JP2001170528A - 湿式塗装ブース循環水系の処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 循環水槽から湿式塗装ブースに送水し、該循
環水槽に返送する第１の循環水系と、該循環水槽から固
液分離装置に送水し、分離水を該循環水槽に返送する第
２の循環水系とを有する湿式塗装ブース循環水系の処理
方法において、第１の循環水系及び第２の循環水系の両
循環水系内で塗料を効果的に不粘着化し、第１の循環水
系における配管等の閉塞等を防止して水洗効率を高く維
持し、また、作業性を高めると共に、第２の循環水系に
おける塗料スラッジの固液分離効率、塗料スラッジの回
収効率を高める。 【解決手段】 第１の循環水系にセピオライトを添加
し、第２の循環水系の固液分離装置内部又は固液分離装
置への流入路に、セピオライト、ポリビニルアルコール
及びメラミンホルムアルデヒド縮合物の酸コロイドより
なる群から選ばれる１種又は２種以上の塗料の凝集吸着
剤を添加する湿式塗装ブース循環水系の処理方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は湿式塗装ブース循環
水系の処理方法に係り、特に、湿式塗装ブースにおい
て、オーバースプレーされた塗料を捕集するために噴霧
される循環水中の塗料の粘着性を低減し、系内への塗料
の粘着固化を防止すると共に、この循環水から塗料スラ
ッジを効率的に回収し、回収した塗料スラッジを不粘着
化する湿式塗装ブース循環水系の処理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車工業における塗装工程では、一般
に車体に噴霧された塗料（ペイント）の歩留りは６０〜
８０％であり、使用ペイントの４０〜２０％は次工程で
除去すべき過剰塗料である。この過剰に噴霧された余剰
塗料は、通常、水洗による湿式塗装ブースで捕集処理さ
れており、水洗水は循環使用される。

【０００３】図１は、この湿式塗装ブースにおける循環
水系を示す系統図であり、循環水槽１内の水は、ポンプ
Ｐ_１を有する配管１１により湿式塗装ブース２に送水さ
れ、湿式塗装ブース２内に散水される。湿式塗装ブース
２内に散水され、余剰塗料を捕集した水は配管１２によ
り循環水槽１に返送される（以下、この循環水槽１から
湿式塗装ブース２に送水され、循環水槽１に返送される
循環水系を「第１の循環水系」と称す。）。循環水槽１
内の水は、ポンプＰ_２を有する配管１３より遠心分離機
３等の固液分離装置に送水され、塗料スラッジが分離回
収される。この遠心分離機３で塗料スラッジが除去され
た処理水は配管１４より循環水槽１に返送される（以
下、この循環水槽１から遠心分離機３に送水され、循環
水槽１に返送される循環水系を「第２の循環水系」と称
す場合がある。）。なお、循環水槽１は透水性の仕切板
１Ａを設け、湿式塗装ブース２へ送水される洗浄水中へ
の夾雑物の混入を防止している場合もある。また、循環
水槽１には攪拌機１Ｂが設けられている場合もあり、捕
集された塗料の沈降を防止して遠心分離機３に円滑に送
給することができるように構成されている。

【０００４】このような湿式塗装ブースの循環水系のう
ち、第１の循環水系においては、水洗水に捕集される余
剰塗料の粘着性が高いため、スプレーブースの水幕板、
配管系、スプレーノズル等に付着して配管やノズルの目
詰りを起こし、水洗効率を著しく低下させる；余剰塗料
の付着により、スプレーブースの排気系が詰り、空気の
流通が阻害された場合には、ブース内に塗料溶剤が充満
し、安全衛生上危険な状態となり、著しく作業環境を悪
化させる；余剰塗料の大部分はスプレーブースのブース
ピット底、循環ピット底に沈積し、沈積した塗料は時間
の経過と共にゴム状に固化し、清掃除去に多大な手間と
労力を要するようになる；といった問題が生起する。

【０００５】また、第２の循環水系においても、配管内
での余剰塗料の付着の問題があり、また、遠心分離機等
の固液分離装置で分離された塗料スラッジが固液分離装
置の内壁等に付着して連続運転を阻害したり、塗料スラ
ッジの回収効率を低減させたりするなどの問題が生起す
る。

【０００６】従来、このような湿式塗装ブース循環水系
の処理方法としては、第１の循環水系にアルミナゾル等
の塗料の不粘着化剤を添加し、第２の循環水系にセピオ
ライト等の粘土鉱物を添加することが提案されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記の方法によれば、
ある程度の改善効果が得られるが、十分であるとは言え
ず、特に、塗料スラッジの回収効率において、より一層
の向上が望まれている。

【０００８】本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされ
たものであって、循環水槽から湿式塗装ブースに送水
し、該循環水槽に返送する第１の循環水系と、該循環水
槽から固液分離装置に送水し、該循環水槽に返送する第
２の循環水系とを有する湿式塗装ブース循環水系の処理
方法において、第１の循環水系及び第２の循環水系の両
循環水系内で塗料を効果的に不粘着化し、第１の循環水
系における配管等の閉塞等を防止して水洗効率を高く維
持し、また、作業性を高めると共に、第２の循環水系に
おける塗料スラッジの固液分離効率、塗料スラッジの回
収効率を高めることができる湿式塗装ブース循環水系の
処理方法を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の湿式塗装ブース
循環水系の処理方法は、循環水槽から湿式塗装ブースに
送水し、該循環水槽に返送する第１の循環水系と、該循
環水槽から固液分離装置に送水し、分離水を該循環水槽
に返送する第２の循環水系とを有する湿式塗装ブース循
環水系の処理方法において、前記第１の循環水系にセピ
オライトを添加し、第２の循環水系の固液分離装置内部
又は固液分離装置への流入路に、セピオライト、ポリビ
ニルアルコール及びメラミンホルムアルデヒド縮合物の
酸コロイドよりなる群から選ばれる１種又は２種以上の
塗料の凝集吸着剤を添加することを特徴とする。

【００１０】セピオライトはＭｇ_８Ｓｉ_１２Ｏ_３０（Ｏ
Ｈ）_４（ＯＨ_２）_４・８Ｈ_２Ｏで表される含水マグネシ
ウムケイ酸塩で、多くのミクロポアを有する鎖状構造の
繊維状鉱物であるため、第１の循環水系に添加されたセ
ピオライトは、塗料粒子と反応してそのミクロポアの内
に塗料粒子を吸着することによって塗料を効果的に不粘
着化する。

【００１１】一方、第２の循環水系においては、第１の
循環水系に添加されたセピオライトにより、十分に塗料
スラッジが不粘着化され、粒子径１０〜２０μｍ程度の
微細粒子に分散される。そして、第２の循環水系の固液
分離装置内部又は固液分離装置への流入路に添加された
塗料の凝集吸着剤に塗料が吸着されて不粘着化された状
態が保たれると共に、これらが凝集して粒子が粗大化す
るため、効率的に固液分離することが可能となり、塗料
スラッジの固液分離効率、回収効率が向上する。また、
回収された塗料スラッジの不粘着性も改善される。

【００１２】本発明において、第２の循環水系の固液分
離装置内部又は固液分離装置への流入路で添加する塗料
の凝集吸着剤としては特にセピオライトが好ましく、こ
のように、第１及び第２の循環水系でセピオライトを添
加して、固液分離時のセピオライト濃度を高めることに
より、セピオライトと塗料スラッジとの反応がより一層
促進され、セピオライトのミクロポアに塗料スラッジを
多く吸着することでより一層粒子径の大きな塗料スラッ
ジを形成して、分離効率、回収効率を高めることができ
るようになる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。なお、図１〜３に示す湿式塗装ブ
ースの循環水系において、同一機能を奏する部材には同
一符号を付してある。

【００１４】本発明においては、図１に示されるような
湿式塗装ブースの循環水系において、第１の循環水系に
セピオライトを添加し、第２の循環水系の固液分離装置
内部又は固液分離装置への流入路に、セピオライト、ポ
リビニルアルコール及びメラミンホルムアルデヒド縮合
物の酸コロイドの１種又は２種以上の塗料の凝集吸着
剤、好ましくはセピオライトを添加する。

【００１５】第１の循環水系へのセピオライトの添加箇
所としては、特に、洗浄水が湿式塗装ブース２に送水さ
れる系路が好ましく、図１において、前述の循環水槽１
の仕切板１Ａで夾雑物を取り除き、ポンプＰ_１の送水口
付近（添加箇所Ａ）、或いは、洗浄水を湿式塗装ブース
１に送水する配管１１に添加するのが好ましい。

【００１６】この第１の循環水系に添加するセピオライ
トは、粉末のまま添加しても良いが、０．１〜２０重量
％程度の水分散液として添加するのが好ましい。

【００１７】第１の循環水系へのセピオライトの添加量
は、多い程、塗料粒子が微細化して高い不粘着化効果が
得られる。セピオライトは、処理対象とする塗料の種類
等によっても異なるが、一般的には洗浄水中の濃度、即
ち、配管１１内を送水される水中の濃度が１ｐｐｍ以
上、特に１０ｐｐｍ以上、とりわけ５００ｐｐｍ以上と
なるように、循環水中に持ち込まれる塗料ミストに対し
て０．１重量％以上、特に１〜５重量％とりわけ１〜２
重量％となるように添加するのが好ましい。

【００１８】第１の循環水系に添加されたセピオライト
は余剰塗料に付着して消耗すると共に第２の循環水系に
おける固液分離装置で回収されるＳＳに伴って排出され
るので、第１の循環水系へは上記添加量となるように、
セピオライトを連続注入又はバッチ注入して補充するの
が好ましい。

【００１９】一方、第２の循環水系の固液分離装置に添
加する塗料の凝集吸着剤の添加箇所は、固液分離装置の
流入路、即ち、図１における遠心分離機３への流入路の
送水配管１３（図１の添加箇所Ｂ）、或いは固液分離装
置に直接添加する。

【００２０】なお、遠心分離機３への送水配管１３は、
その吸込部を循環水槽１に設けるかわりに、図２に示す
ように、湿式塗装ブース１への送水配管１１から分岐さ
せても良い。

【００２１】この第２の循環水系に添加する塗料の凝集
吸着剤は、前述の如く、セピオライト、ポリビニルアル
コール、メラミンホルムアルデヒド縮合物の酸コロイド
の１種又は２種以上であるが、特にセピオライトを用い
るのが添加効果の面で好適である。

【００２２】第１の循環水系の運転中、第２の循環水系
は連続運転としても良く、一定時間ごと或いは循環水槽
中のＳＳ濃度が一定値以上となったとき等に間欠的に運
転しても良い。

【００２３】セピオライト等の塗料の凝集吸着剤の添加
量は多い程塗料スラッジの分離効率及び回収効率を高め
ることができることから、遠心分離機３等の固液分離装
置に導入される水（流入路配管１３内の水）中の濃度で
１ｐｐｍ以上、特に５ｐｐｍ以上添加するのが好まし
い。より具体的な添加量は、対象とする循環水系、第１
の循環水系のセピオライト添加量等によっても異なる
が、固液分離装置に導入される水に対して５〜１００ｐ
ｐｍ、特に、第１の循環水系において湿式塗装ブースに
導入される水に対するセピオライトの添加量との合計で
１００〜６００ｐｐｍ程度となるように添加するのが好
ましい。

【００２４】第２の循環水系に添加されたセピオライト
等の塗料の凝集吸着剤は、塗料スラッジと共に系外へ排
出されるため、セピオライト等の塗料の凝集吸着剤は、
上記濃度となるように、連続的又は間欠的に、好ましく
は連続的に第２の循環水系に添加する。

【００２５】この第２の循環水系に添加するセピオライ
トについても０．１〜２０重量％程度の水分散液として
添加するのが好ましい。また、ポリビニルアルコール、
メラミンホルムアルデヒド縮合物の酸コロイドについて
も０．１〜２０重量％の水溶液として添加するのが好ま
しい。

【００２６】本発明においては、第１の循環水系にセピ
オライトと共に、カチオン性ポリマー、両性金属化合物
等を併用添加しても良く、また、第２の循環水系にセピ
オライト等の塗料の凝集吸着剤と共に、カチオン性ポリ
マー、両性金属化合物等を併用添加しても良く、このよ
うな薬剤を併用することにより、塗料の不粘着性、塗料
スラッジの固液分離性、回収効率を高めることができ
る。

【００２７】また、水酸化ナトリウム、水酸化カリウ
ム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等のアルカリ剤を併
用添加しても良く、これにより、系内を中和して設備の
防食を図ることができる。

【００２８】なお、本発明において、第１の循環水系及
び第２の循環水系に添加するセピオライトとしては、天
然に産出する粘土鉱物のセピオライト、或いは、これを
精製加工した市販品を用いることができ、不粘着化効果
の点からその粒子の大きさは、繊維長として５０μｍ以
下さらには１０μｍ以下であることが好ましい。

【００２９】

【実施例】以下、実施例及び比較例を挙げて本発明をよ
り具体的に説明する。なお、実施例及び比較例におい
て、セピオライト及びアルミナゾルとしては以下のもの
を用いた。 セピオライト： 近江鉱業(株)製セピオライト 「ミラクレー登録商標Ｐ−８０Ｖ」繊維長２μｍ未満 アルミナゾル： ケイアイ化成社製アルミナゾル（ベーマイト） 「クミガード」

【００３０】実施例１，２、比較例１，２ 図３に示す構成の試験装置において、循環水槽のＡ位置
にそれぞれ表１に示す薬剤を添加して塗装ブースを運転
した。用いた試験装置の仕様及び運転条件は次の通りで
ある。

【００３１】 ［装置仕様及び運転条件］ 保有水量 ： ５０Ｌ 循環水量 ： １００Ｌ／分 塗料のスプレー条件： ２０ｇ／分の速度で２０分吹き付け 遠心分離機（巴工業社製）の運転条件： 通水量＝５Ｌ／分 重力値＝２０００Ｇ 差速 ＝９ｒｐｍ ダム値＝１ なお、薬剤のうち、アルミナゾル（ベーマイト）は１０
重量％濃度のものを用い、また、セピオライトは１０重
量％水分散液として用いた。

【００３２】また、実施例１，２において、循環水槽へ
のセピオライトの添加は、添加箇所Ａにおいて、上記セ
ピオライトの１０重量％水分散液を初期投入量として循
環水槽１の保有水量に対してセピオライト濃度２０００
ｐｐｍ（対保有水）となるように添加した後、塗料ミス
トに対してセピオライト濃度が１５重量％となるように
滴下した。

【００３３】比較例１，２において、循環水槽へのアル
ミナゾルの添加は、添加箇所Ａにおいて、上記１０重量
％濃度のアルミナゾルを初期投入量として循環水槽１の
保有水量に対してアルミナ濃度２０００ｐｐｍ（対保有
水）となるように添加した後、塗料ミストに対してアル
ミナ濃度が１５重量％となるように滴下した。

【００３４】循環水槽中のＳＳ濃度が約２７００ｐｐｍ
となったときに塗料スプレーと循環ポンプＰ_１を停止し
て遠心分離機を起動し、上記１０重量％セピオライト水
分散液を添加箇所Ｂ（遠心分離機への送水管の遠心分離
機入口の手前）に表１に示す濃度となるように添加して
塗料スラッジの回収を行った。

【００３５】このような処理において、遠心分離機の入
口のＳＳ濃度と出口ＳＳ濃度を測定し、これらの測定値
からＳＳ回収効率を求め、結果を表１に示した。

【００３６】表１より、第１の循環水系にセピオライト
を添加することにより塗料スラッジの回収効率が大幅に
向上することがわかる。このため、遠心分離処理水を第
２の循環水系により循環水槽に返送した場合にも、循環
水槽内のＳＳ濃度を低く保つことができ、良好な処理が
可能となる。

【００３７】

【表１】

【００３８】実施例３〜９、比較例３ 図１に示す構成の試験装置において、第１の循環水系に
セピオライトを添加すると共に、第２の循環水系に表２
に示す薬剤を添加して（ただし、比較例３において第２
の循環水系に薬剤添加せず。）処理を行った。用いた試
験装置の仕様及び運転条件は次の通りである。

【００３９】 ［装置仕様及び運転条件］ 保有水量 ： ２００ｍ^３ 循環水量 ： ４０ｍ^３／分 塗料のスプレー条件： ６００ｋｇ／日 遠心分離機（巴工業社製）の運転条件： 通水量＝１００Ｌ／分 重力値＝２０００Ｇ 差速 ＝９ｒｐｍ ダム値＝３．２

【００４０】なお、薬剤のうち、セピオライトは１０重
量％水分散液として用い、ポリビニルアルコールは５重
量％水溶液として用いた。また、第１の循環水系へのセ
ピオライトの添加は、添加箇所Ａにおいて、上記セピオ
ライトの１０重量％水分散液を塗料ミストに対してセピ
オライト濃度が１５重量％となるように滴下した。循環
水槽中のＳＳ濃度が約４０００ｐｐｍとなった時点で、
ポンプＰ_２と遠心分離機を起動し、第２の循環水系へ上
記１０重量％セピオライト水分散液又は５重量％ポリビ
ニルアルコール水溶液を添加箇所Ｂ（遠心分離機への送
水管の遠心分離機入口の手前）に表２に示す濃度となる
ように添加しつつ、遠心分離処理を行った。

【００４１】このような循環水系処理において、遠心分
離機起動の約３０分後に遠心分離機の入口のＳＳ濃度と
出口ＳＳ濃度を測定し、これらの測定値からＳＳ回収効
率を求め、結果を表１に示した。

【００４２】また、遠心分離機の塗料スラッジの不粘着
性を評価し、結果を表２に示した。この塗料スラッジの
粘着性は遠心分離機の差動機電流値の変化と相関するた
め、この電流値の変化から、下記基準で塗料スラッジの
不粘着性を評価した。 ○： 差動機の電流値に上昇傾向なし △： 差動機の電流値にやや上昇傾向あり ×： 差動機の電流値が即座に上昇する

【００４３】表２より遠心分離機の手前で本発明に係る
塗料の凝集吸着剤を添加することにより塗料スラッジが
不粘着化され、回収効率が向上することがわかる。

【００４４】

【表２】

【００４５】

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の湿式塗装ブ
ース循環水系の処理方法によれば、循環水槽から湿式塗
装ブースに送水し、該循環水槽に返送する第１の循環水
系と、該循環水槽から固液分離装置に送水し、分離水を
該循環水槽に返送する第２の循環水系とを有する湿式塗
装ブース循環水系の処理方法において、第１の循環水系
及び第２の循環水系の両循環水系内で塗料を効果的に不
粘着化し、第１の循環水系における配管等の閉塞等を防
止して水洗効率を高く維持し、また、作業性を高めると
共に、第２の循環水系における塗料スラッジの固液分離
効率、塗料スラッジの回収効率を高めることができる。

【００４６】特に、本発明の湿式塗装ブース循環水系の
処理方法によれば、第２の循環水系における塗料スラッ
ジの固液分離効率、塗料スラッジの回収効率が大幅に向
上すると共に、回収された塗料スラッジの不粘着性が著
しく改善され、循環水系を安定に運転することが可能と
なると共に、作業性、処理効率が著しく向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】湿式塗装ブースの循環水系を説明する系統図で
ある。

【図２】他の湿式塗装ブースの循環水系を説明する系統
図である。

【図３】実施例で用いた試験装置を示す系統図である。

【符号の説明】

１ 循環水槽 ２ 湿式塗装ブース ３ 遠心分離機

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 内藤 信也 東京都新宿区西新宿三丁目４番７号 栗田 工業株式会社内 (72)発明者 大熊 清 東京都新宿区西新宿三丁目４番７号 栗田 工業株式会社内 (72)発明者 中島 光夫 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 佐藤 守 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 山田 守 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 Ｆターム(参考） 4D073 AA01 BB03 DC04 DC15 DC25 DD40

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 循環水槽から湿式塗装ブースに送水し、
   該循環水槽に返送する第１の循環水系と、 該循環水槽から固液分離装置に送水し、分離水を該循環
   水槽に返送する第２の循環水系とを有する湿式塗装ブー
   ス循環水系の処理方法において、 前記第１の循環水系にセピオライトを添加し、第２の循
   環水系の固液分離装置内部又は固液分離装置への流入路
   に、セピオライト、ポリビニルアルコール及びメラミン
   ホルムアルデヒド縮合物の酸コロイドよりなる群から選
   ばれる１種又は２種以上の塗料の凝集吸着剤を添加する
   ことを特徴とする湿式塗装ブース循環水系の処理方法。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記第２の循環水系
   の固液分離装置内部又は固液分離装置への流入路にセピ
   オライトを添加することを特徴とする湿式塗装ブース循
   環水系の処理方法。