JP2010069395A - System for recovering valuables - Google Patents
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Abstract
【課題】既存の排水処理に容易に適用することが可能であり、有価物を選択して効率的に回収する。
【解決手段】機能粉を注入する機能粉注入装置１６と、排水中の有価物を吸着した機能粉を回収する機能粉回収装置１７と、機能粉が吸着した有価物を回収する有価物回収装置１８と、排水の水質と、この水質の排水に注入する機能粉の注入率とを関連付ける注入率データ１０２ａを記憶する注入率データ記憶部１０２と、水源から流入する排水の水質を入力すると、入力した水質と関連付けられる注入率を注入率データから抽出する注入率抽出手段１０１ａと、注入率抽出手段で抽出された注入率と、水源から流入する排水の流量との積算によって、機能粉の注入量を算出して機能粉注入装置に出力する注入量算出手段１０１ｂを有する機能粉制御装置１０ａを備え、機能粉注入装置１６は、注入量算出手段１０１ｂから入力する注入量の機能粉を排水に注入する。
【選択図】 図１The present invention can be easily applied to existing wastewater treatment, and valuable materials are selected and efficiently recovered.
SOLUTION: A functional powder injection device 16 for injecting functional powder, a functional powder recovery device 17 for recovering functional powder that adsorbs valuable materials in waste water, and a valuable material recovery device for recovering valuable materials adsorbed by functional powder. 18, the injection rate data storage unit 102 that stores the injection rate data 102 a that associates the water quality of the waste water and the injection rate of the functional powder that is injected into the water waste water, and the water quality of the waste water flowing from the water source is input. The injection rate of the functional powder is calculated by integrating the injection rate extraction means 101a for extracting the injection rate associated with the water quality from the injection rate data, the injection rate extracted by the injection rate extraction means, and the flow rate of the waste water flowing from the water source. And a functional powder control device 10a having an injection amount calculation means 101b for calculating and outputting to the functional powder injection device. The functional powder injection device 16 has an injection amount input from the injection amount calculation means 101b. Injecting the ability powder to drainage.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、産業排水や公共排水等の排水に含まれる有価物を回収する有価物回収システムに関する。 The present invention relates to a valuable resource recovery system that recovers valuable resources contained in wastewater such as industrial wastewater and public wastewater.
産業排水や公共排水等の排水には、フッ素、ホウ素、リン、希少金属および油分等の有価物が含まれることがある。このような排水に有価物が含まれる場合、排水から有価物を回収してリサイクルする技術開発が進められている（特許文献１および２参照）。 Wastewater such as industrial wastewater and public wastewater may contain valuable materials such as fluorine, boron, phosphorus, rare metals and oil. In the case where such wastewater contains valuable materials, technological developments for collecting and recycling the valuable materials from the wastewater are in progress (see Patent Documents 1 and 2).
排水から金属を回収する代表的な方法としては「中和凝集沈殿法」がある。この中和凝集沈殿法では、排水のｐHを水酸化カルシウムなどのアルカリ剤によって上昇させ、排水中の金属イオンを全て水酸化物とした後、この金属水酸化物を沈澱池で沈澱させることによって、排水から金属を分離することができる。その他の金属の回収方法として「RO膜分離法」が利用される。このRO膜分離法では、浸透圧を利用して溶媒のみを膜を介して移動せ、清澄な処理水を得るとともに、金属イオンが濃縮した液を得ることができる。RO膜（逆浸透膜：Reverse Osmosis Membrane）は、海水の淡水化、工場排水の再利用、塩類濃度が1000〜10000ppm程度の原水の処理、メッキ排水の再利用等に利用されている。
上述した中和凝集沈殿法では、金属水酸化物のフロックが微細であるため、沈澱池での沈澱分離が安定しない。そのため、中和アルカリ剤に加え、凝集剤や高分子凝集剤の投入が必要な問題がある。 In the above-described neutralization coagulation precipitation method, since the metal hydroxide flocs are fine, precipitation separation in the precipitation basin is not stable. Therefore, there is a problem that it is necessary to add a flocculant or a polymer flocculant in addition to the neutralizing alkali agent.
また、RO膜分離法では、RO膜の膜径が微少であるため、高圧力（１〜６MP）が必要であり、排水処理のランニングコストが増大する問題がある。また、RO膜を利用した場合、RO膜の洗浄処理や事前処理等の複雑な処理が必要となる。さらに、RO膜を利用した場合、回収対象の物質のみを選択的に分離して回収することは困難である。 Further, in the RO membrane separation method, since the membrane diameter of the RO membrane is very small, a high pressure (1 to 6 MP) is necessary, and there is a problem that the running cost of waste water treatment increases. In addition, when RO membranes are used, complicated processing such as RO membrane cleaning and pretreatment is required. Furthermore, when an RO membrane is used, it is difficult to selectively separate and collect only the substance to be collected.
上記課題に鑑み、本発明は、既存の排水処理に容易に適用することが可能であり、有価物を選択して効率的に回収する有価物回収システムを提供する。 In view of the above problems, the present invention provides a valuable resource recovery system that can be easily applied to existing wastewater treatment, and selects and recovers valuable resources efficiently.
本発明の特徴に係る有価物回収システムは、水源から排水が流入すると、流入した排水に排水中の有価物を吸着する機能粉を注入する機能粉注入装置と、排水から、排水中の有価物を吸着した機能粉を回収する機能粉回収装置と、機能粉回収装置で回収された機能粉から、機能粉が吸着した有価物を回収する有価物回収装置とを備える有価物回収システムであって、排水の水質と、この水質の排水に注入する機能粉の注入率とを関連付ける注入率データを記憶する注入率データ記憶部と、水源から流入する排水の水質を入力すると、入力した水質と関連付けられる注入率を注入率データから抽出する注入率抽出手段と、注入率抽出手段で抽出された注入率と、水源から流入する排水の流量との積算によって、機能粉の注入量を算出して機能粉注入装置に出力する注入量算出手段と、を有する機能粉制御装置を備え、機能粉注入装置は、注入量算出手段から入力する注入量の機能粉を排水に注入する。 The valuable material recovery system according to the feature of the present invention includes a functional powder injection device that injects a functional powder that adsorbs valuable materials in the wastewater into the drained water when the wastewater flows from the water source, and the valuable materials in the wastewater from the wastewater. A valuable material recovery system comprising a functional powder collection device that collects functional powder that adsorbs the powder, and a valuable material collection device that collects valuable material adsorbed by the functional powder from the functional powder collected by the functional powder collection device. If you enter the water quality of the waste water flowing in from the water source, the injection rate data storage unit that stores the injection rate data that stores the water quality of the waste water and the injection rate of the functional powder that is injected into this water quality waste water will be associated with the input water quality Function to calculate the injection amount of functional powder by integrating the injection rate extraction means to extract the injection rate from the injection rate data, the injection rate extracted by the injection rate extraction means, and the flow rate of the waste water flowing from the water source powder A function powder controller with an injection amount calculating means for outputting the input device, and the functional powder injection device for injecting injection amount of the functional powder to enter the injection amount calculation means wastewater.
本発明によれば、既存の排水処理に容易に適用することが可能であり、有価物を選択して効率的に回収することができる。 According to the present invention, it can be easily applied to existing wastewater treatment, and valuable materials can be selected and efficiently recovered.
以下に、図面を参照して、各実施形態に係る有価物回収システムについて説明する。以下で説明する有価物回収システムは、工場等からの排水に含まれるフッ素、ホウ素、リン、希少金属、油分等の有価物を回収するシステムである。なお、以下の説明において、同一の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。 Below, with reference to drawings, the valuable material collection | recovery system which concerns on each embodiment is demonstrated. The valuable resource recovery system described below is a system for recovering valuable resources such as fluorine, boron, phosphorus, rare metals, and oil contained in waste water from factories and the like. In the following description, the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
〈第１の実施形態〉
図１を用いて、第１の実施形態に係る有価物回収システム１ａについて説明する。第１の実施形態に係る有価物回収システム１ａは、工場２から流入する排水に、排水中に含まれる有価物を吸着する性質の機能粉を注入する。その後、有価物回収システム１ａは、機能粉によって排水中の有価物が吸着されると、この機能粉から有価物を脱離することにより、有価物を回収している。
<First Embodiment>
A valuable
有価物回収システム１ａで使用する機能粉は、担体（例えば、直径が数１０μｍの粒子）を、有価物を吸着する性質の吸着剤でコーティングしたものである。この吸着剤は、回収対象の有価物に応じて定められ、例えば、有価物が油分であるときには、カーボンが吸着剤として決められる。この場合、担体をカーボンでコーティングして疎水化した機能粉を形成し、この機能粉を用いて排水から油分を回収する。
The functional powder used in the valuable
機能粉は、有価物が脱離された後は、再利用することができるが、処理工程や装置構成を簡単にするためには、有価物回収システム１ａでは、機能粉の注入量を最低限にすることが望ましい。すなわち、排水に有価物が多く含まれるときには、多量の機能粉を注入する必要があるが、排水に含まれる有価物の量が少ないときには、少量の機能粉を注入すれば足りる。したがって、有価物回収システム１ａは、機能粉制御装置１０ａを備え、この機能粉制御装置１０ａによって、排水の水質に応じた量の機能粉を排水に注入するように制御している。
The engineered powder can be reused after the valuables are desorbed. However, in order to simplify the processing steps and the apparatus configuration, the
有価物回収システム１ａは、工場２から排出される排水を、ライン１１ａを介して導水する。ライン１１ａには、排水を送水するポンプ１２と、ライン１１ａにおける排水の流量Ｆを測定する流量計１３と、排水の水質である有価物の濃度Ｃ1を測定する水質センサ１４とが接続されている。
The valuable
機能粉制御装置１０ａは、流量計１３から入力する流量Ｆと、水質センサ１４から入力する有価物の濃度Ｃ1に応じて排水に注入する機能粉の注入量Ｄを決定し、機能粉注入装置１６を制御する。この機能粉注入装置１６は、機能粉制御装置１０ａの制御に応じた注入量Ｄの機能粉を、機能粉濃縮槽１５から排水に注入する。
The engineered
機能粉回収装置１７には、機能粉が注入された排水が送水され、この排水から有価物を吸着した機能粉が回収される。機能粉回収装置１７では、機能粉によって排水中の有価物を吸着する吸着処理と、有価物を吸着した機能粉を排水から分離する分離処理と、排水から分離された機能粉を回収する回収処理とが行なわれる。この機能粉回収装置１７としては、例えば水処理で固液分離に多用されている液体サイクロンを利用することが考えられる。
The engineered
機能粉回収装置１７で回収された有価物を吸着する機能粉は有価物回収装置１８に供給される。有価物回収装置１８では、薬品等を利用して機能粉から有価物が脱離され、有価物が回収される。有価物回収システム１ａでは、このようにして有価物を回収し、有価物の再利用を可能とする。また、有価物が脱離された機能粉も再び機能粉濃縮槽１５に循環して再利用することができる。なお、機能粉回収装置１７から有価物が回収された後の排水はライン１１ｂを介して排出される。
The engineered powder that adsorbs the valuable material recovered by the engineered
ここで、機能粉注入装置１６を制御する機能粉制御装置１０ａは、中央処理装置１０１や記憶装置１０２を備える一般的なコンピュータである。図１に示すように、機能粉制御装置１０ａの中央処理装置１０１には、注入率抽出手段１０１ａおよび注入量算出手段１０１ｂが実装されている。また、機能粉制御装置１０ａの記憶装置１０２は注入率データ１０２ａを記憶している。
Here, the engineered
注入率データ１０２ａは、例えば、図２に示すように、排水に含まれる有価物の濃度Ｃ1と、有価物の回収に利用する機能粉の注入率Ｒ1とが関連付けられるデータである。図２に示す注入率データ１０２ａは、グラフとして表わした一例であるが、有価物の濃度Ｃ1と注入率Ｒ1とが対応付けられていれば、その形式は問わない。
For example, as shown in FIG. 2, the
注入率抽出手段１０１ａは、水質センサ１４で測定された有価物の濃度Ｃ1に応じた機能粉の注入率Ｒ1を注入率データ１０２ａから抽出し、注入量算出手段１０１ｂに出力する。図２に示す注入率データ１０２ａの場合、注入率抽出手段１０１ａは、水質センサ１４から入力した有価物の濃度Ｃ1がａのときには機能粉の注入率Ｒ1としてＡを抽出し、有価物の濃度Ｃ1がｂのときには機能粉の注入率Ｒ1としてＢを抽出する。
The injection
注入量算出手段１０１ｂは、注入率抽出手段１０１ａから入力する注入率Ｒ1と、流量計１３で測定された流量Ｆとを利用して機能粉の注入量Ｄを算出する。具体的には、注入量算出手段１０１ｂは、以下の式（１）に示すように注入率Ｒ１と流量Ｆの積によって、機能粉の注入量Ｄを求めることができる。
The injection
注入量Ｄ［kg/min］＝注入率Ｒ1［kg/m3］×流量Ｆ［m3／min］ ・・・（１）
機能粉注入装置１６は、注入量算出手段１０１ｂで算出された注入量Ｄの機能粉を排水に注入する。
Injection amount D [kg / min] = injection rate R1 [kg / m 3 ] × flow rate F [m 3 / min] (1)
The engineered
上述したように、本発明の第１の実施形態に係る有価物回収システム１ａでは、排水中の有価物の濃度Ｃ1によって特定される注入率Ｒ1と、流入する排水の流量Ｆに応じて求めた注入量Ｄの機能粉を注入している。したがって、流入する排水に応じた量の機能粉を注入することができるため、使用する機能粉の量を最低限に抑えることが可能となり、必要以上の機能粉を処理しなくて良いことから有価物回収システム１ａの構成も簡単にすることができる。
As described above, in the valuable
〈第２の実施形態〉
図３に示すように、第２の実施形態に係る有価物回収システム１ｂは、第１の実施形態に係る有価物回収システム１ａと比較して、水源である工場２から工場データＩ（工場データ）を入力し、機能粉制御装置１０ａに代えて機能粉制御装置１０ｂを備えている点で異なる。この有価物回収システム１ｂでも、有価物の性質によって決められた性質の吸着剤がコーティングされた機能粉を利用する。
<Second Embodiment>
As shown in FIG. 3, the valuable
有価物回収システム１ｂが工場２から入力する工場データＩは、水源である工場の運転状態の情報や、排水の情報等である。例えば、工場２において有価物を排出する機械の運転の有無や排出時刻等を工場データＩとすることができる。この場合、工場２において有価物を排出する機械の運転が開始された場合には、一定期間経過後に、有価物回収システム１ｂに入力する排水に有価物が多く含まれると判断したり、工場２において有価物を排出する機械が停止中である場合には、有価物回収システム１ｂに入力する排水に含まれる有価物は、微量であると判断することができる。その他、工場２に備えられる水質センサの測定結果を工場データＩとすることもできる。
The factory data I input from the
機能粉制御装置１０ｂの中央処理装置１０１には注入率抽出手段１０１ａ、変化率抽出手段１０１ｃおよび注入量算出手段１０１ｂが実装され、記憶装置１０２には注入率データ１０２ａと変化率データ１０２ｂが記憶されている。
The
注入率データ１０２ａは、図２に示したように有価物の濃度Ｃ1と機能粉の注入率Ｒ1とが関連付けられるデータである。注入率抽出手段１０１ａは、図２を用いて上述したように注入率データ１０２ａから有価物の濃度Ｃ1に応じた機能粉の注入率Ｒ1を抽出し、注入量算出手段１０１ｂに出力する。
The
変化率データ１０２ｂは、例えば、図４に示すように、工場２から入力する工場データＩと、この工場データＩを入力した場合に機能粉の注入率Ｒ1を変化させる変化率Ｒ2とが関連付けられるデータである。ここで、工場２から入力する工場データＩが、例えば、機械のオンオフ等のような運転状態であれば、変化率データ１０２ｂでは、この工場データＩに変化率Ｒ2を関連付けて記憶する。一方、工場２から入力する工場データＩが、例えば水質等のような特定の数値の場合には、変化率データ１０２ｂでは、工場データＩの範囲に変化率Ｒ2を関連付けて記憶することもできる。
For example, as shown in FIG. 4, the
変化率抽出手段１０１ｃは、工場２から入力した工場データＩに応じた変化率Ｒ2を変化率データ１０２ｂから抽出し、注入量算出手段１０１ｂに出力する。図４に示す変化率データ１０２ｂの場合、工場データＩがＩａの範囲に含まれるときには変化率Ｒ2として１．２を抽出し、工場データＩがＩｄのときには変化率Ｒ2として０．８を抽出する。
The change rate extraction means 101c extracts the change rate R2 corresponding to the factory data I input from the
注入量算出手段１０１ｂは、注入率抽出手段１０１ａから入力する注入率Ｒ1と、変化率抽出手段１０１ｃから入力する変化率Ｒ2と、流量計１３で測定された流量Ｆとを利用して機能粉の注入量Ｄを算出する。
The injection
具体的には、まず、注入量算出手段１０１ｂは、以下の式（２）に示すように注入率Ｒ1と変化率Ｒ2の積によって、変化後の新たな注入率Ｒ3を求める。
Specifically, first, the injection
注入率Ｒ3＝注入率Ｒ1×変化率Ｒ2 ・・・（２）
その後、注入量算出手段１０１ｂは、式（３）に示すようにこの新たな注入率Ｒ3と排水の流量Ｆとの積によって、機能粉の注入量Ｄを求めることができる。
Injection rate R3 = Injection rate R1 × Change rate R2 (2)
Thereafter, the injection amount calculation means 101b can obtain the injection amount D of the engineered powder by the product of the new injection rate R3 and the waste water flow rate F as shown in the equation (3).
注入量Ｄ＝注入率Ｒ3×流量Ｆ（＝注入率Ｒ1×変化率Ｒ2×流量Ｆ） ・・・（３）
例えば、図２にも示した注入率データ１０２ａを初期の関係式Ｍ1とした場合、図５に示すように変化率Ｒ2で注入率Ｒ1を変化させた新たな注入率Ｒ3の関係式Ｍ2を表わすことができる。
Injection amount D = injection rate R3 × flow rate F (= injection rate R1 × change rate R2 × flow rate F) (3)
For example, when the
上述したように、本発明の第２の実施形態に係る有価物回収システム１ｂでは、排水中の有価物の濃度Ｃ1によって特定される注入率Ｒ1と、工場２からの工場データＩによって特定される変化率Ｒ2と、流入する排水の流量Ｆに応じて求めた注入量Ｄの機能粉を注入している。したがって、流入する排水に応じた量の機能粉を注入することができるため、使用する機能粉の量を最低限に抑えることが可能となり、必要以上の機能粉を処理しなくて良いことから有価物回収システム１ａの構成も簡単にすることができる。
As described above, in the valuable
〈第３の実施形態〉
図６に示すように、第３の実施形態に係る有価物回収システム１ｃは、第１の実施形態に係る有価物回収システム１ａと比較して、ライン１１ｂに水質センサ１９を備え、機能粉制御装置１０ａに代えて機能粉制御装置１０ｃを備えている点で異なる。この有価物回収システム１ｃでも、有価物の性質によって決められた性質の吸着剤がコーティングされた機能粉を利用する。
<Third Embodiment>
As shown in FIG. 6, the valuable resource recovery system 1c according to the third embodiment includes a
この水質センサ１９は、機能粉回収装置１７で排水から有価物を吸着した機能粉を回収した後の処理水の水質である、処理水に残存する有価物の濃度Ｃ2を測定する。
The
機能粉制御装置１０ｂの中央処理装置１０１には注入率抽出手段１０１ａ、第１補正値抽出手段１０１ｄおよび注入量算出手段１０１ｂが実装され、記憶装置１０２には注入率データ１０２ａと第１補正値データ１０２ｃが記憶されている。
The
注入率データ１０２ａは、図２に示したように有価物の濃度Ｃ1と機能粉の注入率Ｒ1とが関連付けられるデータである。注入率抽出手段１０１ａは、図２を用いて上述したように注入率データ１０２ａから有価物の濃度Ｃ1に応じた機能粉の注入率Ｒ1を抽出し、注入量算出手段１０１ｂに出力する。
The
第１補正値データ１０２ｃは、例えば、図７に示すように、水質センサ１９から入力する有価物の濃度Ｃ2と、この濃度Ｃ2を入力した場合に機能粉の注入率Ｒ１を補正する第１補正値Ｖ1とが関連付けられるデータである。ここで、第１補正値データ１０２ｃでは、有価物の濃度の範囲に第１補正値Ｖ1を関連付けて記憶してもよい。
For example, as shown in FIG. 7, the first
第１補正値抽出手段１０１ｄは、水質センサ１９から入力した有価物の濃度Ｃ2に応じた第１補正値Ｖ1を第１補正値データ１０２ｃから抽出し、注入量算出手段１０１ｂに出力する。図７に示す第１補正値データ１０２ｃの場合、有価物の濃度Ｃ2がＣａのときには第１補正値Ｖ1としてα0×αａを抽出する。ここでαａは濃度Ｃａの関数であり、α0は関数を補正する係数である。有価物の濃度Ｃ2がＣｃ＝０のときにはαｃ＝０となり、第１補正値Ｖ1として0を抽出することになる。
The first correction value extraction means 101d extracts the first correction value V1 corresponding to the valuable substance concentration C2 input from the
注入量算出手段１０１ｂは、以下の式（４）に示すように注入率Ｒ1と補正値Ｖ１の和によって、変化後の新たな注入率Ｒ４を求める。 The injection amount calculation means 101b obtains a new injection rate R4 after the change by the sum of the injection rate R1 and the correction value V1, as shown in the following equation (4).
注入率Ｒ４＝注入率Ｒ1＋補正値Ｖ１ ・・・（４）
その後、注入量算出手段１０１ｂは、式（５）に示すようにこの新たな注入率Ｒ４と排水の流量Ｆとの積によって、機能粉の注入量Ｄを求めることができる。
Injection rate R4 = Injection rate R1 + correction value V1 (4)
Thereafter, the injection amount calculation means 101b can obtain the injection amount D of the functional powder by the product of the new injection rate R4 and the flow rate F of the waste water as shown in the equation (5).
注入量Ｄ＝注入率Ｒ４×流量Ｆ〔＝（注入率Ｒ1＋補正値Ｖ）×流量Ｆ〕 ・・・（５）
例えば、図２にも示した注入率データ１０２ａを初期の関係式Ｍ1とした場合、第１補正値Ｖ1で補正した変化後の注入率は、図８に示すように表わす関係式Ｍ3のように表すことができる。
Injection amount D = injection rate R4 × flow rate F [= (injection rate R1 + correction value V) × flow rate F] (5)
For example, when the
なお、図６に示す有価物回収システム１ｃは、水質センサ１９で測定される有価物の濃度Ｃ2を利用するものとして説明したが、機能粉制御装置１０ｃは、その他、図３に示した変化率抽出手段１０１ｃを中央処理装置１０１に備え、変化率データ１０２ｂを記憶装置１０２に記憶していても良い。この場合、注入量算出手段１０１ｂは、以下の式（６）に示すように、注入率Ｒ1を変化率Ｒ2で調整し、第1補正値を加えてから、注入量Ｄを算出する。
Although the valuable material recovery system 1c shown in FIG. 6 has been described as using the concentration C2 of the valuable material measured by the
注入量Ｄ＝（注入率Ｒ1×変化率Ｒ2＋第１補正値Ｖ1）×流量Ｆ ・・・（６）
上述したように、本発明の第３の実施形態に係る有価物回収システム１ｃでは、排水中の有価物の濃度Ｃ1によって特定される注入率Ｒ1と、処理水中の有価物の濃度Ｃ2によって特定される第１補正値Ｖ1と、流入する排水の流量Ｆに応じて求めた注入量Ｄの機能粉を注入している。したがって、流入する排水に応じた量の機能粉を注入することができるため、使用する機能粉の量を最低限に抑えることが可能となり、必要以上の機能粉を処理しなくて良いことから有価物回収システム１ａの構成も簡単にすることができる。
Injection amount D = (injection rate R1 × change rate R2 + first correction value V1) × flow rate F (6)
As described above, in the valuable material recovery system 1c according to the third embodiment of the present invention, it is specified by the injection rate R1 specified by the concentration C1 of the valuable material in the waste water and the concentration C2 of the valuable material in the treated water. The functional powder of the injection amount D determined according to the first correction value V1 and the flow rate F of the inflowing waste water is injected. Therefore, since it is possible to inject the amount of functional powder according to the inflowing waste water, it is possible to minimize the amount of functional powder to be used, and it is not necessary to process more functional powder than necessary. The configuration of the
〈第４の実施形態〉
図９に示すように、第４の実施形態に係る有価物回収システム１ｄは、第３の実施形態に係る有価物回収システム１ｃと比較して、機能粉制御装置１０ｃに代えて機能粉制御装置１０ｄを備えている点で異なる。また、この機能粉制御装置１０ｄは、有価物回収装置１８から機能粉による有価物の回収量で定められる回収レベルＲを入力し、回収レベルＲを利用して有価物の注入量Ｄを算出する。
<Fourth Embodiment>
As shown in FIG. 9, the valuable
機能粉制御装置１０ｄの中央処理装置１０１には注入率抽出手段１０１ａ、第１補正値抽出手段１０１ｄ、第２補正値抽出手段１０１ｅおよび注入量算出手段１０１ｂが実装され、記憶装置１０２には注入率データ１０２ａ、第１補正値データ１０２ｃおよび第２補正値データ１０２ｄが記憶されている。
The
注入率データ１０２ａは、図２に示したように有価物の濃度Ｃ1と機能粉の注入率Ｒ1とが関連付けられるデータである。注入率抽出手段１０１ａは、図２を用いて上述したように注入率データ１０２ａから有価物の濃度Ｃ1に応じた機能粉の注入率Ｒ1を抽出し、注入量算出手段１０１ｂに出力する。
The
第１補正値データ１０２ｃは、図７に示したように、有価物の濃度Ｃ2と、機能粉の注入量Ｄを補正する第１補正値Ｖ1とが関連付けられるデータである。第１補正値抽出手段１０１ｄは、図７を用いて上述したように第１補正値データ１０２ｃから有価物の濃度Ｃ2に応じた注入率Ｒの第１補正値Ｖ1を抽出して注入量算出手段１０１ｂに出力する。
As shown in FIG. 7, the first
第２補正値データ１０２ｄは、例えば、図１０に示すように、有価物回収装置１８から入力する有価物の回収レベルＲと、この回収レベルＲの場合に機能粉の注入量Ｄを補正する第２補正値Ｖ2とが関連付けられるデータである。ここで、回収レベルＲとは、機能粉注入装置１６が注入した機能粉の量と、有価物回収装置１８によって回収した有価物の量に基づいて、機能粉の吸着能力をどの程度発揮できたかを表すレベルであり、有価物回収装置１８によって求めることができる。
For example, as shown in FIG. 10, the second
第２補正値抽出手段１０１ｅは、有価物回収装置１８から入力した有価物の回収レベルＲに応じた第２補正値Ｖ2を第２補正値データ１０２ｄから抽出し、注入量算出手段１０１ｂに出力する。すなわち、有価物回収装置１８において機能粉の吸着能力が最大限発揮された量の有価物が回収されている場合、機能粉の注入量を増減する必要はないが、機能粉の吸着能力で可能な量の有価物が回収さていない場合、つまり無駄に多く注入していた場合、機能粉の注入量を低減することができる。したがって、第２補正値抽出手段１０１ｅは、機能粉の吸着能力が十分の発揮されていない場合には、機能粉の注入率Ｒを低減することが可能と判定し、機能粉の注入率Ｒを低減する第２補正値Ｖ2を抽出する。
The second correction
注入量算出手段１０１ｂは、注入率抽出手段１０１ａから入力する注入率Ｒ１と、流量計１３で測定された流量Ｆと、第１補正値抽出手段１０１ｄから入力する第１補正値Ｖ1と、第２補正値抽出手段１０１ｅから入力する第２補正値Ｖ2を利用して機能粉の注入量Ｄを算出する。具体的には、注入量算出手段１０１ｂは、以下の式（７）に示すように注入率Ｒ1に第１補正値Ｖ1を加算し、第２補正値Ｖ2を除算した後で、流量Ｆとの積を求めることによって、機能粉の注入量Ｄを求めることができる。
The injection amount calculation means 101b includes an injection rate R1 input from the injection rate extraction means 101a, a flow rate F measured by the
注入量Ｄ＝（注入率Ｒ1＋第１補正値Ｖ1−第２補正値Ｖ2）×流量Ｆ ・・・（７）
例えば、図１１に示すように、第２補正値Ｖ2による変化前の関係式Ｍ3に対して、第２補正値Ｖ2で補正した変化後の注入率の関係式Ｍ4を求めることができる。ここで、図２でも示した注入率Ｒ1の初期の関係式Ｍ1は、回収に余裕を持たせるために、この有価物濃度の場合に最低限必要な機能粉の注入率（図１１のＭ５）から若干かさ上げされている。したがって、第２補正値Ｖ2によって補正する場合には、この注入率の最低量の関係式Ｍ5で表わされる値を限度として補正することができる。
Injection amount D = (injection rate R1 + first correction value V1−second correction value V2) × flow rate F (7)
For example, as shown in FIG. 11, a relational expression M4 of the injection rate after change corrected by the second correction value V2 can be obtained with respect to the relational expression M3 before change by the second correction value V2. Here, the initial relational expression M1 of the injection rate R1 also shown in FIG. 2 is the minimum required powder injection rate (M5 in FIG. 11) in the case of this valuable substance concentration in order to allow a recovery margin. Has been raised slightly. Therefore, when the correction is made by the second correction value V2, the correction can be made with the value represented by the relational expression M5 of the minimum amount of the injection rate as a limit.
なお、式（６）では、第１補正値Ｖ1を利用して注入量Ｄを求めているが、第１補正値Ｖ1を利用せず、第２補正値Ｖ2のみを利用してもよい。 In Expression (6), the injection amount D is obtained using the first correction value V1, but it is also possible to use only the second correction value V2 without using the first correction value V1.
また、図９に示す有価物回収システム１ｄは、水質センサ１９で測定される有価物の濃度Ｃ2と有価物回収装置１８から入力する回収レベルＲを利用するものとして説明したが、その他、図３に示した変化率抽出手段１０１ｃを中央処理装置１０１に備え、変化率データ１０２ｂを記憶装置１０２に記憶していても良い。この場合、注入量算出手段１０１ｂは、以下の式（８）に示すように、注入率Ｒ1を変化率Ｒ2で調整して注入量Ｄを算出する。
9 has been described as using the valuable material concentration C2 measured by the
注入量Ｄ＝（注入率Ｒ1×変化率Ｒ2＋第１補正値Ｖ1−第２補正値Ｖ2）×流量Ｆ ・・・（８）
上述したように、本発明の第４の実施形態に係る有価物回収システム１ｄでは、排水中の有価物の濃度Ｃ1によって特定される注入率Ｒ1と、流入する排水の流量Ｆと、有価物の回収レベルＲによって特定される第２補正値Ｖ2に応じて求めた注入量Ｄの機能粉を注入している。したがって、流入する排水に応じた量の機能粉を注入することができるため、使用する機能粉の量を最低限に抑えることが可能となり、必要以上の機能粉を処理しなくて良いことから有価物回収システム１ａの構成も簡単にすることができる。
Injection amount D = (injection rate R1 × change rate R2 + first correction value V1−second correction value V2) × flow rate F (8)
As described above, in the valuable
〈第５の実施形態〉
図１２に示すように、第５の実施形態に係る有価物回収システム１ｅは、第１の実施形態に係る有価物回収システム１ａと比較して、機能粉制御装置１０ａに代えて機能粉制御装置１０ｅを備えている点で異なる。また、この機能粉制御装置１０ｅは、ライン１１ｂに水質センサ１９を備えている。さらに、この機能粉制御装置１０ｅは、工場２から工場データＩを入力し、有価物回収装置１８から回収した有価物の回収レベルＲを入力する。
<Fifth Embodiment>
As shown in FIG. 12, the valuable
機能粉制御装置１０ａの中央処理装置１０１には、注入率抽出手段１０１ａ、変化率抽出手段１０１ｃ、第１補正値抽出手段１０１ｄ、第２補正値抽出手段１０１ｅ、データ抽出手段１０１ｆおよび注入量算出手段１０１ｂが実装されている。また、記憶装置１０２は、注入率データ１０２ａ、変化率データ１０２ｂ、第１補正値データ１０２ｃ、第２補正値データ１０２ｄおよび履歴データ１０２ｅを記憶している。
The
注入率データ１０２ａは、図２に示したように有価物の濃度Ｃ1と機能粉の注入率Ｒ1とが関連付けられるデータである。注入率抽出手段１０１ａは、図２を用いて上述したように注入率データ１０２ａから有価物の濃度Ｃ1に応じた機能粉の注入率Ｒ1を抽出し、注入量算出手段１０１ｂに出力する。
The
変化率データ１０２ｂは、図４に示したように工場データＩと変化率Ｒ2とが関連付けられるデータである。変化率抽出手段１０１ｃは、図４を用いて上述したように変化率データ１０２ｂから工場データＩに応じた変化率Ｒ2を抽出し、注入量算出手段１０１ｂに出力する。
The
第１補正値データ１０２ｃは、図７に示したように有価物の濃度Ｃ2と第１補正値Ｖ1とが関連付けられるデータである。第１補正値抽出手段１０１ｄは、図７を用いて上述したように第１補正値データ１０２ｃから有価物の濃度Ｃ2に応じた第１補正値Ｖ1を抽出し、注入量算出手段１０１ｂに出力する。
The first
第２補正値データ１０２ｄは、図１０に示したように有価物の回収レベルＲと第２補正値Ｖ2とが関連付けられるデータである。第２補正値抽出手段１０１ｅは、図１０を用いて上述したように、第２補正値データ１０２ｄから有価物の回収レベルＲに応じた第２補正値Ｖ2を抽出し、注入量算出手段１０１ｂに出力する。
The second
履歴データ１０２ｅは、図１３に示すように、日時と、この日時に入力したデータ（流量Ｆ、濃度Ｃ1、工場データＩ、濃度Ｃ2、回収レベルＲ）と、時刻に算出された注入量Ｄとを関連付けたデータである。
As shown in FIG. 13, the
データ抽出手段１０１ｆは、入力したデータ（注入率Ｒ1、流量Ｆ、第１補正値Ｖ1および第２補正値Ｖ2）と所定の範囲内にあるデータと関連付けられる注入量Ｄを履歴データ１０２ｅから抽出し、注入量算出手段１０１ｂに出力する。
The data extraction means 101f extracts the input data (injection rate R1, flow rate F, first correction value V1 and second correction value V2) and the injection amount D associated with data within a predetermined range from the
注入量算出手段１０１ｂは、注入率抽出手段１０１ａから入力する注入率Ｒ1と、流量計１３で測定された流量Ｆと、第１補正値抽出手段１０１ｄから入力する第１補正値Ｖ1と、第２補正値抽出手段１０１ｅから入力する第２補正値Ｖ2と、データ抽出手段１０１ｆから入力した過去の注入量Ｄを利用して機能粉の注入量Ｄを算出する。
The injection amount calculation means 101b includes an injection rate R1 input from the injection rate extraction means 101a, a flow rate F measured by the
具体的には、注入量算出手段１０１ｂは、以下の式（９）に示すように、データ抽出手段１０１ｆで抽出された過去の注入量Ｄ1〜ＤNの平均値Ｄnを算出する。
Specifically, the injection
Ｄn＝（Ｄ1＋Ｄ2＋Ｄ3＋・・・＋ＤN）／Ｎ ・・・（９）
その後、注入量算出手段１０１ｂは、以下の式（１０）に示すように、注入率Ｒ1、変化率Ｒ2、流量Ｆ、第１補正値Ｖ1および第２補正値Ｖ2によって求める値と平均値Ｄnの割合を定め、この割合に応じて注入量Ｄを求める。
Dn = (D1 + D2 + D3 +... + D N ) / N (9)
Thereafter, as shown in the following formula (10), the injection
注入量Ｄ＝［（注入率Ｒ1×変化率Ｒ2＋第１補正値Ｖ1−第２補正値Ｖ2）×流量Ｆ］×（１−ｖ）＋平均値Ｄn×ｖ ・・・（１０）
式（１０）において、ｖは、注入量Ｄを求める際の過去の注入量の平均値Ｄnの割合であって、０．１〜０．２等の値である。例えば、ｖ＝０．２のときには、注入量Ｄを求める際の平均値Ｄnの割合は０．２となり、「［注入率Ｒ1×変化率Ｒ2＋第１補正値Ｖ1−第２補正値Ｖ2］×流量Ｆ」の割合は０．８となる。この割合ｖは、予め定めている他、外部からの入力によって変更することも可能である。
Injection amount D = [(injection rate R1 × change rate R2 + first correction value V1−second correction value V2) × flow rate F] × (1-v) + average value Dn × v (10)
In Expression (10), v is a ratio of the average value Dn of the past injection amounts when obtaining the injection amount D, and is a value such as 0.1 to 0.2. For example, when v = 0.2, the ratio of the average value Dn when determining the injection amount D is 0.2, and “[injection rate R1 × change rate R2 + first correction value V1−second correction value V2] × The ratio of “flow rate F” is 0.8. This ratio v can be changed by an external input in addition to a predetermined value.
上述したように、本発明の第５の実施形態に係る有価物回収システム１ｅでは、排水中の有価物の濃度Ｃ1によって特定される注入率Ｒ1、流入する排水の流量Ｆ、処理水中の有価物の濃度Ｃ2によって特定される第２補正値Ｖ2および有価物の回収レベルＲによって特定される第２補正値Ｖ2に加え、過去の注入量Ｄを利用して機能粉を注入している。したがって、流入する排水に応じた量の機能粉を注入することができるため、使用する機能粉の量を最低限に抑えることが可能となり、必要以上の機能粉を処理しなくて良いことから有価物回収システム１ａの構成も簡単にすることができる。
As described above, in the valuable
１ａ〜１ｅ…有価物回収システム
１０ａ〜１０ｅ…機能粉制御装置
１０１…中央処理装置
１０１ａ…注入率抽出手段
１０１ｂ…注入量算出手段
１０１ｃ…変化率抽出手段
１０１ｄ…第１補正値抽出手段
１０１ｅ…第２補正値抽出手段
１０１ｆ…データ抽出手段
１０２…記憶装置
１０２ａ…注入率データ
１０２ｂ…変化率データ
１０２ｃ…第１補正値データ
１０２ｄ…第２補正値データ
１０２ｅ…履歴データ
１１ａ，１１ｂ…ライン
１２…ポンプ
１３…流量計
１４…水質センサ
１５…機能粉濃縮槽
１６…機能粉注入装置
１７…機能粉回収装置
１８…有価物回収装置
１９…水質センサ
２…工場
DESCRIPTION OF
Claims (5)
排水の水質と、この水質の排水に注入する機能粉の注入率とを関連付ける注入率データを記憶する注入率データ記憶部と、流入する排水の水質に関連付けられる注入率を前記注入率データから抽出する注入率抽出手段と、前記注入率抽出手段で抽出された注入率と、水源から流入する排水の流量との積算によって、機能粉の注入量を算出する注入量算出手段とを有する機能粉制御装置と、
水源から流入した排水に前記注入量算出手段で算出された量の機能粉を注入する機能粉注入装置と、
排水中の有価物を吸着した機能粉から有価物を回収する有価物回収装置と、
を備えることを特徴とする有価物回収システム。 A valuable material recovery system that injects functional powder that adsorbs valuable materials in wastewater into wastewater flowing from a water source, and recovers valuable materials from wastewater,
An injection rate data storage unit for storing injection rate data for associating the water quality of the waste water with the injection rate of the functional powder to be injected into the water waste water, and an injection rate associated with the quality of the inflowing waste water is extracted from the injection rate data. Functional powder control comprising: an injection rate extraction means for calculating the injection amount of functional powder by integrating the injection rate extracted by the injection rate extraction means and the flow rate of the waste water flowing from the water source Equipment,
A functional powder injection device for injecting an amount of the functional powder calculated by the injection amount calculating means into the wastewater flowing from the water source;
A valuable resource recovery device that recovers valuable resources from the functional powder that has adsorbed valuable resources in the wastewater;
A valuable material recovery system comprising:
水源に関する水源データと、この水源データを入力した場合に機能粉の注入率を変化させる変化率とを関連付ける変化率データを記憶する変化率データ記憶部と、
水源から水源データを入力すると、入力した水源データと関連付けられる変化率を前記変化率データから抽出する変化率抽出手段を有し、
前記注入量算出手段は、前記注入量抽出手段で抽出された注入率を前記変化率抽出手段で抽出された変化率で変化させて求めた新たな変化率を用いて機能粉の注入量を算出することを特徴とする請求項１に記載の有価物回収システム。 The functional powder control device
A change rate data storage unit that stores change rate data that associates water source data related to the water source and a change rate that changes the injection rate of the functional powder when the water source data is input;
When the water source data is input from the water source, it has a change rate extraction means for extracting the change rate associated with the input water source data from the change rate data,
The injection amount calculation unit calculates the injection amount of the functional powder using a new change rate obtained by changing the injection rate extracted by the injection amount extraction unit with the change rate extracted by the change rate extraction unit. The valuable material recovery system according to claim 1, wherein:
前記機能粉回収装置から流出する機能粉回収後の処理水の水質と、この水質の場合に機能粉の注入量を補正する第１補正値とを関連付ける第１補正値データを記憶する第１補正値データ記憶部と、
前記機能粉回収装置から流出する処理水の水質を入力すると、入力した処理水の水質と関連付けられる第１補正値を前記第１補正値データから抽出する第１補正値抽出手段を有し、
前記注入量算出手段は、算出する注入量に対し、前記第１補正値抽出手段で抽出された第１補正値を加算して求めた新たな注入量を前記機能粉注入部に出力することを特徴とする請求項１又は２に記載の有価物回収システム。 The functional powder control device
First correction value data storing first correction value data for associating the quality of treated water that has flowed out of the functional powder recovery apparatus and the first correction value for correcting the injection amount of the functional powder in the case of this water quality. A value data storage unit;
When the quality of the treated water flowing out from the engineered powder recovery device is input, the first correction value extracting means extracts the first correction value associated with the input quality of the treated water from the first correction value data,
The injection amount calculating means outputs a new injection amount obtained by adding the first correction value extracted by the first correction value extracting means to the calculated injection amount to the functional powder injection unit. The valuable material recovery system according to claim 1 or 2, characterized in that
前記有価物回収装置における有価物の回収量と、この有価物の回収量の場合に機能粉の注入量を補正する第２補正値とを関連付ける第２補正値データを記憶する第２補正値データ記憶部と、
前記有価物回収装置から有価物の回収量を入力すると、入力した回収量と関連付けられる第２補正値を第２補正値データから抽出する第２補正値抽出手段とを有し、
前記注入量算出手段は、算出する注入量から、前記第２補正値抽出手段で抽出された第２補正値を除算して求めた新たな注入量を前記機能粉注入部に出力することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１に記載の有価物回収システム。 The functional powder control device
Second correction value data for storing second correction value data for associating the recovery amount of the valuable resource in the valuable resource recovery apparatus with the second correction value for correcting the injection amount of the functional powder in the case of the recovery amount of the valuable resource. A storage unit;
A second correction value extraction means for extracting a second correction value associated with the input collection amount from the second correction value data when the collection amount of the valuable material is input from the valuable material recovery device;
The injection amount calculation unit outputs a new injection amount obtained by dividing the calculated injection amount by the second correction value extracted by the second correction value extraction unit to the functional powder injection unit. The valuable material recovery system according to any one of claims 1 to 3.
排水の水質、排水の流量、水源データ、処理水の水質、有価物の回収量の少なくともいずれかの入力データと、この入力データを利用して求められた過去の機能粉の注入量とを関連付ける履歴データを記憶する履歴データ記憶部と、
排水の水質、排水の流量、水源データ、処理水の水質、有価物の回収量の少なくともいずれかのデータを入力すると、入力したデータと所定の範囲内である過去の機能粉の注入量を前記履歴データから抽出する履歴データ抽出手段とを有し、
前記注入量算出手段は、算出する注入量と、前記履歴データ抽出手段で抽出された過去の機能粉の注入量の平均値とから新たな注入量を求め、この新たな注入量を前記機能粉注入部に出力することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１に記載の有価物回収システム。 The functional powder control device
Associating at least one of the input data of waste water quality, waste water flow rate, water source data, treated water quality, and recovery amount of valuables with the past functional powder injection amount obtained using this input data A history data storage unit for storing history data;
When at least one of drainage water quality, wastewater flow rate, water source data, treated water quality, and recovery amount of valuables is entered, the entered data and past functional powder injection amount within a predetermined range History data extracting means for extracting from the history data,
The injection amount calculating means obtains a new injection amount from the calculated injection amount and the average value of past functional powder injection amounts extracted by the history data extraction means, and calculates the new injection amount as the functional powder. The valuable material recovery system according to claim 1, wherein the valuable material recovery system outputs to the injection unit.
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| WO2015133555A1 (en) * | 2014-03-05 | 2015-09-11 | 千代田化工建設株式会社 | Method and system for removing oil from water containing oil |
| WO2016080799A1 (en) * | 2014-11-21 | 2016-05-26 | 한국건설기술연구원 | Method for preparing limestone material-based porous water treatment material, porous water treatment material prepared thereby, and water treatment method using same |
| JP2019136665A (en) * | 2018-02-13 | 2019-08-22 | 三菱日立パワーシステムズ環境ソリューション株式会社 | Water processing system |
-
2008
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