JP2786981B2

JP2786981B2 - 廃水処理剤

Info

Publication number: JP2786981B2
Application number: JP7968693A
Authority: JP
Inventors: 孝治笹山
Original assignee: NIPPON ENU ESU SHII KK
Current assignee: NIPPON ENU ESU SHII KK
Priority date: 1993-04-06
Filing date: 1993-04-06
Publication date: 1998-08-13
Anticipated expiration: 2013-08-13
Also published as: JPH06285475A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、半導体素子，プリン
ト基板等の洗浄により生じる廃水の処理に用いられる廃
水処理剤に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から半導体およびプリント基板等の
洗浄には、特定フロンおよび１，１，１−トリクロロエ
タン等の塩素系溶剤が使用されてきた。しかしながら、
オゾン層破壊の可能性が指摘されてから、１９９５年末
時点での上記特定フロンの全廃が決定された。このた
め、国内においても、電気，電子業界を中心に、上記特
定フロンに代わる洗浄用代替フロンの開発が積極的に行
われている。そして、現在、溶剤系洗浄剤と水系洗浄剤
の２種類に大別される代替フロンが開発されている。上
記溶剤系洗浄剤は、ハロゲン化炭化水素系を除けばいず
れも引火性を有するもので、使用にあたっては火災に対
する注意が必要であり防爆対策が必須である。また、毒
性を有するために取扱に注意を要する。これに対し、上
記水系洗浄剤は、基本的に引火性を有すものではなく危
険性が非常に少ないため、最近では、これを中心に研究
開発が行われている。上記水系洗浄剤は、アルカリ鹸化
型洗浄剤と中性高濃度界面活性剤を主成分とする洗浄剤
の二に大別される。上記アルカリ鹸化型洗浄剤は、洗浄
力の点では優れているが、例えば濯ぎ不足により洗浄剤
が残留した場合にエレクトロマイグレーションが発生す
る等の問題を有している。このような観点から、中性の
高濃度界面活性剤を主成分とする水系洗剤が最近注目さ
れている。

【０００３】一方、上記中性の高濃度界面活性剤を主成
分とする洗浄剤は、非危険物で取扱いが容易であり、濯
ぎも水で行うことができるため、実用に適しており、最
近ではこの中性の高濃度界面活性剤を主成分とする洗浄
剤の開発が盛んに行われている。しかしながら、この洗
浄剤を用いて洗浄を行った際に、洗浄後に生じる廃水の
処理が問題となる。この廃水処理としては、上記廃水
を、活性炭，イオン交換樹脂および活性汚泥等から構成
される廃水濾過システムで処理する方法が一般的であ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記廃水濾過
システムは、大規模な設備となり処理にコストがかかり
過ぎるという問題を有している。さらに、上記洗浄剤
は、ノニオン性界面活性剤と水とからなり、このノニオ
ン性界面活性剤を充分に除去することができないという
問題を有している。このように代替フロンとして注目さ
れている中性の高濃度界面活性剤を主成分とする洗浄剤
を用いての洗浄の際に生ずる廃水の処理において、効果
的な処理方法が未だ確立されておらずその開発が強く望
まれているのが実情である。

【０００５】このような実情を解決するために、この出
願人は、ノボラック樹脂を主成分として、これにアルカ
リ性物質を用いて、廃水中のノニオン性界面活性剤を沈
殿させ分離させる廃水処理法を提案し出願している（特
願平５−５１７７９号）。ところが、上記廃水処理方法
によって処理された上澄み液を分析すると、化学的酸素
要求量（ＣＯＤ）値が高く、廃水中に存在しない物質が
検出された。この上澄み液は、活性汚泥，活性炭等を用
いた通常の廃水処理により処理してもＣＯＤ値を低下さ
せることは困難であるため、放流可能なレベルまで処理
するには高度かつ高コストの処理が要求されることとな
る。

【０００６】この発明はこのような事情に鑑みなされた
もので、ノニオン性界面活性剤を効率よく除去すること
が可能で、かつ廃水処理液のＣＯＤ値が放流可能なレベ
ルに設定することができる廃水処理剤の提供をその目的
とする。

【０００７】

【課題を解決する手段】上記目的を達成するために、こ
の発明の廃水処理剤は、下記の（Ａ）を含有するという
構成をとる。（Ａ）不純物が水溶出により除去されてなるノボラック
樹脂と、アルカリ性物質。

【０００８】

【作用】すなわち、本発明者らは、ノボラック樹脂を用
いて廃水処理を行った際に生じる上澄み液中の成分を分
析すると、廃水中に含まれていない成分が含有されて、
これが廃水処理された上澄み液のＣＯＤ値を上げる原因
であることを突き止めた。そして、このＣＯＤ値を上げ
る原因である物質について研究を重ねた結果、この物質
は上記ノボラック樹脂に起因することを突き止めた。そ
こで、このノボラック樹脂に起因する不純物を除去する
ための研究をさらに重ねた結果、予めノボラック樹脂中
の不純物を水抽出により除去して精製したノボラック樹
脂と、アルカリ性物質とを含有する廃水処理剤を用いて
廃水処理を行うと、処理された上澄み液のＣＯＤ値は低
くなることを見出しこの発明に到達した。したがって、
この発明により、ノニオン性界面活性剤を効率よく除去
することができ、かつ廃水処理液のＣＯＤ値を放流可能
な低いレベルに設定することが可能となる。

【０００９】つぎに、この発明を詳しく説明する。

【００１０】この発明の廃水処理剤は、精製されたノボ
ラック樹脂とアルカリ性物質を用いて得られる。

【００１１】上記精製されたノボラック樹脂の原料とな
るノボラック樹脂は、特に限定されるものではなく、従
来公知のものがあげられる。上記ノボラック樹脂の形態
としては、粒状のものを用いることが好ましい。上記粒
状とは、粉末状，フレーク状，マーブル状のものはもち
ろん、粉末状のものを打錠成形等によりペレット状に成
形されたものも含む趣旨である。そして、上記粒状ノボ
ラック樹脂としては、下記の一般式（１）で表されるノ
ボラック樹脂を主成分とするものを用いることが好まし
い。特に、一般式（１）中の繰り返し数ｎは５〜７が好
適である。繰り返し数ｎとして５〜７のものを用いるこ
とにより、廃水中のノニオン性界面活性剤とそれ以外と
の分離が一層効果的になる。

【００１２】

【化２】

【００１３】上記ノボラック樹脂は、つぎの方法により
精製して用いられる。すなわち、ノボラック樹脂に水を
配合して攪拌した後、これを放置する。そして、ノボラ
ック樹脂からなる沈殿物質と、上澄み液とに分離させ
て、上記上澄み液中にノボラック樹脂中の不純物を溶出
させる。ついで、この上澄み液とノボラック樹脂を遠心
分離機，脱水機等を用いて分離させ上澄み液を除去す
る。さらに、ノボラック樹脂を精製する場合は、上記操
作を繰り返す。このようにして、ノボラック樹脂に含ま
れる不純物が水中に溶出し、上澄み液とともに除去され
る。このような精製処理を行うことにより、ノボラック
樹脂を廃水処理に用いたときに、ノボラック樹脂に由来
する不純物の廃水処理液中への溶出が抑制されるため、
廃水処理液のＣＯＤ値が放流可能な低いレベルに設定可
能となる。これが、この発明の最大の特徴である。な
お、この精製法は、低分子量のノボラック樹脂に対して
特に有効な方法である。

【００１４】上記精製工程において用いられる水として
は、例えば２５℃程度の常温水から８０℃程度の温水を
用いることが好ましい。特に好ましくは５０℃程度の温
水である。

【００１５】上記アルカリ性物質は、ノボラック樹脂を
廃水に溶解させる目的で用いられる。このようなアルカ
リ性物質としては、アルカリ金属水酸化物，アルカリ土
類金属水酸化物，アンモニア，アミン等があげられる。
なかでも、水酸化ナトリウム，水酸化カリウムを用いる
ことが好ましい。上記アルカリ性物質の使用量は、上記
ノボラック樹脂を廃水中に良好に溶解させるのに必要な
量に設定されるが、廃水のｐＨが８以上、好ましくは９
以上になるように配合することが好適である。

【００１６】この発明の廃水処理剤を用いた廃水処理
は、例えば、つぎのようにして行われる。すなわち、上
記方法により精製された粒状ノボラック樹脂およびアル
カリ性物質を準備し、これらを廃水に配合し均一に混合
する。ついで、上記の混合液に酸性物質を添加する。こ
のようにすることで、廃水が、沈殿物質と上澄み液とに
分離される。

【００１７】上記ノボラック樹脂の配合量は、上記廃水
に含まれるノニオン性界面活性剤の種類，廃水中の不純
物の構成によって適宜決定されるが、例えば廃水中のノ
ニオン性界面活性剤量１００重量部（以下「部」と略
す）に対して、１０〜１５０部の割合に設定することが
好ましい。

【００１８】上記粒状ノボラック樹脂とアルカリ性物質
を添加した後に廃水に添加する酸性物質としては、塩
酸，硫酸，シュウ酸等があげられる。上記酸性物質の添
加量としては、廃水中に溶解したノボラック樹脂を不溶
化させることができる量であればよく、例えば、系全体
のｐＨを８以下に、好ましくはｐＨ７．５〜６．５の略
中性領域に降下させることの可能な量に設定される。

【００１９】この発明の廃水処理剤を用いた廃水処理に
おいて、従来から用いられる吸着剤等は使用しないこと
が好ましい。例えば無機凝集剤を用いると、沈殿物質量
および沈殿物質の占有体積が増加し、上記沈殿物質の除
去等にコストがかかり、廃水処理が高コストになるから
である。

【００２０】このように、この発明の廃水処理剤を用い
ての廃水処理は、アルカリ性となった廃水中にノボラッ
ク樹脂が溶解し、ついで、酸性物質を添加することによ
り、廃水中のノニオン性界面活性剤を取り込み沈殿させ
る。これにより、廃水を上澄み液と沈殿物質とに分離す
ることが可能となり、上記沈殿物資を除去することによ
り廃水を処理することができる。そして、上記上澄み液
は、透明で、かつ乾燥固形分はもちろん、ノボラック樹
脂由来の不純物をほとんど含有していない。したがっ
て、上記上澄み液のＣＯＤ値は、放流可能なレベルまで
低下しており、さらに活性汚泥等の生物処理を行うこと
により上澄み液のＢＯＤ値（生化学的酸素要求量）をも
低下させることができるため、廃水処理がより一層進む
ようになる。

【００２１】

【発明の効果】以上のように、この発明の廃水処理剤
は、水溶出により不純物が除去され精製されたノボラッ
ク樹脂と、アルカリ性物質とから構成される。したがっ
て、予めノボラック樹脂が精製されているため、ノボラ
ック樹脂に由来する不純物が廃水処理液へ溶出すること
なくノニオン性界面活性剤を除去することが可能とな
る。また、上記ノボラック樹脂の精製は、水溶出という
簡単な方法により行うことができるため、特別な設備，
装置等は不要である。すなわち、この発明の廃水処理剤
を用いることにより、従来の方法では処理ができなかっ
た中性の高濃度界面活性剤を主成分とする水系洗浄剤に
よる洗浄後の排水中のノニオン界面活性剤を、低コスト
で容易かつ高レベルで分離除去することが可能となり、
かつ廃水処理後の廃水はそのまま放流可能な低いレベル
のＣＯＤ値とすることができる。したがって、この発明
の廃水処理剤は、代替フロンによる洗浄に切り替わりつ
つ半導体分野の洗浄用廃水に用いられる廃水処理剤とし
て最適である。さらに、この発明の廃水処理剤は、ノニ
オン性界面活性剤を含む廃水のみならず、製糸工程に生
じるポリビニール（ＰＶＡ）を含む廃水、ノニオン性界
面活性剤以外のカチオン性，アニオン性および両性の界
面活性剤を含む廃水も、沈殿物質と透明な上澄み液とに
分離させることができ、そしてこの上澄み液にはノボラ
ック樹脂に由来する不純物が含まれていないためＣＯＤ
値も放流可能な低いレベルとすることができる。

【００２２】つぎに、実施例について比較例と併せて説
明する。

【００２３】〔疑似廃水の作製〕代替フロンの一種であ
るノニオン性界面活性剤を含む中性高濃度界面活性剤含
有洗浄剤を準備し、これを用いてプリント基板を洗浄し
た際に生じる廃水と成分がほとんど同じ疑似廃水（ノニ
オン性界面活性剤含有率４５０００ｐｐｍ）を作製し
た。なお、中性高濃度界面活性剤含有洗浄剤としては、
花王社製のクリンスルー７００を用いた。

【００２４】一方、実施例および比較例に先立ち、下記
に示す（１）〜（３）の３種類のノボラック樹脂を準備
した。（１）ノボラック樹脂Ａ：前記一般式（１）において、
繰り返し数ｎが５の粉末状物。（２）ノボラック樹脂Ｂ：前記一般式（１）において、
繰り返し数ｎが７の粉末状物。（３）ノボラック樹脂Ｃ：前記一般式（１）において、
繰り返し数ｎが６の粉末状物。

【００２５】

【実施例１〜５】上記ノボラック樹脂を前記に示す方法
により精製した。すなわち、まず、ノボラック樹脂１０
部に常温水（２５℃）９０部を配合し攪拌し、ノボラッ
ク樹脂からなる沈殿物質と上澄み液に分離させて、上記
上澄み液中にノボラック樹脂中の不純物を溶出させた。
ついで、この上澄み液とノボラック樹脂を遠心分離機に
かけて分離して上澄み液を除去した。

【００２６】つぎに、下記の表１に示す条件で、疑似廃
水の廃水処理を行った。すなわち、まず、上記疑似廃水
に、上記方法により精製したノボラック樹脂と水酸化ナ
トリウムとを添加し攪拌して均一に混合した。ついで、
攪拌しながら塩酸（濃度３７％）を添加してｐＨを略中
性にした。そして、さらに攪拌を続けた後、放置した。

【００２７】

【表１】

【００２８】

【比較例】ノボラック樹脂の精製を行わなかった。それ
以外は、下記の表２の条件で実施例１〜５と同様の操作
により疑似廃水の処理を行った。

【００２９】

【表２】

【００３０】このようにして処理された疑似廃水は、実
施例１〜５および比較例とも沈殿物質と透明な上澄み液
に分離された。そして、上記上澄み液中のノニオン性界
面活性剤濃度を測定することにより処理する前の濃度か
らノニオン性界面活性剤濃度の除去率を測定した。ま
た、沈殿物質を蒸発乾燥固化して重量測定を行いその固
形分を求めた。さらに、上記上澄み液の透過率およびＣ
ＯＤ値を測定した。これらの結果を下記の表３に示す。
なお、上記ノニオン性界面活性剤濃度の測定は、ｃ．
ｍ．ｃ濃度（ミセル生成濃度）以上はフェロシアン化カ
リ法によって行い、ｃ．ｍ．ｃ濃度未満はデュノイ式表
面張力計（日立社製）によって白色光源を用い、蒸留水
を１００とした場合の透過率（％）で示した。また、Ｃ
ＯＤは、酸性過マンガン酸カリウム法により測定した。

【００３１】

【表３】

【００３２】上記表３の結果から各実施例および比較例
により処理された上澄み液中のノニオン性界面活性剤
は、殆ど除去されていることがわかる。また、沈殿物質
の固形分もそれほど多くなく上澄み液と沈殿物質の分離
も容易であり、沈殿物質の体積量も少なかった。しか
し、実施例１〜５により処理された廃水のＣＯＤ値は、
放流可能な低いレベルなのに対し、比較例により処理さ
れた廃水のＣＯＤ値は高かった。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】下記の（Ａ）を含有することを特徴とす
る廃水処理剤。（Ａ）不純物が水溶出により除去されてなるノボラック
樹脂と、アルカリ性物質。
【請求項２】ノボラック樹脂が、下記の一般式（１）
で表されるものである請求項１記載の廃水処理剤。【化１】