JPH0446608B2 - - Google Patents
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Description
本発明は、汚染空気を接触室中に通してこの接
触室中を同様に流過する液体と緊密に接触させて
不純物を空気から接触室中の液体に移行させ、こ
の液体を容器中に集めてそこから接触室に再循環
させるよう構成した汚染空気の浄化装置に関する
ものである。 たとえば、吹付塗装においては、接触室として
吹付室を使用し、そこに塗装すべき物品を設置
し、過剰の塗料が空気流を同伴してこの吹付室を
流過するようにし、これを吹付室の液体と緊密接
触させ、その際顔料と溶剤とをこの液体により吸
収させて空気を浄化することが従来周知とされて
いる。吹付室中を流過する液体は一般に密閉系中
を循環する水であり、塗料中に存在する炭化水素
溶剤は水に対する溶解度に限界があるためその飽
和限界に極めて急速に到達し、その結果吹付室中
を通過した空気中における炭化水素濃度が許容し
得ない程高くなる。このことは、勿論、吹付塗装
を行なつている室内にいる人達がその健康上の危
険に曝されることを意味する。関係当局はこの問
題に注目し、たとえばアメリカ合衆国においては
米国連邦政府および各州政府により炭化水素の放
出規制が課せられている。特に、これらの放出規
制に依れば、特定のラツカー表面塗料を用いる塗
装の場合、炭化水素放出を約80％減少させなけれ
ばならない。この目標は、所望の効果を得るよう
種々異なる手段を組合せぬ限り達成することがで
きない。この種の手段としては、他の無害な塗料
を使用すること、塗装工程に変更を導入するこ
と、たとえば静電塗装を用いること、および塗装
工程後に炭化水素放出減少装置を使用することな
どが含まれる。溶剤汚染された空気を活性炭浄化
装置または何らかの種類の洗浄器に通して吹付室
からの溶媒を洗浄除去することにより、吹付室か
らの溶媒汚染空気を取除くよう大型かつ高価な減
少装置が装備されている。他の形式の空気浄化に
よれば、溶剤汚染空気を焼却炉またはその他何ら
かの種類の加熱装置に通してそこで有害な空気含
有炭化水素を燃焼させる。 従来技術には、たとえばドイツ特許第2547675
号明細書には空気浄化装置の例が記載されてお
り、これは循環洗浄液を生物学的浄化工程に通す
洗浄器を使用している。しかしながら、洗浄器か
らの排出空気を浄化するこの種の装置を使用する
ことは極めて不経済である。何故なら、吹付室を
流過する多量の空気に応じた装置を用意せねばな
らないからであり、したがつて実際上費用が高く
つくためこの問題はこのような方法で解決されて
いない。 したがつて、従来、吹付室空気からの炭化水素
放出に関する経済的および実際的問題を両面から
解決することは不可能であつた。さらに、実用的
解決策であると判明したような方式も、この10年
間の中頃まで守らねばならない当局から課された
最小放出基準に沿わない。 本発明による装置の目的は、良好な作業環境に
対する要求を満すとともに、経済的に汚染空気を
浄化する実用的浄化装置を提供することである。 本発明によれば、前述の目的は汚染物を含む空
気を液体に緊密接触させ汚染物を液体に移行させ
る接触室と、汚染物を含んだ液体を受容すべく接
触室に接続された容器と、容器に受容された液体
を接触室に循環すべく容器及び接触室に接続され
た循環手段と、循環手段に接続されており、循環
手段を流れる液体の一部を受容するとともに液体
中の汚染物を生物汚泥に分解する生物反応器と、
生物反応器に接続されており、生物反応器から排
出される生物汚泥及び液体を互いに分離する比重
差分離器とを備える汚染空気の浄化装置、又は、
汚染物を含む空気を液体に緊密接触させ汚染物を
液体に移行させる接触室と、汚染物を含んだ液体
を受容すべく接触室に接続された容器と、容器に
受容された液体を接触室に循環すべく容器及び接
触室に接続された循環手段と、循環手段に接続さ
れており、循環手段を流れる液体の一部を受容す
るとともに液体中の汚染物を生物汚泥に分解する
生物反応器と、生物反応器に接続されており、生
物反応器から排出される生物汚泥及び液体を互い
に分離する比重差分離器と、前述の分離器に接続
されており、前述の分離器で分離された生物汚泥
を受容し、受容された生物汚泥をさらに分解する
他の生物反応器を備える汚染空気の浄化装置よつ
て達成される。本発明の装置によれば、接触室に
より、汚染物を含んだ空気を液体に緊密接触さ
せ、汚染物を液体に移行させ、容器に汚染物を含
む液体を受容し、循環手段により容器に受容され
た液体を接触室に循環し、生物反応器により、循
環手段を流れる液体の一部を受容するとともに液
体の汚染物を生物汚泥に分解するので、容器に循
環する液体中の汚染物濃度が飽和限界以下に常時
保たれ、その結果良好な作業環境に対する要求を
満すとともに、経済的に汚染空気を浄化する実用
的浄化装置を提供し得る。 本発明の装置の分離器としては、分離された液
体を循環手段を経由して接触室に戻すように構成
されてもよい。 本発明の装置の容器及び分離器としては、単一
の装置として形成されていてもよい。 本発明の装置の生物反応器としては生物塔であ
つてもよく、本発明の装置の分離器としては浮遊
式分離装置であつてもよく、前述の生物反応器及
び分離器は、分離器で分離された液体を生物反応
器に戻すように構成されてもよい。 本発明の装置の容器としては、容器中の液体の
表面に位置し表面に浮遊した汚染物を分離する手
段及び容器の底に設けられ底に沈んだ汚染物を分
離する手段の少なくとも一方を有し、分離された
汚染物を他の生物反応器に供給するように構成さ
れてもよい。 以下、本発明を図面に示す好ましい実施例を用
いて詳述する。 第１図による装置は、装置を第２図に関連して
詳細に説明するように吹付塗装する際使用する目
的の吹付室１を備える。ここで吹付室１は、本発
明の装置の接触室を構成する。フアン（図示せ
ず）または他の空気加圧手段が吹付室１を流過す
る空気流を発生させ、塗料粒子で汚染されたこの
空気２を吹付室１の上部３に流入させ、ここで空
気２を同様に吹付室１を流過する液体４と緊密接
触させる。液体４は好ましくは水である。次い
で、このように汚染された水を吹付室１の下部に
配置された容器５に集め、次いでこの容器５中の
水をたとえばポンプ６のような圧力発生手段によ
り吹付室１の上部３に循環させる。ここでポンプ
６は本発明の装置の循環手段を構成する。本発明
によれば、吹付室１中を循環する汚染水の１部を
生物学的浄化工程に移行させ、すなわち先ず水を
導管７を介して栄養源を加えた安定化槽８に入れ
る。 当業界で知られているように、これらの栄養源
は窒素化合物と燐化合物、たとえば水酸化アンモ
ニウム（NH4OH）と燐酸とからなつている。栄
養源は、空気中の塗料濃度に比例してバツチ式で
安定化槽８に供給される。安定化槽８を満杯に保
ち、過剰の液体を導管９を介して吹付室１中の容
器５に戻す。少量の流れが導管１０を介して安定
化槽８から流出し、砂フイルタ１１に流入する。
水中に懸濁された粒子を砂フイルタ１１において
溶媒負荷水から分離する。砂フイルタ１１は適当
な粒子寸法の砂を充填した圧力室から構成される
のが好ましい。水はこの砂フイルタ１１中を頂部
から底部へと流過し、好ましくは２つの砂フイル
タを回路中に交互に接続して使用し、一方の砂フ
イルタを操作している間に他方をこの砂フイルタ
中に逆流させる水と加圧、空気とによつて清浄す
ることができる。液体は、砂フイルタ１１から、
好ましくは生物塔１２の形態の生物反応器に流入
する。この生物塔１２は微生物が繁殖する充填物
質を内蔵している。生物塔１２の全効率は、PH値
および温度ならびに溶剤と栄養源とを濃度を適度
にして相当に増大させることができる。これら作
用因子は、密閉浄化液体回路における生物塔１２
の後の比重差分離器にて調節することができる。
比重差分離器は、ここでは、浮遊式分離装置１３
の形態に作られて、水を導管３９を介して生物塔
１２の底部から受入れると共に、別個の連続循環
工程における処理水を導管１４を介して生物塔１
２の頂部に供給する。勿論、明らかなように、生
物塔１２の代りにたとえば流動床または活性汚泥
槽の形態の他の反応器を使用することもできる。
浮遊式分離装置１３においては、生物塔１２から
到来する水から死滅微生物が分離され、浄化水が
導管１５を介して容器５に戻される。分離された
生物汚泥は次いで他の導管１６を介して他の生物
反応器１７に流入し、ここに容器５中で分離され
た塗料スラツジをも導管１８を介して供給する。
生物反応器１７は、この場合、活性汚泥槽であつ
てこれは空気をこの槽に供給することにより所望
の好気的分解を行なわねばならないことを意味す
る。導管１８を容器５中の表面分離器１９に接続
し、この表面分離器１９をさらに底部分離器（図
示せず）と組合せることができ、ここから塗料ス
ラツジを導管２０を介して生物反応器１７へ供給
する。残留スラツジは、最終的に生物反応器１７
から回収装置に排出される。勿論、生物反応器１
７はたとえば消化層のような不動汚泥床の形態と
してここで有機物の最終的分解を嫌気的に行なう
こともできる。 第２図は吹付塗装装置の別の実施例を示してお
り、ここでは第１図による容器１５と浮遊式分離
装置１３とを単一ユニツト２１として配置し、し
たがつてこのユニツトは本発明の装置の循環手段
と生物学的浄化工程との１部となる。吹付室１か
らの汚染液は導管２２を介してユニツト２１へ直
接に供給され、ユニツト２１はこの実施例におい
ても浮遊式分離装置である。導管２２を介して吹
付室１から取出された同量の液体をユニツト２１
から排出させてこれをポンプ６により導管２３を
介して吹付室１に循環させる。ユニツト２１と生
物塔１２とは、第１図に関して説明したと同様な
別個の液体循環回路を導管１４および１９を介し
て備え、したがつて液体はユニツト２１から生物
塔１２の頂部へかつその底部からユニツト２１へ
移送される。生物学的浄化に必要な栄養源は、こ
の実施例の場合、生物塔１２の頂部に循環される
液体へ供給される。したがつて、この場合ユニツ
ト２１は、吹付室１の液体中に懸濁した不純物を
分離すると共にさらに生物塔１２から到来する生
物汚泥をも分離するという二重の機能が与えられ
る。次いで、生物汚泥を導管１６を介して生物反
応器部門へ移送する。この装置においては２連の
接続された生物反応器２４および２５が存在し、
これら両者は活性汚泥型のものである。第２反応
器２５からの水と汚泥とは沈降槽２６に供給さ
れ、そこから浄化水が導管２７を介して第１反応
器２４に循環される。 第３図は吹付塗装用の吹付室の実施例を示し、
吹付室液体を集める容器３１を備え、この液体は
吹付室と容器３１との間を循環する。塗装すべき
物品２９を吹付室の上部２８に設置し、塗料で汚
染された空気をベンチユリ３０中に流入させ、こ
こでこの空気と液体とを緊密混合させて塗料粒子
と溶剤とを空気から液体中へ移行させる。この場
合、液体である水は容器３１から導管３２とベン
チユリ３０とを介して循環される。ベンチユリ３
０中に流入する空気は塗料粒子と気体溶剤とを含
有する。ベンチユリ３０内における液体と空気と
の緊密接触により、粒子と溶剤とは空気から液体
へ移行し、ベンチユリ３０から流出した後に塗料
粒子と溶剤とを含有する液体は脱水部３３におい
て空気から分離され、そこから液体を容器３１へ
逆流送させる一方、空気を排出ダクト３４から排
出させる。容器３１中の塗料スラツジは表面上に
浮上し、ここで第１図に示したと同様にスキミン
グ装置により容易にこれを除去することができ
る。気体溶剤は、水トラツプ３５により吹付室か
ら空気流中へ同伴されないよう防止される。 第４図は２つの側面図（一方は部分断面図であ
る）において生物塔３６を示している。生物塔３
６は、細菌の繁殖と作用とを行なう基室として作
用する充填物質を内蔵する。生物塔３６を沈降槽
３７上に載置し、充填物質を槽カバーに配置され
たステンレス鋼製のグリツド３８により支持す
る。水を導管１４を介して生物塔３６の頂部に供
給し、ここで水は充填物全体に自由に分配されて
水の下降移動の際溶媒を吸収すると共に、充填物
質を覆う微生物の層において代謝される。次い
で、水を槽３７中に集めてこれを導管３９を介し
て浮遊式分離装置に供給する。空気は下方ダクト
４０を介して供給され、底部から頂部へと水の流
に対し向流として生物塔３６中を流過させ、上方
ダクト４１から放出させる。 浮遊式分離装置を第５図には平面図として、第
６図には側断面図として示す。浮遊式分離装置に
おいて、死滅微生物は生物塔３６の槽３７から到
来する水より分離される。浄化水の少量を高圧ポ
ンプ４２により加圧し、次いで加圧槽４３におい
て圧縮空気で飽和させる。この高圧において水は
１当たり80〜100mlの空気を溶存させることが
できる。次いで、この加圧水を槽４４中で膨脹さ
せ、この槽には溢出導管３９を生物塔３６から接
続する。この工程は、導管４５を介して空気分散
物を搬送するように行なわれ、導管４５は空気を
分配してこれを膨脹槽４４の下部に導入する作用
も果し、膨脹槽４４には生物塔３６からの生物汚
泥を導管３９を介して供給する。邪魔板４６は到
来する流体の流れを上方に指向させて容器内で膨
脹する加圧水と混合し、圧力解除により微小気泡
が形成されて懸濁固体に付着し、これを表面上へ
浮遊させる。死滅微生物である固体は、第６図に
示すようにスキマーまたは掻取装置４７により除
去することができ、装置４７は２個の掻取部品４
９を備えた無端チエーン４８から構成されて表面
上に浮遊する汚染物または生物汚泥を除去する。
生物汚泥は主槽４４に隣接する小型槽５０に移送
される一方、浄化水は生物塔３６の頂部と吹付室
を貫通する循環系との両者に対し第１図および第
２図に示したように循環される。次いで、生物汚
泥は、導管１６に介して最終分解用の生物反応器
へ移送される。 実施例 １ 第１図による装置において、80／minの水と
0.5cm3／secの空気とを第３図に詳細に示された吹
付室に流過させた。 ペイントキラーTEXO LP781を、吹付室１中
を循環する水中に、PH値が約８となるような量で
導入した。ペイントキラーは塗料を水中において
非粘着性となし、したがつて塗料は装置に粘着し
ない。ペイントキラーの効果は、８未満のPHでは
低下する。 吹付室１の水の温度は、ほぼ空気の湿潤温度、
すなわちこの場合約12〜15℃である。吹付室ベン
チユリにわたる圧力低下は約130〜140mm水柱であ
る。 第１表に従う塗料を吹付室１中において２〜
2.5Kg／hr.の速度で毎日５〜７時間吹付けた。塗
料中に存在する溶剤のうち重量で約2/3が分離さ
れ、すなわち約1/3が吹付室１の水中に吸収され、
かつ他の1/3が塗料スラツジ中に捕捉された。塗
料スラツジを、必要に応じて、第１図に示したよ
うな槽の表面をすくうことにより除去した。吹付
室１の水の約５／minという部分流を安定下槽
８と砂フイルタ１１とを介して生物塔１２に供給
した。実質的に水酸化アンモニウムとしての窒素
と燐酸としての燐からなる栄養源を安定下槽８に
加えた。水酸化アンモニウムは吹付塗料１Kg当り
60mlの程度で加え、燐酸は吹付塗料１Kg当り４ml
の程度で加えた。 生物塔１２を第４図に詳細に示すが、これは
「ノルトン・アクチフイル90」として知られる種
類の充填物を有した。細菌培養物からなるビオマ
スが充填物上で繁殖した。この培養物は、都市下
水装置から採取したものであり、充填物上で繁殖
した微生物の菌株は第２表から判る通りである。
下水装置から採集した微生物は、その新たな環境
に馴化させた後に何らかの相当な生物分解を生ぜ
しめる。水を、約50〜55／minの量で充填物上
に分配させた。次いで、この水を充填物から除去
された生物汚泥と共に、生物塔１２の底部に集め
た。周囲の空気を生物塔１２中に底部から頂部へ
と吸引して、水と微生物とに酸素供給した。吹付
室１の水中に吸収された溶剤は生物塔１２におい
て分解された。分解すると熱を放出し、それによ
り生物塔１２の水の温度は吹付室１中の水の温度
よりも何度か高く上昇する。生物塔１２における
適するPH値は６〜９であり、このことはこの実験
において吹付室１の水が適正なPHを有したことを
意味する。もしそうでなければ、PH値は硫酸また
は苛性ソーダの添加により調整することができる
であろう。 生物塔１２からの生物汚泥を含む水を第５図お
よび第６図に詳細に示すような浮遊式分離装置１
３に供給し、ここで生物汚泥を分離した後、水を
生物塔１２の頂部にポンプ給送した。浮遊式分離
装置１３は「溶存空気」型のものであり、すなわ
ち浄化水の少量を槽中で圧縮空気により４〜６バ
ールまで加圧した。この加圧水を浮遊式分離装置
１３中に流入する水と混合した。予め加圧された
水の急激な圧力低下は微小気泡を発生させ、これ
らが懸濁固体、すなわち死滅微生物に付着して固
体を表面まで浮上させ、ここで定期的にすくい取
られて装置中の特殊槽に集められる。 生物塔１２に供給されたと同量の水、すなわち
５／minを浮遊式分離装置１３から吹付室１へ
返送した。 水は吹付室１からおよび生物塔１２から蒸発す
るので、この損失分を毎日約120〜130の水の添
加により補充した。この水系は、約800を含有
する吹付室１と合せて全部で約4000を含有し
た。 吹付塗装の間、水中の溶剤濃度は増大し、そし
て吹付操作の後には生物反応器中における生物学
的分解の結果その初期値まで低下するであろう。 溶剤濃度は、TOC計器（TOC＝全有機炭素）
により特に容易に測定され、この場合ベツクマン
915型TOCを使用した。 結論として、毎日吹付けられた約12〜13Kgの量
の塗料につき、約６Kgの溶剤が分解され、そのう
ち24時間当り３Kgが生物反応器において分解され
るであろう。 実施例 ２ 第２図による装置において、吹付室１からの水
を第５図および第６図に詳細に示したような浮遊
式分離装置１３へ直接に供給した。この浮遊式分
離装置１３からの浄化水を吹付室１に循環させ
た。生物塔１２からの水も浮遊式分離装置１３へ
供給し、そしてこの浮遊式分離装置１３からの浄
化水を生物塔１２の頂部へ循環させた。したがつ
て、塗料スラツジ生物汚泥とが同時に分離され
た。このスラツジを第１の生物反応器および第２
の生物反応器２４および２５において処理した。 実施例１により毎日吹付けられた塗料12〜13Kg
のうち、そこに含有される約３Kgの溶剤を含め約
４〜５Kgの乾燥物質が約50％の水分含有量を有す
るスラツジケーキであつた。このスラツジケーキ
を、活性汚泥型の第１の生物反応器および第２の
生物反応器２４および２５に移した。第１の生物
反応器２４は、約300の容積を有する容器から
成る。この容器に約１バールの圧力にて空気を通
気した。通気は混合と酸素化とをもたらした。塗
料スラツジの濃度を、水の添加により約５％乾燥
物質まで減少させた。 アンモニアとしての窒素と燐酸としての燐とを
加えた。勿論、これは何らかの他の方法で充分な
栄養物が供給された場合は必要でない。 スラツジと水とを溢出により第２の生物反応器
２５に移した。第２の生物反応器２５は約250
の容積を有し、これも同様に通気した。第２の生
物反応器２５からの水とスラツジとを最終的に沈
降槽２６に導びいた。24時間当り約3.2〜3.6Kgの
約50％水分含量を有する量の塗料スラツジと生物
汚泥との混合物が沈降槽の底部から得られた。 溢出した浄化水を第１の生物反応器２４に循環
させて、流入スラツジの濃度を減少させた。 実施例１に記載したと同じ培養により生物分解
を生ぜしめた。吹付室１を実施例１により接続す
れば、水中に充分な細菌が存在するのでさらなる
細菌接種を何ら必要としない。適するPH値は６〜
９であり、このことは実施例１に記載した吹付室
１の水が適正値を維持することを意味する。温度
は吹付室１の水の温度とほぼ同じである。 結論として、塗料スラツジ中に含有された約３
Kgの溶剤と塗料結合剤の１部とが分解された。
触室中を同様に流過する液体と緊密に接触させて
不純物を空気から接触室中の液体に移行させ、こ
の液体を容器中に集めてそこから接触室に再循環
させるよう構成した汚染空気の浄化装置に関する
ものである。 たとえば、吹付塗装においては、接触室として
吹付室を使用し、そこに塗装すべき物品を設置
し、過剰の塗料が空気流を同伴してこの吹付室を
流過するようにし、これを吹付室の液体と緊密接
触させ、その際顔料と溶剤とをこの液体により吸
収させて空気を浄化することが従来周知とされて
いる。吹付室中を流過する液体は一般に密閉系中
を循環する水であり、塗料中に存在する炭化水素
溶剤は水に対する溶解度に限界があるためその飽
和限界に極めて急速に到達し、その結果吹付室中
を通過した空気中における炭化水素濃度が許容し
得ない程高くなる。このことは、勿論、吹付塗装
を行なつている室内にいる人達がその健康上の危
険に曝されることを意味する。関係当局はこの問
題に注目し、たとえばアメリカ合衆国においては
米国連邦政府および各州政府により炭化水素の放
出規制が課せられている。特に、これらの放出規
制に依れば、特定のラツカー表面塗料を用いる塗
装の場合、炭化水素放出を約80％減少させなけれ
ばならない。この目標は、所望の効果を得るよう
種々異なる手段を組合せぬ限り達成することがで
きない。この種の手段としては、他の無害な塗料
を使用すること、塗装工程に変更を導入するこ
と、たとえば静電塗装を用いること、および塗装
工程後に炭化水素放出減少装置を使用することな
どが含まれる。溶剤汚染された空気を活性炭浄化
装置または何らかの種類の洗浄器に通して吹付室
からの溶媒を洗浄除去することにより、吹付室か
らの溶媒汚染空気を取除くよう大型かつ高価な減
少装置が装備されている。他の形式の空気浄化に
よれば、溶剤汚染空気を焼却炉またはその他何ら
かの種類の加熱装置に通してそこで有害な空気含
有炭化水素を燃焼させる。 従来技術には、たとえばドイツ特許第2547675
号明細書には空気浄化装置の例が記載されてお
り、これは循環洗浄液を生物学的浄化工程に通す
洗浄器を使用している。しかしながら、洗浄器か
らの排出空気を浄化するこの種の装置を使用する
ことは極めて不経済である。何故なら、吹付室を
流過する多量の空気に応じた装置を用意せねばな
らないからであり、したがつて実際上費用が高く
つくためこの問題はこのような方法で解決されて
いない。 したがつて、従来、吹付室空気からの炭化水素
放出に関する経済的および実際的問題を両面から
解決することは不可能であつた。さらに、実用的
解決策であると判明したような方式も、この10年
間の中頃まで守らねばならない当局から課された
最小放出基準に沿わない。 本発明による装置の目的は、良好な作業環境に
対する要求を満すとともに、経済的に汚染空気を
浄化する実用的浄化装置を提供することである。 本発明によれば、前述の目的は汚染物を含む空
気を液体に緊密接触させ汚染物を液体に移行させ
る接触室と、汚染物を含んだ液体を受容すべく接
触室に接続された容器と、容器に受容された液体
を接触室に循環すべく容器及び接触室に接続され
た循環手段と、循環手段に接続されており、循環
手段を流れる液体の一部を受容するとともに液体
中の汚染物を生物汚泥に分解する生物反応器と、
生物反応器に接続されており、生物反応器から排
出される生物汚泥及び液体を互いに分離する比重
差分離器とを備える汚染空気の浄化装置、又は、
汚染物を含む空気を液体に緊密接触させ汚染物を
液体に移行させる接触室と、汚染物を含んだ液体
を受容すべく接触室に接続された容器と、容器に
受容された液体を接触室に循環すべく容器及び接
触室に接続された循環手段と、循環手段に接続さ
れており、循環手段を流れる液体の一部を受容す
るとともに液体中の汚染物を生物汚泥に分解する
生物反応器と、生物反応器に接続されており、生
物反応器から排出される生物汚泥及び液体を互い
に分離する比重差分離器と、前述の分離器に接続
されており、前述の分離器で分離された生物汚泥
を受容し、受容された生物汚泥をさらに分解する
他の生物反応器を備える汚染空気の浄化装置よつ
て達成される。本発明の装置によれば、接触室に
より、汚染物を含んだ空気を液体に緊密接触さ
せ、汚染物を液体に移行させ、容器に汚染物を含
む液体を受容し、循環手段により容器に受容され
た液体を接触室に循環し、生物反応器により、循
環手段を流れる液体の一部を受容するとともに液
体の汚染物を生物汚泥に分解するので、容器に循
環する液体中の汚染物濃度が飽和限界以下に常時
保たれ、その結果良好な作業環境に対する要求を
満すとともに、経済的に汚染空気を浄化する実用
的浄化装置を提供し得る。 本発明の装置の分離器としては、分離された液
体を循環手段を経由して接触室に戻すように構成
されてもよい。 本発明の装置の容器及び分離器としては、単一
の装置として形成されていてもよい。 本発明の装置の生物反応器としては生物塔であ
つてもよく、本発明の装置の分離器としては浮遊
式分離装置であつてもよく、前述の生物反応器及
び分離器は、分離器で分離された液体を生物反応
器に戻すように構成されてもよい。 本発明の装置の容器としては、容器中の液体の
表面に位置し表面に浮遊した汚染物を分離する手
段及び容器の底に設けられ底に沈んだ汚染物を分
離する手段の少なくとも一方を有し、分離された
汚染物を他の生物反応器に供給するように構成さ
れてもよい。 以下、本発明を図面に示す好ましい実施例を用
いて詳述する。 第１図による装置は、装置を第２図に関連して
詳細に説明するように吹付塗装する際使用する目
的の吹付室１を備える。ここで吹付室１は、本発
明の装置の接触室を構成する。フアン（図示せ
ず）または他の空気加圧手段が吹付室１を流過す
る空気流を発生させ、塗料粒子で汚染されたこの
空気２を吹付室１の上部３に流入させ、ここで空
気２を同様に吹付室１を流過する液体４と緊密接
触させる。液体４は好ましくは水である。次い
で、このように汚染された水を吹付室１の下部に
配置された容器５に集め、次いでこの容器５中の
水をたとえばポンプ６のような圧力発生手段によ
り吹付室１の上部３に循環させる。ここでポンプ
６は本発明の装置の循環手段を構成する。本発明
によれば、吹付室１中を循環する汚染水の１部を
生物学的浄化工程に移行させ、すなわち先ず水を
導管７を介して栄養源を加えた安定化槽８に入れ
る。 当業界で知られているように、これらの栄養源
は窒素化合物と燐化合物、たとえば水酸化アンモ
ニウム（NH4OH）と燐酸とからなつている。栄
養源は、空気中の塗料濃度に比例してバツチ式で
安定化槽８に供給される。安定化槽８を満杯に保
ち、過剰の液体を導管９を介して吹付室１中の容
器５に戻す。少量の流れが導管１０を介して安定
化槽８から流出し、砂フイルタ１１に流入する。
水中に懸濁された粒子を砂フイルタ１１において
溶媒負荷水から分離する。砂フイルタ１１は適当
な粒子寸法の砂を充填した圧力室から構成される
のが好ましい。水はこの砂フイルタ１１中を頂部
から底部へと流過し、好ましくは２つの砂フイル
タを回路中に交互に接続して使用し、一方の砂フ
イルタを操作している間に他方をこの砂フイルタ
中に逆流させる水と加圧、空気とによつて清浄す
ることができる。液体は、砂フイルタ１１から、
好ましくは生物塔１２の形態の生物反応器に流入
する。この生物塔１２は微生物が繁殖する充填物
質を内蔵している。生物塔１２の全効率は、PH値
および温度ならびに溶剤と栄養源とを濃度を適度
にして相当に増大させることができる。これら作
用因子は、密閉浄化液体回路における生物塔１２
の後の比重差分離器にて調節することができる。
比重差分離器は、ここでは、浮遊式分離装置１３
の形態に作られて、水を導管３９を介して生物塔
１２の底部から受入れると共に、別個の連続循環
工程における処理水を導管１４を介して生物塔１
２の頂部に供給する。勿論、明らかなように、生
物塔１２の代りにたとえば流動床または活性汚泥
槽の形態の他の反応器を使用することもできる。
浮遊式分離装置１３においては、生物塔１２から
到来する水から死滅微生物が分離され、浄化水が
導管１５を介して容器５に戻される。分離された
生物汚泥は次いで他の導管１６を介して他の生物
反応器１７に流入し、ここに容器５中で分離され
た塗料スラツジをも導管１８を介して供給する。
生物反応器１７は、この場合、活性汚泥槽であつ
てこれは空気をこの槽に供給することにより所望
の好気的分解を行なわねばならないことを意味す
る。導管１８を容器５中の表面分離器１９に接続
し、この表面分離器１９をさらに底部分離器（図
示せず）と組合せることができ、ここから塗料ス
ラツジを導管２０を介して生物反応器１７へ供給
する。残留スラツジは、最終的に生物反応器１７
から回収装置に排出される。勿論、生物反応器１
７はたとえば消化層のような不動汚泥床の形態と
してここで有機物の最終的分解を嫌気的に行なう
こともできる。 第２図は吹付塗装装置の別の実施例を示してお
り、ここでは第１図による容器１５と浮遊式分離
装置１３とを単一ユニツト２１として配置し、し
たがつてこのユニツトは本発明の装置の循環手段
と生物学的浄化工程との１部となる。吹付室１か
らの汚染液は導管２２を介してユニツト２１へ直
接に供給され、ユニツト２１はこの実施例におい
ても浮遊式分離装置である。導管２２を介して吹
付室１から取出された同量の液体をユニツト２１
から排出させてこれをポンプ６により導管２３を
介して吹付室１に循環させる。ユニツト２１と生
物塔１２とは、第１図に関して説明したと同様な
別個の液体循環回路を導管１４および１９を介し
て備え、したがつて液体はユニツト２１から生物
塔１２の頂部へかつその底部からユニツト２１へ
移送される。生物学的浄化に必要な栄養源は、こ
の実施例の場合、生物塔１２の頂部に循環される
液体へ供給される。したがつて、この場合ユニツ
ト２１は、吹付室１の液体中に懸濁した不純物を
分離すると共にさらに生物塔１２から到来する生
物汚泥をも分離するという二重の機能が与えられ
る。次いで、生物汚泥を導管１６を介して生物反
応器部門へ移送する。この装置においては２連の
接続された生物反応器２４および２５が存在し、
これら両者は活性汚泥型のものである。第２反応
器２５からの水と汚泥とは沈降槽２６に供給さ
れ、そこから浄化水が導管２７を介して第１反応
器２４に循環される。 第３図は吹付塗装用の吹付室の実施例を示し、
吹付室液体を集める容器３１を備え、この液体は
吹付室と容器３１との間を循環する。塗装すべき
物品２９を吹付室の上部２８に設置し、塗料で汚
染された空気をベンチユリ３０中に流入させ、こ
こでこの空気と液体とを緊密混合させて塗料粒子
と溶剤とを空気から液体中へ移行させる。この場
合、液体である水は容器３１から導管３２とベン
チユリ３０とを介して循環される。ベンチユリ３
０中に流入する空気は塗料粒子と気体溶剤とを含
有する。ベンチユリ３０内における液体と空気と
の緊密接触により、粒子と溶剤とは空気から液体
へ移行し、ベンチユリ３０から流出した後に塗料
粒子と溶剤とを含有する液体は脱水部３３におい
て空気から分離され、そこから液体を容器３１へ
逆流送させる一方、空気を排出ダクト３４から排
出させる。容器３１中の塗料スラツジは表面上に
浮上し、ここで第１図に示したと同様にスキミン
グ装置により容易にこれを除去することができ
る。気体溶剤は、水トラツプ３５により吹付室か
ら空気流中へ同伴されないよう防止される。 第４図は２つの側面図（一方は部分断面図であ
る）において生物塔３６を示している。生物塔３
６は、細菌の繁殖と作用とを行なう基室として作
用する充填物質を内蔵する。生物塔３６を沈降槽
３７上に載置し、充填物質を槽カバーに配置され
たステンレス鋼製のグリツド３８により支持す
る。水を導管１４を介して生物塔３６の頂部に供
給し、ここで水は充填物全体に自由に分配されて
水の下降移動の際溶媒を吸収すると共に、充填物
質を覆う微生物の層において代謝される。次い
で、水を槽３７中に集めてこれを導管３９を介し
て浮遊式分離装置に供給する。空気は下方ダクト
４０を介して供給され、底部から頂部へと水の流
に対し向流として生物塔３６中を流過させ、上方
ダクト４１から放出させる。 浮遊式分離装置を第５図には平面図として、第
６図には側断面図として示す。浮遊式分離装置に
おいて、死滅微生物は生物塔３６の槽３７から到
来する水より分離される。浄化水の少量を高圧ポ
ンプ４２により加圧し、次いで加圧槽４３におい
て圧縮空気で飽和させる。この高圧において水は
１当たり80〜100mlの空気を溶存させることが
できる。次いで、この加圧水を槽４４中で膨脹さ
せ、この槽には溢出導管３９を生物塔３６から接
続する。この工程は、導管４５を介して空気分散
物を搬送するように行なわれ、導管４５は空気を
分配してこれを膨脹槽４４の下部に導入する作用
も果し、膨脹槽４４には生物塔３６からの生物汚
泥を導管３９を介して供給する。邪魔板４６は到
来する流体の流れを上方に指向させて容器内で膨
脹する加圧水と混合し、圧力解除により微小気泡
が形成されて懸濁固体に付着し、これを表面上へ
浮遊させる。死滅微生物である固体は、第６図に
示すようにスキマーまたは掻取装置４７により除
去することができ、装置４７は２個の掻取部品４
９を備えた無端チエーン４８から構成されて表面
上に浮遊する汚染物または生物汚泥を除去する。
生物汚泥は主槽４４に隣接する小型槽５０に移送
される一方、浄化水は生物塔３６の頂部と吹付室
を貫通する循環系との両者に対し第１図および第
２図に示したように循環される。次いで、生物汚
泥は、導管１６に介して最終分解用の生物反応器
へ移送される。 実施例 １ 第１図による装置において、80／minの水と
0.5cm3／secの空気とを第３図に詳細に示された吹
付室に流過させた。 ペイントキラーTEXO LP781を、吹付室１中
を循環する水中に、PH値が約８となるような量で
導入した。ペイントキラーは塗料を水中において
非粘着性となし、したがつて塗料は装置に粘着し
ない。ペイントキラーの効果は、８未満のPHでは
低下する。 吹付室１の水の温度は、ほぼ空気の湿潤温度、
すなわちこの場合約12〜15℃である。吹付室ベン
チユリにわたる圧力低下は約130〜140mm水柱であ
る。 第１表に従う塗料を吹付室１中において２〜
2.5Kg／hr.の速度で毎日５〜７時間吹付けた。塗
料中に存在する溶剤のうち重量で約2/3が分離さ
れ、すなわち約1/3が吹付室１の水中に吸収され、
かつ他の1/3が塗料スラツジ中に捕捉された。塗
料スラツジを、必要に応じて、第１図に示したよ
うな槽の表面をすくうことにより除去した。吹付
室１の水の約５／minという部分流を安定下槽
８と砂フイルタ１１とを介して生物塔１２に供給
した。実質的に水酸化アンモニウムとしての窒素
と燐酸としての燐からなる栄養源を安定下槽８に
加えた。水酸化アンモニウムは吹付塗料１Kg当り
60mlの程度で加え、燐酸は吹付塗料１Kg当り４ml
の程度で加えた。 生物塔１２を第４図に詳細に示すが、これは
「ノルトン・アクチフイル90」として知られる種
類の充填物を有した。細菌培養物からなるビオマ
スが充填物上で繁殖した。この培養物は、都市下
水装置から採取したものであり、充填物上で繁殖
した微生物の菌株は第２表から判る通りである。
下水装置から採集した微生物は、その新たな環境
に馴化させた後に何らかの相当な生物分解を生ぜ
しめる。水を、約50〜55／minの量で充填物上
に分配させた。次いで、この水を充填物から除去
された生物汚泥と共に、生物塔１２の底部に集め
た。周囲の空気を生物塔１２中に底部から頂部へ
と吸引して、水と微生物とに酸素供給した。吹付
室１の水中に吸収された溶剤は生物塔１２におい
て分解された。分解すると熱を放出し、それによ
り生物塔１２の水の温度は吹付室１中の水の温度
よりも何度か高く上昇する。生物塔１２における
適するPH値は６〜９であり、このことはこの実験
において吹付室１の水が適正なPHを有したことを
意味する。もしそうでなければ、PH値は硫酸また
は苛性ソーダの添加により調整することができる
であろう。 生物塔１２からの生物汚泥を含む水を第５図お
よび第６図に詳細に示すような浮遊式分離装置１
３に供給し、ここで生物汚泥を分離した後、水を
生物塔１２の頂部にポンプ給送した。浮遊式分離
装置１３は「溶存空気」型のものであり、すなわ
ち浄化水の少量を槽中で圧縮空気により４〜６バ
ールまで加圧した。この加圧水を浮遊式分離装置
１３中に流入する水と混合した。予め加圧された
水の急激な圧力低下は微小気泡を発生させ、これ
らが懸濁固体、すなわち死滅微生物に付着して固
体を表面まで浮上させ、ここで定期的にすくい取
られて装置中の特殊槽に集められる。 生物塔１２に供給されたと同量の水、すなわち
５／minを浮遊式分離装置１３から吹付室１へ
返送した。 水は吹付室１からおよび生物塔１２から蒸発す
るので、この損失分を毎日約120〜130の水の添
加により補充した。この水系は、約800を含有
する吹付室１と合せて全部で約4000を含有し
た。 吹付塗装の間、水中の溶剤濃度は増大し、そし
て吹付操作の後には生物反応器中における生物学
的分解の結果その初期値まで低下するであろう。 溶剤濃度は、TOC計器（TOC＝全有機炭素）
により特に容易に測定され、この場合ベツクマン
915型TOCを使用した。 結論として、毎日吹付けられた約12〜13Kgの量
の塗料につき、約６Kgの溶剤が分解され、そのう
ち24時間当り３Kgが生物反応器において分解され
るであろう。 実施例 ２ 第２図による装置において、吹付室１からの水
を第５図および第６図に詳細に示したような浮遊
式分離装置１３へ直接に供給した。この浮遊式分
離装置１３からの浄化水を吹付室１に循環させ
た。生物塔１２からの水も浮遊式分離装置１３へ
供給し、そしてこの浮遊式分離装置１３からの浄
化水を生物塔１２の頂部へ循環させた。したがつ
て、塗料スラツジ生物汚泥とが同時に分離され
た。このスラツジを第１の生物反応器および第２
の生物反応器２４および２５において処理した。 実施例１により毎日吹付けられた塗料12〜13Kg
のうち、そこに含有される約３Kgの溶剤を含め約
４〜５Kgの乾燥物質が約50％の水分含有量を有す
るスラツジケーキであつた。このスラツジケーキ
を、活性汚泥型の第１の生物反応器および第２の
生物反応器２４および２５に移した。第１の生物
反応器２４は、約300の容積を有する容器から
成る。この容器に約１バールの圧力にて空気を通
気した。通気は混合と酸素化とをもたらした。塗
料スラツジの濃度を、水の添加により約５％乾燥
物質まで減少させた。 アンモニアとしての窒素と燐酸としての燐とを
加えた。勿論、これは何らかの他の方法で充分な
栄養物が供給された場合は必要でない。 スラツジと水とを溢出により第２の生物反応器
２５に移した。第２の生物反応器２５は約250
の容積を有し、これも同様に通気した。第２の生
物反応器２５からの水とスラツジとを最終的に沈
降槽２６に導びいた。24時間当り約3.2〜3.6Kgの
約50％水分含量を有する量の塗料スラツジと生物
汚泥との混合物が沈降槽の底部から得られた。 溢出した浄化水を第１の生物反応器２４に循環
させて、流入スラツジの濃度を減少させた。 実施例１に記載したと同じ培養により生物分解
を生ぜしめた。吹付室１を実施例１により接続す
れば、水中に充分な細菌が存在するのでさらなる
細菌接種を何ら必要としない。適するPH値は６〜
９であり、このことは実施例１に記載した吹付室
１の水が適正値を維持することを意味する。温度
は吹付室１の水の温度とほぼ同じである。 結論として、塗料スラツジ中に含有された約３
Kgの溶剤と塗料結合剤の１部とが分解された。
【表】
ル
【表】
エアロモナス・ヒドロフイラ
(Aeromonas hydrofila）
(Aeromonas hydrofila）
【表】
第１図は本発明の装置の実施例の説明図、第２
図は本発明の装置の他の実施例を示す説明図、第
３図は第１図による装置の吹付室の詳細説明図、
第４図は第１図または第２図の装置の生物塔の詳
細説明図、第５図および第６図は夫々第１図また
は第２図の装置の浮遊式分離装置の平面図および
側面図である。 １……吹付室、５，３１……容器、６……ポン
プ、１３，２１……浮遊式分離装置、１７……他
の生物反応器、１９……表面分離器、２４，２５
……生物反応器、３５……水トラツプ、１２，３
６……生物塔、４２……高圧ポンプ、４４……膨
脹槽、４６……邪魔板。
図は本発明の装置の他の実施例を示す説明図、第
３図は第１図による装置の吹付室の詳細説明図、
第４図は第１図または第２図の装置の生物塔の詳
細説明図、第５図および第６図は夫々第１図また
は第２図の装置の浮遊式分離装置の平面図および
側面図である。 １……吹付室、５，３１……容器、６……ポン
プ、１３，２１……浮遊式分離装置、１７……他
の生物反応器、１９……表面分離器、２４，２５
……生物反応器、３５……水トラツプ、１２，３
６……生物塔、４２……高圧ポンプ、４４……膨
脹槽、４６……邪魔板。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 汚染物を含む空気を液体に緊密接触させ前記
汚染物を前記液体に移行させる接触室と、前記汚
染物を含んだ液体を受容すべく前記接触室に接続
された容器と、前記容器に受容された液体を前記
接触室に循環すべく前記容器及び前記接触室に接
続された循環手段と、前記循環手段に接続されて
おり、前記循環手段を流れる前記液体の一部を受
容するとともに、前記液体中の前記汚染物を生物
汚泥に分解する生物反応器と、前記生物反応器に
接続されており、前記生物反応器から排出される
前記生物汚泥及び前記液体を互いに分離する比重
差分離器とを備える汚染空気の浄化装置。 ２ 前記分離器は、前記分離された液体を前記循
環手段を経由して前記接触室に戻すように構成さ
れた特許請求の範囲第１項に記載の装置。 ３ 前記容器と前記分離器が単一の装置として形
成されている特許請求の範囲第２項に記載の装
置。 ４ 前記生物反応器が生物塔であり、前記分離器
が浮遊式分離装置であり、前記生物反応器及び前
記分離器は、前記分離器で分離された前記液体を
前記生物反応器に戻すように構成された特許請求
の範囲第１項から第３項のいずれか一項に記載の
装置。 ５ 汚染物を含む空気を液体に緊密接触させ前記
汚染物を前記液体に移行させる接触室と、前記汚
染物を含んだ液体を受容すべく前記接触室に接続
された容器と、前記容器に受容された液体を前記
接触室に循環すべく前記容器及び前記接触室に接
続された循環手段と、前記循環手段に接続されて
おり、前記循環手段を流れる前記液体の一部を受
容するとともに、前記液体中の前記汚染物を生物
汚泥に分解する生物反応器と、前記生物反応器に
接続されており、前記生物反応器から排出される
前記生物汚泥及び前記液体を互いに分離する比重
差分離器と、前記分離器に接続されており、前記
分離器で分離された前記生物汚泥を受容し、前記
受容された生物汚泥をさらに分解する他の生物反
応器を備える汚染空気の浄化装置。 ６ 前記分離器は、前記分離された液体を前記循
環手段を経由して前記接触室に戻すように構成さ
れた特許請求の範囲第５項に記載の装置。 ７ 前記容器と前記分離器が単一の装置として形
成されている特許請求の範囲第６項に記載の装
置。 ８ 前記生物反応器が生物塔であり、前記分離器
が浮遊式分離装置であり、前記生物反応器及び前
記分離器は、前記分離器で分離された前記液体を
前記生物反応器に戻すように構成された特許請求
の範囲第５項から第７項のいずれか一項に記載の
装置。 ９ 前記容器が、前記容器中の前記液体の表面に
位置し前記表面に浮遊した前記汚染物を分離する
手段及び前記容器の底に設けられ前記底に沈んだ
前記汚染物を分離する手段の少くなくとも一方を
有し、前記容器は前記分離された汚染物を前記他
の生物反応器に供給するように構成された特許請
求の範囲第５項または第６項に記載の装置。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE8102901A SE443930B (sv) | 1981-05-08 | 1981-05-08 | Anordning for rening av fororenad luft fran sprutbox med hjelp av biologisk nedbrytning |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57202283A JPS57202283A (en) | 1982-12-11 |
| JPH0446608B2 true JPH0446608B2 (ja) | 1992-07-30 |
Family
ID=20343776
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7739982A Granted JPS57202283A (en) | 1981-05-08 | 1982-05-07 | Apparatus for purifying dirty air |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4472181A (ja) |
| EP (1) | EP0064960B1 (ja) |
| JP (1) | JPS57202283A (ja) |
| AT (1) | ATE22275T1 (ja) |
| AU (1) | AU554774B2 (ja) |
| CA (1) | CA1175169A (ja) |
| DE (1) | DE3273287D1 (ja) |
| SE (1) | SE443930B (ja) |
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| US4750919A (en) * | 1987-10-23 | 1988-06-14 | Nalco Chemical Company | Paint removal using oil-in-water emulsions |
| SE466735B (sv) * | 1990-07-13 | 1992-03-30 | Flaekt Ab | Foerfarande och anordning foer vaatrening av luft med biologisk rening av det anvaenda vattnet |
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| US20150157972A1 (en) * | 2013-12-09 | 2015-06-11 | Keith Bratten | Demister Apparatus and Method |
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| CN110115895A (zh) * | 2019-06-18 | 2019-08-13 | 波态（上海）新材料科技有限公司 | 一种涂装漆雾处理方法 |
| CN114748879A (zh) * | 2022-05-11 | 2022-07-15 | 天华化工机械及自动化研究设计院有限公司 | 一种有机溶剂氮气密闭循环大型喷雾干燥系统 |
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| USRE22144E (en) * | 1939-09-30 | 1942-07-21 | Sewage treatment | |
| US2642394A (en) * | 1948-06-18 | 1953-06-16 | Infilco Inc | Two-stage aerobic biological sewage treating process and system |
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1982
- 1982-04-14 US US06/368,411 patent/US4472181A/en not_active Expired - Fee Related
- 1982-04-21 CA CA000401385A patent/CA1175169A/en not_active Expired
- 1982-04-28 EP EP19820850089 patent/EP0064960B1/en not_active Expired
- 1982-04-28 AT AT82850089T patent/ATE22275T1/de active
- 1982-04-28 DE DE8282850089T patent/DE3273287D1/de not_active Expired
- 1982-05-07 AU AU83487/82A patent/AU554774B2/en not_active Ceased
- 1982-05-07 JP JP7739982A patent/JPS57202283A/ja active Granted
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