JP2020124683A - アルカリ廃液中和装置 - Google Patents

アルカリ廃液中和装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2020124683A
JP2020124683A JP2019018792A JP2019018792A JP2020124683A JP 2020124683 A JP2020124683 A JP 2020124683A JP 2019018792 A JP2019018792 A JP 2019018792A JP 2019018792 A JP2019018792 A JP 2019018792A JP 2020124683 A JP2020124683 A JP 2020124683A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
waste liquid
carbon dioxide
alkaline
waste water
gas supply
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2019018792A
Other languages
English (en)
Inventor
啓介 箱田
Keisuke Hakoda
啓介 箱田
修 山根
Osamu Yamane
修 山根
政明 篠崎
Masaaki Shinozaki
政明 篠崎
Original Assignee
株式会社ディスコ
Disco Abrasive Syst Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社ディスコ, Disco Abrasive Syst Ltd filed Critical 株式会社ディスコ
Priority to JP2019018792A priority Critical patent/JP2020124683A/ja
Publication of JP2020124683A publication Critical patent/JP2020124683A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/66Treatment of water, waste water, or sewage by neutralisation; pH adjustment
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING, DISPERSING
    • B01F1/00Dissolving
    • B01F1/0038Dissolving systems, i.e. flow charts or diagrams; Arrangements, e.g. comprising controlling means
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/34Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from industrial activities not provided for in groups C02F2103/12 - C02F2103/32
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/002Construction details of the apparatus
    • C02F2201/005Valves
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2209/00Controlling or monitoring parameters in water treatment
    • C02F2209/06Controlling or monitoring parameters in water treatment pH

Abstract

【課題】強酸を使用することなく容易かつ速やかにアルカリ性の廃液を中和する。【解決手段】アルカリ廃液中和装置であって、アルカリ性の廃液を貯留できる処理槽と、該処理槽の底部側に設置された散気管と、二酸化炭素ガスを供給できるガス供給源を備え、該ガス供給源から所定以上の圧力で該散気管に二酸化炭素ガスを供給し、該処理槽に貯留されたアルカリ性の廃液中に該散気管から該二酸化炭素ガスを微細な気泡として放出させ、該廃液を流動させつつ該二酸化炭素ガスを該廃液に溶かすガス供給部と、を備える。好ましくは、該処理槽から中和された該廃液を排出する廃液排出路と、中和された該廃液のpHを測定するpH測定器と、をさらに備え、該廃液排出路は、該pH測定器により測定された該廃液のpHが所定の値以上になった場合、該処理槽からの該廃液の排出を停止させる電磁弁を備える。【選択図】図1

Description

本発明は、アルカリ性の廃液を中和するアルカリ廃液中和装置に関する。
各種の工場で実施される各種の工程では、例えば、アルカリ性の液体が用いられる場合がある(例えば、特許文献1参照)。アルカリ性の該液体の使用済みの廃液を強アルカリ性のまま廃棄すると環境へ悪影響を与えてしまうため、該廃液は、工場内の処理設備で中和処理されてから廃棄される。
特開2013−244537号公報
アルカリ性の廃液の中和には硫酸等の強酸が使用されるが、強酸の取り扱いには注意を要する。例えば、強酸を扱う作業者の安全対策が必要であり、また、強酸の厳重な管理体制が必要である。特に、強酸を使用してアルカリ性の廃液を中和する場合、大量の中和熱が生じることもあり、強酸をアルカリ性の液体に投入するタイミングの精密な制御が必要となる。
また、アルカリ性の廃液に誤って過剰の強酸を投入してしまうと、該廃液が酸性となってしまう。やはり、そのままでは該廃液を工場から廃棄できないため、該廃液にさらにアルカリ性の液体を供給する作業が必要になる場合がある。
本発明はかかる問題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、強酸を使用することなく容易かつ速やかにアルカリ性の廃液を中和できるアルカリ廃液中和装置を提供することである。
本発明の一態様によると、アルカリ性の廃液を貯留できる処理槽と、該処理槽の底部側に設置された散気管と、二酸化炭素ガスを供給できるガス供給源を備え、該ガス供給源から所定以上の圧力で該散気管に二酸化炭素ガスを供給し、該処理槽に貯留されたアルカリ性の廃液中に該散気管から該二酸化炭素ガスを微細な気泡として放出して該廃液を流動させつつ該二酸化炭素ガスを該廃液に溶かすガス供給部と、を備えることを特徴とするアルカリ廃液中和装置が提供される。
好ましくは、該ガス供給源は、耐圧容器に二酸化炭素が圧縮されて封入されたガスボンベである。
また、好ましくは、該処理槽から中和された該廃液を排出する廃液排出路と、中和された該廃液のpHを測定するpH測定器と、をさらに備え、該廃液排出路は、該pH測定器により測定された該廃液のpHが所定の値以上になった場合、該処理槽からの該廃液の排出を停止させる電磁弁を備える。
さらに、好ましくは、該ガス供給部に接続された上流散気管が設置された上流処理槽をさらに備え、該処理槽には、該上流処理槽において該上流散気管から放出された二酸化炭素ガスが溶かされた該廃液が流入する。
本発明の一態様に係るアルカリ廃液中和装置は、アルカリ性の廃液を貯留できる処理槽と、該処理槽の底部側に設置された散気管と、二酸化炭素ガスを供給できるガス供給源と、二酸化炭素ガスを処理槽に供給するガス供給部と、を備える。処理槽に貯留されたアルカリ性の廃液を中和する際には、ガス供給源から所定以上の圧力で散気管に二酸化炭素ガスを供給し、該処理槽に貯留されたアルカリ性の廃液中に該散気管から該二酸化炭素ガスを微細な気泡として放出させる。
アルカリ性の廃液中に二酸化炭素ガスの気泡が放出されると、該気泡が該廃液を流動させつつ該二酸化炭素ガスが効率的に廃液中に溶けてゆく。二酸化炭素がアルカリ性の廃液中に溶けると、該廃液が中和されて廃液のpHが低下していく。そして、二酸化炭素を廃液中に必要以上に溶解させた場合にも、二酸化炭素は廃液のpHを強酸程には低下させない。
そのため、二酸化炭素が過剰に溶解した該廃液も十分に廃棄可能であり、処理槽に貯留されたアルカリ性の廃液中に放出させる二酸化炭素ガスの量を厳密に管理する必要はない。また、二酸化炭素ガスは、強酸の溶液よりも扱いが容易であり、作業者の安全対策も軽度で済む。
したがって、本発明の一態様によると、強酸を使用することなく容易かつ速やかにアルカリ性の廃液を中和できるアルカリ廃液中和装置が提供される。
処理槽を備えるアルカリ廃液中和装置を模式的に示す断面図である。 処理槽及び上流処理槽を備えるアルカリ廃液中和装置を模式的に示す断面図である。
添付図面を参照して、本発明の一態様に係る実施形態について説明する。図1は、処理槽8を備えるアルカリ廃液中和装置2を模式的に示す断面図である。アルカリ廃液中和装置2は、アルカリ性の廃液1を処理槽8において中和処理して排出する装置である。
アルカリ性の廃液1について説明する。アルカリ性の廃液1は、例えば、各種工程で使用されたアルカリ性の薬液の廃液であり、例えば、円板状の被加工物の表面を研磨加工する際に使用される強アルカリ性のスラリーである。アルカリ性の廃液1を廃棄する際には、環境へ悪影響を与えないように、環境基準等を満たした状態になるようにアルカリ性の廃液1に中和処理を行う。アルカリ性の廃液1は、例えば、研磨装置等の加工装置4から排出される。
次に、アルカリ廃液中和装置2について説明する。アルカリ廃液中和装置2は、アルカリ性の廃液1を貯留でき、該廃液1の中和処理が実施される処理槽8を備える。処理槽8には、加工装置4から廃液送液管6によりアルカリ性の該廃液1が送られる。処理槽8の底部側には散気管10が設置されている。散気管10は、例えば、圧縮気体を細かな気泡として放出するディフューザーであり、アルカリ性の廃液1や二酸化炭素と反応しにくいセラミックス製である。
散気管10には、ガス供給部12が接続されている。ガス供給部12は、二酸化炭素ガス5を供給できるガス供給源14と、二酸化炭素ガス5を散気管10に送る経路となるガス供給路16と、を備える。ガス供給部12は、ガス供給源14から所定以上の圧力で散気管10にガス供給路16を経て二酸化炭素ガス5を供給する。
ここで、ガス供給源14は、例えば、耐圧容器を備えるガスボンベであり、ガス供給源14には二酸化炭素が圧縮されて封入されている。ガス供給路16は、耐圧のパイプ状の部材である。
ガス供給部12は、処理槽8に貯留されたアルカリ性の廃液1中に散気管10から二酸化炭素ガス5を微細な気泡3として放出させ、廃液1を流動させつつ該二酸化炭素ガス5を該廃液1に溶かす。二酸化炭素が廃液1中に溶けると、該廃液1が中和されてpHが低下する。そして、中和されpHが低下した廃液1は処理槽8の底部に接続された廃液排出路18から排出される。
ここで、気泡3に含まれる二酸化炭素を廃液1中に効率的に溶かすためには、例えば、気泡3と、廃液1と、の接触時間が長くなることが好ましい。そのため、例えば、散気管10は、気泡3の廃液1中の上昇速度が低下するように細かい気泡3を形成できることが好ましい。具体的には、散気管10が有する空気孔の径は300μm以下であることが好ましく、より好ましくは100μm以下であり、さらに好ましくは20μm以下である。
本実施形態に係るアルカリ廃液中和装置2により実施したアルカリ性の廃液1を中和する実験について説明する。アルカリ性の廃液1が研磨装置で使用された強アルカリ性のスラリーである場合、そのpHは例えば10を超えた値となる。該実験では、該スラリーの廃液1を60L準備し、処理槽8に貯留させた。そして、ガス供給部12を作動させて、散気管10から廃液1中に所定の速度で二酸化炭素ガスを放出させて、廃液1のpHの値の変化を観測した。
例えば、二酸化炭素ガスを2L/minの速度で廃液1中に放出すると、二酸化炭素ガスの放出を開始してから120秒程度で廃液1のpHが7を下回った。二酸化炭素ガスを5L/minの速度で廃液1中に放出すると、二酸化炭素ガスの放出を開始してから65秒程度で廃液1のpHが7を下回った。また、二酸化炭素ガスを10L/minの速度で廃液1中に放出すると、二酸化炭素ガスの放出を開始してから45秒程度で廃液1のpHが7を下回った。
このように、二酸化炭素ガスをアルカリ性の廃液1中に放出すると、廃液1を中和できることが確認された。また、これらの実験において廃液1のpHが7を下回った後に廃液1に二酸化炭素ガスを供給し続けても、pH6前後で廃液1のpH値の変動が小さくなった。すなわち、二酸化炭素ガスを過剰に廃液1に供給し続けても、強酸とはならないことが確認された。
日本における排水基準では、海域以外の公共用水域に排出される排水のpHが5.8以上8.6以下であると定められているが、本実施形態に係るアルカリ廃液中和装置2を使用すると廃液1のpHを当該基準を概ね満たすpHにできることが確認できた。
本実施形態に係るアルカリ廃液中和装置2では、二酸化炭素ガスを使用してアルカリ性の廃液1を中和するため、硫酸、塩酸、硝酸等の強酸を使用する場合と比較して安全に中和処理を実施できる。また、処理をある程度過剰に実施しても廃液1のpHが排水基準を下回るものとはなりにくいため、処理の制御が容易となる。さらに、ガス供給源14に二酸化炭素のボンベを使用する場合、ボンベを定期的に交換することでアルカリ性の廃液1を中和する能力を維持できるため、アルカリ廃液中和装置2のメンテナンス性も高い。
次に、本実施形態に係るアルカリ廃液中和装置の変形例について図2を用いて説明する。図2は、処理槽8a及び上流処理槽20を備えるアルカリ廃液中和装置2aを模式的に示す断面図である。アルカリ廃液中和装置2aは、2つの処理槽を備える。すなわち、アルカリ廃液中和装置2aは、処理槽8aの他に該処理槽8aに隣接する上流処理槽20を備え、上流処理槽20で中和処理の第1段階が実施され、処理槽8aで中和処理の第2段階が実施される。
図2に示す例では、アルカリ性の廃液1が廃液タンク24に一時的に貯留されており、廃液タンク24及び上流処理槽20が廃液送液管36により接続されている。廃液送液管36にはポンプ26が設けられており、該ポンプ26を作動させると廃液タンク24に貯留されていたアルカリ性の廃液1を廃液送液管36を経由して上流処理槽20に送ることができる。
上流処理槽20の底部側には上流散気管22が設置されている。アルカリ廃液中和装置2aは、ガス供給源14bと、一端が該ガス供給源14bに接続され他端が上流散気管22に接続されたガス供給路16bと、を備えるガス供給部12aを備える。また、下流側の処理槽8aの底部側には散気管10aが設置されている。該ガス供給部12aは、ガス供給源14aと、一端が該ガス供給源14aに接続され他端が散気管10aに接続されたガス供給路16aと、を備える。
アルカリ廃液中和装置2aの各構成要素は、図1に示したアルカリ廃液中和装置2の各構成要素と同様に構成される。すなわち、上流散気管22及び散気管10aは散気管10と同様に構成され、ガス供給源14a及びガス供給源14bはガス供給源14と同様に構成され、ガス供給路16a及びガス供給路16bはガス供給路16と同様に構成される。なお、ガス供給部12aのガス供給源14a及びガス供給源14bは、同一の二酸化炭素のガスボンベでもよい。
廃液タンク24に貯留されたアルカリ性の廃液1はポンプ26及び廃液送液管36の機能により上流処理槽20に移される。そして、ガス供給部12aから二酸化炭素ガスが供給され、上流散気管22から二酸化炭素ガスの気泡3が放出されて該廃液1が中和処理される。
上流処理槽20と、下流側の処理槽8aと、は、例えば、隔壁30により隔てられている。上流処理槽20にアルカリ性の廃液1が供給され続けると、上流処理槽20において上流散気管22から放出された二酸化炭素ガスが溶かされ中和処理された廃液1aが上流処理槽20から溢れ出し、廃液1aが隔壁30を超えて処理槽8aに流入するようになる。そして、ガス供給部12aから二酸化炭素ガスが供給され、散気管10aから二酸化炭素ガスの気泡3が放出されて該廃液1aが中和処理される。
アルカリ廃液中和装置2aは、一端が処理槽8aの内部に達するパイプ状の廃液排出路18aを備える。廃液排出路18aにはポンプ28が設けられており、ポンプ28を作動させると処理槽8aにおいて中和処理された廃液1bが廃液排出路18aの該一端から吸い上げられて、アルカリ廃液中和装置2aから排出される。
さらに、廃液排出路18aには、該廃液排出路18aを通る廃液1bのpHを測定できるpH測定器32と、廃液排出路18a中の廃液1bの流れを遮断できる電磁弁34と、を備える。pH測定器32は、廃液のpH値を測定して監視する。電磁弁34は、pH測定器32により測定された該廃液1bのpHが所定の値以上になった場合、処理槽8aからの廃液の排出を停止させる。
例えば、pH測定器32は、廃液1bのpH値が環境基準に定められた所定の値以上になった場合に電磁弁34に指示を発して廃液排出路18a中の廃液1bの流れを遮断する。アルカリ廃液中和装置2aは、流れが遮断された廃液1bを処理槽8aに戻す還流路をさらに備えても良い。
アルカリ廃液中和装置2aの上流処理槽20の大きさは、例えば、幅330mm、奥行508mm、高さ433mmとされ、容量は約72Lとされる。また、処理槽8aの大きさは、例えば、幅555mm、奥行508mm、高さ402mmとされ、容量は約113Lとされる。
上流処理槽20では、pHが高いアルカリ性の廃液1aにより多量の二酸化炭素を溶かしてpHを速やかに低下させるために、下流側の処理槽8aと比べて高さを大きくして気泡3がより長時間廃液1a中に留まれるようにする。その一方で、処理槽8aでは廃液1bの全体が偏りなく均一に中和処理されるように、上流処理槽20と比べて底面積を大きくして気泡3による廃液1bの攪拌が生じ易いようにする。
アルカリ廃液中和装置2aは、このようにアルカリ性の廃液1を2段階に分けてより確実に中和処理できる。さらに、廃液排出路18aにpH測定器32及び電磁弁34を備えるため、環境基準を満たさないpH値で廃液1を排出することはない。本実施形態に係るアルカリ廃液中和装置2aは、強酸を使用することなく容易かつ速やかにアルカリ性の廃液を中和できる。
なお、本発明は、上記の実施形態の記載に限定されず、種々変更して実施可能である。例えば、上記実施形態では、2つの処理槽を備えるアルカリ廃液中和装置2aについて、上流処理槽20及び処理槽8aが隔壁30により隔てられている場合について説明したが、本発明の一態様はこれに限定されない。本発明の一態様に係るアルカリ廃液中和装置は、一端が上流処理槽の内部に達し、他端が下流側の処理槽に達する送液路を備えてもよい。この場合、該送液路にはポンプが設けられる。
その他、上記実施形態に係る構造、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。
1 アルカリ性の廃液
3 気泡
5 二酸化炭素ガス
2,2a アルカリ廃液中和装置
4 加工装置
6 廃液送液管
8,8a 処理槽
10,10a 散気管
12,12a ガス供給部
14,14a,14b ガス供給源
16,16a,16b ガス供給路
18,18a 廃液排出路
20 上流処理槽
22 上流散気管
24 廃液タンク
26,28 ポンプ
30 隔壁
32 pH測定器
34 電磁弁
36 廃液送液管

Claims (4)

  1. アルカリ性の廃液を貯留できる処理槽と、
    該処理槽の底部側に設置された散気管と、
    二酸化炭素ガスを供給できるガス供給源を備え、該ガス供給源から所定以上の圧力で該散気管に二酸化炭素ガスを供給し、該処理槽に貯留されたアルカリ性の廃液中に該散気管から該二酸化炭素ガスを微細な気泡として放出させ、該廃液を流動させつつ該二酸化炭素ガスを該廃液に溶かすガス供給部と、を備えることを特徴とするアルカリ廃液中和装置。
  2. 該ガス供給源は、耐圧容器に二酸化炭素が圧縮されて封入されたガスボンベであることを特徴とする請求項1記載のアルカリ廃液中和装置。
  3. 該処理槽から中和された該廃液を排出する廃液排出路と、
    中和された該廃液のpHを測定するpH測定器と、をさらに備え、
    該廃液排出路は、該pH測定器により測定された該廃液のpHが所定の値以上になった場合、該処理槽からの該廃液の排出を停止させる電磁弁を備えることを特徴とする請求項1又は2記載のアルカリ廃液中和装置。
  4. 該ガス供給部に接続された上流散気管が設置された上流処理槽をさらに備え、
    該処理槽には、該上流処理槽において該上流散気管から放出された二酸化炭素ガスが溶かされた該廃液が流入することを特徴とする請求項1乃至3記載のアルカリ廃液中和装置。
JP2019018792A 2019-02-05 2019-02-05 アルカリ廃液中和装置 Pending JP2020124683A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019018792A JP2020124683A (ja) 2019-02-05 2019-02-05 アルカリ廃液中和装置

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019018792A JP2020124683A (ja) 2019-02-05 2019-02-05 アルカリ廃液中和装置
CN202010063242.0A CN111517440A (zh) 2019-02-05 2020-01-20 碱废液中和装置
TW109102739A TW202030154A (zh) 2019-02-05 2020-01-30 鹼性廢液中和裝置
KR1020200013192A KR20200096742A (ko) 2019-02-05 2020-02-04 알칼리 폐액 중화 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2020124683A true JP2020124683A (ja) 2020-08-20

Family

ID=71900802

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019018792A Pending JP2020124683A (ja) 2019-02-05 2019-02-05 アルカリ廃液中和装置

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP2020124683A (ja)
KR (1) KR20200096742A (ja)
CN (1) CN111517440A (ja)
TW (1) TW202030154A (ja)

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5916513B2 (ja) 2012-05-23 2016-05-11 株式会社ディスコ 板状物の加工方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN111517440A (zh) 2020-08-11
KR20200096742A (ko) 2020-08-13
TW202030154A (zh) 2020-08-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2004188246A (ja) オゾン水製造システム
JP2016193438A (ja) 液体から溶解ガスを選択的に除去するためのシステム
JP2008172248A (ja) 半導体ウェハをコーティングするためのポンプ汲み上げ及び分配システム
JP2009141332A (ja) オゾン水混合液供給装置及び方法、並びにこれを具備する基板処理装置
JP2009172583A (ja) 散気装置
JP2020124683A (ja) アルカリ廃液中和装置
JPH11138181A (ja) オゾン含有超純水供給装置
JP2005186067A (ja) オゾン含有超純水供給方法及び装置
KR20150056182A (ko) 오존 미세 기포를 이용한 유기물 세정 장치
JP4406022B2 (ja) 生物処理方法
JP5412135B2 (ja) オゾン水供給装置
JP5060835B2 (ja) 基板の処理装置
JP2017175058A (ja) 基板処理方法
WO2015008443A1 (ja) レジスト剥離液ろ過フィルタの洗浄液、洗浄装置および洗浄方法
JP2017074552A (ja) 中和処理装置
JP2006187728A (ja) 散気装置
JP2018089565A (ja) 薬注ノズルの洗浄装置および洗浄方法
JP2014172014A (ja) 膜分離装置および膜分離方法
TWI571311B (zh) 清洗裝置及清洗方法
JP4859457B2 (ja) 液体浄化装置
JP2006297314A (ja) 二酸化塩素発生装置の制御方法および二酸化塩素発生装置
JP2005057181A (ja) 薬液供給装置
JP2018051444A (ja) 散気装置
JP2020081978A (ja) 酸性排気ガス処理装置
US10792622B2 (en) Gas dissolving system with two mixers