TWI825263B - 鹼性廢液中和裝置 - Google Patents
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Abstract
[課題]在不使用強酸的情形下容易地且迅速地中和鹼性之廢液。
[解決手段]一種鹼性廢液中和裝置，具備：處理槽，可以存儲鹼性之廢液；散氣管，設置於該處理槽的底部側；以及氣體供給部，具備可以供給二氧化碳氣體的氣體供給源，且從該氣體供給源以預定以上的壓力將二氧化碳氣體供給到該散氣管，從該散氣管使該二氧化碳氣體作為微細的氣泡來放出到已存儲於該處理槽的鹼性之廢液中，並一面使該廢液流動一面使該二氧化碳氣體溶於該廢液。較佳的是，更具備從該處理槽排出經中和之該廢液的廢液排出路、以及測定經中和之該廢液的pH值的pH測定器，該廢液排出路具備電磁閥，該電磁閥在以該pH測定器所測定出的該廢液的pH值成為預定之值以上的情況下，使從該處理槽排出的該廢液之排出停止。
Description
本發明是有關於一種中和鹼性之廢液之鹼性廢液中和裝置。
在各種工廠所實施的各種步驟中，有時會使用例如鹼性的液體(參照例如專利文獻1)。因為若將鹼性的該液體之使用過的廢液以強鹼性的狀態直接廢棄時，會對環境造成不良影響，所以該廢液會在工廠內的處理設備進行中和處理後廢棄。
先前技術文獻
專利文獻
專利文獻1：日本專利特開2013-244537號公報
發明欲解決之課題
在鹼性之廢液的中和上會使用硫酸等強酸，對強酸的操作處理是需要注意的。例如，處理強酸的作業人員的安全對策是必要的，又，強酸之嚴格的管理體制是必要的。特別是，在使用強酸來中和鹼性之廢液的情況下，有時也會產生大量的中和熱，將強酸投入鹼性的液體的時間點的精密的控制即變得必要。
又，若誤地將過剩的強酸投入鹼性之廢液時，會導致該廢液成為酸性。因為終究還是無法直接將該廢液從工廠廢棄，所以有時變得必須進一步進行將鹼性的液體供給到該廢液之作業。
本發明是有鑒於所述的問題點而作成的發明，其目的在於提供一種可以在不使用強酸的情形下容易地且迅速地中和鹼性之廢液之鹼性廢液中和裝置。
用以解決課題之手段
根據本發明之一態樣，可提供一種鹼性廢液中和裝置，其特徵在於具備：處理槽，可以存儲鹼性之廢液；散氣管，設置於該處理槽的底部側；以及氣體供給部，具備可以供給二氧化碳氣體的氣體供給源，且從該氣體供給源以預定以上的壓力將二氧化碳氣體供給到該散氣管，從該散氣管使該二氧化碳氣體作為微細的氣泡來放出到已存儲於該處理槽的鹼性之廢液中，並一面使該廢液流動一面使該二氧化碳氣體溶於該廢液。
較佳的是，該氣體供給源是將二氧化碳壓縮並封入耐壓容器之貯氣瓶。
又，較佳的是，更具備從該處理槽排出經中和之該廢液的廢液排出路、以及測定經中和之該廢液的pH值的pH測定器，該廢液排出路具備電磁閥，該電磁閥在以該pH測定器所測定出的該廢液的pH值成為預定之值以上的情況下，使從該處理槽排出的該廢液之排出停止。
此外，較佳的是，更具備上游處理槽，該上游處理槽設置有連接於該氣體供給部之上游散氣管，於該處理槽中是流入已在該上游處理槽中溶有從該上游散氣管所放出之二氧化碳氣體的該廢液。
發明效果
本發明之一態樣的鹼性廢液中和裝置具備：可以存儲鹼性之廢液的處理槽、設置在該處理槽的底部側的散氣管、可以供給二氧化碳氣體的氣體供給源、及將二氧化碳氣體供給到處理槽的氣體供給部。要中和已存儲在處理槽之鹼性之廢液時，是從氣體供給源以預定以上的壓力將二氧化碳氣體供給至散氣管，從該散氣管使該二氧化碳氣體作為微細的氣泡來放出到已存儲於該處理槽的鹼性之廢液中。
當將二氧化碳氣體的氣泡放出至鹼性之廢液中時，該氣泡會一面使該廢液流動一面讓該二氧化碳氣體有效率地溶進廢液中。當二氧化碳溶於鹼性之廢液中時，即可將該廢液中和而使廢液的pH值逐漸降低。並且，即使在使二氧化碳於廢液中溶解到必要以上的情況下，二氧化碳也不會使廢液的pH值降低到強酸程度。
因此，即使是二氧化碳已過剩地溶解的該廢液也可完全地廢棄，而毋須嚴密地管理二氧化碳氣體放出到存儲於處理槽之鹼性之廢液中的量。又，二氧化碳氣體比強酸的溶液更容易處理，且作業人員的安全對策也只需輕度即可。
從而，根據本發明之一態樣，可提供一種可以在不使用強酸的情形下容易地且迅速地中和鹼性之廢液的鹼性廢液中和裝置。
參照附加圖式，說明本發明的一個態樣之實施形態。圖1是示意地顯示具備處理槽8之鹼性廢液中和裝置2的截面圖。鹼性廢液中和裝置2是在處理槽8中將鹼性之廢液1中和處理並排出之裝置。
針對鹼性之廢液1進行說明。鹼性之廢液1是例如在各種步驟中所使用之鹼性的藥液之廢液，可為例如對圓板狀之被加工物的表面進行研磨加工時所使用的強鹼性之研磨漿料。在廢棄鹼性之廢液1之時，為了不對環境造成不良影響，是對鹼性之廢液1進行中和處理，以成為滿足環境基準等之狀態。鹼性之廢液1是例如從研磨裝置等之加工裝置4排出。
接著，針對鹼性廢液中和裝置2進行說明。鹼性廢液中和裝置2具備可以存儲鹼性之廢液1而可實施該廢液1之中和處理的處理槽8。在處理槽8中，是藉由廢液送液管6而從加工裝置4中輸送鹼性之該廢液1。在處理槽8的底部側設置有散氣管10。散氣管10是例如將壓縮氣體作為細小的氣泡來放出之擴散器(diffuser)，且是難以和鹼性之廢液1或二氧化碳反應之陶瓷製。
於散氣管10連接有氣體供給部12。氣體供給部12具備：氣體供給源14，可以供給二氧化碳氣體5；及氣體供給路16，成為將二氧化碳氣體5輸送到散氣管10之路徑。氣體供給部12是將二氧化碳氣體5從氣體供給源14以預定以上之壓力經過氣體供給路16而供給到散氣管10。
在此，氣體供給源14是例如具備耐壓容器的貯氣瓶，且於氣體供給源14已將二氧化碳壓縮並封入。氣體供給路16是耐壓的管狀之構件。
氣體供給部12是使二氧化碳氣體5從散氣管10作為微細的氣泡3來放出到已存儲於處理槽8的鹼性之廢液1中，且一面使廢液1流動一面讓該二氧化碳氣體5溶於該廢液1。當二氧化碳溶於廢液1中時，該廢液1即被中和而使pH值降低。並且，已被中和且pH值已降低之廢液1是從連接於處理槽8的底部之廢液排出路18排出。
在此，為了將包含於氣泡3的二氧化碳有效率地溶於廢液1中，較佳的作法是例如使氣泡3與廢液1的接觸時間變長。因此，較佳的作法是例如散氣管10可以形成細小的氣泡3，以使氣泡3之廢液1中的上升速度降低。具體而言，散氣管10具有之空氣孔的孔徑宜在300μm以下，較佳是100μm以下，更佳是20μm以下。
針對藉由本實施形態之鹼性廢液中和裝置2所實施之將鹼性之廢液1中和的實驗進行說明。在鹼性之廢液1為在研磨裝置中所使用之強鹼性之研磨漿料的情況下，其pH值為例如超過10之值。在該實驗中，是準備60L的該研磨漿料之廢液1，並存儲於處理槽8。並且，使氣體供給部12作動，而以預定之速度使二氧化碳氣體從散氣管10放出到廢液1中，並觀測廢液1的pH之值的變化。
例如當將二氧化碳氣體以2L/min的速度放出至廢液1中時，是以開始二氧化碳氣體的放出後120秒左右的時間使廢液1的pH值低於7。當將二氧化碳氣體以5L/min的速度放出至廢液1中時，是以開始二氧化碳氣體的放出後65秒左右的時間使廢液1的pH值低於7。又，當將二氧化碳氣體以10L/min的速度放出至廢液1中時，是以開始二氧化碳氣體的放出後45秒左右的時間使廢液1的pH值低於7。
像這樣，已確認到以下情形：若將二氧化碳氣體放出至鹼性之廢液1中時，即可以中和廢液1。又，在這些實驗中，即使在廢液1的pH值低於7之後仍然持續對廢液1供給二氧化碳氣體，廢液1之pH值的變動在pH6前後即變小。亦即，已確認到以下情形：即使將二氧化碳氣體過剩地持續供給至廢液1，也不會成為強酸。
在日本的排水基準中，是規定為排出到海域以外的公共用水域之排水的pH值應為5.8以上且8.6以下，已可以確認到以下之情形：若使用本實施形態之鹼性廢液中和裝置2時，可以將廢液1的pH值形成為大致滿足該基準之pH值。
在本實施形態之鹼性廢液中和裝置2中，因為是使用二氧化碳氣體來中和鹼性之廢液1，所以和使用硫酸、鹽酸、硝酸等強酸的情況相比較，可以安全地實施中和處理。又，因為即使某種程度過剩地實施處理，也難以成為廢液1的pH值低於排水基準之情形，所以處理的控制變得較容易。此外，因為在氣體供給源14使用二氧化碳之鋼瓶的情況下，可以藉由定期地更換鋼瓶來維持中和鹼性之廢液1的能力，所以鹼性廢液中和裝置2的維護性也變高。
接著，使用圖2來說明本實施形態之鹼性廢液中和裝置的變形例。圖2是示意地顯示具備處理槽8a及上游處理槽20之鹼性廢液中和裝置2a的截面圖。鹼性廢液中和裝置2a具備2個處理槽。亦即，鹼性廢液中和裝置2a除了處理槽8a以外，還具備與該處理槽8a相鄰之上游處理槽20，而可在上游處理槽20實施中和處理的第1階段，並在處理槽8a實施中和處理的第2階段。
在圖2所示之例中，是使鹼性之廢液1暫時地存儲於廢液桶24，且廢液桶24及上游處理槽20藉由廢液送液管36而被連接。在廢液送液管36中設置有泵26，若使該泵26作動，即可以將已存儲於廢液桶24的鹼性之廢液1經由廢液送液管36輸送到上游處理槽20。
在上游處理槽20的底部側設置有上游散氣管22。鹼性廢液中和裝置2a具備氣體供給部12a，該氣體供給部12a具備氣體供給源14b、以及一端連接到該氣體供給源14b且另一端連接到上游散氣管22的氣體供給路16b。又，下游側的處理槽8a的底部側設置有散氣管10a。該氣體供給部12a具備氣體供給源14a、及一端連接到該氣體供給源14a且另一端連接到散氣管10a的氣體供給路16a。
鹼性廢液中和裝置2a的各構成要件，是與圖1所示之鹼性廢液中和裝置2的各構成要件同樣地構成。亦即，上游散氣管22及散氣管10a是與散氣管10同樣地構成，且氣體供給源14a及氣體供給源14b是與氣體供給源14同樣地構成，氣體供給路16a及氣體供給路16b是與氣體供給路16同樣地構成。再者，氣體供給部12a的氣體供給源14a及氣體供給源14b亦可為相同的二氧化碳的貯氣瓶。
已存儲於廢液桶24的鹼性之廢液1，是藉由泵26及廢液送液管36的功能而轉移到上游處理槽20。並且，從氣體供給部12a供給二氧化碳氣體，且將二氧化碳氣體的氣泡3從上游散氣管22放出，來將該廢液1中和處理。
上游處理槽20、及下游側的處理槽8a是例如藉由隔板30而被隔開。當將鹼性之廢液1持續供給至上游處理槽20時，會形成為：在上游處理槽20中溶有從上游散氣管22所放出之二氧化碳氣體而經中和處理之廢液1a從上游處理槽20溢出，且廢液1a越過隔板30而流入處理槽8a。並且，從氣體供給部12a供給二氧化碳氣體，從散氣管10a將二氧化碳氣體的氣泡3放出來將該廢液1a中和處理。
鹼性廢液中和裝置2a具備一端到達處理槽8a的內部之管狀的廢液排出路18a。於廢液排出路18a設置有泵28，當使泵28作動後，即可將在處理槽8a中經中和處理的廢液1b從廢液排出路18a的該一端吸取上來而從鹼性廢液中和裝置2a排出。
此外，於廢液排出路18a具備可以測定於該廢液排出路18a通過之廢液1b的pH值的pH測定器32、及可以遮斷廢液排出路18a中的廢液1b的流動的電磁閥34。pH測定器32是測定並監視廢液的pH值。電磁閥34在藉由pH測定器32所測定出之該廢液1b的pH值成為預定之值以上的情況下，使從處理槽8a排出的廢液之排出停止。
例如，pH測定器32在廢液1b的pH值成為在環境基準中所規定的預定之值以上的情況下，是對電磁閥34發出指示來遮斷廢液排出路18a中的廢液1b的流動。鹼性廢液中和裝置2a亦可更具備使流動已被遮斷之廢液1b返回到處理槽8a之返流路。
鹼性廢液中和裝置2a之上游處理槽20的大小是設為例如寬度330mm、深度508mm、高度433mm，且容量是設為約72L。又，處理槽8a的大小是設為例如寬度555mm、深度508mm、高度402mm，且容量是設為約113L。
在上游處理槽20中，為了將更大量的二氧化碳溶於pH值較高的鹼性廢液1a來使pH值迅速地降低，而形成為和下游側的處理槽8a相比將高度設得較大，來讓氣泡3更長時間停留在廢液1a中。另一方面，為了在處理槽8a中將廢液1b的整體沒有偏差地且均勻地中和處理，而形成為和上游處理槽20相比將底部面積加大，而容易產生由氣泡3所造成之廢液1b的攪拌。
鹼性廢液中和裝置2a可以像這樣藉由分成2階段來將鹼性之廢液1更確實地中和處理。此外，因為在廢液排出路18a具備pH測定器32以及電磁閥34，所以不會有以不滿足環境基準之pH値來排出廢液1之情形。本實施形態之鹼性廢液中和裝置2a可以在不使用強酸的情形下容易地且迅速地中和鹼性之廢液。
再者，本發明並不限定於上述實施形態之記載，可作各種變更而實施。例如，在上述實施形態中，雖然針對具備2個處理槽的鹼性廢液中和裝置2a，而就上游處理槽20及處理槽8a被隔板30所隔開的情況進行了說明，但本發明之一態樣並非限定於此。本發明之一態樣的鹼性廢液中和裝置亦可具備一端到達上游處理槽之內部且另一端到達下游側之處理槽的送液路。在此情況下，在該送液路中設置有泵。
另外，上述實施形態之構造、方法等，只要在不脫離本發明的目的之範圍內，均可適當變更而實施。
1,1a,1b:鹼性之廢液(廢液)
2,2a:鹼性廢液中和裝置
3:氣泡
4:加工裝置
5:二氧化碳氣體
6:廢液送液管
8,8a:處理槽
10,10a:散氣管
12,12a:氣體供給部
14,14a,14b:氣體供給源
16,16a,16b:氣體供給路
18,18a:廢液排出路
20:上游處理槽
22:上游散氣管
24:廢液桶
26,28:泵
30:隔板
32:pH測定器
34:電磁閥
36:廢液送液管
圖1是示意地顯示具備處理槽之鹼性廢液中和裝置的截面圖。
圖2是示意地顯示具備處理槽及上游處理槽之鹼性廢液中和裝置的截面圖。
1:鹼性之廢液
2:鹼性廢液中和裝置
3:氣泡
4:加工裝置
5:二氧化碳氣體
6:廢液送液管
8:處理槽
10:散氣管
12:氣體供給部
14:氣體供給源
16:氣體供給路
18:廢液排出路
Claims (3)
- 一種鹼性廢液中和裝置，其特徵在於具備：處理槽，可以存儲鹼性之廢液；散氣管，設置於該處理槽的底部側；氣體供給部，具備可以供給二氧化碳氣體的氣體供給源，且從該氣體供給源以預定以上的壓力將二氧化碳氣體供給到該散氣管，從該散氣管使該二氧化碳氣體作為微細的氣泡來放出到已存儲於該處理槽的鹼性之廢液中，並一面使該廢液流動一面使該二氧化碳氣體溶於該廢液；廢液排出路，從該處理槽排出經中和之該廢液；以及pH測定器，測定經中和之該廢液的pH值，該廢液排出路具備電磁閥，該電磁閥在以該pH測定器所測定出的該廢液的pH值成為預定之值以上的情況下，使從該處理槽排出的該廢液之排出停止。
- 如請求項1之鹼性廢液中和裝置，其中該氣體供給源是將二氧化碳壓縮並封入耐壓容器之貯氣瓶。
- 如請求項1或2之鹼性廢液中和裝置，其更具備上游處理槽，該上游處理槽設置有連接於該氣體供給部之上游散氣管，於該處理槽中是流入已在該上游處理槽中溶有從該上游散氣管所放出之二氧化碳氣體的該廢液。
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