SMT電子機器製造業向け排水処理ソリューション

1．排水の発生源、代表的な汚染物質および水質特性

SMT（表面実装技術）電子製造工程で発生する排水は、プリソルダーパネルの洗浄、フラックス噴霧、SMT洗浄、リフロー半田付け時の冷却、SPI／AOI装置の洗浄、クリーンルームの洗浄、および工程廃液の排出などに由来します。これは電子組立産業における典型的な工業排水であり、重金属含有量が低く、有機負荷が高く、界面活性剤濃度が高いという特徴があります。

排水は一般的に以下の3種類に分類されます：

• 有機系工程洗浄排水
• 酸性・アルカリ性すすぎ排水
• 一般クリーンルーム排水

主な汚染物質には、フラックス残渣、ロジン樹脂、界面活性剤、有機溶剤、微量のスズおよび鉛、微細な浮遊粒子、ならびに溶解した酸・アルカリ・塩類が含まれます。

PCB製造排水と比較して、SMT排水は重金属濃度が著しく低く、有機化合物および発泡剤の濃度ははるかに高い。排水の水質および流量は生産工程の切り替えに伴い変動し、過剰な発泡、CODの不安定性、中程度の生物分解性といった要因が、さらに処理を困難にしている。汚染強度自体は比較的低いものの、排水には微細に分散した乳化状態の汚染物質が含まれており、従来の処理方法では除去が困難である。特に高品質な水の再利用を求める場合、その課題は一層顕著となる。

2．顧客が直面する主な課題

SMT製造は連続プロセスと間欠プロセスが混在しており、排水の排出量が極めて変動的である。フラックス残渣やロジン成分が原因で、CODが間欠的に基準値を超えることが頻発し、環境規制への適合維持が困難となっている。

界面活性剤の高濃度により、処理中に持続的な泡が発生し、沈降およびろ過プロセスに干渉し、全体的な処理効率を低下させます。

微細な浮遊粒子および乳化した有機化合物は、配管、フィルターカートリッジ、膜要素などに容易に付着し、設備の頻繁な目詰まり（ファウリング）を引き起こします。その結果、保守作業の負担が増加し、消耗品コストも上昇します。

従来の標準化された処理システムは、一般に消泡・脱乳化・防汚機能が不十分であり、SMT有機廃水特有の性質に対応できません。

さらに、SMT製造施設では通常、清浄度が厳しく要求されるコンパクトなクリーンルーム構成が採用されています。従来の排水処理設備は占有床面積が過大であり、密閉性が不十分な上、二次汚染のリスクを高めます。そのため、精密電子機器製造には、コンパクトで完全密閉型・カスタマイズ可能な処理システムが不可欠です。

3．処理プロセスおよび主要機器

高濃度界面活性剤、有機負荷の変動、乳化および発泡といった排水特性に対応するため、当社のソリューションでは以下の専用処理プロセスを採用しています。

分別収集 → 除泡・脱乳化 → 調質・凝集 → 高度酸化 → 精密ろ過 → 高度水再利用

各生産エリアからの排水はそれぞれ分けて収集・均質化し、生産工程の切り替えに伴う流量・水質変動を最小限に抑えます。

専用の脱乳化・消泡プロセスにより、安定した乳化状態を効果的に破壊し、持続性のある泡を除去するとともに、コロイド状ロジンおよびフラックス残渣を除去します。

凝集・沈殿処理で浮遊固形物および高分子有機化合物を除去し、高度酸化処理で難分解性有機汚染物質を分解してCOD（化学的酸素要求量）の除去性能を安定化させます。

最後に、超濾過（UF）と耐目詰まり型逆浸透膜（RO）を組み合わせることで、生産ラインの洗浄やクリーンルーム用設備用水などに適した高品質な再生水を生成します。

主要な装置には以下が含まれます：

• 自動脱乳化・消泡装置
• スマート制御による調整・反応システム
• 高効率凝集・沈殿槽
• 高度酸化装置
• 防汚膜システム
• スマートな薬品自動投与システム
• オンライン水質監視装置

4．ソリューションのメリット

本ソリューションは、SMT電子実装工場の運転条件に特化して設計されており、持続的な発泡、難分解性乳化有機物、CODの変動、膜の目詰まりなど、業界が直面する主要な課題に対応します。

処理後の排水は、環境放流基準および高品質なプロセス用水の再利用要件の両方を一貫して満たします。

クリーンルームの要件、設置可能なスペース、生産工程からの廃水の特性に応じて、非標準のカスタマイズ機器を設計可能です。具体的には、完全密閉・漏れ防止構造、発泡抑制型流路、目詰まり防止設計、および二次汚染を防ぐコンパクトなモジュール式処理ユニットなどにより、クリーンな製造環境を支援します。

すべての中核機械設備、電気制御システム、および水処理設備は、CEおよびULの国際規格に適合しており、運用上の安全性・信頼性を確保するとともに、グローバルな電子機器製造仕様への適合を保証します。

このシステムは、油圧ショックおよび汚染物質によるショック負荷に対して優れた耐性を発揮し、卓越した消泡・浄化性能を実現します。これにより、保守コストと生産停止時間を大幅に削減でき、水の再利用率は95％を超えます。

コンパクトなモジュール式設計により設置スペースを最小限に抑え、完全自動運転を可能にするとともに、継続的な処理能力の拡大やアジャイル製造への対応を支える柔軟な拡張性を備えています。

5．実績および支援資料

当社は、大規模SMT電子工業団地および高精度電子組立工場向けの排水処理ソリューションの導入実績が豊富です。

代表的な参考事例として、フラックス洗浄工程およびSMT組立工程から発生する混合排水を処理するため、1日800m³の処理能力を有するスマート電子組立生産ライン向け排水処理・水再利用システムの設計・導入があります。

このシステムは、過剰な発泡、COD除去の不安定化、設備の目詰まりといった長年の課題を解消し、年間を通じて安定した連続運転を実現。さらに、環境法令適合性検査およびクリーンルームの受入審査にも無事合格しました。

関連資格には以下が含まれます：

• SMT有機系廃水処理技術に関する独自特許
• CE、UL、ISO規格に基づく機器認証をすべて取得済み
• 独立した第三者機関による水質検査報告書
• プロジェクト完了および受入文書
• 電子機器製造業界における実績ある導入事例

6．サービス範囲およびプロジェクト実行

SMT電子機器製造向け廃水処理のため、エンジニアリング・調達・建設（EPC）を含む包括的なソリューションを提供しています。具体的には：

• 現地調査およびプロセス評価
• 廃水サンプリングおよび実験室分析
• カスタマイズされたプロセス設計
• 非標準設備の製造
• 設置および据付
• 運用・保守（O&M）サービス
• システムのアップグレードおよび改造工事
• 消耗品および交換部品の生涯供給

標準プロジェクトフロー

• 現地調査、排水サンプリングおよび分析試験
• SMT生産条件に応じたカスタマイズ型処理ソリューションおよび商用見積もり
• 契約締結後の設備設計・製造および現地設置
• 安定した法規制適合が達成されるまでのシステム立ち上げおよび統合試運転
• 環境認定支援およびオペレーター向け研修
• 長期にわたる予防保全、システム最適化、および24時間365日の技術サポート