(57)【要約】【課題】  塗装工程で発生した塗料廃水は濁っており、光触媒酸化分解を行うために必要な紫外線が廃水内部まで届かない。光触媒コーティングを施した板やビーズを入れて光触媒酸化分解を行う方法もあるが、その表面に十分な紫外線が届かず、光触媒酸化分解が行われない。また、沈降した汚泥の処理もできない。【解決手段】  光触媒コーティング１２を施したガラス製の容器１１に塗装工程で発生した廃水１０を入れ、エアーパイプ１３を通してエアーを吹き込みながら紫外線ランプ１４を照射して、光触媒酸化分解を行う。エアーでゆっくり攪拌し、廃水中の有機物を分解する。容器外部から紫外線を照射し、容器内部で光触媒酸化分解を行うことにより堆積した汚泥を処理する。なお、事前に塗料排水中の固形化した汚泥を濾過によって取り除くか又は物理的方法によって粉砕しておくことで、光触媒酸化分解の効率を上げることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光触媒作用をもつ酸化チタンコーティング剤をコーティングした容器内で塗装廃水を攪拌しながら紫外線を照射して、塗装廃水中のアクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、水溶性有機溶剤、有機性顔料、エマルジョン水性塗料等の有機物を光触媒酸化分解する廃水処理方法
【請求項２】
容器の外側から容器内の有機物に紫外線を照射できるようにするため、透明な容器内壁に光触媒作用をもつ酸化チタンコーティング剤をコーティングしたことを特徴とする請求項１記載の廃水処理方法
【請求項３】
容器の底に堆積しやすい汚泥を効率的に処理するために、その容器の底面の外側から紫外線を照射することを特徴とする請求項１記載の廃水処理方法
【請求項４】
廃水の光触媒酸化分解を効率的に行うため、酸化チタンコーティング剤をコーティングした容器に廃水を入れる前に、予め攪拌により、塊となった汚泥を粉砕しておくことを特徴とする請求項１記載の廃水処理方法
【請求項５】
廃水の光触媒酸化分解を効率的に行うため、酸化チタンコーティング剤をコーティングした容器に廃水を入れる前に、予め濾過により、塊となった汚泥を除去しておくことを特徴とする請求項１記載の廃水処理方法
【請求項６】
塗料廃水中の有機物が光触媒作用を持つ酸化チタンコーティング膜に接触する確率を向上させるために、酸化チタンコーティング剤をコーティングした容器内で空気による攪拌を行うことを特徴とする請求項１記載の廃水処理方法
【請求項７】
請求項２、請求項３、及び請求項４に記載した特徴を具備する請求項１記載の廃水処理方法
【請求項８】
請求項２、請求項３、及び請求項５に記載した特徴を具備する請求項１記載の廃水処理方法
【請求項９】
請求項２、請求項３、請求項４及び請求項５に記載した特徴を具備する請求項１記載の廃水処理方法
【請求項１０】
請求項２、請求項３、請求項４、及び請求項６に記載した特徴を具備する請求項１記載の廃水処理方法
【請求項１１】
請求項２、請求項３、請求項５、及び請求項６に記載した特徴を具備する請求項１記載の廃水処理方法
【請求項１２】
請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、及び請求項６に記載した特徴を具備する請求項１記載の廃水処理方法
【請求項１３】
請求項４に記載した事前攪拌槽又は請求項５に記載した汚泥濾過槽を複数併設することによって、廃水処理の効率をより高めたことを特徴とする請求項１記載の廃水処理方法
【請求項１４】
請求項２に記載した酸化チタンコーティング容器を複数併設することによって、廃水処理の効率をより高めたことを特徴とする請求項１記載の廃水処理方法
【請求項１５】
請求項１３及び請求項１４に記載した特徴を具備する請求項１記載の廃水処理方法
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、塗料廃棄物の処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  塗装工場から排出された塗装廃水は、屋外のピットで凝集剤を添加して塗料を浮上させる。浮上した塗料をポンプで別の槽に移し、この別槽の中で浮上した塗料汚泥をスクレーパで除去する。そして残った塗装廃水をピットに戻す方法で処理されている。【０００３】  この方法では、塗料の汚泥や有機物が循環水中に残るという問題がある。【０００４】  凝集剤の添加量を増やせば塗料の粘土は低下するが、廃棄物の量が増えて処理費用が上がるという問題がある。【０００５】  逆に、添加量を減らせば廃棄物の量は減少するが、汚泥の粘り気が増加する。それゆえ、循環水の配管やポンプを詰まらせ、汚泥処理の作業効率が下がるという問題がある。【０００６】  上記方法では、塗装廃水中のアクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、水溶性有機溶剤、有機性顔料、エマルジョン水性塗料等の有機物を除去することは困難である。そして、これらは悪臭の原因となる。【０００７】  有機物分解の一手段として光触媒酸化分解がある。例えば、光触媒コーティングを施した板やビーズを塗装廃水に入れて紫外線を照射するという方法がある。しかし、その表面に十分な紫外線が届かず、光触媒酸化分解が行われず、沈降した汚泥を処理することもできない。
【特許文献１】特開２００４−８９９９１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】  本発明は、光触媒酸化分解作用の効果を十分し奏しうる状態にすることによって、塗料廃水中に溶け込んだり浮遊したりしている有機物を減少させること、塗装廃水中に含まれる汚泥の粘り気を減少させること、及び汚泥の堆積量を減少させることを課題とする。【０００９】  また、本発明は、並列で設置して増減させることのできる塗装廃水中の有機物の処理する光触媒酸化分解作用を利用した装置の設計を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】  前述の課題を解決するため、本発明は、次の解決手段をとっている。【００１１】  光触媒作用をもつ酸化チタンコーティング剤をコーティングした光触媒酸化槽中で溶解した有機物と物理的に粉砕した廃棄塗料を含む塗装廃水を空気により攪拌し、紫外線照射による光触媒酸化作用で塗装廃水中の有機物を酸化分解する。【００１２】  透明な容器内面に光触媒作用をもつ酸化チタンコーティング剤をコーティングして、その容器の外側から紫外線を照射して塗装廃水を処理する。【００１３】  塗装廃水中の汚泥は粘り気の無い状態、粘り気のある状態、粘り気は無いが硬化して固まりになった状態の三種類が混合している。これらを攪拌等の物理的方法で粉砕して混ぜ合わせて、かつ表面積を増やして、塗料廃水中の有機物が光触媒作用をもつ酸化チタンコーティング膜に接触する確率を向上させる。【００１４】  空気による攪拌を行い、塗料廃水中の有機物が光触媒作用を持つ酸化チタンコーティング膜に接触する確率を向上させる。
を採っている。【００１５】  容器の底面の外部から紫外線を照射することにより、沈降した汚泥も光触媒処理する。【００１６】  上記廃水処理を行う容器を複数併設し、廃水を段階的に移しかえて行くことにより、より精度の高い廃水処理を行うことが可能となる。【００１７】  なお、汚泥等が装置に固着しないよう、容器に細孔等を設けないようにすべき点に留意すべきである。
【発明の効果】
【００１８】  本発明によれば、表１に示すように、塗装廃水中に含まれる有機物中の炭素量（ＴＯＣ（ｍｇ／ｌ））を半減できる。
また、図２が示すように、フィルターでは分離が困難であったコロイド成分や溶解成分を容易に分解することが可能となる。
さらに、塗料ミストを回収するために塗装ブースと塗料廃水処理の間を循環させる水中に含まれる、堆積しない汚泥の量も減らすことができ、配管やポンプのメンテナンスを減らすことが可能となる。【００１９】  本発明によれば、表２に示すように、汚泥の堆積量を二割減らすことができる。汚泥処理コストは、その体積で決まるため、堆積量が減少することで処理費用の削減が可能となる。【００２０】  本発明によれば、表３に示すように、汚泥の粘り気を無くすことができる。
これにより、塗料ミストを回収するために塗装ブースと塗料廃水処理ピットの間を循環させる水中に含まれる汚泥の粘り気を無くすことができ、配管やポンプ内で汚泥が固着することを防止できるようになる。また、スラッジ回収作業性を向上することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】  光触媒コーティング１２を施したガラス製の容器１１に塗装工程で発生した廃水１０を入れ、エアーパイプ１３を通してエアーを吹き込みながら紫外線ランプ１４を照射して、光触媒酸化分解を行う。塗料排水を物理的方法で粉砕して光触媒酸化分解の効率を上げる。エアーでゆっくり攪拌を行い、廃水中の有機物を分解する。容器外部から紫外線を照射し、容器内部で光触媒酸化分解を行うことにより、堆積した汚泥を処理する。
【実施例１】
【００２２】  塗装工場で採取した塗料排水１０を容器に採取し、これをスターラーで攪拌し、塊となった汚泥を粉砕する。【００２３】  一方、汚泥粉砕後の排水を光触媒酸化処理するための容器が必要となる。光触媒ＴｉＯ２皮膜をガラス容器内側の側面及び底面に塗布することによって作製する。なお、光触媒酸化チタンコーティング剤として、市販の酸化チタンコーティング剤を用いる。光触媒酸化チタンコーティング剤に含まれる光触媒は、アナタース型酸化チタンである。【００２４】  このＴｉＯ２皮膜付き３００ｍｌビーカに、撹拌した塗料廃水を１００ｍｌ入れ、下から紫外線を照射できるようにセットする。【００２５】  紫外線ランプの紫外線波長を２５４ｎｍに設定する。【００２６】  空気供給量を２０ｍｌ／ｍｉｎに設定する。空気の供給は、市販のエアーポンプにより行う。【００２７】  空気供給（２０ｍｌ）を行いながら、紫外線（２５４ｎｍ）を７２時間照射する。なお、ＴｉＯ２皮膜と紫外線ランプとの距離を１０ｍｍとする。【００２８】  紫外線以外の光を一切遮断した状態で、上記照射を行うことが望ましい。【００２９】  光触媒処理前後の塗料廃水を１５時間放置して汚泥を沈降させてから、その上澄み水のＴＯＣ測定と目視観察を行う。【００３０】  結果は、表１に示すように光触媒処理前の塗料廃水に比べて半減した。また図２が示すように不透明であった上澄み水が透明になった。【００３１】  以下、光触媒処理前後の塗料廃水を取り出して１５時間汚泥を沈降させてから採取した上澄み水のＴＯＣ（トータル・オーガニック・カーボン）分析結果を示す。
【表１】
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【００３２】  光触媒処理前後の塗料廃水を１５時間放置して汚泥を沈降させてから、その堆積量を測定した。
具体的には、汚泥が沈降していない状態の塗料廃水をサンプル管に等量ずつ採取して１５時間放置してから、堆積した汚泥の高さを測定した。
結果は、表２に示すように、光触媒処理前に比べて堆積量は約２割減少した。【００３３】  以下、光触媒処理前後の塗料廃水を取り出して１５時間汚泥を沈降させてから測定した堆積物の高さを示す。
【表２】
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【００３４】  光触媒処理前後の塗料廃水を１５時間放置して汚泥を沈降させてから、その沈降した汚泥を内径１ｍｍのガラス細管にゴムピペッターを用いて吸い上げた。
結果は、表３に示すように、光触媒処理前の汚泥はガラス細管に固着して吸い上げることはできなかった。しかし、光触媒処理後の汚泥は、ガラス細管に固着することなく、ガラス細管を通過した。よって、塗装装置に固着する原因である汚泥の粘り気が無くなったものと判断できる。【００３５】  以下、光触媒処理後の塗料廃水を取り出して１５時間沈降させてから、その沈降した汚泥を内径１ｍｍのガラス細管にゴムピペッター用いて吸い上げた時の結果を示す。
【表３】
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【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明で使用した光触媒反応装置
【図２】本発明による処理前後の塗料廃水の１５時間放置後の様子
【符号の説明】
【００３７】１０…塗料廃水
１１…ガラス製の容器
１２…光触媒コーティング
１３…エアーパイプ
１４…ＵＶランプ（２５４ｎｍ）
【図１】
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【図２】
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