JP4233485B2 - Flocculant manufacturing apparatus and flocculant manufacturing method - Google Patents

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Description

本発明は、凝集剤およびその製造装置、製造方法に関する。   The present invention relates to a flocculant, a production apparatus thereof, and a production method.

現在、産業廃棄物を減らすこと、また産業廃棄物を分別し再利用することは、エコロジーの観点から重要なテーマであり、21世紀の企業課題である。この産業廃棄物の中には、被除去物が含まれた色々な流体がある。   At present, reducing industrial waste and separating and reusing industrial waste are important themes from an ecological point of view and are corporate issues in the 21st century. Among these industrial wastes, there are various fluids containing the objects to be removed.

これらは、汚水、排水、廃液等の色々な言葉で表現されているが、以下、水や薬品等の流体中に被除去物である物質が含まれているものを排水と呼び説明する。これらの排水は、高価な濾過処理装置等で前記被除去物が取り除かれ、排水がきれいな流体となり再利用されたり、分別された被除去物または濾過できず残ったものを産業廃棄物として処理している。特に水は、濾過により環境基準を満たすきれいな状態にして川や海等の自然界に戻されたり、また再利用される。   These are expressed in various words such as sewage, drainage, and waste liquid. Hereinafter, a substance that is a substance to be removed in a fluid such as water or chemicals will be referred to as drainage. These wastewater is treated as industrial waste by removing the object to be removed with an expensive filtration processing device, etc., and draining the wastewater into a clean fluid and reusing it, or separating the object to be removed or unfiltered. ing. In particular, water is returned to the natural world such as rivers and seas by being filtered to be in a clean state that satisfies environmental standards, or reused.

しかし、濾過処理等の設備費、ランニングコスト等の問題から、これらの装置を採用することが非常に難しく、環境問題にもなっている。   However, it is very difficult to adopt these apparatuses due to problems such as equipment costs such as filtration processing, running costs, and the like, which is also an environmental problem.

このことからも判るように、排水処理の技術は、環境汚染の意味からも、またリサイクルの点からも重要な問題であり、低イニシャルコスト、低ランニングコストのシステムが早急に望まれている。   As can be seen from this, the wastewater treatment technique is an important problem from the viewpoint of environmental pollution and from the viewpoint of recycling, and a system with low initial cost and low running cost is urgently desired.

一例として、半導体分野に於ける排水処理を以下に説明していく。一般に、金属、半導体、セラミック等を研削または研磨する際、摩擦による治具等の温度上昇防止、潤滑性向上、研削屑または切削屑の板状体への付着等が考慮され、水等の流体が研磨(研削)治具や板状体にシャワーリングされている。   As an example, wastewater treatment in the semiconductor field will be described below. In general, when grinding or polishing metals, semiconductors, ceramics, etc., fluid such as water is taken into consideration to prevent temperature rise of jigs due to friction, improve lubricity, adhesion of grinding scraps or cutting scraps to plate-like bodies, etc. Is showered on a polishing (grinding) jig or plate.

具体的には、半導体ウェハをダイシングしたり、バックグラインドする際、純水を流す手法が取られている。ダイシング装置では、ダイシングブレードの温度上昇防止のために、またダイシング屑がウェハに付着するのを防止するために、半導体ウェハ上に純水の流れを作ったり、ブレードに純水が当たるように放水用のノズルが取り付けられ、シャワーリングされている。またバックグラインドでウェハ厚を薄くする際も、同様な理由により純水が流されている。   Specifically, a method of flowing pure water when dicing a semiconductor wafer or back grinding is used. In the dicing machine, in order to prevent the temperature of the dicing blade from rising and to prevent dicing debris from adhering to the wafer, a flow of pure water is created on the semiconductor wafer, or the water is discharged so that the pure water hits the blade. A nozzle is installed and showered. Also, when the wafer thickness is reduced by back grinding, pure water is flowed for the same reason.

前述したダイシング装置やバックグラインド装置から排出される研削屑または研磨屑が混入された排水は、濾過されてきれいな水にして自然界に戻したり、あるいは再利用され、濃縮された排水は、回収されている。   Waste water mixed with grinding or polishing waste discharged from the dicing equipment and back grinding equipment described above is filtered to clean water and returned to nature, or reused, and concentrated waste water is recovered. Yes.

現状の半導体製造に於いて、Siを主体とする被除去物(屑)の混入された排水の処理には、凝集沈殿法、フィルタ濾過と遠心分離機を組み合わせた方法の二通りがある。   In the current semiconductor manufacturing, there are two methods for treating wastewater mixed with removal objects (scraps) mainly composed of Si: a coagulation sedimentation method, and a combination of filter filtration and a centrifugal separator.

前者の凝集沈殿法では、凝集剤としてPAC(ポリ塩化アルミニウム)またはAl2(SO4)3(硫酸バンド)等を排水の中に混入させ、Siとの反応物を生成させ、この反応物を取り除くことで、排水の濾過をしていた。   In the former coagulation-precipitation method, PAC (polyaluminum chloride) or Al2 (SO4) 3 (sulfuric acid band) or the like is mixed in the waste water as a coagulant to generate a reaction product with Si and remove this reaction product. The wastewater was filtered.

後者の、フィルタ濾過と遠心分離を組み合わせた方法では、排水を濾過し、濃縮された排水を遠心分離機にかけて、シリコン屑をスラッジとして回収するとともに、排水を濾過してできたきれいな水を自然界に放出したり、または再利用していた。   In the latter method, which combines filter filtration and centrifugation, the wastewater is filtered, the concentrated wastewater is centrifuged and the silicon waste is recovered as sludge, and the clean water produced by filtering the wastewater is returned to nature. It was released or reused.

例えば、図17に示すように、ダイシング時に発生する排水は、原水タンク201に集められ、ポンプ202でフィルタ装置203に送られる。フィルタ装置203には、セラミック系や有機物系のフィルタFが装着されているので、濾過された水は、配管204を介して回収水タンク205に送られ、再利用される。または自然界に放出される。   For example, as shown in FIG. 17, waste water generated during dicing is collected in a raw water tank 201 and sent to a filter device 203 by a pump 202. Since the filter device 203 is equipped with a ceramic or organic filter F, the filtered water is sent to the recovered water tank 205 via the pipe 204 and reused. Or released to nature.

一方、フィルタ装置203は、フィルタFに目詰まりが発生するため、定期的に洗浄が施される。例えば、原水タンク201側のバルブB1を閉め、バルブB3と原水タンクから洗浄水を送付するためのバルブB2が開けられ、回収水タンク205の水で、フィルタFが逆洗浄される。これにより発生した高濃度のSi屑が混入された排水は、原水タンク201に戻される。また濃縮水タンク206の濃縮水は、ポンプ208を介して遠心分離器209へ輸送され、遠心分離器209により汚泥(スラッジ)と分離液に分離される。Si屑から成る汚泥は、汚泥回収タンク210に集められ、分離液は分離液タンク211に集められる。更に分離液が集められた分離液タンク211の排水は、ポンプ212を介して原水タンク201に輸送される。   On the other hand, the filter device 203 is regularly cleaned because the filter F is clogged. For example, the valve B1 on the raw water tank 201 side is closed, the valve B3 and the valve B2 for sending cleaning water from the raw water tank are opened, and the filter F is back-washed with the water of the recovered water tank 205. The waste water mixed with the high-concentration Si waste generated thereby is returned to the raw water tank 201. The concentrated water in the concentrated water tank 206 is transported to the centrifuge 209 via the pump 208 and separated into sludge and sludge by the centrifuge 209. Sludge composed of Si waste is collected in the sludge collection tank 210, and the separation liquid is collected in the separation liquid tank 211. Further, the drainage of the separation liquid tank 211 in which the separation liquid is collected is transported to the raw water tank 201 via the pump 212.

これらの方法は、例えば、Cu、Fe、Al等の金属材料を主材料とする固形物または板状体、セラミック等の無機物から成る固形物や板状体等の研削、研磨の際に発生する屑を回収する際も採用されていた。   These methods occur, for example, when grinding or polishing a solid or plate-like body mainly made of a metal material such as Cu, Fe, or Al, or a solid or plate-like body made of an inorganic substance such as ceramic. It was also used when collecting waste.

一方、CMP(Chemical-Mechanical Polishing)が新たな半導体プロセス技術として登場してきた。このCMP技術がもたらすものは、(1)平坦なデバイス面形状の実現と、(2)基板とは異なる材料の埋め込み構造の実現である。   On the other hand, CMP (Chemical-Mechanical Polishing) has appeared as a new semiconductor process technology. This CMP technology provides (1) realization of a flat device surface shape and (2) realization of an embedded structure made of a material different from that of the substrate.

(1)は、リソグラフィ技術を使った微細パターンを精度良く形成するものである。またSiウェハの貼り付け技術の併用等で、三次元ICの実現の可能性をもたらすものである。   In (1), a fine pattern using a lithography technique is formed with high accuracy. Further, the combined use of the Si wafer bonding technique brings about the possibility of realizing a three-dimensional IC.

(2)は、埋め込み構造を可能とするものである。従来、ICの多層配線には、タングステン(W)埋め込み技術が採用されている。これは層間膜の溝にCVD法でWを埋め込み、表面をエッチバックして平坦化していたが、最近はCMPにより平坦化されている。この埋め込み技術の応用としては、ダマシンプロセス、素子分離があげられる。   (2) enables an embedded structure. Conventionally, a tungsten (W) embedding technique has been adopted for IC multilayer wiring. In this method, W was buried in the groove of the interlayer film by the CVD method, and the surface was etched back to flatten it, but recently it has been flattened by CMP. Applications of this embedding technique include damascene process and element isolation.

これらCMPの技術および応用は、サイエンスフォーラム発行の「CMPのサイエンス」に詳述されている。   These CMP techniques and applications are described in detail in “CMP Science” published by Science Forum.

図18を参照して、CMPの機構を簡単に説明する。回転定盤250上の研磨布251に半導体ウェハ252を載せ、研磨材(スラリー)253を流しながら擦り合わせ、研磨加工、化学的エッチングすることにより、ウェハ252表面の凹凸を無くしている。研磨材253の中の溶剤による化学反応と、研磨布と研磨剤の中の研磨砥粒との機械的研磨作用で平坦化されている。研磨布251としては、例えば発泡ポリウレタン、不織布などが用いられ、研磨材は、シリカ、アルミナ等の研磨砥粒を、pH調整剤を含んだ水に混合したもので、一般にはスラリーと呼ばれている。このスラリー253を流しながら、研磨布251にウェハ252を回転させながら一定の圧力をかけて擦り合わせるものである。尚、254は、研磨布251の研磨能力を維持するもので、常に研磨布251の表面をドレスされた状態にするドレッシング部である。また202、208、212はモーター、255〜257はベルトである。   The CMP mechanism will be briefly described with reference to FIG. The semiconductor wafer 252 is placed on the polishing cloth 251 on the rotating surface plate 250, and is rubbed while flowing an abrasive (slurry) 253, polished, and chemically etched, thereby eliminating irregularities on the surface of the wafer 252. It is flattened by a chemical reaction by the solvent in the abrasive 253 and a mechanical polishing action between the polishing cloth and the abrasive grains in the abrasive. As the polishing cloth 251, for example, foamed polyurethane, non-woven fabric or the like is used, and the abrasive is a mixture of abrasive grains such as silica and alumina in water containing a pH adjuster, and is generally called a slurry. Yes. While flowing the slurry 253, the wafer 252 is rotated against the polishing cloth 251 and rubbed with a certain pressure. Reference numeral 254 denotes a dressing unit that maintains the polishing ability of the polishing pad 251 and always makes the surface of the polishing pad 251 dressed. Reference numerals 202, 208 and 212 denote motors, and 255 to 257 denote belts.

上述した機構は、例えば図19に示すように、システムとして構築されている。このシステムは、大きく分けると、ウェハカセットのローディング・アンローデイングステーション260、ウェハ移載機構部261、図18で説明した研磨機構部262、ウェハ洗浄機構部263およびこれらを制御するシステム制御から成る。   The mechanism described above is constructed as a system, for example, as shown in FIG. This system roughly comprises a wafer cassette loading / unloading station 260, a wafer transfer mechanism 261, the polishing mechanism 262 described in FIG. 18, the wafer cleaning mechanism 263, and a system control for controlling these.

まずウェハが入ったカセット264は、ウェハカセット・ローデイング・アンローディングステーション260に置かれ、カセット264内のウェハが取り出される。続いて、ウェハ移載機構部261、例えばマニプュレータ265で前記ウェハを保持し、研磨機構部262に設けられた回転定盤250の上に載置され、CMP技術を使ってウェハが平坦化される。この平坦化の作業が終わると、スラリーの洗浄を行うため、前記マニプュレータ266によりウェハがウェハ洗浄機構部263に移され、洗浄される。そして洗浄されたウェハは、ウェハカセット266に収容される。   First, the cassette 264 containing the wafer is placed in the wafer cassette loading / unloading station 260, and the wafer in the cassette 264 is taken out. Subsequently, the wafer is held by a wafer transfer mechanism unit 261, for example, a manipulator 265, placed on a rotating surface plate 250 provided in the polishing mechanism unit 262, and the wafer is planarized using CMP technology. . When the planarization operation is completed, the wafer is transferred to the wafer cleaning mechanism 263 by the manipulator 266 and cleaned in order to clean the slurry. The cleaned wafer is accommodated in a wafer cassette 266.

例えば、1回の工程で使われるスラリーの量は、約500cc〜1リットル/ウェハである。また、前記研磨機構部262、ウェハ洗浄機構部263で純水が流される。そしてこれらの排水は、ドレインで最終的には一緒になるため、約5リットル〜10リットル/ウェハの排水が1回の平坦化作業で排出される。例えば3層メタルであると、メタルの平坦化と層間絶縁膜の平坦化で約7回の平坦化作業が入り、一つのウェハが完成するまでには、5〜10リットルの七倍の排水が排出される。   For example, the amount of slurry used in one process is about 500 cc to 1 liter / wafer. Further, pure water is caused to flow through the polishing mechanism 262 and the wafer cleaning mechanism 263. Since these wastewaters are finally combined together at the drain, wastewater of about 5 to 10 liters / wafer is discharged in one flattening operation. For example, in the case of a three-layer metal, about seven times of flattening work is performed by the flattening of the metal and the flattening of the interlayer insulating film, and 5 to 10 liters of seven times drainage is completed until one wafer is completed. Discharged.

よって、CMP装置を使うと、純水で希釈されたスラリーがかなりの量排出されることが判る。そしてこれらの排水は、コロイド溶液のために凝集沈殿法で処理されていた(下記特許文献1参照)。
特開2003−290779号公報
Therefore, it can be seen that when a CMP apparatus is used, a considerable amount of slurry diluted with pure water is discharged. These wastewaters have been treated by a coagulation precipitation method for colloidal solutions (see Patent Document 1 below).
Japanese Patent Laid-Open No. 2003-290779

しかしながら、凝集沈殿法では凝集剤として化学薬品が投入されるが、完全に反応する薬品の量を特定するのは非常に難しい問題があった。更に、薬品と被除去物の反応物であるフロックは、あたかも藻の如き浮遊物で生成される。このフロックを形成する条件は、pH条件が厳しく、攪拌機、pH測定装置、凝集剤注入装置およびこれらを制御する制御機器等が必要となる。またフロックを安定して沈降させるには、大きな沈殿槽が必要となる。例えば、3立方メートル(m3)/1時間の排水処理能力であれば、直径3メートル、深さ4メートル程度のタンク(約15トンの沈降タンク)が必要となり、全体のシステムにすると約11メートル×11メートル程度の敷地も必要とされる大がかりなシステムになってしまう。 However, in the coagulation-precipitation method, chemicals are added as coagulants, but it is very difficult to specify the amount of chemicals that react completely. In addition, flocs, which are the reaction product of chemicals and objects to be removed, are generated as if they were floating substances such as algae. The conditions for forming this floc are severe pH conditions, and a stirrer, a pH measuring device, a flocculant injection device, a control device for controlling these, and the like are required. In addition, a large sedimentation tank is required to settle the floc stably. For example, if the wastewater treatment capacity is 3 cubic meters (m 3 ) / 1 hour, a tank with a diameter of 3 meters and a depth of 4 meters (approximately 15 tons of sedimentation tank) is required. It becomes a large-scale system that requires a site of about 11 meters.

一方、図17の如き、5立方メートル(m)/1時間のフィルタ濾過と遠心分離機を組み合わせた方法では、濾過装置203にフィルタF(UFモジュールと言われ、ポリスルホン系ファイバで構成されたもの、またはセラミックフィルタ)を使用するため、水の再利用が可能となる。しかし、濾過装置203には4本のフィルタFが取り付けられ、フィルタFの寿命から、約50万円/本と高価格なフィルタを、少なくとも年に1回程度、交換する必要があった。従って、モータの電気代が非常にかかり、ポンプPやフィルタFの取り替え費用がかかることからランニングコストが非常に大きい問題があった。 On the other hand, as shown in FIG. 17, in the method of combining the filter filtration of 5 cubic meters (m 3 ) / 1 hour and the centrifuge, the filter F (referred to as a UF module and made of polysulfone fiber) is used in the filtration device 203. In other words, water can be reused. However, four filters F are attached to the filtering device 203. From the life of the filter F, it has been necessary to replace a high-priced filter of about 500,000 yen / piece at least once a year. Therefore, there is a problem that the running cost is very large because the electric cost of the motor is very high and the replacement cost of the pump P and the filter F is high.

更に、CMPに於いては、ダイシング加工とは、比較にならない量の排水が排出される。スラリーはコロイド状に流体内に分布し、ブラウン運動によりなかなか沈降しない。しかもスラリーに混入される砥粒の粒径は10〜200nmの極めて微細なものである。従って、微細な砥粒から成るスラリーをフィルタで濾過すると、フィルタの孔に砥粒が侵入し、すぐに目詰まりを起こし、目詰まりが頻繁に発生するため、排水を大量に処理できない問題があった。   Furthermore, in CMP, an amount of waste water that cannot be compared with dicing is discharged. The slurry is colloidally distributed in the fluid and does not settle easily due to Brownian motion. Moreover, the particle size of the abrasive grains mixed in the slurry is extremely fine, 10 to 200 nm. Therefore, when a slurry consisting of fine abrasive grains is filtered with a filter, the abrasive grains enter the pores of the filter, causing immediate clogging and frequent clogging. It was.

更にまた、現在に凝集剤として用いられているPAC(ポリ塩化アルミニウム)に含まれるアルミニウムは、アルツハイマー病等の神経性疾患の原因である可能性がある。そして、この様な危険性を有する凝集剤に代替するものが要求されている。   Furthermore, aluminum contained in PAC (polyaluminum chloride) currently used as an aggregating agent may cause neurological diseases such as Alzheimer's disease. And what is substituted for the flocculant which has such a danger is requested | required.

従って、本発明の一つの目的は、CMP排水の凝集剤としてのリサイクルとして安全性や経済性に優れた凝集剤およびそれの製造装置、製造方法を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a flocculant excellent in safety and economy as a recycle of CMP waste water as a flocculant, a manufacturing apparatus and a manufacturing method therefor.

本発明の凝集剤製造装置は、濃縮されたCMP排水から抽出された粒子状のシリカが含まれる流体中に、ハロゲンイオン、若しくは、ハロゲンイオンを含む化合物を添加する添加手段と、前記流体中に電極対から溶出させた鉄イオンを導入して、前記シリカと前記鉄イオンとを化合させた凝集剤を生成する生成手段とを具備することを特徴とする。
The flocculant production apparatus of the present invention comprises an addition means for adding a halogen ion or a compound containing a halogen ion to a fluid containing particulate silica extracted from a concentrated CMP waste water , It is characterized by comprising generation means for introducing an iron ion eluted from an electrode pair and generating an aggregating agent that combines the silica and the iron ion.

本発明の凝集剤の製造方法は、濃縮されたCMP排水から抽出された粒子状のシリカを含む流体中にハロゲンイオン、若しくは、ハロゲンイオンを含む化合物を添加すると共に鉄を含む電極対を浸漬して、前記電極対に電圧を印加することで、前記電極対から鉄イオンを溶出させ、前記鉄イオンと前記シリカとを化合させて凝集剤を生成することを特徴とする。
In the method for producing a flocculant of the present invention, a halogen ion or a compound containing a halogen ion is added to a fluid containing particulate silica extracted from a concentrated CMP waste water, and an electrode pair containing iron is immersed in the fluid. Then, by applying a voltage to the electrode pair, iron ions are eluted from the electrode pair, and the iron ions and the silica are combined to produce a flocculant.

従って、上述手段により、金属とシリカとが結合した化合物からなる凝集剤を提供することができる。   Therefore, the above-mentioned means can provide a flocculant composed of a compound in which a metal and silica are bonded.

本発明によれば、以下のような効果を奏することができる。   According to the present invention, the following effects can be achieved.

即ち、金属とシリカとが結合した化合物からなる凝集剤を提供することができる。シリカと金属とが結合した凝集剤は、上述したPACと同等以上の凝集効果を有している。更に、本発明の凝集剤は、簡易且つ低コストな装置および方法で製造することができる。   That is, a flocculant composed of a compound in which a metal and silica are bonded can be provided. The aggregating agent in which silica and metal are bonded has an aggregating effect equivalent to or higher than that of the above-described PAC. Furthermore, the flocculant of the present invention can be produced with a simple and low-cost apparatus and method.

<第1の実施の形態>
本形態では、凝集剤とそれを製造する装置および方法を説明する。先ず、図1を参照して、本形態の凝集剤を製造する装置を説明する。図1(A)は、凝集剤を製造する製造装置10Aの模式図であり、図1(B)は他の形態の製造装置10Bの模式図である。
<First embodiment>
In this embodiment, a flocculant and an apparatus and method for producing the same are described. First, an apparatus for producing the flocculant of this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1A is a schematic view of a manufacturing apparatus 10A that manufactures a flocculant, and FIG. 1B is a schematic view of another form of manufacturing apparatus 10B.

図1(A)を参照して、凝集剤製造装置10Aは、シリカが含まれる流体中に周期表の8族に属する金属または前記金属イオンを導入してシリカと金属イオンとが結合した凝集剤を生成する生成手段を有する構成である。ここでは、この生成手段として、電極対が採用されている。以下に本形態の凝集剤製造装置10Aをその作用と共に説明する。   Referring to FIG. 1A, a flocculant manufacturing apparatus 10A includes a flocculant obtained by introducing a metal belonging to Group 8 of the periodic table or a metal ion into a fluid containing silica and combining the silica and the metal ion. It is the structure which has a production | generation means to produce | generate. Here, an electrode pair is employed as the generating means. Hereinafter, the flocculant manufacturing apparatus 10A of this embodiment will be described together with its operation.

タンク11には、本形態による処理を行う流体Wが収納されている。ここで、流体Wとしては、シリカを含有する流体が採用される。例えば、CMP工程等から発生する排水には、シリカが含まれている。また、シリカ等のケイ素を含む流体で有れば、CMP工程から発生する排水以外の流体を採用することも可能である。   The tank 11 stores a fluid W that performs processing according to this embodiment. Here, as the fluid W, a fluid containing silica is employed. For example, silica is contained in the wastewater generated from the CMP process or the like. Further, if it is a fluid containing silicon such as silica, it is possible to adopt a fluid other than the waste water generated from the CMP process.

第1の電極12Aおよび第2の電極12Bから成る電極対12は、電気化学的処理により流体を処理する働きを有する。ここでの電気化学的処理とは、例えば、電極から溶融した金属イオンによる凝集効果を指す。ここでは、1対の電極対12が図示されているが、多数の電極対12が流体に浸漬されるような構成を採用することもできる。また、各電極の形状としては、棒状の形状、板状の形状、等様々な形状を採用することもできる。第1の電極12Aと第2の電極12Bとの間隔は、短絡を起こさない範囲で接近させるほうが好ましい。この間隔を狭くすることにより、流体の電気化学処理に用いる電力を少なくすることができる。更にまた、第1の電極12Aは周期表の第8族、又は第8族を含む導電体、若しくは、同族、又は同族を含む導電体を被覆したものが採用可能である。例えば、鉄(Fe)、若しくは、鉄を被覆したものを第1の電極12Aとして採用することができる。第1の電極12Aおよび第2の電極12Bは、直流電流を供給する電源12Cに電気的に接続されている。更に、電極対12の切替を行う為の切替手段が、電源に装備されている。また、電極対12を通過する電流またはそれに印可される電圧をモニタリングする監視手段が付加されても良い。この監視手段の出力に応じて、電極対12の動作を制御することが出来る。また、電極対の電解による前記流体の温度上昇を抑えるために冷却器を設置してもよい。具体的には、冷却器はタンク11を冷却する手段や、流体を冷却装置内に流入させる手段により流体の温度を制御することが可能となる。   The electrode pair 12 including the first electrode 12A and the second electrode 12B has a function of treating a fluid by electrochemical treatment. The electrochemical treatment here refers to, for example, an agglomeration effect caused by metal ions melted from an electrode. Here, one electrode pair 12 is illustrated, but a configuration in which a large number of electrode pairs 12 are immersed in a fluid may be employed. Moreover, as the shape of each electrode, various shapes such as a rod shape and a plate shape can be adopted. It is preferable that the distance between the first electrode 12A and the second electrode 12B be close as long as no short circuit occurs. By narrowing this interval, the electric power used for the electrochemical treatment of the fluid can be reduced. Furthermore, as the first electrode 12A, a conductor including the eighth group or the eighth group of the periodic table, or the same group or a conductor including the same group can be employed. For example, iron (Fe) or iron-coated one can be used as the first electrode 12A. The first electrode 12A and the second electrode 12B are electrically connected to a power source 12C that supplies a direct current. Furthermore, a switching means for switching the electrode pair 12 is provided in the power source. Further, monitoring means for monitoring the current passing through the electrode pair 12 or the voltage applied thereto may be added. The operation of the electrode pair 12 can be controlled according to the output of the monitoring means. Further, a cooler may be installed in order to suppress the temperature rise of the fluid due to electrolysis of the electrode pair. Specifically, the cooler can control the temperature of the fluid by means for cooling the tank 11 or means for allowing the fluid to flow into the cooling device.

攪拌装置14は、タンク11に収納された流体Wを攪拌する働きを有する。ここでは、モーターに接続されたプロペラが流体中で回転する機構により、流体Wは攪拌される。攪拌装置としては、攪拌の作用を有するものであれば他の機構を有する装置でも良い。   The stirring device 14 has a function of stirring the fluid W stored in the tank 11. Here, the fluid W is agitated by a mechanism in which the propeller connected to the motor rotates in the fluid. The stirring device may be a device having another mechanism as long as it has a stirring action.

符号P1は、本形態の被処理水である流体W1をタンクP1に供給するための経路を示す。この経路P1は、上述したようにCMP工程から排出される排水が通過しても良い。更に、濃縮等の何らかの前処理が施されたCMP排水がP1からタンク11内に導入されても良い。   Reference numeral P1 indicates a path for supplying the tank W1 with the fluid W1 that is the water to be treated of this embodiment. As described above, the drainage discharged from the CMP process may pass through the path P1. Furthermore, CMP wastewater that has been subjected to some pretreatment such as concentration may be introduced into the tank 11 from P1.

符号P2は、pH調整剤または導電率調整剤が導入される経路である。これらの調整剤は、別々の経路から導入されても良い。ここで、PH調整剤は、タンク11の内部の流体W1に、流体に溶けて酸性を示す調整剤を云う。例えば、塩酸、硫酸等の薬品の他にも、水に溶解して酸性を示す固体や粉体をPH調整剤として採用することができる。流体に含まれる微粒子は、流体のPHがアルカリ性に傾くとその流動性が失われる場合がある、そこで、PH調整剤により流体のPHを酸性にすることにより、性能の安定した凝集剤の作製、または、安定した凝集を行うことが出来る。   Reference symbol P2 is a path through which a pH adjusting agent or a conductivity adjusting agent is introduced. These modifiers may be introduced from separate routes. Here, the PH adjusting agent refers to an adjusting agent that dissolves in the fluid W1 inside the tank 11 and exhibits acidity. For example, in addition to chemicals such as hydrochloric acid and sulfuric acid, solids and powders that are dissolved in water and exhibit acidity can be employed as the PH adjuster. The fine particles contained in the fluid may lose its fluidity when the pH of the fluid is inclined to alkalinity. Therefore, by making the pH of the fluid acidic with a PH adjuster, production of a flocculant with stable performance, Alternatively, stable aggregation can be performed.

導電率調整剤としては、ハロゲンイオン、若しくは、ハロゲンイオンを含む化合物を採用することができる。具体的に、この導電率調整剤としては食塩を採用することが可能であり、水等の溶媒に溶かした状態、粉末の状態または固体の状態で、流体Wに供給することができる。このように、流体Wに導電率調整剤を添加することで、流体Wの導電率を向上させることが可能になる。従って、流体Wを介して電極対12に所定の電流を流すことが出来る。更に、流体のPHをモニタリングする監視手段を装備して、この監視手段の出力に応じて、添加するPH調整剤の量を決定しても良い。更にまた、タンク11に収納された流体の温度を計測する手段を設けて、流体Wの過度の温度上昇を防止するようにしても良い。   As the conductivity adjusting agent, a halogen ion or a compound containing a halogen ion can be employed. Specifically, sodium chloride can be adopted as the conductivity adjusting agent and can be supplied to the fluid W in a state dissolved in a solvent such as water, a powder state, or a solid state. As described above, by adding the conductivity adjusting agent to the fluid W, the conductivity of the fluid W can be improved. Therefore, a predetermined current can flow through the electrode pair 12 via the fluid W. Further, a monitoring means for monitoring the pH of the fluid may be provided, and the amount of the PH adjusting agent to be added may be determined according to the output of the monitoring means. Furthermore, a means for measuring the temperature of the fluid stored in the tank 11 may be provided to prevent an excessive temperature rise of the fluid W.

次に、上記構成を有する電極対12の動作を説明する。先ず、P1より流体W1をタンク11の内部に導入する。そして、電源12Cをオンにすることにより電極対12を作動させる。第1の電極12Aが電源12Cの正極に接続されてアノード電極となり、第2の電極12Bが電源12Cの負極に接続されてカソード電極と成っている。これにより、流体Wは電気化学的手法としての電解処理が行われる。アノードを構成する第1の電極12Aは、上述の如き導電体にて構成されていることから、第1の電極12Aより鉄(II)イオンが流体中に溶出して、流体中において鉄(III)イオンにまで酸化される。そして、流体に含まれる被除去物の1つであるシリカと化学的に反応して、鉄シリカの高分子化合物が生成される。鉄シリカの凝集物である高分子化合物は、もともとのシリカの粒子よりも若干大きく形成されている。ここで、電極対12から溶出される金属の量は、モル比で、流体中に含まれる被除去物の4〜5倍の量が好適である。具体的には、流体中に含まれる被除去物と結合するイオン量よりも多量の金属イオンを導入することが好適である。   Next, the operation of the electrode pair 12 having the above configuration will be described. First, the fluid W1 is introduced into the tank 11 from P1. Then, the electrode pair 12 is operated by turning on the power supply 12C. The first electrode 12A is connected to the positive electrode of the power source 12C to become an anode electrode, and the second electrode 12B is connected to the negative electrode of the power source 12C to form a cathode electrode. Thereby, the fluid W is subjected to electrolytic treatment as an electrochemical method. Since the first electrode 12A constituting the anode is composed of the conductor as described above, iron (II) ions are eluted from the first electrode 12A into the fluid, so that iron (III ) Oxidized to ions. Then, it chemically reacts with silica, which is one of the objects to be removed contained in the fluid, to produce a polymer compound of iron silica. The polymer compound which is an aggregate of iron silica is formed to be slightly larger than the original silica particles. Here, the amount of metal eluted from the electrode pair 12 is preferably 4 to 5 times as much as the removal target contained in the fluid in terms of molar ratio. Specifically, it is preferable to introduce a larger amount of metal ions than the amount of ions that bind to the object to be removed contained in the fluid.

また、鉄シリカの高分子化合物は、それ自身が凝集剤として機能する。更に、シリカはCMP排水に含まれる被除去物である。従って、鉄シリカを凝集させることにより、被除去物の1つであるシリカを凝集させて排水処理を容易にし、更に、鉄シリカの凝集剤を生成することができる利点がある。鉄シリカの凝集剤が生成されることにより、CMP排水中に含まれるシリカ以外の砥粒や研削屑を凝集させて、凝集剤の生成または凝集による排水処理を容易にすることができる。   Moreover, the high molecular compound of iron silica itself functions as a flocculant. Further, silica is an object to be removed contained in the CMP waste water. Therefore, by aggregating the iron silica, there is an advantage that the silica that is one of the objects to be removed can be agglomerated to facilitate the waste water treatment, and further, an iron silica aggregating agent can be generated. By producing the iron silica flocculant, abrasive grains and grinding scraps other than silica contained in the CMP waste water can be agglomerated to facilitate generation of the flocculant or waste water treatment by agglomeration.

鉄シリカ凝集剤は鉄(II)イオンとシリカの結合により生成されるより、鉄(III)イオンとシリカの結合により生成された方が凝集作用が強い。しかし、鉄の電解処理により溶出する鉄(III)イオンの量は微少であり、ほとんどが鉄(II)イオンとして溶出され、タンク11内に存在する。そこで、酸化剤を添加し、鉄(II)イオンを酸化することにより、鉄(III)イオンを生成し、鉄シリカ凝集剤を生成することも可能である。酸化剤としては過酸化水素または、オゾンなどが好ましい。更に、本願発明者が行った実験によると、シリカ量1200mg/LのCMP排水200CCに対して30%の濃度の過酸化水素3mL添加することで十分な鉄(III)イオンを生成することが可能であった。オゾンの添加方法としては、オゾン発生装置などから発生させたオゾンをタンク11中の流体W中に気泡として供給する方法または、オゾンを含有する流体をタンク11に流入させる方法などがある。   The iron-silica flocculant has a stronger aggregating action when it is produced by the combination of iron (III) ions and silica than by the combination of iron (II) ions and silica. However, the amount of iron (III) ions eluted by the electrolytic treatment of iron is very small, and most of them are eluted as iron (II) ions and exist in the tank 11. Therefore, it is possible to generate iron (III) ions by adding an oxidizing agent and oxidize iron (II) ions to generate iron silica flocculants. As the oxidizing agent, hydrogen peroxide or ozone is preferable. Furthermore, according to experiments conducted by the inventors of the present application, it is possible to generate sufficient iron (III) ions by adding 3 mL of 30% hydrogen peroxide to the 200 cc CMP waste water having a silica amount of 1200 mg / L. Met. As a method of adding ozone, there is a method of supplying ozone generated from an ozone generator or the like as bubbles into the fluid W in the tank 11, or a method of flowing a fluid containing ozone into the tank 11.

酸化剤を添加するタイミングは、鉄(II)イオンが導入、または溶出された後であることが好ましい。具体的には後述するPH調整中または調整後が好ましい。また、過酸化水素やオゾンは半導体の製造工程において、排水中に含まれる。よって、過酸化水素やオゾンを含んだ排水を酸化剤としてCMP排水が貯留された凝集剤製造装置に流入させることにより、半導体製造工程で発生した排水を、効率的に処理すると同時に凝集剤を低コストで生産することが可能となる。また、他の製造プロセスにおいて使用する過酸化水素を流用することもできる。鉄(III)イオンは、酸化剤である過酸化水素などが、鉄(II)イオンを酸化することにより生成される。よって、鉄(II)イオンと反応する酸化剤の量を調節することにより、生成される鉄(III)イオンの量を調整することが可能となる。従って、酸化剤により鉄(II)イオンの少なくとも一部を、鉄(III)イオンにすることにより、、鉄(II)イオンから生成される凝集剤と鉄(III)イオンから生成される凝集剤との比を調節することが可能となる。また、鉄イオンの添加量を調節することにより、生成する凝集剤を構成する鉄とシリカのモル比を変えることも可能となる。以上のことから、鉄シリカ凝集剤の凝集性能を制御することができ、処理する排水に適合した凝集剤を製造することが可能となる。また、有機性排水などに強力な凝集剤を添加した場合、有機性排水が泡立ちを起こしてしまい、凝集作用の低下が問題となっている。しかし、本凝集剤はシリカと結合する鉄イオンの種類および、鉄とシリカのモル比を制御することが可能であることから、凝集剤の凝集能力を調整することが可能である。従って、本凝集剤を使用することにより問題を解決することができる。   The timing for adding the oxidizing agent is preferably after iron (II) ions are introduced or eluted. Specifically, during or after the PH adjustment described later is preferable. Further, hydrogen peroxide and ozone are contained in the waste water in the semiconductor manufacturing process. Therefore, the wastewater generated in the semiconductor manufacturing process can be efficiently treated and the coagulant reduced at the same time by allowing wastewater containing hydrogen peroxide and ozone to flow into the flocculant manufacturing equipment where CMP wastewater is stored as an oxidizing agent. It becomes possible to produce at a cost. Also, hydrogen peroxide used in other manufacturing processes can be diverted. Iron (III) ions are generated by oxidizing an iron (II) ion with hydrogen peroxide as an oxidizing agent. Therefore, it is possible to adjust the amount of iron (III) ions produced by adjusting the amount of oxidizing agent that reacts with iron (II) ions. Therefore, the flocculant generated from iron (II) ion and the flocculant generated from iron (III) ion by converting at least a part of iron (II) ion to iron (III) ion by the oxidizing agent It is possible to adjust the ratio. In addition, it is possible to change the molar ratio of iron and silica constituting the flocculant to be generated by adjusting the addition amount of iron ions. From the above, it is possible to control the flocculation performance of the iron silica flocculant, and it is possible to produce a flocculant suitable for the wastewater to be treated. Moreover, when a strong coagulant | flocculant is added to organic waste_water | drain etc., organic waste_water | drain raises a bubble and the fall of a coagulation | floating action has been a problem. However, since the present flocculant can control the type of iron ions bound to silica and the molar ratio of iron to silica, it is possible to adjust the flocculating ability of the flocculant. Therefore, the problem can be solved by using the present flocculant.

上記電気化学的処理と伴に、P2を介した両調整剤の添加を行う。導電率調整剤を流体W1に添加することにより、電極対12による電気処理を確実に行うことが出来る。また、PH調整剤を添加することにより、流体Wに混入した被除去物同士が自ら凝集してフロックを形成するのを抑止することができる。即ち、流体Wを中性よりも酸性側に調整することで、流体中に含まれる粒子同士を離間させることができる。更に、本願発明者が行った実験によると、PHが2.5から2の範囲内でも鉄シリカ凝集剤の良好な生成を行うことができた。また、酸化剤による鉄(III)イオンを生成する最適PHは2.8付近であり、酸性下であることが好ましことから、鉄(III)イオンの形成および、鉄シリカ凝集剤の生成をほぼ同じ酸性領域下で行うことができる。従って、元々アルカリ性であるCMP排水に対しては、上記電解処理による凝集を行う際には、少なくともCMP排水が中性に成る程度のPH調整剤を添加することが好ましい。しかし、流体WのPHは必ずしも酸性で有る必要はなく、フロックの形成の危険が無いので有れば、PH調整を省いた凝集を行うこともできる。また、流体のpHの調整は、上記凝集処理を行った後に行っても良い。   Along with the electrochemical treatment, both regulators are added via P2. By adding the conductivity adjusting agent to the fluid W1, the electrical treatment by the electrode pair 12 can be reliably performed. Further, by adding a PH adjuster, it is possible to prevent the objects to be removed mixed in the fluid W from aggregating to form flocs themselves. That is, by adjusting the fluid W to be more acidic than neutral, the particles contained in the fluid can be separated from each other. Furthermore, according to experiments conducted by the inventors of the present application, an iron silica flocculant can be satisfactorily produced even when the pH is in the range of 2.5 to 2. In addition, the optimum pH for generating iron (III) ions by the oxidant is around 2.8, and it is preferable to be under acidic conditions. Therefore, the formation of iron (III) ions and the formation of iron silica flocculants are prevented. It can be carried out under almost the same acidic region. Therefore, it is preferable to add a pH adjusting agent at least to the extent that the CMP waste water becomes neutral when the agglomeration by the electrolytic treatment is performed on the CMP waste water that is originally alkaline. However, the PH of the fluid W does not necessarily have to be acidic, and if there is no risk of floc formation, agglomeration without PH adjustment can be performed. In addition, the pH of the fluid may be adjusted after the above aggregation treatment.

上記凝集処理を行った被処理水を放流する場合を考えると、凝集処理を行った流体は中性にすることが好ましい。pHの排水基準を満たすためである。また、好適な凝集処理を行うためにも、流体のpHを中性に調整することは好適である。   Considering the case where the water to be treated that has undergone the agglomeration treatment is discharged, the fluid that has undergone the agglomeration treatment is preferably neutral. This is to meet the pH drainage standard. Moreover, in order to perform a suitable coagulation process, it is suitable to adjust the pH of the fluid to neutral.

上記電気化学処理を進行させると、水酸基(OH)が生成されることにより、タンク内の流体はアルカリ性に成る。従って、この現象による流体のアルカリ化を阻止するためにも、上記したPH調整手段の作用は重要である。   When the electrochemical treatment proceeds, the fluid in the tank becomes alkaline due to the generation of hydroxyl groups (OH). Therefore, the action of the above-described pH adjusting means is also important in order to prevent fluid alkalinization due to this phenomenon.

上記処理を開始して暫くしたら、電極対12の極性を切り替える。具体的には、第1の電極12Aをカソードにし、第2の電極12Bをアノードにする。この切替は、予め所定の時間を設定して定期的に行うこともできる。更に、電極対12を通過する電流または電極対12に印可される電圧をモニタリングすることで切替を行うことも出来る。この電極の切替を行うことにより、カソードの電極に付着した被除去物による導通の阻害を抑止することができる。具体的には、電極をアノードに切り替えることにより電極表面の金属が溶出して、表面に付着した被除去物の層が剥離される。従って、連続して凝集処理を行うためには、電極の極性を切替ながら電気化学的処理を行うのが好適である。また、上記電解処理を行っている間は、攪拌装置14により流体Wの攪拌を行う。このことにより、タンク11に収納された流体に含まれる被除去物を均一に凝集させることができる。   After a while from the start of the above process, the polarity of the electrode pair 12 is switched. Specifically, the first electrode 12A is a cathode and the second electrode 12B is an anode. This switching can also be performed periodically by setting a predetermined time in advance. Further, the switching can be performed by monitoring the current passing through the electrode pair 12 or the voltage applied to the electrode pair 12. By switching the electrodes, it is possible to suppress the inhibition of conduction due to the removal object attached to the cathode electrode. Specifically, by switching the electrode to the anode, the metal on the electrode surface is eluted, and the layer of the object to be removed adhered to the surface is peeled off. Therefore, in order to continuously perform the aggregation treatment, it is preferable to perform the electrochemical treatment while switching the polarity of the electrodes. Further, while the electrolytic treatment is being performed, the fluid W is stirred by the stirring device 14. As a result, the objects to be removed contained in the fluid stored in the tank 11 can be uniformly aggregated.

上記電気的処理を行うことにより流体Wに含まれる被除去物の凝集が行われる。即ち、この凝集により流体に含まれる被除去物を除去することができる。更に、被除去物としてシリカのようにケイ素を含む物質が含有される場合は、凝集剤として機能する高分子化合物を生成することができる。更に、流体Wにシリカ以外の非凝集性の物質が含まれた場合でも、上記方法により生成された凝集剤の凝集効果により除去することができる。また、CMP排水に含まれる被除去物は、シリカ以外にも銅などの有害物質を有する場合もあるが、この場合に於いても、凝集剤を生成することにより、銅などの有害物質を共沈して除去することができる。   By performing the electrical treatment, the objects to be removed contained in the fluid W are aggregated. That is, the object to be removed contained in the fluid can be removed by this aggregation. Furthermore, when a substance containing silicon such as silica is contained as an object to be removed, a polymer compound that functions as a flocculant can be generated. Furthermore, even when the fluid W contains a non-aggregating substance other than silica, it can be removed by the aggregating effect of the aggregating agent produced by the above method. In addition, the object to be removed contained in the CMP wastewater may contain harmful substances such as copper in addition to silica, but even in this case, the harmful substances such as copper can be shared by forming a flocculant. Can be sunk and removed.

CMP排水には、粒径が100ナノメートル程度の極めて微細なシリカが混入されている。従って、このような微細なシリカから生成される凝集剤もまた微細なものとなっている。微細な径を有する凝集剤は、一般的に、凝集性能が高い。更に、凝集剤自体が凝集してしまうことによる凝集能力の低下も、抑止することができると考えられる。ここで、本形態により生成される凝集剤の粒径分布は、例えば、1μmから500μmの範囲である。また、この凝集剤の粒径分布は、1つのピークまたは複数のピークを有する形状となる。   The CMP waste water is mixed with extremely fine silica having a particle size of about 100 nanometers. Therefore, the flocculant produced from such fine silica is also fine. A flocculant having a fine diameter generally has high aggregating performance. Furthermore, it is considered that a decrease in aggregation ability due to aggregation of the aggregating agent itself can be suppressed. Here, the particle size distribution of the flocculant produced by this embodiment is, for example, in the range of 1 μm to 500 μm. The particle size distribution of the flocculant has a shape having one peak or a plurality of peaks.

図1(B)を参照して、他の形態の凝集剤製造装置10Bを説明する。この図に示す凝集剤製造装置10Bは、上述した電極対12に代替して、金属を含む物質を流体Wに添加する手段を有する構成になっている。具体的には、経路P3から金属を含む流体をタンク11の内に導入している。具体的に、導入される流体に含まれる金属としては、上述した電極対12を構成している金属と同じものを採用することができる。例えば、この流体としては、イオン化された金属(例えば鉄)を含む流体を採用することが可能である。一例として、塩化鉄を含む流体を経路P3から導入することもできる。また、導入する鉄(III)イオンの量を調整することにより、使用用途に最適な凝集剤を製造することも可能である。   With reference to FIG. 1 (B), the coagulant | flocculant manufacturing apparatus 10B of another form is demonstrated. The flocculant manufacturing apparatus 10B shown in this figure is configured to include means for adding a substance containing metal to the fluid W in place of the electrode pair 12 described above. Specifically, a fluid containing metal is introduced into the tank 11 from the path P3. Specifically, as the metal contained in the introduced fluid, the same metal as that constituting the electrode pair 12 described above can be employed. For example, a fluid containing an ionized metal (for example, iron) can be adopted as the fluid. As an example, a fluid containing iron chloride may be introduced from the path P3. It is also possible to produce an aggregating agent optimum for the intended use by adjusting the amount of iron (III) ions to be introduced.

上述したように、図1を参照して説明した凝集剤製造装置は、被除去物が含まれる流体の凝集処理を行うことができるうえに、この流体に含まれるシリカと金属イオンとからなる高分子化合物を生成することができる。従って、上記流体WとしてCMP排水等のシリカ分を含む排水を採用した場合は、排水処理を行うと同時に、高性能の凝集剤を生成することができる。このことから、上記した凝集剤製造装置は、凝集処理装置であるとみなすことができる。また、上述した方法により製造された凝集剤は、上水道や下水道等の幅広い分野で使用することができる。   As described above, the flocculant manufacturing apparatus described with reference to FIG. 1 can perform the agglomeration treatment of the fluid containing the object to be removed, and also the high concentration composed of silica and metal ions contained in the fluid. Molecular compounds can be produced. Therefore, when waste water containing silica such as CMP waste water is adopted as the fluid W, a high-performance flocculant can be generated simultaneously with the waste water treatment. From this, the above-mentioned flocculant manufacturing apparatus can be regarded as an aggregating apparatus. Moreover, the flocculant manufactured by the method mentioned above can be used in wide fields, such as a waterworks and a sewer.

図2を参照して、上述した凝集剤製造装置10を用いた排水処理装置の一例を説明する。同図を参照して、CMP装置15からは、シリカ等のケイ素成分を含むCMP排水が排出される。このCMP排水の経路を示すのが経路P1である。経路P1では、CMP排水から排出されたCMP排水が凝集剤製造装置10まで運ばれる。そして、経路P1の途中にはCMP排水処理装置17が設けられている。   With reference to FIG. 2, an example of the waste water treatment apparatus using the flocculant manufacturing apparatus 10 mentioned above is demonstrated. Referring to the figure, CMP waste water containing a silicon component such as silica is discharged from CMP apparatus 15. The path P1 indicates the path of the CMP drainage. In the path P <b> 1, the CMP waste water discharged from the CMP waste water is conveyed to the flocculant manufacturing apparatus 10. A CMP waste water treatment device 17 is provided in the middle of the path P1.

CMP装置15では、CMP処理を行うことによりCMP排水が排出される。このCMP排水に含まれるシリカの濃度は、一例として、1000ppmから2000ppmである。更に、シリカ以外にも金属等の被除去物が含有される。   In the CMP apparatus 15, the CMP waste water is discharged by performing the CMP process. As an example, the concentration of silica contained in the CMP waste water is 1000 ppm to 2000 ppm. Furthermore, in addition to silica, an object to be removed such as metal is contained.

CMP排水処理装置17は、凝集剤製造装置10に送られるCMP排水の前処理を行う。具体的には、CMP排水の濃縮や夾雑物の除去等を行う。CMP排水を濃縮する具体的な方法としては、天日による濃縮、加熱による濃縮、濾過装置による濃縮、凝集沈殿による濃縮等が考えられる。本形態では、後述する第2の実施の形態で説明する濾過装置を用いた方法も採用することができる。CMP排水処理装置17を用いてCMP排水の濃縮を行うことで、凝集剤製造装置10にて濃度が高い凝集剤を生成することができる。ここで、CMP排水処理装置17を省いて全体を構成することも可能である。   The CMP wastewater treatment device 17 performs pretreatment of the CMP wastewater sent to the flocculant manufacturing device 10. Specifically, CMP waste water is concentrated and impurities are removed. As a specific method for concentrating the CMP waste water, concentrating by sunlight, concentrating by heating, concentrating by a filtering device, concentrating by coagulating precipitation, or the like can be considered. In this embodiment, a method using a filtration device described in a second embodiment to be described later can also be employed. By concentrating the CMP waste water using the CMP waste water treatment device 17, the flocculant manufacturing device 10 can generate a flocculant having a high concentration. Here, it is also possible to configure the whole without the CMP waste water treatment device 17.

凝集剤製造装置10では、CMP排水から凝集剤を生成する。凝集剤製造装置10の詳細は図1を参照して説明したので、その説明はここでは割愛する。この装置で生成される凝集剤により、その凝集剤の量の100倍から1000倍程度の量のCMP排水を処理することが出来る。   In the flocculant manufacturing apparatus 10, the flocculant is generated from the CMP waste water. Since the details of the flocculant manufacturing apparatus 10 have been described with reference to FIG. 1, the description thereof is omitted here. With the flocculant produced by this apparatus, it is possible to treat CMP wastewater in an amount of about 100 to 1000 times the amount of the flocculant.

経路P3は、凝集剤製造装置10で生成された凝集剤が通過する経路である。この経路を通過する凝集剤は、凝集剤製造装置10により凝集処理されたままの液体の状態でも良いし、濃縮等の処理が行われた状態でも良い。更に、凝集剤は、固形状または粉末状の固体の状態でも良い。   The path P3 is a path through which the flocculant generated by the flocculant manufacturing apparatus 10 passes. The flocculant passing through this path may be in a liquid state that has been subjected to a flocculant treatment by the flocculant production apparatus 10 or may be in a state in which a treatment such as concentration has been performed. Further, the flocculant may be in a solid or powdery solid state.

固液分離装置16では、凝集剤製造装置10で生成された凝集剤を用いた排水の浄化が行われる。この装置で処理される被処理水の一例としては、経路P4を通過するCMP排水が挙げられる。ここで用いる凝集剤は、CMP排水の一部を電解処理することで生成されたものである。従って、本形態では、CMP排水の一部から生成した凝集剤を用いて、残りのCMP排水自体の固液分離を行うことが可能となる。このことは、本形態の一つの利点である。即ち、従来では、別途用意した処理剤等を用いてCMP排水の処理を行ったが、本形態では、その処理剤を不要にしてCMP排水の処理を行うことが可能に成る。更には、CMP排水から生成した凝集剤を有価物として取り扱うこともできる。   In the solid-liquid separator 16, the waste water is purified using the flocculant generated by the flocculant manufacturing apparatus 10. As an example of the to-be-processed water processed with this apparatus, the CMP waste water which passes the path | route P4 is mentioned. The flocculant used here is produced by electrolytically treating a part of the CMP waste water. Therefore, in this embodiment, it is possible to perform solid-liquid separation of the remaining CMP wastewater itself using the flocculant generated from a part of the CMP wastewater. This is one advantage of this embodiment. That is, in the past, the CMP waste water was treated using a separately prepared treatment agent or the like, but in this embodiment, the CMP waste water treatment can be performed without using the treatment agent. Furthermore, the flocculant produced | generated from CMP waste_water | drain can also be handled as a valuable material.

固液分離装置16の具体的な機構としては、膜濾過を行う機構、凝集沈殿を行う機構等を全般的に採用することができる。更に、後述する第2の実施の形態で説明する濾過装置をここで用いることもできる。いずれの機構に於いても、本形態の凝集剤を用いることにより、流体に含まれる被除去物の凝集が行われ、被除去物の除去を効率的に行うことが可能となる。更に、本形態の凝集剤を用いることで、被除去物に含有される重金属等の有害物質の凝集も可能になる利点もある。更にまた、固液分離装置16ではCMP排水から成る凝集物が生成される。脱水処理されたこの凝集物は、吸着剤または断熱材として用いることが可能である。また、この装置で処理された処理水は、系外に放出されても良いし、再利用されても良い。   As a specific mechanism of the solid-liquid separator 16, a mechanism for performing membrane filtration, a mechanism for performing coagulation sedimentation, and the like can be generally employed. Furthermore, the filtration apparatus described in the second embodiment to be described later can also be used here. In any mechanism, by using the flocculant of this embodiment, the object to be removed contained in the fluid is aggregated, and the object to be removed can be efficiently removed. Furthermore, by using the flocculant of this embodiment, there is an advantage that toxic substances such as heavy metals contained in the object to be removed can be aggregated. Furthermore, the solid-liquid separator 16 generates agglomerates composed of CMP waste water. The dehydrated aggregate can be used as an adsorbent or a heat insulating material. Moreover, the treated water processed with this apparatus may be discharged | emitted out of the system, and may be reused.

経路P5は、CMP排水以外の排水が固液分離装置16に流入する経路である。例えば、半導体製造工場でのCMP装置以外の設備から排出された排水を、経路P5から固液分離装置16に導入することができる。このことにより、半導体製造工場から排出される排水を、CMP排水から生成した凝集剤を用いて、処理することができる。また、半導体製造工場から排出された排水以外の排水を、経路P5に流すこともできる。   The path P5 is a path through which wastewater other than CMP wastewater flows into the solid-liquid separator 16. For example, wastewater discharged from equipment other than the CMP apparatus at the semiconductor manufacturing factory can be introduced into the solid-liquid separator 16 from the path P5. Thereby, the waste water discharged from the semiconductor manufacturing factory can be treated using the flocculant generated from the CMP waste water. Moreover, waste water other than the waste water discharged from the semiconductor manufacturing factory can be flowed to the path P5.

経路P6は、酸化剤をタンク11に流入する経路であり酸化剤添加手段としての機能を有する。ここでは、酸化剤に過酸化水素またはオゾンを採用しており、前記酸化剤を含む流体をタンク11内に流入させている。また、オゾンの気体を流体W内に散気し、オゾンを溶解させてもよい。また、半導体製造工程で発生した過酸化水素またはオゾンを含んだ排水、または他の製造プロセスで使用する過酸化水素またはオゾンを経路P6によってタンク11に流入してもよい。前記酸化剤により鉄(II)イオンを酸化し、鉄(III)イオンを生成することができる。このことにより、鉄(III)イオンとシリカが結合した酸化剤を生成することが可能となる。また、経路P6から流入する酸化剤の量を調節することにより、シリカと結合する鉄イオンの種類を制御することができる。よって、凝集剤の凝集能力を調節することが可能となる。   The path P6 is a path through which the oxidant flows into the tank 11, and has a function as an oxidant addition means. Here, hydrogen peroxide or ozone is employed as the oxidizing agent, and a fluid containing the oxidizing agent is allowed to flow into the tank 11. Further, ozone gas may be diffused into the fluid W to dissolve ozone. Further, wastewater containing hydrogen peroxide or ozone generated in the semiconductor manufacturing process, or hydrogen peroxide or ozone used in another manufacturing process may flow into the tank 11 through the path P6. Iron (II) ions can be oxidized by the oxidizing agent to generate iron (III) ions. This makes it possible to generate an oxidizing agent in which iron (III) ions and silica are bonded. Moreover, the kind of iron ion couple | bonded with a silica can be controlled by adjusting the quantity of the oxidizing agent which flows in from the path | route P6. Therefore, it is possible to adjust the aggregation ability of the flocculant.

上記本形態では、CMP排水により製造される凝集剤を用いて排水の処理を行う方法を説明したが、排水の処理方法としては上記以外にも様々な方法を採用することができる。例えば、CMP装置から発生するCMP排水の全てを凝集剤製造装置10にて処理することにより、CMP排水の全てを凝集剤として再利用することができる。この場合に於いて、CMP排水は、CMP排水処理装置17にて濃縮処理されても良い。   In the present embodiment, the method for treating wastewater using a flocculant produced by CMP wastewater has been described. However, various methods other than the above can be adopted as the wastewater treatment method. For example, by treating all of the CMP waste water generated from the CMP apparatus with the flocculant manufacturing apparatus 10, all of the CMP waste water can be reused as the flocculant. In this case, the CMP waste water may be concentrated by the CMP waste water treatment device 17.

次に、図3から図7を参照して、上記した凝集剤製造装置により製造された凝集剤の特性を説明する。   Next, with reference to FIG. 3 to FIG. 7, characteristics of the flocculant manufactured by the above flocculant manufacturing apparatus will be described.

図3のグラフを参照して、本形態の凝集剤製造装置10で製造した凝集剤の凝集効果を確認する。図3のグラフの縦軸は、CMP排水の上澄み液に含まれるシリカの濃度を示し、横軸は添加する凝集剤の量を示している。ここでは、500mlのCMP排水を数個用意し、各排水に10、30、50ml/Lの量の凝集剤を添加して、凝集沈殿処理を行った。同図のグラフから、凝集剤の添加量が多くなると、排水中のシリカの濃度が低くなることが分かる。従って、本形態により生成される凝集剤のCMP排水に対する凝集効果が確認された。   With reference to the graph of FIG. 3, the coagulant effect of the coagulant | flocculant manufactured with the coagulant | flocculant manufacturing apparatus 10 of this form is confirmed. The vertical axis of the graph in FIG. 3 indicates the concentration of silica contained in the supernatant of the CMP wastewater, and the horizontal axis indicates the amount of the flocculant to be added. Here, several 500 ml of CMP waste water was prepared, and a coagulant was added to each waste water in amounts of 10, 30, and 50 ml / L to perform the coagulation sedimentation treatment. From the graph in the figure, it can be seen that as the amount of the flocculant added increases, the concentration of silica in the wastewater decreases. Therefore, the coagulation effect with respect to the CMP waste water of the coagulant | flocculant produced | generated by this form was confirmed.

図4のグラフを参照して、本形態の凝集剤の性能を市販のものと比較する。ここでは、ポリ鉄から成る市販の凝集剤と本形態により生成された凝集剤との凝集性能を比較した。図4のグラフの縦軸はメスシリンダを用いて測定した凝集物の凝集率を示し、横軸は凝集剤を投入してからの経過時間を示す。同図を参照して、本形態により生成された凝集剤は、市販のものと同等以上の凝集性能を有することが確認された。   With reference to the graph of FIG. 4, the performance of the flocculant of this form is compared with a commercially available thing. Here, the aggregating performance of a commercially available aggregating agent made of polyiron and the aggregating agent produced according to the present embodiment were compared. The vertical axis of the graph in FIG. 4 indicates the aggregation rate of the aggregates measured using a graduated cylinder, and the horizontal axis indicates the elapsed time since the flocculant was added. With reference to the figure, it was confirmed that the flocculant produced | generated by this form has the aggregation performance equivalent to or more than a commercially available thing.

図5のグラフを参照して、凝集沈殿の重要なファクターであるPHに関する検討を行った。ここでは、PHが異なる数種類のCMP排水に対して本願の凝集剤を用いて凝集処理を行い、その上澄み液に残留したシリカ分と鉄分の量を測定した。図5のグラフでは、左側の縦軸は上澄み液に残留した鉄分の濃度を示し、右側の縦軸は上澄み液に残留したシリカ成分を示し、横軸は排水のPHを示す。このグラフを参照して、残留した鉄分の濃度は、PHが4から7の範囲で0mg/Lであり、その量が非常に少ないことが分かる。また、鉄の排出基準は10mg/Lで有ることを考慮すると、PHが4以下または7以上の排水であっても本願の凝集剤は適用可能であることが分かる。また、残留したシリカの濃度は、PHが4から8の範囲で非常に低い値を示した。他のPHの領域では比較的高いシリカの残留濃度を示したものの、排出に対して問題はない。上記のことから、本願の凝集剤は幅広いPHの範囲で使用可能なことが確認された。好適には、PHが4から7の範囲で本形態の凝集剤の凝集効果が高いことが確認された。   With reference to the graph of FIG. 5, an investigation was made on PH, which is an important factor for coagulation precipitation. Here, agglomeration treatment was performed on several types of CMP wastewater having different pHs using the aggregating agent of the present application, and the amount of silica and iron remaining in the supernatant was measured. In the graph of FIG. 5, the left vertical axis indicates the concentration of iron remaining in the supernatant, the right vertical axis indicates the silica component remaining in the supernatant, and the horizontal axis indicates the pH of the drainage. Referring to this graph, it can be seen that the residual iron concentration is 0 mg / L in the range of PH from 4 to 7, and the amount thereof is very small. Further, considering that the iron emission standard is 10 mg / L, it can be seen that the flocculant of the present application can be applied even to wastewater having a pH of 4 or less or 7 or more. Further, the concentration of the residual silica showed a very low value in the range of PH from 4 to 8. Although the other PH regions showed relatively high residual silica concentrations, there is no problem with emissions. From the above, it was confirmed that the flocculant of the present application can be used in a wide PH range. Preferably, it was confirmed that the coagulant effect of the coagulant of this embodiment is high when the pH is in the range of 4 to 7.

図6のグラフを参照して、本形態の凝集剤の供沈効果を確認する。ここで、供沈とは、凝集剤が流体に含まれる被除去物と凝集して沈殿する現象を指す。ここで用いた被処理水は、銅が含まれる排水である。このグラフの縦軸は、上澄み液に含まれる銅の濃度を示しており、横軸は凝集剤の添加量を示している。同図を参照して、添加する凝集剤の量が多くなると、上澄み液に残留する銅の濃度が低くなることが分かる。更に、添加する凝集剤の量が1000mg/L以上になると、上澄み液に残留する銅が殆ど無くなることが分かる。上記のことから、本形態の凝集剤は、銅等の有害な金属を流体から除去する働きを有する。   With reference to the graph of FIG. 6, the sedimentation effect of the flocculant of this form is confirmed. Here, sedimentation refers to a phenomenon in which the flocculant aggregates with the object to be removed contained in the fluid and precipitates. The treated water used here is waste water containing copper. The vertical axis of this graph indicates the concentration of copper contained in the supernatant, and the horizontal axis indicates the amount of flocculant added. Referring to the figure, it can be seen that as the amount of the flocculant added increases, the concentration of copper remaining in the supernatant decreases. Furthermore, it can be seen that when the amount of the flocculant to be added is 1000 mg / L or more, there is almost no copper remaining in the supernatant. From the above, the flocculant of this embodiment has a function of removing harmful metals such as copper from the fluid.

図7のグラフを参照して、銅が含まれる排水を処理する場合に於いて、上澄み液に残留する銅と鉄の濃度と排水のPHに関する検討を行った。このグラフの左側の縦軸は残留する銅の量を示しており、右側の縦軸は残留する鉄の量を示しており、横軸は排水のPHを示している。ここでは、凝集剤の添加量は1000mg/Lに固定した。このグラフから、排水のPHは高い方が、残留する鉄および銅の濃度が低くなることが確認された。   With reference to the graph of FIG. 7, when processing wastewater containing copper, the concentration of copper and iron remaining in the supernatant and the pH of the wastewater were examined. The vertical axis on the left side of this graph indicates the amount of remaining copper, the vertical axis on the right side indicates the amount of remaining iron, and the horizontal axis indicates the pH of drainage. Here, the addition amount of the flocculant was fixed at 1000 mg / L. From this graph, it was confirmed that the higher the pH of the wastewater, the lower the concentration of residual iron and copper.

図7(B)のグラフを参照して、CMPに使われるスラリーを含有する排水を、本形態の凝集剤を用いて沈降率の経時変化を検討した。ここでは、シリカ濃度1200mg/Lの排水500mLを用いた。また、凝集剤には本形態によって生成される鉄(II)イオンまたは、鉄(III)イオンを主成分とする凝集剤と、市販の凝集剤を用いた。鉄(III)イオンを主成分とする凝集剤は、シリカ含有溶液の鉄(II)イオン存在下に過酸化水素を3mL添加することにより、生成したものを用いた。先ず、同図を参照して、鉄(II)イオンを主成分とする凝集剤および市販の凝集剤の凝集能力を比較する。その結果、前記凝集剤によるシリカの沈降速度および沈降率の経時変化が、ほぼ同じ値を示すことが確認された。このことにより、鉄(II)イオンを主成分とする凝集剤は市販の凝集剤とほぼ同じ凝集能力を有することが確認された。   With reference to the graph of FIG. 7 (B), the waste water containing the slurry used for CMP was examined over time for the sedimentation rate using the flocculant of this embodiment. Here, 500 mL of waste water having a silica concentration of 1200 mg / L was used. Moreover, the coagulant | flocculant which made the iron (II) ion produced | generated by this form or an iron (III) ion as a main component, and the commercially available flocculant were used for the coagulant | flocculant. As the flocculant mainly composed of iron (III) ions, a flocculant produced by adding 3 mL of hydrogen peroxide in the presence of iron (II) ions in a silica-containing solution was used. First, referring to the same figure, the aggregating ability of a flocculant mainly composed of iron (II) ions and a commercially available flocculant are compared. As a result, it was confirmed that the settling rate and settling rate of silica with the flocculant showed almost the same value. Thus, it was confirmed that the flocculant mainly composed of iron (II) ions has the same flocculating ability as that of the commercially available flocculant.

次に、鉄(III)イオンを主成分とする凝集剤と鉄(II)イオンを主成分とする凝集剤の凝集能力を比較する。同図を参照して、鉄(II)イオンを主成分とする凝集剤では、沈降させることができなかったシリカを、鉄(III)イオンを主成分とする凝集剤を用いることによって沈降させることが確認された。更に、同時間における沈降率を比較することにより、鉄(III)イオンを主成分とする凝集剤の方が凝集沈殿速度が速いことが確認された。   Next, the aggregating ability of the aggregating agent mainly composed of iron (III) ions and the aggregating agent mainly composed of iron (II) ions will be compared. Referring to the figure, silica that could not be precipitated with a flocculant mainly composed of iron (II) ions is precipitated by using a flocculant mainly composed of iron (III) ions. Was confirmed. Furthermore, by comparing the sedimentation rates at the same time, it was confirmed that the coagulant containing iron (III) ions as the main component has a faster coagulation rate.

<第2の実施の形態>
本形態では、第1の実施の形態の中で、図2に示すCMP排水処理装置17または固液分離装置16に適用可能な濾過機構を説明する。
<Second Embodiment>
In this embodiment, a filtration mechanism applicable to the CMP waste water treatment apparatus 17 or the solid-liquid separation apparatus 16 shown in FIG. 2 in the first embodiment will be described.

最初に、本形態の説明に用いる用語の定義を明確にする。   First, the definition of terms used in the description of this embodiment will be clarified.

コロイド溶液とは直径が1nm〜1μmの大きさの微粒子が媒質中に分散している状態をいう。この微粒子はブラウン運動をし、普通の濾紙は通過するが半透膜は通過しない性質がある。また凝集速度が非常に遅い性質は微粒子間に静電気反発力が働いているため、接近する機会を少なくしていると考えられている。   The colloidal solution refers to a state in which fine particles having a diameter of 1 nm to 1 μm are dispersed in a medium. These fine particles have a Brownian motion and have a property of passing through a normal filter paper but not through a semipermeable membrane. In addition, the property of very slow aggregation speed is thought to reduce the chance of approach because electrostatic repulsion is acting between the fine particles.

ゾルはコロイド溶液とほぼ同義に使用され、ゾルはゲルと異なり液体中に分散していて流動性を示し、微粒子は活発にブラウン運動をしている。   The sol is used almost synonymously with the colloidal solution. Unlike the gel, the sol is dispersed in a liquid and exhibits fluidity, and the fine particles are actively performing Brownian motion.

ゲルはコロイド粒子が独立した運動性を失って、集合して固化した状態をいう。例えば寒天やゼラチンは温水に溶かせば分散してゾルになるが、これを冷却すると流動性を失ってゲルとなる。ゲルには液体分の多いヒドロゲルとやや乾燥したキセロゲルとがある。   A gel is a state in which colloidal particles have lost their independent motility and are aggregated and solidified. For example, agar and gelatin are dispersed into a sol when dissolved in warm water, but when cooled, they lose their fluidity and become a gel. Gels include hydrogels with a high liquid content and slightly dry xerogels.

ゲル化の要因としては、分散媒の水を取り除いて乾燥させたり、シリカスラリー(pH9〜10)に電解質塩を添加してpH6〜7までpH調整をしたり、冷却をして流動性を失わせる等がある。   Factors for gelation include removing the water of the dispersion medium and drying, adding electrolyte salt to silica slurry (pH 9-10) to adjust pH to pH 6-7, cooling to lose fluidity Etc.

スラリーは粒子と液体および化学薬品を混合して、ポリッシングに使用するコロイド溶液またはゾルを言う。前述したCMPに用いる研磨剤をCMPスラリーと呼んでいる。CMPスラリーにはシリカ系研磨剤、酸化アルミニウム(アルミナ)系研磨剤、酸化セリウム(セリア)系研磨剤等が知られている。もっともよく利用されるのはシリカ系研磨剤であり、その中でもコロイダルシリカが広く用いられる。コロイダルシリカとは、7〜300nmのコロイドサイズのシリカ超微粒子が水または有機溶媒中に沈降すること無く均質に分散している分散液であり、シリカゾルとも呼ばれる。このコロイダルシリカは水の中で粒子が単分散しているので、コロイド粒子の相互の反発力で1年以上放置してもほとんど沈降することはない。また、酸化膜に適用されるCMPスラリーにはアンモニアが添加されている。   Slurry refers to a colloidal solution or sol used for polishing by mixing particles with liquid and chemicals. The above-mentioned abrasive used for CMP is called CMP slurry. As the CMP slurry, a silica-based abrasive, an aluminum oxide (alumina) -based abrasive, a cerium oxide (ceria) -based abrasive, and the like are known. Silica-based abrasives are most often used, and colloidal silica is widely used. Colloidal silica is a dispersion in which ultrafine silica particles having a colloidal size of 7 to 300 nm are uniformly dispersed without being precipitated in water or an organic solvent, and is also called silica sol. Since the colloidal silica has monodispersed particles in water, the colloidal silica hardly settles even when left for more than one year due to the repulsive force of the colloidal particles. Ammonia is added to the CMP slurry applied to the oxide film.

まず本形態は、被除去物がコロイド溶液あるいはゾルで流体中に含まれた状態の排水から被除去物を濾過により取り除く流体の処理システムを提供することにある。   First, the present embodiment is to provide a fluid processing system for removing an object to be removed by filtration from waste water in a state where the object to be removed is contained in a fluid as a colloidal solution or a sol.

被除去物は、3nm〜2μmの粒径分布の微粒子が大量に入ったコロイド溶液(ゾル)であり、例えばCMPに用いるシリカ、アルミナあるいはセリア等の砥粒と砥粒により削られて発生する半導体材料屑、金属屑および/または絶縁膜材料屑である。本実施例ではCMPスラリーとして、ロデールニッタ社製ILD1300酸化膜研磨用のスラリーを用いた。このスラリーはpH 10、砥粒分布10〜350nmのシリカを主成分としたアンモニア系のスラリーである。強アルカリ性のために分散性が強く、なかなかゲル化が困難なスラリーである。   An object to be removed is a colloidal solution (sol) containing a large amount of fine particles having a particle size distribution of 3 nm to 2 μm. For example, a semiconductor generated by grinding with abrasive grains such as silica, alumina or ceria used for CMP and abrasive grains. Material waste, metal waste and / or insulating film material waste. In this example, a slurry for polishing an ILD1300 oxide film manufactured by Rodel Nitta was used as the CMP slurry. This slurry is an ammonia-based slurry whose main component is silica having a pH of 10 and an abrasive grain distribution of 10 to 350 nm. Due to the strong alkalinity, the slurry is highly dispersible and difficult to gel.

図8以降を参照して、本形態に用いるフィルタ装置は、コロイド溶液(ゾル)の被除去物が混入された流体(排水)を、被除去物から形成したゲル膜から成るフィルタで除去するものである。   Referring to FIG. 8 and subsequent figures, the filter device used in this embodiment removes a fluid (drainage) mixed with an object to be removed of a colloidal solution (sol) with a filter made of a gel film formed from the object to be removed. It is.

具体的に説明すると、有機高分子の第1のフィルタ1表面に、コロイド溶液の被除去物であるCMPスラリーから形成した第2のフィルタ2となるゲル膜を形成し、このフィルタ1、2をタンク内の流体3中に浸漬し、被除去物が入った排水を濾過するものである。被除去物は予め電極12による電気化学的処理で最初の粒子より凝集された大きなゾル粒子を形成してゲル化し易くする点に特徴がある。   More specifically, a gel film to be a second filter 2 formed from a CMP slurry that is an object to be removed of a colloidal solution is formed on the surface of the first filter 1 made of organic polymer. It is immersed in the fluid 3 in the tank, and the waste water containing the object to be removed is filtered. The object to be removed is characterized in that a large sol particle aggregated from the initial particle is formed in advance by electrochemical treatment with the electrode 12 to facilitate gelation.

第1のフィルタ1は、ゲル膜を付着させることができれば原理的に考えて有機高分子系、セラミック系とどちらでも採用可能である。ここでは、平均孔径0.25μm、厚さ0.1mmのポリオレフィン系の高分子膜を採用した。このポリオレフィン系から成るフィルタ膜の表面写真を図9(B)に示した。   The first filter 1 can be either organic polymer type or ceramic type in principle, as long as a gel film can be attached. Here, a polyolefin polymer film having an average pore diameter of 0.25 μm and a thickness of 0.1 mm was employed. A surface photograph of the filter membrane made of polyolefin is shown in FIG.

また、第1のフィルタ1はフレーム4の両面に設けられた平膜構造を有し、流体に垂直になるように浸漬され、フレーム4の中空部5からポンプ6により吸引する様に構成され、ろ液7を取り出せる。   Further, the first filter 1 has a flat membrane structure provided on both surfaces of the frame 4, is immersed so as to be perpendicular to the fluid, and is configured to be sucked by the pump 6 from the hollow portion 5 of the frame 4, The filtrate 7 can be taken out.

次に、第2のフィルタ2は第1のフィルタ1表面全体に付着され、被除去物の凝集したゾル粒子を吸引することですぐにゲル化して形成されるゲル膜である。一般にゲル膜はゼリー状であるので、フィルタとしての働きは無いと考えられている。しかし、本形態ではこのゲル膜の生成条件を選択することで第2のフィルタ2の機能を持たせることができる。この生成条件は後で詳述する。   Next, the second filter 2 is a gel film that is attached to the entire surface of the first filter 1 and is immediately gelled by sucking the sol particles aggregated to be removed. In general, since the gel film is jelly-like, it is considered that there is no function as a filter. However, in this embodiment, the function of the second filter 2 can be provided by selecting the gel film generation conditions. This generation condition will be described in detail later.

では、上記した被除去物のコロイド溶液(ゾル)で被除去物のゲル膜である第2のフィルタ2を形成し、被除去物を取り除く濾過について図8および図9(A)を参照して説明する。   Now, with reference to FIGS. 8 and 9A, the second filter 2 that is the gel film of the object to be removed is formed by the above-described colloidal solution (sol) of the object to be removed, and the filtration for removing the object to be removed is described with reference to FIGS. explain.

コロイド溶液(ゾル)の被除去物が混入された流体(排水)は、電気化学的処理により被除去物が凝集されて、大きなゾル粒子となっている。即ち、大きなゾル粒子もゾルの流動性は失わず、ゲル化はしていないが、かなりゲル化し易い状態に置かれている。図8では大きなゾル粒子を2個のゾル粒子が結合したように表しているが、この個数には関係はない。通常約20nm程度の大きさのゾル粒子が凝集されて、約100nm程度の大きさの凝集されたゾル粒子となることを表している。   The fluid (drainage) in which the object to be removed of the colloidal solution (sol) is mixed is aggregated by electrochemical treatment to form large sol particles. That is, even the large sol particles do not lose the fluidity of the sol and are not gelled, but are placed in a state in which they are easily gelled. In FIG. 8, large sol particles are represented as two sol particles combined, but this number is not related. Usually, the sol particles having a size of about 20 nm are aggregated to form an aggregated sol particle having a size of about 100 nm.

第1のフィルタ1は多数のフィルタ孔1Aを有し、このフィルタ孔1Aの開口部および第1のフィルタ1の表面に層状に形成されている被除去物のゲル膜が第2のフィルタ2である。第1のフィルタ1の表面には凝集されてゲル化し易くなった被除去物の凝集粒子があり、この凝集粒子はポンプからの吸引圧力により第1のフィルタ1を介して吸引され、流体3の水分が吸い取られるために乾燥(脱水)してすぐにゲル化して第1のフィルター1表面に第2のフィルタ2が形成される。   The first filter 1 has a large number of filter holes 1A, and the gel film of the object to be removed formed in layers on the opening of the filter hole 1A and the surface of the first filter 1 is the second filter 2. is there. On the surface of the first filter 1, there are aggregated particles of an object to be removed that are easily aggregated and gelled. The aggregated particles are sucked through the first filter 1 by the suction pressure from the pump, and the fluid 3 Since moisture is absorbed, the gel is formed immediately after drying (dehydration), and the second filter 2 is formed on the surface of the first filter 1.

第2のフィルタ2は被除去物の凝集粒子から形成されるので直ちに所定の膜厚になり、この第2のフィルタ2を利用してコロイド溶液の被除去物の凝集粒子の濾過が開始される。従ってポンプ6で吸引しながら濾過を続けると、第2のフィルタ2の表面には凝集粒子のゲル膜が積層されて厚くなり、やがて第2のフィルタ2は目詰まりして濾過を続けられなくなる。この間に被除去物の凝集粒子はゲル化されながら、第2のフィルタ2の表面に付着して排水が第1のフィルタ1を通過して濾過水として取り出される。   Since the second filter 2 is formed from the aggregated particles of the object to be removed, the film thickness immediately becomes a predetermined film thickness, and filtration of the aggregated particles of the object to be removed of the colloidal solution is started using the second filter 2. . Therefore, if the filtration is continued while sucking with the pump 6, the gel film of aggregated particles is laminated on the surface of the second filter 2 to become thick, and the second filter 2 is clogged and cannot be continuously filtered. During this time, the agglomerated particles of the object to be removed adhere to the surface of the second filter 2 while being gelled, and the wastewater passes through the first filter 1 and is taken out as filtered water.

図9(A)において、第1のフィルタ1の片面には、被除去物が混入されたコロイド溶液の排水があり、第1のフィルタ1の反対面には、第1のフィルタ1を通過した濾過水が生成されている。矢印の方向に排水は吸引されて流れ、この吸引によりコロイド溶液中の凝集粒子が第1のフィルタ1に近づくにつれて静電気反発力を失いゲル化されていくつかの凝集粒子が結合したゲル膜が第1のフィルタ1表面に吸着されて第2のフィルタ2が形成される。この第2のフィルタ2の働きでコロイド溶液中の被除去物はゲル化されながら排水の濾過が行われる。第1のフィルタ1の反対面からは濾過水が吸引される。   In FIG. 9 (A), there is drainage of the colloidal solution mixed with the object to be removed on one side of the first filter 1, and the first filter 1 has passed through the first filter 1 on the opposite side of the first filter 1. Filtered water is generated. The drainage is sucked and flows in the direction of the arrow, and as a result of the suction, the aggregated particles in the colloid solution lose their electrostatic repulsion as they approach the first filter 1 and are gelled to form a gel film in which several aggregated particles are bonded. The second filter 2 is formed by being adsorbed on the surface of the first filter 1. By the action of the second filter 2, the object to be removed in the colloidal solution is gelled while the waste water is filtered. Filtrated water is sucked from the opposite surface of the first filter 1.

このように第2のフィルタ2を介してコロイド溶液の排水をゆっくりと吸引することで、排水中の水が濾過水として取り出せ、被除去物は乾燥してゲル化し第2のフィルタ2表面に積層されて被除去物の凝集粒子はゲル膜として捕獲される。   By slowly sucking the colloidal solution drainage through the second filter 2 in this way, the water in the drainage can be taken out as filtered water, and the object to be removed is dried and gelled and laminated on the surface of the second filter 2. Then, the aggregated particles of the removal target are captured as a gel film.

次に、第2のフィルタ2の生成条件について図10を参照して説明する。図10は第2のフィルタ2の生成条件とその後の濾過量を示している。   Next, the generation conditions of the second filter 2 will be described with reference to FIG. FIG. 10 shows the generation conditions of the second filter 2 and the subsequent filtration amount.

次に、第2のフィルタ2の濾過条件について説明する。第2のフィルタ2の生成条件により濾過時の精製水濾過量が大きく異なり、第2のフィルタ2の精製条件を適切に選択しないと、ゲル膜の第2のフィルタ2の特性でほとんど濾過できないことが明らかとなる。これは従来ではコロイド溶液の濾過は困難であると言われてきた事実と一致している。   Next, the filtration conditions of the second filter 2 will be described. The amount of purified water filtered at the time of filtration varies greatly depending on the production conditions of the second filter 2, and if the purification conditions of the second filter 2 are not properly selected, the gel membrane cannot be filtered almost due to the characteristics of the second filter 2. Becomes clear. This is consistent with the fact that conventionally it has been said that filtration of colloidal solutions is difficult.

図10(B)に示す特性は、図10(A)に示す方法で実験的に求められたものである。すなわち、円筒の容器21の底部に第1のフィルタ1を設け、ロデールニッタ社製ILD1300酸化膜研磨用のスラリー22の原液50ccと凝集剤とを入れて吸引圧力を変えてゲル膜の生成を行う。続いて残ったスラリー22を捨てて精製水23を100cc入れ、極めて低い吸引圧力で濾過を行うものである。これにより第2のフィルタ2となるゲル膜の濾過特性を調べることが出来る。なお、このときの第1のフィルタ1は直径47mmのものを用い、その面積は1734mmである。 The characteristics shown in FIG. 10B are experimentally obtained by the method shown in FIG. That is, the first filter 1 is provided at the bottom of the cylindrical container 21, and 50 cc of a stock solution of slurry 22 for polishing ILD1300 oxide film manufactured by Rodel Nitta Co. and a flocculant are added to generate a gel film by changing the suction pressure. Subsequently, the remaining slurry 22 is discarded, 100 cc of purified water 23 is added, and filtration is performed at a very low suction pressure. Thereby, the filtration characteristic of the gel film used as the 2nd filter 2 can be investigated. At this time, the first filter 1 having a diameter of 47 mm is used, and its area is 1734 mm 2 .

図10(B)において、ゲル膜の生成工程では、吸引圧力を−55cmHg、−30cmHg、−10cmHg、−5cmHg、−2cmHgと変えて120分間成膜を行い、ゲル膜の性質を調べた。この結果、吸引圧力を−55cmHgと強く設定すると2時間で濾過量は16ccと一番多く、順に12.5cc、7.5cc、6cc、4.5ccとなる。   In FIG. 10B, in the gel film generation step, film formation was performed for 120 minutes while changing the suction pressure to −55 cmHg, −30 cmHg, −10 cmHg, −5 cmHg, and −2 cmHg, and the properties of the gel film were examined. As a result, when the suction pressure is set as strong as -55 cmHg, the filtration amount is as large as 16 cc in 2 hours, and becomes 12.5 cc, 7.5 cc, 6 cc, and 4.5 cc in order.

次に、精製水に入れ替えてこのゲル膜で濾過を行う。このときの吸引圧力は−10cmHg一定に設定される。吸引圧力−55cmHgで成膜されたゲル膜ではわずか0.75cc/時間しか濾過できない。吸引圧力−30cmHgで成膜されたゲル膜では約1cc/時間の濾過量である。しかし、吸引圧力−10cmHgのゲル膜では2.25cc/時間、吸引圧力−5cmHgのゲル膜では3.25cc/時間、吸引圧力−2cmHgのゲル膜では3.1cc/時間の濾過量となり、極めて弱い吸引圧力で成膜されたゲル膜は濾過工程でも安定して濾過が行える。この実験結果から、第2のフィルタ2のゲル膜の生成工程では約3cc/時間の濾過量になるように吸引圧力を設定すれば、その後の濾過工程での濾過量が一番大きくなることが明らかである。   Next, it replaces with purified water and performs filtration with this gel membrane. The suction pressure at this time is set to -10 cmHg constant. A gel film formed at a suction pressure of −55 cmHg can only filter 0.75 cc / hour. A gel film formed at a suction pressure of −30 cmHg has a filtration rate of about 1 cc / hour. However, the filtration amount is 2.25 cc / hour for a gel membrane with a suction pressure of −10 cmHg, 3.25 cc / hour for a gel membrane with a suction pressure of −5 cmHg, and 3.1 cc / hour for a gel membrane with a suction pressure of −2 cmHg. The gel film formed with the suction pressure can be stably filtered even in the filtration process. From this experimental result, if the suction pressure is set so that the filtration amount of about 3 cc / hour is set in the gel film generation step of the second filter 2, the filtration amount in the subsequent filtration step is the largest. it is obvious.

この理由は吸引圧力が強いと、成膜されるゲル膜が膨潤度が低く、緻密で硬くなり、ゲル膜が水分の含有が少なく収縮された状態で成膜されるので、精製水が浸透する通路がほとんど無くなるためであると考えられる。   The reason for this is that if the suction pressure is strong, the gel film to be formed has a low degree of swelling, becomes dense and hard, and the gel film is formed in a contracted state with little moisture content, so that purified water penetrates. This is probably because the passage is almost gone.

これに対して吸引圧力を弱くすると、成膜されるゲル膜は膨潤度が高く、密度が低く柔らかくなり、ゲル膜に水分の含有が多く膨潤された状態のまま成膜され、精製水が浸透する通路を多く確保できる。ちょうど粉雪がゆっくり降り積もる状態を考えれば容易に理解できる。本形態の特徴はこの微弱な吸引圧力で成膜された膨潤度の高いゲル膜を用いて、このゲル膜に水分が浸透する性質を利用して濾過を実現したことにある。   On the other hand, if the suction pressure is weakened, the gel film to be formed has a high degree of swelling, a low density and is soft, and the gel film is formed with a large amount of water swelled and purified water penetrates. Many passages can be secured. It can be easily understood if you think about the situation where powder snow falls slowly. A feature of this embodiment is that filtration is realized by using a gel film having a high degree of swelling formed with this weak suction pressure and utilizing the property of moisture permeating into the gel film.

図9(A)に示すフィルタは図8のフィルタの片側を示しており、実際にゲル膜がどのように付着するかを説明する模式図である。   The filter shown in FIG. 9 (A) shows one side of the filter shown in FIG. 8, and is a schematic diagram for explaining how the gel film actually adheres.

第1のフィルタ1はコロイド溶液の排水に垂直に立って浸漬され、排水は被除去物が分散したコロイド溶液となっている。前述した電極12による電気化学的処理により、鉄シリカの凝集物である高分子化合物が形成されている。そして、この鉄シリカの高分子化合物が凝集剤として機能することにより、被除去物S2が凝集されて凝集粒子S1が生成される。ポンプ6により第1のフィルタ1を介して排水を微弱な吸引圧力で吸引をすると、第1のフィルタ1表面に被除去物の凝集粒子が互いに結合してゲル化し、第1のフィルタ1の表面に吸着される。白丸で示すゲル化した凝集粒子S1は第1のフィルタ1のフィルタ孔1Aより大きいものが第1のフィルタ1表面に吸着して積層され、ゲル膜より成る第2のフィルタ2を形成する。なおフィルタ孔1Aより径の小さい凝集粒子S1は第1のフィルタ1を通過するが、第2のフィルタ2を成膜する工程では濾過水は再び排水に循環されるので問題はない。そして前述したように約120分間を掛けて第2のフィルタ2が形成される。この成膜する工程では、極めて微弱な吸引圧力で吸引されているのでゲル化した凝集粒子S1はいろいろな形状の隙間を形成しながら積層され、極めて膨潤度の高い柔らかなゲル膜の第2のフィルタ2となる。排水中の水はこの膨潤度の高いゲル膜を浸透して吸引されて第1のフィルタ1を通過して濾過水として取り出され、最終的に排水は濾過されることになる。   The first filter 1 is immersed vertically in the colloidal solution drainage, and the drainage is a colloidal solution in which the objects to be removed are dispersed. By the electrochemical treatment by the electrode 12 described above, a polymer compound that is an aggregate of iron silica is formed. The iron-silica polymer compound functions as an aggregating agent, whereby the object to be removed S2 is aggregated to produce aggregated particles S1. When the drainage is sucked by the pump 6 through the first filter 1 with a weak suction pressure, the aggregated particles of the objects to be removed are bonded to each other on the surface of the first filter 1 to be gelled, and the surface of the first filter 1 To be adsorbed. Aggregated aggregated particles S1 indicated by white circles are adsorbed and stacked on the surface of the first filter 1 to form a second filter 2 made of a gel film, which is larger than the filter hole 1A of the first filter 1. The agglomerated particles S1 having a diameter smaller than that of the filter hole 1A pass through the first filter 1. However, in the step of forming the second filter 2, the filtered water is circulated again into the drainage, so that there is no problem. As described above, the second filter 2 is formed by taking about 120 minutes. In this film forming step, the gelled aggregated particles S1 are laminated while forming gaps of various shapes because they are sucked with a very weak suction pressure, and a second soft gel film having a very high degree of swelling is formed. Filter 2 is obtained. The water in the wastewater penetrates through the gel film having a high degree of swelling and is sucked and passes through the first filter 1 to be taken out as filtered water. Finally, the wastewater is filtered.

すなわち、本形態では膨潤度の高いゲル膜で第2のフィルタ2を形成し、第1のフィルタ1から微弱な吸引圧力で吸引することで第1のフィルタ1に接するゲル膜に含まれる水分を脱水させてゲル膜を収縮させ、そのゲル膜に排水に接するゲル膜から水分を浸透させて補給して膨潤させることを繰り返して、第2のフィルタ2を水分のみ浸透させて濾過するのである。   That is, in this embodiment, the second filter 2 is formed with a gel film having a high degree of swelling, and the moisture contained in the gel film in contact with the first filter 1 is sucked from the first filter 1 with a weak suction pressure. The gel film is contracted by dehydration, and the gel film in contact with the drainage is infiltrated with water, replenished and swollen, and the second filter 2 is infiltrated only with water and filtered.

また、第1のフィルタ1には排水の底面から空気の気泡12を送り、第1のフィルタ1の表面に沿って排水に並行流を形成している。これは第2のフィルタ2が第1のフィルタ1の表面全体に均一に付着するためと第2のフィルタ2に隙間を形成して柔らかく付着するためである。具体的には1.8リットル/分のエアー流量に設定をしているが、第2のフィルタ2の膜質により選択される。   In addition, air bubbles 12 are sent to the first filter 1 from the bottom surface of the drainage, and a parallel flow is formed in the drainage along the surface of the first filter 1. This is because the second filter 2 adheres uniformly to the entire surface of the first filter 1 and forms a gap in the second filter 2 so as to adhere softly. Specifically, the air flow rate is set to 1.8 liters / minute, but it is selected depending on the film quality of the second filter 2.

次に濾過工程では、この第2のフィルタ2の表面に微弱な吸引圧力により白丸で示すゲル化した凝集粒子S1が吸着されながら徐々に積層される。このときに精製水は第2のフィルタ2および更に積層される白丸で示すゲル化した凝集粒子S1を浸透して第1のフィルタ1から濾過水として取り出される。すなわち排水に含まれる、例えばCMPの場合にはシリカ、アルミナあるいはセリア等の砥粒と砥粒により削られて発生する半導体材料屑、金属屑および/または絶縁膜材料屑等の加工屑はゲルとして第2のフィルタ2の表面に徐々に積層して捕獲され、水はゲル膜を浸透して第1のフィルタ1から濾過水として取り出せる。   Next, in the filtration step, gelled aggregated particles S1 indicated by white circles are gradually stacked on the surface of the second filter 2 while being adsorbed by a weak suction pressure. At this time, purified water permeates the second filter 2 and the gelled aggregated particles S1 indicated by the white circles to be further laminated, and is taken out from the first filter 1 as filtered water. In other words, in the case of CMP, for example, in the case of CMP, abrasives such as silica, alumina or ceria and scraps of semiconductor material generated by grinding with abrasive grains, metal scraps and / or insulating film material scraps, etc., are treated as gels. Gradually stacked on the surface of the second filter 2 and captured, and water can permeate the gel membrane and be taken out from the first filter 1 as filtered water.

しかし、図10(B)に示すように長時間濾過を続けると、第2のフィルタ2表面には厚くゲル膜が付着されるために上述した隙間もやがて目詰まりを起こし、濾過水は取り出せなくなる。このために濾過能力を再生するにはこの積層されたゲル膜を除去することが必要になる。   However, if the filtration is continued for a long time as shown in FIG. 10 (B), the gel film is thickly attached to the surface of the second filter 2, so that the above-mentioned gap eventually becomes clogged, and the filtered water cannot be taken out. . For this reason, it is necessary to remove the laminated gel film in order to regenerate the filtration capacity.

続いて、図11を参照してより具体化されたフィルタ装置を説明する。   Next, a more specific filter device will be described with reference to FIG.

図11において、50は原水タンクである。このタンク50の上方には、排水供給手段としてパイプ51が設けられている。このパイプ51は被除去物が混入した流体をタンク50に導入する。例えば、半導体分野で説明すると、ダイシング装置、バックグラインド装置、ミラーポリッシング装置またはCMP装置から流れ出るコロイド溶液の被除去物が混入された排水(原水)が導かれる所である。尚、この排水は、CMP装置から流れる砥粒、砥粒により研磨または研削された屑が混入された排水として説明していく。   In FIG. 11, 50 is a raw water tank. Above the tank 50, a pipe 51 is provided as drainage supply means. The pipe 51 introduces the fluid mixed with the object to be removed into the tank 50. For example, in the semiconductor field, wastewater (raw water) mixed with a removal object of a colloidal solution flowing out from a dicing apparatus, a back grinding apparatus, a mirror polishing apparatus or a CMP apparatus is introduced. This waste water will be described as waste water mixed with abrasive grains flowing from the CMP apparatus and scraps polished or ground by the abrasive grains.

原水タンク50に貯められた原水52の中には、第2のフィルタが形成されたフィルタ装置53が複数個設置される。このフィルタ装置53の下方には、例えばパイプに小さい孔を開けたような、また魚の水槽に使うバブリング装置の如き、散気管54が設けられ、ちょうどフィルタ装置53の表面を通過するようにその位置が調整されている。この散気管54はフィルタ装置53の底辺全体に渡って配置され、気泡をフィルタ装置53の全面に均一に供給出来るようになっている。55はエアーポンプである。ここでフィルタ装置53は図8に示す第1のフィルタ1、フレーム4、中空部5および第2のフィルタ2を指している。   In the raw water 52 stored in the raw water tank 50, a plurality of filter devices 53 in which a second filter is formed are installed. Below this filter device 53, there is provided an air diffuser tube 54, such as a bubbling device used in a fish tank, for example, with a small hole in the pipe, and its position so as to pass through the surface of the filter device 53. Has been adjusted. The air diffuser 54 is arranged over the entire bottom of the filter device 53 so that air bubbles can be uniformly supplied to the entire surface of the filter device 53. 55 is an air pump. Here, the filter device 53 refers to the first filter 1, the frame 4, the hollow portion 5, and the second filter 2 shown in FIG. 8.

フィルタ装置53に固定されたパイプ56は、図8のパイプ8に相当するものである。このパイプ56は、フィルタ装置53で濾過された濾過流体が流れ、バルブV1を介して吸引を行うマグネットポンプ57に接続される。パイプ58はマグネットポンプ57からコントロールバルブCV1を介してバルブV3およびバルブV4に接続されている。またパイプ56のバルブV1の後に第1の圧力計59が設けられ、吸引圧力Pinを測定している。更にパイプ58のコントロールバルブCV1の後には流量計Fおよび第2の圧力計60が設けられ、流量計61で一定の流量になるように制御している。またエアーポンプ55からのエアー流量はコントロールバルブCV2で制御される。   The pipe 56 fixed to the filter device 53 corresponds to the pipe 8 in FIG. The pipe 56 is connected to a magnet pump 57 through which the filtered fluid filtered by the filter device 53 flows and sucks through the valve V1. The pipe 58 is connected from the magnet pump 57 to the valve V3 and the valve V4 via the control valve CV1. A first pressure gauge 59 is provided after the valve V1 of the pipe 56 to measure the suction pressure Pin. Further, a flow meter F and a second pressure gauge 60 are provided after the control valve CV1 of the pipe 58, and a flow rate is controlled by a flow meter 61. The air flow rate from the air pump 55 is controlled by the control valve CV2.

パイプ51から供給された原水52は、原水タンク50に貯められ、フィルタ装置53により濾過される。このフィルタ装置に取り付けられた第2のフィルタ2の表面は、気泡が通過し、気泡の上昇力や破裂により並行流を発生させ、第2のフィルタ2に吸着するゲル化した被除去物を動かし、フィルタ装置53の全面に均一に吸着させてその濾過能力が低下しないように維持されている。   The raw water 52 supplied from the pipe 51 is stored in the raw water tank 50 and filtered by the filter device 53. Bubbles pass through the surface of the second filter 2 attached to the filter device, and a parallel flow is generated by the rising force or rupture of the bubbles, and the gelled object to be adsorbed on the second filter 2 is moved. The filter device 53 is uniformly adsorbed on the entire surface and is maintained so that its filtering ability does not decrease.

ここで前述したフィルタ装置53、具体的には原水タンク50の中に浸漬されるフィルタ装置53について図12および図13を参照しながら説明する。   Here, the filter device 53 described above, specifically, the filter device 53 immersed in the raw water tank 50 will be described with reference to FIGS.

図12(A)に示す符号30は、額縁の如き形状のフレームであり、図8のフレーム4と対応する。このフレーム30の両面には第1のフィルタ1となるフィルタ膜31、32が貼り合わされ固定されている。そしてフレーム30、フィルタ膜31、32で囲まれた内側の空間33(図8の中空部5と対応する)には、パイプ34(図8のパイプ8と対応する)を吸引することにより、フィルタ膜31、32により濾過される。そしてフレーム30にシールされて取り付けられているパイプ34を介して濾過水が取り出されている。もちろんフィルタ膜31、32とフレーム30は、排水がフィルタ膜以外から前記空間33に侵入しないように完全にシールされている。   A reference numeral 30 illustrated in FIG. 12A is a frame having a frame-like shape, and corresponds to the frame 4 in FIG. Filter films 31 and 32 to be the first filter 1 are bonded and fixed to both surfaces of the frame 30. A pipe 34 (corresponding to the pipe 8 in FIG. 8) is sucked into the inner space 33 (corresponding to the hollow part 5 in FIG. 8) surrounded by the frame 30 and the filter membranes 31 and 32, so that the filter Filtered by membranes 31 and 32. And filtered water is taken out through the pipe 34 sealed and attached to the frame 30. Of course, the filter membranes 31 and 32 and the frame 30 are completely sealed so that drainage does not enter the space 33 from other than the filter membrane.

図12(A)のフィルタ膜31、32は、薄い樹脂膜であるため、吸引されると内側に反り、破壊に至る場合もある。そのため、この空間をできるだけ小さくし、濾過能力を大きくするために、この空間33を大きく形成する必要がある。これを解決したものが、図12(B)である。図12(B)では、空間33が9個しか示されていないが、実際は数多く形成される。また実際に採用したフィルタ膜31は、約0.1mm厚さのポリオレフィン系の高分子膜であり、図12(B)に示す如く、薄いフィルタ膜が袋状に形成されており、図12(B)ではFTで示した。この袋状のフィルタFTの中に、パイプ34が一体化されたフレーム30が挿入され、前記フレーム30と前記フィルタFTが貼り合わされている。符号RGは、押さえ手段であり、フィルタFTが貼り合わされた枠を両側から押さえるものである。そして押さえ手段の開口部OPからは、フィルタFTが露出している。詳細については、図13を参照して再度説明する。   Since the filter films 31 and 32 in FIG. 12A are thin resin films, if they are sucked, they may warp inward, leading to destruction. Therefore, in order to make this space as small as possible and increase the filtration capacity, it is necessary to make this space 33 large. FIG. 12B shows a solution to this. In FIG. 12B, only nine spaces 33 are shown, but many spaces 33 are actually formed. The filter membrane 31 actually employed is a polyolefin-based polymer membrane having a thickness of about 0.1 mm, and a thin filter membrane is formed in a bag shape as shown in FIG. In B), it is indicated by FT. A frame 30 in which a pipe 34 is integrated is inserted into the bag-like filter FT, and the frame 30 and the filter FT are bonded together. Reference numeral RG denotes pressing means that presses the frame on which the filter FT is bonded from both sides. The filter FT is exposed from the opening OP of the pressing means. Details will be described again with reference to FIG.

図12(C)は、フィルタ装置53自身を円筒形にしたものである。パイプ34に取り付けられたフレームは、円筒形で、側面には開口部OP1、OP2が設けられている。開口部OP1と開口部OP2に対応する側面が取り除かれているため、開口部間には、フィルタ膜31を支持する支持手段SUSが設けられることになる。そして側面にフィルタ膜31が貼り合わされる。   FIG. 12C shows the filter device 53 itself having a cylindrical shape. The frame attached to the pipe 34 has a cylindrical shape, and openings OP1 and OP2 are provided on the side surfaces. Since the side surfaces corresponding to the opening OP1 and the opening OP2 are removed, support means SUS for supporting the filter film 31 is provided between the openings. Then, the filter film 31 is bonded to the side surface.

更に図13を参照して、図12(B)のフィルタ装置53を詳述する。まず、図12(B)のフレーム30に相当する部分30aを図13(A)および図13(B)で説明する。部分30aは、見た限り段ボールの様な形状に成っている。0.2mm程度の薄い樹脂シートSHT1、SHT2が重なり、その間に縦方向にセクションSCが複数個設けられ、樹脂シートSHT1、SHT2,セクションSCで囲まれて空間33が設けられる。この空間33の断面は、縦3mm、横4mmから成る矩形であり、別の表現をすると、この矩形断面を持ったストローが何本も並べられ一体化されたような形状である。部分30aは、両側のフィルタ膜FTを一定の間隔で維持しているので、以下スペーサと呼ぶ。   Further, with reference to FIG. 13, the filter device 53 of FIG. First, a portion 30a corresponding to the frame 30 in FIG. 12B will be described with reference to FIGS. 13A and 13B. The portion 30a is shaped like a cardboard as far as it is seen. Thin resin sheets SHT1 and SHT2 having a thickness of about 0.2 mm are overlapped, and a plurality of sections SC are provided in the vertical direction therebetween, and a space 33 is provided surrounded by the resin sheets SHT1, SHT2 and sections SC. The cross section of the space 33 is a rectangle having a length of 3 mm and a width of 4 mm. In other words, the space 33 has a shape in which many straws having the rectangular cross section are arranged and integrated. Since the portion 30a maintains the filter films FT on both sides at regular intervals, it is hereinafter referred to as a spacer.

このスペーサ30aを構成する薄い樹脂シートSHT1,SHT2の表面には、直径1mmの孔HLがたくさん開けられ、その表面にはフィルタ膜FTが貼り合わされている。よって、フィルタ膜FTで濾過された濾過水は、孔HL、空間33を通り、最終的にはパイプ34から出ていく。   Many holes HL having a diameter of 1 mm are formed on the surfaces of the thin resin sheets SHT1 and SHT2 constituting the spacer 30a, and a filter film FT is bonded to the surface. Therefore, the filtered water filtered by the filter membrane FT passes through the hole HL and the space 33 and finally exits from the pipe 34.

またフィルタ膜FTは、スペーサ30aの両面SHT1、SHT2に貼り合わされている。スペーサ30aの両面SHT1,SHT2には、孔HLの形成されていない部分があり、ここに直接フィルタ膜FT1が貼り付けられると、孔HLの形成されていない部分に対応するフィルタ膜FT1は、濾過機能が無く排水が通過しないため、被除去物が捕獲されない部分が発生する。この現象を防止するため、フィルタ膜FTは、少なくとも2枚貼り合わされている。一番表側のフィルタ膜FT1は、被除去物を捕獲するフィルタ膜で、このフィルタ膜FT1からスペーサ30aの表面SHT1に向かうにつれて、フィルタ膜FT1の孔よりも大きな孔を有するフィルタ膜が設けられ、ここではフィルタ膜FT2が一枚貼り合わされている。依って、スペーサ30aの孔HLが形成されていない部分でも、間にフィルタ膜FT2が設けられているため、フィルタ膜FT1全面が濾過機能を有するようになり、フィルタ膜FT1全面に被除去物が捕獲され、第2のフィルタ膜が表裏の面SH1、SH2全面に形成されることになる。また図面の都合で、フィルタ膜SHT1、SHT2が矩形状のシートの様に表されているが、実際は袋状に形成されている。   The filter film FT is bonded to both surfaces SHT1 and SHT2 of the spacer 30a. Both surfaces SHT1 and SHT2 of the spacer 30a have a portion where the hole HL is not formed, and when the filter film FT1 is directly attached thereto, the filter film FT1 corresponding to the portion where the hole HL is not formed is filtered. Since there is no function and drainage does not pass, there will be a part where the object to be removed is not captured. In order to prevent this phenomenon, at least two filter films FT are bonded together. The filter film FT1 on the frontmost side is a filter film that captures an object to be removed, and a filter film having a larger hole than the hole of the filter film FT1 is provided from the filter film FT1 toward the surface SHT1 of the spacer 30a. Here, one filter film FT2 is bonded. Therefore, since the filter film FT2 is provided between the portions where the holes HL of the spacer 30a are not formed, the entire surface of the filter film FT1 has a filtering function, and an object to be removed is present on the entire surface of the filter film FT1. The second filter film is captured and formed on the entire front and back surfaces SH1 and SH2. For the convenience of the drawings, the filter films SHT1 and SHT2 are represented as rectangular sheets, but are actually formed in a bag shape.

次に、袋状のフィルタ膜SHT1、SHT2、スペーサ30aおよび押さえ手段RGがどのように取り付けられているかを、図13(A)、図13(C)および図13(D)を参照して説明する。   Next, how the bag-like filter films SHT1, SHT2, the spacer 30a, and the pressing means RG are attached will be described with reference to FIGS. 13A, 13C, and 13D. To do.

図13(A)は完成図であり、図13(C)は、図13(A)のA−A線に示すように、パイプ34頭部からパイプ34の延在方向(縦方向)に切断した図を示し、図13(D)は、B−B線に示すように、フィルタ装置35を水平方向に切断した断面図である。   FIG. 13A is a completed view, and FIG. 13C is cut from the head of the pipe 34 in the extending direction (longitudinal direction) of the pipe 34 as indicated by the line AA in FIG. 13A. FIG. 13D is a cross-sectional view of the filter device 35 cut in the horizontal direction as indicated by the line BB.

図13(A)、図13(C)、図13(D)を見ると判るように、袋状のフィルタ膜FTに挿入されたスペーサ30aは、フィルタ膜FTも含めて4側辺が押さえ手段RGで挟まれている。そして袋状にとじた3側辺および残りの1側辺は、押さえ手段RGに塗布された接着剤AD1で固定される。また残りの1側辺(袋の開口部)と押さえ手段RGとの間には、空間SPが形成され、空間33に発生した濾過水は、空間SPを介してパイプ34へと吸引される。また押さえ金具RGの開口部OPには、接着剤AD2が全周に渡り設けられ、完全にシールされ、フィルタ以外から流体が侵入できない構造になっている。   As can be seen from FIGS. 13 (A), 13 (C), and 13 (D), the spacer 30a inserted into the bag-like filter film FT includes pressing means on the four sides including the filter film FT. It is sandwiched between RG. Then, the three side edges and the remaining one side bound in a bag shape are fixed with an adhesive AD1 applied to the pressing means RG. Further, a space SP is formed between the remaining one side (bag opening) and the pressing means RG, and the filtered water generated in the space 33 is sucked into the pipe 34 through the space SP. In addition, the adhesive AD2 is provided over the entire circumference of the opening OP of the presser fitting RG so that the adhesive AD2 is completely sealed and fluid cannot enter from other than the filter.

よって空間33とパイプ34は連通しており、パイプ34を吸引すると、フィルタ膜FTの孔、スペーサ30aの孔HLを介して流体が空間33に向かって通過し、空間33からパイプ34を経由して外部へ濾過水を輸送できる構造となっている。   Therefore, the space 33 and the pipe 34 communicate with each other. When the pipe 34 is sucked, the fluid passes through the hole of the filter film FT and the hole HL of the spacer 30a toward the space 33, and from the space 33 via the pipe 34. The structure is such that filtered water can be transported to the outside.

ここで用いるフィルタ装置53は、図13の構造を採用しており、フィルタ膜を取り付けるフレーム(押さえ金具RG)の大きさはA4サイズであり、具体的には縦:約19cm、横:約28.8cm、厚み:5〜10mmである。実際にはフィルタ装置53はフレームの両面に設けられるので、上記した2倍の面積(面積:0.109m)となる。しかし原水タンク50の大きさによりフィルタ装置の枚数や大きさは自由に選ばれ、求められる濾過量から決められる。 The filter device 53 used here adopts the structure shown in FIG. 13, and the size of the frame (holding metal fitting RG) to which the filter membrane is attached is A4 size. Specifically, the length is about 19 cm, and the width is about 28. .8 cm, thickness: 5 to 10 mm. Actually, since the filter device 53 is provided on both sides of the frame, the area is twice the above (area: 0.109 m 2 ). However, the number and size of the filter devices are freely selected depending on the size of the raw water tank 50, and are determined from the required filtration amount.

続いて、図11に示すフィルタ装置を用いて実際の濾過方法を具体的に説明する。まず原水タンク50にコロイド溶液の被除去物が混入された排水をパイプ51を介して入れる。ここで、被除去物は、電極12の電解処理により凝集粒子となっている。その後、このタンク50の中に第2のフィルタ2が形成されていない第1のフィルタ1のみのフィルタ装置53を浸漬し、パイプ56を介してポンプ57で微弱な吸引圧力で吸引しながら排水を循環させる。循環経路はフィルタ装置53、パイプ56、バルブV1、ポンプ57、パイプ58、コントロールバルブCV1、流量計61、光センサー62、バルブV3であり、排水はタンク50から吸引されまたタンク50に戻される。   Next, an actual filtration method will be specifically described using the filter device shown in FIG. First, the waste water mixed with the material to be removed of the colloidal solution is put into the raw water tank 50 through the pipe 51. Here, the object to be removed is agglomerated by electrolytic treatment of the electrode 12. Thereafter, the filter device 53 of only the first filter 1 in which the second filter 2 is not formed is immersed in the tank 50, and drainage is performed while suctioning with a weak suction pressure by the pump 57 through the pipe 56. Circulate. The circulation path is a filter device 53, a pipe 56, a valve V 1, a pump 57, a pipe 58, a control valve CV 1, a flow meter 61, an optical sensor 62, and a valve V 3, and waste water is sucked from the tank 50 and returned to the tank 50.

循環させることによりフィルタ装置53の第1のフィルタ1(図9では31)には、第2のフィルタ2が成膜され、最終的には目的のコロイド溶液の被除去物が捕獲される様になる。   By circulating, the second filter 2 is formed on the first filter 1 (31 in FIG. 9) of the filter device 53, so that the object to be removed of the target colloidal solution is finally captured. Become.

すなわち、ポンプ57により第1のフィルタ1を介して排水を微弱な吸引圧力で吸引をすると、被除去物の凝集粒子は容易にゲル化して第1のフィルタ1の表面に吸着される。ゲル化した凝集粒子は第1のフィルタ1のフィルタ孔1Aより大きいものが第1のフィルタ1表面に吸着して積層され、ゲル膜より成る第2のフィルタ2を形成する。なお凝集粒子は第1のフィルタ1を通過するが、第2のフィルタ2の成膜とともに排水中の水はゲル膜を通路として吸引されて精製水として取り出され、排水は濾過されるようになる。   That is, when the drainage is sucked by the pump 57 through the first filter 1 with a weak suction pressure, the aggregated particles of the removal target are easily gelled and adsorbed on the surface of the first filter 1. Aggregated particles that have gelled are larger than the filter holes 1A of the first filter 1 and are adsorbed and stacked on the surface of the first filter 1 to form a second filter 2 made of a gel film. The agglomerated particles pass through the first filter 1, but the water in the wastewater is sucked through the gel membrane as a passage and taken out as purified water together with the film formation of the second filter 2, and the wastewater is filtered. .

光センサー62で濾過水に含まれる凝集粒子の濃度を監視し、凝集粒子が所望の混入率よりも低いことを確認して濾過を開始する。濾過が開始される時は、バルブV3が光センサー62からの検出信号で閉じられ、バルブV4が開かれて前述した循環経路は閉じられる。従って、バルブV4から精製水が取り出される。散気管54からは常時エアーポンプ55から供給される空気の気泡がコントロールバルブCV2で調整されてフィルタ装置53の表面に供給されている。   The concentration of the agglomerated particles contained in the filtered water is monitored by the optical sensor 62, and it is confirmed that the agglomerated particles are lower than the desired mixing rate, and filtration is started. When the filtration is started, the valve V3 is closed by a detection signal from the optical sensor 62, the valve V4 is opened, and the above-described circulation path is closed. Therefore, purified water is taken out from the valve V4. Air bubbles constantly supplied from the air pump 55 are adjusted from the air diffusion pipe 54 by the control valve CV2 and supplied to the surface of the filter device 53.

そして連続して濾過が続けられると、原水タンク50の排水中の水は精製水としてタンク50の外に取り出されるので、排水中の被除去物の濃度は上がってくる。すなわち、コロイド溶液は濃縮されて粘度を増してくる。このために原水タンク50にはパイプ51から排水を補充して、排水の濃度の上昇を抑えて濾過の効率を上げる。しかし、フィルタ装置53の第2のフィルタ2表面にゲル膜が厚く付着して、やがて第2のフィルタ2は目詰まりを起こし、濾過が行えない状態になる。   If the filtration is continued continuously, the water in the waste water of the raw water tank 50 is taken out of the tank 50 as purified water, so that the concentration of the object to be removed in the waste water increases. That is, the colloidal solution is concentrated to increase the viscosity. For this purpose, the raw water tank 50 is replenished with drainage from the pipe 51 to suppress an increase in the concentration of drainage and increase the efficiency of filtration. However, the gel film is thickly attached to the surface of the second filter 2 of the filter device 53, and eventually the second filter 2 becomes clogged and becomes unable to be filtered.

フィルタ装置53の第2のフィルタ2が目詰まりを起こすと、第2のフィルタ2の濾過能力の再生を行う。すなわち、ポンプ57を停止し、フィルタ装置53に加わる負の吸引圧力を解除する。   When the second filter 2 of the filter device 53 is clogged, the filtration capacity of the second filter 2 is regenerated. That is, the pump 57 is stopped and the negative suction pressure applied to the filter device 53 is released.

図14に示すその模式図を参照して、その再生工程を更に詳述する。図14(A)は濾過工程のフィルタ装置53の状態を示している。第1のフィルタ1の中空部5は微弱な吸引圧力によりは外側と比較すれば負圧となっているので、第1のフィルタ1は内側に窪んだ形状になっている。従って、その表面に吸着される第2のフィルタ2も同様に内側に窪んだ形状になっている。更に第2のフィルタ2の表面に徐々に吸着されるゲル膜も同様である。   The regeneration process will be further described in detail with reference to the schematic diagram shown in FIG. FIG. 14A shows the state of the filter device 53 in the filtration process. Since the hollow portion 5 of the first filter 1 has a negative pressure compared to the outside due to a weak suction pressure, the first filter 1 has a shape recessed inward. Accordingly, the second filter 2 adsorbed on the surface is similarly recessed inward. The same applies to the gel film that is gradually adsorbed on the surface of the second filter 2.

ところが、図14(B)を参照して、再生工程ではこの微弱な吸引圧力が停止されてほぼ大気圧に戻るので、フィルタ装置53の第1のフィルタ1は元の状態に戻る。これにより第2のフィルタ2およびその表面に吸着されたゲル膜も同様に戻る。この結果、まずゲル膜を吸着していた吸引圧力がなくなるので、ゲル膜はフィルタ装置53への吸着力を失うと同時に外側に膨らむ力を受ける。これにより、吸着したゲル膜は自重でフィルタ装置53から離脱を始める。更に、この離脱を進めるために散気管54からの気泡の量を2倍程度に増加させると良い。実験に依れば、フィルタ装置53の下端から離脱が始まり、雪崩の様に第1のフィルタ1表面の第2のフィルタ2のゲル膜が離脱し、原水タンク50の底面に沈降する。その後、第2のフィルタ2は前述した循環経路で排水を循環させて再度成膜を行うと良い。この再生工程で第2のフィルタ2は元の状態まで戻り、排水の濾過を行える状態まで復帰し、再び排水の濾過を行う。   However, referring to FIG. 14B, in the regeneration process, the weak suction pressure is stopped and returns to almost atmospheric pressure, so that the first filter 1 of the filter device 53 returns to the original state. As a result, the second filter 2 and the gel film adsorbed on the surface thereof also return in the same manner. As a result, since the suction pressure that first adsorbs the gel film disappears, the gel film loses the adsorbing force to the filter device 53 and simultaneously receives a force that expands outward. Thereby, the adsorbed gel film starts to be detached from the filter device 53 by its own weight. Furthermore, in order to advance this separation, it is preferable to increase the amount of bubbles from the air diffuser 54 by about twice. According to the experiment, the separation starts from the lower end of the filter device 53, and the gel film of the second filter 2 on the surface of the first filter 1 is detached like an avalanche and settles on the bottom surface of the raw water tank 50. Thereafter, the second filter 2 may be formed again by circulating the waste water through the circulation path described above. In this regeneration step, the second filter 2 returns to the original state, returns to a state where the drainage can be filtered, and again filters the drainage.

更に、この再生工程で中空部5に濾過水を逆流させると、第1に、第1のフィルタ1が元の状態に戻るのを助け且つ濾過水の静水圧が加わり更に外側に膨らむ力を加え、第2に、第1のフィルタ1の内側からフィルタ孔1Aを通して濾過水が第1のフィルタ1と第2のフィルタ2の境界にしみ出して第1のフィルタ1の表面から第2のフィルタ2のゲル膜が離脱するのを促進する。   Furthermore, when the filtered water is caused to flow back into the hollow portion 5 in this regeneration step, firstly, the first filter 1 is helped to return to its original state, and the hydrostatic pressure of the filtered water is applied to further expand the outside. Second, the filtered water oozes out from the inside of the first filter 1 through the filter hole 1A to the boundary between the first filter 1 and the second filter 2 and from the surface of the first filter 1 to the second filter 2. Facilitates the release of the gel film.

上述のように第2のフィルタ2を再生させながら濾過を続けると、原水タンク50の排水の被除去物の濃度が上昇し、やがて排水もかなりの粘度を有する。従って、排水の被除去物の濃度が所定の濃度を超えたら、濾過作業を停止し沈殿させるために放置する。するとタンク50の底に濃縮スラリーが貯まり、このゲルの濃縮スラリーをバルブ64を開けて回収する。回収された濃縮スラリーは圧縮または熱乾燥してその中に含まれる水を除去して更にその量を圧縮する。これにより産業廃棄物として扱われるスラリーの量は大幅に減少できる。   If filtration is continued while regenerating the second filter 2 as described above, the concentration of the material to be removed from the waste water in the raw water tank 50 increases, and the waste water eventually has a considerable viscosity. Therefore, when the concentration of the object to be removed from the wastewater exceeds a predetermined concentration, the filtering operation is stopped and left to settle. Then, the concentrated slurry is stored at the bottom of the tank 50, and the concentrated slurry of the gel is recovered by opening the valve 64. The recovered concentrated slurry is compressed or heat-dried to remove water contained therein and further compressed. This can greatly reduce the amount of slurry that is treated as industrial waste.

図15を参照して、図11に示すフィルタ装置の運転状況を説明する。運転条件は前述したA4サイズのフィルタ装置53の1枚の両面(面積:0.109m)を用いたものである。初期流量は前述したように濾過効率の良い3cc/時間(0.08m/日)に設定し、再生後流量も同じに設定している。エアーブロー量は成膜および濾過時1.8L/分、再生時3L/分としている。Pinおよび再Pinは吸引圧力であり、圧力計59で測定される。Poutおよび再Poutはパイプ58の圧力であり、圧力計60で測定される。流量および再流量は流量計61で測定され、フィルタ装置53から吸引される濾過量を表している。 With reference to FIG. 15, the driving | running condition of the filter apparatus shown in FIG. 11 is demonstrated. The operating conditions are those using one side (area: 0.109 m 2 ) of the A4 size filter device 53 described above. As described above, the initial flow rate is set to 3 cc / hour (0.08 m 3 / day) with good filtration efficiency, and the flow rate after regeneration is also set to be the same. The air blow rate is 1.8 L / min during film formation and filtration, and 3 L / min during regeneration. Pin and re-Pin are suction pressures and are measured by a pressure gauge 59. Pout and re-Pout are pressures in the pipe 58 and are measured by the pressure gauge 60. The flow rate and the reflow rate are measured by the flow meter 61 and represent the filtration amount sucked from the filter device 53.

図15で左側のY軸は圧力(単位:MPa)を示し、X軸に近づくほど負圧が大きくなることを示している。右側のY軸は流量(単位:cc/分)を示す。X軸は成膜からの経過時間(単位:分)を示す。   In FIG. 15, the left Y-axis indicates the pressure (unit: MPa), and the negative pressure increases as the X-axis is approached. The right Y-axis indicates the flow rate (unit: cc / min). The X axis indicates the elapsed time (unit: minutes) from the film formation.

本形態のポイントであるが、第2のフィルタ2の成膜工程、濾過工程および再生後の濾過工程において、流量および再流量は3cc/時間を維持するように制御している。このために成膜工程ではPinは−0.001MPaから−0.005MPaと極めて微弱の吸引圧力で柔らかく吸着されたゲル膜で第2のフィルタ2を形成している。   As a point of this embodiment, the flow rate and reflow rate are controlled to be maintained at 3 cc / hour in the film formation step, the filtration step, and the filtration step after regeneration of the second filter 2. For this reason, in the film forming process, Pin forms the second filter 2 with a gel film that is softly adsorbed with a very weak suction pressure of −0.001 MPa to −0.005 MPa.

次に、濾過工程ではPinは−0.005MPaから徐々に大きくして、一定の流量を確保しながら濾過を続ける。濾過は約1000分続けられ、やがて流量が減少し始めたときに再生工程を行う。これは第2のフィルタ2の表面にゲル膜が厚く付着して目詰まりを起こすためである。   Next, in the filtration step, Pin is gradually increased from −0.005 MPa, and filtration is continued while ensuring a constant flow rate. Filtration is continued for about 1000 minutes, and the regeneration process is performed when the flow rate begins to decrease. This is because the gel film is thickly attached to the surface of the second filter 2 to cause clogging.

更に、第2のフィルタ2の再生が行われると、徐々に再Pinを大きくしながら一定の再流量で再度濾過を続ける。第2のフィルタ2の再生および再濾過は原水52が所定の濃度、具体的には濃縮度が5倍から10倍になるまで続けられる。   Further, when the second filter 2 is regenerated, filtration is continued again at a constant reflow rate while gradually increasing the re-Pin. The regeneration and refiltration of the second filter 2 is continued until the raw water 52 has a predetermined concentration, specifically, the concentration is 5 to 10 times.

また、上述した運転方法とは異なり、吸引圧力を濾過流量の多い−0.005MPaに固定して濾過を行う方法も採用できる。この場合は、第2のフィルタ2の目詰まりとともに濾過流量は徐々に減少するが、濾過時間を長く取れ且つポンプ57の制御が簡単となる利点がある。従って、第2のフィルタ2の再生は濾過流量が一定値以下に減少したときに行えば良い。   Further, unlike the operation method described above, a method of performing filtration while fixing the suction pressure to −0.005 MPa, which has a large filtration flow rate, can also be employed. In this case, the filtration flow rate gradually decreases as the second filter 2 is clogged, but there is an advantage that the filtration time can be increased and the control of the pump 57 is simplified. Therefore, the regeneration of the second filter 2 may be performed when the filtration flow rate decreases below a certain value.

図16(A)は、CMP用スラリーの中に含まれる砥粒の粒径分布を示すものである。実線で示す分布曲線は、CMP用スラリーの中に含まれる砥粒の粒径分布を示している。破線で示す分布曲線は、ドライCMPに用いる砥流の粒径分布を示している。   FIG. 16A shows the particle size distribution of abrasive grains contained in the CMP slurry. A distribution curve indicated by a solid line indicates a particle size distribution of abrasive grains contained in the CMP slurry. A distribution curve indicated by a broken line indicates a particle size distribution of an abrasive flow used for dry CMP.

実線で示す分布曲線を参照して、この砥粒は、Si酸化物から成る層間絶縁膜をCMPするものであり、材料はSi酸化物から成り、一般にシリカと呼ばれているものである。最小粒子径は約76nm、最大粒子径は、340nmであった。この大きな粒子は、この中の粒子が複数集まって成る凝集粒子である。また平均粒径は、約150nmであり、この近傍130〜150nmで分布がピークとなっている。   With reference to the distribution curve shown by the solid line, this abrasive grain is used for CMP of an interlayer insulating film made of Si oxide, and the material is made of Si oxide, which is generally called silica. The minimum particle size was about 76 nm and the maximum particle size was 340 nm. These large particles are agglomerated particles made up of a plurality of particles therein. The average particle diameter is about 150 nm, and the distribution has a peak in the vicinity of 130 to 150 nm.

破線で示す分布曲線を参照して、ドライCMPに用いる砥粒は、20nm〜30nmにピークを有する分布曲線を示している。このことから、上記のCMPスラリーの砥粒と比較して、極めて微粒子であることが分かる。本形態では、電気化学的処理によりこの微細な砥粒を凝集させ、ゲル膜による濾過を行うことで、排水処理を行っている。   Referring to the distribution curve indicated by the broken line, the abrasive grains used for dry CMP show a distribution curve having a peak at 20 nm to 30 nm. From this, it can be seen that the particles are extremely fine compared to the abrasive grains of the CMP slurry. In this embodiment, the waste water treatment is performed by agglomerating the fine abrasive grains by electrochemical treatment and filtering with a gel film.

具体的に、CMP用の砥粒はシリカ系、アルミナ系、酸化セリウム系、ダイヤモンド系が主にあり、他に酸化クロム系、酸化鉄系、酸化マンガン系、BaCO4系、酸化アンチモン系、ジルコニア系、イットリア系がある。シリカ系は、半導体の層間絶縁膜、P−Si、SOI等の平坦化、Al・ガラスディスクの平坦化に使用されている。アルミナ系は、ハードディスクのポリッシング、金属全般、Si酸化膜等の平坦化に使用されている。また酸化セリウムは、ガラスのポリッシング、Si酸化物のポリッシングとして、酸化クロムは、鉄鋼の鏡面研磨に使用されている。また酸化マンガン、BaCO4は、タングステン配線のポリッシングに使用されている。   Specifically, the abrasive grains for CMP are mainly silica-based, alumina-based, cerium oxide-based, and diamond-based. Other than these, chromium oxide-based, iron oxide-based, manganese oxide-based, BaCO4-based, antimony oxide-based, zirconia-based There is a yttria system. Silica is used for planarization of semiconductor interlayer insulating films, P-Si, SOI, etc., and Al / glass disks. Alumina is used for polishing hard disks, general metals, and planarization of Si oxide films. Further, cerium oxide is used for polishing glass and Si oxide, and chromium oxide is used for mirror polishing of steel. Manganese oxide and BaCO4 are used for polishing tungsten wiring.

更には、酸化物ゾルと呼ばれ、このゾルは、シリカ、アルミナ、ジルコニア等、金属酸化物または一部水酸化物から成るコロイドサイズの微粒子が水または液体中に均一に分散されているモノで、半導体デバイスの層間絶縁膜やメタルの平坦化に使用され、またアルミ・ディスク等の情報ディスクにも検討されている。   Furthermore, it is called an oxide sol. This sol is a monolith in which colloidal sized particles consisting of metal oxide or partial hydroxide, such as silica, alumina, zirconia, etc., are uniformly dispersed in water or liquid. It is used for planarization of interlayer insulating films and metals of semiconductor devices, and is also being studied for information disks such as aluminum disks.

図16(B)は、CMP排水が濾過され、砥粒が捕獲されていることを示すデータである。実験では、前述したスラリーの原液を、純水で50倍、500倍、5000倍に薄め、試験液として用意した。この3タイプの試験液は、従来例で説明したように、CMP工程に於いて、ウェハが純水で洗浄されるため、排水は、50倍〜5000倍程度になると想定し、用意された。   FIG. 16B shows data indicating that CMP waste water is filtered and abrasive grains are captured. In the experiment, the above-mentioned slurry stock solution was diluted 50 times, 500 times, and 5000 times with pure water and prepared as a test solution. As described in the prior art, these three types of test solutions were prepared assuming that the drainage is about 50 to 5000 times because the wafer is cleaned with pure water in the CMP process.

この3つのタイプの試験液の光透過率を400nmの波長の光で調べると、50倍の試験液は、22.5%、500倍の試験液は、86.5%、5000倍の試験液は、98.3%である。原理的には、排水に砥粒が含まれていなければ、光は散乱されず、限りなく100%に近い数値をとるはずである。   When the light transmittance of these three types of test solutions is examined with light having a wavelength of 400 nm, the test solution of 50 times is 22.5%, the test solution of 500 times is 86.5%, and the test solution of 5000 times. Is 98.3%. In principle, if abrasive grains are not included in the drainage, light is not scattered and should take a value close to 100%.

これら3つのタイプの試験液に前記第2のフィルタ膜13が形成されたフィルタを浸漬し濾過すると、濾過後の透過率は、3つのタイプとも99.8%となった。つまり濾過する前の光透過率よりも濾過後の光透過率の値が大きいため、砥粒は捕獲できている。尚、50倍希釈の試験液の透過率データは、その値が小さいため図面には出てこない。   When the filter on which the second filter film 13 was formed was immersed in these three types of test solutions and filtered, the transmittance after filtration was 99.8%. That is, since the value of the light transmittance after filtration is larger than the light transmittance before filtration, the abrasive grains can be captured. Incidentally, the transmittance data of the 50-fold diluted test solution is not shown in the drawing because the value is small.

以上の結果から、本形態のフィルタ装置に設けたフィルタ装置53のゲル膜より成る第2のフィルタ2でCMP装置から排出されるコロイド溶液の被除去物を濾過すると、透過率で99.8%程度まで濾過できることが判った。
From the above results, when the removal object of the colloidal solution discharged from the CMP apparatus is filtered with the second filter 2 made of the gel film of the filter apparatus 53 provided in the filter apparatus of this embodiment, the transmittance is 99.8%. It was found that it can be filtered to the extent.

本発明の凝集剤製造装置を説明する概要図(A)、概要図(B)である。It is the schematic diagram (A) explaining the flocculant manufacturing apparatus of this invention, and a schematic diagram (B). 本発明の具体化された排水処理装置の構成を説明する図である。It is a figure explaining the structure of the waste water treatment apparatus actualized of this invention. 本発明の凝集剤の特性を説明する図である。It is a figure explaining the characteristic of the flocculant of this invention. 本発明の凝集剤の特性を説明する図である。It is a figure explaining the characteristic of the flocculant of this invention. 本発明の凝集剤の特性を説明する図である。It is a figure explaining the characteristic of the flocculant of this invention. 本発明の凝集剤の特性を説明する図である。It is a figure explaining the characteristic of the flocculant of this invention. 本発明の凝集剤の特性を説明する図(A)、(B)である。It is a figure (A) and (B) explaining the characteristic of the flocculant of this invention. 本発明の排水処理装置が有するフィルタ装置を説明する図である。It is a figure explaining the filter apparatus which the waste water treatment equipment of the present invention has. 本発明のフィルタ装置の動作原理を説明する図(A)、第1のフィルタの拡大図(B)である。FIG. 4A is a diagram for explaining the operation principle of the filter device of the present invention, and FIG. 5B is an enlarged view of the first filter. 本発明の第2のフィルタ装置の成膜条件を説明する断面図(A)、特性図(B)である。It is sectional drawing (A) explaining the film-forming conditions of the 2nd filter apparatus of this invention, and a characteristic view (B). 本発明の具体化されたフィルタ装置を説明する図である。It is a figure explaining the filter apparatus which actualized this invention. 本発明のフィルタ装置を説明する斜視図(A)、斜視図(B)、斜視図(C)である。FIG. 3 is a perspective view (A), a perspective view (B), and a perspective view (C) illustrating a filter device of the present invention. 本発明の更に具体化されたフィルタ装置を説明する斜視図(A)、斜視図(B)、断面図(C)、断面図(D)である。FIG. 4 is a perspective view (A), a perspective view (B), a cross-sectional view (C), and a cross-sectional view (D) for explaining a more specific filter device of the present invention. 本発明のフィルタ装置の再生を説明する断面図(A)、断面図(B)である。It is sectional drawing (A) and sectional drawing (B) explaining reproduction | regeneration of the filter apparatus of this invention. 本発明のフィルタ装置の運転状況を説明する特性図である。It is a characteristic view explaining the driving | running state of the filter apparatus of this invention. 本発明の濾過特性を説明する特性図(A)、特性図(B)である。It is the characteristic view (A) and characteristic view (B) explaining the filtration characteristic of this invention. 従来の濾過システムを説明する図である。It is a figure explaining the conventional filtration system. CMP装置を説明する図である。It is a figure explaining a CMP apparatus. CMP装置のシステムを説明する図である。It is a figure explaining the system of CMP apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

1 第1のフィルタ
1A フィルタ孔
2 第2のフィルタ
4 フレーム
5 中空部
6 ポンプ
7 ろ液
10A、10B 凝集剤製造装置
11 タンク
12 電極対
12A 第1の電極
12B 第2の電極
12C 電源
P1〜P6 流体が通過する経路
13 フィルタ装置
14 剥離用水槽
15 CMP装置
16 固液分離装置
17 CMP排水処理装置
50 原水タンク
52 原水
53 フィルタ装置
57 ポンプ
61 流量計
62 光センサ
50 原水タンク
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st filter 1A Filter hole 2 2nd filter 4 Frame 5 Hollow part 6 Pump 7 Filtrate 10A, 10B Coagulant manufacturing apparatus 11 Tank 12 Electrode pair 12A 1st electrode 12B 2nd electrode 12C Power supply P1-P6 Path 13 through which fluid passes Filter device 14 Peeling water tank 15 CMP device 16 Solid-liquid separator 17 CMP wastewater treatment device 50 Raw water tank 52 Raw water 53 Filter device 57 Pump 61 Flow meter 62 Optical sensor 50 Raw water tank

Claims (9)

濃縮されたCMP排水から抽出された粒子状のシリカを含む流体中にハロゲンイオン、若しくは、ハロゲンイオンを含む化合物を添加する添加手段と、
前記流体中に電極対から溶出させた鉄イオンを導入して、前記シリカと前記鉄イオンとを化合させた凝集剤を生成する生成手段とを具備することを特徴とする凝集剤製造装置。
An addition means for adding halogen ions or a compound containing halogen ions to a fluid containing particulate silica extracted from the concentrated CMP waste water ;
An apparatus for producing a flocculant, comprising: a generation unit that introduces iron ions eluted from an electrode pair into the fluid to generate a flocculant that combines the silica and the iron ions.
前記電極対の極性の切替を行いながら前記凝集剤を生成することを特徴とする請求項1記載の凝集剤製造装置。   The flocculant manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the flocculant is generated while switching the polarity of the electrode pair. 前記電極対から溶出する前記鉄イオン量は、前記流体に含まれる前記シリカと結合する前記鉄イオンの量よりも多いことを特徴とする請求項1又は請求項2記載の凝集剤製造装置。 3. The flocculant manufacturing apparatus according to claim 1 , wherein the amount of the iron ions eluted from the electrode pair is larger than the amount of the iron ions bound to the silica contained in the fluid. 前記鉄イオンの少なくとも一部は、鉄の三価のイオンであることを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れかに記載の凝集剤製造装置。 The flocculant manufacturing apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein at least a part of the iron ions are trivalent ions of iron. 前記鉄イオンを酸化させる酸化剤を添加する酸化剤添加手段を具備することを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れかに記載の凝集剤製造装置。 The flocculant manufacturing apparatus according to any one of claims 1 to 4, further comprising an oxidizing agent adding unit that adds an oxidizing agent that oxidizes the iron ions. 前記酸化剤は過酸化水素またはオゾンであることを特徴とする請求項5記載の凝集剤製造装置。   The flocculant manufacturing apparatus according to claim 5, wherein the oxidizing agent is hydrogen peroxide or ozone. 前記鉄イオンと前記酸化剤により酸化された前記鉄イオンとが混在するように、前記酸化剤の添加量を調節することを特徴とする請求項5又は請求項6記載の凝集剤製造装置。 The flocculant manufacturing apparatus according to claim 5 or 6 , wherein an addition amount of the oxidizing agent is adjusted so that the iron ions and the iron ions oxidized by the oxidizing agent are mixed. 酸性を示す物質を前記流体に添加する添加手段を具備することを特徴とする請求項1乃至請求項7の何れかに記載の凝集剤製造装置。 The flocculant manufacturing apparatus according to any one of claims 1 to 7, further comprising addition means for adding a substance exhibiting acidity to the fluid. 濃縮されたCMP排水から抽出された粒子状のシリカを含む流体中にハロゲンイオン、若しくは、ハロゲンイオンを含む化合物を添加すると共に鉄を含む電極対を浸漬して、前記電極対に電圧を印加することで、前記電極対から鉄イオンを溶出させ、前記鉄イオンと前記シリカとを化合させて凝集剤を生成することを特徴とする凝集剤の製造方法。 In a fluid containing particulate silica extracted from concentrated CMP wastewater, a halogen ion or a compound containing a halogen ion is added and an electrode pair containing iron is immersed, and a voltage is applied to the electrode pair. Then, the iron ion is eluted from the electrode pair, and the iron ion and the silica are combined to produce a flocculant.
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JP4630240B2 (en) * 2005-08-24 2011-02-09 株式会社トクヤマ Treatment method for wastewater containing silicon powder
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