(57)【要約】【課題】  これまでにその利用が提案されたことがない工業廃液を利用して行う揮発性有機塩素化合物で汚染された土壌乃至地下水の浄化方法を提供すること。【解決手段】  半導体製造工程において洗浄液として使用したイソプロピルアルコールを含む廃液と、揮発性有機塩素化合物の脱塩素化作用を有する嫌気性微生物に対する栄養源を、揮発性有機塩素化合物で汚染された土壌乃至地下水に注入することにより行うことを特徴とする。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
揮発性有機塩素化合物で汚染された土壌乃至地下水の浄化方法であって、半導体製造工程において洗浄液として使用したイソプロピルアルコールを含む廃液と、揮発性有機塩素化合物の脱塩素化作用を有する嫌気性微生物に対する栄養源を、揮発性有機塩素化合物で汚染された土壌乃至地下水に注入することにより行うことを特徴とする浄化方法。
【請求項２】
栄養源が、窒素を含有する物質、リンを含有する物質、カリウムを含有する物質の少なくとも一つであることを特徴とする請求項１記載の浄化方法。
【請求項３】
窒素を含有する物質として、半導体製造工程において洗浄液として使用したアンモニアを含む廃液、および／または、これを再利用して合成した硫酸アンモニウムを利用することを特徴とする請求項２記載の浄化方法。
【請求項４】
リンを含有する物質として、半導体製造工程のウエットエッチング工程において使用したリン酸を含む廃液、および／または、その後処理工程で得たリンを含む汚泥あるいは固形物を利用することを特徴とする請求項２記載の浄化方法。
【請求項５】
カリウムを含有する物質として、半導体製造工程のリソグラフィ工程において使用した水酸化カリウムを含む廃液、および／または、これを再利用して合成した酢酸カリウムを利用することを特徴とする請求項２記載の浄化方法。
【請求項６】
イソプロピルアルコールを含む廃液と栄養源を揮発性有機塩素化合物で汚染された土壌乃至地下水に注入する際、および／または、その前後に、半導体製造工程のバックグラインド工程から排出される廃液の処理により得られる金属シリコン粒子を含む汚泥を注入することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の浄化方法。
【請求項７】
イソプロピルアルコールを含む廃液と栄養源を揮発性有機塩素化合物で汚染された土壌乃至地下水に注入する際、および／または、その前後に、半導体製造工程のダイシング工程から排出される廃液の処理により得られる金属シリコン粒子を含む汚泥を注入することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の浄化方法。
【請求項８】
イソプロピルアルコールを含む廃液と栄養源を揮発性有機塩素化合物で汚染された土壌乃至地下水に注入する際、および／または、その前後に、半導体製造工程のケミカル・メカニカル  ポリッシャ工程から排出される廃液のｐＨを中性にしてから膜分離を行って得られるスラリー状の金属シリコン粒子を注入することを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の浄化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体製造工程から排出される廃液を利用して行う揮発性有機塩素化合物で汚染された土壌乃至地下水の浄化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から知られている揮発性有機塩素化合物で汚染された土壌や地下水の浄化方法としては、例えば、特許文献１に記載されているような、汚染された土壌や地下水に、還元鉄などの還元剤と、揮発性有機塩素化合物の脱塩素化作用を有する嫌気性微生物の増殖基質となる可溶性の有機炭素源を添加し、中性条件下で温度を１７℃以上６０℃以下に少なくとも最初の数日間は維持するようにして行う方法がある。
【特許文献１】特開平１１−１９７６４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１に記載の浄化方法は、ｐＨ管理や温度管理を厳密に行う必要があるなどの煩わしさがある。また、特許文献１には、可溶性の有機炭素源として有機性廃液が例示されているが、具体的にはモラセス廃液や醸造廃液などの食品工場から排出される廃液しか記載されていない。
そこで本発明は、これまでにその利用が提案されたことがない工業廃液を利用して行う揮発性有機塩素化合物で汚染された土壌乃至地下水の浄化方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記の点に鑑みてなされた本発明は、請求項１記載の通り、揮発性有機塩素化合物で汚染された土壌乃至地下水の浄化方法であって、半導体製造工程において洗浄液として使用したイソプロピルアルコールを含む廃液と、揮発性有機塩素化合物の脱塩素化作用を有する嫌気性微生物に対する栄養源を、揮発性有機塩素化合物で汚染された土壌乃至地下水に注入することにより行うことを特徴とする。
また、請求項２記載の浄化方法は、請求項１記載の浄化方法において、栄養源が、窒素を含有する物質、リンを含有する物質、カリウムを含有する物質の少なくとも一つであることを特徴とする。
また、請求項３記載の浄化方法は、請求項２記載の浄化方法において、窒素を含有する物質として、半導体製造工程において洗浄液として使用したアンモニアを含む廃液、および／または、これを再利用して合成した硫酸アンモニウムを利用することを特徴とする。
また、請求項４記載の浄化方法は、請求項２記載の浄化方法において、リンを含有する物質として、半導体製造工程のウエットエッチング工程において使用したリン酸を含む廃液、および／または、その後処理工程で得たリンを含む汚泥あるいは固形物を利用することを特徴とする。
また、請求項５記載の浄化方法は、請求項２記載の浄化方法において、カリウムを含有する物質として、半導体製造工程のリソグラフィ工程において使用した水酸化カリウムを含む廃液、および／または、これを再利用して合成した酢酸カリウムを利用することを特徴とする。
また、請求項６記載の浄化方法は、請求項１乃至５のいずれかに記載の浄化方法において、イソプロピルアルコールを含む廃液と栄養源を揮発性有機塩素化合物で汚染された土壌乃至地下水に注入する際、および／または、その前後に、半導体製造工程のバックグラインド工程から排出される廃液の処理により得られる金属シリコン粒子を含む汚泥を注入することを特徴とする。
また、請求項７記載の浄化方法は、請求項１乃至６のいずれかに記載の浄化方法において、イソプロピルアルコールを含む廃液と栄養源を揮発性有機塩素化合物で汚染された土壌乃至地下水に注入する際、および／または、その前後に、半導体製造工程のダイシング工程から排出される廃液の処理により得られる金属シリコン粒子を含む汚泥を注入することを特徴とする。
また、請求項８記載の浄化方法は、請求項１乃至７のいずれかに記載の浄化方法において、イソプロピルアルコールを含む廃液と栄養源を揮発性有機塩素化合物で汚染された土壌乃至地下水に注入する際、および／または、その前後に、半導体製造工程のケミカル・メカニカル  ポリッシャ工程から排出される廃液のｐＨを中性にしてから膜分離を行って得られるスラリー状の金属シリコン粒子を注入することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、これまでにその利用が提案されたことがない工業廃液、即ち、半導体製造工程において洗浄液として使用したイソプロピルアルコールを含む廃液を利用して行う揮発性有機塩素化合物で汚染された土壌乃至地下水の浄化方法が提供される。今日、半導体製造工程において洗浄液として使用したイソプロピルアルコールを含む廃液は、シンナーを含む廃液とともに回収して補助燃料として再利用される場合が多いが、イソプロピルアルコールを含む廃液は、通常、その成分割合の９０％以上が使用済みの純水であるため希薄であり、再利用にあたってはイソプロピルアルコールを濃縮するための装置が必要で、そのためプラントが大がかりとなり、イニシャルコストやランニングコストがかかっていた。本発明は、このような問題を解消するイソプロピルアルコールを含む廃液の新たな利用法を提案するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本発明は、揮発性有機塩素化合物で汚染された土壌乃至地下水の浄化方法であって、半導体製造工程において洗浄液として使用したイソプロピルアルコールを含む廃液と、揮発性有機塩素化合物の脱塩素化作用を有する嫌気性微生物に対する栄養源を、揮発性有機塩素化合物で汚染された土壌乃至地下水に注入することにより行うことを特徴とするものである。
【０００７】
半導体製造工程では、前工程としてシリコンウエハーを洗浄する工程があり、様々な薬液、例えば、アンモニア溶液、フッ酸溶液、硫酸溶液、過酸化水素水などが塗付される。シリコンウエハーは、これらの酸やアルカリの溶液が塗布された後、純水やイソプロピルアルコール（以下「ＩＰＡ」と略称する）で洗浄され、次工程の薄膜形成工程に引き継がれる。この洗浄工程で使用されたＩＰＡは、その特性上、極めて水に溶け込みやすく純水と混合して廃液処理される。通常、このＩＰＡを含む廃液のＩＰＡ濃度は１％〜１０％程度であり、残りはほとんどが純水である。本発明においては、このＩＰＡを含む廃液を、揮発性有機塩素化合物の脱塩素化作用を有する嫌気性微生物の栄養源として利用し、揮発性有機塩素化合物の脱塩素化作用を有する嫌気性微生物に対する栄養源と事前に混合した状態で、または、別々に揮発性有機塩素化合物で汚染された土壌乃至地下水に注入する。このＩＰＡを含む廃液は、ＩＰＡ濃度が１％〜１０％程度であるため、一定期間貯留槽で貯留した場合でも生分解されることなく、また、汚染された土壌や地下水に注入した後も、嫌気性微生物を死滅させることなく、その栄養源となる。
【０００８】
揮発性有機塩素化合物の脱塩素化作用を有する嫌気性微生物に対する栄養源としては、窒素を含有する物質、例えば、半導体製造工程において洗浄液として使用したアンモニアを含む廃液やこれを再利用して合成した硫酸アンモニウム、リンを含有する物質、例えば、半導体製造工程のウエットエッチング工程において使用したリン酸を含む廃液やその後処理工程で得たリンを含む汚泥あるいは固形物、カリウムを含有する物質、例えば、半導体製造工程のリソグラフィ工程において使用した水酸化カリウムを含む廃液やこれを再利用して合成した酢酸カリウムなどが挙げられる。これらを嫌気性微生物に対する栄養源として使用することで、半導体製造工程から排出される廃液やその処理物のよりいっそうの有効利用を図ることができる。窒素を含有する物質とリンを含有する物質とカリウムを含有する物質を混合して使用する場合、３者の混合比率は、窒素を含有する物質１０に対し、リンを含有する物質２〜８、カリウムを含有する物質２〜８、例えば、１０：５：５〜１０：４：３とすることが、嫌気性微生物の活性や増殖を促進させることができる点において望ましい。
【０００９】
ＩＰＡを含む廃液と揮発性有機塩素化合物の脱塩素化作用を有する嫌気性微生物に対する栄養源の使用比率（混合比率）は、ＩＰＡ：栄養源で１：９〜５：５が望ましい。ＩＰＡが栄養源よりも多くなると好気性微生物の活性や増殖が促進されて嫌気性微生物の活性や増殖が抑制される恐れがある。
【００１０】
ＩＰＡを含む廃液と揮発性有機塩素化合物の脱塩素化作用を有する嫌気性微生物に対する栄養源を汚染された土壌や地下水に注入する方法は特段限定されるものではないが、土壌の掘削や攪拌などにより嫌気性微生物が空気と触れてしまうとその活性や増殖が抑制されるので注意を要する。なお、ＩＰＡを含む廃液と揮発性有機塩素化合物の脱塩素化作用を有する嫌気性微生物に対する栄養源を、汚染された土壌や地下水に注入する際やその前後に、半導体製造工程のバックグラインド工程やダイシング工程から排出される廃液の処理により得られる金属シリコン粒子（粒径は通常１μｍ〜２μｍ程度）を含む汚泥を注入したり、半導体製造工程のケミカル・メカニカル  ポリッシャ工程から排出される廃液のｐＨを中性（７±１）にしてから膜分離を行って得られるスラリー状の金属シリコン粒子（粒径は通常０．１μｍ〜１μｍ程度）を注入したりすることが望ましい。金属シリコン粒子からの水素放出によって土壌中や地下水中を嫌気性雰囲気（還元性雰囲気）とすることができ、嫌気性微生物の活性や増殖を促進させて、揮発性有機塩素化合物の脱塩素化を促進させることができるからである。
【００１１】
なお、本発明は、中性条件下で温度を１５℃〜６０℃に維持して行うことが、揮発性有機塩素化合物の脱塩素化を効率よく行うことができる点において望ましい。
【実施例】
【００１２】
テトラクロロエチレンで汚染された土壌２００ｍ3に対して本発明の浄化方法を適用し、ＩＰＡを含む廃液と揮発性有機塩素化合物の脱塩素化作用を有する嫌気性微生物に対する栄養源を注入した。その結果、約１２ヶ月でテトラクロロエチレンをトリクロロエチレン、ジクロロエチレン、塩化ビニル、エチレンを経てエタンにまで分解できた。注入の際、金属シリコン粒子を含む汚泥やスラリー状の金属シリコン粒子をあわせて注入することで、分解時間を約半分にまで速めることができた。
【産業上の利用可能性】
【００１３】
本発明は、これまでにその利用が提案されたことがない工業廃液を利用して行う揮発性有機塩素化合物で汚染された土壌乃至地下水の浄化方法を提供することができる点において産業上の利用可能性を有する。