(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体製造工程で発生する汚泥を沈殿槽で高濃縮化した後、脱水処理工程により脱水処理する半導体製造用排水の汚泥処理装置において、
前記沈殿槽で沈殿した汚泥を排出する排泥ラインに汚泥の濁度を検出する濁度センサを設けると共に、その濁度センサの下流側を、切替自動弁を介して、前記沈殿槽に戻し配管された戻しラインと、次工程装置に配管された移送ラインとを設け、
前記濁度センサの検出信号に基づいて、汚泥の濁度が設定値以下のときは前記切換自動弁及び戻しラインを介して濁り度の低い汚泥を前記沈殿槽に戻し、
一方、汚泥の濁度が設定値以上のときは前記切替自動弁及び移送ラインを介して濁り度の高い汚泥を次工程装置に移送するようにしたことを特徴とする半導体製造用排水の汚泥処理装置。
【請求項２】
前記沈殿槽は、第１段の沈殿槽と第２段の沈殿槽とで構成されるとともに、前記第２段の沈殿槽の排出側に汚泥貯槽を設け、該第２段の沈殿槽と汚泥貯槽排出側の排泥ライン上に、切換自動弁を介して戻しライン、および移送ラインを分岐設置したことを特徴とする請求項１記載の半導体製造用排水の汚泥処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体製造工程における汚泥排水を濃縮して脱水処理する汚泥処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体製造工程においては、研削、エッチング、洗浄等の工程で化学薬品を含んだ汚泥が出るため、これを濃縮した後脱水処理工程に送り、脱水ケーキとして処分するようにしている。
従来の半導体製造用排水の汚泥処理装置は、図３に示すように、各製造工程から出る汚泥を第１段の沈澱槽１ａ、１ｂ、１ｃに入れて汚泥を沈殿させ、濃縮された汚泥をポンプ５を介して次の第２段の沈殿槽９に送ってさらに濃縮し、ここで濃縮された汚泥を汚泥貯槽１８に送って攪拌した後、脱水処理工程に送る。脱水処理工程において脱水機２７により脱水ケーキ３２とした後焼却または埋設処分するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の半導体製造用排水の汚泥処理装置は、上述のように第１段の沈殿槽１ａ、１ｂ、１ｃ、第２段の沈殿槽９、汚泥貯槽１８に単純にポンプ送りして濃縮させていくだけであるので、第１段の沈殿槽に汚泥が無い場合もあり、常時汚泥の高濃縮を維持することが困難であった。安定した高濃縮化ができていない場合、脱水処理工程の負荷が大きくなり、処理時間、処理コストが増大する。
【０００４】
特に、エッチング用のフッ酸と中和剤の硝石灰との反応で生成されたフッ化カルシウムのように固まりやすい生成物の場合は、高濃縮化はしやすいが、高濃縮すると濃縮汚泥が固化しやすいため、常時汚泥を循環させておかないと固化により移送ラインが閉塞してしまうことがある。これに対し、フッ化カルシウムにポリ塩化アルミニウム等の凝縮剤を加えることによって生成される水酸化アルミニウムのような綿状物の溶液は、循環性は良好であるが高濃縮化が困難である。このような相矛盾した現象がある上、一般的な活性汚泥処理によるＢＯＤ処理も同時に行う必要があるため、半導体製造用の排水処理は、他の一般的な汚泥処理とは異なった対策が必要とされる。
【０００５】
本発明は上述の点に着目してなされたもので、汚泥の高濃縮化により脱水処理工程の負荷の低減をはかると共に、汚泥を常時循環させて排泥ラインの閉塞化現象も防止した半導体製造用排水の汚泥処理装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するべく、本発明は請求項１記載のように、半導体製造工程で発生する汚泥を沈殿槽で高濃縮化した後、脱水処理工程により脱水処理する半導体製造用排水の汚泥処理装置において、
前記沈殿槽で沈殿した汚泥を排出する排泥ラインに汚泥の濁度を検出する濁度センサを設けると共に、その濁度センサの下流側を、切替自動弁を介して、前記沈殿槽に戻し配管された戻しラインと、次工程装置に配管された移送ラインとを設け、
前記濁度センサの検出信号に基づいて、汚泥の濁度が設定値以下のときは前記切換自動弁及び戻しラインを介して濁り度の低い汚泥を前記沈殿槽に戻し、
一方、汚泥の濁度が設定値以上のときは前記切替自動弁及び移送ラインを介して濁り度の高い汚泥を次工程装置に移送するようにしたことを特徴とする。
この場合、前記切替自動弁は戻しラインと移送ラインの分岐部に設けた三方自動弁で構成してもよく、又戻しラインと移送ラインの入口部に設けた電磁弁で構成してもよい。
【０００７】
本発明の汚泥処理装置では、排泥ラインの濃度が設定値に達するまでは戻しラインより沈殿槽に戻して循環させて、脱水処理工程には送らないようにすることができ、したがって、脱水処理工程の負荷が小さくなり、脱水ケーキ作成等の処理コストを低減できる。また、所定の設定値に達したときは、直ちに移送ラインをオンにして汚泥移送を行うので、汚泥が排泥ラインで停滞することがなく、固化によるライン閉塞をなくすることができる。
【０００８】
また前記沈殿槽は、第１段の沈殿槽と第２段の沈殿槽とで構成することで高濃縮化がより確実に達成できる。また、請求項２記載のように、前記第２段の沈殿槽の排出側に汚泥貯槽を設け、該第２段の沈殿槽と汚泥貯槽排出側の排泥ライン上に、切換自動弁を介して戻しライン、および移送ラインを分岐設置した構成にすることにより省設備で効率的に本発明を達成でき、好ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して本発明の実施の形態を例示的に説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構造部品の寸法、材質、形状、相対位置などは特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。なお、図３と同一部材または同一機能のものは同一符号で示している。
【００１０】
図１において、第１段の沈殿槽１ａ、１ｂ、１ｃは、半導体製造の各工程からの排水をスクリーン２８を介して受入れて沈殿させるもので、図示の例では、Ａラインの沈殿槽１ａ、Ｂラインの沈殿槽１ｂ、Ｃラインの沈殿槽１ｃの３種で構成されているが、必要に応じて任意の個数を設置してよい。
【００１１】
各沈殿槽１ａ、１ｂ、１ｃの底部には、各々排泥ライン２が接続され、各排泥ライン２にはポンプ５および濁度センサ６が接続されている。濁度センサ６としては、吸光度計を応用したオンライン用のもので、汚泥貯槽が付着して固まらないように付着防止機能が付いているものが好ましい。
各排泥ライン２の後部は戻しライン３と移送ライン４に分岐されている。戻しライン３には、第一の切替自動弁７が設けられ、移送ライン４には第二の切替自動弁８が設けられている。
【００１２】
沈殿槽１ａ、１ｂ、１ｃの上部寄りの位置に上澄み排水ライン３０が接続されている。上澄み排水ライン３０は、後述する脱水処理工程に送らず、その処理水はそのまま中水として再利用される。
戻しライン３は各沈殿槽１ａ、１ｂ、１ｃの上部に戻るように配管され、移送ライン４は第２段の沈殿槽９に配管されている。第２段の沈殿槽９の上澄み排水ライン１０は任意の第１段の沈殿槽１ｃ（沈殿槽１ａ、１ｂでもよい）のスクリーン２８に配管されている。
【００１３】
第２段の沈殿槽９の底部には、排泥ライン１１が接続され、この排泥ライン１１にはポンプ１２および濁度センサ１３が接続されている。排泥ライン１１の後部は戻しライン１４と移送ライン１５に分岐され、各ライン１４、１５にも切替自動弁１６、１７が各々設けられている。戻しライン１４は第２段の沈殿槽９に戻し配管され、移送ライン１５は汚泥貯槽１８に配管されている。
【００１４】
汚泥貯槽１８には排泥ライン２０が接続され、この排泥ライン２０にはポンプ２１および濁度センサ２２が設けられている。排泥ライン２０の後部は戻しライン２３と移送ライン２４に分岐され、各ライン２３、２４にも切替自動弁２５、２６が各々設けられている。戻しライン２３は汚泥貯槽１８に戻し配管され、移送ライン２４は脱水機２７に配管されている。
【００１５】
前記ポンプ５、１２、２１、濁度センサ６、１３、２２、および切替自動弁７、８、１６、１７、２５、２６は、コントローラ３１に電気的に接続されており（図では１箇所のポンプ５、濁度センサ６、切替自動弁７、８のみの接続で、そのほかは省略している）、濁度センサ６、１３、２２の検出信号に基づいて各切替自動弁を制御するようになっている。
【００１６】
次に、上記構成に基づいて動作を説明する。
半導体製造の各工程で排出される汚泥としては、シリコン屑（シリコン粉）、アルミナ砥粒等の微細粒子やＨＦ、界面活性剤等の各種薬液に、凝集剤、凝集助剤を添加し、化学的・物理的に処理した排水である。例えば、シリコンやアルミナ等の微粒子は、Ａｌ系やＦｅ系の無機凝集剤等で処理し、Ａｌ（ＯＨ）3 や、Ｆｅ（ＯＨ）3 のふわふわした水酸化フロックにシリコン等が取込まれる形で処理をする。他の例として、ＨＦ等を含む薬液ではＣａ（ＯＨ）2 の凝集剤等を添加し、ＣａＦ2 としてフッ素を化学的に非溶解性の状態に処理する。これは固まり易い性質を持つ。その他の廃液についても、適宜処理が施され、排出される。
【００１７】
このような半導体製造の各工程から出た排水はスクリーン２８を介して各沈殿槽１ａ、１ｂ、１ｃに供給され、ここで汚泥が沈殿し、濃縮化された汚泥は排泥ライン２からポンプ５の駆動で排出される。排泥ライン２を通過する汚泥の濁度は濁度センサ６で検出され、その濁度が予め設定された設定値以下のときは、戻しライン３の第一の切替自動弁７のみがオンになり（第二の切替自動弁８はオフ）、その汚泥は当該沈殿槽１ａ、１ｂ、１ｃに戻される。また、その濁度が予め設定された設定値以上のときは、移送ライン４の第二の切替自動弁８のみがオンになり（第一の切替自動弁７はオフ）、その汚泥は移送ライン４を介して第２段沈殿槽９に移送される。各沈殿槽１ａ、１ｂ、１ｃの上澄み排水は上澄み排水ライン３０から排水され中水として再利用される。
【００１８】
第２段沈殿槽９において再度沈殿処理されて濃縮化された汚泥は、排泥ライン１１から排出され、排泥ライン１１を通過する汚泥の濁度は濁度センサ１３で検出され、その濁度が予め設定された設定値以下のときは、切替自動弁１６のみがオンになり、その汚泥は第２段沈殿槽９に戻され、また、その濁度が予め設定された設定値以上のときは、移送ライン１５の切替自動弁１８のみがオンになり、その汚泥は移送ライン１５を介して汚泥貯槽１８に移送される。
【００１９】
高濃縮化された汚泥は汚泥貯槽１８において攪拌され、排泥ライン２０から排出され、排泥ライン２０を通過する汚泥の濁度は濁度センサ２２で検出され、その濁度が予め設定された設定値以下のときは、切替自動弁２５のみがオンになり、その汚泥は汚泥貯槽１８に戻され、また、その濁度が予め設定された設定値以上のときは、切替自動弁２６のみがオンになり、その汚泥は移送ライン２４を介して脱水機２７に移送される。脱水機２７で脱水ケーキ３２を作成した後焼却または埋設処分する。
【００２０】
以上のように、本発明の汚泥処理装置では、排泥ライン２、１１、２０に濁度センサ６、１３、２２を設け、これらの排泥ラインを通過する汚泥の濃度を検出して戻しライン３、１４、２３側あるいは移送ライン４、１５、２４側に切替えるようにしたので、濃度が設定値に達するまでは戻しライン３、１４、２３で当該沈殿槽１ａ、１ｂ、１ｃ、９または汚泥貯槽１８に戻して循環させて、次工程装置には送らないようにすることができ、したがって、脱水処理工程に高濃縮化されていない汚泥が送られることがなくなり、脱水処理工程での負荷が小さくなり、脱水ケーキ作成等の処理コストを低減できる。
【００２１】
また、所定の設定値に達したときは、直ちに移送ライン４、１５、２４をオンにして汚泥移送を行うので、汚泥が排泥ライン２、１１、２０で停滞することがなく、固化によるライン閉塞をなくすることができる。
尚、戻しラインにより同一沈殿槽に戻す時などは、沈殿作用を妨げない位置・方法で行なう。通常、排水の沈殿のしやすさ等を考慮に入れ、循環の流量を調整し、排水の供給位置付近に戻すようにしておく。
【００２２】
上記実施の形態の構成は、図２（ａ）のシステム構成図に示すように、第１段の沈殿槽１ａ、１ｂ、１ｃと、第２段の沈殿槽９と、汚泥貯槽１８と、脱水機２７を備えた構成であるが、これらを全て備える必要はない。
例えば、図２（ｂ）に示すように、汚泥貯槽１８を省略して第１段の沈殿槽１ａ、１ｂ、１ｃと、第２段の沈殿槽９と、脱水機２７を備え、第２段の沈殿槽９の移送ライン１５から直接脱水機２７に配管する構成、あるいは図２（ｃ）に示すように、第２段の沈殿槽９を省略して第１段の沈殿槽１ａ、１ｂ、１ｃと、汚泥貯槽１８と、脱水機２７を備え、第１沈殿槽１ａ、１ｂ、１ｃの移送ライン４から直接汚泥貯槽１８に配管する構成等、汚泥の量や種類等に応じて任意の形態にすることができる。
【００２３】
また、図示の構成例では、全ての排泥ライン２、１１、２０に濁度センサ６、１３、２２および切替自動弁７、８、１６、１７、２５、３６を設けた例を示したが、第２段の沈殿槽９の濁度センサ１３および切替自動弁１６、１７のみでもよく、そのほかは省略してもよい。その場合は、第１段の沈殿槽１ａ、１ｂ、１ｃから排泥ライン２から第２段の沈殿槽９に直接汚泥を送り、第２段の沈殿槽９の濁度センサ１３と切替自動弁１６、１７で前述の戻しと移送の切替えを行うようにすればよい。
【００２４】
【発明の効果】
以上、詳述したように、本発明によれば、排泥ラインに濁度センサを設け、これらの排泥ラインを通過する汚泥の濃度を検出して切替自動弁により排泥ラインを戻しラインあるいは移送ラインに切替えるようにしたので、排泥ラインの濃度が設定値に達するまでは戻しラインで沈殿槽に戻して循環させて、脱水処理工程には送らないようにすることができ、したがって、脱水処理工程の負荷が小さくなり、脱水ケーキ作成等の処理コストを低減できる。また、所定の設定値に達したときは、直ちに移送ラインをオンにして汚泥移送を行うので、汚泥が排泥ラインで停滞することがなく、固化によるライン閉塞をなくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の半導体製造用排水の汚泥処理装置の実施の形態を示すシステム構成図である。
【図２】  （ａ）、（ｂ）、（ｃ）は各々本発明装置の３例のシステム構成図である。
【図３】  従来の汚泥処理装置の概略構成図である。
【符号の説明】
１ａ、１ｂ、１ｃ  第１段の沈殿槽
２、１１、２０    排泥ライン
３、１４、２３    戻しライン
４、１５、２４    移送ライン
５、１２、２１    ポンプ
６、１３、２２    濁度センサ
７、８、１６、１７、２５、２６  切替自動弁
９    第２段の沈殿槽
１８  汚泥貯槽
２７  脱水機
３２  脱水ケーキ
【図１】
0003871166.tif 000002
【図２】
0003871166.tif 000003
【図３】
0003871166.tif 000004