JP2007007487A - 塗料スラッジの処理方法及び油脂含有排水の浄化処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 塗料スラッジの減溶化、排水に含まれる油脂類の浄化処理を効率的に行うことができると共に設備コストの低減化を図ることができる塗料スラッジの処理方法及び油脂含有排水の浄化処理方法を提供すること。
【解決手段】 湿式塗装ブース２０から排出される循環水に含まれる塗料スラッジが貯留される貯留槽１に循環水を循環させるルーツ式ポンプ８を配置し、その貯留槽１内に塗料スラッジを好気的に分解する微生物を混入し、ルーツ式ポンプ８の吸込み負圧によって空気吸入用バルブ１３から吸引される空気を循環水と一緒に勢いよく噴出させて該貯留槽１内を撹拌させることにより、微生物の活動を活発にして塗料スラッジを減溶化する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、自動車工場等の塗装工程に設備される湿式塗装ブースで発生する塗料スラッジの処理方法、及び食品工場、レストラン等の厨房施設から排出される油脂含有排水の浄化処理方法に関する。

湿式塗装ブースの循環水に含まれる塗料スラッジの処理については、凝集剤を使用する方法が一般的である。この塗料スラッジは、水洗水の汚濁と、悪臭を伴って塗装作業環境を悪化させる要因となっており、その除去と回収処理に多くの労力と費用を要する。

例えば、特開２００２−３６１２４０号公報には、循環水が湿式塗装ブースから循環ビットに排出される近傍に配置したパイプからラテックスとシリカゾルを含有する浮上分散剤を供給して塗料スラッジを浮上分散させ、ポンプにより回収したスラッジ含有水を固液分離手段によってスラッジと水に分離する処理方法が開示されている。また、特開２００４−１０５９０１号公報には、第１分離槽に収容された塗装ブースから排出される循環水に分散剤と浮上剤を添加して塗料粒子を細分化して分散浮上させ、その浮上した塗料粒子を含む液を第２分離槽に供給して塗料滓と液分とに粗分離し、その分離された塗料滓を含む液を異物分離槽に貯留して異物を除去した後、塗料滓を含む液から塗料滓を分離して回収する塗料廃棄物回収方法が開示されている。

他方、食品工場、レストラン等の厨房施設から排出される油脂類を含む排水の通路には、排水を滞留させて油脂を浮上分離させる形式のグリストラップを用いた処理装置等が設置されている。例えば、図８に示すグリストラップを用いた処理装置では、ゴミ取りカゴｂを備えたグリストラップａと貯留槽ｄとを並設すると共に当該貯留槽の近くに曝気用ブロワｆを設置し、そのブロワｆに接続された空気供給管ｇの散気管ｈをグリストラップａ内と貯留槽ｄ内に配管した構成とされている。しかして、排水管ｃから油脂類を含む排水がゴミ取りカゴｂに流入すると、油脂類はグリストラップａ内に溜まって上方に浮かび上がり、油脂類が少なくなった排水が連結管ｅを通って貯留槽ｄに流入する。グリストラップａと貯留槽において、ブロワｆによる曝気処理と好気性微生物による処理が行なわれてから、排水は貯留槽ｄから放流槽ｉへ移動して放流口ｊから放流される。

特開２００５−２８３２２号公報には、グリストラップの本体槽内に配設されて微生物により油混合水の油分を分解するサブタンクと、本体槽からサブタンクに油混合水を移送する給水ポンプと、サブタンクに供給された油混合水を加温する加温器と、サブタンク内の油混合水にエアーを供給するエアー供給器とを備えたグリストラップの油分を分離する除去装置が開示されている。

前記塗料スラッジの処理に凝集剤を使用するシステムでは、水槽内のｐＨ値を調整しつつ凝集剤を投入する作業を毎日のように行なわなければならないため、その作業は煩わしく、しかも、大量の塗装汚泥が毎日のように発生する。さらに、塗料に含まれる有機溶剤により発生する悪臭が、作業環境悪化の要因となっており、塗料スラッジの減溶化とあわせて作業環境の改善を求められている。

他方、厨房施設から排出される油脂類を含む排水のグリストラップを用いた処理装置においては、グリストラップ内の微生物に酸素供給を行なっても水深２ｍ以下の通常の貯留槽では溶存酸素効率が低く、それを補うために空気量を過大にすればグリストラップから油脂類が溢れ出す等の問題がある。また、従来のグリストラップを用いた浄化処理方法では、排水から油脂成分を完全に除去することが大変難しいため、好気性微生物処理を行なう場合もある。しかし、処理槽の水深が浅いと曝気処理の効果が少なく、油脂分が未処理のまま流出することもある。
特開２００２−３６１２４０号公報 特開２００４−１０５９０１号公報 特開２００５−２８３２２号公報

本発明の目的は、塗料スラッジの減溶化、排水に含まれる油脂類の浄化処理を効率的に行うことができると共に設備コストの低減化を図ることができる塗料スラッジの処理方法及び油脂含有排水の浄化処理方法を提供することにある。

前記目的を達成するために請求項１に記載した発明の塗料スラッジの処理方法は、湿式塗装ブースから排出される循環水に含まれる塗料スラッジを減溶化する塗料スラッジの処理方法であって、前記塗料スラッジが貯留される貯留槽に前記循環水を循環させるルーツ式ポンプを配置し、その貯留槽内に前記塗料スラッジを好気的に分解する微生物を混入し、そのルーツ式ポンプの吸込み負圧によって吸引される空気を前記循環水と共に供給することにより前記微生物の活動を活発にして前記塗料スラッジを減溶化することを特徴とする。

同様の目的を達成するために請求項２に記載した発明の油脂含有排水の浄化処理方法は、油脂類を含んだ排水を微生物を利用して浄化する排水の処理方法であって、前記排水が貯留される貯留槽に当該排水を循環させるルーツ式ポンプを配置し、その貯留槽内に前記油脂類を好気的に分解する微生物を混入し、そのルーツ式ポンプの吸込み負圧によって吸引される空気を前記排水と共に供給することにより前記微生物の活動を活発にして前記排水を浄化することを特徴とする。

（請求項１の発明）
この塗料スラッジの処理方法によれば、ルーツ式ポンプから微細な気泡を含んだ循環水を勢いよく噴出させて貯留槽内を効果的に攪拌させることにより、微生物の活動を活発にして塗料スラッジの減溶化を効率よく行うことができると共に循環水の臭気を低下させることができる。加えて、この処理方法を適用する設備については簡素な構造で済むことから、設備コストが安くつき、維持管理作業が容易となる。

（請求項２の発明）
この油脂含有排水の浄化処理方法によれば、ルーツ式ポンプから微細な気泡を含んだ循環水を勢いよく噴出させて貯留槽内を効果的に攪拌させることにより循環水の溶存酸素濃度を大幅に高めることができ、微生物による油脂類の分解作用を促進させて排水の浄化を効率よく行なうことができる。

以下に、本発明の最良の形態例を図面に基づいて説明する。図１は本発明方法を適用した湿式塗装ブースにおける塗料スラッジの処理装置の説明図、図２はルーツ式ポンプ装置の説明図、図３はルーツ式ポンプの説明図、図４は本発明方法を適用した油脂含有排水の浄化処理装置の説明図である。

（実施例１）
本発明方法を適用した湿式塗装ブースにおける塗料スラッジの処理装置の一例を図１に示す。図において、塗料スラッジを含む循環水が貯留される貯留槽１は、深さを０．５〜１．５ｍに設けられ、その貯留槽１の近くに循環水を循環させるルーツ式ポンプ装置３を配置している。図２に示すように、そのルーツ式ポンプ装置３は、キャスター４を備えたフレーム５の天部５ａに配置されたルーツ式ポンプ８を同フレーム５内に配置された駆動用モータ６により伝動ベルト７を介して駆動回転させるように設けられている。

ルーツ式ポンプ８については、本件出願人にかかる特公昭４４−１１３４５号公報に記載された自吸水ルーツポンプの構造に準じた構造とされている。図３に示すように、ルーツ式ポンプ８は、ポンプ本体８ａの内部に４５°の角度で傾斜させて吸込口９ａと吐出口９ｂを形成したケーシング９内に平行な軸（図示せず）に固定された２葉式のポリウレタンゴム製ロータ１１，１１を互いに反対方向に回転可能に設け、吸込み開口部１０ａからケーシング９内に循環水を吸込みと共にケーシング９とロータ１１とにより囲まれる一定容積の循環水を吐出開口部１０ｂから連続して送り出すことができるように構成されている。１２は吸込み開口部１０ａに取付けられた接続継手、１３は外部空気を取り入れるために接続継手１２に設置された空気吸入用バルブである。１４は吐出開口部１０ｂに取付けられた接続継手である。

１６はルーツ式ポンプ８の接続継手１２に接続された吸込み管である。その吸込み管１６の先端に設けられたストレーナ１７は、上記貯留槽１の底部に配置されている。１８はルーツ式ポンプ８の接続継手１４に接続された吐出管であり、その吐出管１８の先端部１８ａは貯留槽１の底部に横向きに配置されている。

上記貯留槽１内には、塗料スラッジを好気的に分解する公知の微生物が混入されている。この微生物は、塗料中の樹脂成分を水と二酸化炭素に分解し、顔料だけを砂状スラッジ状態にする機能を有するものである。

湿式塗装ブース２０には、上方に排気ファン２１を設置し、正面に水カーテンを形成する壁部２２が設けられている。２３はスプレーガン、ｐは被塗装部品である。２５は貯留槽１の近くに設置された循環水用ポンプである。その循環水用ポンプ２５の吸込み管２６は貯留槽１内に配置され、他方、このポンプ２５の吐出管２７の先端部が湿式塗装ブース２０の壁部２２まで配管されている。

つぎに、上記構成になる塗料スラッジの処理装置による処理方法について説明する。
循環水用ポンプ２５により貯留槽１から吸い込まれた循環水は、吐出管２７の先端から壁部２２に沿うように供給される。湿式塗装ブース２０においてスプレーガン２５によって被塗装部品ｐが塗装される際に、塗料ミストの一部は水カーテンに突入して循環水と一緒に貯留槽１に流れ込む。ルーツ式ポンプ装置３の運転により貯留槽１内の循環水が吸い込まれると同時に、ルーツ式ポンプ８の吸込み負圧によって空気吸入用バルブ１３から吸引される空気が循環水と一緒に吐出管１８の先端部１８ａから貯留槽１内に噴出する。これにより、貯留槽１内の循環水が撹拌されて溶存酸素濃度が高められ、微生物の活動が活発になるので塗料スラッジを減溶化することができる。

（実施例２）
本発明方法を適用した油脂含有排水の浄化処理装置を図４に示す。図において、この浄化処理装置では、油脂類を含んだ排水が貯留される貯留槽３１と放流槽３３とが並設されていて、それらの深さが０．５〜１．５ｍに設けられている。その貯留槽３１には、排水管４０の排水口４０ａを配置する箇所にゴミ取りカゴ３２を設け、排水を循環させるルーツ式ポンプ装置３８を当該貯留槽３１の近くに配置している。３４は貯留槽３１と放流槽３３とを区画する仕切り壁３１ａに設けられた連通口、３５は放流槽３３に設けられた放流口である。

そのルーツ式ポンプ装置３８については、前記実施例１において述べたルーツ式ポンプ装置３と同様の構成とされているので、詳しい説明を省略する。４０はルーツ式ポンプ３９の吸込み側に接続された吸込み管である。その吸込み管４０の先端に設けられたストレーナ４１は、上記貯留槽３１の底部に配置されている。４２は吸込み管４０に設置された外部空気を取り入れるための空気吸入用バルブである。４３はルーツ式ポンプ３９の吐出側に接続された吐出管であり、その吐出管４３の先端部４３ａは貯留槽３１に臨むように配置されている。
なお、その空気吸入用バルブ４２から取り込む空気量については、ルーツ式ポンプ３９の流量に対して１０〜３０％とする。

上記貯留槽３１内には、油脂類を好気的に分解する公知の微生物が混入されている。この微生物は、分泌される酵素により油脂分をグリセリンと脂肪酸に加水分解し、そのグリセリンと脂肪酸をさらに分解して二酸化炭素と水にする機能を有するものである。

つぎに、上記構成になる油脂含有排水の浄化処理装置による浄化処理方法について説明する。
ルーツ式ポンプ装置３８の運転により貯留槽３１内の排水が吸い込まれると同時に、ルーツ式ポンプ３９の吸込み負圧によって空気吸入用バルブ４２から吸引される空気が排水と一緒に吐出管４３の先端部４３ａから貯留槽３１内に放出される。これにより、貯留槽３１内の溶存酸素濃度が高められ、微生物の活動を活発にするので油脂類を含んだ排水を浄化することができる。

（実験１）
水中の溶存酸素濃度について、ルーツ式ポンプを使用した実験装置Ａと、ルーツ式ブロワーと散気管を使用した実験装置Ｂの２種類の実験装置により実験を行なった。
図５に示す実験装置Ａは、ルーツ式ポンプ５２の吸込み側に接続された吸込み管５３の先端に設けたストレーナ５４を水槽５１の底部に配置し、その吸込み管５３に設置した空気吸入用バルブ５５に空気量を測定するための流量計５６を取り付けている。他方、ルーツ式ポンプ５２の吐出側に接続された吐出管５７の先端部５７ａを水槽５１に臨むように配置し、その吐出管５７に吐出量を測定するための流量計５８を取付けた。
しかして、ルーツ式ポンプ５２の運転により水槽５１内の水を循環させて撹拌しつつ、時間経過による溶存酸素濃度を測定した。測定結果を図７のグラフにより示す。

水槽内の水の容積 ２３００リットル
水深 １ｍ
水温 １１℃
無水亜硫酸ナトリゥム粉末を水槽内に投入して溶存酸素濃度を０．１ｍｇ／リットル程度に調整した後に、時間経過による溶存酸素濃度を溶存酸素計（飯島電子工業ＤＯメータ、ＩＤ−１００）を用いて測定した。
なお、無水亜硫酸ナトリゥム粉末の投入量は、水１００リットルに対して１０〜１５ｇとした。

（実験装置Ａの諸元）
ルーツ式ポンプ 口径：５０ｍｍ、吐出量：２００リットル／分
吸引空気量 ４０リットル／分
モータ 出力：１．５ｋＷ、回転速度：７５０ｒｐｍ
騒音 ５５ｄＢ（ポンプから１ｍ離れた箇所にて測定）

図６に示す実験装置Ｂは、ルーツ式ブロワー６２の吐出側に接続された吐出管６３の先端部に設けた散気管６４を水槽６１の底部に配置し、その吐出管６３の配管途中に吸込み空気量を測定するための流量計６５を取付けている。
しかして、ルーツ式ブロワー６２の運転により水槽６１内の水を吐出空気により撹拌しつつ、時間経過による溶存酸素濃度を測定した。測定結果を図７のグラフによりに示す。

（実験装置Ｂの諸元）
ルーツ式ブロワ 口径：２０ｍｍ、吸込み空気量：８０リットル／分
モータ 出力：０．４ｋＷ、回転速度：１０００ｒｐｍ
騒音 ６０ｄＢ（ポンプから１ｍ離れた箇所にて測定）

実験の結果、実験装置Ａの場合は、溶存酸素濃度が２０分間経過後に９．２ｍｇ／リットルに達したが、実験装置Ｂ（従来形式の処理装置）の場合は、４０分間経過しても７ｍｇ／リットルにとどまった。よって、実験装置Ａが実験装置Ｂに比べて短時間で水中の溶存酸素濃度が上昇することが確認された。

（実験２）
塗料スラッジの減溶化に関する実験を、出願人会社の湿式塗装ブースを利用して本発明方法を適用した実験装置を作成して行なった。
塗装ブースの大きさ 約３ｍ
ルーツ式ポンプ 口径：５０ｍｍ、吐出量：２００リットル／分
モータ 出力：１．５ｋＷ、３台使用

実験の結果、本発明方法は、凝集剤を使用して塗料スラッジを減溶化する従来の方式に比べて塗料スラッジの発生量が３か月で約２０％少なくなった。さらに、塗装ブース内に付着した塗料スラッジが剥し易くなり、臭気も少なくなる等の二次的効果も見られた。

以上に述べた通り、本発明の塗料スラッジの処理方法によれば、ルーツ式ポンプから微細な気泡を含んだ循環水を勢いよく噴出させて貯留槽内を効果的に攪拌させることにより、微生物の活動を活発にして塗料スラッジの減溶化を効率よく行うことができる。また、本発明の油脂含有排水の浄化処理方法によれば、ルーツ式ポンプから微細な気泡を含んだ循環水を勢いよく噴出させて貯留槽内を効果的に攪拌させることにより循環水の溶存酸素濃度を大幅に高めることができ、微生物の活動を活発にして排水の浄化を効率よく行なうことができる。

本発明方法を適用した湿式塗装ブースにおける塗料スラッジの処理装置の説明図 ルーツ式ポンプ装置の説明図 ルーツ式ポンプの説明図 本発明方法を適用した油脂含有排水の浄化処理装置の説明図 溶存酸素濃度を測定する実験装置Ａの説明図 溶存酸素濃度を測定する実験装置Ｂの説明図 水中の溶存酸素濃度の実験結果を示すグラフ 従来のグリストラップを用いた処理装置の説明図

符号の説明

（塗料スラッジの処理装置）
１・・・貯留槽
３・・・ルーツ式ポンプ装置
８・・・ルーツ式ポンプ
２０・・・湿式塗装ブース
（油脂含有排水の浄化処理装置）
３１・・・貯留槽
３３・・・放流槽
３８・・・ルーツ式ポンプ装置
３９・・・ルーツ式ポンプ

Claims (2)

1. 湿式塗装ブースから排出される循環水に含まれる塗料スラッジを減溶化する塗料スラッジの処理方法であって、
   前記塗料スラッジが貯留される貯留槽に前記循環水を循環させるルーツ式ポンプを配置し、その貯留槽内に前記塗料スラッジを好気的に分解する微生物を混入し、そのルーツ式ポンプの吸込み負圧によって吸引される空気を前記循環水と共に供給することにより前記微生物の活動を活発にして前記塗料スラッジを減溶化することを特徴とする塗料スラッジの処理方法。
2. 油脂類を含んだ排水を微生物を利用して浄化する排水の処理方法であって、
   前記排水が貯留される貯留槽に当該排水を循環させるルーツ式ポンプを配置し、その貯留槽内に前記油脂類を好気的に分解する微生物を混入し、そのルーツ式ポンプの吸込み負圧によって吸引される空気を前記排水と共に供給することにより前記微生物の活動を活発にして前記排水を浄化することを特徴とする油脂含有排水の浄化処理方法。
   

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