JP2676840B2 - 塗装ブース循環水の処理方法 - Google Patents

塗装ブース循環水の処理方法

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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は塗装ブース循環水の処理方法に係り、時に湿
式スプレー塗装ブースにおいて、余剰ペイントを捕集す
るために噴霧される水洗水中の塗料の粘着性を低減し、
系内への塗料の粘着固化を防止する塗装ブース循環水の
処理方法に関する。
[従来の技術] 自動車工業における塗装工程では、一般に車体に噴霧
されたペイントの歩留りは60〜80%であり、使用ペイン
トの40〜20%は次工程で除去すべき過剰ペイントであ
る。この過剰に噴霧された余剰ペイントを捕集するに
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。
このような湿式スプレーブースにおいて、水洗水に捕
集される余剰ペイントは粘着性が高いため、スプレーブ
ースの水幕板、配管系、スプレーノズル等に付着して配
管やノズルの目詰りを起こし、水洗効率を著しく低下さ
せることとなる。また、余剰ペイントの付着により、ス
プレーブースの排気系が詰り、空気の流通が阻害された
場合には、ブース内にペイント溶剤が充満し、安全衛生
上危険な状態となり、著しく作業環境を悪化させる。し
かも、余剰ペイントの大部分はスプレーブースのブース
ピット底、循環ピット底に沈積し、沈積したペイントは
時間の経過と共にゴム状に固化し、清掃除去に多大な手
間と労力を要するようになる。
また、洗浄水中に捕集されたペイントは、系内に付着
又は沈降するのみならず、ペイント成分が溶解したり、
微粒子となって分散したりする。特に水性ペイントの場
合には分散し易く、水中の懸濁物質(SS)や溶解固形分
(TDS)を増加させる。TDSが増加すると系内の腐食進行
を助長する。また、ペイント中の溶剤はブース排気中の
炭化水素(HC)を増加させるだけでなく、洗浄水中に溶
解して循環水のCODを上昇させる。更には、ペイントの
溶剤の種類によっては循環水を酸性化し、その結果シス
テムの腐食を促進させることとなる。
このような問題点を解決するために、従来より、循環
水に配合するスプレーブース処理剤が開発されており、 NaOH、KOH等のアルカリ Zn塩等の両性金属 カチオン性ポリマー 界面活性剤 等の薬剤を単独であるいは2種以上を併用して洗浄水に
添加する方法が知られている。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、上記従来の処理剤は、 効果が十分でない、 適用できるpH範囲が狭く、安定な処理を行なうこと
が難しい上、pH調整剤を多量に必要とする、 適用できる塗料種に限りがある、アクリル系塗料、
フタル酸系塗料には効果が低い。
等の問題点を有し、工業的に有利なものとはいえなかっ
た。
本発明は上記従来の問題点を解決し、あらゆる塗料種
に対して効率的に処理することが可能な塗装ブース循環
水の処理方法を提供することを目的とする。
[課題を解決するための手段] 本発明の塗装ブース循環水の処理方法は、硬度成分を
30ppm(CaCO3換算)以上含む塗装ブース循環水にマレイ
ン酸系ポリマーを添加することを特徴とする。
即ち、本発明者らは、従来の問題点を解決する湿式塗
装ブース処理剤として、分子量が1000を超え、500000以
下のアニオン性又はノニオン性水溶性高分子と前記水溶
性高分子を凝結させる作用を有する凝結剤とを含む処理
材を開発し、先に本出願人より特許出願した(特願昭62
−323620号。以下「先願」という。)。先願の湿式塗装
ブース処理剤によれば、従来の問題点を解決し、塗装ブ
ース循環水を効率的に処理することが可能とされる。
しかして、本発明者らは、更に効率的な塗装ブース循
環水の処理方法について鋭意検討を重ねた結果、特定の
硬度成分を含む塗装ブース循環水に対してマレイン酸系
ポリマーの添加が極めて有効であることを見出し、本発
明を完成させた。
以下に本発明につき詳細に説明する。
本発明において処理対象とする塗装ブース循環水は、
自動車工場等の塗装工程において、湿式スプレーブース
の水洗水として循環使用される塗装ブース循環水であっ
て、硬度成分をCaCO3換算で30ppm以上含むものである。
このような塗装ブース循環水に添加するマレイン酸系
ポリマーは、マレイン酸の単独重合体であっても、マレ
イン酸と共重合可能な重合単位とからなる共重合体であ
っても良い。マレイン酸と共重合可能な化合物として
は、アクリルアミド、アクリル酸、アクリル酸エステ
ル、スチレン等が挙げられる。また、マレイン酸系ポリ
マーの分子量は400〜500000程度のものが塗料の不粘着
作用の面で好ましい。即ち、分子量400未満のマレイン
酸系ポリマーではこの不粘着化作用が十分得られず、分
子量が500000を超えるマレイン酸系ポリマーであると、
塗料粒子を凝集する作用が強くなり、マレイン酸系ポリ
マー自体の粘着性が強くなるため不適当である。
本発明において、マレイン酸系ポリマーは1種を単独
で用いても、2種以上を併用して用いても良い。
本発明においては、湿式ブース循環水中に、上記マレ
イン酸系ポリマーの適当量を注入添加して、水中に捕集
された余剰ペイントを不粘着化する。マレイン酸系ポリ
マーの添加量としては特に制限はなく、処理する塗装ブ
ース循環水の塗料種、捕集された余剰ペイント濃度、硬
度成分濃度等によって適宜決定される。一般には、循環
水に対して0.01ppm以上、好ましくは0.1〜1000ppm程
度、循環水中の余剰ペイント量に対して0.01〜300重量
%、好ましくは0.05〜10重量%程度となるような範囲で
それぞれジャーテストにより適宜決定する。
注入方法としては特に制限はなく、マレイン酸系ポリ
マー溶液又は半溶解懸濁ないし乳化状態の液、あるい
は、マレイン酸系ポリマー粉末を適当な注入位置にて循
環水中に連続又は間欠注入すれば良い。
このようにして、マレイン酸系ポリマーを添加するこ
とにより、循環水中の余剰ペイントが不粘着化する。不
粘着化した塗料粒子は固液分離が容易であるので、これ
を分離することにより、分離水は再度水洗水として循環
使用することが可能とされる。
ブースから排出される使用済水洗水中の塗料粒子を分
離する手段としては特に制限はないが、浮上分離又は物
理的固液分離手段が採用される。物理的固液分離手段と
しては、具体的には、ウェッジワイヤ、ロータリースク
リーン、バースクリーン又はサイクロン等が挙げられ
る。
固液分離処理により回収されるスラッジは、重力脱水
あるいは通常の脱水機で脱水した後、焼却処理又は埋立
等により処分することができる。
なお、本発明の方法によれば、水洗水中に捕集された
余剰ペイント等の粘着性は十分に改善されるため、固液
分離の際、特に他の凝集剤等を使用することなく、効果
的な固液分離を行うことが可能であるが、分離をより確
実かつ効率的に行うために、有機系高分子凝集剤を用い
てフロックの粗大化を図るのが好ましい。特に分離手段
として、浮上分離手段を採用する場合には、凝集剤を使
用するのが有利である。
高分子凝集剤としては、ポリエチレンオキサイド、ポ
リアクリルアミド、メチルセルロース、尿素−ホルマリ
ン樹脂等のノニオン性高分子凝集剤、ポリ(メタ)アク
リル酸塩、ポリ(メタ)アクリルアミドの部分加水分解
物、ポリスチレンスルホン酸塩等のアニオン性高分子凝
集剤、ポリジアリル四級アンモニウム塩、ポリ(メタ)
アクリル酸アミノエステル、ポリエチレンイミン、ポリ
アミドポリアミン、ジハロアルカンポリアミン重縮合
体、ポリアクリルアミドのマンニッヒ変性物、ポリアク
リルアミドのホフマン分解物、ポリアミノアルキル(メ
タ)アクリレート、ポリビニルピリジウムハライド、ポ
リ(メタ)アクリレートポリアルキレンポリアミン、カ
チオン化でんぷん、キトサン、ポリビニルイミダゾン及
びこれらの水溶性共重合体等のカチオン性高分子凝集剤
が挙げられる。
これらの凝集剤は1種を単独であるいは2種以上を併
用して用いることができる。
これらの凝集剤の添加箇所は前記分離手段の直前が好
ましく、この場合、適当な反応槽を設けることにより、
凝集はより良好に進行し易くなるので有利である。ま
た、その添加量は、余剰ペイントに対する重量で0.001
〜100%、通常0.01〜50%の範囲とし、循環水中へ注入
する場合には、水中の余剰ペイント量によっても異なる
が、0.01〜1000ppm、通常0.05〜100ppmの範囲とするの
が好ましく、一般には最適添加量はジャーテストにより
適宜決定される。
なお、本発明においては、更にアルカリ剤、界面活性
剤等を併用しても良い。
アルカリ剤は、塗料の粘着性をより低減させ、また装
置の腐食面からも有効である。
界面活性剤は、塗料の分散性及び乳化性の向上に有効
である。界面活性剤としては、それ自体公知の任意の陰
イオン界面活性剤、非イオン界面活性剤、両性イオン界
面活性剤あるいは陽イオン界面活性剤の1種あるいは2
種以上の組合せが使用できる。具体的には、アルキルベ
ンゼンスルホン酸ナトリウム、高級アルコール硫酸エス
テルナトリウム、アルキル硫酸エステルナトリウム、ア
ルキルスルホン酸ナトリウム、アルキルスルホコハク酸
ナトリウム、シアルキルスルホコハク酸ナトリウム、ア
ルキルナフタリンスルホン酸ナトリウム−ホルマリン縮
合物、アルキルナフタリンスルホン酸ナトリウム、スル
ホン化複素環式化合物、脂肪酸−アミノ酸縮合物等の陰
イオン界面活性剤;ポリオキシエチレンアルキルエーテ
ル、ポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル、ポ
リエチレングリコール脂肪酸エステル、ポリオキシエチ
レン脂肪酸アミドエーテル、ポリエチレングリコールア
ルキルアミンエーテル、多価アルコール脂肪酸エステ
ル、ポリオキシエチレン多価アルコール脂肪酸エチル、
アルキロールアミド等の非イオン界面活性剤;ベタイン
型、イミダゾリン型、スルホン酸型あるいはアラニン型
の両性界面活性剤;アルキルピリジニウム塩酸塩、アル
キルトリメチルアンモニウムハライド、ポリオキシエチ
レンアルキルアミン、ポリオキシエチレンドデシルアミ
ン等の陽イオン界面活性剤等が挙げられる。本発明にお
いては、これらの界面活性剤のうちでも、非イオン界面
活性剤を用いるのが好ましい。
[作用] 特定硬度の塗装ブース循環水に、マレイン酸系ポリマ
ーを添加することにより、洗浄水中で不溶化したマレイ
ン酸系ポリマー分子が、余剰ペイントに吸着する。そし
て、マレイン酸系ポリマー分子の皮膜の被覆によって塗
料は不粘着化される。不粘着化した塗料は凝集し、固液
分離し易くなる。
従って、本発明の方法によれば、極めて優れた処理効
果が奏される。
[実施例] 以下、実施例により本発明を更に具体的に説明する。
実施例1 本発明の方法に従って、某自動車工場の湿式スプレー
塗装ブースの循環水の処理を行なった。なお、処理対象
とした湿式スプレー塗装ブースの概要は次の通りであ
る。
湿式スプレー塗装ブース概要 塗装品目:車体 塗料種:アクリル樹脂系塗料 フタール酸系塗料 メラミン系塗料 塗装ブース形式:ベンチュリー式 保有水量:350m3 循環水量:1000m3/Hr ブロー水量:30m3/day 循環水水質 pH:7.5 電気伝導率:600μs/cm 濁度:250(度) カルシウム硬度:55ppm (as CaCO3) 本塗装ブースでは、水幕板、排気ダクトへの余剰ペイ
ントの付着が激しく、排気不良の問題が生じるため、毎
週1回の清掃除去を行なっていた。しかしながら、付着
物は粘着力が非常に強く、アスファルト状に固化するた
め、その清掃除去作業が非常に困難であり、多大の労力
を要するものであった。
このような湿式スプレー塗装ブースの循環水に、下記
仕様によりマレイン酸系ポリマーを添加した。
マレイン酸系ポリマー添加仕様 使用薬品:ポリマレイン酸ソーダ(分子量:600) 注入量:余剰ペイントに対し0.5重量% 注入方法:薬注ポンプによる連続注入 注入場所:循環ポンプサクション側 その結果、次のような効果が認められた。
(i) 水幕板、排気ダクトへの余剰ペイントの付着が
従来の1/3〜1/5程度と激減した。
(ii) 付着塗料、沈殿物の固化がなく、砂状及び泥状
のものが殆どであり、清掃作業が容易となった。
(iii) 従来は1回/1週の清掃作業が必要とされてい
たが、1回/1月に清掃作業が大幅に軽減された。
なお、上記処理において、マレイン酸系ポリマーと共
にCa(OH)を余剰ペイントに対し0.5重量%注入する
ことにより、塗料の粘着性は従来の1/10以下と更に低下
した。
[発明の効果] 以上詳述した通り、本発明の塗装ブース循環水の処理
方法によれば、捕集された塗料の粘着性を効果的に低減
し、塗料をさらさらした粒子状とし容易に除去可能とす
ることができる。しかも、殆ど全ての塗料に有効で、従
来不粘着化が困難とされていたアクリル系、フタール酸
系塗料及びハイソリッド系塗料に対しても不粘着化効果
が高い。
従って、本発明の方法によれば、 配管等への塗料の付着によるノズルの目詰り等が防
止され、水洗効率が良好に維持され、メンテナンスが軽
減される。
排気系の閉塞等による作業環境の悪化が防止され
る。
ブースピット等に沈積又は浮上した塗料スラッジが
固化し難くなり、容易に除去できるようになる。従っ
て、除去作業が軽減される。
洗浄廃液が固液分離し易くなり、廃水処理が容易と
なる。
高い分離効率で使用済水洗中の固形物を分離除去す
ることができ、循環水洗水の清澄度を高く維持すること
ができる。
という効果も奏され、塗装ブース処理を工業的に極めて
有利に行うことが可能となる。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】硬度成分を30ppm(CaCO3換算)以上含む塗
    装ブース循環水にマレイン酸系ポリマーを添加すること
    を特徴とする塗装ブース循環水の処理方法。
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