KR101970905B1

KR101970905B1 - 폐액 처리 장치 및 폐액 처리 방법

Info

Publication number: KR101970905B1
Application number: KR1020177015511A
Authority: KR
Inventors: 준 와타나베; 마츠노리 사와다; 히로야스 사토; 데츠야 우에다; 다카노리 기무라
Original assignee: 다나카 기킨조쿠 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2014-12-11
Filing date: 2015-12-10
Publication date: 2019-04-19
Also published as: US10407326B2; WO2016093330A1; US20170341961A1; TW201632471A; JP6387293B2; JP2016112485A; KR20170081246A

Abstract

폐액 처리 장치(20)는 적어도 과산화수소를 함유하는 피처리수의 과산화수소를 분해하고, 처리한다. 폐액 처리 장치(20)는 하우징(21)과, 하우징(21)에 설치되며, 피처리수를 하우징(21)의 내부에 도입하는 도입구(22)와, 하우징(21)에 설치되며, 피처리수를 처리하여 얻어지는 처리수를 배출하는 배출구(23)와, 하우징(21)의 내부에 설치되며, 표면에 촉매가 설치된 유로 획정 부재(24)를 구비하고, 유로 획정 부재(24)는 도입구(22)와 배출구(23) 사이에서, 적어도 하나의 위치에서 굴곡되는 피처리수용 유로(P)를 획정한다.

Description

폐액 처리 장치 및 폐액 처리 방법{WASTE WATER TREATMENT DEVICE AND WASTE WATER TREATMENT METHOD}

본 발명은 폐액 처리 장치 및 폐액 처리 방법에 관한 것이다.

반도체의 제조 공정에서는, 실리콘 웨이퍼 전처리 등에 있어서, 산(황산 등)과 과산화수소를 포함하는 처리액을 사용하고 있다. 이 처리액을 반복하여 사용해 가면, 실리카 등의 불순물의 축적이나 과산화수소가 분해되어, 산 농도가 희석되어 처리 기능이 저하되기 때문에 단속적으로 처리액을 갱신할 필요가 있다. 따라서, 잔존 과산화수소를 포함하는 농후한 산의 폐액이 다량으로 발생한다. 이 폐액량은 산업 폐기물 처리법 규제에 관련되기도 한다.

이 때문에, 해당 폐액에 남아 있는 과산화수소를 안전하게 또한 재이용의 기준까지 분해 처리하고, 해당 폐액 내의 농후한 산(황산)을 회수, 재이용이나 유가 매각하는 것을 가능하게 하는 기술의 개발이 중요해지고 있다. 과산화수소를 분해한 후, 잔존한 산은 중화하여 처리하면 중화에 의해 발생한 침전물이 부상하여 분리 처리되지만, 잔존 과산화수소에 의해 부상 분리가 곤란해지는 경우가 있다.

과산화수소를 분해 처리하는 방법으로서는, 예를 들어 하기의 기술이 알려져 있다.

(1) 수산화나트륨, 수산화칼슘, 암모니아 등의 알칼리제를 사용하여, 황산 및 과산화수소를 포함하는 폐액을 중화한 후, 과산화수소를 제거하는 방법.

(2) 알칼리제를 사용하지 않는 방법으로서, 과산화수소의 분해 촉매에 수소를 공급하면서 과산화수소를 분해 처리하는 방법(특허문헌 1 참조).

(3) 탄소질 물질에 온도를 높인 폐액을 통과시켜 과산화수소를 분해 처리하는 방법(특허문헌 2 참조).

(4) 과산화수소를 포함하는 피처리액을 입상활성탄을 충전한 활성탄탑에 저부측으로부터 상부측을 향하여 상항류로 흘려, 피처리액을 입상활성탄과 접촉시켜 과산화수소를 분해하는 활성탄 처리 장치이며, 활성탄탑 내부에 충전된 입상활성탄에 의해 형성되는 활성탄층의 상부측의 단면적을 저부측에 비해 크게 하는 방법(특허문헌 3 참조).

일본 특허 공개 소61-186208호 공보 일본 특허 공개 평5-345188호 공보 일본 특허 공개 평10-211487호 공보

(1)의 방법에서는, 사용하는 알칼리제에 대응하는 대량의 황산염, 예를 들어 황산나트륨, 황산칼슘, 황산암모늄 등이 생성되는 문제가 있고, 이들 염을 산업 폐기물로서 처리할 필요가 발생하였다. 또한, 고농도의 황산을 알칼리로 중화하기 때문에, 대량의 중화열이 발생하여, 제열 등이 필요해짐과 함께, 온도 상승에 수반되는 황산 미스트가 발생하는 경우도 있어, 그 대책이 필요로 된다.

(2)의 방법에서는, 매우 가연성이 높은 수소 가스를 사용할 필요가 있고, 또한 촉매의 활성 저하의 문제도 있다.

(3)의 방법에서는, 과산화수소를 포함하는 강산성의 용액을 가열 처리하는 것에 수반되는 위험성이 있고, 또한 가열을 위한 에너지도 필요해지는 문제가 있다.

(4)의 방법에서는, 피처리수의 과산화수소수 농도 목표를 수백㎎/L로 상정하고 있어, 당초부터 상정한 피처리수의 과산화수소수 농도가 낮기 때문에, 실용상의 능력으로서는 불충분하다.

또한 상기 각 특허문헌에 개시된 기술 이외에 있어서도, 과산화수소를 분해할 때 아황산 등의 약품, 광 조사, 증기, 고압 등을 적용하는 종래 기술이 수많이 알려져 있지만, 이와 같은 수단에서는 과산화수소의 분해 비용이 현저하게 상승해 버린다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하면서, 간이하면서 효율적으로 과산화수소를 함유하는 폐액(피처리수)을 처리하는 것이 가능한 폐액 처리 장치 및 폐액 처리 방법을 제공한다.

본 발명자들은 예의 연구를 거듭한 결과, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

본 발명의 폐액 처리 장치는, 적어도 과산화수소를 함유하는 피처리수의 과산화수소를 분해하고, 당해 피처리수를 처리하는 폐액 처리 장치이며, 하우징과, 상기 하우징에 설치되며, 피처리수를 당해 하우징의 내부에 도입하는 도입구와, 상기 하우징에 설치되며, 상기 피처리수를 처리하여 얻어지는 처리수를 배출하는 배출구와, 상기 하우징의 내부에 설치되며, 표면에 과산화수소를 분해 가능한 촉매가 설치된 유로 획정 부재를 구비하고, 상기 유로 획정 부재는, 상기 도입구와 상기 배출구 사이에서, 적어도 하나의 위치에서 굴곡되는, 상기 피처리수용 유로를 획정한다.

본 발명의 폐액 처리 장치의 일 형태로서, 예를 들어 상기 유로 획정 부재가, 상기 하우징의 저면 및 제1 측면에 설치되는 제1 유로 획정 부재와, 상기 하우징의 상기 저면 및 상기 제1 측면에 대향하는 제2 측면에 설치되는 제2 유로 획정 부재를 포함하고, 상기 제1 유로 획정 부재와 상기 제2 유로 획정 부재가, 상기 도입구와 상기 배출구 사이에서 교대로 배치되고, 상기 피처리수가 수평 방향으로 상이한 적어도 2개의 위치에서 꺾이면서 흐르도록, 상기 유로가 획정된다.

본 발명의 폐액 처리 장치의 일 형태로서, 예를 들어 상기 유로 획정 부재가, 상기 하우징의 저면에 설치되는 제1 유로 획정 부재와, 상기 하우징의 상기 저면으로부터 이격되어 설치되는 제2 유로 획정 부재를 포함하고, 상기 제1 유로 획정 부재와 상기 제2 유로 획정 부재가, 상기 도입구와 상기 배출구 사이에서 교대로 배치되고, 상기 피처리수가 수직 방향으로 상이한 적어도 2개의 높이에서 꺾이면서 흐르도록, 상기 유로가 획정된다.

본 발명의 폐액 처리 장치의 일 형태로서, 예를 들어 상기 유로 획정 부재에는 상기 피처리수가 통과 가능한 구멍이 형성되어 있고, 당해 유로 획정 부재를 통과하는 상기 피처리수가 난류를 일으킴으로써, 적어도 하나의 위치에서 의사적으로 굴곡되는 상기 유로가 획정된다.

본 발명의 폐액 처리 장치의 일 형태로서, 예를 들어 상기 유로 획정 부재가, 1매의 판, 펀칭 메탈, 익스팬드 메탈 중 적어도 어느 것에 의해 형성된다.

본 발명의 폐액 처리 방법은, 피처리수 중에 포함되는 과산화수소를 분해하고, 당해 피처리수를 처리하는 폐액 처리 방법이며, 표면에 과산화수소를 분해 가능한 촉매가 설치된 유로 획정 부재를 갖는 하우징의 내부에 피처리수를 도입하고, 상기 유로 획정 부재에 의해 획정되는, 적어도 하나의 위치에서 굴곡되는 유로에 상기 피처리수를 흘림으로써, 상기 피처리수를 처리한다.

본 발명에 따르면, 간이하면서 효율적으로 과산화수소를 함유하는 폐액(피처리수)을 처리하는 것이 가능한 폐액 처리 장치 및 폐액 처리 방법이 제공된다.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태의 폐액 처리 장치를 포함하는 폐액 처리 시스템의 개요를 도시하는 시스템 구성도이다.
도 2는 폐액 처리 장치의 일 실시 형태의 내부 구성도이다.
도 3은 폐액 처리 장치의 다른 실시 형태의 내부 구성도이다.
도 4는 폐액 처리 장치의 내부에 설치되는 유로 획정 부재의 예를 도시하고, (a)는 유로 획정 부재가 펀칭 메탈에 의해 형성된 예이며, (b)는 유로 획정 부재가 익스팬드 메탈에 의해 형성된 예이다.
도 5는 폐액 처리 장치의 다른 실시 형태의 내부 구성도를 도시하고, (a)는 폐액 처리 장치의 측면으로부터 본 내부 구성도이며, (b)는 폐액 처리 장치의 상방으로부터 본 내부 구성도이다.

이하, 본 발명의 실시 형태에 대하여, 도면을 사용하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태의 폐액 처리 장치를 포함하는 폐액 처리 시스템의 개요를 도시하는 시스템 구성도이다. 폐액 처리 시스템(100)은 전자 부품 제조 공장 등에 있어서 발생한, 주로 황산(H₂SO₄)과 과산화수소(H₂O₂)를 포함하는 폐액을 처리하는 시스템이다. 폐액 처리 시스템(100)은 공장의 다른 시스템으로부터 보내져 온 피처리수(폐액)를 일시적으로 저류하는 제1 저류조(10)와, 제1 저류조(10)로부터 송출된 피처리수를 처리하는 폐액 처리 장치(20)와, 폐액 처리 장치(20)에 의해 처리된 처리 완료된 처리수를 일시적으로 저류하는 제2 저류조(30)를 구비한다.

제1 저류조(10)는 일시적으로 저류한 피처리수를 도시하지 않은 송출 펌프를 사용하여 폐액 처리 장치(20)에 보내는 것이며, 특별히 그 구성은 한정되지 않는다. 폐액 처리 장치(20)는 제1 저류조(10)로부터 송출된 피처리수를 받아, 주로 촉매의 작용에 의해 피처리수 중의 과산화수소를 분해 처리하여, 처리수로 한다. 폐액 처리 장치(20)는 주로 황산을 포함하는 처리수를 제2 저류조(30)에 송출하고, 제2 저류조(30)는 처리수를 일시적으로 저류한 후, 외부의 다른 시스템에 송출한다. 제2 저류조(30)의 구성도 특별히 제한되지는 않는다.

다음에, 폐액 처리 장치(20)의 일 실시 형태를 도 2를 사용하여 설명한다. 폐액 처리 장치(20)는 상자 형상의 외관을 나타내고, 하우징(21)과, 피처리수의 도입구(22)와, 처리수의 배출구(23)와, 피처리수의 유로를 획정하는 복수의 유로 획정 부재(24)를 포함한다.

하우징(21)은 소정의 수지 등으로 구성된 직육면체 형상을 갖고 있지만, 특별히 그 형상, 재료 등은 한정되지 않는다. 도입구(22)는 하우징(21)의 하나의 측벽에 형성되며, 제1 저류조(10)로부터 보내진 피처리수를 도입하는 역할을 하고, 그 형상이나 배치 장소 등은 특별히 한정되지 않는다.

하우징(21)의 내부에는, 피처리수용 유로를 획정하는 복수의 유로 획정 부재(24)가 설치되어 있다. 본 실시 형태에 있어서는, 유로 획정 부재(24)가 설치되어 있는 영역의 외측에 구획벽(25)이 하우징(21)의 저면(21a)으로부터 상방으로 연장되도록 설치되어 있고, 피처리수의 높이, 즉 액면 L의 위치(높이)를 균일하게 하는 역할을 한다. 구획벽(25)의 영역 내에서 피처리수가 처리되기 때문에, 구획벽(25)의 높이 H는, 피처리수가 유로 획정 부재(24)에 접촉하는 액면 L의 위치(높이)와 대략 동등해진다.

복수의 유로 획정 부재(24) 중, 일부의 유로 획정 부재(제1 유로 획정 부재)(24a)는 하우징(21)의 저면(21a)에 설치되고, 저면(21a)으로부터 상방으로 연장되도록 형성되어 있다. 그 밖의 유로 획정 부재(제2 유로 획정 부재)(24b)는 도시하지 않은 부재[예를 들어 하우징(21)의 양측면에 걸치도록 설치된 빔 등]에 의해, 하우징(21)의 내부의 상방 위치로부터 저면(21a)을 향하여 하방으로 연장되도록 설치되어 있지만, 저면(21a)에는 도달하지 않고, 저면(21a)으로부터 이격되어 설치되어 있어, 유로 획정 부재(24b)의 선단과 저면(21a) 사이에 피처리수가 통과 가능한 슬릿 S1이 형성된다. 한편, 유로 획정 부재(24a)의 선단과 피처리수의 액면 L 사이에는 슬릿 S2가 형성된다. 그리고, 유로 획정 부재(24a)와 유로 획정 부재(24b)는 도입구(22)와 처리수의 배출구(23) 사이에서 교대로 배치된다.

본 실시 형태에 있어서는, 유로 획정 부재(24)는 소정의 금속을 포함하는 기재로 구성된 1매의 판 형상으로 구성되어 있다. 기재의 재질은 특별히 제한되지는 않지만, 바람직하게는 황산에 내식성이 있는 Zr, Nb, Ta 등이 사용된다. Ti를 사용하는 경우에는, 다른 금속을 피복하는 것이 바람직하다.

또한 유로 획정 부재(24)의 기재의 표면에는, 과산화수소를 분해하기 위한 촉매가 도포되어 있다. 촉매의 종류도 특별히 제한되지 않지만, 일례로서 Pt 합금이 사용되고, 기재에 도금의 형식으로 도포된다. 따라서, 도 2에 도시한 유로 획정 부재(24)의 간격 W1은 촉매와 촉매의 간격과 동등해진다. 또한, 유로 획정 부재(제2 유로 획정 부재)(24b)의 선단과 저면(21a) 사이의 슬릿 S1의 폭이, 유로 폭 W2로서 규정된다.

본 실시 형태에서는, 도입구(22)로부터 하우징(21)의 내부에 유입된 피처리수가, 화살표 A로 나타내는 흐름을 따라서 도입구(22)에 인접하여 설치된 구획벽(25a)을 타고 넘어, 파선 화살표로 나타내는 유로 P를 따라서 흐른다. 유로 P는, 슬릿 S1 및 S2에 있어서, 즉 하우징(21)의 내부의 수직 방향으로 상이한 2개의 높이 H1, H2에서 꺾이도록 지그재그 형상으로 획정되어 있어, 유로 P에 있어서의 피처리수와 유로 획정 부재(24)의 촉매의 접촉 면적으로서, 소정량의 접촉 면적이 확보된다.

유로 획정 부재(24)의 촉매에 접한 피처리수 중의 과산화수소는, 2H₂O₂→2H₂O+O₂의 반응식에 따라, 물과 산소로 분해된다. 그리고, 생성된 산소(O₂)는 하우징(21)의 천장으로부터 배출된다. 도 2에서는 하우징(21)의 천장판은 생략되어 있지만, 도 1에 도시한 바와 같이 천장판을 설치해도 된다.

상술한 프로세스에 의해 피처리수를 처리하여 얻어지는 처리수는, 화살표 B로 나타내는 흐름을 따라서 배출구(23)에 인접하여 설치된 구획벽(25b)을 타고 넘어, 배출구(23)로부터 하우징(21)의 외부로 배출되어, 제2 저류조(30)로 보내진다.

도 3은 폐액 처리 장치(20)의 다른 실시 형태를 도시한다. 본 실시 형태에서는 모든 유로 획정 부재(24)가 하우징(21)의 저면(21a)에 설치되어 있다. 또한 유로 획정 부재(24)에는 피처리수가 통과 가능한 구멍 등이 형성되어 있고, 구획벽(25a)을 타고 넘은 피처리수는 당해 구멍을 통과하여 가로 방향(수평 방향)으로 난류를 일으키고, 액이 교반되면서 화살표 C를 따라서 구획벽(25b)까지 흐른다. 즉, 본 실시 형태에서는, 유로 획정 부재(24)의 구멍을 통과하는 피처리수가 난류를 일으키기 때문에, 하우징(21)의 내부의 수직 방향으로 적어도 하나의 위치에서 의사적으로 굴곡되는 유로가 획정된다. 화살표 C는, 피처리수의 도입구(22)로부터 배출구(23)를 향하는 흐름에 더하여, 이와 같은 난류의 작용에 의한 의사적인 굴곡(피처리수 자체가 만들어내는 굴곡)의 흐름도 포함하는 것이다.

도 4는 도 3의 폐액 처리 장치(20)에서 사용될 수 있는 유로 획정 부재(24)의 예를 도시하고, 도 4의 (a)는 유로 획정 부재(24)가 펀칭 메탈에 의해 형성된 예이며, 유로 획정 부재(24)에 복수의 구멍(24A)이 형성되어, 피처리수가 구멍(24A)을 통과할 수 있다. 도 4의 (b)는 유로 획정 부재(24)가 익스팬드 메탈에 의해 형성된 예이며, 유로 획정 부재(24)에 다수의 그물눈(24B)이 형성되어, 피처리수가 그물눈(24B)을 통과할 수 있다.

도 5는 폐액 처리 장치(20)의 다른 실시 형태를 도시한다. 도 5의 (a)는 폐액 처리 장치(20)의 측면으로부터 본 내부 구성도를 나타내고, 도 5의 (b)는 폐액 처리 장치(20)의 상방으로부터 본 내부 구성도를 나타낸다. 본 실시 형태에서는 모든 유로 획정 부재(24)가 하우징(21)의 저면(21a)에 설치되어 있다. 또한, 일부의 유로 획정 부재(제1 유로 획정 부재)(24c)가, 하우징(21)의 하나의 측면(제1 측면)(21b)에도 설치되어 있음과 함께, 다른 유로 획정 부재(제2 유로 획정 부재)(24d)가, 하나의 측면(21b)에 대향하는 다른 측면(제2 측면)(21c)에도 설치되어 있다. 유로 획정 부재(24c)의 선단과 다른 측면(21c) 사이에 피처리수가 통과 가능한 슬릿 S3이 형성됨과 함께, 유로 획정 부재(24d)의 선단과 하나의 측면(21b) 사이에 피처리수가 통과 가능한 슬릿 S4가 형성된다. 그리고, 유로 획정 부재(24c)와 유로 획정 부재(24d)는 도입구(22)와 처리수의 배출구(23) 사이에서 교대로 배치된다.

본 실시예에서도 도 2의 실시 형태와 마찬가지로, 유로 획정 부재(24)의 간격 W1은 촉매와 촉매의 간격과 동등해진다. 또한, 슬릿 S3 및 슬릿 S4의 폭이 유로 폭 W2로서 규정된다.

본 실시 형태에서는, 도입구(22)로부터 하우징(21)의 내부에 유입된 피처리수가, 도 5의 (a)에 도시한 화살표 A로 나타내는 흐름을 따라서 도입구(22)에 인접하여 설치된 구획벽(25a)을 타고 넘어, 도 5의 (b)에 도시한 파선 화살표로 나타내는 유로 P를 따라서 흐른다. 유로 P는, 슬릿 S3 및 S4에 있어서, 즉 하우징(21)의 내부의 수평 방향으로 상이한 2개의 위치 P1, P2에서 꺾이도록 지그재그 형상으로 획정되어 있어, 유로 P에 있어서의 피처리수와 유로 획정 부재(24)의 촉매의 접촉 면적으로서, 소정량의 접촉 면적이 확보된다. 그리고, 피처리수를 처리하여 얻어지는 처리수는, 도 5의 (a)에 도시한 화살표 B로 나타내는 흐름을 따라서 배출구(23)에 인접하여 설치된 구획벽(25b)을 타고 넘어, 배출구(23)로부터 하우징(21)의 외부로 배출되어, 제2 저류조(30)로 보내진다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 폐액 처리 장치에서는, 표면에 과산화수소를 분해 가능한 촉매가 설치된 유로 획정 부재가 하우징의 내부에 설치된다. 여기서, 유로 획정 부재는, 다양한 형태로 적어도 하나의 위치에서 굴곡되는 유로를 획정하고, 피처리수가 이 유로를 흐른다. 유로가 굴곡되어 있기 때문에, 하우징의 내부에서 소정량의 유로의 길이가 확보되고, 소정량의 피처리수와 촉매의 접촉 면적이 확보된다. 도 2나 도 5의 예에서는, 적어도 하나의 위치에서 굴곡되는 유로는, 2개의 유로 획정 부재의 사이의 물리적으로 굴곡된 공간에 의해 획정된다. 도 3의 예에서는, 적어도 하나의 위치에서 굴곡되는 유로는, 유로 획정 부재의 구멍을 통과하는 피처리수 자체의 난류 작용에 의해 의사적으로 굴곡된 흐름에 의해 획정된다.

다음에 상술한 폐액 처리 장치(20)를 사용하여 피처리수(폐액)를 처리한 실험 결과에 대하여 설명한다. 처리 대상의 피처리수에 있어서의 황산 농도는 73질량％, 과산화수소 농도는 1.8질량％(18000㎎/L)였다.

먼저, 도 2의 폐액 처리 장치(20)에 대하여, 피처리수와 접촉하는 촉매 면적을, 0(미처리의 상태), 500㎠, 1000㎠, 1500㎠, 2000㎠, 2500㎠로 변경하고, 피처리수 중의 과산화수소의 잔존 농도(㎎/L)를 조사하였다. 여기서, 면속 0.64mL/㎠ㆍmin에서 유량이 32mL/min(제1 유량 조건), 면속 0.32mL/㎠ㆍmin에서 유량이 16mL/min(제2 유량 조건)인 2개의 유량 조건 하에서, 피처리수 중의 과산화수소의 잔존 농도를 조사하였다. 또한, 촉매와 촉매의 간격, 즉 유로 획정 부재(24)의 간격 W1은 5㎜, 유로 폭 W2는 10㎜로 설정되었다. 결과를 이하에 나타낸다.

다음에, 도 5의 폐액 처리 장치(20)에 대하여, 상기와 동일한 조건에서 실험을 행하여, 피처리수 중의 과산화수소의 잔존 농도를 조사하였다. 결과를 이하에 나타낸다.

상기 실험 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 폐액 처리 장치는, 피처리수를 장치 중에 1회 통과시키는 것만으로, 당초의 과산화수소 농도가 18000㎎/L이라는 매우 높은 피처리액을, 수백㎎/L의 과산화수소 농도 레벨까지 낮추는 것이 가능하다.

본 발명의 폐액 처리 장치 및 폐액 처리 방법에서는, 하우징의 내부에 표면에 촉매가 설치된 유로 획정 부재를 설치하고, 유로 획정 부재가, 도입구와 배출구 사이에서, 적어도 하나의 위치에서 굴곡되는 유로를 획정한다. 이와 같은 간이한 구조에 의해, 소정량의 피처리수와 촉매의 접촉 면적이 확보되어, 효율적으로 피처리액을 처리(과산화수소의 분해)할 수 있다. 장치의 구조가 간이할 뿐만 아니라, 하우징 내에서 꺾이는 유로를 채용하고 있기 때문에, 장치를 소형으로 하는 것도 가능하여, 장치의 취급이 매우 용이하다. 예를 들어, 하우징의 상부로부터 하우징의 내부에 액세스하여 촉매나 분해 가스의 점검이 가능하여, 메인터넌스가 용이해진다.

또한, 본 발명의 폐액 처리 장치에 의하면, 피처리수를, 불필요한 약품을 투입하지 않고 처리가 가능하기 때문에, 처리 후에 고농도의 황산으로서 유효 이용하기 쉬워진다. 또한, 가열 등 외부의 불필요한 에너지를 투입할 필요도 없기 때문에, 저비용으로 처리가 가능해진다. 피처리수를 상온 상태인 채로 처리할 수 있어, 단시간에 처리하는 것이 가능해진다.

또한, 유로 획정 부재의 변경, 추가, 삭제 등에 의해 촉매의 교환도 용이하기 때문에, 피처리수의 농도나 처리 후의 잔존 과산화수소 농도의 기준의 변경에 대해서도, 유연하게 대응하는 것이 가능하다.

또한, 고기능ㆍ고내식성의 촉매를 이용함으로써, 반영구적인 사용이 가능해져, 활성 탄소와 같이 열화되기 쉬운 소재에 비해, 연속 처리가 용이하게 가능해진다.

상술한 각 실시 형태에 있어서는, 피처리수의 유로를 획정하는 유로 획정 부재로서, 판 형상의 유로 획정 부재(24)를 사용하였지만, 유로를 획정하는 유로 획정 부재이면 특별히 그 형상 등은 한정되지 않는다. 또한, 유로 획정 부재를 구성하는 기재의 표면에 촉매가 도포되어 있지만, 유로 획정 부재의 표면에 과산화수소를 분해 가능한 촉매가 설치되어 있으면 되고, 촉매의 종류, 촉매를 기재에 설치하는 방법 등은 특별히 제한되지 않다.

도 2 내지 도 5에서 도시한 폐액 처리 장치(20)에서는, 유로 P는 수직 방향으로 상이한 적어도 2개의 높이, 또는, 수평 방향으로 상이한 적어도 2개의 위치에서 꺾이도록 획정되어 있다. 그러나, 꺾이는 높이, 위치의 수는 특별히 한정되지는 않는다.

또한, 도 2의 구획벽[25(25a, 25b)]과, 도 3, 도 5의 구획벽[25(25a, 25b)]은 높이 H가 상이하다. 구획벽(25)의 높이를 변화시킴으로써, 피처리액의 액면 L의 높이를 변화시킬 수 있다. 장치에 요구되는 사양에 따라, 구획벽(25)의 높이 H를 임의로 변화시킬 수 있다.

상기 실시 형태에서는, 피처리수가 황산 및 과산화수소를 함유하는 폐액인 예를 나타냈지만, 본 발명의 폐액 처리 장치 및 폐액 처리 방법은, 황산 이외의 타 물질과 적어도 과산화수소를 함유하는 폐액에 대해서도 적용할 수 있다.

또한, 본 발명은 상술한 실시 형태에 한정되는 것은 아니고, 적절히 변형, 개량 등이 가능하다. 그 밖에, 상술한 실시 형태에 있어서의 각 구성 요소의 재질, 형상, 치수, 수치, 형태, 수, 배치 개소 등은 본 발명을 달성할 수 있는 것이면 임의이며, 한정되지 않는다.

본 출원은, 2014년 12월 11일에 출원된 일본 특허 출원 특원 제2014-251316호에 기초하는 것이고, 그 내용은 여기에 참조로서 포함된다.

10 : 제1 저류조
20 : 폐액 처리 장치
21 : 하우징
22 : 도입구
23 : 배출구
24 : 유로 획정 부재
25 : 구획벽
30 : 제2 저류조
100 : 폐액 처리 시스템

Claims

적어도 과산화수소 및 황산을 함유하는 피처리수의 과산화수소를 분해하고, 당해 피처리수를 처리하는 폐액 처리 장치이며,
하우징과,
상기 하우징에 설치되며, 피처리수를 당해 하우징의 내부에 도입하는 도입구와,
상기 하우징에 설치되며, 상기 피처리수를 처리하여 얻어지는 처리수를 배출하는 배출구와,
상기 하우징의 내부에 설치되며, 표면에 과산화수소를 분해 가능한 촉매가 설치된 유로 획정 부재를 구비하고,
상기 유로 획정 부재는, 상기 도입구와 상기 배출구 사이에서, 적어도 하나의 위치에서 굴곡되는, 상기 피처리수용 유로를 획정하고,
상기 유로 획정 부재가,
상기 하우징의 저면 및 제1 측면에 설치되는 제1 유로 획정 부재와,
상기 하우징의 상기 저면 및 상기 제1 측면에 대향하는 제2 측면에 설치되는 제2 유로 획정 부재를 포함하고,
상기 제1 유로 획정 부재와 상기 제2 유로 획정 부재가, 상기 도입구와 상기 배출구 사이에서 교대로 배치되고, 상기 피처리수가 수평 방향으로 상이한 적어도 2개의 위치에서 꺾이면서 흐르도록, 상기 유로가 획정되고,
상기 제1 유로 획정 부재와 상기 제2 유로 획정 부재가 소정의 간격을 가지고 대향함으로써 각각의 표면에 설치된 촉매가 대향한 상태에서 상기 유로를 획정하고,
또한 과산화수소의 분해에 의해 발생한 기체를 상기 하우징의 외부로 배출하는 배기구가 상기 하우징의 상부에 설치되는,
폐액 처리 장치.
적어도 과산화수소 및 황산을 함유하는 피처리수의 과산화수소를 분해하고, 당해 피처리수를 처리하는 폐액 처리 장치이며,
하우징과,
상기 하우징에 설치되며, 피처리수를 당해 하우징의 내부에 도입하는 도입구와,
상기 하우징에 설치되며, 상기 피처리수를 처리하여 얻어지는 처리수를 배출하는 배출구와,
상기 하우징의 내부에 설치되며, 표면에 과산화수소를 분해 가능한 촉매가 설치된 유로 획정 부재를 구비하고,
상기 유로 획정 부재는, 상기 도입구와 상기 배출구 사이에서, 적어도 하나의 위치에서 굴곡되는, 상기 피처리수용 유로를 획정하고,
상기 유로 획정 부재가,
상기 하우징의 저면에 설치되는 제1 유로 획정 부재와,
상기 하우징의 상기 저면으로부터 이격되어 설치되는 제2 유로 획정 부재를 포함하고,
상기 제1 유로 획정 부재와 상기 제2 유로 획정 부재가, 상기 도입구와 상기 배출구 사이에서 교대로 배치되고, 상기 피처리수가 수직 방향으로 상이한 적어도 2개의 높이에서 꺾이면서 흐르도록, 상기 유로가 획정되고,
상기 제1 유로 획정 부재와 상기 제2 유로 획정 부재가 소정의 간격을 가지고 대향함으로써 각각의 표면에 설치된 촉매가 대향한 상태에서 상기 유로를 획정하고,
또한 과산화수소의 분해에 의해 발생한 기체를 상기 하우징의 외부로 배출하는 배기구가 상기 하우징의 상부에 설치되는,
폐액 처리 장치.
적어도 과산화수소 및 황산을 함유하는 피처리수의 과산화수소를 분해하고, 당해 피처리수를 처리하는 폐액 처리 장치이며,
하우징과,
상기 하우징에 설치되며, 피처리수를 당해 하우징의 내부에 도입하는 도입구와,
상기 하우징에 설치되며, 상기 피처리수를 처리하여 얻어지는 처리수를 배출하는 배출구와,
상기 하우징의 내부에 설치되며, 표면에 과산화수소를 분해 가능한 촉매가 설치된 유로 획정 부재를 구비하고,
상기 유로 획정 부재는, 상기 도입구와 상기 배출구 사이에서, 적어도 하나의 위치에서 굴곡되는, 상기 피처리수용 유로를 획정하고,
상기 유로 획정 부재에는 상기 피처리수가 통과 가능한 구멍이 형성되어 있고, 당해 유로 획정 부재를 통과하는 상기 피처리수가 난류를 일으킴으로써, 적어도 하나의 위치에서 의사적으로 굴곡되는 상기 유로가 획정되고,
상기 유로 획정 부재가 소정의 간격을 가지고 대향함으로써 각각의 표면에 설치된 촉매가 대향한 상태에서 상기 유로를 획정하고,
또한 과산화수소의 분해에 의해 발생한 기체를 상기 하우징의 외부로 배출하는 배기구가 상기 하우징의 상부에 설치되는,
폐액 처리 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유로 획정 부재가, 1매의 판, 펀칭 메탈, 익스팬드 메탈 중 적어도 어느 하나에 의해 형성되는 폐액 처리 장치.
적어도 과산화수소 및 황산을 함유하는 피처리수의 과산화수소를 분해하고, 당해 피처리수를 처리하는 폐액 처리 방법이며,
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 폐액 처리 장치의 유로에 적어도 과산화수소 및 황산을 함유하는 피처리수를 흘림으로써, 상기 피처리수의 과산화수소를 분해하는 폐액 처리 방법.
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