廃棄物処理方法および廃棄物処理システム
【課題】 太陽電池セルの製造ラインにおいて、処理すべき廃棄物の数を減らし、廃棄物の処理に要する管理業務を簡略化し、廃棄費用を削減する。
【解決手段】 太陽電池セルの製造ライン３５から排出される廃棄物を液体廃棄物と固体廃棄物とを分離して回収する廃棄物回収手段１１と、液体廃棄物供給手段１２と、固体廃棄物供給手段１３と、液体廃棄物識別手段１４と、固体廃棄物を液体廃棄物に溶解する混合溶解手段１５と、各動作を制御する制御手段３０とを含む廃棄物処理システム１０であって、液体廃棄物に溶解し得る固体廃棄物を選択し、固体廃棄物を液体廃棄物に溶解することによって、廃棄物の数を減らす。
【解決手段】 太陽電池セルの製造ライン３５から排出される廃棄物を液体廃棄物と固体廃棄物とを分離して回収する廃棄物回収手段１１と、液体廃棄物供給手段１２と、固体廃棄物供給手段１３と、液体廃棄物識別手段１４と、固体廃棄物を液体廃棄物に溶解する混合溶解手段１５と、各動作を制御する制御手段３０とを含む廃棄物処理システム１０であって、液体廃棄物に溶解し得る固体廃棄物を選択し、固体廃棄物を液体廃棄物に溶解することによって、廃棄物の数を減らす。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃棄物処理方法および廃棄物処理システムに関する。さらに詳しくは、本発明は、太陽電池セルの製造ラインから排出される固体廃棄物および液体廃棄物を効率良く処理する方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽光を電気エネルギに変換する太陽電池は、石油、石炭、天然ガスなどの化石燃料に代わるエネルギ源として注目を集め、多くの研究開発がなされている。結晶材料を用いて製造される結晶系太陽電池は、発電量が相対的に多く、長期的な作動信頼性にも優れることから、現在の太陽電池の主流になっている。
【０００３】
図３は、結晶系太陽電池の１種であるシリコン結晶系太陽電池１の構造を模式的に示す断面図である。シリコン結晶系太陽電池１は、ｐ型シリコン基板２と、ｐ型シリコン基板２の厚み方向における一方の面（受光面）に形成されるｎ型層３と、ｎ型層３の表面に形成される反射防止層４と、ｐ型シリコン基板２の厚み方向における他方の面に形成されるアルミニウム電極５と、反射防止層４をｐ型シリコン基板２の厚み方向に貫通してｎ型層３に接触するように形成される銀電極６と、アルミニウム電極５をｐ型シリコン基板２の厚み方向に貫通してｐ型シリコン基板２に接触するように形成される銀電極７と、銀電極６，７表面を被覆するように形成されるはんだ層８とを含んで構成される。
【０００４】
このシリコン結晶系太陽電池１の製造工程は、エッチング工程と、ｎ型層形成工程と、反射防止膜形成工程と、電極形成工程と、はんだ被覆工程とを含む。
【０００５】
エッチング工程では、ｐ型シリコン基板２をアルカリ溶液でエッチングする。エッチングによりウエハ屑およびシリコンが溶解したアルカリ廃液が発生する。
【０００６】
ｎ型層形成工程では、ｐ型シリコン基板２の厚み方向における一方の面（受光面）に、ｎ型ドーパントであるリン酸化ケイ素化合物（Phospho Silicate Glass、以後「ＰＳＧ」と称す）を含む液体ソースをスピンコーティング法で塗布し、乾燥および加熱することでｎ型ドーパントを拡散させ、厚さ０．４μｍ程度のｎ型層３を形成する。この液体ソースは、ＰＳＧの他に酢酸エチルおよびエタノールといった溶媒を含み、ＰＳＧが酸化リンとケイ酸エチルとの複合体である場合の組成比は、酸化リン：ケイ酸エチル：酢酸：エタノール＝１：１．４：１．２：１６．６ｗ／ｖである。液体ソースを乾燥および加熱することにより、ＰＳＧがゲル状に固化した工程不要物であるＰＳＧ化合物が生成する。また、ｎ型層３を形成した後の接合リークを防止するために、ｐ型シリコン基板２の他方の面における外周部分に、酸化チタン化合物（Titanium-Glass、以後「ＴＧ」と称す）と溶媒とを含む液体ソースをスピンコーティング法により塗布し、乾燥および加熱することで酸化チタン膜が形成される。この液体ソースは、ＴＧがチタン酸イソプロピルおよび溶媒がイソプロパノールである場合、たとえば、チタン酸エチル：イソプロパノール＝１：４２ｖ／ｖの組成比を有する。コーティングの際に、この液体ソースが粉末状に固化し、工程不要物であるＴＧ化合物が生成する。ｎ型層形成工程で生成するＰＳＧ化合物およびＴＧ化合物はいずれも産業廃棄物として処理されるべきものである。
【０００７】
反射防止膜形成工程では、ｎ型層形成の際の加熱によりｐ型シリコン基板２の表面に形成される酸化膜をフッ酸洗浄により除去した後、ＳｉＨ４ガスとＮＨ３ガスとを用いてＰ−ＣＶＤ法（プラズマ化学気相成長法）により窒化ケイ素をｎ型層３の表面に堆積させ、反射防止膜４を形成する。この工程では、未反応のＳｉＨ４ガスとＮＨ３ガスとが残存するのを避け得ず、これらのガスはプロパンガスなどを用いて燃焼および無害化されるけれども、燃焼時にＳｉＨ４の酸化物である酸化ケイ素の粉末が生成する。酸化ケイ素は水を混合して顆粒状に造粒した後に廃棄される。また、酸化膜除去後のフッ酸も廃棄処理が必要である。
【０００８】
電極形成工程では、厚み方向においてｐ型シリコン基板２のｎ型層３が形成された面の反対側の面には、銀電極７形成予定部分を除いてアルミニウムペーストをスクリーン印刷法により塗布し、乾燥および酸化性雰囲気中での焼成を行ってアルミニウム電極５を形成した。次いで、ｎ型層３表面をパターニングした後、ｎ型層３表面およびその反対側の面の所定箇所に銀ペーストをスクリーン印刷法により塗布し、酸化性雰囲気中で焼成して銀電極６，７を形成する。
【０００９】
はんだ被覆工程では、銀電極６，７の表面にはんだを被覆する。
さらに全工程において、基板に処理を施す際の基板との接触などにより、ウエハ屑が発生する。
【００１０】
このように、シリコン結晶系太陽電池１の製造工程によれば種々の廃棄物が発生し、それぞれの廃棄物が指定の保管場所にて一定期間分別保管された後、廃棄物の種類に応じた廃棄処理が行われるのが一般的である。たとえば、ウエハ屑、反射防止膜形成工程の酸化ケイ素などは一般的な廃棄物業者、エッチング工程のアルカリ廃液は化学薬品関連の処理業者、反射防止膜形成工程のフッ酸廃液はフッ酸リサイクル業者、廃フラックス、ＰＳＧ化合物、ＴＧ化合物などは産業廃棄物指定業者に処理が委託される。すなわち、従来の太陽電池の製造工程では、廃棄物毎の分別保管、保管場所の選定、廃棄物毎の廃棄業者の選択といった廃棄物処理の管理業務が煩雑であるとともに、たとえば、酸化ケイ素の顆粒化などの廃棄前処理にコストを要し、廃棄費用が増大するという問題がある。
【００１１】
太陽電池における課題の１つとして、太陽電池の普及を拡大するために、生産コストの低下が求められる。また、太陽電池製造ラインにおいては、効率的な生産システムの構築が不可欠になる。このような観点からは、従来の太陽電池製造ラインは、廃棄物毎の処理を必要とするので、生産コストの低下を実現することが難しく、さらに効率的な生産システムとは言い難い。
【００１２】
このような現状に鑑み、たとえば、ウエハ屑を回収し、圧縮工程、酸浸漬工程、純水浸漬工程、乾燥工程、一方の電極形成工程、ＰＮ結合形成工程、他方の電極形成工程を経て太陽電池を製造する方法が提案される（たとえば、特許文献１）。特許文献１の技術では、ウエハ屑が有効利用されるけれども、化学薬品の廃液、ＰＳＧ化合物、ＴＧ化合物、酸化ケイ素などの処理については一切言及がない。
【００１３】
【特許文献１】特開２００２−９３２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明の目的は、太陽電池セルの製造ラインにおいて、廃棄物毎の分別保管、保管場所の選定、廃棄物毎の廃棄業者の選択といった廃棄物処理の管理業務を減少させ、廃棄前処理をほとんど省略することができ、廃棄費用を低下させ得る廃棄物処理方法および廃棄物処理システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねる過程で、固体廃棄物を液体廃棄物に溶解し、廃棄物の種類を削減するという新規な着想を得た。この着想に基づいてさらに研究を重ねた結果、固体廃棄物を液体廃棄物に溶解するにしても、固体廃棄物と液体廃棄物との組み合わせが重要になることを見出した。たとえば、ＰＳＧ化合物とＴＧ化合物との混合物をアルカリ廃液に溶解しようとしても充分に溶解させることは不可能であるけれども、ＰＳＧ化合物のみをアルカリ廃液に溶解すれば、ＰＳＧ化合物を完全に溶解でき、廃棄物の種類を減らすことが可能になる。したがって、本発明者は、液体廃棄物と液体廃棄物に溶解し得る固体廃棄物とを選択し、これらを混合するような方法および該方法を実行するシステムを形成すれば、目的に叶う廃棄物処理を実現し得ることを見出し、本発明を完成した。
【００１６】
本発明は、
太陽電池セルの製造ラインから液体廃棄物と固体廃棄物とを分離して回収する廃棄物回収工程と、
廃棄物回収工程において回収される液体廃棄物の種類を識別する液体廃棄物識別工程と、
液体廃棄物識別工程において識別される液体廃棄物の種類に応じて、液体廃棄物と混合する固体廃棄物を選択する固体廃棄物選択工程と、
液体廃棄物識別工程において種類が識別される液体廃棄物と固体廃棄物選択工程において選択される固体廃棄物とを混合し、固体廃棄物を液体廃棄物に溶解させる混合溶解工程とを含むことを特徴とする廃棄物処理方法である。
【００１７】
また本発明の廃棄物処理方法は、
液体廃棄物識別工程において種類が識別される液体廃棄物がアルカリ水溶液またはフッ酸であり、
固体廃棄物選択工程において選択される固体廃棄物が酸化ケイ素であることを特徴とする。
【００１８】
さらに本発明の廃棄物処理方法は、
液体廃棄物識別工程において種類が識別される液体廃棄物がアルカリ水溶液またはフッ酸であり、
固体廃棄物選択工程において選択される固体廃棄物がリン酸化ケイ素化合物であることを特徴とする。
【００１９】
さらに本発明の廃棄物処理方法は、
液体廃棄物識別工程において種類が識別される液体廃棄物がアルカリ水溶液であり、
固体廃棄物選択工程において選択される固体廃棄物がウエハ屑であることを特徴とする。
【００２０】
また本発明は、
太陽電池セルの製造ラインから液体廃棄物と固体廃棄物とを分離して回収する廃棄物回収手段と、
廃棄物回収手段により回収される液体廃棄物の種類を識別する液体廃棄物識別手段と、
液体廃棄物識別手段により識別される液体廃棄物の種類に応じて、該液体廃棄物と混合する固体廃棄物を選択する固体廃棄物選択手段と、
液体廃棄物識別手段により識別される液体廃棄物と、固体廃棄物選択手段により選択される固体廃棄物とを混合し、固体廃棄物を液体廃棄物に溶解するための混合槽と、液体廃棄物および固体廃棄物の混合槽への供給量を検知する供給量検知手段とを備える混合溶解手段と、
混合槽に液体廃棄物を供給する液体廃棄物供給手段と、
混合槽に固体廃棄物を供給する固体廃棄物供給手段とを含むことを特徴とする廃棄物処理システムである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、太陽電池セルの製造ラインから液体廃棄物と固体廃棄物とを分離して回収する廃棄物回収工程と、廃棄物回収工程において回収される液体廃棄物の種類を識別する液体廃棄物識別工程と、液体廃棄物識別工程において識別される液体廃棄物の種類に応じて、液体廃棄物と混合する固体廃棄物を選択する固体廃棄物選択工程と、液体廃棄物識別工程において種類が識別される液体廃棄物と固体廃棄物選択工程において選択される固体廃棄物とを混合し、固体廃棄物を液体廃棄物に溶解させる混合溶解工程とを含むことを特徴とする廃棄物処理方法が提供される。すなわち、本発明廃棄物処理方法の最大の特徴は、液体廃棄物と該液体廃棄物に溶解し得る固体廃棄物とを混合し、固体廃棄物を液体廃棄物中に溶解させることである。これによって、特殊な化学薬品、材料などを新たに使用することなく、従来の太陽電池製造ラインを利用して、従来から知られる７種類の主要廃棄物を最大３種類まで減らすことができる。したがって、処理費用、保管場所のスペースなどの削減などを図ることができる。
【００２２】
また本発明によれば、液体廃棄物がアルカリ水溶液またはフッ酸である場合には、固体廃棄物として酸化ケイ素を用いるのが好ましい。酸化ケイ素はアルカリ水溶液またはフッ酸に迅速にかつ多量に溶解するので、廃棄物処理のさらなる簡略化を図ることができる。
【００２３】
また本発明によれば、液体廃棄物がアルカリ水溶液またはフッ酸である場合には、固体廃棄物としてリン酸化ケイ素化合物を用いるのも好ましい。リン酸化ケイ素化合物もアルカリ水溶液またはフッ酸に迅速かつ多量に溶解するので、廃棄物処理のさらなる簡略化を図ることができる。
【００２４】
また本発明によれば、液体廃棄物がアルカリ水溶液である場合には、固体廃棄物としてウエハ屑を用いるのが好ましい。ウエハ屑はアルカリ水溶液に迅速かつ多量に溶解するので、廃棄物処理のさらなる簡略化を図ることができる。
【００２５】
また本発明によれば、液体廃棄物と固体廃棄物とをそれぞれ別々に回収する廃棄物回収手段と、液体廃棄物の種類を識別する液体廃棄物識別手段と、液体廃棄物の種類に応じて固体廃棄物を選択する固体廃棄物選択手段と、液体廃棄物識別手段により識別される液体廃棄物と、固体廃棄物選択手段により選択される固体廃棄物とを混合して固体廃棄物を溶解する混合槽を備える混合溶解手段と、液体廃棄物供給手段と、固体廃棄物供給手段とを含む廃棄物処理システムが提供される。本発明の廃棄物処理システムによれば、太陽電池の製造ラインに大幅でコストの掛かる設備を増設することなく、処理すべき主要な廃棄物の種類を７種から３種にまで減らすことが可能になり、それに伴って、処理費用、保管場所のスペースなどの削減が可能になり、太陽電池の製造コストを低下させ、太陽電池の普及に寄与し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
本発明の廃棄物処理方法は、廃棄物回収工程と、液体廃棄物識別工程と、固体廃棄物選択工程と、混合溶解工程とを含む。
【００２７】
廃棄物回収工程では、太陽電池セルの製造ラインにおけるエッチング工程、ｎ型層形成工程、反射防止膜形成工程、電極形成工程およびはんだ被覆工程の各工程から排出される廃棄物を回収する。廃棄物には液体廃棄物と固体廃棄物とがあり、液体廃棄物が僅かに固形物を含んでいるか、または固体廃棄物がわずかな液状成分を含んでいる場合があるので、濾過、遠心分離、沈殿槽を用いる分離方法などの一般的な固液分離方法により、固体廃棄物と液体廃棄物とに分離して回収する。以後、混合溶解工程において混合されるまで、固体廃棄物と液体廃棄物とは別々に扱われる。なお、太陽電池セルの製造ラインにおける主な廃棄物は、表１に示すとおりである。
【００２８】
【表１】
【００２９】
これらの廃棄物のうち、ウエハ屑とは、太陽電池セルに用いられる多結晶シリコン基板、単結晶シリコン基板などの半導体基板の微小断片である。
【００３０】
液体廃棄物識別工程では、回収工程で回収される液体廃棄物の種類を判別する。本発明の方法では、前述のように、回収される液体廃棄物の種類が予め判っているので、太陽電池セルの製造ラインにおけるどの工程由来の廃棄物であるかということと、各廃棄物の化学的および物理的な特性も周知であることから、液体廃棄物の種類を判別することは容易である。たとえば、ｐＨ、粘度などの特性は各液体廃棄物に固有の値になるので、それらの物性を測定すれば、容易に判別できる。
【００３１】
固体廃棄物選択工程では、液体廃棄物識別工程において判別される液体廃棄物の種類に応じて、該液体廃棄物に溶解し得る固体廃棄物を選択する。太陽電池セルの製造ラインにおいて発生する固体廃棄物の種類も予め判明しているので、その中から、該液体廃棄物に溶解し得る固体廃棄物を選択すればよい。
【００３２】
混合溶解工程では、液体廃棄物識別工程において種類が判別された液体廃棄物と、固体廃棄物選択工程において液体廃棄物の種類に応じて選択された固体廃棄物とを混合して溶解することによって、従来は２種の廃棄物として処理されてきた前述の液体廃棄物と固体廃棄物とが１つの廃棄物として取扱いされることが可能になり、主に従来からある液体廃棄物の廃棄処理方法をそのまま利用して処理することができる。したがって、固体廃棄物の処理費用がほぼ全部削減されることになる。なお、固体廃棄物の液体廃棄物の溶解は、連続式およびバッチ式のいずれかで実施できる。
【００３３】
本発明の廃棄物処理方法を実現する廃棄物処理システムとしては、固体廃棄物を液体廃棄物に溶解して廃棄物の種類を減らすことができるシステムであれば特に制限されず、たとえば、図１に示す廃棄物処理システム１０が挙げられる。図１は、本発明の実施の第１形態である廃棄物処理システム１０の構成を模式的に示す系統図である。
【００３４】
廃棄物処理システム１０は、太陽電池セル製造ライン３５のエッチング工程、ｎ型層形成工程、反射防止膜形成工程、電極形成工程およびはんだ被覆工程の各工程から排出される廃棄物を回収する廃棄物回収手段１１と、廃棄物回収手段１１により回収される液体廃棄物を液体廃棄物識別手段１４ひいては混合溶解手段１５の混合槽１６に送給する液体廃棄物供給手段１２と、廃棄物回収手段１１により回収される固体廃棄物を混合溶解手段１５の混合槽に送給する固体廃棄物供給手段１３と、廃棄物回収手段１１により回収される液体廃棄物の種類を識別する液体廃棄物識別手段１４と、液体廃棄物識別手段１４により識別される液体廃棄物の種類に応じて、該液体廃棄物と混合する固体廃棄物を選択する図示しない固体廃棄物選択手段と、液体廃棄物識別手段１４により識別される液体廃棄物と、固体廃棄物選択手段により選択される固体廃棄物とを混合して固体廃棄物を液体廃棄物に溶解する混合槽１６と液体廃棄物の混合槽１６への供給量を検知する液体廃棄物供給量検知手段１７と固体廃棄物の混合槽１６への供給量を検知する図示しない固体廃棄物供給量検知手段とを備える混合溶解手段１５と、廃棄物処理システム１０における各動作を制御する制御手段３０とを含んで構成される。
【００３５】
廃棄物回収手段１１ａは、太陽電池セル製造ライン３５のエッチング工程から排出される廃棄物を回収し、液体廃棄物と固体廃棄物（液体成分を含有するペースト状固体廃棄物をも含む）とに分別する手段である。廃棄物回収手段１１ａは、エッチング工程から排出される廃棄物を固液分離手段２１ａに送給する第１の配管２０ａと、エッチング工程から排出される廃棄物を液体廃棄物と固体廃棄とに分離する固液分離手段２１ａと、固液分離手段２１ａにより分離される液体廃棄物を液体廃棄物貯留手段２４ａに送給する第２の配管２２ａと、固液分離手段２１ａにより分離される固体廃棄物を固体廃棄物貯留手段２５ａに送給する第３の配管２３ａと、液体廃棄物を貯留する液体廃棄物貯留手段２４ａと、固体廃棄物を貯留する固体廃棄物貯留手段２５ａとを含んで構成される。
【００３６】
第１の配管２０ａ、第２の配管２２ａおよび第３の配管２３ａには、たとえば、アルカリ水溶液、フッ酸、フラックスなどの液体廃棄物、ウエハ屑、ＰＳＧ化合物、ＴＧ化合物、酸化ケイ素、ペースト付きウエスなどの固体廃棄物などに腐食されることがない材料からなるパイプなどが用いられる。なお、第３の配管２３ａには、固体廃棄物の送給のために図示しない真空吸引式のポンプが取り付けられても良い。
【００３７】
固液分離手段２１ａには、液体廃棄物と固体廃棄物とを含む廃棄物の固液分離に用いられる一般的な固液分離装置を使用でき、たとえば、濾過層を有する固液分離装置、沈殿槽を有する固液分離装置、遠心分離機を備える固液分離装置などが挙げられる。なお、廃棄物は常に液体廃棄物と固体廃棄物と含むものではなく、液体または固体廃棄物のみのものもある。そのような場合は、液体廃棄物または固体廃棄物は単に固液分離手段２１ａを通過するだけで、そのまま液体廃棄物貯留手段２４ａまたは固体廃棄物貯留手段２５ａに送給される。
【００３８】
液体廃棄物貯留手段２４ａは、液体廃棄物を貯留するための内部空間を有する中空容器状部材であり、たとえば、液体廃棄物により腐食を受けることがない材料で構成されたタンク、金属製タンクの内部表面に液体廃棄物により腐食を受けない材料を含む被覆層が形成されたタンクなどが挙げられる。液体廃棄物貯留手段２４ａの内部には、液体廃棄物の貯留量を検知するために、図示しない液面高さ検知センサが設けられる。液面高さ検知センサによる検知結果は制御手段３０の記憶部に入力される。該記憶部には液体廃棄物貯留手段２４ａにおける液面高さと供給量との関係を示すデータが予め入力されており、制御手段３０の演算部において検知結果と前記データとを比較することによって、その時点での供給量が決定される。また、液体廃棄物貯留手段２４ａの内部には、液体廃棄物を攪拌するために、回転軸体の側面に１対または複数対の攪拌羽根を取り付けた攪拌装置などが設けられてもよい。後述するように、液体廃棄物貯留手段２４ａから液体廃棄物供給手段１６を介して、液体廃棄物識別手段１２に液体廃棄物を送給する。
【００３９】
固体廃棄物貯留手段２５ａは、固体廃棄物を貯留するための内部空間を有する中空容器状部材であり、たとえば、固体廃棄物により腐食を受けることがない材料で構成されたタンク、金属製タンクの内部表面に固体廃棄物により腐食を受けない材料を含む被覆層が形成されたタンクなどが挙げられる。その下部外側には、固体廃棄物の貯留量を検知するために、図示しない重量検知センサが設けられる。重量検知センサによる検知結果は制御手段３０の記憶部に入力される。該記憶部には固体廃棄物貯留手段２５ａにおける固体廃棄物の種類に応じた重量と供給量との関係を示すデータが予め入力されており、制御手段３０の演算部において検知結果と前記データとを比較することによって、その時点での供給量が決定される。なお、太陽電池セルの製造ライン３５においては、前述のように、１つの工程で２種以上の固体廃棄物が発生することがあるけれども、これらは一度に排出されるものではなく、その工程の進行にともなって順を追って排出されるものである。したがって、固体廃棄物の数に応じて、固体廃棄物貯留手段２５ａである中空容器状部材を増設することによって対応が可能になる。後述するように、固体廃棄物貯留手段２５ａから固体廃棄物供給手段１７を介して、混合溶解手段１３の混合槽１４に固体廃棄物を送給する。その際、固体廃棄物供給手段１７における固体廃棄物の流過性を向上させるために、固体廃棄物貯留手段２５ａ内の固体廃棄物に、固体廃棄物を溶解し得る液体廃棄物を適量添加することもできる。
【００４０】
廃棄物回収手段１１ａによれば、エッチング工程から排出される廃棄物が第１の配管２０ａを介して固液分離手段２１ａに送給され、そこで液体廃棄物と固体廃棄物とに分別され、液体廃棄物は第２の配管２２ａを介して液体廃棄物貯留手段２４ａに送給されて貯留され、また固体廃棄物は第３の配管２３ａを介して固体廃棄物貯留手段２５ａに供給されて貯留される。
【００４１】
廃棄物回収手段１１ａには、従来の廃棄物処理システムにおいて用いられるものをそのまま利用できる。
【００４２】
廃棄物回収手段１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１ｅは、それぞれ太陽電池セル製造ライン３５のｎ型層形成工程、反射防止膜形成工程、電極形成工程またははんだ被覆工程から排出される廃棄物を液体廃棄物と固体廃棄物とに分別して貯留する以外は、廃棄物回収手段１１ａに類似の構造を有するので、同一の参照符号を付し、さらに各参照符号の末尾に、ｎ型層形成工程から排出される廃棄物の廃棄物回収手段であることを示す「ｂ」、反射防止膜形成工程から排出される廃棄物の廃棄物回収手段であることを示す「ｃ」、電極形成工程から排出される廃棄物の廃棄物回収手段であることを示す「ｄ」またははんだ被覆工程から排出される廃棄物の廃棄物回収手段であることを示す「ｅ」を付し、説明を省略する。
【００４３】
液体廃棄物供給手段１２は、一端が液体廃棄物貯留手段２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ，２４ｅに接続され、他端が液体廃棄物識別手段１４を介して混合溶解手段１５の混合槽１６に接続され、液体廃棄物貯留手段２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ，２４ｅに貯留される液体廃棄物を混合槽１６に送給するための中空配管状部材であり、たとえば、液体廃棄物による腐食を受けない材料で構成される配管が用いられる。液体廃棄物貯留手段２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ，２４ｅとの接続部近傍の液体廃棄物供給手段１２には、それぞれ、図示しないポンプおよび電磁式開閉弁が取り付けられる。ポンプの作動及び電磁開閉弁による液体廃棄物供給手段１２の開閉は、制御手段３２により制御される。制御手段３２は、その演算部が、たとえば、図示しない液面高さ検知センサによる検知結果に基づいて、液体廃棄物貯留手段２４ａ内に所定量の液体廃棄物が貯留されたと判定した場合には、その判定結果に基づいて制御部がポンプと電磁式開閉弁とに制御信号を送付し、電磁式開閉弁を開放しかつポンプを作動させる。これによって、液体廃棄物貯留手段２４ａ内の液体廃棄物は液体廃棄物識別手段１４に送給され、そこで一旦貯留されて種類を判別された後、混合槽１６に送給される。このような一連の動作は液体廃棄物貯留手段２４ａに限定されるものではなく、他の液体廃棄物貯留手段においても同様に実施される。
【００４４】
固体廃棄物供給手段１３は、一端が固体廃棄物貯留手段２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ，２５ｅに接続され、他端が混合溶解手段１５の混合槽１６に接続され、固体廃棄物貯留手段２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ，２５ｅに貯留される固体廃棄物を混合槽１６に送給するための中空配管状部材であり、たとえば、固体廃棄物による腐食を受けない材料で構成される配管が用いられる。固体廃棄物貯留手段２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ，２５ｅとの接続部近傍の固体廃棄物供給手段１３には、それぞれ図示しない真空ポンプおよび電磁式開閉弁が取り付けられる。真空ポンプの作動および電磁式開閉弁による固体廃棄物供給手段１３の開閉は、制御手段３０により制御される。制御手段３２は、その演算部が、たとえば、図示しない重量検知センサによる検知結果に基づいて、固体廃棄物貯留手段２５ａ内に所定量の固体廃棄物が貯留されたと判定した場合には、その判定結果に基づいて制御部が真空ポンプと電磁式開閉弁とに制御信号を送付し、電磁式開閉弁を開放しかつ真空ポンプを作動させる。これによって、固体廃棄物貯留手段２５ａ内の液体廃棄物は混合槽１６に送給される。このような一連の動作は固体廃棄物貯留手段２５ａに限定されるものではなく、他の液体廃棄物貯留手段においても同様に実施される。
【００４５】
液体廃棄物識別手段１４は、液体廃棄物供給手段１２を介して液体廃棄物貯留手段２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ，２４ｅのいずれか１つから送給されてくる液体廃棄物がアルカリ水溶液、フッ酸またはフラックスのいずれを含むものであるかを識別するものであり、たとえば、液体廃棄物を一時的に貯留する図示しない貯留槽と、貯留槽内の液体廃棄物の物性を測定する図示しない装置とを含んで構成される。物性を測定する装置には、個々の液体廃棄物に特有の物性を測定できるものであれば特に制限はなく、各種機器分析装置を使用できる。さらに本発明の廃棄物処理システム１０では、液体廃棄物の種類が予め判っているので、ｐＨセンサ、粘度センサなどの簡易測定機器を使用して液体廃棄物を識別することもできる。たとえば、ｐＨセンサによる検知結果を制御部３０の記憶部に入力する。該記憶部には、各液体廃棄物のｐＨが予め入力されているので、演算部において検知結果と予め入力されるデータとを比較することによって、液体廃棄物の種類が判定される。
【００４６】
液体廃棄物識別手段１４において、液体廃棄物の種類が識別されると、制御手段３０は２つの動作を実施する。一方の動作は、液体廃棄物識別手段１４中に一時的に貯留される液体廃棄物を、液体廃棄物制御手段１２を介して混合槽１６に送給することである。液体廃棄物識別手段１４と混合槽１６との間に存在する液体廃棄物制御手段１２には、図示しないポンプと電磁式開閉弁とが取り付けられている。制御手段３０の制御部は、演算部における液体廃棄物の種類が判定されたことを認識して、ポンプおよび電磁式開閉弁に制御信号を送り、電磁式開閉弁を開放してポンプを作動させ、液体廃棄物識別手段１４中の液体廃棄物を混合槽１６に送給する。
【００４７】
他方の動作は、識別された液体廃棄物に溶解し得る固体廃棄物を選択することである。制御部３０によるこの動作が固体廃棄物選択手段に当たる。制御手段３０の記憶部には、各液体廃棄物に溶解し得る固体廃棄物のリスト、固体廃棄物貯留手段２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ，２５ｅに貯留される固体廃棄物の種類および固体廃棄物貯留手段２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ，２５ｅにおける固体廃棄物の貯留量が予め入力される。太陽電池セルの製造ライン３５において、各工程で排出される固体廃棄物の種類は予め定まっているので、固体廃棄物貯留手段２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ，２５ｅに貯留される固体廃棄物の種類を記憶部に入力することが可能になる。液体廃棄物と該液体廃棄物に溶解し得る固体廃棄物の組み合わせとしては、アルカリ水溶液またはフッ酸（液体廃棄物）と酸化ケイ素（固体廃棄物）、アルカリ水溶液またはフッ酸（液体廃棄物）とリン酸化ケイ素化合物（固体廃棄物）、アルカリ水溶液（液体廃棄物）とウエハ屑（固体廃棄物）などが挙げられる。制御手段３０の演算部は、記憶部から液体廃棄物の判定結果と記憶部に予め入力される各データとを取り出し、判定された液体廃棄物の種類から、それに適する固体廃棄物を選択するとともに、選択された固体廃棄物がどの固体廃棄物貯留手段に貯留されているかを判定する。判定された液体廃棄物に溶解し得る固体廃棄物が複数ある場合は、固体廃棄物貯留手段における当該固体廃棄物の貯留量の多い方を選択する。演算部による判定結果に応じて、制御部は、固体廃棄物供給手段１３における、演算部により選択された固体廃棄物貯留手段との接続部近傍に取り付けられた真空ポンプおよび電磁式開閉弁に制御信号を送付し、電磁式開閉弁を開放しかつ真空ポンプを作動させ、固体廃棄物を混合槽１６に送給する。
【００４８】
混合溶解手段１５は、液体廃棄物供給手段１２および固体廃棄物供給手段１３ならびに排液管１９が接続され、液体廃棄物と固体廃棄物とが供給される混合槽１６と、図示しない回転駆動手段により支持されて矢符の方向に回転駆動する軸体と該軸体の鉛直方向下部に設けられる１対または複数対の攪拌羽根とを有し、混合槽１６中の内容物を攪拌混合する攪拌装置１８と、液体廃棄物の混合槽１６への供給量を検知する液体廃棄物供給量検知手段１９と、混合槽１６外側の鉛直方向下部に設けられて、固体廃棄物の混合槽１６への供給量を検知する図示しない固体廃棄物供給量検知手段とを含む。
【００４９】
混合槽１６には、液体廃棄物供給手段１２から液体廃棄物が供給され、固体廃棄物供給手段１３から固体廃棄物が供給され、攪拌装置１８の回転により液体廃棄物と固体廃棄物とが混合され、固体廃棄物が液体廃棄物に溶解され、廃棄物溶液が生成する。固体廃棄物の溶解効率を向上させるためには、液体廃棄物の所定量を供給した後に、固体廃棄物の所定量を供給するように制御するのが好ましい。この廃棄物溶液は、廃棄物溶液を構成する液体廃棄物および固体廃棄物の種類に応じて、３つの排液管１９から図示しない所定の廃棄物溶液貯留タンクに送給される。混合槽１６には、液体および固体廃棄物による腐食を受けることがない材料からなるかまたは金属製タンクの内面に前記材料を含む被覆層が形成された開放式タンク、密閉式タンクなどが用いられる。
【００５０】
液体廃棄物供給量検知手段１７には、たとえば、光学センサなどの液面高さ検知センサが用いられる。液体廃棄物供給量検知手段１７による検知結果を制御手段３０の記憶部に入力し、記憶部には混合槽１６の内径値も予め入力されているので、演算部において前記検知結果と内径値とから、混合槽１６に供給された液体廃棄物の液量を算出し、所定量に達すると判定する場合には、その判定結果に応じて制御部から、液体廃棄物識別手段１４と混合溶解手段１５との間の液体廃棄物供給手段１２に備えられる図示しないポンプおよび電磁開閉弁に制御信号を送り、ポンプを停止させかつ電磁開閉弁を閉鎖することによって、液体廃棄物の供給を停止する。所定量に達しない場合は液体廃棄物の供給を継続し、達した時点で前記のように供給を停止すればよい。
【００５１】
固体廃棄物供給量検知手段には、たとえば、重量検知センサが用いられる。重量検知センサは、混合槽１６の重量を測定することにより、間接的に固体廃棄物の供給量を検知する。重量検知センサは制御手段３０に電気的に接続され、重量検知センサによる検知結果は制御手段３０の記憶部に入力される。重量検知センサには、たとえば、荷重センサなどを使用できる。重量検知センサによって、まず液体廃棄物の供給が完了する時点で第１回目の重量検知を行い、第１回目の検知結果は制御手段３０の記憶部に入力される。次いで、固体廃棄物の供給を行い、固体廃棄物を供給するポンプの設定および能力に応じて、適宜第ｎ回目（ここでｎは２以上の整数）の重量検知を行う。第ｎ回目の検知結果は制御手段３０の記憶部に入力され、演算部において第１回目と第ｎ回目との検知結果が比較される。固体廃棄物の供給量が所定量に達したと演算部が判定すると、演算部の判定結果に応じて、制御部は液体廃棄物識別手段１４と混合溶解手段１５との間の液体廃棄物供給手段１２に備えられる図示しないポンプおよび電磁開閉弁に制御信号を送り、ポンプを停止させかつ電磁開閉弁を閉鎖することによって、固体廃棄物の供給を停止する。所定量に達しない場合は固体廃棄物の供給を継続し、達した時点で前記のように供給を停止すればよい。
【００５２】
このようにして、混合槽１６には所定量の液体廃棄物および固体廃棄物が供給され、攪拌装置１８による攪拌を受けて、固体廃棄物が液体廃棄物に溶解した廃棄物溶液が得られる。廃棄物溶液は、液体廃棄物および固体廃棄物の種類に応じて、３本の排液管１９に接続される３種の貯留槽のうちから、同種の廃棄物溶液を貯留する貯留槽に選択的に排出され、最終的に廃棄される。
【００５３】
混合溶解手段１５によれば、液体廃棄物供給量検知手段１７および固体廃棄物供給量検知手段の作用によって所定量の液体廃棄物および固体廃棄物が混合槽１６に供給され、攪拌装置１８の回転により固体廃棄物を液体廃棄物に溶解して廃棄物溶液が得られ、該廃棄物溶液の種類に応じて排液管１９を選択し、図示しない３種の貯留槽に送給され、廃棄される。排液管１９の選択は、廃棄物溶液に含まれる液体廃棄物および固体廃棄物の種類に応じて、制御手段３０により制御される。制御手段３０の記憶部には、排液管１９に接続される貯留槽がどのような廃棄物溶液を貯留するものであるかが予め入力され、さらに混合槽１６中の廃棄物溶液に含まれる液体廃棄物および固体廃棄物の種類も入力される。したがって、これらのデータを演算部で比較し、当該廃棄物溶液を排出すべき排液管を選択し、排液管の排出口を開放することによって、同種の廃棄物溶液を貯留する貯留槽に排出される。
【００５４】
制御手段３０は、たとえば、ＣＰＵ（中央処理装置）を含むマイクロコンピュータなどによって実現される処理回路であり、記憶部と演算部と制御部とを有し、廃棄物処理システム１０の全動作特に廃棄物処理動作を制御する。記憶部には、たとえば、リードオンリィメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）などを使用できる。
【００５５】
図２は、図１に示す廃棄物処理システム１０における廃棄物処理動作を示すフローチャートである。
【００５６】
工程Ｓ１では、液体廃棄物が液体廃棄物貯留手段２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ，２４ｅのいずれか１つから液体廃棄物識別手段１４に送給され、液体廃棄物識別手段１４において液体廃棄物の種類が特定（識別）される。
【００５７】
液体廃棄物の液体廃棄物識別手段１４への送給は、制御手段３０により制御される。制御手段３０の記憶部には、液体廃棄物貯留手段２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ，２４ｅ内の液体廃棄物量が所定量に達した時の液面高さデータが予め入力されている。また、液体廃棄物貯留手段２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ，２４ｅの内部には図示しない液面高さ検知センサが設けられ、該センサによる検知結果は制御手段３０の記憶部に入力される。演算部において、検知結果と液面高さデータとが比較され、たとえば、液体廃棄物貯留手段２４ａ内の液体廃棄物量が所定量に達したと判定されると、その判定結果に応じて、制御手段３０の制御部は液体廃棄物貯留手段２４ａの直ぐ下流側の液体廃棄物供給手段１２に取り付けられる図示しないポンプおよび電磁開閉弁に制御信号を送り、電磁開閉弁を開放し、ポンプを作動させて液体廃棄物貯留手段２４ａ内の液体廃棄物を液体廃棄物識別手段１４へ送給する。その際、液体廃棄物貯留手段２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ，２４ｅの直ぐ下流側の液体廃棄物供給手段１２に備えられる電磁開閉弁は閉鎖され、ポンプは停止状態にある。
【００５８】
液体廃棄物識別手段１４には、たとえば、ｐＨセンサが用いられる。太陽電池セル製造ライン３５から排出される液体廃棄物はそれぞれ特有のｐＨ値を有するので、ｐＨを測定するという簡易な操作によって、液体廃棄物の種類を容易に識別できる。制御手段３０の記憶部には、各液体廃棄物のｐＨ値などの物性値が予め入力される。ｐＨセンサによる検知結果は、制御手段３０の記憶部に入力され、演算部において記憶部から取り出される各液体廃棄物のｐＨ値と比較されて判定される。
【００５９】
工程Ｓ２では、種類が特定（判定）された液体廃棄物を、液体廃棄物識別手段１４から混合溶解手段１５に送給する。制御手段３０は、液体廃棄物の種類が判定されたことに応じて、液体廃棄物識別手段１４と混合溶解手段１５との間における液体廃棄物供給手段１２に備えられるポンプおよび電磁式開閉弁に制御信号を送り、電磁式開閉弁を開放してポンプを作動させ、液体廃棄物を混合溶解手段１５の混合槽１６に送給する。
【００６０】
工程Ｓ３では、液体廃棄物の混合槽１６への供給量を調整する。供給量の調整は、たとえば、混合溶解手段１５における混合槽１６の内部に設けられる液体廃棄物供給量検知手段１７、具体的には液面高さ検知センサを用いて行われる。制御手段３０の記憶部には、混合槽１６における液面高さと供給量との関係が数値データとして入力される。演算部において、液体廃棄物供給量検知手段１７による検知結果と、前記数値データとを比較すれば、その時点での供給量が所定量に達しているか否かを判定できる。本実施の形態では、液体廃棄物の混合槽１６への供給量を１０〜１１ｋｇとする。供給量が所定量に達していなければ、工程Ｓ２に戻って、液体廃棄物の混合槽１６への供給を継続する。供給量が所定量に達していれば、工程Ｓ４に進む。
【００６１】
工程Ｓ４では、工程Ｓ２における液体廃棄物の種類の判定結果に応じて、液体廃棄物に適する固体廃棄物を特定する。
【００６２】
制御手段３０は、工程Ｓ２における液体廃棄物の種類の判定結果に応じて、記憶部に予め入力される液体廃棄物に溶解し得る固体廃棄物のリストから適切な固体廃棄物を選択し、固体廃棄物が複数ある場合には、固体廃棄物貯留手段２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ，２５ｅにおける固体廃棄物の貯留状況を照合し、貯留量の多い固体廃棄物を選択する。たとえば、選択された固体廃棄物が酸化ケイ素であるとすれば、制御部は演算部による判定結果に応じて、固体廃棄物供給手段１３の固体廃棄物貯留手段２５ｃ（太陽電池セルの製造ライン３５における反射防止膜形成工程から排出される固体廃棄物すなわち酸化ケイ素を貯留する）との接続部近傍に取り付けられる図示しない真空ポンプおよび電磁式開閉弁に制御信号を送り、電磁式開閉弁を開放して真空ポンプを作動させ、酸化ケイ素を溶解槽１６に送給する。
【００６３】
工程Ｓ５では、所定量の液体廃棄物が供給されている混合槽１６に、攪拌装置１８を矢符の方向に回転駆動させながら固体廃棄物の供給を行い、固体廃棄物を液体廃棄物に溶解させる。
【００６４】
工程Ｓ６では、固体廃棄物の混合槽１６への投入量（供給量）を検知し、固体廃棄物の供給を継続するか否かを決定する。供給量の調整は、たとえば、混合溶解手段１５における混合槽１６の外側下部に設けられる図示しない固体廃棄物供給量検知手段（重量検知センサ）を用いて行われる。制御手段３０の記憶部には、混合槽１６に所定量の液体廃棄物が供給された状態を基準にする、混合槽１６の総重量と固体廃棄物の供給量との関係が数値データとして入力される。演算部において、重量検知センサによる検知結果と、前記数値データとを比較すれば、その時点での供給量が、所定量ｘ±０．５ｘ（ｋｇ）、すなわち０．５ｘ〜１．５ｘ（ｋｇ）の範囲内にあるか否かを判定できる。供給量が所定量に達していなければ、工程Ｓ５に戻って、固体廃棄物の混合槽１６への供給を継続する。供給量が所定量に達していれば、工程Ｓ６に進む。
【００６５】
工程Ｓ７では、混合槽１６において、液体廃棄物と固体廃棄物との混合物の攪拌を継続する。
【００６６】
工程Ｓ８では、固体廃棄物が液体廃棄物に完全に溶解しているか否かを確認する。この確認は、たとえば、目視などによっても行うことができる。完全に溶解していない場合は、工程Ｓ７に戻り、さらに攪拌を行う。完全に溶解している場合は、工程Ｓ９に進む。
【００６７】
工程Ｓ９では、固体廃棄物が液体廃棄物に溶解して得られる廃棄物溶液を、固体廃棄物および液体廃棄物の種類に応じて３つの排液管１９から選択して排出される。
【００６８】
本実施の形態では、１種の液体廃棄物に１種の固体廃棄物を溶解するけれども、それに限定されず、可能であれば１種の液体廃棄物に２種以上の固体廃棄物を溶解させてもよい。その時、１種の液体廃棄物に２種以上の固体廃棄物を一度に溶解させてもよいけれども、好ましくは固体廃棄物を１種ずつ順次溶解させるのが好ましい。
【実施例】
【００６９】
以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。なお本実施例において、太陽電池セルの基板には、多結晶シリコン基板を用いた。
【００７０】
（実施例１）
太陽電池セルの製造ライン３５において、エッチング工程から排出される液体廃棄物を貯留する液体廃棄物貯留手段２４ａには所定量である約１００ｋｇの液体廃棄物が貯留されたので、これを液体廃棄物識別手段１４に送給し、ｐＨの測定により、水酸化ナトリウム水溶液であることを識別した。この水酸化ナトリウム水溶液は、水酸化ナトリウム濃度約１０重量％、液温約６０℃であった。この水酸化ナトリウム水溶液を混合槽１６に供給した。一方、水酸化ナトリウム水溶液に溶解させるのに適する固体廃棄物として酸化ケイ素粉末を選択し、反射防止膜形成工程から排出される固体廃棄物を貯留する固体廃棄物貯留手段２５ｃから、約１ｋｇの酸化ケイ素粉末を攪拌装置１８の回転駆動下に混合槽１６に供給し、酸化ケイ素粉末を水酸化ナトリウム水溶液に溶解させ、目視により酸化ケイ素粉末が完全に溶解したことを確認し、廃棄物溶液を得た。得られた廃棄物溶液は１種の廃棄物として取り扱うことができ、従来のアルカリ廃液と同様の廃棄処理に供した。これによって、飛散防止のために酸化ケイ素粉末を顆粒状に造粒する作業を行う必要がなくなり、その作業に要するコストを削減できた。
【００７１】
（実施例２）
太陽電池セルの製造ライン３５（太陽電池セルの基板として多結晶シリコン基板を使用）において、反射防止膜形成工程から排出される液体廃棄物を貯留する液体廃棄物貯留手段２４ｃには所定量である約１００ｋｇの液体廃棄物が貯留されたので、これを液体廃棄物識別手段１４に送給し、ｐＨの測定により、フッ酸水溶液であることを識別した。このフッ酸水溶液は、フッ酸濃度約４９重量％、液温約２８℃であった。このフッ酸水溶液を混合槽１６に供給した。一方、フッ酸水溶液に溶解させるのに適する固体廃棄物として酸化ケイ素粉末を選択し、反射防止膜形成工程から排出される固体廃棄物を貯留する固体廃棄物貯留手段２５ｃから、約１ｋｇの酸化ケイ素粉末を攪拌装置１８の回転駆動下に混合槽１６に供給し、酸化ケイ素粉末をフッ酸水溶液に溶解させ、目視により酸化ケイ素粉末が完全に溶解したことを確認し、廃棄物溶液を得た。得られた廃棄物溶液は１種の廃棄物として取り扱うことができ、従来のフッ酸廃液と同様の廃棄処理に供した。これによって、飛散防止のために酸化ケイ素粉末を顆粒状に造粒する作業を行う必要がなくなり、その作業に要するコストを削減できた。
【００７２】
（実施例３）
酸化ケイ素粉末に代えてＰＳＧ化合物（固体廃棄物、ｎ型層形成工程）を選択する以外は、実施例１と同様にし、廃棄物溶液を得た。得られた廃棄物溶液は１種の廃棄物として取り扱うことができ、従来のアルカリ廃液と同様の廃棄処理に供した。これによって、ＰＳＧ化合物の廃棄処理コストを削減できた。
【００７３】
（実施例４）
酸化ケイ素粉末に代えてＰＳＧ化合物を選択する以外は、実施例２と同様にし、廃棄物溶液を得た。得られた廃棄物溶液は１種の廃棄物として取り扱うことができ、従来のアルカリ廃液と同様の廃棄処理に供した。これによって、ＰＳＧ化合物の廃棄処理コストを削減できた。
【００７４】
（実施例５）
酸化ケイ素粉末１ｋｇに代えてウエハ屑（固体廃棄物、エッチング工程）約１００ｇを選択する以外は、実施例１と同様にして、廃棄物溶液を得た。得られた廃棄物溶液は１種の廃棄物として取り扱うことができ、従来のアルカリ廃液と同様の廃棄処理に供した。これによって、ウエハ屑の廃棄処理コストを削減できた。
【００７５】
（実施例６）
実施例１と同様にして廃棄物溶液を得、この廃棄物溶液を混合槽１６に貯留した状態で、固体廃棄物としてＰＳＧ化合物を選択し、ｎ型層形成工程の固体廃棄物を貯留する固体廃棄物貯留手段２５ｂからＰＳＧ化合物約０．５ｋｇを攪拌下に混合槽１６に供給して溶解させ、新たな廃棄物溶液を得た。この新たな廃棄物溶液は１種の廃棄物として取り扱うことができ、従来のアルカリ廃液と同様の廃棄処理に供した。これによって、酸化ケイ素粉末の顆粒化コストおよびＰＳＧ化合物の廃棄処理コストを削減できた。
【００７６】
（実施例７）
ＰＳＧ化合物約０．５ｋｇに代えてウエハ屑（固体廃棄物、エッチング工程）約５０ｇを選択する以外は、実施例６と同様にして、新たな廃棄物溶液を得た。この新たな廃棄物溶液は１種の廃棄物として取り扱うことができ、従来のアルカリ廃液と同様の廃棄処理に供した。これによって、酸化ケイ素粉末の顆粒化コストおよびＰＳＧ化合物の廃棄処理コストを削減できた。
【００７７】
（実施例８）
実施例１で得られた廃棄物溶液（アルカリ廃液）に代えて実施例２で得られた廃棄物溶液（フッ酸廃液）を使用する以外は、実施例６と同様にして、新たな廃棄物溶液を得た。この新たな廃棄物溶液は１種の廃棄物として取り扱うことができ、従来のフッ酸廃液と同様の廃棄処理に供した。これによって、酸化ケイ素粉末の顆粒化コストおよびＰＳＧ化合物の廃棄処理コストを削減できた。
【００７８】
（実施例９）
実施例３と同様にして廃棄物溶液を得、この廃棄物溶液を混合槽１６に貯留した状態で、固体廃棄物として酸化ケイ素を選択し、反射防止膜形成工程から排出される固体廃棄物を貯留する固体廃棄物貯留手段２５ｃから、約０．５ｋｇの酸化ケイ素粉末を攪拌装置１８の回転駆動下に混合槽１６に供給して溶解させ、あらたな廃棄物溶液を得た。この新たな廃棄物溶液は１種の廃棄物として取り扱うことができ、従来のアルカリ廃液と同様の廃棄処理に供した。これによって、酸化ケイ素粉末の顆粒化コストおよびＰＳＧ化合物の廃棄処理コストを削減できた。
【００７９】
（実施例１０）
酸化ケイ素粉末０．５ｋｇに代えてウエハ屑５０ｇを選択する以外は、実施例９と同様にしてあらたな廃棄物溶液を得た。この新たな廃棄物溶液は１種の廃棄物として取り扱うことができ、従来のアルカリ廃液と同様の廃棄処理に供した。これによって、ウエハ屑およびＰＳＧ化合物の廃棄処理コストを削減できた。
【００８０】
（実施例１１）
実施例４と同様にして廃棄物溶液（フッ酸廃液）を得、この廃棄物溶液を混合槽１６に貯留した状態で、固体廃棄物として酸化ケイ素粉末を選択し、反射防止膜形成工程から排出される固体廃棄物を貯留する固体廃棄物貯留手段２５ｃから、約０．５ｋｇの酸化ケイ素粉末を攪拌装置１８の回転駆動下に混合槽１６に供給して溶解させ、新たな廃棄物溶液を得た。この新たな廃棄物溶液は１種の廃棄物として取り扱うことができ、従来のフッ酸廃液と同様の廃棄処理に供した。これによって、酸化ケイ素粉末の顆粒化コストおよびＰＳＧ化合物の廃棄処理コストを削減できた。
【００８１】
（実施例１２）
実施例５と同様にして廃棄物溶液（アルカリ廃液）を得、この廃棄物溶液を混合槽１６に貯留した状態で、固体廃棄物としてＰＳＧ化合物を選択し、ｎ型層形成工程から輩出される固体廃棄物を貯留する固体廃棄物貯留手段２５ｂから、約０．５ｋｇのＰＳＧ化合物を攪拌装置１８の回転駆動下に混合槽１６に供給して溶解させ、新たな廃棄物溶液を得た。この新たな廃棄物溶液は１種の廃棄物として取り扱うことができ、従来のアルカリ廃液と同様の廃棄処理に供した。これによって、ウエハ屑およびＰＳＧ化合物の廃棄処理コストを削減できた。
【００８２】
（実施例１３）
ＰＳＧ化合物に代えて酸化ケイ素粉末を選択する以外は、実施例１２と同様にして、新たな廃棄物溶液を得た。この新たな廃棄物溶液は１種の廃棄物として取り扱うことができ、従来のアルカリ廃液と同様の廃棄処理に供した。これによって、酸化ケイ素粉末の顆粒化コストおよびウエハ屑の廃棄処理コストを削減できた。
表２に実施例１〜１３における液体廃棄物および固体廃棄物を列記する。
【００８３】
【表２】
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の廃棄物処理システムの構成を模式的に示す系統図である。
【図２】図１に示す廃棄物処理システムにおける廃棄物処理動作を示すフローチャートである。
【図３】シリコン結晶系太陽電池の構造を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
【００８５】
１０ 廃棄物処理システム
１１ 回収手段
１２ 液体廃棄物供給手段
１３ 固体廃棄物供給手段
１４ 液体廃棄物識別手段
１５ 混合溶解手段
１６ 混合槽
１７ 液体廃棄物供給量検知手段
１８ 攪拌装置
１９ 排液管
２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ 第１の配管
２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，２１ｅ 固液分離手段
２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅ 第２の配管
２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ，２３ｅ 第３の配管
２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ，２４ｅ 液体廃棄物貯留手段
２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ，２５ｅ 固体廃棄物貯留手段
３０ 制御手段
３５ 太陽電池セルの製造ライン
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃棄物処理方法および廃棄物処理システムに関する。さらに詳しくは、本発明は、太陽電池セルの製造ラインから排出される固体廃棄物および液体廃棄物を効率良く処理する方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽光を電気エネルギに変換する太陽電池は、石油、石炭、天然ガスなどの化石燃料に代わるエネルギ源として注目を集め、多くの研究開発がなされている。結晶材料を用いて製造される結晶系太陽電池は、発電量が相対的に多く、長期的な作動信頼性にも優れることから、現在の太陽電池の主流になっている。
【０００３】
図３は、結晶系太陽電池の１種であるシリコン結晶系太陽電池１の構造を模式的に示す断面図である。シリコン結晶系太陽電池１は、ｐ型シリコン基板２と、ｐ型シリコン基板２の厚み方向における一方の面（受光面）に形成されるｎ型層３と、ｎ型層３の表面に形成される反射防止層４と、ｐ型シリコン基板２の厚み方向における他方の面に形成されるアルミニウム電極５と、反射防止層４をｐ型シリコン基板２の厚み方向に貫通してｎ型層３に接触するように形成される銀電極６と、アルミニウム電極５をｐ型シリコン基板２の厚み方向に貫通してｐ型シリコン基板２に接触するように形成される銀電極７と、銀電極６，７表面を被覆するように形成されるはんだ層８とを含んで構成される。
【０００４】
このシリコン結晶系太陽電池１の製造工程は、エッチング工程と、ｎ型層形成工程と、反射防止膜形成工程と、電極形成工程と、はんだ被覆工程とを含む。
【０００５】
エッチング工程では、ｐ型シリコン基板２をアルカリ溶液でエッチングする。エッチングによりウエハ屑およびシリコンが溶解したアルカリ廃液が発生する。
【０００６】
ｎ型層形成工程では、ｐ型シリコン基板２の厚み方向における一方の面（受光面）に、ｎ型ドーパントであるリン酸化ケイ素化合物（Phospho Silicate Glass、以後「ＰＳＧ」と称す）を含む液体ソースをスピンコーティング法で塗布し、乾燥および加熱することでｎ型ドーパントを拡散させ、厚さ０．４μｍ程度のｎ型層３を形成する。この液体ソースは、ＰＳＧの他に酢酸エチルおよびエタノールといった溶媒を含み、ＰＳＧが酸化リンとケイ酸エチルとの複合体である場合の組成比は、酸化リン：ケイ酸エチル：酢酸：エタノール＝１：１．４：１．２：１６．６ｗ／ｖである。液体ソースを乾燥および加熱することにより、ＰＳＧがゲル状に固化した工程不要物であるＰＳＧ化合物が生成する。また、ｎ型層３を形成した後の接合リークを防止するために、ｐ型シリコン基板２の他方の面における外周部分に、酸化チタン化合物（Titanium-Glass、以後「ＴＧ」と称す）と溶媒とを含む液体ソースをスピンコーティング法により塗布し、乾燥および加熱することで酸化チタン膜が形成される。この液体ソースは、ＴＧがチタン酸イソプロピルおよび溶媒がイソプロパノールである場合、たとえば、チタン酸エチル：イソプロパノール＝１：４２ｖ／ｖの組成比を有する。コーティングの際に、この液体ソースが粉末状に固化し、工程不要物であるＴＧ化合物が生成する。ｎ型層形成工程で生成するＰＳＧ化合物およびＴＧ化合物はいずれも産業廃棄物として処理されるべきものである。
【０００７】
反射防止膜形成工程では、ｎ型層形成の際の加熱によりｐ型シリコン基板２の表面に形成される酸化膜をフッ酸洗浄により除去した後、ＳｉＨ４ガスとＮＨ３ガスとを用いてＰ−ＣＶＤ法（プラズマ化学気相成長法）により窒化ケイ素をｎ型層３の表面に堆積させ、反射防止膜４を形成する。この工程では、未反応のＳｉＨ４ガスとＮＨ３ガスとが残存するのを避け得ず、これらのガスはプロパンガスなどを用いて燃焼および無害化されるけれども、燃焼時にＳｉＨ４の酸化物である酸化ケイ素の粉末が生成する。酸化ケイ素は水を混合して顆粒状に造粒した後に廃棄される。また、酸化膜除去後のフッ酸も廃棄処理が必要である。
【０００８】
電極形成工程では、厚み方向においてｐ型シリコン基板２のｎ型層３が形成された面の反対側の面には、銀電極７形成予定部分を除いてアルミニウムペーストをスクリーン印刷法により塗布し、乾燥および酸化性雰囲気中での焼成を行ってアルミニウム電極５を形成した。次いで、ｎ型層３表面をパターニングした後、ｎ型層３表面およびその反対側の面の所定箇所に銀ペーストをスクリーン印刷法により塗布し、酸化性雰囲気中で焼成して銀電極６，７を形成する。
【０００９】
はんだ被覆工程では、銀電極６，７の表面にはんだを被覆する。
さらに全工程において、基板に処理を施す際の基板との接触などにより、ウエハ屑が発生する。
【００１０】
このように、シリコン結晶系太陽電池１の製造工程によれば種々の廃棄物が発生し、それぞれの廃棄物が指定の保管場所にて一定期間分別保管された後、廃棄物の種類に応じた廃棄処理が行われるのが一般的である。たとえば、ウエハ屑、反射防止膜形成工程の酸化ケイ素などは一般的な廃棄物業者、エッチング工程のアルカリ廃液は化学薬品関連の処理業者、反射防止膜形成工程のフッ酸廃液はフッ酸リサイクル業者、廃フラックス、ＰＳＧ化合物、ＴＧ化合物などは産業廃棄物指定業者に処理が委託される。すなわち、従来の太陽電池の製造工程では、廃棄物毎の分別保管、保管場所の選定、廃棄物毎の廃棄業者の選択といった廃棄物処理の管理業務が煩雑であるとともに、たとえば、酸化ケイ素の顆粒化などの廃棄前処理にコストを要し、廃棄費用が増大するという問題がある。
【００１１】
太陽電池における課題の１つとして、太陽電池の普及を拡大するために、生産コストの低下が求められる。また、太陽電池製造ラインにおいては、効率的な生産システムの構築が不可欠になる。このような観点からは、従来の太陽電池製造ラインは、廃棄物毎の処理を必要とするので、生産コストの低下を実現することが難しく、さらに効率的な生産システムとは言い難い。
【００１２】
このような現状に鑑み、たとえば、ウエハ屑を回収し、圧縮工程、酸浸漬工程、純水浸漬工程、乾燥工程、一方の電極形成工程、ＰＮ結合形成工程、他方の電極形成工程を経て太陽電池を製造する方法が提案される（たとえば、特許文献１）。特許文献１の技術では、ウエハ屑が有効利用されるけれども、化学薬品の廃液、ＰＳＧ化合物、ＴＧ化合物、酸化ケイ素などの処理については一切言及がない。
【００１３】
【特許文献１】特開２００２−９３２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明の目的は、太陽電池セルの製造ラインにおいて、廃棄物毎の分別保管、保管場所の選定、廃棄物毎の廃棄業者の選択といった廃棄物処理の管理業務を減少させ、廃棄前処理をほとんど省略することができ、廃棄費用を低下させ得る廃棄物処理方法および廃棄物処理システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねる過程で、固体廃棄物を液体廃棄物に溶解し、廃棄物の種類を削減するという新規な着想を得た。この着想に基づいてさらに研究を重ねた結果、固体廃棄物を液体廃棄物に溶解するにしても、固体廃棄物と液体廃棄物との組み合わせが重要になることを見出した。たとえば、ＰＳＧ化合物とＴＧ化合物との混合物をアルカリ廃液に溶解しようとしても充分に溶解させることは不可能であるけれども、ＰＳＧ化合物のみをアルカリ廃液に溶解すれば、ＰＳＧ化合物を完全に溶解でき、廃棄物の種類を減らすことが可能になる。したがって、本発明者は、液体廃棄物と液体廃棄物に溶解し得る固体廃棄物とを選択し、これらを混合するような方法および該方法を実行するシステムを形成すれば、目的に叶う廃棄物処理を実現し得ることを見出し、本発明を完成した。
【００１６】
本発明は、
太陽電池セルの製造ラインから液体廃棄物と固体廃棄物とを分離して回収する廃棄物回収工程と、
廃棄物回収工程において回収される液体廃棄物の種類を識別する液体廃棄物識別工程と、
液体廃棄物識別工程において識別される液体廃棄物の種類に応じて、液体廃棄物と混合する固体廃棄物を選択する固体廃棄物選択工程と、
液体廃棄物識別工程において種類が識別される液体廃棄物と固体廃棄物選択工程において選択される固体廃棄物とを混合し、固体廃棄物を液体廃棄物に溶解させる混合溶解工程とを含むことを特徴とする廃棄物処理方法である。
【００１７】
また本発明の廃棄物処理方法は、
液体廃棄物識別工程において種類が識別される液体廃棄物がアルカリ水溶液またはフッ酸であり、
固体廃棄物選択工程において選択される固体廃棄物が酸化ケイ素であることを特徴とする。
【００１８】
さらに本発明の廃棄物処理方法は、
液体廃棄物識別工程において種類が識別される液体廃棄物がアルカリ水溶液またはフッ酸であり、
固体廃棄物選択工程において選択される固体廃棄物がリン酸化ケイ素化合物であることを特徴とする。
【００１９】
さらに本発明の廃棄物処理方法は、
液体廃棄物識別工程において種類が識別される液体廃棄物がアルカリ水溶液であり、
固体廃棄物選択工程において選択される固体廃棄物がウエハ屑であることを特徴とする。
【００２０】
また本発明は、
太陽電池セルの製造ラインから液体廃棄物と固体廃棄物とを分離して回収する廃棄物回収手段と、
廃棄物回収手段により回収される液体廃棄物の種類を識別する液体廃棄物識別手段と、
液体廃棄物識別手段により識別される液体廃棄物の種類に応じて、該液体廃棄物と混合する固体廃棄物を選択する固体廃棄物選択手段と、
液体廃棄物識別手段により識別される液体廃棄物と、固体廃棄物選択手段により選択される固体廃棄物とを混合し、固体廃棄物を液体廃棄物に溶解するための混合槽と、液体廃棄物および固体廃棄物の混合槽への供給量を検知する供給量検知手段とを備える混合溶解手段と、
混合槽に液体廃棄物を供給する液体廃棄物供給手段と、
混合槽に固体廃棄物を供給する固体廃棄物供給手段とを含むことを特徴とする廃棄物処理システムである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、太陽電池セルの製造ラインから液体廃棄物と固体廃棄物とを分離して回収する廃棄物回収工程と、廃棄物回収工程において回収される液体廃棄物の種類を識別する液体廃棄物識別工程と、液体廃棄物識別工程において識別される液体廃棄物の種類に応じて、液体廃棄物と混合する固体廃棄物を選択する固体廃棄物選択工程と、液体廃棄物識別工程において種類が識別される液体廃棄物と固体廃棄物選択工程において選択される固体廃棄物とを混合し、固体廃棄物を液体廃棄物に溶解させる混合溶解工程とを含むことを特徴とする廃棄物処理方法が提供される。すなわち、本発明廃棄物処理方法の最大の特徴は、液体廃棄物と該液体廃棄物に溶解し得る固体廃棄物とを混合し、固体廃棄物を液体廃棄物中に溶解させることである。これによって、特殊な化学薬品、材料などを新たに使用することなく、従来の太陽電池製造ラインを利用して、従来から知られる７種類の主要廃棄物を最大３種類まで減らすことができる。したがって、処理費用、保管場所のスペースなどの削減などを図ることができる。
【００２２】
また本発明によれば、液体廃棄物がアルカリ水溶液またはフッ酸である場合には、固体廃棄物として酸化ケイ素を用いるのが好ましい。酸化ケイ素はアルカリ水溶液またはフッ酸に迅速にかつ多量に溶解するので、廃棄物処理のさらなる簡略化を図ることができる。
【００２３】
また本発明によれば、液体廃棄物がアルカリ水溶液またはフッ酸である場合には、固体廃棄物としてリン酸化ケイ素化合物を用いるのも好ましい。リン酸化ケイ素化合物もアルカリ水溶液またはフッ酸に迅速かつ多量に溶解するので、廃棄物処理のさらなる簡略化を図ることができる。
【００２４】
また本発明によれば、液体廃棄物がアルカリ水溶液である場合には、固体廃棄物としてウエハ屑を用いるのが好ましい。ウエハ屑はアルカリ水溶液に迅速かつ多量に溶解するので、廃棄物処理のさらなる簡略化を図ることができる。
【００２５】
また本発明によれば、液体廃棄物と固体廃棄物とをそれぞれ別々に回収する廃棄物回収手段と、液体廃棄物の種類を識別する液体廃棄物識別手段と、液体廃棄物の種類に応じて固体廃棄物を選択する固体廃棄物選択手段と、液体廃棄物識別手段により識別される液体廃棄物と、固体廃棄物選択手段により選択される固体廃棄物とを混合して固体廃棄物を溶解する混合槽を備える混合溶解手段と、液体廃棄物供給手段と、固体廃棄物供給手段とを含む廃棄物処理システムが提供される。本発明の廃棄物処理システムによれば、太陽電池の製造ラインに大幅でコストの掛かる設備を増設することなく、処理すべき主要な廃棄物の種類を７種から３種にまで減らすことが可能になり、それに伴って、処理費用、保管場所のスペースなどの削減が可能になり、太陽電池の製造コストを低下させ、太陽電池の普及に寄与し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
本発明の廃棄物処理方法は、廃棄物回収工程と、液体廃棄物識別工程と、固体廃棄物選択工程と、混合溶解工程とを含む。
【００２７】
廃棄物回収工程では、太陽電池セルの製造ラインにおけるエッチング工程、ｎ型層形成工程、反射防止膜形成工程、電極形成工程およびはんだ被覆工程の各工程から排出される廃棄物を回収する。廃棄物には液体廃棄物と固体廃棄物とがあり、液体廃棄物が僅かに固形物を含んでいるか、または固体廃棄物がわずかな液状成分を含んでいる場合があるので、濾過、遠心分離、沈殿槽を用いる分離方法などの一般的な固液分離方法により、固体廃棄物と液体廃棄物とに分離して回収する。以後、混合溶解工程において混合されるまで、固体廃棄物と液体廃棄物とは別々に扱われる。なお、太陽電池セルの製造ラインにおける主な廃棄物は、表１に示すとおりである。
【００２８】
【表１】
【００２９】
これらの廃棄物のうち、ウエハ屑とは、太陽電池セルに用いられる多結晶シリコン基板、単結晶シリコン基板などの半導体基板の微小断片である。
【００３０】
液体廃棄物識別工程では、回収工程で回収される液体廃棄物の種類を判別する。本発明の方法では、前述のように、回収される液体廃棄物の種類が予め判っているので、太陽電池セルの製造ラインにおけるどの工程由来の廃棄物であるかということと、各廃棄物の化学的および物理的な特性も周知であることから、液体廃棄物の種類を判別することは容易である。たとえば、ｐＨ、粘度などの特性は各液体廃棄物に固有の値になるので、それらの物性を測定すれば、容易に判別できる。
【００３１】
固体廃棄物選択工程では、液体廃棄物識別工程において判別される液体廃棄物の種類に応じて、該液体廃棄物に溶解し得る固体廃棄物を選択する。太陽電池セルの製造ラインにおいて発生する固体廃棄物の種類も予め判明しているので、その中から、該液体廃棄物に溶解し得る固体廃棄物を選択すればよい。
【００３２】
混合溶解工程では、液体廃棄物識別工程において種類が判別された液体廃棄物と、固体廃棄物選択工程において液体廃棄物の種類に応じて選択された固体廃棄物とを混合して溶解することによって、従来は２種の廃棄物として処理されてきた前述の液体廃棄物と固体廃棄物とが１つの廃棄物として取扱いされることが可能になり、主に従来からある液体廃棄物の廃棄処理方法をそのまま利用して処理することができる。したがって、固体廃棄物の処理費用がほぼ全部削減されることになる。なお、固体廃棄物の液体廃棄物の溶解は、連続式およびバッチ式のいずれかで実施できる。
【００３３】
本発明の廃棄物処理方法を実現する廃棄物処理システムとしては、固体廃棄物を液体廃棄物に溶解して廃棄物の種類を減らすことができるシステムであれば特に制限されず、たとえば、図１に示す廃棄物処理システム１０が挙げられる。図１は、本発明の実施の第１形態である廃棄物処理システム１０の構成を模式的に示す系統図である。
【００３４】
廃棄物処理システム１０は、太陽電池セル製造ライン３５のエッチング工程、ｎ型層形成工程、反射防止膜形成工程、電極形成工程およびはんだ被覆工程の各工程から排出される廃棄物を回収する廃棄物回収手段１１と、廃棄物回収手段１１により回収される液体廃棄物を液体廃棄物識別手段１４ひいては混合溶解手段１５の混合槽１６に送給する液体廃棄物供給手段１２と、廃棄物回収手段１１により回収される固体廃棄物を混合溶解手段１５の混合槽に送給する固体廃棄物供給手段１３と、廃棄物回収手段１１により回収される液体廃棄物の種類を識別する液体廃棄物識別手段１４と、液体廃棄物識別手段１４により識別される液体廃棄物の種類に応じて、該液体廃棄物と混合する固体廃棄物を選択する図示しない固体廃棄物選択手段と、液体廃棄物識別手段１４により識別される液体廃棄物と、固体廃棄物選択手段により選択される固体廃棄物とを混合して固体廃棄物を液体廃棄物に溶解する混合槽１６と液体廃棄物の混合槽１６への供給量を検知する液体廃棄物供給量検知手段１７と固体廃棄物の混合槽１６への供給量を検知する図示しない固体廃棄物供給量検知手段とを備える混合溶解手段１５と、廃棄物処理システム１０における各動作を制御する制御手段３０とを含んで構成される。
【００３５】
廃棄物回収手段１１ａは、太陽電池セル製造ライン３５のエッチング工程から排出される廃棄物を回収し、液体廃棄物と固体廃棄物（液体成分を含有するペースト状固体廃棄物をも含む）とに分別する手段である。廃棄物回収手段１１ａは、エッチング工程から排出される廃棄物を固液分離手段２１ａに送給する第１の配管２０ａと、エッチング工程から排出される廃棄物を液体廃棄物と固体廃棄とに分離する固液分離手段２１ａと、固液分離手段２１ａにより分離される液体廃棄物を液体廃棄物貯留手段２４ａに送給する第２の配管２２ａと、固液分離手段２１ａにより分離される固体廃棄物を固体廃棄物貯留手段２５ａに送給する第３の配管２３ａと、液体廃棄物を貯留する液体廃棄物貯留手段２４ａと、固体廃棄物を貯留する固体廃棄物貯留手段２５ａとを含んで構成される。
【００３６】
第１の配管２０ａ、第２の配管２２ａおよび第３の配管２３ａには、たとえば、アルカリ水溶液、フッ酸、フラックスなどの液体廃棄物、ウエハ屑、ＰＳＧ化合物、ＴＧ化合物、酸化ケイ素、ペースト付きウエスなどの固体廃棄物などに腐食されることがない材料からなるパイプなどが用いられる。なお、第３の配管２３ａには、固体廃棄物の送給のために図示しない真空吸引式のポンプが取り付けられても良い。
【００３７】
固液分離手段２１ａには、液体廃棄物と固体廃棄物とを含む廃棄物の固液分離に用いられる一般的な固液分離装置を使用でき、たとえば、濾過層を有する固液分離装置、沈殿槽を有する固液分離装置、遠心分離機を備える固液分離装置などが挙げられる。なお、廃棄物は常に液体廃棄物と固体廃棄物と含むものではなく、液体または固体廃棄物のみのものもある。そのような場合は、液体廃棄物または固体廃棄物は単に固液分離手段２１ａを通過するだけで、そのまま液体廃棄物貯留手段２４ａまたは固体廃棄物貯留手段２５ａに送給される。
【００３８】
液体廃棄物貯留手段２４ａは、液体廃棄物を貯留するための内部空間を有する中空容器状部材であり、たとえば、液体廃棄物により腐食を受けることがない材料で構成されたタンク、金属製タンクの内部表面に液体廃棄物により腐食を受けない材料を含む被覆層が形成されたタンクなどが挙げられる。液体廃棄物貯留手段２４ａの内部には、液体廃棄物の貯留量を検知するために、図示しない液面高さ検知センサが設けられる。液面高さ検知センサによる検知結果は制御手段３０の記憶部に入力される。該記憶部には液体廃棄物貯留手段２４ａにおける液面高さと供給量との関係を示すデータが予め入力されており、制御手段３０の演算部において検知結果と前記データとを比較することによって、その時点での供給量が決定される。また、液体廃棄物貯留手段２４ａの内部には、液体廃棄物を攪拌するために、回転軸体の側面に１対または複数対の攪拌羽根を取り付けた攪拌装置などが設けられてもよい。後述するように、液体廃棄物貯留手段２４ａから液体廃棄物供給手段１６を介して、液体廃棄物識別手段１２に液体廃棄物を送給する。
【００３９】
固体廃棄物貯留手段２５ａは、固体廃棄物を貯留するための内部空間を有する中空容器状部材であり、たとえば、固体廃棄物により腐食を受けることがない材料で構成されたタンク、金属製タンクの内部表面に固体廃棄物により腐食を受けない材料を含む被覆層が形成されたタンクなどが挙げられる。その下部外側には、固体廃棄物の貯留量を検知するために、図示しない重量検知センサが設けられる。重量検知センサによる検知結果は制御手段３０の記憶部に入力される。該記憶部には固体廃棄物貯留手段２５ａにおける固体廃棄物の種類に応じた重量と供給量との関係を示すデータが予め入力されており、制御手段３０の演算部において検知結果と前記データとを比較することによって、その時点での供給量が決定される。なお、太陽電池セルの製造ライン３５においては、前述のように、１つの工程で２種以上の固体廃棄物が発生することがあるけれども、これらは一度に排出されるものではなく、その工程の進行にともなって順を追って排出されるものである。したがって、固体廃棄物の数に応じて、固体廃棄物貯留手段２５ａである中空容器状部材を増設することによって対応が可能になる。後述するように、固体廃棄物貯留手段２５ａから固体廃棄物供給手段１７を介して、混合溶解手段１３の混合槽１４に固体廃棄物を送給する。その際、固体廃棄物供給手段１７における固体廃棄物の流過性を向上させるために、固体廃棄物貯留手段２５ａ内の固体廃棄物に、固体廃棄物を溶解し得る液体廃棄物を適量添加することもできる。
【００４０】
廃棄物回収手段１１ａによれば、エッチング工程から排出される廃棄物が第１の配管２０ａを介して固液分離手段２１ａに送給され、そこで液体廃棄物と固体廃棄物とに分別され、液体廃棄物は第２の配管２２ａを介して液体廃棄物貯留手段２４ａに送給されて貯留され、また固体廃棄物は第３の配管２３ａを介して固体廃棄物貯留手段２５ａに供給されて貯留される。
【００４１】
廃棄物回収手段１１ａには、従来の廃棄物処理システムにおいて用いられるものをそのまま利用できる。
【００４２】
廃棄物回収手段１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１ｅは、それぞれ太陽電池セル製造ライン３５のｎ型層形成工程、反射防止膜形成工程、電極形成工程またははんだ被覆工程から排出される廃棄物を液体廃棄物と固体廃棄物とに分別して貯留する以外は、廃棄物回収手段１１ａに類似の構造を有するので、同一の参照符号を付し、さらに各参照符号の末尾に、ｎ型層形成工程から排出される廃棄物の廃棄物回収手段であることを示す「ｂ」、反射防止膜形成工程から排出される廃棄物の廃棄物回収手段であることを示す「ｃ」、電極形成工程から排出される廃棄物の廃棄物回収手段であることを示す「ｄ」またははんだ被覆工程から排出される廃棄物の廃棄物回収手段であることを示す「ｅ」を付し、説明を省略する。
【００４３】
液体廃棄物供給手段１２は、一端が液体廃棄物貯留手段２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ，２４ｅに接続され、他端が液体廃棄物識別手段１４を介して混合溶解手段１５の混合槽１６に接続され、液体廃棄物貯留手段２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ，２４ｅに貯留される液体廃棄物を混合槽１６に送給するための中空配管状部材であり、たとえば、液体廃棄物による腐食を受けない材料で構成される配管が用いられる。液体廃棄物貯留手段２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ，２４ｅとの接続部近傍の液体廃棄物供給手段１２には、それぞれ、図示しないポンプおよび電磁式開閉弁が取り付けられる。ポンプの作動及び電磁開閉弁による液体廃棄物供給手段１２の開閉は、制御手段３２により制御される。制御手段３２は、その演算部が、たとえば、図示しない液面高さ検知センサによる検知結果に基づいて、液体廃棄物貯留手段２４ａ内に所定量の液体廃棄物が貯留されたと判定した場合には、その判定結果に基づいて制御部がポンプと電磁式開閉弁とに制御信号を送付し、電磁式開閉弁を開放しかつポンプを作動させる。これによって、液体廃棄物貯留手段２４ａ内の液体廃棄物は液体廃棄物識別手段１４に送給され、そこで一旦貯留されて種類を判別された後、混合槽１６に送給される。このような一連の動作は液体廃棄物貯留手段２４ａに限定されるものではなく、他の液体廃棄物貯留手段においても同様に実施される。
【００４４】
固体廃棄物供給手段１３は、一端が固体廃棄物貯留手段２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ，２５ｅに接続され、他端が混合溶解手段１５の混合槽１６に接続され、固体廃棄物貯留手段２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ，２５ｅに貯留される固体廃棄物を混合槽１６に送給するための中空配管状部材であり、たとえば、固体廃棄物による腐食を受けない材料で構成される配管が用いられる。固体廃棄物貯留手段２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ，２５ｅとの接続部近傍の固体廃棄物供給手段１３には、それぞれ図示しない真空ポンプおよび電磁式開閉弁が取り付けられる。真空ポンプの作動および電磁式開閉弁による固体廃棄物供給手段１３の開閉は、制御手段３０により制御される。制御手段３２は、その演算部が、たとえば、図示しない重量検知センサによる検知結果に基づいて、固体廃棄物貯留手段２５ａ内に所定量の固体廃棄物が貯留されたと判定した場合には、その判定結果に基づいて制御部が真空ポンプと電磁式開閉弁とに制御信号を送付し、電磁式開閉弁を開放しかつ真空ポンプを作動させる。これによって、固体廃棄物貯留手段２５ａ内の液体廃棄物は混合槽１６に送給される。このような一連の動作は固体廃棄物貯留手段２５ａに限定されるものではなく、他の液体廃棄物貯留手段においても同様に実施される。
【００４５】
液体廃棄物識別手段１４は、液体廃棄物供給手段１２を介して液体廃棄物貯留手段２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ，２４ｅのいずれか１つから送給されてくる液体廃棄物がアルカリ水溶液、フッ酸またはフラックスのいずれを含むものであるかを識別するものであり、たとえば、液体廃棄物を一時的に貯留する図示しない貯留槽と、貯留槽内の液体廃棄物の物性を測定する図示しない装置とを含んで構成される。物性を測定する装置には、個々の液体廃棄物に特有の物性を測定できるものであれば特に制限はなく、各種機器分析装置を使用できる。さらに本発明の廃棄物処理システム１０では、液体廃棄物の種類が予め判っているので、ｐＨセンサ、粘度センサなどの簡易測定機器を使用して液体廃棄物を識別することもできる。たとえば、ｐＨセンサによる検知結果を制御部３０の記憶部に入力する。該記憶部には、各液体廃棄物のｐＨが予め入力されているので、演算部において検知結果と予め入力されるデータとを比較することによって、液体廃棄物の種類が判定される。
【００４６】
液体廃棄物識別手段１４において、液体廃棄物の種類が識別されると、制御手段３０は２つの動作を実施する。一方の動作は、液体廃棄物識別手段１４中に一時的に貯留される液体廃棄物を、液体廃棄物制御手段１２を介して混合槽１６に送給することである。液体廃棄物識別手段１４と混合槽１６との間に存在する液体廃棄物制御手段１２には、図示しないポンプと電磁式開閉弁とが取り付けられている。制御手段３０の制御部は、演算部における液体廃棄物の種類が判定されたことを認識して、ポンプおよび電磁式開閉弁に制御信号を送り、電磁式開閉弁を開放してポンプを作動させ、液体廃棄物識別手段１４中の液体廃棄物を混合槽１６に送給する。
【００４７】
他方の動作は、識別された液体廃棄物に溶解し得る固体廃棄物を選択することである。制御部３０によるこの動作が固体廃棄物選択手段に当たる。制御手段３０の記憶部には、各液体廃棄物に溶解し得る固体廃棄物のリスト、固体廃棄物貯留手段２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ，２５ｅに貯留される固体廃棄物の種類および固体廃棄物貯留手段２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ，２５ｅにおける固体廃棄物の貯留量が予め入力される。太陽電池セルの製造ライン３５において、各工程で排出される固体廃棄物の種類は予め定まっているので、固体廃棄物貯留手段２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ，２５ｅに貯留される固体廃棄物の種類を記憶部に入力することが可能になる。液体廃棄物と該液体廃棄物に溶解し得る固体廃棄物の組み合わせとしては、アルカリ水溶液またはフッ酸（液体廃棄物）と酸化ケイ素（固体廃棄物）、アルカリ水溶液またはフッ酸（液体廃棄物）とリン酸化ケイ素化合物（固体廃棄物）、アルカリ水溶液（液体廃棄物）とウエハ屑（固体廃棄物）などが挙げられる。制御手段３０の演算部は、記憶部から液体廃棄物の判定結果と記憶部に予め入力される各データとを取り出し、判定された液体廃棄物の種類から、それに適する固体廃棄物を選択するとともに、選択された固体廃棄物がどの固体廃棄物貯留手段に貯留されているかを判定する。判定された液体廃棄物に溶解し得る固体廃棄物が複数ある場合は、固体廃棄物貯留手段における当該固体廃棄物の貯留量の多い方を選択する。演算部による判定結果に応じて、制御部は、固体廃棄物供給手段１３における、演算部により選択された固体廃棄物貯留手段との接続部近傍に取り付けられた真空ポンプおよび電磁式開閉弁に制御信号を送付し、電磁式開閉弁を開放しかつ真空ポンプを作動させ、固体廃棄物を混合槽１６に送給する。
【００４８】
混合溶解手段１５は、液体廃棄物供給手段１２および固体廃棄物供給手段１３ならびに排液管１９が接続され、液体廃棄物と固体廃棄物とが供給される混合槽１６と、図示しない回転駆動手段により支持されて矢符の方向に回転駆動する軸体と該軸体の鉛直方向下部に設けられる１対または複数対の攪拌羽根とを有し、混合槽１６中の内容物を攪拌混合する攪拌装置１８と、液体廃棄物の混合槽１６への供給量を検知する液体廃棄物供給量検知手段１９と、混合槽１６外側の鉛直方向下部に設けられて、固体廃棄物の混合槽１６への供給量を検知する図示しない固体廃棄物供給量検知手段とを含む。
【００４９】
混合槽１６には、液体廃棄物供給手段１２から液体廃棄物が供給され、固体廃棄物供給手段１３から固体廃棄物が供給され、攪拌装置１８の回転により液体廃棄物と固体廃棄物とが混合され、固体廃棄物が液体廃棄物に溶解され、廃棄物溶液が生成する。固体廃棄物の溶解効率を向上させるためには、液体廃棄物の所定量を供給した後に、固体廃棄物の所定量を供給するように制御するのが好ましい。この廃棄物溶液は、廃棄物溶液を構成する液体廃棄物および固体廃棄物の種類に応じて、３つの排液管１９から図示しない所定の廃棄物溶液貯留タンクに送給される。混合槽１６には、液体および固体廃棄物による腐食を受けることがない材料からなるかまたは金属製タンクの内面に前記材料を含む被覆層が形成された開放式タンク、密閉式タンクなどが用いられる。
【００５０】
液体廃棄物供給量検知手段１７には、たとえば、光学センサなどの液面高さ検知センサが用いられる。液体廃棄物供給量検知手段１７による検知結果を制御手段３０の記憶部に入力し、記憶部には混合槽１６の内径値も予め入力されているので、演算部において前記検知結果と内径値とから、混合槽１６に供給された液体廃棄物の液量を算出し、所定量に達すると判定する場合には、その判定結果に応じて制御部から、液体廃棄物識別手段１４と混合溶解手段１５との間の液体廃棄物供給手段１２に備えられる図示しないポンプおよび電磁開閉弁に制御信号を送り、ポンプを停止させかつ電磁開閉弁を閉鎖することによって、液体廃棄物の供給を停止する。所定量に達しない場合は液体廃棄物の供給を継続し、達した時点で前記のように供給を停止すればよい。
【００５１】
固体廃棄物供給量検知手段には、たとえば、重量検知センサが用いられる。重量検知センサは、混合槽１６の重量を測定することにより、間接的に固体廃棄物の供給量を検知する。重量検知センサは制御手段３０に電気的に接続され、重量検知センサによる検知結果は制御手段３０の記憶部に入力される。重量検知センサには、たとえば、荷重センサなどを使用できる。重量検知センサによって、まず液体廃棄物の供給が完了する時点で第１回目の重量検知を行い、第１回目の検知結果は制御手段３０の記憶部に入力される。次いで、固体廃棄物の供給を行い、固体廃棄物を供給するポンプの設定および能力に応じて、適宜第ｎ回目（ここでｎは２以上の整数）の重量検知を行う。第ｎ回目の検知結果は制御手段３０の記憶部に入力され、演算部において第１回目と第ｎ回目との検知結果が比較される。固体廃棄物の供給量が所定量に達したと演算部が判定すると、演算部の判定結果に応じて、制御部は液体廃棄物識別手段１４と混合溶解手段１５との間の液体廃棄物供給手段１２に備えられる図示しないポンプおよび電磁開閉弁に制御信号を送り、ポンプを停止させかつ電磁開閉弁を閉鎖することによって、固体廃棄物の供給を停止する。所定量に達しない場合は固体廃棄物の供給を継続し、達した時点で前記のように供給を停止すればよい。
【００５２】
このようにして、混合槽１６には所定量の液体廃棄物および固体廃棄物が供給され、攪拌装置１８による攪拌を受けて、固体廃棄物が液体廃棄物に溶解した廃棄物溶液が得られる。廃棄物溶液は、液体廃棄物および固体廃棄物の種類に応じて、３本の排液管１９に接続される３種の貯留槽のうちから、同種の廃棄物溶液を貯留する貯留槽に選択的に排出され、最終的に廃棄される。
【００５３】
混合溶解手段１５によれば、液体廃棄物供給量検知手段１７および固体廃棄物供給量検知手段の作用によって所定量の液体廃棄物および固体廃棄物が混合槽１６に供給され、攪拌装置１８の回転により固体廃棄物を液体廃棄物に溶解して廃棄物溶液が得られ、該廃棄物溶液の種類に応じて排液管１９を選択し、図示しない３種の貯留槽に送給され、廃棄される。排液管１９の選択は、廃棄物溶液に含まれる液体廃棄物および固体廃棄物の種類に応じて、制御手段３０により制御される。制御手段３０の記憶部には、排液管１９に接続される貯留槽がどのような廃棄物溶液を貯留するものであるかが予め入力され、さらに混合槽１６中の廃棄物溶液に含まれる液体廃棄物および固体廃棄物の種類も入力される。したがって、これらのデータを演算部で比較し、当該廃棄物溶液を排出すべき排液管を選択し、排液管の排出口を開放することによって、同種の廃棄物溶液を貯留する貯留槽に排出される。
【００５４】
制御手段３０は、たとえば、ＣＰＵ（中央処理装置）を含むマイクロコンピュータなどによって実現される処理回路であり、記憶部と演算部と制御部とを有し、廃棄物処理システム１０の全動作特に廃棄物処理動作を制御する。記憶部には、たとえば、リードオンリィメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）などを使用できる。
【００５５】
図２は、図１に示す廃棄物処理システム１０における廃棄物処理動作を示すフローチャートである。
【００５６】
工程Ｓ１では、液体廃棄物が液体廃棄物貯留手段２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ，２４ｅのいずれか１つから液体廃棄物識別手段１４に送給され、液体廃棄物識別手段１４において液体廃棄物の種類が特定（識別）される。
【００５７】
液体廃棄物の液体廃棄物識別手段１４への送給は、制御手段３０により制御される。制御手段３０の記憶部には、液体廃棄物貯留手段２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ，２４ｅ内の液体廃棄物量が所定量に達した時の液面高さデータが予め入力されている。また、液体廃棄物貯留手段２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ，２４ｅの内部には図示しない液面高さ検知センサが設けられ、該センサによる検知結果は制御手段３０の記憶部に入力される。演算部において、検知結果と液面高さデータとが比較され、たとえば、液体廃棄物貯留手段２４ａ内の液体廃棄物量が所定量に達したと判定されると、その判定結果に応じて、制御手段３０の制御部は液体廃棄物貯留手段２４ａの直ぐ下流側の液体廃棄物供給手段１２に取り付けられる図示しないポンプおよび電磁開閉弁に制御信号を送り、電磁開閉弁を開放し、ポンプを作動させて液体廃棄物貯留手段２４ａ内の液体廃棄物を液体廃棄物識別手段１４へ送給する。その際、液体廃棄物貯留手段２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ，２４ｅの直ぐ下流側の液体廃棄物供給手段１２に備えられる電磁開閉弁は閉鎖され、ポンプは停止状態にある。
【００５８】
液体廃棄物識別手段１４には、たとえば、ｐＨセンサが用いられる。太陽電池セル製造ライン３５から排出される液体廃棄物はそれぞれ特有のｐＨ値を有するので、ｐＨを測定するという簡易な操作によって、液体廃棄物の種類を容易に識別できる。制御手段３０の記憶部には、各液体廃棄物のｐＨ値などの物性値が予め入力される。ｐＨセンサによる検知結果は、制御手段３０の記憶部に入力され、演算部において記憶部から取り出される各液体廃棄物のｐＨ値と比較されて判定される。
【００５９】
工程Ｓ２では、種類が特定（判定）された液体廃棄物を、液体廃棄物識別手段１４から混合溶解手段１５に送給する。制御手段３０は、液体廃棄物の種類が判定されたことに応じて、液体廃棄物識別手段１４と混合溶解手段１５との間における液体廃棄物供給手段１２に備えられるポンプおよび電磁式開閉弁に制御信号を送り、電磁式開閉弁を開放してポンプを作動させ、液体廃棄物を混合溶解手段１５の混合槽１６に送給する。
【００６０】
工程Ｓ３では、液体廃棄物の混合槽１６への供給量を調整する。供給量の調整は、たとえば、混合溶解手段１５における混合槽１６の内部に設けられる液体廃棄物供給量検知手段１７、具体的には液面高さ検知センサを用いて行われる。制御手段３０の記憶部には、混合槽１６における液面高さと供給量との関係が数値データとして入力される。演算部において、液体廃棄物供給量検知手段１７による検知結果と、前記数値データとを比較すれば、その時点での供給量が所定量に達しているか否かを判定できる。本実施の形態では、液体廃棄物の混合槽１６への供給量を１０〜１１ｋｇとする。供給量が所定量に達していなければ、工程Ｓ２に戻って、液体廃棄物の混合槽１６への供給を継続する。供給量が所定量に達していれば、工程Ｓ４に進む。
【００６１】
工程Ｓ４では、工程Ｓ２における液体廃棄物の種類の判定結果に応じて、液体廃棄物に適する固体廃棄物を特定する。
【００６２】
制御手段３０は、工程Ｓ２における液体廃棄物の種類の判定結果に応じて、記憶部に予め入力される液体廃棄物に溶解し得る固体廃棄物のリストから適切な固体廃棄物を選択し、固体廃棄物が複数ある場合には、固体廃棄物貯留手段２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ，２５ｅにおける固体廃棄物の貯留状況を照合し、貯留量の多い固体廃棄物を選択する。たとえば、選択された固体廃棄物が酸化ケイ素であるとすれば、制御部は演算部による判定結果に応じて、固体廃棄物供給手段１３の固体廃棄物貯留手段２５ｃ（太陽電池セルの製造ライン３５における反射防止膜形成工程から排出される固体廃棄物すなわち酸化ケイ素を貯留する）との接続部近傍に取り付けられる図示しない真空ポンプおよび電磁式開閉弁に制御信号を送り、電磁式開閉弁を開放して真空ポンプを作動させ、酸化ケイ素を溶解槽１６に送給する。
【００６３】
工程Ｓ５では、所定量の液体廃棄物が供給されている混合槽１６に、攪拌装置１８を矢符の方向に回転駆動させながら固体廃棄物の供給を行い、固体廃棄物を液体廃棄物に溶解させる。
【００６４】
工程Ｓ６では、固体廃棄物の混合槽１６への投入量（供給量）を検知し、固体廃棄物の供給を継続するか否かを決定する。供給量の調整は、たとえば、混合溶解手段１５における混合槽１６の外側下部に設けられる図示しない固体廃棄物供給量検知手段（重量検知センサ）を用いて行われる。制御手段３０の記憶部には、混合槽１６に所定量の液体廃棄物が供給された状態を基準にする、混合槽１６の総重量と固体廃棄物の供給量との関係が数値データとして入力される。演算部において、重量検知センサによる検知結果と、前記数値データとを比較すれば、その時点での供給量が、所定量ｘ±０．５ｘ（ｋｇ）、すなわち０．５ｘ〜１．５ｘ（ｋｇ）の範囲内にあるか否かを判定できる。供給量が所定量に達していなければ、工程Ｓ５に戻って、固体廃棄物の混合槽１６への供給を継続する。供給量が所定量に達していれば、工程Ｓ６に進む。
【００６５】
工程Ｓ７では、混合槽１６において、液体廃棄物と固体廃棄物との混合物の攪拌を継続する。
【００６６】
工程Ｓ８では、固体廃棄物が液体廃棄物に完全に溶解しているか否かを確認する。この確認は、たとえば、目視などによっても行うことができる。完全に溶解していない場合は、工程Ｓ７に戻り、さらに攪拌を行う。完全に溶解している場合は、工程Ｓ９に進む。
【００６７】
工程Ｓ９では、固体廃棄物が液体廃棄物に溶解して得られる廃棄物溶液を、固体廃棄物および液体廃棄物の種類に応じて３つの排液管１９から選択して排出される。
【００６８】
本実施の形態では、１種の液体廃棄物に１種の固体廃棄物を溶解するけれども、それに限定されず、可能であれば１種の液体廃棄物に２種以上の固体廃棄物を溶解させてもよい。その時、１種の液体廃棄物に２種以上の固体廃棄物を一度に溶解させてもよいけれども、好ましくは固体廃棄物を１種ずつ順次溶解させるのが好ましい。
【実施例】
【００６９】
以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。なお本実施例において、太陽電池セルの基板には、多結晶シリコン基板を用いた。
【００７０】
（実施例１）
太陽電池セルの製造ライン３５において、エッチング工程から排出される液体廃棄物を貯留する液体廃棄物貯留手段２４ａには所定量である約１００ｋｇの液体廃棄物が貯留されたので、これを液体廃棄物識別手段１４に送給し、ｐＨの測定により、水酸化ナトリウム水溶液であることを識別した。この水酸化ナトリウム水溶液は、水酸化ナトリウム濃度約１０重量％、液温約６０℃であった。この水酸化ナトリウム水溶液を混合槽１６に供給した。一方、水酸化ナトリウム水溶液に溶解させるのに適する固体廃棄物として酸化ケイ素粉末を選択し、反射防止膜形成工程から排出される固体廃棄物を貯留する固体廃棄物貯留手段２５ｃから、約１ｋｇの酸化ケイ素粉末を攪拌装置１８の回転駆動下に混合槽１６に供給し、酸化ケイ素粉末を水酸化ナトリウム水溶液に溶解させ、目視により酸化ケイ素粉末が完全に溶解したことを確認し、廃棄物溶液を得た。得られた廃棄物溶液は１種の廃棄物として取り扱うことができ、従来のアルカリ廃液と同様の廃棄処理に供した。これによって、飛散防止のために酸化ケイ素粉末を顆粒状に造粒する作業を行う必要がなくなり、その作業に要するコストを削減できた。
【００７１】
（実施例２）
太陽電池セルの製造ライン３５（太陽電池セルの基板として多結晶シリコン基板を使用）において、反射防止膜形成工程から排出される液体廃棄物を貯留する液体廃棄物貯留手段２４ｃには所定量である約１００ｋｇの液体廃棄物が貯留されたので、これを液体廃棄物識別手段１４に送給し、ｐＨの測定により、フッ酸水溶液であることを識別した。このフッ酸水溶液は、フッ酸濃度約４９重量％、液温約２８℃であった。このフッ酸水溶液を混合槽１６に供給した。一方、フッ酸水溶液に溶解させるのに適する固体廃棄物として酸化ケイ素粉末を選択し、反射防止膜形成工程から排出される固体廃棄物を貯留する固体廃棄物貯留手段２５ｃから、約１ｋｇの酸化ケイ素粉末を攪拌装置１８の回転駆動下に混合槽１６に供給し、酸化ケイ素粉末をフッ酸水溶液に溶解させ、目視により酸化ケイ素粉末が完全に溶解したことを確認し、廃棄物溶液を得た。得られた廃棄物溶液は１種の廃棄物として取り扱うことができ、従来のフッ酸廃液と同様の廃棄処理に供した。これによって、飛散防止のために酸化ケイ素粉末を顆粒状に造粒する作業を行う必要がなくなり、その作業に要するコストを削減できた。
【００７２】
（実施例３）
酸化ケイ素粉末に代えてＰＳＧ化合物（固体廃棄物、ｎ型層形成工程）を選択する以外は、実施例１と同様にし、廃棄物溶液を得た。得られた廃棄物溶液は１種の廃棄物として取り扱うことができ、従来のアルカリ廃液と同様の廃棄処理に供した。これによって、ＰＳＧ化合物の廃棄処理コストを削減できた。
【００７３】
（実施例４）
酸化ケイ素粉末に代えてＰＳＧ化合物を選択する以外は、実施例２と同様にし、廃棄物溶液を得た。得られた廃棄物溶液は１種の廃棄物として取り扱うことができ、従来のアルカリ廃液と同様の廃棄処理に供した。これによって、ＰＳＧ化合物の廃棄処理コストを削減できた。
【００７４】
（実施例５）
酸化ケイ素粉末１ｋｇに代えてウエハ屑（固体廃棄物、エッチング工程）約１００ｇを選択する以外は、実施例１と同様にして、廃棄物溶液を得た。得られた廃棄物溶液は１種の廃棄物として取り扱うことができ、従来のアルカリ廃液と同様の廃棄処理に供した。これによって、ウエハ屑の廃棄処理コストを削減できた。
【００７５】
（実施例６）
実施例１と同様にして廃棄物溶液を得、この廃棄物溶液を混合槽１６に貯留した状態で、固体廃棄物としてＰＳＧ化合物を選択し、ｎ型層形成工程の固体廃棄物を貯留する固体廃棄物貯留手段２５ｂからＰＳＧ化合物約０．５ｋｇを攪拌下に混合槽１６に供給して溶解させ、新たな廃棄物溶液を得た。この新たな廃棄物溶液は１種の廃棄物として取り扱うことができ、従来のアルカリ廃液と同様の廃棄処理に供した。これによって、酸化ケイ素粉末の顆粒化コストおよびＰＳＧ化合物の廃棄処理コストを削減できた。
【００７６】
（実施例７）
ＰＳＧ化合物約０．５ｋｇに代えてウエハ屑（固体廃棄物、エッチング工程）約５０ｇを選択する以外は、実施例６と同様にして、新たな廃棄物溶液を得た。この新たな廃棄物溶液は１種の廃棄物として取り扱うことができ、従来のアルカリ廃液と同様の廃棄処理に供した。これによって、酸化ケイ素粉末の顆粒化コストおよびＰＳＧ化合物の廃棄処理コストを削減できた。
【００７７】
（実施例８）
実施例１で得られた廃棄物溶液（アルカリ廃液）に代えて実施例２で得られた廃棄物溶液（フッ酸廃液）を使用する以外は、実施例６と同様にして、新たな廃棄物溶液を得た。この新たな廃棄物溶液は１種の廃棄物として取り扱うことができ、従来のフッ酸廃液と同様の廃棄処理に供した。これによって、酸化ケイ素粉末の顆粒化コストおよびＰＳＧ化合物の廃棄処理コストを削減できた。
【００７８】
（実施例９）
実施例３と同様にして廃棄物溶液を得、この廃棄物溶液を混合槽１６に貯留した状態で、固体廃棄物として酸化ケイ素を選択し、反射防止膜形成工程から排出される固体廃棄物を貯留する固体廃棄物貯留手段２５ｃから、約０．５ｋｇの酸化ケイ素粉末を攪拌装置１８の回転駆動下に混合槽１６に供給して溶解させ、あらたな廃棄物溶液を得た。この新たな廃棄物溶液は１種の廃棄物として取り扱うことができ、従来のアルカリ廃液と同様の廃棄処理に供した。これによって、酸化ケイ素粉末の顆粒化コストおよびＰＳＧ化合物の廃棄処理コストを削減できた。
【００７９】
（実施例１０）
酸化ケイ素粉末０．５ｋｇに代えてウエハ屑５０ｇを選択する以外は、実施例９と同様にしてあらたな廃棄物溶液を得た。この新たな廃棄物溶液は１種の廃棄物として取り扱うことができ、従来のアルカリ廃液と同様の廃棄処理に供した。これによって、ウエハ屑およびＰＳＧ化合物の廃棄処理コストを削減できた。
【００８０】
（実施例１１）
実施例４と同様にして廃棄物溶液（フッ酸廃液）を得、この廃棄物溶液を混合槽１６に貯留した状態で、固体廃棄物として酸化ケイ素粉末を選択し、反射防止膜形成工程から排出される固体廃棄物を貯留する固体廃棄物貯留手段２５ｃから、約０．５ｋｇの酸化ケイ素粉末を攪拌装置１８の回転駆動下に混合槽１６に供給して溶解させ、新たな廃棄物溶液を得た。この新たな廃棄物溶液は１種の廃棄物として取り扱うことができ、従来のフッ酸廃液と同様の廃棄処理に供した。これによって、酸化ケイ素粉末の顆粒化コストおよびＰＳＧ化合物の廃棄処理コストを削減できた。
【００８１】
（実施例１２）
実施例５と同様にして廃棄物溶液（アルカリ廃液）を得、この廃棄物溶液を混合槽１６に貯留した状態で、固体廃棄物としてＰＳＧ化合物を選択し、ｎ型層形成工程から輩出される固体廃棄物を貯留する固体廃棄物貯留手段２５ｂから、約０．５ｋｇのＰＳＧ化合物を攪拌装置１８の回転駆動下に混合槽１６に供給して溶解させ、新たな廃棄物溶液を得た。この新たな廃棄物溶液は１種の廃棄物として取り扱うことができ、従来のアルカリ廃液と同様の廃棄処理に供した。これによって、ウエハ屑およびＰＳＧ化合物の廃棄処理コストを削減できた。
【００８２】
（実施例１３）
ＰＳＧ化合物に代えて酸化ケイ素粉末を選択する以外は、実施例１２と同様にして、新たな廃棄物溶液を得た。この新たな廃棄物溶液は１種の廃棄物として取り扱うことができ、従来のアルカリ廃液と同様の廃棄処理に供した。これによって、酸化ケイ素粉末の顆粒化コストおよびウエハ屑の廃棄処理コストを削減できた。
表２に実施例１〜１３における液体廃棄物および固体廃棄物を列記する。
【００８３】
【表２】
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の廃棄物処理システムの構成を模式的に示す系統図である。
【図２】図１に示す廃棄物処理システムにおける廃棄物処理動作を示すフローチャートである。
【図３】シリコン結晶系太陽電池の構造を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
【００８５】
１０ 廃棄物処理システム
１１ 回収手段
１２ 液体廃棄物供給手段
１３ 固体廃棄物供給手段
１４ 液体廃棄物識別手段
１５ 混合溶解手段
１６ 混合槽
１７ 液体廃棄物供給量検知手段
１８ 攪拌装置
１９ 排液管
２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ 第１の配管
２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，２１ｅ 固液分離手段
２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅ 第２の配管
２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ，２３ｅ 第３の配管
２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ，２４ｅ 液体廃棄物貯留手段
２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ，２５ｅ 固体廃棄物貯留手段
３０ 制御手段
３５ 太陽電池セルの製造ライン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池セルの製造ラインから液体廃棄物と固体廃棄物とを分離して回収する廃棄物回収工程と、
廃棄物回収工程において回収される液体廃棄物の種類を識別する液体廃棄物識別工程と、
液体廃棄物識別工程において識別される液体廃棄物の種類に応じて、液体廃棄物と混合する固体廃棄物を選択する固体廃棄物選択工程と、
液体廃棄物識別工程において種類が識別される液体廃棄物と固体廃棄物選択工程において選択される固体廃棄物とを混合し、固体廃棄物を液体廃棄物に溶解させる混合溶解工程とを含むことを特徴とする廃棄物処理方法。
【請求項２】
液体廃棄物識別工程において種類が識別される液体廃棄物はアルカリ水溶液またはフッ酸であり、
固体廃棄物選択工程において選択される固体廃棄物は酸化ケイ素であることを特徴とする請求項１記載の廃棄物処理方法。
【請求項３】
液体廃棄物識別工程において種類が識別される液体廃棄物はアルカリ水溶液またはフッ酸であり、
固体廃棄物選択工程において選択される固体廃棄物はリン酸化ケイ素化合物であることを特徴とする請求項１記載の廃棄物処理方法。
【請求項４】
液体廃棄物識別工程において種類が識別される液体廃棄物はアルカリ水溶液であり、
固体廃棄物選択工程において選択される固体廃棄物はウエハ屑であることを特徴とする請求項１記載の廃棄物処理方法。
【請求項５】
太陽電池セルの製造ラインから液体廃棄物と固体廃棄物とを分離して回収する廃棄物回収手段と、
廃棄物回収手段により回収される液体廃棄物の種類を識別する液体廃棄物識別手段と、
液体廃棄物識別手段により識別される液体廃棄物の種類に応じて、該液体廃棄物と混合する固体廃棄物を選択する固体廃棄物選択手段と、
液体廃棄物識別手段により識別される液体廃棄物と、固体廃棄物選択手段により選択される固体廃棄物とを混合し、固体廃棄物を液体廃棄物に溶解するための混合槽と、液体廃棄物および固体廃棄物の混合槽への供給量を検知する供給量検知手段とを備える混合溶解手段と、
混合槽に液体廃棄物を供給する液体廃棄物供給手段と、
混合槽に固体廃棄物を供給する固体廃棄物供給手段とを含むことを特徴とする廃棄物処理システム。
【請求項１】
太陽電池セルの製造ラインから液体廃棄物と固体廃棄物とを分離して回収する廃棄物回収工程と、
廃棄物回収工程において回収される液体廃棄物の種類を識別する液体廃棄物識別工程と、
液体廃棄物識別工程において識別される液体廃棄物の種類に応じて、液体廃棄物と混合する固体廃棄物を選択する固体廃棄物選択工程と、
液体廃棄物識別工程において種類が識別される液体廃棄物と固体廃棄物選択工程において選択される固体廃棄物とを混合し、固体廃棄物を液体廃棄物に溶解させる混合溶解工程とを含むことを特徴とする廃棄物処理方法。
【請求項２】
液体廃棄物識別工程において種類が識別される液体廃棄物はアルカリ水溶液またはフッ酸であり、
固体廃棄物選択工程において選択される固体廃棄物は酸化ケイ素であることを特徴とする請求項１記載の廃棄物処理方法。
【請求項３】
液体廃棄物識別工程において種類が識別される液体廃棄物はアルカリ水溶液またはフッ酸であり、
固体廃棄物選択工程において選択される固体廃棄物はリン酸化ケイ素化合物であることを特徴とする請求項１記載の廃棄物処理方法。
【請求項４】
液体廃棄物識別工程において種類が識別される液体廃棄物はアルカリ水溶液であり、
固体廃棄物選択工程において選択される固体廃棄物はウエハ屑であることを特徴とする請求項１記載の廃棄物処理方法。
【請求項５】
太陽電池セルの製造ラインから液体廃棄物と固体廃棄物とを分離して回収する廃棄物回収手段と、
廃棄物回収手段により回収される液体廃棄物の種類を識別する液体廃棄物識別手段と、
液体廃棄物識別手段により識別される液体廃棄物の種類に応じて、該液体廃棄物と混合する固体廃棄物を選択する固体廃棄物選択手段と、
液体廃棄物識別手段により識別される液体廃棄物と、固体廃棄物選択手段により選択される固体廃棄物とを混合し、固体廃棄物を液体廃棄物に溶解するための混合槽と、液体廃棄物および固体廃棄物の混合槽への供給量を検知する供給量検知手段とを備える混合溶解手段と、
混合槽に液体廃棄物を供給する液体廃棄物供給手段と、
混合槽に固体廃棄物を供給する固体廃棄物供給手段とを含むことを特徴とする廃棄物処理システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００７−１２５４９２（Ｐ２００７−１２５４９２Ａ）
【公開日】平成１９年５月２４日（２００７．５．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３２００７５（Ｐ２００５−３２００７５）
【出願日】平成１７年１１月２日（２００５．１１．２）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年５月２４日（２００７．５．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１１月２日（２００５．１１．２）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]