塗装ブース循環水の処理方法

【課題】 水性塗料を含む塗装ブース循環水のみならず溶剤系塗料を含む塗装ブース循環水をも処理できる、微生物を利用した塗装ブース循環水の処理方法であって、溶剤系塗料を含む塗装ブース循環水を処理する際に、塗装ブース循環水に凝集剤(非粘着化剤)を別途添加する必要性を生じない、塗装ブース循環水の処理方法を提供する。
【解決手段】 塗料に含まれる有機物成分を分解する微生物であって、バイオサーファクタンントを生成する微生物を、塗装ブース循環水に添加する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、塗装ブース循環水の処理方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
塗料に含まれる有機物成分を分解する微生物を、水性塗料を含む塗装ブース循環水に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が、特許文献1に開示されている。
特許文献1の処理方法によれば、塗装ブース循環水中に分散した水性塗料に含まれる有機物成分が、炭酸ガスと水とに分解されるので、処理後の残留物である無機物のスラッジを塗装ブース循環水の循環系外に排出する一方、塗装ブース循環水は、BOD及びCODを一定の許容範囲内に維持しつつ、更新することなく使い続けることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2007−196073号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
溶剤系塗料を含む塗装ブース循環水の処理に際しては、非水溶性で粘着性の高い溶剤系塗料を不粘着化して水中に分散させる必要がある。従って、水中に容易に分散する水性塗料を対象とする特許文献1の処理方法を、非水溶性の溶剤系塗料を含む塗装ブース循環水の処理に適用する際には、塗装ブース循環水に凝集剤(不粘着化剤)を別途添加する必要性を生ずる。
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、水性塗料を含む塗装ブース循環水のみならず溶剤系塗料を含む塗装ブース循環水をも処理できる、微生物を利用した塗装ブース循環水の処理方法であって、溶剤系塗料を含む塗装ブース循環水を処理する際に、塗装ブース循環水に凝集剤(不粘着化剤)を別途添加する必要性を生じない、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】
【0005】
上記課題を解決するために、本発明においては、塗料に含まれる有機物成分を分解する微生物であって、バイオサーファクタンントを生成する微生物を、塗装ブース循環水に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を提供する。
塗料に含まれる有機物成分を分解する微生物であって、バイオサーファクタンント(生物由来の界面活性剤)を生成する微生物を、塗装ブース循環水に添加すれば、塗装ブース循環水に含まれる塗料が水性塗料の場合には、本来的な性質に基づいて水中に分散した塗料に含まれる有機物成分を微生物が分解し、塗料が非水溶性の溶剤系塗料の場合には、バイオサーファクタンントの働きで水中に分散すると共に非粘着化した塗料に含まれる有機物成分を微生物が分解する。従って、本発明に係る塗装ブース循環水の処理方法によれば、水性塗料を含む塗装ブース循環水のみならず溶剤系塗料を含む塗装ブース循環水をも、微生物を利用して処理するとことができ、且つ溶剤系塗料を含む塗装ブース循環水を処理する際に、塗装ブース循環水に凝集剤(非粘着化剤)を別途添加する必要性を生じない。
分解後の残留物は、微生物の凝集作用によりフロックを形成し、水から分離されて循環槽の底部に沈殿する。この結果、スラッジの回収率が高まる。
【0006】
本発明の好ましい態様においては、微生物は、Bacillus thuringiensis(バチルス・チューリゲンシス)及び/又はPseudomonas fluorescens(シュードモナス・フルオレッセンス)である。
Bacillus
thuringiensis(バチルス・チューリゲンシス)はベンゼン、トルエン、ナフタレン等の芳香族炭化水素化合物の分解能力とバイオサーファクタント生成能力とを有しており、Pseudomonas fluorescens(シュードモナス・フルオレッセンス)はノニオン系界面活性剤(非イオン系界面活性剤)、カチオン系界面活性剤(陽イオン系界面活性剤)、ベンゼンの分解能力とバイオサーファクタント生成能力とを有している。
【0007】
本発明の好ましい態様においては、上記微生物に加えて、Bacillus megaterium(バチルス・メガテリウム)、Bacillus
amyloliquefaciens(バチルス・アミロリクエファシエンス)、Bacillus licheniformis(バチルス・リケニフォルミス)、Pseudomonas putida(シュードモナス・プチダ)から成るグループに属する1種又は複数種の微生物を塗装ブース循環水に添加する。
Bacillus
megaterium(バチルス・メガテリウム)はヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素化合物、鉱物油系消泡剤の分解能力を有しており、Bacillus amyloliquefaciens(バチルス・アミロリクエファシエンス)はアニオン系界面活性剤(陰イオン系界面活性剤)の分解能力を有しており、Bacillus licheniformis(バチルス・リケニフォルミス)は揮発性有機化合物、デカン、ヘキサデカン等の脂肪族炭化水素化合物、水性溶媒であるブチルセロソルブ、鉱物油系消泡剤の分解能力を有しており、Pseudomonas putida(シュードモナス・プチダ)はベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、キシレン、アセトン、フェノール、水性溶媒であるイソプロピルアルコールの分解能力を有している。
Bacillus
thuringiensis(バチルス・チューリゲンシス)及び/又はPseudomonas fluorescens(シュードモナス・フルオレッセンス)に加えて、Bacillus megaterium(バチルス・メガテリウム)、Bacillus amyloliquefaciens(バチルス・アミロリクエファシエンス)、Bacillus licheniformis(バチルス・リケニフォルミス)、Pseudomonas putida(シュードモナス・プチダ)から成るグループに属する1種又は複数種の微生物を塗装ブース循環水に添加することにより、溶剤が異なる種々の塗料を処理することが可能となる。
水性塗料には、一般的に、水への分散性を高めるために、界面活性剤が含まれている。Bacillus amyloliquefaciens(バチルス・アミロリクエファシエンス)、Pseudomonas fluorescens(シュードモナス・フルオレッセンス)は界面活性剤の分解能力を有するので、これらを塗装ブース循環水に添加することにより、界面活性剤による発泡を抑制することができる。
水性塗料を含む塗装ブース循環水には、界面活性剤が生成する泡を消すために、一般的に消泡剤が添加される。消泡剤は塗装ブース循環水の水質を悪化させる。Bacillus megaterium(バチルス・メガテリウム)、Bacillus licheniformis(バチルス・リケニフォルミス)は消泡剤を分解する能力を有しているので、これらを塗装ブース循環水に添加することにより、消泡剤の添加に起因する塗装ブース循環水の水質悪化を防止することができる。
【0008】
本発明の好ましい態様においては、グルコース水溶液に窒素とリンとを添加した液体培地で微生物を培養し、増殖した微生物を脱水乾燥させた粉体を、塗装ブース循環水に添加する。
本発明の好ましい態様においては、グルコース水溶液に窒素とリンとを添加した液体培地で微生物を培養し、微生物を増殖させた培養液を塗装ブース循環水に添加する。
本発明の好ましい態様においては、小麦糠及び/又はトウモロコシ蒸留粕を含む粉体培地で微生物を培養し、増殖した微生物を粉体培地と共に乾燥させた粉体を、塗装ブース循環水に添加する。
微生物は、グルコース水溶液に窒素とリンとを添加した液体培地で培養しても良く、小麦糠及び/又はトウモロコシ蒸留粕を含む粉体培地で培養しても良い。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本発明の実施例に使用される塗装ブース循環水処理装置の構造図である。
【図2】本発明の効果確認試験で得られた塗装ブース循環水のCODの経時変化を示す図である。
【図3】本発明の効果確認試験で得られた塗装ブース循環水の界面活性剤濃度の経時変化を示す図である。
【図4】本発明の実施例に使用される塗装ブース循環水処理装置の変形例の構造図である。
【図5】本発明の実施例に使用される塗装ブース循環水処理装置の変形例の構造図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
本発明の実施例に係る塗装ブース循環水の処理方法を説明する。
図1に示すように、塗装ブース循環水処理装置は、塗装ブースの底部を形成する循環槽1と、循環槽1内の塗装ブース循環水を循環させつつ曝気するポンプ2及び曝気ノズル3と、循環槽1内の塗装ブース循環水を循環させつつ塗料スラッジを脱水除去するポンプ4及び遠心分離機5と、曝気ノズル3へ差し向けられた塗装ブース循環水の一部を塗装ブース内で散水する散水ノズル6と、遠心分離機5へ差し向けられた塗装ブース循環水の一部を塗装ブース内で散水する散水ノズル7とを備えている。
Bacillus
thuringiensis(バチルス・チューリゲンシス)及び/又はPseudomonas fluorescens(シュードモナス・フルオレッセンス)を、グルコース水溶液に窒素とリンとを添加した液体培地で培養し、増殖した微生物を脱水乾燥させた粉体、或いは前記微生物をグルコース水溶液に窒素とリンとを添加した液体培地で培養し、微生物を増殖させた培養液、或いは小麦糠及び/又はトウモロコシ蒸留粕を含む粉体培地で前記微生物を培養し、増殖した微生物を粉体培地と共に乾燥させた粉体と、微生物活性化剤である窒素とリンとが、循環槽1内の塗装ブース循環水に添加され、塗装ブース循環水中で微生物が増殖している。
複数種の微生物を塗装ブース循環水に添加する場合、微生物の培養は種毎に、当該種に最適の環境下で行う。
塗装ブース循環水が曝気されることにより、好気性の前記微生物の増殖が促進される。微生物はバイオサーファクタントを生成する。
【0011】
塗装ブース内でオーバースプレーされた余剰塗料は散水ノズル6、7からの散水によって循環槽1内の塗装ブース循環水へ連行される。
塗料が水性塗料の場合には、水溶性という本来的性質によって塗料は塗装ブース循環水中に分散する。塗料が非水溶性の溶剤系塗料の場合には、微生物が生成したバイオサーファクタンントの働きで塗料は塗装ブース循環水中に分散し且つ非粘着化する。
塗装ブース循環水中に分散した塗料に含まれる樹脂、溶剤等の有機物成分は、塗装ブース循環水中に存在する前記微生物によって、水と炭酸ガスとに分解される。
分解後残留物である無機物は、微生物の凝集作用によりフロックを形成し、循環槽1の底部に沈殿する。
スラッジを含む塗装ブース循環水が遠心分離機5へ送られ、スラッジが脱水されて除去され、塗装ブース循環水は循環槽1に還流する。
前述の如く、分解後残留物である無機物は、微生物の凝集作用によりフロックを形成するので、スラッジの回収率が高まる。
有機物が分解され、スラッジが除去された塗装ブース循環水は、BOD及びCODを一定の許容範囲内に維持しつつ、更新することなく使い続けることができる。
本実施例に係る塗装ブース循環水の処理方法によれば、水性塗料を含む塗装ブース循環水のみならず溶剤系塗料を含む塗装ブース循環水をも、微生物を利用して処理するとことができ、且つ溶剤系塗料を含む塗装ブース循環水を処理する際に、塗装ブース循環水に凝集剤(非粘着化剤)を別途添加する必要性を生じない。
微生物の凝集作用は塗料負荷の増減や種類の変化に対応し易いという利点を有する。
上記微生物に加えて、Bacillus
megaterium(バチルス・メガテリウム)、Bacillus amyloliquefaciens(バチルス・アミロリクエファシエンス)、Bacillus licheniformis(バチルス・リケニフォルミス)、Pseudomonas putida(シュードモナス・プチダ)から成るグループに属する1種又は複数種の微生物を塗装ブース循環水に添加しても良い。溶剤が異なる種々の塗料を処理することが可能となる。
Bacillus
amyloliquefaciens(バチルス・アミロリクエファシエンス)、Pseudomonas fluorescens(シュードモナス・フルオレッセンス)を塗装ブース循環水に添加することにより、水性塗料に含まれる界面活性剤による発泡を抑制することができる。
Bacillus megaterium(バチルス・メガテリウム)、Bacillus licheniformis(バチルス・リケニフォルミス)を塗装ブース循環水に添加することにより、界面活性剤が生成する泡を消すために塗装ブース循環水に添加された消泡剤に起因する塗装ブース循環水の水質悪化を防止することができる。
【0012】
図1の処理装置と同様の構成を有する模型実験装置を用い、一日当たりの塗料オーバースプレー量、塗装ブース循環水量を実働装置の1/202に設定して、上記実施例に係る塗装ブース循環水処理を実施し、塗装ブース循環水のCOD濃度の経時変化を調べた。
実験条件は以下の通りである。
(1)一日当たりの塗装ブース循環水量
0.75ton
(2)一日当たりのオーバースプレー量
下塗り塗料(水性) :1.28kg
上塗り塗料(水性) :1.23kg
艶出し塗料(溶剤系):1.05kg
(3)使用微生物
実施例で挙げた全ての微生物を塗装ブース循環水に添加した。
(4)実験期間
実働20日
(5)一日の作業スケジュール
検水(8:30AM)→スラッジの遠心濾過(9:00〜11:00AM、但し第1日〜第5日の間は実施していない)→検水(11:30AM)→スプレー(1:00〜2:00PM)→検水(3:00PM)
(6)塗装ブース循環水は、実験終了まで更新することなく使い続けた。
塗装ブース循環水のCODの経時変化を図2に示す。参考の為に、微生物を添加しない水に塗料が分散した場合のCODの経時変化も図2に示している。
図2中、丸印で示した数値は実験の日付を示し、文言「ブランク」は11:30AMの検水を意味し、文言「1H後」は3:00PMの検水を示し、文言「翌日」は翌日の8:30AMの検水を示す。文言「3日後」、「4日後」は、間に2日、3日の休日があったことを示している。
図2から、上記実施例に係る塗装ブース循環水処理を実施した結果、CODの増加が抑制されていることが分かる。
本実験でのスラッジ回収率は約92%であった。微生物の凝集作用によるフロック形成が、スラッジ回収率を高めたことが分かる。
【0013】
図1の処理装置と同様の構成を有する模型実験装置を用い、水性塗料を含む塗装ブース循環水処理を実施し、塗装ブース循環水の界面活性剤濃度の経時変化を調べた。
実験条件は以下の通りである。
(1)一日当たりの塗装ブース循環水量
0.75ton
(2)一日当たりのオーバースプレー量
水性塗料 :2.5kg
(3)使用微生物
実施例で挙げた全ての微生物を塗装ブース循環水に添加した。
(4)実験期間
実働10日
(4)一日の作業スケジュール
検水(8:30AM)→スラッジの遠心濾過(9:00〜11:00AM、但し第1日目は実施していない)→検水(11:30AM)→スプレー(1:00〜2:00PM)→検水(3:00PM)
(5)塗装ブース循環水は、実験終了まで更新することなく使い続けた。
塗装ブース循環水の界面活性剤濃度の経時変化を図3に示す。参考の為に、微生物を添加しない水に塗料が分散した場合の界面活性剤濃度の経時変化も図3に示している。
図3中、丸印で示した数値は実験の日付を示し、文言「ブランク」は11:30AMの検水を意味し、文言「スプレー後」は3:00PMの検水を示し、文言「翌日」は翌日の8:30AMの検水を示す。文言「3日後」、「4日後」は、間に2日、3日の休日があったことを示している。
図3から、上記実施例に係る塗装ブース循環水処理を実施した結果、界面活性剤濃度の増加が抑制されていることが分かる。
【0014】
図4に示すように、多孔質の多数の担体8を収容した処理槽9と、循環槽1と処理槽9との間で塗装ブース循環水を循環させるポンプ10とを、図1の塗装ブース循環水処理装置に追加しても良い。担体8が処理槽9内で攪拌されることにより、好気性微生物の増殖が促進される。
図4の担体8と処理槽9とポンプ10とに代えて、図5に示すように、微生物を担持する繊維を収容した処理槽9’を循環槽1内に配設しても良い。
【産業上の利用可能性】
【0015】
本発明により、水性塗料を含む塗装ブース循環水のみならず溶剤系塗料を含む塗装ブース循環水をも処理できる、微生物を利用した塗装ブース循環水の処理方法であって、溶剤系塗料を含む塗装ブース循環水を処理する際に、塗装ブース循環水に凝集剤(不粘着化剤)を別途添加する必要性を生じない、塗装ブース循環水の処理方法が提供される。
【符号の説明】
【0016】
1 循環槽
2、4、10 ポンプ
3 曝気ノズル
5 遠心分離機
6、7 散水ノズル
8 担体
9、9’ 処理槽

【特許請求の範囲】
【請求項1】
塗料に含まれる有機物成分を分解する微生物であって、バイオサーファクタンントを生成する微生物を、塗装ブース循環水に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。
【請求項2】
微生物がBacillus thuringiensis(バチルス・チューリゲンシス)及び/又はPseudomonas fluorescens(シュードモナス・フルオレッセンス)であることを特徴とする請求項1に記載の塗装ブース循環水の処理方法。
【請求項3】
Bacillus
megaterium(バチルス・メガテリウム)、Bacillus amyloliquefaciens(バチルス・アミロリクエファシエンス)、Bacillus licheniformis (バチルス・リケニフォルミス)、Pseudomonas putida (シュードモナス・プチダ)から成るグループに属する1種又は複数種の微生物を塗装ブース循環水に添加することを特徴とする請求項2に記載の塗装ブース循環水の処理方法。
【請求項4】
グルコース水溶液に窒素とリンとを添加した液体培地で微生物を培養し、増殖した微生物を脱水乾燥させた粉体を、塗装ブース循環水に添加することを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の塗装ブース循環水の処理方法。
【請求項5】
グルコース水溶液に窒素とリンとを添加した液体培地で微生物を培養し、微生物を増殖させた培養液を、塗装ブース循環水に添加することを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の塗装ブース循環水の処理方法。
【請求項6】
小麦糠及び/又はトウモロコシ蒸留粕を含む粉体培地で微生物を培養し、増殖した微生物を粉体培地と共に乾燥させた粉体を、塗装ブース循環水に添加することを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の塗装ブース循環水の処理方法。

【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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【公開番号】特開2011−110517(P2011−110517A)
【公開日】平成23年6月9日(2011.6.9)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−270791(P2009−270791)
【出願日】平成21年11月27日(2009.11.27)
【出願人】(391022658)パーカーエンジニアリング株式会社 (21)
【Fターム(参考)】