JP2019118911A - 袋状濾過部材 - Google Patents

Abstract

【課題】 袋体内に収容した処理対象物（濾過対象物）を脱水した後の脱水ケーキC（濾物）を、大気に触れさせることなく袋体ごと廃棄することのできる袋状濾過部材30を提供する。【解決手段】 汚泥の脱水処理を含む固液分離に使用する袋状濾過部材30であって、袋体の内側から外側に向かう積層構造を有し、最も外側層にフレキシブルな防水層13が形成されると共に、その内側には濾過材で濾過された濾液を防水層13の広さ方向に通す流路が設けられている袋状濾過部材30とする。【選択図】図４

Description

本発明は固液分離可能な袋状濾過部材に関する。特に袋体内に収容した濾過対象物から濾液を回収し、濾物を袋体内に残留させることのできる袋状濾過部材に関する。

従前から、加工食品、工業生産物、汚泥やヘドロ等の固液混合物の脱水技術は種々提案されている。例えば、汚泥の脱水には、濾過式と遠心分離式の脱水機が用いられており、ベルトプレス濾過機、加圧濾過機、真空濾過機、スクリュープレス脱水機、多重円板型脱水機などが使用されている。

特に汚泥の脱水処理には、バグフィルターも多く用いられている。かかるバグフィルターの使用方法は、一般的に、脱水ケーキ（濾物）がバグフィルター表面に堆積し、一定時間または一定の圧力損失に達したときに、高圧の空気をバグフィルターに負荷することで堆積したダストを払い落とし、再び濾過を継続するのが普通であり、ダストの堆積によるバグフィルターの長さ方向への荷重、払い落としの圧縮空気による衝撃という二つの機械的な力が継続的にかかることになる。

また従前においては、下水、し尿、家畜糞尿、生ごみ等の有機性廃棄物及び各種産業排水の処理によって発生する有機性汚泥を、フィルタープレス型の脱水機によって脱水処理する技術も提案されている。例えば特許文献１（特開２００６−０６８６３８号公報）では、フィルタープレスと、フィルタープレス内を減圧状態にするための減圧装置と、フィルタープレス内の汚泥を加熱する手段とを有するフィルタープレス型脱水機によって汚泥を脱水処理する方法において、カレンダー加工を施した織布をフィルタープレス用の濾布として使用する方法を提案している。

そして従前においては、ヘドロや汚泥、その他の廃棄物を土中に埋設投棄する際に、前記廃棄物を収納する廃棄物投棄用袋も提案されている。例えば、特許文献２（特開平９−２７２６０１号公報）では、生分解性を有する繊維よりなる不織ウエブと生分解性を有する繊維よりなる織物が積層されたシートからなり、不織ウエブの構成繊維同志および不織ウエブの構成繊維と織物とがウォータージェットニードリングにより交絡一体化されてなる廃棄物投棄用袋を提案している。

特開２００６−０６８６３８号公報 特開平９−２７２６０１号公報

上記の通り従前においても加工食品、工業生産物、汚泥やヘドロの脱水技術は幾つか提案されている。しかしながら、いずれの技術でも脱水のために使用する濾過材は、その厚さ方向に通水するものであり、通水後の水（濾液）は別途集めて排水しなければならなかった。また濾過によって析出した脱水ケーキ（濾物）を大気中に晒すことなくそのまま廃棄するのは困難であった。

そこで本発明は、袋体内に収容した処理対象物（濾過対象物）を脱水した後の脱水ケーキ（濾物）を、袋体ごと廃棄することのできる袋状濾過部材、此れを用いた濾過装置及び濾過方法を提供することを課題とする。更に本発明は、別の課題として、固液混合物を大気中に晒すことなく固液分離することのできる袋状濾過部材、此れを用いた濾過装置及び濾過方法を提供する。

上記課題の少なくとも何れかを解決するため、本発明では柔軟性を有し、且つ固液分離機能を有する袋体として形成した袋状濾過部材と、これを用いた濾過装置と濾過方法を提供する。

即ち、本発明に係る袋状濾過部材は、加工食品、工業生産物、或いは汚泥等の固液混合物の脱水処理を含む固液分離に使用する袋状濾過部材であって、袋体の内側から外側に向かう積層構造を有し、最も外側層にフレキシブルな防水層が形成されると共に、その内側には濾過材で濾別された濾液を防水層の広さ方向に通す流路層を設けて構成することができる。

また本発明では、前記課題の少なくとも何れかを解決するために、加工食品、工業生産物、或いは汚泥等の固液混合物の脱水処理を含む固液分離に使用する袋状濾過部材であって、袋体の内側から外側に向かう積層構造を有し、最も外側層にフレキシブルな防水層が形成されると共に、その内側には濾過材からなる濾過層を備え、当該防水層と濾過層との間には、濾液を防水層の広さ方向に通す流路が設けられている袋状濾過部材を提供する。

上記本発明に係る袋状濾過部材の実施形態において、前記流路層は、前記防水層と濾過層との間に網又は布帛を配置して形成するか、又は防水層の内面若しくは濾過層の外面に設けられた凹凸部によって形成することができる。

また、上記本発明に係る袋状濾過部材の実施形態では、更に濾液を排出する排出口が設けられており、当該排出口は、前記防水層の内側であって、且つ前記濾過層の外側に開口するように構成することができる。

そして本発明では、前記本発明に係る袋状濾過部材を用いて形成した濾過装置を提供する。即ち、加工食品、工業生産物、或いは汚泥等の固液混合物の脱水処理を含む固液分離に使用する濾過装置であって、前記本発明に係る袋状濾過部材と、当該袋状濾過部材の内部を加圧する加圧手段、及び／又は前記流路層から吸引して袋状濾過部材の内部を減圧する減圧手段とを備える濾過装置を提供する。

また本発明では、前記本発明に係る袋状濾過部材を用いて形成した他の濾過装置を提供する。即ち、加工食品、工業生産物、或いは汚泥等の固液混合物の脱水処理を含む固液分離に使用する濾過装置であって、内圧調整機構を備えた外殻容器と、当該外殻容器に収容された前記本発明に係る袋状濾過部材とからなり、前記外殻容器外から袋状濾過部材に対して処理対象物を供給する処理対象物供給ラインと、濾過処理によって袋状濾過部材から排出される濾液を前記外殻容器外に案内する濾液排出ラインとを備えており、前記外殻容器の内部圧力を調整することによって処理対象物の供給と濾過処理を行う濾過装置を提供する。

そして本発明では、前記課題を解決するために、加工食品、工業生産物、或いは汚泥等の固液混合物の脱水処理を含む濾過方法であって、前記本発明に係る袋状濾過部材内に処理対象物を充填し、当該袋体内の内部圧力を上昇させることにより、処理対象物中の液状成分が前記流路層を通って排出される濾過方法を提供する。

前記本発明に係る袋状濾過部材は、袋体であって、その内側から外側に向かう積層構造を有し、最も外側層にフレキシブルな防水層が形成されると共に、その内側には濾過材で濾別された濾液を防水層の広さ方向に通す流路層が設けられていることから、袋体（袋状濾過部材本体）内に収容した処理対象物（濾過対象物）を脱水した後の脱水ケーキ（濾物）を、袋体ごと廃棄することのできる袋状濾過部材を提供することができる。

更に、当該袋状濾過部材は、脱水などの処理対象物（固液混合物）を閉じた空間内に存在させておくことができ、濾別した固形分（脱水ケーキ等）が乾燥した後において、大気中に放出されないようにすることができる。従って、特に濾物を大気中に晒すことが望ましくない場合、例えば大気との接触により酸化の恐れのある固液混合物や、放射線に汚染された土壌などの様に、危険性が高くて作業者の被ばくを避ける必要のある固液混合物（例えば、飛散するもの、気化するもの、高濃度の放射性物質など）を脱水処理する場合において、作業者への暴露なしに廃棄処理を行うことができる。

本実施の形態に係る袋状濾過部材を示す縦断面図 本実施の形態に係る袋状濾過部材の要部拡大断面図 他の実施の形態に係る袋状濾過部材の要部拡大断面図 本実施の形態に係る濾過装置の動作時における（Ａ）供給ステップ、（Ｂ）脱水ステップを示す縦断面図 他の実施の形態に係る濾過装置の動作時における（Ａ）供給ステップ、（Ｂ）脱水ステップを示す縦断面図 他の実施の形態に係る濾過装置の縦断面図 他の実施の形態に係る濾過装置の縦断面図 他の実施の形態に係る袋状濾過部材を示す縦断面図 スラリー投入口に設ける放射部材の実施の形態を示す（Ａ）分解斜視図、（Ｂ）斜視図 放射部材を設けたスラリー投入口からのスラリー投入状態を示す縦断面図

以下、図面を参照しながら本実施の形態に係る袋状濾過部材30と、これを用いた濾過装置40を具体的に説明する。特に本実施の形態にかかる袋状濾過部材30は、加工食品、工業生産物、或いは汚泥などのスラリーSを濾過・脱水するために使用するのに好適な袋状濾過部材30とした実施の形態を示している。

図１は本実施の形態に係る袋状濾過部材30を示す縦断面図であり、図２は当該袋状濾過部材30の要部拡大断面図である。この図に示す様に本実施の形態に係る袋状濾過部材30は、袋状濾過部材本体10と、この袋状濾過部材本体10に設けられた排出口とで形成されている。そして袋状濾過部材本体10は、フレキシブルな材料で形成された外側の防水層13と、この防水層13の内側であって濾布などの柔軟なシート状濾過材料を用いて形成された濾過層11と、この防水層13と濾過層11との間に設けられ、布や網などを用いて形成することにより広さ方向に通水可能な空間として形成した流路層12とで形成されている。

前記防水層13は柔軟性を有すると共に、水を通さない材質で形成する必要があり、樹脂シートや防水加工を施した布帛などのシート材料を用いて形成することができる。更にこの防水層13は天然又は合成ゴムで形成することもできる。特に収縮性を有するゴム材で当該防水層13を形成した場合には、その収縮力によって、袋体（袋状濾過部材本体10）内に収容したスラリーSから水を抽出することができる。本実施の形態では樹脂シートを使用しており、ポリエチレン、ポリプロピレン、塩化ビニル、アクリル、ポリスチレン、テフロン（登録商標）などの樹脂を用いることができる。特に当該防水層は、耐薬品性、耐熱性、耐放射性などの特性を兼ね備えた柔軟な材料を用いて形成することが望ましい。かかる防水層13は、後述する外殻容器41内の圧力調整に応じて自在に変形できる柔軟性を備えて形成される。

前記濾過層11は濾布などの布帛、濾紙あるいは多孔シート等の各種シート状濾過材料を用いて形成することができる。かかる濾過層11は、濾別する対象物の粒径に応じて適宜選択されれば良く、通水性を考慮した上で、適宜粗さの濾過材料（濾過膜など）を使用することができる。本実施の形態では製造コストや作業性を考慮した上で、不織布又は布帛などを用いて形成したシート状濾過材料によって当該濾過層11を形成している。

そして前記流路層12は濾過層11を通過した水を、排出口20まで移送するための領域乃至は空間として機能することができる。かかる流路層12は布や網などを用いて形成することができ、当該布や網などの布目（網目）を水が自在に通過できるように構成することができる。即ち、当該流路層12は布や網などのメッシュ状部材によって形成した連続空間とすることができ、当該連続空間を形成するメッシュの大きさは少なくとも水の流路を確保できる大きさ、具体的には濾過層11と防水層13との間に連続した空間を確保できる大きさに形成される必要がある。また、当該流路層12を構成するメッシュ状部材のメッシュの大きさは、前記濾過層11を構成する濾布の目の粗さよりも大きく形成することが望ましい。当該流路層12における目詰まりを無くすためである。

そして以上の様に３層構造に形成した袋状濾過部材本体10には、処理対象物（濾過対象物）を脱水した際に発生する水（濾液）を、当該袋状濾過部材本体10から排出するための排出口20を設けて、本実施の形態に係る袋状濾過部材30を形成している。

この排出口20は、本実施の形態では、当該袋状濾過部材本体10の開口部15の近傍に形成しており、防水層13と濾過層11の間、即ち流路層12に開口する穴として形成している。特に本実施の形態では、防水層13を形成している樹脂シートの内側に、シートの展開方向に広がるフランジ部21を備えた排出口20として形成しており、これにより、前記流路層12を通ってきた水（濾液）を当該袋体（袋状濾過部材30）の外側に円滑に排出することができる。

前記袋状濾過部材30における開口部15には、処理対象物であるスラリーSを濾過層11である濾布の内部空間内に供給するスラリー供給ライン43が接続されることになる（図４参照）。また当該開口部15には、袋状濾過部材30内へのスラリーの供給だけを許容する逆止弁を設けることもできる。かかる開口部15において、その端面には、少なくとも前記流路層12が露出しないように形成するのが望ましい。当該開口部15の端部における濾液の流出を阻止するためである。そこで本実施の形態にかかる袋状濾過部材30では、袋状濾過部材本体10の開口部15において、防水層13を構成する樹脂シートを濾過層11の内側に巻き返して、前記流路層12を覆っている。

なお、前記排出口20は必ずしも袋体の側面に開口する必要はなく、前記袋体（即ち袋状濾過部材本体10）の開口部15における端面を排出口20とすることもできる。即ち、前記濾過層11における開口（スラリー供給口50）を閉じた状態において、当該濾過層11を通過して排出された水（濾液）を濾過層11と防水層13との間（流路層12）であって、袋状濾過部材の開口部側から取り出して、これを袋状濾過部材30の外部に排出するように構成した袋状濾過部材30とすることもできる。

以上のように構成した袋状濾過部材本体10においては、図２に示す様に袋状に形成されている濾過層11の内部空間に充填された処理対象物（スラリーS）は、当該袋状濾過部材30の内外における圧力を異ならせることにより、処理対象物（スラリーS）中の水（濾液）が濾過層11を通過して流路層12に流れ込む。そしてこの流路層12の外側には、防水層13が設けられていることから、当該水（濾液）は当該流路層12を通って前記排出口20に到達し、当該排出口20から袋状濾過部材30の外部に排出されることになる。その結果、当該袋状濾過部材内には、処理対象物（濾過対象物：スラリー）を脱水した後の脱水ケーキC（濾物）が収容されることになる。

かかる作用において、当該処理対象物の脱水処理を円滑に行う為には、前記流路層12は濾液である水を円滑に通すことができるように構成することが望ましい。よって当該流路層12に連続して存在する空間部の容積を大きく形成することが望ましい。そして当該流路層12の圧力損失は、前記濾過層11や処理対象物における水の圧力損失よりも小さいことが望ましい。更に別の実施形態では、当該流路層12は濾液の濾過機能を有しないものとして形成することが望ましい。

図３は他の実施の形態に係る袋状濾過部材本体10の要部拡大断面図である。この実施の形態に係る袋状濾過部材本体10は、特に防水層13を構成する樹脂シートの内側に、溝や散点等の凹凸13aを形成しており、当該凹凸13aによって連続した空間を確保し、当該連続した空間を流路層12として形成している。この実施の形態からも明らかなように、当該流路層12は必ずしもシート状部材等が存在する必要はなく、少なくとも濾液が通過できる空間、特に連続した空間として形成されていれば良い。本実施の形態に示すような防水層13は、少なくとも袋体の内側に向く面に、散点状、山形、レール状又は溝状等の凹凸13aを形成した樹脂シートを使用し、その内側に前記濾布などを用いて形成した濾過層11を設けることによって形成することができる。その際、当該凹凸13aは、少なくとも濾過層11の外側に空間を確保できる間隔及び高さで形成する必要があり、当該濾過層11の柔軟性に応じて適宜調整するのが望ましい。

かかる袋状濾過部材本体10を用いた袋状濾過部材30であっても、例えば前記図１に示したような排出口20を備える必要があり、当該排出口20は前記流路層12に開口する必要がある。その結果、当該濾過層11を通過した水（濾液）は、防水層13の内側の凹凸13aによって形成された空間である流路層12を通って排出口20に到達することができ、これにより当該袋状濾過部材30の外側に排出されることになる。

なお、この図３に示す実施の形態に関連し、前記流路層12を形成する凹凸は、濾過層11の外側、即ち防水層13と対向する面に形成することもできる。この場合、当該濾過層11は外側の面に凹凸が形成された濾布などの濾過用シートを使用することが望ましい。その結果、当該濾過層11を通過した水（濾液）は、空間として形成された流路層12を通って排出口20に到達し、袋状濾過部材30の外側に排出されることになる。

図４は、前記図１〜３に示した実施の形態に係る袋状濾過部材30を使用して形成した濾過装置40の動作時を示しており、図４（Ａ）はスラリーSなどの処理対象物の供給ステップを示す縦断面図であり、図４（Ｂ）はその後の脱水ステップを示す縦断面図である。

この図４に示す濾過装置40は、前記袋状濾過部材30と、当該袋状濾過部材30を収容すると共に、内圧調整機構49を備えた外殻容器41とで構成されている。そして袋状濾過部材30には、袋状濾過部材本体10における濾過層11の内部空間に、処理対象物であるスラリーSを供給するスラリー供給ライン43を接続し、当該袋状濾過部材30の排出口20には、処理対象物から排出された水（濾液）を排出するための濾液排出ライン42を接続している。

前記外殻容器41は、内部空間が密閉されており、且つその内部圧力を前記内圧調整機構49で調整した際に変形しない程度の強度を備えて形成される。その結果、前記内圧調整機構49における減圧バルブ44aを開けて減圧ライン44から外殻容器内の気体等の流体を排出することにより、外殻容器41内の圧力は減圧される。これによりスラリー供給バルブ43aを開放すれば前記スラリー供給ライン43から、処理対象となるスラリーSが袋状濾過部材30の内部空間に供給される。その際、前記濾液排出ライン42に設けられた濾液排出バルブ42aは閉じられることから、外気が流路層12に導入することはない。

前記スラリーSの供給ステップにおけるスラリーSの供給量は、袋状濾過部材30が破裂しない量であることが望ましい。そこで当該スラリーSの供給量を、当該スラリー供給ライン43又は内圧調整機構49に流量計を設けて流量を計測するか、前記外殻容器41や袋状濾過部材30の質量を計測するか、或いは前記外殻容器41の内部圧力や容積変化を計測することが望ましい。更に、当該外殻容器41を透明板で形成したり、或いは当該外殻容器41に除き孔を形成した場合には、視覚によって供給量を確認することができる。

そして上記スラリー供給ステップにおいて、袋状濾過部材内に十分な量の処理対象物が供給された後には、スラリーSの脱水ステップを行う。このスラリー脱水ステップは、前記スラリー供給ライン43に設けられているスラリー供給バルブ43aを閉じると共に、前記内圧調整機構49における加圧バルブ45aを開放して加圧ライン45から外気や水などの流体を外殻容器内に導入して、当該外殻容器41の内部圧力を高める。その結果、当該外殻容器41内の袋状濾過部材30は外側に均等に圧力が作用して搾られることになる。具体的には、処理対象物中の水が、濾過層11を通過して流路層12に入り、当該流路層12を通って前記排出口20に到達して当該排出口20から排出されることになる。排出口20から排出された水（濾液）は、濾液排出バルブ42aが解放されている濾液排出ライン42を通って排出することができる。なおこの濾液排出ライン42から排出される水（濾液）は、前記スラリーSを取得した場所に戻すこともできる。

そして当該スラリーSの脱水ステップにおいて、スラリー中からの水（濾液）の排出が一定程度まで行われた後には、脱水された濾過ケーキが存在する袋状濾過部材30に対して、再び前記スラリー供給ステップを実行することができる。即ち、当該袋状濾過部材30は複数回脱水処理を行い、その内部に多くの濾過ケーキを収容するものである。このように複数回の脱水処理を行う際には、前記スラリーSの脱水ステップでは、袋状濾過部材30に対して過度の圧力が作用しないように外殻容器41の内部圧力を調整することが望ましい。濾過層11の目詰まりを阻止し、後に続くスラリー供給ステップにおいて、濾過ケーキと濾過層11の剥離を円滑に行うことができる様にするためである。

なお、このスラリー供給ステップでは、バルブの開閉処理や外殻容器41の内部圧力の調整自体は、前記図４（Ａ）と同じように実施することができる。そしてスラリーSの脱水ステップを実行して、追加して投入したスラリーSの脱水処理を行う。このようにして、スラリー供給ステップとスラリーの脱水ステップを交互に繰り返し、これを前記袋状濾過部材内に十分に脱水ケーキCが収容されるまで行う。その結果、１つの袋状濾過部材30に、より多くの脱水ケーキC（濾物）を収容することが可能になる。特に本実施の形態の様に、袋状濾過部材30の外側を均等に加圧することにより、濾過層11の全ての領域を使用することができる。これにより濾過層11の目詰まりの問題を無くすことができる。更に水（濾液）が流路層12を通過する際には、その流路層12に面する濾過層11を洗浄することができることから、濾過層11の目詰まりの問題を確実に解決することができる。

そして袋状濾過部材内に脱水ケーキCが満たされた後には、当該袋状濾過部材30の袋口である開口部15を閉じて、当該袋状濾過部材ごと廃棄することができる。その結果、当該脱水ケーキCが大気中に接触することが無くなり、乾燥した脱水ケーキCから発生する乾燥粉などの塵埃が大気中に放出される事態を無くすことができる。よって、この実施の形態に係る濾過装置40および濾過方法は、大気との接触による酸化が不都合な場合や、脱水ケーキCが大気中に晒すことが望ましくない場合、例えば汚染土壌や汚染汚泥を回収する場合において、より好適に使用することができる。その他にも、濾過ケーキの臭気を大気中に放出しないようにする場合にも好適に使用することができる。

上記実施の形態に係る濾過装置40において、前記内圧調整機構49は、本実施の形態ではポンプやコンプレッサーなどを使用することができる。また、外殻容器41の内部圧力の調整は外気などの気体に限ることなく、水やオイルなどの液体等によって行うこともできる。更に、前記外殻容器41の内部圧力の調整と共に、又は前記外殻容器41の内部圧力の調整に変えて、前記排出口20から袋状濾過部材30内の水（濾液）を吸引することもできる。かかる排出口20からの水（濾液）の吸引により、濾過対象物であるスラリーSの水は吸い取られ、当該袋状濾過部材30内には脱水ケーキCが形成されることになる。

更に袋状濾過部材内への処理対象物の供給は、前記外殻容器41の内部圧力の調整だけに限ることなく、ポンプなどによって処理対象物を移送し、前記開口部15から前記袋状濾過部材30の内部空間に供給したり、処理対象物の自然落下によって前記開口部15から前記袋状濾過部材30の内部空間に供給することもできる。更に濾液排出ライン42からの吸引によって処理対象物を前記開口部15から前記袋状濾過部材30の内部空間に供給することもできる。

図５は前記図４に示した濾過装置40に関連し、外殻容器41の内部圧力の調整機構を異ならせた濾過装置40を示す縦断面図である。この図において、図５（Ａ）はスラリーSなどの処理対象物の供給ステップを示す縦断面図であり、図５（Ｂ）はその後の脱水ステップを示す縦断面図である。この実施の形態において外殻容器41の内部圧力の調整は、ピストン47とシリンダー46によって行っている。即ち当該外殻容器41の内部空間と連通するパイプ部材等からなる連絡路48、シリンダー46に連結し、当該シリンダー内におけるピストン47の動作により、外殻容器内の圧力を調整するように構成したものである。

即ち、図５（Ａ）に示す様に、スラリー供給ステップにおいて外殻容器内の圧力を低下させる場合には、シリンダー内のピストン47を上昇させ、当該外殻容器内の気体又は液体を吸引する。この時、シリンダー内に導入された気体や液体等の流動体の量に対応して、袋状濾過部材内には処理対象物となるスラリーSが供給されることになる。この為、本実施の形態に係る濾過装置40においては、袋状濾過部材内に供給したスラリーSの量を、ピストン47の上昇位置あるいはシリンダー46内の吸引量に基づいて判断することができる。

そして袋状濾過部材内に適量のスラリーSを供給した後においては、図５（Ｂ）に示す様に、ピストン47を下降させ、シリンダー内の気体又は液体を外殻容器41の内部空間に供給する。これにより、当該外殻容器41の内部圧力が上昇し、当該圧力によってスラリーSを導入した袋状濾過部材30の外側を圧し潰す。その結果、当該袋状濾過部材30は搾られて、スラリーSに含まれる水（濾液）は、濾過層11を通過し、流路層12を通って排出口20に案内される。その後、当該水（濾液）は、濾液排出ライン42から袋状濾過部材の外に排出することができる。特に、このスラリー脱水ステップでは、ピストン47の下がり具合によって、袋状濾過部材内に生成した濾過ケーキの量を判断することができる。即ち、濾過ケーキの存在量分だけ、ピストン47が下降しないため、当該ピストン47の加工位置によって濾過ケーキの生成量を判断することができる。

そして、上記したスラリー供給ステップとスラリー脱水ステップを繰り返し行い、前記袋状濾過部材内に脱水ケーキCを蓄積させることができる。従って、この実施の形態に係る濾過装置40でも、１つの袋状濾過部材内に大量の脱水ケーキCを収容することができる。そして十分に脱水ケーキCが蓄積した袋状濾過部材30は、そのまま開口部15を閉じて廃棄することができる。これにより脱水ケーキCを大気中に露出させることなく閉じた環境下で廃棄することができる。また本実施の形態に係る濾過装置40においても、袋状濾過部材30の外側を均等に加圧することにより、濾過層11の全ての領域を使用することがで、濾過層11の目詰まりの問題を無くすことができる。更に水（濾液）が流路層12を通過する際には、その流路層12に面する濾過層11を洗浄することができることから、濾過層11の目詰まりの問題をより確実に解決することができる。

なお、前記ピストン47の動作はモーターや油圧などの動力で行うことができ、シリンダー46の上部空間を閉鎖して、ピストン47の上面側領域の内圧を変化させることによりピストン47の上下動を行うこともできる。また、このピストンとシリンダーは、外殻容器41の内部圧力を制御することなく、外殻容器41の内部圧力に基づいてピストンが上下動させて、袋状濾過部材30の内部に存在するスラリーや濾過ケーキの量を見極めるために使用することもできる。

図６は更に他の実施の形態に係る濾過装置40を示す縦断面図であり、特に排出口20を形成した構造部分に特徴を有する。即ち本実施の形態に係る濾過装置40では、袋状濾過部材30の開口部15を挟むようにして排出口20と、スラリーSの供給口50を形成している。具体的には、袋状濾過部材本体10における開口部15において、積層構造を上下３つのフランジ部で仕切っており、最も下側の第１フランジ51とその上の第２フランジ52で濾過層11を挟み込み、第２フランジ52とその上の第３フランジ53で流路層12と防水層13を挟んでいる。そして第２フランジ52と第３フランジ53との間には水（濾液）を排出するための排出口20が存在しており、前記流路層12と防水層13の端面は当該排出口20に露出するように形成している。その結果、当該排出口20は流路層12に開口するものとなっている。そして前記フランジ部が形成されている中央筒54の内部空間は、当該外殻容器内に収容された袋状濾過部材30の内部空間、具体的には濾過層11の内側に開口しており、当該中央筒内をスラリーの供給口50として機能させることができる。その結果、袋状濾過部材30に排出口20を簡易かつ確実に取り付けることができる為、袋状濾過部材30の交換作業を円滑に行うことができる。

以上のように構成した濾過装置40では、外殻容器41に設けられた図示しない内圧調整機構49を動作させることにより、前述の通り内部圧力を調整し、これにより袋状濾過部材30内へのスラリーSの供給や、袋状濾過部材内のスラリーSの脱水処理（又は濾過処理）を行うことができる。

図７は前記図７に示した濾過装置40に関連し、袋状濾過部材30の下側から水（濾液）を排出できるように形成した濾過装置40の実施形態を示している。即ち、本実施の形態に係る濾過装置40では、袋状濾過部材30の上部に存在する開口部15を２つのフランジ（51,53）で挟み込み、当該フランジを形成した中央筒54の内部空間を袋状濾過部材30の内部空間に開口させ、当該中央筒をスラリーの供給口50としている。

一方、脱水処理によって生じた水（濾液）は、当該袋状濾過部材30の底部に形成した排出口20から排出するように形成している。即ち、本実施の形態に係るろ過装置（又は袋状濾過部材）は、前記スラリーの供給口50と排出口20を異なる領域に形成した実施形態を示している。従って、当該排出口20は、必ずしも袋状濾過部材30の底面に限ることなく側面などに形成することもできる。

特に本実施の形態に係る排出口20は、袋状濾過部材30の下側に形成されており、当該積層構造の袋状濾過部材における防水層13を、上下２つのフランジ61,62で挟み、当該フランジが形成されている中央筒63の開口を、流路層12に存在させている。その結果、濾過層11を通過して流路層12を移動してきた水（濾液）は、当該流路層12に開口する排出口20から袋状濾過部材30の外に排出することができる。

特にこの実施の形態に係る濾過装置40（又は袋状濾過部材30）では、スラリーSの脱水処理により、袋状濾過部材30の下側に脱水ケーキCが蓄積するところ、水（濾液）が下側に流れることによって、脱水ケーキC近傍の濾過層11を洗浄することができ、これによって脱水効果を高めることのできる濾過装置40（又は袋状濾過部材30）とすることができる。

図８は、他の実施の形態に係る袋状濾過部材を示す縦断面図であり、図８（Ａ）は濾過層を分離させた状態の断面図、図８（Ｂ）は脱水処理状態を示す断面図を示している。特にこの実施の形態にかかる袋状濾過部材は、濾過層だけを取り外し自在として別体で形成した実施の形態を示している。即ち、本実施の形態にかかる袋状濾過部材130は、フレキシブルな材料で形成された外側の防水層113と、この防水層113の内側であって布や網などを用いて形成された流路層112とで形成された外袋117と、この外袋の側面に設けた排出口120と、この外袋117内に内袋として収容される内袋として収容される濾過層111とで構成されている。前記流路層112は、内袋として収容された濾過層111で濾別された濾液を広さ方向に通水可能な空間として形成されている。また、濾過層11は、濾布などの柔軟なシート状濾過材料を用いて形成している。
このように形成した袋状濾過部材によれば、図８（Ａ）に示す様に、脱水ケーキCなどの濾物を収容した濾過層111だけを分離させることができることから、濾物が十分に堆積した後においては、この濾過層だけを取り出すことができる。これにより前記外袋117を繰り返し使用することができ、コストの削減を果たすことができる。そして処理対象物を脱水処理する際には、図８（Ｂ）に示す様に、内袋である濾過層111と防水層113との間には、広さ方向に濾液を案内する流路層112が確保されていることから、前述の通り効果的に脱水処理を行うことができる。

図９は、スラリー投入口180に設ける放射部材170の実施の形態を示す（Ａ）分解斜視図、（Ｂ）斜視図である。当該放射部材170は、袋状濾過部材に対して処理対象物を供給する処理対象物供給ラインにおけるスラリー投入口180に設けることができる。かかる放射部材170は、傘状に形成された上下２つの部材で形成されており、スラリー投入口180を中心部に開口させて設置される上傘部材171と、当該上傘部材171と対向状に配置されて、前記スラリー投入口180から放出されたスラリーを放射方向に案内する下傘部材172とで構成されている。本実施の形態では、当該上傘部材171と下傘部材172とはボルト173とナット174によって締結されており、両者間にはスラリー投入口から放出されたスラリーを放射方向に案内するための空間が確保されている。そして、前記下傘部材は上傘部材よりも小径に形成されており、これによって投入されたスラリーを濾過層111内に放出するための放射領域175を確保している。

図１０は放射部材170を設けたスラリー投入口180からのスラリー投入状態を示す縦断面図である。かかる放射部材170を設ける事により、前記放射領域175から放出されるスラリーは、濾過層11の内面に沿って流れることができ、これにより濾過層11の内面を洗浄することができる。よって、既に脱水処理が行われ、濾物が濾過層11の内面に付着している場合であっても、これを洗浄して、濾過能力を復活させることができる。また、処理対象物を脱水した際に濾物Cの上部空間が収縮した場合であっても、当該濾過層内へのスラリーの投入流路は当該放射部材によって確保することができ、濾物Cによる閉塞を阻止することができる。また脱水処理に際しては、前記放射領域175は袋状濾過部材によって閉塞されることから、投入したスラリーの逆流を阻止することができる。

以上、本実施の形態では、幾つかの実施の形態に係る袋状濾過部材30と、これを用いた濾過装置40を説明してきたが、本発明は当該実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的特徴を備えたうえで、更なる改変や有利な構成を伴って形成することももちろん可能である。

本発明の袋状濾過部材は、汚泥の脱水目的で利用できる他、工業または農産物における廃棄物やその他の固液混合物の脱水処理や濾別処理のために利用することができる。特に濾物を大気中に晒すことが望ましくない場合、例えば大気との接触により酸化の恐れのある固液混合物や、放射線に汚染された土壌などの様に、危険性が高くて作業者の被ばくを避ける必要のある固液混合物（例えば、飛散するもの、気化するもの、高濃度の放射性物質など）を脱水処理する場合において有効に利用することができる。

10：袋状濾過部材本体、 11：濾過層、 12,112：流路層、 13,113：防水層、 13a：凹凸、 15：開口部、 20,120：排出口、 21：フランジ部、 30,130：袋状濾過部材、 40：濾過装置、 41：外殻容器、 42：濾液排出ライン、 42a：濾液排出バルブ、 43：スラリー供給ライン、 43a：スラリー供給バルブ、 44：減圧ライン、 44a：減圧バルブ、 45：加圧ライン、 45a：加圧バルブ、 46：シリンダー、 47：ピストン、 48：連絡路、 49：内圧調整機構、 51：第１フランジ、 52：第２フランジ、 53：第３フランジ、 54：中央筒、 61：フランジ、 63：中央筒、 C：濾物（脱水ケーキ）、 S：スラリー、 170：放射部材、 171：上傘部材、 172：下傘部材、 175：放射領域、 180：スラリー投入口

Claims (7)

1. 固液混合物の脱水処理を含む固液分離に使用する袋状濾過部材であって、
   袋体の内側から外側に向かう積層構造を有し、
   最も外側層にフレキシブルな防水層が形成されると共に、その内側には、濾過材で濾別された濾液を防水層の広さ方向に通す流路層が設けられていることを特徴とする、袋状濾過部材。
   
2. 固液混合物の脱水処理を含む固液分離に使用する袋状濾過部材であって、
   袋体の内側から外側に向かう積層構造を有し、
   最も外側層にフレキシブルな防水層が形成されると共に、その内側には濾過材からなる濾過層を備え、
   当該防水層と濾過層との間には、濾液を防水層の広さ方向に通す流路層が設けられていることを特徴とする、袋状濾過部材。
   
3. 前記流路層は、前記防水層と濾過層との間に網又は布帛を配置して形成するか、又は防水層の内面若しくは濾過層の外面に設けられた凹凸部によって形成されている、請求項２に記載の袋状濾過部材。
   
4. 更に濾液を排出する排出口が設けられており、
   当該排出口は、前記防水層の内側であって、且つ前記濾過層の外側に開口している請求項２に記載の袋状濾過部材。
   
5. 固液混合物の脱水処理を含む固液分離に使用する濾過装置であって、
   請求項１〜４の何れか一項に記載の袋状濾過部材と、
   当該袋状濾過部材の内部を加圧する加圧手段、及び／又は前記流路層から吸引して袋状濾過部材の内部を減圧する減圧手段とを備えることを特徴とする濾過装置。
   
6. 固液混合物の脱水処理を含む固液分離に使用する濾過装置であって、
   内圧調整機構を備えた外殻容器と、
   当該外殻容器に収容された請求項１〜４の何れか一項に記載の袋状濾過部材とからなり、
   前記外殻容器外から袋状濾過部材に対して処理対象物を供給する処理対象物供給ラインと、
   濾過処理によって袋状濾過部材から排出される濾液を前記外殻容器外に案内する濾液排出ラインとを備えており、
   前記外殻容器の内部圧力を調整することによって処理対象物の供給と濾過処理を行うことを特徴とする濾過装置。
   
7. 固液混合物の脱水処理を含む濾過方法であって、
   請求項１〜４の何れか一項に記載の袋状濾過部材内に処理対象物を充填し、当該袋体内の内部圧力を上昇させることにより、処理対象物中の液状成分が前記流路層を通って排出されることを特徴とする濾過方法。