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洗浄処理システム、洗浄処理方法、遠心濾過装置及び遠心濾過方法 - 特開2008−29946 | j-tokkyo
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【発明の名称】 洗浄処理システム、洗浄処理方法、遠心濾過装置及び遠心濾過方法
【発明者】 【氏名】佐藤 亮

【要約】 【課題】

【構成】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
洗浄対象物を洗浄処理するための洗浄処理システムであって、
前記洗浄対象物を純水中で超音波により洗浄する洗浄装置と、
前記洗浄装置で使用した使用後水を遠心力を用いて濾過材及び吸着材により濾過する第一濾過装置と、
前記第一濾過装置で濾過した処理後水を廃水と純水に分離する第二濾過装置とを備え、
前記第二濾過装置により分離した純水を前記洗浄装置に供給する構造に構成し、
前記第一濾過装置は、
筐体と、
この筐体の内部に配置し、前記使用後水が供給され、側壁が透水性を有する回転子と、
前記回転子の側壁の内壁面上又は内部に配置した濾過材と、
前記回転子の側壁の内壁面上又は内部かつ前記濾過材の外側に配置した吸着材と
を備えることを特徴とする洗浄処理システム。
【請求項2】
請求項1記載の洗浄処理システムにおいて、
前記第一濾過装置は、さらに前記廃水をさらに濾過することを特徴とするもの。
【請求項3】
請求項1又は2記載の洗浄処理システムにおいて、
純水中で前記洗浄対象物を洗浄対象物破砕片に破砕する水中破砕装置をさらに備え、
前記第一濾過装置は、さらに前記水中破砕装置で使用した使用後水をさらに濾過し、
前記第二濾過装置により分離した純水をさらに前記水中破砕装置に供給する構造に構成し、
前記洗浄対象物は、前記洗浄対象物破砕片であることを特徴とするもの。
【請求項4】
請求項1乃至3いずれか1項記載の洗浄処理システムにおいて、
前記洗浄対象物は、廃蛍光ランプであり、前記洗浄対象物破砕片は廃蛍光ランプを破砕した廃蛍光ランプ破砕片であり、
前記濾過材は、主に蛍光粉を分離し、
前記吸着材は、主に水銀を分離することを特徴とするもの。
【請求項5】
請求項4記載の洗浄処理システムにおいて、
前記回転子の少なくとも側壁と、前記濾過材と、前記吸着材とのうちの少なくとも前記濾過材と、前記吸着材とは、水銀の沸点よりも高い温度の熱処理に耐えられるように形成することを特徴とするもの。
【請求項6】
請求項5記載の洗浄処理システムにおいて、
前記回転子の少なくとも側壁と、前記濾過材と、前記吸着材と、前記濾過材により濾過した濾物とのうちの少なくとも前記濾過材と、前記吸着材と、前記濾物とから熱処理によって水銀を抽出する水銀抽出装置をさらに備えることを特徴とするもの。
【請求項7】
洗浄対象物を洗浄処理するための洗浄処理方法であって、
前記洗浄対象物を純水中で超音波により洗浄する第一ステップと、
前記第一ステップで使用した使用後水を、遠心力を用いて、まず濾過材で濾過してその後に吸着材により濾過する第二ステップと、
前記第二ステップで濾過した処理後水を廃水と純水に分離する第三ステップとを有し、
前記第三ステップにより分離した純水は、前記第一ステップで用いることを特徴とする洗浄処理方法。
【請求項8】
請求項7記載の洗浄処理方法において、
前記廃水は、前記第二ステップで濾過することを特徴とするもの。
【請求項9】
請求項7又は8記載の洗浄処理方法において、
前記第一ステップの前に純水中で洗浄対象物を洗浄対象物破砕片に破砕する第四ステップをさらに有し、
前記第二ステップで、さらに前記第四ステップで使用した使用後水をさらに濾過し、
前記第三ステップにより分離した純水をさらに前記第四ステップに供給する構造に構成し、
前記洗浄対象物は、前記洗浄対象物破砕片であることを特徴とするもの。
【請求項10】
請求項7乃至9いずれか1項記載の洗浄処理方法において、
前記洗浄対象物は、廃蛍光ランプであり、前記洗浄対象物破砕片は廃蛍光ランプを破砕した廃蛍光ランプ破砕片であり、
前記濾過材は、主に蛍光粉を分離し、
前記吸着材は、主に水銀を分離することを特徴とするもの。
【請求項11】
請求項10記載の洗浄処理方法において、
前記第二ステップでは、前記回転子の回転により遠心力を発生させ、
前記回転子の少なくとも側壁と、前記濾過材と、前記吸着材とのうちの少なくとも前記濾過材と、前記吸着材とは、水銀の沸点よりも高い温度の熱処理に耐えられるように形成することを特徴とするもの。
【請求項12】
請求項11記載の洗浄処理方法において、
前記回転子の少なくとも側壁と、前記濾過材と、前記吸着材と、前記濾過材により濾過した濾物とのうちの少なくとも前記濾過材と、前記吸着材と、前記濾材とから熱処理によって水銀を抽出する水銀抽出装置をさらに備えることを特徴とするもの。
【請求項13】
筐体と、
この筐体の内部に配置し、被処理水が供給され、側壁が透水性を有する回転子とを備え、遠心力を用いて濾過する遠心濾過装置であって、
前記回転子の側壁の内壁面上又は内部に配置した濾過材と、
前記回転子の側壁の内壁面上又は内部かつ前記濾過材の外側に配置した吸着材とを備えることを特徴とする遠心濾過装置。
【請求項14】
請求項13記載の遠心濾過装置において、
前記濾過材は、前記側壁の内壁面上に設け、
前記側壁は、幅方向途中かつ周方向全部に前記吸着材を収容する吸着材収容部を有し、
前記吸着材は、前記吸着材収容部に収容したことを特徴とするもの。
【請求項15】
請求項13又は14記載の遠心濾過装置において、
前記被処理水は、実質的に水銀及び蛍光粉のみを有し、
前記濾過材は、主に蛍光粉を分離するように構成し、
前記吸着材は、主に水銀を分離するように構成し、
前記回転子の少なくとも側壁と、前記濾過材と、前記吸着材とのうちの少なくとも前記濾過材と、前記吸着材とは、水銀の沸点よりも高い温度の熱処理に耐えられるように形成することを特徴とするもの。
【請求項16】
請求項13乃至15いずれか1項記載の遠心濾過装置において、
前記濾過材は、少なくとも炭素繊維により構成されていることを特徴とするもの。
【請求項17】
請求項13乃至16いずれか1項記載の遠心濾過装置において、
前記回転子の少なくとも側壁は、透水性セラミックにより構成されていることを特徴とするもの。
【請求項18】
請求項13乃至17いずれか1項記載の遠心濾過装置において、前記吸着材は、活性炭及び又は熱処理によってエナメル質を取り除いた貝殻紛体を有することを特徴とするもの。
【請求項19】
遠心力を用いて、被処理水を濾過材により濾過してから、吸着材により濾過することを特徴とする遠心濾過方法。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
本発明は、洗浄対象物を洗浄処理するための洗浄処理システム、洗浄処理方法に関する。また、本発明は、被処理水を遠心濾過により処理する遠心濾過装置に関する。
【背景技術】
【0002】
廃蛍光ランプの廃棄蛍光灯破砕片(廃蛍光ランプ破砕片)の洗浄について、例えば特許文献1には、水平方向に回転する回転洗浄装置の一端の開口部には廃棄蛍光灯破砕片を上記装置に導くホッパーを設け、さらに装置内を移動する破砕片を水洗するため水導管及び水洗後の破砕片を洗浄しこれに付着する水銀をクロロ錯イオンとして溶出させる薬剤を導く導管を挿入し、装置の他端は洗浄後破砕片の排出口をなし、上記装置の胴体には洗浄後液を排出させる網状濾過部を設け、胴体の内面には複数個の攪拌羽根を取り付けてなる廃蛍光灯処理に使用される洗浄装置が開示されている。
【0003】
【特許文献1】特公平03―5874号公報(特許請求の範囲)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献1記載の発明では、水以外に薬剤を用いて廃蛍光ランプ破砕片を洗浄しているが薬剤を用いると、人体への影響、環境への影響等に問題が出てくる。一方、水のみで洗浄すると洗浄が十分でなく、残留水銀濃度について問題が出てくる。また、洗浄水については、濾過等の適した手段により、再利用可能とすることが望ましい。
【0005】
本発明は、上記点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、人体への影響、環境への影響等を与え得る薬剤を用いることなく洗浄対象物を十分に洗浄でき、洗浄対象物を洗浄した際の使用後水を再利用出来る洗浄処理システム、洗浄処理方法を提供することにある。また、本発明は、上記洗浄処理システムに用途を限ることなく使用できる、被処理水について濾過を行うための遠心濾過装置、遠心濾過方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決するため、請求項1記載の洗浄処理システムは、洗浄対象物を洗浄処理するための洗浄処理システムであって、前記洗浄対象物を純水中で超音波により洗浄する洗浄装置と、前記洗浄装置で使用した使用後水を遠心力を用いて濾過材及び吸着材により濾過する第一濾過装置と、前記第一濾過装置で濾過した処理後水を廃水と純水に分離する第二濾過装置とを備え、前記第二濾過装置により分離した純水を前記洗浄装置に供給する構造に構成し、前記第一濾過装置は、筐体と、この筐体の内部に配置し、前記使用後水が供給され、側壁が透水性を有する回転子と、前記回転子の側壁の内壁面上又は内部に配置した濾過材と、前記回転子の側壁の内壁面上又は内部かつ前記濾過材の外側に配置した吸着材とを備えることを特徴とする。
【0007】
上記課題を解決するため、請求項2記載の洗浄処理システムは、請求項1記載の洗浄処理システムにおいて、前記第一濾過装置は、さらに前記廃水をさらに濾過することを特徴とする。
【0008】
上記課題を解決するため、請求項3記載の洗浄処理システムは、請求項1又は2記載の洗浄処理システムにおいて、純水中で前記洗浄対象物を洗浄対象物破砕片に破砕する水中破砕装置をさらに備え、前記第一濾過装置は、さらに前記水中破砕装置で使用した使用後水をさらに濾過し、前記第二濾過装置により分離した純水をさらに前記水中破砕装置に供給する構造に構成し、前記洗浄対象物は、前記洗浄対象物破砕片であることを特徴とする。
【0009】
上記課題を解決するため、請求項4記載の洗浄処理システムは、請求項1乃至3いずれか1項記載の洗浄処理システムにおいて、前記洗浄対象物は、廃蛍光ランプであり、前記洗浄対象物破砕片は廃蛍光ランプを破砕した廃蛍光ランプ破砕片であり、前記濾過材は、主に蛍光粉を分離し、前記吸着材は、主に水銀を分離することを特徴とする。
【0010】
上記課題を解決するため、請求項5記載の洗浄処理システムは、請求項4記載の洗浄処理システムにおいて、前記回転子の少なくとも側壁と、前記濾過材と、前記吸着材とのうちの少なくとも前記濾過材と、前記吸着材とは、水銀の沸点よりも高い温度の熱処理に耐えられるように形成することを特徴とする。
【0011】
上記課題を解決するため、請求項6記載の洗浄処理システムは、請求項5記載の洗浄処理システムにおいて、前記回転子の少なくとも側壁と、前記濾過材と、前記吸着材と、前記濾過材により濾過した濾物とのうちの少なくとも前記濾過材と、前記吸着材と、前記濾材とから熱処理によって水銀を抽出する水銀抽出装置をさらに備えることを特徴とする。
【0012】
上記課題を解決するため、請求項7記載の洗浄処理方法は、洗浄対象物を洗浄処理するための洗浄処理方法であって、前記洗浄対象物を純水中で超音波により洗浄する第一ステップと、前記第一ステップで使用した使用後水を、遠心力を用いて、まず濾過材で濾過してその後に吸着材により濾過する第二ステップと、前記第二ステップで濾過した処理後水を廃水と純水に分離する第三ステップとを有し、前記第三ステップにより分離した純水は、前記第一ステップで用いることを特徴とする。
【0013】
上記課題を解決するため、請求項8記載の洗浄処理方法は、請求項7記載の洗浄処理方法において、前記廃水は、前記第二ステップで濾過することを特徴とする。
【0014】
上記課題を解決するため、請求項9記載の洗浄処理方法は、請求項7又は8記載の洗浄処理方法において、前記第一ステップの前に純水中で洗浄対象物を洗浄対象物破砕片に破砕する第四ステップをさらに有し、前記第二ステップで、さらに前記第四ステップで使用した使用後水をさらに濾過し、前記第三ステップにより分離した純水をさらに前記第四ステップに供給する構造に構成し、前記洗浄対象物は、前記洗浄対象物破砕片であることを特徴とする。
【0015】
上記課題を解決するため、請求項10記載の洗浄処理方法は、請求項7乃至9いずれか1項記載の洗浄処理方法において、前記洗浄対象物は、廃蛍光ランプであり、前記洗浄対象物破砕片は廃蛍光ランプを破砕した廃蛍光ランプ破砕片であり、前記濾過材は、主に蛍光粉を分離し、前記吸着材は、主に水銀を分離することを特徴とする。
【0016】
上記課題を解決するため、請求項11記載の洗浄処理方法は、請求項10記載の洗浄処理方法において、前記第二ステップでは、前記回転子の回転により遠心力を発生させ、前記回転子の少なくとも側壁と、前記濾過材と、前記吸着材とのうちの少なくとも前記濾過材と、前記吸着材とは、水銀の沸点よりも高い温度の熱処理に耐えられるように形成することを特徴とする。
【0017】
上記課題を解決するため、請求項12記載の洗浄処理方法は、請求項11記載の洗浄処理方法において、前記回転子の少なくとも側壁と、前記濾過材と、前記吸着材と、前記濾過材により濾過した濾物とのうちの少なくとも前記濾過材と、前記吸着材と、前記濾材とから熱処理によって水銀を抽出する水銀抽出装置をさらに備えることを特徴とする。
【0018】
上記課題を解決するため、請求項13記載の遠心濾過装置は、筐体と、この筐体の内部に配置し、被処理水が供給され、側壁が透水性を有する回転子とを備える遠心濾過装置であって、前記回転子の側壁の内壁面上又は内部に配置した濾過材と、前記回転子の側壁の内壁面上又は内部かつ前記濾過材の外側に配置した吸着材とを備えることを特徴とする。
【0019】
上記課題を解決するため、請求項14記載の遠心濾過装置は、請求項13記載の遠心濾過装置において、前記濾過材は、前記側壁の内壁面上に設け、前記側壁は、幅方向途中かつ周方向全部に前記吸着材を収容する吸着材収容部を有し、前記吸着材は、前記吸着材収容部に収容したことを特徴とする。
【0020】
上記課題を解決するため、請求項15記載の遠心濾過装置は、請求項13又は14記載の遠心濾過装置において、前記被処理水は、実質的に水銀及び蛍光粉のみを有し、前記濾過材は、主に蛍光粉を分離するように構成し、前記吸着材は、主に水銀を分離するように構成し、前記回転子の少なくとも側壁と、前記濾過材と、前記吸着材とのうちの少なくとも前記濾過材と、前記吸着材とは、水銀の沸点よりも高い温度の熱処理に耐えられるように形成することを特徴とする。
【0021】
上記課題を解決するため、請求項16記載の遠心濾過装置は、請求項13乃至15いずれか1項記載の遠心濾過装置において、前記濾過材は、少なくとも炭素繊維により構成されていることを特徴とする。
【0022】
上記課題を解決するため、請求項17記載の遠心濾過装置は、請求項13乃至16いずれか1項記載の遠心濾過装置において、前記回転子の少なくとも側壁は、透水性セラミックにより構成されていることを特徴とする。
【0023】
上記課題を解決するため、請求項18記載の遠心濾過装置は、請求項13乃至17いずれか1項記載の遠心濾過装置において、前記吸着材は、活性炭及び又は熱処理によってエナメル質を取り除いた貝殻紛体を有することを特徴とする。
【0024】
上記課題を解決するため、請求項19記載の遠心濾過方法は、遠心力を用いて、被処理水を濾過材により濾過してから、吸着材により濾過することを特徴とする。
【発明の効果】
【0025】
本発明によれば、洗浄対象物を純水中で超音波により洗浄するので、人体への影響、環境への影響等を与え得る薬剤を用いることなく洗浄対象物を十分に洗浄でき、洗浄対象物を洗浄した際の使用後水を濾過するので、使用後水について純水かつ洗浄水として再利用出来る。また、本発明によれば、遠心力を用いて、被処理水を濾過材により濾過してから、吸着材により濾過するので、上記洗浄処理システムに用途を限ることなく、被処理水について濾過を行うことが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【0026】
以下、図面を参照しながら本発明の一実施形態について説明する。なお、図面において同様のものや対応するもの、総称できるものについては同じ符号を付して説明する。また、図面において同様のものや対応するもの、総称できるものが複数ある場合、その一部についてのみ符号を付した場合がある。
【0027】
なお、本実施形態では、廃蛍光ランプの口金部分すなわち蛍光管の電極から約5cmの部分については予め取り除いておき、廃蛍光ランプの鉛が残留した部分を取り除いておく(以下では、これを廃蛍光ランプという)。
【0028】
(洗浄処理システム1)
図1は、第一の実施形態に係る洗浄処理システム1の一例の概略ブロック図である。
【0029】
洗浄処理システム1は、洗浄装置10、水中破砕装置20、第一濾過装置30、第二濾過装置40、水銀抽出装置50を備える。
【0030】
水中破砕装置20は、純水中で廃蛍光ランプを廃蛍光ランプ破砕片に破砕する構造に形成した装置である。廃蛍光ランプ破砕片は、例えば廃蛍光ランプのガラスカレット等となる。廃蛍光ランプのガラスカレットは、良質なガラスからなり再利用することが望ましい。
【0031】
廃蛍光ランプには、蛍光粉(水銀が蛍光粉に付着している場合もある。本発明について同じ)及び水銀(化合物等を適宜含む、本発明について同じ。)が付着している。
【0032】
純水中で洗浄対象物(廃蛍光ランプ)を破砕することにより、破砕で使用された純水(水中破砕装置20で使用した使用後水)が含有する物質は、実質的に、洗浄対象物に付着していた物質(蛍光粉及び水銀)のみ(現実的には、埃等の不純物は混入するが無視できる。)になり、使用後水の処理について、洗浄対象物に付着していた物質(蛍光粉及び水銀)以外の物質について考慮する必要が無い。また、使用後水の処理、特に洗浄対象物に付着していた物質のうちの例えば重金属(化合物等を含む。本発明について同じ)等(ここでは水銀)の抽出が容易になる。さらに、純水中で洗浄対象物(廃蛍光ランプ)を破砕することにより、洗浄対象物に付着していた物質のうちの例えば重金属等(ここでは蛍光粉及び水銀のうちの特に水銀)の有害物質の空気中への飛散を防止できる。なお、水中破砕装置20により破砕された廃蛍光ランプ破砕片は、ベルトコンベア等の適宜の搬送装置により、洗浄装置10に投入される。
【0033】
洗浄装置10は、廃蛍光ランプ破砕片を純水中で超音波により洗浄する構造に形成した装置である。なお、洗浄装置10は、少なくとも廃蛍光ランプ破砕片を純水中で超音波により洗浄すればよく、純水によるその他の洗浄(後述のバブリング洗浄、超音波バブリング洗浄、高圧水による洗浄等)を行っても良い。洗浄対象物(廃蛍光ランプ破砕片)を純水中で超音波により洗浄することにより、洗浄対象物(廃蛍光ランプ破砕片)に付着した物質(蛍光粉及び水銀)を略完全に除去できる。
【0034】
純水中で超音波により洗浄とは、純水中でこの純水に超音波をかけて廃蛍光ランプ破砕片を超音波洗浄することを意味する。純水の温度や、超音波の周波数等の条件は適宜採用できる。温度は、例えば、1℃以上10℃以下、又は4℃以上5℃以下で行う。周波数は、例えば、10KHz以上500KHz以下、20KHz以上300KHz以下、又は25KHz以上100KHz以下の一定の周波数又は上記の周波数の間を変化する周波数とする。
【0035】
以下の条件で、純水中で超音波により洗浄した洗浄済廃蛍光ランプ破砕片であるガラスカレットの水銀又はその化合物について、溶出試験(S46.環境庁告示第59号付表1)及び含有試験(S46.環境庁告示第59号付表1)を行ったところ、その結果は、いずれの場合でも0.0005mg/l(リットル)未満(溶出試験の結果)であり、0.05mg/kg未満(含有試験の結果)であった。なお、溶出試験及び含有試験については、株式会社三井化学分析センターに依頼した。なお、入力付加については、超音波電力を、対面積1cm当たり0.45Wとした。
(1)ガラスカレット500gを純水5l(リットル)中で、超音波の周波数を39KHzとして5分行ってから超音波の周波数を28KHzとして5分行った。
(2)ガラスカレット500gを純水5l(リットル)中で、超音波の周波数を75KHzとして5分行ってから超音波の周波数を28KHzとして5分行った。
(3)ガラスカレット500gを純水5l(リットル)中で、超音波の周波数を39KHzとして5分行ってから超音波の周波数を75KHzとして5分行ってから超音波の周波数を28KHzとして10分行った。
【0036】
上記のように純水中で超音波により廃蛍光ランプ破砕片を洗浄することにより、廃蛍光ランプ破砕片に付着した水銀を国の環境基準を満たすように略完全に除去できる(上記の試験では、蛍光粉について分析していないが水銀と同様に、蛍光粉も略完全に除去できたものと考えられる)。ガラスカレットの量、洗浄時間、純水の水温及び量、超音波の周波数等の洗浄条件等は、国の環境基準を満たす洗浄済廃蛍光ランプ破砕片を得られれば、適宜採用し得る。
【0037】
純水中で洗浄対象物(洗浄済廃蛍光ランプ破砕片)を洗浄することにより、洗浄で使用された純水(洗浄装置10で使用した使用後水)が含有する物質は、実質的に、洗浄対象物に付着していた物質(蛍光粉及び水銀)のみ(現実的には、埃等の不純物は混入するが無視できる。)になり、薬剤を用いて洗浄する場合と違って、使用後水の処理について、洗浄対象物に付着していた物質(蛍光粉及び水銀)以外の物質について考慮する必要が無い。特に、使用後水の処理、特に洗浄対象物に付着していた物質のうちの例えば重金属(化合物等を含む。本発明について同じ)等(ここでは水銀)の抽出が容易になる。さらに、純水中で洗浄対象物(洗浄済廃蛍光ランプ破砕片)を洗浄すること(湿式法)により、洗浄対象物に付着していた物質のうちの例えば重金属等(ここでは蛍光粉、水銀のうちの特に水銀)の空気中への飛散を防止できる。
【0038】
洗浄装置10は、第一洗浄部101と、第二洗浄部102とを備える。第一洗浄部101は、第一洗浄槽101A及び第二洗浄槽101Bを備える。第一洗浄部101に設けた第一洗浄槽101A等の洗浄槽の数は適宜変えられるものとする。
【0039】
廃蛍光ランプ破砕片は、例えば、第一洗浄部101に投入されて洗浄され、第二洗浄部102に運ばれる。廃蛍光ランプ破砕片は、第一洗浄槽101Aに投入されて洗浄され、第二洗浄槽101Bに運ばれ、洗浄後、第二洗浄部102において洗浄される。
【0040】
廃蛍光ランプ破砕片は、第一洗浄槽101Aに投入されると、ベルトコンベア等の適した運搬装置により、第一洗浄槽101A、第二洗浄槽101B、第二洗浄部102にかけて移動可能であり、洗浄済廃蛍光ランプ破砕片として排出される。
【0041】
水中破砕装置20、洗浄装置10で使用された使用後水は、導管等を通り第二タンク70に運ばれ貯蔵される。第二タンク70に貯蔵された使用後水は、導管等を通り、第一濾過装置30に供給される。
【0042】
第一濾過装置30は、遠心力を用いて、使用後水をまず濾過材で濾過してその後に吸着材により濾過(本発明のおいて濾過には吸着を適宜含むものとする。)する構造に構成した装置である。使用後水は、脱水される。
【0043】
濾過材は、主に蛍光粉を分離する、すなわち粒子の大きい蛍光粉と、粒子の大きい水銀とを使用後水から分離する。濾過材により、蛍光粉の殆どが分離される。濾過材により分離した蛍光粉及び水銀はペースト状の物質(濾物)として残る。
【0044】
吸着材は、主に水銀を分離する、すなわち粒子の細かい水銀及び粒子の細かい蛍光粉(すなわち、濾過材で濾過しきれなかったものであり、水銀が殆ど)を前記使用後水から分離する。
【0045】
使用後水をまず濾過材で濾過してその後に吸着材により濾過することにより、使用後水中の洗浄対象物に付着していた物質(蛍光粉及び吸着材)を殆ど分離でき、後述の第二濾過装置40の負担を軽減できる。すなわち、使用後水を純水に濾過する前に、遠心濾過により使用後水を一度濾過することにより、純水に濾過する装置(第二濾過装置40)の負担を軽減できる。純水に濾過する装置は一般に高価であり、また、純水に濾過する時間もかかるため、使用後水については、ある程度の濾過を予め行っておくことが望ましい。これを遠心濾過で実現する。また、濾過する際に遠心力を利用することにより、比較的容易かつ安価に濾過に要する時間を短縮できる。
【0046】
ここで、濾過材及び吸着材は、水銀の沸点よりも高い熱処理に耐えられるものである。これにより、使用後の濾過材及び吸着材を水銀抽出装置50により処理できる。
【0047】
例えば、第一濾過装置30は、筐体と、この筐体の内部に配置し、使用後水が供給され、側壁が透水性を有する回転子と、回転子の側壁の内壁面上又は内部に配置した濾過材と、回転子の側壁の内壁面上又は内部かつ濾過材の外側に配置した吸着材とを備える。
【0048】
吸着材を濾過材の外側に配置することにより、使用後水をまず濾過材で濾過できるので、使用後水から粒子の大きな物質(主に蛍光粉)を分離でき、その後に使用後水を吸着材で濾過できるので、使用後水から粒子の小さな物質(主に水銀)を分離でき、この濾過材及び吸着材の組み合わせにより、濾過を効率よく出来る。
【0049】
回転子にも使用後水中の洗浄対象物から取り除いた物質(主に水銀)が付着する(特に吸着材を回転子の側壁の内部に配置する場合)ので、これについて、水銀抽出装置50で処理するために、回転子は、水銀の沸点よりも高い熱処理に耐えられるものを採用することが望ましい。特に回転子の側壁には、主に粒子の小さな物質(主に水銀)が付着するので、側壁を前記回転子から着脱自在となるように、回転子を形成しても良い。この場合、取り外した側壁を水銀抽出装置50で処理する。
【0050】
水銀抽出装置50は、濾物、濾過材、吸着材及び回転子のうちの少なくとも濾物、濾過材、吸着材から熱処理によって水銀を、例えば気化させて抽出する装置である。この装置により、濾物、濾過材、吸着材及び回転子に含まれる又は付着した水銀を略完全に取り除くことが出来る。この抽出した水銀は高純度のものとなる。
【0051】
濾物は、水銀が抽出されると残りは蛍光粉になる。この蛍光粉は、再利用できる。濾過材、吸着材及び回転子も水銀が取り除かれる。濾過材、吸着材及び回転子には、蛍光粉が残留するが、そのまま第一濾過装置30に再利用(但し、蛍光粉が残留するので再利用の回数には制限がある場合がある。)して用いるか、蛍光粉は適宜の方法(蛍光粉取出装置、手作業等)で取り除いた後、第一濾過装置30に再利用する。但し、再利用する場合、蛍光粉が残留すると、濾過材の濾過、回転子の透水、吸着材の吸着が悪くなる場合があり、再利用の回数には制限がある場合がある。濾過材、吸着材及び回転子は上記の水銀抽出装置50により水銀が抽出されていれば、廃棄できる。
【0052】
なお、上記の不純物が混入する場合があるが、この不純物は微量であるか、この熱処理により炭化するので無視出来る。また、濾物、濾過材、吸着材及び回転子に上記の炭化したもの又は不純物が残留したとしても、この不純物は微量であるか、基本的には人体に無害なので無視できる。但し、上記の炭化したもの又は不純物が残留すると上記の再利用の回数に影響する場合がある。この炭化したもの又は不純物は、必要に応じて、蛍光粉、濾物、濾過材、吸着材及び回転子から適宜の方法(不純物除去装置等)で除いても良い。
【0053】
一方、第一濾過装置30により濾過された濾過後の水(処理後水)は、導管等を通り、第三タンク71に貯蔵され、貯蔵された処理後水は、導管等(供給部)を通り、第二濾過装置40に供給される。
【0054】
第二濾過装置40は、処理後水を廃水と純水に分離する装置である。廃水は、第一濾過装置30に供給される。純水は、導管等を通り第一タンク60に供給される。なお、廃水は水銀抽出装置50に供給し、水銀を抽出してもよい。この場合、水銀及び蛍光粉を得ることが出来るが、廃水を水銀抽出装置50に供給すると、水銀の抽出処理に時間を要する。
【0055】
第二濾過装置40で分離した純水は、第一タンク60に貯蔵され、水中破砕装置20、洗浄装置10に供給される。これにより、洗浄水(使用後水)を純水として再利用できる。
【0056】
なお、純水、使用後水、廃水は、それぞれの装置間を接続する導管、導管に配置されたポンプ、タンク(第一タンク60、第二タンク70、第三タンク)等の適した部材により適宜構成される供給部を用いて供給する。これにより、洗浄処理システム1は、純水、使用後水、廃水を上述の装置に供給する構造に構成される。
【0057】
第一タンク60から水中破砕装置20、洗浄装置10(第一洗浄槽101A、第二洗浄槽102B、第二洗浄部102)に純水が供給される。この純水の供給は、例えば洗浄の際にそれぞれ供給されるものとし、これら純水の供給のタイミングや純水の量等については、手動により操作するか、水中破砕装置20、洗浄装置10や第一タンク60等に設けられた制御部(図示せず)により制御する。
【0058】
さらに、第二タンク70から第一濾過装置30に供給される使用後水は、使用後水が第二タンク70に一定量たまったときに第二タンク70から第一濾過装置30に供給される等、適したタイミングにより第一濾過装置30に供給される。これも手動により操作するか、第二タンク70や第一濾過装置30等に設けられた制御部(図示せず)により制御する。
【0059】
さらに、第三タンク71から第二濾過装置40に供給される処理後水は、処理後水が第三タンク71に一定量たまったときに第三タンク71から第二濾過装置40に供給される等、適したタイミングにより第二濾過装置40に供給される。これも手動により操作するか、第三タンク71や第二濾過装置40等に設けられた制御部(図示せず)により制御する。
【0060】
なお、第一タンク60、第二タンク70、及び第三タンク71は必ずしも必要でない。使用後水については第一濾過装置30に直接供給してもよい。処理後水は、第二濾過装置40に直接供給してもよい。第二濾過装置40により分離した純水は、水中破砕装置20、洗浄装置10に直接供給しても良い。
【0061】
(水中破砕装置20の例)
水中破砕装置20は、破砕部20A及び洗浄部20Bを備える。洗浄部20Bは、洗浄対象物破砕片(廃蛍光ランプ破砕片)をより洗浄するためのものであり、洗浄装置10により充分な洗浄効果が得られるのであれば、省略しても良い。また、洗浄部20Bは、洗浄装置10の一部として捉えても良い。
【0062】
図2は、水中破砕装置20の破砕部20Aの一例の概略構成図である。
【0063】
破砕部20Aは、ベルトベルトコンベア201、カーテン202(例えばゴム等により構成される)、第一純水供給部203、筐体204、第二純水供給部205、クラッシャードラム206、排水部207を備える。第一純水供給部203、筐体204、第二純水供給部205、クラッシャードラム206、排水部207等の一部又は全部はステンレス等適宜の材料により構成される。
【0064】
ベルトコンベア201は、廃蛍光ランプ20aを運ぶ装置である。ベルトコンベア201は、筐体の手前に設置される。ベルトコンベア201のベルト部分201aには、凸部201b(一部のみ図示)があり、この凸部201bにより廃蛍光ランプ20aが運ばれる。筐体の入口には、カーテン202が設けられている。ベルトコンベア201で運ばれた廃蛍光ランプ20aは、カーテン202を通り、筐体内部を移動する。カーテン202は、筐体204内部に余計なホコリ等が侵入するのを防ぐものである。
【0065】
筐体内部に入った廃蛍光ランプ20aは、筐体204の入口近傍に設けた第一純水供給部203から霧状に噴射された純水により洗浄される。純水は、上記第一タンク46等の供給部から第一純水供給部203に供給される。
【0066】
筐体204は、傾斜部204a、この下に設けた空間204bを備え、筐体204内部は、この傾斜部204a途中まで純水で満たされている。純水は、第二純水供給部205により供給される。純水は、上記第一タンク46等の供給部から第二純水供給部205に供給される。
【0067】
廃蛍光ランプ20aは、傾斜部204aを転がり、純水に入水し、空間204bに移動すると空間204bに設けたクラッシャードラム206により純水中で破砕される。
【0068】
クラッシャードラム206は、廃蛍光ランプ20aを破砕する装置であり、例えば二つのドラム及びこのドラム上に互いに噛み合うように設けた凹凸部を備え、これにより廃蛍光ランプ20a(洗浄対象物)を破砕する。なお、クラッシャードラム206は、モーター等により回転する。
【0069】
破砕された破砕片(廃蛍光ランプ破砕片)は、空間204bの底部に蓄積される。また、純水は、空間204bの底部に設けた排水部207(廃蛍光ランプ破砕片が流出しないように網状部材等の廃蛍光ランプ破砕片流出防止部材を設ける)により適宜のタイミング(常時、又は一定間隔)で排水(圧送)され、第二タンク70に貯蔵される。廃蛍光ランプ破砕片20bは、適宜のタイミングにより取り出されるか図示しない底部の排出口等により取り出される。取り出された廃蛍光ランプ破砕片20bは、図示しないベルトコンベア等の適宜の搬送装置により、洗浄部20Bの投入口254に運ばれる。
【0070】
図3は、水中破砕装置20の洗浄部20Bの一例の概略構成図である。
【0071】
洗浄部20Bは、第一ベルトコンベア251、第二ベルトコンベア252、投入口254、排水部255、筐体257、第一純水供給部258、第二純水供給部259を備える。の適宜のものにより構成する。投入口254、排水部255、筐体257、第一純水供給部258、第二純水供給部259等の一部又は全部はステンレス等適宜の材料により構成される。
【0072】
第一ベルトコンベア251、第二ベルトコンベア252は、廃蛍光ランプ20aを運ぶ装置である。洗浄に用いた純水(使用後水)が下方に移動するように、これらのベルト部分を網状等にすると良い。第一ベルトコンベア251、第二ベルトコンベア252は、投入口254から排出口261に廃蛍光ランプ破砕片が移動するための搬送装置であり、例えば、一部が重なるよう二段に設け、投入口254から排出口261に廃蛍光ランプ破砕片が移動する位置に配置する。また、第一ベルトコンベア251、第二ベルトコンベア252の上には、第一純水供給部258、第二純水供給部259を設ける。
【0073】
投入口254から投入された廃蛍光ランプ破砕片20bは、第一ベルトコンベア251上に落下し、移動しながら、第一ベルトコンベア251の上に設けた第一純水供給部258からシャワー状に噴射される純水により洗浄される。
【0074】
さらに、廃蛍光ランプ破砕片20aは、第一ベルトコンベア251上を移動し、第一ベルトコンベア251の下に設けた第二ベルトコンベア252上に落下する。
【0075】
第二ベルトコンベア252上に落下した廃蛍光ランプ破砕片20bは、移動しながら第二純水供給部259からシャワー状に噴射される純水により洗浄される。さらに、廃蛍光ランプ破砕片20aは、第二ベルトコンベア252上を移動し、カゴ256に貯められる。なお、カゴ256等の代わりに図示しないベルトコンベア等を設置して、洗浄装置10の投入口に廃蛍光ランプ破砕片20bを投入するように構成しても良い。
【0076】
廃蛍光ランプ破砕片20bの洗浄に用いられた純水(使用後水)は、筐体257の下部に貯まり、排水部255及び導管260を通り、第二タンク70に貯蔵される。
【0077】
(洗浄装置10の例)
図4は洗浄装置10の概略構成の一例である。図5は洗浄装置10の備える第一洗浄部101の概略構成の一例である。図6(a)は、洗浄装置10が備える第二洗浄部102の概略構成の一例である。図6(b)は、図6(a)のA−A´線略断面図である。
【0078】
洗浄装置10は第一洗浄部101及び第二洗浄部102を備える。第一洗浄部101は第一洗浄槽101A及び第二洗浄槽101Bを備える。さらに、洗浄装置10は、投入口111、接続口112、ベルトコンベア113(コンベアモータ115により駆動する)、操作盤116、ストレーナー117を備える。第一洗浄槽101A、第二洗浄槽101B、投入口111、接続口112、ベルトコンベア113、第二洗浄部102等の一部又は全部はステンレス等適宜の材料により構成される。
【0079】
投入された廃蛍光ランプ破砕片20bが第一洗浄槽101A上に落ちるように設けられた投入口111から、投入された廃蛍光ランプ破砕片20bは、第一洗浄部101で洗浄される。そして、洗浄された廃蛍光ランプ破砕片20bは接続口112を通り、第二洗浄部102に運ばれ、ここでさらに洗浄され、ベルトコンベア113上に排出され、排出された洗浄済廃蛍光ランプ破砕片(洗浄済廃蛍光ランプ破砕片20c)は、ベルトコンベア113によりストレーナー117に運ばれ、ドラム缶190に回収される。
【0080】
なお、ベルトコンベア113に排水部114を取り付けるとともに、排水部114から第二タンク70への導管を設け、ベルトコンベア113上の洗浄済廃蛍光ランプ破砕片20cに付いた水分について回収し、前記設けた導管により第二タンク70へ供給してもよい。なお、本発明において、排水部は排水口、排水バルブ等を適宜備え、適宜のタイミングで排水する。なお、本発明において、ベルトコンベアは、他の運搬装置に適宜変更可能である。
【0081】
さらに、ベルトコンベア113に洗浄済廃蛍光ランプ破砕片20cを乾燥させるための乾燥装置を取り付け(図示せず)、洗浄済廃蛍光ランプ破砕片20cを乾燥させてからドラム缶190に回収しても良い。また、操作盤116は洗浄装置10の制御を手動又は自動で行うためにある。
【0082】
第一洗浄部101は、廃蛍光ランプ破砕片20bを順番に洗浄する第一洗浄槽101A及びこの第一洗浄槽101Aの後方に位置する第二洗浄槽101Bを備える。第一洗浄槽101A及び第二洗浄槽101Bの形状は特に問わないが、本発明の実施に適したものとする。そして、第一洗浄槽101Aは、第一タンク60等の供給部から供給される純水を該第一洗浄槽101Aに供給するための導管150と、投入口111から投入された廃蛍光ランプ破砕片を第二洗浄槽101Bに運ぶためのベルトコンベア110と、第一洗浄槽101内に投入された廃蛍光ランプ破砕片20bを純水中で超音波により洗浄するための、すなわち、第一洗浄槽101内に供給された純水に超音波をかけるための超音波発振装置136と、超音波で洗浄した後の使用後水を排出するための排水部155とを備える。
【0083】
超音波発振装置136は、超音波洗浄を施すための装置であり、例えば第一洗浄槽101Aの底面または側面に設置するが、超音波発振装置136をどこに、いくつ設置するかは適宜選択し得る。ここでは、第一洗浄槽101Aの側面に設置されている。廃蛍光ランプ破砕片20bに超音波洗浄を施すことにより、廃蛍光ランプ破砕片20bに付着した水銀、蛍光粉を除去できる。
【0084】
ベルトコンベア110は、投入口111から投入された廃蛍光ランプ破砕片20bを第二洗浄槽101Bに運ぶことが可能となるように設けるが、形状については問わない。ベルトコンベア110には、例えば縦方向に廃蛍光ランプ破砕片20bを運ぶことが可能となるようにベルト部分に突起物を設ける。この場合、突起物とベルトとの鋭角部分側の間に廃蛍光ランプ破砕片20bが貯まり、廃蛍光ランプ破砕片20bを縦方向に運ぶことが可能となる。なお、ベルトコンベア110のベルト部分は、図5の矢印の示す方向に進む。
【0085】
また、ベルトコンベア110の幅を第一洗浄槽101Aの幅に合わせることにより、廃蛍光ランプ破砕片20bがベルトコンベア110の下に落ちることを防ぐことが望ましいが、その他の方法により(例えば、後述する第二洗浄槽101Bの説明を参照)、廃蛍光ランプ破砕片20bがベルトコンベア110の下に落ちることを防いでもよい(特に、後述するエア噴出口等の攪拌手段を設ける場合)。
【0086】
さらに、第一洗浄槽101Aの底部に設けた排水部155により、洗浄に使用された純水(使用後水)は排水部155から導管を通り、第二タンク70に運ばれる。
【0087】
第一洗浄部101Aでの廃蛍光ランプ破砕片20bについての洗浄処理は例えば、以下のように行う。
【0088】
投入口111から一定量の廃蛍光ランプ破砕片20b(例えば、20kg程度)が投入されると、導管150から一定量の純水が洗浄水として第一洗浄槽101Aに供給され貯められ、超音波発振装置136により超音波が一定時間(例えば、2分、5分、10分、又は15分か、これらの間の時間)発振され、廃蛍光ランプ破砕片20bが純水中で超音波洗浄される。
【0089】
超音波洗浄後、純水(洗浄水)は、使用後水として排水部155より排出される。一方、廃蛍光ランプ破砕片20bは、ベルトコンベア110により第二洗浄槽101Bへと運ばれる。
【0090】
また、超音波洗浄に際し、超音波発振装置136が発振する超音波の周波数、純水の温度等については、適宜決定し得るが、例えば、温度は、1℃以上10℃以下、又は4℃以上5℃以下で行う。前記純水の水温を調節するには例えば第一タンク60等の供給部又は導管150の途中に冷却装置(図示せず)等の温度調節装置を設け水温をコントロールする。周波数は、例えば10以上500KHz以下、20KHz以上300KHz以下、又は25KHz以上100KHz以下とする。例えば、前記周波数をこの間で変化させるか、一定の周波数で超音波洗浄する。洗浄時間についても、洗浄する廃蛍光ランプ破砕片20bの量により適宜決定する。
【0091】
第二洗浄槽101Bは、第一タンク60等の供給部から供給される純水を第二洗浄槽101Bに供給するための導管160と、第一洗浄槽101Aから運ばれた第二洗浄槽101Aを接続口112に運ぶためのベルトコンベア120と、廃蛍光ランプ破砕片20bを純水中で攪拌するための攪拌部としてのエア噴出口126(エア供給部を適宜含む)と、第二洗浄槽101内の使用後水を排出する排水部165とを備える。
【0092】
エア噴出口126は、例えば第二洗浄槽101Bの底面及び又は側面に設置するが、該エア噴出口126をどこに、いくつ設置するかは適宜選択し得る。ここでは、第二洗浄槽101Bの底面及び側面に設置している。エア噴出口126より空気を噴出させることにより廃蛍光ランプ破砕片20bを洗浄水中で攪拌させ、バブリング洗浄を行う。これにより、第一洗浄槽101Aにおいて洗浄された廃蛍光ランプ破砕片20bに残留した水銀、蛍光粉がある場合にこれを除去することが可能となる。さらに、第一洗浄槽101Aにおいて廃蛍光ランプ破砕片20bから剥離された水銀、蛍光粉が廃蛍光ランプ破砕片20bに再付着する場合もあり、これを除去することが可能となる。
【0093】
ベルトコンベア120は、第一洗浄槽101Aから運ばれた廃蛍光ランプ破砕片20bを接続口112に運ぶために設けるが、形状については問わない。図3のような形状のベルトコンベア120を設ける場合には、例えば縦方向に廃蛍光ランプ破砕片20bを運ぶことが可能となるようにベルト部分に図3に示すような突起物を設ける。この場合、突起物とベルトとの鋭角部分側の間に廃蛍光ランプ破砕片20bが貯まり、廃蛍光ランプ破砕片20bを縦方向に運ぶことが可能となる。なお、ベルトコンベア120のベルト部分は、図5の矢印の示す方向に進む。さらに、ベルトコンベア120のベルトはバブリング洗浄の効果を高めるため網状にする事が望ましい。
【0094】
また、ベルトコンベア120の幅を第二洗浄槽101Bの幅に合わせることにより、廃蛍光ランプ破砕片20bがベルトコンベア120の下に落ちることを防ぐ必要がある。上記バブリング洗浄により廃蛍光ランプ破砕片20bは攪拌されるからである。また、他の方法により廃蛍光ランプ破砕片20bがベルトコンベア120の下に落ちることを防いでもよい。
【0095】
ガイド127を、ベルトコンベア120に向かって、傾斜を持たせて第二洗浄槽101Bのベルトコンベア120のない側面3面に取り付けることにより、廃蛍光ランプ破砕片20bはガイド127の傾斜によりベルトコンベア120上に落ちることになる。
【0096】
また、例えば図3のように網状カゴ125を第一洗浄槽101Aから運ばれた廃蛍光ランプのガラスカレットが投入されるとともに、網状カゴ125の底面の最下部がベルトコンベア上にあるように設けることにより、かつ、網状カゴ125に投入された廃蛍光ランプ破砕片20bについてバブリング洗浄を行い、底面の最下部を開放することにより廃蛍光ランプ破砕片20bはベルトコンベア120上に落ちることになる。なお、ガイド127、網状カゴ125は第一洗浄槽101Aにも設けても良い。
【0097】
そして、排水部165から、使用後水は排水部165から導管を通り、第二タンク70に運ばれる。
【0098】
第二洗浄槽101Bでの廃蛍光ランプ破砕片20bについての洗浄処理は例えば、以下のように行う。
【0099】
第一洗浄槽101Aから廃蛍光ランプ破砕片20bが運ばれると、導管160から一定量の純水が洗浄水として第二洗浄槽101Bに供給され溜められ、さらにエア噴出口126から一定時間(例えば、2分、5分、10分、又は15分か、これらの時間の間)空気が噴出され、廃蛍光ランプ破砕片20bがバブリング洗浄される。その後、洗浄水は洗浄後水として排水部165より排出される。その後、廃蛍光ランプ破砕片20bは、ベルトコンベア120により接続口112へと運ばれる。
【0100】
なお、洗浄水の純水の水温は、適宜決定し得るが、例えば4℃から5℃にする。前記純水の水温を調節するには例えば第一タンク60等の供給部又は導管160の途中に冷却装置(図示せず)等の温度調節装置を設け水温をコントロールする。
【0101】
また、バブリング洗浄に際し、エア噴出口126から噴出する空気の量及び洗浄時間についても適宜決定し得る。
【0102】
なお、第一洗浄部100は上記のような第一洗浄槽101Aと第二洗浄槽101Aとを備える場合に限らない。
【0103】
第一洗浄槽101Aは、超音波発振装置、エア噴出口のうちの少なくとも一つを備え、第二洗浄槽101Bは、超音波発振装置、エア噴出口のうちの少なくとも一つを備え、前記第一洗浄槽101A及び前記第二洗浄槽101Bのうちの少なくとも一方は、超音波発振装置とともに必要に応じてエア噴出口を備えていればよい。例えば、第一洗浄槽101Aに第二洗浄層101Bと同様のエア噴出口を適宜設けて、超音波洗浄と同時にバブリング洗浄を行っても良い。また、第二洗浄槽101Bに第一洗浄槽101Aと同様の超音波発振装置を適宜設けて、バブリング洗浄と同時に超音波洗浄を行っても良い。さらに、第二洗浄槽101Bにエア噴出口126の換わりに第一洗浄槽101Aと同様の超音波発振装置を適宜設けて、超音波洗浄のみを行っても良い。超音波発振装置、エア噴出口の設置箇所及び数量は適宜決定すればよい。
【0104】
さらに、エア噴出口126の代わりに、他の攪拌部を第一洗浄槽101A及び又は第二洗浄槽101Bに設け(図示せず、設置場所は適宜決定する)、廃蛍光ランプ破砕片20bを水中で攪拌して超音波洗浄を行うことにより洗浄効果を高めることが出来る。また、第一洗浄槽101A及び第二洗浄槽101Bのうちのいずれか一方に超音波発振装置を設けても良い。なお、攪拌部はエア噴出口126による攪拌部以外の攪拌部であり、ガラスカレットを水中で攪拌させるための装置である。また、攪拌部を設ける場合にも上記と同様の網状カゴ125又はガイド127を洗浄槽に設けることが望ましい。
【0105】
第一洗浄槽101A及び第二洗浄槽101B両者で超音波洗浄を行う場合、例えば第一洗浄槽101Aで使用する超音波の周波数を、10KHz以上500KHz以下、20KHz以上300KHz以下、又は25KHz以上100KHz以下の間の一定の周波数又は変化する周波数として、第二洗浄槽101Bでは周波数を10KHz以下もしくは500KHz以上、20KHz以下もしくは300KHz以上、又は25KHz以下もしくは100KHz以上の一定の周波数、または変化する周波数とする。第一洗浄槽101A及び第二洗浄槽101Bで使用する周波数をこの周波数と逆としても良いし、同じとしても良い。
【0106】
また、これらの場合に第一洗浄槽101A及び又は第二洗浄槽101Bにおいてバブリング洗浄を超音波洗浄後に行うことにより、さらに洗浄効果を高めることが可能となる。例えば、バブリング洗浄の洗浄水である純水の水温を4℃以上5℃以下とし、洗浄時間はそれぞれ廃蛍光ランプ破砕片20bを20kgに対して3分、5分、10分、又は15分か、これらの間の時間行う。なお、上記第一洗浄槽101A及び第二洗浄槽101Bで発振させる超音波の周波数、純水の水温、洗浄時間等の洗浄条件は前記の例に限らず、適宜決定し得る。
【0107】
また、第一洗浄部101は、上記のように二つの洗浄槽でなくとも上記第一洗浄槽101A、第ニ洗浄槽101Bと同様の一の洗浄槽又は三以上の洗浄槽を備えていても良い。ただし、超音波洗浄を行うことが出来る洗浄槽を少なくとも一つは備えるとよい。
【0108】
第一洗浄部101に一の洗浄槽を設ける場合、この洗浄槽に超音波発振装置を例えば底面に設け、超音波洗浄に使用する超音波の周波数を例えば10KHz以上500KHz以下、20KHz以上300KHz以下、又は25KHz以上100KHz以下の間の一定の周波数又は変化する周波数の間で変化させる。また、洗浄水である純水の水温を例えば4℃以上5℃以下とする。さらにエア噴出口を設け、バブリング洗浄を行う。また、エア噴出口の代わりに攪拌部を設けて廃蛍光ランプ破砕片20bを水中で攪拌させて、洗浄効果を高めても良い。洗浄時間は例えば、廃蛍光ランプ破砕片20bを20kgに対して2分、5分、10分又は15分か、これらの間の時間行う。なお、上記使用する超音波の周波数、純水の水温、洗浄時間等の洗浄条件は前記の例に限らず、適宜決定し得る。
【0109】
第一洗浄部100に三以上の洗浄槽を設ける場合、該洗浄槽それぞれに超音波発振装置を例えば底面に設け、超音波洗浄に使用する超音波の周波数を例えば、第一の洗浄槽については3000kHz以上5000kHz以下、第二の洗浄槽については800kHz以上1000kHz以下、第三の洗浄槽については300kHz前後とし、洗浄水である純水の水温を例えば4℃以上5℃以下とする。さらに超音波の周波数を変化させる。さらにエア噴出口を設け、バブリング洗浄を行うことで洗浄効果を高めることが出来る。また、エア噴出口の代わりに攪拌部を設けて廃蛍光ランプ破砕片20bを水中で攪拌させても良い。洗浄時間はそれぞれ廃蛍光ランプ破砕片20bを20kgに対して2分、5分、10分、又は15分か、これらの間の時間行う。なお、上記使用する超音波の周波数、純水の水温、洗浄時間等の洗浄条件は前記の例に限らず、適宜決定し得る。洗浄時間は廃蛍光ランプ破砕片20b等の量によって変化する。
【0110】
第二洗浄部102は、第一洗浄部101の後方に配置され、接続口112と、回転スクリュー羽根134と、回転可能な回転ドラム131と、回転ドラム受軸132と、回転ドラム歯車133と、胴体150と、導管170と、排水部175と、排出口205とを備える。
【0111】
なお、上記第一洗浄部101において廃蛍光ランプ破砕片20bに付着した水銀、蛍光粉(洗浄対象物に付着した物質)は略完全に剥離・除去(分離除去)されるが、第二洗浄部102は、廃蛍光ランプ破砕片20bに残存する水銀、蛍光粉がある場合にこれを分離除去するとともに、剥離された水銀、蛍光粉が廃蛍光ランプ破砕片20bに再付着する場合もありこれを除去する。
【0112】
胴体150は、第二洗浄部102の胴体を形成するもので、その形状は、略円筒状に限らず、回転ドラム131を内部に収納できるような、内部が空洞となっている三角柱、四角柱等の多角柱のような形状でも良い。胴体150の一端側には、接続口112及び回転ドラム受軸132を設ける。胴体150の他端側には、回転ドラム歯車133を設ける。胴体150及び回転ドラム131は、胴体150を外筒、回転ドラム131を内筒として同軸上に設けられている。
【0113】
回転ドラム131についても、形状は胴体150同様に特に略円筒状に限らない。回転ドラム131は、胴体150の内部に設けられている。ここで回転ドラム131は回転ドラム受軸132及び回転ドラム歯車133を接続され、回転ドラム受軸132及び回転ドラム歯車133により回転可能に胴体150の内部に設けられている。回転ドラム131の回転数は例えば一分間に3から5回転とする他、適宜設定し得る。さらに回転ドラム131が回転することにより内部のガラスカレットは天地返し(攪拌)される。
【0114】
また、回転ドラム131の内壁には、接続口112側の一端から排出口205側の多端にかけて、一又は複数のらせん状の回転スクリュー羽根134が設ける。回転スクリュー羽根114は、回転ドラム131を回転させることで投入された廃蛍光ランプ破砕片20bを接続口112(回転ドラム131の一端側に入り込んでいる)側から排出口205(回転ドラム131の他端側に設ける)側に運ぶ事を可能とすること等を目的として設けられる。
【0115】
また、回転ドラム131は、純水(洗浄水)を回転ドラム131の外部に出すために網目状になっており、これにより洗浄に用いられた洗浄水が回転ドラム131の下部に流れ、胴体150内部の下部に貯まる。胴体150の内部の下部に貯まった洗浄水は随時又は一定間隔で胴体150の下部に設けた排水部175及びこの排水部175に接続した導管により第三タンク71に運ばれる。
【0116】
導管170は、回転ドラム131の接続口112側の一端から回転ドラム131の内部に導入されている。そして、導管170は第一タンク60等の供給部から供給される洗浄水(純水)を噴射する噴出口を備える(図6(a)参照)。
【0117】
また、導管170の途中には超音波発生装置または高圧ポンプ等が設けられ(図示せず)、導管170の供給する洗浄水(純水)に超音波または圧力がかけられ、導管170の備える噴出口から超音波洗浄水または高圧水として噴出される。すなわち、接続口112から投入された廃蛍光ランプ破砕片20bは回転ドラム131内で超音波バブル洗浄または高圧水洗浄により洗浄される。なお、超音波洗浄水の水温は、適宜決定し得るが、例えば4℃以上10℃以下にすることで洗浄効果効果が上がる。前記純水の水温を低温とするには例えば第一タンク60又は導管170の途中に冷却装置(図示せず)等を設け水温をコントロールする。また、前記超音波の周波数は例えば300kHz以上1000kHz以下の間を変化させるが、周波数は適宜決定し得る。
【0118】
第二洗浄部102での廃蛍光ランプ破砕片20bについての洗浄処理は例えば、以下のように行う。
【0119】
回転ドラム131が回転中に、接続口112から廃蛍光ランプ破砕片20bが該回転ドラム131に投入されると、廃蛍光ランプ破砕片20bは、回転スクリュー羽根134により接続口112側から排出口205に向かって回転ドラム131の内部を天地返し(攪拌)されながら移動する。そして、移動中において、廃蛍光ランプ破砕片20bは導管70の備える噴出口から噴出される超音波洗浄水または高圧水により超音波バブル洗浄または高圧水洗浄される。このため、廃蛍光ランプ破砕片20bに水銀、蛍光粉が再付着するのを防ぐことが可能となる。そして、廃蛍光ランプ破砕片20bは超音波バブル洗浄または高圧水洗浄後、排出口205から排出される。また、洗浄水は胴体150の下部に貯まり排水部175及びこれにつながる導管(図示せず)により第三タンク71に運ばれる。
【0120】
(第一濾過装置30の例)
図7は、第一濾過装置30の一例の概略斜視図である。回転子705の内蓋、吸着材収容部等は、省略している。胴体701A、上蓋701B、排水部702、供給部706、回転柱703等の一部又は全部はステンレス等適宜の材料により構成される。
【0121】
第一濾過装置30は、胴体701A、上蓋701B、排水部702、回転子705、供給部706、回転柱703、回転部710を備える。
【0122】
胴体701Aは、その側壁上面にネジ穴715bを備える。上蓋701Bは、ネジを挿入するための孔715cと、ネジ715aを備える。ネジ715aを孔715cに挿入し、ネジ穴715bに留めることにより、胴体701Aと上蓋701Bとは、固定され、筐体を構成する。孔715cと、ネジ715aは互いに対応する位置に設けられる。胴体701Aと上蓋701Bとを固定する固定部は、上記ネジに限らず適したものを採用できる。胴体701Aと上蓋701Bとを固定した際に、内部の密閉性を良くするために、胴体701Aと上蓋701Bの間に、ゴム等からなる密閉クッション等の密閉材をはさむと良い。
【0123】
筐体(胴体701A)の内部(の底部)には、回転子705(所謂回転ドラム)が水平方向(矢印725の方向)に回転可能に配置されている。具体的には筐体(胴体701A)の底部には、貫通孔が設けられ、この貫通孔を囲むように円筒状の壁713(使用後水を濾過した処理後水が回転柱や後述の回転部710に進入しないようにするためのもので、回転子705に接触しない程度の高さを有する。)が設けられ、この壁713の内部を貫くように回転柱703が挿入され、回転子705の底部は、回転柱703の一端と固定される。なお、回転子705は、回転柱703の一端と着脱可能に固定される。なお、回転子705は、組み立て式にして側壁705aが底部705bと着脱自在に固定してもよい。回転子705は、二つ、四つ等分割可能に形成しても良い。分割可能にすることにより、水銀抽出装置50での処理がし易くなる。
【0124】
胴体701Aと、回転子705の形状は共に一端閉口の円筒状(横断面が円環状)としているが、これに限らず、一端閉口で、内部が空洞な多角柱等としても良い。回転子705は、その側壁705aが胴体701Aの側壁と同心円状になるように、胴体701Aの内部に配置される。上蓋701Bの形状は、本実施形態のような円盤状に限らず、胴体701Aの側壁の横断面形状に合わせて変更する。
【0125】
回転柱703は、モーター等の回転部710と接続され、この回転部710により回転する。回転柱703の回転により、回転子705は回転する。
【0126】
上蓋701Bには、貫通孔が設けられ、この貫通孔に導管等により構成される供給部706が貫通挿入され固定(供給部706は、上蓋701Bと着脱自在に固定しても良い。)されている。この供給部706は、第二タンク70等の供給部に接続され、適宜のタイミングで被処理水(使用後水)を回転子705内部に供給するものである。例えば、供給部706は、回転子705の回転中に毎分10〜20L(リットル)の使用後水を供給する。
【0127】
胴体701Aの側壁と、回転子705の側壁705aとの間には、空間721が設けられる。供給部706から回転子705の内部に供給された使用後水は、回転子705の回転による遠心力により、回転子705の側壁705a(透水性を有する)を通過する。空間722は、この側壁705aを通過した使用後水を排水部702に流すために設けた空間であり、この使用後水は、空間721を通り(実際には、大部分が胴体701Aの側壁内面を伝って)、下方に流れ、空間721の底部722、すなわち空間721に対応する位置かつ胴体701Aの底部722に設けた排水部702から排出される。
【0128】
第一濾過装置30の回転部710等の回転子705を回転させる回転機構や、排水部702、壁713等の処理後水についての廃水機構等は適宜他の遠心機(遠心脱水機等)の機構を採用することが出来る。
【0129】
図8(a)は、回転子705の一例の略平面図である。図8(b)は回転子705の一例の概略構成及び供給部706を示す図である。
【0130】
回転子705は、本体801と、第一内蓋803と、第二内蓋802とを有する。第一内蓋802、第二内蓋803等の一部又は全部はステンレス等適宜の材料により構成される。
【0131】
本体801の形状は、一端閉口の略円筒形状である。側壁801aの幅方向途中かつ周方向全部には吸着材収容部801fを設ける。本体801の内部の空間801cの底面には、陶板804、プラスチック板805が適宜設けられる。これらは、使用後水が、下方に流れるのを防ぐ。
【0132】
本体801は、例えば透水性を有するセラミック等により形成する。本体801は、少なくとも側面が透水性を有すればよい。本体801をセラミック等の水銀の沸点よりも高い温度の熱処理に耐えられる(溶解しない、変形しない、性質が変化しない等)ものにより形成することで、この本体801(陶板804、プラスチック板805を外す。)を水銀抽出装置50等により水銀を抽出できる。特に本体801は、水銀抽出装置50が行う熱処理の温度(例えば600℃)に耐えられるものを利用する。また、本体801の側壁801aを底部801eから取り外し可能とする場合には、少なくとも側壁801aをセラミック等の水銀の沸点よりも高いもの、すなわち水銀抽出装置50が行う熱処理の温度(例えば600℃)に耐えられるものにより形成すればよい。なお、セラミック等は、濾過材の役割を備えるように多孔質のセラミックを採用しても良い。また、セラミックを採用することにより、回転子701の回転による遠心力に耐えられる強度に回転子701を形成できる。セラミックの原料としては、例えばゼオライトがあり、これを1500℃の熱処理によって焼成する。
【0133】
側壁801aの内壁面801d上には、濾過材806が取り出し可能に配置される。ここでは、袋状に形成した濾過材806を、内壁面801d、陶板804を覆うように配置する。濾過材806を一端開口の袋状にすることにより、濾過材806を回転子705から容易に取り出せ、濾過処理後の濾物も容易に取り出せる。また、濾過材806を袋状にすることにより、水銀抽出装置50で処理する際に、濾過材806から濾物を取り出さずそのまま、濾過材806ごと処理できる。なお、濾過材は、側壁801の内部に配置してよい。例えば側壁801の幅方向途中かつ周方向全部に濾過材収容部を設けここに濾過材を配置する。
【0134】
濾過材806は、適宜の材料により形成できる。濾過材は、主に蛍光粉(すなわち蛍光粉及び蛍光粉と同等の大きさの粒子の水銀)を使用後水から分離する。濾過材の網の目は、蛍光粉を捕集するために必要な大きさにする。濾過材の網の目は、例えば、直径0.005mmの大きさにする。
【0135】
濾過材806は、例えば炭素繊維等の水銀の沸点よりも高い温度の熱処理に耐えられる(溶解しない、変形しない、性質が変化しない等)ものにより形成する。これにより、水銀抽出装置50等により濾過材から水銀及び蛍光粉を抽出できる。特に濾過材806は、水銀抽出装置50が行う熱処理の温度(例えば600℃)に耐えられるものを利用する。炭素繊維は、例えば、直径0.001〜2mmの太さのものを使用し、直径0.005mmの大きさの目をもつように編みこむ等により濾過材806を形成する。
【0136】
本体801の側壁801aには、吸着材を収容するための吸着材収容部801fを設ける。吸着材収容部801fにより、回転子705に吸着材を収容できる。なお、濾過材を側壁801の内部に配置する場合、吸着材収容部801fは、側壁801a内部かつ、配置した濾過材の外側(図8でいうと、側壁801aの外壁面側)に設ける。吸着材収容部801fは、本体801の側壁801aの側壁内部、例えば図8のように幅方向途中かつ周方向全部(内蓋803に沿って断面円環形状)に設ける。
【0137】
吸着材収容部801fに収容する吸着材は、濾過材及び側壁801aを通過した水銀及び蛍光粉(蛍光粉の殆どは、濾過材により分離される)を吸着するものである。すなわち、吸着材収容部801fに収容する吸着材は、水銀を主に吸着するものである。吸着材は、例えば厚さ10乃至20cm程度にする。吸着材収容部801fに収容した吸着材(後述の容器に充填した場合や粉体にした場合も含む。)は当然透水性を有する。
【0138】
吸着材収容部801fに収容する吸着材は、例えば、水銀の沸点よりも高い温度の熱処理に耐えられる(溶解しない、変形しない、性質が変化しない等)ものを使用する。これにより、水銀抽出装置50等により濾過材から水銀を抽出できる。特にこの吸着材は、水銀抽出装置50が行う熱処理の温度(例えば600℃)に耐えられるものを利用する。
【0139】
水銀の沸点よりも高い温度の熱処理に耐えられる吸着材は、例えば、活性炭、貝殻紛体、シリカゲル、活性アルミナ、活性ボーキサイト、活性フーラスアース、ゼオライト、骨炭等のうちの一つ又は組み合わせたものにより構成される。費用、水銀吸着の効果等を考慮すると、活性炭と貝殻紛体の組み合わせ(別々としても良いし、混ぜ合わせても良い。)がよい。この場合(別々とする場合)、例えば、活性炭を内側に、貝殻紛体を外側に別々に収容する。これにより、まず活性炭で、水銀を吸着し、貝殻紛体に、活性炭を通過した水銀を吸着する。例えば、活性炭で水銀の臭気を吸着し、貝殻紛体(貝殻紛体は水銀との相性が良く、水銀を吸着しやすい。)で水銀の細かな粒子(イオン化したものも含む)を吸着する。
【0140】
活性炭、貝殻紛体、シリカゲル、活性アルミナ、活性ボーキサイト、活性フーラスアース、ゼオライト、骨炭等は、例えば、一度600℃(水銀抽出装置50が行う熱処理の温度)以上で熱処理した状態のものを例えば0.0010mm以上0.010mm以下の大きさの粉体にする。粉体の大きさについては適宜決定できる。貝殻紛体は一度熱処理して貝殻のエナメル質を除去することが望ましい。これにより、貝殻紛体の水銀吸着率を上昇させることが出来る。貝殻紛体は主にカルシウムから出来ており、水銀との相性がよい。活性炭、貝殻紛体、シリカゲル、活性アルミナ、活性ボーキサイト、活性フーラスアース、ゼオライト、骨炭等を紛体にする場合、この紛体を、上記紛体の大きさよりも細かい目(上記の紛体を通さない目)を有する袋状等の一以上の容器(吸着材と一緒に水銀処理装置50で熱処理できるように水銀の沸点よりも高い温度(特に600℃)の熱処理に耐えられる材料により形成するとよい。)に充填して(活性炭と貝殻紛体等、異なる吸着材をそれぞれ別の袋状等の容器に充填してもよい。)、吸着材収容部801fに収容する。上記紛体を直接吸着材収容部801fを収容する場合、回転子の側壁の水が通過する孔の大きさを上記紛体の大きさよりも細かくする。吸着材について袋状等の容器を用いるか、回転子の側壁の水が通過する孔の大きさを上記紛体の大きさよりも細かくすることにより、吸着材が紛体であっても、紛体が外部に流出することなく吸着材を遠心濾過に用いることが出来る。また、吸着材について袋状等の容器を用いると、この吸着材の取り出し、その後の水銀抽出処理等の熱処理が容易となる。なお、吸着材を袋状の容器に充填等する場合で、濾過材を内壁面801d上に配置する場合には、吸着材を濾過材と内壁面801dの間に配置しても良い。容器は複数でも良い。
【0141】
第一内蓋802は、本体801の空間801cに蓋をするものであり、開平自在に本体801の上部に取り付けられる。取り付け方法は、ネジ及びネジ穴、蓋止めラチェット等の取り付け部により取り付けられる。第一内蓋803は、円形状に限らず、本体801の形状により適宜の形状を有する。第一内蓋803には、貫通孔(図8(a)では図示せず)が設けられ供給部706(図8(a)では図示せず)が挿入される形状となっている。このように第一内蓋803を閉めた状態で、供給部706を挿入することにより、回転子705が回転中でも供給部706から使用後水を連続的に供給できる。
【0142】
第二内蓋803は、本体801の吸着材収容部801fに蓋をするものであり、開平自在に本体801の上部に取り付けられる。取り付け方法は、ネジ及びネジ穴、蓋止めラチェット等の取り付け部により取り付けられる。第二内蓋802は、円環形状に限らず、本体801の形状により適宜の形状を有する。第一内蓋803と第二内蓋802とは、一つの内蓋として形成しても良い。
【0143】
本体801には、取り出しフック807が本体801の上部に固定されているが、取り出しフック807は、本体801を取り出しやすいように設けたものである。
【0144】
第一内蓋803、第二内蓋802、取り出しフック807は、回転子705を水銀抽出装置50で処理する際に、本体801から取り外せるように本体801に取り付けておいても良い。
【0145】
供給部706から使用後水が第一濾過装置30(回転子705)に供給される。第一濾過装置30の回転子705は、回転(供給時に予め回転していても良いし、使用後水を一定量供給した後に回転しても良い。)する。使用後水は、遠心力により水平方向に移動し、濾過材806により、主に蛍光粉が濾過され、透水性を有する側壁801aを通過中に吸着材により、主に水銀が濾過(吸着)される。回転子705の回転数は、例えば毎分5000〜6000回転とする。
【0146】
濾過材806には、濾物が残る。この濾物は、主に蛍光粉(水銀を含む)からなる。一方、濾過された使用後水(処理後水)は、排水部702から導管704を通り、第三タンク71に供給され、貯蔵される。
【0147】
(第二濾過装置の例)
第二濾過装置40は、第三タンク71等の供給部から供給された処理後水を水銀(蛍光粉を含む場合もある)を含有する廃水と、純水とに分別することが可能な適した装置により実現されるが、例えば逆浸透膜方式(RO方式)による濾過装置により実現される。水銀のうちイオン化したもの等については、例えば適宜第二濾過装置40が備えるイオン交換樹脂により取り除いてもよい。廃水は、第一濾過装置30に導管等の供給部を介して供給する。廃水は、第二タンク70に一度溜めても良い。廃水は、水銀抽出装置50に供給して水銀及び蛍光粉を得ても良い。
【0148】
逆浸透膜方式による濾過装置には、例えばプレフィルタ、活性炭及び逆浸透膜を備えた濾過装置や、セディメントフィルター、カーボンフィルター、メンブレン(逆浸透膜)及びカーボンポストフィルターを備えた濾過装置等がある。
【0149】
この逆浸透膜方式による濾過装置により、第三タンク71から供給された処理後水から純水と、水銀(水銀の他に蛍光粉を含む場合もある)を含有する廃水とが得られることになる。処理後水に含まれる不純物(第三タンク71内で入り込んだ埃等)については活性炭フィルター等により取り除かれる。
【0150】
(水銀抽出装置20の例)
水銀抽出装置20は、例えば上記の濾物、吸着材、回転子705、濾過材806から高純度の水銀を回収可能な適した装置により実現され、例えばMRT社製の「MRT Distiller」(MRTディスティラー)、「MRT Standard Distiller」(MRT標準型ディスティラー)等により実現される。「MRT Distiller」(MRTディスティラー)、「MRT Standard Distiller」(MRT標準型ディスティラー)等は、600℃の熱処理により略完全に水銀を抽出(脱水銀)できるものである。
【0151】
「MRT Distiller」等を用いることで、前記濾物、吸着材、回転子705、濾過材806から高純度の水銀を抽出することが出来る。さらに蛍光粉についても得ることが出来る。水銀は再利用するか、適宜の方法(バーゼル条約)で処分する。
【0152】
「MRT Distiller」等を用いることで、濾物から水銀が抽出されると残ったものが純度の高い蛍光粉になる。これにより、蛍光粉及び水銀の再利用が可能となる。吸着材、回転子705又は濾過材806は、蛍光粉(微量)及び水銀が付着するが、水銀が抽出されると残ったものは、蛍光粉が付着した、吸着材、回転子705又は濾過材806になる。吸着材、回転子705又は濾過材806を再利用する。この場合、蛍光粉は、手作業、所定の処理等により取り除くか(全部でなくて良い)、取り除かずにそのままにする。
【0153】
なお、濾物、濾過材、吸着材及び回転子には埃等の不純物も混入すると考えられるが、この不純物は微量であるか、この熱処理により炭化するので無視出来る。また、濾物、濾過材、吸着材及び回転子に上記の炭化したもの又は上記の不純物として残留したとしても、この不純物は微量であるか、基本的には人体に無害なので無視できる。この不純物は、必要に応じてから適宜の方法(不純物除去装置等)で除いても良い。
【0154】
以上で説明した洗浄処理システムにより、廃蛍光管ランプ破砕片を超音波及び純水中で洗浄するため、水銀及び蛍光粉が付着した廃蛍光ランプから所定の法律の基準(国の環境基準)を満たすリサイクル可能又は廃棄可能な廃蛍光管ランプ破砕片を得ることが出来る。さらに、熱処理により水銀を抽出することから、水銀をリサイクル可能に得ることが出来、さらに、濾物、回転子、濾過材、吸着材については、熱処理により水銀を抽出することから、所定の法律の基準を満たしてリサイクル可能、又は廃棄可能となる。さらに、使用後水を濾過し純水にして、洗浄や破砕に用いるため、水銀を含有する廃水を外部に排出することがないので、所定の法律の基準を満たすことが出来る。さらに、破砕や洗浄を純水中で用いて行うことにより、水銀が空気中に飛散する恐れもないので、所定の法律の基準を満たすことが出来る。ここで、所定の法律とは、大気汚染防止法、土壌汚染対策法、水質汚濁防止法等である。さらに、洗浄や破砕に純水を用いることにより、洗浄や破砕で使用された純水(使用後水)に含有する物質は実質的に蛍光粉及び水銀のみなる。このため、水銀を熱処理により抽出することにより、残りは実質的に蛍光粉のみとなり、処理を単純化できる。
【0155】
(第一濾過装置の他の例)
図9(a)は、第一濾過装置30の他の例の概略構成及び供給部706を示す図である。回転子705の吸着材収容部801f等は省略している。図9(b)は、B−B´線の略構成図である。なお、回転子705は、概略を示し、吸着材収容部を省略し、図8と同様のものを使用でき、上記の説明に準じる(但し、内蓋702、内蓋703、陶板704、プラスチック板705は不要)。
【0156】
第一濾過装置30は、胴体901A、上蓋901B、排水部902、回転子705、供給部706、回転柱903、回転部910を備える。胴体901A、上蓋901B、排水部902、回転柱903等の一部又は全部はステンレス等適宜の材料により構成される。
【0157】
胴体901Aと、上蓋901Bとは、胴体901Aの上部の一部とこの一部に対応する上蓋801Bの一部とに設けた回転蝶板915aと、胴体901Aの上部の一部に設けた蓋止めラチェット915bにより開閉自在に固定され、筐体を構成する。胴体901Aと上蓋701Bとを固定する固定部は、上記ネジ等適したものを採用できる。胴体801Aと上蓋901Bとを固定した際に、内部の密閉性を良くするために、胴体901Aと上蓋901Bの間に、ゴム等からなる密閉クッション等の密閉材をはさむと良い。
【0158】
筐体(胴体901A)の内部(の底部)には、回転子705が水平方向に回転可能に配置されている。具体的には、例えばステンレス製のステンレス型950(他の金属により構成しても良い。)の内部に配置される、すなわち、ステンレス型950は円筒部950a(多数の孔を有する)、円筒部950aにつながる裁頭円錐部950b及び裁頭円錐部950bの頂部にある低部950cを有し、底部950c上の裁頭円錐部950bの部分には、陶板904A(使用後水を下方に移動するのを遮るための物)が敷き詰められ、この上の円筒部950aに、回転子705は着脱可能に(固定)される。また、筐体(胴体801A)の底部には、貫通孔が設けられ、この貫通孔を囲むように円筒状の壁913(使用後水を濾過した処理後水が回転柱や後述の回転部910に進入しないようにするためのもので、ステンレス型950に接触しない程度の高さを有する。)が設けられ、この壁913の内部を貫くように回転柱903が挿入され、ステンレス型950の底部950cは、回転柱903の一端と固定される。
【0159】
胴体901Aの形状は、一端閉口の円筒状(横断面が円環状)としているが、これに限らず、一端閉口で、内部が空洞な多角柱等としても良い。回転子705は、その側壁705aが胴体901Aの側壁と同心円状になるように、胴体901Aの内部に配置される。
【0160】
回転柱903は、モーター等の回転部910と接続され、この回転部910により回転する。回転柱903の回転により、ステンレス型950とともに回転子705は回転する。
【0161】
上蓋901Bには、貫通孔が設けられ、この貫通孔に導管等により構成される供給部706が貫通挿入され固定(供給部706は、上蓋701Bと着脱自在に固定しても良い。)されている。この供給部706は、第二タンク70等の供給部に接続され、適宜のタイミングで被処理水(使用後水)を回転子705内部に供給するものである。例えば、供給部706は、回転子705の回転中に毎分10〜20L(リットル)の使用後水を供給する。
【0162】
胴体901Aの側壁と、ステンレス型950の円筒部950aとの間には、空間921が設けられる。供給部706から回転子705の内部に供給された使用後水は、回転子705の回転による遠心力により、回転子705の側壁705a及び円筒部950aを通過する。空間821は、この側壁705a及び円筒部950aを通過した使用後水を排水部に流すために設けた空間であり、この使用後水は、空間921を通り(実際には、大部分が胴体901Aの側壁内面を伝って)、下方に流れ、空間921の底部922に設けた排水部902から排出される。
【0163】
本体901Aの下部には振動吸収部970を設けて、第一濾過装置の振動を軽減する。
【0164】
第一濾過装置30の回転部910、ステンレス型950等の、回転子705を回転させる回転機構や、排水部902、壁913等の処理後水についての廃水機構等は適宜他の遠心機(遠心脱水機等)の機構を採用することが出来る。
【0165】
(回転子705の他の例)
なお、回転子705については、複数の孔のあるステンレス等の金属により側壁を構成することも出来る。この場合、水銀が残留する量は、上記のセラミックを採用した場合よりも低いと考えられるため、水銀抽出装置50で処理せずに繰り返し用いてもよい。但し、廃棄する際には残留水銀に留意する。
【0166】
(他の実施形態)
上記では、廃蛍光ランプ破砕片を洗浄対象物としているが、廃蛍光ランプを洗浄対象物としてもよい。この場合でも上記と略同様の効果が得られる。但し、水中破砕装置20は不要となる。
【0167】
洗浄対象物は、水銀が付着した金属、プラスチック等の破砕片(但し、水中破砕装置20で、水銀が付着した金属、プラスチック等の破砕してよい。)でも良い。水銀が付着した金属、プラスチック等を洗浄対象物としてもよい(但し、水中破砕装置20は不要となる)。これらの場合でも上記と略同様の効果が得られる(上記の蛍光粉は無くなるか、洗浄対象物に付着する他の物質に置き換わる)。特に、これら洗浄対象物に水銀の沸点よりも高い温度、すなわち水銀抽出装置50が行う熱処理よりも高い温度(例えば600℃)に耐えられる(例えば、気化しない等)物質(上記では蛍光粉)が水銀とともに付着している場合、上記の濾物等からリサイクル可能となる純度の物質(特にリサイクル可能となる純度の物質)を得ることが出来る。
【0168】
廃蛍光ランプ破砕片を他の洗浄対象物破砕片に変更しても良い。洗浄対象物破砕片は、破砕されたプラスチック(例えば、硬質塩化ビニル、軟質塩化ビニル、ポリエチレン、フィルム等)または破砕された金属等になり、洗浄対象物破砕片に付着した物質すなわち洗浄等により処理したい物質は、前記金属に付着した重金属等となる。また、洗浄対象物破砕片を破砕される前等の洗浄対象物としても良い。この場合、洗浄対象物は、プラスチック、金属、又は土壌となり、洗浄対象物に付着した物質すなわち洗浄等により処理したい物質は、前記金属に付着した重金属等となる。
【0169】
水中破砕装置、洗浄装置、第一濾過装置、第二濾過装置については上記第一の実施形態と同様のものでよく、上記第一の実施形態と略同様の効果が得られる。この場合、上記の水銀及び蛍光粉は、一又は複数種の洗浄対象物(洗浄対象物破砕片)に付着した物質に適宜代わる。吸着材及び濾過材は、洗浄対象物(洗浄対象物破砕片)に付着していた物質を濾過する、適したものを利用する。また、水銀抽出装置50は、濾物、濾過材、吸着材、回転子のうちの少なくとも濾物、濾過材、吸着材から抽出したい物質(例えば上記の重金属)を所定の処理(例えば熱処理)により抽出できる一又は複数の抽出装置に変更する。また、抽出装置が熱処理を用いる場合、濾過材、吸着材、回転子のうちの少なくとも濾過材、吸着材は、抽出したい物質の沸点よりも高い温度(例えば、抽出したい物質を熱処理により抽出するための温度。)の熱処理に耐えられるものを適宜選択するとよい。さらに、抽出装置が熱処理を用いる場合、上記の抽出したい物質以外に他の物質(上記では蛍光粉に相当)があっても、他の物質が上記熱処理の温度に耐えられる物質(例えば、気化しない等)であれば、上記の濾物等から純度の高い上記の抽出したい物質(特にリサイクル可能となる純度の物質)を得ることが出来る。また、他の物質が一種類の場合、抽出したい物質を取り除いて残ったものが、純度の高い他の物質(特にリサイクル可能となる純度の物質)となる。上記の他の物質が複数の場合には、上記抽出処理により残った物質を適した処理により仕分けすると、他の物質についてもそれぞれ純度の高い他の物質(特にリサイクル可能となる純度の物質)を得ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【0170】
【図1】第一の実施形態に係る洗浄処理システム1の一例の概略ブロック図である。
【図2】水中破砕装置20の破砕部20Aの一例の概略構成図である。
【図3】水中破砕装置20の洗浄部20Bの一例の概略構成図である。
【図4】洗浄装置10の概略構成の一例である。
【図5】洗浄装置10の備える第一洗浄部101の概略構成の一例である。
【図6】(a)は、洗浄装置10が備える第二洗浄部102の概略構成の一例である。(b)は、図6(a)のA−A´線略断面図である。
【図7】第一濾過装置30の一例の概略斜視図である。
【図8】(a)は、回転子705の一例の略平面図である。(b)は回転子705の一例の概略構成及び供給部706を示す図である。
【図9】第一濾過装置30の他の例の概略構成及び供給部706を示す図である。図9(b)は、B−B´線の略構成図である。
【符号の説明】
【0171】
10 洗浄装置
20 水中破砕装置
30 第一濾過装置
40 第二濾過装置
50 水銀抽出装置
806 濾過材
706 供給部
801a 側壁
801f 吸着材収容部


【出願人】 【識別番号】505039608
【氏名又は名称】佐藤 亮
【出願日】 平成18年7月27日(2006.7.27)
【代理人】 【識別番号】100088568
【弁理士】
【氏名又は名称】鴇田 將

【識別番号】100134599
【弁理士】
【氏名又は名称】杉本 和之


【公開番号】 特開2008−29946(P2008−29946A)
【公開日】 平成20年2月14日(2008.2.14)
【出願番号】 特願2006−205377(P2006−205377)