JP2000135490A - 廃液の処理方法 - Google Patents

廃液の処理方法

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JP2000135490A
JP2000135490A JP11231268A JP23126899A JP2000135490A JP 2000135490 A JP2000135490 A JP 2000135490A JP 11231268 A JP11231268 A JP 11231268A JP 23126899 A JP23126899 A JP 23126899A JP 2000135490 A JP2000135490 A JP 2000135490A
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Japan
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waste liquid
filtrate
arsenic
citric acid
calcium
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JP11231268A
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English (en)
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Akio Komatsu
彬夫 小松
Etsuko Kido
悦子 木戸
Tetsuo Morikawa
徹夫 森川
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THOMAS INTERNATL KK
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 廃液に含まれる有用物を、比較的簡単な装置
および処理工程で効率的に回収するとともに、有用物を
回収したあとの廃液を無害化して廃棄し易くする。 【解決手段】 クエン酸および/またはリン酸とフッ化
水素酸とを含む廃液を、(a) 前記廃液をCa(OH)2
で中和し、クエン酸カルシウムおよび/またはリン酸カ
ルシウムを生成させる工程、(b) 前記廃液を前記(a) 工
程でのCa(OH)2 の添加後、所定時間内に濾過し、
クエン酸カルシウムおよび/またはリン酸カルシウムの
固形物を回収する工程、(c) 前記工程(b) で残留した濾
液を所定時間保持し、フッ化カルシウムを生成させる工
程で処理する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体廃液(半導体
エッチング廃液や半導体洗浄廃液など)やガラス製品の
エッチング廃液等の廃液の処理方法に関し、各種の廃液
から有用物を効率的に回収したり、有害物を無害化して
廃棄し易くするための処理方法に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体製造工程やガラス製品のエッチン
グ工程で発生する廃液は、個々の処理工程や処理装置に
よって廃液に含まれる成分が異なっている。一般的に
は、回収し再利用することが可能な有用物と、環境を汚
染することがないように無害化した状態で廃棄しなけれ
ばならない有害物とに分けることができる。
【0003】例えば、クエン酸やリン酸などの有用物と
砒素などの重金属の有害物とを含む廃液がある。また、
クエン酸などの有用物を回収する場合、目的の物質以外
の成分が含まれていると、有効に利用することができな
いことがある。例えば、クエン酸にフッ素化合物が含ま
れていると再利用が難しくなる。
【0004】そこで、各種廃液に含まれる個々の有用物
だけを分離回収することが望まれている。しかし、様々
な成分が混在する廃液から、特定の化合物だけを分離回
収することは大変に難しく、大掛かりな装置が必要にな
ったり、処理に長い時間がかかったりするという問題が
ある。処理コストが高くつくのでは、有用物を分離回収
するメリットが少ないため、従来においては、砒素等の
有害物質を含むものは、そのままか又は有害物質を除去
・分離して業者に処理を委託するケースと、砒素等の有
害物質を含まないものはエッチング液等の納入業者を通
じて第3者に転売されているケースがあるが、何れにし
ても廃液中の有用物は最終的には廃棄処分されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の課題
は、各種廃液に含まれる有用物を、比較的簡単な装置お
よび処理工程で効率的に回収するとともに、有用物を回
収したあとの廃液を無害化して廃棄し易くすることであ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明にかかる廃液の処
理方法は、Ca(OH)2 による中和処理を行い、廃液
に含まれる成分のCa(OH)2 に対する反応性の違い
によって、目的の成分を分離回収する。廃液に含まれる
成分によって具体的な処理工程に違いがある。 〔クエン酸および/またはリン酸とフッ化水素酸とを含
む廃液〕下記(a) 〜(b) の工程を含む処理方法が採用さ
れる。
【0007】(a) 前記廃液をCa(OH)2 で中和し、
クエン酸カルシウムおよび/またはリン酸カルシウムを
生成させる工程。 (b) 前記廃液を前記(a) 工程でのCa(OH)2 の添加
後、所定時間内に濾過し、クエン酸カルシウムおよび/
またはリン酸カルシウムの固形物を回収する工程。
【0008】(c) 前記工程(b) で残留した濾液を所定時
間保持し、フッ化カルシウムを生成させる工程。各工程
について具体的に説明する。廃液は、前記成分のほかに
本発明の目的を阻害しない範囲で別の成分も含まれてい
てもよい。
【0009】Ca(OH)2 による廃液の中和処理の具
体的な処理条件は、通常の中和処理と同様でよい。Ca
(OH)2 の使用量は、廃液に含まれるクエン酸やリン
酸との反応当量に合わせて設定される。温度条件や攪拌
条件、処理装置は、通常の中和処理と同じでよい。濾過
処理は、Ca(OH)2 の添加後、クエン酸カルシウム
および/またはリン酸カルシウムが十分に生成した段階
で、フッ化カルシウムが生成してくる前の段階で行えば
よい。通常の反応条件では、Ca(OH)2 を添加した
後、1.5〜2時間で濾過処理を行うことが好ましい。
濾過装置は、フィルタープレス、遠心分離機など通常の
濾過処理と同様の装置が用いられる。
【0010】濾過処理後の濾液を保持しておくと、フッ
化カルシウムが生成する。フッ化カルシウムを再利用す
る場合には、濾液を濾過してフッ化カルシウムを固形物
として回収すればよい。フッ化カルシウムはフッ素が安
定化された状態になっているので、濾液を廃棄処理する
ことも容易である。 〔さらに砒素を含む廃液〕廃液中に砒素を含んでいる場
合には、砒素を安定化させてから廃棄する必要がある。
【0011】廃液から前記クエン酸カルシウムやリン酸
カルシウムを回収したあと、以下の工程(e) 〜(g) を行
う。 (e) 前記工程(c) の後、前記濾液を蒸発濃縮させる工
程。 (f) 前記工程(e) の後、前記濾液に砒素安定化剤を添加
し、安定化された砒素化合物を生成させる工程。 (g) 前記工程(f) の後、前記濾液に固化剤を混合して、
濾液全体を固化させる工程。
【0012】濾液の蒸発濃縮は、蒸発缶などの通常の蒸
発濃縮手段を用いる。濾液の容量が1/100程度の量
になるまで濃縮させるのが好ましい。砒素安定化剤は、
通常の廃棄物処理で利用されている各種の砒素安定化剤
が用いられる。砒素安定化剤の作用で、砒素は安定化さ
れた砒素化合物になる。濾液を固化させる固化剤は、セ
メントなどの水硬性材料その他、通常の廃棄物処理で利
用されている固化剤が用いられる。具体的な処理方法や
処理機材は、通常の廃棄物処理における固化処理と同様
でよい。この場合、砒素安定化剤によって砒素の安定化
が進んでから濾液全体が固化されるように、固化剤を後
から供給することが好ましい。このような固化処理で
は、砒素化合物に限らず、濾液に含まれる有害物を全て
固化物中に閉じ込めることができる。但し、有害物が安
定化されていない場合には、固化物を廃棄したあとで漏
出するおそれがある。前記した安定化された砒素化合物
やフッ化カルシウムは固化物から漏出することはない。 〔クエン酸の回収〕前記廃液から得られたクエン酸カル
シウムから、以下の工程を経てクエン酸を回収すること
ができる。
【0013】(h) 前記工程(b) で得られたクエン酸カル
シウムに希硫酸を添加し、クエン酸を溶解させるととも
に硫酸カルシウムを生成させる工程。 (i) 前記工程(h) で得られた溶液を濾過し、硫酸カルシ
ウムの固形物を回収する工程。 (j) 前記工程(i) で得られたクエン酸を溶解する濾液
を、蒸発濃縮し乾燥させてクエン酸を回収する工程。
【0014】前記廃液から得られたクエン酸カルシウム
は固体である。希硫酸を添加することで、クエン酸カル
シウムからクエン酸が生成する。クエン酸は溶液中に溶
解する。この反応と同時に硫酸カルシウムが生成する。
濾過処理は、前記したクエン酸カルシウムの回収などと
同様の処理条件、処理装置が採用できる。濾過処理によ
って、固形物である硫酸カルシウムが回収される。
【0015】クエン酸を溶解した液を蒸発濃縮させ、さ
らに乾燥させれば、クエン酸が固形物として回収され
る。クエン酸の固形物製品は、各種用途に再利用するこ
とができる。 〔フッ化水素酸および/または砒素と二フッ化水素アン
モンとを含む廃液〕下記(k) 〜(m) の工程を含む処理方
法が採用される。
【0016】(k) 前記廃液をCa(OH)2 で中和する
と同時に砒素安定化剤を添加し、フッ化カルシウムおよ
び安定化された砒素化合物を生成させる工程。 (l) 前記工程(k) の後、廃液を濾過し、フッ化カルシウ
ムおよび砒素化合物の固形物を除去する工程。 (m) 前記工程(l) の後、濾液を蒸発濃縮し乾燥させて、
二フッ化水素アンモンを回収する工程。
【0017】廃液をCa(OH)2 で中和する処理は、
前記した処理条件および処理装置と同様でよい。但し、
中和処理の時間は、フッ化カルシウムの生成が十分に行
われるだけの時間をかける。砒素安定化剤も前記した材
料が使用できる。廃液の濾過処理も前記と同様である。
濾過処理を終えた濾液には、フッ化アンモンが含まれて
おり、濾液を蒸発濃縮し乾燥させることで、二フッ化水
素アンモンが生成し、固形物として回収することができ
る。濾液の蒸発濃縮や乾燥の処理条件および処理装置は
通常の蒸発濃縮処理や乾燥処理と同様でよい。このとき
発生するアンモニアガスは吸収塔で希硫酸に吸収させる
等して除去することが望ましい。また、生成したアンモ
ニウム化合物(硫酸アンモニウムなど)の溶液は蒸発濃
縮して結晶を析出させることが望ましい。
【0018】二フッ化水素アンモンを取り除いた液は、
濾液タンクに戻し、新しい濾液と混ぜて再び蒸発濃縮処
理することで、フッ素化合物を含む廃液を排出しないよ
うにすることが望ましい。 〔フッ化水素酸および/または二フッ化水素アンモンと
重金属とを含む廃液〕下記(n) 〜(p) の工程を含む処理
方法が採用される。
【0019】(n) 前記廃液から電解還元法により重金属
を電極上に析出させて除去する工程。 (p) 前記廃液にCa(OH)2 を添加し、フッ化カルシ
ウムを生成させる工程。重金属としては、ガリウム、砒
素、セレン、鉛、カドミウム、クロム等が挙げられる。
廃液中に重金属として砒素のみが含まれる場合には、前
記工程(e) 〜(g) により、砒素を安定化することができ
るが、廃液が複数種の重金属を含む場合、それぞれの金
属に応じた除去工程を一つずつ行うよりも、このように
最初に一括して電解還元法で除去する方法が最も確実な
方法といえる。
【0020】砒素については、回収物や排水の中に含ま
れることは極力避けなければならないため、上記工程
(n) の後に、さらに下記(o) の工程を行い、工程(n) で
除去しきれなかった砒素を除去することが好ましい。 (o) 前記工程(n) の後、廃液に塩化第二鉄および/また
はキトサンを添加する工程。
【0021】塩化第二鉄を添加した場合、鉄塩(砒酸
鉄:FeAsO4 )が生成し、またpHが中性に近い状
態においては、FeCl3 がFe(OH)2 の白色コロ
イドを生成する過程において砒素イオンを吸着すること
で廃液から除去できる。キトサンをpHが中性に近い状
態において添加した場合は、糸状微粒コロイドが生成さ
れる過程において砒素とのイオン反応とコロイドによる
吸着効果によって廃液から除去できる。工程(o) によ
り、廃液中の砒素含有量を10分の1以下にまで低減す
ることができる。
【0022】重金属を除去した後の廃液に少量のCa
(OH)2 を添加して、保持しておくと、フッ化カルシ
ウムが生成するので、フッ化カルシウムを回収すること
ができる。フッ化カルシウムを除いた濾液を、蒸発濃縮
し、固形物を水分から分離し、さらに乾燥させると、濾
液に含まれていた二フッ化水素アンモンが固形物として
生成し、回収することができる。回収した二フッ化水素
アンモンは再利用することができる。
【0023】
【発明の実施形態】本発明の実施形態となる廃液の処理
方法および処理装置について説明する。 〔廃 液〕本発明の対象となる廃液の具体例として、半
導体製造工程のうちエッチング処理工程で排出される下
記の廃液を用いる。
【0024】
【表1】
【0025】半導体製造工程では、各廃液が100リッ
トル/日の割合で排出される。 〔廃液Aの処理方法〕図1に示す流れ図にしたがって、
廃液Aから、有用物であるクエン酸Caを回収する。廃
液Aに消石灰〔Ca(OH)2 〕を添加することで中和
反応が起こる。その際、Ca(OH)2 とクエン酸〔C
6 8 7 〕が反応して、クエン酸Ca〔Ca3 (C6
5 7 2 〕が生成する。
【0026】 2C6 8 7 +3Ca(OH)2 → Ca3 (C6 5 7 2 +6H2 O …反応I クエン酸Caが生成した廃液Aを濾過すると、固形物で
あるクエン酸Caが回収される。濾過処理はCa(O
H)2 を添加して2時間後に行う。クエン酸Caが回収
されたあとの濾液を、そのまま維持しておくと、こんど
はフッ化Ca〔CaF2 〕が生成する。
【0027】 2HF+Ca(OH)2 →CaF2 +2H2 O …反応II 反応I、IIに示すように、Ca(OH)2 は、クエン酸
とフッ化水素の何れとも反応を起こすが、その反応性あ
るいは反応速度には大きな違いがある。クエン酸とフッ
化水素の両方が存在する系では、クエン酸に対する反応
Iが最初に起こり、この反応が終了してから遅れてフッ
化水素に対する反応IIが起こることになる。その結果、
前記の濾過処理では、それまでに生成したクエン酸Ca
が主に回収され、回収物にフッ化Caが含まれることは
少ない。
【0028】フッ化Caが生成した濾液を蒸発濃縮す
る。さらに、砒素安定化剤を添加すると、安定化された
砒素化合物が生成する。砒素安定化剤としては、既知の
薬剤が使用できる。フッ化Caと砒素化合物を含む濾液
に、セメントを混合して固化させる。例えば、濾液30
kgにセメント80kgを加える。フッ化Caおよび砒素化
合物はセメント固化物に閉じ込められた状態になる。
【0029】固化物を廃棄すれば、廃液Aの処理は終わ
る。固化物が水に濡れたり土壌中に埋設されたりして
も、フッ化Caおよび砒素化合物が漏出することはな
い。以上に説明した処理方法では、廃液Aの400kgに
対して、Ca(OH)2 を11.4kg添加することで、
クエン酸Caを26.5kg得ることができる。 〔クエン酸Caからクエン酸の回収〕図2に示す流れ図
にしたがって、前記した廃液Aの処理工程で得られたク
エン酸Caからクエン酸を回収する。
【0030】固形物であるクエン酸Caに希硫酸〔H2
SO4 〕を添加すると、クエン酸Caが溶解してクエン
酸になるとともに、固形物として硫酸Ca〔CaS
4 〕が生成する。 Ca3 (C6 5 7 2 +3H2 SO4 → 2C6 8 7 +3CaSO4 …反応III クエン酸および硫酸Caを含む液を濾過すると、固形物
である硫酸Caが回収される。回収された硫酸Caは、
そのまま再利用することができる。
【0031】残ったクエン酸溶液を蒸発濃縮し、さらに
乾燥させると、固形物としてのクエン酸が得られる。ク
エン酸はそのまま再利用することができる。前記廃液A
の400kgから得られたクエン酸Caの26.5kgに対
して、クエン酸は20.4kgを回収することができる。
同時に得られる副生成物である硫酸Caは21.7kgが
得られる。
【0032】希硫酸〔H2 SO4 〕による処理を、前記
廃液Aの処理工程で生成したフッ化Caに適用すれば、
フッ化水素酸〔HF〕を回収することもできる。但し、
廃液Aに含まれるフッ素あるいは生成するフッ化Caの
量は少ないので、回収に要する手間と回収で得られる利
益とを勘案して回収処理を行う必要がある。 〔廃液Bの処理方法〕図3に示す流れ図にしたがって、
廃液Bから有用物であるリン酸Caを回収する。基本的
には、前記図1に示した廃液Aの処理方法において、ク
エン酸をリン酸に置き変えればよいので、重複する説明
は省略する。
【0033】廃液Bに消石灰〔Ca(OH)2 〕を添加
して中和させ、このとき、Ca(OH)2 とリン酸〔H
3 PO4 〕が反応して、リン酸Ca〔Ca3 (PO4
2 〕が生成する。 2H3 PO4 +3Ca(OH)2 → Ca3 (PO4 2 +6H2 O …反応IV リン酸Caは濾過によって回収される。濾過処理は、C
a(OH)2 を添加してから2時間後に行う。
【0034】リン酸Caが回収されたあとの濾液をその
まま維持しておくことで、前記反応IIが生じ、フッ化C
a〔CaF2 〕が生成される。濾液の蒸発濃縮を行い、
砒素安定化剤を添加して砒素化合物を生成したあと、セ
メントを混合して固化させることも、前記方法と同様に
行われる。廃液Bの400kgに対して、Ca(OH)2
を10.8kg使用し、リン酸Caを15.2kg得ること
ができる。
【0035】リン酸Caは、そのまま乾燥させて固形物
製品として再利用することが可能であるが、前記したク
エン酸Caからのクエン酸の回収と同じように、希硫酸
による処理を行って、リン酸Caからリン酸を回収する
ことができる。また、フッ化Caからフッ化水素酸を回
収することも可能である。なお、廃液Aと廃液Bとが混
合された状態、すなわち、クエン酸およびリン酸の両方
を含む廃液の場合でも、同様の処理が可能である。この
場合には、クエン酸Caとリン酸Caとの混合物が回収
される。その後、必要に応じて、クエン酸のみあるいは
リン酸のみを回収する工程を追加すればよい。
【0036】さらに、Ca(OH)2 の反応性は、リン
酸のほうがクエン酸よりも高いので、廃液A+BにCa
(OH)2 を添加したあと、早い段階で生成する固形物
を濾過して回収すればリン酸Caが得られ、その後の段
階で生成する固形物を濾過して回収すればクエン酸Ca
が得られることになり、リン酸Caとクエン酸Caを分
離して回収することも可能である。但し、リン酸Caと
クエン酸Caとに対するCa(OH)2 の反応性の差
は、フッ化Caに対する反応性の差ほどは大きくないの
で、リン酸Caとクエン酸Caとが一部混合した状態で
回収される可能性がある。 〔廃液C1 、C2 の処理方法〕図4に示す流れ図にした
がって、廃液C(C1 、C2 の何れか一方あるいは混合
液でもよい)から、有用物である二フッ化水素アンモン
〔NH4 HF2 〕を回収する。
【0037】廃液Cに消石灰〔Ca(OH)2 〕を添加
することで中和を起こさせるのは、前記した各実施形態
と同じである。但し、Ca(OH)2 とともに砒素安定
化剤を添加する。廃液Cに含まれるフッ化水素酸〔H
F〕がCa(OH)2 と反応してフッ化Caを生成する
のは、前記反応IIで示すとおりである。但し、フッ化C
aの反応性は低いので、十分な時間をかけて反応を進め
る必要がある。例えば、反応槽において攪拌しながら2
〜3時間をかけてCa(OH)2 を少しずつ添加する方
法が好ましい。この反応と同時に、砒素安定化剤が廃液
C中の砒素と反応して、安定化された状態の砒素化合物
が固形物として生成する。
【0038】生成されたフッ化Caと砒素化合物は、濾
過処理によって廃液Cから除去され、前記同様にセメン
ト固化物にして廃棄すればよい。フッ化Caは、微細な
コロイド状の結晶として生成しているので、濾過処理に
おいては、目の細かい濾布などを用いて確実に濾過する
ことが好ましい。廃液Cには、二フッ化水素アンモンが
含まれているが、これは前記した中和処理でCa(O
H)2 と反応することはなく、濾過処理によっても除去
されないので、濾液中に残留している。
【0039】フッ化Caと砒素化合物が除かれた濾液
を、蒸発濃縮し、固形物を水分から分離し、さらに乾燥
させると、濾液に含まれていた二フッ化水素アンモン
〔NH4HF2 〕が固形物として生成する。得られた二
フッ化水素アンモンは再利用することができる。上記処
理方法においては、弱酸性である廃液C1 と弱アルカリ
性である廃液C 2 を混合することで、廃液全体のpHを
調整したあと、Ca(OH)2 と反応させるのが好まし
い。アルカリ性の廃液にCa(OH)2 を反応させる
と、アンモニアガスが発生してしまうので、上記pHの
調整が好ましい方法となる。 〔廃液Dの処理方法〕廃液Dから、電解還元法(電解条
件:使用電極白金、電流密度100mA/cm2 、電解
時間60分)により、重金属を析出させる。電解後、鉛
の含有量は0.21mg/lにまで低減され、カドミウ
ムの含有量は0.023mg/lにまで低減された。
【0040】続いて、廃液に塩化第二鉄を3.3重量%
の割合で添加すると、砒酸鉄が生成し、砒素の含有量は
0.09mg/lにまで低減された。塩化第二鉄を添加
する代わりに、廃液にキトサンを3.4重量%の割合で
添加すると、砒素を吸着したコロイド状物質が生成し、
砒素の含有量は0.05mg/lにまで低減された。生
成した砒酸鉄またはコロイド状物質を濾過して除いた
後、廃液に消石灰[Ca(OH)2 ]を添加して、保持
しておくと、フッ化カルシウムが生成する。フッ化カル
シウムを除いた濾液の蒸発濃縮を行い、固形物を水分か
ら分離し、さらに乾燥させると、濾液に含まれていた二
フッ化水素アンモンが固形物として生成する。 〔廃液処理システム〕前記した廃液A、B、C1 、C2
の処理方法を実行するために、図5〜11に示す装置構
成を備えた廃液処理システムが使用される。各図は、シ
ステム全体を、一定のまとまった機能部分毎に分割して
図示しているが、実用上は、各図の装置が一体化された
システムとして稼働させる。
【0041】全体の装置構成において、廃液が収容され
る容器構造は、PVC(塩化ビニル)、フッ素樹脂など
の合成樹脂やSUS304、SUS316等のステンレ
ス鋼など、廃液に対する耐腐食性を有する材料で構成し
ておく。 <廃液A→クエン酸Ca回収>図5に示す部分で、廃液
Aからクエン酸Caを回収する。廃液Aが廃液貯槽T−
1に供給される。廃液Aは、自動式定量弁M−1を経て
反応槽R−1に送られる。
【0042】Ca(OH)2 すなわち消石灰が、オート
フィーダーAF−1から反応槽R−1に供給される。C
a(OH)2 によって中和処理が行われた廃液Aは、ス
ラリーポンプP−1でフィルタープレスFP−1に送り
込まれ、フィルタープレスFP−1でクエン酸Caが回
収される。
【0043】クエン酸Caが回収されたあとの濾液は、
濾液貯槽F−1に送られる。濾液貯槽F−1に溜まった
濾液は、経路(イ)を経て、後述する図6のセメント固
化物形成に供給される。 <セメント固化物形成>図6に示す部分で、経路(イ)
から送られたフッ素成分および砒素成分を含む濾液から
安定化されたセメント固化物を形成する。
【0044】スラリーポンプP−4から蒸発缶V−1に
送られた濾液に、別の配管から蒸気が供給される。蒸気
による加熱によって濾液中の蒸発成分が蒸発して、濾液
は濃縮され、蒸発成分は経路(ヘ)に送られる。濃縮さ
れた濾液は、遠隔操作球形弁BV−4を通ってセメント
ミキサーMTに送られる。セメントミキサーMTで、セ
メントおよびAs安定化剤(砒素安定化剤)が添加さ
れ、混練される。この過程で、濾液中のフッ素成分はフ
ッ化Caになり、砒素成分は安定化された砒素化合物と
なる。セメントミキサーMTから取り出したセメントス
ラリーは固化されて、セメント固化物となる。
【0045】<廃液B→リン酸Ca回収>図7に示す部
分で、廃液Bからリン酸Caを回収する。具体的構成
は、前記図5に示す廃液A→クエン酸回収部分と同じで
ある。廃液Bは廃液貯槽T−2に供給され、自動式定量
弁M−2を経て反応槽R−2に送られる。Ca(OH)
2 がオートフィーダーAF−2から反応槽R−2に供給
される。Ca(OH)2 で中和処理された廃液Bは、ス
ラリーポンプP−2でフィルタープレスFP−2に送り
込まれ、リン酸Caが回収される。
【0046】リン酸Caが回収されたあとの濾液は、前
記濾液貯槽F−1に送られるか、経路(イ)を経て、廃
液Aからの濾液とともに、図6のセメント固化物形成部
分に送られる。 <クエン酸回収>図8に示す部分で、廃液Aから回収さ
れたクエン酸Caを用いて、クエン酸を回収する。
【0047】図5の経路(ロ)から回収されたクエン酸
Caが反応槽R−4に供給される。反応槽R−4には硫
酸タンクATから自動式定量弁M−5を経て希硫酸が供
給される。反応槽R−4では、クエン酸が溶解して硫酸
Caが生成する。反応液はスラリーポンプP−9を経て
フィルタープレスFP−4に送られ、固形物として硫酸
Caが回収される。
【0048】残りの液すなわちクエン酸を溶解した液
は、クエン酸タンクF−3に蓄えられ、送液ポンプP−
10で経路(ハ)に送られる。 <クエン酸回収>図9に示す部分で、クエン酸溶解液か
ら固形物としてクエン酸を回収する。経路(ハ)から送
られたクエン酸液は、蒸発缶V−2で濃縮された後、晶
析缶CTに供給される。晶析缶CTにはチラーユニット
CFから冷却媒体が供給され、クエン酸液を冷却する。
その結果、クエン酸が結晶化して、精製された固形物と
してのクエン酸が得られる。得られたクエン酸結晶は、
製品乾燥棚DRに送られ、乾燥することでクエン酸製品
が得られる。
【0049】チラーユニットCFには、経路(チ)
(リ)を介して冷却水が循環供給されていて、冷却媒体
の冷却を行う。なお、晶析缶CTはクエン酸の回収だけ
でなく、二フッ化水素アンモンの回収などにも兼用され
る。 <廃液C→フッ化Ca、As化合物除去>図10に示す
部分で、廃液C1 および廃液C2 から、フッ素成分およ
び砒素成分を除去する。
【0050】廃液C1 は廃液貯槽T−3に廃液C2 は廃
液貯槽T−4にそれぞれ蓄えられ、自動式定量弁M−
3、M−4を経て反応槽R−3に供給される。反応槽R
−3には、オートフィーダーAF−3から消石灰とAs
安定化剤とが供給され、廃液C1 、C2 からフッ化Ca
および安定化された砒素化合物を生成する。
【0051】反応液は、遠隔操作球形弁BV−3、スラ
リーポンプP−3を経てフィルタープレスFP−3に送
られ、固形物であるフッ化Caと砒素化合物とが分離回
収される。フィルタープレスFP−3から排出された液
には、フッ素成分やアンモニア成分を含んでおり、濾液
貯槽F−2に蓄えられ、前記図9の有用物回収部分につ
ながる経路(ホ)に送り出される。
【0052】<二フッ化水素アンモンの回収>図9の有
用物製品化系では、経路(ホ)から送られた濾液が、蒸
発缶V−2で濃縮されたあと、晶析缶CTで結晶化さ
れ、二フッ化水素アンモンの固形物が得られる。得られ
た二フッ化水素アンモンの固形物は、製品乾燥棚DRで
乾燥されて固形製品となる。
【0053】なお、経路(ホ)から送られた濾液は、晶
析缶CTから遠隔操作球形弁BV−6およびスラリーポ
ンプP−6から経路(ニ)を経て、前記図10の濾液貯
槽F−2へと送り返される。すなわち、濾液が、晶析缶
CTと濾液貯槽F−2との間を循環することになる。こ
の循環の間に、濾液中で生成し精製された二フッ化水素
アンモンが回収されることになる。
【0054】蒸発缶V−2には、蒸気が供給され、蒸発
成分は経路(ト)に送り出される。 <熱エネルギー系>図11には、前記した廃液の処理シ
ステムで使用する熱エネルギーの供給および回収系統を
示す。前記したセメント固化物形成系(図6)の蒸発缶
V−1で利用されたあとの蒸気は経路(ヘ)から、凝縮
器CH−1に送られる。凝縮器CH−1で発生した凝縮
水は凝縮水タンクCHT−1に回収され、送液ポンプP
−7を経て再利用される。凝縮器CH−1には、冷却塔
CTから供給される冷却水が循環していて、蒸気の冷却
および凝縮を果たす。
【0055】また、前記した有用物回収系(図9)で、
二フッ化水素アンモン含有液の蒸発濃縮に利用された蒸
発缶V−2から排出された蒸気は、経路(ト)から図1
1の凝縮器CH−2に送られ、凝縮水は凝縮水タンクC
HT−2に回収されて、送液ポンプP−8を経て再利用
される。この経路(ト)から送られる蒸気にはアンモニ
アが含まれている。そこで、凝縮器CH−2では排気中
に含まれるアンモニアを、アンモニア吸収塔ATで回収
し、アンモニアが除去された排気を外部に放出するよう
にしている。凝縮器CH−2にも冷却塔CTからの冷却
水が循環している。
【0056】
【発明の効果】本発明の廃液の処理方法は、廃液中に含
まれる各種成分が、Ca(OH)2 に対する反応性に大
きな違いがあることを利用して、Ca(OH)2 の供給
により、まず反応性の高い成分のみを固形物として分離
して回収することができる。その結果、反応槽やフィル
タープレスなどの比較的な簡単な機器と、Ca(OH)
2 という比較的安価で取扱いも容易な材料を用いるだけ
で、廃液からの有用物の回収および有害物の安定化処理
が、効率的かつ経済的に実施することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態であるクエン酸Caの回収処
理工程を示すブロック図
【図2】クエン酸の回収処理工程を示すブロック図
【図3】リン酸Caの回収処理工程を示すブロック図
【図4】フッ化Ca、砒素化合物の分離処理工程を示す
ブロック図
【図5】廃液処理システムのうち、廃液A→クエン酸C
a回収系を示す装置構成図
【図6】セメント固化物形成系を示す装置構成図
【図7】廃液B→リン酸Ca回収系を示す装置構成図
【図8】クエン酸回収系を示す装置構成図
【図9】有用物製品化系を示す装置構成図
【図10】廃液C→フッ化Ca、As化合物除去系を示
す装置構成図
【図11】熱エネルギー系を示す装置構成図
【符号の説明】
T−1、2、3、4 廃液貯槽 R−1、2、3、4 反応槽 AF−1、2、3 オートフィーダー FP−1、2、3 フィルタープレス V−1、2 蒸発缶 CT 晶析缶 MT セメントミキサー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 21/306 H01L 21/306 Z

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】クエン酸および/またはリン酸とフッ化水
    素酸とを含む廃液を処理する方法であって、下記工程を
    含む廃液の処理方法。 (a) 前記廃液をCa(OH)2 で中和し、クエン酸カル
    シウムおよび/またはリン酸カルシウムを生成させる工
    程。 (b) 前記廃液を前記(a) 工程でのCa(OH)2 の添加
    後、所定時間内に濾過し、クエン酸カルシウムおよび/
    またはリン酸カルシウムの固形物を回収する工程。 (c) 前記工程(b) で残留した濾液を所定時間保持し、フ
    ッ化カルシウムを生成させる工程。
  2. 【請求項2】前記(b) 工程が、Ca(OH)2 の添加
    後、1.5〜2時間で濾過する請求項1に記載の廃液の
    処理方法。
  3. 【請求項3】前記廃液がさらに砒素を含んでおり、さら
    に下記工程(e) 〜(g) を含む請求項1または2に記載の
    廃液の処理方法。 (e) 前記工程(c) の後、前記濾液を蒸発濃縮させる工
    程。 (f) 前記工程(e) の後、前記濾液に砒素安定化剤を添加
    し、安定化された砒素化合物を生成させる工程。 (g) 前記工程(f) の後、前記濾液に固化剤を混合して、
    濾液全体を固化させる工程。
  4. 【請求項4】さらに下記工程を含む請求項1〜3の何れ
    かに記載の廃液の処理方法。 (h) 前記工程(b) で得られたクエン酸カルシウムに希硫
    酸を添加し、クエン酸を溶解させるとともに硫酸カルシ
    ウムを生成させる工程。 (i) 前記工程(h) で得られた溶液を濾過し、硫酸カルシ
    ウムの固形物を回収する工程。 (j) 前記工程(i) で得られたクエン酸を溶解する濾液
    を、蒸発濃縮し乾燥させてクエン酸を回収する工程。
  5. 【請求項5】フッ化水素酸および/または砒素と二フッ
    化水素アンモンとを含む廃液を処理する方法であって、
    下記工程を含む廃液の処理方法。 (k) 前記廃液をCa(OH)2 で中和すると同時に砒素
    安定化剤を添加し、フッ化カルシウムおよび安定化され
    た砒素化合物を生成させる工程。 (l) 前記工程(k) の後、廃液を濾過し、フッ化カルシウ
    ムおよび砒素化合物の固形物を除去する工程。 (m) 前記工程(l) の後、濾液を蒸発濃縮し乾燥させて、
    二フッ化水素アンモンを回収する工程。
  6. 【請求項6】フッ化水素酸および/または二フッ化水素
    アンモンと重金属とを含む廃液を処理する方法であっ
    て、下記工程を含む廃液の処理方法。 (n) 前記廃液から電解還元法により重金属を電極上に析
    出させて除去する工程。 (p) 前記廃液にCa(OH)2 を添加し、フッ化カルシ
    ウムを生成させる工程。
  7. 【請求項7】前記工程(n) と(p) の間に、さらに下記工
    程(o) を含む、請求項6に記載の廃液の処理方法。 (o) 前記工程(n) の後、廃液に塩化第二鉄および/また
    はキトサンを添加する工程。
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