JP2016022441A - 湿式塗装ブース循環水の処理方法 - Google Patents
湿式塗装ブース循環水の処理方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2016022441A JP2016022441A JP2014149506A JP2014149506A JP2016022441A JP 2016022441 A JP2016022441 A JP 2016022441A JP 2014149506 A JP2014149506 A JP 2014149506A JP 2014149506 A JP2014149506 A JP 2014149506A JP 2016022441 A JP2016022441 A JP 2016022441A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circulating water
- phenolic resin
- aluminum salt
- alkaline solution
- paint
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 146
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims abstract description 21
- KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-6-methylphenol Chemical compound [CH]OC1=CC=CC([CH])=C1O KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 74
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 claims abstract description 73
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 claims abstract description 73
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims abstract description 65
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 claims abstract description 58
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical class [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 56
- 229920006317 cationic polymer Polymers 0.000 claims abstract description 35
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 34
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000003002 pH adjusting agent Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000003973 paint Substances 0.000 claims description 105
- 230000004931 aggregating effect Effects 0.000 claims description 19
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 19
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 9
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 9
- VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K aluminium trichloride Chemical compound Cl[Al](Cl)Cl VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 8
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 7
- BNGXYYYYKUGPPF-UHFFFAOYSA-M (3-methylphenyl)methyl-triphenylphosphanium;chloride Chemical compound [Cl-].CC1=CC=CC(C[P+](C=2C=CC=CC=2)(C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC=CC=2)=C1 BNGXYYYYKUGPPF-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 27
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 18
- 238000005189 flocculation Methods 0.000 abstract description 11
- 230000016615 flocculation Effects 0.000 abstract description 7
- 239000000243 solution Substances 0.000 abstract description 7
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 40
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 24
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 24
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 21
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 20
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 15
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 14
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 12
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 12
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 11
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 10
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 9
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 9
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 9
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 8
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 6
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 5
- 150000001450 anions Chemical group 0.000 description 4
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 4
- 230000001112 coagulating effect Effects 0.000 description 4
- 238000010979 pH adjustment Methods 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 4
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 3
- 230000005591 charge neutralization Effects 0.000 description 3
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 3
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 3
- 239000008394 flocculating agent Substances 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- -1 thinner Substances 0.000 description 3
- JKNCOURZONDCGV-UHFFFAOYSA-N 2-(dimethylamino)ethyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CN(C)CCOC(=O)C(C)=C JKNCOURZONDCGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QTWJRLJHJPIABL-UHFFFAOYSA-N 2-methylphenol;3-methylphenol;4-methylphenol Chemical compound CC1=CC=C(O)C=C1.CC1=CC=CC(O)=C1.CC1=CC=CC=C1O QTWJRLJHJPIABL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N Epichlorohydrin Chemical compound ClCC1CO1 BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000003973 alkyl amines Chemical class 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 2
- 150000001768 cations Chemical group 0.000 description 2
- 229930003836 cresol Natural products 0.000 description 2
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 2
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 2
- GQOKIYDTHHZSCJ-UHFFFAOYSA-M dimethyl-bis(prop-2-enyl)azanium;chloride Chemical compound [Cl-].C=CC[N+](C)(C)CC=C GQOKIYDTHHZSCJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229920003986 novolac Polymers 0.000 description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 2
- 238000001139 pH measurement Methods 0.000 description 2
- 238000007591 painting process Methods 0.000 description 2
- 229920001281 polyalkylene Polymers 0.000 description 2
- 229920000768 polyamine Polymers 0.000 description 2
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 2
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- 229920003169 water-soluble polymer Polymers 0.000 description 2
- 150000003739 xylenols Chemical class 0.000 description 2
- HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N Acrylamide Chemical compound NC(=O)C=C HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001665 Poly-4-vinylphenol Polymers 0.000 description 1
- 229920002873 Polyethylenimine Polymers 0.000 description 1
- NJSSICCENMLTKO-HRCBOCMUSA-N [(1r,2s,4r,5r)-3-hydroxy-4-(4-methylphenyl)sulfonyloxy-6,8-dioxabicyclo[3.2.1]octan-2-yl] 4-methylbenzenesulfonate Chemical compound C1=CC(C)=CC=C1S(=O)(=O)O[C@H]1C(O)[C@@H](OS(=O)(=O)C=2C=CC(C)=CC=2)[C@@H]2OC[C@H]1O2 NJSSICCENMLTKO-HRCBOCMUSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 description 1
- 230000002152 alkylating effect Effects 0.000 description 1
- 125000002947 alkylene group Chemical group 0.000 description 1
- DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H aluminium sulfate (anhydrous) Chemical compound [Al+3].[Al+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- ANBBXQWFNXMHLD-UHFFFAOYSA-N aluminum;sodium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[Na+].[Al+3] ANBBXQWFNXMHLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920006318 anionic polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000003945 anionic surfactant Substances 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000006065 biodegradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000012459 cleaning agent Substances 0.000 description 1
- 239000000701 coagulant Substances 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- MIHINWMALJZIBX-UHFFFAOYSA-N cyclohexa-2,4-dien-1-ol Chemical class OC1CC=CC=C1 MIHINWMALJZIBX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002939 deleterious effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000009503 electrostatic coating Methods 0.000 description 1
- MSBPBYJUMCPVSH-UHFFFAOYSA-M ethyl-dimethyl-(prop-2-enoyloxymethyl)azanium;chloride Chemical compound [Cl-].CC[N+](C)(C)COC(=O)C=C MSBPBYJUMCPVSH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910001653 ettringite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 244000144992 flock Species 0.000 description 1
- 238000005188 flotation Methods 0.000 description 1
- SLGWESQGEUXWJQ-UHFFFAOYSA-N formaldehyde;phenol Chemical compound O=C.OC1=CC=CC=C1 SLGWESQGEUXWJQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000006864 oxidative decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 229920003987 resole Polymers 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 229910001388 sodium aluminate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000007592 spray painting technique Methods 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
Abstract
【課題】湿式塗装ブース循環水の凝集処理において、pH調整剤を不要とし、使用薬剤の種類、薬剤使用量を抑えた上で、循環水を最適pH条件にpH調整し、高い凝集効果を得る。【解決手段】湿式塗装ブース循環水に、フェノール系樹脂のアルカリ溶液と酸性アルミニウム塩とを別々に添加して、循環水のpHを6.5〜8.0に調整する。好ましくは更にカチオン系ポリマーを添加する。アルカリ性のフェノール系樹脂のアルカリ溶液をアルカリ剤を兼ねる凝集処理剤として、酸性の酸性アルミニウム塩を酸剤を兼ねる凝集処理剤として用い、これらを、凝集効果を得ることができる添加量の範囲内で、循環水のpH変動に応じて、各々添加量を調整して循環水のpHを6.5〜8.0に調整することで、pH調整剤を不要とした上で、最適pHにpH調整し、高い凝集処理効果を得る。【選択図】図1
Description
本発明は、水性塗料及び/又は溶剤系塗料を含む湿式塗装ブース循環水中の塗料を効率的に凝集処理する湿式塗装ブース循環水の処理方法に関する。
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。
従来、湿式塗装ブース循環水中の余剰塗料の凝集処理方法として、次のような提案がなされている。
(1) 湿式塗装ブース循環水に、フェノール系樹脂とカチオン系ポリマーを所定の割合で添加する方法(特許文献1)
(2) 湿式塗装ブース循環水に、フェノール系樹脂、無機多価金属塩、水溶性高分子凝集剤、無機アルカリ及び水を含む処理剤を添加する方法(特許文献2)
(3) 湿式塗装ブース循環水に、フェノール系樹脂、硫酸バンド及びエトリンガイト等を組み合わせて添加する方法(特許文献3)
(1) 湿式塗装ブース循環水に、フェノール系樹脂とカチオン系ポリマーを所定の割合で添加する方法(特許文献1)
(2) 湿式塗装ブース循環水に、フェノール系樹脂、無機多価金属塩、水溶性高分子凝集剤、無機アルカリ及び水を含む処理剤を添加する方法(特許文献2)
(3) 湿式塗装ブース循環水に、フェノール系樹脂、硫酸バンド及びエトリンガイト等を組み合わせて添加する方法(特許文献3)
特許文献1には、設備の腐食、及びカチオン系ポリマーのpHに関する効果特性の観点から、凝集処理系のpHを6.0〜8.5程度とすることが好ましいことが記載されており、実施例ではpH6.7〜6.8に調整しているが、このpH範囲における効果特性は不明である。また、pH調整のために、フェノール系樹脂やカチオン系ポリマーとは別にHClやNaOHといったpH調整剤を添加している。なお、後掲の比較例に示すように、フェノール系樹脂のアルカリ溶液とカチオン系ポリマーでは、塗料成分を十分に凝集処理しえない。
特許文献2に記載される処理剤は、フェノール系樹脂及び無機多価金属塩等を一剤化したものであり、実施例ではアルカリに溶解したフェノール系樹脂のアルカリ溶液とアルミン酸ソーダ等の混合物が記載されている。特許文献2には、この処理剤のpHはアルカリ性であると記載されており、また、排水処理の観点から処理水はpH5.5〜8.5の中性にするのがよいことが記載され、実施例では別途希硫酸を添加してpH7に調整している。この特許文献2においても、前記pH範囲における効果特性は不明である。また、特許文献2は、フェノール系樹脂と無機多価金属塩とを別々に添加するものではなく、まして、アルカリ性のフェノール系樹脂のアルカリ溶液と酸性の無機多価金属塩を用いて、pH調整剤を不要とするという技術思想は存在しない。
特許文献3には、循環水系のpHについて全く記載がなく、pH条件と効果特性との関係について何ら検討されていない。
ところで、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。水性塗料は、水を溶媒とするため(一部溶剤を併用する場合もある)、引火性がなく、安全かつ衛生的であり、有機溶剤による公害発生の恐れがないなどの利点を有することから、近年はその応用範囲が拡大されつつある。
溶剤系塗料、水性塗料には、それぞれ、次のような課題がある。
溶剤系塗料: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。
水性塗料:水性塗料は本来、水に溶解あるいは均一に分散する性質のものであるため、塗料成分が使用量に比例してブース循環水に蓄積濃縮する。塗料成分が濃縮する結果、塗料中の界面活性剤などの発泡性物質が濃縮されて泡が発生する。さらに循環水中の懸濁物濃度や粘性の上昇によって、発生した泡が安定化し、激しい発泡に至り、安定な塗装ブースの運転ができなくなることがある。
溶剤系塗料: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。
水性塗料:水性塗料は本来、水に溶解あるいは均一に分散する性質のものであるため、塗料成分が使用量に比例してブース循環水に蓄積濃縮する。塗料成分が濃縮する結果、塗料中の界面活性剤などの発泡性物質が濃縮されて泡が発生する。さらに循環水中の懸濁物濃度や粘性の上昇によって、発生した泡が安定化し、激しい発泡に至り、安定な塗装ブースの運転ができなくなることがある。
このようなことから、湿式塗装ブース循環水の凝集処理に際しては、溶剤系塗料に対する不粘着化効果と、水性塗料に対する泡立ち抑制効果との双方に優れることが望まれる。
前述の通り、特許文献1のフェノール系樹脂とカチオン系ポリマーの併用では、十分な凝集処理効果が得られない。
特許文献2,3には、フェノール系樹脂と硫酸バンド等の酸性アルミニウム塩の併用が示唆されているが、処理pHと効果特性との関係についての検討はなされておらず、優れた凝集効果を確実に得ることができるものではない。
また、特許文献2は、フェノール系樹脂と硫酸バンド等の無機多価金属塩とを一剤化して用いることを必須とし、これらを別々に添加するものではない。
特許文献3では、処理pHについて何らの記載がなく、pH条件について記載のある特許文献1,2では、別途pH調整剤を用いてpH調整を行っている。
特許文献2,3には、フェノール系樹脂と硫酸バンド等の酸性アルミニウム塩の併用が示唆されているが、処理pHと効果特性との関係についての検討はなされておらず、優れた凝集効果を確実に得ることができるものではない。
また、特許文献2は、フェノール系樹脂と硫酸バンド等の無機多価金属塩とを一剤化して用いることを必須とし、これらを別々に添加するものではない。
特許文献3では、処理pHについて何らの記載がなく、pH条件について記載のある特許文献1,2では、別途pH調整剤を用いてpH調整を行っている。
湿式塗装ブース循環水の凝集処理にあっては、用いる凝集処理剤に応じて、最も高い凝集効果が得られる最適pH範囲が存在する。
一方で、実機循環水のpHは、塗料、シンナー、洗浄剤、その分解物など、様々な要因で変動することから、都度最適pHにコントロールする必要があるが、特許文献1,2のように、別途pH調整剤を添加する方法では、必要とする薬剤の種類が増える上に、硫酸やNaOHなどの劇物を使用することになるため、コスト面でも作業面でも好ましくない。
一方で、実機循環水のpHは、塗料、シンナー、洗浄剤、その分解物など、様々な要因で変動することから、都度最適pHにコントロールする必要があるが、特許文献1,2のように、別途pH調整剤を添加する方法では、必要とする薬剤の種類が増える上に、硫酸やNaOHなどの劇物を使用することになるため、コスト面でも作業面でも好ましくない。
本発明は上記従来の実状に鑑みてなされたものであって、pH調整剤を不要とし、使用薬剤の種類、薬剤使用量を抑えた上で、循環水を最適pH条件にpH調整し、高い凝集効果を得る湿式塗装ブース循環水の処理方法を提供することを目的とする。
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、フェノール系樹脂のアルカリ溶液と酸性アルミニウム塩とを予め混合して一剤化することなく、それぞれ別々に添加し、アルカリ性のフェノール系樹脂のアルカリ溶液をアルカリ剤を兼ねる凝集処理剤として、また、酸性の酸性アルミニウム塩を酸剤を兼ねる凝集処理剤として用い、これらを、凝集効果を得ることができる添加量の範囲で、循環水のpH変動に応じて、各々添加量を調整して循環水のpHを6.5〜8.0に調整することで、pH調整剤を不要とした上で、最適pHにpH調整し、高い凝集処理効果を得ることができることを見出した。
前述のように、従来法では、フェノール系樹脂のアルカリ溶液や酸性アルミニウム塩そのものを循環水のpH調整剤とする技術思想は存在せず、本発明者らによって初めて達成されたものである。
前述のように、従来法では、フェノール系樹脂のアルカリ溶液や酸性アルミニウム塩そのものを循環水のpH調整剤とする技術思想は存在せず、本発明者らによって初めて達成されたものである。
即ち、本発明は以下を要旨とする。
[1] 水性塗料及び/又は溶剤系塗料を含む湿式塗装ブース循環水に、フェノール系樹脂のアルカリ溶液と酸性アルミニウム塩を添加して該循環水中の塗料を凝集処理する方法であって、該循環水にフェノール系樹脂のアルカリ溶液と酸性アルミニウム塩とを別々に添加して、該循環水のpHを6.5〜8.0に調整することを特徴とする湿式塗装ブース循環水の処理方法。
[2] [1]において、前記循環水に更にカチオン系ポリマーを添加することを特徴とする湿式塗装ブース循環水の処理方法。
[3] [1]又は[2]において、前記フェノール系樹脂のアルカリ溶液をアルカリ剤として、前記酸性アルミニウム塩を酸剤としてそれぞれ用い、他のpH調整剤を添加せずに前記循環水のpHを6.5〜8.0に調整することを特徴とする湿式塗装ブース循環水の処理方法。
[4] [1]ないし[3]のいずれかにおいて、前記循環水のpHが6.5未満の場合に前記フェノール系樹脂のアルカリ溶液の添加量を増加させ、前記循環水のpHが8.0を超える場合に前記酸性アルミニウム塩の添加量を増加させることを特徴とする湿式塗装ブース循環水の処理方法。
[5] [1]ないし[4]のいずれかにおいて、前記酸性アルミニウム塩が、硫酸バンド、塩化アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム、及び硝酸アルミニウムよりなる群から選ばれる1種又は2種以上であることを特徴とする湿式塗装ブース循環水の処理方法。
[6] [1]ないし[5]のいずれかにおいて、前記凝集処理後の循環水に、更に高分子凝集処理剤を添加して凝集処理することを特徴とする湿式塗装ブース循環水の処理方法。
本発明によれば、pH調整剤を用いることなく、薬剤の種類、薬剤使用量を低減した上で、湿式塗装ブース循環水のpHを凝集処理に最適なpH条件に調整して、高い凝集処理効果を得ることができる。
このため、処理コストの低減が可能となると共に、酸、アルカリを不使用とすることで、作業性も改善される。
このため、処理コストの低減が可能となると共に、酸、アルカリを不使用とすることで、作業性も改善される。
以下に本発明の実施の形態を詳細に説明する。
本発明の湿式塗装ブース循環水の処理方法は、水性塗料及び/又は溶剤系塗料を含む湿式塗装ブース循環水に、フェノール系樹脂のアルカリ溶液と酸性アルミニウム塩を添加して該循環水中の塗料を凝集処理する方法であって、該循環水にフェノール系樹脂のアルカリ溶液と酸性アルミニウム塩とを別々に添加して、該循環水のpHを6.5〜8.0に調整することを特徴とする。
[作用機構]
水性塗料はアニオンであり、pHを下げることで、アニオン度が下がり、凝集しやすく、また、アニオン界面活性剤の活性が落ち、泡が立ちにくくなる。
フェノール系樹脂のアルカリ溶液のアルカリ溶液は、アニオン性であるが、荷電中和すると、主に疎水性(非イオン性)の物質との親和性が高くなり、ノニオン界面活性剤や塗料樹脂との親和性が高くなる。このフェノール系樹脂のアルカリ溶液も酸性でアニオン性が弱くなり、荷電中和のためのカチオン性ポリマーの必要量を低減できる。
酸性アルミニウム塩は、中性〜酸性側領域ではカチオンであるため、アニオンである塗料や、塗料が加水分解、酸化分解、生分解されることで生じた親水性の濁度やSS分(主としてアニオン)を荷電中和して凝集させると共に、フェノール系樹脂のアルカリ溶液の荷電中和も行うことができる。
以上より、フェノール系樹脂のアルカリ溶液と酸性アルミニウム塩を組み合わせて凝集処理する場合、中性〜酸性領域で凝集処理することが好ましく、また、フェノール系樹脂のアルカリ溶液はアルカリ性であり、酸性アルミニウム塩は酸性であることから、これらを用いてpH調整することも考えられるが、これらを混合して一剤化したものでは、変化しやすい循環水のpH変動には対応できず、別途pH調整剤が必要となる。
水性塗料はアニオンであり、pHを下げることで、アニオン度が下がり、凝集しやすく、また、アニオン界面活性剤の活性が落ち、泡が立ちにくくなる。
フェノール系樹脂のアルカリ溶液のアルカリ溶液は、アニオン性であるが、荷電中和すると、主に疎水性(非イオン性)の物質との親和性が高くなり、ノニオン界面活性剤や塗料樹脂との親和性が高くなる。このフェノール系樹脂のアルカリ溶液も酸性でアニオン性が弱くなり、荷電中和のためのカチオン性ポリマーの必要量を低減できる。
酸性アルミニウム塩は、中性〜酸性側領域ではカチオンであるため、アニオンである塗料や、塗料が加水分解、酸化分解、生分解されることで生じた親水性の濁度やSS分(主としてアニオン)を荷電中和して凝集させると共に、フェノール系樹脂のアルカリ溶液の荷電中和も行うことができる。
以上より、フェノール系樹脂のアルカリ溶液と酸性アルミニウム塩を組み合わせて凝集処理する場合、中性〜酸性領域で凝集処理することが好ましく、また、フェノール系樹脂のアルカリ溶液はアルカリ性であり、酸性アルミニウム塩は酸性であることから、これらを用いてpH調整することも考えられるが、これらを混合して一剤化したものでは、変化しやすい循環水のpH変動には対応できず、別途pH調整剤が必要となる。
そこで、本発明では、フェノール系樹脂のアルカリ溶液と酸性アルミニウム塩とを予め混合して一剤化することなく、それぞれ別々に湿式塗装ブース循環水に添加し、アルカリ性のフェノール系樹脂のアルカリ溶液をアルカリ剤を兼ねる凝集処理剤として、また、酸性の酸性アルミニウム塩を酸剤を兼ねる凝集処理剤として用い、これらを、凝集効果を得ることができる添加量の範囲で、循環水のpH変動に応じて、各々添加量を調整して循環水のpHを6.5〜8.0、好ましくは6.8〜7.2に調整することで、pH調整剤を不要とした上で、最適pHにpH調整する。
[フェノール系樹脂のアルカリ溶液]
フェノール系樹脂のアルカリ溶液のフェノール系樹脂としては、フェノール、クレゾール、キシレノール等の一価フェノール等のフェノール類とホルムアルデヒド等のアルデヒドとの縮合物或いはその変性物であって、架橋硬化する前のフェノール系樹脂が挙げられる。具体的には次のものが挙げられる。フェノール系樹脂は、ノボラック型又はレゾール型のいずれでもよい。また、フェノール系樹脂は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
[1]フェノールとホルムアルデヒドとの縮合物
[2]クレゾールとホルムアルデヒドとの縮合物
[3]キシレノールとホルムアルデヒドとの縮合物
[4]上記[1]〜[3]のフェノール系樹脂をアルキル化して得られるアルキル変性フェノール系樹脂
[5]ポリビニルフェノール
フェノール系樹脂のアルカリ溶液のフェノール系樹脂としては、フェノール、クレゾール、キシレノール等の一価フェノール等のフェノール類とホルムアルデヒド等のアルデヒドとの縮合物或いはその変性物であって、架橋硬化する前のフェノール系樹脂が挙げられる。具体的には次のものが挙げられる。フェノール系樹脂は、ノボラック型又はレゾール型のいずれでもよい。また、フェノール系樹脂は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
[1]フェノールとホルムアルデヒドとの縮合物
[2]クレゾールとホルムアルデヒドとの縮合物
[3]キシレノールとホルムアルデヒドとの縮合物
[4]上記[1]〜[3]のフェノール系樹脂をアルキル化して得られるアルキル変性フェノール系樹脂
[5]ポリビニルフェノール
フェノール系樹脂のアルカリ溶液のアルカリとしては、通常、水酸化ナトリウム(NaOH)及び/又は水酸化カリウム(NaH)が用いられ、好ましくはアルカリ濃度1〜25重量%、フェノール系樹脂濃度1〜50重量%である。フェノール系樹脂濃度が高い場合、70〜80℃程度に加温してフェノール系樹脂を溶解させてもよい。
このようなフェノール系樹脂のアルカリ溶液は、通常pH10〜13程度のアルカリ性である。
このようなフェノール系樹脂のアルカリ溶液は、通常pH10〜13程度のアルカリ性である。
[酸性アルミニウム塩]
酸性アルミニウム塩としては、硫酸バンド(硫酸アルミニウム)、塩化アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム、硝酸アルミニウムなどを用いることができる。これらは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
酸性アルミニウム塩としては、硫酸バンド(硫酸アルミニウム)、塩化アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム、硝酸アルミニウムなどを用いることができる。これらは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
[カチオン系ポリマー]
本発明においては、フェノール系樹脂のアルカリ溶液と酸性アルミニウム塩とに加えて、更にカチオン系ポリマーを用いてもよく、カチオン系ポリマーを併用することにより、より一層良好な凝集、不粘着化、発泡抑制効果を得ることができる。
本発明においては、フェノール系樹脂のアルカリ溶液と酸性アルミニウム塩とに加えて、更にカチオン系ポリマーを用いてもよく、カチオン系ポリマーを併用することにより、より一層良好な凝集、不粘着化、発泡抑制効果を得ることができる。
カチオン系ポリマーとしては、ジメチルジアリルアンモニウムクロライド、アルキルアミン・エピクロルヒドリン縮合物、ポリエチレンイミン、アルキレンジクロライド・ポリアルキレンポリアミン縮合物、ジシアンジクロライド・ポリアルキレンポリアミン縮合物、DMA(ジメチルアミノエチルメタクリレート)、DADMAC(ジアリルジメチルアンモニウムクロライド)等の重量平均分子量が1000〜100万、好ましくは5000〜30万の一般に有機凝結剤と言われるものが挙げられるが、何らこれらに限定されるものではない。
これらのカチオン系ポリマーは、1種を単独で用いても良く、2種以上を混合して用いても良い。
これらのカチオン系ポリマーは、1種を単独で用いても良く、2種以上を混合して用いても良い。
[各薬剤の添加量]
本発明において、フェノール系樹脂のアルカリ溶液及び酸性アルミニウム塩、更に必要に応じて用いられるカチオン系ポリマーの添加量は以下の範囲とすることが好ましい。
ただし、フェノール系樹脂のアルカリ溶液及び酸性アルミニウム塩については、湿式塗装ブース循環水のpH変動に応じて各々添加量を調整する。
即ち、本発明における凝集処理においては、フェノール系樹脂のアルカリ溶液及び酸性アルミニウム塩、更にはカチオン系ポリマーによる凝集効果が最も高いpH領域として、湿式塗装ブース循環水のpHを6.5〜8.0、好ましくは6.8〜7.2に調整することとし、その際に、硫酸、塩酸等の無機酸や有機酸等の酸剤、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニア等のアルカリ剤といったpH調整剤を用いることなく、フェノール系樹脂のアルカリ溶液と酸性アルミニウム塩の添加量の制御によりpH調整する。
従って、循環水のpHが変動し、上記pH範囲よりも低くなった場合には、以下の添加量範囲内でアルカリ性のフェノール系樹脂のアルカリ溶液の添加量を増やしてpHを6.5以上、好ましくは6.8以上とする。また、循環水のpHが変動し、上記pH範囲よりも高くなった場合には、以下の添加量範囲内で酸性の酸性アルミニウム塩の添加量を増やしてpHを8.0以下、好ましくは7.2以下とする。このように、循環水のpHの変動に対応して、フェノール系樹脂のアルカリ溶液及び酸性アルミニウム塩の添加量を調整することにより、別途硫酸等の酸剤や水酸化ナトリウム等のアルカリ剤といったpH調整剤の添加を必要とすることなく、最適pHにpH調整することができる。
本発明において、フェノール系樹脂のアルカリ溶液及び酸性アルミニウム塩、更に必要に応じて用いられるカチオン系ポリマーの添加量は以下の範囲とすることが好ましい。
ただし、フェノール系樹脂のアルカリ溶液及び酸性アルミニウム塩については、湿式塗装ブース循環水のpH変動に応じて各々添加量を調整する。
即ち、本発明における凝集処理においては、フェノール系樹脂のアルカリ溶液及び酸性アルミニウム塩、更にはカチオン系ポリマーによる凝集効果が最も高いpH領域として、湿式塗装ブース循環水のpHを6.5〜8.0、好ましくは6.8〜7.2に調整することとし、その際に、硫酸、塩酸等の無機酸や有機酸等の酸剤、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニア等のアルカリ剤といったpH調整剤を用いることなく、フェノール系樹脂のアルカリ溶液と酸性アルミニウム塩の添加量の制御によりpH調整する。
従って、循環水のpHが変動し、上記pH範囲よりも低くなった場合には、以下の添加量範囲内でアルカリ性のフェノール系樹脂のアルカリ溶液の添加量を増やしてpHを6.5以上、好ましくは6.8以上とする。また、循環水のpHが変動し、上記pH範囲よりも高くなった場合には、以下の添加量範囲内で酸性の酸性アルミニウム塩の添加量を増やしてpHを8.0以下、好ましくは7.2以下とする。このように、循環水のpHの変動に対応して、フェノール系樹脂のアルカリ溶液及び酸性アルミニウム塩の添加量を調整することにより、別途硫酸等の酸剤や水酸化ナトリウム等のアルカリ剤といったpH調整剤の添加を必要とすることなく、最適pHにpH調整することができる。
<フェノール系樹脂のアルカリ溶液の添加量>
フェノール系樹脂のアルカリ溶液の添加量は、湿式塗装ブース循環水の性状、即ち、湿式塗装ブース循環水中の塗料の種類や塗料含有量などによっても異なるが、湿式塗装ブース循環水に対して、有効成分量(樹脂固形分量)として1mg/L以上、特に5mg/L以上であり、かつ循環水中の塗料(固形分)に対して有効成分量として0.1重量%以上、特に0.5重量%以上とすることが好ましい。フェノール系樹脂のアルカリ溶液の添加量がこの割合よりも少ないと十分な凝集効果、不粘着化効果、発泡抑制効果を得ることができない。しかし、フェノール系樹脂のアルカリ溶液の添加量が過度に多くても、添加量に見合う効果の向上は得られず、薬剤コスト、凝集汚泥発生量の増加等の面で好ましくないことから、湿式塗装ブース循環水に対するフェノール系樹脂のアルカリ溶液の添加量は有効成分量として1000mg/L以下、特に1〜200mg/L、とりわけ5〜200mg/Lとし、循環水中の塗料に対して有効成分量として100重量%以下、特に0.5〜10重量%とすることが好ましい。
ただし、前述の通り、pH調整のためにフェノール系樹脂のアルカリ溶液の添加量を増加させる場合、フェノール系樹脂の添加量が一時的に上記上限を超えてもよい。
フェノール系樹脂のアルカリ溶液の添加量は、湿式塗装ブース循環水の性状、即ち、湿式塗装ブース循環水中の塗料の種類や塗料含有量などによっても異なるが、湿式塗装ブース循環水に対して、有効成分量(樹脂固形分量)として1mg/L以上、特に5mg/L以上であり、かつ循環水中の塗料(固形分)に対して有効成分量として0.1重量%以上、特に0.5重量%以上とすることが好ましい。フェノール系樹脂のアルカリ溶液の添加量がこの割合よりも少ないと十分な凝集効果、不粘着化効果、発泡抑制効果を得ることができない。しかし、フェノール系樹脂のアルカリ溶液の添加量が過度に多くても、添加量に見合う効果の向上は得られず、薬剤コスト、凝集汚泥発生量の増加等の面で好ましくないことから、湿式塗装ブース循環水に対するフェノール系樹脂のアルカリ溶液の添加量は有効成分量として1000mg/L以下、特に1〜200mg/L、とりわけ5〜200mg/Lとし、循環水中の塗料に対して有効成分量として100重量%以下、特に0.5〜10重量%とすることが好ましい。
ただし、前述の通り、pH調整のためにフェノール系樹脂のアルカリ溶液の添加量を増加させる場合、フェノール系樹脂の添加量が一時的に上記上限を超えてもよい。
<酸性アルミニウム塩の添加量>
酸性アルミニウム塩の添加量は、湿式塗装ブース循環水の性状、用いるフェノール系樹脂のアルカリ溶液の種類や添加量、カチオン系ポリマーの併用の有無等によっても異なるが、湿式塗装ブース循環水に対して有効成分量として1〜1000mg/L、特に1〜200mg/L、とりわけ5〜200mg/L程度、循環水中の塗料に対して有効成分量として0.1〜100重量%、特に0.5〜50重量%、とりわけ2.0〜20重量%程度とすることが好ましい。
酸性アルミニウム塩の添加量が上記下限未満では、酸性アルミニウム塩を添加することによる凝集、不粘着化、発泡抑制効果の向上効果を十分に得ることができず、上記上限を超えても、添加量に見合う効果の向上は得られず、薬剤コスト、凝集汚泥発生量の増加等の面で好ましくない。
ただし、前述の通り、pH調整のために、酸性アルミニウム塩の添加量を増加させる場合、酸性アルミニウム塩の添加量が一時的に上記上限を超えてもよい。
酸性アルミニウム塩の添加量は、湿式塗装ブース循環水の性状、用いるフェノール系樹脂のアルカリ溶液の種類や添加量、カチオン系ポリマーの併用の有無等によっても異なるが、湿式塗装ブース循環水に対して有効成分量として1〜1000mg/L、特に1〜200mg/L、とりわけ5〜200mg/L程度、循環水中の塗料に対して有効成分量として0.1〜100重量%、特に0.5〜50重量%、とりわけ2.0〜20重量%程度とすることが好ましい。
酸性アルミニウム塩の添加量が上記下限未満では、酸性アルミニウム塩を添加することによる凝集、不粘着化、発泡抑制効果の向上効果を十分に得ることができず、上記上限を超えても、添加量に見合う効果の向上は得られず、薬剤コスト、凝集汚泥発生量の増加等の面で好ましくない。
ただし、前述の通り、pH調整のために、酸性アルミニウム塩の添加量を増加させる場合、酸性アルミニウム塩の添加量が一時的に上記上限を超えてもよい。
<カチオン系ポリマーの添加量>
更に、カチオン系ポリマーを併用する場合、カチオン系ポリマーの添加量は、湿式塗装ブース循環水の性状、用いるフェノール系樹脂のアルカリ溶液の種類や添加量、酸性アルミニウム塩の添加量等によっても異なるが、湿式塗装ブース循環水に対して有効成分量として5〜100mg/L、特に5〜50mg/L、とりわけ10〜30mg/L程度、循環水中の塗料に対して有効成分量として0.01〜10重量%、特に0.05〜5重量%、とりわけ0.5〜2重量%程度とすることが好ましい。
カチオン系ポリマー添加量が上記下限未満では、カチオン系ポリマーを添加することによる凝集、不粘着化、発泡抑制効果の向上効果を十分に得ることができず、上記上限を超えても、添加量に見合う効果の向上は得られない上に、カチオン系ポリマー添加量が過度に多いと、過剰カチオンによる粒子同士の電気的反撥が起き、凝集不良を引き起こし、また、薬剤コスト、凝集汚泥発生量の増加等の面でも好ましくない。
更に、カチオン系ポリマーを併用する場合、カチオン系ポリマーの添加量は、湿式塗装ブース循環水の性状、用いるフェノール系樹脂のアルカリ溶液の種類や添加量、酸性アルミニウム塩の添加量等によっても異なるが、湿式塗装ブース循環水に対して有効成分量として5〜100mg/L、特に5〜50mg/L、とりわけ10〜30mg/L程度、循環水中の塗料に対して有効成分量として0.01〜10重量%、特に0.05〜5重量%、とりわけ0.5〜2重量%程度とすることが好ましい。
カチオン系ポリマー添加量が上記下限未満では、カチオン系ポリマーを添加することによる凝集、不粘着化、発泡抑制効果の向上効果を十分に得ることができず、上記上限を超えても、添加量に見合う効果の向上は得られない上に、カチオン系ポリマー添加量が過度に多いと、過剰カチオンによる粒子同士の電気的反撥が起き、凝集不良を引き起こし、また、薬剤コスト、凝集汚泥発生量の増加等の面でも好ましくない。
[湿式塗装ブース循環水処理方法]
湿式塗装ブース循環水に、フェノール系樹脂のアルカリ溶液及び酸性アルミニウム塩、更に必要に応じて用いられるカチオン系ポリマーを添加する方法は特に制限はなく、循環水系に1日に1〜2回程度の頻度で間欠的に添加しても良く、連続添加であっても良い。望ましくは、ポンプにより連続的に定量注入することが好ましい。
湿式塗装ブース循環水に、フェノール系樹脂のアルカリ溶液及び酸性アルミニウム塩、更に必要に応じて用いられるカチオン系ポリマーを添加する方法は特に制限はなく、循環水系に1日に1〜2回程度の頻度で間欠的に添加しても良く、連続添加であっても良い。望ましくは、ポンプにより連続的に定量注入することが好ましい。
また、その添加箇所としても特に制限はなく、循環水のどのような箇所に添加しても良いが、通常の場合、循環水の戻りの分離槽入口側に添加することが好ましい。また、フェノール系樹脂と酸性アルミニウム塩、必要に応じて用いられるカチオン系ポリマーとの添加順序にも特に制限はなく、フェノール系樹脂のアルカリ溶液、酸性アルミニウム塩、必要に応じて用いられるカチオン系ポリマーは同時に同じ場所に添加して良いし、別々の場所に別々に添加してもよいが、浮上分離装置や遠心分離機で凝集スラッジの分離を行う場合には、カチオン系ポリマーを分離装置の前に添加することがある。
本発明において、フェノール系樹脂のアルカリ溶液と酸性アルミニウム塩とは別々に添加する。ここで別々に添加するということは、一剤化することなく、各々添加することを意味し、別々に同じ場所に同時期に添加してもよい。
カチオン系ポリマーについては、フェノール系樹脂のアルカリ溶液及び酸性アルミニウム塩とは別々に添加しても、酸性アルミニウム塩に予め混合して添加してもよい。
カチオン系ポリマーについては、フェノール系樹脂のアルカリ溶液及び酸性アルミニウム塩とは別々に添加しても、酸性アルミニウム塩に予め混合して添加してもよい。
本発明において、フェノール系樹脂のアルカリ溶液及び酸性アルミニウム塩は、pH調整剤としての機能を担うため、フェノール系樹脂のアルカリ溶液及び酸性アルミニウム塩の薬注手段は、湿式塗装ブース循環水のpHを測定するpH計と連動するものであることが好ましい。この場合、pH計による循環水のpH測定は、いずれの箇所で行ってもよいが、循環水ピットないし循環ポンプ出口における循環水のpHを測定することが好ましい。
フェノール系樹脂のアルカリ溶液と酸性アルミニウム塩、或いはフェノール系樹脂のアルカリ溶液と酸性アルミニウム塩とカチオン系ポリマーの添加により、循環水中の塗料は速やかに不溶化、凝集してフロックを生成する。凝集により生成したフロックの分離回収には、浮上分離、ウェッジワイヤ、ロータリースクリーン、バースクリーン、サイクロン、遠心分離機、濾過装置などによる方法を採用することができる。
このような方法で分離回収された凝集汚泥は、重力脱水後、或いは通常の方法で脱水後、焼却、埋立処理されるが、本発明によれば、フェノール系樹脂のアルカリ溶液と酸性アルミニウム塩とをそれぞれpH調整剤を兼ねる用途で用い、最適なpHに調整することによる薬剤の必要添加量の低減で、発生汚泥量を低減して、汚泥処分費を低減することができる。
なお、本発明における凝集処理では、フェノール系樹脂のアルカリ溶液と酸性アルミニウム塩或いはフェノール系樹脂のアルカリ溶液と酸性アルミニウム塩とカチオン系ポリマーとを添加する凝集処理後に、更に、重量平均分子量が、通常、100万超、好ましくは500万以上の水溶性高分子よりなる高分子凝集剤を添加してフロックの粗大化を図ることもできる。
この場合、高分子凝集剤としては、公知のアニオン系高分子凝集剤、カチオン系高分子凝集剤、両性高分子凝集剤などの1種又は2種以上を用いることができる。
この場合、高分子凝集剤としては、公知のアニオン系高分子凝集剤、カチオン系高分子凝集剤、両性高分子凝集剤などの1種又は2種以上を用いることができる。
高分子凝集剤を用いる場合、その添加量は、余剰塗料に対して0.1〜10重量%、好ましくは0.5〜2重量%の範囲で、良好な凝集効果が得られるように適宜決定すればよい。
本発明の湿式塗装ブース循環水の処理方法は、水性塗料を含む湿式塗装ブース循環水、溶剤系塗料を含む湿式塗装ブース循環水、水性塗料及び溶剤系塗料を含む湿式塗装ブース循環水の処理に効果的に適用することができる。
以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に説明する。
[使用薬剤]
以下の実施例、及び比較例では、処理薬剤として以下のものを用いた。
フェノール系樹脂のアルカリ溶液:栗田工業(株)製「クリスタックB−310」(フェノール系樹脂(ノボラック型フェノール・ホルムアルデヒド重縮合物)のNaOH水溶液、フェノール系樹脂濃度:32重量%、NaOH濃度:5重量%、pH:12)(以下、「B−310」と記載する。)
酸性アルミニウム塩:硫酸バンド水溶液(Al2O3換算濃度:8重量%)(以下「Al2(SO4)3」と記載する。)
酸:10重量%硫酸水溶液(以下「硫酸」と記載する。)
カチオン系ポリマー:栗田工業(株)製「クリスタックB−450」(アルキルアミンエピクロルヒドリン縮合物、重量平均分子量:10万)(以下「B−450」と記載する。)
以下の実施例、及び比較例では、処理薬剤として以下のものを用いた。
フェノール系樹脂のアルカリ溶液:栗田工業(株)製「クリスタックB−310」(フェノール系樹脂(ノボラック型フェノール・ホルムアルデヒド重縮合物)のNaOH水溶液、フェノール系樹脂濃度:32重量%、NaOH濃度:5重量%、pH:12)(以下、「B−310」と記載する。)
酸性アルミニウム塩:硫酸バンド水溶液(Al2O3換算濃度:8重量%)(以下「Al2(SO4)3」と記載する。)
酸:10重量%硫酸水溶液(以下「硫酸」と記載する。)
カチオン系ポリマー:栗田工業(株)製「クリスタックB−450」(アルキルアミンエピクロルヒドリン縮合物、重量平均分子量:10万)(以下「B−450」と記載する。)
[実施例1,2、比較例1〜3]
500ml容のボトルに水道水300mLと、水性塗料(自動車ボデー用水性塗料:シルバーメタリック(アクリル系))0.6mLと、表1に示す薬剤を表1に示す量添加して(ただし、比較例1では薬剤無添加)蓋をし、60回/30秒で振とう後、ビーカーに全量あけ、処理液のpHとコロイド当量(ミューテック社製PCD(Particle Charge Detector)計による)を測定した後、以下の発泡試験、濁度測定、二次凝集試験を行った。
なお、表1に示す薬剤添加量は、いずれも製品量としての添加量である。表2〜4においても同様である。
500ml容のボトルに水道水300mLと、水性塗料(自動車ボデー用水性塗料:シルバーメタリック(アクリル系))0.6mLと、表1に示す薬剤を表1に示す量添加して(ただし、比較例1では薬剤無添加)蓋をし、60回/30秒で振とう後、ビーカーに全量あけ、処理液のpHとコロイド当量(ミューテック社製PCD(Particle Charge Detector)計による)を測定した後、以下の発泡試験、濁度測定、二次凝集試験を行った。
なお、表1に示す薬剤添加量は、いずれも製品量としての添加量である。表2〜4においても同様である。
<発泡試験>
処理液300mLを1Lのメスシリンダーに入れ、バブリング試験を実施した。
バブリング試験では、散気球を用いて、1.5L/分の空気量でメスシリンダー内の処理液をバブリングし、以下の発泡性と消泡性を確認した。
(発泡性)
バブリングを開始し2分後の泡量(mL)を測定した。
2分以内に泡量700mLを超える場合は、700mLを超えるまでの秒数を記録した(この秒数は大きい程発泡抑制効果に優れる)。
(消泡性)
バブリング後2分間静置し、残った泡量(mL)を測定した。
2分以内に泡が消える場合は、泡が消えるまでの秒数を記録した(この秒数は小さい程消泡性に優れる。)。
処理液300mLを1Lのメスシリンダーに入れ、バブリング試験を実施した。
バブリング試験では、散気球を用いて、1.5L/分の空気量でメスシリンダー内の処理液をバブリングし、以下の発泡性と消泡性を確認した。
(発泡性)
バブリングを開始し2分後の泡量(mL)を測定した。
2分以内に泡量700mLを超える場合は、700mLを超えるまでの秒数を記録した(この秒数は大きい程発泡抑制効果に優れる)。
(消泡性)
バブリング後2分間静置し、残った泡量(mL)を測定した。
2分以内に泡が消える場合は、泡が消えるまでの秒数を記録した(この秒数は小さい程消泡性に優れる。)。
<濁度測定>
処理液をワットマンNo.41濾紙(粒子保持能20〜25ミクロン)を用いて濾過し、濾液の濁度を濁度計により測定した。
処理液をワットマンNo.41濾紙(粒子保持能20〜25ミクロン)を用いて濾過し、濾液の濁度を濁度計により測定した。
<二次凝集試験>
処理液に対して、1重量%のカチオン性高分子凝集剤(アクリルアミドと2(アクリロイルオキシ)エチルトリメチルアンモニウムクロライドとの共重合物(重量平均分子量800万))溶液を1mL(有効成分濃度として13mg/L)添加し、フロックの状態を確認し、下記基準で評価した。
(凝集効果)
○:良好なフロックが形成され凝集性に優れる。
×:フロックが形成されず凝集効果が得られない。
処理液に対して、1重量%のカチオン性高分子凝集剤(アクリルアミドと2(アクリロイルオキシ)エチルトリメチルアンモニウムクロライドとの共重合物(重量平均分子量800万))溶液を1mL(有効成分濃度として13mg/L)添加し、フロックの状態を確認し、下記基準で評価した。
(凝集効果)
○:良好なフロックが形成され凝集性に優れる。
×:フロックが形成されず凝集効果が得られない。
結果を表1に示す。
なお、水性塗料の凝集処理では、塗料の一次凝集ができること(濾液の濁度が低いこと)および泡が立ちにくいことが最も重要な評価項目となる。
なお、水性塗料の凝集処理では、塗料の一次凝集ができること(濾液の濁度が低いこと)および泡が立ちにくいことが最も重要な評価項目となる。
水性塗料の処理では、処理水のコロイド当量が処理効果に及ぼす影響が大きいので、実験はできる限りコロイド当量がほぼ同じになるよう考慮して試験を行った。
表1より、濾液濁度は、硫酸バンドを使用した実施例1,2で低く処理液が清澄であることがわかる。発泡試験では、比較例1の、無処理では発泡が多いが、実施例1,2、比較例2,3はほぼ同等である。
これらの結果から、pH7付近に調整することで、薬剤の必要添加量が低減され、かつ、硫酸バンドを併用することで、硫酸のような危険物を使用することなく、かつ、濾液濁度を低減することができることが分かる。
表1より、濾液濁度は、硫酸バンドを使用した実施例1,2で低く処理液が清澄であることがわかる。発泡試験では、比較例1の、無処理では発泡が多いが、実施例1,2、比較例2,3はほぼ同等である。
これらの結果から、pH7付近に調整することで、薬剤の必要添加量が低減され、かつ、硫酸バンドを併用することで、硫酸のような危険物を使用することなく、かつ、濾液濁度を低減することができることが分かる。
[実施例3、比較例4〜7]
水性塗料の代りに中塗り塗料(自動車ボデー塗装用:グレー(ポリエステル系))を用い、薬剤添加量を表2に示す通りとしたこと以外(比較例4では薬剤添加せず)は、実施例と同様に凝集処理を行い、同様に評価試験を行った。結果を表2に示す。
水性塗料の代りに中塗り塗料(自動車ボデー塗装用:グレー(ポリエステル系))を用い、薬剤添加量を表2に示す通りとしたこと以外(比較例4では薬剤添加せず)は、実施例と同様に凝集処理を行い、同様に評価試験を行った。結果を表2に示す。
表2より、中塗り塗料では、濾液濁度は、硫酸バンドを使用した実施例3と比較例6が低く処理液が清澄であることがわかる。発泡試験では、比較例4の無処理では発泡が多いが、実施例3、比較例5〜7ともほぼ同等であるものの、pH7付近に調整することで、薬剤の必要添加量が低減され、かつ、本塗料の場合は、実施例3のとおりB−450(カチオン系ポリマー)を使用せずとも、良好に処理できることが分かる。また、硫酸バンドを併用することで、硫酸のような危険物を使用することなく、かつ、濁度を低減することができることが分かる。
[実施例4、比較例8〜11]
図1に示す実験装置を用いて試験を実施した。この実験装置は、保有水量50Lの循環水槽1内の循環水をポンプPで循環して、循環水槽上部の塗料が噴霧される水幕板2上に流下させるように構成されているものである。3は塗料噴霧装置であり、11は循環配管、12は、循環水を系外へ排出するための排出配管、13は排気配管、V1,V2はバルブ、Fは排気ファンである。
水道水50Lと、水性塗料(自動車ボデー塗装用:シルバーメタリック(アクリル系))100mLを混合し、表3に示す薬剤を表3に示す量入れ(ただし、比較例8では薬剤添加せず)、装置を稼動させた。次に、溶剤系塗料(自動車ボデークリア溶剤系塗料)を2g/分で30分間スプレーし、その後装置を停止した。
循環水槽の水面に浮上した処理スラッジの粘着性を指触にて調べ、下記基準で評価した。
(評価基準)
○ :粘着なし
× :粘着あり
図1に示す実験装置を用いて試験を実施した。この実験装置は、保有水量50Lの循環水槽1内の循環水をポンプPで循環して、循環水槽上部の塗料が噴霧される水幕板2上に流下させるように構成されているものである。3は塗料噴霧装置であり、11は循環配管、12は、循環水を系外へ排出するための排出配管、13は排気配管、V1,V2はバルブ、Fは排気ファンである。
水道水50Lと、水性塗料(自動車ボデー塗装用:シルバーメタリック(アクリル系))100mLを混合し、表3に示す薬剤を表3に示す量入れ(ただし、比較例8では薬剤添加せず)、装置を稼動させた。次に、溶剤系塗料(自動車ボデークリア溶剤系塗料)を2g/分で30分間スプレーし、その後装置を停止した。
循環水槽の水面に浮上した処理スラッジの粘着性を指触にて調べ、下記基準で評価した。
(評価基準)
○ :粘着なし
× :粘着あり
また、実施例1におけると同様に、処理液のpHと荷電の測定、発泡試験、濾液濁度の測定、二次凝集試験を行った。ただし、二次凝集試験におけるカチオン性高分子凝集剤の添加量は有効成分濃度として13mg/Lとした。
結果を表3に示す。
なお、溶剤系塗料では処理スラッジの粘着性がないこと、水性塗料処理では一次凝集が可能であること(濾液濁度が低いこと)および泡が立ちにくいことが処理の最も重要な評価項目である。
結果を表3に示す。
なお、溶剤系塗料では処理スラッジの粘着性がないこと、水性塗料処理では一次凝集が可能であること(濾液濁度が低いこと)および泡が立ちにくいことが処理の最も重要な評価項目である。
表3より、濾液濁度では、硫酸バンドを使用した実施例4と比較例10が低く処理液が清澄であることがわかる。発泡試験では、比較例8の無処理では発泡が多いが、実施例4、比較例9〜11ともほぼ同等である。また、実施例4、比較例9〜11とも溶剤系塗料の粘着性除去性は同等の効果であった。
これらの結果から、硫酸バンドを併用して最適pHに調整することでさらに薬剤の必要添加量を低減できることがわかる。
これらの結果から、硫酸バンドを併用して最適pHに調整することでさらに薬剤の必要添加量を低減できることがわかる。
[実施例5,6、比較例12〜14]
実施例4において、水性塗料の代りに、水性塗料(自動車ボデー塗装用:白(アクリル系))と水性中塗り塗料(自動車ボデー塗装用:白(ポリエステル系))の1:1混合物を用い、薬剤添加量を表4に示す量としたこと以外(ただし、比較例12では薬剤添加せず)は、同様に凝集処理を行い、同様の評価を行った。
結果を表4に示す。
実施例4において、水性塗料の代りに、水性塗料(自動車ボデー塗装用:白(アクリル系))と水性中塗り塗料(自動車ボデー塗装用:白(ポリエステル系))の1:1混合物を用い、薬剤添加量を表4に示す量としたこと以外(ただし、比較例12では薬剤添加せず)は、同様に凝集処理を行い、同様の評価を行った。
結果を表4に示す。
表4より、濾液濁度では、硫酸バンドを使用した実施例5,6が低く処理液が清澄であることがわかる。発泡試験では、比較例12の無処理では発泡は多いが、実施例5,6、比較例13,14ともほぼ同等であり、溶剤系塗料の粘着性除去性も同等の効果であった。
これらの結果から、硫酸バンドを併用して最適pHに調整することでさらに薬剤の必要添加量を低減できることがわかる。
これらの結果から、硫酸バンドを併用して最適pHに調整することでさらに薬剤の必要添加量を低減できることがわかる。
1 循環水槽
2 水幕板
3 塗料噴霧装置
2 水幕板
3 塗料噴霧装置
[1] 水性塗料及び/又は溶剤系塗料を含む湿式塗装ブース循環水に、フェノール系樹脂のアルカリ溶液と酸性アルミニウム塩を添加して該循環水中の塗料を凝集処理するにあたり、該循環水にフェノール系樹脂のアルカリ溶液と酸性アルミニウム塩とを別々に添加して、該循環水のpHを6.5〜8.0に調整する方法であって、前記循環水のpHが6.8未満の場合に前記フェノール系樹脂のアルカリ溶液の添加量を増加させ、前記循環水のpHが7.2を超える場合に前記酸性アルミニウム塩の添加量を増加させることを特徴とする湿式塗装ブース循環水の処理方法。
[4] [1]ないし[3]のいずれかにおいて、前記酸性アルミニウム塩が、硫酸バンド、塩化アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム、及び硝酸アルミニウムよりなる群から選ばれる1種又は2種以上であることを特徴とする湿式塗装ブース循環水の処理方法。
[5] [1]ないし[4]のいずれかにおいて、前記凝集処理後の循環水に、更に高分子凝集処理剤を添加して凝集処理することを特徴とする湿式塗装ブース循環水の処理方法。
Claims (6)
- 水性塗料及び/又は溶剤系塗料を含む湿式塗装ブース循環水に、フェノール系樹脂のアルカリ溶液と酸性アルミニウム塩を添加して該循環水中の塗料を凝集処理する方法であって、
該循環水にフェノール系樹脂のアルカリ溶液と酸性アルミニウム塩とを別々に添加して、該循環水のpHを6.5〜8.0に調整することを特徴とする湿式塗装ブース循環水の処理方法。 - 請求項1において、前記循環水に更にカチオン系ポリマーを添加することを特徴とする湿式塗装ブース循環水の処理方法。
- 請求項1又は2において、前記フェノール系樹脂のアルカリ溶液をアルカリ剤として、前記酸性アルミニウム塩を酸剤としてそれぞれ用い、他のpH調整剤を添加せずに前記循環水のpHを6.5〜8.0に調整することを特徴とする湿式塗装ブース循環水の処理方法。
- 請求項1ないし3のいずれか1項において、前記循環水のpHが6.5未満の場合に前記フェノール系樹脂のアルカリ溶液の添加量を増加させ、前記循環水のpHが8.0を超える場合に前記酸性アルミニウム塩の添加量を増加させることを特徴とする湿式塗装ブース循環水の処理方法。
- 請求項1ないし4のいずれか1項において、前記酸性アルミニウム塩が、硫酸バンド、塩化アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム、及び硝酸アルミニウムよりなる群から選ばれる1種又は2種以上であることを特徴とする湿式塗装ブース循環水の処理方法。
- 請求項1ないし5のいずれか1項において、前記凝集処理後の循環水に、更に高分子凝集処理剤を添加して凝集処理することを特徴とする湿式塗装ブース循環水の処理方法。
Priority Applications (8)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014149506A JP5681828B1 (ja) | 2014-07-23 | 2014-07-23 | 湿式塗装ブース循環水の処理方法 |
CN201580039593.5A CN106536422B (zh) | 2014-07-23 | 2015-07-22 | 湿式涂装室循环水的处理方法及处理装置 |
MYPI2017700062A MY182003A (en) | 2014-07-23 | 2015-07-22 | Method for treating circulating water circulating through wet paint booth |
ES15825584T ES2802201T3 (es) | 2014-07-23 | 2015-07-22 | Método de tratamiento para hacer circular agua de cabina de recubrimiento de tipo húmedo |
US15/324,567 US20170197852A1 (en) | 2014-07-23 | 2015-07-22 | Method and system for treating circulating water circulating through wet paint booth |
BR112017000481-0A BR112017000481B1 (pt) | 2014-07-23 | 2015-07-22 | Método de tratamento e sistema de tratamento de água de circulação que circula através de cabine em pintura do tipo úmido |
EP15825584.4A EP3173383B1 (en) | 2014-07-23 | 2015-07-22 | Treatment method for circulating water of wet type coating booth |
PCT/JP2015/070856 WO2016013586A1 (ja) | 2014-07-23 | 2015-07-22 | 湿式塗装ブース循環水の処理方法及び処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014149506A JP5681828B1 (ja) | 2014-07-23 | 2014-07-23 | 湿式塗装ブース循環水の処理方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP5681828B1 JP5681828B1 (ja) | 2015-03-11 |
JP2016022441A true JP2016022441A (ja) | 2016-02-08 |
Family
ID=52684863
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014149506A Active JP5681828B1 (ja) | 2014-07-23 | 2014-07-23 | 湿式塗装ブース循環水の処理方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5681828B1 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016140805A (ja) * | 2015-01-30 | 2016-08-08 | 栗田工業株式会社 | 湿式塗装ブース循環水の処理方法及び処理装置 |
JP6288361B2 (ja) * | 2017-08-24 | 2018-03-07 | 栗田工業株式会社 | 湿式塗装ブース循環水の処理装置 |
-
2014
- 2014-07-23 JP JP2014149506A patent/JP5681828B1/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5681828B1 (ja) | 2015-03-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2008173562A (ja) | ブース循環水の処理方法 | |
WO2016013586A1 (ja) | 湿式塗装ブース循環水の処理方法及び処理装置 | |
WO2016035743A1 (ja) | 湿式塗装ブース循環水処理剤及び湿式塗装ブース循環水処理方法 | |
JP5681828B1 (ja) | 湿式塗装ブース循環水の処理方法 | |
JP5880602B2 (ja) | 湿式塗装ブース循環水処理剤 | |
US9890066B2 (en) | Composition and system for treating paint spray booth water | |
JP4069799B2 (ja) | 湿式塗装ブース循環水の処理方法 | |
JP6642616B2 (ja) | 湿式塗装ブース循環水の処理方法 | |
JP2005103361A (ja) | 塗料ミスト処理剤及び処理方法 | |
JPH07713A (ja) | 水性塗料用凝集剤組成物 | |
JP6102318B2 (ja) | 湿式塗装ブース循環水の処理方法 | |
JP2002079263A (ja) | 湿式塗装ブース循環水の管理方法 | |
JP2016140805A (ja) | 湿式塗装ブース循環水の処理方法及び処理装置 | |
WO2019225353A1 (ja) | 湿式塗装ブース循環水処理薬剤の薬注制御方法および制御装置 | |
JP6288361B2 (ja) | 湿式塗装ブース循環水の処理装置 | |
JP2020116534A (ja) | 廃水の処理方法 | |
JP2015221404A (ja) | 塗料廃液の処理方法 | |
CN112334416A (zh) | 湿式涂装室循环水的处理方法 | |
JP4160882B2 (ja) | 排水処理用凝集剤 | |
TWI640497B (zh) | Wet coating room circulating water treatment agent and treatment method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20141111 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150109 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5681828 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |