JP2021094549A - Liquid treatment method, liquid treatment apparatus, agglomerate generation method, and agglomerate generation apparatus - Google Patents

Liquid treatment method, liquid treatment apparatus, agglomerate generation method, and agglomerate generation apparatus Download PDF

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Abstract

To provide a liquid treatment method and a liquid treatment apparatus capable of effectively removing powders and granules from liquid to be treated that contains fine powders and granules.SOLUTION: A liquid treatment apparatus 12 comprising a coagulation/separation treatment unit 14 and a decomposition treatment unit 16, wherein the coagulation/separation treatment unit 14 is composed of an agglomerate generation apparatus 20 and a filtration device 30, and wherein powders and particles contained in to-be-treated liquid SL1 are agglomerated by an agglomerating agent in the agglomerate generation apparatus 20 so as to generate aggregates. The aggregates are filtered and separated by the filtration device 30 while the aggregates are in a state diffused in the liquid to be treated. This makes it possible to remove powders and granules in an effective manner from the liquid that contains fines powders and granules.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本願は、液処理方法、液処理装置、凝集体生成方法及び凝集体生成装置に関する。 The present application relates to a liquid treatment method, a liquid treatment device, an agglomerate generation method, and an agglomerate generation device.

特許文献１には、シリコン材料を切断する際に生じたシリコン切削屑を含む使用済クーラントからシリコン切削屑を分離するクーラント再生方法として、シリコン切削屑が凝集するように高分子凝集剤を使用済クーラントに添加し、凝集したシリコン切削屑を分離して再生クーラントを得る方法が記載されている。 In Patent Document 1, as a coolant regeneration method for separating silicon cutting chips from used coolant containing silicon cutting chips generated when cutting a silicon material, a polymer flocculant is used so that the silicon cutting chips agglomerate. A method of adding to a coolant and separating agglomerated silicon cutting chips to obtain a recycled coolant is described.

特許文献２には、凝集混和池において無機凝集剤が注入された被処理水をフロック形成池で撹拌して粗大フロックを形成した後、沈殿池で凝集沈殿汚泥と沈殿上澄水に分離し、凝集沈殿汚泥が集積されて沈殿池の底部から排出されて濃縮手段へ送られる上水汚泥処理方法が記載されている。濃縮手段で濃縮された濃縮汚泥は、脱水手段で脱水され、過剰水分が除去される。 In Patent Document 2, the water to be treated in which the inorganic coagulant is injected in the coagulation mixing basin is stirred in the floc forming pond to form coarse flocs, and then separated into coagulated sediment sludge and sedimented supernatant water in the settling basin to coagulate. A method for treating clean water sludge is described in which sediment sludge is accumulated, discharged from the bottom of a sedimentation basin, and sent to a concentrating means. The concentrated sludge concentrated by the concentrating means is dehydrated by the dewatering means to remove excess water.

特開２０１５−１３９８６１号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2015-139861 特開２０１８−１５３７３０号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2018-153730

ＣＮＴ（Ｃａｒｂｏｎ Ｎａｎｏ Ｔｕｂｅ、以下、「ＣＮＴ」と記す）は近年用途が急激に拡大している物質である。例えば半導体製造、リチウムイオン二次電池用電極製造等において急激にＣＮＴの利用が進んでいる。しかし、その構造はチューブ状であり、また化学的に比較的安定なため、自然環境に直接放出された場合、人体や生態系に影響が出ることが懸念されている。そのため、現状では、ＣＮＴ含有排液は全量焼却という非効率的な方法で処理されている。 CNT (Carbon Nano Tube, hereinafter referred to as "CNT") is a substance whose use has been rapidly expanding in recent years. For example, the use of CNTs is rapidly advancing in semiconductor manufacturing, electrode manufacturing for lithium ion secondary batteries, and the like. However, its structure is tubular and chemically stable, so if it is released directly into the natural environment, there is concern that it will affect the human body and ecosystem. Therefore, at present, the CNT-containing effluent is treated by an inefficient method of incinerating the entire amount.

また、一般的に分散剤を混合し、粉粒物同士が集合して、コロイド、もしくは、さらに大きな粒子を構成しにくいようになっている場合も多い。さらに、ＣＮＴの場合、その表面が分散性向上のために加工されている場合もある。したがって、ＣＮＴ等の粉粒物が含まれる被処理液に対し、たとえば、濾過膜を用いて粉粒物を除去しようとしても、濾過膜よりもＣＮＴ粉粒物の方が微細であり、粉粒物を効果的に除去できない。 Further, in general, it is often the case that the dispersant is mixed and the powder or granular materials are aggregated to make it difficult to form colloids or larger particles. Further, in the case of CNT, the surface thereof may be processed to improve the dispersibility. Therefore, for a liquid to be treated containing powders such as CNT, for example, even if an attempt is made to remove the powders using a filtration membrane, the CNT powders are finer than the filtration membrane, and the powders are finer. Things cannot be removed effectively.

また、所定の薬品を被処理液に添加して粉粒物を分解処理する方法も考えられるが、粉粒物が多い場合には、効果的な除去が難しい。 Further, a method of decomposing the powders and granules by adding a predetermined chemical to the liquid to be treated is conceivable, but effective removal is difficult when there are many powders and granules.

本願では、微細な粉粒物を含む被処理液から、効果的に粉粒物を除去できるようにすることが目的である。 An object of the present application is to enable effective removal of powders and granules from a liquid to be treated containing fine powders and particles.

第一態様の液処理方法では、被処理液に含まれる粉粒物を凝集剤によって凝集させて凝集体を生成し、前記凝集体が前記被処理液の内部で拡散している状態で、前記被処理液を濾過して前記凝集体を分離する。 In the liquid treatment method of the first aspect, the powders and granules contained in the liquid to be treated are aggregated by a flocculant to generate aggregates, and the aggregates are diffused inside the liquid to be treated. The liquid to be treated is filtered to separate the agglomerates.

この液処理方法では、まず、被処理液に含まれる粉粒物を凝集剤によって凝集させる。被処理液中には、粉粒物が凝集された凝集体が生成される。 In this liquid treatment method, first, the powders and granules contained in the liquid to be treated are agglomerated by a coagulant. In the liquid to be treated, agglomerates in which powders and granules are agglomerated are generated.

次に、凝集体が被処理液の内部で拡散している状態で、被処理液を濾過する。凝集体は、粉粒物が凝集されて生成されているので、凝集体の粒径は、粉粒物の粒径よりも大きい。このように粉粒物よりも粒径の大きい凝集体が被処理液の内部で拡散しているので、適切な孔径の濾過膜を用いて、凝集体を被処理液から効果的に除去できる。 Next, the liquid to be treated is filtered while the agglomerates are diffused inside the liquid to be treated. Since the agglomerates are produced by agglomerating the powder or granular material, the particle size of the agglomerates is larger than the particle size of the powder or granular material. Since the agglomerates having a particle size larger than that of the powder or granular material are diffused inside the liquid to be treated, the agglomerates can be effectively removed from the liquid to be treated by using a filtration membrane having an appropriate pore size.

第二態様では、第一態様において、前記被処理液から前記凝集体が分離された濾過液から、残留する粉粒物を分解処理する。 In the second aspect, in the first aspect, the residual powders and granules are decomposed from the filtrate from which the aggregates are separated from the liquid to be treated.

粉粒物が少なくなっている濾過液に対して、この残留した粉粒物を分解処理するので、濾過していない被処理液と比較して、残留した粉粒物の分解処理を効果的に行うことができる。 Since the residual powder and granules are decomposed for the filtered liquid having less powder and granules, the decomposition treatment of the residual powder and granules is more effective than that of the unfiltered liquid to be treated. It can be carried out.

第三態様では、第一又は第二態様において、前記被処理液を凝集槽に収容し、前記凝集剤を前記被処理液に投入した状態で前記被処理液を撹拌する。 In the third aspect, in the first or second aspect, the liquid to be treated is housed in a coagulation tank, and the liquid to be treated is agitated with the coagulant charged in the liquid to be treated.

凝集剤を被処理液に投入した状態で被処理液を撹拌するので、凝集体の生成を促進できる。また、凝集剤によって凝集体が生成された状態の被処理液において、凝集体の沈殿を抑制し、凝集体が拡散した状態を維持できる。 Since the liquid to be treated is agitated with the coagulant charged in the liquid to be treated, the formation of agglomerates can be promoted. Further, in the liquid to be treated in which the agglomerates are generated by the aggregating agent, the precipitation of the agglomerates can be suppressed and the state in which the agglomerates are diffused can be maintained.

第四態様では、第三態様において、前記撹拌を開始した時点から前記濾過の時点までの時間Ｔ１を、１０≦Ｔ１≦１２（分）とする。 In the fourth aspect, in the third aspect, the time T1 from the time when the stirring is started to the time when the filtration is performed is 10 ≦ T1 ≦ 12 (minutes).

撹拌を開始した時点から前記濾過の時点までの時間Ｔ１として、１０≦Ｔ１（分）とすることで、被処理液を十分に撹拌し、生成される凝集体の大きさのバラつきを抑制できる。さらに、未反応の凝集剤の残留を抑制できる。なお、連続通液式で液処理を行う場合には、撹拌槽内の滞留時間がＴ１となる。 By setting the time T1 from the start of stirring to the time of filtration to 10 ≦ T1 (minutes), the liquid to be treated can be sufficiently stirred and variation in the size of the agglomerates produced can be suppressed. Furthermore, the residual unreacted flocculant can be suppressed. When the liquid treatment is performed by the continuous liquid flow type, the residence time in the stirring tank is T1.

また、この時間Ｔ１として、Ｔ１≦１２（分）とすることで、凝集体が過度に凝集されて沈降することを抑制できる。さらに、生成された凝集体が撹拌により細断されて細分化することを抑制できる。 Further, by setting T1 ≦ 12 (minutes) as this time T1, it is possible to prevent the agglomerates from being excessively agglomerated and settling. Furthermore, it is possible to prevent the produced aggregates from being shredded and subdivided by stirring.

第五態様では、第一から第四のいずれか一つの態様において、前記凝集体のゼリー強度（ブルーム値）Ｊが、１≦Ｊ≦４００（ｇ）である。 In the fifth aspect, in any one of the first to fourth aspects, the jelly strength (bloom value) J of the aggregate is 1 ≦ J ≦ 400 (g).

凝集体のゼリー強度（ブルーム値）Ｊが、１≦Ｊ（ｇ）であることで、被処理液中で凝集体が細分化されることを抑制できる。 When the jelly strength (bloom value) J of the agglomerates is 1 ≦ J (g), it is possible to suppress the agglomerates from being subdivided in the liquid to be treated.

また、凝集体のゼリー強度（ブルーム値）Ｊが、Ｊ≦４００（ｇ）であることで凝集体は流動性を有するので、被処理液の濾過により凝集体を分離することが可能となる。 Further, when the jelly strength (bloom value) J of the agglomerates is J ≦ 400 (g), the agglomerates have fluidity, so that the agglomerates can be separated by filtration of the liquid to be treated.

第六態様では、第一から第五のいずれか一つの態様において、前記被処理液の濾過に用いた濾過膜を洗浄液で洗浄することを含む。 The sixth aspect includes, in any one of the first to fifth aspects, washing the filtration membrane used for filtering the liquid to be treated with a washing liquid.

濾過膜を、洗浄液で洗浄するので、濾過膜は再利用可能となる。 Since the filtration membrane is washed with the cleaning liquid, the filtration membrane can be reused.

第七態様では、第六態様において、前記洗浄により前記凝集体が除去された前記濾過膜を前記濾過に再利用する。 In the seventh aspect, in the sixth aspect, the filtration membrane from which the aggregates have been removed by the washing is reused for the filtration.

濾過膜を繰り返し利用できるので、凝集体が付着した濾過膜を再利用せず廃棄する構成と比較して、低コストで被処理液を処理できる。 Since the filtration membrane can be used repeatedly, the liquid to be treated can be treated at a lower cost as compared with the configuration in which the filtration membrane to which the agglomerates are attached is discarded without being reused.

第八態様では、第一から第七のいずれか一つの態様において、前記凝集剤が粉体凝集剤である。 In the eighth aspect, in any one of the first to seventh aspects, the coagulant is a powder coagulant.

粉体凝集剤は取り扱いが容易であり、被処理液の処理を簡易に行うことが可能である。 The powder flocculant is easy to handle, and the liquid to be treated can be easily treated.

第九態様の液処理装置では、被処理液が収容され、前記被処理液に含まれる粉粒物が凝集剤によって凝集されて凝集体が生成され前記被処理液の内部で前記凝集体が拡散される凝集槽と、前記凝集体が拡散された前記被処理液を濾過して前記被処理液から前記凝集体を分離する濾過装置と、を有する。 In the liquid treatment apparatus of the ninth aspect, the liquid to be treated is housed, and the powders and granules contained in the liquid to be treated are aggregated by the flocculant to generate aggregates, and the aggregates are diffused inside the liquid to be treated. It has a coagulation tank to be treated and a filtration device for filtering the liquid to be treated to which the agglomerates are diffused to separate the agglomerates from the liquid to be treated.

この液処理装置では、凝集槽において、収容された被処理液に粉体凝集剤が投入され、被処理液に含まれる粉粒物を粉体凝集剤によって凝集される。被処理液中には、粉粒物が凝集された凝集体が生成されて拡散される。 In this liquid treatment apparatus, in the coagulation tank, the powder coagulant is charged into the contained liquid to be treated, and the powder or granular material contained in the liquid to be treated is coagulated by the powder coagulant. Aggregates in which powders and granules are aggregated are generated and diffused in the liquid to be treated.

そして、濾過装置では、凝集体が拡散された被処理液を濾過する。凝集体の粒径は、粉粒物の粒径よりも大きいので、濾過に用いる濾過膜の孔径を適切に設定することで、凝集体を被処理液から除去できる。 Then, in the filtration device, the liquid to be treated in which the agglomerates are diffused is filtered. Since the particle size of the agglomerates is larger than the particle size of the powder or granular material, the agglomerates can be removed from the liquid to be treated by appropriately setting the pore size of the filtration membrane used for filtration.

第十態様では、第九態様において、前記被処理液から前記凝集体が分離された濾過液から、残留する粉粒物を分解処理する分解処理装置、を有する。 In the tenth aspect, in the ninth aspect, there is a decomposition treatment apparatus for decomposing residual powders and granules from the filtrate from which the aggregates have been separated from the liquid to be treated.

残留した粉粒物が濾過により少なくなっている濾過液に対し、分解処理装置により、残留した粉粒物を分解処理するので、濾過していない被処理液と比較して、残留した粉粒物の分解処理を効果的に行うことができる。 Since the residual powder and granules are decomposed by the decomposition treatment device for the filtered liquid in which the residual powder and granules are reduced by filtration, the residual powder and granules are compared with the unfiltered liquid to be treated. Can be effectively decomposed.

第十一態様では、第九又は第十態様において、前記凝集槽の内部で前記被処理液を撹拌する撹拌部材を有する。 In the eleventh aspect, in the ninth or tenth aspect, the stirring member for stirring the liquid to be treated is provided inside the coagulation tank.

撹拌部材によって被処理液を撹拌するので、凝集体の生成を促進できる。また、粉体凝集剤によって凝集体が生成された状態の被処理液において、凝集体の沈殿を抑制し、凝集体が拡散した状態を維持できる。 Since the liquid to be treated is agitated by the agitating member, the formation of agglomerates can be promoted. Further, in the liquid to be treated in which the agglomerates are generated by the powder aggregating agent, the precipitation of the agglomerates can be suppressed and the state in which the agglomerates are diffused can be maintained.

第十ニ態様では、第九から第十一のいずれか一つの態様において、前記濾過装置が、前記被処理液の前記凝集体は透過せず凝集体以外の成分が透過する濾過膜と、前記濾過膜に付着した前記凝集体を前記濾過膜から除去する除去装置と、を有する。 In the tenth aspect, in any one of the ninth to eleventh aspects, the filtration device comprises a filtration membrane that does not permeate the agglomerates of the liquid to be treated but allows components other than the agglomerates to permeate. It has a removing device for removing the aggregates adhering to the filtration membrane from the filtration membrane.

凝集体は濾過装置の濾過膜を透過せずに濾過膜に付着し、凝集体以外の成分、たとえば水等は濾過膜を透過する。これにより、凝集体を被処理液から分離できる。 The agglomerates adhere to the filtration membrane without passing through the filtration membrane of the filtration device, and components other than the agglomerates, such as water, permeate the filtration membrane. As a result, the agglomerates can be separated from the liquid to be treated.

濾過膜に付着した凝集体を、除去装置で除去するので、濾過膜が再利用可能となり、効率的に被処理液から凝集体を分離できる。 Since the agglomerates adhering to the filtration membrane are removed by the removing device, the filtration membrane can be reused and the agglomerates can be efficiently separated from the liquid to be treated.

第十三態様では、第十ニ態様において、前記除去装置が、前記濾過膜を洗浄液で洗浄することで前記凝集体を前記濾過膜から除去する洗浄装置を備える。 In the thirteenth aspect, in the tenth aspect, the removing device includes a cleaning device that removes the aggregates from the filtration membrane by cleaning the filtration membrane with a cleaning liquid.

洗浄装置は、濾過膜を洗浄液で洗浄するので、付着した凝集体を濾過膜に残留しないように除去できる。 Since the cleaning device cleans the filtration membrane with a cleaning liquid, the adhered aggregates can be removed so as not to remain on the filtration membrane.

第十四態様では、第十三態様において、前記洗浄装置は、前記濾過によって前記凝集体が分離された濾過液を前記洗浄液として用いる。 In the fourteenth aspect, in the thirteenth aspect, the cleaning device uses the filtered liquid from which the aggregates have been separated by the filtration as the cleaning liquid.

洗浄装置は、洗浄液として濾過液を用いるので、あらたな洗浄液を用意する必要がない。濾過液は、被洗浄液から粉粒物を除去した液体なので、この濾過液で濾過膜を洗浄することで、被処理液に含まれる成分以外の成分が濾過膜に付着することを抑制できる。 Since the cleaning device uses a filtered liquid as the cleaning liquid, it is not necessary to prepare a new cleaning liquid. Since the filtrate is a liquid obtained by removing powders and granules from the solution to be cleaned, it is possible to prevent components other than the components contained in the solution to be treated from adhering to the filtration membrane by cleaning the filtration membrane with this filtrate.

第十五態様では、第十三又は第十四態様において、前記濾過膜は、前記濾過に用いる部分と前記洗浄がなされる部分とが回転によって循環する。 In the fifteenth aspect, in the thirteenth or fourteenth aspect, in the filtration membrane, the portion used for the filtration and the portion to be washed are circulated by rotation.

濾過膜の回転により、濾過膜において濾過に用いた部分と、洗浄がなされる部分とを循環させて入れ替えることができる。これにより、濾過膜において濾過に用いる部分を移動させながら、繰り返し用いることができる。 By rotating the filtration membrane, the portion of the filtration membrane used for filtration and the portion to be washed can be circulated and replaced. As a result, the portion of the filtration membrane used for filtration can be moved and used repeatedly.

第十六態様の凝集体生成方法では、粉粒物を含む被処理液に凝集剤を投入し、前記被処理液を撹拌して前記粉粒物を凝集させ凝集体を生成すると共に前記凝集体を前記被処理液の内部に拡散させる。 In the method for forming an agglomerate according to the sixteenth aspect, an aggregating agent is added to a liquid to be treated containing powders and granules, and the liquid to be treated is stirred to aggregate the powders and granules to form an agglomerate. Is diffused inside the liquid to be treated.

凝集剤を投入した被処理液を撹拌することで、凝集剤の凝集作用を促進して効果的に凝集させ、所望の粒径の凝集体を生成することができる。撹拌により、凝集体を被処理液の内部に拡散させるので、次段階における被処理液の処理、たとえば濾過膜による濾過が容易な状態を維持できる。 By stirring the liquid to be treated to which the coagulant is added, the coagulation action of the coagulant can be promoted to effectively coagulate, and agglomerates having a desired particle size can be produced. Since the agglomerates are diffused inside the liquid to be treated by stirring, it is possible to maintain a state in which the treatment of the liquid to be treated in the next step, for example, filtration by a filtration membrane, is easy.

第十七態様では、第十六態様において、前記凝集剤が、前記粉粒物を付着させ前記凝集体の凝集核を生成する凝集核生成成分と、前記凝集核を凝集させて前記凝集体を生成する有機系高分子成分と、を含む。 In the seventeenth aspect, in the sixteenth aspect, the agglutinating agent agglutinates the agglutinating nuclei with the agglutinating nucleation component that attaches the powder and granules to generate the agglutinating nuclei of the agglutinin, and agglutinates the agglutinating nuclei. Includes organic polymer components to be produced.

凝集剤は、凝集核生成成分により粉粒物を付着させて、凝集核、すなわち相対的に粒径の小さいフロックを生成させる。そして、凝集剤の有機系高分子成分により、凝集核を凝集させて、凝集体、すなわち相対的に粒径の大きいフロックを形成できる。 The aggregating agent attaches powders and granules by the agglutinating nucleating component to form agglomerating nuclei, that is, flocs having a relatively small particle size. Then, the organic polymer component of the flocculant can aggregate the aggregated nuclei to form aggregates, that is, flocs having a relatively large particle size.

第十八態様では、第十六又は第十七態様において、前記撹拌に作用させる仕事率Ｑと、前記被処理液の液量Ｖとの比Ｒ＝Ｑ／Ｖを０．２５≦Ｒ≦０．５０（ｋＷ／ｍ３）とする In the eighteenth aspect, in the sixteenth or seventeenth aspect, the ratio R = Q / V of the power Q acting on the stirring and the liquid amount V of the liquid to be treated is 0.25 ≦ R ≦ 0. .50 (kW / m 3 )

０．２５≦Ｒ（ｋＷ／ｍ３）とすることで、粉粒物を確実に凝集させて凝集体を生成できる。Ｒ≦０．５０（ｋＷ／ｍ３）とすることで、凝集体が細断されてしまうことを抑制できる。 By setting 0.25 ≦ R (kW / m 3 ), the powders and granules can be reliably agglomerated to form an agglomerate. By setting R ≦ 0.50 (kW / m 3 ), it is possible to prevent the agglomerates from being shredded.

第十九態様の凝集体生成装置では、粉粒物を含む被処理液を収容する凝集槽と、前記凝集槽に収容された前記被処理液に凝集剤を投入する投入部材と、前記凝集剤が投入された前記被処理液を撹拌して前記粉粒物を凝集させ凝集体を生成すると共に前記凝集体を前記被処理液の内部に拡散させる撹拌部材と、を有する。 In the agglomerate generation device of the nineteenth aspect, a coagulation tank containing a liquid to be treated containing powders and granules, an input member for charging a coagulant into the liquid to be treated contained in the coagulation tank, and the coagulant. It has a stirring member which stirs the liquid to be treated and agitates the powders and granules to generate an agglomerate and diffuses the agglomerate into the inside of the liquid to be treated.

凝集槽に収容された被処理液に、投入部材によって凝集剤を投入し、さらに撹拌部材で被処理液を撹拌することで、凝集剤の凝集作用を促進して粉粒物を凝集させ、所望の粒径の凝集体を生成することができる。撹拌部材による撹拌により、凝集体を被処理液の内部に拡散させるので、次段階における被処理液の処理、たとえば濾過膜による濾過が容易な状態を維持できる。 The coagulant is charged into the liquid to be treated contained in the coagulation tank by the charging member, and the liquid to be treated is further stirred by the stirring member to promote the coagulation action of the coagulant and agglomerate the powders and granules, which is desired. It is possible to produce agglomerates having a particle size of. Since the agglomerates are diffused inside the liquid to be treated by stirring with the stirring member, it is possible to maintain a state in which the treatment of the liquid to be treated in the next step, for example, filtration by a filtration membrane is easy.

第二十態様では、第十九態様において、前記撹拌部材が、平面状で前記被処理液の内部で法線方向に移動して前記被処理液を撹拌する撹拌板を有する。 In the twentieth aspect, in the nineteenth aspect, the stirring member has a stirring plate that is planar and moves in the normal direction inside the liquid to be treated to stir the liquid to be treated.

撹拌部材の撹拌板は法線方向に移動し、被処理液を過度にかき混ぜないので、被処理液において、生成された凝集体が分断されることを抑制できる。 Since the stirring plate of the stirring member moves in the normal direction and does not stir the liquid to be treated excessively, it is possible to prevent the generated agglomerates from being divided in the liquid to be treated.

第二十一態様では、第二十態様において、前記撹拌部材が、前記被処理液の内部で前記撹拌板を回転させる回転部材を有する。 In the twenty-first aspect, in the twenty-second aspect, the stirring member has a rotating member that rotates the stirring plate inside the liquid to be treated.

回転部材により被処理液の内部で撹拌板を回転させることで、被処理液を連続して撹拌することができる。回転の角速度を一定とすることで、被凝集体の拡散状態を一様に近づけることも可能となる。 By rotating the stirring plate inside the liquid to be treated by the rotating member, the liquid to be treated can be continuously stirred. By keeping the angular velocity of rotation constant, it is possible to make the diffusion state of the agglomerates uniformly close to each other.

第二十二態様では、第十九から第二十一の何れか一つの態様において、前記撹拌部材の出力Ｐと、前記凝集槽に収容された前記被処理液の液量Ｖとの比Ｒ＝Ｐ／Ｖが０．２５≦Ｒ≦０．５０（ｋＷ／ｍ３）である。 In the twenty-second aspect, in any one of the nineteenth to twenty-one aspects, the ratio R of the output P of the stirring member to the liquid amount V of the liquid to be treated contained in the coagulation tank is R. = P / V is 0.25 ≦ R ≦ 0.50 (kW / m 3 ).

０．２５≦Ｒ（ｋＷ／ｍ３）とすることで、粉粒物を確実に凝集させて凝集体を生成できる。Ｒ≦０．５０（ｋＷ／ｍ３）とすることで、凝集体が細断されることを抑制できる。 By setting 0.25 ≦ R (kW / m 3 ), the powders and granules can be reliably agglomerated to form an agglomerate. By setting R ≦ 0.50 (kW / m 3 ), it is possible to prevent the agglomerates from being shredded.

本願では、微細な粉粒物を含む被処理液から、効果的に粉粒物を除去できる。 In the present application, the powders and granules can be effectively removed from the liquid to be treated containing the fine powders and particles.

図１は第一実施形態の液処理装置を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing a liquid treatment apparatus of the first embodiment. 図２は第一実施形態の液処理装置の凝集装置に含まれる撹拌板を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a stirring plate included in the agglutinating device of the liquid treatment device of the first embodiment. 図３は第一実施形態の液処理装置の濾過装置を示す構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram showing a filtration device of the liquid treatment device of the first embodiment. 図４Ａは第一実施形態の液処理装置におけるＣＮＴ排液からの除去対象であるＣＮＴ粉粒物を示す概念図である。FIG. 4A is a conceptual diagram showing CNT powder particles to be removed from the CNT drainage in the liquid treatment apparatus of the first embodiment. 図４Ｂは第一実施形態の液処理装置においてＣＮＴ粉粒物から生成される凝集核を示す概念図である。FIG. 4B is a conceptual diagram showing aggregated nuclei generated from CNT powder granules in the liquid treatment apparatus of the first embodiment. 図４Ｃは第一実施形態の液処理装置においてＣＮＴ粉粒物から生成される凝集体を示す概念図である。FIG. 4C is a conceptual diagram showing aggregates produced from CNT powders and granules in the liquid treatment apparatus of the first embodiment. 図５は第一実施形態の液処理装置における撹拌比率と上澄液及び濾過液の濁度の関係を示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing the relationship between the stirring ratio and the turbidity of the supernatant liquid and the filtered liquid in the liquid treatment apparatus of the first embodiment.

以下、図面を参照して、第一実施形態の液処理装置１２及び液処理方法について説明する。 Hereinafter, the liquid treatment apparatus 12 and the liquid treatment method of the first embodiment will be described with reference to the drawings.

図１に示すように、液処理装置１２は、凝集分離処理部１４と、分解処理部１６と、を有している。本実施形態の液処理装置１２及び液処理方法は、粉粒物の一例である微粉末状のＣＮＴ（ＣＮＴ粉粒物Ｃ１、図４Ａ参照）を含有する被処理液（ＣＮＴ排液）を、凝集分離処理部１４から分解処理部１６へと順に流すことで、この微粉末状のＣＮＴを除去するために用いられる。被処理液に含まれる微粉末状のＣＮＴ粉粒物Ｃ１の粒径Ｄ１は、たとえば０．１≦Ｄ１≦１（μｍ）である。ＣＮＴ排液は、このような微粉末状のＣＮＴ粉粒物を含んでいる点で、一般的な汚泥（ＣＮＴ粉粒物Ｃ１よりも粒径がたとえば、１μｍ〜１００μｍと大きい）を含む排液とは異なる。本実施形態を適用して処理できるＣＮＴ排液としては、たとえば半導体工場の工場排液、ナノ炭素材料製造後の排液またはリチウムイオン二次電池用電極製造後の排液が挙げられる。 As shown in FIG. 1, the liquid treatment apparatus 12 includes a coagulation / separation treatment unit 14 and a decomposition treatment unit 16. In the liquid treatment apparatus 12 and the liquid treatment method of the present embodiment, a liquid to be treated (CNT drainage) containing a fine powdery CNT (CNT powder / granular material C1, see FIG. 4A), which is an example of powder / granular material, is used. It is used to remove the fine powdered CNTs by sequentially flowing from the coagulation / separation processing unit 14 to the decomposition processing unit 16. The particle size D1 of the fine powdered CNT powder C1 contained in the liquid to be treated is, for example, 0.1 ≦ D1 ≦ 1 (μm). The CNT drainage liquid contains general sludge (the particle size is larger than that of the CNT powder granular material C1, for example, 1 μm to 100 μm) in that it contains such fine powdery CNT powder particles. Is different. Examples of the CNT effluent that can be treated by applying the present embodiment include effluent from a semiconductor factory, effluent after manufacturing a nanocarbon material, or effluent after manufacturing an electrode for a lithium ion secondary battery.

凝集分離処理部１４は、凝集体生成装置２０、濾過装置３０、中継槽４０及び汚泥貯槽５０を有している。分解処理部１６は、温調部６０、分解槽７０、監視槽８０及び放流槽９０を有している。 The agglomeration separation processing unit 14 includes an agglomerate generation device 20, a filtration device 30, a relay tank 40, and a sludge storage tank 50. The decomposition processing unit 16 includes a temperature control unit 60, a decomposition tank 70, a monitoring tank 80, and a discharge tank 90.

凝集体生成装置２０は、凝集槽２２、凝集剤投入部材２４及び撹拌部材２６を有している。 The agglomerate generation device 20 includes a coagulation tank 22, a coagulant input member 24, and a stirrer member 26.

凝集槽２２は、例えば、上面が開放された直方体状あるいは円筒状の容器である。凝集槽２２は、例えば金属製で、金属表面に樹脂の被覆材が表面層として被覆されることで、所望の耐久性及び耐腐食性が得られる構造を採り得る。凝集槽２２には、被処理液として、図４Ａに示すＣＮＴ粉粒物Ｃ１を含んだＣＮＴ排液ＳＬ１が導入される。ＣＮＴ排液ＳＬ１は被処理液の一例である。ＣＮＴ粉粒物Ｃ１は、粉粒物の一例である。 The coagulation tank 22 is, for example, a rectangular parallelepiped or cylindrical container having an open upper surface. The coagulation tank 22 is made of metal, for example, and can adopt a structure capable of obtaining desired durability and corrosion resistance by coating the metal surface with a resin coating material as a surface layer. The CNT drainage SL1 containing the CNT powder granules C1 shown in FIG. 4A is introduced into the coagulation tank 22 as the liquid to be treated. The CNT drainage SL1 is an example of the liquid to be treated. The CNT powder granule C1 is an example of the powder granule.

凝集槽２２には、凝集剤投入部材２４によって、凝集剤が投入される。この凝集剤は、凝集核生成成分と、有機系高分子成分と、を含んでいる。凝集核生成成分は、ＣＮＴ排液ＳＬ１の内部のＣＮＴ粉粒物Ｃ１を付着させて、複数のＣＮＴ粉粒物Ｃ１を凝集させ、図４Ｂに示すように、凝集核Ｃ２を生成する。有機系高分子成分は、複数の凝集核Ｃ２をさらに凝集させて、図４Ｃに示すように、凝集体Ｃ３を生成する。本実施形態では凝集剤として粉体凝集剤を用いるが、上記したように、複数のＣＮＴ粉粒物Ｃ１から凝集核Ｃ２を生成する成分と、複数の凝集核Ｃ２を凝集して凝集体Ｃ３を生成する成分と、を含んでいれば、凝集剤の具体的な構成は特に限定されない。 The coagulant is charged into the coagulation tank 22 by the coagulant charging member 24. This flocculant contains an aggregated nucleation component and an organic polymer component. The aggregated nucleation component attaches the CNT powder granules C1 inside the CNT drainage SL1 to aggregate the plurality of CNT powder particles C1 and produces aggregated nuclei C2 as shown in FIG. 4B. The organic polymer component further agglutinates a plurality of agglutinating nuclei C2 to produce agglutinating C3 as shown in FIG. 4C. In the present embodiment, a powder coagulant is used as the coagulant, but as described above, a component that produces agglomerated nuclei C2 from a plurality of CNT powder granules C1 and a plurality of agglomerated nuclei C2 are aggregated to form an agglomerate C3. The specific composition of the flocculant is not particularly limited as long as it contains the components to be produced.

撹拌部材２６は、凝集槽２２に収容されたＣＮＴ排液ＳＬ１を撹拌する部材である。凝集槽２２内のＣＮＴ排液ＳＬ１に凝集剤が投入された状態で、この凝集剤と共に、ＣＮＴ排液ＳＬ１を撹拌する。凝集剤が投入された被処理液を撹拌することで、凝集剤による凝集効果を促進して、ＣＮＴ粉粒物Ｃ１を効果的に凝集させる。また、生成された凝集体Ｃ３（図４Ｃ参照）をＣＮＴ排液ＳＬ１の内部で拡散させる。 The stirring member 26 is a member that stirs the CNT drainage SL1 housed in the coagulation tank 22. With the flocculant charged into the CNT drainage SL1 in the coagulation tank 22, the CNT drainage SL1 is stirred together with the flocculant. By stirring the liquid to be treated to which the coagulant is added, the coagulation effect of the coagulant is promoted, and the CNT powder or granular material C1 is effectively agglomerated. Further, the generated aggregate C3 (see FIG. 4C) is diffused inside the CNT drainage SL1.

本実施形態では、図２に示すように、撹拌部材２６は、回転軸２６Ａと、この回転軸２６Ａの下端に取り付けられた撹拌板２６Ｂ（パドル）と、を有する構造である。撹拌板２６Ｂは、幅方向（矢印Ｗ１方向）の中心部分に、回転軸２６Ａの下端が固定されている。凝集槽２２にＣＮＴ排液ＳＬ１が収容された状態で、撹拌板２６ＢがＣＮＴ排液ＳＬ１の内部に位置するように、撹拌板２６Ｂの位置が決められている。 In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the stirring member 26 has a structure including a rotating shaft 26A and a stirring plate 26B (paddle) attached to the lower end of the rotating shaft 26A. The lower end of the rotating shaft 26A is fixed to the central portion of the stirring plate 26B in the width direction (arrow W1 direction). The position of the stirring plate 26B is determined so that the stirring plate 26B is located inside the CNT drainage SL1 with the CNT drainage SL1 housed in the coagulation tank 22.

本実施形態では、撹拌板２６Ｂは金属製であり、金属表面にゴムあるいは樹脂の被覆材が被覆されることで、所望の耐久性及び耐腐食性が得られる構造である。なお、金属の種類によって金属自体で所望の耐久性や耐腐食性が得られる場合もあり、この場合は、被覆材は不要である。 In the present embodiment, the stirring plate 26B is made of metal and has a structure in which desired durability and corrosion resistance can be obtained by coating the metal surface with a coating material of rubber or resin. Depending on the type of metal, the metal itself may have desired durability and corrosion resistance. In this case, no coating material is required.

また、図２では、撹拌板２６Ｂを１枚としているが、上下に複数枚配置してもよい。また、回転軸２６Ａの軸方向（矢印Ｊ１方向）に見て、２枚の撹拌板２６Ｂが直交するように配置された構造でもよい。 Further, although the stirring plate 26B is one in FIG. 2, a plurality of stirring plates 26B may be arranged one above the other. Further, the structure may be such that the two stirring plates 26B are arranged so as to be orthogonal to each other when viewed in the axial direction of the rotating shaft 26A (direction of arrow J1).

図１に示すように、回転軸２６Ａは、モータ２６Ｍによって矢印Ｒ１方向又はその反対方向に回転される。回転軸２６Ａの回転により、撹拌板２６Ｂは、回転軸２６Ａを中心として、図２の矢印Ｒ１方向に回転する。撹拌板２６Ｂのこの回転方向は、撹拌板２６Ｂの各部分が、平面の法線方向に移動する方向である。 As shown in FIG. 1, the rotation shaft 26A is rotated by the motor 26M in the direction of arrow R1 or the opposite direction. Due to the rotation of the rotating shaft 26A, the stirring plate 26B rotates about the rotating shaft 26A in the direction of arrow R1 in FIG. This rotation direction of the stirring plate 26B is a direction in which each part of the stirring plate 26B moves in the normal direction of the plane.

モータ２６Ｍは、回転部材の一例であり、このモータ２６Ｍの駆動により、撹拌板２６Ｂを連続して回転させることができる。また、インバータ等によりモータ２６Ｍの出力Ｐを調整することも可能である。そして、撹拌板２６Ｂの回転の角速度も可変であるが、出力Ｐを一定に維持すれば、撹拌板２６Ｂを一定の角速度で回転させることも可能である。特に本実施形態では、凝集槽２２に収容されたＣＮＴ排液ＳＬ１の体積Ｖに対する比であるＲ＝Ｐ／Ｖの値を所定範囲に調整できるようになっている。 The motor 26M is an example of a rotating member, and the stirring plate 26B can be continuously rotated by driving the motor 26M. It is also possible to adjust the output P of the motor 26M with an inverter or the like. The angular velocity of rotation of the stirring plate 26B is also variable, but if the output P is kept constant, the stirring plate 26B can be rotated at a constant angular velocity. In particular, in the present embodiment, the value of R = P / V, which is the ratio of the CNT drainage SL1 housed in the coagulation tank 22 to the volume V, can be adjusted within a predetermined range.

凝集槽２２に収容された被処理液ＳＬ１に対し、凝集体Ｃ３が生成されて拡散された状態で、被処理液ＳＬは、濾過対象液ＳＬ２として、濾過装置３０に送られる。本実施形態では、凝集槽２２では、凝集体Ｃ３の生成及び拡散を行いつつ被処理液ＳＬ１を濾過装置３０に順次送る連続処理（連続通液式の処理）が行われる。ただし、この連続処理に代えて、凝集槽２２において、凝集体Ｃ３の生成状態及び拡散状態が安定するのを待ち、その後に被処理液ＳＬ１を濾過装置３０に送るバッチ処理を行ってもよい。 The liquid SL to be treated is sent to the filtration device 30 as the liquid to be filtered SL2 in a state where the agglomerates C3 are generated and diffused with respect to the liquid SL1 to be treated contained in the coagulation tank 22. In the present embodiment, in the coagulation tank 22, continuous treatment (continuous liquid flow type treatment) in which the liquid to be treated SL1 is sequentially sent to the filtration device 30 while forming and diffusing the agglomerates C3 is performed. However, instead of this continuous treatment, a batch treatment may be performed in the coagulation tank 22 after waiting for the formation state and the diffusion state of the agglomerate C3 to stabilize, and then sending the liquid to be treated SL1 to the filtration device 30.

濾過装置３０は、濾過槽３２、回転ドラム３４及び洗浄装置３６を有している。濾過槽３２は、上面が開放された直方体状あるいは円筒状の容器である。 The filtration device 30 includes a filtration tank 32, a rotary drum 34, and a cleaning device 36. The filtration tank 32 is a rectangular parallelepiped or cylindrical container with an open upper surface.

図３に詳細に示すように、回転ドラム３４は円筒状のドラム本体３４Ａと、このドラム本体３４Ａの外側に取り付けられた濾過膜３４Ｂと、を有している。ドラム本体３４Ａは、中心軸３４Ｃが横方向（水平方向）となる向きで、濾過槽３２の内側に配置されている。ドラム本体３４Ａの一部は、濾過槽３２の上端よりもさらに上方に位置している。ドラム本体３４Ａには、外周側と内周側とを貫通する複数の貫通孔（一例として四角形の開口部、図示省略）が形成されており、内周側から外周側へ被処理液が流れるようになっている。 As shown in detail in FIG. 3, the rotating drum 34 has a cylindrical drum body 34A and a filtration membrane 34B attached to the outside of the drum body 34A. The drum main body 34A is arranged inside the filtration tank 32 in a direction in which the central axis 34C is in the horizontal direction (horizontal direction). A part of the drum body 34A is located further above the upper end of the filtration tank 32. The drum body 34A is formed with a plurality of through holes (square openings, not shown) penetrating the outer peripheral side and the inner peripheral side so that the liquid to be treated flows from the inner peripheral side to the outer peripheral side. It has become.

中心軸３４Ｃはモータ３４Ｍによって回転される。中心軸３４Ｃの回転により、ドラム本体３４Ａが中心軸３４Ｃを中心として矢印Ｒ２で示すように回転すると、濾過膜３４Ｂもドラム本体３４Ａと一体で回転する。なお、モータ３４Ｍの駆動力は、このように中心軸３４Ｃからドラム本体３４Ａに作用する構成でも良いが、これに代えて、ドラム本体３４Ｍに直接作用する構成でもよい。 The central shaft 34C is rotated by the motor 34M. When the drum main body 34A rotates about the central shaft 34C as shown by the arrow R2 due to the rotation of the central shaft 34C, the filtration membrane 34B also rotates integrally with the drum main body 34A. The driving force of the motor 34M may be configured to act on the drum main body 34A from the central shaft 34C in this way, but instead, it may be configured to act directly on the drum main body 34M.

凝集槽２２と回転ドラム３４とは、第一配管Ｐ１で接続されており、凝集槽２２の内部のＣＮＴ排液ＳＬ１が、濾過対象液ＳＬ２として回転ドラム３４の内部へ送られる。本実施形態では、第一配管Ｐ１において、一端Ｐ１Ａ（凝集槽２２側の端部、図１参照）は他端Ｐ１Ｂ（回転ドラム３４側の端部、図３参照）よりも上方に位置しており、例えば、凝集槽２２の側壁２２Ｓに形成された排出孔から流出したＣＮＴ排液ＳＬ１が、重力で回転ドラム３４の内部に濾過対象液ＳＬ２として流入する。第一配管Ｐ１の他端Ｐ１Ｂは、回転ドラム３４の内部で開口している。 The coagulation tank 22 and the rotary drum 34 are connected by the first pipe P1, and the CNT drainage SL1 inside the coagulation tank 22 is sent to the inside of the rotary drum 34 as the liquid to be filtered SL2. In the present embodiment, in the first pipe P1, one end P1A (the end on the coagulation tank 22 side, see FIG. 1) is located above the other end P1B (the end on the rotary drum 34 side, see FIG. 3). For example, the CNT drainage SL1 flowing out from the discharge hole formed in the side wall 22S of the coagulation tank 22 flows into the rotating drum 34 as the filtration target liquid SL2 by gravity. The other end P1B of the first pipe P1 is open inside the rotating drum 34.

濾過膜３４Ｂの孔径は、例えば、１００〜２００μｍ程度であり、後述するように、ＣＮＴ排液ＳＬ１に含まれるＣＮＴ粉粒物Ｃ１の粒径Ｄ１よりは大きく、凝集体Ｃ３の粒径Ｄ３（図４Ｃ参照）よりは小さい。 The pore size of the filtration membrane 34B is, for example, about 100 to 200 μm, which is larger than the particle size D1 of the CNT powder granules C1 contained in the CNT drainage SL1 and is larger than the particle size D1 of the aggregate C3 (FIG. It is smaller than 4C).

なお、ＣＮＴ粉粒物Ｃ１は、筒状又は柱状の形状であり、軸方向の長さが、軸方向と直交する幅及び奥行と比較して長い。一般的に粒子径とは非球形の微粒子の代表径であり、最大径と最小径の間の値となるが、ＣＮＴ紛粒物の粒径も同様にして表示される。実用的には、例えば、パーティクルカウンターと同様にレーザー光を照射して測定した粒径分布で表示される粒径がこの例となる。
ところが、ＣＮＴは短径と長径が著しく異なるため、他の物質と同様に扱うことはできない。たとえば、凝集核Ｃ２中に保持されたＣＮＴの一部は、フロックから抜け出してしまう場合があるが、これは、短径が著しく短いためである。 The CNT powder granule C1 has a tubular or columnar shape, and the length in the axial direction is longer than the width and depth orthogonal to the axial direction. Generally, the particle size is a representative diameter of non-spherical fine particles, and is a value between the maximum diameter and the minimum diameter, but the particle size of the CNT powder particles is also displayed in the same manner. Practically, for example, a particle size displayed by a particle size distribution measured by irradiating a laser beam like a particle counter is an example of this.
However, since CNTs have a significantly different minor axis and major axis, they cannot be treated in the same manner as other substances. For example, some of the CNTs held in the aggregated nucleus C2 may escape from the flocs because the minor axis is extremely short.

また、凝集体Ｃ３は、その生成過程において、複数の凝集核Ｃ２が凝集されて形成されるため、球体に近い形状となる。したがって、それぞれの凝集体Ｃ３の内部での任意の２点間距離をとり、この２点間距離の最大値を粒径Ｄ３と定義すれば、この粒径Ｄ３は、凝集体Ｃ３を球体と考えた場合の直径で近似できる。そして、複数の凝集体Ｃ３、好ましくは１０個程度あるいはそれ以上の凝集体Ｃ３について、内部の２点間距離の最大値を計測して平均値をとれば、被処理液ＳＬ１における凝集体Ｃ３の粒径Ｄ３について、より正確な値が得られる。凝集体Ｃ３の内部での２点間距離は、例えば目視観察で測定可能である。 Further, the agglomerate C3 has a shape close to a sphere because a plurality of agglutinating nuclei C2 are aggregated and formed in the process of its formation. Therefore, if an arbitrary distance between two points is taken inside each aggregate C3 and the maximum value of the distance between the two points is defined as the particle size D3, the particle size D3 considers the aggregate C3 to be a sphere. It can be approximated by the diameter of the case. Then, for a plurality of aggregates C3, preferably about 10 or more aggregates C3, if the maximum value of the internal two-point distance is measured and the average value is taken, the aggregate C3 in the liquid to be treated SL1 More accurate values can be obtained for the particle size D3. The distance between two points inside the aggregate C3 can be measured, for example, by visual observation.

回転ドラム３４の内部では、回転ドラム３４の濾過膜３４Ｂによって濾過対象液ＳＬ２が濾過され、濾過対象液ＳＬ２から凝集体Ｃ３が分離される。特に、回転ドラム３４において、相対的に下側に位置する部分の濾過膜３４Ｂによって、濾過対象液ＳＬ２が濾過される。濾過膜３４Ｂを通過した液体成分は濾過液ＳＬ３として濾過槽３２に溜まり、濾過膜３４Ｂを通過しなかった成分（凝集体Ｃ３を含む成分）は、濾過膜３４Ｂの内周側に捕捉される。 Inside the rotary drum 34, the filtration target liquid SL2 is filtered by the filtration membrane 34B of the rotary drum 34, and the aggregate C3 is separated from the filtration target liquid SL2. In particular, in the rotary drum 34, the filtration target liquid SL2 is filtered by the filtration membrane 34B at a portion located relatively lower. The liquid component that has passed through the filtration membrane 34B is accumulated in the filtration tank 32 as the filtration solution SL3, and the component that has not passed through the filtration membrane 34B (the component containing the aggregate C3) is captured on the inner peripheral side of the filtration membrane 34B.

濾過装置３０は、除去装置の一例としての洗浄装置３６を有している。洗浄装置３６は、洗浄液配管３６Ｔ、洗浄液ポンプ３６Ｐ、内側スプレー３６Ｎ及び外側スプレー３６Ｓを有している。 The filtration device 30 has a cleaning device 36 as an example of a removal device. The cleaning device 36 has a cleaning liquid pipe 36T, a cleaning liquid pump 36P, an inner spray 36N, and an outer spray 36S.

濾過槽３２の側壁３２Ｓには、洗浄液配管３６Ｔの一端３６ＴＡが接続されている。洗浄液配管３６Ｔには、洗浄液ポンプ３６Ｐが設けられており、洗浄液配管３６Ｔは、この洗浄液ポンプ３６Ｐよりも他端側で、内側配管３６ＴＮと外側配管３６ＴＳと、に分岐されている。 One end 36TA of the cleaning liquid pipe 36T is connected to the side wall 32S of the filtration tank 32. The cleaning liquid pipe 36T is provided with a cleaning liquid pump 36P, and the cleaning liquid pipe 36T is branched into an inner pipe 36TN and an outer pipe 36TS on the other end side of the cleaning liquid pump 36P.

内側配管３６ＴＮの端部は回転ドラム３４の内部に位置しており、この内側端部に内側スプレー３６Ｎが設けられている。外側配管３６ＴＳの端部は、回転ドラム３４の外側かつ上方に位置しており、この外側端部に外側スプレー３６Ｓが設けられている。 The end of the inner pipe 36TN is located inside the rotating drum 34, and the inner spray 36N is provided at the inner end. The end of the outer pipe 36TS is located outside and above the rotary drum 34, and the outer spray 36S is provided at the outer end.

洗浄液ポンプ３６Ｐの駆動により、内側スプレー３６Ｎ及び外側スプレー３６Ｓからは、濾過槽３２内の濾過液ＳＬ３が洗浄液として吐出される。内側スプレー３６Ｎ及び外側スプレー３６Ｓの数は限定されず、洗浄液の液量と、洗浄する面積に合わせて、それぞれ１つ又は複数設けることが可能である。 By driving the cleaning liquid pump 36P, the filtered liquid SL3 in the filter tank 32 is discharged as the cleaning liquid from the inner spray 36N and the outer spray 36S. The number of the inner spray 36N and the outer spray 36S is not limited, and one or a plurality of each can be provided according to the amount of the cleaning liquid and the area to be cleaned.

内側スプレー３６Ｎは、回転ドラム３４の内周側から回転ドラム３４に向けて洗浄液を斜め上方に吐出する向きで配置されている。内側スプレー３６Ｎから吐出された洗浄液は、ドラム本体３４Ａの図示しない貫通孔を経て、濾過膜３４Ｂに内周側から当たり、付着している凝集体Ｃ３を濾過膜３４Ｂから剥離して除去する。なお内側スプレー３６Ｎは省略することも可能である。 The inner spray 36N is arranged so as to discharge the cleaning liquid diagonally upward from the inner peripheral side of the rotary drum 34 toward the rotary drum 34. The cleaning liquid discharged from the inner spray 36N hits the filtration membrane 34B from the inner peripheral side through a through hole (not shown) of the drum main body 34A, and peels off the adhered aggregate C3 from the filtration membrane 34B to remove it. The inner spray 36N can be omitted.

外側スプレー３６Ｓは、回転ドラム３４の外側且つ上方から回転ドラム３４に向けて洗浄液を下方に吐出する向きで配置されている。外側スプレー３６Ｓから吐出された洗浄液は、濾過膜３４Ｂに外周側から直接的に当たり、その衝撃力と、濾過膜３４Ｂを透過することで、付着している凝集体Ｃ３を濾過膜３４Ｂから剥離して除去する。 The outer spray 36S is arranged so as to discharge the cleaning liquid downward from the outside and above of the rotary drum 34 toward the rotary drum 34. The cleaning liquid discharged from the outer spray 36S directly hits the filtration membrane 34B from the outer peripheral side, and by penetrating the impact force and the filtration membrane 34B, the adhering aggregate C3 is separated from the filtration membrane 34B. Remove.

回転ドラム３４の内部には、回収函３８が配置されている。回収函３８は、上面が開放された箱状の部材であり、回転ドラム３４の一部（上部）を間にして外側スプレー３６Ｓと対向している。回収函３８は、外側スプレー３６Ｓから吐出され、濾過膜３４Ｂ及びドラム本体３４Ａを通過した洗浄液を回収する部材である。この洗浄液には、洗浄によって濾過膜３４Ｂから除去された凝集体Ｃ３が含まれており、実質的に回収函３８は除去された凝集体Ｃ３を回収する。特に図３に示した例では、回収函３８は上方に向かって広がる形状であるので、このように広がらない形状の回収函と比較して、広範囲で凝集体Ｃ３を回収できる。 A collection box 38 is arranged inside the rotating drum 34. The collection box 38 is a box-shaped member having an open upper surface, and faces the outer spray 36S with a part (upper portion) of the rotating drum 34 in between. The recovery box 38 is a member that collects the cleaning liquid discharged from the outer spray 36S and passed through the filtration membrane 34B and the drum body 34A. This cleaning liquid contains agglomerates C3 removed from the filtration membrane 34B by washing, and the recovery box 38 substantially recovers the removed agglomerates C3. In particular, in the example shown in FIG. 3, since the collection box 38 has a shape that expands upward, the aggregate C3 can be collected in a wide range as compared with the collection box having a shape that does not expand in this way.

図１に示すように、濾過槽３２よりも下方には、汚泥貯槽５０が配置されている。汚泥貯槽５０は、本実施形態では、上面が開放された直方体状あるいは円筒状の容器である。汚泥貯槽５０は、例えば、金属製であり、金属表面に樹脂等の被覆材が被覆されることで、所望の耐久性及び耐腐食性が得られる構造である。なお、金属の種類によっては金属自体で所望の耐久性や耐腐食性が得られる場合もあり、この場合は、被覆材は不要である。 As shown in FIG. 1, a sludge storage tank 50 is arranged below the filtration tank 32. In the present embodiment, the sludge storage tank 50 is a rectangular parallelepiped or cylindrical container with an open upper surface. The sludge storage tank 50 is made of metal, for example, and has a structure in which desired durability and corrosion resistance can be obtained by coating the metal surface with a coating material such as resin. Depending on the type of metal, the metal itself may have desired durability and corrosion resistance. In this case, a coating material is not required.

汚泥貯槽５０の内側には、汚泥袋又は汚泥ボックス（以下では、汚泥ボックスも含めて「汚泥袋」という）が設置されている。回収函３８と汚泥貯槽５０とは回収配管３８Ｔで接続されており、回収函３８で回収された洗浄液及び凝集体Ｃ３が汚泥として、汚泥袋に貯められる。 Inside the sludge storage tank 50, a sludge bag or a sludge box (hereinafter, including the sludge box, referred to as a "sludge bag") is installed. The collection box 38 and the sludge storage tank 50 are connected by a collection pipe 38T, and the cleaning liquid and the aggregate C3 collected in the collection box 38 are stored as sludge in a sludge bag.

汚泥袋は、水分は透過するが凝集体Ｃ３は透過しない透過孔（図示省略）を有している。汚泥を貯めた汚泥袋から、透過孔を通じて経時的に水分が流出や蒸発によって抜けることで、汚泥袋の内部では、固形の汚泥割合を高めることができる。なお、このように汚泥袋を保持することが可能であれば、汚泥貯槽５０としては、上記した直方体状あるいは円筒状の容器に限定されず、例えば、汚泥袋を保持可能な枠状の部材でもよい。汚泥袋の素材はポリプロピレン、ポリエチレン等が好ましい。 The sludge bag has permeation holes (not shown) that allow moisture to permeate but not aggregate C3. The proportion of solid sludge inside the sludge bag can be increased by allowing water to flow out or evaporate from the sludge bag containing the sludge over time through the through holes. If the sludge bag can be held in this way, the sludge storage tank 50 is not limited to the rectangular parallelepiped or cylindrical container described above, and for example, a frame-shaped member capable of holding the sludge bag may be used. Good. The material of the sludge bag is preferably polypropylene, polyethylene or the like.

汚泥貯槽５０は、回収函３８よりも下方に配置されており、回収配管３８Ｔの一端３８ＴＡ（回収函３８側の端部）は、他端３８ＴＢ（汚泥貯槽５０側の端部）よりも上方に位置している。例えば、回収函３８の下面に形成された排出孔から、洗浄液及び凝集体Ｃ３が重力で汚泥貯槽５０の内部に流入する。回収配管３８Ｔの他端３８ＴＢは、汚泥貯槽５０の上方で開口している。 The sludge storage tank 50 is arranged below the collection box 38, and one end 38TA (the end on the collection box 38 side) of the collection pipe 38T is above the other end 38TB (the end on the sludge storage tank 50 side). positioned. For example, the cleaning liquid and the aggregate C3 flow into the sludge storage tank 50 by gravity from the discharge hole formed on the lower surface of the collection box 38. The other end 38TB of the recovery pipe 38T is open above the sludge storage tank 50.

図１に示すように、中継槽４０は、凝集分離処理部１４と分解処理部１６との間に配置されている。中継槽４０は、上面が開放された直方体状あるいは円筒状の容器である。 As shown in FIG. 1, the relay tank 40 is arranged between the coagulation / separation processing unit 14 and the decomposition processing unit 16. The relay tank 40 is a rectangular parallelepiped or cylindrical container with an open upper surface.

中継槽４０の材質は、濾過液ＳＬ３を収容して一定時間滞留させることが可能であれば限定されず、例えば、金属の表面にエポキシ樹脂等の樹脂材料を被覆した構造や、ポリエチレン、ポリ塩化ビニルを用いた構造、さらには、これら樹脂を繊維で強化した繊維強化樹脂等を用いた構造を採り得る。 The material of the relay tank 40 is not limited as long as it can accommodate the filtrate SL3 and stay for a certain period of time. For example, a structure in which a metal surface is coated with a resin material such as epoxy resin, polyethylene, or polyvinyl chloride is used. A structure using vinyl, or a structure using a fiber-reinforced resin obtained by reinforcing these resins with fibers can be adopted.

濾過槽３２と中継槽４０とは第二配管Ｐ２で接続されており、濾過槽３２の内部の濾過液ＳＬ３が、中継槽４０に送られる。本実施形態では、第二配管Ｐ２において、一端Ｐ２Ａ（濾過槽３２側の端部）は他端Ｐ２Ｂ（中継槽４０側の端部）よりも上方に位置している。濾過液ＳＬ３の液面ＬＬ３が上昇し、濾過槽３２の側壁３２Ｓを超えると、オーバーフローした濾過液ＳＬ３が、第二配管Ｐ２を通じて、重力で中継槽４０の内部に流入する。第二配管Ｐ２の他端部Ｐ２Ｂは、中継槽４０の上方で開口している。 The filter tank 32 and the relay tank 40 are connected by a second pipe P2, and the filtrate SL3 inside the filter tank 32 is sent to the relay tank 40. In the present embodiment, in the second pipe P2, one end P2A (the end on the filtration tank 32 side) is located above the other end P2B (the end on the relay tank 40 side). When the liquid level LL3 of the filter liquid SL3 rises and exceeds the side wall 32S of the filter tank 32, the overflowed filter liquid SL3 flows into the inside of the relay tank 40 by gravity through the second pipe P2. The other end P2B of the second pipe P2 is open above the relay tank 40.

分解処理部１６は、分解処理装置の一例である。換言すれば、分解処理装置が液処理装置１２に組み込まれることで、液処理装置１２の分解処理部１６として機能する。 The decomposition processing unit 16 is an example of a decomposition processing apparatus. In other words, by incorporating the decomposition processing device into the liquid treatment device 12, it functions as the decomposition processing unit 16 of the liquid treatment device 12.

分解処理部１６は、本実施形態では、濾過液ＳＬ３を薬品によって処理する薬品分解処理を行う構成である。分解処理部１６は、上流側から順に、分解槽７０、監視槽８０及び放流槽９０が隣接して配置されている。 In the present embodiment, the decomposition treatment unit 16 is configured to perform a chemical decomposition treatment for treating the filtrate SL3 with a chemical. In the decomposition processing unit 16, the decomposition tank 70, the monitoring tank 80, and the discharge tank 90 are arranged adjacent to each other in order from the upstream side.

中継槽４０と分解槽７０との間は中継配管Ｐ３で接続されており、中継配管Ｐ３には中継ポンプ６０Ｐが設けられている。中継ポンプ６０Ｐを駆動することで、中継槽４０から分解槽７０へ濾過液ＳＬ３を送ることができる。 The relay tank 40 and the disassembly tank 70 are connected by a relay pipe P3, and the relay pipe P3 is provided with a relay pump 60P. By driving the relay pump 60P, the filtrate SL3 can be sent from the relay tank 40 to the decomposition tank 70.

分解槽７０には、ｐＨ調整剤を投入可能であり、且つ、分解剤を投入可能である。さらに分解槽７０には、撹拌部材７２が設けられており、ｐＨ調整剤及び分解剤が投入された被処理液を撹拌することが可能である。撹拌部材７２の具体的構成は限定されない。たとえば、凝集槽２２に設けた撹拌部材２６と同様の構成とすることが可能であるが、ここでは、プロペラ型の撹拌部材がより好ましい。 A pH adjusting agent can be added to the decomposition tank 70, and a decomposition agent can be added to the decomposition tank 70. Further, the decomposition tank 70 is provided with a stirring member 72, and it is possible to stir the liquid to be treated to which the pH adjusting agent and the decomposing agent are charged. The specific configuration of the stirring member 72 is not limited. For example, it is possible to have the same configuration as the stirring member 26 provided in the coagulation tank 22, but here, a propeller type stirring member is more preferable.

分解槽７０にはｐＨセンサ７４が設けられている。分解槽７０に収容された濾過液ＳＬ３のｐＨを、ｐＨセンサ７４により検出することができる。 The decomposition tank 70 is provided with a pH sensor 74. The pH of the filtrate SL3 contained in the decomposition tank 70 can be detected by the pH sensor 74.

なお、分解槽７０にヒータ７６を設け、収容された濾過液ＳＬ３を加熱して昇温させることにより粉粒物の分解反応速度を向上させることができるようにしてもよい。 A heater 76 may be provided in the decomposition tank 70 to heat the contained filter solution SL3 to raise the temperature so that the decomposition reaction rate of the powder or granules can be improved.

監視槽８０には、濁度センサ８２及びｐＨセンサ８４が設けられている。監視槽８０に収容された濾過液ＳＬ３の濁度を、濁度センサ８２により検出することができ、監視槽８０に収容された濾過液ＳＬ３のｐＨを、ｐＨセンサ８４により検出することができる。 The monitoring tank 80 is provided with a turbidity sensor 82 and a pH sensor 84. The turbidity of the filtrate SL3 contained in the monitoring tank 80 can be detected by the turbidity sensor 82, and the pH of the filtrate SL3 contained in the monitoring tank 80 can be detected by the pH sensor 84.

放流槽９０には、放流配管Ｐ４の一端が接続されている。放流配管Ｐ４の他端は開放されると共に、放流配管Ｐ４に放流ポンプ９０Ｐが設けられている。放流槽９０に収容された濾過液ＳＬ３を、処理済液ＳＬ４として、放流ポンプ９０Ｐの駆動により外部に放流することができる。 One end of the discharge pipe P4 is connected to the discharge tank 90. The other end of the discharge pipe P4 is opened, and the discharge pump 90P is provided in the discharge pipe P4. The filtered liquid SL3 contained in the discharge tank 90 can be discharged to the outside as the treated liquid SL4 by driving the discharge pump 90P.

本実施形態では、中継配管Ｐ３に熱回収ユニット６４を、放流配管Ｐ４に熱回収ユニット６６をそれぞれ設け、熱回収ユニット６６で回収した処理済液ＳＬ４の熱エネルギーを熱回収ユニット６４に移動させて、加熱対象（濾過液ＳＬ３）を加熱できるようにしている。ただし、これらの熱回収設備は省略してもよい。 In the present embodiment, the heat recovery unit 64 is provided in the relay pipe P3 and the heat recovery unit 66 is provided in the discharge pipe P4, and the heat energy of the treated liquid SL4 recovered by the heat recovery unit 66 is transferred to the heat recovery unit 64. , The heating target (filter solution SL3) can be heated. However, these heat recovery facilities may be omitted.

次に、本実施形態の作用、液処理方法及び凝集体生成方法について説明する。 Next, the operation of the present embodiment, the liquid treatment method, and the agglomerate formation method will be described.

本実施形態では、ＣＮＴ粉粒物を含む被処理液が凝集槽２２に収容された状態で、この処理液に、凝集剤投入部材２４によって凝集剤を投入する。そして、撹拌部材２６によって、ＣＮＴ排液ＳＬ１を撹拌する。 In the present embodiment, the coagulant is charged into the treatment liquid by the coagulant charging member 24 in a state where the liquid to be treated containing the CNT powder and granules is contained in the coagulation tank 22. Then, the CNT drainage SL1 is stirred by the stirring member 26.

このように、凝集剤を投入したＣＮＴ排液ＳＬ１を撹拌することで、撹拌させない場合と比較して、凝集剤の凝集作用を促進して、ＣＮＴ粉粒物Ｃ１（図４Ａ参照）を効果的に凝集させることができる。加えて、生成された凝集体Ｃ３（図４Ｃ参照）が、ＣＮＴ排液ＳＬ１の内部で沈殿することを抑制し、凝集体Ｃ３が分散した状態を維持できる。 In this way, by stirring the CNT drainage SL1 to which the coagulant is added, the coagulation action of the coagulant is promoted as compared with the case where the coagulant is not agitated, and the CNT powder or granular material C1 (see FIG. 4A) is effective. Can be aggregated into. In addition, the generated aggregate C3 (see FIG. 4C) can be suppressed from precipitating inside the CNT drainage SL1, and the state in which the aggregate C3 is dispersed can be maintained.

本実施形態で使用する凝集剤は、凝集核生成成分と、有機系高分子成分と、を含んでいる。凝集核生成成分は、イオン交換可能な成分が好適である。例えば、ゼオライト、ベントナイトやスメクタイト等の層状粘土鉱物、砕いたイオン交換樹脂等が好ましく、ゼオライトが特に好ましい。有機系高分子成分としては、アニオン系、ノニオン系、カチオン系、両性系のものが用いられる。例えば、ポリアクリルアミド系、ポリカルボン酸系、ポリアクリル酸系、ポリアクリル酸エステル系、ポリメタクリル酸エステル系、ポリアミン系、ジシアンジアミド系等が使用可能である。分子量は例えば、１０００００以上のものが好適に用いられる。凝集核生成成分と有機系高分子成分は、対象となる粉粒物に応じて最適なものを選定して使用すればよい。 The flocculant used in the present embodiment contains an aggregated nucleation-forming component and an organic polymer component. As the aggregated nucleation component, a component capable of ion exchange is preferable. For example, zeolite, layered clay minerals such as bentonite and smectite, crushed ion exchange resin and the like are preferable, and zeolite is particularly preferable. As the organic polymer component, anionic, nonionic, cationic, and amphoteric ones are used. For example, polyacrylamide-based, polycarboxylic acid-based, polyacrylic acid-based, polyacrylic acid ester-based, polymethacrylic acid ester-based, polyamine-based, dicyandiamide-based, and the like can be used. For example, a molecular weight of 100,000 or more is preferably used. As the agglomerated nucleation component and the organic polymer component, the most suitable one may be selected and used according to the target powder and granules.

ＣＮＴ排液ＳＬ１の内部では、複数のＣＮＴ粉粒物Ｃ１のそれぞれが、他のＣＮＴ粉粒物Ｃ１と凝集あるいは結合することなく存在している。ＣＮＴ粉粒物Ｃ１のそれぞれの粒径は、濾過装置３０の濾過膜３４Ｂの孔径よりも小さい。 Inside the CNT drainage SL1, each of the plurality of CNT powder granules C1 exists without agglutination or binding with the other CNT powder granules C1. The particle size of each of the CNT powder particles C1 is smaller than the pore size of the filtration membrane 34B of the filtration device 30.

凝集剤の凝集核生成成分は、水中で表面に荷電を持っているため、ＣＮＴのようなイオン化しない成分でも電気的に付着可能であり、複数のＣＮＴ粉粒物Ｃ１が付着されて、図４Ｂに示すように凝集核Ｃ２が生成される。さらに、凝集剤の有機系高分子成分がバインダーとして作用し、図４Ｃに示すように、複数の凝集核Ｃ２がバインダーに結合することで、凝集体Ｃ３が生成される。この凝集体Ｃ３の粒径Ｄ３は、濾過装置３０の濾過膜３４Ｂの孔径よりも大きくなっている。すなわち、本実施形態では、相対的に粒径の小さいＣＮＴ粉粒物Ｃ１を凝集させて、相対的に粒径の大きいフロックである凝集体Ｃ３を生成している。 Since the agglutinating nucleation component of the aggregating agent has a charge on the surface in water, even a non-ionizing component such as CNT can be electrically attached, and a plurality of CNT powder granules C1 are attached, and FIG. 4B As shown in, agglutinating nuclei C2 are generated. Further, the organic polymer component of the flocculant acts as a binder, and as shown in FIG. 4C, a plurality of agglutinating nuclei C2 bind to the binder to generate agglutinating C3. The particle size D3 of the aggregate C3 is larger than the pore size of the filtration membrane 34B of the filtration device 30. That is, in the present embodiment, the CNT powder or granular material C1 having a relatively small particle size is aggregated to produce an aggregate C3 which is a floc having a relatively large particle size.

なお、図４Ｃでは、凝集体Ｃ３が凝集核Ｃ２の凝集によって形成されている点を明確にするために、複数の凝集体Ｃ２を示しているが、相対的なサイズの関係からは、凝集核Ｃ２は目視できない程度に小さい。したがって、実際は、図４Ｃに示すよりも、凝集核Ｃ２は凝集体Ｃ３よりも相対的に小さい。 In FIG. 4C, a plurality of agglutinates C2 are shown in order to clarify that the agglutinin C3 is formed by the agglutination of the agglutinating nuclei C2. However, from the relative size relationship, the agglutinating nuclei are shown. C2 is so small that it cannot be seen. Therefore, in reality, the aggregated nuclei C2 are relatively smaller than the aggregates C3, as shown in FIG. 4C.

凝集槽２２に収容されたＣＮＴ排液ＳＬ１に凝集剤が投入された状態で、撹拌部材２６により、ＣＮＴ排液ＳＬ１を撹拌する。撹拌により、凝集剤の凝集効果を促進して効果的にＣＮＴ粉粒物Ｃ１を凝集させ、所望の粒径を有する凝集体Ｃ３を生成することができる。また、撹拌部材２６によってＣＮＴ排液ＳＬ１を撹拌するので、ＣＮＴ排液ＳＬ１の内部では生成された凝集体Ｃ３が分散した状態となる。凝集体Ｃ３が分散した状態のＣＮＴ排液ＳＬ１は、次段階として、濾過装置３０による濾過を行い、凝集体Ｃ３を除去可能な状態である。 The CNT drainage SL1 is agitated by the stirring member 26 in a state where the coagulant is charged into the CNT drainage SL1 housed in the coagulation tank 22. By stirring, the aggregating effect of the aggregating agent can be promoted and the CNT powder granules C1 can be effectively agglomerated to produce an agglomerate C3 having a desired particle size. Further, since the CNT drainage SL1 is agitated by the stirring member 26, the generated aggregate C3 is dispersed inside the CNT drainage SL1. The CNT drainage SL1 in a state in which the agglomerates C3 are dispersed is in a state in which the agglomerates C3 can be removed by filtering with the filtration device 30 as the next step.

本実施形態の撹拌部材２６は、図２に示すように、平面状の撹拌板２６Ｂを有している。撹拌板２６Ｂは、回転軸２６Ａの回転によって、その法線方向に移動してＣＮＴ排液ＳＬ１を撹拌する。ＣＮＴ排液ＳＬ１を過度にかき混ぜないので、生成された凝集体Ｃ３が分断されて細分化されてしまう事態を抑制できる。 As shown in FIG. 2, the stirring member 26 of the present embodiment has a flat stirring plate 26B. The stirring plate 26B moves in the normal direction by the rotation of the rotating shaft 26A to stir the CNT drainage SL1. Since the CNT drainage SL1 is not excessively agitated, it is possible to prevent the generated aggregate C3 from being fragmented and subdivided.

撹拌板２６Ｂは回転軸２６Ａに取り付けられており、モータ２６Ｍの駆動による回転軸２６Ａの回転によって、一定の角速度での連続的な回転が可能である。一定の角速度で連続的に回転することによって、ＣＮＴ排液ＳＬ１を過度にかき混ぜないようにし、生成された凝集体Ｃ３が分断されて細分化されてしまう事態を抑制できる。 The stirring plate 26B is attached to the rotating shaft 26A, and the rotation of the rotating shaft 26A driven by the motor 26M enables continuous rotation at a constant angular velocity. By continuously rotating at a constant angular velocity, it is possible to prevent the CNT drainage SL1 from being excessively agitated and to prevent the generated aggregate C3 from being fragmented and subdivided.

本実施形態では、凝集槽２２にＣＮＴ排液ＳＬ１を導入し、凝集槽２２の内部で凝集体Ｃ３を生成しつつ、凝集体Ｃ３生成後のＣＮＴ排液ＳＬ１を濾過装置３０に連続的に送る連続通液式の処理を行う。連続通液式の場合、凝集槽２２へのＣＮＴ排液ＳＬ１の流入速度（単位時間当たりの流入量）と、凝集槽２２からのＣＮＴ排液ＳＬ１の流出速度（単位時間当たりの流出量）とは等しく設定され、これによって凝集槽２２の内部でのＣＮＴ排液ＳＬ１の液量Ｖは一定に維持される。そして、凝集槽２２におけるＣＮＴ排液ＳＬ１の滞留時間Ｔ１は、凝集槽２２の内部でのＣＮＴ排液ＳＬ１の体積Ｖを、ＣＮＴ排液ＳＬ１の流入速度（又は流出速度）で除した値となる。凝集槽２２にＣＮＴ排液ＳＬ１が流入してから流出するまで連続して撹拌を行うので、撹拌時間Ｔ３は、滞留時間Ｔ１に等しい。この撹拌時間Ｔ３は、たとえば、１０≦Ｔ３≦１２（分）に設定される。なお、これに対し、凝集槽２２にＣＮＴ排液ＳＬ１を一定時間滞留させて凝集等を行うバッチ式の処理を採ることも可能である。バッチ式において、凝集槽２２へのＣＮＴ排液ＳＬ１の導入と実質的に同時に撹拌を開始し、ＣＮＴ排液ＳＬ１の排出まで撹拌を継続する場合、撹拌時間Ｔ３は、凝集槽２２へのＣＮＴ排液ＳＬ１の導入時点から排出時点までの時間である。 In the present embodiment, the CNT drainage SL1 is introduced into the coagulation tank 22, and while the agglomerates C3 are generated inside the coagulation tank 22, the CNT drainage SL1 after the coagulation C3 is generated is continuously sent to the filtration device 30. Performs continuous liquid flow processing. In the case of the continuous liquid flow type, the inflow rate of the CNT drainage SL1 into the coagulation tank 22 (inflow amount per unit time) and the outflow rate of the CNT drainage SL1 from the coagulation tank 22 (outflow amount per unit time). Are set to be equal, whereby the liquid amount V of the CNT drainage SL1 inside the coagulation tank 22 is kept constant. The residence time T1 of the CNT drainage SL1 in the coagulation tank 22 is a value obtained by dividing the volume V of the CNT drainage SL1 inside the coagulation tank 22 by the inflow rate (or outflow rate) of the CNT drainage SL1. .. Since the stirring is continuously performed from the inflow of the CNT drainage SL1 into the coagulation tank 22 to the outflow, the stirring time T3 is equal to the residence time T1. The stirring time T3 is set to, for example, 10 ≦ T3 ≦ 12 (minutes). On the other hand, it is also possible to adopt a batch type process in which the CNT drainage SL1 is retained in the coagulation tank 22 for a certain period of time to coagulate or the like. In the batch system, when stirring is started substantially at the same time as the introduction of the CNT drainage SL1 into the coagulation tank 22 and the stirring is continued until the CNT drainage SL1 is discharged, the stirring time T3 is the CNT drainage into the coagulation tank 22. This is the time from the time of introduction of the liquid SL1 to the time of discharge.

撹拌時間Ｔ３として、１０≦Ｔ３（分）とすることで、ＣＮＴ排液ＳＬ１を確実に撹拌し、生成される凝集体Ｃ３の大きさのバラつきを抑制できる。さらに、未反応の凝集剤がＣＮＴ排液ＳＬ１の内部に残留することを抑制できる。 By setting the stirring time T3 to 10 ≦ T3 (minutes), the CNT drainage SL1 can be reliably stirred and the variation in the size of the generated aggregate C3 can be suppressed. Further, it is possible to prevent the unreacted flocculant from remaining inside the CNT drainage SL1.

また、撹拌時間Ｔ３として、Ｔ３≦１２（分）とすることで、凝集体Ｃ３が過度に凝集されて沈降することを抑制でき、ＣＮＴ排液ＳＬ１の内部で凝集体Ｃ３が分散した状態を実現できる。さらに、生成された凝集体Ｃ３が細断されて細分化することを抑制できる。 Further, by setting the stirring time T3 to T3 ≦ 12 (minutes), it is possible to prevent the agglomerates C3 from being excessively agglomerated and settling, and to realize a state in which the agglomerates C3 are dispersed inside the CNT drainage SL1. it can. Furthermore, it is possible to prevent the produced aggregate C3 from being shredded and subdivided.

このようにして、ＣＮＴ排液ＳＬ１の内部で凝集体Ｃ３が生成され、且つ凝集体Ｃ３が拡散している状態で、ＣＮＴ排液ＳＬ１は濾過対象液ＳＬ２として濾過装置３０に送られる。濾過対象液ＳＬ２において、濾過膜３４Ｂの孔径より小さい成分は、濾過膜３４Ｂの内側から外側（下側）へと流れる。凝集体生成装置２０で生成された凝集体Ｃ３の粒径Ｄ３は濾過膜３４Ｂの孔径よりも大きいので、凝集体Ｃ３は濾過膜３４Ｂを透過せず、濾過膜３４Ｂの内面に付着する。すなわち、ＣＮＴ排液ＳＬ１から凝集体Ｃ３が分離されることで、この凝集体Ｃ３を構成しているＣＮＴ粉粒物Ｃ１がＣＮＴ排液ＳＬ１から除去されることになる。 In this way, the CNT drainage SL1 is sent to the filtration device 30 as the filtration target liquid SL2 in a state where the agglomerates C3 are generated inside the CNT drainage SL1 and the aggregates C3 are diffused. In the filtration target liquid SL2, components smaller than the pore size of the filtration membrane 34B flow from the inside to the outside (lower side) of the filtration membrane 34B. Since the particle size D3 of the aggregate C3 generated by the aggregate generator 20 is larger than the pore size of the filtration membrane 34B, the aggregate C3 does not permeate the filtration membrane 34B and adheres to the inner surface of the filtration membrane 34B. That is, by separating the aggregate C3 from the CNT drainage SL1, the CNT powder particles C1 constituting the aggregate C3 are removed from the CNT drainage SL1.

ここでいう「拡散」とは、被処理液ＳＬ１の内部において、生成された凝集体Ｃ３の沈降が抑制され、凝集体Ｃ３の大部分が被処理液ＳＬ１の内部に分散している状態をいう。具体的には、たとえば、被処理液ＳＬの濁度の局所的なバラつきが所定範囲に抑えられていることを言い、たとえば、濁度の最小値が、濁度の最大値の５０％以上であることを言う。 The term "diffusion" as used herein means a state in which the sedimentation of the generated aggregate C3 is suppressed inside the liquid to be treated SL1 and most of the aggregate C3 is dispersed inside the liquid to be treated SL1. .. Specifically, for example, it means that the local variation in the turbidity of the liquid to be treated SL is suppressed within a predetermined range. For example, when the minimum value of the turbidity is 50% or more of the maximum value of the turbidity. Say something.

ＣＮＴ粉粒物Ｃ１の粒径Ｄ１は、例えば、０．１μｍから１μｍ程度である。これに対し、濾過膜３４Ｂとして広く用いられている構造では、孔径は１００μｍから２００μｍである。したがって、ＣＮＴ粉粒物Ｃ１のそれぞれは、単独では濾過膜３４Ｂを透過してしまう可能性が高い。 The particle size D1 of the CNT powder or granular material C1 is, for example, about 0.1 μm to 1 μm. On the other hand, in the structure widely used as the filtration membrane 34B, the pore diameter is 100 μm to 200 μm. Therefore, each of the CNT powder granules C1 has a high possibility of permeating through the filtration membrane 34B by itself.

これに対し、本実施形態では、ＣＮＴ粉粒物Ｃ１を凝集させて凝集体Ｃ３を生成しており、この凝集体Ｃ３の粒径Ｄ３が、濾過膜３４Ｂの孔径よりも大きくなるように適切に凝集させる。このように、濾過膜３４Ｂの孔径よりも大きい粒径Ｄ３の凝集体Ｃ３を生成しているので、濾過膜３４Ｂを用いて、ＣＮＴ排液ＳＬ１からＣＮＴ粉粒物Ｃ１を分離できる。 On the other hand, in the present embodiment, the CNT powder granules C1 are aggregated to generate the aggregate C3, and the particle size D3 of the aggregate C3 is appropriately made larger than the pore size of the filtration membrane 34B. Aggregate. In this way, since the aggregate C3 having a particle size D3 larger than the pore size of the filtration membrane 34B is generated, the CNT powder granule C1 can be separated from the CNT drainage SL1 by using the filtration membrane 34B.

より具体的には、例えば、凝集体Ｃ３の粒径Ｄ３を、５≦Ｄ３≦２０（ｍｍ）とする。凝集体Ｃ３の粒径Ｄ３が、５≦Ｄ３（ｍｍ）を満たすことで、濾過対象液ＳＬ２の濾過時に凝集体Ｃ３が濾過膜に効率よく捕捉される状態を実現できる。また、凝集体Ｃ３の粒径Ｄ３が、Ｄ３≦２０（ｍｍ）を満たすことで、濾過対象液ＳＬ２の内部での凝集体Ｃ３の沈殿を抑制し、凝集体Ｃ３が被処理液中に拡散した状態を維持しやすくなる。 More specifically, for example, the particle size D3 of the aggregate C3 is set to 5 ≦ D3 ≦ 20 (mm). When the particle size D3 of the aggregate C3 satisfies 5 ≦ D3 (mm), it is possible to realize a state in which the aggregate C3 is efficiently captured by the filtration membrane during filtration of the filtration target liquid SL2. Further, when the particle size D3 of the aggregate C3 satisfies D3 ≦ 20 (mm), the precipitation of the aggregate C3 inside the filtration target liquid SL2 is suppressed, and the aggregate C3 diffuses into the liquid to be treated. It becomes easier to maintain the state.

ここで、濾過膜３４Ｂに関し、一例として、濾過膜３４Ｂに代えて、金属製のウェッジワイヤー（金属製のワイヤーの巻付や編込によって形成した濾材）や、パンチングメタル（金属板に複数の貫通孔を形成した板材）を使用することを想定する。しかしながら、ウエッジワイヤーやパンチングメタルの孔径は、本実施形態で生成された凝集体Ｃ３の粒径Ｄ３よりも大きい場合があり、ウェッジワイヤーやパンチングメタルの貫通孔を通過してしまうことがある。また、素材が金属であるため、フロックが接触した際に、フロックが変形等の影響を受け、内包された粉粒体が外部に流出することもある。これに対し、本実施形態で用いる濾過膜３４Ｂでは、孔径が凝集体Ｃ３の粒径よりも小さいので、濾過膜３４Ｂによって、濾過対象液ＳＬ２から凝集体Ｃ３を確実に除去できる。換言すれば、本実施形態では、濾過膜３４Ｂの孔径を考慮して、この孔径よりも大きい粒径Ｄ３の凝集体Ｃ３を生成している。また、フロックから、内包された粉粒体が外部に流出することも最小限となる。 Here, regarding the filtration membrane 34B, as an example, instead of the filtration membrane 34B, a metal wedge wire (a filter medium formed by winding or knitting a metal wire) or a punching metal (a plurality of penetrations through a metal plate) It is assumed that a plate material with holes) is used. However, the pore size of the wedge wire and punching metal, it is greater than the particle size D3 of the aggregate C3 generated in the present embodiment, it may intends want through the through-hole of the wedge wires or punching metal. Further, since the material is metal, when the flocs come into contact with each other, the flocs are affected by deformation or the like, and the contained powder or granular material may flow out to the outside. On the other hand, in the filtration membrane 34B used in the present embodiment, since the pore diameter is smaller than the particle size of the aggregate C3, the aggregate C3 can be reliably removed from the filtration target liquid SL2 by the filtration membrane 34B. In other words, in the present embodiment, the aggregate C3 having a particle size D3 larger than the pore diameter is generated in consideration of the pore diameter of the filtration membrane 34B. In addition, the outflow of the contained powder or granular material from the flocs to the outside is also minimized.

また、凝集体生成装置２０に関し、一例として、凝集混和槽と、フロック形成槽の２層を備えた構造のものを使用することも想定される。この構成では、凝集混和槽で、相対的に粒径の小さいフロックであるマイクロフロックを形成し、次に、フロック形成槽で、マイクロフロックから、相対的に粒径の大きいフロックを形成する。しかし、このように２段階でフロックを形成する構成では、２段階の槽が必要であり、設備の大型化を招く。また、複数の攪拌条件を設定する必要があり、運転が複雑となる。そのため適正な条件で運転を維持・管理することが困難となる。しかも、２段階でフロックを形成するので、最終的に生成されたフロックの粒径が大きくなりすぎる懸念があり、所望の粒径のフロックを生成することが求められる本実施形態には不向きである。これに対し、本実施形態では、１段階の凝集体生成装置２０によって凝集体Ｃ３を形成するので、設備を簡素にできると共に、凝集時の条件の設定により、凝集体Ｃ３の粒径の調整が容易である。 Further, as an example, it is assumed that the agglomerate generation device 20 has a structure having two layers of a coagulation mixing tank and a floc forming tank. In this configuration, the coagulation-mixing tank forms microflocs, which are relatively small-grained flocs, and then the flock-forming tank forms microflocs, which are relatively large-diameter flocs. However, in such a configuration in which the flocs are formed in two stages, a tank in two stages is required, which leads to an increase in the size of the equipment. In addition, it is necessary to set a plurality of stirring conditions, which complicates the operation. Therefore, it becomes difficult to maintain and manage the operation under appropriate conditions. Moreover, since flocs are formed in two steps, there is a concern that the particle size of the finally produced flocs may become too large, which is not suitable for the present embodiment in which flocs having a desired particle size are required to be produced. .. On the other hand, in the present embodiment, since the aggregate C3 is formed by the one-stage aggregate generating device 20, the equipment can be simplified and the particle size of the aggregate C3 can be adjusted by setting the conditions at the time of aggregation. It's easy.

本実施形態では、生成された凝集体Ｃ３のゼリー強度（ブルーム値）Ｊが、好ましくは１≦Ｊ≦４００（ｇ）、より好ましくは １０≦Ｊ≦２００（ｇ）となるように、凝集剤の種類及び組成、加えて撹拌部材２６により撹拌条件が設定される。 In the present embodiment, the aggregating agent is such that the jelly strength (bloom value) J of the produced aggregate C3 is preferably 1 ≦ J ≦ 400 (g), more preferably 10 ≦ J ≦ 200 (g). The stirring conditions are set by the type and composition of the above, and in addition, the stirring member 26.

凝集体Ｃ３のゼリー強度（ブルーム値）Ｊが、１≦Ｊ（ｇ）であることで、生成された凝集体Ｃ３がＣＮＴ排液ＳＬ１の内部で細分化されることを抑制できる。さらに、凝集体Ｃ３のゼリー強度（ブルーム値）Ｊが、１０≦Ｊ（ｇ）であることで、凝集体Ｃ３の細分化をより確実に抑制できる。 When the jelly strength (bloom value) J of the aggregate C3 is 1 ≦ J (g), it is possible to prevent the produced aggregate C3 from being subdivided inside the CNT drainage SL1. Further, when the jelly strength (bloom value) J of the aggregate C3 is 10 ≦ J (g), the subdivision of the aggregate C3 can be more reliably suppressed.

また、凝集体のゼリー強度（ブルーム値）Ｊが、Ｊ≦４００（ｇ）であることで、流動性を有するので、後述するように、処理対象液ＳＬ２を濾過装置３０の濾過膜３４Ｂで濾過する場合に、凝集体Ｃ３を濾過膜３４Ｂの表面に行き渡らせて、濾過対象液ＳＬ２から凝集体Ｃ３を分離することが可能となる。さらに、凝集体のゼリー強度（ブルーム値）Ｊが、Ｊ≦２００（ｇ）であることで、濾過時に凝集体Ｃ３を濾過膜３４Ｂの表面に行き渡らせて、濾過対象液ＳＬ２から凝集体Ｃ３を分離する効果が高くなる。 Further, since the jelly strength (bloom value) J of the aggregate has fluidity when J ≦ 400 (g), the liquid SL2 to be treated is filtered by the filtration membrane 34B of the filtration device 30 as described later. In this case, the aggregate C3 can be spread over the surface of the filtration membrane 34B to separate the aggregate C3 from the liquid SL2 to be filtered. Further, since the jelly strength (bloom value) J of the aggregate is J ≦ 200 (g), the aggregate C3 is spread over the surface of the filtration membrane 34B during filtration, and the aggregate C3 is separated from the filtration target liquid SL2. The effect of separation is high.

なお、ゼリー強度は、ＪＩＳ Ｋ６５０３に規定された方法で測定可能であるが、凝集体Ｃ３の大きさ、強度のばらつきが考えらえるので、複数回、好ましくは１０回あるいはそれ以上測定し、その平均値をもって測定値とする。 The jelly strength can be measured by the method specified in JIS K6503, but since the size and strength of the aggregate C3 may vary, it is measured a plurality of times, preferably 10 times or more. The average value is used as the measured value.

ここで、撹拌部材２６を駆動させる場合、すなわち撹拌板２６Ｂを回転させて撹拌する際に作用させる仕事率（単位時間あたりのエネルギー）をＱ、凝集槽２２内でのＣＮＴ排液ＳＬ１の液量をＶとして、撹拌比率Ｒ＝Ｑ／Ｖを定義する。撹拌比率Ｒは、単位体積当たりでＣＮＴ排液ＳＬ１が撹拌時に受ける単位時間当たりのエネルギーである。出力Ｑは、たとえば、モータ２６Ｍの撹拌板２６Ｂを回転させるモータ２６Ｍの出力Ｐで近似できる。したがって、撹拌比率Ｒ＝Ｑ／Ｖ＝Ｐ／Ｖである。また、液量Ｖは、凝集槽２２が一定の水平断面を有する容器であれば、凝集槽２２の底面積と、収容されているＣＮＴ排液ＳＬ１の高さから容易に算出できる。 Here, the power (energy per unit time) that acts when the stirring member 26 is driven, that is, when the stirring plate 26B is rotated and stirred, is Q, and the amount of CNT drainage SL1 in the coagulation tank 22. Is V, and the stirring ratio R = Q / V is defined. The stirring ratio R is the energy per unit time that the CNT drainage SL1 receives during stirring per unit volume. The output Q can be approximated by, for example, the output P of the motor 26M that rotates the stirring plate 26B of the motor 26M. Therefore, the stirring ratio R = Q / V = P / V. Further, the liquid amount V can be easily calculated from the bottom area of the coagulation tank 22 and the height of the housed CNT drainage SL1 if the coagulation tank 22 is a container having a constant horizontal cross section.

図５には、出力Ｐの単位をｋＷ、液量Ｖの単位をｍ３とした場合の撹拌比率Ｒの値（単位はｋＷ／ｍ３）と、凝集槽２２の内部における上澄液の濁度、及び濾過液ＳＬ３の濁度との関係が示されている。また、表１には、撹拌比率Ｒの値と、生成された凝集体Ｃ３の状態、上澄液の液質と濁度、及び濾過液ＳＬ３の液質及び濁度が示されている。なお、図５及び表１に示した撹拌比率Ｒの算出にあたっては、ＣＮＴ排液ＳＬ１の液量Ｖを１ｍ３とした。なお、凝集槽２２の内部では、凝集体Ｃ３が拡散した状態になっているが、僅かに沈殿した成分があれば、この沈殿成分を除いたＣＮＴ排液ＳＬ１を上澄液として用いた。 FIG. 5 shows the value of the stirring ratio R (unit is kW / m 3 ) when the unit of the output P is kW and the unit of the liquid amount V is m 3, and the turbidity of the supernatant inside the coagulation tank 22. The relationship between the degree and the turbidity of the filtrate SL3 is shown. In addition, Table 1 shows the value of the stirring ratio R, the state of the agglomerates C3 produced, the liquid quality and turbidity of the supernatant, and the liquid quality and turbidity of the filtrate SL3. In calculating the stirring ratio R shown in FIGS. 5 and 1, the liquid volume V of the CNT drainage SL1 was set to 1 m 3 . In the agglomeration tank 22, the agglomerate C3 is in a diffused state, but if there is a slightly precipitated component, the CNT drainage SL1 from which this precipitated component has been removed was used as the supernatant.

Figure 2021094549
Figure 2021094549

濁度とは、ＪＩＳ Ｋ０１０１に規定された、液体の濁りの程度を表す指標であり、たとえば、標準液との比較により目視で計測するか、市販の濁度計で計測可能である。ここでは、濁度の単位として、ＮＴＵ（Ｎｅｐｈｅｌｏｍｅｔｒｉｃ Ｔｕｒｂｉｄｉｔｙ Ｕｎｉｔ）を用いている。なお、液質の指標としては、濁度の他に、色度、ＳＳ(Ｓｕｓｐｅｎｄｅｄ Ｓｏｌｉｄｓ 懸濁物質濃度)、レーザー式パーティクルカウンターを用いた計数値等も使用可能である。 The turbidity is an index indicating the degree of turbidity of a liquid specified in JIS K0101, and can be measured visually by comparison with a standard liquid or can be measured with a commercially available turbidity meter, for example. Here, NTU (Nepherometric Turbidity Unit) is used as a unit of turbidity. As an index of liquid quality, in addition to turbidity, chromaticity, SS (Suspended Solids suspended solids concentration), a count value using a laser particle counter, and the like can also be used.

図５及び表１から分かるように、撹拌比率Ｒの値を０．２５以上０．５０以下とすることで、上澄液の水質、及び濾過液ＳＬ３の水質として好ましい状態となり、濁度は、１９ＮＴＵ以下を実現できる。さらに、撹拌比率Ｒの値を０．３０以上０．４０以下とすることで、濾過液ＳＬ３の水質として、より好ましい状態となり、濁度は、９ＮＴＵ以下を実現できる。 As can be seen from FIG. 5 and Table 1, by setting the value of the stirring ratio R to 0.25 or more and 0.50 or less, the water quality of the supernatant liquid and the water quality of the filtrate SL3 are in a preferable state, and the turbidity is adjusted. 19 NTU or less can be realized. Further, by setting the value of the stirring ratio R to 0.30 or more and 0.40 or less, the water quality of the filtrate SL3 becomes more preferable, and the turbidity can be realized to be 9 NTU or less.

撹拌板２６Ｂの単位時間あたりの回転数（単位はｒｐｍ）は、一例として６０ｒｐｍ以上２００ｒｐｍ以下、好ましくは、１００ｒｐｍ以上１８０ｒｐｍ以下に設定すれば良い。撹拌比率Ｒの値を０．２５以上０．５以下とし、かつ攪拌板２６Ｂとして適度な撹拌板２６Ｂ（パドル）を選定することにより、この範囲にすることが可能である。 The rotation speed (unit: rpm) per unit time of the stirring plate 26B may be set to 60 rpm or more and 200 rpm or less, preferably 100 rpm or more and 180 rpm or less, as an example. This range can be achieved by setting the value of the stirring ratio R to 0.25 or more and 0.5 or less and selecting an appropriate stirring plate 26B (paddle) as the stirring plate 26B.

本実施形態では、このように、所定の粒径の凝集体Ｃ３を生成しており、この凝集体Ｃ３を含む濾過対象液ＳＬ２を濾過膜３４Ｂで濾過することで、凝集体Ｃ３を濾過対象液ＳＬ２から除去可能な構造を実現している。円筒状のドラム本体３４Ａの外側に設置された濾過膜３４Ｂの内側に、濾過対象液ＳＬ２の流れを制御するための部材や、凝集体Ｃ３を生成したり、移送したりするための部材が不要であり、濾過装置３０の構造を簡素化できる。 In the present embodiment, the aggregate C3 having a predetermined particle size is generated in this way, and the aggregate C3 is filtered by filtering the filtration target liquid SL2 containing the aggregate C3 with the filtration membrane 34B. A structure that can be removed from SL2 is realized. No member is required to control the flow of the liquid to be filtered SL2 or to generate or transfer the aggregate C3 inside the filtration membrane 34B installed on the outside of the cylindrical drum body 34A. Therefore, the structure of the filtration device 30 can be simplified.

濾過膜３４Ｂを通過した濾過液ＳＬ３は、濾過槽３２に収容され、さらに中継槽４０に収容される。 The filtrate SL3 that has passed through the filtration membrane 34B is housed in the filter tank 32 and further housed in the relay tank 40.

濾過槽３２内の濾過液ＳＬ３では、凝集体Ｃ３が分離されている。すなわち、濾過液ＳＬ３では、ＣＮＴ粉粒物Ｃ１（残留成分）の含有量が少なくなっているので、この濾過液ＳＬ３に対し、次段階処理、たとえば分解処理部１６で分解処理を行う等の処理を適切に行うことができる。 In the filtrate SL3 in the filter tank 32, the aggregate C3 is separated. That is, since the content of the CNT powder granules C1 (residual component) is low in the filtrate SL3, the filtrate SL3 is subjected to a next-stage treatment, for example, a decomposition treatment by the decomposition treatment unit 16. Can be done properly.

濾過装置３０では、濾過膜３４Ｂを、中心軸３４Ｃを中心として矢印Ｒ２方向に回転させる。回転により、濾過膜３４Ｂが循環し、図３において下側に位置していた部分と、上側に位置していた部分とが順次に入れ替わる。濾過膜３４Ｂにおける下側の部分は濾過対象液ＳＬ２の濾過に用いられていた部分であるが、この部分が濾過膜３４Ｂの回転により上側に位置すると、外側スプレー３６Ｓからの洗浄液で外側から洗浄され、さらに、内側スプレー３６Ｎからの洗浄液で内側から洗浄され、付着していた凝集体Ｃ３が濾過膜３４Ｂから除去される。そして、凝集体Ｃ３が除去された部分が、回転により、再度下側に位置する。これにより、濾過膜３４Ｂを繰り返し利用し、効率的に濾過対象液ＳＬ２から凝集体Ｃ３を分離できる。 In the filtration device 30, the filtration membrane 34B is rotated in the direction of arrow R2 about the central axis 34C. Due to the rotation, the filtration membrane 34B circulates, and the portion located on the lower side and the portion located on the upper side in FIG. 3 are sequentially replaced. The lower part of the filtration membrane 34B is the part used for filtering the filtration target liquid SL2, but when this part is located on the upper side by the rotation of the filtration membrane 34B, it is washed from the outside with the cleaning liquid from the outer spray 36S. Further, it is washed from the inside with the cleaning liquid from the inner spray 36N, and the adhering aggregate C3 is removed from the filtration membrane 34B. Then, the portion from which the aggregate C3 has been removed is located on the lower side again by rotation. As a result, the filtration membrane 34B can be repeatedly used to efficiently separate the aggregate C3 from the filtration target liquid SL2.

濾過膜３４Ｂの回転数は、濾過膜３４Ｂの下部で濾過対象液ＳＬ２を濾過できると共に、上部で外側スプレー３６Ｓ及び内側スプレー３６Ｎにより洗浄できるように設定される。たとえば、５rpmとすれば、６秒で濾過部分と洗浄部分とが入れ替わることになるので、濾過時間及び洗浄時間を十分に確保しつつ、処理の遅延を抑制できる。ただし、たとえば、凝集体Ｃ３の含有率が高い場合等には、濾過膜３４Ｂの回転数を高めて、濾過部分と洗浄部分とが入れ替わる周期を短くしてもよい。また、外側スプレー３６Ｓ及び内側スプレー３６Ｎによる洗浄は、連続的に行ってもよいし、間欠的に行ってもよい。 The rotation speed of the filtration membrane 34B is set so that the liquid SL2 to be filtered can be filtered at the lower portion of the filtration membrane 34B and can be washed by the outer spray 36S and the inner spray 36N at the upper portion. For example, at 5 rpm, the filtration portion and the cleaning portion are exchanged in 6 seconds, so that the delay in processing can be suppressed while sufficiently securing the filtration time and the cleaning time. However, for example, when the content of the aggregate C3 is high, the rotation speed of the filtration membrane 34B may be increased to shorten the cycle in which the filtration portion and the cleaning portion are exchanged. Further, the cleaning with the outer spray 36S and the inner spray 36N may be performed continuously or intermittently.

内側スプレー３６Ｎ及び外側スプレー３６Ｓからの洗浄液の液圧は、濾過膜３４Ｂから凝集体Ｃ３を除去できれば限定されないが、一例として、内側スプレー３６Ｎの場合で０．５ｋｇ／ｃｍ２以上１．５ｋｇ／ｃｍ２以下、外側スプレー３６Ｓの場合で３．０ｋｇ／ｃｍ２以上３．５ｋｇ／ｃｍ２以下に設定できる。内側スプレー３６Ｎからの洗浄液は濾過膜３４Ｂに付着した凝集体Ｃ３に直接的に当たるのに対し、外側スプレー３６Ｓからの洗浄液は、ドラム本体３４Ａ及び濾過膜３４Ｂを経てから、濾過膜３４Ｂに付着した凝集体Ｃ３に当たる。したがって、内側スプレー３６Ｎからの洗浄液の液圧よりも、外側スプレー３６Ｓからの洗浄液の液圧を高くすることが、濾過膜３４Ｂから凝集体Ｃ３を効果的に除去する点で好ましい。 The hydraulic pressure of the cleaning liquid from the inner spray 36N and the outer spray 36S is not limited as long as the aggregate C3 can be removed from the filter film 34B, but as an example, in the case of the inner spray 36N, 0.5 kg / cm 2 or more and 1.5 kg / cm. 2 or less, 3.0 kg / cm in the case of the outer spray 36S 2 or more and 3.5 kg / cm 2 or less can be set. The cleaning liquid from the inner spray 36N directly hits the aggregate C3 attached to the filtration membrane 34B, whereas the cleaning liquid from the outer spray 36S passes through the drum body 34A and the filtration membrane 34B and then adheres to the filtration membrane 34B. Corresponds to the aggregate C3. Therefore, it is preferable to increase the hydraulic pressure of the cleaning liquid from the outer spray 36S to be higher than the hydraulic pressure of the cleaning liquid from the inner spray 36N in terms of effectively removing the aggregate C3 from the filtration membrane 34B.

本実施形態では、洗浄装置３６を用いて濾過膜３４Ｂを洗浄液で洗浄し、繰り返し利用できる状態にしている。洗浄装置３６を用いて洗浄することなく濾過膜３４Ｂから凝集体Ｃ３を除去する構成、たとえば濾過膜３４Ｂから凝集体Ｃ３を掻き取る構成と比較して、効率的且つ確実に凝集体Ｃ３を除去して、濾過膜３４Ｂを繰り返し利用可能な状態にできる。 In the present embodiment, the filtration membrane 34B is washed with the washing liquid using the washing device 36 so that it can be used repeatedly. Compared with a configuration in which the aggregate C3 is removed from the filtration membrane 34B without cleaning using the cleaning device 36, for example, a configuration in which the aggregate C3 is scraped from the filtration membrane 34B, the aggregate C3 is removed efficiently and reliably. Therefore, the filtration membrane 34B can be made available repeatedly.

なお、濾過膜３４Ｂから、付着している凝集体Ｃ３を除去する除去装置としては、上記した洗浄装置３６の他に、掻取板（スクレイパー）等の掻取部材で掻き取る構成も採り得る。しかし、掻取部材で凝集体Ｃ３を掻き取る構成では、掻き取り後に凝集体Ｃ３が濾過膜３４Ｂに残存する恐れがあり、また、掻取部材で濾過膜３４Ｃを損傷させてしまう恐れもある。これに対し、濾過膜３４Ｂを洗浄装置３６で洗浄する構成では、洗浄後に凝集体Ｃ３が濾過膜３４Ｂに残存する量が少なく（実質的には残存せず）、また、洗浄によって濾過膜３４Ｃを損傷させてしまう恐れも小さい。 As a removing device for removing the adhering aggregate C3 from the filtration membrane 34B, in addition to the cleaning device 36 described above, a structure of scraping with a scraping member such as a scraping plate (scraper) can be adopted. However, in the configuration in which the agglomerate C3 is scraped off by the scraping member, the agglomerate C3 may remain on the filtration membrane 34B after scraping, and the filtration membrane 34C may be damaged by the scraping member. On the other hand, in the configuration in which the filtration membrane 34B is cleaned by the cleaning device 36, the amount of aggregates C3 remaining on the filtration membrane 34B after cleaning is small (substantially does not remain), and the filtration membrane 34C is cleaned by cleaning. There is little risk of damage.

濾過膜３４Ｂを洗浄する洗浄液として、本実施形態では、濾過膜３４Ｂを透過した濾過液ＳＬ３を用いているので、洗浄液として、他の液体を用意する必要がない。また、洗浄液体としての濾過液ＳＬ３は、濾過対象液ＳＬ２から凝集体Ｃ３（ＣＮＴ粉粒物Ｃ１）を除去した液体であり、この濾過液ＳＬ３で濾過膜３４Ｂを洗浄するので、被処理液に含まれる成分以外の成分が濾過膜３４Ｂに付着することを抑制できる。 In the present embodiment, as the cleaning liquid for cleaning the filtration membrane 34B, the filtration liquid SL3 that has permeated the filtration membrane 34B is used, so that it is not necessary to prepare another liquid as the cleaning liquid. Further, the filtrate SL3 as a cleaning liquid is a liquid obtained by removing aggregates C3 (CNT powder granules C1) from the filtration target liquid SL2, and the filtration membrane 34B is washed with this filtrate SL3, so that it can be used as a liquid to be treated. It is possible to prevent components other than the contained components from adhering to the filtration film 34B.

濾過膜３４Ｂにおいて、濾過対象液ＳＬ２の濾過に用いる濾過部分と、凝集体Ｃ３の除去を行う洗浄部分と、を入れ替える構成は限定されない。たとえば、２枚の濾過膜を用いて、一方の濾過膜で全量ろ過を行ない、もう一方の濾過膜は洗浄を行うという、バッチ処理の構成をとることも可能である。この場合、ドラム本体３４Ａを用いなくてもよい。３枚以上の濾過膜を用いる場合でも、メリーゴーランド式に、ろ過と洗浄を順次行えばよい。たとえば、３枚の濾過膜を用いる場合、１枚は濾過を行ない、１枚は洗浄を行ない、１枚は待機の状態として、３枚の膜をそれぞれの状態を入れ替えて行うことが可能である。３枚の濾過膜のうち、２枚でろ過、１枚で洗浄という構成として、順次状態を入れ替えて運転をすることも可能である。これらの場合、回転ドラムを用いず、例えば、底面にろ過膜を設置可能な円柱状のホルダーを複数使用することで実施できる。 In the filtration membrane 34B, the configuration in which the filtration portion used for filtering the filtration target liquid SL2 and the cleaning portion for removing the aggregate C3 are replaced is not limited. For example, it is possible to adopt a batch processing configuration in which two filtration membranes are used, one filtration membrane is used for total filtration, and the other filtration membrane is washed. In this case, the drum body 34A does not have to be used. Even when three or more filtration membranes are used, filtration and cleaning may be performed in sequence in a merry-go-round manner. For example, when three filtration membranes are used, one can be filtered, one can be washed, and one can be in a standby state, and the three membranes can be exchanged in each state. .. Of the three filtration membranes, two can be filtered and one can be washed, and the operation can be performed by sequentially changing the states. In these cases, it can be carried out by using, for example, a plurality of columnar holders on which a filtration membrane can be installed on the bottom surface without using a rotating drum.

本実施形態では、濾過膜３４Ｂが回転軸２６Ａを中心として回転可能な円筒状であり、回転によって、濾過部分と洗浄部分とを入れ替えることができる。このように、筒状の濾過膜３４Ｂの回転により、濾過部分を移動させて洗浄し、濾過膜３４Ｂを繰り返し連続的に使用することが可能となる。濾過膜３４Ｂを再利用することで、濾過膜３４Ｂを再利用せず廃棄する構成と比較して、低コストで濾過対象液ＳＬ２を処理できる。また、装置が単純で運転も容易である。これらの点から、本実施形態は、濾過対象液ＳＬ２からの凝集体Ｃ３の分離に最も適している。 In the present embodiment, the filtration membrane 34B has a cylindrical shape that can rotate around the rotation shaft 26A, and the filtration portion and the cleaning portion can be exchanged by rotation. In this way, the rotation of the tubular filtration membrane 34B enables the filtration portion to be moved and washed, and the filtration membrane 34B can be used repeatedly and continuously. By reusing the filtration membrane 34B, the filtration target liquid SL2 can be treated at a lower cost as compared with the configuration in which the filtration membrane 34B is discarded without being reused. In addition, the device is simple and easy to operate. From these points, the present embodiment is most suitable for separating the aggregate C3 from the liquid SL2 to be filtered.

外側スプレー３６Ｓの下方には回収函３８が配置されている。外側スプレー３６Ｓから吐出された洗浄液には、濾過膜３４Ｂから除去した凝集体Ｃ３が含まれているが、この凝集体Ｃ３を回収函３８で回収できる。そして、回収配管３８Ｔを通じて、重力により汚泥貯槽５０に送ることができる。汚泥貯槽５０に設置された汚泥袋に、回収された凝集体Ｃ３が汚泥として貯められる。そして、汚泥を貯めた汚泥袋から、経時的に水分が抜けることで、汚泥の割合を高め、その後に、たとえば廃棄物として処分することが可能である。汚泥袋から水分を除去するには、汚泥を貯めた汚泥袋を放置すれば、汚泥袋の透過孔から水分が抜け、さらには自然乾燥により水分が蒸発するので、特に汚泥を搾液したり、遠心分離したりする必要はない。水分が抜けた状態の汚泥は、焼却処分可能である。本実施形態では、凝集剤としてゼオライトを主成分とする粉体凝集剤を用いているので、焼却後にはゼオライトに由来する成分が残渣として生じる。粉体凝集剤はアルミニウムイオンや鉄等の重金属金属イオンを含まないので、処分が容易である。廃棄後にこれらの成分が流出して、環境汚染源となることがない。 A collection box 38 is arranged below the outer spray 36S. The cleaning liquid discharged from the outer spray 36S contains the aggregate C3 removed from the filtration membrane 34B, and the aggregate C3 can be recovered in the recovery box 38. Then, it can be sent to the sludge storage tank 50 by gravity through the recovery pipe 38T. The collected aggregate C3 is stored as sludge in a sludge bag installed in the sludge storage tank 50. Then, the sludge bag in which the sludge is stored is deprived of water over time to increase the proportion of sludge, and then it can be disposed of as waste, for example. To remove water from the sludge bag, if the sludge bag containing the sludge is left unattended, the water will escape from the through holes of the sludge bag, and the water will evaporate due to natural drying. There is no need to centrifuge. The sludge in the dehydrated state can be incinerated. In the present embodiment, since a powder flocculant containing zeolite as a main component is used as the flocculant, a component derived from zeolite is generated as a residue after incineration. Since the powder flocculant does not contain heavy metal ions such as aluminum ions and iron, it is easy to dispose of. These components do not leak out after disposal and become a source of environmental pollution.

濾過槽３２には、濾過膜３４Ｂで濾過された濾過液ＳＬ３が収容されている。濾過液ＳＬ３は、中継槽４０に一時的に滞留された後、分解処理部１６に送られる。中継槽４０における濾過液ＳＬ３の滞留時間は、たとえば、１０分以上１５分以下である。 The filter tank 32 contains the filtrate SL3 filtered by the filtration membrane 34B. The filtrate SL3 is temporarily retained in the relay tank 40 and then sent to the decomposition processing unit 16. The residence time of the filtrate SL3 in the relay tank 40 is, for example, 10 minutes or more and 15 minutes or less.

分解処理部１６では、この濾過液ＳＬ３に対し、残留したＣＮＴ粉粒物Ｃ１等の残留成分を分解処理する。濾過液ＳＬ３では、濾過装置３０において濾過しない被処理液と比較して、残留成分が少なくなっているので、この残留成分の分解処理を効果的に行うことができる。 The decomposition treatment unit 16 decomposes the residual components such as the residual CNT powder C1 in the filtrate SL3. Since the filtrate SL3 has a smaller amount of residual components as compared with the solution to be treated which is not filtered by the filtration device 30, the residual components can be effectively decomposed.

本実施形態では、分解処理部１６は、分解槽７０、監視槽８０及び放流槽９０を有している。分解槽７０では、収容された濾過液ＳＬ３に対し、分解剤及びｐＨ調整剤を投入し、残留成分の分解と濾過液ＳＬ３のｐＨ調整を行う。分解槽７０には撹拌部材７２が備えられているので、濾過液ＳＬ３を撹拌し、残留成分の分解処理を促進することができる。また、分解槽７０にはｐＨセンサ７４が設けられているので、濾過液ＳＬ３のｐＨを検出できる。 In the present embodiment, the decomposition processing unit 16 has a decomposition tank 70, a monitoring tank 80, and a discharge tank 90. In the decomposition tank 70, a decomposition agent and a pH adjuster are added to the contained filtrate SL3 to decompose residual components and adjust the pH of the filtrate SL3. Since the decomposition tank 70 is provided with the stirring member 72, the filtrate SL3 can be stirred and the decomposition treatment of the residual component can be promoted. Further, since the decomposition tank 70 is provided with the pH sensor 74, the pH of the filtrate SL3 can be detected.

分解槽７０から監視槽８０に送られた濾過液ＳＬ３は、監視槽８０において監視される。監視槽８０には濁度センサ８２が設けられているので、濾過液ＳＬ３の濁度を検出できる。また、監視槽８０にはｐＨセンサ７４が設けられているので、濾過液ＳＬ３のｐＨを検出できる。 The filtrate SL3 sent from the decomposition tank 70 to the monitoring tank 80 is monitored in the monitoring tank 80. Since the monitoring tank 80 is provided with the turbidity sensor 82, the turbidity of the filtrate SL3 can be detected. Further, since the monitoring tank 80 is provided with the pH sensor 74, the pH of the filtrate SL3 can be detected.

監視槽８０から放流槽９０へ送られた濾過液ＳＬ３は、処理済液ＳＬ４として放流槽９０に一時的に貯留される。そして、処理済液は、放流ポンプ９０Ｐの駆動により、放流配管Ｐ４から、液処理装置１２の外部に放流される。放流配管Ｐ４には熱回収ユニット６４が設けられているので、放流配管Ｐ４を流れる処理済液から熱回収することも可能である。 The filtered liquid SL3 sent from the monitoring tank 80 to the discharge tank 90 is temporarily stored in the discharge tank 90 as the treated liquid SL4. Then, the treated liquid is discharged from the discharge pipe P4 to the outside of the liquid treatment device 12 by driving the discharge pump 90P. Since the discharge pipe P4 is provided with the heat recovery unit 64, it is possible to recover heat from the treated liquid flowing through the discharge pipe P4.

上記では、凝集剤として、凝集核生成成分と、有機系高分子成分と、を含む凝集剤を例示したが、ＣＮＴ排液中の複数のＣＮＴ粉粒物を凝集させて図４Ｂに示す凝集核Ｃ２を生成すると共に、複数の複数の凝集核Ｃ２を凝集させて、図４Ｃに示す凝集体Ｃ３を生成する成分を含んでいればよい。一例として、粉体凝集剤を用いると、取り扱いが容易であり、凝集槽２２への投入を簡便に行うことができるので、ＣＮＹ排液ＳＬ１の処理も結果的に容易となる。このような粉体凝集剤の例としては、粉末状のゼオライトを主成分として含む凝集剤を挙げることができる。また、粉体凝集剤に、粉末状の有機系高分子凝集剤を含むようにしても良い。 In the above, as the aggregating agent, an aggregating agent containing an aggregating nucleation component and an organic polymer component has been exemplified, but a plurality of CNT powders and granules in CNT drainage are aggregated to aggregate the agglomerating nuclei shown in FIG. 4B. It may contain a component that produces C2 and aggregates a plurality of aggregated nuclei C2 to produce the aggregate C3 shown in FIG. 4C. As an example, when a powder coagulant is used, it is easy to handle and can be easily charged into the coagulation tank 22, so that the treatment of CNY drainage SL1 is also easy as a result. Examples of such a powder coagulant include a coagulant containing powdered zeolite as a main component. Further, the powder coagulant may contain a powdery organic polymer coagulant.

なお、凝集剤としては、たとえば、汎用のポリ塩化アルミニウム、硫酸バンド及び塩化第二鉄等を用いることも考えられる。このような凝集剤では、形成された架橋構造の隙間に、被処理液から除去したい粉粒物が保持される。しかしながら、この場合ＣＮＴ排液ＳＬ１からの分離対象であるＣＮＴ粉粒物Ｃ１は、その粒径Ｄ１が小さいため、さらに、ＣＮＴは短径と長径が著しく異なるため、たとえば、架橋構造の隙間にそのままの形でＣＮＴ粉粒物が保持されていると、処理工程の途中、たとえば濾過時や脱水時に抜け出てしまう。 As the flocculant, for example, general-purpose polyaluminum chloride, sulfate band, ferric chloride, or the like may be used. In such a coagulant, the powder or granules to be removed from the liquid to be treated are held in the gaps of the formed crosslinked structure. However, in this case, the CNT powder or granular material C1 to be separated from the CNT drainage SL1 has a small particle size D1, and the minor axis and the major axis of the CNT are significantly different. If the CNT powder particles are held in the form of, they will come out during the treatment process, for example, during filtration or dehydration.

これに対し、本実施形態で用いるゼオライトを主成分とする粉体凝集剤では、ゼオライトの表面電荷により、ゼオライト表面にＣＮＴ粉粒物Ｃ１を強く保持すると考えられるため、処理工程の途中でＣＮＴ粉粒物Ｃ１が抜け出ることを大きく抑制できる。 On the other hand, in the zeolite-based powder flocculant used in the present embodiment, it is considered that the CNT powder or granular material C1 is strongly retained on the zeolite surface due to the surface charge of the zeolite. It is possible to greatly suppress the escape of the granular material C1.

凝集剤の投入量は、凝集槽２２に収容される前段階でのＣＮＴ排液ＳＬ１に含まれるＣＮＴ粉粒物Ｃ１の割合に応じて調整すればよい。たとえば、一般的な半導体製造工程で生じるＣＮＴ粉粒物Ｃ１を含有したＣＮＴ排液ＳＬ１に粉体凝集剤を用いる場合、ＣＮＴ排液ＳＬ１に含まれるＣＮＴ粉粒物１ｋｇに対し、粉体凝集剤を１〜５ｋｇ程度添加すればよい。 The amount of the coagulant input may be adjusted according to the proportion of the CNT powder granules C1 contained in the CNT drainage SL1 in the previous stage of being housed in the coagulation tank 22. For example, when a powder coagulant is used for the CNT drainage SL1 containing the CNT powder or granular material C1 generated in a general semiconductor manufacturing process, the powder coagulant is applied to 1 kg of the CNT powder or granular material contained in the CNT drainage SL1. May be added in an amount of about 1 to 5 kg.

本願において、被処理液から分離して除去する対象である粉粒物は、一般的な濾過膜の孔径よりも小さい粒径を有している。すなわち、粉粒物は、濾過膜を用いても被処理液から分離することが難しい微細な粒子である。粉粒物の例としては、ＣＮＴ粉粒物Ｃ１の他に、鉄等のコロイド物質、ピグメント等の顔料、染料、油分等を挙げることができる。 In the present application, the powder or granular material to be separated and removed from the liquid to be treated has a particle size smaller than the pore diameter of a general filtration membrane. That is, the powder or granular material is fine particles that are difficult to separate from the liquid to be treated even if a filtration membrane is used. Examples of the powder or granular material include, in addition to the CNT powder or granular material C1, a colloidal substance such as iron, a pigment such as a pigment, a dye, an oil content, and the like.

そして、粉粒物を凝集させて凝集体を生成するための凝集剤としては、粉粒物の種類に応じて、凝集体の生成に適したものを選択すればよい。 Then, as the aggregating agent for aggregating the powders and granules to form an agglomerate, an agent suitable for forming the agglomerates may be selected according to the type of the powders and granules.

分解処理部１６としては、このように、凝集体Ｃ３を除去した後の濾過液ＳＬ３に残留する残留物を分解処理できれば、構成は限定されない。上記した分解剤を投入する薬品分解処理の他に、（１）オゾン酸化処理、（２）ＵＶ酸化処理、（３）過酸化水素併用型ＵＶ酸化処理、（４）次亜塩素酸塩処理、（５）次亜塩素酸塩と過硫酸塩との併用処理、等を用いることができる。 The structure of the decomposition treatment unit 16 is not limited as long as the residue remaining in the filtrate SL3 after removing the aggregate C3 can be decomposed in this way. In addition to the chemical decomposition treatment in which the above-mentioned decomposition agent is added, (1) ozone oxidation treatment, (2) UV oxidation treatment, (3) hydrogen peroxide combined type UV oxidation treatment, (4) hypochlorite treatment, (5) Combined treatment of hypochlorite and persulfate, etc. can be used.

（１）オゾン酸化処理では、無声放電方式、電気分解方式、紫外線ランプ方式等で発生させたオゾンを濾過液ＳＬ３に拡散させ、分子量の大きい有機物を分子量の小さい有機物に分解する。そして、分子量が小さくされた有機物を、活性炭処理等によって活性炭に吸着させることで、被処理液から除去する。 (1) In the ozone oxidation treatment, ozone generated by a silent discharge method, an electrolysis method, an ultraviolet lamp method, or the like is diffused in the filtrate SL3 to decompose an organic substance having a large molecular weight into an organic substance having a small molecular weight. Then, the organic substance having a reduced molecular weight is removed from the liquid to be treated by adsorbing it on the activated carbon by an activated carbon treatment or the like.

（２）ＵＶ照射処理では、被処理液に紫外線を照射することで、ヒドロキシルラジカルを発生させ、被処理液中の有機物とヒドロキシルラジカルとの反応により、有機物を分解する。そして、分解された有機物を、活性炭処理等によって活性炭に吸着させることで、被処理液から除去する。 (2) In the UV irradiation treatment, hydroxyl radicals are generated by irradiating the liquid to be treated with ultraviolet rays, and the organic matter is decomposed by the reaction between the organic matter in the liquid to be treated and the hydroxyl radical. Then, the decomposed organic substance is removed from the liquid to be treated by adsorbing it on the activated carbon by an activated carbon treatment or the like.

（３）過酸化水素併用型ＵＶ酸化処理では、上記したＵＶ照射処理において過酸化水素を添加することで、酸化反応を促進する。 (3) In the hydrogen peroxide combined type UV oxidation treatment, the oxidation reaction is promoted by adding hydrogen peroxide in the above-mentioned UV irradiation treatment.

（４）次亜塩素酸塩処理では、被処理液に次亜塩素酸ナトリウム等の酸化剤を添加して酸化反応により残留物を分解する。そして、分解された有機物を、活性炭処理等によって活性炭に吸着させることで、被処理液から除去する。 (4) In the hypochlorite treatment, an oxidizing agent such as sodium hypochlorite is added to the liquid to be treated, and the residue is decomposed by an oxidation reaction. Then, the decomposed organic substance is removed from the liquid to be treated by adsorbing it on the activated carbon by an activated carbon treatment or the like.

（５）次亜塩素酸塩と過硫酸塩との併用処理では、上記した次亜塩素酸塩処理において、たとえば、ペルオキシド基を含む硫黄化合物ならなる酸化剤を添加することで、酸化反応を促進する。 (5) In the combined treatment of hypochlorite and persulfate, in the above-mentioned hypochlorite treatment, for example, an oxidizing agent consisting of a sulfur compound containing a peroxide group is added to promote the oxidation reaction. To do.

１２ 液処理装置
１４ 凝集分離処理部
１６ 分解処理部
２０ 凝集体生成装置
２２ 凝集槽
２４ 凝集剤投入部材
２６ 撹拌部材
２６Ａ 回転軸
２６Ｂ 撹拌板
２６Ｍ モータ
３０ 濾過装置
３２ 濾過槽
３２Ｓ 濾過槽の側壁
３４ 回転ドラム
３４Ａ ドラム本体
３４Ｂ 濾過膜
３４Ｃ 中心軸
３４Ｍ モータ
３６ 洗浄装置
３６Ｎ 内側スプレー
３６Ｐ 洗浄液ポンプ
３６Ｓ 外側スプレー
３６Ｔ 洗浄液配管
３６ＴＳ 外側配管
３６ＴＮ 内側配管
３６ＴＡ 洗浄液配管の一端
３８ 回収函
３８Ｔ 回収配管
４０ 中継槽
５０ 汚泥貯槽
６０ 温調部
６４ 熱回収ユニット
６６ 熱回収ユニット
７０ 分解槽
７２ 撹拌部材
７４ ｐＨセンサ
７６ ヒータ
８０ 監視槽
８２ 濁度センサ
８４ ｐＨセンサ
９０ 放流槽
９０Ｐ 放流ポンプ
Ｃ１ ＣＮＴ粉粒物
Ｃ２ 凝集核
Ｃ３ 凝集体
Ｐ１ 第一配管
Ｐ１Ａ 第一配管の一端
Ｐ１Ｂ 第一配管の他端
Ｐ２ 第二配管
Ｐ２Ａ 第二配管の一端
Ｐ２Ｂ 第二配管の他端
Ｐ３ 中継配管
Ｐ４ 放流配管
ＳＬ１ ＣＮＴ排液
ＳＬ２ 濾過対象液
ＳＬ３ 濾過液
ＳＬ４ 処理済液 12 Liquid treatment device 14 Coagulation separation processing unit 16 Decomposition processing unit 20 Aggregate generation device 22 Coagulation tank 24 Coagulant input member 26 Stirring member 26A Rotating shaft 26B Stirring plate 26M Motor 30 Filtration device 32 Filtration tank 32S Side wall 34 rotation of filtration tank Drum 34A Drum body 34B Filtration membrane 34C Central axis 34M Motor 36 Cleaning device 36N Inner spray 36P Cleaning liquid pump 36S Outer spray 36T Cleaning liquid piping 36TS Outer piping 36TN Inner piping 36TA One end of cleaning solution piping 38 Recovery box 38T Recovery piping 40 Relay tank 50 Sludge storage tank 60 Temperature control unit 64 Heat recovery unit 66 Heat recovery unit 70 Decomposition tank 72 Stirring member 74 pH sensor 76 Heater 80 Monitoring tank 82 Turbidity sensor 84 pH sensor 90 Discharge tank 90P Discharge pump C1 CNT Powder granules C2 Aggregate nuclei C3 Aggregates P1 First pipe P1A One end of the first pipe P1B The other end of the first pipe P2 Second pipe P2A One end of the second pipe P2B The other end of the second pipe P3 Relay pipe P4 Discharge pipe SL1 CNT Discharge SL2 Filtration target liquid SL3 Filtration Liquid SL4 Treated liquid

Claims (22)

被処理液に含まれる粉粒物を凝集剤によって凝集させて凝集体を生成し、
前記凝集体が前記被処理液の内部で拡散している状態で、前記被処理液を濾過して前記凝集体を分離する液処理方法。 The powders and granules contained in the liquid to be treated are aggregated by an aggregating agent to form an agglomerate.
A liquid treatment method for separating the agglomerates by filtering the liquid to be treated while the agglomerates are diffused inside the liquid to be treated. 前記被処理液から前記凝集体が分離された濾過液から、残留する粉粒物を分解処理する請求項１に記載の液処理方法。 The liquid treatment method according to claim 1, wherein the residual powders and granules are decomposed from the filtered liquid in which the aggregates are separated from the liquid to be treated. 前記被処理液を凝集槽に収容し、前記凝集剤を前記被処理液に投入した状態で前記被処理液を撹拌する請求項１又は請求項２に記載の液処理方法。 The liquid treatment method according to claim 1 or 2, wherein the liquid to be treated is housed in a coagulation tank, and the liquid to be treated is stirred in a state where the coagulant is charged into the liquid to be treated. 前記撹拌を開始した時点から前記濾過の時点までの時間Ｔ１を、１０≦Ｔ１≦１２（分）とする請求項３に記載の液処理方法。 The liquid treatment method according to claim 3, wherein the time T1 from the start of the stirring to the filtration time is 10 ≦ T1 ≦ 12 (minutes). 前記凝集体のゼリー強度（ブルーム値）Ｊが、１≦Ｊ≦４００（ｇ）である請求項１から請求項４の何れか一項に記載の液処理方法。 The liquid treatment method according to any one of claims 1 to 4, wherein the jelly strength (bloom value) J of the aggregate is 1 ≦ J ≦ 400 (g). 前記被処理液の濾過に用いた濾過膜を洗浄液で洗浄することを含む請求項１から請求項５の何れか一項に記載の液処理方法。 The liquid treatment method according to any one of claims 1 to 5, which comprises washing the filtration membrane used for filtering the liquid to be treated with a cleaning liquid. 前記洗浄により前記凝集体が除去された前記濾過膜を前記濾過に再利用する請求項６に記載の液処理方法。 The liquid treatment method according to claim 6, wherein the filtration membrane from which the aggregates have been removed by the washing is reused for the filtration. 前記凝集剤が粉体凝集剤である請求項１から請求項７の何れか一項に記載の液処理方法。 The liquid treatment method according to any one of claims 1 to 7, wherein the coagulant is a powder coagulant. 被処理液が収容され、前記被処理液に含まれる粉粒物が凝集剤によって凝集されて凝集体が生成され前記被処理液の内部で前記凝集体が拡散される凝集槽と、
前記凝集体が拡散された前記被処理液を濾過して前記被処理液から前記凝集体を分離する濾過装置と、
を有する液処理装置。 A coagulation tank in which the liquid to be treated is housed, and the powders and granules contained in the liquid to be treated are aggregated by a flocculant to generate aggregates, and the aggregates are diffused inside the liquid to be treated.
A filtration device that filters the liquid to be treated to which the agglomerates are diffused and separates the agglomerates from the liquid to be treated.
Liquid treatment equipment with. 前記被処理液から前記凝集体が分離された濾過液から、残留する粉粒物を分解処理する分解処理装置、
を有する請求項９に記載の液処理装置。 A decomposition treatment apparatus for decomposing residual powders and granules from a filtrate from which the aggregates have been separated from the liquid to be treated.
The liquid treatment apparatus according to claim 9. 前記凝集槽の内部で前記被処理液を撹拌する撹拌部材を有する請求項９又は請求項１０に記載の液処理装置。 The liquid treatment apparatus according to claim 9 or 10, further comprising a stirring member for stirring the liquid to be treated inside the coagulation tank. 前記濾過装置が、
前記被処理液の前記凝集体以外の成分が透過する濾過膜と、
前記濾過膜に付着した前記凝集体を前記濾過膜から除去する除去装置と、
を有する請求項９から請求項１１の何れか一項に記載の液処理装置。 The filtration device
A filtration membrane through which components other than the aggregates of the liquid to be treated permeate,
A removal device that removes the aggregates adhering to the filtration membrane from the filtration membrane, and
The liquid treatment apparatus according to any one of claims 9 to 11. 前記除去装置が、前記濾過膜を洗浄液で洗浄することで前記凝集体を前記濾過膜から除去する洗浄装置を備える請求項１２に記載の液処理装置。 The liquid treatment device according to claim 12, wherein the removing device includes a cleaning device that removes the aggregates from the filtration membrane by washing the filtration membrane with a cleaning liquid. 前記洗浄装置は、前記濾過によって前記凝集体が分離された濾過液を前記洗浄液として用いる請求項１３に記載の液処理装置。 The liquid treatment device according to claim 13, wherein the cleaning device uses a filtered liquid from which the aggregates have been separated by the filtration as the cleaning liquid. 前記濾過膜は、前記濾過に用いる部分と前記洗浄がなされる部分とが回転によって循環する請求項１３又は請求項１４に記載の液処理装置。 The liquid treatment apparatus according to claim 13 or 14, wherein the filtration membrane is a portion used for filtration and a portion to be washed circulate by rotation. 粉粒物を含む被処理液に凝集剤を投入し、
前記被処理液を撹拌して前記粉粒物を凝集させ凝集体を生成すると共に前記凝集体を前記被処理液の内部に拡散させる凝集体生成方法。 A flocculant is added to the liquid to be treated containing powders and granules.
A method for producing an agglomerate in which the liquid to be treated is agitated to agglomerate the powders and granules to form an agglomerate and the agglomerate is diffused into the liquid to be treated. 前記凝集剤が、前記粉粒物を付着させ前記凝集体の凝集核を生成する凝集核生成成分と、前記凝集核を凝集させて前記凝集体を生成する有機系高分子成分と、を含む請求項１６に記載の凝集体生成方法。 Claims that the agglutinating agent contains an agglutinating nucleation component that adheres the powder and granules to generate agglutinating nuclei of the agglomerates, and an organic polymer component that agglutinates the agglutinating nuclei to form the agglutinating nuclei. Item 16. The method for producing an aggregate according to Item 16. 前記撹拌に作用させる仕事率Ｑと、前記被処理液の液量Ｖとの比Ｒ＝Ｑ／Ｖを０．２５≦Ｒ≦０．５０（ｋＷ／ｍ３）とする請求項１６又は請求項１７に記載の凝集体生成方法。 16 or claim that the ratio R = Q / V of the power Q acting on the stirring and the liquid amount V of the liquid to be treated is 0.25 ≦ R ≦ 0.50 (kW / m 3). 17. The method for producing an agglomerate according to 17. 粉粒物を含む被処理液を収容する凝集槽と、
前記凝集槽に収容された前記被処理液に凝集剤を投入する投入部材と、
前記凝集剤が投入された前記被処理液を撹拌して前記粉粒物を凝集させ凝集体を生成すると共に前記凝集体を前記被処理液の内部に拡散させる撹拌部材と、
を有する凝集体生成装置。 A coagulation tank that houses the liquid to be treated containing powders and granules,
An input member for charging a coagulant into the liquid to be treated contained in the coagulation tank, and a charging member.
A stirring member that agitates the liquid to be treated to which the coagulant is added to agitate the powders and granules to generate an agglomerate and diffuses the agglomerate into the inside of the liquid to be treated.
Aggregate generator with. 前記撹拌部材が、平面状で前記被処理液の内部で法線方向に移動して前記被処理液を撹拌する撹拌板を有する請求項１９に記載の凝集体生成装置。 The agglomerate generation device according to claim 19, wherein the stirring member has a stirring plate that is planar and moves in the normal direction inside the liquid to be treated to stir the liquid to be treated. 前記撹拌部材が、前記被処理液の内部で前記撹拌板を回転させる回転部材を有する請求項２０に記載の凝集体生成装置。 The agglomerate generation device according to claim 20, wherein the stirring member has a rotating member that rotates the stirring plate inside the liquid to be treated. 前記撹拌部材の出力Ｐと、前記凝集槽に収容された前記被処理液の液量Ｖとの比Ｒ＝Ｐ／Ｖが０．２５≦Ｒ≦０．５０（ｋＷ／ｍ３）である請求項１９から請求項２１の何れか一項に記載の凝集体生成装置。 Claim that the ratio R = P / V of the output P of the stirring member and the liquid amount V of the liquid to be treated contained in the coagulation tank is 0.25 ≦ R ≦ 0.50 (kW / m 3 ). The aggregate generating apparatus according to any one of items 19 to 21.
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