KR100748764B1 - 도장부스 수 처리 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 도장부스 수 처리 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 수용성도료를 함유하는 도장 부스용 순환수에 양이온 수용성 폴리머와, 미생물 제제를 포함하는 정제용 조성물을 첨가하면, 상기 순환수로부터 수용성도료와 유용성도료를 슬러리 형태로 분리 회수하여 순환수의 점도 증가, 기포 및 악취발생을 억제하고, 순환수의 교체주기나 순환 시스템의 청소주기 연장이 가능한 수성도료를 함유하는 도장부스 수 처리 방법에 관한 것이다.

도장, 순환수, 정제, 수용성, 유용성, 도료, 악취, 회수, 미생물제제

Description

도장부스 수 처리 방법{ＣＷＳ－Biotreatment Painting booth}

본 발명은 도장부스 수 처리 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 수용성도료를 함유하는 도장 부스용 순환수에 양이온 수용성 폴리머와, 미생물 제제를 포함하는 정제용 조성물을 첨가하면, 상기 순환수로부터 수용성도료와 유용성도료를 슬러리 형태로 분리 회수하여 순환수의 점도 증가, 기포 및 악취발생을 억제하고, 순환수의 교체주기나 순환 시스템의 청소주기 연장이 가능한 수성도료를 함유하는 도장부스 수 처리 방법에 관한 것이다.

자동차 등의 도장공정에서는 도장 부스(Booth) 내에서 발생되는 잉여의 도료(Over spray-paint)를 수거하기 위해, 도장 부스(Booth) 내에 다량의 물을 수막 형태로 공급해 준다. 수막 형태로 공급된 물은 잉여의 도료와 접촉, 혼합되어 수로를 통해 순환수 순환시스템(Circulating Water System)의 저수조 내로 회수된다. 저수조 내에 회수된 순환수 내에는 잉여의 도료와 유기용제가 함유되어 있기 때문에, 정제공정을 통해 순환수 내의 함유된 도료와 유기용제를 분리, 회수한 다음 정제된 순환수는 다시 도장 부스(Booth) 내로 다시 공급되는 과정을 반복하게 된다.

이러한 순환수의 교체 주기 및 순환수 순환 시스템의 청소 주기 등을 연장하기 위해서는, 저장조에 모인 순환수 내에 함유된 잉여 도료 및 유기용제를 효과적으로 분리, 제거하여야 한다.

현재 통상적으로는 자동차 등의 도장 공정 시 수용성 도료는 사용되지 않고 유용성도료만 사용되는 것이 일반적이어서, 도장 부스용 순환수에는 잉여의 유성도료만 함유되어 있다.

잉여의 유성도료만 함유된 도장 부스용 순환수의 경우에는, 상기 순환수에 아크릴 아미드계 현탁형 양이온성 폴리머(고분자 응집제)와, 메틸올멜라민의 도료 킬링제(Killing agent)를 첨가하는 방법으로 순환수에 함유된 잉여의 유용성도료와 유기용제를 효과적으로 제거, 회수할 수 있었다.

그러나, 최근에는 환경문제 등을 이유로 자동차 등의 도장 공정 시, 유성도료 대신에 수용성 도료를 사용하는 경우가 많아지고 있다. 또한, 동일한 도장 부스(Booth) 내에서 유용성도료를 사용하여 자동차 등을 도장하기도 하고, 수용성 도료를 사용하여 자동차 등을 도장하기도 하기 때문에, 순환수 순환 시스템의 저수조 내에는 수용성 도료가 함유되거나, 수용성 도료와 유용성 도료가 함께 함유된 순환수가 저장된다.

이와 같이, 수용성 도료가 함유된 순환수의 경우에는 종래 유용성도료만 함유된 순환수의 정제방법으로는 순환수 내에 함유된 수용성 도료 및 유기용제를 효과적으로 제거, 회수할 수 없었고, 기포 및 악취 발생이 심한 문제가 발생하는 문 제가 있어, 이를 위한 정제방법이 절실히 요구된다.

이에 본 발명자들은 수용성 도료를 함유한 도장 부스용 순환수를 정제하는 방법에 대하여 연구 노력하였다. 그 결과, 수용성 도료와 유기용매를 함유하는 도장 부스용 순환수에, 양이온 수용성 폴리머와 유성 및 수성 유기용매를 소화 분해시키는 활성도가 강한 특성을 갖는 미생물 제제를 일정량 함유하는 정제용 조성물을 첨가하면, 상기 순환수에 함유된 수용성 도료가 슬러리 형태로 분리 회수가 가능하여, 순환수의 점도 증가, 기포 및 악취발생을 억제하고, 순환수의 교체주기나 순환 시스템의 청소주기 연장이 가능하다는 것을 알게 되어 본 발명을 완성하게 되었다.

따라서, 본 발명은 수용성 도료를 함유하는 도장 부스용 순환수로부터 수용성 도료를 슬러리 형태로 효과적으로 회수하고, 유기용제를 효율적으로 제거하여 악취 발생을 억제하는 수성도료를 함유하는 도장부스용 순환수를 정제하는 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명은 유기용매가 포함된 수용성 도료와, 유기용매가 포함된 유용성 도료를 함유하는 도장 부스용 순환수에,

상기 유기용매 100 중량부에 대하여 양이온 수용성 폴리머 20 ∼ 30 중량부, 및 상기 수용성 도료와, 유용성 도료의 총량 100 중량부에 대하여 미생물 제제 2 ∼ 6 중량부를 포함하는 정제용 조성물을 첨가한 후, 상기 순환수에 수용성 도료를 슬러리 형태로 분리 회수하는 도장 부스용 순환수의 정제방법에 그 특징이 있다.

이하, 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 도장 부스용 순환수에 함유된 유기용매가 포함된 수용성 도료와, 유기용매가 포함된 유용성 도료 중, 상기 수용성 도료를 특정의 양이온 수용성 폴리머와 미생물 제제를 함유한 정제용 조성물을 사용하여 슬러리 형태로 제거하는 방법으로 순환수를 정제하는 방법에 관한 것이다.

상기 양이온 수용성 폴리머는 수용성 도료에 포함된 유기 용제를 효과적으로 분해, 제거하므로서 수용성 도료의 고형분이 슬러리 형태로 포집, 회수되도록 하는 역할을 위한 것으로, 구체적으로 폴리비닐알코올계 수지, 폴리아크릴 아마이드계 및 폴리아크릴 에시드계 등을 사용할 수 있다. 바람직하기로는 수용성 유기용매 회수 분리에 효과적인 폴리비닐알콜계를 사용하는 것이 좋다.

이러한 폴리비닐알콜은 순환수 내에 함유된 유기용매 100 중량부에 대하여 20 ∼ 30 중량부, 바람직하기로는 22 ∼ 28 중량부 범위로 함유하며, 상기 함유량이 20 중량부 미만이면 수용성 도료의 회수율이 낮아지고 30 중량부를 초과하는 경우에는 유성도료 회수율 및 응집상태 불량한 문제가 발생하므로 상기 범위를 유지하는 것이 바람직하다.

상기 미생물 제제는 순환수 내 혐기성 박테리아의 생존을 억제하여 이의 부패로 인한 악취 발생을 억제하는 역할을 수행하는 것으로, 구체적으로 아트로박터 종(Arthrobacter species), 노카디아종(Nocadia species), 마이코박터리움종(Mycobacterium species), 바실러스종(Bacillus species) 등을 사용할 수 있다.

이러한 미생물 제제는 순환수 내에 함유된 상기 수용성 도료와, 유용성 도료의 총량 100 중량부에 대하여 2 ∼ 6 중량부, 바람직하기로는 3 ∼ 6 범위로 함유하며, 상기 함유량이 2 중량부 미만이면 악취제거 효과가 떨어지고 6 중량부를 초과하는 경우에는 작용상 문제는 없으나, 고비용으로 원가 상승한 문제가 발생하므로 상기 범위를 유지하는 것이 바람직하다.

이외에 추가적으로 상기 정제용 조성물에, 도료 킬링제 및 현탁형 양이온성 폴리머가 추가로 포함될 수 있다. 상기 도료 킬링제는 도료 고형분 수지의 주쇄를 분해 절단하는 역할을 위해 사용되는 것으로 구체적으로 메틸올멜라민계, 나프탈렌계 및 기타 분산제 등이 사용될 수 있다.

이러한 도료 킬링제는 순환수 내에 함유된 유기용매 100 중량부에 대하여 3 ∼ 7 중량부, 바람직하기로는 5 ∼ 6 중량부 범위로 함유하는 바, 상기 함유량이 3 중량부 미만이면 잉여도료가 설비 등에 부착 스럿지분리 불량과 공정 운전상 문제가 발생하고, 7 중량부를 초과하는 경우에는 현탁형 양이온성 폴리머 사용량 증가하므로 상기 범위를 유지하는 것이 바람직하다.

또한, 현탁형 양이온성 폴리머는 고분자응집제 역할을 수행하는 것으로, 구체적으로 아크릴아미드계, 아크릴에시드계 및 폴리금속계 응집제 등이 사용될 수 있다.

이러한 현탁형 양이온성 폴리머는 순환수 내에 함유된 도료중의 고형분 100 중량부에 대하여 2 ∼ 5 중량부, 바람직하기로는 3 ∼ 4 중량부 범위로 함유하는 바, 상기 함유량이 2 중량부 미만이면 잉여도료 스럿지 분리 불량하고, 5 중량부를 초과하는 경우에는 미생물 활성도 저하와 원가 상승한 문제가 발생하므로 상기 범위를 유지하는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명을 다음의 실시예에 의거하여 구체적으로 설명하겠는 바, 본 발명이 다음 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

수용성 도료(고형분:유기용제 = 6:4)를 3중량%를 함유하는 자동차 도장 부스용 순환수에, 상기 순환수 내 유기용제 100 중량부에 대하여 폴리비닐알코올계 양이온 수용성 폴리머 25 중량부, 메틸올멜라민의 도료 킬링제 4 중량부 및 아크릴아미드계 현탁형 양이온성 폴리머 2 중량부 및 상기 수용성 도료 100 중량부에 대하여 미생물(노카디아종) 제제 4 중량부로 이루어진 정제용 조성물을 첨가하여 슬러리를 제거하고 48시간 동안 교반하여 상기 순환수를 정제하였다.

상기에서 정제 처리된 순환수의 물성을 측정하여 그 결과를 다음 표 1에 나타내었다.

실시예 2

수용성도료(고형분:유기용제 = 6:4) 2 중량%와 유용성도료(고형분:유기용제 = 4:6) 1 중량%를 함유하는 자동차 도장 부스용 순환수에, 상기 순환수 내 유기용제 100 중량부에 대하여 폴리비닐알코올계 양이온 수용성 폴리머 25 중량부, 메틸올멜라민의 도료 킬링제 4 중량부 및 아크릴아미드계 현탁형 양이온성 폴리머 3 중량부 및 상기 수용성 도료와 유용성도료 총 100 중량부에 대하여 미생물(노카디아종) 제제 4 중량부로 이루어진 정제용 조성물을 첨가하여 슬러리를 제거하고 48시간 동안 교반하여 상기 순환수를 정제하였다.

상기에서 정제 처리된 순환수의 물성을 측정하여 그 결과를 다음 표 1에 나타내었다.

비교 실시예 1

상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 순환수 내 유기용제 100 중량부에 대하여 아크릴아미드계 현탁형 양이온성 폴리머는 3 중량부, 메틸올멜라민의 도료 킬링제는 4 중량부로 이루어진 정제용 조성물을 첨가하여 순환수를 정제하였다.

상기에서 정제 처리된 순환수의 물성을 측정하여 그 결과를 다음 표 1에 나타내었다.

비교 실시예 2

상기 실시예 2와 동일하게 실시하되, 순환수 내 유기용제 100 중량부에 대하여 아크릴아미드계 현탁형 양이온성 폴리머는 3 중량부, 메틸올멜라민의 도료 킬링제는 4 중량부로 이루어진 정제용 조성물을 첨가하여 순환수를 정제하였다.

상기에서 정제 처리된 순환수의 물성을 측정하여 그 결과를 다음 표 1에 나타내었다.

구 분	실시예 1	실시예 2	비교 실시예 1	비교 실시예 2
악취 발생정도	환경규제치의 350배	환경규제치의 350배	환경규제치의 1,000배	환경규제치의 900배
잉여도료 회수율	90 %	90 %	60 %	56 %
순환시스템 청소주기	26개월	28개월	6개월	6개월
유기용제 회수율	98 %	99 %	70 %	72 %

상기 표 1에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따라 양이온 수용성 폴리머와 미생물 제제를 사용하여 정제과정을 수행하는 경우 악취, 잉여도료 회수율, 순화시스템 청소주기 및 유기용제 회수율 등이 향상되었음을 확인할 수 있었다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 도장 부스용 순환수 내에 포함된 잉여의 수용성 도료 및 유기용제를 효과적으로 제거, 회수할 수 있어서, 순환수의 교체 주기와 순환수 순환 시스템의 청소주기를 획기적으로 연장시킬 수 있고, 동일 도장 부스(Booth)에서 수용성 도료를 사용한 도장작업과 유성도료를 사용한 도장작업을 교대로 실시할 수 있어 설비가 간소화 되며, 도장 부스용 순환수로부터 악취가 발생되는 것도 효과적으로 방지하여 작업환경이 개선되고 환경오염도 방지할 수 있다.

Claims (4)

1. 유기용매가 포함된 수용성 도료와, 유기용매가 포함된 유용성 도료를 함유하는 도장 부스용 순환수에,

   상기 유기용매 100 중량부에 대하여 양이온 수용성 폴리머 20 ∼ 30 중량부, 및 상기 수용성 도료와, 유용성 도료의 총량 100 중량부에 대하여 미생물 제제 2 ∼ 6 중량부를 포함하는 정제용 조성물을 첨가한 후, 상기 순환수에 수용성 도료를 슬러리 형태로 분리 회수하는 것을 특징으로 하는 도장 부스용 순환수의 정제방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 양이온 수용성 폴리머는 폴리비닐알코올계 수지인 것을 특징으로 하는 도장 부스용 순환수의 정제방법.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 미생물 제제는 아트로박터종(Arthrobacter species), 노카디아종(Nocadia species), 마이코박터리움종(Mycobacterium species) 및 바실러스종(Bacillus species) 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 도장 부스용 순환수의 정제방법.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 정제용 조성물에 유기용매 100 중량부에 대하여 도료 킬링제 3 ∼ 7 중량부 및 현탁형 양이온성 폴리머 2 ∼ 5 중량부가 추가로 포함되어 이루어진 것을 특징으로 하는 도장 부스용 순환수의 정제방법.