(57)【要約】【課題】水性塗料を含む廃液の処理工程を簡略化し、かつ、処理コストの低減化を図り、処理後の廃液を塗装ブースの洗浄用等の工場用水としてリサイクルすることを可能とする水性塗料廃液の処理方法を提供する。【解決手段】水性塗料を含む廃液に酸を添加した後、アルカリを添加して中和処理する反応工程１と、前記工程による処理液から固形分を除去するろ過工程２と、メリーゴーランド方式で水溶性の有機成分を吸着剤により除去する吸着工程３とを経て、前記水性塗料を含む廃液を塗装ブース用水としてリサイクルする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水性塗料を含む廃液に酸を添加した後、アルカリを添加して中和処理する反応工程と、前記工程による処理液から固形分を除去するろ過工程と、水溶性の有機成分を吸着剤により除去する吸着工程とを経て、前記水性塗料を含む廃液を塗装ブース用水としてリサイクルすることを特徴とする水性塗料廃液の処理方法。
【請求項２】
前記吸着剤は、活性炭、アルミナ、珪藻土、シリカゲル及びゼオライトのうちから選ばれたいずれか１種であることを特徴とする請求項１に記載の水性塗料廃液の処理方法。
【請求項３】
前記吸着工程は、メリーゴーランド方式で行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の水性塗料廃液の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車塗装の材料として使用される水性塗料を含む廃液を、塗装ブース用水としてリサイクル可能とする水性塗料廃液の処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車製造等の塗装工程においては、従来、有機溶剤を使用した塗料が用いられてきたが、環境保全の観点から、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）の排出削減が求められるようになり、近年、有機溶剤を使用しない、あるいはまた、有機溶媒の使用量を大幅に減らして水で代替した、水性塗料を使用することが一般的になってきている。
【０００３】
しかしながら、水性塗料は、水質基準とされているＢＯＤ（生物化学的酸素要求量）やＣＯＤ（化学的酸素要求量）及びＳＳ（浮遊物質）分を増大させる要因となる有機物や還元性物質が水溶性であるため、水に一旦溶解した有機成分の分離除去が困難であるという課題を有していた。
このため、水性塗料廃液の処理においては、従来は、添加剤を加えることにより、有機成分を凝集させて除去する方法が採用されていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
図２に、従来の水性塗料廃液の処理方法の工程の一例の概要を示す。
図２に示す方法においては、一次凝集工程１１において、凝集剤の添加により有機成分である塗料成分が固形化され、処理槽の底部に沈殿する。これらの凝集剤や凝集した塗料成分の沈殿物は、処理槽の底部に付着して溜まるため、処理水を抜き出した後、人手によってスラッジを掻き出さなければならなかった。
また、前記処理水は、有機成分が十分に除去されていないため、さらに、二次凝集工程１２、中和工程１３を経て、スラッジを除去した後、曝気槽において微生物処理工程１４を経てから、工場廃水とされていた。
【０００５】
また、前記一次凝集工程において、凝集剤を添加する代わりに、酸を添加して塗料成分を固形化させ、中和した後、固形分を除去する方法も提案されている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特公昭５２−４５１３９号公報
【特許文献２】特開２００１−２１９１７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１に記載されたような凝集剤等の添加剤を用いた方法は、添加剤等の凝集剤が高価である上に、沈殿物の回収のための人件費がかさみ、コストを要するものであった。しかも、汚水（水性塗料廃液）成分を８０％以上含んだ状態のスラッジを処理する必要があった。
また、工場廃水とするためには、凝集工程を２度も経なければならず、微生物処理も必要であり、処理工程数が多く、煩雑であった。
さらに、微生物処理では、界面活性剤を十分に除去することができないため、発泡等の問題が発生し、微生物処理後の廃水は塗装ブースの洗浄用等の工場用水としてリサイクルすることはできなかった。
【０００８】
これに対して、特許文献２に記載されているように、酸及びアルカリを添加する方法においては、高価な凝集剤を使用せず、安価な酸及びアルカリが用いられ、ｐＨ調整は全自動化が可能であり、しかも、同一槽で反応を行うことができるため、処理の簡便化及びコストの低減化が図られるという利点を有している。
しかしながら、この方法においても、廃液中には、未反応の有機成分、特に、有機溶媒等のアルコール系化合物や高分子カルボン酸等の不揮発性分やその他の添加剤が残存しているため、工場廃水とするためには、さらに、二次凝集工程、中和工程、微生物処理工程等を経る必要があった。また、このように、微生物処理工程を経る場合には、上記の方法と同様に、界面活性剤が十分に除去されず、発泡等の問題が生じるため、微生物処理後の廃水は塗装ブースの洗浄用等の工場用水としてリサイクルすることはできなかった。
【０００９】
本発明は、上記技術的課題を解決するためになされたものであり、水性塗料を含む廃液の処理工程を簡略化し、かつ、処理コストの低減化を図り、処理後の廃液を塗装ブースの洗浄用等の工場用水としてリサイクルすることを可能とする水性塗料廃液の処理方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る水性塗料廃液の処理方法は、水性塗料を含む廃液に酸を添加した後、アルカリを添加して中和処理する反応工程と、前記工程による処理液から固形分を除去するろ過工程と、水溶性の有機成分を吸着剤により除去する吸着工程とを経て、前記水性塗料を含む廃液を塗装ブース用水としてリサイクルすることを特徴とする。
このような工程によれば、水性塗料を含む廃液を微生物処理する必要がなく、処理工程の簡略化及び処理コストの低減化を図ることができる。
【００１１】
前記吸着剤は、活性炭、アルミナ、珪藻土、シリカゲル及びゼオライトのうちから選ばれたいずれか１種であることが好ましい。
これらの材質からなる吸着剤によれば、廃液中に残存する添加剤や有機成分を好適に吸着除去することができる。
【００１２】
また、前記吸着工程は、メリーゴーランド方式で行うことが好ましい。
これにより、廃液中に残存する添加剤や有機成分を、簡便かつ低コストで、効率的に除去することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る水性塗料廃液の処理方法によれば、水性塗料を含む廃液の処理工程を簡略化することができ、かつ、処理コストの低減化が図られる。
また、本発明に係る処理方法においては、従来法で行われていた微生物処理が不要となり、有機成分や添加剤が残留しないため、処理後の廃液を塗装ブースの洗浄用等の工場用水として再利用することができ、水性塗料による塗装工程での洗浄水利用をクローズド化させることも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る廃液処理方法の概要を示す工程図である。
【図２】従来の廃液処理方法の概要を示す工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を、より詳細に説明する。
本発明に係る水性塗料の廃液処理方法の処理工程の概要を図１に示す。
図１に示すように、本発明に係る処理方法においては、水性塗料を含む廃液に酸を添加した後、アルカリを添加して中和処理する反応工程１と、前記工程による処理液から固形分を除去するろ過工程２と、水溶性の有機成分を吸着剤により除去する吸着工程を吸着させる工程３とを経る。
すなわち、本発明に係る処理方法は、水性塗料を含む廃液を、微生物処理せずに、最終工程において吸着剤により処理することを特徴とするものである。
【００１６】
以下、本発明に係る処理方法を、各工程順に詳細に説明する。
反応工程１においては、まず、廃液に酸を添加して酸性にする。
ここでいう廃液は、水性塗料が含まれているものでよく、前記水性塗料は、特に、自動車塗装用の水性塗料に限定されるものではない。
【００１７】
廃液に添加する酸は、一般的な無機酸を用いることができ、特に限定されるものではなく、例えば、塩酸、硝酸、硫酸等が挙げられる。酸の濃度は、安全性やｐＨ調整の容易性等の観点から、希酸を用いることが好ましい。
前記酸は、よく撹拌しながら滴下していき、廃液のｐＨが１〜６程度になるように調整することが好ましい。このようにして、廃液を酸性にすることにより、樹脂塗料成分を固形化させることができる。
【００１８】
前記酸を滴下後、酸と廃液との反応を促進するために、廃液を加熱することが好ましい。
このときの加熱温度は、３０〜１００℃であることが好ましく、より好ましくは４０〜８０℃である。
前記加熱温度が低すぎる場合、樹脂塗料成分が硬化しないおそれがあり、一方、前記廃液は水系であるため、加熱温度の上限は１００℃とする。
【００１９】
上記のように加熱する場合、加熱時間は、２０〜１２０分間であることが好ましく、より好ましくは３０〜６０分間である。
加熱時間が短すぎる場合、酸と廃液との反応が十分に進行せず、樹脂塗料成分が固化しないおそれがあり、一方、長すぎると、廃液と酸とが共沸して蒸発し、作業性、安全性、環境負荷の点で好ましくない。
【００２０】
次に、上記のようにして酸性化された廃液に、アルカリを添加して中和する。
ここで添加するアルカリは、一般的な無機アルカリを用いることができ、特に限定されるものではなく、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム等が挙げられる。これらは、安全性やｐＨ調整の容易性等の観点から、希アルカリを用いることが好ましい。
【００２１】
そして、上記のような酸及びアルカリによる反応工程を経て、固化した樹脂塗料成分は、機械的な脱水により廃スラッジとして分離・回収される。同時に、残留ＳＳの一部も、この時点で捕捉除去することができる。
【００２２】
除去されずに残ったＳＳは、別途、次のろ過工程２において捕捉除去される。残留ＳＳは、後の吸着工程３における吸着効率を低下させることとなるため、吸着工程３の前にできる限り除去しておくことが好ましい。
このろ過工程２におけるろ過方法及びろ過材は、特に限定されるものではなく、ろ布やろ紙等を用いることもできるが、効率やコストの点から、砂ろ過により行うことが好ましい。
【００２３】
次に、前記ろ過工程２においてＳＳが除去された廃液は、吸着工程３へ送られる。この吸着工程３において、水溶性の有機成分を除去する。
この吸着工程３において用いられる吸着剤は、特に限定されるものではないが、水溶性の有機成分を吸着する観点から、活性炭、アルミナ、珪藻土、シリカゲル又はゼオライトのうちから選ばれた１種であることが好ましく、特に、活性炭を用いることが好ましい。
【００２４】
前記吸着剤として活性炭を用いる場合、その種類や形状等は特に限定されるものではないが、例えば、粒径０．１〜１００ｍｍ程度の破砕状、粒状、粉末状等の植物質、石炭質又は石油質等の原材料からなるものを用いることができる。
また、その量は処理する廃液量に対して０．０５〜５０重量％であることが好ましく、より好ましくは０．５〜２５重量％である。
前記活性炭の量が０．０５重量％未満である場合、親水性の有機成分を十分に除去することが困難であり、一方、５０重量％を超える場合、それ以上の量に見合った吸着効果は得られず、コスト高になるため好ましくない。
【００２５】
前記吸着工程３は、メリーゴーランド方式で行うことが好ましい。
メリーゴーランド方式とは、吸着剤が充填された複数の塔を直列の系で接続し、廃液が流入する最初の塔での吸着能力が低下したとき、この塔を系列から取り外し、最終段に新たな活性炭が充填された塔を付け加えていく方式をいう。
このような方式とすることにより、廃液中に残存する有機成分を除去するための曝気処理や微生物処理を行うことなく、ＢＯＤやＣＯＤ等がほぼ一定の安定した水質の処理液を得ることができ、しかも、全体の廃液処理コストを約１／３低減することが可能となる。また、従来のような微生物処理が不要となるため、処理の制御が簡便となり、かつ、廃液中に含まれる界面活性剤等の添加剤も除去することができる。
【００２６】
上記のような工程を経て処理された廃液は、有機成分や添加剤が残留していないため、塗装ブースの洗浄用等の工場用水としてリサイクルすることが可能である。このようなリサイクルによれば、水性塗料による塗装工程での洗浄水利用をクローズド化させることも可能となる。
【実施例】
【００２７】
以下、本発明を実施例に基づきさらに具体的に説明するが、本発明は下記実施例によって制限されるものではない。
［実施例１］
水性塗料を含む廃液１０．８９ｋｇに、６２％硝酸１０３．０ｇを滴下してｐＨ１〜２とした。３０分間撹拌した後、消石灰１４．９ｇにて中和し、ガーゼでろ過した。
得られたろ液のうち１００ｇを分取し、活性炭（粒状白鷺ＸＳ７１００−３（日本エンバイロケミカルズ株式会社製））５．０ｇを添加し、５０℃まで昇温して３０分間撹拌した後、処理液９９．７ｇ（収率７２．３％）を得た。
この処理液中のＳＳは１０ｍｇ／Ｌ、ＣＯＤは５００ｍｇ／Ｌ未満であった。
【００２８】
［実施例２］
水性塗料を含む廃液５００．１ｇに、６２％硝酸４．９ｇを滴下してｐＨ１〜２とした。３０分間撹拌した後、ろ紙でろ過し、無色透明なろ液３６４．２ｇを得た。
得られたろ液を５０％水酸化ナトリウム水溶液０．３ｇにて中和し、ガーゼでろ過した。
得られたろ液に、活性炭（粒状白鷺ＷＨ２Ｃ８／３２ＳＳ（日本エンバイロケミカルズ株式会社製））２０．３ｇを添加し、５０℃まで昇温して３０分間撹拌した後、処理液３６４．５ｇ（収率７２．８％）を得た。
この処理液中のＳＳは１８０ｍｇ／Ｌ、ＣＯＤは２９０００ｍｇ／Ｌ未満であった。
【００２９】
［比較例１］
水性塗料を含む廃液５００．３ｇに、６２％硝酸５．７ｇを滴下してｐＨ２〜３とした。５０℃まで昇温して３０分間撹拌した後、５０％水酸化ナトリウム水溶液１．６ｇにて中和し、ガーゼでろ過し、さらに、ろ紙でろ過し、薄褐色のろ液３５１．２ｇ（収率７０．２％）を得た。
このろ液（処理液）中のＳＳは１０２０ｍｇ／Ｌ、ＣＯＤは３４０００ｍｇ／Ｌ未満であった。
【００３０】
上記実験例の結果から、廃液を酸及びアルカリにより反応処理した後、ろ過処理、次に吸着処理した場合（実施例１，２）、吸着処理を経ない処理廃液（比較例１）と比較して、ＳＳ及びＣＯＤを効果的に低減させることができ、塗装ブースの洗浄水としてリサイクル可能な水質レベルとすることが可能であることが認められた。
【図１】
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【図２】
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