有価物回収システム及び有価物回収システムの運転方法
【課題】有価物を機能粉から脱離して再利用する有価物回収システム及び有価物回収システムの運転方法を提供する。
【解決手段】有価物回収システム１は、有価物を吸着及び脱離可能な機能粉１１を排水に供給する機能粉供給部３と、機能粉１１が供給された排水１０を攪拌する攪拌部４と、攪拌部４により攪拌された排水１０から機能粉１１を分離する機能粉分離部５と、機能粉分離部５によって分離された機能粉１１を回収する機能粉回収部７と、機能粉回収部７によって回収された機能粉１１から有価物を脱離して、機能粉１１及び有価物を再生する脱離再生部８とを備える。
【解決手段】有価物回収システム１は、有価物を吸着及び脱離可能な機能粉１１を排水に供給する機能粉供給部３と、機能粉１１が供給された排水１０を攪拌する攪拌部４と、攪拌部４により攪拌された排水１０から機能粉１１を分離する機能粉分離部５と、機能粉分離部５によって分離された機能粉１１を回収する機能粉回収部７と、機能粉回収部７によって回収された機能粉１１から有価物を脱離して、機能粉１１及び有価物を再生する脱離再生部８とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排水に含まれる油分等の有価物を回収するための有価物回収システム及び有価物回収システムの運転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、産業排水、公共排水、その他の様々な排水に含まれる油分、フッ素、ホウ素、リン、希少金属、重金属等の有価物の回収及び再利用可能な技術が求められている。
【０００３】
特許文献１には、油分を含む排水から油分を除去する油分濁水処理装置が開示されている。この油分濁水処理装置では、まず、磁性粒子と凝集剤とが排水に添加された後、攪拌混合される。これにより、油分と磁性粒子とが、凝集剤によって凝集されてフロックとなる。このフロックを磁石によって回収することにより、特許文献１の装置は排水から油分を除去している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１７７５３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の装置では、排水から除去された油分を磁性粒子から脱離することができないので、有価物である油分の再利用が困難であるといった課題がある。
【０００６】
本発明は、上述した課題を解決するために創案されたものであり、有価物を機能粉から脱離して再利用する有価物回収システム及び有価物回収システムの運転方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、第１有価物を吸着及び脱離可能な第１機能粉を排水に供給する第１機能粉供給部と、前記第１機能粉が供給された排水を攪拌する攪拌部と、前記攪拌部により攪拌された排水から前記第１機能粉を分離する第１機能粉分離部と、前記第１機能粉分離部によって分離された前記第１機能粉を回収する第１機能粉回収部と、前記第１機能粉回収部によって回収された前記第１機能粉から有価物を脱離して、前記第１機能粉及び前記有価物を再生する脱離再生部とを備えることを特徴とする。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明は、前記第１機能粉は、担体と、前記担体に被覆され、前記担体から前記第１有価物を脱離可能な被覆樹脂とを有することを特徴とする。
【０００９】
また、請求項３に記載の発明は、前記第１機能粉分離部の下流側に設けられ、排水から分離されずに残った前記第１機能粉を捕捉する細密取り装置を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項４に記載の発明は、前記第１有価物と異なる第２有価物を吸着及び脱離可能な第２機能粉を排水に供給する第２機能粉供給部を備えることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項５に記載の発明は、前記攪拌部により攪拌された排水から前記第２機能粉を分離する第２機能粉分離部と、前記第２機能粉分離部によって分離された前記第２機能粉を回収する第２機能粉回収部とを備えることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項６に記載の発明は、第１有価物を吸着及び脱離可能な第１機能粉を排水に供給する定量供給機構と、前記第１機能粉が供給された排水を攪拌する攪拌部と、前記攪拌部により攪拌された排水から前記第１機能粉を分離する第１機能粉分離部と、前記第１機能粉分離部によって分離された前記第１機能粉を回収する第１機能粉回収部とを備え、前記定量供給機構は、前記第１機能粉回収部によって回収された前記第１機能粉を前記攪拌部の上流に供給することを特徴とする。
【００１３】
また、請求項７に記載の発明は、前記第１機能粉は、担体と、前記担体に被覆され、前記担体から前記第１有価物を脱離可能な被覆樹脂とを有することを特徴とする。
【００１４】
また、請求項８に記載の発明は、前記第１機能粉分離部の下流側に設けられ、排水から分離されずに残った前記第１機能粉を捕捉する細密取り装置を備えることを特徴とする。
【００１５】
また、請求項９に記載の発明は、有価物回収システムの運転方法において、前記有価物回収システムは、前記第１機能粉供給部が前記第１機能粉を供給する個所よりも上流側に配置され、排水中の第１有価物の濃度を計測する第１計測器を備え、前記第１計測器によって計測された有価物の濃度と、前記第１機能粉の吸着性能に基づいて、前記第１機能粉供給部による前記第１機能粉の供給量を制御することを特徴とする。
【００１６】
また、請求項１０に記載の発明は、前記有価物回収システムは、前記攪拌部による攪拌個所よりも下流側に配置され、排水中の前記第１有価物の濃度を計測する第２計測器を備え、前記第２計測器によって計測された有価物の濃度に基づいて、前記第１機能粉供給部による前記第１機能粉の供給量を制御することを特徴とする。
【００１７】
また、請求項１１に記載の発明は、前記有価物回収システムは、前記攪拌部の下流側に設けられ、排水中の前記第１有価物の濃度を計測する第３計測器を備え、前記定量供給機構は、前記第３計測器によって計測された有価物の濃度が基準値を超えるまで、前記第１機能粉を繰り返し循環させることを特徴とする。
【００１８】
また、請求項１２に記載の発明は、前記有価物回収システムは、前記第１機能粉分離部の下流側であって、前記第１機能粉が分離された処理水が送水される側に設けられ、前記処理水中の有価物の濃度を計測する第４計測器を備え、前記第４計測器による計測結果が基準値を超えると前記第１機能粉を入れ替えることを特徴とする。
【００１９】
また、請求項１３に記載の発明は、有価物回収システムにおいて、前記細密取り装置によって捕捉された前記第１機能粉を回収するための逆洗回収部を備えることを特徴とする。
【００２０】
また、請求項１４に記載の発明は、有価物回収システムの運転方法において、所定の間隔で逆洗を行って、前記細密取り装置によって捕捉された前記第１機能粉を回収することを特徴とする。
【００２１】
また、請求項１５に記載の発明は、前記有価物回収システムは、前記細密取り装置の圧力損失を計測する圧力計測器を備え、前記圧力計測器によって計測された圧力損失が基準値を超えると、逆洗を行うことを特徴とする。
【００２２】
また、請求項１６に記載の発明は、前記有価物回収システムは、前記細密取り装置の下流側に設けられ、排水中の前記第１機能粉の濃度を計測する第５計測手段を備え、前記第５計測手段による前記第１機能粉の濃度が基準値を超えた場合に、逆洗を行って、前記細密取り装置によって捕捉された前記第１機能粉を回収することを特徴とする。
【００２３】
また、請求項１７に記載の発明は、前記第１機能粉回収部と前記第１機能粉分離部の上流側とを接続する戻り配管と、前記戻り配管の途中部に設けられ、前記戻り配管を流れる排水の流量を調整する調整機構とを備えることを特徴とする。
【００２４】
また、請求項１８に記載の発明は、前記有価物回収システムにおいて、前記攪拌部により攪拌された排水から前記第１機能粉を分離する第３機能粉分離部と、前記第３機能粉分離部によって分離された前記第１機能粉を回収する第３機能粉回収部とを備えることを特徴とする。
【００２５】
また、請求項１９に記載の発明は、有価物回収システムの運転方法において、前記第１機能粉分離部または前記第３機能粉分離部の一方への排水の送水を停止して、前記第１機能粉回収部または前記第３機能粉回収部に回収された前記第１機能粉を前記脱離再生部へ移動させるとともに、前記第１機能粉分離部または前記第３機能粉分離部の他方では排水の処理を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、第１有価物を吸着及び脱離可能な第１機能粉によって第１有価物を吸着した後、脱離再生部によって第１機能粉から第１有価物を脱離させて再生することができる。これにより、本発明は、第１機能粉及び第１有価物を再利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】第１実施形態による有価物回収システムの全体構成図である。
【図２】第２実施形態による有価物回収システムの全体構成図である。
【図３】第３実施形態による有価物回収システムの全体構成図である。
【図４】第４実施形態による有価物回収システムの全体構成図である。
【図５】第５実施形態による有価物回収システムの全体構成図である。
【図６】第６実施形態による有価物回収システムの全体構成図である。
【図７】第７実施形態による有価物回収システムの全体構成図である。
【図８】第８実施形態による有価物回収システムの全体構成図である。
【図９】細密取り装置の変形例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
（第１実施形態）
以下、図面を参照して、油分を回収するための有価物回収システムに本発明を適用した第１実施形態について説明する。図１は、第１実施形態による有価物回収システムの全体構成図である。
【００２９】
図１に示すように、第１実施形態による有価物回収システム１は、排水ポンプ２と、機能粉供給部３と、攪拌部４と、機能粉分離部５と、計測器６と、機能粉回収部７と、脱離再生部８と、各部を繋ぐ配管９ｎ（ｎ＝１、２・・）とを備えている。
【００３０】
排水ポンプ２は、工場９０等から排出される排水１０を、配管９１を介して、攪拌部４へと送水する。
【００３１】
機能粉供給部３は、機能粉１１を排水１０へと供給するものである。機能粉供給部３は、配管９１の途中部に設けられている。即ち、機能粉供給部３は、排水ポンプ２と攪拌部４との間に配置されている。
【００３２】
機能粉１１は、油分である有価物を吸着及び脱離可能に構成されている。機能粉１１は、担体と、担体の周りに被覆された被覆樹脂とを有する。担体は、磁性体であるＦｅ３Ｏ４からなる。尚、担体を無機粒子または金属粒子等によって構成してもよい。被覆樹脂は、有価物を吸着するとともに、担体から有価物を脱離可能に構成されている。被覆樹脂は、ヒドロキシ脂肪酸及びセスキテルペン酸を含むシェラック樹脂からなる。尚、被覆樹脂として、疎水性の部分と親水性の部分とを併せ持つ樹脂が好ましい。
【００３３】
機能粉供給部３は、供給カートリッジ１５と、計測器１６と、注入部１７と、駆動モータ１８とを備えている。供給カートリッジ１５は、供給用の機能粉１１を貯留するためのものである。計測器１６は、排水１０に含まれる有価物の濃度を計測するものである。計測器１６は、注入部１７により機能粉１１が注入される個所よりも上流側に配置されている。注入部１７は、駆動モータ１８によって回転されることにより供給カートリッジ１５に貯溜された機能粉１１を配管９１へと注入する。駆動モータ１８は、計測器１６によって計測された排水１０に含まれる有価物の濃度と機能粉１１が吸着可能な有価物の量である吸着性能とに基づいて制御される。これにより、機能粉１１の供給量が制御される。
【００３４】
攪拌部４は、機能粉１１が供給された排水１０を攪拌する。攪拌部４は、筐体２１と、複数の攪拌板２２と、計測器２３とを有する。筐体２１の内部には、機能粉１１が供給された排水１０が排水ポンプ２によって供給される。攪拌板２２は、筐体２１の内面に傾斜した状態で立設されている。各攪拌板２２は、所定の間隔を開けて配置されている。攪拌部４は、筐体２１に供給された排水１０の流れを攪拌板２２によって変えることにより、排水１０を攪拌する。これにより、排水１０に含まれる有価物と供給された機能粉１１との接触効率が向上する。この結果、機能粉１１による有価物の吸着効率が向上する。計測器２３は、排水１０に含まれる有価物の濃度を計測するものである。計測器２３は、排水１０の攪拌個所である筐体２１よりも下流側に配置されている。計測器２３は、計測結果を機能粉供給部３にフィードバックする。機能粉供給部３は、この計測結果に基づき、機能粉１１の供給量を調整する。
【００３５】
機能粉分離部５は、攪拌部４によって攪拌された排水１０から機能粉１１を分離するものである。機能粉分離部５は、固体と液体とを遠心力によって分離するサイクロンからなる。これにより、有価物を吸着した機能粉１１は、固体なので、下方へと沈降する。一方、機能粉１１が分離された排水（以下、処理水）は、配管９３を介して、上方へと送水される。
【００３６】
計測器６は、処理水中に含まれる有価物の残量を計測するものである。計測器６は、計測結果を機能粉供給部３へとフィードバックする。機能粉供給部３は、この計測結果に基づき、機能粉１１の供給量を調整する。
【００３７】
機能粉回収部７は、機能粉分離部５によって分離されて沈降する機能粉１１を回収する。機能粉回収部７は、ポッド２５と、回収カードリッジ２６とを有する。ポッド２５は、機能粉分離部５と回収カードリッジ２６とを接続する。ポッド２５の一端部は、機能粉分離部５の下端部に設けられている。回収カートリッジ２６は、ポッド２５の他端部に取り外し可能に接続されている。回収カートリッジ２６には、有価物を吸着した機能粉１１が蓄積される。
【００３８】
脱離再生部８は、回収カートリッジ２６に回収された機能粉１１から有価物を脱離して、機能粉１１及び有価物を再生するものである。脱離再生部８は、機能粉１１をヘキサンにより洗浄した後、機能粉１１と有価物とを別々に回収する。そして、脱離再生部８は、機能粉１１を再生する。一方、有価物である油分は、燃焼等により再利用される。
【００３９】
（有価物回収システムの運転方法）
次に、上述した有価物回収システムの運転方法について説明する。
【００４０】
まず、工場等９０から排出される排水１０が、排水ポンプ２により、配管９１を介して、攪拌部４へと送水される。この送水される排水１０は、機能粉供給部３の計測器１６によって有価物の濃度が計測される。この計測器１６の計測結果に基づき、機能粉回収部３は、排水１０へ供給する機能粉１１の量を決定する。これにより、駆動モータ１８が制御されて、注入部１７が駆動される。この結果、適量の機能粉１１が排水１０に供給される。
【００４１】
この状態で、機能粉１１が供給された排水１０が攪拌部４へと送水される。排水１０は、攪拌部４の攪拌板２２によって流れが変えられて、強攪拌される。これにより、機能粉１１と有価物との接触効率が向上して、機能粉１１による有価物の吸着効率が向上する。この後、排水１０は、配管９２に送水される。計測器２３は、配管９２中を流れる排水１０に含まれる有価物の濃度を計測して、機能粉供給部３へとフィードバックする。これにより、機能粉供給部３は、供給する機能粉１１の量を調整する。
【００４２】
次に、排水１０は、配管９２を送水されて機能粉分離部５に送水される。機能粉分離部５では、機能粉１１を含む排水１０が回転されて、遠心力が排水１０に作用する。これにより、排水１０は、固体と液体、即ち、有価物を吸着した機能粉１１と、有価物が除去された処理水とに分離される。
【００４３】
分離された処理水は上方へと送水される。この処理水は、計測器６によって有価物の量が計測される。計測器６は、計測結果を機能粉供給部３へとフィードバックする。これにより、機能粉供給部３は、この計測結果に基づき、機能粉１１の供給量を調整する。
【００４４】
一方、分離された機能粉１１は下方へと沈降する。沈降する機能粉１１は、機能粉回収部７のポッド２５を介して回収カートリッジ２６に蓄積される。この後、回収カートリッジ２６は、取り外されて、脱離再生部８へと移動される。
【００４５】
次に、回収された機能粉１１は、脱離再生部８において、ヘキサンで洗浄される。これにより、有価物である油分が機能粉１１から脱離される。この後、脱離再生部８において、機能粉１１、ヘキサン、有価物を含む溶液が加熱される。これにより、まず、溶液中のヘキサンが蒸発する。次に、溶液中の水分が蒸発する。最後に、油分である有価物が蒸発するので、この油分を回収して、燃焼することにより再利用する。また、全ての溶液が蒸発した後に、機能粉１１の担体が残るので、脱離再生部８は、この機能粉１１の担体を回収する。この後、脱離再生部８は、機能粉１１の周りに被覆樹脂を被覆することにより機能粉１１を再生する。更に、再生された機能粉１１は、供給カートリッジ１５に補充されて再利用される。
【００４６】
（有価物回収システムの効果）
次に、上述した第１実施形態による有価物回収システムの効果について説明する。
【００４７】
上述したように有価物回収システム１では、有価物を吸着及び脱離可能な機能粉１１により有価物を回収している。これにより、脱離再生部８が、機能粉１１に吸着された油分である有価物を脱離させることにより、油分を効率よく再利用できる。
【００４８】
また、有価物回収システム１は、機能粉１１を変えることにより、異なる排水１０や種々の有価物に対応することができる。これにより、有価物回収システム１は、異なる状況及び環境に容易に対応できるので、経済的に優れている。
【００４９】
また、有価物回収システム１の攪拌部４では、攪拌板２２によって排水１０の流れを変えて、攪拌している。これにより、排水１０と機能粉１１とを接触反応させている。この結果、有価物回収システム１は、モータ等の駆動手段を有する攪拌手段に比べて、攪拌部４を小型化できる。また、排水１０の種類、有価物、吸着阻害物質の有無、機能粉１１の性能の違いにより接触反応させるのに必要な時間が異なる場合でも、攪拌部４を追加・削減することにより異なる状況に対応することができる。
【００５０】
また、有価物回収システム１の機能粉分離部５は、遠心力により固体と液体とを分離するサイクロンを有する。これにより、反応槽に一定量の排水１０を貯留するバッチによる吸着や重力沈降による分離法に比べて、有価物回収システム１は、機能粉分離部５の大幅な小型化、及び、機能粉分離の高速化を実現できる。
【００５１】
また、有価物回収システム１は、計測器１６、２３、６により排水１０に含まれる有価物の濃度を計測している。この計測結果及び機能粉１１の吸着性能に基づいて、機能粉供給部３が機能粉１１の供給量を調整することができるので、機能粉１１の過剰な消費を抑制することできる。この結果、有価物回収システム１は、運転コストを低減することできる。
【００５２】
（第２実施形態）
次に、上述した実施形態の一部を変更した第２実施形態について説明する。図２は、第２実施形態による有価物回収システムの全体構成図である。尚、上述した実施形態と同様の構成には、同じ符号を付与して説明を省略する。
【００５３】
図２に示すように、第２実施形態による有価物回収システム１Ａでは、第１実施形態の構成と、細密取り装置３１と、逆洗物回収カートリッジ３２と、逆洗用配管９４、９５とを更に備えている。
【００５４】
細密取り装置３１は、排水１０から分離されずに、処理水中に含まれる機能粉１１を捕捉するものである。細密取り装置３１は、処理水が排水される配管９３に取り付けられている。即ち、細密取り装置３１は、機能粉分離部５の下流側に配置されている。細密取り装置３１は、金属膜３３及び電磁石３４を有する磁気分離膜３５と、圧力計測器３６とを備えている。金属膜３３は、処理水が流れる配管９３の内側に配置されている。電磁石３４は、処理水が流れる配管９３の外側に配置されている。圧力計測器３６は、細密取り装置３１による圧力損失を計測するものである。圧力計測器３６による圧力損失が基準値を超えると、細密取り装置３１による機能粉１１の捕捉限界と判断されて、逆洗が行われる。
【００５５】
逆洗物回収カートリッジ３２は、細密取り装置３１によって捕捉された機能粉１１を、所定の間隔で行われる逆洗によって回収するものである。逆洗物回収カートリッジ３２は、機能粉分離部５と細密取り装置３１との間の配管９３から分岐した配管９５の後段に配置されている。配管９４は、配管９２と細密取り装置３１の下流の配管９３とを接続する。
【００５６】
第２実施形態による有価物回収システム１Ａでは、通常の排水処理中は、細密取り装置３１の電磁石３４がオンに設定される。また、配管９４、９５への送水が停止される。この状態で、排水は、攪拌部４から機能粉分離部５に流れた後、機能粉分離部５により分離された処理水が配管９３に排水される。そして、機能粉分離部５によって固体側に分離されずに処理水中に残った機能粉１１（例えば、粒径または密度の小さい機能粉１１）が、細密取り装置３１により捕捉される。機能粉１１の捕捉量が増加して、細密取り装置３１による圧力損失が基準値を超えたことが圧力計測器３６により測定されると、逆洗が行われる。
【００５７】
逆洗について具体的に説明する。まず、攪拌部４から機能粉分離部５への排水１０の流れが、遮断される。次に、細密取り装置３１の電磁石３４がオフに切り替えられる。この後、攪拌部４、配管９４、細密取り装置３１、配管９５、逆洗物回収カートリッジ３２へと排水１０が送水される。これにより、細密取り装置３１に捕捉されている機能粉１１が逆洗されて、逆洗物回収カートリッジ３２に回収される。この後、逆洗物回収カートリッジ３２に回収された機能粉１１は、脱離再生部８によって脱離及び再生される。再生された機能粉１１は、供給カートリッジ１５に充填されて再利用される。
【００５８】
上述したように第２実施形態による有価物回収システム１Ａでは、機能粉分離部５によって固体側に分離されなかった、機能粉１１を細密取り装置３１により捕捉して、逆洗物回収カートリッジ３２により回収することができる。これにより、機能粉１１の回収率を増大させて、再利用率を向上させることができる。この結果、有価物回収システム１Ａは、運転コストを低減できるとともに、処理水中の機能粉１１の濃度を低減して水質保全を向上できる。
【００５９】
また、有価物回収システム１Ａでは、圧力計測器３６による圧力損失の計測結果に基づいて逆洗を行っているので、圧力損失の増大による運転阻害を防止できる。
【００６０】
尚、上述した第２実施形態では、圧力計測器３６による圧力損失の計測結果に基づいて逆洗を行ったが、逆洗を行うタイミングは適宜変更可能である。例えば、一定の時間毎に逆洗を行ってもよい。また、細密取り装置３１の下流側に配置された計測器６により計測された機能粉１１の濃度が基準値を超えた時に、逆洗を行って、機能粉１１を回収してもよい。
【００６１】
（第３実施形態）
次に、上述した実施形態の一部を変更した第３実施形態について説明する。図３は、第３実施形態による有価物回収システムの全体構成図である。尚、上述した実施形態と同様の構成には、同じ符号を付与して説明を省略する。
【００６２】
図３に示すように、第３実施形態による有価物回収システム１Ｂでは、２つの機能粉供給部３ａ、３ｂを備えている。尚、機能粉供給部３ａの構成１５ａ〜１８ａ、及び、機能粉供給部３ｂの構成１５ｂ〜１８ｂは、第１実施形態による機能粉供給部３の構成１５〜１８と略同様なので説明を省略する。
【００６３】
機能粉供給部３ａから供給される機能粉１１ａに油分を吸着可能な機能粉を適用するとともに、機能粉供給部３ｂから供給される機能粉１１ｂにリン（Ｐ）を吸着及び脱離可能な機能粉を適用する。リンを吸着及び脱離可能な機能粉１１ｂは、鉄、コバルト、ニッケル等の磁性体からなる担体と、担体の表面を被覆する被覆樹脂とを備える。被覆樹脂としては、亜鉛イオンまたは鉄イオンとが固定され、分子構造の一端にアミノ基を有する窒素含有化合物を適用できる。これにより、第３実施形態による有価物回収システム１Ｂは、２つの有価物（油分及びリン）を回収することができる。
【００６４】
（第４実施形態）
次に、上述した実施形態の一部を変更した第４実施形態について説明する。図４は、第４実施形態による有価物回収システムの全体構成図である。尚、上述した実施形態と同様の構成には、同じ符号を付与して説明を省略する。
【００６５】
図４に示すように、第４実施形態による有価物回収システム１Ｃは、第３実施形態と同様に２つの機能粉供給部３ａ、３ｂを備えるとともに、２つの機能粉分離部５ａ、５ｂ、２つの計測器６ａ、６ｂ、２つの機能粉回収部７ａ、７ｂ、及び、２つの脱離再生部８ａ、８ｂとを更に備えている。また、有価物回収システム１Ｃは、機能粉分離部５ａと機能粉分離部５ｂとを接続する配管９６と、配管９６の途中部に設けられた中間ポンプ４１とを更に備える。
【００６６】
機能粉分離部５ａの半径が、後段の機能粉分離部５ｂの半径よりも大きく構成されている。また、有価物回収システム１Ｃでは、機能粉供給部３ａにより供給される油分回収用の機能粉１１ａが、機能粉供給部３ｂにより供給されるリン回収用の機能粉１１ｂよりも大きく形成されている。
【００６７】
第４実施形態による有価物回収システム１Ｃでは、攪拌部４を通過した排水１０が機能粉分離部５ａに送水される。次に、機能粉分離部５ａでは、半径の大きい機能粉１１ａが分離されて、機能粉回収部７ａのポッド２５ａを通って回収カートリッジ２６ａに回収される。この後、機能粉１１ａは、脱離再生部８ａによって機能粉１１ａと油分とに脱離されて再利用される。
【００６８】
一方、機能粉分離部５ａによって分離されなかった半径の小さい機能粉１１ｂは、排水１０とともに、中間ポンプ４１によって配管９６を送水される。この後、機能粉１１ｂは、機能粉分離部５ｂによって分離されて、機能粉回収部７ｂのポッド２５ｂを通って回収カートリッジ２６ｂに回収される。この後、回収された機能粉１１ｂは、脱離再生部８ｂにおいて、塩基性脱離液であるＮａＯＨ水溶液または中性脱離液であるＮａＣｌ水溶液によって洗浄される。これにより、有価物であるリンが機能粉１１ｂから脱離される。この後、機能粉１１ｂ及びリンを含む脱離液を加熱することによって、脱離液、リン及び機能粉１１ｂを別々に回収する。この後、リンは再利用される。一方、機能粉１１ｂは、酸性溶液のＨＣｌ水溶液に通水されることにより、再生される。
【００６９】
上述したように第４実施形態による有価物回収システム１Ｃは、半径の異なる機能粉分離部５ａ、５ｂを備えているので、機能粉回収部７ａ、７ｂに機能粉１１ａ、１１ｂを別々に回収することができる。この結果、機能粉１１ａ、１１ｂを容易に再利用することができる。また、高純度の有価物（油分及びリン）を回収することができるので、有価物を容易に再利用することができる。
【００７０】
尚、上述した第４実施形態では、機能粉１１ａ、１１ｂの粒径を変えることによって別々に回収可能に構成したが、機能粉１１ａ、１１ｂの密度等の他の要素を変えることによって、別々に回収可能に構成してもよい。
【００７１】
（第５実施形態）
次に、上述した実施形態の一部を変更した第５実施形態について説明する。図５は、第５実施形態による有価物回収システムの全体構成図である。尚、上述した実施形態と同様の構成には、同じ符号を付与して説明を省略する。
【００７２】
図５に示すように、第５実施形態による有価物回収システム１Ｄは、排水ポンプ２と、攪拌部４と、機能粉分離部５と、計測器６と、機能粉回収部７と、脱離再生部８と、各部を繋ぐ配管９ｎ（ｎ＝１、２、３、７）と、定量供給機構４３とを備えている。即ち、第１実施形態の機能粉供給部３は設けられていない。
【００７３】
配管９７は、回収カートリッジ２６と配管９１とを接続する。定量供給機構４３は、機能粉回収部７によって回収された機能粉１１を攪拌部４の上流に供給する。定量供給機構４３は、計測器４４と、注入部４５と、駆動モータ４６とを備えている。計測器４４は、配管９１の途中部に設けられている。注入部４５及び駆動モータ４６は、配管９７の途中部に設けられている。計測器４４、注入部４５、及び、駆動モータ４６は、それぞれ第１実施形態の計測器１６、注入部１７、及び、駆動モータ１８と同様の構成である。
【００７４】
第５実施形態による有価物回収システム１Ｄは、機能粉１１を攪拌部４、機能粉分離部５、機能粉回収部７、及び、定量供給機構４３の間で循環させつつ、排水１０を処理する。そして、計測器６、２３により計測された有価物の濃度により機能粉１１の吸着能力が低下して、破過状態になるまで、機能粉１１を繰り返し循環させる。次に、有価物の濃度が基準値を超えて、機能粉１１が破過になったと判定したら、排水処理を停止する。この後、機能粉１１を回収した回収カートリッジ２６を新しい機能粉１１が収容された回収カートリッジ２６に取り替えて、排水処理を再開する。一方、回収カートリッジ２６に回収された機能粉１１は、脱離再生部８によって、機能粉１１及び有価物に脱離された後、再生される。この後、再生された機能粉１１は、回収カートリッジ２６に充填されて、再利用される。
【００７５】
第５実施形態による有価物回収システム１Ｄは、機能粉１１を循環させて使用している。これにより、有価物回収システム１Ｄは、第１実施形態と比べて、排水中の機能粉１１の濃度を高めることができるので、排水１０に含まれる有価物と機能粉１１との接触効率を向上させることができる。この結果、有価物と機能粉１１との反応性が向上するので、攪拌部４を小型化でき、これに伴って、有価物回収システム１Ｄは小型化を実現できる。
【００７６】
また、有価物回収システム１Ｄは、計測器６、２３の計測結果及び機能粉１１の吸着性能に基づいて、機能粉１１を破過するまで循環させることができるので、機能粉１１の最適な交換時期を把握できる。この結果、機能粉１１を効率よく使用することができるので、運転コストを削減できる。
【００７７】
（第６実施形態）
次に、上述した実施形態の一部を変更した第６実施形態について説明する。図６は、第６実施形態による有価物回収システムの全体構成図である。尚、上述した実施形態と同様の構成には、同じ符号を付与して説明を省略する。
【００７８】
図６に示すように、第６実施形態による有価物回収システム１Ｅは、第５実施形態の構成と、細密取り装置３１と、逆洗物回収カートリッジ３２と、逆洗用配管９４、９５とを備えている。
【００７９】
第６実施形態による有価物回収システム１Ｅは、機能粉１１の粒径や密度の影響により機能粉分離部５によって排水１０と分離されずに、処理水とともに配管９３を排水される機能粉１１を細密取り装置３１によって捕捉することができる。
【００８０】
（第７実施形態）
次に、上述した実施形態の一部を変更した第７実施形態について説明する。図７は、第７実施形態による有価物回収システムの全体構成図である。尚、上述した実施形態と同様の構成には、同じ符号を付与して説明を省略する。
【００８１】
図７に示すように、第７実施形態による有価物回収システム１Ｅは、第６実施形態の構成と、機能粉供給部３と、戻り配管９８と、調整機構５１とを備えている。
【００８２】
戻り配管９８は、機能粉回収部７の回収カートリッジ２６と配管９２とを接続する。即ち、戻り配管９８は、機能粉回収部７と機能粉分離部５の上流側とを接続する。調整機構５１は、戻り配管９８の途中部に設けられている。調整機構５１は、戻り配管９８を流れる排水１０の流れを回収カートリッジ２６から配管９２の一方向に規制する。調整機構５１は、戻り配管９８を流れる排水１０の流量を調整する。調整機構５１には、弁開度の調整やポンプによる流量調整等を適用できる。
【００８３】
第７実施形態による有価物回収システム１Ｅでは、調整機構５１によってポッド２５や回収カートリッジ２６に引き抜きの流れを形成することができる。これにより、有価物回収システム１Ｅは、機能粉分離部５による機能粉１１の分離性能を向上させることができる。
【００８４】
尚、調整機構５１による引き抜きの流れは、回収カートリッジ２６に回収された機能粉１１が流出しない程度が好ましい。但し、たとえ機能粉１１が、回収カートリッジ２６から流出しても、再度、機能粉分離部５によって分離されるので、排水処理に問題が発生することは少ない。
【００８５】
（第８実施形態）
次に、上述した実施形態の一部を変更した第８実施形態について説明する。図８は、第８実施形態による有価物回収システムの全体構成図である。尚、上述した実施形態と同様の構成には、同じ符号を付与して説明を省略する。
【００８６】
図８に示すように、第８実施形態による有価物回収システム１Ｆは、排水ポンプ２と、機能粉供給部３と、攪拌部４と、２つの同型の機能粉分離部５ｃ、５ｄと、計測器６と、２つの同型の機能粉回収部７ｃ、７ｄと、脱離再生部８と、各部を繋ぐ配管９ｎと、バルブ５２とを備えている。
【００８７】
機能粉分離部５ｃ及び機能粉回収部７ｃは、機能粉分離部５ｄ及び機能粉回収部７ｄに対して並列に接続されている。尚、機能粉分離部５ｃ、５ｄ及び機能粉回収部７ｃ、７ｄは、それぞれ、機能粉分離部５及び機能粉回収部７と同様の構成である。
【００８８】
配管９９は、機能粉分離部５ｄによって分離された処理水を送水するために機能粉分離部５ｄと配管９３とに接続されている。配管９１０は、攪拌された排水１０を機能粉分離部５ｄに送水するために、配管９２と機能粉分離部５ｄとに接続されている。バルブ５２は、排水１０の流れを機能粉分離部５ｃまたは機能粉分離部５ｄの何れかに切り替えるためのものである。バルブ５２は、配管９２と配管９１０との分岐個所に設けられている。
【００８９】
第８実施形態による有価物回収システム１Ｆでは、バルブ５２によって排水１０の流れを切り替えることにより、何れかの機能粉分離部５ｃ、５ｄへの排水１０の送水を停止することができる。そして、有価物回収システム１Ｆは、停止された側の回収カートリッジ２６ｄ（２６ｃ）をポッド２５ｄ（２５ｃ）から外して、脱離再生部８に移動させて、機能粉１１を脱離及び再生処理をする。また、有価物回収システム１Ｆは、他方の機能粉分離部５ｄ（５ｃ）には排水１０を流すことにより、排水処理を継続することができる。この結果、有価物回収システム１Ｆは、排水処理を中断することなく連続処理をすることができる。
【００９０】
以上、実施形態を用いて本発明を詳細に説明したが、本発明は本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載及び特許請求の範囲の記載と均等の範囲により決定されるものである。以下、上記実施形態を一部変更した変更形態について説明する。
【００９１】
上述した各実施形態の構成の形状、材質、配置、数値等は適宜変更可能である。また、上述した実施形態と他の実施形態とを組み合わせてもよい。
【００９２】
（機能粉の変形例）
油分を吸着可能な機能粉の変形例について説明する。
【００９３】
＜担体＞
まず、機能粉を構成する担体の変形例について説明する。担体は油分用の機能粉のコアをなすものであって、水中に短時間浸漬しても大きな化学変化を起こさないものから適宜選択する。したがって、かかる要件を満足するものであれば、担体の種類は問わないが、例えば、無機粒子、金属粒子等から構成することができる。
【００９４】
無機粒子及び金属粒子としては、溶融シリカ、結晶性シリカ、ガラス、タルク、アルミナ、ケイ酸カルシウム、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、マグネシア、窒化ケイ素、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化ベリリウム、雲母等のセラミック粒子、アルミニウム、鉄、銅、及びこれらの合金等、又は及びこれらの酸化物である磁鉄鉱、チタン鉄鉱、磁硫鉄鉱、マグネシアフェライト、コバルトフェライト、ニッケルフェライト、バリウムフェライト等を用いることができる。
【００９５】
特に、以下に説明するように、上記油分用の機能粉を回収する際に有利であることから、無機粒子及び金属粒子は、磁性体を含むことが好ましい。
【００９６】
磁性体は特に限定されるものではないが、室温領域において強磁性を示す物質であることが望ましい。しかしながら、本実施形態に当ってはこれらに限定されるものではなく、強磁性物質を全般的に用いることができ、例えば鉄、および鉄を含む合金、磁鉄鉱、チタン鉄鉱、磁硫鉄鉱、マグネシアフェライト、コバルトフェライト、ニッケルフェライト、バリウムフェライト、などが挙げられる。
【００９７】
これらのうち水中での安定性に優れたフェライト系化合物であればより効果的に本発明を達成することができる。尚、実施形態で適用した磁鉄鉱であるマグネタイト（Ｆｅ３Ｏ４）は安価であるだけでなく、水中でも磁性体として安定し、元素としても安全であるため、水処理に使用しやすいので好ましい。
【００９８】
また、上述した実施形態では、上記無機粒子及び金属粒子自体を磁性体とすることができる。この場合、磁性体は磁性粉として構成されるが、球状、多面体、不定形など種々の形状を取り得るが特に限定されない。また、望ましい磁性粉としての粒径や形状は、製造コストなどを鑑みて適宜選択すれば良く、特に球状または角が丸い多面体構造が好ましい。ここで、球状とは、完全な球である必要はなく、外観的に球形を呈していればよく、楕円球状や一部に凹凸が形成されていたり、非連続な曲部が形成されていたりする場合をも含むものである。
【００９９】
鋭角な角を持つ粒子であると、後の噴霧処理を経て表面を被覆するポリマー層を傷つけ、樹脂複合体、すなわち目的とする油分用の機能粉の形状を維持しにくくなってしまうことがあるためである。これらの磁性粉は、必要であればＣｕメッキ、Ｎｉメッキなど、通常のメッキ処理が施しされていてもよい。また、その表面が腐食防止などの目的で表面処理されていてもよい。
【０１００】
また、上記磁性体は、上述のように直接磁性粉として構成される代わりに、磁性粉が樹脂等のバインダーで結合されたものであってもよい。また、磁性粉に対して、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシシランなどのアルコキシシラン化合物で表面処理がなされ、疎水化処理されていてもよい。すなわち、磁性体を磁力によって回収する際に、磁力が及ぶだけの磁性を有すれば特に限定されるものでない。
【０１０１】
また、上記無機粒子等として、平均粒子径が４０ｎｍ以下の微細シリカも好ましく用いることができる。このようなシリカは油分の吸着能力が高いため、最終的に得た油分用の機能粉は、上述したシェラック樹脂のみではなく、シリカによっても油分吸着能を呈するようになるため、油分用の機能粉全体の油分吸着能を増大させることができる。
【０１０２】
シリカの具体例としては、アエロジル１３０、アエロジル２００、アエロジル２００Ｖ、アエロジル２００ＣＦ、アエロジル２００ＦＡＤ、アエロジル３００、アエロジル３００ＣＦ、アエロジル３８０、アエロジルＲ９７２、アエロジルＲ９７２Ｖ、アエロジルＲ９７２ＣＦ、アエロジルＲ９７４、アエロジルＲ２０２、アエロジルＲ８０５、アエロジルＲ８１２、アエロジルＲ８１２Ｓ、アエロジルＯＸ５０、アエロジルＴＴ６００、アエロジルＭＯＸ８０、アエロジルＭＯＸ１７０、アエロジルＣＯＫ８４、アエロジルＲＸ２００、アエロジルＲＹ２００（以上、すべて商品名：日本アエロジル株式会社製）などがあり、特に油分吸着能力に優れた親油性シリカがこのましい。
【０１０３】
上記担体の大きさは、処理設備の磁力、流速、吸着方法のほか、担体の密度、種々の条件によって変化する。しかしながら、本態様における担体の大きさは、一般に０．０５〜１００μｍである。担体の大きさの測定は、例えばレーザー回折法により測定することができる。具体的には、株式会社島津製作所製のＳＡＬＤ−ＤＳ２１型測定装置（商品名）などにより測定することができる。
【０１０４】
担体の大きさが１００μｍよりも大きいと、水中での沈降が激しくなり、水への分散が悪くなる傾向があり、また得られる油分用の機能粉の実効的な表面積が減少して、油類などの吸着量が減少する傾向にあるので好ましくない。また担体の大きさが０．０５μｍより小さくなると、１次粒子が緻密に凝集し、処理液の上層に浮遊する状態となり、分散性が低下する傾向があるので好ましくない。また、担体の粒径が小さい場合には排水の流速により回収が完全にできない問題が生ずる。
【０１０５】
なお、担体の大きさを上述のような範囲に設定することによって、０．２μｍ〜５ｍｍ、好ましくは１０μｍ〜２ｍｍの大きさの油分用の機能粉を得ることができるようになる。この際に得られる作用は、担体の大きさを上述した範囲に設定した場合と同様であり、その結果、油分用の機能粉の油分吸着能がより向上するようになる。
【０１０６】
ここで“担体の大きさ”とは、担体の形態に依存して決定されるものであって、担体の形態に特徴的な部分の大きさを意味する。例えば、担体が粒子状であれば、担体の大きさは平均粒子径を意味し、担体が多面体や不定形である場合は、その最大長さ及び最大幅等を意味するものである。
【０１０７】
さらに、担体は、球状、多面体、不定形等の他に、繊維状、シート状、ひも状及びネット状の形状を有する場合も含む。
【０１０８】
特に繊維状の担体としては、チタニア、ホウ酸アルミニウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素、チタン酸カリウム、塩基性マグネシウム、酸化亜鉛、グラファイト、マグネシア、硫酸カルシウム、ホウ酸マグネシウム、二ホウ化チタン、α−アルミナ、クリソタイル、ワラストナイトなどのウィスカー類、また、Ｅガラス繊維、シリカアルミナ繊維、シリカガラス繊維などの非晶質繊維の他チラノ繊維、炭化ケイ素繊維、ジルコニア繊維、γアルミナ繊維、α−アルミナ繊維、ＰＡＮ系炭素繊維、ピッチ系炭素繊維などの結晶性繊維などの無機系繊維の他、有機系繊維としてポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリエステル繊維、アクリル繊維などを挙げることができる。
【０１０９】
＜被覆樹脂＞
次に、機能粉の被覆樹脂の変形例について説明する。被覆樹脂には、種々のシェラック樹脂を適用できる。シェラック樹脂は、セラックとも呼ばれ、インドやタイ、ビルマ、インドシナ等を主要な原産国として桑科(アコウ、インド菩提樹等)、豆科(ビルマネム、アメリカネム、カッチ、オバマメノキ、キマメ、アラビアゴムモドキ等)の植物の枝に寄生するラックカイガラ虫が分泌する樹脂状物質で、枝が分泌物で覆われ、固化した状態のスチックラックを原料としているものである。
【０１１０】
樹脂状物質は比重差分離法を用いて分離し、得ることができる。例えば、樹脂状物を枝ごと切り取って水に浸漬させると、樹脂分は沈降し、枝および不純物は浮くようになるので、沈降した樹脂分をそのままシェラック樹脂として使用することができる。 なお、このようにして得たシェラック樹脂は一般にシードラックと呼ばれる。
【０１１１】
また、シードラックを精製して漂白した後にシェラック樹脂とすることもできる。この場合、シェラック樹脂は、樹脂酸エステルを主成分とし、白シェラックと呼ばれる。さらに、上述のようにして得た白シェラック等を脱ろうした後のものをシェラック樹脂とすることもできる。
【０１１２】
シェラック樹脂の性状は淡黄色から暗褐色で推定構造はアリュリチン酸、シェロール酸及びその誘導体および各種有機酸からなっているもので、自然界では外気温の熱履歴を受けることにより架橋反応が進行し、不溶、不融状態になり硬化が完了してしまう。したがって、自然界で生成されたシェラック樹脂を使用するに際しては、加熱により溶融し、流動性を示す状態とする。
【０１１３】
なお、上記シェラック樹脂は自然界に存在するものの他、市販品として提供されており、例えば、日本シェラック工業株式会社より、レモンNo.1、NSC(脱ロウ品)、ＮＳＴ−２(含ロウ品),乾燥透明白ラック(脱ロウ/漂白品)、乾燥乳状白ラック(脱ロウ/漂白品)等の商品名で販売されている。また、（株）岐阜セラック製造所より、ＧＳＡ、ＧＳ、ＧＳＮ、脱色セラック(ＰＥＡＬ−Ｎ８１１)、乳状白ラックＳ−ＧＢ、乳状白ラックＳ−ＧＢＤ、透明白ラックＧＢＮ、透明白ラックＧＢＮＤ等の商品名で販売されている。
【０１１４】
上記シェラック樹脂は、以下に示すような方法で目的とする油分用の機能粉を製造する観点から、微粉化処理して使用することができる。また、硬化反応性、機械特性の点からは脱ロウ品が好ましく、ロウ含有品は機械特性の低下を招く恐れがある。また、着色の点からは色素を完全に除去した漂白品が特に好ましい。
【０１１５】
なお、特に理由は明確でないが、上述したシェラック樹脂は高い親油性を示し、以下に説明する水処理方法において、水中に含まれる油分を高い割合で吸着することができる。
【０１１６】
また、シェラック樹脂は、実施形態において用いたヒドロキシ脂肪酸及びセスキテルペン酸を含むことが好ましい。理由は定かではないが、シェラック樹脂がヒドロキシ脂肪酸及びセスキテルペン酸を含むことによって、親油性がより増大し、油分に対する吸着度合いがより向上する。
【０１１７】
（他の機能粉）
また、上述した実施形態では、油分及びリンを回収するための機能粉について説明したが、フッ素、マグネシウム、ホウ素、重金属イオン、貴金属イオン等の他の有価物を回収可能な機能粉を用いてもよい。
【０１１８】
（細密取り装置の変形例）
図９に示すように、金属膜３３を省略して、電磁石３４のみによって機能粉１１を捕捉するように細密取り装置３１Ａを構成してもよい。また、膜分離装置やサイクロン等を細密取り装置として適用してもよい。
【符号の説明】
【０１１９】
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ、１Ｆ 有価物回収システム
２ 排水ポンプ
３、３ａ、３ｂ 機能粉供給部
４ 攪拌部
５、５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ 機能粉分離部
６、６ａ、６ｂ 計測器
７、７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ 機能粉回収部
８、８ａ、８ｂ 脱離再生部
９１〜９１０ 配管
１０ 排水
１１、１１ａ、１１ｂ 機能粉
１５ 供給カートリッジ
１６ 計測器
１７ 注入部
１８ 駆動モータ
２１ 筐体
２２ 攪拌板
２３ 計測器
２５、２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ ポッド
２６、２６ａ、２６ｄ 回収カートリッジ
３１、３１Ａ 細密取り装置
３２ 逆洗物回収カートリッジ
３３ 金属膜
３４ 電磁石
３５ 磁気分離膜
３６ 計測器
４１ 中間ポンプ
４３ 定量供給機構
４４ 計測器
４５ 注入部
４６ 駆動モータ
５１ 調整機構
５２ バルブ
９０ 工場
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排水に含まれる油分等の有価物を回収するための有価物回収システム及び有価物回収システムの運転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、産業排水、公共排水、その他の様々な排水に含まれる油分、フッ素、ホウ素、リン、希少金属、重金属等の有価物の回収及び再利用可能な技術が求められている。
【０００３】
特許文献１には、油分を含む排水から油分を除去する油分濁水処理装置が開示されている。この油分濁水処理装置では、まず、磁性粒子と凝集剤とが排水に添加された後、攪拌混合される。これにより、油分と磁性粒子とが、凝集剤によって凝集されてフロックとなる。このフロックを磁石によって回収することにより、特許文献１の装置は排水から油分を除去している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１７７５３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の装置では、排水から除去された油分を磁性粒子から脱離することができないので、有価物である油分の再利用が困難であるといった課題がある。
【０００６】
本発明は、上述した課題を解決するために創案されたものであり、有価物を機能粉から脱離して再利用する有価物回収システム及び有価物回収システムの運転方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、第１有価物を吸着及び脱離可能な第１機能粉を排水に供給する第１機能粉供給部と、前記第１機能粉が供給された排水を攪拌する攪拌部と、前記攪拌部により攪拌された排水から前記第１機能粉を分離する第１機能粉分離部と、前記第１機能粉分離部によって分離された前記第１機能粉を回収する第１機能粉回収部と、前記第１機能粉回収部によって回収された前記第１機能粉から有価物を脱離して、前記第１機能粉及び前記有価物を再生する脱離再生部とを備えることを特徴とする。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明は、前記第１機能粉は、担体と、前記担体に被覆され、前記担体から前記第１有価物を脱離可能な被覆樹脂とを有することを特徴とする。
【０００９】
また、請求項３に記載の発明は、前記第１機能粉分離部の下流側に設けられ、排水から分離されずに残った前記第１機能粉を捕捉する細密取り装置を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項４に記載の発明は、前記第１有価物と異なる第２有価物を吸着及び脱離可能な第２機能粉を排水に供給する第２機能粉供給部を備えることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項５に記載の発明は、前記攪拌部により攪拌された排水から前記第２機能粉を分離する第２機能粉分離部と、前記第２機能粉分離部によって分離された前記第２機能粉を回収する第２機能粉回収部とを備えることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項６に記載の発明は、第１有価物を吸着及び脱離可能な第１機能粉を排水に供給する定量供給機構と、前記第１機能粉が供給された排水を攪拌する攪拌部と、前記攪拌部により攪拌された排水から前記第１機能粉を分離する第１機能粉分離部と、前記第１機能粉分離部によって分離された前記第１機能粉を回収する第１機能粉回収部とを備え、前記定量供給機構は、前記第１機能粉回収部によって回収された前記第１機能粉を前記攪拌部の上流に供給することを特徴とする。
【００１３】
また、請求項７に記載の発明は、前記第１機能粉は、担体と、前記担体に被覆され、前記担体から前記第１有価物を脱離可能な被覆樹脂とを有することを特徴とする。
【００１４】
また、請求項８に記載の発明は、前記第１機能粉分離部の下流側に設けられ、排水から分離されずに残った前記第１機能粉を捕捉する細密取り装置を備えることを特徴とする。
【００１５】
また、請求項９に記載の発明は、有価物回収システムの運転方法において、前記有価物回収システムは、前記第１機能粉供給部が前記第１機能粉を供給する個所よりも上流側に配置され、排水中の第１有価物の濃度を計測する第１計測器を備え、前記第１計測器によって計測された有価物の濃度と、前記第１機能粉の吸着性能に基づいて、前記第１機能粉供給部による前記第１機能粉の供給量を制御することを特徴とする。
【００１６】
また、請求項１０に記載の発明は、前記有価物回収システムは、前記攪拌部による攪拌個所よりも下流側に配置され、排水中の前記第１有価物の濃度を計測する第２計測器を備え、前記第２計測器によって計測された有価物の濃度に基づいて、前記第１機能粉供給部による前記第１機能粉の供給量を制御することを特徴とする。
【００１７】
また、請求項１１に記載の発明は、前記有価物回収システムは、前記攪拌部の下流側に設けられ、排水中の前記第１有価物の濃度を計測する第３計測器を備え、前記定量供給機構は、前記第３計測器によって計測された有価物の濃度が基準値を超えるまで、前記第１機能粉を繰り返し循環させることを特徴とする。
【００１８】
また、請求項１２に記載の発明は、前記有価物回収システムは、前記第１機能粉分離部の下流側であって、前記第１機能粉が分離された処理水が送水される側に設けられ、前記処理水中の有価物の濃度を計測する第４計測器を備え、前記第４計測器による計測結果が基準値を超えると前記第１機能粉を入れ替えることを特徴とする。
【００１９】
また、請求項１３に記載の発明は、有価物回収システムにおいて、前記細密取り装置によって捕捉された前記第１機能粉を回収するための逆洗回収部を備えることを特徴とする。
【００２０】
また、請求項１４に記載の発明は、有価物回収システムの運転方法において、所定の間隔で逆洗を行って、前記細密取り装置によって捕捉された前記第１機能粉を回収することを特徴とする。
【００２１】
また、請求項１５に記載の発明は、前記有価物回収システムは、前記細密取り装置の圧力損失を計測する圧力計測器を備え、前記圧力計測器によって計測された圧力損失が基準値を超えると、逆洗を行うことを特徴とする。
【００２２】
また、請求項１６に記載の発明は、前記有価物回収システムは、前記細密取り装置の下流側に設けられ、排水中の前記第１機能粉の濃度を計測する第５計測手段を備え、前記第５計測手段による前記第１機能粉の濃度が基準値を超えた場合に、逆洗を行って、前記細密取り装置によって捕捉された前記第１機能粉を回収することを特徴とする。
【００２３】
また、請求項１７に記載の発明は、前記第１機能粉回収部と前記第１機能粉分離部の上流側とを接続する戻り配管と、前記戻り配管の途中部に設けられ、前記戻り配管を流れる排水の流量を調整する調整機構とを備えることを特徴とする。
【００２４】
また、請求項１８に記載の発明は、前記有価物回収システムにおいて、前記攪拌部により攪拌された排水から前記第１機能粉を分離する第３機能粉分離部と、前記第３機能粉分離部によって分離された前記第１機能粉を回収する第３機能粉回収部とを備えることを特徴とする。
【００２５】
また、請求項１９に記載の発明は、有価物回収システムの運転方法において、前記第１機能粉分離部または前記第３機能粉分離部の一方への排水の送水を停止して、前記第１機能粉回収部または前記第３機能粉回収部に回収された前記第１機能粉を前記脱離再生部へ移動させるとともに、前記第１機能粉分離部または前記第３機能粉分離部の他方では排水の処理を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、第１有価物を吸着及び脱離可能な第１機能粉によって第１有価物を吸着した後、脱離再生部によって第１機能粉から第１有価物を脱離させて再生することができる。これにより、本発明は、第１機能粉及び第１有価物を再利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】第１実施形態による有価物回収システムの全体構成図である。
【図２】第２実施形態による有価物回収システムの全体構成図である。
【図３】第３実施形態による有価物回収システムの全体構成図である。
【図４】第４実施形態による有価物回収システムの全体構成図である。
【図５】第５実施形態による有価物回収システムの全体構成図である。
【図６】第６実施形態による有価物回収システムの全体構成図である。
【図７】第７実施形態による有価物回収システムの全体構成図である。
【図８】第８実施形態による有価物回収システムの全体構成図である。
【図９】細密取り装置の変形例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
（第１実施形態）
以下、図面を参照して、油分を回収するための有価物回収システムに本発明を適用した第１実施形態について説明する。図１は、第１実施形態による有価物回収システムの全体構成図である。
【００２９】
図１に示すように、第１実施形態による有価物回収システム１は、排水ポンプ２と、機能粉供給部３と、攪拌部４と、機能粉分離部５と、計測器６と、機能粉回収部７と、脱離再生部８と、各部を繋ぐ配管９ｎ（ｎ＝１、２・・）とを備えている。
【００３０】
排水ポンプ２は、工場９０等から排出される排水１０を、配管９１を介して、攪拌部４へと送水する。
【００３１】
機能粉供給部３は、機能粉１１を排水１０へと供給するものである。機能粉供給部３は、配管９１の途中部に設けられている。即ち、機能粉供給部３は、排水ポンプ２と攪拌部４との間に配置されている。
【００３２】
機能粉１１は、油分である有価物を吸着及び脱離可能に構成されている。機能粉１１は、担体と、担体の周りに被覆された被覆樹脂とを有する。担体は、磁性体であるＦｅ３Ｏ４からなる。尚、担体を無機粒子または金属粒子等によって構成してもよい。被覆樹脂は、有価物を吸着するとともに、担体から有価物を脱離可能に構成されている。被覆樹脂は、ヒドロキシ脂肪酸及びセスキテルペン酸を含むシェラック樹脂からなる。尚、被覆樹脂として、疎水性の部分と親水性の部分とを併せ持つ樹脂が好ましい。
【００３３】
機能粉供給部３は、供給カートリッジ１５と、計測器１６と、注入部１７と、駆動モータ１８とを備えている。供給カートリッジ１５は、供給用の機能粉１１を貯留するためのものである。計測器１６は、排水１０に含まれる有価物の濃度を計測するものである。計測器１６は、注入部１７により機能粉１１が注入される個所よりも上流側に配置されている。注入部１７は、駆動モータ１８によって回転されることにより供給カートリッジ１５に貯溜された機能粉１１を配管９１へと注入する。駆動モータ１８は、計測器１６によって計測された排水１０に含まれる有価物の濃度と機能粉１１が吸着可能な有価物の量である吸着性能とに基づいて制御される。これにより、機能粉１１の供給量が制御される。
【００３４】
攪拌部４は、機能粉１１が供給された排水１０を攪拌する。攪拌部４は、筐体２１と、複数の攪拌板２２と、計測器２３とを有する。筐体２１の内部には、機能粉１１が供給された排水１０が排水ポンプ２によって供給される。攪拌板２２は、筐体２１の内面に傾斜した状態で立設されている。各攪拌板２２は、所定の間隔を開けて配置されている。攪拌部４は、筐体２１に供給された排水１０の流れを攪拌板２２によって変えることにより、排水１０を攪拌する。これにより、排水１０に含まれる有価物と供給された機能粉１１との接触効率が向上する。この結果、機能粉１１による有価物の吸着効率が向上する。計測器２３は、排水１０に含まれる有価物の濃度を計測するものである。計測器２３は、排水１０の攪拌個所である筐体２１よりも下流側に配置されている。計測器２３は、計測結果を機能粉供給部３にフィードバックする。機能粉供給部３は、この計測結果に基づき、機能粉１１の供給量を調整する。
【００３５】
機能粉分離部５は、攪拌部４によって攪拌された排水１０から機能粉１１を分離するものである。機能粉分離部５は、固体と液体とを遠心力によって分離するサイクロンからなる。これにより、有価物を吸着した機能粉１１は、固体なので、下方へと沈降する。一方、機能粉１１が分離された排水（以下、処理水）は、配管９３を介して、上方へと送水される。
【００３６】
計測器６は、処理水中に含まれる有価物の残量を計測するものである。計測器６は、計測結果を機能粉供給部３へとフィードバックする。機能粉供給部３は、この計測結果に基づき、機能粉１１の供給量を調整する。
【００３７】
機能粉回収部７は、機能粉分離部５によって分離されて沈降する機能粉１１を回収する。機能粉回収部７は、ポッド２５と、回収カードリッジ２６とを有する。ポッド２５は、機能粉分離部５と回収カードリッジ２６とを接続する。ポッド２５の一端部は、機能粉分離部５の下端部に設けられている。回収カートリッジ２６は、ポッド２５の他端部に取り外し可能に接続されている。回収カートリッジ２６には、有価物を吸着した機能粉１１が蓄積される。
【００３８】
脱離再生部８は、回収カートリッジ２６に回収された機能粉１１から有価物を脱離して、機能粉１１及び有価物を再生するものである。脱離再生部８は、機能粉１１をヘキサンにより洗浄した後、機能粉１１と有価物とを別々に回収する。そして、脱離再生部８は、機能粉１１を再生する。一方、有価物である油分は、燃焼等により再利用される。
【００３９】
（有価物回収システムの運転方法）
次に、上述した有価物回収システムの運転方法について説明する。
【００４０】
まず、工場等９０から排出される排水１０が、排水ポンプ２により、配管９１を介して、攪拌部４へと送水される。この送水される排水１０は、機能粉供給部３の計測器１６によって有価物の濃度が計測される。この計測器１６の計測結果に基づき、機能粉回収部３は、排水１０へ供給する機能粉１１の量を決定する。これにより、駆動モータ１８が制御されて、注入部１７が駆動される。この結果、適量の機能粉１１が排水１０に供給される。
【００４１】
この状態で、機能粉１１が供給された排水１０が攪拌部４へと送水される。排水１０は、攪拌部４の攪拌板２２によって流れが変えられて、強攪拌される。これにより、機能粉１１と有価物との接触効率が向上して、機能粉１１による有価物の吸着効率が向上する。この後、排水１０は、配管９２に送水される。計測器２３は、配管９２中を流れる排水１０に含まれる有価物の濃度を計測して、機能粉供給部３へとフィードバックする。これにより、機能粉供給部３は、供給する機能粉１１の量を調整する。
【００４２】
次に、排水１０は、配管９２を送水されて機能粉分離部５に送水される。機能粉分離部５では、機能粉１１を含む排水１０が回転されて、遠心力が排水１０に作用する。これにより、排水１０は、固体と液体、即ち、有価物を吸着した機能粉１１と、有価物が除去された処理水とに分離される。
【００４３】
分離された処理水は上方へと送水される。この処理水は、計測器６によって有価物の量が計測される。計測器６は、計測結果を機能粉供給部３へとフィードバックする。これにより、機能粉供給部３は、この計測結果に基づき、機能粉１１の供給量を調整する。
【００４４】
一方、分離された機能粉１１は下方へと沈降する。沈降する機能粉１１は、機能粉回収部７のポッド２５を介して回収カートリッジ２６に蓄積される。この後、回収カートリッジ２６は、取り外されて、脱離再生部８へと移動される。
【００４５】
次に、回収された機能粉１１は、脱離再生部８において、ヘキサンで洗浄される。これにより、有価物である油分が機能粉１１から脱離される。この後、脱離再生部８において、機能粉１１、ヘキサン、有価物を含む溶液が加熱される。これにより、まず、溶液中のヘキサンが蒸発する。次に、溶液中の水分が蒸発する。最後に、油分である有価物が蒸発するので、この油分を回収して、燃焼することにより再利用する。また、全ての溶液が蒸発した後に、機能粉１１の担体が残るので、脱離再生部８は、この機能粉１１の担体を回収する。この後、脱離再生部８は、機能粉１１の周りに被覆樹脂を被覆することにより機能粉１１を再生する。更に、再生された機能粉１１は、供給カートリッジ１５に補充されて再利用される。
【００４６】
（有価物回収システムの効果）
次に、上述した第１実施形態による有価物回収システムの効果について説明する。
【００４７】
上述したように有価物回収システム１では、有価物を吸着及び脱離可能な機能粉１１により有価物を回収している。これにより、脱離再生部８が、機能粉１１に吸着された油分である有価物を脱離させることにより、油分を効率よく再利用できる。
【００４８】
また、有価物回収システム１は、機能粉１１を変えることにより、異なる排水１０や種々の有価物に対応することができる。これにより、有価物回収システム１は、異なる状況及び環境に容易に対応できるので、経済的に優れている。
【００４９】
また、有価物回収システム１の攪拌部４では、攪拌板２２によって排水１０の流れを変えて、攪拌している。これにより、排水１０と機能粉１１とを接触反応させている。この結果、有価物回収システム１は、モータ等の駆動手段を有する攪拌手段に比べて、攪拌部４を小型化できる。また、排水１０の種類、有価物、吸着阻害物質の有無、機能粉１１の性能の違いにより接触反応させるのに必要な時間が異なる場合でも、攪拌部４を追加・削減することにより異なる状況に対応することができる。
【００５０】
また、有価物回収システム１の機能粉分離部５は、遠心力により固体と液体とを分離するサイクロンを有する。これにより、反応槽に一定量の排水１０を貯留するバッチによる吸着や重力沈降による分離法に比べて、有価物回収システム１は、機能粉分離部５の大幅な小型化、及び、機能粉分離の高速化を実現できる。
【００５１】
また、有価物回収システム１は、計測器１６、２３、６により排水１０に含まれる有価物の濃度を計測している。この計測結果及び機能粉１１の吸着性能に基づいて、機能粉供給部３が機能粉１１の供給量を調整することができるので、機能粉１１の過剰な消費を抑制することできる。この結果、有価物回収システム１は、運転コストを低減することできる。
【００５２】
（第２実施形態）
次に、上述した実施形態の一部を変更した第２実施形態について説明する。図２は、第２実施形態による有価物回収システムの全体構成図である。尚、上述した実施形態と同様の構成には、同じ符号を付与して説明を省略する。
【００５３】
図２に示すように、第２実施形態による有価物回収システム１Ａでは、第１実施形態の構成と、細密取り装置３１と、逆洗物回収カートリッジ３２と、逆洗用配管９４、９５とを更に備えている。
【００５４】
細密取り装置３１は、排水１０から分離されずに、処理水中に含まれる機能粉１１を捕捉するものである。細密取り装置３１は、処理水が排水される配管９３に取り付けられている。即ち、細密取り装置３１は、機能粉分離部５の下流側に配置されている。細密取り装置３１は、金属膜３３及び電磁石３４を有する磁気分離膜３５と、圧力計測器３６とを備えている。金属膜３３は、処理水が流れる配管９３の内側に配置されている。電磁石３４は、処理水が流れる配管９３の外側に配置されている。圧力計測器３６は、細密取り装置３１による圧力損失を計測するものである。圧力計測器３６による圧力損失が基準値を超えると、細密取り装置３１による機能粉１１の捕捉限界と判断されて、逆洗が行われる。
【００５５】
逆洗物回収カートリッジ３２は、細密取り装置３１によって捕捉された機能粉１１を、所定の間隔で行われる逆洗によって回収するものである。逆洗物回収カートリッジ３２は、機能粉分離部５と細密取り装置３１との間の配管９３から分岐した配管９５の後段に配置されている。配管９４は、配管９２と細密取り装置３１の下流の配管９３とを接続する。
【００５６】
第２実施形態による有価物回収システム１Ａでは、通常の排水処理中は、細密取り装置３１の電磁石３４がオンに設定される。また、配管９４、９５への送水が停止される。この状態で、排水は、攪拌部４から機能粉分離部５に流れた後、機能粉分離部５により分離された処理水が配管９３に排水される。そして、機能粉分離部５によって固体側に分離されずに処理水中に残った機能粉１１（例えば、粒径または密度の小さい機能粉１１）が、細密取り装置３１により捕捉される。機能粉１１の捕捉量が増加して、細密取り装置３１による圧力損失が基準値を超えたことが圧力計測器３６により測定されると、逆洗が行われる。
【００５７】
逆洗について具体的に説明する。まず、攪拌部４から機能粉分離部５への排水１０の流れが、遮断される。次に、細密取り装置３１の電磁石３４がオフに切り替えられる。この後、攪拌部４、配管９４、細密取り装置３１、配管９５、逆洗物回収カートリッジ３２へと排水１０が送水される。これにより、細密取り装置３１に捕捉されている機能粉１１が逆洗されて、逆洗物回収カートリッジ３２に回収される。この後、逆洗物回収カートリッジ３２に回収された機能粉１１は、脱離再生部８によって脱離及び再生される。再生された機能粉１１は、供給カートリッジ１５に充填されて再利用される。
【００５８】
上述したように第２実施形態による有価物回収システム１Ａでは、機能粉分離部５によって固体側に分離されなかった、機能粉１１を細密取り装置３１により捕捉して、逆洗物回収カートリッジ３２により回収することができる。これにより、機能粉１１の回収率を増大させて、再利用率を向上させることができる。この結果、有価物回収システム１Ａは、運転コストを低減できるとともに、処理水中の機能粉１１の濃度を低減して水質保全を向上できる。
【００５９】
また、有価物回収システム１Ａでは、圧力計測器３６による圧力損失の計測結果に基づいて逆洗を行っているので、圧力損失の増大による運転阻害を防止できる。
【００６０】
尚、上述した第２実施形態では、圧力計測器３６による圧力損失の計測結果に基づいて逆洗を行ったが、逆洗を行うタイミングは適宜変更可能である。例えば、一定の時間毎に逆洗を行ってもよい。また、細密取り装置３１の下流側に配置された計測器６により計測された機能粉１１の濃度が基準値を超えた時に、逆洗を行って、機能粉１１を回収してもよい。
【００６１】
（第３実施形態）
次に、上述した実施形態の一部を変更した第３実施形態について説明する。図３は、第３実施形態による有価物回収システムの全体構成図である。尚、上述した実施形態と同様の構成には、同じ符号を付与して説明を省略する。
【００６２】
図３に示すように、第３実施形態による有価物回収システム１Ｂでは、２つの機能粉供給部３ａ、３ｂを備えている。尚、機能粉供給部３ａの構成１５ａ〜１８ａ、及び、機能粉供給部３ｂの構成１５ｂ〜１８ｂは、第１実施形態による機能粉供給部３の構成１５〜１８と略同様なので説明を省略する。
【００６３】
機能粉供給部３ａから供給される機能粉１１ａに油分を吸着可能な機能粉を適用するとともに、機能粉供給部３ｂから供給される機能粉１１ｂにリン（Ｐ）を吸着及び脱離可能な機能粉を適用する。リンを吸着及び脱離可能な機能粉１１ｂは、鉄、コバルト、ニッケル等の磁性体からなる担体と、担体の表面を被覆する被覆樹脂とを備える。被覆樹脂としては、亜鉛イオンまたは鉄イオンとが固定され、分子構造の一端にアミノ基を有する窒素含有化合物を適用できる。これにより、第３実施形態による有価物回収システム１Ｂは、２つの有価物（油分及びリン）を回収することができる。
【００６４】
（第４実施形態）
次に、上述した実施形態の一部を変更した第４実施形態について説明する。図４は、第４実施形態による有価物回収システムの全体構成図である。尚、上述した実施形態と同様の構成には、同じ符号を付与して説明を省略する。
【００６５】
図４に示すように、第４実施形態による有価物回収システム１Ｃは、第３実施形態と同様に２つの機能粉供給部３ａ、３ｂを備えるとともに、２つの機能粉分離部５ａ、５ｂ、２つの計測器６ａ、６ｂ、２つの機能粉回収部７ａ、７ｂ、及び、２つの脱離再生部８ａ、８ｂとを更に備えている。また、有価物回収システム１Ｃは、機能粉分離部５ａと機能粉分離部５ｂとを接続する配管９６と、配管９６の途中部に設けられた中間ポンプ４１とを更に備える。
【００６６】
機能粉分離部５ａの半径が、後段の機能粉分離部５ｂの半径よりも大きく構成されている。また、有価物回収システム１Ｃでは、機能粉供給部３ａにより供給される油分回収用の機能粉１１ａが、機能粉供給部３ｂにより供給されるリン回収用の機能粉１１ｂよりも大きく形成されている。
【００６７】
第４実施形態による有価物回収システム１Ｃでは、攪拌部４を通過した排水１０が機能粉分離部５ａに送水される。次に、機能粉分離部５ａでは、半径の大きい機能粉１１ａが分離されて、機能粉回収部７ａのポッド２５ａを通って回収カートリッジ２６ａに回収される。この後、機能粉１１ａは、脱離再生部８ａによって機能粉１１ａと油分とに脱離されて再利用される。
【００６８】
一方、機能粉分離部５ａによって分離されなかった半径の小さい機能粉１１ｂは、排水１０とともに、中間ポンプ４１によって配管９６を送水される。この後、機能粉１１ｂは、機能粉分離部５ｂによって分離されて、機能粉回収部７ｂのポッド２５ｂを通って回収カートリッジ２６ｂに回収される。この後、回収された機能粉１１ｂは、脱離再生部８ｂにおいて、塩基性脱離液であるＮａＯＨ水溶液または中性脱離液であるＮａＣｌ水溶液によって洗浄される。これにより、有価物であるリンが機能粉１１ｂから脱離される。この後、機能粉１１ｂ及びリンを含む脱離液を加熱することによって、脱離液、リン及び機能粉１１ｂを別々に回収する。この後、リンは再利用される。一方、機能粉１１ｂは、酸性溶液のＨＣｌ水溶液に通水されることにより、再生される。
【００６９】
上述したように第４実施形態による有価物回収システム１Ｃは、半径の異なる機能粉分離部５ａ、５ｂを備えているので、機能粉回収部７ａ、７ｂに機能粉１１ａ、１１ｂを別々に回収することができる。この結果、機能粉１１ａ、１１ｂを容易に再利用することができる。また、高純度の有価物（油分及びリン）を回収することができるので、有価物を容易に再利用することができる。
【００７０】
尚、上述した第４実施形態では、機能粉１１ａ、１１ｂの粒径を変えることによって別々に回収可能に構成したが、機能粉１１ａ、１１ｂの密度等の他の要素を変えることによって、別々に回収可能に構成してもよい。
【００７１】
（第５実施形態）
次に、上述した実施形態の一部を変更した第５実施形態について説明する。図５は、第５実施形態による有価物回収システムの全体構成図である。尚、上述した実施形態と同様の構成には、同じ符号を付与して説明を省略する。
【００７２】
図５に示すように、第５実施形態による有価物回収システム１Ｄは、排水ポンプ２と、攪拌部４と、機能粉分離部５と、計測器６と、機能粉回収部７と、脱離再生部８と、各部を繋ぐ配管９ｎ（ｎ＝１、２、３、７）と、定量供給機構４３とを備えている。即ち、第１実施形態の機能粉供給部３は設けられていない。
【００７３】
配管９７は、回収カートリッジ２６と配管９１とを接続する。定量供給機構４３は、機能粉回収部７によって回収された機能粉１１を攪拌部４の上流に供給する。定量供給機構４３は、計測器４４と、注入部４５と、駆動モータ４６とを備えている。計測器４４は、配管９１の途中部に設けられている。注入部４５及び駆動モータ４６は、配管９７の途中部に設けられている。計測器４４、注入部４５、及び、駆動モータ４６は、それぞれ第１実施形態の計測器１６、注入部１７、及び、駆動モータ１８と同様の構成である。
【００７４】
第５実施形態による有価物回収システム１Ｄは、機能粉１１を攪拌部４、機能粉分離部５、機能粉回収部７、及び、定量供給機構４３の間で循環させつつ、排水１０を処理する。そして、計測器６、２３により計測された有価物の濃度により機能粉１１の吸着能力が低下して、破過状態になるまで、機能粉１１を繰り返し循環させる。次に、有価物の濃度が基準値を超えて、機能粉１１が破過になったと判定したら、排水処理を停止する。この後、機能粉１１を回収した回収カートリッジ２６を新しい機能粉１１が収容された回収カートリッジ２６に取り替えて、排水処理を再開する。一方、回収カートリッジ２６に回収された機能粉１１は、脱離再生部８によって、機能粉１１及び有価物に脱離された後、再生される。この後、再生された機能粉１１は、回収カートリッジ２６に充填されて、再利用される。
【００７５】
第５実施形態による有価物回収システム１Ｄは、機能粉１１を循環させて使用している。これにより、有価物回収システム１Ｄは、第１実施形態と比べて、排水中の機能粉１１の濃度を高めることができるので、排水１０に含まれる有価物と機能粉１１との接触効率を向上させることができる。この結果、有価物と機能粉１１との反応性が向上するので、攪拌部４を小型化でき、これに伴って、有価物回収システム１Ｄは小型化を実現できる。
【００７６】
また、有価物回収システム１Ｄは、計測器６、２３の計測結果及び機能粉１１の吸着性能に基づいて、機能粉１１を破過するまで循環させることができるので、機能粉１１の最適な交換時期を把握できる。この結果、機能粉１１を効率よく使用することができるので、運転コストを削減できる。
【００７７】
（第６実施形態）
次に、上述した実施形態の一部を変更した第６実施形態について説明する。図６は、第６実施形態による有価物回収システムの全体構成図である。尚、上述した実施形態と同様の構成には、同じ符号を付与して説明を省略する。
【００７８】
図６に示すように、第６実施形態による有価物回収システム１Ｅは、第５実施形態の構成と、細密取り装置３１と、逆洗物回収カートリッジ３２と、逆洗用配管９４、９５とを備えている。
【００７９】
第６実施形態による有価物回収システム１Ｅは、機能粉１１の粒径や密度の影響により機能粉分離部５によって排水１０と分離されずに、処理水とともに配管９３を排水される機能粉１１を細密取り装置３１によって捕捉することができる。
【００８０】
（第７実施形態）
次に、上述した実施形態の一部を変更した第７実施形態について説明する。図７は、第７実施形態による有価物回収システムの全体構成図である。尚、上述した実施形態と同様の構成には、同じ符号を付与して説明を省略する。
【００８１】
図７に示すように、第７実施形態による有価物回収システム１Ｅは、第６実施形態の構成と、機能粉供給部３と、戻り配管９８と、調整機構５１とを備えている。
【００８２】
戻り配管９８は、機能粉回収部７の回収カートリッジ２６と配管９２とを接続する。即ち、戻り配管９８は、機能粉回収部７と機能粉分離部５の上流側とを接続する。調整機構５１は、戻り配管９８の途中部に設けられている。調整機構５１は、戻り配管９８を流れる排水１０の流れを回収カートリッジ２６から配管９２の一方向に規制する。調整機構５１は、戻り配管９８を流れる排水１０の流量を調整する。調整機構５１には、弁開度の調整やポンプによる流量調整等を適用できる。
【００８３】
第７実施形態による有価物回収システム１Ｅでは、調整機構５１によってポッド２５や回収カートリッジ２６に引き抜きの流れを形成することができる。これにより、有価物回収システム１Ｅは、機能粉分離部５による機能粉１１の分離性能を向上させることができる。
【００８４】
尚、調整機構５１による引き抜きの流れは、回収カートリッジ２６に回収された機能粉１１が流出しない程度が好ましい。但し、たとえ機能粉１１が、回収カートリッジ２６から流出しても、再度、機能粉分離部５によって分離されるので、排水処理に問題が発生することは少ない。
【００８５】
（第８実施形態）
次に、上述した実施形態の一部を変更した第８実施形態について説明する。図８は、第８実施形態による有価物回収システムの全体構成図である。尚、上述した実施形態と同様の構成には、同じ符号を付与して説明を省略する。
【００８６】
図８に示すように、第８実施形態による有価物回収システム１Ｆは、排水ポンプ２と、機能粉供給部３と、攪拌部４と、２つの同型の機能粉分離部５ｃ、５ｄと、計測器６と、２つの同型の機能粉回収部７ｃ、７ｄと、脱離再生部８と、各部を繋ぐ配管９ｎと、バルブ５２とを備えている。
【００８７】
機能粉分離部５ｃ及び機能粉回収部７ｃは、機能粉分離部５ｄ及び機能粉回収部７ｄに対して並列に接続されている。尚、機能粉分離部５ｃ、５ｄ及び機能粉回収部７ｃ、７ｄは、それぞれ、機能粉分離部５及び機能粉回収部７と同様の構成である。
【００８８】
配管９９は、機能粉分離部５ｄによって分離された処理水を送水するために機能粉分離部５ｄと配管９３とに接続されている。配管９１０は、攪拌された排水１０を機能粉分離部５ｄに送水するために、配管９２と機能粉分離部５ｄとに接続されている。バルブ５２は、排水１０の流れを機能粉分離部５ｃまたは機能粉分離部５ｄの何れかに切り替えるためのものである。バルブ５２は、配管９２と配管９１０との分岐個所に設けられている。
【００８９】
第８実施形態による有価物回収システム１Ｆでは、バルブ５２によって排水１０の流れを切り替えることにより、何れかの機能粉分離部５ｃ、５ｄへの排水１０の送水を停止することができる。そして、有価物回収システム１Ｆは、停止された側の回収カートリッジ２６ｄ（２６ｃ）をポッド２５ｄ（２５ｃ）から外して、脱離再生部８に移動させて、機能粉１１を脱離及び再生処理をする。また、有価物回収システム１Ｆは、他方の機能粉分離部５ｄ（５ｃ）には排水１０を流すことにより、排水処理を継続することができる。この結果、有価物回収システム１Ｆは、排水処理を中断することなく連続処理をすることができる。
【００９０】
以上、実施形態を用いて本発明を詳細に説明したが、本発明は本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載及び特許請求の範囲の記載と均等の範囲により決定されるものである。以下、上記実施形態を一部変更した変更形態について説明する。
【００９１】
上述した各実施形態の構成の形状、材質、配置、数値等は適宜変更可能である。また、上述した実施形態と他の実施形態とを組み合わせてもよい。
【００９２】
（機能粉の変形例）
油分を吸着可能な機能粉の変形例について説明する。
【００９３】
＜担体＞
まず、機能粉を構成する担体の変形例について説明する。担体は油分用の機能粉のコアをなすものであって、水中に短時間浸漬しても大きな化学変化を起こさないものから適宜選択する。したがって、かかる要件を満足するものであれば、担体の種類は問わないが、例えば、無機粒子、金属粒子等から構成することができる。
【００９４】
無機粒子及び金属粒子としては、溶融シリカ、結晶性シリカ、ガラス、タルク、アルミナ、ケイ酸カルシウム、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、マグネシア、窒化ケイ素、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化ベリリウム、雲母等のセラミック粒子、アルミニウム、鉄、銅、及びこれらの合金等、又は及びこれらの酸化物である磁鉄鉱、チタン鉄鉱、磁硫鉄鉱、マグネシアフェライト、コバルトフェライト、ニッケルフェライト、バリウムフェライト等を用いることができる。
【００９５】
特に、以下に説明するように、上記油分用の機能粉を回収する際に有利であることから、無機粒子及び金属粒子は、磁性体を含むことが好ましい。
【００９６】
磁性体は特に限定されるものではないが、室温領域において強磁性を示す物質であることが望ましい。しかしながら、本実施形態に当ってはこれらに限定されるものではなく、強磁性物質を全般的に用いることができ、例えば鉄、および鉄を含む合金、磁鉄鉱、チタン鉄鉱、磁硫鉄鉱、マグネシアフェライト、コバルトフェライト、ニッケルフェライト、バリウムフェライト、などが挙げられる。
【００９７】
これらのうち水中での安定性に優れたフェライト系化合物であればより効果的に本発明を達成することができる。尚、実施形態で適用した磁鉄鉱であるマグネタイト（Ｆｅ３Ｏ４）は安価であるだけでなく、水中でも磁性体として安定し、元素としても安全であるため、水処理に使用しやすいので好ましい。
【００９８】
また、上述した実施形態では、上記無機粒子及び金属粒子自体を磁性体とすることができる。この場合、磁性体は磁性粉として構成されるが、球状、多面体、不定形など種々の形状を取り得るが特に限定されない。また、望ましい磁性粉としての粒径や形状は、製造コストなどを鑑みて適宜選択すれば良く、特に球状または角が丸い多面体構造が好ましい。ここで、球状とは、完全な球である必要はなく、外観的に球形を呈していればよく、楕円球状や一部に凹凸が形成されていたり、非連続な曲部が形成されていたりする場合をも含むものである。
【００９９】
鋭角な角を持つ粒子であると、後の噴霧処理を経て表面を被覆するポリマー層を傷つけ、樹脂複合体、すなわち目的とする油分用の機能粉の形状を維持しにくくなってしまうことがあるためである。これらの磁性粉は、必要であればＣｕメッキ、Ｎｉメッキなど、通常のメッキ処理が施しされていてもよい。また、その表面が腐食防止などの目的で表面処理されていてもよい。
【０１００】
また、上記磁性体は、上述のように直接磁性粉として構成される代わりに、磁性粉が樹脂等のバインダーで結合されたものであってもよい。また、磁性粉に対して、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシシランなどのアルコキシシラン化合物で表面処理がなされ、疎水化処理されていてもよい。すなわち、磁性体を磁力によって回収する際に、磁力が及ぶだけの磁性を有すれば特に限定されるものでない。
【０１０１】
また、上記無機粒子等として、平均粒子径が４０ｎｍ以下の微細シリカも好ましく用いることができる。このようなシリカは油分の吸着能力が高いため、最終的に得た油分用の機能粉は、上述したシェラック樹脂のみではなく、シリカによっても油分吸着能を呈するようになるため、油分用の機能粉全体の油分吸着能を増大させることができる。
【０１０２】
シリカの具体例としては、アエロジル１３０、アエロジル２００、アエロジル２００Ｖ、アエロジル２００ＣＦ、アエロジル２００ＦＡＤ、アエロジル３００、アエロジル３００ＣＦ、アエロジル３８０、アエロジルＲ９７２、アエロジルＲ９７２Ｖ、アエロジルＲ９７２ＣＦ、アエロジルＲ９７４、アエロジルＲ２０２、アエロジルＲ８０５、アエロジルＲ８１２、アエロジルＲ８１２Ｓ、アエロジルＯＸ５０、アエロジルＴＴ６００、アエロジルＭＯＸ８０、アエロジルＭＯＸ１７０、アエロジルＣＯＫ８４、アエロジルＲＸ２００、アエロジルＲＹ２００（以上、すべて商品名：日本アエロジル株式会社製）などがあり、特に油分吸着能力に優れた親油性シリカがこのましい。
【０１０３】
上記担体の大きさは、処理設備の磁力、流速、吸着方法のほか、担体の密度、種々の条件によって変化する。しかしながら、本態様における担体の大きさは、一般に０．０５〜１００μｍである。担体の大きさの測定は、例えばレーザー回折法により測定することができる。具体的には、株式会社島津製作所製のＳＡＬＤ−ＤＳ２１型測定装置（商品名）などにより測定することができる。
【０１０４】
担体の大きさが１００μｍよりも大きいと、水中での沈降が激しくなり、水への分散が悪くなる傾向があり、また得られる油分用の機能粉の実効的な表面積が減少して、油類などの吸着量が減少する傾向にあるので好ましくない。また担体の大きさが０．０５μｍより小さくなると、１次粒子が緻密に凝集し、処理液の上層に浮遊する状態となり、分散性が低下する傾向があるので好ましくない。また、担体の粒径が小さい場合には排水の流速により回収が完全にできない問題が生ずる。
【０１０５】
なお、担体の大きさを上述のような範囲に設定することによって、０．２μｍ〜５ｍｍ、好ましくは１０μｍ〜２ｍｍの大きさの油分用の機能粉を得ることができるようになる。この際に得られる作用は、担体の大きさを上述した範囲に設定した場合と同様であり、その結果、油分用の機能粉の油分吸着能がより向上するようになる。
【０１０６】
ここで“担体の大きさ”とは、担体の形態に依存して決定されるものであって、担体の形態に特徴的な部分の大きさを意味する。例えば、担体が粒子状であれば、担体の大きさは平均粒子径を意味し、担体が多面体や不定形である場合は、その最大長さ及び最大幅等を意味するものである。
【０１０７】
さらに、担体は、球状、多面体、不定形等の他に、繊維状、シート状、ひも状及びネット状の形状を有する場合も含む。
【０１０８】
特に繊維状の担体としては、チタニア、ホウ酸アルミニウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素、チタン酸カリウム、塩基性マグネシウム、酸化亜鉛、グラファイト、マグネシア、硫酸カルシウム、ホウ酸マグネシウム、二ホウ化チタン、α−アルミナ、クリソタイル、ワラストナイトなどのウィスカー類、また、Ｅガラス繊維、シリカアルミナ繊維、シリカガラス繊維などの非晶質繊維の他チラノ繊維、炭化ケイ素繊維、ジルコニア繊維、γアルミナ繊維、α−アルミナ繊維、ＰＡＮ系炭素繊維、ピッチ系炭素繊維などの結晶性繊維などの無機系繊維の他、有機系繊維としてポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリエステル繊維、アクリル繊維などを挙げることができる。
【０１０９】
＜被覆樹脂＞
次に、機能粉の被覆樹脂の変形例について説明する。被覆樹脂には、種々のシェラック樹脂を適用できる。シェラック樹脂は、セラックとも呼ばれ、インドやタイ、ビルマ、インドシナ等を主要な原産国として桑科(アコウ、インド菩提樹等)、豆科(ビルマネム、アメリカネム、カッチ、オバマメノキ、キマメ、アラビアゴムモドキ等)の植物の枝に寄生するラックカイガラ虫が分泌する樹脂状物質で、枝が分泌物で覆われ、固化した状態のスチックラックを原料としているものである。
【０１１０】
樹脂状物質は比重差分離法を用いて分離し、得ることができる。例えば、樹脂状物を枝ごと切り取って水に浸漬させると、樹脂分は沈降し、枝および不純物は浮くようになるので、沈降した樹脂分をそのままシェラック樹脂として使用することができる。 なお、このようにして得たシェラック樹脂は一般にシードラックと呼ばれる。
【０１１１】
また、シードラックを精製して漂白した後にシェラック樹脂とすることもできる。この場合、シェラック樹脂は、樹脂酸エステルを主成分とし、白シェラックと呼ばれる。さらに、上述のようにして得た白シェラック等を脱ろうした後のものをシェラック樹脂とすることもできる。
【０１１２】
シェラック樹脂の性状は淡黄色から暗褐色で推定構造はアリュリチン酸、シェロール酸及びその誘導体および各種有機酸からなっているもので、自然界では外気温の熱履歴を受けることにより架橋反応が進行し、不溶、不融状態になり硬化が完了してしまう。したがって、自然界で生成されたシェラック樹脂を使用するに際しては、加熱により溶融し、流動性を示す状態とする。
【０１１３】
なお、上記シェラック樹脂は自然界に存在するものの他、市販品として提供されており、例えば、日本シェラック工業株式会社より、レモンNo.1、NSC(脱ロウ品)、ＮＳＴ−２(含ロウ品),乾燥透明白ラック(脱ロウ/漂白品)、乾燥乳状白ラック(脱ロウ/漂白品)等の商品名で販売されている。また、（株）岐阜セラック製造所より、ＧＳＡ、ＧＳ、ＧＳＮ、脱色セラック(ＰＥＡＬ−Ｎ８１１)、乳状白ラックＳ−ＧＢ、乳状白ラックＳ−ＧＢＤ、透明白ラックＧＢＮ、透明白ラックＧＢＮＤ等の商品名で販売されている。
【０１１４】
上記シェラック樹脂は、以下に示すような方法で目的とする油分用の機能粉を製造する観点から、微粉化処理して使用することができる。また、硬化反応性、機械特性の点からは脱ロウ品が好ましく、ロウ含有品は機械特性の低下を招く恐れがある。また、着色の点からは色素を完全に除去した漂白品が特に好ましい。
【０１１５】
なお、特に理由は明確でないが、上述したシェラック樹脂は高い親油性を示し、以下に説明する水処理方法において、水中に含まれる油分を高い割合で吸着することができる。
【０１１６】
また、シェラック樹脂は、実施形態において用いたヒドロキシ脂肪酸及びセスキテルペン酸を含むことが好ましい。理由は定かではないが、シェラック樹脂がヒドロキシ脂肪酸及びセスキテルペン酸を含むことによって、親油性がより増大し、油分に対する吸着度合いがより向上する。
【０１１７】
（他の機能粉）
また、上述した実施形態では、油分及びリンを回収するための機能粉について説明したが、フッ素、マグネシウム、ホウ素、重金属イオン、貴金属イオン等の他の有価物を回収可能な機能粉を用いてもよい。
【０１１８】
（細密取り装置の変形例）
図９に示すように、金属膜３３を省略して、電磁石３４のみによって機能粉１１を捕捉するように細密取り装置３１Ａを構成してもよい。また、膜分離装置やサイクロン等を細密取り装置として適用してもよい。
【符号の説明】
【０１１９】
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ、１Ｆ 有価物回収システム
２ 排水ポンプ
３、３ａ、３ｂ 機能粉供給部
４ 攪拌部
５、５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ 機能粉分離部
６、６ａ、６ｂ 計測器
７、７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ 機能粉回収部
８、８ａ、８ｂ 脱離再生部
９１〜９１０ 配管
１０ 排水
１１、１１ａ、１１ｂ 機能粉
１５ 供給カートリッジ
１６ 計測器
１７ 注入部
１８ 駆動モータ
２１ 筐体
２２ 攪拌板
２３ 計測器
２５、２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ ポッド
２６、２６ａ、２６ｄ 回収カートリッジ
３１、３１Ａ 細密取り装置
３２ 逆洗物回収カートリッジ
３３ 金属膜
３４ 電磁石
３５ 磁気分離膜
３６ 計測器
４１ 中間ポンプ
４３ 定量供給機構
４４ 計測器
４５ 注入部
４６ 駆動モータ
５１ 調整機構
５２ バルブ
９０ 工場
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１有価物を吸着及び脱離可能な第１機能粉を排水に供給する第１機能粉供給部と、
前記第１機能粉が供給された排水を攪拌する攪拌部と、
前記攪拌部により攪拌された排水から前記第１機能粉を分離する第１機能粉分離部と、
前記第１機能粉分離部によって分離された前記第１機能粉を回収する第１機能粉回収部と、
前記第１機能粉回収部によって回収された前記第１機能粉から有価物を脱離して、前記第１機能粉及び前記有価物を再生する脱離再生部とを備えることを特徴とする有価物回収システム。
【請求項２】
前記第１機能粉は、
担体と、
前記担体に被覆され、前記担体から前記第１有価物を脱離可能な被覆樹脂とを有することを特徴とする請求項１に記載の有価物回収システム。
【請求項３】
前記第１機能粉分離部の下流側に設けられ、排水から分離されずに残った前記第１機能粉を捕捉する細密取り装置を備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の有価物回収システム。
【請求項４】
前記第１有価物と異なる第２有価物を吸着及び脱離可能な第２機能粉を排水に供給する第２機能粉供給部を備えることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の有価物回収システム。
【請求項５】
前記攪拌部により攪拌された排水から前記第２機能粉を分離する第２機能粉分離部と、
前記第２機能粉分離部によって分離された前記第２機能粉を回収する第２機能粉回収部とを備えることを特徴とする請求項４に記載の有価物回収システム。
【請求項６】
第１有価物を吸着及び脱離可能な第１機能粉を排水に供給する定量供給機構と、
前記第１機能粉が供給された排水を攪拌する攪拌部と、
前記攪拌部により攪拌された排水から前記第１機能粉を分離する第１機能粉分離部と、
前記第１機能粉分離部によって分離された前記第１機能粉を回収する第１機能粉回収部とを備え、
前記定量供給機構は、前記第１機能粉回収部によって回収された前記第１機能粉を前記攪拌部の上流に供給することを特徴とする有価物回収システム。
【請求項７】
前記第１機能粉は、
担体と、
前記担体に被覆され、前記担体から前記第１有価物を脱離可能な被覆樹脂とを有することを特徴とする請求項６に記載の有価物回収システム。
【請求項８】
前記第１機能粉分離部の下流側に設けられ、排水から分離されずに残った前記第１機能粉を捕捉する細密取り装置を備えることを特徴とする請求項６または請求項７に記載の有価物回収システム。
【請求項９】
請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の有価物回収システムの運転方法において、
前記有価物回収システムは、前記第１機能粉供給部が前記第１機能粉を供給する個所よりも上流側に配置され、排水中の第１有価物の濃度を計測する第１計測器を備え、
前記第１計測器によって計測された有価物の濃度と、前記第１機能粉の吸着性能に基づいて、前記第１機能粉供給部による前記第１機能粉の供給量を制御することを特徴とする有価物回収システムの運転方法。
【請求項１０】
前記有価物回収システムは、前記攪拌部による攪拌個所よりも下流側に配置され、排水中の前記第１有価物の濃度を計測する第２計測器を備え、
前記第２計測器によって計測された有価物の濃度に基づいて、前記第１機能粉供給部による前記第１機能粉の供給量を制御することを特徴とする請求項９に記載の有価物回収システムの運転方法。
【請求項１１】
請求項６〜請求項８の何れか１項に記載の有価物回収システムの運転方法において、
前記有価物回収システムは、前記攪拌部の下流側に設けられ、排水中の前記第１有価物の濃度を計測する第３計測器を備え、
前記定量供給機構は、前記第３計測器によって計測された有価物の濃度が基準値を超えるまで、前記第１機能粉を繰り返し循環させることを特徴とする有価物回収システムの運転方法。
【請求項１２】
前記有価物回収システムは、前記第１機能粉分離部の下流側であって、前記第１機能粉が分離された処理水が送水される側に設けられ、前記処理水中の有価物の濃度を計測する第４計測器を備え、
前記第４計測器による計測結果が基準値を超えると前記第１機能粉を入れ替えることを特徴とする請求項１１に記載の有価物回収システムの運転方法。
【請求項１３】
前記細密取り装置によって捕捉された前記第１機能粉を回収するための逆洗回収部を備えることを特徴とする請求項３または請求項８に記載の有価物回収システム。
【請求項１４】
請求項１３に記載の有価物回収システムの運転方法において、
所定の間隔で逆洗を行って、前記細密取り装置によって捕捉された前記第１機能粉を回収することを特徴とする有価物回収システムの運転方法。
【請求項１５】
前記有価物回収システムは、前記細密取り装置の圧力損失を計測する圧力計測器を備え、
前記圧力計測器によって計測された圧力損失が基準値を超えると、逆洗を行うことを特徴とする請求項１３に記載の有価物回収システムの運転方法。
【請求項１６】
請求項１３に記載の有価物回収システムの運転方法において、
前記有価物回収システムは、前記細密取り装置の下流側に設けられ、排水中の前記第１機能粉の濃度を計測する第５計測手段を備え、
前記第５計測手段による前記第１機能粉の濃度が基準値を超えた場合に、逆洗を行って、前記細密取り装置によって捕捉された前記第１機能粉を回収することを特徴とする有価物回収システムの運転方法。
【請求項１７】
前記第１機能粉回収部と前記第１機能粉分離部の上流側とを接続する戻り配管と、
前記戻り配管の途中部に設けられ、前記戻り配管を流れる排水の流量を調整する調整機構とを備えることを特徴とする請求項１〜請求項８、請求項１３のいずれか１項に記載の有価物回収システム。
【請求項１８】
前記攪拌部により攪拌された排水から前記第１機能粉を分離する第３機能粉分離部と、
前記第３機能粉分離部によって分離された前記第１機能粉を回収する第３機能粉回収部とを備えることを特徴とする請求項１〜請求項８、請求項１３、請求項１７のいずれか１項に記載の有価物回収システム。
【請求項１９】
請求項１８に記載の有価物回収システムの運転方法において、
前記第１機能粉分離部または前記第３機能粉分離部の一方への排水の送水を停止して、前記第１機能粉回収部または前記第３機能粉回収部に回収された前記第１機能粉を前記脱離再生部へ移動させるとともに、
前記第１機能粉分離部または前記第３機能粉分離部の他方では排水の処理を行うことを特徴とする有価物回収システムの運転方法。
【請求項１】
第１有価物を吸着及び脱離可能な第１機能粉を排水に供給する第１機能粉供給部と、
前記第１機能粉が供給された排水を攪拌する攪拌部と、
前記攪拌部により攪拌された排水から前記第１機能粉を分離する第１機能粉分離部と、
前記第１機能粉分離部によって分離された前記第１機能粉を回収する第１機能粉回収部と、
前記第１機能粉回収部によって回収された前記第１機能粉から有価物を脱離して、前記第１機能粉及び前記有価物を再生する脱離再生部とを備えることを特徴とする有価物回収システム。
【請求項２】
前記第１機能粉は、
担体と、
前記担体に被覆され、前記担体から前記第１有価物を脱離可能な被覆樹脂とを有することを特徴とする請求項１に記載の有価物回収システム。
【請求項３】
前記第１機能粉分離部の下流側に設けられ、排水から分離されずに残った前記第１機能粉を捕捉する細密取り装置を備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の有価物回収システム。
【請求項４】
前記第１有価物と異なる第２有価物を吸着及び脱離可能な第２機能粉を排水に供給する第２機能粉供給部を備えることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の有価物回収システム。
【請求項５】
前記攪拌部により攪拌された排水から前記第２機能粉を分離する第２機能粉分離部と、
前記第２機能粉分離部によって分離された前記第２機能粉を回収する第２機能粉回収部とを備えることを特徴とする請求項４に記載の有価物回収システム。
【請求項６】
第１有価物を吸着及び脱離可能な第１機能粉を排水に供給する定量供給機構と、
前記第１機能粉が供給された排水を攪拌する攪拌部と、
前記攪拌部により攪拌された排水から前記第１機能粉を分離する第１機能粉分離部と、
前記第１機能粉分離部によって分離された前記第１機能粉を回収する第１機能粉回収部とを備え、
前記定量供給機構は、前記第１機能粉回収部によって回収された前記第１機能粉を前記攪拌部の上流に供給することを特徴とする有価物回収システム。
【請求項７】
前記第１機能粉は、
担体と、
前記担体に被覆され、前記担体から前記第１有価物を脱離可能な被覆樹脂とを有することを特徴とする請求項６に記載の有価物回収システム。
【請求項８】
前記第１機能粉分離部の下流側に設けられ、排水から分離されずに残った前記第１機能粉を捕捉する細密取り装置を備えることを特徴とする請求項６または請求項７に記載の有価物回収システム。
【請求項９】
請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の有価物回収システムの運転方法において、
前記有価物回収システムは、前記第１機能粉供給部が前記第１機能粉を供給する個所よりも上流側に配置され、排水中の第１有価物の濃度を計測する第１計測器を備え、
前記第１計測器によって計測された有価物の濃度と、前記第１機能粉の吸着性能に基づいて、前記第１機能粉供給部による前記第１機能粉の供給量を制御することを特徴とする有価物回収システムの運転方法。
【請求項１０】
前記有価物回収システムは、前記攪拌部による攪拌個所よりも下流側に配置され、排水中の前記第１有価物の濃度を計測する第２計測器を備え、
前記第２計測器によって計測された有価物の濃度に基づいて、前記第１機能粉供給部による前記第１機能粉の供給量を制御することを特徴とする請求項９に記載の有価物回収システムの運転方法。
【請求項１１】
請求項６〜請求項８の何れか１項に記載の有価物回収システムの運転方法において、
前記有価物回収システムは、前記攪拌部の下流側に設けられ、排水中の前記第１有価物の濃度を計測する第３計測器を備え、
前記定量供給機構は、前記第３計測器によって計測された有価物の濃度が基準値を超えるまで、前記第１機能粉を繰り返し循環させることを特徴とする有価物回収システムの運転方法。
【請求項１２】
前記有価物回収システムは、前記第１機能粉分離部の下流側であって、前記第１機能粉が分離された処理水が送水される側に設けられ、前記処理水中の有価物の濃度を計測する第４計測器を備え、
前記第４計測器による計測結果が基準値を超えると前記第１機能粉を入れ替えることを特徴とする請求項１１に記載の有価物回収システムの運転方法。
【請求項１３】
前記細密取り装置によって捕捉された前記第１機能粉を回収するための逆洗回収部を備えることを特徴とする請求項３または請求項８に記載の有価物回収システム。
【請求項１４】
請求項１３に記載の有価物回収システムの運転方法において、
所定の間隔で逆洗を行って、前記細密取り装置によって捕捉された前記第１機能粉を回収することを特徴とする有価物回収システムの運転方法。
【請求項１５】
前記有価物回収システムは、前記細密取り装置の圧力損失を計測する圧力計測器を備え、
前記圧力計測器によって計測された圧力損失が基準値を超えると、逆洗を行うことを特徴とする請求項１３に記載の有価物回収システムの運転方法。
【請求項１６】
請求項１３に記載の有価物回収システムの運転方法において、
前記有価物回収システムは、前記細密取り装置の下流側に設けられ、排水中の前記第１機能粉の濃度を計測する第５計測手段を備え、
前記第５計測手段による前記第１機能粉の濃度が基準値を超えた場合に、逆洗を行って、前記細密取り装置によって捕捉された前記第１機能粉を回収することを特徴とする有価物回収システムの運転方法。
【請求項１７】
前記第１機能粉回収部と前記第１機能粉分離部の上流側とを接続する戻り配管と、
前記戻り配管の途中部に設けられ、前記戻り配管を流れる排水の流量を調整する調整機構とを備えることを特徴とする請求項１〜請求項８、請求項１３のいずれか１項に記載の有価物回収システム。
【請求項１８】
前記攪拌部により攪拌された排水から前記第１機能粉を分離する第３機能粉分離部と、
前記第３機能粉分離部によって分離された前記第１機能粉を回収する第３機能粉回収部とを備えることを特徴とする請求項１〜請求項８、請求項１３、請求項１７のいずれか１項に記載の有価物回収システム。
【請求項１９】
請求項１８に記載の有価物回収システムの運転方法において、
前記第１機能粉分離部または前記第３機能粉分離部の一方への排水の送水を停止して、前記第１機能粉回収部または前記第３機能粉回収部に回収された前記第１機能粉を前記脱離再生部へ移動させるとともに、
前記第１機能粉分離部または前記第３機能粉分離部の他方では排水の処理を行うことを特徴とする有価物回収システムの運転方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−５６３４３（Ｐ２０１１−５６３４３Ａ）
【公開日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２０６２６９（Ｐ２００９−２０６２６９）
【出願日】平成２１年９月７日（２００９．９．７）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月７日（２００９．９．７）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]