JPH042317B2

JPH042317B2 -

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Publication number: JPH042317B2
Application number: JP18465786A
Authority: JP
Priority date: 1986-08-06
Filing date: 1986-08-06
Publication date: 1992-01-17
Also published as: JPS6342706A

Description

【発明の詳細な説明】

［産業上の利用分野］本発明は湿式スプレーブース循環水の処理方法
に係り、特に湿式スプレーブース循環水中の水溶
性塗料等を効率的に凝集分離する方法に関する。［従来の技術］自動車工業や家庭電器、金属製品製造業等の塗
料工程では、様々な塗料がスプレー塗装されてい
る。工業的に使用されている塗料は溶剤型塗料と
水性塗料とに大別され各塗料は単独又は併用で使
用されている。このうち、水性塗料は、水可溶型、デイスパー
ジヨン型、エマルジヨン型の３つに大別される
が、いずれも水を溶楳とするため（一部溶剤を併
用する場合もあるが）、引火性がなく、安全かつ
衛生的であり、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、特にその応
用範囲が拡大されつつある。ところで、各種工業等における塗料工程では、
一般に被塗装物に噴霧された塗料の歩留りは必ず
しも100％ではなく、例えば自動車工業において
は60〜80％程度であり、使用塗料の40〜20％は次
工程で除去すべき過剰塗料である。この過剰に噴
霧された余剰塗料を補集するには、通常、水洗に
よる湿式スプレーブースで処理されており、水洗
水は循環使用される。この場合、水性塗料は水に可溶ないし分散する
ため、固液分離が難しいために、この湿式スプレ
ーブースの循環水に残留して著積し、次のような
問題をひきおこす。循環水は高粘性、高粘稠となり、循環ポンプ
の負荷を増大させる。極端な場合は循環停止と
なり、操業がストツプする。折出して不溶化した塗料や、塗料以外のゴ
ミ、SS成分が水洗スプレー、ノズルや配管系
に詰る。また、水膜板等に付着するなどして付
着障害をおこす。発泡障害を生じる。循環水が高COD、高BODとなるため、腐敗
し、腐敗臭により、作業環境が不良になると共
に、近隣に対する公害が出る。この高COD、高BODのため、廃水処理が困
難となり、処理装置の負荷が増大する。このた
め、循環水の一部を常時排水して供給して給水
により希釈を行うか、循環水の全量入替えを行
うことが必要とされるが、満足できる結果を得
るためには、排水量を大きくするか、水入替え
を頻繋に行う必要があり、水コストの増大、排
水処理コストの増大を招くという問題がある。このような問題を解決するために、従来、一般
的には硫酸バンド、PAC、塩化亜鉛、塩化鉄等
の無凝集剤により、水性塗料を凝集させて分離す
る方法が採用されている。また、この凝集分離に
あり、無機凝集剤と高分子ポリマーとを併用する
方法も開示されている（特開昭52−71538）。［発明が解決しようとする問題点］しかしながら、上記従来のうち、無機凝集剤を
用いる方法は、最適な凝集を行うためには、厳密なPH調整を
する必要があるが、そのような正確なPH調整は
極めて困難である。金属フロツクが生成するため、塗料スラツジ
が増大し、その後の焼却処分が困難となる。塩類濃度が増大するので、設備の腐食が進
む。等の問題点を有している。また、特開昭52−71538に開示される方法でも、
十分な効果は得られておらず、しかもこの方法に
おいても無機凝集剤を使用することから、無機凝
集剤の使用に起因する、塗料スラツジの増大、塩
類濃度の増大等の問題を避けることはできない。［問題点を解決するための手段］本発明は上記従来の問題点を解決するべくなさ
れたものであり、水性塗料を含有する湿式スプレーブース循環水
中の水性塗料を凝集分離した後、処理水を循環さ
せる方法において、前記循環水に、カチオン性有
機高分凝集剤とアニオン性有機高分子凝集とを酸
の存在下に予め混合して得られた混合物を添加し
て水性塗料を凝集分離した後、処理水を湿式スプ
レーブース循環水として返送することを特徴とす
る湿式スプレーブース循環水の処理方法を要旨す
るものである。以下に本発明につき詳細に説明する。本発明の湿式スプレーブース循環水の処理方法
は、水性塗料を含有する湿式スプレーブース循環
水に、カチオン性有機高分子凝集剤とアニオン性
有機高分子凝集剤とを酸の存在下に予め混合して
得られた混合物を添加するものである。本発明におけるカチオン性有機高分子凝集剤と
しては、ジメチルアミン・エピクロルヒドリン縮
合物、ポリエチレンイミン、ポリアルキルポリア
ミン、ジシアン、ジアミド、カチオン化デンプ
ン、ジメチルアミン−エピクロヒドリン−アンモ
ニア、DAM、その他のすべてのカチオン性有機
高分子凝集剤、例えばジメチルアミノエチルメタ
クリレート、ジメチルアミノエチルアクリレート
もしくはジメチルアミノプロピルメタクリレート
又はそれらの四級化物の単独重合体、ジメチルア
ミノエチルメタクリレート、ジメチルアミノエチ
ルアクリレートもしくはジメチルアミノプロピル
メタクリレート又はそれらの四級化物とアクリル
アミド又はメタクリルアミドとの共重合体、ポリ
アクリルアミドもしくはポリメタクリルアミドの
マンニツヒ変性物又はその四級化物及びポリアク
リルアミドもしくはポリメタクリルアミドのホフ
マン分解物等が挙げられる。これらのカチオン性有機高分子凝集剤は、常法
により得られる。例えば、重合するモノマーを水
あるいはメタノールなどの有機溶楳に溶解し、重
合開始剤を加えて重合することによつて得られ
る。重合開始剤としては過酸化水素、過硫酸アン
モニウム、過硫酸カリウム、過酸化ベンゾイル、
アゾビスイソブチロニトリル、その他の一般的に
使用されているものであり、これらを単独あるい
は併用することができる。また、還元剤を更に併
用するレドツクス系重合開始剤でもよい。マンニツヒ変性物は、ポリ（メタ）アクリルア
ミドにアミンとアルデヒドを作用させて得られ、
またホフマン分解物はポリ（メタ）アクリルアミ
ドにアルカリ雰囲気で次亜ハロゲン酸塩を作用し
て得られる。本発明におけるカチオン性有機高分子凝集剤
は、カチオン性の度合としてPH４におけるコロイ
ド当量値が1meq／ｇ以上であることが好ましく、
また、固有粘度（「η」30℃ 1N−NaNO₃）が3.0
（dl／ｇ）以上であることが好ましい。コロイド
当量値及び固有粘度が上記の範囲からはずれる
と、凝集効果が低下する傾向がある。本発明におけるアニオン性有機高分子凝集剤
は、スルホン基やホスホン基等の強酸基を含まな
いものであり、ポリアクリルアミド又はポリメタ
クリルアミドの部分加水分解物、アクリルアミド
又はメタクリルアミドとアクリル酸ナトリウム又
はメタクリル酸ナトリウムの共重合体等が挙げら
れるが、これらに限定されるものではない。アニ
オン性有機高分子凝集剤も、常法により製造する
ことができる。本発明におけるアニオン性有機高分子凝集剤は
PH10におけるマイナスのコロイド当量値の絶対値
が0.7meq／ｇ以上であることが好ましく、また、
固有粘度（「η」30℃ 1N−NaNO₃）が10（dl／ｇ）
以上であることが好ましい。本発明において、このようなカチオン性有機高
分子凝集剤とアニオン性有機高分子凝集剤とを、
酸の存在下に予め混合し、得られた混合物を添加
する。このような添加形態により、極めて優れた
効果を得ることができる。具体的な添加方法としては、次のような方法が
挙げられる。カチオン性有機高分子凝集剤、アニオン性有
機高分子凝集剤の各粉末と粉末酸との混合物を
水中に投入し水溶液とし、これを処理水系に添
加する。アニオン性有機高分子凝集剤を酸水溶液に投
入して水溶液とし、一方、カチオン性有機高分
子凝集剤を別の水中に投入して水溶液とし、両
液を混合した後、混合液を添加する。酸水溶液中にアニオン性有機高分子凝集剤及
びカチオン性有機高分子凝集剤を投入して、混
合水溶液とし、これを添加する。これらのうち、の方法は、被処理水の性状に
合わせて予め配合割合の定められた混合物を選択
することにより、取扱いが容易でしかも凝集反応
が均一に行われるので、好ましい方法である。なお、カチオン性有機高分子凝集剤及びアニオ
ン性有機高分子凝集剤を予め存在下に混合して添
加する場合、使用される酸としては、硫酸水素ナ
トリウム、りん酸二水素ナトリウム、ホウ酸、ス
ルフアミン酸、マレイン酸、リンゴ酸、マロン
酸、コハク酸、酒石酸、シユウ酸、クエン酸、フ
マール酸等が挙げられるが、これらに限定される
ものではない。また、この場合のカチオン性有機高分子凝集剤
とアニオン性有機高分子凝集剤との混合比率は被
処理水の性状によつても異なるが、通常、重量基
準で90：10〜10：90が好ましく、更に好ましくは
80：20〜20：80である。この範囲からはずれると
凝集脱水効果が低下する傾向がある。酸は、混合
液0.2重量％水溶液の場合にPH3.5以下となる量と
することが好ましく、PHが3.5を越えるとカチオ
ン性有機高分子凝集剤とアニオン性有機高分子凝
集剤とが反応してゲル化する恐れがあるので好ま
しくない。カチオン性有機高分子凝集剤及びアニオン性有
機高分子凝集剤の添加量は、処理する水性塗料含
有水の性状や用いるカチオン性有機高分子凝集剤
及びアニオン性有機高分子凝集剤の種類等に応じ
て適宜されるが、例えば、カチオン性有機高分子
凝集剤としてジメチルアミン・エピクロルヒドリ
ン縮合物を用い、アニオン性有機高分子凝集剤と
してポリアクリルアミド20％加水分解物を用いる
場合、その添加量は、ジメチルアミン・エピクロ
ルヒドリン縮合物を被処理水中の水性塗料に対し
て100〜0.1重量％、好ましくは50〜１重量％とな
る量とするのが好ましい。また、ポリアクリルア
ミド20％加水分解物はジメチルアミン・エピクロ
ルヒドリン縮合物の200〜0.01重量％とするのが
好ましい。本発明において、カチオン性有機高分子凝集剤
及びアニオン性有機高分子凝集剤を酸の存在下に
予め混合して得られた混合物を水性塗料を含む湿
式スプレーブースの循環水系に添加する場合の添
加箇所は、回収装置の直前とするのが好ましい。
なお、反応槽がある場合には、反応槽に添加する
のが好ましい。本発明により、湿式スプレーブース循環水にカ
チオン性有機高分子凝集剤とアニオン性有機高分
子凝集剤とを酸の存在下に予め混合して得られた
混合物を添加することにより、被処理水中の水性
塗料は速やかに不溶化、凝集してフロツクを生成
する。凝集により生成したフロツクの分離回収方
法としては、沈澱分離（この場合には、既存の沈
澱ピツトを使用できる）、加圧浮上分離、ハイド
ロパツク等の浮上分離、SSセパレータ等による
濾過、その他、サイクロセパレータ等により分離
する方法が挙げられる。このような本発明の方法によれば、水性塗料を
含有する湿式スプレーブース循環水から極めて効
率的に水性塗料を凝集分離除去することができ
る。このようにして水性塗料を凝集分離した後の
処理水は、再び循環水系に返送し、湿式スプレー
ブース循環水として循環させる。なお、本発明において、カチオン性有機高分子
凝集剤とアニオン性有機高分子凝集剤とを酸の存
在下に予め混合して得られた混合物と共に、硫酸
バンド、PAC、塩化第二鉄等の無機凝集剤と併
用することもでき、この場合、無機凝集剤の使用
量を大幅に低減することができる。本発明の方法は、水性塗料を使用する塗装ブー
スの他、溶剤型塗料を併用するブースからの水性
塗料及び溶剤型塗料を含有する水にも効果的に適
用することができる。［作用］本発明の方法による処理においては、まず、カ
チオン性有機高分子凝集剤が水性塗料の電荷（マ
イナス）を中和すると共に、この中和により微細
フロツクを生成させる。生成した微細フロツク
は、アニオン性有機高分子凝集剤により粗大で強
固なフロツクに成長する。このフロツクは、沈降
性が良く、また加圧浮上分離等による分離が極め
て容易である。なお、本発明においては、カチオン性有機高分
子凝集剤とを酸の存在下に予め混合して同時に添
加するため、上記両有機高分子凝集剤の併用によ
る効果が最も有効に発揮される。なお、この場合
において、カチオン性有機高分子凝集剤とアニオ
ン性有機高分子凝集剤とを予め混合しても、酸の
存在により、両凝集剤が反応して不溶性物を生成
することはない。即ち、酸の存在により混合液中
のPHが低く、アニオン性有機高分子凝集剤がアニ
オン性を示さないので、カチオン性有機高分子凝
集剤と反応して不溶性凝固物を生成することはな
い。［実施例］以下、参考例及び実施例により本発明を更に具
体的に説明するが、本発明はその要旨を越えない
限り、以下の実施例に限定されるものではない。参考例１水溶性アクリル樹脂系塗料を市水に溶解し、
1000ppｍの試験液を調整した。この試験液500ml
をビーカーに採り、第１表に示す薬剤をそれぞれ
添加した後、ジヤーテスターを用いて150rpｍで
２分間撹拌した後、更に50rpｍで３分撹拌し、５
分間静置した後の上澄液の濁度及びスラツジ容量
を測定した。結果を第１表に示す。

【表】第１表より明らかなように、カチオン性有機高
分子凝集剤及びアニオン性有機高分子凝集剤を併
用することにより、水性塗料は不溶化して凝集
し、良好に分離される。このため、上澄液の濁度
は低く、スラツジ量も少ない。これに対し、カチオン性有機高分子凝集剤、ア
ニオン性有機高分子凝集剤の各々の単独使用で
は、凝集は難い。また、PACでは、凝集はおこ
るもののスラツジ量が多いという欠点がある。実施例１金属製品にアクリル系樹脂、ポリエステル系樹
脂の混合水性塗料をスプレーして、オーバーペイ
ント分を水洗している塗料ブースの循環水（循環
水水質PH9.65、塗料分250ppｍ）を採取し、第２
表に示す方法でジヤーテストを行つた。テスト後
試験液を静置した後の上澄水の濁度及び分離性の
判定結果を第２表に示す。

【表】第２表より、カチオン性有機高分子凝集剤及び
アニオン性有機高分子凝集剤を同時添加する場合
において、本発明の方法に従つて、カチオン性有
機高分子凝集剤及びアニオン性有機高分子凝集剤
を酸の存在下に予め混合して添加することによ
り、最も良好な結果が得られることが認められ
る。［発明の効果］以上詳述した通り、本発明のスプレーブース循
環水の処理方法は、水性塗料を含有する湿式スプ
レーブース循環水に、カチオン性有機高分子凝集
剤とアニオン性有機高分子凝集剤とを酸の存在下
に予め混合して得られた混合物を添加するもので
あつて、水性塗料は粗大で強固なフロツクに凝集
されるため、効率的に分離回収することが可能と
なる。しかも、無機凝集剤使用の場合に比し、ス
ラツジ量が少なく、また塩類濃度が格段に低いた
め設備腐食の問題もない。更に、本発明の方法は
PH６〜10の広い効果を発揮するため、水質調整等
の煩雑な工程を要することなく、容易かつ低コス
トに実施することができる。

Claims

【特許請求の範囲】１水性塗料を含有する湿式スプレーブース循環
水中の水性塗料を凝集分離した後、処理水を循環
させる方法において、前記循環水に、カチオン性
有機高分子凝集剤とアニオン性有機高分子凝集剤
とを酸の存在下に予め混合して得られた混合物を
添加して水性塗料を凝集分離した後、処理水を湿
式スプレーブース循環水として返送することを特
徴とする湿式スプレーブース循環水の処理方法。２カチオン性有機高分子凝集剤は、PH４におけ
るコロイド当量値が1meq／ｇ以上であることを
特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の方法。３アニオン性有機高分子凝集剤は、PH10におけ
るマイナスのコロイド当量値の絶対値が
0.7meq／ｇ以上である特許請求の範囲第１項又
は第２項に記載の方法。