JP2018202538A

JP2018202538A - 加工廃液処理装置

Info

Publication number: JP2018202538A
Application number: JP2017110054A
Authority: JP
Inventors: 里穂子飯島; Rihoko Iijima; 新井　賢; Masaru Arai; 賢新井; 宏之柏木; Hiroyuki Kashiwagi
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2017-06-02
Filing date: 2017-06-02
Publication date: 2018-12-27
Anticipated expiration: 2037-06-02
Also published as: JP7021868B2

Abstract

【課題】ヒ化物が混じった加工屑を含む加工廃液を処理する場合に、廃液中のヒ素濃度を効率よく下げて、廃液の処理を効率よく行うことができるようにする。【解決手段】加工屑が混入した加工廃液を処理する加工廃液処理装置であり、廃液を収容するタンク２と、タンク２に収容された廃液を送給するポンプ７０と、ポンプ７０によって送給された廃液を濾過するフィルターユニット４Ａとを具備し、フィルターユニット４Ａは、筒状の濾紙４００と、濾紙４００の外周を覆い側面に複数の開口４０１ｃを備えた筒体４０１と、濾紙４００の下端を閉塞する底板４０２と、濾紙４００の上端を閉塞するとともに廃液を導入する導入口４０３ｃを備えた天板４０３と、からなるフィルター部分４０と、フィルター部分４０を収容する水槽４１と、を具備し、フィルター部分４０に酸化ジルコニウムを含有しヒ素を吸着する粉体粒子Ｐが投入されている加工廃液処理装置１である。【選択図】図１

Description

本発明は、加工廃液を処理する加工廃液処理装置に関する。

ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）を使用したＩｃチップは、ＳｉからなるＩｃチップよりも高速で動作し消費電力も約１／３程度と少なく小型化も容易であるため、携帯電話等の小型で高性能が要求される電子機器を中心として広く採用されている。

ガリウムヒ素等のヒ化物は、水質汚濁防止法等の法令において有害物質に指定されており、国内における工場等からの加工廃液に含まれるヒ化物の排水基準濃度は、例えば、東京都の排水基準濃度で０．１ｍｇ/Ｌ以下、千葉県の排水基準濃度で０．０５ｍｇ/Ｌ以下等と定められている。

例えば、ガリウムヒ素ウエーハを切削してＩｃチップを作製する場合には、切削時に供給される加工液に切削により発生するガリウムヒ素を含む切削屑が混入した加工廃液が生まれる。このようなガリウムヒ素を含む加工廃液を処理するためには、専門の廃水処理設備が必要となるが、このような設備は規模が大きくなる場合が多く、掛かる費用も多大である。また、試験的に少数のガリウムヒ素ウエーハを加工したい場合にも不便である。
そこで、従来は、ガリウムヒ素を含む加工屑が含まれた加工廃液を大規模な廃水処理設備を設置せずに法令を守って排水するために、廃液処理装置（例えば、特許文献１参照）を用いて加工廃液から加工屑を取り除く処理をして、加工廃液中のヒ素濃度を下げた後に排水等を行っている。

特開２００９−９５９４１号公報

しかし、上記特許文献１に記載されているような廃液処理装置によるヒ素を含んだ加工廃液の処理は、特にガリウムヒ素ウエーハを少数枚加工する際は効率がよいものとはいえなかった。よって、ガリウムヒ素ウエーハ等を加工した際に生じるヒ化物が混じった加工屑を含んだ加工廃液を処理する場合には、加工廃液中のヒ素濃度を効率よく下げて、加工廃液の処理をより効率よく行うことができるようにするという課題がある。

上記課題を解決するための本発明は、加工装置に加工の際に供給された加工液に加工によって発生した加工屑が混入した加工廃液を処理する加工廃液処理装置であって、加工廃液を収容する廃液タンクと、該廃液タンクに収容された加工廃液を送給するポンプと、該ポンプによって送給された加工廃液を濾過するフィルターユニットとを具備し、該フィルターユニットは、筒状に形成された濾紙と、該筒状の濾紙の外周を覆い側面に複数の開口を備えた筒体と、該筒状の濾紙の下端を閉塞する底板と、該筒状の濾紙の上端を閉塞するとともに加工廃液を導入する廃液導入口を備えた天板と、からなるフィルター部分と、該フィルター部分を収容する水槽と、を具備し、該フィルター部分に酸化ジルコニウムを含有しヒ素を吸着する粉体粒子が投入されていることを特徴とする加工廃液処理装置である。

前記酸化ジルコニウムを含有する粉体粒子はポーラス形状であると好ましい。

前記酸化ジルコニウムを含有する粉体粒子の粒径は、前記濾紙の孔径よりも大径であると好ましい。

本発明に係る加工廃液処理装置は、加工廃液を収容する廃液タンクと、廃液タンクに収容された加工廃液を送給するポンプと、ポンプによって送給された加工廃液を濾過するフィルターユニットとを具備し、フィルターユニットは、筒状に形成された濾紙と、筒状の濾紙の外周を覆い側面に複数の開口を備えた筒体と、筒状の濾紙の下端を閉塞する底板と、筒状の濾紙の上端を閉塞するとともに加工廃液を導入する廃液導入口を備えた天板と、からなるフィルター部分と、フィルター部分を収容する水槽と、を具備し、フィルター部分に酸化ジルコニウムを含有しヒ素を吸着する粉体粒子が投入されているので、加工廃液中のヒ素の濃度を効率よく下げて、加工廃液の処理をより効率よく行うことが可能となる。

酸化ジルコニウムを含有する粉体粒子をポーラス形状とすることで、加工廃液中のヒ素をより多く吸着して除去し、加工廃液中のヒ素濃度をさらに効率よく下げることが可能となる。

酸化ジルコニウムを含有する粉体粒子としてその粒径が濾紙の孔径よりも大径であるものを用いることで、濾紙を酸化ジルコニウムを含有する粉体粒子が通過してしまうことが無くなり、加工廃液中のヒ素の吸着をフィルター部分内でより確実に行うことが可能となる。

加工廃液処理装置の一例を示す分解斜視図である。加工廃液処理装置の構造を説明する模式図である。酸化ジルコニウムを含有する粉体粒子の一例を示す平面図である。酸化ジルコニウムを含有する粉体粒子の別例を示す平面図である。酸化ジルコニウムを含有する粉体粒子のヒ素吸着能を調べる実験を行った際の、ガリウムヒ素水溶液のヒ素濃度の時間経過による推移を示すグラフである。切削装置により被加工物を切削している状態を示す斜視図である。フィルター部分通過前の加工廃液のヒ素濃度の時間経過による推移を示すグラフ及びフィルター部分通過後の加工廃液のヒ素濃度の時間経過による推移を示すグラフである。

図１に示す加工廃液処理装置１は、加工廃液を収容する廃液タンク２と、廃液タンク２に収容された加工廃液を送給するポンプ７０と、ポンプ７０によって送給された加工廃液を濾過する第１のフィルターユニット４Ａ及び第２のフィルターユニット４Ｂとを備えている。なお、図１においては、加工廃液処理装置１を各構成要素に分解して示している。

廃液タンク２は、例えば、＋Ｘ方向側の側板に廃液流入口２１を備えており、廃液流入口２１は切削装置６等の加工装置が具備する加工廃液送出手段に連通している。この廃液タンク２の天板には、機械的駆動により廃液タンク２内の廃液を図２に示す配管７１へと送出するポンプ７０が配設されている。このように構成された廃液タンク２は、図１に示すように支持基台１０の上面に配設されている。

第１のフィルターユニット４Ａと第２のフィルターユニット４Ｂとは同様に構成されているため、以下に第１のフィルターユニット４Ａの構成について説明する。図１に示す第１のフィルターユニット４Ａは、筒状に形成された濾紙４００と、筒状の濾紙４００の外周を覆い側面に複数の開口４０１ｃを備えた筒体４０１と、筒状の濾紙４００の下端を閉塞する底板４０２と、筒状の濾紙４００の上端を閉塞するとともに加工廃液を導入する廃液導入口４０３ｃを備えた天板４０３と、からなるフィルター部分４０と、フィルター部分４０を収容する水槽４１と、を具備している。

濾紙４００は、筒体４０１の内周側において濾過面積が増大するように蛇腹状に折り畳んで全体として円環状に形成することにより筒状としたもので、筒状の濾紙４００の内周側には空間が形成されており、この空間は加工廃液が流入する廃液流入部４００ａとなっている。廃液導入口４０３ｃは天板４０３の中央に形成されており、廃液流入部４００ａの中央部上方に向かって開口している。なお、図１においては、天板４０３の一部を切欠いてフィルター部分４０の内部が把握できるように示している。筒状の濾紙４００は、例えば粒径が０．３μｍ〜０．４μｍ以下の粒子を通過させることができる孔を備えたメッシュ状の比較的安価な濾紙が用いられている。

水槽４１の底板は、本実施形態においては、フィルター部分４０を構成する底板４０２と一体的に形成されている。即ち、本実施形態における水槽４１は、フィルター部分４０を構成する底板４０２から筒体４０１の外周面と隙間を設けて立設して形成された外周壁４１０によって形成されている。この水槽４１を形成する外周壁４１０の上端は、筒体４０１の上端と略同一の高さ位置に形成されている。

このように構成された第１のフィルターユニット４Ａ及び第２のフィルターユニット４Ｂは、図２に示すように、廃液タンク４の上側に配置されたフィルターラック１１上に設置される。図１、２に示すフィルターラック１１は、外形が矩形状に形成された底板１１０と、底板１１０から立設され底板１１０の上方を囲繞する側板１１１と、底板１１０と側板１１１とで形成された桶部１１２とを備えている。フィルターラック１１は底板１１０の下面に配設された４本の支柱１１３（図２には不図示）によって支持されている。

底板１１０の上面には、Ｙ軸方向に延在する一対の支持台１１０ａ、一対の支持台１１０ｂがＸ軸方向に並んで立設されており、この一対の支持台１１０ａ上に第１のフィルターユニット４Ａが設置され、一対の支持台１１０ｂ上に第２のフィルターユニット４Ｂが設置される。

桶部１１２には、第１のフィルターユニット４Ａ及び第２のフィルターユニット４Ｂから加工屑が分離されヒ素濃度が下げられた濾過済みの加工液（濾過後加工液）が排出される。底板１１０には、桶部１１２に貯留された濾過後加工液を排出する排出口１１０ｃが設けられており、排出口１１０ｃは、廃棄手段又は切削装置６に装備された加工液供給手段に接続されている。

次に、廃液タンク２に収容された加工廃液を第１のフィルターユニット４Ａ及び第２のフィルターユニット４Ｂに送給するための、図２に示す加工廃液送給手段７について説明する。加工廃液送給手段７は、廃液タンク２に収容された加工廃液を送給するポンプ７０と、ポンプ７０に接続された配管７１と、配管７１と第１のフィルターユニット４Ａを構成するフィルター部分４０の廃液導入口４０３ｃおよび第２のフィルターユニット４Ｂを構成するフィルター部分４０の廃液導入口４０３ｃとを接続する配管７１ａおよび配管７１ｂと、配管７１と配管７１ａ及び配管７１ｂとの間に配設された電磁切り換え弁７２とを具備している。

電磁切り換え弁７２は、図２においては直動式のダブルソレノイドバルブであるが、これに限定されるものではない。電磁切り換え弁７２は、全体としてオフ状態にある場合には配管７１と配管７１ａ及び配管７１ｂとの連通を遮断しており、一方の電磁コイル７２ａを通電しオンとすることで配管７１と配管７１ａを連通させ、他方の電磁コイル７２ｂを通電しオンとすることで配管７１と配管７１ｂを連通させる。なお、配管７１ａ及び配管７１ｂには、図１に示す第１のフィルターユニット４Ａを構成するフィルター部分４０および第２のフィルターユニット４Ｂを構成するフィルター部分４０に送給される加工廃液の圧力を検出する第１の圧力検出手段７３ａおよび第２の圧力検出手段７３ｂが配設されている。この第１の圧力検出手段７３ａおよび第２の圧力検出手段７３ｂは、図１、２に示す制御手段９に配線により電気的に接続されており、圧力についての検出信号を制御手段９に送ることができる。

加工廃液処理装置１は、ＣＰＵ及びメモリ等の記憶素子等からなり加工廃液処理装置１全体の制御を行う制御手段９を備えている。制御手段９は、第１の圧力検出手段７３ａ、第２の圧力検出手段７３ｂからの圧力信号を受け取り、ポンプ７０及び電磁切り換え弁７２に制御信号を出力する。制御手段９は、例えば、支持基台１０の上面に載置されている。

図１に示すように、第１のフィルターユニット４Ａのフィルター部分４０及び第２のフィルターユニット４Ｂのフィルター部分４０には、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２）を含有しヒ素を吸着する粉体粒子Ｐが投入されている。粉体粒子Ｐは酸化ジルコニウム以外にリンや硫黄を含有しており、粉体粒子Ｐは廃液流入部４００ａに満遍なく投入されている。

本実施形態における酸化ジルコニウムを含有する粉体粒子Ｐは、図３に示す複数の空孔を備えるポーラス形状となっている。図３は、粉体粒子ＰをＳＥＭ（ＳｃａｎｎｉｎｇＥｌｅｃｔｒｏｎＭｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）で撮像した撮像画像から作成した粉体粒子Ｐの模式的な平面図である。粉体粒子Ｐの表面には、複数の空孔が形成されていると共に不規則な凹凸が形成されている。粉体粒子Ｐの粒径は、図１に示す濾紙４００の孔径よりも大径であり、例えば、数平均粒径として１５μｍ〜３０μｍ程度であると好ましい。

酸化ジルコニウムを含有する粉体粒子は、図３に示すポーラス形状の粉体粒子Ｐが好ましいが、図４に示す球体状の外形を備え酸化ジルコニウムを含有する粉体粒子Ｐ１であってもよい。図４は、粉体粒子Ｐ１をＳＥＭ（ＳｃａｎｎｉｎｇＥｌｅｃｔｒｏｎＭｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）で撮像した撮像画像から作成した粉体粒子Ｐ１の模式的な平面図である。図４においては、粉体粒子Ｐ１は滑らかな表面を備える擬似真球であるが、擬似真球以外にも、真球、扁球、擬似扁球、長球、擬似長球等の外形を備えていてもよい。粉体粒子Ｐ１の粒径は、図１に示す濾紙４００の孔径よりも大径であり、例えば、数平均粒径として１５μｍ〜３０μｍ程度であると好ましい。

以下に、図３に示す酸化ジルコニウムを含有するポーラス形状の粉体粒子Ｐ及び図４に示す酸化ジルコニウムを含有する粉体粒子Ｐ１のヒ素吸着能を調べた実験について説明する。本実験においては、濃度が３ｍｇ／Ｌであるガリウムヒ素水溶液が１０００ｍｌ入ったビーカーを二つ用意した。さらに、図３に示す酸化ジルコニウムを含有するポーラス形状の粉体粒子Ｐを０．１ｇ秤量して一方のビーカーに加え、図４に示す酸化ジルコニウムを含有する粉体粒子Ｐ１を０．１ｇ秤量して他方のビーカーに加えた。粉体粒子Ｐ及び粉体粒子Ｐ１は、水溶液中において水和物となる。さらに、この二つのビーカーを攪拌器（マグネチックスターラー）にそれぞれセットし、ビーカー内のガリウムヒ素水溶液と粉体粒子Ｐとの混合液及びビーカー内のガリウムヒ素水溶液と粉体粒子Ｐ１との混合液を攪拌した。

そして、攪拌開始時、１０分経過後、２０分経過後、３０分経過後、４０分経過後、５０分経過後の各時点において、株式会社共立理化学研究所製の濃度測定器（商品名：デジタルパックテスト）を用いて、該混合液のヒ素濃度を測定した。図５の三角点及び実線で示す折れ線グラフＱ１は、ガリウムヒ素水溶液と図３に示す酸化ジルコニウムを含有するポーラス形状の粉体粒子Ｐとの混合液のヒ素濃度の時間経過による推移を示すグラフであり、図５の四角点及び実線で示す折れ線グラフＱ２は、ガリウムヒ素水溶液と図４に示す酸化ジルコニウムを含有する粉体粒子Ｐ１との混合液のヒ素濃度の時間経過による推移を示すグラフである。各グラフの縦軸はヒ素濃度（ｍｇ／Ｌ）を示し、各グラフの横軸は経過時間（分）を示している。

折れ線グラフＱ１が示すように、ガリウムヒ素水溶液と図３に示す酸化ジルコニウムを含有するポーラス形状の粉体粒子Ｐとの混合液については、攪拌開始時に既にオキソアニオンとして混合液中に存在するヒ素の粉体粒子Ｐによる吸着が始まっており、ヒ素濃度が２．６ｍｇ／Ｌまで下がっている。さらに、３０分経過後にはヒ素濃度は０．４５ｍｇ／Ｌまで急激に下がり、検査終了時である５０分経過後には混合液中のヒ素濃度が０．２ｍｇ／Ｌまで下がった。
また、折れ線グラフＱ２が示すように、ガリウムヒ素水溶液と図４に示す粉体粒子Ｐ１との混合液については、混合液中のヒ素濃度は、２．９ｍｇ／Ｌ〜２．７ｍｇ／Ｌの範囲内で緩やかに推移し、検査終了時である５０分経過後には混合液中のヒ素濃度を２．７５ｍｇ／Ｌまで下げることができた。
よって、酸化ジルコニウムを含有するポーラス形状の粉体粒子Ｐがガリウムヒ素水溶液中において高いヒ素吸着能を有し、また、図４に示す酸化ジルコニウムを含有する粉体粒子Ｐ１もガリウムヒ素水溶液中においてヒ素吸着能を有していることが確認できた。

以下に、図１、２に示す加工廃液処理装置１の動作について説明する。本実施形態においては、廃液タンク２の廃液流入口２１には、図６に示す切削装置６の切削手段６１により被加工物Ｗが切削された際に発生する加工廃液が流入する。

図６に示す被加工物Ｗは、ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）を母材とする円形板状の半導体ウエーハであり、被加工物Ｗの表面Ｗａには、ストリートＳにより区画された格子状の領域に各々デバイスＤが形成されている。例えば、被加工物Ｗの裏面ＷｂにはダイシングテープＴが貼着されており、ダイシングテープＴの粘着面の外周部が環状フレームＦにも貼着されることで、被加工物Ｗは、環状フレームＦを介したハンドリングが可能となっている。

切削装置６に備えられ被加工物Ｗを吸引保持する円形の保持テーブル６０は、ポーラス部材等で構成された吸引保持面を備えている。保持テーブル６０の周囲には、環状フレームＦを固定するクランプ６００が例えば４つ均等に配設されている。
図６に示す切削手段６１は、例えば、軸方向が保持テーブル６０の移動方向（Ｘ軸方向）に対し水平方向に直交する方向（Ｙ軸方向）でありモータにより回転されるスピンドル６１１と、スピンドル６１１の先端部に固定された切削ブレード６１０と、切削ブレード６１０を上方から覆うブレードカバー６１２とを有する。ブレードカバー６１２には、被加工物Ｗと切削ブレード６１０とが接触する加工点に純水等の加工液を供給するノズル６２が取り付けられている。
切削装置６は、例えば、保持テーブル６０の下方等に配設された図示しない加工廃液送出手段を備えており、加工廃液送出手段は、図１に示す廃液流入口２１に連通している。

被加工物Ｗが、保持テーブル６０により表面Ｗａが上側を向いた状態で吸引保持され、クランプ６００によって環状フレームＦを固定される。次いで、被加工物ＷのストリートＳのＹ軸方向の座標位置が検出され、切削手段６１がＹ軸方向にインデックス送りされ、ストリートＳと切削ブレード６１０との位置合わせが行われる。さらに、切削手段６１が−Ｚ方向に切り込み送りされ、切削ブレード６１０が被加工物ＷをフルカットしダイシングテープＴに切り込む高さ位置に切削手段６１が位置付けられる。
そして、被加工物Ｗが−Ｘ方向側に送り出されることで、回転する切削ブレード６１０がストリートＳに沿って被加工物Ｗをフルカットしていく。また、切削ブレード６１０と被加工物Ｗとの加工点に対して、ノズル６２から加工液が供給される。加工により発生するガリウムヒ素を含む加工屑は、加工液と共に保持テーブル６０上から図示しない加工廃液送出手段に流れていき、加工廃液送出手段から図１に示す廃液流入口２１に送出される。

隣り合うストリートＳの間隔ずつ切削ブレード６１０を＋Ｙ方向にインデックス送りしながら順次切削を行うことで、Ｘ軸方向の全ストリートＳに沿って被加工物Ｗを切削する。さらに、被加工物Ｗを９０度回転させてから同様の切削を行うことで、全ストリートＳに沿って被加工物Ｗを切削してデバイスＤを備える個々のチップへと分割することができる。

図２に示す廃液流入口２１から廃液タンク２に流れ込み廃液タンク２に収容された加工廃液が処理されるにあたって、まず、制御手段９がポンプ７０を作動するとともに、電磁切り換え弁７２の一方の電磁コイル７２ａをオン状態にする。この結果、ポンプ７０によって送給された加工廃液は、配管７１、電磁切り換え弁７２、配管７１ａ及び廃液導入口４０３ｃを介して第１のフィルターユニット４Ａの廃液流入部４００ａに導入される。

第１のフィルターユニット４Ａに導入された加工廃液は、図１に示す筒状の濾紙４００により濾過されて加工屑が取り除かれ、筒体４０１の複数の開口４０１ｃを通してフィルターラック１１の桶部１１２に流出する。この際、第１のフィルターユニット４Ａ内のフィルター部分４０に投入されている図３に示す酸化ジルコニウムを含有するポーラス形状の粉体粒子Ｐにより、加工廃液に含まれるヒ素が吸着される。桶部１１２に流出した濾過後加工液は、例えば、排出口１１０ｃから切削装置６に装備された加工液供給手段によって再循環されて再度切削加工に用いられる、又は、廃棄手段を介して廃棄される。

第１のフィルターユニット４Ａによる加工廃液の処理を上記のように実施し続けると、第１のフィルターユニット４Ａの濾紙４００の内側には加工屑が堆積し、加工液が濾紙４００を通過し難くなり、フィルターとしての機能が失われる。このように濾紙４００の内側に加工屑が堆積すると、濾紙４００内の圧力が所定の値まで上昇し、第１の圧力検出手段７３ａがこれを検知する。そして、第１の圧力検出手段７３ａから出力される圧力信号を受けた制御手段９が、電磁切り換え弁７２の他方の電磁コイル７２ｂをオン状態にして配管７１と配管７１ａとの連通を遮断する。

その結果、配管７１と配管７１ｂとが連通し、ポンプ７０により送給された加工廃液は、配管７１、電磁切り換え弁７２、配管７１ｂ及び廃液導入口４０３ｃを介して第２のフィルターユニット４Ｂの廃液流入部４００ａに導入される。この結果、ポンプ７０によって送給された加工廃液は、第２のフィルターユニット４Ｂにより第１のフィルターユニット４Ａと同様に処理される。

以下に、図１に示す加工廃液処理装置１の加工廃液中からのヒ素の除去能力を確認するために行った実験について説明する。

本実験においては、切削装置６を用いて上記と同様に被加工物Ｗの切削（フルカット）を行った。切削した被加工物Ｗは、直径が６インチであり、厚みが０．６７５ｍｍであるガリウムヒ素ウエーハである。切削手段６１に備える切削ブレード６１０はニッケルブレードを用いた。
本実験における加工条件を以下に示す。
スピンドル６１１の回転数（ｒｐｍ）：２００００ｒｐｍ
保持テーブル６０の切削送り速度（ｍｍ／秒）：３ｍｍ／秒
切削手段６１のインデックス送り幅（ｍｍ）：１．５ｍｍ
ストリートＳの一方向における切削本数：５０本

上記加工条件で切削装置６により被加工物Ｗを切削していくとともに、切削加工により発生した加工屑を含む加工廃液中のヒ素の除去を加工廃液処理装置１により実施した。加工廃液処理装置１の第１のフィルターユニット４Ａのフィルター部分４０及び第２のフィルターユニット４Ｂのフィルター部分４０には、図３に示す酸化ジルコニウムを含有するポーラス形状の粉体粒子Ｐを投入した。
そして、被加工物Ｗの切削加工開始時、１０分経過後、２０分経過後、３０分経過後、４０分経過後（切削加工終了時）の各時点において、図１に示す第１のフィルターユニット４Ａのフィルター部分４０通過前の加工廃液中のヒ素濃度（廃液タンク２内の加工廃液中のヒ素濃度）とフィルター部分４０通過後の加工廃液中のヒ素濃度（水槽４１内から溢れた濾過後の加工廃液中のヒ素濃度）とを測定した。

図７の菱形点及び実線で示す折れ線グラフＱ３は、フィルター部分４０通過前の加工廃液中のヒ素濃度の時間経過による推移を示すグラフであり、図７の四角点及び実線で示す折れ線グラフＱ４は、フィルター部分４０通過後の加工廃液中のヒ素濃度の時間経過による推移を示すグラフであり、各グラフの縦軸はヒ素濃度（ｍｇ／Ｌ）を示し、各グラフの横軸は経過時間（分）を示している。

折れ線グラフＱ３が示すように、切削加工開始時において、フィルター部分４０通過前の加工廃液中のヒ素濃度は０．００９ｍｇ／Ｌであるが、加工開始から１０分経過後には加工廃液中に被加工物由来のガリウムヒ素を含む加工屑が混入してくることで１．６５ｍｇ／Ｌまで急激に上昇し、２０分経過後に２．３５ｍｇ／Ｌまで上昇した。そして、４０分経過後の切削加工の終了に伴って、加工廃液中に被加工物由来のガリウムヒ素を含む加工屑が混入しなくなることによって、加工廃液中のヒ素濃度は０．０４７ｍｇ／Ｌまで降下した。
これに対して、折れ線グラフＱ４が示すように、切削加工開始時において、フィルター部分４０通過後の加工廃液中のヒ素濃度は０．００９ｍｇ／Ｌであり、加工開始から１０分、２０分、３０分と経過しても、フィルター部分４０通過後の濾過後加工廃液中のヒ素濃度は０．２ｍｇ／Ｌ、０．００９ｍｇ／Ｌ、０．０３２ｍｇ／Ｌと非常に低い値で緩やかに推移し、４０分経過後の切削加工の終了に伴って０．０１４ｍｇ／Ｌとなった。すなわち、加工廃液処理装置１は、フィルター部分４０に酸化ジルコニウムを含有しヒ素を吸着するポーラス形状の粉体粒子Ｐを投入していることで、フィルター部分４０通過した加工廃液中のヒ素の濃度を効率よく下げることが可能であると確認できた。

以上のように、本発明に係る加工廃液処理装置１は、加工廃液を収容する廃液タンク２と、廃液タンク２に収容された加工廃液を送給するポンプ７０と、ポンプ７０によって送給された加工廃液を濾過する第１のフィルターユニット４Ａ及び第２のフィルターユニット４Ｂとを具備し、第１のフィルターユニット４Ａ及び第２のフィルターユニット４Ｂは、筒状に形成された濾紙４００と、筒状の濾紙４００の外周を覆い側面に複数の開口４０１ｃを備えた筒体４０１と、筒状の濾紙４００の下端を閉塞する底板４０２と、筒状の濾紙４００の上端を閉塞するとともに加工廃液を導入する廃液導入口４０３ｃを備えた天板４０３と、からなるフィルター部分４０と、フィルター部分４０を収容する水槽４１と、を具備し、フィルター部分４０に酸化ジルコニウムを含有しヒ素を吸着する粉体粒子Ｐを投入することで、加工廃液中のヒ素の濃度を効率よく下げて、加工廃液の処理をより効率よく行うことが可能となる。

また、図５の折れ線グラフＱ１に示すように、酸化ジルコニウムを含有する粉体粒子Ｐをポーラス形状とすることで、加工廃液中のヒ素の濃度をさらに効率よく下げることが可能となる。

酸化ジルコニウムを含有する粉体粒子として粒径が濾紙４００の孔径よりも大径であるものを用いることで、濾紙４００を酸化ジルコニウムを含有する粉体粒子が通過してしまうことが無くなり、加工廃液中のヒ素の吸着をフィルター部分４０内でより確実に行うことが可能となる。

なお、本発明に係る加工廃液処理装置１は本実施形態に限定されるものではなく、また、添付図面に図示されている加工廃液処理装置１の各構成等についても、これに限定されず、本発明の効果を発揮できる範囲内で適宜変更可能である。例えば、加工廃液処理装置１の廃液タンク２には、被加工物Ｗを研削する研削装置が備える加工廃液送出手段に接続されていてもよい。

例えば、切削装置６によって被加工物Ｗを複数枚連続で切削加工すると、フィルター部分４０に投入された酸化ジルコニウムを含有するポーラス形状の粉体粒子Ｐのヒ素吸着能は低下する。そのため、例えば、切削装置６によって被加工物Ｗを複数枚連続で切削加工した場合において、加工廃液処理装置１のフィルター部分４０が加工廃液中のヒ素濃度を適切に低下させることができた際の実験値（被加工物Ｗの切削装置６による処理枚数又は切削加工時間等）を把握しておき、予め該実験値に基づく制御条件を制御手段９にインプットして、適切な加工廃液処理を加工廃液処理装置１が常に実施できるような制御がなされるようになっていてもよい。
例えば、このような制御を制御手段９が実施できるように設定した場合においては、加工廃液処理が行われることでフィルター部分４０に投入された酸化ジルコニウムを含有するポーラス形状の粉体粒子Ｐのヒ素吸着能が低下する段階に到る少し前の時点において、制御手段９がオペレータに警告等を発報する機能、制御手段９が加工廃液処理装置１の動作を停止させる機能、又は制御手段９による第１のフィルターユニット４Ａと第２のフィルターユニット４Ｂとの動作切り換え機能等を加工廃液処理装置１に備えるものとしてもよい。

１：加工廃液処理装置１０：支持基台
１１：フィルターラック１１０：底板１１０ａ、１１０ｂ：一対の支持台１１１：側板１１２：桶部１１３：支柱
２：廃液タンク
４Ａ：第１のフィルターユニット４０：フィルター部分
４００：濾紙４００ａ：廃液流入部
４０１：筒体４０１ｃ：開口
４０２：底板
４０３：天板４０３ｃ：廃液導入口
４１：水槽
４Ｂ：第２のフィルターユニット
Ｐ：酸化ジルコニウムを含有するポーラス形状の粉体粒子Ｐ１：酸化ジルコニウムを含有する粉体粒子
７：加工廃液送給手段７０：ポンプ７１：配管７２：電磁切り換え弁
７３ａ：第１の圧力検出手段７３ｂ：第２の圧力検出手段
９：制御手段
Ｗ：被加工物Ｓ：ストリートＤ：デバイス
６：切削装置６０：保持テーブル６１：切削手段６１０：切削ブレード６１１：スピンドル６１２：ブレードカバー６２：ノズル

Claims

加工装置に加工の際に供給された加工液に加工によって発生した加工屑が混入した加工廃液を処理する加工廃液処理装置であって、
加工廃液を収容する廃液タンクと、
該廃液タンクに収容された加工廃液を送給するポンプと、
該ポンプによって送給された加工廃液を濾過するフィルターユニットとを具備し、
該フィルターユニットは、
筒状に形成された濾紙と、該筒状の濾紙の外周を覆い側面に複数の開口を備えた筒体と、該筒状の濾紙の下端を閉塞する底板と、該筒状の濾紙の上端を閉塞するとともに加工廃液を導入する廃液導入口を備えた天板と、からなるフィルター部分と、
該フィルター部分を収容する水槽と、を具備し、
該フィルター部分に酸化ジルコニウムを含有しヒ素を吸着する粉体粒子が投入されていることを特徴とする加工廃液処理装置。
前記酸化ジルコニウムを含有する粉体粒子はポーラス形状であることを特徴とする、請求項１に記載の加工廃液処理装置。
前記酸化ジルコニウムを含有する粉体粒子の粒径は、前記濾紙の孔径よりも大径である事を特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の加工廃液処理装置。