JP2021094674A - 廃液処理装置及び加工水再生システム - Google Patents
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Abstract
【課題】廃液処理装置において、フィルタ交換等の作業者の負担を低減させ、また、加工屑を沈殿させる沈殿槽を小型化する。【解決手段】加工水を供給しつつ被加工物を加工する装置Ａから排出される加工屑を含む加工廃液を受け入れ、加工屑を沈殿させ加工廃液から除去するために用いられ、加工廃液を溜める沈殿槽９１と、沈殿槽９１に加工廃液を入れる入口９１０と、沈殿槽９１内に入れられる加工廃液を酸性にすることにより加工廃液が中性であったときに発生していた加工屑同士の反発しあう力を小さくさせ、加工屑の沈殿を早めさせる酸性手段９９と、沈殿槽９１内で加工廃液中の加工屑を沈殿させて取得できる上澄み水を排水させる出口９１９と、を備える廃液処理装置９。【選択図】図２
Description
本発明は、加工廃液から加工屑を除去する廃液処理装置及び加工水を再生する加工水再生システムに関する。
例えば、特許文献１に開示されている加工水循環装置においては、加工水を供給しながら被加工物を砥石で加工したことにより加工装置から排出される加工屑を含む加工廃液から、加工屑を沈殿させ取り除いて加工装置に循環させる加工水を再生している。しかし、大きさが０．５μｍから５μｍという小さい加工屑は、沈殿槽内で沈殿させるのに時間がかかるために、容量の大きな沈殿槽が必要になるという問題がある。そのため、例えば、特許文献２に開示されているような加工廃液処理装置においては、フィルタで加工廃液に含まれる加工屑をろ過して除去する構成として装置を小型化させている。
しかし、特許文献２に開示されているような加工廃液処理装置では、定期的にフィルタの交換が必要となる。そのため、加工装置から排出される加工廃液に含まれる加工屑が多い場合には、フィルタの交換頻度が多くなり作業者の負担になっている。
したがって、加工廃液から加工屑を除去する廃液処理装置、及び廃液処理装置が組み込まれ加工水を再生する加工水再生システムにおいては、廃液処理装置におけるフィルタ交換等の作業者の負担を低減させ、また、廃液処理装置の沈殿槽を小型化させるという課題がある。
したがって、加工廃液から加工屑を除去する廃液処理装置、及び廃液処理装置が組み込まれ加工水を再生する加工水再生システムにおいては、廃液処理装置におけるフィルタ交換等の作業者の負担を低減させ、また、廃液処理装置の沈殿槽を小型化させるという課題がある。
上記課題を解決するための本発明は、被加工物に加工水を供給して被加工物を加工する加工装置から排出される加工屑を含む加工廃液を受け入れ、該加工屑を沈殿させ、該加工廃液から該加工屑を除去する廃液処理装置であって、該加工屑を含む該加工廃液を溜める沈殿槽と、該沈殿槽に該加工廃液を入れる入口と、該入口から該沈殿槽内に入れられる該加工廃液を酸性にすることによって該加工廃液が中性であったときに発生していた該加工屑同士の反発しあう力を小さくさせ、該加工屑の沈殿を早めさせる酸性手段と、該沈殿槽内で該加工廃液中の該加工屑を沈殿させたことにより取得される上澄み水を排水させる出口と、を備え、該加工廃液を酸性にしたことにより該加工屑の沈殿を早めることを特徴とする、廃液処理装置である。
本発明に係る廃液処理装置において、前記酸性手段は、前記加工廃液に二酸化炭素を供給する二酸化炭素供給部を備えると好ましい。
本発明に係る廃液処理装置において、前記加工廃液のｐＨ値を測定するｐＨ測定器と、前記加工屑の材質を設定する材質設定部と、該材質に対してゼータ電位が０ＶとなるｐＨ値を示した対応表と、該ｐＨ測定器によって測定されたｐＨ値が該対応表から選択した該材質に対してゼータ電位が０ＶとなるｐＨ値になるように前記酸性手段を制御する制御部と、を備えると好ましい。
また、上記課題を解決するための本発明は、前記廃液処理装置と、該廃液処理装置から排出される加工屑を除いた上澄み水から有機物イオン及び無機物イオンを除去して加工水を再生する加工水再生装置と、を備える加工水再生システムであって、該加工水再生装置は、該上澄み水に紫外線を照射する紫外線照射手段と、該上澄み水に含まれる該有機物イオン及び該無機物イオンを除去するイオン交換樹脂と、を備え、該廃液処理装置の前記酸性手段で加工廃液を酸性にして該加工屑を沈殿させ除去した酸性の該上澄み水を該加工水再生装置の該イオン交換樹脂に通水させることで、該上澄み水を中性にして加工水を再生する加工水再生システムである。
従来は、加工廃液に含まれる加工屑（ＳｉＯ２屑、ＳｉＣ屑、又は樹脂屑等）は、マイナスに帯電されている。そのため、加工屑同士は、互いに反発し合い沈殿槽内を浮遊することとなるので沈殿しにくいという問題があった。
そこで、被加工物に加工水を供給して被加工物を加工する加工装置から排出される加工屑を含む加工廃液を受け入れ、加工屑を沈殿させ、加工廃液から加工屑を除去する本発明に係る廃液処理装置は、加工屑を含む加工廃液を溜める沈殿槽と、沈殿槽に加工廃液を入れる入口と、入口から沈殿槽内に入れられる加工廃液を酸性にすることによって加工廃液が中性であったときに発生していた加工屑同士の反発しあう力を小さくさせ、加工屑の沈殿を早めさせる酸性手段と、沈殿槽内で加工廃液中の加工屑を沈殿させたことにより取得される上澄み水を排水させる出口と、を備えることで、加工廃液を酸性にして加工屑の沈殿を早めることが可能となり、廃液処理におけるフィルタ交換等の作業者の負担が低減され、また、廃液処理装置の沈殿槽を小型化させることが可能となる。
そこで、被加工物に加工水を供給して被加工物を加工する加工装置から排出される加工屑を含む加工廃液を受け入れ、加工屑を沈殿させ、加工廃液から加工屑を除去する本発明に係る廃液処理装置は、加工屑を含む加工廃液を溜める沈殿槽と、沈殿槽に加工廃液を入れる入口と、入口から沈殿槽内に入れられる加工廃液を酸性にすることによって加工廃液が中性であったときに発生していた加工屑同士の反発しあう力を小さくさせ、加工屑の沈殿を早めさせる酸性手段と、沈殿槽内で加工廃液中の加工屑を沈殿させたことにより取得される上澄み水を排水させる出口と、を備えることで、加工廃液を酸性にして加工屑の沈殿を早めることが可能となり、廃液処理におけるフィルタ交換等の作業者の負担が低減され、また、廃液処理装置の沈殿槽を小型化させることが可能となる。
本発明に係る廃液処理装置において、酸性手段は、加工廃液に二酸化炭素を供給する二酸化炭素供給部を備えることで、加工廃液を中性から酸性に容易に変化させることが可能となる。
本発明に係る廃液処理装置において、前記加工廃液のｐＨ値を測定するｐＨ測定器と、前記加工屑の材質を設定する材質設定部と、該材質に対してゼータ電位が０ＶとなるｐＨ値を示した対応表と、該ｐＨ測定器によって測定されたｐＨ値が該対応表から選択した該材質に対してゼータ電位が０ＶとなるｐＨ値になるように前記酸性手段を制御する制御部と、を備えることで、加工廃液をｐＨ調整しつつ酸性にしてゼータ電位を０Ｖにすることで、粒子状の加工屑同士の反発力が無くなるようにしている。そのため加工屑同士は、例えば、沈殿槽内の水流によって接近し凝集しやすくなる。即ち、粒子状の加工屑同士が数ｎｍ以下に近づくと、ＤＬＶＯ理論（デリャーギン・ランダウ・フェルウェー・オーバービーク理論）に基づくファンデルワールス力の引力によって凝集される。よって、加工屑が大きくなり沈殿しやすくなる。このように、加工屑を早く沈殿させられるので、廃液処理装置の沈殿槽の小型化、及び加工廃液の処理速度の向上を可能とする。
廃液処理装置と、廃液処理装置から排出される加工屑を除いた上澄み水から有機物イオン及び無機物イオンを除去して加工水を再生する加工水再生装置と、を備える加工水再生システムは、加工水再生装置は、上澄み水に紫外線を照射する紫外線照射手段と、上澄み水に含まれる有機物イオン及び無機物イオンを除去するイオン交換樹脂と、を備え、廃液処理装置の酸性手段で加工廃液を酸性にして加工屑を沈殿させ除去した酸性の上澄み水を加工水再生装置のイオン交換樹脂に通水させることで、上澄み水を中性にして加工水を再生させて、加工装置に循環させることが可能となる。
図１に示す加工装置Ａは、半導体デバイスの製造過程で用いられ、加工水（例えば、純水）を供給しつつ、回転する研削砥石でチャックテーブルに保持された被加工物（例えば、シリコンウェーハやシリコンインゴット等）を研削して薄化する研削装置、又は加工水を供給しつつチャックテーブルに保持されたシリコンウェーハ等の被加工物に対して回転する切削ブレードを切込ませて被加工物をカットする切削装置等である。
加工装置Ａには、加工装置Ａから排出される加工屑Ｂ（例えば、ＳｉＯ２屑、ＰＳＬ（ポリスチレンラテックス）屑、又はＳｉＣ屑等であり、図２参照）を含む加工廃液Ｌを受け入れ、加工屑Ｂを沈殿させ、加工廃液Ｌから加工屑Ｂを除去する本発明に係る廃液処理装置９が、金属配管や可撓性を有するチューブ等からなる加工廃液流入管９０を介して接続されている。また、廃液処理装置９は、本発明に係る加工水再生システム１に組み込まれている。本実施形態においては、加工屑Ｂの材質はＳｉＣであるとする。
また、本実施形態においては、加工廃液流入管９０を通る加工廃液Ｌは、加工屑Ｂの沈殿を早めさせる酸性手段９９によって、中性から酸性にされた後に廃液処理装置９の沈殿槽９１に導入される。
また、本実施形態においては、加工廃液流入管９０を通る加工廃液Ｌは、加工屑Ｂの沈殿を早めさせる酸性手段９９によって、中性から酸性にされた後に廃液処理装置９の沈殿槽９１に導入される。
廃液処理装置９は、加工屑Ｂを含む加工廃液Ｌを溜める沈殿槽９１と、沈殿槽９１に加工廃液Ｌを入れる入口９１０と、入口９１０から沈殿槽９１内に入れられる加工廃液Ｌを酸性にすることによって加工廃液Ｌが中性であったときに発生していた加工屑Ｂ同士の反発しあう力を小さくさせ、加工屑Ｂの沈殿を早めさせる酸性手段９９と、沈殿槽９１内で加工廃液Ｌ中の加工屑Ｂを沈殿させたことにより取得される上澄み水Ｌ１を排水させる出口９１９と、を備えている。
本実施形態における沈殿槽９１は、図示の例では上側が開口した略直方体形状の容器であり、平面視略矩形の底板９１３と、底板９１３の外周から一体的に＋Ｚ方向に立ち上がる４枚の側壁とからなる。図１、２でＸ軸方向において対向する２枚の側壁を側壁９１４として、Ｙ軸方向において対向する２枚の側壁を側壁９１５とする。
また、沈殿槽９１の上部には、加工廃液Ｌが溢れることを防止する図示しないオーバーフロー管が設けられている。オーバーフロー管は、図示しないタンクに連通しており、沈殿槽９１から溢れようとした加工廃液Ｌを該タンクに導く。なお、沈殿槽９１は、取り外し可能な蓋を備えていてもよい。
また、沈殿槽９１の上部には、加工廃液Ｌが溢れることを防止する図示しないオーバーフロー管が設けられている。オーバーフロー管は、図示しないタンクに連通しており、沈殿槽９１から溢れようとした加工廃液Ｌを該タンクに導く。なお、沈殿槽９１は、取り外し可能な蓋を備えていてもよい。
図１、２に示す例においては、入口９１０は、＋Ｘ方向側の側壁９１４に貫通形成されており、出口９１９は、−Ｘ方向側の側壁９１４に貫通形成されている。
沈殿槽９１の内部には、Ｘ軸方向に並ぶ複数の隔壁９１６が底板９１３から垂直に立設している。各隔壁９１６は、入口９１０から出口９１９に向かうＸ軸方向に対して水平方向に交差しており、隔壁９１６によって、沈殿槽９１内には上側から見てジグザグの流路が形成されている。隔壁９１６の上端は、側壁９１４の上端よりも低く設定されており、加工屑Ｂが除去された上澄み水Ｌ１が隔壁９１６上を乗り越え、沈殿槽９１から漏れることが無いようになっている。また、これによってジグザグの流路が、沈殿槽９１の上部に形成されないことで、沈殿槽９１に入ってきた浮く加工屑Ｂを出口９１９から排出させないようになっている。例えば、複数枚の隔壁９１６は、＋Ｘ方向側から−Ｘ方向側に向かって順に高くなるように設定されているが、これに限定されるものではない。
本実施形態において、酸性手段９９は、図２に示すように、加工廃液Ｌに二酸化炭素ガスを供給する二酸化炭素供給部９９０を備えている。
例えば、二酸化炭素ガスを蓄えている二酸化炭素供給部９９０は、加工廃液流入管９０の途中に、三方管９００等を介して連通している。二酸化炭素供給部９９０から送出された二酸化炭素ガスは、加工廃液流入管９０内を廃液処理装置９に向かって流れる加工廃液Ｌに供給される。なお、二酸化炭素供給部９９０は、沈殿槽９１内で加工廃液Ｌに対して二酸化炭素ガスを供給するものとしてもよい。
例えば、二酸化炭素ガスを蓄えている二酸化炭素供給部９９０は、加工廃液流入管９０の途中に、三方管９００等を介して連通している。二酸化炭素供給部９９０から送出された二酸化炭素ガスは、加工廃液流入管９０内を廃液処理装置９に向かって流れる加工廃液Ｌに供給される。なお、二酸化炭素供給部９９０は、沈殿槽９１内で加工廃液Ｌに対して二酸化炭素ガスを供給するものとしてもよい。
例えば、図２に示すように、二酸化炭素供給部９９０は、調整弁９９１によって、単位量当たりの加工廃液Ｌに対する二酸化炭素ガスの供給量を調整できる。調整弁９９１は、例えば、比例制御電磁弁であり、後述する制御部９８が調整弁９９１に流す電流量を変化させることで、二酸化炭素供給部９９０が加工廃液Ｌに供給する二酸化炭素ガスの供給量を０％〜１００％の間で自由に流量調整可能である。なお、調整弁９９１は、例えば可変オリフィス弁、又はバタフライバルブ等の流量調整弁であってもよい。
図２に示すように、本実施形態における廃液処理装置９は、加工廃液ＬのｐＨ値を測定するｐＨ測定器９５と、加工屑Ｂの材質を設定する材質設定部９６と、材質に対してゼータ電位が０ＶとなるｐＨ値を示した対応表９７と、ｐＨ測定器９５によって測定されたｐＨ値が対応表９７から選択した材質に対してゼータ電位が０ＶとなるｐＨ値になるように酸性手段９９を制御する制御部９８と、を備える。なお、ゼータ電位とは、粒子状の加工屑Ｂから十分に離れて電気的に中性である領域の電位を０Ｖと定義し、このゼロ点を基準として測定した場合の滑り面の電位で定義される。
ｐＨ測定器９５は、図２に示す例においては、廃液処理装置９の沈殿槽９１内の加工廃液ＬのｐＨ値を測定するものとなっているが、三方管９００よりも下流側の加工廃液流入管９０内を流れる二酸化炭素ガスが混入された加工廃液ＬのｐＨ値を測定可能となっていてもよい。
制御部９８は、制御プログラムに従って演算処理を行うＣＰＵ及びメモリ等の記憶素子等から構成されており、図示しない有線又は無線の通信経路を介して、ｐＨ測定器９５及び調整弁９９１等に電気的に接続されている。
本実施形態においては、材質設定部９６及び対応表９７は、制御部９８に組み込まれている。材質設定部９６は、制御部９８の記憶素子の一領域に設定されている。また、対応表９７は、例えば、制御部９８の記憶素子の一領域に記憶されているデータである。図３に詳しく示す対応表９７は、図４に示す加工屑であるＰＳＬ（ポリスチレンラテックス）粒子表面、ＳｉＯ２表面、及びＳｉＣ表面のゼータ電位のｐＨ値依存性を示す過去の実験結果から得ることができたグラフからゼータ電位が０ＶとなるｐＨ値を抽出したものである。
以下に、廃液処理装置９を用いて、被加工物に加工水を供給して被加工物を加工する加工装置Ａから排出される加工屑Ｂを含む加工廃液Ｌを受け入れ、加工屑Ｂを沈殿させ、加工廃液Ｌから加工屑Ｂを除去する場合について説明する。
まず、図１、２に示す加工装置Ａから排出される加工屑Ｂ、並びに有機物及び無機物を含んだ加工廃液Ｌは、加工廃液流入管９０を通り廃液処理装置９の沈殿槽９１内へ入口９１０から流れ込み、沈殿槽９１に溜められていくとともに、沈殿槽９１内を隔壁９１６によって形成されるジグザグの流路を流れていく。本実施形態においては、例えば、加工屑Ｂは、ＳｉＣ屑であるとする。
図２に示すように、沈殿槽９１内で、加工廃液Ｌに含まれている加工屑Ｂが、徐々に沈殿していく。加工屑Ｂの沈殿量は、図２に示すように、＋Ｘ方向側に位置する入口９１０側が最も多くなり、−Ｘ方向側に位置する出口９１９側が最も少なくなる。そして、沈殿槽９１内で加工廃液Ｌ中の加工屑Ｂを沈殿させたことにより取得される上澄み水Ｌ１が出口９１９から排水される。
本発明に係る廃液処理装置９においては、上記加工屑Ｂの沈殿を早めるために、例えば、作業者が、廃液処理装置９に付属する図示しない入力手段（タッチパネルやキーボード等）から、加工装置Ａから排出されてくる加工廃液Ｌに含まれる加工屑Ｂの材質（本実施形態においては、ＳｉＣ）を入力することで、該材質が材質設定部９６に設定（記憶）される。なお、例えば、加工装置Ａから、廃液処理装置９の制御部９８に対して加工屑Ｂの材質についての情報が送信されて、該材質が材質設定部９６に設定（記憶）されるものとしてもよい。
また、図２に示す制御部９８による制御の下で、調整弁９９１に電流が流され、調整弁９９１が開かれる。そして、二酸化炭素供給部９９０から圧縮された二酸化炭素ガスが送出されて、加工廃液流入管９０内で加工廃液Ｌに溶け込む。これによって、加工廃液流入管９０内を沈殿槽９１に向かって流れる中性の加工廃液Ｌが酸性になる。
また、本実施形態においては、ｐＨ測定器９５によって、沈殿槽９１内の加工廃液ＬのｐＨ値が測定されて、測定されたｐＨ値についての情報が制御部９８に送信される。制御部９８は、予め記憶している図３に示す対応表９７から加工屑Ｂの材質（ＳｉＣ）に対してゼータ電位が０ＶとなるｐＨ値＝４．２を選択する。そして、制御部９８が、調整弁９９１に流す電流の値を調整して、調整弁９９１の開度を調整することによって二酸化炭素供給部９９０が加工廃液Ｌに供給する二酸化炭素ガスの供給量を所望の供給量に設定する。これによって、例えば、沈殿槽９１内の加工廃液ＬのｐＨ値が下降して、ｐＨ値＝４．２になる。
そして、ゼータ電位が０Ｖに近づくことで、加工屑Ｂ同士の反発力が無くなるようになり、加工屑Ｂ同士は、例えば、沈殿槽９１内の水流によって接近し凝集しやすくなる。即ち、粒子状の加工屑Ｂ同士が数ｎｍ以下に近づくと、ＤＬＶＯ理論に基づくファンデルワールス力の引力によって凝集される。よって、加工屑Ｂが大きくなり沈殿しやすくなる。このように、加工屑Ｂを早く沈殿させられるので、廃液処理装置９の沈殿槽９１の小型化、及び加工廃液Ｌの処理速度の向上、即ち、廃液処理装置９への加工廃液Ｌの流入量を従来よりも増加させることを可能とする。
本実施形態においては、酸性手段９９は、加工廃液Ｌに二酸化炭素ガスを供給する二酸化炭素供給部９９０を備えることで、加工廃液Ｌを中性から酸性に容易に変化させることが可能となるが、酸性手段９９は、本実施形態に限定されるものではない。例えば、酸性手段９９は、沈殿槽９１又は加工廃液流入管９０に酢酸、又はクエン酸を供給する構成となっていてもよい。
本発明に係る図１に示す加工水再生システム１は、先に説明した廃液処理装置９と、廃液処理装置９から排出される加工屑Ｂ（図２参照）を除いた上澄み水Ｌ１から有機物イオン及び無機物イオンを除去して加工水Ｌ５を再生する加工水再生装置６と、を備える。
本実施形態における加工水再生システム１において、図１に示す廃液処理装置９に接続された上澄み水汲み上げポンプ２２が、自身が生み出す負圧によって、廃液処理装置９の出口９１９から排出された上澄み水Ｌ１を汲み上げて、一端が接続されたフィルタユニット導入管２４に対して送出する。
フィルタユニット導入管２４のもう一端側は、例えば、フィルタユニット３に連通している。また、例えば、フィルタユニット導入管２４内には、圧力計２４９が配設されており、圧力計２４９によって、上澄み水汲み上げポンプ２２が送出する上澄み水Ｌ１の量がフィルタユニット３の処理能力を超える量となっていないかを監視可能となっている。
なお、加工水再生システム１は、フィルタユニット３を備えていなくてもよく、廃液処理装置９から排出され上澄み水汲み上げポンプ２２により汲み上げられた上澄み水Ｌ１が、そのまま図１に示す清水タンク４０に導入されてもよい。
フィルタユニット導入管２４のもう一端側は、例えば、フィルタユニット３に連通している。また、例えば、フィルタユニット導入管２４内には、圧力計２４９が配設されており、圧力計２４９によって、上澄み水汲み上げポンプ２２が送出する上澄み水Ｌ１の量がフィルタユニット３の処理能力を超える量となっていないかを監視可能となっている。
なお、加工水再生システム１は、フィルタユニット３を備えていなくてもよく、廃液処理装置９から排出され上澄み水汲み上げポンプ２２により汲み上げられた上澄み水Ｌ１が、そのまま図１に示す清水タンク４０に導入されてもよい。
本実施形態において、上澄み水汲み上げポンプ２２で汲み上げられた上澄み水Ｌ１に残留し得る例えば微細な加工屑をさらに除去しよりクリアな上澄み水（以下、清水Ｌ２とする。）を精製するフィルタユニット３は、例えば、株式会社ディスコ製の製品名ＣＣフィルタで構成されるユニットである。フィルタユニット３は、例えば、第１のフィルタ３１と第２のフィルタ３２とを備えており、フィルタユニット導入管２４を流れる上澄み水Ｌ１は、第１のフィルタ３１又は第２のフィルタ３２に導入される。
筒状の第１のフィルタ３１（第２のフィルタ３２）は、例えば、側面に複数の図示しない開口を備えた筒体３１１（筒体３２１）と、筒体３１１（筒体３２１）の上面中央に形成され加工廃液を投入する投入口３１２（投入口３２２）と、筒体３１１（筒体３２１）内に配設された図示しない筒状の濾紙とを備えている。第１のフィルタ３１（第２のフィルタ３２）においては、投入口３１２（投入口３２２）から筒状の濾紙内に入った上澄み水Ｌ１が、筒状の濾紙で微細な加工屑Ｂがさらに濾過された後、筒体３１１（筒体３２１）の側面の複数の開口から外に清水Ｌ２として排出される。
このように構成された第１のフィルタ３１と第２のフィルタ３２とは、桶状のトレイ３４上に並んで配設されている。トレイ３４上には、第１のフィルタ３１又は第２のフィルタ３２により清水Ｌ２が排出される。トレイ３４上の桶内には、配管３４０の上流側が連通しており、配管３４０の下流側は清水タンク４０に連通している。
フィルタユニット導入管２４のもう一端側は分岐しており、第１のフィルタ３１の投入口３１２にはフィルタユニット導入管２４が分岐してなる第１のフィルタユニット導入管２４１が連通しており、第２のフィルタ３２の投入口３２２にはフィルタユニット導入管２４が分岐してなる第２のフィルタユニット導入管２４２が連通している。
第１のフィルタユニット導入管２４１内には第１のソレノイドバルブ２４１ａが、また、第２のフィルタユニット導入管２４２内には第２のソレノイドバルブ２４２ａが配設されている。第１のソレノイドバルブ２４１ａ（第２のソレノイドバルブ２４２ａ）は、第１のフィルタユニット導入管２４１（第２のフィルタユニット導入管２４２）が第１のフィルタ３１（第２のフィルタ３２）に連通する状態と連通しない状態とを切り換える。
例えば、第１のフィルタ３１のみによる上澄み水Ｌ１の処理を実施し続けると、第１のフィルタ３１の図示しない濾紙の内側には加工屑Ｂが堆積し、上澄み水Ｌ１が図示しない濾紙を通過し難くなり、フィルタ機能が失われる。その結果、フィルタユニット導入管２４内の圧力が高くなり許容値を超えたことを、圧力計２４９が測定する。そして、第１のソレノイドバルブ２４１ａを閉状態にする制御が行われ、第１のフィルタユニット導入管２４１と第１のフィルタ３１との連通が遮断される。さらに、第２のソレノイドバルブ２４２ａを開状態にする制御が行われ、第２のフィルタユニット導入管２４２と第２のフィルタ３２とが連通する。また、圧力計２４９がフィルタユニット導入管２４内の圧力が高くなり許容値を超えたことを測定すると、図示しない警報手段が、第１のフィルタ３１の交換の必要が生じていることを発報・画面表示して作業者に知らしめる。
その結果、上澄み水汲み上げポンプ２２により送出された上澄み水Ｌ１は、第２のフィルタ３２に流入して、第２のフィルタ３２によって第１のフィルタ３１と同様に処理される。また、第１のフィルタ３１は、濾紙等の交換が可能な状態になっているため、作業者が第１のフィルタ３１の濾紙交換を行うことができる。即ち、加工水再生システム１においては、第１のフィルタ３１を交換する際においても、第２のフィルタ３２により上澄み水Ｌ１の処理が行えるため、装置を停止させる必要が無い。
図１に示す加工水再生装置６は、加工屑Ｂがフィルタユニット３によりさらに高度に除去された上澄み水（本実施形態においては清水Ｌ２）に紫外線を照射する紫外線照射手段６０と、清水Ｌ２に含まれる有機物イオン及び無機物イオンを除去するイオン交換樹脂６３０と、を備えている。
トレイ３４から配管３４０を介して流下して清水タンク４０に一時的に貯留された清水Ｌ２は、図１に示す清水ポンプ４２によって汲み上げられて、清水ポンプ４２に一端が接続された紫外線照射ユニット導入管４２２を通り、紫外線照射手段６０に送られる。
紫外線照射手段６０は、例えば、図１に示す支持台１４上に着脱可能に配設されている。該支持台１４上には仕切り板１４０が立設しており、支持台１４上における仕切り板１４０の後側（＋Ｙ方向側）に紫外線照射手段６０は位置している。また、支持台１４における仕切り板１４０の後側（＋Ｙ方向側）には、紫外線照射手段６０の隣に精密フィルタ１７が着脱可能に配設されている。
紫外線照射手段６０は、例えば、図１に示す支持台１４上に着脱可能に配設されている。該支持台１４上には仕切り板１４０が立設しており、支持台１４上における仕切り板１４０の後側（＋Ｙ方向側）に紫外線照射手段６０は位置している。また、支持台１４における仕切り板１４０の後側（＋Ｙ方向側）には、紫外線照射手段６０の隣に精密フィルタ１７が着脱可能に配設されている。
紫外線照射手段６０は、例えば、その内部を通る清水Ｌ２に対して、図示しない紫外線ランプから、所定波長の紫外線を照射して、清水Ｌ２中の有機物及び無機物を分解（イオン化）する。
本実施形態においては、イオン交換樹脂６３０は、例えば、第１イオン交換手段６１及び第２イオン交換手段６２にそれぞれ組み込まれている。そして、第１イオン交換手段６１及び第２イオン交換手段６２は、支持台１４における仕切り板１４０の前側（−Ｙ方向側）に着脱可能に並べて配設されている。
イオン交換樹脂６３０は、本実施形態においては、アニオン交換樹脂６３０ａとカチオン交換樹脂６３０ｂとの両方が所定の割合で第１イオン交換手段６１のケーシング６１１（第２イオン交換手段６２のケーシング６２１）内に充填されている。
紫外線照射手段６０において有機物や無機物が分解等された酸性の清水Ｌ２は、配管６０２を介して第１イオン交換手段６１または第２イオン交換手段６２に導入される。
配管６０２には電磁開閉弁６０２ａおよび電磁開閉弁６０２ｂが配設されている。電磁開閉弁６０２ａが開状態になると清水Ｌ２が第１イオン交換手段６１に導入され、電磁開閉弁６０２ｂが開状態になると清水Ｌ２が第２イオン交換手段６２に導入されるようになっている。
第１イオン交換手段６１のイオン交換樹脂６３０、又は第２イオン交換手段６２のイオン交換樹脂６３０を通過した酸性の清水Ｌ２は、有機物イオン及び無機物イオンが除去されるとともに、含まれている二酸化炭素ガスがアニオン交換樹脂６３０ａに吸着されることで、中性の加工水Ｌ５になる。
第１イオン交換手段６１のイオン交換樹脂６３０、又は第２イオン交換手段６２のイオン交換樹脂６３０を通過した酸性の清水Ｌ２は、有機物イオン及び無機物イオンが除去されるとともに、含まれている二酸化炭素ガスがアニオン交換樹脂６３０ａに吸着されることで、中性の加工水Ｌ５になる。
このようにして酸性の清水Ｌ２がイオン除去され精製された中性の加工水Ｌ５には、第１イオン交換手段６１および第２イオン交換手段６２を構成するイオン交換樹脂６３０の樹脂屑等の微細な物質が混入されている場合がある。このため、第１イオン交換手段６１および第２イオン交換手段６２から送られてくる加工水Ｌ５を、配管１７１を介して精密フィルタ１７に導入し、この精密フィルタ１７によって加工水Ｌ５に混入されているイオン交換樹脂６３０の樹脂屑等の微細な物質を捕捉する。
例えば、上記配管１７１には、第１イオン交換手段６１および第２イオン交換手段６２から精密フィルタ１７に送出される加工水Ｌ５の圧力を検出する圧力検出手段１７３が配設されており、この圧力検出手段１７３は検出した配管１７１内の圧力が所定圧力値以上に達したならば、精密フィルタ１７に樹脂屑等の微細な物質が堆積してフィルタ機能が失われたと判断し、精密フィルタ１７を交換すべきとの警告を発報・表示する。
また、上記配管１７１には、第１イオン交換手段６１または第２イオン交換手段６２から精密フィルタ１７に送出される加工水Ｌ５の比抵抗を検出するための比抵抗計１７５が配設されていてもよい。
また、上記配管１７１には、第１イオン交換手段６１または第２イオン交換手段６２から精密フィルタ１７に送出される加工水Ｌ５の比抵抗を検出するための比抵抗計１７５が配設されていてもよい。
精密フィルタ１７を通過した加工水Ｌ５は、配管１８０を介して加工水温度調整手段１８に送られる。加工水温度調整手段１８に送られた加工水Ｌ５は、ここで所定温度に調整され配管１８１を介して図１に示す加工装置Ａ内の図示しない加工水供給手段に循環せしめられる。
上記のように、廃液処理装置９と、廃液処理装置９から排出される加工屑Ｂを除いた上澄み水（本実施形態においては、清水Ｌ２）から有機物イオン及び無機物イオンを除去して加工水を再生する加工水再生装置６と、を備える加工水再生システム１は、加工水再生装置６は、清水Ｌ２に紫外線を照射する紫外線照射手段６０と、清水Ｌ２に含まれる有機物イオン及び無機物イオンを除去するイオン交換樹脂６３０と、を備え、廃液処理装置９の酸性手段９９で加工廃液Ｌを酸性にして加工屑Ｂを沈殿させ除去した酸性の清水Ｌ２を加工水再生装置６のイオン交換樹脂６３０に通水させることで、清水Ｌ２を中性にして加工水Ｌ５を再生させて、加工装置Ａに循環させることが可能となる。
本発明に係る廃液処理装置９及び加工水再生システム１は本実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。また、添付図面に図示されている廃液処理装置９や加工水再生システム１の各構成の形状等についても、これに限定されず、本発明の効果を発揮できる範囲内で適宜変更可能である。
Ａ：加工装置
１：加工水再生システム
Ｌ：加工廃液 Ｂ：加工屑 ９：廃液処理装置 ９０：加工廃液流入管 ９１：沈殿槽 ９１０：入口 ９１９：出口 ９１３：底板 ９１４、９１５：側壁 ９１６：隔壁
９９：酸性手段 ９９０：二酸化炭素供給部 ９９１：調整弁
９８：制御部 ９６：材質設定部 ９７：対応表 ９５：ｐＨ測定器
Ｌ１：上澄み水
２２：上澄み水汲み上げポンプ ２３：加工廃液流入管
２４：フィルタユニット導入管 ２４１：第１のフィルタユニット導入管 ２４１ａ：第１のソレノイドバルブ ２４２：第２のフィルタユニット導入管 ２４２ａ：第２のソレノイドバルブ ２４９：圧力計
３：フィルタユニット
３１：第１のフィルタ ３１１：筒体 ３１２：投入口
３２：第２のフィルタ ３２１：筒体 ３２２：投入口
３４：トレイ ３４０：配管
４０：清水タンク ４２：清水ポンプ Ｌ２：清水
６：加工水再生装置 ６０：紫外線照射手段 ６１：第１イオン交換手段 ６１１：ケーシング ６２：第２イオン交換手段 ６２１：ケーシング ６３０：イオン交換樹脂 ６３０ａ：アニオン交換樹脂 ６３０ｂ：カチオン交換樹脂
１４：支持台 １４０：仕切り板
１７：精密フィルタ １７１：配管 １７３：圧力検出手段 １７５：比抵抗計
１８：加工水温度調整手段 Ｌ５：加工水
１：加工水再生システム
Ｌ：加工廃液 Ｂ：加工屑 ９：廃液処理装置 ９０：加工廃液流入管 ９１：沈殿槽 ９１０：入口 ９１９：出口 ９１３：底板 ９１４、９１５：側壁 ９１６：隔壁
９９：酸性手段 ９９０：二酸化炭素供給部 ９９１：調整弁
９８：制御部 ９６：材質設定部 ９７：対応表 ９５：ｐＨ測定器
Ｌ１：上澄み水
２２：上澄み水汲み上げポンプ ２３：加工廃液流入管
２４：フィルタユニット導入管 ２４１：第１のフィルタユニット導入管 ２４１ａ：第１のソレノイドバルブ ２４２：第２のフィルタユニット導入管 ２４２ａ：第２のソレノイドバルブ ２４９：圧力計
３：フィルタユニット
３１：第１のフィルタ ３１１：筒体 ３１２：投入口
３２：第２のフィルタ ３２１：筒体 ３２２：投入口
３４：トレイ ３４０：配管
４０：清水タンク ４２：清水ポンプ Ｌ２：清水
６：加工水再生装置 ６０：紫外線照射手段 ６１：第１イオン交換手段 ６１１：ケーシング ６２：第２イオン交換手段 ６２１：ケーシング ６３０：イオン交換樹脂 ６３０ａ：アニオン交換樹脂 ６３０ｂ：カチオン交換樹脂
１４：支持台 １４０：仕切り板
１７：精密フィルタ １７１：配管 １７３：圧力検出手段 １７５：比抵抗計
１８：加工水温度調整手段 Ｌ５：加工水
Claims (4)
- 被加工物に加工水を供給して被加工物を加工する加工装置から排出される加工屑を含む加工廃液を受け入れ、該加工屑を沈殿させ、該加工廃液から該加工屑を除去する廃液処理装置であって、
該加工屑を含む該加工廃液を溜める沈殿槽と、
該沈殿槽に該加工廃液を入れる入口と、
該入口から該沈殿槽内に入れられる該加工廃液を酸性にすることによって該加工廃液が中性であったときに発生していた該加工屑同士の反発しあう力を小さくさせ、該加工屑の沈殿を早めさせる酸性手段と、
該沈殿槽内で該加工廃液中の該加工屑を沈殿させたことにより取得される上澄み水を排水させる出口と、を備え、
該加工廃液を酸性にしたことにより該加工屑の沈殿を早めることを特徴とする、廃液処理装置。 - 前記酸性手段は、前記加工廃液に二酸化炭素を供給する二酸化炭素供給部を備える請求項１記載の廃液処理装置。
- 前記加工廃液のｐＨ値を測定するｐＨ測定器と、前記加工屑の材質を設定する材質設定部と、該材質に対してゼータ電位が０ＶとなるｐＨ値を示した対応表と、該ｐＨ測定器によって測定されたｐＨ値が該対応表から選択した該材質に対してゼータ電位が０ＶとなるｐＨ値になるように前記酸性手段を制御する制御部と、を備える請求項１、又は請求項２記載の廃液処理装置。
- 請求項１記載の廃液処理装置と、該廃液処理装置から排出される加工屑を除いた上澄み水から有機物イオン及び無機物イオンを除去して加工水を再生する加工水再生装置と、を備える加工水再生システムであって、
該加工水再生装置は、該上澄み水に紫外線を照射する紫外線照射手段と、
該上澄み水に含まれる該有機物イオン及び該無機物イオンを除去するイオン交換樹脂と、を備え、
該廃液処理装置の前記酸性手段で加工廃液を酸性にして該加工屑を沈殿させ除去した酸性の該上澄み水を該加工水再生装置の該イオン交換樹脂に通水させることで、該上澄み水を中性にして加工水を再生する加工水再生システム。
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