特許 6384558 湿式塗装ブース循環水の処理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6384558

(24)【登録日】2018年8月17日

(45)【発行日】2018年9月5日

(54)【発明の名称】湿式塗装ブース循環水の処理装置

(51)【国際特許分類】

   C02F 1/56 20060101AFI20180827BHJP

   C02F 1/24 20060101ALI20180827BHJP

   B01F 5/02 20060101ALI20180827BHJP

   B01F 3/04 20060101ALI20180827BHJP

【ＦＩ】

   C02F1/56 G

   C02F1/24 A

   B01F5/02 A

   B01F3/04 Z

【請求項の数】7

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2017-54522(P2017-54522)

(22)【出願日】2017年3月21日

【審査請求日】2018年3月1日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001063

【氏名又は名称】栗田工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100086911

【弁理士】

【氏名又は名称】重野 剛

(74)【代理人】

【識別番号】100144967

【弁理士】

【氏名又は名称】重野 隆之

(72)【発明者】

【氏名】吉田 恒行

(72)【発明者】

【氏名】上野 健一

(72)【発明者】

【氏名】吉川 努

【審査官】 富永 正史

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１３／１３６４２９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１１−２５１２３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１７３５６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１５５９１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１１５６２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭４９−０３１１６８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００２−３５５６８０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０２Ｆ １／５２− １／５６

Ｃ０２Ｆ １／２４

Ｂ０１Ｄ ２１／００−２１／３４

Ｂ０１Ｆ ３／０４

Ｂ０１Ｆ ５／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

湿式塗装ブース循環水を受け入れるピットと、
該ピット内の水中を移動可能な吸引口を備えた、該ピットの底部に堆積した塗料スラッジを吸引回収するための吸引手段と、
該吸引手段で吸引された水及び塗料スラッジが導入される反応槽と、
該反応槽内に導入される、又は導入された水に薬剤を添加する手段と、
該反応槽に設けられた撹拌手段と、
該反応槽から反応水が導入され、スラッジと処理水とに浮上分離する浮上分離装置と、
該ピットで浮上したスラッジを該浮上分離装置に送るフロートポンプと、
該浮上分離装置からの処理水を前記ピットに戻す返送手段と、
該浮上分離装置からスラッジを排出する排出手段と
を備えた湿式塗装ブース循環水の処理装置。

【請求項2】

請求項１において、前記撹拌手段は、前記反応槽内の水面位付近に吸込口を有し、該吸込口から吸い込んだ空気又は空気と該反応槽内の水を下向きに吐出する水中ポンプであることを特徴とする湿式塗装ブース循環水の処理装置。

【請求項3】

請求項１又は２において、前記薬剤は、少なくとも高分子凝集剤及び不粘着化剤の一方又は双方であることを特徴とする湿式塗装ブース循環水の処理装置。

【請求項4】

請求項１〜３のいずれか1項において、
前記吸引手段、前記反応槽、及び該吸引手段から該反応槽に至る経路の少なくともいずれかにおいて、水の濁りを検知する濁りセンサが設けられているとともに、
該濁りセンサの検出値によって前記吸引口の位置、及び前記薬剤の添加量の少なくとも一方を制御する制御手段が設けられている
ことを特徴とする湿式塗装ブース循環水の処理装置。

【請求項5】

請求項１〜４のいずれか１項において、前記吸引手段は、先端が前記吸引口となっている吸引管を有し、該吸引管の上部に、逆洗水又は逆洗エアーを供給するための配管が接続されていることを特徴とする湿式塗装ブース循環水の処理装置。

【請求項6】

請求項１〜５のいずれか１項において、前記吸引手段で吸引された水及び塗料スラッジは、透明チューブを介して前記反応槽に導入されることを特徴とする湿式塗装ブース循環水の処理装置。

【請求項7】

請求項１〜６のいずれか１項において、前記ピット内は、該ピットの底面から立ち上がる立壁により複数のゾーンに分けられていることを特徴とする湿式塗装ブース循環水の処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、溶剤系塗料を含む湿式塗装ブース循環水中から塗料スラッジを分離する湿式塗装ブース循環水の処理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

自動車、電気機器、金属製品などの塗装工程ではスプレー塗装が行なわれており、被塗物に塗着しないオーバースプレーペイント（余剰塗料）が多量に発生する。その発生量は、塗着効率の高い静電塗装を除けば使用塗料の５０％から６０％程度にも達する。したがって、塗装工程の環境から余剰塗料を除去、回収する必要がある。余剰塗料の捕集には、通常、水洗による湿式塗装ブースが採用されており、水洗水は循環使用されるが、その際、循環水中に塗料が残留して蓄積することを防止するため、循環水中の余剰塗料を凝集分離することが行われている。

【0003】

塗料は大別して、溶剤としてシンナーなどの有機溶剤のみを用いた溶剤系塗料と、水を用いた水性塗料とがある。溶剤系塗料は、水性塗料に比べ、耐候性や耐チッピング性などに優れており、特に自動車用の上塗りクリアー塗装においては多く使われているが、溶剤系塗料は、循環水中に取り込まれた余剰塗料の粒子の粘着性が高いため、諸設備に付着して激しい汚れを生じたり、凝集して大きな固まりになって目詰まりを生じやすいという問題がある。

【0004】

このため、溶剤系塗料を含む湿式塗装ブース循環水の凝集処理に際しては、溶剤系塗料を不粘着化することが重要となる。

【0005】

特開平１１−２９０８６４号公報には、湿式塗装ブース（ウォーターカーテン式）ピットの排水に不粘着化剤を添加し、ピットの底部と上部に仕切りを設け、不粘着化処理塗料の浮上スラッジと沈殿スラッジを循環水とともに連続して吸引し、フィルターで固液分離して固形分を回収し、処理水をピットに戻す設備が記載されている。しかしながら、同文献にも記載されているように、沈殿スラッジの堆積は避けられず、定期的な清掃が必要である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開平１１−２９０８６４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

特許文献１には、次の課題がある。
（１）前述のように沈殿スラッジの堆積は避けられず、ブースの安定運転のためには、定期的な水抜き清掃が必要である。
（２）沈殿スラッジの水抜き清掃においても沈殿スラッジはバキュームで吸引することが多く、この場合スラッジの含水率が高く、廃棄物量が膨大である。
（３）沈殿スラッジ吸引は、吸口が一定の位置にある場合、吸い口のごく近傍の沈殿堆積スラッジしか吸えず、長期間常にブースの運転に問題が起きない程度に沈殿堆積を安定して除去することができず、水抜き清掃が必要。
（４）堆積スラッジはヘドロ状である場合も多く、これを連続的に水と一緒に吸引し、フィルターで固液分離するのは、目詰まりで濾過速度が十分に確保できず、非常に困難である。

【0008】

本発明は、塗料スラッジを、吸口の位置が可動できる装置にて吸引し、ピットの沈殿スラッジを除去し、ピットの定期的な清掃を不要にすることができる湿式塗装ブース循環水の処理装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の湿式塗装ブース循環水の処理装置は、湿式塗装ブース循環水を受け入れるピットと、該ピット内の水中を移動可能な吸引口を備えた、堆積した塗料スラッジを吸引回収するための吸引手段と、該吸引手段で吸引された水及び塗料スラッジが導入される反応槽と、該反応槽内に導入される、又は導入された水に薬剤を添加する手段と、該反応槽に設けられた撹拌手段と、反応槽から反応水が導入され、スラッジと処理水とに浮上分離する浮上分離装置と、該浮上分離装置からの処理水を前記ピットに戻す返送手段と、
該浮上分離装置からスラッジを排出する排出手段とを備える。

【0010】

本発明の一態様では、前記撹拌手段は、反応槽内の水面位付近の空気を吸い込み、該反応槽内に空気を吐出するポンプである。

【0011】

本発明の一態様では、前記薬剤は、少なくとも高分子凝集剤及び不粘着化剤の一方又は双方である。
本発明の一態様では、前記吸引手段、前記反応槽、及び該吸引手段から該反応槽に至る経路の少なくともいずれかにおいて、水の濁りを検知する濁りセンサが設けられているとともに、該濁りセンサの検出値によって前記吸引口の位置、及び前記薬剤の添加量の少なくとも一方を制御する制御手段が設けられている。

【発明の効果】

【0012】

本発明装置では、ピット内に堆積した塗料スラッジを吸引手段にて吸引し、浮上分離処理する。本発明によると、ピットの定期的な清掃を不要にすることができる。本発明の一態様によると、適切な固液分離を行うことにより回収スラッジの含水率を低減し、廃棄物量を削減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】実施の形態に係る湿式塗装ブース循環水の処理装置の構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、図１を参照して実施の形態に係る湿式塗装ブース循環水の処理装置について説明する。湿式塗装ブースからの戻り水（塗料含有水）は、配管１を介してピット２の一端側に導入される。ピット２の他端側に水の取出用の配管１０が設けられている。

【0015】

ピット２内は、底面から立ち上がる立壁３，４と、水面上方から水面下に没するように上下方向に設けられた垂下壁５とによって４個のゾーン２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄに分けられている。立壁３，４と垂下壁５は互いに平行方向に設けられている。これらの方向は、ピット２の前記一端と他端（図の左端と右端）を結ぶ方向と直交方向になっている。垂下壁５は立壁３，４の略中間の上方に位置している。

【0016】

ゾーン２ｂ，２ｃにそれぞれフロートポンプ７，８が配置されている。フロートポンプ７はゾーン２ｂに位置することが好ましいが、フロートポンプ８はゾーン２ｄに位置してもよい。

【0017】

ピット２のゾーン２ａには塗料不粘着化剤が添加装置９によって添加可能とされている。

【0018】

ピット２の底部に堆積したスラッジＳを吸引するように、吸引管１５が水面上方から底面付近にまで差し込まれている。吸引管１５の先端が吸引口１５ａとなっている。なお、吸引管１５の上部には、逆洗水又は逆洗エアーを供給するための配管１９が接続されている。該配管１９にバルブ１９ａが設けられている。吸引管１５の上端は、バルブ１６を介して吸引ポンプ１７に接続されている。

【0019】

吸引ポンプ１７の吐出口からの吐出水は、透明チューブ１８を介して反応槽２０の第１槽２１に送水される。反応槽２０内は、仕切壁（溢流壁）２３によって第１槽２１と第２槽２２とに区画されている。第１槽２１及び第２槽２２内にそれぞれ逆さ宙吊り状に水中ポンプ２４，２５が設置されている。水中ポンプ２４の吸込口は、第１槽２１の水面位付近となっており、該水中ポンプ２４が作動すると、空気のみ、又は空気と第１槽２１内の水とが吸い込まれるようになっている。水中ポンプ２４の吐出口は下向きとなっており、この巻き込まれた空気が第１槽２１内の下方に向かって吐出される。

【0020】

水中ポンプ２５の吐出口には配管２８が接続されており、浮上分離装置３０へ送水可能となっている。

【0021】

浮上分離装置３０は、槽３１と、槽３１内に設けられた仕切壁３２，３３によって分離室３５と、移流室３６と、溢流室３７とに区画されている。仕切壁３２の下端に移流口３４が設けられている。溢流室の下部に流出口３８が設けられている。

【0022】

分離室３５内で浮上したスラッジを掻き出すようにスクレーパ４０が設けられている。このスクレーパ４０は、ローラ４１，４２，４３に無端回動可能に掛け回されたフィン付きベルト４４を有しており、浮上スラッジをガイドスロープ４５に沿って掻き上げて回収槽５０へ排出するように構成されている。

【0023】

回収槽５０内の下部に透水板５１が水平に設置され、該透水板５１の上側に袋状のフレコン（フレキシブルコンテナ）５２が上開状態にて配置されている。

【0024】

この湿式塗装ブース循環水の処理装置にあっては、配管１からの塗装ブース戻り水がピット２に流入し、不粘着化剤が添加され、一部のスラッジは沈殿し、一部のスラッジは浮上する。浮上したスラッジは、フロートポンプ７，８によって浮上分離装置３０の分離室３５へ送られる。スラッジが沈殿及び浮上により分離されて清浄となった水は、配管１０、ポンプ１１及び配管１２を介して塗装ブースに送水される。

【0025】

ピット２内で沈殿したスラッジは、吸引管１５によって吸引され、透明チューブ１８から反応槽２０の第１槽２１へ導入される。この第１槽２１（チューブ１８でもよい。）に対し、タンク２６又は２７から高分子凝集剤としてカチオンポリマー又はアニオンポリマーの水溶液がポンプ２６ａ，２７ａによって添加される。そして、ポンプ２４の作動によって、空気及び水と混合され、凝集処理及び気泡付着処理が行われる。気泡が付着した凝集スラッジは、第１槽２１内の水と共に、仕切壁２３をオーバーフローして第２槽２２に流入し、ポンプ２５及び配管２８を介して浮上分離装置３０の分離室３５に送水される。

【0026】

分離室３５で浮上したスラッジは、スクレーパ４０によって掻き出され、フレコン５２内に落とし込まれる。スラッジが分離された水は、移流口３４から移流室３６に流入し、仕切壁（溢流壁）３３をオーバーフローし、溢流室３７及び流出口３８から配管３９を介してピット２に戻される。フレコン５２及び透水板５１を透水した水（分離水）は、流出口５３、配管５４を介してピット２に戻される。フレコン５２内がスラッジで満杯になった場合には、新しいフレコンと交換する。

【0027】

このようにして、湿式塗装ブース排水を効率よく処理することができる。

【0028】

なお、ピット２から吸引した水が透明チューブ１８を流れるときに、透明チューブ１８内を透視し、スラッジが混在しているか判断する。スラッジが混在しているときには、吸引管１５の吸引口１５ａを同一箇所に位置させておき、吸引を継続する。透明チューブ１８を流れる水にスラッジが混在しないようになったならば、吸引管１５の吸引口１５ａを別位置に移動させ、その位置に堆積したスラッジを吸引する。また、必要に応じ、バルブ１６を閉、バルブ１９ａを開とし、吸引管１５内を水又はエアーによって逆洗する。

【0029】

本発明では、ピット２から吸引したスラッジと水の混合物の通る透明チューブ１８または反応槽２０に水の濁りを測定するセンサーを設置し、このセンサーの検出値により吸引口１５ａの位置または、および、ポリマーの添加量を制御するようにしてもよい。

【0030】

ポンプ１７としては、バキュームポンプ、ダイアフラムポンプ、羽付き水中ポンプ、陸上置き羽付きポンプ、モーノポンプなど各種のものを用いることができる。

【0031】

浮上分離装置３０は、スクレーパーで浮上スラッジを排出する方式のほか、オーバーフローで浮上スラッジを排出するものなども採用することができる。

【0032】

処理水をピットに戻す配管３９は、自然流下式でもよいが、バキュームポンプ、ダイアフラムポンプ、羽付き水中ポンプ、陸上置き羽付きポンプ、モーノポンプなどを用いてもよい。

【0033】

スラッジを受ける容器は、フレコンに限らず、分離水が流れ出ることができる穴がある容器や網などを用いてもよい。

【0034】

薬剤は、高分子凝集剤、不粘着剤のほか、消泡剤、消臭剤等を用いてもよい。

【実施例】

【0035】

図１に示す湿式塗装ブース循環水の処理装置によって、自動車部品工場の湿式塗装ブースにて、塗装稼働中（オンライン）に過去に沈殿堆積したスラッジ回収を行った。ブース稼働中であるので、常に余剰塗料が循環水に入ってきており、これらはピット２に添加している不粘着化剤により処理され、その大部分がピット２にて浮上した。沈殿堆積スラッジ吸引中は既存の浮上スラッジ回収システムも稼働中で、浮上分離装置では沈殿堆積スラッジと同時にピット２で浮上した処理スラッジの回収を並行して行った。

【0036】

循環水ピット沈殿物と循環水の混合物を、吸引口１５ａにストレーナーを付けた、長さ２ｍ、直径４０ｍｍのアルミパイプ製吸引管１５を介してバキュームポンプ１７にて吸引した。バキュームポンプ１７出口からの透明チューブ（この実施例ではホース）１８を通して取水の濁りを確認し、濁りにあわせて取水位置変更（透明になったときには、スラッジが無くなったことを意味するので、吸引場所を変える）、ポリマー添加量の変更（濁度が下がるほどポリマー添加量減少）を行った。

【0037】

反応槽２０の第１槽２１へは、高分子凝集剤としてアニオンポリマーであるクリスタックＢ−３４２と、カチオンポリマーであるクリフィックスＥＣ−４８２とを添加し、水中ポンプ２４で撹拌した。この際、水中ポンプ２４には空気のみ吸引され、空気を含む凝集スラッジとなり、浮上し、第２槽２２にオーバーフローした。

【0038】

第２槽２２のポンプ２５により、水と凝集スラッジが浮上分離装置３０に送水され、ここでスラッジが分離され、水面上から除去されたスラッジは、フレコンに回収した。

【0039】

述べ３０ｈ稼働させ、沈殿堆積スラッジとしては３５６４ｋｇ（８９１ｋｇ／フレコン×４袋。含水率７３％）を回収した。固形分（ドライ量）としては９６２ｋｇであった。なお、このピットでは、従来、堆積スラッジをバキュームカーで吸引、除去した場合のスラッジ（汚泥）の含水率は９０％であった。同じ量の固形分を除去したと仮定した場合、廃棄物量は９６２０ｋｇとなり、今回のほぼ３倍量となる。

【0040】

従って、本発明装置によると、含水率の低いスラッジを効率よく回収できることが認められた。

【符号の説明】

【0041】

２ ピット
７，８ フロートポンプ
１５ 吸引管
２０ 反応槽
３０ 浮上分離槽
５０ 回収槽
５２ フレコン

【要約】

【課題】塗料スラッジを、吸口の位置が可動できる装置にて吸引し、ピットの沈殿スラッジを除去し、ピットの定期的な清掃を不要にすることができる湿式塗装ブース循環水の処理装置を提供する。
【解決手段】湿式塗装ブース循環水を受け入れるピットと、該ピット内の水中を移動可能な吸引口を備えた、塗料スラッジを吸引回収するための吸引手段と、該吸引手段で吸引された水が導入される反応槽と、該反応槽内に導入される、又は導入された水に薬剤を添加する手段と、該反応槽に設けられた撹拌手段と、反応槽から反応水が導入され、スラッジと処理水とに浮上分離する浮上分離装置と、浮上分離装置からの処理水を循環水ピットに戻す返送手段と、浮上分離装置からスラッジを排出する排出手段とを備えた湿式塗装ブース循環水の処理装置。
【選択図】図１

【図1】