(57)【要約】【課題】多くの塗装ブースでは、捕集槽の水深は比較的浅いために、エアレータにより槽の底部から上方に向かって気泡が発されても、エアレータの配置されたところでは噴水のように水が噴き出して水が攪拌されるが、それにより生じる水流は捕集槽に行き渡らず、十分な水の攪拌が為されないという不具合があった。【解決手段】塗料を塗着しようとする被塗装物１７の下方に捕集液４を張った捕集槽３を備えた塗装ブース１において、捕集槽３内に噴出口１２が略水平方向に向くようにエアレータ１０を設置した。捕集槽３内においてエアレータ１０と離れた位置に配置された水中ポンプ５により送られる捕集液と、空気を、エアレータ１０により捕集液４に噴出するようにした。さらに、捕集槽３内に好気性微生物の担体９を投入した。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗料を塗着しようとする被塗装物を上方に位置させ、その下方に捕集液を張った捕集槽を備えた塗装ブースにおいて、
捕集槽内にエアレータを備え、該エアレータの噴出口を略水平方向に向けて設置したことを特徴とする塗装ブースの汚水浄化システム。
【請求項２】
請求項１に記載の塗装ブースの汚水浄化システムにおいて、エアレータから気泡とともに噴出するための液体を供給するポンプを捕集槽内に備え、エアレータとポンプとを捕集槽の対向する二辺に沿って配置したことを特徴とする塗装ブースの汚水浄化システム。
【請求項３】
請求項１又は請求項２のいずれかに記載の塗装ブースの汚水浄化システムにおいて、
捕集槽内に好気性微生物を投入したことを特徴とする塗装ブースの汚水浄化システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水洗式塗装ブースにおける未塗着塗料を回収する液体の浄化のためのシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、コンベア等の搬送手段を用いて、被塗装物を連続的に塗装ブース内を搬送させるとともに、搬送されてきた被塗装物に対して塗料噴射装置等を用いて塗装を行う塗装装置が広く使用されている。このとき、塗装ブース内で被塗装物に塗着せず、該塗装ブース内を浮遊する霧状の未塗着塗料は、塗装ブースの外に漏れたり、被塗装物に再付着したりすることのないように捕集される。
【０００３】
従来の塗装ブースの一例を示すと、図７に示す如く、塗装ブース３０は、塗装部３１と、捕集液３５を張った捕集槽３２から構成され、塗装部３１には、捕集槽３２の捕集液３５をポンプ３３等で上方へ汲み上げて仕切板３８に沿って落下させるウォータカーテン３７が備えられている。従って、被塗装物１７に塗着しなかった未塗着塗料は、ウォータカーテン３７に衝突したり、また、捕集槽３２に張られた捕集液３５上に落下したりして、捕集液３５に取り込まれる。
【０００４】
捕集液３５に取り込まれた未塗着塗料の濃度が大きくなれば、やがて、捕集槽３２の底部に塗料滓３４として沈殿する。これらの沈殿した塗装滓３４は、嫌気性発酵によって酢酸やプロピオン酸を生成して悪臭の原因となる。また、沈殿が著しい場合には、塗装ブース３０内での水流を妨げて、より嫌気性発酵を促す状況を形成する。よって塗装ブース３０を定期的に清掃して塗料滓３４を除去しなければならない。
【０００５】
沈殿した塗料滓を除去するために、従来、定期的（平均的に、週に一度の割合）に捕集槽内の捕集水を抜き取って、該捕集槽の底に沈殿している塗料滓が取り除かれる。清掃の際には、上澄み液である捕集液は捕集槽から抜き取った後、一旦別の槽に蓄えられ、捕集槽の塗料滓が取り除かれた後、再び捕集槽に戻されて再利用される。一方、塗料滓は濾過等の再生処理が行われて、再生塗料や緩衝材、防音材等に再利用されている。
しかし、捕集槽の清掃作業が労働環境上、非衛生であるために作業者の確保が困難であり、また、清掃コストも嵩む。
【０００６】
そこで、図７に示す如く、捕集槽３２にエアレータ３６を導入して、捕集液３５をエアレーションすることにより、捕集液３５に酸素を送るとともに液体を攪拌して水流を促す技術が提案されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、多くの塗装ブースでは、捕集槽の水深は比較的浅いために、エアレータにより槽の底部から上方に向かって気泡が発されても、エアレータの配置されたところでは噴水のように水が噴き出して水が攪拌されるが、それにより生じる水流は捕集槽に行き渡らず、十分な水の攪拌が為されないという不具合があった。
また、従前から操業している塗装ブースにエアレータを備える作業は比較的大がかりとなりがちであり、既存の塗装ブースに浄化システムを導入するためには設置費用及びその維持費用が嵩んでいた。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００９】
即ち、請求項１においては、塗料を塗着しようとする被塗装物を上方に位置させ、その下方に捕集液を張った捕集槽を備えた塗装ブースにおいて、捕集槽内にエアレータを備え、該エアレータの噴出口を略水平方向に向けて設置したものである。
【００１０】
請求項２においては、請求項１に記載の塗装ブースの汚水浄化システムにおいて、エアレータから気泡とともに噴出するための液体を供給するポンプを捕集槽内に備え、エアレータとポンプとを捕集槽の対向する二辺に沿って配置したものである。
【００１１】
請求項３においては、請求項１又は請求項２のいずれかに記載の塗装ブースの汚水浄化システムにおいて、捕集槽内に好気性微生物を投入したものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に、発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明の実施例に係る塗装ブースの全体的な構成を示した斜視図、図２は塗装ブースの平面図、図３は塗装ブースの側面図である。図４はエアレータの平面図、図５はエアレータの側面断面図、図６はエアレータの別配置例を示す図である。図７は従来の塗装ブースの一例を示す側面図である。
【００１３】
本発明に係る浄化システムを採用した塗装ブース１について説明する。但し、塗装ブース１の形態は本実施例に限定されるものではない。
【００１４】
図１乃至図３に示す如く、箱形に形成された塗装ブース１は、その上部の塗装部２と、該塗装部２の下部に設けられた捕集槽３とで構成されている。
塗装ブース１の天井には、コンベア等の搬送手段（図示せず）が設けられて、連続的に被塗装物１７が塗装ブース１を搬送されて通過するうちに、塗料噴射装置１８等により霧状の塗料が被塗装物１７に吹き付けられて塗着される。
【００１５】
前記塗装ブース１には、被塗装物１７が通過するのと反対側、すなわち、塗料噴射装置１８が備えられているのと反対側に、下部が捕集槽３内に張られた捕集液４に浸水している仕切板１４が立設されており、捕集槽３内の捕集液４が後述する水中ポンプ５により汲上管１６を通って仕切板１４上方まで吸い上げられたのち、仕切板１４の表面を流れ落ちるように下方へ向かって噴射されて、ウォータカーテン１５が形成されている。被塗装物１７に向かって塗料が噴射される際には、このウォータカーテン１５が該被塗装物１７の背後にある状態で塗料が被塗装物１７に向かって噴射される。従って、仕切板１４の表面を上から下へ流れて捕集槽３内に落下する捕集液４には、多くの未塗着塗料が含まれることになる。
【００１６】
一方、前記捕集槽３には、所定の水深となるまで捕集液４が張られている。そして、塗装ブース１の塗料噴射装置１８が備えられているのと反対側に、水中ポンプ５が捕集槽３の捕集液４に浸かった状態で備えられている。
また、捕集槽３の水中ポンプ５と反対側には、送水管７と送気管８が上下に並列して設けられており、その途中に適宜エアレータ１０・１０・・・が備えられている。前記送水管７は、給水管６により水中ポンプ５と連結されており、水中ポンプ５により捕集槽３内の捕集液４が給水管６を通って送水管７へ送られる。また、前記送気管８は、塗装ブース１の外側に吸入口１３を開口しており、該吸入口１３よりコンプレッサー等により加圧した空気が送気管８内に取り込まれる。そして、エアレータ１０・１０・・・の噴出管１１において送水管７にある捕集液４と送気管８内の空気とが混合して、エアレータ１０・１０・・・の噴出口１２より一体となって勢いよく噴出される。
【００１７】
図４及び図５に示す如く、エアレータ１０の噴出管１１には、噴出口１２より噴出される気泡をより微細にするための複数の突起１９・１９・・・を設けた抵抗体が内装されており、これにより、エアレータ１０より噴出される気泡をより微細化することによって気泡の表面積を増大させ、捕集槽３内の捕集液４をより効率的に曝気できるようされている。
【００１８】
そして、前記エアレータ１０・１０・・・の噴出管１１は略水平に設けられており、噴出口１２・１２・・・は略水平方向に開口している。従って、エアレータ１０・１０・・・の噴出口１２・１２・・・より噴出される捕集液４と気泡は、略水平方向の速度を持って噴出されることになる。噴出された捕集液４と気泡は、浮力を受けてやや上昇しながらも略水平方向に移動し、捕集槽３の捕集液４に酸素を提供するととともに、捕集液４に水流を形成し捕集液４が攪拌され、底部の沈殿物や沈降する未塗着塗料等も浮き上がらせることができる。
【００１９】
上述の如く、エアレータ１０・１０・・・の噴出口１２・１２・・・を略水平方向に向けることで、噴出される捕集液４と気泡により捕集槽３内の捕集液４に略水平方向の速度を与えるだけでなく、浮力により略垂直方向の速度が加わって、捕集液４の垂直方向及び水平方向の水流を形成することができて、より効果的に捕集液４を攪拌することができる。従って、エアレータの噴出口を略上向きとなるように設置するときと比較して、捕集液４の水深が浅くとも、捕集液４が良好に攪拌されて効率よく捕集液４のエアレーションを行うことができる。
【００２０】
また、エアレータ１０・１０・・・と水中ポンプ５は、平面視略矩形に形成された捕集槽３の対向する二辺に沿って配設されている。すなわち、エアレータ１０・１０・・・と水中ポンプ５は離れた位置に配設されている。
上述の如く捕集槽３内の捕集液４は、水中ポンプ５により吸い込まれて給水管６へ送られてエアレータ１０・１０・・・により噴出されたり、汲上管１６へ送られてウォータカーテン１５として利用されたりして、塗装ブース１を循環している。従って、エアレータ１０・１０・・・と水中ポンプ５とをなるべく離れた位置に配設することで、エアレータ１０・１０・・・からの噴出流と、ウォータカーテン１５の落下流と、水中ポンプ５への吸引流とで、捕集槽３内の捕集液４が留まることなく流れ、水平方向に対流させるようにしている。そして、このような捕集液４の循環により、より捕集液４が空気に曝される頻度を高めることになり、捕集液４内の塗料滓の分解を促している。また、より積極的に捕集液４を曝気することで、水の腐敗を防止し、悪臭を低減させることができる。
【００２１】
さらに、前記捕集槽３内には好気性微生物の担体９が沈降されている。好気性微生物の担体９は、エアレータ１０・１０・・・により噴出される気泡が届く範囲に設置される。
この好気性微生物は、汚水である捕集液４中の溶解性有機物（ＢＯＤ成分）を短時間に吸着し、これを酸化分解して炭酸ガスと水とし、一部を自己の細胞に取り込み増殖する性質を有している。捕集槽３内に投入された好気性微生物の分解能では、攪拌されない捕集液４においては分解時に必要とされる酸素消費量に対して十分な酸素が供給できないが、前述の如く、捕集液４をエアレーションすることにより積極的に曝気することによって、分解時に必要とされる酸素消費量を満たすようにして、好気性微生物の分解能を十分に発揮できる状態が用意されている。　すなわち、前述の如くエアレータ１０・１０・・・により捕集液４をエアレーションするとともに、捕集液４に溶解している溶解性有機物を分解する好気性微生物の数を増大させることで、より溶解性有機物の分解能を高めている。
【００２２】
なお、捕集槽３内に投入する微生物は好気性微生物であるため、嫌気性微生物処理では発生することがある悪臭や有毒ガスが発生せず、そのための気体清浄システム備える必要がなく、塗装ブース１の設備費及びそのランニングコストを削減することができる。
【００２３】
また、上述の如く、好気性微生物により捕集液４中の溶解性有機物が水と二酸化炭素とに分解されることによって、溶解性有機物、すなわち、塗装滓の量が低減される。
凝集剤による凝集沈殿法では、多量の塗装滓が発生し産業廃棄物となるが、塗装滓を生物分解することで、その殆どを無機物に分解してしまうので、塗装滓の量を激減させることができる。
従って、塗料滓の除去作業である塗装ブース１の清掃タームが伸びて、槽内清掃回数の低減され、人件費を削減することができるため、塗装ブース１のランニングコストを削減することができる。
【００２４】
なお、塗料滓を少なくとも４０パーセント低減させた例が報告されており、廃棄物の低減による環境保全に寄与することが期待される。また、この場合、捕集槽３の底に堆積する塗料滓及び捕集液４の上面に凝集して浮遊する塗料滓は、エアレーションしないときと比較して大幅に低減されていた。そして、捕集槽３より回収される塗料滓の大きさは、エアレーションしない捕集槽より回収される塗料滓と比較して微細化されており、リサイクル性の向上が期待される。
【００２５】
そして、上述の浄化システムは、現存する殆どの既設塗装ブース１に据え付け可能である。
すなわち、浄化システムは新規の塗装ブース１に設置可能であるだけでなく、既存の塗装ブース１にも備え付けることができるのである。水中ポンプ５と複数のエアレータ１０・１０・・・、それに、給水管６、送水管７及び送気管８の管類を備えるだけで、浄化システムが成立する。
そして、システム継続のために必要な好気性微生物の担体９を定期的に交換するのみで、良好な浄化システムを保持することができる。すなわち、初期費用及びランニングコストを安価とすることができる。
【００２６】
なお、既存の塗装ブース１に本発明に係る浄化システムを備える場合には、従前塗装ブース１に生息して溶解性有機物を分解していた好気性微生物が存在するため、好気性微生物の担体９を捕集液４に投入せずとも、効果が期待できる。塗装ブース１に従前生息している溶解性有機物の分解能はエアレーションにより増大され、エアレーションしない塗装ブース１として飛躍的に分解能の向上が期待される。
【００２７】
また、捕集槽３に設置されるエアレータの数及び配置は前記実施例に限定されるものではなく、例えば、図６に示す如く、捕集槽３の周縁に沿って送水管７及び送気管８を配設し、捕集槽３の周縁部にエアレータを配置することもできる。このように、捕集槽の規模や、扱う塗料の種類或いは予算等によりエアレータの配置を決定することができる。
【００２８】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成したので、以下に示すような効果を奏する。
【００２９】
即ち、請求項１に示す如く、塗料を塗着しようとする被塗装物を上方に位置させ、その下方に捕集液を張った捕集槽を備えた塗装ブースにおいて、捕集槽内にエアレータを備え、該エアレータの噴出口を略水平方向に向けて設置したので、比較的浅い捕集槽であっても、捕集液を効率よく攪拌することができる。
【００３０】
請求項２に示す如く、請求項１に記載の塗装ブースの汚水浄化システムにおいて、エアレータから気泡とともに噴出するための液体を供給するポンプを捕集槽内に備え、エアレータとポンプとを捕集槽の対向する二辺に沿って配置したので、捕集槽における捕集液の循環流を促すことができる。
【００３１】
請求項３に示す如く、請求項１又は請求項２のいずれかに記載の塗装ブースの汚水浄化システムにおいて、捕集槽内に好気性微生物を投入したので、好気性微生物とエアレーションの作用により、捕集液に溶解している溶解性有機物の分解能を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係る塗装ブースの全体的な構成を示した斜視図。
【図２】塗装ブースの平面図。
【図３】塗装ブースの側面図。
【図４】エアレータの平面図。
【図５】エアレータの側面断面図。
【図６】エアレータの別配置例を示す図。
【図７】従来の塗装ブースの一例を示す側面図。
【符号の説明】
１　塗料ブース
２　塗装部
３　捕集槽
４　捕集液
５　水中ポンプ
９　好気性微生物の担体
１０　エアレータ
１２　噴出口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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