１１０に供給された処理後の液は、導管１５１を介して新たに供給される排液５０と混合され、導管１５２を介して遠心分離装置１２０に供給される。このようにして、遠心分離装置１２０で遠心分離処理を繰り返すことにより、遠心分離装置１２０が排液５０から金属ナノ粒子５１を十分分離可能となるまで遠心分離装置１２０の運転を安定させることができる。
【００３８】
排液５０から金属ナノ粒子５１が十分分離されていない間は、遠心分離装置１２０から排出された液体は未分離の金属ナノ粒子５１を含むため、透明度が低い。金属ナノ粒子５１が十分分離されるようになった後は、遠心分離装置１２０から排出された液体は、透明な液体（混合液５２）となる。したがって、遠心分離装置１２０から排出された液体の透明度をモニタすることにより、遠心分離装置１２０が排液５０から金属ナノ粒子５１を十分分離可能となるまで遠心分離装置１２０の運転が安定したか否かを判定することができる。遠心分離装置１２０の運転が安定して以降は、排液５０は遠心分離装置１２０へ連続的に供給され、分離された混合液５２は遠心分離装置１２０から連続的に排出される。
【００３９】
監視部１２８において、遠心分離装置１２０から排出された液体の透明度が、所定の基準値未満であると判定されたときは、三方弁１６３を調節して、遠心分離装置１２０から排出された液体が排液タンク１１０に供給されるようにする。
【００４０】
遠心分離装置１２０から排出された液体の透明度が、所定の基準値以上であると判定されたときは、三方弁１６３を調節して、遠心分離装置１２０から排出された液体（混合液５２）が混合液タンク１３０に供給されるようにする。遠心分離装置１２０から連続的に排出された混合液５２は、混合液タンク１３０に蓄えられる。
【００４１】
遠心分離装置１２０での分離ステップが終了した後に、分離した金属ナノ粒子５１を回収する。遠心分離装置１２０を停止させた後、ローター１２２の底面を開放して、ローター１２２の底面に蓄積した金属ナノ粒子５１を回収する。
【００４２】
次に、混合液タンク１３０に蓄えられた混合液５２を、ポンプ１６２で汲み上げ、導管１５４を介して洗浄ステップを行う装置へ送る。このように、洗浄液を含む混合液５２を循環させることにより、廃液の量を減らすことができる。洗浄ステップでは、混合液５２をそのまま洗浄に用いてもよい。洗浄ステップでは、純粋な洗浄液を新たに供給して、混合液５２と混合して用いてもよい。
【００４３】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施の形態例について説明した。本実施形態に係る排液処理方法は、金属ナノ粒子を含む排液を遠心分離することによって、排液から金属ナノ粒子と分散媒とを分離する分離ステップを含む。
【００４４】
本実施形態ではフィルターを用いない。金属ナノ粒子のサイズはフィルターの目のサイズよりも小さいことが多いが、このような金属ナノ粒子であっても本実施形態では容易に分離することが可能となる。また、消耗品であるフィルターの交換コストも生じなくなる。
【００４５】
また、フィルターを用いた濾過処理においては、界面活性剤を含む洗浄液は、フィルターのとの相互作用が低下し濾過できない原因となり好ましくない。これに対し、本実施形態ではフィルターを用いないため、界面活性剤を含む洗浄液を用いても、効率よく排液を処理することができる。
【００４６】
また、金属ナノ粒子を含むインクの洗浄によって発生する排液の処理方法として、金属ナノ粒子を凝集させて沈降させる方法もある。しかしこの方法では、排液に凝固剤を添加する必要がある。本実施形態では、排液に凝固剤を添加する必要がないため、排液処理における薬品のコストを抑制できる。また、金属ナノ粒子を凝集させないため、金属ナノ粒子を金属材料として再利用することがより容易となる。
【００４７】
また、本実施形態に係る排液処理方法は、金属ナノ粒子を含有するインクが付着した対象物を洗浄液で洗浄する洗浄ステップを含む。本実施形態に係る排液処理方法は、分離ステップで分離した分散媒を、洗浄液の少なくとも一部として、再び洗浄ステップに用いる。これにより、洗浄ステップで発生する廃液の量を減らすことができる。特に、洗浄ステップで用いる溶媒や洗剤が特殊で希少な物質である場合には、再利用することでコストを顕著に下げることができる。
【００４８】
また、本実施形態に係る排液処理方法は、分離ステップを遠心分離装置において行い、排液を、分離ステップが行われる間、遠心分離装置へ連続的に供給し、分離ステップで分離された分散媒を遠心分離装置から連続的に排出する。これにより、連続処理が可能となり、大量の排液を短時間で処理できる。
【００４９】
なお、本発明は上述した例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００５０】
例えば、分離ステップで分離された混合液５２を、洗浄ステップを行う装置に送らずに、別のステップを行う装置に送ってもよい。また、分離ステップにおいて、排液５０の遠心分離装置１２０への供給、および混合液５２の遠心分離装置１２０からの排出を連続的に行わず、所定の処理量のみ随時バッチ処理してもよい。
【００５１】
本発明の排液処理方法で用いる排液処理装置は、例えば、並列に設けられた複数の遠心分離装置を含んでいてもよい。以下、図２を参照しながら、本発明の排液処理方法で用いる排液処理装置２００について説明する。以下、図１と共通する構成要素には同じ符号を付し、説明を省略することがある。
【００５２】
排液処理装置２００は、並列に設けられた２台の遠心分離装置１２０ａ，１２０ｂを含む。遠心分離装置１２０ａには、排液を供給する導管１５２と、混合液を排出する導管１５３が接続される。遠心分離装置１２０ｂには、排液を供給する導管１７１と、混合液を排出する導管１７２が接続される。導管１７１の、遠心分離装置１２０ｂに接続されない側の端部は、導管１５２の途中の側面に接続される。導管１５２の流路は、導管１７１の流路に分岐する。導管１７２の、遠心分離装置１２０ｂに接続されない側の端部は、導管１５３の途中の側面に接続される。導管１７２の流路は、導管１５３の流路に合流する。導管１５３の流路の途中には、三方弁１６３が設けられる。三方弁１６３は、導管１５３の流路に導管１７２の流路が合流する箇所と、混合液タンク１３０に接続された導管１５３の端部との間の箇所に設けられる。導管１５３の流路の途中の側面には、三方弁１６３を介して、導管１５５の一端が接続される。導管１５５の他端は、排液タンク１１０に接続される。
【００５３】
上述のように、遠心分離装置１２０ａ，１２０ｂの運転が安定するまでは、三方弁１６３を調節して、遠心分離装置１２０ａ，１２０ｂから排出された液体が排液タンク１１０に供給されるようにする。遠心分離装置１２０ａ，１２０ｂの運転が安定してからは、三方弁１６３を調節して、遠心分離装置１２０ａ，１２０ｂから排出された液体が混合液タンク１３０に供給されるようにする。
【００５４】
（遠心分離装置を同時に稼働させる方法）
排液処理装置２００を用いて排液処理を行う際には、例えば、遠心分離装置１２０ａ，１２０ｂの双方を同時に稼働させることができる。すなわち、排液タンク１１０から、導管１５２，１７１を介して、遠心分離装置１２０ａ，１２０ｂの双方に連続的に排液が供給される。排液の遠心分離処理は、遠心分離装置１２０ａ，１２０ｂの双方において、並行して行われる。遠心分離装置１２０ａ，１２０ｂの双方から、導管１５３，１７２を介して、混合液タンク１３０に連続的に混合液が排出される。これにより、単位時間当たりの排液処理量が遠心分離装置の台数とともに増加するため、大量の排液をより短時間で処理できる。
【００５５】
遠心分離装置１２０ａ，１２０ｂの両方またはいずれか一方を停止させた後に、金属ナノ粒子５１を回収する。遠心分離装置１２０ａ，１２０ｂの両方を停止させ、遠心分離装置１２０ａ，１２０ｂの両方から分離された金属ナノ粒子５１を回収してもよい。また、遠心分離装置１２０ａ，１２０ｂの一方のみを一時的に停止させ、他方を稼働させながら停止させた遠心分離装置１２０ａ，１２０ｂの一方から分離された金属ナノ粒子５１を回収してもよい。
【００５６】
（遠心分離装置を交互に稼働させる方法）
排液処理装置２００を用いて排液処理を行う際には、例えば、遠心分離装置１２０ａ，１２０ｂを交互に稼働させることができる。導管１５２および導管１７１の流路が分岐する分岐位置１７３には、例えば第二の三方弁（図示略）が設けられる。これにより、排液タンク１１０から遠心分離装置１２０ａに至る流路と、排液タンク１１０から遠心分離装置１２０ｂに至る流路とを、随時切り替えることができる。導管１５３および導管１７２の流路が分岐する分岐位置１７４には、例えば第三の三方弁（図示略）が設けられる。これにより、遠心分離装置１２０ａから混合液タンク１３０に至る流路と、遠心分離装置１２０ｂから混合液タンク１３０に至る流路とを、随時切り替えることができる。
【００５７】
以下、遠心分離装置１２０ａ，１２０ｂを交互に稼働させる排液処理方法を説明する。まず、第二の三方弁および第三の三方弁を用いて、排液タンク１１０から遠心分離装置１２０ａに至る流路と、遠心分離装置１２０ａから混合液タンク１３０に至る流路とを開放する。分岐位置１７３から遠心分離装置１２０ｂに至る流路と、遠心分離装置１２０ｂから分岐位置１７４に至る流路とは閉鎖される。
【００５８】
次に、排液タンク１１０に蓄えられた排液を、遠心分離装置１２０ａへ供給する。遠心分離装置１２０ａで、ローター内の空間を排液が充填した後、ローターの回転を開始する。これにより、遠心分離装置１２０ａで、排液が遠心分離処理される。排液の供給は、遠心分離処理の間も連続的に行う。遠心分離処理の間、発生した混合液は、遠心分離装置１２０ａから連続的に排出され、混合液タンク１３０に蓄えられる。
【００５９】
遠心分離装置１２０ａで遠心分離処理を所定の時間行った後に、第二の三方弁および第三の三方弁を用いて、排液タンク１１０から遠心分離装置１２０ｂに至る流路と、遠心分離装置１２０ｂから混合液タンク１３０に至る流路とを開放する。分岐位置１７３から遠心分離装置１２０ａに至る流路と、遠心分離装置１２０ａから分岐位置１７４に至る流路とは閉鎖される。
【００６０】
次に、排液タンク１１０に蓄えられた排液を、遠心分離装置１２０ｂへ供給する。遠心分離装置１２０ｂで、ローター内の空間を排液が充填した後、ローターの回転を開始する。これにより、遠心分離装置１２０ｂで、排液が遠心分離処理される。排液の供給は、遠心分離処理の間も連続的に行う。遠心分離処理の間、発生した混合液は、遠心分離装置１２０ｂから連続的に排出され、混合液タンク１３０に蓄えられる。
【００６１】
遠心分離装置１２０ｂで遠心分離処理を行う間、遠心分離装置１２０ａで分離された金属ナノ粒子を回収する。まず、遠心分離装置１２０ａのローターの回転を停止させる。次に、遠心分離装置１２０ａのローターの底部を開く。次に、遠心分離装置１２０ａのローターの底部に蓄積した金属ナノ粒子を回収する。最後に、遠心分離装置１２０ａのローターの底部を閉じる。
【００６２】
遠心分離装置１２０ｂで遠心分離処理を所定の時間行った後に、第一コックおよび第二コックを用いて、排液タンク１１０から遠心分離装置１２０ａに至る流路と、遠心分離装置１２０ａから混合液タンク１３０に至る流路とを開放する。排液タンク１１０から遠心分離装置１２０ｂに至る流路と、遠心分離装置１２０ｂから混合液タンク１３０に至る流路とは閉鎖される。
【００６３】
次に、排液タンク１１０に蓄えられた排液を、遠心分離装置１２０ａへ供給し、再び遠心分離装置１２０ａで遠心分離処理を行う。遠心分離装置１２０ａで遠心分離処理を行う間、遠心分離装置１２０ａで行ったのと同様に、遠心分離装置１２０ｂで分離された金属ナノ粒子を回収する。以上の工程を繰り返す。
【００６４】
この方法により、遠心分離装置１２０ａ，１２０ｂの一方で遠心分離処理を行う間、他方で金属ナノ粒子を回収できる。その結果、遠心分離処理を止めることなく金属ナノ粒子を回収することができるため、大量の排液をより短時間で処理できる。
【実施例】
【００６５】
以下、本発明を実施例により説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００６６】
（実施例１）
バッチ式の遠心分離装置を用いて、金属ナノ粒子を含む排液の遠心分離処理を行った。金属ナノ粒子を含む排液の試料は、純水１０Ｌに反転印刷用アルコール系ナノ銀インクを１０ｍＬ添加して調製した。調製した試料は、茶褐色を示していた。遠心分離には、バッチ式の遠心分離装置である日立工機株式会社製ＣＳ１５０ＦＮＸを用いた。ローターは、同社製Ｓ１４０ＡＴを用いた。試料１ｍＬをマイクロチューブに入れて、遠心加速度３５，０００×ｇに相当する回転速度２５，６００ｒｐｍで回転した後に、５分間保持した。
【００６７】
以上のように、金属ナノ粒子を含む排液に遠心分離処理を施した結果、図３に示すように、マイクロチューブ内の洗浄排液は、透明な液体ＬＱと、銀ナノ粒子を含む茶褐色のスレッジＳＬとに分離したことが、目視で確認できた。
【００６８】
（比較例）
実施例１と同じ試料を用いて、フィルター濾過を行った。フィルター濾過には、（ポリスルホン）製フィルター（富士フィルム社製（型番ＰＳＥＣＧ２０ＳＰＰＷ１）孔径０．２ミクロン）を取り付けたハウジングを用いた。試料をハウジングに流量６Ｌ／ＭＩＮで３０分間導入した。
【００６９】
以上のフィルター濾過処理を行った結果を、図４に示す。図４左側に、フィルター濾過処理後の液ＬＱ１を示す。図４右側に、フィルター濾過処理後の液ＬＱ２を示す。処理後の液は処理前より色が薄くなったものの、茶褐色のままであった。ナノ銀インクを含むスレッジは、フィルターで一部回収できたものの、実施例１（図３参照）のように処理後の液が透明になるまで分離することはできなかった。
【００７０】
（実施例２）
連続式の遠心分離装置を用いて、金属ナノ粒子を含む排液の遠心分離処理を行った。試料は、実施例１と同じ試料を用いた。遠心分離には、連続式の遠心分離装置である日立工機株式会社製ｈｉｍａｃ ＣＣ４０を用いた。ローターは、同社製Ｃ４０ＣＴ２を用いた。遠心加速度９０，０００×ｇに相当する回転速度３５，０００ｒｐｍの速度でローターを回転させた遠心分離装置に、試料を流量２４Ｌ／ｈで連続的に流した。
【００７１】
以上のように、金属ナノ粒子を含む排液を遠心分離装置へ連続的に供給する遠心分離処理を行った結果、遠心分離装置の上澄み液取り出し口から連続的に透明な液体が得られた。遠心分離処理後、装置内から銀ナノ粒子の濃縮されたスレッジを回収できた。
【００７２】
（実施例３）
連続式の遠心分離装置を用いて、実施例３と異なる回転速度で金属ナノ粒子を含む排液の遠心分離処理を行った。試料は、実施例１と同じ試料を用いた。遠心分離には、連続式の遠心分離装置である日立工機株式会社製ｈｉｍａｃＣＣ４０Ｓを用いた。ローターは、同社製Ｃ４０ＣＴＳ４を用いた。遠心加速度１１０，０００×ｇに相当する回転速度４０，０００ｒｐｍでローターを回転させた遠心分離装置に、試料を流量１２．６Ｌ／ｈで連続的に流した。
【００７３】
以上のように、金属ナノ粒子を含む排液を遠心分離装置へ連続的に供給する遠心分離処理を行った結果、遠心分離装置の上澄み液取り出し口から連続的に透明な液体が得られた。遠心分離処理後、装置内から銀ナノ粒子の濃縮されたスレッジを回収できた。
【００７４】
（実施例４）
連続式の遠心分離装置を用いて、金属ナノ粒子を含む排液に洗剤が添加された試料の遠心分離処理を行った。試料は、純水１０Ｌに反転印刷用アルコール系ナノ銀インクを１０ｍＬ、界面活性剤を含んだアルカリ性洗剤ソノクレン２７７ｅ(株式会社カイジョー製)を５ｍＬ添加して調製した。遠心分離には、連続式の遠心分離装置である日立工機株式会社製ｈｉｍａｃＣＣ４０Ｓを用いた。ローターは、同社製Ｃ４０ＣＴＳ４を用いた。遠心加速度９０、０００×ｇに相当する回転速度３５，０００ｒｐｍでローターを回転させた遠心分離装置に、試料を流量２４Ｌ／ｈで連続的に流した。
【００７５】
以上のように、金属ナノ粒子を含む排液を遠心分離装置へ連続的に供給する遠心分離処理を行った結果、遠心分離装置の上澄み液取り出し口から連続的に透明な液体が得られた。遠心分離処理後、装置内から銀ナノ粒子の濃縮されたスレッジを回収できた。
【００７６】
以上に示した実施例により、本発明に係る排液処理方法を用いて、金属ナノ粒子を含む排液から金属ナノ粒子を効率よく分離することが可能であることが示された。
【符号の説明】
【００７７】
５０…排液、５１…金属ナノ粒子、５２…混合液（分散媒）、１２０，１２０ａ，１２０ｂ…遠心分離装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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