JP4183952B2 - 塗装ブース循環水の処理方法 - Google Patents

Description

【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の処理方法に関する。さらに詳しくは湿式塗装ブース循環水に含まれる塗料由来の有機溶媒が蒸散して環境を汚染したり、該有機溶媒の蒸気による作業環境の悪化するのを防止するとともに、循環水系において発生する塗料スラッジの生成量を低減させる湿式塗装ブース循環水の処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、例えば、自動車工業等の分野において、スプレーノズルから塗料を噴霧して被塗装物の塗装を行なう方法が知られている（このような塗装方法を「湿式塗装」という。）。この塗装方法では、一般に被塗装物に噴霧された塗料の歩留りは６０〜８０％であり、使用塗料の４０〜２０％は次工程で除去すべき過剰分の塗料（以下、「余剰塗料」という。）である。
【０００３】
この余剰塗料を除去する方法としては、従来、湿式塗装ブース内に水を散布して余剰塗料を洗い流す方法が知られている。
このような余剰塗料を水で洗い流し、余剰塗料を含む水を処理し、再度循環させて使用する湿式塗装ブース循環水系の一例を図５に示す。この湿式塗装ブース循環水系では、循環水６ｅはポンプ７ｅを有する配管８ｅにより送水され、湿式塗装ブース内に散水される。すなわち、水幕板３ｅで囲まれた湿式塗装ブース内で被塗装物（図示を省略）が液状塗料により吹き付け塗装され、余剰塗料は散水された循環水６ｅにより洗い流されて循環水槽６ｅに捕集される。
【０００４】
循環水槽６ｅ内の余剰塗料を含む循環水は、ポンプ７’ｅを設置した配管８’ｅより遠心分離機等の固液分離装置１０ｅに送水され、そこで塗料スラッジが分離回収される。そして、この固液分離装置１０ｅで塗料スラッジ１１ｅが除去された処理水は配管８”ｅより循環水槽６ｅに返送される。
【０００５】
また、循環水槽６ｅ内には、通常の場合、撹拌装置あるいは水中ミキサー（図示せず）を配置し、塗料スラッジ含有水を強制撹拌することで塗料スラッジを循環水中に分散し易くしている。さらに、循環水槽６ｅ等には、捕集された余剰塗料を不粘着化すると共に水中で分散し易くするための薬剤が添加される。
以上のようにして、湿式塗装ブースでは、循環水を用いることにより余剰塗料の固形分が外部に流出するのを防止している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の湿式塗装ブースにおいては、液状塗料には固形分のほか有機溶剤等の低沸点の有機物に由来する臭気が発生し、作業環境を悪化させるという問題があった。
【０００７】
従来、有機溶剤等の低沸点物の蒸気は湿式塗装ブースの上部に設置した換気ファン等により外部に放出していたが、余剰塗料を含む循環水にもかなりの量の有機溶剤等の低沸点物も含まれているため、換気ファンによる換気では不十分であり、環境汚染防止の観点からも好ましくない。また、上述したように循環水に分散されている塗料スラッジを除去する必要があるが、塗料スラッジの生成量が多くなると固液分離装置にかかる負担が大きくなり、循環水の処理コストを低減する上で問題となっていた。
【０００８】
本発明はかかる実情に鑑みてなされたものであり、湿式塗装ブース循環水に含まれる有機溶剤等の低沸点有機物が蒸散して環境を汚染したり、作業環境が悪化するのを防止するとともに、循環水系において発生する塗料スラッジの生成量を低減させる湿式塗装ブース循環水の処理方法及び運転処理方法を提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、好気性微生物、及び有機物分解酵素を含む酵素剤を湿式塗装ブースの循環水に添加すると、（１）循環水に含まれる有機物含有量が減少して低沸点の有機溶剤等の蒸気が大幅に低減し、作業環境が大幅に改善され、さらに、循環水の粘度及び排気装置に設置されたイルミネーターの汚れも改善されること、（２）循環水から発生する塗料スラッジの生成量が減少するため、塗料スラッジを除去する装置にかかる負担が軽減され、作業効率が向上すること、及び（３）湿式塗装ブースの循環水に連続的又は定期的に一定量の好気性微生物、及び有機物分解酵素を含む酵素剤を添加することにより、湿式塗装ブースの長期にわたる連続運転が可能となることを見出し、本発明を完成するに到った。
【００１０】
かくして本発明によれば、湿式塗装ブース循環水に、好気性微生物、及び有機物分解酵素を含む酵素剤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が提供される。
本発明においては、前記好気性微生物として枯草菌を用いるのが好ましい。
また、前記好気性微生物、及び有機物分解酵素を含む酵素剤が、好気性微生物の培養物であるのが好ましく、該好気性微生物の培養物が天然植物を枯草菌で発酵させた乾燥粉粒であるのがより好ましく、前記好気性微生物の培養物が、１０^９個／ｇ以上の菌体数を含む枯草菌の培養物であるのが更に好ましい。
【００１１】
本発明の処理方法においては、湿式塗装ブース循環水中の好気性微生物の菌体数が、１０^５個／ｍｌ以上とするのが好ましい。
また、湿式塗装ブース循環水に、好気性微生物、及び有機物分解酵素を含む酵素剤を、連続的又は一定時間毎に一定量ずつ添加するものであるのが好ましく、循環水を処理するに際し、該循環水に空気及び／又は酸素ガスを吹き込むものであるのがより好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の湿式塗装ブース循環水の処理方法は、湿式塗装ブース内でオーバースプレーされた余剰塗料を洗浄・捕集するために用いられる循環水に、好気性微生物、及び有機物分解酵素を含む酵素剤を添加することを特徴とする。
【００１３】
本発明に用いる好気性微生物としては、通気培養により増殖し得るものであれば、バクテリア、カビ、酵母等、どのような微生物でも使用することができる。また、これらの微生物は混合菌として用いることもできる。
【００１４】
これらの微生物の中でも、増殖速度が速く、菌体外酵素、特に有機物分解酵素を多量に生産する微生物が好ましい。かかる微生物としては、例えば、枯草菌（Ｂａｃｉｌｕｓ ｓｕｂｔｉｌｉｓ）、ズーグレア等の活性汚製菌、水洗水に油分が多い場合は油分解菌、水洗水に難分解性物質が多い場合は種々の難分解性物質分解菌等を例示することができる。これらの中でも、枯草菌が特に好ましい。
【００１５】
好気性微生物の培養物は、天然植物を好気性微生物で醗酵させて得られるものである。天然植物としては、例えば、もろこし粉、小麦粉、ふすま、大豆かす、米ぬか等の穀類又は穀類から得られるものを用いることができる。また、醗酵させる場合においては、リン酸ニ水素アンモニウム等のリン酸塩や炭酸カルシウム等の無機塩を添加することができる。
【００１６】
好気性微生物の培養物に含まれる菌体数は、本発明の優れた効果を得る上では多いほど好ましいが、通常３０〜２×１０^１１個／ｇ、好ましくは１０^８〜２×１０^１１個／ｇ、より好ましくは１０^９〜２×１０^１１個／ｇである。好気性微生物として枯草菌を使用する場合には培養することによって１０^９個／ｇ以上の培養物を得ることができる。
【００１７】
酵素剤は、アミラーゼ、プロテアーゼ、セルラーゼ、リパーゼ等の有機物分解酵素の１種又は２種以上を含むものである。酵素剤としては、上記好気性微生物の培養物をそのまま用いてもよいし、他の微生物の培養物や、植物等から抽出したものであってもよい。また、単離・精製したものであっても、単離・精製することなく、混合物としてそのまま使用することもできる。
【００１８】
これらの中でも、特に優れた循環水の処理効果を得ることができるものとしては、穀類等の天然植物を枯草菌で醗酵させた乾燥粉粒を主体とした活性汚泥等の種植剤が挙げられる。例えば、商品名「ミタゲン」（東和酵素(株)製）で市販されているものが挙げられる。
【００１９】
好気性微生物、及び有機物分解酵素を含む酵素剤の添加量は、本発明の効果が得られる量であれば特に制限されない。例えば、好気性微生物の培養物を使用する場合には、添加する単位重量あたりの菌体数にも依存するが、一般的には、１０^８〜１０^１ｑ個／ｇの菌体数の好気性微生物又は好気性微生物の培養物を使用する場合には、循環水１ｍ^３当たり、３００〜５００ｇ程度である。また、菌体数が１０^５個／ｍｌ以上であることが好ましい。
【００２０】
循環水に好気性微生物、及び有機物分解酵素を含む酵素剤を添加する方法は特に制限されない。例えば、循環水が循環する経路（循環水系）に薬剤添加部を設け、そこから培養物の一定量を添加すればよい。薬剤添加部の設置位置は、循環水が循環する経路内（以下、「循環水系」ともいう。）であれば特に制約されない。
【００２１】
本発明に用いる湿式塗装ブースとしては、スプレーノズルから液状塗料を噴霧して被塗装物の塗装を行なうものであれば特に制限されず、公知の湿式塗装ブースを使用することができる。また、この際、用いられる塗料は特に制限されない。
【００２２】
本発明に用いる湿式塗装ブースとしては、具体的には、特開平５−７６８１５号公報、特開平７−３２４０号公報、特開平８−９８４号公報、特開平８−２５９８９６号公報、特開平９−７０５６１号公報、特開平１０−３２８６０３号公報、特開平９−２２９５４４号公報、特開平１１−６７２号公報、特開平１１−２０７８５６号公報、特開２００１−１７０５２８号公報、特開２００１−２２５０６８号公報等に記載されたものが挙げられる。
【００２３】
本発明に用いる湿式塗装ブースは、オーバースプレーされた余剰塗料を洗浄・捕集するために用いられる洗浄水を循環させ、余剰塗料を塗料カスとして分離した水を余剰塗料の洗浄・捕集用に再度循環使用する循環水系を有する。
【００２４】
このような循環水系を有する湿式塗装ブースの具体例を図１及び図２に示す。図１に示す湿式塗装ブースは、液状塗料を被塗装物に噴霧するスプレーノズル２、過剰の塗料を循環水とともに捕集する循環水槽４ａ、湿式塗装ブース内の換気を行なう換気ファン５ａ、循環水６ａを循環する配管８ａ、循環水６ａを循環させる循環ポンプ７ａ、及び循環水６ａに、好気性微生物、及び有機物分解酵素を含む酵素剤を添加する薬剤添加部９ａとを有する。
【００２５】
図２に示す湿式塗装ブースは、図１に示す湿式塗装ブースに更に別の循環水経を設け、循環ポンプ７’ｂにより配管８’ｂから循環水６ｂを送液して遠心分離機等の固液分離装置１２ｂにより塗料スラッジ１３ｂを分離し、循環水６ｂを配管８”ｂから再度循環水槽４ｂに送り込むタイプである。図２に示すタイプでは、好気性微生物、及び有機物分解酵素を含む酵素剤は、循環水槽４ｂに添加することができる。
【００２６】
また本発明においては、循環水を処理するに際し、循環水に空気及び／又は酸素ガスを送り込むのが好ましい。空気及び／又は酸素ガスを送り込む方法としては、循環水系に曝気ブロアーや水中曝気レーターを設置して、空気及び／又は酸素ガスをバブリングさせるものが挙げられる。このようにすれば、好気性微生物の繁殖が促進されるので、本発明のより優れた効果を得ることができる。曝気ブロアーや水中曝気レーターは、例えば、循環水槽４ａ、４ｂに設置することができる。
【００２７】
さらに本発明においては、湿式塗装ブースの循環水系とは別個に好気性微生物の培養タンクを設置し、そこで好気性微生物を培養し、該培養タンクで増殖させた好気性微生物又は好気性微生物の培養物を循環水系に添加することができる。この培養タンクは、好気性微生物を培養し得るものであれば、通気回分式、通気半連続式等、どのようなものでもよい。例えば、特開平１１−５７７６２号公報に記載された培養タンクが挙げられる。
【００２８】
培養タンクを設置する方法としては、例えば、図３に示すように、図１に示す湿式塗装ブースの循環水系の配管８ｃに培養タンク１２ｃを設置し、該培養タンク１２ｃの別の部位から循環水系に配管８ｃを連結させたものが挙げられる。
【００２９】
また、図４に示すように、図２に示す湿式塗装ブースの循環水系に循環水槽４ｄと培養タンク１２ｄとを配管８”ｄにより連結し、培養タンク１２ｄから循環水槽４ｄに循環ポンプ７”ｄにより連続的に又は一定期間毎に好気性微生物の培養液を送液するようにすることもできる。
【００３０】
これらの方法によれば、培養タンクにて好気性微生物を培養して菌体数を増加させ、単位重量あたりの菌体数が極めて多い好気性微生物の培養物を循環水系に連続的又は一定間隔毎に送り込むことができる。
【００３１】
循環水に好気性微生物、及び有機物分解酵素を含む酵素剤を添加した後、一定時間が経過すると、好気性微生物の菌体数が減少したり、循環水を新しい水と交換した場合には、本発明の所望の効果が得られなくなる。その場合には、好気性微生物及び／又は有機物分解酵素を含む酵素剤を更に添加する必要がある。
【００３２】
追加の添加量は本発明の効果を得ることができる量以上であれば特に制限されない。通常、循環水１０ｍ^３当たり、通常３０〜２×１０^１０個／ｇ、好ましくは１０^８個／ｇ〜２×１０^１０個／ｇの菌体を含む１００〜５００ｇを、１〜６月に少なくとも１回添加すればよい。
【００３３】
このように、循環水に好気性微生物、好気性微生物の培養物及び／又は酵素剤を、連続的又は一定期間毎に一定量ずつ添加することにより、湿式塗装ブースの長期にわたる連続運転が可能である。
【００３４】
以上説明したように、本発明は湿式塗装ブースの循環水に好気性微生物、及び有機物分解酵素を含む酵素剤を添加することを特徴とするものであるが、これに加えて、余剰と量の分散性を向上させる目的で公知の分散薬剤を同時に添加することができる。
【００３５】
また、特開平７−３２４０号公報に記載されるイミダゾール系化合物、特開平８−９８４号公報に記載される高級脂肪酸モノアルコールエステルの水系乳化分散液、特開平８−２５９８９６号公報や特開平９−７０５６１号公報に記載されるコロイドシリカとカチオン性（有機）ポリマーの混合物、特開平９−１５２１３６号公報に記載されるセピオライト、カチオン性ポリマー又は両性金属化合物、特開２００１−２２５０６８号公報に記載される水溶性アニオンポリマー等を併用することもできる。
【００３６】
【実施例】
次に、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。
以下の実施例及び比較例においては、全て図１に示す湿式塗装ブース（ピット容積：１０ｍ^３）を使用して行なった。
【００３７】
（装置の使用及び運転条件）
試験装置の使用及び運転条件は次のとおりである。
保有水量：１０ｍ^３
循環水量：２０００Ｌ／分
塗料のスプレー条件：２０ｇ／分の速度で２０分吹き付け
【００３８】
（好気性微生物の培養物）
また、好気性微生物の培養物として以下のものを用いた。
好気性微生物の培養物：モロコシ粉、小麦粉、ふすま、大豆かす、米ぬか等からなるの天然植物を枯草菌で醗酵させた乾燥粉粒を主体とした活性汚泥等の種殖剤（商品名：ミタゲンアンサー、東和酵素（株）製、菌体数：１０^９個／ｇ以上）
【００３９】
（循環水ろ過液のｐＨ値、ＳＳ値、ＣＯＤ値、ＢＯＤ値の測定）
循環水ろ過液のｐＨ値、ＳＳ値、ＣＯＤ値及びＢＯＤ値の測定は、以下のようにして行なった。
ｐＨ値：ｐＨ値は、ＪＩＳ Ｋ ０１０２ １２．１に準拠した方法によって測定した。
ＳＳ値（浮遊物質量）：ＳＳ値は、昭和４０年環境庁告示第５９号付表８に記載の方法に従って測定した。
【００４０】
（実施例及び比較例）
図１に示す湿式塗装ブースの循環水槽４ａを清掃した後、実施例では、該湿式塗装ブースの薬剤添加部９ａに循環水１ｍ^３当たり３００ｇのミタゲンアンサーを添加し、上記に示す運転条件で湿式塗装ブースの連続運転を４０週間行なった。比較例では、ミタゲンアンサーを添加することなく、湿式塗装ブースの連続運転を行なった。
【００４１】
運転開始直後から第１表中に示す時間経過毎に循環水をサンプリングして、ｐＨ値、ＳＳ値、ＣＯＤ値及びＢＯＤ値をそれぞれ測定した。これらの測定結果を第１表（実施例）及び第２表（比較例）に示す。なお、実施例においては、１００〜１５０ｇ／ｍ^３のミタゲンアンサーを４週間経過毎に追加した。また、第１表及び第２表中、＊１及び＊２は循環水槽４ａの清掃を行なったことを意味する。
【００４２】
【表１】

【００４３】
【表２】

【００４４】
第１表及び第２表から、ミタゲンアンサーを添加した直後（添加直後、６週間経過後、１７週間経過後）においては、ＳＳ値、ＣＯＤ値及びＢＯＤ値の全ての値が比較例に比して低くなっており、循環水槽４ａの有機溶剤の臭気が明らかに少なくなった。また、実施例の場合には、比較例に比して循環水を一定、かつ低粘度に維持することができた。さらに、実施例においては、比較例に比してイルミネータ（有機溶剤のミストの飛散防止のために排気内に設けられた仕切り板）などに塗料スラッジの付着が少なくなっていた。
【００４５】
【発明の効果】
本発明の湿式塗装ブース循環水の処理方法によれば、湿式塗装ブースの循環水に好気性微生物、及び有機物分解酵素を含む酵素剤を添加するという簡便な方法により、循環水に含まれる有機溶媒が蒸散して環境を汚染したり、該有機溶媒の蒸気による作業環境の悪化を効果的、かつ、長期にわたり防止することができるとともに、該循環水系において発生する塗料スラッジの生成量を低減させることができる。
【００４６】
また、有機溶剤などの有機物を生物分解できるため、常に循環水を一定、かつ低粘度に維持することができ、循環水を全量入れ替えを行なう時間的間隔（期間）を長くすることができ、作業効率の面から好ましい。
【００４７】
さらに、イルミネータなどに塗料スラッジの付着が少なくなり、給気と排気のバランスを一定に保つことができる。これによって、塗装ブース内を一定の状態に保つことができるので、塗料の再付着やゴミによる塗装不良（ゴミブツ）が減少するという効果も得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に用いる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】本発明に用いる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】本発明に用いる湿式塗装ブースの循環水系を説明する系統図である。
【図４】本発明に用いる湿式塗装ブースの循環水系を説明する系統図である。
【図５】従来の湿式塗装ブースの循環水系を説明する系統図である。
【符号の説明】
１ａ，１ｃ…スプレーノズル、２ａ，２ｃ…液状塗料、３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ…水幕板、４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｅ…循環水槽、５ａ，５ｃ…換気ファン、６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ，６ｅ…循環水、７ａ，７ｂ，７’ｂ，７ｃ，７ｄ，７’ｄ，７”ｄ，７ｅ，７’ｅ…循環ポンプ、８ａ，８ｂ，８’ｂ，８ｃ，８ｄ，８’ｄ，８”ｄ，８ｅ，８’ｅ，８”ｅ…循環水の配管、９ａ，９ｃ…薬剤添加部、１０ｂ，１０ｄ，１０ｅ…固液分離装置、１１ｂ，１１ｄ，１１ｅ…塗料スラッジ、１２ｃ，１２ｄ…培養タンク

Claims (2)

1. オーバースプレーされた余剰塗料を洗浄・捕集するために用いられる洗浄水を循環させ、余剰塗料を塗料カスとして分離した水を余剰塗料の洗浄・捕集用に再度循環使用する循環水系を有する湿式塗装ブースにおいて、前記余剰塗料の洗浄・捕集用に再度循環使用する循環水に、モロコシ粉、小麦粉、ふすま、大豆かす、米ぬか等からなる天然植物を枯草菌で醗酵させた乾燥粉粒を主体とした活性汚泥等の種殖剤を、連続的又は一定時間毎に一定量ずつ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。
2. 前記天然植物を枯草菌で醗酵させた乾燥粉粒が、１０^９個／ｇ以上の菌体数を含む枯草菌の培養物であることを特徴とする請求項１に記載の湿式塗装ブース循環水の処理方法。

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