特許 7578715 製造工程から生じる廃棄物のゼロリキッドディスチャージ再循環のための方法およびシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-10-28

(45)【発行日】2024-11-06

(54)【発明の名称】製造工程から生じる廃棄物のゼロリキッドディスチャージ再循環のための方法およびシステム

(51)【国際特許分類】

   C02F 1/04 20230101AFI20241029BHJP

   C02F 1/32 20230101ALI20241029BHJP

   C02F 1/28 20230101ALI20241029BHJP

   C02F 11/121 20190101ALI20241029BHJP

   B01D 61/02 20060101ALI20241029BHJP

   B01D 61/58 20060101ALI20241029BHJP

   B01D 61/44 20060101ALI20241029BHJP

   C02F 1/44 20230101ALI20241029BHJP

   C02F 1/469 20230101ALI20241029BHJP

   C02F 1/78 20230101ALI20241029BHJP

   C02F 9/00 20230101ALI20241029BHJP

【ＦＩ】

C02F1/04 D

C02F1/32 ZAB

C02F1/28 D

C02F11/121

B01D61/02 500

B01D61/58

B01D61/44 500

C02F1/44 F

C02F1/469

C02F1/78

C02F9/00

【請求項の数】 28

(21)【出願番号】P 2022562987

(86)(22)【出願日】2020-12-12

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2023-12-18

(86)【国際出願番号】 US2020064716

(87)【国際公開番号】W WO2022125118

(87)【国際公開日】2022-06-16

【審査請求日】2023-06-20

(31)【優先権主張番号】17/120,124

(32)【優先日】2020-12-12

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】522404018

【氏名又は名称】グリーンソース・ファブリケーション・エルエルシー

(74)【代理人】

【識別番号】100118902

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 修

(74)【代理人】

【識別番号】100106208

【弁理士】

【氏名又は名称】宮前 徹

(74)【代理人】

【識別番号】100196508

【弁理士】

【氏名又は名称】松尾 淳一

(74)【代理人】

【識別番号】100120754

【弁理士】

【氏名又は名称】松田 豊治

(72)【発明者】

【氏名】ステッピンスキー，アレキサンダー・スレイボミール

【審査官】相田 元

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－１２３９４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００８／００２３３９８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】国際公開第２００８／０５９８２４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特表２００３－５２７９５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－２７７０７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－１７１５５３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０１Ｄ ５３／２２

Ｂ０１Ｄ ６１／００－７１／８２

Ｃ０２Ｆ １／０２－ １／１８

Ｃ０２Ｆ １／２８

Ｃ０２Ｆ １／３２

Ｃ０２Ｆ １／４４

Ｃ０２Ｆ １／４６９

Ｃ０２Ｆ １／５２－ １／５６

Ｃ０２Ｆ １／７８

Ｃ０２Ｆ ９／００

Ｃ０２Ｆ １１／１２１

Ｂ０１Ｄ ２１／００－２１／０１

Ｂ０１Ｄ ２１／０２－２１／３４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

製造工程から生じる廃棄物を処理するためのゼロリキッドディスチャージ再循環方法であって、
すすぎ水廃棄物を、イオン交換供給タンク、第１の粒状活性炭（ＧＡＣ）塔、銅選択性イオン交換塔、膜ベース分離モジュール、および促進酸化プロセス（ＡＯＰ）タンクで処理して、超純水排出物を生成すること；
濃縮物廃棄物を化学的脱水反応器で処理して、固体廃棄物排出物の第１の部分を生成すること；ならびに
化学的脱水反応器の排出物、ならびにフィルムおよびマスク現像剤廃棄物を、蒸留供給タンク、熱真空脱水タンク、および結晶化タンクで処理して、すすぎ水廃棄物と一緒に処理される蒸留水排出物、ならびに固体廃棄物排出物の第２および第３の部分を生成すること；
を含む、前記方法。

【請求項2】

イオン交換供給タンクですすぎ水廃棄物を処理することが、
製造工程からのすすぎ水廃棄物をイオン交換供給タンクに供給し；そして
すすぎ水廃棄物をイオン交換供給タンク内で紫外線に暴露する；
ことを含む、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

遠心フィルターおよび１０μｍメッシュのバグフィルターを使用して、イオン交換供給タンクの排出物から懸濁固体を除去することをさらに含む、請求項２に記載の方法。

【請求項4】

第１の粒状活性炭（ＧＡＣ）塔ですすぎ水廃棄物を処理することが、
イオン交換供給タンクの排出物を、懸濁固体の除去後に第１の粒状活性炭（ＧＡＣ）塔に供給し；そして
イオン交換供給タンクの排出物から非極性有機化合物、ハロゲン、および水不溶性物質を除去する；
ことを含む、請求項３に記載の方法。

【請求項5】

銅選択性イオン交換塔ですすぎ水廃棄物を処理することが、
第１の粒状活性炭（ＧＡＣ）塔の排出物を銅選択性イオン交換塔に供給し；そして
第１の粒状活性炭（ＧＡＣ）塔の排出物中に存在する銅イオンを、銅選択性イオン交換塔内で銅選択性イオン交換体によって結合させる；
ことを含む、請求項４に記載の方法。

【請求項6】

さらに、
銅選択性イオン交換塔の排出物を低導電率水タンクに供給し；そして
銅選択性イオン交換塔の排出物を低導電率水タンク内で紫外線に暴露する；
ことを含む、請求項５に記載の方法。

【請求項7】

膜ベース分離モジュールですすぎ水廃棄物を処理することが、
低導電率水タンクの排出物を第１の逆浸透（ＲＯ）モジュールに供給し；
低導電率水タンクの排出物を、第１のＲＯモジュール内でＲＯ１透過物およびＲＯ１阻止物に分離し；
ＲＯ１透過物を第２のＲＯモジュールに供給し；
ＲＯ１透過物を第２のＲＯモジュール内でＲＯ２透過物およびＲＯ２阻止物に分離し；
ＲＯ２阻止物を第１のＲＯモジュールに循環させて、低導電率水タンクの排出物と一緒に処理し、
これに関し、低導電率水タンクの排出物を第１のＲＯモジュール内でＲＯ１透過物およびＲＯ１阻止物に分離することは、ＲＯ２阻止物を低導電率水タンクの排出物と一緒に第１のＲＯモジュール内でＲＯ１透過物およびＲＯ１阻止物に分離することを含む；
ＲＯ２透過物を電気脱イオン（ＥＤＩ）モジュールに供給し；
ＲＯ２透過物をＥＤＩモジュール内でＥＤＩ透過物および２つのＥＤＩ阻止物流に分離し；
ＲＯ１阻止物を第３のＲＯモジュールに供給し；
ＲＯ１阻止物を第３のＲＯモジュール内でＲＯ３透過物およびＲＯ３阻止物に分離し；
ＲＯ３阻止物をナノ濾過（ＮＦ）モジュールに供給し；そして
ＲＯ３阻止物をＮＦモジュール内でＮＦ透過物およびＮＦ阻止物に分離する；
ことを含む、請求項６に記載の方法。

【請求項8】

促進酸化プロセス（ＡＯＰ）タンクですすぎ水廃棄物を処理することが、
ＥＤＩ透過物を、脱イオン（ＤＩ）水タンクを介して促進酸化プロセス（ＡＯＰ）タンクに供給し；
ＥＤＩ透過物をＡＯＰタンク内でオゾンおよび紫外線に暴露し；
ＡＯＰタンクの排出物を、全有機炭素（ＴＯＣ）制御器を介して粒状活性炭（ＧＡＣ）供給タンクに供給し；
ＡＯＰタンクの排出物中のＴＯＣの量が、ＴＯＣ制御器によって測定して所定の値を超える場合、ＧＡＣ供給タンクの排出物をＡＯＰタンクに再循環させ；
ＡＯＰタンクの排出物中のＴＯＣの量が、ＴＯＣ制御器によって測定して所定の値を下回る場合、ＧＡＣ供給タンクの排出物を第２の粒状活性炭（ＧＡＣ）塔に供給し；
第２のＧＡＣ塔の排出物を第３のＧＡＣ塔に供給し；そして
第３のＧＡＣ塔の排出物を１μｍメッシュのバグフィルターの使用により濾過して、超純水排出物を生成する；
ことを含む、請求項７に記載の方法。

【請求項9】

さらに、
ＥＤＩモジュールからの２つのＥＤＩ阻止物流をイオン交換供給タンクに循環させること；
ＮＦモジュールからのＮＦ透過物をイオン交換供給タンクに循環させること；
イオン交換供給タンク内の導電率が所定の閾値を下回る場合、ＮＦモジュールからのＮＦ阻止物をイオン交換供給タンクに循環させること；ならびに
第３のＲＯモジュールからのＲＯ３透過物をイオン交換供給タンクに循環させること；
を含む、請求項７に記載の方法。

【請求項10】

化学的脱水反応器で濃縮物廃棄物を処理することが、
製造工程からの濃縮物廃棄物を濃縮物廃棄物タンクに供給し；
銅選択性イオン交換塔からの逆洗液を濃縮物廃棄物タンクに供給し；
イオン交換供給タンク内の導電率が所定の閾値を超える場合、ＮＦモジュールからのＮＦ阻止物を濃縮物廃棄物タンクに供給し；
濃縮物廃棄物タンクの排出物を化学的脱水反応器に供給し；
化学的脱水反応器内で濃縮物廃棄物タンクの排出物に対して化学的プロセスを実施して、スラッジおよびデカントを生成し；そして
化学的脱水反応器からのスラッジをフィルターまたはスクリュー型プレスに供給して、固体廃棄物排出物の第１の部分、および透過物を生成する；
ことを含む、請求項７に記載の方法。

【請求項11】

蒸留供給タンクで化学的脱水反応器の排出物ならびにフィルムおよびマスク現像剤廃棄物を処理することが、
製造工程からのフィルムおよびマスク現像剤廃棄物を蒸留供給タンクに供給し；
化学的脱水反応器からのデカントを蒸留供給タンクに供給し；
フィルターまたはスクリュー型プレスからの透過物を蒸留供給タンクに供給し；そして
蒸留供給タンク内でフィルムおよびマスク現像剤廃棄物、デカントおよび透過物の混合物のｐＨのｐＨ平衡化を行う；
ことを含む、請求項１０に記載の方法。

【請求項12】

熱真空脱水タンクおよび結晶化タンクで化学的脱水反応器の排出物ならびにフィルムおよびマスク現像剤廃棄物を処理することが、
蒸留供給タンクの排出物を第１の熱真空脱水タンクに供給し；
部分真空状態にある第１の熱真空脱水タンク内で蒸留供給タンクの排出物を加熱して、第１段階留出物および高密度化濃縮物を生成し、
これに関し、第１段階留出物は、蒸留水排出物の第１の部分を形成する；
第１の熱真空脱水タンクからの高密度化濃縮物を結晶化タンクに供給し；
高密度化濃縮物を、結晶化タンクの結晶化装置内でチル冷却水を使用して結晶化させて、固体廃棄物排出物の第２の部分および処理済み液体を生成し；
結晶化装置からの処理済み液体を、最終脱水供給タンクを介して第２の熱真空脱水タンクに供給し；そして
処理済み液体を第２の熱真空脱水タンク内で脱水して、第２段階留出物および固体廃棄物排出物の第３の部分を生成する、
これに関し、第２段階留出物は、蒸留水排出物の第２の部分を形成する；
ことを含む、請求項１１に記載の方法。

【請求項13】

さらに、
第１の熱真空脱水タンクからの第１段階留出物をイオン交換供給タンクに循環させること；および
第２の熱真空脱水タンクからの第２段階留出物をイオン交換供給タンクに循環させること；
を含む、請求項１２に記載の方法。

【請求項14】

製造工程が、プリント回路基板製作（ＰＣＢ ＦＡＢ）、半導体製造、ケミカルミリング、および物理蒸着（ＰＶＤ）のうちの少なくとも１つを包含し、廃棄物が、すすぎ水廃棄物、濃縮物廃棄物、ならびにフィルムおよびマスク現像剤廃棄物を包含する、請求項１に記載の方法。

【請求項15】

製造工程から生じる廃棄物を処理するためのゼロリキッドディスチャージ再循環システムであって、
すすぎ水廃棄物を処理して超純水排出物を生成するように働く、イオン交換供給タンク、第１の粒状活性炭（ＧＡＣ）塔、銅選択性イオン交換塔、膜ベース分離モジュール、および促進酸化プロセス（ＡＯＰ）タンク；
濃縮物廃棄物を処理して固体廃棄物排出物の第１の部分を生成するように働く、化学的脱水反応器；ならびに
化学的脱水反応器の排出物ならびにフィルムおよびマスク現像剤廃棄物を処理して、すすぎ水廃棄物と一緒に処理される蒸留水排出物、ならびに固体廃棄物排出物の第２および第３の部分を生成するように働く、蒸留供給タンク、熱真空脱水タンク、および結晶化タンク；
を含む、前記システム。

【請求項16】

イオン交換供給タンクが、すすぎ水廃棄物をイオン交換供給タンク内で紫外線に暴露するように働く紫外線発生ランプを含む、請求項１５に記載のシステム。

【請求項17】

さらに、イオン交換供給タンクの排出物から懸濁固体を除去するように働く遠心フィルターおよび１０μｍメッシュのバグフィルターを含む、請求項１６に記載のシステム。

【請求項18】

第１の粒状活性炭（ＧＡＣ）塔が、イオン交換供給タンクの排出物から、懸濁固体の除去後に、無極性有機化合物、ハロゲン、および水不溶性物質を除去するように働く、請求項１７に記載のシステム。

【請求項19】

銅選択性イオン交換塔が、第１の粒状活性炭（ＧＡＣ）塔の排出物中に存在する銅イオンを結合するように働く銅選択性イオン交換体を含む、請求項１８に記載のシステム。

【請求項20】

さらに、銅選択性イオン交換塔の排出物を紫外線に暴露するように働く低導電率水タンクを含む、請求項１９に記載のシステム。

【請求項21】

膜ベース分離モジュールが、
低導電率水タンクの排出物をＲＯ１透過物およびＲＯ１阻止物に分離するように働く、第１の逆浸透（ＲＯ）モジュール；
ＲＯ１透過物をＲＯ２透過物およびＲＯ２阻止物に分離するように働く、第２のＲＯモジュール、
これに関し、低導電率水タンクの排出物をＲＯ１透過物およびＲＯ１阻止物に分離するように働く第１のＲＯモジュールは、ＲＯ２阻止物を低導電率水タンクの排出物と一緒に、ＲＯ１透過物およびＲＯ１阻止物に分離するように働く；
ＲＯ１阻止物をＲＯ３透過物およびＲＯ３阻止物に分離するように働く、第３のＲＯモジュール；
ＲＯ２透過物をＥＤＩ透過物および２つのＥＤＩ阻止物流に分離するように働く、電気脱イオン（ＥＤＩ）モジュール；および
ＲＯ３阻止物をＮＦ透過物およびＮＦ阻止物に分離するように働く、ナノ濾過（ＮＦ）モジュール；
を含む、請求項２０に記載のシステム。

【請求項22】

促進酸化プロセス（ＡＯＰ）タンクが、ＥＤＩ透過物をオゾンおよび紫外線に暴露するように働き、システムがさらに、超純水排出物を生成するように働く第２および第３の粒状活性炭（ＧＡＣ）塔ならびに１μｍメッシュのバグフィルターを含む、請求項２１に記載のシステム。

【請求項23】

さらに、ＥＤＩモジュールからの２つのＥＤＩ阻止物流、ＮＦモジュールからのＮＦ透過物、イオン交換供給タンク内の導電率が所定の閾値を下回る場合はＮＦモジュールからのＮＦ阻止物、および第３のＲＯモジュールからのＲＯ３透過物を、イオン交換供給タンクへ循環させるように働く導管を含む、請求項２１に記載のシステム。

【請求項24】

化学的脱水反応器が、濃縮物廃棄物、銅選択性イオン交換塔からの逆洗液、およびイオン交換供給タンク内の導電率が所定の閾値を超える場合はＮＦ阻止物に対して化学的処理を実施して、スラッジおよびデカントを生成するように働き、システムがさらに、固体廃棄物排出物の第１の部分およびスラッジからの透過物を生成するように働くフィルターまたはスクリュー型プレスを含む、請求項２１に記載のシステム。

【請求項25】

蒸留供給タンクが、フィルムおよびマスク現像剤廃棄物、デカント、ならびに透過物の混合物のｐＨのｐＨ平衡化を行うように働く、請求項２４に記載のシステム。

【請求項26】

熱真空脱水タンクおよび結晶化タンクが、
部分真空状態にある第１の熱真空脱水タンク内で蒸留供給タンクの排出物を加熱して、第１段階留出物および高密度化濃縮物を生成し、
これに関し、第１段階留出物は、蒸留水排出物の第１の部分を形成する；
結晶化タンクの結晶化装置内でチル冷却水を使用して高密度化濃縮物を結晶化させて、固体廃棄物排出物の第２の部分および処理済み液体を生成し；そして、
第２の熱真空脱水タンク内で処理済み液体を脱水して、第２段階留出物および固体廃棄物排出物の第３の部分を生成する、
これに関し、第２段階留出物は、留出水排出物の第２の部分を形成する；
ように働く、請求項２５に記載のシステム。

【請求項27】

さらに、第１の熱真空脱水タンクからの第１段階留出物および第２の熱真空脱水タンクからの第２段階留出物をイオン交換供給タンクに循環させるように働く導管を含む、請求項２６に記載のシステム。

【請求項28】

製造工程が、プリント回路基板製作（ＰＣＢ ＦＡＢ）、半導体製造、ケミカルミリング、および物理蒸着（ＰＶＤ）のうちの少なくとも１つを包含し、廃棄物が、すすぎ水廃棄物、濃縮物廃棄物、ならびにフィルムおよびマスク現像剤廃棄物を包含する、請求項１５に記載のシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願の相互参照
[0001]本出願は、２０２０年１２月１２日に出願された「ＭＥＴＨＯＤＳ ＡＮＤ ＳＹＳＴＥＭＳ ＦＯＲ ＺＥＲＯ ＬＩＱＵＩＤ ＤＩＳＣＨＡＲＧＥ ＲＥＣＹＣＬＩＮＧ ＯＦ ＷＡＳＴＥ ＧＥＮＥＲＡＴＥＤ ＦＲＯＭ ＭＡＮＵＦＡＣＴＵＲＩＮＧ ＯＰＥＲＡＴＩＯＮＳ」と題する米国非仮特許出願第１７／１２０１２４号の利益を主張するものであり、その全体を本明細書中で援用する。

【0002】

[0002]本明細書に一般的に記載される態様は、ゼロリキッドディスチャージ(zero liquid discharge)再循環システムのための方法およびシステムに関する。より詳細には、本態様は、プリント回路基板製作（ＰＣＢ ＦＡＢ）、一般的金属仕上げ（ＧＭＦ）、半導体製造（ＳＥＭＩＣＯＮ）、ケミカルミリング、および物理蒸着（ＰＶＤ）製造を包含する製造工程から生じる廃棄物のゼロリキッドディスチャージ再循環のための方法およびシステムに関する。

【背景技術】

【0003】

[0003]本明細書に別段の指示がない限り、この節に記載されるアプローチは、本出願の特許請求の範囲の先行技術ではなく、この節に含めることによって先行技術であると認めるものではない。

【0004】

[0004]地球規模で開発が進むにつれて、水質汚染の問題が大きな公益的関心事となってきている。公共的および商業的産業によって生じる総廃棄物は、深刻な公衆衛生上の危機を引き起こす。この２つうち、産業廃棄物は一般市民の健康に最大の危険をもたらし、土壌または水中に直接処分される場合、土壌および／または水生生物の質に重大な脅威をまねく。この危機および一般市民の意識の高まりを考慮して、これらの問題に対処するためにさまざまな方法論が採用されてきた。

【0005】

[0005]産業廃棄物処理の概念は、歴史的に無知および否定に直面してきた。廃棄物は複雑な化学化合物を含有し、これらは、環境に対するこれらの化学物質の有毒な影響を中和または最小限にするために適切な処理を必要とする。これらの産業廃棄物を処理するために、地方自治体レベルの下水処理プラントが広く採用されてきた。このような処理プラントでは、産業廃棄物の生物学的分解に役立つ細菌が利用される。さらに、上記産業における製造工程の廃水処理は、水道水（または他の水源）の精製および希釈すすぎ水の再循環のための逆浸透およびイオン交換技術の使用に依存する。これらのアプローチは、０～９０パーセントの再循環レベルを達成する。つづいて、イオン交換再生化学物質および他の化学洗浄溶液は、調節された金属を除去するために、他の濃縮水流と一緒にバッチ処理される。これに加えて、調節された有機物が存在する場合、処理された材料を下水管に排出する前に、調節された有機物を除去するためのさらなる処理が必要である。このアプローチは、公共処理施設（ＰＯＴＷ） と考えられる。

【0006】

[0006]しかしながら、このアプローチには重大な制限がある。例えば、排出された水が飲料水汚染基準を超える場合、水は、環境中に放出される前にさらなる処理を必要とする。最後に、ＰＯＴＷ設備は高度に規制されており、業務に悪影響を及ぼす可能性がある。

【0007】

[0007]上記の多くの欠点を克服する、より優れた廃棄物管理システムの必要性が存在することは明らかである。

【発明の概要】

【0008】

[0008]一態様にしたがって、製造工程から生じる廃棄物を処理するためのゼロリキッドディスチャージ再循環方法を提供する。製造工程は、プリント回路基板製作（ＰＣＢ ＦＡＢ）、一般的金属仕上げ（ＧＭＦ）、半導体製造、ケミカルミリング、および物理蒸着（ＰＶＤ）製造のうちの少なくとも１つを包含する。一態様において、廃棄物は、すすぎ水廃棄物、濃縮物廃棄物、ならびにフィルムおよびマスク現像剤廃棄物を包含する。ゼロリキッドディスチャージ再循環方法は、すすぎ水廃棄物を、イオン交換供給タンク、第１の粒状活性炭（ＧＡＣ）塔、銅選択性イオン交換塔、膜ベース分離モジュール、および促進酸化プロセス（ＡＯＰ）タンクで処理して、超純水排出物を生成することを包含する。他の態様において、該方法はさらに、濃縮物廃棄物を化学的脱水反応器で処理して、固体廃棄物排出物の第１の部分を生成することを包含する。他の態様では、化学的脱水反応器の排出物、ならびにフィルムおよびマスク現像剤廃棄物を、蒸留供給タンク、熱真空脱水タンク、および結晶化タンクで処理して、すすぎ水廃棄物と一緒に処理される蒸留水排出物、ならびに固体廃棄物排出物の第２および第３の部分を生成する。

【0009】

[0009]一態様において、イオン交換供給タンクですすぎ水廃棄物を処理することは、製造工程からのすすぎ水廃棄物をイオン交換供給タンクに供給し、すすぎ水廃棄物をイオン交換供給タンク内で紫外線に暴露することを含む。

【0010】

[0010]他の態様では、遠心フィルターおよび１０μｍメッシュのバグフィルターを使用して、イオン交換タンクの排出物から懸濁固体を除去する。
[0011]他の態様において、第１の粒状活性炭（ＧＡＣ）塔ですすぎ水廃棄物を処理することは、イオン交換供給タンクの排出物を、懸濁固体の除去後に第１の粒状活性炭（ＧＡＣ）塔に供給することを包含する。非極性有機化合物、ハロゲン、および水不溶性物質も、イオン交換供給タンクの排出物から除去される。

【0011】

[0012]他の態様において、銅選択性イオン交換塔ですすぎ水廃棄物を処理することは、第１の粒状活性炭（ＧＡＣ）塔の排出物を銅選択性イオン交換塔に供給し、第１の粒状活性炭（ＧＡＣ）塔の排出物中に存在する銅イオンを、銅選択性イオン交換塔内で銅選択性イオン交換体によって結合させることを含む。他の態様において、本方法はさらに、銅選択性イオン交換塔の排出物を低導電率水タンクに供給し、銅選択性イオン交換塔の排出物を低導電率水タンク内で紫外線に暴露することを包含する。

【0012】

[0013]一態様において、膜ベース分離モジュールですすぎ水廃棄物を処理することは、低導電率水タンクの排出物を第１の逆浸透（ＲＯ）モジュールに供給することを包含する。低導電率水タンクの排出物は、第１のＲＯモジュール内でＲＯ１透過物およびＲＯ１阻止物(reject)に分離される。他の態様において、ＲＯ１透過物は第２のＲＯモジュールに供給され、第２のＲＯモジュール内でＲＯ２透過物およびＲＯ２阻止物に分離される。ＲＯ２阻止物は第１のＲＯモジュールに循環されて、低導電率水タンクの排出物と一緒に処理される。他の態様において、ＲＯ２透過物は電気脱イオン（ＥＤＩ）モジュールに供給される。ＲＯ２透過物は、ＥＤＩモジュール内でＥＤＩ透過物および２つのＥＤＩ阻止物流に分離される。他の態様において、ＲＯ１阻止物は第３のＲＯモジュールに供給される。ＲＯ１阻止物は、第３のＲＯモジュール内でＲＯ３透過物およびＲＯ３阻止物に分離される。ＲＯ３透過物は、イオン交換供給タンクに循環される。ＲＯ３阻止物はナノ濾過（ＮＦ）モジュールに供給され、ここで、ＲＯ３阻止物はＮＦ透過物およびＮＦ阻止物に分離される。イオン交換供給タンク内の導電率が所定の閾値を下回る場合、ＮＦ阻止物はＮＦモジュールからイオン交換供給タンクに循環され、イオン交換供給タンク内の導電率が所定の閾値を超える場合、ＮＦ阻止物はＮＦモジュールから濃縮物廃棄物タンクに供給される。

【0013】

[0014]他の態様において、促進酸化プロセス（ＡＯＰ）タンクですすぎ水廃棄物を処理することは、ＥＤＩ透過物を脱イオン（ＤＩ）水タンクを介してＡＯＰタンクに供給し、ＥＤＩ透過物をＡＯＰタンク内でオゾンおよび紫外線に暴露することを包含する。一態様において、ＡＯＰタンクの排出物は、全有機炭素（ＴＯＣ）制御器を介して粒状活性炭（ＧＡＣ）供給タンクに供給される。ＡＯＰタンクの排出物中のＴＯＣの量が、ＴＯＣ制御器によって測定して所定の値を超える場合、ＧＡＣ供給タンクの排出物はＡＯＰタンクに再循環される。ＡＯＰタンクの排出物中のＴＯＣの量が、ＴＯＣ制御器によって測定して所定の値を下回る場合、ＧＡＣ供給タンクの排出物は第２の粒状活性炭（ＧＡＣ）塔に供給される。第２のＧＡＣ塔の排出物は、第３のＧＡＣ塔に供給される。他の態様では、第３のＧＡＣ塔の排出物を１μｍメッシュのバグフィルターの使用により濾過して、超純水排出物を生成する。

【0014】

[0015]他の態様において、ＥＤＩモジュールからの２つのＥＤＩ阻止物流は、イオン交換供給タンクに循環される。これに加えて、ＮＦモジュールからのＮＦ透過物は、イオン交換供給タンクに循環される。

【0015】

[0016]他の態様において、濃縮物廃棄物は、化学的脱水反応器で処理される。該方法はさらに、製造工程からの濃縮物廃棄物を濃縮物廃棄物タンクに供給することを包含する。ＮＦ阻止物も、イオン交換供給タンク内の導電率が所定の閾値を超える場合、濃縮物廃棄物タンクに供給される。該方法はさらに、濃縮物廃棄物タンクの排出物を化学的脱水反応器に供給することを包含する。他の態様では、化学的脱水反応器内で濃縮物廃棄物タンクの排出物に対して化学的プロセスを実施して、スラッジおよびデカントを生成する。化学的脱水反応器からのスラッジはフィルターまたはスクリュー型プレスに供給されて、固体廃棄物排出物の第１の部分、および透過物を生成する。

【0016】

[0017]一態様において、蒸留供給タンクで化学的脱水反応器の排出物ならびにフィルムおよびマスク現像剤廃棄物を処理することは、製造工程からのフィルムおよびマスク現像剤廃棄物を蒸留供給タンクに供給することを包含する。該方法はさらに、化学的脱水反応器からのデカントおよびフィルターまたはスクリュー型プレスからの透過物を、蒸留供給タンクに供給することを包含する。他の態様において、該方法は、蒸留供給タンク内でフィルムおよびマスク現像剤廃棄物、デカント、および透過物の混合物のｐＨのｐＨ平衡化を行うことを包含する。

【0017】

[0018]一態様において、熱真空脱水タンクおよび結晶化タンクで化学的脱水反応器の排出物ならびにフィルムおよびマスク現像剤廃棄物を処理することは、蒸留供給タンクの排出物を第１の熱真空脱水タンクに供給することを包含する。蒸留供給タンクの排出物は、部分真空状態にある第１の熱真空脱水タンク内で加熱されて、第１段階留出物および高密度化濃縮物を生成し、これに関し、第１段階留出物は、蒸留水排出物の第１の部分を形成する。他の態様において、該方法はさらに、第１の熱真空脱水タンクからの高密度化濃縮物を結晶化タンクに供給することを包含する。高密度化濃縮物は、結晶化タンクの結晶化装置内でチル冷却水を使用して結晶化されて、固体廃棄物排出物の第２の部分および処理済み液体を生成する。他の態様において、処理済み液体は、結晶化装置から最終脱水供給タンクを介して第２の熱真空脱水タンクに供給される。処理済み液体は第２の熱真空脱水タンク内で脱水されて、第２段階留出物および固体廃棄物排出物の第３の部分を生成し、これに関し、第２段階留出物は、蒸留水排出物の第２の部分を形成する。

【0018】

[0019]他の態様において、第１段階留出物は、第１の熱真空脱水タンクからイオン交換供給タンクに循環される。これに加えて、第２段階留出物は、第２の熱真空脱水タンクからイオン交換供給タンクに循環される。

【0019】

[0020]他の態様にしたがって、製造工程から生じる廃棄物を処理するためのゼロリキッドディスチャージ再循環システムを提供する。これらの製造工程には、プリント回路基板製作（ＰＣＢ ＦＡＢ）、一般的金属仕上げ（ＧＭＦ）、半導体製造、ケミカルミリング、および物理蒸着（ＰＶＤ）製造のうちの少なくとも１つが包含される。廃棄物は、すすぎ水廃棄物、濃縮物廃棄物、ならびにフィルムおよびマスク現像剤廃棄物を包含する。本明細書に記載されるゼロリキッドディスチャージ再循環システムは、ゼロリキッドディスチャージを達成するために、集合的および別個に、複数の技術の使用に依存する。これらの技術には、すすぎ水廃棄物を処理して超純水排出物を生成するように働く、イオン交換供給タンク、第１の粒状活性炭（ＧＡＣ）塔、銅選択性イオン交換塔、膜ベース分離モジュール、および促進酸化プロセス（ＡＯＰ）タンクが包含される。これに加えて、該システムは、濃縮物廃棄物を処理して固体廃棄物排出物の第１の部分を生成するように働く、化学的脱水反応器を包含することができる。該システムは、化学的脱水反応器の排出物ならびにフィルムおよびマスク現像剤廃棄物を処理して、すすぎ水廃棄物と一緒に処理される蒸留水排出物、ならびに固体廃棄物排出物の第２および第３の部分を生成するための、蒸留供給タンク、熱真空脱水タンク、および結晶化タンクを包含することができる。

【0020】

[0021]イオン交換供給タンクは、すすぎ水廃棄物をイオン交換供給タンク内で紫外線に暴露するための紫外線発生ランプを包含する。該システムはまた、イオン交換供給タンクの排出物から懸濁固体を除去するために、遠心フィルターおよび１０μｍメッシュのバグフィルターを包含することができる。

【0021】

[0022]第１の粒状活性炭（ＧＡＣ）塔は、イオン交換供給タンクの排出物から、懸濁固体の除去後に、無極性有機化合物、ハロゲン、および水不溶性物質を除去する。
[0023]銅選択性イオン交換塔は、第１の粒状活性炭（ＧＡＣ）塔の排出物中に存在する銅イオンを結合する銅選択性イオン交換体を包含する。

【0022】

[0024]該システムはさらに、銅選択性イオン交換塔の排出物を紫外線に暴露するための低導電率水タンクを包含する。
[0025]膜ベース分離モジュールは、３つの逆浸透モジュールを含む。第１の逆浸透（ＲＯ）モジュールは、低導電率水タンクの排出物をＲＯ１透過物およびＲＯ１阻止物に分離するために用いられる。第２のＲＯモジュールは、ＲＯ１透過物をＲＯ２透過物およびＲＯ２阻止物に分離するために用いられる。第１のＲＯモジュールはさらに、ＲＯ２阻止物を低導電率水タンクの排出物と一緒に、ＲＯ１透過物およびＲＯ１阻止物に分離するために用いられる。第３のＲＯモジュールは、ＲＯ１阻止物をＲＯ３透過物およびＲＯ３阻止物に分離するために用いられる。電気脱イオン（ＥＤＩ）モジュールを用いて、ＲＯ２透過物をＥＤＩ透過物および２つのＥＤＩ阻止物流に分離する。ナノ濾過（ＮＦ）モジュールを用いて、ＲＯ３阻止物をＮＦ透過物およびＮＦ阻止物に分離する。

【0023】

[0026]促進酸化プロセス（ＡＯＰ）タンクは、ＥＤＩ透過物をオゾンおよび紫外線に暴露するために使用され、システムはさらに、超純水排出物を生成するために、第２および第３の粒状活性炭（ＧＡＣ）塔および１μｍメッシュのバグフィルターを包含することができる。他の例において、バグフィルターは、０．１～１０μｍの範囲のサイズを有するメッシュを含む。

【0024】

[0027]該システムは、ＥＤＩモジュールからの２つのＥＤＩ阻止物流、ＮＦモジュールからのＮＦ透過物、および第３のＲＯモジュールからのＲＯ３透過物を、イオン交換供給タンクへ循環させるための導管を包含することができる。該システムはさらに、イオン交換供給タンク内の導電率が所定の閾値を下回る場合、ＮＦモジュールからのＮＦ阻止物をイオン交換供給タンクに循環させる導管を包含することができる。

【0025】

[0028]化学的脱水反応器は、濃縮物廃棄物、銅選択性イオン交換塔からの逆洗液、およびイオン交換供給タンク内の導電率が所定の閾値を超える場合のＮＦ阻止物を化学的に処理してスラッジおよびデカントを生成するために用いられる。該システムは、固体廃棄物排出物の第１の部分およびスラッジからの透過物を生成するために使用されるフィルターまたはスクリュー型プレスを包含する。

【0026】

[0029]蒸留供給タンクは、フィルムおよびマスク現像剤廃棄物、デカント、ならびに透過物の混合物のｐＨのｐＨ平衡化を行うために使用される。
[0030]熱真空脱水タンクおよび結晶化タンクは、部分真空状態にある第１の熱真空脱水タンク内で蒸留供給タンクの排出物を加熱して、第１段階留出物および高密度化濃縮物を生成するために使用される。第１段階留出物は蒸留水排出物の第１の部分を形成し、結晶化タンクの結晶化装置内でチル冷却水を使用して高密度化濃縮物を結晶化させて、固体廃棄物排出物の第２の部分および処理済み液体を生成する。処理済み液体は、第２の熱真空脱水タンク内で脱水されて、第２段階留出物および固体廃棄物排出物の第３の部分を生成する。第２段階留出物は、留出水排出物の第２の部分を形成する。

【0027】

[0031]具現化されたシステムはさらに、第１の熱真空脱水タンクからの第１段階留出物および第２の熱真空脱水タンクからの第２段階留出物をイオン交換供給タンクに循環させるように働く導管を包含する。

【図面の簡単な説明】

【0028】

【図1】[0032]図１は、製造工程から生じる廃棄物を処理するためのゼロリキッドディスチャージ再循環方法のための代表的なシステム１０、およびその中の液体の流れの簡略図を概略的に示す。

【発明を実施するための形態】

【0029】

[0033]本明細書で詳述される態様は、本明細書で説明される図面および記載を参照することによって、もっともよく理解される。本明細書中に記載する観点はすべて、以下の記載および添付図面と併せて考慮されると、よりよく認識され、理解されるであろう。しかしながら、以下の記載は、好ましい態様およびその多くの具体的詳細を示すが、例示のために示され、限定のためではないことを理解されたい。本明細書の態様の範囲内で、その精神および範囲から逸脱することなく、多くの変更および修正を行うことができ、本明細書の態様は、そのような修正をすべて包含する。

【0030】

[0034]この記載は一般的に、とりわけ、プリント回路基板製作（ＰＣＢ ＦＡＢ）、一般的金属仕上げ（ＧＭＦ）、半導体製造、ケミカルミリング、および物理蒸着（ＰＶＤ）製造を包含する製造工程から生じる廃棄物のゼロリキッドディスチャージ再循環のために実施される方法およびシステムに関心を寄せたものであり、該廃棄物は、すすぎ水廃棄物、濃縮物廃棄物、ならびにフィルムおよびマスク現像剤廃棄物を包含する。

【0031】

[0035]本発明者および本明細書の記載は、製造工程から生じる廃棄物を処理してゼロリキッドディスチャージを達成するという概念に革命をもたらすように尽力するものである。

【0032】

[0036]図１は、製造工程から生じる廃棄物のゼロリキッドディスチャージ再循環処理のための方法を実施するための代表的なシステム１０を概略的に示す。製造工程は、プリント回路基板製作（ＰＣＢ ＦＡＢ）、一般的金属仕上げ（ＧＭＦ）、半導体製造、ケミカルミリング、および物理蒸着（ＰＶＤ）製造を包含することができる。これらの方法およびプロセスの製造工程は、すすぎ水廃棄物、濃縮物廃棄物、ならびにフィルムおよびマスク現像剤廃棄物を包含する廃棄物を生じる。これらの廃棄物はゼロリキッドディスチャージを達成するために、ゼロリキッドディスチャージ再循環システム１０によって利用されるさまざまなプロセスを使用して処理される。

【0033】

[0037]図１に示すように、製造工程からの廃棄物は、すすぎ水廃棄物、濃縮物廃棄物、ならびにフィルムおよびマスク現像剤廃棄物として分離される。製造工程から生じたすすぎ水廃棄物は、導管１００を介してイオン交換供給タンクＴ－１に供給される。イオン交換供給タンクＴ－１は、紫外線発生ランプを含有する。すすぎ水廃棄物は、イオン交換供給タンクＴ－１内で紫外線に暴露される。イオン交換供給タンクＴ－１の排出物は、導管１０２を介して遠心フィルタＦ－１に供給される。遠心フィルターＦ－１は、イオン交換供給タンクＴ－１の排出物から懸濁固体を除去し、その排出物は、導管１０４を介してバグフィルターＦ－２ＡおよびＦ－２Ｂに供給される。バグフィルターＦ－２ＡおよびＦ－２Ｂは、遠心フィルターＦ－１の排出物中に依然として存在する懸濁固体を除去する。

【0034】

[0038]いくつかの例において、バグフィルターＦ－２ＡおよびＦ－２Ｂは、イオン交換供給タンクの排出物から懸濁固体を除去するために１０μｍメッシュを包含する。いくつかの例において、システム１０は、イオン交換供給タンクＴ－１にレベル送信機（図示していない）、そしてフィルターの前後に圧力および流量送信機（図示していない）を包含する。いくつかの例において、この段階における圧力は約１～１０バールの範囲である。

【0035】

[0039]懸濁固体を除去した後、バグフィルターＦ－２ＡおよびＦ－２Ｂの排出物は、導管１０６を介して粒状活性炭（ＧＡＣ）塔Ｅ－１Ａに、および導管１０８を介して粒状活性炭（ＧＡＣ）塔Ｅ－１Ｂに供給される。いくつかの例において、粒状活性炭（ＧＡＣ）塔Ｅ－１Ａおよび粒状活性炭（ＧＡＣ）塔Ｅ－１Ｂは、単一の第１の粒状活性炭（ＧＡＣ）塔Ｅ－１Ａ、Ｅ－１Ｂとして実施される。粒状活性炭（ＧＡＣ）塔Ｅ－１ＡおよびＥ－１Ｂは、非極性有機化合物、ハロゲン、および他の水不溶性物質などの不純物を吸収する活性炭を含有する。この結果、バグフィルターＦ－２ＡおよびＦ－２Ｂの排出物から極性有機化合物、ハロゲン、および他の水不溶性物質が除去される。

【0036】

[0040]いくつかの例において、粒状活性炭（ＧＡＣ）塔Ｅ－１ＡおよびＥ－１Ｂは、粒状活性炭（ＧＡＣ）塔Ｅ－１ＡおよびＥ－１Ｂの排出物の導電率およびｐＨを制御するために、圧力計およびマルチパラメーター制御器などの測定要素を備える。いくつかの例において、ｐＨは３～１２の範囲、流体の温度は１５～３５℃、および導電率は０．１マイクロジーメンス～５．０ミリジーメンスに維持される。

【0037】

[0041]極性有機化合物、ハロゲン、および水不溶性物質を除去した後、粒状活性炭（ＧＡＣ）塔Ｅ－１ＡおよびＥ－１Ｂの排出物は、導管１１０を介して銅選択性イオン交換塔Ｅ－２ＡおよびＥ－２Ｂに供給される。銅選択性イオン交換塔Ｅ－２ＡおよびＥ－２Ｂは、銅選択性イオン交換樹脂またはイオン交換体を包含する。銅選択性イオン交換塔Ｅ－２ＡおよびＥ－２Ｂ内の銅選択性イオン交換樹脂は、粒状活性炭（ＧＡＣ）塔Ｅ－１ＡおよびＥ－１Ｂの排出物中に存在する銅イオンを結合する。

【0038】

[0042]いくつかの例において、イオン交換塔Ｅ－２ＡおよびＥ－２Ｂは、流体の導電率およびｐＨを制御するために、圧力計およびマルチパラメーター制御器などの測定要素を備える。いくつかの例において、ｐＨは３～１２の範囲に維持され、流体の温度は１５～３５℃であり、導電率は０．１ミクロジーメンス～５．０ミリジーメンスである。

【0039】

[0043]一態様によれば、銅は、製造プロセス中に利用された使用済みエッチャントから選択的に除去される。使用済みエッチャントは、導管１１４を介して銅選択性イオン交換塔Ｅ－２Ｃに供給される。銅選択性イオン交換塔Ｅ－２Ｃ内の銅選択性イオン交換樹脂は、使用済みエッチャント中に存在する銅イオンを結合し、再生エッチャントを生成する。再生エッチャントは、導管１１６を介して再使用のための再生エッチャントタンクＴ－４に供給される。

【0040】

[0044]銅交換塔Ｅ－２Ａ、Ｅ－２ＢおよびＥ－２Ｃにおける連続イオン交換に起因して、銅選択性イオン交換塔Ｅ－２Ａ、Ｅ－２ＢおよびＥ－２Ｃ内の銅選択性イオン交換樹脂のイオン交換能力は低下する。銅選択性イオン交換塔Ｅ－２Ａ、Ｅ－２ＢおよびＥ－２Ｃの最初のイオン交換能力を復活させるために、再生プロセスが実施される。再生プロセスは、対イオンの交換中に付着した銅イオンを除去し、適切な可動イオンをその場所に導入することによって、銅選択性イオン交換塔Ｅ－２Ａ、Ｅ－２ＢおよびＥ－２Ｃ内のイオン交換床の最初のイオン交換容量を復活させることを包含する。再生プロセスは、再生剤溶液を銅選択性イオン交換塔Ｅ－２Ａ、Ｅ－２ＢおよびＥ－２Ｃ内の再生床に通すことによって達成される。図１に例示する例において、再生剤溶液は硫酸である。硫酸は酸タンクＴ－２内に存在し、それぞれ導管１１８および１２０および１２２を介して銅選択性イオン交換塔Ｅ－２Ａ、Ｅ－２ＢおよびＥ－２Ｃ内の再生床に添加される。

【0041】

[0045]再生剤溶液は、銅選択性イオン交換塔Ｅ－２Ａ、Ｅ－２ＢおよびＥ－２Ｃのイオン交換能力を復活させるのに役立つ。銅選択性イオン交換塔Ｅ－２Ａ、Ｅ－２ＢおよびＥ－２Ｃは硫酸－銅溶液を排出物として生成し、これは、銅選択性イオン交換塔Ｅ－２Ａ、Ｅ－２ＢおよびＥ－２Ｃからそれぞれ導管１２４、１２６および１２８を介して電解槽Ｅ－３に供給される。電解槽Ｅ－３は、受け取った硫酸－銅溶液流入物に対して銅回収プロセスを実施するように機能する。受け取った硫酸－銅溶液を電解採取して、硫酸－銅溶液から純銅を分離する。電解槽Ｅ－３によって生成された純銅は、製造工程中に使用するために再循環される。さらに、硫酸－銅溶液からの純銅の除去は、後続する再生のための硫酸の再生をもたらす。再生された硫酸は、導管１３０を介して酸タンクＴ－２に供給され、銅選択性イオン交換塔Ｅ－２Ａ、Ｅ－２ＢおよびＥ－２Ｃのイオン交換能力の再生に使用される。

【0042】

[0046]銅選択性イオン交換塔Ｅ－２ＡおよびＥ－２Ｂの排出物は、さらなる処理のために導管１１２を介して低導電率水タンクＴ－５に供給される。続いて、銅選択性イオン交換塔Ｅ－２ＡおよびＥ－２Ｂの排出物を、低導電率水タンクＴ－５内で紫外線に暴露する。紫外線への暴露は、タンク内の液体を、細菌、藻類、および他の微生物の増殖から保護する。低導電率水タンクＴ－５の排出物は、膜ベース分離モジュールに供給される。膜ベース分離モジュールは、逆浸透（ＲＯ）モジュールＥ－４、Ｅ－５およびＥ－７、電気脱イオン（ＥＤＩ）モジュールＥ－６、およびナノ濾過（ＮＦ）モジュールＥ－８を含む。

【0043】

[0047]低導電率水タンクＴ－５の排出物は、導管１３２を介して第１の逆浸透（ＲＯ１）モジュールＥ－４に供給される。第１の逆浸透（ＲＯ１）モジュールＥ－４は、低導電率水タンクＴ－５の排出物に対し逆浸透プロセスを実施する。このプロセスは、低導電率水タンクＴ－５の排出物を、第１の逆浸透（ＲＯ１）モジュールＥ－４内でＲＯ１透過物およびＲＯ１阻止物に分離する。第１の逆浸透（ＲＯ１）モジュールＥ－４は、供給物、すなわち低導電率水タンクＴ－５の排出物の約６５～８５パーセントを、ＲＯ１透過物として回収する。ＲＯ１透過物は、導管１３４を介して第２の逆浸透（ＲＯ２）モジュールＥ－５に供給される。

【0044】

[0048]ＲＯ２モジュールＥ－５はＲＯ１透過物に対して逆浸透を行って、ＲＯ２モジュールＥ－５内でＲＯ１透過物をＲＯ２透過物およびＲＯ２阻止物に分離する。ＲＯ２モジュールＥ－５は、供給物、すなわちＲＯ１透過物の約６５～８５パーセントを、ＲＯ２透過物として回収する。ＲＯ２阻止物は導管１３６を介して（ＲＯ１）モジュールＥ－４に循環して戻され、ＲＯ２透過物は導管１３８を介してＥＤＩモジュールＥ－６に供給される。

【0045】

[0049]ＲＯ２透過物は、ＥＤＩモジュールＥ－６内でＥＤＩ透過物および２つのＥＤＩ阻止物流に分離される。ＥＤＩモジュールＥ－６は、電気脱イオンを使用して、抵抗率を１０メガオーム超に増大させる。ＥＤＩ透過物は、導管１４０、脱イオン（ＤＩ）水タンクＴ－６および導管１４２を介して促進酸化プロセス（ＡＯＰ）タンクＥ－９に供給される。ＥＤＩモジュールＥ－６から生成された２つのＥＤＩ阻止物流、すなわちＥＤＩ阻止物１およびＥＤＩ阻止物２は、それぞれ導管１４４および１４６を介してイオン交換供給タンクＴ－１に循環して戻される。

【0046】

[0050]ＲＯ１モジュールＥ－４によって生成されたＲＯ１阻止物は、導管１４８を介して第３の逆浸透モジュール（ＲＯ３）Ｅ－７に供給される。ＲＯ３モジュールＥ－７はＲＯ１阻止物に対して逆浸透を行って、ＲＯ３モジュールＥ－７内でＲＯ１阻止物をＲＯ３透過物およびＲＯ３阻止物に分離する。ＲＯ３透過物は、導管１５０を介してイオン交換供給タンクＴ－１に循環して戻される。

【0047】

[0051]ＲＯ３モジュールＥ－７によって生成されたＲＯ３阻止物は、導管１５２を介してナノ濾過（ＮＦ）モジュールＥ－８に供給され、ＮＦモジュールＥ－８内でＮＦ透過物およびＮＦ阻止物に分離される。ＮＦ透過物は、導管１５４を介してイオン交換供給タンクＴ－１に循環して戻される。イオン交換供給タンクＴ－１内の導電率が設定値を下回る場合、ＮＦ阻止物は導管１５６を介してイオン交換供給タンクＴ－１に循環して戻され、イオン交換供給タンクＴ－１内の導電率が設定値以上である場合、ＮＦ阻止物は導管１５８を介して濃縮物供給タンクＴ－８に供給されて、濃縮物廃棄物と共に処理される。いくつかの例において、イオン交換供給タンクＴ－１内の導電率の設定値は３００μＳであることができる。例えば、イオン交換供給タンクＴ－１内の導電率が３００～２０００μＳである場合、システムは通常モードで作動し、ＮＦ阻止物は濃縮物供給タンクＴ－８に供給される。イオン交換供給タンクＴ－１内の導電率が３００μＳ未満である場合、ＮＦ阻止物はイオン交換供給タンクＴ－１に循環して戻される。

【0048】

[0052]いくつかの例において、膜ベース分離モジュールは、タンク内のレベル送信機、圧力計、流量送信機、圧力送信機、および導電率送信機などの測定要素を備える。いくつかの例において、ｐＨは３～１２の範囲、流体の温度は１５～３５℃、導電率は０．０３マイクロジーメンス～５．０ミリジーメンスに維持される。

【0049】

[0053]ＥＤＩ透過物は、促進酸化プロセス（ＡＯＰ）タンクＥ－９内でオゾンおよび紫外線に暴露される。この暴露は、これ以前の処理段階の間に除去されない長鎖分子を分解する。促進酸化プロセス（ＡＯＰ）タンクＥ－９によって生成された排出物は、導管１６０を介して、インラインで取り付けられた全有機炭素（ＴＯＣ）制御器Ｅ－１０を有する粒状活性炭（ＧＡＣ）供給タンクＴ７に供給される。ＴＯＣ制御器Ｅ‐１０は、促進酸化プロセス（ＡＯＰ）タンクＥ‐９の排出物中のＴＯＣ量を測定する。ＡＯＰタンクＥ－９の排出物中のＴＯＣの量が所定の値を超える場合、ＧＡＣ供給タンクＴ－７の排出物は、導管１６２を介してＡＯＰタンクＥ－９に再循環される。ＡＯＰタンクＥ－９の排出物中のＴＯＣの量がゼロまたは所定の値を下回る場合、ＧＡＣ供給タンクＴ－７の排出物は、導管１６４を介して第２の粒状活性炭（ＧＡＣ）塔Ｅ－１１に供給される。いくつかの例において、ＴＯＣの所定の値は０～２ｐｐｍであることができる。他の例において、ＴＯＣの所定の値は１～２ｐｐｍであることができる。第２の粒状活性炭（ＧＡＣ）塔Ｅ－１１の排出物は、導管１６６を介して第３の粒状活性炭（ＧＡＣ）塔Ｅ－１２に供給される。

【0050】

[0054]第２の粒状活性炭（ＧＡＣ）塔Ｅ－１１および第３の粒状活性炭（ＧＡＣ）塔Ｅ－１２は小さな断片化した分子を捕獲し、その排出物は、それぞれ導管１６８および１７０を介してバグフィルターＦ－３ＡおよびＦ－３Ｂに供給される。バグフィルターＦ－３ＡおよびＦ－３Ｂは第３の粒状活性炭（ＧＡＣ）塔Ｅ－１２の排出物を濾過して、超純水排出物を生成する。超純水排出物は、導管１７２を介して製造工程で再利用するために送られる。さらに、第３の粒状活性炭（ＧＡＣ）塔Ｅ－１２の排出物を濾過した後にバグフィルターＦ－３ＡおよびＦ－３Ｂによって生成される残渣は、導管１７４を介してさらなる処理のためにＤＩ水タンクＴ－６に再循環される。

【0051】

[0055]いくつかの例において、バグフィルターＦ－３ＡおよびＦ－３Ｂは、超純水排出物を生成するために１μｍのメッシュを含む。他の例において、バグフィルターＦ－３ＡおよびＦ－３Ｂは、０．１～１０μｍの範囲のサイズを有するメッシュを含む。

【0052】

[0056]いくつかの例において、ＤＩ水タンクＴ－６および／または促進酸化プロセス（ＡＯＰ）タンクＥ－９は、タンク内のレベル送信機、圧力計、圧力送信機、導電率送信機および流量計などの測定要素を含む。いくつかの例において、流体の抵抗率は１０～１８メガオームに維持され、全有機炭素（ＴＯＣ）は０～８００ｐｐｂである。

【0053】

[0057]さらに図１に示するように、濃縮物廃棄物は、化学的脱水反応器Ｅ－１３で処理される。製造工程から生じた濃縮物廃棄物は、導管１７６を介して濃縮物廃棄物タンクＴ－８に供給される。銅選択性イオン交換塔Ｅ－２Ａ、Ｅ－２ＢおよびＥ－２Ｃからの逆洗液も、それぞれ導管１７８、１８０、および１８２を介して濃縮物廃棄物タンクＴ－８に供給される。ナノ濾過（ＮＦ）モジュールＥ－８からのＮＦ阻止物は、導管１５８を介して濃縮物廃棄物タンクＴ－８に供給される。濃縮物廃棄物タンクＴ－８の排出物は、濃縮物廃棄物タンクＴ－８の排出物に対して化学処理を実行するために、導管１８４を介して化学的脱水反応器Ｅ－１３に供給される。化学的脱水反応器Ｅ－１３において、濃縮物廃棄物タンクＴ－８の排出物は、必要な反応時間を考慮に入れて、いくつかの連続する化学処理ステップで断続的に処理される。化学処理ステップは、濃縮物廃棄物タンクＴ－８の排出物のｐＨを調整し、この排出物から全懸濁固体（ＴＳＳ）を除去するために行われる。ｐＨは、濃縮物廃棄物タンクＴ－８の排出物から固体を落とすように調整される。いくつかの例において、ｐＨは、これらの固体を沈降させるのを助けるために、酸および水酸化物溶液、ならびに／またはポリマーもしくは凝集剤(flocculent)を添加することによって調整される。化学的脱水反応器Ｅ－１３内で行われる化学的ステップとしては、例えば、限定されるものではないが、中和（酸および水酸化物溶液を添加する）、沈殿（溶媒を混合するか、それらの温度を変化させる）、凝固／凝集（固体を沈降させるのを助けるためにポリマーまたは凝集剤を添加する）、および沈降が挙げられる。これらの化学的プロセスは、化学的脱水反応器Ｅ－１３内にスラッジおよびデカントを生成させる。

【0054】

[0058]いくつかの例において、化学的脱水反応器Ｅ－１３は、レベル制御のためのレベル送信機も包含する。化学的脱水反応器Ｅ－１３内のレベルが高いレベルに達すると、濃縮物廃棄物タンクＴ－８の排出物を化学的脱水反応器Ｅ－１３に供給しているポンプは自動的に停止する。処理されるべき流入物、すなわち濃縮物廃棄物タンクＴ－８の排出物が十分であることが確実である最低限の低レベルに達するまで、ポンプシステムは起動できない。

【0055】

[0059]いくつかの例において、化学的脱水反応器Ｅ－１３は、レベル送信機ならびにｐＨおよびＯＲＰ（酸化還元電位）計を含む。化学的脱水反応器Ｅ－１３におけるｐＨ調整は、８～１１である。

【0056】

[0060]いくつかの例において、化学的脱水反応器Ｅ－１３は、必要な反応時間を考慮に入れて、いくつかの連続する化学処理ステップで濃縮物廃棄物タンクＴ－８の排出物を断続的に処理するために、タイミング間隔をオンおよびオフにするために使用されるミキサーを備える。さまざまな化学プロセスは、化学的脱水反応器Ｅ－１３内でスラッジおよびデカントを生成する。

【0057】

[0061]化学的脱水反応器Ｅ－１３からのスラッジは、導管１８６を介してフィルターまたはスクリュー型プレスＥ－１４に供給されて、固体廃棄物排出物の第１の部分、すなわち脱水スラッジ、および透過物を生成する。脱水スラッジは、導管１８８を介して非金属スラッジ埋立地に運ばれる。

【0058】

[0062]透過物は、フィルターまたはスクリュー型プレスＥ－１４から導管１９０を介して蒸留供給タンクＴ－９に供給される。また、製造工程からのフィルムおよびマスク現像剤廃棄物、ならびに化学的脱水反応器Ｅ－１３からのデカントも、それぞれ導管１９２および１９４を介して蒸留供給タンクＴ－９に供給される。

【0059】

[0063]蒸留供給タンクＴ－９では、酸性または苛性溶液を添加して、蒸留供給タンクＴ－９内でのフィルムおよびマスク現像剤廃棄物、デカントならびに透過物のｐＨ平衡化を達成する。いくつかの例において、蒸留供給タンクＴ－９は、レベル送信機およびｐＨ制御器などの測定要素を含む。

【0060】

[0064]蒸留供給タンクＴ－９の排出物は、導管１９６を介して第１の熱真空脱水タンクＥ－１５に供給される。蒸留供給タンクＴ－９の排出物は、第１の熱真空脱水タンクＥ－１５内で８０～９５℃の範囲まで加熱される。このプロセスはまた、第１の熱真空脱水タンクＥ－１５内での蒸留供給タンクＴ－９の排出物の蒸留を加速するために、部分真空と結びつけられる。いくつかの例において、蒸留供給タンクＴ－９の排出物の加熱は、熱水または蒸気を含有する熱交換コイルを介して達成される。蒸留供給タンクＴ－９の排出物の加熱は第１段階留出物および高密度化濃縮物を生成し、これに関し、第１段階留出物は、蒸留水排出物の第１の部分を形成する。蒸留水排出物の第１の部分は、すすぎ水廃棄物と一緒に再処理するために、導管１９８を介してイオン交換供給タンクＴ－１に供給される。

【0061】

[0065]第１の熱真空脱水槽Ｅ－１５からの高密度化濃縮物は、導管２００を介して結晶化タンクＴ－１０に供給される。高密度化濃縮物を、１．００～１．１１ｇ／ｍＬの初期密度から取り出し、１．３～１．５ｇ／ｍＬの密度が達成されるまで上昇させる。つぎに、高密度化濃縮物は、導管２０２を介して結晶化装置Ｅ－１６に供給される。結晶化装置Ｅ－１６はチル冷却水に依存して溶液を冷却し、沈殿固体が形成されたときにそれを除去する。結晶化装置Ｅ－１６は、固体廃棄物排出物の第２の部分および処理済み液体を生成する。

【0062】

[0066]処理済み液体は、結晶化装置Ｅ－１６から導管２０４を介して最終脱水供給タンクＴ－１１に供給され、さらに導管２０６を介して第２の熱真空脱水タンクＥ－１７に供給される。処理済み液体は、第２の熱真空脱水タンクＥ－１７内で脱水されて、第２段階留出物および固体廃棄物排出物の第３の部分を生成し、これに関し、第２段階留出物は、蒸留水排出物の第２の部分を形成する。第２の熱真空脱水タンクＥ－１７内での脱水はジャケット付き温水加熱システムに依存し、処理済み液体を脱水して固体廃棄物排出物の第３の部分にするために、内部に回転スクレーパーを含有する。結晶化装置Ｅ－１６によって生成された固体廃棄物排出物の第２の部分、および第２の熱真空脱水タンクＥ－１７によって生成された固体廃棄物排出物の第３の部分は、それぞれ導管２０８および２１０を介して埋立用の非金属スラッジに送られる。

【0063】

[0067]第１の熱真空脱水タンクＥ－１５からの第１段階留出物および第２の熱真空脱水タンクＥ－１７からの第２段階留出物は、それぞれ導管１９８および２１２を介してイオン交換供給タンクＴ－１に循環される。これにより、製造工程から生じる廃棄物のゼロリキッドディスチャージ再循環は達成される。

【0064】

[0068]本明細書中で挙げられる範囲はすべて、別段の指示がない限り、両端の値を含む(inclusive)とみなされる。本説明は特定の好ましい態様に関して提示されているが、別個の態様のさまざまな特徴を組み合わせて、明示的に記載されていない追加的な態様を形成することができる。さらに、本開示を読んだ後の当業者に明らかな他の態様もまた、本説明の範囲内にある。さらに、特徴、観点、および利点のすべてが、本発明を実施するために必ずしも必要とされるわけではない。したがって、上記の詳細な説明は、さまざまな態様に適用されるような新規な特徴を示し、説明し、指摘してきたが、例示された装置またはプロセスの形態および詳細におけるさまざまな省略、置き換え、および変更が、本発明の精神から逸脱することなく、当業者によってなされ得ることは、理解されるであろう。上記態様は、すべての点において、例示的なものに過ぎず、いかなる方法においても限定的なものではないとみなすべきである。本発明の範囲は、上記説明によって特徴付けられる以下の特許請求の範囲によって示される。

【符号の説明】

【0065】

１０ 代表的なゼロリキッドディスチャージ再循環システム
１００ 導管
１０２ 導管
１０４ 導管
１０６ 導管
１０８ 導管
１１０ 導管
１１２ 導管
１１４ 導管
１１６ 導管
１１８ 導管
１２０ 導管
１２２ 導管
１２４ 導管
１２６ 導管
１２８ 導管
１３０ 導管
１３２ 導管
１３４ 導管
１３６ 導管
１３８ 導管
１４０ 導管
１４２ 導管
１４４ 導管
１４６ 導管
１４８ 導管
１５０ 導管
１５２ 導管
１５４ 導管
１５６ 導管
１５８ 導管
１６０ 導管
１６２ 導管
１６４ 導管
１６６ 導管
１６８ 導管
１７０ 導管
１７２ 導管
１７４ 導管
１７６ 導管
１７８ 導管
１８０ 導管
１８２ 導管
１８４ 導管
１８６ 導管
１８８ 導管
１９０ 導管
１９２ 導管
１９４ 導管
１９６ 導管
１９８ 導管
２００ 導管
２０２ 導管
２０４ 導管
２０６ 導管
２０８ 導管
２１０ 導管

【図1】