JP3133814U

JP3133814U - スラッジ回収装置

Info

Publication number: JP3133814U
Application number: JP2007003391U
Authority: JP
Inventors: 和田　右近; 昭夫石丸; 徹須永
Original assignee: Nihon Parkerizing Co Ltd
Current assignee: Nihon Parkerizing Co Ltd
Priority date: 2007-05-11
Filing date: 2007-05-11
Publication date: 2007-07-26
Anticipated expiration: 2008-01-15

Abstract

【課題】スラッジをスラッジ含有液から分離するに際して、スラッジと共に回収される液分を出来るだけ少なくし、その後の処理が容易になる装置を提供する。
【解決手段】スラッジ回収槽１と、前記スラッジ回収槽内にスラッジ含有液が渦巻状となるよう供給されるスラッジ含有液供給装置と、前記スラッジ回収槽内に設けられたスラッジ排出筒体２とを具備してなり、前記スラッジ排出筒体の内形を、上側の口径が下側の口径より大きなラッパ形状に構成したスラッジ回収装置。
【選択図】図１

Description

本考案は、排水処理装置、特に湿式塗装ブースの循環水に含まれる塗料ミスト（スラッジ）を浮上分散させ、該スラッジを水と共に回収する一方、該水を再使用するスラッジ回収装置に関する。

一般に、自動車工場などにおける湿式塗装ブースでは、被塗布物に付着しなかった塗料ミストは水で捕集される。そして、捕集された塗料ミストは、例えばアルキド−メラミン樹脂、ポリエステル樹脂などの熱硬化型樹脂の塗料から構成されており、未硬化であることから、強い粘着性を有している。このような粘着性の高い塗料ミストが循環水中に捕集されていると、粘性により凝集生成した塗料スラッジが循環ポンプや配管内に付着し、終には循環不能に陥ってしまう。

そこで、このような問題を解決する為、従来では、循環水に所望の処理剤が添加され、スラッジを不粘着化し、回収している。

例えば、特公昭４７−１３２１５号公報や特開平５−５７２７８号公報に示される通り、凝集剤を添加して凝集させ、ベンチュリー部で空気が多く巻き込まれるように浮力を高め、浮上凝集した塗料スラッジを回収する技術が提案されている。尚、浮上凝集剤としては、例えば特開平５−２５３５７４号公報に示されるようなポリアクリルアミドと炭酸ナトリウム等のアルカリ源とを併用する手法が知られている。

そして、浮上分散したスラッジは、例えば特開平７−１８５３９４号公報に記載の塗料スラッジ分離装置などで分離・回収される。

この特開平７−１８５３９４号公報に記載の塗料スラッジ分離装置は、塗料スラッジ含有液を流入させて槽内の貯留過程で塗料スラッジを浮上分離する分離槽を設け、その分離槽内の浮上塗料スラッジを槽内表層部の液と共に流入させる集積ピットを設け、その集積ピットから塗料スラッジを集積ピット内の液と共に吸入して送出する吸入送出口を集積ピット内の液中に浸漬する位置に配置し、前記吸入送出口による集積ピット内の液の吸入送出に伴って集積ピット内に流入口から流入する液に集積ピット内のうち縦軸芯に対して偏心した個所側に向かう流入方向性を付与することにより集積ピット内の液を前記縦軸芯周りで旋回流動させる旋回手段を設けてある塗料スラッジ分離装置であって、前記集積ピットの内周壁面を、流入液旋回流動方向で上流側に位置する部分ほど縦軸芯からの距離が大きくなる状態に構成してある。
特公昭４７−１３２１５号公報特開平５−５７２７８号公報特開平５−２５３５７４号公報特開平７−１８５３９４号公報

しかしながら、上記の塗料スラッジ分離装置は、スラッジの分離効率が悪いものであった。すなわち、塗料スラッジ分離装置で分離されたスラッジは、次工程の固液分離装置で分離される。この固液分離装置に送られたスラッジに水分が多く含まれていると、固液分離効率が悪い。従って、塗料スラッジ分離装置によりスラッジと共に取り込む水分を出来るだけ少なくすることが大事であるものの、この点に関する要請に十分には答えられていない。

従って、本考案が解決しようとする課題は、スラッジをスラッジ含有液から分離するに際して、スラッジと共に回収される液（水）分を出来るだけ少なくし、その後の処理が容易になる技術を提供することである。

本考案者らは上記課題を解決するための研究を鋭意推し進めて行く中で、特開平７−１８５３９４号公報に記載の塗料スラッジ分離装置の如く、塗料スラッジ含有液を渦巻状に旋回流動させ、その渦巻部の中心部から吸い取ることによってスラッジを回収する手法は、基本的に好ましい手法であることが判って来た。

しかしながら、特開平７−１８５３９４号公報に記載の塗料スラッジ分離装置では、集積ピットの形状や集積ピットの設置高さについての考察がなされておらず、これらのポイントに対する開発がなされていないことから、スラッジと共に回収される水分量が多くなっていることを見出すに至った。

例えば、特開平７−１８５３９４号公報に記載の塗料スラッジ分離装置においては、その実施例において、集積ピットの上面をスラッジ含有液の液面から２０ｃｍも下に設定されているが、このように設定していると、浮上分散しているスラッジと共に回収される水分量が多く、すなわち（回収スラッジ量）／（回収水分量）が小さく、その後の固液分離装置の負担が大きくなってしまうことが判った。そして、種々の検討を重ねて行った結果、集積ピット（スラッジ排出筒体）の上面をスラッジ含有液の液面から７ｃｍ以内に設定することが効果的であることを見出すに至った。

又、集積ピット（スラッジ排出筒体）の形状についても、円筒形であるよりも、ラッパ形状であることが効果的なことを見出すに至った。

上記のような知見を基にして本考案が達成されたものである。

すなわち、前記の課題は、
スラッジ回収槽と、
前記スラッジ回収槽内にスラッジ含有液が渦巻状となるよう供給されるスラッジ含有液供給装置と、
前記スラッジ回収槽内に設けられたスラッジ排出筒体とを具備してなり、
前記スラッジ排出筒体の内形を、上側の口径が下側の口径より大きなラッパ形状に構成した
ことを特徴とするスラッジ回収装置によって解決される。

又、スラッジ回収槽と、
前記スラッジ回収槽内にスラッジ含有液が供給されるスラッジ含有液供給装置と、
前記スラッジ回収槽内に設けられたスラッジ排出筒体と、
前記スラッジ排出筒体の上面をスラッジ回収槽内の液面から７ｃｍ以内に保持する保持装置
とを具備することを特徴とするスラッジ回収装置によって解決される。

特に、スラッジ回収槽と、
前記スラッジ回収槽内にスラッジ含有液が渦巻状となるよう供給されるスラッジ含有液供給装置と、
前記スラッジ回収槽内に設けられたスラッジ排出筒体と、
前記スラッジ排出筒体の上面をスラッジ回収槽内の液面から７ｃｍ以内に保持する保持装置とを具備してなり、
前記スラッジ排出筒体の内形を、上側の口径が下側の口径より大きなラッパ形状に構成したことを特徴とするスラッジ回収装置によって解決される。

又、上記のスラッジ回収装置であって、スラッジ回収槽は内形周囲が円形状であることを特徴とするスラッジ回収装置によって解決される。

又、上記のスラッジ回収装置であって、スラッジ回収槽は下部側がテーパー状であることを特徴とするスラッジ回収装置によって解決される。

又、上記のスラッジ回収装置であって、スラッジ回収槽の内部にはスラッジ含有液供給装置からのスラッジ含有液を中心部側に矯正するテーパー板が設けられてなることを特徴とするスラッジ回収装置によって解決される。

又、上記のスラッジ回収装置であって、スラッジ排出筒体の内形は上側の口径が下側の口径より大きなラッパ形状に構成されてなることを特徴とするスラッジ回収装置によって解決される。

又、上記のスラッジ回収装置であって、スラッジ排出筒体から排出されるスラッジの液分を分離する固液分離装置が更に設けられていることを特徴とするスラッジ回収装置によって解決される。

本考案によれば、塗料スラッジを効率良く回収できる。

すなわち、上記のように構成させていると、スラッジ排出筒体からスラッジ含有液を吸い込んで回収するに際して、（回収スラッジ量）／（回収水分量）が大きくなり、つまり回収物におけるスラッジ量が相対的に多く、その後の固液分離装置における負担が軽減される。

上記本発明において、スラッジ回収槽は、内形周囲が円形状であることが好ましい。これによって、スラッジ回収に際して、スラッジ含有液を渦巻状に流動させることが容易であるからによる。又、スラッジ回収槽は、下部側がテーパー状であるのが好ましい。このようにしておくことによって、スラッジが溜まっても、メンテナンスが容易になる。

上記本発明において、スラッジ回収槽の内部には、スラッジ含有液供給装置からのスラッジ含有液を中心部側に矯正するテーパー板が設けられてなることが好ましい。これによって、中心部位置に設置されたスラッジ排出筒体にスラッジ含有液を流動させることが容易であるからによる。

本考案になるスラッジ回収装置は、スラッジ回収槽と、前記スラッジ回収槽内にスラッジ含有液が渦巻状となるよう供給されるスラッジ含有液供給装置と、前記スラッジ回収槽内に設けられたスラッジ排出筒体とを具備してなり、前記スラッジ排出筒体の内形を、上側の口径が下側の口径より大きなラッパ形状に構成してなる。或いは、スラッジ回収槽と、前記スラッジ回収槽内にスラッジ含有液が供給されるスラッジ含有液供給装置と、前記スラッジ回収槽内に設けられたスラッジ排出筒体と、前記スラッジ排出筒体の上面をスラッジ回収槽内の液面から７ｃｍ以内に保持する保持手段とを具備する。又は、スラッジ回収槽と、前記スラッジ回収槽内にスラッジ含有液が渦巻状となるよう供給されるスラッジ含有液供給装置と、前記スラッジ回収槽内に設けられたスラッジ排出筒体と、前記スラッジ排出筒体の上面をスラッジ回収槽内の液面から７ｃｍ以内に保持する保持装置とを具備してなり、前記スラッジ排出筒体の内形を、上側の口径が下側の口径より大きなラッパ形状に構成してなる。スラッジ回収槽は、特に、内形周囲が円形状である。又、下部側がテーパー状になっている。スラッジ回収槽の内部には、スラッジ含有液供給手段からのスラッジ含有液を中心部側に矯正するテーパー板が特に設けられる。

本考案は、特に、浮上分散したスラッジの回収に用いられる。浮上分散剤は湿式塗装ブース循環水に添加、例えばセピオライトを含む湿式塗装ブース循環水に添加される。セピオライトは、鉱物であって、天然品又は精製加工品からなる粉末又はペレット状で供給され、純分８０〜９０ｗｔ％、ＳｉＯ_２５３〜６８ｗｔ％、ＭｇＯ２１〜２５ｗｔ％、Ａｌ_２Ｏ_３０．１〜４ｗｔ％の組成からなり、建浴剤として初期添加される。この添加量（有効成分量）は、一般的には、循環総水量に対して０．０５〜０．３ｗｔ％であって、循環水のＭｇ硬度を５０〜２００ｐｐｍ、ｐＨを７〜９とするものであることが好ましい。これによって、塗料ミストは、充分に不粘着化され、高分散状態となる。尚、セピオライトは、連続回収により損失が考えられる為、必要に応じて、損失分を定期的に補給することが好ましい。

塗料ミストが循環水と接触し、セピオライトの吸着作用によって無電荷に分散した塗料スラッジは、循環水によって、塗装ブースから効率良く循環ピットに排出される。この排出口付近に浮上分散剤を連続的に滴下することにより、分散した塗料スラッジがアニオン性電荷の影響を受けて不安定となり、軽質なセピオライトと空気とを核として結合し、不粘着化を完全にして浮上分散する。浮上分散した塗料スラッジは、ラテックスが球状高分子であり、解擬集性を有さないので粗大化し難く、容易に崩れる状態にある為、フロートポンプ、バキューム、スキマー、吸込管などで連続的に吸引することが可能になる。又、詰まりの問題も解消される。

淫上分散剤としては各種のものが考えられるが、ラテックス（又は、ガラス転移点が４０〜７０℃の重合体）とシリカゾルとを含有するものも好ましい。ラテックスとしては、例えば水１００重量部に、非変性スチレン−ブタジエン共重合休、非変性ビニルピリジン−スチレン−ブタジエン共重合体、カルボキシ変性スチレン−ブタジエン共重合体、非変性アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、カルボキシ変性アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、カルボキシ変性メタクリル酸メチル−ブタジエン共重合体などのラテックス、中でもカルボキシ変性スチレン−ブタジエン共重合体を１〜１５重量部添加したものが好ましいものとして挙げられる。そして、ガラス転移点（Ｔｇ）が４０〜７０℃のものが特に望ましい。これは、Ｔｇが４０℃未満の低いものでは、樹脂反応が常温下では速すぎ、塗料スラッジが液表面で直ちに架橋して粗大化し易いことや、製品自体が薬注タンク内で造膜し易いからである。逆に、Ｔｇが７０℃を越えて高すぎる場合には、樹脂反応が常温下で遅すぎ、ラテックス中の可塑剤により固液分離性が低下する傾向があるからである。シリカゾルには、酸性アニオンタイプ（ｐＨ２〜４、シリカ固形分２０〜３０ｗｔ％）、塩基性アニオンタイプ（ｐＨ９〜１０．５、シリカ固形分２０〜４１ｗｔ％、Ｎａ_２Ｏ固形分０．６ｗｔ％以下）、カチオン性タイプ（ｐＨ４〜５、シリカ固形分２０〜２２ｗｔ％）などが有る。しかし、ラテックス（ガラス転移点が４０〜７０℃の重合体）との相溶性から、塩基性アニオンタイプのシリカゾルが好ましい。

そして、浮上分散しているスラッジ含有液からスラッジを回収する装置において、スラッジ含有液を渦巻状に流動させる工程と、渦巻中心部に設けられている上側の口径が下側の口径より大きなラッパ形状の筒体上部からスラッジを取り込む工程と、筒体の上面をスラッジ含有液の液面から７ｃｍ以内に保持する工程とを具備する回収工程において、この回収工程により回収されたスラッジ含有水を固液分離装置によりスラッジと水とに分離し、分離水が再利用に供される。

以下、更に具体的に説明する。

図１は湿式塗装ブースにスラッジ回収装置が併設された全体の概略図、図２は要部の概略図である。

各図中、１は、上部が円筒形状で、かつ、下部が逆円錐台形状のスラッジ回収槽（循環ピット）である。

循環ピット１内の中央部には、上側の口径が下側の口径より大きなラッパ形状（逆円錐台形状）に構成されてなるスラッジ排出用の筒体２が配置されている。特に、筒体２は、筒体２の上端に設けられたフランジ２ａ上面（上部開口部、スラッジ含有水の流入面）が循環ピット１内のスラッジ含有液の液面２ｂ下から７ｃｍ以内に保持されるように保持機構（図示せず）に取り付けられている。尚、液面２ｂは変動する場合もあるから、この変動に追随して筒体２は上下動可能（上下動した場合でも、前記７ｃｍ以内の規定は維持）なようになっている。

循環ピット１には、後述の湿式塗装ブース１０からのスラッジ含有水が循環ピット１の内壁に沿って流入させられるようにスラッジ含有水供給パイプ３が設けられている。尚、このスラッジ含有水供給パイプ３は、その出口３ａから排出されたスラッジ含有水が循環ピット１の内壁面に沿って流動するよう設けられたものである。又、循環ピット１には、図２からも判る通り、テーパー板４が設けられており、スラッジ含有水供給パイプ３から排出されたスラッジ含有水はテーパー板４によって中央部側に矯正させられる。

筒体２の下部にはポンプ５が繋がれている。そして、ポンプ５の吸引力により、筒体２の上部開口部から、液面上に浮上分散して存在する物質（具体的には、浮上分散剤の作用によって液面上に浮上分散させられた塗料スラッジ、及び共存する液（水））が、パイプ６を介して吸引・回収される。

尚、スラッジ含有水は、スラッジ含有水供給パイプ３の排出力によって循環ピット１の内壁に沿って流入させられており、かつ、中央部に設けられたラッパ形状の筒体２を介してポンプ５の力で吸引されているから、渦巻きのように流動している。尚、筒体２の上部開口部の設定位置は比較的浅いから、循環ピット１の下部側においては上部側ほど旋回流が形成されておらず、循環ピット１内のスラッジの浮上分散具合は良好である。

循環ピット１からパイプ６を介してポンプ５の力により吸引回収された塗料スラッジは遠心分離装置（固液分離装置）７に送り込まれる。そして、遠心分離装置７によって、固形分と水とに分離される。固形分はコンテナ８に排出される。水分はパイプ９を介して循環ピット１内に戻される。

尚、固液分離装置はスクリューデカンター型の遠心分離装置を用いたが、フィルターなどの濾過機や回収槽を設けて上部を自動的に掻き取るスラッジセパレーターを用いるものでも良い。

１０は湿式塗装ブースである。湿式塗装ブース１０の構成は周知なものであっても良いので、詳細な説明は省略される。尚、湿式塗装ブース１０の循環配管１１にはポンプ１２の作動により循環ピット１内の水が供給されるようになっている。又、ポンプ１２の力によって循環配管１３にも送水される。

上記処理ラインにおいて、先ず、セピオライト粉末（SPAIN／TOLSA社製、平均粒径３２５メッシュ）を循環水中のセピオライト濃度が０．１ｗｔ％となるように、循環ピット1の循環水中に建浴剤として投入した。

そして、上記処理ラインの駆動下、スプレーガンを用いて自動車ボディ用上塗り塗料（アルキドーメラミン焼付塗料、不揮発分４８％）を、１５０ｃｃ／分の吐出量で塗装ブース１０中に総量２０Ｋｇ噴霧した。

又、同時に、浮上分散剤タンクから循環ピット1の循環水中に浮上分散剤を滴下した。浮上分散剤は、カルボキシ変性スチレン−ブタジエン共重合体（Ｔｇ６０℃、有効成分量４２ｗｔ％）１５ｗｔ％と塩基性シリカゾル（シリカ固形分２０ｗｔ％、Ｎａ_２Ｏ固形分０．６ｗｔ％以下）３０ｗｔ％とからなる配合の水溶液である。そして、この水溶液（浮上分散剤）が、塗料ミストの１０ｗｔ％となるように循環ピット1に滴下された。尚、浮上分散剤の供給量はセピオライトの濃度の0．1ｗｔ％と等しくなるように、そして供給量に達した時点で供給は停止された。

そして、ポンプ５の力によりスラッジ含有水を吸引回収した。

上記において、筒体２のフランジ２ａ上面をスラッジ含有液の液面２ｂから４ｃｍ，６ｃｍ，８ｃｍ，１２ｃｍ，１５ｃｍ下に設定した場合について、回収水中のスラッジ濃度を調べた。その結果を、下記の表−１に示す。

表−１
水面から筒体上面までの距離回収水中のスラッジ濃度
４ｃｍ１０３００ｐｐｍ
６ｃｍ９４００ｐｐｍ
８ｃｍ３０００ｐｐｍ
１２ｃｍ２９００ｐｐｍ
１５ｃｍ３１００ｐｐ
これによれば、筒体２の上面を深く沈めてしまうと、スラッジを吸引回収すると言うよりも、水を吸引回収してしまうものになる。すなわち、遠心分離装置（固液分離装置）７の負担が重くなり、効率が悪いものとなる。

これに対して、筒体２のフランジ２ａ上面が７ｃｍ以内の深さであるよう沈められていると、回収物中におけるスラッジ濃度が格段に高い。従って、この後工程における遠心分離装置（固液分離装置）７の負担が軽くなり、効率が良いと言える。又、筒体２の上部開口部の設定位置が浅いから、循環ピット１の下部側においては上部側ほど旋回流が形成されず、循環ピット１内のスラッジの浮上分散具合が良好であった。

尚、筒体２のフランジ２ａ上面が浅すぎると、回収されるスラッジ濃度は高いものの、例えば水面下０．１ｃｍに設定されていると、回収されるスラッジ絶対量が少なくなり、この意味で効率が悪くなる。従って、１ｃｍ（更には、２ｃｍ）より深い位置に設定することも大事であった。

又、筒体として、上記実施形態の如くのラッパ形状の代わりに、円筒形状のものを用意し、両者の比較を行った。その結果、ラッパ形状の筒体を用いた場合には、円筒形状の筒体を用いた場合に比べ、スラッジの回収効率に優れていた。

スラッジ回収装置全体の概略図要部の概略図

符号の説明

１スラッジ回収槽（循環ピット）
２スラッジ排出用の筒体
２ａフランジ
２ｂ液面
３スラッジ含有水供給パイプ
４テーパー板
５ポンプ
６パイプ
７遠心分離装置（固液分離装置）
８コンテナ
９パイプ
１０湿式塗装ブース
１１循環配管
１２ポンプ
１３循環配管

代理人宇高克己

Claims

スラッジ回収槽と、
前記スラッジ回収槽内にスラッジ含有液が渦巻状となるよう供給されるスラッジ含有液供給装置と、
前記スラッジ回収槽内に設けられたスラッジ排出筒体とを具備してなり、
前記スラッジ排出筒体の内形を、上側の口径が下側の口径より大きなラッパ形状に構成した
ことを特徴とするスラッジ回収装置。
スラッジ回収槽と、
前記スラッジ回収槽内にスラッジ含有液が供給されるスラッジ含有液供給装置と、
前記スラッジ回収槽内に設けられたスラッジ排出筒体と、
前記スラッジ排出筒体の上面をスラッジ回収槽内の液面から７ｃｍ以内に保持する保持装置
とを具備することを特徴とするスラッジ回収装置。
スラッジ回収槽と、
前記スラッジ回収槽内にスラッジ含有液が渦巻状となるよう供給されるスラッジ含有液供給装置と、
前記スラッジ回収槽内に設けられたスラッジ排出筒体と、
前記スラッジ排出筒体の上面をスラッジ回収槽内の液面から７ｃｍ以内に保持する保持装置とを具備してなり、
前記スラッジ排出筒体の内形を、上側の口径が下側の口径より大きなラッパ形状に構成した
ことを特徴とするスラッジ回収装置。
スラッジ回収槽は内形周囲が円形状である
ことを特徴とする請求項１〜請求項３いずれかのスラッジ回収装置。
スラッジ回収槽は、下部側がテーパー状である
ことを特徴とする請求項１〜請求項４いずれかのスラッジ回収装置。
スラッジ回収槽の内部には、スラッジ含有液供給装置からのスラッジ含有液を中心部側に矯正するテーパー板が設けられてなる
ことを特徴とする請求項１〜請求項５いずれかのスラッジ回収装置。
保持装置はスラッジ排出筒体の上面をスラッジ回収槽内の液面から１ｃｍより深い位置に保持するよう構成されてなる
ことを特徴とする請求項２又は請求項３のスラッジ回収装置。
スラッジ排出筒体から排出されるスラッジの液分を分離する固液分離装置が更に設けられている
ことを特徴とする請求項１〜請求項７いずれかのスラッジ回収装置。