JP2009189949A - 床面ワックスの剥離汚水の処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】床面ワックスの剥離汚水を作業現場で簡単にかつ迅速に行えるようにする。
【解決手段】本発明による床面ワックスの剥離汚水の処理方法は、床面ワックスを剥離した剥離汚水に、アルギン酸又はその塩（アルギン酸ナトリウムなど）を溶解し、これにカルシウムイオンを発生するカルシウム塩を作用させて、該剥離汚水に溶解している固形物を分離し、分離した液体部分（アルカリ性）を、塩酸などの無機酸で中和することによって敏速に作業現場で剥離汚水の処理を行うことを特徴とする。さらに中和反応が過ぎて 液体部分が酸性になった場合、これを炭酸塩で中和し、発泡現象の消滅を中和完了の指標とする。
【選択図】 なし

Description

本発明は、建物の床に施工されている床面のワックスを剥離し、再びワックスを塗布して床面を美化再生する工程で、剥離した汚水に含まれるワックス成分を含む溶解物を分離して固める方法とその処理剤に関する。

汚れた床面のワックスを剥離剤で剥離した汚水は、これまで排水で水と共に流して処理されてきた。 近年公害問題が惹起され、汚水の処理は緊急の課題になっている。床ワックスの剥離汚水の量は、工場廃水のような大規模でなく、個々の現場ではペール缶と呼ばれる筒型の容器に回収されるのが常法で、これを排水口に垂れ流ししている現状はこれまであまり注目されていなかった。しかし環境保全の観点から世論は緊急に汚水の垂れ流しの禁止にも動いており、その解決は緊急の課題である。

従来汚水処理には、高分子の凝縮剤が専ら工場廃水の処置などに使われており、床面ワックスの剥離汚水の処理にもこれに類似した処理剤が試用されている。これらの方法は、凝集剤を投与してから溶解している固形物が固まるまでに長時間を要し、しかも凝縮物が粘着性を有するなど、またろ過する時に目詰まりをおこし易いなどの欠点があり、ビルディングのメンテナンスで行う剥離作業のような敏速に完結を要求される作業の場合、実用的に大きい問題点が存在する。

ビルディングのメンテナンスで実用的に普及させるためには、
１．剥離汚水を集めるのにペール缶と呼ばれる１８リットルの筒型の容器に集めて処理されるため、この単位で処理するのが最も好ましい。
２．作業者は時間に追われて作業しているため、汚水処理は敏速に出来ることが必要であり、凝固が短時間に起こることが実用上不可欠である。
３．ペール缶に生じた沈澱物の状態が、次の工程すなわち沈澱物の分離に適した性状であることが必要である。すなわち、凝縮物に粘着性がないこと、ろ過などの分離作業に際し、ろ過材の目詰まりを生じないこと、そして濾過速度が速いことなどがあげられる。
４．濾過された固形物の性状が、取り扱いやすいものであること。
などが必要となる。

通常、高分子凝固剤で汚水を処理する場合、かなり長時間、例えば２０分以上場合によっては数日放置沈殿させるのが普通であり、これらを除去するろ過工程にも３０分以上の時間が掛かることが多い。これらを短時間で行えるかどうかが実用化の成否を決することになる。しかしこれらの要求にこたえる手段も、凝固剤も知られていないのが現状である。

本発明による床面ワックスの剥離汚水の処理方法は、床面ワックスを剥離して得られる剥離汚水にアルギン酸又はその塩を溶解し、これにカルシウムイオンを作用させ、該剥離汚水に溶解している固形物を分離することを特徴とするものである。

また、本発明による床面ワックスの剥離汚水の処理方法は、床面ワックスを剥離して得られる剥離汚水にアルギン酸ナトリウムを溶解し、これに塩化カルシウム、水酸化カルシウム（消石灰）、酸化カルシウム、酢酸カルシウム、蟻酸カルシウム、蓚酸カルシウムからなる群から選ばれる少なくともひとつを作用させ、該剥離汚水に溶解している固形物を分離することができる。

本発明によって、これまで野放しになっていた床面ワックスの剥離汚水を実用的なレベルで簡単かつ敏速に、そして省力的に容易に行うことができ、作業性はもちろん環境保全の面からも画期的な効果を示す。

本発明の第１の効果は、床面ワックスの剥離現場で、敏速かつ適切に剥離汚水を１次的に集めるペール缶単位で行えることである。

本発明の第２の効果は、剥離現場で本発明の処理剤を剥離汚水に加え、数分間で簡単に溶解している固形汚物を凝固沈殿させることが出来ることである。

本発明の第３の効果は、凝固が沈殿する過程で、系全体に均一に溶解している固形分がまず寒天状に固まり、時間とともに汚水系から分離しやすい固まり状に移行するところにあり、固形物と透明な液層に数分で速やかに分離する。

本発明の第４の効果は、固形物の性状が分離処理に極めて適していることである。これまで知られている通常の凝固剤による分離固形物に見られるような、沈澱物に粘着性もなく、また分離固形物が細かい微粉末状でもなく、簡単に金網や笊（ざる）上で濾過布や濾紙を詰まらせることなく短時間に団子状に固まって、きれいに分離することが出来るのである。本発明によって、これまで実用化を妨げていた作業性の問題は解決された。

以下に本発明の特徴を列挙する。

本発明の特徴のひとつは、アルギン酸またはその塩（以後アルギン酸等という）とカルシウムイオンとの組み合わせによる事である。

さらに本発明の特徴のひとつは、アルギン酸（またはそのナトリウム塩が好ましい）を樹脂ワックスの剥離汚水に溶解する工程とこの溶液にカルシウムイオンを反応させる工程、固化した沈殿物をろ過などの手段で分離する工程、ろ過した液を中和する工程より成ることである。

本発明の特徴のひとつは、本発明の実施に用いるアルギン酸等は、幅広い分子量のものが幅広く用いられることにあり、いずれも同じ効果を示すので、アルギン酸等の適用範囲が大きいことである。アルギン酸は天然物であり、本発明で使用する分子量は規定することが難しいが、１ｖ／ｗ％の水溶液で２０℃時に測定した粘度が５０〜１０００ｃＰｓであれば本発明に使用可能である。

また上記溶液に、塩析効果を出すために、塩化ナトリウム、硫酸ナトリウムなどの無機塩を加えて効果を高めることも出来る。

さらに本発明の特徴のひとつは、上記処理工程において、アルギン酸等を剥離汚水に溶解する手法である。すなわちアルギン酸等をそのまま剥離汚水に加えるのでなく、アルギン酸等の粉末を、水に不溶の粉末状の分散剤に混ぜて汚水に加えることにある。アルギン酸等は、水には容易に溶解するが、水に接して溶解した部分が寒天状のゲル層を形成して中に包み込んだアルギン酸の粉末を覆い、このゲル層は水の浸入を妨げるので均一溶解の妨げとなり、溶解に時間を要するようになる。この問題を解決するために、用いるアルギン酸の粉末を水に不溶の粉末分散剤に混ぜてアルギン酸の粉末を細かく分散させると、極めて容易に均一溶解できるのである。粉末状の分散剤は、目的とするアルギン酸等を薄めて分散させるものなら何を用いてもよいが、容易に入手出来、豊富で安価である米ぬかを利用してもよい。

さらに本発明の特徴のひとつは、アルギン酸等を溶かした汚水溶液にカルシウムイオンを加えるところにある。なぜカルシウムイオンが剥離汚水にとけている樹脂ワックスを瞬時に固化するかの理由は明らかではないが、他のいろいろの２価の金属イオンで試してもカルシウムイオンの固化力には及ばない。カルシウムイオンを加えると固化は直ちに始まり、溶解している樹脂ワックスを含む固形物が寒天状に分離して団子状に固まる現象を本発明者は発見して本発明に到達した。この現象は、本発明者が、剥離汚水の処理をいろいろ検討している時に偶然実験的に見出したものである。

さらに本発明の特徴のひとつは、カルシウムイオンを生じる無機及び有機酸のカルシウム塩が本発明の実施に広く用いられることである。例として、塩化カルシウム、水酸化カルシウム（消石灰）、酸化カルシウム、酢酸カルシウム、蟻酸カルシウム、蓚酸カルシウムなどがあげられるが、本発明の実施において安価で操作の簡単な塩化カルシウムが最も適している。凝固工程において、本発明のカルシウム塩は、そのまま粉末状で加えても良いが、水溶液にして加えるほうが混合の早さや作業性から優れている。

本発明の特徴のひとつである、アルギン酸等にカルシウムイオンの加える方法、作業工程、それらの手順を詳しく説明する。本発明の実施は、次のような段階を経て行われる。本発明を実施する工程は３つに分けられる。第１の工程はペール缶に剥離汚水を集める工程であって、本発明の実施は、ペール缶単位で行はれる。これまで剥離汚水は、剥離現場で排水溝に無処理で流されて環境汚染を続けてきたのである。近年、この問題に取り組む企業が、排水溝へたれ流す悪弊を改めつつあるが、実用化に向けての手段がないために、ドラム缶などに集めて、産廃業者に引き取らせたり、清掃業者に持ち帰えらせたりしている。これまで床面ワックスの剥離現場で敏速かつ適正に修理する方法は皆無であった。本発明によって、床面樹脂ワックスの剥離現場での汚水処理の道が開けたのである。第１の工程は、剥離汚水をペール缶に集める工程であるが、これは従来の方法による。第２の工程は、アルギン酸等（粉末状）をペール缶に加えて溶解する工程である。すでに述べたように、アルギン酸等をそのまま加えるとアルギン酸等の粉末のまわりに、これらを溶かした濃厚液がゲル状になって未溶解の粉末を覆ってしまい、このゲル層は水溶液の移動を妨げるために覆われたアルギン酸等の粉末はなかなか溶けにくく、溶解に長時間を要する。これを避けるために、本発明者は、アルギン酸等は、水に不溶の粉末状物質に分散させておくことにより、この問題が解決され、極めて短時間で加えたアルギン酸等を剥離汚水に溶解することを見出した。このようにアルギン酸等を水に不溶の粉末状分散剤と混合し、アルギン酸等の粉末を分散させて汚水に加える工程が実際の作業の敏速な進捗にきわめて重要で、実用化の可否を決めるものであり、本発明の実施に重要な役目を果たすものであって、本発明の特徴のひとつである。

さらに、本発明の特徴のひとつに、カルシウムイオンの加え方がある。ペール缶にまず剥離汚水を入れ、この剥離汚水にアルギン酸等を溶かすと、汚水は、やや粘性のある性状になっている。その上から水に溶けてカルシウムイオンを解離する無機塩あるいは有機塩を加えるのであるが、これらを粉末で加えてもよいし、水溶液の形で加えても良い。この場合攪拌しながら加えてもよいが、意図的に攪拌をしないで剥離汚水の上から静かにカルシウム塩の水溶液を注いでしばらくそのままにしておいても良い。攪拌なしにカルシウム塩あるいはカルシウム塩水溶液を加えると、剥離汚水の上面から寒天状のゲルが生じてこれが短時間に固まって分離し、次第に固化し、さらさらした透明な液が分離してくる。そしてこの状態は、特に攪拌という物理手段を加えなくても、上記カルシウムイオンを含む水溶液を剥離汚水の上面から加えることで汚水上面からゲル化が進み、ゲルには汚水に溶けているワックス樹脂を包含して系から分離して固化が進む。この場合は、攪拌効果がないために全体のゲル化速度は少し遅いが、汚水の上面からカルシウムイオンが徐々に進行するので全体が団子状に固まり、後の処理、すなわち固化物を分離するときに団子状のものを簡単に持ち上げて取り除くことが出来る。この方法を作業者が行う時は、剥離汚水が固まる間に、他の作業を行うことも出来る。もちろんこの工程で適当な攪拌を行うと、攪拌棒のまわりに固化物が絡みつきそのまま攪拌棒を持ち上げ、ペール缶の上に置いた笊（ざる）に放置すれば、その重みで透明の液が笊の網を通ってペール缶の中に流れ落ち固形物を簡単に笊上に分離できる。自然放置でなくてもこのゲル状のものを上から押圧して透明液の分離を加速しても良い。

本発明を実施するに際し、用いられるアルギン酸等の量は、ペール缶（容量１８リットル）あたり５０グラムから８００グラムの間が良い。さらに好ましくは１００グラムから６００グラムである。しかし実際に剥離作業を行う作業現場では、作業性から重量を測ることは面倒で実際的でないので、容量で行うのが作業上実際的である。 アルギン酸等は用いられるアルギン酸等の分子量によっても嵩比重が異なるので一義的に規制するのは難しいが、通常２００ｃｃの秤量カップで５〜８分目ぐらい入れて１杯〜６杯程度である。アルギン酸等の量を規制する場合、むしろアルギン酸等を溶かした汚水の粘度で規制すべきである。何故ならば、剥離汚水からその中に溶けている樹脂成分を包括的に包み込んで不溶化して分離するのに、このときの粘度が重要であることを本発明者は多くの実験例から発見したからである。本発明の実施に好ましいアルギン酸等を溶解した剥離汚水の粘度は３０〜１０００ｃＰ（センチポイズ：ＣＧＳ単位、国際単位系ＳＩではｍＰａｓ：ミリパスカル秒）が好ましく、さらに好ましくは、８０〜８００ｃＰである。粘度が３０ｃＰより小さいと、溶解固形物の固化が不十分となり、逆に１０００ｃＰを超えても効果の増進が認められない。

さらに本発明の特徴のひとつは、沈澱物を分離した後の残液は、剥離剤の影響でアルカリ性である。このままで廃棄することは出来ないので、これを中性にまで中和する必要がある。通常液を攪拌しながら、塩酸などで中和してから排水溝に廃棄する。もし酸を加えすぎて系が酸性になったら、炭酸ソーダあるいは重炭酸ソーダなどの炭酸塩、重炭酸塩を少量ずつ加えると炭酸ガスが発生しながら中和が行われる。上記炭酸塩、重炭酸塩を加えたときに、ガスの発生がみられなくなると中和が完成したことを示す。この場合上記炭酸塩等を多少加え過ぎても問題はない。なぜなら、系には炭酸塩と炭酸が共存する緩衝溶液となっており、上記炭酸塩等を加え過ぎてもｐＨに影響しないから中性の状態が保たれるのである。これは実際の作業上きわめて重要な事柄であり、本発明を実施するに当たり重要な位置を占めるものである。この場合、上記炭酸塩等は、水に溶かして加えても良いが、もっとも優れた方法は粉末状で加える方法である。作業が簡単であるだけでなく、中和の完成を見るのに、添加したところのガスの発生が確認しやすい点が重要である。

本発明者は、すでに特願２００７−２９２４２号及び特願２００７−２９２４３号にて床面ワックスの剥離汚水の処理方法を提案しているが、本発明はこれとは別の方法を提案している。先願の方法によれば、剥離汚水に溶けている固形分を分離した液をそのままですべて合格しており、亜鉛だけは原液のままでは、この基準値を超えているので、排水にはある程度希釈の必要がある。本発明によると固形分を取り除いた原液を、亜鉛について分析したところ東京都の２３区の下水排水基準に適合した。これは亜鉛の存在の理由が、樹脂ワックスの塗布性能の中でレベリングと称する、樹脂ワックス塗装後の乾燥過程で形成させる表面のでこぼこを押さえるものとして、弱い金属架橋を生じる亜鉛が有用で添加されているからである。本発明は、アルギン酸に対して強固な金属架橋を起こすカルシウムイオンで亜鉛をも包含して固化したために、固形物の亜鉛を取り込んで固化し、亜鉛イオンを包んで固まったと思われる。これは本発明者の発見である。

本発明は、上述したように、床面を剥離した剥離汚水を極めて簡単な操作で、溶解固形物を分離除去することに成功したもので、環境汚染を防ぐ有力な手段を提供するものである。

本発明を以下の実施例によってさらに詳しく説明する。

樹脂ワックスを塗布して１年２ヶ月を経ている汚れた床面を、市販の剥離剤溶液で剥離を行い、この汚水を容積１８リットルのペール缶に収めた。汚水の総量はペール缶の約６０％ぐらいであった。アルギン酸ソーダの粉末約３００ミリリットルを、約１リットル量の米ぬかとよく混合し、これを上記剥離汚水に加えてかき混ぜた。約３分で剥離汚水は、ややその粘度を増してきた。これに塩化カルシウム１００グラムを水に溶かし、攪拌棒でかき回しながら、ペール缶の汚水溶液に加えた。くわえると同時に攪拌棒の周りに寒天状のゲルが成長してきた。静かに攪拌を続けると系全体がゲル化して攪拌棒のまわりに集まり、ゲル部分は時間とともに収縮してくるとともにゲルの回りには、きれいな透明の液が分離してきた。その５分後剥離汚水は、攪拌棒の周りのゲル状物質と透明なさらさらの液にきれいに分かれた。攪拌棒を持ち上げると、この攪拌棒のまわりに寒天状のゲルが付着して持ち上げられた。ペール缶の上に笊を置き、攪拌棒からゲル状の固まりを片側から押すと、ゲル状の塊は粘着性もなく簡単にきれいに剥がれて笊上に置くことが出来る。この塊はそのまま放置すると、その重みで透明な液がペール缶に中に沁み出して注ぎ込まれる。手で押さえつけると若干の透明な液の分離が加速された。絞り出された液はアルカリ性であった。これを塩酸水溶液でｐＨが７になるまで中和した。

アルギン酸ソーダの粉末約６００ミリリットルを用いた以外は実施例１と同じであるが、本例では中和の過程で、塩酸水溶液を加えすぎて、分離した液のｐＨが５近くになってしまった。

これに重炭酸ソーダの粉末を加えると細かい泡がでる。緩やかに攪拌しながら重炭酸ソーダの粉末を加え続けるとやがて泡は出なくなった。リトマス試験紙でｐＨを調べるとｐＨは７であり、中和がされていることが示された。さらに若干の重炭酸ソーダの粉末をさらに加えてｐＨを調べるとｐＨは７で変わりはなかった。

樹脂ワックスを塗布して１年6月を経ている汚れた床面を、市販の剥離剤溶液で剥離を行い、この汚水を容積１８リットルのペール缶に収めた。汚水の総量はペール缶の約７０％ぐらいであった。アルギン酸ソーダの粉末約５００ミリリットルを、約１．５リットル量の米ぬかとよく混合し、これを上記剥離汚水に加えてかき混ぜた。約5分後、剥離汚水は、かなりその粘度を増してきた。これに、塩化カルシウ２００グラムを水に溶かしてペール缶の剥離汚水の上面に注ぎこんだ。の時点で、作業者は他の作業に移行した。約４０分後、他の作業を終えた作業者が戻ってペール缶を見ると、透明の液の中にゼリー状に固まった固形部がペール缶のほぼ中央部にあり、その周りには透明な液が囲んでいる様であった。最初に出来たゲル部分は時間とともに収縮してくる。そのゲルの周りには、きれいな透明の液が分離していた。別のペール缶の上に笊を置き、ゼリー状の固化物を持ち上げ、笊上に置くことが出来た。この塊はそのまま放置すると固化物から自らの重みで滲み出た透明な液が、かなりの速度でペール缶に中に注ぎ込まれた。このゼリー状の塊は粘着性が全くなく、手で押さえつけると若干の透明な液の分離が加速された。絞り出された液はアルカリ性であった。これを塩酸水溶液で中和したが、少し過剰になってｐＨがやや酸性側（ｐＨ５）になってしまった。緩やかに攪拌しながら、これに重炭酸ソーダの粉末を加えると細かい泡が発生した。重炭酸ソーダの粉末を加え続けるとやがて泡が出なくなった。この時点でリトマス試験紙を用い、ｐＨを調べるとｐＨは７であり、中和がされていることが示された。さらに若干の重炭酸ソーダの粉末をさらに加えてｐＨを調べるとｐＨは７で変わりはなかった。

Claims (2)

1. 床面ワックスを剥離して得られる剥離汚水にアルギン酸又はその塩を溶解し、これにカルシウムイオンを作用させ、該剥離汚水に溶解している固形物を分離することを特徴とする床面ワックスの剥離汚水の処理方法。
2. 床面ワックスを剥離して得られる剥離汚水にアルギン酸ナトリウムを溶解し、これに塩化カルシウム、水酸化カルシウム、酸化カルシウム、酢酸カルシウム、蟻酸カルシウム、蓚酸カルシウムからなる群から選ばれる少なくともひとつを作用させ、該剥離汚水に溶解している固形物を分離することを特徴とする床面ワックスの剥離汚水の処理方法。