電子・情報関連部品用無電解メッキ廃液の資源回収型処理処理技術の実用化研究に関する研究

2002 年度 研究成果報告書概要

• 研究課題/領域番号: 12558074
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 展開研究
• 研究分野: 環境保全
• 研究機関: 宇部工業高等専門学校
• 研究代表者: 村上 定瞭 宇部工業高等専門学校, 物質工学科, 教授 (00035065)
• 研究分担者: 落合 積 宇部工業高等専門学校, 制御情報工学科, 教授 (00204222) ; 竹内 正美 宇部工業高等専門学校, 物質工学科, 助教授 (30043889) ; 深川 勝之 宇部工業高等専門学校, 物質工学科, 教授 (20043870) ; 松浦 祐 上村工業(株), 中央研究所・第一開発グループ, グループリーダー ; MURAKAMI Sadaaki Ube National College of Technology, Department of Biological and Chemical Engineering, Professor (00035065)
• 研究期間 (年度): 2000 – 2002
• キーワード: 無電解メッキ / 廃水処理 / エネルギー・資源回収 / ニッケル / リン / 有機物 / アンモニア / Reaction Mechanism

研究概要

1.研究目的
コンピューター用ハードディスク、集積電子回路などの電子・情報関連部品の製造に広く利用されている無電解メッキ工程廃液には重金属のほか、有機物・アンモニア・各種リン化合物が極めて高い濃度で含まれている。この廃液は重金属回収後、海洋投棄されていたが、1995年、海洋投棄が禁止されてから蒸発乾固・最終処分されており、資源回収型の処理技術は確立されていない。
本研究はハードディスク製造における無電解メッキ工程廃液から、(1)貴重な資源であるニッケル、リン、有機物、アンモニアを回収する資源回収型処理技術を開発するとともに、(2)この技術の事業化に必要な処理プラントの設計及び運転の指針を確立することを目的とする。
2.研究成果
(1)リン化合物の電解酸化及びニッケル電析回収プロセスの開発
二酸化鉛被膜チタンを陽極およびチタンを陰極とする電解工程によりニッケル(II)は完全に電析回収された。廃液中の次亜リン酸および亜リン酸は完全にオルトリン酸に酸化された。消費電力は580kWh/m3-廃液であった。
(2)リン・アンモニアの回収プロセスの開発
MAP(NH_4MgPO_4・6H_2O)工程により100%リンおよび90%のアンモニアが回収された。結晶性沈殿MAPは肥料としての有効利用が可能である。廃水1m^3に対しMg(OH)_2最適添加量は160kgで、MAP650kgが回収された。
(3)有機物・アンモニアの生物除去プロセスの開発
活性汚泥法を用いた生物工程終了の段階でBODおよびアンモニアはそれぞれ99.8%および99%削減された。
(4)上記の結果に基づき、実プラントの設計に必要な各工程の基本設計及び運転操作の指針を作成した。
3.今後の課題
民間企業と連携して電解メッキ工場で実証実験を行い、本技術の事業化を行うことが今後の課題である。

研究成果

• [文献書誌] 山崎博人, 品川恵美子, 村上定瞭, 宮崎英男: "ハイテク工業廃水中のHDTA鉄キレート分解処理用バイオリアクターの開発I-EDTA鉄キレート分解菌の固定化と分解挙動"第3回環境技術研究協会研究発表会論文集. 3. 127-130 (2003)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 中川理志, 竹内正美, 村上定瞭, 石川宗孝: "水熱・MAP法による生物汚泥からのリン回収技術の開発"第2回環境技術研究協会研究発表会論文集. 2. 229-232 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 村上定瞭, 竹内正美, 今井 剛: "高温高圧水を利用した新しい水処理技術"粉体と工業. 34. 57-67 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 村上定瞭, 深川勝之, 竹内正美, 酉村基弘: "水耕栽培を併用したゼロエミッション型水産養殖モデルに関する実験的研究"環境科学会誌. 14. 153-158 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 堤 智子, 竹内正美, 村上定瞭, 有村一雄: "電子・情報産業における無電解メッキ廃液の処理工程の開発"第16回水環境フォーラム論文集. 16. 1-6 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 村上定瞭, 竹内正美, 三浦美紀, 谷口 稔: "電解・生物法による半導体用フォトレジスト原料製造工程廃液の処理"環境技術. 29. 207-214 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 笠倉忠夫, 村上定瞭, 他: "科学技術入門シリーズ8 エコテクノノジー入門"朝倉書店. 139 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Hiroto YAMASAKI, Emiko SHINAGAWA, Sadaaki MURAKAMI, Hideo MIYAZAKI: "Development of a bioreactor for degradation of EDTA-iron chelate in high-tech industrial wastewater (I): Immobilization and behavior of bacteria for decomposition of EDTA-iron chelate"Proceedings of the 3rd Meeting of Research Institute of Environmental Technology. Vol.3. 127-130 (2003)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Masashi NAKAGAWA, Masami, TAKEUCHI, Sadaaki MURAKAMI, Munetaka ISHIKWA: "The technology development of phosphorus recoyery from the biological sludge with hydrothermal and MAP methods"Proceedings of the 2nd Meetings of Research Institute of Environmental Technology. Vol.2. 229-232 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Sadaaki MURAKAMI, Masami TAKEUCHI, Tsuyoshi IMIAI: "A new water treatment technology using water at high-temperature and high-pressure"Powder Science & Engineering. Vol.34,No.3. 57-67 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Sadaaki MURAKAMI, Masayuki FIJKAGAWA, Masami TAKEUCHI, Motohiro NISHIMURA: "A study of zero-emission model for fish cultivation in combination with plant water-cultivation"Environmental Science. Vol.14,No.2. 153-158 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Tomoko TSUTSUMI, Masami TAKEUCHI, Sadaaki MURAKAMI, Kazuo ARIMURA: "The development of the treatment process of electro-less deposition wastewater in electronics and information industries"Proceedings of the 16th Water Environment Forum. Vol.16. 1-6 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Sadaaki MURAKAMI, Masami TAKEUCHI, Miki MIURA, Minoru TANIGUCHI: "The treatment of wastewater from photo-resist raw material manufacturing process, for semiconductors with electrolysis and organism methods"Environmental Conservation Engineering. Vol.29,No.3. 207-214
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より