KR20140048964A - 도료 스프레이 미스트의 처리방법 - Google Patents

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Abstract

일반 도장에 이용되는 유기용제계 도료의 도료 미스트로부터, 수지상과 무기 필러 상을 직접 따로 따로 분리 회수하는 처리방법을 제공한다. 유기용제계 도료 스프레이 미스트의 포집을 행하는 방법에 있어서, 유기용제계 도료 스프레이 미스트를, 강알칼리 전해수를 포함하고 pH가 9 이상이고 ORP는 +200㎷ 이하로 유지된 물과 직접 고속으로 접촉시키고 충돌시켜서 상기 스프레이 미스트를 포집하는 공정과, 계속하여 이 상기 스프레이 미스트가 포집된 강알칼리 전해수를 포함하는 물로부터 생성한 고형분을 분리하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기용제계 도료 스프레이 미스트의 처리방법으로, 도료 미스트를 효율적으로, 또한, 재이용 자원으로서 회수할 수 있다.

Description

도료 스프레이 미스트의 처리방법{COATING MATERIAL SPRAY MIST TREATMENT METHOD}
본 발명은 유기용제계 도료의 잉여 도료 스프레이 미스트(이하, 단순히 도료 미스트라고도 한다)를 도료용 수지를 주성분으로 하는 상(相)과, 안료나 충전제 등 주로 금속 화합물인 무기 필러 상(相)에, 효율적으로 재이용 가능하게 분별(分別) 처리할 수 있는 유기용제계 도료의 잉여 도료 스프레이 미스트의 처리방법에 관한 것이다.
종래부터, 예를 들면 금속 도장(塗裝), 플라스틱 도장 등의 분야에 있어서, 도료를 분무하여 피도장물의 도장을 행하는 방법이 알려져 있다.
이러한 방법으로는, 실제로 분무된 도료의 전부가 피도장물에 도착(塗着)되는 것이 아니라, 20∼80%가 도착되지 않고 잉여 도료 스프레이 미스트가 되는 것이 현재 상태이다.
이러한 잉여 도료 스프레이 미스트는 그대로는 방치할 수 없기 때문에, 도료 미스트를 포집(捕集)하여 어떠한 처리를 할 필요가 있다. 잉여 도료 미스트를 포집하는 방법으로서, 흡인팬에 의해 흡인 포집하여, 작업 종사자가 호흡시에 체내에 흡수되는 것을 막는 것이 일반적이지만, 이 흡인 포집한 후의 잉여 도료 미스트의 처리를 필요로 하고 있었다.
통상, 도장에는 많게는 도장 부스(습식 도장 부스)가 이용된다.
이 도장 부스(습식 도장 부스)에는 도장 미스트를 처리하는 장치가 병설되고, 수돗물, 공업용수, 지하수 등을 순환수(循環水)로서 저류한 풀을 준비하고, 거기에 도료 미스트를 접촉·포집하는 것에 의해 도료 미스트를 처리하는 방법이 알려져 있다.
습식 도장 부스의 일례를 도 2에 나타낸다.
도 2에서 순환수계의 순환수(12)는 펌프(23)를 가지는 배관(11)을 통해서 도관(conduit pipe)(24)으로 물이 보내지고, 한쪽으로부터 넘쳐 나온 순환수는 수막판(水幕板)(22)을 흘러 떨어지면서, 도장 스프레이건(19)으로부터 분무된 도료 미스트(20)를 흡기팬(8)이 만드는 공기류(27)에 실어 포집하여 도료 미스트(20)를 수조(1)에 저류(貯留)한다.
순환수(12)에 혼입한 도료 미스트(20)를 고형분과 물로 분리하기 위해서, 순환수(12)에 응집제(25)(알칼리성 약제 혹은 산성 약제)를 첨가하고, 또한 변성제를 첨가하고 도료 미스트(20)를 침강시켜 슬러지(15)화하고 있었다.
순환수(12)를 재이용할 때, 배관(11)의 막힘 등에 의한 영향을 방지할 필요가 있기 때문에, 필터(26)를 설치하고 여과하여, 펌프(23)를 가지는 배관(11)에 의해, 도관(24)에 반송 순환한다.
이와 같이 하여 습식 도장 부스에서는, 순환수(12)를 이용하여 도료 미스트(20)의 도료 성분을 포집 회수하고 있는 것이 현재 상태이다.
그러나, 도료에는 목적에 따라서 다양한 종류가 있고, 종류가 다른 도료의 전부에 효과적인 응집제나 변성제는 없다.
또한, 만일 도료와 상성(相性)이 좋은 약제이었다고 해도, 그 효과를 발휘하기 위해서는 순환수에 포함되는 농도를 항상 올바르게 관리할 필요가 있다.
그리고, 종래의 유기용제계 도료의 도료 미스트의 처리방법에서는, 일반적으로 만일 상기의 조건이 전부 갖추어졌다고 해도, 그 슬러지(15)는 수지분인 예를 들면, 에폭시 수지, 아크릴 수지, 알키드·멜라민 수지 등의 수지상과, 안료나 충전제 등의 주로 금속 화합물인 무기 필러 상이 서로 섞인 슬러지가 되어, 각각을 효율적으로 재이용 가능한 형태로 분별 처리하는 것은 할 수 없었다(예를 들면, 특허문헌 1 단락 [0003] 참조).
종래의 상기 방법의 습식 도장 부스에서 사용되고 있는 물은 단순히 시수(市水), 공업용수, 지하수 등이고, 예를 들면 시수의 경우라도 지역에 따라서 다르지만, pH는 6.5에서 7.5, ORP는 +400㎷ 내지 +650㎷ 정도이다.
: 일본공개특허공보 2006-181503호
본 발명은, 일반 도장에 이용되는 유기용제계 도료의 도료 미스트로부터, 도료용 수지를 주성분으로 하는 상(이하, 단순히 수지상이라고도 한다.)과 금속 화합물을 주성분으로 하는 무기 필러 상(이하, 단순히 무기 필러 상이라고도 한다.)을 직접 따로 따로 분리 회수하는 방법에 관한 것이다.
종래의 도장 부스 순환수를 이용하여 도료 미스트를 처리하는 방법에 의하면, 도료 미스트는 미세한 도료입자로 혼탁한 상태의 슬러지 형상이 되지만, 이 슬러지는 상기한 것처럼 수지상과 무기 필러 상이 서로 섞인 상태의 슬러지이다.
이러한 슬러지는 핸들링이 어렵고, 수지상과 무기 필러 상이 서로 섞인 상태에서의 슬러지이기 때문에, 직접 따로 따로 분리 회수는 하지 못하고, 폐기처분할 수밖에 없었다.
본 발명은, 이하와 같은 것이다.
(1) 유기용제계 도료 스프레이 미스트의 포집을 행하는 방법에 있어서, 유기용제계 도료 스프레이 미스트를, 강알칼리 전해수(電解水)를 포함하여 pH가 9 이상이고 ORP는 +200㎷ 이하로 유지된 물과 직접 고속으로 접촉시키고 충돌시켜서 상기 스프레이 미스트를 포집하는 공정과, 계속하여 상기 스프레이 미스트가 포집된 강알칼리 전해수를 포함하는 물로부터 생성된 고형분을 분리하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기용제계 도료 스프레이 미스트의 처리방법.
(2) 상기 고형분을 분리한 강알칼리 전해수를 포함하는 물에 pH가 9.5 이상이고 ORP는 -960㎷ 내지 0㎷인 강알칼리 전해수를 첨가하고, 생성된 혼합물을 상기 pH가 9 이상이고 ORP는 +200㎷ 이하로 유지된 물로서 이용하는 것을 특징으로 하는, 상기 1에 기재된 유기용제계 도료 스프레이 미스트의 처리방법.
(3) 상기 고형분이, 침전된 금속 화합물을 주성분으로 하는 무기 필러 상, 및 부유(浮游)된 도료용 수지를 주성분으로 하는 상을 포함하는 것을 특징으로 하는, 상기 1 또는 2에 기재된 유기용제계 도료 스프레이 미스트의 처리방법.
(4) 상기 첨가되는 강알칼리 전해수가 pH11 내지 14, ORP가 -960㎷ 내지 -200㎷인 것을 특징으로 하는, 상기 2에 기재된 유기용제계 도료 스프레이 미스트의 처리방법.
(5) 유기용제계 도료 스프레이 미스트를, 고속 기류에 실어 강알칼리 전해수를 포함하고 pH가 9 이상이고 ORP가 200㎷ 이하로 유지된 물과 직접 고속으로 접촉시키고 충돌시켜서 강제 교반 혼합시킴으로써, 부유되는 도료용 수지를 주성분으로 하는 상과 금속 화합물을 주성분으로 하는 침전된 무기 필러 상으로 분리하는 것을 특징으로 하는, 상기 1 내지 4 중의 어느 하나에 기재된 유기용제계 도료 스프레이 미스트의 처리방법.
(6) 상기 고형분을 분리한 강알칼리 전해수를 포함하는 물을 순환시켜서 재이용하는 것을 특징으로 하는, 상기 1 내지 5 중의 어느 하나에 기재된 유기용제계 도료 스프레이 미스트의 처리방법.
본 발명에 의하면, 도료 미스트가 알칼리 전해수를 포함하는 물과 직접 고속으로 접촉시키고 충돌시켜서 교반되는 것에 의해, 2상(相) 상태(즉, 수지상과 무기 필러 상)로 따로 따로 분리되어, 도료 미스트를 효율적으로 처리할 수 있다.
본 발명의 처리 공정에 의하면, 주변 환경에 악취를 더 확산하는 일이 없이, 보다 좋은 작업 환경 및 주변 환경을 제공할 수 있고, 또한 분리된 도료 슬러지는, 각각 수동, 혹은 자동적으로 분별하는 것이 가능하다. 부유된 수지상은 농축·건조 후, 약알칼리성을 가지는 수지로서 시멘트 등의 부재료에 이용할 수 있고, 한편 무기 필러 상도 더 정제하는 것에 의해서 도료에의 첨가재나 안료 첨가제로서 재이용하는 것이 가능하다.
도 1은 본 발명의 하나의 실시형태에 관한 도장 부스를 포함한 도료 미스트 처리장치의 단면 및 강알칼리 이온수 생성장치를 나타낸 것이다.
도 2는 종래의 도장 부스를 포함한 유기용제계 도료의 도료 미스트 처리장치의 일례를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시형태에 관한 도장 부스를 포함한 샤워식 도료 미스트 처리장치의 일례를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 도료 미스트가 분리되는 메커니즘의 상정도(想定圖)이다.
도 5는 분리된 슬러지의 샘플·이미지를 나타낸 것이다.
도 6은 비교예 1의 분리되지 않았던 슬러지의 샘플·이미지를 나타낸 것이다.
본 발명자는 도료 미스트 포집용 순환수로서, 강알칼리 전해수를 첨가한, pH가 9 이상이고 ORP는 +200㎷ 이하로 유지된 물을 이용하는 것에 의해, 도료 미스트를 재이용 가능한 수지상과 무기 필러 상으로 직접 분별하여 회수할 수 있는 처리방법을 발견하여 본 발명을 완성시킨 것이다.
본 발명자가 예의 검토한 것은, 종래의 순환수에서의 포집과는 달리, 특정의 작용을 가지는 강알칼리 전해수를 포함하는 물을 이용하는 것에 의해서, 효율적이고 유효하게 수지상과 무기 필러 상으로 직접 분별하여 회수하는 것이 가능해진 것이다.
본 발명에 있어서는 도료 미스트와 접촉하는 강알칼리 전해수를 포함하는 물은 pH가 9 이상이고 ORP는 +200㎷ 이하, 바람직하게는 0㎷ 내지 -960㎷, 더 바람직하게는 -200㎷ 내지 -960㎷의 전위로 유지된 물일 필요가 있다.
pH가 9 미만이고 ORP는 +200㎷ 초과에서는 도료 미스트와 접촉해도 수지상이나 무기 필러 상을 분리하는 능력이 부족하여, 충분히 분리할 수 없기 때문에 바람직하지 않다.
여기서 pH는 물의 산성·알칼리성을 나타내는 척도이며, ORP는 산화 환원 전위의 단위이다. 어느 물질의 ORP가 0㎷ 이하이면 환원력이 있고, 0㎷ 이상에서는 산화력을 가지는, 전부 시판된 계측기가 사용 가능하다.
본 발명자는 계측기로서는 토아(東亞)DKK주식회사 제품 HM-30P형, pH계와 RM-30P형, ORP계를 이용하여 측정하였다.
여기서 사용하는 강알칼리 전해수를 포함하는 물은 pH가 바람직하게는 11 이상, 가장 바람직하게는 12 이상이다. 일반적으로는 pH의 상한은 14 정도가 되어 있고, 이 정도의 pH까지는 사용 가능하다.
본 발명에서는, 도료 미스트는 배기팬(흡인팬)(도 1의 8 참조)에 의해 포집되고, 강알칼리 전해수를 포함하는 물과 직접 고속으로 접촉시키고 충돌시켜서 교반되는 것에 의해 반응하여, 후술하는 메커니즘에 의해 대부분의 도료 미스트는 부유되는 수지상과 침전된 무기 필러 상으로 분리된다.
본 발명에서 이용할 수 있는 유기용제계 도료에는 알키드 수지계, 아미노알키드 수지계, 아크릴 수지계, 에폭시 수지계, 우레탄 수지계, 불포화 폴리에스테르 수지계 등인 것이 있어, 이것들에 대해서 적용 가능하다.
유기용제계 도료에는 티탄, 바륨, 알루미늄, 납화합물 등의 무기 금속 화합물이 포함되어 있고, 이것들을 무기 필러 상으로서 분리할 수 있다. 물론 무기 필러의 형상은, 원기둥 형상, 검(劍) 형상, 덩어리 형상 등 다양한 형상이 되는 경우가 있고, 어느 형상이더라도 본 발명의 처리방법에 의해 분리 가능하다.
또한, 무기 필러 상에는 부착된 약간의 수지를 포함하기도 하고, 반대로 수지상에는 약간의 무기 필러를 포함하기도 한다. 수지상은 석유 화합물이기 때문에 비중은 작고, 무기 필러가 빠져 다공성(porous)이 되기 때문에 부력이 발생하기 쉬운 형상이 되어 물에 뜨게 된다. 또한 무기 필러 상은 금속 화합물 성분을 포함하기 때문에 비중이 크게 침강하게 된다.
본 발명에 이용하는 강알칼리 전해수를 포함하는 물은 순환·재이용하는 것이 경제적으로 바람직하다. 또한 수지상 및 무기 필러 상을 분리한 후에도 미세한 입상의 성분이 강알칼리 전해수를 포함하는 물에 포함되는 경우가 있지만 특별히 문제는 없다.
본 발명에 있어서는, 도료 미스트와 강알칼리 전해수를 포함하는 물을 직접 고속으로 접촉시키고 충돌시켜서 교반시킬 필요가 있다.
예를 들면, 도료 미스트는 배기팬(흡인팬)에서 발생시킨 고속 기류에 포집되어, 바람직하게는 초속 10m/초 이상의 고속의 기류에 실려 강알칼리 전해수를 포함하는 물과 직접 고속으로 접촉시키고 충돌시켜서 교반시키는 것에 의해, 도료 미스트의 분리가 발생한다.(도 1 참조)
도료 미스트는 수지 성분, 용제 및 수지 성분중에 혼련된 무기 필러로 구성되어 있는 미립자이지만, 도장 공정에 있어서 피도장물에 도착되지 않았던 잉여의 도료 미스트는, 도장 부스의 배기팬(흡기팬)(도 1의 8 참조)에 의해서 만들어내지는 기류(도 1의 16 참조)를 타고 교반혼합부(도 1의 21 참조)에 끌어 당겨져, 이 교반혼합부에서 발생하는 보다 바람직하게는 30m/초 이상의 고속 기류의 움직임에 의해(한편, 이 때 상기 기류(16)는, 좁은 빈틈(3)을 통과할 때에 고속화되어 레이놀드 효과에 의해 난류가 되는 것과 함께 부압(負壓)을 발생시켜서 상기 강알칼리 전해수를 포함하는 물을 빨아 올려 상승시킨다), 상기 도료 미스트와 강알칼리 전해수를 포함하는 물이 직접 고속으로 접촉시켜 충돌되는 것에 의해, 강제 교반 혼합이 창출되고, 강알칼리 전해수를 포함하는 물은 도료 미스트에 강하게 어택하여, 수지중으로부터 무기 필러를 방출시킨다.
이 처리에 의해 수지 성분은 무기 필러가 빠져나간 것에 의해 다공질이 되고, 이른바 다공질의 부유 상태가 되어 수지상을 형성한다. 또한 동시에 금속 화합물 성분을 포함한 무기 필러는 침강 분리되어 무기 필러 상으로 할 수 있다(도 4가 분리되는 메커니즘의 상정도(想定圖) 참조).
이것에 대해서, 도 2에 나타내는 종래 행하여지고 있는 유기용제계 도료의 도료 미스트의 처리방법, 즉, 도장 부스(습식 도장 부스)의 도장 미스트 처리장치에 있어서, 수돗물, 공업용수, 지하수 등을 순환수로서 저류한 풀을 준비하고, 거기에 상기 순환수에 흡수시킨 유기용제계 도료의 도료 미스트를 포집하는 방법에 있어서는, 상기 풀에 본원발명에서 사용하는 강알칼리 전해수를 첨가해도, 본원발명의 '도료 미스트를, 강알칼리 전해수를 포함하고 pH가 9 이상이고 ORP는 +200㎷ 이하로 유지된 물과 직접 고속으로 접촉시켜 충돌시키는' 작용이 존재하지 않기 때문에, 도료 미스트는 미세한 도료입자로 혼탁한 상태의 슬러지 형상이 되고, 이 슬러지는 수지상과 무기 필러 상이 서로 섞인 상태의 슬러지를 얻을 수 있을 뿐이다.
다음에 강알칼리 전해수에 대해 서술한다.
본 발명에 사용하는 통상의 강알칼리 전해수 생성기에서 얻을 수 있는 강알칼리 전해수의 ORP는 약 -960㎷이지만 -960㎷ 이하이더라도 좋다.
강알칼리 전해수는 물과 전기에 의해서 제조(생성)되고, 원리·제법은 넓게 공개되어 있고 주지의 기술이다.
강알칼리 전해수를 생성할 때에 이용하는 전해질로서 적합한 전해질은 탄산칼륨 용액이다. 탄산칼륨을 전해질로서 사용하지만, 생성된 강알칼리 전해수에는 탄산칼륨은 포함되지 않는다. 화학 합성 물질은 전혀 포함되지 않기 때문에 BOD(생물화학적 산소요구량), COD(화학적 산소요구량), N-헥산(기름 함유량), SS(부유성 물질)의 값은 제로이다.
본 발명에 사용하는 강알칼리 전해수는, 그 특징으로서 전자(電子)를 다량으로 가진 용액으로 강력한 분자간 인력(전자 박리 작용)이 있고, 그 작용에 따라 살균 효과를 가지고, 또한 용존 수소량이 많고 용존 산소량은 적기 때문에 전해수 자신의 부패를 방지하여 소취(消臭) 작용이 있다.
용존 산소량이 순수(純水)의 1/10 이하이기 때문에, 금속 표면에 부동태 피막을 형성하고, 금속의 부식을 억제하는 효과가 있다.
본 발명에 사용하는 강알칼리 전해수는 표 1과 같은 특성을 가진다.
[표 1]
Figure pct00001
*용존 수소, *용존 산소는 pH11.7에 있어서의 값이다.
(재단법인 기타사토(北里)환경과학센터)
(사단법인 가나가와현(神奈川縣) 약제사회 시험센터) 자료에 의한다.
다음으로, 본원발명의 특징인 '유기용제계 도료 스프레이 미스트를, 강알칼리 전해수를 포함하고 pH가 9 이상이고 ORP는 +200㎷ 이하로 유지된 물과 직접 고속으로 접촉시키고 충돌시켜서'에 대해서 더 자세하게 서술한다.
본 발명에서 이용하는 '유기용제계 도료 스프레이 미스트를, 고속 기류에 실어 강알칼리 전해수를 포함하고 pH가 9 이상이고 ORP가 +200㎷ 이하로 유지된 물과 직접 고속으로 접촉시키고 충돌시켜서'의 목적은, 도료용 수지 및 무기 필러가 혼련되어 용제에 분산된 도료 스프레이 미스트의 입자(20)를, 전자를 다량으로 가진 강알칼리 전해수를 포함하는 물의 샤워 구역을 통과시키고(도 3, 33 참조), 혹은 바람직하게는 고속으로 교반 혼합하여 접촉의 빈도를 증가시키는 것에 의해(도 1, 21 참조), 도료 스프레이 미스트의 각 입자에 전기적 박리 작용이 균일하게 작용하는 것에 의해 용제분을 박리 방출하고, 수지 및 금속 화합물의 무기 필러와의 사이에 전기적 반발력이 더 발생하여, 수지와 무기 필러는 박리된다(도 4 참조).
박리·이탈된 수지와 무기 필러는, 수지는 비중이 작아 부유되어 수지상(45)이 되고, 금속 화합물의 무기 필러는 비중이 크기 때문에 침강되어 무기 필러 상(47)이 되어 분리된다(도 4∼5 참조).
분리조(9)에서는 순환수중의 도료 슬러지는, 비중차이에 의해 부유되는 것과 침전되는 것으로 분리될 수 있다(도 1, 3 참조).
무기 필러는 분리된 후, 금속이 가지는 분자간 전위의 영향에 의해 끌어당겨져, 0.1∼3㎜ 정도의 입상으로 성장하여 안정된다.
실시예
이하 본 발명의 형태를 실시예로 나타내지만, 설명한 실시형태는 본 발명의 이해를 용이하게 하기 위해서 기재된 것으로서, 본 발명을 한정하기 위해서 기재된 것은 아니다. 따라서, 하기의 실시형태에 개시된 각 요소는, 본 발명의 기술적 범위에 속하는 모든 설계 변경이나 균등물도 포함한 취지이다.
이하, 본 발명의 실시형태를 도 1 내지 5에 기초하여 설명한다.
실시예 1
도 1에 있어서 도장 부스(17)에 병설되는 도료 미스트 처리장치는, 크게는 순환수(12)(즉, 강알칼리 전해수를 포함하고 pH가 9∼12이고 ORP는 +200㎷∼900㎷(상기 pH와 ORP는 순환수(12)의 측정 위치에 따라 변화한다)로 유지된 물)를 저류한 저류조(1)와 스크러버(scrubber)(공기와 물의 분리 장치)(2)와 분리조(9)로 구성되어 있다.
도장 부스(습식 도장 부스)(17)의 구조는, 피도장물(18)을 향하여 도장 스프레이건(19)으로부터 용제계 도료(아크릴 수지계 도료에 묽은 액체를 더 첨가하여, 점도 컵으로 계량하면서 10초 정도로 조정해서 얻은 도료)를 분무하여, 도장을 행하였다.
배기팬(흡기팬)(8)으로부터 공기를 배기함으로써 스크러버(2)안은 부압이 되고, 스크러버(2)의 하단부(5)와 순환수(12)의 수면에서 형성되는 약간의 빈틈(3)을 통하여 화살표로 나타내는 고속의 공기류가 발생한다.
도장을 행할 때에 생기는 도료 미스트의 잉여분은 이 기류에 실어, 스크러버(2)의 하단부(5)와 순환수(12)의 수면에서 형성되는 약간의 빈틈(3)으로부터 스크러버(2)로 끌어들여져서(이 때, 상기 기류는 상기 약간의 빈틈(3)을 통과할 때 10미터/초 이상에 이르는 고속 기류가 된다), 그 빈틈(3) 근방에 설치한 반사판(6)(또는, 단면이 원호 형상의 소용돌이판)에 의해 형성된 교반혼합부(21)에서, 10미터/초 이상에 이르는 스피드의 고속 기류와 순환수(12)와 도료 미스트(20)가 그 반사판(6)(또는, 단면이 원호 형상의 소용돌이판)에 따라 강렬하게 회전하면서 강제 교반 혼합된다.
또한 고속 기류에 운반된 혼합 순환수(12)는, 스크러버(2)내의 엘리미네이터(eliminator)(충돌판)(4)에 충돌하고, 기세가 약해져, 도료 미스트(20)를 포집한 순환수(12)는 물방울이 되어 낙하하고, 스크러버(2)의 낙하구(7)로부터 분리조(9)로 흐른다. 그 공정의 사이에 대부분의 용제분은 배기팬(흡기팬)(8)에 의해서 대기에 배기 방출된다.
분리조(9)에는 둑(weir)(10)이 설치되어 있다. 둑(10)은 수조(1)의 바닥에 부착되고, 상부는 수면보다 수심의 1/4 정도의 깊이로 잠겨져 있다. 그 때문에 침강된 무기 필러 상의 슬러지(47)(도 4∼5 참조)는 수류가 둑(10)에 차단되어 그 앞쪽에 모여, 부상된 수지상(樹枝相)(45)(도 4∼5 참조)은 흐름을 타고 분리조(9)의 내벽면에 모인다.
분리조(9)의 하류에는 저류조(1)와 연이어 통하는 배관(11)을 경유하여 상기 저류조(1)로 복귀하여 다시 포집용 순환수(12)가 된다.
분리조(9)에서는, 침강체로 변성된 무기 필러 상(47)은 둑(10)에, 부유체로 변성된 수지상(45)(도 4∼5 참조)은 분리조(9)의 내벽면에 머물러 퇴적되므로, 그것을 자동 혹은 수동으로 배출한다.
도 1에서는, 교반혼합부(21)에서 강제 교반 혼합 작용이 순조롭게 창출되기 때문에, 저류조(1)의 순환수(12)의 수면을 제어하여 상기 빈틈(3)을 조정하고, 더불어 순환수(12)의 pH와 ORP를 조정하기 위해, 강알칼리 전해수 생성기(13)로부터 강알칼리 전해수(41)를 적당히 공급하고 있다.
또한, 도 4에 나타내는 바와 같이, 유기용제계 도료 미스트(40)의 강알칼리 전해수(41)를 포함하는 물(즉, 순환수(12))에 의한 주된 분리 메커니즘에 대해서는, 이하와 같이 생각할 수 있다.
1) 유기용제계 도료 미스트(40)중의 무기 필러(44)가 강알칼리 전해수(41)를 포함하는 물(즉, 순환수(12))의 어택을 받아, 도료중으로부터 석출되어 침전물이 된다.
2) 강알칼리 전해수(41)의 어택을 가장 받기 쉬운 무기 필러(44)는 티탄 성분(산화티탄)이다.
석출된 무기 필러(44) 부분은 공극부(46)가 되고 비중이 작아져, 수지상은 부유(45)되고 무기 필러 상은 침강(47)된다. 즉 분리가 용이해진다.
본 발명자가 상기, 단락 0029에서 0039에서 설명한 바와 같이 도 1 구조의 도장 부스(17)에 병설되는 도료 미스트 처리장치를 사용하여 도료 미스트를 포집한 후, 스크러버(2)의 낙하구(7) 근방에서 채취한 순환수(12)를 관찰했더니, 거의 수시간 이내에 도료 수지상(45)과 무기 필러 상(47)으로 분리되고 있는 것이 관찰되었다.(도 5 참조)
침전물(무기 필러 상)(47) 및 부유물(수지상)(45)을 분석했더니 티탄, 알루미늄, 바륨 등의 성분이 확인되었다. 표 2는 도료 슬러지(무기 필러 상, 수지상)의 함유 금속 측정치이다.
[표 2]
Figure pct00002
가나가와켄 산업기술센터에 의한다.
분석방법
칼륨(K) : ICP발행 분석법
칼륨이온(K+) : 이온크로마토그래프법
또한, 도 1에서는, 본 발명의 강알칼리 전해수(41)를 포함하는 물을 이용하므로 저류조(1)의 순환수(12)는 부패가 발생하지 않고, 주변 환경에 악취를 확산하는 일이 없어, 보다 좋은 작업 환경 및 주변 환경을 제공할 수 있고, 클로즈드 시스템(closed system)이 가능해져서, 1년 내내 순환수(12)의 교환을 필요로 하지 않게 되어, 경비 부담은 감소하였다.
도 4에서는, 강알칼리 전해수(41)를 포함하는 물을 이용하면, 이것이 유기용제계 도료 미스트(40)에 강하게 어택하여, 수지(43)중으로부터 무기 필러(44)를 방출시킨다. 이 처리에 의해 수지상(43)과 무기 필러 상(44)이 분리될 때, 연결되어 있던 점성질도 분단되기 때문에 거품이 일어나는 것도 감소되고 슬러지의 점도도 감소된다.
이 때문에 최종 처분까지의 핸들링시에 점성, 거품이 일어나는 것으로 고민하는 일이 적어졌다.
실시예 2
도 3에 나타내는 샤워식 도료 미스트 처리장치를 이용하는 이외는 실시예 1과 같게 하여, 도료 미스트(20)와 순환수(12)의 샤워(29)를 고속 교반 혼합하여, 실시예와 같이 수지상과 무기 필러 상을 분리 회수하였다.
[비교예 1]
실시예 1에 있어서, 강알칼리 전해수(41)를 포함하는 물 대신에 일반 시수(pH6.5, ORP+680㎷였다)를 이용하는 이외는 실시예 1과 같이 하여 실험했더니, 유기용제계 도료 미스트(40)는 부유물과 침전물로 분리되지 않았다.(도 6 참조)
또한, 일반 시수를 이용한 경우, 일반 시수는 수주 동안에 부패가 시작되어, 응집제와 같은 약제를 사용해도 부패 진행의 억제로는 거의 되지 않는다.
또한, 수지분이 많은 도료에서는, 순환수와 접촉하면 거품이 일어나는 현상이 발생하기 쉬워, 그것을 방지하기 위해 약제(소포제)를 투입하여 거품이 일어나는 것을 억제하는 것이 필요하였다. 그 때문에 순환수를 연간 3회 내지 4회의 교환을 필요로 하고, 특히 하계의 기온이나 습도가 높은 계절에서는 부패의 진행이 빠르고, 배수 설비가 완비되지 않은 기업에서는 산업폐기물 처리업자에게 위탁하지 않으면 안되어, 큰 경비부담이 되고 있다.
[비교예 2]
도 2에 나타내는 유기용제계 도료 미스트(20)의 처리방법에 있어서, 수조(1)의 순환수(12)로서 실시예 1에서 이용한 '강알칼리 전해수를 포함하고 pH가 9∼12이고 ORP는 +200㎷∼-900㎷로 유지된 물'을 이용하여, 유기용제계 도료 미스트(20)의 처리를 행하였지만, 회수된 도료 미스트(20)는 미세한 도료입자로 혼탁한 상태의 슬러지 형상이고, 이 슬러지는 수지상(43)과 무기 필러 상(44)이 서로 섞인 상태의 슬러지였다(도 4, 6 참조).
본 발명은, 일반 도장에 이용되는 유기용제계 도료의 도료 미스트로부터, 수지상과 무기 필러 상을 직접 따로 따로 분리 회수하는 용도로 이용할 수 있다.
1 : 저류조
2 : 스크러버
3 : 빈틈
4 : 충돌판
5 : 하단부
6 : 반사판
7 : 낙하구
8 : 배기팬(흡기팬)
9 : 분리조
10 : 둑
11 : 배관
12 : 순환수
13 : 강알칼리 전해수 생성기
14 : 원수(原水)
15 : 슬러지
16 : 공기류
17 : 도장 부스
18 : 피도장물
19 : 도장 스프레이건
20 : 도료 미스트
21 : 혼합교반부
22 : 수막판
23 : 펌프
24 : 도관
25 : 응집제
26 : 필터
27 : 공기류
28 : 샤워 노즐
29 : 샤워
30 : 엘리미네이터
31 : 덕트
32 : 케이싱
33 : 샤워 구역
40 : 도료 미스트
41 : 강알칼리 전해수를 포함하는 물
42 : 강제 교반 혼합
43 : 수지상
44 : 무기 필러
45 : 부유된 수지상
46 : 공극
47 : 침강된 무기 필러 상
48 : 용기

Claims (6)

  1. 유기용제계 도료 스프레이 미스트의 포집(捕集)을 행하는 방법에 있어서, 유기용제계 도료 스프레이 미스트를, 강알칼리 전해수(電解水)를 포함하고 pH가 9 이상이고 ORP는 +200㎷ 이하로 유지된 물과 직접 고속으로 접촉시키고 충돌시켜서 상기 스프레이 미스트를 포집하는 공정과, 계속하여 상기 스프레이 미스트가 포집된 강알칼리 전해수를 포함하는 물로부터 생성된 고형분을 분리하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기용제계 도료 스프레이 미스트의 처리방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 고형분을 분리한 강알칼리 전해수를 포함하는 물에 pH가 9.5 이상이고 ORP는 -960㎷ 내지 0㎷인 강알칼리 전해수를 첨가하고, 생성된 혼합물을 상기 pH가 9 이상이고 ORP는 +200㎷ 이하로 유지된 물로서 이용하는 것을 특징으로 하는, 유기용제계 도료 스프레이 미스트의 처리방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 고형분이, 침전된 금속 화합물을 주성분으로 하는 무기 필러 상(相), 및 부유된 도료용 수지를 주성분으로 하는 상으로 포함하는 것을 특징으로 하는, 유기용제계 도료 스프레이 미스트의 처리방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 첨가되는 강알칼리 전해수가 pH11 내지 14, ORP가 -960㎷ 내지 -200㎷인 것을 특징으로 하는, 유기용제계 도료 스프레이 미스트의 처리방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    유기용제계 도료 스프레이 미스트를, 고속 기류에 실어 강알칼리 전해수를 포함하고 pH가 9 이상이고 ORP가 +200㎷ 이하로 유지된 물과 직접 고속으로 접촉시키고 충돌시켜서 강제 교반 혼합시킴으로써 부유되는 도료용 수지를 주성분으로 하는 상과 금속 화합물을 주성분으로 하는 침전된 무기 필러 상으로 분리하는 것을 특징으로 하는, 유기용제계 도료 스프레이 미스트의 처리방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 고형분을 분리한 강알칼리 전해수를 포함하는 물을 순환시켜 재이용하는 것을 특징으로 하는, 유기용제계 도료 스프레이 미스트의 처리방법.
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