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技術 塗料スラッジ処理方法、及び、塗料スラッジ処理設備

出願人 株式会社大気社
発明者 渡辺誠
出願日 1998年9月8日 (22年3ヶ月経過) 出願番号 1998-253681
公開日 2000年3月28日 (20年9ヶ月経過) 公開番号 2000-084476
状態 特許登録済
技術分野 脱気・消泡 液体相互の分離 流動性材料の適用方法、塗布方法 塗布装置3(一般、その他)
主要キーワード 送り路 硬質粒 加熱槽内 高沸点液体 粒状プラスチック 粒状固形物 加熱構造 取り出し路
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この項目の情報は公開日時点(2000年3月28日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

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課題

塗料スラッジ含有水分を効果的に除去する。

解決手段

含水状態の塗料スラッジSを水よりも高沸点液体O中で加熱して、その塗料スラッジSから含有水分を蒸発離脱させる。好ましくは、高沸点液体オイルを用いる。また、脱水機10により予備的に脱水処理した塗料スラッジSを高沸点液体O中で加熱する。

概要

背景

従来、含水状態塗料スラッジから水分を除去するには、浮上分離などによりスラッジ濃度を高めた塗料スラッジ含有水を加熱槽内攪拌しながら加熱することで塗料スラッジを水中で硬化させ、その後、この塗料スラッジを槽内水とともにろ過装置に送ってろ過処理することで塗料スラッジから水分を除去する方式がある。(例えば、特開平2−218469号公報参照)……従来例1

また、塗料スラッジ含有水を遠心式等の脱水機直接投入して、この脱水機での機械的脱水処理により塗料スラッジから水分を除去する方式もある(例えば、特開平5−104058号公報参照)……従来例2

さらにまた、含水状態の塗料スラッジを減湿空気や加熱空気に晒して含有水分蒸発離脱させる方式もある。……従来例3

概要

塗料スラッジの含有水分を効果的に除去する。

含水状態の塗料スラッジSを水よりも高沸点液体O中で加熱して、その塗料スラッジSから含有水分を蒸発離脱させる。好ましくは、高沸点液体オイルを用いる。また、脱水機10により予備的に脱水処理した塗料スラッジSを高沸点液体O中で加熱する。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
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請求項1

含水状態塗料スラッジを水よりも高沸点液体中で加熱して、その塗料スラッジから含有水分蒸発離脱させる塗料スラッジ処理方法

請求項2

前記の高沸点液体オイルを用いる請求項1記載の塗料スラッジ処理方法。

請求項3

前記の高沸点液体に溶融金属を用いる請求項1記載の塗料スラッジ処理方法。

請求項4

脱水機により予備的に脱水処理した後の塗料スラッジを前記高沸点液体中で加熱して、その塗料スラッジの残存含有水分を蒸発離脱させる請求項1〜3のいずれか1項に記載の塗料スラッジ処理方法。

請求項5

請求項1〜4のいずれか1項に記載の塗料スラッジ処理方法に用いる塗料スラッジ処理設備であって、含水状態の塗料スラッジを水よりも高沸点の液体中で加熱して、その塗料スラッジから含有水分を蒸発離脱させる加熱槽と、含有水分を蒸発離脱させた後の塗料スラッジを前記高沸点液体とともに前記加熱槽から固液分離装置へ送る取り出し路と、この固液分離装置で塗料スラッジと分離した前記高沸点液体を前記加熱槽に戻す液戻し路とを設けてある塗料スラッジ処理設備。

技術分野

0001

本発明は、塗料スラッジ焼却処理などの為に含水状態の塗料スラッジから水分を除去する塗料スラッジ処理方法、及び、その処理方法に用いる塗料スラッジ処理設備に関する。

背景技術

0002

従来、含水状態の塗料スラッジから水分を除去するには、浮上分離などによりスラッジ濃度を高めた塗料スラッジ含有水を加熱槽内攪拌しながら加熱することで塗料スラッジを水中で硬化させ、その後、この塗料スラッジを槽内水とともにろ過装置に送ってろ過処理することで塗料スラッジから水分を除去する方式がある。(例えば、特開平2−218469号公報参照)……従来例1

0003

また、塗料スラッジ含有水を遠心式等の脱水機直接投入して、この脱水機での機械的脱水処理により塗料スラッジから水分を除去する方式もある(例えば、特開平5−104058号公報参照)……従来例2

0004

さらにまた、含水状態の塗料スラッジを減湿空気や加熱空気に晒して含有水分蒸発離脱させる方式もある。……従来例3

発明が解決しようとする課題

0005

しかし、従来例1の方式では次の(イ)〜(ハ)の問題がある。
(イ)塗料スラッジを水中での分散状態で硬化させることから比較的扱いの容易な細分化したスラッジが得られるものの、水中での加熱で加熱温度が100℃(水の沸点)未満に制限され、また、周囲が水で含有水分の離脱には至らないことから、塗料スラッジを十分に硬化させることができず、この為、槽内や攪拌機に多量の塗料スラッジが粘着性をもって付着し、これら付着スラッジの除去作業が頻繁に必要となる。
(ロ)温度不足で硬化が効率的に進まないことから加熱槽での必要滞留時間が長くなり処理能率が低い。
(ハ)上記の如く十分には硬化されない塗料スラッジをろ過処理により水と分離するのでは、含水率50%程度の状態まで含有水分を除去するのが限度であり、この為、その後の焼却処理において多量の補助燃料が必要になるなど、後処理の負担が大きい。

0006

従来例2の方式では次の(ニ)〜(ヘ)の問題がある。
(ニ)塗料スラッジ含有水を直接、機械的脱水処理にかける為、脱水機内部へのスラッジ付着が激しく、この付着スラッジの除去作業が頻繁に必要となる。
(ホ)脱水のみで塗料分そのものの変質は無いことから、脱水機から容器回収したスラッジがその粘着性により餅状の大きな塊となり、この為、処理後のスラッジの取り扱いが難しく、また、焼却処理にあたっては細分化処理が必要となる。
(ヘ)脱水機内部へのスラッジ付着を極力軽減する必要から、脱水機の運転出力(遠心式では回転数)が制限されて十分な脱水を行えず、この為、その後の焼却処理において多量の補助燃料が必要になるなど、後処理の負担が大きい。

0007

従来例3の方式では次の(ト)及び(チ)の問題がある。
(ト)含水状態の塗料スラッジを減湿空気に晒して水分蒸発させる方式では、加熱による水分蒸発に比べ蒸発効率が低く、また、含水状態の塗料スラッジを加熱空気に晒して水分蒸発させる方式では、空気との熱伝達が悪いことで加熱効率が低く、これらのことから、いずれの方式にしても処理能率が低い。
(チ)減湿空気中や加熱空気中へ塗料スラッジの全体から極力効率的に水分蒸発させるには攪拌が必要となるが、粘着性を有する塗料スラッジを直接に攪拌するため攪拌機へのスラッジ付着が激しく、この為、他の方式と同様、付着スラッジの除去作業が頻繁に必要となり、また、空気中で非分散状態の塗料スラッジをその粘着性に抗して攪拌するのに極めて大きな動力を要する。

0008

以上の実状に鑑み、本発明の主たる課題は、合理的な処理方式をもって上記の如き問題を効果的に解消する点にある。

課題を解決するための手段

0009

〔1〕請求項1に係る発明では、含水状態の塗料スラッジを水よりも高沸点の液体中で加熱して、その塗料スラッジから含有水分を蒸発離脱させる。

0010

つまり、この方法によれば、水よりも高沸点の液体中で加熱するから加熱温度が100℃未満に制限されることがなく、より高い温度で塗料スラッジを加熱することができ、また、液との間の高い熱伝達をもって効率良く加熱することができて、この液中での高温加熱によりスラッジ中の含有水分を効率的に蒸発離脱させる(塗料溶剤を含む場合には、その含有溶剤とともに効率的に蒸発離脱させる)ことができ、この液中加熱だけで塗料スラッジを迅速かつ十分に硬化させることができる。また、このような十分な硬化を液中での分散状態で実現するから、塗料スラッジを硬度の高い粒状固形物の状態に変性することができる。

0011

すなわち、上記の如く塗料スラッジを迅速かつ十分に硬化させ得ることで、また、塗料スラッジが一時的には温度上昇により軟化して粘着性が増すとしても周囲の高沸点液体滑剤となることで、槽内や攪拌機へのスラッジ付着を効果的に回避でき、これにより、付着スラッジ除去作業の必要頻度を大幅に低減できるとともに、攪拌を行う場合それに要する動力を大幅に低減できる。

0012

また、含有水分を効率的に蒸発離脱させて塗料スラッジを硬度の高い粒状固形物の状態に変性できることで、処理後の取り扱いを容易にするとともに、焼却処理を行う場合では補助燃料の必要量を大幅に低減する、ないしは、自燃を可能にして補助燃料を不要にすることができ、さらには細分化処理も不要にでき、これらのことで、後処理の負担を大幅に軽減できる。

0013

そしてまた、迅速な硬化により高い処理能率を得ることができて、設備の小型化も可能になり、これらの点で、先述の従来方式に比べより実用効果の高い塗料スラッジ処理方法となる。

0014

〔2〕請求項2に係る発明では、請求項1に係る発明の実施において、前記高沸点液体にオイルを用いる。

0015

つまり、前記の高沸点液体にオイルを用いれば、オイルが有する高い潤滑性により槽内や攪拌機へのスラッジ付着を一層効果的に防止できる。また、硬化させたスラッジを含む状態での搬送や硬化させたスラッジとの分離処理において、水を用いる場合と同様、極めて容易に取り扱うことができ、これら搬送や分離に要する装置も水を用いる場合と同様の簡略なもので済ませることができる。

0016

〔3〕請求項3に係る発明では、請求項1に係る発明の実施において、前記高沸点液体に溶融金属を用いる。

0017

つまり、前記の高沸点液体に溶融金属を用いれば、溶融金属が有する大きな比重により塗料スラッジの沈降を抑止して液中でのスラッジ分散状態をより安定的に保つことができ、これにより、塗料スラッジを一層確実かつ均一に粒状固形化することができる。

0018

〔4〕請求項4に係る発明では、請求項1ないし3に係る発明の実施にあたり、脱水機により予備的に脱水処理した後の塗料スラッジを前記高沸点液体中で加熱して、その塗料スラッジの残存含有水分を蒸発離脱させる。

0019

つまり、このように塗料スラッジを高沸点液体中での加熱処理に先立ち脱水機で予備的に脱水処理しておくことにより、多量の水が塗料スラッジとともに加熱状態の高沸点液体に投入されて急激に蒸発することによる処理作業不安定化を防止でき、これにより、含有水分の除去作業を一層円滑かつ安定的に進めることができる。

0020

なお、脱水機での上記脱水処理は、あくまで予備的なもので高度の含水率低下を目的とするものではないから脱水機出力は低いものでよく、このことから、脱水機へのスラッジ付着は軽微なものですむ。

0021

〔5〕請求項5に係る発明では、含水状態の塗料スラッジを水よりも高沸点の液体中で加熱して、その塗料スラッジから含有水分を蒸発離脱させる加熱槽と、含有水分を蒸発離脱させた後の塗料スラッジを前記高沸点液体とともに加熱槽から固液分離装置へ送る取り出し路と、この固液分離装置で塗料スラッジと分離した前記高沸点液体を加熱槽に戻す液戻し路とを設ける。

0022

つまり、この構成によれば、加熱槽において請求項1に係る発明により高沸点液体中で塗料スラッジを硬化させた後、その硬化スラッジと高沸点液体とを固液分離装置で分離することにより、高沸点液体を回収して再利用することができる。そして、この分離の際、硬化スラッジは請求項1記載の発明により既に硬質の粒状固形物に変性されていることから、高沸点液体との分離(換言すれば、高沸点液体の回収)は容易かつ効率的に行うことができる。

0023

しかも、塗料スラッジが粒状の固形物になることを利用して、硬化後の塗料スラッジを高沸点液体とともに取り出し路を通じて固液分離装置へ流体搬送し、また、分離後の高沸点液体を液戻し路を通じて加熱槽へ戻す形態を採ることから、上記の如く分離を効率的に行えることと相俟って、これら取り出し・搬送・分離・液戻しの一連の処理を能率良くかつ容易に行うことができる。

発明を実施するための最良の形態

0024

図1において、1は内部搬送される被塗物2(本例では自動車ボディ)を塗装機3により吹き付け塗装する塗装ブースであり、ブースにおける塗装作業空間1aの下方には、塗装作業空間1aから空気とともに排出される塗料ミストを水Wにより捕捉して排出空気浄化する浄化装置4を設けてある。

0025

浄化装置4で塗料ミストを捕捉した水Wは排水路6を通じて分離槽7に送り、この分離槽7での貯留過程において水中の塗料スラッジSを凝集状態で浮上分離させる。

0026

そして、塗料スラッジSを浮上分離させた後の浄化水Wは給水路8を通じ分離槽7から浄化装置4に供給して塗料ミスト捕捉に再使用し、一方、分離槽7で浮上分離した塗料スラッジSは送り路9を通じ遠心脱水機10に送って予備的脱水処理を施し、遠心脱水機10からの排水W(すなわち、塗料スラッジSを分離した水)は還水路11を通じて分離槽7に戻す。

0027

遠心脱水機11で予備的脱水を施した塗料スラッジSはコンベア12により搬送して加熱槽13に投入し、この加熱槽13において攪拌機14による攪拌を行いながら、オイルO中において塗料スラッジSを100℃よりも高くかつ貯留オイルOの沸点よりも低い温度(好適例としては120℃〜140℃の温度)で加熱する。

0028

つまり、このオイルO中での加熱処理により塗料スラッジS中の残存含有水分及び含有溶剤を効率的に蒸発離脱させて、塗料スラッジSを粘着性が無く粒径が2mm〜5mm程度の硬質粒状固形物の状態(略言すれば、粒状プラスチックスの状態)に2分〜3分程度の時間で能率良く硬化させる。

0029

15は上記スラッジ加熱として加熱槽13中のオイルOを加熱するヒータである。

0030

加熱槽13で粒状に硬化させた塗料スラッジSはオイルOとともに加熱槽13の底部から逐次取り出して、管路内にスクリュー式搬送装置16を装備した取り出し路17を通じ回収槽18に送り、この回収槽18においてフィルタ19により塗料スラッジSとオイルOとを分離して、分離した塗料スラッジSは焼却処理工程に送り、一方、分離したオイルOは液戻し路20を通じ加熱槽13に戻してスラッジ加熱に再使用する。

0031

加熱槽13に塗料スラッジSを投入するコンベア12には、スラッジ載置部にオイルOを塗布する塗布装置21を付帯装備してあり、このオイル塗布により、硬化前の塗料スラッジSがコンベア12のスラッジ載置部に粘着性をもって付着することを防止する。

0032

〔別実施形態〕次に発明の別実施形態を列記する。

0033

前記実施形態では、液中でのスラッジ加熱に用いる高沸点液体としてオイルを用いる例を示したが、この高沸点液体にはオイルに限らず、例えば溶融金属など、水よりも沸点が高いものであれば種々の液体を使用できる。

0034

高沸点液体中で塗料スラッジを加熱するための具体的な加熱構造は、前述の実施形態で示した構造に限らず、種々の構造を採用でき、また、加熱源にも高圧蒸気燃焼ガス電気ヒータなど種々のものを使用できる。

0035

高沸点液体中で塗料スラッジを加熱する際、場合によっては攪拌を省略してもよい。また、その加熱処理はバッチ方式あるいは連続方式のいずれの方式を採ってもよい。

0036

塗料スラッジを脱水機で予備的に脱水する場合、脱水機には遠心式に限らず種々の形式のものを使用できる。

0037

硬化させた塗料スラッジと高沸点液体とを分離する固液分離手段には、前述の実施形態で示したフィルタに限らず種々の分離形式のものを使用できる。

図面の簡単な説明

0038

図1実施形態を示す処理設備の構成図

--

0039

S塗料スラッジ
O高沸点液体,オイル
10脱水機
13加熱槽
17取り出し路
19固液分離装置
20 液戻し路

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