(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともフラボオバクテリューム種、シェードモナス種、アシイノバクター種、メタノカーカウス種、マイクロカーカウス種、バクテリアム種、マイコバクテリアム種、アクロモバァクター種、エロウモオナス種の９種を含む複数種族の微生物が固定化される担体を微生物収容器に収容し、この微生物収容器を処理水槽内に収容して該水槽内の水温を３８〜４２℃の温度範囲に高めると同時に、通気撹拌しながら栄養物を供給し、必要に応じて新たな微生物を供給することにより前記微生物を増殖し、この処理水槽内に塗装廃液を導入して廃液処理することで有害汚濁物質を凝集させた後、処理済み液を濾過手段で濾過して凝集物を取り除き、濾過液を前記処理水槽に還流せしめるようにしたことを特徴とする塗装廃液の微生物処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の塗装廃液の微生物処理装置において、前記微生物が固定化される担体は、多孔質セラミックス、発泡性樹脂、不織布等の多孔質材料であることを特徴とする塗装廃液の微生物処理装置。
【請求項３】
請求項２に記載の塗装廃液の微生物処理装置において、前記担体の少なくとも一部を、塗装廃液の比重より軽い多孔質材料とすることを特徴とする塗装廃液の微生物処理装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の塗装廃液の微生物処理装置において、前記処理水槽は直列式または並列式に複数設けられることを特徴とする塗装廃液の微生物処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば塗装作業等で生じる塗装廃液を微生物で処理するようにした処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば塗装ラインにおいて、被塗物に付着しないで落下したり、塗料ミストとして排気手段によって回収された塗料等を廃液ブースに集積することがあり、塗料や溶剤が酸性の時は、ブースの金属部分の腐食等を避け、また廃液を固形化して処理しやすくする等の目的で、定期的に水酸化ナトリウム等のアルカリ物質を投入して汚濁物質を沈殿物として沈殿させ、スコップ等で取り除いて処理したり、または廃液を遠心分離機に導入して汚濁物質を凝集させて分離するようにしている。
そしてこのように固定化した汚濁物質は、例えば特定の処理業者に依託して処分している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、廃液ブース内に水酸化ナトリウム等の中和物を投入するような方法は、沈殿物を処理するため作業員等が定期的に清掃作業を行う必要がある反面、廃液ブースは、溶剤、汚濁物質等の臭気が激しくて作業環境が劣悪であるという問題がある。
【０００４】
また、水酸化ナトリウム等の中和物を投入することによって、塗料中に含まれる無機物質の沈殿を促進させることは出来ても、塗料溶剤として用いられる芳香属炭化水素系溶剤や、アルコール系溶剤や、アルキド樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂等の物質を沈殿させたり、分解除去したりすることは出来ず、例えば塗装ラインのように毎日連続して塗料廃液が注入される場合、その効果は一時的なものに限られるという問題がある。
【０００５】
更に、遠心分離機を使用する方法は、廃液の固定化が流入量の半分以下で効率があまり良くなく、しかも２４時間連続して作動させる必要があるため、機械疲労の問題や、コストの問題がある。
【０００６】
上記問題点に鑑み本発明は、作業員等によって沈殿物等を定期的に取り除くような作業や、遠心分離機を使用した除去作業を廃止し、塗料溶剤等の環境に悪影響を与える有害物質を効果的に除去し得る装置の提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明は、少なくともフラボオバクテリューム種、シェードモナス種、アシイノバクター種、メタノカーカウス種、マイクロカーカウス種、バクテリアム種、マイコバクテリアム種、アクロモバァクター種、エロウモオナス種の９種を含む複数種族の微生物が固定化される担体を微生物収容器に収容し、この微生物収容器を処理水槽内に収容して該水槽内の水温を３８〜４２℃の温度範囲に高めると同時に、通気撹拌しながら栄養物を供給し、必要に応じて新たな微生物を供給することにより前記微生物を増殖し、この処理水槽内に塗装廃液を導入して廃液処理することで有害汚濁物質を凝集させた後、処理済み液を濾過手段で濾過して凝集物を取り除き、濾過液を処理水槽に還流せしめるようにした。
【０００８】
ここで、塗料廃液に含まれるアルコール系溶剤や炭化水素系溶剤等が高濃度であれば、塗料廃液中に微生物を投入しても強い殺菌作用によって微生物の生存が危うくなる。
このため、微生物収容器を収容する処理水槽の水温を、例えば２５〜５０℃程度、より好ましくは３８〜４２℃の水温に高め、酸素や栄養物を供給しながら攪拌することで微生物の増殖に適した環境にし、更に新たな微生物を投入することで高密度の微生物群を育成するとともに、このような処理水槽内に塗装廃液を導入することで、塗料溶剤、塗料樹脂等を含む有害物質を高密度の微生物群によって捕捉し処理するようにする。
【０００９】
この際、廃液中の塗料樹脂、溶剤、顔料、染料等の有害汚濁物質は初期には数ミクロン単位の粒子となってブラウン運動を繰返しているが、処理水槽内に導入されると、粒子の一部は高密度の微生物コロニーに取込まれ処理が開始されて、低級脂肪酸や微生物コロニーが凝集する凝集物となり、また無機顔料等の粒子の一部も凝集して沈殿する。そこで、処理済み液を濾過手段を通して濾過し、所定径以上の凝集物を取り除き、濾過液を処理水槽に還流させこれを繰返すことで有害汚濁物質を除去する。
【００１０】
ここで、処理水槽における加温は、塗装ライン稼働の時は、被塗物の塗装を乾燥させるための熱風乾燥炉の廃熱を利用するようにしても良く、また、冬場等において増殖環境に適しない温度の時は、投込みヒータ等を利用するようにしても良い。
【００１１】
また、フラボオバクテリューム種、シェードモナス種、アシイノバクター種、メタノカーカウス種、マイクロカーカウス種、バクテリアム種、マイコバクテリアム種、アクロモバァクター種、エロウモオナス種は、各種油脂類、溶剤、乳化剤、塗料樹脂、顔料、染料等を好んで資化する微生物であるため、これら複数種の菌類を混ぜて使用することで、塗装廃液の無害化を図ることが出来る。
【００１２】
また請求項２では、微生物が固定化される担体を、多孔質セラミックス、発泡性樹脂、不織布等の多孔質材料とした。  このように、少ない容積で大量の表面積を有する多孔質材料にすることで、微生物の生息環境を整え、増殖効果を高めるようにする。  この際、請求項３のように、担体の少なくとも一部を、塗装廃液より比重の軽い多孔質材料にすれば、撹拌時に塗装廃液中を漂わせることが出来、例えば上下の対流の中で更に処理効率を高めることが出来る。
ここで、塗装廃液の比重より軽い多孔質材料として、例えば比重が０．２〜１．０程度の不織布または高発泡樹脂ペレット等が好適である。
【００１３】
また請求項４では、前記処理水槽を直列式または並列式に複数設けるようにした。  ここで処理水槽を直列式に複数設け、上流側の処理水槽で一次処理した廃液を下流側の処理水槽に送り込んで二次処理していくようにすれば、より完全に廃液処理することが出来、また処理水槽を並列式に複数設け、一方側の処理水槽で微生物処理を行っている間に他方側の処理水槽で微生物を増殖させるようにすれば、より短時間で効率的に廃液処理出来る。
また両者を組合せることも可能である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について添付した図面に基づき説明する。
ここで図１は本発明に係る塗装廃液の微生物処理装置の全体構成の一例を示す構成例図、図２は塗装部の側面図、図３は塗装部の正面図、図４は微生物処理槽の構成例図、図５は担体の各種形状例を示す説明図、図６は処理水槽を単一にした例を示す構成例図である。
【００１５】
本発明に係る塗装廃液の微生物処理装置１は、実施形態では図２、図３に示すような塗装部２０で生じる塗装廃液を処理し得るようにされ、この塗装部２０は、例えばチェーンコンベア２１のハンガー２２に吊下げられて搬送される塗装物品Ｗに向けてスプレーガン２３から塗料を吹きつけて塗装するとともに、この塗装部２０には吹付け塗料を効率的に収集するための遮蔽壁２４や、空中に浮遊する塗料ミストをフード２５から収集するための排気手段２６等が設けられている。
【００１６】
そしてこの遮蔽壁２４を伝わって滴下する塗料廃液や、排気手段２６から吸引された塗料ミストを本装置１に導入して無害化処理するようにしており、このため本微生物処理装置１は、図１に示すように、塗装部２０の下方に配設されて塗料廃液を受ける第一処理水槽２と、この第一処理水槽２で一次処理された廃液を二次処理する第二処理水槽３と、この第二処理水槽３から排出される処理済み液を濾過して凝集物と濾過液に分離する濾過手段としての濾過槽４と、濾過槽４によって分離された濾過液を第一処理水槽２に還流させる還流手段５を備えている。
【００１７】
また、前記第一、第二処理水槽２、３には、上水または地下水等の原水を供給出来るようにしており、各水槽２、３の内部には、微生物が固定化された担体７を収容する微生物収容器６が収容され、また微生物の増殖環境を整えるためのサーモスタット付き投込みヒータ８や、エアポンプ９から送気されるエアを水中に噴出して攪拌効果を高める散気管１０が設けられている。
【００１８】
またこれら第一、第二処理水槽２、３の外部には、例えば珪藻土、小麦粉、米ヌカ、炭化物等の粉末に固定化されて不活性状態にある微生物を所定量投入出来る微生物供給手段１１と、微生物に対する栄養物、例えば溶剤系の多い塗料に関しては粉末肥料や液体肥料等、また市販のハイポネックス粉末や黒砂糖の粉末等、微生物の種類等によって適宜選択される栄養物を所定量投入出来る栄養物供給手段１２を設けており、これら各供給手段１１、１２は、例えばスクリューフィーダ、ベルトフィーダ、振動フィーダ、定量マス装置等の公知のものから構成している。
【００１９】
前記微生物収容器６は、各処理水槽２、３の形状等によって丸形でも角形でもその他の形でも任意の形状を採択することが出来、図４に示すように、多数のパンチ穴６ｈが設けられている。
そしてこの内部下方には、例えば網、パンチングプレート等の有孔支持板１３が設けられ、この有孔支持板１３の下方には、前記散気管１０が設けられている。
因みに、この微生物収容器６や有孔支持板１３は、例えば塩化ビニル、ＦＲＰ、ステンレス、鉄等の素材から構成することが出来、散気管１０は、例えば塩化ビニルパイプ、ステンレスパイプ、鉄パイプ等から構成することが出来る。
【００２０】
前記担体７は、多孔質セラミックス、発泡性樹脂、不織布等の多孔質材料が使用され、多孔質セラミックスの場合、例えば主原料をアルミナ、硅酸、酸化鉄、酸化チタン、酸化カリウム、酸化マグネシウム等とし、その他微量の酸化カルシウム、酸化マンガン、酸化ナトリウム等を含ませるようにしても良い。また主原料として炭化硅素や、硅砂、硅石、ジルコニウム、シラスバルーン、長石、蛙目粘土等を利用するようにしても良く、例えば図５に示すように、各種形状にすることが出来る。この際、例えば気孔率を５〜７５％程度にすることが好ましい。
【００２１】
また担体７を発泡性樹脂、不織布等にする場合は、市販されているものをそのまま利用しても良く、取り扱い易い形状等に加工しても良い。
この際、微量の酸化鉄、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化カリウム、酸化カルシウム等を添加して成形加工すると、増殖には一層効果的となる。
そしてこのような担体７に、予め各種油脂類、溶剤、乳化剤、塗料樹脂、顔料、染料等を好んで資化する微生物を固定化しておく。
また、不織布や発泡性樹脂として、塗装廃液の比重より軽い素材にし、廃液を攪拌する時に廃液中を漂わせるようにすれば更に効果的に処理出来る。
【００２２】
前記濾過槽４は、不織布や樹脂膜等からなるフィルタ１４と、濾過作用を兼ねた担体７を備えており、この担体７には、前記微生物収容器６内の担体７と同じように微生物が固定化されている。そして前記第二処理水槽３内の処理済み液をバルブ１８の操作によって濾過槽４に流すことで、フィルタ１４によって凝集物Ｇを収集し、フィルタ１４を通過した濾過液を担体７で再度処理するようにしている。
【００２３】
前記還流手段５は、濾過槽４から排出される濾過液を受ける貯溜槽１５と、この貯溜槽１５の濾過液を第一処理水槽２に還流する還流ポンプ１６と、貯溜槽１５に溜まった濾過液の液面を検知するレベルスイッチ１７を備えており、例えばレベルスイッチ１７と還流ポンプ１６を連動させ、レベルスイッチ１７で液面レベルが所定のレベルに達したことを検知した時点で還流ポンプ１６を自動的に作動させるようにしている。
因みに、この還流ポンプ１６を貯溜槽１５の外部に出し、上水または地下水等の原水を供給するポンプと兼ねさせるようにしても良い。
【００２４】
以上のような微生物処理装置の作用等について説明する。
第一処理水槽２、第二処理水槽３の水温を投込みヒータ８によって例えば２５〜５０℃、更に好ましくは３８〜４２℃の範囲に高め、同時にエアポンプ９からエアを送給して散気管１０からエアを吹出して攪拌作用を高めるとともに、栄養物供給手段１２から栄養物を供給し、必要に応じて微生物供給手段１１から微生物を供給することで、高密度の微生物群を増殖する。
【００２５】
一方、塗装部２０の遮蔽壁２４を滴下する塗料廃液や、空中に浮遊する塗料ミストの自然落下分や、排気手段２６で捕捉された塗料ミストは第一処理水槽２内に導かれ、廃液中に含まれる溶剤、塗料樹脂、顔料、染料等の粒子は水槽内の微生物群によって取込まれて分解処理が開始され、低級脂肪酸や微生物コロニーの凝集物とか、無機顔料等が凝集する沈殿物が生成されるとともに、攪拌作用によって対流し、凝集形状が徐々に大きくなる。
この際、担体７の少なくとも一部を廃液の中で漂わせれば、処理効果を高めることが出来る。
【００２６】
そして塗料廃液は第二処理水槽３に送られて更に生物処理が進行し、凝集物の凝集形状が大きくなると、バルブ１８が開かれて濾過槽４に送られる。そして濾過槽４では、フィルタ１４によって所定径以上に大きくなった低級脂肪酸や微生物コロニーの凝集物Ｇや無機顔料等の凝集物Ｇが取り除かれ、フィルタ１４を通過した濾過液の細かい凝集物等は担体７を通過して微生物で分解処理され、還流ポンプ１６によって第一処理水槽２に戻される。
そしてフィルタ１４で捕捉された凝集物Ｇは取り除かれて焼却処分等によって処分される。
【００２７】
以上のような処理によって、従来のように作業員がスコップ等で定期的に清掃作業等を行ったり、遠心分離機を２４時間連続して運転させるような作業を廃止することが出来る。
【００２８】
ところで、以上のような処理装置は、第一処理水槽２と第二処理水槽３を直列式に並設しているが、塗料廃液の導入量等によっては、図６に示すように、単一の処理水槽２Ａにしても良く、また不図示ではあるが、複数の処理水槽を並列式に設けるようにしても良く、更に直列式と並列式を組合せるようにしても良い。
このように多数の処理水槽を使用すれば、大量の塗装廃液を効率的に処理することが出来る。
【００２９】
尚、本発明は以上のような実施形態に限定されるものではない。本発明の特許請求の範囲に記載した事項と実質的に同一の構成を有し、同一の作用効果を奏するものは本発明の技術的範囲に属する。
例えば、各処理水槽２、３の水温を高める手段は任意であり、また、散気管１０による攪拌効果以外に、別途水を攪拌する攪拌手段を設けるようにしても良い。
また、濾過手段としての濾過槽１５には、担体７を設けないようにすることも出来る。
更に、フィルタ１４の形状や、濾過方法等も任意である。
【００３０】
【発明の効果】
以上のように本発明に係る塗装廃液の微生物処理装置は、塗装廃液を微生物によって処理して有害汚濁物質を凝集させ、この凝集物を濾過手段で分離し取り除くようにしたため、従来のように作業員が清掃作業を行ったり遠心分離機を連続作動させるような問題がなくすことが出来る。
そして微生物として、フラボオバクテリューム種、シェードモナス種、アシイノバクター種、メタノカーカウス種、マイクロカーカウス種、バクテリアム種、マイコバクテリアム種、アクロモバァクター種、エロウモオナス種の９種を含む複数種族の微生物とすれば、これらは各種油脂類、溶剤、乳化剤、塗料樹脂、顔料、染料等を好んで資化するため、塗装廃液を効果的に生物処理することが出来る。
また微生物が固定化される担体として、請求項２のような担体にすれば微生物の生息、増殖効果を高めることが出来る。この際請求項３のように少なくとも一部の担体を廃液の比重より軽くすれば、廃液中を漂って処理効率を高めることが出来る。
そして、請求項４のように処理水槽を直列式または並列式に複数設ければ、より短時間で効率的に廃液処理することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る塗装廃液の微生物処理装置の全体構成の一例を示す構成例図
【図２】塗装部の側面図
【図３】塗装部の正面図
【図４】微生物処理槽の構成例図
【図５】担体の各種形状例を示す説明図
【図６】処理水槽を単一にした例を示す構成例図
【符号の説明】
１…微生物処理装置、２…第一処理水槽、３…第二処理水槽、４…濾過槽、５…還流手段、６…微生物収容器、７…担体、８…投込みヒータ、１０…散気管、１１…微生物供給手段、１２…栄養物供給手段、１４…フィルタ、Ｇ…凝集物。
【図１】
0003724950.tif 000002
【図２】
0003724950.tif 000003
【図３】
0003724950.tif 000004
【図４】
0003724950.tif 000005
【図５】
0003724950.tif 000006
【図６】
0003724950.tif 000007